(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データの所定範囲毎の複数の画素の画素データを用いて、順次に新たな１画素分の画素データを生成していくことにより、前記入力画像データから新たな画像データを生成する画像処理装置であって、
各画素の画素データが有する透明度データに基づいて、前記所定範囲毎の前記複数の画素のそれぞれについて、完全透明であるか否かを判別する透明度判別手段と、
前記透明度判別手段により完全透明であると判別された画素の画素データが有する色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素の画素データが有する色データに置き換える置き換え手段と、
前記置き換え手段により色データが置き換えられるようにされた画素データを含む前記複数の画素の画素データを用いて、新たな画素データを形成する画素データ形成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記置き換え手段は、完全透明であると判別された画素の前記色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素から予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記置き換え手段において用いられる前記予め決められたパターンは、前記所定範囲毎の複数の画素の中心に近い画素データが有する色データを優先的に用いるように定められたものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画素データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を拡大して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画像データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を縮小して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画像データ生成手段は、フリッカ補正、シャープネス補正などの画質補正のための補間画素データを生成することができるものであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記透明度検出手段と前記置き換え手段と前記画素データとからなる複数の画素補間手段を備え、
複数の前記画素補間手段からの新たな画像データを合成して、１フレームの画像データを形成する画像合成手段を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
入力画像データの所定範囲毎の複数の画素の画素データを用いて、順次に新たな１画素分の画素データを生成していくことにより、前記入力画像データから新たな画像データを生成する場合の画像処理方法であって、
各画素の画素データが有する透明度データに基づいて、前記所定範囲毎の前記複数の画素のそれぞれについて、完全透明であるか否かを判別し、
完全透明であると判別した画素の画素データが有する色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素の画素データが有する色データに置き換え、
色データが置き換えられた画素データを含む、前記複数の画素の画素データを用いて新たな画素データを形成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
前記色データの置き換えは、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素から予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理方法であって、
前記色データの置き換えに用いる前記予め決められたパターンは、前記所定範囲毎の複数の画素の中心に近い画素データが有する色データを優先的に用いるように定められるものであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
前記入力画像データから形成される前記新たな画像データは、前記入力画像データによって形成される画像を拡大して表示するようにするものであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
前記入力画像データから形成される前記新たな画像データは、前記入力画像データによって形成される画像を縮小して表示するようにするものであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
前記入力画像データから形成される前記新たな画像データは、フリッカ補正、シャープネス補正などの画質補正のための補間画素データを含むものであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
異なる入力画像信号から形成されるそれぞれの画像データを合成することにより、合成した画像を表示する画像データを形成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
入力画像データの所定範囲毎の複数の画素の画素データを用いて、順次に新たな１画素分の画素データを生成していくことにより、前記入力画像データから新たな画像データを生成し、これを表示する画像表示装置であって、
各画素の画素データが有する透明度データに基づいて、前記所定範囲毎の前記複数の画素のそれぞれについて、完全透明であるか否かを判別する透明度判別手段と、
前記透明度判別手段により完全透明であると判別された画素の画素データが有する色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素の画素データが有する色データに置き換える置き換え手段と
前記置き換え手段により色データが置き換えられるようにされた画素データを含む、前記複数の画素の画素データを用いて新たな画素データを形成する画素データ形成手段と、
前記画像データ形成手段により形成された画像データから表示用画像信号を形成する信号処理手段と、
前記信号処理手段において形成された前記表示用画像信号の供給を受けて、前記表示用画像信号に応じた画像を表示画面に表示するようにする表示手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像表示装置であって、
前記置き換え手段は、完全透明であると判別された画素の前記色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素から予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像表示装置であって、
前記置き換え手段において用いられる前記予め決められたパターンは、前記所定範囲毎の複数の画素の中心に近い画素データが有する色データを優先的に用いるように定められたものであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の画像表示装置であって、
前記画素データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を拡大して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項１５に記載の画像表示装置であって、
前記画像データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を縮小して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載の画像表示装置であって、
前記画像データ生成手段は、フリッカ補正、シャープネス補正などの画質補正のための補間画素データを生成することができるものであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２１】
請求項１５に記載の画像表示装置であって、
前記透明度検出手段と前記置き換え手段と前記画素データとからなる複数の画素補間手段と、
複数の前記画素補間手段からの新たな画像データを合成して、１フレームの画像データを形成する画像合成手段と
を備え、
