JP2005316766A - 携帯電話機、並びに、画像変換装置、方法、及びプログラム - Google Patents

携帯電話機、並びに、画像変換装置、方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、特に携帯電話機等の比較的低速なプロセッサを用いて実現されるモバイル機器での実施に好適な簡素な疑似階調変換技術を提供する。
【解決手段】 目的画像の画素はｎ種類（ｎは自然数）の成分色についてそれぞれ（２Cn）階調（Ｃnは成分色ごとの自然数）で表される。画像情報取得部５１は、変換対象となる原画像を表す画像情報をカメラフロントエンド部４０及び変復調部６１から取得する。色空間変換部５５は、原画像が輝度色差情報で表される場合、それを成分色情報に変換する。量子化部５４は、原画像を表す成分色情報を各成分色について（２(Cn+1)−１）階調に量子化する。色決定部５６は、量子化値が偶数ならその値の半分を目的値とし、奇数ならその値の半分を挟む２つの整数値が市松模様状に並ぶように、画素位置に応じてそれらの整数値のうちの一方を目的値とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原画像から疑似階調を用いて表現される目的画像を得る画像変換装置に関し、特に、携帯電話機等の比較的低速なプロセッサを用いて実現されるモバイル機器での実施に好適な画像変換技術に関する。
近年、携帯電話機の機能向上は目覚しく、本来の通話機能を提供するための構成に加えて、撮影用のカメラ装置や、高い色分解能を有する液晶表示装置を備えた携帯電話機が利用可能となっている。そのような携帯電話機は、例えば６５５３６（２16）色の色分解能を有する液晶表示装置を備え、前記カメラ装置で撮影された画像や通信を介して取得された画像等を高精彩に表示する。
色分解能が６５５３６色である場合、色データは１６ビットで表される。そのような色データは、１６ビットを演算単位とするプロセッサや１６ビットバスを用いて最適な効率で処理及び転送される。
ところが、この６５５３６色の色分解能は表示する画像によっては必ずしも十分でない場合がある。例えば、壁や青空といった色の変化が少ない画像を表示した場合にはマッハバンドによる色むらが知覚されてしまい、視覚的に良好な画質が得られない。事実、利用者から、そのような色むらに関して改善を望む声が挙げられている。
画質を改善するための一つのアプローチとして、実際に表示できる６５５３６色を用いて疑似階調で表現された画像を表示することが考えられる。
疑似階調とは、所定の領域に含まれる画素を複数の色で細かく塗り分けることによって、それらの中間的な実際には表示されていない色を遠目の観察者に疑似的に知覚させる周知技術である。その技術は、ディザ法と誤差拡散法とに大別され、例えば、非特許文献１の第８章「画像の階調変換技法」に詳しく解説されている。
疑似階調を用いて擬似的に表現される色数を増やせば、画像データの転送効率を最適に維持したまま、色むらの軽減又は解消が期待される。
ディザ法を用いて疑似階調を実現するための最も基本的な構成を示す従来技術が、例えば特許文献１、及び特許文献２に開示されている。
特開平６−１２５４６２号公報 特開平６−２５０６２１号公報 よくわかるディジタル画像処理、貴家仁志著、ＣＱ出版社刊、２００２年第９版
しかしながら、上記従来技術によれば、疑似階調表現された画像を得るためにディザ値行列を参照して実数演算を行うため計算量が嵩み、携帯電話機等のモバイル機器に用いられる比較的低速なプロセッサでソフトウェア処理した場合には実用的な時間で画像を表示できないという問題がある。
誤差拡散法を用いた場合には、近隣画素への誤差伝播を処理するためさらに多くの演算が必要となり、この問題は一層深刻なものとなる。
上記の問題に鑑み、本発明は、携帯電話機等のモバイル機器への適用に好適な簡素な画像変換技術、及び当該技術を用いた携帯電話機の提供を目的とする。
上記問題を解決するため、本発明の画像変換装置は、複数の画素で構成される原画像から、同数の画素で構成され疑似階調を用いて表現される目的画像を得る画像変換装置であって、前記目的画像の画素の色はｎ種類（ｎは自然数）の成分色についてそれぞれ（２Cn）階調（Ｃnは成分色ごとの自然数）で表され、前記原画像の画素の色を、各成分色について（２(Cn+1)−１）階調に量子化する量子化手段と、前記量子化によって得られた値、及び前記量子化によって得られた値に１を加えた値のうち前記画素の位置に応じた一方を２で割って得た商を前記目的画像の対応画素の同じ成分色の値とする色決定手段とを備える。
前記構成によれば、ビットシフト演算及び整数演算のみを用いて前記目的画像の対応画素の色を決定できるので、ディザ値行列を参照して実数演算を行う従来の技術よりも簡素に実現できる。
