JP2020052097A - Video signal processor, dither pattern generation method, and dither pattern generation program - Google Patents

Video signal processor, dither pattern generation method, and dither pattern generation program Download PDF

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Abstract

To provide a video signal processor with which it is possible to extend gradation with high quality.SOLUTION: A storage device (ROM 30) stores a three-dimensional dither pattern consisting of horizontal direction dot counts H × vertical direction line counts V × frame direction F dot counts. Each value from the minimum to the maximum value of an n-bit dither value is written to the address of the storage device that corresponds to each dot. When each value of dither value is written to the storage device, a process of finding a spatio-temporal density value that indicates the sparse-dense degree of an already written address in a three-dimensional area centering around each target address to which a new dither value is writable and a process of selecting an address, among the whole target address, that has the minimum spatio-temporal density value and writing a dither value are repeated. The processes are carried out so that the target address is hardly selected as an address having the minimum spatio-temporal density value, in accordance with the number of already written addresses in the three-dimensional area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、映像信号処理装置、ディザパターン生成方法、及びディザパターン生成プログラムに関する。   The present invention relates to a video signal processing device, a dither pattern generation method, and a dither pattern generation program.

m及びnを所定の整数として、(m+n)ビットによる第1の階調数を有する映像信号が、mビットによる第2の階調数しか表現できないディスプレイに入力されることがある。この場合、mビットの映像信号にnビット分の多階調化処理を施すことにより、擬似的に第1の階調数を表現することができる。擬似的な多階調化処理の1つとして、映像信号に複数のフレーム周期で繰り返されるディザパターンを有するディザデータを加算した後にビット数を削減するFRC(Frame Rate Control)と称される映像信号処理がある。   With m and n being predetermined integers, a video signal having the first number of gradations of (m + n) bits may be input to a display that can express only the second number of gradations of m bits. In this case, the first number of gradations can be expressed in a pseudo manner by performing the n-bit multi-gradation processing on the m-bit video signal. As one of the pseudo multi-gradation processing, a video signal called FRC (Frame Rate Control) for reducing the number of bits after adding dither data having a dither pattern repeated at a plurality of frame periods to the video signal There is processing.

特開2000−56726号公報JP 2000-56726 A

一般的な映像信号処理装置は、映像信号に、水平2ドット、垂直2ラインの4ドットよりなる互いに異なるディザパターンを4フレーム周期で加算して映像信号を擬似的に多階調化処理する。4ドットのディザパターンのディザデータを4フレーム周期で加算する映像信号処理装置によれば、擬似的に2ビット分の階調を拡張することができる。   2. Description of the Related Art A general video signal processing apparatus performs pseudo multi-grayscale processing on a video signal by adding different dither patterns each composed of four dots of two horizontal lines and two vertical lines to the video signal in a four-frame cycle. According to the video signal processing device that adds dither data of a 4-dot dither pattern in a 4-frame cycle, it is possible to expand the gray scale of 2 bits in a pseudo manner.

拡張するビット数を2ビットよりも大きくするには、ディザパターンのブロックの大きさを4ドットよりも大きくし、互いに異なるディザパターンのディザデータを加算するフレーム周期を4フレームよりも長くすればよい。ところが、映像信号に、ディザパターンの1ブロックが大きく、フレーム周期の長いディザデータを加算すると、副作用が生じやすい。そこで、ディザデータの加算による副作用が生じにくく、高品位に階調を拡張することができるディザパターンとすることが求められる。   In order to make the number of bits to be expanded larger than 2 bits, the size of the block of the dither pattern should be larger than 4 dots, and the frame period for adding dither data of different dither patterns should be longer than 4 frames. . However, if dither data having a large dither pattern and a long frame period is added to the video signal, side effects are likely to occur. Therefore, there is a demand for a dither pattern in which side effects due to the addition of dither data are unlikely to occur and the gradation can be extended with high quality.

本発明は、ディザパターンのブロックが4ドットを超える大きさであって、ディザデータの加算による副作用が生じにくく、高品位に階調を拡張することができる映像信号処理装置、ディザパターン生成方法、及びディザパターン生成プログラムを提供することを目的とする。   The present invention provides a video signal processing apparatus and a dither pattern generation method in which a block of a dither pattern has a size exceeding 4 dots, side effects due to addition of dither data are less likely to occur, and gradation can be extended with high quality. And a dither pattern generation program.

本発明は、水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなる2次元的なブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶する記憶装置と、フレーム方向の数Fの2次元的なディザパターンがフレーム周期Fで順に選択され、入力された第1のビット数を有する映像信号のフレームにおけるH×Vのドット数よりなる2次元的なブロックごとに、選択されたディザパターンを加算する加算器と、前記加算器の出力におけるオーバフローをリミット処理し、前記第1のビット数のうちの下位のnビットを削減した第2のビット数を有する映像信号を出力する下位ビット削減部とを備え、H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置のアドレスには、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値が書き込まれており、前記記憶装置にnビットのディザ値の各値が書き込まれる際に、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理と、前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理と、前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスが、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理と、前記第3の処理を実行させた上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理と、前記第4の処理によって前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理と、が繰り返されることにより、前記3次元的なブロックの各ドットにnビットのディザ値の各値が割り当てられている映像信号処理装置を提供する。   In the present invention, the number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The number of H × V dots is a number exceeding 4, and is composed of the number of H × V dots. The two-dimensional block is one two-dimensional dither pattern in which each dot is set to a dither value that is one of n bits, and the two-dimensional dither pattern is a number F in the frame direction. And a storage device for storing dither data having a three-dimensional dither pattern composed of three-dimensional blocks arranged in the following manner, and a two-dimensional dither pattern having a number F in the frame direction are sequentially selected in a frame cycle F, An adder for adding a selected dither pattern for each two-dimensional block consisting of the number of H × V dots in a frame of the input video signal having the first number of bits, and an output of the adder And a lower bit reduction unit that outputs a video signal having a second bit number obtained by reducing the lower n bits of the first bit number. Each value from the minimum value to the maximum value of the n-bit dither value is written in the address of the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block of numbers, and the n-bit dither value is written in the storage device. When each dither value is written, the number of written addresses in which a dither value has already been written in a three-dimensional predetermined area centered on each target address to which a new dither value can be written. And a second process for calculating a spatio-temporal density value indicating the degree of density of the written address in a three-dimensional predetermined area centered on each of the target addresses. And a third process that makes it difficult for the target address to be selected as an address having the smallest spatio-temporal density value in accordance with the number of written addresses obtained by the first process; and And a fourth process of selecting the address having the smallest spatio-temporal density value from all the target addresses, and selecting the address having the smallest spatio-temporal density value by the fourth process. By repeating the fifth process of writing the dither value to the target address, the video signal processing device in which each value of the n-bit dither value is assigned to each dot of the three-dimensional block provide.

本発明は、水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなるブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを生成するディザパターン生成方法であり、H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する記憶装置内のアドレスのうち、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求め、前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求め、求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスを、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくするように処理し、前記対象アドレスを前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくなるように処理した上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択し、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込み、前記書き込み済みアドレスの数を求める処理と、前記時空間密度値を求める処理と、前記対象アドレスを前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする処理と、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する処理と、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む処理とを繰り返して、前記3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置内のアドレスに、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値を任意の順番で書き込むことにより、前記記憶装置に、前記3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶させるディザパターン生成方法を提供する。   In the present invention, the number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The number of H × V dots is a number exceeding 4, and is composed of the number of H × V dots. The block is one two-dimensional dither pattern in which each dot is set to a dither value that is one of n bits, and the two-dimensional dither pattern is arranged in the frame direction by a number F. This is a dither pattern generation method for generating a three-dimensional dither pattern composed of a three-dimensional block, and an address in a storage device corresponding to each dot of a three-dimensional block consisting of H × V × F dots. Of the three-dimensional predetermined area centered on each target address to which a new dither value can be written, the number of written addresses to which a dither value has already been written is determined. A spatio-temporal density value indicating the degree of density of the written address in a three-dimensional predetermined area centered on the address is obtained, and the target address is calculated according to the obtained number of written addresses. The spatial density value is processed so as to be less likely to be selected as the smallest address, and the target address is processed so that the spatio-temporal density value is less likely to be selected as the smallest address. Processing for selecting an address having the smallest spatio-temporal density value, writing a dither value to the target address selected as the address having the smallest spatio-temporal density value, and calculating the number of written addresses; Calculating the target address, making it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatio-temporal density value; The process of selecting the address having the smallest degree value and the process of writing a dither value to the target address selected as the address having the smallest spatio-temporal density value are repeated for each dot of the three-dimensional block. By writing each value from the minimum value to the maximum value of the n-bit dither value to an address in the storage device in an arbitrary order, the dither data having the three-dimensional dither pattern is stored in the storage device. A method for generating a dither pattern to be stored is provided.

本発明は、コンピュータに、水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなるブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを生成する処理を実行させるディザパターン生成プログラムであり、H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する記憶装置内のアドレスのうち、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理と、前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理と、前記第1の処理で求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスを、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理と、前記第3の処理を実行させた上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理と、前記第4の処理で前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理と、前記第1〜第5の処理を繰り返して、前記3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置内のアドレスに、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値を任意の順番で書き込むことにより、前記記憶装置に、前記3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶させる第6の処理とを実行させるディザパターン生成プログラムを提供する。   According to the present invention, the number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The block composed of numbers is one two-dimensional dither pattern in which a dither value, which is one of n bits, is set for each dot, and the two-dimensional dither pattern is represented by a number F in the frame direction. This is a dither pattern generation program for executing a process of generating a three-dimensional dither pattern composed of an arranged three-dimensional block. Each dither pattern has a number of H × V × F dots. Among the addresses in the corresponding storage device, a document in which a dither value has already been written in a three-dimensional predetermined area centered on each target address to which a new dither value can be written. A first process for obtaining the number of embedded addresses, and a second process for obtaining a spatio-temporal density value indicating the degree of density of written addresses in a three-dimensional predetermined area centered on each of the target addresses. And a third process that makes it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatio-temporal density value in accordance with the number of written addresses obtained in the first process; and And a fourth process of selecting the address having the smallest spatio-temporal density value from all the target addresses, and selecting the address having the smallest spatio-temporal density value in the fourth process. A fifth process of writing a dither value to the target address thus set and the first to fifth processes are repeated, and an address in the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block is set to n bits. And writing a dither value from the minimum value to the maximum value of the dither value of the bit in an arbitrary order, thereby causing the storage device to store the dither data having the three-dimensional dither pattern. A dither pattern generation program is provided.

本発明の映像信号処理装置、ディザパターン生成方法、及びディザパターン生成プログラムによれば、ディザパターンのブロックが4ドットを超える大きさであって、ディザデータの加算による副作用が生じにくく、高品位に階調を拡張することができる。   According to the video signal processing apparatus, the dither pattern generation method, and the dither pattern generation program of the present invention, a block of a dither pattern has a size exceeding 4 dots, and a side effect due to addition of dither data hardly occurs, and high quality is achieved. The gradation can be extended.

