TW200816120A - Method for dithering image data - Google Patents

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Description

2008 161 20^-018 16656twf.doc/η 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種影像資料顫化方法，且特別是有 關於一種可完整呈現來源信號灰階值的影像資料顫化方 法。 一、 【先前技術】 顯示數位影像(digital image)常遭遇的一個問題，是顯 示I置的灰階(gray scale)解析度(resolution)小於輪出穿置 的灰階解析度。例如輸出裝置是有8位元解析度的個2電 腦(personal computer)，而顯示裝置是只有6位元解析度= 薄膜液晶顯示面板（thin film transistor liquid crystal display panel，簡稱為TFT LCD面板）。這時候，最簡單‘1文= 是捨去個人電腦輸出的信號灰階值的兩個最低有效位元 (least significant bit，縮寫為 LSB)，讓 8 位元的'灰階= 成為6位元的灰階值。但是這樣做會犧牲顯示晝面的色彩 層次。 / 有一種增加色彩層次的方法，是對輸出襞置的信號 階值做顫化(dithering)處理。這是利用人眼在遠距 時’會對小區域的灰階值自動做平均運算的特性，讓均 值產生更多色彩層次。常見的顫化方法有兩種，第°一種是 空間顫化(spatial dithering) ’也稱為二維顫化；第二種是= 間顫化加上時間顫化(temporal dithering)，也稱為三 化。 、苫、 二維雜是以固定大小的像素(pixdm塊為處理單 位。表1為傳統二維顗化方法的輸入區塊與輸出區塊對應 2008161 20^5-018 16656twf.doc/n 使用大小為2 x 4的像素區塊。輸入區塊部分只列出 化號灰階值的兩個最低有效位元，也就是在傳送給顯示裝 置前會被除去的位元。至於輸出區塊部分，〇表示這個像 素的彳§唬灰階值需要反進位作業，1表示這個像素的作號 灰階值需要進位作業。 口
表1，傳統二維顫化對應表
、所明的反進位作業，是將信號灰階值的兩個lsb設定 ，〇;而所謂的進位作業，是將信號灰階值的兩個LSB設 定為0之後，再加上4。舉例而言，表2為8 (二進位為 1000)至11 (二進位為1011)的信號灰階值套用表丨的規 則之後產生的輪出區塊。對於8 s U❿言，進位作業的結 果是12，反進位作業的結果是8。 ”… 56twf.doc/n 200816120〇5〇ΐδΐ66 表2，傳統二維顫化範例 輸入區塊（十進位) 出區塊（+推杨) 8 9 12 11
Ti 1 j__ _ ul2_ 1_ 8 -β12__ 12_ 18 \2_ 從表2不難發現，四個輸出區塊的平均值 對應輸入區塊的信號灰階值，而表2只用了 8、12這^個 數子就呈現出4個不同的色彩層次。8和12的兩個哪 都是0 ’適用於6位元的解析度。 另一方面，二維顫化是以幾個連續圖框(frame)當中， 同-個固定大小的像姐塊騎理單位。表3為傳统三維 顫化方法的輸人區塊與輸出區塊對應表，使用四個連續圖 框當中，大小為4 X 2的像素區塊。同樣的，表3的輸入 區塊部分只列出信號灰階值的兩個最低有效位元。找到輸 入區塊後，其下方就是在四個連續圖框當中的對應輸出^ 塊，其中0表示這個像素的信號灰階值需要反進位作業，工 表示這個像素的信號灰階值需要進位作業。套用表3的規 則之後，四個連續圖框當中所有像素的總平均值，會等於 輸入的信號灰階值。 6 200816120 )5-018 16656twf.doc/n 表3，傳統三維顫化對應表 輸入區塊 00 00 00 00 01 01 01 01 10 10 10 10 11 11 11 11 (LSB) 00 00 00 00 01 01 01 01 10 10 10 10 11 11 11 11 第一圖框 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 (進位） 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 第二圖框 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 (進位） 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 第三圖框 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 (進位） 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 弟四圖框 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 然而’傳統顫化方法的缺點是無法呈現出所有信號灰 階值。例如前面的範例中，顯示裝置只有6位元的解析度， 最大值只到63，乘以4之後，最大只能呈現出252的信號 灰階值。本來紅綠藍三原色可以組合出2563 =16,777,216 種色彩，經過顫化之後只能呈現2533二16，194,277種色彩， 大約損失了 3·5%的色彩層次。 【發明内容】 本發明的目的是在提供一種影像資料顫化方法，以二 維顫化呈現輸出裝置的所有色彩層次。 一本發明的另一目的是提供一種影像資料顫化方法，以 二維顫化呈現輸出裝置的所有色彩層次。 、為上述及其他目的，本發明提出一種影像資料顫化方 去，適用於以Β位元的解析度呈現a位元的灰階層次，其 中A與Β ό為正整數且A>B。