JP2006276642A - Error diffusion circuit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、特に映像信号表示装置に用いるのに適した誤差拡散回路に関し、特に入力映像信号の輝度を線形に表示し輪郭抑制できる誤差拡散処理に関するものである。 The present invention relates to an error diffusion circuit particularly suitable for use in a video signal display device, and more particularly to an error diffusion process capable of linearly displaying the luminance of an input video signal and suppressing the contour.
人間の視覚感度は暗い輝度で感度が高く、明るい輝度で感度が低いと言う特性を持っている。例えばCRTを用いた表示装置では1階調の差を輪郭として知覚することは少ない。これは、CRT自身の持つ非線形なガンマ特性によることが大きい。しかしながら、近年になって線形な階調特性を有する新しいデジタル表示デバイスが提案されている。その一例がテキサスインスツルメント社より提案されたDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)を用いた表示システムである。これは、数十万個の可動マイクロミラー(DMD)を用いた投写型ディスプレイである。この表示システムでは、入出力特性が線形であり上記可動マイクロミラーの応答速度から、表示階調の分解能が8ビット程度に制限されている。このため、低輝度側で人間の視覚感度が上回ってしまい、1階調の差を認識できる、いわゆる偽輪郭が知覚されやすい。偽輪郭の問題を解決する為に、DMDを用いた表示システムでは、表示階調の分解能を上げる為にNビット(通常8ビット)の入力映像信号をガンマ変換にてより多数の、Mビット(12ビット程度)に上げている。しかしながらDMD表示デバイスは8ビット程度であることから、Mビットの映像信号を8ビット程度に変換しなければならない。このような場合、誤差拡散法により量子化を行い、擬似的にMビットの階調を表現できる誤差拡散法が有効である。 Human visual sensitivity has the characteristics of high sensitivity at dark luminance and low sensitivity at bright luminance. For example, a display device using a CRT rarely perceives a difference of one gradation as a contour. This is largely due to the non-linear gamma characteristic of the CRT itself. However, recently, a new digital display device having linear gradation characteristics has been proposed. One example is a display system using a DMD (digital micromirror device) proposed by Texas Instruments. This is a projection display using hundreds of thousands of movable micromirrors (DMDs). In this display system, the input / output characteristics are linear, and the resolution of the display gradation is limited to about 8 bits from the response speed of the movable micromirror. For this reason, human visual sensitivity is higher on the low luminance side, and so-called false contours that can recognize a difference of one gradation are easily perceived. In order to solve the problem of false contour, in a display system using DMD, in order to increase the resolution of display gradation, an input video signal of N bits (usually 8 bits) is converted to a larger number of M bits (gamma conversion). To about 12 bits). However, since the DMD display device is about 8 bits, an M-bit video signal must be converted to about 8 bits. In such a case, an error diffusion method is effective in which quantization is performed by an error diffusion method and a pseudo M-bit gradation can be expressed.
誤差拡散法は処理対象画素を量子化した際に生じる量子化誤差を周囲の未処理の画素に拡散することで、量子化誤差を平均として0に近づけるようにする量子化方法である。 The error diffusion method is a quantization method in which a quantization error that occurs when a pixel to be processed is quantized is diffused to surrounding unprocessed pixels so that the quantization error approaches 0 on average.
従来の誤差拡散法として、同一の表示画素でも各フレームでドットの表れ方が異なるように誤差拡散法で処理して、時間平均としてMビットの階調を表現させるものがある。
その一例においては、フィードバックされる(M−N)ビットの誤差成分にランダムノイズを加算し、これをMビットの入力信号に加えることで、ドットの表れ方が異なった出力信号を得ることとしている(例えば、特許文献1参照)。
別の例では、誤差拡散処理後の映像に特徴的な拡散パターンを軽減するため、誤差演算の方向をフィールド単位で順走査と逆走査誤差演算を交互に行っている(例えば、特許文献2参照)。
As a conventional error diffusion method, there is an error diffusion method in which the same display pixel is processed by the error diffusion method so that dots appear differently in each frame, and an M-bit gradation is expressed as a time average.
In one example, random noise is added to an error component of (MN) bits to be fed back, and this is added to an M-bit input signal to obtain an output signal with different dot appearances. (For example, refer to Patent Document 1).
