(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段と、前記画像の圧縮データを記憶するメモリと、該メモリから読み出した前記圧縮データを伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理手段とを有する画像処理装置であって、
前記第１の画像処理手段は、前記入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、前記二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて前記入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、前記圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、
前記第２の画像処理手段は、前記メモリから読み出した前記圧縮データに対して前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の前記伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、前記任意の画素の伸長データとその周辺の画素の前記伸長データとの差分をとり、その差分値が前記しきい値の範囲内にあるときには前記任意の画素の伸長データと前記周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を前記出力画像データとし、前記差分値が前記しきい値よりも大きいときには前記任意の画素の伸長データを前記出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記圧縮用しきい値生成部は、前記入力画像データのｘｙ座標に加えて前記入力画像データのデータ値にも基づいて前記二次元ディザマトリクスを生成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３】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の周辺の複数個の画素の前記伸長データに基づいて前記出力画像データを出力することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、前記伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、前記圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、前記伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記平滑化用しきい値生成部は、前記任意の画素の伸長データに加えてその画素の前記圧縮データからしきい値を求めることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項９】
入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段及び前記圧縮データを送信する手段を備えた第１の装置と、前記第１の装置から送信されてきた前記圧縮データを受信する手段及び前記圧縮データを伸長して出力画像データを出力する第２の画像処理手段を備えた第２の装置とを有する画像伝送装置であって、
前記第１の画像処理手段は、前記入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、前記二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて前記入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、前記圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、
前記第２の画像処理手段は、前記受信した前記圧縮データに対して前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の前記伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、前記任意の画素の伸長データとその周辺の画素の前記伸長データとの差分をとり、その差分値が前記しきい値の範囲内にあるときには前記任意の画素の伸長データと前記周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を前記出力画像データとし、前記差分値が前記しきい値よりも大きいときには前記任意の画素の伸長データを前記出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする画像伝送装置。
【請求項１０】
前記圧縮用しきい値生成部は、前記入力画像データのｘｙ座標に加えて前記入力画像データのデータ値にも基づいて前記二次元ディザマトリクスを生成することを特徴とする請求項９記載の画像伝送装置。
【請求項１１】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の周辺の複数個の画素の前記伸長データに基づいて前記出力画像データを出力することを特徴とする請求項９又は１０記載の画像伝送装置。
【請求項１２】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、前記伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、前記圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、前記伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の画像伝送装置。
【請求項１３】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項記載の画像伝送装置。
【請求項１４】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項記載の画像伝送装置。
【請求項１５】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項記載の画像伝送装置。
【請求項１６】
前記平滑化用しきい値生成部は、前記任意の画素の伸長データに加えてその画素の前記圧縮データからしきい値を求めることを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項記載の画像伝送装置。
【請求項１７】
入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段と、前記圧縮データを記憶するメモリと、該メモリから読み出した前記圧縮データを伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理手段と、前記出力画像データを画像表示する画像表示手段とを有する表示装置であって、
前記第１の画像処理手段は、前記入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、前記二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて前記入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、前記圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、
前記第２の画像処理手段は、前記メモリから読み出した前記圧縮データに対して前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の前記伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、前記任意の画素の伸長データとその周辺の画素の前記伸長データとの差分をとり、その差分値が前記しきい値の範囲内にあるときには前記任意の画素の伸長データと前記周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を前記出力画像データとし、前記差分値が前記しきい値よりも大きいときには前記任意の画素の伸長データを前記出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
前記圧縮用しきい値生成部は、前記入力画像データのｘｙ座標に加えて前記入力画像データのデータ値にも基づいて前記二次元ディザマトリクスを生成することを特徴とする請求項１７記載の表示装置。
【請求項１９】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の周辺の複数個の画素の前記伸長データに基づいて前記出力画像データを出力することを特徴とする請求項１７又は１８記載の表示装置。
【請求項２０】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、前記伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、前記圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、前記伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２１】
前記ビットプレーン伸長部は、前記圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことを特徴とする請求項１７から２０のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２２】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項１７から２１のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２３】
前記平滑化処理部は、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項１７から２２のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２４】
前記平滑化用しきい値生成部は、前記任意の画素の伸長データに加えてその画素の前記圧縮データからしきい値を求めることを特徴とする請求項１７から２３のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２５】
入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理工程と、前記圧縮データをメモリに格納する工程と、前記メモリから前記圧縮データを読み出して伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理工程とを有する画像処理方法であって、
