JP2006229264A - Method and system for adaptive dither structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディザー技術に関し、より詳細には、適応型ディザー構造のための方法およびシステムに関する。 The present invention relates to dither technology, and more particularly to a method and system for an adaptive dither structure.
デジタル画像は、画像全体内のロケーションのアレイにおける画像の輝度および色属性を示す値によって伝送される。各値は、所定のビット数により表わされる。バンド幅、記憶装置およびディスプレイに対する要求が制限されていないとき、仮想的に禁止されない視覚的な明瞭性および実際的なカラー再現度で画像を表示できるような十分なビットを利用できる。しかしながら、ビット深度が制限されていると、隣接する輝度、すなわちカラーレベルの間のグラデーションが認識できるようになり、人の観察者にとって不快にさえなり得る。このような効果は、ビット深度が低い画像内で見ることができるコンチュアリングアーティファクトとして明らかである。輝度がゆっくりと変化する低周波領域でコンチュアラインが明らかとなり、この場合、ピクセル値は粗いグラデーションステップの片側または反対側に移動される。 A digital image is transmitted with values that indicate the luminance and color attributes of the image in an array of locations within the entire image. Each value is represented by a predetermined number of bits. When bandwidth, storage and display requirements are not limited, enough bits are available to display the image with visual clarity and practical color reproduction that are not virtually prohibited. However, when the bit depth is limited, adjacent luminances, i.e. gradations between color levels, become perceptible and can even be uncomfortable for a human observer. Such an effect is evident as a contouring artifact that can be seen in images with low bit depth. The contour lines become apparent in the low frequency region where the luminance changes slowly, in which case the pixel values are moved to one side or the other side of the coarse gradation step.
これらコンチュアリングアーティファクトは、一般に量子化またはその他のビット深度を低減する前に、画像にノイズまたはその他のディザーパターンを加えることによって「分解」できる。このノイズまたはパターンの追加は、ピクセル値のランダムな、疑似ランダムな、またはその他の変化を生じさせ、このことはコンチュアの発生およびその視覚性を低下させる。一般に、画像は人の観察者にはより自然で快適なものとして認識される。 These contouring artifacts can generally be “decomposed” by adding noise or other dither patterns to the image before reducing quantization or other bit depth. This addition of noise or pattern results in random, pseudo-random, or other changes in pixel values, which reduces the occurrence of contours and their visibility. In general, images are perceived as more natural and comfortable for human observers.
画像ディスプレイシステム1を示す図1を参照して、これら方法のうちの一部について説明できる。これらシステムではノイズまたはディザーパターン16を画像2に加算(4)したり、またはその他の方法で組み合わせることができる。この組み合わされた画像は次に低ビット深度へ量子化(6)される。この画像は次に直接表示してもよいし、または図1に示されるように、受信機10へ送信(8)してもよい。受信後、画像に加算されたノイズ/ディザー16は画像から減算(12)するか、または他の方法で逆組み合わせされ、コンチュアリングが生じにくい領域でのノイズ/ディザーの視覚効果を低減できる。次に、この画像は受信機側で表示(14)される。これら方法は、表示すべき画像データ2よりも低いビット深度能力を有するディスプレイのような、送受信をしないシステムでも使用できる。
Some of these methods may be described with reference to FIG. In these systems, noise or
図2を参照し、これら方法の一部について説明できる。これらシステム20では、画像2はノイズ/ディザーパターン16と組み合わせ(28)され、画像内に含まれるフルレンジの画像データを表示できないディスプレイシステム22へ送られる。これらディスプレイシステム22は、ディスプレイ能力に一致するビット深度まで画像データを量子化(24)できる。次に、量子化された画像データは、ディスプレイ26に表示される。
Some of these methods can be described with reference to FIG. In these
図2に示されたシステムでは、ノイズ/ディザーパターンは画像から減算も逆組み合わせもされない。これらシステムでは、ノイズが好ましくない視覚的影響、すなわち「粒子化」を生じさせる前に画像に少ないノイズを加算できる。ノイズ/ディザーパターンのための種々の周波数分布が、人の視覚系に多少とも見えることが判っている。一般に、人の視覚系は高周波データをフィルタで除去するローパスフィルタとして働く。従って、高周波レンジに集中したノイズは低周波ノイズよりも見えにくい。 In the system shown in FIG. 2, the noise / dither pattern is not subtracted or reversed from the image. In these systems, less noise can be added to the image before it causes undesirable visual effects, or “particleization”. It has been found that various frequency distributions for noise / dither patterns are more or less visible to the human visual system. In general, the human visual system functions as a low-pass filter that removes high-frequency data with a filter. Therefore, noise concentrated on the high frequency range is less visible than low frequency noise.
画像ファイルと同じだけ大きいディザー/ノイズパターンを使用できないことが多い。これらケースでは、画像全体にわたり、パターンを行および列状に繰り返すことによって、より小さいディザーパターンを使用できる。このプロセスはタイリングと称されることが多い。多数の画像のセット、例えばビデオ画像のフレームまたはフィールドでは、フレームからフレームへとディザーパターンを繰り返すことができる。このディザーパターンは、繰り返しパターンによって生じるアーティファクトを最小にするように設計できる。 Often, dither / noise patterns that are as large as the image file cannot be used. In these cases, smaller dither patterns can be used by repeating the pattern in rows and columns throughout the image. This process is often referred to as tiling. In multiple image sets, such as frames or fields of video images, the dither pattern can be repeated from frame to frame. This dither pattern can be designed to minimize artifacts caused by repetitive patterns.
本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段により構成される。
本発明の第1の技術手段は、第1の上方水平空間周波数境界、第1の下方水平空間周波数境界、第1の上方垂直空間周波数境界、第1の下方垂直空間周波数境界、第1の上方時間周波数境界および第1の下方時間周波数境界を含む、ディザーパターンタイルの第1の多次元アレイを設定する工程を備え、前記空間周波数境界と前記時間周波数境界とが、ハイパスパターンコンフィギュレーションを構成し、第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含む、ディザーパターンタイルの第2の多次元アレイを設定する工程を備え、前記第2の下方時間周波数境界が、前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、ディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイと画像特性値の第1のレンジとを関連付ける工程と、ディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイと画像特性値の第2のレンジとを関連付ける工程と、を備えたことを特徴としたものである。
The present invention is constituted by the following technical means in order to solve the above-described problems.
