(57)【要約】  【課題】  水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することにより、画像の歪みをなくすことができる画像フィルタを提供すること。  【解決手段】  入力画素データ１５を構成する画素データであって、画像の水平方向にある画素を表す画素データを順次入力するセレクタ１〜４と、画素データをシフトするフリップフロップ７〜１０と、フリップフロップ７〜１０から得られた画素データに基づいてフィルタ演算を行うフィルタ演算用加算器１１とを備え、画素データの有効画素開始信号５を示す開始信号を入力したとき、セレクタ１〜４は、入力した画素データを順次、セレクタ１〜４と対応するそれぞれのフリップフロップ７〜１０に出力するように構成する。【選択図】  図１
2006093966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の水平方向にある画素を表す画素データを入力する入力部と、
前記画素データをシフトするフリップフロップと、
前記フリップフロップから得られた前記画素データに基づいてフィルタ演算を行う演算器とを備え、
前記画素データの有効な画素開始位置を示す有効画素開始信号を入力したとき、前記入力部は、入力した画素データを順次前記フリップフロップに出力することを特徴とする画像フィルタ。
【請求項２】
前記入力部が前記画素データを順次入力する毎に有効画素数をカウントするカウンタを備え、
前記カウンタによってカウントされた前記有効画素数が所定値を超えたとき、前記フリップフロップは、前記所定値を超えたときの前記有効画素データを初段のフリップフロップで保持することを特徴とする請求項１記載の画像フィルタ。
【請求項３】
画像の水平方向にある画素を表す２種類の色差データを入力する入力部と、  
前記２種類の色差データをシフトするフリップフロップと、
前記フリップフロップから得られた前記２種類の色差データに基づいてフィルタ演算を行う演算器とを備え、
前記２種類の色差データの有効な画素開始位置を示す有効画素開始信号を入力したとき、前記入力部は、入力した前記２種類の色差データを順次入力し、前記フリップフロップに出力することを特徴とする画像フィルタ。
【請求項４】
前記入力部が前記２種類の色差データを順次入力する毎に有効画素数をカウントするカウンタを備え、
前記カウンタがカウントした前記有効画素数が所定値を超えたとき、前記フリップフロップは、前記所定値を超えたときの前記２種類の色差データを初段と２段目のフリップフロップで保持することを特徴とする請求項３記載の画像フィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像フィルタを用いることを特徴とする映像製作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像製作システム等に用いられ、画素を表す画素データをフィルタする画像フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像フィルタは、画素によって構成される画像において、注目画素と注目画素の周辺にある周辺画素とを所定の係数に基づいて計算することにより、画像を所望の画質に変換することができる（例えば、特許文献１参照）。図５は、画像フィルタで用いられる計算を行うためのマトリックス図である。図５に示すように、画素によって構成される画像において中央の注目画素２０と、注目画素２０の周辺にある周辺画素とを所定の係数に基づいて計算することを示す図である。また、図６に示すように、従来の画像フィルタは、走査線上の水平方向のみの画素を入力するフリップフロップ８からフリップフロップ１０と、図５に示した注目画素２０および周辺画素それぞれを参照し、参照した画素を所定の係数で計算するタップ１０１〜タップ１０３と、タップ１０１〜タップ１０３が出力した値を演算するフィルタ演算用加算器１１とを備えた構成を有している。この構成により、従来の画像フィルタは、各フリップフロップと対応するタップが、それぞれの画素を所定の係数で計算し、フィルタ演算用加算器１１が、各タップによって出力された値を演算することによりフィルタ処理を行う。
【特許文献１】特開平１０−９８６１０号公報（第１５頁、第１０図、第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の画像フィルタでは、注目画素が水平帰線期間の隣の画素であると、水平方向に無効画素と有効画素とをフィルタ処理してしまい、フィルタ処理結果に水平帰線期間の無効画素が混入するため、フィルタ処理後の水平帰線期間の前後となる画像が黒く歪んでしまう問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたもので、水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することにより、画像の歪みをなくすことができる画像フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像フィルタは、画像の水平方向にある画素を表す画素データを入力する入力部と、前記画素データをシフトするフリップフロップと、前記フリップフロップから得られた前記画素データに基づいてフィルタ演算を行う演算器とを備え、前記画素データの有効な画素開始位置を示す有効画素開始信号を入力したとき、前記入力部は、入力した画素データを順次前記フリップフロップに出力する構成を有している。