前記信号処理手段は、前記画像合成手段からの合成されて形成された画像データの供給を受けて、この合成されて形成された画像データに基づいて表示用画像信号を形成することができるものであることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、画像の拡大、縮小、画質補正などを行なう画像処理装置、画像処理方法、および、画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンピュータグラフィックス画像や、テレビ受像機やＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）などからの画像を、拡大したり、縮小したり、あるいは、合成したりして出力するようにする画像処理装置が従来から用いられている。
【０００３】
このような画像処理装置において、画像の拡大、縮小は、基本的にいわゆる画素補間、画素間引きによって行なわれる。すなわち、画像の拡大は、拡大前の画像を構成する画素を繰り返し用いるようにして画素補間を行なうことにより実現している。また、画像の縮小は、縮小前の画像を構成する画素を間引くことにより実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、画像拡大のための画素補間や画像縮小のための画素間引きを行なうようにした場合には、画像が不自然になるなどして、画像を劣化させてしまう場合がある。
【０００５】
例えば、図１１Ａに示すような三角形の画像部分Ｇｒと透明部分Ｔとからなる画像を単純な画素補間により拡大するようにすると、図１１Ｂに示すように、斜め線がぎざぎざになり、自然な画像を表示することができない場合がある。
【０００６】
また、図１２Ａに示すような円形の画像部分Ｇｒと透明部分Ｔとからなる画像を単純な画素間引きにより縮小すると、図１２Ｂに示すように、画像部分Ｇｒに十字形に存在していた線が消えてしまうなど、元画像を忠実に縮小することができない場合がある。
【０００７】
このような不都合を解消するために、画像データに対してフィルタ処理が行なわれる。フィルタ処理は、拡大後あるいは縮小後の画像を形成する画素の画素データを、元の画像の複数の画素の画素データを用いて形成するようにする処理である。
【０００８】
通常、フィルタ処理においては、例えば、拡大処理の場合には、図１５において、（１）式、（２）式に示すように、元画像の複数の画素の画素データ（色データと透明度データ）にそれぞれ係数を掛けたものを合成して、拡大後の画素の画素データを生成する。しかし、使用する元画像の画素の中に完全に透明な画素が含まれていると、その画素には色が存在しないため、正しい色が生成できない。これは、画像の縮小の場合も同じである。
【０００９】
このため、フィルタ処理を含む画像の拡大を行なうと、図１３Ｂに示すように、画像Ｇｒの斜め線部分は滑らかにはなるが、画像部分Ｇｒと透明部分Ｔとの境界部分に余計な線が現れる場合がある。またフィルタ処理を含む画像の縮小を行なうと、図１４Ｂに示すように、従来消えてしまっていた線が消えることはないが、画像部分Ｇｒと透明部分Ｔとの境界部分に余計な線が現れる場合がある。
【００１０】
このように、画像についてフィルタ処理を行なうようにして、斜め線を滑らかにしたり、存在すべき線などの画像が消えないようにしたりしても、透明度１００パーセントの完全透明部分が処理対象の画像に含まれている場合には、その完全透明部分との境界には余計な線が現れてしまうので、結果として画質の低下を招いてしまう。
【００１１】
以上のことにかんがみ、この発明は、画像の拡大、縮小、合成、画質補正などのために画像データを処理して新たな画像データを形成するようにした場合に、その新たな画像データにより形成される画像を劣化させることなく高品位の画像を形成できるようにする画像処理装置、画像処理方法、および、画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の画像処理装置は、
入力画像データの所定範囲毎の複数の画素の画素データを用いて、順次に新たな１画素分の画素データを生成していくことにより、前記入力画像データから新たな画像データを生成する画像処理装置であって、
各画素の画素データが有する透明度データに基づいて、前記所定範囲毎の前記複数の画素のそれぞれについて、完全透明であるか否かを判別する透明度判別手段と、
前記透明度判別手段により完全透明であると判別された画素の画素データが有する色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素の画素データが有する色データに置き換える置き換え手段と
前記置き換え手段により色データが置き換えられるようにされた画素データを含む、前記複数の画素の画素データを用いて新たな画素データを形成する画素データ形成手段と
を備えることを特徴とする。
【００１３】
この請求項１に記載の画像処理装置によれば、入力画像データの複数個の画素の画素データを用いて、新たに1画素分の画素データを生成する場合に、当該入力画像データの複数個の画素の画素データに、完全透明の画素データが含まれているか否かが透明度判別手段により判別される。
【００１４】
完全透明の画素データが含まれているときには、その完全透明の画素の画素データのうちの色データが、当該複数個の画素の画素データのうちの完全透明ではない画素データの色データに置き換え手段によって置き換えられるようにされる。
【００１５】
そして、色データが置き換えられた画素データを含む複数個の画素の画像データが用いられて、1画素分の新たな画素データが形成され、これが繰り返されて、新たな画像を形成する画像データが形成される。
【００１６】
これにより、完全透明である画素の画素データの当初の色データは用いられないようにされるので、新たな画像データによっては、透明領域部分の境界に不自然な線が現れるなどのことを防止し、品位の高い画像を形成することが可能な画像処理装置が実現される。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記置き換え手段は、完全透明であると判別された画素の前記色データのみを、前記所定範囲毎の前記複数の画素のうちの完全透明でない画素から予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換えることを特徴とする。
【００１８】
この請求項２に記載の発明の画像処理装置によれば、置き換え手段においては、完全透明である画素の位置に応じて、複数個の画素のうちのどの画素の画素データの色データが用いられるかが、予め決められたパターンにしたがって決められる。
【００１９】
これにより、できるだけ自然な画像となるように予め決められるパターンにしたがって選ばれる画素の色データによって、完全透明の画素の色データが置き換えられるので、自然で、かつ、高品位の画像を形成するようにすることができる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明の画像処理装置は、請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記置き換え手段において用いられる前記予め決められたパターンは、前記所定範囲毎の複数の画素の中心に近い画素データが有する色データを優先的に用いるように定められたものであることを特徴とする。
【００２１】
この請求項３に記載の発明の画像処理装置によれば、完全透明である画素の画素データの色データを、どの画素データの色で置き換えるかは、用いられる複数の画素において、できるだけ中心に近い画素が優先的に用いられるようにされる。例えば、用いられる複数の画素が４画素の場合には、２番目、３番目の画素が優先的に用いられるようにされる。
【００２２】
このように、複数の画素の画像データのうちの中心位置に近い画素の画素データを優先的に色データの置き換えに用いるようにすることによって、新たに形成される画素データの色データができるだけ不自然なものとなることが内容にされる。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画素データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を拡大して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする。
【００２４】
この請求項４に記載の発明の画像処理装置によれば、画素データ生成手段により、入力画像データに基づいて画素補間を行なうようにすることにより、拡大画像を表示するための画像データが形成される。この場合にも新たに形成される画像データの各画素データは、複数の画素データから形成されるが、完全透明の画素データは、その色データが他の画素の色データで置き換えられる。
