專利名稱：圖像處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置和方法，更具體地講，其涉及一種用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理的圖像處理裝置和方法，其中，所述圖像數(shù)據(jù)包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號。
背景技術(shù)：
近年來，在圖像處理領(lǐng)域中存在對圖像數(shù)據(jù)的縱橫比進(jìn)行轉(zhuǎn)換的技術(shù)的需求。例如，通過進(jìn)行縮放處理，將包括在電視視頻數(shù)據(jù)中并以4: 3的縱橫比分布的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有16: 9等的縱橫比的圖像數(shù)據(jù)。
日本未審專利申請公布No.2003-189266公開了一種圖像處理裝置，其能夠在整個顯示屏上進(jìn)行連續(xù)的更自然的放大處理。在日本未審專利申請公布No.2003-189266中公開的圖像處理裝置包括DDA(數(shù)字微分分析器)運(yùn)算單元，當(dāng)在水平方向上將具有4: 3的縱橫比的視頻數(shù)據(jù)放大，用于具有16: 9的縱橫比的視頻顯示裝置時，該DDA(數(shù)字微分分析器)運(yùn)算單元允許單張圖像的中心部被線性地放大，并允許該圖像的兩端部被非線性地放大。尤其地，在日本未審專利申請公布No.2003-189266中公開的圖像處理裝置借助于DDA運(yùn)算單元控制源像的各重采樣點(diǎn)，以便產(chǎn)生目標(biāo)圖像的像素數(shù)據(jù)。
圖10是如下的框圖，其示出在日本未審專利申請公布No.2003-189266中公開的圖像處理裝置的構(gòu)造。在圖像處理裝置9中包括的圖像轉(zhuǎn)換單元90包括存儲單元91、重采樣單元92和DDA運(yùn)算單元93。存儲單元91貯存被經(jīng)過縮放處理的源像數(shù)據(jù)。DDA運(yùn)算單元93基于目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的位置計算重采樣點(diǎn)，該重采樣點(diǎn)為獲取源像數(shù)據(jù)所處的位置。在該情況下，DDA運(yùn)算單元93利用先前的重采樣點(diǎn)及其增量，通過線性函數(shù)處理、二次函數(shù)處理、和三次函數(shù)處理計算重采樣點(diǎn)，然后向存儲單元91和重采樣單元92輸出計算出的重采樣點(diǎn)。重采樣單元92從存儲單元91獲取與重采樣點(diǎn)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，以在獲取的數(shù)據(jù)上進(jìn)行縮放處理，然后輸出目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)。
在該情形下，Delta表示重采樣點(diǎn)的增量。在線性縮放中，Delta是定值并且還是放大倍率的倒數(shù)。此外，Delta的增量被限定為Delta2，而Delta2的增量被限定為Delta3，從而使得重采樣點(diǎn)能夠以三次函數(shù)方式移位。此外，為了實(shí)現(xiàn)在兩端部中的非線性縮放，將目標(biāo)圖像的區(qū)域分成三個區(qū)域。然后，在中心部上通過使重采樣點(diǎn)以線性函數(shù)方式移位而進(jìn)行線性縮放，而在兩端部通過使重采樣點(diǎn)以三次函數(shù)方式移位而進(jìn)行非線性縮放。
圖11是如下流程圖，其示出根據(jù)日本未審專利申請公布No.2003-189266用于計算重采樣點(diǎn)的處理。首先，DDA運(yùn)算單元93初始化參數(shù)(S901)。在此，"DstWidth"表示目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的處理結(jié)束位置。另外，"LinearStart"表示開始線性縮放處的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的位置，而"LinearEnd"表示完成線性縮放處的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的位置。"OutCount"表示要處理的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的當(dāng)前位置。
接下來，DDA運(yùn)算單元93確定OutCount是否小于"DstWidth"(S卯2)。當(dāng)確定OutCount等于或大于"DstWidth"時，DDA運(yùn)算單元93完成處理。當(dāng)確定OutCount小于"DstWidth"時，DDA運(yùn)算單元93使Delta與"重采樣點(diǎn)"相加(S903)。
然后，DDA運(yùn)算單元93確定OutCount是否對應(yīng)于兩端部(S卯4)。當(dāng)確定OutCount對應(yīng)于兩端部時，DDA運(yùn)算單元93使Delta2與Delta相加并且還使Delta3與Delta2相加(S卯5)。當(dāng)確定OutCount不對應(yīng)于兩端部時，B卩，確定OutCount對應(yīng)于中心部時，DDA運(yùn)算單元93確定OutCount是否等于"LinearStart" (S906)。當(dāng)確定OutCount等于"LinearStart"時，DDA運(yùn)算單元93使Delta2的符號反相(S卯7)。當(dāng)確定OutCount不同于"LinearStart"時，DDA運(yùn)算單元93在步驟S905和S907的處理之后使"1"與OutCount相加(S908)。然后，處理回到步驟S902。
在此，假定目標(biāo)圖像的像素編號由x(x=0、 1、 2、…)表示，而此時獲得的重采樣點(diǎn)由f(x)表示，則用作像素編號x中的Delta的d,(x)能由以下的關(guān)系式(l)表示。
d"x^f(x+l)-f(x) (1)
此外，用作像素數(shù)x中的Delta2的d2(x)能由以下的關(guān)系式(2)表示。d2(x):d,(x+l)-d"x;) (2)
此外，用作像素數(shù)x中的Delta3的ds(x)能由以下的關(guān)系式(3)表示。
d3(X):d2(X+l)-d2(X"常數(shù) (3如圖12A至12C所示給出關(guān)系式(1)、 (2)、和(3)。在此，f(x)表示非線性部分中x的三次表達(dá)式，g卩，三次處理部分，并且還表示線性部分中x的線性表達(dá)式，g卩，線性處理部分。
圖12A至12C是如下的圖表，其各示出了在日本未審專利申請公布No.2003-189266中對應(yīng)于輸出像素的DDA操作數(shù)的變化。圖12A是示出重采樣點(diǎn)的變化的圖表。圖12B是示出Delta的變化的圖表。圖12C是示出Delta2的變化的圖表。
作為相關(guān)技術(shù)公開了日本未審專利申請公布No.2007-60105和No.2007-74526。日本未審專利申請公布No.2007-60105公開了一種圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其將具有初始縱橫比的源像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有輸出縱橫比的數(shù)據(jù)。在日本未審專利申請公布No.2007-60105中公開的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置包括參數(shù)產(chǎn)生器件，其用于根據(jù)輸出縱橫比改變轉(zhuǎn)換的參數(shù)。
日本未審專利申請公布-No.2007-74526公開了一種圖像處理裝置，以通過將由包括4: 2: 2的數(shù)據(jù)比率的亮度信號和雙色差信號的分量信號給出的多個圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行組合，來解決色差信號損失的問題。在日本未審專利申請公布No.2007-74526中公開的圖像處理裝置將具
有4: 2: 2的數(shù)據(jù)比率的分量信號轉(zhuǎn)換成具有4: 4: 4的數(shù)據(jù)比率的
分量信號，并產(chǎn)生復(fù)合視頻信號，使得根據(jù)預(yù)定的優(yōu)先順序，通過向較高優(yōu)先級的圖像的分量信號給予優(yōu)先權(quán)的方式來顯示圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的問題是，當(dāng)將在日本未審專利申請公布
No.2003-189266中公開的技術(shù)應(yīng)用于包括多種類型的信號的圖像數(shù)據(jù)時，在縮放處理之后在圖像數(shù)據(jù)的信號之間出現(xiàn)偏差，其中，所述多種類型的信號包括不同數(shù)據(jù)比率的亮度信號和色差信號。
例如，YcbCr4: 2: 2格式被用作處于4: 2: 2的數(shù)據(jù)比率的包括由Y數(shù)據(jù)表示的亮度信號和由Cb和Cr數(shù)據(jù)(在下文中，統(tǒng)稱為"C數(shù)據(jù)")表示的兩個色差信號的視頻數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式。為了將在未審專利申請公布No.2003-189266中公開的技術(shù)應(yīng)用于YcbCr 4: 2: 2格式的
