CN110036634B - 信息处理装置、图像显示装置及信息处理记录介质 - Google Patents

信息处理装置、图像显示装置及信息处理记录介质 Download PDF

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Abstract

提供一种能够减少闪烁，且以伪方式改善可表现的灰度的信息处理装置及程序。根据本发明，提供一种信息处理装置，具备随机数生成部、比较器及演算器，所述随机数生成部生成随机数列，所述比较器在构成输入图像数据的任意数的高阶位及低阶位中，将对应于所述低阶位的阈值与构成所述随机数列的随机数值进行比较，所述演算器基于由所述比较器的比较结果，使所述输入图像数据的所述高阶位的值变化，所述阈值以对于所述低阶位的值非线性地变化的方式设定，且设定为与阈值以对于低阶位的值线性地变化的方式设定的情况相比，进行加法之后的灰度的线性度提高。

Description

信息处理装置、图像显示装置及信息处理记录介质
【技术领域】
本发明涉及能够以伪方式改善可表现的灰度的信息处理装置及程序。
【背景技术】
作为通过对灰度深度深于图像显示装置的可驱动灰度深度的输入图像数据进行帧调制来以伪方式改善可表现的灰度的技术，已经提出了所谓帧速率控制(Frame RateControl，以下简称为FRC)技术，其控制按时间序列切换的每个帧中的各个像素灰度。
专利文献1公开了一种图像显示方法，其是基于比输入图像数据的位数少的输出数据，将图像显示于图像显示装置的技术，在进行位精度的扩展时，利用具有周期性的状态转移来调整输入图像数据的高阶位，从而虚拟地生成具有与输入图像数据同等灰度的输出图像数据的图像显示方法。
适用专利文献1所公开的图像显示方法，利用图1，对例如在12位的输入图像数据中，使用低阶的4位来扩展精度从而调整高阶的8位的这种算法进行说明。
状态转移定义为对于由消减的低阶的4位可表现的16个状态具有如图1所示的周期性的状态转移。这里，A～H称为状态记号，表示当为“1”时亮度被加到高阶的8位中的第8位。
这里，在图1中，为了便于说明，对于低阶的4位可取的16个状态的每一个赋予作为状态ID的1～16。并且，状态数是指状态记号的数，是表示亮度的加法周期(帧数)。
例如，当输入图像数据表现为“101110100100”的12位时，分为高阶位“10111010”和低阶位“0100”，特定对应于低阶位“0100”的状态。在图1的例子中，状态ID为5，状态记号为D和H时，表示在高阶位“10111010”加上1位。
即在输入图像数据的第1帧对应于状态记号A时，于第1～3帧(对应于状态记号A～C)，将高阶位“10111010”直接作为输出数据输出。另一方面，于第4帧，由于状态记号D为1，因此在高阶位“10111010”加上1位，将“10111011”作为输出数据输出。
关于第5～7帧(对应于状态记号E～G)，与1～3帧同样地将高阶位“10111010”直接作为输出数据输出。另外，于第8帧(对应于状态记号H)，与第4帧同样地在高阶位“10111010”加上1位，将“10111011”作为输出数据输出。
如此，当低阶位为“0100”时，于8帧中的2帧，在高阶位加上1位，从而能够表现中间灰度。即，于全帧，设在高阶位加上扩展位时的灰度为1时，在状态ID为5的情况下，以在8帧中2次的频度在高阶位加上1位，因此能够通过肉眼所感觉到残像，以伪方式表现出2/8灰度、即0.25灰度。
应予说明，在图1的例子是利用了8个状态记号的例子，因此目标灰度(与状态ID之间具有线性的灰度，状态ID每增加1时增加1/16灰度)与中间灰度(图1的例子实际上能够表现出的虚拟灰度)之间有差异。例如，当状态ID为2时，为了表现目标灰度，需要以16帧中1次的频度在高阶位加上扩展位，但由于状态数最大为8个，因此无法表现目标灰度。
