(57)【要約】  画素値の変動のないちらつきが目立つ領域で、ちらつきが生じる。画像処理装置（１００）では、分散値算出部（１０１）により、第１フレーム内の注目画素とその周辺画素からなる領域から分散値が取得され、分散値により、階調制限により注目画素に生じた誤差を、フレーム内およびフレーム間に配分する比率を変えるという構成を有している。画像処理装置（１００）では、誤差拡散部（１１３）により、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第１フレーム内の周辺画素に配分され、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分される。
2007135822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理装置であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部と、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部と、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記誤差拡散部は、
前記第１フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記周辺画素ごとに、前記重付決定部により決定された前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付を乗算した乗算結果と、前記注目画素において生じる前記誤差とを乗算する第１乗算器と、
前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素ごとに、前記重付決定部により決定された前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付を乗算した乗算結果と、前記注目画素において生じる前記誤差とを乗算する第２乗算器と、
前記第１フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記周辺画素ごとに、前記周辺画素の画素位置の情報とともに、前記第１乗算器による乗算結果を記憶するフレーム内誤差記憶部と、
前記第２フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素ごとに、前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素の画素位置の情報とともに、前記第２乗算器による乗算結果を記憶するフレーム間誤差記憶部と、
誤差を加算する対象としている前記注目画素の画素位置と前記フレーム内誤差記憶部に記憶されている前記周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、前記フレーム内誤差記憶部に前記注目画素の画素位置の画素に対して加算するための前記誤差として記憶されている前記誤差を、前記注目画素に加算するとともに、誤差を加算する対象としている前記注目画素の画素位置と前記フレーム間誤差記憶部に記憶されている前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、前記フレーム間誤差記憶部に前記注目画素の画素位置の画素に対して加算するための前記誤差として記憶されている前記誤差を、前記注目画素に加算する誤差加算部と、
を有する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２フレームは、前記第１フレームに続くフレームである、
請求項１または２に記載の画像処理装置
【請求項４】
前記フレーム内誤差配分率と前記フレーム間誤差配分比率との和は、「１」である、
請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が第１閾値より小さいときは、前記フレーム間誤差配分比率を「０」とする、
請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が前記第１閾値以上の場合、前記フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする、
請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が前記第１閾値と前記第１閾値より大きな値である第２閾値との間の値である場合、前記画素変動情報の値が前記第１閾値に近いほど前記フレーム間誤差配分比率を小さくする、
請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画素変動情報取得部は、前記所定の領域内の前記画素値の分散から前記画素変動情報を算出する、
請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画素変動情報取得部は、前記所定の領域の周波数成分から前記画素変動情報を算出する、
請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１フレーム内において、前記注目画素と前記周辺画素とからなる前記所定の領域内の画素の画素値から明るさに基づく値である明度を算出する明度算出部をさらに備え、
前記重付決定部は、前記明度および前記画素変動情報に基づき、前記フレーム内誤差配分比率、前記フレーム間誤差配分比率、前記フレーム内誤差配分重付、および前記フレーム間誤差配分重付を決定する、
請求項１から９のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記重付決定部は、前記明度が第３閾値より小さい場合は、前記フレーム間誤差配分比率を「０」とする、
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記重付決定部は、前記明度が第３閾値以上の場合、前記フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする、
請求項１０または１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記重付決定部は、
前記明度が前記第３閾値と前記第３閾値より大きな値である第４の閾値の間の値である場合、前記明度が前記第３閾値に近いほど前記フレーム間誤差配分比率を小さくする、
請求項１０から１２のいずれかに記載の画像処理装置
【請求項１４】
前記明度算出部は、前記所定の領域内の画素の画素値の平均値から前記明度を算出する、
請求項１０から１３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の画像処理装置を備える表示装置。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれかに記載の画像処理装置を備えるプラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項１７】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理方法であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得ステップと、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定ステップと、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散ステップと、
を備える画像処理方法。
【請求項１８】
コンピュータに、
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムであって、
コンピュータを、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
コンピュータに、
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部、
として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる集積回路であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部と、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部と、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部と、
を備える集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍ階調の映像信号をＮ階調（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）の映像信号に変換する際に、誤差拡散処理を用いる画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎ階調以下の映像信号を表示することができる表示装置にＭ階調（Ｎ＜Ｍ）（ＭおよびＮは自然数）の映像信号が入力された場合、このような表示装置において、Ｍ階調の情報の全てを表示（表現）することはできない。そこで、プラズマディスプレイ装置などの表示装置では、表示装置が表示できる階調でできるだけ忠実に、表示装置に入力された映像信号による映像を表現する方法を用いる。この方法（処理）の１つに誤差拡散処理がある。
誤差拡散処理では、Ｉ番目（Ｉは自然数）のフレームの画素とＩ番目以前のフレームの画素で階調を制限することにより発生した誤差を、まだ階調を制限していないＩ番目のフレームの画素（未処理の画素）と（Ｉ＋１）番目以降のフレームの画素に配分（拡散）させる。そのため、表示装置が表示できない階調を空間方向（１フレーム内の画素）や時間方向（複数のフレームの同じ位置の画素とその周辺の画素）の複数の画素で表現することができ、表示装置において、階調再現性が良い映像が得られる。【０００３】
しかし、Ｉ番目のフレームで生じた誤差を（Ｉ＋１）番目以降のフレームに配分すると、ちらつきが発生するという問題がある。これは誤差が繰り返し配分されている際に積もり、あるフレームで前後のフレームの画素値と異なる画素値をとることによって生じる。例えば、説明を簡単にするために時間方向だけに誤差拡散処理を行う場合、図２に示すように、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋３）番目のフレームまでは画素値が「４０」であるが、（Ｉ＋４）番目のフレームでは画素値が「５０」をとる。これにより、表示装置に表示される映像において、ちらつきが生じる。
この課題に対して、現映像信号（注目画素）と、映像信号が構成する画像の水平方向、垂直方向および時間方向に遅延させた映像信号（画素）との各差分値の絶対値をとり、差分値の絶対値が小さいものほど相関が高いと判断し、注目画素に対して相関が高い画素ほど誤差を多く配分し、不要なノイズの発生を抑制することで、ちらつきも抑制できる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
図１７は、特許文献１に記載された従来技術（従来の画像処理装置（誤差拡散装置））を示すものである。
図１７において、ドット記憶部１０２、ライン記憶部１０３、フレーム記憶部１４０１により入力信号（入力映像信号）を遅延させ、注目画素と、注目画素の水平方向、垂直方向、およびフレーム方向（時間方向）のそれぞれの画素との差分をとる。ここで特許文献１では、映像信号の集まりという意味でフィールドという言葉を用いているが、フレームでも内容にさしつかえないため、図１７においては、フィールドをフレームに置き換えて説明する。
絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃは、それぞれ、絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃに入力された差分の絶対値を求め、求めた絶対値を重付決定部１４０４に出力する。【０００５】
重付決定部１４０４は、絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃから出力された差分の絶対値を入力とし、差分の絶対値が小さい画素ほど誤差の配分の割合が大きくなるように重付係数を算出する。
誤差加算部１０５は、処理タイミングを合わせるために遅延させた入力信号に誤差を加算し、階調制限部１４０６に出力する。
階調制限部１４０６は、誤差が加算された入力信号（（ｍ＋ｎ）ビットの信号）のうち、上位ｎビットを出力信号（出力映像信号）とするとともに、下位ｍビットを誤差成分として、ドット誤差記憶部１４０７１、ライン誤差記憶部１４０７２、およびフレーム誤差記憶部１４０８に出力する。
ドット誤差記憶部１４０７１、ライン誤差記憶部１４０７２、およびフレーム誤差記憶部１４０８は、それぞれ、階調制限部１４０６から出力された誤差成分を入力とし、誤差成分を遅延させた後それぞれの重付係数を掛けて生成した重み付けされた誤差成分を誤差加算部１０５へ出力する。
【特許文献１】特開２０００−１５５５６５号公報
【発明の開示】
【０００６】
（発明が解決しようとする課題）
しかし、前記従来の画像処理装置の構成では、各画素の差の絶対値により誤差を配分する比率を決めるので、例えば、すべて同じ画素値であるフレームが複数フレームで続く場合では誤差を配分する比率が均等となる。このため、他のフレームに誤差が配分されるので誤差が繰り返し配分されている際に積もり（配分される誤差の値が大きくなり）、あるフレームの画素値で前後のフレームの画素値と異なる値をとることで、ちらつき（表示画面上のちらつき）が生じるという課題を有している。
また、２つのフレームの画素の関係を得るために最低でも１フレーム分の情報を記憶する必要がある。このため、メモリを多く必要とするという課題と、遅延時間が生じる（入力から出力までの処理時間が長くなる）という課題も有している。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、少ないメモリと遅延時間で、階調再現性が良く、ちらつきを抑制する画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体および集積回路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）
第１の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理装置であって、画素変動情報取得部と、重付決定部と、誤差拡散部と、を備える。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【０００８】
この画像処理装置では、画素変動情報取得部により、第１フレーム内の注目画素とその周辺画素からなる領域から画素変動情報が取得され、取得された画素変動情報により、階調制限により注目画素に生じた誤差を、フレーム内およびフレーム間に配分する比率を変えるという構成を有している。この画像処理装置では、誤差拡散部により、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第１フレーム内の周辺画素に配分され、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分される。
これにより、画素値の変動の小さい領域（画像領域）に対しては他のフレーム（第１フレーム以外のフレーム）に誤差が配分されないので、画素値の変動が小さく、ちらつきが目立つ領域で発生するちらつき（映像信号を表示装置に表示させた場合の映像上で発生するちらつき）を抑制することができる。また、それ以外の領域に対しては他のフレームに誤差が配分され、複数のフレーム（例えば、第１フレームに続く複数フレーム）で階調が表現されることになるので、この画像処理装置で処理された映像信号の階調再現性を向上させることができる。
【０００９】
さらに、この画像処理装置では、注目画素とその周辺画素からなる領域から画素値の変動の大きさに基づく値を求めるという構成にしたことにより、第１フレーム内のみでの演算により、第１フレーム以外の他のフレームの画素値の変動の大きさを推測できるので、画像処理装置を構成するためのメモリの削減、および画像処理装置での処理時間における遅延時間の削減（処理時間の短縮）を実現することができる。
