JP2003044847A - Image processor - Google Patents

Image processor

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JP2003044847A
JP2003044847A JP2001227494A JP2001227494A JP2003044847A JP 2003044847 A JP2003044847 A JP 2003044847A JP 2001227494 A JP2001227494 A JP 2001227494A JP 2001227494 A JP2001227494 A JP 2001227494A JP 2003044847 A JP2003044847 A JP 2003044847A
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JP
Japan
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pixel
pixel value
quantization
line
image processing
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Application number
JP2001227494A
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Japanese (ja)
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Kazushi Akie
一志 秋江
Hiroki Watanabe
浩己 渡辺
Junko Nakase
純子 中瀬
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processor which does not need a configuration in which a circuit scale such as a line memory is made large and also can obtain a high dithering effect. SOLUTION: This image processor is provided with quantizers 5 and 6 capable of quantizing the pixel value of each pixel by two or more different methods, a selector 7 for selecting any method among two or more methods, error calculating means 8 and 9 for calculating a gradation error in each pixel caused when a pixel value is quantized, and an adding means 4 for adding quantity related to the gradation error of a pixel quantized by at least one ahead to the pixel value of each pixel when a plurality of pixels ranging on one line are continuously quantized by one at a time. The quantizers 5 and 6 quantize a pixel value subjected to addition processing by the adding means 4, and the selector 7 also switches quantizing methods in each group of a plurality of continuous pixels.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、画像データの処
理技術に関し、例えば入力画像信号を表示装置の階調数
に合わせて量子化する画像処理装置に適用して有用な技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for processing image data, for example, a technique useful when applied to an image processing device for quantizing an input image signal in accordance with the number of gradations of a display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、表示可能色数(階調数)が16
ビットカラーの表示装置に24ビットカラーのデジタル
画像を表示出力する場合、画像データの量子化を行なっ
てその階調数を24ビットカラーから16ビットカラー
へ下げる必要がある。画像データを量子化する際、単純
に画素毎に量子化を行なうと、擬似輪郭と呼ばれる境界
線が発生するなど見かけ上大きな画質の劣化が生じるこ
とがある。そのため、従来では、組織的ディザ法、或い
は誤差拡散ディザ法などのディザリング処理を行なっ
て、見かけ上の画質の劣化を抑えていた。
2. Description of the Related Art For example, the number of displayable colors (the number of gradations) is 16
When a 24-bit color digital image is displayed and output to a bit-color display device, it is necessary to quantize the image data and reduce the number of gradations from 24-bit color to 16-bit color. When the image data is quantized, if the quantization is simply performed for each pixel, an apparently large deterioration in image quality may occur such as a boundary line called a pseudo contour. Therefore, conventionally, the dithering process such as the systematic dither method or the error diffusion dither method is performed to suppress the apparent deterioration of the image quality.

【0003】上記の組織的ディザ法とは、例えば、しき
い値が僅かに異なる複数の量子化器を用いて、これら量
子化器を所定周期毎に切り換えながら各画素の量子化を
行なうものである。また、誤差拡散ディザ法とは、或る
画素の量子化を行なう際に、例えばその画素の上側や左
側など周囲数画素の階調誤差を加算した上で量子化を行
うものである。
The above-mentioned systematic dither method is, for example, a method in which a plurality of quantizers having slightly different threshold values are used and these quantizers are switched at predetermined intervals to quantize each pixel. is there. In addition, the error diffusion dither method is a method in which, when quantizing a pixel, the tone error of several surrounding pixels such as the upper side and the left side of the pixel is added before the quantization.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記組
織的ディザ法では、擬似輪郭の発生は防止できるもの
の、例えば、量子化結果が複数の量子化器で異なるよう
な中間色で画面全体を塗りつぶした場合に、量子化器の
切換え周期が表示画像に現れてしまい、見かけ上の画質
劣化が生じるという問題がある。
However, although the above-described systematic dither method can prevent the occurrence of pseudo contours, for example, when the entire screen is filled with an intermediate color whose quantization result differs among a plurality of quantizers. In addition, there is a problem that the switching cycle of the quantizer appears in the display image, and the image quality is apparently deteriorated.

【0005】また、上記誤差拡散ディザ法では、各画素
の量子化を行う際に上下方向に並ぶ複数の画素で誤差拡
散を行うため、これら上下方向の画素の階調誤差を記憶
するラインメモリが必要となり、回路規模や消費電力の
増大ならびにコストの高騰を招く。回路規模や消費電力
の増大は、携帯電話機や携帯型情報端末など携帯型の小
型のディスプレイに搭載する場合に特に大きな問題とな
る。また、誤差拡散ディザ法では、誤差拡散を行う周囲
の画素数が少ない場合に、ディザリング処理の効果が余
り現れないといった問題もある。
Further, in the error diffusion dither method, since error diffusion is performed by a plurality of pixels arranged in the vertical direction when quantizing each pixel, a line memory for storing the gradation error of these vertical pixels is used. This is necessary, which leads to an increase in circuit scale, power consumption, and cost. The increase in circuit scale and power consumption becomes a particularly serious problem when mounted on a small-sized portable display such as a mobile phone or a portable information terminal. In addition, the error diffusion dither method has a problem that the effect of the dithering process does not appear so much when the number of pixels around which error diffusion is performed is small.