这里，使状态数8、7、6、5为不同数字的原因是为了尽量使中间灰度为线性，即为了接近目标灰度。即通过适当地设定状态数，尽量以使中间灰度以每次增加1/16的方式进行调整。例如，当状态ID为3时，目标灰度为0.125(＝2/16)。因此，使状态数为8，以8帧中1次的频度在高阶位加上1位，从而作为中间灰度实现0.125(＝1/8)。并且，当状态ID为14时，目标灰度为0.8125(＝13/16)。因此，使状态数为5，以5帧中4次的频度在高阶位加上1位，从而作为中间灰度实现0.8(＝4/5)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2000－231368号公报
【发明内容】
【发明要解决的问题】
在专利文献1所公开的图像显示方法中，为了表现中间灰度，使用具有周期性的状态转移。因此，周期性地加上高阶位，从而被肉眼感知为闪烁。这是因为周期性地亮度增加显著。
于是，为了解决这种因周期性而引起的问题，已提出如下的技术：利用构成白噪声的均匀的随机数列，当构成随机数列的随机数值小于(或者大于)规定的阈值时，在高阶位加上扩展位，从而使亮度增加的时机为随机。然而，这样的技术也存在问题。
利用图2说明该问题。图2的(a)表示多个高频成分和低频成分的合成波(随机数列)、图2的(b)表示被分解的低频成分、图2的(c)表示被分解的高频成分。并且，为了便于说明，在图2的例子表示高频成分及低频成分分别为1个时的情况。
若将随机数列看作波形，则可以通过傅里叶变换分解为多个高频成分和低频成分。然而，如图2所示，由于低频成分的影响，小于阈值的、即，使高阶位与扩展位相加的条件成立时间(斜线部)变长。因此，即使将高阶位与扩展位相加的时机是随机的，也会发生连续进行这样的加法、或者在一段时间内不进行这样的加法的情况。由此，还是会被肉眼感知为闪烁。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够减少闪烁，且以伪方式改善灰度分辨率的信息处理装置及程序。
【解决问题的手段】
根据本发明，提供一种信息处理装置，具备随机数生成部、比较器及演算器，所述随机数生成部生成随机数列，所述比较器在构成输入图像数据的任意数的高阶位及低阶位中，将对应于所述低阶位的阈值与构成所述随机数列的随机数值进行比较，所述演算器基于由所述比较器得到的比较结果，使所述输入图像数据的所述高阶位的值变化，所述阈值以对于所述低阶位的值非线性地变化的方式设定，且设定为与阈值以对于低阶位的值线性地变化的方式设定的情况相比，进行高阶位的值变化之后的灰度的线性度提高。
根据本发明，生成随机数列，将构成这样的随机数列的随机数值与对应于构成输入图像数据的低阶位的阈值进行比较。另外，基于这样的比较结果，改变输入图像数据的高阶位的值。如此，利用随机数列进行规定的处理，从而能够解决上述的图2的例子所具有的问题。并且，这样的阈值被设定为：对于低阶位的值非线性地变化，且与阈值以对于低阶位的值线性地变化的方式设定的情况相比，进行高阶位的值变化之后的灰度的线性度提高。因此，能够实现非常接近上述的图1的例子中的目标灰度的中间灰度。
以下，例示本发明的各种实施方式。以下示出的实施方式可以相互组合。
优选，所述演算器构成为对所述高阶位加上或减去1或复数位。
优选，所述演算器构成为将以所述加上或减去的所述高阶位表示的数据作为输出图像数据输出。
优选，所述随机数列是对应于波形的随机数列，所述波形是从包含规定频率的低频成分及比所述低频成分更高频率的高频成分的均匀波形去除所述低频成分的波形，所述均匀波形是以均匀的随机数列表示的波形。
优选，对应于所述随机数列的波形的功率谱具有偏向高频侧的强度分布。
优选，所述阈值基于构成所述随机数列的随机数值的柱状图决定。
优选，所述阈值基于构成所述随机数列的随机数值的累计概率分布决定。
优选，所述阈值基于以所述累计概率分布表示的函数的反函数决定。
优选，由所述演算器的演算对构成所述输入图像数据的每1帧进行。
优选，所述低阶位与所述阈值通过LUT或数学式对应。
优选，所述随机数列是对应于波形的随机数列，所述波形是从包含规定频率的低频成分及比所述低频成分更高频率的高频成分的均匀波形去除对比敏感度函数大于规定值的频率成分的波形，所述均匀波形是以均匀的随机数列表示的波形。
