DE4210116A1 - Digitale zoomvorrichtung mit bildpufferspeichern - Google Patents
Digitale zoomvorrichtung mit bildpufferspeichernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Zoomvorrichtung, die zur
Erzeugung eines Zoomeffekts Bildpufferspeicher verwendet,
insbesondere eine digitale Zoomvorrichtung, die eine
approximierte bilineare Interpolation anwendet, wodurch deren
Systemarchitektur vereinfacht und Zoomdarbietungen mit
annähernd kontinuierlichen Vergrößerungsfaktoren rasch
durchgeführt werden können.
Mit der Zunahme der Entwicklung verschiedener
Bildverarbeitungssysteme wurde in vielen Systemen, wie z. B. in
einem Kamerarecorder, eine digitale Zoomvorrichtung
erforderlich, um einen Zoomeffekt durch Verarbeitung der
digitalen Bildsignale zu erzielen. In der Praxis erfordert die
Anwendung eines konventionellen bilinearen
Interpolationsverfahrens jedoch eine äußerst komplizierte
Hardware.
Das Interpolationsverfahren mit "nähestem Nachbar", das für
einen Zoomprozeß aus der Interpolationstheorie entwickelt
wurde, hat einerseits den Vorteil, daß die erforderliche
Hardware einfach ist, und andererseits den Nachteil, daß in dem
gezoomten Bild ein sogenanntes "Mosaikphänomen" auftritt.
Um die vorstehend geschilderten Probleme, die den
konventionellen Zoomvorrichtungen anhaften, auszuschließen,
wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen. So wird
beispielsweise in der US 45 28 585 der Vergrößerungsfaktor
einfach auf den Wert 2,4 oder 8 beschränkt, während in der
US 43 02 776 zur Erzeugung eines Zoomeffekts schrittweise,
kontinuierliche Vergrößerungsfaktoren möglich sind, wobei das
Bild jedoch nicht in Echtzeit vergrößert werden kann. Ferner
offenbart die US 47 74 581 eine Vorrichtung, mit der das Bild
in Echtzeit vergrößert werden kann. Jedoch ist diese
Vorrichtung nur in Verbindung mit einem Videosignalgemisch
(BAS) für ein Fernsehgerät verwendbar.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Zoomvorrichtung
vorzuschlagen, die ein Bild mit einfacher Hardware-Architektur
ausreichend vergrößern kann. Außerdem soll eine größere Auswahl
an Vergrößerungsfaktoren zur Erzeugung eines Zoomeffekts ohne
komplizierte Hardware-Architektur möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die mit Bildpufferspeichern ausgestattete
Zoomvorrichtung in einem Blockdiagramm;
Fig. 2 eine in Fig. 1 gezeigte Horizontal
Operationseinrichtung in einem Blockdiagramm;
Fig. 3 einen in Fig. 2 gezeigten Mittelwertrechner in einem
Blockdiagramm;
Fig. 4 eine in Fig. 1 gezeigte Vertikal
Operationseinrichtung in einem Blockdiagramm;
Fig. 5 die in Fig. 1 gezeigte Zeitsteuerschaltung anhand von
Blockdiagrammen;
Fig. 6A bis 6D Zeitdiagramme, die die Eingangs/Ausgangs-Signale
der entsprechenden Schaltkreise verdeutlichen;
Fig. 7 Eigenschaften der Bilddaten, die mit einem Zoomfaktor
von 1,25 von dem ursprünglich 4×4 Bilddaten auf 5×5
Bilddaten vergrößert wurden;
Fig. 8 ein approximiertes, bilineares
Interpolationsverfahren anhand eines schematischen
Diagramms; und
Fig. 9 ein Digitalbild-Stabilisierungssystem eines digitalen
Kamerarecorders, bei dem die erfindungsgemäße
Zoomvorrichtung Anwendung findet.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird ein einem Analog-Digital-
Umsetzer 1 zugeführtes analoges Bildsignal in ein digitales
Bildsignal umgewandelt, das in einem Bildpufferspeicher 2
abgespeichert wird. In diesem Fall sind diesem Speicher
lediglich die zu zoomenden bzw. vergrößernden Bilddaten
vorbehalten. Anschließend wird mit Hilfe einer Zoomvorrichtung,
die eine Horizontal-Operationseinrichtung 3, einen Horizontal-
Bildpufferspeicher 4 und eine Vertikal-Operationseinrichtung 5
einschließt, eine approximierte, bilineare Interpolation unter
Verwendung der im Bildpufferspeicher 2 abgespeicherten Daten
durchgeführt, um Daten für ein vergrößertes bzw. gezoomtes Bild
zu erhalten. Die ein vergrößertes Bild darstellenden Daten
werden mit Hilfe eines Digital-Analog-Umsetzers 7 in analoge
Daten umgewandelt, um die analogen Bilddaten zu erhalten. Die
Horizontal-Operationseinrichtung 3 interpoliert das digitale
Bildsignal in horizontaler Richtung, der Horizontal-
Bildpufferspeicher 4 speichert die horizontal gezoomten bzw.
