DE69421448T2

DE69421448T2 - Bildverarbeitungsverfahren und -gerät

Info

Publication number: DE69421448T2
Application number: DE69421448T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Makita; Susumu Sugiura; Osamu Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1994-05-23
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH06332396A; US5621476A; EP0626780A2; US5463478A; EP0626780A3; DE69421448D1; JP3171993B2; EP0626780B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Gerät zur Verarbeitung von Bilddaten.
Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Bildverarbeitungsverfahren wird die Anzahl der Graupegel jeder Farbe eines Farbbildes (durch eine Pegel-Anzahl-Transformation) in zwei oder in eine vorgeschriebene Anzahl transformiert, während Halbtöne bei einer Halbton-Bildausgabe eines Bildaufzeichnungsgerätes oder dergleichen aufrechterhalten werden. Im Allgemeinen wird ein Fehlerdiffusionsverfahren oder ein Durchschnittsfehlerminimierungsverfahren, das im wesentlichen dem Fehlerdiffusionsverfahren entspricht, als das Verfahren der Transformation der Anzahl von Graupegel der Bilddaten angewandt. Diese Verfahren, die auf verschiedene Bildverarbeitungsgeräte als Binärisationsverfahren zur Aufrechterhaltung der Halbtondichte angewandt werden, führen die Pegel- Anzahl-Transformation durch, während eine Dichtedifferenz (ein Transformationsfehler), die auftritt, wenn jedes Bildelement einer Pegel-Anzahl-Transformation unterzogen wird, hinsichtlich der Originalbildelementdaten auf die noch nicht verarbeiteten Bildelementdaten verteilt und akkumuliert wird.
Ein derartiges Fehlerdiffusionsverfahren und ein Gerät zum Ausführen des Verfahrens ist in der Druckschrift EP- A-0 333 520 und der Druckschrift US-A-4 680 645 offenbart.
Wenn die Anzahl der zufälliges Rauschen enthaltenen Pegel der Originalbilddaten jedoch durch das vorstehend beschriebene Pegel-Anzahl-Transformationsverfahren transformiert werden, wird das zufällige Rauschen mit dem Transformationsfehler vermischt und wird somit auf die noch nicht verarbeiteten Bildelemente verteilt, wo als Ergebnis das Rauschen akkumuliert wird. Folglich wird das zufällige Rauschen vergrößert und ruft eine merkliche Verschlechterung der Bildqualität hervor.
Demgemäß beschäftigt sich die vorliegende Erfindung damit, ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereitzustellen, in dem es möglich ist, eine Erhöhung des zufälligen Rauschens oder dergleichen zu verhindern, die durch Verteilung eines zum Zeitpunkt der Graupegel- Transformation erzeugten Fehlers auf die nicht verarbeiteten Bildelementdaten erzeugt wird.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein in dem Anspruch 1 dargelegtes Bildverarbeitungsgerät vorgesehen.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein in dem Anspruch 7 dargelegtes Bildverarbeitungsverfahren bereitgestellt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau akkumuliert eine Akkumulationseinrichtung (Schritt) einen bei der Pegel- Anzahl-Transformation von Bildelementdaten erzeugten Fehler als Fehlerdaten zur Verteilung des Fehlers auf die noch nicht verarbeiteten Bildelementdaten. Eine Transformationseinrichtung (Schritt) führt die Pegel-Anzahl- Transformation auf der Grundlage der eingegebenen Bildelementdaten und der verteilten Fehlerdaten durch. Die Fehlerdaten werden auf einen vorgeschriebenen Wert durch die Aktualisierungseinrichtung (Schritt) zu dem Zeitpunkt aktualisiert, zu dem eine vorgeschriebene Menge von Bildelementdaten durch die Transformationseinrichtung (Schritt) verarbeitet wurde.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereit, in dem eine Erhöhung des zufälligen Rauschens zum Zeitpunkt der Pegel-Anzahl-Transformation verhindert wird, und eine Anwendung auf einen Drucker oder eine Anzeigevorrichtung wird erleichtert, indem die Akkumulationseinrichtung und die Aktualisierungseinrichtung ihre Vorgänge in Einheiten einer vorgeschriebenen Anzahl von Zeilen des Bildes durchführen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereit, in dem es möglich ist, die Pegel-Transformation von Bildelementdaten mit einer hohen Geschwindigkeit unter Verwendung einer Tabelle in der Transformationseinrichtung auszuführen, wobei die Tabelle Werte von Bildelementdaten nach einer Umwandlung bei Speicheradressen speichert, die auf der Grundlage von Werten von Bildelementdaten vor der Umwandlung spezifiziert sind.