專利名稱：圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計算機程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計算機程序，尤其是涉及在將預(yù)定信
號處理應(yīng)用到圖像上時，有可能改進經(jīng)過預(yù)定信號處理而得到的圖像的等級的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計算機程序。
背景技術(shù)：
圖1是以前的圖像處理系統(tǒng)(系統(tǒng)指的是多個設(shè)備的邏輯集，而不管這些具有特定配置的設(shè)備是否位于同一殼體內(nèi))的實例的配置的示意圖。 在圖1中，圖像處理系統(tǒng)包括存儲用圖像(image-for-storage)產(chǎn)生設(shè)備10和顯示用圖像(image-for display)產(chǎn)生設(shè)備20。 存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備IO包括量化單元ll，并產(chǎn)生要存儲在顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20中的圖像。 能夠?qū)@示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20應(yīng)用到電視接收機上(以下稱為TV(電視))。應(yīng)
用到電視接收機上的顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20存儲例如菜單屏面圖像和作為某種背景的背
景圖像。存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10產(chǎn)生由顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20存儲的圖像。 具體地說，將多位圖像提供給存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10，這樣的圖像如像包含R、 G
和B(紅、綠和藍)的16位分量的圖像，該圖像是作為菜單屏面的原始圖像由設(shè)計者使用圖
像創(chuàng)建工具創(chuàng)建的。 在存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10中，為了減少在顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20中的容量和計算量，量化單元11將提供給存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10的16位圖像量化為例如小于16位的8位圖像。存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10以諸如PNG(便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形)之類的格式的圖像文件輸出8位圖像(包含R、G和B的8位分量的圖像)，該圖像是通過在量化單元11中量化得到的。 顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20包括存儲單元21、信號處理單元22、等級(gradation)轉(zhuǎn)換單元23。 存儲單元21是例如閃存儲器，并存儲由存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10輸出的圖像文件。
具體地說，例如，在制造其上應(yīng)用顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的電視機的工廠中，將由存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備IO輸出的圖像文件寫(存儲)在存儲單元21中。
信號處理設(shè)備22對存儲在圖像文件中的菜單屏面的8位圖像應(yīng)用必要的信號處理并將經(jīng)受所述信號處理的圖像提供給等級轉(zhuǎn)換單元23，在此，該圖像文件存儲在存儲單元21內(nèi)。 等級轉(zhuǎn)換單元23將來自信號處理單元22的圖像等級轉(zhuǎn)換(gradation-convert)為8位圖像，并將此8位圖像提供給未示出的、能夠顯示8位圖像的顯示器(以下稱為8位顯示器)。 具體地說，作為由信號處理單元22應(yīng)用到8位圖像上的信號處理的結(jié)果的所得到的圖像可以是含有比8位圖像更多位數(shù)的圖像。在8位顯示器上難于顯示含有比8位圖像更多位數(shù)的圖像。因此，等級轉(zhuǎn)換單元23將來自信號處理單元22的圖像等級轉(zhuǎn)換為8位圖像。 在等級轉(zhuǎn)換單元23中，進行作為等級轉(zhuǎn)換的抖動(dithering)處理，以便將噪聲應(yīng)用到圖像中并隨后進行圖像的量化處理。在此技術(shù)說明書中，抖動處理包括抖動方法和誤差擴散方法。在抖動方法中，將與圖像無關(guān)的噪聲，諸如如隨機噪聲，添加到圖像中，然后進行圖像的量化。在誤差擴散方法中，將作為噪聲的量化誤差(的濾波結(jié)果)添加到圖像中(誤差擴散)，然后進行圖像的量化處理(例如，見Hitoshi Tokay， "Yok麗akaru數(shù)字圖像處理，，，第六片反，CQ出片反社("Yokuwakaru Digital Image Processing'', sixth endition，CQpublishing))。 當(dāng)來自信號處理單元22的圖像是含有比8位圖像更多的位數(shù)的圖像時，等級轉(zhuǎn)換單元23進行等級轉(zhuǎn)換。當(dāng)來自信號處理單元22的圖像是8位圖像時，等級轉(zhuǎn)換單元23就直接向8位顯示器提供8位圖像。 例如，在用戶進行操作以顯示菜單屏面時，如上所述處理存儲在存儲單元21的圖像文件中的菜單屏面的8位圖像，并將其顯示在8位顯示器上。

發(fā)明內(nèi)容
采用通過在等級轉(zhuǎn)換單元23中的抖動處理的等級轉(zhuǎn)換，能夠模擬實現(xiàn)與利用人類視覺的整體效應(yīng)的多位圖像的等級相同的等級。 具體地說，例如，在圖1的顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20中，就菜單屏面而言，由于8位圖像存儲在存儲單元21的圖像文件中，因此能夠?qū)崿F(xiàn)與8位圖像的等級相同的等級。
然而，就菜單屏面而言，難于實現(xiàn)與包含比存儲在存儲單元21的圖像文件中的8位圖像更多的位數(shù)的圖像的等級相同的等級。 具體地說，菜單屏面的原始圖像是由設(shè)計者創(chuàng)建的16位圖像。在存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10中，作為原始圖像的16位圖像被量化為8位圖像并存儲在顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的存儲單元21中。 在顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20中，由信號處理單元22對存儲在存儲單元21中的菜單屏面的8位圖像進行信號處理，并由等級轉(zhuǎn)換單元23來進行等級轉(zhuǎn)換，然后顯示該圖像。
照此方式，菜單屏面的圖像在信號處理后被等級轉(zhuǎn)換和顯示。然而，在顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20中，由于作為信號處理目標(biāo)的圖像是8位圖像，因此，采用等級轉(zhuǎn)換技術(shù)很難實現(xiàn)其等級超過8位圖像的等級的圖像。 因此，其等級顯著劣于設(shè)計者期望的等級的圖像被顯示為菜單屏面。 在此情況下，期望在對圖像進行預(yù)定的信號處理時能夠改善通過預(yù)定的信號處理
