(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の縮小画像および拡大画像を同一の画面上に表示させるための画像縮小／拡大装置であって、
画像データを記憶するメモリ手段と、
上記入力画像を水平方向に縮小する第１縮小手段と、
上記入力画像のデータと上記第１縮小手段によって縮小された縮小画像のデータとを上記メモリ手段の異なる領域に書き込むとともに、それらを個別に読み出す書込／読出制御手段と、
上記書込／読出制御手段によって読み出された上記縮小画像のデータを垂直方向に縮小する第２縮小手段と、
上記書込／読出制御手段によって読み出された上記入力画像のデータを水平方向および垂直方向に拡大する拡大手段とを備え、
上記書込／読出制御手段が、
上記縮小画像のデータおよび上記入力画像のデータのうち一方を選択するデータ選択手段と、
上記縮小画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスおよび上記入力画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスのうち一方を選択する書込アドレス選択手段と、
該書込アドレス選択手段からのアドレスおよび上記メモリ手段からの画像データの読み出しのためのアドレスのうち一方を選択するアドレス選択手段と、
上記データ選択手段および上記書込アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号および上記アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号を単一のクロック信号をカウントすることによって得られる複数ビットの出力値に基づいて生成する選択制御手段とを有していることを特徴とする画像縮小／拡大装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力画像を縮小および拡大して同一の画面上に表示させることに係り、詳しくは、拡大画像の画質を向上させるようにした画像縮小／拡大方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオキャプチャー装置などの画像合成装置においては、外部から入力されたビデオ画像を取り込んで、表示装置に表示されている表示画像上に重畳して表示する際に、ビデオ画像のデジタルデータを一旦画像メモリに蓄えた後、所定の表示タイミングで表示装置に表示された表示画像上に設けられたウインドウに表示する。このような装置において、ビデオ画像を縮小して表示する場合、図４に示すような構成が用いられる。
【０００３】
この構成においては、ビデオカメラ２１から出力された、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のビデオ信号は、ビデオデコーダ２２で処理される。ここでは、ビデオ信号から同期信号と画像信号とが分離され、その画像信号がデジタル信号に変換される。そのデジタルの画像データは、水平方向縮小処理回路２３で水平方向にのみ縮小処理（例えば１／３縮小）が施され、バッファとしてのＦＩＦＯ(First In First out)メモリ２４に一旦書き込まれた後、画像メモリ２５に書き込まれる。
【０００４】
画像データが画像メモリ２５に書き込まれる前に水平方向にのみ縮小処理が施されるのは、次の理由による。例えば、１ラインが１６ドットからなる画像データを一旦画像メモリ２５に書き込んだ後、読み出してから縮小しようとすると、画像メモリ２５は、１ラインについて１６ドットを書き込むことができる容量と、表示のタイミングに合うような速度で動作する性能とが必要になる。しかしながら、読み出された画像データを例えば１／４に縮小すると、結果的には４ドットのみが表示に供されることになるので、画像メモリ２５の性能を高めてまで多いデータ量を書き込んでも無駄になるデータが多いという不都合がある。
【０００５】
一般に、画像メモリのアクセスバンド幅は、ライン当たりのドット数×動作速度で定められるので、アクセスバンド幅を大きくしないためには、ドット数または／および動作速度を制限する必要がある。そこで、通常、メモリへの書き込みの前に画像データを予め水平方向に縮小することによって、ドット数および動作速度を低下させて、アクセスバンド幅を小さくしている。
