JPH08114870A - 多次元補間方法及び装置 - Google Patents
多次元補間方法及び装置Info
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- JPH08114870A JPH08114870A JP25192594A JP25192594A JPH08114870A JP H08114870 A JPH08114870 A JP H08114870A JP 25192594 A JP25192594 A JP 25192594A JP 25192594 A JP25192594 A JP 25192594A JP H08114870 A JPH08114870 A JP H08114870A
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Abstract
ードウェア資源の節約と演算速度の高速化を図ることが
できる多次元補間方法及び装置を提供することを目的と
している。 【構成】 N次元の補間装置において、補間に対する重
み係数の最大値を、補間間隔Mの時、M×2N-1 で与え
る手段を設けて構成する。
Description
に関する。
された画像の視覚特性を向上させるために、読み取った
カラー画像データに色変換を行なって別の色系統に変換
することが行われている。この色変換装置としては、L
UT(ルックアップテーブル)と補間演算装置を用いる
ものがある。この装置は、入力画像データをアドレスと
してLUTをアクセスして変換画像データを出力し、L
UTに記憶されていない画像データについては、格子点
位置のLUTの出力に、補間演算装置である重み係数を
乗算する処理を行なって補間を行なうものである。
ものがある。 (1)立方体補間(8点補間。英国特許1369702
号)図6は立方体補間の説明図である。(a)は元の空
間、(b)は変換先の空間である。元の空間はR,G,
B空間、変換先の空間はY,M,C空間である。まず、
(a)に示す立方体内の任意の1点Pを軸として図に示
すように8個の直方体に分割する。分割されたそれぞれ
の空間の体積をVi(i=0〜7)とする。この時、変
換先の空間に写像される点P’の補間値は次式で与えら
れる。
の値、Viは点Pにより分割された立方体Vを構成する
8個の直方体の体積、Vは元の直方体の体積である。 (2)三角錐補間(4点補間。特開昭53−12320
1号)図7は三角錐補間の説明図である。三角錐補間
は、3次元の画像データ入力に対応するデータが蓄積さ
れたメモリ空間に対して、画像データを入力して変換デ
ータを求めるに際し、前記メモリ空間アドレスを構成す
る立方体を複数個の三角錐に分割し、画像データ入力に
対して当該入力値に対応する点が分割された三角錐のい
ずれに含まれているか判別し、次に判別された三角錐の
各頂点における値(4個)を用いて、その内部の点を補
間により求めるものである。
方体を原点aから各頂点を結ぶ軸によって6個の三角錐
に分割した状態を示し、(b)はそれを分解した図であ
る。この時の、任意の三角錐内の点の補間値P’は次式
で与えられる。 P’=(L−A)×P1+(A−B)×P2+(B−C)×P3+C (2) ここで、A,B,Cは入力データの下位桁を示し、A>
B>Cの関係にあるものとし、Piは既に求まっている
相手の空間の値(3次元座標値)である。
anamori,H.Kotera,O.Yamad
a,H.Motomura,R.Iikawa,T.F
umoto,Fast color processo
r with programmable inter
polation by small memory
(PRISM),Journal ofElectro
nic Imaging,2(3),213−224
(1993)) この補間方法は、(2)で示した三角錐3個を一つにし
て三角柱とし、計6点のデータから補間するようにした
ものである。
4837722号)カラーLUTをパラレルに配置する
時、LUT毎に互い違いに必要な点だけのポジションで
持ち、トータルのLUTのサイズは、単独のLUTで持
つ時と同じにしたものである。また、重み係数全てをR
OMで記憶して保持している。
合、重み係数を求めたい点が区切る点の反対側の直方体
の体積を用いるため、最大補間間隔をMとした時M3 で
計算される重み係数を発生する必要があった。例えば、
M=17の場合、4913となりハードウェアで構成す
る場合には、13ビットものデータ線が必要となり、ま
た乗算器のビット幅を広げなくてはならなかったため、
コストやハードウェア規模の点で不利であった。更に、