优选，一种图像显示装置，具备根据权利要求1～11中任一项所述的信息处理装置。
优选，一种信息处理程序，使计算机作为随机数生成部、比较器及演算器发挥功能，所述随机数生成部生成随机数列，所述比较器在构成输入图像数据的任意数的高阶位及低阶位中，将对应于所述低阶位的阈值与构成所述随机数列的随机数值进行比较，所述演算器基于由所述比较器的比较结果，使所述输入图像数据的所述高阶位的值变化，所述阈值以对于所述低阶位的值非线性地变化的方式设定，且设定为与阈值以对于低阶位的值线性地变化的方式设定的情况相比，进行帧调制之后的灰度的线性度提高。
【附图说明】
图1是说明以往的FRC的图，以在12位的输入图像数据中，将低阶的4位用于精度扩展，调整上位8位为例，说明了适用专利文献1所公开的图像显示方法的算法。
图2是说明以往的FRC的图，用于说明例如利用构成白噪声的均匀的随机数列，当构成随机数列的随机数值小于规定的阈值时，在高阶位加上扩展位，从而使亮度增加的时机为随机的图。这里，图2的(a)表示多个高频成分和低频成分的合成波(随机数列)、图2的(b)表示被分解的低频成分、图2的(c)表示被分解的高频成分。并且，为了便于说明，图2的例子表示高频成分及低频成分分别为1个的情况。
图3中，图3的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10的功能框图，图3的(b)是表示输入数据的示意图、图3的(c)及图3的(d)是表示输出数据的示意图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10的、低阶位的状态与低阶位所表示的值即低阶位值的对应关系的图。在本实施方式中，对于每一个低阶位可取的16个状态，低阶位值每次线性地增加1/16。
图5是用于说明自均匀的随机数列生成非均匀随机数列的算法的一个例子的示意图。图中的圆表示图像显示装置的显示面上的各个画素。
图6是用于说明在于图5的例子中，算出构成均匀的随机数列的随机数值的差分，求出这样的差分的柱状图的过程图。
图7中，图7的(a)是表示图6例子中的算出结果的图、图7的(b)是将图7的(a)可视化的柱状图、图7的(c)是在实际的实验中得到的柱状图。
图8中，图8的(a)是表示均匀的随机数列的功率谱的例子的图，图8的(b)是表示非均匀随机数列的功率谱的例子的图。
图9中，图9的(a)是表示自图7的(c)的柱状图生成的累计概率分布的图、图9的(b)是表示基于以图9的(a)所示的累计概率分布表示的函数的反函数决定的阈值LUT的图、图9的(c)是表示包含于输入图像数据的低阶位值与对高阶位的加法概率的关系的图。如图9的(c)所示，通过适用本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10，提高进行加法之后的灰度的线性度。
图10是用于说明在图像显示装置的显示面板和ACIC的两方实施FRC时的干涉的例子的概念图。
图11中，图11的(a)是表示与图9的(a)同样的累计概率分布的图、图11的(b)是表示已往的FRC的阈值LUT的图、图11的(c)是表示低阶位值和对高阶位的加法概率的关系的图。
【具体实施方式】
以下，利用附图说明本发明的实施方式。以下示出的实施方式中所示的各种特征事项可以相互组合。
以下，利用图1～图9说明本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10。
＜信息处理装置10＞
图3是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10的图。图3的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10的功能框图，图3的(b)是表示输入数据的示意图、图3的(c)及图3的(d)是表示输出数据的示意图。
