KR100387002B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 기록 매체는 주목 화소(205)의 휘도값 A와, 주목 화소(205)의 위쪽에서 인접하는 원화소(202)의 휘도값 B와, 주목 화소(205)의 아래쪽에서 인접하는 원화소(208)의 휘도값 C와, 주목 화소(205)의 왼쪽에서 인접하는 원화소(204)의 휘도값 D와, 주목 화소(205)의 오른쪽에서 인접하는 원화소(206)의 휘도값 E와, 신규 화소(210)의 위치 (i, j)에 근거하여, 신규 화소(210)의 휘도값 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2) (C-B)에 의해 산출하도록 했다.

이러한 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 기록 매체는 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환할 때에, 연산량을 적게 하여 처리 속도를 향상시키고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있다.

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 기록 매체{IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, IMAGE-PROCESSING PROGRAM RECORDED MEDIUM}

도 14는 이러한 종류의 화상 처리 장치가 사용되는 상황의 일례를 나타내는 것이다. 동 도면에 있어서, 참조부호 1401은 퍼스널 컴퓨터, 참조부호 1402는 퍼스널 컴퓨터로부터 출력되는 화상을 확대하는 화상 처리 장치, 참조부호 1403은 이 화상 처리 장치(1402)의 출력을 표시하는 LCD 프로젝터이다.

퍼스널 컴퓨터(1401)의 모니터 출력 라인으로부터는 비디오 신호가 예컨대 640×480 화소로 출력되고 있다. 본 비디오 신호를 예컨대 1280×960 화소의 해상도를 갖는 LCD 프로젝터(1403)로 표시하기 위해서, 이들의 사이에 해상도를 변환하는 화상 처리 장치(1402)를 접속한다.

이것에 의해, 퍼스널 컴퓨터(1401)로부터 출력된 저해상도의 화상이, 고해상도의 화상으로 변환되어, LCD 프로젝터(1403)에 의해 퍼스널 컴퓨터의 화상을 스크린에 확대 투영 표시하여도, 투영된 화상이 거칠게 표시되는 것을 방지한다.

이와 같은 저해상도 화상을 보간하여 확대하는 해상도 변환 처리에 있어서는, 지금까지 여러 가지의 방법이 제안되어 있다. 일반적으로 가장 많이 이용되는 방법은 신규 화소의 휘도값을 주위의 원(元)화소로부터 선형으로 보간하는 선형 보간법이다.

도 4는 종래의 선형 보간법에 의한 화소의 보간 위치를 나타내는 설명도이다.

도 4에 있어서, 참조부호 401은 휘도값 G를 갖는 원화소, 참조부호 402는 휘도값 H를 갖는 원화소, 참조부호 403은 휘도값 I를 갖는 원화소, 참조부호 404는 휘도값 J를 갖는 원화소이며, 이들, 저해상도 화상의 원화소의 화소 간격, 즉 수평 방향 또는 수직 방향에서 서로 이웃하는 화소끼리의 간격은 1이다. 참조부호 405는 종래의 선형 보간법에 의해서 구해진 휘도값 K를 갖는 신규 화소이다. 참조부호 m은 원화소(401)로부터 신규 화소(405)까지의 수직 방향 거리, 참조부호 n은 원화소(401)로부터 신규 화소(405)까지의 수평 방향 거리이며, 이들의 거리 m, n은 0≤m<1 또한 0≤n<1로 한다.

여기서, 신규 화소의 휘도값 K는 하기의 식에 의해 산출한다.

K=(1-m)((1-n)G+nH)+m((1-n)I+nJ)

이 종래의 선형 보간법에 의하면, 선형 보간으로 선형의 내부 삽입 처리를 실행하고, 신규 화소를 산출하는데 필요한 연산 회수는 승산 6회와 가감산 5회이다.

이 종래의 선형 보간법은 주위의 원화소와의 평균화 처리를 하기 때문에, 화상이 평탄하게 되어, 화상의 에지 부분이 날카로움을 잃은, 흐린 화상으로 된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 이 평균화 처리에 의해 화상의 에지 부분이 흐려진다고 하는 문제를 해결할 수 있는 것으로써, 종래, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제7-93531호 공보에 기재된 화상 처리 장치가 있었다. 이 화상 처리 장치는 선형 보간 연산을 함과 동시에, 주변 화소의 상황에 따라 에지 작성을 위한 연산 처리를 부가한 후에 평활화함으로써, 에지 부분을 선명하게 하여, 날카로움이 있는 양호한 화상을 얻는다고 하는 것이었다.

그러나, 이 일본 특허 공개 평성 제7-93531호 공보에 기재된 화상 처리 장치는 선형 보간 처리에 더하여 에지 작성 연산 처리가 필요하기 때문에, 전체의 처리 시간이 길게 되고, 또는 하드웨어화할 때에 비용이 커진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 저해상도 화상을 보간하여 고해상도 화상으로 변환할 때, 특히 종횡 각 2배의 화소수를 갖도록 변환하는 경우 등에는, 화소의 배치를 고안하는 것으로연산 처리량을 감소시킬 수 있다. 이 경우의 화소의 배치에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다.

도 6은 종래의 화상 처리 방법에 의해서 종횡 각 2배의 화소수로 해상도 변환할 때의 화소 배치를 나타내는 설명도이다.

도 6에 있어서, "○" 표는 저해상도 화상의 원화소, "□" 표는 고해상도 화상의 신규 화소이다. 이 도 6에 나타낸 화소 배치는 원화소(601)의 위치와 신규 화소(604)의 위치를 일치시키는 것에 의해, 휘도값에 대해서도 원화소(601)와 신규 화소(604)를 일치시켜, 신규 화소(604)의 휘도값을 산출하는 연산을 생략한다. 또한, 신규 화소(606)는 원화소(601)와 원화소(602)에 근거하여 산출하고, 또한 신규 화소(610)는 신규 화소(606), (607), (608), (609)에 근거하여 산출한다.

이 도 6에 나타낸 화소 배치에 의하면, 원화소(601)와 일치하는 신규 화소(604)의 휘도값에 대해서는 오차를 전혀 포함하지 않지만, 원화소(601)와 원화소(602)에 근거하여 산출하는 신규 화소(606)의 휘도값은 오차를 포함할 가능성이 있고, 또한 그 신규 화소(606)에 근거하여 산출하는 신규 화소(610)의 휘도값은 보다 큰 오차를 포함할 가능성이 있다. 따라서, 신규 화소의 휘도값에 의해서 오차의 출현 확률이 다른 보간 결과로 된다.

이상과 같이, 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 종래의 화상 처리 방법은 신규 화소의 주위에 있는 원화소의 휘도값을 평균화하기 때문에, 보간 처리된 화상은 평탄하게 되어, 에지 부분이더라도 날카로움을 잃은 선명하지 않은 화상으로 되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

또한, 일본 특허 공개 평성 제7-93531호 공보에 기재된 화상 처리 장치는 에지 작성 연산 처리가 필요하기 때문에, 전체의 처리 시간이 길게 되거나, 하드웨어화할 때에 비용이 커진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 연산 처리량을 저감해야 하는 화소의 배치를 고안한 경우, 화소 데이터의 오차의 출현 확률이 화소에 의해서 다른 경우가 발생한다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제에 감안하여 된 것이고, 화상의 해상도를 향상하기 위한 보간 연산이 적은 연산량으로 되고, 처리 시간이 짧고, 하드웨어가 소규모로 되는 것에 관계없이, 선예감(鮮銳感)이 있는 화상을 얻는 것이고, 또한 연산 처리량이 최소한으로 되도록 화소를 배치하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있는 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 기록 매체에 관한 것으로, 특히, 매우 간단한 연산 처리에 의해, 각 화소마다 계조를 갖는 화상을 해상도 변환에 의해 확대 처리할 수 있음과 동시에, 확대를 했을 때에도 우수한 해상감(解像感)이 얻어지도록 한 것에 관한 것이고, 예컨대, 입력한 화상 정보를 보간 처리하여 인쇄 출력하는 프린터 등의 화상 출력 장치나, 현행의 NTSC 비디오 신호를 보간하여 하이비전 상당의 화면을 표시하는 표시 장치 등에 적용하기에 바람직한 것에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치에 있어서, S×T 화소의 화상을 X×Y 화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서에 대한 흐름도를 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도,

도 3은 1라인에 700화소 존재하는 원화소를, 1000화소의 신규 화소에 의해 보간하는 경우의 신규 화소 위치를 나타내는 설명도,

도 4는 종래의 선형 보간법에 의한 화소의 보간 위치를 나타내는 설명도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소의 휘도값을 나타내는 설명도,

도 6은 종래의 화상 처리 방법에 의해서 종횡 각 2배의 화소수로 해상도 변환할 때의 화소 배치를 나타내는 설명도,

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도,

도 8은, 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 가로 320×세로 240화소의 화상을 종횡 각 2배의 화소수로 보간하여, 가로 640×세로 480화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서에 관한 흐름도를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도,

도 10은, 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 가로 320×세로 240화소의 화상을 세로 2배의 화소수로 보간하여, 가로 320×세로 480화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서에 관한 흐름도를 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 14는 본 건이 대상으로 삼는 화상 처리 장치가 사용되는 상황의 일례를 도시하는 도면이다.

