(57)【要約】【課題】  画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる画像寸法の拡大方法および画像寸法拡大装置を提供する。【解決手段】  境界検出部１１が、入力された原画像に基づいて、補間画素が境界領域に位置しないことを検出したときには、補間式選択部１２が第１の補間式を選択し、補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、補間式選択部１２が、一定個数の参照画素の内の、上記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、第１の補間式よりも高い重みがつけられた、第２の補間式を選択し、選択した補間式を用いた補間処理を重みつき補間部１３で行って、補間画素値を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を、前記原画素から一定個数の参照画素を選択し、該選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することによって、拡大する方法において、
前記補間画素が前記ブロック間の境界領域に位置するか否かを検出し、
境界領域に位置しないことを検出したときには、前記一定個数の参照画素の参照画素値から第１の補間処理によって前記補間画素値を算出し、
境界領域に位置することを検出したときには、前記一定個数の参照画素の参照画素値から、該参照画素の内の、前記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、前記第１の補間処理よりも高い重みをつけた、第２の補間処理によって前記補間画素値を算出することを特徴とする画像寸法の拡大方法。
【請求項２】
前記参照画索が、前記補間画素を囲む４個の参照画素を含み、該４個の参照画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときに、該補間画素が境界領域に位置すると判断することを特徴とする請求項１記載の画像寸法の拡大方法。
【請求項３】
前記参照画索が、前記補間画素を囲む４個の参照画素と、該４個の参照画素をさらに囲む１２個の参照画素とからなる１６個の参照画素を含み、該１６個の参照画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときに、該補間画素が境界領域に位置すると判断することを特徴とする請求項１記載の画像寸法の拡大方法。
【請求項４】
前記第１の補間処理が線形補間処理であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像寸法の拡大方法。
【請求項５】
フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を、前記原画素から一定個数の参照画素を選択し、該選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することによって拡大する、画像寸法拡大装置において、
前記補間画素が前記ブロック間の境界領域に位置するか否かを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に応じて複数の補間式の中から１つの補間式を選択する選択部と、
前記選択部が選択した補間式を用いた補間処理を行って、前記補間画素値を算出する補間部とを有し、
前記検出部が前記補間画素が境界領域に位置しないことを検出したときには、前記選択部が第１の補間式を選択し、
前記検出部が前記補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、前記選択部が、前記一定個数の参照画素の内の、前記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、前記第１の補間式よりも高い重みがつけられた、第２の補間式を選択することを特徴とする画像寸法拡大装置。
【請求項６】
