灰度级转换设备、图像处理装置、方法以及计算机程序的制作方法

专利名称：灰度级转换设备、图像处理装置、方法以及计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置，更具体地讲，本发明涉及量化图像信号 的各像素的像素值的图像处理装置、用于量化的灰度级转换设备、用于 所述图像处理装置和灰度级转换设备的处理方法、以及使计算机执行所 述方法的计算机程序。
背景技术：
在数字摄像放像机、计算机图形、动画等的数字视频显示过程中，
素材的灰度级的比特数目以及显示装置的比特数目或者诸如HDMI (高 清晰度多媒体接口 )或者DVI (数字视频接口 )的数字传输接口的比特 数目，不总是互相一致。在处理数字^L频信号的装置中的信号处理中， 处理的计算过程和装置中视频信号数据的所传输比特数目可能不同。
图20为在把数字图像显示在显示装置上之前，各部件的比特数目 和总线上的比特数目的框图。在图20中，示出了图像处理单元811、像 素密度转换单元812、颜色模式(color-mode)转换单元813、面板控制单 元814、以及显示单元815。顺序地处理输入于图像处理单元811的图像 信号，并且最终将其显示在显示单元815上。在这一情况下，可以看出， 各部件中处理的比特数目和连接各部件的总线的信号线的比特数目不 同。例如，尽管使用10个比特执行面板控制单元814中的计算，然而 面板控制单元814的输入信号和输出信号为8个比特的RGB信号。输 入与输出信号的数目和内部计算的比特数目不同。在这样的情况下，作 为灰度级转换，比特数目的转换是必要的。作为通常用于比特数目转换 的方法，存在着简单把比特数简单移动必要比特数目的比特位移(bit shift),并且存在这样一种方法例如，为了把量化阶跃(step)扩展为相等 的间隔， 一次把比特数目除以转换之前的比特数目，以把比特数目正交 化为0~ 1之间的值，然后把该比特数目乘以一个必要的比特数目。的从10个比特至8个比特的灰度级转 换。在图21中，示出了 10个比特的灰度级表示820和比特位移之后的 8个比特的灰度级表示830。在这一情况下，通过把左边的8个比特(较 高位的8个比特)向右移2个比特(舍去低位的2个比特)，而把比特 数目从10个比特转换为8个比特。
然而，当按这一方式舍去低位的2个比特时，在具有平滑灰度级的 图像和诸如晴天里蓝天图像的、具有小灰度变化的平面图像中，由于人 类一见觉特性的影响，可能会出现称为条带(banding)，即马赫带(Machband) 的阶跃。
由于比特数目的减少而导致的这样的量化误差引起图像质量的劣 化。作为避免量化误差的手段， 一般情况下，使用了称为颤振(dither)方 法和误差扩散方法的方法。这些方法是把PDM( Pulse Depth Modulation, 脉冲深度调制)噪声添加于条带的边界，从而使阶跃不太引人注目的方 法。
图22A 22C为当把PDM噪声添加于从IO个比特至8个比特的比 特位移时出现的像素值的变化图。在图22A 22C中，横轴指示图像中水 平方向的坐标，纵轴指示该相应坐标处的像素值。为了便于说明，把纵 轴上的像素值的量级设置为0 ~ 8。图22A为量化至10个比特的一个灰 度图像的像素值图。在图22A中，像素值的量级沿水平方向从左向右逐 渐地一次增加一个量级。图22B为通过舍去图22A中所示10个比特灰 度图像的低位2个比特，被量化至8个比特的图像的像素值的示例图示。 在这一情况下，可以看到像素值实质上阶段状改变的状态。图22C是通 过4巴PDM噪声添加于图22B中所示的其比特数目转换为8个比特的图 像所获得的图像的像素值的变化图。在这一情况下，可以看出，添加了 其像素值按类似脉冲方式改变的噪声，而且在阶跃附近的坐标处噪声段 之间的间隔变窄。通过按类似脉冲的方式改变像素值，并且改变脉冲间 隔，使阶跃不太明显。以下，将参照下列各图，解释实际灰度图像的一 个实例中由于PDM噪声的添加所带来的影响。
图23A ~ 23D为把PDM噪声添加于从10个比特至8个比特的比特 位移时所形成的图像的图例。图23A为IO个比特灰度的图像的图例。 尽管沿垂直方向像素值不改变，但沿水平方向像素值逐渐地改变。图23B
6为通过舍去低位的2个比特把10个比特的灰度图像转换为8个比特所 形成的图像的图例。在这一情况下，清楚地看到陡然改变的像素值的状 态。图23C和23D为通过把PDM噪声添加于图23B中所示量化为8个 比特的灰度图像所形成的图像的图例。在图23C和23D这两张图中，可 以看出，阶跃是不明显的。通过颤振方法形成图23C中所示的图像，通 过误差扩散方法形成图23D中所示的图像。颤振方法与误差扩散方法的 实质不同之处在于，在颤振方法中，在不考虑人类视觉特性的情况下添 加了噪声，而在误差扩散方法中，噪声的添加考虑了人类视觉特性。作 为用于误差扩散方法的具有代表性的二维过滤器，Jarvis, Judice&Ninke 的过滤器(以下称之为Jarvis过滤器)和Floyd & Steinberg的过滤器(以 下称之为Floyd过滤器)是人们所熟悉的(例如，参见Hitoshi Kiya的 "Yokuwakaru Digital Image Processing",第6版，CQ出版有限责任公司， 2000年1月，第196~213页)。
为了表示人类视觉特性，使用了横轴表示空间频率f[单位cpd(周 期/度)]和纵轴表示对比敏感度的对比敏感度曲线。空间频率表示相 对于视野角度每单位角度(视野角度中的l度)可以显示的条紋(stripe) 的数目。空间频率中的最高频率依赖于显示装置的像素密度(每单位长 度的像素数目)和观看距离。
图24A和24B是显示装置中空间频率中最大频率的计算的图例。在 图24A和24B中，角度e表示视野角度中的l度，观看距离D表示显 示装置和观看者之间的距离，如图24B中所示。使用下列关系表达式， 根据角度e和观看距离D，计算相对于视野角度中l度的显示屏幕的宽 度"d":
tan (6/2) = (d/2) /D
可以通过把显示屏幕的宽度"d"除以根据显示屏幕的像素密度所计 算的每两个像素的长度(两个像素形成一组条紋)，来计算作为视野角 度中每1度显示屏幕上条紋的数目的空间频率中的最大频率。
例如，当把具有大约120cpd最大频率的高分辨率打印机作为显示 装置时，如图25A中所示，使用Jarvis过滤器851和Floyd过滤器852 把量化误差调制至就人类视觉特性840而言不太容易感觉到的频率频 带，是可能的。这些具有代表性的过滤器的幅度特性是不同的。总体上
7讲，当认为低频率频带重要时使用Jarvis过滤器，当处理较高的频率时 使用Floyd过滤器。