【0006】この発明の目的は、上記実状に鑑み、ライ
ンメモリなど回路規模の増大をもたらす構成が不要で、
且つ、ディザリング処理による効果が充分に得られる画
像処理装置を提供することにある。
In view of the above situation, an object of the present invention is to eliminate the need for a configuration such as a line memory which increases the circuit scale.
Another object of the present invention is to provide an image processing device that can sufficiently obtain the effect of the dithering process.

【0007】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。すなわち、各画素の画素値を異なる2以上
の方式で量子化可能な量子化器と、画素値を量子化する
際に生じる画素毎の階調誤差を算出する誤差算出手段
と、1ライン上に並ぶ複数の画素を1つずつ連続的に量
子化する際に各画素の画素値に少なくとも1つ前に量子
化した画素の階調誤差に関する量を加算する加算手段と
を備え、且つ、量子化の方式が複数個の連続する画素の
集まり毎に切り換えられるように構成した画像処理装置
である。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below. That is, a quantizer capable of quantizing the pixel value of each pixel by two or more different methods, an error calculating means for calculating a gradation error for each pixel generated when quantizing the pixel value, and one line And a quantizing means for adding an amount relating to a gradation error of at least one previously quantized pixel to a pixel value of each pixel when successively quantizing a plurality of aligned pixels one by one, and The image processing apparatus is configured so that the method can be switched for each group of a plurality of continuous pixels.

【0009】望ましくは、1ライン中の先頭画素の画素
値の量子化で生じた階調誤差を1ライン分の量子化処理
の間記憶する記憶手段を備え、上記加算手段が、1ライ
ン中の先頭画素の画素値に少なくとも上記記憶手段に記
憶された1ライン前の先頭画素の階調誤差に関する量を
加算するように構成すると良い。
Desirably, a storage means is provided for storing the gradation error generated by the quantization of the pixel value of the first pixel in one line during the quantization processing for one line, and the adding means is provided in the one line. It is preferable to add at least an amount related to the gradation error of the leading pixel one line before stored in the storage means to the pixel value of the leading pixel.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。図1は、本発明を適用して好適
な画像データ処理回路の第1の実施例を示す構成図であ
る。この実施例の画像データ処理回路は、例えば入力し
たデジタル画像データの階調数を減らす量子化処理と、
量子化による画質低下を防ぐディザリング処理とを伴に
行う回路である。以下、これを量子化&ディザ処理回路
100と称する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an image data processing circuit suitable for applying the present invention. The image data processing circuit of this embodiment, for example, a quantization process for reducing the number of gradations of the input digital image data,
This is a circuit that carries out dithering processing that prevents deterioration of image quality due to quantization. Hereinafter, this is referred to as a quantization & dither processing circuit 100.

【0011】図1において、1はデジタル画像データの
入力ポート、5は所定のしきい値で量子化を行う第1量
子化器、6は第1量子化器5とわずかにしきい値が異な
るように設定された第2量子化器、7はこれら第1量子
化器と第2量子化器の何れか一方の出力を選択的に通過
させる選択器、8は第1又は第2量子化器5,6で量子
化された画像データを入力画像データの階調数に合わせ
たデータ形式に戻す逆量子化器、9は第1や第2の量子
化器5,6で量子化される前の画像データと逆量子化器
8を経過した画像データとを減算して画素毎の階調誤差
を算出する減算器、10は算出された階調誤差を1画素
のデータ入力の期間だけ遅延させる遅延回路、4は入力
画像データに1画素前の階調誤差を所定の重み付け(例
えば、1/3,1/2,1など)を行って加算する加算
器、2は選択器7の状態を制御する信号が入力される制
御端子、3は量子化とディザ処理が済んだ画像信号を出
力する出力ポートである。上記入力ポート1から入力さ
れるデジタル画像データには、画素値として、例えばR
GB(赤、緑、青)三原色の各色の階調値データが画素
毎に含まれる。また、上記逆量子化器8と減算器9によ
り誤差算出手段が構成されている。
In FIG. 1, 1 is an input port for digital image data, 5 is a first quantizer for quantizing with a predetermined threshold, and 6 is a threshold slightly different from the first quantizer 5. 2 is a second quantizer set to 7, a selector for selectively passing the output of either the first quantizer or the second quantizer, 8 is the first or second quantizer 5 , 6 is an inverse quantizer for returning the image data quantized by the first and second quantizers 5 and 6 to a data format adapted to the number of gradations of the input image data. A subtracter 10 that subtracts the image data and the image data that has passed through the inverse quantizer 8 to calculate a gradation error for each pixel is a delay that delays the calculated gradation error for a period of data input of one pixel. The circuit 4 weights the input image data with a gradation error of one pixel before by a predetermined weighting (for example, 1/3, 1 (2, 1 etc.) to perform addition, 2 is a control terminal to which a signal for controlling the state of the selector 7 is input, and 3 is an output port for outputting a quantized and dithered image signal. . The digital image data input from the input port 1 has a pixel value of, for example, R
The gradation value data of each of the three primary colors of GB (red, green, blue) is included in each pixel. Further, the inverse quantizer 8 and the subtractor 9 constitute error calculation means.