In another example, in order to reduce the diffusion pattern characteristic of the image after the error diffusion processing, the forward scanning and the reverse scanning error calculation are alternately performed in the direction of error calculation in units of fields (see, for example, Patent Document 2). ).
上記した、従来のランダムノイズを重畳する方法では、原画質の平均輝度が保存できずに、ザラツキ感のある画質劣化をひきおこすと言う問題がある。またフィールド単位で順方向と逆方向に誤差演算を交互に行う方法では、特徴的な拡散パターンの低減には十分と言えず、映像信号を見る視聴者から見ると、ノイズ感のともなった画像となり、さらに静止した映像シーンでは,誤差拡散出力のドットの表れ方が固定化するという問題があった。 The above-described conventional method of superimposing random noise has a problem in that the average luminance of the original image quality cannot be preserved and the image quality is deteriorated with a rough feeling. In addition, the method of performing error calculation alternately in the forward and reverse directions on a field basis is not sufficient to reduce the characteristic diffusion pattern, and when viewed from the viewer watching the video signal, the image becomes a noise-like image. Furthermore, in a still video scene, there is a problem that the appearance of dots in the error diffusion output is fixed.
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、ノイズ感を軽減でき、誤差拡散出力のドットを固定しない誤差拡散回路と、これを用いた映像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an error diffusion circuit that can reduce a sense of noise and that does not fix error diffusion output dots, and an image display device using the error diffusion circuit. Objective.
本発明は、画素信号の列から成る第1の映像信号が書込まれる入力メモリと、上記入力メモリへの書き込み及び読み出しを制御して、上記第1の映像信号に対し、1ライン毎に画素信号の順序が逆転した第2の映像信号を出力させるメモリ制御回路と、上記第2の映像信号に含まれる各画素の画素信号に、当該画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を加算する加算器と、上記加算器の出力を受けて、各画素について順次量子化及び量子化誤差値の検出を行う量子化・誤差値検出部と、量子化・誤差値検出部で処理されている画素(以下「注目画素」と言う)よりも前に上記量子化・誤差値検出部で処理された画素についての量子化誤差値を記憶する誤差値メモリと、上記誤差値メモリに記憶されている誤差値のうち、上記注目画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を求め、上記加算器に上記誤差の加重平均を供給する集積誤差演算部とを有する誤差拡散回路を提供する。 The present invention controls an input memory in which a first video signal composed of a row of pixel signals is written, and writing to and reading from the input memory, so that pixels are line-by-line with respect to the first video signal. A memory control circuit that outputs a second video signal in which the order of the signals is reversed, and a pixel signal of each pixel included in the second video signal, the weighted average of quantization errors for pixels in the vicinity of the pixel; An adder for adding, an output of the adder, a quantization / error value detection unit that sequentially performs quantization and detection of a quantization error value for each pixel, and is processed by a quantization / error value detection unit An error value memory for storing a quantization error value for a pixel processed by the quantization / error value detection unit before a pixel (hereinafter referred to as a “target pixel”), and stored in the error value memory Of the above error values Obtains a weighted average of quantization error for pixels in the vicinity of, providing an error diffusion circuit having a weighted average for supplying the integrated error calculation unit of the error to the adder.
本発明によれば、誤差拡散の誤差演算の方向を1水平期間毎に逆転させ、これに伴い誤差演算マトリックスの異なる垂直位置の参照画素(垂直成分参照画素)が、順方向に処理するラインと逆方向に処理するラインとで反転させることにより、誤差拡散によって出力するドットが拡散されたパターンになりノイズ感の低減になるという効果がある。 According to the present invention, the error calculation direction of error diffusion is reversed every horizontal period, and accordingly, reference pixels (vertical component reference pixels) at different vertical positions in the error calculation matrix are processed in the forward direction. By inverting the line processed in the reverse direction, there is an effect that the dot outputted by error diffusion becomes a diffused pattern and the noise feeling is reduced.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の誤差拡散回路の構成を示すブロック図である。
図示の誤差拡散装置は、入力メモリ101と、加算器102と、量子化・誤差値検出部103と、出力メモリ104と、集積誤差演算部106と、誤差値メモリ105と、メモリ制御回路107とを有する。出力メモリ104の出力はDLP映像表示装置108に供給される。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of an error diffusion circuit according to a first embodiment of the present invention.