然而，当把水平方向和垂直方向具有1920个像素x 1080个像素的高 清晰度显示器作为显示装置时，相对于视野角度每单位角度最大频率大 约为30cpd。如图25B中所示，可以看出，使用Jarvis过滤器851和Floyd 过滤器852把量化误差调制至就人类视觉特性840而言具有充分低敏感 度的频带，是困难的。导致这样一种情况的原因在于，尽管取样频度依 赖于显示装置的像素密度，然而人类视觉特性有固有值。

发明内容
使用误差扩散方法把因图像处理装置中处理过程或数字传送中所 涉及的灰度级转换导致的量化误差调制到人类视觉特性不太容易感觉 到的频率频带，是可能的。然而，用于误差扩散方法的过滤器特征是唯 一加以选定的。因此，如果诸如用于观看的显示装置的性能以及观看者 和显示装置之间的观看距离等观看条件改变，则显示装置中空间频率中 的最大频率也改变。因此，通过唯一选定的过滤器特性不能获得适合于 显示装置的误差扩散处理。对于显示图像信号的显示装置，使用jarvis 过滤器和Floyd过滤器把量化误差调制至就人类视觉特性而言具有充分 低敏感度的频率频带，是困难的。
因此，希望通过根据观看条件设置最佳过滤系数，把量化误差调制 至就人类视觉特性而言具有充分低敏感度的频带。
根据本发明的实施例，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置 包括用于存储分别与空间频率相关联的过滤系数的过滤系数存储部 件，其中所述空间频率为相对于显示装置的视野角度每单位角度所显示 条紋的数目；用于确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的 像素密度作为观看条件的观看条件确定部件；用于设置过滤系数的过滤 系数设置部件，该过滤系数是基于从所述观看条件计算的空间频率在所 存储的过滤系数中选择的；以及包括量化部件的灰度级调制部件，其中 所述量化部件用于量化图像信号中预定坐标位置的像素值，并且输出该 像素值作为该预定坐标位置的经量化的像素值，所述灰度级调制部件通 过对于量化部件所导致的量化误差乘-累加所设置的过滤系数以把量化误差反馈于量化部件的输入侧而对所述图像信号进行灰度级调制。因
此，存在着这样的效果通过根据观看条件设置最佳过滤系数，把量化 误差调制至就人类视觉特性而言具有充分低敏感度的频带。
优选地，观看条件确定部件从显示装置接收显示装置的像素数目和 屏幕尺寸，并且根据像素数目和屏幕尺寸确定观看条件。因此，存在着 这样的效果从显示装置接收像素数目和屏幕尺寸，并且根据像素数目 和屏幕尺寸计算观看条件。
优选地，观看条件确定部件从显示装置接收显示装置的像素密度和 屏幕尺寸，并且根据像素密度和屏幕尺寸确定观看条件。因此，存在着 这样的效果从显示装置接收像素密度和屏幕尺寸，并且根据像素密度 和屏幕尺寸计算观看条件。
优选地，设置过滤系数以降低低于预定的空间频率频率分量的量化 误差。因此，存在着这样的效果把低于所述预定空间频率的频率分量 的量化噪声降低。在这一情况下，把所述预定空间频率设置为大约为空 间频率中的最大频率的三分之二。因此，存在着这样的效果把低于大 约空间频率中最大频率的三分之二的频率分量的量化噪声降低。
优选地，灰度级调制部件还包括逆量化部件，用于逆量化所述预 定坐标位置的经量化的像素值，并且输出该量化的像素值作为所述预定 坐标位置的经逆量化的像素值；差分生成部件，用于生成所述预定坐标 位置的经量化的像素值和所述预定坐标位置的经逆量化的像素值之间 的差值，作为所述预定坐标位置的量化误差；运算部件，用于计算下述 值作为所述预定坐标位置的反馈值，该值是通过把对应于所述预定坐标 位置的预定区域中各量化误差与所设置过滤系数相乘、并且把所述量化 误差相加所获得的；以及加法部件，用于把所述预定坐标位置的反馈值 与所述预定坐标位置的经校正的像素值相加。因此，存在着这样的效果 通过根据观看条件设置最佳过滤系数，把量化误差调制至就人类视觉特 性而言具有充分低敏感度的频带。
根据本发明的另 一个实施例，提供了 一种用于图像处理装置的过滤 系数设置处理方法，所述图像处理装置包括显示装置；用于存储分别 与空间频率相关联的过滤系数的过滤系数存储部件，其中所述空间频率 为相对于显示装置的视野角度每单位角度所显示条紋的数目；以及包括量化部件的灰度级调制部件，所述量化部件用于量化像素信号中预定坐 标位置的像素值，并且输出该像素值作为该预定坐标位置的经量化的像 素值，所述灰度级调制部件通过对于量化部件所导致的量化误差乘-累加 所设置的过滤系数以把量化误差反馈于量化部件的输入侧而对图像信
号进行灰度级调制，所述方法包括下列步骤观看条件确定步骤，确定 观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的像素密度作为观看条 件；以及，过滤系数设置步骤，在灰度级调制部件中设置过滤系数，该 过滤系数是是基于从所述观看条件计算的空间频率在所存储于该过滤 系数存储部件中的过滤系数中选择的。还提供了 一种使计算机执行这些 步骤的计算机程序。因此，存在着这样的效果使灰度级调制部件根据 观看条件设置最佳过滤系数。
根据本发明的各实施例，可以达到下述良好效果通过根据观看条 件设置最佳过滤系数，把量化误差调制至就人类视觉特性而言具有充分 低敏感度的频带。


图1为才艮据本发明的一个实施例的再现与显示系统的一个配置实例 的图例；
图2为才艮据所述实施例的再现装置10的一个配置实例的图例； 图3为根据所述实施例的显示装置30的一个配置实例的图例； 图4为根据所述实施例的再现装置10的一个功能配置实例的图例； 图5为根据所述实施例的图像信号的各像素的处理次序的图例； 图6为根据所述实施例的反馈运算单元240的一个配置实例的图
例；
图7为根据所述实施例的量化误差提供单元241的一个配置实例的 图例；
图8为把空间频率中的最大频率设置为30 cpd时的人类视觉特性和 过滤器的幅度特性的图9为根据所述实施例的由数字传输接口 18进行屏幕信息获取的 一个扭X念配置实例的图例；
图10为EDID信息的一种存储格式400的示意10图IIA和11B为根据所述实施例的一个过滤系数存储单元270的存 储格式表实例；
图12为根据所述实施例的过滤系数存储单元270的存储格式的变 形的表；
图13为根据所述实施例的图像处理方法的一个处理M^程实例的流 程图14为根据所述实施例的过滤系数设置处理(步骤S910)的一个 处理规程实例的流程图15为根据所述实施例的灰度级调制处理(步骤S950)的一个处 理规程实例的流程图16为根据所述实施例的第一变形的内容提供系统的一个配置实 例的图例；
图17为根据所述实施例的所述第一变形的过滤系数设置处理的一 个处理规程实例的流程图18为根据所述实施例的第二变形的内容提供系统的一个配置实 例的图例；
图19为根据所述第二变形的装置信息存储单元720的一种存储才各 式实例的图例；
