JP2013098611A - Gradation conversion device, gradation conversion method and program - Google Patents
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Description
本技術は、階調変換装置および階調変換方法、並びにプログラムに関し、特に、階調変換により生じるS/Nの低減を抑制し、適切な発色を実現できるようにした階調変換装置および階調変換方法、並びにプログラムに関する。 The present technology relates to a gradation conversion device, a gradation conversion method, and a program, and in particular, a gradation conversion device and a gradation capable of suppressing an S / N reduction caused by gradation conversion and realizing appropriate color development. The present invention relates to a conversion method and a program.
例えば、Nビットの画素値の画像(以下、Nビットの画像ともいう)を、Nビットよりも小さいMビットの画素値の画像を表示する表示装置で表示するには、Nビットの画像を、Mビットの画像に変換すること、つまり、画像の階調を変換する階調変換を行う必要がある。 For example, to display an image having an N-bit pixel value (hereinafter also referred to as an N-bit image) on a display device that displays an image having an M-bit pixel value smaller than N bits, It is necessary to perform conversion to an M-bit image, that is, gradation conversion for converting the gradation of the image.
Nビットの画像を、Mビットの画像に階調変換する方法(階調変換方法)としては、例えば、Nビットの画素値の、下位N−Mビットを切り捨てて、Mビットの画素値とする方法がある。 As a method of gradation conversion from an N-bit image to an M-bit image (gradation conversion method), for example, lower N−M bits of an N-bit pixel value are discarded to obtain an M-bit pixel value. There is a way.
例えば、8ビットの画像の下位4ビットを切り捨てることにより、4ビットに量子化すると、8ビットでは、256(=28)階調を表現することができるが、4ビットでは、16(=24)階調しか表現することができないため、8ビットの画像の下位4ビットを切り捨てる階調変換では、階調の変化が帯のように見えるバンディング(banding)が生じる。 For example, if the lower 4 bits of an 8-bit image are discarded and quantized to 4 bits, 256 (= 2 8 ) gradations can be expressed with 8 bits, but 16 (= 2 with 4 bits). 4 ) Since only the gradation can be expressed, the gradation conversion in which the lower 4 bits of the 8-bit image are discarded causes banding in which the gradation change looks like a band.
このようなバンディングが生じるのを防止し、階調変換後の画像において、階調変換前の画像の階調を擬似的に表現する階調変換方法、すなわち、例えば、上述したように、256階調の画像を階調変換して得られる16階調の画像において、人が画像を見たときに、視覚的に、16階調で、256階調を表現する方法として、ランダムディザ法や、組織的ディザ法、誤差拡散法がある。 A gradation conversion method for preventing such banding from occurring and for representing the gradation of an image before gradation conversion in a pseudo manner in an image after gradation conversion, that is, for example, as described above, As a method of visually expressing 256 gradations in 16 gradations when a person views an image in a 16 gradation image obtained by gradation conversion of a tone image, a random dither method, There are systematic dither method and error diffusion method.
このうち、誤差拡散法においては、ランダムノイズを加算した後、量子化誤差−Q(x,y)を、2次元フィルタを介して、入力側にフィードバックすることで、2次元のΔΣ変調器を構成し、これを利用して2次元のΔΣ変調を施す方法が知られている。 Among them, in the error diffusion method, after adding random noise, the quantization error −Q (x, y) is fed back to the input side through a two-dimensional filter, thereby allowing a two-dimensional ΔΣ modulator to be used. There is known a method of configuring and performing two-dimensional ΔΣ modulation using this.
このような2次元のΔΣ変調器によれば、量子化誤差−Q(x,y)が、水平方向(x方向)、及び、垂直方向(y方向)のいずれについても、空間周波数の高域に拡散され(ノイズシェーピングされ)、その結果、階調変換後の画像として、ランダムディザ法や組織的ディザ法に比較して、良好な画質の画像を得ることができる(特許文献1参照)。 According to such a two-dimensional ΔΣ modulator, the quantization error −Q (x, y) is high in the spatial frequency in both the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction). As a result, an image with better image quality can be obtained as an image after gradation conversion as compared with the random dither method or the systematic dither method (see Patent Document 1).
しかしながら、2次元のΔΣ変調器を構成し、これを用いた方法においては、ラインメモリが必要となるため、装置規模が大きくなり易く、また装置コストも増大する。 However, in a method using a two-dimensional ΔΣ modulator and using this, a line memory is required, so that the apparatus scale is likely to increase, and the apparatus cost also increases.
そこで、2次元のΔΣ変調器に代えて、1次元のΔΣ変調器を設けるようにすることで、ラインメモリを不要な構成とし、装置規模を小規模化すると共に、装置コストを低減する技術が提案されている(特許文献2参照)。 In view of this, there is a technique for providing a one-dimensional ΔΣ modulator instead of a two-dimensional ΔΣ modulator, thereby eliminating the need for a line memory, reducing the device scale, and reducing the device cost. It has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記述されているような階調変換においては、画素値が如何なる場合においても同様の処理がなされるため、例えば、画素値のRGB(赤緑青)の信号成分から黒色または白色であることが明らかであるにも拘わらず、誤差拡散がなされる。
However, in the gradation conversion as described in
このため、階調変換により、現実に表現したい完全な黒色または完全な白色を表現できない恐れがあった。 For this reason, there is a possibility that the complete black or complete white color that is actually desired to be expressed cannot be expressed by gradation conversion.
また、仮に特定の画素が黒色や白色ではなく何らかのカラー画素である場合、その画素に対応するRGBのそれぞれの成分に対して同一のランダムノイズが加算されて階調変換されることにより、階調変換で生じるS/Nを十分に向上できない恐れがあった。 Also, if a specific pixel is not a black or white color pixel but a color pixel, the same random noise is added to each RGB component corresponding to that pixel and the tone conversion is performed. There was a possibility that the S / N generated by the conversion could not be sufficiently improved.
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、画素値のRGB成分に応じて、加算するランダムノイズの種別を調整してディザを施すと共に、ΔΣ変調を適切に施すことにより、階調変換により生じるS/Nの低減を抑制し、より適切な発色を実現できるようにするものである。 The present technology has been made in view of such a situation, and in particular, by adjusting the type of random noise to be added and dithering according to the RGB component of the pixel value, and appropriately applying ΔΣ modulation. The S / N reduction caused by the gradation conversion is suppressed, and more appropriate color development can be realized.
本技術の一側面の階調変換装置は、画像の階調を変換する階調変換装置において、前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部とを含む。 The gradation conversion device according to one aspect of the present technology is the gradation conversion device that converts the gradation of an image, the random noise adding unit that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image, and the random conversion device. A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the noise addition unit, and controls operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value. And a control unit.
前記ランダムノイズ加算部には、前記画素値にランダムノイズを加算して出力するオン状態と、前記画素値にランダムノイズを加算することなく出力するオフ状態とを切り替えるランダムノイズ加算スイッチを含ませるようにすることができ、前記ΔΣ変調部には、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含ませるようにすることができ、前記制御部には、前記画素値が白または黒である場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオフに制御させるようにすることができる。 The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state in which random noise is added to the pixel value and output, and an off state in which the pixel value is output without adding random noise. In the ΔΣ modulation unit, the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to ΔΣ modulation and output, and the pixel value output from the random noise addition unit is ΔΣ modulation. A ΔΣ modulation switch that switches between an OFF state and an output without being applied can be included, and when the pixel value is white or black, the control unit includes the random noise addition switch, and the ΔΣ Any of the modulation switches can be controlled to be turned off.
前記ランダムノイズ加算部には、前記画素値にランダムノイズを加算して出力するオン状態と、前記画素値にランダムノイズを加算することなく出力するオフ状態とを切り替えるランダムノイズ加算スイッチを含ませるようにすることができ、前記ΔΣ変調部には、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含ませるようにすることができ、前記制御部には、前記画素値が白および黒のいずれでもない場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオンに制御させるようにすることができる。 The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state in which random noise is added to the pixel value and output, and an off state in which the pixel value is output without adding random noise. In the ΔΣ modulation unit, the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to ΔΣ modulation and output, and the pixel value output from the random noise addition unit is ΔΣ modulation. A ΔΣ modulation switch that switches between an off state and an output without being applied, and the control unit includes the random noise addition switch when the pixel value is neither white nor black, and Any of the ΔΣ modulation switches can be controlled to be turned on.
前記画素値には、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含ませるようにすることができ、前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含ませるようにすることができ、前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が第1の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部には、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ同一のランダムノイズを加算させるようにすることができる。 The pixel value can include an RGB (red, green, and blue) signal component in each pixel, and further includes a signal conversion unit that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal. When the pixel is considered to be monochrome because the sum of the CbCr (color difference) signals among the YCbCr (luminance color difference) signals is smaller than a first predetermined value, the RGB in each pixel The random noise adding unit corresponding to each signal component can add the same random noise to each of the RGB signal components in each pixel.