本方法包括下列步驟··首 200816120 )5-018 16656twf.doc/n 先，將信號灰階值0對應至目標灰階值ο，將信號灰階值 2A - 1對應至目標灰階值(2B - 1) X 2Α·Β。針對從1至 2Α - 2的每一個信號灰階值，以内插(intei^〇iati〇n)和四 捨五入運算，計算出對應於信號灰階值的目標灰階值。上 述2A個目標灰階值構成一個嚴格遞增數列（strictly increasing sequence)，將上述目標灰階值以二進位表示，皆 有A個整數位數以及C個小數位數，c為正整數。 然後，若欲呈現的信號灰階值為X，則根據上述2A 個信號灰階值與2a ^固目標灰階值之間的對應關係，取得對 應於信號灰階值X的目標灰階值Y。接下來，計算D = A〜 B C並且σ十异γ❸D個最低有效位元的婁文值κ。最後， 將Ε X F的-個像素區塊所包含的像素#中，關 灰1值設定為γ _ Κ + 2α.β，其餘Εχρ 1個像^ 灰階值奴為γ _ κ。其中ExF為2D 且、 (E X F) = K / 2A七。 妖 _ 立 N / 為上述及其他目的，本發明提出另外—種 化方法。本方法的钱個步驟和上-個方法相㈤二頭 最後步驟改變如下：將E X F的—個像素? p :、疋將 圖框中總共包含的ExFxP{@像象素個連續 值設定為m2A.B，其餘ExFx N個像素的灰階 設定為Y-K。中ExF 'p 則固像素的灰階值-
—中ExFxP為2的倍數，而且N/(ExF 1本發明的難實關所述 0到(2B- 1)x2a-b ^月疋採用小數，在 的區間中計算出2A個目標灰階值，然ί 8 twf.doc/n 2008 161 20)5-018 16656 利用更細腻的二維顫化或三維顫化’呈現出帶有小數 目標灰階值。所以能超越先前技術，呈現輸出裝置 色彩層次。 Θ 本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明異貝 易懂’下文特舉較佳實施例，並配合_圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】
一般規則說明。 本發明共提出-種二維顫化方法以及—種三維額化 方法。下4以簡單的實施例說明，_再用較為複雜的 本實施例是用6位元的解析度呈現8位元的色
次。鑑t傳統的顫化方法能做區隔的最大信號灰階J 252 ’本實施例的解決之道是在G到Μ2的區間計算出况 個不同的目標灰階值’ 一一對應到原來的256個信號灰階 值，然後用二_化或三維顫化呈現出目標灰階值广如此 就能完整呈現出256個灰階。 表4是本實施例的信號灰階值與目標灰階值對應表， 其中的目標灰階值是先㈣插運算求出，然後iXQ25為單 位做四捨五入。舉例而言，若信號灰階值X = 9，則目標 灰階值 Y = 9。若 X = 6〇，則 γ = 59·25。若 X [
19.75。若 h 255 ,則 γ = 252。 IJY 9 200816120 )5-018 16656twf.doc/n 表4，本發明一實施例的信號灰階值與目標灰階值對應表 信號灰階值X 目標灰階值γ 信號灰階值X 目標灰階值Υ ο^χ^ιο Υ = Χ 139^X^159 Y = X - 1·75 γ = X - 0.25 160^X^180 Υ = Χ-2 32^X^53 Υ = Χ-0·5 181<Χ<201 Υ - X - 2.25 54^X^74 γ = Χ-0.75 202^X^223 Υ = X - 2.5 75^X^95 Υ = χ- 1 224^X^244 Υ = X — 2 75 96^X^116 ΥΊ 1·25 *----- 245^X^255 Υ = χ - 3 117^X^138 --———一-丨.. Υ-Χ-1.5 ------_ -------- 查閱表4可以將〇到况的任何一個 換成對應的目標灰階值。接下來的步驟是用二維 ， 維顫化呈現出帶有小數的目標灰階值。如制二維 ㈣讓像素區塊内的平均灰階值等㈣標灰階值。如果用 均灰階值等於目標灰階值。 円的千 表5是本實施例的二維顫化方法的輸人區塊與 ，對應表。本實施例的二維顫化使用4 χ 8的像素區塊。 ，5的輸人區塊部分只列出目標灰階值的四個最低有效位 兀。要注意的是’如果用二進位表示，本實施例的目標 I5白值都有兩則、數，而上述的四個lsb是包括小數在内。 例如目標灰階值106.75用二進位表示是〇11_1()1ι， 個LSB就是10U。也就是將8位元的信號灰 ^ Π)位元的目標灰階值’_取其四個LSB，魏查 200816120 15-018 16656twf.doc/n 找出對應的輸出區塊。 表5，本發明一實施例的二維顫化對應表
輸入 (四個 區塊 LSB) 輸出區塊 (進位） 輸入區塊 (四個LSB) 輸出區塊 (進位） 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 0 0 0 0 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 1 1 1 1 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 0 0 0 0 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 1 1 1 1 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 0 0 0 0 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 1 1 1 1 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 0 0 0 0 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 1 1 1 1 