信息处理装置10具备随机数生成器1、过滤器2、阈值LUT3、比较器4、加法器5。并且，在本实施方式中，由随机数生成器1及过滤器2构成非均匀(non-uniform)随机数生成器6。这里，加法器5是在构成输入数据的高阶位及低阶位中，使高阶位的值变化的演算器的一个例子。这里，使高阶位的值变化是指，在高阶位加上或减去1或复数位。并且，在本实施方式中，由这些各个要素构成帧调制部7。另外，通过帧调制部7执行FRC。
这些可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。通过软件实现时，可以通过CPU执行程序来实现各种功能。程序可以为保存在内置的储存部的程序，也可以为储存在计算机可读的非暂时性记录介质的程序。并且，读出储存在外部的储存部的程序，也可以通过所谓云计算进来实现。通过硬件实现时，可以通过ASIC、FPGA、或者DRP等各种电路实现。
如图3的(a)所示，输入数据被输入到信息处理装置10。这里，在本实施方式中，对输入数据为12位的例子进行说明。并且，如图3的(b)所示，12位中，使高阶的8位为高阶位、低阶的4位为低阶位。即本实施方式所涉及的信息处理装置10在12位的输入数据中，消减低阶的4位的同时基于低阶的4位的状态调整高位的8位。
这里，在本实施方式中，如图4所示，对每一个低阶位的状态，设定低阶位表示的值即低阶位值。在本实施方式中，由于低阶位为4位，因此可取“0000”～“1111”的16个状态。另外，每当低阶位的状态变化1个时，以低阶位值每次变化1/16的方式对应。这样的对应关系被储存到未图示的储存部。应予说明，对于低阶位值的意义，在后面进行说明。
随机数生成器1生成例如构成白噪声的均匀的随机数列。在本实施方式中，将0～1的值作为均匀的随机数列生成。另外，构成均匀的随机数列的随机数值(图中的均匀随机数值)输出到过滤器2。
过滤器2用于在0～1的范围生成分布不均匀的非均匀随机数列。具体而言，过滤器2用于生成与从随机数生成器1所发出的均匀波形中减少低频成分的波形所对应的随机数列。这里，均匀波形是指：包含规定频率的低频成分及比低频成分更高频率的高频成分的波形。由此，生成分布不同的非均匀随机数列。即由随机数生成器1及过滤器2构成非均匀随机数生成器6。以下，对非均匀随机数列的生成算法进行说明。
＜非均匀随机数列＞
图5是用于说明自均匀的随机数列生成非均匀随机数列的算法的一个例子的示意图。图中的圆表示图像显示装置的显示面上的各个画素。并且，(x，y)表示特定各个画素位置的坐标。在图5的例子中，在x方向有n个画素，在y方向有m个画素。并且，近侧的图像表示时刻t时的帧、远侧的图像表示时刻t－1时的帧。
这里，设随机数生成器1对时刻t的帧坐标(x，y)特定的画素输出的随机数值(均匀随机数值)为R(x，y，t)(0～1的范围)时，过滤器2将“N(x，y，t)(0～1的范围)”作为随机数值(非均匀随机数值)输出，“N(x，y，t)(0～1的范围)”是对由“R(x，y，t)－R(x，y，t－1)”得到的值进行规定的补正而得到的值。关于这个，利用图6及图7进行说明。
图6是将R(x，y，t)可取的值示于最上行，将R(x，y，t－1)可取的值示于最左列，并记载有这些值交叉部分的差分“R(x，y，t)－R(x，y，t－1)”的表。
将每个这样的差分的频度进行整理并示于图7的(a)。如图6及图7的(a)所示，差分(相当于“R(x，y，t)－R(x，y，t－1)”)在“－1～+1”的范围。于是，为了使这样的范围为“0～1”，进行规定的补正。具体而言，对于各个差分均乘以“0.5”，接着加上“0.5”。
设进行规定补正的各个差分为补正后差分时，补正后差分如图7的(a)所示为“0～1”的范围。并且，每个补正后差分的频度如图7的(b)所示是以0.5为峰值的柱状图。在本实施方式中，这样的补正后差分用作非均匀随机数值。应予说明，将在实际的实验中得到的柱状图示于图7的(c)。图7的(c)的例子中，随机数值的发生次数是10万次。
