JP2000333171A

JP2000333171A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2000333171A
Application number: JP13197699A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sasai; 俊博笹井; Shingo Kunitsuchi; 晋吾國土; Fumitaka Okamoto; 文孝岡本
Original assignee: NEUCORE TECHNOL Inc
Current assignee: NEUCORE TECHNOL Inc
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-30
Also published as: US6819717B1; EP1052845A2; EP1052845A3

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画像に対して所望のフィルタ特性で空間
周波数特性の調整および圧縮処理を行う。【解決手段】空間フィルタ２において、フィルタ特性
７Ｂと共同して所望の空間周波数調整用フィルタ特性７
をなすフィルタ特性７Ａを持つフィルタ係数２Ａを用い
て入力画像１４の空間周波数特性を調整することにより
中間画像６を生成し、２次元直交変換部４において、フ
ィルタ特性７Ａと共同して所望の空間周波数調整用フィ
ルタ特性７をなすフィルタ特性７Ｂを併せ持つ２次元直
交変換係数４を用いて、空間周波数特性を調整するとと
もに画像圧縮のための２次元直交変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に関
し、特に電子カメラ装置などで撮影された２次元画像を
高速で圧縮・記録する場合、その画像の空間周波数特性
を高速に調整する画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラーＣＣＤなどの撮像部を用いて撮影
を行う電子カメラ装置（Digital Still Camera）では、
得られた２次元の画像に対して、空間周波数特性の調整
および圧縮処理が行われる。例えば、カラーフィルタを
用いたＣＣＤでは、得られた画像はＲＧＢなどの異なる
色成分の輝度値を有する多数の画素から構成されている
ため、同一色成分の画素が市松模様のように配置された
状態となり、画素数に対する実質的な解像度は低下して
いる。

【０００３】このため、一般的な電子カメラ装置ではこ
のような解像度の低下を救済するための入力画像のエッ
ジ強調や、他の画像処理を施すため、入力画像の空間周
波数特性を調整する処理を行っている。また、近年ＣＣ
Ｄの画素数を増加させて解像度を向上させる傾向にあ
り、得られた画像を記憶（記録）するために膨大なメモ
リ容量が必要となっている。したがって、一般的な電子
カメラ装置では２次元直交変換処理などを用いて、入力
画像の画質をあまり損なわないように、そのデータ容量
を削減する画像圧縮処理が行われる。

【０００４】図２０は従来の電子カメラ装置の構成例を
示すブロック図である。ＣＣＤなどからなる撮像部１１
で光電変換された画像（ＲＧＢ）は、信号変換部１２で
デジタル化された後、輝度・色差信号変換、色温度補
正、ガンマ補正などの各種変換処理が実行され、一時的
にメモリ１３に格納される。画像処理装置１５には、撮
影された画像の空間周波数特性を調整する信号処理部１
６、空間周波数特性を調整した後の画像を２次元直交変
換する２次元直交変換部１８、この変換後の画像データ
ほ量子化し圧縮処理する量子化・圧縮部１８Ｂとが設け
られている。

【０００５】信号処理部１６は、ＤＳＰ（Digital Sign
al Processer）などの汎用の回路部から構成されてい
る。ここでは、制御部１６Ｂからの指示に基づいて、メ
モリ１３から画像データ１４が逐次読み出され、所望の
空間周波数調整用フィルタ特性を有するフィルタ係数１
６Ａを用いて、所定の浮動小数点演算が繰り返し実行さ
れ、空間周波数特性が調整された中間画像１７が生成さ
れる。

【０００６】２次元直交変換部１８は、ＤＣＴ（Discre
at Cosine Transform）などの２次元直交変換処理を行
う一般的な回路部から構成されている。ここでは、画像
データ圧縮用の変換係数１８Ａを用いて、中間画像１７
に対する２次元直交変換処理が行われる。その後、量子
化・圧縮部１８Ｂにおいて、２次元直交変換後の画像デ
ータに対して量子化および圧縮処理が行われ、圧縮画像
データ１９が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像処理装置では、汎用のＤＳＰなどからな
る信号処理部を用いて複雑な浮動小数点演算処理を繰り
返し実行することにより、入力画像の空間周波数特性を
調整している。そのため、その演算処理の所要時間や電
力消費などの制約から、所望の特性に基づいて空間周波
数特性の調整を任意に行うことができないという問題点
があった。

【０００８】一般に、入力画像のＭ画素×Ｍ画素（Ｍは
３以上の奇数）のマトリクス空間ごとに空間周波数特性
の調整を行う場合、この空間サイズＭを大きくすると、
広い周波数帯域で任意に空間周波数特性を調整できるこ
とが知られている。しかし、ＤＳＰでの演算処理回数は
Ｍの２乗に比例して増え、その処理時間や消費電力も増
加する。

【０００９】従来の画像処理では演算処理回数を低減す
るため、比較的簡素な空間周波数特性の調整にとどめ、
３画素×３画素（Ｍ＝３）程度の小さなマトリクス空間
ごとに空間周波数特性の調整が行われている。したがっ
て、空間周波数特性の調整を行う場合の特性の自由度は
かなり限定され、満足な画像処理を実現できないという
問題点があった。本発明はこのような課題を解決するた
めのものであり、入力画像に対して所望のフィルタ特性
で空間周波数特性の調整および圧縮処理を行うことがで
きる画像処理装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による画像処理装置は、空間フィルタ
において、第２のフィルタ特性と共同して所望の空間周
波数調整用フィルタ特性をなす第１のフィルタ特性を持
つ第１の係数に基づき、入力画像の各画素ごとに新たな
輝度値を求めることにより、入力画像の空間周波数特性
が調整された２次元の中間画像を生成し、直交変換部に
おいて、第１のフィルタ特性と共同して所望の空間周波
数調整用フィルタ特性をなす第２のフィルタ特性を併せ
持ち、空間フィルタにより生成された中間画像を圧縮す
るための２次元直交変換を行う第２の係数に基づき、中
間画像を２次元直交変換することにより、中間画像の空
間周波数特性が調整されかつ画像圧縮のための２次元直
交変換された画像データを生成するようにしたものであ
る。これにより、空間周波数調整用の所望のフィルタ特
性が、空間フィルタおよび直交変換部での処理性能に合
致した第１および第２のフィルタ特性に分離でき、空間
フィルタおよび直交変換部の両方で空間周波数特性が調
整される。

【００１１】また、空間フィルタにおいて、入力された
２次元の入力画像の任意の画素を中心画素とするＭ画素
×Ｍ画素（Ｍは３以上の正の奇数）の第１の領域を選択
し、第１のフィルタ特性をなすＭ個×Ｍ個の第１の係数
とこれら各係数に対応する第１の領域内の各画素との積
をＭ×Ｍ個分合計して中心画素の新たな輝度値を求め、
これを入力２次元画像を構成する各画素ごとに順次行う
ことにより、入力画像の空間周波数特性が調整された２
次元の中間画像を生成するようにしたものである。

