JP2000350016A - Interpolation device and method thereof - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an interpolation device with which the deterioration of a frequency characteristic is reduced by processing interpolating data of a plurality of groups, where a sampling pitch is converted by means of a different phase, converting the sampling pitch and generating output data. SOLUTION: A memory 12 stores and holds image data D1 to be displayed, and a horizontal direction interpolating part 13 converts the number of pixels of image data held in the memory 12 in the horizontal direction and outputs them. A vertical direction interpolating part 14 converts the number of the pixels of the image data outputted from the part 13 in the vertical directions and then outputs them. In a personal computer 10, the parts 13 and 14 are constituted of a central processing unit for executing a prescribed processing procedure. The unit generates interpolation data with a basic phase and those by a half phase deviation. Thus, deterioration of the frequency characteristic is reduce, and also a distortion is prevented from occurring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、補間装置及び補間
方法に関し、例えばパーソナルコンピュータに適用する
ことができる。本発明は、異なる位相によりサンプリン
グピッチを変換した複数系統の補間データを処理してサ
ンプリングピッチを変更してなる出力データ生成するこ
とにより、周波数特性の劣化を低減することができるよ
うにする。The present invention relates to an interpolation device and an interpolation method, and can be applied to, for example, a personal computer. According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of frequency characteristics by processing interpolation data of a plurality of systems in which sampling pitches are converted by different phases and generating output data by changing the sampling pitch.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、いわゆる固定画素表示デバイスを
用いて種々の画像を表示する画像表示装置においては、
画像データのフォーマットを補間演算処理により変換し
て固定画素表示デバイスの各種フォーマットに対応する
ようになされている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image display apparatus for displaying various images using a so-called fixed pixel display device,
The format of the image data is converted by interpolation arithmetic processing so as to correspond to various formats of the fixed pixel display device.

【０００３】すなわちこの種の固定画素表示デバイスに
おいては、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Dis
play）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasuma Display
Panel ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Divice）等が
ある。That is, in this type of fixed pixel display device, a liquid crystal display (LCD) is used.
play), plasma display (PDP: Plasuma Display)
Panel), DMD (Digital Micromirror Divice) and the like.

【０００４】またコンピュータ用の表示装置について
は、画素数６４０×４８０ドットであるＶＧＡ（Video
Graphics Array）、画素数８００×６００ドットである
ＳＶＧＡ（Super ＶＧＡ）、画素数１０２４×７６８ド
ットであるＸＧＡ（eXtended Graphics Array ）、画素
数１２８０×１０２４ドットであるＳＸＧＡ（Super Ｘ
ＧＡ）、画素数１６００×１２００ドットであるＵＸＧ
Ａ（Ultra ＸＧＡ）等のフォーマットが使用されてい
る。A display device for a computer is a VGA (Video) having 640 × 480 dots.
Graphics Array), SVGA (Super VGA) with 800 × 600 pixels, XGA (eXtended Graphics Array) with 1024 × 768 dots, SXGA (Super X) with 1280 × 1024 dots
GA), UXG with 1600 × 1200 pixels
A (Ultra XGA) format or the like is used.

【０００５】これにより例えばＳＶＧＡ用の液晶表示パ
ネルの全面にＶＧＡによる画像を表示する場合、この種
の表示装置においては、水平方向及び垂直方向の補間演
算処理により、このＶＧＡによる画像データをＳＶＧＡ
による画像データにフォーマット変換することが必要に
なる。For example, when an image is displayed by VGA on the entire surface of a liquid crystal display panel for SVGA, in this type of display device, image data by this VGA is subjected to SVGA by interpolation calculation processing in the horizontal and vertical directions.
It is necessary to convert the format into image data according to.

【０００６】このような補間演算処理は、変換前の元画
像を構成する画素（以下、元画素と呼ぶ）の画像データ
を用いて、サンプリングピッチが異なってなる変換後の
画像を構成する画素（以下、変換画素と呼ぶ）の画像デ
ータを生成する処理であり、元画素に対する変換画素の
位置関係に従った補間フィルタによる畳み込み演算処理
により変換画素の画像データを生成するようになされて
いる。[0006] Such an interpolation calculation process uses the image data of the pixels (hereinafter, referred to as the original pixels) constituting the original image before the conversion, and the pixels (the original pixels) constituting the converted image having different sampling pitches. The image data of the converted pixel is generated by a convolution operation using an interpolation filter according to the positional relationship of the converted pixel with respect to the original pixel.

【０００７】すなわち水平方向の補間演算処理を例にと
って図１０に示すように、水平方向に元画素Ｒａ、Ｒ
ｂ、Ｒｃ、ＲｄがサンプリングピッチＳで並ん配列され
ている場合に、元画素Ｒｂより元画素Ｒｃ側に距離ｘだ
け離間した位置Ｑの画像データにおいては、フィルタ係
数をＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄとして、次式より求めるこ
とができる。[0009] That is, as shown in FIG. 10 by taking the horizontal interpolation operation as an example, the original pixels Ra, R
When b, Rc, and Rd are arranged side by side at the sampling pitch S, in the image data at the position Q that is separated from the original pixel Rb by the distance x toward the original pixel Rc, the filter coefficients are set to Ha, Hb, Hc, and Hd. Can be obtained from the following equation.

【０００８】[0008]

【数１】 (Equation 1)

【０００９】ここで理論的理想的な補間処理は、図１１
に示すようなsinc関数を補間関数として、無限時間過去
から無限時間将来まで畳み込み演算することである。な
お図１１において、ｘは、元画素の標本間隔Ｓで正規化
した変換画素の位置（図２について上述した距離ｘ）で
あり、sinc関数は、次式により表される。Here, the theoretically ideal interpolation processing is shown in FIG.
The convolution operation is performed from an infinite time past to an infinite time future using a sinc function as shown in FIG. Note that in FIG. 11, x is the position of the converted pixel normalized by the sample interval S of the original pixel (the distance x described above with reference to FIG. 2), and the sinc function is represented by the following equation.

【００１０】[0010]

【数２】 (Equation 2)

【００１１】しかしながら、無限時間過去から無限時間
将来までの畳み込み演算は、困難であることから、実際
の補間演算処理においては、近似演算処理により変換画
素の画像データを生成するようになされている。However, since it is difficult to perform a convolution operation from the end of the infinite time to the end of the infinite time, in the actual interpolation operation, image data of the converted pixel is generated by an approximate operation.

【００１２】このような近似法としては、最近傍近似
法、双一次近似法、Ｃｕｂｉｃ近似法が知られている。
このうち最近傍近似法は、最近傍の元画素の画像データ
を変換画素の画像データに割り当てるものであり、図１
２に示すような補間関数ｆ（ｘ）により元画素と変換画
素との関係が表される。なおここでこの最近傍近似法に
おいては、次式により補間関数ｆ（ｘ）を示すことがで
きる。As such an approximation method, a nearest neighbor approximation method, a bilinear approximation method, and a Cubic approximation method are known.
Among these, the nearest neighbor approximation method is to assign the image data of the nearest original pixel to the image data of the converted pixel.
The relationship between the original pixel and the converted pixel is represented by an interpolation function f (x) as shown in FIG. In the nearest neighbor approximation method, the interpolation function f (x) can be expressed by the following equation.

【００１３】[0013]

【数３】 (Equation 3)

【００１４】これに対して双一次近似法は、１つの方向
について、最近傍の２画素の画像データを用いた重み付
け演算処理（加重平均処理）により変換画素の画像デー
タを生成するものであり、図１３に示すような補間関数
ｆ（ｘ）により元画素と変換画素との関係が表される。
なおここでこの双一次近似法においては、次式により補
間関数ｆ（ｘ）を示すことができる。On the other hand, the bilinear approximation method generates image data of converted pixels in one direction by performing a weighting operation process (weighted average process) using image data of the two nearest pixels. The relationship between the original pixel and the converted pixel is represented by an interpolation function f (x) as shown in FIG.
In the bilinear approximation method, the interpolation function f (x) can be expressed by the following equation.

【００１５】[0015]

【数４】 (Equation 4)

【００１６】またＣｕｂｉｃ近似法は、１つの方向につ
いて、最近傍の４画素の画像データを用いた重み付け演
算処理により変換画素の画像データを生成するものであ
り、図１４に示すような補間関数ｆ（ｘ）により元画素
と変換画素との関係が表される。なおここでこのＣｕｂ
ｉｃ近似法においては、次式により補間関数ｆ（ｘ）を
示すことができる。In the Cubic approximation method, image data of converted pixels is generated in one direction by weighting using the image data of the four nearest pixels, and an interpolation function f shown in FIG. (X) represents the relationship between the original pixel and the converted pixel. Here, this Cub
In the ic approximation method, the interpolation function f (x) can be represented by the following equation.