所得到的圖像的等級。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了一種圖像處理設(shè)備，包括A E調(diào)制裝置，用于在將預(yù)定信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制圖像上時，將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像。經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形(noise shaping)的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。根據(jù)此實施例，也提出了計算機程序，用于使計算機起到圖像處理設(shè)備的作用。 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提出了一種圖像處理方法，該方法包括在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制圖像上時，將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像的步驟。經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。 在本發(fā)明的實施例中，在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將
A E調(diào)制應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制過的圖像上時，A E調(diào)制被應(yīng)用到圖像。經(jīng)過A E
調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。 圖像處理設(shè)備可以是獨立的設(shè)備或者是含于一個設(shè)備中的內(nèi)部塊。 可以通過傳輸媒體發(fā)送計算機程序或者將計算機程序記錄在記錄介質(zhì)上來提供
計算機程序。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，可能改進圖像的等級。具體地說，例如，在對圖像應(yīng)用預(yù)定的信號處理時，能夠改進通過預(yù)定的信號處理而得到的圖像的等級。


圖1是圖示出了以前的圖像處理系統(tǒng)的配置實例的方塊圖(gr即h)。 圖2是圖示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像處理系統(tǒng)的配置實例的方塊圖。 圖3是圖示出了 A E調(diào)制單元31的配置實例的方塊圖。 圖4是圖示出了濾波器44的配置實例的方塊圖。 圖5是說明了由存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30進行的圖像處理的流程圖。 圖6是圖示出了其上應(yīng)用顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的電視機的配置實例的方塊圖。 圖7是圖示出了其上應(yīng)用存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10的圖像處理設(shè)備的配置實例的
方塊圖。 圖8A和8B是表示由圖像處理設(shè)備70處理的圖像的曲線圖。 圖9A和9B是表示由電視接收機60處理的圖像的曲線圖。 圖IOA和IOB是表示內(nèi)容圖像的曲線圖。 圖11是表示組合圖像的曲線圖。 圖12A和12B是表示等級轉(zhuǎn)換后的圖像的曲線圖。 圖13是圖示出了其上應(yīng)用存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30的圖像處理設(shè)備的配置實例的方塊圖。 圖14是圖示出了信號處理單元62的配置實例的方塊圖。 圖15是LPF92的幅值特性的曲線圖。 圖16是LPF92的幅值特性的曲線圖。 圖17是經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的幅值特性的曲線圖。 圖18是表示由圖像處理設(shè)備80處理過的圖像的曲線圖。 圖19A-19D是表示由電視機60處理過的圖像的曲線圖。 圖20是根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了計算機的配置實例的方塊圖。
具體實施例方式[根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像處理系統(tǒng)的總體配置實例] 圖2是圖示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像處理系統(tǒng)的配置實例的方塊圖。
在此圖中，與圖l所示的部件對應(yīng)的部件用相同的標(biāo)號表明。因此，下面適當(dāng)?shù)厥?略對這些部件的解釋。 圖2中所示的圖像處理系統(tǒng)與圖1中所示的圖像處理系統(tǒng)的相同在于，圖像處理 系統(tǒng)包括顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20。然而，圖2所示的圖像處理系統(tǒng)與圖l所示的圖像處理 系統(tǒng)的不同之處在于，提供了存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30，而不是存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10 (圖 1)。 存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30包括A E調(diào)制單元31。 例如，向存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30提供了由設(shè)計者創(chuàng)建的、作為菜單屏面的原始圖 像的16位圖像。 為了減少顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的容量和計算量，存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30的 A E調(diào)制單元31將A E調(diào)制，即采用誤差擴散方法的等級轉(zhuǎn)換，應(yīng)用到要提供給存儲用圖 像產(chǎn)生設(shè)備30的16位圖像上，并將此16位圖像轉(zhuǎn)換為8位圖像。 在A E調(diào)制中，對作為在空間上接近關(guān)注像素(pixel of attention)的像素的 像素值的量化誤差的噪聲進行噪聲整形(noise-shape)到空間頻率的高頻段，所述的關(guān)注 像素是指在處理時要給予關(guān)注的像素，所述的高頻段是指人的視覺靈敏度較低的頻段。進 行誤差擴散，以便將噪聲整形后的噪聲添加到所述關(guān)注像素的像素值中。增加噪聲后的像 素值被量化到所希望的位數(shù)的8位。 如上所述，在A E調(diào)制中，將其中加入了噪聲(量化誤差)的像素值進行量化。因 此，在量化后(等級轉(zhuǎn)化后)的圖像中，當(dāng)簡單地截取(truncate)低階位時，看起來就像對 在具有固定值的區(qū)域中的像素值進行P麗(脈沖寬度調(diào)制)那樣。結(jié)果，由于在人的視覺中 在空間方向上表現(xiàn)為一個整體的空間整體效應(yīng)，看起來就像A E調(diào)制后的圖像的等級平 滑地變化那樣。換句話說，可以模擬表示與原始圖像的等級相同的等級(例如，如果原始圖 像是上述的16位圖像，那就是216等級)。 如下面將要詳細說明的那樣，由A E調(diào)制單元31經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻 率特性(幅值特性)是與由顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的信號處理單元22進行的信號處理 (預(yù)定的信號處理)的頻率特性相反的特性。 以下將在A E調(diào)制單元31中經(jīng)過A E調(diào)制而得到的圖像稱為調(diào)制圖像。