その結果、携帯電話機等の比較的低速なプロセッサを用いて実現されるモバイル機器に適用した場合に、そのようなプロセッサでソフトウェア処理しても十分に実用的な時間で前記目的画像を表示することができる。
そして、疑似階調を用いない場合に比べて、成分色ごとに約２倍、全部で約８倍の階調を擬似的に表現する結果、マッハバンドはほとんど知覚できない程度に軽減される。
この構成は簡素であるゆえに、ＤＳＰやＡＳＩＣへの搭載も容易である。
また、特定の画素を処理する際に、他の画素の情報を用いないので、誤差拡散法特有のモアレや、ノイズ付与による画質劣化が生じない。
また、前記目的画像の画素の色は成分色である赤、緑、青についてそれぞれ２5、２6、２5階調で表され、前記量子化手段は、前記原画像の前記画素の色が赤、緑、青についてそれぞれ８ビット値であるＲ8、Ｇ8、Ｂ8で表される場合に、式
((Ｒ8<<６)−Ｒ8)>>８
((Ｇ8<<７)−Ｇ8)>>８
((Ｂ8<<６)−Ｂ8)>>８
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqを求め、前記色決定手段は、前記画素の位置を示すＸ座標値、及びＹ座標値がそれぞれＸ、及びＹである場合に、式
(Ｒq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
(Ｇq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
(Ｂq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ前記対応画素の赤、緑、青の値である５ビット値Ｒ5、６ビット値Ｇ6、５ビット値Ｂ5を求めてもよい。
また、前記量子化手段は、前記原画像の前記画素の色が輝度及び２つの色差についてそれぞれ８ビット値であるＹ、Ｕ、Ｖで表される場合に、Ｕ−１２８をＵ0、Ｖ−１２８をＶ0と置いて、式
Ｙ＋((Ｖ0＊３５７)>>８）
Ｙ−((Ｕ0＊８７)>>８）−((Ｖ0＊１８２)>>8）
Ｙ＋((Ｕ0＊４５１)>>８）
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ前記赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｂ8を求める色空間変換部を備え、当該色空間変換部によって求められたＲ8、Ｇ8、Ｂ8から前記量子化値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5を求めてもよい。
これらの構成によれば、実際の表示色を２16（６５５３６）色とし、最も一般的な１６ビットバスによるデータ転送に最適化している。その２16色のうちの隣接する２色を市松模様状に配して中間色を表現するので、７２ｄｐｉ（Dot Per Inch）以上の表示装置で目的画像を表示した場合、疑似色部分が２色で表現されていることはほとんど認識できない。そして、この場合には擬似的に約２19（約５２万）色の階調を表示する結果、マッハバンドはほとんど知覚できない程度に軽減される。
上記問題を解決するため、本発明の携帯電話機は、画像表示機能を有する携帯電話機であって、原画像を取得する取得手段と、取得された原画像から目的画像を得る請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像変換装置と、前記目的画像を表示する表示手段とを備える。
また、前記携帯電話機は、さらに、撮影手段を備え、前記取得手段は、前記撮影手段から前記原画像を取得してもよい。
また、前記携帯電話機において、前記画像変換装置は、請求項２又は請求項３に記載の画像変換装置であり、前記画像変換装置と前記表示手段とは１６ビットデータを１単位として転送するバスで接続され、前記バスは、前記画像変換装置によって得られた１画素分の赤、緑、青の値を連結してなる１６ビットデータを１単位として前記表示手段へ転送してもよい。
これらの構成によれば、携帯電話機において画像を表示するにあたって、前述と同様の効果を得ることができる。
上記問題を解決するため、本発明の方法は、複数の画素で構成される原画像から、同数の画素で構成され疑似階調を用いて表現される目的画像を得る画像変換方法であって、前記目的画像の画素の色はｎ種類（ｎは自然数）の成分色についてそれぞれ（２Cn）階調（Ｃnは成分色ごとの自然数）で表され、前記原画像の画素の色を、各成分色について（２(Cn+1)−１）階調に量子化する量子化ステップと、前記量子化によって得られた値、及び前記量子化によって得られた値に１を加えた値のうち前記画素の位置に応じた一方を２で割って得た商を前記目的画像の対応画素の同じ成分色の値とする色決定ステップとを含む。
また、前記目的画像の画素の色は成分色である赤、緑、青についてそれぞれ２5、２6、２5階調で表され、前記量子化ステップは、前記原画像の前記画素の色が赤、緑、青についてそれぞれ８ビット値であるＲ8、Ｇ8、Ｂ8で表される場合に、式