图20为一框图，描述的是把数字图像显示在显示装置上之前各部 件的处理比特的数目以及总线上比特的数目；
图21为通过比特位移进行的从10个比特到8个比特的灰度级转换 的图例；
图22A ~ 22C为当把PDM噪声添加于从10个比特到8个比特的比 特位移时像素值的变化图23A ~ 23D为当把PDM噪声添加于从10个比特到8个比特的比 特位移时所形成的图像的图例；
图24A ~ 24B为涉及显示装置中空间频率中最大频率的计算的图 例；以及
图25A和25B为人类视觉特性和过去的过滤器的幅度特性。
具体实施方式
以下，将参照附图详细解释本发明的实施例。
图1为根据本发明所述实施例的再现与显示系统的一个配置实例的 图例。所述再现与显示系统包括再现记录在记录媒体中的数据信号和数
字广播的广播信号的再现装置10以及显示所再现的信号的显示装置30。 通过数字传输信号线50连接再现装置10和显示装置30。把再现装置 IO所处理的图像信号和声音信号经由数字传输信号线50传输于显示装 置30,并且将其显示在显示装置30的显示屏幕上。
图2为根据这一实施例的再现装置10的一个配置实例。 再现装置10包括调谐器11、译码器12、处理器15、 ROM (只读存 储器)16、 RAM (随机存取存储器)17、数字传输接口 (I/F) 18、网 络接口 ((I/F) 19、记录控制单元21、记录媒体22、操作接收单元23、 以及总线24。再现装置IO经由数字传输接口 18把所处理的图像信号和 声音信号传输于显示装置30。
调谐器11接收数字广播的无线电波，并且解调操作4妄收单元23所 指定信道的调制电波。调谐器11把所解调的图像数据和声音数据提供于 译码器12。
译码器12对调谐器11所解调的图像数据和声音数据进行译码。译 码器12把所译码的图像信号和声音信号提供于处理器15。
ROM 16为存储各种控制程序等的存储器。RAM 17为具有针对处 理器15的工作区的存储器。
数字传输接口 18执行连接于数字传输信号线50的再现装置10和 显示装置30之间的数据通信。可以由诸如HDMI(高清晰度多媒体接口 ) 或者DVI (数字视觉接口 )的数字传输接口实现数字传输接口 18。数字 传输接口 18把处理器15所处理的图像信号和声音信号传输于显示装置 30。具体地讲，数字传输接口 18从显示装置30获取有关观看条件的屏 幕信息，并且把屏幕信息提供于处理器15。观看条件为观看者和显示装 置30之间的观看距离以及显示装置30的像素密度。如图24A和24B中 所示，观看条件为用于计算显示装置30中空间频率中最大频率的参数。 与观看条件相关的屏幕信息为计算观看条件所需的参数。在这一 实施例 中，对于像素密度的计算，数字传输接口 18从显示装置30获取作为 屏幕信息的屏幕的垂直长度和屏幕垂直方向的像素数目。就观看距离而言， 一般情况下，在具有16: 9纵横比的显示屏幕中，2.5~3.0倍于屏 幕的垂直长度的观看距离为最佳观看距离。因此，通过把屏幕的垂直长 度乘以2.5或者3.0获得的观看距离设置为观看距离。这使得计算包括 在屏幕信息中的屏幕的垂直长度成为可能。
例如，根据屏幕的垂直长度和屏幕的垂直方向的像素数目，计算为 观看条件之一的像素密度。然而，也可以根据屏幕的水平宽度和屏幕的 水平方向的像素数目计算像素密度。根据屏幕的垂直长度，计算为观看 条件的另一个条件的观看距离。然而，也可以使用屏幕的水平宽度而不 是屏幕的垂直长度计算观看距离。在这一情况下，例如，在具有16: 9 纵横比的显示屏幕中可以使用屏幕水平宽度的下列关系表达式计算观 看距离，观看距离为
屏幕的水平宽度=观看距离x0.650
网络接口 19执行与连接于因特网、LAN (局域网)等的外部装置 的数据通信。
记录控制单元21根据处理器15的控制、按预定的格式把图像数据 记录于记录媒体22中，或者读出记录在记录媒体22中的图像数据。
记录媒体22存储视频数据。例如，记录媒体22为硬盘驱动器或者 蓝射线盘。
操作接收单元23从再现装置10的用户接收信道选择或者操作输 入，诸如存储在记录媒体22中的图像数据的再现和再现停止。
处理器15根据存储在ROM 16中的控制程序，控制再现装置10的 各个部件。例如，处理器15根据从数字传输接口 18所提供的屏幕信息 (屏幕的垂直长度和屏幕的垂直方向的像素数目)计算观看条件(像素 密度和观看距离)，并且根据观看条件计算显示装置30中空间频率中的 最大频率，如图24A和24B所示。处理器15根据空间频率，把灰度级 调制施加于从记录控制单元21或者译码器12所提供的图像信号，并且 控制再现装置IO经由数字传输接口 18把图像信号传输于显示装置30, 其中灰度级调制用于把量化误差(量化噪声)调制到高频区域。
总线24为再现装置10的系统总线，把处理器15和相应部件互相 连接。
处理器15根据从显示装置30所获取的屏幕的垂直长度和屏幕的垂直方向的像素数目计算为观看条件之一的像素密度，并且^^据屏幕的垂
直长度计算为另一个观看条件的观看距离。然而，处理器15也可以获 取屏幕的像素密度和垂直长度，并且仅根据屏幕的垂直长度计算观看距 离。另外，处理器15还才艮据屏幕的垂直长度计算观看距离。然而，处 理器15也可以使用诸如UWB (Ultra Wide Band ，红外宽带)的技术， 测量显示装置30的遥控器和显示装置30的显示屏幕之间的距离，并且 可使显示装置30把所述距离作为观看距离传输于再现装置10。
为了计算观看条件，处理器15经由数字传输接口 18获取显示装置 30的屏幕信息。然而，处理器15也可以直接在操作接收单元23中设置 观看条件(像素密度和观看距离)。
图3为根据所述实施例的显示装置30的一个配置实例。
显示装置30包括调谐器31、 if码器32、显示控制单元33、显示单 元34、处理器35、 ROM36、 RAM37、数字传输接口 (I/F)38、网络 接口 (I/F) 39、操作接收单元43、以及总线44。显示装置30经由数 字传输接口 38接收经历再现装置IO的图像处理的图像信号，并且把图 像信号显示在显示屏幕上。除了显示控制单元33、显示单元34、处理 器35、以及数字传输接口 38之外的其它部件的功能与再现装置10的部 件的功能相同。因此，省略了对这些功能的解释。
显示控制单元33根据处理器35的控制，使显示单元34显示图像 信号。
显示单元34根据显示控制单元33的控制显示图像信号。
数字传输接口 38执行连接于数字传输信号线50的显示装置30和 再现装置IO之间的数据通信。具体地讲，数字传输接口 38根据处理器 35的控制，传输屏幕信息(屏幕的垂直长度和屏幕的垂直方向的像素数 目)。数字传输接口 38接收再现装置IO所处理的图像信号和声音信号。
