JP2003108059A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階調変換を行う画像処理装置において、大容
量のフレームメモリを不要にし、低コスト化および高速
化を実現する。 【解決手段】 高階調画像データを生成する画像生成部
１と、高階調画像データを入力して階調変換を行うこと
により低階調画像データを生成する階調変換部２とを備
えるように構成し、これら画像生成部１および階調変換
部２が、１または複数画素を処理単位としてパイプライ
ン的に動作することにより、高階調画像データを保持す
るための大容量のフレームメモリを不要とした。フレー
ムメモリ３には低階調画像データが直接格納されるため
にその容量は小さくて済み、低コストでかつ高速な画像
処理装置の提供が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル、
有機ＥＬ表示パネル、プラズマディスプレイパネルなど
の表示装置へ出力する画像を処理する技術に関するもの
であり、特に、高階調表現された画像データに対して階
調変換を含む画像処理を施し、表示装置へ出力する画像
処理技術に属する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、
プラズマディスプレイパネルなどの表示装置は、近年の
携帯情報端末の市場拡大とともに急激に普及している。
また、それらに関連する技術開発の進歩も著しく、従来
の小型・モノクロ表示から、表示画面の大型化、高解像
度化、カラー化、高階調化に向けた研究が進められてい
る。これら表示装置はディジタル制御され、離散的な座
標をとる多数の画素の集まりから構成されたディジタル
画像を表示する。各画素は数階調のモノクロまたはカラ
ー表示を行う。

【０００３】これら表示装置において、フルカラー（各
色成分毎に２５６階調）表示は非常にコストがかかる。
このため、普及価格帯に投入されている製品は、画素毎
に数階調を表示できるに留まっている。このような表示
可能な階調数の少ない表示装置において疑似的により多
くの階調を表現するための階調変換方法として、空間解
像度を犠牲にする方法および時間解像度を犠牲にする方
法がある。

【０００４】空間解像度を犠牲にする方法の代表とし
て、ディザ法および濃度パターン法がある。ディザ法
は、階調を持った画像を、各画素と１対１に対応した閾
値によって階調変換を行う方法である。閾値としてマト
リックス状のディザパターンを用い、ディザパターンの
適用を画像全体に周期的に繰り返す組織的ディザ法が一
般的である。一方、濃度パターン法は、階調を持った画
像の１画素を、複数の閾値を用いて、複数の低階調の画
素に変換する方法である。ディザ法および濃度パターン
法に共通する基本的な処理は、高階調画像（例えば、フ
ルカラー画像）の各画素データ（高階調画像データ）と
あらかじめ用意された閾値データとを比較し、その比較
結果に基づいて階調数を落とした画素データ（低階調画
像データ）を生成することである。

【０００５】時間解像度を犠牲にする方法の代表として
フレーム間引き法がある。従来の表示装置では、表示画
面の解像度が低かったため、この方法を単独で適用する
ことが多かった。フレーム間引き法は、時系列的に連続
する複数のフレームを１周期とし、１周期中の複数のフ
レームのうち、表示しようとする画素の階調値に対応し
た数のフレームでのみ画素を点灯させることによって階
調変換を行う方法である。表示対象がカラー画像である
場合は、カラー画像を色成分（例えば、ＲＧＢの３色成
分）に分解し、色成分毎に上述したフレーム間引き法を
適用する。カラー画像の階調再現性は、基本的には単色
の階調再現性に支配される。しかしながら、カラー画像
には、画素の点灯を間引く周期を色成分毎にずらすこと
などにより、画面のちらつきを抑制するといったモノク
ロ画像にはない特色がある。

【０００６】従来、フレーム間引き法などによって階調
変換された低階調画像を表示装置へ出力する画像処理装
置は、図１１に示したように、１フレーム分の高階調画
像データを格納する大容量のフレームメモリ３を備えて
いた。

【０００７】図１１において、画像データＤＴ１１は、
例えば、文字や図形などの２次元描画データ、３次元グ
ラフィックスのポリゴン頂点データ、ＪＰＥＧやＭＰＥ
Ｇなどの各種方式による符号化データなど、さまざまな
描画要素の種類から成るデータである。画像生成部１は
画像データＤＴ１１を入力すると、例えば、文字や図形
のビットマップ展開、ポリゴンの描画、符号化データの
伸長などを行うことにより高階調画像データを生成す
る。生成された高階調画像データは、フレームメモリ３
内の所定のアドレスに格納される。画像は単一の描画要
素の種類のみで描かれることもあるが、例えば、「文字
と動画」など、複数の種類の描画要素から構成されてい
るのが通常である。このため、各描画要素の種類に対す
る画像データから生成された高階調画像データは、それ
ぞれフレームメモリ３内の別の領域に格納されたり、ま
たは同じ領域に重ね合わせて格納されたりする。このよ
うにして、フレームメモリ３に１フレーム分の高階調画
像データが格納されると、階調変換部２は、フレームメ
モリ３から高階調画像データを順次入力する。そして、
入力した各高階調画像データに対して、フレーム間引き
法などを用いて、階調変換を行うことにより低階調画像
データを生成する。そうして生成された低階調画像デー
タは、表示データＤＴ１２として表示装置へ出力され
る。

【０００８】他方、大量の高階調画像データの読み出し
に伴う消費電力の増加を抑制する技術として、特開平１
１−１５４４７号公報に開示されたものがある。この技
術では、液晶表示装置は、フレーム間引き法の１周期の
フレーム数分の低階調画像データを格納する低階調フレ
ームメモリを有する。この液晶表示措置は、１周期に１
度だけ高階調フレームメモリにアクセスし、高階調画像
データを読み出す。それから１周期分の階調変換を行
い、１周期分の低階調画像データを生成する。そして、
生成された低階調画像データは、それぞれの低階調フレ
ームメモリに格納される。液晶表示パネルへの出力は、
これら低階調フレームメモリから低階調画像データを転
送することにより行われる。このように、高階調フレー
ムメモリへのアクセスを減らすことにより、高階調フレ
ームメモリからのデータの読み出しに起因する消費電力
の増加を抑制している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示した画像処
理装置では、階調変換部２によって階調変換が行われる
前に、１フレーム分の高階調画像データをいったんフレ
ームメモリ３に格納するようになっている。１フレーム
分の高階調画像データ容量は非常に大きい（例えば、Ｖ
ＧＡサイズ（６４０×４８０画素）のフルカラー画像の
場合、約１ＭＢである）ため、フレームメモリ３には大
容量のメモリが必要となる。更に、今後の表示装置の表
示画面の大型化や解像度の向上などに伴い、１フレーム
分の高階調画像データ容量が増大し、フレームメモリ３
に必要なメモリ容量がますます増大することが予想され
る。メモリ容量の増大は、コストの増加を招く。携帯機
器の分野では低価格化に対する要求が強いため、このよ
うな大容量のフレームメモリを搭載することは困難であ
る。