【００２５】
これにより、不自然な線などの画像が浮かび上がるなどのことがなく、高品位の拡大画像を表示するための画像データの形成が可能な画像処理装置を構成することができるようにされる。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画像データ生成手段は、入力画像データによって形成される画像を縮小して表示するための新たな画像データを生成することができるものであることを特徴とする。
【００２７】
この請求項５に記載の発明の画像処理装置によれば、画素データ生成手段により、入力画像データに基づいて画素間引きを行なうようにすることにより、縮小画像を表示するための画像データが形成される。この場合にも新たに形成される画像データの各画素データは、複数の画素データから形成されるが、完全透明の画素データは、その色データが他の画素の色データで置き換えられる。
【００２８】
これにより、不自然な線などの画像が浮かび上がるなどのことがなく、高品位の縮小画像を表示するための画像データを形成する画像処理装置を構成することができるようにされる。
【００２９】
また、請求項６に記載の発明の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記画像データ生成手段は、フリッカ補正、シャープネス補正などの画質補正のための補間画素データを生成することができるものであることを特徴とする。
【００３０】
この請求項６に記載の発明の画像処理装置によれば、画素データ生成手段により、入力画像データに基づいて、フリッカ補正やシャープネス補正のための画素データを含む画像データが形成される。この場合にも新たに形成される画像データの各画素データは、複数の画素データから形成されるが、完全透明の画素データは、その色データが他の画素の色データで置き換えられる。
【００３１】
これにより、画質補正を高品位に行なって、高品位の画像を表示するための画像データを形成する画像処理装置を構成することができるようにされる。
【００３２】
また、請求項７に記載の発明の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記透明度検出手段と前記置き換え手段と前記画素データとからなる複数の画素補間手段を備え、
複数の前記画素補間手段からの新たな画像データを合成して、１フレームの画像データを形成する画像合成手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
この請求項７に記載の発明の画像処理装置によれば、複数の画素補間手段を備え、複数の入力画像データのそれぞれから、拡大画像を表示するための画像データや、縮小画像を表示するための画像データが形成され、そのそれぞれを合成して、合成画像を表示するための画像データが形成するようにされる。
【００３４】
この場合、各画素補間手段において新たに形成される各画素データは、複数の画素データから形成されるが、完全透明の画素データは、その色データが他の画素の色データで置き換えられる。これにより、不自然な線などの画像が浮かび上がるなどのことがなく、複数の画像が合成された画像を高品位に表示するための画像データを形成する画像処理装置を構成することができるようにされる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながらこの発明による画像処理装置、画像処理方法、および、画像表示装置の一実施の形態について説明する。
【００３６】
［画像処理装置の概要］
まず、この発明による画像処理装置、画像処理方法が適用されたこの実施の形態の画像処理装置について説明する。図１は、この実施の形態の画像処理装置を説明するための概念図である。この実施の形態の画像処理装置は、例えば、３つの画像データの供給を受け、そのそれぞれについて拡大処理、あるいは、縮小処理を行ない、そのそれぞれを合成して出力することができるようにしたものである。
【００３７】
例えば、図１に示すように、この実施の形態の画像処理装置は、画像部分Ｇｒ１と透明部分Ｔ１とからなる画像Ｇ１を形成する画像データと、画像部分Ｇｒ２と透明部分Ｔ２とからなる画像Ｇ２を形成する画像データと、ビデオ画像Ｖｄｏを形成する画像データとの供給を受けて、それらを拡大、あるいは、縮小した後に、合成し、合成画像ＧＥを形成する画像データを形成し出力することができるものである。
【００３８】
この場合、画像Ｇ１を形成する画像データと、画像Ｇ２を形成する画像データとは、例えばパーソナルコンピュータなどを用いて作成されたコンピュータグラフィックス画像データ（以下ＣＧ画像データと略称する。）である。また、ビデオ画像Ｖｄｏを形成する画像データは、例えばテレビチューナ等からの出力ビデオデータである。
【００３９】
そして、この実施の形態のスケーラ（拡大／縮小処理部）１においては、図１に示すように、画像Ｇ１を形成する画像データについては拡大処理して、拡大画像Ｇ１Ｂを形成する画像データを形成し、画像Ｇ２を形成する画像データについては縮小処理して縮小画像Ｇ２Ｓを形成する画像データを形成する。また、ビデオ画像Ｖｄｏを形成する画像データについては縮小処理して、縮小画像ＶｄｏＳを形成する。
【００４０】
スケーラ１において、拡大処理、あるいは、縮小処理することにより形成された画像データをブレンダ（画像合成処理部）２において画像合成して合成画像ＧＥを形成し、これを出力することができるものである。すなわち、この実施の形態の画像処理装置は、画像を劣化させることなく拡大、縮小、合成を行なって、高品位の合成画像を形成することができるものである。
【００４１】
［画像処理装置の構成、動作］
以下、この実施の形態の画像処理装置の構成と動作について説明する。図２は、この実施の形態の画像処理装置を説明するためのブロック図である。図２に示すように、この実施の形態の画像処理装置は、画像データの３つの入力端子ｉｎ１、ｉｎ２、ｉｎ３と、スケーラ１と、ブレンダ２と、信号処理部３と、コントローラ４とを備えたものである。
【００４２】
そして、この実施の形態の画像処理装置においては、入力端子ｉｎ１とｉｎ２とが例えばパーソナルコンピュータなどのＣＧ画像生成装置からの画像データの供給を受け付けるものであり、入力端子３がテレビ受像機などからの画像データを受け付けるものである。
【００４３】
コントローラ４は、図示しないが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備えたマイクロコンピュータであり、この実施の形態の画像処理装置の各部を制御するものである。
【００４４】
この実施の形態において、スケーラ１は、入力端子ｉｎ１、ｉｎ２、ｉｎ３に対応して、３つのスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを備えたものである。スケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、これらに供給される画像データについて、コントローラ４からの制御に基づいて、拡大画像を形成する画像データに変換する拡大処理、あるいは、縮小画像を形成する画像データに変換する縮小処理を行なうものである。
【００４５】
そして、この実施の形態のスケーラ１のスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、図１に示したように、画像部分Ｇｒ１が透明度が１００パーセントの完全透明部分Ｔ１によって囲まれている画像Ｇ１を形成する画像データについて拡大処理を行なって、拡大画像Ｇ１Ｂを形成する画像データを形成するようにしても、拡大画像Ｇ１Ｂにおいて、画像部分Ｇｒ１Ｂと完全透明部分Ｔ１Ｂとの境界部分に図１３に示したような不自然な線を生じさせることが無いようにすることができるものである。
【００４６】
また、この実施の形態のスケーラ１のスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、図１に示したように、画像部分Ｇｒ２が完全透明部分Ｔ２によって囲まれている画像Ｇ２を形成する画像データについて縮小処理を行なって、縮小画像Ｇ２Ｓを形成する画像データを形成するようにしても、縮小画像Ｇ２Ｓにおいて、画像部分Ｇｒ２Ｓと完全透明部分Ｔ２Ｓとの境界部分に図１４に示したような不自然な線を生じさせることが無いようにすることができるものである。
【００４７】