((Ｒ8<<６)−Ｒ8)>>８
((Ｇ8<<７)−Ｇ8)>>８
((Ｂ8<<６)−Ｂ8)>>８
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqを求め、前記色決定ステップは、前記画素の位置を示すＸ座標値、及びＹ座標値がそれぞれＸ、及びＹである場合に、式
(Ｒq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
(Ｇq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
(Ｂq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ前記対応画素の赤、緑、青の値である５ビット値Ｒ5、６ビット値Ｇ6、５ビット値Ｂ5を求めてもよい。
また、前記量子化ステップは、前記原画像の前記画素の色が輝度及び２つの色差についてそれぞれ８ビット値であるＹ、Ｕ、Ｖで表される場合に、Ｕ−１２８をＵ0、Ｖ−１２８をＶ0と置いて、式
Ｙ＋((Ｖ0＊３５７)>>８）
Ｙ−((Ｕ0＊８７)>>８）−((Ｖ0＊１８２)>>8）
Ｙ＋((Ｕ0＊４５１)>>８）
ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
に従ってそれぞれ前記赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｂ8を求める色空間変換サブステップを含み、当該色空間変換サブステップによって求められたＲ8、Ｇ8、Ｂ8から前記量子化値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5を求めてもよい。
これらの方法に従って画像変換を行うことにより、前述と同様の効果を得ることができる。
上記問題を解決するため、本発明の方法は、画像表示機能を有する携帯電話機の制御方法であって、原画像を取得する取得ステップと、取得された原画像を、請求項７乃至請求項９の何れかに記載の画像変換方法を用いて目的画像に変換する画像変換ステップと、前記目的画像を表示する表示ステップとを含む。
また、前記携帯電話機は、撮影機能を有し、前記取得ステップは、前記撮影機能を用いて前記原画像を取得してもよい。
また、前記携帯電話機は、１６ビットデータを１単位として転送するバスで接続された表示装置を備え、前記画像変換ステップは、請求項８又は請求項９に記載の画像変換方法を用いて前記目的画像を画素あたり１６ビットで表す画像データを生成し、前記制御方法は、さらに、前記生成された画像データを、１画素分の１６ビットを１単位として前記バスを介して前記表示装置へ転送する転送ステップを含み、前記表示ステップは、前記転送された画像データによって表される目的画像を前記表示装置へ表示してもよい。
これらの方法に従って携帯電話機において画像を表示することにより、前述と同様の効果を得ることができる。
上記問題を解決するため、本発明のプログラムは、コンピュータ実行可能なプログラムであって、前述した各ステップをコンピュータに実行させる。
このプログラムを用いて画像変換を実行し、また携帯電話機を制御することにより、前述と同様の効果を得ることができる。
本発明の実施の形態に係る画像変換装置は携帯電話機に含まれ、当該携帯電話機が備えるカメラによって撮影された画像や、通信を介して取得された画像等の原画像から、疑似階調表現された目的画像を簡素な処理によって生成する。
当該携帯電話機は、生成された目的画像を表示することによって、マッハバンドによる色むらを知覚されない程度にまで軽減する。
以下、図面を参照しながら、当該画像変換装置、及び当該画像変換装置を含む携帯電話機について詳しく説明する。
＜全体構成＞
図１は、携帯電話機１の全体構成を示す機能ブロック図である。携帯電話機１は、アンテナ１０、無線部２０、カメラ部３０、カメラフロントエンド部４０、統合モデム部５０、表示部７０、レシーバ８１、及びマイク８２を含む。
統合モデム部５０は、画像情報取得部５１、ＪＰＥＧデコード部５２、画像変換部５３、表示制御部５７、変復調部６１、通信制御部６２、音声処理部６３を含み、画像変換部５３は、量子化部５４、色空間変換部５５、及び色決定部５６を含む。
統合モデム部５０に含まれる画像変換部５３が、本発明の実施の形態に係る画像変換装置に相当する。
統合モデム部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）を含んで構成されるモデム用の集積回路装置によって実現されてもよい。その場合、統合モデム部５０に含まれる各部は、それぞれの機能を実現するために当該ＣＰＵ及びＤＳＰによって実行されるプログラムモジュールに対応する。
