JPH1124650A - 画像拡大縮小装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で任意の比率での画像の拡大縮小
を行う。 【解決手段】 画像信号Ｓを拡大もしくは縮小された画
像信号Ｓ′に変換する際に、アドレス生成回路３は、水
平および垂直の走査方向にそれぞれ設けられる第１・第
２ｘ方向プロセッサ６、７と第１・第２ｙ方向プロセッ
サ８、９とにより、各走査方向に対して、２つ以上のサ
イクルごとに、画素の重複読み出しあるいは飛び越し読
み出しを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルの画像信
号を拡大もしくは縮小するための画像拡大縮小装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオ画面を整数倍に拡大した
り、あるいは整数等分に縮小したりする方法として、上
記ビデオ画面を構成する画像信号をＡ／Ｄ変換した後
で、上記画像信号を一旦ビデオバッファに蓄積し、その
読み出しアドレスあるいはビデオ画面上の画素の書き込
みアドレスを制御する技術が知られている。

【０００３】例えば、画像信号を主走査方向に拡大する
場合は、読み出しアドレスの増加を停止させ、隣接する
画素に同じ画像信号が重複して読み込まれるように制御
すればよい。また、縮小する場合は、主走査方向におけ
る読み出しアドレスの増分が大きくなるようにし、画像
信号が読み飛ばされて間引かれながら読み込まれるよう
に制御すればよい。

【０００４】また、画像信号を副走査方向に拡大縮小す
る場合についても、それぞれ同様に読み出しアドレスの
増加を停止させる制御もしくは読み出しアドレスの増分
を大きくする制御を行えばよい。例えば、拡大する場合
は、読み出しアドレスを、現在の値から１水平帰線（以
下、ラインと称する）分だけ戻すことによって減少さ
せ、同一ラインの画像信号が重複して読み込まれるよう
に制御すればよい。また、縮小する場合は、１ライン分
の画像信号が読み飛ばされて間引かれるように、読み出
しアドレスを現在の値から１ライン分だけ増加させるよ
うに制御すればよい。

【０００５】例えば、原画像を主走査方向および副走査
方向に２倍に拡大する場合には、主走査方向に対して読
み出しアドレスの増加と停止とを交互に行い、一方、副
走査方向に対して読み出しアドレスの通常通りの増加と
その増加分の減少とを交互に行うことにより、画面上に
は、主走査方向として原画像の各画像信号が２度ずつ表
示される一方、副走査方向として原画像における１ライ
ン分の各画像信号が２度ずつ表示されることになる。

【０００６】ところで、画像信号に対し、２倍や１／２
倍といった単純な整数比だけでなく、任意の端数比での
拡大縮小が容易に行えるようにすることも重要である。

【０００７】例えば、ビデオ信号を拡大縮小して表示さ
せる場合に、そのままビデオ画面に表示する場合には問
題ないが、画素の縦横比が異なる画面、例えばコンピュ
ータ用のＣＲＴ等のモニターに上記ビデオ信号を表示さ
せた場合には、原画像が正常に表示されないことがあ
る。

【０００８】すなわち、通常、ＮＴＳＣに代表されるビ
デオ信号はアスペクト比が４対３の垂直方向に長細い画
素で構成されている。これは、人間が水平方向の視覚解
像度に敏感であることから、横方向の画素数を増やして
画像を細かくするためである。一方、コンピュータ用の
モニターの画素は正方形状であり、アスペクト比が異な
っている。このため、ビデオ信号をこのモニターに投射
すると、原画像が横長に歪んでしまうのである。この場
合には、水平方向の画素数を３／４倍にするか、あるい
は、垂直方向の画素数を４／３倍にすれば、正しいイメ
ージで画像が形成される。

【０００９】また例えば、昨今のコンピュータでは、オ
ペレーティングシステムでグラフィックユーザインター
フェイス（ＧＵＩ）が用いられており、このＧＵＩで
は、ユーザが作業を行うウィンドウの縦横方向の大きさ
を任意に設定可能としている。このため、ウィンドウ内
にビデオ画像を表示させる場合にも、設定されたウィン
ドウの大きさやアスペクト比に応じて柔軟にビデオ画像
の拡大縮小が行えることが必要になる。

【００１０】例えば、水平方向×垂直方向の画素数が５
１２×２４０画素のビデオ信号を３３２×２５５画素に
拡大縮小するような場合には、横方向に８３／１２８と
いった端数比の縮小を行い、縦方向に５１／４８といっ
た端数比の拡大を行うことになる。

【００１１】特開平３−１２０９８１号公報に開示され
た装置では、拡大パターンをあらかじめ設定しておく水
平拡大レジスタおよび垂直拡大レジスタと、それぞれの
レジスタの値をロード可能なシフトレジスタとを設けて
いる。画素転送クロックに基づいてシフトレジスタをシ
フトさせていき、最下位ビットが１であれば拡大のため
にアドレスの増分を０とすることにより、原画像の拡大
を可能としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−１２０９８１号公報に開示された装置では、例
えば上記のように５１２×２４０画素から３３２×２５
５画素への拡大縮小を行う場合には、主走査方向に少な
くとも１２８ビット、副走査方向に少なくとも５１ビッ
トの、シフトレジスタと拡大レジスタとが必要となる。
しかも、全ての拡大縮小パターンに相当する拡大縮小レ
ジスタをあらかじめ用意しておく必要がある。このた
め、ハードウエアにかかるコストが高くなる。

【００１３】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的は、簡単な構成で端数比も含めて画
像の任意の倍率での拡大縮小が行える画像拡大縮小装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に係る画像拡大縮小装置は、主走査方向
および副走査方向を有する画面に表示される画像信号を
記憶する画像メモリからの画像信号の読み出しアドレス
が読み出しクロックに同期してアドレス生成部によって
所定数進むごとに、拡大処理要求に応じて、主走査方向
の拡大に対しては読み出しアドレスの増加を一旦停止さ
せ、副走査方向の拡大に対しては読み出しアドレスを１
水平帰線分戻し、画像信号に挿入画素を挿入することに
より画像を拡大する一方、縮小処理要求に応じて、読み
出しアドレスの増分を増加させて画像信号を読み飛ばす
ことにより画像を縮小させる画像拡大縮小装置におい
て、拡大縮小処理タイミングを示す、上記読み出しクロ
ックの整数倍である２つ以上の異なるサイクルを決定す
る制御部と、上記サイクルに基づいて上記拡大縮小処理
タイミングを設定するタイミング生成部とを備えている
ことを特徴としている。

【００１５】上記構成によれば、読み出しクロックの整
数倍である２つ以上の異なるサイクルで、拡大縮小処理
タイミングを設定する。

【００１６】拡大縮小処理タイミングでは、拡大処理要
求に応じて画素を挿入し、縮小処理要求に応じて画像デ
ータを画像メモリから読み飛ばす。

【００１７】したがって、拡大縮小処理タイミングを示
すサイクルを記憶しておけばよく、実際に拡大や縮小を
行うすべてのタイミングの経時的なパターンをあらかじ
め記憶しておく必要がない。このため、大規模な記憶装
置が不要である。それとともに、サイクルが２つ以上あ
るので、これらのサイクルを組み合わせることにより、
任意の拡大縮小倍率のきめ細かい設定が可能となる。

