JPH04346575A - 誤差配分方式の画質改善用a/d変換装置 - Google Patents

誤差配分方式の画質改善用a/d変換装置

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JPH04346575A
JPH04346575A JP3120127A JP12012791A JPH04346575A JP H04346575 A JPH04346575 A JP H04346575A JP 3120127 A JP3120127 A JP 3120127A JP 12012791 A JP12012791 A JP 12012791A JP H04346575 A JPH04346575 A JP H04346575A
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JP
Japan
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bit
data
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JP3120127A
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English (en)
Inventor
Takayasu Ito
貴康 伊藤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アナログの入力映像信
号をディジタルの画像データに変換して画像用メモリに
格納する際に、まず、アナログ入力映像信号を必要とさ
れるビット数よりも多いビット数の画像データに変換し
、次いで、誤差配分法という演算処理により必要とされ
るビット数の画像データに変換して画像用メモリに格納
することにより、画質を改善するようにした誤差配分方
式の画質改善用A/D変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】まず、1次元の場合の誤差配分法による
A/D変換方式が考案された経緯を説明する。
【0003】A/Dコンバータのみを用いた単純なA/
D変換方式では、直接の変換結果において最下位ビット
(整数部分)が示す値よりも小さな値(小数部分)が切
り捨てられて、最終的な変換結果となる。
【0004】例えば、入力アナログ値が「2.6」のと
きの直接の変換結果は、約〔10.10011〕2 と
なるが、小数部分の切り捨てにより、最終的な変換結果
は、〔10〕2 つまり10進数では「2.0」となる
【0005】したがって、図5に例示するように、例え
ば「2.6」の入力アナログ値が続くとき、最終的な変
換結果としては〔10〕2 つまり「2.0」が続くこ
とになる。これではA/D変換としての精度が高いとは
いえない。
【0006】そこで、誤差配分法によるA/D変換特性
の精度の改善が考えられた。これを図6に基づいて説明
する。
【0007】「2.6」の入力アナログ値が続くときを
想定する。実際の処理は2進数で行われるが、説明を簡
略化するため、10進数で説明することとする。
【0008】1回目の入力アナログ値「2.6」に対し
ては、切り捨てにより「2.0」が最終的な変換結果と
なるが、その切り捨てられた誤差分「0.6」を別に記
憶しておく。
【0009】2回目の入力アナログ値「2.6」に対し
ては、「2.6」に前回誤差分「0.6」を加算し「3
.2」を得る。そして、これを切り捨て処理して「3.
0」が最終的な変換結果となるが、その切り捨てられた
誤差分「0.2」を別に記憶しておく。
【0010】3回目の入力アナログ値「2.6」に対し
ては、「2.6」に前回誤差分「0.2」を加算し「2
.8」を得る。そして、これを切り捨て処理して「2.
0」が最終的な変換結果となるが、その切り捨てられた
誤差分「0.8」を別に記憶しておく。
【0011】4回目の入力アナログ値「2.6」に対し
ては、「2.6」に前回誤差分「0.8」を加算し「3
.4」を得る。そして、これを切り捨て処理して「3.