圖像數(shù)據(jù)，需要對每種類型的信號分開且獨(dú)立地進(jìn)行縮放處理，然后在縮放處理之后進(jìn)行組合圖像數(shù)據(jù)的處理。
圖13是如下的框圖，其示出通過將在日本未審專利申請公布No.2003-189266中公開的技術(shù)應(yīng)用于YcbCr 4: 2: 2格式的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行縮放處理的裝置的構(gòu)造實(shí)例。圖13所示的圖像處理裝置9a是在日本未審專利申請公布No.2003-189266中公開的圖像處理裝置9的改進(jìn)實(shí)例，并包括圖像轉(zhuǎn)換單元90a和圖像轉(zhuǎn)換單元90b。圖像轉(zhuǎn)換單元90a接收包括在源像數(shù)據(jù)7中的Y數(shù)據(jù)71的輸入，以對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理，并輸出作為目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)8的Y數(shù)據(jù)81。此外，圖像轉(zhuǎn)換單元90b接收包括在源像數(shù)據(jù)7中的C數(shù)據(jù)72的輸入，以對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理，并輸出作為目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)8的C數(shù)據(jù)82。
然后，將Y數(shù)據(jù)81與C數(shù)據(jù)82組合以產(chǎn)生目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)8。因此而獲得的結(jié)果在作為示意圖的圖14中示出。在圖14中假定源像數(shù)據(jù)7包括彩色區(qū)域710和彩色區(qū)域720。彩色區(qū)域710和彩色區(qū)域720分別由Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)表示。此外，作為通過圖像處理裝置9a進(jìn)行縮放處理之后獲得的數(shù)據(jù)的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)8包括彩色區(qū)域810和彩色區(qū)域820。應(yīng)注意的是，彩色區(qū)域810包括色移區(qū)域811，該色移區(qū)域811設(shè)置在彩色區(qū)域810的兩端并且在該色移區(qū)域811中出現(xiàn)明顯的信號偏差。此外，彩色區(qū)域820包括色移區(qū)域821和色移區(qū)域822，該色移區(qū)域821和色移區(qū)域822設(shè)置在彩色區(qū)域820的兩端。
因?yàn)樵谇袚QDDA運(yùn)算的階數(shù)的定時處不適當(dāng)?shù)卦O(shè)定與Y數(shù)據(jù)對應(yīng)的C數(shù)據(jù)的重采樣位置，所以獲得上述結(jié)果。切換DDA運(yùn)算的階數(shù)的定時指的是，例如，當(dāng)用于進(jìn)行DDA運(yùn)算的函數(shù)從三次函數(shù)切換至線性函數(shù)時的定時。例如，在從線性縮放切換至非線性縮放時，將通過線性函數(shù)的DDA運(yùn)算的結(jié)果用作通過三次函數(shù)的DDA運(yùn)算的輸入數(shù)據(jù)。同時，C數(shù)據(jù)具有比Y數(shù)據(jù)低(l/2)的數(shù)據(jù)比率，因此用作輸入的數(shù)據(jù)位置不彼此對應(yīng)。結(jié)果，當(dāng)進(jìn)行縮放處理時出現(xiàn)色移。
此外，在日本未審專利申請公布No.2007-60105中公開的技術(shù)能夠根據(jù)轉(zhuǎn)換目標(biāo)的縱橫比選擇或調(diào)節(jié)用于轉(zhuǎn)換的參數(shù)。然而，在該技術(shù)中，未考慮使用具有不同比率的多種信號來表示單個圖像信息項(xiàng)的圖像格式，因此也就不能處理這樣的圖像格式。
同時，在日本未審專利申請公布No.2007-74526中公開的技術(shù)處理諸如YcbCr 4: 2: 2格式的圖像格式，但在C數(shù)據(jù)部分被預(yù)先加倍之后進(jìn)行該處理。結(jié)果，C數(shù)據(jù)的量為源數(shù)據(jù)的兩倍，并且需要大量存儲器，這導(dǎo)致電路規(guī)模增大。
本發(fā)明的實(shí)施例的第一示意性方面是對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理的圖像處理裝置，包括第一縮放處理單元，其根據(jù)第一區(qū)域中的第一縮放因子進(jìn)行第一縮放處理；以
及第二縮放處理單元，其根據(jù)與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中的第二縮放因子在第一縮放處理之后進(jìn)行第二縮放處理。第二縮放處理單元在第二縮放處理開始后借助于第一縮放因子對具有高數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理，并且借助于通過校正第一縮放因子獲得的第二縮放因子對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理。
本發(fā)明的實(shí)施例的第二示意性方面是對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理的圖像處理方法，該圖像處理方法包括根據(jù)在第一區(qū)域中的第一縮放因子進(jìn)行第一縮放處理的第一縮放處理步驟；以及根據(jù)與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中的第二縮放因子，在第一縮放處理之后進(jìn)行第二縮放處理的第二縮放處理步驟。第二縮放處理步驟包括在第二縮放處理開始后借助于第一縮放因子對具有高數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理，和借助于通過校正第一縮放因子獲得的第二縮放因子對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理。
根據(jù)本發(fā)明示意性方面的圖像處理裝置和方法，與在具有高數(shù)據(jù)比率的信號的情形下不同，第二縮放處理單元根據(jù)通過校正第一縮放
因子獲得的第二縮放因子對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理，從而實(shí)現(xiàn)第二縮放處理結(jié)果的調(diào)節(jié)。因此，能消除在具有高數(shù)據(jù)比率的信號和具有低數(shù)據(jù)比率的信號之間的偏差，其中，所述偏差由縮放處理的結(jié)果而產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例，能夠消除當(dāng)對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理時出現(xiàn)的信號偏差。


結(jié)合附圖，從某些示意性實(shí)施例的以下說明中，以上及其它的示意性方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將而更加明顯，其中
圖1是如下框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一示范性實(shí)施例的圖像處理裝置的構(gòu)造；
圖2是如下框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例的圖像處理裝置的構(gòu)造；
圖3是如下框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例的圖像轉(zhuǎn)換校正單元的構(gòu)造；
圖4是如下流程圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例計算重采樣點(diǎn)的處理；
圖5是如下圖表，其示出在本發(fā)明的第一實(shí)例中當(dāng)從三次處理切換成線性處理后的算法和值的變化；
圖6是如下示意圖，其示出本發(fā)明第一實(shí)例中用于圖像數(shù)據(jù)的縮放處理的結(jié)果的輪廓；
圖7是如下圖表，其示出在本發(fā)明的第二實(shí)例中當(dāng)從二次處理切換成三次處理后的算法和值的變化；
圖8是如下圖表，其示出在本發(fā)明的第三實(shí)例中當(dāng)從二次處理切換成線性處理后的算法和值的變化；
圖9是如下表格，其示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例當(dāng)相互切換線性處理、二次處理、和三次處理時的校正值；圖IO是如下框圖，其示出相關(guān)技術(shù)的圖像處理裝置的構(gòu)造；
圖ll是如下流程圖，其示出相關(guān)技術(shù)的用于計算重采樣點(diǎn)的處理;
圖12A是如下圖表，其示出在相關(guān)技術(shù)中用作與輸出像素對應(yīng)的DDA操作數(shù)的重采樣點(diǎn)的變化；