【０００６】
画像メモリ２５から読み出された画像データは、垂直方向縮小処理回路２６で垂直方向にのみ縮小処理（例えば１／３縮小）が施された後、表示装置２７の表示部２７ａに表示されている表示画像上に縮小画像として表示される。
【０００７】
また、同一の表示画像上に、縮小画像とともに拡大画像を表示させる場合は、次のようにして処理が行われる。例えば、入力画像を２倍に拡大する場合、画像メモリ２５から読み出された縮小画像（水平方向に１／３縮小）に対し、水平／垂直方向拡大処理回路２８で水平方向に６倍に拡大されるとともに、垂直方向に２倍に拡大される。そして、このように拡大処理が施された拡大画像データは、垂直方向縮小処理回路２６からの縮小画像データと同様に、表示画像上に拡大画像として表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の構成では、画像メモリ２５に蓄えられた画像データは、入力画像に対し縮小率に比例して水平方向の情報量が少なくなっているので、これを基に得られた拡大画像（等倍画像も含む）は、入力画像に対し情報量が大幅に欠落した状態となって画質が低いという不都合がある。
【０００９】
また、画像メモリ２５から読み出された縮小画像データをＣＰＵに取り込んで所望の画像処理を行う場合も、縮小画像データの情報量が少ないために、画像処理によって得られた画像の品位が低いという不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、入力画像から縮小画像とともに同一画面上に表示させる拡大画像を得る場合に、拡大画像の画質の向上を図ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像縮小／拡大装置は、入力画像の縮小画像および拡大画像を同一の画面上に表示させるための画像縮小／拡大装置であって、入力画像のデータを予め水平方向に縮小してからメモリに書き込むとともに、該入力画像のデータをそのまま上記メモリに書き込み、該メモリに記憶された縮小画像のデータを読み出して垂直方向に縮小するとともに、上記メモリに記憶された上記入力画像のデータを読み出して水平方向および垂直方向に拡大することを基本としている。
【００１２】
上記の基本構成では、水平方向に縮小された縮小画像のデータは、メモリに書き込まれて読み出された後に垂直方向に縮小されるが、拡大されない。一方、そのままメモリに書き込まれた入力画像のデータは、メモリから読み出された後に水平方向および垂直方向に拡大される。このように、拡大画像は、情報量が失われていない元の入力画像のデータを基に得られるので、その画質は、拡大率に比例して劣化するのみである。また、等倍拡大の場合は、入力画像と同じ画質が維持される。
【００１３】
本発明の画像縮小／拡大装置は、入力画像の縮小画像および拡大画像を同一の画面上に表示させるための画像縮小／拡大装置であって、上記の課題を解決するために、画像データを記憶するメモリ手段と、上記入力画像を水平方向に縮小する第１縮小手段と、上記入力画像のデータと上記第１縮小手段によって縮小された縮小画像のデータとを上記メモリ手段の異なる領域に書き込むとともに、それらを個別に読み出す書込／読出制御手段と、上記書込／読出制御手段によって読み出された上記縮小画像のデータを垂直方向に縮小する第２縮小手段と、上記書込／読出制御手段によって読み出された上記入力画像のデータを水平方向および垂直方向に拡大する拡大手段とを備え、さらに、上記書込／読出制御手段が下記のように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