0」が最終的な変換結果となるが、その切り捨てられた
誤差分「0.4」を別に記憶しておく。
【0012】5回目の入力アナログ値「2.6」に対し
ては、「2.6」に前回誤差分「0.4」を加算し「3
.0」を得る。そして、これを切り捨て処理しても「3
.0」のままであり、これが最終的な変換結果となる。 誤差分は生じない。
【0013】以上で「2.6」の入力アナログ値が続く
とき、繰り返されるA/D変換結果が求められたことに
なる。すなわち、「2.0」,「3.0」,「2.0」
,「3.0」,「3.0」となる。これらを合計すると
、「13.0」となり、平均値を求めるために5で割り
算すると、「2.6」が得られる。これは入力アナログ
値と一致している。
【0014】つまり、上記のような誤差配分法を用いる
ことにより、A/D変換特性の精度を改善することがで
きるのである。
【0015】さて、本発明が対象としているのは、画像
データであって、これは2次元的に展開されるものであ
る。以下、2次元の場合の誤差配分法によるA/D変換
方式が適用される従来の画質改善用A/D変換装置につ
いて説明する。
【0016】図3は、従来の誤差配分方式の画質改善用
A/D変換装置の電気的構成を示すブロック線図である
【0017】この画質改善用A/D変換装置において最
終的に必要としているビット数をLビットとする。
【0018】図3において、2はMビットA/Dコンバ
ータ、4はMビット画像用メモリ、6は変換制御回路、
8はデータバス、10はアドレスバス、12はコントロ
ールバス、14は3ステートバッファである。
【0019】ここで、Mビットは最終的に必要とされる
ビット数Lよりも大きい(M>L)。つまり、最終的に
必要とされるビット数Lよりも大きなビット数のMビッ
ト画像用メモリ4を用いているのである。
【0020】次に動作を説明する。
【0021】まず、第1段階として、MビットA/Dコ
ンバータ2は、順次シリーズに送出されてくる各1画素
分ごとのアナログ入力映像信号をMビットの画像データ
に変換し、その画像データをMビット画像用メモリ4の
対応するアドレスに格納する。このようなA/D変換お
よび格納を1フィールドの全画素分について行う。
【0022】次いで、変換制御回路6によって誤差配分
法での補正演算を行う。
【0023】変換制御回路6は、Mビット画像用メモリ
4を主走査方向にスキャンする過程を副走査方向にスキ
ャンしながら繰り返す。ここで、第nライン目の第i番
目の画素のMビットの画像データの演算補正について考
えてみる。
【0024】変換制御回路6は、この画像データの上位
Lビットの各値はそのままとし、かつ、下位(M−L)
ビットの各値をすべて0に置換し、その補正後のMビッ
トの画像データを元のアドレスに格納する。
【0025】例えば、必要とされるビット数Lを8ビッ
ト、A/Dコンバータ2および画像用メモリ4のビット
数Mを12ビットとすると、アナログ入力値が例えば「
238.6」のとき、格納されていた12ビットの画像
データは〔11101110.1001〕2 であり、
補正によって下位4ビットすべてが0とされ格納し直さ
れた12ビットの画像データは〔11101110.0
000〕2 となり、下位(M−L)ビットすなわち(
12−8)=4ビットの誤差データは小数点以下で〔1
001〕2 となる。
【0026】次いで、変換制御回路6は、得られた下位
(M−L)ビットの誤差データを、図4に示すように、
現在補正の対象となっている第nライン目の第i番目の
画素PC0 に対して、1つ分だけ右横に位置する第n
ライン目の第(i+1)番目の画素PC1 と、真下に
位置する第(n+1)ライン目の第i番目の画素PC2
 と、斜め右下に位置する第(n+1)ライン目の第(
i+1)番目の画素PC3 とに対して配分する。
【0027】その配分の割合は、例えば1/3:1/3
:1/3とか、2/5:2/5:1/5のように予め適
当に定められている。例えば、上記の誤差データ〔10
01〕2 の場合に、2/5:2/5:1/5の割合で
配分すると、画素PC1 ,PC2 にはそれぞれ〔0
011〕2が配分され、画素PC3 には〔0001〕
2 が配分されることになる。
【0028】そして、これらの配分された誤差データは
、その配分先の画素PC1 ,PC2 ,PC3 の各
画像データに加算される。すなわち、変換制御回路6は
、それらの各画素PC1 ,PC2 ,PC3 から個
別的に画像データを読み出して割り当てられた誤差デー
タを加算した後、その加算結果の画像データを再び同じ
アドレスに格納するのである。
【0029】もし、この加算の結果がMビットを超えて
オーバーフローする場合には、Mビットの各値のすべて
を1にする。つまり、〔11111111.1111〕
とする。
【0030】以上のような演算補正をすべての画素の画
像データについて実行すると、最終的にMビット画像用
メモリ4には、上位Lビット(整数部分)を必要とされ
るビット数の画像データとし、下位(M−L)ビット(
小数部分)をすべて0とした補正後の画像データが格納
されていることになる。
【0031】なお、1フィールドの右端辺の画素および
下端辺の画素では、そこで生じた誤差データを配分する
先の画素が存在しない方向がある。この場合、その方向
への誤差データの配分は無視し、その配分誤差データは
捨てられることになる。