【００１２】また、第１の係数として、第１の領域の中
心画素に対応する中心係数が２の累乗値の和となり、か
つ中心画素以外の第１の領域内の画素からなる周辺画素
に対応する周辺係数の総和と中心係数との和が２の累乗
値となる中心係数および周辺係数を用いるようにしたも
のである。

【００１３】また、周辺係数のうち、中心係数から同一
画素数分だけ外周に位置する周辺係数として、すべて同
一の２の累乗値を用いるようにしたものである。

【００１４】また、第１の係数のうち、第１の領域の中
心画素に対応する中心係数Ｒ_Pおよびこの中心係数Ｒ_P以
外の第１の領域内の周辺画素に対応する周辺係数Ｒ_ijと
して、以下の条件を満たすものを用いるようにしたもの
である。ただし、ｍ，ｎは正整数、ｋは０または正整数
であり、ｒ₁，ｒ₂…ｒ_mは０または１のいずれか、ｓ₁，
ｓ₂…ｓ_nは０または−１のいずれかをとる。

【００１５】

【数２】

【００１６】また、直交変換部において、空間フィルタ
により生成された中間画像をＮ画素×Ｎ画素（Ｎは２以
上の整数）からなる複数の第２の領域に分割し、第２の
フィルタ特性をなすＮ×Ｎ個の第２の係数を用いて、各
第２の領域ごとに２次元直交変換することにより、中間
画像の空間周波数特性が調整されかつ画像圧縮のために
２次元直交変換された圧縮データを生成するようにした
ものである。

【００１７】また、第２の係数として、中間画像の空間
周波数特性を調整するＮ×Ｎ個のフィルタ係数と中間画
像を２次元直交変換するＮ×Ｎ個の変換係数とをそれぞ
れ個別に乗算または加算して得たＮ×Ｎ個の係数を用い
るようにしたものである。

【００１８】また、空間フィルタにおいて、それぞれ異
なる空間周波数特性をなす複数の第１の係数のうち、第
１の領域に含まれる各画素の輝度値から算出した所定の
統計量に基づき選択したいずれかの第１の係数を用いて
入力画像の空間周波数特性を調整するようにしたもので
ある。

【００１９】また、直交変換部において、それぞれ異な
る空間周波数特性をなす複数の第２の係数のうち、第２
の領域に含まれる各画素の輝度値から算出した所定の統
計量に基づき選択したいずれかの第２の係数を用いて２
次元直交変換することにより、中間画像の空間周波数特
性の調整と画像圧縮のための２次元直交変換とを行うよ
うにしたものである。

【００２０】また、統計量として、各領域内画素の平均
輝度、各領域内画素の中心画素の輝度と各領域内画素の
平均輝度との差、各領域内画素の中心画素の輝度と各領
域内画素に所定係数を乗算した値との差、あるいは各領
域内画素の中心画素の輝度と各領域内画素のうち最遠の
画素の輝度との差を用いるようにしたものである。

【００２１】また、第１の係数として、直交するｉ方向
およびｊ方向に沿って２次元配置された多数の画素から
なる入力画像において、任意の画素を中心画素とするＭ
画素×Ｍ画素（Ｍは３以上の正の奇数）の第１の領域の
うち、中心画素に対応する正の係数値からなる中心係数
と、中心画素以外の第１の領域内の画素からなる周辺画
素に対応しそれぞれ所定の負の係数値を有するＭ×Ｍ−
１個の周辺係数とからなるものを用いるようにしたもの
である。そして、空間フィルタとして、入力画像から並
列的に取り込んだＭ画素のうち、１つ以上の画素からな
る所定ブロックごとに個々のブロックに属する画素の輝
度値の和を算出出力する複数のブロック加算器と、これ
らブロック加算器に対応して設けられ、所定のクロック
信号に同期してこれらブロック加算器の出力を所定段数
だけ順次シフトさせてそれぞれ保持出力する複数のシフ
トレジスタと、各ブロック加算器の出力値および各シフ
トレジスタの出力値のうち所定の出力値を選択的に合計
することにより、第１の領域のＭ画素×Ｍ画素のうち個
々の周辺画素の輝度値とそれぞれの周辺画素に対応する
周辺係数の絶対値との積をＭ×Ｍ−１個分求めて合計し
た値を出力する合算器と、この合算器の出力に−１を乗
算する周辺乗算器と、各シフトレジスタのいずれかで保
持されている中心画素の輝度値に中心係数を乗算して出
力する中心乗算器と、周辺乗算器の出力に中心乗算器の
出力を加算して出力する加算器と、この加算器の出力を
除算して中心画素の新たな輝度値を出力する除算器とを
有するパイプライン処理部を備え、所定のクロック信号
に同期して入力画像上をｉ方向に１画素ずつ走査すると
ともにｊ方向に１画素ずつ走査して、ｊ方向に沿って隣
接配置されたＭ画素を並列的にパイプライン処理部に順
次取り込み、取り込まれたＭ画素×Ｍ画素の中心画素の
新たな輝度値を順次算出することにより、入力画像の空
間周波数特性が調整された２次元の中間画像を得るよう
にしたものである。

【００２２】また、第１の係数の中心係数として２の累
乗値を用い、中心乗算器において、中心係数をなす２の
累乗数分だけ中心画素の輝度値を上位ビット方向へビッ
トシフトすることにより中心画素の輝度値と中心係数と
の積を算出出力するようにしたものである。

【００２３】また、第１の係数の中心係数として複数の
２の累乗値の和を用い、中心乗算器として、中心係数を
なす各２の累乗値に対応して並列配置された複数の乗算
器を設け、各乗算器において、それぞれ対応する２の累
乗数分だけ中心画素の輝度値を上位ビット方向へビット
シフトすることにより中心画素の輝度値と中心係数との
積を算出出力するようにしたものである。

【００２４】また、第１の係数の中心係数および周辺係
数として、中心係数と周辺係数の総和との和が２の累乗
値となるものを用い、除算器において、中心係数と周辺
係数の総和との和を示す２の累乗数分だけ加算器の出力
を下位ビット方向へビットシフトすることにより加算器
の出力を除算するようにしたものである。

【００２５】また、第１のフィルタ特性として空間周波
数特性の中域部分から高域部分を強調する特性を用いる
ようにしたものである。また、第２のフィルタ特性とし
て空間周波数特性の高域部分を減衰する特性を用いるよ
うにしたものである。

【００２６】また、輝度信号および色差信号に対して、
空間周波数特性が異なる第１のフィルタ特性をそれぞれ
別個に用いるようにしたものである。また、輝度信号お
よび色差信号に対して、空間周波数特性が異なる第２の
フィルタ特性をそれぞれ別個に用いるようにしたもので
ある。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である
画像処理装置が適用される電子カメラ装置を示す説明図
であり、（ａ）はブロック図、（ｂ）は空間周波数特性
の調整処理を示す説明図である。ＣＣＤなどの撮像素子
からなる撮像部１１で光電変換された画像（ＲＧＢ）
は、信号変換部１２でデジタル化された後、輝度・色差
信号変換、色温度補正、ガンマ補正などの各種変換処理
が実行され、一時的にメモリ１３に格納される。

