專(zhuān)利名稱(chēng)：插補(bǔ)處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于插補(bǔ)處理電路，特別是適合用在如下那樣類(lèi)型的應(yīng)用 FIR數(shù)字濾波器的插補(bǔ)處理電路即利用所提供的濾波系數(shù)，將由多個(gè)延 遲器所組成的附有分接頭的延遲線的各分接頭的信號(hào)分別乘以數(shù)倍之后 加上這些乘算結(jié)果而輸出。
技術(shù)領(lǐng)域
以往，作為使電視圖像的品質(zhì)提高的手法，已知有藉由插補(bǔ)來(lái)增加像 素?cái)?shù)，以使水平方向和垂直方向的分辨率提高的方法。此處，提案了不經(jīng) 過(guò)處理器進(jìn)行運(yùn)算處理，藉由簡(jiǎn)單構(gòu)成的硬件就能高速進(jìn)行水平方向的插 補(bǔ)處理及垂直方向的插補(bǔ)處理之圖像處理電路(例如，參考日本專(zhuān)利文獻(xiàn) 1)。
曰本專(zhuān)利公開(kāi)2000—148061號(hào)公報(bào)
該日本專(zhuān)利文獻(xiàn)l中所記載之圖像處理電路，在頻率為線頻率的整數(shù) 倍之圖像中，將著眼像素和2個(gè)近接像素的各像素值平均化，來(lái)求出隔著 著眼像素被配置在斜向的最近接位置之2個(gè)近接像素相連結(jié)的直線上的插 補(bǔ)像素之像素值。即為了要進(jìn)行插補(bǔ)處理，而形成為只應(yīng)用3個(gè)像素值， 而且藉由簡(jiǎn)單的移動(dòng)平均值算出，就能求出插補(bǔ)像素的像素值。
具體上，著眼像素的像素值為a，位于其周邊的4個(gè)近接像素之像素 數(shù)據(jù)，沿著周邊方向依次為b、 c、 d、 e時(shí)，4個(gè)插補(bǔ)像素的像素值a0、 al、 a2、 a3由aO= (8a+b—e) /8、 al= (8a+c—d) /8、 a2= (8a+d—c) /8、 a3= (8a+e—b) /8來(lái)求出。藉由此方式，可高速化處理，用簡(jiǎn)單的電路 構(gòu)成就可以將水平解像度及垂直解像度分別提高到2倍。
然而，上述日本專(zhuān)利文獻(xiàn)l中所記載的技術(shù)，只應(yīng)用3個(gè)像素值經(jīng)過(guò) 簡(jiǎn)單的移動(dòng)平均值運(yùn)算就能求出插補(bǔ)像素的像素值，會(huì)受限于使用上述特 殊系數(shù)的組合(一1、 8、 U而進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算的情況。
該特殊系數(shù)的組合{一1， 8， 1}，相當(dāng)于日本專(zhuān)利WO 2004/079905 號(hào)公報(bào)中圖l所記載之濾波系數(shù)列{一1, 1， 8， 8， 1， 一1}的一部分。 該濾波系數(shù)列的移動(dòng)平均運(yùn)算如同圖1 (a)所示。從第1 (a)圖得知， 用{ —1， 1， 8， 8， 1， 一1}的系數(shù)列來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算的情況，隨時(shí)都能 應(yīng)用3個(gè)系數(shù)的組合{一1， 8， 1}，也就是只應(yīng)用3個(gè)像素值，經(jīng)過(guò)移動(dòng) 平均運(yùn)算，求出插補(bǔ)像素值。
對(duì)于此點(diǎn)，例如考慮用{_1， 0， 9, 16， 9， 0， 一1}這一系數(shù)列來(lái) 進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。用該系數(shù)列進(jìn)行之移動(dòng)平均運(yùn)算如同第l (b)圖所示。從 圖1 (b)得知，用{一1， 0， 9， 16， 9， 0， 一1}的系數(shù)列來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn) 算的情況下，必須使用4個(gè)系數(shù)的組合{一1， 9， 9， 一1}，也就是使用4 個(gè)像素值，才能經(jīng)過(guò)移動(dòng)平均運(yùn)算，求出插補(bǔ)像素值。
使用日本專(zhuān)利WO 2004/079905號(hào)公報(bào)中圖1所記載之其它的濾波系 數(shù)列來(lái)進(jìn)行移動(dòng)平均運(yùn)算的情況，也會(huì)有必須要使用更多的像素值的情形， 為了將包含某一著眼像素及位于其周邊的多個(gè)附近像素之像素值用于移 動(dòng)平均運(yùn)算，必須要有容量很大的幀(7P—厶)內(nèi)存。并且，該幀內(nèi)存 必須要有用于移動(dòng)平均運(yùn)算之像素值的數(shù)量，從而導(dǎo)致電路規(guī)模因而變大 的問(wèn)題點(diǎn)。另外，還存在運(yùn)算處理的內(nèi)容也變復(fù)雜而無(wú)法高速進(jìn)行插補(bǔ)處 理的問(wèn)題。
本發(fā)明為了解決這種問(wèn)題而形成，其目的是當(dāng)要應(yīng)用各種的系數(shù)列來(lái) 進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，可高速化處理，并用簡(jiǎn)單的構(gòu)成就能實(shí)現(xiàn)該運(yùn)算。
為了要解決上述的課題，本發(fā)明的插補(bǔ)處理電路中，具備3分接頭 FIR運(yùn)算部，其以如下方式構(gòu)成即利用由"一1， m， 一l"這樣的比率的 數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸 出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，將這些乘算結(jié)果相加而輸出；以及n分接頭 FIR運(yùn)算部，其以如下方式構(gòu)成即利用由將'T'經(jīng)過(guò)(n—1)次移動(dòng)平均 運(yùn)算而取得的數(shù)值列所組成之濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的延遲線之n 個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，將這些乘算結(jié)果相加而輸出， 3分接頭FIR運(yùn)算部的后段級(jí)聯(lián)連接n分接頭FIR運(yùn)算部。
本發(fā)明的其它方式中，具備強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部，其基于所輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù) a (a為任意數(shù))，對(duì)由上述3分接頭FIR運(yùn)算部中的上述"一1， m， 一1"
這樣的比率的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，進(jìn)行"一l+ka ， m—2ka ， 一l+k a" (k為任意數(shù))這樣的關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部也可以對(duì)從上述3 分接頭FIR運(yùn)算部所依序輸出的3個(gè)數(shù)據(jù)"x， y， z"，進(jìn)行"x+ka， y—2k a， z+ka" (k為任意數(shù))這樣的關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。
依據(jù)上述那樣而構(gòu)成的本發(fā)明，藉由3分接頭FIR運(yùn)算部與n分接頭 FIR運(yùn)算部的組合，可以通過(guò)應(yīng)用了各種系數(shù)列的積和運(yùn)算，求出插補(bǔ)值。 即，通過(guò)變更m和n的值，不僅應(yīng)用特殊的系數(shù)列還可應(yīng)用各種的系數(shù)列 的積和運(yùn)算，來(lái)求出插補(bǔ)值。
