(57)【要約】【課題】　連続的に入力される映像信号間の相関性を考慮して入力映像に対する補正を行なって画質を改善できる量子化エラー補償装置及び方法を提供することにある。【解決手段】　合成信号を生成するために設定された周波数帯域以内で現映像信号の少なくとも一部を所定の信号に置き換える段階と、合成信号の少なくとも一部を除去した後、切断された合成信号及び合成信号の少なくとも一部を出力して量子化する段階と、設定された輝度等化パターンによって切断された合成信号を等化処理して現映像信号の輝度レベルに対する第１輝度等化値と現映像信号の輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する段階と、合成信号の少なくとも一部と第１及び第２輝度等化値を用いて補償値を算出する段階、及び輝度レベルで変化が発生した現映像信号の領域を補償するよう補償値と第１輝度等化値を組み合わせる段階を含む。【選択図】　図２
2004056822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　第１レベル数範囲内で表現され入力された現映像信号を前記第１レベル数より拡張された第２レベル数で表現された第１高周波信号及び前記第１レベル数より拡張された第３レベル数で表現された低周波信号に分離して出力する周波数分離部と、
　該周波数分離部から出力された前記第１高周波信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、切断された位置に設定された信号を代替挿入して第２高周波信号として出力する解像度変換部と、
　前記周波数分離部から出力された前記低周波信号及び前記解像度変換部から出力された前記第２高周波信号を加算して合成信号を生成する加算部と、
　該加算部で生成された前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、切断された合成信号及び前記切断されたｎ個のビット信号をそれぞれ出力する量子化部と、
　設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して、前記現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する等化処理部と、
該等化処理部から出力された前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値及び前記切断されたｎ個のビット信号を用いて補償値を算出する補償値算出部と、
該補償値算出部から算出された前記補償値と前記等化処理部から出力された前記第１輝度等化値を加算して出力する補償処理部と
を含み、
前記ｍ及びｎは、整数であることを特徴とする量子化エラー補償装置。
【請求項２】
　前記周波数分離部は、
　前記第１レベル数範囲内で表現された現映像信号について設定された周波数以上の信号を抽出し、前記第１レベル数を前記第２レベル数に変換して前記第１高周波信号として出力する高域通過フィルターと、
　前記第１レベル数範囲内で表現された現映像信号について設定された周波数未満の信号を抽出し、前記第１レベル数を前記第２レベル数に変換して前記低周波信号として出力する低域通過フィルターと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項３】
　前記高域通過フィルター及び前記低域通過フィルターは、ミラーフィルターであることを特徴とする請求項２に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項４】
　前記解像度変換部で前記切断された位置に代替挿入される信号は'０'信号であることを特徴とする請求項１に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項５】
　前記等化処理部は、前記輝度等化パターンを保存するルックアップテーブルを含むことを特徴とする請求項１に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項６】
　前記補償値算出部は、
　前記等化処理部から出力される前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値を算出する減算部と、
　該減算部で算出された差異値と前記量子化部で切断された前記ｎ個のビット信号を乗算して前記補償値を算出する乗算部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項７】
　前記ｍ及びｎは、同一な正の整数であることを特徴とする請求項１に記載の量子化エラー補償装置。
【請求項８】
　第１レベル数範囲内で表現され入力された現映像信号を前記第１レベル数より拡張された第２レベル数で表現された第１高周波信号及び前記第１レベル数より拡張された第３レベル数で表現された低周波信号に分離して出力する段階と、
　前記周波数分離段階において、出力された前記第１高周波信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、切断された位置に設定された信号を代替挿入して第２高周波信号として出力する段階と、