【００２８】この画像は、マトリクス状に配置された多
数の画素からなり、ここでは各画素は輝度信号Ｙと２つ
の色差信号の輝度値を有している。画像処理装置１に
は、メモリ１３から読み出された入力画像１４（輝度信
号Ｙ）に対して、空間周波数調整用のフィルタ特性（第
１のフィルタ特性）を有するフィルタ係数２Ａ（第１の
係数）に基づき、空間周波数特性の調整を行い中間画像
６を得る空間フィルタ２が設けられている。

【００２９】また、空間フィルタ２で得られた中間画像
６に対して、空間周波数調整用のフィルタ特性（第２の
フィルタ特性）および２次元直交変換用の変換係数の２
つの特性を併せ持つ係数４Ａ（第２の係数）に基づき、
空間周波数特性の調整および圧縮処理のための２次元直
交変換を行う２次元直交変換部４が設けられている。そ
して、量子化・圧縮部１８Ｂにおいて、２次元直交変換
処理後の画像データに対して量子化および圧縮処理が行
われ、画像圧縮データ１９が得られる。

【００３０】なお、空間フィルタ２としては、従来と同
様にＤＳＰを用いて実現してもよく、後述する実施の形
態のように最適化した回路部を用いてもよい。また、２
次元直交変換部４としては、ＤＣＴなどの２次元直交変
換処理を行う汎用の回路部から構成されている。

【００３１】本発明では、図１（ｂ）に示すように、画
像処理装置１全体で空間周波数を調整するための所望の
フィルタ特性７を、フィルタ特性７Ａ（第１のフィルタ
特性）とフィルタそ特性７Ｂ（第２のフィルタ特性）に
分離し、それぞれのフィルタ特性を示すフィルタ係数２
Ａ，４Ａを用いて、空間フィルタ２および２次元直交変
換部４で空間周波数を調整するようにしたものである。
すなわち、フィルタ特性７Ａ，７Ｂが共同して空間周波
数調整用の所望のフィルタ特性７を合成形成している。

【００３２】したがって、空間周波数調整用の所望のフ
ィルタ特性７を、空間フィルタ２および２次元直交変換
部４での処理性能に合致したフィルタ特性７Ａ，７Ｂに
分離して、空間フィルタ２および２次元直交変換部４の
両方で空間周波数特性を調整することにより、従来のよ
うに単一のフィルタ特性を用いる場合と比較して、新た
な回路構成を追加することなく、入力画像１４に対して
所望のフィルタ特性で空間周波数特性の調整および圧縮
処理のための２次元直交変換を行うことができる。

【００３３】一般に、空間フィルタ２で空間周波数を調
整する場合、入力画像上の任意の画素を中心とし、その
周囲のＭ画素×Ｍ画素（Ｍは３以上の奇数）からなるマ
トリクス空間ごとに空間周波数特性が調整される。ここ
で、空間周波数特性のうち中域・高域の部分で所望の特
性を得るためには、ある程度大きなマトリクス空間が必
要となる。

【００３４】したがって、空間周波数調整用の所望のフ
ィルタ特性７を２つのフィルタ特性７Ａ，７Ｂに分離
し、空間フィルタ２で用いられるフィルタ係数２Ａのフ
ィルタ特性としては、所望のフィルタ特性７のうち中高
域に重点を置いた全般的な特性を持たせるとともに、２
次元直交変換部４で用いる変換係数４Ａのフィルタ特性
として、所望のフィルタ特性７のうち高域部分の調整に
重点を置いた特性を持たせればよい。これにより、空間
フィルタ２で扱うマトリクス空間（Ｍ画素）を大きくす
ることなく、比較的自由で複雑な空間周波数特性を得る
ことができる。

【００３５】なお、２次元直交変換で周波数空間に変換
された画像データに対してフィルタ処理する場合、その
閉じたマトリクス空間内でのみ空間周波数が調整される
ため、隣接するマトリクス空間との輝度値の差すなわち
ブロック歪みが生じる。特に、ＤＣＴではマトリクス空
間の周辺部での輝度値変化が比較的大きくなる傾向があ
るため、大幅な空間周波数調整を行うことができない。
しかし、本発明によれば、２次元直交変換部４では最高
域の特性を調整しており、低域および中域の特性を調整
する必要がないため、ブロックノイズを抑制できる。

【００３６】特に、空間周波数特性の調整により入力画
像のエッジ強調を行う場合、フィルタ特性７Ａとして後
述する図１２や図１７に示すように、中域から高域が持
ち上がった特性を持たせるとともに、２次元直交変換部
４のフィルタ特性７Ｂとして後述する図２に示すよう
に、空間フィルタ２では実現できないような最高域部分
が減衰した特性を持たせるとよい。

【００３７】これにより、空間フィルタ２での演算回数
を増加せることなく、高速かつ低消費電力で、高域部分
を強調するとともにクリアでざらつき感が抑えられた圧
縮画像データが得られる。また、輝度信号とは異なる特
性で色差信号の空間周波数特性を調整することにより、
例えば輝度信号より大きく高域部分を減衰でき、クロマ
キー処理に匹敵する処理を行うことも可能である。

【００３８】次に、２次元直交変換部４で用いられる変
換係数４Ａの導出方法について、ＤＣＴを例として説明
する。変換係数４Ａは、空間周波数調整用のフィルタ特
性７Ｂと、２次元直交変換用の変換係数とを併せ持って
いる。図２は２次元直交変換部で行う空間周波数調整用
の１次元ＤＣＴフィルタ特性例を示す説明図である。

【００３９】ここでは、１次元ＤＣＴフィルタ特性とし
て、サンプル点が４つのＳｉｎ⁸θ高域減衰フィルタが
示されている。この１次元ＤＣＴフィルタ特性を図３に
示すようにＸ，Ｙ方向に配置し、それら係数Ｘ（ｘ），
Ｙ（ｙ）を乗算することにより、２次元ＤＣＴフィルタ
特性すなわちフィルタ特性７Ｂの係数Ｗ（ｘ，ｙ）が得
られる。図４は２次元ＤＣＴフィルタ特性を示す３Ｄモ
デルである。

【００４０】一方、図５（ａ）には、２次元直交変換部
４で行うＤＣＴ変換のための変換係数が示されおり、こ
の変換係数と図３の２次元ＤＣＴフィルタ係数とをそれ
ぞれのサンプル点同士で乗算することにより、図５
（ｂ）に示すフィルタ特性７Ｂを有する変換係数４Ａが
生成される。