すなわち、上記書込／読出制御手段は、上記縮小画像のデータおよび上記入力画像のデータのうち一方を選択データ選択手段と、上記縮小画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスおよび上記入力画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスのうち一方を選択する書込アドレス選択手段と、該書込アドレス選択手段からのアドレスおよび上記メモリ手段からの画像データの読み出しのためのアドレスのうち一方を選択するアドレス選択手段と、上記データ選択手段および上記書込アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号および上記アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号を単一のクロック信号をカウントすることによって得られる複数ビットの出力値に基づいて生成する選択制御手段とを有している。
【００１５】
上記の構成では、第１縮小手段によって水平方向に縮小された縮小画像のデータと、入力画像のデータとがメモリ手段に書き込まれる。メモリ手段から読み出された縮小画像のデータは、第２縮小手段で垂直方向に縮小されることによって、水平および垂直方向の双方に縮小されたデータとなる。一方、メモリ手段から読み出された入力画像のデータは、拡大手段によって水平および垂直方向に拡大される。このように、サイズが変更されないままの状態（情報量が失われていない状態）で一旦メモリ手段に書き込まれた入力画像のデータを基に拡大画像を得ているので、拡大画像の画質は、拡大率に比例して劣化するのみである。また、等倍拡大の場合は、入力画像と同じ画質が維持される。
【００１６】
縮小画像のデータおよび入力画像のデータは、データ選択手段で選択されてメモリ手段に与えられる。また、縮小画像および入力画像のデータをそれぞれメモリ手段に書き込むためのアドレスは、書込アドレス選択手段で選択されたメモリ手段に与えられる。これによって、縮小画像および入力画像のデータは選択的にメモリ手段に書き込まれる。さらに、書き込みのためのアドレスおよび読み出しのためのアドレスは、アドレス選択手段で選択されてメモリ手段に与えられる。これによって、画像データの書き込みと読み出しとが選択的に行われる。
【００１７】
データ選択手段および書込アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号およびアドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号は、選択制御手段によって、単一のクロック信号をカウントすることによって得られる複数ビットの出力値に基づいて生成される。そして、このような複数ビットの信号をそのまま、または適宜論理演算して用いることによって制御信号が得られる。
【００１８】
クロック信号のカウントは、例えば、３ビットバイナリカウンタで行われる。後述する表１に示すように、そのカウンタの最上位ビットの出力値（Ｑ2 ）が“０”であるときに、入力画像のデータがデータ選択手段によって選択されるとともに、そのデータを書き込むためのアドレスが書込アドレス手段によって選択される。一方、カウンタの最上位ビットの出力値が“１”であるときに、縮小画像のデータがデータ選択手段によって選択されるとともに、そのデータを書き込むためのアドレスが書込アドレス手段によって選択される。また、カウンタの最下位ビット（Ｑ0 ）と中位ビット（Ｑ1 ）との論理和否定を得ることによって、アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号が得られる。
【００１９】
このように、単一のクロック信号に基づいて制御信号を生成しているので、特別な信号を与える必要がなく、また、カウンタなどの一般的な回路で選択制御手段を構成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２１】
本実施の形態では、縮小／拡大装置がビデオキャプチャー装置に組み込まれた構成について説明する。
【００２２】
本実施の形態に係るビデオキャプチャー装置は、図１に示すように、ビデオカメラ１、ビデオデコーダ２、画像メモリ３および縮小／拡大装置４を備えている。
【００２３】
ビデオカメラ１としては、白黒で画像を撮影する産業用のビデオカメラが用いられる。ビデオデコーダ２は、ビデオカメラ１から出力されたアナログのＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式といったビデオ信号（コンポジットビデオ信号）から抽出された画像信号のデジタルへの変換、ビデオ信号からの水平同期信号および垂直同期信号の分離等を行う装置である。