【0012】図2には図1の第1量子化器の量子化の内
容を、図3には第2量子化器の量子化の内容を、図4に
は逆量子化器の量子化の内容を、それぞれ説明するグラ
フを示す。この実施例において、第1量子化器5と第2
量子化器6は、例えば、3ビット8階調の画素値を2ビ
ット4階調の画素値に量子化するものである。図2と図
3に示すように、第1量子化器5と第2量子化器6のし
きい値は互いにずれるように設定され、例えば入力が
“1”のときに、第1量子化器5では出力が“0”、第
2量子化器6では出力が“1”になるようになってい
る。
FIG. 2 shows the quantization contents of the first quantizer of FIG. 1, FIG. 3 shows the quantization contents of the second quantizer, and FIG. 4 shows the quantization contents of the inverse quantizer. A graph for explaining each of the contents is shown. In this embodiment, the first quantizer 5 and the second quantizer 5
The quantizer 6 quantizes a pixel value of 3 bits and 8 gradations to a pixel value of 2 bits and 4 gradations, for example. As shown in FIGS. 2 and 3, the threshold values of the first quantizer 5 and the second quantizer 6 are set so as to deviate from each other. For example, when the input is "1", the first quantizer The output is "0" at 5 and the output is "1" at the second quantizer 6.

【0013】また、逆量子化器8は、図4に示すような
しきい値で2ビット4階調の画素値を3ビット8階調の
データ形式に変換するものである。逆量子化器8の変換
しきい値は、その出力値がディスプレイで表示出力され
る階調レベルと同等になるように設定すると、正確な階
調誤差が得られるので好ましい。
Further, the inverse quantizer 8 converts a pixel value of 2 bits and 4 gradations into a data format of 3 bits and 8 gradations with a threshold value as shown in FIG. It is preferable to set the conversion threshold value of the inverse quantizer 8 so that its output value is equal to the gradation level displayed and output on the display, because an accurate gradation error can be obtained.

【0014】図5には、図1の量子化&ディザ処理回路
100の処理内容を説明する図を示す。上記の量子化&
ディザ処理回路100によれば、入力ポート1から画像
データとして各画素毎の画素値が順次入力される。画素
値の入力順は、表示画像のライン方向に沿って1画素ず
つ画素値が入力され、ラインの終端に達したらその下の
ラインの先頭画素に続くといった順序である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the processing contents of the quantization & dither processing circuit 100 of FIG. Quantization above &
According to the dither processing circuit 100, the pixel value of each pixel is sequentially input from the input port 1 as image data. The order of inputting pixel values is such that pixel values are input pixel by pixel along the line direction of the display image, and when the end of the line is reached, the pixel value is continued to the first pixel of the line below.

【0015】画素値が入力されると、先ず、加算器4に
おいて、1つ前の画素の階調誤差が所定の重み付けで加
算される。その演算結果の値は、第1量子化器5と第2
量子化器6とでそれぞれ量子化され、選択器7により何
れかのデータ(量子化後の画素値Y)が選択されて出力
ポート3から出力される。選択器7の切換えは外部から
コントロールされ、例えば、1ラインの画像データが処
理される毎に選択器7の状態が切り換えられる。それに
より入力画像データの各画素値はライン毎に第1量子化
器5と第2量子化器6とにより異なる方式で量子化され
て出力されることになる。
When the pixel value is input, first, in the adder 4, the gradation error of the previous pixel is added with a predetermined weighting. The value of the operation result is the same as that of the first quantizer 5 and second
The data is quantized by the quantizer 6 respectively, and any data (quantized pixel value Y) is selected by the selector 7 and output from the output port 3. Switching of the selector 7 is controlled from the outside, and for example, the state of the selector 7 is switched every time one line of image data is processed. As a result, each pixel value of the input image data is quantized for each line by the first quantizer 5 and the second quantizer 6 and output.

【0016】例えば、表示画像の任意の1画素「T」に
着目したとき、この画素「T」の量子化の際に、その1
つ手前の画素「A」の量子化の際に生じる階調誤差が加
算されてから量子化される。すなわち、第1量子化器5
の量子化を関数φ1、入力画像データの画素値を入力画
素値、量子化後の画素値を出力画素値、重み付け定数を
gm(例えば、1,1/2,1/3など)と表せば、次
式のようになる。T出力画素値 = φ1[T入力画素
値 + gm・A画素階調誤差値]
For example, when paying attention to an arbitrary one pixel "T" of the display image, at the time of quantizing this pixel "T",
The gradation error that occurs when the previous pixel “A” is quantized is added and then quantized. That is, the first quantizer 5
Is expressed as a function φ1, a pixel value of input image data is expressed as an input pixel value, a pixel value after quantization is expressed as an output pixel value, and a weighting constant is expressed as gm (eg, 1, 1/2, 1/3, etc.). , Is as follows. T output pixel value = φ1 [T input pixel value + gm · A pixel gradation error value]

【0017】一方、量子化され選択器7により選択出力
されたデータは、逆量子化器8にも送られて入力画像デ
ータの階調数に合わせた3ビットのデータに変換され
る。そして、現在処理中の画素の量子化前の画素値Xか
ら逆量子化されたデータが減算されて当該画素の階調誤
差値が得られる。この階調誤差値は遅延回路10で1画
素の処理の期間保持されて、次の画素の処理で加算器4
に出力される。
On the other hand, the data quantized and selectively output by the selector 7 is also sent to the inverse quantizer 8 and converted into 3-bit data corresponding to the number of gradations of the input image data. Then, the dequantized data is subtracted from the pixel value X before quantization of the pixel currently being processed, and the gradation error value of the pixel is obtained. This gradation error value is held by the delay circuit 10 during the processing of one pixel, and is added by the adder 4 in the processing of the next pixel.
Is output to.