该柱状图具有图8的(b)所示的功率谱。如图8的(b)所示，这样的功率谱具有偏向高频侧的强度分布，其可称为蓝噪声。另一方面，随机数生成器1所生成的均匀的随机数列的功率谱为如图8的(a)所示的形状。均匀的随机数列中，功率谱以全部频率相同地分布，其可称为白噪声。
如此，随机数生成器1及过滤器2配合生成与随机数列(蓝噪声)对应的波形，该波形为从将随机数生成器1所生成的均匀的随机数列表示的波形、且包含规定频率的低频成分及比低频成分更高频率的高频成分的波形(白噪声)去除低频成分的波形。从而，在本实施方式中，随机数生成器1及过滤器2作为非均匀随机数生成器6发挥作用。
应予说明，在上述的方法中，至少需要将与时刻t时的帧和时刻t－1时的帧相关的信息储存到存储器。这样的差分计算也可以在每当输入1帧的输入数据时执行。并且，当储存器中有充分的空间时，例如也可以预先计算数万帧量的非均匀随机数列，并将其储存到储存器。此时，每当输入1帧的输入数据时，从预先储存的非均匀随机数列输出1帧量的随机数值即可。或者，也可以准备2座(a、b)有再现性的随机数生成器，对于每1画素，使随机数生成器(a)生成时刻t的随机数R(x，y，t)，并且利用向随机数生成器(b)提供随机数生成器(a)的时刻t－1时点的内部状态等方法，使随机数R(x，y，t－1)同时再现，从而代替储存器。
另外，也可以对于随机数生成器1所生成的均匀的随机数列适用阻断低频成分的任意的高通滤波器，生成非均匀随机数列来代替上述的方法。
接着，回到图3，对阈值LUT3、比较器4及加法器5进行说明。
阈值LUT3是储存有与输入数据的低阶位所表示的低阶位值(图4参照)对应的阈值的LUT。若输入输入数据，则会抽出低阶位，获取对应的低阶位值。然后，将与所取得的低阶位值对应的阈值输出到比较器4。
比较器4对从过滤器2输出的非均匀随机数值与从阈值LUT3输出的阈值进行比较。然后，判断是否满足规定的条件。在本实施方式中，当非均匀随机数值小于阈值时，判断为满足规定的条件。比较器4在非均匀随机数值小于阈值时将1输出到加法器5，若不是，比较器4将0输出到加法器5。
加法器5将从比较器输出的位加到高阶位中。另外，以被加法后的高阶位表示的数据作为输出数据输出。
具体而言，图3的(b)所示的输入数据被输入的情况下，且由比较器4的比较结果，在非均匀随机数值小于阈值的情况下，在高阶位加上1位(图3的(c))。然后，将这样的数据作为输出数据输出。另一方面，非均匀随机数值大于阈值时，加法器5不进行加法处理，将输入数据的高阶位直接作为输出数据输出。
这里，当输入数据为图3的(b)所示的状态时，与低阶位“0100”对应的低阶位值为“0.25”(参照图4)。从而，优选以4帧中1次(1/4＝0.25)的概率进行利用加法器5的加法。其可以通过适当地生成阈值LUT3而实现。
以下，利用图9说明阈值LUT3的生成方法。
＜阈值LUT3的生成＞
图9的(a)表示从过滤器2输出的随机数值为由如图7的(c)所示的柱状图生成的累计概率分布。例如，随机数值小于0.3的概率等于如图7的(c)所示的柱状图的值小于0.3的部分的面积(＝图7的(c)中的虚线D的左侧的区域的大致呈三角形的面积)。在本实施方式中，将柱状图的值小于1的部分的面积、即以柱状图表示的大致呈三角形的整体面积算作1。
如图9的(a)所示，在本实施方式中，柱状图的值小于0.3的部分的面积为0.25，柱状图的值小于0.55的部分的面积为0.75。这样的计算，在使柱状图的值在0～1的范围内变化的同时进行计算的结果如图9的(a)。换言之，图9的(a)表示，横轴相当于随机数值、纵轴相当于概率，例如过滤器2所输出的随机数值小于0.3的概率为0.25、随机数值小于0.5的概率为0.5、随机数值小于0.55的概率为0.75。
这里，图9的(a)所示的概率分布为非线性，基于以这样的概率分布表示的随机数值，在高阶位加上扩展位时，加法后的高阶位所表示的灰度值不以线性变化。
对此利用图11进行说明。图11的(a)是表示与图9的(a)同样的累计概率分布的图、图11的(b)是表示已往的FRC的阈值LUT的图、图11的(c)是表示低阶位值和对高阶位的加法概率的关系的图。
