(57)【要約】【課題】緩やかに階調レベルが変化する画像領域に発生する縞模様および微小ノイズ等を目立たなくすることが可能な画像処理装置を実現する。【解決手段】平均画素値算出部１２は、表示対象の画像データを複数の第１ブロックに分割し、そして処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値（平均階調レベル）を算出する。第１の置換部１３は、処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する４つの画素の画素値を、４つの平均画素値でそれぞれ置換する。第２の置換部１４は、４つの画素それぞれの置換後の画素値に基づいて、処理対象の第１ブロック内の他の各画素の画素値を置換する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データから表示装置に出力すべき出力画像データを生成する画処理装置において、
前記入力画像データを複数の第１ブロックに分割し、処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値を算出する平均画素値算出手段と、
前記４つの第２ブロックの各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、前記処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する第１乃至第４の４つの画素の画素値を、前記４つの平均画素値でそれぞれ置換する第１の置換手段と、
前記第１乃至第４の４つの画素それぞれの置換後の画素値に基づいて、第１ブロック内の各画素に対応する置換画素値を算出する置換画素値算出手段と、
前記処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、前記各画素の画素値を前記置換画素値算出手段によって算出された対応する置換画素値で置換する第２の置換手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記４つの第２ブロックの各々に含まれる画素数は、前記各第１ブロックに含まれる画素数よりも多いことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記４つの第２ブロックの各々は、前記処理対象の第１ブロックを少なくとも含む、４以上の第１ブロックを含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の置換手段および前記第２の置換手段によって作成された前記処理対象の第１ブロックに対応する出力画像データに対して、フレーム毎に変化するディザテーブルを用いたディザリング処理を施す手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
入力画像データから表示装置に出力すべき出力画像データを生成する画処理装置において、
前記入力画像データを複数の第１ブロックに分割し、処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値を算出する平均画素値算出手段と、
前記４つの第２ブロックの各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、前記処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する第１画素、第２画素、第３画素、および第４画素それぞれの画素値を、前記４つの平均画素値でそれぞれ置換する第１の置換手段であって、前記第１画素と前記第４画素は前記処理対象の第１ブロックの対角線上に位置し、前記第２画素と前記第３画素は前記処理対象の第１ブロックの別の対角線上に位置する第１の置換手段と、
前記処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、前記第１画素と前記第２画素との間に配置された第１画素列内の各画素の画素値を、前記第１画素の置換後の画素値と前記第２画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって得られた値で置換する処理と、前記第３画素と前記第４画素との間に配置された第２画素列内の各画素の画素値を、前記第３画素の置換後の画素値と前記第４画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって得られた値で置換する処理と、前記第１画素と前記第３画素との間に配置された第３画素列内の各画素の画素値を、前記第１画素の置換後の画素値と前記第３画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって得られた値で置換する処理と、前記第２画素と前記第４画素との間に配置された第４画素列内の各画素の画素値を、前記第２画素の置換後の画素値と前記第４画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって得られた値で置換する処理と、前記第１画素列と前記第２画素列との間に配置され且つ前記第１画素列に直交する方向に延在する各第５画素列内の各画素の画素値を、前記第１画素列内の対応する画素の置換後の画素値と前記第２画素列内の対応する画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって得られた値で置換する処理とを含む画素値置換処理を実行する第２の置換手段とを具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記４つの第２ブロックの各々に含まれる画素数は、前記各第１ブロックに含まれる画素数よりも多いことを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記４つの第２ブロックの各々は、前記処理対象の第１ブロックを少なくとも含む、４以上の第１ブロックを含むことを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力画像データから表示装置に出力すべき出力画像データを生成する画像処理方法であって、
前記入力画像データを複数の第１ブロックに分割し、処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値を算出するステップと、
前記４つの第２ブロックの各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、前記処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する第１乃至第４の４つの画素の画素値を、前記４つの平均画素値でそれぞれ置換するステップと、
前記第１乃至第４の４つの画素それぞれの置換後の画素値に基づいて、第１ブロック内の各画素に対応する置換画素値を算出するステップと、
前記処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、前記他の各画素の画素値を前記算出された対応する置換画素値で置換するステップとを具備することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