【0018】このような量子化とディザリング処理によ
れば、ライン間では量子化の方式が異なり、且つ、同一
ライン上の隣接する複数の画素間では誤差拡散の作用が
生じるので、両者によりディザリングの高い効果が得ら
れる。更に、ライン間の誤差拡散を行う従来のディザリ
ング方法ではラインメモリが必要となっていたが、この
実施例のものでは、ラインメモリが必要としないので、
その分、回路規模を小さくすることが出来る。
According to such a quantizing and dithering process, the quantizing method is different between the lines and an error diffusion action occurs between a plurality of adjacent pixels on the same line. High effect of the ring can be obtained. Further, the conventional dithering method for performing the error diffusion between the lines requires the line memory, but since the line memory is not necessary in this embodiment,
Therefore, the circuit scale can be reduced.

【0019】なお、この量子化&ディザ処理回路100
の構成では、1フレーム中の先頭画素や、1ライン中の
先頭画素についても、1つ前に処理した画素の階調誤差
が加算されてから量子化されることになるが、1フレー
ム中の先頭画素や1ライン中の先頭画素については、1
つ前の画素の階調誤差の加算を行わないように構成して
も良い。このような構成は、例えば画素数やライン数を
カウントするカウンタを設け、該カウンタの計数値に基
づき加算器4を制御することで可能である。
The quantization & dither processing circuit 100
In the above configuration, the leading pixel in one frame and the leading pixel in one line are also quantized after adding the tone error of the pixel processed immediately before. 1 for the first pixel and the first pixel in one line
The gradation error of the immediately preceding pixel may not be added. Such a configuration is possible by providing a counter that counts the number of pixels and the number of lines, and controlling the adder 4 based on the count value of the counter.

【0020】また、上記実施例の量子化&ディザ処理回
路100では、選択器7の切換えを1ライン毎に行うよ
うに説明したが、選択器7の切換えは、1ラインの半分
毎、1ラインの1/3毎など、複数画素の集まり毎に行
われるようにすれば良い。
In the quantizer & dither processing circuit 100 of the above embodiment, the selector 7 is switched every line, but the selector 7 is switched every half of one line and every one line. It may be performed for each group of a plurality of pixels, such as every 1/3 of the above.

【0021】また、上記実施例の量子化&ディザ処理回
路100では、量子化を行う画素の画素値に1画素前の
階調誤差のみ加算することで誤差拡散処理を行うように
したが、遅延回路10を複数設けて各遅延回路の出力を
それぞれ画素値に加算するように構成することで、手前
側の複数画素分の階調誤差に関する値を加味して誤差拡
散するように構成することも出来る。
Further, in the quantization & dither processing circuit 100 of the above embodiment, the error diffusion processing is performed by adding only the gradation error of one pixel before to the pixel value of the pixel to be quantized. By providing a plurality of circuits 10 and adding the output of each delay circuit to the pixel value, the error diffusion may be performed by adding the values related to the gradation error of the plurality of pixels on the front side. I can.

【0022】また、量子化器のその他の構成例を示した
図6にあるように、図1の第1量子化器5、第2量子化
器6および選択器7の部分は、図6の加算器451、選
択器452、1/2回路453からなる回路に代替させ
ることも可能である。すなわち、選択器452と加算器
451により量子化前の画素値Xに“0”又は“1”を
加算し、その結果のデータを1/2回路で1/2にし、
端数は切り捨てて量子化後の画素値Yとして出力する。
そして、選択器452により“0”または“1”の加算
を切換えることで、図1の回路と同様に2つの方式の量
子化が行われることになる。
Further, as shown in FIG. 6 which shows another example of the structure of the quantizer, the parts of the first quantizer 5, the second quantizer 6 and the selector 7 of FIG. It is also possible to substitute the circuit including the adder 451, the selector 452, and the 1/2 circuit 453. That is, "0" or "1" is added to the pixel value X before quantization by the selector 452 and the adder 451, and the resulting data is halved by the 1/2 circuit,
Fractions are rounded down and output as a quantized pixel value Y.
Then, by switching addition of "0" or "1" by the selector 452, quantization of two methods is performed as in the circuit of FIG.

