画像処理装置および画像処理方法、プログラム、並びに、記録媒体
【課題】補間処理の開始点とその傾きを求める。
【解決手段】入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにする補間処理の開始点および傾きが検出される。ここで、領域Ａと領域Ｂでは領域Ｂの方が短いので、領域Ａにおける補間処理の開始点は、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた地点２０１、すなわち、１４−（１２／２）＝８という座標値となり、傾きは、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４）で除算することにより求める。そして、傾きの極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負となる。したがって、補間処理の基となる直線は、直線２１１となる。本発明は、画像処理装置に適用できる。
【解決手段】入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにする補間処理の開始点および傾きが検出される。ここで、領域Ａと領域Ｂでは領域Ｂの方が短いので、領域Ａにおける補間処理の開始点は、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた地点２０１、すなわち、１４−（１２／２）＝８という座標値となり、傾きは、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４）で除算することにより求める。そして、傾きの極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負となる。したがって、補間処理の基となる直線は、直線２１１となる。本発明は、画像処理装置に適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラム、並びに、記録媒体に関し、特に、画像の階調を補間する場合に用いて好適な、プログラム、並びに、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年テレビジョン受像機に用いられる液晶表示装置やＰＤＰ（Plasma Display Panel）の階調表現性能が向上し、10bit以上の階調表現性能を有するようになった。一方、放送信号やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の映像信号は、主に8bitで送信されるので、10bit以上の階調表現性能を有するように性能が向上した表示装置においても、その特性を十分に発揮することが出来ず、特に階調が緩やかに変化する領域において、階調の変化する部分で段差が目立ち、縞模様となって表示されてしまうような場合があった。
【０００３】
このような表示を防止するために、複数フレームを用いて階調を補間する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、上述した引用文献１の技術を用いると、図１に示される8bitの入力信号Ａが入力された場合、10bitの出力信号Ａを得ることができ、階調の変化する部分で段差が目立ち、縞模様となって表示されてしまうことを防止することができる。
【０００６】
しかしながら、上述した引用文献１の技術では、複数フレームを用いて補間を行うために、フレームメモリが必要となる。また、補間しようとする階調が非常に多くなると、その分、分割表示されるフレームが多くなり、フリッカとして視認される可能性がある。
【０００７】
また、上述した引用文献１の技術では、動画像において階調変化点が移動するような場合には、正確な補間ができない可能性がある。
【０００８】
更に、上述した引用文献１の技術では、すべての画像部分において変化点の近傍を同じ割合で補間するので、変化の度合い(傾き)が異なる部分も同じ傾きで補間される。すなわち、階調の変化点と次の変化点がある程度短い場合は、図１の8bitの入力信号Ａと10bitの出力信号Ａのように、縞模様の発生を抑えることができるが、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合には、出力信号に縞模様が発生してしまう場合もある。具体的には、上述した引用文献１の技術を用いると、図１に示される8bitの入力信号Ｂが入力された場合、得られる10bitの出力信号Ｂには、縞模様が発生してしまう。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面の画像処理装置は、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値として補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段とを備える。
【００１１】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号であるものとすることができる。
【００１２】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値であるものとすることができる。
【００１３】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００１４】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００１５】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段および前記変換手段には、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行させるようにすることができ、前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段には、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換させるようにすることができる。
【００１６】
本発明の第１の側面の画像処理方法は、画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法であって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、得られた前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む。
【００１７】
本発明の第１の側面のプログラムは、画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００１８】
本発明の第１の側面においては、画像信号が取得され、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かが判断され、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とが比較され、第１の連続幅が第２の連続幅より小さい場合、変化点から第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分と第１の連続幅によって決まる値とされ、第１の連続幅が第２の連続幅より大きい場合、変化点から第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分と第２の連続幅によって決まる値とされ、補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、画像信号の補間処理の開始点からの階調変化が傾きに即した値になるように、画像信号の画素値が変換される。
【００１９】
本発明の第２の側面の画像処理装置は、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値として、補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段とを備える。
【００２０】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号であるものとすることができる。
【００２１】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値であるものとすることができる。
【００２２】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００２３】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００２４】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段および前記変換手段には、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行させるようにすることができ、前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段には、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換させるようにすることができる。
【００２５】
本発明の第２の側面の画像処理方法は、画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法であって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む。
【００２６】
本発明の第２の側面のプログラムは、画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００２７】
本発明の第２の側面においては、画像信号が取得され、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かが判断され、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、変化点から第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分、および、第１の連続幅と変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とされ、補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、画像信号の補間処理の開始点からの階調変化が傾きに即した値になるように、画像信号の画素値が変換される。
【００２８】
ネットワークとは、少なくとも２つの装置が接続され、ある装置から、他の装置に対して、情報の伝達をできるようにした仕組みをいう。ネットワークを介して通信する装置は、独立した装置どうしであっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックどうしであっても良い。
【００２９】
また、通信とは、無線通信および有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。
【００３０】
画像処理装置は、独立した装置であっても良いし、記録再生装置、テレビジョン受像機、セットトップボックス、情報処理装置などの画像処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明の第１の側面および第２の側面によれば、入力画像信号を変換することができ、特に、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３３】
図２は、画像処理装置１１の構成を示すブロック図である。
【００３４】
画像処理装置１１は、ビデオデータ取得部３１、Ｘ方向１次ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３、ラインメモリ３４、スムース部検出処理部３５、ラインメモリ３６、スイッチ３７、データメモリ３８、スイッチ３９、スムージング処理部４０、および、ビデオデータ出力部４１を含んで構成されている。
【００３５】
なお、画像処理装置１１は、これのみで１つの装置を構成するものであっても良いし、例えば、記録再生装置、テレビジョン受像装置、セットトップボックスなどに含まれるものであっても良い。
【００３６】
ビデオデータ取得部３１は、ビデオデータを取得し、１０Bitのデジタルビデオ信号を、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２に出力する。すなわち、ビデオデータ取得部３１は、例えば、８Bitのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力された８Bitのデジタルビデオ信号を１０Bitのデジタルビデオ信号に変換して出力する。また、ビデオデータ取得部３１は、例えば、アナログのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力されたアナログのデジタルビデオ信号を量子化して１０Bitのデジタルビデオ信号に変換して出力する。また、ビデオデータ取得部３１は、例えば、１０Bitのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力された１０Bitのデジタルビデオ信号をそのまま出力する。