例如，当低阶位值为0.3时，优选以0.3(＝3/10)的概率加上付加位。然而，如图11的(b)所示，使下位值为0.3时的阈值直接为0.3的情况下，随机数值小于0.3的概率从图11的(a)可知为“0.25”。即，当低阶位值为0.3的情况下，会成为以0.25(＝1/4)的概率加上付加位的结果。从而，如图11的(c)所示，进行加法后的高阶位所表示的灰度值不以线性变化。
于是，为了提高进行加法后的高阶位所表示的灰度值的线性度，利用图9的(b)所示的阈值LUT3。阈值LUT3以以下方法生成。
例如，输入数据的低阶位为“0100”、即低阶位值为“0.25”时，需要以4帧中1次的概率在高阶位加上扩展位。因此，在低阶位值为“0.25”时，为了使“随机数值＜阈值”的概率为0.25(＝1/4)，参照如图9的(a)所示的累计概率分布。图9的(a)中当随机数值是小于0.3时，概率为0.25。从而，通过使对应于低阶位值“0.25”的阈值为“0.3”，从而在低阶位值为“0.25”时，成为“随机数值＜阈值”的概率为0.25。
并且，低阶位为“1100”、即低阶位值为“0.75”时，需要以4帧中3次的概率在高阶位加上扩展位。因此，当低阶位值为“0.75”时，为了使成为“随机数值＜阈值”的概率为0.75(＝3/4)，参照图9的(a)所示的累计概率分布。在图9的(a)中当随机数值是小于0.55时，概率为0.75。从而，通过使对应于低阶位值“0.75”的阈值为“0.55”，从而在低阶位值为“0.75”时，成为“随机数值＜阈值”的概率为0.75。
如此，参照如图9的(a)所示的累计概率分布，决定对应于低阶位值的阈值。即对应于某个低阶位值的阈值通过决定随机数值而规定，所述随机数值对应于与上述的低阶位值相同值的概率。这相当于求出以如图9的(a)所示的累计概率分布表示的函数的反函数。
如此，求出以如图9的(a)所示的累计概率分布表示的函数的反函数，将这样的反函数作为如图9的(b)所示的阈值LUT3利用。
即在本实施方式中，阈值基于构成非均匀随机数列的随机数值的柱状图决定。并且，阈值基于构成非均匀随机数列的随机数值的累计概率分布决定。另外，阈值基于以累计概率分布表示的函数的反函数决定。
这里，在本实施方式中，阈值基于当随机数值小于包含在柱状图的规定值时的累计概率分布决定，但不限于此。例如，也可以基于随机数值为等于或小于包含在柱状图的规定值的概率、随机数值大于包含在柱状图的规定值的概率、随机数值为等于或大于包含在柱状图的规定值的概率决定。当采用随机数值为等于或大于包含在柱状图的规定值的概率或者随机数值大于包含在柱状图的规定值的概率时，图9的(a)及图9的(b)的曲线图分别为上下反转的图。
并且，也可以利用表示低阶位值与阈值的对应关系的数学式来代替阈值LUT3。此时，这样的数学式被储存到未图示的储存部，每当进行加法处理时，基于数学式算出阈值。
图9的(c)是表示在利用上述阈值LUT3的形况下，低阶位值与对高阶位的加法概率的关系图。如图9的(c)所示，通过适用本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10，提高进行加法之后的灰度的线性度。例如，低阶位为“0100”、即低阶位值为“0.25(＝4/16)”时，对高阶位的加法概率为0.25(＝4/16)。并且，低阶位为“1000”、即低阶位值为“0.5(＝8/16)”时，对高阶位的加法概率为0.5(＝8/16)。并且，低阶位为“1100”、即低阶位值为“0.75(＝12/16)”时，对高阶位的加法概率为0.75(＝12/16)。并且，低阶位为“1111”、即低阶位值为“0.9375(＝15/16)”时，对高阶位的加法概率为0.9375(＝15/16)。如此，根据低阶位的可取的16个状态，可以使加算后的灰度为线性。
