(57)【要約】      （修正有）【課題】  ディザー構造を用いて、静止画または動画において、輪郭を描く、または他のアーティファクトの可視性を低減すること。【解決手段】  本発明のディザーパターンを生成する方法は、ａ．初期参照フレームセット（ＩＲＦ）を確立するステップであって、該ＩＲＦは初期ピクセルパターンを含む、ステップと、ｂ．ディザーパターンを、該パターン内のピクセル値を方向付けることによって生成するステップであって、該初期ピクセルパターン内のピクセル値の位置から分散される位置および該ディザーパターン内のピクセル値の位置にピクセル値が配置される方法によって行われる、ステップとを包含する。【選択図】  図４
2005073243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディザーパターンを生成する方法であって、
ａ．初期参照フレームセット（ＩＲＦ）を確立するステップであって、該ＩＲＦは初期ピクセルパターンを含む、ステップと、
ｂ．ディザーパターンを、該パターン内のピクセル値を方向付けることによって生成するステップであって、該初期ピクセルパターン内のピクセル値の位置から分散される位置および該ディザーパターン内のピクセル値の位置にピクセル値が配置される方法によって行われる、ステップと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記初期ピクセルパターンおよび前記ディザーパターンがマルチプルカラーチャネルに分割された、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記初期ピクセルパターン内のピクセル値からの前記分散は、前記ディザーパターン内の前記ピクセル値からの分散とは異なるように重み付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１のカラーチャネル内のピクセル値からの前記分散は、他のカラーチャネル内のピクセル値からの前記分散とは異なるように重み付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
マルチプルイメージ記述チャネルイメージのディザーパターンを生成する方法であって、複数のディザーパターンタイル内のピクセル値を指定するステップであって、該タイルのそれぞれはイメージ記述チャネルに割り付けられており、該指定するステップは、続いて指定されるピクセル値が、同じイメージ記述チャネル内の以前に指定されたピクセル値の位置に関連し、他のイメージ記述チャネル内の以前に指定されたピクセル値の位置に関連する位置に配置されるように、クロスチャネルフィードバックを用いて行われる、ステップを包含する、方法。
【請求項６】
前記「位置に関連する」は、前記位置からの分散を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記「位置に関連する」は、有限インパルス応答関数を用いる前記位置からの分散を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記以前に指定されたピクセルの位置への前記関連は、１つのカラーチャネルにおけるピクセル値が他のチャネルにおけるピクセル値とは異なって分散するように、チャネル特有である、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記以前に指定されたピクセルの位置への前記関連は、指定されているピクセルのチャネル以外のカラーチャネル内のピクセル値が、同じチャネル内のピクセル値と異なって分散される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記イメージ記述チャネルは、カラーチャネルである、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記イメージ記述チャネルは、赤色、緑色、および青色のそれぞれについて、３つのチャネルを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記チャネルにおけるピクセル値は、第１のチャネルが指定された後に、ピクセル位置を指定するために、クロスチャネルフィードバックが用いられているときに、シーケンス１チャネルにおいて指定される、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャネルにおけるピクセル値は、各チャネルクロスチャネル分散フィードバックと並行して、指定される、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
ディザーパターンの時空的アレイを生成する方法であって、
ａ．時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイを確立するステップであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、
ｂ．前記ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定するステップであって、続いて指定されるピクセル値は、同じ該ディザーパターンタイルおよび他のカラーチャネルにおけるディザーパターンタイル内の以前に指定されたピクセル値から空間的に分散される、ステップと
を包含する、方法。
【請求項１５】
前記続いて指定されるピクセル値はまた、他の時間的フレームにおける以前に指定されたピクセルから分散される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記他の時間的フレームにおけるピクセル値からの分散は重み付けされ、ピクセル値からより時間的に離れている時間的フレームは、より近い時間的フレームよりも低い分散を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記他のカラーチャネルにおけるピクセル値からの分散は重み付けされ、他のカラーチャネルは、ピクセル値が指定される前記カラーチャネルよりもより低い分散を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
最後の時間的フレームにおいて指定されるピクセル値は、最初に指定されるフレームに時間的に隣接すると考えられ、該最初に指定されるフレームにおけるピクセル値は、塩基最後のフレームにおいて指定されるピクセルに対して分散効果を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ディザーパターンを生成する方法であって、
ａ．初期参照フレームセット（ＩＲＦ）を確立するステップであって、前記ＩＲＦはディザーパターンを含む、ステップと、
ｂ．第１のチャネルのディザーパターンにおける第１のピクセルを指定するステップであって、該第１の値は、該ＩＲＦ内の該パターンにおけるピクセル値の位置から分散される位置に配置される、ステップと、
ｃ．第１のチャネルの該ディザーパターンにおける第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の値は、該ディザーパターンおよび該ＩＲＦにおけるピクセル値の位置から分散される、ステップと、
ｄ．該第１のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｃにおいて指定するステップを繰り返すステップと、
ｅ．第２のチャネルのディザーパターンにおける第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の値は、該第１のチャネルのディザーパターンおよび該ＩＲＦ内の該ピクセル値の位置から分散された位置に配置される、ステップと、