また、この画像処理装置では、第２フレーム内で、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に、誤差を拡散（配分）させることができるので、例えば、第２フレーム内周辺画素を、第２フレーム内注目画素の、左上、上、右上、左、右、左下、下および右下の８画素とすると、第２フレーム内注目画素を中心としてバランスよく誤差を拡散させることができる。従来の誤差拡散を行う画像処理装置においては、注目画素に対して左上方向の画素に誤差拡散することが難しく、注目画素を中心としてバランスよく誤差拡散を行うことができなかったが、この画像処理装置では、注目画素を中心としたバランスのよい誤差拡散を行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明であって、誤差拡散部は、第１乗算器と、第２乗算器と、フレーム内誤差記憶部と、フレーム間誤差記憶部と、誤差加算部と、を有する。第１乗算器は、第１フレーム内で誤差を配分させる対象とする周辺画素ごとに、重付決定部により決定されたフレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付を乗算した乗算結果と、注目画素において生じる誤差とを乗算する。第２乗算器は、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素ごとに、重付決定部により決定されたフレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付を乗算した乗算結果と、注目画素において生じる誤差とを乗算する。フレーム内誤差記憶部は、第１フレーム内で誤差を配分させる対象とする周辺画素ごとに、周辺画素の画素位置の情報とともに、第１乗算器による乗算結果を記憶する。フレーム間誤差記憶部は、第２フレーム内で誤差を配分させる対象とする第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素ごとに、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素の画素位置の情報とともに、第２乗算器による乗算結果を記憶する。誤差加算部は、誤差を加算する対象としている注目画素の画素位置とフレーム内誤差記憶部に記憶されている周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、フレーム内誤差記憶部に注目画素の画素位置の画素に対して加算するための誤差として記憶されている誤差を、注目画素に加算するとともに、誤差を加算する対象としている注目画素の画素位置とフレーム間誤差記憶部に記憶されている第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、フレーム間誤差記憶部に注目画素の画素位置の画素に対して加算するための誤差として記憶されている誤差を、注目画素に加算する。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、第２フレームは、第１フレームに続くフレームである。
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明であって、フレーム内誤差配分率とフレーム間誤差配分比率との和は、「１」である。
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値より小さいときは、フレーム間誤差配分比率を「０」とする。
これにより、ちらつきが発生しやすい領域における誤差の拡散をフレーム内で行うので、ちらつきの発生を効果的に抑制することができる。
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値以上の場合、フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする。
【００１２】
これにより、ちらつきが発生しにくい領域における誤差の拡散をフレーム間で行うので、ちらつきの発生を効果的に抑制することができる。
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値と第１閾値より大きな値である第２閾値との間の値である場合、画素変動情報の値が第１閾値に近いほどフレーム間誤差配分比率を小さくする。
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明であって、画素変動情報取得部は、所定の領域内の画素値の分散から画素変動情報を算出する。
第９の発明は、第１から第７のいずれかの発明であって、画素変動情報取得部は、所定の領域の周波数成分から画素変動情報を算出する。
【００１３】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明であって、第１フレーム内において、注目画素と周辺画素とからなる所定の領域内の画素の画素値から明るさに基づく値である明度を算出する明度算出部をさらに備える。重付決定部は、明度および画素変動情報に基づき、フレーム内誤差配分比率、フレーム間誤差配分比率、フレーム内誤差配分重付、およびフレーム間誤差配分重付を決定する。
この画像処理装置では、画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とで誤差の配分比率を変えるという構成であるので、暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合を推測することができる。そして、この画像処理装置では、このちらつきが目立ちやすい条件（暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合）のときに、フレーム間で誤差を配分しないことで、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを効果的に抑制することができる。
【００１４】
第１１の発明は、第１０の発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値より小さい場合は、フレーム間誤差配分比率を「０」とする。
第１２の発明は、第１０または第１１の発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値以上の場合、フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする。
第１３の発明は、第１０から第１２のいずれかの発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値と第３閾値より大きな値である第４の閾値の間の値である場合、明度が第３閾値に近いほどフレーム間誤差配分比率を小さくする。
第１４の発明は、第１０から第１３のいずれかの発明であって、明度算出部は、所定の領域内の画素の画素値の平均値から明度を算出する。
第１５の発明は、第１から第１４のいずれかの発明である画像処理装置を備える表示装置である。
【００１５】
第１６の発明は、第１から第１４のいずれかの発明である画像処理装置を備えるプラズマ・ディスプレイ装置である。
第１７の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理方法であって、画素変動情報取得ステップと、重付決定ステップと、誤差拡散ステップと、を備える。画素変動情報取得ステップでは、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定ステップでは、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散ステップでは、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１６】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する画像処理方法を実現することができる。
第１８の発明は、コンピュータに、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムであって、コンピュータを、画素変動情報取得部、重付決定部、誤差拡散部、として機能させるためのプログラムである。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１７】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏するプログラムを実現することができる。
第１９の発明は、コンピュータに、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、コンピュータを、画素変動情報取得部、重付決定部、誤差拡散部、として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体である。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１８】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏するコンピュータで読み取り可能な記録媒体を実現することができる。
第２０の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる集積回路であって、画素変動情報取得部と、重付決定部と、誤差拡散部と、を備える。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１９】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
（発明の効果）
本発明の画像処理装置によれば、注目画素とその周辺画素からなる領域から算出する画素値の変動の大きさに基づく値で誤差を配分する比率を変えるという構成にしたことにより、画素値の変動の小さい領域に対しては他のフレームに誤差を配分しないので、画素値の変動が小さく、ちらつきが目立つ領域でちらつきを抑制することができる。また、それ以外の領域に対しては他のフレームに誤差を配分し複数のフレームで階調を表現するので、階調再現性良く表現することができる。
さらに注目画素とその周辺画素からなる領域から画素値の変動の大きさに基づく値を求めるという構成にしたことにより、他のフレームの画素値の変動の大きさを推測できるので、メモリと遅延時間の削減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における画像処理装置のブロック図
【図２】誤差拡散によるちらつきの説明図
【図３】フレーム間の構図の変化を示す図
【図４】輝度値の変化によってちらつく場合を示す図
【図５】輝度値の変化によってちらつかない場合示す図
【図６】注目画素と周辺画素の領域を示す図
【図７】重付決定部の処理を示すフローチャート
【図８】分散から他のフレームの誤差を配分する比率を求める関数の図
【図９】フレーム内で誤差を配分する画素の図
【図１０】次のフレームで誤差を配分する画素の図
【図１１】本発明の第２実施形態における画像処理装置のブロック図
【図１２】ＨＰＦの図
【図１３】ＨＰＦ値から他のフレームの誤差を配分する比率を求める関数の図
【図１４】本発明の第３実施形態における画像処理装置のブロック図
【図１５】画素値の変動の大きさから重み係数を求める関数の図
【図１６】明るさから重み係数を求める関数の図
【図１７】従来のちらつきを抑制した誤差拡散処理のブロック図
【符号の説明】
【００２１】
１００、２００、３００    画像処理装置
１０１    分散値算出部
１０２    ドット記憶部
１０３    ライン記憶部
１０４、１５０４    重付決定部
１０５    誤差加算部
１０６    階調制限部
１０７    フレーム内誤差記憶部
１０８    フレーム間誤差記憶部
１０９    減算器
１１０、１１１    乗算器
１１３    誤差加算部
１１０１    ＨＰＦ値算出部
１１０４    重付決定部
１４０１    フレーム記憶部
１４０４    重付決定部
１４０６    階調制限部
１４０７１    ドット誤差記憶部
１４０７２    ライン誤差記憶部
１４０９    絶対値化部
１５０９  平均値算出部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
＜１．１：画像処理装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置１００のブロック図である。図１において、図１７と同じ構成要素については同じ符号を用いている。
画像処理装置１００は、画素から構成される画像を形成することができる映像信号を入力とし（以下、この映像信号を「入力映像信号」という。）、画素単位で処理を行い、処理を行った映像信号を出力する（以下、この映像信号を「出力映像信号」という。）。
画像処理装置１００は、入力映像信号に対応する注目画素データ（以下、単に「注目画素」という。）（注目画素の画素値）を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置１００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とから分散値を算出する分散値算出部１０１と、分散値算出部１０１で算出された分散値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。【００２３】
なお、誤差拡散部１１３は、主に、誤差加算部１０５、乗算器１１０、乗算器１１１、フレーム内誤差記憶部１０７、フレーム間誤差記憶部１０８により構成される。
遅延部１１２は、入力映像信号を遅延させ、誤差加算部１０５に出力する。遅延部１１２は、画像処理装置１００において現在処理されている画素である注目画素に対して、誤差加算部１０５により誤差を加算するタイミングがズレないようにするため、入力映像信号を遅延させる。
誤差加算部１０５は、遅延部１１２から出力された映像信号（注目画素に対応）を入力とし、注目画素の画素値に、フレーム内誤差記憶部１０７から出力された誤差およびフレーム間誤差記憶部１０８から出力された誤差を加算する。そして、誤差加算部１０５は、誤差が加算された映像信号（注目画素に対応）を階調制限部１０６および減算器１０９に出力する。【００２４】
階調制限部１０６は、誤差加算部１０５から出力された映像信号を入力とし、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行い、階調制限した映像信号を出力映像信号として出力する。また、階調制限部１０６は、減算器１０９に出力映像信号を出力する。階調制限部１０６からの出力映像信号は、表示装置（不図示）に入力され、出力映像信号による形成される画像（映像）が表示装置に表示される。
例えば、入力映像信号が８ビットデータであり、階調制限部１０６により、映像信号を階調制限し、６ビットデータにする場合、階調制限部１０６は、入力映像信号の下位２ビット（＝８−６）を削減し、６ビットデータとして出力映像信号とする。より具体的には、階調制限部１０６に入力される映像信号、つまり、注目画素の画素値が８ビットデータで「１２９」（２進数表示では、「１００００００１」）である場合を例にとると、この場合、階調制限部１０６は、下位２ビット（２進数表示「０１」）を削減し、これを出力映像信号として出力する。【００２５】
減算器１０９は、誤差加算部１０５により出力された階調制限前の映像信号（注目画素に対応）から、階調制限部１０６により出力された映像信号（注目画素に対応）を８ビットデータに拡張させて減算し、乗算器１１０および乗算器１１１に出力する。つまり、減算器１０９は、階調制限部１０６により映像信号が階調制限されたことによる誤差を出力する。階調制限部１０６の部分の説明の上記例の場合、階調制限部１０６により、削減された下位２ビットのデータ（上記例では、１０進数で「１」（＝１２９−１２８）（２進数で「０１」））が、減算器１０９から出力される誤差となる。
ドット記憶部１０２は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶する。ドット記憶部１０２は、注目画素の周辺画素（注目画素を含んでもよい。）を複数個記憶し、記憶した複数個の画素（画素値）を分散値算出部１０１に出力する。【００２６】
具体的に、図４（ａ）を用いて、説明する。図４（ａ）は、映像信号により形成される画像の所定の領域（５画素×５画素からなる領域）の各画素の画素値を示したものである。なお、説明便宜のため、注目画素を中心のＡで示す画素（以下、「画素Ａ」という。）とし、３画素×３画素の領域について分散値を計算する場合を例（以下、「設例１」という。）に説明する。
設例１の場合、ドット記憶部１０２は、画素Ａの左下の画素（画素値「８１」）の画素値と、画素Ａの下の画素（画素値「４５」）の画素値とを記憶し、これらの画素（画素Ａの左下の画素および下の画素）の画素値を分散値算出部１０１に出力する。
ライン記憶部１０３は、入力映像信号を1ライン単位で複数ライン分記憶する。ライン記憶部１０３は、注目画素の周辺ライン（注目画素が属するラインを含んでもよい。）を複数個記憶し、記憶した複数ライン分の画素（画素値）を分散値算出部１０１に出力する。【００２７】
設例１の場合、ライン記憶部１０３は、図４のライン１およびライン２に存在する画素の画素値を記憶し、ライン記憶部１０３に記憶されている画素値のうち、ライン１に存在し、画素Ａの左上の画素（画素値「７７」）の画素値、画素Ａの上の画素（画素値「４１」）の画素値、および右上の画素（画素値「７７」）の画素値、並びに、ライン２に存在し、画素Ａの左の画素（画素値「５７」）、画素Ａ（画素値「８１」）の画素値、および画素Ａの右の画素（画素値「６６」）の画素値を分散値算出部１０１に出力する。
分散値算出部１０１は、入力映像信号（入力信号に対応する画素の画素値）、ドット記憶部１０２から出力される画素値、およびライン記憶部１０３から出力される画素値を入力として、注目画素を中心とする所定の領域（注目画素とその周辺画素からなる領域）について画素値の分散値を算出する。分散値算出部１０１は、算出した分散値を重付決定部１０４に出力する。【００２８】
設例１の場合、分散値算出部１０１には、Ａの右下の画素（画素値「９３」）の画素値に相当する入力映像信号が入力され、ライン記憶部１０３から画素Ａの左上の画素の画素値（画素値「７７」）、画素Ａの上の画素の画素値（画素値「４１」）、画素Ａの右上の画素の画素値（画素値「７７」）、画素Ａの左の画素の画素値（画素値「５７」）、画素Ａの画素値（画素値「８１」）、画素Ａの右の画素の画素値（画素値「６６」）が入力され、さらに、ドット記憶部１０２から画素Ａの左下の画素の画素値（画素値「８１」）、画素Ａの下の画素の画素値（画素値「４５」）が入力される。そして、分散値算出部１０１は、入力された９個の画素値から、画素Ａを中心とした３画素×３画素の領域の分散値を算出する