前記画素値には、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含ませるようにすることができ、前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含ませるようにすることができ、前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きく、かつ、前記第1の所定値よりも大きい第2の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロに類似するとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部には、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ類似したランダムノイズを加算させるようにすることができる。 The pixel value can include an RGB (red, green, and blue) signal component in each pixel, and further includes a signal conversion unit that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal. If the sum of the CbCr (color difference) signals among the YCbCr (luminance color difference) signals is smaller than this, the pixel is considered to be monochrome and is larger than a first predetermined value, and the first When the pixel is considered to be similar to monochrome by being smaller than a second predetermined value that is larger than the predetermined value, the random noise adding unit corresponding to each RGB signal component in each pixel has the pixel It is possible to add similar random noise to the RGB signal components in FIG.
前記画素値には、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含ませるようにすることができ、前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含ませるようにすることができ、前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きい値であって、これよりも小さいと前記画素がモノクロに類似するとみなされる第2の所定値よりも大きいことにより、前記画素がカラーであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部には、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ異なるランダムノイズを加算させるようにすることができる。 The pixel value can include an RGB (red, green, and blue) signal component in each pixel, and further includes a signal conversion unit that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal. If the sum of the CbCr (luminance difference) signals among the YCbCr (luminance color difference) signals is smaller than the first predetermined value, the pixel is regarded as monochrome. Random noise addition corresponding to each RGB signal component at each pixel if the pixel is considered to be color by being less than a second predetermined value that is considered to be monochrome-like The unit may add different random noises to the RGB signal components in the pixels.
本技術の一側面の階調変換方法は、画像の階調を変換する階調変換装置の階調変換方法であって、前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算処理をし、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調処理をし、前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御処理をするステップを含む。 A gradation conversion method according to an aspect of the present technology is a gradation conversion method of a gradation conversion apparatus that converts the gradation of an image, and includes random noise that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image. A noise addition process is performed, and a one-dimensional ΔΣ modulation process is performed to apply a one-dimensional ΔΣ modulation to the pixel value output from the random noise addition unit. Based on the pixel value, the random noise addition unit, and the 1 Including a step of performing a control process for controlling the operation of the dimension ΔΣ modulator.
本技術の一側面のプログラムは、画像の階調を変換する階調変換装置を制御するコンピュータを、前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部として機能させる。 A program according to one aspect of the present technology includes: a random noise adding unit that adds a random noise to a pixel value for each pixel constituting the image; A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the random noise addition unit, and controls the operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value. Function as a control unit.
本技術の一側面においては、前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズが加算され、前記ランダムノイズが加算された画素値に、1次元のΔΣ変調が施され、前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズが加算される動作、および前記1次元ΔΣ変調が施される動作が制御される。 In one aspect of the present technology, random noise is added to the pixel value of each pixel constituting the image, and one-dimensional ΔΣ modulation is performed on the pixel value to which the random noise is added, and the pixel value is Based on this, the operation of adding the random noise and the operation of applying the one-dimensional ΔΣ modulation are controlled.
本技術の階調変換装置は、独立した装置であっても良いし、階調変換を行うブロックであっても良い。 The gradation conversion apparatus of the present technology may be an independent apparatus or a block that performs gradation conversion.
本技術の一側面によれば、階調変換により生じるS/Nの低減を抑制し、適切な発色を実現することが可能となる。 According to one aspect of the present technology, it is possible to suppress an S / N reduction caused by gradation conversion and to realize appropriate color development.
[テレビジョン受像機の構成例]
図1は、本技術を適用したテレビジョン受像機の一実施の形態の構成例を示している。尚、図1においては、テレビジョン受像機の構成例が示されているが、同一の構成により実現されるものであれば、本技術は、テレビジョン受像機以外にも適用でき、例えば、HMD(Head Mount Display)などにも適用することができる。
[Example configuration of a television receiver]
FIG. 1 shows a configuration example of an embodiment of a television receiver to which the present technology is applied. In FIG. 1, a configuration example of a television receiver is shown. However, the present technology can be applied to a device other than a television receiver as long as it can be realized by the same configuration, for example, an HMD. (Head Mount Display) can also be applied.
図1において、テレビジョン受像機1は、チューナ11、デマルチプレクサ12、デコーダ13、ノイズリダクション部14、階調変換部15、表示制御部16、及び、表示部17から構成される。
In FIG. 1, the
チューナ11は、例えば、ディジタル放送の放送信号を受信し、その放送信号から、トランスポートストリームを復調して、デマルチプレクサ12に供給する。
For example, the
デマルチプレクサ12は、チューナ11からのトランスポートストリームから、必要なTS(Transport Stream)パケットを分離し、デコーダ13に供給する。
The
デコーダ13は、デマルチプレクサ12からのTSパケットに含まれる、MPEG(Moving Picture Expert Group)エンコードされたデータをデコードすることにより、例えば、8ビットの画像(データ)を得て、ノイズリダクション部14に供給する。
The
ノイズリダクション部14は、デコーダ13からの8ビットの画像に対して、ノイズリダクション処理を施し、その結果得られる、例えば、14ビットの画像を、階調変換部15に供給する。
The
すなわち、ノイズリダクション部14によるノイズリダクション処理によれば、8ビットの画像が、14ビットの画像に拡張される。
That is, according to the noise reduction processing by the
階調変換部15は、ノイズリダクション部14から供給される14ビットの画像を、表示部17が表示することができるビット数の画像に変換する階調変換を行う。
The
すなわち、階調変換部15は、表示制御部16から、表示部17が表示することができる画像のビット数その他の必要な情報を取得する。
That is, the
そして、表示部17で表示可能な画像のビット数が、例えば、RGB信号成分のそれぞれについて8ビットの場合、階調変換部15は、図2で示されるように、ノイズリダクション部14からのRGB信号成分のそれぞれ14ビット(合計42ビット)の画像をそれぞれ8ビットに変換する。
When the number of bits of the image that can be displayed on the display unit 17 is, for example, 8 bits for each of the RGB signal components, the
そして、階調変換部15は、ノイズリダクション部14からのRGB信号成分のそれぞれの14ビットの画像をそれぞれ8ビットに階調変換した画像を、表示制御部16に供給する。
Then, the
表示制御部16は、表示部17を制御し、階調変換部15からの画像を、表示部17に表示させる。
The
表示部17は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や、有機EL(organic Electro Luminescence)等で構成され、表示制御部16の制御の下、画像を表示する。
The display unit 17 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (organic Electro Luminescence), and the like, and displays an image under the control of the
[階調変換部の構成例]
次に、図3を参照して、図1の階調変換部15の構成例について説明する。
[Configuration example of gradation conversion unit]
Next, a configuration example of the
図3の階調変換部15は、制御部31、ランダムノイズ出力部32、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3、および1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3から構成されている。
3 includes a
制御部31は、入力画像の各画素におけるRGB信号成分のそれぞれに応じて、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3、および1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3の動作を制御する。
The
また、制御部31は、ランダムノイズ出力部32により出力されるRGB信号成分それぞれの画像に対応するランダムノイズNR,NG,NBに所定の処理を施し、ランダムノイズNRW,NGW,NBWとしてランダムノイズ加算部33−1乃至33−3に供給する。
In addition, the
ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3は、制御部31により制御され、必要に応じて、それぞれランダムノイズNRW,NGW,NBWを入力画像であるRGB信号成分の画素値に加算することでディザを施し、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3に出力する。
The random noise adding units 33-1 to 33-3 are controlled by the
1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3は、制御部31により制御され、供給されてくるRGB信号成分の、例えば、14ビットの画素値F(x,y)に、必要に応じてΔΣ変調を施し、例えば、8ビットの画素値Out(x,y)に変換する。
The one-dimensional ΔΣ modulation units 34-1 to 34-3 are controlled by the
そして、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3は、それぞれ8ビットに変調した画素値Out(x,y)を出力する。 The one-dimensional ΔΣ modulators 34-1 to 34-3 each output a pixel value Out (x, y) modulated to 8 bits.
尚、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3、および1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3をそれぞれ特に区別する必要がない場合、単に、ランダムノイズ加算部33、および1次元ΔΣ変調部34と称するものとし、その他の構成についても同様とする。
If there is no particular need to distinguish the random noise adding units 33-1 to 33-3 and the one-dimensional ΔΣ modulation units 34-1 to 34-3, the random
[制御部およびランダムノイズ出力部の構成例]
次に、図4を参照して、制御部31、およびランダムノイズ出力部32の構成例について説明する。
[Configuration example of control unit and random noise output unit]
Next, configuration examples of the
ランダムノイズ出力部32は、ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3、およびHPF(High Pass Filter)52−1乃至52−3を備えている。
The random
ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3は、いずれもランダムノイズを発生し、それぞれHPF52−1乃至52−3に出力する。 Each of the random noise generators 51-1 to 51-3 generates random noise and outputs it to the HPFs 52-1 to 52-3, respectively.