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 0 0 0 0 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 1 1 1 1 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 0 0 0 0 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 1 1 1 1 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 0 0 0 0 0001 0001 0001 0001 0 0 0 0 1001 1001 1001 1001 1 1 1 1 0001 0001 0001 0001 1 0 0 0 1001 1001 1001 1001 0 1 1 1 0001 0001 0001 0001 0 0 1 0 1001 1001 1001 1001 1 1 0 1 0010 0010 0010 0010 0 0 0 0 1010 1010 1010 1010 0 0 0 0 0010 0010 0010 0010 0 0 0 0 1010 1010 1010 1010 1 1 1 1 0010 0010 0010 0010 1 0 0 0 1010 1010 1010 1010 0 1 1 1 0010 0010 0010 0010 0 0 1 0 1010 1010 1010 1010 1 1 0 1 0010 0010 0010 0010 0 0 0 0 1010 1010 1010 1010 0 0 0 0 0010 0010 0010 0010 0 0 0 0 1010 1010 1010 1010 1 1 1 1 0010 0010 0010 0010 1 0 0 0 1010 1010 1010 1010 0 1 1 1 0010 0010 0010 0010 0 0 1 0 1010 1010 1010 1010 1 1 0 1 0011 0011 0011 0011 1 0 0 0 1011 1011 1011 1011 0 1 1 1 0011 0011 0011 0011 0 0 1 0 1011 1011 1011 1011 1 1 0 1 0011 0011 0011 0011 1 0 0 0 1011 1011 1011 1011 0 1 1 1 0011 0011 0011 0011 0 0 1 0 1011 1011 1011 1011 1 1 0 1 0011 0011 0011 0011 1 0 0 0 1011 1011 1011 1011 0 1 1 1 0011 0011 0011 0011 0 0 1 0 1011 1011 1011 1011 1 1 0 1 0011 0011 0011 0011 0 0 0 0 1011 1011 1011 1011 0 0 0 0 11 200816120 5-018 16656twf.doc/n 0011 0011 0011 0011 0 0 0 0 1011 1011 1011 1011 0100 0100 0100 0100 1 0 0 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 0 0 1 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 1 0 0 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 0 0 1 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 1 0 0 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 0 0 1 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 1 0 0 0 1100 1100 1100 1100 0100 0100 0100 0100 0 0 1 0 1100 1100 1100 1100 0101 0101 0101 0101 1 0 0 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 0 0 1 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 1 0 0 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 0 0 1 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 1 0 0 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 0 0 1 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 0 0 0 0 1101 1101 1101 1101 0101 0101 0101 0101 1 1 1 1 1101 1101 1101 1101 0110 0110 0110 0110 1 0 0 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 0 0 1 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 0 0 0 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 1 1 1 1 