【０００６】
この構成により、画像の水平方向にある画素を表す画素データの有効な画素開始位置を示す開始信号を入力したとき、入力した画素データを順次フリップフロップに出力し、フリップフロップから得られた画素データに基づいてフィルタ演算を行うため、水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することができ、画像の歪みをなくすことができる。
【０００７】
また、本発明の画像フィルタは、前記入力部が前記画素データを順次入力する毎に有効画素数をカウントするカウンタを備え、前記カウンタによってカウントされた前記有効画素数が所定値を超えたとき、前記フリップフロップは、前記所定値を超えたときの前記有効画素データを初段のフリップフロップで保持する構成を有している。
【０００８】
この構成により、カウントされた有効画素数が所定値を超えたとき、初段のフリップフロップは、所定値を超えたときの画素データを保持し、フリップフロップから得られた画素データに基づいてフィルタ演算を行うため、水平方向の有効画素が無いときでも無効画素を混入することを防止することができる。
【０００９】
また、本発明の画像フィルタは、画像の水平方向にある画素を表す２種類の色差データを入力する入力部と、前記２種類の色差データをシフトするフリップフロップと、前記フリップフロップから得られた前記２種類の色差データに基づいてフィルタ演算を行う演算器とを備え、前記２種類の色差データの有効な画素開始位置を示す有効画素開始信号を入力したとき、前記入力部は、入力した前記２種類の色差データを順次入力し、前記フリップフロップに出力する構成を有している。
【００１０】
この構成により、２種類の色差データの有効な画素開始位置を示す開始信号を入力したとき、入力した２種類の色差データを順次フリップフロップに出力し、フリップフロップから得られた２種類の色差データに基づいてフィルタ演算を行うため、水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することにより、画像の歪みをなくすことができる。
【００１１】
また、本発明の画像フィルタは、前記入力部が前記２種類の色差データを順次入力する毎に有効画素数をカウントするカウンタを備え、前記カウンタがカウントした前記有効画素数が所定値を超えたとき、前記フリップフロップは、前記所定値を超えたときの前記２種類の色差データを初段と２段目のフリップフロップで保持する構成を有している。
【００１２】
この構成により、カウントされた有効画素数が所定値を超えたとき、フリップフロップは、所定値を超えたときの２種類の色差データを初段と２段目のフリップフロップで保持し、フリップフロップから得られた２種類の色差データに基づいてフィルタ演算を行うため、水平方向の有効画素が無いときでも無効画素を混入することを防止することができる。
【００１３】
本発明の映像製作システムは、本発明の画像フィルタを用いる構成を有している。
【００１４】
この構成により、画像の歪みのない映像の製作を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することにより、画像の歪みをなくすことができる画像フィルタを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る画像フィルタについて、図面を用いて説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタの装置構成図を図１に示す。図１に示したように、本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタは、画像の水平方向にある画素を表す入力画素データ１５を順次入力し、入力の選択を行うセレクタ１〜セレクタ４（入力部）、セレクタ１に画素データの入力を選択させるためのＯＲゲート６、入力画素データ１５をシフトするフリップフロップ７〜フリップフロップ１０、フリップフロップから得られた画素データに基づいてフィルタ演算を行うフィルタ演算用加算器１１（演算器）、入力画素データ１５を順次入力する毎に有効画素数をカウントする有効画素カウンタ１２、および、有効画素カウンタ１２がカウントした有効画素数と有効画素値とを比較する比較器１４によって構成される。
【００１８】
なお、有効画素値は、予め決められた値である。本発明の第１の実施の形態では、有効画素値を１３としている。また、本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタは、映像製作システム等で利用され、映像の製作等に用いられる。
【００１９】
図２は、画像フィルタに関するタイミング図である。図２に示すように、入力画素データ１５およびフリップフロップ７〜フリップフロップ１０におけるタイミング図中の数字は、画素番号を表している。また、画素番号０が有効画素の開始時点の画素を示し、画素番号１２が有効画素の終了時点の画素を示す。有効画素カウンタ１２におけるタイミング図中の数字は、有効画素カウンタ１２がそれぞれのタイミングでカウントする値である。
