專利名稱：分辨率變換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)的分辨率變換方法。
背景技術：
作為背景技術1，下面表示總共一次的分辨率變換方法的一個例子。
首先，說明系數(shù)表生成方法。
圖9是背景技術1中的系數(shù)表生成處理流程圖，在內插像素位置偏移生成步驟600，生成內插像素相對于為了生成表所需的參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)，系數(shù)計算步驟601，如圖10那樣用在上述內插像素位置偏移生成步驟計算出的內插像素位置偏移d(u)、 d(v)，當令u ∈{0，1}，v ∈{0，1}， (1)時，用K(u，v)＝{1-d(u)}{1-d(v)}(2)計算出相應的系數(shù)K(u，v)，在系數(shù)存儲步驟602，將在上述系數(shù)計算步驟601計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
下面，我們說明使用上述表的分辨率變換處理。
圖8是背景技術1中的分辨率變換方法的處理流程圖，在參照地址/內插像素位置偏移生成步驟500，計算出參照像素的地址和內插像素相對于參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)，在系數(shù)取得步驟502，將在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟500計算出的內插像素位置偏移作為索引從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。
在參照圖像取得步驟501，用在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟500計算出的參照地址和參照用像素數(shù)據(jù)，取得要參照的像素數(shù)據(jù)。
在內插像素生成步驟503，用在上述系數(shù)取得步驟502取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述參照圖像取得步驟501取得的參照像素數(shù)據(jù)，計算出各參照像素與對應的各系數(shù)的乘積和作為其結果的總和作為內插像素數(shù)據(jù)，在內插像素存儲步驟504將在上述內插像素生成步驟503生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
在以上那樣的背景技術1中，存在著形成模糊不清的圖像，不能得到充分好的圖像質量的問題。
作為背景技術2，下面表示3次卷積的分辨率變換方法的一個例子。
系數(shù)表生成處理、分辨率變換處理大致與背景技術1相同，下面我們只舉出它們的差異。
與背景技術1不同，在系數(shù)表生成處理中的系數(shù)計算步驟601，如圖11那樣用在上述內插像素位置偏移生成步驟計算出的內插像素位置偏移d(u)、d(v)，計算出相應的系數(shù)K(u，v)。這里，當今u∈{0，1，2，3}，v∈{0，1，2，3}k=1-2|d|+|d|2+|d|3if0≤|d|<14-8|d|+5|d|2-|d|3if1≤|d|<20if2≤|d|----(3)]]>時，計算出系數(shù)K(u，v)＝k(d(u))k(d(v))(4)又，關于在分辨率變換處理中，內插像素的近鄰像素不是4個而是16個的情形也進行相同的處理。
在以上那樣的背景技術2中，盡管能夠保持高頻成分不使圖像模糊得到良好的圖像質量，但是存在當因為參照像素多，存儲器訪問次數(shù)和計算量多，所以當用硬件實現(xiàn)時電路規(guī)模大，當用軟件實現(xiàn)時處理負載大那樣的問題。
作為解決這種問題的方法，具有日本特開2000-69278揭示的分辨率變換方法，我們舉出它作為背景技術3。
下面，我們說明背景技術3的分辨率變換方法的一個實施例。
首先，說明系數(shù)表生成方法。
圖13是背景技術3中的系數(shù)表生成處理流程圖，在內插像素位置偏移生成步驟800，生成內插像素相對于為了生成表所需的參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)，在第1系數(shù)計算步驟801，如圖14的例子那樣與用在上述內插像素位置偏移生成步驟800生成的內插像素位置偏移d(u)相應，當令u∈{0，1}， (5)時，用K(u，v)＝1-d(u) (6)計算出相應的系數(shù)K(u)，在第1系數(shù)存儲步驟802，將在上述第1系數(shù)計算步驟801計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
在笫2系數(shù)計算步驟803，如圖15的例子那樣，與在上述內插像素位置偏移生成步驟800生成的內插像素位置偏移d(u)相應，當令u∈{0，1，2，3}，k=1-2|d|+|d|2+|d|3if0≤|d|<14-8|d|+5|d|2-|d|3if1≤|d|<20if2≤|d|----(7)]]>時，用
K(u)＝k(d(u))(8)計算出相應的系數(shù)K(u)，在第2系數(shù)存儲步驟804，將在上述第2系數(shù)計算步驟803計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
下面，我們說明用上述表的分辨率變換處理。