【００２４】
メモリ（メモリ手段）としての画像メモリ３は、白黒画像のデータを蓄える半導体メモリ（ビデオＲＡＭ等）であって、画像データを後述する書込／読出制御部４４による制御で書き込みおよび読み出すようになっている。また、画像メモリ３は、後述する縮小画像データと、入力画像データとを別個の領域に格納するようになっている。
【００２５】
なお、以下の説明では、縮小画像データおよび入力画像データ（元画像データ）について、それらに限定されない場合は、単に画像データと称する。
【００２６】
画像メモリ３への書き込みに用いられるアドレスは、１ライン分の画像データに割り当てられた下位の１０ビットと、各ラインに割り当てられた上位の９ビット（このうちの１ビットは奇数フィールドと偶数フィールドとを区別するために設けられる）と、縮小画像データと元画像データとを区別するための最上位の１ビットとによって構成されている。下位の１０ビットは、１ラインにおける各ドットに対応したドットクロックをカウントするカウンタによって生成される。一方、上位の９ビットのうちの８ビットは、水平同期信号をカウントするカウンタによって生成される。最上位の１ビットは、例えば、後述のカウンタ４４ｅの出力端子Ｑ2 からの出力値が利用される。
【００２７】
画像メモリ３への読み出しに用いられるアドレスは、予め別途用意されており、後述するウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰが“１”であるときに、アクセス毎にインクリメントされて画像メモリ３に与えられる。
【００２８】
縮小／拡大装置４は、水平方向縮小処理回路４１、ＦＩＦＯメモリ４２・４３、書込／読出制御部４４および縮小／拡大部４５とを備えている。
【００２９】
水平方向縮小処理回路４１は、ビデオデコーダ２からの画像データを水平方向（水平走査方向）に縮小する回路である。縮小の方法としては、例えば、入力画像データを用いて、隣接する画素データに適当に重み付けされた係数を乗算した値を加算して元の画素数より少ない新たな画素データを生成する方法が挙げられる。また、水平方向縮小処理回路４１は、１水平走査期間内の有効表示期間において各画素が供給されるタイミングに同期したドットクロックを出力し、ＦＩＦＯメモリ４２に与える。なお、このドットクロックは、水平方向縮小処理回路４１の外部（例えば、ビデオデコーダ）で生成してもよい。
【００３０】
ＦＩＦＯメモリ４２は、水平方向縮小処理回路４１から出力される縮小画像データを書き込まれた順に読み出すバッファメモリである。このＦＩＦＯメモリ４２は、画像メモリ３からの画像データの読み出しを優先させるために、後述の書込／読出制御部４４によって、水平方向縮小処理回路４１から出力される縮小画像データの画像メモリ３への読み出しのタイミングが制御される。一方、ＦＩＦＯメモリ４３は、ビデオデコーダ２からの入力画像データを書き込まれた順に読み出すバッファメモリであり、ＦＩＦＯメモリ４２と同様の目的で、書込／読出制御部４４によって、入力画像データの画像メモリ３への読み出しのタイミングが制御される。
【００３１】
書込／読出制御手段としての書込／読出制御部４４は、画像データの画像メモリ３への書き込みおよび読み出しを制御するために設けられている。具体的には、書込／読出制御部４４は、ＦＩＦＯメモリ４２からの縮小画像データおよびＦＩＦＯメモリ４３からの入力画像データを画像メモリ３に独立したタイミングで書き込ませる一方、書き込みと独立したタイミングで上記の両画像データを読み出すようにメモリ制御を行う。書込／読出制御部４４については、後にさらに詳しく説明する。
【００３２】
縮小／拡大部４５は、垂直方向縮小処理回路４５ａおよび水平垂直方向拡大処理回路４５ｂにより構成されている。垂直方向縮小処理回路４５ａは、水平方向縮小処理回路４１とは異なり、画像メモリ３から読み出された縮小画像データを垂直方向（垂直走査方向）に縮小する回路である。水平垂直方向拡大処理回路４５ｂは、画像メモリ３から読み出された入力画像データを水平方向および垂直方向に同じ倍率（等倍を含む）で拡大する回路である。拡大の方法としては、例えば、入力画像データを用いて、隣接する画素データに適当に重み付けされた係数を乗算した値を加算して隣接する画素データ間に補間すべきデータを生成する方法が挙げられる。