【００２０】
入力画素データ１５を構成するそれぞれの画素には、１画素あたりの画素データが含まれている。有効画素開始信号５は、入力画素データ１５が有効画素の開始時点の画素データのとき、図２に示すようにHighを示す。
【００２１】
ここで、図２に示すように有効画素開始信号５がHighのとき、セレクタ１は、有効画素カウンタ１２をリセットし、比較器１４の出力をHighにすると同時に、入力画素データ１５の入力を選択し、入力画素データ１５のうち有効画素の開始時点の画素データを入力する。セレクタ１は、最初の画素データをセレクタ２〜セレクタ４に出力し、セレクタ１〜セレクタ４は、入力した最初の画素データをフリップフロップ７〜フリップフロップ１０に出力して入力画素データ１５を保存させる。
【００２２】
有効画素開始信号５がHighからLowになったとき、有効画素カウンタ１２は、有効画素数を０からカウントを開始する。したがって、カウントした有効画素数は実際の有効画素値より１少ない値になる。有効画素開始信号５がLow、かつ、有効画素カウンタ１２によってカウントされた有効画素数が有効画素値１３以上、すなわち１少ない１２以上の場合、比較器１４は出力をLowにする。また、有効画素数が有効画素値未満、すなわち１２未満の場合、比較器１４は出力をHighにする。
【００２３】
図２に示すように、比較器１４の出力がHighのとき、図１におけるセレクタ１は、入力画素データ１５を選択し、選択した入力画素データ１５を順次入力し、フリップフロップ７に出力して入力画素データ１５を保存させ、セレクタ２〜セレクタ４は、フリップフロップ７〜フリップフロップ９からの入力をそれぞれ選択し、入力画素データ１５を順次入力し、保存する。比較器１４の出力がHighかつ、有効画素開始信号５がLowのとき、フリップフロップ８〜フリップフロップ１０にデータをそれぞれ保存させることにより、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０がシフトレジスタの動作を行う。
【００２４】
このとき、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０は、図２に示すように、有効画素の開始時点の画素で初期化した後から１画素ずつシフトしていく。フィルタ演算用加算器１１は、各フリップフロップが各タイミングで出力する画素データに基づいて計算する。
【００２５】
図２に示すように、比較器１４の出力がHighからLowになったとき、フリップフロップ７は、セレクタ１とＯＲゲート６の作用によってフリップフロップ７からの入力を選択  し、有効画素の終了時点に入力した入力画素データ１５(１２番目)を保持し続ける。その後、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０は、シフト動作を続ける。
【００２６】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタは、フィルタ演算用加算器１１が、無効画素に代えて有効画素の画素データに基づいて計算した結果を出力するため、無効画素の混入を防ぎ、有効画素値のみを用いてフィルタ演算が可能である。なお、本実施の形態においては、有効画素値を１３としたがそれ以外の値でもよく、有効画素値は、フリップフロップの段数や有効画素カウンタ１２のインクリメント数に応じて変更が可能である。
【００２７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタの装置構成図を図３に示す。図３に示したように、本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタは、画像の水平方向にある画素を表す２種類の色差データを交互に入力するセレクタ１およびセレクタ３（入力部）、セレクタ１に色差データの入力を選択させるためのＯＲゲート６、入力画素データ１５をシフトするフリップフロップ７〜フリップフロップ１０、フリップフロップから得られた色差データに基づいてフィルタ演算を行うフィルタ演算用加算器１１（演算器）、入力画素データ１５を表す色差データを入力する毎に有効画素数をカウントする有効画素カウンタ１２、および、有効画素カウンタ１２がカウントした値と有効画素値とを比較する比較器１４によって構成される。なお、有効画素値は、予め決められた値である。本発明の第２の実施の形態では、有効画素値を１４としている。入力画素データ１５は、２種類の色差データであり、例えば、ＹＵＶ４２２で扱われるデータ等である。また、本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタは、映像製作システム等で利用され、映像の製作等に用いられる。
【００２８】
図４は、画像フィルタのタイミング図である。図４に示すように、入力画素データ１５およびフリップフロップ７〜フリップフロップ１０におけるタイミング図中の文字は画素番号を表している。また、画素番号０ｂおよび画素番号０ｒ番が有効画素の開始時点の画素を示し、画素番号６ｂおよび画素番号６ｒが有効画素の終了時点の画素を示す。有効画素カウンタ１２におけるタイミング図中の数字は、有効画素カウンタ１２がそれぞれのタイミングでカウントする値である。