前記第１の画像処理工程では、前記入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成処理と、前記二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて前記入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、前記圧縮データを得るビットプレーン圧縮処理とを行い、
前記第２の画像処理工程では、前記メモリから読み出した圧縮データに対して前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長処理と、任意の画素の前記伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成処理と、前記任意の画素の伸長データとその周辺の画素の前記伸長データとの差分をとり、その差分値が前記しきい値の範囲内にあるときには前記任意の画素の伸長データと前記周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を前記出力画像データとし、前記差分値が前記しきい値よりも大きいときには前記任意の画素の伸長データを前記出力画像データとする平滑化処理とを行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２６】
前記圧縮用しきい値生成処理では、前記入力画像データのｘｙ座標に加えて前記入力画像データのデータ値にも基づいて前記二次元ディザマトリクスを生成することを特徴とする請求項２５記載の画像処理方法。
【請求項２７】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の周辺の複数個の画素の前記伸長データに基づいて前記出力画像データを出力することを特徴とする請求項２５又は２６記載の画像処理方法。
【請求項２８】
前記ビットプレーン伸長処理では、前記圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、前記伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、前記圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、前記伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項２９】
前記ビットプレーン伸長処理では、前記圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことを特徴とする請求項２５から２８のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項３０】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項２５から２９のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項３１】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項２５から３０のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項３２】
前記平滑化用しきい値生成処理では、前記任意の画素の伸長データに加えてその画素の前記圧縮データからしきい値を求めることを特徴とする請求項２５から３１のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項３３】
入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理工程と、前記圧縮データを伝送する工程と、伝送された前記圧縮データを伸長して出力画像データを出力する第２の画像処理工程とを有する画像伝送方法であって、
前記第１の画像処理工程では、前記入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成処理と、前記二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて前記入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、前記圧縮データを得るビットプレーン圧縮処理とを行い、
前記第２の画像処理工程では、前記伝送された圧縮データに対して前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長処理と、任意の画素の前記伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成処理と、前記任意の画素の伸長データとその周辺の画素の前記伸長データとの差分をとり、その差分値が前記しきい値の範囲内にあるときには前記任意の画素の伸長データと前記周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を前記出力画像データとし、前記差分値が前記しきい値よりも大きいときには前記任意の画素の伸長データを前記出力画像データとする平滑化処理とを行うことを特徴とする画像伝送方法。
【請求項３４】
前記圧縮用しきい値生成処理では、前記入力画像データのｘｙ座標に加えて前記入力画像データのデータ値にも基づいて前記二次元ディザマトリクスを生成することを特徴とする請求項３３記載の画像伝送方法。
【請求項３５】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の周辺の複数個の画素の前記伸長データに基づいて前記出力画像データを出力することを特徴とする請求項３３又は３４記載の画像伝送方法。
【請求項３６】
前記ビットプレーン伸長処理では、前記圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、前記伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、前記圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、前記伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることを特徴とする請求項３３から３５のいずれか１項記載の画像伝送方法。
【請求項３７】
前記ビットプレーン伸長処理では、前記圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて前記二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことを特徴とする請求項３３から３６のいずれか１項記載の画像伝送方法。
【請求項３８】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項３３から３７のいずれか１項記載の画像伝送方法。
【請求項３９】
前記平滑化処理では、前記任意の画素の伸長データ及び前記周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、前記差分値の値にかかわらず、前記荷重平均処理結果を前記出力データとすることを特徴とする請求項３３から３８のいずれか１項記載の画像伝送方法。
【請求項４０】
前記平滑化用しきい値生成処理では、前記任意の画素の伸長データに加えてその画素の前記圧縮データからしきい値を求めることを特徴とする請求項３３から３９のいずれか１項記載の画像伝送方法。
【請求項４１】
請求項２５から３２のいずれか１項記載の画像処理方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項４２】
請求項３３から４０のいずれか１項記載画像伝送方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像伝送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理、伝送装置及び方法並びにそのプログラム、及び表示装置に関し、特に、画像を蓄積するメモリを有したディスプレイのメモリ容量にあわせた画像圧縮展開処理における高画質化、並びにコンピュータからディスプレイへの画像の伝送効率を向上する画像処理装置、伝送装置、表示装置、画像処理方法及び画像伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、コンピュータからディスプレイへの画像伝送方法として、ラスタ画像をフレーム周波数ごとに伝送する方法が用いられている。この方法は、非圧縮で画像データを伝送するものであり、データ伝送量を減少させる試みはなされていない。
【０００３】
また、ラスタ画像を１画面分メモリに蓄積することはコンピュータ側のみならずディスプレイ側でも行われるようになっている。ディスプレイ側でラスタ画像をメモリに蓄積する場合も画像データが非圧縮状態であり、１画面分のラスタ画像を蓄積するために必要なメモリ容量を減少させる試みはなされていない。
【０００４】
画像の高精細化や多階調化が進むにつれてラスタ画像のデータ量が増大するため、伝送路の伝送容量や蓄積のためのメモリの容量もあわせて増大させなければならないが、ラスタ画像のデータ量が増大すると、データ伝送容量やメモリ容量を増大させることの技術的な困難さが増し、コストも高騰してしまう。
【０００５】
データ伝送量やメモリ容量を増やすことなく高精細化や多階調化に対応する方法の一つとしては、画像をＪＰＥＧやＧＩＦ等のファイル形式に圧縮して伝送する方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、フレームごとに圧縮・伸長処理を行うには高速動作が可能な演算処理装置が必要であり、コスト増加につながる。また、画像の特徴によって画質が大きく変動してしまうため、どのような画像に対しても同程度の画質を得ることは困難である。
【０００７】
また、別の画像圧縮方法としてＪＰＥＧでも使用されているブロック符号化方式がある。ブロック符号化方式は、画像データを所定の画素数の正方形のブロックに分割し、ブロック内画素間の相関を利用して圧縮を行うものである。
しかし、ブロック符号化によって圧縮した画像は、一般的には伸長処理もブロックごとに行うこととなる。このため、ブロック符号化方式では、画像データへのランダムアクセス性に問題がある。すなわち、ブロックごとに画像データの変更、読み出しを行わないとならないため、ブロック内の一部のみについて、画像圧縮データの変更や読み出したりはできない。このことは、表示装置のフレームメモリなどに適用する際には特に問題となる。
さらに、表示装置に適用する場合には、副走査方向にまたがるブロック内の画素データをひとかたまりとして処理しなければならないため、画素データを保持するためのラインメモリが必要となる。これは、ラスタ画像のデータが一次元のデータであるためであり、ブロックが副走査方向にまたがると、あるラインの画像データが入力されてから少なくとも次のラインの画像データが入力されるまで画像データを保持しておく必要がある。