본원 청구항 1의 발명에 따른 화상 처리 장치는 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 새롭게 생성할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 수단과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 1의 발명에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 수단과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 수단을 구비하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 보간할 수 있고, 또한 선예감(鮮銳感)있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 2의 발명에 따른 화상 처리 방법은 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 방법에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 2의 발명에 따른 화상 처리 방법에 의하면, 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 방법에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정을 포함하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 방법을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 3의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체는 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정을 포함하여, 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 3의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체에 의하면, 저해상도 화상의 화소로부터, 해당 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 그 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과, 상기 주목 화소를 사이에 두는 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 해당 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정을 포함하여, 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 프로그램을 기록하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는, 화상 처리 프로그램을 기록한 매체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 4의 발명에 따른 화상 처리 장치는, 청구항 1에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소 선택 수단은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상(上) 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하(下) 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌(左) 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우(右) 화소 데이터 E를 선택하는 것이고, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은, 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 4의 발명에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 청구항 1에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소 선택 수단은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하는 것이고, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 수평, 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 5의 발명에 따른 화상 처리 방법은, 청구항 2에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 5의 발명에 따른 화상 처리 방법에 의하면, 청구항 2에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 수평, 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 방법을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 6의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체는, 청구항 3에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화소 선택 공정은, 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 6의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체에 의하면, 청구항 3에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를, F=A+(i/2)(E-D) +(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량으로 화상을 수평, 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 프로그램을 기록한 매체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 7의 발명에 따른 화상 처리 장치는, 청구항 4에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y 및 F4=A+X+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 7의 발명에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 청구항 4에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D), 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y 및 F4=A+X+Y를 계산하는 것으로 했기 때문에, 화상을 수평, 수직 방향에 2배로 보간하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 8의 발명에 따른 화상 처리 방법은, 청구항 5에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y, 및 F4=A+X+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 8의 발명에 따른 화상 처리 방법에 의하면, 청구항 5에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y 및 F4=A+X+Y를 계산하도록 했기 때문에, 화상을 수평, 수직 방향에 2배로 보간하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 방법을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 9의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체는, 청구항 6에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고 또한，상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y 및 F4=A+X+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 9의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체에 의하면, 청구항 6에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고, 또한，상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리, X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F1=A-X-Y, F2=A+X-Y, F3=A-X+Y 및 F4=A+X+Y를 계산하도록 했기 때문에, 화상을 수평, 수직 방향에 2배로 보간하는경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 프로그램을 기록한 매체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 10의 발명에 따른 화상 처리 장치는, 청구항 1에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소 선택 수단은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하는 것이고, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 10의 발명에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 청구항 1에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소 선택 수단은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하는 것이고, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량에 의해 화상을 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 11의 발명에 따른 화상 처리 방법은, 청구항 2에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 11의 발명에 따른 화상 처리 방법에 의하면, 청구항 2에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량에 의해 화상을 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 방법을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 12의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체는, 청구항 3에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 12의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체에 의하면, 청구항 3에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화소 선택 공정은 인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를, F=A+(j/2)(C-B)에 의해 산출하도록 했기 때문에, 적은 연산량에 의해 화상을 수직 방향으로 보간할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는, 화상 처리 프로그램을 기록한 매체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 13의 발명에 따른 화상 처리 장치는, 청구항 10에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y, 및 F6=A+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 13의 발명에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 청구항 10에 기재한 화상 처리 장치에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상,하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y 및 F6=A+Y를 계산하도록 했기 때문에, 화상을 수직 방향에 2배로 보간하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 14의 발명에 따른 화상 처리 방법은, 청구항 11에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y 및 F6=A+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 14의 발명에 따른 화상 처리 방법에 의하면, 청구항 11에 기재한 화상 처리 방법에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y 및 F6=A+Y를 계산하도록 했기 때문에, 화상을 수직 방향에 2배로 보간하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 방법을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 청구항 15의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체는, 청구항 12에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y 및 F6=A+Y를 계산하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본원 청구항 15의 발명에 따른 화상 처리 프로그램 기록 매체에 의하면, 청구항 12에 기재한 화상 처리 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고, 또한 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은 상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리, Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서, F5=A-Y 및 F6=A+Y를 계산하도록 했기 때문에, 화상을 수직 방향에 2배로 보간하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있음과 동시에, 보다 적은 연산량으로 보간을 실행할 수 있고, 또한 선예감있는 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 프로그램을 기록한 매체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 여기서 나타내는 실시예는 어디까지나 일례이고, 본 발명은 반드시 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치는 간단한 구성에 의해 저해상도 화상을 보간하여 고해상도 화상으로 변환하는 것이다.

즉, 보간용의 신규 화소 위치에 가장 가까운 원 화상의 화소를 주목 화소로 하여, 원 화상의 화소로서 주목 화소를 사이에 두어 인접하는 인접 화소끼리의 화소 데이터의 차분을 구하고, 이 차분에, 주목 화소와 신규 화소 사이의 거리와 인접 화소끼리의 거리의 비를 승산한 것을 주목 화소의 화소 데이터에 가산함으로써, 신규 화소의 화소 데이터를 생성하도록 한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도이다.

도 2에 있어서, 참조부호 201∼209는 수평 방향 또는 수직 방향에서 서로 인접하고, 화소 간격을 1로 하는 원화소이다. 참조부호 210은 저해상도 화상을 보간하여 작성하는 신규 화소이며, 이것이 가져야 할 휘도값을 F로 나타낸다. 참조부호 205는 신규 화소(210)에 가장 가까운 위치에 있는 주목 화소이며, 휘도값 A를 가진다. 참조부호 202, 208, 204, 206은 주목 화소(205)에 인접하는 상 화소, 하 화소, 좌 화소, 우 화소이며, 각각 주목 화소(205)에 대하여 위쪽, 아래쪽, 왼쪽, 오른쪽에 위치하여, 주목 화소(205)에 인접함과 동시에, 각각 휘도값 B, C, D, E를 가진다. 또한, 참조부호 i는 주목 화소(205)로부터 신규 화소(210)까지의 수평 방향 거리, 참조부호 j는 주목 화소(205)로부터 신규 화소(210)까지의 수직 방향 거리이며, 각각 오른쪽 방향, 아래쪽 방향을 정으로 한다.

여기서, 신규 화소(210)의 휘도값 F는

F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)

로 산출한다.

이 식에 있어서, 보간 위치는 미리 알고 있기 때문에, (i/2)와 (j/2)는 사전에 정수로서 부여할 수 있기 때문에, 휘도값 F를 계산하는 데 필요한 연산 회수는 승산 2회와 가감산 4회이다. 종래의 선형 보간법에서는, 신규 화소의 휘도값을 계산하는데 필요한 연산 회수는 승산 6회와 가감산 5회이기 때문에, 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치 쪽이, 종래의 선형 보간법보다도 연산량이 적게 된다.

다음에, 신규 화소(210)의 휘도값 F에 대하여, 도 2의 수평 방향을 예로 들어 간단히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소의 휘도값을 나타내는 설명도이다.

보간을 위한 단순한 가정을 하였다. 이하, 도 5를 이용하여 그 가정을 설명한다. 도 5는 화상의 보간 모델의 설명도이다. 설명을 간단히 하기 위해서, 도면에 있어서는 화상을 일차원으로 표현하고 있고, 가로 방향으로 화상의 넓이, 세로 방향으로 화상의 휘도값을 나타내고 있다.

도 5에 있어서, 종축은 휘도값을 횡축은 도 2의 수평 방향 거리를 나타낸다. 참조부호 204, 205, 206, 210, i는 도 2의 동일 부호와 같은 것, 참조부호 501은 저해상도 화상 본래의 휘도 곡선(실제로는 휘도 곡면임), 참조부호 502는 주목 화소(205)로부터 거리 i만큼 떨어진 위치를 나타내는 선, 참조부호 503은원화소(204)와 원화소(206)를 연결하는 선, 참조부호 504는 선(506)과 평행하고 주목 화소(205)와 신규 화소(210)를 연결하는 선, 참조부호 505는 저해상도 화상의 화소 간격, 참조부호 506은 주목 화소(205)와 원화소(206)를 연결하는 선, 참조부호 507은 선(502)과 선(506)의 교점이고, 종래의 선형 보간법에 의해서 보간된 신규 화소이다. 또한, 참조부호 509는 원화소(204)와 원화소(206) 사이의 거리이다.

