KR19990072683A - 디지털화상의확대축소방법및회로 - Google Patents

디지털화상의확대축소방법및회로 Download PDF

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KR19990072683A
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고우텐
하시즈메아키요시
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고지마 마따오
스미또모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
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Abstract

본 발명은 보간(補間)후의 디지털 화상상의 범위내에서, 화질을 임의로 조정하는 것, 즉 변화시키는 것이 가능한 디지털 화상의 확대 축소 방법 및 회로를 제공하는 것으로서, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간 화소의 데이터를 생성하는 셀렉터S11, S12, S21, S22, 승산기M11, M12, M21, M22등으로 구성되는 연산부(10)와, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소와의 사이의 상대거리에 따른 계수가 설정된 데이블을 기억한 테이블 리스트(TL)와, 이 테이블 리스트(TL)가 기억하고 있는 테이블을 임의로 선택하여 연산부에 부여하는 제어단자(CT)를 구비한다.

Description

디지털 화상의 확대 축소 방법 및 회로{A METHOD FOR MAGNIFYING AND REDUCING A DIGITAL IMAGE AND A CIRCUIT THEREFOR}
본 발명은 디지털 화상의 확대 축소 방법, 즉 디지털 데이터를 표시할 시에, 디지털 화상 신호에 보간처리를 실시하여 표시화면상에서의 라인수 및 화소수를 증가시켜 원화상을 확대 표시하고, 또한 표시 화면상에서의 라인수 및 화소수를 축소시켜 원화상을 축소 표시함으로써, 원화상을 임의의 배율로 확대 축소하기 위한 방법 및 그 회로에 관한 것이다.
종래, 디지털 화상신호를 확대 축소할 경우에는 일반적으로 선형태 보간 필터가 이용되고 있다. 종래의 선형태 보간 필터는, 예를들면 일본국 특개평5-207271호 공보에 개시되어 있는 바와같이, 디지털 화상의 확대축소에 따라 발생하는 새로운 화소를, 원화상에 인접하는 화소간의 직선에 유사하게 보간하여 만들었었다.
도9는 그와같은 종래의 선형태 보간을 설명하기 위한 모식도이다. 예를들면 원화상에 ○로 표시되어 있는 4개의 화소(이하, 원화소라고 한다)가 존재하고 있고, 원화상의 확대 축소에 따라 ●로 표시되는 위치에 새로운 화소(이하, 보간화소라고 한다)를 보간할 필요가 발생했다고 하자. 여기서, 4개의 원화소의 값(데이터)를 S11, S12, S21, S22로 하고, 보간화소의 값(데이터)을 Sxy로 하면, 보간화소의 값(Sxy)은 4개의 원화소의 값S11, S12, S21, S22을 보간화소간 상대거리로 중요도를 매긴 직선 근사값으로 된다. 구체적으로, 보간화소의 값(Sxy)은 하기식(1)로 주어진다.
Sxy = S11 * X2 * Y2
+ S12 * X1 * Y2
+ S21 * X2 * Y1
+ S22 * X1 * Y1 … (1)
다만, X1, X2는 X방향의 원화소간 거리(X0)에 대한 보간화소의 상대거리를, Y1, Y2는 Y방향의 원화소간 거리(Y0)에 대한 보간화소의 상대거리를 각각 나타내고 있고, X0 = X1 + X2, Y0 = Y1 + Y2이다.
상술과 같은 종래의 단순한 선형태 보간의 기술에서는, 보간시의 계산결과가 보간화소의 인접화소에 대한 상대거리에 따라 항상 일정하게 되므로, 원화상 신호의 고주파 성분이 결핍되어 화상의 선명도가 저하되는 문제가 있었다. 이 때문에, 확대 축소에 따른 보간후의 디지털 화상의 선명도의 조정을 행할 수 있는 기술이 요구되었다.
이와같은 배경에서, 예를들면 일본국 특개평 6-152938호 공보에 개시되어 있는 것과 같은, 인접화소간의 차이분의 절대치와 소정의 한계치를 비교하여, 계수를 변경하도록 한 기술이 제안되고 있다.
그러나, 이 일본국 특개평 6-152938호 공보에 개시되어 있는 기술에 있어서는, 2단계의 조정이 가능할 뿐이고, 예를들면 원화상의 상태에 따른 보다 유연한 조정을 행하는 것은 불가능했다.
본 발명은 이와같은 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 보간후의 디지털 화상상의 범위내에서, 화질을 임의로 조정하는 것, 즉 변화시키는 것이 가능한 디지털 화상의 확대 축소 방법 및 회로의 제공을 목적으로 한다.