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereit, in dem es möglich ist, in den eingegebenen Bewegtbilddaten enthaltenes Rauschen zu eliminieren und das Rauschen an einen Prozessor in einer nachfolgenden Stufe auszugeben.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereit, in dem ein an einen nachfolgenden Prozessor ausgegebenes Vollbild von Bildelementdaten gehalten und mit kürzlich eingegebenen Bilddaten verglichen wird, wobei das Änderungsausmaß als Rauschen verarbeitet wird, wenn das Änderungsausmaß zwischen kürzlich eingegebenen Bilddaten und den Bilddaten des vorherigen Vollbildes kleiner als ein vorherbestimmter Wert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät bereit, in dem es möglich ist, ein in eingegebenen Bewegtbilddaten enthaltenes Rauschen zu eliminieren, bevor die Daten an eine Pegel-Transformationseinheit ausgegeben werden, wodurch die Effekte des Rauschens in einer Pegel- Transformationsverarbeitung von Bewegtbilddaten reduziert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung verdeutlicht, in der gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnlichen Teile innerhalb der Figur beschreiben.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die beigefügte Zeichnung, die in die Beschreibung eingefügt ist und ein Teil der Beschreibung bildet, veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des allgemeinen funktionellen Aufbaus einer Bildverarbeitungseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus einer Pegel-Anzahl-Transformationseinheit,
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm zur Beschreibung des Ablaufs des allgemeinen Aufbaus einer Pegel-Anzahl- Transformationseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des allgemeinen funktionellen Aufbaus einer Bildverarbeitungseinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus einer Rauschenausschneideeinheit, und
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs einer Rauschausschneidung in dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des allgemeinen Aufbaus eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bezugszeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet einen Hauptkörper des Bilderzeugungsgerätes zum Durchführen einer Quantisierungsverarbeitung mit Bilddaten, die von einer externen Vorrichtung eingegeben wurden, um ein sichtbares Bild anzuzeigen oder aufzuzeichnen. Das Gerät 1 umfaßt einen Bildprozessor 11 zum Quantisieren der von einer externen Vorrichtung eingegebenen Bilddaten in binärisierte Daten. Der Bildprozessor 11 ist an eine Anzeigeneinheit 12 angeschlossen, die die von dem Prozessor ausgegebenen quantisierten Daten anzeigt. Die Anzeigeneinheit 12 stellt eine binäre Anzeige für jedes Bildelement dar. Ein Beispiel einer derartigen Anzeigeeinheit ist eine ferrodielektrische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (FLCD). Das Gerät 1 weist ferner eine Druckeinheit 13 zum Durchführen eines Druckens auf einem Aufzeichnungsmedium auf der Grundlage der von dem Bildprozessor 11 ausgegebenen quantisierten Daten. Die Druckeinheit 13 ist ein Drucker, der ein binäres Drucken für jedes Bildelement durchführt. Ein Beispiel eines derartigen Druckers ist ein Laserstrahldrucker oder ein Tintenstrahldurcker.
An das Bilderzeugungsgerät angeschlossene externe Vorrichtungen sind ein Verarbeitungsrechner 21, eine Abtastvorrichtung 22 und eine Fernsehkamera 23. Bei diesem Ausführungsbeispiel geben diese externen Vorrichtungen analoge RGB-Daten an das Bilderzeugungsgerät 1 als Bilddaten aus. Die hier erwähnten analogen RGB-Daten stellen ein in der Form eines analogen Signals für jedes der Farben R, G, B ausgegebenes Bildsignal dar.
Der Bildprozessor 11 ist nachstehend beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines funktionellen Aufbaus des Bildprozessors 11 von Fig. 1.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt der Bildprozessor einen A/D-Wandler 31 zum Umwandeln der von einer externen Vorrichtung eingegebenen analogen RGB-Daten in digitale RGB- Daten. Der A/D-Wandler 31 wandelt gemäß diesem Ausführungsbeispiel analoge Daten in 8-Bit digitale Daten um, wodurch 256 Graupegel digital RGB-Daten erhalten werden. Ein g-Wandler führt eine Gammakorrektur der digital RGB- Daten durch, die von dem A/D-Wandler 31 eingegeben wurden. Eine Maskiereinheit 33 führt eine Farbkorrektur mit den digitalen RGB-Daten durch, die durch die Gammakorrektur erhalten wurden. Eine Pegelanzahl- Transformationseinheit 34 führt eine Pegel-Anzahl- Transformation mit den digitalen RGB-Daten durch, die von der Maskiereinheit 33 eingegeben wurden.