또, 종래의 선형 보간법과의 차이를 명확하게 하기 위해서, 원화소(204),(205),(206)의 휘도값 D, A, E의 크기는 D<E<A라고 가정한다.

참조부호 501이 화상 본래의 휘도 곡선일 때, 원 화상의 화소가 204, 205, 206과 같이 가로 방향에 등 간격으로 샘플링되어 있게 된다. 이 때, 직선(502) 상의 보간 위치에서의 보간 데이터를 구하는 것으로 한다.

참고로서, 선형 보간의 경우는, 화소(205)와 화소(206)를 연결하는 직선(506)과 직선(502)의 교점이 보간 데이터로 된다. 이것에 대하여, 본 실시예 1에서는 화소(205) 위치에서의 휘도 곡선의 접선과 직선(502)의 교점을 보간 데이터로 한다. 또한, 근사적으로 화소(205)에서의 접선 기울기를, 화소(204)와 화소(206)를 연결하는 직선(503)의 기울기와 같은 것으로 한다. 이 가정에 의해, 직선(503)과 같은 기울기를 가져, 화소(205)를 지나는 직선(504)이 얻어지고, 또한 직선(504)과 직선(502)의 교점에, 보간 데이터로서의 신규 화소(210)를 구할 수 있다.

이상의 가정을 하는 것에 의해, 실제 처리를 할 때는, 화소(206)의 휘도값으로부터 화소(204)의 휘도값을 뺀 결과에, 거리 i와 거리(509)의 비를 곱하여, 이것을 화소(205)의 휘도값에 더함으로써 화소(210)의 휘도값을 구할 수 있어, 매우 간단한 처리로 보간 결과를 얻을 수 있다.

실제의 식을 작성하기 위해서, 화소(204)의 휘도값을 D, 화소(205)의 휘도값을 A, 화소(206)의 휘도값을 E로 하여, 거리(509)를 2(=인접하는 화소 간격 1의 2배)로 하여, 거리(510)를 i라고 하면, 화소(210)의 휘도값 F는

F=A+(i/2)(E-D)

로 되어, 승산 1회, 가감산 2회라는 간단한 식으로 된다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 종래의 선형 보간법에 의해서 보간된 신규 화소(507)의 휘도값은 휘도값 A와 휘도값 E의 평균화된 값으로 되는 데 대하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소(210)의 휘도값은 휘도값 A와 휘도값 E의 사이에 제한되지 않기 때문에, 실시예 1에 따른 화상 처리 장치는 선예감있는 화상을 얻을 수 있다.

도 11은 실시예 1에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 11에 있어서, 참조부호 1131은 라인 메모리 수단이며, 아래와 같이 구성된다.

즉, 참조부호 1101은 저해상도 화상을 프레임 좌상 모서리의 원화소 데이터로부터 순서대로 입력하는 하(下)선 메모리, 참조부호 1102는 하선 메모리(1101)의 출력을 입력하는 중(中)선 메모리, 참조부호 1103은 중선 메모리(1102)의 출력을 입력하는 상(上)선 메모리이며, 각 선 메모리는 원화소를 저해상도 화상의 가로 방향 1라인 분까지 저장하는 기억 용량이고, 1화소 데이터를 입력할 때에 기억 용량이 모자라면 저장한 데이터 중에서 가장 오래된 1화소 데이터를 출력한다. 또한, 참조부호 1105는 프레임 상단 처리 시에, 중선 메모리(1102)가 저장하는 데이터를 순시(瞬時)로 상선 메모리(1103)에 복사하는 상단 처리 경로, 참조부호 1104는 프레임 하단 처리 시에, 중선 메모리(1102)가 저장하는 데이터를 순시로 하선 메모리(1101)에 복사하는 하단 처리 경로이다.

또한, 참조부호 1132는 데이터 버퍼 수단이며, 이하와 같이 구성된다.

즉, 참조부호 1107은 우 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1108은 주목 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1109는 좌 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1110은 우하 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1111은 하 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1112는 우상 화소 데이터 버퍼, 참조부호 1113은 상 화소 데이터 버퍼이며, 각 데이터 버퍼는 1화소 분의 데이터를 일시적으로 저장하는 기억 용량으로, 1화소의 데이터를 입력할 때에 전에 저장한 데이터를 출력한다. 또한, 참조부호 1106은 프레임 좌단 처리 시에, 주목 화소 데이터 버퍼(1108)가 저장하는 데이터를 순시로 좌 화소 데이터 버퍼(1109)에 복사하는 좌단 처리 경로이다.

또한, 참조부호 1130은 화소 선택 수단이며, 라인 메모리 수단(1131)과 데이터 버퍼 수단(1132)으로 구성된다.

또한, 참조부호 1133은 신규 화소 데이터를 구하는 신규 화소 데이터 산출 수단이며, 이하와 같이 구성된다.

즉, 참조부호 1114는 가로 방향의 차분을 구하는 횡(橫)감산기, 참조부호 1115는 세로 방향의 차분을 구하는 종(縱)감산기, 참조부호 1116은 가로 방향의 보정값을 구하는 횡 연산기, 참조부호 1117은 세로 방향의 보정값을 구하는 종 연산기, 참조부호 1134는 신규 화소 데이터를 구하는 신규 화소 데이터 산출기이다.

다음에, 주목 화소로부터 신규 화소까지의 거리에 대하여, 설명을 간단히 하기 위해 1차원으로 설명한다.

도 3은 1라인에 700화소 존재하는 원화소를, 1000화소의 신규 화소에 의해 보간하는 경우의 신규 화소 위치를 나타내는 설명도이다.

도 3에 있어서, 참조부호 301은 프레임의 수평 방향을 나타내는 축, 참조부호 p0, p1, p2, p3은 화살표로 축(301) 상의 위치를 나타내고, 화소 간격을 1로 하는 원화소, 참조부호 q0, q1, q2, q3은 화살표로 축(301) 상의 위치를 나타내는 신규 화소, ( )안의 숫자는 원화소 p0으로부터의 거리로 나타낸 화소의 위치이다.

참조부호 302는 원화소 p0으로부터의 거리를 정수 부분과 소수 부분으로 분할하는 형태로 나타낸 신규 화소 위치이며, 소수 부분의 절대값이 임계값 0.5를 넘지 않도록 하는 것에 의해, 정수 부분이 그 신규 화소에 대한 주목 화소의 위치를, 또한 소수 부분이 주목 화소로부터 신규 화소까지의 거리를 나타내도록 한 것이다. 예컨대, 신규 화소 q3은 원화소 p0으로부터의 거리가 2.1이며, 소수 부분이 0.5를 넘지 않도록 정수 부분과 소수 부분으로 분할하면 2+0.1로 되므로, 신규 화소 q3에 대한 주목 화소는 원화소 p2이며, 원화소 p2로부터 신규 화소 q3까지의 거리는 0.1이다. 또한, 신규 화소 q1은 원화소 p0으로부터의 거리가 0.7이며, 소수 부분이 0.5를 넘지 않도록 정수 부분과 소수 부분으로 분할하면 1-0.3으로 되므로, 신규 화소 q1에 대한 주목 화소는 원화소 p1이며, 원화소 p1로부터 신규 화소 q1까지의거리는 -0.3이다.

참조부호 303은 위치(302)의 소수 부분을 1/2로 스케일링한 형태로 나타낸 신규 화소 위치이다. 실제로의 보간 연산에서는, 주목 화소로부터 신규 화소까지의 거리 i, j를 1/2로 스케일링한 형태로 연산에 이용하기 때문에, 미리 소수 부분을 1/2로 스케일링하고, 소수 부분의 절대값이 임계값 0.25를 넘지 않도록, 정수 부분과 소수 부분을 분할한다. 또, 상기 임계값은 스케일링의 크기에 0.5를 곱하는 것에 따라 구해진다.

다음에, 라인 메모리 수단(1131)과 데이터 버퍼 수단(1132)의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 기본 동작에 대하여 설명한다. 이것은 프레임 종단 처리(후술함)가 관계하지 않는 경우이다.

프레임 종단 처리에 관계하지 않을 때에는, 라인 메모리 수단(1131)과 데이터 버퍼 수단(1132)은 각각의 기억 용량 가득히 데이터를 저장하고 있다.

여기서, 하선 메모리(1101)는 외부에서 1화소 데이터를 입력하고, 저장한 데이터 중에서 가장 오래된 1화소 데이터를 중선 메모리(1102)와 우하 화소 데이터 버퍼(1110)로 출력한다. 또한, 중선 메모리(1102)는 하선 메모리(1101)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 저장한 화소 데이터 중에서 가장 오래된 1화소 데이터를 상선 메모리(1103)와 우 화소 데이터 버퍼(1107)로 출력한다. 또한, 상선 메모리(1103)는 중선 메모리(1102)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 저장한 화소 데이터 중에서 가장 오래된 1화소 데이터를 우상 화소 데이터 버퍼(1112)로 출력한다.

