JPH11252356A - 画像変倍方法および画像変倍装置 - Google Patents

画像変倍方法および画像変倍装置

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JPH11252356A
JPH11252356A JP10050592A JP5059298A JPH11252356A JP H11252356 A JPH11252356 A JP H11252356A JP 10050592 A JP10050592 A JP 10050592A JP 5059298 A JP5059298 A JP 5059298A JP H11252356 A JPH11252356 A JP H11252356A
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pixel
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JP10050592A
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English (en)
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Kunio Ikuta
国男 生田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4084Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting in the transform domain, e.g. fast Fourier transform [FFT] domain scaling

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロック歪みが少なく、スループットが高い
画像変倍方法および画像変倍装置を提供する。 【解決手段】 列方向にK/L倍、行方向にM/N倍
(KはLと異なり、MはNと異なる自然数)の変倍を行
う場合、基画像をN×L画素のブロックに分割し、基画
像の画像データに対してDCTを行い、得られた変換係
数を基画像の画素位置に対してずらしたIDCTを行う
ことにより、ブロック境界上の画素位置を含む行方向に
M+1個、列方向にK+1個の補間画像データを得る。
境界上の画素の補間画像データは隣接するブロック間で
重複するので、その重複した補間画像データの平均をと
り、その他の補間画像データはそのままで出力画像デー
タとする。そのためブロック境界で階調のギャップが生
じないため、ブロック歪みが軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、基画像を変倍し
た変倍画像を得る画像変倍方法および画像変倍装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、直交変換を用いた画像データ
の補間によって画像を変倍することが行われている。以
下、5/4倍の画像変倍を例に説明する。
【0003】図5は従来の離散コサイン変換(以下「D
CT」という。)による画像変倍方法を示す図であり、
図中の各矩形は画素を表わしており、g00〜g33はそれ
らの画素の階調値からなる基画像データを表わしてい
る。
【0004】従来からDCTを用いた画像変倍方法で
は、計算量を減らすために基画像を所定のサイズのブロ
ックと呼ばれる矩形領域に分け、それぞれについて独立
にDCTおよび逆離散コサイン変換(以下「IDCT」
という。)を行うことによって基画像を補間し、必要な
画像データを生成している。
【0005】図5の例では5/4倍の変倍であるので、
その分母の整数値を一辺の画素数として基画像のブロッ
クを4×4画素とし、図5(a)はそのうちの1つのブ
ロックを表わしている。
【0006】具体的には、まず次式により基画像データ
g00〜g33に対してDCTを行う。
【0007】
【数1】
【0008】ただし、i,jは画素位置、Fpqは変換係
数を表わしている。
【0009】つぎに、得られた変換係数Fpqを用いてI
DCTを行う。その際、変倍を行うために画素位置の添
え字I,Jを倍率の分子の整数個(この例では5個)分
の異なる値を採るものとして、次式によりIDCTを行
う。
【0010】
【数2】
【0011】これによって得られた補間画像データGIJ
をこのブロックの出力画像データとし、このような処理
を全ブロックに対して行うことで出力画像を得ている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
直交変換を用いた変倍方法では上記のようなブロック単
位での変倍を行うため、各ブロックの境界で画像が歪む
(階調にギャップが生じる)「ブロック歪み」と呼ばれ
る現象が発生する。
【0013】これに対し、ブロックとブロックとの境界
を中心として両ブロックにオーバーラップしたブロック
を用いて直交変換による変倍を行うことによってブロッ
ク歪みを軽減する方法(以下「ブロックオーバーラッピ
ング」という。)が知られているが、オーバーラップし
たブロックについては他のブロックと重複した処理が必
要となるため処理量が多くなり、スループットが低下す
るという問題があった。