【００３７】
Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力されるビデオ信号の水平成分のノイズを除去する。Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２が実行する処理の詳細については、図３を用いて後述する。
【００３８】
Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力されるビデオ信号の垂直成分のノイズを除去する。Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３が実行する処理の詳細については、図６を用いて後述する。
【００３９】
ラインメモリ３４はＹ方向１次ローパスフィルタ３３において、Ｙ方向に隣接する画素の階調を比較するために用いられるラインメモリである。
【００４０】
スムース部検出処理部３５は、供給された信号の階調が緩やかに変化しているかどうかを判別し、階調の補間を行う開始点と傾きのデータを計算する。スムース部検出処理部３５実行する処理の詳細については、図７および図８を用いて後述する。
【００４１】
ラインメモリ３６は、スムース部検出処理部３５の処理が終了するまで１ライン分のデータを保存するラインメモリである。
【００４２】
スイッチ３７は、スムース部検出処理部３５の処理により得られた階調の補間を行う開始点と傾きのデータを、例えば、１ラインごとに、データメモリ３８に含まれる＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２とに交互に供給する。
【００４３】
データメモリ３８は、＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２との同一構成の２つのメモリで構成されており、いずれか一方のメモリで、スイッチ３７から供給されるデータの書き込みを行っているとき、他方のメモリからデータが読み出され、スイッチ３９を介して、スムージング処理部４０に供給されるようになされている。これらの書き込みおよび読み出しは、例えば、１ラインごとに交互に実行されるようになされている。
【００４４】
スイッチ３９は、データメモリ３８に含まれる＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２から読み出されるデータを、例えば、１ラインごとに、スムージング処理部４０に供給する。
【００４５】
スムージング処理部４０は、データメモリ３８から読み出されたデータを用いて、ラインメモリ３６から読み出される１ライン分の画素データの階調補間を行い、階調補間された画像データを、ビデオデータ出力部４１に供給する。スムージング処理部４０が実行する処理の詳細は、図９および図１０を用いて後述する。
【００４６】
ビデオデータ出力部４１は、階調補間されて得られる画像データを、例えば、表示装置などに出力して表示させたり、有線または無線を介して接続された他の装置に出力する。
【００４７】
なお、図１において、画像処理装置１１は、ビデオデータ取得部３１により取得されたビデオデータのノイズを、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２、および、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３を用いて除去しているが、例えば、ノイズを気にしなくても良い場合などにおいて、画像処理装置１１は、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２、および、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３を省略した構成としても良い。
【００４８】
図３は、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の更に詳細な構成を示す図である。ここでは、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２には、１フレームの画素データの左上から、水平方向に順次走査される順（ラスタスキャン順）に画素信号が供給され、処理されるものとする。
【００４９】
ビデオデータ取得部３１から供給された、ビデオデータの各画素の１０bitのデジタルの画素信号は、入力端子８１から、スイッチ１０１に供給されるとともに、減算部１０３に供給される。スイッチ１０１の出力は、比較処理部１０４による比較結果（後述）により決まる。スイッチ１０１から遅延部１０２に供給されて遅延された遅延信号は、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３に供給されるとともに、減算部１０３に供給され、入力端子８１から供給された現画素の信号との差分が計算されて、減算結果と、現画素の信号と遅延信号とのいずれが大きいかを示す信号とが、比較処理部１０４に供給される。比較処理部１０４には、入力端子８２から入力される所定の閾値も供給される。
【００５０】
所定の閾値は、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数（ここでは、１０bit）と、そのビデオデータが１０Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数（ここでは、例えば、８bit）とのビット差によって好適な値が変わってくる。ここでは、２進数の計算が実行されるため、閾値は、２の累乗であると好適であることから、所定の閾値として２の（ビット差）乗を用いるようにすると好適である。例えば、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数が１０bitであり、そのビデオデータが１０Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数が８bitであるとき、所定の閾値は、２の２乗から、４であると好適であり、また、例えば、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数が１２bitであり、そのビデオデータが１２Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数が８bitであるとき、所定の閾値は、２の４乗から、１６であると好適である。
【００５１】
なお、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数と元の画像素材のビット数が同一である場合においても、画像処理装置１１は、縞模様が発生するような階調の変化を滑らかにすることができる。この場合、所定の閾値は、要求される画質等に基づいて、経験的または実験的に決められる。
【００５２】
そして、遅延部１０２により遅延された遅延信号は、入力端子８３から入力された量子値と加算部１０５で加算され、スイッチ１０１に供給されるとともに、入力端子８３から入力された量子値との差が減算部１０６で算出され、スイッチ１０１に入力される。すなわち、スイッチ１０１には、入力端子８１から入力された現画素の信号、加算部１０５による遅延信号と量子値との加算結果、および、減算部１０６による遅延信号と量子値との減算結果が供給される。加算部１０５による遅延信号と量子値との加算結果は、すなわち、一つ前の画素（隣の画素）に所定の量子値を加えた値であり、減算部１０６による遅延信号と量子値との減算結果は、すなわち、一つ前の画素（隣の画素）から所定の量子値を減じた値である。
【００５３】
比較処理部１０４は、各水平１ラインの最初の画素においては、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５４】
比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値よりも大きかった場合、または、減算部１０３による減算結果が０である場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、一つ前の画素に対応する出力値と現画素との階調が同一であった場合、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５５】
また、比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも小さかった場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が増加している場合、加算部１０５の計算結果を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５６】
また、比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも大きかった場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が減少している場合、減算部１０６の計算結果を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５７】
すなわち、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値と、その前の画素に対応して出力した値を比較し、一つ前の画素（隣の画素）として出力された値との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、同一である場合、入力された画素をそのまま出力する。また、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値が、一つ前の画素として出力された値よりも大きく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、一つ前の画素として出力された値に所定の量子値を加えた値を出力する。また、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値が、一つ前の画素として出力された値よりも小さく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、一つ前の画素として出力された値から所定の量子値を減じた値を出力する。
【００５８】
例えば、ある水平ラインの入力値が図４に示される値であるとき、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の入力端子８２から入力される所定の閾値が４であり、入力端子８３から供給される量子値が１であれば、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の出力信号は、図５に示されるようになる。
【００５９】
すなわち、入力信号において、閾値４以下の階調の変化部分が１階調ずつ緩やかに変化している一方、閾値以上の階調変化がある部分は入力信号そのままで出力され、高周波成分が保存されている。これにより、図４の図中１３１および１３２で示されるようなノイズ成分が、図５に示される出力信号では目立たなくなっている。
【００６０】
すなわち、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、１画素から数画素程度の閾値以下の階調変化を弱めることで、水平方向のノイズ成分を除去する。
【００６１】
なお、図４および図５を用いて説明した入出力は、例えば、閾値が１、量子値が１／４であり、出力信号のビット幅が２つ拡張された場合も同様である。
【００６２】
次に、図６は、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の構成を示す図である。図６のＹ方向１次ローパスフィルタ３３の構成において、図３を用いて説明したＸ方向１次ローパスフィルタ３２と異なる点は、遅延部１７２の出力は、スムース部検出処理部３５に供給されるとともに、ラインメモリ３４に供給される点と、減算部１７３、加算部１７５、および、減算部１７６に供給される値が、遅延部１７２の出力ではなく、ラインメモリ３４に供給された、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値である。