【００１０】他方、前記公報に開示された液晶表示装置
は、図１１に示した画像処理装置よりも更に多大なフレ
ームメモリを必要とし、コスト面で改悪されている。更
に、同装置は、液晶表示パネルへの転送に係るメモリ読
み出しにおける消費電力を低減しているものの、画像生
成に係る消費電力については何ら考慮されていない。し
たがって、画像処理装置全体としての低消費電力化は依
然として問題となっている。

【００１１】また、図１１に示した画像処理装置では、
画像生成部１における処理負荷のうち、フレームメモリ
３に対するメモリアクセスに係る処理負荷がその大部分
を占めている。このため、画像生成部１を含めた画像処
理装置全体としての処理速度の向上が大きな問題となっ
ている。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、階調変換を行う画像処理において、大容量のフ
レームメモリを不要とし、低コスト化を実現することを
課題とする。更に、画像処理装置全体としての消費電力
を低減し、処理速度を向上させることもあわせて課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明が講じた手段は、階調変換を行う画
像処理装置として、画像データを入力して該画像データ
から高階調画像データを生成する画像生成部と、前記画
像生成部によって生成された高階調画像データを入力
し、該高階調画像データに対して階調変換を行うことに
より低階調画像データを生成する階調変換部とを備え、
前記画像生成部および階調変換部は、１または複数画素
を処理単位としてパイプライン的に動作するものであ
る。

【００１４】この発明によると、画像生成部および階調
変換部が、画像生成部によって１または複数画素数分の
高階調画像データが生成されるに従い、その生成された
高階調画像データを階調変換部に出力する。そして、階
調変換部は、高階調画像データを入力し、これに対して
階調変換を行うことにより、１または複数画素数分の低
階調画像データを生成する。このように、画像生成部お
よび階調変換部がパイプライン的に動作することによ
り、画像生成部と階調変換部との間で１フレーム分の高
階調画像データを格納する必要がなくなり、大容量のフ
レームメモリが不要となる。

【００１５】請求項２の発明では、前記請求項１の階調
変換部は、階調変換に用いる閾値データを複数格納する
閾値データ記憶部と、前記閾値データ記憶部に格納され
た複数の閾値データの中から少なくとも１つを選択する
閾値データ選択部と、前記閾値データ選択部によって選
択された閾値データと当該階調変換部に入力された高階
調画像データとを比較し、その比較結果を基にして低階
調画像データを生成する比較部とを備えているものとす
る。

【００１６】請求項３の発明では、前記請求項２の階調
変換部は、前記比較部によって生成された低階調画像デ
ータを入力し、その入力された低階調画像データの所定
画素数分を単一データにまとめる低階調データ整形部を
備えているものとする。この発明によると、複数の低階
調画像データを１つのデータにまとめて扱うことによ
り、後段のフレームメモリに対し、従来技術と同一のア
クセス単位でもって、より多くの画素を一括して書き込
むことができる。

【００１７】請求項４の発明では、前記請求項２の階調
変換部は、当該階調変換部に入力された高階調画像デー
タを所定画素数分まとめて出力する高階調データ整形部
を備えているものであり、前記閾値データ選択部は、前
記閾値データ記憶部に格納された複数の閾値データの中
から前記所定画素数に相当する個数の閾値データを選択
するものであり、前記比較部は、前記閾値データ選択部
によって選択された閾値データと前記高階調データ整形
部から出力された高階調画像データとを並列に比較し、
その比較結果を基にして前記所定画素数分の低階調画像
データを並列に生成するものとする。

【００１８】また、請求項５の発明では、前記請求項１
の画像生成部は、高階調画像データを並列に出力するも
のであり、前記階調変換部は、前記画像生成部から出力
された高階調画像データを並列に入力するものであると
する。

【００１９】請求項４または５の発明によると、高階調
画像データを並列に処理することにより、１回の動作サ
イクルで複数の高階調画像データに対して画像処理を施
すことができる。また、従来技術と同一のフレームメモ
リへのアクセス単位でもって、より多くの画素を一括し
てフレームメモリに書き込むことができる。

【００２０】請求項６の発明では、前記請求項２の閾値
データ選択部は、高階調画像データの座標データに応じ
て閾値データを選択するものとする。

【００２１】また、請求項７の発明では、前記請求項２
の閾値データ選択部は、高階調画像データの描画要素の
種類に応じて閾値データを選択するものとする。

【００２２】請求項６または７の発明によると、各画素
の描画要素毎に異なる閾値データを容易に適用できる。

【００２３】請求項８の発明では、前記請求項２の閾値
データ選択部は、高階調画像がカラー画像である場合
は、そのカラー画像の色成分毎に閾値データを選択する
ものとする。この発明によると、フレーム間引き法を用
いて階調変換を行う場合に、色成分毎にフレーム間引き
法の周期をずらすことにより位相がずれ、画面のちらつ
きを抑制できる。

【００２４】請求項９の発明では、前記請求項２の閾値
データ選択部は、高階調画像が符号化データを復号して
得られたカラー画像である場合は、符号化された原画像
の表色系から該符号化で用いられる表色系への変換係数
に応じて閾値データを選択するものとする。この発明に
よると、例えば、ＭＰＥＧ４による符号化において用い
たパラメーターを反映させた階調変換が可能となる。