もちろん、この実施の形態のスケーラ１のスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、図１に示したように、テレビ受像機などからの画像データについても、高品位に拡大処理したり、縮小処理したりすることができるものである。
【００４８】
そして、スケーラ１において、拡大処理されて形成された画像データ、あるいは、縮小処理されて形成された画像データのそれぞれは、ブレンダ２に供給される。ブレンダ２は、コントローラ４からの制御に応じて、これに供給された３つの画像データを合成して、合成画像を形成する合成画像データを形成する。
【００４９】
ブレンダ２において形成された合成画像データは、信号処理部３に供給される。信号処理部３は、これに供給された合成画像データから表示用映像信号を形成し、これを出力端子ｏｕｔを通じて出力する。出力端子ｏｕｔを通じて出力された表示用映像信号は、例えば、モニタ表示装置等に供給されて用いられたり、記録装置に供給されて、例えば、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などの記録媒体に記録されたりすることになる。
【００５０】
［スケーリング処理部について］
そして、この実施の形態の画像処理装置において、スケーラ１の各スケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれにおいては、前述もしたように、完全透明部分を含む画像を拡大したり、縮小したりしても、完全透明部分との境界に不自然な線を発生させてしまうことなく、高品位の拡大画像、縮小画像を形成することができるようにしている。
【００５１】
前述もしたように、画像の拡大を行なう場合には画素補間を行ない、画像の縮小を行なう場合には、画素間引きを行なう。しかし、単純に画素を補間したり、間引いたりするだけではなく、拡大画像を形成する画像データの各画素データや、縮小画像を形成する画像データの各画素データを、元の画像データの所定区間毎の複数画素の画素データを用いて形成するようにするいわゆるフィルタ処理を行なう。
【００５２】
このフィルタ処理の際に、完全透明部分の画素の画素データを用いる場合には、この完全透明の画素の画素データが有する色データを用いないようにすることにより、不自然な線の発生を防止するようにしている。
【００５３】
なお、スケーラ１のスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、同じ構成を有し、同じように動作するものであるので、以下においては、スケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれをスケーリング処理部１１として説明する。
【００５４】
図３は、この実施の形態のスケーラ１のスケーリング処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃであるスケーリング処理部１１を説明するためのブロック図であり、図４は、画像拡大する場合のスケーリング処理部１１の動作を説明するための図である。また、図５は、スケーリング処理部１１において用いられる色データの置き換えパターンを説明するための図である。
【００５５】
この実施の形態において、スケーリング処理部１１は、元の画像データの所定区間毎の４つの画素の画素データを用いて１つの新たな画素データを作成するフィルタ処理を行なうものであり、隣接する４つの画素の画素データの入力を受け付ける４つの入力端１１１、１１２、１１３、１１４を備えたものである。
【００５６】
画素データのそれぞれは、透明度データα、輝度データＹ、色差データＣｂ、Ｃｒを有しており、そのそれぞれを入力端１１１、１１２、１１３、１１４を通じて受け付けることができるようにしている。
【００５７】
入力端１１１、１１２、１１３、１１４の後段には、セレクタ１１５と、セレクタ１１５の切り換え制御を行なう切り換え制御部１１６とが設けられている。セレクタ１１６は、４つの入力端からの画素データの供給を受けて、透明度データα１、α２、α３、α４をそのまま出力する。
【００５８】
しかし、透明度データが“０”の完全透明の画素データについては、その輝度データと色差データとは、その他の画素のうちの透明度が“０”でない画素データの輝度データと色差データとに置き換える。この輝度データと色差データの置き換えを行なう部分がセレクタ１１５であり、この置き換えを制御するのが、切り換え制御部１１６である。
【００５９】
なお、以下においては、輝度データと色差データとを色データと呼ぶことにする。すなわち、色データというときには、輝度データと色差データとを含み、最終的には、Ｒ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号の３原色信号を形成することができるものである。
【００６０】
セレクタ１１５と切り換え制御部１１６との動作について、例えば、図４に示すように、図４（イ）の８画素の元画像を２倍に拡大して、図４（ロ）に示すように拡大画像を形成する場合を例にして説明する。
【００６１】
図４において、図４（イ）と図４（ロ）とをつなぐ点線は、新たな画像の画素データを形成する場合に用いる元画像の所定の区間の４つの画素のうちの中心画素との関係を示したものである。
【００６２】
例えば、図４（ロ）において、画素Ｕ、画素Ｖを形成する場合には、元画像を形成する画素Ｄを中心画素とし、その１画素前の画素Ｃから、中心画素Ｄの２画素後の画素画素Ｆまでの４画素（画素Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）の画素データを用いるようにする。
【００６３】
同様に、図４（ロ）において、画素Ｗ、画素Ｘを形成する場合には、元画像を形成する画素Ｅを中心画素とし、その１画素前の画素Ｄから、中心画素Ｅの２画素後の画素画素Ｇまでの４画素（画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の画素データを用いるようにする。
【００６４】
このように、使用する中心画素が決まると、その中心画素を含む隣接する４画素分の画素データを用いてフィルタ処理を行なうとともに、拡大画像を構成する新たな画素の画素データを形成する。
【００６５】
そして、図４（イ）において、画素Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが完全透明（透明度１００％）である場合に、拡大画像を形成する画素Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘを形成するには、完全透明の画素を用いなければ、拡大画像を構成する新たな画素データを形成することができない。
【００６６】
しかし、完全透明の画素の画素データの色データを用いるようにすると、そもそも色データがないはずの完全透明の画素の色データが用いられてしまうために、不自然な線が発生してしまう。そこで、この実施の形態においては、使用する４画素のうちのいずれかの画素が完全透明である場合には、その完全透明の画素の画素データの色データを予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換える。
【００６７】
例えば、図４（ロ）において、画素Ｖを形成する場合には、図４（イ）と図４（ロ）との間を実線で結んだように、また、図４（ハ）に示すように、元画像を構成する画素Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの画素データが用いられることになる。
【００６８】
しかし、元画像の画素Ｅ、Ｆは完全透明の画素であるので、図４（ハ）において矢印が示すように、画素Ｅ、Ｆの色データを画素Ｄの色データに置き換える。ここでは色データを置き換えるのであって、透明度データは置き換えずに元のまま使用する。
【００６９】
すなわち、図３における切り換え制御部１１６は、使用する４画素のそれぞれの透明度データα１、α２、α３、α４からその値が“０”の完全透明の画素を検出し、その検出結果に基づいて、セレクタ１１５の切り換え制御を行なう。そして、セレクタ１１５は、切り換え制御部１１６からの制御信号に基づいて、完全透明である画素の色データを完全透明でない画素の色データによって置き換える。
【００７０】
そして、図４に示した例の場合、各画素に対するフィルタ係数をａ、ｂ、ｃ、ｄとし、画素Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの色データをＣｃ、Ｄｃ、Ｅｃ、Ｆｃとし、画素Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの透明度をＣα、Ｄα、Ｅα、Ｆαとすると、拡大画像を構成する画素Ｖの色データは、図４の（１）式により求められ、画素Ｖの透明度は、図４の（２）式によって求められる。