補間演算する場合、1色を8ビットとすると、(8+1
3)ビット必要で、64ビットのレジスタで4色を同時
に演算することはできなかった。
はM(補間間隔)となり、データ線の数は大幅に節約で
きる。しかしながら、補間係数の算出のために、純粋に
演算で行なう場合、単位立方体を5個乃至6個に分割す
るための判別を行なう必要があり、この判断が複雑にな
る。このような不具合を避けるために、予めLUTの形
で計算して記憶しておく方法もあるが、この場合、補間
間隔をMとした時にM3 となり、例えばM=17の場合
には4913ワードのデータを記憶する必要があった。
また、補間点数が少ないため(4点)、精度の点で問題
があった。
間方向に応じては、誤差が大きくなるという問題があっ
た。前記パラレル処理補間の場合、重み係数をLUTと
して持っているため、格子間隔Mが増大すると、LUT
サイズが増大するという問題があった。
て、補間間隔Mが2のべき乗の時は、最終段での割算の
代わりにビットシフトを用いることができるが、Mが2
のべき乗でない場合は、ビットシフトは行えず最終段で
割算を行なう必要があり、このため回路規模が増大した
り、演算時間の増大を招いていた。
ものであって、ハードウェア資源の節約と演算速度の高
速化を図ることができる多次元補間方法及び装置を提供
することを目的としている。
第1の発明は、N次元の補間を行なう場合において、補
間に対する重み係数の最大値を、補間間隔Mの時、M×
2N-1 で与え、多次元補間を行なうことを特徴としてい
る。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
ことが、ハードウェア資源を節約し、補間演算を高速化
する上で好ましい。
次元の補間を行なう場合において、重み係数を、補間間
隔Mに対して(M+1)/2のアドレスに対して発生
し、多次元補間を行なうことを特徴としている。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
ことがハードウェア資源を節約し、補間演算を高速化す
る上で好ましい。
次元の補間を行なう場合において、最大重み係数が2の
べき乗にならない時、カラーLUTに格納するデータを
予め割算し、2のべき乗倍して格納することを特徴とし
ている。
次元の補間装置において、補間に対する重み係数の最大
値を、補間間隔Mの時、M×2N-1 で与える手段を設け
たことを特徴としている。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
手段を設けることが、ハードウェア資源を節約し、補間
演算を高速化する上で好ましい。
次元の補間装置において、重み係数を、補間間隔Mに対
して(M+1)/2のアドレスに対して発生する手段を
設けたことを特徴としている。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
手段を設けることが、ハードウェア資源を節約し、補間
演算を高速化する上で好ましい。
次元の補間装置において、最大重み係数が2のべき乗に
ならない時、カラーLUTに格納するデータを予め割算
し、2のべき乗倍して格納する手段を設けたことを特徴
としている。
間隔Mの時、M×2N-1 で与えるようにして、重み係数
の最大値を抑制するようにした。これにより、ハードウ
ェア資源の節約を図ることができ、演算時間の高速化を
図ることができる。
求めた。本発明は、前記三角錐補間を拡張したものであ
る。図7の(a)では、立方体の対角を軸として6個の
三角錐に分割しているが、この軸について全ての組み合
わせを作る。つまり、図のa−g,b−h,c−e,d
−fそれぞれの軸を変えた時の三角錐補間での重み係数
を全部計算して平均をとると、前記したM×2N-1 が得
られる。本発明によれば、全方向の軸について重み係数
を求めて平均している結果、軸の方向性の影響がなくな
る。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
ことにより、ハードウェア資源を節約し、補間演算を高
速化することができる。
2の発明は、N次元の補間を行なう場合において、重み
係数を、補間間隔Mに対して(M+1)/2のアドレス
に対して発生し、多次元補間を行なうことにより、重み
係数発生用のメモリ容量を削減し、ハードウェア資源を
節約することができる。
して、どの方向にも線対称になるという性質がある。こ
のことを図で説明する。図8は重み係数の性質の説明図
(1次元の場合)である。縦軸は重み係数、横軸は格子
点Q1,Q2間の距離を示している。図において、f1