The first technical means of the present invention includes a first upper horizontal spatial frequency boundary, a first lower horizontal spatial frequency boundary, a first upper vertical spatial frequency boundary, a first lower vertical spatial frequency boundary, and a first upper Setting a first multidimensional array of dither pattern tiles including a temporal frequency boundary and a first lower temporal frequency boundary, wherein the spatial frequency boundary and the temporal frequency boundary constitute a high pass pattern configuration. , Second upper horizontal spatial frequency boundary, second lower horizontal spatial frequency boundary, second upper vertical spatial frequency boundary, second lower vertical spatial frequency boundary, second upper time frequency boundary and second lower time Setting a second multi-dimensional array of dither pattern tiles including frequency boundaries, wherein the second lower time frequency boundary is the first lower time frequency Associating the first multi-dimensional array of dither pattern tiles with a first range of image characteristic values lower than the field, and the second multi-dimensional array of dither pattern tiles and a second of image characteristic values. And a step of associating the range with the range.
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記画像特性値が輝度値を含むことを特徴としたものである。 According to a second technical means, in the first technical means, the image characteristic value includes a luminance value.
第3の技術手段は、第1の技術手段において、前記画像特性値が、局部的な平均輝度値を含むことを特徴としたものである。 According to a third technical means, in the first technical means, the image characteristic value includes a local average luminance value.
第4の技術手段は、デジタル画像を受信する工程と、ディザーパターンタイルを適用するために前記画像内のロケーションを指定する工程と、そのタイルロケーションに対する局部的画像特性を決定する工程と、複数のディザーパターンタイルセットから第1のディザーパターンタイルセットを選択する工程とを備え、前記選択が、前記局部的画像特性に基づくものであることを特徴としたものである。 A fourth technical means includes receiving a digital image, designating a location in the image to apply a dither pattern tile, determining a local image characteristic for the tile location, Selecting a first dither pattern tile set from the dither pattern tile set, wherein the selection is based on the local image characteristics.
第5の技術手段は、デジタル画像をタイルブロックロケーションに分割する工程と、前記タイルブロックロケーションの各々に対する局部的輝度特性を決定する工程と、複数のディザーパターンアレイから1つのディザーパターンアレイを選択する工程とを備え、前記アレイの各々が、前記局部的輝度特性値のあるレンジに関連していることを特徴としたものである。 A fifth technical means divides the digital image into tile block locations, determines a local luminance characteristic for each of the tile block locations, and selects one dither pattern array from the plurality of dither pattern arrays. And each of the arrays is associated with a range of local brightness characteristic values.
第6の技術手段は、第1の上方水平空間周波数境界、第1の下方水平空間周波数境界、第1の上方垂直空間周波数境界、第1の下方垂直空間周波数境界、第1の上方時間周波数境界および第1の下方時間周波数境界を含む、ディザーパターンタイルの第1の多次元アレイを設定する工程を備え、第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が、前記第1の下方時間周波数境界よりも低くなっている、ディザーパターンタイルの第2の多次元アレイを設定する工程を備え、ディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイと局部的輝度持性値の第1のレンジとを関連付ける工程と、ディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイと局部的輝度持性値の第2のレンジとを関連付ける工程と、デジタル画像をタイルブロックロケーションに分割する工程と、多数の前記タイルブロックロケーションに対する局部的輝度特性を決定する工程と、前記第1タイルブロックロケーションが前記第1レンジ内に入る局部的輝度特性値を有するときに、タイルブロックロケーションの第1のセットに適用するためのディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイからディザーパターンタイルを選択する工程と、前記第2タイルブロックロケーションが前記第2レンジ内に入る局部的輝度特性値を有するときに、タイルブロックロケーションの第2のセットに適用するためのディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイからディザーパターンタイルを選択する工程と、を備えたことを特徴としたものである。 The sixth technical means includes a first upper horizontal spatial frequency boundary, a first lower horizontal spatial frequency boundary, a first upper vertical spatial frequency boundary, a first lower vertical spatial frequency boundary, and a first upper time frequency boundary. And setting a first multidimensional array of dither pattern tiles, including a first lower temporal spatial frequency boundary, a second upper horizontal spatial frequency boundary, a second upper horizontal spatial frequency boundary, and a second upper Including a vertical spatial frequency boundary, a second lower vertical spatial frequency boundary, a second upper time frequency boundary, and a second lower time frequency boundary, wherein the second lower time frequency boundary is the first lower time frequency boundary Setting a second multi-dimensional array of dither pattern tiles that is lower than the first multi-dimensional array of dither pattern tiles and a first level of local luminance values. Associating the second multi-dimensional array of dither pattern tiles with a second range of local luminance values, dividing the digital image into tile block locations, Determining a local luminance characteristic for the tile block location and applying to the first set of tile block locations when the first tile block location has a local luminance characteristic value falling within the first range. Selecting a dither pattern tile from the first multi-dimensional array of dither pattern tiles for the tile block location when the second tile block location has a local luminance characteristic value falling within the second range Of dither pattern tiles for application to the second set of A step of selecting a dither pattern tile from serial second multidimensional array is obtained by comprising the.
第7の技術手段は、第1の上方水平空間周波数境界、第1の下方水平空間周波数境界、第1の上方垂直空間周波数境界、第1の下方垂直空間周波数境界、第1の上方時間周波数境界および第1の下方時間周波数境界を含み、前記第1の多次元アレイが局部的輝度特性値の第1のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第1の多次元アレイと、第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、前記第2の多次元アレイが局部的輝度特性値の第2のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第2の多次元アレイと、前記画像内のロケーションに対する局部的輝度特性値に基づき、前記第1アレイおよび前記第2アレイのいずれかを選択するためのセレクタと、を備えたことを特徴としたものである。 The seventh technical means includes a first upper horizontal spatial frequency boundary, a first lower horizontal spatial frequency boundary, a first upper vertical spatial frequency boundary, a first lower vertical spatial frequency boundary, and a first upper time frequency boundary. And a first multi-dimensional array of dither pattern tiles, wherein the first multi-dimensional array is associated with a first range of local luminance characteristic values, and a second upper A horizontal spatial frequency boundary, a second lower horizontal spatial frequency boundary, a second upper vertical spatial frequency boundary, a second lower vertical spatial frequency boundary, a second upper time frequency boundary, and a second lower time frequency boundary, A second dither pattern tile in which the second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary and the second multidimensional array is associated with a second range of local luminance characteristic values. Many The original array, based on local luminance characteristic value for the location in the image, is obtained by comprising the, a selector for selecting either of said first array and said second array.
