(57)【要約】【目的】比較的高画質の画像を得る。【構成】入力画像データのビット・レートが大きいほど減衰係数を大きくする。減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて誤差拡散回路７において誤差拡散処理が行われる。ビット・レートの大きさに応じて減衰係数を決定し，その決定された減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて誤差拡散処理が行われているので，画質を低下させない程度に誤差拡散処理を実現することができる。【選択図】　図１
2004064456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられる画像データを画素ごとに量子化する量子化手段，
与えられる画像データのビット・レートが大きいほど大きな値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，与えられる画像データのビット・レートが小さいほど小さい値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算する乗算回路，
上記量子化手段による量子化によって生じた量子化誤差を，上記乗算回路により減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて，量子化された画像データによって表される画素の近隣の画素に誤差拡散する誤差拡散手段，および
上記誤差拡散手段により誤差拡散された画素を表す画像データを量子化するように上記量子化手段を制御する制御手段，
を備えた画像データ処理装置。
【請求項２】
与えられる画像データを画素ごとに量子化手段を用いて量子化し，
与えられる画像データのビット・レートが大きいほど大きな値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，与えられる画像データのビット・レートが小さいほど小さい値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，
画素ごとに量子化されたことにより生じた量子化誤差を，上記減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて，量子化された画像データによって表される画素の近隣の画素に誤差拡散し，
誤差拡散した画素を表す画像データを量子化するように上記量子化手段を制御する，
画像データ処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，画像データ処理装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル画像データを扱う場合には，量子化処理が必要となることがある。量子化処理においては量子化誤差が生じ，偽輪郭と呼ばれる現象が起きることがある。偽輪郭を防ぐために，誤差拡散処理が利用されることがある。しかしながら，誤差拡散処理により得られる画像は必ずしも高画質のものではない。
【０００３】
【発明の開示】
この発明は，比較的高画質の画像を得ることを目的とする。
【０００４】
この発明による画像データ処理装置は，与えられる画像データを画素ごとに量子化する量子化手段，与えられる画像データのビット・レートが大きいほど大きな値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，与えられる画像データのビット・レートが小さいほど小さい値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算する乗算回路，上記量子化手段による量子化によって生じた量子化誤差を，上記乗算回路により減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて，量子化された画像データによって表される画素の近隣の画素に誤差拡散する誤差拡散手段，および上記誤差拡散手段により誤差拡散された画素を表す画像データを量子化するように上記量子化手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００５】
この発明は，上記画像データ処理装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，与えられる画像データを画素ごとに量子化手段を用いて量子化し，与えられる画像データのビット・レートが大きいほど大きな値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，与えられる画像データのビット・レートが小さいほど小さい値の減衰係数を誤差拡散マトリクスに乗算し，画素ごとに量子化されたことにより生じた量子化誤差を，上記減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて，量子化された画像データによって表される画素の近隣の画素に誤差拡散し，誤差拡散した画素を表す画像データを量子化するように上記量子化手段を制御するものである。
【０００６】
この発明によると，与えられる画像データのビット・レート（画像データのデータ量を，その画像データによって表わされる画像の画素数で除したもの）が大きいほど大きな値の減衰係数（０より大きく１未満の係数）が誤差拡散マトリクスに乗算され，与えられる画像データのビット・レートが小さいほど小さな値の減衰係数が誤差拡散マトリクスに乗算される。
【０００７】
画像データが与えられると，その画像データが量子化される。量子化により生じた量子化誤差が，減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて，量子化された画像データによって表される画素の近隣の画素に誤差拡散される。
【０００８】
誤差拡散が行われると，画像データのビット・レートが大きいほど画像データのレベルの変化がなめらかになるが，画像データのビット・レートが小さいほど画像データのレベルの変化が激しくなってしまう。結果的に誤差拡散を行ったために画質が低下することがある。
【０００９】
この発明によると，ビット・レートが小さいほど小さな値の減衰係数（減衰量の大きな係数）が誤差拡散マトリクスに乗じられるので，誤差拡散マトリクスのマトリクス係数は小さくなる。誤差拡散処理の程度が相対的に小さくなるので，誤差拡散を行うことにより生じる画質の低下を抑えることができる。また，ビット・レートが大きいほど，すなわち，与えられる画像データのデータ量が大きいほど大きな値の減衰係数（減衰量の小さな係数）が誤差拡散マトリクスに乗じられるので，ビット・レートが小さい的の誤差拡散マトリクスのマトリクス係数に比較して相対的に誤差拡散マトリクス係数が大きくなる。誤差拡散を行っても比較的画質の高い画像が得られる。
【００１０】
【実施例の説明】
図１は，この発明の実施例を示すもので，量子化装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１１】