重付決定部１０４は、分散値算出部１０１で算出された分散値により重付を決定する。重付決定部１０４は、分散値により、フレーム内の誤差の配分率であるフレーム内誤差配分比率と、フレーム間での誤差の配分率であるフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素の重付値を決定させる。そして、重付決定部１０４は、フレーム内で誤差拡散するための重付値については、乗算器１１０に出力し、フレーム間で誤差拡散するための重付値については、乗算器１１１に出力する。【００２９】
設例１の場合で、フレーム内での誤差を配分するための比率を、注目画素Ａの、
右の画素について「７／１６」、
左下の画素について「３／１６」、
下の画素について「５／１６」、
右下の画素について「１／１６」とし、
フレーム間での誤差を配分するための比率を、注目画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）の、
左上の画素について「１／１６」、
上の画素について「１／１６」、
右上の画素について「１／１６」、
左の画素について「１／１６」、
画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）について「８／１６」、
右の画素について「１／１６」、
左下の画素について「１／１６」、
下の画素について「１／１６」、
右下の画素について「１／１６」とし、
この３×３の領域の分散値からフレーム内誤差拡散率がα（０≦α≦１）であると決定されたときについて説明する。【００３０】
この場合、重付決定部１０４は、乗算器１１０に対して、注目画素Ａの、
右の画素についての重付値「α×７／１６」、
左下の画素についての重付値「α×３／１６」、
下の画素についての重付値「α×５／１６」、
右下の画素についての重付値「α×１／１６」
を出力する。
また、重付決定部１０４は、乗算器１１１に対して、注目画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）の、
左上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
右上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
左の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）について重付値「（１−α）×８／１６」、
右の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
左下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
右下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」
を出力する。【００３１】
乗算器１１０は、減算器１０９から出力される階調制限による映像信号の誤差と、重付決定部から出力される各画素についての重付値とを乗算し、それぞれ各画素について乗算した結果をフレーム内誤差記憶部１０７に出力する。
設例１の場合、乗算器１１０は、階調制限による映像信号の誤差を、それぞれ、注目画素Ａの、右の画素、左下の画素、下の画素、右下の画素についての重付値に乗算し、この５つの画素についての乗算結果をフレーム内誤差記憶部１０７に出力する。
乗算器１１１は、減算器１０９から出力される階調制限による映像信号の誤差と、重付決定部から出力される各画素についての重付値とを乗算し、それぞれ各画素について乗算した結果をフレーム間誤差記憶部１０８に出力する。
設例１の場合、乗算器１１１は、階調制限による映像信号の誤差を、それぞれ、フレームが異なる注目画素Ａと同じ位置の画素、注目画素Ａ（フレームが異なる注目画素Ａと同じ位置の画素）の、左上の画素、上の画素、右上の画素、左の画素、右の画素、左下の画素、下の画素、右下の画素についての重付値に乗算し、この９つの画素についての乗算結果をフレーム間誤差記憶部１０８に出力する。【００３２】
フレーム内誤差記憶部１０７は、各画素の位置情報を記憶するとともに、乗算器１１０での各画素についての乗算結果を、各画素に加算する誤差データとして記憶する。フレーム内誤差記憶部１０７は、誤差を加算する対象の画素の画素データに相当する映像信号が誤差加算部１０５に入力されたタイミングで、その画素に加算する誤差データを誤差加算部１０５に出力する。なお、フレーム内誤差記憶部１０７は、乗算器１１０から各画素についての乗算結果データが入力されるごとに、各画素の誤差データを更新する（画像上の位置が同一の画素について、乗算結果データが乗算器１１０から入力されるごとに、その乗算結果データを当該画素についての誤差データに加減算することで更新する）。
フレーム間誤差記憶部１０８は、各画素の位置情報を記憶するとともに、乗算器１１１での各画素についての乗算結果を、各画素に加算する誤差データとして記憶する。フレーム間誤差記憶部１０８は、誤差を加算する対象の画素の画素データに相当する映像信号が誤差加算部１０５に入力されたタイミングで、その画素に加算する誤差データを誤差加算部１０５に出力する。なお、フレーム間誤差記憶部１０８は、乗算器１１１から各画素についての乗算結果データが入力されるごとに、各画素の誤差データを更新する（画像上の位置が同一の画素について、乗算結果データが乗算器１１１から入力されるごとに、その乗算結果データを当該画素についての誤差データに加減算することで更新する）。【００３３】
＜１．２：フレーム内およびフレーム間の誤差配分について＞
ここで、フレーム内およびフレーム間の誤差配分について説明する。
動画ではＩ番目（Ｉは自然数）のフレームと（I＋１）番目のフレームが完全に一致することは少なく、図３に示すように、構図が移動することが多い。このとき（Ｉ＋１）番目のフレームの位置Ａの画素はＩ番目のフレームの位置Ａの周辺画素である位置Ｂの画素となる。つまり、時間方向（フレーム方向）における注目画素の画素値の変化は、注目画素の画素値と周辺画素の画素値との差となる。そのため、画素値の変動の大きい領域が複数フレームで続くときは、図４に示すように、時間方向で各画素の画素値が変化する。そのような場合では、誤差拡散処理をする前から画素値の変化によるちらつきがある。
一方、画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続くときは、図５に示すように、時間方向で各画素の画素値の変化がほとんどない。そのような場合では、画素値の変化によるちらつきは、ほとんど発生しない。よって、他のフレームに誤差を配分することによるちらつきは、画素値の変動の大きい領域が複数フレームで続く場合は、目立たない傾向にあり、画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続く場合は目立つ傾向にある。【００３４】
また、（I＋１）番目のフレームの注目画素の画素値は、I番目のフレームで注目画素と同じ位置の画素の周辺画素であることが多いので、図４や図５に示すように、ある範囲の領域でみれば画素値の変動が同じ部分が含まれる。このため、（I＋１）番目のフレームの注目画素とその周辺画素からなる領域から求める画素値の変動の大きさは、I番目のフレームの注目画素と同じ位置の画素に周辺画素を含めた領域から求める画素値の変動の大きさと相関が高い。よって、注目画素とその周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく値を算出することで、次のフレームの領域内の画素値の変動の大きさを推測することができる。
よって、この構成により、Ｉ番目のフレームの注目画素とその周辺画素とを含めた領域から画素値の変動の大きさを求めることで、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測し、ちらつきが目立つ領域（画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続く場合）を推定することができる。このため、少ないメモリと遅延時間で、Ｉ番目のフレームで生じる誤差を、Ｉ番目のフレームの画素値と（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値との関係に合わせて配分することができる。【００３５】
＜１．３：画像処理装置の動作＞
以上のように構成された画像処理装置１００について、以下、その動作を説明する。
まず、本実施形態におけるドット記憶部１０２とライン記憶部１０３について説明する。
ドット記憶部１０２とライン記憶部１０３とは、入力映像信号を入力とし、分散値算出部１０１で分散を算出する際に必要な画素を記憶し出力する。
次に、本実施形態における分散値算出部１０１について説明する。
分散値算出部１０１では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとし、そのブロックから分散値を算出する。例えば、図６に示すように、注目画素を中心とした９画素×９画素に対して分散値を算出する。１つのブロックに対して算出し終えたら、１つ隣の画素を注目画素とし分散値を算出する。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様に分散値を算出する。【００３６】
本実施形態における重付決定部１０４について説明する。
図７は、重付決定部１０４の処理を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップ７０１では、誤差をＩ番目（Ｉは自然数）のフレームに配分する比率（フレーム内誤差配分比率）と（Ｉ＋１）番目のフレームに配分する比率（フレーム間誤差配分比率）を分散値から算出する。
図８は、フレーム間誤差配分比率を算出する関数の一例である。この関数を式で表すと（数式１）のようになる。この関数により画素値の変動が小さいところはフレーム間誤差配分比率が「０」となり、画素値の変動の大きいところはフレーム間誤差配分比率が「０」より大きい「１」以下の値となる。
このように、フレーム間誤差配分比率Ｗｆｏとフレーム内誤差配分比率Ｗｆｉとを、分散値Ｖに基づいて、（数式１）から求める。【００３７】
【数１】
2007135822.tif 000003
なお、フレーム間誤差配分比率を算出する関数は、図８の一点鎖線で示した特性のものであってもよい。
次に、ステップＳ７０１で算出したフレーム内誤差配分比率ＷｆｉからＩ番目のフレームの各画素における誤差の配分比率を算出する（ステップＳ７０２）。
例えば、図９に示すように、誤差を隣接する４画素に配分する。Ｘは注目画素であり、Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄは、各画素の誤差の配分比率である。そして、フレーム内誤差配分比率Ｗｆｉに各比率（Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄ）を掛けた比率がＩ番目のフレームの各画素における誤差の配分比率となる。Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄの値は、例えば、それぞれ、「７/１６」、「３/１６」、「５/１６」および「１/１６」である。【００３８】
最後に、ステップＳ７０１で算出したフレーム間誤差配分比率Ｗｆｏから（Ｉ＋１）番目のフレームの各画素における誤差の配分比率を算出する（ステップＳ７０３）。
例えば、図１０に示すように誤差を（Ｉ＋１）番目のフレームの３×３画素に配分する場合について説明する。Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄは、各画素の誤差の配分比率であり、このうちＣｘの比率をもつ画素は、Ｉ番目のフレームの注目画素と同じ位置にある。そして、フレーム間誤差配分比率Ｗｆｏにそれぞれの比率（Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄ）を掛けた比率が（Ｉ＋１）番目のフレームの各画素における誤差の配分比率となる。Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄの値は、例えば、それぞれ、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「８/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」および「１/１６」である。【００３９】
以上が重付決定部１０４の動作の説明である。
本実施形態における誤差加算部１０５について説明する。
誤差加算部１０５では、入力映像信号にフレーム間誤差記憶部１０８から出力される（Ｉ−１）番目のフレームで生じた誤差を加算する。さらに、その加算された値にフレーム内誤差記憶部１０７から出力されるＩ番目のフレームで生じた誤差を加算し、その値を出力とする。
本実施形態における階調制限部１０６について説明する。
階調制限部１０６では、誤差加算部１０５で入力信号に誤差が加算された値を入力とする。階調制限部１０６では、出力信号の出力可能な階調値の情報をあらかじめ保持しておく。階調制限部１０６の入力値と出力可能な階調値の情報とを比較し、最も近い値を出力値とする。【００４０】
本実施形態におけるフレーム内誤差記憶部１０７について説明する。
フレーム内誤差記憶部１０７では、減算器１０９から出力される、階調制限部１０６の入力値から出力値を引いた値に、重付決定部１０４で算出されたＩ番目のフレームの未処理の画素（設例１では、注目画素の、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）に対する配分比率を掛けた値が入力される。フレーム内誤差記憶部１０７に記憶されている誤差（誤差データ）のうち、入力映像信号（注目画素に対応する画素値）に対応する誤差（誤差データ）が、フレーム内誤差記憶部１０７から誤差加算部１０５に出力される。そして、誤差加算部１０５により、注目画素の画素値にフレーム内誤差記憶部１０７から出力された誤差データが加算される。
フレーム間誤差記憶部１０８では、減算器１０９から出力される、階調制限部１０６の入力値から出力値を引いた値に、重付決定部１０４で算出された（Ｉ＋１）番目のフレームの画素に対する配分比率を掛けた値が入力される。フレーム間誤差記憶部１０８に記憶されている誤差（誤差データ）のうち、入力映像信号（注目画素に対応する画素値）に対応する誤差（誤差データ）が、フレーム間誤差記憶部１０８から誤差加算部１０５に出力される。Ｉ番目のフレームの注目画素の画素値が誤差加算部１０５での処理対象である場合、当該注目画素の画素値には、Ｉ−１番目のフレーム以前の映像信号により算出され、フレーム間誤差記憶部１０８に記憶されている誤差データ（フレーム間で誤差拡散させるための誤差データ）が、誤差加算部１０５により、加算される。さらに、当該注目画素の画素値には、Ｉ番目のフレームにおいて、フレーム内誤差記憶部１０７により記憶されている誤差データ（フレーム内で誤差拡散させるための誤差データ）が、誤差加算部１０５により、加算される。つまり、誤差加算部１０５により、注目画素（現在処理対象の画素）の画素値に、フレーム内で誤差拡散させるための誤差データと、フレーム間で誤差拡散させるための誤差データと、が加算され、加算された画素値（誤差加算部１０５から出力される映像信号に相当。）が階調制限部１０６に出力される。【００４１】
第１実施形態に係る画像処理装置１００では、誤差をＩ番目のフレーム（現フレーム）の注目画素とその周辺画素とからなる領域から算出される画素値の変動の大きさに基づく値により、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきを発生させないように、誤差を配分する比率を変える。そして、画像処理装置１００では、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきが目立つ領域では現フレーム以外のフレーム（他のフレーム）に誤差を配分（拡散）させないことにより、ちらつきを抑制することができる。また、画像処理装置１００では、それ以外の領域（ちらつきが目立たないであろう領域）では、他のフレームに誤差を配分（拡散）させることにより、映像信号の階調再現性を向上させることができる。
画像処理装置１００では、画素値の変動の大きさを表す値として分散値を用いることにより、Ｉ番目のフレームにおける注目画素とその周辺画素とからなる領域内全体の画素値の変動についての情報を取得することができる。このため、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測できるので、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率を決定させるのに、他のフレームの情報を記憶する必要がなく、故にメモリと遅延時間の削減を行うことができる。【００４２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る画像処理装置２００について図面を用いて説明する。
＜２．１：画像処理装置の構成＞
図１１は、本発明の第２実施形態の画像処理装置２００のブロック図である。第２実施形態に係る画像処理装置２００において、第１実施形態に係る画像処理装置１００と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