【０００８】
このように、上記の各手法では、画像の特徴によって画質が大きく変動することや画像に対するランダムアクセス性に問題がある。
【０００９】
データ伝送量やメモリ容量を増やすことなく高精細化や多階調化に対応する別の処理方法として、ラスタ画像のビットプレーン数を減らすことが考えられる。ここで、ビットプレーン数とは、（２のｎ乗）階調で量子化されたディジタル画像において、その階調を表すデータのビット数ｎを指すものである。このビットプレーン数を減らす方法としては、多値ディザ法や固定しきい値法などがあり、その詳細は非特許文献１に開示されている。
【００１０】
これら多値ディザ法や固定しきい値法は、ＪＰＥＧ形式やＧＩＦ形式、ブロック符号化といった画像圧縮方法と異なり、圧縮画像を展開する必要はない。
【００１１】
しかしながら、従来の多値ディザ法や固定しきい値法には、ビットプレーン数を減らすことにより、偽輪郭、偽色の発生、粒状感などがみられ、画質が低下してしまうという問題があった。
【００１２】
これらの問題を解決する従来技術としては、特許文献１に開示される「画像処理装置、画像伝送装置、画像受信装置及び画像処理方法」がある。図１に、特許文献１に開示される画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、入力画像に対して画像のＸＹ座標に応じたディザ処理を施した後に量子化してメモリに蓄積する。メモリから読み出したデータには、逆量子化した後に、入力画像のディザ処理の逆処理を行って表示装置へ出力するものである。
特許文献１の処理は、どんな画像でも画質が変わりにくい。また、処理の対象の画像が比較的小さい場合でも、画像を圧縮することで削減できるメモリの回路規模よりも、特許文献１の処理を実行するために追加する必要のある回路の規模の方が小さいため、携帯電話機のフレームメモリ容量削減方法としても適用できる。
【００１３】
また、上記問題を解決する別の従来技術としては、特許文献２に開示される「画像データ処理装置」がある。特許文献２に開示される画像データ処理装置は、ディザ法を用いて画像データを圧縮する画像データ圧縮回路と、圧縮された画像データを蓄積する画像メモリと、画像データ伸長回路とを設け、この画像データ伸長回路において、画像メモリからの圧縮された画像データのうち、参照画素データとこの周辺画素データとを比較し、その比較結果に応じて、参照画素データ自体を出力するか、又は参照画素データと周辺画素データのうちの選択された周辺画素データとの積分値を出力するかを決定するように構成するものである。これにより、画質の低下を比較的少なく抑えて画像データを圧縮でき、この圧縮データを良好に復元できる。
【特許文献１】特開２００３−１６２２７２号公報
【特許文献２】特開平７−２９８２５９号公報
【非特許文献１】新版画像電子ハンドブックｐ．４１−５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に開示される発明においても、わずかではあるが復元後の画像に粒状感が見られてしまう。この粒状感は、緩やかなグラデーションの画像（階調の変化が緩やかな領域を含む画像）やベタ画像（同じ階調値で表現される領域を含む画像）で特に目立つという問題があった。
【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、緩やかなグラデーションの画像領域やベタ画像領域での粒状感を大幅に抑えつつビットプレーン数を減少させた後で増加させる処理を行うのに適した画像処理、伝送装置及び方法並びにそのプログラム、及び表示装置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】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段と、画像の圧縮データを記憶するメモリと、該メモリから読み出した圧縮データを伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理手段とを有する画像処理装置であって、第１の画像処理手段は、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、第２の画像処理手段は、メモリから読み出した圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、任意の画素の伸長データとその周辺の画素の伸長データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには任意の画素の伸長データと周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、差分値がしきい値よりも大きいときには任意の画素の伸長データを出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【００１７】
本発明の第１の態様においては、圧縮用しきい値生成部は、入力画像データのｘｙ座標に加えて入力画像データのデータ値にも基づいて二次元ディザマトリクスを生成することが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、平滑化処理部は、任意の画素の周辺の複数個の画素の伸長データに基づいて出力画像データを出力することが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化用しきい値生成部は、任意の画素の伸長データに加えてその画素の圧縮データからしきい値を求めることが好ましい。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段及び圧縮データを送信する手段を備えた第１の装置と、第１の装置から送信されてきた圧縮データを受信する手段及び圧縮データを伸長して出力画像データを出力する第２の画像処理手段を備えた第２の装置とを有する画像伝送装置であって、第１の画像処理手段は、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、第２の画像処理手段は、受信した圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、任意の画素の伸長データとその周辺の画素の伸長データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには任意の画素の伸長データと周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、差分値がしきい値よりも大きいときには任意の画素の伸長データを出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする画像伝送装置を提供するものである。
【００２０】
本発明の第２の態様においては、圧縮用しきい値生成部は、入力画像データのｘｙ座標に加えて入力画像データのデータ値にも基づいて二次元ディザマトリクスを生成することが好ましい。
【００２１】
本発明の第２の態様の上記のいずれの構成においても、平滑化処理部は、任意の画素の周辺の複数個の画素の伸長データに基づいて出力画像データを出力することが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化用しきい値生成部は、任意の画素の伸長データに加えてその画素の圧縮データからしきい値を求めることが好ましい。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理手段と、圧縮データを記憶するメモリと、該メモリから読み出した圧縮データを伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理手段と、出力画像データを画像表示する画像表示手段とを有する表示装置であって、第１の画像処理手段は、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、第２の画像処理手段は、メモリから読み出した圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、任意の画素の伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成部と、任意の画素の伸長データとその周辺の画素の伸長データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには任意の画素の伸長データと周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、差分値がしきい値よりも大きいときには任意の画素の伸長データを出力画像データとする平滑化処理部とを備えることを特徴とする表示装置を提供するものである。
【００２３】
本発明の第３の態様においては、圧縮用しきい値生成部は、入力画像データのｘｙ座標に加えて入力画像データのデータ値にも基づいて二次元ディザマトリクスを生成することが好ましい。
【００２４】
本発明の第３の態様の上記のいずれの構成においても、平滑化処理部は、任意の画素の周辺の複数個の画素の伸長データに基づいて出力画像データを出力することが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることが好ましい。また、ビットプレーン伸長部は、圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化処理部は、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化用しきい値生成部は、任意の画素の伸長データに加えてその画素の圧縮データからしきい値を求めることが好ましい。
【００２５】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理工程と、圧縮データをメモリに格納する工程と、メモリから圧縮データを読み出して伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理工程とを有する画像処理方法であって、第１の画像処理工程では、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成処理と、二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、圧縮データを得るビットプレーン圧縮処理とを行い、第２の画像処理工程では、メモリから読み出した圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長処理と、任意の画素の伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成処理と、任意の画素の伸長データとその周辺の画素の伸長データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには任意の画素の伸長データと周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、差分値がしきい値よりも大きいときには任意の画素の伸長データを出力画像データとする平滑化処理とを行うことを特徴とする画像処理方法を提供するものである。