圖12B是如下圖表，其示出在相關(guān)技術(shù)中用作與輸出像素對應(yīng)的DDA操作數(shù)的Delta的變化；
圖12C是如下圖表，其示出在相關(guān)技術(shù)中用作與輸出像素對應(yīng)的DDA操作數(shù)的Delta2的變化；
圖13是如下框圖，其示出通過應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，用于對YcbCr4: 2:2格式的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理的裝置的構(gòu)造實(shí)例；
圖14是如下示意圖，其示出在相關(guān)技術(shù)中用于圖像數(shù)據(jù)的縮放處理的結(jié)果的輪廓；以及
圖15是如下圖表，其示出在相關(guān)技術(shù)中當(dāng)從三次處理切換成線性處理后的算法和值的變化。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)說明應(yīng)用本發(fā)明的特定的示意性實(shí)施例。在整個附圖中，相同的部件由相同的附圖符號標(biāo)識，并且為說明清楚起見，適當(dāng)?shù)厥÷韵嗤考娜哂嗾f明。
首先，分析日本未審專利申請公布No.2003-189266所固有的問題的原因，以闡明本發(fā)明人構(gòu)思本發(fā)明的原因。
首先，在出現(xiàn)問題的圖像數(shù)據(jù)的YcbCr 4: 2: 2格式中，在表示亮度信號的Y數(shù)據(jù)的水平方向上的數(shù)據(jù)量不同于表示色差信號的C數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。在這點(diǎn)上，為說明目的提供以下兩個定義。與C數(shù)據(jù)的第n個數(shù)據(jù)對應(yīng)的Y數(shù)據(jù)被定義為Y數(shù)據(jù)的第2n個數(shù)據(jù)(定義1)。與C數(shù)據(jù)的第n個重采樣點(diǎn)對應(yīng)的Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)被定義為Y數(shù)據(jù)的第2n個重采樣點(diǎn)(定義2)。應(yīng)指出的是，C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)是C數(shù)據(jù)相對于源像數(shù)據(jù)的位置(點(diǎn))。此外，重采樣點(diǎn)的數(shù)量對應(yīng)于目標(biāo)圖像的數(shù)據(jù)量。還產(chǎn)生YcbCr 4: 2: 2格式的目標(biāo)圖像，因此，以與定義1相類似的方式定義目標(biāo)圖像的重采樣點(diǎn)。
此外，基于定義1和2作出以下定義。當(dāng)C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)對應(yīng)于Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)的1/2時，"Y數(shù)據(jù)的重采樣位置與C數(shù)據(jù)的重采樣位置相配"(定義3)。
在此，假定關(guān)于Y數(shù)據(jù)，Delta的初始值由"a "表示；Delta2的初始值由"3 "表示；Delta3的初始值由"Y "表示；而重采樣點(diǎn)的初始值由"I "表示。還假定Ddta3為定值?；谟糜陉P(guān)系式(1)至(3)和定義1與2的遞推公式，Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)fy(x)能由以下的關(guān)系式(4)表示。
f (x)-丄^3+丄(/3-"？+丄(6 —3〃 + 2;/)jc + / (0《x<Dst.Width) (4)6 2 6
此外，C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)fc(x)能由以下的關(guān)系式(5)表示。
fc(x) = 2^3+(" —"x2+丄(6a-3" + 2,)x +丄/ (0《x<Dst.Width/2) (5)3 6 2
此外，能通過關(guān)系式(1)至(5)得到作為重采樣點(diǎn)的增量的Delta、Delta2、 Delta3。另外，表示Y數(shù)據(jù)的Delta的dly(x)能由關(guān)系式(6)表示；表示Y數(shù)據(jù)的Delta2的d2y(x)能由關(guān)系式(7)表示；而表示Y數(shù)據(jù)的Delta3的d3y(x)能由關(guān)系式(8)表示。
dlyO) = >2+^(2p_"x + a (6)
d2y(x) = ^ + 〃 (7)d3v(x) = 7 (8)
此外，表示C數(shù)據(jù)的Delta的dlc(x)能由關(guān)系式(9)表示；表示C數(shù)據(jù)的Delta2的d2c(x)能由關(guān)系式(10)表示；而表示C數(shù)據(jù)的Delta3的d3c(x)能由關(guān)系式(ll)表示。
dlc(x) = 2p2+2yftc + a+|" (9)
d2c(x)二爭+ 2" + 2;/ (10)d3c(x) = 4y (11)
然后，當(dāng)C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)的數(shù)量由"n"表示時，將對應(yīng)Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)的DDA操作數(shù)與C數(shù)據(jù)的重釆樣點(diǎn)的DDA操作數(shù)相比較。Y數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(12)至(15)表示。
fy (2") = i戸3 + 2(〃 — ""2 +會(6a _ 3〃 + 2,)" + / (12)
dly(2") = 2"2 + (2y9-"" + a (13)d2y(2")-2戸十/ (14)d3y(2") = y (15)
此外，C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(16)至(19)表示。
fc(") = —"3 +(/ —""2 +—(6 _3〃 + 2"" + —/ (16)3 6 2
dlc(") = 2^2+2-" + a+* (17)
d2c(") = 4^ + 2- + 2y (18)d3c(") = 4y (19)
在此，關(guān)系式(12)和(16)滿足以下關(guān)系式(20)的關(guān)系。因此，可以說Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的重采樣位置總是相同的。
fc(") = iy;(2") (0《n<Dst. Width/2) (20)
另外，用于Delta、 Delta2、和Delta3的關(guān)系式能由以下的關(guān)系式(21)、 (22)、和(23)表示。應(yīng)注意的是，以下的關(guān)系式的推導(dǎo)能由歸納法證明，但在此省略證明。
dlc(") = dly(2") + ^2y(2") (21)
d2c(") = 2'd2y(2") + 2y (22)d3c(") = 4y (23)
關(guān)系式(4)至(23)可用于假定Y=0的情況下的二次函數(shù)處理，并且還可用于假定0 =0和Y =0的情況下的線性函數(shù)處理。在該情形下，假定^=0，在二次函數(shù)處理期間使用的DDA操作數(shù)通過將該操作數(shù)實(shí)際代入關(guān)系式(12)至(14)和關(guān)系式(16)至(18)而得到驗(yàn)證。在此假定，在二次處理開始后，I2、 ct2、和32分別為重采樣點(diǎn)、Delta、和Delta2的值。在二次函數(shù)處理期間使用的Y數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(24)至(26)表示。
fy(2") = 2"2"2+(2 2-/ 2)" + /2 (24)dly(2") = 2/ 2" + a2 (25)d2y(2") = / 2 (26)
此外，在二次函數(shù)處理期間使用的C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(27)至(29)表示。
fc(") = A"2 +會(2"2 _ A)計會/2 (27)
dlc(2") = 2/ 2" + a2+| (28)d2c(2") = 2-2 (29)
當(dāng)通過以上表達(dá)式得到用于Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式時，用于在二次處理期間使用的Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式能由以下的關(guān)系式(30)至(32)表示。
fc(") = |/,(2") (30)
2八 / " / 2d2c(") = 2-d2y(") = 2》2 (32)
dlc(") = dly(2") + _t/2y(2") = dl/2") +斗 (31)
通過關(guān)系式(30)，可以說Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的重采樣位置總是相同的。