而且，輸入段中的3分接頭FIR運(yùn)算部，能夠恒常地通過(guò)只應(yīng)用3個(gè) 值之積和運(yùn)算，求出插補(bǔ)值，所以該運(yùn)算電路以小規(guī)模即可實(shí)現(xiàn)。再者， 即使為了要延遲而必須要有大容量的內(nèi)存，該內(nèi)存最多也只要3個(gè)即可。 因而，可以縮小電路規(guī)模。另外，使用的分接頭數(shù)極少，所以運(yùn)算處理變 簡(jiǎn)單，而可以實(shí)現(xiàn)高速的插補(bǔ)處理。
依據(jù)本發(fā)明的其它特征，藉由強(qiáng)調(diào)系數(shù)a，就能夠簡(jiǎn)單地改變針對(duì)在 3分接頭FIR運(yùn)算部中進(jìn)行積和運(yùn)算時(shí)所用的3個(gè)值的強(qiáng)調(diào)度，又經(jīng)過(guò)應(yīng) 用更加豐富的系數(shù)列之積和運(yùn)算，就可以輕易地求出插補(bǔ)值。


圖1為表示系數(shù)列的移動(dòng)平均運(yùn)算的內(nèi)容的圖。 圖2為表示第1實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路的一構(gòu)成例子的圖。 圖3為表示適用于第1 第3實(shí)施方式的n分接頭FIR運(yùn)算部之濾波 系數(shù)的例子的圖。
圖4為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖2所示的插補(bǔ)處理電路時(shí) 的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖5為表示第1實(shí)施方式之插補(bǔ)處理電路的其它構(gòu)成例子的圖。
圖6為表示將振幅值"l"的單元脈沖輸入到圖5所示的插補(bǔ)處理電路時(shí)
的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖7為表示第1實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路的其它構(gòu)成例子的圖。 圖8為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖7所示的插補(bǔ)處理電路時(shí)
的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖9為表示第1 第3實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路所用之系數(shù)列的例子的圖。
圖10為表示圖9所示之系數(shù)列的脈沖波響應(yīng)的圖。
圖11為表示第2實(shí)施方式之插補(bǔ)處理電路的一構(gòu)成例的圖。
圖12為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖ll所示的插補(bǔ)處理電路
時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖13為表示將矩形波輸入到圖11所示的插補(bǔ)處理電路時(shí)所取得的響
應(yīng)波形的強(qiáng)調(diào)特性的圖。
圖14為表示變更圖ll所示的插補(bǔ)處理電路的n分接頭FIR運(yùn)算部的
構(gòu)成來(lái)輸入振幅值'T'的單元脈沖時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖15為表示第3實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路的一構(gòu)成例子的圖。
圖16為用來(lái)說(shuō)明第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路所用的各種時(shí)鐘的圖。
圖17為表示第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路中用于插補(bǔ)運(yùn)算的輸 入數(shù)據(jù)的位置關(guān)系的圖。
圖18為表示沒(méi)有過(guò)度取樣輸入時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容的一個(gè)例子的圖。
實(shí)施方式
(第1實(shí)施方式)
以下，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。圖2為表示第1實(shí)施 方式之插補(bǔ)處理電路的構(gòu)成例子的圖。如圖2所示，第l實(shí)施方式的插補(bǔ) 處理電路，具備有D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器1、 3分接頭FIR運(yùn)算部2、及n 分接頭FIR運(yùn)算部3而構(gòu)成。
輸入段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器1具有僅以1時(shí)鐘CK量來(lái)保持輸入 數(shù)據(jù)之緩沖器的功能。3分接頭FIR運(yùn)算部2，利用由多個(gè)延遲器所組成 的附有分接頭的延遲線，使從D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器1所輸出的輸入數(shù)據(jù) 依序延遲，再利用由"一l， m， 一l" (m為任意數(shù))之比率的數(shù)值列構(gòu)成 的濾波系數(shù)，將從附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘 以數(shù)倍之后，將這些的乘算結(jié)果相加而輸出。
艮口， 3分接頭FIR運(yùn)算部2，由被級(jí)聯(lián)連接的2個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振
蕩器2a—， 2a—2、 3個(gè)系數(shù)器2b一, 2b—3、及2個(gè)加法器2c^ 2c-2所構(gòu) 成。2個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器2a-廣2a-2，逐一使輸入數(shù)據(jù)依序延遲1 時(shí)鐘(2CK)。時(shí)鐘(2CK)為對(duì)于時(shí)鐘CK來(lái)說(shuō)持有2倍的頻率之時(shí)鐘。 逐一使輸入數(shù)據(jù)依序延遲1時(shí)鐘(2CK)是指對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行2倍過(guò)度取 樣。
3個(gè)系數(shù)器2b叫 2b—3，對(duì)于從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器2a—! 2a一2 的輸入輸出分接頭所取出的3個(gè)數(shù)據(jù)，分別乘以由"一l， m， 一l"之比率 的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)。2個(gè)加法器
2c^ 2c—2將從各系數(shù)器2b-廣2b—3所輸出的數(shù)據(jù)全部加算而輸出。此外， 圖2中，作為系數(shù)器2b-, 2b—3之濾波系數(shù)的例子，使用{ —1， 4， 一 1}的值。
n分接頭FIR運(yùn)算部3，利用由多個(gè)延遲器所組成的附有分接頭的延 遲線，使上述3分接頭FIR運(yùn)算部2的輸出數(shù)據(jù)依序延遲，再利用由特定 的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，對(duì)從該附有分接頭的延遲線的n個(gè)(n為自 然數(shù))分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，將這些的乘算結(jié)果相加而 輸出。此處，上述規(guī)定的數(shù)值列，最好是將"l"經(jīng)過(guò)(n—l)次移動(dòng)平均運(yùn) 算而取得的數(shù)值列。圖2的例子則是用將"1"經(jīng)過(guò)2次(n=3)移動(dòng)平均運(yùn) 算而取得的數(shù)值列{0， 25， 0， 5， 0， 25}來(lái)作為濾波系數(shù)(參考圖3)。