画像処理装置２００は、入力映像信号に対応する注目画素の画素値を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置２００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域にＨＰＦをかけ、高周波成分であるＨＰＦ値を算出するＨＰＦ値算出部１１０１と、ＨＰＦ値算出部１１０１で算出されたＨＰＦ値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。【００４３】
ＨＰＦ値算出部１１０１は、入力映像信号（入力信号に対応する画素の画素値）、ドット記憶部１０２から出力される画素値、およびライン記憶部１０３から出力される画素値を入力として、注目画素を中心とする所定の領域（注目画素とその周辺画素からなる領域）についてＨＰＦをかけ、高周波成分を抽出する、つまり、ＨＰＦ値を算出する。ＨＰＦ値算出部１１０１は、算出したＨＰＦ値を重付決定部１０４に出力する。
重付決定部１１０４は、ＨＰＦ値算出部から出力されたＨＰＦ値を入力とし、映像信号を階調制限したことによる誤差をＩ番目のフレームの未処理の画素（設例１では、注目画素の、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）へ配分する比率（フレーム内誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１０に出力する。また、重付決定部１１０４は、（Ｉ＋１）番目のフレームの画素（設例１では、注目画素と、注目画素の、左上の画素、上の画素、右上の画素、左の画素、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）へ配分する比率（フレーム間誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１１に出力する。【００４４】
＜２．２：画像処理装置の動作＞
本実施形態に係る画像処理装置２００と第１実施形態に係る画像処理装置１００と同様の部分については、その詳細な説明を省略する。本実施形態に係る画像処理装置２００と第１実施形態に係る画像処理装置１００との相違点は、ＨＰＦ値算出部１１０１と重付決定部１１０４である。
本実施形態に係る画像処理装置２００のＨＰＦ値算出部１１０１について説明する。
ＨＰＦ値算出部１１０１では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとしてＨＰＦの値（ＨＰＦ値）を算出する。例えば、注目画素を中心とした３画素×３画素に対して、図１２に示すようなＨＰＦを掛ける。１つのブロックに対して算出し終えたら、１つ隣の画素を注目画素としＨＰＦの値を算出する。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様にＨＰＦの値を算出する。【００４５】
本実施形態に係る画像処理装置２００の重付決定部１１０４について説明する。
図７は、重付決定部１１０４の処理を説明するためのフローチャートである。
画像処理装置２００の重付決定部１１０４において、Ｓ７０２での処理内容およびＳ７０３での処理内容は、第１実施形態の重付決定部１０４でのＳ７０２およびＳ７０３での内容と同様であるので、詳細な説明を省略し、Ｓ７０１での処理についてのみ説明する。
本実施形態でも第１実施形態と同様にＳ７０１での処理は、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを算出することである。異なる点は、第１実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値が分散値であったが、本実施形態ではＨＰＦの値を使うことである。
図１３は、フレーム間誤差配分比率を算出する関数の一例である。この関数を式で表すと（数式２）のようになる。この関数により、フレーム間誤差配分比率は、画素値の変動が第１の閾値以下のところでは、「０」となり、第２の閾値より大きいところでは、「０」ではない値「Ｒ」となり、第１の閾値と第２の閾値との間にあるときは、第１の閾値に近いほど小さい値をとなる。フレーム間誤差配分比率ＷｆｏとＩ番目のフレーム内誤差配分比率Ｗｆｉとを、ＨＰＦ値Ｆに基づいて、（数式２）から求める（ステップＳ７０１）。【００４６】
【数２】
2007135822.tif 000004
本実施形態に係る画像処理装置２００では、誤差をＩ番目のフレーム（現フレーム）の注目画素とその周辺画素とからなる領域から算出される画素値の変動の大きさに基づく値により、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきを発生させないように、誤差を配分する比率を変える。このとき、ＨＰＦ値に対して、図１３に示したように、第１の閾値と第２の閾値とを設定し、さらに領域に適した比率により誤差を配分することができ、映像信号の階調再現性を向上させ、ちらつきを抑制することができる。
画素値の変動の大きさを表す値として、周波数成分を用いることにより、Ｉ番目のフレームにおける注目画素とその周辺画素とからなる領域内全体の画素値の変動についての情報を取得することができる。このため、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測できるので、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率を決定させるのに、他のフレームの情報を記憶する必要がなく、故にメモリと遅延時間の削減を行うことができる。【００４７】
なお、第１実施形態および第２実施形態において、重付決定部１０４、１１０４で誤差の配分する比率を関数から算出したが、これに限るものではなく、例えば、ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を用い、予めいくつかの誤差の配分する比率を用意しておき、画素値の変動の大きさに基づく値に基づいて予め用意されている誤差の配分する比率の中から最適な比率を選択することで、誤差の配分する比率を決定しても構わない。
さらに、第１実施形態および第２実施形態において、画素値の変動についての情報を取得する機能ブロックである分散値算出部１０１およびＨＰＦ値算出部で算出する際のフィルタサイズを９画素×９画素（分散値算出部１０１の場合）または３画素×３画素（ＨＰＦ値算出部１１０１の場合）としたが、これに限るものではない。このフィルタサイズが大きいほど、動きのある映像に的確に対応でき、フィルタサイズが小さいほど、画像処理装置での処理量が少なくて済むという利点がある。【００４８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る画像処理装置３００について図面を用いて説明する。
＜３．１：画像処理装置の構成＞
図１４は、本発明の第３実施形態の画像処理装置３００のブロック図である。図１４において、前述の実施形態に係る画像処理装置１００、２００と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
画像処理装置３００は、入力映像信号に対応する注目画素の画素値を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置３００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域にＨＰＦをかけ、高周波成分であるＨＰＦ値を算出するＨＰＦ値算出部１１０１と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域における画素値の平均値を算出する平均値算出部１５０９と、ＨＰＦ値算出部１１０１で算出されたＨＰＦ値と平均値算出部１５０９で算出された平均値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。【００４９】
平均値算出部１５０９は、図１４に示すように、入力映像信号とドット記憶部１０２とライン記憶部１０３の出力とを入力とし、明度をあらわす画素値の平均値を出力とする。
重付決定部１５０４は、ＨＰＦ値算出部１１０１から出力されたＨＰＦ値および平均値算出部１５０９から出力された平均値を入力とし、誤差をＩ番目のフレームの未処理の画素へ配分する比率（フレーム内誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１０に出力する。また、重付決定部１１０４は、（Ｉ＋１）番目のフレームの画素へ配分する比率（フレーム間誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１１に出力する。
＜３．２：画像処理装置の動作＞
本実施形態と前述の実施形態とで同様の部分については、その詳細な説明を省略する。本実施形態と前述の実施形態との相違点は平均値算出部１５０９と重付決定部１５０４である。【００５０】
本実施形態において、平均値算出部１５０９について説明する。
平均値算出部１５０９では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとして、そのブロック内にある画素の画素値の平均を算出する。例えば、３画素×３画素からなるブロックについて説明する。平均値算出部１５０９による、１つのブロックに対する平均値の算出が終了したら、１つ隣の画素を注目画素としブロック内の画素値の平均値の算出が、平均値算出部１５０９により実行される。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様に平均値が、平均値算出部１５０９により算出される。
本実施形態において、重付決定部１５０４について説明する。
図７は、重付決定部１５０４の処理を説明するためのフローチャートである。
画像処理装置３００の重付決定部１５０４において、Ｓ７０２およびＳ７０３での内容は、第１実施形態の重付決定部１０４でのＳ７０２およびＳ７０３での内容と同様であるので、詳細な説明を省略し、Ｓ７０１での処理についてのみ説明する。【００５１】
本実施形態でも第１実施形態と同様にＳ７０１での処理は、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率を算出することである。異なる点は第１実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値のみから２つの配分比率を算出するが、本実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とから２つの配分比率を算出する点である。
図１５は、画素値の変動の大きさに基づく値から算出される重み係数Ｗｆｏ１を求める関数の一例である。この関数を式で表すと（数式３）のようになる。【００５２】
【数３】
2007135822.tif 000005
図１６は、明るさに基づく値から算出される重み係数Ｗｆｏ２を求める関数の一例である。この関数を式で表すと（数式４）のようになる。【００５３】
【数４】
2007135822.tif 000006
２つの重み係数Ｗｆｏ１およびＷｆｏ２からフレーム間誤差配分比率Ｗｆｏを算出する関数を式で表すと（数式５）のようになる。【００５４】
【数５】
2007135822.tif 000007
この関数によりフレーム間誤差配分比率は、画素値の変動が第１の閾値以下のところは「０」となり、第２の閾値より大きいところは「０」ではない値「Ｒ１」となり、第１の閾値と第２の閾値の間にあるときは第１の閾値に近いほど小さい値となる。また、明るさが第３の閾値より小さいところは０となり、第４の閾値より大きいところは０ではない値となり、第３の閾値と第４の閾値との間にあるときは、第３の閾値に近いほど小さい値となる（ステップＳ７０１）。
本実施形態に係る画像処理装置３００では、誤差を配分する比率を明るさに基づく値によって変える。人間の視覚特性では、表示装置に表示された映像（画像）において、明部の変化に比べ、暗部の変化の方が気づきやすい（感度が高い）。そのため、画像処理装置３００では、明部（画素値が高い画素（平均画素値が高い複数画素からなる領域））から暗部（画素値が低い画素（平均画素値が低い複数画素からなる領域））に近づくほどフレーム間に配分する誤差を小さくし、ちらつきが気づきやすい暗部ではフレーム間で誤差を配分しないようにしている。これにより、画像処理装置３００では、人間の視覚特性に適した誤差配分比率にすることができ、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを抑制することができる。【００５５】
また、画像処理装置３００では、明るさに基づく値を注目画素とその周辺画素からなる所定の領域から算出することで、次のフレームの同じ位置の領域内の明るさを推測することができる。
さらに、画像処理装置３００は、画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とで誤差の配分比率を変えるという構成であるので、暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合を推測することができる。そして、画像処理装置３００では、このちらつきが目立ちやすい条件（暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合）のときに、フレーム間で誤差を配分しないことで、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを効果的に抑制することができる。【００５６】
［他の実施形態］
なお、上記実施形態では、フレームでの処理について説明したが、フィールドでの処理であってもよい。
また、本発明を上記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、などから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。【００５７】
（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。【００５８】
（４）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。
また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。【００５９】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
（５）上記実施形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。上記実施形態に係る画像処理装置をソフトウェア処理により実現する場合、例えば、タイミング調整のために、誤差加算部１０５の前段に配置されている遅延部１１２等を省略することができる。なお、上記実施形態に係る画像処理装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。【００６０】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明にかかる画像処理装置は、注目画素とその周辺画素からなる領域から算出する画素値の変動の大きさに基づく値で誤差を配分する比率を変えるという構成にしたことにより、ちらつきの目立つ領域とそれ以外の領域を区別し誤差を配分する比率を変えるので、ちらつきを抑えた階調再現性が良い映像を得ることができ、ＴＶ放送受信機やプロジェクターなどのディスプレイ装置に用いることができる。
【図１】
2007135822.tif 000008
【図２】
2007135822.tif 000009
【図３】
2007135822.tif 000010
【図４】
2007135822.tif 000011
【図５】
2007135822.tif 000012
【図６】
2007135822.tif 000013
【図７】
2007135822.tif 000014
【図８】
2007135822.tif 000015
【図９】
2007135822.tif 000016
【図１０】
2007135822.tif 000017
【図１１】
2007135822.tif 000018
【図１２】
2007135822.tif 000019
【図１３】
2007135822.tif 000020
【図１４】
2007135822.tif 000021
【図１５】
2007135822.tif 000022
【図１６】
2007135822.tif 000023
【図１７】
2007135822.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月17日(2008.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理装置であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部と、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部と、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記誤差拡散部は、
前記第１フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記周辺画素ごとに、前記重付決定部により決定された前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付を乗算した乗算結果と、前記注目画素において生じる前記誤差とを乗算する第１乗算器と、