前記４つの第２ブロックの各々に含まれる画素数は、前記各第１ブロックに含まれる画素数よりも多いことを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記４つの第２ブロックの各々は、前記処理対象の第１ブロックを少なくとも含む、４以上の第１ブロックを含むことを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力画像データから表示装置に出力すべき出力画像データを生成する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多くのパーソナルコンピュータにおいては、画像データを生成するための内部信号処理はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ビットで行われているものの、ディスプレイに出力される表示データはＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ６ビットに制限されている。このため、コンピュータ内部の表示コントローラにおいては、減らした２ビットに基づいてディザリング（dithering）が行われ、これによってＲ，Ｇ，Ｂの各々について８ビット相当の疑似階調数（階調数＝２５６）が実現されている。
【０００３】
また、幾つかのデジタルテレビジョン受像機においては、デジタル信号処理はＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ１０ビットで行われるものの、ディスプレイに出力される表示データはＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ビットに制限されている。この場合、デジタルテレビジョン受像機においては、減らした２ビットに基づいてフレームレートコントロール（ＦＲＣ）が行われ、これによってＲ，Ｇ，Ｂの各々について１０ビット相当の疑似階調数（階調数＝１０２４）が実現される。
【０００４】
これらディザリングおよびフレームレートコントロール（ＦＲＣ）は共に色数削減技術としてよく知られている。
【０００５】
特許文献１には、下位２ビットを用いたディザリングによって、上位６ビットで表現される階調数を８ビット相当の疑似階調数（階調数＝２５６）にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−８４５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、たとえディザリングまたはフレームレートコントロール（ＦＲＣ）を使用しても、緩やかに階調レベルが変化する画像においては、量子化の粗さに起因して、偽輪郭（Contouring）と呼ばれる等高線状の縞模様や、微小ノイズが発生しやすい。
【０００７】
よって、緩やかに階調レベルが変化する画像領域における縞模様や微小ノイズを目立たなくすることが可能な新たな画像処理技術の実現が必要である。
【０００８】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、緩やかに階調レベルが変化する画像領域に発生する縞模様および微小ノイズ等を目立たなくすることが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、入力画像データから表示装置に出力すべき出力画像データを生成する画処理装置において、前記入力画像データを複数の第１ブロックに分割し、処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値を算出する平均画素値算出手段と、前記４つの第２ブロックの各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、前記処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する第１乃至第４の４つの画素の画素値を、前記４つの平均画素値でそれぞれ置換する第１の置換手段と、前記第１乃至第４の４つの画素それぞれの置換後の画素値に基づいて、第１ブロック内の各画素に対応する置換画素値を算出する置換画素値算出手段と、前記処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、前記他の各画素の画素値を前記置換画素値算出手段によって算出された対応する置換画素値で置換する第２の置換手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、緩やかに階調レベルが変化する画像領域に発生する縞模様および微小ノイズ等を目立たなくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。  
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成の概略を説明する。この画像処理装置は、画像データを表示装置２０に表示するための各種画像処理を実行する装置である。この画像処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、デジタルテレビ受像機等に搭載して用いられる。
【００１２】
この画像処理装置は、画像データの階調数を増加するための画像処理（階調補間処理とも云う）を実行する機能を有している。この画像処理装置は、図１に示されているように、画像メモリ１１、平均画素値算出部１２、第１の置換部１３、第２の置換部１４、および出力処理部１５を備えている。
【００１３】
画像メモリ１１は、表示対象の画像データを一時的に格納するためのフレームメモリである。平均画素値算出部１２は、表示対象の画像データを複数の第１ブロックに分割し、そして第１ブロック毎に、その第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値（平均階調レベル）を算出する。
【００１４】
第１ブロックは、例えば、縦横同数の画素数を含むエリアである。図２は、画像データの画面全体を、各々が例えば４×４画素の矩形の複数の第１ブロック（ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７．Ｂ８，Ｂ９，…）に分割した例を示している。
【００１５】
処理対象の第１ブロックがブロックＢ５であるならば、平均画素値算出部１２は、ブロックＢ５の４隅（つまり画素Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６の画素位置）に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックを定義し、それら４つの第２ブロックにそれぞれ対応する４つの平均画素値を算出する。画素Ｐ１と画素Ｐ１６は第１ブロックの対角線上に位置しており、また画素Ｐ４と画素Ｐ１３は第１ブロックの別の対角線上に位置している。
【００１６】
各第２ブロックは複数の画素を含むエリアであり、例えば、各第１ブロックよりも多くの画素数を含むエリアから構成される。以下では、各第２ブロックは、処理対象の第１ブロックを少なくとも含む、４つの第１ブロックから構成されている場合を想定する。
【００１７】
図３は、ブロックＢ５の左上隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロックＭＢ１）の例を示している。マクロブロックＭＢ１は、ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５の４つの第１ブロックから構成される。
【００１８】