Der Betrieb des vorstehend dargelegten Aufbaus ist nachstehend beschrieben. Die in dem Bildprozessor 11 eingegebenen, analogen RGB-Daten werden in 8-Bit digital RGB-Daten der entsprechenden Farben durch den A/D-Wandler 31 umgewandelt. Als nächstes wird eine Gammakorrektur durch den g-Wandler 32 derart durchgeführt, daß die Gamma-Kennlinie der eingegebenen digitalen RGB-Daten verändert werden, um den Gamma-Kennlinien der Ausgabevorrichtung zu entsprechen. Wenn beispielsweise RGB-Daten mit einer 0,45 Gamma-Kennlinie von der Fernsehkamera 23 eine lineare Gamma-Kennlinie aufweisen soll, wird eine g- Korrektur von 2,2 mit dem eingegebenen Farbsignal durchgeführt.
Als nächstes wird eine Farbkorrektur mit den digitalen RGB-Daten durch die Maskiereinheit 33 durchgeführt. Dies ist eine 3 · 3 lineare Transformation einer durch die folgenden Gleichungen veranschaulichten Art:
R = m&sub1;&sub1; x R' + m&sub1;&sub2; x G m&sub1;&sub3; · B'
G = m&sub2;&sub1; · R' + m&sub2;&sub2; · G m&sub2;&sub3; · B'
B = m&sub3;&sub1; · R' + m&sub3;&sub2; · G m&sub3;&sub3; · B'
wobei R', G', B' eingegebene RGB-Daten und R, G, B ausgegebene RGB-Daten darstellen.
Schließlich führt die Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 eine Pegel-Anzahl-Transformation der 8-Bit digital RGB-Daten jeder Farbe in 1-Bit RGB-Daten jeder Farbe durch.
Die Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ausführlich beschrieben.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines allgemeinen Aufbaus der Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34. Dabei gibt eine Eingabeeinheit 101 digitale RGB-Daten von der Maskiereinheit 33 ein, trennt die RGB-Daten in Daten (Fmn) jeder Farbe und gibt die Daten Fmn an einen Addierer 102 aus. Wenn ferner das Abtasten einer Zeile des Originalbildes beendet wird, übermittelt die Eingabeeinheit 101 ein diese Tatsache anzeigendes Signal (ein Abtast- Beendet-Signal) an eine Zeilenanzahl-Unterscheidungsschaltung 109. Es sei angemerkt, daß die Daten Fmn, Dichtedaten eines Bildelements mit den Koordinaten (m, n) darstellt.
Der Addierer 102 addiert die durch die Eingabeeinheit 101 ausgegebenen Daten Fmn zu einem kumulativen Fehler Xn, der von einem Zeilenpufferspeicher 108 erhalten wird. Der kumulative Fehler Xn stellt einen kumulativen Fehler bei den Koordinaten (m,n) dar. Die durch den Addierer 102 ausgegebenen Daten Gmn sind Fmn + Xn, welche in eine Binärisierschaltung 103 eingegeben werden. Diese Schaltung vergleicht die Werte von Gmn mit einem Schwellenwertpegel V und gibt 1 als Bildelementdaten Dmn aus, wenn Gmn ≥ Vth ist und 0 als die Bildelementdaten aus, wenn Gmn < Vth ist. Die Bildelementdaten Dmn sind Daten, die einer Pegel-Anzahl-Transformation unterzogen wurden. Eine Ausgabeeinheit 104 steuert ein Ein- und Ausschalten eines Punktes in Abhängigkeit des Wertes (1 oder 0) von Dmn wodurch die transformierten Daten ausgegeben werden.
Eine Koeffizientenvorrichtung 105 multipliziert das Ausgangssignal Dmn der Binärisierschaltung 103 mit K und gibt das Produkt an eine Fehler-Arithmetikeinheit 106 aus. Der Koeffizient K wird durch die Anzahl von Bits der digitalen RGB-Daten, die in die Eingabeeinheit 101 eingegeben wurden und die Anzahl von Bits bestimmt, in die die digitalen RGB-Daten durch die Pegel-Anzahl-Transformation transformiert wurden. Wenn 8-Bit Daten durch die Eingabeeinheit 101 eingegeben wurden und in ein Bit gemäß diesem Ausführungsbeispiel transformiert wurden, ist der maximale Dichtewert eines Punktes 255 und der Wert des Koeffizienten K in der Koeffizientenvorrichtung 105 ist 255.
Die Fehler-Arithmetikeinheit 106 erhält die Differenz zwischen den durch den Addierer 102 ausgegebenen Daten (Gmn) und den durch die Koeffizientenvorrichtung 105 ausgegebenen Daten (K · Dmn) und gibt diese Differenz als einen Transformationsfehler En aus. Genauer gesagt führt die Fehler-Arithmetikeinheit 106 die Berechnung En = K · Dmn - Gmn durch und gibt En an eine Fehler-Diffusionseinheit 107 als Transformationsfehler aus. Die Fehler- Diffusionseinheit 107 führt eine vorbestimmte Wichtung des Transformationsfehlers En unter der Verwendung einer Diffusionsmatrix 107a durch und verteilt diese als kumulativen Fehler jedes Bildelements, das in einem Zeilenpufferspeicher 108 gespeichert ist, wodurch der Fehler akkumuliert wird. Der Zeilenpufferspeicher 108 speichert den kumulativen Fehler bildelementweise in zwei Zeilen, nämlich eine derzeitig abgetastete Zeile (erste Zeile) und eine als nächstes abzutastende Zeile (zweite Zeile). Der entsprechend der Diffusionsmatrix 107a gewichtete Transformationsfehler wird kumulativ zu dem kumulativen Fehler, der bereits bildelementweise gespeichert ist, dazu addiert, und die Ergebnisse werden in dem Zeilenpufferspeicher 108 gespeichert.