또한, 우하 화소 데이터 버퍼(1110)는 하선 메모리(1101)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 하 화소 데이터 버퍼(1111)에 1화소 데이터를 출력한다. 또한, 하 화소 데이터 버퍼(1111)는 우하 화소 데이터 버퍼(1110)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 종 감산기(1115)로 1화소 데이터를 출력한다.

또한, 우 화소 데이터 버퍼(1107)는 중선 메모리(1102)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 주목 화소 데이터 버퍼(1108)와 횡 감산기(1114)로 1화소 데이터를 출력한다. 또한, 주목 화소 데이터 버퍼(1108)는 우 화소 데이터 버퍼(1107)로부터 1화소 데이터를 입력하고, 좌 화소 데이터 버퍼(1109)와 신규 화소 데이터 산출기(1134)로 1화소 데이터를 출력한다. 좌 화소 데이터 버퍼(1109)는 주목 화소 데이터 버퍼(1108)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 횡 감산기(1114)로 1화소 데이터를 출력한다.

또한, 우상 화소 데이터 버퍼(1112)는 상선 메모리(1103)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 상 화소 데이터 버퍼(1113)에 1화소 데이터를 출력한다. 상 화소 데이터 버퍼(1113)는 우상 화소 데이터 버퍼(1112)로부터 1화소 데이터를 입력하여, 종 감산기(1115)로 1화소 데이터를 출력한다.

이것에 의해, 화소 데이터가 화상의 왼쪽으로부터 오른쪽을 향해서 1라인이 주사되고, 화상의 위쪽으로부터 아래쪽을 향하여 각 라인을 순차적으로 주사하여 얻어지는 것으로 하면, 3개의 라인 메모리(1101),(1102),(1103) 중에서 가장 먼저 입력된 라인 데이터가 저장되는 상선 메모리(1103)에는 이들 3개의 라인 중에서 가장 위쪽 라인이 저장된다. 또한, 2개의 데이터 버퍼(1112),(1113) 중에서 가장 먼저 입력된 화소 데이터가 저장되는 우상 화소 데이터 버퍼(1112)에는 2개의 화소 데이터 중에서 왼쪽에 위치하는 화소 데이터가 저장된다.

따라서, 이 도 11의 데이터 버퍼 수단(1132)의 데이터 버퍼(1107~1113)에는, 주목 화소 데이터 버퍼(1108)를 중심으로 하여, 우 화소, 주목 화소, 좌 화소, 우하 화소, 하 화소, 우상 화소, 상 화소가 각각 저장되어, 이것에 의해, 도 2에 나타내는 화소 배치의 저장이 실현된다.

다음에, 4개의 프레임 종단 처리에 대하여 이하에 설명한다.

제 1에, 프레임 상단 처리의 동작에 대하여 설명한다.

프레임 상단 처리는 주목 화소가 프레임 상단의 화소일 때에, 주목 화소의 위쪽에 인접하는 화소가 존재하지 않기 때문에, 거기에 주목 화소 데이터를 복사하여 화소 보간을 실행하는 것이다. 또한, 프레임 상단 처리는 하선 메모리(1101)가 프레임의 최초를 나타내는 수직 동기 신호를 수신했을 때에 이하의 동작을 행한다.

하선 메모리(1101)는 1라인 전체의 화소 데이터를 저장한 후, 2라인 째의 화소 데이터를 입력할 때에, 저장한 1라인의 화소 데이터를, 중선 메모리(1102)로 출력하고, 우 화소 데이터 버퍼(1110)에는 출력하지 않는다. 그리고, 하선 메모리(1101)는 2라인 전체의 화소 데이터를 저장하고, 중선 메모리(1102)는 1라인 전체의 화소 데이터를 저장한다.

여기서, 상단 처리 경로(1105)는 중선 메모리(1102)가 저장한 2라인 전체의 화소 데이터를 상선 메모리(1103)에 복사한다. 그리고, 상선 메모리(1103)는 1라인 전체의 화소 데이터를 저장하고, 이후 라인 메모리 수단(1131)은 기본 동작을 행한다.

제 2에, 프레임 하단 처리에 대하여 설명한다.

프레임 하단 처리는 주목 화소가 프레임 하단의 화소일 때, 주목 화소의 아래쪽에 인접하는 화소가 존재하지 않기 때문에, 거기에 주목 화소 데이터를 복사하여 화소 보간을 실행하는 것이다. 또한, 프레임 하단 처리는 하선 메모리(1101)가 프레임의 최후를 나타내는 수직 동기 신호를 수신했을 때에 이하의 동작을 한다.

최종 라인의 화소 데이터를 입력한 하선 메모리(1101)는 수직 동기 신호 사이에, 저장한 최종 라인의 화소 데이터를 1화소씩 출력한다. 그 후, 하선 메모리(1101)는 저장할 데이터가 없어지고, 중선 메모리(1102)는 최종 라인의 화소 데이터를 모두 저장한다.

여기서, 하단 처리 경로(1104)는 중선 메모리(1102)가 저장한 최종 라인의 화소 데이터를 하선 메모리(1101)에 복사한다. 그리고, 하선 메모리(1101)는 최종 라인의 화소 데이터를 저장하고, 이후 라인 메모리 수단(1131)은 기본 동작을 행한다.

제 3에, 프레임 좌단 처리에 대하여 설명한다.

프레임 좌단 처리는 주목 화소가 프레임 좌단 화소일 때, 주목 화소의 왼쪽에 인접하는 화소가 존재하지 않기 때문에, 거기에 주목 화소 데이터를 복사하여 화소 보간을 실행하는 것이다. 또한, 프레임 좌단 처리는 주목 화소 데이터 버퍼(1108)가 라인의 최초를 나타내는 수평 동기 신호를 수신했을 때에 이하의 동작을 행한다.

라인의 최초를 나타내는 수평 동기 신호를 수신한 주목 화소 데이터 버퍼(1108)는 제 1 화소 데이터를 저장한다. 다음에, 좌단 처리 경로(1106)는 주목 화소 데이터 버퍼(1108)가 저장한 제 1 화소 데이터를 좌 화소 데이터 버퍼(1109)에 복사한다. 그리고, 좌 화소 데이터 버퍼(1109)는 각 라인의 제 1 화소 데이터를 저장하고, 이후 데이터 버퍼 수단(1132)은 기본 동작을 행한다.

제 4에, 프레임 우단 처리에 대하여 설명한다.

프레임 우단 처리는 주목 화소가 프레임 우단의 화소일 때, 주목 화소의 오른쪽에 인접하는 화소가 존재하지 않기 때문에, 거기에 주목 화소 데이터를 복사하여 화소 보간을 실행하는 것이다. 또한, 프레임 우단 처리는 하선 메모리(1101)가 라인의 최후를 나타내는 수평 동기 신호를 수신했을 때에 이하의 동작을 행한다.

라인의 최후를 나타내는 수평 동기 신호 사이에, 라인 메모리 수단(1131)은 데이터의 시프트는 실행하지 않기 때문에, 라인 메모리 수단(1131)으로부터 데이터 버퍼 수단(1132)에 데이터는 시프트되지 않는다.

여기서, 우 화소 데이터 버퍼(1107)는 저장한 라인 최종의 화소 데이터를 주목 화소 데이터 버퍼(1108)에 복사함과 동시에, 우하 화소 데이터 버퍼(1110)와 우상 화소 데이터 버퍼(1112)는 저장한 라인 최종의 화소 데이터를, 각각 하 화소 데이터 버퍼(1111)와 상 화소 데이터 버퍼(1113)로 출력한다. 그리고, 우 화소 데이터 버퍼(1107)와 주목 화소 데이터 버퍼(1108)는 함께 프레임 우단의 주목 화소 데이터를, 좌 화소 데이터 버퍼(1109)는 주목 화소의 왼쪽으로 인접하는 화소 데이터를, 상 화소 데이터 버퍼(1113)와 하 화소 데이터 버퍼(1111)는 주목 화소의 각각 상하에 인접하는 화소 데이터를 저장할 수 있고, 이후 라인 메모리 수단(1131)과 데이터 버퍼 수단(1132)은 기본 동작을 행한다.