【００６３】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３においては、垂直方向のデータの比較および補間処理が実行されている。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３においても、１フレームの画素データの左上から、水平方向に順次走査される順（ラスタスキャン順）に画素信号が供給され、処理されるものとする。
【００６４】
Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２から供給された１０bitのデジタルの画素信号は、入力端子１５１から、スイッチ１７１に供給されるとともに、減算部１７３に供給される。スイッチ１７１の出力は、比較処理部１７４による比較結果（後述）により決まる。スイッチ１７１から遅延部１７２に供給されて遅延された遅延信号は、スムース部検出処理部３５に供給されるとともに、ラインメモリ３４に供給される。ラインメモリ３４は、水平１ライン分の遅延信号を保持することが可能なラインメモリである。
【００６５】
減算部１７３は、入力端子１５１から供給された現画素の信号と、ラインメモリ３４に保持されている現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値との差分を計算し、減算結果と、現画素の信号と遅延信号とのいずれが大きいかを示す信号とを、比較処理部１７４に供給する。比較処理部１７４には、入力端子１５２から入力される所定の閾値も供給される。ここでも、所定の閾値として、上述したＸ方向１次ローパスフィルタ３２における場合と同様の、２の（ビット差）乗を用いるようにすると好適である。
【００６６】
そして、ラインメモリ３４に保持されている現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値は、入力端子１５３から入力された量子値と、加算部１７５で加算され、スイッチ１７１に供給されるとともに、入力端子１５３から入力された量子値との差が減算部１７６で演算され、スイッチ１７１に入力される。すなわち、スイッチ１７１には、入力端子１５１から入力された現画素の信号、加算部１７５による現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と量子値との加算結果、および、減算部１７６による現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と量子値との減算結果が供給される。加算部１７５による遅延信号と量子値との加算結果は、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値に所定の量子値を加えた値であり、減算部１７６による遅延信号と量子値との減算結果は、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値から所定の量子値を減じた値である。
【００６７】
比較処理部１７４は、最初の水平１ラインの画素においては、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００６８】
比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値よりも大きかった場合、または、減算部１７３による減算結果が０である場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と現画素との階調が同一であった場合、スイッチ１７１が入力端子１５１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００６９】
また、比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも小さかった場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が増加している場合、加算部１７５の計算結果を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００７０】
また、比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも大きかった場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が減少している場合、減算部１７６の計算結果を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００７１】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値と、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応して出力した値とを比較し、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応して出力された値との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、同一である場合、入力された画素をそのまま出力する。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値が、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値よりも大きく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値に所定の量子値を加えた値を出力する。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値が、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値よりも小さく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値から所定の量子値を減じた値を出力する。
【００７２】
なお、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の処理の結果も、Ｘ方向１次ＬＰＦ１０１と方向が異なるだけで、同様の結果になる。
【００７３】
例えば、ある垂直ラインの入力値が図４に示される値であるとき、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の入力端子１５２から入力される所定の閾値が４であり、入力端子１５３から供給される量子値が１であれば、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の同一垂直ラインにおける出力信号は、図５に示されるようになる。
【００７４】
すなわち、ある垂直ラインの入力信号において、閾値４以下の階調の変化部分が１階調ずつ緩やかに変化している一方、閾値以上の階調変化がある部分は入力信号そのままで出力され、高周波成分が保存されている。これにより、図４の図中１３１および１３２で示されるようなノイズ成分が、図５に示される出力信号では目立たなくなっている。
【００７５】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、１画素から数画素程度の閾値以下の階調変化を弱めることで、垂直方向のノイズ成分を除去する。
【００７６】
なお、図４および図５を用いて説明した入出力は、垂直方向における場合であっても、例えば、閾値が１、量子値が１／４であり、出力信号のビット幅が２つ拡張された場合も同様である。
【００７７】
次に、図７を参照して、スムース部検出処理部３５の第１の動作例について説明する。
【００７８】
スムース部検出処理部３５においても、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値、すなわち、２の（ビット差）乗を用いると好適である。ここでは、閾値ＴＨは４、量子値ＱＢは１であるものとする。
【００７９】
スムース部検出処理部３５は、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を求める。図５の画像信号が入力された時の値Ｙ１を図７に示す。入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。なお、ここでは、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を加算するものとして説明するが、閾値ＴＨの１／２でなくとも、略１／２を加算した値を用いるようにしても良いことはいうまでもない。
【００８０】
図７においては、値Ｙ１が同一の値を保持している区間が、それぞれ、Ａ乃至Ｇの領域に分けて図示されている。スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにするスムース部分の補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間処理の傾きを検出する。
【００８１】
スムース部検出処理部３５は、領域Ａと領域Ｂでは領域Ｂの方が短いので、領域Ａにおける補間処理の開始点は、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた、換言すれば、領域Ｂの画素数の１／２だけ、変化点よりもスキャン順において時間的に早い地点２０１、すなわち、このラインにおいて、１４−（１２／２）＝８という座標値を、１箇所目の補間処理の開始点として、配列ＳＳに記録する。なお、ここでは、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた地点を、補間処理の開始点として説明したが、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の略１／２を引いた地点を、補間処理の開始点としても良いことはいうまでもない。
【００８２】
そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算する（ここでは、１２／４＝３）ことにより求める。そして、傾きの極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負となるので、ここでは、極性は正となる。そして、スムース部検出処理部３５は、得られた１箇所目補間処理の傾きを配列ＳＤに記録する。
【００８３】
このようにして得られた１箇所目の補間処理の基となる直線は、図７中直線２１１で示される。
【００８４】
次に、スムース部検出処理部３５は、領域Ｂと領域Ｃとでは領域Ｂの方が短いので、領域Ｂにおける補間処理の開始点を、領域Ｂと領域Ｃの変化点から領域Ｂの画素数（または、領域Ｂの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２０２、すなわち、このラインにおいて、２０という座標値を、２箇所目の補間処理の開始点として、配列ＳＳに記録する。そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢで除算する（ここでは、１２／４＝３）ことにより求め、得られた２箇所目の補間処理の傾き（ここでも、極性は正）を配列ＳＤに記録する。このようにして得られた２箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２１２で示される。
【００８５】
領域Ｃと領域Ｄ、領域Ｄと領域Ｅとの間は、階調の変化量が閾値よりも大きいので、補間は実行されない。そして、領域Ｅと領域Ｆではそれぞれ上述した場合と同様の補間処理が行われ、それぞれ配列ＳＳには、図中の地点２０３および２０４が記録され、配列ＳＤには、図中の直線２１３および２１４の傾き（ここでは、いずれも、−１．５）が記録される。
【００８６】
次に、図８を参照して、スムース部検出処理部３５の第２の動作例について説明する。
【００８７】
ここでも、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適であり、さらに、２の（ビット差）乗を用いると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値を用いると好適である。ここでも、閾値ＴＨを４、量子値ＱＢを１であるものとする。
【００８８】
スムース部検出処理部３５は、ここでも、入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を求める。図５の画像信号が入力された時の値Ｙ１を図８に示す。入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。
【００８９】
図８においても、値Ｙ１が同一の値を保持している区間をそれぞれ図のようにＡ乃至Ｇの領域に分けて図示されている。スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにするスムース部分の補間処理を実行するための補間処理の開始点と補間処理の傾きを検出する。
【００９０】