Es sei beispielsweise angenommen, daß ein bereits gespeicherter kumulativer Fehler (Xn-2 ~ X'n+2) jedes Bildelementes in dem Zeilenpufferspeicher 108 gespeichert ist und das der Fehler En als Ergebnis einer Pegel-Anzahl-Transformation erzeugt wird, die auf ein Bildelement an der Position Xn angewandt wird. Dabei wird der kumulative Fehler jedes Bildelementes wie folgt durch Verarbeitung in der Fehler-Diffusionseinheit 107 aktualisiert:
Xn+1 ← Xn+1 + 2/8 · En
Xn+2 ← Xn+2 + 1/8 · En
X'n ← E- X' n 2 + 1/8 · En
X'n ← E- X' n 1 + 1/8 · En
X'n ← X'n + 2/8 · En
X'n+1 ← 4- X'n+1 + 1/8 · En
wobei die Wichtung eines Fehlers En entsprechend der Diffusionsmatrix 107a erfolgt. Der neue kumulative Fehler Xn+1 wird zum Zeitpunkt der Pegel-Anzahl-Transformation des Bildelementes an der nächsten Koordinatenposition (m,n+1) verwendet.
Entsprechend einem Abtast-Beendet-Signal (F1) für eine Zeile des durch die Eingabeeinheit 101 ausgegeben Originalbildes unterscheidet die Zeilenanzahl-Unterscheidungsschaltung 109, ob die Anzahl der Zeilen, deren Verarbeitung beendet wurde, ein Vielfaches eines vorbestimmten Wertes ist. Falls die Anzahl von Zeilen ein Vielfaches des vorbestimmten Wertes ist, werden die Daten der ersten und zweiten Zeile des Zeilenpufferspeicher 108 gelöscht. Wenn andererseits die Anzahl der Zeilen, deren Verarbeitung beendet wurde, nicht ein Vielfaches des vorbestimmten Wertes ist, werden die Daten der zweiten Zeile in der ersten Zeile des Zeilenpufferspeichers 108 gespeichert und die zweite Zeile wird mit 0 gelöscht.
Der Betrieb der Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist ferner nachstehend mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 4 detailliert beschrieben. Dieses Flußdiagramm dient der Beschreibung eines Ablaufs zum Durchführen der Pegel- Anzahl-Transformation des ersten Ausführungsbeispiels.
In Schritt S11 des Flußdiagramms addiert der Addierer 102 die Daten Fmn und den kumulativen Fehler Xn, um die Daten Gmn zu erzeugen. Als nächstes führt die Binärisationsschaltung 103 in Schritt S12 eine Binärisationsverarbeitung durch Vergleichen der Daten Gmn mit dem Schwellenwertpegel Vth durch und gibt die binärisierten Daten Dmn an die Ausgabeeinheit 104 aus. Die Fehler-Arithmetikeinheit 106 führt die Berechnung K · Dmn, - Gmn, in Schritt S13 durch, wodurch der Transformationsfehler En berechnet wird, der durch die Binärisierverarbeitung in dem vorherigen Schritt S12 erzeugt wurde. Daraufhin folgt Schritt S14, in dem die Fehler-Diffusionseinheit 107 den Transformationsfehler En durch die Diffusionsmatrix 107a wichtet und diesen Wert zum Aktualisieren jedes kumulativen Fehlers in dem Zeilenpufferspeicher 108 verwendet.