圖12是背景技術3中的分辨率變換方法的處理流程圖，在水平方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟702，計算出參照像素的地址和相對于參照像素在水平方向上的內插像素的位置偏移(水平方向內插像素位置偏移)，在垂直方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟703，計算出參照像素的地址和相對于參照像素在垂直方向上的內插像素的位置偏移(垂直方向內插像素位置偏移)。
在邊緣檢測步驟700，用參照用像素數(shù)據(jù)，從分辨率變換處理前的圖像計算出邊緣方向，在內插方式判定步驟701，如圖16A和16B所示，判定與在上述邊緣檢測步驟700檢測出的邊緣方向相應的內插方式。
當在上述內插方式判定步驟701，判定在圖像垂直方向中邊緣成分多時，進行下列的一系列處理。
在水平方向第1系數(shù)取得步驟705，將在上述水平方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟702計算出的水平方向內插像素位置偏移作為索引，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。在水平方向第1參照像素取得步驟704，用在上述水平方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟702計算出的水平方向參照地址和參照用像素數(shù)據(jù)，取得要參照的像素數(shù)據(jù)。在水平方向第1內插像素生成步驟706，用在上述水平方向第1系數(shù)取得步驟705取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述水平方向第1參照像素取得步驟704取得的參照像素數(shù)據(jù)，計算出各參照像素與對應的各系數(shù)的乘積和作為其結果的總和作為水平方向內插像素數(shù)據(jù)，在水平方向第1內插像素存儲步驟707將在上述水平方向第1內插像素生成步驟706生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
在垂直方向第2系數(shù)取得步驟709，將在上述垂直方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟703計算出的垂直方向內插像素位置偏移作為索引，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。在垂直方向第2參照像素取得步驟708，用在上述垂直方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟703計算出的垂直方向參照地址和在上述水平方向第1內插像素存儲步驟707存儲的像素數(shù)據(jù)，取得要參照的像素數(shù)據(jù)。在垂直方向第2內插像素生成步驟710，用在上述垂直方向第2系數(shù)取得步驟709取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述垂直方向第2參照像素取得步驟708取得的參照像素數(shù)據(jù)，計算出各參照像素與對應的各系數(shù)的乘積和作為其結果的總和作為內插像素數(shù)據(jù)，在內插像素存儲步驟718將在上述垂直方向第2內插像素生成步驟710生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
另一方面，當在上述內插方式判定步驟701，判定在圖像的水平方向邊緣成分多時，進行下列的一系列處理。
在水平方向第2系數(shù)取得步驟711，將在上述水平方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟702計算出的水平方向內插像素位置偏移作為索引，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。在水平方向第2參照像素取得步驟712，用在上述水平方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟702計算出的水平方向參照地址和參照用像素數(shù)據(jù)，取得要參照的像素數(shù)據(jù)。在水平方向第2內插像素生成步驟713，用在上述水平方向第2系數(shù)取得步驟711取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述水平方向第2參照像素取得步驟712取得的參照像素數(shù)據(jù)，計算出和與各參照像素對應的各系數(shù)的乘積和其結果的總和作為水平方向內插像素數(shù)據(jù)，在水平方向第2內插像素存儲步驟714將在上述水平方向第2內插像素生成步驟713生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
在垂直方向第1系數(shù)取得步驟715，將在上述垂直方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟703計算出的垂直方向內插像素位置偏移作為索引，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。在垂直方向第1參照像素取得步驟716，用在上述垂直方向參照地址/內插像素位置偏移計算步驟703計算出的垂直方向參照地址和在上述水平方向第2內插像素存儲步驟714存儲的像素數(shù)據(jù)，取得要參照的像素數(shù)據(jù)。在垂直方向第1內插像素生成步驟717，用在上述垂直方向第1系數(shù)取得步驟715取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述垂直方向第1參照像素取得步驟716取得的參照像素數(shù)據(jù)，計算出和與各參照像素對應的各系數(shù)的乘積和其結果的總和作為內插像素數(shù)據(jù)，在內插像素存儲步驟718將在上述垂直方向第1內插像素生成步驟717生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