図４は、ブロックＢ５の左下隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロックＭＢ２）の例を示している。マクロブロックＭＢ２は、ブロックＢ４，Ｂ５，Ｂ７，Ｂ８の４つの第１ブロックから構成される。
【００１９】
図５は、ブロックＢ５の右上隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロックＭＢ３）の例を示している。マクロブロックＭＢ３は、ブロックＢ２，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６の４つの第１ブロックから構成される。
【００２０】
図６は、ブロックＢ５の右下隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロックＭＢ４）の例を示している。マクロブロックＭＢ４は、ブロックＢ５，Ｂ６，Ｂ８，Ｂ９の４つの第１ブロックから構成される。
【００２１】
平均画素値算出部１２は、マクロブロックＭＢ１（ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５）の平均画素値と、マクロブロックＭＢ２（ブロックＢ４，Ｂ５，Ｂ７，Ｂ８）の平均画素値と、マクロブロックＭＢ３（ブロックＢ２，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６）の平均画素値と、マクロブロックＭＢ４（ブロックＢ５，Ｂ６，Ｂ８，Ｂ９）の平均画素値とを算出する。
【００２２】
図１の第１の置換部１３は、第１ブロック毎に、第１の画素値置換処理を実行する。第１の画素値置換処理においては、第１の置換部１３は、処理対象の第１ブロック（Ｂ５）の４隅にそれぞれ位置する４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）の画素値を、平均画素値算出部１２によって算出された上述の４つの平均画素値（マクロブロックＭＢ１の平均画素値、マクロブロックＭＢ２の平均画素値、マクロブロックＭＢ３の平均画素値、マクロブロックＭＢ４の平均画素値）でそれぞれ置換する。
【００２３】
図７は、処理対象の第１ブロック（Ｂ５）の４隅にそれぞれ位置する４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）の置換後の画素値の例を示している。図７においては、Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６の画素値は、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４にそれぞれ置き換えられている。ここで、Ｖ１はマクロブロックＭＢ１の平均画素値を示し、Ｖ２はマクロブロックＭＢ２の平均画素値を示し、Ｖ３はマクロブロックＭＢ３の平均画素値を示し、Ｖ４はマクロブロックＭＢ４の平均画素値を示している。
【００２４】
なお、処理対象の第１ブロックの４隅に対応する４つのマクロブロックの中に、最大画素値と最小画素値との間の差分値が特定の第１のしきい値以上であるマクロブロックが存在する場合には、処理対象の第１ブロック内の対応する隅の画素の画素値を置換する処理は実行されない。例えば、マクロブロックＭＢ１の最大画素値と最小画素値との間の差分値が特定の第１のしきい値以上であるならば、画素Ｐ１の画素値をＶ１で置換する処理は実行されない。したがって、処理対象の第１ブロック内の４隅にそれぞれ位置する４つの全ての画素の画素値を置換する処理は、４つマクロブロックＭＢ１〜ＭＢ４の各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合に実行される。
【００２５】
第１の画素値置換処理は、全ての第１ブロックに対して順次実行される。
【００２６】
ブロックＢ１の右下隅に中心領域が位置する第２ブロックもマクロブロックＭＢ１（ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５）であるので、第１の画素値置換処理においては、ブロックＢ１の右下隅に位置する画素の画素値もマクロブロックＭＢ１の平均画素値Ｖ１で置換される。
【００２７】
同様に、ブロックＢ２の左下隅に中心領域が位置する第２ブロックもマクロブロックＭＢ１（ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５）であるので、第１の画素値置換処理においては、ブロックＢ２の左下隅に位置する画素の画素値もマクロブロックＭＢ１の平均画素値Ｖ１で置換される。
【００２８】
さらに、ブロックＢ４の右上隅に中心領域が位置する第２ブロックもマクロブロックＭＢ１（ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５）であるので、第１の画素値置換処理においては、ブロックＢ４の右上隅に位置する画素の画素値もマクロブロックＭＢ１の平均画素値Ｖ１で置換される。
【００２９】
よって、各マクロブロックの中心部に属する４つの全ての画素それぞれの画素値は、そのマクロブロックの平均画素値でそれぞれ置換される。
【００３０】
例えば、マクロブロックＭＢ２（ブロックＢ４，Ｂ５，Ｂ７，Ｂ８）の中心部に属する４つの画素（ブロックＢ４の右下隅の画素、ブロックＢ７の右上隅の画素、ブロックＢ５の左下隅の画素、ブロックＢ８の左上隅の画素）の画素値は、マクロブロックＭＢ２の平均画素値Ｖ２で置換される。
【００３１】
マクロブロックＭＢ３（ブロックＢ２，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６）の中心部に属する４つの画素（ブロックＢ２の右下隅の画素、ブロックＢ５の右上隅の画素、ブロックＢ３の左下隅の画素、ブロックＢ６の左上隅の画素）の画素値は、マクロブロックＭＢ３の平均画素値Ｖ３で置換される。
【００３２】
マクロブロックＭＢ４（ブロックＢ５，Ｂ６，Ｂ８，Ｂ９）の中心部に属する４つの画素（ブロックＢ５の右下隅の画素、ブロックＢ８の右上隅の画素、ブロックＢ６の左下隅の画素、ブロックＢ９の左上隅の画素）の画素値は、マクロブロックＭＢ４の平均画素値Ｖ４で置換される。
【００３３】
図１の第２の置換部１４は、第１ブロック毎に第２の画素値置換処理を実行する。第２の画素値置換処理においては、第２の置換部１４は、処理対象の第１ブロック（Ｂ５）内の４隅に位置する第１乃至第４の４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）それぞれの置換後の画素値（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）に基づいて、第１乃至第４の４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）を除く処理対象の第１ブロック（Ｂ５）内の他の各画素の置換画素値を算出し、他の各画素の画素値を、算出した対応する置換画素値で置換する。
【００３４】
なお、４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）の中に画素値が置換されていない画素が含まれていてもよい。置換されていない画素については、その画素の本来の画素値が第２の画素値置換処理で用いられる。
【００３５】