在存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30中，將在A E調(diào)制單元31中經(jīng)過A E調(diào)制而得到的 作為調(diào)制圖像的8位圖像當(dāng)作為如像PNG這類格式的圖像文件輸出。 在制制造其上應(yīng)用顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的電視機的造廠或類似廠家中，將由 存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30輸出的圖像文件寫在存儲單元21中。
[ A E調(diào)制單元31的配置實例] 圖3是圖2所示的A E調(diào)制單元31的配置實例的示意圖。 在圖3中，A E調(diào)制單元31包括運算單元41、量化單元42、運算單元43和濾波 器44。 將作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像提供給運算單元41，并以此圖像作為 A E調(diào)制的目標(biāo)(以下稱為目標(biāo)圖像)。此外，將濾波器44的輸出P也作為目標(biāo)圖像提供 給運算單元41，在此，濾波器44在量化值的量化誤差的空間方向上進行濾波，在此，所述的 量化值是通過量化16位圖像的像素值而得到的。
運算單元41按照光柵掃描的順序?qū)⒛繕?biāo)圖像的像素設(shè)為關(guān)注像素，并將關(guān)注像 素的16位像素值IN和濾波器44的輸出P相加。運算單元41將作為相加結(jié)果而得到的合 計值U提供給(輸出到)量化單元42和運算單元43。 量化單元42將作為運算單元41的輸出的合計值U量化為小于16位的8位，并作 為目標(biāo)圖像的位數(shù)。量化單元42將作為量化結(jié)果而得到的8位量化值作為調(diào)制像素值0UT 輸出，該調(diào)制像素值是對像素值IN進行A E調(diào)制的結(jié)果。 由量化單元42輸出的8位調(diào)制像素值OUT是作為調(diào)制圖像的8位圖像的像素值。 將由量化單元42輸出的8位調(diào)制像素值OUT提供給運算單元43。 運算單元43計算在合計值U與8位調(diào)制像素值OUT之間的差值U_OUT，在此，合計 值U是運算單元41的輸出，由量化單元42輸出的8位調(diào)制像素值OUT是作為合計值U的 量化值，從而計算含在調(diào)制像素值OUT中的量化誤差Q作為量化值，并輸出該量化誤差Q。
將由運算單元43輸出的量化誤差Q提供給濾波器44。 濾波器44可以是FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器，它在空間方向的兩個維度(水平
方向和垂直方向)上進行濾波。濾波器44在空間方向上對從運算單元43提供的量化誤差
Q進行濾波。此外，濾波器44還向運算單元41提供(輸出)濾波的結(jié)果(P)。 如果用G來表示濾波器44的傳遞函數(shù)，就可用下面的公式(1)來表示由量化單元
42輸出的調(diào)制像素值OUT: OUT = IN-(1-G)Q (1) 在公式(1)中，用-(l-G)來調(diào)制量化誤差Q。用-(l-G)進行的調(diào)制是在空間方向
上經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形。[濾波器44的配置實例] 圖4是圖3所示的濾波器44的配置實例。 在圖4中，濾波器44是12抽頭(t即)的二維FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器。濾波 器44包括12個運算單元51u、51u、51u、5l2,3、5l2,2、51u、5l3,2、51u、5l4,p5l4,2、51u和 515,2，以及一個運算單元52。 在關(guān)注像素周圍的5X5像素之中，如果用Q(x， y)來代表從左方開始的第x個 像素和從頂部開始的第y個像素的量化誤差，那就可將量化誤差Q(x， y)提供給運算單元
Sly, y。 具體地說，在圖4中，在關(guān)注像素周圍的5X5像素之中，將12像素的每一個的量 化誤差Q(x，y)分別提供給運算單元51〃，在此，12個像素(設(shè)置為關(guān)注像素)是在關(guān)注像 素之前按照光柵掃描順序處理的。 運算單元51x,y將提供給它的量化誤差Q(x， y)和預(yù)先設(shè)置的濾波系數(shù)a(x， y)相 乘，并將作為相乘的結(jié)果得到的相乘值提供給運算單元52。 運算單元52將從12個運算單元51x,y提供的相乘值相加，并將各個相乘值的合計 值P作為量化誤差的濾波結(jié)果輸出到運算單元41 (圖3)中。 在圖3所示的運算單元41中，將濾波結(jié)果添加到關(guān)注像素的像素值IN中，在此， 所述的濾波結(jié)果是通過使用在關(guān)注像素周圍的5X5像素之中的12像素的量化誤差Q(x， y)得到的，該12像素是在關(guān)注像素之前按照光柵掃描順序處理的。
[存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30的處理]
參照圖5來說明圖2所示的、由存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30進行的圖像處理(存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備的處理)。 存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30等待要向它提供的16位圖像的某個幀(一個屏面)并接收這個幀。在步驟S10中，存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30對設(shè)置為目標(biāo)圖像的16位圖像進行A E調(diào)制，并將作為A E調(diào)制的結(jié)果而得到的8位圖像作為調(diào)制圖像輸出。
具體地說，在存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30的A E調(diào)制單元31 (圖3)中，運算單元41等待要提供的目標(biāo)圖像的某個幀并接收這個幀。運算單元41將一個像素設(shè)置為關(guān)注像素，然而，在這個幀的多個像素中，該像素并沒有按照光柵掃描的順序被設(shè)置為關(guān)注像素。在步驟Sll中，運算單元41將關(guān)注像素的像素值和下述的、由濾波器44進行的步驟S14中通過濾波而得到的值(濾波器44的輸出)相加。運算單元41向量化單元42和運算單元43輸出通過相加而得到的合計值。然后，處理前進到步驟S12。 在步驟S12中，量化單元42量化作為運算單元41的輸出的合計值，并輸出含有量化誤差的量化值，作為在調(diào)制圖像的關(guān)注像素的位置上的像素的調(diào)制像素值。處理前進到步驟S13。 將作為由量化單元42輸出的量化值的調(diào)制像素值提供給運算單元43。