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 1 0 0 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 0 0 1 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 0 0 0 0 1110 1110 1110 1110 0110 0110 0110 0110 1 1 1 1 1110 1110 1110 1110 0111 0111 0111 0111 0 0 0 0 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 1 1 1 1 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 0 0 0 0 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 1 1 1 1 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 0 0 0 0 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 1 1 1 1 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 1 0 0 0 1111 1111 1111 1111 0111 0111 0111 0111 0 0 1 0 1111 1111 1111 1111
至於表5的輸出區塊部分，〇表示對應的像素要執行 反進位作業，1表示對應的像素要執行進位作業。在本^ 施例中，所谓的反進位是將目標灰階值的四個LSB設定為 12 200816120 )5-018 16656twf.doc/n 〇 ’而進位是將目標灰階值的四個LSB設定為0之後再加 上4。如此設定之後，可讓輸出區塊的平均灰階值等於目 標灰階值，而且輸出區塊之内的灰階值的四個LSB皆等於 〇。截去四個LSB之後，就是6位元的整數，可供顯示裝 置使用。 表6-1至表6-8是本實施例的三維顫化方法的輸入區 塊與輸出區塊對應表。本實施例的三維顫化方法是以十六 個連續圖框當中的一個4 X 2的像素區塊為處理單位。和 —維頦化方法相同’表6-1至表6_8的輸入區塊部分只列 出目標灰階值的四個LSB。用這四個LSB找到輸入區塊之 後’下方就是在十六個連續圖框當中的輸出區塊。表 至表6-8的輸出區塊部分，同樣是以〇表示反進位作業， 以1表不進位作業。根據表6-1至表6-8的規則設定灰階 值’可暴像素區塊在十六個連續圖框期間的平均灰階值等 於目標灰階值。 表6-1 ’本發明一實施例的三維顫化對應表
13 200816120 )5-018 16656twf.doc/n
表6-2，本發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 (四個LSB) 0010 0010 0010 0010 0011 0011 0011 0011 0010 0010 0010 0010 0011 0011 0011 0011 第一圖框 (進位） 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 第二圖框 0 ο 1 0 0 0 ο 1 ο 1 1 14 200816120™6
56twfdoc/n (進位） 0 0 0 0 0 1 0 0 第三圖框 0 0 0 0 0 0 1 0 (進位） 0 0 0 0 1 0 0 0 第四圖框 0 0 0 0 0 1 0 0 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 1 第五圖框 1 0 0 0 1 0 0 0 (進位） 0 0 1 0 0 0 1 0 第六圖框 0 0 0 1 0 0 0 1 (進位） 0 1 0 0 0 1 0 0 第七圖框 0 0 1 0 0 0 1 0 (進位） 1 0 0 0 1 0 0 0 第八圖框 0 1 0 0 0 1 0 0 (進位） 0 0 0 1 0 0 0 1 第九圖框 0 0 0 0 1 0 0 0 (進位） 0 0 0 0 0 0 1 0 第十圖框 0 0 0 0 0 0 0 I (進位） 0 0 0 0 0 1 0 0 第十一圖框 0 0 0 0 0 0 1 0 (進位） 0 0 0 0 1 0 0 0 第十二圖框 0 0 0 0 0 1 0 0 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 1 第十三圖框 1 0 0 0 0 0 0 0 (進位） 0 0 1 0 0 0 0 0 第十四圖框 0 0 0 1 0 0 0 0 (進位） 0 1 0 0 0 0 0 0 第十五圖框 0 0 1 0 0 0 0 0 (進位） 1 0 0 0 0 0 0 0 第十六圖框 0 1 0 0 0 0 0 0 (進位） 0 0 0 1 0 0 0 0 15 2008 161 20)5-018 16656 twf.doc/n