ここで、ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3は、いずれも同一の構成となっているが、例えば、ランダムノイズを発生させる関数などを用いる場合、それぞれが異なる初期値を利用してランダムノイズを発生させる。 Here, the random noise generators 51-1 to 51-3 all have the same configuration. For example, when a function for generating random noise is used, each of the random noise generators 51-1 to 51-3 is randomized using different initial values. Generate noise.
したがって、ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3により発生されるランダムノイズはいずれも、相互に異なるランダムノイズである。 Therefore, all the random noises generated by the random noise generators 51-1 to 51-3 are different random noises.
尚、ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3は、発生に際して異なるランダムノイズが発生される構成であればよいので、発生されるランダムノイズの発生方法は、それぞれ異なるランダムノイズが発生できる限り、関数を用いた方法以外の方法であってもよい。 The random noise generators 51-1 to 51-3 may be configured to generate different random noises at the time of generation. Therefore, as long as different random noises can be generated, the random noise generation methods may be different from each other. A method other than a method using a function may be used.
HPF52−1乃至52−3は、いずれも同一の構成であり、それぞれランダムノイズ発生部51−1乃至51−3により発生されるランダムノイズのうちの高周波成分からなる高周波ランダムノイズNR,NG,NBのみを抽出して制御部31に供給する。
The HPFs 52-1 to 52-3 have the same configuration, and high-frequency random noises NR, NG, and NB composed of high-frequency components among the random noises generated by the random noise generators 51-1 to 51-3. Are extracted and supplied to the
図4の制御部31は、白黒検出部71、YCbCr変換部72、重み制御部73、およびランダムノイズ制御部74から構成されている。
The
白黒検出部71は、RGBの信号成分のそれぞれの入力画像の処理対象となる画素値IN(x,y)が白色または黒色のいずれであるかを判定して、判定結果WBをランダムノイズ加算部33−1乃至33−3、および1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3に供給する。
The black-and-
YCbCr変換部72は、RGBの信号成分のそれぞれの画素値を用いて、Y(輝度)、Cb(青色差)、Cr(赤色差)(以降、色差を総称して色差Cb,Crとも称する)のそれぞれに変換し、このうち、色差Cb,Crを重み制御部73に供給する。
The
重み制御部73は、YCbCr変換部72より供給されてくる色差Cb,Crの和(Cb+Cr)に基づいて、重みwを設定して、ランダムノイズ制御部74に供給する。
The
より詳細には、重み制御部73は、色差Cb,Crの和の値に対応して、例えば、図5のように設定される関数に基づいて、重みwを設定する。
More specifically, the
図5においては、例えば、色差Cb,Crの和が0乃至Aである場合、重み制御部73は、重みwを0に設定し、色差Cb,Crの和がBより大きい場合、重みwを1に設定する。
In FIG. 5, for example, when the sum of the color differences Cb and Cr is 0 to A, the
そして、重み制御部73は、色差Cb,Crの和がA乃至Bである場合、重みwを((Cb+Cr)−A)/(B−A)に設定する。
Then, when the sum of the color differences Cb and Cr is A to B, the
尚、値A,Bは、略A≒Bとなるように設定され、さらに、Aは0に近い値である。 The values A and B are set to be approximately A≈B, and A is a value close to 0.
すなわち、これは、例えば、入力画像がモノクロや、モノクロに近い画像などであり、色差Cb,Crの和が小さいときの条件を示しており、このような場合、重みwが0または0乃至1の値に設定される。 That is, this indicates a condition when the input image is a monochrome image or an image close to monochrome, and the sum of the color differences Cb and Cr is small. In such a case, the weight w is 0 or 0 to 1 Is set to the value of
逆に、入力画像がカラー画像であり、色差Cb,Crの和が大きいとき、重みwは1に設定される。 Conversely, when the input image is a color image and the sum of the color differences Cb and Cr is large, the weight w is set to 1.
ランダムノイズ制御部74は、乗算器91−1乃至91−3、および加算器92−1,92−2を備えている。
The random
乗算器91−1は、R(赤)成分の高周波ランダムノイズNRに重み(1−w)を乗算して、加算器92−1,92−2にそれぞれ供給する。 The multiplier 91-1 multiplies the R (red) component high-frequency random noise NR by the weight (1-w) and supplies the result to the adders 92-1 and 92-2.
乗算器91−2,91−3は、それぞれG(緑),B(青)成分の高周波ランダムノイズNG,NBに重みwを乗算して、加算器92−2,92−3にそれぞれ供給する。 The multipliers 91-2 and 91-3 multiply the high frequency random noises NG and NB of the G (green) and B (blue) components by the weight w, respectively, and supply them to the adders 92-2 and 92-3, respectively. .
加算器92−1は、乗算器91−1からの、重み(1−w)が乗じられたR成分の高周波ランダムノイズNRと、乗算器91−2からの、重みwが乗じられたG成分の高周波ランダムノイズNGとを加算し、加算結果をG成分ランダムノイズNGWとして出力する。 The adder 92-1 includes a high frequency random noise NR of the R component multiplied by the weight (1-w) from the multiplier 91-1, and a G component multiplied by the weight w from the multiplier 91-2. Are added together with the high frequency random noise NG, and the addition result is output as a G component random noise NGW.
加算器92−2は、乗算器91−1からの、重み(1−w)が乗じられたR成分の高周波ランダムノイズNRと、乗算器91−3からの、重みwが乗じられたB成分の高周波ランダムノイズNBとを加算し、加算結果をB成分ランダムノイズNBWとして出力する。 The adder 92-2 has the R component high frequency random noise NR multiplied by the weight (1-w) from the multiplier 91-1, and the B component multiplied by the weight w from the multiplier 91-3. The high frequency random noise NB is added, and the addition result is output as B component random noise NBW.
すなわち、R成分ランダムノイズNRWは、ランダムノイズ出力部32より供給されてきたR成分高周波ランダムノイズNRがそのまま出力されたものである。
That is, the R component random noise NRW is the R component high frequency random noise NR supplied from the random
また、G成分ランダムノイズNGWは、ランダムノイズ出力部32より供給されてきたR成分高周波ランダムノイズNRと、G成分高周波ランダムノイズNGとが重みwにより混合されて生成されたものである。
The G component random noise NGW is generated by mixing the R component high frequency random noise NR supplied from the random
さらに、B成分ランダムノイズNBWは、ランダムノイズ出力部32より供給されてきたR成分高周波ランダムノイズNRと、B成分高周波ランダムノイズNBとが重みwにより混合されて生成されたものである。
Further, the B component random noise NBW is generated by mixing the R component high frequency random noise NR supplied from the random
すなわち、入力画像の画素値がモノクロである場合、重みwは、0に設定される。 That is, when the pixel value of the input image is monochrome, the weight w is set to 0.
このため、RGB信号成分それぞれのランダムノイズNRW,NGW,NBWは、いずれもR成分高周波ランダムノイズNRとされることとなり、同一のランダムノイズとされる。 For this reason, the random noises NRW, NGW, and NBW of the RGB signal components are all the R component high frequency random noise NR, and are the same random noise.
また、入力画像の画素値がモノクロ画像に近い場合、重みwは、0乃至1のいずれかの値に設定される。 Further, when the pixel value of the input image is close to a monochrome image, the weight w is set to any value from 0 to 1.
このため、RGB成分ランダムノイズNRW,NGW,NBWは、それぞれ異なるランダムノイズとなるが、R成分高周波ランダムノイズNRに近いものとなるため、相互に類似したランダムノイズとされる。 For this reason, the RGB component random noises NRW, NGW, and NBW are different from each other, but are close to the R component high frequency random noise NR, and are therefore similar to each other.
さらに、入力画像がカラー画像である場合、重みwは、1に設定される。 Further, when the input image is a color image, the weight w is set to 1.
このため、RGB成分ランダムノイズNRW,NGW,NBWは、それぞれRGB信号成分のそれぞれ独立した高周波ランダムノイズNR,NG,NBとされることとなり、それぞれが異なるランダムノイズとされる。 For this reason, the RGB component random noises NRW, NGW, and NBW are the high-frequency random noises NR, NG, and NB that are independent of the RGB signal components, respectively, and are different random noises.
[ランダムノイズ加算部および1次元ΔΣ変調部の構成例]
次に、図6を参照して、ランダムノイズ加算部33および1次元ΔΣ変調部34の構成例について説明する。
[Configuration Example of Random Noise Adder and One-Dimensional ΔΣ Modulator]
Next, configuration examples of the random
尚、図6においては、R成分のランダムノイズ加算部33−1および1次元ΔΣ変調部34−1における信号の入力出力が示されているが、G,B成分についても同様であるので、図示を省略するものとし、RGB成分のそれぞれについて、特に区別しないものとする。 FIG. 6 shows the input and output of signals in the R component random noise adding unit 33-1 and the one-dimensional ΔΣ modulation unit 34-1; Are omitted, and the RGB components are not particularly distinguished.