이들 4개의 프레임 종단 처리에 의해, 주목 화소가 프레임의 단부에 위치하고, 주목 화소 중 어느 하나의 쪽에 인접 화소가 존재하지 않는 경우에도, 주목 화소의 값에 의해 이 인접 화소의 값이 충전되기 때문에, 신규 화소 데이터를 산출하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 라인 메모리 수단(1131)과 데이터 버퍼 수단(1132)은 외부로부터 입력하는 화소 데이터를 하나씩 시프트하는 기본 동작과, 4개의 프레임 종단 처리에 의해서, 주목 화소 데이터를 주목 화소 데이터 버퍼(1108)에, 주목 화소의 각각 상하좌우에 인접하는 화소 데이터를, 각각, 상 화소 데이터 버퍼(1113), 하 화소 데이터 버퍼(1111), 좌 화소 데이터 버퍼(1109), 우 화소 데이터 버퍼(1107)에 저장할 수 있다.

다음에, 연산 수단(1133)의 동작에 대하여 설명한다.

횡 감산기(1114)는 우 화소 데이터 버퍼(1107)로부터 우 화소 데이터와 좌 화소 데이터 버퍼(1109)로부터 좌 화소 데이터를 입력하여, 우 화소 데이터로부터 좌 화소 데이터를 감산하고, 횡 연산기(1116)에 대하여 가로 방향의 차분을 출력한다. 횡 연산기(1116)는 (계수 1/2)과 (주목 화소로부터 신규 화소까지의 수평 방향 거리)와 (가로 방향의 차분)을 승산하고, 신규 화소 데이터 산출기(1134)로 횡 보정값을 출력한다. 또한, 종 감산기(1115)는 하 화소 데이터 버퍼(1111)로부터하 화소 데이터와 상 화소 데이터 버퍼(1113)로부터 상 화소 데이터를 입력하여, 하 화소 데이터로부터 상 화소 데이터를 감산하고, 종 연산기(1117)에 대하여 세로 방향의 차분을 출력한다. 종 연산기(1117)는 (계수 1/2)과 (주목 화소로부터 신규 화소까지의 수직 방향 거리)와 (세로 방향의 차분)을 승산하고, 신규 화소 데이터 산출기(1134)로 종 보정값을 출력한다. 신규 화소 데이터 산출기(1134)는 주목 화소 데이터 버퍼(1108)로부터 주목 화소 데이터를 입력하여, (주목 화소 데이터)와 (횡 보정값)과 (종 보정값)을 더하여, 신규 화소 데이터를 출력한다.

다음에, 연산 수단(1133)의 연산 순서에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 S×T화소의 화상을 X×Y화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서를 나타내는 흐름도이다.

도 1에 있어서, 참조부호 S는 저해상도 화상의 가로 방향의 화소수, 참조부호 T는 저해상도 화상의 세로 방향의 화소수, 참조부호 X는 고해상도 화상의 가로 방향의 화소수, 참조부호 Y는 고해상도 화상의 세로 방향의 화소수, 참조부호 px는 횡 피치, 참조부호 py는 종 피치, 참조부호 yy는 주목 화소의 세로 방향 위치, 참조부호 b는 종 계수, 참조부호 l은 종 루프 카운터, 참조부호 xx는 주목 화소의 가로 방향 위치, 참조부호 a는 횡 계수, 참조부호 k는 횡 계수 카운터, Q[k, l]은 신규 화소 위치 [k, l]의 휘도값, P[xx, yy]는 원화소의 위치 [xx, yy]의 휘도값이며, 0<S≤X, 0<T≤Y, 0≤k<X, 0≤l<Y, 0≤xx<S, 0≤yy<T 이다.

S101은 신규 화소의 종횡 각 방향의 피치를 구하는 피치 산출 단계이며, 횡 피치 px는 S/X/2에서, 종 피치 py는 T/Y/2에서 산출한다.

S102는 종 루프에 관한 변수에 초기값을 설정하는 종 루프 초기 설정 단계이며, 주목 화소의 세로 방향 위치 yy, 종 계수 b 및 종 루프 카운터 l에 각각 초기값 0을 대입한다.

S103은 횡 계수에 관한 변수로 초기값을 설정하는 횡 계수 초기 설정 단계이며, 주목 화소의 가로 방향의 위치 xx, 횡 계수 a 및 횡 계수 카운터 k에 각각 초기값 0을 대입한다.

S104는 신규 화소의 휘도값을 구하는 휘도값 산출 단계이며, 신규 화소의 휘도값 Q[k, l]은 Q[k, l]=P[xx, yy]+a(P[xx+1, yy]-P[xx-1, yy])+b(P[xx, yy+1] -P[xx, yy-1])로 산출한다.

S105는 새로운 횡 계수를 산출하는 횡 계수 산출 단계이며, 횡 계수 a에 횡 피치 px를 가산하여 구한다.

S106은 횡 계수와 임계값 0.25를 비교하는 횡 계수 임계값 비교 단계이며, 비교 결과, 횡 계수 a가 임계값보다 작거나 또는 같은 경우는 단계 S108로 진행하고, 큰 경우는 단계 S107로 진행한다.

S107은 주목 화소를 오른쪽 방향으로 이동하는 주목 화소 우변 이동 단계이며, 주목 화소의 가로 방향 위치는 xx=xx+1, 횡 계수는 a=a-0.5로 이동한다.

S108은 단계 S104에서 S108까지 반복하는 횡 루프의 종료를 판단하는 횡 루프 종료 판단 단계이며, 횡 루프 카운터 k에 1을 가산한 새로운 횡 루프 카운터 k를, 고해상도 화상의 가로 방향의 화소수 X와 비교하고, 그 결과, 새로운 횡 루프 카운터 k가 X보다 작은 경우는 단계 S104로 진행하고, X와 같은 경우는 단계 S109로 진행한다.

S109는 새로운 종 계수를 산출하는 종 계수 산출 단계이며, 종 계수 b에 종 피치 py를 가산하여 이것을 구한다.

S110은 종 계수와 임계값 0.25를 비교하는 종 계수 임계값 비교 단계이며, 비교 결과, 종 계수 b가 임계값보다 작거나 또는 같은 경우는 단계 S112로 진행하고, 큰 경우는 단계 S111로 진행한다.

S111은 주목 화소를 아래 방향으로 이동하는 주목 화소 하 이동 단계이며, 주목 화소의 세로 방향 위치는 yy=yy+1, 종 계수는 b=b-0.5로 이동한다.

S112는 단계 S103에서 S112까지 반복하는 종 루프의 종료를 판단하는 종 루프 종료 판단 단계이며, 종 루프 카운터 l에 1을 가산한 새로운 종 루프 카운터 l을, 고해상도 화상의 세로 방향 화소수 Y와 비교하고, 그 결과, 새로운 종 루프 카운터 l이 Y보다 작은 경우는 단계 S103으로 진행하고, Y와 같은 경우는 하나의 화상의 화소 보간을 종료한다.

이상의 것으로부터, 본 실시예 1에 따른 화상 처리 장치는 저해상도 화상을 보간하여 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터 주목 화소, 상 화소, 하 화소, 좌 화소 및 우 화소를 뽑아 내는 화소 선택 수단(1130)과, 상 화소 및 하 화소 데이터에 근거하여 세로의 차분을 구하는 종 감산기(1115)와, 좌 화소 및 우 화소 데이터에 근거하여 가로의 차분을 구하는 횡 감산기(1114)와, 세로의 차분 및 주목 화소로부터 신규 화소까지의 수직 방향 거리에 근거하여 종 보정값을 구하는 종 연산기(1117)와, 가로의 차분 및 주목 화소로부터 신규 화소까지의 수직 방향 거리에 근거하여 횡 보정값을 구하는 횡 연산기(1116)와, 주목 화소 데이터, 종 보정값 및 횡 보정값에 근거하여 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출기(1134)를 구비하고, 주목 화소의 휘도값 A와, 상 화소의 휘도값 B와, 하 화소의 휘도값 C와, 좌 화소의 휘도값 D와, 우 화소의 휘도값 E 및 신규 화소 위치 (i, j)에 따라서, 신규 화소의 휘도값 F를, F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)로 산출하도록 한 것에 의해, 화상을 보간할 때의 연산량이 적게 되어, 처리 속도가 향상하고, 또한, 화상의 에지 부분이 평탄하게 되는 일없이, 선예감있는 화상을 얻을 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2에 따른 화상 처리 장치는 가로 320×세로 240화소의 저해상도 화상을 종횡 각 2배의 화소수로 보간하여, 가로 640×세로 480화소의 고해상도 화상으로 변환하는 것이고, 해상도 변환 처리에서 자주 이용되는, 종횡 2배의 보간에 한정하여, 연산 처리량을 최소한으로 억제할 수 있도록 한 것이다.

도 12는 실시예 2에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 12에 있어서, 도 11과 동일 부호는 마찬가지의 것이고, 참조부호 1233은 신규 화소 데이터 산출 수단이며, 이하와 같이 구성된다.