ｆ．第２のチャネルの該ディザーパターンにおける第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の値は、第２のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値、第１のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値、および該ＩＲＦ内のディザーパターンの位置から分散された位置に配置される、ステップと、
ｇ．該第２のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｆにおいて指定するステップを繰り返すステップと、
ｈ．任意の他のチャネルについて、ステップｅ〜ｆを繰り返すステップと
を包含する、方法。
【請求項２０】
ディザーパターンの時空的アレイを生成する方法であって、
ａ．初期時間的オフセットフレームセット（ＩＴＯＦ）を確立するステップであって、該ＩＴＯＦは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、所定のパターンを含む、ステップと、
ｂ．複数のカラーチャネルのそれぞれのディザーパターンタイルを含む、第１の時間的フレームセットを確立するステップと、
ｃ．害第１の時間的フレームセットの第１のディザーパターンタイルにおける第１の点での第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該所定のパターンにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、
ｄ．該第１の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおける第２の点での第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該第１のディア−パターンタイルにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、
ｅ．該第１の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｄを繰り返すステップと、
ｆ．該第１の時間的フレームの第２のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該第１のディザーパターンタイルにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、
ｇ．該第１の時間的フレームセットの該第２のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該第１のディザーパターンタイルにおける少なくとも１つの他のピクセル値から離れて分散される位置に配置される、ステップと、
ｈ．該第２のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｇを繰り返すステップと、
ｉ．該第１の時間的フレームセットにおけるディザーパターンタイルにおけるピクセルが全て指定されるまで、ステップｆ、ｇおよびｈを繰り返すステップと、
ｊ．該複数のカラーチャネルのそれぞれについて、ディザーパターンタイルを含む後続の時間的フレームセットを確立するステップと、
ｋ．該後続の時間的フレームセットの第１のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該第１の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、
ｌ．該後続の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値および少なくとも１つの以前のフレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、
ｍ．該後続の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンにおけるピクセル値が全ての指定されるまで、該ステップｌを繰り返すステップと、
ｎ．該後続の時間的フレームの第２のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値、および以前のフレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、
ｏ．該後続の時間的フレームセットの該第２のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値および時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、
ｐ．該第２のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、ステップｏを繰り返すステップと、
ｑ．該後続の時間的フレームセットにおけるディザーパターンタイルにおけるピクセルが全て指定されるまで、ステップｎ、ｏ、およびｐを繰り返すステップと、
ｒ．複数のフレームセットについて、ステップｊ〜ｑを繰り返すステップと
を包含する、方法。
【請求項２１】
ディザーパターンの時空的アレイを生成するシステムであって、
ａ．複数の時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、
ｂ．該ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定する符号であって、続いて指定されるピクセル値は、同じディザーパターン内の以前に指定されたピクセル値および他のカラーチャネルにおけるディザーパターンタイルから空間的に分散される、符号と
を備える、システム。
【請求項２２】
ディザーパターンの時空的アレイを生成する実行可能な命令のセットであって、
ａ．複数の時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイを確立するステップであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、
ｂ．該ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定するステップであって、続いて指定されるピクセル値は、同じディザーパターンタイルおよび他のカラーチャネル内のディザーパターンタイルにおいて以前に指定されたピクセル値から空間的に分散される、ステップと
を含む、セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディザー構造を生成および適用する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルイメージは、イメージ全体にわたるロケーションのアレイにおけるイメージの輝度および色属性を表す値によって通信される。各値は、所与の数のビットによって表される。帯域幅、格納、および表示要件が制限的でない場合、実質的に制約されていない視覚的明瞭性およびリアルな色表現でイメージが表示され得るように、充分なビットが利用可能である。しかし、ビット深さが制限されている場合、隣接する輝度または色レベルの間のグラデーションは、知覚され得るものになり、人間である観察者にとって、不快なものになることさえある。この効果は、ビット深さが浅いイメージにおいて、可視である輪郭を描くアーティファクトにおいて明らかである。輪郭線は、ピクセル値が粗いグラデーションステップの一方の側または他方の側に寄せられた、輝度がゆるやかに変化する状態で、低い周波数領域に現われる。
【０００３】
これらの輪郭を描くアーティファクトは、一般的には、量子化または他のビット深さの低減の前に、ノイズまたは他のディザーパターンを加えることによって「崩される」。このノイズまたはパターンを加えることは、輪郭の発生および可視性を低減する、ピクセル値のランダム、擬似ランダム、または他のばらつきを引き起こす。一般的には、イメージは、人間である観察者にとって、より自然で、満足できるイメージとして知覚される。