【0014】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、ブロック歪みが少なく、スルー
プットが高い画像変倍方法および画像変倍装置を提供す
ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項1に記載の方法は、K,L,M,
NをKはLと異なり、MはNと異なる自然数とすると
き、基画像を列方向にK/L倍し、行方向にM/N倍し
た変倍画像を得る画像変倍方法であって、(a) 基画像を
列方向の画素数がL画素、行方向の画素数がN画素であ
る複数の区画に分割して、当該区画毎に画素単位の画像
情報である区画画像情報を得る区画画像取得工程と、
(b) 区画画像情報をもとにして補間を行うことにより、
複数の互いに隣接する区画である隣接区画の境界上の画
素である境界画素を含み、かつ列方向の画素数がK+1
画素、行方向の画素数がM+1画素の画像情報である補
間区画画像情報を複数の区画のそれぞれに対して得る補
間工程と、(c) 境界画素については、隣接区画のそれぞ
れにおける補間画像情報の平均値を境界画素の出力画像
情報とし、境界画素以外の画素については、補間画像情
報をそのまま当該画素の出力画像情報とする出力画像生
成工程と、を備える。
【0016】また、この発明の請求項2に記載の方法
は、M,Nを互いに異なる自然数とするとき、基画像を
特定方向にM/N倍した変倍画像を得る画像変倍方法で
あって、(a) 基画像を特定方向の画素数がN画素である
複数の区画に分割して、当該区画毎に画素単位の画像情
報である区画画像情報を得る区画画像取得工程と、(b)
区画画像情報を基にして補間を行うことにより、特定方
向において複数の互いに隣接する区画である隣接区画の
境界上の画素である境界画素を含み、かつ特定方向の画
素数がM+1画素の画像情報である補間区画画像情報を
複数の区画のそれぞれに対して得る補間工程と、(c) 境
界画素については、隣接区画のそれぞれにおける補間画
像情報の平均値を境界画素の出力画像情報とし、境界画
素以外の画素については、補間画像情報をそのまま当該
画素の出力画像情報とする出力画像生成工程と、を備え
る。
【0017】また、この発明の請求項3に記載の方法
は、請求項1または請求項2に記載の画像変倍方法であ
って、補間画像情報の平均値は各補間画像情報を境界画
素における隣接区画の数で割って得られる加重画像情報
を順次加算していくことによって得るものであることを
特徴とする。
【0018】また、この発明の請求項4に記載の方法
は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像変
倍方法であって、境界画素は隣接区画のそれぞれにおけ
る境界に最も近い画素同士の中間に位置するものである
ことを特徴とする。
【0019】また、この発明の請求項5に記載の装置
は、K,L,M,NをKはLと異なり、MはNと異なる
自然数とするとき、基画像を列方向にK/L倍し、行方
向にM/N倍した変倍画像を得る画像変倍装置であっ
て、(a) 基画像を列方向の画素数がL画素、行方向の画
素数がN画素である複数の区画に分割して、当該区画毎
に画素単位の画像情報である区画画像情報を得る区画画
像取得手段と、(b) 区画画像取得手段により得られた区
画画像情報をもとにして補間を行うことにより、複数の
互いに隣接する区画である隣接区画の境界上の画素であ
る境界画素を含み、かつ列方向の画素数がK+1画素、
行方向の画素数がM+1画素の画像情報である補間区画
画像情報を複数の区画のそれぞれに対して得る補間手段
と、(c) 境界画素については、隣接区画のそれぞれにお
ける補間画像情報の平均値を境界画素の出力画像情報と
し、境界画素以外の画素については、補間画像情報をそ
のまま当該画素の出力画像情報とする出力画像生成手段
と、を備える。
【0020】また、この発明の請求項6に記載の装置
は、M,Nを互いに異なる自然数とするとき、基画像を
特定方向にM/N倍した変倍画像を得る画像変倍装置で
あって、(a) 基画像を特定方向の画素数がN画素である
複数の区画に分割して、当該区画毎に画素単位の画像情
報である区画画像情報を得る区画画像取得手段と、(b)
区画画像情報を基にして補間を行うことにより、特定方
向において複数の互いに隣接する区画である隣接区画の
境界上の画素である境界画素を含み、かつ特定方向の画
素数がM+1画素の画像情報である補間区画画像情報を
複数の区画のそれぞれに対して得る補間手段と、(c) 境
界画素については、隣接区画のそれぞれにおける補間画
像情報の平均値を境界画素の出力画像情報とし、境界画
素以外の画素については、補間画像情報をそのまま当該
画素の出力画像情報とする出力画像生成手段と、を備え
る。
【0021】また、この発明の請求項7に記載の装置
は、請求項5または請求項6に記載の画像変倍装置であ
って、出力画像生成手段が、(c-1) 補間画像情報が境界
画素のものである場合には補間画像情報を互いに隣接す
る隣接区画の数で割って境界部分画像情報として出力す
るとともに、補間画像情報が境界画素以外の画素のもの
である場合にはもとの補間画像情報をそのまま出力する
加重出力手段と、(c-2)加重出力手段により出力された
画像情報が境界部分画像情報である場合には、境界画素
における全ての境界部分画像情報を加算して出力画像情