　前記周波数分離段階で出力された前記低周波信号及び前記第２高周波信号を加算して合成信号を生成する段階と、
　生成された前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、切断された合成信号及び前記切断されたｎ個のビット信号をそれぞれ出力する段階と、
　前記現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を生成するため、前記切断された合成信号を設定された輝度等化パターンによって等化処理する段階と、
　前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値との差異値及び前記切断されたｎ個のビット信号を用いて補償値を算出する段階と、
　算出された前記補償値と前記等化処理部から出力された前記現映像信号のピクセルに対する輝度等化値を加算して出力する段階と
を含み、
　前記ｍ及びｎは、整数であることを特徴とする量子化エラー補償方法。
【請求項９】
　前記切断された位置に代替挿入される信号は'０'信号であることを特徴とする請求項８に記載の量子化エラー補償方法。
【請求項１０】
　前記等化処理段階で前記切断された合成信号に対する前記輝度等化パターンは、ルックアップテーブルに保存されることを特徴とする請求項８に記載の量子化エラー補償方法。
【請求項１１】
　前記補償値算出段階は、
　前記等化処理部から出力される前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値を算出する段階と、
　算出された前記差異値と前記ｎ個のビット信号を乗算して前記補償値を算出する段階と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の量子化エラー補償方法。
【請求項１２】
　前記ｍ及びｎは、同一な正の整数であることを特徴とする請求項８に記載の量子化エラー補償方法。
【請求項１３】
　合成信号を生成するために設定された周波数帯域以内で現映像信号の少なくとも一部を所定の信号に置き換える置き換え部と、
　前記合成信号の少なくとも一部を除去した後、前記除去された合成信号及び前記合成信号の少なくとも一部を出力する量子化部と、
　設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して前記現映像信号の輝度レベルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号の輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する等化処理部と、
　前記合成信号の少なくとも一部と前記第１及び第２輝度等化値を用いて補償値を算出する算出部と、
　前記輝度レベルで変化が発生した前記現映像信号の領域を補償するよう前記補償値と前記第１輝度等化値を組み合わせる補償処理部と
を含むことを特徴とする現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１４】
　前記置き換え部は、
　前記現映像信号を第１及び第２信号に分離する周波数分離部と、
　前記第１信号の第１位置を前記設定された信号に置き換えて第３信号を生成する解像度変換部と、
　前記第２及び第３信号を組み合わせて前記合成信号を生成する組み合わせ部と
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１５】
　前記現映像信号は第１レベルによって表現され、前記第１信号は前記第１レベルから拡張された第２レベルによって表現される第１高周波信号であり、前記第２信号は前記第１レベルから拡張された第３レベルによって表現される低周波信号であることを特徴とする請求項１４に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１６】
　前記解像度変換部は、前記第１信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、除去された位置に前記設定された信号を代替挿入して前記第３信号を生成することを特徴とする請求項１４に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１７】
　前記量子化部は、前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、該切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力することを特徴とする請求項１３に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１８】
　前記補償値算出において、前記算出部は前記第１及び第２輝度等化値の差異値を算出した後、前記差異値と前記合成信号の少なくとも一部を乗算することを特徴とする請求項１３に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項１９】