【０００４】
これらの方法のいくつかは、図１を参照しながら説明され得る。図１は、イメージディスプレイシステム１を示す。これらのシステムにおいて、ノイズまたはディザーパターン１６は、４に加えられるか、そうでない場合、イメージ２と組み合わせられる。組み合わせられたイメージは、その後、より浅いビット深さまで、６で量子化される。その後、イメージは、直接表示されるか、または、図１に示すように、８で、受信器１０まで送信され得る。受信後、イメージに加えられたノイズ／ディザー１６は、１２で減算されるか、そうでない場合、イメージから切り離されて、輪郭化が起こる可能性が低い領域におけるノイズ／ディザーの可視効果が低減される。その後、このイメージは、受信側において１４で表示される。これらの方法はまた、表示されるイメージデータ２よりも低いビット深さ能力を有するディスプレイなどのように、送信または受信しないシステムにおいて用いられ得る。
【０００５】
これらの方法の一部は、図２を参照しながら説明され得る。これらのシステム２０において、イメージ２は、２８で、ノイズ／ディザーパターン１６と組み合わせられ、イメージに含まれるイメージデータの範囲全体を表示することができないディスプレイシステム２２に送られる。これらのディスプレイシステム２２は、イメージデータを、ディスプレイ能力に適合するビット深さに２４で量子化し得る。その後、量子化されたイメージデータは、ディスプレイ２６上で表示される。
【０００６】
図２に示すシステムにおいて、ノイズ／ディザーパターンは、減算されるか、またはイメージから切り離される。これらのシステムにおいて、より小さいノイズが、不都合な視覚的影響、すなわち、「粒子の粗さ」を引き起こす前に、イメージに加えられ得る。ノイズ／ディザーパターンの各種の周波数分布は、人間の視覚システムにとって、ある程度可視であることが発見されている。一般的に、人間の視覚システムは、高周波数データを取り除く低域フィルタとして機能する。従って、高周波数範囲に集中するノイズは、より低い周波数ノイズよりも、可視性が低い。
【０００７】
しばしば、イメージファイルと同じ程度の大きさのディザー／ノイズパターンを用いることは容易でない。このような場合、ロウおよびカラムのイメージにわたるパターンを繰り返すことによって、より小さいディザーパターンが用いられ得る。このプロセスは、しばしば、「チルティング」と呼ばれる。ビデオイメージのフレームまたはフィールドなどのマルチプルイメージセットにおいて、ディザーパターンはまた、フレームごとに繰り返され得る。ディザーパターンは、それぞれのパターンによって生成されるアーティファクトを最小限にするように設計され得る。
【０００８】
ディザー構造は、マルチプルフレームのシングルイメージにわたって用いられるマルチプルディザーパターンを含み得る。三次元のディザー構造は、図３に示すように、一連のディザーパターンを採用し得る。これらのパターン３０〜３６は、映像の連続的なフレームに用いられるシーケンスに構成され得る。第１のディザーパターンタイル３０は、第１の映像フレーム３８において用いられ得、次の連続的なパターン３２は、次の後続の映像フレーム４０について用いられる。パターン３０〜３６のシーケンスは、シーケンス内の各パターンが用いられた後に繰り返され得る。これらのシーケンスは、それぞれの一時的なパターンからアーティファクトの発生を低減するように、特に設計され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ビット深さが制限されているデジタルイメージの場合、隣接する輝度または色レベルの間のグラデーションは、知覚され得るものになり、人間である観察者にとって、不快なものになることさえある。輪郭線は、ピクセル値が粗いグラデーションステップの一方の側または他方の側に寄せられた、輝度がゆるやかに変化する状態で、低い周波数領域に現われる。
【００１０】
これらの輪郭を描くアーティファクトは、一般的には、量子化または他のビット深さの低減の前に、ノイズまたは他のディザーパターンを加えることによって「崩される」。このノイズまたはパターンを加えることは、輪郭の発生および可視性を低減する、ピクセル値のランダム、擬似ランダム、または他のばらつきを引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（要旨）
本発明のシステムおよび方法は、ディザー構造の生成および／または用途を含む。これらの構造は、静止画または動画において、輪郭を描く、または他のアーティファクトの可視性を低減するために用いられ得る。
【００１２】
本発明のディザーパターンを生成する方法は、ａ．初期参照フレームセット（ＩＲＦ）を確立するステップであって、該ＩＲＦは初期ピクセルパターンを含む、ステップと、ｂ．ディザーパターンを、該パターン内のピクセル値を方向付けることによって生成するステップであって、該初期ピクセルパターン内のピクセル値の位置から分散される位置および該ディザーパターン内のピクセル値の位置にピクセル値が配置される方法によって行われる、ステップとを包含し、それにより上記目的が達成される。
【００１３】
前記初期ピクセルパターンおよび前記ディザーパターンがマルチプルカラーチャネルに分割されてもよい。
【００１４】
前記初期ピクセルパターン内のピクセル値からの前記分散は、前記ディザーパターン内の前記ピクセル値からの分散とは異なるように重み付けされてもよい。
【００１５】
第１のカラーチャネル内のピクセル値からの前記分散は、他のカラーチャネル内のピクセル値からの前記分散とは異なるように重み付けされてもよい。
【００１６】
本発明のマルチプルイメージ記述チャネルイメージのディザーパターンを生成する方法は、複数のディザーパターンタイル内のピクセル値を指定するステップであって、該タイルのそれぞれはイメージ記述チャネルに割り付けられており、該指定するステップは、続いて指定されるピクセル値が、同じイメージ記述チャネル内の以前に指定されたピクセル値の位置に関連し、他のイメージ記述チャネル内の以前に指定されたピクセル値の位置に関連する位置に配置されるように、クロスチャネルフィードバックを用いて行われる、ステップを包含してもよい。
【００１７】
前記「位置に関連する」は、前記位置からの分散を含んでもよい。
【００１８】
前記「位置に関連する」は、有限インパルス応答関数を用いる前記位置からの分散を含んでもよい。
【００１９】
前記以前に指定されたピクセルの位置への前記関連は、１つのカラーチャネルにおけるピクセル値が他のチャネルにおけるピクセル値とは異なって分散するように、チャネル特有であってもよい。
【００２０】
前記以前に指定されたピクセルの位置への前記関連は、指定されているピクセルのチャネル以外のカラーチャネル内のピクセル値が、同じチャネル内のピクセル値と異なって分散されてもよい。
【００２１】
前記イメージ記述チャネルは、カラーチャネルであってもよい。
【００２２】
前記イメージ記述チャネルは、赤色、緑色、および青色のそれぞれについて、３つのチャネルを含んでもよい。
【００２３】
前記チャネルにおけるピクセル値は、第１のチャネルが指定された後に、ピクセル位置を指定するために、クロスチャネルフィードバックが用いられているときに、シーケンス１チャネルにおいて指定されてもよい。
【００２４】
前記チャネルにおけるピクセル値は、各チャネルクロスチャネル分散フィードバックと並行して、指定されてもよい。
【００２５】
本発明のディザーパターンの時空的アレイを生成する方法は、ａ．時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイを確立するステップであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、ｂ．前記ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定するステップであって、続いて指定されるピクセル値は、同じ該ディザーパターンタイルおよび他のカラーチャネルにおけるディザーパターンタイル内の以前に指定されたピクセル値から空間的に分散される、ステップとを包含し、それにより上記目的が達成される。