vergrößerten Bilddaten für eine 1-Horizontal-Zeile und die
Vertikal-Operationseinrichtung 5 interpoliert folglich die
horizontal gezoomten Bilddaten in vertikaler Richtung, so daß
die Bilddaten eine vollständige Vergrößerung des Bildes
repräsentieren. Hierbei findet eine Zeitsteuerschaltung 6
Anwendung, die, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit dem
Bildpufferspeicher 2, der Horizontal-Operationseinrichtung 3
sowie der Vertikal-Operationseinrichtung 5 verbunden ist. Diese
Zeitsteuerschaltung 6 erzeugt eine Schreibadresse, eine
Leseadresse und einen Lesetakt entsprechend dem jeweiligen
Zoomverhältnis, legt diese dem Bildpufferspeicher 2 an und gibt
Steuersignale zum Steuern einer Vielzahl (in diesem
Ausführungsbeispiel 3) von Multiplexern 12, 13, 14 der
Horizontal-Operationseinrichtung 3 sowie einer Vielzahl (in
diesem Ausführungsbeispiel 3) von Multiplexern 21, 22, 23 der
Vertikal-Operationseinrichtung 5 ab, wie dies aus den Fig. 2
und 4 ersichtlich ist.
Ehe die Zoomvorrichtung im Detail beschrieben wird, wird kurz
das Prinzip der approximierten, bilinearen Interpolation
erläutert.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung der Bilddaten bei einer
Vergrößerung von 1,25 zur Erläuterung der approximierten,
bilinearen Interpolation. Bei einem Verfahren zur Erzeugung von
Interpolationsdaten zwischen benachbarten willkürlichen
Bilddaten A und B werden die Interpolationsdaten a, b, c und d
entsprechend den folgenden Gleichungen erhalten:
- 1. c (Zc)
Zc = c = (A + B)/2 = ((A + A)/2 + (B + B)/2)/2 - 2. d (Zr)
Zr = d = (C + B)/2 = ((A + B)/2 + B)/2 = ((A + B)/2 + (B + B)/2)/2 - 3. b (Zl)
Zl = b = (A + C)/2 = (A + (A + B)/2)/2 = ((A + A)/2 + (A + B)/2)/2 - 4. a(Z)
Z = a = A = ((A + A)/2 + (A + A)/2)/2
In bezug auf die obigen Gleichungen ist es bekannt, daß die
Bilddaten a, b, c und d einen Endterm aufweisen, der in
folgender Form ausgedrückt wird:
((X1 + X2)/2 + (X3 + X4)/2)/2 (2)
Demzufolge können die gewünschten Interpolationsdaten auf der
vorstehend beschriebenen Art und Weise erzeugt werden. Zur
Berechnung der Werte für den vertikalen Zoom auf der Basis der
Werte des horizontalen Zoom wird gleichfalls die approximierte,
bilineare Interpolation (ABI) durchgeführt, so daß die
Interpolationsdaten für die gewünschte Vergrößerung erhalten
werden können.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden ABI-Werte bei
einem Zoomverhältnis erhalten, das Vielfache von 0,25 aufweist,
wie z. B. X1, 25; X1, 5; X2; ..., so daß der Effekt einer
bilinearen Interpolation mit einer geringeren Anzahl an
Rechenschritten erzielt werden kann.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 2 die Funktionsweise der
Horizontal-Operationseinrichtung 3 erläutert. Gemäß Fig. 2
empfängt die Horizontal-Operationseinrichtung 3 die zu
zoomenden Bilddaten vom Bildpufferspeicher 2 und berechnet die
horizontal interpolierten Daten. Die Horizontal-
Operationseinrichtung 3 weist ein erstes Register 10 und ein
zweites Register 11 auf, um die für den Interpolationsvorgang
erforderlichen Bilddaten bereitzustellen. Die Bilddaten der
Register 10 und 11 werden mit Hilfe des ersten, zweiten und
dritten Multiplexers 12, 13 und 14 ausgewählt.