【００３３】
書込／読出制御部４４は、図２に示すように、データセレクタ４４ａ〜４４ｄ、カウンタ４４ｅ、ＮＡＮＤゲート４４ｆ、ＮＯＲゲート４４ｇ・４４ｈ、インバータ４４ｉ、ＯＲゲート４４ｊおよびバッファ４４ｋを備えている。
【００３４】
書込アドレス選択手段としてのデータセレクタ４４ａは、縮小データ書込用アドレスおよび元画像データ書込用アドレスのうちいずれか一方を選択して出力する回路である。このデータセレクタ４４ａは、制御端子Ｓに入力される制御信号が“１”であるときに縮小画像データ書込用アドレスを出力端子Ｙから出力する一方、制御信号が“０”であるときに元画像データ書込用アドレスを出力端子Ｙから出力する。
【００３５】
アドレス選択手段としてのデータセレクタ４４ｂは、ウインドウ用（表示用）アドレスおよびデータセレクタ４４ａから出力された書込用アドレスのうちいずれか一方選択して出力する回路である。ウインドウ用アドレスは、縮小および拡大画像を後述するウインドウに表示するために、画像メモリ３から画像データを読み出す際の読出用アドレスである。上記のデータセレクタ４４ｂは、制御端子Ｓに入力される制御信号が“１”であるときにウインドウ用アドレスを出力端子Ｙから出力する一方、制御信号が“０”であるときにデータセレクタ４４ａからの書込用アドレスを出力端子Ｙから出力する。
【００３６】
データ選択手段としてのデータセレクタ４４ｃは、ＦＩＦＯメモリ４２からの縮小画像データおよびＦＩＦＯメモリ４３からの入力（元）画像データのうちいずれか一方を選択して出力する回路である。このデータセレクタ４４ｃは、制御端子Ｓに入力される制御信号が“１”であるときに縮小画像データを出力端子Ｙから出力する一方、制御信号が“０”であるときに元画像データを出力端子Ｙから出力する。
【００３７】
データセレクタ４４ｄは、ＦＩＦＯメモリ４２の空き端子ＥＭＰＴＹからの空き信号と、ＦＩＦＯメモリ４３の空き端子ＥＭＰＴＹからの空き信号とを選択して出力する回路である。このデータセレクタ４４ｄは、制御端子Ｓに入力される制御信号が“１”であるときにＦＩＦＯメモリ４２からの空き信号を出力端子Ｙから出力する一方、制御信号が“０”であるときにＦＩＦＯメモリ４３からの空き信号を出力端子Ｙから出力する。
【００３８】
カウンタ４４ｅは、３ビットバイナリカウンタであり、外部から供給されるクロックＣＬＫをカウントする。このカウンタ４４ｅは、カウント値の最下位ビットを出力する出力端子Ｑ0 と、カウント値の中位ビットを出力する出力端子Ｑ1 と、カウント値の最上位ビットを出力する出力端子Ｑ2 とを有している。出力端子Ｑ2 からの最上位ビットは、それぞれデータセレクタ４４ａ・４４ｃ・４４ｄに制御信号として与えられる。出力端子Ｑ0 からの最下位ビットおよび出力端子Ｑ1 からの中位ビットは、ＮＡＮＤゲート４４ｆに入力される。ＮＡＮＤゲート４４ｆの出力は、データセレクタ４４ｂに制御信号として与えられるとともに、ウインドウ表示のためのウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰとして表示装置５（図１参照）に出力される。上記のカウンタ４４ｅおよびＮＡＮＤゲート４４ｆは、選択制御手段を構成している。
【００３９】
なお、上記のような制御信号（制御タイミング）を生成するには、カウンタが適しているが、同様な機能を有しておれば、カウンタに限らず、レジスタなどを用いてもよい。
【００４０】
ＮＡＮＤゲート４４ｆからの制御信号（ウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰ）は、表１および図３に示すように、カウント値が３および７のときに“０”となり、カウント値が０，１，２，４，５および６のときに“１”となる。したがって、カウント値が３および７のときにデータセレクタ４４ａからの書込用アドレスが画像メモリ３に出力される一方、カウント値がそれ以外のときにウインドウ用アドレスが画像メモリ３に出力される。したがって、期間ＴR でウインドウ用の画像データが画像メモリ３から出力される。
【００４１】