【００２５】請求項１０の発明では、前記請求項２の閾
値データ記憶部は、外部からの指示により閾値データの
書き換えが可能であるように構成されているものとす
る。この発明によると、本発明の画像処理装置が半導体
チップ上に実装される場合に、表示装置の特性に適合し
た閾値データを設定することができる。これにより、表
示装置毎に異なるチップを用意する必要がなくなり、１
種類の半導体チップで多数の表示装置に対応可能とな
る。また、表示装置の個体差や経年変化に応じて閾値デ
ータを変更することもできる。

【００２６】請求項１１の発明では、前記請求項２の比
較部は、閾値データと高階調画像データとを大小比較
し、その比較結果に応じて低階調画像データとして
“１”または“０”を出力するものとする。この発明に
よると、高階調画像データから２階調の低階調画像デー
タへと階調変換を行うことができる。

【００２７】請求項１２の発明では、前記請求項２の比
較部は、閾値データと高階調画像データの下位所定数ビ
ットから成るデータとを大小比較し、その比較結果に応
じて低階調画像データとして、“１”または“０”を該
高階調画像データから該下位所定数ビットを取り除いた
ビットから成るデータの下位側に付加して出力するもの
であるとする。この発明によると、出力先の表示装置と
して、２階調の表示が可能な表示装置だけでなく、任意
の階調数を表示できる表示装置に対しても本発明を適用
することができる。

【００２８】請求項１３の発明が講じた手段は、階調変
換を行う画像処理方法として、画像データから高階調画
像データを生成する画像生成工程と、前記画像生成工程
において生成された高階調画像に対して階調変換を行う
ことにより低階調画像データを生成する階調変換工程と
を備え、前記画像生成工程および階調変換工程を、１ま
たは複数画素を処理単位としてパイプライン的に実行す
るものである。

【００２９】この発明によると、画像生成工程および階
調変換工程をパイプライン的に実行することにより、画
像生成工程において生成された高階調画像データの１フ
レーム分をいったん格納する必要がなくなり、大容量の
フレームメモリが不要となる。

【００３０】請求項１４の発明では、前記請求項１３の
階調変換工程は、高階調画像データを所定画素数分まと
める高階調データ整形工程と、前記所定画素数に相当す
る個数の閾値データを選択する閾値データ選択工程と、
前記閾値データ選択工程において選択された閾値データ
と前記高階調データ整形工程においてまとめられた高階
調画像データとを並列に比較し、その比較結果を基にし
て前記所定画素数分の低階調画像データを生成する比較
工程とを備えているものとする。この発明によると、高
階調画像データを並列に処理することにより、１回の動
作サイクルで複数の高階調画像データに対して画像処理
をすることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本実施形態の
画像処理装置は、図１に示したように、画像生成部１
と、階調変換部２と、フレームメモリ３とを備えてお
り、画像データＤＴ１を入力して、表示データＤＴ２を
出力するものである。なお、以下の説明では、高階調画
像データは、ＲＧＢの色成分毎のデータ（画素色デー
タ）として８ビット２５６階調を有し、１画素当たり２
４ビットのデータから成るフルカラー画像データであ
り、階調変換により生成される低階調画像データは、画
素色データとして１ビット２階調で、１画素当たり３ビ
ットのデータであるものとする。

【００３２】画像データＤＴ１１は、文字や図形などの
２次元描画データ、３次元グラフィックス処理のための
ポリゴンデータ、各種方式で符号化された静止画像デー
タや動画像データなどから構成される。画像データＤＴ
１１は、例えば、文書作成用アプリケーションソフトウ
エアやディジタルカメラなどによって作成される。そし
て、画像データＤＴ１１は、ＪＰＥＧ（Joint Photogra
phic Experts Group）、ＭＰＥＧ（Moving Picture Exp
erts Group）などの標準で定められる形式や、ＧＤＩ
（Graphics Device Interface; Microsoft社商標）、Ｄ
ｉｒｅｃｔＸ（Microsoft社商標）などの独自形式を用
いて記述される。

【００３３】画像生成部１は、画像データＤＴ１を入力
し、文字や図形のビットマップ展開処理、ポリゴンの描
画処理、符号化された画像データの伸長処理などの各種
画像生成を行い、高階調画素データを生成する。

【００３４】階調変換部２は、画像生成部１によって生
成された高階調画像データを１画素ずつ入力し、その入
力された高階調画像データ１画素に対して階調変換を行
い、低階調画像データ１画素を生成する。そして、その
低階調画像データをフレームメモリ３内の所定のアドレ
スに格納する。

【００３５】フレームメモリ３は、階調変換部２によっ
て生成された低階調画像データを１フレーム分格納する
メモリである。フレームメモリ３に格納された１フレー
ム分の低階調画像データは、表示データＤＴ１２として
表示装置へ出力される。フレームメモリ３は、望ましく
は２フレーム分の容量を持ったダブルバッファ構成とす
る。ダブルバッファ構成の場合、片方のバッファを用い
て低階調画像データの書き込みを行うと同時に、もう一
方のバッファから１フレーム前の低階調画像データを表
示装置へ転送することが可能となる。

【００３６】本実施形態による階調変換部２は、図２に
示したように、高階調データ整形部２１と、閾値データ
記憶部２２と、閾値データ選択部２３と、フレームカウ
ンター２４と、比較部２５と、フレームメモリ制御部２
６とを備えている。

【００３７】高階調データ整形部２１は、画像生成部１
から高階調画像データＤＴ２１を入力して色成分毎に分
解し、分解された画素色データＤＴ２１１を比較部２５
へ並列に出力する。

【００３８】閾値データ記憶部２２は、階調変換に用い
る閾値データを格納するメモリであり、閾値データ選択
部２３からの要求に応じて閾値データＤＴ２２１を提供
する。

【００３９】閾値データ選択部２３は、画像生成部１か
ら高階調画像データの座標データおよび描画要素の種類
データＤＴ２２を、フレームカウンター２４からフレー
ム番号ＤＴ２４１をそれぞれ入力し、それらデータから
適当な閾値データを特定し、その閾値データＤＴ２２１
を閾値データ記憶部２２から読み出す。読み出された閾
値データＤＴ２２１は比較部２５へ出力される。