【００２６】
前記続いて指定されるピクセル値はまた、他の時間的フレームにおける以前に指定されたピクセルから分散されてもよい。
【００２７】
前記他の時間的フレームにおけるピクセル値からの分散は重み付けされ、ピクセル値からより時間的に離れている時間的フレームは、より近い時間的フレームよりも低い分散を有してもよい。
【００２８】
前記他のカラーチャネルにおけるピクセル値からの分散は重み付けされ、他のカラーチャネルは、ピクセル値が指定される前記カラーチャネルよりもより低い分散を有してもよい。
【００２９】
最後の時間的フレームにおいて指定されるピクセル値は、最初に指定されるフレームに時間的に隣接すると考えられ、該最初に指定されるフレームにおけるピクセル値は、塩基最後のフレームにおいて指定されるピクセルに対して分散効果を有してもよい。
【００３０】
本発明のディザーパターンを生成する方法は、ａ．初期参照フレームセット（ＩＲＦ）を確立するステップであって、前記ＩＲＦはディザーパターンを含む、ステップと、ｂ．第１のチャネルのディザーパターンにおける第１のピクセルを指定するステップであって、該第１の値は、該ＩＲＦ内の該パターンにおけるピクセル値の位置から分散される位置に配置される、ステップと、ｃ．第１のチャネルの該ディザーパターンにおける第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の値は、該ディザーパターンおよび該ＩＲＦにおけるピクセル値の位置から分散される、ステップと、ｄ．該第１のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｃにおいて指定するステップを繰り返すステップと、ｅ．第２のチャネルのディザーパターンにおける第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の値は、該第１のチャネルのディザーパターンおよび該ＩＲＦ内の該ピクセル値の位置から分散された位置に配置される、ステップと、ｆ．第２のチャネルの該ディザーパターンにおける第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の値は、第２のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値、第１のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値、および該ＩＲＦ内のディザーパターンの位置から分散された位置に配置される、ステップと、ｇ．該第２のチャネルの該ディザーパターンにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｆにおいて指定するステップを繰り返すステップと、ｈ．任意の他のチャネルについて、ステップｅ〜ｆを繰り返すステップとを包含し、それにより上記目的が達成される。
【００３１】
本発明のディザーパターンの時空的アレイを生成する方法は、ａ．初期時間的オフセットフレームセット（ＩＴＯＦ）を確立するステップであって、該ＩＴＯＦは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、所定のパターンを含む、ステップと、ｂ．複数のカラーチャネルのそれぞれのディザーパターンタイルを含む、第１の時間的フレームセットを確立するステップと、ｃ．害第１の時間的フレームセットの第１のディザーパターンタイルにおける第１の点での第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該所定のパターンにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ｄ．該第１の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおける第２の点での第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該第１のディア−パターンタイルにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、ｅ．該第１の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｄを繰り返すステップと、ｆ．該第１の時間的フレームの第２のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該第１のディザーパターンタイルにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、ｇ．該第１の時間的フレームセットの該第２のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該第１のディザーパターンタイルにおける少なくとも１つの他のピクセル値から離れて分散される位置に配置される、ステップと、ｈ．該第２のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、該ステップｇを繰り返すステップと、ｉ．該第１の時間的フレームセットにおけるディザーパターンタイルにおけるピクセルが全て指定されるまで、ステップｆ、ｇおよびｈを繰り返すステップと、ｊ．該複数のカラーチャネルのそれぞれについて、ディザーパターンタイルを含む後続の時間的フレームセットを確立するステップと、ｋ．該後続の時間的フレームセットの第１のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該第１の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、ｌ．該後続の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値および少なくとも１つの以前のフレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、ｍ．該後続の時間的フレームセットの該第１のディザーパターンにおけるピクセル値が全ての指定されるまで、該ステップｌを繰り返すステップと、ｎ．該後続の時間的フレームの第２のディザーパターンタイルにおける第１の点に第１のピクセル値を指定するステップであって、該第１の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値、および以前のフレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される、ステップと、ｏ．該後続の時間的フレームセットの該第２のディザーパターンタイルにおける第２の点に第２のピクセル値を指定するステップであって、該第２の点は、該後続の時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値および時間的フレームセットにおける少なくとも１つのピクセル値から分散される位置に配置される、ステップと、ｐ．該第２のディザーパターンタイルにおけるピクセル値が全て指定されるまで、ステップｏを繰り返すステップと、ｑ．該後続の時間的フレームセットにおけるディザーパターンタイルにおけるピクセルが全て指定されるまで、ステップｎ、ｏ、およびｐを繰り返すステップと、ｒ．複数のフレームセットについて、ステップｊ〜ｑを繰り返すステップとを包含し、それにより上記目的が達成される。
【００３２】
本発明のディザーパターンの時空的アレイを生成するシステムは、ａ．複数の時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、ｂ．該ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定する符号であって、続いて指定されるピクセル値は、同じディザーパターン内の以前に指定されたピクセル値および他のカラーチャネルにおけるディザーパターンタイルから空間的に分散される、符号とを備え、それにより上記目的が達成される。