はQ1に対する重み特性、f2はQ2に対する重み特性
である。この時の距離を補間間隔Mとする。このMの中
心(M/2)を通る軸Sを考えると、重み係数はこの軸
Sに関して線対称になっている。
て折り返せば特性f2の左半分に重なり、特性f2の右
半分は、軸Sに関して折り返せば特性f1の左半分に重
なる。例えば、特性f1の右半分の重み係数W1,W
2,W3はそれぞれ特性f2の左半分の重み係数W
1’,W2’,W3’と等しくなり、特性f2の右半分
の重み係数W4,W5はそれぞれ特性f1の左半分の重
み係数W4’,W5’と等しくなる。アドレスは、図に
示すようにMのところまでくるが、Sを超えたらQ1と
Q2を切り替えるようにする。例えば、アドレスに応じ
て特性f1の重み係数を順次発生していき、アドレスが
M/2を超えたら特性をそれまでのf1からf2に切り
替え、f2の左半分の重み係数を用いるのである。
より左側のデータのみ持てばよく、軸Sより右側のデー
タは持つ必要はないことになる。このようにして、重み
係数発生の数を減らすことができる。必要な重み係数の
データ量は、1次元の場合で1/2,2次元の場合で1
/4,3次元の場合で1/8となる。このように、本来
必要な重み係数データよりも少ないデータ量ですませる
ことができる。
の値W0も含ませる必要があるので、Mが偶数である場
合を考慮して(M+1)/2のアドレスまでとしたもの
である。
ことができ、ハードウェア資源を節約することができ
る。この場合において、N次元のLUTの補間演算を行
なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のうち、複数の
色データに対して同時に重み係数を乗算することによ
り、ハードウェア資源を節約し、補間演算を高速化する
ことができる。
にならない時、カラーLUTに格納するデータを予め割
算し、2のべき乗倍して格納することようにした。これ
により、補間演算の最後で行なう重み係数による割算が
単にデータのシフト(右シフト)のみで行えることによ
り、演算時間を高速化することができる。
大値を、補間間隔Mの時、M×2N-1 で与える手段を設
け、重み係数の最大値を抑制するようにした。これによ
り、ハードウェア資源の節約を図ることができ、演算時
間の高速化を図ることができる。M×2N-1 を求めた過
程は、第1の発明の場合と同じである。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
手段を設けることにより、ハードウェア資源を節約し、
補間演算を高速化することができる。
において、重み係数を、補間間隔Mに対して(M+1)
/2のアドレスに対して発生する手段を設けた。その理
由は、前記第2の発明の場合と同じである。これによ
り、重み係数の数を減らすことができ、ハードウェア資
源を節約することができる。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
手段を設けることにより、ハードウェア資源を節約し、
補間演算を高速化することができる。
にならない時、カラーLUTに格納するデータを予め割
算し、2のべき乗倍して格納する手段を設けた。その理
由は、前記第3の発明の場合と同じである。これによ
り、補間演算の最後で行なう重み係数による割算が単に
データのシフト(右シフト)のみで行えることにより、
演算時間を高速化することができる。
に説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図で、N=3、即ち3次元の補間の場合を示す。この
実施例は、R,G,Bデータを受けて、これらデータを
新たなRnew,Gnew,Bnewデータに変換する
ものである。図中のデータ線中の数字はビット数を示
す。
カウンタ出力を受けて対応したアドレスを発生するRア
ドレス生成器、2はG(Green)データ及びカウン
タ出力を受けて対応したアドレスを発生するGアドレス
生成器、3はB(Blue)データを受けて対応したア
ドレスを発生するBアドレス生成器である。4はクロッ
クCLKをカウントする2ビット出力の4進カウンタで
ある。このカウンタ4の出力の上位ビットをC1、下位
ビットをC0とすると、C0はRアドレス生成器1に、
C1はGアドレス生成器2にそれぞれ入力される。Rア
ドレス生成器1とGアドレス生成器2は8ビットの出力
を発生し、Bアドレス生成器3はB軸に関してパラレル
処理するため、上位アドレスとして4ビットの2種類の
アドレスを発生している。その他のR軸,G軸は時系列
的に演算される。
Gアドレス生成器2の下位4ビット,Bアドレス生成器
3の下位4ビット及び4進カウンタ4の出力を受けて7
