画像処理装置及び画像処理方法並びに電子機器
【課題】回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な水平方向拡大処理を行うことが可能な画像処理装置、電子機器、及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、第１アスペクト比を有する第１画像データを記憶する記憶部と、第２アスペクト比を有する表示画面において第１画像データを表示すべき表示画面を複数の領域に分け、各領域に基づいて、第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標に基づいて、記憶部に記憶された第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、を含む。
【解決手段】画像処理装置は、第１アスペクト比を有する第１画像データを記憶する記憶部と、第２アスペクト比を有する表示画面において第１画像データを表示すべき表示画面を複数の領域に分け、各領域に基づいて、第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標に基づいて、記憶部に記憶された第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯機器の進化が著しく、インターネット等のコンピューターネットワークへの接続が可能となり、携帯機器に搭載される表示パネルには、種々のコンテンツが表示される。一方、表示パネルの画面サイズの拡大化や高精細化により、携帯機器の表示パネルとして例えばＶＧＡ（Video Graphics Array）サイズが採用されるようになっている。そのため、上述のような種々のコンテンツを表示パネルに表示させるため、近年の携帯機器には、画像のスケーラー機能を実現することが求められる。このスケーラー機能では、スケール処理後の画像の画質の低下をできるだけ抑え、かつ見やすい画像を生成する必要がある。
【０００３】
関連する技術として、画像拡大処理回路の技術が開示されている（例えば、特許文献１）。この技術の画像拡大処理回路は、表示画面を水平方向に拡大して表示するために、標本化されて入力された画像データを水平方向に伸張処理する。そして、画像メモリーと、係数記憶部と、ノンリニア拡大率制御部と、フィルターとを具備することを特徴とする。ここで、画像メモリーは、入力画像データを記憶する。係数記憶部は、複数の拡大率に対応したフィルター係数を予め記憶している。ノンリニア拡大率制御部は、表示画面をｎ等分（ｎは２以上の整数）するために設定された領域幅ｗとｎ個の各領域に設定された拡大率に基づいて、画像メモリーから対応した画像データを読み出すためのイネーブル信号を出力する。それとともに、係数記憶部から対応したフィルター係数を読み出すための係数選択アドレスを出力する。フィルターは、係数記憶部から読み出されたフィルター係数に基づいて画像メモリーから読み出された画像データをフィルタリングし、水平方向に非線型に拡大処理された画像データを出力する。
【０００４】
図１４及び図１５を用いて、上記画像拡大処理回路の技術をさらに説明する。
図１４は、アスペクト比１６：９の表示画面を設定領域に分割した場合を示す図である。表示画面は、水平方向に設定された領域幅ｗでｎ分割（図では１６分割）される。それぞれの領域には、拡大率パラメーター（図ではｍ０〜ｍ７）が設定される。そして、水平方向のリサンプリングは、それぞれの領域に対応した拡大率パラメーターを使用して行われる。パラメーターは８つ（ｍ０〜ｍ７）準備しておき、領域選択信号はリサンプリングポイントをカウントして、各領域の境界を比較器により一致検出することで切り換える。このとき、領域０〜７まではアップカウント、領域８〜１５ではダウンカウントを行うことが提案されている。
【０００５】
図１５は、設定領域と拡大率との関係の一例を示す図である。縦軸は、拡大率を示す拡大率パラメーターの逆数、横軸は、画面の水平方向の位置である。この手法による拡大率パラメーターの変化は、図に示すように領域毎に異なる値を取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４８１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、拡大率パラメーターを滑らかに変化させるために画面分割数ｎを大きくすることで対応しようとすると、拡大率パラメーター数とその選択のためのマルチプレクサーの回路規模が増大する。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことが可能な画像処理装置及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶部と、前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、前記シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１１】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理装置が提供できる。
【００１２】
［適用例２］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第１アキュームレーターと、前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、前記倍率変化率の符号を反転する第１反転器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第１反転器の出力とを選択して出力する第１セレクターと、前記第１アキュームレーターの出力と前記第１セレクターの出力とを加算する第１加算器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第１加算器の和データとを選択して出力する第２セレクターと、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第１アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第３セレクターと、前記拡大率パラメーターを累積加算する第２アキュームレーターと、前記第２アキュームレーターの出力と前記第３セレクターの出力とを加算する第２加算器と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１３】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１４】
［適用例３］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域において各画素（ライン）における拡大率パラメーターをテーブル化するＬＵＴをさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１５】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１６】
［適用例４］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第３アキュームレーターと、前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、前記倍率変化率の符号を反転する第２反転器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第２反転器の出力とを選択して出力する第４セレクターと、前記第３アキュームレーターの出力と前記第４セレクターの出力とを加算する第３加算器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第３加算器の和データとを選択して出力する第５セレクターと、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第３アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第６セレクターと、をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１７】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１８】
［適用例５］上記画像処理装置であって、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域は、前記表示画面の中央部に位置し、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域を挟むように、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域が位置し、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域に設定された拡大率パラメーターは、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に対して対称な値であることを特徴とする画像処理装置。
【００１９】
これによれば、拡大率パラメーターを、表示画面の中央部に対して対称な値とすることで、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００２０】
［適用例６］上記画像処理装置であって、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に接する前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域の拡大率パラメーターの増減は、二次関数であることを特徴とする画像処理装置。
【００２１】
これによれば、可変倍率領域と固定倍率領域に変化する箇所は傾きゼロで連続するという動作が可能となる。したがって、急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理が行われる。
【００２２】
［適用例７］所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶ステップと、前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロールステップと、前記シフトコントロールステップでの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶ステップで記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【００２３】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理方法が提供できる。
【００２４】
［適用例８］上記のいずれか一項に記載の前記画像処理装置と、前記第２アスペクト比を有する前記表示画面を含み、前記第２画像データを表示する表示装置と、を含み、前記画像処理装置は、前記表示画面の中央付近に表示されるべき前記第１画像データを前記第２拡大率で拡大し、前記表示画面の両端付近に表示されるべき前記第１画像データを左右対称に前記第１拡大率で拡大することを特徴とする電子機器。
【００２５】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理装置が適用された電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る入力画像を拡大表示して出力画像とする概念図。