在步驟S13中，運算單元43計算在作為運算單元41輸出的合計值和量化單元42的輸出(作為運算單元41的輸出的合計值的量化值)(調(diào)制像素值)之間的差值，從而計算由于量化單元42的量化而產(chǎn)生的量化誤差。此外，運算單元43向濾波器44提供量化誤差。隨后，處理從步驟S13前進到步驟S14。 在步驟S14中，濾波器44在從運算單元43提供的量化誤差的空間方向上進行濾波，并將濾波結(jié)果提供(輸出)給運算單元41。 隨后，運算單元41按照光柵掃描順序?qū)㈥P(guān)注像素的下一個像素設(shè)置為新的關(guān)注
像素。處理從步驟S14回到步驟S11。運算單元41將新的關(guān)注像素的像素值和在緊接在前
面的步驟S14中、從濾波器44上提供的濾波結(jié)果相加。重復(fù)相同的處理。 重復(fù)進行步驟Sll到步驟S14的處理，直到停止向存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30提供16
位圖像為止。[其上應(yīng)用顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的電視機的配置實例] 可將圖2(和圖1)所示的顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20應(yīng)用到如像電視機之類的處理圖像的設(shè)備上。 圖6示出了其上應(yīng)用圖2所示的顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20的電視機的配置實例的示意圖。 在圖6中，電視機60包括存儲單元61、信號處理單元62、等級轉(zhuǎn)換單元63和混合單元64。 存儲單元61對應(yīng)于圖2所示的存儲單元21。例如，存儲單元61存儲圖像文件，在此圖像文件中存儲了通過將A E調(diào)制應(yīng)用到由設(shè)計者制作的作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像上而得到的作為調(diào)制圖像的8位圖像。 信號處理單元62對應(yīng)于圖2所示的信號處理單元22。信號處理單元62將必要的信號處理應(yīng)用到存儲在存儲單元61的圖像文件中的菜單屏面的8位圖像上，并向混合單元64提供該8位圖像。
存儲在存儲單元61的圖像文件中的8位圖像是一個在水平和垂直兩個方向上為作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的一半大的圖像。 因此，信號處理單元62將作為信號處理的擴張?zhí)幚響?yīng)用到存儲在存儲單元61的圖像文件中的菜單屏面的8位圖像上，以便按擴張比2來進行擴張，并由此得到與原始圖像的尺寸相同的8位圖像，然后，將此8位圖像提供給混合單元64。 等級轉(zhuǎn)換單元63對應(yīng)于圖2所示的等級轉(zhuǎn)換單元23。等級轉(zhuǎn)換單元63將下述的來自混合單元64的組合圖像轉(zhuǎn)換為8位圖像，并將該8位圖像提供給沒有示出的8位顯示器，并使該8位顯示器顯示該8位圖像。 混合單元64將從信號處理單元62上提供的菜單屏面的8位圖像和電視廣播節(jié)目的圖像或類似圖像(以下稱為內(nèi)容圖像)組合起來，以產(chǎn)生組合圖像，并將此組合圖像提供給等級轉(zhuǎn)換單元63。 混合單元64包括運算單元65、66和67，并使用預(yù)定的系數(shù)a進行所謂的a混合。 將來自信號處理單元62的菜單屏面的8位圖像提供給運算單元65。運算單元65
將來自信號處理單元62的菜單屏面的8位圖像與系數(shù)a (a的值在0到1的范圍內(nèi))相
乘，以便進行a混合，并將作為相乘結(jié)果而得到的相乘值提供給運算單元67。 從未示出的調(diào)諧器或類似裝置上將內(nèi)容圖像提供給運算單元66。運算單元66將
內(nèi)容圖像和系數(shù)1-a相乘，并將作為相乘結(jié)果得到的相乘值提供給運算單元67。 運算單元67將來自運算單元65的相乘值和來自運算單元66的相乘值相加，以產(chǎn)
生組合圖像，該組合圖像是通過在內(nèi)容圖像上疊加菜單屏面而得到的，并將此組合圖像提
供給等級轉(zhuǎn)換單元63。 在如上述配置的電視機60中，信號處理單元62將作為信號處理的擴張?zhí)幚響?yīng)用到存儲在存儲單元61的圖像文件中的菜單屏面的8位圖像上，以便按擴張比2來進行擴張，并由此得到與原始圖像相同尺寸的8位圖像，然后將此8位圖像提供給混合單元64。
在混合單元64中，運算單元65將來自信號處理單元62的菜單屏面的8位圖像與系數(shù)a相乘，并將通過相乘得到的相乘值提供給運算單元67。此外，運算單元66將內(nèi)容圖像與系數(shù)l-a相乘，并將作為相乘結(jié)果得到的相乘值提供給運算單元67。運算單元67將來自運算單元65的相乘值和來自運算單元66的相乘值相加，以產(chǎn)生組合圖像，并將此組合圖像提供給等級轉(zhuǎn)換單元63。 等級轉(zhuǎn)換單元63將來自混合單元64的組合圖像等級轉(zhuǎn)換為8位圖像，然后將此
8位圖像提供給圖中未示出的8位顯示器，并使該8位顯示器顯示該8位圖像。[其上應(yīng)用存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10的圖像處理設(shè)備的配置實例] 如上所述，當(dāng)尺寸僅為作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像尺寸一半的8位圖像
(或其中存儲有8位圖像的圖像文件)存儲在電視機60的存儲單元61中，在此電視機上應(yīng)
用顯示用圖像產(chǎn)生設(shè)備20，其上應(yīng)用存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10的圖像處理設(shè)備產(chǎn)生這樣的8
位圖像。下面將說明該圖像處理設(shè)備。 圖7是其上應(yīng)用圖1所示的存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備10的圖像處理設(shè)備的配置實例的示意圖。在圖7中，圖像處理設(shè)備70包括縮減單元71和量化單元72。
將作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像提供給縮減單元71?？s減單元71根據(jù)縮
減比1/2來縮減作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的尺寸，在此，該縮減比與在信號處
理單元62(圖6)中的、用于擴張?zhí)幚淼臄U張比相對應(yīng)。縮減單元71向量化單元72輸出通
過尺寸縮減而得到的16位縮減圖像(包括R、 G和B的16位分量的縮減圖像)。 量化單元72對應(yīng)于圖1所示的量化單元11。量化單元72將來自縮減單元71的
16位縮減圖像量化為8位。 圖像處理設(shè)備70將通過在量化單元72中量化而得到的8位縮減圖像存儲在圖像文件中，并輸出此8位縮減圖像。[在將由圖像處理設(shè)備70得到的8位縮減圖像存儲在電視機60中時，由圖像處理設(shè)備70處理的圖像以及由電視機60處理的圖像] 下面將說明在將由圖像處理設(shè)備70得到的8位縮減圖像存儲在電視機60的存儲單元61 (圖6)中時，經(jīng)圖7所示的圖像處理設(shè)備70處理的圖像以及經(jīng)電視機60處理的圖像。 圖8A和8B是曲線圖，該圖表示由圖7所示的圖像處理設(shè)備70處理的圖像。