第２の画素値置換処理においては、各画素の置換画素値の算出は、第２の置換部１４内の置換画素値算出部１４１によって実行される。置換画素値算出部１４１は、他の各画素と第１乃至第４の４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）それぞれとの位置関係に従って、第１乃至第４の４つの画素（Ｐ１，Ｐ１３，Ｐ４，Ｐ１６）それぞれの置換後の画素値（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）から、他の各画素の置換画素値を算出する。
【００３６】
ここで、図８および図９を参照して、置換画素値算出処理の例を説明する。
【００３７】
図８に示すように、置換画素値算出部１４１は、まず、第１画素（Ｐ１）の置換後の画素値（Ｖ１）と第２画素（Ｐ１３）の置換後の画素値（Ｖ２）とを重み付け平均することによって、第１画素（Ｐ１）と第２画素（Ｐ１３）との間に配置された第１画素列（Ｐ５，Ｐ９）内の各画素（Ｐ５，Ｐ９）の置換画素値を算出する。この場合、画素Ｐ５の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１からＰ５までの画素間距離に反比例する第１重み係数と、Ｐ１３からＰ５までの画素間距離に反比例する第２重み係数とが用いられる。
【００３８】
同様に、画素Ｐ９の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１からＰ９までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ１３からＰ９までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ１とＶ２との重み付け平均値が算出される。
【００３９】
次いで、置換画素値算出部１４１は、第３画素（Ｐ４）の置換後の画素値（Ｖ３）と第４画素（Ｐ１６）の置換後の画素値（Ｖ４）とを重み付け平均することによって、第３画素（Ｐ４）と第４画素（Ｐ１６）との間に配置された第２画素列（Ｐ８，Ｐ１２）内の各画素（Ｐ８，Ｐ１２）の置換画素値を算出する。画素Ｐ８の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ４からＰ８までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ１６からＰ８までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ３とＶ４との重み付け平均値が算出される。同様に、画素Ｐ１２の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ４からＰ１２までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ１６からＰ１２までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ３とＶ４との重み付け平均値が算出される。
【００４０】
次いで、置換画素値算出部１４１は、図９に示すように、第１画素（Ｐ１）の置換後の画素値（Ｖ１）と第３画素（Ｐ４）の置換後の画素値（Ｖ３）とを重み付け平均することによって、第１画素（Ｐ１）と第３画素（Ｐ４）との間に配置された第３画素列（Ｐ２，Ｐ３）内の各画素（Ｐ２，Ｐ３）の置換画素値を算出する。画素Ｐ２の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１からＰ２までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ４からＰ２までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ１とＶ３との重み付け平均値が算出される。同様に、画素Ｐ３の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１からＰ３までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ４からＰ３までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ１とＶ３との重み付け平均値が算出される。
【００４１】
次いで、置換画素値算出部１４１は、第２画素（Ｐ１３）の置換後の画素値（Ｖ２）と第４画素（Ｐ１６）の置換後の画素値（Ｖ４）とを重み付け平均することによって、第２画素（Ｐ１３）と第４画素（Ｐ１６）との間に配置された第４画素列（Ｐ１４，Ｐ１５）内の各画素（Ｐ１４，Ｐ１５）の置換画素値を算出する。画素Ｐ１４の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１３からＰ１４までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ１６からＰ１４までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ２とＶ４との重み付け平均値が算出される。同様に、画素Ｐ１５の置換画素値を算出するための重み付け平均演算においては、Ｐ１３からＰ１５までの画素間距離に反比例する第１重み係数とＰ１６からＰ１５までの画素間距離に反比例する第２重み係数とを用いて、Ｖ２とＶ４との重み付け平均値が算出される。
【００４２】
そして、置換画素値算出部１４１は、第１画素列（Ｐ５，Ｐ９）と第２画素列（Ｐ８，Ｐ１２）との間に配置され且つ第１画素列（Ｐ５，Ｐ８）に直交する方向に延在する各第５画素列（画素Ｐ６，Ｐ７を含む画素列と、画素Ｐ１０，Ｐ１１を含む画素列）内の各画素の置換画素値を、第１画素列内の対応する画素の置換後の画素値と第２画素列内の対応する画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって算出する。例えば、画素Ｐ６，Ｐ７の各々の置換画素値は、画素Ｐ５の置換画素値と画素Ｐ８の置換画素値との重み付け平均値によって得られる。また、画素Ｐ１０，Ｐ１１の各々の置換画素値は、画素Ｐ９の置換画素値と画素Ｐ１２の置換画素値との重み付け平均値によって得られる。
【００４３】
なお、第２の置換部１４による第２の画素値置換処理は、処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が予め決められた所定の第２のしきい値よりも小さい場合にのみ実行され、差分値が第２のしきい値以上である場合には実行されない。したがって、処理対象の第１ブロックが絵柄を含むブロックであるならば、第２の画素値置換処理は実行されない。
【００４４】
図１の出力処理部１５は、以上の処理によって得られる画像データを表示装置２０に表示する。
【００４５】
このように、本実施形態の画像処理装置においては、処理対象の第１ブロック毎に、その第１ブロックの４隅に位置する第１乃至第４の４つの画素が、第１ブロックの４隅をそれぞれ中心領域とする４つの第２ブロックそれぞれに対応する４つの平均画素値でそれぞれ置換される。そして、置換後の第１乃至第４の４つの画素の画素値から、処理対象の第１ブロック内の他の各画素の置換画素値が求められる。
【００４６】
このため、処理対象の第１ブロックの周辺に存在する複数の画素値を考慮した状態で、階調レベルがなだらかに変化するように第１ブロック内の各画素の画素値を決定することが可能となる。よって、第１ブロック間の境界にノイズが発生するという問題を招くことなく、緩やかに階調レベルが変化する画像領域に発生する縞模様や微小ノイズを目立たなくすることが可能となる。
【００４７】
なお、画像データの各画素がＲＧＢデータから構成されているならば、本実施形態の画像処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各々に対して個別に実行すればよい。