즉, 참조부호 1114와 1115는 도 11의 동일 부호와 마찬가지의 것이고, 참조부호 1216은 가로 방향의 차분을 1/8로 하기 위해서 3비트 왼쪽으로 시프트하여 횡 보정값을 구하는 횡 연산기, 참조부호 1217은 세로 방향의 차분을 1/8로 하기 위해서 3비트 왼쪽으로 시프트하여 종 보정값을 구하는 종 연산기, 참조부호 1218은 주목 화소의 좌상(左上)을 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 좌상 신규 화소 데이터 산출기, 참조부호 1219는 주목 화소의 우상(右上)을 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 우상 신규 화소 데이터 산출기, 참조부호 1220은 주목 화소의 좌하(左下)를 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 좌하 신규 화소 데이터 산출기, 참조부호 1221은 주목 화소의 우하(右下)를 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 우하 신규 화소 데이터 산출기이다. 또한, 참조부호 1235는 좌상 신규 화소 데이터 산출기(1218), 우상 신규 화소 데이터 산출기(1219), 좌하 신규 화소 데이터 산출기(1220), 우하 신규 화소 데이터 산출기(1221)로 구성되는 신규 화소 데이터 산출기이다.

또한, 참조부호 1234는 유지 수단이며, 이하와 같이 구성된다.

참조부호 1222는 주목 화소의 위에 위치하는 신규 화소 데이터를, 고해상도 화상의 1라인분 저장하는 상 신규 화소 라인 메모리, 참조부호 1223은 주목 화소의 아래에 위치하는 신규 화소 데이터를, 고해상도 화상의 1라인분 저장하는 하 신규 화소 라인 메모리이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도이다.

도 7에 있어서, "○"표는 화소 간격을 1로 하는 저해상도 화상의 원화소, "□"표는 고해상도 화상의 신규 화소이다. 또한, 신규 화소는 원화소의 위치와 일치시키지 않고, 원화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리의 절대값이 모두 1/4떨어진 위치로 한다. 또한, 원화소(701),(702),(703),(704),(705)와 신규 화소(706),(707),(708),(709)의 휘도값을, 각각 P701, P702, P703, P704, P705, Q706과 Q707, Q708, Q709로 나타내는 것으로 한다.

이 화소 배치에 의하면, 신규 화소는 본래의 화소로부터 모두 같은 거리에 배치되어 있기 때문에, 화소 데이터의 오차 출현 확률은 균일하게 된다. 단지, 이 배치는 본래 모든 신규 화소를 작성할 필요가 있기 때문에 연산량이 많아지지만, 본 실시예 2는「원화소로부터의 거리가 전부 동일」하다고 하는 성질을 이용하는 것으로 연산량을 적게 억제하고 있다.

즉, 원화소(701),(702),(703),(704),(705)에 근거하여, difx=(1/8)(P705- P704), dify=(1/8)(P703-P702)를 최초로 산출해 두면, 신규 화소의 휘도값 Q706, Q707, Q708, Q709를 구하는 식은,

Q706=P701-difx-dify

Q707=P701+difx-dify

Q708=P701-difx+dify

Q709=P701+difx+dify

로 되어, 하나의 주목 화소의 휘도값 P701로부터 4개의 신규 화소의 휘도값 Q706∼Q709를 구하는 데 필요한 연산 회수는 가감산 10회와 제산 연산 2회로 된다.

또, P701-difx와 P701+difx의 연산을 공유화하면, 가감산 8회와 제산 연산 2회로, 4개의 신규 화소의 휘도값을 구하는 것도 가능하다.

다음에, 동작에 대하여 설명한다.

횡 감산기(1114)는 우 화소 데이터 버퍼(1107)로부터 우 화소 데이터와 좌 화소 데이터 버퍼(1109)로부터 좌 화소 데이터를 입력하여, 우 화소 데이터로부터 좌 화소 데이터를 감산하고, 횡 연산기(1216)에 대하여 가로 방향의 차분을 출력한다. 횡 연산기(1216)는 가로 방향의 차분을 1/8로 하기 위해서 3 비트 왼쪽으로 시프트하여, 좌상 신규 화소 데이터 산출기(1218), 우상 신규 화소 데이터 산출기(1219), 좌하 신규 화소 데이터 산출기(1220) 및 우상 신규 화소 데이터 산출기(1221)로 횡 보정값을 출력한다. 또한, 종 감산기(1115)는 하 화소 데이터 버퍼(1111)로부터 하 화소 데이터와 상 화소 데이터 버퍼(1113)로부터 상 화소 데이터를 입력하여, 하 화소 데이터로부터 상 화소 데이터를 감산하고, 종 연산기(1217)에 대하여 세로 방향의 차분을 출력한다. 종 연산기(1217)는 세로 방향의 차분을 1/8로 하기 위해서 3비트 왼쪽으로 시프트하여, 좌상 신규 화소 데이터 산출기(1218), 우상 신규 화소 데이터 산출기(1219), 좌하 신규 화소 데이터 산출기(1220) 및 우상 신규 화소 데이터 산출기(1221)로 종 보정값을 출력한다.

좌상 신규 화소 데이터 산출기(1218)는 종 연산기(1217)로부터 종 보정값, 횡 연산기(1216)로부터 횡 보정값 및 주목 화소 데이터 버퍼(1108)로부터 주목 화소 데이터를 입력하고, 주목 화소 데이터에서, 종 보정값을 감산하고, 횡 보정값을 감산하여, 상 신규 화소 라인 메모리(1222)에, 주목 화소의 좌상을 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다. 우상 신규 화소 데이터 산출기(1219)는 주목 화소 데이터에서, 종 보정값을 감산하고, 횡 보정값을 가산하여, 상 신규 화소 라인 메모리(1222)에, 주목 화소의 우상을 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다. 좌하 신규 화소 데이터 산출기(1220)는 주목 화소 데이터에, 종 보정값을 가산하고, 횡 보정값을 감산하여, 하 신규 화소 라인 메모리(1223)에, 주목 화소의 좌하를 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다. 우하 신규 화소 데이터 산출기(1221)는 주목 화소 데이터에, 종 보정값을 가산하고, 횡 보정값을 가산하여, 하 신규 화소 라인 메모리(1223)에, 주목 화소의 우하를 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다.

상 신규 화소 라인 메모리(1222)는 좌상 신규 화소 데이터 산출기(1218), 다음에 우상 신규 화소 데이터 산출기(1219)로부터 데이터를 1화소씩 교대로 입력하고, 주목 화소의 위를 보간하는 신규 화소 데이터를 고해상도 화상의 1라인분 저장하여, 저장한 순서대로 1라인분 모두를 출력한다. 하 신규 화소 라인 메모리(1223)는 좌하 신규 화소 데이터 산출기(1220), 다음에 우하 신규 화소 데이터 산출기(1221)로부터 데이터를 1화소씩 교대로 입력하고, 주목 화소의 아래를 보간하는 신규 화소 데이터를 고해상도 화상의 1라인분 저장하고, 상 신규 화소 라인 메모리(1222)가 1라인 분의 데이터를 출력한 후에, 저장한 순서대로 1라인분 모두를 출력한다.

다음에, 연산 수단(1233)의 연산 순서에 대하여, 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 가로 320×세로 240화소의 화상을 종횡 각 2배의 화소수로 보간하여, 가로 640×세로 480화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서를 나타내는 흐름도이다.

도 8에 있어서, 참조부호 difx는 횡 보정값, 참조부호 dify는 종 보정값, 참조부호 k, l, Q, P는 도 1에 나타낸 동일 부호와 마찬가지의 것이고, 0≤k<320, 0≤1<240이다.

S801은 종 루프에 관한 변수로 초기값을 설정하는 종 루프 초기 설정 단계이며, 종 루프 카운터 l에 초기값 0을 대입한다.

S802는 횡 루프에 관한 변수로 초기값을 설정하는 횡 루프 초기 설정 단계이며, 횡 루프 카운터 k에 초기값 0을 대입한다.

S803은 횡 보정값과 종 보정값을 구하는 보정값 산출 단계이며, 횡 보정값 difx와 종 보정값 dify는 difx=(P[k+1, l]-P[k-1, l])/8, dify=(P[k, l+1]-P[k, 1-1])/8로 구한다.

S804는 4개의 신규 화소의 휘도값을 구하는 휘도값 산출 단계이며, 주목 화소의 좌상을 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[2k, 2l], 주목 화소의 우상을 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[2k+1, 2l], 주목 화소의 좌하를 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[2k, 2l+1] 및 주목 화소의 우하를 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[2k+1, 2l+1]은, 각각, Q[2k, 2l]=P[k, l]-difx-dify, Q[2k+1, 2l]=P[k, l]+difx-dify, Q[2k, 2l+1]=P[k, l]-difx+dify, Q[2k+1, 2l+1]=P[k, l]+difx+dify로 산출한다.