在圖8A和8B(以及下面提及的圖9A和9B到圖12A禾P 12B，圖18，圖19A到19D)中，橫坐標(biāo)代表排列在水平方向(或垂直方向)上的像素的位置，縱坐標(biāo)代表像素值。
圖8A是曲線圖，該圖示出了 16位縮減圖像，該圖像是通過在縮減單元71 (圖7)中將作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的尺寸縮減一半而得到的。
在圖8A所示的16位縮減圖像中，從左邊開始的第一像素到第200像素的像素值平穩(wěn)地(線性地)從100變化到110。 圖8B是曲線圖，該圖示出了8位縮減圖像，該圖像是通過在量化單元72(圖7)中將圖8A中的16位縮減圖像量化為8位而得到的。 在圖8B所示的8位縮減圖像中，從左邊開始的第一像素到第200像素的像素值逐步地(stepwise)從100變化到110。由于量化單元72的量化，與圖8A中的16位縮減圖像相比，8位縮減圖像的等級降低。具體地說，通過量化單元72的量化，將圖8B所示的8位縮減圖像變?yōu)榫哂?8等級的圖像。 圖9A和9B是曲線圖，該圖表示，在將圖8B所示的8位縮減圖像存儲在圖6所示的電視機60的存儲單元61中時，由電視機60處理的圖像。 具體地說圖9A是曲線圖，該圖表示其尺寸與菜單屏面的原始圖像(以下也稱為原始尺寸圖像)的尺寸相同的圖像，該菜單屏面的原始圖像是通過在信號處理單元62(圖6)中將圖8中的8位縮減圖像的尺寸擴大一倍而得到的。 在圖9A所示的原始尺寸圖像中，在是從左邊開始的第一個像素到第200像素兩倍大的范圍內(nèi)，從左邊開始的第一個像素到第400個像素的像素值從100逐步地變化到109。于在圖8B的情況一樣，由于量化單元72的量化，與圖8A所示的16位縮減圖像相比，圖像的等級降低了。 圖9B是曲線圖，該圖表示通過在運算單元65(圖6)中將圖9A中的原始尺寸圖像與系數(shù)a相乘而得到的圖像(以下也稱為a-倍圖像)。 具體地說，圖9B表示，例如，在將系數(shù)a設(shè)置為0.5時，由運算單元65得到的圖像。
在圖9B中的a -倍圖像中，從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值逐步地從50變化到54. 5，這個值是在圖9A情況下從100變化到109的0. 5 ( = a )倍。如同在圖8B和圖9A的情況中那樣，圖像的等級降低了。
圖IOA和IOB是表示內(nèi)容圖像的曲線圖。 具體地說，圖10A是表示提供給運算單元66(圖6)的內(nèi)容圖像的圖像。 在圖10A的內(nèi)容圖像中，從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值是固定的
值60。 圖10B是曲線圖，該圖表示通過在運算單元66(圖6)中將圖10A的內(nèi)容圖像與系數(shù)l-a相乘而得到的圖像(以下也稱為l-a倍圖像)。 具體地說，如同參照圖9A和9B所說明那樣，圖10B表示在將系數(shù)a設(shè)置為0. 5時由運算單元66得到的l-a倍圖像。 在圖IOB中的l-a倍圖像中，從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值是30，這是在圖10A的情況下的像素值60的0.5( = l-a)倍。 圖11是曲線圖，該圖表示組合圖像，該組合圖像是通過在運算單元67(圖6)中將
圖9B中的a倍圖像和圖10B中的l-a倍圖像進行a混合(組合)而得到的。 在圖11的組合圖像中，將圖9B中的a倍圖像和圖10B中的l_a倍圖像相加，在
前者中，從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值逐步地從50變化到54. 5，在后者中，
從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值始終是30。因此，在組合圖像中，從左邊開始
的第一像素到第400像素的像素值逐步地從80變化到84. 5，如同在圖8B和圖9A中的情況
那樣，組合圖像的等級降低了。 圖12A和12B是曲線圖，該圖表示等級轉(zhuǎn)換后的圖像(以下也稱為等級轉(zhuǎn)換后圖像)，它是通過將圖11中的組合圖像等級轉(zhuǎn)換為8位而得到的。 具體地說，圖12A是曲線圖，該圖表示等級轉(zhuǎn)換后的圖像，該圖像只通過在等級轉(zhuǎn)
換單元63(圖6)中的量化，將圖11中的組合圖像等級轉(zhuǎn)換為8位而得到的。 在圖12A中的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，從左邊開始的第一像素到第400像素的像素值
以較大的步長(st印)逐步地從80變化到85。等級轉(zhuǎn)換后圖像的等級低于在圖11的情況
下的等級。 具體地說，在圖9B中的、用于產(chǎn)生組合圖像的a倍圖像，是通過將圖9A中的原始
尺寸圖像與其值為0. 5的系數(shù)a ( = 2—0相乘而得到的圖像。在僅通過量化將這樣的a
倍圖像(或使用a倍圖像產(chǎn)生的組合圖像)等級轉(zhuǎn)換為8位圖像時，實際上將a倍圖像
轉(zhuǎn)換為具有27等級的圖像。因此，圖像的等級降到在等級轉(zhuǎn)換之前的等級以下。 圖12B是曲線圖，該圖表示等級轉(zhuǎn)換后的圖像，該圖像是通過在等級轉(zhuǎn)換單元
63(圖6)中的抖動處理，將圖11中的組合圖像等級轉(zhuǎn)換為8位而得到的。 在圖12B所示的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，就像是對像素值進行了脈沖寬度調(diào)制(P麗)
那樣，像素值發(fā)生了變化。由于視覺的空間整體效應(yīng)，看起來就好像是像素值以平穩(wěn)變化的
方式變化那樣。 具體地說，在圖12B中的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，就菜單屏面的圖像而言，模擬地實現(xiàn)
了與存儲在存儲單元61(圖6)中的8位縮減圖像的等級相同的等級。 然而，在圖12B中的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，菜單屏面的圖像并非是其等級與作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的等級相同的圖像。 如上所述，在運算單元65(圖6)中，用a ( = 0.5)來乘以圖9A中的原始尺寸圖 像(其中的像素值從100變化到109)，以便得到圖9B中的a倍圖像(其中的像素值從50 變化到54. 5)。 因此，在圖9B中的a倍圖像中，像素值的變化比圖9A中的原始尺寸圖像的像素 值的變化更為和緩。因此，在通過等級轉(zhuǎn)換這樣的a倍圖像(或使用a倍圖像產(chǎn)生的組 合圖像)而得到的等級轉(zhuǎn)換后的組合圖像中，頻帶效應(yīng)(banding)就變得更加明顯。
具體地說，在(其中的像素值變化和緩)圖像的等級轉(zhuǎn)換后的組合圖像中，固定像 素值持續(xù)長久的部分增加了。因此，其中的等級變化看起來好像是一個頻帶的頻帶效應(yīng)就 變得明顯了。[其上應(yīng)用存儲用圖像產(chǎn)生設(shè)備30的圖像處理設(shè)備的配置實例] 在等級轉(zhuǎn)換后圖像中，為了將菜單屏面圖像模擬轉(zhuǎn)變?yōu)槠涞燃壍扔谧鳛椴藛纹撩?br> 的原始圖像的16位圖像的等級的圖像，以及其中沒有明顯頻帶效應(yīng)的圖像，作為等級轉(zhuǎn)換
的目標(biāo)的圖像，即由混合單元64(圖6)得到的組合圖像，應(yīng)當(dāng)是其等級等于16位圖像的等