Als nächstes wird durch Überprüfen, ob das Abtast- Beendet-Signal von der Eingabeeinheit 101 ausgegeben wurde, in Schritt S15 bestimmt, ob die Verarbeitung einer Zeile des Originalbildes beendet ist. Falls die Verarbeitung einer Zeile noch nicht beendet ist, springt das Programm zu Schritt S11 zurück und die vorstehend beschriebene Verarbeitung wird wiederholt. Wenn andererseits die Verarbeitung einer Zeile beendet ist, schreitet das Programm zu Schritt S16 voran, wo bestimmt wird, ob das Abtasten für alle Zeilen des Originalbildes beendet ist. Die Verarbeitung wird beendet, wenn die Verarbeitung hinsichtlich aller Zeilen beendet ist. Wenn die Verarbeitung hinsichtlich aller Zeilen nicht beendet ist, schreitet das Programm zu Schritt S17 voran, in dem bestimmt wird, ob die Anzahl der Zeilen, für die die Zeilenanzahl- Transformationsverarbeitung beendet ist, ein ganzzahliges Vielfaches eines vorbestimmten Wertes ist. Falls die Anzahl der Zeilen nicht ein ganzzahliges vielfaches ist, schreitet das Programm zu Schritt S18 voran, wo der Inhalt der ersten Zeile des Pufferspeichers 108 durch den Inhalt der zweiten Zeile überschrieben wird und der Inhalt der zweiten Zeile mit 0 gelöscht wird. Wenn in Schritt S17 bestimmt wird, daß die Anzahl der verarbeiteten Zeilen ein ganzzahliges vielfaches eines vorbestimmtes Wertes ist, schreitet das Programm zu Schritt S19 voran, wo die Inhalte der ersten und zweiten Zeilen des Zeilenpuffers 108 mit 0 gelöscht werden.
Eine Binärisierverarbeitung wird durch wiederholtes Ausführen des vorstehend dargelegten Verarbeitungsablaufs durchgeführt.
Somit wird gemäß dem Bilderzeugungsgerät des ersten Ausführungsbeispiels, wie vorstehend beschrieben, ein kumulativer Fehler für jede vorgeschriebene Anzahl von Zeilen gelöscht, wenn ein zwischen den Originalbilddaten und den transformierten Daten erzeugter Transformationsfehler sich auf unverarbeitete Daten in der Pegel-Anzahl- Transformation der zufälliges Rauschen beinhaltenden Bilddaten ausbreitet. Als Ergebnis ist es möglich, ein Bild zu erhalten, in dem eine Erhöhung des Rauschens unterdrückt wird.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Bei der Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 des ersten Ausführungsbeispiels wird eine Erhöhung des zufälligen Rauschens verhindert. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Bilderzeugungsgerät beschrieben, bei dem eine Erhöhung des zufälligen Rauschens in einer Schaltung verhindert, die sich vor der Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 befindet, wenn die Anzahl der Pegel eines Bewegtbildes transformiert werden. Der allgemeine Aufbau des Bilderzeugungsgerätes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und eine erneute Beschreibung ist somit nicht nötig.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des funktionalen Aufbaus des Bildprozessors 11 von Fig. 1 des zweiten Ausführungsbeispiels. Blöcke mit Funktionen, die denen in Fig. 2 ähneln, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und müssen daher nicht erneut beschrieben werden.
In Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 51 eine Rauschenausschneideeinheit zum Eliminieren von in analogen RGB-Daten enthaltenen Rauschkomponenten von digitalen RGB-Daten, die von der Maskiereinheit 33 eingegeben wurden. Die Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 transformiert 8- Bit-digital RGB-Daten jeder durch die Rauschenausschneideeinheit 51 ausgegebenen Farbe in 1-Bit RGB-Daten jeder Farbe. Die Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 wurde detailliert in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben und muß somit nicht wieder beschrieben werden. Die Rauschenausschneideeinheit 51 ist nachstehend beschrieben.
Wenn ein Bewegtbild nachfolgend verarbeitet und ausgegeben wird, vergleicht die Rauschenausschneideeinheit 51 die digitalen RGB-Daten des aktuellen Vollbildes mit den digitalen RGB-Daten des vorherigen Vollbildes hinsichtlich jedes Bildelementes in dem Bild. Wenn die Differenz zwischen den verglichenen Daten kleiner als ein Schwellenwert ist, wird bestimmt, daß das Änderungsausmaß eine Rauschkomponente ist und die Komponente wird ausgeschnitten, um sie zu eliminieren.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus der Rauschausschneideeinheit 51. Die Rauschenausschneideeinheit weist einen Komparator zum Vergleichen von kürzlich eingegebenen digitalen RGB-Daten (Daten des aktuellen Vollbildes) mit digitalen RGB-Daten (Daten des vorherigen Vollbildes) in einem Vollbildpuffer 36 auf. Ein Zeilenpuffer 62 speichert zeitweilig eine Zeile der RGB-Daten. Der Vollbildpuffer 63 speichert die Inhalte des Zeilenpuffers 62 zeilenweise.