スムース部検出処理部３５は、領域Ａと領域Ｂとの間で補間処理を実行する場合、Ａ領域における補間処理の開始点を、ＡとＢの変化点から領域Ａの画素数（または、領域Ａの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２４１、即ち７という座標値とし、補間処理の開始点として配列ＳＳに記録する。そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、領域Ａと領域Ｂの画素数の和（または、領域Ａと領域Ｂのそれぞれの幅の和）の１／２（または、略１／２）を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算した値とし、その極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負とする。ここでは、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きは、（１４＋１２）／（２×４）＝３．２５となり、その極性は、正となるので、＋３．２５が補間処理の傾きを記録する配列ＳＤに記録される。
【００９１】
このようにして得られた１箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２５１で示される。
【００９２】
次に、スムース部検出処理部３５は、同様にして、Ｂ領域における補間処理の開始点を、領域Ｂと領域Ｃの変化点から領域Ｂの画素数（または、領域Ｂの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２４２、すなわち、２０という座標値を、２箇所目の補間処理の開始点として配列ＳＳに記録する。スムース部検出処理部３５は、２箇所目の補間処理の傾きを、同様にして、領域Ｂと領域Ｃの画素数の和（または、領域Ｂと領域Ｃのそれぞれの幅の和）の１／２（または、略１／２）を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算した値とし、（１２＋１８）／（２×４）＝３．７５の正の値を、補間処理の傾きとして配列ＳＤに記録する。このようにして得られた２箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２５２で示される。
【００９３】
領域Ｃと領域Ｄ、領域Ｄと領域Ｅとの間は、階調の変化量が閾値よりも大きいので、補間は実行されない。そして、領域Ｅと領域Ｆではそれぞれ上述した場合と同様の補間処理が行われ、それぞれ配列ＳＳには、図中の地点２４４および２４５が記録され、配列ＳＤには、図中の直線２５３および２５４の傾き（ここでは、いずれも、１７／８と１３／８）が記録される。
【００９４】
上述したスムース部検出処理部３５の第１の動作例および第２の動作例のいずれにおいても、上述した配列ＳＳと配列ＳＤとは、１ラインごとに、＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２とに交互に供給されて記録される。
【００９５】
次に、図９および図１０を参照して、スムージング処理部４０の処理について説明する。
【００９６】
スムージング処理部４０で処理した出力信号を図９および図１０に示す。図９は図７で示したスムース部検出処理部３５の第１の動作例が実行された場合のスムージング処理部４０の出力信号であり、図１０は図８で示したスムース部検出処理部３５の第２の動作例が実行された場合のスムージング処理部４０の出力信号である。
【００９７】
スムージング処理部４０は、ラインメモリ３６から供給された出力信号Ｙ１に対して、上述した配列ＳＳに記録された補間処理の開始点と、上述した配列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きに基づいて、階調補間を行う。
【００９８】
図９においては、配列ＳＳに記録された座標の地点２０１乃至２０４のそれぞれから、列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きで階調が穏やかに変化するように、階調が再構成され、それ以外の部分は入力画像がそのまま出力される。同様に、図１０においては、配列ＳＳに記録された座標の地点２４１，２４２，２４４，２４５のそれぞれから、列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きで階調が穏やかに変化するように、階調が再構成され、それ以外の部分は入力画像がそのまま出力される。従って、画像の高周波成分を損なうことなく、任意の閾値以下で緩やかに階調が変化する部分のみ階調の量子化が細分化され、入力画像の量子化不足により目立っていた階調の段差を見えにくくすることが出来る。
【００９９】
このようにして、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点との距離にかかわらず、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１００】
次に、図１１のフローチャートを参照して、画像処理装置１１が実行する、画像変換処理について説明する。
【０１０１】
ステップＳ１１において、ビデオデータ取得部３１は、ビデオデータを取得し、１０Bitのデジタルビデオ信号を、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２に出力する。
【０１０２】
ステップＳ１２において、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、例えば、図３を用いて説明したようにして、水平成分のノイズを除去する。
【０１０３】
ステップＳ１３において、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、例えば、図６を用いて説明したようにして、垂直成分のノイズを除去する。
【０１０４】
ステップＳ１４において、図１２または図１３を用いて後述するスムース部検出処理が実行される。
【０１０５】
ステップＳ１５において、図１４を用いて後述するスムージング処理が実行される。
【０１０６】
ステップＳ１６において、ビデオデータの供給が終了したか否かが判断される。ビデオデータの供給が終了していないと判断された場合、処理は、ステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ビデオデータの供給が終了したと判断された場合、処理は終了される。
【０１０７】
このような処理により、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１０８】
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１４において実行される処理の第１の例であるスムース部検出処理１について説明する。
【０１０９】
ステップＳ４１において、スムース部検出処理部３５は、パラメータの初期化を行う。すなわち、スムース部検出処理部３５は、データ入力の無いブランキング区間に各変数を初期化する。
【０１１０】
ステップＳ４２において、スムース部検出処理部３５は、データイネーブル信号が１であるか否か、すなわち、データ入力があるか否かを判断する。ステップＳ４２において、データイネーブル信号が１ではないと判断された場合、処理は、ステップＳ４１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１１１】
ステップＳ４２において、データイネーブル信号が１であると判断された場合、ステップＳ４３において、スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙに対して、閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算したものの下位nビットを省いた信号Ｙ１を求める。
【０１１２】
ここで、スムース部検出処理部３５においても、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値、すなわち、２の（ビット差）乗を用いると好適である。ここでは、閾値ＴＨは４であるものとする。
【０１１３】
なお、Ｙ１を求めるために入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。この処理により、出力信号Ｙ１は閾値ＴＨを最小単位とする信号となる。
【０１１４】
ステップＳ４４において、スムース部検出処理部３５は、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬ（すなわち、ひとつ前の画素に対応する信号Ｙ１）と異なる値か否かを判断する。
【０１１５】
ステップＳ４４において、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値であると判断された場合、ステップＳ４５において、スムース部検出処理部３５は、現在の同一階調の連続幅（同一階調の画素数）ＣＷの値をＣＷ＝ＣＷ＋１として、処理は、後述するステップＳ５２に進む。現在の同一階調の連続幅ＣＷとは、例えば、図７を用いて説明した各領域Ａ乃至Ｇのそれぞれの幅を最終的に求めるためのものである。
【０１１６】
ステップＳ４４において、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値ではないと判断された場合、ステップＳ４６において、スムース部検出処理部３５は、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であるか否かを判断する。例えば、図７を用いて説明した場合において、現在処理中の画素が領域Ｂの範囲内であるとき、現在の階調レベルＣＬ＝２となり、以前の階調レベルＰＬは、領域Ａの範囲の階調を示すので、ＰＬ＝１となり、その差は１である。これに対して、現在処理中の画素が領域Ｄの範囲内であるとき、現在の階調レベルＣＬ＝６となり、以前の階調レベルＰＬは、領域Ｃの範囲の階調を示すので、ＰＬ＝３となり、その差は３である。
【０１１７】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、変化が緩やかではないということであり、処理は、ステップＳ５１に進む。
【０１１８】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であると判断された場合、ステップＳ４７において、スムース部検出処理部３５は、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さいか否かを判断する。例えば、図７を用いて説明した場合において、現在処理中の画素が領域Ｂの範囲内であるとき、現在の同一階調の連続幅ＣＷ＝１２となり、以前の同一階調の連続幅ＰＷは、領域Ａの範囲の階調を示すので、ＰＷ＝１４となる。
【０１１９】
ステップＳ４７において、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さくないと判断された場合、ステップＳ４８において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、量子値をＱＢ（例えば、図７における場合では、量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＰＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×ＰＷ×ＱＢ／ＴＨとする。ここで、[SC]は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値である。
【０１２０】
そして、スムース部検出処理部３５は、補間処理の開始点ＳＳ[SC]と、その傾きＳＤ[SC]をデータメモリ３８に書き込む。すなわち、補間処理の開始点ＳＳ[SC]には、変化点ＣＰから、ＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた値が保存され、ＳＤにはＰＷをＴＨ／ＱＢで割った値に、ＣＬとＰＬの大小関係から決まる極性をつけたものが保存される。ＴＨ／ＱＢは、閾値ＴＨを量子値ＱＢで割る、つまり閾値ＴＨ分の変化を何分割で変化させるかを決定するものである。補間される範囲はＣＰを中心として、ＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなる。
【０１２１】
ステップＳ４７において、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さいと判断された場合、ステップＳ４９において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、量子値をＱＢ（例えば、図７における場合では、量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＣＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×ＣＷ×ＱＢ／ＴＨとする。ここで、[SC]は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値である。