這里，求出第n列的數(shù)值列時(shí)的移動(dòng)平均運(yùn)算，是指對(duì)第(n—l)列 的數(shù)值列和將該數(shù)值列偏移1樣本(1時(shí)鐘)的數(shù)值列經(jīng)過(guò)加權(quán)相加的運(yùn) 算(加權(quán)的合計(jì)值為'T')。也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)移動(dòng)平均運(yùn)算來(lái)求出第n列從 上到第j項(xiàng)的濾波系數(shù)時(shí)，對(duì)第(n—l)列的數(shù)據(jù)列中從上面起第j項(xiàng)的 數(shù)據(jù)和將其偏移1樣本的數(shù)據(jù)列中從上面起第j項(xiàng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)相加。
例如，第2列從上面起第1項(xiàng)的數(shù)值"0.5"是藉由將第1列的第1項(xiàng)的 原來(lái)數(shù)據(jù)"l"與該1樣本前的之前數(shù)據(jù)"O"相加并除以2而取得，第2項(xiàng)的 數(shù)值"0.5"則是藉由將第1列的第2項(xiàng)的原來(lái)數(shù)據(jù)"O"與該1樣本前的之前 數(shù)據(jù)"l"相加起來(lái)除以2而取得。另外，第3列從上面起第1項(xiàng)的數(shù)值"0.25" 是藉由將第2列的第1項(xiàng)的原本數(shù)據(jù)"0.5"與該1樣本前的之前數(shù)據(jù)"O"相 加起來(lái)除以2而取得，第2項(xiàng)的數(shù)值"0.5"是藉由第2列的第2項(xiàng)的原來(lái)數(shù) 據(jù)"0.5"與其1樣本前的之前數(shù)據(jù)"0.5"相加起來(lái)除以2而取得，第3項(xiàng)的數(shù)
值"0.25"則是藉由將第2列的第2項(xiàng)的原來(lái)數(shù)據(jù)"O"與其1樣本前的之前數(shù) 據(jù)"0.5"相加起來(lái)除以2而取得。
n分接頭FIR運(yùn)算部3，由被級(jí)聯(lián)連接的2個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 3a—, 3a-2、及3個(gè)系數(shù)器3b—, 3b—3、及2個(gè)加法器3c—廣3"2所構(gòu)成。 2個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器3a—! 3a—2逐一使從3分接頭FIR運(yùn)算部所輸 入數(shù)據(jù)依序延遲1時(shí)鐘(2CK)。 3個(gè)系數(shù)器3b—! 3b-3，對(duì)于從各D型雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器3a—, 3a—2的輸入輸出分接頭所輸出的3個(gè)數(shù)據(jù)，分別乘 以{0.25， 0.5， 0.25}這些濾波系數(shù)。2個(gè)加法器3c—, 3c—2，將從各系數(shù) 器3b—廣3b—3所輸出的數(shù)據(jù)全部相加而輸出。
圖4為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖2所示的插補(bǔ)處理電路時(shí) 的運(yùn)算內(nèi)容之圖。如圖4 (a)所示，單元脈沖過(guò)度取樣并被輸入到3分接 頭FIR運(yùn)算部2，則會(huì)在該輸入數(shù)據(jù)"l、 l"與濾波系數(shù){一1， 4， 一l)之 間進(jìn)行積和運(yùn)算，且輸出{一1， 3， 3， 一1}這4個(gè)數(shù)值列。
若具體表示這里進(jìn)行的積和運(yùn)算，則如圖4 (b)所示那樣。也就是說(shuō)， 關(guān)于3分接頭FIR運(yùn)算部2的濾波系數(shù)，將{ —1, 4， 一U這3個(gè)數(shù)值 列，恒常固定地作為乘加算的對(duì)象。另外，有關(guān)輸入數(shù)據(jù)，假定在"l， 1" 的數(shù)值列前后有"O"的數(shù)值列，則將該0值也包括的3個(gè)(與3分接頭FIR 運(yùn)算部2的濾波系數(shù)相同數(shù)量)數(shù)值列，作為積和運(yùn)算的對(duì)象。求出3分 接頭FIR運(yùn)算部2之輸出數(shù)據(jù)的第i項(xiàng)(i=l， 2， 3， 4)的數(shù)值時(shí)，將包 括輸入數(shù)據(jù)之第i項(xiàng)的數(shù)值的位在更前的3個(gè)數(shù)值列，作為乘加算的對(duì)象。
例如，求出3分接頭FIR運(yùn)算部2的輸出數(shù)據(jù)的第l項(xiàng)的數(shù)值時(shí)，將 3分接頭FIR運(yùn)算部2的3個(gè)濾波系數(shù)(一1， 4， 一1}(標(biāo)號(hào)31所示的點(diǎn) 線圍成的排列)、及包括輸入數(shù)據(jù)之第1項(xiàng)的數(shù)值而位于比其更前的3個(gè) 數(shù)值列(0、 0、 1}(標(biāo)號(hào)32所示的點(diǎn)線圍成的排列)作為對(duì)象，進(jìn)行將 排列所對(duì)應(yīng)之要素的積進(jìn)行加和的運(yùn)算。即，此情況的運(yùn)算結(jié)果為(0X (一l) +0X4+1X ( — 1)) = — 1。
另外，求出3分接頭FIR運(yùn)算部2之輸出數(shù)據(jù)的第2項(xiàng)的數(shù)值時(shí)，將 3分接頭FIR運(yùn)算部2的3個(gè)濾波系數(shù){一1、 4、 一1}(標(biāo)號(hào)31所示的點(diǎn) 線圍成的排列)、及包括輸入數(shù)據(jù)的第2項(xiàng)的數(shù)值而位于比其更靠前的3 個(gè)數(shù)值列{0、 1、 1}(標(biāo)號(hào)33所示的點(diǎn)線圍成的排列)作為對(duì)象，進(jìn)行
將排列所對(duì)應(yīng)之要素的積加和起來(lái)的運(yùn)算。也就是說(shuō)，此情況的運(yùn)算結(jié)果
為(0X ( — 1) +1X4+1X ( — 1)) =3。同樣，求出3分接頭FIR運(yùn)算部 2之輸出數(shù)據(jù)的第3項(xiàng)的數(shù)值為(IX ( — 1)+1X4+0X ( — l)) =3，求 出第4項(xiàng)的數(shù)值為(IX ( — 1) +0X4+0X ( — l)) = — 1。
另外，若將該4個(gè)數(shù)據(jù)值(一1， 3， 3， 一1}輸入到n分接頭FIR運(yùn) 算部3，則會(huì)在該4個(gè)數(shù)據(jù)值與濾波系數(shù){0.25， 0.5， 0.25}之間進(jìn)行積 和運(yùn)算，且輸出由{一1， 1， 8， 8， 1， 一1}之比率所組成的數(shù)值列(在 圖4中將實(shí)際所取得的數(shù)值列乘以4倍來(lái)整數(shù)化而進(jìn)行表示)。此處所進(jìn) 行的積和運(yùn)算也是與圖4 (b)所示的同樣。
也就是說(shuō)，有關(guān)n分接頭FIR運(yùn)算部3的濾波系數(shù)，將{0.25， 0.5， 0.25}這3個(gè)數(shù)值列，恒常固定地作為乘加算的對(duì)象。另外，有關(guān)3分接 頭FIR運(yùn)算部2的輸出數(shù)據(jù)，假定在"一l， 3， 3， 一r的數(shù)值列前后有"O" 的數(shù)值列，則將該0值也包括的3個(gè)(與3分接頭FIR運(yùn)算部2的濾波系 數(shù)相同數(shù)量)數(shù)值列，作為積和運(yùn)算的對(duì)象。在求出n分接頭FIR運(yùn)算部 3之輸出數(shù)據(jù)的第i項(xiàng)的數(shù)值時(shí)，將包括3分接頭FIR運(yùn)算部2的輸出數(shù) 據(jù)的第i項(xiàng)的數(shù)值而位于比其更前的3個(gè)數(shù)值列，作為乘加算的對(duì)象。