級的圖像。 圖13是圖像處理設(shè)備的配置實例，在此設(shè)備上應(yīng)用圖2所示的存儲用圖像產(chǎn)生設(shè) 備30。 在此圖中，用相同的標(biāo)號表明與圖7所示的圖像處理設(shè)備70中的部件對應(yīng)的部 件。下面不再對這些部件加以說明。 具體地說，在圖13中，圖像處理設(shè)備80包括縮減單元71和A E調(diào)制單元81。圖 像處理設(shè)備80與圖7所示的圖像處理設(shè)備70相同之處在于，圖像處理設(shè)備80包括縮減單 元71。圖像處理設(shè)備80與圖7所示的圖像處理設(shè)備70的不同之處在于，提供了 A E調(diào)制 單元81來代替量化單元72。 將16位縮減圖像提供給A E調(diào)制單元81，在此，該16位縮減圖像是通過在縮減 單元71中、按照對應(yīng)于在信號處理單元62(圖6)中的擴張?zhí)幚淼臄U張比的縮減比1/2來 縮減作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的尺寸而得到的。 A E調(diào)制單元81對應(yīng)于圖2中的A E調(diào)制單元31。 A E調(diào)制單元81將A E 調(diào)制應(yīng)用到由縮減單元71提供的16位縮減圖像上，并將16位縮減圖像轉(zhuǎn)換為8位縮減圖 像。 圖像處理單元80將由A E調(diào)制單元81通過A E調(diào)制而得到的8位縮減圖像存
儲在圖像文件中并輸出此8位縮減圖像。[通過A E調(diào)制產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性] 圖13所示的由A E調(diào)制單元81通過A E調(diào)制產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性是與 由電視機60的信號處理單元62(圖6)進行的信號處理的頻率特性相反的特性。
因此，為了說明由A E調(diào)制單元81通過A E調(diào)制產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性， 就要說明由信號處理單元62進行的信號處理的頻率特性。 如同參照圖6說明的那樣，在電視機60中，信號處理單元62將作為信號處理的擴 張?zhí)幚響?yīng)用到存儲在存儲單元61的圖像文件中的菜單屏面的8位圖像(8位縮減圖像)上， 以便按照擴張比2來進行擴張。
圖14是信號處理單元62的配置實例圖，在此，信號處理單元62進行作為信號處 理的擴張?zhí)幚怼?在圖14中，信號處理單元62包括上采樣(up-sampling)單元91和LPF(低通濾 波器)92。 將存儲在存儲單元61 (圖6)的圖像文件中的菜單屏面的8位縮減圖像提供給上 采樣單元91。 上采樣單元91在形成8位縮減圖像的鄰近像素之間逐個插補像素值為0的像素， 從而產(chǎn)生具有雙倍尺寸的8位圖像，并將此8位圖像提供給LPF92。 具體地說，上采樣單元91根據(jù)零值插補來產(chǎn)生圖像，在此圖像中，水平和垂直方
向上的像素的數(shù)量都是8位縮減圖像的兩倍大，并將此圖像提供給LPF92。 LPF92對由上采樣單元91提供的圖像進行濾波，從而線性地插補其中由上采樣單
元91插補了零值的像素的像素值。LPF92向混合單元64(圖6)提供作為線性插補結(jié)果而
得到的尺寸與菜單屏面的原始圖像的尺寸(原始尺寸圖像)相同的圖像。 如上所述，信號處理單元62在8位縮減圖像中插補零值，并用LPF92進行濾波，從
而進行擴張?zhí)幚?，以便按照擴張比2來擴張圖像(將縮減圖像恢復(fù)為原始尺寸的調(diào)整尺寸
處理)。 為了簡化說明，只關(guān)注8位縮減圖像的水平方向。上采樣單元91在8位縮減圖像 的水平方向上、在彼此鄰近的像素之間，逐個插補像素值為零的像素，從而在水平方向上產(chǎn) 生具有兩倍尺寸的圖像。 上采樣單元91將在水平方向上具有兩倍尺寸的像素的像素值加倍，以防止像素 值的平均值發(fā)生變化，并將此像素值提供給LPF92。 LPF92是FIR濾波器，其中，用于將水平方向上連續(xù)的三個像素(的像素值)相乘 的濾波系數(shù)為1/4、1/2和1/4。 LPF92在水平方向上濾波由上采樣單元91提供的圖像。因 此，從LPF92上輸出原始尺寸圖像，該原始尺寸圖像是通過線性地插補由上采樣單元91插 補的像素的像素值而得到的。 如上所述，如果信號處理單元62包括上采樣單元91和LPF92，那么，由A E調(diào)制 單元81通過A E調(diào)制而產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性是與LPF92的頻率特性相反的特性。
圖15是曲線圖，該圖示出了 LPF92的頻率特性(幅值特性)。
在圖15(和下面提到的圖16)中，橫坐標(biāo)表示歸一化到1的頻率(以下也稱為歸 一化頻率)，該頻率是作為LPF92的濾波目標(biāo)的圖像(其中插補了零值的圖像)的像素的采 樣頻率的一半?？v坐標(biāo)表示以dB(分貝)為單位的增益。 A E調(diào)制單元81(圖13)以8位縮減圖像作為目標(biāo)來進行A E調(diào)制，在此，該8 位縮減圖像的尺寸是作為LPF92的濾波目標(biāo)的圖像(其中插補了零值的圖像)(以下也稱 為零插補圖像)的尺寸的一半。 作為A E調(diào)制的目標(biāo)的8位縮減圖像的像素的采樣頻率是作為LPF92的濾波目 標(biāo)的零插補圖像的像素的采樣頻率的一半。 因此，就作為A E調(diào)制的目標(biāo)的8位縮減圖像而言，由于在LPF92的頻率特性中， 其歸一化頻率等于或低于0. 5的部分會影響LPF92的濾波，因此，僅必須考慮這個部分。
圖16是曲線圖，該圖示出了在圖15所示的LPF92的頻率特性中，其歸一化頻率等于或低于0.5的部分。 由A E調(diào)制單元81(圖13)通過A E調(diào)制而產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性是與圖 16所示的頻率特性相反的特性。 圖17是曲線圖，該圖示出了由A E調(diào)制單元81(圖13)通過A E調(diào)制而產(chǎn)生的 噪聲整形的頻率特性(幅值特性)。 在圖17中，橫坐標(biāo)表示歸一化到1的頻率(歸一化頻率)，該頻率是作為A E調(diào) 制的目標(biāo)的8位縮減圖像的像素的采樣頻率的一半?？v坐標(biāo)表示以dB為單位的增益。
在圖17中的歸一化頻率1相應(yīng)于圖15和16所示的LPF92 (圖14)的頻率特性的 歸一化頻率O. 5。 在圖17中所示的噪聲整形的頻率特性是這樣的特性，當(dāng)歸一化頻率為0時，增益 為O，隨著歸一化頻率升到較高的頻段(空間頻率的較高頻段)，增益也就變大。該頻率特 性(基本上)與圖16所示的頻率特性相反。 噪聲整形的頻率特性并不需要與通過逆轉(zhuǎn)信號處理單元62 (圖6)的頻率特性而 得到的相反特性完全一致，在此，該頻率特性就是LPF92(圖14)的頻率特性(其歸一化頻 率等于或低于0. 5的部分(圖16))。 根據(jù)圖16所示的頻率特性，就作為A E調(diào)制目標(biāo)的8位縮減圖像而言，空間頻率 的高頻率成分由于LPF92的濾波而減弱。 A E調(diào)制單元81 (圖13)添加由于LPF92的濾波而減弱的(均化的)高頻噪聲 (量化誤差)，以便進行A E調(diào)制，從而使得通過LPF92的濾波而得到的原始尺寸圖像是具 有與16位圖像的等級相同的等級的圖像。 因此，通過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性只能是與該頻率特性相應(yīng)的噪聲(量 化誤差)通過LPF92的濾波(理想地，完全地)減弱了的特性。 換句話說，通過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性只能是這樣的特性，其形狀與通 過逆轉(zhuǎn)LPF92的頻率特性(其歸一化頻率等于或低于0. 