【０１２２】
そして、スムース部検出処理部３５は、補間処理の開始点ＳＳ[SC]と、その傾きＳＤ[SC]をデータメモリ３８に書き込む。すなわち、ステップＳ４９の処理は、ステップＳ４８の処理と、ＣＷとＰＷが入れ替わった処理となり、補間される範囲はＣＰを中心として、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなる。
【０１２３】
ステップＳ４８または、ステップＳ４９の処理の終了後、ステップＳ５０において、スムース部検出処理部３５は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値[SC]を１インクリメントする。
【０１２４】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、または、ステップＳ５０の処理の終了後、ステップＳ５１において、スムース部検出処理部３５は、データを更新して、ＣＰ＝Ｘ、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷ，ＣＬ＝Ｙ１，ＣＷ＝０とする。ここでＸとは、現在の座標を示す値である。すなわち、ＣＰ＝Ｘにより変化点ＣＰが現在の座標に更新され、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷにより今まで現在の値であったＣＬ，ＣＷが以前の値とされ、現在の階調レベルＣＬにはＹ１が代入されて、現在の同一階調の連続幅ＣＷは０にリセットされる。
【０１２５】
ステップＳ４５、または、ステップＳ５１の処理の終了後、ステップＳ５２において、スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙをラインメモリ３６に出力する。
【０１２６】
ステップＳ５３において、スムース部検出処理部３５は、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であるか否かを判断する。
【０１２７】
ステップＳ５３において、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素ではないと判断された場合、ステップＳ５４において、スムース部検出処理部３５は、Ｘの値を１インクリメントし、処理は、ステップＳ４３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ５３において、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１２８】
このような処理により、図７を用いて説明したようにして、補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間の傾きが検出される。
【０１２９】
次に、図１３のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１４において実行される処理の第２の例であるスムース部検出処理２について説明する。
【０１３０】
ステップＳ８１乃至ステップＳ８６において、図１２のステップＳ４１乃至ステップＳ４６と基本的に同様の処理が実行される。
【０１３１】
すなわち、パラメータの初期化が実行された後、データイネーブル信号が１であると判断された場合、入力信号Ｙに対して、閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算したものの下位nビットを省いた信号Ｙ１が演算される。そして、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬ（すなわち、ひとつ前の画素に対応する信号Ｙ１）と同一の値であると判断された場合、現在の同一階調の連続幅ＣＷの値をＣＷ＝ＣＷ＋１として、処理は、後述するステップＳ９０に進む。
【０１３２】
そして、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値ではないと判断された場合、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であるか否かが判断される。現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、変化が緩やかではないということであり、処理は、ステップＳ８９に進む。
【０１３３】
ステップＳ８６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であると判断された場合、ステップＳ８７において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、閾値をＴＨ、量子値をＱＢ（例えば、図８における場合では、閾値ＴＨ＝４，量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＰＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×（ＰＷ＋ＣＷ）×ＱＢ／（２×ＴＨ）とし、これらの値を、データメモリ３８に書き込む。
【０１３４】
すなわち、補間処理の開始点ＳＳには、変化点ＣＰから、ＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた値が保存される。換言すれば、この処理においては、ＣＷとＰＷの大小に関係なく、補間処理の開始点はＰＷの中心点となる。補間処理の傾きＳＤにはＣＷとＰＷの和の１／２（または、略１／２）をＴＨ／ＱＢで割った値に、ＣＬとＰＬの大小関係から決まる極性をつけたものが保存される。したがって、補間される範囲はＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなるので、補間される領域が連続する場合はそれぞれの階調の中心点を結ぶ直線の連続となる。
【０１３５】
そして、ステップＳ８８乃至ステップＳ９２において、図１２のステップＳ５０乃至ステップＳ５４と基本的に同様の処理が実行される。
【０１３６】
すなわち、ステップＳ８７の処理の終了後、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値[SC]が１インクリメントされる。その後、または、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、データが更新されて、ＣＰ＝Ｘ、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷ，ＣＬ＝Ｙ１，ＣＷ＝０とされる。この処理、または、ステップＳ８５の処理の終了後、入力信号Ｙがラインメモリ３６に出力され、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であるか否かが判断される。座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素ではないと判断された場合、Ｘの値が１インクリメントされ、処理は、ステップＳ８３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１３７】
このような処理により、図８を用いて説明したようにして、補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間の傾きが検出される。
【０１３８】
このようにして、スムース部検出処理部３５によるスムース部検出処理が実行された場合、画像信号Ｙは、ラインメモリ３６に供給され、配列データＳＳおよびＳＤは、それぞれ、データメモリ３８のうちの、＃１データメモリ５１または＃２データメモリ５２のいずれかに、１ライン分ずつ供給されて保存される。次に、図１４のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１５においてスムージング処理部４０が実行する、スムージング処理について説明する。
【０１３９】
ステップＳ１２１において、スムージング処理部４０は、パラメータの初期化を行う。
【０１４０】
ステップＳ１２２において、スムージング処理部４０は、データイネーブル信号が１であるか否か、すなわち、映像信号区間であるか否かを判断する。ステップＳ１２２において、データイネーブル信号が１ではないと判断された場合、処理は、ステップＳ１２１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１４１】
ステップＳ１２２において、データイネーブル信号が１であると判断された場合、ステップＳ１２３において、スムージング処理部４０は、入力信号Ｙを取得する。
【０１４２】
ステップＳ１２４において、スムージング処理部４０は、スムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であるか否かを判断する。スムーススイッチフラグＳＷは、補間処理の実行区間において１となるフラグであり、初期化状態では０であるので、例えば、処理中の水平ラインの最初の補間処理の開始点までの間は、スムーススイッチフラグＳＷはＳＷ＝１とはならない。ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であると判断された場合、処理は、後述するステップＳ１３１に進む。
【０１４３】
ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１ではないと判断された場合、ステップＳ１２５において、スムージング処理部４０は、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］、すなわち、補間処理の開始点であるか否かを判断する。
【０１４４】
ステップＳ１２５において、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］ではないと判断された場合、ステップＳ１２６において、スムージング処理部４０は、補間処理中の階調レベルＴＹ＝入力された画像信号Ｙとし、画像信号Ｙを出力して、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１４５】
ステップＳ１２５において、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］であると判断された場合、ステップＳ１２７において、スムージング処理部４０は、補間処理の傾きＳＤは負の値であるかいなか、すなわち、ＳＤ［ＳＣ］の極性を判断する。
【０１４６】
ステップＳ１２７において、補間処理の傾きＳＤは負の値であると判断された場合、ステップＳ１２８において、スムージング処理部４０は、スムージング処理における傾きの極性ＳＰをＳＰ＝−１とする。
【０１４７】
ステップＳ１２７において、補間処理の傾きＳＤは負の値ではないと判断された場合、ステップＳ１２９において、スムージング処理部４０は、スムージング処理における傾きの極性ＳＰをＳＰ＝１とする。
【０１４８】
ステップＳ１２８またはステップＳ１２９の処理の終了後、ステップＳ１３０において、スムージング処理部４０は、ＳＷ＝１，現在の補正処理の傾きＣＳ＝｜ＳＤ［ＳＣ］｜，補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣ＝０，補間処理の段階カウンタＬＣ＝０，補間処理中の階調レベルＴＹ＝画像信号Ｙとする。すなわち、スムージング処理部４０は、ＳＷ＝１として補間処理のスイッチをオンにし、現在の補正処理の傾きＣＳにＳＤ［ＳＣ］の絶対値を代入し、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣと補間処理の段階カウンタＬＣを０にリセットして、補間処理中の階調レベルＴＹに画像信号Ｙを代入し、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１４９】
ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であると判断された場合、ステップＳ１３１において、スムージング処理部４０は、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣと、ＳＤに示される現在の補間処理の傾きＣＳとを比較し、ＫＣ＜ＣＳであるか否かを判断する。
【０１５０】
ステップＳ１３１において、ＫＣ＜ＣＳであると判断された場合、ステップＳ１３２において、スムージング処理部４０は、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣをインクリメントしてＫＣ＝ＫＣ＋１とし、補間処理中の階調レベルＴＹ＝ＴＹとし、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１５１】