【0023】また、量子化&ディザ処理回路のその他の
例の構成図である図7に示すように、しきい値が僅かに
異なるように設定された複数の量子化器24a,24b
…,24zを設け、これら複数の量子化器24a,24
b…,24zを切換えて入力画像データの量子化を行う
ように構成しても良い。このように、量子化器を多数用
いることで、ディザリング処理による効果を高めること
が出来る。
Further, as shown in FIG. 7, which is a block diagram of another example of the quantizing & dithering circuit, a plurality of quantizers 24a, 24b whose thresholds are set to be slightly different from each other.
, 24z are provided, and the plurality of quantizers 24a, 24 are provided.
.., 24z may be switched to quantize the input image data. In this way, by using a large number of quantizers, the effect of dithering processing can be enhanced.

【0024】図8には、上記の量子化&ディザ処理回路
100を備えた画像処理装置の全体構成を示すブロック
図である。この画像処理装置は、例えば、携帯電話機や
携帯型情報端末などに搭載され、高い階調数の画像デー
タをディスプレイの階調数に合わせた画像データに変換
して出力する装置である。
FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of an image processing apparatus equipped with the above quantization & dither processing circuit 100. This image processing apparatus is, for example, mounted on a mobile phone, a portable information terminal, or the like, and is an apparatus that converts image data having a high gradation number into image data that matches the gradation number of a display and outputs the image data.

【0025】図8において、101は画像データが格納
される画像メモリ、103は1ラインの中で処理した画
素の数を計数する画素カウンタ、104は処理中のライ
ン数を計数するラインカウンタ、102は画素カウンタ
103とラインカウンタ104の計数値から次の画素値
が格納されている画像メモリ101のアドレスを生成す
るアドレス生成器、105はラインカウンタ104の計
数値から量子化&ディザ処理回路100の選択器7の制
御信号を生成する量子化選択部である。
In FIG. 8, 101 is an image memory for storing image data, 103 is a pixel counter for counting the number of pixels processed in one line, 104 is a line counter for counting the number of lines being processed, and 102 is a line counter. Is an address generator that generates the address of the image memory 101 in which the next pixel value is stored from the count values of the pixel counter 103 and the line counter 104, and 105 is the quantizer & dither processing circuit 100 from the count value of the line counter 104. It is a quantization selection unit that generates a control signal for the selector 7.

【0026】このような構成の画像処理装置によれば、
例えば、画像メモリ101上に階調数の高い画像データ
が書き込まれている状態において、アドレス生成器10
2によりアドレスが出力されて画像メモリ101から表
示画像データが所定の順序で画素毎に読み出される。そ
して、読み出された表示画像データが順次量子化&ディ
ザ処理回路100に入力され、前述の方法で量子化処理
とディザリング処理とが行われる。そして、処理後の画
像データが表示装置のドライバ回路へと出力される。
According to the image processing apparatus having such a configuration,
For example, in a state where image data having a high gradation number is written in the image memory 101, the address generator 10
2, the address is output, and the display image data is read from the image memory 101 for each pixel in a predetermined order. Then, the read display image data is sequentially input to the quantization & dither processing circuit 100, and the quantization processing and the dithering processing are performed by the method described above. Then, the processed image data is output to the driver circuit of the display device.

【0027】図9は、量子化&ディザ処理回路の第2実
施例を示す構成図である。この第2の実施例の量子化&
ディザ処理回路500は、第1実施例の量子化&ディザ
処理回路100と同様の構成に、さらに、表示画像の1
フレームの先頭画素および各ラインの先頭画素について
の誤差拡散処理を行う構成を付加したものである。
FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the quantization & dither processing circuit. Quantization of this second embodiment &
The dither processing circuit 500 has the same configuration as that of the quantization & dither processing circuit 100 of the first embodiment, and further includes 1 of the display image.
The configuration is such that an error diffusion process is performed on the head pixel of the frame and the head pixel of each line.

【0028】図9において、入力ポート1、制御端子
2、出力ポート3、加算器4、第1と第2の量子化器
5,6、選択器7、逆量子化器8、減算器9、遅延回路
10は、第1実施例と同一の構成である。新たに付加さ
れた回路は、1つ前のラインにおける先頭画素の階調誤
差値を記憶する記憶回路63と、記憶回路63にデータ
を送ったり遮断したりするスイッチ62と、所定の固定
値を出力するデータレジスタ65と、加算器4に出力す
るデータを遅延回路10、記憶回路63およびデータレ
ジスタ65の各出力の何れかに選択する第2の選択器6
4と、第2の選択器64とスイッチ62の制御信号が入
力される制御端子52等である。
In FIG. 9, an input port 1, a control terminal 2, an output port 3, an adder 4, first and second quantizers 5, 6, a selector 7, an inverse quantizer 8, a subtractor 9, The delay circuit 10 has the same configuration as that of the first embodiment. The newly added circuit has a storage circuit 63 that stores the gradation error value of the first pixel in the immediately preceding line, a switch 62 that sends and blocks data to and from the storage circuit 63, and a predetermined fixed value. The data register 65 for output and the second selector 6 for selecting the data to be output to the adder 4 to any of the outputs of the delay circuit 10, the storage circuit 63, and the data register 65.
4, the second selector 64 and the control terminal 52 to which the control signals of the switch 62 are input.