【００３３】
本発明のディザーパターンの時空的アレイを生成する実行可能な命令のセットは、ａ．複数の時間的フレームセットを含むディザーパターンタイルの時空的アレイを確立するステップであって、該フレームセットのそれぞれは、複数のカラーチャネルのそれぞれについて、複数のパターンタイルを含む、ステップと、ｂ．該ディザーパターンタイルにおけるピクセル値を指定するステップであって、続いて指定されるピクセル値は、同じディザーパターンタイルおよび他のカラーチャネル内のディザーパターンタイルにおいて以前に指定されたピクセル値から空間的に分散される、ステップとを含み、それにより上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のシステムおよび方法は、ディザー構造の生成および／または用途を含み、これらの構造を用いて、静止画または動画において、輪郭を描く、または他のアーティファクトの可視性を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図面は、本発明の代表的な実施形態のみを表し、従って、本発明の範囲を限定するものであるとは考えられるべきではなく、本発明は、添付の図面を用いることによって、さらに具体的、かつ詳細に記載および説明される。
【００３６】
（詳細な説明）
本発明の実施形態は、ディスプレイとともに用いられ得、いくつかの実施形態において、最適化において、視覚システムの性質を採用するディスプレイアルゴリズムにおいて用いられ得る。本発明のいくつかの実施形態は、グレイレベルが少なすぎるディスプレイにおいて、輪郭を描くアーティファクトを防止しようと試みる方法を含み得る。これらのディスプレイのいくつかは、デジタルビット深さのボトルネックを有す。ＬＣＤ、または類似のディスプレイを含み得る。ディスプレイはまた、制限されたビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）を有するグラフィックスコントローラカードと共に用いられ得る。これらのビット深さの制限は、ＬＣＤディスプレイ自体から生じるか、または内部のハードウェアドライバから生じ得る。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態は、空間および時間ドメインにおいて、高域特性を示す、反相関時空的ディザーパターンを含むシステムおよび方法を含む。これらのパターンを生成する方法は、マルチプルイメージ特徴チャネルおよび時間ドメイン用の一連のディザータイルの生成を含む。
【００３８】
非制限的な例において、図４に示すように、異なるディザーパターンタイル５０、５２、および５４は、３つのＲＧＢカラーチャネルのそれぞれについて、異なるディザーパターンタイル５０、５２、および５４が生成され得、３つのタイルのこのセット５８は、時間的フレーム５８、６０、６２、および６４のシリーズについて生成され得る。この例において、タイルのマルチ次元アレイが生成される。他の実施形態においては、様々な数の色および輝度チャネルが用いられ得、ばらついたパターンが、時間的ドメインにおける後続のフレームにおいても用いられ得る。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態において、図５に示すように、ディザーパターンタイルのセットは、アンチ相関または分散方法に従って、各ピクセル値を続けて指定することによって、一度に１つの要素ずつ生成される。アンチ相関または分散方法は、メリット関数とも呼ばれ得る。この手順を開始するために、初期参照ディザーパターンまたは初期参照ディザーパターンのセット７０が用いられ得る。
【００４０】
初期参照ディザーパターン７２、７４、および７６は、ランダムノイズパターン、プリセットパターン、全てのピクセルにわたって一定の値、ブランクタイルまたは他の何らかの固定またはランダムパターンを有するディザータイルであり得る。イメージのマルチプルチャネル、例えば、ＲＧＢイメージのＲ、Ｇ、Ｂチャネル用の初期参照ディザーパターン７２、７４、および７６のセットは、初期参照フレーム７０を形成する。初期参照パターンまたはフレーム７０が確立された後、ディザーパターンタイルにおけるピクセル値が生成され得る。生成されたパターンが高域であることを確実にするために、分散関連メリット関数が用いられて、各ピクセルが配置される。
【００４１】
この例示的な方法において、第１のピクセル８０は、フレーム１の赤チャネルタイル７８に配置される。分散メリット関数に従って、このピクセルは、初期参照フレームタイル７２、７４、および７６におけるピクセル値の位置から分散される点に配置される。この分散メリット関数は、同じ色のチャネルまたは色のチャネルの組み合わせの値に相関し得る。初期参照フレームにおける各色チャネルタイルは、異なるチャネルに、他のチャネルよりも優先権を与えるように重み付けされ得る。
【００４２】
第１のピクセルが配置された後、他のピクセルが、分散メリット関数に従って配置され得る。これらの後続のピクセルは、第１のピクセル８０から分散される様態で配置され得、また、初期参照フレーム７０におけるピクセル値から分散され得る。概して、展開されている実際のディザーパターン７８におけるピクセル値は、初期参照フレーム７０におけるピクセル値よりも大きい重みを有する。しかし、これらの重み付け因子は、特定の用途よってばらつき得る。各ディザーパターンタイル（すなわち、７８）は、個別に完成されてもよいし、フレームを形成するタイルのセットが同時に生成されてもよい。例えば、１つのピクセルが赤チャネルタイル７８に配置され、その後、同じフレームの緑チャネルタイル８２に１つのピクセルが配置され、その後、同じフレームの青チャネルタイル８４に１つのピクセルが配置され得る。あるいは、１色のチャネルタイルが、同じフレームの他の色チャネルタイルにピクセル値を配置する前に、完成されてもよい。
【００４３】
このようにして、各フレームのディザーパターンタイルは、前のフレームおよび／または初期参照フレームにおいて既に確立されたパターンを参考にしながら生成される。フレームごとにプロセスが続けられるにつれて、前のフレームの重みはばらつき得る。例えば、最も近い先行のフレームにおけるピクセル値に与えられた重みは、次に最も近い先行のフレームに与えられる重みよりも高くなり得る。いくつかの実施形態において、初期参照フレーム７０は、第１のフレーム８６を生成するためにのみ用いられ得る。他の実施形態において、初期参照フレーム７０は、マルチプル後続フレームの生成において、重み付け因子がある状態、またはない状態で参照され得る。
【００４４】
一般的には、メモリ制約に起因して、ディザーパターンフレームの数は、ビデオクリップのフレームの数よりもずっと少なく、一連のパターンフレームは、シーケンスにおいて再使用される。このサイクルは、シーケンス８６の第１のフレームが最後のフレーム９０に直ちに続くようにする。従って、これらのフレームが相関しない場合、可視のアーティファクトが展開され得る。これを避けるために、シーケンスの最後のフレームは、以前のフレーム（単数または複数）だけでなく、第１のフレームまたは複数のフレームを参照しながら生成される。これは、このパターンが、マルチプルサイクルを通じて高域であり続けることを確実にする。
【００４５】
本発明の例示的な実施形態において、ＲＧＢ用途の色チャネルのそれぞれについて、３２ｘ３２の空間的ディザーパターンタイルが生成される。このパターンは、３２個の時間的フレームについて生成されるので、３２ｘ３２ｘ３２ｘ３のアレイが生じる。サイズは、いくつかの実施形態の関数全体における要素ではなく、多くの異なる次元が用いられ得る。メリット関数は、ピクセル値を広域関係に分散するために用いられる。この高域関係は、ディザーパターンタイル内に空間的に存在し、色チャネルタイルにわたってスペクトル的に存在し、後続のフレームにわたって時間的に存在し得る。これらの関係を全て達成するために、パターンピクセル値の位置は、タイルパターン内の他のピクセル値、フレーム内の他の色チャネルタイル、および隣接するフレーム内のピクセル値からのフィードバックを有する必要がある。色チャネルにわたる分散またはアンチ相関は、人間の資格が、最も高い感度を有する場合に、輝度の変動を低減することに役立ち得る。