【００４１】図６は高域減衰特性を併せ持つＤＣＴ変換
係数を用いたＤＣＴ変換処理結果であり、（ａ）はＤＣ
Ｔ処理前の画素（輝度値）、（ｂ）はＤＣＴ処理（圧
縮）後に逆ＤＣＴ処理（伸長）を行った画素（輝度値）
を示している。両者を比較すれば、図６（ａ）に比較し
て、図６（ｂ）における各画素間の輝度差が低くなって
おり、空間周波数の高域部分が減衰していることがわか
る。

【００４２】このように、元々、２次元直交変換用とし
て用いる変換係数に、フィルタ特性７Ｂを有する空間周
波数調整用のフィルタ係数を乗算することにより、両方
の特性を併せ持つ変換係数４Ａを導出できる。したがっ
て、２次元直交変換部４において、この変換係数４Ａを
用いて２次元直交変換を行うことにより、空間周波数特
性の調整および画像圧縮のための２次元直交変換が一括
して実行されるため、フィルタ特性７Ｂを用いた空間周
波数特性の調整のための変換処理を別途行う必要がな
く、処理時間および消費電力を抑制できる。

【００４３】なお、空間フィルタ２としては、従来と同
様にＤＳＰを用いてＭ画素×Ｍ画素（Ｍ＝３〜５程度）
のマトリクス空間ごとに空間周波数特性を調整する構成
が利用できる。この場合に用いるフィルタ係数として、
マトリクス空間の中心画素に対応する中心係数として２
の累乗値の和を用い、中心画素以外のマトリクス空間内
の周辺画素に対応する周辺係数としてその総和と中心係
数との和が２の累乗値となるものを用いてもよい。

【００４４】例えば、後述する図８（ａ）や図１４
（ａ）に示すフィルタ係数がこれに適合するフィルタ係
数の例である。このようなフィルタ係数を用いれば、Ｄ
ＳＰにおける空間周波数特性の調整のための演算処理課
程が、従来のような浮動小数点演算を用いることなく、
整数の加算や、整数に対する２の累乗値の乗算および除
算（すなわちビットシフト）で実現できる。

【００４５】したがって、このようなフィルタ係数以外
のフィルタ係数を用いた場合に比べて、処理時間を短縮
できるとともに消費電力を削減できる。また、これら余
剰の処理時間および消費電力を利用して、例えばＭ＝７
以上のより広いマトリクス空間を用いても高速に空間周
波数特性を調整でき、かなり微妙なフィルタ特性７Ａを
実現できる。

【００４６】次に、図７，８を参照して、本発明の第２
の実施の形態について説明する。図７は空間フィルタで
用いるマトリクス空間を示す模式図であり、（ａ）は画
素構成、（ｂ）はフィルタ係数を示している。図８は第
２の実施の形態による空間フィルタの構成例であり、
（ａ）はフィルタ係数、（ｂ）はブロック図である。

【００４７】前述の第１の実施の形態では、空間フィル
タ２として、汎用ＤＳＰを用いた場合について説明した
が、ここでは空間フィルタ２としてパイプライン処理を
行う回路部で構成する場合について説明する。なお、パ
イプライン処理とは、入力データを逐次読み込んで処理
し新たなデータを逐次出力する処理のことを指す。特
に、空間フィルタ２におけるパイプライン処理とは、入
力画像１４から複数の画素を逐次読み込んで新たな輝度
値を逐次算出出力する動作を指す。

【００４８】一般に、Ｍ画素×Ｍ画素のマトリクス空間
について空間周波数特性を調整する場合、そのマトリク
ス空間の中心に位置する中心画素Ｐの新たな輝度値
Ｖ_P’は、その周辺画素の輝度値を用いて次のような一
般式として表現できる。

【００４９】

【数３】

【００５０】ただし、Ｖ_ijはマトリクス空間における周
辺画素の輝度値、Ｒ_ijは周辺画素に対応するフィルタ係
数すなわち周辺係数、Ｖ_Pはマトリクス空間における中
心画素Ｐの輝度値、Ｒ_Pは中心画素に対応するフィルタ
係数すなわち中心係数である。また、ｉ，ｊはｉ＝ｊ＝
（Ｍ＋１）／２（すなわち中心画素位置）を含まない１
〜Ｍの整数である。

【００５１】なお、中心係数Ｒ_Pと全周辺係数Ｒ_ijとの
和が１となるように中心係数Ｒ_Pおよび周辺係数Ｒ_ijを
選択する。これにより、空間周波数特性の調整による輝
度値ゲインが１となり、調整前後における画像全体の明
るさが変化せず、空間周波数特性のみが調整される。

【００５２】図７では、５画素×５画素（Ｍ＝５）のマ
トリクス空間について空間周波数特性を調整する場合が
示されている。入力画像１４は、図７（ａ）に示すよう
に、水平方向ｉおよび垂直方向ｊに格子状に配置された
多数の画素から構成されている。

【００５３】この入力画像１４の輝度データＹから、図
７（ｂ）に示されているように、中心画素Ｐを中心とす
るＭ画素×Ｍ画素（ここではＭ＝５）のマトリクス空間
を取り出す。そして、マトリクス空間の中心画素Ｐの輝
度値Ｖ_Pおよび周辺画素の輝度値Ｖ_i _jと、図７（ｃ）に
示されているフィルタ係数から、前述した数３を用いて
中心画素Ｐの新たな輝度値Ｖ_P’を算出する。

【００５４】例えば、図８（ａ）に示すように、中心係
数Ｒ_Pを２⁵（＝３２）とし、周辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅を−１
とした場合、図８（ｂ）に示すように、合算器２０にお
いて周辺画素の輝度値Ｖ₁₁〜Ｖ₅₅の総和を算出し、この
総和に対して乗算器（周辺乗算器）２１により−１を乗
算すると、周辺画素の輝度値Ｖ₁₁〜Ｖ₅₅とこれに対応す
る周辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅との積の総和が得られる。

【００５５】また、乗算器（中心乗算器）２２において
中心画素の輝度値Ｖ_Pに中心係数Ｒ_Pを乗算し、この乗算
値と乗算器２１の出力とを加算器２３で加算する。そし
て、除算器２４で加算器２３の出力をゲイン調整係数Ｋ
（＝２³）で除算すれば、空間周波数特性の調整による
輝度値ゲインが１となり、画像全体の明るさが入力画像
１４と等しくなるような中心画素Ｐの新たな輝度値Ｖ_P'
が得られる。

【００５６】ここで、合算器２０の計算課程を見てみる
と、各周辺画素の輝度値を垂直方向ｊの画素群Ａ
（１），Ａ（２），Ｂ（３），Ａ（４），Ａ（５）に分
割でき、これらは図７（ｂ）に示したように、垂直方向
ｊに連接する５つの画素Ｖ_i1〜Ｖ_i5を順次取り込んだ場
合、ｉ＝１〜５のタイミングでこれら画素群の輝度値の
総和が得られることがわかる。もちろん、中心画素Ｖ_P
すなわち画素群Ｅ（３）の画素値もｉ＝３のタイミング
で得られる。