【００１７】[0017]

【数５】 (Equation 5)

【００１８】なおこれら図１２〜図１４においても、ｘ
は、元画素の標本間隔Ｓで正規化した変換画素の位置
（図１０について上述した距離ｘ）である。In these FIGS. 12 to 14, x
Is the position of the converted pixel normalized by the sample interval S of the original pixel (the distance x described above with reference to FIG. 10).

【００１９】具体的に、このような補間フィルタは、Ｆ
ＩＲディジタルフィルタにより構成され、例えば双一次
近似法で変換画素の画像データを生成する場合にあっ
て、ｘ＝０．０の場合（すなわち元画素と変換画素とが
重なり合う場合）、重なり合う元画素の画像データを値
１．０により重み付けし、またこの元画素の画像データ
に隣接する画像データを値０．０により重み付けし、こ
れらの重み付け結果を加算することにより求められる。Specifically, such an interpolation filter is represented by F
For example, when image data of a converted pixel is generated by a bilinear approximation method, and x = 0.0 (that is, when the original pixel and the converted pixel overlap), an IR digital filter is used. It is obtained by weighting the image data with a value of 1.0, weighting the image data adjacent to the image data of the original pixel with a value of 0.0, and adding these weighting results.

【００２０】また同様にして変換画素の画像データを生
成する場合にあって、ｘ＝０．５の場合（すなわち隣接
する元画素の中間地点に変換画素が位置する場合）、こ
れら隣接する元画素の画像データを値０．５によりそれ
ぞれ重み付けして加算することにより求められる。When image data of converted pixels is generated in the same manner, when x = 0.5 (that is, when the converted pixel is located at an intermediate point between adjacent original pixels), these adjacent original pixels are generated. Are weighted by the value 0.5 and added.

【００２１】さらに、ｘ＝０．３の場合は、最近傍であ
る元画素の画像データを値０．７により重み付けし、ま
た続く最近傍である元画素の画像データを値０．３によ
り重み付けし、これらの重み付け結果を加算することに
より求められる。Further, when x = 0.3, the image data of the nearest original pixel is weighted by the value 0.7, and the image data of the subsequent nearest original pixel is weighted by the value 0.3. Then, it is obtained by adding these weighting results.

【００２２】これにより図１５に示すように、ＶＧＡに
よる画像データＤ１（図１５（Ａ））をＳＶＧＡによる
画像データＤ２（図１５（Ｂ））にフォーマット変換す
る場合にあっては、画像データＤ１及びＤ２間の位相関
係に応じて選択的にこれら重み付け加算の処理を実行し
て画像データＤ２が生成される。As a result, as shown in FIG. 15, when the format data of the VGA image data D1 (FIG. 15A) is converted to the SVGA image data D2 (FIG. 15B), And D2 are selectively executed in accordance with the phase relationship between D2 and D2 to generate image data D2.

【００２３】すなわちＶＧＡによる画像データＤ１とＳ
ＶＧＡによる画像データＤ２とにあっては、水平方向及
び垂直方向の画素数が４：５の関係にあることから、画
像データＤ１及びＤ２間の位相関係は、ＳＶＧＡによる
画像データＤ２の５画素周期で繰り返され、例えば符号
Ａにより示すＶＧＡによる画像データＤ１のサンプリン
グ点と符号ａにより示す画像データＤ２のサンプリング
点とが重なり合うと、ＶＧＡによる画像データＤ１にあ
っては続く４画素目の符号Ｅにより示すサンプリング
点、ＳＶＧＡによる画像データＤ２にあっては続く５画
素目の符号ｆにより示すサンプリング点で重なり合うこ
とになる。That is, image data D1 and S by VGA
Since the number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction has a relationship of 4: 5 with the image data D2 based on the VGA, the phase relationship between the image data D1 and D2 is 5 pixel cycles of the image data D2 based on the SVGA. For example, when the sampling point of the image data D1 by the VGA indicated by the sign A and the sampling point of the image data D2 indicated by the sign a overlap, for example, the sign E of the fourth pixel in the image data D1 by the VGA In the sampling data indicated by SVGA in the image data D2 according to the SVGA, the sampling points indicated by the symbol f of the following fifth pixel overlap.

【００２４】従ってこれら符号ａ〜ｆにより示す各サン
プリング点の画像データＤ２においては、次式の関係式
によりそれぞれ求めることができ、この処理を繰り返し
てＶＧＡによる画像データＤ１をＳＶＧＡによる画像デ
ータＤ２にフォーマット変換することができる。なおこ
こで次式においては、各画像データＤ１及びＤ２の画素
値を、サンプリング点を示す符号Ａ〜Ｅ及びａ〜ｆによ
り示す。Therefore, in the image data D2 at each sampling point indicated by these symbols a to f, it can be obtained by the following relational expressions, and this processing is repeated to convert the image data D1 by VGA to the image data D2 by SVGA. Format can be converted. In the following equation, the pixel values of each of the image data D1 and D2 are represented by reference signs A to E and a to f indicating sampling points.

【００２５】[0025]

【数６】 (Equation 6)

【００２６】これに対してＣｕｂｉｃ近似法による場合
には、同様のＦＩＲディジタルフィルタにおいて、ｘ＝
０．０の場合は、値０．０、１．０、０．０、０．０に
より連続する元画素の画像データを重み付け加算するこ
とにより、変換画素と重なり合う元画素の画像データを
そのまま出力する。On the other hand, in the case of the Cubic approximation method, x =
In the case of 0.0, the image data of the original pixel overlapping with the converted pixel is output as it is by weighting and adding the image data of the original pixel continuous with the values 0.0, 1.0, 0.0, 0.0. I do.

【００２７】さらにｘ＝０．５の場合は、値−０．１２
５、０．６２５、０．６２５、−０．１２５により連続
する元画素の画像データを重み付け加算して変換画素の
画像データを生成し、ｘ＝０．３の場合は、値−０．０
６３、０．８４７、０．３６３、−０．１４７により連
続する元画素の画像データを重み付け加算して変換画素
の画像データを生成するようになされている。Further, when x = 0.5, the value −0.12
5, 0.625, 0.625, and −0.125 are weighted and added to the original pixel image data to generate converted pixel image data. If x = 0.3, the value is −0.0
63, 0.847, 0.363, and -0.147 are used to generate image data of converted pixels by weighting and adding image data of continuous original pixels.

【００２８】これにより図１５との対比により図１６及
び図１７により示すように、Ｃｕｂｉｃ近似法によりＶ
ＧＡによる画像データＤ１（図１６（Ａ）及び図１７
（Ａ））をＳＶＧＡによる画像データＤ２（図１６
（Ｂ）及び図１７（Ｂ））にフォーマット変換する場合
にあっては、同様に画像データＤ１及びＤ２間の位相関
係に応じて選択的にこれら重み付け加算の処理を実行し
て画像データＤ２が生成される。As shown in FIGS. 16 and 17 in comparison with FIG. 15, Vic is obtained by the Cubic approximation method.
Image data D1 by GA (FIG. 16A and FIG. 17)
(A) is converted to image data D2 by SVGA (FIG. 16).
17 (B) and FIG. 17 (B)), the weighting and adding process is selectively executed in accordance with the phase relationship between the image data D1 and D2 to convert the image data D2. Generated.

【００２９】すなわち（６）式との対比により示すよう
に、符号ａ〜ｆにより示す各サンプリング点の画像デー
タＤ２においては、次式の関係式によりそれぞれ求める
ことができ、この処理を繰り返してＶＧＡによる画像デ
ータＤ１をＳＶＧＡによる画像データＤ２にフォーマッ
ト変換することができる。なおここで次式において、補
間関数ｆ（ｘ）におけるパラメータｘは、画像データＤ
１及びＤ２のサンプリングピッチをそれぞれ５分割及び
４分割して設定される画像データＤ１側と画像データＤ
２側とで等しい距離を単位としたサンプリング点間の位
相差であり、次式にあっては４タップによる補間関数ｆ
（ｘ）によりフォーマット変換する場合である。That is, as shown by the comparison with the equation (6), the image data D2 at each sampling point indicated by the reference signs a to f can be obtained by the following relational equations. Can be converted into image data D2 by SVGA. Here, in the following equation, the parameter x in the interpolation function f (x) is the image data D
The image data D1 and the image data D, which are set by dividing the sampling pitch of D1 and D2 into five and four, respectively.
This is the phase difference between the sampling points in units of the same distance between the two sides, and in the following equation, an interpolation function f using four taps
This is a case where format conversion is performed by (x).

