专利名称：提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备和方法
技术领域：
本发明一般涉及移动通信终端，更具体地说，涉及在移动通信终端中提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备和方法。
背景技术：
现在市场上的移动电话是其中嵌入有多媒体功能(诸如，2到8百万像素数字摄像功能等以及用于手持数字视频广播(DVB-H)、数字多媒体广播(DMB)等的广播服务功能)以处理高质量图像的移动通信终端。新式移动通信终端可通过采用比传统系统更高级的系统处理器和存储器以24比特彩色表示方案来处理高质量媒体数据。
尽管用于移动通信终端的处理和存储的系统的内部结构持续发展，但是移动通信终端的显示装置(即，液晶显示器(LCD))并没有跟上系统内部结构的发展速度。现在，大多数新式移动通信终端使用被限制在16比特彩色表示方案中的65,536种颜色表示的LCD显示装置。因此，在其中可有16,777,216种颜色表示的24比特彩色表示方案的系统中存储的高质量图像在LCD显示装置中被再一次量化为16比特彩色。即使当原始图像是24比特彩色质量时，由于显示器硬件的物理限制用户仅可观看16比特彩色质量的图像。
通常，当24比特彩色图像具有红-绿-蓝(RGB)彩色格式时，为红色、绿色和蓝色的颜色信号分配8比特。在与24比特彩色图像不同的16比特彩色图像中，为红色分配5比特，为绿色分配6比特，为蓝色分配5比特。所述三种颜色被混合以产生彩色图像。当将24比特彩色图像转换为16比特彩色图像时，因为分配给红色的比特减少了3比特，分配给绿色的比特减少了2比特，分配给蓝色的比特减少了3比特，所以在量化时产生误差。由此，图像质量降低。存在这样的问题，即，由于与原始图像之间的差别发生不连续彩色偏差。
为了解决量化误差，彩色打印机或者等离子显示平板电视(PDP TV)使用误差扩散处理。一种已知误差扩散处理将原始像素和量化的像素之间的量化误差扩散到量化的像素周围的4个相邻像素。当扩散量化误差的4个相邻像素被反馈时，可减少视觉量化误差。
已经对与4个相邻像素的反馈机制的量化误差相比更加有效地减少量化误差进行了研究。研究结果显示，可通过在当前量化误差中反映随机权重来有效减少量化误差。图1示出了用于减少量化误差的在误差扩散处理中提供的权重的传统示例。
在图1中，N3100、N4106、N5104和N6102是当前量化的像素周围的相邻像素。在误差扩散处理中，基于相邻像素的位置分配不同的随机值。如图1中所示，不同的随机值为7/16、1/16、5/16和3/16。
在图1中，当前量化的像素的量化误差的7/16被扩散到N3100，当前量化的像素的量化误差的3/16被扩散到N4106，当前量化的像素的量化误差的5/16被扩散到N5104，和当前量化的像素的量化误差的1/16被扩散到N6102。当完成上述误差扩散处理时，N3100被量化。在这种情况下，在量化N3100的处理中发生的量化误差的5/16被扩散到N6102，以及在量化N3100的处理中发生的量化误差的3/16被扩散到N5104。
每当量化一个像素时，当前量化的像素周围的一些像素部分地接收到当前量化的像素的量化误差。量化误差被不断累加。因为在误差扩散处理中发生的量化误差被扩散到相邻像素，所以由于相邻像素间的量化误差引起的误差可被减少。
这种误差扩散处理的问题在于，如图1所示，由于每当量化一个像素时，对于相邻像素来说，必须在诸如7/16、5/16、3/16和1/16的实数范围内进行计算，所以计算量增加。在相对大型的打印机或者PDP TV中设置有用于处理误差扩散处理中的运算的附加处理器，以获得快速响应速率。设计一种在误差扩散处理中可并行处理运算的内部系统。可以以快速响应速率为用户提供经误差扩散改进的图像质量。
然而，由于移动性和便携性限制了移动通信终端的尺寸。在有限的尺寸内设置附加处理器是困难的。根据在误差扩散处理中的计算量，当不使用附加处理器的并行处理方案时，存在严重降低响应速率的问题。由于这些原因，不能将误差扩散方法应用到当前的移动通信终端。
发明内容
本发明在于解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本发明的一方面提供了一种在移动通信终端中可为用户提供通过减少量化误差而明显提高的运动或者静止图像的质量的设备和方法。
本发明的另一方面提供了一种可在误差扩散处理中减少量化误差，从而可对移动通信终端应用误差扩散方法的设备和方法。