处理器35根据存储在ROM 36中的控制程序，控制显示装置30的 各个部件。具体地讲，例如，处理器35控制显示装置30经由数字传输 接口 38把显示装置30的屏幕信息传输于再现装置10。处理器35控制 显示装置30把从数字传输接口 38或者译码器32所提供的图像信号显 示在显示单元34上。
图4为4艮据这一实施例的再现装置10的一个功能配置实例。再现装置10包括灰度级调制器200、过滤系数设置单元260、过滤系数存储 单元270、以及观看条件确定单元280。
灰度级调制器200从信号线201接收二维图像信号作为输入信号IN (x, y),弃且从信号线209把输出信号OUT (x， y)输出。灰度级调
制器200配置AS调制器，并且具有把量化误差调制于高频区域的噪声 频镨成型(noise shaping)效果。
量化单元210为量化加法器250的输出的量化器。例如，当从加法 器250输入具有12个比特宽的数据时，量化单元210舍去低位(lower order)的4个比特，并且把高位的8个比特作为输出信号OUT ( x, y)
力口以丰lr出。
逆量化单元220为对量化单元210所量化的输出信号OUT (x, y) 进行逆量化的逆量化器。例如，当所量化的输出信号OUT (x， y)具有 8个比特宽时，逆量化单元220把"0000"嵌入低位的4个比特(填充)， 并且输出12个比特宽的数据。
减法器230为计算加法器250的输出和逆量化单元220的输出之间 的差的减法器。减法器230从加法器250的输出中减去逆量化单元220 的输出，从而把量化单元210所舍去的量化误差Q (x， y)输出于信号 线239。
反馈运算单元240把从减法器230所输出的过去的量化误差Q (x， y)乘以过滤系数设置单元260所设置的过滤系数，并且4巴量化误差Q (x， y)相加。把反馈运算单元240乘-累加所计算的值作为反馈值提 供于加法器250。
加法器250为把反馈运算单元240所计算的反馈值反馈于输入于灰 度级调制器200的校正信号F (x, y)的加法器。加法器250把输入于 灰度级调制器200的校正信号F (x， y)与反馈运算单元240所计算的 反馈值相加，并且4巴相加的结果输出于量化单元210和减法器230。
在所述图像处理装置中，灰度级调制器200具有以下所解释的输入 和输出关系。
OUT (x, y) = F (x, y) + (1國G) xQ (x， y)
可以看出，通过"1-G"的噪声频谱成型把量化误差Q (x, y)调制 至高频率。
15过滤系数设置单元260根据从观看条件确定单元280所提供的观看 条件，从过滤系数存储单元270选择与根据观看条件所确定的空间频率 相关联的过滤系数。过滤系数设置单元260在反馈运算单元240中设置 所选择的过滤系数。可以由处理器15实现过滤系数设置单元260。
过滤系数存储单元270存储分别与空间频率相关联的过滤系数。可 以由ROM 16实现过滤系数存储单元270。
观看条件确定单元280从显示装置30接收屏幕信息，并且计算观 看条件。当观看条件确定单元280难以接收屏幕信息时，观看条件确定 单元280可以使用预先决定的值计算观看条件。》见看条件确定单元280 把所计算的观看条件提供于过滤系数设置单元260。可以由数字传输接 口 18和处理器15实现观看条件确定单元280。
图5为根据这一实施例的图像信号的各像素的处理次序。作为图像 信号的像素的布置，在左上方设置参照坐标(0, 0)，并且分别由横轴 和纵轴表示水平方向X和垂直方向Y。
执行根据这一实施例的图像处理，以从左向右和自顶向下顺序地对 像素进行光栅扫描，如图中的箭头所示。按IN(O, 0)、 IN(l, 0)、 IN
(2， 0).....IN(O, 1)、 IN(l， 1)、 IN (2, 1)、...的次序输入输入信号。
反馈运算单元240考虑光栅扫描的次序作为参考其它像素过程中预 定区域。例如，当反馈运算单元240计算对应于校正信号F (x, y)的 反馈值时，反馈运算单元240参考由虚线所围起的区域中的12个量化 误差Q(x國2， y画2)、 Q(x-l, y-2 )、 Q(x, y國2)、 Q(x+1， y-2 )、 Q(x+2， y-2)、 Q (x-2， y陽l)、 Q (x國l, y國l )、 Q (x, y-l )、 Q (x+l， y-l )、 Q (x+2， y-l)、 Q(x-2， y)、 Q (x-l, y),即过去的量化误差。
在包括辉度信号Y、色差信号Cb和Cr等的彩色图像信号的情况下， 把灰度级转换处理施加于各信号。辉度信号Y独立地经历灰度级转换处 理。色差信号Cb和Cr也独立地经历灰度级转换处理。
图6为根据这一实施例的反馈运算单元240的配置实例的图例。反 馈运算单元240包括量化误差提供单元241、乘法器2461 ~ 2472、以及 加法器248。
量化误差提供单元241提供量化误差Q (x， y)的过去的值。在这一例子中，假设提供了 12个量化误差Q (x-2, y-2)、 Q (x-l, y-2)、 Q (x, y-2)、 Q (x+l， y-2)、 Q (x+2， y-2 )、 Q (x-2， y-l )、 Q (x画l, y-l)、 Q(x， y國l)、 Q(x+1， y-l )、 Q(x+2， y-l )、 Q(x-2， y)、 Q(x國l，y)。
乘法器2461 ~ 2472为把从量化误差提供单元241所提供的量化误 差Q和过滤系数"g"相乘的乘法器。在这一例子中，假设12个过滤系数， 乘法器2461把量化误差Q (x-2, y-2)和过滤系数g ( 1， 1)相乘，乘 法器2462把量化误差Q (x-l， y-2)和过滤系数g (2, 1 )相乘，乘法 器2463把量化误差Q (x, y-2)和过滤系数g ( 3, 1)相乘，乘法器2464 把量化误差Q(x+l， y-2)和过滤系数g (4， l)相乘，乘法器2465把 量化误差Q(x+2， y-2)和过滤系数g (5， 1)相乘，乘法器2466把量 化误差Q(x-2， y-l )和过滤系数g ( 1, 2)相乘，乘法器2467把量化 误差Q(x-l, y-l )和过滤系数g (2， 2)相乘，乘法器2468把量化误 差Q(x， y-l )和过滤系数g (3， 2)相乘，乘法器2469把量化误差Q (x+l， y-l )和过滤系数g(4, 2)相乘，乘法器2470把量化误差Q(x+2， y-l )和过滤系数g (5， 2)相乘，乘法器2471把量化误差Q (x-2， y) 和过滤系数g(l， 3)相乘，以及乘法器2472把量化误差Q (x-l, y) 和过滤系数g (2， 3)相乘。
加法器248为把乘法器2461 ~ 2472的输出相加的加法器。经由信 号线249把加法器248相加的结果作为反馈值提供于加法器250的一个 输入。