ステップＳ１３１において、ＫＣ＜ＣＳではないと判断された場合、ステップＳ１３３において、スムージング処理部４０は、補間処理の段階カウンタＬＣが、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１であるか否かを判断する。
【０１５２】
ステップＳ１３３において、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１ではないと判断された場合、ステップＳ１３４において、スムージング処理部４０は、補間処理中の階調レベルＴＹ＝ＴＹ＋ＳＰ×ＱＢ，補間処理の段階カウンタＬＣ＝ＬＣ＋１，補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣ＝０とし、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。これは、現在の階調に、量子値ＱＢの大きさでＳＰに示される極性の値を加算して、次の階調とするとともに、更にＬＣに１を加算し、ＫＣを０にリセットするものである。
【０１５３】
ステップＳ１３３において、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１であると判断された場合、ステップＳ１３５において、スムージング処理部４０は、スムーススイッチフラグＳＷの値をＳＷ＝０とし、補間処理中の階調レベルＴＹをＴＹ＝Ｙとし、補間処理が何箇所目であるかを示すカウンタ値ＳＣをＳＣ＝ＳＣ＋１として、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１５４】
ステップＳ１２６、ステップＳ１３０、ステップＳ１３２、ステップＳ１２４、または、ステップＳ１３５の処理の終了後、ステップＳ１３６において、スムージング処理部４０は、レベルＴＹを出力する。
【０１５５】
ステップＳ１３７において、スムージング処理部４０は、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素であるか否かを判断する。
【０１５６】
ステップＳ１３７において、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素ではないと判断された場合、ステップＳ１３８において、スムージング処理部４０は、Ｘの値を１インクリメントし、処理は、ステップＳ１２３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１３７において、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１５７】
このような処理により、例えば、図９および図１０を用いて説明したようにして、ＳＳ［ＳＣ］の配列データに記憶された座標において補間処理が開始され、ＳＤ［ＳＣ］の配列データに記憶された画素数ごとにＱＢずつ次の階調に近づいていく直線補間により出力画像が再構成される。
【０１５８】
以上説明した処理により、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１５９】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。そのソフトウェアは、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。この場合、上述した処理は、図１５に示されるようなパーソナルコンピュータ５００により実行される。
【０１６０】
図１５において、CPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM(Read Only Memory)５０２に記憶されているプログラム、または、記憶部５０８からRAM(Random Access Memory)５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１６１】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、内部バス５０４を介して相互に接続されている。この内部バス５０４にはまた、入出力インターフェース５０５も接続されている。
【０１６２】
入出力インターフェース５０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５０６、CRT，LCDなどよりなるディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクなどより構成される記憶部５０８、並びに、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部５０９が接続されている。通信部５０９は、電話回線やCATVを含む各種のネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１６３】
入出力インターフェース５０５にはまた、必要に応じてドライブ５１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５０８にインストールされる。
【０１６４】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１６５】
この記録媒体は、図１５に示されるように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディア５２１よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM５０２や記憶部５０８が含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１６６】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１６７】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１６８】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】8bitの入力信号が入力された場合、得られる10bitの出力信号について説明するための図である。
【図２】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のＸ方向１次ローパスフィルタを示すブロック図である。
【図４】Ｘ方向１時ローパスフィルタへの入力信号について説明するための図である。
【図５】Ｘ方向１時ローパスフィルタへの出力信号について説明するための図である。
【図６】図１のＹ方向１次ローパスフィルタを示すブロック図である。
【図７】図１のスムース部検出処理部の処理について説明するための図である。
【図８】図１のスムース部検出処理部の処理について説明するための図である。
【図９】図１のスムージング処理部の処理について説明するための図である。
【図１０】図１のスムージング処理部の処理について説明するための図である。
【図１１】画像変換処理について説明するためのフローチャートである。
【図１２】スムース部検出処理１について説明するためのフローチャートである。
【図１３】スムース部検出処理２について説明するためのフローチャートである。
【図１４】スムージング処理について説明するためのフローチャートである。
【図１５】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１１ 画像処理装置， ３１ ビデオデータ取得部， ３２ Ｘ方向１次ローパスフィルタ， ３３ Ｙ方向１次ローパスフィルタ， ３４ ラインメモリ， ３５ スムース部検出処理部， ３６ ラインメモリ， ３７ スイッチ， ３８ データメモリ， ３９ スイッチ， ４０ スムージング処理部， ４１ ビデオデータ出力部， ５１ ＃１データメモリ， ５２ ＃２データメモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラム、並びに、記録媒体に関し、特に、画像の階調を補間する場合に用いて好適な、プログラム、並びに、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年テレビジョン受像機に用いられる液晶表示装置やＰＤＰ（Plasma Display Panel）の階調表現性能が向上し、10bit以上の階調表現性能を有するようになった。一方、放送信号やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の映像信号は、主に8bitで送信されるので、10bit以上の階調表現性能を有するように性能が向上した表示装置においても、その特性を十分に発揮することが出来ず、特に階調が緩やかに変化する領域において、階調の変化する部分で段差が目立ち、縞模様となって表示されてしまうような場合があった。
【０００３】
このような表示を防止するために、複数フレームを用いて階調を補間する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、上述した引用文献１の技術を用いると、図１に示される8bitの入力信号Ａが入力された場合、10bitの出力信号Ａを得ることができ、階調の変化する部分で段差が目立ち、縞模様となって表示されてしまうことを防止することができる。
【０００６】
しかしながら、上述した引用文献１の技術では、複数フレームを用いて補間を行うために、フレームメモリが必要となる。また、補間しようとする階調が非常に多くなると、その分、分割表示されるフレームが多くなり、フリッカとして視認される可能性がある。
【０００７】
また、上述した引用文献１の技術では、動画像において階調変化点が移動するような場合には、正確な補間ができない可能性がある。
【０００８】
更に、上述した引用文献１の技術では、すべての画像部分において変化点の近傍を同じ割合で補間するので、変化の度合い(傾き)が異なる部分も同じ傾きで補間される。すなわち、階調の変化点と次の変化点がある程度短い場合は、図１の8bitの入力信号Ａと10bitの出力信号Ａのように、縞模様の発生を抑えることができるが、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合には、出力信号に縞模様が発生してしまう場合もある。具体的には、上述した引用文献１の技術を用いると、図１に示される8bitの入力信号Ｂが入力された場合、得られる10bitの出力信号Ｂには、縞模様が発生してしまう。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面の画像処理装置は、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値として補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段とを備える。
【００１１】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号であるものとすることができる。
【００１２】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値であるものとすることができる。
【００１３】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００１４】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００１５】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段および前記変換手段には、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行させるようにすることができ、前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段には、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換させるようにすることができる。
【００１６】
本発明の第１の側面の画像処理方法は、画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法であって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、得られた前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む。
【００１７】
本発明の第１の側面のプログラムは、画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００１８】