【００２６】
本発明の第４の態様においては、圧縮用しきい値生成処理では、入力画像データのｘｙ座標に加えて入力画像データのデータ値にも基づいて二次元ディザマトリクスを生成することが好ましい。
【００２７】
本発明の第４の態様の上記のいずれの構成においても、平滑化処理では、任意の画素の周辺の複数個の画素の伸長データに基づいて出力画像データを出力することが好ましい。また、ビットプレーン伸長処理では、圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることが好ましい。また、ビットプレーン伸長処理では、圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことが好ましい。また、平滑化処理では、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化処理では、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化用しきい値生成処理では、任意の画素の伸長データに加えてその画素の圧縮データからしきい値を求めることが好ましい。
【００２８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、入力画像データを圧縮してデータ量を減少させ圧縮データを生成する第１の画像処理工程と、圧縮データを伝送する工程と、伝送された圧縮データを伸長して出力画像データを出力する第２の画像処理工程とを有する画像伝送方法であって、第１の画像処理工程では、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成処理と、二次元ディザマトリクスに基づいた圧縮用しきい値を用いて入力画像データに対して多値ディザ処理を行って該入力画像データのビットプレーン数を減少させ、圧縮データを得るビットプレーン圧縮処理とを行い、第２の画像処理工程では、伝送された圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長処理と、任意の画素の伸長データからしきい値を求める平滑化用しきい値生成処理と、任意の画素の伸長データとその周辺の画素の伸長データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには任意の画素の伸長データと周辺の画素の伸長データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、差分値がしきい値よりも大きいときには任意の画素の伸長データを出力画像データとする平滑化処理とを行うことを特徴とする画像伝送方法を提供するものである。
【００２９】
本発明の第５の態様においては、圧縮用しきい値生成処理では、入力画像データのｘｙ座標に加えて入力画像データのデータ値にも基づいて二次元ディザマトリクスを生成することが好ましい。
【００３０】
本発明の第５の態様の上記のいずれの構成においても、平滑化処理では、任意の画素の周辺の複数個の画素の伸長データに基づいて出力画像データを出力することが好ましい。また、ビットプレーン伸長処理では、圧縮画像データの値がとりうる最大の値であるときには、伸長データの値を最大階調値に応じた値とし、圧縮画像データの値がとりうる最小の値であるときには、伸長データの値を最小階調値に応じた値とすることが好ましい。また、ビットプレーン伸長処理では、圧縮用しきい値とは異なる伸長用しきい値を用いて二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行うことが好ましい。また、平滑化処理では、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第１の所定値以下の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化処理では、任意の画素の伸長データ及び周辺の画素の伸長データの双方の値がいずれも第２の所定値以上の場合には、差分値の値にかかわらず、荷重平均処理結果を出力データとすることが好ましい。また、平滑化用しきい値生成処理では、任意の画素の伸長データに加えてその画素の圧縮データからしきい値を求めることが好ましい。
【００３１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第６の態様として、上記本発明の第４の態様のいずれかの画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラムを提供するものである。
【００３２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第７の態様として、上記本発明の第５の態様のいずれかの画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラムを提供するものである。
【００３３】
〔作用〕
本発明によれば、ビットマップ画像の圧縮・伸長を少ないロジック数で行うことができ、表示装置などにラスタ画像を伝送するための必要となる伝送容量やラスタ画像を格納するためのメモリ容量を低減できる。
また、本発明によれば、ビット付加を行った画像は、従来の画像処理方法と比較して原画像との誤差が小さくなることから、誤差が大きい場合に表れる粒状感を抑制でき、高画質の表示が得られる。
さらに、画像の圧縮伸長にブロック符号化を用いていないため、画像データへのランダムアクセス性が保たれており、画像の一部読み出し、一部書き込みが容易な構成を実現できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、緩やかなグラデーションの画像領域やベタ画像領域での粒状感を大幅に抑えつつビットプレーン数を減少させた後で増加させる処理を行うのに適した画像処理、伝送装置及び方法並びにそのプログラム、及び表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔発明の原理〕
従来技術による画像処理（ビットプレーン圧縮・伸長）で発生する粒状感は、画像処理の前後で発生する誤差（処理の前後での階調値の相違）によるものであり、高い空間周波数成分ほど誤差が大きい。このような高い空間周波数成分の誤差は、緩やかなグラデーション画像やベタ画像の領域では目立つが、一方で、エッジ部や細かい線などの階調変化が激しい領域では目立たない。
【００３６】
高い空間周波数成分の誤差を抑制するために、特許文献１ではその誤差（振幅）を小さくする方法が、特許文献２には、空間的なローパスフィルタ（ＬＰＦ）によって誤差を目立たなくする方法が開示されている。
【００３７】
特許文献１のように誤差を小さくするのと、特許文献２のように誤差を目立たなくするのとでは、誤差を抑制する方法が異なるため、これらを組み合わせればさらに誤差を小さくできる。
【００３８】
これらの処理を組み合わせる場合、処理の順番としては、誤差の強度を小さくする処理を行ってからＬＰＦ処理を行うことが好ましい。なぜなら、上記の誤差の強度を小さくする処理は、ディザ処理の逆処理であり、この処理は圧縮時のデータを使用しないと誤差の減少につながらないためである。一方のＬＰＦ処理は、単に高い空間周波数成分の誤差を減少させる処理であるから、誤差の振幅によらず（すなわち、処理の順番によらず）誤差量を減少させられる。
【００３９】
しかしながら、単に上記順番で二つの処理を組み合わせただけでは、誤差を小さくするうえで以下に示すような問題が生じる。
【００４０】
ここで問題となるのは、ディザ処理の逆処理の後に行うＬＰＦ処理において、単に従来技術のように隣接画素同士で画素データを比較し、その比較結果に応じてＬＰＦ処理を行うか否かを決定するだけでは良好な結果は得られないことである。
【００４１】
従来技術ではディザ処理によって生じる誤差（すなわちＬＰＦ処理を施して減少させたい高周波成分）は全階調値にわたって一定（すなわち１階調差）であった。しかし、ディザ処理の逆処理を施した場合には、誤差成分の大きさは階調値によって異なる。このため、全ての階調値にわたって誤差成分を低減するためには、画像データの値から求められる可変しきい値を用いてＬＰＦ処理を行うか否かを決定することが好ましい。
【００４２】
ＬＰＦ処理を行うか否かの決定に画像データの値によって可変のしきい値を用いることが好ましいことについて、具体的な例を挙げて説明する。
６ビットの入力画像を４ビットに圧縮し、再び６ビットに戻す処理を例とする。このとき特許文献１に開示されているディザ処理は以下の式で表される。
（圧縮データ）＝（（入力画像データ：in）−（圧縮用しきい値：Tenc（x,y）））／４
ここで、圧縮用しきい値Tencは、入力画像データinのＸＹ座標値x,yを用いて図２のように表される。ここで、“X mod Y”はXをYで割った余りを表す。
【００４３】
また、上記のディザ処理の逆処理である伸長処理は以下の式で表される。
（伸長データ）＝（圧縮データ）×４＋（伸長用しきい値：Tdec（x,y））
ここで、伸長用しきい値Tdecは圧縮データのＸＹ座標値xm,ymを用いて図３の入出力表のように表される。ただし、圧縮データが“０”の場合の伸長用しきい値は常に“０”、圧縮データが“１５”の場合の伸長用しきい値は常に“３”とする。一般的に言えば、Ａビットの入力画像をＢビットに圧縮し、再びＡビットに戻す場合、圧縮データが０の場合の伸長用しきい値は常に“０”、圧縮データが２＾Ｂ―１の場合の伸長用しきい値は常に“２＾（Ａ−Ｂ）―１”とする。
【００４４】
以上の式をまとめて入出力表として図４に示す。図４は入力階調、圧縮用しきい値−伸長用しきい値ごとの圧縮データ及び伸長データを示す。あわせて出力平均値と入力階調値との差分を入力階調ごとに示している。
圧縮用しきい値は−２、−１、０、１、２のいずれか、伸長用しきい値は、０、１、２、３のいずれかの値をとる。圧縮用しきい値が−２のときには伸長用しきい値は０である。圧縮用しきい値が−１の時に伸長用しきい値が取りうる値は０か１である。圧縮用しきい値が０の時に伸長用しきい値が取りうる値は１か２である。圧縮用しきい値が１の時に伸長用しきい値が取りうる値は２か３である。圧縮用しきい値が２のときには伸長用しきい値は３である。
図４において、圧縮用しきい値の欄の各値と伸長用しきい値の欄の各値が対応しており、伸長用データは、それぞれの値によって定まる。例えば、圧縮用しきい値が“−１”で伸長用しきい値が“１”の場合には、圧縮用しきい値“−１”に対応する伸長データ欄内左側から２番目又は３番目の値のうち、伸長用しきい値が“１”に対応する左から３番目の値が伸長データの値として特定される。具体的には、入力階調が“８”で、圧縮用しきい値が“−１”、伸長用しきい値が“１”の場合の伸長データは、伸長データ欄左から３番目の９となる。
【００４５】