【図２】本実施形態に係る携帯電話機の構成例を示す図。
【図３】本実施形態に係る拡大縮小を示す概念図。
【図４】本実施形態に係る拡大座標を示す概念図。
【図５】本実施形態に係る拡大率パラメーターの変化過程を示す図。
【図６】本実施形態に係る全体ブロックを示す図。
【図７】本実施形態に係る第２画像処理回路（スケーラー）ブロックを示す図。
【図８】本実施形態に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図９】本実施形態に係る表示画像のイメージ図と拡大率パラメーターの変化過程を示す図。
【図１０】本変形例に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図１１】本変形例に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図１２】本実施形態に係る電子機器のブロック図。
【図１３】本実施形態に係る電子機器の外観図。
【図１４】従来技術におけるアスペクト比１６：９の表示画面を設定領域に分割した場合を示す図。
【図１５】従来技術における設定領域と拡大率との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本実施形態に係る図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２８】
（概要）
図１は、本実施形態に係る入力画像を拡大表示して出力画像とする概念図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、入力画面を拡大表示する場合に、中心付近を固定倍率領域Ｂとして定倍率で表示し、定倍率で表示される固定倍率領域Ｂの境界から、画像の端までを可変倍率領域Ａ，Ｃとして段階的に倍率を変えて表示させることに特徴がある。
【００２９】
（液晶表示装置）
図２は、本実施形態に係る携帯電話機の構成例を示す図である。本実施形態に係る携帯電話機のベースバンドエンジン（ＢＢＥ）１０は、図２に示すように、携帯電話機２の基本機能を司る中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ)を搭載するＬＳＩ（Large Scale Integration）であり、インターネット経由で受信した動画や静止画、カメラで撮影した自然画、携帯電話機２の操作上で必要なメニュー画面、アイコンなどの文字・図形情報等の各種画像データの出力源である。
【００３０】
図２において、携帯電話機２のディスプレイとして液晶表示パネル（広義には表示パネル）１２が設けられている。この液晶表示パネル１２は、２枚のガラス基板１４，１６間に液晶を封入したものである。大きなガラス基板１４は、例えばアクティブマトリクス基板であり、各画素にアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）が設けられている。各画素のＴＦＴのドレイン端子に透明画素電極が、ソース端子にデータ線であるソース線が、ゲート端子に走査線であるゲート線がそれぞれ接続されている。このガラス基板１４と対向するガラス基板１６には、透明電極が設けられている。ガラス基板１６上には、ガラス基板１４の短辺に沿って、液晶表示パネル１２を駆動する表示ドライバー（広義には駆動部）１８がＣＯＧ実装されている。表示ドライバー１８は、液晶表示パネル１２のゲート線に走査信号を、ソース線にデータ信号を供給して液晶表示パネル１２を表示駆動する。
【００３１】
ベースバンドエンジン１０と表示ドライバー１８との間には、画像処理コントローラー（広義には画像処理装置）２０が設けられている。ベースバンドエンジン１０と画像処理コントローラー２０との間、画像処理コントローラー２０と表示ドライバー１８との間は、複数本のバスラインで接続され、画像データ、水平・垂直同期信号、クロック信号、各種コマンドが転送される。
【００３２】
本実施形態では、ベースバンドエンジン１０がネットワーク上のコンテンツデータを受信し、該コンテンツデータに含まれる画像データを画像処理コントローラー２０に供給する。画像処理コントローラー２０は、ベースバンドエンジン１０からの画像データにより表される画像のサイズを拡大又は縮小して、拡大処理後又は縮小処理後の画像データを表示ドライバー１８に供給する。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る拡大縮小を示す概念図である。先ず、入力画像の単位画像距離が拡大像画像距離の中に何個入るかを計算する。例えば、図３に示すように、入力画像の単位画像距離をＤｉ、拡大像画像距離をＤｏとする。
【００３４】
次に、上記を実現するために、Ｄｉ／Ｄｏ＝Ｓを毎回足しこむ機構を有する。本実施形態においてＳを拡大率パラメーターと呼ぶことにする。また本実施形態においてこの機構を拡大座標累積器と呼ぶことにする。
【００３５】
次に、拡大座標累積器において、拡大率パラメーターＳの和が１を越えた時点で新たな画像データを画像供給もとへ要求する。
【００３６】
このとき、拡大率パラメーターＳの和の小数点以下が拡大されたピクセルの座標となる。本実施形態においてこれを拡大座標と呼ぶことにする。
【００３７】
ここで、拡大座標について説明する。
図４は、本実施形態に係る拡大座標を示す概念図である。この例では３ピクセルの画像を２倍して６ピクセルの画像にする場合について説明する。この場合、拡大率パラメーターＳは、単位画像距離Ｄｉ＝３と拡大像画像距離Ｄｏ＝６とから、Ｄｉ／Ｄｏ＝３／６＝０．５０である。
【００３８】
先ず、入力画像の１ピクセル目Ｐｂ０は、最初に拡大座標０．００へ出力画像の１ピクセル目Ｐａ０として出力される。
【００３９】
次に、拡大座標累積器に拡大率パラメーターＳを１回足しこむことにより、入力画像の１ピクセル目Ｐｂ０は拡大座標０．５０へ出力画像の２ピクセル目Ｐａ１として出力される。
【００４０】
次に、拡大座標累積器に拡大率パラメーターＳを足しこむと拡大座標の値は１．００となる。このとき出力画像の３ピクセル目Ｐａ２には入力画像の２ピクセル目Ｐｂ１を出力する。
【００４１】
以降、整数部の値が１を超えるたびに入力画像のピクセルを１つ進めて出力画像の６ピクセル目Ｐａ５までピクセルを出力する。このとき、拡大座標が整数倍になっていないピクセルに関してはフィルター処理を施して、図３に示すように、補間データを生成することも可能である。
【００４２】
本実施形態は、図１に示すように、画像を３つの領域（可変倍率領域Ａ、固定倍率領域Ｂ、及び可変倍率領域Ｃ）に分けて、各領域においてこの拡大率パラメーターＳを変化させることを特徴とする。
【００４３】
図５は、本実施形態に係る拡大率パラメーターＳの変化過程を示す図である。図５に示すように、３つに分けた領域のうち両端の可変倍率領域Ａ，Ｃでは拡大率パラメーターＳは一定ではなく、拡大率パラメーターＳ自身に拡大率変化量ΔＳを足しこむことにより、倍率を変化させることができる。本実施形態においてこの機構を拡大率パラメーター累積器と呼ぶことにする。
【００４４】
次に、倍率の変化は拡大率パラメーターＳに対して拡大率変化量ΔＳを足し引きすることで行う。拡大率パラメーターＳの変化の様子を図５に示す。
【００４５】
次に、画像データは左から右又は上から下というように一方向で処理されてくる都合上、拡大率パラメーターＳの初期値Ｓ0を予め設定し、そこから拡大率変化量ΔＳを加算する。Ｓ0＋ＮΔＳの演算結果の値が拡大率パラメーターＳを超える１つ手前までが可変倍率領域Ａとなる。図５における原点から座標Ｘ１までの領域である。
【００４６】
次に、図５において座標Ｘ１から座標Ｘ２までは固定倍率領域Ｂとして画像出力を続ける。
【００４７】
次に、上記と同様に図５において座標Ｘ２から画像の最後までが再び可変倍率領域Ｃとなる。このとき拡大率パラメーターＳは、拡大率パラメーターＳから拡大率変化量ΔＳを引くことで初期値Ｓ0まで変化する。
【００４８】
本実施形態に必要なブロック図を下図に示す。
（全体ブロック）
図６は、本実施形態に係る全体ブロックを示す図である。入力インターフェース（InterFace：以下、Ｉ／Ｆと略す。）２２は、ホストＣＰＵなどの本画像処理装置を制御するための装置とのインターフェースである。ＣＰＵは、入力Ｉ／Ｆ２２から入力された画像データを第１メモリーＩ／Ｆ２４を介してフレームバッファー２６に画像データを書き込むことが可能である。また、第１〜第３画像処理回路２８〜３２の動作を決定する第１〜第３設定レジスター３４〜３８への書き込みも可能である。
【００４９】
第１メモリーＩ／Ｆ２４では、入力Ｉ／Ｆ２２から入力された画像データが適当な形式に変換されフレームバッファー２６へ出力される。このときＲＧＢ形式の画素データからＹＵＶ形式の画素データへの変換なども行われる。
【００５０】
第２メモリーＩ／Ｆ４０では、フレームバッファー２６から読み出された画像データがハンドシェイク方式のプロトコルにしたがい、第１〜第３画像処理回路２８〜３２のいずれかへ出力される。
【００５１】
表示器Ｉ／Ｆ４２では、ディスプレイＦＩＦＯ４４から読み出されたデータがＬＣＤパネルへ出力される。このときＹＵＶ形式の画素データからＲＧＢ形式の画素データへの変換なども行われる。
【００５２】
フレームバッファー２６は、フレームバッファーである。
【００５３】
ディスプレイＦＩＦＯ４４は、ＦＩＦＯ（First In First Out）である。
第１画像処理回路２８は、第２メモリーＩ／Ｆ４０より入力される画像データを第１設定レジスター３４の設定値にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５４】
第２画像処理回路３０は、第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８より入力される画像データを第２設定レジスター３６の設定にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５５】
第３画像処理回路３２は、第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１及び第２画像処理回路２８，３０より入力される画像データを第３設定レジスター３８の設定にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５６】
第１設定レジスター３４は、第１画像処理回路２８の動作を決定する設定レジスターである。
【００５７】
第２設定レジスター３６は、第２画像処理回路３０の動作を決定する設定レジスターである。
【００５８】
第３設定レジスター３８は、第３画像処理回路３２の動作を決定する設定レジスターである。
【００５９】
本実施形態においては画像の拡大縮小を行う画像処理回路は第２画像処理回路３０である。しかしながら、本実施形態の本質は第１〜第３画像処理回路２８〜３２の説明から分かるとおり、第２画像処理回路３０の位置や前段、後段にある回路の有無に関係なく有効である。
【００６０】
（第２画像処理回路）
図７は、本実施形態に係る第２画像処理回路３０を示す図である。本実施形態に係る第２画像処理回路３０は、画像処理ブロック４６と、シフトコントロールブロック４８と、を備えている。本実施形態において第２画像処理回路３０は入力画像が拡大縮小することからスケーラーと呼ぶことにする。
【００６１】
画像処理ブロック４６に入力する入力画像データ及び入力画像データイネーブルは、前述のとおり第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８より入力される。また入力画像データリクエストも第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８へ出力される。また、画像処理ブロック４６から出力する出力画像データ及び出力画像データイネーブルは、第３画像処理回路３２又はディスプレイＦＩＦＯ４４へ出力される。また、出力画像データリクエストも第３画像処理回路３２又はディスプレイＦＩＦＯ４４より入力される。