【００１８】上記特開平３−１２０９８１号公報に開示
された装置と異なり、上記のように５１２×２４０画素
から３３２×２５５画素への拡大縮小を行う場合に、主
走査方向に少なくとも１２８ビット、副走査方向に少な
くとも５１ビットのシフトレジスタと拡大レジスタや、
全ての拡大縮小パターンに相当する拡大縮小レジスタ等
をあらかじめ用意しておく必要が無い。したがって、ハ
ードウエアにかかるコストの上昇を抑えることができ
る。

【００１９】それゆえ、端数比をも含めた任意の拡大縮
小倍率での画像の拡大縮小が簡単な構成で行える。

【００２０】請求項２に係る画像拡大縮小装置は、請求
項１の構成に加えて、上記アドレス生成部が、上記挿入
画素として、主走査方向の拡大に対しては、読み出しア
ドレスの増加が停止しているときの上記読み出しアドレ
スが示す画像信号を挿入し、副走査方向の拡大に対して
は、読み出しアドレスが１水平帰線分戻ったときの上記
読み出しアドレスが示す画像信号を挿入することを特徴
としている。

【００２１】上記の構成によれば、上記挿入画素とし
て、読み出しアドレスの増加が停止しているときの読み
出しアドレスから再度読み出されるので、挿入前に直前
に読み出した読み出しアドレスが示す画像信号が挿入さ
れる。

【００２２】したがって、挿入画素を生成するための新
たな構成が不要である。

【００２３】それによって、請求項１記載の構成による
効果に加え、端数比をも含めた任意の拡大縮小倍率での
画像の拡大縮小が一層簡単な構成で行える。

【００２４】請求項３に係る画像拡大縮小装置は、請求
項１の構成に加えて、上記制御部が、拡大処理時に挿入
画素の濃度値の補間を行うか否かを示す補間指示を発行
するとともに、上記拡大処理要求および上記補間指示に
応じて、挿入後に画面上で挿入画素の周辺に位置する複
数の周辺画素が有する濃度値を記憶するラインメモリ
と、上記拡大処理要求に応じて上記挿入画素を挿入する
際に、上記補間指示に応じて、上記周辺画素が有する濃
度値同士を重みを付加しながら足し合わせることによ
り、挿入画素の濃度値として、上記周辺画素が有する濃
度値のうちの最小濃度値を越え最大濃度値未満の値を設
定する濃度値設定部とを備えていることを特徴としてい
る。

【００２５】上記の構成によれば、拡大処理時に挿入画
素を挿入する際、挿入画素の濃度値として、挿入後に画
面上で挿入画素の周辺に位置する複数の周辺画素が有す
る濃度値のうちの最小濃度値を越え最大濃度値未満の値
が設定される。

【００２６】したがって、画素の挿入位置では、その周
辺のうちの濃い部分と薄い部分との中間の濃度値を有す
るような、拡大画像が得られる。

【００２７】それによって、請求項１記載の構成による
効果に加え、拡大画像の画素間の階調変化を滑らかにす
ることができ、拡大画像の画質の低下を軽減することが
できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１な
いし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。本
実施の形態に係る画像拡大縮小装置１は、図１に示すよ
うに、画像メモリ２と、アドレス生成回路（アドレス生
成部）３と、タイミング生成プロセッサ（タイミング生
成部）４と、ホストプロセッサ（制御部）５とを有して
いる。そして、外部からは、例えば、Ａ／Ｄ変換器等に
よってデジタル化された原画像の画像信号Ｓが画像メモ
リ２に入力されている。また、アドレス生成回路３とタ
イミング生成プロセッサ４とには、画素クロック
Ｄ_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNC、水平同期信号Ｈ_SYNCが入
力されている。一方、画像メモリ２からは拡大縮小処理
された画像信号Ｓ′が出力され、この画像信号Ｓ′を基
に、拡大もしくは縮小画像が形成されるようになってい
る。

【００２９】なお、上記画像信号Ｓは、画素信号Ｓ１、
Ｓ２、…、Ｓｎ、…により構成されている。以下、この
画素信号をＳｎと総称する。また、上記画像信号Ｓ′
は、画素信号Ｓ１′、Ｓ２′、…、Ｓｍ′、…により構
成されている。以下、この画素信号をＳｍ′と総称す
る。

【００３０】なお、入力される画像信号Ｓとしては、Ｃ
ＣＤのような固体撮像デバイスからのビデオ信号をＡ／
Ｄ変換したものだけでなく、Ａ／Ｄ変換を介さずに、他
のビデオデコーダチップなどから得られるデジタル画像
データを直接入力することもできる。

【００３１】上記タイミング生成プロセッサ４には、第
１ｘ方向プロセッサ６、第２ｘ方向プロセッサ７、第１
ｙ方向プロセッサ８、第２ｙ方向プロセッサ９が設けら
れている。第１ｘ方向プロセッサ６と第２ｘ方向プロセ
ッサ７とによりｘ方向プロセッサが構成されている。ま
た、第１ｙ方向プロセッサ８と第２ｙ方向プロセッサ９
とによりｙ方向プロセッサが構成されている。

【００３２】上記ホストプロセッサ５から、８ビットの
拡大縮小パラメータＰ１〜Ｐ４が出力されるようになっ
ている。これらは、第１ｘ方向拡大縮小パラメータＰ
１、第２ｘ方向拡大縮小パラメータＰ２、第１ｙ方向拡
大縮小パラメータＰ３、および第２ｙ方向拡大縮小パラ
メータＰ４である。以下、単にパラメータと称する。上
記パラメータＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４がそれぞれ第１ｘ
方向プロセッサ６、第２ｘ方向プロセッサ７、第１ｙ方
向プロセッサ８、第２ｙ方向プロセッサ９に入力される
ようになっている。

【００３３】これらのパラメータはそれぞれ正または負
の整数である。その符号が正の場合はそのパラメータに
基づいて拡大処理を行うことを表し、負の場合はそのパ
ラメータに基づいて縮小処理を行うことを表している。
一方、上記パラメータの絶対値が拡大処理や縮小処理の
サイクルを示しており、拡大のための重複読み出しや縮
小のための読み飛ばしを何個の読み出しアドレスごとに
行うかの情報を表している。

【００３４】上記第１ｘ方向プロセッサ６、第２ｘ方向
プロセッサ７、第１ｙ方向プロセッサ８、第２ｙ方向プ
ロセッサ９には、それぞれ、上記パラメータを格納する
ためのレジスタ６ａ、７ａ、８ａ、９ａが設けられてい
る。各レジスタ６ａ、７ａ、８ａ、９ａのレジスタ値を
それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とする。

【００３５】また、上記第１ｘ方向プロセッサ６、第２
ｘ方向プロセッサ７、第１ｙ方向プロセッサ８、第２ｙ
方向プロセッサ９には、それぞれ、ｘ方向カウンタ６
ｂ、７ｂ、ｙ方向カウンタ８ｂ、９ｂが設けられてい
る。各ｘ方向カウンタ６ｂ、７ｂ、ｙ方向カウンタ８
ｂ、９ｂのカウント値をそれぞれＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ
４とする。