另外，假定0=0和丫=0，驗(yàn)證在線性函數(shù)處理期間使用的DDA操作數(shù)。在此假定，在線性處理開始時，Ii和cM分別為重采樣點(diǎn)和Delta的值。在線性函數(shù)處理期間使用的Y數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(33)和(34)表示。
fy(2"h2a,"十/' (33)dl/2"), (34)
此外，在線性函數(shù)處理期間使用的C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)能由以下的關(guān)系式(35)和(36)表示。
fe(")二"!" +會A (35)dlc(")巧, (36)
當(dāng)通過以上表達(dá)式得到用于Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式時，用于在線性處理期間使用的Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式能由以下的關(guān)系式(37)和(38)表示。
fc(") = |fy(2") (37)化(")=化,(2"), (38)
通過關(guān)系式(37)，可以說Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的重采樣位置總是相同的。
根據(jù)上文，例證了在日本未審專利申請公布No.2003-189266中出現(xiàn)的上述問題。圖15是如下的圖表，其示出在日本未審專利申請公布No.2003-189266中當(dāng)從三次處理切換成線性處理后的算法和值的變化。在圖15中，Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)中的每一個的"Dst.DataNo."均表示目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的位置，即，重采樣點(diǎn)的編號。另外，"Dst.DataNo."的"LS"表示在對于Y數(shù)據(jù)的線性處理開始時重采樣點(diǎn)的編號。圖15示出當(dāng)"Dst.Data No."處于從"LS-2"至"LS+2"的范圍內(nèi)時進(jìn)行DDA處理的情形。盡管圖15示出并排布置的Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)以便比較，但可相互獨(dú)立地處理Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)。
在此，作為參考，"Dst.Data No."通過"LS-2"中的DDA操作
數(shù)定義C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)，所述"LS-2"相對于Y數(shù)據(jù)在"LS"之前的兩個步驟。換句話說，能通過關(guān)系式(20)至(23)計算C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)。
具體而言，當(dāng)Y數(shù)據(jù)的"Dst.DataNo."指示圖15中步驟S151中的"LS-2"時，重采樣點(diǎn)被定義為"f" ; Delta被定義為"a" ; Delta2被定義為"b";而Delta3被定義為"c"。此外，當(dāng)C數(shù)據(jù)的"Dst.DataNo."指示"LS/2-l"時，重采樣點(diǎn)被定義為"f/2"; Delta被定義為"a+b/2";Delta2被定義為"2b+2c";而Delta3被定義為"4c"。
以下說明處理流程。首先，在步驟S151中，Y數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS-2"，并且DDA運(yùn)算單元93通過與圖11的步驟S903對應(yīng)的處理使Delta與重采樣點(diǎn)相加。此外，由于"LS-2"對應(yīng)于三次處理部分，所以DDA運(yùn)算單元93在圖11的步驟S904中確定"是"，并且通過與圖11的步驟S905對應(yīng)的處理使Delta2與Delta相加以及使Delta3與Delta2相加。此外，C數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS/2-1"，并且DDA運(yùn)算單元93以與Y數(shù)據(jù)中類似的方式進(jìn)行重采樣點(diǎn)、Ddta、和Delta2的加法。應(yīng)注意的是，Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)中的每一個的Delta3均為常數(shù)。
接下來，在步驟S152中，Y數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS-1"，
并且DDA運(yùn)算單元93以與步驟S151中類似的方式進(jìn)行重采樣點(diǎn)、Delta、和Delta2的加法。由于與Y數(shù)據(jù)對應(yīng)的C數(shù)據(jù)在該情形下不存在，所以不進(jìn)行對于C數(shù)據(jù)的處理。此時，DDA運(yùn)算單元93對Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)進(jìn)行三次處理，并將三次處理的結(jié)果用作后續(xù)步驟的輸入值。然后，在步驟S153中，Y數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS"，并且DDA運(yùn)算單元93通過與圖11的步驟S903對應(yīng)的處理使Delta與重采樣點(diǎn)相加。此外，由于"LS"對應(yīng)于線性處理部分，所以DDA運(yùn)算單元93在圖11的步驟S904中確定"否"，并且不進(jìn)行Delta和Delta2的加法。此外，C數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS/2"，并且DDA運(yùn)算單元93以與Y數(shù)據(jù)中類似的方式進(jìn)行重采樣點(diǎn)的加法。應(yīng)注意的是Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)中的每一個的Delta均為常數(shù)。
然后，在步驟S154中，Y數(shù)據(jù)的"Dst.Data No."指示"LS+1"，并且DDA運(yùn)算單元93以與步驟S153中類似的方式進(jìn)行重采樣點(diǎn)的加法。由于與Y數(shù)據(jù)對應(yīng)的C數(shù)據(jù)在該情形下不存在，所以不進(jìn)行對于C數(shù)據(jù)的處理。此外，在步驟S155之后的步驟中，重復(fù)執(zhí)行步驟S153和S154。
在此，將Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)與在步驟S155的處理開始期間使用的C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)相比較。Y數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)由f+4a+5b+2c表示。此外，C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)由f/2+2a+3b+2c表示。因此，關(guān)系式(20)的fc(n)-l/2fy(2n)不被滿足，并且因此可以說重采樣位置不相同。也就是說，在目標(biāo)圖像中，表示色差信息的C數(shù)據(jù)不對應(yīng)于表示亮度信息的Y數(shù)據(jù)，這產(chǎn)生色移。換句話說，這表明出現(xiàn)了明顯的信號偏差，并且還表明如果繼續(xù)步驟S155之后的處理，則色移增強(qiáng)。
此外，在步驟S153中，沒有出現(xiàn)色移，并且顯然色移首先出現(xiàn)在步驟S155中。換句話說，這表明作為步驟S155中的輸入值的在計算重采樣點(diǎn)中使用的Delta的值不正確。句子"Delta的值不正確"意味著應(yīng)由Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式不被滿足。具體而言，當(dāng)進(jìn)行線性處理時，Delta需滿足關(guān)系式(38)，而當(dāng)"Dst.Data No."表示"LS"或后續(xù)的編號時，Delta不滿足關(guān)系式(38)。
根據(jù)上文，可以說由于在切換處理的階數(shù)的邊界處的每個DDA操作數(shù)具有兩面 一方面作為先前操作處理而獲得的值；并且一方面用作后續(xù)處理的操作數(shù)的值，所以出現(xiàn)色移。因此，就在切換DDA運(yùn)
算的處理階數(shù)之前，應(yīng)由先前處理的階數(shù)滿足的用于Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)
的關(guān)系式被滿足，作為先前處理的運(yùn)算結(jié)果。同時，就在切換處理的
階數(shù)之后，應(yīng)由Delta滿足的用于Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式不被滿足。