前記第１の補間式は線形補間式であることを特徴とする請求項５記載の画像寸法拡大装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を拡大する画像寸法の拡大方法および画像寸法拡大装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素から一定個数の参照画素を選択し、選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することにより、原画素からなる画像データの画像寸法を拡大する方法が知られている。ここで、代表的な補間処理としては、線形補間処理が挙げられる。この線形補間処理では、原画素間に、それら原画素からの距離に応じて画素値が線形的になるように補間画素が生成される。
【０００３】
ＭＰＥＧ等の画像圧縮技術では、例えば８×８画素のブロックや、１６×１６画素のブロックごとに分けて画像が処理される。このようなブロック単位で処理された経歴を持つ画像を拡大すると、画像がちらついたり画質の劣化が目立つ場合がある。その原因として、隣接するブロック間の境界領域に位置する原画素（境界画素と称する）どうしの相関が比較的低いことが考えられる。つまり、ブロック単位で処理が施されているため、隣り合うブロック内に位置する境界画素どうしは、隣り合う画素どうしであるものの相関が低い場合がある。その場合、隣り合うブロック内に位置する画素を参照画素として線形的に補間処理を行なって画素間の中央値を持つ補間画素を生成しても、このような補間画素は両ブロックの双方に対して相関が低い。従って、どちらのブロックにも存在しない不自然な補間画素となり、拡大された画像がちらついたりブロック境界が目立つという問題が発生する。
【０００４】
この問題を解決するために、特許文献１には、境界画素を除く原画素のみを参照画像として補間処理を行なうことで画像を拡大する技術が提案されている。
【０００５】
また、画像サイズを拡大する場合はどうしてもボケた画像となるため、エッジ強調気味の拡大手法を用いることがある。しかし、隣接するブロック間の境界は、画像本来のエッジではないため、ブロックの境界が強調されるのは好ましくない。そこで、特許文献２には、ブロックの境界領域とそれ以外の領域とで、異なる補間処理を採用する技術が提案されている。即ち、ブロックの境界領域ではエッジ強調効果の無い補間処理を採用し、それ以外の領域ではエッジ強調効果を持つ補間処理を採用することにより、ブロックの境界が強調されることを抑えた技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３５４５９３号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に提案された技術では、隣接するブロックの境界領域に位置する原画素を参照画素とする補間処理は行なわれないため、大きな拡大倍率で画像を拡大しようとすると、隣接するブロックの境界領域において画素間が間延びして画像が歪むという問題が発生する。
【０００７】
また、特許文献２に提案された技術では、エッジ強調効果の無い補間処理を実現するための回路構成と、エッジ強調効果を持つ補間処理を実現するための回路構成とが必要である。従って回路規模が増大するという問題がある。また、ブロック間の境界領域におけるちらつきを改善することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる画像寸法の拡大方法および画像寸法拡大装置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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の画像寸法の拡大方法は、フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を、上記原画素から一定個数の参照画素を選択し、その選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することによって、拡大する方法において、
上記補間画素が上記ブロック間の境界領域に位置するか否かを検出し、
境界領域に位置しないことを検出したときには、上記一定個数の参照画素の参照画素値から第１の補間処理によって上記補間画素値を算出し、