【００３６】上記第１ｘ方向プロセッサ６は、パラメー
タＰ１、画素クロックＤ_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNCおよ
び水平同期信号Ｈ_SYNCに基づいて、拡大指示信号ｘ１ま
たは図示しない縮小指示信号ｘ１′を生成し、アドレス
生成回路３に入力するようになっている。上記第２ｘ方
向プロセッサ７は、パラメータＰ２、画素クロックＤ
_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNCおよび水平同期信号Ｈ_SYNCに
基づいて、拡大指示信号ｘ２または図示しない縮小指示
信号ｘ２′を生成し、アドレス生成回路３に入力するよ
うになっている。

【００３７】上記第１ｙ方向プロセッサ８は、パラメー
タＰ３、画素クロックＤ_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNCおよ
び水平同期信号Ｈ_SYNCに基づいて、拡大指示信号ｙ１ま
たは図示しない縮小指示信号ｙ１′を生成し、アドレス
生成回路３に入力するようになっている。上記第２ｙ方
向プロセッサ９は、パラメータＰ４、画素クロックＤ
_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNCおよび水平同期信号Ｈ_SYNCに
基づいて、拡大指示信号ｙ２または図示しない縮小指示
信号ｙ２′を生成し、アドレス生成回路３に入力するよ
うになっている。

【００３８】また、上記拡大指示信号ｘ１および縮小指
示信号ｘ１′は、第２ｘ方向プロセッサ７にも入力され
ている。また、上記拡大指示信号ｙ１および縮小指示信
号ｙ１′は、第２ｙ方向プロセッサ９にも入力されてい
る。

【００３９】一方、アドレス生成回路３には、画像読み
出しのための画素クロックＤ_CLK と同期して増加し、垂
直同期信号Ｖ_SYNCの“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”への切
替えすなわち垂直帰線期間ごとにゼロクリアするアドレ
スカウンタ３ａが設けられている。アドレスカウンタ３
ａは、画像メモリ２内の読み出しアドレスを指定するの
に用いられる。この読み出しアドレスを指定するため
の、アドレスカウンタ３ａのカウント値をＫとする。

【００４０】アドレス生成回路３は、後述のように、原
画像における１画素ごとに、上記拡大指示信号ｘ１、ｘ
２、縮小指示信号ｘ１′、ｘ２′に基づいて、または、
原画像における１ラインごとに上記拡大指示信号ｙ１、
ｙ２、縮小指示信号ｙ１′、ｙ２′に基づいて、カウン
ト値Ｋを保持したり間引いたりする動作を行う。そし
て、この読み出しアドレスに従って、画像メモリ２か
ら、画素信号が重複したり読み飛ばされたりしながら、
画像信号Ｓ′が出力される。この結果、画像の拡大縮小
が可能となっている。

【００４１】次に、上記構成に基づく画像拡大縮小装置
１の動作について説明する。まず、画像信号Ｓが入力さ
れると、画像メモリ２に各画素信号Ｓｎが格納される。
このとき、各画素信号Ｓｎに対する補正等は一切行わな
い。アドレス生成回路３は、画像メモリ２への書き込み
アドレスを１ずつ進める。このようにして画像信号Ｓは
画像メモリ２に格納される。

【００４２】次に、以下のようにして、画像メモリ２内
の画像信号Ｓから画像信号Ｓ′が生成される。

【００４３】まず、拡大縮小を行わない場合には、画素
クロックＤ_CLK に基づいて、画像メモリ２に記憶された
各画素信号Ｓｎを順番に読み出す。このとき、図２に示
すように、画素クロックＤ_CLK 、垂直同期信号Ｖ_SYNCお
よび水平同期信号Ｈ_SYNCが入力されている。そして前記
したように、アドレス生成回路３のカウント値Ｋを画素
クロックＤ_CLK に同期して増加させるとともに垂直同期
信号Ｖ_SYNCごとにゼロクリアするサイクルを繰り返す。

【００４４】拡大縮小を行う場合には、まず、ホストプ
ロセッサ５が、拡大や縮小の倍率に応じて前記パラメー
タＰ１〜４をタイミング生成プロセッサ４に与える。こ
こでは、第１ｘ方向プロセッサ６を用い、第２ｘ方向プ
ロセッサ７は用いずに、ｘ方向に拡大する処理について
説明する。例えば、第１ｘ方向プロセッサ６にパラメー
タＰ１として“＋５”が与えられた場合を考える。

【００４５】パラメータＰ１は正の符号を有しているの
で、拡大処理を意味している。パラメータＰ１は、レジ
スタ６ａにラッチされ、図３に示すように、レジスタ値
Ｒ１として“＋５”が格納される。すなわち、Ｒ１＝Ｐ
１＝５である。

【００４６】図２の場合同様、画素クロックＤ_CLK に基
づいて、画像メモリ２に記憶された各画素信号Ｓｎを順
番に読み出す。そして、アドレス生成回路３のカウント
値Ｋを画素クロックＤ_CLK に同期して増加させるととも
に垂直同期信号Ｖ_SYNCごとにゼロクリアするサイクルを
繰り返す。

【００４７】一方、第１ｘ方向プロセッサ６のｘ方向カ
ウンタ６ｂのカウント値Ｋ１は、水平同期信号Ｈ_SYNCの
レベルが“Ｈｉｇｈ”（“１”）から“Ｌｏｗ”
（“０”）になることによりゼロクリアされ、画素クロ
ックＤ_CLK に同期して増加する。そして、第１ｘ方向プ
ロセッサ６内で、カウント値Ｋ１とレジスタ値Ｒ１（＝
Ｐ１）の絶対値とが比較される。

【００４８】Ｋ１が５になってＲ１の絶対値と一致する
と、第１ｘ方向プロセッサ６は、この時点で拡大指示信
号ｘ１のレベルを“Ｌｏｗ”（“０”）から“Ｈｉｇ
ｈ”（“１”）にする。拡大指示信号ｘ１のレベルが
“Ｈｉｇｈ”となっている間は、アドレス生成回路３は
カウント値Ｋすなわち読み出しアドレスの増加を停止さ
せる。この結果、カウント値Ｋは、Ｋ１がＲ１の絶対値
と一致した時点の次の画素クロックＤ_CLK までの２クロ
ック間は、５のまま保持された状態となる。

【００４９】したがって、Ｋ１がＲ１の絶対値と一致し
た時点の次の画素クロックＤ_CLK では、画像メモリ２か
ら、１つ前の画素クロックＤ_CLK で読み出した画素信号
（Ｓ５）を、現在の画素クロックＤ_CLK のタイミングで
もう一度出力させる。それとともに、カウント値Ｋ１が
さらに増加してレジスタ値Ｒ１の絶対値（＝５）を越え
るので、その時点でｘ方向カウンタ６ｂをゼロクリア
し、また、拡大指示信号ｘ１のレベルを“Ｈｉｇｈ”
（“１”）から“Ｌｏｗ”（“０”）に戻す。そして、
上記の増加と比較とを繰り返す。

【００５０】上記保持の時期について、より具体的に
は、上記のように、パラメータＰ１として“＋５”が与
えられた場合には、カウント値Ｋは、 Ｋ＝５、１０、１５、…、５＋５（ｕ−１）、… （ｕは自然数） のときにそれぞれ保持される。このとき、このとき、画
像メモリ２から出力される画像信号Ｓ′は、画像信号Ｓ
のうち、上記カウント値Ｋに該当する画素信号Ｓｎ（ｎ
＝Ｋ）を重複して出力されたものとなる。