具體而言，在圖15的情形下，步驟S151和S152的運(yùn)算結(jié)果表明，作為三次處理的結(jié)果，Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)滿足所有的關(guān)系式(20)至(23)，并用作步驟S153中的輸入值。同時，用作步驟S155中的輸入值的操作數(shù)不滿足本應(yīng)滿足的所有關(guān)系式(37)和(38)。這造成線性處理之后的色移，并且色移由于色移的累積而逐漸增強(qiáng)。為此，如下所述，本發(fā)明人構(gòu)思了本發(fā)明，以校正在切換處理階數(shù)的邊界處的操作數(shù)。
圖1是如下框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一示范性實(shí)施例的圖像處理裝置10的構(gòu)造。圖像處理裝置10接收源像數(shù)據(jù)2，以借助于第一縮放處理單元101和第二縮放處理單元102，根據(jù)預(yù)定的縮放因子進(jìn)行包括放大和縮小處理的縮放處理，并輸出目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)3。
在該情形下，源像數(shù)據(jù)2包括第一區(qū)域21和與該第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域22。第一區(qū)域21包括作為多個不同信號的Y數(shù)據(jù)211和C數(shù)據(jù)212。在此，Y數(shù)據(jù)211具有大于C數(shù)據(jù)212的數(shù)據(jù)比率。第二區(qū)域22包括作為多個不同信號的Y數(shù)據(jù)221和C數(shù)據(jù)222。 Y數(shù)據(jù)221和C數(shù)據(jù)222的數(shù)據(jù)比率等于Y數(shù)據(jù)211和C數(shù)據(jù)212的數(shù)據(jù)比率。
此外，目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)3包括分別對應(yīng)于第一區(qū)域21和第二區(qū)域22的第一區(qū)域31和第二區(qū)域32。第一區(qū)域31包括分別對應(yīng)于Y數(shù)據(jù)211和C數(shù)據(jù)212的Y數(shù)據(jù)311和C數(shù)據(jù)312，并具有類似于Y數(shù)據(jù)211和C數(shù)據(jù)212的數(shù)據(jù)比率。第二區(qū)域32包括分別對應(yīng)于Y數(shù)據(jù)221和C數(shù)據(jù)222的Y數(shù)據(jù)321和C數(shù)據(jù)322，并具有類似于Y數(shù)據(jù)221 和C數(shù)據(jù)222的數(shù)據(jù)比率。
第一縮放處理單元101處理在第一區(qū)域21中包括的Y數(shù)據(jù)211 和C數(shù)據(jù)212。第一縮放處理單元101根據(jù)第一縮放因子對Y數(shù)據(jù)211 進(jìn)行縮放處理，并產(chǎn)生和輸出Y數(shù)據(jù)311。第一縮放處理單元101還 根據(jù)第一縮放因子對C數(shù)據(jù)212進(jìn)行縮放處理，并產(chǎn)生和輸出C數(shù)據(jù) 312。然后，第一縮放處理單元101校正第一縮放因子，并向第二縮放 單元102輸出第一縮放因子和校正的第一縮放因子。
第二縮放處理單元102處理在由第一縮放處理單元101進(jìn)行處理 之后處理的并包括在第二區(qū)域22中的Y數(shù)據(jù)221和C數(shù)據(jù)222。第二 縮放處理單元102借助于第一縮放因子計算用于Y數(shù)據(jù)221的第二縮 放因子，并根據(jù)該第二縮放因子對Y數(shù)據(jù)221進(jìn)行縮放處理。因此， 縮放處理單元102產(chǎn)生并輸出Y數(shù)據(jù)321。此外，第二縮放處理單元 102借助于校正的第一縮放因子計算用于C數(shù)據(jù)222的校正的第二縮放 因子，并根據(jù)校正的第二縮放因子對C數(shù)據(jù)222進(jìn)行縮放處理。因此， 第二縮放處理單元102產(chǎn)生并輸出C數(shù)據(jù)322。
應(yīng)注意的是，第二縮放處理單元102可以就在縮放處理之前或與 縮放處理同時校正第一縮放因子。
替代地，可通過上述縮放處理計算源像數(shù)據(jù)2的重采樣點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第 一示意性實(shí)施例，在包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多 個信號一一諸如在源像數(shù)據(jù)2中包括的Y數(shù)據(jù)211、 Y數(shù)據(jù)221、 C數(shù) 據(jù)212、和C數(shù)據(jù)222__的圖像數(shù)據(jù)中，對于包括在第二區(qū)域22中 的并具有低數(shù)據(jù)比率的C數(shù)據(jù)222而言，使用校正的第二縮放因子能 夠使得縮放處理不同于包括在第一區(qū)域21中的用于C數(shù)據(jù)212的縮放 處理。因此，能夠消除當(dāng)進(jìn)行縮放處理時出現(xiàn)的色移，S卩，信號偏差。換句話說，根據(jù)本發(fā)明第一示意性實(shí)施例的第一縮放處理單元通 過校正第一縮放因子使得第二縮放因子變成通過對第一縮放因子進(jìn)行 第二縮放處理而獲得的值，來計算用于具有低數(shù)據(jù)比率的信號的第二 縮放因子。
應(yīng)注意的是，出現(xiàn)上述問題的圖像數(shù)據(jù)包括具有不同數(shù)據(jù)比率的 多個信號。具體而言，具有高數(shù)據(jù)比率的信號可以是亮度信號，而具 有低數(shù)據(jù)比率的信號可以是指示來自亮度信號的顏色中的差異的色差 信號。更具體而言，亮度信號可以是Y數(shù)據(jù)，而色差信號可以是由"Cb"
和"Cr"表示的C數(shù)據(jù)。換句話說，在YcbCr 4: 2: 2格式中，在Y 數(shù)據(jù)的水平方向上的數(shù)據(jù)量不同于C數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。應(yīng)注意的是，在 本發(fā)明的示意性實(shí)施例中使用的圖像格式不局限于YcbCr 4:2:2格式。
作為根據(jù)本發(fā)明第一示意性實(shí)施例的圖像處理裝置10的第一實(shí) 例，以下將通過實(shí)例來說明對YcbCr4: 2: 2格式的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放 處理的圖像處理裝置10a。在第一實(shí)例中，給出當(dāng)將縮放處理從三次處 理切換至線性處理時，校正DDA操作數(shù)的情形的說明。
圖2是如下的框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例的圖像處理裝 置10a的構(gòu)造。圖像處理裝置10a是圖像處理裝置10的改進(jìn)實(shí)例，并 包括圖像轉(zhuǎn)換單元11和圖像轉(zhuǎn)換校正單元12。圖像轉(zhuǎn)換單元11接收 包括在源像數(shù)據(jù)2中的Y數(shù)據(jù)201的輸入，以對Y數(shù)據(jù)201進(jìn)行縮放 處理，并輸出Y數(shù)據(jù)301來作為目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)3。應(yīng)注意的是，上述 圖像轉(zhuǎn)換單元卯a(chǎn)可應(yīng)用于圖像轉(zhuǎn)換單元11。另外，圖像轉(zhuǎn)換校正單 元12接收包括在源像數(shù)據(jù)2中的C數(shù)據(jù)202的輸入，以對C數(shù)據(jù)202 進(jìn)行縮放處理，并輸出C數(shù)據(jù)302來作為目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)3。在該情形下， 不同于包括在對應(yīng)區(qū)域中的Y數(shù)據(jù)的情形，圖像轉(zhuǎn)換校正單元12通過 應(yīng)用校正的縮放因子對包括在預(yù)先制定的區(qū)域中的C數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理。
圖3是如下的框圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例的圖像轉(zhuǎn)換校 正單元12的構(gòu)造。圖像轉(zhuǎn)換校正單元12包括存儲單元121、重采樣單 元122、和DDA運(yùn)算單元123。存儲單元121接收作為要經(jīng)受縮放處 理的源像數(shù)據(jù)的C數(shù)據(jù)的輸入，并貯存該數(shù)據(jù)。存儲單元121可以是 諸如RAM(隨機(jī)存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)、或非易失性存儲器 的存儲器。重采樣單元122從存儲單元121獲得與從DDA運(yùn)算單元123 接收的重采樣點(diǎn)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，以對獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理， 從而配合預(yù)定目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域，然后輸出目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)。應(yīng)注意 的是，存儲單元121和重采樣單元122可類似于圖10所示的重采樣單 元92和存儲單元91。