【００２９】
入力画素データ１５を構成するそれぞれの画素には、ＹＵＶ４２２形式のように、２画素あたり青色成分ｂ、赤色成分ｒの２種類の色差データが交互に含まれている。有効画素開始信号５は、入力画素データ１５が有効画素の開始時点の色差データのとき、図４に示すようにHighを示す。
【００３０】
ここで、図４に示すように有効画素開始信号５がHighのとき、図１におけるセレクタ１は、有効画素カウンタ１２を１度だけリセットし、リセットしたとき比較器１４の出力をHighにすると同時に、入力画素データ１５からの入力を選択し、入力画素データ１５のうち有効画素の開始時点の色差データを入力する。セレクタ１は、有効画素の開始時点の画素データをセレクタ３に出力し、セレクタ１およびセレクタ３は、入力した有効画素の開始時点の画素データをフリップフロップ７およびフリップフロップ９に出力して入力画素データ１５を保存させる。
【００３１】
有効画素開始信号５がHighからLowになったとき、有効画素カウンタ１２は、有効画素数を０からカウントを開始する。したがって、カウントした有効画素数は実際の有効画素値より１少ない値になる。有効画素開始信号５がLow、かつ、有効画素カウンタ１２によってカウントされた有効画素数が有効画素値１４以上、すなわち１少ない１３以上の場合、比較器１４は出力をLowにする。また、有効画素数が有効画素値未満、すなわち１３未満の場合、比較器１４は出力をHighにする。
【００３２】
図４に示すように、比較器１４の出力がHighのとき、セレクタ１は、入力画素データ１５の入力を選択し、２種類の色差データを入力し、フリップフロップ７に出力して色差データを保存させ、フリップフロップ８は、フリップフロップ７が順次出力した色差データを入力して保存する。セレクタ３は、フリップフロップ８からの入力を選択し、色差データを順次入力し、フリップフロップ９に保存させる。また、フリップフロップ１０は、フリップフロップ９が順次出力した色差データを入力して保存する。比較器１４の出力がHighかつ、有効画素開始信号５がLowのとき、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０に色差データが出力されることにより、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０がシフトレジスタの動作を行う。
【００３３】
このとき、フリップフロップ７〜フリップフロップ１０は、図４に示すように、有効画素の開始時点の画素で初期化した後から１画素ずつシフトしていく。フィルタ演算用加算器１１は、各フリップフロップが各タイミングで出力する画素データに基づいて計算する。
【００３４】
図４に示すように、比較器１４の出力がHighからLowになったとき、フリップフロップ７は、セレクタ１とＯＲゲート６の作用によってフリップフロップ８からの入力を選択  し、有効画素の終了時点に入力した画素番号６ｂおよび画素番号６ｒの色差データを保持し続ける。フリップフロップ７〜フリップフロップ１０は、シフト動作を続ける。
【００３５】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタは、無効画素の混入を防ぎ、ＹＵＶ４２２形式のように２画素あたりｂ,ｒの２種類の色差データを交互に入力した有効画素値を用いたフィルタ演算が可能である。なお、本実施の形態において、有効画素数を１４としたがそれ以外の値でもよく、有効画素値は、フリップフロップの段数や有効画素カウンタ１２のインクリメント数に応じて変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明に係る画像フィルタは、水平帰線期間の無効画素を混入することを防止することにより、画像の歪みをなくすことができるという効果を有し、映像製作システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタの装置構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像フィルタに関するタイミング図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタの装置構成図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る画像フィルタに関するタイミング図
【図５】画像フィルタで用いられる計算を行うためのマトリックス図
【図６】従来の画像フィルタの装置構成図
【符号の説明】
【００３８】
１、２、３、４  セレクタ（入力部）
５  有効画素開始信号
６  ＯＲゲート
７、８、９、１０  フリップフロップ
１１  フィルタ演算用加算器（演算器）
１２  有効画素カウンタ
１３  有効画素値
１４  比較器
１５  入力画素データ
２０  注目画素
１０１、１０２、１０３  タップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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