【００５１】一般には、Ｐ１＝ｐ（＞０）であれば、 Ｋ＝ｐ＋ｐ（ｕ−１） のときにＫが保持される。

【００５２】その結果、上記の例において、入力される
画像信号Ｓがｘ方向に５１２画素を有している場合、５
１２を５で割った結果が ５１２＝５×１０２＋２ であることから、拡大後に増加する画素数は１０２個と
なる。よって、拡大後のｘ方向の画素数は ５１２＋１０２＝６１４（個） となる。すなわち、 ６１４／５１２≒６／５ より、画像信号Ｓが表す画像をｘ方向に略６／５倍に拡
大した画像を表す画像信号Ｓ′が得られる。

【００５３】また、ｉ倍（ｉは２以上の整数）の拡大を
行う場合には、各カウント値Ｋについて、画素クロック
Ｄ_CLK の（ｉ−１）クロック分、カウント値Ｋの増加を
停止させることにより、アドレス生成回路３からすべて
のカウント値Ｋがｉ回ずつ出力されるようにする。そし
て、各画素信号Ｓｎが画素クロックＤ_CLK に同期してｉ
回ずつ読み出されるようにすればよい。

【００５４】次に、同じく第１ｘ方向プロセッサ６を用
い、第２ｘ方向プロセッサ７は用いずに、ｘ方向に縮小
する処理について説明する。この場合にも、基本的には
上記拡大処理と同じような手順で進められる。縮小処理
の場合は、パラメータＰ１が負数として与えられる。例
えば、第１ｘ方向プロセッサ６にパラメータＰ１として
“−５”が与えられた場合を考える。

【００５５】パラメータＰ１は負の符号を有しているの
で、縮小処理を意味している。パラメータＰ１は、レジ
スタ６ａにラッチされ、図４に示すように、レジスタ値
Ｒ１として“−５”が格納される。すなわち、Ｒ１＝Ｐ
１＝−５である。

【００５６】図２の場合同様、画素クロックＤ_CLK に基
づいて、画像メモリ２に記憶された各画素信号Ｓｎを順
番に読み出す。そして、アドレス生成回路３のカウント
値Ｋを画素クロックＤ_CLK に同期して増加させるととも
に垂直同期信号Ｖ_SYNCごとにゼロクリアするサイクルを
繰り返す。

【００５７】一方、第１ｘ方向プロセッサ６のｘ方向カ
ウンタ６ｂのカウント値Ｋ１は、水平同期信号Ｈ_SYNCの
レベルが“Ｈｉｇｈ”（“１”）から“Ｌｏｗ”
（“０”）になることによりゼロクリアされ、画素クロ
ックＤ_CLK に同期して増加する。そして、第１ｘ方向プ
ロセッサ６内で、カウント値Ｋ１とレジスタ値Ｒ１（＝
Ｐ１）の絶対値とが比較される。

【００５８】Ｋ１が５になってＲ１の絶対値と一致する
と、この時点で縮小指示信号ｘ１′のレベルを“Ｌｏ
ｗ”（“０”）から“Ｈｉｇｈ”（“１”）にする。縮
小指示信号ｘ１′のレベルが“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇ
ｈ”になるときに、アドレス生成回路３が、通常は＋１
であるカウント値Ｋの増分を＋２にする。この結果、Ｋ
１がＲ１の絶対値と一致した時点の次の画素クロックＤ
_CLK では、カウント値Ｋは、４の次に２増えて６となっ
ており、５に相当する画素信号（Ｓ５）が読み飛ばされ
て間引かれた状態となる。

【００５９】したがって、Ｋ１がＲ１の絶対値と一致し
た時点の次の画素クロックＤ_CLK では、画像メモリ２か
ら、カウント値Ｋ＝６が示す読み出しアドレスから読み
出した画素信号（Ｓ６）を出力させる。それとともに、
カウント値Ｋ１がさらに増加してレジスタ値Ｒ１の絶対
値（＝５）を越えるので、その時点でｘ方向カウンタ６
ｂをゼロクリアし、また、縮小指示信号ｘ１′のレベル
を“Ｈｉｇｈ”（“１”）から“Ｌｏｗ”（“０”）に
戻す。そして、上記の増加と比較とを繰り返す。

【００６０】上記読み飛ばしの時期について、より具体
的には、上記のように、パラメータＰ１として“−５”
が与えられた場合には、 Ｋ＝５、１２、１９、…、５＋７（ｕ−１）、… （ｕは自然数） の各カウント値Ｋが間引かれ、生成されないことにな
る。このとき、画像メモリ２から出力される画像信号
Ｓ′は、画像信号Ｓのうち、上記カウント値Ｋに該当す
る画素信号Ｓｎ（ｎ＝Ｋ）を読み飛ばして出力されたも
のとなる。

【００６１】一般には、Ｐ１＝ｐ（＜０）であれば、 Ｋ＝（−ｐ）＋（−ｐ＋２）（ｕ−１） のときにＫが保持される。

【００６２】その結果、上記の例において、入力される
画像信号Ｓが、ｘ方向に５１２画素を有している場合、
５１２を７（＝−Ｐ１＋２）で割った結果が ５１２＝７×７３＋１ であることから、縮小後に減少する画素数は７３個とな
る。よって、縮小後のｘ方向の画素数は ５１２−７３＝４３９（個） となる。すなわち、 ４３９／５１２≒６／７ より、画像信号Ｓが表す画像をｘ方向に略６／７倍に縮
小した画像を表す画像信号Ｓ′が得られる。

【００６３】上記のように、本実施の形態では、一旦、
画像メモリ２に記憶させた画像信号Ｓに対して、読み出
しアドレスを示すカウント値Ｋを、上記パラメータが示
すサイクルに沿って保持または間引くように制御するこ
とにより、画像信号Ｓの拡大縮小処理を行うようにして
いる。

【００６４】次に、端数比を含む任意の拡大縮小倍率を
持ったｘ方向の拡大縮小処理動作について説明する。上
記の説明では、ｘ方向プロセッサ６のみが使用された例
を示したが、任意の拡大縮小倍率で拡大縮小を行う場合
は、各画素信号Ｓｎを重複して読み出したり読み飛ばし
たりする処理を第１ｘ方向プロセッサ６のみで等間隔の
画素ごとに行うだけでは不十分である。ｘ方向に対して
第１ｘ方向プロセッサ６のみしか使用しないとすると、
例えば、パラメータＰ１が“＋６”、“＋７”、“−
６”、“−７”の場合にはｘ方向の拡大後の画素数はそ
れぞれ５９７、５８５、４４８、４５６となり、これら
の数値の中間値を選ぶことができない。したがって、任
意サイズの拡大縮小ができない。

【００６５】そこで、上記画像拡大縮小装置１では、第
１ｘ方向プロセッサ６と略同じ機能を有する第２ｘ方向
プロセッサ７を第１ｘ方向プロセッサ６と並列に設け、
第２ｘ方向プロセッサ７においても、カウント値Ｋの保
持や間引き処理を行わせるようにしている。