【0029】図10は、この第2実施例の量子化&ディ
ザ処理回路の処理内容を説明する図である。第2実施例
の量子化&ディザ処理回路500においては、各ライン
の2番目以降の画素の処理のときには、制御端子52に
入力される制御信号により第2選択器64が遅延回路1
0側の接続とされ、第1実施例と同様の量子化およびデ
ィザリング処理が行われる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the processing contents of the quantization & dither processing circuit of the second embodiment. In the quantization & dither processing circuit 500 of the second embodiment, when processing the second and subsequent pixels of each line, the second selector 64 causes the delay circuit 1 to operate in response to a control signal input to the control terminal 52.
The connection is on the 0 side, and the same quantization and dithering processing as in the first embodiment is performed.

【0030】さらに、第2実施例の量子化&ディザ処理
回路500では、フレームの先頭画素の処理と、続く各
ラインの先頭画素の処理のときに、制御端子52から入
力される制御信号により、次のように第2選択器64と
スイッチ62が切り換えられて、以下に示すディザリン
グ処理がなされるようになっている。
Further, in the quantizing & dithering processing circuit 500 of the second embodiment, at the time of processing the leading pixel of the frame and the leading pixel of each succeeding line, the control signal inputted from the control terminal 52 causes The second selector 64 and the switch 62 are switched as follows, and the dithering process described below is performed.

【0031】すなわち、スイッチ62は、遅延回路10
が1ラインの先頭画素の階調誤差データを出力している
ときにオン状態にされ、その他のときにはオフ状態とさ
れる。この切換えにより、記憶回路63に各ラインの先
頭画素の階調誤差データが次のラインの先頭画素の量子
化処理のタイミングまで格納される。
That is, the switch 62 is the delay circuit 10
Is turned on when the grayscale error data of the first pixel of one line is output, and is turned off otherwise. By this switching, the gradation error data of the leading pixel of each line is stored in the storage circuit 63 until the timing of the quantization processing of the leading pixel of the next line.

【0032】また、第2選択器64は、表示画像の1フ
レームの先頭画素について量子化処理を行う期間にはデ
ータレジスタ65側の入力が選択され、その他のライン
の先頭画素について量子化処理を行う期間には記憶回路
63側の入力が選択され、その他の画素について量子化
処理を行う期間には遅延回路10側の入力が選択される
ように制御される。ここでは、データレジスタ65の値
は“0”である。
Further, the second selector 64 selects the input on the data register 65 side during the period in which the leading pixel of one frame of the display image is quantized, and quantizes the leading pixels of other lines. The input on the side of the storage circuit 63 is selected during the period of performing the control, and the input on the side of the delay circuit 10 is controlled to be selected during the period of performing the quantization processing for the other pixels. Here, the value of the data register 65 is “0”.

【0033】そして、このような切換え制御により、表
示画素の1フレームの先頭画素「Tb」の量子化の際に
は、入力画素値にデータレジスタ65の固定値“0”が
加算されて量子化が行われる。また、2ライン目以降の
各ラインの先頭画素(例えば画素「Tc」)の量子化の
際には、1ライン前の先頭画素「C」の階調誤差が加算
されて量子化が行われる。
By such switching control, when the leading pixel "Tb" of one frame of the display pixel is quantized, the fixed value "0" of the data register 65 is added to the input pixel value and quantized. Is done. Further, when quantizing the leading pixel (for example, pixel “Tc”) of each of the second and subsequent lines, the tone error of the leading pixel “C” of the preceding line is added and the quantization is performed.

【0034】このような量子化とディザリング処理によ
れば、第1実施例の効果に加え、フレームの先頭画素や
各ラインの先頭画素についても誤差拡散の効果が得られ
るのでディザリングの効果がさらに高まる。また、記憶
回路63や第2選択器64と云った構成が新たに必要と
なるが、ラインメモリを設ける場合に比べれば回路規模
をさほど大きくすることはない。なお、この第2実施例
の量子化&ディザ処理回路500においても、第1量子
化器5と第2量子化器6の切り替えタイミングは適宜変
更可能である。
According to such quantization and dithering processing, in addition to the effect of the first embodiment, the effect of error diffusion can be obtained for the leading pixel of the frame and the leading pixel of each line, so that the dithering effect is obtained. Further increase. Further, although a configuration such as the memory circuit 63 and the second selector 64 is newly required, the circuit scale is not so large as compared with the case where the line memory is provided. In the quantizer & dither processing circuit 500 of the second embodiment, the switching timing of the first quantizer 5 and the second quantizer 6 can be changed appropriately.

【0035】また、各ラインの先頭画素(例えば画素
「Tc」)の量子化の際に、1ライン前の先頭画素(例
えば画素「C」)の階調誤差のみ加算するようにした
が、以前に処理した複数ラインの各先頭画素の階調誤差
をそれぞれ加算して誤差拡散を行うように構成しても良
い。このような構成は、記憶回路63を複数設けて記憶
データをシフトさせて記憶するようにし、各記憶回路6
3の記憶データを加算器4に出力可能に構成することで
実現できる。
Further, when quantizing the head pixel (eg pixel “Tc”) of each line, only the tone error of the head pixel (eg pixel “C”) one line before is added. The error diffusion may be performed by adding the gradation errors of the respective leading pixels of the plurality of lines processed in step 1. In such a configuration, a plurality of storage circuits 63 are provided to shift and store the storage data, and each storage circuit 6
This can be realized by configuring the storage data of No. 3 to be output to the adder 4.