【００７１】
また、図４（ロ）において、画素Ｗを形成する場合には、図４（イ）と図４（ロ）とを線で結んだように、元画像を構成する画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの画素データが用いられることになる。
【００７２】
しかし、元画像の画素Ｅ、Ｆ、Ｇは完全透明の画素であるので、この場合には、セレクタ１１５において、画素Ｅ、Ｆ、Ｇの色データが画素Ｄの色データに置き換えられる。この場合には、４画素全部の色データが画素Ｄのものとなるようにされる。この場合においても、置き換えるのは、色データだけであって、透明度データは置き換えずに元のまま使用する。
【００７３】
そして、各画素に対するフィルタ係数をａ、ｂ、ｃ、ｄとし、画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの色データをＤｃ、Ｅｃ、Ｆｃ、Ｇｃとし、画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの透明度をＤα、Ｅα、Ｆα、Ｇαとすると、拡大画像を構成する画素Ｗの色データは、図４の（３）式により求められ、画素Ｖの透明度は、図４の（４）式によって求められる。
【００７４】
しかし、完全透明である画素の色データを完全透明でない画素の色データに置き換えるといっても、完全透明でない画素が複数ある場合には、どの画素の色データを用いるかが問題になる。そこで、この実施の形態においては、図５に示すように、完全透明である画素の位置に応じて置き換えに用いる色データを提供する画素を特定できるように、色データの置き換えのパターン化をしておく。
【００７５】
図５（イ）は、色データの置き換え前の状態を、図５（ロ）は色データの置き換え後の状態を示している。また、図５において、アルファベット大文字のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、画素を示しており、そのうち塗りつぶしがされて示される画素が、完全透明ではない画素であり、塗りつぶしがされていないで示される画素が、完全透明である画素を示している。
【００７６】
すなわち、図５（イ）において、完全透明でない画素は、（１）の画素Ｄ、（２）の画素Ｃ、（３）の画素Ｃ、Ｄ、（４）の画素Ｂ、（５）の画素Ｂ、Ｄ、（６）の画素Ｂ、Ｃ、（７）の画素Ｂ、Ｃ、Ｄ、（８）の画素Ａ、（９）の画素Ａ、Ｄ、（１０）の画素Ａ、Ｃ、（１１）の画素Ａ、Ｃ、Ｄ、（１２）の画素Ａ、Ｂ、（１３）の画素Ａ、Ｂ、Ｄ、（１４）の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、（１５）の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄである。また、図５（ロ）においては、（０）以外は、全て完全透明でない画素となっている。
【００７７】
元画像の４画素を用いて新たな画素を形成する場合、完全透明画素とそうでない画素のパターンは、図５（イ）に示すように１６通りとなる。そして、図５（イ）の（０）の場合には、完全透明でない画素は存在しないので、図５（ロ）の（０）に示すように、色データの置き換えは行なわない。
【００７８】
図５（イ）の（１）、（２）、（４）、（８）の場合には、完全透明でない画素は１つしかないので、図５（ロ）の対応部分に示すように、３つの完全透明の画素の色データは、ただ１つ完全透明でない画素の色データに置き換えるようにする。また、図５（イ）の（１５）の場合には、完全透明である画素は存在しないので、色データの置き換えが行なわれることはない。
【００７９】
これ以外のパターンの場合には、中心画素により近い完全透明でない画素の色データによって、完全透明である画素の色データを置き換える。すなわち、中心画素である画素Ｂ、画素Ｃが完全透明でない場合には、これら画素Ｂ、画素Ｃの色データによって、完全透明である画素の色データを置き換えるようにする。
【００８０】
このように、図３に示したスケーリング処理部１１のセレクタ１１５は、切り換え制御部１１６からのどの画素が完全透明であり、どの画素が完全透明でないかを示す情報に基づくとともに、図５に示したパターンにしたがって、完全透明の画素の色データを完全透明でない画素の色データで置き換える。これにより、完全透明の画素の元の色データを用いることが無いようにすることができる。
【００８１】
そして、図３に示すように、入力端１１１、１１２、１１３、１１４からの透明度α１、α２、α３、α４は、そのままスケーリング部１１７に供給され、また、セレクタ１１５において完全透明の画素の色データが完全透明でない画素の色データによって置き換えられた各画素の色データである輝度データＹ１＊、Ｙ２＊、Ｙ３＊、Ｙ４＊、色差データＣｂ１＊、Ｃｒ１＊、Ｃｂ２＊、Ｃｒ２＊、Ｃｂ３＊、Ｃｒ３＊、Ｃｂ４＊、Ｃｒ４＊が、スケーリング部１１７に供給される。
【００８２】
スケーリング部１１７は、図２に示したコントローラ４からの制御信号に基づいて、４つの画素の画素データから拡大画像、あるいは、縮小画像を形成する１画素分の画素データ（透明度データα、輝度データＹ、色差データＣｂ、Ｃｒ）を形成し、これを出力する。
【００８３】
この実施の形態の画像処理装置のスケーラ１は、図４を用いて説明したように、画像の拡大を行なう場合には、完全透明の画素の色データを用いることがないので、拡大画像の透明部分と画像部分との境界に不自然な線などを生じさせることもなく、かつ、斜め線がぎざぎざになるなどのこともない。つまり、高品位の拡大画像を表示するための画像データを形成することができる。
【００８４】
ここでは、画像拡大の場合を例にして説明したが、図３に示したスケーリング処理部１１は、画像縮小を行なう場合にも前述した画像拡大の場合と同様にしてフィルタ処理および画像縮小処理を行なうことができる。
【００８５】
図６は、画像縮小する場合のスケーリング処理部１１の動作を説明するための図である。図６に示すように、図６（イ）の８画素の元画像を図６（ロ）に示すように２分の１の４画素の画像に縮小する場合を例にして説明する。図６に示す画像の縮小の場合にも、元画像の４画素の画像データから縮小画像の１画素の画像データを形成する。
【００８６】
この図６に示す例においても、図６（イ）と図６（ロ）とをつなぐ点線は、新たな画像の画素データを形成する場合に用いる元画像の所定の区間の４つの画素のうちの中心画素との関係を示したものである。
【００８７】
例えば、図６（ロ）において、画素Ｖを形成する場合には、元画像を形成する画素Ｃ、Ｄを中心画素とし、中心画素Ｃの１画素前の画素Ｂから、中心画素Ｄの１画素後の画素Ｅまでの４画素（画素Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の画素データを用いるようにする。
【００８８】
同様に、図６（ロ）において、画素Ｗを形成する場合には、元画像を形成する画素Ｅ、Ｆを中心画素とし、中心画素Ｅの１画素前の画素Ｄから、中心画素Ｆの１画素後の画素画素Ｇまでの４画素（画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の画素データを用いるようにする。
【００８９】
このように、使用する中心画素が決まると、その中心画素を含む隣接する４画素分の画素データを用いてフィルタ処理を行なうとともに、縮小画像を構成する新たな画素の画素データを形成する。
【００９０】
そして、図６（イ）において、画素Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが完全透明（透明度１００％）である場合には、縮小画像を形成する画素Ｖ、Ｗを形成する場合には、完全透明の画素を用いなければ、縮小画像を構成する新たな画素データを形成することができない。
【００９１】
しかし、完全透明の画素の画素データの色データを用いるようにすると、前述もしたように、そもそも色データがないはずの完全透明の画素の色データが用いられてしまうために、不自然な線が発生してしまう。このため、画像縮小処理時においても、使用する４画素のうちのいずれかの画素が完全透明である場合には、その完全透明の画素の画素データの色データを予め決められたパターンにしたがって選択される画素の色データに置き換える。
【００９２】