图7为根据这一实施例的量化误差提供单元241的一个配置实例的 图例。量化误差提供单元241包括存储器24U、写单元2414、读单元 2415和2416、以及延迟元件2421 ~ 2432。
存储器2411包括线存储器# 0 (2412 )和# 1 (2413 )。线存储器# 0 (2412)为存储垂直方向Y= (y-2)的线的量化误差Q的存储器。线存 储器# 1 (2413 )为存储垂直方向Y= (y-l)的线的量化误差Q的存储 器。
写单元2414把量化误差Q (x， y)存储在存储器2411中。读单元 2415从线存储器#0 (2421 )逐一读出所述垂直方向Y= (y-2)的的线 量化误差Q。把作为读单元2415的输出的量化误差Q (x+2， x-2)输入于延迟元件2424，并且经由信号线2455将其作为一个输入提供于乘法 器2465。读单元2416从线存储器#1 (2413 )逐一读出所述垂直方向 Y= (y-l )的线的量化误差Q。把作为读单元2416的输出的量化误差Q (x+2, y-l )输入于延迟元件2429，并且经由信号线2450将其作为一 个输入提供于乘法器2470。
延迟元件2421 ~ 2424配置了延迟读单元2415的输出的移位寄存 器。把量化误差Q(x+l， y-2)作为延迟元件2424的输出输入于延迟元 件2423,并且经由信号线2444将其作为一个输入提供于总线2464。把 量化误差Q (x, y-2 )作为延迟元件2423的输出输入于延迟元件2422, 并且经由信号线2443将其作为一个输入提供于乘法器2463。把量化误 差Q (x-l ， y-2 )作为延迟元件2422的输出输入于延迟元件2421,并且 经由信号线2442将其作为一个输入提供于乘法器2462。把作为延迟元 件2421的输出的量化误差Q (x-2， y-2)经由信号线2441作为一个输 入提供于乘法器2461。
延迟元件2426 ~ 2429配置了用于延迟读单元2416的输出的移位寄 存器。把作为延迟元件2429的输出的量化误差Q (x+l， y-l )输入于延 迟元件2428,并且经由信号线2449将其作为一个输入提供于乘法器 2469。 4巴作为延迟元件2428的输出的量化误差Q (x， y-l )输入于延迟 元件2427,并且经由信号线2448将其作为一个输入提供于乘法器2468。 把作为延迟元件2427的输出的量化误差Q (x-l ， y-l)输入于延迟元件 2426，并且经由信号线2447将其作为一个输入提供于乘法器2467。把 作为延迟元件2426的输出的量化误差Q (x-2， y-l)经由信号线2446 作为一个输入提供于乘法器2466。
延迟元件2431和2432配置了用于延迟量化误差Q (x， y)的移位 寄存器。把作为延迟元件2432的输出的量化误差Q (x-l, y )输入于延 迟元件2432,并且经由信号线2452将其作为一个输入提供于乘法器 2472。把作为延迟元件2431的输出的量化误差Q (x-2， y)经由信号线 2451作为一个输入提供于乘法器2471。
把信号线239的量化误差Q (x， y)存储在线存储器# 0 (2412 )的 地址"x"中。当按光栅扫描的次序完成了对一个线的处理时，交换线存储 器# 0 ( 2412 )和线存储器# 1 (2413 )。因此，存储在线存储器# 0 ( 2412 )中的量化误差对应于垂直方向Y=( y-2 )的线，存储在线存储器# l( 2413 ) 中的量化误差对应于垂直方向Y= (y-l )的线。
图8为把空间频率中的最大频率设置为30cpd时的人类视觉特性和 过滤器的幅度特性。横轴代表空间频率"f'[ cpd ]。关于人类视觉特性840， 纵轴代表对比敏感度。关于过滤器的幅度特性(851、 852、以及860)， 纵轴代表过滤器的增益。
在接近7cpd的空间频率"f，，人类视觉特性840达到峰值，然后开 始衰减，直到空间频率至大约60cpd。另一方面，根据本实施例的再现 装置的幅度特性860为这样的曲线沿负方向衰减至大约12cpd的空间 频率"f，，此后陡然上升。在幅度特性860中，低频分量的量化误差被衰 减，直至空间频率达到空间频率中最大频率的大约三分之二。把量化误 差调制至就人类视觉特性840而言具有充分低敏感度的频带。
在过去的Jarvis过滤器851和Floyd过滤器852中，难于4巴量化误 差调制至就人类视觉特性840而言具有充分低敏感度的频带。
图9为关于根据这一实施例的由数字传输接口 18进行屏幕信息获 取的概念配置实例的图例。作为例子，解释了符合HDMI标准的接口。 在HDMI标准中，沿一个方向，把高速传输线的传输方向设置为一个基 准。把发送侧的装置称为源装置，把接收侧的装置称为同步装置。在图 l中所示的例子中，再现装置10对应于源装置，显示装置30对应于同 步装置。在这一例子中，源装置310和同步装置320通过HDMI电缆330 连接。源装置310包括执行发送操作的发送器311。同步装置320包括 执行接收操作的接收器321。发送器311对应于数字传输接口 18，接收 器321对应于数字传输接口 38。
把TMDS串行传输系统用于发送器311和接收器321之间的传输。 在HDMI标准中，使用3个TMDS信道(channe1)331 ~ 333传输图像信号 和声音信号。在有效图像部分中，通过TMDS信道331 ~333,沿一个 方向，把对应于未压缩一屏的图像的像素数据的差分信号传输于同步装 置320，其中该有效图像部分为如此所获得的部分在从某一垂直同步 信号到下一个垂直同步信号的部分中排除水平消隐部分和垂直消隐部 分。在水平消隐部分和垂直消隐部分中，通过TMDS信道331 ~ 333, 沿一个方向把对应于声音数据、控制数据、其它辅助数据等的差分信号传输于同步装置320。
在HDMI标准中，由TMDS时钟信道334传输时钟信号。在TMDS 信道331 ~ 333中的每一个信道中，在TMDS时钟信道334所传输的一 个时钟期间，可以传输10比特的像素数据。
在HDMI标准中，提供了显示数据信道(DDC) 335。源装置310 使用显示数据信道335读出同步装置320中的EDID (Extended Display Identification Data,扩展的显示标识数据)。当同步装置320为显示装置 时，EDID信息指示涉及同步装置320的型号、屏幕尺寸的设置、定时 等以及性能的信息。EDID信息存储在同步装置320的EDID ROM 322 中。
另外，在HDMI标准中，还提供了 CEC( Consumer Electronics Control, 客户电子控制)线336。 CEC线336为用于执行装置控制信号的双向通 信的线路。而显示数据信道335按一对一的关系连接装置，CEC线336 直接连接所有连接于HDMI的装置。