境界領域に位置することを検出したときには、上記一定個数の参照画素の参照画素値から、その参照画素の内の、上記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、上記第１の補間処理よりも高い重みをつけた、第２の補間処理によって上記補間画素値を算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像寸法の拡大方法は、補間画素がブロック間の境界領域に位置しないことを検出したときには、第１の補間処理として、例えば通常の線形補間処理を採用して補間画素値を算出することができる。また、補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、その補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、上記第１の補間処理よりも高い重みをつけた、第２の補間処理によって補間画素値を算出することとする。このようにして算出した補間画素値を有する補間画素は、最近接参照画素が位置するブロック内の原画素に対して相関が高い。従って画像サイズを拡大するにあたり、ちらつきやブロック境界が目立つという問題の発生を防止することができ、原画像の画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる。
【００１１】
ここで、上記参照画索が、補間画素を囲む４個の参照画素を含み、この４個の参照画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときに、上記補間画素が境界領域に位置すると判断することが好ましい。
【００１２】
このようにすると、隣り合うブロックの最外周に位置する原画素の間に補間画素が生成された場合であっても、その補間画素は、隣り合うブロックのいずれかの境界領域に位置するものとして判断することができる。
【００１３】
また、上記参照画素が、補間画素を囲む４個の参照画素と、この４個の参照画をさらに囲む１２個の参照画素とからなる１６個の参照画素を含み、これら１６個の参照画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときに、上記補間画素が境界領域に位置すると判断することも好ましい態様である。
【００１４】
このように判断すると、補間画素が境界領域に位置するか否かの検出を的確に行なうことができる。
【００１５】
さらに、上記第１の補間処理が線形補間処理であることも好ましい。
【００１６】
第１の補間処理が線形補間処理であると、簡単な補間処理で済む。
【００１７】
また、上記目的を達成する本発明の画像寸法拡大装置は、フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を、上記原画素から一定個数の参照画素を選択し、その選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することによって拡大する、画像寸法拡大装置において、
上記補間画素が上記ブロック間の境界領域に位置するか否かを検出する検出部と、
上記検出部の検出結果に応じて複数の補間式の中から１つの補間式を選択する選択部と、
上記選択部が選択した補間式を用いた補間処理を行って、上記補間画素値を算出する補間部とを有し、
上記検出部が上記補間画素が境界領域に位置しないことを検出したときには、上記選択部が第１の補間式を選択し、
上記検出部が上記補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、上記選択部が、上記一定個数の参照画素の内の、上記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、上記第１の補間式よりも高い重みがつけられた、第２の補間式を選択することを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像寸法拡大装置は、補間画素がブロック間の境界領域に位置しないことを検出したときには、第１の補間式を選択して、例えば通常の線形補間処理を採用して補間画素値を算出することができる。また、補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、その補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、上記第１の補間式よりも高い重みがつけられた第２の補間式を選択して補間処理を行なって補間画素値を算出する。このようにして算出した補間画素値を有する補間画素は、最近接参照画素が位置するブロック内の原画素に対して相関が高い。従って画像サイズを拡大するにあたり、ちらつきやブロック境界が目立つという問題の発生を防止することができ、原画像の画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる。
