JP2001136494A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査線変換を行う際に、対応させる変換比率
によっては、多数の走査線変換フィルタの係数セットの
組の準備、もしくはフィルタ係数を算出するための複雑
な演算処理部が必要となるので、これらを回避する。 【解決手段】 走査線変換演算を行う走査線変換部１３
と、前もって設定した特徴点データを持つ記憶部１１
と、特徴点データを元に走査線変換部１３で必要とされ
る補間フィルタ係数を算出するフィルタ係数演算部１２
で画像処理装置を構成する。フィルタ係数演算部１２で
必要な変換フィルタ係数を再現可能な特徴点データを、
フィルタ係数算出関数１４を元に抽出特徴点選択手段１
０により選択し、選択された特徴点データのみを記憶部
１１に記憶させ、記憶部１１に必要な容量の削減を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ある走査線数をも
つ映像信号を入力とし、異なった走査線数へ変換して出
力するための走査線変換を行う機能を持つ画像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、図５に示す走査線変換回
路が挙げられる（特開平５−１０３３０５号公報参
照）。

【０００３】この走査線変換回路においては、入力され
た映像信号は走査線の位置により乗算器で重み付けさ
れ、加算器で積算されることにより出力映像信号を得
る。

【０００４】ただし、この方法において走査線数変換比
がＫ：Ｌの場合、ほぼＬに比例する個数の係数が必要と
なり、Ｌが小さい値であれば特に問題はないが、Ｌが小
さい整数でない場合、用意すべき係数の個数が大きくな
ってしまうという問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】走査線変換を行う際に
は、入力信号に対するフィルタ演算が必要になるが、走
査線変換比がＫ：Ｌである場合には、基本的にＬ組のフ
ィルタ係数セットが必要となるため、Ｌが簡単な整数で
ない場合には多くのフィルタ係数セットを記憶する必要
が生じる。

【０００６】例えばパソコンのＳＶＧＡの入力信号をＸ
ＧＡに拡大する場合、２５：３２変換となるが、上述の
ようにこの場合３２個のフィルタ係数セットが必要とな
り、変換比率によっては記憶部として大容量のものが必
要となる。

【０００７】また、フィルタ係数を算出するための関数
を組み込んで係数を作成するという方法も考えられる
が、フィルタ係数算出関数は多くの場合複雑なので、式
をそのまま使うことは難しい。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、走査線変換
を行う際の装置における記憶部に必要とされる容量を削
減した画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するため、本発明は特徴データを記憶する記憶部と、走
査線変換比率に応じて、記憶部から特徴データを得、そ
れを元にフィルタ係数セットを作成するフィルタ係数演
算部と、フィルタ係数演算部から得た係数セットにより
入力信号に演算を施し、走査線変換をした出力信号を作
成する走査線変換演算部からなる画像処理装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１及び２によると、本発明
の画像処理装置は、記憶部に記憶させる係数テーブル
を、走査線変換部での演算で必要なフィルタ係数セット
を全て用意するのではなく、他のフィルタ係数を再現す
る上で最適な特徴的フィルタ係数のみを記憶させ、記憶
部に存在しないが走査線演算に必要なフィルタ係数は特
徴的係数を元にしてフィルタ係数演算部で算出できる。

【００１１】従って、記憶部に必要とされる容量を削減
することができ、画像処理装置全体としてのコスト削
減、回路規模縮小も可能となる。

【００１２】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における画像処理装置の構成を示したものであり、
同図において、１０は抽出特徴点選択手段、１１は記憶
部、１２はフィルタ係数演算部、１３は走査線変換部で
ある。

【００１４】以下、この画像処理装置の動作を説明す
る。

【００１５】走査線変換部１３には入力信号１８と入力
位相１６、出力位相１７が外部から入力され、出力位相
１７に基づき出力信号１９が出力される。

【００１６】抽出特徴点選択手段１０により、前もって
フィルタ係数算出関数１４の特徴点が抽出され、抽出さ
れた特徴点データは記憶部１１に記憶される。

【００１７】フィルタ係数演算部１２は、外部から与え
られる変換比率１５に従って、記憶部１１から特徴点デ
ータを得てフィルタ係数セットを作成し、走査線変換部
１３が入力位相１６と出力位相１７から作成する位相差
に従って、走査線毎に走査線変換部１３にフィルタ係数
セットを供給し、供給されたフィルタ係数セットを用い
て走査線変換部１３は入力信号１８に対し走査線変換演
算を行い、出力信号１９を作成する。