【００５７】したがって、これら各画素群Ａ，Ｂ，Ｅの
輝度値の和をそれぞれ入力時に算出するとともに各タイ
ミングｉ＝１〜５で順にシフトして保持しておけば、ｉ
＝５のタイミングにおいて合算器２０で必要なすべての
画素群の輝度値の総和が得られ、中心画素の新たな輝度
値Ｖ_P'が得られることになる。これにより、例えば次の
タイミングｉ＝６では中心画素のｉ方向に隣接する画素
の新たな画素値Ｖ₄₃’が自動的に算出されることからわ
かるように、垂直方向ｊに連接する５つの画素の輝度値
Ｖ_i1〜Ｖ_i5を順次取り込んで中心画素の新たな画素値が
順次算出されるパイプライン処理が実現される。

【００５８】図９，１０は空間フィルタの具体的な構成
例を示すブロック図である。図９において、２０Ａはタ
イミングｉにおいて並列的に入力された垂直方向ｊに連
接する５つの画素の輝度値Ｖ_i1〜Ｖ_i5の総和すなわちＡ
（ｉ）を算出する加算器（ブロック加算器）、２０Ｂは
輝度値Ｖ_i1，Ｖ_i2，Ｖ_i4，Ｖ_i5の総和すなわちＢ（ｉ）
を算出する加算器（ブロック加算器）である。

【００５９】２００，２１０，２２０は直列接続された
複数の１画素クロックディレイから構成され、水平方向
ｉのクロック信号に基づき各タイミングｉにおいてＡ
（ｉ）をシフトし保持出力するシフトレジスタである。
これにより、合算器２０では、各シフトレジスタ２０
０，２１０，２２０のうち所定の１画素クロックディレ
イの出力Ａ（ｉ−１），Ｂ（ｉ−２），Ａ（ｉ−３），
Ａ（ｉ−４）および加算器２０Ａの出力Ａ（ｉ）の総和
Ｇが算出される。またシフトレジスタ２１０からは中心
画素Ｐの輝度値Ｖ_PすなわちＥ（ｉ−２）が値Ｆとして
出力される。

【００６０】図１０において、２２は値Ｆに中心係数Ｒ
_Pを乗算する乗算器（中心乗算器）、２１は総和Ｇに周
辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅の極性を反転する乗算器（周辺乗算
器）、２３はこれら乗算器２１，２２の出力を加算する
加算器、２４は加算器２３の出力をゲイン調整係数Ｋ
（＝２³）で除算する除算器である。これにより、例え
ばタイミングｉ＝５では図８（ｂ）に示されている空間
フィルタが構成され、中心画素Ｐの新たな輝度値Ｖ_P’
が出力される。

【００６１】ここで、中心係数Ｒ_Pおよび周辺係数Ｒ₁₁
〜Ｒ₅₅、ゲイン調整係数Ｋの値を次のような条件で選択
することにより、中心画素の新たな輝度値Ｖ_P'の算出課
程を整数の加算およびビットシフトで表現できる。な
お、ｍ，ｎは正整数であり、ｒ₁，ｒ₂…ｒ_mは０または
１のいずれか、ｓ₁，ｓ₂…ｓ_nは０または−１のいずれ
かである。

【００６２】

【数４】

【００６３】すなわち、中心係数Ｒ_Pとして２の累乗値
の和を選択するとともに、周辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅の総和と
中心係数Ｒ_Pとの和が２の累乗値の和となるように周辺
係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅を選択すればよい。また、中心係数Ｒ_P
と周辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅の和とを加算したものをゲイン調
整係数Ｋとし、そのゲイン調整係数Ｋを２の累乗値とす
ればよい。

【００６４】これにより、数３を実現するために必要な
加算器２０Ａ，２０Ｂ，２３を整数の加算で実現できる
とともに、乗算器２１，２２および除算器２４をビット
シフトで実現でき、空間フィルタの回路構成を大幅に簡
略化できる。したがって、空間周波数特性の調整に要す
る処理時間を短縮できるとともに、消費電力を削減でき
る。

【００６５】以上の説明では、中心係数Ｒ_Pとして単一
の２の累乗値２⁵を選択した場合について説明したが、
複数の２の累乗値の和を選択する場合は、これら２の累
乗値に対応して複数の乗算器２２を配置すればよい。例
えば、図１１のように、中心係数Ｒ_Pとして２⁵＋２³を
用いる場合、乗算器２２の代わりに、これら２の累乗値
に対応して２つの乗算器２６Ａ，２６Ｂが並列的に配置
される。

【００６６】この場合、ゲイン調整係数Ｋとして、中心
係数Ｒ_P（＝２⁵＋２³）と周辺係数の総和（＝−２４）
との和（＝２⁴）を選択する。これにより、除算器２８
において加算器２７の出力がゲイン調整係数Ｋで除算さ
れて、画像全体の明るさが入力画像１４と等しくなるよ
うな、中心画素Ｐの新たな輝度値Ｖ_P’が得られる。

【００６７】図１２は空間フィルタのフィルタ特性を示
す説明図であり、特性２９Ａは図８（ａ）に示したフィ
ルタ係数を用いた場合すなわち図９，図１０の組み合わ
せによるものを示している。また、特性２９Ｂは図９，
図１１の組み合わせによるものを示しており、特性２９
Ａと比較して中心係数Ｒ_Pが大きくなった分だけ空間周
波数の中高域部分に高い利得を有している。

【００６８】次に、図１３を参照して、本発明の第３の
実施の形態について説明する。空間フィルタで空間周波
数特性の調整を行う場合、処理対象領域となるマトリク
ス空間に含まれる各画素によって最適なフィルタ特性が
異なる。本実施の形態では、複数のフィルタ特性を用意
しておき、マトリクス空間に含まれる各画素の輝度値か
ら算出した所定の統計量に基づき、いずれかのフィルタ
係数を選択して入力画像の空間周波数特性を調整するよ
うにしたものである。

【００６９】図１３において、３０Ａ〜３０Ｃは異なる
フィルタ特性を有するフィルタ係数部、３１はマトリク
ス空間に含まれる各画素の輝度値から算出した所定の統
計量に基づき、最適なフィルタ特性を選択する選択制御
部、３６は係数選択部３１からの指示に基づいてフィル
タ係数部３０Ａ〜３０Ｃの出力のいずれかを選択するセ
レクタである。なお、フィルタ係数部３０Ａ，３０Ｃで
は図１０，１１で示したフィルタ係数が用いられてい
る。またフィルタ係数部３０Ｂとしてフィルタ特性がフ
ラットなものが設けられており、入力された値Ｆがその
まま出力される。