【００３０】[0030]

【数７】 図１８は、このＣｕｂｉｃ近似法による補間演算処理に
使用される補間装置を示すブロック図であり、この補間
装置１において、補間回路１Ａ及び１Ｂは、それそれ水
平方向及び垂直方向について、画素数を変換する。すな
わち補間回路１は、画像データＤ１に同期したクロック
ＣＫ１を基準にして動作する遅延回路（Ｄ）２Ａ〜２Ｄ
を直列接続してシフトレジスタを構成し、これら遅延回
路２Ａ〜２Ｄにより元画像の画像データＤ１を順次転送
することにより、水平方向に隣接する４サンプリングの
元画素の画像データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｄを各遅延回路２Ａ〜
２Ｄより出力する。(Equation 7) FIG. 18 is a block diagram showing an interpolator used for the interpolation operation processing by the Cubic approximation method. In the interpolator 1, the interpolators 1A and 1B respectively determine the number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction. Convert. That is, the interpolation circuit 1 operates the delay circuits (D) 2A to 2D based on the clock CK1 synchronized with the image data D1.
Are serially connected to form a shift register, and the image data D1 of the original image are sequentially transferred by the delay circuits 2A to 2D, so that the image data D1A to D1D of the original pixels of four samplings adjacent in the horizontal direction are each delayed. Circuit 2A ~
Output from 2D.

【００３１】係数発生回路３は、元画素に同期したクロ
ックＣＫ１と、所定のクロックとの位相比較結果である
位相情報ｘ（図１０について上述した値ｘに対応する）
に基づいて、これら４サンプリングの画像データＤ１Ａ
〜Ｄ１Ｄを重み付けする重み付け係数を順次生成して出
力し、乗算回路４Ａ〜４Ｄは、これらの重み付け係数に
よりそれぞれ画像データＤ１Ａ〜Ｄ１Ｄを重み付けす
る。The coefficient generation circuit 3 generates phase information x (corresponding to the value x described above with reference to FIG. 10) which is a result of phase comparison between the clock CK1 synchronized with the original pixel and a predetermined clock.
, The image data D1A of these four samplings
To D1D are sequentially generated and output, and the multiplication circuits 4A to 4D weight the image data D1A to D1D with these weighting coefficients, respectively.

【００３２】加算回路５は、これら乗算回路４Ａ〜４Ｄ
の重み付け結果を加算し、これにより水平方向について
所望の画素数による変換画素の画像データを出力する。
続く補間回路１Ｂは、上述した１クロックの遅延回路２
Ａ〜２Ｄに代えて、１ライン分の遅延回路が配置されて
同様に構成され、これにより垂直方向に連続する４サン
プリングの画像データより、垂直方向の画素数を変換し
てなる変換後の画像データを生成する。メモリ６は、こ
の補間回路１Ｂより出力される画像データを所定のクロ
ックを基準にして出力する。これにより補間装置１は、
水平方向及び垂直方向に画素数を変換するようになされ
ている。The adder circuit 5 includes these multiplying circuits 4A to 4D
Are added, and the image data of the converted pixels with the desired number of pixels in the horizontal direction is output.
The following interpolation circuit 1B is the one-clock delay circuit 2 described above.
A one-line delay circuit is arranged in place of A to 2D and has the same configuration, whereby a converted image obtained by converting the number of pixels in the vertical direction from image data of four consecutive samples in the vertical direction is converted. Generate data. The memory 6 outputs the image data output from the interpolation circuit 1B with reference to a predetermined clock. Thereby, the interpolation apparatus 1
The number of pixels is converted in the horizontal and vertical directions.

【００３３】[0033]

【発明が解決しようとする課題】ところでこれらの補間
演算処理においては、有限タップ長による畳込み演算の
ために周波数再現性が劣化する問題がある。However, in these interpolation calculation processes, there is a problem that the frequency reproducibility is deteriorated due to the convolution calculation using a finite tap length.

【００３４】このため最近傍近似法、双一次近似法によ
る場合には、画素数を変換する比率（以下変換比率と呼
ぶ）によって、変換後の画像で線分の太さが変化し、ま
た線分が全く再現されなくなる。またＣｕｂｉｃ近似法
による場合には、変換後の画像でぼけが目立つようにな
る。For this reason, in the case of the nearest neighbor approximation method or the bilinear approximation method, the thickness of the line segment changes in the converted image depending on the conversion ratio of the number of pixels (hereinafter referred to as conversion ratio). The minute is not reproduced at all. In the case of using the Cubic approximation method, blurring becomes noticeable in the converted image.

【００３５】また変換比率を低下させて元画像を縮小す
る場合には、折り返し歪みにより画質が劣化し、これに
より補間処理する前に、事前に、ローパスフィルタによ
り元画像の画像データを帯域制限することが必要にな
る。When the original image is reduced by lowering the conversion ratio, the image quality is degraded due to aliasing distortion, so that the image data of the original image is band-limited by a low-pass filter before interpolation processing. It becomes necessary.

【００３６】特にコンピュータ用の表示装置において
は、１ドット単位、１ライン単位の表示である文字等を
表示することにより、このように周波数特性が劣化して
線分の太さが変化する等の現象が発生すると、結局、正
しく文字等を表示できなくなる。In particular, in a display device for a computer, by displaying characters and the like which are displayed in units of one dot and one line, the frequency characteristics are deteriorated and the thickness of line segments is changed. When the phenomenon occurs, the characters and the like cannot be displayed correctly.

【００３７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、周波数特性の劣化を低減することができる補間装置
及び補間方法を提案しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose an interpolation device and an interpolation method capable of reducing deterioration of frequency characteristics.

【００３８】[0038]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１又は請求項６に係る発明においては、補間装
置又は補間方法に適用して、入力データを補間演算処理
して、出力データのサンプリングピッチによる第１の補
間データを生成し、入力データを補間演算処理して、第
１の補間データに対して、所定位相差の第２の補間デー
タを生成し、第１及び第２の補間データより、出力デー
タを生成する。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 or 6 is applied to an interpolation device or an interpolation method, performs interpolation calculation processing on input data, and performs output arithmetic processing on output data. First interpolation data based on a sampling pitch is generated, input data is subjected to interpolation calculation processing, second interpolation data having a predetermined phase difference with respect to the first interpolation data is generated, and first and second interpolation data are generated. Generate output data from the data.

【００３９】請求項１又は請求項６の構成によれば、補
間装置又は補間方法に適用して、入力データを補間演算
処理して、出力データのサンプリングピッチによる第１
の補間データを生成し、入力データを補間演算処理し
て、第１の補間データに対して、所定位相差の第２の補
間データを生成し、第１及び第２の補間データより、出
力データを生成することにより、例えば周波数特性の劣
化防止を優先する場合には、これら第１及び第２の補間
データより、周辺画素との間でレベル差の大きなデータ
を選択して出力して、周波数特性の劣化を防止すること
ができ、また折り返し歪みの低減を優先する場合には、
第１及び第２の補間データを平均値化することによりこ
れら折り返し歪みを防止することができる。According to the first aspect or the sixth aspect, the present invention is applied to an interpolation device or an interpolation method, performs an interpolation operation on input data, and performs a first calculation based on a sampling pitch of output data.
And the input data is subjected to an interpolation operation to generate second interpolation data having a predetermined phase difference with respect to the first interpolation data, and output data is obtained from the first and second interpolation data. For example, when priority is given to prevention of frequency characteristic deterioration, data having a large level difference with peripheral pixels is selected and output from the first and second interpolation data, and When the deterioration of characteristics can be prevented, and reduction of aliasing distortion is given priority,
By averaging the first and second interpolation data, these aliasing distortions can be prevented.

【００４０】[0040]

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００４１】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るパーソナルコ
ンピュータの一部の構成を示すブロック図である。この
実施の形態に係るパーソナルコンピュータにおいては、
例えばインターネット等でダウンロードした画像を液晶
表示装置１１に表示する。このときパーソナルコンピュ
ータ１０においては、ユーザーの操作に応動して、所定
の画素数による画像データを拡大縮小してユーザーの所
望する大きさにより液晶表示装置１１に表示する。(1) First Embodiment (1-1) Configuration of First Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing a partial configuration of a personal computer according to a first embodiment of the present invention. FIG. In the personal computer according to this embodiment,
For example, an image downloaded on the Internet or the like is displayed on the liquid crystal display device 11. At this time, the personal computer 10 enlarges or reduces the image data of a predetermined number of pixels in response to the operation of the user and displays the image data on the liquid crystal display device 11 in a size desired by the user.

【００４２】このためパーソナルコンピュータ１０にお
いて、メモリ１２は、この表示に供する画像データＤ１
を蓄積して保持し、水平方向補間部１３は、水平方向に
ついて、メモリ１２に保持した画像データの画素数を変
換して出力する。垂直方向補間部１４は、垂直方向につ
いて、この水平方向補間部１３より出力される画像デー
タの画素数を変換して出力する。For this reason, in the personal computer 10, the memory 12 stores the image data D1 to be displayed.
Is accumulated and held, and the horizontal direction interpolation unit 13 converts the number of pixels of the image data held in the memory 12 in the horizontal direction and outputs the result. The vertical direction interpolation unit 14 converts the number of pixels of the image data output from the horizontal direction interpolation unit 13 in the vertical direction and outputs the converted image data.