圧縮用しきい値、伸長用しきい値ともそれぞれの値が４×４画素内に２回ずつ使用されていて、その４×４画素周期でしきい値が繰り返されるため、ベタ絵（全ての画素の階調値が同じ値の画像）が入力したときに出力平均値と入力階調値とが同じであれば、圧縮伸長の前後で画面全体の明るさは変化しない。ここで出力平均値と入力階調値との差分を“全体誤差”と定義する。全体誤差はもちろん小さい方が好ましいし、階調再現能力が高いといえる。また、入力と個々の伸長データとの差分を“個別誤差”と定義する。本発明においてしきい値が可変であることが望ましいのは、個別誤差の分布が入力階調によって大きく変わるためである。なお、全体誤差に関する問題については後述する。
【００４６】
また、図４の圧縮データの部分を参照すると分かるように、従来技術である特許文献２におけるしきい値は、ディザ処理によって生じる個別誤差のばらつきから求められ、それは全入力階調値にわたって一定（１階調差）である。例えば、図４で４階調値のベタ絵が入力したとき、圧縮データ出力（これは、特許文献２に対応）は“０”か“１”のみで、その差分は１階調、よってしきい値も±１階調である（任意の圧縮データ出力値を基準してその他の圧縮データ出力値を見たとき、その差分は１階調以内である）。一方で、特許文献１の圧縮伸長処理後のデータ（伸長データ）は、０、４、５、６の四つがあり、その出力間差分は最大で“６”となり、しきい値も±６階調である。
【００４７】
また、７階調のベタ絵が入力した場合もあわせると、出力間差分は表１に示すようになる。
【００４８】
【表１】
0004780112.tif 000002
【００４９】
この２種類のベタ絵が入力したときの圧縮データは、どちらも出力間差分は±１階調であるが、伸長データは出力間差分が±６、±４と異なっている。
さらに、全ての階調で確認すると、入力が６階調から５７階調の間では、伸長データの差分は最大４階調であるが、５階調以下又は５８階調以上では差分は０〜７階調と大きく変化している。このことは、伸長データに対してＬＰＦ処理を行うか否かを決定するしきい値は、画像データとして出力される伸長データの値に応じて変更しなければならないことを示唆している。しきい値を全階調の最大値に合わせて設定すると、ＬＰＦ処理が必要以上にかかってしまうため、高画質化にはつながらない。この点は従来技術である特許文献２とは大きく異なる。
【００５０】
一方で、伸長データを用いなくても圧縮データを用いてＬＰＦ処理を行うか否かを決定すれば、上記構成のようにしきい値を変動させる手間が省けるようにも考えられるが、この場合もＬＰＦ処理が必要以上に強くかかってしまい高画質化にはつながらない。すなわち、ＬＰＦ処理を行うか否かを圧縮データに基づいて決定しても、誤差は小さくはならない。
【００５１】
よって、二つの手法を組み合わせて実施する場合には、伸長データの値に応じてしきい値を変更する必要があり、単純に二つの手法を組み合わせただけでは高画質化は図れない。
【００５２】
本発明においては、二つの手法を組み合わせて実施し、ＬＰＦ処理を行うか否かは伸長データの値に応じて決定する。これにより、個別誤差のばらつきを二重に抑制できる。
【００５３】
以上のことをまとめると、本発明の作用を実現するために必要な要素は次のようになる。
入力画像データのデータ容量を圧縮する第１の画像処理手段と、該第１の画像処理手段によってデータ量が減少させられた画像の圧縮データを記憶するメモリと、該メモリから読み出した圧縮データを伸長し、出力画像データを出力する第２の画像処理手段とを有する画像処理方法であって、第１の画像処理手段は、入力画像データのｘｙ座標に基づいて二次元ディザマトリクスを生成する圧縮用しきい値生成部と、圧縮用しきい値を用いて多値ディザ処理を行って入力画像データのビットプレーン数を減少させて圧縮データを得るビットプレーン圧縮手段とを備え、第２の画像処理手段は、メモリから読み出した圧縮データに対して二次元ディザマトリクスに基づいたビット付加処理を行って伸長データを得るビットプレーン伸長部と、該伸長データの注目画素データの値からしきい値データを求め、注目画素データとその周辺画素のデータとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内にあるときには加重平均処理結果を出力画像データとし、大きいときには注目画素データを出力画像データとする平滑化処理手段とを備えている。
【００５４】
上記の要素を画像処理装置や方法、プログラムに適用することによって、ランダムアクセス性を保ちつつ、緩やかなグラデーションの画像領域やベタ画像領域での粒状感を大幅に抑え画質を保ちながら、データ容量を減少させてメモリ容量や伝送容量を減少させることができる。
【００５５】
まず画像処理装置として、画像データをメモリに蓄積する前に上記手法で圧縮し、メモリから出力された圧縮データを伸長することによって、メモリ容量を減少させても高画質な画像を再現できる。このとき、画像圧縮処理、画像伸長処理のそれぞれに対して処理を実行する装置、プログラムやその他方法を選択できる。例えば、画像圧縮処理は、画像圧縮装置で行い、画像伸長処理は画像伸長プログラムで行っても良い。
また、画像圧縮処理は画像圧縮プログラムで行い、画像伸長処理は画像伸長装置で行っても良い。このように、画像処理装置の派生形態として、画像処理方法や画像処理プログラム、画像圧縮処理のみを抽出した画像圧縮装置、画像圧縮方法、画像圧縮プログラム、画像伸長処理のみを抽出した画像伸長装置、画像伸長方法、画像伸長プログラムが挙げられる。
【００５６】
次に、画像伝送装置として、画像データを伝送路で伝送する前に上記手法で圧縮・送信し、伝送路から送信されたデータを伸長することによって、制限された伝送路でも高画質な画像を再現することができる。このとき、画像送信処理、画像受信処理それぞれに対して処理を実行する装置、プログラムやその他方法を選択できる。例えば、画像送信処理は画像送信装置で行い、画像受信処理は画像受信プログラムで行っても良い。また、画像送信処理は画像送信プログラムで行い、画像受信処理は画像受信装置で行ってもよい。このように、画像伝送装置の派生形態として、画像伝送方法や画像伝送プログラム、画像送信処理のみを抽出した画像送信装置、画像送信方法及び画像送信プログラム、画像受信処理のみを抽出した画像受信装置、画像受信方法及び画像受信プログラムが挙げられる。
また、表示装置として、画像データをメモリに蓄積する前に上記手法で圧縮し、メモリから出力された圧縮データを伸長して画像を表示することによって、メモリ容量を減少させても高画質な画像を表示できる。
【００５７】
以下、上記原理に基づく本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００５８】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図５に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、上記説明した原理に基づく画像処理を行う装置であり、コンピュータから送出されたＲＧＢ各色６ビットのラスタ画像１を第１の画像処理部４で各色４ビットに圧縮した後、圧縮済みのラスタ画像をメモリ２に蓄積し、当該蓄積された各色４ビットのラスタ画像を第２の画像処理部５で各色６ビットに変換して、６ビット表示可能な画像表示部３へ出力する構成である。
なお、図５では、ＲＧＢのうちの１色に対するブロック構成を示しているが、他の２色に対しても同様な構成を並列に有している。
【００５９】
第１の画像処理部４は、圧縮用しきい値生成部２０５、量子化部２０８及び加算器２２を有する。圧縮用しきい値生成部２０５は、ラスタ画像１の画素のＸＹ座標（ｘ、ｙ）が入力され、これを基にディザ処理に用いるしきい値を生成する。量子化部２０８は、入力された６ビットのデータから下位２ビットを取り除き、上位４ビットのみを出力する。
【００６０】
圧縮用しきい値生成部２０５は、入力された画素のＸＹ座標値（ｘ、ｙ）を基に出力信号（以下、初期しきい値ともいう）を生成する。図２において、［x mod 4］は、画素のＸ座標値（ｘ）を４で割った余りを示し、[y mod 4]は、画素のＹ座標値（ｙ）を４で割った余りを示す。圧縮用しきい値生成部２０５は、これら[x mod 4]、[y mod 4]の結果から出力値を生成する。
【００６１】
圧縮用しきい値生成部２０５の出力は、加算器２２へ送られ、６ビットのラスタ画像から減算される。加算器２２は、その演算結果を量子化部２０８へ出力する。そして、量子化部２０８は、加算器２２から入力されたデータを４ビットに変換し、ビットプレーン数を減少させたラスタ画像をメモリ２に蓄積していく。
【００６２】
メモリ２に蓄積されたビットプレーン数が減少したラスタ画像は、第２の画像処理部５で各色６ビットに変換され、画像表示部３へ送られる。
【００６３】
第２の画像処理部５は、ビット付加部２０７と、伸長用しきい値生成部２０６と、ＬＰＦ処理部２１０とＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９とで構成されている。
【００６４】
伸長用しきい値生成部２０６は、圧縮用しきい値生成部２０５と同様に、入力された画素のｘｙ座標値（ｘ，ｙ）を基に出力信号（伸長用しきい値）を生成する。その出力表は図３に示す。出力表は圧縮用しきい値生成部２０５と同じものでもよいが（換言すると、圧縮用しきい値と伸長用しきい値とが同じ値であってもよいが）、ここではオフセットの関係上別のものを用いている。
【００６５】
図６に、ビット付加部２０７の内部構成を示す。
ビット付加部２０７は、メモリ２から入力される信号が“１１１１”（最大値）の時には、伸長用しきい値生成部２０６から入力される値にかかわらず“１１１１１１”（最大値）を出力する。また、ビット付加部２０７は、メモリ２から入力される信号が“００００”（最小値）の時には、伸長用しきい値生成部２０６から入力される値にかかわらず“００００００”（最小値）を出力する。メモリ２からビット付加部２０７へ入力される信号が“１１１１”及び“００００”のいずれでもない場合には、ビット付加部２０７は、メモリ２から入力される４ビットの信号の下位に、伸長用しきい値生成部２０６から入力されるしきい値（２ビット）を付加した上で、ＬＰＦ処理部２１０及びＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９へ出力する。
【００６６】
図７に、ＬＰＦ処理部２１０及びＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９の構成を示す。
ＬＰＦ処理部２１０は、ビット付加部２０７からの伸長データをレジスタＤ１に１画素
分蓄積し、蓄積によって遅延したデータを周辺画素データ、入力信号である伸長データを注目画素データとして使用する。注目画素データと周辺画素データとは加算器で加算され、１ビット量子化器Ｑで下位１ビットが丸められ、注目画素データと周辺画素データとの平均値である平均化データを得ている。そして、ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９の出力信号ｓｅｌを基に、平均化データを出力データとして出力するか、注目画素データを出力するかを選択する。
【００６７】