如上所述，本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10具备：生成非均匀随机数列的非均匀随机数生成器6；构成输入图像数据的任意的数的高阶位及低阶位中，将对应于低阶位的阈值与构成非均匀随机数列的随机数值进行比较的比较器4；基于由比较器4的比较结果，使输入图像数据的高阶位的值变化的演算器(加法器5)。这里，在本实施方式中，作为演算器利用加法器5，为在高阶位加上1位的构成。并且，阈值设定为相对于低阶位的值非线性地变化(参照图9的(b))，且与所述阈值设定为相对于所述低阶位的值线性地变化的情况相比，设定为加法后的灰度的线性度提高(参照图9的(c))。另外，演算器(加法器5)构成为将以被加算的高阶位表示的数据作为输出图像数据输出。
另外，对于每1帧进行这样处理。并且，对于1帧中包含的每个画素也进行。
通过这样的构成，利用随机数列使对高阶位的加算时机成为随机，且通过利用由累计概率分布而设定的阈值，能够提高加法后的灰度的线性度。由此，由于能够非周期性地对高阶位进行加算，因此相比于进行周期性加算的已往的FRC，能够减少闪烁，且可虚拟地提高分辨率。
＜应用例＞
以下，利用图10，对信息处理装置10的应用例进行说明。
图10是用于说明在图像显示装置的显示面板和ACIC的两方实施已往的FRC时的干扰的例子的概念图。例如，可以考虑将12位的输入数据通过ASIC上的FRC以8位的虚拟灰度表现，利用显示面板上的FRC以6位的虚拟灰度表现8位的虚拟灰度的情况。
在图10中，上段表示输入数据的帧数、中段表示显示面板上的对高阶位的加法时机、下段表示ASIC上的对高阶位的加法时机。在图10的例子中，于第2、8、14、20帧，进行显示面板的对高阶位的加法。即显示面板的FRC是以6帧1次的频度周期性地在高阶位加上扩展位。
另一方面，关于ASIC，于第2、5、8、11、14、17、20帧，进行对高阶位的加法。即ASIC的FRC是以3帧1次的频度周期性地在高阶位加上扩展位的。
这里，由于这样的周期性，在图中椭圆表示的第2，8，14，20帧上，显示面板的FRC和ASIC的FRC同时在高阶位加上扩展位，相互信号干涉，从而发生显示面板上显示的图像的闪烁或条纹状的波纹等不良情况。
另一方面，利用本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10，在显示面板及ASIC的两方进行FRC时，减少这样干涉的频度。即这是因为，对显示面板及ASIC的高阶位的加算时机分别基于随机数值而随机决定，不会发生像图10那样的周期性的干涉。
接着利用本发明的一个实施方式所涉及的信息处理装置10，说明减少对比敏感度函数(CSF)的例子。
对比敏感度函数(CSF)是感官评估人的视觉特性的函数。该函数是将表示各种空间频率的波的图像提示给测试者，由看不到该波的点的数据，对基于人的视觉的空间频率的敏感度进行建模而得到的。
取代利用过滤器2从以均匀的随机数列表示的波形，且包含规定频率的低频成分及比低频成分更高频率的高频成分的波形中去除低频成分的构成，而若将过滤器2设计为减少具有高CSF频率成分的构成，则能够使人难以看到由扩展位产生的图案(或闪烁)。
＜其他＞
以上，说明了各种实施方式，但本发明所涉及的信息处理装置10不限于此。
例如，也可以在高阶位加上2位来代替加上1位。此时，以加上1位时的加法概率的1/2的概率加上即可。并且，根据需要，也可以加上更多的位。
另外，可以为从高阶位减去1位的构成来代替在高阶位加上1位。例如，也可以为以1/16或15/16的概率减去1位的构成来代替以1/16的概率加上1位。
并且，作为非均匀随机数生成器6可以使用单一的随机数生成器。并且，作为输入数据及输出数据，也可以采用12位及8位以外的任意的位数。另外，如图3所示，利用过滤器2将随机数発生器1所生成的相同随机数作为非均匀随机数输出的结构只是一个例子。不限于具体的随机数的生成方法，通过利用具有如图7的(b)所示的柱状图就可作为信息处理装置10发挥作用。