【００４３】パーソナルコンピュータ１０において、こ
れら水平方向補間部１３及び垂直方向補間部１４は、所
定の処理手順を実行する中央処理ユニットにより構成さ
れるようになされている。In the personal computer 10, the horizontal interpolation unit 13 and the vertical interpolation unit 14 are configured by a central processing unit that executes a predetermined processing procedure.

【００４４】図１及び図３は、この水平方向補間部１３
及び垂直方向補間部１４を構成する中央処理ユニットの
処理手順を示すフローチャートである。すなわち中央処
理ユニットにおいては、ステップＳＰ１からステップＳ
Ｐ２に移り、ここで処理方法を設定する。ここで処理方
法とは、後述する２系統の補間データの処理方法であ
り、周波数特性の改善を優先する場合には、２系統の補
間データの選択出力の処理を選択し、歪みの防止を優先
する場合には、平均値化の処理を選択する。FIGS. 1 and 3 show the horizontal direction interpolation unit 13.
6 is a flowchart showing a processing procedure of a central processing unit constituting the vertical direction interpolation unit 14; That is, in the central processing unit, steps SP1 to S
Moving to P2, a processing method is set here. Here, the processing method is a method of processing two-system interpolation data, which will be described later. When priority is given to improvement of the frequency characteristics, the processing of selecting and outputting the two-system interpolation data is selected, and priority is given to prevention of distortion. If so, the averaging process is selected.

【００４５】中央処理ユニットは、処理対象である画像
データのファイル名に付加された拡張子により、ファイ
ルの内容を判断し、周波数特性の改善を優先するか、又
は歪みの防止を優先するかを選択する。なお中央処理ユ
ニットは、例えばテキストデータ等、周波数の高い信号
成分が多く含まれているファイルについては、周波数特
性の改善を優先する。これに対して例えばＪＰＥＧ（Jo
int Photographic Coding Experts Group ）等によるデ
ータ圧縮した画像データ、自然の被写体を撮像した画像
データについては、歪みの防止を優先する。The central processing unit determines the contents of the file based on the extension added to the file name of the image data to be processed, and determines whether to give priority to improving the frequency characteristics or giving priority to preventing distortion. select. The central processing unit gives priority to the improvement of the frequency characteristics for a file containing many high-frequency signal components such as text data. On the other hand, for example, JPEG (Jo
For image data that has been compressed by int Photographic Coding Experts Group) or image data of a natural subject, priority is given to preventing distortion.

【００４６】続いて中央処理ユニットは、ステップＳＰ
３に移り、変換比率が値１より大きいか否か、すなわち
サンプリングレートのアップコンバートによる画像を拡
大する処理か、サンプリングレートのダウンコンバート
による画像を縮小する処理か判断する。ここでサンプリ
ングレートをダウンコンバートする場合、中央処理ユニ
ットは、ステップＳＰ４に移り、変換比率に応じた重み
付け係数により水平方向及び垂直方向に連続する画像デ
ータＤ１の移動平均を算出し、これにより処理対象の画
像データＤ１をローパスフィルタにより帯域制限してな
る画像データを生成した後、ステップＳＰ５に移る。こ
れに対してサンプリングレートのアップコンバートの場
合、中央処理ユニットは、直接ステップＳＰ５に移る。Subsequently, the central processing unit proceeds to step SP
Then, it is determined whether or not the conversion ratio is greater than 1, that is, whether to enlarge the image by up-conversion of the sampling rate or to reduce the image by down-conversion of the sampling rate. Here, in the case of down-converting the sampling rate, the central processing unit proceeds to step SP4, calculates a moving average of the image data D1 continuous in the horizontal direction and the vertical direction by a weighting coefficient according to the conversion ratio, and thereby calculates the processing target. After generating image data obtained by band-limiting the image data D1 by using a low-pass filter, the process proceeds to step SP5. On the other hand, in the case of up-conversion of the sampling rate, the central processing unit proceeds directly to step SP5.

【００４７】このステップＳＰ５において、中央処理ユ
ニットは、最近傍近似法、双一次近似法、Ｃｕｂｉｃ法
から補間関数を選択する。ここでに中央処理ユニット
は、変換する画像データのフォーマットに従って補間関
数を選択し、例えばＶＧＡのフォーマットをＳＶＧＡの
フォーマットに変換する場合には双一次近似法による補
間関数を選択する。In step SP5, the central processing unit selects an interpolation function from the nearest neighbor approximation, the bilinear approximation, and the Cubic method. Here, the central processing unit selects an interpolation function in accordance with the format of the image data to be converted. For example, when converting the VGA format to the SVGA format, the central processing unit selects an interpolation function using the bilinear approximation method.

【００４８】続いて中央処理ユニットは、ステップＳＰ
６及びステップＳＰ７において、補間関数にセットする
重み付け係数セットを算出する。ここで、例えばＶＧＡ
のフォーマットにおいては、画素数が６４０×４８０画
素であり、ＳＶＧＡのフォーマットにおいては、画素数
が８００×６００であることから、ＶＧＡ及びＳＶＧＡ
のフォーマットで画素数の比をとれば、水平方向及び垂
直方向について、４：５の関係が得られる。Subsequently, the central processing unit proceeds to step SP
In step 6 and step SP7, a weighting coefficient set to be set in the interpolation function is calculated. Here, for example, VGA
In the SVGA format, the number of pixels is 640 × 480 pixels, and in the SVGA format, the number of pixels is 800 × 600.
By taking the ratio of the number of pixels in the format of the above, a relationship of 4: 5 is obtained in the horizontal direction and the vertical direction.

【００４９】これにより図４及び図５に示すように、Ｖ
ＧＡにおける４画素×４画素により表示される領域ＡＲ
は、ＳＶＧＡにおける５画素×５画素により表示される
領域ＡＲと等しい面積について画像を表示することにな
り、結局、ＶＧＡによる画像データＤ１をＳＶＧＡによ
る画像データＤ２に変換する処理は、この領域ＡＲの水
平方向及び垂直方向に設定された４画素によるサンプリ
ングピッチを５画素によるサンプリングピッチに変換す
ることになる。As a result, as shown in FIG. 4 and FIG.
Area AR displayed by 4 pixels × 4 pixels in GA
Will display an image with an area equal to the area AR displayed by 5 pixels × 5 pixels in the SVGA. After all, the process of converting the image data D1 by the VGA to the image data D2 by the SVGA is performed in the area AR. The sampling pitch of four pixels set in the horizontal and vertical directions is converted to the sampling pitch of five pixels.

【００５０】このように４画素×４画素及び５画素×５
画素によりそれぞれ一画面を区切った場合、ＶＧＡ及び
ＳＶＧＡによる１画面には、この領域が水平方向に１６
０個、垂直方向に１２０個形成されることにより、ＶＧ
ＡからＳＶＧＡのフォーマット変換処理は、このサンプ
リングピッチの変換処理を水平方向及び垂直方向に繰り
返せば良いことになる。Thus, 4 pixels × 4 pixels and 5 pixels × 5
When one screen is divided by each pixel, this area is 16 pixels in the horizontal direction in one screen by VGA and SVGA.
By forming 0 and 120 in the vertical direction, VG
In the format conversion process from A to SVGA, the conversion process of the sampling pitch may be repeated in the horizontal and vertical directions.

【００５１】すなわち水平方向又は垂直方向についてだ
け図６に例を取って示すように、例えば符号Ａ及びａに
より示す１対の画素のサンプリング点が重なり合った場
合、続いて符号Ｅ及びｆにより示す４画素及び５画素目
の画素においてもサンプリング点が重なり合い、この関
係が繰り返されることになる。これにより図６との対比
により図７に示すように、この５画素分のサンプリング
ピッチの変換処理を繰り返してＶＧＡによる画像データ
（図７（Ａ））をＳＶＧＡによる画像データ（図７
（Ｂ））にフォーマット変換することができる。That is, as shown in the example of FIG. 6 only in the horizontal direction or the vertical direction, for example, when the sampling points of a pair of pixels indicated by reference numerals A and a are overlapped, 4 The sampling points also overlap in the pixel and the fifth pixel, and this relationship is repeated. As a result, as shown in FIG. 7 in comparison with FIG. 6, the conversion processing of the sampling pitch for the five pixels is repeated to convert the image data by VGA (FIG. 7A) into the image data by SVGA (FIG. 7).
(B)).