各実施形態の映像信号処理装置を示すブロック図である。It is a block diagram showing a video signal processing device of each embodiment. 8フレーム周期のディザパターンの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a dither pattern having an 8-frame period. 各実施形態のディザパターン生成方法またはディザパターン生成プログラムで実行される処理の前提となる処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating processing that is a premise of processing executed by a dither pattern generation method or a dither pattern generation program according to each embodiment. 記憶装置内の時空間密度値が最小のアドレスにディザ値を順に書き込んでいく処理を概念的に示す図である。FIG. 9 is a diagram conceptually illustrating a process of sequentially writing dither values at addresses having the smallest spatio-temporal density values in the storage device. 第1実施形態のディザパターン生成方法またはディザパターン生成プログラムで実行される処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a process executed by a dither pattern generation method or a dither pattern generation program according to the first embodiment. 第1及び第2実施形態における対象アドレスを中心とした3次元的な領域の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a three-dimensional field centering on a target address in a 1st and 2nd embodiment. 第2実施形態のディザパターン生成方法またはディザパターン生成プログラムで実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the dither pattern generation method or the dither pattern generation program of 2nd Embodiment. 第2実施形態における対象アドレスを中心とした3次元的な領域の他の例を示す図である。It is a figure showing other examples of a three-dimensional field centering on a target address in a 2nd embodiment. 第3実施形態における対象アドレスを中心とした3次元的な領域の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a three-dimensional field centering on a target address in a 3rd embodiment. 第4実施形態のディザパターン生成方法またはディザパターン生成プログラムで実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the dither pattern generation method or the dither pattern generation program of 4th Embodiment.

以下、各実施形態の映像信号処理装置、ディザパターン生成方法、及びディザパターン生成プログラムについて、添付図面を参照して説明する。各実施形態の映像信号処理装置の構成は共通である。図1を用いて、各実施形態で共通の映像信号処理装置の構成及び動作を説明する。   Hereinafter, a video signal processing device, a dither pattern generation method, and a dither pattern generation program of each embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The configuration of the video signal processing device of each embodiment is common. The configuration and operation of a video signal processing device common to the embodiments will be described with reference to FIG.

図1において、各実施形態の映像信号処理装置は、タイミング生成部10、ディザパターン生成部20、RAM30、加算器41〜43、及び下位ビット削減部51〜53を備える。一例として、映像信号処理装置に入力される映像信号は12ビットのR信号、G信号、及びB信号である。各実施形態の映像信号処理装置は、R信号、G信号、及びB信号に後述するディザパターンを加算した後に下位の8ビットを削減して4ビットのR信号、G信号、及びB信号を出力する。   In FIG. 1, the video signal processing device according to each embodiment includes a timing generation unit 10, a dither pattern generation unit 20, a RAM 30, adders 41 to 43, and lower bit reduction units 51 to 53. As an example, the video signal input to the video signal processing device is a 12-bit R signal, a G signal, and a B signal. The video signal processing device of each embodiment outputs a 4-bit R signal, G signal, and B signal by adding a dither pattern described later to the R signal, G signal, and B signal, and then reducing the lower 8 bits. I do.

タイミング生成部10は、垂直同期信号に基づいてフレームをカウントするフレームカウンタ11と、垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて垂直方向のライン数をカウントする垂直カウンタ12と、水平同期信号に基づいて水平方向のドット数をカウントする水平カウンタ13とを有する。なお、垂直カウンタ12は、垂直同期信号でカウント値をリセットし、水平同期信号をトリガにしてカウントアップする。   The timing generator 10 includes a frame counter 11 that counts frames based on the vertical synchronization signal, a vertical counter 12 that counts the number of lines in the vertical direction based on the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal, and a A horizontal counter 13 for counting the number of dots in the horizontal direction. Note that the vertical counter 12 resets the count value with the vertical synchronization signal and counts up using the horizontal synchronization signal as a trigger.

RAM30には、フレームカウンタ11が生成するフレームカウント値の下位3ビットと、垂直カウンタ12が生成する垂直カウント値の下位4ビットと、水平カウンタ13が生成する水平カウント値の下位4ビットとを組み合わせた11ビットの読み出しアドレスが供給される。RAM30は記憶装置の一例である。   The RAM 30 combines the lower 3 bits of the frame count value generated by the frame counter 11, the lower 4 bits of the vertical count value generated by the vertical counter 12, and the lower 4 bits of the horizontal count value generated by the horizontal counter 13. The read address of 11 bits is supplied. The RAM 30 is an example of a storage device.

ディザパターン生成部20は、各実施形態のディザパターン生成方法を実行してディザパターンを生成する。ディザパターン生成部20は、各実施形態のディザパターン生成プログラムを実行してディザパターンを生成する中央処理装置(CPU)またはコンピュータであってもよい。   The dither pattern generation unit 20 generates a dither pattern by executing the dither pattern generation method of each embodiment. The dither pattern generation unit 20 may be a central processing unit (CPU) or a computer that executes the dither pattern generation program of each embodiment to generate a dither pattern.

図2に示すように、ディザパターン生成部20は、一例として、水平16ドット、垂直16ラインの256ドットよりなる8フレーム周期のディザパターンを生成する。8フレーム周期のディザパターンをディザパターンDp1〜Dp8と称することとする。ディザパターンDp1〜Dp8は互いにディザパターンが異なる。2次元的なブロックよりなるディザパターンDp1〜Dp8がフレーム方向に配列して、ディザパターンDp1〜Dp8の全体で、3次元的なブロックで構成されたディザパターンが形成される。   As shown in FIG. 2, the dither pattern generation unit 20 generates a dither pattern having an eight-frame period composed of 256 dots of 16 horizontal dots and 16 vertical lines as an example. The dither patterns having a period of eight frames are referred to as dither patterns Dp1 to Dp8. The dither patterns Dp1 to Dp8 have different dither patterns. The dither patterns Dp1 to Dp8 each composed of a two-dimensional block are arranged in the frame direction, and the entire dither pattern Dp1 to Dp8 forms a dither pattern composed of three-dimensional blocks.

ディザパターンDp1〜Dp8の各ドットは、11ビットで表現できる2048個のアドレスによって指定することができる。そこで、ディザパターン生成部20は、11ビットの書き込みアドレスを生成してRAM30に供給する。各実施形態においては、12ビットの映像信号を4ビットに削減するため、拡張ビット数は8である。そこで、ディザパターン生成部20は、ディザパターンDp1〜Dp8の各ドットに8ビットのディザ値を割り当てたディザデータを生成する。即ち、各ドットのディザ値は0〜255のいずれかの値である。   Each dot of the dither patterns Dp1 to Dp8 can be specified by 2048 addresses that can be expressed by 11 bits. Therefore, the dither pattern generation unit 20 generates an 11-bit write address and supplies it to the RAM 30. In each embodiment, the number of extension bits is eight in order to reduce a 12-bit video signal to four bits. Therefore, the dither pattern generation unit 20 generates dither data in which an 8-bit dither value is assigned to each dot of the dither patterns Dp1 to Dp8. That is, the dither value of each dot is any value from 0 to 255.

RAM30は2048個のアドレスを有し、2048個のアドレスは、ディザパターンDp1〜Dp8よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する。ディザパターン生成部20は、ディザパターンDp1〜Dp8の各ドットのディザ値を生成し、各ディザ値を書き込みアドレスによって指定されたアドレスに書き込む。よって、RAM30は、各ドットにディザ値が割り当てられたディザパターンDp1〜Dp8を有するディザデータを保持する。   The RAM 30 has 2048 addresses, and the 2048 addresses correspond to each dot of a three-dimensional block composed of the dither patterns Dp1 to Dp8. The dither pattern generation unit 20 generates a dither value for each dot of the dither patterns Dp1 to Dp8, and writes each dither value to an address specified by a write address. Therefore, the RAM 30 holds dither data having dither patterns Dp1 to Dp8 in which a dither value is assigned to each dot.

映像信号処理装置の起動時に、ディザパターン生成部20は、ディザパターンDp1〜Dp8を有するディザデータを生成してRAM30に書き込む。RAM30に保持されたディザデータは、上記の11ビットの読み出しアドレスによって読み出され、加算器41〜43に供給される。   When the video signal processing device is started, the dither pattern generation unit 20 generates dither data having dither patterns Dp1 to Dp8 and writes the dither data into the RAM 30. The dither data held in the RAM 30 is read by the above 11-bit read address and supplied to the adders 41 to 43.

図1においては、ディザパターンDp1〜Dp8を有するディザデータを保持する記憶装置としてRAMを用いているが、ディザパターン生成部20が生成したディザパターンDp1〜Dp8が予め書き込まれているROMを用いてもよい。記憶装置の種類は限定されない。記憶装置としてROMが用いられる場合、ディザパターン生成部20は映像信号処理装置の外部に設けられる。   In FIG. 1, a RAM is used as a storage device for holding dither data having dither patterns Dp1 to Dp8, but a ROM in which dither patterns Dp1 to Dp8 generated by dither pattern generation unit 20 are written in advance is used. Is also good. The type of the storage device is not limited. When a ROM is used as the storage device, the dither pattern generation unit 20 is provided outside the video signal processing device.

加算器41〜43は、入力された12ビットのR信号、G信号、及びB信号に8ビットのディザデータを加算する。R信号、G信号、及びB信号に加算されるディザデータのディザパターンは、読み出しアドレスによってディザパターンDp1〜Dp8より順に選択される。加算器41〜43は、各フレーム内の水平16ドット、垂直16ラインの256ドットを1ブロックとし、各ブロックに選択された2次元的なディザパターンのディザデータを加算する。   The adders 41 to 43 add 8-bit dither data to the input 12-bit R signal, G signal, and B signal. The dither pattern of the dither data added to the R signal, the G signal, and the B signal is sequentially selected from the dither patterns Dp1 to Dp8 according to the read address. The adders 41 to 43 make the horizontal 16 dots and the vertical 16 lines 256 dots in each frame one block, and add dither data of the selected two-dimensional dither pattern to each block.

下位ビット削減部51〜53は、それぞれ、加算器41〜43の出力のオーバフローをリミット処理し、下位8ビットを削減して上位4ビットのR信号、G信号、及びB信号を出力する。   The lower bit reduction units 51 to 53 limit overflow of the outputs of the adders 41 to 43, reduce the lower 8 bits, and output the upper 4 bits of the R, G, and B signals.

例えば、12ビットのR信号、G信号、及びB信号の下位8ビットが128であり、加算されるディザデータが0〜127のいずれかであったとする。この場合、加算器41〜43による加算結果は255以下となるから、上位ビットに繰り上がらない。12ビットのR信号、G信号、及びB信号の下位ビットが128であり、加算されるディザデータが128〜255のいずれかであったとする。この場合、加算器41〜43による加算結果は256以上となるから、上位ビットに繰り上がる。   For example, it is assumed that the lower 8 bits of the 12-bit R signal, G signal, and B signal are 128 and the dither data to be added is any of 0 to 127. In this case, since the addition result by the adders 41 to 43 is 255 or less, it does not carry over to the upper bits. It is assumed that the lower bits of the 12-bit R signal, G signal, and B signal are 128, and the dither data to be added is any of 128 to 255. In this case, since the addition result by the adders 41 to 43 is 256 or more, it is moved up to the upper bit.