ランダムノイズ加算部33は、加算器111、およびスイッチ112を備えている。加算器111は、RGBそれぞれの信号成分の入力画像の画素値IN(x,y)と、制御部31よりそれぞれ供給されてくるRGB成分のそれぞれのランダムノイズNRW,NGW,NBWを加算する。
The random
そして、加算器111は、RGB信号成分のそれぞれの加算結果をスイッチ112に供給する。
Then, the adder 111 supplies each addition result of the RGB signal components to the
スイッチ112は、制御部31の白黒検出部71からの判定結果WBに基づいて、加算器111より供給されてくるRGB成分のそれぞれのランダムノイズNRW,NGW,NBWが加算された画像と、加算器111をバイパスして供給されてくる入力画像とを切り替え、画素値F(x,y)として1次元ΔΣ変調部34に供給する。
Based on the determination result WB from the
したがって、スイッチ112により加算器111をバイパスして供給されてくる入力画像の画素値IN(x,y)が出力される場合、ランダムノイズNRW,NGW,NBWが加算されていない状態で出力される。
Therefore, when the pixel value IN (x, y) of the input image supplied by bypassing the adder 111 by the
すなわち、入力画像の画素値IN(x,y)がそのまま画素値F(x,y)として出力されることになる。 That is, the pixel value IN (x, y) of the input image is output as it is as the pixel value F (x, y).
尚、以降において、スイッチ112は、ランダムノイズNRW,NGW,NBWが加算された画素値F(x,y)を出力する状態をオン状態と称するものとする。
Hereinafter, the state in which the
また、スイッチ112は、加算器111をバイパスして、ランダムノイズNRW,NGW,NBWが加算されない画素値IN(x,y)をそのまま画素値F(x,y)として出力する状態をオフ状態と称するものとする。
Further, the
1次元ΔΣ変調部34は、加算器131、スイッチ132、量子化部133、減算器134、および1次元フィルタ135より構成されている。
The one-dimensional
加算器131は、ランダムノイズ加算部33より供給されてきた画像の画素値F(x,y)と、1次元フィルタ135により直前の数画素分の量子化誤差を用いて求められた値とを加算してスイッチ132に供給する。
The
スイッチ132は、制御部31の白黒検出部71からの判定結果WBに基づいて、加算器131より供給されてくる1次元フィルタ135により直前の数画素分の量子化誤差を用いてフィルタリングされた結果が加算された画像と、加算器131をバイパスして供給されてくる入力画像とを切り替えて量子化部133、および減算器134に供給する。
Based on the determination result WB from the
尚、以降において、スイッチ132は、加算器131より供給されてくる1次元フィルタ135により直前の数画素分の量子化誤差を用いてフィルタリングされた結果が加算された画像が量子化されて画素値Out(x,y)として出力される状態をオン状態と称する。
In the following description, the
また、スイッチ132は、供給されてくる入力画像の画素値F(x,y)が、加算器131をバイパスしてそのまま量子化されて画素値Out(x,y)として出力される状態をオフ状態と称するものとする。
Further, the
量子化部133は、スイッチ132より供給されてくる画像を、後段の表示制御部16に供給すべきビット数に量子化して出力すると共に、量子化結果を減算器134に供給する。
The
減算器134は、スイッチ132より供給されてくる画像から、量子化結果を減算することにより求められる量子化誤差−Q(x,y)を1次元フィルタ135に供給する。
The
1次元フィルタ135は、減算器134より供給されてくる量子化誤差−Q(x,y)を1次元にフィルタリング処理し、加算器131に供給する。
The one-
すなわち、スイッチ132がオン状態とされるとき、減算器134、1次元フィルタ135、および加算器131によりΔΣ変調がなされることになる。
That is, when the
したがって、スイッチ132がオフ状態とされることにより加算器131がバイパスされた画像が量子化部133に出力される場合、ΔΣ変調がなされていない状態で量子化されることになる。
Therefore, when an image in which the
[1次元フィルタの構成例]
次に、図7を参照して、図6の1次元フィルタ135の構成例について説明する。
[Configuration example of one-dimensional filter]
Next, a configuration example of the one-
図7において、1次元フィルタ135は、遅延部151−1乃至151−5、乗算部152−1乃至152−5、および、加算部153を有し、5タップのFIR(Finite Impulse Response)フィルタを構成している。
In FIG. 7, the one-
すなわち、遅延部151−iには(i=1,2,3,4,5)、前段の遅延部151−(i−1)の記憶値が入力される。 That is, the stored value of the preceding delay unit 151- (i-1) is input to the delay unit 151-i (i = 1, 2, 3, 4, 5).
遅延部151−iは、そこへの入力を一時記憶することにより、その入力を、1画素分の時間だけ遅延し、後段の遅延部151−(i+1)、及び、乗算部152−iに出力する。 The delay unit 151-i temporarily stores the input to the delay unit 151-i, delays the input by a time corresponding to one pixel, and outputs it to the subsequent delay unit 151- (i + 1) and the multiplication unit 152-i. To do.
なお、最も前段の遅延部151−1には、減算器134(図6)からの量子化誤差−Q(x,y)が供給され、遅延部151−1は、その量子化誤差−Q(x,y)を記憶することにより遅延する。 Note that the quantization error −Q (x, y) from the subtractor 134 (FIG. 6) is supplied to the first delay unit 151-1, and the delay unit 151-1 receives the quantization error −Q ( Delay by storing x, y).
また、最も後段の遅延部151−5は、遅延後の入力を、乗算部152−5にのみ出力する。 Further, the delay unit 151-5 at the rearmost stage outputs the delayed input only to the multiplication unit 152-5.
乗算部152−iは、遅延部151−iの出力と、フィルタ係数a(i)とを乗算し、その結果得られる乗算値を、加算部153に供給する。
The multiplication unit 152-i multiplies the output of the delay unit 151-i and the filter coefficient a (i), and supplies the multiplication value obtained as a result to the
加算部153は、乗算部152−1乃至152−5それぞれからの乗算値を加算し、その結果得られる加算値を、量子化誤差−Q(x,y)のフィルタリングの結果として、加算器131(図6)に出力する。
The
以上のように、1次元フィルタ135には、1つの水平ライン上の数画素(図7では、5画素)の量子化誤差を記憶する遅延部151−iは必要となるが、2次元フィルタに必要となるラインメモリは、設ける必要がない。
As described above, the one-
したがって、そのような1次元フィルタ135から構成される1次元ΔΣ変調部34によれば、2次元のΔΣ変調器に比較して、装置の小規模化、及び、低コスト化を図ることができる。
Therefore, according to the one-
[階調変換処理]
次に、図8のフローチャートを参照して、階調変換処理について説明する。
[Tone conversion processing]
Next, tone conversion processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS1において、制御部31は、入力画像の画素値IN(x,y)を取得する。
In step S1, the
すなわち、制御部31は、ノイズリダクション部44(図1)から、対象画像の画素値IN(x,y)が供給されると、これを取得する。
That is, when the pixel value IN (x, y) of the target image is supplied from the noise reduction unit 44 (FIG. 1), the
ノイズリダクション部44は、階調変換部45に対して、例えば、図9で示されるように、ラスタスキャン順に、対象画像の画素(x,y)の画素値IN(x,y)を供給する。 For example, as illustrated in FIG. 9, the noise reduction unit 44 supplies the pixel value IN (x, y) of the pixel (x, y) of the target image to the gradation conversion unit 45 in the raster scan order. .
したがって、階調変換部45では、対象画像の画素(x,y)の画素値IN(x,y)が、ラスタスキャン順に、階調変換処理の対象とされる。 Therefore, in the gradation conversion unit 45, the pixel value IN (x, y) of the pixel (x, y) of the target image is subjected to gradation conversion processing in the raster scan order.
尚、ここでいう画素値IN(x,y)には、RGBの各成分が含まれている。 Note that the pixel value IN (x, y) here includes RGB components.
ステップS2において、白黒検出部71は、RGBの各成分について画素値が最小値、または最大値であるか否かに基づいて、処理対象となる画素が白色であるか、または黒色であるか否かを判定する。
In step S2, the black and
そして、白黒検出部71は、判定結果WBをランダムノイズ加算部33のスイッチ112(図6)、および1次元ΔΣ変調部34のスイッチ132(図6)に供給する。
Then, the black and
ステップS3において、ランダムノイズ出力部22のランダムノイズ発生部51−1乃至51−3は、RGBの信号成分に対応するランダムノイズを発生し、HPF52−1乃至52−3に供給する。 In step S3, the random noise generating units 51-1 to 51-3 of the random noise output unit 22 generate random noise corresponding to the RGB signal components and supply the random noise to the HPFs 52-1 to 52-3.