Der Betrieb der Rauschenausschneideeinheit 51 ist nachstehend mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 7 beschrieben. Dieses Flußdiagramm veranschaulicht einen Ablauf zum Rauschenausschneiden gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Schritt S21 in Fig. 7 wird eine Zeile von digitalen RGB-Daten (RGB-Daten des aktuellen Vollbildes) in den Komparator 61 eingegeben, die nacheinander einer A/D- Umwandlung, einer Gammakorrektur und einer Maskierverarbeitung unterzogen wurden. Dies wird durch Schritt S22 gefolgt, in dem eine Zeile von in dem Vollbildpuffer 63 gespeicherten RGB-Daten des vorherigen Vollbildes nachfolgend in den Komparator 61 eingegeben. Es sei angemerkt, daß die eine Zeile von RGB-Daten des aktuellen Vollbildes und die eine Zeile von RGB-Daten des vorherigen Vollbildes, die in den Komparator 61 eingegeben wurden, Daten mit derselben Position in dem Bild darstellen. Der Komparator 61 erhält die Differenz zwischen den RGB-Daten des aktuellen Vollbildes und den RGB-Daten des vorherigen Vollbildes hinsichtlich jedes Bildelementes der eingegebenen Zeilen und beurteilt, ob die Differenz größer oder kleiner als ein vorherbestimmter Schwellenwert TH (Schritt S23) ist.
Die Beurteilung, ob ein RGB-Wert sich verändert hat, wird wie folgt durchgeführt: Wenn beispielsweise irgendeiner der R-, G-, B-Werte größer oder gleich einem vorherbestimmten Schwellenwert TH ist, dann wird bestimmt, daß der bestimmte RGB-Wert sich verändert hat. Wenn alternativ die Gesamtsumme des Änderungsausmaßes in jedem der R- , G-, B-Werte größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, dann wird beurteilt, daß ein RGB-Wert sich verändert hat. Wenn ferner eines dieser beiden Kriterien erfüllt ist, kann beurteilt werden, daß ein RGB-Wert sich verändert hat. Somit können verschiedene Verfahren angewandt werden, um diese Beurteilung zu fällen.
Wenn die vorstehend angeführte Differenz größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert TH ist, wird beurteilt, daß die Änderung aufgrund einer Änderung in den Daten erfolgte und somit schreitet das Programm zu Schritt S25 voran, wo die RGB-Daten des aktuellen Vollbildes entsprechend der Position des Bildelementes in den Zeilenpuffer 62 geschrieben werden. Falls andererseits die vorstehend angeführte Differenz kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert TH ist, wird beurteilt, daß die Änderung eher einer Rauschkomponente als einer Änderung in den Daten zuzuschreiben ist. Demgemäß schreitet das Programm zu Schritt S24 voran, wo die RGB-Daten des vorhergehenden Vollbildes in den Zeilenpuffer 62 geschrieben werden. Daraufhin folgt Schritt S26, wo beurteilt wird, ob eine Verarbeitung hinsichtlich jedes Bildelementes einer Zeile abgeschlossen ist. Das Programm schreitet zu Schritt S21 voran, wenn die Verarbeitung noch nicht abgeschlossen ist, und zu Schritt S26 voran, wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist. Die Verarbeitung vöh den Schritt S21 bis 525 wird hinsichtlich jedes Bildelementes ausgeführt. Wenn eine Zeile der Verarbeitung beendet ist, schreitet das Programm von Schritt S26 zu Schritt S27 voran, wo die RGB-Daten an die Pegel- Anzahl-Transformationseinheit 34 übermittelt werden, wo die Daten einer Binärisierverarbeitung unterzogen werden. Die Inhalte der relevanten Zeilen des Vollbildpuffers 63 werden in Schritt S28 aktualisiert. Es wird dann in Schritt S29 bestimmt, ob die Verarbeitung eines Vollbildes beendet ist. Die vorstehend beschriebene Verarbeitung wird für eine Datenmenge wiederholt, die einem Vollbild entspricht.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden wie vorstehend beschrieben zu verarbeitende Bildelementdaten in dem Vollbild-Speicher 63 bei der Quantisierung der zufälliges Rauschen enthaltenden Bewegtbilddaten gespeichert, die Bildelementdaten des vorherigen Vollbildes und die Bildelementdaten des aktuellen Vollbildes werden verglichen und das Änderungsausmaß in den Bildelementdaten wird erfaßt. Wenn das Änderungsausmaß größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wird eine Entscheidung derart übergeben, daß die Bildelementdaten sich verändert haben. Der Inhalt der relevanten Bildelementdaten in dem Vollbild-Speicher 63 wird dann durch die Bildelementdaten des aktuellen Vollbildes aktualisiert und die resultierenden Bildelementdaten werden einer Pegel-Anzahl-Transformation unterzogen. Wenn andererseits das Änderungsausmaß zwischen den Bildelementdaten des aktuellen Vollbildes und den Bildelementdaten des vorherigen Vollbildes kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird eine Entscheidung derart übergeben, daß die Bildelementdaten nicht verändert werden, und als Ergebnis werden die Bildelementdaten des vorherigen Vollbildes der Pegel-Anzahl- Transformation unterzogen. Dabei werden die Daten in dem Vollbildpuffer 63 nicht aktualisiert. Somit wird das Änderungsausmaß der Bildelementdaten aufgrund von Rauschens erfaßt und entfernt. Somit wird es möglich, ein Bewegtbild zu erhalten, in dem eine Erhöhung des Rauschens unterdrückt wird.