【００６６】例えば、５１２画素から６００画素へと略
１．１７倍だけ拡大したい場合には、図５に示すよう
に、パラメータＰ１、Ｐ２として、それぞれ“＋６”、
“＋１７０”を設定する。すると、第１・第２ｘ方向プ
ロセッサ６、７の各レジスタ６ａ、７ａには、レジスタ
値Ｒ１、Ｒ２として、それぞれ“＋６”、“＋１７０”
が格納される。

【００６７】ここで、拡大処理の場合および縮小処理の
場合に共通な事項として、第１ｘ方向プロセッサ６の拡
大指示信号ｘ１や縮小出力信号ｘ１′が“Ｈｉｇｈ”に
変わった場合には、第２ｘ方向プロセッサ７のｘ方向カ
ウンタ７ｂは次の画素クロックＤ_CLK で増加しないよう
に設定されている。例えば上記の拡大処理の場合、図５
に示すように、Ｋ１が６、Ｋ２が６のときに拡大指示信
号ｘ１が“Ｈｉｇｈ”である。次のＤ_CLK で、Ｋ１は０
に変わるが、Ｋ２は６のままである。

【００６８】同様に、第２ｘ方向プロセッサ７の拡大指
示信号ｘ２や縮小指示信号ｘ２′が“Ｈｉｇｈ”に変わ
った場合には、第１ｘ方向プロセッサ６のｘ方向カウン
タ６ｂは次の画素クロックＤ_CLK で増加しないように設
定されている。例えば上記の拡大処理の場合、図５に示
すように、Ｋ１が４、Ｋ２が１７０のときに拡大指示信
号ｘ２が“Ｈｉｇｈ”である。次のＤ_CLK で、Ｋ２は０
に変わるが、Ｋ１は４のままである。

【００６９】なお、２つの拡大指示信号ｘ１とｘ２との
両方とも、あるいはまた、縮小指示信号ｘ１′とｘ２′
との両方ともが“Ｈｉｇｈ”に変わったときには、以下
のように、画素の拡大や縮小を連続して行うようになっ
ている。すなわち、上記の拡大処理の例でいえば、Ｋ１
とＫ２とは Ｋ１＝ …， ５， ６， ０， ０，１，２，
３，… Ｋ２＝ …，１６９，１７０，１７０，０，１，２，
３，… となる。この場合、まずＫ１が６になったときに拡大指
示信号ｘ１や縮小指示信号ｘ１′が“Ｈｉｇｈ”とな
り、第１ｘ方向プロセッサ６による拡大または縮小処理
がなされる。そして、次の画素クロックＤ_CLK ではＫ２
が不変ゆえに拡大指示信号ｘ２や縮小指示信号ｘ２′が
“Ｈｉｇｈ”のままであり、第２ｘ方向プロセッサ７に
よる拡大または縮小処理がなされる。このときＫ１はゼ
ロクリアされている。その次の画素クロックＤ_CLK で
は、Ｋ１は不変ゆえにゼロのままであり、Ｋ２がゼロク
リアされるので、Ｋ１・Ｋ２ともゼロの状態となる。こ
のようにして、画素の拡大や縮小を連続して行うように
なっている。

【００７０】このようにして上記拡大処理を行うと、第
１ｘ方向プロセッサ６によって増加する画素数が、 ５１２＝６×８５＋２ の計算により８５個となる。また、第２ｘ方向プロセッ
サ７によって増加する画素数が、 ５１２＝１７０×３＋２ の計算により３個となる。したがって、拡大後の画素数
は、 ５１２＋８５＋３＝６００（個） となり、ｘ方向に６００画素を有する略１．１７倍に拡
大された画像を表す画像信号Ｓ′を得ることができる。
つまり、第１ｘ方向プロセッサ６だけでは、拡大後は５
９７画素となり、所望の６００画素ちょうどにすること
ができないが、ここではそれとともに第２ｘ方向プロセ
ッサ７を用いてさらに３個増やしているので、所望の６
００画素にまで拡大することができるようになってい
る。

【００７１】また、５１２画素から４００画素へと略１
／１．２８倍だけ縮小したい場合には、図示しないが、
パラメータＰ１、Ｐ２として、それぞれ“−３”、“−
４９”を設定する。すると、−Ｐ１＋２がそれぞれ３＋
２，４９＋２であるから、第１ｘ方向プロセッサ６によ
って減少する画素数が、 ５１２＝（３＋２）×１０２＋２ の計算により１０２個、第２ｘ方向プロセッサ７によっ
て減少する画素数が、 ５１２＝（４９＋２）×１０＋１２ の計算により１０個となる。したがって、縮小後の画素
数は、 ５１２−１０２−１０＝４００（個） となり、ｘ方向に４００画素を有する略１／１．２８倍
に縮小された画像を表す画像信号Ｓ′を得ることができ
る。

【００７２】上記のように、２つのｘ方向プロセッサす
なわち第１ｘ方向プロセッサ６および第２ｘ方向プロセ
ッサ７を設けることにより、ほぼ所望のサイズの出力画
像を得ることができる。

【００７３】なお、ｘ方向プロセッサの数を増やすこと
により、さらに細かい拡大縮小サイズ設定が可能とな
る。

【００７４】また、ｙ方向の拡大縮小も、基本的にはｘ
方向の場合と同様に考えてよく、第１・第２ｙ方向プロ
セッサ８、９に対して、パラメータＰ３、Ｐ４がホスト
プロセッサ５から与えられることにより、ｙ方向の拡大
縮小動作が行われる。ただし、前記ｘ方向の場合には、
画素クロックＤ_CLK に同期して各ｘ方向カウンタのカウ
ント値を増加させていたが、ｙ方向の場合には、水平同
期信号Ｈ_SYNCが“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”になるとき
に各ｙ方向カウンタを増加させるとともに、水平同期信
号Ｈ_SYNCの代わりに垂直同期信号Ｖ_SYNC信号でゼロクリ
アさせる。

【００７５】そして、拡大処理の場合には、図６に示す
ように、パラメータＰ３の値が例えば“＋３”であれ
ば、レジスタ８ａのレジスタ値Ｒ３として“＋３”が格
納される。第１ｙ方向プロセッサ８の拡大指示信号ｙ１
のレベルが“Ｌｏｗ”から“Ｈｉｇｈ”になると、アド
レス生成回路３は、画像メモリ２の現在の読み出しアド
レスから１ラインの画素数分だけ読み出しアドレスを戻
す（減算する）。これにより、直前に出力した１ライン
分の画素を繰り返して出力させる。

【００７６】縮小処理の場合には、画像メモリ２の現在
の読み出しアドレスから１ラインの画素数分だけ読み出
しアドレスを進める（加算する）。これにより、１ライ
ン分の画素を間引いて出力させる。

【００７７】また、図示しないが、第１ｙ方向プロセッ
サ８および第２ｙ方向プロセッサ９を用いて、ｘ方向の
場合と同様の計算により、任意の拡大縮小倍率で拡大縮
小を行うことができる。

【００７８】このようにして、ｙ方向の拡大縮小も実現
することができる。

【００７９】例えば、ＮＴＳＣ等に代表されるビデオ信
号が入力された場合には、大容量のレジスタ等を用いる
ことなく、水平方向の画素数を３／４倍にするか垂直方
向の画素数を４／３倍にすることにより、歪みのない画
像を得ることができる。