The illustrated error diffusion apparatus includes an
メモリ制御回路107は、垂直同期信号と、水平同期信号と、クロック(clock)とに基づいて、書き込みアドレスと読み出しアドレスを発生し、入力メモリ101、出力メモリ104、誤差値メモリ105にそれぞれ、書き込み制御信号と読み出し制御信号を与える。
The
入力メモリ101は、例えば1ライン分の記憶容量を持つラインメモリで構成され、メモリ制御回路107からの書き込み制御信号によって、画素信号の列から成る入力映像信号を記憶し、メモリ制御回路107からの読み出し制御信号によって、記憶された画素信号が順次読み出される。以下に詳しく述べるように、書き込みと読み出しの順序を制御することにより、1水平期間単位で入力映像信号と逆転した走査方向の映像信号が出力される。
The
加算器102は、集積誤差演算部106から供給される、後述の誤差の加重平均を、ラインメモリ101から出力される映像信号の各画素の信号(画素信号)に加算する。
量子化・誤差値検出部103は加算器102から出力された映像信号を、量子化して量子化された映像信号を出力するとともに、量子化後の映像信号と量子化前の映像信号の差分である量子化誤差を計算する。
The
The quantization / error
出力メモリ104は、例えば1ライン分の記憶容量を持つラインメモリで構成され、量子化・誤差値検出部103から出力される、1水平期間単位で走査方向が逆転している映像信号を、メモリ制御回路107からの書き込み制御信号及び読み出し制御信号にしたがった動作をすることで、走査方向が揃った映像信号(入力映像信号と同じ順序の画素信号の列を有する)を出力する。
The
誤差値メモリ105は、前ラインの量子化誤差値を蓄える。
集積誤差演算部106は、量子化・誤差値検出部103から供給される、1画素前の画素の誤差値と、誤差値メモリ105に記憶されている前ラインの画素の誤差値とを用いて誤差の加重平均を求める。
The
The integrated
次に動作について説明する。まず図1の入力メモリ101は、1水平期間単位で走査方向(画素信号の順序)が逆転した映像信号を出力する。入力メモリ101から出力される映像信号を図2に示す。
メモリ容量を1水平解像度分(厳密には、1水平期間の有効画素分)の必要最小限に抑え、かつ走査方向が逆転した映像信号を出力するために、読み出しアドレスを先行させ、書き込みアドレスを後追いさせる。また、書き込みと読み出しのアドレスを2水平期間単位に逆転させることにより実現している。入力映像信号は時々刻々と違った内容が入力するので、書き込みを速くしたり、遅くしたりは出来ないが、一旦記憶してしまうと、読み出す時間はずらすことができる。図3に上記先行するアドレスの状態を示しており、水平解像度が1024画素の場合を例として書いている。なお、読み出した映像信号は1水平ライン前の信号を読み出していることになる。図3の走査方向を示す矢印を用いて映像信号を、水平期間毎に交互に順序を逆転させて出力する動作を図4に示す。なお、このように交互に逆転させた順序を「クシ型」と言う。図4で、書き込み走査方向は2水平走査単位で逆転を繰り返す、読み出し走査方向も同位相で逆転を繰り返す、結果として映像信号出力は1水平期間単位に逆転したクシ型の映像信号を出力する。
Next, the operation will be described. First, the
In order to reduce the memory capacity to the minimum necessary for one horizontal resolution (strictly speaking, effective pixels for one horizontal period) and output a video signal with the scanning direction reversed, the read address is preceded and the write address is set. I will follow you. This is realized by reversing the write and read addresses in units of two horizontal periods. Since the input video signal is input with different contents every moment, writing cannot be made faster or slower, but once stored, the readout time can be shifted. FIG. 3 shows the state of the preceding address, and the case where the horizontal resolution is 1024 pixels is described as an example. Note that the read video signal reads the signal one horizontal line before. FIG. 4 shows an operation in which the video signal is output by alternately reversing the order every horizontal period by using the arrow indicating the scanning direction in FIG. In addition, the order in which they are alternately reversed in this way is called “comb type”. In FIG. 4, the writing scanning direction repeats reversal in units of two horizontal scans, and the readout scanning direction repeats reversal in units of the same phase.