ビットの重み係数を発生する近傍用の重み発生器、6は
同様にRアドレス生成器1の下位4ビット,Gアドレス
生成器2の下位4ビット,Bアドレス生成器3の下位4
ビット及び4進カウンタ4の出力を受けて7ビットの重
み係数を発生する遠方用の重み発生器である。近傍用,
遠方用とは、重み係数空間を2分割し、一方を近傍用、
他方を遠方用としたものである。本発明では、重み係数
の空間領域における線対称性を利用している結果、この
実施例の場合、3次元空間であるので必要な重み発生器
は、本来の容量の1/(23 )=1/8ですむ。従っ
て、メモリの容量が大幅に減少し、ハードウェア資源の
節約が図れる。
ト,Gアドレス生成器2の上位4ビット,Bアドレス生
成器3の2種類の上位4ビット及び重み発生器5,6の
出力を受けて新しいRデータRnewを発生するR処理
部、20はRアドレス生成器1の上位4ビット,Gアド
レス生成器2の上位4ビット,Bアドレス生成器3の2
種類の上位4ビット及び重み発生器5,6の出力を受け
て新しいGデータGnewを発生するG処理部、30は
Rアドレス生成器1の上位4ビット,Gアドレス生成器
2の上位4ビット,Bアドレス生成器3の2種類の上位
4ビット及び重み発生器5,6の出力を受けて新しいB
データBnewを発生するB処理部である。G処理部2
0,B処理部30の構成は図示されていないが、カラー
LUTに記憶されるデータが異なるのみで、R処理部1
0の構成と同一である。
生成器1の上位4ビット,Gアドレス生成器2の上位4
ビット,Bアドレス生成器3の一方の上位4ビットを受
けるB近傍用のカラーLUT、12はRアドレス生成器
1の上位4ビット,Gアドレス生成器2の上位4ビッ
ト,Bアドレス生成器3の他方の上位4ビットを受ける
B遠方用のカラーLUTである。これらカラーLUT1
1,12は、例えば上下とも同じデータが格納されるメ
モリで構成される。例えば同時に2個のデータを読み出
せるデュアルポートRAMが用いられる。これらLUT
11,12はR,G,Bデータの入力0,17,34,
…238,255の組み合わせに対応する16×16×
16×10個のデータが格納される。そして、出力10
ビットのうち、1ビットは符号を、1ビットは255を
超える値を示す。
生器5の出力を乗算する乗算器、14はカラーLUT1
2の出力及び重み発生器6の出力を乗算する乗算器であ
る。これら乗算器13,14は、カラーLUT11,1
2の出力10ビット、重み発生器5,6の出力7ビット
を受け、16ビット出力(このうち1ビットは符号)の
ものが用いられる。15は乗算器13,14の出力を加
算する加算器である。該加算器15は、乗算器13,1
4の各16ビットを受けて16ビット(このうち1ビッ
トは符号)のデータを出力する。
である。この積算器16は、4進カウンタの出力の値だ
けの、つまり4回の演算結果を積算する。17は積算器
16の出力を重み係数で割算するための割算器である。
該割算器17は、積算器16の出力16ビットを受けて
8ビットのデータを出力する。この割算器17の出力が
変換された新しいRデータRnewになる。このように
構成された回路の動作を説明すれば、以下のとおりであ
る。
ス生成器1,2,3に入力され、各アドレス生成器1〜
3は、以下のアルゴリズムに従ったアドレスデータを生
成する。
15)、下位桁をY(0〜8)とし、カウンタ4の入力
の上位をC0(0,1)、下位をC1(0,1)とす
る。C言語で表したアルゴリズムは以下のとおりであ
る。Li(i=1〜8)はライン番号を示す。 上記アルゴリズムにおいて、 L1:Aを17で割った時の余り(A%17)が8以下
の時、 L2:Aを17で割った時の余りをYの値とする。 L3:Aを17で割った時の商にC0を加えたものをX
の値とする。 L4:この時において、Xが15よりも大きくなる時
は、Xの値を15に固定する。 L5:L1の条件が満たされない時、つまりAを17で
割った時の余りが9以上の時、 L6:17からAを17で割った時の余りを引いたもの
をYの値とする。 L7:入力Aを17で割った値と(1−C0)を加えた
ものをXの値とする。 L8:この時において、Xが15よりも大きくなる時
は、Xの値を15に固定する。
が入力される度にRアドレス生成器1の上位4ビットか
らXの値が出力され、下位4ビットからYの値が出力さ
れる。
入力をA(0〜255)とし、出力の上位桁をX(0〜
15)、下位桁をY(0〜8)とし、カウンタ4の入力
の上位をC0(0,1)、下位をC1(0,1)とす
る。C言語で表したアルゴリズムは以下のとおりであ
る。 Bアドレス生成器 この場合は、Bに関してパラレル処理になるため、一度