Im einzelnen wählen der erste, der zweite und der dritte
Multiplexer 12, 13 und 14 die Daten des ersten und zweiten
Registers 10 und 11 entsprechend den Steuersignalen MCB, MCC
und MCD aus und geben die ausgewählten Daten an den
Mittelwertrechner 15 bzw. 16 ab. D. h., befindet sich das
Steuersignal MCB für eine Vergrößerung von 1,25 auf einem hohen
Pegel, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist, so werden die Daten
des ersten Registers 10 mit Hilfe des ersten Multiplexers 12
ausgewählt und dem ersten Mittelwertrechner 15 zugeführt.
Befindet sich andererseits das Steuersignal MCB auf niedrigem
Pegel, so werden die Daten des zweiten Registers 11 mit Hilfe
des ersten Multiplexers 12 ausgewählt und dem ersten
Mittelwertrechner 15 zugeführt. Demzufolge berechnet der erste
Mittelwertrechner 15 den Mittelwert der vom ersten Register 10
eingegebenen Daten, falls sich das Steuersignal MCB auf hohem
Pegel befindet. Alternativ berechnet der erste
Mittelwertrechner 15 den Mittelwert der Daten des ersten und
zweiten Registers 10 und 11.
Befindet sich in gleicher Weise das Steuersignal MCC für eine
Vergrößerung von 1,25 auf einem hohen Pegel, wie dies in Fig.
6A gezeigt ist, so werden die Daten des ersten Registers 10 mit
Hilfe des zweiten Multiplexers 13 ausgewählt und dem zweiten
Mittelwertrechner 16 zugeführt. Befindet sich andererseits das
Steuersignal MCC auf einem niedrigen Pegel, so werden die Daten
des zweiten Registers 11 vom zweiten Multiplexer 13 ausgewählt
und diese dem zweiten Mittelwertrechner 16 zugeführt. Befindet
sich auch das Steuersignal MCD für eine Vergrößerung von 1,25
auf hohem Pegel, so werden die Daten des ersten Registers 10
vom dritten Multiplexer 14 ausgewählt und dem zweiten
Mittelwertrechner 16 zugeführt. Befindet sich das Steuersignal
MCD auf niedrigem Pegel, so werden die Daten des zweiten
Registers 11 vom dritten Multiplexer 14 ausgewählt, während
anschließend die ausgewählten Daten zusammen mit den Daten vom
ersten Register 10 und den Daten des zweiten Registers 11 dem
zweiten Mittelwertrechner 16 zugeführt werden, um die
Mittelwerte dieser Daten zu berechnen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist jeder Mittelwertrechner 15,
16 bzw. 17 eine Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel n) von
Volladdiergliedern FA1 bis FAn auf. Bei diesem Aufbau addiert
jedes Volladdierglied die eingegebenen Daten A und B und
verschiebt deren addierte Ausgangsgröße um ein Bit, um den
Mittelwert von den Daten A und B zu erhalten. Der Verlust des
höchstwertigen Bits MSB infolge des Verschiebevorganges wird
gelöst, indem ein Übertragungsbit vom oberen Volladdierglied
benutzt wird. Bei dem vorstehend erläuterten Verfahren wird
ferner der Wert nach dem Dezimalpunkt, d. h. der Gleitpunktwert
nicht berücksichtigt, wenn der Mittelwert der Daten A und B
berechnet wird. Als Ergebnis der Simulation tritt in diesem
Fall kein Problem in bezug auf die Qualität des Bildes auf.