ステップS4において、HPF52−1乃至52−3は、ランダムノイズ発生部51−1乃至51−3のそれぞれより供給されてくるランダムノイズのうち、高周波成分のみを抽出して高周波ランダムノイズNR,NG,NBとして制御部31に供給する。
In step S4, the HPFs 52-1 to 52-3 extract only the high frequency components from the random noises supplied from the random noise generating units 51-1 to 51-3, and the high frequency random noises NR, NG, It supplies to the
ステップS5において、制御部31のYCbCr変換部72は、供給されてくるRGBの信号成分の情報を、輝度Yおよび色差Cb,Crに変換して、このうち色差Cb,Crを重み制御部73に供給する。
In
ステップS6において、重み制御部73は、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)に基づいて、処理対象となる画素値がモノクロであるか否かを判定する。
In step S6, the
より詳細には、重み制御部73は、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5における0乃至Aであるか否かを判定する。
More specifically, the
ステップS6において、例えば、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5における0乃至Aであって、十分に小さく、画素値がモノクロであるとみなされた場合、処理は、ステップS7に進む。 In step S6, for example, when the sum (Cb + Cr) of the color differences Cb and Cr is 0 to A in FIG. 5 and is sufficiently small and the pixel value is considered to be monochrome, the process proceeds to step S7. .
ステップS7において、重み制御部73は、モノクロであるとみなされた画素値の重みwを0に設定し、ランダムノイズ制御部74に供給する。
In step S <b> 7, the
また、ステップS6において、例えば、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5における0乃至Aではない場合、処理は、ステップS8に進む。 In step S6, for example, if the sum (Cb + Cr) of the color differences Cb and Cr is not 0 to A in FIG. 5, the process proceeds to step S8.
ステップS8において、重み制御部73は、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)に基づいて、処理対象となる画素がカラーであるか否かを判定する。
In step S8, the
より詳細には、重み制御部73は、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5におけるBよりも大きいか否かを判定する。
More specifically, the
ステップS8において、例えば、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5におけるBよりも十分に大きく画素値がカラーであるとみなされた場合、処理は、ステップS9に進む。 In step S8, for example, when the sum (Cb + Cr) of the color differences Cb and Cr is sufficiently larger than B in FIG. 5, the process proceeds to step S9.
ステップS9において、重み制御部73は、カラーであるとみなされた画素値の重みwを1に設定し、ランダムノイズ制御部74に供給する。
In step S <b> 9, the
さらに、ステップS8において、例えば、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5におけるBより大きくない場合、すなわち、色差Cb,Crの和(Cb+Cr)が、図5におけるA乃至Bである場合、処理は、ステップS10に進む。 Furthermore, in step S8, for example, when the sum of color differences Cb and Cr (Cb + Cr) is not larger than B in FIG. 5, that is, when the sum of color differences Cb and Cr (Cb + Cr) is A to B in FIG. The process proceeds to step S10.
ステップS10において、重み制御部73は、色差Cb,Crに基づいて、重みwを((Cb+Cr)−A)/(B−A)に設定する。
In step S10, the
すなわち、重み制御部73は、色差Cb,Crに基づいて、色差を含まず、画素値がモノクロである場合、重みwを0に設定し、色差を含み、画素値がカラーである場合、重みwを1に設定し、それ以外の中間である場合、重みwを((Cb+Cr)−A)/(B−A)に設定する。
That is, based on the color differences Cb and Cr, the
ステップS11において、ランダムノイズ制御部74は、重みwに基づいて、高周波ランダムノイズNR,NG,NBに処理を加えて、ランダムノイズNRW,NGW,NBWとして出力する。
In step S11, the random
すなわち、高周波ランダムノイズNRは、R信号成分のランダムノイズNRWとしてそのまま出力される。 That is, the high frequency random noise NR is output as it is as the random noise NRW of the R signal component.
また、乗算器91−1により重み(1−w)が乗じられたR信号成分の高周波ランダムノイズNR(1−w)と、乗算器91−2により重みwが乗じられたG信号成分の高周波ランダムノイズNGwとが、加算器92−1により加算される。 Further, the high frequency random noise NR (1-w) of the R signal component multiplied by the weight (1-w) by the multiplier 91-1 and the high frequency of the G signal component multiplied by the weight w by the multiplier 91-2. Random noise NGw is added by the adder 92-1.
これにより、加算結果がG信号成分のランダムノイズNGW(=高周波ランダムノイズNR(1−w)+高周波ランダムノイズNGw)として出力される。 As a result, the addition result is output as random noise NGW (= high-frequency random noise NR (1-w) + high-frequency random noise NGw) of the G signal component.
さらに、乗算器91−1により重み(1−w)が乗じられたR信号成分の高周波ランダムノイズNR(1−w)と、乗算器91−3により重みwが乗じられたB信号成分の高周波ランダムノイズNBwとが、加算器92−2により加算される。 Further, the high-frequency random noise NR (1-w) of the R signal component multiplied by the weight (1-w) by the multiplier 91-1 and the high-frequency of the B signal component multiplied by the weight w by the multiplier 91-3. The random noise NBw is added by the adder 92-2.
これにより、加算結果が、B信号成分のランダムノイズNBW(=高周波ランダムノイズNR(1−w)+高周波ランダムノイズNBw)として出力される。 As a result, the addition result is output as random noise NBW (= high frequency random noise NR (1-w) + high frequency random noise NBw) of the B signal component.
この結果、処理対象の画素が、モノクロであり重みw=0として設定されている場合、制御部31より出力されるRGB信号成分のランダムノイズNRW,NGW,NBWはいずれもR成分の高周波ランダムノイズNRと同一のものとして出力される。
As a result, when the pixel to be processed is monochrome and the weight w = 0 is set, the random noises NRW, NGW, and NBW of the RGB signal components output from the
また、処理対象の画素が、モノクロに近いものであり重みw≒0として設定されている場合、制御部31より出力されるRGB信号成分のランダムノイズNRW,NGW,NBWはいずれもR成分の高周波ランダムノイズNRと類似したものとして出力される。
Further, when the pixel to be processed is close to monochrome and is set with a weight w≈0, the random noises NRW, NGW, and NBW of the RGB signal components output from the
さらに、処理対象の画素が、カラーであり重みw=1として設定されている場合、制御部31より出力されるRGB信号成分のランダムノイズNRW,NGW,NBWは、それぞれRGB成分の高周波ランダムノイズNR,NG,NBからなる、相互に異なるランダムノイズとして出力される。
Further, when the pixel to be processed is color and set with a weight w = 1, the random noise NRW, NGW, and NBW of the RGB signal components output from the
したがって、処理対象の画素値がモノクロに近いものである場合、上述したように、重みwを0に近いものとすればよいので、((Cb+Cr)−A)/(B−A))に限らず、0に近い固定値を設定するようにしてもよい。 Therefore, when the pixel value to be processed is close to monochrome, as described above, the weight w may be close to 0, and thus is limited to ((Cb + Cr) -A) / (BA). Instead, a fixed value close to 0 may be set.
ステップS12において、スイッチ112、およびスイッチ132は、それぞれ白黒検出部71からの判定結果WBが白色画像、または黒色画像のいずれかであるか否かを判定する。
In step S12, the
ステップS12において、白黒検出部71より供給されてきた判定結果WBが、白色画素でも、黒色画素でもない場合、処理は、ステップS13に進む。
In step S12, when the determination result WB supplied from the black and
ステップS13において、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3のいずれにおいても、スイッチ112が、加算器111から出力される信号をランダムノイズ加算部33−1乃至33−3からの出力とするように状態をオン状態に切り替える。
In step S13, in any of the random noise adding units 33-1 to 33-3, the
ステップS14において、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3のいずれにおいても、スイッチ132が、加算器131から出力される信号を量子化部133に出力するように状態をオン状態に切り替える。
In step S14, in any of the one-dimensional ΔΣ modulation units 34-1 to 34-3, the
ステップS15において、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3は、入力画像であるIN(x,y)のRGBの信号成分に、制御部31より供給されてくるランダムノイズNRW,NGW,NBWを加算することによりディザを施して画素値F(x,y)として出力する。
In step S15, the random noise adding units 33-1 to 33-3 add the random noise NRW, NGW, and NBW supplied from the
より詳細には、加算器111が、入力画像であるIN(x,y)のRGBの信号成分のそれぞれに対して、ランダムノイズNRW,NGW,NBWを加算してスイッチ112に供給する。
More specifically, the adder 111 adds random noises NRW, NGW, and NBW to each of the RGB signal components of IN (x, y) that is an input image, and supplies the result to the
そして、スイッチ112が、ステップS13の処理により設定された状態に基づいて、加算器111より供給されてくるランダムノイズNRW,NGW,NBWが加算されたRGBの信号成分の画素値F(x,y)として1次元ΔΣ変調部34にそれぞれ出力する。
Then, the pixel value F (x, y) of the RGB signal component obtained by adding the random noises NRW, NGW, and NBW supplied from the adder 111 based on the state set by the process of step S13. ) To the one-
ステップS16において、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3は、それぞれランダムノイズ加算部33−1乃至33−3より供給されてくるRGB信号成分の画素値F(x,y)に1次元ΔΣ変調処理を施し、それぞれRGB信号成分の画素値Out(x,y)として出力する。 In step S <b> 16, the one-dimensional ΔΣ modulation units 34-1 to 34-3 perform one-dimensional conversion on the RGB signal component pixel values F (x, y) supplied from the random noise addition units 33-1 to 33-3, respectively. ΔΣ modulation processing is performed and output as pixel values Out (x, y) of RGB signal components, respectively.