無線部２０はアンテナ１０に受信された受信信号を増幅し、変復調部６１は当該増幅された受信信号を制御信号及び受信情報信号に復調する。当該制御信号は、携帯電話機１に採用される通信方式、例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）やＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）といった通信方式に従って通信を制御するために用いられる。通信制御部６２は、当該制御信号に基づいて通信のタイミング等を制御し、音声処理部６３は、当該受信情報信号を音声信号に変換してレシーバ８１から発音する。
音声処理部６３はマイク８２から取得した音声信号を送信情報信号に変換する。変復調部６１は、通信制御部６２からの制御を受けて当該送信情報信号を送信信号に変調し、無線部２０は当該送信信号を増幅してアンテナ１０から送信する。
なお、前記受信情報信号は通話音声の他に画像を表すとしてもよい。そのような画像は、例えばＪＰＥＧ（Joint Picture Expert Group）形式で表され、ウェブサイトから、又は電子メールの添付ドキュメントとして取得される。画像を表す受信情報信号は、変復調部６１から画像情報取得部５１へ出力される。
カメラ部３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型やＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型の固体撮像素子であり、カメラフロントエンド部４０から露光や信号の出力を制御され撮影を行う。カメラフロントエンド部４０は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって実現され、撮影された画像を表す画像情報を画像情報取得部５１へ出力する。
当該画像情報は、成分色フォーマット及び輝度色差フォーマットで表される。成分色フォーマットの画像情報では、例えば、画素ごとの赤、緑、青の成分色それぞれが８ビットで表される。そのような情報をＲＧＢ８８８情報と表記する。輝度色差フォーマットの画像情報では、例えば、画素ごとの輝度と２画素ごとの２種類の色差とがそれぞれ８ビットで表される。そのような情報をＹＵＶ４２２情報と表記する。
カメラフロントエンド部４０がＪＰＥＧエンコード回路を内蔵する場合には、さらにＪＰＥＧフォーマットで表される画像情報を得ることもできる。そのような画像情報をＪＰＥＧ情報と表記する。
なお、画素ごとに色差を表すいわゆるＹＵＶ４：４：４フォーマットや、４画素ごとに色差を表すいわゆるＹＵＶ４：２：０フォーマットで表される画像情報を処理することも、もちろん可能である。
画像情報取得部５１は、変復調部６１及びカメラフロントエンド部４０から、成分色フォーマット、輝度色差フォーマット、及びＪＰＥＧフォーマットで表される画像情報を取得する。
ＪＰＥＧデコード部５２は、画像情報取得部５１からＪＰＥＧ情報を与えられ、当該ＪＰＥＧ情報を変換して得たＹＵＶ４２２情報を画像変換部５３へ出力する。
色空間変換部５５は、ＹＵＶ４２２情報をＲＧＢ８８８情報に変換する。
量子化部５４は、画像情報取得部５１から与えられるか、又は色空間変換部５５によって求められたＲＧＢ８８８情報によって表される成分色ごとの８ビット値を、実際の表示に用いられる階調数の２倍から１を減じた段階数に量子化する。例えば、実際に表示される色が、赤、緑、青についてそれぞれ５ビット、６ビット、５ビットで表される場合、すなわちそれぞれ２5（３２）、２6（６４）、２5（３２）階調で表される場合には、ＲＧＢ８８８情報によって表される赤、緑、青の値をそれぞれ６３段階、１２７段階、６３段階に量子化する。
色決定部５６は、前記量子化によって得られた各色の量子化値から、目的画像の対応画素の対応色を表す目的値を算出し、表示制御部５７へ出力する。具体的には、前記量子化値が偶数の場合、当該値の半分を目的値とする。前記量子化値が奇数の場合、隣接する画素が当該値の半分を挟む２つの整数値を交互に取るように、言い換えれば、それらの整数値が市松模様状に並ぶように、画素位置に応じてそれらの整数値のうちの一方を目的値とする。
表示制御部５７は、色決定部５６から与えられた赤、緑、青の目的値を連結することによって画素あたり１６ビットで表されるＲＧＢ５６５情報を生成する。そして、１６ビットバスを介して当該ＲＧＢ５６５情報を画素単位に表示部７０へ送信する。
表示部７０は、当該ＲＧＢ５６５情報によって表される画像を表示する。
＜画像変換処理＞
図２は、統合モデム部５０によって実行される処理の詳細を示すフローチャートである。