Falls ein Fehler infolge der Nichtberücksichtigung des
Gleitpunktwerts vernachlässigt werden kann, können bei einem
Zoomverhältnis mit einer Vergrößerung von 0,25 die gleichen
Ergebnisse wie bei dem bilinearen Interpolationsverfahren
erhalten werden.
Der Aufbau der in Fig. 4 gezeigten Vertikal-
Operationseinrichtung 5 entspricht dem der Horizontal-
Operationseinrichtung 3, mit dem einzigen Unterschied, daß
anstelle des zweiten Registers 11 ein Horizontal-
Bildpufferspeicher 4 und anstelle der Steuersignale MCB, MCC
und MCD die Steuersignale VMCB, VMCC und VMCD vorgesehen sind.
Demzufolge erübrigt sich eine detaillierte Beschreibung.
In Fig. 5 ist der Aufbau der Zeitsteuerschaltung 6 dargestellt,
die ein Systemtaktsignal SC, ein Horizontal-Steuersignal HD,
ein Vertikal-Steuersignal VD und Zoomverhältnis-Auswahlsignale
ZR0 und ZR1 empfängt und ein dem Zoomverhältnis entsprechendes
Steuersignal erzeugt. Ein Adressenwähler 31 wählt eine Adresse
zum Abspeichern der Bilddaten in dem Bildpufferspeicher 2 aus,
um den Schreibfreigabezustand für den Bildpufferspeicher 2
bereitzustellen, so daß die im Bildpufferspeicher 2
abzuspeichernden Bilddaten in Abhängigkeit vom veranschlagten
Zoomverhältnis unterschiedlich sind. Die Horizontaladresse HAD
und die Vertikaladresse VAD werden mit Hilfe der exklusiven
ODER-Gatter EXOR1 und EXOR2 erzeugt. Diese Adressen VAD und HAD
werden mit Hilfe eines UND-Gatters einer UND-Logik unterzogen,
um die Vertikaladresse und die Horizontaladresse zu bestimmen,
wodurch das Einschreiben in den Bildpufferspeicher 2
freigegeben wird (vergleiche Fig. 6C). Das heißt, um die
Bilddaten in vertikaler Richtung während der Periode AB in den
Bildpufferspeicher 2 einzuschreiben, erzeugt ein
Zoomverhältnis-Adressengenerator 51 einen Wert von A in bezug
auf das spezifizierte Zoomverhältnis und zählt ein Zähler 53
die Horizontaladressen. Ein Komparator bzw. Vergleicher 57
vergleicht dann die vom Zoomverhältnis-Adressengenerator 51
erzeugte Adresse mit der Ausgangsgröße des Zählers 53. Sind
beide Werte gleich, so bedeutet dies, daß die Adresse A
erreicht wurde. Zu diesem Zeitpunkt zählt der Zähler 65 zur
Adresse B hoch. Auf diese Weise können die Bilddaten nur
während der Periode AB in vertikaler Richtung in den
Bildpufferspeicher 2 eingeschrieben werden. In gleicher Weise
können beim Schreibfreigabezustand des Bildpufferspeichers 2
die Bilddaten nur während der Periode A-D durch Zählen der
Adressen in vertikaler Richtung eingeschrieben werden.