도1은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법을 실시하기 위한 회로의 제1 실시형태의 구성예를 도시하는 모식도,
도2는 디지털 화상의 확대 축소시의 보간화소의 좌표를 도시하는 모식도,
도3은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법을 실시하기 위한 회로의 제1 실시형태의 테이블 리스트에 보유되어 있는 테이블의 일예를 도시하는 모식도,
도4는 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법을 실시하기 위한 회로의 제2 실시형태의 구성예를 도시하는 모식도,
도5는 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법을 실시하기 위한 회로의 제2 실시형태의 테이블 리스트에 보유되어 있는 테이블의 일예를 도시하는 모식도,
도6은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법을 소프트 웨어로 실현하기 위해 사용되는 컴퓨터의 모식도,
도7은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법의 제1 실시형태를 소프트 웨어로 실현하기 위해 사용되는 프로그램 코드의 내용을 도시하는 모식도,
도8은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법의 제2 실시형태를 소프트 웨어로 실현하기 위해 사용되는 프로그램 코드의 내용을 도시하는 모식도,
도9는 종래의 일반적인 선형태 보간의 기술을 설명하기 위한 모식도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
L(L11, L12, L21, L22) : 래치 SE11, SE12, SE21, SE22 : 셀렉터
TL : 테이블 리스트 10 : 연산부
20 : 인접화소 선택회로 30 : 보간화소 좌표 연산부
40 : 차이분 절대치 총합 연산부
상술과 같이, 종래의 단순한 선형태 보간에서는 상기식(1)에 의해 원화소의 값에서 보간화소의 값을 구했다. 그러나 본 발명에 있어서는, 하기식(2)에 의해 원화소의 값에서 보간화소의 값을 구한다.
Sxy = S11 * Table〔X2〕 * Table〔Y2〕
+ S12 * Table〔X1〕 * Table〔Y2〕
+ S21 * Table〔X2〕 * Table〔Y1〕
+ S22 * Table〔X1〕 * Table〔Y1〕 … (2)
여기서, “Table〔 〕”는 계수를 격납하는 배열(계수 테이블)의 개시 어드레스를 표시하고 있고, X, Y의 유효 비트수에 따라 다른 데이터 및 크기에 대응하고 있다.
식(2)에 표시되어 있는 처리를 행함으로써, 보간결과의 디지털 화상의 필터 특성을 유연하게 조정하는 것이 가능해진다.
이상이 본 발명의 기본적인 생각인데, 또한 계수 테이블을 다수 배열한 테이블 리스트(TableList)를 준비하고, 보간화소의 인접 4화소의 값의 차이분 절대치 총합(d)에 따른 테이블을 미리 다수의 테이블 리스트에 보유시켜 두고, 그들 내에서 적당한 데이블을 선택하여 사용하도록 한다. 이 경우, 보간화소의 인접 4화소의 값의 차이분 절대치 총합(d)에 따라 다른 보간계수가 자동적으로 선택되어 사용되므로, 보간결과의 디지털 화상의 필터 특성을 보다 유연하게 또한 자동적으로 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 차이분 절대치 총합(d)은 하기식(3)으로 구해진다.
d = ABS(S11, S12)
+ ABS(S21, S22)
+ ABS(S11, S22)
+ ABS(S12, S22) … (3)
여기서, 차이분 절대치 총합(d)과 테이블 리스트에 포함되는 테이블의 수n에서, 하기식(4)에 의해 “Table”을 선택하고, 선택된 테이블에 따라 보간화소의 값(Sxy)을 상기 식(2)에 의해 구한다.
Table = TableList〔d/n〕 … (4)
이상이 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법에 의한 보간처리의 원리인데, 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법 및 회로는 이하와 같은 특징을 가진다.
본 발명은, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써, 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소방법으로써, 계수로서 선형태 보간과는 다른 결과가 되는 임의의 값을 임의의 시점에서 설정하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법에서는, 선형태 보간과는 다른 임의의 결과를 화상의 임의의 부분에서 얻는 것이 가능해진다.
또한 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법으로써, 계수가 설정된 다수의 테이블을 미리 준비하고, 이들 계수의 테이블 중 어느하나를 임의의 시점에서 선택하여 각 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법에서는, 미리 준비된 다수의 테이블중 어느하나가 임의의 시점에서 선택되어 각 보간화소의 데이터가 생성되므로, 항상 최적의 계수 테이블을 선택하여 보간화소의 데이터를 생성하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명의 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법으로써, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 각각 설정된 다수의 테이블을 준비하고, 그중 하나의 테이블을 임의의 시점에서 선택하여 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법에서는, 화상의 임의의 부분에서 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 다른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파성분을 손상시키지 않고 화상의 확대 축소가 행해진다.
또한, 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법으로써, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 각각 설정된 다수의 테이블을 준비하고, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터간의 차이분 절대치 총합을 구하고, 구해진 차이분 절대치 총합에 따라 다수의 테이블중 어느하나를 선택하여 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법에서는, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터간의 차이분 절대치 총합에 따라 선택된 테이블의 내용에 따라, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 다른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파 성분을 손상시키지 않고 적절하게 자동적으로 화상의 확대 축소가 행해진다.