ディザデータのディザ値0〜255の各頻度が均一であれば、上位ビットに繰り上がらない場合と繰り上がる場合との確率が50%:50%となる。よって、下位ビット削減部51〜53が、下位8ビットの128を削減して入力されたR信号、G信号、及びB信号が元々有する上位4ビットをそのまま出力する場合と、+1加算された上位4ビットを出力する場合との確率が50%:50%となる。これにより、平均的に0.5が表現される。   If the frequencies of the dither values 0 to 255 of the dither data are uniform, the probability of the case where the dither data does not carry over to the upper bits and the case of carrying up the dither data becomes 50%: 50%. Therefore, the lower bit reduction units 51 to 53 reduce the lower 8 bits of 128 and output the upper 4 bits originally included in the input R signal, G signal, and B signal as they are. The probability of outputting 4 bits is 50%: 50%. Thereby, 0.5 is expressed on average.

上記の説明では下位8ビットが128である場合を例としたが、下位8ビットは0〜255のいずれかの値であるから、0〜255の全体で考えると次のようになる。12ビットのR信号、G信号、及びB信号の下位8ビットの0〜255にディザ値0〜255を有するディザデータが加算されて、下位8ビットが上位ビットに繰り上がる頻度は、0/256〜255/256のうちのいずれかとなる。即ち、加算器41〜43及び下位ビット削減部51〜53の処理によって、8ビットのビット拡張が可能となる。   In the above description, the case where the lower 8 bits are 128 is taken as an example. However, since the lower 8 bits are any value from 0 to 255, the following is considered as a whole from 0 to 255. The frequency at which the dither data having the dither value 0 to 255 is added to the lower 8 bits 0 to 255 of the 12-bit R signal, G signal, and B signal, and the lower 8 bits are moved up to the upper bits is 0/256. ~ 255/256. That is, by the processing of the adders 41 to 43 and the lower bit reduction units 51 to 53, it is possible to extend the bits by 8 bits.

下位ビット削減部51〜53より出力されるR信号、G信号、及びB信号は4ビットであるものの、8ビットのビット拡張によって擬似的に12ビットの階調数が表現される。   Although the R signal, the G signal, and the B signal output from the lower bit reduction units 51 to 53 are 4 bits, a 12-bit gradation number is represented in a pseudo manner by 8-bit bit expansion.

次に、ディザデータの加算による副作用が生じにくく、高品位に階調を拡張するために、ディザパターンDp1〜Dp8はどのようなパターンとすることが必要であるかについて説明する。   Next, a description will be given of what kind of dither patterns Dp1 to Dp8 are required in order to hardly cause side effects due to the addition of the dither data and to extend the gradation to high quality.

ディザパターンDp1〜Dp8に求められる条件は、
条件1:1つのディザパターン内でディザ値0〜255が極力均一に分散していること、
条件2:ディザパターンDp1〜Dp8の各位置におけるフレーム方向のディザ値が極力分散した値であること、
である。
The conditions required for the dither patterns Dp1 to Dp8 are:
Condition 1: dither values 0 to 255 are distributed as uniformly as possible in one dither pattern;
Condition 2: the dither value in the frame direction at each position of the dither patterns Dp1 to Dp8 is a value that is dispersed as much as possible;
It is.

より好ましい条件は、条件1及び2に加えて、
条件3:ディザパターンが加算されたR信号、G信号、及びB信号のフレーム内においてブロックの境界が視認されず、ブロックの境界における視覚的な違和感がほとんどないこと、
条件4:ディザパターンDp1〜Dp8よりなる3次元的なブロックが加算されたR信号、G信号、及びB信号のフレーム方向において、ディザパターンのフレーム周期の境界がほとんど視認されず、フレーム方向の周期性(具体的にはフリッカ妨害)をほとんど認識できないこと、
である。
More preferable conditions are, in addition to the conditions 1 and 2,
Condition 3: a block boundary is not visually recognized in a frame of the R signal, the G signal, and the B signal to which the dither pattern is added, and there is almost no visual discomfort at the block boundary.
Condition 4: In the frame direction of the R signal, the G signal, and the B signal to which the three-dimensional blocks including the dither patterns Dp1 to Dp8 are added, the boundary of the frame period of the dither pattern is hardly recognized, and the period in the frame direction Gender (specifically, flicker interference) can hardly be recognized,
It is.

図3及び図4を用いて、少なくとも上記の条件1及び2を満たすようにディザパターンDp1〜Dp8を生成するための具体的な生成方法を説明する。図3及び図4は、各実施形態のディザパターン生成方法またはディザパターン生成プログラムで実行される処理の前提となる処理を示している。   A specific generation method for generating the dither patterns Dp1 to Dp8 so as to satisfy at least the above conditions 1 and 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 and FIG. 4 show processing that is a premise of the processing executed by the dither pattern generation method or the dither pattern generation program of each embodiment.

図3において、ディザパターン生成部20は、ステップS1にて、RAM30の2048個の全てのアドレスにディザ値0を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS2にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を255に設定する。ディザパターン生成部20は、ステップS3にて、ディザ値が0であるアドレスにおける時空間密度値を算出して、時空間密度値が最小のアドレスを探索する。   In FIG. 3, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value 0 to all the 2048 addresses of the RAM 30 in step S1. In step S2, the dither pattern generation unit 20 resets the counter, sets the count value to 0, and sets the dither value to 255. In step S3, the dither pattern generation unit 20 calculates a spatiotemporal density value at an address having a dither value of 0, and searches for an address having the smallest spatiotemporal density value.

時空間密度値とは、RAM30のアドレスに新たにディザ値を書き込もうとするときに、新たにディザ値を書き込むことができる各アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれているアドレス(以下、書き込み済みアドレス)の粗密の程度を示す値である。時空間密度値の詳細については後述する。新たにディザ値を書き込むことができるアドレスとはディザ値0が書き込まれているアドレスである。図3に示す例では、RAM30の全てのアドレスに予めディザ値0が書き込まれているので、最初は全てのアドレスに対してディザ値の書き込みが可能であり、以降のステップの繰り返しによりディザ値が順次書き込まれる。   The spatio-temporal density value means that when a new dither value is to be written to an address in the RAM 30, the dither value already exists in a three-dimensional predetermined area centered on each address where a new dither value can be written. Is a value indicating the degree of density of the address at which is written (hereinafter, the written address). The details of the spatiotemporal density value will be described later. The address at which a new dither value can be written is an address at which a dither value 0 is written. In the example shown in FIG. 3, since the dither value 0 is written in advance to all the addresses of the RAM 30, the dither value can be written to all the addresses at first, and the dither value is repeated by repeating the subsequent steps. Written sequentially.

ディザパターン生成部20は、ステップS4にて、ステップS3で得られたRAM30のアドレスにディザ値を書き込む。ステップS4ではまずディザ値として255が書き込まれる。ディザパターン生成部20は、ステップS5にて、カウント値を1インクリメントし、ステップS6にて、カウント値は8であるか否かを判定する。カウント値が8でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS3〜S6の処理を繰り返す。即ち、RAM30には、ステップS3で順次求められた8つのアドレスにディザ値255が書き込まれる。   In step S4, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value to the address of the RAM 30 obtained in step S3. In step S4, first, 255 is written as the dither value. The dither pattern generation unit 20 increments the count value by 1 in step S5, and determines whether the count value is 8 in step S6. If the count value is not 8 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S3 to S6. That is, the dither value 255 is written into the RAM 30 at the eight addresses sequentially obtained in step S3.

ステップS6にてカウント値が8であれば(YES)、ディザパターン生成部20は、ステップS7にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を1デクリメントする。ディザパターン生成部20は、ステップS8にて、ディザ値は0であるか否かを判定する。ディザ値が0でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS3〜S8の処理を繰り返す。   If the count value is 8 in step S6 (YES), the dither pattern generation unit 20 resets the counter to 0 in step S7 and decrements the dither value by 1 in step S7. The dither pattern generation unit 20 determines whether or not the dither value is 0 in step S8. If the dither value is not 0 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S3 to S8.

即ち、RAM30には、ディザ値254が8回書き込まれ、次に、ディザ値253が8回書き込まれ、以下同様に、ディザ値1が8回書き込まれるまでディザ値を書き込む処理が繰り返される。これにより、RAM30に、3次元的なブロックで構成されたディザパターンを有するディザデータが記憶される。   That is, the dither value 254 is written to the RAM 30 eight times, then the dither value 253 is written eight times, and so on until the dither value 1 is written eight times. As a result, dither data having a dither pattern composed of three-dimensional blocks is stored in the RAM 30.

ディザ値0は予め書き込まれているので、ステップS8にてディザ値が0であれば(YES)、ディザパターン生成部20は処理を終了させる。   Since the dither value 0 has been written in advance, if the dither value is 0 in step S8 (YES), the dither pattern generation unit 20 ends the processing.

以上の処理によって、RAM30の2048個のアドレスには、ディザ値0〜255の各値が8回ずつ書き込まれた状態となる。RAM30のアドレスの個数が2048であり、拡張ビット数が8ビットであるから、ディザ値0〜255の各値は2048個のアドレスに均等に割り当てるためそれぞれ2048/8=8回ずつ書き込まれる。   By the above processing, each of the dither values 0 to 255 is written to the 2048 addresses of the RAM 30 eight times. Since the number of addresses in the RAM 30 is 2048 and the number of extension bits is 8 bits, each of the dither values 0 to 255 is written to each of 2048/8 = 8 times in order to equally allocate the dither values to 2048 addresses.

図4は、時空間密度値が最小のアドレスにディザ値を順に書き込んでいく処理を概念的に示している。図4において、RAM30の2048個のアドレスが1次元で示されている。時空間密度値が最小のアドレスが選択されることにより、書き込み済みアドレスができるだけ存在しない3次元的に粗の状態の領域よりアドレスが選択されて、新たなディザ値が書き込まれる。   FIG. 4 conceptually shows a process of sequentially writing dither values at addresses having the smallest spatiotemporal density values. In FIG. 4, 2048 addresses of the RAM 30 are shown in one dimension. By selecting the address having the smallest spatio-temporal density value, an address is selected from a three-dimensionally coarse area where a written address does not exist as much as possible, and a new dither value is written.

図4において、まずRAM30には8つのディザ値255が書き込まれる。8つのディザ値255は、2048個のアドレスのうち、時空間密度値が最小のアドレスが順に選択されて書き込まれるから、8つのディザ値255は1つのディザパターン内及びフレーム方向に均一に分散する。なお、図4において、空白部分のアドレスにはディザ値0が書き込まれている。   In FIG. 4, first, eight dither values 255 are written in the RAM 30. Since the eight dither values 255 are sequentially selected and written in the addresses having the smallest spatio-temporal density value from the 2048 addresses, the eight dither values 255 are uniformly distributed in one dither pattern and in the frame direction. . In FIG. 4, a dither value 0 is written in the address of the blank portion.

次に、RAM30には8つのディザ値254が書き込まれる。同様に、8つのディザ値254は、残る2040個のアドレスのうち、時空間密度値が最小のアドレスが順に選択されて書き込まれるから、8つのディザ値254は1つのディザパターン内及びフレーム方向にほぼ均一に分散する。   Next, eight dither values 254 are written to the RAM 30. Similarly, since the eight dither values 254 are sequentially selected and written with the address having the smallest spatio-temporal density value among the remaining 2040 addresses, the eight dither values 254 are stored in one dither pattern and in the frame direction. Disperse almost uniformly.