Genauer gesagt wird das Rauschen aus den Bildelementdaten entfernt bevor sie in die Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 eingegeben werden. Dies verhindert eine Verringerung der Bildqualität aufgrund der Pegel-Anzahl- Transformation. Insbesondere bei der Anwendung einer Technik wie beispielsweise das Fehlerdiffusionsverfahren, bei dem ein Transformationsfehler auf andere Bildelemente verteilt wird, ist eine Entfernung des Rauschens vor einer Ausführung der Pegel-Anzahl-Transformation effek tiv, um eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Pegel- Anzahl-Transformationseinheit 34 verwendet, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Da das Rauschen in der Stufe vor der Pegel-Anzahl-Transformationseinheit 34 reduziert wird, wird eine Erhöhung des Rauschens bei der Pegel-Anzahl-Transformation verhindert, so daß es möglich ist, eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern, die einer Quantisierung und einer Pegel-Anzahl-Transformation des Bewegtbildes zuschreibbar ist.
Ferner eliminiert das in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulichte Rauschen-Entfernungsverfahren Rauschen in Echtzeit aufgrund eines Vergleichs zwischen den eingegeben Bilddaten und den Bilddaten des vorherigen Vollbildes. Als Ergebnis ist dieses Verfahren geeignet, Bewegtbilddaten zu verarbeiten.
Bei jedem der vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele wird ein Prozessor als eine Binär-Ausgabevorrichtung als Beispiel angenommen. Die Erfindung ist jedoch ebenfalls auf eine Mehr-Wert-Aufgabevorrichtung anwendbar. Bei der Pegel-Anzahl-Transformation eines binären Wertes reicht jedoch lediglich ein einzelner Vergleichsvorgang aus. Im Vergleich dazu werden bei der Pegel-Anzahl-Transformation von n-Werten zumindest n-1 Vergleichsvorgänge benötigt. Wenn demgemäß n-Werte einer Pegel-Anzahl-Transformation unterzogen werden, wird im Allgemeinen die nachstehende Tabellenverarbeitung verwendet:
Dmn = tb1 [Eingabe]
wobei tb1 der Name einer regelmäßigen Anordnung ist, Dmn die transformierten Mehr-Wertdaten sind und Eingabe den eingegebenen Daten entspricht.
Diese Tabelle weist die Struktur einer regelmäßigen eindimensionalen Anordnung auf und wird in n-Biteinheiten ausgebildet. Transformierte Mehr-Wertdaten werden in jeden Einheit eingegeben. D. h., transformierte Daten von n-Werten entsprechend den eingegebenen Daten werden in die Tabellen vorab in Adressen eingegeben, die durch die eingegeben Daten angezeigt werden.
Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Größe der Fehler-Diffusionsmatrix 107a 5 · 2, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Ferner sind die Werte der Elemente in der Matrix nicht auf die der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Ferner wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Bildelementdaten vor der Pegel-Anzahl-Transformation 8-Bitdaten in jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele darstellen. Die Erfindung ist jedoch ebenfalls nicht darauf beschränkt. Zusätzlich kann die Transformation eine Transformation höheren Grades wie beispielsweise zweiten Grades (quadratisch) oder dritten Grades (kubisch) darstellen, obwohl bei jedem Ausführungsbeispiel eine 3 · 3 Lineartransformation hinsichtlich der Maskierverarbeitung verwendet wurde.