前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素ごとに、前記重付決定部により決定された前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付を乗算した乗算結果と、前記注目画素において生じる前記誤差とを乗算する第２乗算器と、
前記第１フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記周辺画素ごとに、前記周辺画素の画素位置の情報とともに、前記第１乗算器による乗算結果を記憶するフレーム内誤差記憶部と、
前記第２フレーム内で前記誤差を配分させる対象とする前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素ごとに、前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素の画素位置の情報とともに、前記第２乗算器による乗算結果を記憶するフレーム間誤差記憶部と、
誤差を加算する対象としている前記注目画素の画素位置と前記フレーム内誤差記憶部に記憶されている前記周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、前記フレーム内誤差記憶部に前記注目画素の画素位置の画素に対して加算するための前記誤差として記憶されている前記誤差を、前記注目画素に加算するとともに、誤差を加算する対象としている前記注目画素の画素位置と前記フレーム間誤差記憶部に記憶されている前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、前記フレーム間誤差記憶部に前記注目画素の画素位置の画素に対して加算するための前記誤差として記憶されている前記誤差を、前記注目画素に加算する誤差加算部と、
を有する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２フレームは、前記第１フレームに続くフレームである、
請求項１または２に記載の画像処理装置
【請求項４】
前記フレーム内誤差配分率と前記フレーム間誤差配分比率との和は、「１」である、
請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が第１閾値より小さいときは、前記フレーム間誤差配分比率を「０」とする、
請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が前記第１閾値以上の場合、前記フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする、
請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記重付決定部は、前記画素変動情報取得部により取得された前記画素変動情報の値が前記第１閾値と前記第１閾値より大きな値である第２閾値との間の値である場合、前記画素変動情報の値が前記第１閾値に近いほど前記フレーム間誤差配分比率を小さくする、
請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画素変動情報取得部は、前記所定の領域内の前記画素値の分散から前記画素変動情報を算出する、
請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画素変動情報取得部は、前記所定の領域の周波数成分から前記画素変動情報を算出する、
請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１フレーム内において、前記注目画素と前記周辺画素とからなる前記所定の領域内の画素の画素値から明るさに基づく値である明度を算出する明度算出部をさらに備え、
前記重付決定部は、前記明度および前記画素変動情報に基づき、前記フレーム内誤差配分比率、前記フレーム間誤差配分比率、前記フレーム内誤差配分重付、および前記フレーム間誤差配分重付を決定する、
請求項１から９のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記重付決定部は、前記明度が第３閾値より小さい場合は、前記フレーム間誤差配分比率を「０」とする、
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記重付決定部は、前記明度が第３閾値以上の場合、前記フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする、
請求項１０または１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記重付決定部は、
前記明度が前記第３閾値と前記第３閾値より大きな値である第４の閾値の間の値である場合、前記明度が前記第３閾値に近いほど前記フレーム間誤差配分比率を小さくする、
請求項１０から１２のいずれかに記載の画像処理装置
【請求項１４】
前記明度算出部は、前記所定の領域内の画素の画素値の平均値から前記明度を算出する、
請求項１０から１３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の画像処理装置を備える表示装置。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれかに記載の画像処理装置を備えるプラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項１７】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理方法であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得ステップと、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定ステップと、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散ステップと、
を備える画像処理方法。
【請求項１８】
コンピュータに、
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムであって、
コンピュータを、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
コンピュータに、
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータを、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部、
として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる集積回路であって、
前記第１映像信号により構成される第１フレーム内において、前記注目画素と前記注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する画素変動情報取得部と、
前記画素変動情報に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分比率に基づき、前記第１フレーム内の前記周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、前記第２フレーム内の前記注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および前記周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する重付決定部と、
前記フレーム内誤差配分比率および前記フレーム内誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第１フレーム内の前記周辺画素に配分し、前記フレーム間誤差配分比率および前記フレーム間誤差配分重付に基づき、前記注目画素において生じる前記誤差を前記第２フレーム内注目画素および前記第２フレーム内周辺画素に配分する誤差拡散部と、
を備える集積回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍ階調の映像信号をＮ階調（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）の映像信号に変換する際に、誤差拡散処理を用いる画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎ階調以下の映像信号を表示することができる表示装置にＭ階調（Ｎ＜Ｍ）（ＭおよびＮは自然数）の映像信号が入力された場合、このような表示装置において、Ｍ階調の情報の全てを表示（表現）することはできない。そこで、プラズマディスプレイ装置などの表示装置では、表示装置が表示できる階調でできるだけ忠実に、表示装置に入力された映像信号による映像を表現する方法を用いる。この方法（処理）の１つに誤差拡散処理がある。
誤差拡散処理では、Ｉ番目（Ｉは自然数）のフレームの画素とＩ番目以前のフレームの画素で階調を制限することにより発生した誤差を、まだ階調を制限していないＩ番目のフレームの画素（未処理の画素）と（Ｉ＋１）番目以降のフレームの画素に配分（拡散）させる。そのため、表示装置が表示できない階調を空間方向（１フレーム内の画素）や時間方向（複数のフレームの同じ位置の画素とその周辺の画素）の複数の画素で表現することができ、表示装置において、階調再現性が良い映像が得られる。
【０００３】
しかし、Ｉ番目のフレームで生じた誤差を（Ｉ＋１）番目以降のフレームに配分すると、ちらつきが発生するという問題がある。これは誤差が繰り返し配分されている際に積もり、あるフレームで前後のフレームの画素値と異なる画素値をとることによって生じる。例えば、説明を簡単にするために時間方向だけに誤差拡散処理を行う場合、図２に示すように、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋３）番目のフレームまでは画素値が「４０」であるが、（Ｉ＋４）番目のフレームでは画素値が「５０」をとる。これにより、表示装置に表示される映像において、ちらつきが生じる。
この課題に対して、現映像信号（注目画素）と、映像信号が構成する画像の水平方向、垂直方向および時間方向に遅延させた映像信号（画素）との各差分値の絶対値をとり、差分値の絶対値が小さいものほど相関が高いと判断し、注目画素に対して相関が高い画素ほど誤差を多く配分し、不要なノイズの発生を抑制することで、ちらつきも抑制できる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１７は、特許文献１に記載された従来技術（従来の画像処理装置（誤差拡散装置））を示すものである。
図１７において、ドット記憶部１０２、ライン記憶部１０３、フレーム記憶部１４０１により入力信号（入力映像信号）を遅延させ、注目画素と、注目画素の水平方向、垂直方向、およびフレーム方向（時間方向）のそれぞれの画素との差分をとる。ここで特許文献１では、映像信号の集まりという意味でフィールドという言葉を用いているが、フレームでも内容にさしつかえないため、図１７においては、フィールドをフレームに置き換えて説明する。
絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃは、それぞれ、絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃに入力された差分の絶対値を求め、求めた絶対値を重付決定部１４０４に出力する。
【０００５】
重付決定部１４０４は、絶対値化部１４０９Ａ〜Ｃから出力された差分の絶対値を入力とし、差分の絶対値が小さい画素ほど誤差の配分の割合が大きくなるように重付係数を算出する。
誤差加算部１０５は、処理タイミングを合わせるために遅延させた入力信号に誤差を加算し、階調制限部１４０６に出力する。
階調制限部１４０６は、誤差が加算された入力信号（（ｍ＋ｎ）ビットの信号）のうち、上位ｎビットを出力信号（出力映像信号）とするとともに、下位ｍビットを誤差成分として、ドット誤差記憶部１４０７１、ライン誤差記憶部１４０７２、およびフレーム誤差記憶部１４０８に出力する。
ドット誤差記憶部１４０７１、ライン誤差記憶部１４０７２、およびフレーム誤差記憶部１４０８は、それぞれ、階調制限部１４０６から出力された誤差成分を入力とし、誤差成分を遅延させた後それぞれの重付係数を掛けて生成した重み付けされた誤差成分を誤差加算部１０５へ出力する。
【特許文献１】特開２０００−１５５５６５号公報
【発明の開示】
【０００６】
（発明が解決しようとする課題）
しかし、前記従来の画像処理装置の構成では、各画素の差の絶対値により誤差を配分する比率を決めるので、例えば、すべて同じ画素値であるフレームが複数フレームで続く場合では誤差を配分する比率が均等となる。このため、他のフレームに誤差が配分されるので誤差が繰り返し配分されている際に積もり（配分される誤差の値が大きくなり）、あるフレームの画素値で前後のフレームの画素値と異なる値をとることで、ちらつき（表示画面上のちらつき）が生じるという課題を有している。
また、２つのフレームの画素の関係を得るために最低でも１フレーム分の情報を記憶する必要がある。このため、メモリを多く必要とするという課題と、遅延時間が生じる（入力から出力までの処理時間が長くなる）という課題も有している。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、少ないメモリと遅延時間で、階調再現性が良く、ちらつきを抑制する画像処理装置、画像処理方法、プログラム、記録媒体および集積回路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）
第１の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理装置であって、画素変動情報取得部と、重付決定部と、誤差拡散部と、を備える。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【０００８】
この画像処理装置では、画素変動情報取得部により、第１フレーム内の注目画素とその周辺画素からなる領域から画素変動情報が取得され、取得された画素変動情報により、階調制限により注目画素に生じた誤差を、フレーム内およびフレーム間に配分する比率を変えるという構成を有している。この画像処理装置では、誤差拡散部により、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第１フレーム内の周辺画素に配分され、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差が第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分される。
これにより、画素値の変動の小さい領域（画像領域）に対しては他のフレーム（第１フレーム以外のフレーム）に誤差が配分されないので、画素値の変動が小さく、ちらつきが目立つ領域で発生するちらつき（映像信号を表示装置に表示させた場合の映像上で発生するちらつき）を抑制することができる。また、それ以外の領域に対しては他のフレームに誤差が配分され、複数のフレーム（例えば、第１フレームに続く複数フレーム）で階調が表現されることになるので、この画像処理装置で処理された映像信号の階調再現性を向上させることができる。
【０００９】
さらに、この画像処理装置では、注目画素とその周辺画素からなる領域から画素値の変動の大きさに基づく値を求めるという構成にしたことにより、第１フレーム内のみでの演算により、第１フレーム以外の他のフレームの画素値の変動の大きさを推測できるので、画像処理装置を構成するためのメモリの削減、および画像処理装置での処理時間における遅延時間の削減（処理時間の短縮）を実現することができる。
また、この画像処理装置では、第２フレーム内で、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に、誤差を拡散（配分）させることができるので、例えば、第２フレーム内周辺画素を、第２フレーム内注目画素の、左上、上、右上、左、右、左下、下および右下の８画素とすると、第２フレーム内注目画素を中心としてバランスよく誤差を拡散させることができる。従来の誤差拡散を行う画像処理装置においては、注目画素に対して左上方向の画素に誤差拡散することが難しく、注目画素を中心としてバランスよく誤差拡散を行うことができなかったが、この画像処理装置では、注目画素を中心としたバランスのよい誤差拡散を行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明であって、誤差拡散部は、第１乗算器と、第２乗算器と、フレーム内誤差記憶部と、フレーム間誤差記憶部と、誤差加算部と、を有する。第１乗算器は、第１フレーム内で誤差を配分させる対象とする周辺画素ごとに、重付決定部により決定されたフレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付を乗算した乗算結果と、注目画素において生じる誤差とを乗算する。第２乗算器は、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素ごとに、重付決定部により決定されたフレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付を乗算した乗算結果と、注目画素において生じる誤差とを乗算する。フレーム内誤差記憶部は、第１フレーム内で誤差を配分させる対象とする周辺画素ごとに、周辺画素の画素位置の情報とともに、第１乗算器による乗算結果を記憶する。フレーム間誤差記憶部は、第２フレーム内で誤差を配分させる対象とする第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素ごとに、第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素の画素位置の情報とともに、第２乗算器による乗算結果を記憶する。誤差加算部は、誤差を加算する対象としている注目画素の画素位置とフレーム内誤差記憶部に記憶されている周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、フレーム内誤差記憶部に注目画素の画素位置の画素に対して加算するための誤差として記憶されている誤差を、注目画素に加算するとともに、誤差を加算する対象としている注目画素の画素位置とフレーム間誤差記憶部に記憶されている第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素のいずれかの画素位置とが一致した場合、フレーム間誤差記憶部に注目画素の画素位置の画素に対して加算するための誤差として記憶されている誤差を、注目画素に加算する。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、第２フレームは、第１フレームに続くフレームである。