表6-3，本發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 (四個LSB ) 0100 0100 0100 0100 0101 0101 0101 0101 0100 0100 0100 0100 0101 0101 0101 0101 第一圖框 (進位） 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 第二圖框 (進位） 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 第三圖框 (進位） 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 弟四圖框 (進位） 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 第五圖框 (進位） 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 第六圖框 (進位） 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 第七圖框 (進位） 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 弟八圖框 (進位） 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 第九圖框 (進位） 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 第十圖框 (進位） 0 0 0 1 0 ο 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 弟十一圖框 (進位） 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 第十二圖框 _(進位） 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 第十三圖框 (進位） 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 第十四圖框 (進位） 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 L^±五圖框 0 0 1 0 0 〇 0 0 16 200816120 )5-018 16656twf.doc/n 1 1 第十六圖框 0 1 0 0 1 1 一 U ---、^ 1 (進位） 0 0 0 1 0 0 0 表6 -4，4 L發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 (四個LSB) 0110 0110 0110 0110 0111 0111 0111 0111 0110 0110 0110 0110 0111 0111 0111 0111 第一圖框 (進位） 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 第二圖框 (進位） 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 第三圖框 (進位） 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 第四圖框 (進位） 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 第五圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第六圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 第七圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 Π 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第八圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 第九圖框 (進位） 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 第十圖框 (進位） 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 第十一圖框 (進位） 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 第十二圖框 (進位） 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 17 200816120 )5-018 16656twf.d〇c/n
第十三圖框 0 0 0 0 1 0 一 (進位） 1 1 1 1 0 0〜 第十四圖框 1 1 1 1 0 0〜 (進位） 0 0 0 0 0 ----- 1 第十五圖框 0 0 0 0 0 0 (進位） 1 1 1 1 1 0 一 第十六圖框 1 1 1 1 0 (進位） 0 0 0 0 0 ------ 0 ο 0 0 0 1 0 0 0 0 1 表6_5，本發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 —(四個LSB) 1000 1000 1000 1000 1001 1001 1001 1001 1000 1000 1000 1000 1001 1001 1001 1001 第一圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 弟二圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 弟三圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第四圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 第五圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第六圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 ο 1 0 第七圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 弟八圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 第九圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第十圖框 1 1 1 1 1 1 1 1 18 200816120 )5-018 16656twf.doc/n