根据本发明的一方面，提供了一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备，所述设备包括显示器，以基于比特数的彩色表示方案显示应用的图像；误差扩散器，在输入原始图像时通过顺序选择构成原始图像的像素来计算量化误差，通过将存储的关于当前像素的误差值与由基于选择的像素周围的至少一个相邻像素的位置的误差反映比率和计算的量化误差确定的误差反映值相加，根据量化的像素的误差扩散来计算累加的逐像素误差值，和通过将所述逐像素误差值反映在原始图像的像素的当前彩色表示方案中的量化值中来产生误差扩散图像；以及控制器，当用户选择将被输出的原始图像时将选择的原始图像输入到误差扩散器，和当产生误差扩散图像时控制显示器输出误差扩散图像来取代原始图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的方法，所述方法包括在原始图像被输入时根据处理顺序来顺序选择构成原始图像的像素；通过量化当前选择的像素基于逐个颜色信号来计算量化误差；选择当前选择的像素周围的相邻像素，并基于相邻像素的位置确定误差反映比率；根据计算的量化误差和相邻像素的误差反映比率，基于逐个颜色信号，确定相邻像素的误差反映值；对关于当前选择的像素的逐像素误差值基于逐个颜色信号来累加确定的误差反映值；当原始图像的所有像素的量化误差被完全计算时，通过将原始图像的像素的逐颜色信号的量化误差值与关于原始图像的像素的逐像素误差值相加，产生误差扩散图像；和输出误差扩散图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备，所述设备包括显示器，以基于比特数的彩色表示方案的显示应用的运动图像数据的输出图像；运动图像解码器，对运动图像数据解码；误差扩散器，在输入解码的运动图像数据时通过顺序选择构成运动图像数据的输出图像的像素来计算量化误差，通过将存储的关于当前像素的误差值与由基于选择的像素周围的至少一个相邻像素的位置的误差反映比率和计算的量化误差确定的误差反映值相加，根据量化的像素的误差扩散来计算累加的逐像素误差值，和通过将所述逐像素误差值反映在原始图像的像素的当前彩色表示方案中的量化值中来产生误差扩散图像；以及控制器，当用户选择将被输出的运动图像数据时将解码的运动图像数据输入到误差扩散器，和当产生误差扩散图像时控制显示器输出误差扩散图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的方法，所述方法包括对用户选择的运动图像数据解码；根据处理顺序顺序选择构成解码的运动图像数据的输出图像的像素；通过量化当前选择的像素基于逐个颜色信号来计算量化误差；选择当前选择的像素周围的相邻像素，并基于相邻像素的位置确定误差反映比率；根据计算的量化误差和相邻像素的误差反映比率，基于逐个颜色信号，确定相邻像素的误差反映值；对关于当前选择的像素的逐像素误差值基于逐个颜色信号来累加确定的误差反映值；当输出图像的所有像素的量化误差被完全计算时，通过将输出图像的像素的逐颜色信号的量化误差值与关于输出图像的像素的逐像素误差值相加，产生误差扩散图像；和输出误差扩散图像。
从以下在结合附图时的详细描述，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，其中 图1是在误差扩散时将被应用的误差反映值(error-reflected value)的传统示例； 图2是根据本发明的移动通信终端的框图； 图3是根据本发明的在移动通信终端中用于计算原始图像的量化误差并应用计算的误差值的误差扩散器的详细框图； 图4是根据本发明的在移动通信终端中用于产生应用误差扩散的图像的操作的流程图； 图5是根据本发明的在移动通信终端中用于为当前选择的像素周围的相邻像素逐像素地计算误差值的操作的流程图；和 图6是根据本发明的用于提供应用误差扩散的运动图像的另一移动通信终端的框图。
具体实施例方式 以下将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。在附图中，尽管相同或者相似的组件在不同的附图中被表示，但是它们仍由相同的标号指示。为了清楚简明起见，省略对已知功能和结构的描述。
如果移动通信终端的显示器可提供与原始图像相同的图像质量级，则不需要本发明。然而，如果由于移动通信终端的显示器的物理限制导致不能提供原始图像的质量，则可在量化原始图像的像素时应用本发明。假设，在此的量化不是指将模拟数据转换为数字数据的处理，而是指将由大量比特的量化值表示的像素转换为由较少量比特的量化值表示的像素的处理。