より詳細には、加算器131が、RGB信号成分の画素値F(x,y)に1次元フィルタ135によるフィルタリング処理結果を加算する。
More specifically, the
スイッチ132が、ステップS14の処理により設定された状態に基づいて、加算器131の処理結果を量子化部133、および減算器134に供給する。
The
量子化部133が、スイッチ132より供給されてきた画素値のビット数を表示部17で表示可能なビット数に量子化して画素値Out(x,y)として出力すると共に、減算器134に供給する。
The
減算器134が、量子化部133への入力から、量子化部133からの出力を減算することにより量子化誤差−Q(x,y)を求めて1次元フィルタ135に供給する。
The
ここで、1次元フィルタ135が、量子化誤差−Q(x,y)にフィルタリング処理を施し、フィルタリング処理結果を加算器131に供給する。
Here, the one-
1次元ΔΣ変調部34では、量子化誤差−Q(x,y)が、1次元フィルタ135を介して、入力側(加算器131)にフィードバックされており、これにより、1次元のΔΣ変調が行われる。
In the one-dimensional
したがって、1次元ΔΣ変調部34では、ランダムノイズ加算部33からの画素値F(x,y)に対して、1次元のΔΣ変調が施され、その1次元のΔΣ変調の結果として、画素値Out(x,y)が出力される。
Accordingly, in the one-dimensional
なお、1次元ΔΣ変調部34において、量子化誤差−Q(x,y)は、画素値F(x,y)に対する量子化誤差であるが、画素値F(x,y)をΔΣ変調して得られる画素値Out(x,y)を求めるにあたっては、画素値F(x,y)に対する量子化誤差−Q(x,y)は使用されず、ラスタスキャン順で、画素値F(x,y)よりも前の画素値(先に処理された画素値)に対する量子化誤差が使用される。
In the one-dimensional
すなわち、加算器131では、画素値F(x,y)の直前に処理された、例えば、図7で示されるように、5画素の画素値F(x−1,y),F(x−2,y),F(x−3,y),F(x−4,y),F(x−5,y)それぞれに対する量子化誤差を用いた、1次元フィルタ135のフィルタリングの結果が、画素値F(x,y)に加算される。
That is, in the
ステップS17において、制御部31は、次の画素が存在するか否かを判定し、存在する場合、処理は、ステップS1に戻る。
In step S <b> 17, the
一方、ステップS17において、次の画素が存在しないと判定された場合、処理は、終了する。 On the other hand, if it is determined in step S17 that the next pixel does not exist, the process ends.
また、ステップS12において、判定結果WBに基づいて、画素値が白色画素、または黒色画素であると判定された場合、処理は、ステップS18に進む。 If it is determined in step S12 that the pixel value is a white pixel or a black pixel based on the determination result WB, the process proceeds to step S18.
ステップS18において、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3のいずれにおいても、スイッチ112が、加算器111をバイパスして出力される信号をランダムノイズ加算部33−1乃至33−3からの出力とするように状態をオフ状態に切り替える。
In step S18, in any of the random noise adding units 33-1 to 33-3, the
ステップS19において、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3のいずれにおいても、スイッチ132が、加算器131をバイパスして出力される信号を量子化部133に出力するように状態をオフ状態に切り替える。
In step S19, in any of the one-dimensional ΔΣ modulation units 34-1 to 34-3, the
ステップS20において、ランダムノイズ加算部33−1乃至33−3は、入力画像であるIN(x,y)のRGBの信号成分をそのまま、ディザを施すことなく、画素値F(x,y)として出力する。 In step S20, the random noise adding units 33-1 to 33-3 directly use the RGB signal component of IN (x, y), which is the input image, as the pixel value F (x, y) without dithering. Output.
より詳細には、スイッチ112が、ステップS18の処理により設定された状態に基づいて、加算器111をバイパスして供給されてくるRGBの信号成分をそのまま画素値F(x,y)として1次元ΔΣ変調部34にそれぞれ出力する。
More specifically, based on the state set by the process of step S18, the
ステップS21において、1次元ΔΣ変調部34−1乃至34−3は、それぞれランダムノイズ加算部33−1乃至33−3より供給されてくるRGB信号成分の画素値F(x,y)に1次元ΔΣ変調処理を施さずに、表示部17に適切なビット数に量子化して画素値Out(x,y)として出力する。 In step S21, the one-dimensional ΔΣ modulators 34-1 to 34-3 are one-dimensionally applied to the pixel values F (x, y) of the RGB signal components supplied from the random noise adders 33-1 to 33-3, respectively. Without being subjected to ΔΣ modulation processing, the display unit 17 is quantized to an appropriate number of bits and output as a pixel value Out (x, y).
より詳細には、スイッチ132が、ステップS19の処理により設定された状態に基づいて、加算器131をバイパスして入力される画素値F(x,y)をそのまま量子化部133、および減算器134に供給する。
In more detail, based on the state set by the process of step S19, the
量子化部133が、スイッチ132より供給されてきた画素値のビット数を表示部17で表示可能なビット数に量子化して画素値Out(x,y)として出力する。
The
尚、量子化部133は、量子化した結果を減算器134にも出力するが、ここでは、1次元フィルタ135の処理結果が使用されないので、実質的に無視することができる。そして、処理は、ステップS17に進む。
The
すなわち、例えば、図10の上段で示される8ビットの画像を4ビットの画像となるように、上述した階調変換処理を行った場合、ステップS1乃至S17の一連の処理により、例えば、図11の上段で示されるような(階調変換処理後の画像)が得られる。 That is, for example, when the above-described gradation conversion processing is performed so that the 8-bit image shown in the upper part of FIG. 10 becomes a 4-bit image, the series of processing in steps S1 to S17, for example, FIG. (Image after gradation conversion processing) as shown in the upper part of FIG.
尚、図11の下段では、図10の下段で示される8ビットの画像のある水平ライン上の画素値に対応する、階調変換後の4ビットの画像のある水平ライン上の画素値を示している。 The lower part of FIG. 11 shows the pixel values on the horizontal line with the 4-bit image after gradation conversion corresponding to the pixel values on the horizontal line with the 8-bit image shown in the lower part of FIG. ing.
図10で示されるように、8ビットによれば、256階調を表現することができるのに対して、図11で示されるように、4ビットでは、16階調しか表現することができない。 As shown in FIG. 10, 256 gradations can be expressed with 8 bits, whereas only 16 gradations can be expressed with 4 bits as shown in FIG. 11.
しかしながら、階調変換部15による階調変換処理後の4ビットの画像では、画素値が、ある量子化値qとなる画素と、その量子化値qより1だけ大の量子化値q+1(又は、1だけ小の量子化値q−1)となる画素との粗密がある粗密領域、つまり、画素値が量子化値qの画素の割合が多い領域や、画素値が量子化値q+1の画素が多い領域(画素値が量子化値q+1の画素の割合が少ない領域や、画素値が量子化値qの画素が少ない領域)が生じており、その粗密領域の画素値が、人の視覚の積分効果によって、滑らかに変化しているように見える。
However, in the 4-bit image after the gradation conversion processing by the
その結果、4ビットでは、16階調しか表現できないのにもかかわらず、階調変換部15による階調変換後の4ビットの画像では、階調変換前の8ビットの対象画像であるかのように、擬似的に、256階調を表現することができる。
As a result, whether the 4-bit image after gradation conversion by the
さらに、ステップS1乃至S17の処理においては、入力画像の画素値の色差Cb,Crの和(Cb+Cr)に応じて、重みwが設定されることにより、RGB信号成分のそれぞれのランダムノイズが切り替えて生成される。 Further, in the processing of steps S1 to S17, the random noise of the RGB signal components is switched by setting the weight w according to the sum (Cb + Cr) of the color differences Cb and Cr of the pixel values of the input image. Generated.