第8の技術手段は、表示すべき画像を記憶するための画像記憶装置と、第1の上方水平空間周波数境界、第1の下方水平空間周波数境界、第1の上方垂直空間周波数境界、第1の下方垂直空間周波数境界、第1の上方時間周波数境界および第1の下方時間周波数境界を含み、前記第1の多次元アレイが、局部的輝度特性値の第1のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第1の多次元アレイと、第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、前記第2の多次元アレイが局部的輝度特性値の第2のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第2の多次元アレイとを備えたコンテントを有するディザーアレイ記憶装置と、画像ロケーションに対する局部的輝度特性値を決定するためのプロセッサと、前記画像ロケーションに対する局部的輝度特性値に基づき、前記第1アレイおよび前記第2アレイのいずれかを選択するためのセレクタと、を備えたことを特徴としたものである。 The eighth technical means includes an image storage device for storing an image to be displayed, a first upper horizontal spatial frequency boundary, a first lower horizontal spatial frequency boundary, a first upper vertical spatial frequency boundary, a first A lower vertical spatial frequency boundary, a first upper temporal frequency boundary, and a first lower temporal frequency boundary, wherein the first multidimensional array is associated with a first range of local luminance characteristic values A first multidimensional array of pattern tiles, a second upper horizontal spatial frequency boundary, a second lower horizontal spatial frequency boundary, a second upper vertical spatial frequency boundary, a second lower vertical spatial frequency boundary, a second Including an upper time frequency boundary and a second lower time frequency boundary, wherein the second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary, and the second multidimensional array has a local luminance characteristic value of Second len A dither array storage having content with a second multidimensional array of dither pattern tiles associated with the image, a processor for determining a local luminance characteristic value for the image location, and a local for the image location And a selector for selecting one of the first array and the second array based on a luminance characteristic value.
第9の技術手段は、画像信号に、空間的次元と時間的次元とがハイパス特性を有する構造のディザーアレイを組み合わせ、前記ディザーアレイを組み合わせた前記画像信号を量子化して、表示することを特徴としたものである。 The ninth technical means is characterized in that the image signal is combined with a dither array having a structure in which a spatial dimension and a temporal dimension have high-pass characteristics, and the image signal combined with the dither array is quantized and displayed. It is what.
ディザー構造体は、マルチフレームの単一画像全体にわたって使用すべき多数のディザーパターンを含むことができる。図3に示されるような三次元ディザー構造は、一連のディザーパターンを利用できる。これらパターン30〜36は、ビデオのシーケンシャルフレームで使用されるシーケンスに配置できる。最初のビデオフレーム38では最初のディザーパターンタイル30を使用でき、一方、次に続くビデオフレーム40では次のシーケンシャルパターン32を使用できる。シーケンス内の各パターンを使用した後に、パターン30〜36のシーケンスを繰り返すことができる。これらシーケンスは、繰り返される時間パターンから生じるアーティファクトの発生を特に低減するようにも設計できる。
The dither structure can include multiple dither patterns to be used across a single multi-frame image. A three-dimensional dither structure as shown in FIG. 3 can utilize a series of dither patterns. These
次に、図を詳細に説明する。図中、同様な番号は本発明の同様な部品を示す。
本発明の実施例の方法およびシステムは、認識されるビット深度を高めるために空間時間ディザリングを使用するディスプレイアルゴリズム、プロセスおよび装置に関する。これら方法およびシステムは、デジタルのビット深度のボトルネックを有するLCDまたは同様なディスプレイ、例えばビデオRAM(VRAM)が制限されたグラフィックコントローラカードに対して使用できる。LCDディスプレイ自身またはその内部ハードウェアドライバでもビット深度の限界が生じる。本発明の実施例では、ディザーパターンをダイナミックにパラメータ化するのに、ディスプレイの時間応答特性を使用できる。
Next, the drawings will be described in detail. In the drawings, like numerals indicate like parts of the invention.
The methods and systems of embodiments of the present invention relate to display algorithms, processes and apparatus that use spatio-temporal dithering to increase the perceived bit depth. These methods and systems can be used for LCD or similar displays with digital bit depth bottlenecks, such as graphic controller cards with limited video RAM (VRAM). The LCD display itself or its internal hardware driver also has bit depth limitations. In embodiments of the present invention, the time response characteristics of the display can be used to dynamically parameterize the dither pattern.
全体的な問題はカラーごとのグレイレベルが過度に少なくなるように画質が失われることである。このことは、コンチュアリングおよび情報の喪失(特に低振幅信号の喪失)として現れる。本発明の実施例は、4〜6ビット/カラーディスプレイが視覚的に8ビット/カラーに均等な画質を有する画像を示すことができるように適用できる。別の用途は、10ビット以上の画像を表示すべき場合に、8ビットディスプレイが10ビットの画質を有するようにすることである。 The overall problem is that image quality is lost so that the gray level per color is too low. This manifests itself as contouring and loss of information (especially loss of low amplitude signals). Embodiments of the present invention can be applied so that a 4-6 bit / color display can visually display an image having an image quality equivalent to 8 bits / color. Another application is to allow an 8-bit display to have 10-bit image quality when an image of 10 bits or more is to be displayed.
現在の技術レベルでの主な問題は、ディザーパターン(例えばノイズ)の振幅を目に見えるほど大きくしなければ、取り除くことが困難なコンチュアアーティファクトに、グレイスケールのセグメントが残ることである。これは視覚系の非線形が1/3に近い一方、トーンスケールの形状が2.4のガンマ乗に近いということに起因する。これら2つの非線形の縦続作用の結果、トーンスケールの他の部分よりも暗い領域で傾きがより急峻となる。 A major problem at the current technical level is that grayscale segments remain in contour artifacts that are difficult to remove unless the amplitude of the dither pattern (eg, noise) is visibly increased. This is because the nonlinearity of the visual system is close to 1/3, while the tone scale shape is close to 2.4 to the gamma power. As a result of these two nonlinear cascade effects, the slope is steeper in darker areas than the rest of the tone scale.