画像情報取得部５１は、変復調部６１又はカメラフロントエンド部４０から原画像を表す画像情報を取得する。当該画像情報がＪＰＥＧ情報である場合、ＪＰＥＧデコード部５２は、当該画像情報をＹＵＶ４２２情報に変換する。この変換は、ＪＰＥＧフォーマットで表される画像情報を画素ごとの輝度色差情報に変換するための周知の方法を用いて行われる（Ｓ１１）。
画像変換部５３は、画像情報取得部５１又はＪＰＥＧデコード部５２から、原画像を表すＲＧＢ８８８情報又はＹＵＶ４２２情報を取得し、画素ごとに前述した各成分色の目的値を算出する（Ｓ１２〜Ｓ１９）。
色空間変換部５５は、原画像がＹＵＶ４２２情報で表される場合、当該ＹＵＶ４２２情報の輝度及び２種類の色差をそれぞれＹ、Ｕ、Ｖとして、例えば、演算
Ｕ0＝Ｕ−１２８
Ｖ0＝Ｖ−１２８
Ｒ8＝Ｙ＋((Ｖ0＊３５７)>>８）
Ｇ8＝Ｙ−((Ｕ0＊８７)>>８）−((Ｖ0＊１８２)>>8）
Ｂ8＝Ｙ＋((Ｕ0＊４５１)>>８）
ここで、＝は代入演算、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
を行ってＲＧＢ８８８情報の赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｂ8を求める。この演算において、Ｕ、Ｖには２画素ごとに同じ値を用いてもよく、また、近隣の複数のＵ、Ｖを補間して得た値を用いてもよい。
量子化部５４は、画像情報取得部５１から与えられるか、又は色空間変換部５５によって求められたＲＧＢ８８８情報の赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｒ8から、演算
Ｒq＝Ｒ8＊６３／２５６
Ｇq＝Ｇ8＊１２７／２５６
Ｂq＝Ｂ8＊６３／２５６
ここで、＝は代入演算を表す
を行って、それぞれ６３階調、１２７階調、６３階調に量子化された量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqを求める。ここでは、前述したように、実際に表示される色が、赤、緑、青についてそれぞれ２5、２6、２5階調で表されるものとしている。これらの量子化値を、具体的に、ビットシフト操作を用いた次の演算
Ｒq＝((Ｒ8<<６)−Ｒ8)>>８
Ｇq＝((Ｇ8<<７)−Ｇ8)>>８
Ｂq＝((Ｂ8<<６)−Ｂ8)>>８
ここで、＝は代入演算、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
によって求めてもよい（Ｓ１３）。
色決定部５６は、処理対象の画素位置を表すＸ座標値及びＹ座標値の和が奇数である場合のみ（Ｓ１４：ＹＥＳ）、前記量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqをそれぞれ１増やしてから（Ｓ１５）、２で割って商を整数値で求め目的値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5とする。これらの目的値を、具体的に、処理対象の画素位置を表すＸ座標値及びＹ座標値をそれぞれＸ、Ｙとして、演算
Ｒ5＝(Ｒq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
Ｇ6＝(Ｇq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
Ｂ5＝(Ｂq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
ここで、＝は代入演算、＆は論理積演算、>>は右ビットシフト演算を表す
によって求めてもよい（Ｓ１６）。ここで、目的値の本来の意味からは、前記量子化値の奇偶を判断して奇数の場合にのみ１増やす操作を行うべきであるが、無条件に１増やしても所望の結果が得られることを考慮し、前記判断を省略して演算量の削減を図っていることを注記する。
説明の便宜上、Ｘ＋Ｙが奇数となる画素を奇数画素、Ｘ＋Ｙが偶数となる画素を偶数画素と呼ぶことにする。
表示制御部５７は、色決定部５６で求められた目的値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5を連結して１６ビットデータを得て、１６ビットバスを介して表示部７０へ出力する。
表示部７０は、前記１６ビットバスを介して表示制御部５７から得た目的値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5によって表される目的画像を表示する。
なお、変換用の配列を予め用意しておき、当該配列を参照して得た目的値から前記１６ビットデータを生成する方法も考えられる。その方法を、Ｃ言語の表記法に準じたプログラムコードを用いて説明する。
まず、次にようにして前記変換用の配列を用意する。
２次元配列t5[2][768]、t6[2][768]を確保する。t5[0][]は偶数画素における赤及び青の目的値、t5[1][]は奇数画素における赤及び青の目的値、t6[0][]は偶数画素における緑の目的値、t6[1][]は奇数画素における緑の目的値に関係する。