【００８０】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図７ないし図１０に基づいて説明すれば、以下
の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態
１の図面に示した構成と同一の機能を有する構成には、
同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００８１】図７に示すように、本実施の形態における
画像拡大縮小装置３０は、実施の形態１の画像拡大縮小
装置１とほぼ同様の構成を有している。しかしながら、
本実施の形態における画像拡大縮小装置３０は、実施の
形態１の画像拡大縮小装置１と異なり、画像メモリ２の
出力側に緩衝メモリ１０が設けられている。

【００８２】本実施の形態では、ユーザからの指令に基
づき、図示しない補間指示信号が、ホストプロセッサ５
を介して、画像メモリ２、アドレス生成回路３、タイミ
ング生成プロセッサ４、および緩衝メモリ１０に入力さ
れるようになっている。補間指示信号とは、拡大処理を
行う場合に、補間を行うか行わないかを示す信号であ
る。縮小処理とは無関係である。

【００８３】補間を行わない指示をした場合には、実施
の形態１同様の結果となる。すなわち、実施の形態１で
説明したように、ｘ方向・ｙ方向プロセッサやアドレス
生成回路３により、画像メモリ２からの出力時に重複読
み出しまたは飛び越し読み出しを行って拡大または縮小
する。緩衝メモリ１０はこの場合には入力された画像信
号をそのまま出力する。

【００８４】一方、補間を行う指示をした場合には、実
施の形態１と異なり、画像メモリ２からは、重複読み出
しや飛び越し読み出しを行わずにそのまま画素クロック
Ｄ_CLK のタイミングで画像信号が読み出され、それがそ
のまま緩衝メモリ１０に入力される。そして、後述のよ
うに、ｘ方向・ｙ方向プロセッサやアドレス生成回路３
により、緩衝メモリ１０からの出力時に、補間を行いな
がら拡大処理を行うようになっている。

【００８５】なお、補間指示信号を入力する代わりに、
本実施の形態においては拡大処理時には必ず補間を行う
ように設定しておいてもよい。

【００８６】次に、緩衝メモリ１０の内部の構成を説明
する。図８に示すように、上記緩衝メモリ１０には、少
なくとも原画像の１水平画素数分の容量を持つラインメ
モリ１１と、それぞれ１画素分遅延させるフリップフロ
ップ１２、１３と、係数選択プロセッサ１４と、演算ロ
ジック（濃度値設定部）１５とが設けられている。

【００８７】上記演算ロジック１５は、マルチプレクサ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、加算器２０ａ〜２０ｃと乗算器２１
ａ〜２１ｄとで構成されている。

【００８８】拡大縮小の基本的な仕組みは実施の形態１
と同様であるので、ここでの説明は省略する。次に、補
間を伴う拡大処理について説明する。上記実施の形態１
では、拡大後の画像信号Ｓ′は、既存の画素信号Ｓｎの
値を繰り返し読み出すことによって得ている。これに対
して本実施の形態では、拡大処理のために挿入される画
素（挿入画素）が有する濃度値（階調）を、その挿入画
素の周辺に存在する画素（周辺画素）となる画素が有す
る濃度値に基づいて後述のように算出し、拡大処理後の
画像信号Ｓ″を得ている。なお、後述の濃度値の計算に
おいては、各画素信号Ｓｎ、Ｓｍ′、Ｓｍ″が有する濃
度値を、それぞれ、同じくＳｎ、Ｓｍ′、Ｓｍ″を用い
て表すこととする。

【００８９】まず、画像メモリ２に読み込まれた画像信
号Ｓが、そのまま緩衝メモリ１０に画像信号Ｓ′として
入力される。本実施の形態のように、補間を行う場合
は、前述の通り画像メモリ２からの出力の時点では拡大
処理はまだ行われておらず、画像メモリ２が出力する画
像信号Ｓ′は画像メモリ２に入力される画像信号Ｓと同
じものである。

【００９０】緩衝メモリ１０に、画像メモリ２からの画
像信号Ｓ′と、上記第１・第２ｘ方向プロセッサ６、
７、第１・第２ｙ方向プロセッサ８、９からの拡大指示
信号ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２と、ホストプロセッサ５か
らの後述するフィルタ係数信号Ｑが入力される。

【００９１】緩衝メモリ１０内の乗算器２１ａには、画
像信号Ｓ′がラインメモリ１１とフリップフロップ１２
とを介して与えられる。乗算器２１ｂには、画像信号
Ｓ′がラインメモリ１１を介して与えられる。乗算器２
１ｃには、画像信号Ｓ′がフリップフロップ１３を介し
て与えられる。乗算器２１ｄには、画像信号Ｓ′がその
まま与えられる。このようにして乗算器２１ａ、乗算器
２１ｂ、乗算器２１ｃ、乗算器２１ｄに与えられる画素
信号を、それぞれＳα、Ｓβ、Ｓγ、Ｓδとする。ま
た、後述の計算においては、各画素信号Ｓα、Ｓβ、Ｓ
γ、Ｓδが有する濃度値を、それぞれ、同じくＳα、Ｓ
β、Ｓγ、Ｓδを用いて表すこととする。

【００９２】画素信号Ｓγの内容は、フリップフロップ
１３の作用により、画素信号Ｓδから１画素分のアドレ
スだけ前の画素信号である。また、画素信号Ｓα、Ｓβ
の内容は、それぞれ、ラインメモリ１１およびフリップ
フロップ１２の作用により、画素信号Ｓγ、Ｓδの１ラ
イン分のアドレスだけ前の画素信号である。各画素信号
Ｓα、Ｓβ、Ｓγ、Ｓδを、拡大処理前の画面上の位置
と対応付けて表した様子を図９に示す。各画素信号Ｓ
α、Ｓβ、Ｓγ、Ｓδはちょうど、同図に示す画面上の
各画素信号を表していることになる。

【００９３】一方、前述の補間指示信号に基づき、ホス
トプロセッサ５から係数選択プロセッサ１４に、フィル
タ係数信号Ｑが入力される。フィルタ係数信号Ｑは、表
１のように、拡大指示信号ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２の組
と、マルチプレクサＡ〜Ｄからそれぞれ出力される係数
信号ＫＡ、ＫＢ、ＫＣ、ＫＤとの組み合わせとからなっ
ている。

【００９４】

【表１】

【００９５】なお、表１において、図１０に示すよう
に、原画像における４つの画素信号ａ₀ 〜ｄ₀ に対し
て、各画素間のｘ方向およびｙ方向にそれぞれ１個もし
くは２個の画素が挿入される場合の各画素信号をｅ₁ 〜
ｅ₁₅とする。図１０（ａ）は、ｘ方向に１画素分挿入す
る場合である。図１０（ｂ）は、ｙ方向に１画素分挿入
する場合である。図１０（ｃ）は、ｘ方向およびｙ方向
にそれぞれ１画素分挿入する場合である。図１０
（ｄ）、はｘ方向に２画素分挿入する場合である。図１
０（ｅ）は、ｙ方向に２画素分挿入する場合である。図
１０（ｆ）は、ｘ方向に２画素分、ｙ方向に１画素分挿
入する場合である。図１０（ｇ）は、ｘ方向に１画素
分、ｙ方向に２画素分挿入する場合である。図１０
（ｈ）は、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ２画素分挿入
する場合である。

【００９６】２画素以上挿入する場合には、表１の係数
欄に上下２段以上にわたって記載されている係数の各行
の値を、後述の各挿入画素について用いるようになって
いる。