为了更好地理解本发明，将首先描述本发明的基本原理。在本发明中，提供了表，所述表包括基于量化误差的最大值和相邻像素的误差反映比率而预先计算的用于在使用误差扩散处理时减少计算量的量化误差反映值。当在处理过程中计算从原始图像中选择的指定像素的量化误差时，通过计算的量化误差确定所选像素周围的相邻像素的误差反映值。通过累加关联像素的误差反映值来存储逐像素的误差值。当在处理过程中选择另一像素时，选择所选像素周围的相邻像素。通过重复上述处理来计算所选相邻像素的误差反映值。当在逐像素误差存储器中预存关于像素的逐像素误差值时，通过将所述逐像素误差值与当前计算的误差反映值相加来在逐像素的基础上累加误差反映值。当对原始图像的全部像素周围的相邻像素完成累加误差反映值时，通过在逐像素的基础上将误差反映值相加产生量化误差扩散图像。当用户做出请求时，误差扩散图像取代原始图像被存储并显示。在本发明中，移动通信终端可为用户提供在误差扩散处理中改进质量的图像。
图2示出了根据本发明的移动通信终端。所述移动通信终端包括控制器200、连接到控制器200的存储器202、键输入单元204、显示器206、基带处理器210、编码器-解码器(编解码器)212和误差扩散器220。控制器200根据无线网接入和电话呼叫或者数据通信协议处理语音信号和数据，并控制移动通信终端的组件。控制器200可响应于用户的键输入控制显示器206，并可响应于用户的键输入产生并提供图像信息。
在本发明中，移动通信终端的控制器200在用户做出显示指定图像的请求时将用户选择的图像输入到误差扩散器220，使用误差扩散处理改进图像质量，并控制显示器206显示改进质量的图像。
当输入指定图像时，误差扩散器220根据处理过程从指定图像(原始图像)的像素中选择第一像素。可通过量化当前选择的像素来计算当前选择的像素的颜色信号的量化误差。选择当前选择的像素周围的相邻像素。通过基于选择的相邻像素的位置和从当前选择的像素计算的量化误差的误差反映比率来确定所述相邻像素的量化误差反映值。如果确定了当前选择的全部相邻像素的量化误差反映值，则确定的值作为关于相邻像素的逐像素误差值被存储。如果预存了关于相邻像素的逐像素误差值，则误差扩散器220将当前确定的误差反映值累加到预存的逐像素误差值，并存储该累加的值。误差扩散器220重复确定当前量化的相邻像素的误差反映值的处理，直到原始图像的全部像素被选择并量化。
当原始图像的全部像素被完全量化时，即，当在量化原始图像的最后一个像素之后不再存在待处理的相邻像素时，误差扩散器220将原始图像的像素的量化值与存储的关于像素的逐像素误差值相加。如果不再存在待处理的相邻像素，则不执行确定相邻像素的误差反映值的处理。在逐个颜色信号的基础上来执行将像素的量化值与存储的关于像素的逐像素误差值相加的处理。
根据本发明，当由于移动通信终端的显示器206的物理限制导致由大量比特表示的原始图像被少量比特表示时，像素的逐颜色信号的量化误差之间的比率被反映在相邻像素中。通过存储其中在相邻像素中反映出所述像素的误差值的图像来产生误差扩散图像。
误差扩散器220可通过使用存储预先计算的量化误差反映值的误差反映值表，基于在选择的像素中出现的量化误差的最大值和根据相邻像素的位置的误差反映比率，有效减少确定误差反映值所需的时间。
例如，如图1所示，位于与处理方向相同的方向的相邻像素的量化误差反映比率被设置为7/16。位于当前将被量化的像素的垂直线上的相邻像素的量化误差反映比率被设置为5/16。位于当前将被量化的像素的处理方向对角线上而不是垂直或者水平线上的相邻像素的量化误差反映比率被设置为1/16。位于当前将被量化的像素的与处理方向相反的方向的对角线上而不是垂直或者水平线上的相邻像素的量化误差反映比率被设置为3/16。在这种情况下，可以假设误差反映比率是7/16、1/16、5/16和3/16四个比率。
如果当原始图像是由24比特(R8比特、G8比特和B8比特)表示的红绿蓝(RGB)彩色图像时，显示器206可以显示最大16比特(R5比特、G6比特和B5比特)的RGB彩色图像，则，颜色信号的最大量化误差可具有关于红色的阶(step)0到阶7的8个阶的3比特、关于绿色的阶0到阶3的4个阶的2比特和关于蓝色的阶0到阶7的8个阶的3比特。在这种情况下，反映量化误差的误差反映值在表1中示出。
表1 假设表1使用通过对与计算结果相应的实际(actual)实数进行四舍五入输出的整数值。当然，计算结果也可使用实际实数。在这种情况下，与所获得的效果相比，过多地增加了计算量。因此，假设在本发明中使用通过对实际实数进行四舍五入计算的整数值。
如上所述，实际实数被四舍五入为整数值。在这种情况下，即使当在1/16的误差反映比率的条件下最大量化误差值是7时，因为计算值是7/16，所以四舍五入的值是0。因为在1/16的误差反映比率的条件下所有误差反映值是0，所以没有反映出量化误差。由此，如表1所示，在本发明中，1/16的误差反映比率没有包括在误差反映值表中。当然，如果在使用不同的误差反映比率时存在实际误差反映值，则基于全部误差反映比率计算的误差反映值应当被包括在误差反映值表中。
将参照图3描述在根据本发明的移动通信终端中用于计算并应用原始图像的量化误差的误差扩散器220的细节。