　前記量子化部は、前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、該切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力することを特徴とする請求項１８に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項２０】
　前記周波数分離部は、前記現映像信号を第１ビット数を有する前記第１信号及び第２ビット数を有する前記第２信号に分離し、前記解像度変換部は、前記第２ビット数を有する前記第３信号を生成する解像度拡大部を含み、前記組み合わせ部は、前記第２及び第３信号を組み合わせて前記第２ビット数を有する前記合成信号を生成することを特徴とする請求項１４に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
【請求項２１】
　前記量子化部は、前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、該切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力し、
　前記補償値は、次式によって算出されることを特徴とする請求項２０に記載の現映像信号の輝度レベルを調整する量子化エラー補償装置。
　Compensation(y)=(LUT(y+１)-LUT(y))*(ｎ個のビット信号)/A
　ここで、前記LUT(y+１)は前記現映像信号のピクセルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値、前記LUT(y)は前記現映像信号のピクセルの輝度レベルに対する第１輝度等化値、およびＡは前記第１及び第２信号の差異である。
【請求項２２】
　コンピュータを使用して現映像信号の量子化エラー補償方法を行なうための命令がエンコーディングされたコンピュータ記録媒体において、前記量子化エラー補償方法は、
　合成信号を生成するために設定された周波数帯域以内で前記現映像信号の少なくとも一部を所定の信号に置き換える段階と、
　前記合成信号の少なくとも一部を除去した後、前記切断された合成信号及び前記合成信号の少なくとも一部を出力して量子化する段階と、
　設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して前記現映像信号の輝度レベルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号の輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する段階と、
　前記合成信号の少なくとも一部と前記第１及び第２輝度等化値を用いて補償値を算出する段階と、
　前記輝度レベルで変化が発生した前記現映像信号の領域を補償するよう前記補償値と前記第１輝度等化値を組み合わせる段階と
を含むことを特徴とする現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２３】
　前記合成信号を生成する段階は、
　前記現映像信号を前記第１及び第２信号に分離する段階と、
　第３信号を生成するよう前記第１信号の第１位置を前記設定された信号に置き換える段階と、
　前記合成信号を生成するよう前記第２及び第３信号を組み合わせる段階と
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２４】
　前記現映像信号は第１レベルによって表現され、前記第１信号は前記第１レベルから拡張された第２レベルによって表現される第１高周波信号であり、前記第２信号は前記第１レベルから拡張された第３レベルによって表現される低周波信号であることを特徴とする請求項２３に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２５】
　前記第１位置を置き換える段階は、
　前記第１信号の最下位ｍ個のビットを切断する段階と、
　前記最下位ｍ個のビットが切断された位置に前記設定された信号を挿入する段階と
を含むことを特徴とする請求項２３に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２６】
　前記合成信号を量子化する段階は、
　前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断する段階と、
　前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力する段階と
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２７】
　前記補償値を算出する段階は、
　前記第１及び第２輝度等化値の差異値を算出する段階と、
　前記差異値と前記合成信号の位置を乗算する段階と
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２８】
　前記合成信号を量子化する段階は、
　前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断する段階と、
　前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力する段階と