【0032】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、画像用メモリとし
て、最終的に必要とされるビット数Lよりも大きなビッ
ト数Mビット(M>L)の画像用メモリ4を用いる必要
があり、そのような大容量の画像用メモリを必要とする
がゆえにかなりのコストアップを招いているという問題
があった。
【0033】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、全画素の画像データを格納する画像
用メモリとして、最終的に必要とされるビット数と同数
ビット数の画像用メモリを用いればよいようにしてコス
トダウンを図ることを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明に係る誤差配分方
式の画質改善用A/D変換装置は、最終的に必要とされ
るビット数よりも大きいビット数のA/Dコンバータと
、誤差配分法にとって必要となる所要数の先行画素につ
いての誤差データを一時的に保持する手段と、前記A/
Dコンバータから入力した画像データに前記各誤差デー
タを配分して加算し、その加算結果のうち必要とされる
ビット数分のデータを出力画像データとして画像用メモ
リに送出する手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0035】
【作用】A/Dコンバータからの入力画像データのうち
誤差データのみを取り出してこれを一時的に保持し、あ
とで入力されてくる画像データに対する誤差データとし
て用いる。これが先行画素としての誤差データとなる。
【0036】最終的に必要とされるビット数をLビット
、A/Dコンバータのビット数をMビット(M>L)と
すると、誤差データのビット数Nは、N=M−Lである
【0037】現在入力されてきたMビットの画像データ
に対して先行画素のNビットの誤差データを補正演算し
てMビットの補正データを得るが、このうち上位Lビッ
トのみを出力画像データとして出力し画像用メモリに格
納する。
【0038】したがって、画像用メモリとしては、最終
的に必要とされるビット数そのもので構成された画像用
メモリでよく、従来例のように必要以上のビット数のも
のに比べると、記憶容量を大幅に削減してコストダウン
を図ることができる。
【0039】
【実施例】以下、本発明に係る誤差配分方式の画質改善
用A/D変換装置の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
【0040】図1は、本実施例に係る誤差配分方式の画
質改善用A/D変換装置の電気的構成を示すブロック線
図である。この画質改善用A/D変換装置においても、
最終的に必要としているビット数をLビットであるとす
る。
【0041】図において、20はMビット構成のA/D
コンバータ、22は変換補正回路、24はMビット構成
の演算回路、26はNビット構成の誤差ラッチ回路、2
8は1ライン分(1水平周期分)のアドレスカウンタ、
30はNビット構成の1ライン分のNビット誤差用メモ
リ、32は最終的に必要とされるLビット構成の画像用
メモリである。変換補正回路22は、Mビット演算回路
24とNビット誤差ラッチ回路26とアドレスカウンタ
28とから構成されている。なお、各ブロック間を接続
するバスは、データバスのみを示している。
【0042】本発明が対象とするのは、Lビット画像用
メモリ32を除く、MビットA/Dコンバータ20と変
換補正回路22とNビット誤差用メモリ30とからなる
部分である。
【0043】上記のLビット,Mビット,Nビットの関
係は、 M=L+N N=M−L となっている。すなわち、Mビットは最終的に必要とさ
れるビット数Lよりも大きくなっており、また、Nビッ
トは誤差データのビット数を表している。
【0044】ここで、注目すべき点は、画像用メモリ3
2が従来例とは異なり、最終的に必要とされるビット数
であるLビット構成となっていることである。
【0045】次に動作を説明する。
【0046】従来例においてはMビット画像用メモリ4
に一旦1フィールドの全画素分の画像データを格納して
しまい、その格納が終了した後に、変換制御回路6によ
る補正演算を行っていた。これに対して、本発明のこの
実施例においては、シリーズに送出されてくる1画素分
の画像データに対して順次的に補正演算を行って、その
補正演算後の画像データをLビット画像用メモリ32に
格納し、以下同様に、1画素の画像データごとに同様の
処理を実行することを繰り返す。
【0047】MビットA/Dコンバータ20は、順次シ
リーズに送出されてくる1画素分のアナログ入力映像信
号を変換用クロックCLKの立ち上がりのタイミングで
Mビットのディジタルの画像データに変換し、そのMビ
ットの画像データを変換補正回路22におけるMビット
演算回路24に送出する。
【0048】第mライン目の第j番目の画素PC0 に
ついての入力画像データをDATAINで表すことにす
る。 このとき、アドレスカウンタ28がNビット誤差用メモ
リ30に対して指定しているアドレスはjである。
【0049】アドレスカウンタ28が指定するアドレス
がjであるとき、図2に示すように、Nビット誤差用メ
モリ30においては、そのアドレスjには、フィールド
上で斜め左上に位置する第(m−1)ライン目の第(j