当误差扩散器220完全应用误差扩散时，控制器200从误差扩散器220接收并存储完全应用误差扩散的图像。存储的图像经显示器206被输出。本发明可为用户提供具有比传统量化处理更高的质量的图像。
以上已经描述了对图像应用误差扩散的示例。因为运动图像相当于连续输出的静止图像，因此上述方法可同样地应用到运动图像。所述运动图像可以是通过卫星或者地面数字多媒体广播接收信道以及有线/无线数据通信信道接收的运动图像，以及用户预存的运动图像。移动通信终端的控制器200可通过在解码接收的运动图像数据时由误差扩散器220对接收的运动图像数据进行误差扩散来同时执行对接收的运动图像数据的解码和误差扩散处理。当在误差扩散处理中首先接收的运动图像数据被新存储并输出时，对随后接收的运动图像数据进行解码。误差扩散可被应用到运动图像的输出。将参照图6描述这种情况。
连接到控制器200的存储器202由只读存储器(ROM)、闪存、随机存取存储器(RAM)等构成。ROM存储用于控制器200的处理和控制的程序以及各种参考数据。RAM被用作控制器200的工作存储器。闪存包括用于存储能被更新的存储库数据的区域，和用于存储原始图像或者误差扩散图像的区域。用于存储原始图像或者误差扩散图像的区域称为图像存储器216。
键输入单元204设置有包括数字键的各种键。键输入单元204将来自用户的键输入提供给控制器200。射频(RF)单元208从基站接收RF信号并向基站发送RF信号。接收到的信号被转换为中频(IF)信号。IF信号被输出到连接到控制器200的基带处理器210。基带处理器210是用于提供控制器200与RF单元208之间的接口的基带模拟(BBA)专用集成电路(ASIC)。基带处理器210将从控制器200施加的数字基带信号转换为模拟IF信号，并将所述模拟IF信号施加到RF单元208。基带处理器210将从RF单元208施加的模拟IF信号转换为数字基带信号，并将所述数字基带信号施加到控制器200。当根据本发明移动通信终端可接收卫星或者地面数字广播时，RF单元208和基带处理器210从广播站或者卫星接收用户设置的广播信道的数字广播数据，并随后将接收的数字广播数据输出到控制器200。
连接到控制器200的编解码器212经过放大器214被耦合到麦克风和扬声器。从麦克风输入的语音信号以脉冲编码调制(PCM)编码处理被编码，并且语音数据被输出到控制器200。从控制器200输入的语音数据被PCM解码，并经放大器214输出到扬声器。放大器214对从麦克风输入或者输出到扬声器的语音信号进行放大。在控制器200的控制下，可调节扬声器的音量和麦克风的增益。
图3示出了在根据本发明的移动通信终端中用于计算原始图像的量化误差，并应用基于计算的量化误差的误差值的误差扩散器220。参照图3，误差扩散器220可设置有像素选择器300、误差计算器302、误差存储器304和累加误差应用单元306。
当从控制器200输入原始图像时，像素选择器300在处理过程中选择一个像素。关于选择的像素周围的相邻像素的位置以及相邻像素的误差反映比率的信息被输出到误差计算器302。当在处理过程中选择的像素是原始图像的最后一个像素时，像素选择完成信号被输出到误差存储器304。
误差计算器302对在处理过程中选择的像素进行量化，并计算量化误差作为量化结果。当前量化的像素周围的相邻像素的误差反映值通过使用量化误差由从像素选择器300中输入的相邻像素的误差反映比率来确定。误差计算器302设置有其中可以存储如表1所示的误差反映值表的误差反映值表存储器312。误差反映值表存储器312可使用与一般存储器(例如，闪速存储器)相比具有高响应速率和高访问速率的存储器(例如，高速缓冲存储器)，从而误差计算器302可确定误差反映值的速率可增加。误差计算器302将确定的关于相邻像素的误差反映值输出到误差存储器304。计算构成相邻像素的颜色信号的误差反映值。
另一方面，当从误差计算器302接收到相邻像素的误差反映值时，误差存储器304确定是否预存了关于每个相邻像素的逐像素误差值。如果关于像素的逐像素误差值没有被预存在逐像素误差存储器310中，则当前输入的误差反映值被存储为逐像素误差值。如果关于像素的逐像素误差值被预存在逐像素误差存储器310中，则关于该像素的逐像素误差值和在误差计算器302中确定的关于该像素的误差反映值被输入到误差累加器308。误差累加器308计算累加的值。逐像素误差存储器310将计算的值存储为关于该像素的逐像素误差值。
当关于当前从误差计算器302输入的相邻像素的逐像素误差值被全部存储时，误差存储器304确定是否从像素选择器300接收到像素选择完成信号。当接收到像素选择完成信号时，误差计算器302确定基于原始图像的像素的误差扩散的逐像素误差值被全部存储。目前为止存储的逐像素误差值被输出到累加误差应用单元306。