【００５２】この関係は、ＶＧＡによるフォーマットを
ＳＶＧＡによるフォーマットに変換する場合だけで無
く、図７との対比により図８に示すように、これとは逆
にＳＶＧＡによるフォーマット（図８（Ａ））をＶＧＡ
によるフォーマット（図８（Ｂ））に変換する場合、Ｖ
ＧＡによるフォーマットを他のフォーマットに変換する
場合、さらには他のフォーマットをＳＶＧＡに、またＳ
ＶＧＡを他のフォーマットに変換する場合にも同様であ
る。This relationship is not limited to the case where the VGA format is converted to the SVGA format, and as shown in FIG. 8 in comparison with FIG. 7, the SVGA format (FIG. 8A) is reversed. VGA
When converting to the format (FIG. 8B),
When converting the format by GA to another format, further convert the other format to SVGA, and
The same applies when converting VGA to another format.

【００５３】これにより中央処理ユニットは、このよう
にして画素数の比により決まる領域ＡＲについて、この
領域ＡＲに含まれる変換後の画像データａ〜ｆについ
て、これら画像データａ〜ｆの生成に必要な重み付け係
数を生成し、この重み付け係数を順次循環的に使用して
重み付け加算によりサンプリングピッチを変換する。こ
のとき中央処理ユニットは、水平方向についてサンプリ
ングピッチを変換して中間処理の画像データを生成した
後、垂直方向についてこの中間処理の画像データのサン
プリングピッチを変換し、これにより最終的に所望のフ
ォーマットによる画像データＤ２を生成する。Thus, the central processing unit is required to generate the image data a to f for the area AR determined by the ratio of the number of pixels in this manner, for the converted image data a to f included in the area AR. A weighting coefficient is generated, and the sampling pitch is converted by weighting addition using the weighting coefficient sequentially and cyclically. At this time, the central processing unit converts the sampling pitch in the horizontal direction to generate image data of the intermediate processing, and then converts the sampling pitch of the image data of the intermediate processing in the vertical direction. To generate image data D2.

【００５４】この実施の形態において、中央処理ユニッ
トにおいては、双一次近似法によるこれらサンプリング
ピッチの変換処理を実行するようになされ、このステッ
プＳＰ５において、この水平方向及び垂直方向につい
て、符号ａ〜ｆに対応する双一次近似法による重み付け
係数のセットを生成する。In this embodiment, the central processing unit executes the conversion processing of these sampling pitches by the bilinear approximation method. In this step SP5, the symbols a to f are used for the horizontal and vertical directions. Is generated, a set of weighting coefficients by the bilinear approximation method corresponding to.

【００５５】中央処理ユニットにおいては、このように
して重み付け係数のセットを生成するにつき、サンプリ
ング点が所定の位相差を有してなる２系統の重み付け係
数のセットを生成する。すなわち中央処理ユニットは、
図７（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ａ）及び（Ｂ）により示
すように、変換前の画像データＡ〜Ｇのサンプリング点
と、変換後の画像データａ〜ｉのサンプリング点とが所
定のサンプリング点で重なり合うように、すなわちこの
所定のサンプリング点でｘ＝０となるように、１系統の
重み付け係数のセット（以下基本位相の重み付け係数の
セットと呼ぶ）を生成する。In generating the set of weighting coefficients in this way, the central processing unit generates two sets of weighting coefficients whose sampling points have a predetermined phase difference. That is, the central processing unit
As shown in FIGS. 7A and 7B and FIGS. 8A and 8B, the sampling points of the image data AG before conversion and the sampling points of the image data ai after conversion are different. A set of weighting coefficients for one system (hereinafter referred to as a set of weighting coefficients for the basic phase) is generated so that they overlap at a predetermined sampling point, that is, x = 0 at the predetermined sampling point.

【００５６】また中央処理ユニットは、この基本位相の
重み付け係数のセットに対して、この所定のサンプリン
グ点に対応する画像データＤ２が、変換後の画像データ
におけるサンプリングピッチを基準にして、１／２サン
プリングピッチだけ位相シフトしてなるように、残る１
系統の重み付け係数のセット（以下半位相ずれの重み付
け係数のセットと呼ぶ）を生成する。In addition, the central processing unit determines that the image data D2 corresponding to the predetermined sampling point is halved with respect to the set of weighting coefficients of the basic phase based on the sampling pitch in the converted image data. The remaining one is shifted by the sampling pitch.
A set of weighting coefficients for the system (hereinafter, referred to as a set of weighting coefficients for a half-phase shift) is generated.

【００５７】これにより中央処理ユニットは、異なる位
相によりサンプリングレートを変換するようになされて
いる。Thus, the central processing unit converts the sampling rate by using different phases.

【００５８】すなわち基本位相の重み付け係数のセット
を用いた重み付け加算処理にあっては、次式により表す
ことができる。That is, the weighting addition processing using the set of weighting coefficients of the basic phase can be represented by the following equation.

【００５９】[0059]

【数８】 (Equation 8)

【００６０】これに対して半位相ずれの重み付け係数の
セットを用いた重み付け加算処理にあっては、次式によ
り表すことができる。On the other hand, in the weighted addition processing using the set of weighting coefficients for the half-phase shift, it can be expressed by the following equation.

【００６１】[0061]

【数９】 (Equation 9)

【００６２】中央処理ユニットは、続くステップＳＰ８
及びステップＳＰ９において、それぞれ（８）式及び
（９）式の演算処理を実行し、これにより基本位相によ
る補間データと、半位相ずれによる補間データとを生成
する。なお中央処理ユニットは、水平方向及び垂直方向
についてこれらの処理を繰り返して、この場合２系統に
よるＳＶＧＡによる補間データを生成する。The central processing unit proceeds to the next step SP8
Then, in step SP9, the arithmetic processing of the equations (8) and (9) is executed, thereby generating the interpolation data based on the basic phase and the interpolation data based on the half-phase shift. The central processing unit repeats these processes in the horizontal direction and the vertical direction, and in this case, generates interpolation data by SVGA by two systems.

【００６３】なお図８について上述したＳＶＧＡからＶ
ＧＡへのフォーマット変換の場合、中央処理ユニット
は、（８）式及び（９）式との対比により次式により示
すように、これら基本位相による補間データと、半位相
ずれによる補間データとを生成することになる。The SVGA to V described above with reference to FIG.
In the case of format conversion to GA, the central processing unit generates interpolated data based on these basic phases and interpolated data based on a half-phase shift, as shown by the following equation, by comparison with equations (8) and (9). Will do.

【００６４】[0064]

【数１１】 [Equation 11]

【００６５】[0065]

【数１２】 (Equation 12)

【００６６】続いて中央処理ユニットは、ステップＳＰ
１０に移り、ステップＳＰ２で選択した処理方法に従っ
て、これら２系統の補間データを処理し、画像データＤ
２を生成する。Subsequently, the central processing unit proceeds to step SP
10 and processes these two sets of interpolated data according to the processing method selected in step SP2.
Generate 2.

【００６７】ここで中央処理ユニットは、ステップＳＰ
２において周波数特性の改善を選択している場合、これ
ら２系統の補間データを画素単位で選択し、これにより
サンプリングピッチを変換してなる画像データを生成す
る。このとき中央処理ユニットは、２系統の連続する補
間データにおいて、周辺画素との間でそれぞれレベル差
を順次計算してその累積値を対応する画素毎に順次比較
することにより、連続する２系統の補間データのうちの
対応する画像データにおいて、周辺画素との間でレベル
差の大きい側の補間データを選択する。なおこの周辺画
素にあっては、順次画像データを選択して生成される変
換後の画像における画素である。Here, the central processing unit executes step SP
When the improvement of the frequency characteristic is selected in 2, the interpolation data of these two systems is selected for each pixel, and thereby the image data obtained by converting the sampling pitch is generated. At this time, the central processing unit sequentially calculates the level difference between the adjacent pixels in the two consecutive interpolation data and sequentially compares the accumulated value for each corresponding pixel, thereby obtaining two consecutive interpolation data. In the corresponding image data among the interpolation data, the interpolation data having the larger level difference with the peripheral pixels is selected. The peripheral pixels are pixels in a converted image generated by sequentially selecting image data.

【００６８】これにより周波数特性の改善を優先する場
合、中央処理ユニットにおいては、異なる位相により生
成した２系統の画像データより、画素単位で周波数特性
の劣化が少ない側の画像データを選択してフォーマット
変換してなる画像データＤ２を生成するようになされて
いる。When priority is given to the improvement of the frequency characteristics, the central processing unit selects the image data on the side where the frequency characteristics are less degraded on a pixel-by-pixel basis from the two sets of image data generated with different phases. The converted image data D2 is generated.

【００６９】これに対してステップＳＰ２において歪み
の防止を選択した場合、中央処理ユニットは、２系統の
補間データについて、画素単位で平均値化して画像デー
タＤ２を生成し、これにより高い周波数側の成分を抑圧
して折り返し歪みの発生を防止すると共に、画像中にお
ける連続性を維持するようになされている。On the other hand, if distortion prevention is selected in step SP2, the central processing unit generates image data D2 by averaging the two sets of interpolated data on a pixel-by-pixel basis. The components are suppressed to prevent the occurrence of aliasing distortion and to maintain continuity in an image.