這樣，在背景技術3中，水平方向第1內插像素生成步驟706和垂直方向第1內插像素生成步驟717進行總共一次內插，水平方向第2內插像素生成步驟713和垂直方向第2內插像素生成步驟710進行3次卷積內插。
通過當判定在圖像的垂直方向邊緣成分多時，水平方向實施第1內插像素生成步驟706，垂直方向實施第2內插像素生成步驟710，當判定在圖像的水平方向邊緣成分多時，水平方向實施第2內插像素生成步驟713，垂直方向實施第1內插像素生成步驟717，能夠一面抑制硬件電路規(guī)模，一面得到不削弱邊緣部分并且抑制了偽輪廓的圖像質量。

發(fā)明內容
希望能夠得到良好的圖像質量的分辨率變換。本專利申請的發(fā)明將實現(xiàn)良好的分辨率變換技術作為課題。
這里我們說明能夠解決該課題的發(fā)明的構成。此外，為了幫助理解本發(fā)明，在本項目中也部分地談及具體的構成例。
與本專利申請有關的分辨率變換方法的一個發(fā)明具有如下所示的構成。即，一種分辨率變換方法，該分辨率變換方法變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算出內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的步驟；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)計算出上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，
按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
為了計算內插像素的像素數(shù)據(jù)，與在上述區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息既能夠用與各內插像素對應預先求得的信息，也能夠每次計算出各內插像素的像素數(shù)據(jù)求得。決定一個或多個輸入的圖像數(shù)據(jù)的分辨率，如果也決定一個或多個要輸出的圖像數(shù)據(jù)的分辨率，則因為能夠預先決定一個或多個分辨率的變更條件，所以當制造實施該分辨率變換的裝置時等，能夠在該裝置出廠前決定該信息。這時，不需要在該裝置出廠后進行用于求上述信息的處理。此外，與在上述區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息可以取種種形態(tài)。能夠適當?shù)夭捎靡圆恍枰獓烂鼙硎驹谏鲜鰠^(qū)域內的上述內插像素的位置，例如，根據(jù)分別與在上述區(qū)域內的多個子區(qū)域對應的參數(shù)，知道內插像素位于該區(qū)域內的哪個子區(qū)域的方式進行的構成。
另外最好是，上述信息是如下的信息，其中，與作為相對于上述內插像素位于上述區(qū)域的外側并且位于上述內插像素鄰近的多個像素的多個鄰近像素中的預定像素對應的像素數(shù)據(jù)作為上述參照像素數(shù)據(jù)被選擇出來；并且與在上述多個鄰近像素中、離開上述區(qū)域的重心位置的距離為與上述預定像素相同的距離并且離開上述內插像素的距離比上述預定像素和上述內插像素之間的距離大的其它預定像素對應的像素數(shù)據(jù)不作為上述參照像素數(shù)據(jù)被選擇出來。
此外，在本專利申請中，所謂像素的位置，不需要根據(jù)實際顯示的圖像中的像素的位置而確定，能夠作為假想的位置進行判斷。此外所謂區(qū)域的重心是假定區(qū)域內質量均等分布時的重心位置。
又，能夠適當?shù)夭捎蒙鲜鲞x出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含與上述多個鄰接像素對應的像素數(shù)據(jù)的構成。
能夠適當?shù)夭捎孟袼氐奈恢梦挥谠趫D像數(shù)據(jù)假定的假想的平面中，沿圖像的垂直方向伸展的多條直線和沿圖像的水平方向伸展的多條直線的交點的構成，這時，作為多個鄰接像素能夠采用位于矩形的4個頂點位置的4個像素。能夠適當?shù)夭捎脤⑴c上述信息相應可變的4個像素和這4個鄰接像素合在一起的8個像素的像素數(shù)據(jù)用作選出的參照像素數(shù)據(jù)的構成。又，通過令選出的參照像素數(shù)據(jù)的數(shù)目為8個，能夠有效地活用64位·128位處理器的SIMD(Single InstructionMultiple Data(單指令多數(shù)據(jù)))計算的乘積和計算。
又，與本專利申請有關的其它分辨率變換方法的發(fā)明具有如下那樣的構成。即，一種分辨率變換方法，該分辨率變換方法變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算出內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的步驟；和用選出的多個上述參照圖像數(shù)據(jù)計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟；上述選出的多個參照圖像數(shù)據(jù)是與在上述內插像素的鄰近并且構成預定配置模式的多個像素對應的像素數(shù)據(jù)；該預定配置模式是與在將要由上述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像的上述內插像素的鄰近的邊緣的方向對應并且從多個配置模式選出的模式，該多個配置模式包含與相對于將要顯示的圖像的水平方向傾斜的邊緣的方向對應的配置模式。