由以上得知，圖2所示的插補(bǔ)處理電路，相當(dāng)于用{一1， 1， 8， 8， 1， 一1}之比率的系數(shù)列來(lái)執(zhí)行插補(bǔ)運(yùn)算之電路(輸入數(shù)據(jù)為單元脈沖時(shí)， 將該數(shù)據(jù)值"l"變更為插補(bǔ)值{一1， 1， 8， 8， 1， 一1}/4而輸出的電路)， 用于該插補(bǔ)運(yùn)算的輸入數(shù)據(jù)恒常為3個(gè)。該{一1， 1， 8， 8， 1， 一1}系 數(shù)列，相當(dāng)于WO2004/079905號(hào)公報(bào)中圖1 (本申請(qǐng)中則改為表示在圖9 中)所示之L4a3的系數(shù)列。
此處，試著將n分接頭FIR運(yùn)算部3的內(nèi)部構(gòu)成稍微變更。例如，如 圖5所示，分別各多出一個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、系數(shù)器、加法器，而 以被級(jí)聯(lián)連接的3個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器4a—廣4a-3、及4個(gè)系數(shù)器4b -! 4b—4、及3個(gè)加法器4c—! 4c-3，構(gòu)成n分接頭FIR運(yùn)算部4。然后， 用{0.125、 0.375、 0,375、 0.125}的數(shù)值列，作為4個(gè)系數(shù)器4b—! 4b-4 的濾波系數(shù)。該數(shù)值列為如圖3所示，將"1"經(jīng)過(guò)3次(n=4)移動(dòng)平均運(yùn) 算而取得的數(shù)值列。
圖6為表示將振幅值"l"的單元脈沖輸入到圖5所示的插補(bǔ)處理電路時(shí) 的運(yùn)算內(nèi)容之圖。如圖6所示，若將單元脈沖過(guò)度取樣并輸入到3分接頭
FIR運(yùn)算部2，則會(huì)在該輸入數(shù)據(jù)"l， l"與濾波系數(shù)(一l， 4， 一1}之間 進(jìn)行積和運(yùn)算，且輸出{一1， 3， 3， 一U這4個(gè)數(shù)值列。至此為止，與 利用n分接頭FIR運(yùn)算部3的圖2的情況相同。
另外，從3分接頭FIR運(yùn)算部2所輸出的4個(gè)數(shù)據(jù)值{一1， 3， 3， 一 1}輸入到下一段的n分接頭FIR運(yùn)算部4，則會(huì)在該4個(gè)數(shù)據(jù)值與濾波 系數(shù){0.125， 0.375， 0.375， 0.125}之間進(jìn)行積和運(yùn)算，結(jié)果是輸出由{一 1， 0， 9， 16， 9， 0， 一1}的比率構(gòu)成的數(shù)值列(圖6中，是將實(shí)際取得 的數(shù)值列乘以8倍來(lái)整數(shù)化而表示)。
從以上得知，圖5所示的插補(bǔ)處理電路，相當(dāng)于用{一1， 0， 9， 16， 9， 0， 一U之比率的數(shù)值列來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算之電路，該插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)所用 的輸入數(shù)據(jù)，也是與圖2所示的插補(bǔ)處理電路同樣恒常為3個(gè)。該{一1， 0， 9， 16， 9， 0， 一1}的數(shù)值列，相當(dāng)于圖9所示之L4a4的數(shù)值列。因 此，若用圖5所示的插補(bǔ)處理電路的話(huà)，則與圖2的情況同樣僅用3個(gè)數(shù) 據(jù)值，就能夠根據(jù)與圖2不相同的系數(shù)列進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。
此外，考慮如圖7所示那樣構(gòu)成n分接頭FIR運(yùn)算部5時(shí)的情況。在 圖7的例子中，分別各省卻1個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、系數(shù)器、加法器， 而以l個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器5a—,、及2個(gè)系數(shù)器5b—, 5b-2、及l(fā)個(gè) 加法器5c—!來(lái)構(gòu)成n分接頭FIR運(yùn)算部5。然后，用{0.5、 0.5}的數(shù)值 列，作為2個(gè)系數(shù)器5b-, 5b-2的濾波系數(shù)。該數(shù)值列為如圖3所示，將 'T經(jīng)過(guò)1次(n=2)移動(dòng)平均運(yùn)算而取得的數(shù)值列。
圖8為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖7所示的插補(bǔ)處理電路時(shí) 的運(yùn)算內(nèi)容之圖。如圖8所示，單元脈沖過(guò)度取樣輸入到3分接頭FIR運(yùn) 算部2，則會(huì)在該輸入數(shù)據(jù)"l， l"與濾波系數(shù)(一l， 4, —l)之間進(jìn)行積 和運(yùn)算，且輸出{ — 1， 3， 3， 一1}這4個(gè)數(shù)值列。至此為止，與利用n 分接頭FIR運(yùn)算部3的圖2的情況相同。
另外，從3分接頭FIR運(yùn)算部2所輸出的4個(gè)數(shù)據(jù)值{一1， 3， 3， 一 1}輸入到下一段的n分接頭FIR運(yùn)算部5，則會(huì)在該4個(gè)數(shù)據(jù)值與濾波 系數(shù){0.5， 0.5}之間進(jìn)行積和運(yùn)算，結(jié)果是輸出由{一1， 2， 6， 2， 一1} 之比率所組成的數(shù)值列(圖8則是表示將實(shí)際取得的數(shù)值列乘以2倍來(lái)整 數(shù)化)。從這點(diǎn)得知，圖7所示的插補(bǔ)處理電路，相當(dāng)于用{一1， 2， 6， 2， 一l)之比率的數(shù)值列來(lái)執(zhí)行插補(bǔ)運(yùn)算之電路，該插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)所用的輸 入數(shù)據(jù)也隨時(shí)為3個(gè)。
如同以上所詳細(xì)說(shuō)明的那樣，依據(jù)第l實(shí)施方式，可以任何情況都經(jīng) 過(guò)只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值之積和運(yùn)算，進(jìn)行應(yīng)用圖9所示的各種系數(shù)列之 數(shù)據(jù)插補(bǔ)。也就是說(shuō)，也可以在將圖9所示的任一系數(shù)列應(yīng)用在插補(bǔ)運(yùn)算 時(shí)，3分接頭FIR運(yùn)算部2恒常地固定應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn) 算，僅通過(guò)變更后段的n分接頭FIR運(yùn)算部的分接頭數(shù)(n的值)和濾波 系數(shù)值，就可以利用各種的系數(shù)列進(jìn)行插補(bǔ)。
圖10為表示圖9所示之系數(shù)列的脈沖波響應(yīng)(插補(bǔ)函數(shù)的波形)的 圖。具有如同該圖10所示那樣的波形的脈沖波響應(yīng)，為在延著橫軸的標(biāo) 本位置在一定之間時(shí)僅僅具有"O"以外之有限的值，除此之外的區(qū)域值全部 成為"0"之函數(shù)，也就是在特定的標(biāo)本位置上，值收斂為"0"之函數(shù)(這點(diǎn) 稱(chēng)為「有限范圍」的函數(shù))。圖9所示的任一濾波系數(shù)列的脈沖波響應(yīng)也 成為有限數(shù)量范圍。
這種有限數(shù)量范圍的脈沖波響應(yīng)中，僅具有"O"以外之有限的值之局部 區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)有意義，至于該區(qū)域以外的數(shù)據(jù)，并非在插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)本來(lái)就 應(yīng)該將該數(shù)據(jù)予以考慮卻忽略了，而是理論上不必考慮。因而，若用圖9 所示的系數(shù)列來(lái)作為插補(bǔ)函數(shù)的話(huà)，則與過(guò)去一般用來(lái)作為插補(bǔ)函數(shù)的 sine函數(shù)(±w，收斂為0)不相同，所取得的插補(bǔ)值中不會(huì)含有計(jì)算中 斷誤差，并可以求出正確的插補(bǔ)值。