以上の動作をより詳しく説明すると以下の通りとなる。
(1) 水平走査線番号1(水平期間番号1)では書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号2であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力も水平走査番号2であり左から右(→)の順方向になる。
(2) 水平走査線番号2では書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号3であり、読み出し走査方向は右から左(←)の逆方向、映像出力も水平走査番号3であり右から左(←)の逆方向になる。
The above operation will be described in detail as follows.
(1) In the horizontal scanning line number 1 (horizontal period number 1), the writing scanning direction is the forward direction from left to right (→), the reading is the
(2) In the horizontal
(3) 水平走査線番号3では書き込み走査方向は右から左(←)の逆方向、読み出しは水平走査番号4であり、読み出し走査方向は右から左(←)の逆方向、映像出力も水平走査番号4であり左から右(→)の順方向になる。
(3) In the horizontal
ここを図3に戻ってもう少し説明する。
ラインメモリ中のアドレスをA0(最小番地)から最大番地A1023(最大番地)までとし、画面中の映像信号(画素信号)を、各ラインのうちの左端のものから右端まで順にS0からS1023までとする。書き込みを順方向に行うとき(順方向の書き込み走査方向のとき)は、映像信号S0〜S1023がアドレスA0〜A1023にそれぞれ書込まれ、書き込みを逆方向に行うとき(逆方向の書き込み走査方向のとき)は、映像信号S0〜S1023がアドレスA1023〜A0に書込まれる。
上記のように、逆方向の書き込み走査方向のときアドレスが最大番地のA1023に映像信号S0を書き込み、最後にA0番地に映像信号S1023を書き込んでいる。これを逆方向の読み出し走査アドレスである最大番地のA1023番地で読み出すと映像信号はS0が出力する。最後にA0番地を読み出すと映像信号はS1023が出力し、結果として映像信号は左から右(→)の順方向になる。
Here, returning to FIG.
The address in the line memory is A0 (minimum address) to the maximum address A1023 (maximum address), and the video signal (pixel signal) in the screen is from S0 to S1023 in order from the left end to the right end of each line. To do. When writing is performed in the forward direction (in the forward writing scanning direction), the video signals S0 to S1023 are respectively written to the addresses A0 to A1023, and when writing is performed in the backward direction (in the backward writing scanning direction). Video signal S0-S1023 is written to addresses A1023-A0.
As described above, in the reverse writing scanning direction, the video signal S0 is written to the address A1023 having the maximum address, and finally the video signal S1023 is written to the address A0. When this is read out at the maximum address A1023, which is the readout scanning address in the reverse direction, the video signal S0 is output. Finally, when address A0 is read, the video signal is output by S1023, and as a result, the video signal is forward from left to right (→).
(4) 水平走査線番号4では書き込み走査方向は右から左(←)の逆方向、読み出しは水平走査番号5であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力も水平走査番号5であり右から左(←)の逆方向になる。 (4) In horizontal scanning line number 4, the writing scanning direction is the reverse direction from right to left (←), reading is horizontal scanning number 5, the reading scanning direction is the forward direction from left to right (→), and the video output is also horizontal. Scan number 5 is from the right to the left (←) in the reverse direction.
ここも図3に戻ってもう少し説明すると、逆方向の書き込み走査方向アドレス(A1023,A1022,…A0)で、映像信号(S0,S1,…S1023)を書き込み、正方向の読み出し走査アドレス(A0,A1,…A1023)で読み出すと、映像信号出力は(S1023,S1022,…S0)の逆方向になる。 Returning again to FIG. 3, the video signal (S0, S1,... S1023) is written at the write scanning direction address (A1023, A1022,... A0) in the reverse direction, and the read scanning address (A0, When read out at A1,... A1023), the video signal output is in the reverse direction of (S1023, S1022,... S0).
以後(1)〜(4)の動作を繰り返す。なお、映像信号は、1水平期間分遅れて出力する。 Thereafter, the operations (1) to (4) are repeated. The video signal is output with a delay of one horizontal period.
入力メモリの制御を上記操作により、メモリ容量を1水平画素分で実現できる。 By controlling the input memory, the memory capacity can be realized by one horizontal pixel.