在該構成中，能夠適當?shù)夭捎蒙鲜雠渲媚Ｊ蕉及c上述內插像素最接近的4個像素的構成。
此外，在以上所述的各發(fā)明中，能夠適當?shù)夭捎蒙鲜鰞炔逑袼氐南袼財?shù)據(jù)的計算至少包含根據(jù)用上述選出多個參照像素數(shù)據(jù)的非線性函數(shù)進行的內插計算的構成。
又，上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算是用與與上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)對應的各像素和上述內插像素之間的距離相應的參數(shù)實施的，這是合適的。此外，也能夠用該參數(shù)作為上述信息。例如，如果內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算包含在參照像素的像素上乘以參數(shù)的計算，則設定有意的值作為與要選擇的參照像素數(shù)據(jù)對應的參數(shù)，如果設定0作為與不要選擇的參照像素數(shù)據(jù)對應的參數(shù)，則能夠使使該不要選擇的參照像素數(shù)據(jù)在該乘積計算中的貢獻為0，結果可以只用要選擇的參照像素數(shù)據(jù)進行計算。
又，本專利申請包含圖像數(shù)據(jù)處理裝置的發(fā)明，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置具有下列那樣的構成。即，一種圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的輸入單元；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，在上述計算電路中，計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算電路；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
又，作為圖像數(shù)據(jù)處理裝置的其它構成可以舉出下列構成。即，一種圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的輸入單元；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，計算出上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算電路；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)是與位于上述內插像素的鄰近構成預定配置模式的多個像素對應的像素數(shù)據(jù)；該預定配置模式是與在將要由上述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像的上述內插像素的鄰近的邊緣的方向對應并且從多個配置模式選出的模式，該多個配置模式包含與相對于將要顯示的圖像的水平方向傾斜的邊緣的方向對應的配置模式。
此外，作為圖像數(shù)據(jù)處理裝置的計算電路，能夠用通用的CPU、以能夠實施上述處理的方式專用地構成的ASIC、和以能夠實施上述處理的方式經(jīng)過編程的FPGA等。
又，本專利申請包含分辨率變換程序的發(fā)明，該分辨率變換程序具有下列那樣的構成。即，作為變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率的分辨率變換程序，具有，以用從作為用于內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算出的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，在上述計算電路中實施計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟的方式進行構成，上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
又，作為變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率的分辨率變換程序，它是，以用從作為用于內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算出的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，在計算電路中實施計算出上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟的方式進行構成，上述選出的多個參照圖像數(shù)據(jù)是與在上述內插像素的鄰近并且構成預定配置模式的多個像素對應的像素數(shù)據(jù)，該預定配置模式是與在將要由上述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像的上述內插像素的鄰近的邊緣的方向對應并且從多個配置模式選出的模式，該多個配置模式包含與相對于將要顯示的圖像的水平方向傾斜的邊緣的方向對應的配置模式。