それ以降同様に、ディザ値253からディザ値1まで、ディザ値0のまま残っていて新たにディザ値を書き込むことができるアドレスのち、時空間密度値が最小のアドレスが順に選択されて各ディザ値が書き込まれる。以上の処理によって、上記の条件1及び2が達成される。   Thereafter, similarly, from the dither value 253 to the dither value 1, the address which remains at the dither value 0 and at which a new dither value can be written, and then the address with the smallest spatio-temporal density value is selected in order, and each dither value is selected. Is written. By the above processing, the above conditions 1 and 2 are achieved.

比較例として、ディザ値を書き込むアドレスを擬似乱数生成器によって生成した擬似乱数を用いてランダムに選択することが考えられる。しかしながら、擬似乱数生成器は、隣接するアドレス、または近傍のアドレスを連続して生成することがあり、条件1及び2を達成することはできない。   As a comparative example, it is conceivable that an address at which a dither value is to be written is randomly selected using a pseudo-random number generated by a pseudo-random number generator. However, the pseudo-random number generator may continuously generate adjacent addresses or adjacent addresses, and cannot satisfy the conditions 1 and 2.

図3に示す例では、ステップS1にてRAM30の2048個全てのアドレスにディザ値0を書き込み、ディザ値255からディザ値1までの降順で各ディザ値を書き込んでいるが、これは処理の単なる一例である。RAM30のアドレスに8ビットのディザ値の最小値から最大値までの各値を書き込む順番は任意である。   In the example shown in FIG. 3, the dither value 0 is written to all the 2048 addresses of the RAM 30 in step S1 and the respective dither values are written in descending order from the dither value 255 to the dither value 1; This is an example. The order of writing each value from the minimum value to the maximum value of the 8-bit dither value to the address of the RAM 30 is arbitrary.

上記の条件3及び4を達成するための、時空間密度値の好ましい算出方法を説明する。RAM30のアドレスを(f,v,h)で表す。fはディザパターンDp1〜Dp8のフレームの位置であり、f=0〜7とする。vは垂直16ラインのライン位置であり、v=0〜15とする。hは、水平16ドットのドット位置であり、h=0〜15とする。   A preferred method of calculating a spatiotemporal density value to achieve the above conditions 3 and 4 will be described. The address of the RAM 30 is represented by (f, v, h). f is the position of the frame of the dither patterns Dp1 to Dp8, and f = 0 to 7. v is a line position of 16 vertical lines, and v = 0 to 15. h is a dot position of 16 horizontal dots, and h = 0 to 15.

ディザパターン生成部20は、ディザ値0以外の書き込み済みアドレスのデータを1、それ以外のアドレスのデータを0として、3次元ローパスフィルタ(以下、3次元LPF)によるフィルタリング処理を施す。LPFは例えばガウシアンフィルタである。具体的には、ディザパターン生成部20は、式(1)に基づき、3次元LPFのカーネル関数とアドレスのデータとを3次元畳み込み演算して、時空間密度値D(f,v,h)を算出する。   The dither pattern generation unit 20 performs a filtering process using a three-dimensional low-pass filter (hereinafter, three-dimensional LPF) with data of a written address other than dither value 0 being 1 and data of other addresses being 0. The LPF is, for example, a Gaussian filter. More specifically, the dither pattern generation unit 20 performs a three-dimensional convolution operation on the kernel function of the three-dimensional LPF and the data of the address based on Expression (1) to obtain a spatiotemporal density value D (f, v, h). Is calculated.

Figure 2020052097
Figure 2020052097

式(1)において、K(i,j,k)は3次元LPFのカーネル関数である。i、j、及びkは、それぞれ、時空間密度値D(f,v,h)を算出しようとするアドレス(f,v,h)を中心とした3次元的な領域のフレーム方向の範囲、垂直方向の範囲、及び水平方向の範囲を決める数である。一例として、i=−4〜4、j=−8〜8、k=−8〜8であり、3次元的な領域は所定の領域であればよい。   In equation (1), K (i, j, k) is a kernel function of the three-dimensional LPF. i, j, and k are ranges in the frame direction of a three-dimensional region centered on an address (f, v, h) for which a spatiotemporal density value D (f, v, h) is to be calculated; This is a number that determines the range in the vertical direction and the range in the horizontal direction. As an example, i = −4 to 4, j = −8 to 8, and k = −8 to 8, and the three-dimensional region may be a predetermined region.

なお、3次元LPFとしてガウシアンフィルタが用いられる場合のカーネル関数K(i,j,k)は式(2)のとおりである。式(2)においてσは標準偏差であり、具体的な数値は設計値でよい。   The kernel function K (i, j, k) when a Gaussian filter is used as the three-dimensional LPF is as shown in Expression (2). In Expression (2), σ is a standard deviation, and a specific numerical value may be a design value.

Figure 2020052097
Figure 2020052097

ディザパターンDp1〜Dp8の各ブロックはフレーム内で繰り返し使用され、ディザパターンDp1〜Dp8の3次元的なブロックはフレーム方向に繰り返し使用される。aのbによる剰余をmod(a,b)と表現することとする。よって、mod(f+i+8,8)は(f+i+8)をディザパターンのフレーム周期である8で除算したときの第1の剰余、mod(v+i+16,16)は(v+i+16)を垂直方向の周期(ライン数)である16で除算したときの第2の剰余、mod(h+i+16,16)は(h+i+16)を水平方向の周期(ドット数)である16で除算したときの第3の剰余を意味する。   Each block of the dither patterns Dp1 to Dp8 is repeatedly used in the frame, and three-dimensional blocks of the dither patterns Dp1 to Dp8 are repeatedly used in the frame direction. The remainder of a by b is expressed as mod (a, b). Therefore, mod (f + i + 8, 8) is the first remainder when (f + i + 8) is divided by 8, which is the frame period of the dither pattern, and mod (v + i + 16, 16) is (v + i + 16), which is the period (number of lines) in the vertical direction. Mod (h + i + 16, 16) means the third remainder when (h + i + 16) is divided by 16 which is the horizontal period (number of dots).

Q(f,v,h)は、RAM30のアドレス(f,v,h)にディザ値0以外のディザ値が書き込まれているときに1、ディザ値0である初期値のままであるときに0を返す関数(以下、関数Q)である。mod(f+i+8,8)、mod(v+j+16,16)、及びmod(h+k+16,16)で得られるアドレスを(f’,v’,h’)とする。   Q (f, v, h) is 1 when a dither value other than dither value 0 is written to address (f, v, h) of RAM 30, and when the initial value of dither value 0 remains unchanged. This is a function that returns 0 (hereinafter, function Q). The addresses obtained by mod (f + i + 8, 8), mod (v + j + 16, 16), and mod (h + k + 16, 16) are (f ', v', h ').

よって、式(1)におけるQ(mod(f+i+8,8),mod(v+j+16,16),mod(h+k+16,16))は、アドレス(f’,v’,h’)にディザ値0以外のディザ値が書き込まれているときに1、ディザ値0のままであるときに0を返すことを意味する。   Therefore, Q (mod (f + i + 8,8), mod (v + j + 16,16), mod (h + k + 16,16)) in the equation (1) indicates that the address (f ′, v ′, h ′) has a dither value other than dither value 0. This means returning 1 when a value is written and returning 0 when the dither value remains 0.

このように、各アドレスにおける時空間密度値D(f,v,h)を算出するとき、(f+i+8)、(v+j+16)、(h+k+16)の値をそれぞれディザパターンのフレーム周期、ライン数、ドット数で剰余演算することによって得られる各アドレスに1または0が割り当てられる。そして、各アドレスの1または0に3次元LPFのカーネル関数K(i,j,k)が乗算されて、時空間密度値D(f,v,h)が得られる。図3のステップS3において、時空間密度値D(f,v,h)が最小のアドレスが探索される。   As described above, when calculating the spatiotemporal density value D (f, v, h) at each address, the values of (f + i + 8), (v + j + 16), and (h + k + 16) are respectively used for the frame period, the number of lines, and the number of dots of the dither pattern. 1 or 0 is assigned to each address obtained by performing the remainder operation. Then, 1 or 0 of each address is multiplied by the kernel function K (i, j, k) of the three-dimensional LPF to obtain a spatiotemporal density value D (f, v, h). In step S3 in FIG. 3, an address having the smallest spatiotemporal density value D (f, v, h) is searched.

剰余演算を用いることなく時空間密度値が最小のアドレスを探索してディザ値を書き込むと、フレーム内において上下左右の端部のアドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されやすくなる。また、フレーム方向において、フレーム方向の端部であるディザパターンDp1またはDp8内に位置するアドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されやすくなる。   If the address with the smallest spatio-temporal density value is searched for and the dither value is written without using the remainder operation, the addresses at the upper, lower, left, and right ends in the frame are easily selected as the addresses with the smallest spatio-temporal density value. Further, in the frame direction, an address located in the dither pattern Dp1 or Dp8, which is an end in the frame direction, is likely to be selected as an address having the smallest spatiotemporal density value.

すると、フレーム内のブロックの境界が視認されてブロックの境界における視覚的な違和感が発生しやすくなる。また、ディザパターンDp1〜Dp8よりなる3次元的なブロックのフレーム周期の境界が視認されて、フリッカ妨害として認識されやすくなる。   Then, the boundaries of the blocks in the frame are visually recognized, and a visual discomfort is likely to occur at the boundaries of the blocks. In addition, the boundary of the frame period of the three-dimensional block composed of the dither patterns Dp1 to Dp8 is visually recognized, and is easily recognized as flicker interference.

関数Qにおいて剰余演算を用いることにより、ディザパターン内の上下左右の端部のアドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されやすくなるということを回避できる。また、フレーム方向における端部のディザパターン内に位置するアドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されやすくなるということを回避できる。これにより、上記の条件3及び4が達成される。   By using the remainder operation in the function Q, it is possible to prevent the addresses at the upper, lower, left, and right ends in the dither pattern from being easily selected as the address having the smallest spatiotemporal density value. Further, it is possible to avoid that an address located in the dither pattern at the end in the frame direction is likely to be selected as an address having the smallest spatiotemporal density value. Thereby, the above conditions 3 and 4 are achieved.

ところで、関数Qで得られる1または0にカーネル関数K(i,j,k)が乗算される3次元的な領域を決めるi、j、及びkを、i=−p〜p、j=−q〜q、k=−r〜rと一般化する。p、q、及びrは所定の数である。ディザパターンのフレーム方向の数(フレーム周期)をF、垂直方向のライン数をV、水平方向のドット数をHと一般化する。F、V、及びHは所定の数である。これらの一般化によって、式(1)を式(3)で表すことができる。   By the way, i, j, and k that determine a three-dimensional region in which 1 or 0 obtained by the function Q is multiplied by the kernel function K (i, j, k) are represented by i = −p to p, j = − q to q, k = -rr to r. p, q, and r are predetermined numbers. The number of dither patterns in the frame direction (frame period) is generalized to F, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of dots in the horizontal direction is H. F, V, and H are predetermined numbers. By these generalizations, equation (1) can be represented by equation (3).