【００６２】
（シフトコントロールブロック）
図８は、本実施形態に係るシフトコントロールブロック４８を示す図である。本実施形態に係るシフトコントロールブロック４８では、第２設定レジスター３６により、各初期値が設定される。必要な設定は、拡大率パラメーターＳ、拡大率パラメーターＳの初期値Ｓ0、拡大率変化量ΔＳ、可変倍率中断位置の座標Ｘ１、及び可変倍率再開位置の座標Ｘ２等である。
【００６３】
可変倍率中断位置の座標Ｘ１と可変倍率再開位置の座標Ｘ２とは、画面上端領域（図１：画面垂直方向において上端をＡ１、下端をＰ１とする可変倍率領域Ａ）、画面中央付近領域（図１：画面垂直方向において上端をＰ１、下端をＰ２とする固定倍率領域Ｂ）、画面下端領域（図１：画面垂直方向において上端をＰ２、下端をＡ２とする可変倍率領域Ｃ）の境界を示している。
【００６４】
カウンター５２では、出力画像数がカウントされカウント値Ｃｎｔが出力される。ＣＰＵは、このカウント値Ｃｎｔと可変倍率中断位置の座標Ｘ１と可変倍率再開位置の座標Ｘ２とによって画像の領域（可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂ）を識別する。
【００６５】
第１セレクター５４では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第１加算器５８への入力が選択される。第１セレクター５４では、拡大率変化量ΔＳか第１反転器５５により符号が反転した拡大率変化量ΔＳかが選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
第１セレクター５４では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量ΔＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量ΔＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量（−ΔＳ）が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量（−ΔＳ）が選択される。
【００６８】
第２セレクター６０では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第１アキュームレーター５６への入力が選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００６９】
第２セレクター６０では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第１アキュームレーター５６への入力として初期値Ｓ0が選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第１アキュームレーター５６への入力として第１加算器５８の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第１アキュームレーター５６への入力として拡大率パラメーターＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第１アキュームレーター５６への入力として第１加算器５８の出力が選択される。
【００７０】
第３セレクター６２では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第２アキュームレーター６４への入力が選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００７１】
第３セレクター６２では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第２アキュームレーター６４への入力として拡大率パラメーターＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。
【００７２】
第１アキュームレーター５６は、上述した拡大率パラメーターＳに拡大率変化量ΔＳを足しこむことにより、倍率を変化させる拡大率パラメーター累積器である。
【００７３】
第２アキュームレーター６４は、上述した拡大率パラメーターＳを足し込む拡大座標累積器である。
【００７４】
第１加算器５８では、第１アキュームレーター５６の出力と第１セレクター５４の出力とが加算される。
【００７５】
第２加算器６６では、第２アキュームレーター６４の出力と第３セレクター６２の出力とが加算される。
【００７６】
（動作詳細）
先ず、第２設定レジスター３６に拡大率パラメーターＳ、初期値Ｓ0、拡大率変化量ΔＳ、座標Ｘ１、及び座標Ｘ２が設定される。これらの設定値は外部より第１メモリーＩ／Ｆ２４を介して第２設定レジスター３６へ設定され、そこから第２画像処理回路（スケーラー）３０へ供給される。
【００７７】
次に、図８においてカウンター５２は、出力画像データイネーブルを元に、出力画像数をカウントしており、このカウント値Ｃｎｔと座標Ｘ１，Ｘ２を比較されることによって、第１〜第３セレクター５４，６０，６２では出力信号が選択される。
【００７８】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以上になった場合、入力画像データリクエストがアサートされ、新たなデータが画像処理ブロックへ供給される。ここで第２アキュームレーター６４の小数部分は前述の拡大座標に相当する。
【００７９】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以上になった場合、第２アキュームレーター６４の整数部が０に戻される。
【００８０】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以下の場合、入力された画像データが繰り返し出力されるが、拡大座標が画像処理ブロックへ送られ、補間データが生成出力される。
【００８１】
（変形例）
図９は、本変形例に係る表示画像のイメージ図と拡大率パラメーターの変化過程を示す図である。上記実施形態において拡大率パラメーターＳは各領域の境界で不連続となる。これは画像の拡大率が急激に変化することを意味する。本変形例では、これを回避するために領域を５つに分離する。この場合の表示画像のイメージと拡大率パラメーターＳの変化の様子を図９に示す。横軸は、画像処理装置の垂直方向の位置を示し、左端は画像処理装置の上端であり、右端は画像処理装置の下端である。縦軸は、拡大率の逆数を示す拡大率パラメーターＳである。ここで、リサンプリングポイントは画面左から右へ移動するものとする。
【００８２】
直線Ｑ１は、二点Ｃ１−Ｐ２を通る一次関数Ｓａ１（ｘ）、曲線Ｇａは、三点Ａ１−Ｐ１−Ａ２を通る二次関数Ｓｂ１（ｘ）、線分Ｑ２は、二点Ｐ１−Ｐ３を結ぶ線分、曲線Ｇｂは、三点Ｂ１−Ｐ３−Ｂ２を通る二次関数Ｓｂ２（ｘ）、直線Ｑ３は、二点Ｃ２−Ｐ４を通る一次関数Ｓａ２（ｘ）である。
【００８３】
曲線Ｇａは、点Ｐ２において直線Ｑ１と接する。曲線Ｇａ及び曲線Ｇｂは、それぞれ点Ｐ１及び点Ｐ３において線分Ｑ２と接する。曲線Ｇｂは、点Ｐ４において直線Ｑ３と接する。
【００８４】
拡大率パラメーターＳは、左端Ｃ１より直線Ｑ１上を増加し、点Ｐ２から点Ｐ１まで曲線Ｇａ上を増加し、点Ｐ１から点Ｐ３まで一定値（線分Ｑ２上）となり、点Ｐ３から点Ｐ４まで曲線Ｇｂ上を減少し、点Ｐ４より直線Ｑ３上を減少し右端Ｃ２に至る。
【００８５】
この場合、可変倍率領域Ａ，Ｃにおいては拡大率パラメーターＳの変化は前述の場合と同じく拡大率変化量ΔＳを逐一加算又は減算してゆき１次元的な増減を行う。
【００８６】
しかし、可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては、その前後の領域における拡大率パラメーターＳの変化を一次関数として、傾きが滑らかにつながるような二次関数によって増減を行う。
【００８７】
可変倍率領域Ａにおける拡大率パラメーターＳの変化を一次関数Ｓａ１（ｘ）、可変倍率領域Ｄにおける拡大率パラメーターＳの変化を二次関数Ｓｂ１（ｘ）としてそれぞれ以下の関数を仮定する。
【００８８】
Ｓａ１（ｘ）＝ａｘ＋Ｓ0
Ｓｂ１（ｘ）＝ｂｘ2＋ｃｘ＋ｄ
【００８９】
このとき一次関数Ｓａ１（ｘ）、二次関数Ｓｂ１（ｘ）は以下の条件にしたがって、ａ、ｂ、ｃ、及びｄを決定すれば、一次関数Ｓａ１（ｘ）と二次関数Ｓｂ１（ｘ）とが接続する点Ｐ２において２つの関数の傾きが等しくなる。また、二次関数Ｓｂ１（ｘ）と線分Ｑ２とが接続される点Ｐ１において２つの関数の傾きが等しくなる。つまり、可変倍率領域Ａと可変倍率領域Ｄとの境界及び可変倍率領域Ｄと固定倍率領域Ｂとの境界で滑らかに接続される。
【００９０】
条件１）Ｓａ１（Ｘ１）＝Ｓｂ１（Ｘ１）＝Ｓ１
条件２）Ｓｂ１（Ｘ２）＝Ｓ
条件３）Ｓｂ１´（Ｘ１）＝ΔＳ
条件４）Ｓｂ１´（Ｘ２）＝０
【００９１】
また、可変倍率領域Ｅにおける拡大率パラメーターＳの変化を一次関数Ｓａ２（ｘ）、可変倍率領域Ｃにおける拡大率パラメーターＳの変化を二次関数Ｓｂ２（ｘ）とした場合、各関数は次のとおりである。
Ｓａ２（ｘ）＝−ａ（ｘ−（Ｘ４−Ｘ１））＋Ｓ0
Ｓｂ２（ｘ）＝ｂ（ｘ−（Ｘ３−Ｘ２））2＋ｃ（ｘ−（Ｘ３−Ｘ２））＋ｄ
【００９２】
このとき一次関数Ｓａ２（ｘ）、二次関数Ｓｂ２（ｘ）も同様に、ａ、ｂ、ｃ、及びｄを決定すれば、線分Ｑ２と二次関数Ｓｂ２（ｘ）とが接続する点Ｐ３において２つの関数の傾きが等しくなる。また、二次関数Ｓｂ２（ｘ）と一次関数Ｓａ２（ｘ）とが接続される点Ｐ４において２つの関数の傾きが等しくなる。つまり、固定倍率領域Ｂと可変倍率領域Ｅとの境界及び可変倍率領域Ｅと可変倍率領域Ｃとの境界で滑らかに接続される。
【００９３】
（変形例の実施方法）
図１０及び図１１は、本変形例に係るシフトコントロールブロック４８を示す図である。
本変形例に係るシフトコントロールブロック４８は、図１０に示すように、可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂは前述の機構をそのまま利用する。可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては各ピクセル（ライン）における拡大率パラメーターＳをテーブル化したＬＵＴ（ルックアップテーブル）６８をおき、それを逐一読み出して計算を行う。その際、第６セレクター６１では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより拡大率変化量ΔＳかＬＵＴ６８の読み出しかが選択される。
【００９４】
他の機構による本変形例に係るシフトコントロールブロック４８は、図１１に示すように、可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂは前述の機構をそのまま利用する。可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては前述の第１アキュームレーター５６の入力にもう一つ拡大率パラメーター累積器としての第３アキュームレーター７０を接続して計算を行う。その際、第６セレクター６１では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより拡大率変化量ΔＳか第３アキュームレーター７０の出力かが選択される。なお、第３アキュームレーター７０以外の追加部分については、前述の第１アキュームレーター５６の周辺機能と同様なので省略する。
【００９５】