【００４６】
ネガティブフィードバックは、ピクセル値が、空間および／または時間において、均等に間隔を開けられるようにパターンを制御するための方法である。非限定的な例として、大きいディザー値が、（ｉ，ｊ，ｋ）で位置Ａに割り当てられる場合、その近傍のディザー値は、Ａの大きい値からの負の影響により、より小さい値を取るようにされる。Ａから離れるにつれて、Ａの値が他のピクセル指定に与える影響はより小さくなる。
【００４７】
図６は、本発明のいくつかの実施形態において達成される相互高域時間および空間関係を示す図である。図６に示す高域パターンと類似する高域パターンを達成するために、様々なフィードバック関数およびパラメータが用いられ得る。
【００４８】
ディザーパターンタイルセットを規定するため、いくつかのパラメータが規定される必要がある。各タイル（すなわち、ＭｘＮ）の空間サイズ、フレーム数、Ｌおよび色チャネルの数が指定される必要がある。各パラメータは、バランスを取られる必要があるトレードオフを有する。しかし、本発明の実施形態は、最終イメージにおける知覚できる劣化なしに、リソース集約パラメータが用いられることを可能にする。ディザーパターンセットにおけるレベル数がまた、決定される必要がある。レベルは、輝度値、例えば、白黒イメージのグレースケール値、特定の輝度チャネルを有するイメージフォーマットの輝度チャネルの値（すなわち、ＬＡＢ、ＬＵＶ）、およびピクセルの視覚知覚に関連する他のパラメータに対応し得る。この数は、特定の用途因子にしたがって、大幅にばらつき得る。いくつかの実施形態において、レベルの数は、入力ビットの数および出力ビットの数を参照しながら決定され得る。これらの実施形態において、レベルの数は、２の出力ビットの数と入力ビットの数との間の差乗を取ることによって決定され得る。方程式の形式では、この式は、
【００４９】
【数１】
2005073243.tif 000003
になる。
【００５０】
例えば、６ビットを表示することができるが、１０ビットデータを有する入力信号を受信したＬＣＤディスプレイについて、レベルの数は、ｎ＝２（１０−６）＝２４＝１６である。
【００５１】
表示が線形である場合、ディザー値は、各レベルの間で、均一に分布される。しかし、多くの場合において、表示は線形でなく、レベル分布は、非線形様式で分布され得る。出力ビットの数が４より大きい場合、非線形効果は小さく、均一分布は、大きな非線形エラーを引き起こさない。従って、ピクセル値の数は、概して、レベルの間で均一に分布される。併し、出力ビットの数が小さく、非線形性がより大きい（すなわち、ガンマ＞２）の場合、より多くの閾値が、閾値範囲のより低い部分に分布されて、非線形ガンマ効果を補償する。
【００５２】
（時間的フィードバック）
ディザーパターンの時間的周波数を高周波数に押し上げるために負のフィードバックが用いられる。いくつかの実施形態において、フレーム１について、参照するフレームがない第１のフレームであるため、時間的フィードバック関数、ｆＭａｓｋは、初期参照フレーム（ＩＲＦ）に関する。初期参照フレームは、実質的に任意のノイズパターンを含み得る。ＩＲＦは、擬似ランダムノイズ、交互になるパターン、一定ピクセル値のフィールド、ブランクタイルまたはフレーム、或いは、任意の数の他の「パターン」を含み得る。いくつかの実施形態において、ＩＲＦは、振幅が０．１の均一なノイズに設定され得る。
【００５３】
フレーム２について、フレーム１がフィードバック関数として用いられ得る。フレーム２はまた、いくつかの実施形態において、ＩＲＦを参照し得る。フレーム３以上については、以下の例示的な方程式に示すように、フィードバク関数の生成において、時間的有限インパルス応答（ＩＩＲ）が用いられ得る。
【００５４】
ｆＭａｓｋ＝ｆＭａｓｋ＊ＩＩＲＣｏｅｆ＋（１−ＩＩＲＣｏｅｆ）＊フレーム（Ｔ−１）．．．
現在のフレームから離れるにつれて、フィードバック関数への寄与はより小さくなる。
【００５５】
最後のフレームについて、時間的高域関係を達成するために、ディザーパターンはそれ自体を繰り返すので、第１のフレームの寄与は、以下のように、時間的ＩＩＲフィルタリングに追加され得る。
【００５６】
ｆＭａｓｋ＝ｆＭａｓｋ＊ＩＩＲＣｏｅｆ＋（１−ＩＩＲＣｏｅｆ）＊０．５＊（フレーム（Ｔ−１）＋フレーム（１））
これらの特定の実施形態は良好に動作することが分かっているが、ピクセル値を空間的および時間的に分散するために、多くの他の方法が用いられ得る。
【００５７】
（空間的フィードバック）
空間的ノイズ分布の背後にあるアイディアは、ある特定の距離から見たときに輝度および色の両方の変動が最小限になるように、ディザー値を均一に分布しようと試みることである。いくつかの実施形態において、第１のディザー値または第１のレベルのピクセルは、ｆＭａｓｋ変動と、ＩＲＦが用いられる場合には、初期参照タイルまたはフレームとに完全に依存している。いくつかの実施形態において、第１のディザー値または第１のレベルのピクセルは、ＩＲＦの最大値の位置を取る。他の実施形態において、マルチプルチャネルＩＲＦが用いられる場合、ＩＲＦからのクロスチャネルフィードバックが、この位置のばらつきを引き起こし得る。後続のピクセルは、概して、前のピクセルの全てから可能な限り離れて配置される。これは、帯電したボールを平面上に配置することと均等である。それぞれのボールは、同じ電荷のボールを可能な限り遠ざけようと反発する。全ての値が等しい場合、新たなボールは、最後には、一番ふさがれていない空間に行く。逆距離二乗関数が、反発関数として用いられ得る。反発関数は、同じタイプの電荷の間の反発力と等しい。反発関数は、以下のようにたたみこみの核で実現され得る。
【００５８】
【数２】
2005073243.tif 000004
ただし、ｘおよびｙは、空間的座標であり、定数０．５は、０での除算を防止するために用いられる。また、以下に説明するように、クロス色チャネル影響を調節するために用いられる。シグマ（σ）は、反発関数の空間拡張を定義する。これは、レベルに依存し得る。第１のレベルについては、ディザー値を割り当てる自由度がより高く、従って、シグマはより高い値を取り得る。中間レベルにおいては、半分近くのセルが割り当てられ、シグマはより小さい値を取り得る。図７は、シグマとディザー値レベルとの間の例示的な関係を示す。この関係は、用途においては良好に機能するが、一定値を含む他の多くの関係が、本発明の実施形態において用いられ得る。
【００５９】
いくつかの実施形態において、空間フィードバック関数は、ｓＭａｓｋ関数と呼ばれ得、数学的に以下のように表され得る。
【００６０】
ｓＭａｓｋ（ｘ，ｙ，色）＝ｉｍｇ（ｘ，ｙ，色）＊＊ｋ（ｘ，ｙ）
ただし、＊＊は、たたみこみ演算を表し、位置が既にディザー値を割り当てられている場合、ｉｍｇ（ｘ，ｙ，色）＝１である。スピードを向上させるため、たたみこみ演算は、フーリエ変換を用いて、周波数ドメインにおいてインプリメントされる。
【００６１】
ｓＭａｓｋ（ｘ，ｙ，色）＝Ｆ−１｛Ｆ［ｉｍｇ（ｘ，ｙ，色）］・Ｆ［ｋ（ｘ，ｙ）］｝
ただし、Ｆは、前方フーリエ変換を表し、Ｆ−１は逆フーリエ変換を表す。新たなピクセルが通貨される場合、ｓＭａｓｋは、新たなピクセル値の存在を計算に入れるため、再計算され得る。図８は、本発明の実施形態において用いられ得る代表的な空間的フィードバック関数を示す。図８において、ピーク１４０は、ディザー値が既に割り当てられた点を表す。
【００６２】
（クロス色チャネルフィードバック）