【００１８】フィルタ係数演算部１２で行われる演算に
ついて説明する。

【００１９】例として、５：８変換、タップ数４の場合
を挙げる。

【００２０】この場合、走査線変換部１３で行われる走
査線変換演算では図２に示すように、入力位相１６と出
力位相１７に応じてＫ１からｋ３１の重みをつけた入力
信号１８の各走査線の積算により、出力信号１９が作成
される。

【００２１】ｋ１からｋ３１までの重みがフィルタ係数
に相当するが、走査線変換部１３においてはこれら全て
が必要である。

【００２２】また、縦軸をフィルタ係数、横軸を位相差
にとってｋ１からｋ３１までの値を記入すると図３にな
るが、これは変換フィルタ算出関数を等間隔にサンプリ
ングして表したものに等しい。

【００２３】しかし実際に記憶部１１に記憶する値はｋ
１からｋ３１までの値全てではなく、その一部であり、
残りのものは記憶部１１に記憶された値からフィルタ係
数演算部１２で多項式補間することで算出する。

【００２４】特に、フィルタ係数算出関数の形に着目す
ることで、フィルタ係数算出関数の形の情報を失うこと
を最小限にし、効果的に記憶部に必要な容量を削減する
ことができる。

【００２５】例えば、図４に示すように、ｋ１、ｋ３、
ｋ５、ｋ６、ｋ８、ｋ１３、ｋ１５、ｋ１６、ｋ１７、
ｋ１９、ｋ２４、ｋ２６、ｋ２７、ｋ２９、ｋ３１と本
来必要な３１個から１５個に削減でき、これらの点は図
中には黒点で示してある。

【００２６】そして、多項式計算、ここでは簡単な線形
補間を用いて残りの各点を算出しており、図中には白抜
きの点で示してある。

【００２７】このようにして特徴点データのみから、走
査線変換部１３で必要なフィルタ係数のうち、特徴点デ
ータに存在するものはそのまま使い、特徴点データに存
在しないものは特徴点データから多項式計算による補間
演算で算出することにより、必要なフィルタ係数を再現
できる。

【００２８】なお、左右対称であることも考えに入れれ
ばｋ１、ｋ３、ｋ５、ｋ６、ｋ８、ｋ１３、ｋ１５、ｋ
１６と８個に削減できることは言うまでもない。

【００２９】また、図４で用いたように、多項式計算と
して線形補間を用いることによりフィルタ係数演算部で
の演算が容易になり、回路規模も小さく出来るという利
点がある。

【００３０】さらに、単純に一つ置きにｋ１、ｋ３、ｋ
５、ｋ７、ｋ９、ｋ１１、ｋ１３、ｋ１５、ｋ１６、ｋ
１７、ｋ１９、ｋ２１、ｋ２３、ｋ２５、ｋ２７、ｋ２
９、ｋ３１の１７個を記憶し、間はそれぞれの値から補
間することで求めるということも考えられ、このように
することで、フィルタ係数演算部１２で行うべき演算は
容易になるという利点がある。

【００３１】ここでは具体例として変換比率が拡大の場
合を述べたが、縮小の場合でもフィルタ係数算出関数を
特徴点によって再現させ、同様にフィルタ係数を求めら
れる。

【００３２】なお、関数の特徴点を良く表している点で
あるならば、必ずしもフィルタ係数としてはそのまま使
われない値であっても特徴点データとして所持すること
に利点がある場合も考えられる。

【００３３】例えば、図５に示すｓｉｎｃ関数を再現す
るため、特徴点データとして図６のようなデータを抽出
する。

【００３４】図６の特徴点データ間を線形補間すること
で、図７に示すようなｓｉｎｃ関数の近似関数が得ら
れ、これを用いることにより、このようにして、特徴点
として抽出された係数テーブルを元に、削減された部分
の係数を補間演算により再現することにより、記憶部１
１に必要な容量を削減し、かつ変換フィルタ係数の誤差
の少ない再現が可能となる。