本変形例では、拡大率パラメーターの計算の部分に二次関数演算回路を用いることにより、連続性のある、より自然な拡大処理を行う画像処理装置を特徴としている。
【００９６】
また、可変倍率領域と固定倍率領域に変化する箇所は傾き０で連続するという動作となる。したがって、急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理が行われるという効果が得られる。
【００９７】
さらに、二次関数のａ、ｂ、ｃの値の変化により、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、及びＰ４の位置及び拡大率パラメーターを所望の値に変更することが可能である。また、二次関数だけでなく、さらに他の微分係数がゼロとなる点を有する関数を用いても、同様に急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理を行うことが可能である。
【００９８】
（電子機器）
図１２に、本実施形態に係る電子機器のブロック図の一例を示す。本実施形態に係る電子機器１００は、マイクロコンピューター（又はＡＳＩＣ）１０２、入力部１０４、メモリー１０６、電源生成部１０８、ＬＣＤ１１０、及び音出力部１１２を含む。
【００９９】
ここで、入力部１０４は、種々のデータを入力するためのものである。マイクロコンピューター１０２は、この入力部１０４により入力されたデータに基づいて種々の処理を行うことになる。メモリー１０６は、マイクロコンピューター１０２などの作業領域となるものである。電源生成部１０８は、電子機器１００で使用される各種電源を生成するためのものである。ＬＣＤ１１０は、電子機器が表示する各種の画像（文字、アイコン、グラフィック等）を出力するためのものである。
【０１００】
音出力部１１２は、電子機器１００が出力する各種の音（音声、ゲーム音等）を出力するためのものであり、その機能は、スピーカーなどのハードウェアにより実現できる。
【０１０１】
図１３（Ａ）に、電子機器の１つである携帯電話１２０の外観図の例を示す。この携帯電話１２０は、入力部として機能するダイヤルボタン１２２や、電話番号や名前やアイコンなどを表示するＬＣＤ１２４や、音出力部として機能し音声を出力するスピーカー１２６を備える。
【０１０２】
図１３（Ｂ）に、電子機器の１つである携帯型ゲーム装置１３０の外観図の例を示す。この携帯型ゲーム装置１３０は、入力部として機能する操作ボタン１３２、十字キー１３４や、ゲーム画像を表示するＬＣＤ１３６や、音出力部として機能しゲーム音を出力するスピーカー１３８を備える。
【０１０３】
図１３（Ｃ）に、電子機器の１つであるパーソナルコンピューター１４０の外観図の例を示す。このパーソナルコンピューター１４０は、入力部として機能するキーボード１４２や、文字、数字、グラフィックなどを表示するＬＣＤ１４４、音出力部１４６を備える。
【０１０４】
本実施形態に係るマイクロコンピューターを図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の電子機器に組み込むことにより、低価格で画像処理速度の速いコストパフォーマンスの高い電子機器を提供することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態を利用できる電子機器としては、図１３（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示すもの以外にも、携帯型情報端末、ページャー、電子卓上計算機、タッチパネルを備えた装置、プロジェクター、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置等のＬＣＤを使用する種々の電子機器を考えることができる。
【０１０６】
（効果）
本実施形態により、データを記憶部に記憶させる必要がないため、記憶部のリソースが不要となり、消費電力も少なくてすむ。
【０１０７】
また、画像の拡大又は縮小時の変換比率の逆数を累積加算した結果に基づき、変換後の画素の位置情報や変換時になされる補間の補間計数を求めるようにされているため、比較的小規模な回路構成で以て、画像の任意の変換比率での拡大又は縮小を行うことができる。
【０１０８】
さらに、本実施形態は縦横比の異なる画像出力装置向けに作成されたコンテンツを再生する場合に有効である。
例えば、４：３の比率で作成されたコンテンツを１６：９の画面に表示する場合、全画面にコンテンツを表示するためには横方向に大きく拡大する必要がある。しかしながら、画面の注目すべき点は中央付近にあることが多く、画面端に行くほど重要性は低い。
本実施形態を利用すると、全画面に元画像を表示しながら、中央付近では縦横比を変えず、画面端のみ横方向に大きく拡大させることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施形態により、固定倍率に拡大する領域と可変倍率に拡大する領域の境界における拡大率の不連続性を起こさずに、アスペクト比４：３の映像ソースをアスペクト比１６：９の映像表示装置向けに水平方向拡大を行うことが、低コストで可能となる。
【符号の説明】
【０１１０】
２…携帯電話機 １０…ベースバンドエンジン（ＢＢＥ） １２…液晶表示パネル（表示パネル） １４，１６…ガラス基板 １８…表示ドライバー（駆動部） ２０…画像処理コントローラー（画像処理装置） ２２…入力インターフェース ２４…第１メモリーＩ／Ｆ ２６…フレームバッファー ２８〜３２…第１〜３画像処理回路 ３４〜３８…第１〜３設定レジスター ４０…第２メモリーＩ／Ｆ ４２…表示器（ＬＣＤ）Ｉ／Ｆ ４４…ディスプレイＦＩＦＯ ４６…画像処理ブロック ４８…シフトコントロールブロック ５２…カウンター ５４…第１セレクター ５５…第１反転器 ５６…第１アキュームレーター ５８…第１加算器 ６０…第２セレクター ６１…第６セレクター ６２…第３セレクター ６４…第２アキュームレーター ６６…第２加算器 ６８…ＬＵＴ ７０…第３アキュームレーター １００…電子機器 １０２…マイクロコンピューター １０４…入力部 １０６…メモリー １０８…電源生成部 １１０…ＬＣＤ １１２…音出力部 １２０…携帯電話 １２２…ダイヤルボタン １２４…ＬＣＤ １２６…スピーカー １３０…携帯型ゲーム装置 １３２…操作ボタン １３４…十字キー １３６…ＬＣＤ １３８…スピーカー １４０…パーソナルコンピューター １４２…キーボード １４４…ＬＣＤ １４６…音出力部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯機器の進化が著しく、インターネット等のコンピューターネットワークへの接続が可能となり、携帯機器に搭載される表示パネルには、種々のコンテンツが表示される。一方、表示パネルの画面サイズの拡大化や高精細化により、携帯機器の表示パネルとして例えばＶＧＡ（Video Graphics Array）サイズが採用されるようになっている。そのため、上述のような種々のコンテンツを表示パネルに表示させるため、近年の携帯機器には、画像のスケーラー機能を実現することが求められる。このスケーラー機能では、スケール処理後の画像の画質の低下をできるだけ抑え、かつ見やすい画像を生成する必要がある。
【０００３】
関連する技術として、画像拡大処理回路の技術が開示されている（例えば、特許文献１）。この技術の画像拡大処理回路は、表示画面を水平方向に拡大して表示するために、標本化されて入力された画像データを水平方向に伸張処理する。そして、画像メモリーと、係数記憶部と、ノンリニア拡大率制御部と、フィルターとを具備することを特徴とする。ここで、画像メモリーは、入力画像データを記憶する。係数記憶部は、複数の拡大率に対応したフィルター係数を予め記憶している。ノンリニア拡大率制御部は、表示画面をｎ等分（ｎは２以上の整数）するために設定された領域幅ｗとｎ個の各領域に設定された拡大率に基づいて、画像メモリーから対応した画像データを読み出すためのイネーブル信号を出力する。それとともに、係数記憶部から対応したフィルター係数を読み出すための係数選択アドレスを出力する。フィルターは、係数記憶部から読み出されたフィルター係数に基づいて画像メモリーから読み出された画像データをフィルタリングし、水平方向に非線型に拡大処理された画像データを出力する。
【０００４】
図１４及び図１５を用いて、上記画像拡大処理回路の技術をさらに説明する。
図１４は、アスペクト比１６：９の表示画面を設定領域に分割した場合を示す図である。表示画面は、水平方向に設定された領域幅ｗでｎ分割（図では１６分割）される。それぞれの領域には、拡大率パラメーター（図ではｍ０〜ｍ７）が設定される。そして、水平方向のリサンプリングは、それぞれの領域に対応した拡大率パラメーターを使用して行われる。パラメーターは８つ（ｍ０〜ｍ７）準備しておき、領域選択信号はリサンプリングポイントをカウントして、各領域の境界を比較器により一致検出することで切り換える。このとき、領域０〜７まではアップカウント、領域８〜１５ではダウンカウントを行うことが提案されている。
【０００５】
図１５は、設定領域と拡大率との関係の一例を示す図である。縦軸は、拡大率を示す拡大率パラメーターの逆数、横軸は、画面の水平方向の位置である。この手法による拡大率パラメーターの変化は、図に示すように領域毎に異なる値を取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４８１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、拡大率パラメーターを滑らかに変化させるために画面分割数ｎを大きくすることで対応しようとすると、拡大率パラメーター数とその選択のためのマルチプレクサーの回路規模が増大する。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことが可能な画像処理装置及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶部と、前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、前記シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１１】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理装置が提供できる。
【００１２】
［適用例２］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第１アキュームレーターと、前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、前記倍率変化率の符号を反転する第１反転器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第１反転器の出力とを選択して出力する第１セレクターと、前記第１アキュームレーターの出力と前記第１セレクターの出力とを加算する第１加算器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第１加算器の和データとを選択して出力する第２セレクターと、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第１アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第３セレクターと、前記拡大率パラメーターを累積加算する第２アキュームレーターと、前記第２アキュームレーターの出力と前記第３セレクターの出力とを加算する第２加算器と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１３】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１４】