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明であって、フレーム内誤差配分率とフレーム間誤差配分比率との和は、「１」である。
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値より小さいときは、フレーム間誤差配分比率を「０」とする。
これにより、ちらつきが発生しやすい領域における誤差の拡散をフレーム内で行うので、ちらつきの発生を効果的に抑制することができる。
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値以上の場合、フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする。
【００１２】
これにより、ちらつきが発生しにくい領域における誤差の拡散をフレーム間で行うので、ちらつきの発生を効果的に抑制することができる。
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明であって、重付決定部は、画素変動情報取得部により取得された画素変動情報の値が第１閾値と第１閾値より大きな値である第２閾値との間の値である場合、画素変動情報の値が第１閾値に近いほどフレーム間誤差配分比率を小さくする。
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明であって、画素変動情報取得部は、所定の領域内の画素値の分散から画素変動情報を算出する。
第９の発明は、第１から第７のいずれかの発明であって、画素変動情報取得部は、所定の領域の周波数成分から画素変動情報を算出する。
【００１３】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明であって、第１フレーム内において、注目画素と周辺画素とからなる所定の領域内の画素の画素値から明るさに基づく値である明度を算出する明度算出部をさらに備える。重付決定部は、明度および画素変動情報に基づき、フレーム内誤差配分比率、フレーム間誤差配分比率、フレーム内誤差配分重付、およびフレーム間誤差配分重付を決定する。
この画像処理装置では、画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とで誤差の配分比率を変えるという構成であるので、暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合を推測することができる。そして、この画像処理装置では、このちらつきが目立ちやすい条件（暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合）のときに、フレーム間で誤差を配分しないことで、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを効果的に抑制することができる。
【００１４】
第１１の発明は、第１０の発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値より小さい場合は、フレーム間誤差配分比率を「０」とする。
第１２の発明は、第１０または第１１の発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値以上の場合、フレーム間誤差配分比率を「０」より大きい値とする。
第１３の発明は、第１０から第１２のいずれかの発明であって、重付決定部は、明度が第３閾値と第３閾値より大きな値である第４の閾値の間の値である場合、明度が第３閾値に近いほどフレーム間誤差配分比率を小さくする。
第１４の発明は、第１０から第１３のいずれかの発明であって、明度算出部は、所定の領域内の画素の画素値の平均値から明度を算出する。
第１５の発明は、第１から第１４のいずれかの発明である画像処理装置を備える表示装置である。
【００１５】
第１６の発明は、第１から第１４のいずれかの発明である画像処理装置を備えるプラズマ・ディスプレイ装置である。
第１７の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理方法であって、画素変動情報取得ステップと、重付決定ステップと、誤差拡散ステップと、を備える。画素変動情報取得ステップでは、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定ステップでは、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散ステップでは、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１６】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する画像処理方法を実現することができる。
第１８の発明は、コンピュータに、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムであって、コンピュータを、画素変動情報取得部、重付決定部、誤差拡散部、として機能させるためのプログラムである。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１７】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏するプログラムを実現することができる。
第１９の発明は、コンピュータに、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる画像処理を実行させるプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、コンピュータを、画素変動情報取得部、重付決定部、誤差拡散部、として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体である。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１８】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏するコンピュータで読み取り可能な記録媒体を実現することができる。
第２０の発明は、Ｍ階調の第１映像信号をＮ階調の第２映像信号（Ｎ＜Ｍ、ＭおよびＮは自然数）に階調を制限することにより変換する場合に、注目画素において生じる誤差を拡散させる集積回路であって、画素変動情報取得部と、重付決定部と、誤差拡散部と、を備える。画素変動情報取得部は、第１映像信号により構成される第１フレーム内において、注目画素と注目画素の周辺の２つ以上の周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく画素変動情報を取得する。重付決定部は、画素変動情報に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内に配分するためのフレーム内誤差配分比率と、注目画素において生じる誤差を第１フレームと異なる第２フレームに配分するためのフレーム間誤差配分比率とを決定するとともに、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率に基づき、第１フレーム内の周辺画素についてのフレーム内誤差配分重付と、第２フレーム内の注目画素と同じ画素位置の第２フレーム内注目画素および周辺画素と同じ画素位置の第２フレーム内周辺画素についてのフレーム間誤差配分重付と、を決定する。誤差拡散部は、フレーム内誤差配分比率およびフレーム内誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第１フレーム内の周辺画素に配分し、フレーム間誤差配分比率およびフレーム間誤差配分重付に基づき、注目画素において生じる誤差を第２フレーム内注目画素および第２フレーム内周辺画素に配分する。
【００１９】
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
（発明の効果）
本発明の画像処理装置によれば、注目画素とその周辺画素からなる領域から算出する画素値の変動の大きさに基づく値で誤差を配分する比率を変えるという構成にしたことにより、画素値の変動の小さい領域に対しては他のフレームに誤差を配分しないので、画素値の変動が小さく、ちらつきが目立つ領域でちらつきを抑制することができる。また、それ以外の領域に対しては他のフレームに誤差を配分し複数のフレームで階調を表現するので、階調再現性良く表現することができる。
さらに注目画素とその周辺画素からなる領域から画素値の変動の大きさに基づく値を求めるという構成にしたことにより、他のフレームの画素値の変動の大きさを推測できるので、メモリと遅延時間の削減を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
＜１．１：画像処理装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置１００のブロック図である。図１において、図１７と同じ構成要素については同じ符号を用いている。
画像処理装置１００は、画素から構成される画像を形成することができる映像信号を入力とし（以下、この映像信号を「入力映像信号」という。）、画素単位で処理を行い、処理を行った映像信号を出力する（以下、この映像信号を「出力映像信号」という。）。
画像処理装置１００は、入力映像信号に対応する注目画素データ（以下、単に「注目画素」という。）（注目画素の画素値）を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置１００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とから分散値を算出する分散値算出部１０１と、分散値算出部１０１で算出された分散値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。
【００２１】
なお、誤差拡散部１１３は、主に、誤差加算部１０５、乗算器１１０、乗算器１１１、フレーム内誤差記憶部１０７、フレーム間誤差記憶部１０８により構成される。
遅延部１１２は、入力映像信号を遅延させ、誤差加算部１０５に出力する。遅延部１１２は、画像処理装置１００において現在処理されている画素である注目画素に対して、誤差加算部１０５により誤差を加算するタイミングがズレないようにするため、入力映像信号を遅延させる。
誤差加算部１０５は、遅延部１１２から出力された映像信号（注目画素に対応）を入力とし、注目画素の画素値に、フレーム内誤差記憶部１０７から出力された誤差およびフレーム間誤差記憶部１０８から出力された誤差を加算する。そして、誤差加算部１０５は、誤差が加算された映像信号（注目画素に対応）を階調制限部１０６および減算器１０９に出力する。
【００２２】
階調制限部１０６は、誤差加算部１０５から出力された映像信号を入力とし、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行い、階調制限した映像信号を出力映像信号として出力する。また、階調制限部１０６は、減算器１０９に出力映像信号を出力する。階調制限部１０６からの出力映像信号は、表示装置（不図示）に入力され、出力映像信号による形成される画像（映像）が表示装置に表示される。
例えば、入力映像信号が８ビットデータであり、階調制限部１０６により、映像信号を階調制限し、６ビットデータにする場合、階調制限部１０６は、入力映像信号の下位２ビット（＝８−６）を削減し、６ビットデータとして出力映像信号とする。より具体的には、階調制限部１０６に入力される映像信号、つまり、注目画素の画素値が８ビットデータで「１２９」（２進数表示では、「１００００００１」）である場合を例にとると、この場合、階調制限部１０６は、下位２ビット（２進数表示「０１」）を削減し、これを出力映像信号として出力する。
【００２３】
減算器１０９は、誤差加算部１０５により出力された階調制限前の映像信号（注目画素に対応）から、階調制限部１０６により出力された映像信号（注目画素に対応）を８ビットデータに拡張させて減算し、乗算器１１０および乗算器１１１に出力する。つまり、減算器１０９は、階調制限部１０６により映像信号が階調制限されたことによる誤差を出力する。階調制限部１０６の部分の説明の上記例の場合、階調制限部１０６により、削減された下位２ビットのデータ（上記例では、１０進数で「１」（＝１２９−１２８）（２進数で「０１」））が、減算器１０９から出力される誤差となる。
ドット記憶部１０２は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶する。ドット記憶部１０２は、注目画素の周辺画素（注目画素を含んでもよい。）を複数個記憶し、記憶した複数個の画素（画素値）を分散値算出部１０１に出力する。
【００２４】
具体的に、図４（ａ）を用いて、説明する。図４（ａ）は、映像信号により形成される画像の所定の領域（５画素×５画素からなる領域）の各画素の画素値を示したものである。なお、説明便宜のため、注目画素を中心のＡで示す画素（以下、「画素Ａ」という。）とし、３画素×３画素の領域について分散値を計算する場合を例（以下、「設例１」という。）に説明する。
設例１の場合、ドット記憶部１０２は、画素Ａの左下の画素（画素値「８１」）の画素値と、画素Ａの下の画素（画素値「４５」）の画素値とを記憶し、これらの画素（画素Ａの左下の画素および下の画素）の画素値を分散値算出部１０１に出力する。
ライン記憶部１０３は、入力映像信号を1ライン単位で複数ライン分記憶する。ライン記憶部１０３は、注目画素の周辺ライン（注目画素が属するラインを含んでもよい。）を複数個記憶し、記憶した複数ライン分の画素（画素値）を分散値算出部１０１に出力する。
【００２５】
設例１の場合、ライン記憶部１０３は、図４のライン１およびライン２に存在する画素の画素値を記憶し、ライン記憶部１０３に記憶されている画素値のうち、ライン１に存在し、画素Ａの左上の画素（画素値「７７」）の画素値、画素Ａの上の画素（画素値「４１」）の画素値、および右上の画素（画素値「７７」）の画素値、並びに、ライン２に存在し、画素Ａの左の画素（画素値「５７」）、画素Ａ（画素値「８１」）の画素値、および画素Ａの右の画素（画素値「６６」）の画素値を分散値算出部１０１に出力する。
分散値算出部１０１は、入力映像信号（入力信号に対応する画素の画素値）、ドット記憶部１０２から出力される画素値、およびライン記憶部１０３から出力される画素値を入力として、注目画素を中心とする所定の領域（注目画素とその周辺画素からなる領域）について画素値の分散値を算出する。分散値算出部１０１は、算出した分散値を重付決定部１０４に出力する。
【００２６】
設例１の場合、分散値算出部１０１には、Ａの右下の画素（画素値「９３」）の画素値に相当する入力映像信号が入力され、ライン記憶部１０３から画素Ａの左上の画素の画素値（画素値「７７」）、画素Ａの上の画素の画素値（画素値「４１」）、画素Ａの右上の画素の画素値（画素値「７７」）、画素Ａの左の画素の画素値（画素値「５７」）、画素Ａの画素値（画素値「８１」）、画素Ａの右の画素の画素値（画素値「６６」）が入力され、さらに、ドット記憶部１０２から画素Ａの左下の画素の画素値（画素値「８１」）、画素Ａの下の画素の画素値（画素値「４５」）が入力される。そして、分散値算出部１０１は、入力された９個の画素値から、画素Ａを中心とした３画素×３画素の領域の分散値を算出する
重付決定部１０４は、分散値算出部１０１で算出された分散値により重付を決定する。重付決定部１０４は、分散値により、フレーム内の誤差の配分率であるフレーム内誤差配分比率と、フレーム間での誤差の配分率であるフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素の重付値を決定させる。そして、重付決定部１０４は、フレーム内で誤差拡散するための重付値については、乗算器１１０に出力し、フレーム間で誤差拡散するための重付値については、乗算器１１１に出力する。
【００２７】
設例１の場合で、フレーム内での誤差を配分するための比率を、注目画素Ａの、
右の画素について「７／１６」、
左下の画素について「３／１６」、
下の画素について「５／１６」、
右下の画素について「１／１６」とし、
