JP4767568B2 - 誤差拡散回路 - Google Patents
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Description
その一例においては、フィードバックされる(M−N)ビットの誤差成分にランダムノイズを加算し、これをMビットの入力信号に加えることで、ドットの表れ方が異なった出力信号を得ることとしている(例えば、特許文献1参照)。
別の例では、誤差拡散処理後の映像に特徴的な拡散パターンを軽減するため、誤差演算の方向をフィールド単位で順走査と逆走査誤差演算を交互に行っている(例えば、特許文献2参照)。
画素信号の列から成る第1の映像信号が書込まれる入力メモリと、
上記入力メモリへの書き込み及び読み出しを制御して、上記第1の映像信号に対し、1ライン毎に画素信号の順序が逆転した第2の映像信号を出力させるメモリ制御回路と、
上記第2の映像信号に含まれる各画素の画素信号に、当該画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を加算する加算器と、
上記加算器の出力を受けて、各画素について順次量子化及び量子化誤差値の検出を行う量子化・誤差値検出部と、
上記量子化・誤差値検出部で処理されている画素(以下「注目画素」と言う)よりも前に上記量子化・誤差値検出部で処理された画素についての量子化誤差値を記憶する誤差値メモリと、
上記誤差値メモリに記憶されている誤差値のうち、上記注目画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を求め、上記加算器に上記誤差の加重平均を供給する集積誤差演算部と
を有する誤差拡散回路を提供する。
図1はこの発明の実施の形態1の誤差拡散回路の構成を示すブロック図である。
図示の誤差拡散装置は、入力メモリ101と、加算器102と、量子化・誤差値検出部103と、出力メモリ104と、集積誤差演算部106と、誤差値メモリ105と、メモリ制御回路107とを有する。出力メモリ104の出力はDLP映像表示装置108に供給される。
量子化・誤差値検出部103は加算器102から出力された映像信号を、量子化して量子化された映像信号を出力するとともに、量子化後の映像信号と量子化前の映像信号の差分である量子化誤差を計算する。
集積誤差演算部106は、量子化・誤差値検出部103から供給される、1画素前の画素の誤差値と、誤差値メモリ105に記憶されている前ラインの画素の誤差値とを用いて誤差の加重平均を求める。
メモリ容量を1水平解像度分(厳密には、1水平期間の有効画素分)の必要最小限に抑え、かつ走査方向が逆転した映像信号を出力するために、読み出しアドレスを先行させ、書き込みアドレスを後追いさせる。また、書き込みと読み出しのアドレスを2水平期間単位に逆転させることにより実現している。入力映像信号は時々刻々と違った内容が入力するので、書き込みを速くしたり、遅くしたりは出来ないが、一旦記憶してしまうと、読み出す時間はずらすことができる。図3に上記先行するアドレスの状態を示しており、水平解像度が1024画素の場合を例として書いている。なお、読み出した映像信号は1水平ライン前の信号を読み出していることになる。図3の走査方向を示す矢印を用いて映像信号を、水平期間毎に交互に順序を逆転させて出力する動作を図4に示す。なお、このように交互に逆転させた順序を「クシ型」と言う。図4で、書き込み走査方向は2水平走査単位で逆転を繰り返す、読み出し走査方向も同位相で逆転を繰り返す、結果として映像信号出力は1水平期間単位に逆転したクシ型の映像信号を出力する。
(1) 水平走査線番号1(水平期間番号1)では書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号2であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力も水平走査番号2であり左から右(→)の順方向になる。
(2) 水平走査線番号2では書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号3であり、読み出し走査方向は右から左(←)の逆方向、映像出力も水平走査番号3であり右から左(←)の逆方向になる。
ラインメモリ中のアドレスをA0(最小番地)から最大番地A1023(最大番地)までとし、画面中の映像信号(画素信号)を、各ラインのうちの左端のものから右端まで順にS0からS1023までとする。書き込みを順方向に行うとき(順方向の書き込み走査方向のとき)は、映像信号S0〜S1023がアドレスA0〜A1023にそれぞれ書込まれ、書き込みを逆方向に行うとき(逆方向の書き込み走査方向のとき)は、映像信号S0〜S1023がアドレスA1023〜A0に書込まれる。
上記のように、逆方向の書き込み走査方向のときアドレスが最大番地のA1023に映像信号S0を書き込み、最後にA0番地に映像信号S1023を書き込んでいる。これを逆方向の読み出し走査アドレスである最大番地のA1023番地で読み出すと映像信号はS0が出力する。最後にA0番地を読み出すと映像信号はS1023が出力し、結果として映像信号は左から右(→)の順方向になる。