−1)番目の■の画素PC−3について予め求められて
いた誤差データDIF1−INが格納されている。また
、Nビット誤差用メモリ30のアドレス(j−1)には
、真上に位置する第(m−1)ライン目の第j番目の■
の画素PC−2について予め求められていた誤差データ
DIF2−INが格納されている。さらに、1つ分だけ
左に位置する第mライン目の第(j−1)番目の■の画
素PC−3について予め求められていた1クロック前の
誤差データDIF3−INがNビット誤差ラッチ回路2
6にラッチされている。
【0050】これらの誤差データDIF1−IN,DI
F2−IN,DIF3−INのいずれもがNビットであ
る。
【0051】さて、Mビット演算回路24は、Mビット
A/Dコンバータ20からMビットの入力画像データD
ATAINを入力するとともに、Nビット誤差用メモリ
30のアドレスjから誤差データDIF1−INを読み
出し、また、アドレス(j−1)から誤差データDIF
2−INを読み出し、さらに、Nビット誤差ラッチ回路
26から誤差データDIF3−INを入力する。そして
、Mビット演算回路24は、各誤差データDIF1−I
N,DIF2−IN,DIF3−INに適当な係数α1
 ,α2 ,α3 (ただし、α1 +α2 +α3 
=1)を掛け算し、次いで、補正データDATACOR
Rとして、次の加算、DATACORR=DATAIN
+α1 ・DIF1−IN+α2 ・DIF2−IN+
α3 ・DIF3−INの演算を行う。この補正データ
DATACORRは、Mビットである。
【0052】次いで、Mビット演算回路24は、補正デ
ータDATACORRのうちの上位LビットのDATA
OUT を出力データとしてLビット画像用メモリ32
に転送し格納する。
【0053】また、補正データDATACORRのうち
の下位Nビット(=(M−L)ビット)の誤差データを
次の変換クロックCLKの立ち上がりのタイミングでN
ビット誤差ラッチ回路26にラッチさせる。このとき、
その直前までラッチしていた誤差データDIF3−IN
をNビット誤差用メモリ30のアドレス(j−2)に格
納する。 そして、アドレスカウンタ28を、+1だけインクリメ
ントする。
【0054】以上のようなA/D変換について補正演算
を、シリーズに入力されてくる各画素ごとの画像データ
について順次的に繰り返し実行し、上位Lビットの出力
DATAOUT として出力することにより、Lビット
画像用メモリ32に1フィールドの全画素分の各Lビッ
トの画像データが格納されることになる。
【0055】以上の説明で明らかなように、この実施例
によれば、A/Dコンバータ20としては最終的に必要
とされるビット数Lよりも大きなビット数MのA/Dコ
ンバータを用いる点は従来例と同じであるが、画像用メ
モリ32としては、最終的に必要とされるビット数と同
じビット数Lの画像用メモリですみ、これによって、従
来例の場合のMビット画像用メモリ4に比べて記憶容量
の大幅な削減をもたらすことができる。
【0056】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、画像用
メモリとしては、従来例のように必要以上のビット数の
ものを用いる必要性がなく、最終的に必要とされるビッ
ト数そのもののビット数構成の画像用メモリですむから
、記憶容量の大幅な削減によるコストダウンを達成する
ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る誤差配分方式の画質改
善用A/D変換装置の電気的構成を示すブロック線図で
ある。
【図2】実施例の誤差配分法の説明図である。
【図3】従来の誤差配分方式の画質改善用A/D変換装
置の電気的構成を示すブロック線図である。
【図4】従来例での誤差配分法の説明図である。
【図5】従来の一般的なA/D変換の説明図である。
【図6】従来の1次元での誤差配分法の説明図である。
【符号の説明】
20    MビットA/Dコンバータ22    変
換補正回路 24    Mビット演算回路 26    Nビット誤差ラッチ回路 28    アドレスカウンタ 30    Nビット誤差用メモリ 32    Lビット画像用メモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  最終的に必要とされるビット数よりも
    大きいビット数のA/Dコンバータと、誤差配分法にと
    って必要となる所要数の先行画素についての誤差データ
    を一時的に保持する手段と、前記A/Dコンバータから
    入力した画像データに前記各誤差データを配分して加算
    し、その加算結果のうち必要とされるビット数分のデー
    タを出力画像データとして画像用メモリに送出する手段
    とを備えたことを特徴とする誤差配分方式の画質改善用
    A/D変換装置。
JP3120127A 1991-05-24 1991-05-24 誤差配分方式の画質改善用a/d変換装置 Pending JPH04346575A (ja)

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Citations (3)

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