Ein Horizontal-Operationseinrichtungs-Steuerteil 33 und ein
Vertikal-Operationseinrichtungs-Steuerteil 34 erzeugen
Steuersignale für die Horizontal-Operationseinrichtung 3 bzw.
die Vertikal-Operationseinrichtung 4. Ein erster, zweiter und
dritter Zähler 41, 42 und 43 des Steuerteils 33 zählen das
Eingangssignal SC, um die Steuersignale MCB, MCC und MCD für
das jeweilige Zoomverhältnis zu erzeugen, die der Horizontal-
Operationseinrichtung 3 zugeführt werden. Diese Zähler 41, 42
und 43 werden mit Hilfe von Zählerausgangs-Wahleinrichtungen 44
bis 46 entsprechend den Signalen ZR0 und ZR1, d. h.
entsprechend dem spezifizierten Zoomverhältnis ausgewählt. Ein
erster, zweiter und dritter Zähler 41, 42 und 43 des Vertikal-
Operationseinrichtungs-Steuerteils 34 zählen das Eingangssignal
HD, um die Steuersignale VMCB, VHCC und VMCD für das jeweilige
Zoomverhältnis zu erzeugen, die der Vertikal-
Operationseinrichtung 5 zugeführt werden. Diese Zähler 41, 42
und 43 werden ebenso mit Hilfe von Zählerausgangs-
Wahleinrichtungen 44, 45 und 46 auf der Basis der Signale ZR0
und ZR1, d. h. des Zoomverhältnisses ausgewählt.
Eine Bildpufferspeicher-Steuerschaltung 32 erzeugt ein
Schreibtaktsignal WC und ein Lesetaktsignal RC für den
Bildpufferspeicher 2 und bestimmt die Leseadresse des
Bildpufferspeichers 2, wobei das Schreibtaktsignal WC dem
Signal Sc entspricht und das Lesetaktsignal RC und die
Leseadressen entsprechend dem Zoomverhältnis variieren. Mit
anderen Worten, da das ursprüngliche Bild viermal, das mit
einem Zoomverhältnis von 1,25 gezoomte neue Bild jedoch fünfmal
ausgegeben werden muß, wird somit das Lesetaktsignal RC ebenso
in Abhängigkeit von der Ausgabe des ursprünglichen Bildes
festgelegt. Dieses Lesetaktsignal RC für das jeweilige
Zoomverhältnis ist in Fig. 6D dargestellt. Außerdem müssen in
bezug auf die Leseadresse die Horizontalzeilen, die vertikal
zweimal oder mehrmals zu lesen sind, berücksichtigt werden. Die
Anzahl an erforderlichen Zeilen wird entsprechend dem
Zoomverhältnis geändert, so daß eine geeignete Leseadresse für
die Zeilenänderung erforderlich ist. Wird das Zoomverhältnis
auf 1,25 festgelegt, so kann die Leseadresse auf folgende Art
und Weise festgelegt werden:
Werden somit 4×4 Bilddaten mit einem Zoomverhältnis von 1,25
gezoomt, so ergeben sich auf 5×5 gezoomte Bilddaten, wie dies
in Fig. 7 dargestellt ist.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
digitalen Zoomvorrichtung, die bei einem Digitalbild-
Stabilisierungssystem (DIS) eines digitalen Kamerarecorders
Anwendung findet, bei dem das digitale Bild mit Hilfe eines
Vor-Prozessors und eines Bewegungsdetektors verarbeitet und
anschließend die Bewegung der Bilddaten relativ zum
ursprünglichen Bild in einen Bewegungsvektor umgesetzt wird, so
daß die Bewegung der Bilddaten in entgegengesetzter Richtung
zum Bewegungsvektor korrigiert werden kann, um eine
Bildstabilisierung zu erzielen. Bei diesem DIS-System ist es
erforderlich, die Bewegung der Bilddaten zu korrigieren. Nach
Abschluß der Korrektur werden dann Austastungen auf dem
Bildschirm dargestellt. Demzufolge kann die digitale
Zoomvorrichtung zum Entfernen dieser Austastungen benutzt
werden. Im einzelnen werden die Bilddaten zuerst in einem
ersten Halb- bzw. Teilbild-Pufferspeicher abgespeichert. Die
gewünschten Daten im ersten Halbbild-Pufferspeicher werden dann
in einen zweiten Halbbild-Pufferspeicher eingeschrieben, und
zwar in Abhängigkeit vom Bewegungsvektor, der vom
Bewegungsdetektor erhalten wird, und vom spezifizierten
Zoomverhältnis. Nachfolgend werden die für den Zoomvorgang
erforderlichen Bilddaten aus dem zweiten Halbbild-
Pufferspeicher ausgelesen, woraufhin die gelesenen Bilddaten
einem Zoomvorgang mit Hilfe der erfindungsgemäßen
elektronischen Zoomvorrichtung unterworfen werden.