図1の加算器102は、集積誤差演算部106ですでに計算されている誤差の加重平均と、入力メモリ101からの入力映像信号の各画素の信号とを加算し、集積誤差演算部106は、上記注目画素周辺の誤差の加重平均を求める。
The
この処理を、図5の演算マトリックス(誤差拡散に用いられる周囲の画素(参照画素)と、それに対する重み付け係数を示す図)を用いて説明する。図5に示すように注目画素近傍の誤差信号(E1〜E4)に対してそれぞれ重み(α1〜α4)を乗じて(式1)の重み平均EAを誤差演算する。 This process will be described with reference to the calculation matrix of FIG. 5 (a diagram showing surrounding pixels (reference pixels) used for error diffusion and weighting coefficients corresponding thereto). As shown in FIG. 5, the error signals (E1 to E4) in the vicinity of the target pixel are multiplied by weights (α1 to α4), respectively, and an error calculation is performed on the weighted average EA of (Expression 1).
この時,αは画像の直流成分を保存するため次の(式2)を満足しなければならない。 At this time, α must satisfy the following (Equation 2) in order to preserve the DC component of the image.
上記(式1)を実現するのが加算器102と集積誤差演算部106である。
図1の量子化・誤差値検出部103は、各画素に対して表示デバイスの階調数にあうように量子化を行うとともに,その時の量子化誤差を演算する。例えば入力映像信号が12ビットで表示デバイスの階調数が8ビットならば、12ビットから8ビットに量子化し、その時の量子化誤差は4ビットとなる。
The
The quantization / error
図1の誤差値メモリ105は、注目画素から見た垂直成分(図5のE1〜E3)の誤差値を記憶する為のラインメモリである。誤差演算をクシ型にする(1水平期間毎に交互に逆転した方向で行う)ために、誤差値メモリも映像信号と同様に走査を1水平期間単位に逆転している。この動作を図6に示している。図6の誤差値は図1の量子化・誤差値検出部103からの出力である誤差値であり、1水平期間単位に走査方向が逆転している。誤差値メモリへの読み出しを先行して、後追いで書き込むことにより1水平画素分(厳密には、1水平期間の有効画素分)の容量で実現している。誤差値をクシ型で走査する動作説明を図7に示す。図7に於いて、誤差値入力は1水平期間分遅れて図1の量子化・誤差値検出部103よりクシ型で出力し、誤差値書き込みと読み出しの走査方向をクシ型で制御することにより誤差値メモリ出力をクシ型で出力する。
The
以下より詳細に説明すると以下の通りとなる。
(1) 1水平期間分遅れてきた誤差値入力は、水平走査番号2にて順方向で走査されている。この誤差値入力を順方向で誤差値メモリへ書き込む。読み出しは書き込みより先行し、順方向で読み出す。誤差値メモリより順方向が出力する。読み出しが先行するので水平走査番号2での誤差値メモリ出力は1フィールド前の、最終ラインの誤差値メモリの値を読み出していることになる。フィールドにまたがった誤差値を利用して静止した映像信号でもドットの表れ方が固定しない効果が得られる。
The following is a more detailed description.
(1) The error value input delayed by one horizontal period is scanned in the forward direction at
(2) 水平走査番号3では逆方向の誤差値が入力し、逆方向に書き込み、逆方向で読み出す。読み出しを先行させるので水平走査番号2で順方向書き込みした誤差値を逆方向で読み出すので、誤差地メモリ出力は逆方向となる。
(2) In
(3) 水平走査番号4では順方向の誤差値が入力し、順方向に書き込み、順方向で読み出す。つまり、読み出しを先行させるので水平走査番号3で逆方向の誤差値(E1023,E1022,…E0)を逆方向のアドレス(A1023,A1022,…A0)で書き込んだ誤差値を、水平走査番号4で順方向のアドレス(A0,A1,…A1023)で読み出すので、誤差値メモリからは順方向(E0,E1,…E1023)で出力する。 (3) In horizontal scanning number 4, a forward error value is input, written in the forward direction, and read in the forward direction. That is, since the reading is preceded, the horizontal scan number 4 is the error value obtained by writing the reverse error value (E1023, E1022,... E0) with the reverse address (A1023, A1022,... A0). Since data is read out in the forward direction address (A0, A1,... A1023), the error value memory outputs data in the forward direction (E0, E1,... E1023).