［適用例３］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域において各画素（ライン）における拡大率パラメーターをテーブル化するＬＵＴをさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１５】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１６】
［適用例４］上記画像処理装置であって、前記シフトコントロール部は、前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第３アキュームレーターと、前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、前記倍率変化率の符号を反転する第２反転器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第２反転器の出力とを選択して出力する第４セレクターと、前記第３アキュームレーターの出力と前記第４セレクターの出力とを加算する第３加算器と、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第３加算器の和データとを選択して出力する第５セレクターと、前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第３アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第６セレクターと、をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【００１７】
これによれば、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００１８】
［適用例５］上記画像処理装置であって、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域は、前記表示画面の中央部に位置し、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域を挟むように、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域が位置し、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域に設定された拡大率パラメーターは、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に対して対称な値であることを特徴とする画像処理装置。
【００１９】
これによれば、拡大率パラメーターを、表示画面の中央部に対して対称な値とすることで、シフトコントロール部の構成を簡単にすることができる。
【００２０】
［適用例６］上記画像処理装置であって、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に接する前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域の拡大率パラメーターの増減は、二次関数であることを特徴とする画像処理装置。
【００２１】
これによれば、可変倍率領域と固定倍率領域に変化する箇所は傾きゼロで連続するという動作が可能となる。したがって、急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理が行われる。
【００２２】
［適用例７］所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶ステップと、前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロールステップと、前記シフトコントロールステップでの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶ステップで記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【００２３】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理方法が提供できる。
【００２４】
［適用例８］上記のいずれか一項に記載の前記画像処理装置と、前記第２アスペクト比を有する前記表示画面を含み、前記第２画像データを表示する表示装置と、を含み、前記画像処理装置は、前記表示画面の中央付近に表示されるべき前記第１画像データを前記第２拡大率で拡大し、前記表示画面の両端付近に表示されるべき前記第１画像データを左右対称に前記第１拡大率で拡大することを特徴とする電子機器。
【００２５】
これによれば、従来、拡大率パラメーターを記憶するために必要とするメモリー容量を少なくすることができ、回路規模に影響を与えず、コスト増にならずに、より自然な拡大処理を行うことができる画像処理装置が適用された電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る入力画像を拡大表示して出力画像とする概念図。
【図２】本実施形態に係る携帯電話機の構成例を示す図。
【図３】本実施形態に係る拡大縮小を示す概念図。
【図４】本実施形態に係る拡大座標を示す概念図。
【図５】本実施形態に係る拡大率パラメーターの変化過程を示す図。
【図６】本実施形態に係る全体ブロックを示す図。
【図７】本実施形態に係る第２画像処理回路（スケーラー）ブロックを示す図。
【図８】本実施形態に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図９】本実施形態に係る表示画像のイメージ図と拡大率パラメーターの変化過程を示す図。
【図１０】本変形例に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図１１】本変形例に係るシフトコントロールブロックを示す図。
【図１２】本実施形態に係る電子機器のブロック図。
【図１３】本実施形態に係る電子機器の外観図。
【図１４】従来技術におけるアスペクト比１６：９の表示画面を設定領域に分割した場合を示す図。
【図１５】従来技術における設定領域と拡大率との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本実施形態に係る図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２８】
（概要）
図１は、本実施形態に係る入力画像を拡大表示して出力画像とする概念図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、入力画面を拡大表示する場合に、中心付近を固定倍率領域Ｂとして定倍率で表示し、定倍率で表示される固定倍率領域Ｂの境界から、画像の端までを可変倍率領域Ａ，Ｃとして段階的に倍率を変えて表示させることに特徴がある。
【００２９】
（液晶表示装置）
図２は、本実施形態に係る携帯電話機の構成例を示す図である。本実施形態に係る携帯電話機のベースバンドエンジン（ＢＢＥ）１０は、図２に示すように、携帯電話機２の基本機能を司る中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ)を搭載するＬＳＩ（Large Scale Integration）であり、インターネット経由で受信した動画や静止画、カメラで撮影した自然画、携帯電話機２の操作上で必要なメニュー画面、アイコンなどの文字・図形情報等の各種画像データの出力源である。
【００３０】
図２において、携帯電話機２のディスプレイとして液晶表示パネル（広義には表示パネル）１２が設けられている。この液晶表示パネル１２は、２枚のガラス基板１４，１６間に液晶を封入したものである。大きなガラス基板１４は、例えばアクティブマトリクス基板であり、各画素にアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）が設けられている。各画素のＴＦＴのドレイン端子に透明画素電極が、ソース端子にデータ線であるソース線が、ゲート端子に走査線であるゲート線がそれぞれ接続されている。このガラス基板１４と対向するガラス基板１６には、透明電極が設けられている。ガラス基板１６上には、ガラス基板１４の短辺に沿って、液晶表示パネル１２を駆動する表示ドライバー（広義には駆動部）１８がＣＯＧ実装されている。表示ドライバー１８は、液晶表示パネル１２のゲート線に走査信号を、ソース線にデータ信号を供給して液晶表示パネル１２を表示駆動する。
【００３１】
ベースバンドエンジン１０と表示ドライバー１８との間には、画像処理コントローラー（広義には画像処理装置）２０が設けられている。ベースバンドエンジン１０と画像処理コントローラー２０との間、画像処理コントローラー２０と表示ドライバー１８との間は、複数本のバスラインで接続され、画像データ、水平・垂直同期信号、クロック信号、各種コマンドが転送される。
【００３２】
本実施形態では、ベースバンドエンジン１０がネットワーク上のコンテンツデータを受信し、該コンテンツデータに含まれる画像データを画像処理コントローラー２０に供給する。画像処理コントローラー２０は、ベースバンドエンジン１０からの画像データにより表される画像のサイズを拡大又は縮小して、拡大処理後又は縮小処理後の画像データを表示ドライバー１８に供給する。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る拡大縮小を示す概念図である。先ず、入力画像の単位画像距離が拡大像画像距離の中に何個入るかを計算する。例えば、図３に示すように、入力画像の単位画像距離をＤｉ、拡大像画像距離をＤｏとする。
【００３４】
次に、上記を実現するために、Ｄｉ／Ｄｏ＝Ｓを毎回足しこむ機構を有する。本実施形態においてＳを拡大率パラメーターと呼ぶことにする。また本実施形態においてこの機構を拡大座標累積器と呼ぶことにする。
【００３５】
次に、拡大座標累積器において、拡大率パラメーターＳの和が１を越えた時点で新たな画像データを画像供給もとへ要求する。
【００３６】
このとき、拡大率パラメーターＳの和の小数点以下が拡大されたピクセルの座標となる。本実施形態においてこれを拡大座標と呼ぶことにする。
【００３７】
ここで、拡大座標について説明する。
図４は、本実施形態に係る拡大座標を示す概念図である。この例では３ピクセルの画像を２倍して６ピクセルの画像にする場合について説明する。この場合、拡大率パラメーターＳは、単位画像距離Ｄｉ＝３と拡大像画像距離Ｄｏ＝６とから、Ｄｉ／Ｄｏ＝３／６＝０．５０である。
【００３８】
先ず、入力画像の１ピクセル目Ｐｂ０は、最初に拡大座標０．００へ出力画像の１ピクセル目Ｐａ０として出力される。
【００３９】
次に、拡大座標累積器に拡大率パラメーターＳを１回足しこむことにより、入力画像の１ピクセル目Ｐｂ０は拡大座標０．５０へ出力画像の２ピクセル目Ｐａ１として出力される。
【００４０】
次に、拡大座標累積器に拡大率パラメーターＳを足しこむと拡大座標の値は１．００となる。このとき出力画像の３ピクセル目Ｐａ２には入力画像の２ピクセル目Ｐｂ１を出力する。
【００４１】
以降、整数部の値が１を超えるたびに入力画像のピクセルを１つ進めて出力画像の６ピクセル目Ｐａ５までピクセルを出力する。このとき、拡大座標が整数倍になっていないピクセルに関してはフィルター処理を施して、図３に示すように、補間データを生成することも可能である。
【００４２】