這些程序，作為用于實施上述通用CPU中的計算的程序，或者作為用于設定上述FPGA那樣的可編程的計算裝置的門電路構造的程序，能夠放置在硬盤、半導體存儲器那樣的內置型的存儲媒體、CD-ROM和軟盤、DVD盤、光磁盤、IC卡等的可搬運型的存儲媒體和通信電纜等的運送媒體上。
如果根據(jù)本專利申請的發(fā)明，則能夠實現(xiàn)適當?shù)姆直媛首儞Q。


圖1是本發(fā)明的第1實施方式中的分辨率變換處理流程圖。
圖2是本發(fā)明的第1實施方式中的表生成處理流程圖。
圖3A、3B、3C、3D和3E是本發(fā)明的第1實施方式中的工作說明圖1。
圖4是本發(fā)明的第1實施方式中的工作說明圖2。
圖5是本發(fā)明的第2實施方式中的分辨率變換處理流程圖。
圖6是本發(fā)明的第2實施方式中的表生成處理流程圖。
圖7A、7B、7C和7D是本發(fā)明的第2實施方式中的工作說明圖1。
圖8是第1背景技術中的分辨率變換處理流程圖。
圖9是第1背景技術中的表生成處理流程圖。
圖10是第1背景技術中的工作說明圖1。
圖11是第背景技術：
中的工作說明圖1。
圖12是第3背景技術中的分辨率變換處理流程圖。
圖13是第3背景技術中的表生成處理流程圖。
圖14是第3背景技術中的工作說明圖1。
圖15是第3背景技術中的工作說明圖2。
圖16A和16B是第3背景技術中的工作說明圖3。
圖17是作為分辨率變換裝置起作用的計算裝置的構成例的圖。
具體實施例方式
(第1實施方式)下面，我們說明與本發(fā)明的第1實施方式有關的分辨率變換方法。
圖1是本實施方式有關的分辨率變換方法的處理流程圖，圖2是在同一分辨率變換方法中的系數(shù)/參照像素位置偏移表生成處理的流程圖。
首先，參照圖2，說明系數(shù)/參照像素位置偏移表生成方法。圖2所示的流程是在實際的分辨率變換處理前作為準備階段進行的流程。
如圖2所示，在內插像素位置偏移生成步驟200，生成內插像素相對于為了生成表所需的參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)。所謂的內插像素的位置偏移表示在將最接近內插像素的4個像素的位置作為頂點的矩形區(qū)域內的內插像素的位置。
下面，在參照像素位置判定步驟201中，如圖3A、3B、3C、3D和3E所示，與在內插像素位置偏移生成步驟200生成的內插像素位置偏移相應，判定要參照的像素。在圖3A、3B、3C、3D和3E中，用圓圈表示各像素。當內插像素位于在由中央4個像素包圍的區(qū)域中的用影線畫出的各區(qū)域中時，用各個用影線畫出的圓圈表示要參照的像素。如圖3A、3B、3C、3D和3E所示，與由用影線顯示的內插像素的區(qū)域相應，要參照的像素的位置不同。這里，當用沿圖的上下方向伸展的軸和沿圖的左右方向伸展的軸構成的座標系(u，v)表示二維座標系時，在該實施方式的構成中，相對于將4個鄰接像素的位置(1，1)(2，1)(1，2)(2，2)作為頂點的矩形區(qū)域的重心位置，(1，0)(2，0)(0，1)(0，2)(1，3)(2，3)(3，1)(3，2)都處于等距離上。
在圖3B中，內插像素的位置與上述重心位置比較處于圖面左上方，滿足(1，0)的像素和內插像素的距離小于(1，3)的像素和內插像素的距離的關系。(1，0)的像素成為選出的參照像素，用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)。另一方面，(1，3)的像素不成為選出的參照像素，不用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)。在圖3E中，內插像素的位置與上述重心位置比較處于圖面右上方，滿足(1，0)的像素和內插像素的距離大于(1，3)的像素和內插像素的距離的關系。(1，3)的像素成為選出的參照像素，用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)。另一方面，(1，0)的像素不成為選出的參照像素，不用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)。在圖3C和3D中，表示了內插像素的位置與上述重心位置比較處于圖面上方的情形和處于圖面下側的情形。這里當對比(0，1)的像素和(3，1)的像素時，在圖3C的構成中前者更接近內插像素，前者成為選出的參照像素，而不選擇后者。
此外，當計算全部內插像素的像素數(shù)據(jù)時不需要滿足上述條件。例如在本實施方式中，將4個鄰接像素的位置(1，1)(2，1)(1，2)(2，2)作為頂點的矩形區(qū)域內分成5個子區(qū)域。在將4個鄰接像素的位置(1，1)(2，1)(1，2)(2，2)作為頂點的矩形區(qū)域內，設定圖面右側的子區(qū)域(圖3B)、圖面左側的子區(qū)域(圖3E)、圖面上側的子區(qū)域(圖3C)、圖面下側的子區(qū)域(圖3D)，進一步，也在將4個鄰接像素的位置(1，1)(2，1)(1，2)(2，2)作為頂點的矩形區(qū)域內的中心附近再設置一個子區(qū)域(圖3A)。也能夠以能夠判定圖A的子區(qū)域內的內插像素離哪個像素近的方式進行構成，但是因為當在該子區(qū)域內存在內插像素時，內插像素和處于(1，0)(2，0)(0，1)(0，2)(1，3)(2，3)(3，1)(3，2)的各位置上的像素的距離差小，所以形成不進行判別的構成。