二次元目のインデクスiが0〜255の配列要素に次の値を代入する。
t5[0][i]=0x00
t5[1][i]=0x00
t6[0][i]=0x00
t6[1][i]=0x00
また、iが256〜511の配列要素に、ＲＧＢ８８８情報の成分色の値(i-256)に対応する奇数画素及び偶数画素それぞれの目的値を代入する。具体的には、(i-256)に対応する63段階の量子化値((i<<6)−i)>>8をc5とし、127段階の量子化値((i<<7)−i)>>8をc6として、
t5[0][i]=c5>>1
t5[1][i]=(c5+1)>>1
t6[0][i]=c6>>1
t6[1][i]=(c6+1)>>1
また、iが512〜767の配列要素に次の値を代入する。
t5[0][i]=0x1F
t5[1][i]=0x1F
t6[0][i]=0x3F
t6[1][i]=0x3F
さらに、偶数画素、奇数画素を処理する際にそれぞれ参照される配列の先頭アドレスを指すための配列*T5[2]、*T6[2]を確保し、各要素に次のアドレスを代入する。
T5[0]=&t5[0][256]
T5[1]=&t5[1][256]
T6[0]=&t6[0][256]
T6[1]=&t6[1][256]
この処理によって、前述した変換用の配列が用意される。この処理は、画素ごとのループ処理に入る前に一度実行される。
次に、原画像がＹＵＶ４２２情報によって表される場合、前述した演算を行ってＲＧＢ８８８情報に変換する。
そして、ＲＧＢ８８８情報の赤、緑、青それぞれの値R8、G8、B8に対応する配列要素を参照して目的値を求め、さらに求めた目的値を結合して16ビットデータであるRGB16を得る。具体的には、まず、奇数画素及び偶数画素を区別する値を
t#ix=(X+Y)&0x01
によって求め、当該値に応じて
RGB16=(*(T5[t#ix]+R8)<<11)|(*T6([t#ix]+G8)<<5)|*(T5[t#ix]+B8)
によってRGB16を得る。
この処理によって、一画素分の目的値が決定される。この処理は、各画素について実行される。
＜まとめ＞
以上説明したように、本発明の画像変換装置及び方法は、元のＲＧＢ値からビットシフト演算、論理積演算、及び整数加算減算のみを用いて目的値を決定するので、ディザ値行列の参照や実数演算を用いる従来の技術よりも簡素に実現できる。また、実際の表示色を２16（６５５３６）色とし、最も一般的な１６ビットバスによるデータ転送に最適化している。
その結果、携帯電話機等の比較的低速なプロセッサを用いて実現されるモバイル機器に適用した場合に、そのようなプロセッサでソフトウェア処理しても十分に実用的な時間で目的画像を表示することができる。
そして、擬似的に約２19（約５２万）色の階調を表示する結果、マッハバンドはほとんど知覚できない程度に軽減される。
本発明の処理は簡素であるゆえに、ＤＳＰやＡＳＩＣへの搭載も容易である。
また、特定の画素を処理する際に、他の画素の情報を用いないので、誤差拡散法特有のモアレや、ノイズ付与による画質劣化が生じない。また、２16（６５５３６）色のうちの隣接する２色を市松模様状に配して中間色を表現するので、７２ｄｐｉ（Dot Per Inch）以上の表示装置で目的画像を表示した場合、疑似色部分が２色で表現されていることはほとんど認識できない。
＜その他の変形例＞
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
実施の形態では、統合モデム部５０が画像変換処理を実行するように説明したが、カメラフロントエンド部４０が当該画像変換処理を実行してもよい。カメラフロントエンド部４０が当該画像変換処理を行うように構成された携帯電話機も本発明に含まれる。
本発明は、実施の形態で説明したコンピュータプログラムを表すデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記プログラム又は前記デジタル信号を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＢＤ、半導体メモリ等であるとしてもよい。
また、本発明は、電気通信回線、無線又は有線通信回線、若しくはインターネットに代表されるネットワーク等を経由して伝送される前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
また、前記プログラム又は前記デジタル信号は、前記記録媒体に記録されて移送され、若しくは、前記ネットワーク等を経由して移送され、独立した他の携帯電話機において実施されるとしてもよい。
本発明に係る画像変換装置は、例えば携帯電話機等のモバイル機器に適用され、そのような装置が内蔵する比較的低速なＣＰＵを用いて好適に実現される。