(4) 水平走査番号5では逆方向の誤差値が入力し、逆方向に書き込み、逆方向で読み出す。つまり、読み出しを先行させるので水平走査番号4で順方向の誤差値(E0,E1,…E1023)を順方向のアドレス(A0,A1,…A1023)で書き込んだ誤差値を、水平走査番号5で逆方向のアドレス(A1023,A1022,…A0)で読み出すので、誤差値メモリからは逆方向(E1023,E1022,…E0)で出力する。 (4) In horizontal scanning number 5, an error value in the reverse direction is input, written in the reverse direction, and read in the reverse direction. That is, since reading is preceded, the horizontal scanning number 5 is the error value obtained by writing the forward error values (E0, E1,... E1023) with the forward address (A0, A1,... A1023). Since data is read out in the reverse direction (A1023, A1022,... A0), it is output from the error value memory in the reverse direction (E1023, E1022,... E0).
以後は、上記(3)と(4)の動作を繰り返す。 Thereafter, the operations (3) and (4) are repeated.
誤差値メモリ105の読み出す位置を変えると、参照マトリックスの座標を変える(参照誤差値の水平位置を変える、即ち、誤差値メモリ105が順方向で読み出されているときと、逆方向で読み出されているときとで、加重平均の計算に異なる水平位置のものを用いること)ことになる。図8に1画素早めた例を図示しており、同図(a)に示す順方向走査と同図(b)に示す逆方向走査で非対称なマトリックスになり、出現するドットを拡散する効果がある。
Changing the reading position of the
図1の出力メモリ104は、クシ型になった映像信号を順方向に直している。
The
メモリ容量を1水平解像度分の必要最小限に抑え、かつ走査方向が逆転した映像信号を順方向にそろえるために、読み出しアドレスを先行させ、書き込みアドレスを後追いさせる。また、書き込みと読み出しのアドレスを2水平期間単位に逆転させることにより実現している。 In order to keep the memory capacity to the minimum necessary for one horizontal resolution and to align the video signals whose scanning direction is reversed, the read address is preceded and the write address is followed. This is realized by reversing the write and read addresses in units of two horizontal periods.
図9に上記先行するアドレスの状態を示しており、水平解像度が1024画素の場合を例として書いている。なお、読み出した映像信号は1水平ライン前の信号を読み出していることになる。図9の走査方向を示す矢印を用いてクシ型になった映像信号を順方向にそろえる動作を図10で説明する。 FIG. 9 shows the state of the preceding address, and the case where the horizontal resolution is 1024 pixels is described as an example. Note that the read video signal is a signal one horizontal line before. The operation of aligning the comb-shaped video signals in the forward direction using the arrows indicating the scanning direction in FIG. 9 will be described with reference to FIG.
図10で、書き込み走査方向は2水平走査単位で逆転を繰り返す、読み出し走査方向も同位相で逆転を繰り返す、結果として映像信号出力は順方向にそろった映像信号を出力する。 In FIG. 10, the writing scanning direction repeats reversal in units of two horizontal scans, and the reading scanning direction also repeats reversal in the same phase. As a result, the video signal output outputs video signals aligned in the forward direction.
図10を用いてもう少し詳細に説明すると以下の通りである。
(1) 水平走査番号2では、映像入力は左から右(→)の順方向、書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号3であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力は左から右(→)の順方向になる。
The details will be described below with reference to FIG.