Da bei der vorstehend erläuterten digitalen Zoomvorrichtung mit
Bildpufferspeicher eine approximierte, lineare Interpolation
durchgeführt wird, die die Gleitpunktwerte vernachlässigt, kann
der Aufbau der Hardware vereinfacht und die Vergrößerung des
Bildes in einem Bereich von 0,15; 0,065; . . . wunschgemäß
eingestellt werden. Da für die Zoomvorrichtung der
Bildpufferspeicher und der Zeilenpufferspeicher vorgesehen
sind, kann das Zoomverhältnis verschiedenartig geändert und ein
Echtzeitprozeß wirksam durchgeführt werden. Auf diese Weise
kann die Zoomvorrichtung bei verschiedenen
Bildverarbeitungssystemen, wie z. B. bei einem Fernsehgerät,
einem Videorecorder, einem Kamerarecorder oder dergleichen
Anwendung finden.
Claims (7)
1. Zoomvorrichtung
gekennzeichnet durch
- - einen Analog-Digital-Umsetzer (1) zum Umwandeln eines analogen Bildsignals in ein digitales Bildsignal,
- - einen Bildpufferspeicher (2) zum Speichern des vom Analog-Digital-Umsetzers (1) erzeugten digitalen Bildsignals,
- - eine Horizontal-Operationseinrichtung (3) zum Interpolieren des digitalen Bildsignals in horizontaler Richtung,
- - wenigstens einen Horizontal-Bildpufferspeicher (4) zum Speichern der Bilddaten für eine in horizontaler Richtung gezoomte 1-Horizontal-Zeile,
- - eine Vertikal-Operationseinrichtung (5) zum Interpolieren der in horizontaler Richtung gezoomten Bilddaten,
- - eine Zeitsteuerschaltung (6) zum Steuern des Bildpufferspeichers (2), der Horizontal- Operationseinrichtung (3) und der Vertikal- Operationseinrichtung (5) und
- - einen Digital-Analog-Umsetzer (7) zum Umwandeln des entsprechend in horizontaler und vertikaler Richtung gezoomten digitalen Bildsignals in ein analoges Bildsignal, wobei zum Interpolieren eine approximierte, bilineare Interpolation Anwendung findet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Horizontal-Operationseinrichtung (3) aufweist
- - ein erstes und zweites Register (10, 11) zum zeitweiligen Speichern der digitalen Bilddaten,
- - eine Vielzahl von Multiplexern (12, 13, 14) zum entsprechenden Auswählen der Daten vom ersten oder zweiten Register (10, 11) entsprechend einem jeweiligen Steuersignal (MCB, MCC, MCD),
- - einen ersten und zweiten Mittelwertrechner (15, 16) zum jeweiligen Berechnen der Mittelwerte aus den von den Multiplexern (12, 13, 14) ausgewählten Daten,
- - einen dritten Mittelwertrechner (17) zum Berechnen eines Mittelwerts aus den vorher von dem ersten und zweiten Mittelwertrechner (15, 16) berechneten Mittelwerten, und