フレーム間での誤差を配分するための比率を、注目画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）の、
左上の画素について「１／１６」、
上の画素について「１／１６」、
右上の画素について「１／１６」、
左の画素について「１／１６」、
画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）について「８／１６」、
右の画素について「１／１６」、
左下の画素について「１／１６」、
下の画素について「１／１６」、
右下の画素について「１／１６」とし、
この３×３の領域の分散値からフレーム内誤差拡散率がα（０≦α≦１）であると決定されたときについて説明する。
【００２８】
この場合、重付決定部１０４は、乗算器１１０に対して、注目画素Ａの、
右の画素についての重付値「α×７／１６」、
左下の画素についての重付値「α×３／１６」、
下の画素についての重付値「α×５／１６」、
右下の画素についての重付値「α×１／１６」
を出力する。
また、重付決定部１０４は、乗算器１１１に対して、注目画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）の、
左上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
右上の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
左の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
画素Ａ（フレームが異なる画素Ａと同じ位置の画素）について重付値「（１−α）×８／１６」、
右の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
左下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」、
右下の画素についての重付値「（１−α）×１／１６」
を出力する。
【００２９】
乗算器１１０は、減算器１０９から出力される階調制限による映像信号の誤差と、重付決定部から出力される各画素についての重付値とを乗算し、それぞれ各画素について乗算した結果をフレーム内誤差記憶部１０７に出力する。
設例１の場合、乗算器１１０は、階調制限による映像信号の誤差を、それぞれ、注目画素Ａの、右の画素、左下の画素、下の画素、右下の画素についての重付値に乗算し、この５つの画素についての乗算結果をフレーム内誤差記憶部１０７に出力する。
乗算器１１１は、減算器１０９から出力される階調制限による映像信号の誤差と、重付決定部から出力される各画素についての重付値とを乗算し、それぞれ各画素について乗算した結果をフレーム間誤差記憶部１０８に出力する。
設例１の場合、乗算器１１１は、階調制限による映像信号の誤差を、それぞれ、フレームが異なる注目画素Ａと同じ位置の画素、注目画素Ａ（フレームが異なる注目画素Ａと同じ位置の画素）の、左上の画素、上の画素、右上の画素、左の画素、右の画素、左下の画素、下の画素、右下の画素についての重付値に乗算し、この９つの画素についての乗算結果をフレーム間誤差記憶部１０８に出力する。
【００３０】
フレーム内誤差記憶部１０７は、各画素の位置情報を記憶するとともに、乗算器１１０での各画素についての乗算結果を、各画素に加算する誤差データとして記憶する。フレーム内誤差記憶部１０７は、誤差を加算する対象の画素の画素データに相当する映像信号が誤差加算部１０５に入力されたタイミングで、その画素に加算する誤差データを誤差加算部１０５に出力する。なお、フレーム内誤差記憶部１０７は、乗算器１１０から各画素についての乗算結果データが入力されるごとに、各画素の誤差データを更新する（画像上の位置が同一の画素について、乗算結果データが乗算器１１０から入力されるごとに、その乗算結果データを当該画素についての誤差データに加減算することで更新する）。
フレーム間誤差記憶部１０８は、各画素の位置情報を記憶するとともに、乗算器１１１での各画素についての乗算結果を、各画素に加算する誤差データとして記憶する。フレーム間誤差記憶部１０８は、誤差を加算する対象の画素の画素データに相当する映像信号が誤差加算部１０５に入力されたタイミングで、その画素に加算する誤差データを誤差加算部１０５に出力する。なお、フレーム間誤差記憶部１０８は、乗算器１１１から各画素についての乗算結果データが入力されるごとに、各画素の誤差データを更新する（画像上の位置が同一の画素について、乗算結果データが乗算器１１１から入力されるごとに、その乗算結果データを当該画素についての誤差データに加減算することで更新する）。
【００３１】
＜１．２：フレーム内およびフレーム間の誤差配分について＞
ここで、フレーム内およびフレーム間の誤差配分について説明する。
動画ではＩ番目（Ｉは自然数）のフレームと（I＋１）番目のフレームが完全に一致することは少なく、図３に示すように、構図が移動することが多い。このとき（Ｉ＋１）番目のフレームの位置Ａの画素はＩ番目のフレームの位置Ａの周辺画素である位置Ｂの画素となる。つまり、時間方向（フレーム方向）における注目画素の画素値の変化は、注目画素の画素値と周辺画素の画素値との差となる。そのため、画素値の変動の大きい領域が複数フレームで続くときは、図４に示すように、時間方向で各画素の画素値が変化する。そのような場合では、誤差拡散処理をする前から画素値の変化によるちらつきがある。
一方、画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続くときは、図５に示すように、時間方向で各画素の画素値の変化がほとんどない。そのような場合では、画素値の変化によるちらつきは、ほとんど発生しない。よって、他のフレームに誤差を配分することによるちらつきは、画素値の変動の大きい領域が複数フレームで続く場合は、目立たない傾向にあり、画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続く場合は目立つ傾向にある。
【００３２】
また、（I＋１）番目のフレームの注目画素の画素値は、I番目のフレームで注目画素と同じ位置の画素の周辺画素であることが多いので、図４や図５に示すように、ある範囲の領域でみれば画素値の変動が同じ部分が含まれる。このため、（I＋１）番目のフレームの注目画素とその周辺画素からなる領域から求める画素値の変動の大きさは、I番目のフレームの注目画素と同じ位置の画素に周辺画素を含めた領域から求める画素値の変動の大きさと相関が高い。よって、注目画素とその周辺画素とからなる所定の領域内の画素値から画素値の変動の大きさに基づく値を算出することで、次のフレームの領域内の画素値の変動の大きさを推測することができる。
よって、この構成により、Ｉ番目のフレームの注目画素とその周辺画素とを含めた領域から画素値の変動の大きさを求めることで、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測し、ちらつきが目立つ領域（画素値の変動の小さい領域が複数フレームで続く場合）を推定することができる。このため、少ないメモリと遅延時間で、Ｉ番目のフレームで生じる誤差を、Ｉ番目のフレームの画素値と（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値との関係に合わせて配分することができる。
【００３３】
＜１．３：画像処理装置の動作＞
以上のように構成された画像処理装置１００について、以下、その動作を説明する。
まず、本実施形態におけるドット記憶部１０２とライン記憶部１０３について説明する。
ドット記憶部１０２とライン記憶部１０３とは、入力映像信号を入力とし、分散値算出部１０１で分散を算出する際に必要な画素を記憶し出力する。
次に、本実施形態における分散値算出部１０１について説明する。
分散値算出部１０１では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとし、そのブロックから分散値を算出する。例えば、図６に示すように、注目画素を中心とした９画素×９画素に対して分散値を算出する。１つのブロックに対して算出し終えたら、１つ隣の画素を注目画素とし分散値を算出する。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様に分散値を算出する。
【００３４】
本実施形態における重付決定部１０４について説明する。
図７は、重付決定部１０４の処理を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップ７０１では、誤差をＩ番目（Ｉは自然数）のフレームに配分する比率（フレーム内誤差配分比率）と（Ｉ＋１）番目のフレームに配分する比率（フレーム間誤差配分比率）を分散値から算出する。
図８は、フレーム間誤差配分比率を算出する関数の一例である。この関数を式で表すと（数式１）のようになる。この関数により画素値の変動が小さいところはフレーム間誤差配分比率が「０」となり、画素値の変動の大きいところはフレーム間誤差配分比率が「０」より大きい「１」以下の値となる。
このように、フレーム間誤差配分比率Ｗｆｏとフレーム内誤差配分比率Ｗｆｉとを、分散値Ｖに基づいて、（数式１）から求める。
【００３５】
【数１】
2007135822.tif 000025
【００３６】
なお、フレーム間誤差配分比率を算出する関数は、図８の一点鎖線で示した特性のものであってもよい。
次に、ステップＳ７０１で算出したフレーム内誤差配分比率ＷｆｉからＩ番目のフレームの各画素における誤差の配分比率を算出する（ステップＳ７０２）。
例えば、図９に示すように、誤差を隣接する４画素に配分する。Ｘは注目画素であり、Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄは、各画素の誤差の配分比率である。そして、フレーム内誤差配分比率Ｗｆｉに各比率（Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄ）を掛けた比率がＩ番目のフレームの各画素における誤差の配分比率となる。Ｂｒ、Ｂｌｄ、ＢｄおよびＢｒｄの値は、例えば、それぞれ、「７/１６」、「３/１６」、「５/１６」および「１/１６」である。
【００３７】
最後に、ステップＳ７０１で算出したフレーム間誤差配分比率Ｗｆｏから（Ｉ＋１）番目のフレームの各画素における誤差の配分比率を算出する（ステップＳ７０３）。
例えば、図１０に示すように誤差を（Ｉ＋１）番目のフレームの３×３画素に配分する場合について説明する。Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄは、各画素の誤差の配分比率であり、このうちＣｘの比率をもつ画素は、Ｉ番目のフレームの注目画素と同じ位置にある。そして、フレーム間誤差配分比率Ｗｆｏにそれぞれの比率（Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄ）を掛けた比率が（Ｉ＋１）番目のフレームの各画素における誤差の配分比率となる。Ｃｌｕ、Ｃｕ、Ｃｒｕ、Ｃｌ、Ｃｘ、Ｃｒ、Ｃｌｄ、ＣｄおよびＣｒｄの値は、例えば、それぞれ、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「８/１６」、「１/１６」、「１/１６」、「１/１６」および「１/１６」である。
【００３８】
以上が重付決定部１０４の動作の説明である。
本実施形態における誤差加算部１０５について説明する。
誤差加算部１０５では、入力映像信号にフレーム間誤差記憶部１０８から出力される（Ｉ−１）番目のフレームで生じた誤差を加算する。さらに、その加算された値にフレーム内誤差記憶部１０７から出力されるＩ番目のフレームで生じた誤差を加算し、その値を出力とする。
本実施形態における階調制限部１０６について説明する。
階調制限部１０６では、誤差加算部１０５で入力信号に誤差が加算された値を入力とする。階調制限部１０６では、出力信号の出力可能な階調値の情報をあらかじめ保持しておく。階調制限部１０６の入力値と出力可能な階調値の情報とを比較し、最も近い値を出力値とする。
【００３９】
本実施形態におけるフレーム内誤差記憶部１０７について説明する。
フレーム内誤差記憶部１０７では、減算器１０９から出力される、階調制限部１０６の入力値から出力値を引いた値に、重付決定部１０４で算出されたＩ番目のフレームの未処理の画素（設例１では、注目画素の、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）に対する配分比率を掛けた値が入力される。フレーム内誤差記憶部１０７に記憶されている誤差（誤差データ）のうち、入力映像信号（注目画素に対応する画素値）に対応する誤差（誤差データ）が、フレーム内誤差記憶部１０７から誤差加算部１０５に出力される。そして、誤差加算部１０５により、注目画素の画素値にフレーム内誤差記憶部１０７から出力された誤差データが加算される。
フレーム間誤差記憶部１０８では、減算器１０９から出力される、階調制限部１０６の入力値から出力値を引いた値に、重付決定部１０４で算出された（Ｉ＋１）番目のフレームの画素に対する配分比率を掛けた値が入力される。フレーム間誤差記憶部１０８に記憶されている誤差（誤差データ）のうち、入力映像信号（注目画素に対応する画素値）に対応する誤差（誤差データ）が、フレーム間誤差記憶部１０８から誤差加算部１０５に出力される。Ｉ番目のフレームの注目画素の画素値が誤差加算部１０５での処理対象である場合、当該注目画素の画素値には、Ｉ−１番目のフレーム以前の映像信号により算出され、フレーム間誤差記憶部１０８に記憶されている誤差データ（フレーム間で誤差拡散させるための誤差データ）が、誤差加算部１０５により、加算される。さらに、当該注目画素の画素値には、Ｉ番目のフレームにおいて、フレーム内誤差記憶部１０７により記憶されている誤差データ（フレーム内で誤差拡散させるための誤差データ）が、誤差加算部１０５により、加算される。つまり、誤差加算部１０５により、注目画素（現在処理対象の画素）の画素値に、フレーム内で誤差拡散させるための誤差データと、フレーム間で誤差拡散させるための誤差データと、が加算され、加算された画素値（誤差加算部１０５から出力される映像信号に相当。）が階調制限部１０６に出力される。
【００４０】
第１実施形態に係る画像処理装置１００では、誤差をＩ番目のフレーム（現フレーム）の注目画素とその周辺画素とからなる領域から算出される画素値の変動の大きさに基づく値により、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきを発生させないように、誤差を配分する比率を変える。そして、画像処理装置１００では、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきが目立つ領域では現フレーム以外のフレーム（他のフレーム）に誤差を配分（拡散）させないことにより、ちらつきを抑制することができる。また、画像処理装置１００では、それ以外の領域（ちらつきが目立たないであろう領域）では、他のフレームに誤差を配分（拡散）させることにより、映像信号の階調再現性を向上させることができる。
画像処理装置１００では、画素値の変動の大きさを表す値として分散値を用いることにより、Ｉ番目のフレームにおける注目画素とその周辺画素とからなる領域内全体の画素値の変動についての情報を取得することができる。このため、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測できるので、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率を決定させるのに、他のフレームの情報を記憶する必要がなく、故にメモリと遅延時間の削減を行うことができる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る画像処理装置２００について図面を用いて説明する。
＜２．１：画像処理装置の構成＞
図１１は、本発明の第２実施形態の画像処理装置２００のブロック図である。第２実施形態に係る画像処理装置２００において、第１実施形態に係る画像処理装置１００と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
画像処理装置２００は、入力映像信号に対応する注目画素の画素値を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置２００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域にＨＰＦをかけ、高周波成分であるＨＰＦ値を算出するＨＰＦ値算出部１１０１と、ＨＰＦ値算出部１１０１で算出されたＨＰＦ値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。
【００４２】
ＨＰＦ値算出部１１０１は、入力映像信号（入力信号に対応する画素の画素値）、ドット記憶部１０２から出力される画素値、およびライン記憶部１０３から出力される画素値を入力として、注目画素を中心とする所定の領域（注目画素とその周辺画素からなる領域）についてＨＰＦをかけ、高周波成分を抽出する、つまり、ＨＰＦ値を算出する。ＨＰＦ値算出部１１０１は、算出したＨＰＦ値を重付決定部１０４に出力する。
重付決定部１１０４は、ＨＰＦ値算出部から出力されたＨＰＦ値を入力とし、映像信号を階調制限したことによる誤差をＩ番目のフレームの未処理の画素（設例１では、注目画素の、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）へ配分する比率（フレーム内誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１０に出力する。また、重付決定部１１０４は、（Ｉ＋１）番目のフレームの画素（設例１では、注目画素と、注目画素の、左上の画素、上の画素、右上の画素、左の画素、右の画素、左下の画素、下の画素および右下の画素がこれに相当する。）へ配分する比率（フレーム間誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１１に出力する。