報とするとともに、加重出力手段により出力された画像
情報が補間画像情報をそのまま出力したものである場合
には補間画像情報をそのまま出力画像情報とする加算手
段と、を備える。
【0022】さらに、この発明の請求項8に記載の装置
は、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の画像変
倍装置であって、境界画素は隣接区画のそれぞれにおけ
る境界に最も近い画素同士の中間に位置するものである
ことを特徴とする。
【0023】ただし、この発明において「行方向」と
「列方向」は画像平面内で画素の並びの直交する2方向
を表わしており、いずれを行方向としていずれを列方向
とするかは任意である。
【0024】
【発明の実施の形態】<1.実施の形態の機構的構成お
よび2次元変倍処理>図1はこの発明の実施の形態であ
る画像変倍装置1の機能ブロック図である。以下、図1
に基づいて実施の形態における画像変倍装置の機構的構
成およびそれによる画像変倍処理について説明してい
く。
【0025】この画像変倍装置は基画像の階調値を有す
る画像データである基画像データを倍率に応じた大きさ
の矩形形状のブロックに等分し、それらブロック単位の
基画像データであるブロック画像データ(「区画画像情
報」に相当)を基にDCTおよびIDCTを行うことに
よって任意の倍率に変倍したブロック単位の出力画像デ
ータを生成し、それらを集めて最終的な出力画像データ
を得るものである。具体的な変倍処理は以下のように行
われる。
【0026】まず、画素の並びを表す直交する2方向を
行方向と列方向と定義するとき、それら両方向の変倍で
ある2次元変倍であるか、行又は列方向のうちのいずれ
かのみの変倍である1次元変倍であるかの設定や倍率の
設定を作業者が入力・設定部5に対して行う。
【0027】すると、入力・設定部5はブロック画像読
込み部20(「区画画像取得手段」に相当)にブロック
サイズを表す電気信号を、切替え部30には1次元変倍
又は2次元変倍の別を表す電気信号を、加算部70には
1次元変倍又は2次元変倍の別および倍率を表す電気信
号を、画像出力部80には変倍後のブロックサイズを表
す電気信号を送信する。ここで、ブロックサイズは1つ
のブロックに含まれる行方向の画素数および列方向の画
素数で表わされる。
【0028】以下、2次元変倍の場合について説明して
いく。
【0029】以下において、一般的な表記として作業者
が列方向にK/L倍、行方向にM/N倍と指定したもの
として説明する。ただし、KはLと異なり、MはNと異
なる自然数とする。この様な場合に、入力・設定部5は
基画像のブロックサイズをN×L画素、変倍後の出力画
像のブロックサイズをM×K画素として上記各部にそれ
らの電気信号を送る。ここで、ブロックサイズは(行方
向画素数)×(列方向画素数)画素と表わしている。
【0030】すると、画像出力部80は出力画像記憶部
90の出力画像の記憶領域の各アドレスに記憶されてい
る内容を全て「0」に初期化する。また切替え部30は
1次元変倍と2次元変倍とでブロック画像データの送り
先を1次元DCT部45と2次元DCT部40とで切替
える。ここで説明する2次元変倍では2次元DCT部4
0に接続する。
【0031】つぎに、ブロック画像読込み部20は入力
・設定部5からの電気信号により、順次、各ブロックの
ブロック画像データを順次、読み込んで切替え部30に
向けて送り出していく。
【0032】それに伴い、2次元DCT部では次式に従
ったDCTを行う。
【0033】
【数3】
【0034】ここで、i,jは基画像の画素位置(行,
列)を表しており、gijは画素位置(i,j)の基画像
のブロック画像データを表している。また、p,qは周
波数空間におけるパラメータであり、Cp,Cqはそれら
に依存する定数である。
【0035】そして、2次元DCT部40では送られて
きた各ブロックの各画素のブロック画像データgijを数
3の式に代入して、得られた変換係数Fpqを2次元ID
CT部50(2次元DCT部40と併せて「補間手段」
に相当)に送信する。すると、2次元IDCT部50で
は次式によるIDCTを行う。
【0036】
【数4】
【0037】ここで、I,Jは変倍後の画像の画素位置
(行,列)(これは出力画像の画素位置でもある)を表
しており、GIJは画素位置(I,J)の変倍後のブロッ
ク単位の画像データである補間画像データを表してい
る。
【0038】2次元IDCT部50では、送られてきた
変換係数Fpqを数4の式に代入して補間画像データGIJ
を得る。ただし、数3の式と数4の式を比較すると分か
るように、IDCTの際に変倍率に応じて変倍後の画素
位置(I,J)の取り方(位相)を基画像の画素位置
(i,j)に対してずらしている。このように意図的に
ずらした画素位置に対してIDCTを行うことにより、
基画像の各画素位置に対して少しずつずれた画素位置の
補間画像データとして補間画像データGIJを得ている。
【0039】また、各ブロックのブロック画像データg
ijはN×L画素であるのに対して、それを基に生成する
補間画像データGIJは、変倍のために数4の式の添え字
I,Jの範囲に示すように各ブロックについて(M+
1)×(K+1)画素となるようにしている。
【0040】以下、基画像の画素位置(i,j)と変倍
後の画素位置(I,J)との位置のずれについて具体例