【００１９】
ここで、上記第１の補間式は線形補間式であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる画像寸法の拡大方法および画像寸法拡大装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態の画像寸法拡大装置の回路構成を示す図である。
【００２３】
図１に示す画像寸法拡大装置１０は、フィールドを分割したブロック単位で処理された原画素からなる画像データの画像寸法を、上記原画素から一定個数の参照画素を選択し、選択した参照画素の参照画素値からの補間処理によって算出した補間画素値を有する補間画素を生成することによって拡大する、画像寸法拡大装置である。尚、この画像寸法拡大装置１０には、本発明の一実施形態の画像寸法の拡大方法が適用されている。
【００２４】
この画像寸法拡大装置１０には、入力された原画像に基づいて、補間画素が上記ブロック間の境界に位置するか否かを検出する境界検出部１１（本発明にいう検出部の一例に相当）が備えられている。
【００２５】
また、この画像寸法拡大装置１０には、境界検出部１１の検出結果に応じて複数の補間式の中から１つの補間式を選択する補間式選択部１２（本発明にいう選択部の一例に相当）が備えられている。
【００２６】
さらに、画像寸法拡大装置１０には、入力された原画像に対して、補間式選択部１２が選択した補間式を用いた補間処理を行って、補間画素値を算出する重みつき補間部１３（本発明にいう補間部の一例に相当）が備えられている。
【００２７】
このように構成された画像寸法拡大装置１０では、境界検出部１１１が、補間画素が境界領域に位置しないことを検出したときには、補間式選択部１２が第１の補間式を選択する。尚、本実施形態では、第１の補間式として線形補間式が用いられる。
【００２８】
また、境界検出部１１が、補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、補間式選択部１２が、一定個数の参照画素の内の、上記補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、第１の補間式よりも高い重みがつけられた、第２の補間式を選択する。
【００２９】
先ず、第１の補間式について、図２，図３，図４を参照して説明する。ただしここでは、簡単のため、一次元の補間、すなわち、補間画素の両側に位置する２個の原画素を参照画素とし、その参照画素値から補間画素値を算出する場合について説明する。実際には、原画像を二次元的に拡大するためには、例えば、補間画素を囲む４個の原画素を参照画素とし、その参照画素値から補間画素値を算出する、二次元の補間が行われる。
【００３０】
図２は、隣接する２つのブロックそれぞれにおける参照画素を示す図、図３は、第１の補間式を説明するためのグラフ、図４は、第１の補間式を採用して生成した補間画素を、図２に示す参照画素とともに示す図である。
【００３１】
図２には、隣接するブロックＢ１，Ｂ２内にそれぞれ位置する原画素Ｐ，Ｑ，および原画素Ｔ，Ｕが示されている。ここで、ブロックＢ１の画素Ｐ，Ｑの画素値は、ブロックＢ２の画素Ｔ，Ｕの画素値に比較して相対的に小さい。
【００３２】
ここで、本実施形態では、補間画素がブロッグＢ１とＢ２間との境界領域に位置しない場合には、線形補間式を用いて補間画素の画素値を求める。例えば、補間画素が、ブロックＢｌ内の画素Ｐ，Ｑの間に位置する場合には、画素Ｐ，Ｑを参照画素とし、これらの参照画素の画素値を直線的に補間する。これによって、参照画素Ｐ，Ｑの参照画素値の中間の値を有する補間画素を生成する。しかし、補間画素がブロックＢ１とＢ２間の境界領域に位置する場合に、境界領域に位置しない場合と同一の補間式を用いて補間画素を生成すると、ちらつきやブロック間の境界が目立つという問題が発生する。まず、このような問題の発生について説明する。
【００３３】