累加误差应用单元306通过将从误差存储器304输入的逐像素误差值与从控制器200施加的原始图像的像素的量化值相加，基于逐颜色信号产生误差扩散图像。当完全产生误差扩散图像时，累加误差应用单元306将产生的图像输出到控制器200。控制器200将误差扩散图像存储在图像存储器216中。在这种情况下，控制器200可存储误差扩散图像以取代原始图像，或者当发出原始图像显示请求时可以显示误差扩散图像来取代原始图像。当用户发出显示相同图像的请求时，在不经误差扩散处理的情况下显示误差扩散图像。当重复显示该图像时，可以获得很快的响应速率。
图4示出了根据本发明的用于在移动通信终端的控制器200控制误差扩散器220时产生误差扩散图像的操作。当用户发出显示指定原始图像的请求时，移动通信终端的控制器200进入步骤400，以将用户选择的原始图像输入到误差扩散器220。控制器200进入步骤402，以在处理过程中从原始图像的像素中选择待量化的第一像素。在步骤404，当前选择的像素被量化，并且基于逐个颜色信号来计算当前选择的像素的量化误差。
控制器200进入步骤406，以选择当前选择的像素周围的相邻像素。控制器200在相邻像素当前所在的方向上选择不同的误差反映比率。控制器200进入步骤408，根据基于在步骤406选择的相邻像素的位置的误差反映比率和在处理过程中量化选择的像素的处理中发生的量化误差来确定相邻像素的误差反映值。在步骤408，使用如表1所示的包括基于量化误差的最大值和相邻像素的误差反映比率预先计算的量化误差反映值的误差反映值表来确定误差反映值。
当确定了相邻像素的误差反映值时，控制器200进入步骤410，以使用当前确定的误差反映值来累加相关像素的误差反映值。当在步骤410中关于当前像素的逐像素误差值没有被预存在逐像素误差存储器310中时，在步骤408输入的误差反映值被存储为逐像素误差值。如果预存了逐像素误差值，则通过将在步骤408输入的逐像素误差值与存储在逐像素误差存储器310中的关于相关像素的逐像素误差值相加计算的值被存储。当重复输入关于指定像素的误差反映值时，误差反映值被连续累加并存储为逐像素误差值。将参照图5对步骤410的处理进行描述。
当完成用于计算关于相邻像素的逐像素误差值的处理时，控制器200进入步骤412，以确定关于原始图像的所有像素的逐像素误差值是否全部被计算。控制器200可确定是否还存在在处理过程中选择的像素周围的相邻像素。例如，当选择的像素周围不存在相邻像素时，如图1所示，在处理过程中当前选择的像素是原始图像的最后一个像素。当选择的像素周围的相邻像素不存在时，控制器200可确定原始图像所有像素的逐像素误差值被完全计算。这是因为，当在最后一个像素的情况下不再存在相邻像素时不再需要对逐像素误差值进行累加。
当在步骤412中确定原始图像所有像素的逐像素误差值没有被完全计算时，控制器200进入步骤418，以选择在处理过程中待量化的下一个像素。控制器200再次进入步骤404，以对当前选择的像素进行量化，并基于量化结果输出量化误差。在步骤406，选择当前量化的像素周围的相邻像素。重复步骤408到步骤412的处理。
当在步骤412中确定原始图像所有像素的逐像素误差值被完全计算时，控制器200进入步骤414，以将逐像素误差值与原始图像的像素的逐颜色信号量化值进行相加。随后，控制器200进入步骤416，以存储误差扩散图像，在所述误差扩散图像中逐像素误差值与原始图像中的逐颜色信号量化值相加。如上所述，控制器200可存储误差扩散图像来取代原始图像。
图5示出了在根据本发明的移动通信终端中用于通过累加当前选择的像素周围的相邻像素的误差反映值来计算逐像素误差值的操作。当在步骤408中确定相邻像素的误差反映值时，在步骤500，控制器200选择其当前误差反映值被确定的相邻像素中的一个。控制器200进入步骤502，以确定关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值是否被预存在逐像素误差存储器310中。如果没有预存当前选择的相邻像素的逐像素误差值，则控制器200进入步骤504，以将当前选择的相邻像素周围的相邻像素的当前确定的误差反映值存储为关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值。随后，控制器200进入步骤508。
在步骤502，当确定关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值没有被预存时，控制器200进入步骤506，以存储通过将预存的关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值与当前选择的相邻像素周围的相邻像素的当前确定的误差反映值相加获得的结果。随后控制器200进入步骤508。