を用いて説明する。
【0041】図2は、この実施の形態の2次元画像変倍
方法により得られた出力画像の画素位置を示す概念図で
ある。この例では行および列方向に5/4倍の変倍を行
う場合を例に採っている。ただし、図2(a)は基画像
の画素位置と変倍後の画素位置とを同じブロックサイズ
で表現している。図2(a)に示すように、基画像のブ
ロックサイズすなわち1ブロック内の画素数は4×4画
素となっており、変倍後の画素数は6×6画素となって
いる。この場合には数3および数4の式はそれぞれ次の
2式のようになる。
【0042】
【数1】
【0043】
【数5】
【0044】ただし、各種文字の意味は数3および数4
の式の場合と同様であり、r,sは基画像と同じブロッ
クサイズで表わした場合の変換後の画素位置を表してい
る。数1の式を前述の変倍後(出力後)の画素位置
(I,J)を用いた式に変換すると次式となる。
【0045】
【数6】
【0046】図2(a)では数1における画素位置
(r,s)を基画像の画素位置と重ねて示しているのに
対し、図2(b)では、数6の式で表現された、変倍後
の画像をもとに得られる最終的な出力画像の画素位置
(I,J)を示している。図2(b)を図2(a)と比
較するとブロックサイズが5/4倍となっていることが
分かる。
【0047】また、このように出力画像の画素位置を基
画像のそれに対してずらすことによって、互いに隣接す
る各ブロック間の境界(ブロックの各辺および各頂点と
いった端縁)であるブロック境界上にも出力画像の各画
素を位置させている。より厳密には互いに隣接するブロ
ックの隣接する辺または頂点に最も近い画素同士の中間
に出力画像の画素を位置させるものとしている。
【0048】そして、2次元IDCT部50はこのよう
にして得られた各ブロックの補間画像データGIJを2次
元加重出力部60に出力する。ただし、その出力は以下
のような処理を経て行われる。
【0049】図3は、この発明の画像変倍方法により得
られる出力画像データ生成の概念図である。図3では図
2(a)の1列分の各画素位置における画像データ(階
調値)を線の高さで表しており、いわば図2(a)の断
面図のようなものとなっている。前述のようにこの実施
の形態では変倍後の画素位置を基画像の画素位置に対し
てずらすことによってブロックの境界上にも補間画像デ
ータGIJを位置させるようにしているが、これにより、
互いに隣接するブロックにおいてはそれらブロック境界
上の画素位置における補間画像データGIJが重複したも
のとなっている。
【0050】そして、この実施の形態では、上記のよう
にして得られた補間画像データGIJのうち、各ブロック
のブロック境界上以外の画素位置の補間画像データGIJ
はそのまま出力画像データとしているが、各ブロックの
ブロック境界上の画素の補間画像データGIJは、上記の
ように隣接するブロック間で共通する画素位置の全補間
画像データGIJの階調値の平均値を出力画像データとす
るものとしている。
【0051】すなわち、2次元加重出力部60において
各ブロックのブロック境界上以外の画素の補間画像デー
タGIJはそのまま加算部70(2次元加重出力部60と
併せて「出力画像生成手段」に相当)に送られる。
【0052】これに対し、各ブロックのブロック境界上
の画素の補間画像データGIJは上記のような平均を取る
ため、2次元加重出力部60から平均すべきデータ数に
見合った重み付け(隣接するブロックの数で補間画像デ
ータを割る)で加算部70に出力される。すなわち、2
次元加重出力部60は、図1に示すように各ブロックの
各辺上、(行または列方向に隣接する2つのブロック間
のブロック境界上)の画素位置では、得られた補間画像
データGIJをそれぞれ1/2倍にして加算部70に境界
部分画像データとして出力し、各ブロックの各頂点(4
つのブロックのブロック境界上)の画素位置では、得ら
れた補間画像データGIJをそれぞれ1/4倍して加算部
70に境界部分画像データとして出力する。
【0053】具体的には、補間画像データGIJにその画
素位置指標値I,Jを示す信号を付加しておき、2次元
IDCT部50から2次元加重出力部60に転送されて
くる都度、2次元加重出力部60がその画素位置指標値
I,Jを境界指標値(「0」または「6」)と比較し
て、 画素位置指標値I,Jのいずれか一方が境界指標値で
ある場合には、補間画像データGIJに加重係数「1/
2」を乗じて出力し、 画素位置指標値I,Jの双方が境界指標値である場合
には補間画像データGIJに加重係数「1/4」を乗じて
出力し、 画素位置指標値I,Jのいずれも境界指標値ではない
場合には加重係数を乗ずることなく補間画像データGIJ
そのものを出力する、ことによって、上記の処理を実現
可能である。
【0054】そして、加算部70は境界部分画像データ
や補間画像データGIJそのままのデータといった補間画
像データGIJに重み付けをしたデータを出力画像記憶部
90内のその画素位置に対応するアドレスのデータに加
算し、それを、画像出力部80を介して出力画像記憶部
90に記憶させる。
【0055】これにより、最終的に全ブロックの全画素
に対して出力を終了した段階では、出力画像記憶部90
内の各ブロックのブロック境界上の画素位置に相当する
アドレスには、隣接するブロックにおけるその画素位置
の補間画像データGIJの平均値を階調値とする出力画像