DDA運(yùn)算單元123包括除圖10所示的DDA運(yùn)算單元93的功能 之外的DDA操作數(shù)校正單元124。DDA操作數(shù)校正單元124就在線性 函數(shù)、二次函數(shù)、和三次函數(shù)運(yùn)算處理的階數(shù)切換之前校正作為DDA 操作數(shù)的Delta、 Delta2、和Delta3。因此，DDA運(yùn)算單元123可在階 數(shù)切換之后利用校正的DDA操作數(shù)計算重采樣點(diǎn)。
圖4是如下的流程圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例在圖像轉(zhuǎn)換 校正單元12中計算重采樣點(diǎn)的處理。應(yīng)注意的是圖4的步驟S101至 S107和步驟S110類似于圖11的步驟S901至S908。因此，省略它們 的詳細(xì)說明并且以下主要說明與圖11所示處理的差異。
DDA運(yùn)算單元123確定在步驟S108中是否切換處理。具體而言， DDA運(yùn)算單元123確定OutCount是否是指示處理被切換的預(yù)定值。例 如，該值對應(yīng)于當(dāng)處理從對應(yīng)于非線性縮放的三次處理切換到對應(yīng)于 線性縮放的線性處理時獲得的目標(biāo)圖像的位置。
當(dāng)確定處理被切換時，DDA操作數(shù)校正單元124校正DDA操作數(shù)(S109)。在該情形下，DDA運(yùn)算單元123向操作數(shù)校正單元124輸 出作為DDA操作數(shù)的Delta、 Delta2、禾B Delta3。然后，DDA操作數(shù) 校正單元124根據(jù)處理在Delta、 Delta2、禾Q Delta3之間的切換，使預(yù) 置校正值與DDA操作數(shù)相加，從而計算校正的DDA操作數(shù)。例如， 在從三次處理切換至線性處理時，DDA操作數(shù)校正單元124使Delta 的校正值與Delta相加。然后，向DDA運(yùn)算單元123輸出校正的Delta 的值。結(jié)果，DDA運(yùn)算單元123能將校正的Delta的值用于計算后續(xù) 重采樣點(diǎn)。
換句話說，在切換DDA運(yùn)算處理的階數(shù)的點(diǎn)，例如，在處理從三 次處理切換至線性處理的點(diǎn)，DDA操作數(shù)校正單元124使校正值與C 數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)相加，使得在階數(shù)切換之前，防止Y數(shù)據(jù)的重采樣 位置偏離DDA運(yùn)算中C數(shù)據(jù)的重采樣位置。
作為特定實(shí)例，當(dāng)處理從三次處理切換至線性處理時，能如下所 述地通過關(guān)系式(20)和(21)與關(guān)系式(37)和(38)之間的比較來獲得校正值。
Delta的關(guān)系式(21)與(38)之間的比較表明C數(shù)據(jù)的Delta大 1/2d2y(2n)。然而，為了彼此獨(dú)立地處理Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)，不使用原來 的關(guān)系式。作為替代，通過利用以下表達(dá)式的變換彼此獨(dú)立地處理Y 數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)。以下關(guān)系式(39)源于關(guān)系式(22)。
d2y(2")+2c(")-r (39)
另外，以下關(guān)系式(40)源于關(guān)系式(3)。
d2c (") = d2c (" -1) + d3c (" — 1) = d2c (" — 1) + 4;k (40)
然后，將關(guān)系式(40)代入關(guān)系式(39)，從而獲得以下關(guān)系式(41)。<formula>formula see original document page 24</formula> (41)
因此，Delta的校正值可表示為校正值(42)。 -^d2y(2") = +2> — l)+ (42)
由于校正值可僅由C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)和常數(shù)表示，所以可以 說能彼此獨(dú)立地處理Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)。
因此，當(dāng)處理從三次處理切換至線性處理時，DDA操作數(shù)校正單 元124使校正值(42)與Delta相加，從而實(shí)現(xiàn)Delta的校正。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例，能基于關(guān)系式之間的差 來計算校正值。DDA操作數(shù)校正單元124在處理被切換的定時處使合 適的校正值與DDA操作數(shù)相加，從而實(shí)現(xiàn)防止在YCbCr4: 2: 2格式 中重采樣位置彼此偏離的非線性縮放。
接下來，在從三次處理切換至線性處理時，利用校正值(42)計算特 定的校正值。在該情形下，假定i^LS/2和Y=C，則能計算作為校正值 (43)的校正值。
-*d2c(LS/ 2 一 1)—會y = _|(26 + 2c)—會c = 一會6 _ c = -0.56 — c (43)
圖5是如下的圖表，其示出在本發(fā)明的第一實(shí)例中當(dāng)從三次處理 切換至線性處理后的算法和值的變化。圖5示出當(dāng)"Dst.Data No."處 于從"LS-2"至"LS+2"的范圍內(nèi)時，以與圖15類似的方式進(jìn)行DDA 處理的情形。此外，Y數(shù)據(jù)由圖像轉(zhuǎn)換單元11處理，而C數(shù)據(jù)由圖像 轉(zhuǎn)換校正單元12處理。應(yīng)注意的是圖5所示的用于Y數(shù)據(jù)的步驟S51至S55類似于圖15的步驟S151至S155。因此，省略它們的詳細(xì)說明， 并且以下主要說明與圖15所示處理的差異、即用于C數(shù)據(jù)的處理。
首先，在步驟S51中，C數(shù)據(jù)的"Dst.DataNo."指示"LS/2-l"， 并且DDA運(yùn)算單元123通過與圖4的步驟S103和S105對應(yīng)的處理進(jìn) 行重采樣點(diǎn)、Delta、禾卩Delta2的加法。另外，在步驟S108中，DDA 運(yùn)算單元123確定"LS/2-l"是對C數(shù)據(jù)的三次處理的最后"Dst.Data No."并且準(zhǔn)備切換階數(shù)。然后，在圖4的步驟S109中，DDA操作數(shù) 校正單元124使校正值(43)與Delta相加。具體而言，當(dāng)圖5所示的 "Dst.DataNo."指示"LS/2"時，用作C數(shù)據(jù)的輸入值的Delta由a+2b+c 表示。
接下來，在步驟S53中，C數(shù)據(jù)的"Dst.DataNo."指示"LS/2"， 并且DDA運(yùn)算單元123通過與圖4的步驟S103對應(yīng)的處理使在步驟 S51中校正的Delta與重采樣點(diǎn)相加。此外，由于"LS/2"對應(yīng)于線性 處理部分，所以DDA運(yùn)算單元123在圖4的步驟S104中確定"否"， 并且不進(jìn)行Delta和Delta2的加法。
以此方式，在三次處理與線性處理之間的邊界處校正C數(shù)據(jù)的 Delta,從而同樣在步驟S55中滿足用于Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的關(guān)系式(37) 和(38)。換句話說，當(dāng)以此方式進(jìn)行校正時，如圖6所示能消除色移。
圖6是如下的示意圖，其示出在本發(fā)明的第一實(shí)例中用于圖像數(shù) 據(jù)的縮放處理的結(jié)果的輪廓。在圖6中，假定源像數(shù)據(jù)2包括彩色區(qū) 域210和彩色區(qū)域220，并且彩色區(qū)域210和彩色區(qū)域220分別由Y 數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)表示。此外，作為通過圖像處理裝置10a進(jìn)行縮放處理 之后獲得的數(shù)據(jù)的目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)3包括彩色區(qū)域310和彩色區(qū)域320。 在該情形下，不同于在圖14的彩色區(qū)域810和彩色區(qū)域820中，在彩 色區(qū)域310和彩色區(qū)域320中沒有出現(xiàn)色移。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例，能夠消除在非線性處理與線性處理之間 切換時出現(xiàn)的色移。
換句話說，上述DDA操作數(shù)校正單元124基于關(guān)系式(21)與關(guān)系 式(38)之間的差來校正作為具有低數(shù)據(jù)比率的信號的C數(shù)據(jù)，其中，關(guān) 系式(21)用于計算基于三次處理中的Delta的值，該Delta作為第一縮 放因子，關(guān)系式(38)用于計算基于線性處理中的Delta的值，該Delta
作為第二縮放因子。