ＬＰＦ用しきい値生成部２０９でも同様に、レジスタＤ２を用いて注目画素データＡと周辺画素データＢとを得る。そして、以下に示す三つの判定条件のうち、いずれか一つでも満たした場合には、出力信号ｓｅｌとして“０”を、全て満たさない場合には出力信号ｓｅｌとして“１”を出力する。
（１）Ａ≦７かつＢ≦７
（２）Ａ≧５６かつＢ≧５６
（３）ａｂｓ（Ａ−Ｂ）＜４
ここでａｂｓ（Ｘ）は、Ｘの絶対値を示す。条件（１）、（２）は生じる誤差が大きい最小階調値、最大階調値付近のしきい値に基づき、条件（３）はそれ以外の中間階調時のしきい値（中間階調での出力間差分の最大値（例えば、本実施形態においては入力階調が３０の場合、伸長データの最小値は２８で最大値は３２なのでしきい値は“４”））に基づいている。このように注目画素データと周辺画素データとの比較のみならず、注目画素データ、周辺画素データの値そのものを用いて、平均化データを出力するか、伸長データを出力するかを選択する。これにより、伸長データの階調値に応じたしきい値の設定（換言すると、平均化データを出力するか、伸長データを出力するかの選択）を行うことができる。
【００６８】
なお、条件（１）、（２）の設定は上記の式に限定されるものではない。すなわち、図４において同じ範囲の条件を設定するすべての式を適用することが可能である。例えば、条件（１）は、“注目画素データＡが７以下で、Ｂ−４＜Ａ＜Ｂ＋８を満たす”、上記条件（２）は、“注目画素データＡが５６以上で、Ｂ−８＜Ａ＜Ｂ＋４を満たす”と指定することも可能である。条件（３）は、“注目画素データＡが８以上５５以下のとき、Ｂ−４＜Ａ＜Ｂ＋４”のように表現することができ、この表現方法はまさに注目画素データの値に応じてしきい値を設定していることを表している。
【００６９】
また、ＬＰＦ処理部２１０及びＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９のレジスタＤ１、Ｄ２を共通化しても良いことは言うまでもない。
【００７０】
以上のように、伸長データのうち注目画素データの値からを求め、注目画素データとその周辺画素データとの差分をとり、その差分値がしきい値の範囲内であるときには注目画素データと周辺画素データとの加重平均処理結果を出力画像データとし、大きいときには注目画素データを出力画像データとすることによって、初めて全ての階調において高周波誤差のさらなる減少を実現することができた。それにより、緩やかなグラデーション画像領域やベタ画像領域での粒状感を大幅に抑え、画質を保ちながら、データ容量を減少させてメモリ容量や伝送容量を減少させられる。
【００７１】
以上のように、本実施形態にかかる画像処理装置は、画質への影響を最小限にして、チップ面積の減少と、消費電力の減少とを図ることができる。
【００７２】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
【００７３】
本発明では、圧縮伸長処理の後段でＬＰＦ処理を行うため、圧縮処理を従来技術とは異なる目的で設定した方が（換言すると、全体誤差の低減を目的として設定した方が）、より誤差の少ない高画質な結果が得られる。よって本実施形態においては、圧縮処理を従来とは異なる構成とし、圧縮伸長処理の後段にＬＰＦ処理を設けることによって、上記個別誤差と上記全体誤差との両方を抑制した画像処理装置について説明する。
【００７４】
図８に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。本実施形態にかかる画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、圧縮用しきい値生成部周辺の構成が、第１実施形態とは異なっている。
【００７５】
上述したように、ラスタ画像の圧縮伸長処理で問題となる誤差としては、処理の前後での全体の階調の平均の誤差である全体誤差と、個々の画素の誤差のばらつきである個別誤差との２種類がある。従来技術で問題としていたのは後者の「個別誤差」の方であり、個別誤差のばらつきが高い周波数成分の誤差として認識されることを問題としていた。そこで特許文献１では、最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差が多少大きくなっても、個別誤差が小さくなるように圧縮データ及び伸長データを設定している。個別誤差の低減を目的とした圧縮伸長処理では、図４の入力階調値と全体誤差との関係をみると明らかなように、１階調から５階調、５３階調から６２階調では（すなわち、最小階調付近及び最大階調付近では）全体誤差が発生している（出力平均値が入力値と一致していない）ことがわかる。そして、最も問題となるのは、１階調での伸長データ及び６２階調での伸長データである。１階調の伸長データは全て０階調の伸長データと同じに、６２階調の伸長データは全て６３階調と同じになっている。これは、圧縮伸長処理によって、１階調の伸長データ及び６２階調の伸長データには個別誤差はないものの、全体誤差が大きく階調つぶれが起こっていることを示している。
【００７６】
最小階調付近及び最大階調付近での個別誤差の抑制はＬＰＦ処理でも行えることから、本実施形態では最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差が小さくなるように圧縮処理の演算式を変更している。図９に、最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差の低減を目的として演算式を変更して圧縮処理を行う場合の入出力表を示す。図９に示す圧縮データ値及び伸長データ値のうち、圧縮処理の演算式を変更したことによって図４に示した入出力表とは異なる値に変化した部分は太枠で囲って示している。図４に示した入出力表と比較すると、変化した値（太枠で囲まれた値）を含む階調では全体誤差が減少していることがわかる。また、０階調の伸長データと１階調の伸長データ、６２階調の伸長データと６３階調の伸長データとにそれぞれ差が生じており、階調つぶれも解消されている。
【００７７】
しかしながら、このままでは最小階調付近又は最大階調付近の階調値のベタ絵が入力したときに、個別誤差のばらつきが大きすぎて粒状感が目立ってしまい、画質が劣化する。そこで、この個別誤差のばらつきをＬＰＦ処理で抑制する。
【００７８】
図１０に、階調値１のベタ絵が入力したときの出力値を示す。（ａ）は個別誤差の低減を目的とした変換テーブルを用いた場合、（ｂ）は最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差を低減するために演算式を変更した場合、（ｃ）は最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差を低減するために演算式を変更し、さらに伸長結果（伸長データ）に対してＬＰＦ処理を施した場合を示す。出力値は、Ｘ＝０〜７、Ｙ＝０〜３までの計３２画素分を示している。
【００７９】
図１０（ａ）では、個別誤差のばらつきはないものの、全体誤差が大きく０階調のベタ絵と同じ出力が得られており、階調つぶれが生じていることがわかる。しかも、伸長データには個別誤差のばらつきがないのでどのようなＬＰＦ処理を施しても、伸長データ値は変化せず、階調つぶれを解決することができない。
一方、図１０（ｂ）では、全体誤差は小さいものの、個別誤差のばらつきが４階調と大きく、粒状感が生じやすい。
図１０（ｃ）に示すように、ＬＰＦ処理をさらに施すことによって個別誤差を半減することができ、全体誤差の抑制と個別誤差の抑制とを同時に実現することができている。
図１０（ａ）、（ｂ）からも明らかなように、従来の手法では全体誤差の抑制と個別誤差を抑制とを同時に実現することが困難である。
【００８０】
なお、図１０（ｃ）のＬＰＦ処理では隣接画素との平均値をとっているが、隣接画素の範囲は広い方が個別誤差をより小さくできる。隣接画素の範囲は適宜設定すればよい。
【００８１】
このように、最小階調付近及び最大階調付近での全体誤差を低減するために演算式を変更することと、ＬＰＦ処理とを組み合わせることによって、特許文献１や特許文献２に開示される発明の効果である個別誤差の抑制に加えて、全体誤差の抑制という新たな効果が得られる。そして、図４に示した入出力関係を図９に示した入出力関係へと変更する（最小階調付近及び最大階調付近の全体誤差を低減する）ためには、入出力値の関係を表す演算式を次のように変更すれば良い。
（圧縮データ）＝（（入力画像データ：in）−（圧縮用しきい値：Tenc（x,y,in）））／４
すなわち、第１の実施形態に係る画像処理装置のように入力画像データのＸＹ座標のみに基づいて圧縮用しきい値を決定するのではなく、入力画像データinにも基づいて圧縮用しきい値を決定すればよい。
【００８２】
上記の点に鑑みて、本実施形態においては、圧縮用しきい値生成部２０５Ａには、ラスタ画像１の画素のＸＹ座標とともに、ラスタ画像の画像データそのもの（階調値）も入力されており、圧縮用しきい値生成部２０５Ａはそれらの値に基づいてしきい値を出力する。
【００８３】
図１１に、圧縮用しきい値生成部２０５Ａの入出力表を示す。圧縮用しきい値生成部２０５Ａは、入力値と圧縮データ及び伸長データとの関係を、図４に示した値から図９に示した値へ変更するために、図２に示した入出力表の出力値を暫定値とし、出力値を下記条件（４）〜（６）から求める。なお、圧縮用しきい値生成部２０５Ａは、この出力値を求める際には、暫定値と入力値とを使用している。
（４）（入力値）−（暫定値）＝３のとき、（出力値）＝（暫定値）−１
（５）（入力値）−（暫定値）＝６０のとき、（出力値）＝（暫定値）＋１
（６）上記（４）、（５）以外のとき、（出力値）＝（暫定値）
【００８４】
以上のような処理により、圧縮データや伸長データの一部の値を図４に示した値から図８に示す値に変更できる。なお、暫定値を用いることによって変更された部分は図９において太枠で囲まれた各値である。
【００８５】
なお、圧縮データや伸長データを同様に変更できるのであれば、条件（４）〜（６）は上記とは異なる条件式であってもよい。
【００８６】
本実施形態に係る画像処理装置は、圧縮用しきい値生成部２０５Ａがラスタ画像の画像データのデータ値（階調値）そのものに基づいてしきい値を出力するため、出力信号の平均値と入力信号との差がより小さくなり、色変化や輝度変化も小さくなる。これは、本実施形態にかかる画像処理装置では階調ずれが抑制されることを意味している。
【００８７】
そして、第２の画像処理部５内にＬＰＦ処理部２１０を備えることによって、第１の実施形態にかかる画像処理装置と同様に、個別誤差の増大を抑制でき、高い周波数特性を有する誤差が抑制される。
【００８８】
このように、本実施形態にかかる画像処理装置は、全体誤差の最小化と個別誤差の最小化とを同時に実現することができ、第１の実施形態にかかる画像処理装置と比べてより高画質な出力画像を得ることができる。すなわち、本実施形態にかかる画像処理装置によれば、粒状感を生じさせる誤差以外に、画面全体の平均的な誤差をも同時に抑制した画像を得ることができる。よってこれを表示装置に表示させれば、高画質の表示が得られる。