本実施形態は、図１に示すように、画像を３つの領域（可変倍率領域Ａ、固定倍率領域Ｂ、及び可変倍率領域Ｃ）に分けて、各領域においてこの拡大率パラメーターＳを変化させることを特徴とする。
【００４３】
図５は、本実施形態に係る拡大率パラメーターＳの変化過程を示す図である。図５に示すように、３つに分けた領域のうち両端の可変倍率領域Ａ，Ｃでは拡大率パラメーターＳは一定ではなく、拡大率パラメーターＳ自身に拡大率変化量ΔＳを足しこむことにより、倍率を変化させることができる。本実施形態においてこの機構を拡大率パラメーター累積器と呼ぶことにする。
【００４４】
次に、倍率の変化は拡大率パラメーターＳに対して拡大率変化量ΔＳを足し引きすることで行う。拡大率パラメーターＳの変化の様子を図５に示す。
【００４５】
次に、画像データは左から右又は上から下というように一方向で処理されてくる都合上、拡大率パラメーターＳの初期値Ｓ0を予め設定し、そこから拡大率変化量ΔＳを加算する。Ｓ0＋ＮΔＳの演算結果の値が拡大率パラメーターＳを超える１つ手前までが可変倍率領域Ａとなる。図５における原点から座標Ｘ１までの領域である。
【００４６】
次に、図５において座標Ｘ１から座標Ｘ２までは固定倍率領域Ｂとして画像出力を続ける。
【００４７】
次に、上記と同様に図５において座標Ｘ２から画像の最後までが再び可変倍率領域Ｃとなる。このとき拡大率パラメーターＳは、拡大率パラメーターＳから拡大率変化量ΔＳを引くことで初期値Ｓ0まで変化する。
【００４８】
本実施形態に必要なブロック図を下図に示す。
（全体ブロック）
図６は、本実施形態に係る全体ブロックを示す図である。入力インターフェース（InterFace：以下、Ｉ／Ｆと略す。）２２は、ホストＣＰＵなどの本画像処理装置を制御するための装置とのインターフェースである。ＣＰＵは、入力Ｉ／Ｆ２２から入力された画像データを第１メモリーＩ／Ｆ２４を介してフレームバッファー２６に画像データを書き込むことが可能である。また、第１〜第３画像処理回路２８〜３２の動作を決定する第１〜第３設定レジスター３４〜３８への書き込みも可能である。
【００４９】
第１メモリーＩ／Ｆ２４では、入力Ｉ／Ｆ２２から入力された画像データが適当な形式に変換されフレームバッファー２６へ出力される。このときＲＧＢ形式の画素データからＹＵＶ形式の画素データへの変換なども行われる。
【００５０】
第２メモリーＩ／Ｆ４０では、フレームバッファー２６から読み出された画像データがハンドシェイク方式のプロトコルにしたがい、第１〜第３画像処理回路２８〜３２のいずれかへ出力される。
【００５１】
表示器Ｉ／Ｆ４２では、ディスプレイＦＩＦＯ４４から読み出されたデータがＬＣＤパネルへ出力される。このときＹＵＶ形式の画素データからＲＧＢ形式の画素データへの変換なども行われる。
【００５２】
フレームバッファー２６は、フレームバッファーである。
【００５３】
ディスプレイＦＩＦＯ４４は、ＦＩＦＯ（First In First Out）である。
第１画像処理回路２８は、第２メモリーＩ／Ｆ４０より入力される画像データを第１設定レジスター３４の設定値にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５４】
第２画像処理回路３０は、第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８より入力される画像データを第２設定レジスター３６の設定にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５５】
第３画像処理回路３２は、第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１及び第２画像処理回路２８，３０より入力される画像データを第３設定レジスター３８の設定にしたがい、変換処理を行う回路である。
【００５６】
第１設定レジスター３４は、第１画像処理回路２８の動作を決定する設定レジスターである。
【００５７】
第２設定レジスター３６は、第２画像処理回路３０の動作を決定する設定レジスターである。
【００５８】
第３設定レジスター３８は、第３画像処理回路３２の動作を決定する設定レジスターである。
【００５９】
本実施形態においては画像の拡大縮小を行う画像処理回路は第２画像処理回路３０である。しかしながら、本実施形態の本質は第１〜第３画像処理回路２８〜３２の説明から分かるとおり、第２画像処理回路３０の位置や前段、後段にある回路の有無に関係なく有効である。
【００６０】
（第２画像処理回路）
図７は、本実施形態に係る第２画像処理回路３０を示す図である。本実施形態に係る第２画像処理回路３０は、画像処理ブロック４６と、シフトコントロールブロック４８と、を備えている。本実施形態において第２画像処理回路３０は入力画像が拡大縮小することからスケーラーと呼ぶことにする。
【００６１】
画像処理ブロック４６に入力する入力画像データ及び入力画像データイネーブルは、前述のとおり第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８より入力される。また入力画像データリクエストも第２メモリーＩ／Ｆ４０又は第１画像処理回路２８へ出力される。また、画像処理ブロック４６から出力する出力画像データ及び出力画像データイネーブルは、第３画像処理回路３２又はディスプレイＦＩＦＯ４４へ出力される。また、出力画像データリクエストも第３画像処理回路３２又はディスプレイＦＩＦＯ４４より入力される。
【００６２】
（シフトコントロールブロック）
図８は、本実施形態に係るシフトコントロールブロック４８を示す図である。本実施形態に係るシフトコントロールブロック４８では、第２設定レジスター３６により、各初期値が設定される。必要な設定は、拡大率パラメーターＳ、拡大率パラメーターＳの初期値Ｓ0、拡大率変化量ΔＳ、可変倍率中断位置の座標Ｘ１、及び可変倍率再開位置の座標Ｘ２等である。
【００６３】
可変倍率中断位置の座標Ｘ１と可変倍率再開位置の座標Ｘ２とは、画面上端領域（図１：画面垂直方向において上端をＡ１、下端をＰ１とする可変倍率領域Ａ）、画面中央付近領域（図１：画面垂直方向において上端をＰ１、下端をＰ２とする固定倍率領域Ｂ）、画面下端領域（図１：画面垂直方向において上端をＰ２、下端をＡ２とする可変倍率領域Ｃ）の境界を示している。
【００６４】
カウンター５２では、出力画像数がカウントされカウント値Ｃｎｔが出力される。ＣＰＵは、このカウント値Ｃｎｔと可変倍率中断位置の座標Ｘ１と可変倍率再開位置の座標Ｘ２とによって画像の領域（可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂ）を識別する。
【００６５】
第１セレクター５４では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第１加算器５８への入力が選択される。第１セレクター５４では、拡大率変化量ΔＳか第１反転器５５により符号が反転した拡大率変化量ΔＳかが選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
第１セレクター５４では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量ΔＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量ΔＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量（−ΔＳ）が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第１加算器５８への入力として拡大率変化量（−ΔＳ）が選択される。
【００６８】
第２セレクター６０では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第１アキュームレーター５６への入力が選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００６９】
第２セレクター６０では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第１アキュームレーター５６への入力として初期値Ｓ0が選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第１アキュームレーター５６への入力として第１加算器５８の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第１アキュームレーター５６への入力として拡大率パラメーターＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第１アキュームレーター５６への入力として第１加算器５８の出力が選択される。
【００７０】
第３セレクター６２では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより第２アキュームレーター６４への入力が選択される。選択肢及び選択条件を表１に示す。
【００７１】
第３セレクター６２では、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＣｎｔ＝０のとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔが０＜Ｃｎｔ≦Ｘ１のとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ１＜Ｃｎｔ≦Ｘ２のとき、第２アキュームレーター６４への入力として拡大率パラメーターＳが選択される。また、カウンター５２のカウント値ＣｎｔがＸ２＜Ｃｎｔのとき、第２アキュームレーター６４への入力として第１アキュームレーター５６の出力が選択される。
【００７２】
第１アキュームレーター５６は、上述した拡大率パラメーターＳに拡大率変化量ΔＳを足しこむことにより、倍率を変化させる拡大率パラメーター累積器である。
【００７３】
第２アキュームレーター６４は、上述した拡大率パラメーターＳを足し込む拡大座標累積器である。
【００７４】
第１加算器５８では、第１アキュームレーター５６の出力と第１セレクター５４の出力とが加算される。
【００７５】
第２加算器６６では、第２アキュームレーター６４の出力と第３セレクター６２の出力とが加算される。
【００７６】
（動作詳細）
先ず、第２設定レジスター３６に拡大率パラメーターＳ、初期値Ｓ0、拡大率変化量ΔＳ、座標Ｘ１、及び座標Ｘ２が設定される。これらの設定値は外部より第１メモリーＩ／Ｆ２４を介して第２設定レジスター３６へ設定され、そこから第２画像処理回路（スケーラー）３０へ供給される。
【００７７】
次に、図８においてカウンター５２は、出力画像データイネーブルを元に、出力画像数をカウントしており、このカウント値Ｃｎｔと座標Ｘ１，Ｘ２を比較されることによって、第１〜第３セレクター５４，６０，６２では出力信号が選択される。
【００７８】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以上になった場合、入力画像データリクエストがアサートされ、新たなデータが画像処理ブロックへ供給される。ここで第２アキュームレーター６４の小数部分は前述の拡大座標に相当する。
【００７９】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以上になった場合、第２アキュームレーター６４の整数部が０に戻される。
【００８０】
次に、第２アキュームレーター６４の出力が１以下の場合、入力された画像データが繰り返し出力されるが、拡大座標が画像処理ブロックへ送られ、補間データが生成出力される。
【００８１】
（変形例）