5的部分(圖16))所得到的形狀 相似。 在此技術(shù)說明中，如果噪聲整形的頻率特性是與信號處理單元62(圖6)的頻率特 性相反的特性，這就表示噪聲整形的頻率特性完全符合這樣一個特性，這就是與信號處理 單元62的信號處理的頻率特性相反的特性。此外，這也表示噪聲整形的頻率特性類似于相 反的特性。 A E調(diào)制單元81的結(jié)構(gòu)與圖3所示的A E調(diào)制單元31的結(jié)構(gòu)相同。但是，由 A E調(diào)制單元81通過A E調(diào)制而產(chǎn)生的噪聲整形的頻率特性取決于濾波器44(圖3)的 傳遞函數(shù)G和濾波器44的濾波系數(shù)。 例如，如上所述，由信號處理單元62(圖6)進行的信號處理是擴張?zhí)幚?，以便借?線性插補將圖像的尺寸擴張為兩倍的尺寸，如圖4所示，濾波器44是12分支(tap)的二維 FIR濾波器。在此情況下，用于將由A E調(diào)制單元81通過A E調(diào)制而產(chǎn)生的噪聲整形的 頻率特性設(shè)置為與由信號處理單元62進行的信號處理的頻率特性相反的特性的，濾波器 44的濾波系數(shù)a(x y)(圖4)可以是如下數(shù)值
a(l， 1) = -0. 0064
a (2， 1) = -0. 0256
a (3， 1) = -0. 0384
a (4， 1) = -0. 0256
a (5， 1) = -0. 0064
a(l，2) = -0. 0256
a (2， 2) = 0. 1816
a (3， 2) = 0. 4144
a(4，2) = 0. 1816
a (5 ，2) = _0. 0256
a(l，3) = -0. 0384
a (2， 3) = 0. 4144[在將由圖像處理設(shè)備80得到的8位縮減圖像存儲在電視機60中時，由圖像處理 設(shè)備80處理的圖像以及由電視機60處理的圖像] 下面將要說明，在將由圖像處理設(shè)備80得到的8位縮減圖像存儲在電視機60的 存儲單元61 (圖6)中時，由圖像處理設(shè)備80處理的圖像以及由電視機60處理的圖像。
圖18是曲線圖，該圖表示由圖13所示的圖像處理設(shè)備80處理的圖像。
具體地說，圖18表示作為調(diào)制圖像的8位縮減圖像，它是通過將A E調(diào)制應(yīng)用到 圖8A中的16位縮減圖像上得到的，在此，該16位縮減圖像又是通過A E調(diào)制單元81中 的縮減單元71(圖13)得到的。 在圖18中的、作為調(diào)制圖像的8位縮減圖像中，就像對像素值進行了P麗(脈沖寬 度調(diào)制) 一樣，像素值發(fā)生了變化。由于視覺的空間整體效應(yīng)，看起來就像是像素值以平穩(wěn) 變化的方式發(fā)生變化那樣。 具體地說，在圖18中的作為調(diào)制圖像的8位縮減圖像中，在對其進行A E調(diào)制之 前，就模擬實現(xiàn)了與16位縮減圖像(圖8A)的等級相同的等級。 圖19A到19D是曲線圖，該圖表示在將圖18中的8位縮減圖像存儲在圖6所示的 電視機60的存儲單元61中時，由電視機60處理的圖像。 在圖19A到19D中，示出了從左邊開始的第一個像素到第400個像素的像素值。
圖19A是曲線圖，該圖示出了通過在信號處理單元62(圖6)中將圖18中的8位 縮減圖像擴張到兩倍的尺寸而得到的原始尺寸圖像的尺寸。 如上所述，在信號處理單元62(圖14)中，進行了作為擴張?zhí)幚淼男盘柼幚?，以?插補零值并由LPF92進行濾波。將具有與LPF92的頻率特性相反的特性的噪聲(量化誤 差)添加到圖18中的8位縮減圖像中(將A E調(diào)制應(yīng)用到8位縮減圖像上，以便進行與 LPF92的頻率特性相反的頻率特性的噪聲整形)。 因此，如果將由信號處理單元62進行的、作為擴張?zhí)幚淼男盘柼幚響?yīng)用到圖18中 8位縮減圖像上，就會減弱(均化)應(yīng)用到縮減圖像上的噪聲。結(jié)果，通過由信號處理單元 62作為擴張?zhí)幚磉M行的信號處理而得到原始尺寸圖像就是通過恢復(fù)16位圖像(菜單屏面 的原始圖像)而得到的圖像，在此，所述的16位圖像是憑借視覺的空間整體效應(yīng)而模擬實 現(xiàn)的。 圖19B是曲線圖，該圖示出了組合圖像，該組合圖像是通過將系數(shù)a設(shè)為0. 5并 在混合單元64(圖6)中將通過將圖19A中的原始尺寸圖像與系數(shù)a相乘而得到的圖像(a倍圖像)與圖IOB中的1-a倍圖像相加而得到的，。 與圖11中的組合圖像相比，可以看出圖19B中的組合圖像是具有高等級的圖像。
圖19C是曲線圖，該圖示出了理想的組合圖像，它是通過將系數(shù)a設(shè)為0.5并對 用系數(shù)a乘以作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像而得到的圖像(a倍圖像)與圖10B 中的1-a倍圖像進行a混合得到的。 圖19B中所示的組合圖像是這樣的圖像，與圖11中的組合圖像的等級相比，它的 等級更接近于(更相似于)圖19C中的理想的組合圖像的等級。 圖19D是曲線圖，該圖示出了等級轉(zhuǎn)換后圖像，該圖像是在等級轉(zhuǎn)換單元63(圖6)
中，借助抖動處理，將圖19B中的組合圖像等級轉(zhuǎn)換為8位而得到的圖像。 在圖19D中所示的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，就像對像素值進行了 P麗(脈沖寬度調(diào)制)
一樣，像素值發(fā)生了變化。由于視覺的空間整體效應(yīng)，看起來就像是像素值以平穩(wěn)變化的方
式發(fā)生變化那樣。 具體地說，該組合圖像，如圖19B所示，作為在等級轉(zhuǎn)換單元63 (圖6)中經(jīng)過抖動 處理的等級轉(zhuǎn)換目標(biāo)，是接近于圖19C中的理想的組合圖像的圖像，并且其等級接近于理 想的組合圖像的等級。 在通過這樣的組合圖像的抖動處理而得到的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，(由于視覺的空 間整體效應(yīng))模擬地實現(xiàn)了與等級轉(zhuǎn)換前的組合圖像的等級相同的等級。
具體地說，在圖19D中的等級轉(zhuǎn)換后圖像中，就菜單屏面的圖像而言，模擬地實現(xiàn) 了與作為菜單屏面的原始圖像的16位圖像的等級基本相同的等級。 因此，在電視機60(圖6)中，在將擴張?zhí)幚碜鳛轭A(yù)定的信號處理應(yīng)用到菜單屏面
的圖像上時，能夠改進通過作為預(yù)定信號處理的擴張?zhí)幚矶玫降膱D像的等級。 該組合圖像，作為在等級轉(zhuǎn)換單元63(圖6)中通過抖動處理的等級轉(zhuǎn)換目標(biāo)，如
圖19B所示，其等級接近于圖19C中的理想的組合圖像的等級。因此，與通過等級轉(zhuǎn)換其中
的像素值逐步變化的組合圖像(如圖ll所示)而得到的圖像相比較，在通過等級轉(zhuǎn)換該組
合圖像而得到的圖像中，能夠防止頻帶效應(yīng)的出現(xiàn)。 如上所述，將A E調(diào)制應(yīng)用到通過縮減菜單屏面的原始圖像而得的16位縮減圖 像上，以便將16位縮減圖像等級轉(zhuǎn)換為作為調(diào)制圖像的8位縮減圖像，并將此8位縮減圖 像存儲在電視機60中，在此，經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性時與由電視機60(圖6) 的信號處理單元62進行的信號處理的頻率特性相反的特性。這就允許電視機60顯示菜單 屏面圖像而不用提供特別的硬件或軟件，在此，該菜單屏面圖像具有與菜單屏面原始圖像 的等級相近的高等級。 除了如像菜單屏面圖像(原始圖像)這樣的作為UI(用戶界面)的圖像之外，圖 像處理設(shè)備80(圖13)還能夠?qū)F(xiàn)實世界的攝影圖像和類似圖像設(shè)置為處理目標(biāo)。