Figure 2020052097
Figure 2020052097

以上説明した本実施形態においては、ディザパターンの3次元的なブロックの水平方向のドット数Hを16、垂直方向のライン数Vを16、フレーム方向の数Fを8としているが、これに限定されない。1つのディザパターンのH×Vのドット数は4を超える数である。本発明者による検証によって、H=16、V=16だけでなく、H=32、V=32としても、副作用のより少ない非常に高品位な多階調化が実現できることが確認されている。   In the present embodiment described above, the number H of dots in the horizontal direction of the three-dimensional block of the dither pattern is 16, the number V of lines in the vertical direction is 16, and the number F in the frame direction is 8, but the present invention is not limited to this. Not done. The number of H × V dots of one dither pattern is a number exceeding four. The verification by the present inventors has confirmed that not only H = 16 and V = 16 but also H = 32 and V = 32 can realize very high-quality multi-gradation with less side effects.

フレーム方向の数Fは、映像信号のフレームレートが50〜60fps(frame per second)であれば4〜8が好ましく、フレームレートが100〜120fpsであれば8〜16が好ましいことが実験的に確認されている。ディザパターン生成部20は、映像信号のフレームレートに応じてフレーム方向の数Fを切り替えるように構成されていてもよい。図1に示す映像信号処理装置が、映像信号を表示するときのフレームレートを切り替えることができる表示装置に用いられる場合、ディザパターン生成部20はフレームレートに応じてフレーム方向の数Fを切り替えることが好ましい。   It has been experimentally confirmed that the number F in the frame direction is preferably 4 to 8 when the frame rate of the video signal is 50 to 60 fps (frame per second), and preferably 8 to 16 when the frame rate is 100 to 120 fps. Have been. The dither pattern generation unit 20 may be configured to switch the number F in the frame direction according to the frame rate of the video signal. When the video signal processing device illustrated in FIG. 1 is used in a display device that can switch the frame rate when displaying a video signal, the dither pattern generation unit 20 switches the number F in the frame direction according to the frame rate. Is preferred.

記憶装置がROMで構成される場合、ROMに複数のフレームレートに対応したフレーム方向の数Fのディザデータが保存されてもよいし、各フレームレートに対応したフレーム方向の数Fのディザデータが保存された複数のROMを備えてもよい。   When the storage device is constituted by a ROM, a number F of dither data in the frame direction corresponding to a plurality of frame rates may be stored in the ROM, or a number F of dither data in the frame direction corresponding to each frame rate may be stored in the ROM. A plurality of stored ROMs may be provided.

H=16、V=16、F=8、ディザ値のビット数(拡張ビット数)nを8とすると、RAM30の容量は2048×8ビットの容量でよい。H=32、V=32、F=8、n=8とすると、RAM30の容量は8192×8ビットの容量でよい。いずれの場合も、RAM30の容量は比較的小容量である。   Assuming that H = 16, V = 16, F = 8, and the bit number (extended bit number) n of the dither value is 8, the capacity of the RAM 30 may be 2048 × 8 bits. Assuming that H = 32, V = 32, F = 8, and n = 8, the capacity of the RAM 30 may be 8192 × 8 bits. In any case, the capacity of the RAM 30 is relatively small.

なお、H=32、V=32、F=8、n=8であるとき、RAM30の8192個のアドレスには、ディザ値0〜255の各値が8192/256より32回ずつ書き込まれる。図3のステップS6では、カウント値が32であるか否かを判定すればよい。   When H = 32, V = 32, F = 8, and n = 8, each of the dither values 0 to 255 is written to the 8192 addresses of the RAM 30 32 times from 8192/256. In step S6 of FIG. 3, it may be determined whether the count value is 32.

以上説明した図3に示す処理によって、RAM30には、各ディザ値が1つのディザパターン内及びフレーム方向にほぼ均一に分散して書き込まれる。ところが実際には、同じディザ値が1つのディザパターン内において上下または左右に隣接したアドレスに書き込まれることがある。また、同じディザ値がフレーム方向に隣接したアドレスに書き込まれることがある。   By the processing shown in FIG. 3 described above, each dither value is written into the RAM 30 so as to be distributed almost uniformly in one dither pattern and in the frame direction. However, in practice, the same dither value may be written to addresses vertically and horizontally adjacent to each other in one dither pattern. Also, the same dither value may be written to an address adjacent in the frame direction.

次に、同じディザ値が1つのディザパターン内またはフレーム方向に隣接したアドレスに書き込まれる確率を低減でき、各ディザ値を1つのディザパターン内及びフレーム方向により均一に分散させることができる各実施形態の処理を説明する。   Second, each embodiment can reduce the probability that the same dither value is written in one dither pattern or at an adjacent address in the frame direction, and can distribute each dither value more uniformly in one dither pattern and in the frame direction. Will be described.

<第1実施形態>
図5は、ディザパターン生成部20が、第1実施形態のディザパターン生成方法、または、第1実施形態のディザパターン生成プログラムを実行してディザパターンを生成する処理を示している。
<First embodiment>
FIG. 5 shows a process in which the dither pattern generation unit 20 generates a dither pattern by executing the dither pattern generation method of the first embodiment or the dither pattern generation program of the first embodiment.

図5において、ディザパターン生成部20は、ステップS11にて、RAM30の2048個の全てのアドレスにディザ値0を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS12にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を255に設定する。   In FIG. 5, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value 0 to all the 2048 addresses of the RAM 30 in step S11. In step S12, the dither pattern generation unit 20 resets the counter, sets the count value to 0, and sets the dither value to 255.

ディザパターン生成部20は、ステップS13にて、RAM30の2048個のアドレスの各アドレスを順に対象アドレスとし、各対象アドレスの隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスを除外アドレスに設定する。   In step S13, the dither pattern generation unit 20 sequentially sets each of the 2048 addresses in the RAM 30 as a target address, and if a dither value other than the dither value 0 is written in an adjacent address of each target address, the target Set the address as an excluded address.

対象アドレスの隣接アドレスとは、図6に示すように、ディザパターンDp1〜Dp8それぞれにおける対象アドレスの左、右、上、または下に位置するアドレス、または、フレーム方向に隣接した前後のアドレスである。図6において、太実線で囲んだアドレスAtgtは、ディザパターンDp1〜Dp8のうちのいずれかであるディザパターンDpi内に位置している任意の対象アドレスである。図6に示す対象アドレスAtgtの左、右、上、下、前、及び後のアドレスは、対象アドレスAtgtを中心とした3次元的な所定の領域を構成している。   As shown in FIG. 6, the address adjacent to the target address is an address located on the left, right, upper, or lower side of the target address in each of the dither patterns Dp1 to Dp8, or an address before and after adjacent in the frame direction. . In FIG. 6, an address Atgt surrounded by a thick solid line is an arbitrary target address located in the dither pattern Dpi which is one of the dither patterns Dp1 to Dp8. The left, right, upper, lower, front and rear addresses of the target address Atgt shown in FIG. 6 constitute a three-dimensional predetermined area centered on the target address Atgt.

ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数に応じて、対象アドレスを除外アドレスに設定する条件を異ならせることが好ましい。一例として、ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/8以下であれば、対象アドレスの左、右、上、下、前、後に位置するアドレスのうちの1つでもディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスを除外アドレスに設定する。   It is preferable that the dither pattern generation unit 20 changes the condition for setting the target address as the exclusion address according to the number of written addresses. As an example, if the number of written addresses is equal to or less than ア ド レ ス of all addresses, the dither pattern generation unit 20 determines whether the number of addresses left, right, up, down, before, and after the target address is one. If at least one dither value other than the dither value 0 is written, the target address is set as the excluded address.

また、ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/8を超えて1/4以下であれば、対象アドレスの左及び右、上及び下、前及び後に位置するアドレスのうちの少なくとも1つの組のアドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスを除外アドレスに設定する。   If the number of written addresses exceeds 1/8 of all addresses and is 1/4 or less, the dither pattern generation unit 20 determines the position of the target address on the left and right, above and below, before and after. If a dither value other than the dither value 0 is written to at least one set of addresses among the addresses to be processed, the target address is set as the excluded address.

ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/4を超えれば、対象アドレスの隣接アドレスがどのような状態であっても対象アドレスを除外アドレスに設定しない。   If the number of written addresses exceeds 1 / of all addresses, the dither pattern generation unit 20 does not set the target address as an exclusion address regardless of the state of the adjacent address of the target address.

第1実施形態においては、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、対象アドレスを、時空間密度値を求める対象のアドレスから除外している。ここでは、第1の数を全アドレスのうちの1/8とし、第2の数を1としている。   In the first embodiment, when the number of target addresses to which dither values are written is equal to or less than the first number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the second number. , The target address is excluded from the addresses for which the spatio-temporal density value is to be obtained. Here, the first number is 1/8 of all addresses, and the second number is 1.

また、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数を超えて第3の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第4の数であれば、対象アドレスを、時空間密度値を求める対象のアドレスから除外している。ここでは、第3の数を全アドレスのうちの1/4とし、第4の数を2としている。但し、第1実施形態における第4の数の2とは、対象アドレスを挟んで対称の位置にある2つのアドレスである。   When the number of target addresses to which the dither value has been written exceeds the first number and is equal to or less than the third number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the fourth number. If so, the target address is excluded from the addresses for which the spatiotemporal density value is to be obtained. Here, the third number is 1/4 of all addresses, and the fourth number is 2. However, the fourth number 2 in the first embodiment is two addresses located symmetrically with respect to the target address.

ディザパターン生成部20は、ステップS14にて、ステップS13にて設定した除外アドレスを除き、ディザ値が0であるアドレスにおける時空間密度値を算出して、時空間密度値が最小のアドレスを探索する。   In step S14, the dither pattern generation unit 20 calculates a spatio-temporal density value at an address having a dither value of 0, excluding the exclusion address set in step S13, and searches for an address having the smallest spatio-temporal density value. I do.

第1実施形態においては、対象アドレスの隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、仮にその対象アドレスにおける時空間密度値が最小であったとしても除外されるから、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されなくなる。第1実施形態における除外アドレスを設定する処理は、隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれている対象アドレスを、究極的に、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする処理である。   In the first embodiment, if a dither value other than the dither value 0 is written to an address adjacent to the target address, the dither value is excluded even if the spatio-temporal density value at the target address is minimum. The density value is no longer selected as the lowest address. The process of setting an exclusion address in the first embodiment is a process of ultimately making it difficult to select a target address in which a dither value other than dither value 0 is written in an adjacent address as an address having the smallest spatio-temporal density value. It is.

ディザパターン生成部20は、ステップS15にて、ステップS14で得られたRAM30のアドレスにディザ値を書き込む。ステップS15ではまずディザ値として255が書き込まれる。ディザパターン生成部20は、ステップS16にて、カウント値を1インクリメントし、ステップS17にて、カウント値は8であるか否かを判定する。カウント値が8でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS13〜S17の処理を繰り返す。   In step S15, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value to the address of the RAM 30 obtained in step S14. In step S15, first, 255 is written as the dither value. The dither pattern generation unit 20 increments the count value by 1 in step S16, and determines whether the count value is 8 in step S17. If the count value is not 8 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S13 to S17.

ステップS17にてカウント値が8であれば(YES)、ディザパターン生成部20は、ステップS18にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を1デクリメントする。ディザパターン生成部20は、ステップS19にて、ディザ値は0であるか否かを判定する。ディザ値が0でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS13〜S19の処理を繰り返す。   If the count value is 8 in step S17 (YES), the dither pattern generation unit 20 resets the counter to 0 in step S18 and decrements the dither value by 1 in step S18. The dither pattern generation unit 20 determines whether or not the dither value is 0 in step S19. If the dither value is not 0 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S13 to S19.