(進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 第十一圖框 (進位） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 第十二圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 第十三圖框 (進位） 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 第十四圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 第十五圖框 (進位） 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 第十六圖框 (進位） 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 表6-6，本發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 (四個LSB) 1010 1010 1010 1010 1011 1011 1011 1011 1010 1010 1010 1010 1011 1011 1011 1011 第一圖框 (進位） 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 第二圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 第三圖框 (進位） 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 第四圖框 (進位） 1 1 1 1 ! 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 弟五圖框 (進位） 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 第六圖框 (進位） 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 第七圖框 (進位） 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 19 200816120 )5-018 16656twf.doc/n
弟八圖框 (進位） 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 〇 第九圖框 0 0 0 0 0 1 1 1 (進位） 1 1 1 1 1 1 0 丄 1 第十圖框 1 1 1 1 1 1 〇 (進位） 0 0 0 0 1 0 -—-- 1 1 第十一圖框 0 0 0 0 1 1 "〇 1 (進位） 1 1 1 1 0 1 1 I 1 第十二圖框 1 1 1 1 1 0 1 (進位） 0 0 0 0 1 1 ^ L1 1 〇 第十三圖框 0 1 1 1 0 0 0 (進位） 1 1 0 1 1 1 L1 1 第十四圖框 1 1 1 0 1 1 1 1 (進位） 1 0 1 1 0 0 0 1 0 第十五圖框 1 1 0 1 0 0 1 0 0 (進位） 0 1 1 1 1 1 ^ 1 1 第十六圖框 1 0 1 1 1 1 1 1 (進位） 1 1 1 0 0 0 — ----— 0 1 0 表6-7，本發明一實施例的三維顫化對應表 輸入區塊 (四個LSB) 1100 1100 1100 1100 1101 1101 1101 1101 1100 1100 1100 1100 1101 1101 1101 1101 % 一圖框 (進位） 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 第二圖框 (進位） 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 第三圖框 (進位） 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 第四圖框 (進位） 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 第五圖框 0 1 1 1 0 1 1 1 20 200816120 )5-018 16656twf.doc/n