【００４８】
次に、図１０を参照して、本実施形態の画像処理装置が適用されるコンピュータ内における画像データの流れについて説明する。
【００４９】
このコンピュータは、アナログ放送受信部１０００、外部映像信号入力部１００１、スイッチ１０１０、Ａ／Ｄ変換＆ビデオデコーダ回路１１００、ＰＣＩバス１１０１、ＣＰＵ１２００、メインメモリ１３００、ノースブリッジ１４００、サウスブリッジ１５００、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１５１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１５２０、表示コントローラ１６００、Ｄ／Ａ変換器１７００、およびディスプレイ装置１８００を備えている。
【００５０】
以下では、アナログ放送受信部１０００によって受信された映像信号、または外部映像信号入力部１００１に外部から入力される映像信号をディスプレイ装置１８００に表示する場合を想定する。
【００５１】
アナログ放送受信部１０００によって受信された放送信号に含まれる映像信号と外部映像信号入力部１００１に外部から入力される映像信号の一方はスイッチ１０１０によって選択され、そしてＡ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路１１００に送られる。Ａ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路１１００は、入力された映像信号をＹＵＶ形式のベースバンド信号（デジタル画像データ）に変換する。Ａ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路１１００によって得られた画像データは、ＰＣＩバス１１０１、サウスブリッジ１５００、およびノースブリッジ１４００を介してメインメモリ１３００に転送される。ＣＰＵ１２００によって実行されるソフトウェアは、必要に応じてメインメモリ１３００に格納された画像データに対して各種画像処理を施す。この後、画像データはＣＰＵ１２００によってメインメモリ１３００から表示コントローラ１６００に送られる。
【００５２】
表示コントローラ１６００は、入力された画像データからディスプレイ装置１８００に出力するための表示データを生成する。この表示コントローラ１６００においては、画像データは、まず、正方スケーラ回路１６１０に送られ、そこでピクセル形状が整えられる。次に、画像データはＹＵＶ→ＲＧＢ変換回路１６２０によってＹＵＶデータからＲＧＢデータに変換される。ＲＧＢデータは、例えば、１画素当たり２４ビットから構成されている（ＲＧＢ各８ビット）。ＲＧＢ形式の画像データは画質調整回路１６３０によって画質バランスが整えられた後に、αブレンド＆スケーラ回路１６４０に送られる。αブレンド＆スケーラ回路１６４０は、画像データのサイズをディスプレイ装置１８００の画面サイズに変更するためのスケーリング処理を実行する。スケーリングされた画像データは、８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０に送られる。８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０においては、画像データは１画素当たりＲＧＢ各８ビットのデータ形式からＲＧＢ各６ビットのデータ形式に変換された後に、ディザリング処理が施される。ディザリングが施された画像データは、必要に応じてＤ／Ａ変換器１７００によってアナログ信号に変換された後に、ディスプイ装置１８００に送られる。
【００５３】
なお、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１５１０によって駆動されるＤＶＤメディアに格納されたＤＶＤコンテンツのような画像データを表示する場合にも、同様の処理が行われる。
【００５４】
このように、通常、コンピュータ内における画像処理は主に８ｂｉｔで行われるが、表示コントローラ１６００の出力段にて６ｂｉｔ化される。そして、削減された２ｂｉｔを用いてディザリングが行われる。このディザリングによって階調表現としては８ｂｉｔ相当を実現しているものの、最大表現可能な階調数はＲＧＢ各８ｂｉｔ相当に留まっている。
【００５５】
本実施形態の画像処理装置をコンピュータに適用することにより、従来量子化の粗さに起因して発生していた、緩やかに階調が変化する部分の縞模様を目立たなくすることができ、且つ微小なノイズ成分も目立たなくすることが可能となる。
【００５６】
次に、図１１を参照して、本実施形態の画像処理装置が適用されるテレビジョン受像機内における画像データの流れについて説明する。
【００５７】
このテレビジョン受像機は、アナログ放送受信部２０００、映像信号入力部２００１、スイッチ２０１０、Ａ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路２０２０、デジタル放送受信部２１００、ＭＰＥＧ２−ＴＳデコーダ回路２２００、バックエンドプロセッサ２３００、Ｄ／Ａ変換器２４００、およびディスプレイ部２５００を備えている。
【００５８】
アナログ放送受信部２０００によって受信された放送信号に含まれる映像信号と外部映像信号入力部２００１に外部から入力される映像信号の一方はスイッチ２０１０によって選択され、そしてＡ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路２０２０に送られる。Ａ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路２０２０は、入力された映像信号をＹＵＶ形式のベースバンド信号（デジタル画像データ）に変換する。Ａ／Ｄ＆ビデオデコーダ回路２０２０によって得られた画像データは、バックエンドプロセッサ２３００に送られる。
【００５９】
デジタル放送受信部２１００で受信されたデジタル放送信号はＭＰＥＧ２−ＴＳデコーダ回路２２００でデコードされる。デコード処理によって得られた画像データはバックエンドプロセッサ２３００に送られる。
【００６０】
バックエンドプロセッサ２３００においては、画像データはスケーラ回路２３１０で画像サイズが調整され、そして画質調整回路２３２０で画質が調整される。この後、画像データはＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路２３３０によってＹＵＶデータからＲＧＢデータに変換される。ＲＧＢデータは、例えば、１画素当たり３０ビットから構成されている（ＲＧＢ各１０ビット）。ＲＧＢ形式の画像データは、１０→８変換＆階調補正回路２３４０に送られる。１０→８変換＆階調補正回路２３４０では、画像データは１画素当たりＲＧＢ各１０ビットのデータ形式からＲＧＢ各８ビットのデータ形式に変換された後に、フレームレートコントロール（ＦＲＣ）処理によって階調補正される。階調補正された画像データは、必要に応じてＤ／Ａ変換器２４００によってアナログ信号に変換された後に、ディスプレー部２５００に送られる。
【００６１】
このように、通常、テレビジョン受像機内における画像処理は主に１０ｂｉｔで行われるが、出力段にて８ｂｉｔ化される。そして、削減された２ｂｉｔを用いてＦＲＣが実行される。このＦＲＣによって階調表現としては１０ｂｉｔ相当を実現しているものの、最大表現可能な階調数はＲＧＢ各１０ｂｉｔ相当に留まっている。
【００６２】