在执行步骤506或者步骤504之后，控制器200进入步骤508，以确定关于当前选择的所有相邻像素的逐像素误差值是否被完全计算。如果关于当前选择的所有相邻像素的逐像素误差值没有被完全计算，则控制器200进入步骤510，以选择其逐像素误差值没有被计算的一个相邻像素。随后，控制器200再次进入步骤502，以确定关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值是否被预存。根据确定结果，控制器200再次执行步骤504或者步骤506。
在步骤508，当确定关于当前选择的相邻像素的逐像素误差值被完全计算时，控制器200进入图4的步骤412，以确定关于原始图像的所有像素的逐像素误差值是否被完全计算。根据确定的结果，控制器200进入步骤418或者步骤414。如果指定像素周围的多个相邻像素被选择，并且多个误差反映值被确定，则将所述多个误差反映值累加，并存储为关于指定像素的逐像素误差值。
在本发明中，当用户发出显示指定原始图像的请求时，通过反映发生在原始图像的每个像素中的量化误差的一部分来在相邻像素中扩散误差。因此，可以显示其质量被明显提高的图像。在本发明中，在部分地反映误差值时，移动通信终端还可通过使用包括基于量化误差和误差反映比率预先计算的误差反映值的误差反映值表，来缩短显示误差扩散图像的时间。
本发明可被应用到运动图像和静止图像。因为运动图像相当于连续输出的静止图像，所以本发明可被应用到经数字多媒体广播接收信道或者有线/无线数据通信信道接收的运动图像数据和预存的运动图像数据。将参照本发明另一示例来描述该情况。
图6示出了根据本发明的用于提供应用误差扩散的运动图像的移动通信终端的另一示例。与图2的移动通信终端相比，图6的移动通信终端还包括运动图像解码器602。运动图像解码器602存储用于解码各种运动图像数据的编解码器信息。在控制器600的控制下，运动图像解码器602对从控制器600施加的运动图像数据进行解码，并随后将解码的运动图像数据输出到控制器600。
控制器600将解码的数据输入到误差扩散器220。在误差扩散处理中，误差扩散器220对包括在解码的运动图像数据的每个输出图像的像素执行误差扩散处理。然后，误差扩散图像被输出到控制器600。控制器600可通过经显示器206输出应用误差扩散的图像来提高将被从运动图像数据输出的图像的质量。
然而，当运动图像数据具有运动图像专家组(MPEG)格式时，具有不同于RGB颜色格式的亮度-带宽-色度(YUV)颜色格式的输出图像可被实现。YUV颜色格式表示带有关于亮度信号Y、亮度信号Y与红色分量之间的差U和亮度信号Y与蓝色分量之间的差V的3个信息元素的颜色。根据本发明，如图6所示，移动通信终端还包括颜色格式转换器604。YUV颜色格式的图像可被转换为RGB颜色格式的图像。或者，YUV颜色格式可与不同的误差反映值表一起使用。即，当颜色格式被改变时，根据本发明的移动通信终端可基于改变的颜色格式计算在当前选择的像素中产生的量化误差，并可使用存储根据基于量化误差值和相邻像素的位置的误差反映比率预先计算的量化误差反映值的误差反映值表来确定误差反映值。
一般来说，当YUV颜色格式是YUV 4:2:0颜色格式时，Y信号是具有16×16(＝256)大小的宏块，U信号是具有8×8(＝64)大小的宏块，和V信号是具有8×8(＝64)大小的宏块。因此，Y信号∶U信号∶V信号的计算量之比是1∶1/4∶1/4。假设整个图像的大小是水平320个像素和垂直240个像素，则在YUV4:2:0颜色格式中，计算具有YUV颜色格式的图像的量化误差的计算量是(320×240×1)+(320×240×0.25)+(320×240×0.25)＝(320×240×1.5)。
然而，当YUV颜色格式被转换为RGB颜色格式时，RGB信号具有相同的计算量。用于计算量化误差的计算量是(320×240×1)+(320×240×1)+(320×240×1)＝(320×240×3)。与YUV颜色格式相比，RGB颜色格式中的在误差扩散中将被使用的量化误差的数量增加两倍。
在具有YUV颜色格式的现有图像中的U和V信号分别具有4比特误差的状态下计算量化误差。因为即使在执行误差扩散时，量化误差自身的范围也很大，所以YUV颜色格式的图像质量低于RGB颜色格式的图像质量。在根据本发明的移动通信终端中，当图像质量的提高具有优先权时，YUV颜色格式的运动图像数据被转换为RGB颜色格式。误差扩散器220可执行对RGB颜色格式的运动图像数据的误差扩散处理。当图像处理速率的性能具有优先权时，YUV颜色格式的运动图像数据可被输入到误差扩散器220。误差扩散器220可对YUV颜色格式的运动图像数据执行误差扩散处理。可如期望地选择该优先权或者可根据用户的选择在使用中改变该优先权。
如果运动图像数据具有RGB颜色格式而不是YUV颜色格式，则可考虑相反的情况。即，当移动通信终端的用户或者设计者为图像处理速率的性能分配优先权时，颜色格式转换器604将RGB颜色格式的运动图像数据转换为YUV颜色格式，并将转换的运动图像数据输入到误差扩散器220，从而降低误差扩散的计算量。当图像质量的提高具有优先权时，RGB颜色格式的运动图像数据可被输入到误差扩散器220。误差扩散器220可对RGB颜色格式的运动图像数据执行误差扩散处理。