このため、入力画像の画素値がモノクロの場合、RGB信号成分のそれぞれの画素値に同一のランダムノイズが加算された上で(同一のランダムノイズでディザが施された上で)、ΔΣ変調が施されるので、カラーノイズを防止することが可能となる。 For this reason, when the pixel value of the input image is monochrome, after adding the same random noise to each pixel value of the RGB signal component (after dithering with the same random noise), ΔΣ modulation is performed. As a result, color noise can be prevented.
また、入力画像の画素値がモノクロに近い場合、RGB信号成分のそれぞれの画素値に類似したランダムノイズが加算された上で(類似したランダムノイズでディザが施された上で)、ΔΣ変調が施されるので、カラーノイズの発生を抑制することが可能となる。 In addition, when the pixel value of the input image is close to monochrome, after adding random noise similar to each pixel value of the RGB signal component (after dithering with similar random noise), ΔΣ modulation is performed. As a result, the occurrence of color noise can be suppressed.
さらに、入力画像の画素値がカラーであれば、RGB信号成分のそれぞれの画素値に異なるランダムノイズが加算された上で(異なるランダムノイズでディザが施された上で)、ΔΣ変調が施されることにより、階調性能を向上させ、階調変換により生じるS/Nの低減を抑制することが可能となる。 In addition, if the pixel value of the input image is color, after adding different random noise to each pixel value of the RGB signal component (after dithering with different random noise), ΔΣ modulation is applied. As a result, the gradation performance can be improved, and the S / N reduction caused by the gradation conversion can be suppressed.
尚、以上の階調変換部15の変換例として、図2で示されるように、14ビットの入力画像を8ビットに変換する例について説明してきたが、入力画像のビット数および変換後のビット数はその他のビット数であっても同様である。
As an example of conversion of the
したがって、図10,図11を参照して説明する例については、8ビットの入力画像を4ビットに変換する場合について説明しているが、処理については、図9のフローチャートを参照して説明した階調変換処理と同様の処理により実現されるものである。 Therefore, in the example described with reference to FIGS. 10 and 11, the case where an 8-bit input image is converted into 4 bits has been described, but the processing has been described with reference to the flowchart of FIG. 9. This is realized by a process similar to the gradation conversion process.
一方、ステップS1乃至S12,S18乃至S21,S17の処理によれば、入力画像の画素値が、白色画素、および黒色画素の場合、RGB信号成分のいずれにもランダムノイズが加算されず(ディザが施されず)、かつ、1次元ΔΣ変調が施されないことになる。 On the other hand, according to the processing of steps S1 to S12, S18 to S21, and S17, when the pixel value of the input image is a white pixel and a black pixel, random noise is not added to any of the RGB signal components (dither is reduced). Not applied) and one-dimensional ΔΣ modulation is not applied.
結果として、入力画像の画素値が、白色画素、および黒色画素の場合、誤差拡散がなされないので、黒色画素、および白色画素がそのまま最小画素値、および最大画素値として適切に階調変換されるので、適切な黒色画素および白色画素とすることが可能となる。 As a result, when the pixel value of the input image is a white pixel and a black pixel, error diffusion is not performed, so that the black pixel and the white pixel are appropriately gradation-converted as the minimum pixel value and the maximum pixel value as they are. Therefore, appropriate black pixels and white pixels can be obtained.
尚、図4におけるランダムノイズ制御部74においては、R成分の高周波ランダムノイズNRが基準となって、重みwが利用されて、GおよびB成分の高周波ランダムノイズNG,NBと混合されることにより、それぞれを同一、類似、または相互に異なる状態に切り替える例について説明している。
In addition, in the random
しかしながら、ランダムノイズ制御部74の構成については、それぞれを同一、類似、または相互に異なる状態に切り替えることができる限り、その他の構成とするようにしても良く、例えば、GまたはB成分の高周波ランダムノイズを基準とした構成とするようにしてもよい。
However, the configuration of the random
以上の如く、本技術によれば、画素値のRGB成分に応じて、加算するランダムノイズの種別を調整してディザを施すと共に、ΔΣ変調を適切に施すことにより、階調変換により生じるS/Nの低減を抑制し、より適切な発色を実現することが可能となる。 As described above, according to the present technology, the type of random noise to be added is adjusted according to the RGB component of the pixel value, and dithering is performed, and ΔΣ modulation is appropriately performed, so that the S / N generated by the gradation conversion is obtained. It is possible to suppress the reduction of N and realize more appropriate color development.
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。 The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed in the computer. Here, the computer includes, for example, a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs by installing a computer incorporated in dedicated hardware.
図12は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of a computer that executes the above-described series of processing by a program.
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)1001,ROM(Read Only Memory)1002,RAM(Random Access Memory)1003は、バス1004により相互に接続されている。
In a computer, a central processing unit (CPU) 1001, a read only memory (ROM) 1002, and a random access memory (RAM) 1003 are connected to each other by a
バス1004には、さらに、入出力インタフェース1005が接続されている。入出力インタフェース1005には、入力部1006、出力部1007、記憶部1008、通信部1009、及びドライブ1010が接続されている。
An input /
入力部1006は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部1007は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部1008は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部1009は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ1010は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア1011を駆動する。
The
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU1001が、例えば、記憶部1008に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース1005及びバス1004を介して、RAM1003にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
In the computer configured as described above, the CPU 1001 loads the program stored in the
コンピュータ(CPU1001)が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア1011に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。 The program executed by the computer (CPU 1001) can be provided by being recorded on the removable medium 1011 as a package medium, for example. The program can be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting.
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア1011をドライブ1010に装着することにより、入出力インタフェース1005を介して、記憶部1008にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部1009で受信し、記憶部1008にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM1002や記憶部1008に、あらかじめインストールしておくことができる。
In the computer, the program can be installed in the
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。 The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。 In this specification, the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Accordingly, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network and a single device housing a plurality of modules in one housing are all systems. .
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present technology.
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。 For example, the present technology can take a configuration of cloud computing in which one function is shared by a plurality of devices via a network and is jointly processed.
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。 In addition, each step described in the above flowchart can be executed by being shared by a plurality of apparatuses in addition to being executed by one apparatus.
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。 Further, when a plurality of processes are included in one step, the plurality of processes included in the one step can be executed by being shared by a plurality of apparatuses in addition to being executed by one apparatus.
尚、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
(1) 画像の階調を変換する階調変換装置において、
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部と
を含む階調変換装置。
(2) 前記ランダムノイズ加算部は、前記画素値にランダムノイズを加算して出力するオン状態と、前記画素値にランダムノイズを加算することなく出力するオフ状態とを切り替えるランダムノイズ加算スイッチを含み、
前記ΔΣ変調部は、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含み、
前記制御部は、前記画素値が白または黒である場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオフに制御する
(1)に記載の階調変換装置。
(3) 前記ランダムノイズ加算部は、前記画素値にランダムノイズを加算して出力するオン状態と、前記画素値にランダムノイズを加算することなく出力するオフ状態とを切り替えるランダムノイズ加算スイッチを含み、
前記ΔΣ変調部は、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含み、
前記制御部は、前記画素値が白および黒のいずれでもない場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオンに制御する
(1)または(2)に記載の階調変換装置。
(4) 前記画素値は、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含み、
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が第1の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ同一のランダムノイズを加算する
(1)乃至(3)に記載の階調変換装置。
(5) 前記画素値は、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含み、
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きく、かつ、前記第1の所定値よりも大きい第2の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロに類似するとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ類似したランダムノイズを加算する
(1)乃至(3)に記載の階調変換装置。
(6) 前記画素値は、各画素におけるRGB(赤緑青)信号成分を含み、
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きい値であって、これよりも小さいと前記画素がモノクロに類似するとみなされる第2の所定値よりも大きいことにより、前記画素がカラーであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ異なるランダムノイズを加算する
(1)乃至(3)に記載の階調変換装置。
(7) 画像の階調を変換する階調変換装置の階調変換方法であって、
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算処理をし、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調処理をし、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御処理をする
ステップを含む階調変換方法。
(8) 画像の階調を変換する階調変換装置を制御するコンピュータを、
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部と
して機能させるプログラム。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) In a gradation conversion device for converting the gradation of an image,
A random noise adding unit that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image;
A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the random noise addition unit;
A gradation conversion device including: a random noise adding unit and a control unit that controls operations of the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
(2) The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state in which random noise is added to the pixel value and output, and an off state in which the pixel value is output without adding random noise. ,
The delta-sigma modulation unit performs an on state in which the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to delta-sigma modulation and outputs, and an off state in which the pixel value output from the random noise addition unit is not subjected to delta-sigma modulation. Including a ΔΣ modulation switch that switches between states,
The gradation conversion device according to (1), wherein when the pixel value is white or black, the control unit controls both the random noise addition switch and the ΔΣ modulation switch to be off.