【００３５】さらに、入力位相と出力位相の任意の位相
差に対応する係数の値を補間演算により算出すれば任意
の変換倍率に対応できる。

【００３６】従って、記憶部１１に記憶してある特徴点
データの中で、最も近い変換倍率の特徴点データを元
に、走査線変換部１３で要求された位相差に対応するフ
ィルタ係数を補間演算により作成することで任意の変換
倍率に対応できる。

【００３７】その際、関数の全体像を把握できるように
端点を記憶しておくことは有効であり、上述の５：８変
換の場合を例に挙げると、実際にはフィルタ係数として
は使われない両端の値ｋ０、ｋ３２を記憶しておくこと
に当たるが、ここでも左右対称であることに着目すれば
一方の値ｋ０だけで良い。

【００３８】このようにして、変換比率がＭ：Ｎと任意
の場合でも同様に、フィルタ係数算出関数の式をそのま
ま記憶することもなく、フィルタ係数を保持するために
必要な記憶部の容量を削減することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明は走査線変換で行
う演算に必要となる変換フィルタの係数をそのまま用意
するのではなく、その一部のみを用意し、残りの部分は
フィルタ演算部で補間演算により求めることで、フィル
タ係数を記憶する記憶部の容量を削減することができ
る。

【００４０】さらに、フィルタ係数算出関数の形に着目
することで、補間フィルタの係数を演算で求めることに
よる誤差を最小限にし、かつ、記憶部に必要とされる容
量を効果的に削減することが可能となる。

【００４１】また、限られた特徴点データだけで任意の
変換倍率へ対応することも可能である。

【００４２】従って、本発明の画像処理装置を搭載する
ことにより、ｓｉｎｃ関数等のフィルタ係数算出関数を
組み込むことなく、必要とされる記憶部の容量を削減
し、回路規模を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示すブロック図

【図２】変換フィルタ演算の具体例（５→８変換）を示
す図

【図３】図２の場合において、横軸を入出力信号の位相
差、縦軸をフィルタ係数にとりプロットしたグラフ

【図４】図２のプロット点から、特徴点（黒点）のみを
抽出し、特徴点間を線形補間することで抽出していない
点（白抜きの点）を再現したグラフ

【図５】走査線変換回路の従来例を示すブロック図

【図６】ｓｉｎｃ関数のグラフ

【図７】ｓｉｎｃ関数の特徴点を抽出し、プロットした
グラフ

【図８】図７の特徴点間を線形補間したグラフ

【符号の説明】

１０ 抽出特徴点選択手段 １１ 記憶部 １２ フィルタ係数演算部 １３ 走査線変換部 １４ フィルタ係数算出関数 １５ 変換比率 １６ 入力位相 １７ 出力位相 １８ 入力映像信号 １９ 出力映像信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/387 １０１ Ｆターム(参考） 5B057 AA20 CA08 CA12 CB08 CB12 CC01 CD05 CE06 CE20 DB02 DB09 5C063 AC01 BA09 CA01 5C076 BB04 5C082 AA01 BC05 BC19 BD09 CA32 CA84 DA01 DA51 MM04 MM07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＭおよびＮをＭ＜Ｎなる整数として、記憶
   した複数Ｍ個の特徴点より再現した関数を補間して得ら
   れた複数Ｎ個の係数に基づいて画素数変換を行うことを
   特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】映像信号の走査線変換を行う画像処理装置
   であって、走査線変換を行うフィルタの係数を算出する
   関数の特徴点を有限個抽出したデータを記憶する記憶部
   と、走査線変換比率に従い、前記記憶部内の前記関数の
   特徴点間を多項式計算により補間して変換フィルタ係数
   を算出するフィルタ係数演算部と、前記フィルタ係数演
   算部からフィルタ係数を得て走査線数変換演算を行う走
   査線変換部を備える画像処理装置。
3. 【請求項３】多項式計算による補間法が線形補間である
   請求項２記載の画像処理装置。