추가하여, 본 발명은, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써, 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소방법에 있어서, 제1 입력으로 처리되어야 할 각 화소의 데이터를 입력하고, 적어도 한개의 화상 처리 파라미터를 결정하고, 제2 디바이스에서 제1 디바이스로 적어도 한개의 화상 처리 파라미터를 옮기고, 제3 디바이스로 다수의 계수의 테이블을 기억하고, 제3 입력을 사용하여 각 화소의 데이터를 처리하기 위한 다수의 계수의 테이블에서 한개의 테이블을 선택하고, 제4 디바이스에서, 제1, 제2 및 제3 디바이스로부터의 출력을 통합하여 처리된 화상을 얻는 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 화상을 단순히 확대 축소하는 것이 아니라, 화상의 선명도나 밝기를 기호에 따라 조정하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로로써, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 임의의 계수를 임의의 시점에서 연산부에 부여하는 계수설정부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로에서는, 화상의 임의의 부분에서 임의의 계수를 결정하여 보간화소를 생성시키는 것이 가능해진다.
또한 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간 화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로로써, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 설정된 테이블을 기억한 기억부와, 이 기억부가 기억하고 있는 테이블을 임의의 시점에서 선택하여 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로에서는, 화상의 임의의 부분에서 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 다른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파성분을 손상시키지 않고 화상의 확대 축소가 행해진다.
또한 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로로써, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 계수가 미리 설정된 다수의 테이블을 기억한 기억부와, 이 기억부가 기억하고 있는 다수의 테이블 중 어느하나를 임의의 시점에서 선택하여 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로에서는, 미리 준비되어 있는 다수의 테이블내의 어느 하나가 임의의 시점에서 선택되어 각 보간화소의 데이터가 생성되므로, 항상 최적의 계수의 테이블을 선택하여 보간화소의 데이터를 생성하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로로써, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 각각 다른 계수가 설정된 다수의 테이블을 기억한 기억부와, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소간의 차이분 절대치 총합을 구하는 차이분 절대치 총합 연산부와, 이 차이분 절대치 총합 연산부에 의한 연산결과에 따라, 기억부가 기억하고 있는 테이블을 선택하여 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로에서는, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터간의 차이분 절대치 총합에 따라 선택된 테이블의 내부에 따라, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파 성분을 손상시키지 않고 적절하게 자동적으로 화상의 확대 축소가 행해진다.
또한, 본 발명은 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 처리되어야 할 원화상 데이터를 입력을 위한 제1 입력과, 원화상의 처리시에 행해지는 근접 데이터를 결정하기 위한 제1 디바이스와, 화상 처리 지시의 입력을 위한 제2 입력과, 적어도 한개의 원화상 처리 파라미터로 결정하여 적어도 한개의 제1 디바이스에 대해 화상 처리 파라미터를 준비하는 제2 디바이스와, 다수의 계수의 테이블을 보유하는 제3 디바이스와, 원화상의 처리시에 사용되는 상기 다수의 계수의 테이블에서 한개의 계수의 테이블을 선택하기 위한 제3 입력과, 처리된 화상 데이터를 완성시키기 위한 제1, 제2, 제3 디바이스에서의 출력을 통합하는 제4 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 이렇게 함으로써, 화상을 단독으로 확대 축소하는 것이 아니라, 화상의 선명도나 밝기를 기호에 따라 조정하는 것이 가능하다.
<발명의 실시형태>
이하, 본 발명을 그 실시형태를 도시하는 도면에 의거하여 상세하게 기술한다. 또한, 이하의 실시형태에 있어서는, 보간화소는 4개의 인접화소에 의거하여 생성되는 것으로 한다. 또한, 확대시와 축소시에는, 보간화소의 좌표(X1, X2, Y1, Y2)를 구하는 처리가 다르지만, 보간화소의 좌표가 구해지면 그에 대한 보간처리는 확대시나 축소시 모두 같다.
도1은 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 회로의 제1 실시형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도1에 있어서, 처리대상의 디지털 화상신호는 입력단자(IT)에서 시리얼로 입력된다. 이 입력단자(IT)에서의 입력신호(IN)는 인접화소 선택회로(20)에 주어져 처리대상이 되는 4화소가 선택되며, 각 화소에 대응하는 데이터가 각 화소의 위치에 대응하는 시간만큼 각각 지연된 후에 래치L11, L12, L21, L22에 입력된다.
여기서는, 상술의 도9에 도시되어 있는 바와같이, 보간화소의 인접 4화소를 대상으로 하여 처리한 경우에 대해 설명하기 위해, 래치L11, L12, L21, L22에는 그들 화소의 값만을 표시하고 있다. 이들 4화소분의 신호는 각각 승산기M11, M12, M21, M22로 입력된다.
또한, 인접화소 선택회로(20)에는 보간화소 좌표 연산부(30)에서 보간화소의 인접화소를 설정하기 위한 데이터가 주어진다. 보간화소 좌표 연산부(30)는, 배율 입력단자(MT)에서 입력되는 배율신호(MS)에 따라, 도2의 모식도에 도시되어 있는 보간화소의 좌표“aX0 + X1” 및 “bY0 + Y1”을 연산하고, 인접화소의 좌표를 표시하는 데이터로서 “aX0” 및 “bY0”을 인접화소 선택회로(20)로 출력함과 동시에, 보간화소의 좌표를 표시하는 데이터로서 “X1”, “Y1” 및 이들에서 “X2”, “Y2”를 구하고(X1, X2, Y1, Y2를 상대거리라고 하고, 상술과 같이 X0 = X1 + X2 = 1, Y0 = Y1 + Y2 = 1이다.), 셀렉터S11, S12, S21, S22로 출력한다.