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項２９】
　前記現映像信号を分離する段階は、前記現映像信号を第１ビット数を有する前記第１信号及び第２ビット数を有する前記第２信号に分離し、前記第１信号の第１位置を置き換える段階は前記第２ビット数を有する前記第３信号を生成する段階をさらに含み、前記合成信号を生成する段階は前記第２及び第３信号を組み合わせて前記第２ビット数を有する前記合成信号を生成することを特徴とする請求項２３に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
【請求項３０】
　前記合成信号を量子化する段階は、
　前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断する段階と、
　前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部として出力する段階と
を含み、
　前記補償値を算出する段階は次式によって前記補償値を算出することを特徴とする請求項２９に記載の現映像信号の量子化エラー補償方法。
　Compensation(y)=(LUT(y+１)-LUT(y))*(ｎ個のビット信号)/A
　ここで、前記LUT(y+１)は、前記現映像信号のピクセルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値、前記LUT(y)は前記現映像信号のピクセルの輝度レベルに対する第１輝度等化値、およびＡは、前記第１及び第２信号の差異である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は量子化エラー補償装置及び方法に係り、さらに詳しくは連続的に入力される映像信号間の量子化による輝度信号差を用いて適応的に入力輝度信号を補償処理する量子化エラー補償装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　映像のコントラスト改善のための多くの方法のうちヒストグラム等化方式が最も広く知られている。一般的にヒストグラム等化方式は動的範囲(dynamic range)を伸ばす(streching)効果を有するため、結果映像のグレイ分布をフラットにし、つまりこれは映像のコントラスト改善に繋がる。
【０００３】
　公知のヒストグラム等化のこのような特性は、実際的なところ短所になる場合もある。すなわち、ヒストグラム等化の出力密度が一定なので、出力映像の平均明るさは中間グレイレベルに近くなる。
【０００４】
　ところが、公知のヒストグラム等化適用方式は、隣接ピクセルとの相関度に関わらずピクセル毎に独立して伝達関数を算出して適用する。例えば、図１の(ａ)に示した入力映像信号のピクセル輝度レベル'１'及び'２'は所定の伝達関数によって(ｂ)に示した通りそれぞれ'０'及び'３'の輝度レベルで出力される。
【０００５】
　このような従来のヒストグラム等化適用方式によって映像処理時隣接したピクセル間の相関程度が変化する境界付近では等高線などの帯が現われることによって、かえって画質を低下させる場合がある。
【０００６】
　韓国特許第１９９６-０２８５６１号には量子化代表値を移動させる手段を含み、サンプル値と予測値との差分を示す差分信号を量子化する技術が開示される。
【特許文献１】韓国特許第１９９６-０２８５６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的は連続的に入力される映像信号間の相関性を考慮して入力映像に対する補正を行なって画質を改善できる量子化エラー補償装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明は前述したような技術的課題を解決するため、第１レベル数範囲内で表現され入力された現映像信号を前記第１レベル数より拡張された第２レベル数で表現された第１高周波信号及び前記第１レベル数より拡張された第３レベル数で表現された低周波信号に分離して出力する周波数分離部と、該周波数分離部から出力された前記第１高周波信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、切断された位置に設定された信号を代替挿入して第２高周波信号として出力する解像度変換部と、前記周波数分離部から出力された前記低周波信号及び前記解像度変換部から出力された前記第２高周波信号を加算して合成信号を生成する加算部と、該加算部で生成された前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、切断された合成信号及び前記切断されたｎ個のビット信号をそれぞれ出力する量子化部と、設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して、前記現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する等化処理部と、該等化処理部から出力された前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値及び前記切断されたｎ個のビット信号を用いて補償値を算出する補償値算出部、及び該補償値算出部から算出された前記補償値と前記等化処理部から出力された前記第１輝度等化値を加算して出力する補償処理部とを含み、前記ｍ及びｎは整数である。