【００９７】なお、表１において、拡大指示信号ｘ１、
ｘ２、ｙ１、ｙ２が全て０のときは、そこでは拡大や縮
小を行わないということである。そのため、その時点の
画素信号Ｓｍ′（＝Ｓｎ）をそのまま画素信号Ｓｍ″と
して与える。このとき、係数ＫＤは１であり、ＫＡ、Ｋ
Ｂ、ＫＣはすべて０であり、画素信号Ｓｍ″は乗算器２
１ｄを通過した画素信号Ｓｍ′、すなわち画素信号Ｓδ
のみから形成されている。

【００９８】また、表１に示すように、係数ＫＡ、Ｋ
Ｂ、ＫＣ、ＫＤはすべて０以上１以下であり、４つすべ
てを合計すると１になるように設定されている。これら
の係数は、後述の補間計算において、各周辺画素の重み
の大きさを表すものである。例えば、挿入画素の画素信
号ｅ₁₂では、ＫＡが最も大きい。すなわち画素信号Ｓα
の重みが最も大きい。一方、挿入画素の画素信号ｅ₁₃で
は、ＫＢが最も大きい。すなわち画素信号Ｓβの重みが
最も大きい。

【００９９】図８に示すように、上記のようにしてフィ
ルタ係数信号Ｑが入力されるとともに、ホストプロセッ
サ５とｘ方向およびｙ方向プロセッサとから係数選択プ
ロセッサ１４に、拡大指示信号ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２
が画素クロックＤ_CLK に同期して絶えず入力される。

【０１００】すると、係数選択プロセッサ１４は、入力
される拡大指示信号ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２のレベルを
検知し、フィルタ係数信号Ｑを用いて、表１に記載され
た係数欄の何行目がその拡大指示信号ｘ１、ｘ２、ｙ
１、ｙ２のレベルの組に該当するかを判定する。なお、
前述したとおり、例えば（ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２）＝
（１，１，０，０）の場合のように、複数の行が該当す
ることもある。

【０１０１】表１内の行を判定した後、係数選択プロセ
ッサ１４は、表１に沿って係数ＫＡ〜ＫＤを選択する。
そして、その選択された係数を選択信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４としてそれぞれマルチプレクサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
に出力する。なお、上述のように、１つのマルチプレク
サについて２つ以上の係数が存在する場合もある。

【０１０２】マルチプレクサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、上記乗
算器２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの他方の入力端子
に、係数選択プロセッサ１４から選択信号Ｔ１〜Ｔ４と
して与えられた係数を、それぞれ係数ＫＡ、ＫＢ、Ｋ
Ｃ、ＫＤとして出力する。もし、上述のように係数が２
つ以上あれば、画素クロックＤ_CLK に同期してそれらを
順次出力する。

【０１０３】各乗算器２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ
は、それぞれ乗算を行い、それぞれ、ＫＡ・Ｓα、ＫＢ
・Ｓβ、ＫＣ・Ｓγ、ＫＤ・Ｓδの濃度値を持つ画素信
号を出力する。

【０１０４】これらの値が加算器２０ａ〜２０ｃによっ
て加算される。

【０１０５】よって、最終的に得られる各画素信号Ｓ
ｍ″の濃度値は、 Ｓｍ″＝ ＫＡ・Ｓα＋ＫＢ・Ｓβ＋ＫＣ・Ｓγ＋ＫＤ・Ｓδ …（１） となる。

【０１０６】例えば、第１ｘ方向拡大縮小パラメータＰ
１が＋５であり、他のパラメータがすべて０であるよう
な場合を考えると、実施の形態１で説明したように、第
１ｘ方向プロセッサ６のカウント値Ｋ１が Ｋ１＝０，１，２，３，４，５，０，１，２，３，… と推移し、このときアドレス生成回路３のカウント値Ｋ
が Ｋ ＝０，１，２，３，４，５，５，６，７，８，… となる（図３参照）。

【０１０７】この場合、Ｋ＝０〜４では、拡大指示信号
ｘ１のレベルが“Ｌｏｗ”（“０”）である。このた
め、画素信号Ｓｍ″としては、カウンタ値Ｋが示す読み
出しアドレスに基づいて画素信号Ｓ０″〜Ｓ４″がその
まま出力される。

【０１０８】また、Ｋ＝４のときから１クロック期間が
経過してＫ＝５になった時点では、拡大指示信号ｘ１の
レベルが“Ｈｉｇｈ”（“１”）である。このため、画
素信号Ｓｍ″としては、表１の２行目により、現在の読
み出しアドレス（Ｋ＝５）に基づく画素信号Ｓ５″（＝
Ｓδ）と１画素分前の画素信号Ｓ４″（＝Ｓγ）とを用
いて、上記の補間を伴う拡大処理で得られたものが出力
される。すなわち、 Ｓｍ″＝ｅ₁ ＝０・Ｓα＋０・Ｓβ＋（１／２）Ｓγ＋
（１／２）Ｓδ である。

【０１０９】そして、そこから１クロック期間が経過し
た時点では、まだＫ＝５が保持されている。拡大指示信
号ｘ１のレベルが“Ｌｏｗ”（“０”）である。このた
め、画素信号Ｓｍ″としては、カウンタ値Ｋが示す読み
出しアドレス（Ｋ＝５）に基づいて画素信号Ｓ５″がそ
のまま出力される。

【０１１０】このようにして、緩衝メモリ１０は、画像
信号Ｓ′を、計算により補間しながら拡大処理して得た
画像信号Ｓ″に置き換えて出力する。

【０１１１】ここで、前述のように、係数ＫＡ、ＫＢ、
ＫＣ、ＫＤはすべて０以上１以下であり、４つを合計す
ると１になるように設定されている。このため、上記の
補間により挿入される挿入画素の濃度値Ｓｍ″は、その
周辺画素となる４つの画素の濃度値Ｓα、Ｓβ、Ｓγ、
Ｓδのうちの最小値以上、最大値以下となる。特に、濃
度値Ｓα、Ｓβ、Ｓγのうち、ＫＡないしＫＣのうちで
該当する係数が０でない濃度値、言い換えれば補間計算
に実質的に用いられる濃度値として、濃度値Ｓδとは異
なる値が存在する場合には、挿入画素の濃度値Ｓｍ″
は、濃度値Ｓδを含めて補間計算に実質的に用いられる
それらの濃度値のうちの最小値を越え最大値未満の値と
なる。この結果、濃度値の小さい周辺画素から濃度値の
大きい周辺画素にかけて、挿入画素を介して、濃度値す
なわち階調がなだらかに変化しているような拡大画像が
得られることになる。

【０１１２】上記のように、本実施の形態における画像
拡大縮小装置３０においては、拡大時に原画像の画素間
に挿入される画素の有する濃度値として、原画像の画素
の濃度値をそのまま用いるのではなく、周辺にある原画
像の画素が有する濃度に重みを付けたうえで加算する補
間処理を行う。これにより、拡大後の画像の画素間の階
調の変化を滑らかにし、拡大画像の画質を向上させるこ
とができる。

【０１１３】一方、実施の形態１に係る構成では、緩衝
メモリ１０を設けていないため、その分装置の製造コス
トの増大を抑えることができる。これら２つの構成は、
ユーザが、製造コストと画質とのいずれを重視するかに
よって使い分ければよい。