【００４０】フレームカウンター２４は、外部からフレ
ーム開始信号ＤＴ２３が入力されるたびにカウントアッ
プするカウンター回路である。本実施形態では、階調変
換方法として１周期当たり４フレームのフレーム間引き
法を用いるため、フレームカウンター２４に２ビットア
ップカウンターを使用する。処理中のフレーム番号ＤＴ
２４１は常に閾値データ選択部２３へ出力されている。

【００４１】比較部２５は、８ビットマグニチュードコ
ンパレーターを３個有している。それぞれのコンパレー
ターは、高階調データ整形部２１から出力された画素色
データＤＴ２１１および閾値データ選択部２３から出力
された閾値データＤＴ２３１をそれぞれ入力する。そし
て、入力された画素色データＤＴ２１１と閾値データＤ
Ｔ２３１との大小比較を並列に行い、それら比較結果と
して低階調画像データの画素色データを３個並列に生成
する。したがって、比較部２５からは、１画素３ビット
の低階調画像データＤＴ２５１が出力される。

【００４２】フレームメモリ制御部２６は、画像生成部
１から高階調画像データの座標データＤＴ２４を、比較
部２５から低階調画像データＤＴ２５１をそれぞれ入力
し、座標データＤＴ２４から算出されたフレームメモリ
３内の所定のアドレスに低階調画像データＤＴ２５を書
き込む。

【００４３】以下、画像データＤＴ１１を入力してから
フレームメモリ３に低階調画像データを出力するまでの
動作について説明する。

【００４４】まず、画像生成部１は、画像データＤＴ１
１から高階調画像データを生成する。この画像生成の概
要を、図３に示した三角形図形を例に挙げて説明する。
図３に示した三角形に関する画像データＤＴ１１は、各
頂点ｐ１，ｐ２，ｐ３の座標データおよび三角形内部を
塗りつぶす色データ（図３ではハッチングで表現されて
いる）から成る。画像生成部１は、画像データＤＴ１１
を入力し、各辺とスキャンラインとの交点座標を計算す
るために左右２つのＤＤＡ（ Digital Differential An
alyzer）を実行する。図３に示した三角形の場合、左辺
用ＤＤＡは点ｐ１から点ｐ２へ向かって、右辺用ＤＤＡ
は点ｐ１から点ｐ３を経由して点ｐ２へ向かってそれぞ
れ交点計算を行う。各スキャンラインにおいて左右の交
点を算出したら、次に、それら交点を入力として、三角
形の内部を塗りつぶす画素の座標を求める第３のＤＤＡ
を実行する。第３のＤＤＡは、左辺から右辺に向かって
各画素（図３においてハッチングされた円）の座標計算
を行う。このようにして得られた、三角形内部の画素の
座標データ、その画素を塗りつぶす色データ（高階調画
像データ）、および描画要素の種類データが、１画素分
ずつ階調変換部２へ送られる。

【００４５】次に、階調変換アルゴリズムの概要につい
て説明する。階調変換のアルゴリズムとして、フレーム
間引き法、ディザ法、濃度パターン法などのうちいずれ
か１つまたはそれらを組み合わせたものを用いることが
できるが、本実施形態では、フレーム間引き法を用いる
ことにする。更に、フレーム間引き法により、擬似多階
調化を含む階調変換を行うものとする。なお、表示装置
として、色成分毎に画素をオンまたはオフ駆動する２階
調表示可能なものを想定し、１周期当たり４フレームの
フレーム間引き法によって疑似的に５階調（０〜４）の
表示を行うものとして説明する。

【００４６】まず、図４を用いて、フレーム間引き法に
よる擬似多階調化の概要について説明する。図４には、
画素毎に０（画素のオフ駆動）または１（画素のオン駆
動）の２階調表示を行う表示装置に対して、１周期当た
り４フレームのフレーム間引き法によって擬似的に５階
調表示を行う場合の画素の駆動方法が示されている。図
４に示した第０フレームから第３フレームに至る第１周
期を見るとわかるように、画素の階調値（０〜４）と１
周期内で画素をオン駆動するフレーム数（０〜４）とが
１対１に対応している。このように、フレーム間引き法
は、２階調表示を行う表示装置に対して、擬似的に５階
調の表示を行うことができる。

【００４７】次に、階調変換に用いられる閾値データの
選択方法について説明する。本実施形態における閾値デ
ータは、図５上部に示した閾値マトリックスｔｈｍ０〜
ｔｈｍ３の成分である。閾値データ長は高階調画像デー
タの画素色データ長と同じ８ビットである。閾値マトリ
ックスは、２×２画素分の閾値データ成分で構成されて
いる。フレーム間引き法の１周期のうち第１番目のフレ
ーム（ｆｒａｍｅ０）では閾値マトリックスｔｈｍ０
を、第２番目のフレーム（ｆｒａｍｅ１）では閾値マト
リックスｔｈｍ１を、第３番目のフレーム（ｆｒａｍｅ
２）では閾値マトリックスｔｈｍ２を、第４番目のフレ
ーム（ｆｒａｍｅ３）では閾値マトリックスｔｈｍ３
を、それぞれ用いる。

【００４８】図６は、閾値データ記憶部２２内部に、前
記閾値マトリックスが格納されている様子を示したメモ
リマップである。閾値マトリックス内の閾値データは、
（０，０）成分，（１，０）成分，（０，１）成分，
（１，１）成分の順に格納されている。なお、閾値デー
タはあらかじめ設定されているものとする。

【００４９】色成分毎に異なる閾値データを選択できる
ようにするため、閾値マトリックスの各成分は８ビット
×３色成分＝２４ビットのデータとなる。なお、閾値デ
ータ記憶部２２のアクセス単位は２４ビットであり、１
回のアクセスで１画素３色成分分の閾値データを閾値デ
ータ選択部２３へ転送可能である。

【００５０】フレーム間引き法の１周期中の各フレーム
で用いられる閾値マトリックスは、ｔｈｍ０，ｔｈｍ
１，ｔｈｍ２，ｔｈｍ３の順番で格納される。こうして
格納された閾値マトリックスは、更に、描画要素の種類
順に格納される。なお、本説明では、三角形図形を例に
挙げているため、図６に示した「図形用閾値マトリック
ス」中の閾値マトリックスが選択される。