【００８９】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図１２に本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様であるが、第２の画像処理部５内部の構成が異なっている。
本実施形態において、第２の画像処理部５内のＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ｂは、ビット付加部２０７からの出力のみならず、メモリ２からの出力も入力信号としている。
【００９０】
ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ｂ、ＬＰＦ処理部２１０の具体的構成を図１３に示す。ＬＰＦ処理部２１０は第１の実施形態と同様である。ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ｂには、メモリ２からの圧縮データとビット付加部２０７からの伸長データとが入力される。圧縮データ、伸長データはそれぞれレジスタＤ３、Ｄ２により、隣接する１画素分のデータが蓄積されており、ＬＰＦ処理用しきい値生成部はそれぞれのレジスタの出力を加えた四つのデータ、Ａ（注目画素伸長データ）、Ｂ（周辺画素伸長データ）、Ｃ（注目画素圧縮データ）、Ｄ（周辺画素圧縮データ）を用いてＬＰＦ処理部２１０での処理を決定（セレクト信号を出力）する。処理を選択する基準は、第１の実施形態と同様の３条件であるが、条件（１）及び条件（２）は第１の実施形態とは異なる。
（１）Ａ≦７かつＢ≦７  →Ｃ≦１かつＤ≦１
（２）Ａ≧５６かつＢ≧５６  →  Ｃ≧１４かつＤ≧１４
これは、図４から明らかなように、同じデータ範囲を示すものである。
【００９１】
このように、ＬＰＦ用しきい値生成部２０９Ｂで行うしきい値の判定は、伸長データのみならず、入力階調に基づくのであれば圧縮データを用いて行うこともできる。圧縮データの方が伸長データよりもビット数が少ないため、圧縮データを用いた方がＬＰＦ用しきい値生成部の回路規模を小さくできる。
【００９２】
この他の動作については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。なお、本実施形態にかかる画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置と等価系であるため、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９３】
上記第１から第３の実施形態においては、第１の画像処理部を抽出して画像圧縮装置、第２の画像処理部を抽出して画像伸長装置として実施することも可能である。
【００９４】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図１４に、本実施形態にかかる画像伝送装置の構成を示す。この装置は、ラスタ画像を送信する第１の装置７と、ラスタ画像を受信する第２の装置８とを有する。第１の装置７では、各色６ビット階調のラスタ画像１を第１の画像処理部４で各色４ビット階調に変換（ビットプレーン圧縮）し、それを第２の装置８へ伝送する。第２の装置８では、第１の装置７から受け取ったラスタ画像を第２の画像処理部５Ａで処理して各色６ビット階調のラスタ画像に戻し、画像表示部３へ出力する。
【００９５】
ここで、第１の画像処理部４は、上記第１の実施形態で説明したものと同様である。ただし、第２、第３の実施形態で説明したものと同様のものであっても良い。
第２の画像処理部５Ａは、ビット付加部２０７、カウンタ２０４、伸長用しきい値生成部２０６、ＬＰＦ処理部２１０及びＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９を有する。ビット付加部２０７、伸長用しきい値生成部２０６、ＬＰＦ処理部２１０、ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９は上記第１の実施形態と同様である。カウンタ２０４は、第１の装置７からシリアルに送られてくる画素データに対応して動作し、カウント値に基づいて画素のＸＹ座標を特定する。カウンタ２０４は、画素のＸＹ座標（ｘ、ｙ）を伸長用しきい値生成部２０６へ出力する。
【００９６】
第１の装置７は、画像を伝送する際に、所定の順番で画素データを伝送する。これにより、カウンタ２０４のカウント値に基づいて画素のＸＹ座標を特定できる。
【００９７】
このような構成とすることにより、第１の装置７から第２の装置８へラスタ画像を伝送する際に、画質をほとんど劣化させることなく、少ない伝送容量（バス幅）で画像を伝送できる。これは、伝送路の伝送容量が不足していて原画像のままでは伝送できない場合や、第１の装置と第２の装置との間の伝送路の本数を減らしたい場合に有効である。
【００９８】
例えば、伝送媒体である伝送路が１６ビットのバス幅しか備えていない装置間で各色６ビット（計１８ビット）のラスタ画像を伝送したい場合などは、送信側においてビットプレーン数を減少させ、ビットプレーン数が減少した状態でラスタ画像を伝送路を介して伝送し、この画像のビットプレーン数を受信側において増加させることにより、原画像と比較して遜色のない画像を各色パラレルに伝送できる。
【００９９】
本実施形態では画像伝送装置の一例を示したが、第１の実施形態から第３の実施形態において示した種々の画像処理装置に対応して、画像伝送装置を構成することも可能である。
【０１００】
また、本実施形態にかかる第１の画像処理部を抽出して画像送信装置、第２の画像処理部を抽出して画像受信装置として構成することももちろん可能である。
【０１０１】
〔第５の実施形態〕
本発明を好適に実施した第５の実施形態について説明する。図１５に、本実施形態にかかる表示装置の構成を示す。この表示装置は、コンピュータから送出されたＲＧＢ各色６ビットのラスタ画像１を第１の画像処理部４で処理（ビットプレーン圧縮）した後、各色４ビットのラスタ画像をメモリ２に蓄積し、当該蓄積された各色４ビットの画像データを１ライン分まとめて第２の画像処理部６Ａ〜６Ｄへ出力し、ここで各色６ビットに変換して、６ビット表示可能な画像表示部３で表示する装置である。
【０１０２】
第２の画像処理部６Ａ〜６Ｄは、画像表示部３の主走査方向の各画素に対応して設けられ、原点側から６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ａ、６Ｂ・・・、６Ｄという順番に配置される。例えば、画像表示部３がＸ方向に２４０画素を有する場合、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄという組が６０組並列に配置されることとなる。
【０１０３】
画像処理部６Ａ〜６Ｄのそれぞれには、メモリ２から画素のＹ座標の値“ｙ”が入力される。
【０１０４】
第２の画像処理部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄは、伸長用しきい値生成部２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ及び２０６Ｄのそれぞれは、内部の構成が異なる（よって、入出力関係が異なる）ものの、ほぼ同様の構成である。このため、第２の画像処理部６Ｘ及び伸長用しきい値生成部２０６Ｘと一般化して説明する（符号６Ｘ及び２０６Ｘの“Ｘ”は、Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤを表す）。
【０１０５】
図１６に、第２の画像処理部６Ｘの構成を示す。伸長用しきい値生成部２０６Ｘは、入力された画素のＹ座標値“ｙ”を基に出力信号を生成する。図１７（ａ）において、[Y mod 4]とは画素のＹ座標値“ｙ”を４で割った余りを示す。伸長用しきい値生成部２０６Ｘは、[Y mod 4]の結果から出力値を生成する。
図１７（ｂ）に示すように、伸長用しきい値生成部２０６Ｘの出力値は、伸長用しきい値生成部２０６が生成する初期しきい値の各列に対応する。
【０１０６】
ビット付加部２０７の構成は、第１の実施形態と同様である。その出力である伸長データは、ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ａ、ＬＰＦ処理部２１０Ａ、そして隣接する第２の画像処理部に周辺画素データとして送られる。また、ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ａ、ＬＰＦ処理部２１０Ａには、別の隣接する第２の画像処理部６Ｘから送られてきた周辺画素データが入力される。すなわちこの構成は、第１の実施形態のＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９、ＬＰＦ処理部２１０のようにレジスタを使用するのではなく、第２の画像処理部６Ｘが並列に構成されていることを利用して、周辺画素データを得るものである。
【０１０７】
図１８に、ＬＰＦ処理用しきい値生成部２０９Ａ、ＬＰＦ処理部２１０Ａの具体的構成を示す。第１の実施形態にかかる画像処理装置との違いは、隣接する周辺画素データをレジスタによって得るのではなく、隣接する第２の画像処理部６Ｘの伸長データから得る構成となっている点である。その他の点については、第１の実施形態と同様である。
【０１０８】
本実施形態においては、ＬＰＦ処理部２１０Ａの出力が、出力データとして画像表示部３へ送られる。
【０１０９】
第２の画像処理部６Ｘを、画像表示部３の１ライン分並列に設けることによって、メモリ２から出力される１ライン分の画素データをラッチすることなく画像表示部へ送ることができる。
これにより、画素データをラッチするための回路が不要となり、回路規模を縮小できる。
【０１１０】
なお、本実施形態においては、第２の画像処理部６Ｘごとに伸長用しきい値生成部２０６Ｘを設けているが、この構成に限られることはない。例えば、第２の画像処理部６Ｘの外部にしきい値生成部２０６Ａ〜２０６Ｄを設けて共通化し、これらの出力を並列に設けられている第２の画像処理部６Ｘに入力する構成としても良い。このような構成とすれば、伸長用しきい値生成部２０６Ｘの数を減らすことができ、回路規模をさらに縮小できる。
【０１１１】
〔第６の実施形態〕
本発明を好適に実施した第６の実施形態について説明する。本発明にかかる画像処理方法は、コンピュータを用いたソフトウェア処理として実行することも可能である。すなわち、図１９に示すように、第１の画像処理部４及び第２の画像処理部５を実質的なコンピュータによるソフトウェア処理で構成する。
【０１１２】
図２０に、本実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示す。この画像処理方法は、６ｂｉｔのラスタ画像１のビットプレーン数を４ｂｉｔに減少させて一旦メモリ２に格納し、メモリ２から読み出した画像信号のビットプレーン数を６ｂｉｔに増加させてから表示装置３に表示させる処理である。一連の処理の中で、ステップＳ３は第１の画像処理部４における処理、ステップＳ６及びＳ７は第２の画像処理部５における処理である。
【０１１３】
第１の画像処理部４における処理（ステップＳ３での処理）の詳細を図２１に示す。また、第２の画像処理部５における処理（ステップＳ６及びＳ７の処理）の詳細を図２２及び図２３に示す。