从上述描述可以清楚的是，本发明可通过在移动通信终端输出运动和静止图像时应用误差扩散处理并降低误差扩散处理中的量化误差，为用户提供提高质量的运动和静止图像。
尽管已经参照本发明特定优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。
权利要求
1.一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备，所述设备包括
显示器，以基于比特数的彩色表示方案显示应用的图像；
误差扩散器，在输入原始图像时通过顺序选择构成原始图像的像素来计算量化误差，通过将存储的关于当前像素的误差值与由基于选择的像素周围的至少一个相邻像素的位置的预定误差反映比率和计算的量化误差确定的误差反映值相加，根据量化的像素的误差扩散来计算累加的逐像素误差值，和通过将所述逐像素误差值反映在原始图像的像素的当前彩色表示方案中的量化值中来产生误差扩散图像；以及
控制器，当用户选择将被输出的原始图像时将选择的原始图像输入到误差扩散器，和当产生误差扩散图像时控制显示器输出误差扩散图像来取代原始图像。
2.如权利要求1所述的设备，其中，误差扩散器包括
像素选择器，当原始图像被输入时在处理过程中顺序选择原始图像的像素，和输出关于选择的像素周围的至少一个相邻像素的位置以及所述至少一个相邻像素的误差反映比率的信息；
误差计算器，通过在对选择的像素进行量化以计算量化误差之后，基于至少一个相邻像素的误差反映比率使用量化误差确定当前量化的像素周围的至少一个相邻像素的误差反映值；
误差存储器，直到原始图像的所有像素的量化误差被完全计算为止，确定关于至少一个相邻像素的逐像素误差值是否被预存，当逐像素误差值没有被预存时，将当前输入的误差反映值存储为逐像素误差值，和当逐像素误差值被预存时，存储通过将预存的逐像素误差值与确定的关于当前量化的像素的误差反映值相加计算的逐像素误差值；和
累加误差应用单元，接收关于原始图像的所有像素的逐像素误差值，和通过将接收的逐像素误差值与以原始图像的像素的当前彩色表示方案的量化误差相加来产生误差扩散图像。
3.如权利要求2所述的设备，其中，误差计算器通过使用误差反映值表来确定误差反映值，所述误差反映值表存储根据在当前选择的像素中出现的量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差反映值。
4.如权利要求3所述的设备，其中，误差反映值表包括当原始图像基于24比特彩色表示方案并且显示器以16比特彩色表示方案显示图像时的误差反映整数，所述表由下表定义
5.如权利要求2所述的设备，其中，当在预定处理过程中选择的像素是原始图像的最后一个像素时，像素选择器将像素选择完成信号发送到误差存储器，当接收到像素选择完成信号时，误差存储器确定原始图像的所有像素的量化误差被完全计算。
6.如权利要求3所述的设备，其中，误差计算器设置有用于存储误差反映值表的内置存储器。
7.如权利要求6所述的设备，其中，内置存储器是高速缓冲存储器。
8.如权利要求1所述的设备，其中，控制器存储误差扩散图像来取代原始图像。
9.一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的方法，所述方法包括
在原始图像被输入时根据处理的顺序来顺序选择构成原始图像的像素；
通过量化当前选择的像素基于逐个颜色信号计算量化误差；
选择当前选择的像素周围的相邻像素，并基于相邻像素的位置确定误差反映比率；
根据计算的量化误差和相邻像素的误差反映比率，基于逐个颜色信号，确定相邻像素的误差反映值；
对关于当前选择的像素的逐像素误差值基于逐个颜色信号来累加确定的误差反映值；
当原始图像的所有像素的量化误差被完全计算时，通过将原始图像的像素的逐颜色信号的量化误差值与关于原始图像的像素的逐像素误差值相加，产生误差扩散图像；和
输出误差扩散图像。
10.如权利要求9所述的方法，其中，确定误差反映值的步骤包括
通过使用误差反映值表来确定误差反映值，所述误差反映值表存储根据在当前选择的像素中出现的量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差反映值。
11.如权利要求10所述的方法，其中，误差反映值表包括当原始图像基于24比特彩色表示方案并且显示器以16比特彩色表示方案显示图像时的误差反映整数，所述表由下表定义
12.如权利要求9所述的方法，其中，产生误差扩散图像的步骤包括
存储误差扩散图像来取代原始图像。