また、カウント値が３のとき（期間ＴW1）、データセレクタ４４ａ・４４ｃに与えられる制御信号が“０”となって、元画像データが画像メモリ３に書き込まれる。一方、カウント値が７のとき（期間ＴW2）、データセレクタ４４ａ・４４ｃに与えられる制御信号が“１”となって、縮小画像データが画像メモリ３に書き込まれる。
【００４２】
【表１】
0003784599.tif 000002
【００４３】
カウンタ４４ｅの出力端子Ｑ2 からの出力およびＮＡＮＤゲート４４ｆからの出力は、ＮＯＲゲート４４ｈに入力される。負論理のＮＯＲゲート４４ｈは、これらの論理和否定を出力して、ＦＩＦＯメモリ４３の読出制御端子ＲＤに与える。また、カウンタ４４ｅの出力端子Ｑ2 からの出力は、インバータ４４ｉで反転された後、ＮＡＮＤゲート４４ｆからの出力とともにＮＯＲゲート４４ｇに入力される。負論理のＮＯＲゲート４４ｇは、これらの論理和否定を出力して、ＦＩＦＯメモリ４２の読出制御端子ＲＤに与える。
【００４４】
これにより、表１に示すように、ＦＩＦＯメモリ４３は、カウント値が３のときに読出制御端子ＲＤの入力値が“１”となって書き込まれた元画像データを出力端子ＯＵＴから読み出す。一方、ＦＩＦＯメモリ４２は、カウント値が７のときに読出制御端子ＲＤの入力値が“１”となって書き込まれた縮小画像データを読み出す。また、ＦＩＦＯメモリ４２は、水平方向縮小処理回路４１によって作成された前述のドットクロックが書込制御端子ＷＲに入力されており、そのドットクロックのタイミングで入力端子ＩＮに入力された縮小画像データを１ドットずつ書き込む。一方、ＦＩＦＯメモリ４３は、１水平走査期間内の有効表示期間において各画素データが供給されるタイミングに同期した前述のドットクロック（例えば、ビデオデコーダで生成される）が書込制御端子ＷＲに入力されており、そのドットクロックのタイミングで元画像データを１ドットずつ書き込む。
【００４５】
データセレクタ４４ｄからの出力およびＮＡＮＤゲート４４ｆからの出力は、ＯＲゲート４４ｊに入力される。負論理のＯＲゲート４４ｊは、これらの論理和を画像メモリ３への書込制御信号として出力する。これにより、画像メモリ３は、書込制御端子ＷＥ* に“０”の書込制御信号が入力されると、書込アドレスで指定された番地に、データセレクタ４４ｃからデータ入力端子ＤＡＴＡに入力された画像データを書き込む。データセレクタ４４ｃとデータ入力端子ＤＡＴＡとの間には、３ステートのバッファ４４ｋが設けられており、書込制御信号が“０”の期間にのみ、データセレクタ４４ｃからの画像データを出力する。
【００４６】
続いて、上記のように構成されるビデオキャプチャー装置における画像の処理動作について説明する。以下の説明では、入力画像を１／３に縮小した画像と、入力画像を２倍に拡大した画像を同一の表示画面にキャプチャー表示（ウインドウ表示）する例について説明する。
【００４７】
まず、ビデオカメラ１に取り込まれた画像は、ビデオ信号としてビデオデコーダ２に出力される。ビデオデコーダ２では、ビデオ信号から画像信号が抽出されるとともにデジタル化される。その画像データは、縮小／拡大装置４に入力される。
【００４８】
縮小／拡大装置４では、入力画像データすなわち元画像データが、水平方向縮小処理回路４１によって水平方向に１／３倍に縮小されてＦＩＦＯメモリ４２に書き込まれる一方、そのままＦＩＦＯメモリ４３に書き込まれる。ＦＩＦＯメモリ４２に書き込まれた縮小画像データおよびＦＩＦＯメモリ４３に書き込まれた元画像データは、書込／読出制御部４４によって順次読み出されて、図３に示すウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰが“０”であるときに画像メモリ３に書き込まれる。
【００４９】
画像メモリ３に書き込まれた縮小画像データおよび元画像データは、書込／読出制御部４４によって、ウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰが“１”であるときに、ウインドウ用アドレスで指定された画像データが画像メモリ３から読み出されていく。読み出された画像データは、縮小／拡大部４５に入力される。縮小／拡大部４５では、縮小画像データが垂直方向縮小処理回路４５ａで垂直方向に１／３に縮小される一方、元画像データが水平垂直方向拡大処理回路４５ｂで水平および垂直方向に２倍ずつ拡大される。