【００５１】閾値データ選択部２３は、閾値マトリック
スの中から、座標データＤＴ２２に応じて閾値データを
１つ選択する。具体的には、座標データ“（ｘ，ｙ）”
に対して、ｘおよびｙが偶数であれば閾値マトリックス
の（０，０）成分に位置する閾値データを、ｘが奇数で
かつｙが偶数であれば閾値マトリックスの（１，０）成
分に位置する閾値データを、ｘが偶数でかつｙが奇数で
あれば閾値マトリックスの（０，１）成分に位置する閾
値データを、ｘおよびｙが奇数であれば閾値マトリック
スの（１，１）成分に位置する閾値データを選択する。
選択された閾値データは色成分毎に分解されて、並列に
比較部２５へ出力される。

【００５２】そして、比較部２５は、画素色データＤＴ
２１１と閾値データＤＴ２３１との比較を行う。具体的
には、高階調データ整形部２１から入力した画素色デー
タＤＴ２１１の階調値をｔｏｎｅ、閾値データ選択部か
ら入力した閾値データＤＴ２３１の階調値をｔｈとする
と、ｔｏｎｅ＞ｔｈのときは“１”（図５では黒）を、
ｔｏｎｅ≦ｔｈのときは“０”（図５では白）を、低階
調画像データの画素色データの階調値として出力する。

【００５３】図５には、例として、階調値＝７５，１２
５，１７５の４×４画素分の高階調画像データにおける
画素色データの左上、左下、右上、右下の２×２画素の
範囲に対して、２×２画素分の閾値マトリックスを適用
し、階調変換を行う様子が示されている。

【００５４】比較部２５によって生成された低階調画像
データＤＴ２５１はフレームメモリ制御部２６へ送られ
る。フレームメモリ制御部２６は低階調画像データをフ
レームメモリ３に書き込むが、それに先立ち、フレーム
メモリ３内の画素書き込みのアドレスを次式により算出
する。 ａｄｒ＝ｂａｓｅ＿ａｄｒ＋ｘ＋ｙ＊ｗｉｄｔｈ ただし、ａｄｒは求めるべきフレームメモリ３内の画素
書き込みのアドレスを、ｂａｓｅ＿ａｄｒはフレームメ
モリ３の先頭アドレスを、ｘは座標データＤＴ２４のｘ
座標値を、ｙは座標データＤＴ２４のｙ座標値を、ｗｉ
ｄｔｈはフレーム幅を表す。

【００５５】以上のように、本実施形態によると、１フ
レーム分の高解像画像データをフレームメモリに格納す
ることなく階調変換を行うことができる。また、画像生
成処理において大量のメモリアクセスが発生しなくな
る。

【００５６】また、高階調画像データの座標データおよ
び描画要素の種類データに応じて閾値データを選択する
ことにより、各画素の描画要素毎に異なる閾値データを
適用することが容易にできる。例えば、文字では階調数
よりも解像度を重視し、風景写真のような自然画では解
像度を犠牲にして階調数を多くとるといったことが容易
にできる。従来技術でこれと同様のことを行うために
は、画素毎に描画要素の種類を表す付加ビットを追加し
なければならず、画像処理装置全体としての低コスト化
を阻む原因の１つとなっていた。また、座標データまた
は描画要素の種類データのうちいずれか１つを用いて閾
値データを選択するようにしても、これと同様の効果を
得ることができる。

【００５７】更に、カラー画像の色成分に応じて閾値デ
ータを選択することにより、色成分毎にフレーム間引き
法の周期をずらし、画面のちらつきを抑制することがで
きる。また、符号化データを扱う場合は、表色系の変換
係数に応じて閾値データを選択することにより、例え
ば、ＭＰＥＧ４による動画像をより原画像に近い階調で
再現することができる。

【００５８】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を詳述する。ただし、第１の実施形態と共通な
部分については説明を省略し、第２の実施形態において
特徴となる部分のみを説明する。

【００５９】本実施形態の画像処理装置は、図１におい
て、階調変換部２Ａが画像生成部１から所定画素数分の
高階調画像データを入力し、それら所定画素数分の高階
調画像データに対して並列に階調変換を行い、その結果
生成された所定画素数分の低階調画像データをフレーム
メモリ３に一括して書き込むよう構成されていることを
特徴とする。

【００６０】画像生成部１は、特定の描画要素の種類
（例えば、文字や図形といった２次元図形の描画要素な
ど）から成る画像データＤＴ１１によっては、連続する
所定画素数分（例えば、４画素分）の高階調画像データ
を並列に生成することができる。例えば、図３に示した
三角形図形の場合、三角形内部の画素の座標を計算する
第３のＤＤＡを４基備え（これらをＤＤＡ３０，ＤＤＡ
３１，ＤＤＡ３２，ＤＤＡ３３と呼ぶことにする）、Ｄ
ＤＡ３０はｘ軸座標データの下位２ビットが“００”の
高階調画像データを、ＤＤＡ３１は“０１”の高階調画
像データを、ＤＤＡ３２は“１０”の高階調画像データ
を、ＤＤＡ３３は“１１”の高階調画像データを生成す
る。これにより、１回の動作サイクルで、ｘ軸方向に連
続する４画素分の高階調画像データが並列に生成され、
階調変換部２Ａへ４画素分並列に出力することが可能と
なる。なお、高階調画像データを並列に生成することが
困難な描画要素の種類については、第１の実施形態と同
様に１画素ずつ生成し、１画素ずつ出力する。

【００６１】階調変換部２Ａは、連続する４画素分の高
階調画像データを並列に入力して並列に階調変換を行
い、その結果生成された連続する４画素分の低階調画像
データをフレームメモリ３内の所定のアドレスに一括し
て格納する。

【００６２】図７は、本実施形態における階調変換部２
Ａの内部構成を示したブロック図である。図７に示した
ように、階調変化部２Ａは、高階調データ整形部２１Ａ
と、閾値データ記憶部２２Ａと、閾値データ選択部２３
Ａと、フレームカウンター２４と、比較部２５Ａと、フ
レームメモリ制御部２６Ａとから構成される。フレーム
カウンター２４は、第１の実施形態の場合と同様である
ので説明を省略する。以下、高階調データ整形部２１
Ａ、閾値データ記憶部２２Ａ、閾値データ選択部２３
Ａ、比較部２５Ａ、およびフレームメモリ制御部２６Ａ
について説明する。