圖像處理設(shè)備80既能夠?qū)㈧o止圖像也能夠?qū)⒒顒訄D像設(shè)置為處理目標(biāo)。
除了線性插補外，還可利用最靠近的相鄰插補、立方插補和類似的插補技術(shù)，由電 視機60 (圖6)的信號處理單元62來進行作為信號處理的擴張?zhí)幚怼?就信號處理單元62的擴張?zhí)幚矶裕軌虿捎贸藬?shù)值2以外的擴張比來進行圖 像的擴張?zhí)幚怼?由信號處理單元62的信號處理不只限于擴張?zhí)幚怼?br> [根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的計算機的配置實例] 能夠用硬件和軟件來進行上述的系列處理。在用軟件來進行系列處理時，將構(gòu)成 軟件的計算機程序安裝在通用計算機或類似設(shè)備中。 圖20是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的計算機的配置實例，其中，安裝了用于執(zhí)行系 列處理的計算機程序。 可將計算機程序預(yù)先記錄在組裝于計算機內(nèi)的、作為記錄介質(zhì)的硬盤105和 R0M(只讀存儲器)103中。 另外，可將計算機程序暫時地或永久地存儲(記錄)在可拆卸的記錄介質(zhì)lll上， 例如，軟盤、CD-ROM(只讀光盤)、M0(磁光)盤、DVD(數(shù)字通用光盤)、磁盤或半導(dǎo)體存儲器 上。還可將這樣的可拆卸的記錄介質(zhì)lll作為所謂的包軟件(package software)來提供。
除了可將上述的可拆卸的記錄介質(zhì)安裝在計算機中而外，還可以用無線電并通過 數(shù)字衛(wèi)星廣播用的人造衛(wèi)星將計算機程序從下載地點傳送到計算機上，或者用導(dǎo)線并通過 網(wǎng)絡(luò)(這如像LAN(局域網(wǎng))或互聯(lián)網(wǎng))傳送到計算機上。計算機能夠接收按上述方式在 通信單元108中傳送的計算機程序，并將計算機程序安裝在組裝在計算機中的硬盤105上。
該計算機包含CPU(中央處理器)102。輸入和輸出接口 110通過總線101連接到 CPU102上。例如，在用戶操作包括鍵盤、鼠標(biāo)和麥克風(fēng)在內(nèi)的輸入單元以便通過輸入和輸出 接口 110輸入指令時，CPU102就根據(jù)指令來執(zhí)行存儲在ROM(只讀光盤)103中的計算機程 序。CPU102裝載要存儲在硬盤105上的計算機程序，該計算機程序可通過衛(wèi)星或網(wǎng)絡(luò)傳送， 并由通信單元108接收，然后安裝在硬盤105上，或者從安插在驅(qū)動器109中的、可拆卸的 記錄介質(zhì)111上讀取計算機程序，并將其安裝在硬盤105或RAM (隨機存取存儲器)中，并由 CPU102來執(zhí)行此計算機程序。因此，CPU102可根據(jù)上述的流程圖來進行處理，或者進行由 上述方塊圖中所示的部件執(zhí)行的處理。例如，CPU102輸出來自輸出單元106(包含LCD(液 晶顯示器)或揚聲器)的處理結(jié)果，或者通過輸入和輸出接口 110從通信單元108上發(fā)送 處理結(jié)果，或者根據(jù)必要性讓硬盤105記錄處理結(jié)果。 在此說明書中，并非總是必須根據(jù)流程圖所述的順序并按照時間序列來進行上述
的處理步驟，這些處理步驟只是說明了讓計算機執(zhí)行各種各樣處理的計算機程序，它們包
括并行執(zhí)行的或單個執(zhí)行的處理程序(即并行處理或由目標(biāo)程序(object)執(zhí)行的處理)。 可以由一個計算機來執(zhí)行計算機程序，也可以由多個計算機來對計算機程序進行
分布式處理。此外，還可將計算機程序傳送到遠程計算機上并加以執(zhí)行。 本發(fā)明的實施例并非僅限于上述的實施例。只要不偏離本發(fā)明的精神，就可以對
實施例進行各種修改。 本申請書包含與在日本優(yōu)先權(quán)專利申請書JP2008-272890中所揭示的內(nèi)容相關(guān) 的主題內(nèi)容，該日本優(yōu)先權(quán)專利申請書是在2008年10月23日在日本專利局中存檔的，在 此將其全部內(nèi)容歸并于此，以供參照。
權(quán)利要求
一種圖像處理設(shè)備，包括Δ∑調(diào)制裝置，用于在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將Δ∑調(diào)應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制圖像上時，對圖像施加Δ∑調(diào)制，其中通過Δ∑調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是一種與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，當(dāng)信號處理單元插補零值并由LPF(低 通濾波器)進行濾波，由此應(yīng)用作為預(yù)定信號處理的擴張?zhí)幚?，以便按照預(yù)定的擴張比來 擴張圖像時，經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與LPF的頻率特性相反的特性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，還包括縮減裝置，用于按照與擴張比相應(yīng)的 縮減比來縮減原始圖像并輸出該縮減圖像，其中，A E調(diào)制裝置對所述縮減圖像應(yīng)用A E調(diào)制。
4. 一種圖像處理方法，包括如下步驟在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像上而得到 的調(diào)制圖像上時，對圖像應(yīng)用A E調(diào)制，其中經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。
5. —種計算機程序，用于使計算機起到A E調(diào)制裝置的作用，以便在將預(yù)定的信號處 理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將A E調(diào)制應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制圖像上時，對該 圖像應(yīng)用A E調(diào)制，其中，經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。
6. —種圖像處理設(shè)備，包括A E調(diào)制單元，配置成在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到通過在信號處理單元中將A E調(diào) 制應(yīng)用到圖像上而得到的調(diào)制圖像上時，對該圖像應(yīng)用A E調(diào)制，其中，經(jīng)過A E調(diào)制的噪聲整形的頻率特性是與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反的特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備，包括Δ∑調(diào)制裝置，用于在將預(yù)定的信號處理應(yīng)用到調(diào)制圖像上時，對圖像進行Δ∑調(diào)制，在此，所述的調(diào)制圖像是通過在信號處理單元中將Δ∑調(diào)制應(yīng)用到圖像而得到的，其中，通過Δ∑調(diào)制的噪聲整形的頻率特性與預(yù)定的信號處理的頻率特性相反。
文檔編號H04N1/405GK101729741SQ20091020701
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者塚本信, 濱田敏道 申請人:索尼株式會社