データが記憶されていることになり、その他の画素位置
では補間画像データGIJがそのまま出力画像データとし
て記憶されていることになる。
【0056】このように、ブロック境界上の画素位置に
おける出力画像データは補間画像データGIJの平均階調
値となっているので、出力画像におけるブロック歪みは
軽減されることになる。
【0057】<2.1次元変倍処理>つぎに、1次元変
倍処理について説明する。ここでは例として、作業者が
入力・設定部5に対し行方向にM/N倍の1次元変倍を
指示し、それにより切替え部30が1次元DCT部45
に接続した場合について説明する。なお、この場合にも
画像出力部80は出力画像記憶部の出力画像記憶領域の
各アドレスに記憶されている内容を全て「0」に初期化
し、また、ブロックサイズはN×A画素(Aは基画像の
列方向の全画素数)としてブロック画像読込み部20に
設定される。
【0058】そして、ブロック画像読込み部20はその
ようなブロックサイズのブロック画像データを基画像記
憶部10から読込み、切替え部30に送る。するとその
ブロック画像データは切替え部30を介して1次元DC
T部45に送られる。
【0059】それに伴い、1次元DCT部45では次式
に従ったDCTを行う。
【0060】
【数7】
【0061】ここでも、符号i,jおよびgijの表記は
2次元変倍の場合と同様である。
【0062】すなわち、1次元DCT部45でも、送ら
れてきた各ブロックの各画素のブロック画像データgij
を数7の式に代入して、得られた変換係数(Fp)jを1
次元IDCT部55(1次元DCT部と併せて「補間手
段」に相当)に送る。ただし、画素列(j)方向につい
ては変倍しないため、(Fp)jは画素列jのそれぞれに
ついて求められる。言い換えると、数7の式では画素列
方向にはDCTを行わないものとなっている。
【0063】そして、それら変換係数(Fp)jに対して
1次元IDCT部55では次式によるIDCTを行う。
【0064】
【数8】
【0065】ここでも、符号Iの表記は2次元変倍の場
合と同様である。
【0066】すなわち、1次元IDCT部55でも、送
られてきた変換係数(Fp)jを数8の式に代入して補間
画像データGIjを得るのである。
【0067】また、各ブロックのブロック画像データg
ijは前述のようにN×A画素であるのに対して、それを
基に生成する補間画像データGIjは、変倍のために数8
の式の添え字Iの範囲に示すように各ブロックについて
(M+1)×A画素となるようにしている。
【0068】ただし、DCTの場合と同様に、それぞれ
の画素列jについて数8の式により補間画像データGIj
を求め、1次元加重出力部65に送る。
【0069】また、数7の式と数8の式を比較すると分
かるように、1次元変倍でもIDCTの際に変倍率に応
じて変倍後の画素の行方向の画素位置Iの取り方を基画
像の画素の行位置iに対してずらしている。このような
画素の行位置に対してIDCTを行うことにより基画像
の各画素位置に対して行方向に少しずつ位相がずれた位
置の補間画像データとして補間画像データGIjを得てい
るのである。
【0070】これを具体例で示す。図4は、この実施の
形態における1次元の画像変倍方法により得られた出力
画像の画素位置を示す概念図である。この例では行方向
に5/4倍の変倍を行う場合を例に採っており、図4
(a)および図4(b)の表わす意味合いは、それぞれ
図2(a)および図2(b)と同様である。図4(a)
によって明らかなように、1次元変倍の場合にも、各ブ
ロックの行方向の画素数は4画素から6画素に増加し、
かつ、変倍後の画像においては画素が各ブロックの行方
向の辺(頂点を含む)上、すなわち行方向のブロック境
界上にも存在している。そして、図4(b)から明らか
なように行方向に5/4倍に変倍されている。
【0071】また、行方向のブロック境界上の画素位置
は行方向に隣接するブロックにおいて共通するものとな
っており、1次元変倍の場合も2次元変倍の場合と同様
にそれらの階調値(補間画像データGIj)の平均値を出
力画像データの階調値としている(図3参照)。
【0072】具体的には、1次元加重出力部65は、各
ブロックの行方向のブロック境界上以外の画素の補間画
像データGIjはそのまま加算部70(1次元加重出力部
65と併せて「出力画像生成手段」に相当)に送る。
【0073】これに対して、各ブロックのブロック境界
上の画素では、行方向に隣接する2つのブロックの画素
位置が共通するため、1次元加重出力部65は、その画
素位置の補間画像データGIjを1/2倍にして加算部7
0に送る。ただし、行方向のみの変倍では、前述のよう
に各ブロックが列方向には基画像全体に渡っているの
で、各ブロックの頂点上の画素では、隣接するブロック
が行方向に隣接するブロックのみである。そのため2次
元変倍の場合と異なり、その画素位置の補間画像データ
GIjを1/2倍して境界部分画像データとして加算部7
0に送る。
【0074】具体的には、補間画像データGIjにその画
素位置指標値Iを示す信号を付加しておき、1次元ID
CT部55から1次元加重出力部65に転送されてくる
都度、1次元加重出力部65がその画素位置指標値Iを
境界指標値(「0」または「6」)と比較して、 画素位置指標値Iが境界指標値である場合には、補間
画像データGIjに加重係数「1/2」を乗じて出力し、 画素位置指標値Iが境界指標値ではない場合には加重