【００４３】
＜２．２：画像処理装置の動作＞
本実施形態に係る画像処理装置２００と第１実施形態に係る画像処理装置１００と同様の部分については、その詳細な説明を省略する。本実施形態に係る画像処理装置２００と第１実施形態に係る画像処理装置１００との相違点は、ＨＰＦ値算出部１１０１と重付決定部１１０４である。
本実施形態に係る画像処理装置２００のＨＰＦ値算出部１１０１について説明する。
ＨＰＦ値算出部１１０１では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとしてＨＰＦの値（ＨＰＦ値）を算出する。例えば、注目画素を中心とした３画素×３画素に対して、図１２に示すようなＨＰＦを掛ける。１つのブロックに対して算出し終えたら、１つ隣の画素を注目画素としＨＰＦの値を算出する。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様にＨＰＦの値を算出する。
【００４４】
本実施形態に係る画像処理装置２００の重付決定部１１０４について説明する。
図７は、重付決定部１１０４の処理を説明するためのフローチャートである。
画像処理装置２００の重付決定部１１０４において、Ｓ７０２での処理内容およびＳ７０３での処理内容は、第１実施形態の重付決定部１０４でのＳ７０２およびＳ７０３での内容と同様であるので、詳細な説明を省略し、Ｓ７０１での処理についてのみ説明する。
本実施形態でも第１実施形態と同様にＳ７０１での処理は、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを算出することである。異なる点は、第１実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値が分散値であったが、本実施形態ではＨＰＦの値を使うことである。
図１３は、フレーム間誤差配分比率を算出する関数の一例である。この関数を式で表すと（数式２）のようになる。この関数により、フレーム間誤差配分比率は、画素値の変動が第１の閾値以下のところでは、「０」となり、第２の閾値より大きいところでは、「０」ではない値「Ｒ」となり、第１の閾値と第２の閾値との間にあるときは、第１の閾値に近いほど小さい値をとなる。フレーム間誤差配分比率ＷｆｏとＩ番目のフレーム内誤差配分比率Ｗｆｉとを、ＨＰＦ値Ｆに基づいて、（数式２）から求める（ステップＳ７０１）。
【００４５】
【数２】
2007135822.tif 000026
【００４６】
本実施形態に係る画像処理装置２００では、誤差をＩ番目のフレーム（現フレーム）の注目画素とその周辺画素とからなる領域から算出される画素値の変動の大きさに基づく値により、映像信号を表示装置に表示させた場合に、ちらつきを発生させないように、誤差を配分する比率を変える。このとき、ＨＰＦ値に対して、図１３に示したように、第１の閾値と第２の閾値とを設定し、さらに領域に適した比率により誤差を配分することができ、映像信号の階調再現性を向上させ、ちらつきを抑制することができる。
画素値の変動の大きさを表す値として、周波数成分を用いることにより、Ｉ番目のフレームにおける注目画素とその周辺画素とからなる領域内全体の画素値の変動についての情報を取得することができる。このため、Ｉ番目のフレームから（Ｉ＋１）番目のフレームの画素値の変動を推測できるので、フレーム内誤差配分比率およびフレーム間誤差配分比率を決定させるのに、他のフレームの情報を記憶する必要がなく、故にメモリと遅延時間の削減を行うことができる。
【００４７】
なお、第１実施形態および第２実施形態において、重付決定部１０４、１１０４で誤差の配分する比率を関数から算出したが、これに限るものではなく、例えば、ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を用い、予めいくつかの誤差の配分する比率を用意しておき、画素値の変動の大きさに基づく値に基づいて予め用意されている誤差の配分する比率の中から最適な比率を選択することで、誤差の配分する比率を決定しても構わない。
さらに、第１実施形態および第２実施形態において、画素値の変動についての情報を取得する機能ブロックである分散値算出部１０１およびＨＰＦ値算出部で算出する際のフィルタサイズを９画素×９画素（分散値算出部１０１の場合）または３画素×３画素（ＨＰＦ値算出部１１０１の場合）としたが、これに限るものではない。このフィルタサイズが大きいほど、動きのある映像に的確に対応でき、フィルタサイズが小さいほど、画像処理装置での処理量が少なくて済むという利点がある。
【００４８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る画像処理装置３００について図面を用いて説明する。
＜３．１：画像処理装置の構成＞
図１４は、本発明の第３実施形態の画像処理装置３００のブロック図である。図１４において、前述の実施形態に係る画像処理装置１００、２００と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
画像処理装置３００は、入力映像信号に対応する注目画素の画素値を入力とし、処理タイミングを調整するために入力映像信号を遅延させる遅延部１１２と、注目画素の画素値に誤差を加算する誤差加算部１０５と、誤差加算部１０５からの出力された映像信号（注目画素に対応）に対して階調制限を行う階調制限部１０６と、階調制限前の注目画素の画素値から階調制限後の注目画素の画素値を減算する減算器１０９と、を備える。また、画像処理装置３００は、入力映像信号を画素単位で複数画素分記憶するドット記憶部１０２と、入力映像信号をライン単位で複数ライン分記憶するライン記憶部１０３と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域にＨＰＦをかけ、高周波成分であるＨＰＦ値を算出するＨＰＦ値算出部１１０１と、注目画素の画素値とその周辺画素の画素値とからなる領域における画素値の平均値を算出する平均値算出部１５０９と、ＨＰＦ値算出部１１０１で算出されたＨＰＦ値と平均値算出部１５０９で算出された平均値により、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率とを決定させ、さらに各画素についての重付を決定する重付決定部１０４と、を備える。さらに、画像処理装置１００は、減算器１０９からの出力とフレーム内誤差配分比率とを乗算する乗算器１１０と、減算器１０９からの出力とフレーム間誤差配分比率とを乗算する乗算器１１１と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム内誤差記憶部１０７と、乗算器１１０の出力を記憶するフレーム間誤差記憶部１０８と、を備える。
【００４９】
平均値算出部１５０９は、図１４に示すように、入力映像信号とドット記憶部１０２とライン記憶部１０３の出力とを入力とし、明度をあらわす画素値の平均値を出力とする。
重付決定部１５０４は、ＨＰＦ値算出部１１０１から出力されたＨＰＦ値および平均値算出部１５０９から出力された平均値を入力とし、誤差をＩ番目のフレームの未処理の画素へ配分する比率（フレーム内誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１０に出力する。また、重付決定部１１０４は、（Ｉ＋１）番目のフレームの画素へ配分する比率（フレーム間誤差配分比率）により決定した各画素の重付値を乗算器１１１に出力する。
＜３．２：画像処理装置の動作＞
本実施形態と前述の実施形態とで同様の部分については、その詳細な説明を省略する。本実施形態と前述の実施形態との相違点は平均値算出部１５０９と重付決定部１５０４である。
【００５０】
本実施形態において、平均値算出部１５０９について説明する。
平均値算出部１５０９では、注目画素とその周辺画素を含め１つのブロックとして、そのブロック内にある画素の画素値の平均を算出する。例えば、３画素×３画素からなるブロックについて説明する。平均値算出部１５０９による、１つのブロックに対する平均値の算出が終了したら、１つ隣の画素を注目画素としブロック内の画素値の平均値の算出が、平均値算出部１５０９により実行される。１ラインの画素に対して処理を終えたら、次のラインに移り同様に平均値が、平均値算出部１５０９により算出される。
本実施形態において、重付決定部１５０４について説明する。
図７は、重付決定部１５０４の処理を説明するためのフローチャートである。
画像処理装置３００の重付決定部１５０４において、Ｓ７０２およびＳ７０３での内容は、第１実施形態の重付決定部１０４でのＳ７０２およびＳ７０３での内容と同様であるので、詳細な説明を省略し、Ｓ７０１での処理についてのみ説明する。
【００５１】
本実施形態でも第１実施形態と同様にＳ７０１での処理は、フレーム内誤差配分比率とフレーム間誤差配分比率を算出することである。異なる点は第１実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値のみから２つの配分比率を算出するが、本実施形態ではＩ番目のフレームの画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とから２つの配分比率を算出する点である。
図１５は、画素値の変動の大きさに基づく値から算出される重み係数Ｗｆｏ１を求める関数の一例である。この関数を式で表すと（数式３）のようになる。
【００５２】
【数３】
2007135822.tif 000027
【００５３】
図１６は、明るさに基づく値から算出される重み係数Ｗｆｏ２を求める関数の一例である。この関数を式で表すと（数式４）のようになる。
【００５４】
【数４】
2007135822.tif 000028
【００５５】
２つの重み係数Ｗｆｏ１およびＷｆｏ２からフレーム間誤差配分比率Ｗｆｏを算出する関数を式で表すと（数式５）のようになる。
【００５６】
【数５】
2007135822.tif 000029
【００５７】
この関数によりフレーム間誤差配分比率は、画素値の変動が第１の閾値以下のところは「０」となり、第２の閾値より大きいところは「０」ではない値「Ｒ１」となり、第１の閾値と第２の閾値の間にあるときは第１の閾値に近いほど小さい値となる。また、明るさが第３の閾値より小さいところは０となり、第４の閾値より大きいところは０ではない値となり、第３の閾値と第４の閾値との間にあるときは、第３の閾値に近いほど小さい値となる（ステップＳ７０１）。
本実施形態に係る画像処理装置３００では、誤差を配分する比率を明るさに基づく値によって変える。人間の視覚特性では、表示装置に表示された映像（画像）において、明部の変化に比べ、暗部の変化の方が気づきやすい（感度が高い）。そのため、画像処理装置３００では、明部（画素値が高い画素（平均画素値が高い複数画素からなる領域））から暗部（画素値が低い画素（平均画素値が低い複数画素からなる領域））に近づくほどフレーム間に配分する誤差を小さくし、ちらつきが気づきやすい暗部ではフレーム間で誤差を配分しないようにしている。これにより、画像処理装置３００では、人間の視覚特性に適した誤差配分比率にすることができ、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを抑制することができる。
【００５８】
また、画像処理装置３００では、明るさに基づく値を注目画素とその周辺画素からなる所定の領域から算出することで、次のフレームの同じ位置の領域内の明るさを推測することができる。
さらに、画像処理装置３００は、画素値の変動の大きさに基づく値と明るさに基づく値とで誤差の配分比率を変えるという構成であるので、暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合を推測することができる。そして、画像処理装置３００では、このちらつきが目立ちやすい条件（暗部で画素値の変動が小さい領域が複数フレーム続く場合）のときに、フレーム間で誤差を配分しないことで、映像信号により形成される映像（表示装置により表示される映像）において発生するちらつきを効果的に抑制することができる。
【００５９】
［他の実施形態］
なお、上記実施形態では、フレームでの処理について説明したが、フィールドでの処理であってもよい。
また、本発明を上記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、などから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００６０】
（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【００６１】
（４）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。
また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【００６２】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
（５）上記実施形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。上記実施形態に係る画像処理装置をソフトウェア処理により実現する場合、例えば、タイミング調整のために、誤差加算部１０５の前段に配置されている遅延部１１２等を省略することができる。なお、上記実施形態に係る画像処理装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【００６３】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる画像処理装置は、注目画素とその周辺画素からなる領域から算出する画素値の変動の大きさに基づく値で誤差を配分する比率を変えるという構成にしたことにより、ちらつきの目立つ領域とそれ以外の領域を区別し誤差を配分する比率を変えるので、ちらつきを抑えた階調再現性が良い映像を得ることができ、ＴＶ放送受信機やプロジェクターなどのディスプレイ装置に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態における画像処理装置のブロック図
【図２】誤差拡散によるちらつきの説明図
【図３】フレーム間の構図の変化を示す図
【図４】輝度値の変化によってちらつく場合を示す図
【図５】輝度値の変化によってちらつかない場合示す図
【図６】注目画素と周辺画素の領域を示す図
【図７】重付決定部の処理を示すフローチャート
【図８】分散から他のフレームの誤差を配分する比率を求める関数の図
【図９】フレーム内で誤差を配分する画素の図
【図１０】次のフレームで誤差を配分する画素の図
【図１１】本発明の第２実施形態における画像処理装置のブロック図
【図１２】ＨＰＦの図
【図１３】ＨＰＦ値から他のフレームの誤差を配分する比率を求める関数の図
【図１４】本発明の第３実施形態における画像処理装置のブロック図
【図１５】画素値の変動の大きさから重み係数を求める関数の図
【図１６】明るさから重み係数を求める関数の図
【図１７】従来のちらつきを抑制した誤差拡散処理のブロック図
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００、３００    画像処理装置
１０１    分散値算出部
１０２    ドット記憶部
１０３    ライン記憶部
１０４、１５０４    重付決定部
１０５    誤差加算部
１０６    階調制限部
１０７    フレーム内誤差記憶部
１０８    フレーム間誤差記憶部
１０９    減算器
１１０、１１１    乗算器
１１３    誤差加算部
１１０１    ＨＰＦ値算出部
１１０４    重付決定部
１４０１    フレーム記憶部
１４０４    重付決定部
１４０６    階調制限部
１４０７１    ドット誤差記憶部
１４０７２    ライン誤差記憶部
１４０９    絶対値化部
１５０９  平均値算出部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007135822.tif 000030
【図２】
2007135822.tif 000031
【図３】
2007135822.tif 000032
【図４】
2007135822.tif 000033
【図５】
2007135822.tif 000034
【図６】
2007135822.tif 000035
【図７】
2007135822.tif 000036
【図８】
2007135822.tif 000037
【図９】
2007135822.tif 000038
【図１０】
2007135822.tif 000039
【図１１】
2007135822.tif 000040
【図１２】
2007135822.tif 000041
【図１３】
2007135822.tif 000042
【図１４】
2007135822.tif 000043
【図１５】
2007135822.tif 000044
【図１６】
2007135822.tif 000045
【図１７】
2007135822.tif 000046
【国際調査報告】
2007135822.tif 000047
2007135822.tif 000048
2007135822.tif 000049
2007135822.tif 000050