【０００９】
　望ましくは、前記周波数分離部は、前記第１レベル数範囲内で表現された現映像信号について設定された周波数以上の信号を抽出し、前記第１レベル数を前記第２レベル数に変換して前記第１高周波信号として出力する高域通過フィルター、及び前記第１レベル数範囲内で表現された現映像信号について設定された周波数未満の信号を抽出し、前記第１レベル数を前記第２レベル数に変換して前記低周波信号として出力する低域通過フィルターを含む。
【００１０】
　また、前記高域通過フィルター及び前記低域通過フィルターはミラーフィルターであり、前記解像度変換部で前記切断された位置に代替挿入される信号は'０'信号である。
【００１１】
　前記等化処理部は、前記輝度等化パターンを保存するルックアップテーブルを含む。
【００１２】
　さらに詳しくは、前記補償値算出部は、前記等化処理部から出力される前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値を算出する減算部、及び該減算部で算出された差異値と前記量子化部で切断された前記ｎ個のビット信号を乗算して前記補償値を算出する乗算部を含む。
【００１３】
　前記ｍ及びｎは同一な正の整数である。
【００１４】
　一方、本発明は、前述したような技術的課題を解決するため、第１レベル数範囲内で表現され入力された現映像信号を前記第１レベル数より拡張された第２レベル数で表現された第１高周波信号及び前記第１レベル数より拡張された第３レベル数で表現された低周波信号に分離して出力する段階と、前記周波数分離段階で出力された前記第１高周波信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、切断された位置に設定された信号を代替挿入して第２高周波信号として出力する段階と、前記周波数分離段階で出力された前記低周波信号及び前記第２高周波信号を加算して合成信号を生成する段階と、生成された前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、切断された合成信号及び前記切断されたｎ個のビット信号をそれぞれ出力する段階と、前記現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を生成するため、前記切断された合成信号を設定された輝度等化パターンによって等化処理する段階と、前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値及び前記切断されたｎ個のビット信号を用いて補償値を算出する段階、及び算出された前記補償値と前記等化処理部から出力された前記現映像信号のピクセルに対する輝度等化値を加算して出力する段階を含み、前記ｍ及びｎは整数である。
【００１５】
　望ましくは、前記切断された位置に代替挿入される信号は'０'信号であり、前記等化処理段階で前記切断された合成信号に対する前記輝度等化パターンはルックアップテーブルに保存される。
【００１６】
　前記補償値算出段階は、前記等化処理部から出力される前記第１輝度等化値と前記第２輝度等化値の差異値を算出する段階、及び算出された前記差異値と前記ｎ個のビット信号を乗算して前記補償値を算出する段階を含む。
【００１７】
　一方、本発明は前述した技術的課題を解決するため、合成信号を生成するために設定された周波数帯域以内で現映像信号の少なくとも一部を所定の信号に置き換える置き換え部と、前記合成信号の少なくとも一部を除去した後、前記除去された合成信号及び前記合成信号の少なくとも一部を出力する量子化部と、設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して前記現映像信号の輝度レベルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号の輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する等化処理部と、前記合成信号の少なくとも一部と前記第１及び第２輝度等化値を用いて補償値を算出する算出部、及び前記輝度レベルで変化が発生した前記現映像信号の領域を補償するよう前記補償値と前記第１輝度等化値を組み合わせる補償処理部を含む。
【００１８】
　望ましくは、前記置き換え部は、前記現映像信号を第１及び第２信号に分離する周波数分離部と、前記第１信号の第１位置を前記設定された信号に置き換えて第３信号を生成する解像度変換部、及び前記第２及び第３信号を組み合わせて前記合成信号を生成する組み合わせ部を含む。
【００１９】
　前記現映像信号は第１レベルによって表現され、前記第１信号は前記第１レベルから拡張された第２レベルによって表現される第１高周波信号であり、前記第２信号は前記第１レベルから拡張された第３レベルによって表現される低周波信号である。
【００２０】
　また、前記解像度変換部は、前記第１信号の最下位ｍ個のビットを切断した後、除去された位置に前記設定された信号を代替挿入して前記第３信号を生成する。
【００２１】