本発明の第１の側面においては、画像信号が取得され、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かが判断され、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とが比較され、第１の連続幅が第２の連続幅より小さい場合、変化点から第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分と第１の連続幅によって決まる値とされ、第１の連続幅が第２の連続幅より大きい場合、変化点から第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分と第２の連続幅によって決まる値とされ、補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、画像信号の補間処理の開始点からの階調変化が傾きに即した値になるように、画像信号の画素値が変換される。
【００１９】
本発明の第２の側面の画像処理装置は、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値として、補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段とを備える。
【００２０】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号であるものとすることができる。
【００２１】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値であるものとすることができる。
【００２２】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００２３】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段には、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行させるようにすることができる。
【００２４】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備えさせるようにすることができ、前記演算手段および前記変換手段には、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行させるようにすることができ、前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段には、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換させるようにすることができる。
【００２５】
本発明の第２の側面の画像処理方法は、画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法であって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む。
【００２６】
本発明の第２の側面のプログラムは、画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、画像信号を取得し、前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００２７】
本発明の第２の側面においては、画像信号が取得され、画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かが判断され、画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、変化点から第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置が補間処理の開始点とされ、その傾きが、変化点前後の画素値の差分、および、第１の連続幅と変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とされ、補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、画像信号の補間処理の開始点からの階調変化が傾きに即した値になるように、画像信号の画素値が変換される。
【００２８】
ネットワークとは、少なくとも２つの装置が接続され、ある装置から、他の装置に対して、情報の伝達をできるようにした仕組みをいう。ネットワークを介して通信する装置は、独立した装置どうしであっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックどうしであっても良い。
【００２９】
また、通信とは、無線通信および有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。
【００３０】
画像処理装置は、独立した装置であっても良いし、記録再生装置、テレビジョン受像機、セットトップボックス、情報処理装置などの画像処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明の第１の側面および第２の側面によれば、入力画像信号を変換することができ、特に、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３３】
図２は、画像処理装置１１の構成を示すブロック図である。
【００３４】
画像処理装置１１は、ビデオデータ取得部３１、Ｘ方向１次ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３、ラインメモリ３４、スムース部検出処理部３５、ラインメモリ３６、スイッチ３７、データメモリ３８、スイッチ３９、スムージング処理部４０、および、ビデオデータ出力部４１を含んで構成されている。
【００３５】
なお、画像処理装置１１は、これのみで１つの装置を構成するものであっても良いし、例えば、記録再生装置、テレビジョン受像装置、セットトップボックスなどに含まれるものであっても良い。
【００３６】
ビデオデータ取得部３１は、ビデオデータを取得し、１０Bitのデジタルビデオ信号を、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２に出力する。すなわち、ビデオデータ取得部３１は、例えば、８Bitのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力された８Bitのデジタルビデオ信号を１０Bitのデジタルビデオ信号に変換して出力する。また、ビデオデータ取得部３１は、例えば、アナログのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力されたアナログのデジタルビデオ信号を量子化して１０Bitのデジタルビデオ信号に変換して出力する。また、ビデオデータ取得部３１は、例えば、１０Bitのデジタルビデオ信号の供給を受けた場合、入力された１０Bitのデジタルビデオ信号をそのまま出力する。
【００３７】
Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力されるビデオ信号の水平成分のノイズを除去する。Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２が実行する処理の詳細については、図３を用いて後述する。
【００３８】
Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力されるビデオ信号の垂直成分のノイズを除去する。Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３が実行する処理の詳細については、図６を用いて後述する。
【００３９】
ラインメモリ３４はＹ方向１次ローパスフィルタ３３において、Ｙ方向に隣接する画素の階調を比較するために用いられるラインメモリである。
【００４０】
スムース部検出処理部３５は、供給された信号の階調が緩やかに変化しているかどうかを判別し、階調の補間を行う開始点と傾きのデータを計算する。スムース部検出処理部３５実行する処理の詳細については、図７および図８を用いて後述する。
【００４１】
ラインメモリ３６は、スムース部検出処理部３５の処理が終了するまで１ライン分のデータを保存するラインメモリである。
【００４２】
スイッチ３７は、スムース部検出処理部３５の処理により得られた階調の補間を行う開始点と傾きのデータを、例えば、１ラインごとに、データメモリ３８に含まれる＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２とに交互に供給する。
【００４３】
データメモリ３８は、＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２との同一構成の２つのメモリで構成されており、いずれか一方のメモリで、スイッチ３７から供給されるデータの書き込みを行っているとき、他方のメモリからデータが読み出され、スイッチ３９を介して、スムージング処理部４０に供給されるようになされている。これらの書き込みおよび読み出しは、例えば、１ラインごとに交互に実行されるようになされている。
【００４４】
スイッチ３９は、データメモリ３８に含まれる＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２から読み出されるデータを、例えば、１ラインごとに、スムージング処理部４０に供給する。
【００４５】
スムージング処理部４０は、データメモリ３８から読み出されたデータを用いて、ラインメモリ３６から読み出される１ライン分の画素データの階調補間を行い、階調補間された画像データを、ビデオデータ出力部４１に供給する。スムージング処理部４０が実行する処理の詳細は、図９および図１０を用いて後述する。
【００４６】
ビデオデータ出力部４１は、階調補間されて得られる画像データを、例えば、表示装置などに出力して表示させたり、有線または無線を介して接続された他の装置に出力する。
【００４７】
なお、図１において、画像処理装置１１は、ビデオデータ取得部３１により取得されたビデオデータのノイズを、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２、および、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３を用いて除去しているが、例えば、ノイズを気にしなくても良い場合などにおいて、画像処理装置１１は、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２、および、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３を省略した構成としても良い。
【００４８】
図３は、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の更に詳細な構成を示す図である。ここでは、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２には、１フレームの画素データの左上から、水平方向に順次走査される順（ラスタスキャン順）に画素信号が供給され、処理されるものとする。
【００４９】
ビデオデータ取得部３１から供給された、ビデオデータの各画素の１０bitのデジタルの画素信号は、入力端子８１から、スイッチ１０１に供給されるとともに、減算部１０３に供給される。スイッチ１０１の出力は、比較処理部１０４による比較結果（後述）により決まる。スイッチ１０１から遅延部１０２に供給されて遅延された遅延信号は、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３に供給されるとともに、減算部１０３に供給され、入力端子８１から供給された現画素の信号との差分が計算されて、減算結果と、現画素の信号と遅延信号とのいずれが大きいかを示す信号とが、比較処理部１０４に供給される。比較処理部１０４には、入力端子８２から入力される所定の閾値も供給される。
【００５０】
所定の閾値は、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数（ここでは、１０bit）と、そのビデオデータが１０Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数（ここでは、例えば、８bit）とのビット差によって好適な値が変わってくる。ここでは、２進数の計算が実行されるため、閾値は、２の累乗であると好適であることから、所定の閾値として２の（ビット差）乗を用いるようにすると好適である。例えば、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数が１０bitであり、そのビデオデータが１０Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数が８bitであるとき、所定の閾値は、２の２乗から、４であると好適であり、また、例えば、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数が１２bitであり、そのビデオデータが１２Bitに変換される前の、元の画像素材のビット数が８bitであるとき、所定の閾値は、２の４乗から、１６であると好適である。