ここでは、ブロックＢ１の最外周に位置する画素Ｑと、ブロックＢ２の最外周に位置する画素Ｔとを参照画素として、線形補間式である第１の補間式を用いて補間画素値を求める処理を、図３を用いて説明する。
【００３４】
図３の横軸は参照画素の位置（ｐ）を示す。また、縦軸は参照画素の参照画素値（ｄ）を示す。ここで、参照画素Ｑ，Ｔの位置（ｐ）を０，１とする。また、参照画素Ｑ，Ｔの参照画素値をｄ１，ｄ２とする。すると、第１の補間式を示すグラフは、図３の点（０、ｄ１）と（１、ｄ２）とを結ぶ直線になる。このグラフは、以下の式で表わすことができる。
【００３５】
ｄ＝ａｐ＋ｂ（ここで、ａ，ｂは係数である）
この式に、（０，ｄ１），（１，ｄ２）を代入して係数ａ，ｂを求めると、
ｄ＝（ｄ２−ｄ１）ｐ＋ｄ１
となる。この式を変形すると、
ｄ＝（１−ｐ）ｄ１＋ｐｄ２
となる。このようにして、第１の補間式を求める。この第１の補間式を採用して、図４に示すように、画素Ｑ，Ｔ間の２つの位置に、補間画素Ｒ，Ｓを生成した場合を考える。ここで、生成された補間画素Ｒ，Ｓは、参照画素Ｑ，Ｔの参照画素値を線形的に補間することにより生成された、それら参照画素Ｑ，Ｔの参照画素値の中間の値を有する補間画素である。
【００３６】
ここで、ブロックＢ１の最外周に位置する参照画素Ｑの参照画素値に比較して、ブロックＢ２の最外周に位置する参照画素Ｔの参照画素値は大きい。すなわち、これら参照画素Ｑ，Ｔ間の相関は低い。従って参照画素Ｑ，Ｔの参照画素値を線形的に補間して生成された補間画素Ｒ，Ｓは、ブロックＢ１内の原画素、および、Ｂ２内の原画素のいずれに対しても相関は低く、どちらのブロックにも存在しない不自然な画素となる。このため、ちらつきやブロック境界が目立つという問題が発生する。そこで、本実施形態では、補間画素が境界領域に位置することを検出したときには、補間に用いる一定個数の参照画素の内の、補間画素に最も近い最近接参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の参照画素値に、上記第１の補間式よりも高い重みがつけられた、第２の補間式を選択する。ここで、第２の補間式について、図５を参照して説明する。
【００３７】
図５は、第２の補間式を説明するためのグラフである。
【００３８】
参照画素Ｑ，Ｔの位置（ｐ）を０，１とする。また、参照画素Ｑ，Ｔの参照画素値をｄ１，ｄ２とする。さらに、参照画素Ｑの位置０と参照画素Ｔの位置１との中間の位置を０．５とする。図５に示した例において、第２の補間式は、ｐ＝０．５の位置を境にして、すなわち、補間画素に最も近い最近接参照画素がＱであるかＴであるかによって、第１の部分Ｂ１（本発明にいう第２の補間式の一例）と、第２の部分Ｂ２（本発明にいう第２の補間式の他の一例）とに分かれている。
（Ｉ）ｐ≦０．５の場合（ブロックＢ１内に位置する画素Ｑが最近接参照画素であり、その参照画素値に高い重みをつける場合）
ここでは、前述した第１の補間式の傾き（ｄ２−ｄ１）が、Ａ（ｄ２−ｄ１）（但し、０＜Ａ＜１）になっただけであると考えることができる。尚、Ａは、重みづけの強さを表わす値であり、０に近いほど、Ｑの参照画素値に高い重みがつく。従って、第２の補間式Ｂ１は、以下のように表わすことができる。
【００３９】
Ｂ１＝Ａ（ｄ２−ｄ１）ｐ＋ｄ１
この式を変形すると、
Ｂ１＝（１−Ａｐ）ｄ１＋Ａｐｄ２
となる。
（ＩＩ）ｐ＞０．５の場合（ブロックＢ２内に位置する画素Ｔが最近接参照画素であり、その参照画素値に高い重みをつける場合）
ここで、傾きは（ｄ２−ｄ１）Ａであると考えることができる。従って、第２の補間式Ｂ２は、以下のように表わすことができる。
【００４０】
Ｂ２＝（ｄ２−ｄ１）Ａｐ＋ｂ
この式に（１，ｄ２）を代入してｂを求めると、
Ｂ２＝Ａ（ｄ２−ｄ１）ｐ＋ｄ２−ｄ２Ａ−ｄ１Ａ
となる。これを変形すると、
Ｂ２＝Ａ（１−ｐ）ｄ１＋（１−Ａ＋Ａｐ）ｄ２
となる。
【００４１】
なお、上記の例ではｐ＝０．５の場合を（Ｉ）に含めたが、（ＩＩ）に含めることも可能である。いずれに含めるかはあらかじめ定めておく。
【００４２】
図６は、図１に示す画像寸法拡大装置に適用された画像寸法の拡大方法の手順を示す図である。
【００４３】
先ず、手順Ｓ１において、補間画素がブロック間の境界領域に位置するか否かを検出する。補間画素がブロック間の境界領域に位置しないことを検出した場合は、手順Ｓ２に進む。手順Ｓ２では、第１の補間式を選択して、後述する手順Ｓ６に進む。
【００４４】