【００６３】高階調データ整形部２１Ａは、４画素分の
高階調画像データＤＴ２１を並列に入力してそれらを画
素色データに分解し、各画素色データＤＴ２１１を比較
部２５Ａへ並列に出力する。また、並列に入力されずに
１画素ずつ逐次入力された高階調画像データＤＴ２１に
対しては、４画素分の高階調画像データが揃うまで、入
力された高階調画像データを内部で一時的に蓄積し、４
画素分の高階調画像データが揃った時点でそれらを画素
色データに分解して比較部２５Ａへ並列に出力する。な
お、本実施形態において入力される高階調画像データＤ
Ｔ２１のデータ長は、第１の実施形態の場合と同様とす
る。

【００６４】閾値データ記憶部２２Ａは、アクセス単位
および閾値マトリックスの格納方法が第１の実施形態と
異なっている。図８は、本実施形態における閾値マトリ
ックスの格納方法を示したメモリマップである。本実施
形態では、閾値データ記憶部２２Ａのアクセス単位は４
８ビットに拡張されている。したがって、１回のアクセ
スで２画素３色成分の閾値データＤＴ２２２を閾値デー
タ選択部２３Ａへ転送可能である。図８に示したよう
に、閾値マトリックス内の閾値データは、（０，０）成
分および（１，０）成分、（０，１）成分および（１，
１）成分の順で、閾値データ記憶部２２Ａに格納され
る。なお、その他の閾値マトリックス格納方法は第１の
実施形態の場合と同様である。

【００６５】閾値データ選択部２３Ａは、第１の実施形
態の場合と同様にして、閾値データＤＴ２２２を閾値デ
ータ記憶部２２Ａから読み出し、比較部２５Ａへ４画素
分並列に出力する。しかし、本実施形態の閾値マトリッ
クスは、第１の実施形態の場合と同様に２×２画素の大
きさしかない。このため、閾値マトリックスの行成分に
含まれる２画素分の閾値データをつなぎ合わせて４画素
分の閾値データにし、それから４画素分の閾値データＤ
Ｔ２３１として比較部２５Ａに出力する。

【００６６】比較部２５Ａは、８ビットマグニチュード
コンパレーターを１２個有する。それぞれのコンパレー
ターは、高階調データ整形部２１Ａから出力された４画
素分の画素色データＤＴ２１１および閾値データ選択部
から出力された４画素分の閾値データＤＴ２３１をそれ
ぞれ入力する。そして、入力された画素色データＤＴ２
１１と閾値データＤＴ２３１との大小比較を並列に行
い、それら比較結果として４画素分の低階調画像データ
の画素色データを１２個並列に生成する。したがって、
比較部２５Ａからは、４画素１２ビットの低階調画像デ
ータＤＴ２５１が出力される。

【００６７】フレームメモリ制御部２６Ａは、第１の実
施形態の場合と同様にしてフレームメモリ３内の所定の
アドレスに、４画素分の低階調画像データＤＴ２５Ａを
一括して書き込む。本実施形態におけるフレームメモリ
３のアクセス単位は１２ビットであり、４画素分の低階
調画像データのデータ幅と同一である。

【００６８】生成された連続する４画素がすべて有効
（例えば、図３の画素群ｐｓ０）である場合は、単純に
生成された４画素分の低階調画像データＤＴ２５Ａをフ
レームメモリ３に書き込めばよい。しかし、４画素のう
ち一部の画素のみ有効（例えば、図３の画素群ｐｓ１）
である場合は、リード・モディファイ・ライトと呼ぶ処
理を施す。本実施形態では、画像生成部１から入力する
データＤＴ２４Ａは、高階調画像データの座標データに
加え、高階調画像データの有効画素を示すマスクデータ
も含んでいる。なお、フレームメモリ制御部２６Ａは、
フレームメモリ３から、既にフレームメモリ内に書き込
み済みの４画素分の下地データＤＴ２６を入力するもの
とする。

【００６９】図９を用いてリード・モディファイ・ライ
ト処理の概要を説明する。マスクデータＤＴ２４Ａに無
効画素が含まれる（図９のマスクデータで白く示した画
素が無効画素。黒く示した画素が有効画素）場合、低階
調画像データＤＴ２５Ａをフレームメモリ３に書き込む
前に、フレームメモリ３から既に描画されている４画素
分の下地データＤＴ２６を読み出し、マスクデータの否
定（図９の中間結果１）との論理積を計算する（図９の
中間結果２）。そして、比較部２５Ａから入力した４画
素分の低階調画像データＤＴ２５１とマスクデータＤＴ
２４Ａとの論理積（図９の中間結果３）と中間結果２と
の論理和を計算し、その論理和をフレームメモリ３に再
び書き込む。下地データＤＴ２６が格納されているアド
レスは、画素書き込みアドレスと同一であり、第１の実
施形態の場合と同様にフレームメモリ制御部２６Ａによ
って算出される。

【００７０】以上のように、本実施形態によると、第１
の実施形態において得られる作用に加えて、１回の動作
サイクルで複数画素分の高階調画像データに対して画像
処理を施すことができ、画像処理速度を高速化できる。
例えば、８ビット２５６階調から１ビット疑似５階調へ
階調変換する場合は、画像生成部および階調変換部にお
いて８画素並列に処理することにより、従来の画像処理
装置と比べ最大８倍の高速化が可能である。また、従来
技術と同一のフレームメモリへのアクセス単位（データ
バス幅）でもって、より多くの画素を一括して読み書き
することができる。

【００７１】（第３の実施形態）次に本発明の第３の実
施形態を詳述する。ただし、第１および第２の実施形態
と共通な部分については説明を省略し、第３の実施形態
において特徴となる部分のみを説明する。