図1の量子化・誤差値検出部103は、各画素に対して表示デバイスの階調数にあうように量子化を行うとともに,その時の量子化誤差を演算する。例えば入力映像信号が12ビットで表示デバイスの階調数が8ビットならば、12ビットから8ビットに量子化し、その時の量子化誤差は4ビットとなる。
(1) 1水平期間分遅れてきた誤差値入力は、水平走査番号2にて順方向で走査されている。この誤差値入力を順方向で誤差値メモリへ書き込む。読み出しは書き込みより先行し、順方向で読み出す。誤差値メモリより順方向が出力する。読み出しが先行するので水平走査番号2での誤差値メモリ出力は1フィールド前の、最終ラインの誤差値メモリの値を読み出していることになる。フィールドにまたがった誤差値を利用して静止した映像信号でもドットの表れ方が固定しない効果が得られる。
(1) 水平走査番号2では、映像入力は左から右(→)の順方向、書き込み走査方向は左から右(→)の順方向、読み出しは水平走査番号3であり、読み出し走査方向は左から右(→)の順方向、映像出力は左から右(→)の順方向になる。
なお、映像信号は、1水平期間分遅れて出力するので、結果として図1の映像信号入力から2水平期間分遅れて映像信号を出力する。
出力メモリの制御を上記操作により、メモリ容量を1水平画素分で実現できる。
図11はこの発明の実施の形態2の誤差拡散回路の構成を示すブロック図である。
図11に示されている誤差拡散回路は、図1の誤差拡散回路と概して同じであるが、乱数発生器109が付加されている点で異なる。乱数発生器109の出力は集積誤差演算106に供給される。
Claims (8)
- 画素信号の列から成る第1の映像信号が書込まれる入力メモリと、
上記入力メモリへの書き込み及び読み出しを制御して、上記第1の映像信号に対し、1ライン毎に画素信号の順序が逆転した第2の映像信号を出力させるメモリ制御回路と、
上記第2の映像信号に含まれる各画素の画素信号に、当該画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を加算する加算器と、
上記加算器の出力を受けて、各画素について順次量子化及び量子化誤差値の検出を行う量子化・誤差値検出部と、
上記量子化・誤差値検出部で処理されている画素(以下「注目画素」と言う)よりも前に上記量子化・誤差値検出部で処理された画素についての量子化誤差値を記憶する誤差値メモリと、
上記誤差値メモリに記憶されている誤差値のうち、上記注目画素の近傍の画素についての量子化誤差の加重平均を求め、上記加算器に上記誤差の加重平均を供給する集積誤差演算部と
を有する誤差拡散回路。 - 上記メモリ制御回路は、上記第1の映像信号の上記入力メモリへの書き込みと読み出しを1水平期間単位で順方向と逆方向に交互に切り替えることで、上記第2の映像信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 - 上記入力メモリが、1水平期間の有効画素分の容量を有し、
上記メモリ制御回路は、上記入力メモリの書き込みを順方向と逆方向に交互に行うように制御し、読み出しを書き込みより先行させて、逆方向と順方向に交互に行うように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 - 上記メモリ制御回路が、上記量子化・誤差値検出部で検出された誤差値を、上記誤差値メモリに記憶させ、書き込みと読み出しを1水平期間単位で順方向と逆方向に逆転させ、
上記集積誤差演算部が、上記誤差の加重平均を求める演算を1水平期間毎に交互に逆転した方向で行うことを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 - 上記誤差値メモリが、1水平期間の有効画素分の容量を有し、
上記メモリ制御回路は、上記誤差値メモリにおいて、読み出しを先行させ、書き込みを後追いさせるよう制御することを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。 - 上記誤差値メモリの読み出し開始位置を、順方向と逆方向で異ならせることにより、上記誤差値メモリに記憶されている誤差値のうち、上記加重平均の計算に、上記誤差値メモリが順方向で読み出されているときと、逆方向で読み出されているときとで、異なる水平位置のものを用いることを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。
- 各フィールドの最初のラインの画素について誤差の加重平均を求めるに際し、前のフィールドの最終ラインの画素の誤差を用いることを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。
- 乱数を発生する乱数発生器をさらに有し、
上記集積誤差演算部が、上記乱数発生器で発生された乱数を用いて誤差の加重平均を求めることを特徴とする請求項1に記載の誤差拡散回路。
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