ステップS19にてディザ値が0であれば(YES)、ディザパターン生成部20は処理を終了させる。   If the dither value is 0 in step S19 (YES), the dither pattern generation unit 20 ends the processing.

図5において、ステップS13は、対象アドレスを中心とした3次元的な領域内における書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理を含む。ステップS14は、対象アドレスを中心とした3次元的な領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理を含む。ステップS13における3次元的な領域とステップS14における3次元的な領域とは同じでなくてよい。   In FIG. 5, step S13 includes a first process for calculating the number of written addresses in a three-dimensional area centered on the target address. Step S14 includes a second process of obtaining a spatiotemporal density value indicating the degree of density of the written address in a three-dimensional area centered on the target address. The three-dimensional area in step S13 and the three-dimensional area in step S14 need not be the same.

ステップS13は、第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、対象アドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理を含む。ステップS14は、第3の処理を実行した上で、全ての前記対象アドレスのうち、時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理を含む。ステップS15は、空間密度値が最小のアドレスとして選択された対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理である。   Step S13 includes a third process that makes it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatio-temporal density value according to the number of written addresses obtained by the first process. Step S14 includes a fourth process of selecting the address having the smallest spatio-temporal density value among all the target addresses after executing the third process. Step S15 is a fifth process of writing the dither value to the target address selected as the address having the smallest spatial density value.

ディザパターン生成部20は、ステップS11及びS12に続けて、第1〜第5の処理を含むステップS13〜S19を繰り返す第6の処理を実行することにより、RAM30を、ディザ値255からディザ値0までの各ディザ値が8つずつ書き込まれた状態とすることができる。これにより、RAM30に、3次元的なディザパターンを有するディザデータが記憶される。   The dither pattern generation unit 20 executes the sixth process of repeating steps S13 to S19 including the first to fifth processes following steps S11 and S12, thereby storing the RAM 30 from the dither value 255 to the dither value 0. Up to eight dither values can be written. Thus, dither data having a three-dimensional dither pattern is stored in the RAM 30.

<第2実施形態>
図7は、ディザパターン生成部20が、第2実施形態のディザパターン生成方法、または、第2実施形態のディザパターン生成プログラムを実行してディザパターンを生成する処理を示している。
<Second embodiment>
FIG. 7 illustrates a process in which the dither pattern generation unit 20 generates a dither pattern by executing the dither pattern generation method of the second embodiment or the dither pattern generation program of the second embodiment.

図7において、ディザパターン生成部20は、ステップS21にて、RAM30の2048個の全てのアドレスにディザ値0を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS22にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を255に設定する。   7, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value 0 to all the 2048 addresses of the RAM 30 in step S21. In step S22, the dither pattern generation unit 20 resets the counter, sets the count value to 0, and sets the dither value to 255.

ディザパターン生成部20は、ステップS23にて、RAM30の2048個のアドレスの各アドレスを順に対象アドレスとし、各対象アドレスの隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスに所定の係数を設定する。対象アドレスの隣接アドレスとは、図6に示すように、ディザパターンDp1〜Dp8それぞれにおける対象アドレスの左、右、上、または下に位置するアドレス、または、フレーム方向に前後のアドレスである。   In step S23, the dither pattern generation unit 20 sequentially sets each of the 2048 addresses of the RAM 30 as a target address, and if a dither value other than the dither value 0 is written in an adjacent address of each target address, the target Set a predetermined coefficient to the address. As shown in FIG. 6, the address adjacent to the target address is an address located on the left, right, above, or below the target address in each of the dither patterns Dp1 to Dp8, or an address before and after in the frame direction.

図8に示すように、ディザパターンDp1〜Dp8それぞれにおいて、対象アドレスの斜め方向(右斜め上、右斜め下、左斜め上、または左斜め下)に位置するアドレスを隣接アドレスに加えてもよい。図8においては、対象アドレスAtgtの左、右、上、下、右斜め上、右斜め下、左斜め上、左斜め下、前、及び後のアドレスが、対象アドレスAtgtを中心とした3次元的な所定の領域を構成している。   As shown in FIG. 8, in each of the dither patterns Dp1 to Dp8, an address located in a diagonal direction of the target address (diagonally upper right, lower right, lower left, or lower left) may be added to the adjacent address. . In FIG. 8, the left, right, upper, lower, right diagonally upper, right diagonally lower, left diagonally upper, left diagonally lower, front and rear addresses of the target address Atgt are three-dimensional with the target address Atgt as a center. A predetermined area.

ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数に応じて、対象アドレスに設定する係数の係数値を異ならせることが好ましい。一例として、ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/8以下であれば、対象アドレスの左、右、上、下、前、後に位置するアドレスのうちの1つでもディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスに第1の係数値を有する第1の係数を設定する。第1の係数値は1を超える数であり、例えば1.1である。   It is preferable that the dither pattern generation unit 20 varies the coefficient value of the coefficient set to the target address according to the number of written addresses. As an example, if the number of written addresses is equal to or less than ア ド レ ス of all addresses, the dither pattern generation unit 20 determines whether the number of addresses left, right, up, down, before, and after the target address is one. If at least one dither value other than 0 is written, the first coefficient having the first coefficient value is set at the target address. The first coefficient value is a number exceeding 1, for example, 1.1.

対象アドレスの斜め方向に位置するアドレスを隣接アドレスに加える場合、ディザパターン生成部20は、対象アドレスの斜め方向の隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれているとき、対象アドレスに係数を設定する。このときの係数値は1.1より小さい係数値とするのがよい。   When adding an address located diagonally to the target address to the adjacent address, the dither pattern generation unit 20 adds a coefficient to the target address when a dither value other than dither value 0 is written to the address adjacent to the target address in the diagonal direction. Set. The coefficient value at this time is preferably set to a coefficient value smaller than 1.1.

また、ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/8を超えて1/4以下であれば、対象アドレスの左及び右、上及び下、前及び後に位置するアドレスのうちの少なくとも1つの組のアドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスに第1の係数値よりも大きい第2の係数値を有する第2の係数を設定する。第2の係数値は第1の係数値より大きい数であり、例えば1.2である。   If the number of written addresses exceeds 1/8 of all addresses and is 1/4 or less, the dither pattern generation unit 20 determines the position of the target address on the left and right, above and below, before and after. If a dither value other than the dither value 0 is written in at least one set of addresses among the addresses to be processed, a second coefficient having a second coefficient value larger than the first coefficient value is written to the target address. Set. The second coefficient value is a number larger than the first coefficient value, for example, 1.2.

対象アドレスの斜め方向に位置するアドレスを隣接アドレスに加える場合、ディザパターン生成部20は、対象アドレスの右斜め上及び左斜め下の組、または右斜め下及び左斜め上の組のアドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスに係数を設定する。このときの係数値は1.2より小さく1.1より大きい係数値とするのがよい。   When adding an address located in the diagonal direction of the target address to the adjacent address, the dither pattern generation unit 20 dithers the dither pattern to the set of the diagonally upper right and diagonally lower left, or the diagonally lower right and diagonally upper left of the target address. If a dither value other than the value 0 is written, a coefficient is set at the target address. The coefficient value at this time is preferably smaller than 1.2 and larger than 1.1.

ディザパターン生成部20は、書き込み済みアドレスの数が全てのアドレスのうちの1/4を超えれば、対象アドレスの隣接アドレスがどのような状態であっても対象アドレスに係数を設定しない。   If the number of written addresses exceeds 1 / of all addresses, the dither pattern generation unit 20 does not set a coefficient in the target address regardless of the state of the adjacent address of the target address.

第2実施形態においては、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、対象アドレスに第1の係数を設定する。ここでは、第1の数を全アドレスのうちの1/8とし、第2の数を1としている。   In the second embodiment, when the number of target addresses to which dither values are written is equal to or smaller than the first number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the second number. , The first coefficient is set to the target address. Here, the first number is 1/8 of all addresses, and the second number is 1.

また、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数を超えて第3の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第4の数であれば、対象アドレスに第2の係数を設定する。ここでは、第3の数を全アドレスのうちの1/4とし、第4の数を2としている。但し、第2実施形態における第4の数の2とは、対象アドレスを挟んで対称の位置にある2つのアドレスである。   When the number of target addresses to which the dither value has been written exceeds the first number and is equal to or less than the third number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the fourth number. If there is, the second coefficient is set to the target address. Here, the third number is 1/4 of all addresses, and the fourth number is 2. However, the fourth number 2 in the second embodiment is two addresses located symmetrically with respect to the target address.

ディザパターン生成部20は、ステップS24にて、ディザ値が0であるアドレスにおける時空間密度値を算出し、係数が設定されているアドレスにおいては算出された時空間密度値に係数を乗算して、時空間密度値が最小のアドレスを探索する。   In step S24, the dither pattern generation unit 20 calculates the spatiotemporal density value at the address where the dither value is 0, and multiplies the calculated spatiotemporal density value by the coefficient at the address where the coefficient is set. Search for the address with the smallest spatiotemporal density value.

第2実施形態においては、対象アドレスの隣接アドレスにディザ値0以外のディザ値が書き込まれていれば、その対象アドレスに1を超える係数値の係数が設定される。これにより、その対象アドレスの時空間密度値に係数値が乗算されて時空間密度値が増大するから、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくなる。   In the second embodiment, if a dither value other than the dither value 0 is written in the address adjacent to the target address, a coefficient having a coefficient value exceeding 1 is set in the target address. As a result, the spatio-temporal density value of the target address is multiplied by the coefficient value to increase the spatio-temporal density value, so that it is difficult for the spatio-temporal density value to be selected as the smallest address.

ディザパターン生成部20は、ステップS25にて、ステップS24で得られたRAM30のアドレスにディザ値を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS26にて、カウント値を1インクリメントし、ステップS27にて、カウント値は8であるか否かを判定する。カウント値が8でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS23〜S27の処理を繰り返す。   In step S25, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value to the address of the RAM 30 obtained in step S24. The dither pattern generation unit 20 increments the count value by 1 in step S26, and determines whether the count value is 8 in step S27. If the count value is not 8 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S23 to S27.

ステップS27にてカウント値が8であれば(YES)、ディザパターン生成部20は、ステップS28にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を1デクリメントする。ディザパターン生成部20は、ステップS29にて、ディザ値は0であるか否かを判定する。ディザ値が0でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS23〜S29の処理を繰り返す。   If the count value is 8 in step S27 (YES), the dither pattern generation unit 20 resets the counter to 0 in step S28 and decrements the dither value by 1 in step S28. The dither pattern generation unit 20 determines whether the dither value is 0 in step S29. If the dither value is not 0 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S23 to S29.

ステップS29にてディザ値が0であれば(YES)、ディザパターン生成部20は処理を終了させる。   If the dither value is 0 in step S29 (YES), the dither pattern generation unit 20 ends the processing.

図7において、ステップS23は、対象アドレスを中心とした3次元的な領域内における書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理を含む。ステップS24は、対象アドレスを中心とした3次元的な領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理を含む。ステップS23における3次元的な領域とステップS24における3次元的な領域とは同じでなくてよい。   In FIG. 7, step S23 includes a first process for calculating the number of written addresses in a three-dimensional area centered on the target address. Step S24 includes a second process of obtaining a spatio-temporal density value indicating a degree of density of a written address in a three-dimensional area centered on the target address. The three-dimensional area in step S23 and the three-dimensional area in step S24 need not be the same.