図4を参照し、本発明の実施例の一部の属性について説明する。図4は、人の視覚系(HVS)特性にパターンを最適化することにより(例えば視覚系の等価的ノイズのパワースペクトルに一致するように、空間ー時間色パワースペクトルの形状を定めることにより)、ディザーパターンを発生するための方法およびシステムを示している。これら実施例では、量子化62〜66を行う前に、マルチカラーチャンネル52〜56を有するカラー画像とディザーアレイとを組み合わせる。このディザーアレイ構造は、高周波ノイズに敏感でない人の視覚系68を参照して作成される。従って、空間的次元と時間的次元の双方がハイパス特性を有する空間−時間ハイパスディザー構造70が作成される。
With reference to FIG. 4, some attributes of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a result of optimizing the pattern to the human visual system (HVS) characteristics (eg by defining the shape of the spatio-temporal color power spectrum to match the power spectrum of the equivalent noise of the visual system). 1 illustrates a method and system for generating a dither pattern. In these embodiments, the color image having the multi-color channels 52-56 and the dither array are combined before performing the quantization 62-66. This dither array structure is created with reference to a human
本発明の実施例では、ディザー構造はディスプレイ特性に対しても最適にできる。これら実施例の一部では、ディザーパターン設計における要素として、ディスプレイの固有の固定されたパターンの空間ノイズを使用できる。 In embodiments of the present invention, the dither structure can be optimized for display characteristics. In some of these embodiments, the display's inherent fixed pattern spatial noise can be used as an element in dither pattern design.
有効なディザーパターンデザインを得るための目的は、ノイズをできるだけ多く加え、かつ表示される画像内にノイズが見られないように保証することである。本発明の実施例は、ディザー構造にハイパス特性を与え、よって主に光学的特性に起因する視覚系のLPFによってディスプレイでのディザーパターンを減衰できるように、視覚系のLPF特性を活用できる。換言すれば、(視覚系の周波数応答、すなわち周波数応答に類似するコントラスト感度関数(CSF)の逆数としてモデル化されることが多い)視覚系の等価的な入力ノイズを使用してディザーパターン(ノイズ)の形状を定めることができる。 The purpose for obtaining an effective dither pattern design is to add as much noise as possible and to ensure that no noise is seen in the displayed image. Embodiments of the present invention can utilize the LPF characteristics of the visual system so that the dither structure can be given high-pass characteristics and thus the dither pattern on the display can be attenuated by the LPF of the visual system mainly due to optical characteristics. In other words, the frequency response of the visual system (which is often modeled as the reciprocal of the contrast sensitivity function (CSF) similar to the frequency response) is used to obtain a dither pattern (noise ) Can be defined.
本発明の実施例は時間に対して変化する信号を表示できるディスプレイと共に使用できる。これら実施例では、空間−時間ディザー構造を使用することに価値がある。図5には、等価的ノイズおよびその結果得られるディザーパターンがアイコン形式で示されている。そのパワースペクトルは空間周波数および時間周波数において、相互にハイパスである。デジタル周波数のナイキスト限界は0.5(0.5サイクル/サンプル;サンプル=ピクセルまたはフレーム)である。軸として水平空間周波数(H SF)80、垂直空間周波数(V SF)82および時間周波数(TF)84が挙げられる。 Embodiments of the present invention can be used with displays that can display signals that change over time. In these embodiments, it is worth using a space-time dither structure. FIG. 5 shows the equivalent noise and the resulting dither pattern in icon form. Their power spectra are mutually high-pass in spatial and temporal frequencies. The Nyquist limit for digital frequency is 0.5 (0.5 cycle / sample; sample = pixel or frame). The axes include horizontal spatial frequency (H SF) 80, vertical spatial frequency (V SF) 82, and temporal frequency (TF) 84.
これら空間−時間実施例では、ディザーアレイは一連の2Dタイル(すなわち等価的には3Dシーケンスとして)記憶でき、この場合、シリーズはリアルタイムディスプレイのシーケンシャルフレームのための異なるシーケンシャルタイルから成る。図6には、図4に示されるようなフレーム同期化されたタイルセレクタ72の挙動が示されている。図6はシーケンシャルな画像フレーム、すなわちフレーム「p」90およびフレーム「p+1」に課される空間−時間ディザー構造を示す。画像フレームにはディザー構造のタイルが課される。ディスプレイ上の任意の空間位置にて入力画像フレームに追加される一連のディザータイルがあり、これらタイルはこれらデザインの時間パワースペクトルを保存するようにシーケンシャルにステップ状とされる(すなわち図5)。
In these space-time embodiments, the dither array can be stored in a series of 2D tiles (ie, equivalently as a 3D sequence), where the series consists of different sequential tiles for the sequential frame of the real-time display. FIG. 6 shows the behavior of the frame-
本発明の一部の実施例は、視覚上のアーティファクトが生じる可能性を更に低減するよう、図6に示されるようなタイルステップ化方法を使用できる。これら実施例では、ディザーパターンタイル110の空間−時間アレイを使用できる。これらディザーパターンタイル110は、メモリサイズを低減するように、これらタイルを使用する画像よりも一般に小さい。より小さいタイルは、同じタイルを繰り返し使用するタイルパターン内の画像をカバーできる。一部の応用例では、画像にわたって同じタイルを繰り返し使用できるが、この方法を使用する結果、繰り返されるパターンにより視覚上のアーティファクトが生じ得る。この問題は、多数の連続フレームからのタイルを使用することによって低減または解消できる。この方法は、空間的次元および時間的次元で使用できる。
Some embodiments of the present invention can use a tile stepping method as shown in FIG. 6 to further reduce the likelihood of visual artifacts. In these embodiments, a space-time array of
図6に示されるように、最初のタイルフレーム94からスタートし、次に連続する各タイルフレーム96、98および100を使って画像90にわたるタイルパターンを満たすように、画像フレーム90を横断するように空間的にタイルをインクリメントできる。連続タイルフレームのこのパターンは、時間方向にも使用できる。次の連続する画像フレーム92では、所定のタイルロケーションにおいて前の画像フレームで使用されたタイルフレームに続くタイルフレームを使用する。例えば、最初の画像フレーム90内の上方左位置に最初のタイルフレーム94を使用するとき、次の画像フレーム92におけるそのロケーションで、次に続くタイルフレーム96を使用する。同様に、最初のフレーム90における第2タイル位置は第2のタイルフレーム96によって占められ、第2の画像フレーム92内のその位置は第3のタイルフレーム98によって占められる。各タイル位置および各画像フレームに対して同じパターンを繰り返す。タイルフレームの数が一旦尽きた場合、タイルセットの順序を繰り返すことができる。
As shown in FIG. 6, start from the
一部の応用例では、(PPIの解像度のストレートフォワードな使用およびデジタル周波数領域に対するCSFのマッピングにおけるビュー距離を除く)ディスプレイの空間的特性を使用することは困難であることを証明できる。これは、空間ディスプレイノイズを使用するにはディスプレイの高解像度の2Dイメージングが必要であること、および空間変調伝達関数(MTF)は眼の限界よりも良好であるので、MTFの使用は大きな影響を与えないということによるものである。従って、一部の応用例では視覚系の限界しか空間的に使用しない。 In some applications, it can prove difficult to use the spatial characteristics of the display (except for straight forward use of PPI resolution and view distance in CSF mapping to the digital frequency domain). This is because the use of spatial display noise requires high resolution 2D imaging of the display, and the spatial modulation transfer function (MTF) is better than the eye limit, so the use of MTF has a significant impact. This is due to not giving. Thus, some applications only use the limits of the visual system spatially.