同樣地，DDA操作數(shù)校正單元124在階數(shù)從線性處理切換至三次 處理時，基于關(guān)系式(38)與關(guān)系式(21)之間的差進(jìn)行校正。
換句話說，當(dāng)用于計算基于線性處理中的Delta的值的關(guān)系式(38) 的階數(shù)相對于用于計算三次處理中的Delta的值的關(guān)系式(21)的階數(shù)改 變時，上述DDA操作數(shù)校正單元124進(jìn)行校正，其中，線性處理中的 Delta作為第二縮放因子，三次處理中的Delta作為第一縮放因子。
作為根據(jù)本發(fā)明第一示意性實(shí)施例的圖像處理裝置10的第二實(shí) 例，以下將說明當(dāng)縮放處理從二次處理切換至三次處理時，校正DDA 操作數(shù)的圖像處理裝置。應(yīng)注意的是，根據(jù)第二實(shí)例的圖像處理裝置 的構(gòu)造類似于圖3，因此省略它們的解釋和說明。
在縮放處理從二次處理切換至三次處理的情形下，通過關(guān)系式(30) 至(32)與關(guān)系式(20)至(22)之間的比較，相對于Delta2將在縮放處理切 換至三次處理時的校正值表示為"2Y"。然后，利用校正值"2y" 計算特定的校正值。由于在該情形下進(jìn)行二次處理，所以滿足y:c(常 數(shù))，并且特定的校正值為"2c"。
圖7是如下的圖表，其示出在本發(fā)明的第二實(shí)例中當(dāng)從二次處理切換至三次處理后的算法和值的變化。在圖7中，Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)中
的每一個的"RP.No."表示重采樣點(diǎn)的編號。另外，"RP.No."的"CS"
表示在對于Y數(shù)據(jù)的三次處理開始時重采樣點(diǎn)的編號。圖7示出當(dāng) "RP.No."處于從"CS-2"至"CS十4"的范圍內(nèi)時進(jìn)行DDA處理的情形。
在此，作為參考，"RPNo."通過"CS-2"中的DDA操作數(shù)定義 C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)，所述"CS-2"相對于Y數(shù)據(jù)在"CS"之前的 兩個步驟。換句話說，能通過作為用于二次處理的關(guān)系式的關(guān)系式(30) 至(32)計算C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)。
具體而言，當(dāng)Y數(shù)據(jù)的"RP.No."指示圖7中步驟S71中的"CS-2" 時，重采樣點(diǎn)被定義為"f" ; Delta被定義為"a" ; Delta2被定義為 "b";而Ddta3被定義為"c"。此外，當(dāng)C數(shù)據(jù)的"RP.No."指示 "CS/2-l"時，重采樣點(diǎn)被定義為"f/2" ; Delta被定義為"a+b/2"; Delta2被定義為"2b";而Delta3被定義為"4c"。應(yīng)注意的是在二 次處理部分中不使用Delta3。
以下說明處理流程。省略與圖5的相同的處理的詳細(xì)說明，并且 以下僅主要說明與圖5所示處理的差異。首先參考圖7，在步驟S71和 S72中，對Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)都進(jìn)行二次處理。此外，在步驟S73至S77 中，對Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)進(jìn)行三次處理。
在該情形下，關(guān)于C數(shù)據(jù)，當(dāng)處理從二次處理切換至三次處理時， 即，當(dāng)OutCount對應(yīng)于在圖4的步驟S108中 "CS/2-l"時，DDA運(yùn) 算單元123確定"是"。然后，DDA操作數(shù)校正單元124使Delta2的 校正值"2c"與Delta2相力Q，并向DDA運(yùn)算單元123輸出校正的Delta2 的值。具體而言，當(dāng)圖7的"RP.No."指示"CS/2"時，用作C數(shù)據(jù) 的輸入值的Delta2由2a+2b表示。在下文中，在步驟S75和S77中以 與在Y數(shù)據(jù)中相類似的方式進(jìn)行三次處理。如圖7所示，在三次處理部分中總是滿足關(guān)系式(20)至(23)，因而 不出現(xiàn)色移。這是因?yàn)楫?dāng)Ddta2在步驟S71中得到校正并用作步驟S73 中的輸入值時，在步驟S73中滿足關(guān)系式(20)至(23)。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)例，能夠消除在非線性縮放處理之間的階數(shù) 切換時出現(xiàn)的色移。
換句話說，上述DDA操作數(shù)校正單元124根據(jù)用于計算基于關(guān)系 式(31)的差Delta2的表達(dá)式(32)和用于計算基于關(guān)系式(21)的差 Delta2的表達(dá)式(22)之間的差來校正作為具有低數(shù)據(jù)比率的信號的C數(shù) 據(jù)，其中，所述關(guān)系式(31)用于計算基于作為第一縮放因子的二次處理 中的Delta的值，所述關(guān)系式(21)用于計算基于作為第二縮放因子的三 次處理中的Delta的值。
作為根據(jù)本發(fā)明第一示意性實(shí)施例的圖像處理裝置10的第三實(shí) 例，以下將說明當(dāng)縮放處理從二次處理切換至線性處理時校正DDA操 作數(shù)的圖像處理裝置。應(yīng)注意的是，根據(jù)第三實(shí)例的圖像處理裝置的 構(gòu)造類似于圖3，因此省略它們的解釋和說明。
在縮放處理從二次處理切換至線性處理的情形下，通過關(guān)系式(31) 與關(guān)系式(38)之間的比較，相對于Delta2將在縮放處理切換至線性處理 時的校正值表示為-(l/2)d2y(2n)。然后，將校正值-(l/2)d2y(2n)代入關(guān) 系式(26)以計算特定的校正值。由于在該情形下滿足6 = 32(常數(shù))，所 以特定的校正值能由以下的關(guān)系式(44)表示。
-會(1;(2")=—會"2 (44)
因此，從關(guān)系式(44)獲得Delta的校正值-(l/2)b。圖8是如下的圖表，其示出在本發(fā)明的第三實(shí)例中當(dāng)從二次處理
切換成線性處理后的算法和值的變化。圖8示出當(dāng)"Dst.Data No."處 于"LS-2"至"LS+2"的范圍內(nèi)時，以與圖5類似的方式進(jìn)行DDA處 理的情形。
在此，作為參考，"Dst.Data No."通過"LS-2"中的DDA操作 數(shù)定義C數(shù)據(jù)的DDA操作數(shù)，所述"LS-2"相對于Y數(shù)據(jù)在"LS" 之前的兩個步驟。換句話說，能通過作為用于二次處理的關(guān)系式的關(guān) 系式(30)至(32)，以如在上述圖7中類似的方式計算C數(shù)據(jù)的DDA操 作數(shù)。在圖8的步驟S81中的特定值是通過用圖7的"LS"替換"CS" 獲得的值，因此省略其說明。
以下說明處理流程。省略與圖5的相同的處理的詳細(xì)說明，并且 以下主要說明與圖5所示處理的差異。首先，在圖8的步驟S81和S82 中，對Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)都進(jìn)行二次處理。此外，在步驟S83至S85中， 對Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)都進(jìn)行線性處理。
在該情形下，關(guān)于C數(shù)據(jù)，當(dāng)處理從二次處理切換至線性處理時， 即，當(dāng)OutCount對應(yīng)于在圖4的步驟S108中的"LS/2-l"時，DDA 運(yùn)算單元123確定"是"。然后，DDA操作數(shù)校正單元124使Delta 的校正值-(1 /2)b與Delta相加，并向DDA運(yùn)算單元123輸出校正的Delta 的值。具體而言，當(dāng)圖8的"Dst.Data No."指示"LS/2"時，用作C 數(shù)據(jù)的輸入值的Delta由a+2b表示。在下文中，在步驟S85中以與在 Y數(shù)據(jù)中相類似的方式進(jìn)行線性處理。
如圖8所示，由于在線性處理部分中滿足關(guān)系式(37)和(38)，所以 可以說Y數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)總是相同的。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)例，能夠消除在二次處理的非線性縮放處理與線性縮放處理之間切換時出現(xiàn)的色移。 [其它示意性實(shí)施例]
如在本發(fā)明的第一至第三實(shí)例中所說明的，在DDA運(yùn)算的切換處
理的情形下，使合適的校正值與DDA操作數(shù)相加，從而總是能夠?qū) 數(shù)據(jù)和C數(shù)據(jù)的重采樣點(diǎn)設(shè)定成相同。圖9示出如下的表格，其指示 根據(jù)本發(fā)明示意性實(shí)施例，當(dāng)相互切換線性處理、二次處理、和三次 處理時所使用的校正值。例如，在從三次處理切換至二次處理時，能 通過使校正值"-2y"與Delta2相加實(shí)現(xiàn)校正。