Die vorliegende Erfindung kann auf ein System mit entweder einer Vielzahl von Einheit oder auf eine einzelne Einheit angewandt werden. Die Erfindung ist ebenfalls auf einen Fall anwendbar, der durch Zuführen von Programmen erhalten werden kann, die den durch das vorliegende System oder Erfindung definierte Ablauf ausführen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen, vorliegenden Erfindung kann ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät zur Verhinderung einer Erhöhung des zufälligen Rauschens oder dergleichen vorgesehen werden, die durch Verteilung eines Transformationsfehlers verursacht werden, der erzeugt wird, wenn eine Pegel-Anzahl-Transformation durchgeführt wird.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät, mit

einer Eingabeeinrichtung (101) zum Eingeben von aus Bilddaten gebildeten Bildelementdaten,

einer Akkumulationseinrichtung (108) zum Akkumulieren von Fehlern, die erzeugt werden, wenn Bildelementdaten einer Pegel-Anzahl-Transformation unterzogen werden, als Fehlerdaten und zum Verteilen der Fehler auf eine Vielzahl von noch nicht verarbeiteten Elementen von Bildelementdaten, und

einer Transformationseinrichtung (102, 103) zum Durchführen einer Transformation der Anzahl von Pegeln der Bildelementdaten basierend auf den eingegebenen Bildelementdaten und den durch die Akkumulationseinrichtung akkumulierten Fehlerdaten,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner

eine Aktualisiereinrichtung (109, S18) zum Aktualisieren der Fehlerdaten aufweist, die durch die Akkumulationseinrichtung akkumuliert wurden, auf einen vorgeschriebenen Wert, wenn eine vorgeschriebene Menge von Bildelementdaten durch die Transformationseinrichtung transformiert wurde.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Aktualisiereinrichtung (109) durch die Akkumulationseinrichtung (108) akkumulierte Fehlerdaten auf einen vorgeschriebenen Wert aktualisiert, wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Bildelementdatenzeilen durch die Transformationseinrichtung (103) transformiert wurde.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aktualisiereinrichtung (109) durch die Akkumulationseinrichtung (108) akkumulierte Fehlerdaten auf Null aktualisiert, wenn eine vorgeschriebene Menge von Bildelementdaten durch die Transformationseinrichtung (103) transformiert wurde.

4. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüchen, wobei die Transformationseinrichtung (103) eine Transformation der Anzahl von Pegeln der Bildelementdaten basierend auf einem Summenwert durchführt, der durch Addition eines Wertes der durch die Akkumulationseinrichtung (108) akkumulierten Fehlerdaten mit einem Wert von durch die Eingabeeinrichtung (101) eingegebenen Bildelementdaten erhalten wird.

5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Transformationseinrichtung (103) die eingegebenen Daten durch Vergleichen des Summenwertes mit einem vorbestimmten Wert in binäre Daten transformiert.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Transformationseinrichtung (103) eine Tabelle aufweist, in der Werte nach einer Transformation in Speicheradressen gespeichert werden, die auf Werte vor einer Transformation basieren, wobei die Transformationseinrichtung (103) eine Transformation der Anzahl von Pegeln der eingegebenen Bildelementdaten durch Lesen der Werte nach einer Transformation aus einer Tabelle bei Adressen durchführt, die auf dem darin eingegebenen Summenwert basieren.

7. Bildverarbeitungsverfahren, mit

einem Eingabeschritt (S11) zum Eingeben von aus Bilddaten gebildeten Bildelementdaten,

einem Akkumulationsschritt (S14) zum Akkumulieren von Fehlern, die erzeugt werden, wenn Bildelementdaten einer Pegel-Anzahl Transformation unterzogen werden, als Fehlerdaten zum Verteilen der Fehler auf eine Vielzahl von noch nicht verarbeiteten Elementen von Bildelementdaten, und

einem Transformationsschritt (S12) zum Durchführen einer Transformation der Anzahl von Pegeln der Bildelementdaten basierend auf den eingegebenen Bildelementdaten und den in dem Akkumulationsschritt (S14) akkumulierten Fehlerdaten,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner einen Aktualisierschritt (S18) zum Aktualisieren der in dem Akkumulationsschritt akkumulierten Fehlerdaten auf einen vorgeschriebenen Wert aufweist, wenn eine vorgeschriebene Menge von Bildelementdaten in dem Transformationsschritt (S12) transformiert wurden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Aktualisierschritt (S18) in dem Akkumulationsschritt (S14) akkumulierte Fehlerdaten auf einen vorgeschriebenen Wert aktualisiert, wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Bildelementdatenzeilen in dem Transformationsschritt (S12) transformiert wurde.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Aktualisierschritt (S18) in dem Akkumulationsschritt (S18) akkumulierte Fehlerdaten auf Null aktualisiert, wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Bildelementdaten in dem Transformationsschritt (103) transformiert wurde.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Transformationsschritt (S12) eine Transformation der Anzahl von Pegeln der Bildelementdaten basierend auf einem Summenwert durchführt, der durch Addition eines Wertes der durch den Akkumulationsschritt (S14) akkumulierten Fehlerdaten mit einem Wert von durch den Eingabeschritt (S11) eingegebenen Bildelementdaten erhalten werden.

11. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Transformationsschritt (S12) die eingegebenen Daten durch Vergleichen des Summenwertes mit einem vorbestimmten Wert in binäre Daten transformiert.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Transformationsschritt (S12) eine Tabelle verwendet, in der Werte nach einer Transformation in Speicheradressen gespeichert werden, die auf Werte vor einer Transformation basieren, wobei der Transformationsschritt (S12) eine Transformation der Anzahl von Pegeln der eingegebenen Bildelementdaten durch Lesen der Werte nach einer Transformation aus einer Tabelle bei Adressen durchführt, die auf dem darin eingegebenen Summenwert basieren.