JPS58189762A - 画像拡大縮小方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタル画像の拡大縮小方式に係り、特に、
任意倍率の＾画質な拡大縮小画像を高速に得るのに好適
な方式に関する。

第１図により、デジタル画像の拡大縮小の原理全説明す
る。図中、（ａ）は原画像の一例、（ｂ）は拡大縮小画
像の一例として、１京画像（ａ）を縦方向３７２倍、横
方向３７２倍に拡大した画像を示す。同図（Ｃ１に、拡
大画像（ｂ）を原画１＃（司上にマツピングしたもので
ある。拡大縮小処理とは、原画像（ａ）エリ拡大縮小画
ｔ（ｂ）ｋ求めることであるが、これは同図（Ｃ）にお
いて、（ｂ）の格子点ｑｌｌ　　＋　ｑ、、ｌ・・・・
・・・・・。

ｑ□、・・・・・・の値を、（ａ）の格子点ｐｔｔ　ｓ
　ｐｓｔ　ｔ・・・・・・・・・ｌ”１１＋・・・・・
・の＠會もとに補間することに帰着する。

前記補間の規則に、従来種々の方式が提案されている。

例えば、ＳＰＣ法、論理和法、９分割法。

投影法等が公知である。（昭和５４年度情報処理学会第
２０回全国大会予稿集ｐｐ、４６３−４６４等参照）。

補間規則自体は前記各方式で異なるが、補間計算への入
力情報は、各方式で共通である。

以下、この人力情報全第２図により詳細に説明する。ｑ
、１．は補間点、Ｐ　Ｘｍ　＠　Ｙｔａは補間点ｑ１９
．の近傍４点の中の左に点、Ｘｆｉに補間点ｑ１ｍ　Ｈ
Ｂの原画像格子内構アドレス、’／ａは同縦アドレス、
Ａ［原画像格子横長さ、Ｂは同縦長さ、ａは拡大縮小画
像格子横長さ、ｂは同縦長さである。この中で、Ａ、Ｂ
は装置向有の、またａ、ｂは、倍率同上の定数である。

補間点Ｑｍ、＋＋の値を財物するために必要な入力ｈ！
ｒ報に、Ｘ　ａ　＋　Ｙ　”、近傍４点Ｐ　Ｘｓ　、　
　Ｙｗ　ＨＰＸｍｕ　＋　Ｙａ　Ｉ　ＰＸｍ＊＋　＋Ｙ
　＋、＋１　、　Ｐ　Ｘｎ　ＨＹｍ＋ｔの各値である。

第２図における値、ｘ、、ｙ＋＋＋　、Ａ、ｆ３．Ｂ。

ｂは、離散量とする。拡大縮小の倍率を、有理数に制限
しても、実用に支障ないためである。この＠提条件より
以下簡単のため、前記ｘ、ｙ、、。

Ａ、Ｂ、ａ、ｂは整数化した値をとるものとする。

従来の拡大縮小装置では、前記の、補間に必要な入力情
報を、第３図に示す手順で求めていた。

（例えば、昭和５６年前期情報処理学会第２２回全４大
会予稿集１）Ｉ）、　　７３−７４参照）。

Ｕｓ　二ＸＩｌ　＠Ａ＋Ｘ１ｌ Ｖ、＝Ｙ−−Ｂ＋Ｙ。

と定義する。図中３０１では、 ＶＯ＝０ ３０２では ｙ＋ｍ＝Ｖ、　　　ｍｏｄＢ ３０３では Ｙ、＝Ｖ、／Ｂ ５０４では、 Ｕｏ二〇 ３０５では、 Ｘ　ｍ　　＝　ＴＪ　、　　ｍｏｄ　　Ａ３０６　で１
丁、 Ｘ、＝Ｕ、／Ａ ３０７　で屯ｙｌ工＠　４Ａ、Ｐ　　Ｘｔ＋　　ＨＹｍ
　　ｇ　　　ＰＸｍ＋ｌ　　　ＨＹａ　　ｔＰ　’Ｘａ
＋ｌ　　Ｉ　Ｙａｗｌ　　ｔ　　ｔＪ　ＸＩＩＩ　Ｙａ
ｗｌの１直を画１速メモリよりロードする。３０８では
前記３０２，３０５゜３０７の結果全入力情報として補
間計算を行なう。

３０９では、 Ｉへや＋　　＝　ＴＪ　ａ　＋　ａ ｒにｎ　＋１ ３１１でに ■□＋　　＝Ｖ−＋　ｂ ｍ＝ｍ＋　１ 金何なう。但し、前記手ｊ順中、ｍｏｄは、除算の剰余
、／に除算の商を得る演算である。

前記手順に従うと、１０″点よりなる拡大縮小画像を得
るのに約１秒を要することが確認きれている。これは、
走食纏密度８本／聴のファクンミ＋）等でＡ４版サイズ
に当る拡大縮小画像ヲ得るのに約４秒を要することに相
当する。前記手順では、実際には、３０５，３０６と３
０７，３０８は並夕１ｊに計算できる。このとき、前記
処理時間を支配するのは、処理３０６，３０７のパスで
ある。