【0036】図11は、第2実施例の量子化&ディザ処
理回路を備えた画像処理装置の全体構成を示すブロック
図である。図11において、画像メモリ101、画素カ
ウンタ103、ラインカウンタ104、アドレス生成器
102、量子化選択部105は、図8のものと同様であ
る。この第2実施例の画像処理装置では、加えて、画素
カウンタ103とラインカウンタ104のそれぞれの計
数値から第2選択器64とスイッチ62の制御信号を生
成する量子化誤差選択部506が設けられている。この
量子化誤差選択部506からの制御信号により、上述の
第2選択器64の切換え制御が実現される。
FIG. 11 is a block diagram showing the overall construction of an image processing apparatus equipped with the quantization & dither processing circuit of the second embodiment. 11, the image memory 101, the pixel counter 103, the line counter 104, the address generator 102, and the quantization selection unit 105 are the same as those in FIG. The image processing apparatus of the second embodiment is additionally provided with a quantization error selection unit 506 that generates control signals for the second selector 64 and the switch 62 from the count values of the pixel counter 103 and the line counter 104, respectively. ing. The control signal from the quantization error selection unit 506 realizes the switching control of the second selector 64 described above.

【0037】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0038】例えば、実施例では構成要素として画像メ
モリを含めた画像処理装置について説明したが、画像メ
モリを持たずに直接的に外部から画像データが入力され
る構成としても良い。また、階調度の高いデジタル画像
データを入力して階調度の低いデジタル画像データを出
力する構成として説明したが、アナログの画像信号を入
力してデジタル画像データに量子化する回路にも適用可
能である。
For example, in the embodiment, the image processing apparatus including the image memory as a constituent element has been described, but the image data may be directly input from the outside without the image memory. Further, although the configuration has been described in which digital image data having a high gradation is input and digital image data having a low gradation is output, it is also applicable to a circuit for inputting an analog image signal and quantizing it into digital image data. is there.

【0039】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である携帯電
話器や携帯型情報端末の画像処理装置について説明した
がこの発明はそれに限定されるものでなく、例えば大型
のディスプレイで映像データの処理を行う画像処理装置
や、コンピュータの表示制御モジュールなど、画像デー
タのディザリング処理を行う画像処理装置に広く利用す
ることができる。
In the above description, the invention made by the present inventor was mainly described as an image processing apparatus of a mobile phone or a portable information terminal, which is a field of use which is the background of the invention, but the present invention is not limited thereto. Instead, for example, it can be widely used for an image processing device that processes video data on a large display, an image processing device that performs a dithering process of image data, such as a display control module of a computer.

【0040】[0040]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、本発明に従うと、複数のラ
イン間では量子化の方式が異なることでディザリングの
作用が及ぼされ、且つ、同一ライン上の複数の画素間で
は誤差拡散によりディザリングの作用が及ぼされるの
で、ディザリング処理による効果を高めることができ
る。さらに、本発明の構成には、従来の誤差拡散ディザ
法で必要であったラインメモリのような回路規模の増大
を招く構成が不要であるので、回路規模を小さくして消
費電力やコストの低減を図れるという効果がある。
The effects obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, according to the present invention, the dithering effect is exerted between the plurality of lines due to the different quantization method, and the dithering effect is exerted between the plurality of pixels on the same line by the error diffusion. The effect of the dithering process can be enhanced. Further, since the configuration of the present invention does not require a configuration such as a line memory which causes an increase in circuit scale, which is required in the conventional error diffusion dither method, the circuit scale can be reduced to reduce power consumption and cost. There is an effect that can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用して好適な量子化&ディザ処理回
路の第1の実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a suitable quantization & dither processing circuit to which the present invention is applied.

【図2】図1の第1量子化器の量子化の内容を説明する
グラフである。
FIG. 2 is a graph illustrating the details of quantization performed by the first quantizer shown in FIG.

【図3】図1の第2量子化器の量子化の内容を説明する
グラフである。
FIG. 3 is a graph illustrating the details of quantization performed by the second quantizer shown in FIG.

【図4】図1の逆量子化器の量子化の内容を説明するグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph illustrating the details of quantization performed by the inverse quantizer shown in FIG.

【図5】第1実施例の量子化&ディザ処理回路の処理内
容を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining processing contents of the quantization & dither processing circuit of the first embodiment.

【図6】図1の第1および第2の量子化器と選択器の部
分のその他の構成例を示す図である。
6 is a diagram showing another configuration example of the first and second quantizers and the selector of FIG. 1. FIG.

【図7】量子化&ディザ処理回路のその他の実施例を示
す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the quantization & dither processing circuit.

【図8】第1実施例の量子化&ディザ処理回路を備えた
画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of an image processing apparatus including the quantization & dither processing circuit of the first embodiment.

【図9】量子化&ディザ処理回路の第2実施例を示す構
成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a second embodiment of a quantization & dither processing circuit.