一方、手順Ｓ１において、補間画素がブロック間の境界領域に位置することを検出した場合は、手順Ｓ３に進む。手順Ｓ３では、補間画素がｐ≦０．５であるか否かを判断する。補間画素がｐ≦０．５であると判断した場合は手順Ｓ４に進む。手順Ｓ４では、第２の補間式Ｂ１を選択して、後述する手順Ｓ６に進む。一方、手順Ｓ３において、補間画素がｐ＞０．５であると判断した場合は手順Ｓ５に進む。手順Ｓ５では、第２の補間式Ｂ２を選択して手順Ｓ６に進む。
【００４５】
手順Ｓ６では、第１の補間式を選択した場合であれば、一定個数の参照画素の参照画素値を用いて、第１の補間式を採用した第１の補間処理を行なう。また、第２の補間式Ｂ１を選択した場合であれば、一定個数の参照画素の参照画素値を用いて、それら参照画素の内の、補間画素に最も近い最近接参照画像が位置するブロックＢ１内に位置する参照画素の参照画素値に、第１の補間処理よりも高い重みをつけた、第２の補間式Ｂ１を採用した第２の補間処理を行なう。さらに、第２の補間式Ｂ２を選択した場合であれば、一定個数の参照画素の参照画素値を用いて、それら参照画素の内の、補間画素に最も近い最近接参照画像が位置するブロックＢ２内に位置する参照画素の参照画素値に、第１の補間処理よりも高い重みをつけた、第２の補間式Ｂ２を採用した第２の補間処理を行なう。次に、手順Ｓ７において、手順Ｓ６で算出した補間画素値を有する補間画素を生成して手順Ｓ８に進む。
【００４６】
手順Ｓ８では、全画素に対する処理が終了したか否かを判断する。全画素に対する処理が終了していないと判断した場合は、手順Ｓ１に戻る。一方、全画素に対する処理が終了したと判断した場合は、この手順を終了する。
【００４７】
図７は、図６に示す手順で生成した補間画素を、参照画素とともに示す図である。
【００４８】
図７には、隣接するブロックＢ１内に位置する画素Ｐ，Ｑと、ブロックＢ２内に位置する画素Ｔ，Ｕと、ブロックＢ１，Ｂ２間の境界領域に生成された補間画素Ｒ’，Ｓ’が示されている。ここで、補間画素Ｒ’は、ブロックＢ１内の原画素Ｑを最近接参照画素として第２の補間式Ｂ１を採用して生成されたものである。一方、補間画素Ｓ’は、ブロックＢ２内の原画素Ｔを最近接参照画素として第２の補間式Ｂ２を採用して生成されたものである。このため、補間画素Ｒ’の補間画素値とブロックＢ１内に位置する画素Ｐ，Ｑの画素値との相関は高く、且つ補間画素Ｓ’の補間画素値とブロックＢ２内に位置する画素Ｔ，Ｕの画素値との相関も高い。従って、補間画素Ｒ’，Ｓ’は、それぞれ、ブロックＢ１，Ｂ２に対して相関が高い。このため、画像サイズを拡大するにあたり、ちらつきやブロック境界が目立つという問題の発生を防止することができ、原画像の画質を維持したまま画像サイズの拡大を行なうことができる。
【００４９】
次に、補間画素が境界領域に位置するか否かを判断する処理について説明する。この処理は、補間画素と、この補間画素の補間画素値を算出するために利用する参照画素の位置に基づいて行うことができる。前述のように、図２〜図７を利用して説明した補間は、実際には、補間画素を囲む４個の原画素を参照画素として行われる。まず、この場合の例を図８を利用して説明する。
【００５０】
図８は、補間画素の周りの４個の原画素を参照画素とする場合について説明するための図である。
【００５１】
図８には、４つのブロックＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４と、それぞれのブロック内の原画素とが示されている。また、図８には、横軸方向のブロック境界１１０Ｘおよび縦軸方向のブロック境界１１０Ｙが示されている。さらに、図８には、ブロックＢ１１とＢ１２との間、および、ブロックＢ１３とＢ１４との間で、横軸方向の最外周に位置する原画素１２０Ｘと、ブロックＢ１１とＢ１３との間、および、ブロックＢ１２とＢ１４との間での縦軸方向の最外周に位置する原画素１２０Ｙが示されている。
【００５２】
最初に、補間画素１０１について検討する。図８に示されたように、補間画素１０１は、参照画素範囲１３１内の４個の原画素に囲まれており、この４個の原画素を参照画素として補間画素値が算出される。この４個の参照画素値は、いずれも、同一のブロックＢ１１内の原画素である。このような位置に生成される補間画素１０１は、境界領域に位置しないと判断される。
【００５３】