例えば、図６（ロ）において、画素Ｖを形成する場合には、図６（イ）と図６（ロ）との間を実線で結んだように、元画像を構成する画素Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの画素データが用いられることになる。
【００９３】
この例においても、元画像の画素Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは完全透明の画素であるので、画素Ｅの色データを画素Ｄの色データに置き換える。この場合、前述した画像拡大処理の場合と同様に、色データを置き換えるのであって、透明度データは置き換えずに元のまま使用する。
【００９４】
そして、図６に示した例の場合、各画素に対するフィルタ係数をａ、ｂ、ｃ、ｄとし、画素Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの色データをＢｃ、Ｃｃ、Ｄｃ、Ｅｃとし、画素Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの透明度をＢα、Ｃα、Ｄα、Ｅαとすると、縮小画像を構成する画素Ｖの色データは、図６の（１）式により求められ、画素Ｖの透明度は、図６の（２）式によって求められる。
【００９５】
また、図６（ロ）の画素Ｗは、元画像の画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇから形成されるが、この場合、元画像の画素Ｅ、Ｆ、Ｇは、いずれも完全透明の画素であるので、これら画素Ｅ、Ｆ、Ｇの色データは、画素Ｄの色データによって置き換えられることになる。
【００９６】
したがって、各画素に対するフィルタ係数をａ、ｂ、ｃ、ｄとし、画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの色データをＤｃ、Ｅｃ、Ｆｃ、Ｇｃとし、画素Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの透明度をＤα、Ｅα、Ｆα、Ｇαとすると、拡大画像を構成する画素Ｗの色データは、図６の（３）式により求められ、画素Ｖの透明度は、図６の（４）式によって求められる。
【００９７】
このように、縮小画像を形成する場合においても、完全透明の画素の色データを完全透明でない画素の色データで置き換えることにより、透明部分とそうでない部分の境界に不自然な線を生じさせることもなく、また、必要な線などの情報が消えてしまうなどの不都合を生じさせることが無いようにすることができる。
【００９８】
なお、画像縮小の場合にも、色データを置き換えるための画素の選択パターンは、図５に示したパターンと同じパターンを用いることができる。
【００９９】
このように、拡大画像を形成する画像データを形成する場合であっても、また、縮小画像を形成する画像データを形成する場合であっても、元画像の複数画素データから新画像の１画素分の画素データ生成するようにするいわゆるフィルタ計算は、完全透明（透明度１００％）の画素の無効な色データを用いることなく行なうことができるので、透明度１００％の部分と透明度１００％未満の部分の境界に余計な線が現れることがなくなり、高品位な拡大画像や縮小画像を得ることができる。
【０１００】
なお、この実施の形態においては、図４、図６に示したように、フィルタ処理において、元画像の一方向に並んだ４つの画素を用いた場合を例にして説明したが、実際には、水平方向と垂直方向とのそれぞれで同様の計算処理を行って最終的な拡大または縮小後の画素を求めることになる。
【０１０１】
また、元画像の使用する画素を、さらに多くの画素にすることや、少ない画素にすることも可能である。その場合も同様に、元画像の使用する画素に透明度１００％の画素があれば、その画素の色データを近傍の透明度１００％未満の画素の色データに置き換えてフィルタ計算を行なうことになる。
【０１０２】
また、この実施の形態においては、３つの入力画像データを拡大処理、あるいは、縮小処理して、それらを合成する場合について説明したが、これに限るものではない。１つの画像データの供給を受けて、これを拡大処理したり、縮小処理したりする図３に示したスケーリング処理部１１からなる画像処理装置を構成するようにすることもできる。
【０１０３】
また、前述したように、この実施の形態において、画像処理装置は、ハードウエアによって構成するものとして説明したが、ソフトウエアによって実現することもできる。
【０１０４】
すなわち、処理の対象となる画像データの供給を受けて、この画像データから新たな画像データを形成する場合に、新たな画像データの画素データを作成する場合に用いる複数画素のそれぞれについて、完全透明（透明度１００％）であるか否かを判別する（ステップ１）。
【０１０５】
そして、完全透明の画素がある場合には、その画素の色データを同時に用いることになる完全透明でない画素の色データで置き換える（ステップ２）。この後、色データを置き換えた複数画素の画素データを用いて、新たな画素データを形成する（ステップ３）。
【０１０６】
なお、用いる全ての画素が完全透明である場合、あるいは、用いる全ての画素が完全透明でない場合には、色データの置き換えは必要ないので、それらの画素の画素データをそのまま用いて、新たな画素データを形成する。
【０１０７】
このように、ステップ１〜ステップ３の工程を経るようにプログラムを作成し、このプログラムを用いて画像データを処理することによっても、高品位の画像を形成する画像データの拡大処理や縮小処理を行なうようにすることができる。
【０１０８】
［拡大、縮小のほかのフィルタ処理への適用について］
図３に示したスケーリング処理部１１は、画像の拡大／縮小処理を行なうものとして説明したが、これに限るものではない。スケーリング処理部１１が有するフィルタ処理機能を用いることにより、フリッカ補正やシャープネス補正などの画質補正をも行なうことができる。この場合には、画像の拡大や縮小を伴わなくてもよく、いわば１倍拡大、１倍縮小と同じ処理となる。
【０１０９】
例えば、インターレース画像信号に応じて表示されるフリッカの補正を行なう場合を説明する。図７は、インターレース画像信号を概念的に説明するため図であり、図８は、インターレース画像信号に対するフリッカ補正の必要性を説明するための図である。
【０１１０】
図７に示すように、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号などは、その走査線の状態を概念的に示すと、図７Ａに示す奇数フィールド（第１フィールド）と、図７Ｂに示す偶数フィールド（第２フィールド）とを交互に表示するようにすることにより、図７Ｃに示すように１枚（１フレーム）の画像を表示するようにする。この場合、図８Ａに示すように、奇数フィールドに生じている線画像Ｌ１が、図８Ｂに示すように偶数フィールドには生じていない場合には、表示画像がちらちらした感で見えてしまういわゆるフリッカ現象を発生させてしまう。
【０１１１】
このため、インターレース画像信号については、図３に示したスケーリング処理部１１を用いてフィルタ処理を施し、図８Ｃに示すように、偶数フィールドにおいて、奇数フィールドに発生している線画像Ｌ１の近傍となるように、線画像Ｌ１＊を形成する画素を補間するようにして、フリッカを防止する。
【０１１２】
この場合には、画像の拡大、縮小は行なわないので、画素補間や画素間引きは行なうことなく、ただ、元画像の所定区間毎の複数の画素の画素データから、新たな画像を構成する１画素の画素データを形成していくようにすればよい。ここでも、元画像の４画素分の画像データから新たな画像の１画素分の画像データを形成する場合を例にして説明する。
【０１１３】
図９は、インターレース画像を再生する場合のフリッカを防止するためのフィルタ処理を説明するための図である。図９（イ）において、Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏが奇数フィールドの画素であり、Ａｅ、Ｂｅ、Ｃｅ、Ｄｅが偶数フィールドの画素であるものとする。
【０１１４】
そして、図９（ロ）に示すように、偶数フィールドの画像データをフィルタ処理により作成する場合には、図９において実線で示すように、奇数フィールドと偶数フィールドの画素データを考慮して、偶数フィールドの画素データを作成するようにする。
【０１１５】
例えば、図９（ロ）に示す偶数フィールドの画素Ｂｅを作成する場合には、図９において実線で示すように、偶数フィールドの画素Ａｅと、奇数フィールドの画素Ｂｏと、偶数フィールドの画素Ｂｅと、奇数フィールドの画素Ｃｏとの画素データを用いることになる。
【０１１６】