S805는 단계 S803에서 S805까지 반복하는 횡 루프의 종료를 판단하는 횡 루프 종료 판단 단계이며, 횡 루프 카운터 k에 1을 가산한 새로운 횡 루프 카운터 k를, 저해상도 화상의 가로 방향의 화소수 320과 비교하고, 그 결과, 새로운 횡 루프 카운터 k가 320보다 작은 경우는 단계 S803으로 진행하고, 320과 같은 경우에는 단계 S806으로 진행한다.

S806은 단계 S802에서 S806까지 반복하는 종 루프의 종료를 판단하는 종 루프 종료 판단 단계이며, 종 루프 카운터 l에 1을 가산한 새로운 종 루프 카운터 l을, 저해상도 화상의 세로 방향의 화소수 240과 비교하고, 그 결과, 새로운 종 루프 카운터 l이 240보다 작은 경우는 단계 S802로 진행하고, 240과 같은 경우는 하나의 화상의 화소 보간을 종료한다.

이상의 연산 순서에 의해서 구해지는 신규 화소 데이터 Q[2k, 2l], Q[2k+1, 2l], Q[2k, 2l+1], Q[2k+1, 2l+1]은, 각각, Q[2k, 2l], Q[2k+1, 2l]의 순서로 상 신규 화소 라인 메모리(1222)에 전송되고, Q[2k, 2l+1], Q[2k+1, 2l+1]의 순서로 하 신규 화소 라인 메모리(1223)에 전송된다.

이상의 것으로부터, 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치는, 저해상도 화상을 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터 주목 화소, 상 화소, 하 화소, 좌 화소, 및 우 화소를 뽑아 내는 화소 선택 수단(1130)과, 상 화소 및 하 화소 데이터에 근거하여 세로의 차분을 구하는 종 감산기(1115)와, 좌 화소 및 우 화소 데이터에 근거하여 가로 방향의 차분을 요구하는 횡 감산기(1114)와, 세로 방향의 차분 및 주목 화소로부터 신규 화소까지의 수직 방향 거리에 근거하여 종 보정값을 구하는 종 연산기(1117)와, 가로 방향의 차분 및 주목 화소로부터 신규 화소까지의 수평 방향 거리에 근거하여 횡 보정값을 구하는 횡 연산기(1116)와, 주목 화소 데이터, 종 보정값 및 횡 보정값에 근거하여, 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출기(1235)와, 신규 화소 데이터 산출기(1235)에 의해서 산출된 신규 화소 데이터를 일시적으로 유지하여,고해상도 화상의 좌상의 신규 화소로부터 순서대로 데이터를 출력하는 유지 수단(1234)을 구비하되, 신규 화소 위치는 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리의 절대값이 모두 1/4로 되도록 한 것에 의해, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 하면서 더욱 연산량을 적게 하여 처리 속도를 향상할 수 있으며, 또한, 화상의 에지 부분이 평탄하게 되지 않아, 선예감있는 화상을 얻을 수 있다.

(실시예 3)

실시예 3에 따른 화상 처리 장치는 가로 320×세로 240화소의 저해상도 화상을 세로 2배의 화소수로 보간하여, 가로 320×세로 480화소의 고해상도 화상으로 변환하는 것이고, 현행의 텔레비전 방송에 이용되는 NTSC 신호와 같은 비월 신호의 필드 화면을 보간하여 프레임 화면을 작성하는 화상 처리 등에 이용된다.

도 13은 실시예 3에 따른 화상 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 13에 있어서, 도 11 또는 도 12와 동일 부호는 마찬가지의 것이고, 참조부호 1333은 신규 화소 데이터 산출 수단이며, 이하와 같이 구성된다.

즉, 참조부호 1115, 1217은 도 11 또는 도 12의 동일 부호와 마찬가지의 것이고, 참조부호 1318은 주목 화소의 위를 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 상 신규 화소 데이터 산출기, 참조부호 1320은 주목 화소의 아래를 보간하는 신규 화소 데이터를 구하는 하 신규 화소 데이터 산출기, 참조부호 1335는 상 신규 화소 데이터 산출기(1318)와 하 신규 화소 데이터 산출기(1320)로 구성되는 신규 화소 데이터 산출기이다.

또, 본 실시예 3에 따른 화상 처리 장치의 화소 선택 수단(1330)은 도 12의 화소 선택 수단(1130)에서 좌 화소 데이터 버퍼(1109) 및 좌단 처리 경로(1106)를 생략한 구성이다.

도 9는 본 실시예 3에 따른 화상 처리 장치가 보간하는 신규 화소 위치를 나타내는 설명도이다.

도 9에 있어서, "○"표는 화소 간격을 1로 하는 저해상도 화상의 원화소, "□" 표는 고해상도 화상의 신규 화소이다. 또한, 신규 화소는 원화소의 위치와 일치시키지 않고, 원화소로부터의 수직 방향 거리의 절대값이 1/4 떨어진 위치로 한다. 또한, 원화소(901),(902),(903) 및 신규 화소(904),(905)의 휘도값을, 각각 P901, P902, P903 및 Q904, Q905로 나타내는 것으로 한다.

이 화소 배치에서는, 신규 화소는 원화소로부터 모두 같은 거리에 배치하여, 화소 데이터의 출현 확률이 균일하게 되도록 하고 있다.

이 배치에서는, 모든 신규 화소를 작성할 필요가 있기 때문에 연산량이 많아지지만, 실시예 2와 마찬가지의 고안을 하는 것으로, 연산량을 적게 억제하고 있다.

즉, 원화소(901),(902),(903)에 근거하여, dify=(1/8)(P903-P902)를 최초로 산출해 두면, 신규 화소의 휘도값 Q904, 905를 구하는 식은,

Q904=P901-dify

Q905=P901+dify

로 되어, 하나의 주목 화소의 휘도값 P901로부터 2개의 신규 화소의 휘도값Q904, Q905를 산출하는 데 필요한 연산 회수는 가감산 3회와 제산 연산 1회로 된다.

다음에, 신규 화소 데이터 산출 수단(1333)의 동작에 대하여 설명한다.

종 감산기(1115)는 하 화소 데이터 버퍼(1111)로부터 하 화소 데이터와 상 화소 데이터 버퍼(1113)로부터 상 화소 데이터를 입력하여, 하 화소 데이터로부터 상 화소 데이터를 감산하고, 종 연산기(1217)에 대하여 세로 방향의 차분을 출력한다. 종 연산기(1217)는 세로 방향의 차분을 1/8로 하기 위해서 3비트 왼쪽으로 시프트하여, 상 신규 화소 데이터 산출기(1318)와 하 신규 화소 데이터 산출기(1320)에 종 보정값을 출력한다.

상 신규 화소 데이터 산출기(1318)는 종 연산기(1217)로부터 종 보정값 및 주목 화소 데이터 버퍼(1108)로부터 주목 화소 데이터를 입력하여, 주목 화소 데이터에서, 종 보정값을 감산하고, 상 신규 화소 라인 메모리(1222)에, 주목 화소의 위쪽을 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다. 하 신규 화소 데이터 산출기(1320)는 주목 화소 데이터에, 종 보정값을 더하여, 하 신규 화소 라인 메모리(1223)에, 주목 화소의 아래쪽을 보간하는 신규 화소 데이터를 출력한다.

상 신규 화소 라인 메모리(1222)는 주목 화소의 위쪽을 보간하는 신규 화소 데이터를 고해상도 화상의 1라인분 저장하여, 저장한 순서대로 1라인분 모두를 출력한다. 하 신규 화소 라인 메모리(1223)는 주목 화소의 아래쪽을 보간하는 신규 화소 데이터를 고해상도 화상의 1라인분 저장하여, 상 신규 화소 라인 메모리(1222)가 1라인 분의 데이터를 출력한 후에, 저장한 순서대로 1라인분 모두를 출력한다.

다음에, 신규 화소 데이터 산출 수단(1333)의 연산 순서에 대하여, 도 10을 참조하면서 설명한다.

도 10은, 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 가로 320×세로 240화소의 화상을 세로 2배의 화소수로 보간하여, 가로 320×세로 480화소의 화상으로 해상도 변환하는 연산 순서를 나타내는 흐름도이다.

도 10에 있어서, 참조부호 dify, k, l, Q, P는 도 1 또는 도 8에 나타낸 동일 부호와 마찬가지의 것이고, 0≤k<320, 0≤l<240이다.

S1001은 종 루프에 관한 변수로 초기값을 설정하는 종 루프 초기 설정 단계이며, 종 루프 카운터 l에 초기값 0을 대입한다.

S1002는 횡 루프에 관한 변수로 초기값을 설정하는 횡 루프 초기 설정 단계이며, 횡 루프 카운터 k에 초기값 0을 대입한다.

S1003은 종 보정값을 구하는 보정값 산출 단계이며, 종 보정값 dify는 dify=(P[k, l+1]-P[k, l-1])/8로 산출한다.