次に、補間画素１０２について検討する。図８に示されたように、補間画素１０２は、参照画素範囲１３２内の４個の原画素に囲まれており、この４個の原画素を参照画素とする。この４個の参照画素値は、それぞれ、互いに隣り合う４個のブロックＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４の最外周に位置する画素１２０Ｘ（もしくは１２０Ｙ）である。すなわち、４個の参照画素が隣り合う４個のブロック内に位置する。この場合は、補間画素１０２は、境界領域に位置すると判断される。
【００５４】
さらに、補間画素１０３は、図８に示されたように、参照画素範囲１３３内の４個の原画素に囲まれており、この４個の原画素を参照画素とする。これらの４個の参照画素は、ブロックＢ１１の最外周に位置する２個の画素１２０Ｘと、ブロックＢ１１に隣り合うブロックＢ１３の最外周に位置する２個の画素１２０Ｘとを含む。すなわち、４個の参照画素が、隣り合う２個のブロック内に位置する。この補間画素１０３も境界領域に位置すると判断される。
【００５５】
このように、参照画素が補間画素を囲む４個の参照画索を含む場合には、この４個の原画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときに、補間画素が境界領域に位置すると判断することが可能である。
【００５６】
以上、補間画素を囲む４個の原画素を参照画素とする場合について、補間画素が境界領域に位置するか否かの判断を行う基準の一例を説明した。次に、より多くの個数の参照画素を用いる場合について説明する。例えば、特許文献２に記されたバイキュービック法によって補間を行う場合、補間画素を囲む４個の原画素と、その原画素をさらに囲む１２個の原画素の、合計１６個の原画素を参照画素とする。この場合について図９を用いて説明する。
【００５７】
図９には、４つのブロックＢ２１，Ｂ２２，Ｂ２３，Ｂ２４が示されている。また、図９には、横軸方向のブロック境界２１０Ｘおよび縦軸方向のブロック境界２１０Ｙが示されている。さらに、図９には、ブロックＢ２１とＢ２２との間、および、ブロックＢ２３とＢ２４との間で、横軸方向の最外周に位置する原画素２２０Ｘと、ブロックＢ２１とＢ２３との間、および、ブロックＢ２２とＢ２４との間で縦軸方向の最外周に位置する原画素２２０Ｙが示されている。また、最外周の原画素２２０Ｘよりも１つ内側に位置する原画素２２１Ｘと、最外周の原画素２２０Ｙよりも１つ内側に位置する原画素２２１Ｙも示されている。
【００５８】
図９に示されたように、補間画素２０２を囲む４個の参照画素は、全て、同一のブロックＢ２１内に位置する。すなわち、３個は、ブロックＢ２１内の最外周の原画素２０Ｘもしくは２２０Ｙであり、１個は、同じくブロックＢ２１内の、最外周の１つ内側に位置する原画素２２１Ｘである。一方、この４個の参照画素をさらに囲む１２個の参照画素は、互いに隣り合う４個のブロックＢ２１，Ｂ２２，Ｂ２３，Ｂ２４内に位置する。具体的には、ブロックＢ２１内に位置する５個の参照画素、ブロックＢ２２内に位置する３個の参照画素、ブロックＢ２３内に位置する３個の参照画素、および、ブロックＢ２４内に位置する１個の参照画素を含む。ブロックＢ２１内に位置する５個の参照画素は、それぞれ１個の最外周の画素２２０Ｘおよび２２０Ｙと、それぞれ１個の、最外周の１つ内側に位置する画素２２１Ｘおよび２２１Ｙを含む。合計７個の、ブロックＢ２２内、Ｂ２３内、およびＢ２４内に位置する参照画素は、いずれも、最外周の画素２２０Ｘもしくは２２０Ｙである。
【００５９】
このように、補間画素を囲む４個の原画素に加えて、それをさらに取り囲む１２個の原画素を参照画素とする場合、参照画素となる１６個の原画素が「隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置する」ときに、補間画素が境界領域に位置すると判断することが可能である。この判断基準を適用すると、補間画素２０２は境界領域に位置すると判断される。これに対して、補間画素２０１の場合は、それを囲む４個の参照画素、および、それをさらに囲む１２個の参照画素の全てが、同一のブロックＢ２３内に位置する。従って、補間画素２０１は、境界領域に位置しないと判断される。
【００６０】