【０１１４】また、上記表１に示したように、拡大時の
パターンは限定されている。すなわち、拡大指示信号の
組み合わせに基づいて、周辺画素となる原画素ごとの濃
度値の重み付けおよび計算式のパターンは一義的に定ま
っている。このため、この計算を行うことによる、処理
能力や記憶装置への負担度を抑えることができる。

【０１１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る画像拡大
縮小装置は、主走査方向および副走査方向を有する画面
に表示される画像信号を記憶する画像メモリからの画像
信号の読み出しアドレスが読み出しクロックに同期して
アドレス生成部によって所定数進むごとに、拡大処理要
求に応じて、主走査方向の拡大に対しては読み出しアド
レスの増加を一旦停止させ、副走査方向の拡大に対して
は読み出しアドレスを１水平帰線分戻し、画像信号に挿
入画素を挿入することにより画像を拡大する一方、縮小
処理要求に応じて、読み出しアドレスの増分を増加させ
て画像信号を読み飛ばすことにより画像を縮小させる画
像拡大縮小装置において、拡大縮小処理タイミングを示
す、上記読み出しクロックの整数倍である２つ以上の異
なるサイクルを決定する制御部と、上記サイクルに基づ
いて上記拡大縮小処理タイミングを設定するタイミング
生成部とを備えている構成である。

【０１１６】それゆえ、端数比をも含めた任意の拡大縮
小倍率での画像の拡大縮小が簡単な構成で行えるという
効果を奏する。

【０１１７】請求項２に係る画像拡大縮小装置は、請求
項１の構成に加えて、上記アドレス生成部が、上記挿入
画素として、主走査方向の拡大に対しては、読み出しア
ドレスの増加が停止しているときの上記読み出しアドレ
スが示す画像信号を挿入し、副走査方向の拡大に対して
は、読み出しアドレスが１水平帰線分戻ったときの上記
読み出しアドレスが示す画像信号を挿入する構成であ
る。

【０１１８】それゆえ、端数比をも含めた任意の拡大縮
小倍率での画像の拡大縮小が一層簡単な構成で行えると
いう効果を奏する。

【０１１９】請求項３に係る画像拡大縮小装置は、請求
項１の構成に加えて、上記制御部が、拡大処理時に挿入
画素の濃度値の補間を行うか否かを示す補間指示を発行
するとともに、上記拡大処理要求および上記補間指示に
応じて、挿入後に画面上で挿入画素の周辺に位置する複
数の周辺画素が有する濃度値を記憶するラインメモリ
と、上記拡大処理要求に応じて上記挿入画素を挿入する
際に、上記補間指示に応じて、上記周辺画素が有する濃
度値同士を重みを付加しながら足し合わせることによ
り、挿入画素の濃度値として、上記周辺画素が有する濃
度値のうちの最小濃度値を越え最大濃度値未満の値を設
定する濃度値設定部とを備えている構成である。

【０１２０】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、拡大画像の画素間の階調変化を滑らかにすること
ができ、拡大画像の画質の低下を軽減することができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る画像拡大縮小装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の画像拡大縮小装置に入力される各種信号
および拡大縮小が成されないときに出力される画素信号
のアドレスを示すタイミングチャートである。

【図３】第１ｘ方向プロセッサのレジスタに“＋５”を
設定したときの第１ｘ方向プロセッサの動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図４】第１ｘ方向プロセッサのレジスタに“−５”を
設定したときの第１ｘ方向プロセッサの動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図５】第１ｘ方向プロセッサのレジスタに“＋５”
を、第２ｘ方向プロセッサのレジスタに“＋１７０”を
それぞれ設定したときのｘ方向における各ｘ方向プロセ
ッサの動作を示すタイミングチャートである。

【図６】第１ｙ方向プロセッサのレジスタに“＋３”を
設定したときの第１ｙ方向プロセッサの動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図７】本発明の他の実施の形態に係る画像拡大縮小装
置の構成を示すブロック図である。

【図８】図７に示す緩衝メモリの内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】図８に示す各乗算器に与えられる画素信号の位
置関係を示す説明図である。

【図１０】原画像の画素信号に対して、画素間に１画素
もしくは２画素が挿入される場合の、各画素信号の種類
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 画像拡大縮小装置 ２ 画像メモリ ３ アドレス生成回路（アドレス生成部） ４ タイミング生成プロセッサ（タイミング生成部） ５ ホストプロセッサ（制御部） ６ 第１ｘ方向プロセッサ ７ 第２ｘ方向プロセッサ ８ 第１ｙ方向プロセッサ ９ 第２ｙ方向プロセッサ １０ 緩衝メモリ １１ ラインメモリ １２ フリップフロップ １３ フリップフロップ １４ 係数選択プロセッサ １５ 演算ロジック（濃度値設定部） ２０ａ〜２０ｃ 加算器 ２１ａ〜２１ｄ 乗算器 ３０ 画像拡大縮小装置 Ａ マルチプレクサ Ｂ マルチプレクサ Ｃ マルチプレクサ Ｄ マルチプレクサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向および副走査方向を有する画面
   に表示される画像信号を記憶する画像メモリからの画像
   信号の読み出しアドレスが読み出しクロックに同期して
   アドレス生成部によって所定数進むごとに、拡大処理要
   求に応じて、主走査方向の拡大に対しては読み出しアド
   レスの増加を一旦停止させ、副走査方向の拡大に対して
   は読み出しアドレスを１水平帰線分戻し、画像信号に挿
   入画素を挿入することにより画像を拡大する一方、縮小
   処理要求に応じて、読み出しアドレスの増分を増加させ
   て画像信号を読み飛ばすことにより画像を縮小させる画
   像拡大縮小装置において、 拡大縮小処理タイミングを示す、上記読み出しクロック
   の整数倍である２つ以上の異なるサイクルを決定する制
   御部と、 上記サイクルに基づいて上記拡大縮小処理タイミングを
   設定するタイミング生成部とを備えていることを特徴と
   する画像拡大縮小装置。
2. 【請求項２】上記アドレス生成部が、上記挿入画素とし
   て、主走査方向の拡大に対しては、読み出しアドレスの
   増加が停止しているときの上記読み出しアドレスが示す
   画像信号を挿入し、副走査方向の拡大に対しては、読み
   出しアドレスが１水平帰線分戻ったときの上記読み出し
   アドレスが示す画像信号を挿入することを特徴とする請
   求項１に記載の画像拡大縮小装置。
3. 【請求項３】上記制御部が、拡大処理時に挿入画素の濃
   度値の補間を行うか否かを示す補間指示を発行するとと
   もに、 上記拡大処理要求および上記補間指示に応じて、挿入後
   に画面上で挿入画素の周辺に位置する複数の周辺画素が
   有する濃度値を記憶するラインメモリと、 上記拡大処理要求に応じて上記挿入画素を挿入する際
   に、上記補間指示に応じて、上記周辺画素が有する濃度
   値同士を重みを付加しながら足し合わせることにより、
   挿入画素の濃度値として、上記周辺画素が有する濃度値
   のうちの最小濃度値を越え最大濃度値未満の値を設定す
   る濃度値設定部とを備えていることを特徴とする請求項
   １に記載の画像拡大縮小装置。