下面，在系數(shù)計算步驟202，與圖4的例子那樣在上述參照像素位置判定步驟201計算出的參照像素位置相應，計算出相應的系數(shù)。在圖4中，從內插像素的位置要參照的像素成為用影線顯示的8個像素。這里，用根據(jù)非線性函數(shù)進行內插計算的3次卷積分辨率變換方法。當將左上點作為原點，用2個座標軸沿下方和右方延伸的二維座標系(u，v)三維地表示各像素的位置時，要參照的像素的位置由N＝{(0，1)，(1，1)，(1，2)，(1，3)，(2，0)，(2，1)，(2，2)，(3，2)}(9)表示。
這里當設置sum=Σ(u,v)∈N(d(u))k(d(v)),]]>k=1-2|d|+|d|2+|d|3if0≤|d|<14-8|d|+5|d|2-|d|3if1≤|d|<20if2≤|d|----(10)]]>
時，與要參照的像素的位置對應的系數(shù)成為K(u，v)＝((d(u))k(d(v))/sum (u，v)∈N(11)。
d(u)、d(v)分別表示在選出的參照像素和內插像素之間在u軸上的距離、在v軸上的距離。
接著，在系數(shù)存儲步驟203，將在上述系數(shù)計算步驟202計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
又，在參照像素位置偏移計算步驟204，與在上述參照像素位置判定步驟201計算出的參照像素位置相應，計算出參照像素相對于參照像素的地址(以下，稱為“參照地址”)的位置偏移(參照像素位置偏移)，在參照像素位置偏移存儲步驟205，將在上述參照像素位置偏移計算步驟204計算出的參照像素位置偏移存儲在表內的相應的地方。所謂的參照像素位置偏移是以能夠用計算電路平滑地進行下面所示的分辨率變換處理的方式，將參照像素的地址，置換成使內插像素位于中心附近的4×4像素的范圍內的相對地址，具體地說，表示選出的參照像素相對于圖4的(0，0)的像素的相對位置。
此外，當預先決定輸入圖像數(shù)據(jù)的分辨率和輸出圖像數(shù)據(jù)的分辨率的關系時，裝置出廠前(制造時等)也能夠在進行這里圖2說明的分辨率變換，預先將上述各系數(shù)和參照像素位置偏移存儲在該裝置中。在任意指定分辨率的構成中，與指定的分辨率相應地進行上述處理，維持上述系數(shù)表和參照像素位置偏移表的內容直到以后變更分辨率的條件為止。
下面，我們按照圖1說明用系數(shù)表和參照像素位置偏移表的分辨率變換處理。
首先，在參照地址/內插像素位置偏移計算步驟100計算出參照地址和內插像素相對于參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)。
其次，在系數(shù)取得步驟102，將在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟100計算出的內插像素位置偏移作為索引，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。
又，在參照像素位置偏移取得步驟101，將在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟100計算出的參照地址作為索引，從預先生成的參照像素位置偏移表取得參照像素相對于參照地址的位置偏移(參照像素位置偏移)。
其次，在參照像素取得步驟103，從用在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟100計算出的參照地址和在參照像素位置偏移取得步驟101計算出的參照像素位置偏移輸入的參照用像素數(shù)據(jù)，取得要選擇的參照像素數(shù)據(jù)。這里，參照用像素數(shù)據(jù)是分辨率變換處理前的像素數(shù)據(jù)。因此，能夠得到計算出內插像素的像素數(shù)據(jù)所需的像素數(shù)據(jù)(選出的參照像素數(shù)據(jù))。
其次，在內插像素生成步驟104，用在上述系數(shù)取得步驟102取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述參照像素取得步驟103選出的參照像素數(shù)據(jù)，計算出各參照像素與對應的各系數(shù)的乘積和作為其結果的總和作為內插像素數(shù)據(jù)。
其次，在內插像素存儲步驟105將在上述內插像素生成步驟104生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
對每個內插像素進行圖1所示的處理。
此外，在本實施方式中作為系數(shù)計算方法，表示了當生成表時統(tǒng)括地計算出的方法，但是也可以用不生成表與生成內插像素同時計算出的方法，或當生成表時計算出一部分系數(shù)(一維用的系數(shù)等)，與生成內插像素同時計算出余下的系數(shù)(從一維用系數(shù)計算出二維用系數(shù)等)的方法。
又，在本實施方式中作為用于內插計算的參照參數(shù)，準備好5個參數(shù)，但是不限于此。
此外，能夠用備有作為計算電路的CPU和作為存儲電路的RAM、ROM等的計算裝置實施在本實施方式和第2實施方式中的各步驟。該計算裝置作為分辨率變換裝置起作用。該計算裝置的構成如圖17所示。圖17的計算裝置，作為計算電路的CPU1701、作為存儲用于實施上述處理的程序的存儲器的ROM1702、作為輸入圖像數(shù)據(jù)的輸入單元的接口1703、作為存儲構成分辨率變換前的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)、上述系數(shù)和偏移的存儲器的RAM1704、構成輸出經(jīng)過分辨率變換的圖像數(shù)據(jù)(至少包含內插像素的像素數(shù)據(jù))的輸出單元的接口1705。此外，當能夠從外部供給用于實施本發(fā)明的分辨率變換的程序時，可以改寫ROM1702。此外也能夠將這些構成要件的至少一部分集成在一塊基片上。