【００７２】本実施形態の画像処理装置は、図１におい
て、階調変換部２Ｂが画像生成部１から高階調画像デー
タを１画素ずつ逐次入力して階調変換を行い、その結果
生成された低階調画像データの所定画素数分を１つのデ
ータにまとめ、その１つにまとめられたデータをフレー
ムメモリ３へ書き込むよう構成されていることを特徴と
する。

【００７３】図１０は、本実施形態における階調変換部
２Ｂの内部構成を示したブロック図である。図１０に示
したように、階調変換部２Ｂは、高階調データ整形部２
１と、閾値データ記憶部２２と、閾値データ選択部２３
と、フレームカウンター２４と、比較部２５と、フレー
ムメモリ制御部２６Ｂと、低階調データ整形部２７とか
ら構成される。高階調データ整形部２１、閾値データ記
憶部２２、閾値データ選択部２３、フレームカウンター
２４、および比較部２５は、第１の実施形態の場合と同
様であるので説明を省略する。以下、低階調データ整形
部２７およびフレームメモリ制御部２６Ｂについて説明
する。

【００７４】低階調データ整形部２７は、画像生成部１
から高階調画像データの座標データおよびマスクデータ
ＤＴ２４Ａを、比較部２５から低階調画像データＤＴ２
５１をそれぞれ入力し、入力された低階調画像データが
所定画素数分（例えば、４画素分）になるまで、その低
階調画像データを内部で一時的に蓄積する。そして、蓄
積された低階調画像データが所定画素数になったところ
で、それらを１つのデータにまとめる。それから、その
１つにまとめられたデータを、画素書き込みアドレスお
よびマスクデータＤＴ２４Ａと共にフレームメモリ制御
部２６へ出力する。ただし、任意の低階調画像４画素を
１つにまとめるのではなく、本実施形態では、ｘ軸方向
に連続するものをまとめるものとする。

【００７５】比較部２５から入力した低階調画像データ
がｘ軸方向に連続しているか否かは、座標データＤＴ２
４Ａに基づいて判定する。判定の結果、ｘ軸方向に連続
する有効画素が４画素に満たなかった場合は、マスクデ
ータＤＴ２４Ａを無効画素部分に適用することにより、
ｘ軸方向に連続する４画素のデータとする。

【００７６】フレームメモリ３内の画素書き込みアドレ
スは、低階調データ整形部２７によって算出される。こ
の算出方法は第１の実施形態と同様にする。なお、フレ
ームメモリ３のアクセス単位は、低階調データ整形部２
７において１つにまとめられたデータのデータ幅と同じ
１２ビットである。

【００７７】フレームメモリ制御部２６Ｂは、低階調デ
ータ整形部２７から、１つにまとめられた４画素分の低
階調画像データ、フレームメモリ３内の画素書き込みア
ドレス、およびマスクデータから成るデータＤＴ２７１
を入力し、その入力されたフレームメモリ３内の所定の
アドレスに、４画素分の低階調画像データＤＴ２５Ａを
書き込む。この４画素分の低階調画像データＤＴ２５Ａ
中に無効画素が含まれている場合は、第２の実施形態の
場合と同様にリード・モディファイ・ライト処理を実行
する。

【００７８】以上のように、本実施形態によると、画像
生成部における画像生成処理を並列化しなくても、第１
の実施形態において得られる作用に加えて、従来の画像
装置と同一のフレームメモリへのアクセス単位（データ
バス幅）でもって、より多くの画素を一括して読み書き
できる。このため、従来技術と比較して、画像生成処理
全体の高速化ができる。

【００７９】以上、本発明の３つの実施形態について説
明した。これら実施形態では、便宜上、表示装置が表示
可能な階調数を色成分毎に２階調と仮定して説明を行っ
たが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではな
い。例えば、色成分毎に４ビット１６階調の表示が可能
な表示装置に本発明を適用する場合、以下のような変更
を加えればよい。

【００８０】あらかじめ色成分毎に５ビットの閾値デー
タを用意しておき、その閾値データと高階調画像データ
の画素色データの下位５ビットとの比較を行い、「閾値
データ＜画素色データの下位５ビット」ならば“１”
を、「閾値データ≧画素色データの下位５ビット」なら
ば“０”を、画素色データの上位３ビットに付加して出
力する。すなわち、画素色データの下位５ビットを１ビ
ットに変換し、上位３ビットの下位側に付加して４ビッ
トの低階調画像データの画素色データを生成する。これ
により、１６階調表示可能な表示装置を用いて、上位３
ビットによる８階調×下位１ビットによる疑似５階調＝
疑似４０階調を表示することが可能となる。

【００８１】また、階調値の最小値を白、最大値を黒ま
たは各色成分と仮定して説明を行ったが、最大値を白か
つ最小値を黒または各色成分というように説明を適宜読
み替えることが可能である。

【００８２】その他、閾値マトリックスおよび閾値デー
タは、あらかじめ設定されているものと仮定したが、本
発明は必ずしもこれに限定されるものではない。閾値デ
ータ記憶部２２，２２Ａを、外部からの指示により、閾
値データの書き換えが可能であるように構成し、表示装
置の個体差や経年変化に応じて閾値データを書きかえる
ようにしてもよい。閾値マトリックスサイズを可変にし
てもよいし、閾値データのビット幅を可変にしてもよ
い。

【００８３】

【発明の効果】以上のように本発明によると、階調変換
を行う画像処理において、大容量のフレームメモリが不
要となり、低コスト化が図れる。また、画像生成に係る
消費電力も低減することができる。更に、高階調画像デ
ータを並列に処理したり、複数の低階調画像データを１
つにまとめてフレームメモリに書き込んだりすることに
より、画像生成処理に関して大幅な高速化が達成でき
る。また、さまざまな方法により閾値データを選択する
ようにしたため、各画像の特性に合ったきめ細やかな階
調変換を行うことができ、階調変換後の画質を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置の構成を示したブロック
図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における階調変換部の
内部構成を示したブロック図である。