另外，按照第l實(shí)施方式，通過(guò)變更m的值，利用與圖9所示的不相 同的各種系數(shù)列的數(shù)據(jù)插補(bǔ)，也可以經(jīng)過(guò)只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值之積和運(yùn) 算來(lái)進(jìn)行。在變更m的值的情況下，取得的系數(shù)列的脈沖波響應(yīng)亦成為有 限范圍。因此，用這種系數(shù)列來(lái)作為插補(bǔ)函數(shù)，就可以求出正確的插補(bǔ)值。
另外，依據(jù)第1實(shí)施方式，要求出插補(bǔ)值只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值即可， 插補(bǔ)運(yùn)算所要求的分接頭數(shù)極少，所以能夠縮小電路規(guī)模。另外，處理非 常簡(jiǎn)單，所以也能夠高速進(jìn)行插補(bǔ)處理。
以上所示的第1實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路，能夠作為由連續(xù)輸入的3 個(gè)數(shù)據(jù)值求出插補(bǔ)值的插補(bǔ)處理電路而使用。例如，用本實(shí)施方式的插補(bǔ)
處理電路來(lái)作為用來(lái)使電視圖像的品質(zhì)提升之圖像高畫(huà)質(zhì)化電路時(shí)，連續(xù) 存在于1水平線上的3個(gè)像素值經(jīng)積和運(yùn)算，就能求出插補(bǔ)像素值。也就 是用第1實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路，可以進(jìn)行電視圖像的1維插補(bǔ)處理。 (第2實(shí)施方式)
接下來(lái)，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖11為表示第2實(shí)施方式的 插補(bǔ)處理電路的構(gòu)成例子的圖。如圖11所示，第2實(shí)施方式的插補(bǔ)處理 電路，具備有D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11，及3分接頭FIR運(yùn)算部12，及 n分接頭FIR運(yùn)算部13，及強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20而構(gòu)成。
輸入段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11，作為僅以1時(shí)鐘CK量來(lái)保持輸 入數(shù)據(jù)之緩沖器而發(fā)揮功能。3分接頭FIR運(yùn)算部12，利用由多個(gè)延遲器 所組成的附有分接頭的延遲線，使從D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11所輸出的 輸入數(shù)據(jù)順次延遲，再利用由"一l， m， 一l" (m為任意數(shù))的比率的數(shù) 值列所組成的濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸出 的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，將這些的乘算結(jié)果相加而輸出。
第2實(shí)施方式的3分接頭FIR運(yùn)算部12，由被級(jí)聯(lián)連接的2個(gè)D型 雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器12a—, 12a—2、 2個(gè)系數(shù)器12b—, 12b十及2個(gè)加法 器12c-, 12c-2所構(gòu)成。如此而構(gòu)成的3分接頭FIR運(yùn)算部12，與第1 實(shí)施方式所示的3分接頭FIR運(yùn)算部2作比較，構(gòu)成上有若干的不同，實(shí) 施積和運(yùn)算的內(nèi)容則完全相同。
構(gòu)成上不同的點(diǎn)如以下所述。也就是說(shuō)，在上述的第l實(shí)施方式中， 在從第1段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器12a-,的輸入分接頭所輸出的數(shù)據(jù)及 從第2段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器12a—2的輸出分接頭所輸出的數(shù)據(jù)的每 個(gè)上，分別乘以一l的濾波系數(shù)之后，加算這些的乘算結(jié)果。相對(duì)于此， 在第2實(shí)施方式中，用加法器12c—,對(duì)從第1段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 12a^的輸入分接頭所輸出的數(shù)據(jù)和從第2段的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器12a -2的輸出分接頭所輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始相加，再利用系數(shù)器12b^來(lái)對(duì)于 該加算結(jié)果乘以一l這一濾波系數(shù)。
也就是說(shuō)，圖11所示的系數(shù)器12b-i兼作為圖2所示的2個(gè)系數(shù)器 2b-,、 2b-3。以這種方式，可以減少系數(shù)器的使用數(shù)目，又可以更加縮小 電路規(guī)模。此外，上述的第1實(shí)施方式，也可以與圖1所示的3分接頭FIR
運(yùn)算部12同樣來(lái)構(gòu)成3分接頭FIR運(yùn)算部2。
強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20，具備有系數(shù)器20a、 20b、減法器20c以及加法器20d 而構(gòu)成，并基于所輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ( a為任意數(shù))，對(duì)3分接頭FIR運(yùn) 算部12的由"一l， m， 一l"的比率的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，進(jìn)行"一 l+a/8， m—a/4， 一 1+a/8"的關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。該強(qiáng)調(diào)運(yùn)算的意思，是 代表對(duì)兩側(cè)的系數(shù)值加上相同值(上述的情況為a/8)，再?gòu)闹虚g的系數(shù)值 減去該加算值的總和(上述的情況為a/4)。以這種方式，使強(qiáng)調(diào)前與強(qiáng)調(diào) 后，系數(shù)列的合計(jì)值都沒(méi)有改變(—l+m+ ( — l) =m—2， (一l+ct/8) + (m— a/4) + (一l+a/8) 二m—2)。
強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20的構(gòu)成中，系數(shù)器20a對(duì)被輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a乘以1/4 的系數(shù)。另外，減法器20c從由乘算與"m"相當(dāng)?shù)臑V波系數(shù)的系數(shù)器12b— 2所輸出的數(shù)據(jù)中，減去由系數(shù)器20a所輸出的數(shù)據(jù)，就會(huì)得到m—ci/4 的運(yùn)算結(jié)果。另外，系數(shù)器20b對(duì)被輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a乘以1/8的系數(shù)。 另外，加法器20d對(duì)由乘算與"一l， m， 一1"當(dāng)中"一1， 一r相當(dāng)?shù)臑V波 系數(shù)的系數(shù)器12b-i所輸出的數(shù)據(jù)，加上由系數(shù)器20b所輸出的數(shù)據(jù)，而 得到一l+a/8的運(yùn)算結(jié)果。