本発明の携帯電話機の全体構成を示す機能ブロック図である。 画像変換処理の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
１ 携帯電話機
１０ アンテナ
２０ 無線部
３０ カメラ部
４０ カメラフロントエンド部
５０ 統合モデム部
５１ 画像取得部
５２ ＪＰＥＧデコード部
５３ 画像変換部
５４ 量子化部
５５ 色空間変換部
５６ 色決定部
５７ 表示制御部
６１ 変復調部
６２ 通信制御部
６３ 音声処理部
７０ 表示部
８１ レシーバ
８２ マイク

Claims (14)

  1. 複数の画素で構成される原画像から、同数の画素で構成され疑似階調を用いて表現される目的画像を得る画像変換装置であって、
    前記目的画像の画素の色はｎ種類（ｎは自然数）の成分色についてそれぞれ（２Cn）階調（Ｃnは成分色ごとの自然数）で表され、
    前記原画像の画素の色を、各成分色について（２(Cn+1)−１）階調に量子化する量子化手段と、
    前記量子化によって得られた値、及び前記量子化によって得られた値に１を加えた値のうち前記画素の位置に応じた一方を２で割って得た商を前記目的画像の対応画素の同じ成分色の値とする色決定手段と
    を備えることを特徴とする画像変換装置。
  2. 前記目的画像の画素の色は成分色である赤、緑、青についてそれぞれ２5、２6、２5階調で表され、
    前記量子化手段は、前記原画像の前記画素の色が赤、緑、青についてそれぞれ８ビット値であるＲ8、Ｇ8、Ｂ8で表される場合に、式
    ((Ｒ8<<６)−Ｒ8)>>８
    ((Ｇ8<<７)−Ｇ8)>>８
    ((Ｂ8<<６)−Ｂ8)>>８
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqを求め、
    前記色決定手段は、前記画素の位置を示すＸ座標値、及びＹ座標値がそれぞれＸ、及びＹである場合に、式
    (Ｒq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    (Ｇq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    (Ｂq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ前記対応画素の赤、緑、青の値である５ビット値Ｒ5、６ビット値Ｇ6、５ビット値Ｂ5を求める
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像変換装置。
  3. 前記量子化手段は、前記原画像の前記画素の色が輝度及び２つの色差についてそれぞれ８ビット値であるＹ、Ｕ、Ｖで表される場合に、Ｕ−１２８をＵ0、Ｖ−１２８をＶ0と置いて、式
    Ｙ＋((Ｖ0＊３５７)>>８）
    Ｙ−((Ｕ0＊８７)>>８）−((Ｖ0＊１８２)>>8）
    Ｙ＋((Ｕ0＊４５１)>>８）
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ前記赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｂ8を求める色空間変換部を備え、当該色空間変換部によって求められたＲ8、Ｇ8、Ｂ8から前記量子化値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5を求める
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像変換装置。
  4. 画像表示機能を有する携帯電話機であって、
    原画像を取得する取得手段と、
    取得された原画像から目的画像を得る請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像変換装置と、
    前記目的画像を表示する表示手段と
    を備えることを特徴とする携帯電話機。
  5. 前記携帯電話機は、さらに、撮影手段を備え、
    前記取得手段は、前記撮影手段から前記原画像を取得する
    ことを特徴とする請求項４に記載の携帯電話機。
  6. 前記画像変換装置は、請求項２又は請求項３に記載の画像変換装置であり、
    前記画像変換装置と前記表示手段とは１６ビットデータを１単位として転送するバスで接続され、
    前記バスは、前記画像変換装置によって得られた１画素分の赤、緑、青の値を連結してなる１６ビットデータを１単位として前記表示手段へ転送する
    ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の携帯電話機。
  7. 複数の画素で構成される原画像から、同数の画素で構成され疑似階調を用いて表現される目的画像を得る画像変換方法であって、