图10为EDID信息的一种存储格式400的示意图。EDID信息的存 储格式400包括诸如供应商/产品标识410、基本显示参数420、以及 标准定时标识430的项目。供应商/产品标识410包4舌诸如ID制造商 名称411、 ID产品代码412、以及ID系列号413的信息。基本显示参数 420包括诸如最大水平图像尺寸421、最大垂直图像尺寸422的信息。 标准定时标识430包括诸如水平方向像素数目431、垂直方向像素数目 432、以及扫描频率433的信息。
因此，在这一实施例中，观看条件确定单元280经由显示数据信道 接收EDID信息中的、作为屏幕信息的最大垂直图像尺寸422和垂直方 向像素数目432。观看条件确定单元280根据最大垂直图像尺寸422计 算观看距离作为观看条件，并且根据最大垂直图像尺寸422和垂直方向 像素数目432计算像素密度作为观看条件。观看条件确定单元280经由 显示数据信道335获取屏幕信息。然而，当最大垂直图像尺寸422和垂 直方向像素数目432未存储在EDIDROM322中时，观看条件确定单元 280经由CEC线336获取屏幕信息。当依然难以获取了这两种屏幕信息 之一时，观看条件确定单元280使用预先决定的值计算观看条件。
图IIA和11B为根据这一实施例的过滤系数存储单元270的存储格式表实例。图IIA为对应于具有16: 9纵横比的40英寸显示屏幕中的 观看条件(像素密度和观看距离)的空间频率的对照表。图11B为对应 于根据图11A中所示的对照表所选定的空间频率的过滤系数的对照表。 在图11A中，存储根据像素密度511 513和观看距离521~522之间 的关系所计算的空间频率。由V表示屏幕的垂直长度。通过把屏幕的垂 直长度V除以垂直方向的像素数目，计算像素密度511~513。例如，由 V/ 1080表示像素密度511,这是因为显示装置30的像素数目为 1920x1080 (沿水平和垂直方向)。通过4巴屏幕的垂直长度V乘以2.5和 3.0获得观看距离521和522，并且分別由2.5V和3V加以表示。在图 11B中，存储对应于根据图11A中所示的对照表所选定的空间频率531 ~ 533的过滤系数G。
如以上所解释的，把过滤系数存储单元270配置为能够存储图11A 中所示的观看条件和空间频率之间的对照表和图11B中所示的空间频率 和过滤系数之间的对照表。因此，过滤系数设置单元260根据从观看条 件确定单元280所提供的观看条件获取存储在过滤系数存储单元270中 的过滤系数，并且在反馈运算单元240中设置该过滤系数。例如，把过 滤系数存储单元270配置为在才艮据观看条件指定了空间频率之后，获取 对应于空间频率的过滤系数。然而，也可以把过滤系数存储单元270配 置为根据观看条件直接获取过滤系数。以下将参照相继的附图解释过滤 系数的具体存储格式。
图12为根据这一实施例的过滤系数存储单元270的存储格式的一 个变形。在图12中，在具有16: 9纵横比的40英寸显示屏幕中，取代 才艮据与像素密度541 ~ 543和观看距离551和552之间的关系所计算的 空间频率，直接存储对应于空间频率的过滤系数G。像素密度541~543 以及^L看距离551和552的项目与图IIA中所示的项目相同。因此，省 略了对这些项目的解释。
如以上所解释的，可以把过滤系数存储单元270配置成存储图12 中所示的对照表。然而，在这样的一个配置中，当存在多个其中空间频 率为相同的观看条件时，冗余地存储相同的过滤系数。
图13为根据这一实施例的图像处理方法的一个处理规程实例的流 程图。在这一实施例中，首先，再现装置IO根据从观看条件确定单元280所提供的观看条件执行过滤系数设置处理(步骤S910)。接下来， 再现装置IO沿自左向右、自上而下的方向实施对图傳 f言号的各像素的 处理(步骤S932 )。再现装置10通过灰度级调制器200执行灰度级调制 (步骤S950)。再现装置IO把这一处理逐一施加于各个像素。当完成了 对图像信号的最后一个像素的处理时，则再现装置IO完成了对图像信 号的处理(步骤S934)。
图14为根据这一实施例的过滤系数设置处理(步骤S910)的一个 处理规程实例的流程图。再现装置IO经由数字传输接口 18建立再现装 置IO和显示装置30之间的通信，并且确定是否已经在显示数据信道335 中成功地获取了显示装置30的EDID信息(步骤S911 )。再现装置10 重复步骤S911中的处理，直至接收到EDID信息。另一方面，当已经成 功地获取了 EDID信息时，再现装置IO判断是否已经成功地获取了指示 屏幕的垂直长度的信息(步骤S912)。当尚未成功地获取了这一信息时， 再现装置10建立通过CEC线336的通信，然后判断是否已经通过CEC 线336成功地获取了指示屏幕的垂直长度的信息(步骤S913)。当也尚 未通过CEC线336成功地获取了所述信息时，再现装置10通过观看条 件确定单元280,使用屏幕的垂直长度的默认值(步骤S914 )计算观看 距离(步骤S915)。另一方面，当在步骤S912或者S913中已经成功地 获取了指示屏幕的垂直长度的信息时，再现装置IO通过观看条件确定 单元280,使用指示屏幕的垂直长度的信息，计算观看距离。
然后，再现装置IO判断是否已经成功地获取了指示屏幕的垂直方 向像素数目的信息(步骤S916)。当尚未成功地获取了这一信息时，再 现装置10建立通过CEC线336的通信，然后判断是否已经通过CEC线 336成功地获取了指示屏幕的垂直方向像素数目的信息(步骤S917 )。 当也尚未通过CEC线336成功地获取了这一信息时，再现装置10通过 观看条件确定单元280,根据屏幕的垂直方向像素数目的默认值(步骤 S918)和步骤S915中所使用的指示垂直长度的信息计算像素密度(步 骤S919)。另一方面，当在步骤S916或者S917中已经成功地获取了指 示屏幕的垂直方向像素数目的信息时，再现装置IO通过观看条件确定 单元280，根据指示屏幕的垂直方向像素数目的信息和步骤S915中所使 用的指示屏幕的垂直长度的信息，计算像素密度(步骤S919)。再现装置10通过过滤系数设置单元260获取存储在过滤系数存储 单元270中的过滤系数之中的对应于所计算的观看距离和像素密度的过 滤系数(步骤S921 )。再现装置10通过过滤系数设置单元260在反馈运 算单元240中设置按这样的方式所获取的过滤系数(步骤S922 )。
图15为根据这一实施例的灰度级调制处理(步骤S950)的一个处 理规程实例的流程图。再现装置10通过量化单元210量化加法器250 的输出(步骤S951)，然后把所量化的输出作为输出信号OUT (x, y) 加以输出。再现装置10通过逆量化单元220逆量化该经量化的输出信 号OUT (x, y)(步骤S952)。
再现装置10通过使用减法器230计算量化单元210量化前的信号 和逆量化单元220逆量化后的信号之间的差，计算量化误差Q(x， y) (步骤S953 )。