に上位4ビットの2系統のアドレスを出力する。しか
も、切り分けの必要がないので、4進カウンタ4の出力
は入力されない。上位桁の近傍用をX0、上位桁の遠方
用をX1とすると、そのアドレス生成アルゴリズムは以
下のとおりである。 上記アルゴリズムにおいて、 L1:入力Aを17で割った時の余り(A%17)が8
以下の時、 L2:入力Aを17で割った時の余りをYの値とする。 L3:入力Aを17で割った時の商をX0とする。 L4:入力Aを17で割ったものに1を加えたものをX
1とする。 L5:この時において、X0が15よりも大きくなる時
は、X0の値を15に固定する。 L6:この時において、X1が15よりも大きくなる時
は、X1の値を15に固定する。 L7:L1の条件が満たされない時、つまりAを17で
割った時の余りが9以上の時、 L8:17からAを17で割った時の余りを引いたもの
をYの値とする。 L9:入力Aを17で割った商に1を加えたものをX0
の値とする。 L10:入力Aを17で割った値をX1の値とする。 L11:この時において、X0が15よりも大きくなる
時は、X0の値を15に固定する。 L12:この時において、X1が15よりも大きくなる
時は、X1の値を15に固定する。
が入力される度にBアドレス生成器3の上位4ビットか
ら2系統の値X0,X1の値が出力され、下位4ビット
からYの値が出力される。
器1〜3の出力のうち、上位データはカラーLUT1
1,12に入り、下位データは重み発生器5,6に入
る。このうち、Bアドレス発生器3の一方の上位データ
は、カラーLUT11に入り、他方の上位データはカラ
ーLUT12に入る。
詳細に説明する。重み発生器5,6には、重み係数の線
対称性により、本来の1/8の容量のデータしか記憶さ
れておらず、この1/8の容量のデータで全範囲をカバ
ーしている。このために、各アドレス生成器1〜は以下
のようにアドレスを発生する。
下位データを0,1,2,3,4,5,6,7,8,
9,10,11,12,13,14,15,16と発生
するのに対して、本発明では0,1,2,3,4,5,
6,7,8,8,7,6,5,4,3,2,1と発生す
る。つまり、間隔Mの中点までアドレスを発生したら、
中点からアドレスを折り返して発生する。この結果、ア
ドレス生成器から発生される下位データは(M+1)/
2の種類となる。例えば、M=17の時には、(17+
1)/2=9通りの値を持ち、0から8の範囲のデータ
を持つ。ちなみに、M=16の時には(16+1)/2
=8.5となるが、小数点は無視され、8通りの値を持
つことになる。
大きい場合には、上位データの出力を基準格子点に対し
て+0,+1の順ではなく、+1,+0の順になるよう
に逆転して発生させる。これにより、近傍の格子点には
近傍用の重み係数が与えられ、遠方の格子点には遠方用
の重み係数が与えられるようになる。なお、B用のアド
レス生成器3は、遠方用,近傍用の2種類のアドレスを
固定で内蔵しており、入力に応じたアドレスを発生す
る。
5,6は、上記の変換されたアドレス(下位データ)に
従い、表1,表2で計算される重み係数を発生する。表
1は重み計算のための係数(近傍用)、表2は重み計算
のための係数(遠方用)である。
レス(アドレス生成器1〜3から発生される下位データ
であり、rはRアドレス生成器から、gはGアドレス生
成器から、bはBアドレス生成器から発生される)で、
0〜8の値をとる。C,R,G,Bは重み係数を計算す
るための係数である。これら係数C,R,G,Bはr,
g,bの大小関係に応じて、4進カウンタ4の値に応じ
て、表に示すような値をとる。図2は、r,g,bの大
小関係に応じて適用される三角錐を示している(図7参
照)。発生すべき重み係数は、次式で表される。
ンタ値=[00]の時、発生すべき重み係数は、(3)
式より W=4×17+(−4)×r+(−2)×g+(−1)×b で計算される。これから分かるように、重み係数Wは、
整数で0〜68の値をとり、8回の掛け合わせ(8点で
補間して空間の1点の値を求めるため)の際の重み係数
の総和は68となる。
レス生成器1〜3の出力をアドレスとして受けて、アド
レスに応じた値を出力する。カラーLUT11の出力は
乗算器13に入り、カラーLUT12の出力は乗算器1
4に入る。一方、これら乗算器13,14の他方の入力
には、前記重み発生器5,6の出力が入っている。これ
ら乗算器13,14は、カラーLUTの出力と重み発生
器の出力を同時に乗算する。本発明によれば、同時乗算
することにより、重み係数の総和が255以下となるた
め、従来の直方体の重み係数では64ビットのCPUで