本実施形態の画像処理装置をテレビジョン受像機に適用することにより、従来量子化の粗さに起因して発生していた緩やかに階調が変化する部分の縞模様を目立たなくすることができ、且つ微小なノイズ成分も目立たなくすることが可能となる。テレビジョン受像機に適用した場合の画像処理装置の構成の例については図１３を参照して後述する。
【００６３】
図１２は、コンピュータに適用される画像処理装置の具体的な構成例を示している。
【００６４】
図１２に示されているように、画像処理装置は、例えば、表示コントローラ１６００内のαブレンド＆スケーラ回路１６４０と８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０との間に設けられる。なお、画像データはＲ，Ｇ，Ｂの３種類の信号から構成されるが、説明を簡単にするために、以下では、画像データがあたかも一つの信号から構成されているものとして説明する。
【００６５】
画像処理装置は、ＲＧＢフレームメモリ３０１０、第２画素空間取り込み部３０２０、平均値算出部３０３０、差分値検出部３０４０、画素置換判定部３０５０、第２画素空間中心画素置換部３０６０、第１画素空間取り込み部３０７０、差分値検出部３０８０、垂直方向両端画素列作成部３０９０、画素置換判定部３１００、水平方向画素列作成部３１１０、第１画素空間画素置換部３１２０、およびフレーム単位ディザリング処理部３１３０を備えている。
【００６６】
ＲＧＢフレームメモリ３０１０は図１の画像メモリ１１に対応し、第２画素空間取り込み部３０２０および平均値算出部３０３０は、図１の平均画素値算出部１２に対応する。また差分値検出部３０４０、画素置換判定部３０５０、および第２画素空間中心画素置換部３０６０は図１の第１の置換部１３に対応している。また、第１画素空間取り込み部３０７０、差分値検出部３０８０、垂直方向両端画素列作成部３０９０、画素置換判定部３１００、水平方向画素列作成部３１１０、および第１画素空間画素置換部３１２０は、図１の第２の置換部１４に対応し、フレーム単位ディザリング処理部３１３０は図１の出力処理部１５に対応している。
【００６７】
αブレンド＆スケーラ回路１６４０から出力される画像データは、ＲＧＢフレームメモリ３０１０に一旦蓄えられる。ＲＧＢフレームメモリ３０１０に格納された画像データは、第２画素空間取り込み部３０２０および第２画素空間中心画素置換部３０６０にそれぞれ送られる。
【００６８】
第２画素空間取り込み部３０２０は、ＲＧＢフレームメモリ３０１０に格納された画像データを複数の第１ブロック（第１画素空間）に区分するとともに、処理対象の第１ブロック毎に、その第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロック（第２画素空間）をＲＧＢフレームメモリ３０１０から順次読み込む。第２画素空間取り込み部３０２０によって読み込まれた各第２ブロック内の画素群は、平均値算出部３０３０および差分値検出部３０４０に送られる。
【００６９】
平均値算出部３０３０は、第２ブロック内の全画素それぞれの画素値（階調レベル）の平均値（平均画素値、または平均階調レベルと云う）を算出する。算出された平均画素値は、第２画素空間中心画素置換部３０６０に送られる。
【００７０】
差分値検出部３０４０は、第２ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値を算出し、その算出した差分値を画素置換判定部３０５０に送る。
【００７１】
画素置換判定部３０５０は、差分値検出部３０４０によって算出された差分値と上述の第１のしきい値との比較を行い、差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、置換処理の実行を指示する信号を第２画素空間中心画素置換部３０６０に送る。
【００７２】
第２画素空間中心画素置換部３０６０は、置換処理の実行を指示する信号を受信すると、第２ブロック内の中心部の画素群の各々の画素値を、平均値算出部３０３０によって算出された平均画素値で置換する。
【００７３】
第２画素空間中心画素置換部３０６０から出力される画像データは、第１画素空間取り込み部３０７０および第１画素空間画素置換部３１２０に送られる。第１画素空間取り込み部３０７０は、第２画素空間中心画素置換部３０６０から出力される画像データから処理対象の第１ブロックに対応する画素群をキャプチャする。第１画素空間取り込み部３０７０によってキャプチャされた処理対象の第１ブロック内の画素群は、差分値検出部３０８０、および垂直方向両端画素列作成部３０９０にそれぞれ送られる。
【００７４】
差分値検出部３０８０は、処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値を算出し、その算出した差分値を画素置換判定部３１００に送る。
【００７５】
画素置換判定部３１００は、差分値検出部３０８０によって算出された差分値と上述の第２のしきい値との比較を行い、差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、置換処理の実行を指示する信号を第１画素空間画素置換部３１２０に送る。
【００７６】
垂直方向両端画素列作成部３０９０は、第１ブロックの４隅に位置する第１乃至第４の４つの画素の内で、互いに垂直の位置関係にある画素ペア（第１画素と第２画素とのペア、または第３画素と第４画素とのペア）を用いて、各画素ペア間に配置された画素列内の各画素の置換画素値を算出する。この場合、図８で説明したように、第１画素と第２画素との間に位置する第１画素列内の各画素の置換画素値は、第１画素の置換後の画素値と第２画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって求められる。また、第３画素と第４画素との間に位置する第２画素列内の各画素の置換画素値は、第３画素の置換後の画素値と第４画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって求められる。
【００７７】
水平方向画素列作成部３１１０は、第１ブロック内で互いに水平の位置関係にある両端の２画素を用いて、その２つの画素間に配置された画素列内の各画素の置換画素値を算出する。この場合、図９で説明したように、第１画素と第３画素との間に位置する第４画素列内の各画素の置換画素値は、第１画素の置換後の画素値と第３画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって求められる。また、第３画素と第４画素との間に位置する第４画素列内の各画素の置換画素値は、第３画素の置換後の画素値と第４画素の置換後の画素値とを重み付け平均することによって求められる。また、第１画素列と第２画素列との間に位置し且つ水平方向に延長する各第５画素列内の各画素の置換画素値は、第１画素列内の対応する画素の置換画素値と第２画素列内の対応する画素の置換画素値とを重み付け平均することによって求められる。
【００７８】
第１画素空間画素置換部３１２０は、画素置換判定部３１００から置換処理の実行を指示する信号を受信すると、第１ブロック内の各画素の画素値を、垂直方向両端画素列作成部３０９０または水平方向画素列作成部３１１０で得られた対応する置換画素値で置換する処理を実行する。
【００７９】
第１画素空間画素置換部３１２０から出力される画像データは、フレーム単位ディザリング処理部３１３０に送られる。
【００８０】