n分接頭FIR運(yùn)算部13，利用由多個(gè)延遲器所組成的附有分接頭的延 遲線，使通過(guò)強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20而施加了基于強(qiáng)調(diào)系數(shù)ci的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算后而從3 分接頭FIR運(yùn)算部12輸出的數(shù)據(jù)依序延遲，再利用由圖3所示的{0.125， 0.375， 0.375， 0.125}的數(shù)值列所組成之濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的 延遲線之4個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，加上這些的乘算結(jié) 果而輸出。
該n分接頭FIR運(yùn)算部13的構(gòu)成，與圖5所示的n分接頭FIR運(yùn)算 部4完全相同。此外，關(guān)于該n分接頭FIR運(yùn)算部13，也是與3分接頭 FIR運(yùn)算部12同樣，設(shè)成先加上濾波系數(shù)再進(jìn)行乘算的構(gòu)成，從而能夠削 減系數(shù)器的使用數(shù)目。另外，在上述的第1實(shí)施方式中，關(guān)于n分接頭FIR 運(yùn)算部3、 4、 5，也可以與3分接頭FIR運(yùn)算部12同樣，設(shè)置成減少1 個(gè)系數(shù)器的構(gòu)成。
圖12為表示將振幅值"1"的單元脈沖輸入到圖11所示的插補(bǔ)處理電路
時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容的圖。此處激昂強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值設(shè)為"l"。如圖12所示，強(qiáng) 調(diào)系數(shù)a的值為"l"時(shí)，3分接頭FIR運(yùn)算部12的濾波系數(shù){ —1， 4， 一l)， 以"—1+ a /8， 4— a /4， —1+ a /8"的關(guān)系來(lái)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)運(yùn)算，而成為{ —0.875， 3.75， 一0.875}。
在3分接頭FIR運(yùn)算部12中，在該被強(qiáng)調(diào)過(guò)的濾波系數(shù){一0.875， 3.75， —0.875 }和過(guò)度取樣輸入數(shù)據(jù)"1， l"之間進(jìn)行積和運(yùn)算，且輸出{一 0.875， 2.875， 2.875， 一0.875}這樣的4個(gè)數(shù)值列。該4個(gè)數(shù)值列輸入到 n分接頭FIR運(yùn)算部13，則會(huì)在該4個(gè)數(shù)據(jù)值與濾波系數(shù){0.125， 0.375， 0.375， 0.125}之間進(jìn)行積和運(yùn)算，且輸出由{—0.875， 0.25， 8.875， 15.5， 8.875， 0.25， 一0.875)的比率所組成的數(shù)值列。此外，若設(shè)a 二0，則會(huì) 取得與圖6同樣的由{一1， 0， 9， 16， 9， 0， 一U這一比率所組成的數(shù) 值列。
從以上得知，圖ll所示的插補(bǔ)處理電路中，當(dāng)a^l時(shí)相當(dāng)于用(一 0.875， 0.25， 8.875， 15.5， 8.875， 0.25， —0.875}這樣的比率的系數(shù)列來(lái) 執(zhí)行插補(bǔ)運(yùn)算。此處，雖省略圖標(biāo)，但若變更強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值，則取得的 系數(shù)列也會(huì)改變。如此，依據(jù)第2實(shí)施方式，變更強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值，插補(bǔ) 處理電路的電路構(gòu)成則完全沒(méi)有改變，任何的情況都可以經(jīng)過(guò)只應(yīng)用3個(gè) 輸入數(shù)據(jù)值之積和運(yùn)算，進(jìn)行應(yīng)用各種系數(shù)之?dāng)?shù)據(jù)插補(bǔ)。
圖13為表示將矩形波輸入到圖11所示的插補(bǔ)處理電路時(shí)所取得的響 應(yīng)波形的強(qiáng)調(diào)特性的圖。圖13 (a)為表示響應(yīng)波形的全體。圖13 (b) 為擴(kuò)大表示該響應(yīng)波形的一部分。如圖13所示，強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值為"0"時(shí)， 取得過(guò)度調(diào)整、不足調(diào)整都幾乎不存在之矩形波的響應(yīng)。對(duì)于此點(diǎn)，若比 "0"加大地逐漸強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值，則會(huì)發(fā)生過(guò)度調(diào)整或不足調(diào)整。強(qiáng)調(diào)系數(shù) a的值愈大，過(guò)度調(diào)整或不足調(diào)整的大小則會(huì)愈大。
此外，如上所述，關(guān)于"一i， m， 一r這樣的數(shù)值列，該脈沖波響應(yīng)
成為有限數(shù)量范圍。利用強(qiáng)調(diào)系數(shù)a來(lái)對(duì)具有這種特性的數(shù)值列進(jìn)行強(qiáng)調(diào) 運(yùn)算所取得之?dāng)?shù)值列"—l+a/8， m—a/4， 一 1+a/8"的脈沖波響應(yīng)，其振 幅隨著強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值而變化(參考13圖)，但并沒(méi)有改變其為有限范圍。
第2實(shí)施方式中，也可以藉由變更n分接頭FIR運(yùn)算部13的構(gòu)成， 來(lái)改變用于插補(bǔ)運(yùn)算之系數(shù)列。此時(shí)，3分接頭FIR運(yùn)算部12為固定，可
以隨時(shí)只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值，進(jìn)行各種系數(shù)列的插補(bǔ)。圖14中表示將n 分接頭FIR運(yùn)算部13的構(gòu)成，變更成與圖2同樣的n分接頭FIR運(yùn)算部 3、與圖7同樣的n分接頭FIR運(yùn)算部5時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容。該圖14的例子中， 強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值也是"l"。
圖14 (a)為表示變更成n分接頭FIR運(yùn)算部3時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容，圖14 (b)為表示變更成n分接頭FIR運(yùn)算部5時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容。如圖14 (a)所 示，在圖11所示的插補(bǔ)處理電路中，將n分接頭FIR運(yùn)算部13變更成n 分接頭FIR運(yùn)算部3，且設(shè)a二l的情況下，可以應(yīng)用{一0.875， 1.125， 7.75， 7.75， 1.125， 一0.875}的系數(shù)列，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。另外，如圖14 (b)所示，在圖11所示的插補(bǔ)處理電路中，將n分接頭FIR運(yùn)算部13 變更成n分接頭FIR運(yùn)算部5，且a二l的情況，可以應(yīng)用{—0.875， 2， 5.75， 2， 一0.875}的系數(shù)列，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。