はできなかった8点補間での3色同時処理が可能とな
る。これにより、演算速度を大幅に高速化することがで
きる。
15に入って加算される。該加算器15の出力は積算器
16に入って積算される。以上の動作をカウンタ4の出
力である00,01,10,11の4回繰り返して8点
の補間演算を行なう。積算器16はこの8点の補間演算
の総和を計算する。この積算器16で積算された値は、
(結果×重み係数の総和)であるため、続く割算器17
で重み係数(この場合68)で除算する。割算器17か
らは、補間演算を行なって変換されたRの新しいデータ
Rnewが出力される。
が2のべき乗でない時(前述の68もそうである)、割
算器による割算が必要である。ところが、重み係数が2
のべき乗である時には、単純にべき乗分右シフトするだ
けですむので、実質的に割算器は不要になる。そこで、
カラーLUT11,12に格納するデータを予め重み係
数68で割算し、2のべき乗倍して格納しておけば、割
算器17は不要となる。なお、カラーLUTにリニアな
データが保持されていれば、割算器を用いた最終結果と
前記動作による最終結果とには差異は生じない。
したが、Gデータ,Bデータを求める場合についても同
様である。なお、重み発生器による重み係数発生の方法
は、種々の形態が考えられる。前記(3)式を全て予め
行ない、その結果をROMの形で格納するか、又は実際
の演算をその都度行なうか、その中間的な方法をとるか
は、ハードウェアの構成に依存する。以下に実現方法を
いくつか示す。
つ16KBのROMを用いるものである。ROMには、
予め計算された重み係数が格納されている。そして、
r,g,b各4ビットのアドレスとカウンタの2ビット
出力を受けて、対応する番地に記憶されている7ビット
の重み係数データを出力する。
ある。下位桁の範囲が0〜8であることに着目し、8ビ
ット入力7ビット出力の第1のエンコーダ41でr,g
の入力に対応するデータを出力して7ビットの1個のデ
ータにまとめる。第1のエンコーダ41としては、例え
ばLUTが用いられる。この第1のエンコーダ41の出
力は、0〜80の値をとる。次に、この第1のエンコー
ダ41の出力とb入力とを入力とする第2のエンコーダ
42でエンコードして1個のデータにまとめる。最後
に、この第2のエンコーダ42の出力とカウンタ出力を
受けるROM43に入力して、7ビットの重み係数デー
タを出力する。このようにエンコードを2段行ない、0
〜728の値を出力範囲とすることにより、2段目のエ
ンコード出力は10ビットであるので、ROM43とし
ては、4KBのサイズですむ。エンコーダを用いること
により、図3に示す例では、ROMの容量が16KBで
あるのに比較して、ROM容量は1/4ですむ。
ROMが不要となる代わりに、演算時間がかかるので、
高速化には向かない。
で、中央演算装置を用いて補間を行なうようにしたもの
である。この場合も、3次元補間を示す。R,G,Bデ
ータを受けてアドレス発生手段50は、60に示すよう
な3次元のカラーLUTアドレスを発生する。カラーL
UTには、61に示すようなY,M,C,Kの4種類の
データが記憶されている。ここで、補間演算における最
後のシーケンスである割算をシフトのみで行なうため、
カラーLUTに記憶されているデータは、64/68倍
されて記憶されている。従って、この時の最大値は25
5ではなく、240となる。
(M=17の時、173 )になる。元のデータの8ビッ
トに対して13ビットを足すと21ビットの計算の幅が
必要となる。この場合に4色を同時に計算しようとする
と極めて大きいビット数のCPUが必要となる。本発明
の場合は最大で7ビットであるから、8ビットと7ビッ
トを乗算しても16ビットを超えることがない。従っ
て、16×3(3色の場合)であり、64ビットのCP
Uを用いれば、十分に8点補間での3色同時補間が可能
である。
50に入力すると、アドレス発生手段50は、前記実施
例の場合と同様に上位桁と下位桁が計算され、出力され
る。上位桁はカラーLUTを選び、下位桁は重み係数発
生手段51に入り、重み係数を発生させる。カラーLU
Tから読み出されたY,M,C,Kデータは、64ビッ
トレジスタ52に図に示すように再配置される。
タがレジスタ52に呼び込まれ、一方、対応する重み係
数データが与えられる。この重み係数の計算は、表1,
表2により与えられるもので、また、必要なカラーLU
Tの位置は下位ビットに依存し、アドレス発生手段50
の出力により変化する。
Wiが累算器(又はALU)53により乗算される。こ
の乗算結果は、積算用レジスタ54に送られる。この演
算を8回行ない、積算用レジスタ54で積算する。8回