係数を乗ずることなく補間画像データGIjそのものを出
力する、ことによって、上記の処理を実現可能である。
【0075】そして、加算部70は境界部分画像データ
や補間画像データGIjそのままのデータといった補間画
像データGIjに重み付けをしたデータを出力画像記憶部
90内のその画素位置に対応するアドレスのデータに加
算し、それを、再び画像出力部80を介して出力画像記
憶部90に記憶させる。
【0076】これにより、最終的に全ブロックの全画素
に対して出力を終了した段階では、出力画像記憶部90
内の各ブロックのブロック境界上の画素位置に対応する
アドレスには、隣接するブロックにおけるその画素位置
の補間画像データGIjの平均値を階調値とする出力画像
データが記憶されることになり、その他の画素位置では
補間画像データGIjがそのまま出力画像データとして記
憶されることになる。
【0077】このように、行方向の1次元変倍において
も2次元変倍と同様に行方向のブロック境界上の画素位
置における出力画像データは隣接するブロックにおける
その画素位置の補間画像データGIjの平均階調値となっ
ているので、出力画像における行方向のブロック歪みは
軽減されることになる。なお、列方向については変倍を
行っていないためブロック歪みは発生しないものとなっ
ている。
【0078】さらに、以上において、行方向のみに変倍
する1次元変倍について説明したが、この実施の形態の
画像変倍装置は列方向のみの変倍も行えるものとなって
いる。すなわち、列方向にK/L倍する場合には、ブロ
ックサイズをB×L画素(Bは基画像の行方向の全画素
数)とし、数7、数8の式はそれぞれ次の式となる。
【0079】
【数9】
【0080】
【数10】
【0081】ここで、基画像の各ブロックのブロック画
像データgijは前述のようにB×L画素であるのに対し
て、それを基に生成する補間画像データGiJは、変倍の
ために数10の式の添え字Jの範囲に示すように各ブロ
ックについてB×(K+1)画素となるようにしてい
る。
【0082】そして、この場合には、列方向のブロック
境界上において、隣接するブロックのそれぞれに共通の
画素位置では補間画像データGiJを平均して出力画像デ
ータとし、その他の画素では補間画像データGiJをその
まま出力画像データとする。
【0083】具体的には、補間画像データGiJにその画
素位置指標値Jを示す信号を付加しておき、1次元ID
CT部55から1次元加重出力部65に転送されてくる
都度、1次元加重出力部65がその画素位置指標値Jを
境界指標値(「0」または「K+1」)と比較して、 画素位置指標値Jが境界指標値である場合には、補間
画像データGIjに加重係数「1/2」を乗じて境界部分
画像データとして出力し、 画素位置指標値Jが境界指標値ではない場合には加重
係数を乗ずることなく補間画像データGiJそのものを出
力する、ことによって、上記の加重出力処理を実現可能
である。
【0084】そして、加算部70は補間画像データGiJ
に重み付けをしたデータを出力画像記憶部90内のその
画素位置に対応するアドレスのデータに加算し、それ
を、再び画像出力部80を介して出力画像記憶部90に
記憶させる。
【0085】これにより、列方向の1次元変倍において
も行方向の1次元変倍と同様に列方向のブロック境界上
の画素位置における出力画像データは隣接するブロック
におけるその画素位置の補間画像データGiJの平均階調
値となっているので、出力画像における列方向のブロッ
ク歪みは軽減され、行方向については変倍を行っていな
いためブロック歪みは発生しない。
【0086】以上、説明したように、この実施の形態に
よれば、ブロック画像データgijをもとにして補間を行
うことにより、互いに隣接する区画の境界上の画素を含
む補間画像データを得て、ブロック境界上の画素につい
ては、隣接するブロックのそれぞれにおける補間画像デ
ータの平均値を出力画像データとし、ブロック境界上以
外の画素については補間画像データをそのまま出力画像
データとするので、ブロック境界付近の出力画像データ
に階調のギャップが生じないので、ブロック歪みを軽減
することができ、しかも、ブロックオーバーラッピング
のように重複した処理が多くないので、スループットが
高い画像変倍を行うことができる。
【0087】また、1次元の変倍についても上記と同様
の効果を得ることができる。
【0088】さらに、この実施の形態の画像変倍装置よ
れば、1次元変倍と2次元変倍とを切替え部30により
切替えることができるので、両変倍をそれぞれ別の装置
により行う必要がないので、装置の製造コストを抑える
ことができる。
【0089】<3.変形例>この実施の形態では、基画
像データを階調値を備えたものとだけ示したが、これは
モノトーンの画像データはもちろん、RGB等の色成分
を有するものとしてもよい。その場合にはブロック画像
データgijや補間画像データGIJ等の各種画像データ
を色成分を有するものとし、DCTやIDCTを各色成
分について並列に行うものとすればよい。
【0090】また、この実施の形態の画像変倍の具体例
では画像の拡大のみを取り上げたが、この発明はこれに
限られず、画像の縮小を行うこともできる。すなわち、
変倍率として列方向にK/L倍、行方向にM/N倍とし
ているが、これら自然数K,L,M,Nの大小関係には