本発明の目的は、前記処理３０６，３０７のパス全高速
化することにより、従来の各種方式による拡大縮小画像
を高速化することにある。

この発明に、前記Ｘ　ｍ　ｔ　ｙｏの列、およびＸ　ａ
＋Ｉ　　Ｘ　ｍ　＋　Ｙ　ｍ＋、Ｙ　ｍの列が、固定長
の糊期で基不列を繰返す同期列であることを利用するこ
とてより前記目的全達成したものである。具体的にす、
＠記各基本列を、ローテート・シフト・レジスタに初期
ロードし、これをタイミングパルスによりｉｋ１次ロー
テート・シフトし、情報を取り出すことにより、実現す
る。

筐ず前ｉ己周靭性について説明する。最初にＸｌについ
て峻明する。Ｘ、は、前述のようにｘｌｌ”Ｕ＋＋　　
ｒｎｏｄ　　Ａ ＩＪ、、　＝ＴＪ、　＋ａ で定義できる。このとさ、任童の１１に関して、Ｘ　１
１４Ａ　”　［Ｊ　＠＋Ａ　ｍｏｄ　　Ａ：＝（［］ａ
　＋Ａｓ　ａ　）ｍｏｄ　　Ａ＝Ｕ、　ｍｏｄ　　Ａ ；Ｘ１ が成立する。よって、Ｘｌ（グ、周期が高々への周期列
である。４本列け、ＸＯｒ　ｘｌ　＋・・・・・・＋ｘ
Ａ−１である。ｙゆも、全く同様にして、周期か尚々Ｂ
の周期夕１」で、基本列がｙｏ　＋　Ｙ＋　　＋・・・
・・ｅＹＲ−ｓであることが証明できる。次にＸ、や、
−Ｘ、について訪明する。Ｘ、は前述のように、 Ａ　＠Ｘａ　”　［１ａ　　Ｘ　＊ で定義できる。放に Ａ・（Ｘ、、１−Ｘ、）＝ａ−（Ｘ１１．、−Ｘ、）と
なる。このとき、 Ｘ□、−Ｘｎ＝ΔＸ。

とおくと、任意のｎに関して、 Ａ＠ΔＸ　ｅ＋Ａ　”　ａ　　（ＸＩｌ＋Ａ＋Ｉ　　Ｘ
　ｍ＋ム）”ａ（Ｘｍ＋Ｉ　　Ｘ１１） ＝Ａ−ΔＸ。

が成立する。よって、 ΔＸｌｌ＋ム＝ΔＸ１１ が成立する。よってΔＸ、＝Ｘ、、、−Ｘ、　は、周期
が高々Ａの周期列である。基本列はΔＸｏ。

Δｘ１．・・・・・・、ΔＸム一、である。ΔＹ　＊　
＝　Ｙ　ｍ＋１−Ｙ、も、全く同様にして、周期が高々
Ｂの周期列で、基本列がΔＹｏ、ΔＹ□、・・・・・・
、ΔＹｍ−１であることが証明できる。

次に、本発明の一実施例について詳細に説明する。本発
明の全体の構成を第４図に示す。４０１はマイクロコン
ピュータ等の処理装置４０２は処理装［４０１の中の主
記憶装置からパラレル形式で読み出した原ｌ［！１１ｇ
１データをシリアル形式に変換するパラレルコシリアル
変換器（以下Ｐ／Ｓ変換器と略す）、４０３は、バッフ
ァメモリ４０４０入力ラインヲ運択するデマルチプレク
サ４０４は原画像テータ全ライン単位に特定ライン数（
例えば４ライン）格納するソフトレジスタを用いたバッ
ファメモリ、４０５はバッファメモリ４０４の出力ライ
ンヲ選択するマルチプレクサ、４０６はマルチプレクサ
４０５工り補間点の近傍画素の値を入力すると共に、ロ
ーテートシフトレジスタ４１３および４１４より格子内
アドレスｘｔｙ’ｒ人力し、拡大縮小画像７）　１画素
の値全出力する補間＃′Ｆ算器、４０７．”Ｊ補間計嘗
器４０６よりシリアル形式で出力されｔ拡大縮小画像デ
ータをパラレル形式に変換し処理装［４０１の中の主記
憶装置に書き込むシリアル−パラレル変侯器（以下Ｓ／
Ｐ変換器と略すｌ、４０８は処理装置４０１からＰ／Ｓ
変換器４０２への転送およびＳ／Ｐ変換器４０７から処
理装ｆｆ１ｔ４０１への転送を制御するリードニライト
・コントローラ（以下Ｒ，／Ｗコントローラと略す）４
０９はバッファメモリ４０４のソフト回数をローテート
シフトレジスタ４１１より受取り、この（ロ）数のシフ
トパルスケ出力−するシフトコントローラ、４１０はバ
ッファメモリ４０４に取込むべき処理装［４０１内王記
憶装置のアドレス情報全１ライン補間するごとに１１１
次出力するローテートシフトレジスタ、４１１−Ｊバッ
ファメモリ４０４のシフト回数ｋ１画索補間するごとに
１１１１次出力するローテートシフトレジスタ、４１２
は１画素の補間を１ライン分カウントする分局器、４１
３ｉｕ、補間点の格子内アドレスのＸ座標ヲ１画素補間
するごとに順次出力するローテートシフトレジスタ、４
１４は補間点の格子内アドレスのｙ座標を１ライン補間
するごとに１１次出力するローテートシフトレジスタで
ある。本図を、第２図の記号と対応づけると、ｘ、はロ
ーテートシフトレジスタ４１３の出力、ｙ、は同４１４
の出力、Ｘ　ｌｌ＋Ｉ　　Ｘ　＊＝ΔＸ、は、ローテー
トシフトレジスタ４１１（７）出力、Ｙ、、１−　Ｙ　
＝：　ΔＹ、　ｒｓ　ｏ　−−−１ｉ−−トシフトレジ
スタ４１０の出力、ｎがカウントアツプする度の１パル
スが上記レジスタ４１１と４１３の入力、ｍがカウント
アツプする度の１パルスが−ｈ　ｍ２レジスタ４１０と
４１４の人力、Ｐ　Ｘａ＋１　＋　Ｙ”とＰ　Ｘｍ＋＠
　ｅ　Ｙａｗｌはマルチプレクサ４０５の出力となる。