の積算が終了したら、6ビット右シフトする。これで等
価的に1/64倍されたことになる。このシフトされた
変換後のデータを所定の画像フォーマットに修正するた
めに再配置する。
する。 重み発生手段として、従来の格子点を区切る反対側
の直方体の体積を用いることもできる。但し、この場
合、厳密には重み係数の発生ビット数は実施例の7ビッ
トから13ビットに増大し、同時に乗算器,加算器等も
コストの高いビット幅の広いものを使用しなくてはなら
なくなる。
利用して節減しない方法も可能である。但し、この場
合、アドレス発生器にカウンタ入力が不要となるため、
ROMで構成する場合にはメモリ容量が半分(実施例の
512バイトから256バイトへ)、また計算が単純に
なる利点がある。しかしながら、重み発生器をROMで
作成する場合、実施例では2916(=93 ×4)ワー
ドから19652(=17 3 ×4)ワードへ増大するた
め、トータルのメモリ容量は増大することになる。
処理(時系列処理)の組み合わせで構成したが、完全な
パラレル処理も、また、シリアル処理(図5の例)も可
能である。
補間の場合について示したが、本発明は4次元以上の場
合についても同様にして容易に拡張することができる。
4次元の場合、重み係数の場合分けは24通りになる。
但し、重み係数をROMで構成した時は1/16に削減
可能である。
する時、一度に64ビットで行わず、32ビットレジス
タを2回用いて行なうことも可能である。
明によれば、補間に対する重み係数の最大値を、補間間
隔Mの時、M×2N-1 で与えるようにして、重み係数の
最大値を抑制するようにした。これにより、ハードウェ
ア資源の節約を図ることができ、演算時間の高速化を図
ることができる。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
ことにより、ハードウェア資源を節約し、補間演算を高
速化することができる。
う場合において、重み係数を、補間間隔Mに対して(M
+1)/2のアドレスに対して発生し、多次元補間を行
なうことにより、重み係数発生用のメモリ容量を削減す
ることができ、ハードウェア資源を節約することができ
る。
ことができ、ハードウェア資源を節約することができ、
補間演算量も減らすことができる。この場合において、
N次元のLUTの補間演算を行なうに際し、LUTの3
色乃至4色の値のうち、複数の色データに対して同時に
重み係数を乗算することにより、ハードウェア資源を節
約し、補間演算を高速化することができる。
べき乗にならない時、カラーLUTに格納するデータを
予め割算し、2のべき乗倍して格納することようにし
た。これにより、補間演算の最後で行なう重み係数によ
る割算が単にデータのシフト(右シフト)のみで行える
ことにより、演算時間を高速化することができる。
数の最大値を、補間間隔Mの時、M×2N-1 で与える手
段を設け、重み係数の最大値を抑制するようにした。こ
れにより、ハードウェア資源の節約を図ることができ、
演算時間の高速化を図ることができる。この場合におい
て、N次元のLUTの補間演算を行なうに際し、LUT
の3色乃至4色の値のうち、複数の色データに対して同
時に重み係数を乗算する手段を設けることにより、ハー
ドウェア資源を節約し、補間演算を高速化することがで
きる。
う場合において、重み係数を、補間間隔Mに対して(M
+1)/2のアドレスに対して発生する手段を設けた。
その理由は、前記第2の発明の場合と同じである。これ
により、重み係数の数を減らすことができ、ハードウェ
ア資源を節約することができる。
演算を行なうに際し、LUTの3色乃至4色の値のう
ち、複数の色データに対して同時に重み係数を乗算する
手段を設けることにより、ハードウェア資源を節約し、
補間演算を高速化することができる。
べき乗にならない時、カラーLUTに格納するデータを
予め割算し、2のべき乗倍して格納する手段を設けた。
その理由は、前記第3の発明の場合と同じである。これ
により、補間演算の最後で行なう重み係数による割算が
単にデータのシフト(右シフト)のみで行えることによ
り、演算時間を高速化することができる。
ア資源の節約と演算速度の高速化を図ることができる多
次元補間方法及び装置を提供することができ、実用上の
効果が極めて大きい。
る。
錐を示す図である。
ある。
成図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 N次元の補間を行なう場合において、補
間に対する重み係数の最大値を、補間間隔Mの時、M×
2N-1 で与え、多次元補間を行なうことを特徴とする多