この場合、図９に示すように、画素Ｃｏ、Ｃｅ、Ｄｏ、Ｄｅは、完全透明の画素であるので、偶数フィールドの画素Ｂｅを作成する場合には、画素Ｃｏの色データを画素Ｂｅの色データでおき変える。これにより、偶数フィールドの画素Ｂｅの色データは、図９において（１）式に示すようにして作成することができる。
【０１１７】
また、この偶数フィールドの画素Ｂｅを作成する場合、透明度は、各画素の画素データが有する透明度データをそのまま用いるので、図９において、（２）式に示すようにして作成することができる。
【０１１８】
同様に、偶数フィールドの画素Ｃｅを作成する場合には、図９において実線で示すように、偶数フィールドの画素Ｂｅと、奇数フィールドの画素Ｃｏと、偶数フィールドの画素Ｃｅと、奇数フィールドの画素Ｃｏとの画素データを用いることになる。
【０１１９】
この場合、画素Ｃｏ、Ｃｅ、Ｄｏが完全透明であるので、これらの画素の色データが画素Ｂｅの色データで置き換えられ、偶数フィールドの画素Ｃｅの色データは、図９において、（３）式に示すようにして作成することができる。また、透明度は、各画素の画素データが有する透明度データをそのまま用いるので、図９において、（４）式に示すようにして作成することができる。
【０１２０】
なお、図９に示した（１）式から（４）式において、ａ〜ｄは予め決められたフィルタ係数であり、また、Ａｅｃ、Ｂｏｃ、Ｂｅｃは、各画素の色データである。また、Ａｅα、Ｂｏα、Ｃｅα、Ｃｏα、Ｄｅαは、各画素の透明度データである。
【０１２１】
ここでは、偶数フィールドの画素を作成する場合を例にして説明したが、奇数フィールドの画素を作成する場合にも、同様に、同じフレームを形成する偶数フィールドの画素をも考慮し、完全透明の画素の色データについては、完全透明でない画素の色データで置き換えることにより作成することができる。
【０１２２】
このようにして、インターレース画像データの各フィールドの画素を形成することにより、画像のちらつきを生じさせるいわゆるフリッカ現象を低減させた画像を表示する画像データを形成することができる。
【０１２３】
なお、ここでは、フリッカ現象を防止するためのフリッカ補正のためのフィルタ処理について説明したが、例えば、シャープネス補正を行なう場合など、種々の画質調整のために画素補間、画素間引きなどの複数画素を用いた画素単位の処理を行なう場合において、完全透明の画素の色データを同時に使用することになる完全透明でない画素の色データに置き換えるフィルタ処理を行なうこの発明を、適用することができる。この場合には、良好に画質調整を行なうとともに、画質調整後の画像の画質を高品位なものとすることができる。
【０１２４】
［画像表示装置への適用について］
次に、前述した画像処理装置、画像処理方法を適用した構成したこの発明による画像表示装置について説明する。図１０は、この発明による画像表示装置が適用されたデジタルテレビジョン受像機（以下、テレビ受像機という。）２００を説明するためのブロック図である。
【０１２５】
図１０に示すように、テレビ受像機２００は、アンテナ２０１、ＣＳ／ＢＳチューナ２０２、デ・スクランブル部２０３、デ・マルチプレクサ２０４、デジタルＩ／Ｆ２０５、デジタル出力端子２０６、音声用圧縮解凍部２０７、オーディオアンプ２０８、スピーカ２０９、映像用圧縮解凍部２１０、スケーリング処理部２１１、２１２、合成部２１３、映像信号処理部２１４、表示部２１５、制御部２２０を備えたものである。
【０１２６】
制御部２２０は、この実施の形態のテレビ受像機２００の各部を制御するものであり、ＣＰＵ２２１、ＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２３、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）２２４が、ＣＰＵバス２２５を通じて接続されて形成されたマイクロコンピュータである。
【０１２７】
制御部２２０には、インターフェース（以下、Ｉ／Ｆと略称する。）２３１を通じて、キー操作部２３２が接続されるとともに、Ｉ／Ｆ２３３を通じてリモコン信号受光部２３４が接続されている。リモコン信号受光部２３４は、リモートコマンダ（以下、リモコンと略称する。）２４０からの赤外線のリモコン信号を受信し、これを電気信号に変換して、制御部２２０に供給することができるものである。
【０１２８】
キー操作部２３２、リモコン２４０を通じて行なわれた使用者からの指示入力に応じて、制御部２００は各部を制御し、使用者の要求に応じた放送信号を選択するとともに目的とする放送番組を選択し、これを使用者に提供したり、音量調整や画質調整をしたりするなどの種々のことができるようにされている。
【０１２９】
そして、テレビ受像機２００は、例えば、ＥＰＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｇｕｉｄｅ）やアイコンなどのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を作成して、これを放送番組の画像に重ね合わせて表示することができるようにされている。この場合に、ＥＰＧやＧＵＩを合成した高品位の画像を形成することができるようにしている。
【０１３０】
以下、図１０に示すテレビ受像機を構成する各部について詳細に説明する。アンテナ２０１により受信されたＣＳデジタルテレビ放送信号、あるいは、ＢＳデジタルテレビ放送信号は、ＣＳ／ＢＳチューナ２０２に供給され、ここで、制御部２２０からの選局信号に応じて、使用者からの指示に応じたデジタル放送信号が選局、検波される。ＣＳ／ＢＳチューナ２０２において選局、検波されたデジタル放送信号は、デ・マルチプレクサ２０４に供給される。
【０１３１】
デ・マルチプレクサ２０４は、これに施されているスクランブル処理を、例えば、制御部２２０のＥＥＰＲＡＭ２２４に記憶するようにされているスクランブル解除キーを用いて解除し、スクランブル解除後のデジタル放送信号をデ・マルチプレクサ２０４に供給する。
【０１３２】
デジタル放送信号には、複数の放送番組の画像データや音声データ、あるいは、デジタルデータ、ＥＰＧを作成するためのＥＰＧデータなどが時分割多重化されたものである。デ・マルチプレクサ２０４は、これに供給されたデジタル放送信号に多重化されているデータを分離し、必要となるデータを抽出して関連する回路部に供給する。
【０１３３】
デ・マルチプレクサ２０４は、例えば、使用者からの指示入力に応じた制御部２００からの制御信号に基づいて、使用者が目的とする放送番組の音声データや画像データを抽出する。抽出された音声データは、音声用圧縮解凍部２０７に供給され、画像データは、映像用圧縮解凍部２０７に供給される。
【０１３４】
また、デジタル放送信号に含まれるデジタルデータは、デ・マルチプレクサ２０４において抽出され、デジタルインターフェース（図１０においては、デジタルＩ／Ｆと記載。）、デジタル出力端子２０６を通じて出力される。また、デ・マルチプレクサ２０４は、ＥＰＧデータなどのこのテレビ受像機２００において用いるデータについても抽出し、これを制御部２２０に供給する。デ・マルチプレクサ２０４からのデータは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ２２４に記憶保持され、このテレビ受像機２００において用いられることになる。
【０１３５】
そして、音声用圧縮解凍部２０７は、これに供給されたデータ圧縮されているデジタル音声データの圧縮解凍を行ない、圧縮解凍後のデジタル音声データをアナログ音声信号に変換して、これをオーディオアンプ２０８を通じてスピーカ２０９に供給する。これにより、使用者により選択された放送番組の音声がスピーカ２０９より放音するようにされる。
【０１３６】
また、映像用圧縮解凍部２１０は、これに供給されたデータ圧縮されているデジタル画像データの圧縮解凍を行ない、圧縮解凍後のデジタル画像データをスケーリング処理部２１１に供給する。また、スケーリング処理部２１２には、例えば、ＥＰＧやＧＵＩを表示するための画像データが制御部２２０から供給される。
【０１３７】
スケーリング処理部２１１、２１２は、図３を用いて前述したスケーリング部１１と同様に構成されたものであり、すなわち、４タップの画像処理フィルタである。そして、スケーリング処理部２１１、２１２は、これに供給された画像データの所定範囲毎の４画素分の画素データを用いて、順次に新たな１画素分の画素データを形成していくことにより新たな画像データを形成し、これを後段の合成部（ブレンダ）２１３に供給する。
【０１３８】