フレーム単位ディザリング処理部３１３０は、第１画素空間画素置換部３１２０から出力される画像データに対して、フレーム毎に変化するディザリングテーブルを用いたディザリング処理を施す。ディザリング処理された画像データは、次段の8->6bit削減＆ディザ回路１６５０に渡される。
【００８１】
以上述べてきたような構成とすることにより、緩やかに階調レベルが変化する画像領域内に属する第１ブロック内の各画素値については、その第１ブロックの周辺に位置する４つの第２ブロックそれぞれの４つの平均画素値を元に求められた置換画素値で置換される。このため、縞模様および微小ノイズ等を除去することができ、また従来よりも滑らかな階調表現を実現することが可能になる。
【００８２】
図１３は、テレビジョン受像機に適用される画像処理装置の具体的な構成例を示している。
【００８３】
図１３に示されているように、画像処理装置は、例えば、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換回路２３３０と１０→８変換＆階調補正回路２３４０との間に設けられる。
【００８４】
画像処理装置の構成は、図１２で説明した、コンピュータに適用した場合の構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００８５】
次に、置換画素値を求める具体例について述べる。
【００８６】
図１４は、複数の第１ブロックそれぞれに対応する画素配置図である。ここでは、水平方向をXアドレスとし、垂直方向をYアドレスとする。各画素のアドレスを（X,Y）で現し、そのアドレス（X,Y）に位置する画素の画素値をD（X,Y）で現すものとする。各第１ブロックは、例えば、４×４画素から構成されている。
【００８７】
今、(e,e)、(h,e)、(e,h)、(h,h)で囲まれた第１ブロックに注目する。この第１ブロック内の画素値の最大値と最小値との差分値は第２のしきい値よりも小さいとする。また第１ブロックの四隅の画素位置をほぼ中心とするような４つの第２ブロックの各々内の画素値の最大値と最小値との差分値も第１のしきい値よりも小さいとする。
【００８８】
各第２ブロックをM*で現し、M*内の平均画素値をDM*と現すものとすると、４つの第２ブロックそれぞれの位置と平均画素値との関係は以下のようになる。
【００８９】
M1は(a,a)、(h,a)、(a,h)、(h,h)で囲まれたエリアであり、平均画素値はDM1、
M2は(e,a)、(l,a)、(e,h)、(l,h)で囲まれたエリアであり、平均画素値はDM2、
M3は(a,e)、(h,e)、(a,l)、(h,l)で囲まれたエリアであり、平均画素値はDM3、
M4は(e,e)、(l,e)、(e,l)、(l,l)で囲まれたエリアであり、平均画素値はDM4。
【００９０】
図１５に示すように、第２ブロックM1の４つの中心画素それぞれの画素値は平均画素値DM1で置換される。また、第２ブロックM2の４つの中心画素それぞれの画素値は平均画素値DM2で置換され、第２ブロックM3の４つの中心画素それぞれの画素値は平均画素値DM3で置換され、第２ブロックM4の４つの中心画素それぞれの画素値は平均画素値DM4で置換される。
【００９１】
次に、(e,e)、(h,e)、(e,h)、(h,h)で囲まれた第１ブロック内の左右両端にそれぞれ位置する２つの垂直画素列内の各画素の画素値を置換する。各画素に対応する置換画素値は、以下に示す演算式によって求められる。
【００９２】
D(e,f)＝（DM1×２＋DM3）÷３
D(e,g)＝（DM1＋DM3×２）÷３
D(h,f)＝（DM2×２＋DM4）÷３
D(h,g)＝（DM2＋DM4×２）÷３
次に、既に求まめられている左右両端の画素列内の対応する２つの画素の置換画素値を使って、水平方向の各画素列内の各画素の画素値を置換する。各画素に対応する置換画素値は、以下に示す演算式によって求められる。
【００９３】
D(f,e)＝（DM1×２＋DM2）÷３
D(g,e)＝（DM1＋DM2×２）÷３
D(f,f)＝（D(e,f)×２＋D(h,f)）÷３
D(g,f)＝（D(e,f)＋D(h,f)×２）÷３
D(f,g)＝（D(e,g)×２＋D(h,g)）÷３
D(g,g)＝（D(e,g)＋D(h,g)×２）÷３
D(f,h)＝（DM3×２＋DM4）÷３
D(g,h)＝（DM3＋DM4×２）÷３
以上で(e,e)、(h,e)、(e,h)、(h,h)で囲まれた第１ブロック内の全ての画素の画素値が置換されたことになる。
【００９４】
なお、最初に水平方向画素列を作成し、その後で、垂直方向画素列を作成してもよい。
【００９５】
次に、フレーム単位ディザリング処理部３１３０によって実行されるフレーム単位ディザリング処理を行う。
【００９６】
フレーム単位ディザリング処理においては、置換処理された各第１ブロックに対してディザリング処理が実行される。ディザリング処理においては、例えば、図１６に示すような４×４のディザテーブルが用いられ、図１７には、ディザテーブル内の１６個の値とこれら１６個の値と比較される第１ブロック内の１６個の画素の画素位置との関係が示されている。図１７においては、(e,e)、(h,e)、(e,h)、(h,h)で囲まれた第１ブロックが例示して示されている。
【００９７】
フレーム単位ディザリング処理においては、第１ブロック内の各画素の置換後の画素値の下位２ビットと、ディザテーブル内の対応する値とが比較される。下位２ビットの値がディザテーブル内の対応する値よりも大きい場合、置換後の画素値の上位ビット部の値は１増加される。一方、下位２ビットの値がディザテーブル内の対応する値よりも大きくない場合、置換後の画素値の上位ビット部の値は変更されない。
【００９８】
各画素の画素値の上位ビット部の値は、ディザリング処理結果として、上述の８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０、または１０→８変換＆階調補正回路２３４０に送られる。したがって、フレーム単位ディザリング処理部３１３０から出力される各画素の値は、コンピュータにおいては８ビットであり、テレビジョン受像機においては１０ビットであることが必要となる。よって、フレーム単位ディザリング処理部３１３０に入力される画素値は、コンピュータにおいては１０ビット、テレビジョン受像機においては１２ビットであると、都合がよい。
【００９９】
そこで、本実施形態では、以下のような処理が行われる。
【０１００】
通常、各第２ブロックの平均画素値は第２ブロック内の６４個の画素それぞれの画素値の合計を６４で割ることによって求められるが、本実施形態では、割る数を６４ではなく１６とする。これにより、置換後の画素値DM*は、本来の値の4倍の値になる。つまり、DM*のビット数は本来のビット数よりも２ビット増える。したがって、各画素の本来のビット数が８ビットであればDM*のビット数は１０ビットとなり、各画素の本来のビット数が１０ビットであればDM*のビット数は１２ビットとなる。このDM*の下位２ビットを用いてディザリング処理を行う。下位２ビットの値がディザテーブル内の対応する値よりも大きい場合、DM*の上位ビット部（８ビットまたは１０ビット）の値は１増加される。一方、下位２ビットの値がディザテーブル内の対応する値よりも大きくない場合、DM*の上位ビット部（８ビットまたは１０ビット）の値は変更されない。
【０１０１】
以上の処理により、コンピュータにおいては、１画素当たり８ビットの画像データをディザリング処理結果として８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０に送ることができ、またテレビジョン受像機においては、１画素当たり１０ビットの画像データをディザリング処理結果として１０→８変換＆階調補正回路２３４０に送ることができる。