丄進位） 1 1 0 1 1 _ 1 牙7 /、園推； (進位） 1 1 1 0 1 1 〇 1 0 1 1 1 0 1 1 第七圖框 1 1 0 1 1 1 I 1 (進位） 0 1 1 1 0 1 1 1 1 第八圖框 1 0 1 1 1 0 一 1 (進位） 1 1 0 1 1 1 1 〇 弟九圖框 0 1 1 1 0 1 1 1 (進位） 1 1 0 1 1 1 一 0 I 1 第十圖框 1 1 1 0 1 1 1 〇 (進位） 1 0 1 1 1 0 1 V/ 1 第十一圖框 1 1 0 1 1 1 (進位） 0 1 1 1 0 1 1 1 1 第十二圖框 1 0 1 1 1 0 t (進位） 1 1 1 0 1 1 ___ 1 I 〇 第十三圖框 0 1 1 1 1 1 \J 1 (進位） 1 1 0 1 1 1 1 I 1 弟十四圖框 1 1 1 0 1 1 1 1 (進位） 1 0 1 1 1 1 '^-_ 1 1 1 第十五圖框 1 1 0 1 1 1 1 (進位） 0 1 1 1 1 1 1 | 1 1 第十六圖框 1 0 — 1 1 1 1 1 (進位） 1 1 1 0 1 1 1 1 表6-8 ’本發明 一實施例的三維顫化對 應表 輸入區塊 1110 1110 1110 1110 1111 1111 1111 1111 (四個LSB) 1110 1110 1110 1110 1111 1111 1111 1111 第一圖框 0 1 1 1 1 1 1 1 (進位） 1 1 0 1 1 1 1 1 第二圖框 1 1 1 0 1 1 1 1 (進位） 1 0 1 1 1 1 1 1 21 200816120 35-018 16656twf.doc/n 第三圖框 (進位） 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 第四圖框 (進位） 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 第五圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 第六圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 第七圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 第八圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 第九圖框 (進位） 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 第十圖框 (進位） 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 第Η 圖框 (進位） 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 第十二圖框 (進位） 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 第十三圖框 (進位） 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 第十四圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 第十五圖框 (進位） 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 第十六圖框 (進位） 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
本發明並不侷限於以上的實施例，下面配合圖1，說 明更一般的規則。 圖1是本發明另一實施例的二維顫化方法與三維顫化 22 )5-018 16656twf.doc/n 方法的流程圖。兩種顫化方法的前四個步驟是一樣的。本 實施例的兩種顫化方法都是以B位元的解析度呈現a位一 的灰階層次，其中A與B皆為正整數而且A>B。以下$ 說明二維顫化方法。
首先，在步驟102建立信號灰階值與目標灰階值的對 應表，也就是決定兩者之間的對應關係。做法是針對從〇 到2A - 1的每一個信號灰階值，在大於等於〇而且小於等 =(2 - 1) X 2AB的區間内，指定對應的目標灰階值。這些 2個目標灰階值必須構成一個嚴格遞增數列，也就是說對 於任意兩個不同的信號灰階值XI與X2，若XI對應的目 標灰階值為Y卜X2對應的目標灰階值為Υ2，而且XI > X2’則Yl > Y2。此外，將這些目標灰階值以二進位表示， 都會有A個整數位數以及c個小數位數，其中c為正整 數0 在本實施例中，信號灰階值〇對應於目標灰階值〇， 而且#號灰階值2A — 1對應於目標灰階值(2b _丨）χ 2a-b。
假設輸入的信號灰階值為X。接下來，在步驟104， 根據上述2八個信號灰階值與2a個目標灰階值之間的對應 關係，取得對應於信號灰階值χ的目標灰階值γ。 二假設本方法使用E X F的像素區塊，接下來必須以二 維頸化呈現目標灰階值γ，也就是設定像素區塊當中每一 個像素的灰階值，使像素區塊的平均灰階值等於γ。不過 在這之刖要先計算兩個數字。首先是在步驟1〇6計算尾數 長度D，尾數長度D = a — B + c。其次是在步驟1〇8計算 尾數K，尾數κ就是γ的D個最低有效位元的數值，包 23 2008161 20^5-018 16656twf.doc/n 含整數以及小數部分 尾數K的位元長度。 由上述說明可知，尾數長度D就是 接下來，流程進入步驟110，執行二維顫化的進位和 反進位作業。本方法會將像素區塊所包含的Ε χ F個像素 當中，N個像素的灰階值設定為γ —k + 2a_b (進位），其 餘ExF-N個像素的灰階值設定為γ-κ(反進位）。其 中ExF為2D的倍數，而且n/(ExF) = K/2a-b。 最後，除去這些ExF個像素的灰階值的d個最低有 效位元，剩下的都是B位元的灰階值，可供B位元的顯示 裝置使用。 ~ 比對本實施例和上個實施例之後不難發現，只要設定 A等於8，B等於6，C等於2，D等於4，E等於4，而且 F等於8，本實施例的二維顫化方法就會等於上一個實施 例的二維顫化方法。 接下來說明本實施例的三維顫化方法。本方法的步驟 102至1〇8和二維顫化方法相同。然後流程會進入步驟 114 ’執行三維顫化的進位和反進位作業。 假設本方法是以P個連續圖框當中一個Ε χ F的像素 區塊為處理單位，步驟114的目的是讓這些ExFxP個像 素的平均灰階值等於Y。