例えばバイキュービック法によって補間を行う場合、１６個の参照画素の全ての画素値を用いて補間画素値が算出される。従って、補間画素２０２のように、１６個の参照画素が２個もしくはそれ以上のブロック内に位置するときには、補間画素が境界領域に位置すると判断することが好ましい。そして、境界領域に位置しない揚合に比較して、補間画素に最も近い参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素に、より高い重みをつけた補間処理によって、補間画素値を算出することが好ましい。具体的には、バイキュービック法の補間式の係数値を、補間画素に最も近い参照画素が位置するブロック内に位置する参照画素の画素値により高い重みがつくように設定して、補間画素値を算出することができる。
【００６１】
ただし、１６個の参照画素を利用する場合であっても、図８で説明した「補間画素を囲む４個の参照画素が隣り合う２個もしくはそれ以上のブロック内に位置する」という基準を適用することが可能である。すなわち、４個の参照画素をさらに取り囲む１２個の参照画素のいずれかが異なるブロック内に位置していた場合であっても、補間画素２０２を囲む４個の参照画素が同一のブロック内に位置している場合には、補間画素が境界領域に位置しないと判断することも可能である。この場合には、補間画素２０２は、境界領域に位置しないと判断される。
【００６２】
例えば、バイキュービック法によって補間を行う場合であっても、通常、補間画素を取り囲む４個の参照画素の画素値の重みに比較して、それをさらに取り囲む１２個の参照画素の画素値の重みが低くなるように補間式の係数値が設定される。従って、補間画素を囲む４個の参照画素が同一のブロック内に位置しているときには、１６個の参照画素の全てが同一のブロック内に位置しているときと同一の補間処理を行った方が、より自然な補間画素が得られる場合がある。
【００６３】
このように、補間画素が境界領域に位置するか否かの判断の処理は、補間を利用する参照画素の個数、もしくは、境界領域に位置しないときに利用する第１の補間処理の条件に応じて、さまざまな基準で行うことができる。なお、以上の説明は、理解を容易にするために図８および図９を参照して行った。本発明の画像寸法拡大装置を、例えば半導体集積回路上に構成する場合には、同じ処理を、各ブロック内の原画素の座標ならびに画素値と、生成すべき補間画素の座標とを利用した数値演算によって行うことができる。
【００６４】
尚、従来技術（特許文献２参照）では、補正画素がブロック間の境界領域に位置するか否かの検出結果によって異なる個数の参照画素を使って異なる補間処理が行われる。これに対して、本実施形態では、検出結果によらず一定個数の参照画素を使って異なる補間処理が行われる。このため、異なる個数の参照画素を使って異なる補間処理を実現するための回路構成と比較し、回路規模を小さく抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態の画像寸法拡大装置の回路構成を示す図である。
【図２】隣接する２つのブロックそれぞれにおける参照画素を示す図である。
【図３】第１の補間式を説明するためのグラフである。
【図４】第１の補間式を採用して生成した補間画素を、図２に示す参照画素とともに示す図である。
【図５】第２の補間式Ｂ１，Ｂ２を説明するためのグラフである。
【図６】図１に示す画像寸法拡大装置に適用された画像寸法の拡大方法の手順を示す図である。
【図７】図６に示す手順で生成した補間画素を、参照画素とともに示す図である。
【図８】補間画素の周りの４個の原画素を参照画素とする場合について説明するための図である。
【図９】補間画素が境界領域に位置するか否かの検出にあたり、補間画素の周りの１６個の原画素を参照画素とする場合について説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  画像寸法拡大装置
１１  境界検出部
１２  補間式選択部
１３  重みつき補間部
１０１，１０２，１０３，２０１，２０２  補間画素
１１０Ｘ，１１０Ｙ，２１０Ｘ，２１０Ｙ  ブロック境界
１２０Ｘ，１２０Ｙ，２２０Ｘ，２２０Ｙ，２２１Ｘ，２２１Ｙ  原画素
１３１，１３２，１３３，２３１，２３２  参照画素範囲
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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