再现装置10累加按这样的方式所计算的量化误差Q (x, y),并且 通过反馈运算单元240使用量化误差Q (x, y)用于反馈值计算(步骤 S954 )。再现装置10把按这样的方式所计算的反馈值反馈于加法器250 (步骤S955 )。
将参照附图，解释本发明的所述实施例的第一变形。在参照图2所 解释的例子中，经由数字传输接口 18获取涉及观看条件的屏幕信息。 然而，在以下所进行的解释中，经由网络接口 19获取屏幕信息。
图16为根据所述第一变形的内容提供系统的一个配置实例。假设 内容观看装置750通过外部网络访问内容提供装置700，并且观看内容。 内容提供装置700包括管理服务器710、内容服务器731~734、以及通 信单元741。内容观看装置750包括通信单元742和显示装置760。
管理服务器710集中地管理内容服务器731 ~ 734。管理服务器710 响应来自内容观看装置750的请求，从内容服务器731 ~ 734获取内容 数据，并且把内容数据传输于内容观看装置750。具体地讲，管理服务 器710从显示装置760获取有关观看条件的屏幕信息，如参照图4所解 释的，在灰度级调制器200中设置根据依屏幕信息所计算的观看条件所 选择的过滤系数。管理服务器710把一个经历其它预定的图像处理的图 像信号传输于内容观看装置750。
，—内容服务器731 734存储内容数据，并且响应来自管理服务器710的请求，把所存储的内容数据提供于管理服务器710。
通信单元741和742经由诸如因特网的网络执行观看装置750和内 容提供装置700之间的通信。
显示装置760把从内容提供装置700所传输的图係_信号显示在显示 屏幕上。
图17为根据所述实施例的所述第一变形的过滤系数设置处理的处 理规程实例的流程图。除了步骤S961和S962之外，处理过程与图14 中所示的处理过程相同。因此，省略了对这一处理过^i的解释。在这一 情况下，由于处理规程是通过网络接口获取屏幕信息的处理规程，所以 排除了通过CEC线336的处理(步骤S913 ~ S917 )。再现装置10判断 是否已经成功地经由网络接口在再现装置10和显示装置760之间建立 了通信。当已经成功地建立了这一通信时(步骤S961 ),再现装置10前 进至步骤S912。
接下来，在步骤S922中，在于反馈运算单元240中设置了所获取 的过滤系数之后，再现装置IO执行灰度级调制处理，并且把一个经历 其它预定的图像处理的图像信号传输于显示装置760 (步骤S962)。
因此，管理服务器710可以把根据来自显示装置760的有关观看条 件的屏幕信息，经历灰度级调制处理的图像信号传输于连接于诸如因特 网的网络的显示装置760。
以下，将参照附图解释这一实施例的第二变形。在参照图16所解 释的例子中，经由网络接口获取有关观看条件的屏幕信息。在以下所解 释的例子中，在假设难以获取屏幕信息的情况下，根据显示装置的制造 编号，获取屏幕信息。
图18为根据所述实施例的所述第二变形的内容提供系统的一个配 置实例的图例。在内容提供系统的内容提供装置700中，把装置信息存 储单元720添加于图16中所示的内容提供装置700。除管理服务器710 和装置信息存储单元720之外的其它功能部件与图16中所示的功能部 佯相同。因此，省略了对这些部件的解释。
装置信息存储单元720相互关联地存储显示装置的制造编号以及有 关观看条件的屏幕信息。
当难以从显示装置760获取有关观看条件的屏幕信息中的一或两段时，管理服务器710从显示装置760获取制造编号，并且从装置信息存 储单元720获取对应于制造编号的屏幕信息。除这些功能之外的其它功 能与参照图16所解释的管理服务器710的功能相同。因此，省略了对 这些功能的解释。
图19为根据这一实施例的所述第二变形的装置信息存储单元720 的存储格式实例。装置信息存储单元720存储针对制造商名称781、制 造商编号782、像素数目783、以及屏幕尺寸784的字段。像素数目783 和屏幕尺寸784对应于屏幕信息。在以上所解释的例子中，把有关观看 条件的屏幕信息与制造编号相关联地加以存储。然而，也可以把根据屏 幕信息所计算的观看条件与制造编号相关联地加以存储。
由于按这样的方式提供装置信息存储单元720，所以当难以从显示 装置760获得有关观看条件的屏幕信息时，管理服务器710从显示装置 760获取制造编号。因此，管理服务器710可以根据制造编号获取屏幕 信息，并且执行适合于显示装置760的灰度级调制处理。
如以上所解释的，根据这一实施例，当执行灰度级调制处理时，根 据观看条件选择过滤系数，并且在反馈运算单元240中设置过滤系数， 其中观看条件是根据来自显示图像信号的显示装置30的屏幕信息计算 的。这使得把量化误差调制至就人类视觉特性而言具有充分低敏感度的 频带成为可 能。
因此，例如，即使电视机的液晶面板的各像素值的比特宽度为8个 比特，也可以表示相当于12个比特的图像质量。即使电视机的输入信 号为8个比特，也可以通过各种类型的图像处理把比特长度扩展至8个 比特以上。例如，可以通过噪声减少(noise reduction)把8个比特图4象扩 展至12个比特。当液晶面板的各像素值的比特宽度为8个比特时，需 要把12个比特的数据量化为8个比特。在这一情况下，通过应用本发 明，可以用8个比特的液晶面板表现相当于12个比特的图像质量。可 以按同样的方式，在传输线路中应用本发明。例如，当从视频装置到电 视机的传输线路为8个比特宽时，如果根据本发明把视频装置中的12 个比特的图像信号转换为8个比特，然后将其传送于电视机，则也可以 在电视机侧观看到相当于12个比特的图像质量。
本发明的实施例说明实现本发明的实例。该实施例与以上发明内容部分中所解释的相应部件具有对应关系。然而，本发明并不局限于此。 在不背离本发明的构思的情况下，可以对本发明进行多方面的修改。
例如，过滤系数存储部件对应于过滤系数存储单元270。例如，观 看条件确定部件对应于观看条件确定单元280。例如，过滤系数设置部 件对应于过滤系数设置单元260。例如，灰度级调制部件对应于灰度级 调制器200。例如，量化部件对应于量化单元210。例如，过滤系数对 应于过滤系数存储单元270的过滤系数G。
例如，像素数目对应于垂直方向的像素数目432或者像素数目783。 例如，屏幕尺寸对应于垂直长度422或者屏幕尺寸784。
例如，逆量化部件对应于逆量化单元220。例如，差分生成部件对 应于减法器230。例如，运算部件对应于反馈运算单元240。例如，力口 法部件对应于加法器250。
例如，观看条件确定步骤对应于步骤S912 S919。例如，过滤系数 设置步骤对应于步骤S921 ~ S922。