如同以上所詳細(xì)說(shuō)明過(guò)，依據(jù)第2實(shí)施方式，任何的情況都可以利用 只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)值的積和運(yùn)算，進(jìn)行應(yīng)用各種系數(shù)之?dāng)?shù)據(jù)插補(bǔ)。另外， 根據(jù)強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ，能夠簡(jiǎn)單地改變對(duì)在3分接頭FIR運(yùn)算部進(jìn)行積和運(yùn)算 時(shí)所用的3個(gè)值之強(qiáng)調(diào)度，通過(guò)應(yīng)用更加豐富的系數(shù)列之積和運(yùn)算，輕易 地就可以求出插補(bǔ)值。再者，達(dá)到分接頭數(shù)極少，所以能夠縮小電路規(guī)模。 另外，處理非常簡(jiǎn)單，所以也能夠高速進(jìn)行插補(bǔ)處理。
此外，此處己針對(duì)對(duì)3分接頭FIR運(yùn)算部12中由"一1， m， 一l"之比 率的數(shù)值列所組成之濾波系數(shù)，進(jìn)行"一l+a/8， m_a/4， 一l+a/8"的關(guān) 系之強(qiáng)調(diào)運(yùn)算的例子作過(guò)說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。若在強(qiáng)調(diào)前與強(qiáng) 調(diào)后系數(shù)列的合計(jì)值都沒(méi)有改變，則也可以藉由上述以外的運(yùn)算來(lái)進(jìn)行強(qiáng) 調(diào)。例如，能進(jìn)行"一l+ka， m—2ka， 一l+ka" (k為任意數(shù))的關(guān)系 之強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。另外，從3分接頭FIR運(yùn)算部起依序輸出的3個(gè)數(shù)據(jù)為"x， y， z"的情況，也可以對(duì)該輸出數(shù)據(jù)"x， y， z"，進(jìn)行"x+ka ， y—2ka ， z+k a"的關(guān)系之強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。
(第3實(shí)施方式)
其次，說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。上述過(guò)的第l和第2實(shí)施方式中 表示從連續(xù)輸入的3個(gè)數(shù)據(jù)值來(lái)求出插補(bǔ)值的1維插補(bǔ)處理電路的例子。以下所說(shuō)明的第3實(shí)施方式則是表示從離散的3個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)求出插補(bǔ)值之2 維插補(bǔ)處理電路的例子。例如，作為用來(lái)使電視圖像的品質(zhì)提升之圖像高 畫(huà)質(zhì)化電路使用本實(shí)施方式的插補(bǔ)處理電路的情況，可以從離散存在于3 個(gè)水平線上的3個(gè)像素值，求出插補(bǔ)像素值。
圖15為表示第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路的構(gòu)成例子的圖，也 是表示應(yīng)用于電視圖像的高畫(huà)質(zhì)化時(shí)的電路構(gòu)成例子的圖。圖16為用來(lái) 說(shuō)明第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路所用的各種時(shí)鐘之圖。另外，圖17 為表示第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路中用于插補(bǔ)運(yùn)算的輸入數(shù)據(jù)的位 置關(guān)系的圖。
如圖15所示，第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路，具備有附有分接 頭的延遲線21; D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(緩沖器)11—,、 11—2; 3分接頭 FIR運(yùn)算部12-p 12—2; n分接頭FIR運(yùn)算部13—h 13—2;強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20 ^、 20-2; 3個(gè)數(shù)據(jù)選擇器22、 23、 24;以及1H (l水平線)延遲電路25
而構(gòu)成。
附有分接頭的延遲線21，具備有多個(gè)延遲器而構(gòu)成，使所輸入的數(shù)據(jù) 依序延遲。然后，以從位于該延遲線上的特定的分接頭輸出數(shù)據(jù)的方式而 形成。從附有分接頭的延遲線21所取出的數(shù)據(jù)值，為將圖17所示的像素 位置e為著眼像素時(shí)，該著眼像素e和夾著該像素e被配置在斜向的最近 接位置的4個(gè)近接像素a、 c、 g、 i的像素值。附有分接頭的延遲線21之 延遲量，以從特定的分接頭取出像素值a、 c、 e、 g、 i的數(shù)據(jù)的方式來(lái)調(diào) 整。
從附有分接頭的延遲線21所取出的數(shù)據(jù)值當(dāng)中，像素值a、 e、 i輸入 到第1數(shù)據(jù)選擇器22，并逐一依序通過(guò)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11一1，輸 出到3分接頭FIR運(yùn)算部12 — 1。另外，像素值c、 e、 g輸入到第2數(shù)據(jù) 選擇器23，逐一順次通過(guò)1H延遲電路25和D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11-2， 輸出到3分接頭FIR運(yùn)算部12-2。
D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器ll-,、 11—2具有與圖11所示的D型雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器ll相同的功能。3分接頭FIR運(yùn)算部12—,、 12-2具有與圖ll所 示的3分接頭FIR運(yùn)算部12相同的功能。n分接頭FIR運(yùn)算部13—p 13-2具有與圖11所示n分接頭FIR運(yùn)算部13相同的功能。另外，強(qiáng)調(diào)運(yùn)算
部20—,、 20-2具有與圖11所示的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部20相同的功能。因此，這些 的詳細(xì)說(shuō)明則省略。
此外，此處是表示用n分接頭FIR運(yùn)算部13 — l、 13—2的例子(n= 4的例子)，不過(guò)也可以用圖2所示的n分接頭FIR運(yùn)算部3 (n=3)，或 圖7所示的n分接頭FIR運(yùn)算部3 (n=2)，或者未圖標(biāo)的其它n值的n 分接頭FIR運(yùn)算部。
第3數(shù)據(jù)選擇器24，選擇從第In分接頭FIR運(yùn)算部13^所輸出的數(shù) 據(jù)、從第2n分接頭FIR運(yùn)算部13—2所輸出的數(shù)據(jù)的其中一個(gè)而輸出。具 體來(lái)說(shuō)，奇數(shù)線(，OO的奇數(shù)時(shí)鐘和偶數(shù)線的奇數(shù)時(shí)鐘中，選擇從第 1的n分接頭FIR運(yùn)算部13叫所輸出的數(shù)據(jù)、奇數(shù)線的偶數(shù)時(shí)鐘和偶數(shù)線 的偶數(shù)時(shí)鐘中，選擇從第2的n分接頭FIR運(yùn)算部13-2所輸出的數(shù)據(jù)。