S1004는 2개의 신규 화소의 휘도값을 구하는 휘도값 산출 단계이며, 주목 화소의 위쪽을 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[k, 2l] 및 주목 화소의 아래쪽을 보간하는 신규 화소의 휘도값 Q[k, 2l+1]을, 각각 Q[k, 2l]=P[k, l]-dify, Q[k, 2l+1]= P[k, l]+dify로 산출한다.

S1005는 단계 S1003에서 S1005까지 반복하는 횡 루프의 종료를 판단하는 횡 루프 종료 판단 단계이며, 횡 루프 카운터 k에 1을 가산한 새로운 횡 루프 카운터k를, 저해상도 화상의 가로 방향의 화소수 320과 비교하고, 그 결과, 새로운 횡 계수 카운터 k가 320과 비교하여 작은 경우는 단계 S1003으로 진행하고, 같은 경우는 단계 S1006으로 진행한다.

S1006은 단계 S1002에서 S1006까지 반복하는 종 루프의 종료를 판단하는 종 루프 종료 판단 단계이며, 종 루프 카운터 l에 1을 가산한 새로운 종 루프 카운터 l을, 저해상도 화상의 세로 방향의 화소수 240과 비교하고, 그 결과, 새로운 종 루프 카운터 l이 240보다 작은 경우는 단계 S1002로 진행하고, 240과 같은 경우는 하나의 화상의 화소 보간을 종료한다.

이상의 연산 순서에 의해서 신규 화소 데이터 Q[k, 2l], Q[k, 2l+1]이 구해지고, 각각, Q[k, 2l]은 상 신규 화소 라인 메모리(1222)에 전송되고, Q[k, 2l+1]은 하 신규 화소 라인 메모리(1222)에 전송된다.

이상의 것으로부터, 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치는, 저해상도 화상을 세로 2배의 화소수를 갖는 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서, 저해상도 화상의 화소로부터 주목 화소, 상 화소 및 하 화소를 뽑아 내는 화소 선택 수단(1330)과, 상 화소 및 하 화소 데이터에 근거하여 세로의 차분을 요구하는 종 감산기(1115)와, 세로의 차분 및 주목 화소로부터 신규 화소까지의 수직 방향 거리에 근거하여 종 보정값을 구하는 종 연산기(1217)와, 주목 화소 데이터 및 종 보정값에 근거하여, 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출기(1335)와, 신규 화소 데이터 산출기(1335)에 의해서 산출된 신규 화소 데이터를 일시적으로 유지하여, 고해상도 화상의 좌상의신규 화소로부터 순서대로 데이터를 출력하는 유지 수단(1234)을 구비하되, 신규 화소 위치는 주목 화소로부터의 수직 방향 거리의 절대값이 1/4로 되도록 한 것에 의해, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 하면서, 더욱 연산량을 적게 하여 처리 속도를 향상시킬 수 있고, 또한 화상의 에지 부분이 평탄하게 되는 일없이, 선예감있는 화상을 얻을 수 있다.

또, 상기 실시예 1 내지 3은 화소 데이터가 휘도 데이터인 경우에 대하여만 설명했지만, 이것은 RGB, CMYK 등의 색 데이터나 색차 데이터이어도 좋고, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻는다.

또한, 상기 실시예 1 내지 3은 화상 처리 장치 및 그 동작 흐름도로서 화상 처리 방법에 대하여 설명했지만, 이것은 ROM 등의 기록 매체에 기록되어, 상기 실시예 1 내지 3의 화상 처리 방법과 마찬가지의 동작을 하는 컴퓨터 프로그램으로서 실현하더라도 좋고, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻는다.

이상과 같이 본 발명에 따른 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 화상 처리 기록 매체는 화상의 해상도를 높이기 위한 보간 연산이, 적은 연산량으로 되고, 처리 시간이 짧고, 하드웨어가 소규모로 되는 것에 관계없이, 선예감있는 화상을 얻는 수 있어, 특히, 연산 처리량이 최소한으로 되도록 화소 배치를 하는 경우에, 화소 데이터의 오차 출현 확률을 균일하게 할 수 있다.

Claims (15)

1. 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 장치에 있어서,

   저해상도 화상의 화소로부터, 상기 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 상기 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 수단과,

   상기 주목 화소를 사이에 둔 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 상기 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
2. 저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 방법에 있어서,

   저해상도 화상의 화소로부터, 상기 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 상기 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과,

   상기 주목 화소를 사이에 둔 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 상기 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
3. 저해상도 화상의 화소로부터, 상기 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 주목 화소 및 상기 주목 화소에 인접하는 인접 화소를 각각 선택하는 화소 선택 공정과,

   상기 주목 화소를 사이에 둔 상기 인접 화소끼리의 차분값을 구하여, 상기 차분값 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 거리에 근거하여 보정값을 구함과 동시에, 상기 주목 화소 데이터, 상기 차분값 및 상기 보정값에 근거하여 상기 신규 화소 데이터를 산출하는 신규 화소 데이터 산출 공정

   을 포함하고,

   저해상도 화상을 고해상도 화상으로 변환하는 화상 처리 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램 기록 매체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 화소 선택 수단은

   인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하는 것이고,

   상기 신규 화소 데이터 산출 수단은

   상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를,

   F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)

   에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 화소 선택 공정은

   인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고,

   상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

   상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를,

   F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)

   에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 화소 선택 공정은

   인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C와, 상기 주목 화소에 왼쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 좌 화소 데이터 D와, 상기 주목 화소에 오른쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 우 화소 데이터 E를 선택하고,

   상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

   상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C, 좌 화소 데이터 D, 우 화소 데이터 E, 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수평 방향 거리 i 및 수직 방향 거리 j로 나타내는 상기 신규 화소 위치 (i, j)에 근거하여, 상기 고해상도 화상을 구성하는 신규 화소 데이터 F를,

   F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)

   에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램 기록 매체.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고,

   또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은

   상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리,

   X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

   F1=A-X-Y,

   F2=A+X-Y,

   F3=A-X+Y, 및

   F4=A+X+Y

   를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고,

   또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

   상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리,

   X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

   F1=A-X-Y,

   F2=A+X-Y,

   F3=A-X+Y, 및

   F4=A+X+Y

   를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 저해상도 화상에 대하여 종횡 각 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수평 방향 및 수직 방향 거리 i, j의 절대값이 모두 1/4로 되는 것으로 하고,

   또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

   상기 F=A+(i/2)(E-D)+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 좌상, 우상, 좌하, 우하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F1, F2, F3, F4를 산출할 때에, 미리,

   X=(i/2)(E-D) 및 Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

   F1=A-X-Y,

   F2=A+X-Y,

   F3=A-X+Y, 및

   F4=A+X+Y

   를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램 기록 매체.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 화소 선택 수단은

    인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하는 것이고,

    상기 신규 화소 데이터 산출 수단은

    상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를,

    F=A+(j/2)(C-B)

    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
11. 제 2 항에 있어서,

    상기 화소 선택 공정은

    인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고,

    상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

    상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를,

    F=A+(j/2)(C-B)

    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
12. 제 3 항에 있어서,

    상기 화소 선택 공정은

    인접하는 화소끼리의 거리를 1로 하는 저해상도 화상의 화소 사이에 신규로 생성해야 할 보간용 화소(이하, 신규 화소라고 칭함) 위치의 가장 가까이에 위치하는 저해상도 화상의 주목 화소 데이터 A와, 상기 주목 화소에 위쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 상 화소 데이터 B와, 상기 주목 화소에 아래쪽에서 인접하는 저해상도 화상의 하 화소 데이터 C를 선택하고,

    상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

    상기 주목 화소 데이터 A, 상 화소 데이터 B, 하 화소 데이터 C 및 상기 주목 화소로부터 상기 신규 화소까지의 수직 방향 거리 j에 근거하여, 상기 신규 화소 데이터 F를,

    F=A+(j/2)(C-B)

    에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램 기록 매체.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고,

    또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 수단은

    상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리,

    Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

    F5=A-Y 및

    F6=A+Y

    를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고,

    또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

    상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리,

    Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

    F5=A-Y 및

    F6=A+Y

    를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 저해상도 화상에 대하여 세로 2배의 화소수를 갖는 상기 고해상도 화상을 생성할 때에, 상기 신규 화소 위치는 상기 주목 화소로부터의 수직 방향 거리 j의 절대값이 1/4로 되는 것으로 하고,

    또한, 상기 신규 화소 데이터 산출 공정은

    상기 F=A+(j/2)(C-B)에 의해, 상기 주목 화소의 각각 상, 하에 위치하는 상기 신규 화소 데이터 F5, F6을 산출할 때에, 미리,

    Y=(j/2)(C-B)를 계산하고, 이어서,

    F5=A-Y 및

    F6=A+Y

    를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램 기록 매체.