ステップS23及びS24は、第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、対象アドレスが、時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理を含む。ステップS24は、第3の処理を実行した上で、全ての前記対象アドレスのうち、時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理を含む。ステップS25は、空間密度値が最小のアドレスとして選択された対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理である。   Steps S23 and S24 include a third process that makes it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatio-temporal density value in accordance with the number of written addresses obtained by the first process. Step S24 includes a fourth process of selecting the address having the smallest spatiotemporal density value among all the target addresses after executing the third process. Step S25 is a fifth process of writing the dither value to the target address selected as the address having the smallest spatial density value.

ディザパターン生成部20は、ステップS21及びS22に続けて、第1〜第5の処理を含むステップS23〜S29を繰り返す第6の処理を実行することにより、RAM30を、ディザ値255からディザ値0までの各ディザ値が8つずつ書き込まれた状態とすることができる。これにより、RAM30に、3次元的なディザパターンを有するディザデータが記憶される。   The dither pattern generation unit 20 executes the sixth process of repeating steps S23 to S29 including the first to fifth processes following steps S21 and S22, thereby storing the RAM 30 from the dither value 255 to the dither value 0. Up to eight dither values can be written. Thus, dither data having a three-dimensional dither pattern is stored in the RAM 30.

<第3実施形態>
上述した第1及び第2実施形態においては、対象アドレスの隣接アドレスを、図6または図8のように定義したが、図9のように定義してもよい。図9においては、対象アドレスAtgtを中心とした水平及び垂直方向にpのp×pのアドレスと、対象アドレスAtgtのフレーム方向に隣接した前及び後に位置するp×pのアドレスとが、対象アドレスAtgtを中心とした3次元的な所定の領域を構成している。pは3以上の整数である。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments described above, the address adjacent to the target address is defined as shown in FIG. 6 or FIG. 8, but may be defined as shown in FIG. In FIG. 9, the p × p address of p in the horizontal and vertical directions centering on the target address Atgt and the p × p address located before and after the target address Atgt adjacent and in the frame direction are the target address. A three-dimensional predetermined area around Atgt is configured. p is an integer of 3 or more.

第3実施形態において、ディザパターン生成部20は、第1実施形態と同様に、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、対象アドレスを、時空間密度値を求める対象のアドレスから除外すればよい。第2の数は適宜に設定すればよい。   In the third embodiment, as in the first embodiment, when the number of target addresses to which dither values are written is equal to or smaller than the first number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least If it is the second number, the target address may be excluded from the addresses for which the spatio-temporal density value is to be obtained. The second number may be set appropriately.

また、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数を超えて第3の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第4の数であれば、対象アドレスを、時空間密度値を求める対象のアドレスから除外すればよい。第4の数は適宜に設定すればよい。   When the number of target addresses to which the dither value has been written exceeds the first number and is equal to or less than the third number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the fourth number. If so, the target address may be excluded from the addresses for which the spatio-temporal density value is to be obtained. The fourth number may be set appropriately.

さらに、第3実施形態において、ディザパターン生成部20は、第2実施形態と同様に、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、対象アドレスに第1の係数を設定すればよい。また、ディザパターン生成部20は、ディザ値が書き込まれた対象アドレスの数が第1の数を超えて第3の数以下である場合には、書き込み済みアドレスの数が少なくとも第4の数であれば、対象アドレスに第2の係数を設定すればよい。   Furthermore, in the third embodiment, as in the second embodiment, when the number of target addresses to which dither values are written is equal to or smaller than the first number, the dither pattern generation unit 20 determines the number of written addresses. Is at least the second number, the first coefficient may be set to the target address. When the number of target addresses to which the dither value has been written exceeds the first number and is equal to or less than the third number, the dither pattern generation unit 20 determines that the number of written addresses is at least the fourth number. If so, the second coefficient may be set for the target address.

第3実施形態における第2の数または第4の数は、対象アドレスを挟んで対称の位置にある2つのアドレスを組とした数でなくてもよい。対象アドレスの周囲に位置する26個のアドレスのうちの任意の位置の書き込み済みアドレスの数を第2の数または第4の数としてもよい。   The second number or the fourth number in the third embodiment does not have to be a number obtained by combining two addresses located symmetrically with respect to the target address. The number of written addresses at any position among the 26 addresses located around the target address may be the second number or the fourth number.

次に、ディザパターン生成部20における演算量を少なくすることができる第4実施形態の処理を説明する。   Next, a description will be given of a process of the fourth embodiment that can reduce the amount of calculation in the dither pattern generation unit 20.

<第4実施形態>
図10において、ディザパターン生成部20は、ステップS41にて、RAM30の2048個の全てのアドレスにディザ値0を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS22にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を255に設定する。
<Fourth embodiment>
In FIG. 10, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value 0 to all the 2048 addresses of the RAM 30 in step S41. In step S22, the dither pattern generation unit 20 resets the counter, sets the count value to 0, and sets the dither value to 255.

ディザパターン生成部20は、ステップS43にて、現在のフレーム値におけるアドレスにおいて、ディザ値が0であるアドレスにおける時空間密度値を算出して、時空間密度値が最小のアドレスを探索する。フレーム値とは8フレーム周期のディザパターンDp1〜Dp8のうちのいずれかを選択するカウント値である。   In step S43, the dither pattern generation unit 20 calculates a spatio-temporal density value at an address having a dither value of 0 in an address at a current frame value, and searches for an address having the smallest spatio-temporal density value. The frame value is a count value for selecting any one of the dither patterns Dp1 to Dp8 having a period of eight frames.

ディザパターン生成部20は、ステップS44にて、ステップS43で得られたRAM30のアドレスにディザ値を書き込む。ディザパターン生成部20は、ステップS45にて、フレーム値を3インクリメントする。ディザパターン生成部20は、フレーム値を3インクリメントした値が8以上であれば、8デクリメントする。   In step S44, the dither pattern generation unit 20 writes the dither value to the address of the RAM 30 obtained in step S43. The dither pattern generation unit 20 increments the frame value by 3 in step S45. If the value obtained by incrementing the frame value by 3 is 8 or more, the dither pattern generation unit 20 decrements the frame value by 8.

ディザパターン生成部20は、ステップS46にて、カウント値を1インクリメントし、ステップS47にて、カウント値は8であるか否かを判定する。カウント値が8でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS43〜S47の処理を繰り返す。   The dither pattern generation unit 20 increments the count value by 1 in step S46, and determines whether the count value is 8 in step S47. If the count value is not 8 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S43 to S47.

ステップS47にてカウント値が8であれば(YES)、ディザパターン生成部20は、ステップS48にて、カウンタをリセットしてカウント値を0とし、ディザ値を1デクリメントする。ディザパターン生成部20は、ステップS49にて、ディザ値は0であるか否かを判定する。ディザ値が0でなければ(NO)、ディザパターン生成部20は、ステップS43〜S49の処理を繰り返す。   If the count value is 8 in step S47 (YES), the dither pattern generation unit 20 resets the counter to 0 in step S48 and decrements the dither value by 1 in step S48. In step S49, the dither pattern generation unit 20 determines whether the dither value is 0. If the dither value is not 0 (NO), the dither pattern generation unit 20 repeats the processing of steps S43 to S49.

ステップS49にてディザ値が0であれば(YES)、ディザパターン生成部20は処理を終了させる。   If the dither value is 0 in step S49 (YES), the dither pattern generation unit 20 ends the processing.

図10に示す第4実施形態によれば、時空間密度値が最小のアドレスを探索する処理と、時空間密度値が最小のアドレスにディザ値を書き込む処理とが、RAM30のアドレスの3次元的なブロックにおける2次元的なブロックごとに実行される。よって、時空間密度値が最小のアドレスを探索する処理の演算量は1/8となる。   According to the fourth embodiment shown in FIG. 10, the process of searching for the address with the smallest spatio-temporal density value and the process of writing the dither value at the address with the smallest spatio-temporal density value are performed in a three-dimensional manner. This is performed for each two-dimensional block in a simple block. Therefore, the amount of calculation in the process of searching for the address having the smallest spatio-temporal density value is 8.

図10に示す例では、フレーム値は、8フレームの期間をかけて、0→3→6→1→4→7→2→5→0…のように巡回する。これを第1の巡回例とする。フレーム値の巡回のさせ方は第1の巡回例に限定されない。第2の巡回例として、0→5→2→7→4→1→6→3→0…と巡回させてもよいし、第3の巡回例として、0→1→2→3→4→5→6→7→0…と巡回させてもよい。2次元的なブロックをフレーム方向に巡回させる順は任意の順でよい。   In the example shown in FIG. 10, the frame value circulates in the order of 0 → 3 → 6 → 1 → 4 → 7 → 2 → 5 → 0 over a period of eight frames. This is a first traveling example. The method of circulating the frame values is not limited to the first circulating example. As a second traveling example, the traveling may be performed in the order of 0 → 5 → 2 → 7 → 4 → 1 → 6 → 3 → 0... As a third traveling example, 0 → 1 → 2 → 3 → 4 → It is also possible to go around in the order of 5 → 6 → 7 → 0. The order in which the two-dimensional block is circulated in the frame direction may be any order.

第4実施形態によれば、ディザデータの加算による副作用が生じにくく、高品位に階調を拡張することができるディザパターンを少ない演算量で生成することができる。   According to the fourth embodiment, a side effect due to the addition of dither data is less likely to occur, and a dither pattern capable of expanding the gradation with high quality can be generated with a small amount of calculation.

第4実施形態を、第1〜第3実施形態と組み合わせてもよい。第4実施形態を第1〜第3実施形態と組み合わせることにより、各ディザ値を1つのディザパターン内及びフレーム方向により均一に分散させることができるという効果に加えて、演算量を少なくすることができるという効果を奏する。   The fourth embodiment may be combined with the first to third embodiments. By combining the fourth embodiment with the first to third embodiments, in addition to the effect that each dither value can be more uniformly dispersed within one dither pattern and in the frame direction, the amount of calculation can be reduced. It has the effect of being able to.

本発明は以上説明した本実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。入力映像信号の第1のビット数及び出力映像信号の第2のビット数はそれぞれ12ビットと4ビットに限定されないし、拡張ビット数も8ビットに限定されない。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention. The first bit number of the input video signal and the second bit number of the output video signal are not limited to 12 bits and 4 bits, respectively, and the number of extension bits is not limited to 8 bits.