여기서, 보간화소 좌표 연산부(30)에서 인접화소 선택회로(20)에 주어지는 데이터 “aX0” 및 “bY0”는 1개의 원화소의 좌표를 도시하는 데이터이므로, 인접 화소 선택회로(20)는 이 데이터를 기점으로 하여 다른 3개의 화소의 좌표를 구한다.
한편, 테이블 리스트(TL)에는 예를들면 도3의 모식도에 도시되어 있는 것과 같은 상대거리에 따라 계수가 설정되어 있는 다수의 테이블이 격납되어 있다. 일예로서, 도3(a)에 도시되어 있는 테이블은 선명도를 높게하기 위한 계수를 부여하기 위한 테이블이고, 도3(b)에 도시되어 있는 테이블은 선명도를 낮게하기 위한 계수를 부여하기 위한 테이블이며, 보간 정밀도 및 계수 정밀도가 모두 3비트인 경우를 도시하고 있다. 구체적으로는, 원화소의 간격(상대거리)을 3비트, 즉 8단계로 표시하고, 이 상대거리에 따라 계수의 값도 3비트, 즉 8단계로 표시하고 있다.
도3(a)에 도시되어 있는 테이블에서는, 원칙적으로는 보간화소와 인접화소간의 거리 X1, X2, Y1, Y2 각각에 대략 정비례하여 “0”에서“7”까지의 범위에서 계수치도 크게하고 있는데, X1, X2, Y1, Y2 각각이 작은 부분에서는 계수도 보다 작고, 또한 반대로 X1, X2, Y1, Y2가 큰 부분에서는 계수도 보다 크게함으로써, 선명도를 향상시키도록 되어 있다.
한편, 도3(b)에 도시되어 있는 테이블에서는, 원칙적으로는 보간화소와 인접화소간의 거리 X1, X2, Y1, Y2 각각에 대략 정비례하여 “2”에서“5”까지의 범위에서 계수치도 크게하고 있는데, X1, X2, Y1, Y2 각각이 작은 부분에서는 계수를 그다지 작게 하지 않고, 또한 반대로 X1, X2, Y1, Y2가 큰 부분에서는 계수를 그다지 크게하지 않도록 하여 선명도를 저하시키도록 되어 있다.
또한, 도3(c) 및 도3(d)에 도시되어 있는 테이블을 사용하는 것도 가능하다. 이들 테이블에서는, 보간 정밀도는 상술의 도3(a) 및 도3(b)에 도시되어 있는 각 테이블과 마찬가지로 모두 3비트인데, 계수 정밀도는 4비트로 되어 있다. 이와같이 도3(c) 및 도3(d)에 도시되어 있는 테이블에서는, 계수를 4비트로 하는 것, 즉 16단계로 표시함으로써, 도3(a) 및 도3(b)에 도시되어 있는 테이블에 비해 보다 세밀한 보간이 가능하게 된다.
또한, 이들 도3(c) 및 도3(d)에 도시되어 있는 테이블에서는, 계수를 -(마이너스)방향으로도 확장하고 있다. 예를들면 도3(c)에 도시되어 있는 테이블에서는, 원칙적으로는 보간화소와 인접화소간의 거리 X1, X2, Y1, Y2 각각에 대략 정비례하여 “-1”에서“16”까지의 범위에서 계수치도 크게하고 있다. 이와같이 계수를 -(마이너스)방향으로 확장함으로써, 선명도를 향상시키도록 되어 있다.
또한, 도3(d)에 도시되어 있는 테이블에서는, 원칙적으로는 보간화소와 인접화소간의 거리 X1, X2, Y1, Y2 각각에 대략 정비례하여 “-1”에서“16”까지의 범위에서 계수치도 크게하고 있는데, X1, X2, Y1, Y2 각각이 작은 부분에서는 계수도 보다 작게 함으로써, 한층 선명도를 향상시키도록 되어 있다.
이들 도3(a) 및 도3(b), 또는 도3(c) 및 도3(d)에 도시되어 있는 테이블은 테이블 리스트(TL)의 계수설정부로서 기능하는 제어단자(CT)로의 제어신호(CS)의 입력에 의해 선택가능하게 되어 있다. 즉, 실현하고 싶은 선명도를 지시하는 제어신호(CS)의 제어단자(CT)로의 입력에 의해 테이블 리스트(TL)내의 한개의 테이블이 선택되어 그 내용이 각 승산기M11, M12, M21, M22에 대응하여 설치되어 있는 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22로 출력된다.