図９は、本変形例に係る表示画像のイメージ図と拡大率パラメーターの変化過程を示す図である。上記実施形態において拡大率パラメーターＳは各領域の境界で不連続となる。これは画像の拡大率が急激に変化することを意味する。本変形例では、これを回避するために領域を５つに分離する。この場合の表示画像のイメージと拡大率パラメーターＳの変化の様子を図９に示す。横軸は、画像処理装置の垂直方向の位置を示し、左端は画像処理装置の上端であり、右端は画像処理装置の下端である。縦軸は、拡大率の逆数を示す拡大率パラメーターＳである。ここで、リサンプリングポイントは画面左から右へ移動するものとする。
【００８２】
直線Ｑ１は、二点Ｃ１−Ｐ２を通る一次関数Ｓａ１（ｘ）、曲線Ｇａは、三点Ａ１−Ｐ１−Ａ２を通る二次関数Ｓｂ１（ｘ）、線分Ｑ２は、二点Ｐ１−Ｐ３を結ぶ線分、曲線Ｇｂは、三点Ｂ１−Ｐ３−Ｂ２を通る二次関数Ｓｂ２（ｘ）、直線Ｑ３は、二点Ｃ２−Ｐ４を通る一次関数Ｓａ２（ｘ）である。
【００８３】
曲線Ｇａは、点Ｐ２において直線Ｑ１と接する。曲線Ｇａ及び曲線Ｇｂは、それぞれ点Ｐ１及び点Ｐ３において線分Ｑ２と接する。曲線Ｇｂは、点Ｐ４において直線Ｑ３と接する。
【００８４】
拡大率パラメーターＳは、左端Ｃ１より直線Ｑ１上を増加し、点Ｐ２から点Ｐ１まで曲線Ｇａ上を増加し、点Ｐ１から点Ｐ３まで一定値（線分Ｑ２上）となり、点Ｐ３から点Ｐ４まで曲線Ｇｂ上を減少し、点Ｐ４より直線Ｑ３上を減少し右端Ｃ２に至る。
【００８５】
この場合、可変倍率領域Ａ，Ｃにおいては拡大率パラメーターＳの変化は前述の場合と同じく拡大率変化量ΔＳを逐一加算又は減算してゆき１次元的な増減を行う。
【００８６】
しかし、可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては、その前後の領域における拡大率パラメーターＳの変化を一次関数として、傾きが滑らかにつながるような二次関数によって増減を行う。
【００８７】
可変倍率領域Ａにおける拡大率パラメーターＳの変化を一次関数Ｓａ１（ｘ）、可変倍率領域Ｄにおける拡大率パラメーターＳの変化を二次関数Ｓｂ１（ｘ）としてそれぞれ以下の関数を仮定する。
【００８８】
Ｓａ１（ｘ）＝ａｘ＋Ｓ0
Ｓｂ１（ｘ）＝ｂｘ2＋ｃｘ＋ｄ
【００８９】
このとき一次関数Ｓａ１（ｘ）、二次関数Ｓｂ１（ｘ）は以下の条件にしたがって、ａ、ｂ、ｃ、及びｄを決定すれば、一次関数Ｓａ１（ｘ）と二次関数Ｓｂ１（ｘ）とが接続する点Ｐ２において２つの関数の傾きが等しくなる。また、二次関数Ｓｂ１（ｘ）と線分Ｑ２とが接続される点Ｐ１において２つの関数の傾きが等しくなる。つまり、可変倍率領域Ａと可変倍率領域Ｄとの境界及び可変倍率領域Ｄと固定倍率領域Ｂとの境界で滑らかに接続される。
【００９０】
条件１）Ｓａ１（Ｘ１）＝Ｓｂ１（Ｘ１）＝Ｓ１
条件２）Ｓｂ１（Ｘ２）＝Ｓ
条件３）Ｓｂ１´（Ｘ１）＝ΔＳ
条件４）Ｓｂ１´（Ｘ２）＝０
【００９１】
また、可変倍率領域Ｅにおける拡大率パラメーターＳの変化を一次関数Ｓａ２（ｘ）、可変倍率領域Ｃにおける拡大率パラメーターＳの変化を二次関数Ｓｂ２（ｘ）とした場合、各関数は次のとおりである。
Ｓａ２（ｘ）＝−ａ（ｘ−（Ｘ４−Ｘ１））＋Ｓ0
Ｓｂ２（ｘ）＝ｂ（ｘ−（Ｘ３−Ｘ２））2＋ｃ（ｘ−（Ｘ３−Ｘ２））＋ｄ
【００９２】
このとき一次関数Ｓａ２（ｘ）、二次関数Ｓｂ２（ｘ）も同様に、ａ、ｂ、ｃ、及びｄを決定すれば、線分Ｑ２と二次関数Ｓｂ２（ｘ）とが接続する点Ｐ３において２つの関数の傾きが等しくなる。また、二次関数Ｓｂ２（ｘ）と一次関数Ｓａ２（ｘ）とが接続される点Ｐ４において２つの関数の傾きが等しくなる。つまり、固定倍率領域Ｂと可変倍率領域Ｅとの境界及び可変倍率領域Ｅと可変倍率領域Ｃとの境界で滑らかに接続される。
【００９３】
（変形例の実施方法）
図１０及び図１１は、本変形例に係るシフトコントロールブロック４８を示す図である。
本変形例に係るシフトコントロールブロック４８は、図１０に示すように、可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂは前述の機構をそのまま利用する。可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては各ピクセル（ライン）における拡大率パラメーターＳをテーブル化したＬＵＴ（ルックアップテーブル）６８をおき、それを逐一読み出して計算を行う。その際、第６セレクター６１では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより拡大率変化量ΔＳかＬＵＴ６８の読み出しかが選択される。
【００９４】
他の機構による本変形例に係るシフトコントロールブロック４８は、図１１に示すように、可変倍率領域Ａ，Ｃ及び固定倍率領域Ｂは前述の機構をそのまま利用する。可変倍率領域Ｄ，Ｅにおいては前述の第１アキュームレーター５６の入力にもう一つ拡大率パラメーター累積器としての第３アキュームレーター７０を接続して計算を行う。その際、第６セレクター６１では、カウンター５２のカウント値Ｃｎｔにより拡大率変化量ΔＳか第３アキュームレーター７０の出力かが選択される。なお、第３アキュームレーター７０以外の追加部分については、前述の第１アキュームレーター５６の周辺機能と同様なので省略する。
【００９５】
本変形例では、拡大率パラメーターの計算の部分に二次関数演算回路を用いることにより、連続性のある、より自然な拡大処理を行う画像処理装置を特徴としている。
【００９６】
また、可変倍率領域と固定倍率領域に変化する箇所は傾き０で連続するという動作となる。したがって、急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理が行われるという効果が得られる。
【００９７】
さらに、二次関数のａ、ｂ、ｃの値の変化により、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、及びＰ４の位置及び拡大率パラメーターを所望の値に変更することが可能である。また、二次関数だけでなく、さらに他の微分係数がゼロとなる点を有する関数を用いても、同様に急激な拡大率の増減はなくなり、元のソース映像に対して、より自然な拡大処理を行うことが可能である。
【００９８】
（電子機器）
図１２に、本実施形態に係る電子機器のブロック図の一例を示す。本実施形態に係る電子機器１００は、マイクロコンピューター（又はＡＳＩＣ）１０２、入力部１０４、メモリー１０６、電源生成部１０８、ＬＣＤ１１０、及び音出力部１１２を含む。
【００９９】
ここで、入力部１０４は、種々のデータを入力するためのものである。マイクロコンピューター１０２は、この入力部１０４により入力されたデータに基づいて種々の処理を行うことになる。メモリー１０６は、マイクロコンピューター１０２などの作業領域となるものである。電源生成部１０８は、電子機器１００で使用される各種電源を生成するためのものである。ＬＣＤ１１０は、電子機器が表示する各種の画像（文字、アイコン、グラフィック等）を出力するためのものである。
【０１００】
音出力部１１２は、電子機器１００が出力する各種の音（音声、ゲーム音等）を出力するためのものであり、その機能は、スピーカーなどのハードウェアにより実現できる。
【０１０１】
図１３（Ａ）に、電子機器の１つである携帯電話１２０の外観図の例を示す。この携帯電話１２０は、入力部として機能するダイヤルボタン１２２や、電話番号や名前やアイコンなどを表示するＬＣＤ１２４や、音出力部として機能し音声を出力するスピーカー１２６を備える。
【０１０２】
図１３（Ｂ）に、電子機器の１つである携帯型ゲーム装置１３０の外観図の例を示す。この携帯型ゲーム装置１３０は、入力部として機能する操作ボタン１３２、十字キー１３４や、ゲーム画像を表示するＬＣＤ１３６や、音出力部として機能しゲーム音を出力するスピーカー１３８を備える。
【０１０３】
図１３（Ｃ）に、電子機器の１つであるパーソナルコンピューター１４０の外観図の例を示す。このパーソナルコンピューター１４０は、入力部として機能するキーボード１４２や、文字、数字、グラフィックなどを表示するＬＣＤ１４４、音出力部１４６を備える。
【０１０４】
本実施形態に係るマイクロコンピューターを図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の電子機器に組み込むことにより、低価格で画像処理速度の速いコストパフォーマンスの高い電子機器を提供することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態を利用できる電子機器としては、図１３（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示すもの以外にも、携帯型情報端末、ページャー、電子卓上計算機、タッチパネルを備えた装置、プロジェクター、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置等のＬＣＤを使用する種々の電子機器を考えることができる。
【０１０６】
（効果）
本実施形態により、データを記憶部に記憶させる必要がないため、記憶部のリソースが不要となり、消費電力も少なくてすむ。
【０１０７】
また、画像の拡大又は縮小時の変換比率の逆数を累積加算した結果に基づき、変換後の画素の位置情報や変換時になされる補間の補間計数を求めるようにされているため、比較的小規模な回路構成で以て、画像の任意の変換比率での拡大又は縮小を行うことができる。
【０１０８】
さらに、本実施形態は縦横比の異なる画像出力装置向けに作成されたコンテンツを再生する場合に有効である。
例えば、４：３の比率で作成されたコンテンツを１６：９の画面に表示する場合、全画面にコンテンツを表示するためには横方向に大きく拡大する必要がある。しかしながら、画面の注目すべき点は中央付近にあることが多く、画面端に行くほど重要性は低い。
本実施形態を利用すると、全画面に元画像を表示しながら、中央付近では縦横比を変えず、画面端のみ横方向に大きく拡大させることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施形態により、固定倍率に拡大する領域と可変倍率に拡大する領域の境界における拡大率の不連続性を起こさずに、アスペクト比４：３の映像ソースをアスペクト比１６：９の映像表示装置向けに水平方向拡大を行うことが、低コストで可能となる。
【符号の説明】
【０１１０】
２…携帯電話機 １０…ベースバンドエンジン（ＢＢＥ） １２…液晶表示パネル（表示パネル） １４，１６…ガラス基板 １８…表示ドライバー（駆動部） ２０…画像処理コントローラー（画像処理装置） ２２…入力インターフェース ２４…第１メモリーＩ／Ｆ ２６…フレームバッファー ２８〜３２…第１〜３画像処理回路 ３４〜３８…第１〜３設定レジスター ４０…第２メモリーＩ／Ｆ ４２…表示器（ＬＣＤ）Ｉ／Ｆ ４４…ディスプレイＦＩＦＯ ４６…画像処理ブロック ４８…シフトコントロールブロック ５２…カウンター ５４…第１セレクター ５５…第１反転器 ５６…第１アキュームレーター ５８…第１加算器 ６０…第２セレクター ６１…第６セレクター ６２…第３セレクター ６４…第２アキュームレーター ６６…第２加算器 ６８…ＬＵＴ ７０…第３アキュームレーター １００…電子機器 １０２…マイクロコンピューター １０４…入力部 １０６…メモリー １０８…電源生成部 １１０…ＬＣＤ １１２…音出力部 １２０…携帯電話 １２２…ダイヤルボタン １２４…ＬＣＤ １２６…スピーカー １３０…携帯型ゲーム装置 １３２…操作ボタン １３４…十字キー １３６…ＬＣＤ １３８…スピーカー １４０…パーソナルコンピューター １４２…キーボード １４４…ＬＣＤ １４６…音出力部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶部と、