しかしながら、ディスプレイの時間的特性は、その次元おけるディザーアレイをチューニングできない。図7では、特定の「通常の白色」モードのLCDに対する時間的エッジ過渡部から成る種々の記録が示されている。垂直軸120はcd/m2を単位とする輝度であり、水平軸122はmsを単位とする。刺激は時間に対して矩形波であるので、異なる振幅の明暗部124と暗明部126の過渡部の双方を見ることができる。暗領域に向かう領域だけでなく、暗領域内でも応答がどれだけ速いかに留意されたい。
However, the temporal characteristics of the display cannot tune the dither array in that dimension. FIG. 7 shows various records consisting of temporal edge transitions for a particular “normal white” mode LCD. The
輝度変化が10%から90%に進むのにかかる時間を測定することにより、各応答は一般に1つの数で要約される。図8および図9には、2つのキータイプのLCD(それぞれ通常は白色、および通常は黒色)に対する異なる振幅の暗から明への過渡部、および明から暗への過渡部へのかかる応答が示されている。 By measuring the time taken for the luminance change to go from 10% to 90%, each response is generally summarized by a single number. FIGS. 8 and 9 show the different amplitudes of the dark-to-light transition and the response from the light-to-dark transition to two key type LCDs (usually white and usually black), respectively. It is shown.
通常、ブラックモードはトーンスケールの暗領域において応答が低速であり、困難な領域はこの領域にあるので、これら低速の応答を有利に利用できる。 Normally, the black mode has a slow response in the dark region of the tone scale, and the difficult region is in this region. Therefore, these slow responses can be used advantageously.
本発明の一部の実施例は、グレイレベルと共に低周波のカットオフが変化する相互にハイパスの空間スペクトルおよびハイパスの時間スペクトルを有する空間−時間ディザーパターンを使用している。図10にはこのスペクトルが示されており、このスペクトルと固定されたカットオフを有する別の実施例(図5)とを比較できる。当然ながら、図10に示されたブロックはアイコンであり、ノイズはシャープなカットオフ周波数を有するように制限されておらず、ノイズはこれら高周波を中心とするガウスブロックとして良好に可視化される。これら実施例のキーアスペクトは、低い時間周波数カットオフが可変であることである(点線で表示)。 Some embodiments of the present invention use a space-time dither pattern having a mutually high-pass spatial spectrum and a high-pass temporal spectrum where the low frequency cutoff varies with gray level. FIG. 10 shows this spectrum, which can be compared with another example (FIG. 5) having a fixed cutoff. Of course, the blocks shown in FIG. 10 are icons and the noise is not restricted to have a sharp cutoff frequency, and the noise is well visualized as a Gaussian block centered around these high frequencies. The key aspect of these embodiments is that the low time frequency cut-off is variable (indicated by a dotted line).
一部の実施例では、アイコン立方体の容積の増加と共に分散値が大きくなる。分散値が大きくなることによってコンチュアをより大きく低減でき、次にこれによってビット深度を低減でき、トーンスケールのトラブルの多い領域におけるコンチュアアーティファクトをより完全に除去できる。 In some embodiments, the variance value increases as the volume of the icon cube increases. Increasing the variance value can reduce the contour more greatly, which in turn can reduce the bit depth and more completely remove the contour artifacts in the troubled areas of the tone scale.
図11は、本発明の一部の実施例を示すブロック図である。これら実施例では、マルチディザーパターン構造、すなわちアレイ164、166および168を作成し、および/または使用する。ディザーパターンタイルを使用する前にディザーパターン構造164、166および168を作成し、記憶する。パターンの作成は輝度スペクトルを有限レンジ170、172および174に分割することからスタートする。これらレンジ170、172および174の各々に対し、ディザーパターンの異なるセットまたはアレイを設計し、発生(176、178および180)する。これらディザーパターンのセットまたはアレイは、時間バンド幅またはより低い時間周波数カットオフだけでなく、その他の特性が変わってもよい。これらディザーパターンセットまたはアレイは、ノイズをパターン仕様にフィルタリングするか、パターンをダイナミックに作成するか、または他の方法で発生できる。パターンセットまたはアレイが一旦発生されると、これらを画像に適用するために記憶できる。
FIG. 11 is a block diagram illustrating some embodiments of the present invention. In these embodiments, multi-dither pattern structures, ie,
一部の実施例では、内部で使用するためにディスプレイデバイス内にディザーパターンのセットまたはアレイを記憶(164、166および168)することができる。 In some embodiments, a set or array of dither patterns can be stored (164, 166 and 168) in the display device for internal use.