如此構(gòu)成的第3實(shí)施方式的2維插補(bǔ)處理電路，基本上也是與第1實(shí) 施方式同樣，能夠以附有分接頭的延遲線，3分接頭FIR運(yùn)算部以及n分 接頭FIR運(yùn)算部來(lái)構(gòu)成。因此，藉由變更m、 n的值，任何的情況都是通 過(guò)只應(yīng)用3個(gè)輸入數(shù)據(jù)之積和運(yùn)算，就可以進(jìn)行應(yīng)用各種系數(shù)列之2維圖 像插補(bǔ)處理。另外，能夠簡(jiǎn)單地藉由強(qiáng)調(diào)系數(shù)a改變針對(duì)3分接頭FIR運(yùn) 算部中進(jìn)行積和運(yùn)算時(shí)所用的3個(gè)值的強(qiáng)調(diào)度，并經(jīng)過(guò)應(yīng)用更加豐富的系 數(shù)列的積和運(yùn)算，可以地輕易求出插補(bǔ)值。再者，由于將分接頭數(shù)減為極 少，所以能夠縮小電路規(guī)模。另外，處理非常簡(jiǎn)單，所以也能夠高速進(jìn)行 插補(bǔ)處理。
此外，上述第1 第3實(shí)施方式中，已就針對(duì)輸入數(shù)據(jù)2倍過(guò)度取樣 來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)的例子作了說(shuō)明，不過(guò)本發(fā)明并不局限于此，也可以例如如同 4倍、8倍、*，*等2倍以上過(guò)度取樣來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)；相反地也可以不過(guò)度取 樣來(lái)進(jìn)行插補(bǔ)。
即使沒(méi)有過(guò)度取樣輸入數(shù)據(jù)的情況，仍能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用圖9所示的數(shù)值列 之插補(bǔ)運(yùn)算。圖18為表示實(shí)現(xiàn)應(yīng)用由{一1， 0， 9， 16， 9， 0， 一1}之 比率所組成的數(shù)值列之插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)的運(yùn)算內(nèi)容。從圖18得知，若將圖2 所示的3分接頭FIR運(yùn)算部2與n=5的n分接頭FIR運(yùn)算部(本說(shuō)明書(shū) 中沒(méi)有圖標(biāo))級(jí)聯(lián)連接，用(0.0625, 0.25， 0.375， 0.25， 0.0625}的數(shù)值 列來(lái)作為n分接頭FIR運(yùn)算部的濾波系數(shù)，則可以進(jìn)行應(yīng)用由{一1， 0，
9， 16， 9， 0， 一1}之比率所組成的數(shù)值列的插補(bǔ)運(yùn)算。
只是，若與該圖18及圖6作比較的話(huà)，則會(huì)更明白，對(duì)輸入數(shù)據(jù)2 倍過(guò)度取樣，可以減少n分接頭FIR運(yùn)算部所用的濾波系數(shù)量。藉由此方 式，插補(bǔ)運(yùn)算所要求的分接頭數(shù)進(jìn)一步減少也可，從而可以更縮小電路規(guī) 模，因此比較理想。
另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，已針對(duì)應(yīng)用本實(shí)施方式的插補(bǔ) 處理電路來(lái)作為用來(lái)使電視圖像的品質(zhì)提升之圖像高畫(huà)質(zhì)化電路的例子 進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)應(yīng)用例并不局限于此。例如，也能應(yīng)用于用來(lái)使聲音訊 號(hào)的品質(zhì)提升之電路，或用來(lái)將被壓縮的數(shù)據(jù)解壓縮之電路。此外對(duì)于必 須數(shù)據(jù)插補(bǔ)之電路都能應(yīng)用。
此外，上述第1 第3實(shí)施方式中，都只不過(guò)是表示針對(duì)實(shí)施本發(fā)明 之具體化的一個(gè)例子而已，因此并不是限定范圍來(lái)解釋本發(fā)明的技術(shù)。即 本發(fā)明只要不脫離該精神或是該主要的特征，都可以用各種的形式來(lái)實(shí) 施。
本發(fā)明適宜用于利用如下類(lèi)型的FIR數(shù)字濾波器的插補(bǔ)處理電路即
利用所提供的濾波系數(shù)將由多個(gè)延遲器所組成的附有分接頭的延遲線的 各分接頭的信號(hào)分別乘以數(shù)倍之后，將這些乘算結(jié)果相加而輸出。本發(fā)明 的插補(bǔ)處理電路，對(duì)于必須要數(shù)據(jù)插補(bǔ)的電路或裝置都能適用。
權(quán)利要求
1.一種插補(bǔ)處理電路，其特征在于，具備3分接頭FIR運(yùn)算部，其以如下方式構(gòu)成即利用由多個(gè)延遲器所組成的附有分接頭的延遲線，使輸入數(shù)據(jù)順次延遲，再利用由“-1，m，-1”這樣的比率的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍以后，將這些乘算結(jié)果相加而輸出，其中的m為任意數(shù)；n分接頭FIR運(yùn)算部，其以如下方式構(gòu)成即利用由多個(gè)延遲器所組成的附有分接頭的延遲線，使上述3分接頭FIR運(yùn)算部的輸出數(shù)據(jù)順次延遲，再利用由將“1”經(jīng)過(guò)(n-1)次移動(dòng)平均運(yùn)算而取得的數(shù)值列所組成之濾波系數(shù)，將從該附有分接頭的延遲線之n個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍之后，將這些乘算結(jié)果相加而輸出，其中的n為自然數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的插補(bǔ)處理電路，其特征在于， 具備強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部，其基于所輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a (ci為任意數(shù))，對(duì)由上述3 分接頭FIR運(yùn)算部中的上述"一1， m， 一l"這樣的比率的數(shù)值列所組成的 濾波系數(shù)，進(jìn)行"一l+ka， m—2ka， 一 l+k a "這樣的關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算， 其中的k為任意數(shù)。
3. 如權(quán)利要求l所述的插補(bǔ)處理電路，其特征在于， 具備強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部，其基于輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a，對(duì)從上述3分接頭FIR運(yùn)算 部所順次輸出的3個(gè)數(shù)據(jù)"x， y， z"，進(jìn)行"x+ka ， y—2ka , z+ka "這樣 的關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算，其中的a、 k為任意數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種插補(bǔ)處理電路，其具備有以利用由″-1，m，-1″這樣比率的數(shù)值列所組成的濾波系數(shù)，將從附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍的方式而構(gòu)成的3分接頭FIR運(yùn)算部(2)；以及以利用特定的數(shù)值列所組成之濾波器系數(shù)，將從附有分接頭的延遲線的3個(gè)分接頭所輸出的數(shù)據(jù)分別乘以數(shù)倍的方式而構(gòu)成的n分接頭FIR運(yùn)算部。藉由更改m和n的值，可以通過(guò)應(yīng)用種種的系數(shù)列之積和運(yùn)算來(lái)求出插補(bǔ)值，并且3分接頭FIR運(yùn)算部(2)，可以恒常地通過(guò)只應(yīng)用3個(gè)值之積和運(yùn)算來(lái)求出插補(bǔ)值，而縮小電路規(guī)模，且能夠?qū)⑦\(yùn)算處理簡(jiǎn)單化，實(shí)現(xiàn)高速的插補(bǔ)處理。
文檔編號(hào)H03H17/06GK101180796SQ20068001763
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者小柳裕喜生 申請(qǐng)人:神經(jīng)網(wǎng)路處理有限公司