각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22에는 보간화소 좌표 연산부(30)의 출력이 부여되어 있다. 보간화소 좌표 연산부(30)는, 배율 입력단자(MT)에서 입력되는 배율 신호(MS)에 따라 X1, X2, Y1, Y2를 보유함과 동시에, 상술의 각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22로 출력하고 있다. 각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22에서는, 이 보간화소 좌표 연산부(30)에서 출력되는 X1, X2, Y1, Y2내의, S11이 입력되어 있는 셀렉터SE11에서는 X2와 Y2에 대응하는 테이블의 계수를, S12이 입력되어 있는 셀렉터SE12에서는 X1와 Y2에 대응하는 테이블의 계수를, S21이 입력되어 있는 셀렉터SE21에서는 X2와 Y1에 대응하는 테이블의 계수를, S22이 입력되어 있는 셀렉터SE22에서는 X1와 Y1에 대응하는 테이블의 계수를 각각 승산기M11, M12, M21, M22로 입력한다.
각 승산기M11, M12, M21, M22의 출력은 가산기A에 입력되어 가산되며, 출력단자(OT)에서 보간화소의 데이터로서 출력된다. 또한, 셀렉터S11, S12, S21, S22 및 승산기M11, M12, M21, M22등으로 연산부(10)를 구성한다.
그런데, 가산기(A)와 출력단자(OT) 간에는 포화 연산회로(11)가 설치되어 있다. 이 포화 연산회로(11)는, 예를들면 상술의 도3(c) 또는 도3(d)에 도시되어 있는 테이블에 포함되어 있는 -(마이너스)방향까지 확장된 계수가 사용된 경우에, 출력단자(OT)에서 출력되는 출력치, 즉 보간화소의 데이터가 그것을 표시하는 모니터의 표시가능한 계조레벨의 범위를 일탈할 가능성이 있으므로 적당한 범위로 출력치를 사사오입하여 출력한다.
다음에, 상술과 같은 구성의 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로의 동작에 대해 설명한다.
우선 가장 먼저 배율 입력단자(MT)에 배율신호(MS)가 입력되어 X1, X2, Y1, Y2가 결정되어 보간화소 좌표 연산부(30)에 보유됨과 동시에, 각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22로 출력된다. 또한 동시에 제어단자(CT)에는 보간후의 화상의 선명도를 지시하는 제어신호(CS)가 입력되어 테이블 리스트(TL)가 보유하고 있는 다수의 테이블 내의 대응하는 한개의 테이블이 선택되며, 그 내용이 각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22로 출력된다. 각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22에서는, 보간화소 좌표 연산부(30)에서 주어지는 X1, X2, Y1, Y2의 값에 대응한 계수치를 테이블 리스트(TL)에서 출력되는 테이블의 계수치에서 얻어 각 승산기M11, M12, M21, M22에 주어진다.
구체적으로는, 셀럭터SE11에서는 테이블 리스트(TL)에서 출력되는 테이블의 계수치내에서 보간화소 좌표 연산부(30)에서 출력되는 X2, Y2에 대응하는 계수치를 선택하여 승산기M11에 부여한다. 셀렉터SE12에서는, 테이블 리스트(TL)에서 출력되는 테이블의 계수치 내에서 보간화소 좌표 연산부(30)에서 출력되는 X1, Y2에 대응하는 계수치를 선택하여 승산기M12에 부여한다. 셀렉터SE21에서는 테이블 리스트(TL)에서 출력되는 테이블의 계수치내에서 보간화소 좌표 연산부(30)에서 출력되는 X2, Y1에 대응하는 계수치를 선택하여 숭산기M21에 부여한다. 셀렉터SE22에서는 테이블 리스트(TL)에서 출력되는 테이블의 계수치 내에서 보간화소 좌표 연산부(30)에서 출력되는 X1, Y1에 대응하는 계수치를 선택하여 승산기M22에 부여한다.
한편, 입력단자(IT)에는 디지털 화상신호가 시리얼로 입력되고, 인접화소 선택회로(20)에 의해 처리 대상이 되는 4화소가 적절하게 지연되어 출력되며, 각 화소 단위로 데이터가 래치L11, L12, L21, L22에 래치된다. 이들 래치L11, L12, L21, L22에 래치된 데이터S11, S12, S21, S22는 각각 승산기M11, M12, M21, M22로 출력된다.
각 승산기M11, M12, M21, M22는 각각 셀렉터SE11, SE12, SE21, SE22에서 부여되는 2개의 계수치와 래치L11, L12, L21, L22에서 부여되는 화소 데이터S11, S12, S21, S22를 승산함으로써, 승산기M11는 상술의 식(2)의 “S11 * Table〔X2〕 * Table〔Y2〕”로, 승산기M12는 “ S12 * Table〔X1〕 * Table〔Y2〕로, 승산기M21은 “ S21 * Table〔X2〕 * Table〔Y1〕”로, 승산기M22는 “ S22 * Table〔X1〕 * Table〔Y1〕”에 각각 대응하는 계산을 행하여 결과의 데이터를 출력한다.
그리고, 이들 승산기M11, M12, M21, M22의 출력이 가산기A에 부여되 가산되며, 그 결과의 출력(OUT)이 출력단자(OT)에서 출력된다. 이 출력단자(OT)에서의 출력이 상기 식(2)에 상당하는 데이터, 즉 보간화소의 데이터Sxy로 된다. 따라서, 제어단자(CT)로의 제어신호(CS)의 입력을 행할지 또는 행하지 않을지 혹은 제어신호(CS)를 다른 신호로 교체함으로써, 한개의 화소의 임의의 범위에 있어서 보간화소의 선명도를 조절하는 것이 가능해진다.