【００５０】
上記の１／３縮小画像および２倍拡大画像は、ともに表示装置５に送出される。表示装置５では、表示部５ａの全面に表示された画像上の予め定められた領域に設けられたウインドウに１／３縮小画像が表示される一方、同様にして異なる領域に設けられたウインドウに２倍拡大画像が表示される。
【００５１】
以上のように、本実施の形態に係るビデオキャプチャー装置では、縮小／拡大装置４を備えることによって、縮小画像データだけでなく元画像データも画像メモリ３に書き込まれる。それゆえ、拡大画像が画像メモリ３から読み出された元画像データを基に得られるので、拡大画像の画質は、拡大率に比例して劣化するのみである。また、等倍拡大の場合は、入力画像と同じ画質を維持することができる。それゆえ、一部の情報量が元画像データから失われた縮小画像データを基に得られた従来の拡大画像に比べて拡大画像の画質を向上させることができる。
【００５２】
また、画像メモリ３から出力された元画像データを画像処理のためにＣＰＵに送出すれば、やはり情報量の欠けていない元画像データに基づいて画像処理が行われることになるので、高品位の処理画像を得ることができる。
【００５３】
従来の構成（図４参照）では、図示しないが、縮小画像データの書込用アドレスとウインドウ用アドレスとを選択して出力するためにデータセレクタ４４ｂが必要であるが、元画像データを書き込まないので本実施の形態で用いたデータセレクタ４４ａ・４４ｃ・４４ｄを必要としない。このため、データセレクタ４４ｂを制御するには、２ビットバイナリカウンタと、ＮＡＮＤゲートとを備えておればよいことになる。これに対し、本実施の形態の縮小／拡大装置４においては、縮小画像データおよび元画像データのうち一方を選択して書き込むために、データセレクタ４４ａ・４４ｃ・４４ｄが必要となるが、これらを制御するためにはカウンタ４４ｅ（３ビットバイナリカウンタ）の最上位ビット出力が用いられる。それゆえ、データセレクタ４４ａ・４４ｃ・４４ｄを制御するために特別な回路や信号を用意する必要がなく、かつ共通の回路でデータセレクタ４４ｂをも制御することができる。したがって、縮小／拡大装置４を比較的簡素に構成することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、１つのビデオカメラ１からの入力画像に基づいて縮小画像および拡大画像を得て同一の画面上に表示させる例について説明したが、複数のビデオカメラからの入力画像を基に得られた縮小画像および拡大画像を同一の画面上に併せて表示させてもよい。この場合、特開平１１−３２３２６号公報に開示された手法を用いて、各ビデオカメラ（チャンネル）からの画像データを切り替えて画像メモリ３に書き込む。また、縮小／拡大装置４の前に切替回路を設けることによって、各チャンネルで縮小／拡大装置４を共有化することができる。
【００５５】
また、複数チャンネルからの画像データを画像メモリ３に書き込む場合、各チャンネルを区別するために、アドレスにおける前述の最上位ビットより上位に１または複数のビットを追加する必要がある。例えば、２チャンネルの場合では、１ビットを追加して、最上位の２ビットによって２チャンネルの区別と各チャンネルにおける拡大・縮小の区別とを行う。また、４チャンネルの場合では、２ビットを追加して、最上位の３ビットによって４チャンネルの区別と各チャンネルにおける拡大・縮小の区別とを行う。
【００５６】
上記のようなアドレス設定で各チャンネル毎にメモリ空間を用意しておくのは、メモリ容量を多く要することになる。そこで、特定のチャンネルで縮小または拡大画像が不要である場合は、別途アドレスレジスタを用意しておき、そのアドレスレジスタでメモリ空間をどのチャンネルに割り当てるかと、アドレスの有効・無効とを自由に設定できるように構成すれば、メモリ空間を有効に利用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の画像縮小／拡大装置は、入力画像を予め水平方向に縮小してからメモリに書き込むとともに、該入力画像をそのまま上記メモリに書き込み、該メモリに記憶された縮小画像を読み出して垂直方向に縮小するとともに、上記メモリに記憶された上記入力画像を読み出して水平方向および垂直方向に拡大することを基本としている。