これらディザーパターンセットは、モノクロ画像にもカラー画像にも適用できる。カラー画像の実施例では、カラーチャンネル142、144および146に従って1つの画像を分割できる。図11に示された実施例では、カラーチャンネルはRGBディスプレイの赤、緑および青チャンネルに対応するが、その他のカラーの組み合わせも使用できる。
These dither pattern sets can be applied to monochrome images and color images. In the color image embodiment, one image can be segmented according to the
量子化前に各カラーチャンネル画像フレーム142、144および146とディザーパターンタイルを組み合わせる。しかしながら、フレーム内のタイルロケーションに対して選択された特定のディザーパターンタイルセットは、このディザーパターンタイルを適用する画像フレーム内の輝度レベルに応じて決まる。例えば、特定タイルロケーションにある輝度レベルが第1カテゴリーまたはレンジ170に入る場合、このレンジに適したディザーパターンセット168をタイルセレクタ160により選択し、適用する。第2ロケーションにある輝度値が第2カテゴリーまたはレンジ172に入る場合、タイルセレクタ160によって別のディザーパターンセット166を選択できる。
Each color
これら実施例の一部では、ディスプレイ内のメモリに一連のディザーアレイシーケンス164、166および168を記憶でき、タイルの位置に対応する画像の平均輝度グレイレベルに基づき、これらシーケンスを切り換えたり、または選択することができる。画像内の特定のロケーションに対する輝度レベルは、多数の方法によって決定できる。タイル領域の平均輝度グレイレベルを使用できるが、ディザーパターンセットの適用中にディザーパターンセットの設計およびディザーパターンセットの選択の双方において他の輝度データを使用できる。ディザーパターンのあるセットから別のセットに切り替えることに関連する境界効果を防止するために、ディザーパターンの2つのセットを混合するように過渡領域を利用できる。例えば、ディザーパターンセット1とディザーパターンセット2との間の過渡レベルが平均輝度レベル64にある場合、64にてセット1からセット2へ切り替えるのではなく、60でスタートし、68で終了するようにセット2の寄与分を徐々にセット1に混合する。
In some of these embodiments, a series of
一旦画像に対してディザーパターンセットを適用すると、各カラーチャンネルを量子化(152、154および156)する。更なる処理も行うことができる。最終的に、ディスプレイ要素に量子化された情報が割り当てられ、ユーザ158に表示される。
Once the dither pattern set is applied to the image, each color channel is quantized (152, 154 and 156). Further processing can also be performed. Finally, the quantized information is assigned to the display element and displayed to the
ディザースペクトルの発生
本発明の実施例は、ディザースペクトルを発生する方法およびシステムを含む。これらディザーパターンのアレイ、セットまたは構造は、いくつかの方法で発生できる。一部の実施例では、構造の適当な組を発生するのにホワイト空間−時間スペクトル(すなわち空間および時間ナイキスト周波数までの白色)をフィルタリングできる。別の実施例では、ネガティブ空間−時間色フィードバックを使用してアレイを満たすことにより、ディザーパターンのセットを発生できる。
Dither Spectrum Generation Embodiments of the present invention include methods and systems for generating a dither spectrum. These arrays, sets or structures of dither patterns can be generated in several ways. In some embodiments, the white space-time spectrum (i.e. white to space and time Nyquist frequencies) can be filtered to generate the appropriate set of structures. In another embodiment, a set of dither patterns can be generated by filling the array using negative space-time color feedback.
空間−時間白色スペクトルのフィルタリングを使用する一部の実施例では、スタートポイントを3Dの画像アレイとすることができ、このアレイのディメンジョンは白色スペクトルで満たされた水平空間(ピクセル)、垂直空間(ピクセル)および時間(フレーム)である。これら実施例のうちの一部では、視覚系の空間CSFの逆数(すなわちMITプレス発行の、A.B.ワトソン編集の「デジタル画像および人の視覚」におけるS.デイリー著(1993年)第17章(本明細書で参考例として援用する)に記載されているように、ローパスフォームに変換された)に近似するフィルタによって、各フレーム内でまず空間的にフィルタリングされたノイズからスペクトルを発生できる。次に、この結果はLCDの時間MTFと視覚系の時間CSFとの積の逆数で時間に対してフィルタリングされる。LCDの時間的MTFは全体に非線形となり得るが、小さい振幅に対してはほぼ線形であり、その形状は(図5および図6の斜め領域に示されるように)グレイレベルの関数として変化する。LCDの時間MTFは、通常のライン拡散関数(LSF)計算を使ってエッジ応答から計算できる。これらフィルタの各々に対して近似値を使用することができ、ガウスフィルタは良好な一次の近似となる。 In some embodiments using spatial-temporal white spectral filtering, the starting point can be a 3D image array, where the dimensions of this array are horizontal space (pixels) filled with white spectrum, vertical space ( Pixel) and time (frame). In some of these examples, the reciprocal of the spatial CSF of the visual system (ie, S. Daily (1993) 17th in "Digital Image and Human Vision" edited by AB Watson, published by MIT Press). A filter that approximates the first spatially filtered noise within each frame can be generated by a filter that approximates the chapter (converted to low-pass form as described in the chapter (incorporated herein by reference)). . The result is then filtered over time by the reciprocal of the product of LCD time MTF and visual time CSF. The temporal MTF of an LCD can be non-linear overall, but is nearly linear for small amplitudes, and its shape varies as a function of gray level (as shown in the diagonal areas of FIGS. 5 and 6). The LCD time MTF can be calculated from the edge response using a normal line spreading function (LSF) calculation. An approximation can be used for each of these filters, and the Gaussian filter is a good first order approximation.
ネガティブ空間−時間色フィードバックによってアレイを満たすことにより、ディザーパターンのアレイを発生することもできる。一部の実施例では、所望するパターンの結果として生じるロケーションにディザー値をシーケンシャルに割り当てるのに反発関数を使用できる。ディザーアレイのサイズに基づき、各グレイレベルはタイル内の固定された回数で生じるので、この結果、所望するようにpdfが均一となる。次に、視覚エラー関数を使用することによって得られるアレイの視覚性に基づき、各グレイレベルに対する可能な位置が割り当てられる。視覚エラー関数は、空間−時間的CSFモデル、一般にCSFに重みづけされたMSEに基づく。 An array of dither patterns can also be generated by filling the array with negative space-time color feedback. In some embodiments, a repulsion function can be used to sequentially assign dither values to locations that result from a desired pattern. Based on the size of the dither array, each gray level occurs a fixed number of times in the tile, which results in a uniform pdf as desired. A possible position for each gray level is then assigned based on the visibility of the array obtained by using the visual error function. The visual error function is based on a spatio-temporal CSF model, generally MSE weighted to CSF.