本實施例的做法是將這些ExFx P個像素當中，N個像素的灰階值設定為Υ-Κ + 2α·β (進 位）’其餘ExFxP-Ν個像素的灰階值設定為Υ-Κ(反 進位）。其中，Ε χ F χ P為2D的倍數，而且N / (Ε χ F χ P) 二 K / 2Α·Β 〇 24 i656twf.doc/n 最後，除去這些E x F x P個像素的灰階值的D個最 低有效位元，剩下的都是B位元的灰階值，可供B位元的 顯示裝置使用。 比對本實施例和上個實施例之後不難發現，只要設定 A等於8, B等於6, C等於2, D等於4, E等於4, F等 於2 ’而且p等於16，本實施例的三維顫化方法就會等於 上一個實施例的三維顫化方法。 綜上所述，本發明是採用小數，在〇到(2b -丨）X 2八七 的區間中計算出2a個目標灰階值，然後利用更細膩的二維 頦化或二維顫化，呈現出帶有小數點的目標灰階值。所以 能超越先前技術，呈現輸出裝置的所有色彩層次。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限=本毛明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和枕圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 程圖圖1為根據於本發明_實_的影像資料顫化方法流 【主要元件符號說明】 102〜116 I流程圖步驟 25

Claims (1)

  1. 200816120.5- 018 16656twf.doc/n 十、申請專利範圍·· 1·一種影像資料顫化方法，適用於以B位元的解析戶 呈現A位元的灰階層次，其中A與B皆為正整數且a >B， 該影像資料顫化方法包括下列步驟：
    針對從0至2A- 1的每一個信號灰階值，在大於等於 0而且小於等於(2B - 1) X 2Α-β的區間内，指定對應於該信 號灰階值的一目標灰階值，其中該些2Α個目標灰階值構成 一嚴格遞增數列，將該些目標灰階值以二進位表示，皆有 Α個整數位數以及C個小數位數，C為正整數； 若欲呈現的信號灰階值為X’則根據該些2A個信號灰 階值與該些2A個目標灰階值之間的對應關係，取得對應於 信號灰階值X的目標灰階值γ;以及 以二維顫化呈現目標灰階值Y。 2·如申請專利範圍第1項所述之影像資料顫化方法， 其中信號灰階值0對應於目標灰階值〇，而且信號灰階值 2 - 1對應於目標灰階值(2B _ 1) χ 2A-B。
    3·如申明專利範圍第丨項所述之影像資料顫化方法， 其中忒些目4示灰階值是以内插和四捨五入管 4.如申請專利範圍第！項所述之影像^顫化方法， 其中維頦化呈現目標灰階值Y的步驟更包括： 設JExF的—像素區塊當中每—個像素的灰階值， 使该像素區塊的平岣灰階值等於γ。 ” 盆中3 4項所述之影像資料顫化方法， 其中心化呈現目標灰階值Y的步驟更包括： 26 200816120 l6656twf.doc/n 計算D = A — B + c; 計算Y的D個最低有效位元的數值K;以及 像所包含的像素當中，_像素的灰階值 Αγ: 、其餘ExF —Ν個像素的灰階值設定 '、、、-Κ、、中 ExF 為 2d 的倍數，且 N/(ExF) = k/2A.b。 ^如中請專利_第5項所述之影像㈣顫化方法， 於所有步驟之後更包括：
    除去該像素區塊的所有像素的灰階值的D個最低有 效位元。 7. 如巾4專利補第5韻狀影像資料顫化方法， 其中A_8，B等於6，c等於2,〇等於4，E等於4, 且F等於8。 8. -種影像資料顫化方法，適用於以B位元的解析度 呈現A位元的灰階層次，其中a與B皆為正整數且a〉^ 該影像資料顫化方法包括下列步驟：
    針對從0至2A - 1的每一個信號灰階值，在大於等於 ^而且小於等於(2B - D X 2純的區間内，指定對應於該信 唬灰階值的一目標灰階值，其中該些2a個目標灰階值構成 一嚴格遞增數列，將該些目標灰階值以二進位表示，皆有 A個整數位數以及◦個小數位數，c為正整數； 若欲呈現的信號灰階值為X，則根據該些2八個信號灰 階值與該些2八個目標灰階值之間的對應關係，取得對應於 信號灰階值X的目標灰階值γ ;以及 以三維顫化呈現目標灰階值γ。 27 2008 161 20〇5 018 166 56twf.doc/n 二8項所述之影像資料顫化方法， Λ對應於目標灰階值G，而且信號灰階值 2 - 1對應於目標灰階值(〗B _ 1) X yB。 法 法 利乾圍*8項所述之影像資料顫化方 /ΐΊ灰階值是以内插和四捨五人運算得出。 見由口、一5月專利範圍第8項所述之影像資料顫化方 二，維顫化呈現目標灰階值γ的步驟更包括： 傻去x F的—像素區塊在ρ個連續圖框當中每一個 γ 白值’使該些EXFXP個像素的平均灰階值等於 法，請專利範圍第11項所述之影像資料顫化方 二Μ以—維頭化呈現目標灰階值Y的步驟更包括： aT^D = A — B + c ； 计异Y的D個最低有效位元的數值κ;以及 為，bXFXP個像素當中，N個像素的灰階值設定 γ〜p +2AB’其餘ExFxP-N個像素的灰階值設定為 / 2^B。其中 ExFxI^2D的倍數，且 N / (E X F X p) = κ v、去4些Ε χ f X p個像素的灰階值的d個最低有效 法，申請專利範圍第12項所述之影像資料顏化方 於所有步驟之後更包括·· 位 法，如申請專利範圍第12項所述之影像資料顫化方 /、中Ρ為2D的倍數。 28 2008 161 20〇5 018 166 56twf.doc/n 15.如申請專利範圍第12項所述之影像資料顫化方 法，其中A等於8，B等於6，C等於2，D等於4，£等 於4，F等於2，且P等於16。 2008 161 20〇5 018 166 56twf.doc/n
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