人間の視覚の輝度感度が色感度よりも高いので、輝度変動を最小限にするように、マルチプルカラーディザーアレイを最適化することが重要である。非制限的な例として、ＲＧＢイメージにおいて、与えられたグレイ（輝度値）について、赤のディザー値が位置に割り当てられる場合、緑のディザー値がまた赤ディザー値によって反発される。クロスチャネルフィードバックは、重み付けされた空間フィードバック関数のセットを用いてインプリメントされ得、以下のようにインプリメントされ得る。
【００６３】
【数３】
2005073243.tif 000005
ただし、Ｃｉｉは、１色のフィードバック関数の他の色に対する重みである。輝度への寄与が３つの色チャネルについて異なり、緑が最大の寄与を有し、青が最小の寄与を有するので、いくつかの実施形態においては、ＣｇｇがＣｂｂよりも高くなるように重みを最適化し得る。しかし、多くの用途において、この効果は小さいことが分かっている。従って、いくつかの実施形態において、２つの重みのみがインプリメントされる。すなわち、対角線をはずれた重みＣ１および対角線重みＣ２である。中間レベルでは、Ｃ１は、最小であり、クロスチャネルフィードバックは非常に小さい。最良の重み付けの値を決定するために、様々な方法が用いられ得る。いくつかの実施形態において、一定値が用いられ得る。これらの重みは、レベルに依存した方法を用いて決定され得る。このうちの実施形態の１つは、以下の方程式に示される。
【００６４】
Ｃ１＝（（レベル−ｎレベル／２）／ｎレベル）．＾２＋０．０７
Ｃ２＝１−２＊Ｃ１
（時間フィードバック関数および空間フィードバック関数の組み合わせ）
時間フィードバック関数、空間フィードバック関数、およびクロスチャネルフィードバック関数は、ディザーパターン値の位置を決定するメリット関数を形成するために組み合わせられ得る。このメリット関数の最小値または最大値の位置は、新たなディザー値（レベル）を割り当てられ得る。レベルが低い場合、空間のほとんどが割り当てられず、すでに割り当てられている数少ない位置を見つけることがより容易である。しかし、レベル数が最終レベルに近い場合、ほとんどの空間が占められており、割り当てられていない穴を見つけることがより容易である。従って、生成プロセスは２つのステップに分割され得る。
レベル≦ｎレベルの場合、
ｍａｓｋ（ｘ，ｙ，色）＝１−ｆＭａｓｋ（ｘ，ｙ，色）＋ｃＭａｓｋ（ｘ，ｙ，色）
ｆｉｎｄ（ｘ０，ｙ０）｜ｍａｓｋ（ｘ０，ｙ０，色）＝ｍｉｎ（ｍａｓｋ（ｘ，ｙ，色））
ＴＡ（ｘ０，ｙ０）＝レベル−１
ｉｍｇ（ｘ０，ｙ０）＝１
本発明のいくつかの例示的な実施形態は、図９を参照しながら説明され得る。図９は、ディザーパターンタイルセットを生成する、例示的な方法１００を示すフローチャートである。これらの実施形態において、一連のループ構造が、繰り返される関数を行うために用いられるが、別の実施形態は、これらの関数を実施するために他の帰納的構造を用い得る。
【００６５】
初期的に、ディザーパターンタイルセットパラメータは、タイルセットの寸法および特徴を規定するように指定される。タイルセットが規定された後、それぞれの、後続フレーム１０４は、初期参照フレームおよび／または他のイメージフレームを参照しながら指定される。新たなディザーパターン内のピクセル値を、以前のフレームの他のピクセル値に関連付けるため、ｆＭａｓｋ関数１０６が用いられる。指定されているフレームの位置に依存して、図において１０６、１０８、１１０、および１１２で示すように、異なる関係またはｆＭａｓｋ関数が用いられ得る。
【００６６】
これらの特定の実施形態において、第１のフレーム１０６は、初期参照フレーム（ＩＲＦ）を参照しながら指定される。初期参照フレームは、ランダムノイズパターン、または、一定値タイルまたはブランクタイルを含む、実質的に他のパターンであり得る。いくつかの実施形態において、初期参照フレームは、単純に省略され、第１のフレームの第１のピクセル値が、擬似ランダム方法または他の方法によって配置され得る。
【００６７】
ディザーパターンタイルセットの第１のフレームが確立された後、第１のフレームにおけるピクセル値に関連するｆＭａｓｋ関数を用いて、第２のフレームが確立され得る（１０８）。後続のフレームは、以前のフレームおよびＩＲＦの１つ以上を参照しながら、確立され得る（１１０）。最後のフレーム１１２用のｆＭａｓｋ関数は、第１のフレームだけでなく、以前のフレームのピクセル値を参照する。これは、最後フレームの直後のサイクルにおいて用いられる。
【００６８】
特定のｆＭａｓｋ関数が決定された後、ディザーパターンタイルは初期化され（１１４）、値の第１のレベル１１６を確立するプロセスが開始される。クロスチャネルフィードバック方法がレベルに依存する重み付け要素を用いる場合、これらの要素は、特定レベル１１８について計算され得る。
【００６９】
これらの例示的な実施形態において、その特定のレベル１２０に割り当てられたピクセル数を指定するためにループが入力される。他のループが、カラーチャネル１２２を通じてサイクルに入力される。これらの構造は、本発明のいくつかの実施形態の例示に過ぎず、別の実施形態において、多くの点で変更され得る。
【００７０】
特定のカラーチャネルタイル内の特定レベルの各ピクセル値について、フィードバック関数が集められて、ディザーパターンピクセル値１２４の位置が見つけられる。この演算は、空間的フィードバック、クロスカラーチャネルフィードバック、時間的フィードバック、および他の因子を含み得る。ピクセル値が指定された後、フィードバック値は、さらなる入力１２６として、新たなピクセルを用いて再計算される。後続のピクセル値は、また、この新たに指定された値から遠ざけられている。この例示的な実施形態において、その後、次のカラータイルが選択され（１２８）、そのタイルにおいてピクセル値が指定される。この第２のカラーピクセル値は、第１のカラーチャネルにおける第１のピクセル値の位置に従って、指定される（１３０）。このピクセル指定プロセスは、カラーチャネルのそれぞれについて、特定のレベルの全てのピクセル値が指定されるまで、繰り返される。
【００７１】
全てのカラータイルについてレベルが完全に指定されると、次のレベルが選択され（１３２）、そのレベルのピクセル値が全てのカラーチャネルについて指定される。全てのカラーチャネルについて、全てのレベルが指定されると、次のフレームが選択される（１３４）。その後、このプロセスが、次のフレームについて、適切なｆＭａｓｋ１１２時間的フィードバック関数、クロスチャネルフィードバック値１１８、および空間的フィードバック因子１２６、および他の計算を計算することによって、繰り返される。全てのフレームが指定された後、ディザーパターンアレイ全体が、映像処理１３６において用いられるために格納される。
【００７２】
別の実施形態において、図９には示されていないが、ディザーパターンピクセル値は、他の順序で指定されてもよいことに留意されたい。非限定的な例として、ピクセル分布ループ１３０は、カラーチャネル選択ループ１２８内に常駐し得、カラーチャネルのあるレベルのピクセル値の全てが、次のカラーチャネルに進む前に指定されるようにする。別の非限定的な例として、レベル選択ループ１３２は、カラー選択ループ１２８内に常駐し得る。実質的に、この別の例は、各レベル各レベルからのピクセル値が、次のカラーチャネルに進む前に、カラーチャネルタイルに配置されるようにする。これらのプロセスの多くの他の変形例がまた、本明細書中に記載の情報に基づいて、当業者によって実施され得る。
【００７３】