この実施例による量子化装置は，画素レベルが整数で表される入力画像データ（一駒分の画像データ）を画素レベルが１０の倍数の画像データとなるようにするものである。入力画像データによって表される画像の一部が図２に示されている。図２において行方向および列方向に多数配置されている各区画Ａ１が画素に対応する。図２および後述する図３の各区画Ａ１内の整数の値が画素のレベルを示している。
【００１２】
入力画像データは，画像入力インターフェイス１から入力する。入力画像データは，フレーム・メモリ２に与えられ，一時的に記憶される。入力画像データは，フレーム・メモリ２から読み出され，量子化回路４に入力する。量子化回路４において，画素のレベルが１０の倍数となるように画素のレベルの１の位が四捨五入されて１画素について量子化される。量子化された１画素分の画像データは，フレーム・メモリ２に与えられ，一時的に記憶される。量子化回路４における量子化後の入力画像データによって表される画像の一部が図３に示されている。たとえば，第１行第１列の画素Ｐ１が量子化され，量子化された画像データがフレーム・メモリ２に記憶される（画素Ｐ１の画素レベルが「２４」から「２０」に量子化されている）。
【００１３】
量子化回路４における量子化処理において生じる量子化誤差を表すデータは，誤差拡散回路７に与えられる。量子化誤差は，図２および図３に示す例であれば，入力画像データによって表される画像の画素レベルと量子化後の画像データによって表される画像の画素レベルとの差分である。たとえば，図２において左上の画素Ｐの画素レベルは「２４」であり，量子化後の左上の画素Ｐの画素レベルは「２０」となるから，量子化誤差は「４」となる。
【００１４】
また，入力画像データのビット・レートがビット・レート入力インターフェイス５に与えられる。このビット・レートは，入力画像データのデータ量をその入力画像データによって表される画像の画素数で除したものである。ビット・レート入力インターフェイス５に入力したビット・レートは，乗算回路６に入力する。
【００１５】
乗算回路６には，誤差拡散処理回路７における誤差拡散処理に用いられる誤差拡散マトリクスおよびビット・レートと減衰係数との関係を示すテーブルが格納されている。
【００１６】
図４は，誤差拡散マトリクスの一例である。
【００１７】
誤差拡散マトリクスには，対象画素位置の区画Ａ２が規定されている。この区画Ａ２に誤差拡散すべき画素が当てはめられ，回りの誤差拡散係数が，量子化誤差に乗じられる。誤差拡散係数が乗じられた量子化誤差が近隣の画素に加算されることにより誤差拡散が行われる。
【００１８】
図５は，ビット・レートと減衰係数との関係を示している。
【００１９】
ビット・レートが大きいほど減衰係数の値が大きく，ビット・レートが小さいほど減衰係数の値が小さい。具体的には，ビット・レートが３の場合には減衰係数が０．９であり，ビット・レートが１の場合には減衰係数は０．１である。
【００２０】
図１にもどって，ビット・レート入力インターフェイス５に入力したビット・レートの値に応じて減衰係数が決定される。決定された減衰係数が，乗算回路６において誤差拡散マトリクスに乗じられる。減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスが誤差拡散回路７に与えられ，量子化誤差が誤差拡散される。誤差拡散された量子化誤差を示すデータがフレーム・メモリ２に与えられ，量子化された画素の近隣の画素を表す画像データに加算される。誤差拡散された画像データが次に量子化される。このように，１画素ずつ順に誤差拡散および誤差拡散された画素の量子化が行われていく。
【００２１】
図２および図３を参照して，たとえば，画素Ｐ１の量子化誤差は上述したように「４」であり，その量子化誤差が画素Ｐ１の右側の画素Ｐ２に誤差拡散される。誤差拡散された画素Ｐ２が量子化される。
【００２２】
画像データがフレーム・メモリ２から読み出され，画像出力インターフェイス３から出力される。
【００２３】
図６は，減衰係数算出処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
上述したように，入力画像データのビット・レートが入力される（ステップ１１）。入力したビット・レートは，乗算回路６に与えられる。乗算回路６に格納されているビット・レートと減衰係数との関係を示すテーブルにもとづいて，入力したビット・レートに対応した減衰係数が算出される（ステップ１２）。
【００２５】
図７は，量子化処理手順を示すフローチャートである。
【００２６】
上述のように画像データが画像入力インターフェイス１を介してフレーム・メモリ２に与えられ，記憶される（ステップ２１）。入力画像データは，量子化回路４に与えられ，１画素分量子化される（ステップ２２）。量子化された画像データは，フレーム・メモリ２に与えられ，記憶される。
【００２７】
また，上述のようにして算出された減衰係数が乗算回路６において誤差拡散マトリクスに乗じられる（ステップ２３）。ビット・レートに応じた減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて量子化誤差が誤差拡散処理される（ステップ２４）。誤差拡散処理された量子化誤差が，近隣の画素を表す画像データ（フレーム・メモリ２に記憶されている）に加算される。入力画像データによって表される画像のすべての画素についてステップ２２から２４の処理が繰り返される（ステップ２５）。すべての画素についてステップ２２から２４の処理が終了すると（ステップ２５でＹＥＳ），量子化誤差が誤差拡散され，かつ量子化された画像データが画像出力インターフェイス３から出力される（ステップ２６）。
【００２８】
ビット・レートの大きさに応じて減衰係数を決定し，その決定された減衰係数が乗じられた誤差拡散マトリクスを用いて誤差拡散処理が行われているので，画質を低下させない程度に誤差拡散処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】量子化装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】入力画像データによって表される画像の一部の画素レベルを示している。
【図３】量子化された画像データによって表される画像の一部の画素レベルを示している。
【図４】誤差拡散マトリクスの一例である。
【図５】ビット・レートと減衰係数との関係を示している。
【図６】減衰係数算出処理を示すフローチャートである。
【図７】量子化処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　フレーム・メモリ
４　量子化回路
５　ビット・レート入力インターフェイス
６　乗算回路
７　誤差拡散回路
【図１】
2004064456.tif 000003
【図２】
2004064456.tif 000004
【図３】
2004064456.tif 000005
【図４】
2004064456.tif 000006
【図５】
2004064456.tif 000007
【図６】
2004064456.tif 000008
【図７】
2004064456.tif 000009