　前記量子化部は、前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部に出力する。
【００２２】
　前記補償値算出において、前記算出部は前記第１及び第２輝度等化値の差異値を算出した後、前記差異値と前記合成信号の少なくとも一部を乗算する。
【００２３】
　前記周波数分離部は、前記現映像信号を第１ビット数を有する前記第１信号及び第２ビット数を有する前記第２信号に分離し、前記解像度変換部は前記第２ビット数を有する前記第３信号を生成する解像度拡大部を含み、前記組み合わせ部は前記第２及び第３信号を組み合わせて前記第２ビット数を有する前記合成信号を生成する。
【００２４】
　ひいては、前記量子化部は前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断し、前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部に出力し、前記補償値は次式によって算出されることを特徴とする現映像信号の輝度レベルを調整する。
　Compensation(y)=(LUT(y+１)-LUT(y))*(ｎ個のビット信号)/A
　ここで、前記LUT(y+１)は前記現映像信号のピクセルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値、前記LUT(y)は前記現映像信号のピクセルの輝度レベルに対する第１輝度等化値、およびＡは前記第１及び第２信号の差異である。
【００２５】
　一方、本発明は前述したような技術的課題を解決するため、コンピュータを使用して現映像信号の量子化エラー補償方法を行なうための命令がエンコーディングされたコンピュータ記録媒体において、前記量子化エラー補償方法は、合成信号を生成するために設定された周波数帯域以内で前記現映像信号の少なくとも一部を所定の信号に置き換える段階と、前記合成信号の少なくとも一部を除去した後、前記切断された合成信号及び前記合成信号の少なくとも一部を出力して量子化する段階と、設定された輝度等化パターンによって前記切断された合成信号を等化処理して前記現映像信号の輝度レベルに対する第１輝度等化値と前記現映像信号の輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値を出力する段階と、前記合成信号の少なくとも一部と前記第１及び第２輝度等化値を用いて補償値を算出する段階、及び前記輝度レベルで変化が発生した前記現映像信号の領域を補償するよう前記補償値と前記第１輝度等化値を組み合わせる段階を含む。
【００２６】
　さらに詳しくは、前記合成信号を生成する段階は、前記現映像信号を前記第１及び第２信号に分離する段階と、第３信号を生成するよう前記第１信号の第１位置を前記設定された信号に置き換える段階、及び前記合成信号を生成するよう前記第２及び第３信号を組み合わせる段階を含む。
【００２７】
　前記第１位置を置き換える段階は、前記第１信号の最下位ｍ個のビットを切断する段階、及び前記最下位ｍ個のビットが切断された位置に前記設定された信号を挿入する段階を含む。
【００２８】
　また、前記合成信号を量子化する段階は、前記合成信号の最下位ｎ個のビットを切断する段階、及び前記切断されたｎ個のビット信号を前記合成信号の少なくとも一部に出力する段階を含む。
【００２９】
　望ましくは、前記補償値を算出する段階は、前記第１及び第２輝度等化値の差異値を算出する段階、及び前記差異値と前記合成信号の位置を乗算する段階を含む。
【００３０】
　また、前記現映像信号を分離する段階は、前記現映像信号を第１ビット数を有する前記第１信号及び第２ビット数を有する前記第２信号に分離し、前記第１信号の第１位置を置き換える段階は前記第２ビット数を有する前記第３信号を生成する段階をさらに含み、前記合成信号を生成する段階は前記第２及び第３信号を組み合わせて前記第２ビット数を有する前記合成信号を生成する。
【発明の効果】
【００３１】
　本発明に係る量子化エラー補償装置によれば、連続的に入力される映像信号の量子化時に捨てられる低周波成分を補償することによって画質を改善することができる。これは、現映像信号の輝度等化値及び前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する輝度等化値の差異を補償する方法を使用し、特に輪郭線のように映像信号の輝度が急変する箇所の補償値を算出することによってさらに自然な輝度変化を具現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
　以下、添付した図面に基づき本発明をさらに詳述する。
【００３３】
　図２は本発明の望ましい実施例による量子化エラー補償のための装置を示すブロック図である。
【００３４】
　同図を参照すれば、本発明に係る量子化エラー補償装置２００は周波数分離部２１０、解像度変換部２２０、加算部２３０、量子化部２４０、等化処理部２５０、補償値算出部２６０及び補償処理部２７０を有する。
【００３５】