并且，可以将信息处理装置10作为PC、服务器或计算机或连接到图像显示装置的机顶盒提供。并且，也可以作为具备信息处理装置10的图像显示装置提供。另外，也可以作为具有信息处理装置10功能的计算机可读的非暂时性记录介质提供。并且，也可以通过网络等传送实现信息处理装置10的功能的程序。
另外，构成信息处理装置10的各部可包含于相同的框体，也可以分散配置于多个框体。
【符号的说明】
1：随机数生成器
2：过滤器
3：阈值LUT
4：比较器
5：加法器
6：非均匀随机数生成器
7：帧调制部
10：信息处理装置。

Claims (13)

1.一种信息处理装置，具备随机数生成部、比较器及演算器，
所述随机数生成部生成非均匀随机数列，
所述比较器在构成输入图像数据的任意数的高阶位及低阶位中，将对应于所述低阶位的阈值与构成所述非均匀随机数列的随机数值进行比较，
所述演算器基于由所述比较器得到的比较结果，使所述输入图像数据的所述高阶位的值变化，
所述阈值以对于所述低阶位的值非线性地变化的方式设定，其与阈值设定为以对于低阶位的值线性地变化的情况相比，所述高阶位的值变化后的灰度的线性度提高。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述演算器构成为对所述高阶位加上或减去1或复数位。
3.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述演算器构成为将以加上或减去1或复数位后的高阶位表示的数据作为输出图像数据输出。
4.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述非均匀随机数列是对应于波形的随机数列，所述波形是从包含规定频率的低频成分及比所述低频成分更高频率的高频成分的均匀波形去除所述低频成分的波形，
所述均匀波形是以均匀的随机数列表示的波形。
5.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
对应于所述非均匀随机数列的波形的功率谱具有偏向高频侧的强度分布。
6.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述阈值基于构成所述非均匀随机数列的随机数值的柱状图决定。
7.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述阈值基于构成所述非均匀随机数列的随机数值的累计概率分布决定。
8.根据权利要求7所述的信息处理装置，其特征在于，
所述阈值基于以所述累计概率分布表示的函数的反函数决定。
9.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
由所述演算器的演算对构成所述输入图像数据的每1帧进行。
10.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述低阶位与所述阈值通过LUT或数学式对应。
11.根据权利要求1或2所述的信息处理装置，其特征在于，
所述非均匀随机数列是对应于波形的随机数列，所述波形是从包含规定频率的低频成分及比所述低频成分更高频率的高频成分的均匀波形去除对比敏感度函数大于规定值的频率成分的波形，
所述均匀波形是以均匀的随机数列表示的波形。
12.一种图像显示装置，具备根据权利要求1～11中任一项所述的信息处理装置。
13.一种信息处理记录介质，使计算机作为随机数生成部、比较器及演算器发挥功能，
所述随机数生成部生成非均匀随机数列，
所述比较器在构成输入图像数据的任意数的高阶位及低阶位中，将对应于所述低阶位的阈值与构成所述非均匀随机数列的随机数值进行比较，
所述演算器基于由所述比较器的比较结果，使所述输入图像数据的所述高阶位的值变化，所述阈值以对于所述低阶位的值非线性地变化的方式设定，其与阈值设定为以对于低阶位的值线性地变化的情况相比，进行帧调制之后的灰度的线性度提高。
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