【図10】第2実施例の量子化&ディザ処理回路の処理
内容を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating processing contents of a quantization & dither processing circuit according to a second embodiment.

【図11】第2実施例の量子化&ディザ処理回路を備え
た画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of an image processing apparatus including a quantization & dither processing circuit according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 加算器 5 第1量子化器 6 第2量子化器 7 選択器 8 逆量子化器 9 減算器 10 遅延回路 62 スイッチ 63 記憶回路 64 第2の選択器 65 データレジスタ 101 画像メモリ 102 アドレス生成器 103 画素カウンタ 104 ラインカウンタ 105 量子化選択部 506 量子化誤差選択部 4 adder 5 First quantizer 6 Second quantizer 7 selector 8 Inverse quantizer 9 subtractor 10 Delay circuit 62 switch 63 Memory circuit 64 Second selector 65 data register 101 image memory 102 address generator 103 pixel counter 104 line counter 105 Quantization selection unit 506 Quantization error selection unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中瀬 純子 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB07 CB12 CB16 CC01 CE13 5C066 AA03 CA05 GA01 HA03 5C077 LL19 MP01 NN15 RR06 SS06 5C080 BB05 DD01 DD22 EE29 JJ01 JJ02 JJ05 5C082 BA35 BA39 DA51 MM07 MM10   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Junko Nakase             3 shares at 6-16 Shinmachi, Ome City, Tokyo             Hitachi Device Development Center F term (reference) 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16                       CB01 CB07 CB12 CB16 CC01                       CE13                 5C066 AA03 CA05 GA01 HA03                 5C077 LL19 MP01 NN15 RR06 SS06                 5C080 BB05 DD01 DD22 EE29 JJ01                       JJ02 JJ05                 5C082 BA35 BA39 DA51 MM07 MM10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号に含まれる各画素の画素値を所
定の階調数で量子化する量子化回路を備えた画像処理装
置において、 上記量子化回路には、各画素の画素値を異なる2以上の
方式で量子化可能な量子化器と、上記2以上の方式の中
から何れかを選択する選択器と、画素値を量子化する際
に生じる画素毎の階調誤差を算出する誤差算出手段と、
1ライン上に並ぶ複数の画素を1つずつ連続的に量子化
する際に各画素の画素値に少なくとも1つ前に量子化し
た画素の階調誤差に関する量を加算する加算手段とを備
え、上記加算手段により加算処理した後の画素値に対し
て上記量子化器により量子化が行なわれるとともに、上
記選択器により量子化の方式が複数個の連続する画素の
集まり毎に切り換えられるように構成されていることを
特徴とする画像処理装置。
1. An image processing apparatus comprising a quantizing circuit for quantizing a pixel value of each pixel included in an image signal with a predetermined gradation number, wherein the quantizing circuit has a different pixel value of each pixel. Quantizer that can be quantized by two or more methods, a selector that selects one of the above two or more methods, and an error that calculates a gradation error for each pixel that occurs when quantizing a pixel value Calculation means,
An addition unit that adds an amount relating to a gradation error of the pixel quantized at least one before to the pixel value of each pixel when the plurality of pixels arranged on one line are continuously quantized one by one, The quantizer quantizes the pixel value after the addition processing by the adding means, and the selector switches the quantization method for each group of a plurality of continuous pixels. An image processing device characterized by being provided.
【請求項2】 1ライン中の先頭画素の画素値の量子化
で生じた階調誤差を1ライン分の量子化処理の間記憶す
る記憶手段を備え、上記加算手段は、1ライン中の先頭
画素の画素値に少なくとも上記記憶手段に記憶された1
ライン前の先頭画素の階調誤差に関する量を加算するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項1記載の画
像処理装置。
2. A storage unit for storing a gradation error generated by quantization of a pixel value of a leading pixel in one line during a quantization process for one line, wherein the adding unit is a leading unit in one line. The pixel value of the pixel is at least 1 stored in the storage means.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is configured to add an amount related to a gradation error of a leading pixel before the line.
【請求項3】 上記加算手段は、画像データにおける1
フレームの先頭画素の画素値に所定の固定値を加算する
ように構成されていることを特徴とする請求項1又は2
に記載の画像処理装置。
3. The adding means is 1 in the image data.
3. The structure according to claim 1, wherein the pixel value of the first pixel of the frame is added with a predetermined fixed value.
The image processing device according to item 1.
【請求項4】 上記複数個の連続する画素の集まりは、
1ライン中の全画素の集合であることを特徴とする請求
項1〜3の何れかに記載の画像処理装置。
4. The group of consecutive pixels is
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is a set of all pixels in one line.
【請求項5】 上記誤差算出手段は、量子化後の画素値
を量子化前の階調数に合わせたデータ形式に還元する逆
量子化器と、量子化前の画素値から上記逆量子化器を経
た画素値を減算する減算器とから構成されることを特徴
とする請求項1〜4の何れかに記載の画像処理装置。
5. The dequantizer, wherein the error calculating means reduces the quantized pixel value to a data format corresponding to the number of gradations before quantization, and the dequantization from the pixel value before quantization. The image processing device according to claim 1, further comprising a subtractor that subtracts the pixel value that has passed through the image processing unit.
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