　周波数分離部２１０は、高域通過フィルター(High Pass Filter：HPF)２１２及び低域通過フィルター(Low Pass Filter：LPF)２１４を有する。ＨＰＦ２１２及びＬＰＦ２１４はミラーフィルター(Mirror Filter)を使用することが望ましいが、ミラーフィルター以外のフィルターも使用できる。ミラーフィルターは周波数帯域によって分離された高周波信号及び低周波信号を再合成する場合、既存の現映像信号に再生成されるよう設計されたフィルターである。
【００３６】
　また、ＨＰＦ２１２及びＬＰＦ２１４はリンギング(ringing)現象が発生しないよう設計されることが望ましい。リンギング現象は電気、電子回路において入力信号の急激な変化によってしばらく出力信号の波形に不安定な状態が現われる現象を指す。ここで、ＨＰＦ２１２及びＬＰＦ２１４以外のフィルターが使用されうることは勿論である。
【００３７】
　ＨＰＦ２１２は、第１レベル数範囲内で表現され入力された現映像信号のうち設定された周波数以上の信号である第１高周波信号を抽出するフィルターである。抽出された第１高周波信号はＨＰＦ２１２によって第１レベル数より拡張された第２レベル数で表現される。
【００３８】
　ＬＰＦ２１４は第１レベル数範囲内で表現された現映像信号のうち設定された周波数未満の信号である低周波信号を抽出するフィルターである。抽出された低周波信号はＬＰＦ２１４によって第１レベル数より拡張された第３レベル数で表現される。第２及び第３レベル数は同一なレベル数を有し得る。
【００３９】
　例えば、入力される現映像信号の第１レベル数が８ビットの場合、第１高周波信号及び低周波信号はそれぞれＨＰＦ２１２及びＬＰＦ２１４によって１０ビット、１２ビットなどに拡張され表現される。以下、第１レベル数は８ビット、第２及び第３レベル数は１０ビットの場合に例えて説明する。
【００４０】
　解像度変換部２２０は、解像度縮小部２２２及び解像度拡大部２２４を有する。
【００４１】
　解像度縮小部２２２はＨＰＦ２１２から出力された第１高周波信号の最下位ビットｍ個(ｍは正の整数)のビットを切断する。すなわち、解像度縮小部２２２は１０ビットの最下位ビット(Least Significant Bit：LSB)２個(ｍ=２)のビットを切断して８ビットに減らす。ＬＳＢ ２ビットを切断することは１０ビットを２２(=４)で割ることと同じである。
【００４２】
　解像度拡大部２２４は、解像度縮小部２２２でＬＳＢ２ビット切断された位置に設定された信号を代替挿入して第２高周波信号で出力する。これは、追って低周波信号と第２高周波信号を加算する時原信号、すなわち現映像信号と同一な信号が作られないようにすることで、源信号の輝度レベルに変化を与えるためのものである。すなわち、解像度拡大部２２４は２個のビットが切断された位置に'０'信号２個を代替挿入(Zero Padding：ゼロパッディング)して１０ビットで表現される第２高周波信号を生成する。
【００４３】
　加算部２３０は、解像度拡大部２２４から出力された第２高周波信号及びＬＰＦ２１４から出力された低周波信号を加算して１０ビットで表現された合成信号を生成する。
【００４４】
　量子化部２４０は、加算部２３０で生成された合成信号の最下位ｎ個(ｎは正の整数)のビットを切断し、切断された合成信号及び切断されたｎ個のビット信号をそれぞれ出力する。言い換えれば、量子化部２４０は合成信号の１０ビットのうちＬＳＢ２個(ｎ=２)ビットを切断して８ビットで表現された合成信号を生成する。これは、低周波信号の一部を捨てることを意味する。
【００４５】
　等化処理部２５０は、量子化部２４０で切断された合成信号、すなわち８ビットで表現された合成信号を設定された輝度等化パターンによって等化処理して輝度等化値を出力する。
【００４６】
　図３は図２の等化処理部に設定された輝度等化パターンの実施例を示す図である。
【００４７】
　同図参照すれば、ｙは等化処理部２５０に入力されるピクセルの輝度レベル、ｆ(ｙ)はｙに対する輝度等化値を算出するための輝度等化パターン、LUT[y]はｙの輝度等化値を示す。
【００４８】
　輝度等化パターンは、入力されるピクセルの輝度に対応する出力ピクセルの輝度レベル、すなわち輝度等化値を生成するための伝達関数である。このような輝度等化パターンは等化処理部２５０の ルックアップテーブル(Look-up Table：LUT)２５２に既に保存される。
【００４９】
　補償値算出部２６０は、減算部２６２及び乗算部２６４とを有する。
【００５０】
　減算部２６２は、等化処理部２５０から出力された現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値(LUT[y])と現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値(LUT[y+１])の差異値を算出する。
【００５１】
　乗算部２６４は、減算部２６２で算出された差異値と量子化部２４０で切断されたｎ個、すなわち２個のビット信号を乗算して補償値を算出する。補償値は量子化時捨てられた低周波成分を補償するための値であって、現映像信号のピクセルの輝度レベルに対する第１輝度等化値(LUT[y])及び現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値(LUT[y+１])の差異を補償する方法を使用する。
【００５２】