本発明の実施例は、モノクロおよびカラー方法およびシステムを含む。カラーアプリケーションでは、輝度がアレイ全体にわたって逆相関化された3つの独立した空間−時間アレイを使用していくつかのディザーパターンアレイを発生できる。これはRGBアレイを等輝度にする試みである。 Embodiments of the present invention include monochrome and color methods and systems. In color applications, several dither pattern arrays can be generated using three independent spatio-temporal arrays whose luminance is decorrelated across the array. This is an attempt to make the RGB array have equal brightness.
本発明の別の実施例は、リアルタイムで発生されるディザーパターンを含む。これら実施例の一部では、局部的グレイレベルのパラメータがディザー発生プロセスを制御できる。これら実施例では、グレイレベルのパラメータに関して時間バンド幅を変更できる。従って、一部の例では、時間バンド幅の下方境界および分散値が変わることを認めることができる。 Another embodiment of the invention includes a dither pattern generated in real time. In some of these embodiments, the local gray level parameter can control the dither generation process. In these embodiments, the time bandwidth can be changed with respect to the gray level parameter. Thus, in some examples, it can be seen that the lower boundary of the time bandwidth and the variance value change.
本発明の実施例は、任意の数のディザーパターンセットおよびこれらセットに対応する任意の数のグレイレベルレンジを含むことができる。簡単な実施例では、2つの空間−時間ノイズセットしか使用しない。一方のセットはグレイレベルの明るいほうのレンジに対して使用し、他方のセットは暗いレンジに対して使用する。暗いレンジに対して使用されるセットは時間バンド幅が狭く、分散値が大きい。 Embodiments of the invention can include any number of dither pattern sets and any number of gray level ranges corresponding to these sets. In a simple embodiment, only two space-time noise sets are used. One set is used for the brighter range of gray levels and the other set is used for the darker range. The set used for the dark range has a narrow time bandwidth and a large variance value.
一部の実施例では、多数の別々のアレイでスタートすることにより、カラーアレイを発生できる。次にこれらアレイを相手のカラー信号に適用し、マトリックスを通して1つの非色信号と2つの色信号(例えばL*、A*およびB*、またはY、UおよびV)から3チャンネルのRGB信号に変換される。 In some embodiments, a color array can be generated by starting with a number of separate arrays. These arrays are then applied to the mating color signal and from a non-color signal and two color signals (eg L *, A * and B *, or Y, U and V) through the matrix to a 3-channel RGB signal. Converted.
これまでの詳細な説明は、本発明を完全に理解できるように、多数の特定の詳細を記載したものであるが、当業者であればこれら特定の細部から逸脱することなく、本発明を実施できることが理解できよう。本発明を不明瞭にしないように、周知の方法、手順、部品および回路については詳細には説明しなかった。 The foregoing detailed description has set forth a number of specific details to provide a thorough understanding of the present invention, but those skilled in the art will be able to practice the invention without departing from these specific details. You can understand what you can do. In other instances, well-known methods, procedures, components and circuits have not been described in detail so as not to obscure the present invention.
本明細書で引用したすべての参考文献は参考例として援用する。 All references cited herein are incorporated by reference.
これまでの説明で使用した用語および表現は、説明の用語であって、発明を限定する用語として使用したものではなく、かかる用語および表現の使用にあたり、本明細書に図示し、説明した特徴またはその一部の均等物を排除するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲のみによって定められるものであると認識できよう。 The terms and expressions used in the above description are terms used in the description, not as terms that limit the invention, and in using such terms and expressions, It will be appreciated that some equivalents thereof are not excluded and that the scope of the invention is defined solely by the appended claims.
52,54,56…カラーチャンネル、58…RGBタイル、62,64,66…量子化器、68…視覚系、70…視覚ノイズモデル、72…タイルセレクタ。 52, 54, 56 ... color channel, 58 ... RGB tile, 62, 64, 66 ... quantizer, 68 ... visual system, 70 ... visual noise model, 72 ... tile selector.
Claims (9)
b.前記空間周波数境界と前記時間周波数境界とが、ハイパスパターンコンフィギュレーションを構成し、
c.第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含む、ディザーパターンタイルの第2の多次元アレイを設定する工程を備え、
d.前記第2の下方時間周波数境界が、前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、
e.ディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイと画像特性値の第1のレンジとを関連付ける工程と、
f.ディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイと画像特性値の第2のレンジとを関連付ける工程と、を備えたことを特徴とするディザーパターン構造を作成するための方法。 a. First upper horizontal spatial frequency boundary, first lower horizontal spatial frequency boundary, first upper vertical spatial frequency boundary, first lower vertical spatial frequency boundary, first upper time frequency boundary, and first lower time frequency Setting up a first multidimensional array of dither pattern tiles including boundaries,
b. The spatial frequency boundary and the temporal frequency boundary constitute a high-pass pattern configuration,
c. Second upper horizontal spatial frequency boundary, second lower horizontal spatial frequency boundary, second upper vertical spatial frequency boundary, second lower vertical spatial frequency boundary, second upper time frequency boundary, and second lower time frequency Setting a second multidimensional array of dither pattern tiles including boundaries,
d. The second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary;
e. Associating the first multi-dimensional array of dither pattern tiles with a first range of image characteristic values;
f. Associating the second multidimensional array of dither pattern tiles with a second range of image characteristic values. A method for creating a dither pattern structure.
b.ディザーパターンタイルを適用するために前記画像内のロケーションを指定する工程と、
c.そのタイルロケーションに対する局部的画像特性を決定する工程と、
d.複数のディザーパターンタイルセットから第1のディザーパターンタイルセットを選択する工程とを備え、前記選択が、前記局部的画像特性に基づくものであることを特徴とするデジタル画像を適応的に処理するための方法。 a. Receiving a digital image;
b. Designating a location in the image to apply a dither pattern tile;
c. Determining local image characteristics for the tile location;
d. Selecting a first dither pattern tile set from a plurality of dither pattern tile sets, wherein the selection is based on the local image characteristics to adaptively process a digital image the method of.