前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、
前記シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、
を含む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において、
前記シフトコントロール部は、
前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第１アキュームレーターと、
前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、
前記倍率変化率の符号を反転する第１反転器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第１反転器の出力とを選択して出力する第１セレクターと、
前記第１アキュームレーターの出力と前記第１セレクターの出力とを加算する第１加算器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第１加算器の和データとを選択して出力する第２セレクターと、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第１アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第３セレクターと、
前記拡大率パラメーターを累積加算する第２アキュームレーターと、
前記第２アキュームレーターの出力と前記第３セレクターの出力とを加算する第２加算器と、
を含む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において、
前記シフトコントロール部は、
複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域において各画素（ライン）における拡大率パラメーターをテーブル化するＬＵＴ（ルックアップテーブル）をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像処理装置において、
前記シフトコントロール部は、
前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第３アキュームレーターと、
前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、
前記倍率変化率の符号を反転する第２反転器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第２反転器の出力とを選択して出力する第４セレクターと、
前記第３アキュームレーターの出力と前記第４セレクターの出力とを加算する第３加算器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第３加算器の和データとを選択して出力する第５セレクターと、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第３アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第６セレクターと、
をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域は、前記表示画面の中央部に位置し、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域を挟むように、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域が位置し、
複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域に設定された拡大率パラメーターは、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に対して対称な値であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に接する前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域の拡大率パラメーターの増減は、二次関数であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶ステップと、
前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロールステップと、及び、
前記シフトコントロールステップでの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶ステップで記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記画像処理装置と、
前記第２アスペクト比を有する前記表示画面を含み、前記第２画像データを表示する表示装置と、
を含み、
前記画像処理装置は、前記表示画面の中央付近に表示されるべき前記第１画像データを前記第２拡大率で拡大し、前記表示画面の両端付近に表示されるべき前記第１画像データを左右対称に前記第１拡大率で拡大することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶部と、
前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロール部と、
前記シフトコントロール部からの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理部と、
を含む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において、
前記シフトコントロール部は、
前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第１アキュームレーターと、
前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、
前記倍率変化率の符号を反転する第１反転器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第１反転器の出力とを選択して出力する第１セレクターと、
前記第１アキュームレーターの出力と前記第１セレクターの出力とを加算する第１加算器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第１加算器の和データとを選択して出力する第２セレクターと、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第１アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第３セレクターと、
前記拡大率パラメーターを累積加算する第２アキュームレーターと、
前記第２アキュームレーターの出力と前記第３セレクターの出力とを加算する第２加算器と、
を含む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において、
前記シフトコントロール部は、
複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域において各画素（ライン）における拡大率パラメーターをテーブル化するＬＵＴ（ルックアップテーブル）をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像処理装置において、
前記シフトコントロール部は、
前記第１画像データの画素間距離を被除数、前記第２画像データの画素間距離を除数として算出した拡大率パラメーターに該拡大率パラメーターの倍率を変化させる倍率変化率を累積加算する第３アキュームレーターと、
前記画像処理部から出力される出力画像データイネーブル信号を元に出力画像数を計数するカウンターと、
前記倍率変化率の符号を反転する第２反転器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記倍率変化率と前記第２反転器の出力とを選択して出力する第４セレクターと、
前記第３アキュームレーターの出力と前記第４セレクターの出力とを加算する第３加算器と、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記倍率変化率と前記第３加算器の和データとを選択して出力する第５セレクターと、
前記カウンターの計数値に基づいて前記拡大率パラメーターと前記第３アキュームレーターの演算値とを選択して出力する第６セレクターと、
をさらに含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域は、前記表示画面の中央部に位置し、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域を挟むように、複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域が位置し、
複数の前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域に設定された拡大率パラメーターは、前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に対して対称な値であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記第２画像データを固定倍率に拡大する領域に接する前記第１画像データを可変倍率に拡大する領域の拡大率パラメーターの増減は、二次関数であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
所定のアスペクト比としての第１アスペクト比を有する表示装置用の画像データとしての第１画像データを記憶する記憶ステップと、
前記第１アスペクト比と異なるアスペクト比としての第２アスペクト比を有する表示画面において前記第１画像データを表示すべき前記表示画面を複数の領域に分け、該各領域に基づいて、前記第１画像データを可変倍率に拡大する拡大率としての第１拡大率及び前記第１画像データを固定倍率に拡大する拡大率としての第２拡大率から選択された、前記第１画像データの隣接する画素の補間画素を求めるための補間処理方法を示す拡大座標を出力するシフトコントロールステップと、及び、
前記シフトコントロールステップでの各補間画素を求めるための補間処理方法を示す前記拡大座標に基づいて、前記記憶ステップで記憶された前記第１画像データを読み出し、拡大して第２画像データを出力する画像処理ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記画像処理装置と、
前記第２アスペクト比を有する前記表示画面を含み、前記第２画像データを表示する表示装置と、
を含み、
前記画像処理装置は、前記表示画面の中央付近に表示されるべき前記第１画像データを前記第２拡大率で拡大し、前記表示画面の両端付近に表示されるべき前記第１画像データを左右対称に前記第１拡大率で拡大することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１３３７２３（Ｐ２０１１−１３３７２３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４０５６（Ｐ２００９−２９４０５６）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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