【００７０】かくして中央処理ユニットにおいては、こ
のようにして生成した画像データＤ２を一旦メモリに保
持した後、続くステップＳＰ１１において、このフォー
マット変換した画像データを表示用ドライバに出力す
る。さらに中央処理ユニットは、ステップＳＰ１２に移
り、ここで続く処理が存在するか否か判断し、ここで肯
定結果が得られると、ステップＳＰ５に戻って同一の処
理を繰り返すのに対し、否定結果が得られると、ステッ
プＳＰ１３に移ってこの処理手順を終了する。In the central processing unit, the image data D2 generated in this way is temporarily stored in a memory, and in the following step SP11, the format-converted image data is output to the display driver. Further, the central processing unit proceeds to step SP12, and determines whether or not there is a subsequent process. If a positive result is obtained here, the process returns to step SP5 to repeat the same process, whereas a negative result is returned. When it is obtained, the process moves to step SP13, and this processing procedure ends.

【００７１】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、パーソナルコンピュータ１０にお
いて（図２）、種々のソースより得られる画像データＤ
１は、メモリ１２に一旦保持された後、中央処理ユニッ
トの演算処理により構成される水平方向補間部１３、垂
直方向補間部１４を介して液晶表示装置１１に供給さ
れ、これによりこの画像データＤ１による画像がユーザ
ーに提供される。(1-2) Operation of First Embodiment In the above configuration, in the personal computer 10 (FIG. 2), image data D obtained from various sources is obtained.
1 is temporarily stored in the memory 12, and then supplied to the liquid crystal display device 11 through the horizontal direction interpolation unit 13 and the vertical direction interpolation unit 14 configured by the arithmetic processing of the central processing unit. Is provided to the user.

【００７２】このとき、ユーザーの操作により、例えば
表示画面の一部に表示していたこの画像データＤ１によ
る画像を拡大表示する指示が入力された場合、またこれ
とは逆に、それまで表示画面の全面に表示していた画像
データＤ１による画像を縮小表示する指示が入力された
場合、さらにはメモリ１２より提供される画像データＤ
１のフォーマットが液晶表示装置１１の表示に対応する
フォーマットと異なる場合、水平方向補間部１３におい
て、水平方向の画素数が変換された後、続く垂直方向補
間部１４において、垂直方向の画素数が変換され、これ
によりユーザーの所望する大きさの画像による画像デー
タ、さらには液晶表示装置１１のフォーマットによる画
像データが液晶表示装置１１に入力される。At this time, if an instruction for enlarging and displaying an image based on the image data D1 displayed on a part of the display screen is input by a user's operation, on the other hand, on the contrary, the display screen until then is displayed. When an instruction to reduce and display an image based on the image data D1 displayed on the entire surface of the image data is input, the image data D
In the case where the format 1 is different from the format corresponding to the display of the liquid crystal display device 11, after the number of pixels in the horizontal direction is converted by the horizontal direction interpolation unit 13, the number of pixels in the vertical direction is After the conversion, the image data of the image of the size desired by the user and the image data in the format of the liquid crystal display device 11 are input to the liquid crystal display device 11.

【００７３】この画素数の変換処理において、画像デー
タＤ１は、画像の性質に応じて周波数特性の改善を優先
か、歪みの防止を優先するかが選択され、続いて縮小す
る場合には、ローパスフィルタと等化の加重平均化処理
により帯域制限された後、変換比率に応じて重み付け加
算における重み付け係数のセットが生成される（図
１）。In this pixel number conversion processing, the image data D1 is selected to prioritize the improvement of the frequency characteristic or the prevention of distortion in accordance with the characteristics of the image. After the band is limited by the weighted averaging process of the filter and the equalization, a set of weighting coefficients in the weighting addition is generated according to the conversion ratio (FIG. 1).

【００７４】このとき画像データＤ１は、変換する画像
データのフォーマットに従って最近傍近似法、双一次近
似法、Ｃｕｂｉｃ法から補間関数が選択され、変換前後
の画素数の比率に応じた繰り返しにより重み付け係数の
セットが生成される（図４〜図８）。At this time, an interpolation function is selected from the nearest neighbor approximation method, the bilinear approximation method, and the Cubic method according to the format of the image data to be converted, and the weighting coefficient is determined by repetition according to the ratio of the number of pixels before and after the conversion. Are generated (FIGS. 4 to 8).

【００７５】さらに画像データＤ１は、変換前後の画像
データＤ１及びＤ２が所定のサンプリング点で重なり合
うように、すなわちこの所定のサンプリング点でｘ＝０
となるように、基本位相の重み付け係数のセットが生成
され、また変換後の画像データにおいて、この基本位相
に対して１／２サンプリングピッチだけ位相差を有する
半位相ずれの重み付け係数のセットが生成され、これら
２系統の重み付け係数のセットによりサンプリングレー
トが変換されて位相が異なる２系統の補間処理結果が生
成される。Further, the image data D1 is such that the image data D1 and D2 before and after conversion overlap at a predetermined sampling point, that is, x = 0 at the predetermined sampling point.
A set of weighting coefficients for the basic phase is generated, and a set of weighting coefficients for a half-phase shift having a phase difference of サ ン プ リ ン グ sampling pitch from the basic phase is generated in the converted image data. Then, the sampling rate is converted by the set of weighting coefficients of these two systems, and interpolation processing results of two systems having different phases are generated.

【００７６】パーソナルコンピュータ１０においては、
これら位相が異なる２系統の補間処理結果について、周
波数特性の改善を優先する場合、画素単位で周辺画素と
の間でレベル差の大きい側の補間データが選択されてフ
ォーマット変換された画像データＤ２が生成される。In the personal computer 10,
When priority is given to the improvement of the frequency characteristic with respect to the interpolation processing results of these two systems having different phases, the interpolation data on the side having a large level difference between the peripheral pixels and the neighboring pixels is selected in pixel units, and the format-converted image data D2 is obtained. Generated.

【００７７】この場合、例えば１系統の補間処理結果に
おいて、１ドット、１ラインが欠落している場合でも、
他の系統の補間処理結果においては、異なる位相により
生成されていることにより、これら１ドット、１ライン
の欠落を防止することができる。これによりこれら２系
統の補間処理結果を画素単位で選択して、１ライン、１
ドット単位で画素のレベルを切り換えて文字等を表示す
る場合にあっても、これら１ドット、１ラインの欠落を
有効に回避して画像データＤ２を生成することができ
る。In this case, for example, even if one dot and one line are missing in the interpolation processing result of one system,
In the interpolation processing results of the other systems, since these are generated with different phases, it is possible to prevent the loss of one dot and one line. Thereby, the interpolation processing results of these two systems are selected for each pixel, and one line, one line,
Even when characters or the like are displayed by switching the pixel level on a dot-by-dot basis, image data D2 can be generated by effectively avoiding the loss of one dot and one line.

【００７８】またこれら２系統の補間処理結果の双方で
輪郭がぼけているような場合でも、これら異なる位相差
による画像データを選択すれば、輪郭の部分で大きなレ
ベル差を確保することができる。これにより例えば輪郭
の部分にあっては、輝度レベルが急激に立ち上がるよう
に画像データＤ２を生成することができる。すなわち変
換前の画像における高周波数成分の欠落を有効に回避し
て画像データをフォーマット変換することができる。Even when the outline is blurred in both of these two systems of interpolation processing results, a large level difference can be ensured in the outline portion by selecting image data with these different phase differences. Thus, for example, in the outline portion, the image data D2 can be generated such that the luminance level sharply rises. That is, format conversion of image data can be performed while effectively avoiding loss of high frequency components in an image before conversion.

【００７９】これに対して歪みの防止を選択した場合、
２系統の補間データについて、画素単位で平均値化して
画像データＤ２が生成され、これにより高い周波数側の
成分を抑圧して折り返し歪みの発生を防止すると共に、
画像中における連続性が維持され、例えば自然画を違和
感なく表示することができる。On the other hand, when the prevention of distortion is selected,
The image data D2 is generated by averaging the two sets of interpolation data on a pixel-by-pixel basis, thereby suppressing components on the high frequency side to prevent aliasing, and
Continuity in the image is maintained, and, for example, a natural image can be displayed without a sense of discomfort.

【００８０】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、異なる位相によりサンプリングピ
ッチを変換した複数系統の補間データを処理してサンプ
リングピッチを変換してなる出力データを生成すること
により、周波数特性の劣化を低減して画像データのサン
プリングピッチを変更することができる。(1-3) Effects of the First Embodiment According to the above configuration, the interpolation data of a plurality of systems in which the sampling pitch is converted by different phases is processed, and the output data obtained by converting the sampling pitch is obtained. By the generation, the deterioration of the frequency characteristic can be reduced and the sampling pitch of the image data can be changed.