또한, 상술의 도3(c) 또는 도3(d)에 도시되는 테이블에 포함되어 있는 -(마이너스)방향까지 확장된 계수가 사용된 경우에는 출력단자(OT)에서 출력되는 출력치, 즉 보간화소의 데이터가 그것을 표시하는 모니터의 표시가능한 계조레벨의 범위를 일탈할 가능성이 있는데, 상술과 같이 가산기(A)와 출력단자(OT)간에 설치되어 있는 포화 연산회로(11)에 의해 적당한 범위로 출력치를 사사오입하여 출력된다.
다음에, 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 회로의 제2 실시형태에 대해, 그 회로 구성예를 도4의 블록도를 참조하여 설명한다. 이 제2 실시형태에 있어서는, 테이블 리스트(TL)에서 테이블이 선택될 시에 인접 4화소의 차이분 절대치 총합(d)에 의해 자동적으로 테이블이 선택된다.
도4에 도시되어 있는 구성에 있어서 상술의 도1의 구성과 다른 부분은, 각 래치L11, L12, L21, L22의 출력이 각 승산기M11, M12, M21, M22에 부여되는 이외에, 래치L11의 출력이 가산기A1 및 A2에, 래치L12의 출력이 가산기A2 및 A3에, 래치L21의 출력이 가산기A1 및 A3에, 래치L22의 출력이 가산기A3 및 A4에 각각 부여된다.
가산기A1은 래치L11 과 L21의 출력에서 양자의 차이분을, 가산기A2는 래치L11과 L12의 출력에서 양자의 차이분을, 가산기A3은 래치L12 과 L22의 출력에서 양자의 차이분을, 가산기A4는 래치L21과 L22의 출력에서 양자의 차이분을 각각 구하여 절대치 회로(ABS)AB1, AB2, AB3, AB4로 출력한다. 절대치 회로AB1은 가산기A1의 출력의 절대치, 즉 상술의 식(3)의 “ABS(S11, S12)”를, 절대치 회로AB2은 가산기A2의 출력의 절대치, 즉 상술의 식(3)의 “ABS(S21, S22)”를, 절대치 회로AB3은 가산기A3의 출력의 절대치, 즉 상술의 식(3)의 “ABS(S11, S22)”를, 절대치 회로AB4은 가산기A4의 출력의 절대치, 즉 상술의 식(3)의 “ABS(S12, S22)”를 각각 출력한다.
그리고 각 절대치 회로AB1, AB2, AB3, AB4의 출력은 가산기(A5)에 의해 가산됨으로써, 상술의 식(3)의 계산이 실행되어 그 결과, 즉 인접 4화소의 차이분 절대치 총합(d)이 구해져 승산기(M1)로 입력된다. 이 승산기(M1)에는 테이블 리스트(TL)에서 테이블의 총수(n)가 입력되어 있고, 따라서, “d/n”이 계산되어 테이블 리스트TL에 부여된다.
테이블 리스트(TL)에서는, 승산기(M1)에서 부여된 “d/n”에 의거하여 상술의 식(4)의 계산“Table = TableList〔d/n〕”를 행하고, 그 결과에 따라 테이블을 선택하여 출력한다.
도5는 이와같은 제2 실시형태에 있어서 테이블 리스트(TL)에 보유되는 테이블의 예를 도시하는 모식도이다. 이 예에서는 4개의 테이블이 한그룹의 테이블 리스트로서 준비되어 있고, 상술의 “d/n”의 값에 대응하여 TableList〔0〕,〔1〕,〔2〕,〔3〕의 내에서 어느 한개의 테이블이 선택된다. 이 도5에 도시되어 있는 테이블 리스트(TL)의 내용은, 인접 화소간의 휘도차가 커짐에 따라 선명도가 높아지도록 설정되어 있다. 따라서, 이 제2 실시형태에 있어서는, 차이분 절대치 총합(d)에 따라 자동적으로 보간 화소의 선명도를 조절하는 것이 가능해진다.
또한, 도5에 도시되어 있는 테이블 리스트뿐만 아니라, 상술의 도3(c) 및 도3(d)에 도시되어 있는 바와같이, 계수를 -(마이너스)방향으로 확장한 테이블을 포함하는 테이블 리스트를 사용해도 되는 것은 말할 것도 없고, 그와같은 테이블 리스트가 사용된 경우에 대비하여, 도4의 블록도에 있어서도 포화 연산회로(11)가 가산기(A)와 출력단자(OT)간에 구비되어 있다.
또한 이 제2 실시형태에 있어서, 셀렉터S11, S12, S21, S22 및 승산기M11, M12, M21, M22등으로 연산부(10)를 구성하는 것은 제1 실시형태와 마찬가지인데, 가산기A1, A2, A3, A4, A5, 절대치 회로AB1, AB2, AB3, AB4에 의해 차이분 절대치 총합 연산부(40)가 구성된다.