【０１０２】
なお、使用されるディザテーブルのパターンは、図１８に示すように、４フレームを１周期としてフレーム毎に変化される。図１８に示されている４種類のディザパターンは、図１６のディザテーブルを９０度ずつ回転することによって得られる。
【０１０３】
次に、図１９のフローチャートを参照して、本実施形態の画像処理の手順を説明する。
【０１０４】
画像処理装置は、まず、入力画像全体を各々が例えば４×４画素の複数の第１ブロックに分割し（ステップＳ１１）、そして各第１ブロックに対して以下の処理を行う。
【０１０５】
画像処理装置は、処理対象の第１ブロックの４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックそれぞれに対応する４つの平均画素値を算出する（ステップＳ１２）。そして、４つの第２ブロックの各々内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第１のしきい値よりも小さい場合、画像処理装置は、処理対象の第１ブロックの４隅にそれぞれ位置する第１乃至第４の４つの画素の画素値を、４つの平均画素値でそれぞれ置換する（ステップＳ１３）。
【０１０６】
次いで、画像処理装置は、第１乃至第４の４つの画素それぞれの置換後の画素値に基づいて、第１乃至第４の４つの画素を除く、処理対象の第１ブロック内の他の各画素に対応する置換画素値を算出する（ステップＳ１４）。そして、画像処理装置は、処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値が第２のしきい値よりも小さい場合、第１乃至第４の４つの画素を除く処理対象の第１ブロック内の他の各画素の画素値を、対応する置換画素値で置換する（ステップＳ１５）。処理対象の第１ブロック内の最大画素値と最小画素値との間の差分値を算出する処理においては、処理対象の第１ブロック内の１６個の画素値の中から最大値と最小値とを検出する処理が行われる。この検出処理においては、第１乃至第４の４つの画素それぞれの画素値としては、置換後の画素値を用いてもよいし、置換前の画素値を用いてもよい。
【０１０７】
以上の処理は、全ての第１ブロックそれぞれに対して実行される。この後、画像処理装置は、各第１ブロックに対応する画像データに対して、フレーム毎に変化するディザリングテーブルを用いたディザリング処理を施す（ステップＳ１６）。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態によれば、従来量子化の粗さに起因して発生していた、緩やかに階調が変化する部分の縞模様および微小なノイズも目立たなくすることが可能となる。また、フレーム単位ディザリング処理により、より多くの階調表現を実現することが可能となる。
【０１０９】
なお、図１２、図１３では、本実施形態の画像処理装置をＲＧＢデータをそれぞれ扱う回路間に挿入する例を説明したが、ＹＵＶデータをそれぞれ扱う回路間に挿入してもよい。また、本実施形態の画像処理装置によって得られた画像データを、８→６ｂｉｔ削減＆ディザ回路１６５０や１０→８変換＆階調補正回路２３４０を介さずに、ディスプレイ装置に出力するようにしてもよい。また、フレーム単位ディザリング処理を省略することも可能である。
【０１１０】
また、本実施形態では、各第２ブロックを隣接する４つの第１ブロックによって構成する例を説明したが、各第２ブロックを、例えば、隣接する８つの第１ブロックによって構成してもよい。また、第１ブロック内の４隅の画素をも含む全ての画素の画素値を、４隅に中心領域がそれぞれ位置する４つの第２ブロックそれぞれの平均画素値に基づいて算出するようにしても良い。
【０１１１】
また、本実施形態の画像処理装置によって実行される画像処理をすべてソフトウェアよって実行することも可能である。したがって、本実施形態の画像処理の手順をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータに導入するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に得ることができる。
【０１１２】
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成の例を示すブロック図。
【図２】同実施形態の画像処理装置によって画像データ全体が複数の第１ブロックに分割された様子を示す図。
【図３】処理対象の第１ブロックの左上隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロック）の例を示す図。
【図４】処理対象の第１ブロックの左下隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロック）の例を示す図。
【図５】処理対象の第１ブロックの右上隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロック）の例を示す図。
【図６】処理対象の第１ブロックの右下隅に中心領域が位置する第２ブロック（マクロブロック）の例を示す図。
【図７】処理対象の第１ブロックの４隅の画素それぞれに対応する置換画素値を説明するための図。
【図８】同実施形態の画像処理装置によって実行される垂直画素列用の置換画素値算出処理を説明するための図。
【図９】同実施形態の画像処理装置によって実行される水平画素列用の置換画素値算出処理を説明するための図。
【図１０】同実施形態の画像処理装置が適用されるコンピュータの構成の例を示すブロック図。
【図１１】同実施形態の画像処理装置が適用されるテレビジョン受像機の構成の例を示す図。
【図１２】コンピュータに適用した場合における同実施形態の画像処理装置の具体的な構成の例を示すブロック図。
【図１３】テレビジョン受像機に適用した場合における同実施形態の画像処理装置の具体的な構成の例を示すブロック図。
【図１４】同実施形態の画像処理装置で用いられる画素配置例を示す図。
【図１５】同実施形態の画像処理装置によって、処理対象の第１ブロックの４隅の画素が置換される様子を示す図。
【図１６】同実施形態の画像処理装置で用いられるディザリングテーブルの例を示す図。
【図１７】図１６のディザリングテーブルと画素位置との関係を示す図。
【図１８】同実施形態の画像処理装置によって用いられる、フレーム毎に変化するディザリングテーブルの例を示す図。
【図１９】同実施形態の画像処理装置によって実行される画像処理の手順の例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１４】
１１…画像メモリ、１２…平均画素値算出部、１３…第１の置換部、１４…第２の置換部、３０１０…ＲＧＢフレームメモリ、３０２０…第２画素空間取り込み部、３０３０…平均値算出部、３０４０…差分値検出部、３０５０…画素置換判定部、３０６０…第２画素空間中心画素置換部、３０７０…第１画素空間取り込み部、３０８０…差分値検出部、３０９０…垂直方向両端画素列作成部、３１００…画素置換判定部、３１１０…水平方向画素列作成部、３１２０…第１画素空間画素置換部、３１３０…フレーム単位ディザリング処理部。
【図１】
2008009318.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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