この場合、スケーリング処理部２１１、２１２は、制御部２２０からの制御信号に応じて、図４を用いて説明したように、画像の拡大処理を行なったり、図６を用いて説明したように、画像の縮小処理を行なったり、あるいは、図９を用いて説明したように、フリッカ補正やシャープネス補正などの画質補正を行なうようにしている。
【０１３９】
合成部２１３は、図２に示したブレンダ２と同様に構成されたものであり、スケーリング処理部２１１、２１２からの画像データを合成して合成画像データを形成し、これを映像信号処理部２１４に供給する。映像信号処理部２１４は、これに供給された合成画像データからＲ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号の３原色信号を形成し、これを例えばＣＲＴディスプレイである表示部２１５に供給する。
【０１４０】
これにより、表示部２１５の表示画面には、使用者により選択するようにされた放送番組の画像と、例えば、ＥＰＧやＧＵＩなどの画像とが合成された画像が表示される。この場合、放送番組の画像と、ＥＰＧやＧＵＩの画像とは、スケーリング処理部２１１、２１２において、完全透明の画素の色データを用いないようにすることによって、高品位の画質となるように形成されているので、放送番組の画像にＥＰＧやＧＵＩを自然な画像として合成して、使用者に提供することができる。
【０１４１】
なお、表示部は、ＣＲＴディスプレイに限るものではなく、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）など種々のディスプレイを用いるようにすることができる。
【０１４２】
また、前述した実施の形態においては、スケーリング処理部１１は、４タップの画像処理フィルタであるものとして説明したが、これに限るものではない。１画素の画素データを形成するのに用いる画素数は、適宜の数に変更できるようにすることができ、これに対応して、スケーリング処理部１１においてのタップ数を変更するようにしてもよい。
【０１４３】
また、色データの置き換えパターンも、図５に示したパターンに限るものではなく、各種のパターンを用いることができる。また、新たな画素データの形成に用いる元の画像データの画素数を多くすれば、色データの置き換えパターンもそれに応じて増えることになる。
【０１４４】
また、スケーリング処理部１１のフィルタ処理で用いる画素の数や、色データの置き換えパターンなどは、画像の拡大率や縮小率、色、輝度、絵柄の種類等に応じて切り換えたり、動的に変化させたりしてもよい。
【０１４５】
もちろん、フィルタ係数も固定しておく場合に限るものではなく、画像の拡大率や縮小率、色、輝度、絵柄の種類等に応じて切り換えたり、動的に変化させたりしてもよい。なお、フィルタ係数は、全体で１００％になるように、切り換えたり、動的に変化させたりすればよい。
【０１４６】
例えば、１画素の画素データを形成するのに用いる画素数は、拡大／縮小率に応じて変えるようにしてもよい。すなわち、拡大率が小さい場合には、１画素の画素データを形成するのに用いる画素数を少なくし、逆に、拡大率が大きい場合には、１画素の画素データを形成するのに用いる画素数を多くするというように動的に変化させるようにしてもよい。
【０１４７】
また、フィルタ係数の場合には、例えば、文字が多いような細かい画像（高周波成分の多い画像）の場合には、用いる複数の画素のうちの中心の画素に対するフィルタ係数を大きくし、中心の画素から離れるほど小さくする。また、風景などの画像（高周波成分の少ない画像）の場合には、用いる複数の画素のうちの中心の画素に対するフィルタ係数を小さくするように動的に変えるようにすることができる。
【０１４８】
また、前述の実施の形態においては、3つの画像データを合成する場合を例にして説明したが、これに限るものではなく、スケーリング処理部１１を多数設けるようにすることにより、多数の画像データについて同時に処理することができる。
【０１４９】
また、多数のスケーリング部１１を設けるようにした場合であっても、それらにおいて、必ず、拡大や縮小などの画像フィルタ処理を行なう必要はなく、必要に応じて用いるようにすることもできる。
【０１５０】
このように、処理する画像データが形成する画像の特性に応じて、フィルタ係数を動的に変更する場合において、画像の特性は、例えば、データ圧縮された画像データが有するＤＣＴ係数などの情報を用いて判別することができる。
【０１５１】
また、前述した画像処理装置は、ＩＲＤ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｄｅｃｏｄｅｒ）やＳＴＢ（Ｓｅｔ  Ｔｏｐ  Ｂｏｘ）などと呼ばれるデジタル放送の受信機や、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープなどの種々の記録媒体を用いる記録装置、再生装置、記録再生装置、あるいは、パーソナルコンピュータなどの、画像データを処理する各種の装置に適用することができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、比較的簡単なフィルタ処理で、画像を高品位に拡大、縮小、画質補正などを行なうようにすることができ、高品位の画像を提供することができる。また、拡大、縮小した画像を合成することもできる。
【０１５３】
また、画像には透明色や半透明色を用いることができ、複数の画像合成時においては、背景の画像を前面に透過させるように処理することもできる。このように、透明色を含む画像であっても、これを拡大、縮小などしても、画質を劣化させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像処理装置の概要を説明するための図である。
【図２】この発明による画像処理装置を説明するためのブロック図である。
【図３】この発明による画像処理装置のスケーリング処理部の構成を説明するための図である。
【図４】この発明による画像処理装置においての画像の拡大処理を説明するための図である。
【図５】この発明による画像処理装置において用いられる色データの置き換えパターンを説明するための図である。
【図６】この発明による画像処理装置においての画像の縮小処理を説明するための図である。
【図７】インターレース画像のフリッカ現象を説明するための図である。
【図８】インターレース画像のフリッカ現象とその低減方法について説明するための図である。
【図９】この発明による画像処理装置において実現可能なインターレース画像のフリッカ現象を低減させるフィルタ処理を説明するための図である。
【図１０】この発明による画像表示装置の一実施の形態が適用されたデジタルテレビジョン受信機を説明するためのブロック図である。
【図１１】従来の画像処理装置において行なわれている画像の拡大処理の問題点について説明するための図である。
【図１２】従来の画像処理装置において行なわれている画像の縮小処理の問題点について説明するための図である。
【図１３】従来の画像処理装置において行なわれている画像の拡大処理時におけるフィルタ処理の問題点を説明するための図である。
【図１４】従来の画像処理装置において行なわれている画像の縮小処理時におけるフィルタ処理の問題点を説明するための図である。
【図１５】従来の画像処理装置において行なわれている画像データのフィルタ処理を説明
するための図である。
【符号の説明】
１…スケーラ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…スケーリング処理部、２…ブレンダ、３…信号処理部、４…コントローラ、１１…スケーリング処理部、１１１、１１２、１１３、１１４…入力端、１１５…セレクタ、１１６…切り換え制御部、１１７…ブレンダ、ｏｕｔ…出力端
【図１】
0004110363.tif 000002
【図２】
0004110363.tif 000003
【図３】
0004110363.tif 000004
【図４】
0004110363.tif 000005
【図５】
0004110363.tif 000006
【図６】
0004110363.tif 000007
【図７】
0004110363.tif 000008
【図８】
0004110363.tif 000009
【図９】
0004110363.tif 000010
【図１０】
0004110363.tif 000011
【図１１】
0004110363.tif 000012
【図１２】
0004110363.tif 000013
【図１３】
0004110363.tif 000014
【図１４】
0004110363.tif 000015
【図１５】
0004110363.tif 000016