그런데, 상술과 같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법은, 소프트 웨어에 의해 실현하는 것도 물론 가능하다. 그 경우에, 상술과 같은 본 발명방법을 컴퓨터용의 프로그램 코드로서 기술한 컴퓨터 프로그램을 플렉시블 디스크 또는 CD-ROM등의 기록매체에 기록하고, 그것을 퍼스널 컴퓨터에 설치함으로써 실현 가능하다.
도6은 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시하는 모식도이다. 이 퍼스널 컴퓨터에는, 상술과 같은 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법을 컴퓨터 프로그램화한 프로그램(PG)이 기록된 플렉시블 디스크(FD)에서 그 기록내용(프로그램 코드)을 판독하기 위한 플렉시블 디스크 드라이브(215) 및 또는 상술과 같은 처리 프로그램(PG)이 기록된 CD-ROM에서 그 기록내용(프로그램 코드)을 판독하기 위한 CD-ROM 드라이브(216)가 구비되어 있다.
또한, 참조번호(201)는, CRT 디스플레이등의 표시장치를, 203은 마우스등의 포인팅 디바이스를, 204는 키보드등의 입력장치를 도시하고 있다.
플렉시블 디스크 드라이브(215)에 의해 플렉시블 디스크(FD)에서 판독된 프로그램(PG)의 코드 또는 CD-ROM 드라이브(216)에 의해 CD-ROM에서 판독된 프로그램(PG)의 코드는 예를들면 하드 디스크를 이용한 기억장치(209)에 설치되며, 도시되어 있지 않은 CPU에 의해 실행처리된다.
또한, 여기서 기록매체로서는 플렉시블 디스크FD 및/또는 CD-ROM을 도시했는데, 이들에 한정되지 않고, 적당한 드라이브(판독수단)와 조합함으로써, 자기 테이프, 광 자기 디스크등의 이용도 물론 가능하다.
도7 및 도8은 기록매체의 일예로서의 플렉시블 디스크(FD)에 기록되어 있는 프로그램(PG)의 내용을 도시하는 모식도이고, 도7은 상술의 제1 실시형태에, 도8은 상술의 제2 실시형태에 각각 대응하고 있다.
도7에 도시되어 있는 플렉시블 디스크(FD)에는, 예를들면 페이지 메모리등에 디지털 화상신호가 기억되어 있는 경우에, 주어진 배율에 따라 보간화소 좌표 “aX0 + X1” 및 “bY0 + Y1”을 연산하는 프로그램 코드PC1, “X1” 및 “Y1”에서 “X2” 및 “Y2”를 연산하는 프로그램 코드PC2, “aX0” 및 “bY0”에서 인접 4화소의 좌표를 연산하는 프로그램 코드PC3, 인접화소의 데이터X1, X2, Y1, Y2를 핀독하는 프로그램 코드PC4, 테이블 리스트TL에서 지정되어 있는 테이블의 내용을 판독하는 프로그램 코드PC5, “Sxy = S11 * Table〔X2〕* Table〔Y2〕”를 연산하는 프로그램 코드PC6, “Sxy = Sxy + S12 * Table〔X1〕* Table〔Y2〕”를 연산하는 프로그램 코드PC7, “Sxy = Sxy + S21 * Table〔X2〕* Table〔Y1〕”를 연산하는 프로그램 코드PC8, “Sxy = Sxy + S22 * Table〔X1〕* Table〔Y1〕”를 연산하는 프로그램 코드PC9, “Sxy”를 출력하는 프로그램 코드PC10이 기록되어 있다.
도8에 도시되어 있는 플렉시블 디스크(FD)에는, 예를들면 메모리등에 디지털 화상신호가 기억되어 있는 경우에, 주어진 배율에 따라 보간화소 좌표 “aX0 + X1” 및 “bY0 + Y1”을 연산하는 프로그램 코드PC21, “X1” 및 “Y1”에서 “X2” 및 “Y2”를 연산하는 프로그램 코드PC22, “aX0” 및 “bY0”에서 인접 4화소의 좌표를 연산하는 프로그램 코드PC23, 인접화소의 데이터X1, X2, Y1, Y2를 판독하는 프로그램 코드PC24, 차이분 절대치 총합(d)을 연산하는 프로그램 코드PC25, “d/n”을 연산하는 프로그램 코드PC26, 테이블 리스트(TL)에서 “d/n”에 대응하는 테이블의 내용을 판독하는 프로그램 코드PC27,“Sxy = S11 * Table〔X2〕* Table〔Y2〕”를 연산하는 프로그램 코드PC28, “Sxy = Sxy + S12 * Table〔X1〕* Table〔Y2〕”를 연산하는 프로그램 코드PC29, “Sxy = Sxy + S21 * Table〔X2〕* Table〔Y1〕”를 연산하는 프로그램 코드PC30, “Sxy = Sxy + S22 * Table〔X1〕* Table〔Y1〕”를 연산하는 프로그램 코드PC31, “Sxy”를 출력하는 프로그램 코드PC32가 기록되어 있다.