(3) The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state in which random noise is added to the pixel value for output and an off state in which the pixel value is output without adding random noise. ,
The delta-sigma modulation unit performs an on state in which the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to delta-sigma modulation and outputs, and an off state in which the pixel value output from the random noise addition unit is not subjected to delta-sigma modulation. Including a ΔΣ modulation switch that switches between states,
The control unit controls the random noise addition switch and the ΔΣ modulation switch to be turned on when the pixel value is neither white nor black. The gradation conversion device according to (1) or (2) .
(4) The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
Among the YCbCr (luminance color difference) signals, when the pixel is considered to be monochrome because the sum of the CbCr (color difference) signals is smaller than a first predetermined value, The corresponding random noise adding unit adds the same random noise to each of the RGB signal components in each pixel. (1) to (3).
(5) The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
If the sum of the CbCr (color difference) signals out of the YCbCr (luminance color difference) signals is smaller than this, the pixel is considered to be monochrome and is larger than a first predetermined value, and more than the first predetermined value. Is smaller than the second predetermined value, the random noise adding unit corresponding to each RGB signal component in each pixel, when the pixel is considered to be similar to monochrome, each RGB signal in each pixel The gradation conversion device according to any one of (1) to (3), wherein similar random noises are added to the components.
(6) The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
Of the YCbCr (luminance color difference) signals, if the sum of the CbCr (color difference) signals is smaller than this, the pixel is considered to be monochrome and is larger than a first predetermined value, and smaller than this. When the pixel is considered to be color by being larger than a second predetermined value that is considered to be similar to monochrome, the random noise adding unit corresponding to each RGB signal component in each pixel is The gradation conversion device according to any one of (1) to (3), wherein different random noises are added to the RGB signal components in each pixel.
(7) A gradation conversion method of a gradation conversion apparatus for converting the gradation of an image,
Random noise addition processing for adding random noise to the pixel value of each pixel constituting the image,
A one-dimensional ΔΣ modulation process for applying a one-dimensional ΔΣ modulation to the pixel value output from the random noise adding unit,
A gradation conversion method including a step of performing control processing for controlling operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
(8) A computer that controls a gradation conversion device that converts the gradation of an image;
A random noise adding unit that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image;
A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the random noise addition unit;
A program that functions as a control unit that controls operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
1 テレビジョン受像機, 11 チューナ, 12 デマルチプレクサ, 13 デコーダ, 14 ノイズリダクション部, 15 階調変換部, 16 表示制御部, 17 表示部, 31 制御部, 32 ランダムノイズ出力部, 33,33−1乃至33−3 ランダムノイズ加算部, 34,34−1乃至34−3 1次元ΔΣ変調部, 51,51−1乃至51−3 ランダムノイズ発生部, 52,52−1乃至52−3 HPF, 71 白黒検出部, 72 YCbCr変換部, 73 重み制御部, 74 ランダムノイズ制御部, 91−1乃至91−3 乗算器, 92−1,92−2 加算器, 111 加算器, 112 スイッチ, 131 加算器, 132 スイッチ, 133 量子化部, 134 減算器, 135 1次元フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部と
を含む階調変換装置。 In a gradation conversion device for converting the gradation of an image,
A random noise adding unit that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image;
A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the random noise addition unit;
A gradation conversion device including: a random noise adding unit and a control unit that controls operations of the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
前記ΔΣ変調部は、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含み、
前記制御部は、前記画素値が白または黒である場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオフに制御する
請求項1に記載の階調変換装置。 The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state for adding and outputting random noise to the pixel value and an off state for outputting without adding random noise to the pixel value,
The delta-sigma modulation unit performs an on state in which the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to delta-sigma modulation and outputs, and an off state in which the pixel value output from the random noise addition unit is not subjected to delta-sigma modulation. Including a ΔΣ modulation switch that switches between states,
The gradation converter according to claim 1, wherein when the pixel value is white or black, the control unit controls both the random noise addition switch and the ΔΣ modulation switch to be off.
前記ΔΣ変調部は、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施して出力するオン状態と、前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値にΔΣ変調を施さずに出力するオフ状態とを切り替えるΔΣ変調スイッチを含み、
前記制御部は、前記画素値が白および黒のいずれでもない場合、前記ランダムノイズ加算スイッチ、および前記ΔΣ変調スイッチをいずれもオンに制御する
請求項1に記載の階調変換装置。 The random noise addition unit includes a random noise addition switch that switches between an on state for adding and outputting random noise to the pixel value and an off state for outputting without adding random noise to the pixel value,
The delta-sigma modulation unit performs an on state in which the pixel value output from the random noise addition unit is subjected to delta-sigma modulation and outputs, and an off state in which the pixel value output from the random noise addition unit is not subjected to delta-sigma modulation. Including a ΔΣ modulation switch that switches between states,
The gradation conversion apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls both the random noise addition switch and the ΔΣ modulation switch to be on when the pixel value is neither white nor black.
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が第1の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ同一のランダムノイズを加算する
請求項3に記載の階調変換装置。 The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
Among the YCbCr (luminance color difference) signals, when the pixel is considered to be monochrome because the sum of the CbCr (color difference) signals is smaller than a first predetermined value, The gradation conversion device according to claim 3, wherein the corresponding random noise addition unit adds the same random noise to each of the RGB signal components in each pixel.
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きく、かつ、前記第1の所定値よりも大きい第2の所定値よりも小さいことにより、前記画素がモノクロに類似するとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ類似したランダムノイズを加算する
請求項3に記載の階調変換装置。 The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
If the sum of the CbCr (color difference) signals out of the YCbCr (luminance color difference) signals is smaller than this, the pixel is considered to be monochrome and is larger than a first predetermined value, and more than the first predetermined value. Is smaller than the second predetermined value, the random noise adding unit corresponding to each RGB signal component in each pixel, when the pixel is considered to be similar to monochrome, each RGB signal in each pixel The gradation conversion apparatus according to claim 3, wherein similar random noises are added to the components.
前記RGB信号成分をYCbCr(輝度色差)信号に変換する信号変換部をさらに含み、
前記YCbCr(輝度色差)信号のうち、CbCr(色差)信号の和が、これより小さいと前記画素がモノクロであるとみなされる第1の所定値よりも大きい値であって、これよりも小さいと前記画素がモノクロに類似するとみなされる第2の所定値よりも大きいことにより、前記画素がカラーであるとみなされる場合、前記各画素における前記RGB各信号成分に対応するランダムノイズ加算部は、前記各画素における前記RGB各信号成分に対して、それぞれ異なるランダムノイズを加算する
請求項3に記載の階調変換装置。 The pixel value includes an RGB (red green blue) signal component in each pixel,
A signal converter that converts the RGB signal component into a YCbCr (luminance color difference) signal;
Of the YCbCr (luminance color difference) signals, if the sum of the CbCr (color difference) signals is smaller than this, the pixel is considered to be monochrome and is larger than a first predetermined value, and smaller than this. When the pixel is considered to be color by being larger than a second predetermined value that is considered to be similar to monochrome, the random noise adding unit corresponding to each RGB signal component in each pixel is The gradation conversion apparatus according to claim 3, wherein different random noises are added to the RGB signal components in each pixel.
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算処理をし、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調処理をし、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御処理をする
ステップを含む階調変換方法。 A gradation conversion method of a gradation conversion apparatus for converting the gradation of an image,
Random noise addition processing for adding random noise to the pixel value of each pixel constituting the image,
A one-dimensional ΔΣ modulation process for applying a one-dimensional ΔΣ modulation to the pixel value output from the random noise adding unit,
A gradation conversion method including a step of performing control processing for controlling operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
前記画像を構成する画素毎の画素値に、ランダムノイズを加算するランダムノイズ加算部と、
前記ランダムノイズ加算部より出力される画素値に、1次元のΔΣ変調を施す1次元ΔΣ変調部と、
前記画素値に基づいて、前記ランダムノイズ加算部、および前記1次元ΔΣ変調部の動作を制御する制御部と
して機能させるプログラム。 A computer that controls a gradation conversion device that converts the gradation of an image;
A random noise adding unit that adds random noise to the pixel value of each pixel constituting the image;
A one-dimensional ΔΣ modulation unit that performs one-dimensional ΔΣ modulation on the pixel value output from the random noise addition unit;
A program that functions as a control unit that controls operations of the random noise addition unit and the one-dimensional ΔΣ modulation unit based on the pixel value.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2011236980A JP2013098611A (en) | 2011-10-28 | 2011-10-28 | Gradation conversion device, gradation conversion method and program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10983345B2 (en) | 2016-03-23 | 2021-04-20 | Samsung Display Co., Ltd. | Head-mounted device and display device |
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2011
- 2011-10-28 JP JP2011236980A patent/JP2013098611A/en active Pending
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