(1) In
(2) 水平走査番号3では、映像入力は右から左(←)の逆方向、書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号4であり、読み出し走査方向は右から左(←)の逆方向、映像出力は左から右(→)の順方向になる。座標を用いて説明すると、映像信号はS1023,S1022,…S0と逆方向になっており、書き込みアドレスA0,A1,…A1023に映像信号を書き込む、つまり書き込みアドレスA0にS1023を書き込み、書き込みアドレスA2にS1022を書き込んで行く。読み出しアドレスA1023,A1022,…A0と読み出すと、S0,S1,…S1023が読み出される。
(2) For
(3) 水平走査番号4では、映像入力は左から右(→)の順方向、書き込み走査方向は右から左(←)の逆方向、読み出しは水平走査番号5であり、読み出し走査方向は右から左(←)の逆方向、映像出力は左から右(→)の順方向になる。座標を用いて説明すると、映像信号はS0,S1,…S1023と順方向、書き込みアドレスA1023,A1022,…A0に映像信号を書き込む、つまり書き込みアドレスA1023にS0を書き込み、書き込みアドレスA1022にS1を書き込んで行く。読み出しアドレスA1023,A1022,…A0と読み出すと、S0,S1,…S1023が読み出される。 (3) For horizontal scanning number 4, the video input is the forward direction from left to right (→), the writing scanning direction is the reverse direction from right to left (←), the reading is horizontal scanning number 5, and the reading scanning direction is right From left to right (←), video output is from left to right (→). To explain using the coordinates, the video signal is forwarded with S0, S1,... S1023, and the video signal is written to the write address A1023, A1022,... A0, that is, S0 is written to the write address A1023 and Go on. When read as read addresses A1023, A1022,... A0, S0, S1,.
(4) 水平走査番号5では、映像入力は右から左(←)の逆方向、書き込み走査方向は右から左(←)の逆方向、読み出しは水平走査番号6であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力は左から右(→)の順方向になる。座標を用いて説明すると、映像信号はS1023,S1022,…S0と逆方向になっており、書き込みアドレスA1023,A1022,…A0に映像信号を書き込む、つまり書き込みアドレスA1023にA1023を書き込み、書き込みアドレスA1022にS1022を書き込んで行く。読み出しアドレスA0,A1,…A1023と読み出すと、S0,S1,…S1023が読み出される。 (4) For horizontal scan number 5, the video input is the reverse direction from right to left (←), the write scan direction is the reverse direction from right to left (←), the read is horizontal scan number 6, and the read scan direction is left From left to right (→), video output is from left to right (→). To explain using the coordinates, the video signal is in the opposite direction to S1023, S1022,... S0, and the video signal is written to the write address A1023, A1022,. S1022 is written to. When read as read addresses A0, A1,... A1023, S0, S1,.
以後(1)〜(4)の動作を繰り返す。
なお、映像信号は、1水平期間分遅れて出力するので、結果として図1の映像信号入力から2水平期間分遅れて映像信号を出力する。
出力メモリの制御を上記操作により、メモリ容量を1水平画素分で実現できる。
Thereafter, the operations (1) to (4) are repeated.
Since the video signal is output with a delay of one horizontal period, as a result, the video signal is output with a delay of two horizontal periods from the input of the video signal in FIG.
By controlling the output memory, the memory capacity can be realized by one horizontal pixel.
実施の形態2.
図11はこの発明の実施の形態2の誤差拡散回路の構成を示すブロック図である。
図11に示されている誤差拡散回路は、図1の誤差拡散回路と概して同じであるが、乱数発生器109が付加されている点で異なる。乱数発生器109の出力は集積誤差演算106に供給される。
FIG. 11 is a block diagram showing the structure of the error diffusion circuit according to the second embodiment of the present invention.
The error diffusion circuit shown in FIG. 11 is generally the same as the error diffusion circuit of FIG. 1, but differs in that a
集積誤差演算部106のビット精度は、上記(式2)より周辺誤差値の重み(α1〜α4)の総和が1を満足させているので、ビット幅が広がることを意味している。例えばα1=1/8,α2=2/8、α3=1/8、α4=4/8の重みの場合、重みの総和は1で集積演算部のビット幅は小数点以下が4ビット広がっている。これは、集積誤差演算部106にわずかな値の乱数を加算できること、即ち、誤差演算に入力する映像信号のビット幅以上の分解能で乱数を加算できることを意味している。固定した出現パターンを拡散するのに乱数を加えるのは有効ではあるが、画質(ノイズ感)とのトレードオフになり、わずかな値を加算方法できる手段を提供できることにより、ノイズ感を抑圧できる効果がある。
The bit accuracy of the integrated
本発明の活用例として、表現できる階調数が限られた表示デバイスでは偽輪郭が発生しやすく、PDPなども擬似的に階調数を上げて偽輪郭を防止しているが、擬似的に階調数を上げる為に画質が問題になる。即ち上記した粒子の散らばるノイズ感がある。そこで、本発明をDLPやPDPなどの表示装置に適用すればこれらの点についての改善を図ることができる。 As an example of use of the present invention, a false contour is likely to occur in a display device with a limited number of gradations that can be expressed, and PDP and the like also artificially increase the number of gradations to prevent false contours. In order to increase the number of gradations, image quality becomes a problem. That is, there is a feeling of noise that the above-mentioned particles are scattered. Therefore, if the present invention is applied to a display device such as a DLP or a PDP, these points can be improved.