- - eine Vielzahl von Invertern (IV₁, IV₂, IV₃) zum Invertieren der an die Vielzahl von Multiplexern anzulegenden Steuersignale (MCB, MCC bzw. MCD).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mittelwertrechner eine Vielzahl von
Volladdiergliedern (FA1 bis FAn) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertikal-Operationseinrichtung (5) aufweist
- - eine Vielzahl von Multiplexern (21, 22, 23) zum entsprechenden Auswählen der von der Horizontal- Operationseinrichtung (3) oder dem Horizontal- Bildpufferspeicher erzeugten Daten gemäß dem jeweiligen zugeordneten Steuersignal (VMCB, VMCC, VHCD), wobei dieses Steuersignale ähnlich den in der Horizontal- Operationseinrichtung (3) verwendeten Steuersignalen (MCB, MCC, MCD) sind,
- - einen ersten und zweiten Mittelwertrechner (24, 25) zum jeweiligen Berechnen der Mittelwerte aus den von den Multiplexern (21, 22, 23) ausgewählten Daten,
- - einen dritten Mittelwertrechner (26) zum Berechnen des Mittelwerts aus den von dem ersten und zweiten Mittelwertrechner (24, 25) berechneten Mittelwerten und
- - eine Vielzahl von Invertern (IV₄, IV₅, IV₆) zum Invertieren der an die Vielzahl von Multiplexern anzulegenden Steuersignale (VMCB, VMCC, VMCD).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitsteuerschaltung (6) aufweist
- - einen Adressenwähler (31) zum Bestimmen eines Adressensignals entsprechend dem jeweiligen Zoomverhältnis und zum Erzeugen eines Schreibfreigabezustands für den Bildpufferspeicher,
- - eine Bildpufferspeicher-Steuerschaltung zum Anlegen eines Schreibtakts (WC) und eines Lesetakts (RC) an den Bildpufferspeicher (2) und zum Bestimmen einer Leseadresse für den Bildpufferspeicher (2) und
- - eine Horizontal-Operationseinrichtungs-Steuerschaltung (33) sowie eine Vertikal-Operationseinrichtungs- Steuerschaltung (34) zum Erzeugen der Steuersignale (MCB, MCC, MCD; bzw. VMCB, VMCC, VMCD) für die Horizontal- Operationseinrichtung (3) bzw. die Vertikal- Operationseinrichtung (5).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Adressenwähler (31) aufweist
- - Zoomverhältnis-Adressengeneratoren (51, 52),
- - Zähler (55, 56),
- - D-Flipflops (59, 60),
- - exklusive ODER-Gatter (EXOR1, EXOR2) und
- - ein UND-Gatter.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltungen (33, 34) für die Horizontal-
Operationseinrichtung (3) und die Vertikal-
Operationseinrichtung (5) jeweils einen ersten, zweiten
und dritten Zähler (41, 42, 43) sowie entsprechende
Zählerausgangswähler (44, 45, 46) zum Auswählen der
Ausgangsdaten des ersten, zweiten und dritten Zählers (41,
42, 43) entsprechend dem Zoomverhältnis aufweisen.