本発明の実施形態を用いて生成されるディザーパターンアレイの周波数特性を決定するため、フーリエ解析が用いられ得る。図１０は、例示的なディザーアレイの１フレームの放射周波数スペクトルのグラフである。これは、ディザーパターンの空間的高域特性を現す。図１１は、ディザーアレイの時間的周波数スペクトルを示し、このアレイの時間的高域周波数特性を表す。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態はまた、図１２に示すようなタイルステッピング方法を用いて、可視アーティファクトの可能性をさらに低減する。これらの実施形態において、ディザーパターンタイル１５０の時空的アレイが用いられ得る。これらのディザーパターンタイル１５０は、典型的には、メモリサイズを低減するために適用されるイメージよりも、小さい。より小さいタイルは、同じタイルを繰り返し用いるタイルパターンにおけるイメージを覆い得る。いくつかの実施形態において、図３に示すように、イメージにわたって、同じタイルが繰り返し用いられる。しかし、この方法は、繰り返されるパターンによって引き起こされる可視アーティファクトが生じ得る。この問題は、複数の後続のフレームからタイルを用いることによって軽減、または消去され得る。この方法は、空間的次元および時間的事件を用い得る。図１２に示すように、第１のタイルフレーム１６０から開始され、その後、後続のタイルフレーム１６１、１６２、および１６４を用いて、イメージ１５２にわたるタイルパターンを埋めて、タイルはイメージ１５２にわたって空間的に増分され得る。後続のタイムフレームのこのパターンは、時間的方向にも同様に用いられ得る。次の後続イメージフレーム１５４においては、あるタイル位置の前のイメージフレームにおいて用いられるタイルフレームに続くタイルフレームが用いられる。例えば、第１のタイルフレーム１６０が第１のイメージフレーム１５２の左上の位置で用いられる場合、次の後続タイルフレーム１６１は、次のイメージフレーム１５４のその位置において用いられる。同様に、第１のフレーム１５２における第２のタイル位置が、第２のタイルフレーム１６１によって占められ、第２のイメージフレーム１５４のその位置は、第３のフレームによって占められる。同じパターンが、各タイル位置および各イメージフレームについて繰り返される。タイルフレームの数が全て用いられると、タイルセット順序が繰り返される。
【００７５】
本発明の他の実施形態において、特定のフレーム内のタイルパターンは、ロウにわたる連続的な空間的順序を超えてばらつき得る。いくつかの実施形態において、タイルは、フレームを超えて、ランダムな空間的順序で分散され得る。このランダムな空間的パターンが第１のフレームで確立されると、次の時間的フレームおよび後続フレームにおけるタイルは、第１のフレームにおけるタイルの位置に対応するタイルが、ディザータイル構造において確立される時間的順序における次の連続的なタイルに連続的な時間的順序をたどる。これらの実施形態は、図１３に示される。図１３において、ディザータイルセット１７０は、連続的な時間的順序で示される、タイルフレーム０〜３（１７２〜１７８）を用いて確立される。タイルセット１７０は、典型的には、多くの他のフレームも含むが、例示された量は、説明を簡略化するため、４に限定される。第１のイメージフレーム１８０において、タイル１７２〜１７８およびセットにおける他のタイルは、フレーム１８０にわたってランダムに分散される。次のイメージフレーム、ｐ＋１（１８２）において、任意の特定の位置において用いられるタイルは、前のフレームにおいてその位置で用いられたタイルの時間的順序で次のタイルである。例えば、フレーム「ｐ」１８０の左上のタイル位置１８４において、ディザータイル６がランダムに配置されて、用いられる。フレーム「ｐ＋１」１８２におけるその位置１９４におけるタイルについて、ディザータイル構造１７０において確立される時間的な順序の次のタイル、フレーム７が用いられる。同様に、フレーム「ｐ」１８０の第１のロウ１８６における第２のタイルについて、タイル２が用いられ、次のタイル、すなわち、タイル３は、フレーム「ｐ＋１」１８２におけるその位置１９６について用いられる。当然、他の非ランダムおよび擬似ランダムパターンが同様に用いられ得る。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態は、人間の視覚システムの斜め効果を用い得る。人間の視覚システムのコントラスト感度機能は、観察方向に依存する。垂直および水平感度は、４５度などの対角角度よりも高い。この効果の利点を利用するため、ディザーパターンは、パワースペクトルピークが４５度になるように設計され得る。本発明の実施形態のたたみこみの核は、この性質の利点を利用し得る。ユークリッド距離を用いる代わりに、以下の式に示すように反発関数において、シティブロック距離を用い得る。
【００７７】
【数４】
2005073243.tif 000006
本発明のいくつかの実施形態において、レベルに依存する時間的フィードバック関数が用いられ得る。ｆＭａｓｋの小さい部分のみが、中間レベルで、組み合されたフォードバック関数にてきようされる。非限定的な例として、標準化されたＣ１は、ｆＭａｓｋの重み付け関数として、同様に、空間的フィードバック関数において用いられ得る。
【００７８】
上記の明細書において用いられる用語および表現は、本明細書中、説明のための用語として用いられ、限定するものではなく、このような用語および表現を用いることは、示され、説明された特徴、またはその一部の均等物を除外するように意図されず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ、規定され、限定されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、イメージディスプレイシステムを示す図である。
【図２】図２は、他のイメージディスプレイシステムを示す図である。
【図３】図３は、三次元ディザー構造を示す図である。
【図４】図４は、マルチプルイメージ特性チャネルを有するマルチ次元ディザー構造を示す図である。
【図５】図５は、マルチプルイメージ特性チャネルおよびマルチプルディザータイルを含む初期参照フレームを有するマルチ次元ディザー構造を示す図である。
【図６】図６は、一般的な高域空間および高域時間パワースペクトルを示す図である。
【図７】図７は、本発明のいくつかの実施形態におけるシグマ値とディザー値との間の関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明のいくつかの実施形態の例示的な空間フィードバック関数を示す図である。
【図９】図９は、ディザーパターンタイルセットを生成する例示的な方法を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明のいくつかの実施形態のディザーアレイの放射周波数スペクトルを示す図である。
【図１１】図１１は、本発明のいくつかの実施形態のディザーアレイの時間的周波数スペクトルを示す図である。
【図１２】図１２は、ディザーパターンタイルが特有のシーケンスに配置されたディザーパターンタイルセットの使用例を示す図である。
【図１３】図１３は、タイルがランダム空間的パターンに入れられるが、時間的次元において連続的に用いられる、ディザーパターンタイルセットの他の使用例を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
５０  ディザーパターンタイル
５８  時間的フレーム
７０  初期参照ディザーパターン
１２８  カラーチャネル選択ループ
１３０  ピクセル分布ループ
１５０  ディザーパターンタイル
１６０  タイルフレーム
【図１】
2005073243.tif 000007
【図２】
2005073243.tif 000008
【図３】
2005073243.tif 000009
【図４】
2005073243.tif 000010
【図５】
2005073243.tif 000011
【図６】
2005073243.tif 000012
【図７】
2005073243.tif 000013
【図８】
2005073243.tif 000014
【図９】
2005073243.tif 000015
【図１０】
2005073243.tif 000016
【図１１】
2005073243.tif 000017
【図１２】
2005073243.tif 000018
【図１３】
2005073243.tif 000019