【図３】三角形図形に対する画像生成処理について示し
た図である。

【図４】フレーム間引き法の概要を示した図である。

【図５】本発明における閾値マトリックスおよび階調変
換の様子を示した図である。

【図６】本発明の第１の実施形態における閾値データ記
憶部内部の閾値データ格納の様子を示したメモリマップ
である。

【図７】本発明の第２の実施形態における階調変換部の
内部構成を示したブロック図である。

【図８】本発明の第２の実施形態における閾値データ記
憶部内部の閾値データ格納の様子を示したメモリマップ
である。

【図９】本発明の第２の実施形態におけるリード・モデ
ィファイ・ライト処理の概要を示した図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態における階調変換部
の内部構成を示したブロック図である。

【図１１】従来技術の画像処理装置の構成を示したブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 画像生成部 ２，２Ａ，２Ｂ 階調変換部 ３ フレームメモリ ２１，２１Ａ 高階調データ整形部 ２２，２２Ａ 閾値データ記憶部 ２３，２３Ａ 閾値データ選択部 ２５，２５Ａ 比較部 ２７ 低階調データ整形部 ＤＴ１１ 画像データ ＤＴ１２ 表示データ ＤＴ２１，ＤＴ２１１ 高階調画像データ ＤＴ２５，ＤＴ２５Ａ，ＤＴ２５１ 低階調画像データ ＤＴ２２１，ＤＴ２２２，ＤＴ２３１ 閾値データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/405 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ 1/46 Ｄ 1/60 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CB08 CB12 CB16 CE11 CH05 CH11 5C006 AA14 AA16 AA17 AA22 AC21 AF01 AF44 AF85 BB11 BC16 FA51 FA56 5C077 LL19 MP01 MP08 PP32 PQ08 PQ12 PQ23 PQ25 RR06 SS02 SS06 5C079 HB01 LA17 LA28 LA31 LC01 MA02 MA04 MA11 MA17 NA05 PA05 5C080 AA05 AA06 AA10 BB05 DD27 EE29 FF09 GG12 JJ01 JJ02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調変換を行う画像処理装置であって、 画像データを入力し、該画像データから高階調画像デー
   タを生成する画像生成部と、 前記画像生成部によって生成された高階調画像データを
   入力し、該高階調画像データに対して階調変換を行うこ
   とにより低階調画像データを生成する階調変換部とを備
   え、 前記画像生成部および階調変換部は、１または複数画素
   を処理単位として、パイプライン的に動作することを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置において、 前記階調変換部は、 階調変換に用いる閾値データを複数格納する閾値データ
   記憶部と、 前記閾値データ記憶部に格納された複数の閾値データの
   中から少なくとも１つを選択する閾値データ選択部と、 前記閾値データ選択部によって選択された閾値データと
   当該階調変換部に入力された高階調画像データとを比較
   し、その比較結果を基にして低階調画像データを生成す
   る比較部とを備えていることを特徴とする画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記階調変換部は、 前記比較部によって生成された低階調画像データを入力
   し、その入力された低階調画像データの所定画素数分を
   単一のデータにまとめる低階調データ整形部を備えてい
   ることを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記階調変換部は、 当該階調変換部に入力された高階調画像データを所定画
   素数分まとめて出力する高階調データ整形部を備えてい
   るものであり、 前記閾値データ選択部は、 前記閾値データ記憶部に格納された複数の閾値データの
   中から前記所定画素数に相当する個数の閾値データを選
   択するものであり、 前記比較部は、 前記閾値データ選択部によって選択された閾値データと
   前記高階調データ整形部から出力された高階調画像デー
   タとを並列に比較し、その比較結果を基にして前記所定
   画素数分の低階調画像データを並列に生成するものであ
   ることを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の画像処理装置において、 前記画像生成部は、高階調画像データを並列に出力する
   ものであり、 前記階調変換部は、前記画像生成部から出力された高階
   調画像データを並列に入力するものであることを特徴と
   する画像処理装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記閾値データ選択部は、高階調画像データの座標デー
   タに応じて、閾値データを選択するものであることを特
   徴とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記閾値データ選択部は、高階調画像データの描画要素
   の種類に応じて、閾値データを選択するものであること
   を特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記閾値データ選択部は、高階調画像がカラー画像であ
   る場合は、そのカラー画像の色成分毎に、閾値データを
   選択するものであることを特徴とする画像処理装置。
9. 【請求項９】 請求項２記載の画像処理装置において、 前記閾値データ選択部は、高階調画像が符号化データを
   復号して得られたカラー画像である場合は、符号化され
   た原画像の表色系から該符号化で用いられる表色系への
   変換係数に応じて、閾値データを選択するものであるこ
   とを特徴とする画像処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項２記載の画像処理装置におい
    て、 前記閾値データ記憶部は、外部からの指示により、閾値
    データの書き換えが可能であ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。
11. 【請求項１１】 請求項２記載の画像処理装置におい
    て、 前記比較部は、閾値データと高階調画像データとを大小
    比較し、その比較結果に応じて、低階調画像データとし
    て“１”または“０”を出力するものであることを特徴
    とする画像処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項２記載の画像処理装置におい
    て、 前記比較部は、閾値データと高階調画像データの下位所
    定数ビットから成るデータとを大小比較し、その比較結
    果に応じて、低階調画像データとして、“１”または
    “０”を該高階調画像データから該下位所定数ビットを
    取り除いたビットから成るデータの下位側に付加して出
    力するものであることを特徴とする画像処理装置。
13. 【請求項１３】 階調変換を行う画像処理方法であっ
    て、 画像データから高階調画像データを生成する画像生成工
    程と、 前記画像生成工程において生成された高階調画像データ
    に対して階調変換を行うことにより低階調画像データを
    生成する階調変換工程とを備え、 前記画像生成工程および階調変換工程を、１または複数
    画素を処理単位として、パイプライン的に実行すること
    を特徴とする画像処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の画像処理方法におい
    て、 前記階調変換工程は、 高階調画像データを所定画素数分まとめる高階調データ
    整形工程と、 前記所定画素数に相当する個数の閾値データを選択する
    閾値データ選択工程と、前記閾値データ選択工程におい
    て選択された閾値データと前記高階調データ整形工程に
    おいてまとめられた高階調画像データとを並列に比較
    し、その比較結果を基にして、前記所定画素数分の低階
    調画像データを生成する比較工程とを備えていることを
    特徴とする画像処理方法。