【００５８】
これにより、情報量が失われていない入力画像を基に拡大画像を得ているので、拡大率に比例してその画質が劣化するのみであり、等倍拡大の場合では入力画像と同じ画質が維持される。したがって、拡大画像の画質が従来の縮小画像を基に得られた拡大画像より向上する。
【００５９】
本発明の画像縮小／拡大装置は、画像データを記憶するメモリ手段と、上記入力画像を水平方向に縮小する第１縮小手段と、上記入力画像のデータと上記第１縮小手段によって縮小された縮小画像のデータとを上記メモリ手段の異なる領域に書き込むとともに、それらを個別に読み出す書込／読出制御手段と、上記書込／読出制御手段によって読み出された上記縮小画像のデータを垂直方向に縮小する第２縮小手段と、上記書込／読出制御手段によって読み出された上記入力画像のデータを水平方向および垂直方向に拡大する拡大手段とを備え、さらに、上記書込／読出制御手段が下記のように構成されている。
【００６０】
すなわち、上記書込／読出制御手段は、上記縮小画像のデータおよび上記入力画像のデータのうち一方を選択するデータ選択手段と、上記縮小画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスおよび上記入力画像のデータを上記メモリ手段に書き込むためのアドレスのうち一方を選択する書込アドレス選択手段と、該書込アドレス選択手段からのアドレスおよび上記メモリ手段からの画像データの読み出しのためのアドレスのうち一方を選択するアドレス選択手段と、上記データ選択手段および上記書込アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号および上記アドレス選択手段の選択動作を制御するための制御信号を単一のクロック信号をカウントすることによって得られる複数ビットの出力値に基づいて生成する選択制御手段とを有している。
【００６１】
これにより、サイズが変更されないままの状態（情報量が失われていない状態）で一旦メモリ手段に書き込まれた入力画像のデータを基に拡大画像を得ているので、拡大画像の画質は、拡大率に比例して劣化するのみであり、また、等倍拡大の場合には同じに維持される。したがって、前記のように、拡大画像の画質が従来の縮小画像を基に得られた拡大画像より向上する。
【００６２】
書込／読出制御手段が上記のように構成されていることにより、単一のクロック信号に基づいて各選択手段の選択動作を制御するための制御信号を生成しているので、特別な信号を与える必要がなく、また、カウンタなどの一般的な回路で選択制御手段を構成することができる。したがって、書込／読出制御手段を簡素な構成で実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るビデオキャプチャー装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記ビデオキャプチャー装置における縮小／拡大装置の構成を示す論理回路図である。
【図３】上記縮小／拡大装置における画像メモリに対する画像データの書き込みおよび読み出しのタイミングを制御するウインドウ制御信号ＷＩＮＤＳＰを示す説明図である。
【図４】従来の画像縮小／拡大機能を備えたビデオキャプチャー装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３      画像メモリ（メモリ、メモリ手段）
４      縮小／拡大装置
４１      水平方向縮小処理回路（第１縮小手段）
４４      書込／読出制御部（書込／読出制御手段）
４４ａ    データセレクタ（書込アドレス選択手段）
４４ｂ    データセレクタ（アドレス選択手段）
４４ｃ    データセレクタ（データ選択手段）
４４ｅ    カウンタ（選択制御手段）
４４ｆ    ＮＡＮＤゲート（選択制御手段）
４５ａ    垂直方向縮小処理回路（第２縮小手段）
４５ｂ    水平垂直方向拡大処理回路（拡大手段）
【図１】
0003784599.tif 000003
【図２】
0003784599.tif 000004
【図３】
0003784599.tif 000005
【図４】
0003784599.tif 000006