【０１１４】
画像処理装置にラスタ画像１の画像信号Ｒｉｎ（６ｂｉｔ）が入力されると（ステップＳ１）、入力された画像信号がどの画素の画像信号であるかを示す情報（すなわち画素のＸＹ座標）を抽出する（ステップＳ２）。
【０１１５】
第１の画像処理部４は、画素のＸＹ座標に基づいてメモリへ出力する信号Ｒｍｅｍ（４ｂｉｔ）を以下のようにして決定する。
・（（x mod 4）+1）及び（（y mod 4）+1）を算出し、DitherER（図３に示した合算値マトリクス）から（（x mod 4）+1）列、（（y mod 4）+1）行の値を取得する（ステップＳ３１）。
・Ｒｉｎの値が、DitherErから定数オフセットを減算した値（DitherEr-2）以上であれば（ステップＳ３２／Ｙｅｓ）、Ｒｉｎの値から（DitherER-2）を減算した値（Rin+2-DitherER）を４で除した値（量子化した値）をＲｍｅｍとする（ステップＳ３３）。
・Ｒｉｎが、（DitherER-2）未満であれば（ステップＳ３２／Ｎｏ）、Ｒｍｅｍを“０”とする（ステップＳ３４）。
【０１１６】
以上のようにして求めたメモリ信号Ｒｍｅｍをメモリ２に格納する（ステップＳ４）。
【０１１７】
メモリ２から第２の画像処理部５へメモリ信号Ｒｍｅｍを出力する際には、メモリ信号がどの画素の画像信号であるかを示す情報（すなわち、表示画素のＸＹ座標値）もメモリ信号Ｒｍｅｍとともに第２の画像処理部５へ出力する（ステップＳ５）。
【０１１８】
第２の画像処理部５は、表示画素のＸＹ座標値に基づいたビット付加処理（ステップＳ６）により伸長信号Ｒｄｅｃを求め、さらに選択的ＬＰＦ処理（ステップＳ７）を行うことにより、表示装置３へ出力する出力信号（ラスタ画像）Ｒｏｕｔ（６ｂｉｔ）を決定する。
【０１１９】
表示画素のＸＹ座標値に基づいたビット付加処理の詳細は以下のようになる。
・Ｒｍｅｍ＝１５（最大値）ならば（ステップＳ６１／Ｙｅｓ）、Ｒｄｅｃ＝６３（最大値）とする（ステップＳ６２’）。
・Ｒｍｅｍ＝０（最小値）ならば（ステップＳ６１／Ｎｏ、Ｓ６３／Ｙｅｓ）、Ｒｄｅｃ＝０（最小値）とする（ステップＳ６４）。
・Ｒｍｅｍ≠１５かつＲｍｅｍ≠０ならば（ステップＳ６１／Ｎｏ、Ｓ６３／Ｎｏ）、（（x mod 4）+1）及び（（y mod 4）+1）を算出し、DitherDR（図３に示したしきい値マトリクス）から（（x mod 4）+1）列、（（y mod 4）+1）行の値を取得し（ステップＳ６５）、この値とメモリ信号Ｒｍｅｍを４倍した値とを加算して得た値をＲｄｅｃとする（ステップＳ６６）。
【０１２０】
選択的ＬＰＦ処理の詳細は以下のようになる。
・注目画素データ（注目画素の伸長信号）：Rdec(X)と、周辺画素データ（注目画素に隣接する画素の伸長信号）：Rdec(X-1)とを抽出する（ステップＳ７１）。なお、Rdec(X-1)が存在しない場合には、Rdec(X+1)で代用しても良い。
・下記の三つの条件のいずれか一つにも当てはまる場合（ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４のいずれかがＹｅｓである場合）、Rdec(X)とRdec(X-1)との平均をRout(X)とする（ステップＳ７６）。
（条件Ａ）Rdec(X)及びRdec(X-1)がともに７以下である（ステップＳ７２）。
（条件Ｂ）Rdec(X)及びRdec(X-1)がともに５６以上である（ステップＳ７３）。
（条件Ｃ）abs(Rdec(X)-Rdec(X-1))<4を満たす（ステップＳ７４）。
・上記の三つの条件のいずれにもあてはまらない場合（ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４のいずれにおいてもＮｏ）、Rdec(X)の値をRout(X)とする（ステップＳ７５）。
【０１２１】
以上のようにして求めた出力信号Ｒｏｕｔ（６ｂｉｔ）を画像表示部３へ出力する（ステップＳ８）。
【０１２２】
上記ステップＳ３における処理や、ステップＳ６、ステップＳ７における処理をコンピュータによるソフトウェア処理とすることで、特別なハードウェアを用いなくても上記第１の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理を行える。
【０１２３】
図２０に示したフローチャートは、上記本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理を行うものであるが、上記本発明の第２の実施形態や第３の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理も、コンピュータを用いたソフトウェア処理で行うことが可能である。
【０１２４】
なお、第１の画像処理部４と第２の画像処理部５とは、同一のコンピュータ上にソフトウェア処理によって形成されても良いし、異なるコンピュータ上にソフトウェア処理によって形成されていても良い。また、ここでは第１の画像処理部４での処理及び第２の画像処理部５での処理の両方がコンピュータを用いたソフトウェア処理で行われる場合を例に説明したが、いずれか一方の処理のみをコンピュータを用いたソフトウェア処理で行っても良い。
【０１２５】
また、本実施形態においては、画像処理装置の第１の画像処理部及び第２の画像処理部をコンピュータを用いたソフトウェア処理で実現する構成について説明したが、画像伝送装置や表示装置に関しても同様に、第１の画像処理部や第２の画像処理部をコンピュータを用いたソフトウェア処理によって構成できることは言うまでもない。
【０１２６】
なお、上記各実施形態においては、ＲＧＢの各色に同様の構成が並列に設けられているものとしたが、各色のビットプレーンの減少数が同じである必要はない。例えば、画像信号がＲＧＢの３系統である場合には、青のビットプレーン数を最も大きく減少させ、赤のビットプレーンを２番目に大きく減少させ、緑のビットプレーン数を最も小さく減少させることが好ましい。これは、人間の目は、緑の変化に対して最も敏感で、青の変化に対しては鈍感だからである。
また、ＲＧＢの一部の色のみビットプレーン数を減少・増加させる構成であっても良い。
【０１２７】
また、ラスタ画像は必ずしも複数色の画像信号からなるカラー画像である必要はなく、単色画像であっても良い。すなわち、上記各実施形態において示した構成が必ずしも各色並列に設けられている必要はない。
【０１２８】
さらに、上記各実施形態では、ビットプレーン数を６→４→６と変化させる場合について説明したが、この他の場合についても、原画像のビットプレーン数を減少させ、それを再び増加させる処理であれば、処理の前後でビットプレーン数は任意である。すなわち、原画像のビットプレーン数をＡ、第１の画像処理部が出力するデータのビットプレーン数をＢ、第２の画像処理部が出力するデータのビットプレーン数をＣとすると、Ａ＞ＢかつＢ＜Ｃの関係を満たせば、Ａ、Ｂ、Ｃの値は任意である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】従来技術による画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】圧縮用しきい値生成部の入力値と出力値との関係を示す図である。
【図３】伸長用しきい値生成部の入力値と出力値との関係を示す図である。
【図４】個別誤差の低減を目的とした圧縮伸長処理結果を示す図である。
【図５】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図６】第１の実施形態にかかる画像処理装置のビット付加部の構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態にかかる画像処理装置のＬＰＦ処理部及びＬＰＦ処理用しきい値生成部の構成を示す図である。
【図８】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図９】全体誤差の低減を目的とした圧縮伸長処理結果の一例を示す図である。
【図１０】全体誤差の低減を目的した圧縮伸長処理と、ＬＰＦ処理とを組み合わせた処理結果を示す図である。
【図１１】第２の実施形態にかかる画像処理装置の圧縮用しきい値生成部への入力値と出力値との関係を示す図である。
【図１２】本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態にかかる表示装置のＬＰＦ処理部及びＬＰＦ処理用しきい値生成部の構成を示す図である。
【図１４】本発明を好適に実施した第４の実施形態にかかる画像伝送装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明を好適に実施した第５の実施形態にかかる表示装置の構成を示す図である。
【図１６】第５の実施形態にかかる表示装置の構成を示す図である。
【図１７】第５の実施形態にかかる表示装置の伸長用しきい値生成部への入力値と出力値との関係を示す図である。
【図１８】第５の実施形態にかかる表示装置のＬＰＦ処理部及びＬＰＦ処理用しきい値生成部の構成を示す図である。
【図１９】本発明を好適に実施した第６の実施形態にかかる画像処理方法を実行する装置の構成を示す図である。
【図２０】第６の実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態にかかる画像処理方法の第１の画像処理の動作の流れを示す図である。
【図２２】第６の実施形態にかかる画像処理方法のビット付加処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】第６の実施形態にかかる画像処理方法の選択的ＬＰＦ処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
１    ラスタ画像
２    メモリ
３    画像表示部
４    第１の画像処理部
５、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ    第２の画像処理部
７    第１の装置
８    第２の装置
２０４    カウンタ
２０５    圧縮用しきい値生成部
２０６    伸長用しきい値生成部
２０７    ビット付加部
２０８    量子化器
２０９    ＬＰＦ処理用しきい値生成部
２１０    ＬＰＦ処理部
【図１】
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【図２】
0004780112.tif 000004
【図３】
0004780112.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004780112.tif 000009
【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】
0004780112.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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