制限はないので、K<L、M<Nとしてもよい。
【0091】また、この実施の形態の画像変倍装置で
は、2次元加重出力部または1次元加重出力部におい
て、隣接するブロックの数で補間画像データを割った値
を、加算部によりそれら各ブロックのその画素位置に相
当するアドレスに加算することにより平均をとるものと
したが、加重出力部を設けないで補間画像データを全て
足し併せた後、隣接するブロック数で割って平均するも
のとしてもよい。
【0092】また、この実施の形態では変倍をDCTお
よびIDCTにより行うものとしたが、この発明はこれ
に限られず、アダマール変換、フーリエ変換等のその他
の直交変換とその逆変換によって補間するものとしても
よい。
【0093】さらに、この実施の形態では、ブロック境
界上の画素位置はその境界によって隣接する区画のそれ
ぞれにおけるその境界に最も近い画素同士の中間に位置
するものとしたが、必ずしも中間でなくとも、いずれか
のブロック側に偏った位置としてもよい。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項8の発明によれば、区画画像情報をもとにして補間
を行うことにより、互いに隣接する区画の境界上の画素
を含む補間画像情報を得て、境界画素については、隣接
する区画のそれぞれにおける補間画像情報の平均値を出
力画像情報とし、境界画素以外の画素については補間画
像情報をそのまま出力画像情報とするので、ブロック歪
みが少なく、しかも、ブロックオーバーラッピング法の
ように重複した処理が多くないので、スループットが高
い画像変倍を行うことができる。
【0095】特に、請求項2および請求項6の発明によ
れば、特定方向のみの変倍についても上記と同様の効果
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態である画像変倍装置の機
能ブロック図である。
【図2】2次元変倍により得られた画像の画素位置を示
す概念図である。
【図3】この発明の画像変倍方法により得られる出力画
像データ生成の概念図である。
【図4】1次元変倍により得られた画像の画素位置を示
す概念図である。
【図5】従来のDCTによる画像変倍方法を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 画像変倍装置 20 ブロック画像読込み部 40,45 2次元DCT部,1次元DCT部(50又
は55と併せて「補間手段」) 50,55 2次元IDCT部,1次元IDCT部 60,65 2次元加重出力部,1次元加重出力部 70 加算部(60又は65と併せて「出力画像生成手
段」) 80 画像出力部 90 出力画像記憶部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 K,L,M,NをKはLと異なり、Mは
    Nと異なる自然数とするとき、基画像を列方向にK/L
    倍し、行方向にM/N倍した変倍画像を得る画像変倍方
    法であって、 (a) 基画像を列方向の画素数がL画素、行方向の画素数
    がN画素である複数の区画に分割して、当該区画毎に画
    素単位の画像情報である区画画像情報を得る区画画像取
    得工程と、 (b) 前記区画画像情報をもとにして補間を行うことによ
    り、複数の互いに隣接する前記区画である隣接区画の境
    界上の画素である境界画素を含み、かつ列方向の画素数
    がK+1画素、行方向の画素数がM+1画素の画像情報
    である補間区画画像情報を前記複数の区画のそれぞれに
    対して得る補間工程と、 (c) 前記境界画素については、前記隣接区画のそれぞれ
    における前記補間画像情報の平均値を前記境界画素の出
    力画像情報とし、前記境界画素以外の画素については、
    前記補間画像情報をそのまま当該画素の出力画像情報と
    する出力画像生成工程と、を備えることを特徴とする画
    像変倍方法。
  2. 【請求項2】 M,Nを互いに異なる自然数とすると
    き、基画像を特定方向にM/N倍した変倍画像を得る画
    像変倍方法であって、 (a) 基画像を前記特定方向の画素数がN画素である複数
    の区画に分割して、当該区画毎に画素単位の画像情報で
    ある区画画像情報を得る区画画像取得工程と、 (b) 前記区画画像情報を基にして補間を行うことによ
    り、前記特定方向において複数の互いに隣接する前記区
    画である隣接区画の境界上の画素である境界画素を含
    み、かつ前記特定方向の画素数がM+1画素の画像情報
    である補間区画画像情報を前記複数の区画のそれぞれに
    対して得る補間工程と、 (c) 前記境界画素については、前記隣接区画のそれぞれ
    における前記補間画像情報の平均値を前記境界画素の出
    力画像情報とし、前記境界画素以外の画素については、
    前記補間画像情報をそのまま当該画素の出力画像情報と
    する出力画像生成工程と、を備えることを特徴とする画
    像変倍方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の画像変
    倍方法であって、 前記補間画像情報の平均値は各補間画像情報を前記境界
    画素における前記隣接区画の数で割って得られる加重画