이상의 도7 및 도8에 도시되어 있는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체(플렉시블 디스크FD)를 도6에 도시되어 있는 퍼스널 컴퓨터에 설치함으로써, 본 발명의 디지털 화상의 확대 축소 방법을 소프트 웨어로 실현하는 것이 가능해진다.
이상에 상술한 바와같이 본 발명에 관한 디지털 화상의 확대 축소 방법 및 회로에 의하면, 임의의 계수를 설정하여 선형태 보간과는 다른 보간화소를 생성시켜, 확대 축소후의 화상의 선명도를 임의로, 또한 화상의 임의의 위치에서 조정하는 것이 가능해진다.
또한 미리 준비되어 있는 다수의 테이블 내의 어느 하나가 임의의 시점에서 선택되어 각 보간화소의 데이터가 생성되므로, 항상 최적 계수의 테이블을 선택하여 보간화소의 데이터를 생성하는 것이 가능해진다.
또한 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 다른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파 성분을 손상시키지 않고 화상의 확대 축소가 행해지고, 확대 축소후의 화상의 선면도를 임의로, 또한 화상의 임의의 위치에서 조정하는 것이 가능해진다.
또한, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터간의 차이분 절대치 총합에 따라 선택된 테이블의 내용에 따라, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수에 의해 보간화소가 생성되므로, 고주파 성분을 손상시키지 않고, 보다 적절하게 자동적으로 화상의 확대 축소가 행해지므로, 임의로 설정한 확대 축소후의 화상의 선명도가 자동적으로 실현된다.

Claims (9)

  1. 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법에 있어서, 상기 계수가 설정된 다수의 테이블을 미리 준비하고, 이들 다수의 테이블의 어느 하나를 임의의 시점에서 선택하여 각 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 방법.
  2. 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 각각 설정된 다수의 테이블을 준비하고, 어느 하나의 테이블을 임의의 시점에서 선택하여 상기 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 방법.
  3. 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 각각 설정된 다수의 테이블을 준비하고, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터간의 차이분 절대치 총합을 구하고, 구해진 차이분 절대치 총합에 따라 상기 다수의 테이블중 어느 하나를 선택하여 상기 보간화소의 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 방법.
  4. 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 방법에 있어서, 제1 입력으로 처리되어야 하는 각 화소의 데이터를 입력하고, 적어도 한개의 화상 처리 파라미터를 결정하고, 제2 디바이스에서 제1 디바이스로 적어도 한개의화상처리 파라미터를 옮기고, 제3 디바이스에 다수의 계수 테이블을 기억하고, 제3 입력을 사용해 각 화소의 데이터를 처리하기 위한 다수의 계수 테이블에서 한개의 테이블을 선택하고, 제4 디바이스에서 제1, 제2 및 제3 디바이스에서의 출력을 통합하여 처리된 화상을 얻는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
  5. 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 임의의 계수를 임의의 시점에서 상기 연산부에 부여하는 계수설정부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 회로.
  6. 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따른 계수가 설정된 테이블을 기억한 기억부와, 상기 기억부가 기억하고 있는 테이블을 임의의 시점에서 선택하여 상기 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 회로.
  7. 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 상기 계수가 미리 설정된 다수의 테이블을 기억한 기억부와, 상기 기억부가 기억하고 있는 다수의 테이블중 어느 하나를 임의의 시점에서 선택하여 상기 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 회로.
  8. 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 원화상을 구성하는 각 화소의 데이터에 계수를 곱해 보간한 보간화소의 데이터를 생성하는 연산부와, 원화상을 구성하는 각 화소와 보간화소간의 상대거리에 따라 각각 다른 계수가 설정된 다수의 테이블을 기억한 기억부와, 보간화소에 인접하는 원화상을 구성하는 각 화소간의 차이분 절대치 총합을 구하는 차이분 절대치 총합 연산부와, 상기 차이분 절대치 총합 연산부에 의한 연산결과에 따라, 상기 기억부가 기억하고 있는 테이블을 선택하여 상기 연산부에 부여하는 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 회로.
  9. 원화상을 구성하는 각 화소를 보간하는 보간화소를 생성함으로써 원화상을 확대 축소하는 디지털 화상의 확대 축소 회로에 있어서, 처리되어야 할 원화상 데이터를 입력을 위한 제1 입력과, 원화상의 처리시에 사용되는 근방 데이터를 결정하기 위한 제1 디바이스와, 화상처리 지시의 입력을 위한 제2 입력과, 적어도 한 개의 화상처리 파라미터로 결정하여 적어도 한개의 제1 디바이스에 대해 화상처리 파라미터를 준비하는 제2 디바이스와, 다수의 계수의 테이블을 보유하는 제3 디바이스와, 원화상의 처리시에 사용되는 상기 다수의 계수의 테이블에서 한개의 계수의 테이블을 선택하기 위한 제3 입력과, 처리된 화상 데이터를 완성하기 위한 제1, 제2, 제3 디바이스에서의 출력을 통합하는 제4 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 화상의 확대 축소 회로.
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