次元補間方法。 - 【請求項2】 N次元のLUTの補間演算を行なうに際
し、LUTの3色乃至4色の値のうち、複数の色データ
に対して同時に重み係数を乗算することを特徴とする請
求項1記載の多次元補間方法。 - 【請求項3】 N次元の補間を行なう場合において、重
み係数を、補間間隔Mに対して(M+1)/2のアドレ
スに対して発生し、多次元補間を行なうことを特徴とす
る多次元補間方法。 - 【請求項4】 N次元のLUTの補間演算を行なうに際
し、LUTの3色乃至4色の値のうち、複数の色データ
に対して同時に重み係数を乗算することを特徴とする請
求項3記載の多次元補間方法。 - 【請求項5】 N次元の補間を行なう場合において、最
大重み係数が2のべき乗にならない時、カラーLUTに
格納するデータを予め割算し、2のべき乗倍して格納す
ることを特徴とする多次元補間方法。 - 【請求項6】 N次元の補間装置において、補間に対す
る重み係数の最大値を、補間間隔Mの時、M×2N-1 で
与える手段を設けたことを特徴とする多次元補間装置。 - 【請求項7】 N次元のLUTの補間演算を行なうに際
し、LUTの3色乃至4色の値のうち、複数の色データ
に対して同時に重み係数を乗算する手段を設けたことを
特徴とする請求項6記載の多次元補間装置。 - 【請求項8】 N次元の補間装置において、重み係数
を、補間間隔Mに対して(M+1)/2のアドレスに対
して発生する手段を設けたことを特徴とする多次元補間
装置。 - 【請求項9】 N次元のLUTの補間演算を行なうに際
し、LUTの3色乃至4色の値のうち、複数の色データ
に対して同時に重み係数を乗算する手段を設けたことを
特徴とする請求項8記載の多次元補間装置。 - 【請求項10】 N次元の補間装置において、最大重み
係数が2のべき乗にならない時、カラーLUTに格納す
るデータを予め割算し、2のべき乗倍して格納する手段
を設けたことを特徴とする多次元補間装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25192594A JP4001938B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 多次元補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25192594A JP4001938B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 多次元補間方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006002947A Division JP4089728B2 (ja) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | 多次元補間装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08114870A true JPH08114870A (ja) | 1996-05-07 |
JP4001938B2 JP4001938B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=17230017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25192594A Expired - Lifetime JP4001938B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 多次元補間方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4001938B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005266576A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、及び画像処理方法 |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP25192594A patent/JP4001938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005266576A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、及び画像処理方法 |
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