如果根據(jù)本實施方式，則能夠通過改變與內插像素鄰接的4個鄰接參照像素和進一步離開的遠離的參照像數(shù)的組合，只用與內插像素的距離短的參照像素進行內插計算。因此，能夠一面抑制處理成本，一面得到良好的圖像質量。
(第2實施方式)下面，我們說明與本發(fā)明的第2實施方式有關的分辨率變換方法。
圖5是與本實施方式有關的分辨率變換方法的處理流程圖，圖6是同一分辨率變換方法的中的系數(shù)表生成處理的流程圖。
首先，我們參照圖6，說明系數(shù)表生成方法。
如圖6所示，在內插像素位置偏移生成步驟400，生成內插像素相對于生成表所需的參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)。
在第1系數(shù)計算步驟401，如圖4的例子那樣，與在內插像素位置偏移生成步驟400生成的內插像素位置偏移相應，計算出相應的系數(shù)，在第1系數(shù)存儲步驟402，將在第1系數(shù)計算步驟401計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
在第2系數(shù)計算步驟403，如圖4的例子那樣，與在內插像素位置偏移生成步驟400生成的內插像素位置偏移相應，計算出相應的系數(shù)，在第2系數(shù)存儲步驟404，將在上述第2系數(shù)計算步驟403計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
在第3系數(shù)計算步驟405，如圖4的例子那樣，與在內插像素位置偏移生成步驟400生成的內插像素位置偏移相應，計算出相應的系數(shù)，在第3系數(shù)存儲步驟406，將在上述第3系數(shù)計算步驟405計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
在第4系數(shù)計算步驟407，如圖4的例子那樣，與在內插像素位置偏移生成步驟400生成的內插像素位置偏移相應，計算出相應的系數(shù)，在第4系數(shù)存儲步驟408，將在上述第4系數(shù)計算步驟407計算出的系數(shù)存儲在表內的相應的地方。
這里，第1～第4系數(shù)計算步驟，例如，分別計算出與圖7A、7B、7C和7D所示的參照模式所示的參照像素位置對應的系數(shù)。
與第1實施方式相同，當指定輸入圖像數(shù)據(jù)的分辨率和/或輸出圖像數(shù)據(jù)的分辨率的變更時，進行直到這里的處理，以后不需要進行該處理直到變更分辨率的條件為止。又當固定一個或多個分辨率變換的條件時，可以將以上的系數(shù)預置在圖像數(shù)據(jù)處理裝置中。
下面，我們按照圖5說明用系數(shù)表的分辨率變換處理。
首先，在邊緣檢測步驟300，用參照用像素數(shù)據(jù)，從分辨率變換處理前的圖像計算出邊緣方向，在參照模式判定步驟301，如圖7A、7B、7C和7D所示，判定與在邊緣檢測步驟300檢測出的邊緣方向相應的參照模式。圖7A、7B、7C和7D分別表示邊緣方向和與它對應的參照模式。圖7A、7B、7C和7D分別表示圖像包含垂直方向、從右上到左下的斜方向、水平方向、從左上到右下的斜方向的邊緣成分的情形。與圖3A、3B、3C、3D和3E同樣，用影線顯示的圓圈表示要選擇的像素位置。
在參照地址/內插像素位置偏移計算步驟302，計算出參照像素的地址和內插像素相對于參照像素的位置偏移(內插像素位置偏移)。
其次，在系數(shù)取得步驟303，將在上述參照模式判定步驟301取得的參照模式相應，從預先生成的系數(shù)表取得系數(shù)。
又，在參照像素取得步驟304，從用在上述參照地址/內插像素位置偏移計算步驟302計算出的參照地址輸入的參照用像素數(shù)據(jù)，選擇要用于計算出內插像素的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)。該選擇是根據(jù)在上述參照模式判定步驟301取得的參照模式進行的。
其次，在內插像素生成步驟305，用在上述系數(shù)取得步驟303取得的系數(shù)數(shù)據(jù)和在上述參照像素取得步驟304選出的參照像素數(shù)據(jù)，計算出各參照像素與對應的各系數(shù)的乘積和其結果的總和作為內插像素數(shù)據(jù)。
其次，在內插像素存儲步驟306將在上述內插像素生成步驟305生成的內插像素數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。
又，在本實施方式中作為系數(shù)計算出方法，表示了當生成表時統(tǒng)括地計算出的方法，但是也可以用不生成表與生成內插像素同時計算出的方法。
又，在本實施方式中，表示了當生成表時對于全部參照模式求得系數(shù)的方法，但是通過對于形成左右或上下對稱的參照模式，不將系數(shù)生成表，當參照系數(shù)時參照對稱型模式用的系數(shù)，也可以省略表用存儲器。
如果根據(jù)本實施方式，則能夠通過改變與內插像素鄰接的4個鄰接參照像素和進一步離開的遠離的參照像素的組合，進行也與傾斜方向的邊緣對應的內插計算。因此，能夠一面抑制處理成本，一面得到不削弱邊緣部分并且抑制了偽輪廓的良好的圖像質量。
權利要求