【００８１】このときこの処理が、周辺画素に比してレ
ベル差の大きい側の補間データを選択して、２系統の補
間データを画素単位で選択する処理であることにより、
高周波側における周波数特性の劣化を防止することがで
き、また２系統の補間データを画素単位で平均化する処
理であることにより、折り返し歪みの発生を防止すると
共に、画像中における連続性が維持され、例えば自然画
を違和感なく表示することができる。At this time, this process is a process of selecting interpolation data on the side having a larger level difference than peripheral pixels and selecting two sets of interpolation data in pixel units.
Deterioration of the frequency characteristics on the high frequency side can be prevented, and the processing of averaging the two sets of interpolation data on a pixel-by-pixel basis prevents aliasing distortion and maintains continuity in the image. For example, a natural image can be displayed without discomfort.

【００８２】（２）第２の実施の形態 この実施の形態に係るパーソナルコンピュータにおいて
は、図２について上述した中央処理ユニットの演算処理
により構成される水平方向補間部１３及び垂直方向補間
部１４が、ハードウエアにより構成される。図９は、こ
れらハードウエアにより構成される水平方向補間部及び
垂直方向補間部のうちの、水平方向補間部を示すブロッ
ク図である。なお垂直方向補間部にあっては、遅延回路
における遅延時間が１ライン分に設定される点を除い
て、この水平方向補間部２３と同一に構成されることに
より、この実施の形態では重複した説明は省略する。(2) Second Embodiment In the personal computer according to this embodiment, the horizontal interpolation unit 13 and the vertical interpolation unit 14 configured by the arithmetic processing of the central processing unit described above with reference to FIG. , And hardware. FIG. 9 is a block diagram showing a horizontal direction interpolation unit of the horizontal direction interpolation unit and the vertical direction interpolation unit constituted by the hardware. The vertical interpolator has the same configuration as the horizontal interpolator 23 except that the delay time in the delay circuit is set to one line. Description is omitted.

【００８３】すなわち水平方向補間部２３は、画像デー
タＤ１に同期したクロックＣＫ１を基準にして動作する
遅延回路（Ｄ）１６Ａ１及び１６Ａ２による第１のシフ
トレジスタと、同様の遅延回路１６Ｂ１及び１６Ｂ２に
よる第２のシフトレジスタとでそれぞれ元画像の画像デ
ータＤ１を順次転送することにより、水平方向に連続す
る２サンプリングの画像データＤＡ１及びＤＡ２、ＤＢ
１及びＤＢ２を生成する。これにより水平方向補間部２
３は、２系統の画像データを生成し、これら２系統の画
像データより基本位相の補間結果及び半位相ずれの補間
結果を生成する。That is, the horizontal direction interpolator 23 comprises a first shift register composed of delay circuits (D) 16A1 and 16A2 operating on the basis of a clock CK1 synchronized with the image data D1, and a first shift register composed of similar delay circuits 16B1 and 16B2. The two shift registers sequentially transfer the image data D1 of the original image, respectively, so that two samplings of image data DA1, DA2, and DB continuous in the horizontal direction.
1 and DB2. Thereby, the horizontal direction interpolation unit 2
Reference numeral 3 generates image data of two systems, and generates an interpolation result of a basic phase and an interpolation result of a half-phase shift from the image data of the two systems.

【００８４】係数発生回路１７は、変換比率情報ｒに基
づいて、第１の実施の形態について上述した基本位相の
重み付け係数のセットと、半位相ずれの重み付け係数の
セットとを順次生成して出力する。The coefficient generating circuit 17 sequentially generates and outputs a set of weighting coefficients for the basic phase and a set of weighting coefficients for the half-phase shift described above in the first embodiment based on the conversion ratio information r. I do.

【００８５】乗算回路１８Ａ１及び１８Ａ２は、この基
本位相の重み付け係数のセットにより遅延回路１６Ａ１
及び１６Ａ２により出力される画像データを重み付けす
る。続く加算回路１９Ａは、この乗算回路１８Ａ１及び
１８Ａ２の出力データを加算し、これにより基本位相の
補間結果を生成して出力する。The multiplication circuits 18A1 and 18A2 operate the delay circuits 16A1
And 16A2 are weighted. The subsequent addition circuit 19A adds the output data of the multiplication circuits 18A1 and 18A2, thereby generating and outputting the interpolation result of the basic phase.

【００８６】乗算回路１８Ｂ１及び１８Ｂ２は、この半
位相ずれの重み付け係数のセットにより遅延回路１６Ｂ
１及び１６Ｂ２により出力される画像データを重み付け
する。続く加算回路１９Ｂは、この乗算回路１８Ｂ１及
び１８Ｂ２の出力データを加算し、これにより半位相ず
れの補間結果を生成して出力する。The multiplying circuits 18B1 and 18B2 operate the delay circuit 16B
The image data output by 1 and 16B2 is weighted. The subsequent addition circuit 19B adds the output data of the multiplication circuits 18B1 and 18B2, thereby generating and outputting a half-phase-shift interpolation result.

【００８７】データ処理部２０は、これら加算回路１９
Ａ及び１９Ｂより出力される２系統の補間結果につい
て、周波数特性の改善を優先する場合と、歪みの防止を
優先する場合とで、第１の実施の形態について上述した
中央処理ユニットと同様に処理を切り換え、これにより
周波数特性の劣化を防止し、また歪みの発生を防止して
サンプリングピッチを変更する。The data processing section 20 includes
Regarding the interpolation results of the two systems output from A and 19B, processing is performed in the same way as in the central processing unit described above in the first embodiment, in a case where priority is given to improvement of frequency characteristics and in a case where priority is given to prevention of distortion. Is changed, thereby preventing the deterioration of the frequency characteristic and preventing the occurrence of distortion to change the sampling pitch.

【００８８】（２−２）第２の実施の形態の効果 図９に示す構成によれば、論理回路により補間部を構成
しても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることがで
きる。(2-2) Effects of the Second Embodiment According to the configuration shown in FIG. 9, the same effects as those of the first embodiment can be obtained even if the interpolating section is constituted by a logic circuit. it can.

【００８９】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、基本位相の補間結果
に対して、半位相だけ位相差を有する半位相ずれの補間
結果を生成する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、例えば基本位相の補間結果に対して、１／４位
相だけ位相差を有する補間結果を生成する場合等、要
は、位相差を有する複数系統の補間結果を生成して処理
する場合に広く適用することができる。(3) Other Embodiments In the above-described embodiment, a case has been described in which an interpolation result of a half-phase shift having a phase difference of a half phase is generated with respect to the interpolation result of the basic phase. However, the present invention is not limited to this. For example, when an interpolation result having a phase difference of only 1/4 phase is generated with respect to an interpolation result of a basic phase, an interpolation result of a plurality of systems having a phase difference is generated. It can be widely applied when performing processing.

【００９０】また上述の実施の形態においては、２系統
の補間結果を画素単位で選択し、または画素単位で平均
化する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば３系統の補間結果を選択し、また平均化する場合
等、要は位相差を有する複数系統の補間結果を生成して
処理する場合に広く適用することができる。Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which two systems of interpolation results are selected in pixel units or averaged in pixel units, but the present invention is not limited to this.
For example, when the interpolation results of three systems are selected and averaged, the present invention can be widely applied to the case where the interpolation results of a plurality of systems having a phase difference are generated and processed.

【００９１】また上述の実施の形態においては、画素数
の変換により画像を拡大縮小する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、サンプリングレートを変換
する場合、さらにはフレーム周波数を変換する場合等に
も広く適用することができる。In the above-described embodiment, the case where the image is enlarged or reduced by converting the number of pixels has been described. However, the present invention is not limited to this, and when converting the sampling rate, further converting the frame frequency. It can be widely applied to cases and the like.

【００９２】また上述の実施の形態においては、本発明
をパーソナルコンピュータに適用する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、固定画素表示デバイスを
用いた直視型又は投射型の表示装置に内蔵されて、各種
フォーマットの入力市を所定画素数のデータに変換して
表示する場合、さらにが各種フォーマットの入力データ
を変換し、その補間データを出力する単独のプロセッと
して構成する場合にも広く適用することができる。Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a personal computer has been described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to a direct-view or projection type display device using a fixed pixel display device. Built-in, it is widely used when converting input formats of various formats into data of a predetermined number of pixels and displaying them, and further, when configured as a single processor that converts input data of various formats and outputs the interpolation data. Can be applied.

【００９３】また上述の実施の形態においては、画像デ
ータを処理する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、オーディオデータを処理する場合等にも広く適
用することができる。In the above-described embodiment, the case of processing image data has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to the case of processing audio data.