【００７０】選択制御部３１では、マトリクス空間に含
まれる各画素の輝度値から算出した所定の統計量、例え
ばマトリクス空間内画素の平均輝度、中心画素の輝度値
とマトリクス空間内の平均輝度との差、あるいは中心画
素の輝度値とマトリクス空間内画素のうち最遠の画素の
輝度値との差などの統計量に基づき、いずれかのフィル
タ特性を選択する。

【００７１】図１３では、フィルタ係数部３０Ａ，３０
Ｃと同様の回路構成が用いられており、３３Ａ，３３Ｂ
は値Ｆに所定の係数を乗算する乗算器、３２は総和Ｇに
所定の係数を乗算する乗算器、３４はこれら乗算器３３
Ａ，３３Ｂ，３２の出力を加算する加算器、３５は加算
器３４の出力レベルに基づき最適なフィルタ係数を判定
する判定部である。なお、図１３示す回路部の前段に
は、前述した図９や後述する図１５の回路構成が配置さ
れる。

【００７２】このように、マトリクス空間に含まれる各
画素の輝度値から算出した所定の統計量に基づき、いず
れかのフィルタ係数を選択して入力画像の空間周波数特
性を調整するようにしたので、マトリクス空間に含まれ
る各画素の輝度値に偏りが生じている場合であっても、
その領域に応じた（最適な）フィルタ特性で空間周波数
特性の調整を行うことができる。これにより、例えば中
心画素と周辺画素の輝度の差が少ない場合には、細かい
ノイズのようなものを強調してしまわないように、あま
り高周波成分のゲインがあがらないフィルタ係数を選択
し、逆に強調して暗い(あるいは明るい)部分に埋もれて
しまっているものを浮き出させたりすることも可能であ
る。

【００７３】次に、図１４を参照して、本発明の第４の
実施の形態について説明する。図１４は第４の実施の形
態を示す空間フィルタの構成例であり、（ａ）はフィル
タ系数、（ｂ）はブロック図を示している。前述の説明
では、空間フィルタのフィルタ係数として、すべての周
辺係数が同一値で中心係数だけが異なるフィルタ係数を
用いる場合を例として説明したが、ここでは周辺係数と
して異なる値を持つフィルタ係数を用いてパイプライン
処理する場合について説明する。

【００７４】本実施の形態では、前述した第２の実施の
形態で用いた画素群を、その係数値分だけ重ね合わせる
ことにより、周辺係数として異なる値を持つフィルタ特
性を実現している。例えば、図１４（ａ）に示すよう
に、周辺係数のうち中心画素の周囲に隣接する画素すな
わち中心画素から１画素分だけ周囲に存在する画素の係
数が−２、その外側の画素の係数を−１であるフィルタ
係数を用いる場合について検討する。

【００７５】この場合は、図１４（ｂ）に示すように、
係数が−１の画素群Ａ（１），Ａ（２），Ｂ（３），Ａ
（４），Ａ（５）に、係数が−１の新たな画素群Ｃ
（２），Ｄ（３），Ｃ（４）が重なったものと考えれば
よい。そして、これら画素群ごとの輝度値の和が合算器
５０で集計されて乗算器（周辺乗算器）５１により周辺
係数の極性−１が乗算され、周辺画素の輝度値Ｖ₁₁〜Ｖ
₅₅とこれに対応する周辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅との積の総和が
得られる。

【００７６】また、前述と同様に、乗算器（中心乗算
器）５２において中心画素の輝度値Ｖ _Pに中心係数Ｒ_Pが
乗算され、この乗算値と乗算器５１の出力とが加算器５
３で加算される。その後、除算器５４で加算器５３の出
力をゲイン調整係数Ｋ（＝２⁵）で除算されて、空間周
波数特性の調整による輝度値ゲインが１となり、画像全
体の明るさが入力画像１４と等しくなるような中心画素
Ｐの新たな輝度値Ｖ_P'が得られる。

【００７７】したがって、これをパイプライン処理する
場合、図１５に示すように、前述の図８（ａ）の加算器
２０Ａ，２０Ｂに対応して、加算器（ブロック加算器）
５０Ａ，５０Ｂを設けておく。また、シフトレジスタ２
００，２１０，２２０に対応して、シフトレジスタ５０
０，５１０，５２０を設けておく。

【００７８】そして、新たな画素群Ｃの輝度値Ｖ_i2〜Ｖ
_i4の総和を求める加算器（ブロック加算器）５０Ｃと、
画素群Ｄの輝度値Ｖ_i2，Ｖ_i4の総和を求める加算器（ブ
ロック加算器）５０Ｄを設ける。さらに、これら加算器
５０Ｃ，５０Ｄの出力Ｃ（ｉ），Ｄ（ｉ）を、水平方向
ｉのクロック信号に基づき各タイミングｉにおいてシフ
トし保持出力するシフトレジスタ５３０，５４０を設け
ればよい。

【００７９】これにより、合算器５０では、各シフトレ
ジスタ５００〜５４０のうち所定の１画素クロックディ
レイの出力Ａ（ｉ），Ａ（ｉ−１），Ｃ（ｉ−１），Ｂ
（ｉ−２），Ｄ（ｉ−２），Ａ（ｉ−３），Ｃ（ｉ−
３），Ａ（ｉ−４）の総和Ｇが算出される。またシフト
レジスタ５１０からは中心画素Ｐの輝度値Ｖ_Pすなわち
Ｅ（ｉ−２）が値Ｆとして出力される。

【００８０】図１６において、５２は値Ｆに中心係数Ｒ
_Pを乗算する乗算器（中心乗算器）、５１は総和Ｇに周
辺係数Ｒ₁₁〜Ｒ₅₅の極性を乗算する乗算器（周辺乗算
器）、５３はこれら乗算器５１，５２の出力を加算する
加算器、５４は加算器５３の出力をゲイン調整係数Ｋ
（＝２⁵）で除算する除算器である。これにより、例え
ばタイミングｉ＝５では図１４（ｂ）に示されている空
間フィルタが構成され、中心画素Ｐの新たな輝度値
Ｖ_P’が出力される。

【００８１】一般に、図８（ａ）に示したような、すべ
ての周辺係数が同一値で中心係数だけが異なるフィルタ
係数を用いた場合、図１２に示すように、空間周波数の
中域部分に利得ピークがあり、中域部分から高域部分に
かけて徐々に利得が減衰するフィルタ特性が得られる。

【００８２】これに対して、図１４（ａ）に示すよう
に、中心画素から同一画素数分だけ外側周囲に位置する
画素ごとに、異なる係数を与えることにより、空間周波
数の高域部分のフィルタ特性を制御できる。したがっ
て、中心画素に近い周辺係数の値の絶対値をその外側の
周辺係数に比較して大きくすることにより、図１７に示
すように、中域部分から高域部分での利得減衰を抑制で
き、さらに画像細部を強調した中間画像６が得られる。