特に、補間点の近傍画素をΔＸ、’（＜用いて求めるた
めにバックアメモリ４０４は、シフトレジスタを＆川す
る。

次に、本実施例の動作を、第５図により説明する。５０
１では拡大縮小の倍率、横力向Ａ／ａ。

蛙万同Ｈ／ｂ　（但し、Ａ＝ｉ：！は装置固有とする）
ヶｔとｌで、処理装置でＸ、Δｘ、ｙ、ΔＹの基本列を
計算し、各ローテートシフトレジスタ４１０゜４１１．
４１３，４１４にロードする。５０２でｔゴ、ＩＭｌ町
号の元始２行を、ノ（ソファメモリ４０４ＶＣロードす
る。５０３で灯、ΔＹｔもとに、原画渾の次（つ２行の
アドレス全計算する。５０４では、前ｄＬ：　５０３の
アドレス社もとに、次の２行ケバツファメモリ４０４の
空ラインにロードする。

５０５．５０７ごハ、バッファメモリ中の処理中の２杢
のシフトレジスタの内容金１ビット／フトし、あふｎ；
’ｃ２画−Ｊ全禰間計算器４０６内に取込む。５０６で
は、５０７のソフト回数がΔＸ１１回になるの全判定す
る。５０８では、Ｘは５０９ではΔＸ（１７０−テート
ソフトすることにエリ、それ　　　゛ぞｇｘｍ、ΔＸ、
＊得る。５１０でｉ”Ｊ　、ｘａ　ＨＹｌｌ、バッファ
メモリよりあふｎた最新の４画素をもとに補間計算を行
なう。５１１では、１行分の補間縫子の判定全行なう。

５１２では、ｙを、５１３でｎＡＹｔローテートシフト
することにより、そ汀ぞれＹ１１＋１１ΔＹ１を得る。

５１４では、１ｌＩｆＩ像分の補間終了の判定を打なう
。

本実施例では、前記第５図において、処理５０６と５０
７，５０８，５０９お工び処理５１２ｇ５１３お工び処
理５０３と５０４，５０５〜５１３が並列処理を行なう
。この中で５０５〜５１３のバスの全処理時間は、シフ
トレジスタの拡大縮小Ｉｉ像画素数のシフト時間に等し
い。これに、シフトレジスタとしてＡ、２８２７を使用
して画素密度８本／簡のＡ４版拡大縮小画像を得るのに
約０．６秒を要することに相当する。他方５０３と５０
４のバスの全処理時間は、原画像および拡大縮小画像の
全バイト数とバスの伝送速度の積に等しい。これｑ、１
Ｍバイト７秒のバスで前記Ａ４版画像を得るのに約１秒
を要することに相当する。

以上説明したように、本発明によれば、従来ネックとな
っていた第３図３０５，３０６，３０７゜３０９の処理
を第５図５０５〜５０９に［さ換えることにより、従来
約４秒を要した前記Ａ４版画像の拡大縮小を、約１秒で
実行できるという効宋がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）及び第２図は画
像の拡大縮小の訝明図、第３図に従来方式の処理手１１
１を示すフローチャート、第４図は本発明の一実施例の
構成凶、第５図６本発明による処理手順ゲ示すフローチ
ャートである。 囁　　１　　図 （Ｃ） ％Ｚ　　　口 百　づ　　図 ご　Ｋ くと

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、画像データ金複数ライン分バッファリングするため
   のバッファメモリと、バッファメモリへのデータの入出
   力を制御するためのコントローラと、バッファメモリの
   シフトを制御するためのコントローラと、補間アドレス
   情報を格納する４つのローテートシフトレジスタを備え
   たことを特徴とする画像拡大縮小方式。