10 タイミング生成部
20 ディザパターン生成部
30 RAM(記憶装置)
41〜43 加算器
51〜53 下位ビット削減部
Reference Signs List 10 timing generation unit 20 dither pattern generation unit 30 RAM (storage device)
41 to 43 Adder 51 to 53 Lower bit reduction unit

Claims (9)

水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなる2次元的なブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶する記憶装置と、
フレーム方向の数Fの2次元的なディザパターンがフレーム周期Fで順に選択され、入力された第1のビット数を有する映像信号のフレームにおけるH×Vのドット数よりなる2次元的なブロックごとに、選択されたディザパターンを加算する加算器と、
前記加算器の出力におけるオーバフローをリミット処理し、前記第1のビット数のうちの下位のnビットを削減した第2のビット数を有する映像信号を出力する下位ビット削減部と、
を備え、
H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置のアドレスには、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値が書き込まれており、
前記記憶装置にnビットのディザ値の各値が書き込まれる際に、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理と、
前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理と、
前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスが、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理と、
前記第3の処理を実行させた上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理と、
前記第4の処理によって前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理と、
が繰り返されることにより、前記3次元的なブロックの各ドットにnビットのディザ値の各値が割り当てられている
映像信号処理装置。
The number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The number of H × V dots is a number exceeding 4, and is a two-dimensional number of H × V dots. The block is one two-dimensional dither pattern in which each dot is set to a dither value that is one of n bits, and the two-dimensional dither pattern is arranged in the frame direction by a number F. A storage device for storing dither data having a three-dimensional dither pattern composed of dimensional blocks;
A number F of two-dimensional dither patterns in the frame direction are sequentially selected in the frame period F, and for each two-dimensional block consisting of the number of H × V dots in the frame of the input video signal having the first number of bits. An adder for adding the selected dither pattern;
A lower bit reduction unit that performs a limit process on an overflow in an output of the adder and outputs a video signal having a second bit number obtained by reducing lower n bits of the first bit number;
With
At the address of the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block having the number of dots of H × V × F, each value from the minimum value to the maximum value of the n-bit dither value is written,
When each value of the n-bit dither value is written to the storage device, the dither value is already written in a three-dimensional predetermined area centered on each target address to which a new dither value can be written. First processing for determining the number of written addresses that have been written;
A second process of calculating a spatio-temporal density value indicating a degree of density of a written address in a three-dimensional predetermined area centered on each of the target addresses;
A third process that makes it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatiotemporal density value, in accordance with the number of written addresses obtained by the first process;
A fourth process of selecting the address having the smallest spatio-temporal density value among all the target addresses after executing the third process;
A fifth process of writing a dither value to the target address selected as the address having the smallest space-time density value by the fourth process;
Is repeated to thereby assign each value of the n-bit dither value to each dot of the three-dimensional block.
前記第1の処理における所定の領域は、少なくとも、前記2次元的なディザパターン内の前記対象アドレスの上、下、左、及び右に位置するアドレスと、前記対象アドレスのフレーム方向に隣接した前及び後に位置するアドレスとを含む領域である請求項1に記載の映像信号処理装置。   The predetermined area in the first processing includes at least an address located above, below, left, and right of the target address in the two-dimensional dither pattern and a previous address adjacent to the target address in a frame direction. The video signal processing device according to claim 1, wherein the video signal processing device is an area including an address and a subsequent address. 前記第1の処理における所定の領域は、pを3以上の整数として、前記2次元的なディザパターン内の前記対象アドレスを中心とした水平方向にp、垂直方向にpのp×pのアドレスと、前記対象アドレスのフレーム方向に隣接した前及び後に位置するp×pのアドレスとを含む領域である請求項1に記載の映像信号処理装置。   The predetermined area in the first processing is a p × p address of p in the horizontal direction and p in the vertical direction centering on the target address in the two-dimensional dither pattern, where p is an integer of 3 or more. 2. The video signal processing device according to claim 1, wherein the video signal processing device is an area including: a p × p address located before and after the target address adjacent in the frame direction. 前記第3の処理は、前記対象アドレスを、前記時空間密度値を求める対象のアドレスから除外する処理である請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像信号処理装置。   The video signal processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the third process is a process of excluding the target address from a target address for which the spatiotemporal density value is calculated. 前記第3の処理は、前記対象アドレスにおいて求められた前記時空間密度値を増大させるよう、前記時空間密度値に係数を乗算する処理である請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像信号処理装置。   4. The method according to claim 1, wherein the third process is a process of multiplying the space-time density value by a coefficient so as to increase the space-time density value obtained at the target address. 5. Video signal processing device. 前記3次元的なブロックの各ドットに対応する全てのアドレスのうち、ディザ値が書き込まれた前記対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、前記対象アドレスを、前記時空間密度値を求める対象のアドレスから除外し、
前記全てのアドレスのうち、ディザ値が書き込まれた前記対象アドレスの数が前記第1の数を超えて第3の数以下である場合には、前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数が少なくとも前記第2の数より大きい第4の数であれば、前記対象アドレスを、前記時空間密度値を求める対象のアドレスから除外する
請求項4に記載の映像信号処理装置。
When the number of the target addresses where the dither value is written is less than or equal to a first number among all the addresses corresponding to each dot of the three-dimensional block, the number is obtained by the first processing. If the number of written addresses is at least a second number, the target address is excluded from the addresses for which the spatiotemporal density value is to be obtained,
If the number of the target addresses in which the dither value is written is more than the first number and equal to or less than a third number among all the addresses, the written address obtained by the first processing 5. The video signal processing device according to claim 4, wherein if the number is at least a fourth number larger than the second number, the target address is excluded from the addresses for which the spatiotemporal density value is to be obtained.
前記3次元的なブロックの各ドットに対応する全てのアドレスのうち、ディザ値が書き込まれた前記対象アドレスの数が第1の数以下である場合には、前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数が少なくとも第2の数であれば、前記対象アドレスにおいて求められた前記時空間密度値に第1の係数を乗算し、
前記全てのアドレスのうち、ディザ値が書き込まれた前記対象アドレスの数が前記第1の数を超えて第3の数以下である場合には、前記第1の処理によって求められた書き込み済みアドレスの数が少なくとも前記第2の数より大きい第4の数であれば、前記対象アドレスにおいて求められた前記時空間密度値に前記第1の係数より大きい第2の係数を乗算する
請求項5に記載の映像信号処理装置。
When the number of the target addresses where the dither value is written is less than or equal to a first number among all the addresses corresponding to each dot of the three-dimensional block, the number is obtained by the first processing. If the number of written addresses is at least a second number, multiply the spatiotemporal density value determined at the target address by a first coefficient;
If the number of the target addresses in which the dither value is written is more than the first number and equal to or less than a third number among all the addresses, the written address obtained by the first processing If the number is at least a fourth number larger than the second number, the spatiotemporal density value obtained at the target address is multiplied by a second coefficient larger than the first coefficient. The video signal processing device according to the above.
水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなるブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを生成するディザパターン生成方法であり、
H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する記憶装置内のアドレスのうち、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求め、
前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求め、
求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスを、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくするように処理し、
前記対象アドレスを前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくなるように処理した上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択し、
前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込み、
前記書き込み済みアドレスの数を求める処理と、前記時空間密度値を求める処理と、前記対象アドレスを前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする処理と、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する処理と、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む処理とを繰り返して、前記3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置内のアドレスに、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値を任意の順番で書き込むことにより、前記記憶装置に、前記3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶させる
ディザパターン生成方法。
The number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The number of H × V dots is greater than 4, and a block consisting of H × V dots is A two-dimensional dither pattern in which a dither value that is any one of n bits is set, and the two-dimensional dither pattern is a three-dimensional block in which a number F is arranged in the frame direction. A dither pattern generation method for generating a three-dimensional dither pattern composed of
Of the addresses in the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block having the number of H × V × F dots, a three-dimensional predetermined centering on each target address at which a new dither value can be written. Find the number of written addresses in the area where the dither value has already been written,
In a three-dimensional predetermined area centered on each of the target addresses, a spatio-temporal density value indicating the degree of density of the written address is obtained,
According to the determined number of written addresses, the target address is processed such that the space-time density value is hardly selected as the smallest address,
After processing the target address so that the space-time density value is less likely to be selected as the smallest address, of all the target addresses, select the address with the smallest space-time density value,
Write a dither value to the target address selected as the smallest address space-time density value,
A process of calculating the number of written addresses, a process of calculating the spatiotemporal density value, a process of making the target address difficult to be selected as the address having the smallest spatiotemporal density value, and a process of minimizing the spatiotemporal density value. The process of selecting an address and the process of writing a dither value to the target address selected as the address having the smallest spatio-temporal density value are repeated, and the process in the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block is repeated. The dither data having the three-dimensional dither pattern is stored in the storage device by writing the respective values from the minimum value to the maximum value of the n-bit dither value in an arbitrary order at the address of Method.
コンピュータに、水平方向のドット数をH、垂直方向のライン数をV、フレーム方向の数をFとし、H×Vのドット数は4を超える数であり、H×Vのドット数よりなるブロックは各ドットにnビットのいずれかの値であるディザ値が設定された1つの2次元的なディザパターンとされており、前記2次元的なディザパターンがフレーム方向に数Fで配列した3次元的なブロックで構成された3次元的なディザパターンを生成する処理を実行させるディザパターン生成プログラムであり、
H×V×Fのドット数よりなる3次元的なブロックの各ドットに対応する記憶装置内のアドレスのうち、新たにディザ値を書き込むことができる各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、既にディザ値が書き込まれている書き込み済みアドレスの数を求める第1の処理と、
前記各対象アドレスを中心とした3次元的な所定の領域内における、書き込み済みアドレスの粗密の程度を示す時空間密度値を求める第2の処理と、
前記第1の処理で求められた書き込み済みアドレスの数に応じて、前記対象アドレスを、前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択されにくくする第3の処理と、
前記第3の処理を実行させた上で、全ての前記対象アドレスのうち、前記時空間密度値が最小のアドレスを選択する第4の処理と、
前記第4の処理で前記時空間密度値が最小のアドレスとして選択された前記対象アドレスにディザ値を書き込む第5の処理と、
前記第1〜第5の処理を繰り返して、前記3次元的なブロックの各ドットに対応する前記記憶装置内のアドレスに、nビットのディザ値の最小値から最大値までの各値を任意の順番で書き込むことにより、前記記憶装置に、前記3次元的なディザパターンを有するディザデータを記憶させる第6の処理と、
を実行させるディザパターン生成プログラム。
In the computer, the number of dots in the horizontal direction is H, the number of lines in the vertical direction is V, and the number of lines in the frame direction is F. The number of H × V dots is a number exceeding 4, and the block is composed of the number of H × V dots. Is a two-dimensional dither pattern in which each dot is set to any one of n-bit dither values. The three-dimensional pattern in which the two-dimensional dither patterns are arranged in a number F in the frame direction. A dither pattern generation program for executing a process of generating a three-dimensional dither pattern composed of typical blocks,
Of the addresses in the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block having the number of dots of H × V × F, a three-dimensional predetermined centering on each target address at which a new dither value can be written. A first process for calculating the number of written addresses in which the dither value has already been written in the area of
A second process of calculating a spatio-temporal density value indicating a degree of density of a written address in a three-dimensional predetermined area centered on each of the target addresses;
A third process that makes it difficult for the target address to be selected as the address having the smallest spatio-temporal density value in accordance with the number of written addresses obtained in the first process;
A fourth process of selecting the address having the smallest spatio-temporal density value among all the target addresses after executing the third process;
A fifth process of writing a dither value to the target address selected as the address having the smallest spatiotemporal density value in the fourth process;
By repeating the first to fifth processes, an address in the storage device corresponding to each dot of the three-dimensional block is set to an arbitrary value from the minimum value to the maximum value of the n-bit dither value. A sixth process of storing dither data having the three-dimensional dither pattern in the storage device by writing in order;
A dither pattern generation program that executes
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