1.一種分辨率變換方法，該分辨率變換方法變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的步驟；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
2.根據(jù)權利要求1所述的分辨率變換方法，其特征在于上述信息是如下的信息，其中，與作為相對于上述內插像素位于上述區(qū)域的外側并且位于上述內插像素鄰近的多個像素的多個鄰近像素中的預定像素對應的像素數(shù)據(jù)作為上述參照像素數(shù)據(jù)被選擇出來；并且與在上述多個鄰近像素中、離開上述區(qū)域的重心位置的距離為與上述預定像素相同的距離、并且離開上述內插像素的距離比上述預定像素和上述內插像素之間的距離大的其它預定像素對應的像素數(shù)據(jù)不作為上述參照像素數(shù)據(jù)被選擇出來。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的分辨率變換方法，其特征在于上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含與上述多個鄰接像素對應的像素數(shù)據(jù)。
4.一種分辨率變換方法，該分辨率變換方法變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的步驟；和用選出的多個上述參照圖像數(shù)據(jù)計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟；上述選出的多個參照圖像數(shù)據(jù)是與在上述內插像素的鄰近并且構成預定配置模式的多個像素對應的像素數(shù)據(jù)；該預定配置模式是與在將要由上述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像的上述內插像素的鄰近的邊緣的方向對應并且從多個配置模式選出的模式，該多個配置模式包含與相對于將要顯示的圖像的水平方向傾斜的邊緣的方向對應的配置模式。
5.根據(jù)權利要求4所述的分辨率變換方法，其特征在于上述配置模式都包含與上述內插像素最接近的4個像素。
6.根據(jù)權利要求1或4所述的分辨率變換方法，其特征在于上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算至少包含根據(jù)使用上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)的非線性函數(shù)進行的內插計算。
7.根據(jù)權利要求1或4所述的分辨率變換方法，其特征在于上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算是用和與上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)對應的各像素和上述內插像素之間的距離相應的參數(shù)實施的。
8.一種圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的輸入單元；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，在上述計算電路中，計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算電路；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
9.一種圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的輸入單元；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)，計算上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的計算電路；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)是與位于上述內插像素的鄰近構成預定配置模式的多個像素對應的像素數(shù)據(jù)；該預定配置模式是與在將要由上述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像的上述內插像素的鄰近的邊緣的方向對應并且從多個配置模式選出的模式，該多個配置模式包含與相對于將要顯示的圖像的水平方向傾斜的邊緣的方向對應的配置模式。
全文摘要
一種分辨率變換方法，該分辨率變換方法變換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，其特征在于它具有，輸入作為用于計算出內插像素的像素數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的參照像素數(shù)據(jù)的步驟；和用選出的多個上述參照像素數(shù)據(jù)計算出上述內插像素的像素數(shù)據(jù)的步驟；上述選出的多個參照像素數(shù)據(jù)包含，按照與相互連結作為與上述內插像素鄰接的多個像素的鄰接像素各自的位置而形成的區(qū)域內的上述內插像素的位置對應的信息選出的參照像素數(shù)據(jù)，其中該內插像素位于該區(qū)域內。
文檔編號G06T3/40GK1674627SQ200510059180
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權日2004年3月24日
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