【００８３】なお、本実施の形態においても、第２の実
施の形態と同様に、中心係数Ｒ_Pおよび周辺係数Ｒ₁₁〜
Ｒ₅₅、ゲイン調整係数Ｋの値を数４に示す条件で選択す
ることにより、中心画素の新たな輝度値Ｖ_P'の算出課程
を整数の加算およびビットシフトで表現でき、同様の作
用効果が得られる。また、図１４（ｂ）の回路構成例は
図８（ｂ）の回路構成例を含んでいるので、図１４
（ｂ）の合算器５０に対する入力として、各シフトレジ
スタの任意の出力を選択自在な構成としておけば、複数
のフィルタ係数を簡単に切り替えることができる。

【００８４】図１８は、図１４（ａ）のフィルタ係数を
用いた空間フィルタのフィルタ特性を示す３Ｄモデルで
あり、Ｘ方向またはＹ方向に沿った断面が図１７の特性
に相当する。また図１９は、空間フィルタおよび２次元
ＤＣＴフィルタの合成特性を示す３Ｄモデルである。こ
こでは、図１８の空間フィルタ特性すなわちフィルタ特
性７Ａと、図４の２次元ＤＣＴフィルタ特性すなわちフ
ィルタ特性７Ｂが合成されており、これにより空間周波
数調整用の複雑なフィルタ特性７が得られることがわか
る。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第２の
フィルタ特性と共同して所望の空間周波数調整用フィル
タ特性をなす第１のフィルタ特性を持つ第１の係数を用
いる空間フィルタと、第１のフィルタ特性と共同して所
望の空間周波数調整用フィルタ特性をなす第２のフィル
タ特性を併せ持ち、空間フィルタにより生成された中間
画像を圧縮するための２次元直交変換を行う第２の係数
を用いる直交変換部とを設けて、空間フィルタおよび直
交変換部の両方で空間周波数特性を調整するようにした
ものである。

【００８６】これにより、空間周波数調整用の所望のフ
ィルタ特性を、空間フィルタおよび直交変換部での処理
に合致した第１および第２のフィルタ特性に分離して、
空間フィルタおよび直交変換部の両方で空間周波数特性
を調整することが可能となり、従来のように単一のフィ
ルタ特性を用いる場合と比較して、新たな回路構成を追
加することなく、入力画像に対して所望のフィルタ特性
で空間周波数特性の調整および圧縮処理を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による画像処理装
置が適用される電子カメラ装置のブロック図である。

【図２】直交変換部で用いる空間周波数調整用の１次
元ＤＣＴフィルタ特性例を示す説明図である。

【図３】空間周波数調整用の２次元ＤＣＴフィルタ特
性の生成例を示す説明図である。

【図４】空間周波数調整用の２次元ＤＣＴフィルタ特
性を示す３Ｄモデルである。

【図５】空間周波数調整用および２次元直交変換用の
２次元ＤＣＴ変換係数の生成例を示す説明図である。

【図６】高域減衰特性を併せ持つＤＣＴ変換係数を用
いたＤＣＴ変換処理結果を示す説明図である。

【図７】空間フィルタで用いるマトリクス空間を示す
模式図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態による空間フィル
タの構成例を示す説明図である。

【図９】空間フィルタの具体的な構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１０】空間フィルタの具体的な構成例を示すブロ
ック図である。

【図１１】空間フィルタの具体的な他の構成例を示す
ブロック図である。

【図１２】空間フィルタの周波数特性を示す説明図で
ある。

【図１３】本発明の第３の実施の形態による空間フィ
ルタの構成例を示す説明図である。

【図１４】本発明の第４の実施の形態による空間フィ
ルタの構成例を示す説明図である。

【図１５】空間フィルタの具体的な構成例を示すブロ
ック図である。

【図１６】空間フィルタの具体的な構成例を示すブロ
ック図である。

【図１７】空間フィルタの周波数特性を示す説明図で
ある。

【図１８】空間フィルタの周波数特性を示す３Ｄモデ
ルである。

【図１９】空間フィルタおよび２次元ＤＣＴフィルタ
の合成特性を示す３Ｄモデルである。

【図２０】従来の画像処理装置が適用される電子カメ
ラ装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…画像処理装置、２…空間フィルタ、２Ａ…フィルタ
係数（空間周波数調整用）、４…２次元直交変換部、４
Ａ…変換係数（２次元直交変換用＋空間周波数調整
用）、６…中間画像、７…フィルタ特性、７Ａ…フィル
タ特性、７Ｂ…フィルタ特性、１１…撮像部、１２…信
号変換部、１３…メモリ、１４…入力画像、１８Ｂ…量
子化・圧縮部、１９…圧縮画像データ、２０，５０…合
算器、２０Ａ，２０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０
Ｄ…加算器（ブロック加算器）、２１，２５，５１…乗
算器（周辺乗算器）、２２，５２…乗算器（中央乗算
器）、２３，２７，３４，５３…加算器、２４，２８，
５４…除算器、２６Ａ，２６Ｂ，３２，３３Ａ，３３Ｂ
…乗算器、３５…判定部、３６…セレクタ。