13.一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的质量的设备，所述设备包括
显示器，以基于预定比特数的彩色表示方案显示应用的运动图像数据的输出图像；
运动图像解码器，对运动图像数据解码；
误差扩散器，在输入解码的运动图像数据时通过顺序选择构成运动图像数据的输出图像的像素来计算量化误差，通过将存储的关于当前像素的误差值与由基于选择的像素周围的至少一个相邻像素的位置的预定误差反映比率和计算的量化误差确定的误差反映值相加，根据量化的像素的误差扩散来计算累加的逐像素误差值，和通过将所述逐像素误差值反映在原始图像的像素的当前彩色表示方案中的量化值中来产生误差扩散图像；以及
控制器，当用户选择将被输出的运动图像数据时将解码的运动图像数据输入到误差扩散器，和当产生误差扩散图像时控制显示器输出误差扩散图像。
14.如权利要求13所述的设备，其中，运动图像数据具有亮度-带宽-色度颜色格式。
15.如权利要求14所述的设备，其中，误差扩散器计算亮度-带宽-色度颜色格式的当前选择的像素中发生的量化误差，并使用存储根据量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差反映值的误差反映值表来确定误差反映值。
16.如权利要求13所述的设备，还包括
颜色格式转换器，将运动图像数据的颜色格式转换为另一颜色格式。
17.如权利要求16所述的设备，其中，当运动图像数据的颜色格式被转换时，误差扩散器计算转换的颜色格式的当前选择的像素中出现的量化误差，使用存储根据量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差反映值的误差反映值表来确定误差反映值。
18.如权利要求13所述的设备，其中，经卫星数字多媒体广播接收信道和地面数字多媒体广播接收信道中的至少一个接收运动图像数据。
19.如权利要求16所述的设备，其中，颜色格式转换器将运动图像数据从红-绿-蓝颜色格式转换为亮度-带宽-色度颜色格式，并将运动图像数据从亮度-带宽-色度颜色格式转换为红-绿-蓝颜色格式。
20.一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的方法，所述方法包括
对用户选择的运动图像数据解码；
根据预定处理顺序顺序选择构成解码的运动图像数据的输出图像的像素；
通过量化当前选择的像素基于逐个颜色信号来计算量化误差；
选择当前选择的像素周围的相邻像素，并基于相邻像素的位置确定误差反映比率；
根据计算的量化误差和相邻像素的误差反映比率，基于逐个颜色信号，确定相邻像素的误差反映值；
对关于当前选择的像素的逐像素误差值基于逐个颜色信号来累加确定的误差反映值；
当输出图像的所有像素的量化误差被完全计算时，通过将输出图像的像素的逐颜色信号的量化误差值与关于输出图像的像素的逐像素误差值相加，产生误差扩散图像；和
输出误差扩散图像。
21.如权利要求20所述的方法，其中，运动图像数据具有亮度-带宽-色度颜色格式。
22.如权利要求21所述的方法，其中，确定误差反映值的步骤包括
使用存储根据在亮度-带宽-色度颜色格式的当前选择的像素中出现的量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差反映值的误差反映值表，来确定误差反映值。
23.如权利要求20所述的方法，其中，解码的步骤包括
对运动图像数据解码；和
将解码的运动图像数据的颜色格式转换为另一颜色格式。
24.如权利要求23所述的方法，其中，确定误差反映值的步骤包括
当运动图像数据的颜色格式被转换时，计算在转换颜色格式的当前选择的像素中发生的量化误差，并且使用存储根据量化误差值和相邻像素的位置预先计算的量化误差值的误差反映值表来确定误差反映值。
25.如权利要求20所述的方法，其中，经卫星数字多媒体广播接收信道和地面数字多媒体广播接收信道中的至少一个接收运动图像数据。
全文摘要
一种在移动通信终端中用于提高将被输出的运动和静止图像的设备和方法。提供一种误差反映值表，以降低应用误差扩散处理时的计算量。所述表包括根据量化误差最大值和相邻像素的误差反映比率预先计算的量化误差反映值。当计算在处理过程中选择的原始图像的指定像素的量化误差时，确定相邻像素的误差反映值。通过将关于像素的误差反映值进行累加来存储逐像素误差值。当原始图像的所有像素周围的相邻像素的误差反映值被完全计算时，在逐像素的基础上将误差反映值相加时，产生其中的量化误差被扩散的图像。当用户发出请求时，误差扩散图像被存储并显示以取代原始图像。
文档编号H04N9/64GK101150736SQ20071015336
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者李承彻, 李相凤 申请人:三星电子株式会社