    前記目的画像の画素の色はｎ種類（ｎは自然数）の成分色についてそれぞれ（２Cn）階調（Ｃnは成分色ごとの自然数）で表され、
    前記原画像の画素の色を、各成分色について（２(Cn+1)−１）階調に量子化する量子化ステップと、
    前記量子化によって得られた値、及び前記量子化によって得られた値に１を加えた値のうち前記画素の位置に応じた一方を２で割って得た商を前記目的画像の対応画素の同じ成分色の値とする色決定ステップと
    を含むことを特徴とする画像変換方法。
  8. 前記目的画像の画素の色は成分色である赤、緑、青についてそれぞれ２5、２6、２5階調で表され、
    前記量子化ステップは、前記原画像の前記画素の色が赤、緑、青についてそれぞれ８ビット値であるＲ8、Ｇ8、Ｂ8で表される場合に、式
    ((Ｒ8<<６)−Ｒ8)>>８
    ((Ｇ8<<７)−Ｇ8)>>８
    ((Ｂ8<<６)−Ｂ8)>>８
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ量子化値Ｒq、Ｇq、Ｂqを求め、
    前記色決定ステップは、前記画素の位置を示すＸ座標値、及びＹ座標値がそれぞれＸ、及びＹである場合に、式
    (Ｒq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    (Ｇq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    (Ｂq＋((Ｘ＋Ｙ)＆0x01))>>１
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ前記対応画素の赤、緑、青の値である５ビット値Ｒ5、６ビット値Ｇ6、５ビット値Ｂ5を求める
    ことを特徴とする請求項７に記載の画像変換方法。
  9. 前記量子化ステップは、前記原画像の前記画素の色が輝度及び２つの色差についてそれぞれ８ビット値であるＹ、Ｕ、Ｖで表される場合に、Ｕ−１２８をＵ0、Ｖ−１２８をＶ0と置いて、式
    Ｙ＋((Ｖ0＊３５７)>>８）
    Ｙ−((Ｕ0＊８７)>>８）−((Ｖ0＊１８２)>>8）
    Ｙ＋((Ｕ0＊４５１)>>８）
    ここで、<<は左ビットシフト演算、>>は右ビットシフト演算を表す
    に従ってそれぞれ前記赤、緑、青の値Ｒ8、Ｇ8、Ｂ8を求める色空間変換サブステップを含み、当該色空間変換サブステップによって求められたＲ8、Ｇ8、Ｂ8から前記量子化値Ｒ5、Ｇ6、Ｂ5を求める
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像変換方法。
  10. 画像表示機能を有する携帯電話機の制御方法であって、
    原画像を取得する取得ステップと、
    取得された原画像を、請求項７乃至請求項９の何れかに記載の画像変換方法を用いて目的画像に変換する画像変換ステップと、
    前記目的画像を表示する表示ステップと
    を含むことを特徴とする制御方法。
  11. 前記携帯電話機は、撮影機能を有し、
    前記取得ステップは、前記撮影機能を用いて前記原画像を取得する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
  12. 前記携帯電話機は、１６ビットデータを１単位として転送するバスで接続された表示装置を備え、
    前記画像変換ステップは、請求項８又は請求項９に記載の画像変換方法を用いて前記目的画像を画素あたり１６ビットで表す画像データを生成し、
    前記制御方法は、さらに、
    前記生成された画像データを、１画素分の１６ビットを１単位として前記バスを介して前記表示装置へ転送する転送ステップを含み、
    前記表示ステップは、前記転送された画像データによって表される目的画像を前記表示装置へ表示する
    ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の制御方法。
  13. 画像変換を行うためのコンピュータ実行可能なプログラムであって、
    請求項７乃至請求項９の少なくとも一つに記載の各ステップをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム
  14. 画像表示機能を有する携帯電話機を制御するためのコンピュータ実行可能なプログラムであって、
    請求項１０乃至請求項１２の少なくとも一つに記載の各ステップをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。

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