可以把本实施例中所解释的处理规程作为 一 系列过程的方法，也可 以将其作为使计算机执行该系列过程的计算机程序，或者存储该计算机 程序的存储媒体。
本领域普通技术人员将会意识到，可以依据设计要求和其它因素对 本发明进行多方面的修改、组合、次组合、以及变动，只要这些修改、 组合、次组合、以及变动处于所附权利要求或者其等效权利要求的范围 内即可。
对相关申请的交叉参照
本发明包含与2008年2月8日向日本专利局提出的日本专利申请 JP 2008-028470相关的主题，将其全部内容并入此处，以作参考。
权利要求
1. 一种图像处理装置，包括用于存储分别与空间频率相关联的过滤系数的过滤系数存储部件，其中所述空间频率为相对于显示装置的视野角度每单位角度所显示条纹的数目；用于确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的像素密度作为观看条件的观看条件确定部件；用于设置过滤系数的过滤系数设置部件，该过滤系数是基于从所述观看条件计算的空间频率在所存储的过滤系数中选择的；以及包括量化部件的灰度级调制部件，所述量化部件用于量化图像信号中预定坐标位置的像素值，并且输出该像素值作为该预定坐标位置的经量化的像素值，所述灰度级调制部件通过对于量化部件所导致的量化误差乘-累加所设置的过滤系数以把量化误差反馈于量化部件的输入侧而对所述图像信号进行灰度级调制。
2. 根据权利要求l所述的图像处理装置，其中，所述观看条件确 定部件从所述显示装置接收所述显示装置的像素数目和屏幕尺寸，并且 根据所述像素数目和屏幕尺寸确定所述观看条件。
3. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述观看条件确 定部件从所述显示装置接收所述显示装置的像素密度和屏幕尺寸，并且 根据所述像素密度和屏幕尺寸确定所述观看条件。
4. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，设置所述过滤系 数以降低低于预定空间频率的频率分量的量化误差。
5. 根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，所述预定空间频 率大约为所述空间频率中最大频率的三分之二。
6. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述灰度级调制 部件还包括逆量化部件，用于逆量化所述预定坐标位置的经量化的像素值，并 且输出该量化的像素值作为所述预定坐标位置的经逆量化的像素值；差分生成部件，用于生成所述预定坐标位置的经量化的像素值和所 述预定坐标位置的经逆量化的像素值之间的差值，作为所述预定坐标位置的量化误差；运算部件，用于计算下述值作为所述预定坐标位置的反馈值，该值 是通过把对应于所述预定坐标位置的预定区域中各量化误差与所设置 过滤系数相乘、并且把所述量化误差相加所获得的；以及加法部件，用于把所述预定坐标位置的反馈值与所述预定坐标位置 的经校正的像素值相加。
7. —种用于图像处理装置的过滤系数设置处理方法，所述图像处 理装置包括显示装置；用于存储分别与空间频率相关联的过滤系数的 过滤系数存储部件，其中所述空间频率为相对于显示装置的视野角度每 单位角度所显示条紋的数目；以及包括量化部件的灰度级调制部件，所 述量化部件用于量化像素信号中预定坐标位置的像素值，并且输出该像 素值作为该预定坐标位置的经量化的像素值，所述灰度级调制部件通过 对于量化部件所导致的量化误差乘-累加所设置的过滤系数以把量化误 差反馈于量化部件的输入侧而对图像信号进行灰度级调制，所述方法包 括下列步骤确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的像素密度作 为观看条件；以及在灰度级调制部件中设置过滤系数，该过滤系数是是基于从所述观 看条件计算的空间频率在所存储于该过滤系数存储部件中的过滤系数 中选择的。
8. —种使得计算机在图像处理装置中执行下列步骤的计算机程序， 所述图像处理装置包括显示装置；用于存储分别与空间频率相关联的 过滤系数的过滤系数存^f渚部件，其中所述空间频率为相对于显示装置的 视野角度每单位角度所显示条紋的数目；以及包括量化部件的灰度级调 制部件，所述量化部件用于量化像素信号中预定坐标位置的像素值，并 且输出该像素值作为该预定坐标位置的经量化的像素值，所述灰度级调 制部件通过对于所述量化部件所导致的量化误差乘-累加所设置的过滤 系数以把量化误差反馈于量化部件的输入侧而对图像信号进行灰度级 调制，所述下列步骤包括观看条件确定步骤，确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示 装置的像素密度作为观看条件；以及过滤系数设置步骤，在灰度级调制部件中设置过滤系数，该过滤系数是是基于从所述观看条件计算的空间频率在所存储于该过滤系数存 储部件中的过滤系数中选择的。
9. 一种图像处理装置，包含用于存储分别与空间频率相关联的过滤系数的过滤系数存储单元， 其中所述空间频率为相对于显示装置的视野角度每单位角度所显示条 紋的数目；用于确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的像素密 度作为观看条件的观看条件确定单元；用于设置过滤系数的过滤系数设置单元，该过滤系数是基于从所述 观看条件计算的空间频率在所存储的过滤系数中选择的；以及包括量化单元的灰度级调制单元，所述量化单元用于量化图像信号 中预定坐标位置的像素值，并且输出该像素值作为该预定坐标位置的经 量化的像素值，所述灰度级调制单元通过对于量化单元所导致的量化误 差乘_累加所设置的过滤系数以把量化误差反馈于量化单元的输入侧而 对所述图像信号进行灰度级调制。
全文摘要
图像处理装置包含存储分别与空间频率相关联的过滤系数的过滤系数存储单元，其中空间频率为相对于显示装置的视野角度每单位角度所显示条纹的数目；确定观看者与显示装置之间的观看距离和显示装置的像素密度作为观看条件的观看条件确定单元；设置过滤系数的过滤系数设置单元，该过滤系数是基于从所述观看条件计算的空间频率在所存储的过滤系数中选择的；以及包括量化单元的灰度级调制单元，量化单元用于量化图像信号中预定坐标位置的像素值，并且输出该像素值作为该预定坐标位置的经量化的像素值，灰度级调制单元通过对于量化单元所导致的量化误差乘-累加所设置的过滤系数以把量化误差反馈于量化单元的输入侧而对图像信号进行灰度级调制。
文档编号H04N9/12GK101505369SQ20091000706
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月9日 优先权日2008年2月8日
发明者塚本信, 平井纯, 西尾文孝, 高桥巨成 申请人:索尼株式会社