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JP (1) | JPH04372285A (de) |
KR (1) | KR940007161B1 (de) |
CN (1) | CN1036626C (de) |
DE (2) | DE9219006U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0589721A1 (de) * | 1992-09-25 | 1994-03-30 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Digitale Zoomschaltung mit Ausgleich der Kantendegeneration |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5406334A (en) * | 1993-08-30 | 1995-04-11 | Sony Corporation | Apparatus and method for producing a zoomed image signal |
JP3845870B2 (ja) * | 1994-09-09 | 2006-11-15 | ソニー株式会社 | ディジタル信号処理用集積回路 |
KR0175406B1 (ko) * | 1995-11-15 | 1999-03-20 | 김광호 | 고해상도의 전자식 영상확대장치 및 그 방법 |
KR100247963B1 (ko) | 1997-06-26 | 2000-03-15 | 윤종용 | 영상 포맷 변환장치 |
US6236766B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-05-22 | General Electric Company | Method and apparatus for zooming digital images |
US6718074B1 (en) | 2000-06-02 | 2004-04-06 | Cognex Corporation | Method and apparatus for inspection for under-resolved features in digital images |
JP4250437B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2009-04-08 | キヤノン株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム |
EP1583031A1 (de) | 2004-03-30 | 2005-10-05 | Dialog Semiconductor GmbH | Zoomalgorithmus |
CN100426328C (zh) * | 2004-09-10 | 2008-10-15 | 上海杰得微电子有限公司 | 一种实现调节比例和精度的数字图像缩放电路的方法 |
US8994877B2 (en) | 2008-07-30 | 2015-03-31 | Semiconductor Components Industries, Llc | Method and system for synchronizing a flash to an imager |
CN101930727B (zh) * | 2009-06-24 | 2012-11-14 | 联咏科技股份有限公司 | 影像处理电路及其方法 |
JP5089658B2 (ja) | 2009-07-16 | 2012-12-05 | 株式会社Gnzo | 送信装置及び送信方法 |
KR102295526B1 (ko) | 2017-04-10 | 2021-08-30 | 삼성전자 주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4633503A (en) * | 1984-03-19 | 1986-12-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Video zoom processor |
US4809345A (en) * | 1982-04-30 | 1989-02-28 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for enlarging/reducing two-dimensional images |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1595964A (en) * | 1977-03-17 | 1981-08-19 | Micro Consultants Ltd Tv | Special effects generator |
GB2047041B (en) * | 1979-03-22 | 1983-06-15 | Micro Consultants Ltd | Digital still picture storage system |
DE3126635A1 (de) * | 1981-07-06 | 1983-01-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur wandlung der zeilenzahl |
US4528585A (en) * | 1983-03-30 | 1985-07-09 | Rca Corporation | Television receiver having picture magnifying apparatus |
GB2160051A (en) * | 1984-04-26 | 1985-12-11 | Philips Electronic Associated | Video signal processing arrangement |
US4661987A (en) * | 1985-06-03 | 1987-04-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Video processor |
US4774581A (en) * | 1987-04-14 | 1988-09-27 | Rca Licensing Corporation | Television picture zoom system |
US4951125A (en) * | 1988-04-12 | 1990-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image pickup apparatus |
JPH02135880A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
JP2693516B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1997-12-24 | 日本放送協会 | 画像動き検出装置 |
US5083208A (en) * | 1988-12-26 | 1992-01-21 | Ricoh Company, Ltd. | Electronic zoom apparatus |
US5008752A (en) * | 1989-06-16 | 1991-04-16 | Eastman Kodak Company | Digital image interpolator with multiple interpolation algorithms |
WO1990016035A2 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-27 | Eastman Kodak Company | Digital image interpolator |
-
1991
- 1991-06-21 KR KR1019910010353A patent/KR940007161B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4015400A patent/JPH04372285A/ja active Pending
- 1992-03-16 US US07/851,498 patent/US5307167A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 DE DE9219006U patent/DE9219006U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 DE DE4210116A patent/DE4210116A1/de not_active Ceased
- 1992-03-28 CN CN92102143A patent/CN1036626C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4809345A (en) * | 1982-04-30 | 1989-02-28 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for enlarging/reducing two-dimensional images |
US4633503A (en) * | 1984-03-19 | 1986-12-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Video zoom processor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0589721A1 (de) * | 1992-09-25 | 1994-03-30 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Digitale Zoomschaltung mit Ausgleich der Kantendegeneration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1036626C (zh) | 1997-12-03 |
CN1068002A (zh) | 1993-01-13 |
KR940007161B1 (ko) | 1994-08-06 |
US5307167A (en) | 1994-04-26 |
KR930001689A (ko) | 1993-01-16 |
JPH04372285A (ja) | 1992-12-25 |
DE9219006U1 (de) | 1997-02-13 |
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