　補償値算出部２６０は、次の[数１]を適用して補償値(compensation(y))を算出する。
【００５３】
【数１】
2004056822.tif 000003
【００５４】
　[数１]を参照すれば、compensation(y)は補償値、LUT[y+１]は前記現映像信号のピクセルの輝度レベルの次の輝度レベルに対する第２輝度等化値、LUT[y]は現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値、LSB ２bit valueは最下位ビット２個を意味する。ここで、LSB valueはｎ個のビット信号に依存する。
【００５５】
　また、αは解像度縮小部２２２で１０ビットを８ビットに変換するための除算係数を示す。例えば、８ビットで表現された現映像信号のピクセル輝度レベル(ｙ)を１０ビットに拡張する場合、除算係数αは４の値を有し、８ビットで表現された現映像信号のピクセル輝度レベル(ｙ)を１２ビットに拡張する場合、除算係数αは１６の値を有する。
【００５６】
　補償処理部２７０は、乗算部２６４で算出された補償値(compensation(y))と等化処理部２５０から出力された現映像信号のピクセルに対する第１輝度等化値(LUT[y])を加算して補償された輝度値を有する最終出力輝度レベル(LUT_new[y])を生成する。この際、最終出力輝度レベル(LUT_new[y])は整数になるよう四捨五入された値を使用する。
【００５７】
　図４は図２による入力映像信号の輝度レベルについて補正された最終出力輝度レベルの実施例を示す図である。
【００５８】
　図４に示した(ａ)を参照すれば、８ビットで表現され順次に入力される映像信号６個はそれぞれ１または２の輝度レベル値を有している。また、３番目及び４番目に入力される映像信号は輪郭線部位のように輝度レベルが変化することを意味する。
【００５９】
【表１】
2004056822.tif 000004
【００６０】
　それぞれ８ビットで表現され順次に入力される映像信号は図４の(ａ)及び[表１]のように'１→１→１→２→２→２'の輝度レベルを有する。このような入力映像信号はＨＰＦ２１２及びＬＰＦ２１４を通過しつつ[表１]のように所定の周波数帯域によって高周波及び低周波に分離される。
【００６１】
　ＨＰＦ２１２を通過した１０ビットで表現された高周波信号'−０．２５'及び'０．２５'は解像度変換部２２０によってそれぞれ'０．００'の値を有する。これにより、加算部２３０で合成された映像信号は順次に'１→１→１．２５→１．７５→２→２'の輝度レベルを有する。
【００６２】
　結局、補償値算出部２６０は、[数１]及び等化処理部２５０を用いて輝度レベルが変化する箇所の補償値(compensation(y))を算出する。
【００６３】
　[表１]及び[数１]を参照して３番目映像信号の補償値および４番目映像信号の補償値を算出すれば、以下のようになる。
【００６４】
【数２】
2004056822.tif 000005
【００６５】
　補償値'１'及び'２'は四捨五入によって決定される。
【００６６】
　そして、最終的に補償処理部２７０で補償値及び現在ピクセルの輝度等化値を加算することによって、図４の(ｂ)及び[表１]のような補償された出力映像信号輝度レベル値を有するようになる。
【００６７】
　一方、本発明はコンピュータによって判読可能なコンピュータ記録媒体に符号化されたソフトウェアプログラム及び/またはチップ(chip)を使用して具現できる。
【００６８】
　以上で代表的な実施例を通して本発明について詳述したが、本発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者は前述した実施例について本発明の範疇から逸脱しない限度内で多様な変形が可能なことを理解できるだろう。従って、本発明の権利範囲は説明された実施例に限って定められるべきではなく、特許請求の範囲だけではなく本特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
　連続的に入力される映像信号間の相関性を考慮して入力映像に対する補正を行なうことにより改善された画質を提供できる量子化エラー補償装置及び方法に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来の輝度等化処理による入力映像信号の輝度レベル及び出力映像信号の輝度レベルを示す図である。
【図２】本発明の望ましい実施例による量子化エラー補償のための装置を示すブロック図である。
【図３】図２の等化処理部に設定された輝度等化パターンを示す図である。
【図４】図２による入力映像信号の輝度レベルについて補正された最終出力輝度レベルの実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
　２００　量子化エラー補償装置
　２１０　周波数分離部
　２２０　解像度変換部
　２３０　加算部
　２４０　量子化部
　２５０　等化処理部
　２６０　補償値算出部
　２７０　補償処理部
【図１】
2004056822.tif 000006
【図２】
2004056822.tif 000007
【図３】
2004056822.tif 000008
【図４】
2004056822.tif 000009