    像情報を順次加算していくことによって得るものである
    ことを特徴とする画像変倍方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の画像変倍方法であって、 前記境界画素は前記隣接区画のそれぞれにおける前記境
    界に最も近い画素同士の中間に位置するものであること
    を特徴とする画像変倍方法。
  5. 【請求項5】 K,L,M,NをKはLと異なり、Mは
    Nと異なる自然数とするとき、基画像を列方向にK/L
    倍し、行方向にM/N倍した変倍画像を得る画像変倍装
    置であって、 (a) 基画像を列方向の画素数がL画素、行方向の画素数
    がN画素である複数の区画に分割して、当該区画毎に画
    素単位の画像情報である区画画像情報を得る区画画像取
    得手段と、 (b) 前記区画画像取得手段により得られた前記区画画像
    情報をもとにして補間を行うことにより、複数の互いに
    隣接する前記区画である隣接区画の境界上の画素である
    境界画素を含み、かつ列方向の画素数がK+1画素、行
    方向の画素数がM+1画素の画像情報である補間区画画
    像情報を前記複数の区画のそれぞれに対して得る補間手
    段と、 (c) 前記境界画素については、前記隣接区画のそれぞれ
    における前記補間画像情報の平均値を前記境界画素の出
    力画像情報とし、前記境界画素以外の画素については、
    前記補間画像情報をそのまま当該画素の出力画像情報と
    する出力画像生成手段と、を備えることを特徴とする画
    像変倍装置。
  6. 【請求項6】 M,Nを互いに異なる自然数とすると
    き、基画像を特定方向にM/N倍した変倍画像を得る画
    像変倍装置であって、 (a) 基画像を前記特定方向の画素数がN画素である複数
    の区画に分割して、当該区画毎に画素単位の画像情報で
    ある区画画像情報を得る区画画像取得手段と、 (b) 前記区画画像情報を基にして補間を行うことによ
    り、前記特定方向において複数の互いに隣接する前記区
    画である隣接区画の境界上の画素である境界画素を含
    み、かつ前記特定方向の画素数がM+1画素の画像情報
    である補間区画画像情報を前記複数の区画のそれぞれに
    対して得る補間手段と、 (c) 前記境界画素については、前記隣接区画のそれぞれ
    における前記補間画像情報の平均値を前記境界画素の出
    力画像情報とし、前記境界画素以外の画素については、
    前記補間画像情報をそのまま当該画素の出力画像情報と
    する出力画像生成手段と、を備えることを特徴とする画
    像変倍装置。
  7. 【請求項7】 請求項5または請求項6に記載の画像変
    倍装置であって、 前記出力画像生成手段が、 (c-1) 前記補間画像情報が前記境界画素のものである場
    合には前記補間画像情報を互いに隣接する前記隣接区画
    の数で割って境界部分画像情報として出力するととも
    に、前記補間画像情報が前記境界画素以外の画素のもの
    である場合にはもとの前記補間画像情報をそのまま出力
    する加重出力手段と、 (c-2) 前記加重出力手段により出力された画像情報が前
    記境界部分画像情報である場合には、前記境界画素にお
    ける全ての境界部分画像情報を加算して出力画像情報と
    するとともに、前記加重出力手段により出力された画像
    情報が前記補間画像情報をそのまま出力したものである
    場合には前記補間画像情報をそのまま出力画像情報とす
    る加算手段と、を備えることを特徴とする画像変倍装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項5ないし請求項7のいずれかに記
    載の画像変倍装置であって、 前記境界画素は前記隣接区画のそれぞれにおける前記境
    界に最も近い画素同士の中間に位置するものであること
    を特徴とする画像変倍装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004355654A (ja) * 2004-08-04 2004-12-16 Seiko Epson Corp 画像処理装置及び画像処理方法
US6898332B2 (en) 2000-11-15 2005-05-24 Seiko Epson Corporation Image processing device and image processing method
US7536063B2 (en) 2004-01-27 2009-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Resolution conversion method and device
WO2022056887A1 (en) * 2020-09-19 2022-03-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Display device and driving method thereof

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