101 入力メモリ、 102 加算器、 103 量子化・誤差値検出部、 104 出力メモリ、 105 誤差値メモリ、 106 集積誤差演算部、 107 メモリ制御回路、 108 DLP表示装置、 109 乱数発生器。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記入力メモリへの書き込み及び読み出しを制御して、上記第1の映像信号に対し、1ライン毎に画素信号の順序が逆転した第2の映像信号を出力させるメモリ制御回路と、
上記第2の映像信号に含まれる各画素の画素信号に、当該画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を加算する加算器と、
上記加算器の出力を受けて、各画素について順次量子化及び量子化誤差値の検出を行う量子化・誤差値検出部と、
量子化・誤差値検出部で処理されている画素(以下「注目画素」と言う)よりも前に上記量子化・誤差値検出部で処理された画素についての量子化誤差値を記憶する誤差値メモリと、
上記誤差値メモリに記憶されている誤差値のうち、上記注目画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を求め、上記加算器に上記誤差の加重平均を供給する集積誤差演算部と
を有する誤差拡散回路。 An input memory to which a first video signal composed of a column of pixel signals is written;
A memory control circuit that controls writing to and reading from the input memory and outputs a second video signal in which the order of pixel signals is reversed for each line with respect to the first video signal;
An adder that adds a weighted average of quantization errors for pixels in the vicinity of the pixel to the pixel signal of each pixel included in the second video signal;
A quantization / error value detection unit that receives the output of the adder and sequentially performs quantization and detection of a quantization error value for each pixel;
An error value for storing a quantization error value for a pixel processed by the quantization / error value detection unit before a pixel processed by the quantization / error value detection unit (hereinafter referred to as “target pixel”). Memory,
An integrated error calculation unit that obtains a weighted average of quantization errors for pixels near the target pixel among error values stored in the error value memory and supplies the weighted average of the error to the adder; Having an error diffusion circuit.
ことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 The memory control circuit generates the second video signal by alternately switching writing and reading of the first video signal to and from the input memory in units of one horizontal period in a forward direction and a reverse direction. The error diffusion circuit according to claim 1.
上記メモリ制御回路は、上記入力メモリの書き込みを順方向と逆方向に交互に行うように制御し、読み出しを書き込みより先行させて、逆方向と順方向に交互に行うように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 The input memory has a capacity for effective pixels in one horizontal period,
The memory control circuit performs control so that writing to the input memory is alternately performed in the forward direction and the reverse direction, and reading is preceded by writing, and is controlled to be performed alternately in the reverse direction and the forward direction. The error diffusion circuit according to claim 1.
上記集積誤差演算部が、上記誤差の加重平均を求める演算を1水平期間毎に交互に逆転した方向で行うことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 The memory control circuit stores the error value detected by the quantization / error value detection unit in the error value memory, and reverses writing and reading in the forward and reverse directions in units of one horizontal period,
2. The error diffusion circuit according to claim 1, wherein the integrated error calculation unit performs a calculation for obtaining a weighted average of the errors in a direction that is alternately reversed every horizontal period.
上記メモリ制御回路は、上記誤差値メモリにおいて、読み出しを先行させ、書き込みを後追いさせるよう制御することを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 The error value memory has a capacity for effective pixels in one horizontal period,
2. The error diffusion circuit according to claim 1, wherein the memory control circuit controls the error value memory so that reading is preceded and writing is followed.
上記集積誤差演算部が、上記乱数発生器で発生された乱数を用いて誤差の加重平均を求めることを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 A random number generator for generating random numbers;
2. The error diffusion circuit according to claim 1, wherein the integrated error calculation unit obtains a weighted average of errors using a random number generated by the random number generator.
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