b.前記タイルブロックロケーションの各々に対する局部的輝度特性を決定する工程と、
c.複数のディザーパターンアレイから1つのディザーパターンアレイを選択する工程とを備え、前記アレイの各々が、前記局部的輝度特性値のあるレンジに関連していることを特徴とするデジタル画像を適応的に処理するための方法。 a. Dividing the digital image into tile block locations;
b. Determining a local luminance characteristic for each of the tile block locations;
c. Selecting a dither pattern array from a plurality of dither pattern arrays, wherein each of the arrays is adaptively adapted to a digital image characterized by being associated with a range of the local luminance characteristic values Way to handle.
b.第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が、前記第1の下方時間周波数境界よりも低くなっている、ディザーパターンタイルの第2の多次元アレイを設定する工程を備え、
c.ディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイと局部的輝度持性値の第1のレンジとを関連付ける工程と、
d.ディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイと局部的輝度持性値の第2のレンジとを関連付ける工程と、
e.デジタル画像をタイルブロックロケーションに分割する工程と、
f.多数の前記タイルブロックロケーションに対する局部的輝度特性を決定する工程と、
g.前記第1タイルブロックロケーションが前記第1レンジ内に入る局部的輝度特性値を有するときに、タイルブロックロケーションの第1のセットに適用するためのディザーパターンタイルの前記第1の多次元アレイからディザーパターンタイルを選択する工程と、
h.前記第2タイルブロックロケーションが前記第2レンジ内に入る局部的輝度特性値を有するときに、タイルブロックロケーションの第2のセットに適用するためのディザーパターンタイルの前記第2の多次元アレイからディザーパターンタイルを選択する工程とを備えたことを特徴とするデジタル画像を適応的に処理するための方法。 a. First upper horizontal spatial frequency boundary, first lower horizontal spatial frequency boundary, first upper vertical spatial frequency boundary, first lower vertical spatial frequency boundary, first upper time frequency boundary, and first lower time frequency Setting up a first multidimensional array of dither pattern tiles including boundaries,
b. Second upper horizontal spatial frequency boundary, second lower horizontal spatial frequency boundary, second upper vertical spatial frequency boundary, second lower vertical spatial frequency boundary, second upper time frequency boundary, and second lower time frequency Setting a second multidimensional array of dither pattern tiles that includes a boundary, wherein the second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary;
c. Associating the first multidimensional array of dither pattern tiles with a first range of local luminance values;
d. Associating the second multidimensional array of dither pattern tiles with a second range of local luminance values;
e. Dividing the digital image into tile block locations;
f. Determining local luminance characteristics for a number of said tile block locations;
g. Dither from the first multi-dimensional array of dither pattern tiles for application to a first set of tile block locations when the first tile block location has a local luminance characteristic value that falls within the first range. Selecting a pattern tile;
h. Dither from the second multi-dimensional array of dither pattern tiles for application to a second set of tile block locations when the second tile block location has a local luminance characteristic value that falls within the second range. Selecting a pattern tile, and adaptively processing the digital image.
b.第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、前記第2の多次元アレイが局部的輝度特性値の第2のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第2の多次元アレイと、
c.前記画像内のロケーションに対する局部的輝度特性値に基づき、前記第1アレイおよび前記第2アレイのいずれかを選択するためのセレクタと、を備えたことを特徴とするデジタル画像を適応的に処理するためのシステム。 a. First upper horizontal spatial frequency boundary, first lower horizontal spatial frequency boundary, first upper vertical spatial frequency boundary, first lower vertical spatial frequency boundary, first upper time frequency boundary, and first lower time frequency A first multidimensional array of dither pattern tiles including a boundary, wherein the first multidimensional array is associated with a first range of local luminance characteristic values;
b. Second upper horizontal spatial frequency boundary, second lower horizontal spatial frequency boundary, second upper vertical spatial frequency boundary, second lower vertical spatial frequency boundary, second upper time frequency boundary, and second lower time frequency A dither pattern including a boundary, wherein the second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary, and wherein the second multidimensional array is associated with a second range of local luminance characteristic values A second multidimensional array of tiles;
c. A digital image processing apparatus, comprising: a selector for selecting one of the first array and the second array based on a local luminance characteristic value for a location in the image; System for.
b.i.第1の上方水平空間周波数境界、第1の下方水平空間周波数境界、第1の上方垂直空間周波数境界、第1の下方垂直空間周波数境界、第1の上方時間周波数境界および第1の下方時間周波数境界を含み、前記第1の多次元アレイが、局部的輝度特性値の第1のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第1の多次元アレイと、
ii.第2の上方水平空間周波数境界、第2の下方水平空間周波数境界、第2の上方垂直空間周波数境界、第2の下方垂直空間周波数境界、第2の上方時間周波数境界および第2の下方時間周波数境界を含み、前記第2の下方時間周波数境界が前記第1の下方時間周波数境界よりも低く、前記第2の多次元アレイが局部的輝度特性値の第2のレンジに関連しているディザーパターンタイルの第2の多次元アレイとを備えたコンテントを有するディザーアレイ記憶装置と、
c.画像ロケーションに対する局部的輝度特性値を決定するためのプロセッサと、
d.前記画像ロケーションに対する局部的輝度特性値に基づき、前記第1アレイおよび前記第2アレイのいずれかを選択するためのセレクタとを備えたことを特徴とする画像ディスプレイデバイス。 a. An image storage device for storing an image to be displayed;
b. i. First upper horizontal spatial frequency boundary, first lower horizontal spatial frequency boundary, first upper vertical spatial frequency boundary, first lower vertical spatial frequency boundary, first upper time frequency boundary, and first lower time frequency A first multidimensional array of dither pattern tiles including a boundary, wherein the first multidimensional array is associated with a first range of local luminance characteristic values;
ii. Second upper horizontal spatial frequency boundary, second lower horizontal spatial frequency boundary, second upper vertical spatial frequency boundary, second lower vertical spatial frequency boundary, second upper time frequency boundary, and second lower time frequency A dither pattern including a boundary, wherein the second lower time frequency boundary is lower than the first lower time frequency boundary, and wherein the second multidimensional array is associated with a second range of local luminance characteristic values A dither array storage device having content with a second multidimensional array of tiles;
c. A processor for determining a local luminance characteristic value for the image location;
d. An image display device comprising: a selector for selecting one of the first array and the second array based on a local luminance characteristic value for the image location.
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