應(yīng)注意的是，如日本未審專利申請公布No.2007-74526中所公開 地，通過在對于YCbCr4: 4: 4格式進(jìn)行上采樣(upsampling)之后進(jìn) 行縮放處理，能夠解決YCbCr4: 2: 2格式出現(xiàn)的色移的問題。同時， 根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例，C數(shù)據(jù)的量是在進(jìn)行上采樣情形下的一 半，從而獲得節(jié)省存儲器的效果，并縮減縮放電路的規(guī)模。此外，根 據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施例，在縮放處理之后的圖像處理中同樣將C數(shù) 據(jù)的量減少至一半，從而獲得縮減整個圖像處理系統(tǒng)的電路規(guī)模的效 果。
此外，本發(fā)明不局限于以上的示意性實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā) 明的上述范圍的情況下，能對其作出各種改進(jìn)。
第一和其它示意性實(shí)施例可根據(jù)需要由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員組 合?？蛇x地，第一、第二、和第三實(shí)例可根據(jù)需要由本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員組合。
盡管已根據(jù)若干示意性實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將認(rèn)識到的是，在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，可利用各種改進(jìn) 來實(shí)踐本發(fā)明，并且本發(fā)明不局限于上述實(shí)例。此外，權(quán)利要求的范圍不受上述示意性實(shí)施例的限制。
此外，應(yīng)注意的是，申請人的意圖是包含所有權(quán)利要求元素的等 同物，即使在稍后的審査期間作出修改的情況下。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，其用于對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理，該圖像處理裝置包括第一縮放處理單元，該第一縮放處理單元根據(jù)第一區(qū)域中的第一縮放因子進(jìn)行第一縮放處理；以及第二縮放處理單元，該第二縮放處理單元根據(jù)與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中的第二縮放因子來在所述第一縮放處理之后進(jìn)行第二縮放處理，其中，所述第二縮放處理單元在所述第二縮放處理開始時，借助于所述第一縮放因子對具有高數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行所述第二縮放處理，并且借助于通過校正所述第一縮放因子獲得的第二縮放因子對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行所述第二縮放處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其中，所述第一縮放處理單元通過校正所述第一縮放因子以使得所述第 二縮放因子變成通過對所述第一縮放因子進(jìn)行所述第二縮放處理所獲 得的值，來對于所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號計算第二縮放因子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其中，所述第一縮放處理單元基于第一關(guān)系式與第二關(guān)系式之間的差來 校正具有低數(shù)據(jù)比率的信號，其中，所述第一關(guān)系式用于計算基于所 述第一縮放因子的值，該第二關(guān)系式用于計算基于所述第二縮放因子 的值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其中，所述第一縮放處理單元根據(jù)在用于計算基于所述第一關(guān)系式的差 的表達(dá)式和用于計算基于所述第二關(guān)系式的差的表達(dá)式之間的差，來 校正所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，當(dāng)用于計算基于所述第二縮放因子的值的第二關(guān)系式的階數(shù)相對 于用于計算基于所述第一縮放因子的值的第一關(guān)系式的階數(shù)改變時， 所述第一縮放處理單元進(jìn)行校正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其中， 所述具有高數(shù)據(jù)比率的信號包括亮度信號；并且 所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號包括指示來自所述亮度信號的顏色的差異的色差信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述數(shù)據(jù)比率基于YCbCr4: 2: 2格式。
8. —種圖像處理方法，用于對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理，所述圖像處理方法包括根據(jù)第一區(qū)域中的第一縮放因子進(jìn)行第一縮放處理；以及根據(jù)與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中的第二縮放因子在所述第一縮放處理之后進(jìn)行第二縮放處理，在所述第二縮放處理開始時借助于所述第一縮放因子對具有高數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行所述第二縮放處理，以及，借助于通過校正所述第一縮放因子而獲得的第二縮放因子 對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行所述第二縮放處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中， 在所述第一縮放處理中，通過校正所述第一縮放因子以使得所述第二縮放因子變成通過對所述第一縮放因子進(jìn)行所述第二縮放處理而 獲得的值，來對于所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號計算第二縮放因子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中， 在所述第一縮放處理中，基于第一關(guān)系式與第二關(guān)系式之間的差來校正所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號，其中，所述第一關(guān)系式用于計算基于所述第一縮放因子的值，所述第二關(guān)系式用于計算基于所述第二 縮放因子的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的圖像處理方法，其中， 在所述第一縮放處理中，根據(jù)用于計算基于所述第一關(guān)系式的差的表達(dá)式和用于計算基于所述第二關(guān)系式的差的表達(dá)式之間的差，來 校正所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中， 在所述第一縮放處理中，當(dāng)用于計算基于所述第二縮放因子的值的第二關(guān)系式的階數(shù)相對于用于計算基于所述第一縮放因子的值的第一關(guān)系式的階數(shù)改變時，進(jìn)行校正。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中 所述具有高數(shù)據(jù)比率的信號包括亮度信號；以及 所述具有低數(shù)據(jù)比率的信號包括指示來自所述亮度信號的顏色的差異的色差信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中， 所述數(shù)據(jù)比率基于YCbCr4: 2: 2格式。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理裝置和方法。具體講，提供一種圖像處理裝置，以便于在對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理時，消除出現(xiàn)的信號偏差，所述圖像處理裝置對包括具有不同數(shù)據(jù)比率的多個信號的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放處理，并包括第一縮放處理單元，其根據(jù)第一區(qū)域中的第一縮放因子進(jìn)行第一縮放處理；以及第二縮放處理單元，其根據(jù)與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中的第二縮放因子，在第一縮放處理之后，利用第一縮放因子對具有高數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理，并且在第一縮放處理之后，利用通過校正第一縮放因子獲得的第二縮放因子對具有低數(shù)據(jù)比率的信號進(jìn)行第二縮放處理。
文檔編號H04N7/01GK101626466SQ200910140150
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者川口大介 申請人:恩益禧電子股份有限公司