フロントページの続き (72)発明者岡本文孝茨城県つくば市大字市之台155番地34 ニューコアテクノロジー株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 CA12 CA16 CB12 CB16 CC02 CE06 CG05 CH01 CH05 CH09 5C059 KK03 KK15 KK49 MA23 PP14 SS14 UA11 5C078 BA53 BA57 CA25 CA32 DA01 EA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配置された多数の画素か
らなり、かつ各画素がそれぞれの位置における輝度値を
示す２次元の入力画像について、所望の空間周波数調整
用フィルタ特性に基づき空間周波数特性を調整するとと
もに画像圧縮を行う画像処理装置において、第２のフィルタ特性と共同して所望の空間周波数調整用
フィルタ特性をなす第１のフィルタ特性を持つ第１の係
数に基づき、入力画像の各画素ごとに新たな輝度値を求
めることにより、入力画像の空間周波数特性が調整され
た２次元の中間画像を生成する空間フィルタと、第１のフィルタ特性と共同して所望の空間周波数調整用
フィルタ特性をなす第２のフィルタ特性を併せ持ち、空
間フィルタにより生成された中間画像を圧縮するための
２次元直交変換を行う第２の係数に基づき、中間画像を
２次元直交変換することにより、中間画像の空間周波数
特性が調整されかつ画像圧縮のための２次元直交変換さ
れた画像データを生成する直交変換部とを備えることを
特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１記載の画像処理装置において、空間フィルタは、入力された２次元の入力画像の任意の画素を中心画素と
するＭ画素×Ｍ画素（Ｍは３以上の正の奇数）の第１の
領域を選択し、第１のフィルタ特性をなすＭ個×Ｍ個の
第１の係数とこれら各係数に対応する第１の領域内の各
画素との積をＭ×Ｍ個分合計して中心画素の新たな輝度
値を求め、これを入力２次元画像を構成する各画素ごと
に順次行うことにより、入力画像の空間周波数特性が調
整された２次元の中間画像を生成することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項３】請求項２記載の画像処理装置において、第１の係数として、第１の領域の中心画素に対応する中
心係数が２の累乗値の和となり、かつ中心画素以外の第
１の領域内の画素からなる周辺画素に対応する周辺係数
の総和と中心係数との和が２の累乗値となる中心係数お
よび周辺係数を用いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】請求項３記載の画像処理装置において、周辺係数のうち、中心係数から同一画素数分だけ外周に
位置する周辺係数は、すべて同一の２の累乗値からなる
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項２記載の画像処理装置において、第１の係数のうち、第１の領域の中心画素に対応する中
心係数Ｒ_Pおよびこの中心係数Ｒ_P以外の第１の領域内の
周辺画素に対応する周辺係数Ｒ_ijとして、【数１】ただし、ｍ，ｎは正整数、ｋは０または正整数であり、
ｒ₁，ｒ₂…ｒ_mは０または１のいずれか、ｓ₁，ｓ₂…ｓ_n
は０または−１のいずれかという条件を満たすものを用
いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】請求項１記載の画像処理装置において、直交変換部は、空間フィルタにより生成された中間画像をＮ画素×Ｎ画
素（Ｎは２以上の整数）からなる複数の第２の領域に分
割し、第２のフィルタ特性をなすＮ×Ｎ個の第２の係数
を用いて、各第２の領域ごとに２次元直交変換すること
により、中間画像の空間周波数特性が調整されかつ画像
圧縮のために２次元直交変換された画像データを生成す
ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】請求項６記載の画像処理装置において、第２の係数として、中間画像の空間周波数特性を調整す
るＮ×Ｎ個のフィルタ係数と中間画像を２次元直交変換
するＮ×Ｎ個の変換係数とをそれぞれ個別に乗算または
加算して得たＮ×Ｎ個の係数を用いることを特徴とする
画像処理装置。
【請求項８】請求項２記載の画像処理装置において、空間フィルタは、それぞれ異なる空間周波数特性をなす複数の第１の係数
のうち、第１の領域に含まれる各画素の輝度値から算出
した所定の統計量に基づき選択したいずれかの第１の係
数を用いて入力画像の空間周波数特性を調整することを
特徴とする画像処理装置。
【請求項９】請求項６記載の画像処理装置において、直交変換部は、それぞれ異なる空間周波数特性をなす複数の第２の係数
のうち、第２の領域に含まれる各画素の輝度値から算出
した所定の統計量に基づき選択したいずれかの第２の係
数を用いて２次元直交変換することにより、中間画像の
空間周波数特性の調整と画像圧縮のための２次元直交変
換とを行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】請求項８または９記載の画像処理装置
において、統計量として、各領域内画素の平均輝度、各領域内画素
の中心画素の輝度と各領域内画素の平均輝度との差、各
領域内画素の中心画素の輝度と各領域内画素に所定係数
を乗算した値との差、あるいは各領域内画素の中心画素
の輝度と各領域内画素のうち最遠の画素の輝度との差を
用いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】請求項１記載の画像処理装置におい
て、第１の係数は、直交するｉ方向およびｊ方向に沿って２
次元配置された多数の画素からなる入力画像において、
任意の画素を中心画素とするＭ画素×Ｍ画素（Ｍは３以
上の正の奇数）の第１の領域のうち、中心画素に対応す
る正の係数値からなる中心係数と、中心画素以外の第１
の領域内の画素からなる周辺画素に対応しそれぞれ所定
の負の係数値を有するＭ×Ｍ−１個の周辺係数とからな
り、空間フィルタは、入力画像から並列的に取り込んだＭ画素のうち、１つ以
上の画素からなる所定ブロックごとに個々のブロックに
属する画素の輝度値の和を算出出力する複数のブロック
加算器と、これらブロック加算器に対応して設けられ、所定のクロ
ック信号に同期してこれらブロック加算器の出力を所定
段数だけ順次シフトさせてそれぞれ保持出力する複数の
シフトレジスタと、各ブロック加算器の出力値および各シフトレジスタの出
力値のうち所定の出力値を選択的に合計することによ
り、第１の領域のＭ画素×Ｍ画素のうち個々の周辺画素
の輝度値とそれぞれの周辺画素に対応する周辺係数の絶
対値との積をＭ×Ｍ−１個分求めて合計した値を出力す
る合算器と、この合算器の出力に−１を乗算する周辺乗算器と、各シフトレジスタのいずれかで保持されている中心画素
の輝度値に中心係数を乗算して出力する中心乗算器と、周辺乗算器の出力に中心乗算器の出力を加算して出力す
る加算器と、この加算器の出力を除算して中心画素の新たな輝度値を
出力する除算器とを有するパイプライン処理部を備え、所定のクロック信号に同期して入力画像上をｉ方向に１
画素ずつ走査するとともにｊ方向に１画素ずつ走査し
て、ｊ方向に沿って隣接配置されたＭ画素を並列的にパ
イプライン処理部に順次取り込み、取り込まれたＭ画素
×Ｍ画素の中心画素の新たな輝度値を順次算出すること
により、入力画像の空間周波数特性が調整された２次元
の中間画像を得ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】請求項１１記載の画像処理装置におい
て、第１の係数の中心係数は２の累乗値からなり、中心乗算器は、中心係数をなす２の累乗数分だけ中心画
素の輝度値を上位ビット方向へビットシフトすることに
より中心画素の輝度値と中心係数との積を算出出力する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】請求項１１記載の画像処理装置におい
て、第１の係数の中心係数は複数の２の累乗値の和からな
り、中心乗算器は、中心係数をなす各２の累乗値に対応して
並列配置された複数の乗算器からなり、各乗算器は、それぞれ対応する２の累乗数分だけ中心画
素の輝度値を上位ビット方向へビットシフトすることに
より中心画素の輝度値と中心係数との積を算出出力する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】請求項１１記載の画像処理装置におい
て、第１の係数の中心係数および周辺係数として、中心係数
と周辺係数の総和との和が２の累乗値となるものを用
い、除算器は、中心係数と周辺係数の総和との和を示す２の
累乗数分だけ加算器の出力を下位ビット方向へビットシ
フトすることにより加算器の出力を除算することを特徴
とする画像処理装置。
【請求項１５】請求項１記載の画像処理装置におい
て、第１のフィルタ特性として空間周波数特性の中域部分か
ら高域部分を強調する特性を用いることを特徴とする画
像処理装置。
【請求項１６】請求項１５記載の画像処理装置におい
て、第２のフィルタ特性として空間周波数特性の高域部分を
減衰する特性を用いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】請求項２記載の画像処理装置におい
て、輝度信号および色差信号に対して、空間周波数特性が異
なる第１のフィルタ特性をそれぞれ別個に用いることを
特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】請求項２記載の画像処理装置におい
て、輝度信号および色差信号に対して、空間周波数特性が異
なる第２のフィルタ特性をそれぞれ別個に用いることを
特徴とする画像処理装置。