【００９４】[0094]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、異なる位
相によりサンプリングピッチを変換した複数系統の補間
データを処理してサンプリングピッチを変換してなる出
力データを生成することにより、必要に応じて周波数特
性の劣化を低減し、また歪みの発生を防止することがで
きる。As described above, according to the present invention, the interpolation data of a plurality of systems in which the sampling pitch is converted by different phases are processed to generate the output data obtained by converting the sampling pitch, so that the output data can be obtained as required. Thus, the deterioration of the frequency characteristics can be reduced, and the occurrence of distortion can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るパーソナルコ
ンピュータにおける中央処理ユニットの処理手順を示す
フローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a processing procedure of a central processing unit in a personal computer according to a first embodiment of the present invention.

【図２】第１の実施の形態に係るパーソナルコンピュー
タを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a personal computer according to the first embodiment.

【図３】図１の続きを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a continuation of FIG. 1;

【図４】ＶＧＡにおける４×４画素を領域を示す平面図
である。FIG. 4 is a plan view showing a region of 4 × 4 pixels in a VGA.

【図５】ＳＶＧＡにおける５×５画素を領域を示す平面
図である。FIG. 5 is a plan view showing an area of 5 × 5 pixels in SVGA.

【図６】ＶＧＡからＳＶＧＡへのフォーマット変換の説
明に供するタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart for explaining format conversion from VGA to SVGA.

【図７】２系統の補間結果の説明に供するタイムチャー
トである。FIG. 7 is a time chart for explaining the results of interpolation of two systems.

【図８】ＳＶＧＡからＶＧＡへのフォーマット変換の説
明に供するタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart for explaining format conversion from SVGA to VGA.

【図９】第２の実施の形態に係るパーソナルコンピュー
タに適用される水平方向補間部を示すブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram showing a horizontal interpolation unit applied to the personal computer according to the second embodiment.

【図１０】補間演算処理の原理説明に供する略線図であ
る。FIG. 10 is a schematic diagram used to explain the principle of interpolation calculation processing.

【図１１】sinc関数を示す特性曲線図である。FIG. 11 is a characteristic curve diagram showing a sinc function.

【図１２】最近傍近似法による補間関数を示す特性曲線
図である。FIG. 12 is a characteristic curve diagram showing an interpolation function based on the nearest neighbor approximation method.

【図１３】双一次近似法による補間関数を示す特性曲線
図である。FIG. 13 is a characteristic curve diagram showing an interpolation function based on the bilinear approximation method.

【図１４】Ｃｕｂｉｃ近似法による補間関数を示す特性
曲線図である。FIG. 14 is a characteristic curve diagram showing an interpolation function based on the Cubic approximation method.

【図１５】ＶＧＡからＳＶＧＡへのフォーマット変換の
説明に供するタイムチャートである。FIG. 15 is a time chart for explaining format conversion from VGA to SVGA.

【図１６】Ｃｕｂｉｃ近似法によるＶＧＡからＳＶＧＡ
へのフォーマット変換の説明に供するタイムチャートで
ある。FIG. 16 shows VGA to SVGA by the Cubic approximation method.
5 is a time chart for explaining the format conversion to the format.

【図１７】図１６の続きを示すタイムチャートである。FIG. 17 is a time chart showing a continuation of FIG. 16;

【図１８】補間装置を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating an interpolation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１……補間装置、２Ａ〜２Ｄ、１６Ａ１、１６Ａ２、１
６Ｂ１、１６Ｂ２……遅延回路、３、１７……係数発生
回路、４Ａ〜４Ｂ、１８Ａ１、１８Ａ２、１８Ｂ１、１
８Ｂ２……乗算回路、５、１９Ａ、１９Ｂ……加算回
路、２０……データ処理回路1... Interpolation device, 2A to 2D, 16A1, 16A2, 1
6B1, 16B2 delay circuit, 3, 17 coefficient generation circuit, 4A to 4B, 18A1, 18A2, 18B1, 1
8B2 multiplication circuit, 5, 19A, 19B addition circuit, 20 data processing circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 隆 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 BA01 BA26 CA12 CA16 CB12 CB16 CC02 CD06 CE06 CH08 CH18 DA08 DA16 DA17 DB02 5C076 AA01 AA21 AA22 AA27 AA32 BA05 BB25 BB40 CB04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Takashi Okamoto Inventor 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 5B057 BA01 BA26 CA12 CA16 CB12 CB16 CC02 CD06 CE06 CH08 CH18 DA08 DA16 DA17 DB02 5C076 AA01 AA21 AA22 AA27 AA32 BA05 BB25 BB40 CB04

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】入力データのサンプリングピッチを変換し
て出力データを出力する補間装置において、 前記入力データを補間演算処理して、前記出力データの
サンプリングピッチによる第１の補間データを生成する
第１の補間データ生成手段と、 前記入力データを補間演算処理して、前記第１の補間デ
ータに対して、所定位相差の第２の補間データを生成す
る第２の補間データ生成手段と、 前記第１及び第２の補間データより、前記出力データを
生成するデータ処理手段とを備えることを特徴とする補
間装置。An interpolation apparatus for converting a sampling pitch of input data and outputting output data, wherein an interpolation operation is performed on the input data to generate first interpolation data based on the sampling pitch of the output data. Interpolation data generating means for performing an interpolation operation on the input data to generate second interpolation data having a predetermined phase difference with respect to the first interpolation data; and An interpolation device comprising: a data processing unit configured to generate the output data from first and second interpolation data. 【請求項２】前記データ処理手段は、 前記第１又は第２の補間データを画素単位で選択して前
記出力データを生成することを特徴とする請求項１に記
載の補間装置。2. The interpolating apparatus according to claim 1, wherein said data processing means generates said output data by selecting said first or second interpolation data on a pixel-by-pixel basis. 【請求項３】前記データ処理手段は、 周辺画素に比してレベル差の大きい側の補間データを選
択することを特徴とする請求項２に記載の補間装置。3. The interpolation apparatus according to claim 2, wherein said data processing means selects interpolation data on a side having a larger level difference than peripheral pixels. 【請求項４】前記データ処理手段は、 前記第１及び第２の補間データを画素単位で平均化して
前記出力データを生成することを特徴とする請求項１に
記載の補間装置。4. The interpolation apparatus according to claim 1, wherein the data processing means generates the output data by averaging the first and second interpolation data in pixel units. 【請求項５】前記入力データは、 画像データであり、 前記補間装置は、 水平方向及び垂直方向について、前記入力データのサン
プリングピッチを変換して前記入力データにより画素数
を変換することを特徴とする請求項１に記載の補間装
置。5. The input data is image data, and the interpolation device converts a sampling pitch of the input data in a horizontal direction and a vertical direction, and converts the number of pixels by the input data. The interpolation device according to claim 1. 【請求項６】入力データのサンプリングピッチを変換し
て出力データを出力する補間方法において、 前記入力データを補間演算処理して、前記出力データの
サンプリングピッチによる第１の補間データを生成する
第１の補間データ生成のステップと、 前記入力データを補間演算処理して、前記第１の補間デ
ータに対して、所定位相差の第２の補間データを生成す
る第２の補間データ生成のステップと、 前記第１及び第２の補間データより、前記出力データを
生成するデータ処理のステップとを備えることを特徴と
する補間方法。6. An interpolation method for converting a sampling pitch of input data and outputting output data, wherein an interpolation operation is performed on the input data to generate first interpolation data based on the sampling pitch of the output data. A second interpolation data generation step of performing an interpolation operation on the input data to generate second interpolation data having a predetermined phase difference with respect to the first interpolation data; A data processing step of generating the output data from the first and second interpolation data. 【請求項７】前記データ処理のステップは、 前記第１又は第２の補間データを画素単位で選択して前
記出力データを生成することを特徴とする請求項６に記
載の補間方法。7. The interpolation method according to claim 6, wherein in the data processing step, the output data is generated by selecting the first or second interpolation data on a pixel-by-pixel basis. 【請求項８】前記データ処理のステップは、 周辺画素に比してレベル差の大きい側の補間データを選
択することを特徴とする請求項７に記載の補間方法。8. The interpolation method according to claim 7, wherein in the data processing step, interpolation data on a side having a larger level difference than peripheral pixels is selected. 【請求項９】前記データ処理のステップは、 前記第１及び第２の補間データを画素単位で平均化して
前記出力データを生成することを特徴とする請求項６に
記載の補間方法。9. The interpolation method according to claim 6, wherein in the data processing step, the first and second interpolation data are averaged in pixel units to generate the output data. 【請求項１０】前記入力データは、 画像データであり、 前記補間方法は、 水平方向及び垂直方向について、前記入力データのサン
プリングピッチを変換して前記入力データにより画素数
を変換することを特徴とする請求項６に記載の補間方
法。10. The input data is image data, and the interpolation method converts a sampling pitch of the input data in a horizontal direction and a vertical direction, and converts the number of pixels by the input data. The interpolation method according to claim 6.