【００５１】
なお、ビデオデータ取得部３１が出力するビデオデータのビット数と元の画像素材のビット数が同一である場合においても、画像処理装置１１は、縞模様が発生するような階調の変化を滑らかにすることができる。この場合、所定の閾値は、要求される画質等に基づいて、経験的または実験的に決められる。
【００５２】
そして、遅延部１０２により遅延された遅延信号は、入力端子８３から入力された量子値と加算部１０５で加算され、スイッチ１０１に供給されるとともに、入力端子８３から入力された量子値との差が減算部１０６で算出され、スイッチ１０１に入力される。すなわち、スイッチ１０１には、入力端子８１から入力された現画素の信号、加算部１０５による遅延信号と量子値との加算結果、および、減算部１０６による遅延信号と量子値との減算結果が供給される。加算部１０５による遅延信号と量子値との加算結果は、すなわち、一つ前の画素（隣の画素）に所定の量子値を加えた値であり、減算部１０６による遅延信号と量子値との減算結果は、すなわち、一つ前の画素（隣の画素）から所定の量子値を減じた値である。
【００５３】
比較処理部１０４は、各水平１ラインの最初の画素においては、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５４】
比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値よりも大きかった場合、または、減算部１０３による減算結果が０である場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、一つ前の画素に対応する出力値と現画素との階調が同一であった場合、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５５】
また、比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも小さかった場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が増加している場合、加算部１０５の計算結果を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５６】
また、比較処理部１０４は、減算部１０３による減算結果が入力端子８２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも大きかった場合、すなわち、一つ前の画素に対応する出力値と入力端子８１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が減少している場合、減算部１０６の計算結果を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００５７】
すなわち、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値と、その前の画素に対応して出力した値を比較し、一つ前の画素（隣の画素）として出力された値との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、同一である場合、入力された画素をそのまま出力する。また、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値が、一つ前の画素として出力された値よりも大きく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、一つ前の画素として出力された値に所定の量子値を加えた値を出力する。また、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、入力される画素値が、一つ前の画素として出力された値よりも小さく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、一つ前の画素として出力された値から所定の量子値を減じた値を出力する。
【００５８】
例えば、ある水平ラインの入力値が図４に示される値であるとき、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の入力端子８２から入力される所定の閾値が４であり、入力端子８３から供給される量子値が１であれば、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２の出力信号は、図５に示されるようになる。
【００５９】
すなわち、入力信号において、閾値４以下の階調の変化部分が１階調ずつ緩やかに変化している一方、閾値以上の階調変化がある部分は入力信号そのままで出力され、高周波成分が保存されている。これにより、図４の図中１３１および１３２で示されるようなノイズ成分が、図５に示される出力信号では目立たなくなっている。
【００６０】
すなわち、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、１画素から数画素程度の閾値以下の階調変化を弱めることで、水平方向のノイズ成分を除去する。
【００６１】
なお、図４および図５を用いて説明した入出力は、例えば、閾値が１、量子値が１／４であり、出力信号のビット幅が２つ拡張された場合も同様である。
【００６２】
次に、図６は、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の構成を示す図である。図６のＹ方向１次ローパスフィルタ３３の構成において、図３を用いて説明したＸ方向１次ローパスフィルタ３２と異なる点は、遅延部１７２の出力は、スムース部検出処理部３５に供給されるとともに、ラインメモリ３４に供給される点と、減算部１７３、加算部１７５、および、減算部１７６に供給される値が、遅延部１７２の出力ではなく、ラインメモリ３４に供給された、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値である。
【００６３】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３においては、垂直方向のデータの比較および補間処理が実行されている。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３においても、１フレームの画素データの左上から、水平方向に順次走査される順（ラスタスキャン順）に画素信号が供給され、処理されるものとする。
【００６４】
Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２から供給された１０bitのデジタルの画素信号は、入力端子１５１から、スイッチ１７１に供給されるとともに、減算部１７３に供給される。スイッチ１７１の出力は、比較処理部１７４による比較結果（後述）により決まる。スイッチ１７１から遅延部１７２に供給されて遅延された遅延信号は、スムース部検出処理部３５に供給されるとともに、ラインメモリ３４に供給される。ラインメモリ３４は、水平１ライン分の遅延信号を保持することが可能なラインメモリである。
【００６５】
減算部１７３は、入力端子１５１から供給された現画素の信号と、ラインメモリ３４に保持されている現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値との差分を計算し、減算結果と、現画素の信号と遅延信号とのいずれが大きいかを示す信号とを、比較処理部１７４に供給する。比較処理部１７４には、入力端子１５２から入力される所定の閾値も供給される。ここでも、所定の閾値として、上述したＸ方向１次ローパスフィルタ３２における場合と同様の、２の（ビット差）乗を用いるようにすると好適である。
【００６６】
そして、ラインメモリ３４に保持されている現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値は、入力端子１５３から入力された量子値と、加算部１７５で加算され、スイッチ１７１に供給されるとともに、入力端子１５３から入力された量子値との差が減算部１７６で演算され、スイッチ１７１に入力される。すなわち、スイッチ１７１には、入力端子１５１から入力された現画素の信号、加算部１７５による現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と量子値との加算結果、および、減算部１７６による現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と量子値との減算結果が供給される。加算部１７５による遅延信号と量子値との加算結果は、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値に所定の量子値を加えた値であり、減算部１７６による遅延信号と量子値との減算結果は、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値から所定の量子値を減じた値である。
【００６７】
比較処理部１７４は、最初の水平１ラインの画素においては、スイッチ１０１が入力端子８１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１０１を制御する。
【００６８】
比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値よりも大きかった場合、または、減算部１７３による減算結果が０である場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と現画素との階調が同一であった場合、スイッチ１７１が入力端子１５１から供給された現画素を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００６９】
また、比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも小さかった場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が増加している場合、加算部１７５の計算結果を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００７０】
また、比較処理部１７４は、減算部１７３による減算結果が入力端子１５２から入力される所定の閾値以下であり、かつ、遅延信号が現画素信号よりも大きかった場合、すなわち、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応する出力値と入力端子１５１から供給された現画素との階調差が所定の閾値よりも小さく、かつ、階調が減少している場合、減算部１７６の計算結果を出力するように、スイッチ１７１を制御する。
【００７１】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値と、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応して出力した値とを比較し、現画素の垂直上方に隣り合う画素に対応して出力された値との階調差が所定の閾値よりも大きいか、または、同一である場合、入力された画素をそのまま出力する。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値が、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値よりも大きく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値に所定の量子値を加えた値を出力する。また、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、入力される画素値が、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値よりも小さく、かつ、その差が所定の閾値以下である場合、現画素の垂直上方に隣り合う画素として出力された値から所定の量子値を減じた値を出力する。
【００７２】
なお、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の処理の結果も、Ｘ方向１次ＬＰＦ１０１と方向が異なるだけで、同様の結果になる。
【００７３】
例えば、ある垂直ラインの入力値が図４に示される値であるとき、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の入力端子１５２から入力される所定の閾値が４であり、入力端子１５３から供給される量子値が１であれば、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３の同一垂直ラインにおける出力信号は、図５に示されるようになる。
【００７４】
すなわち、ある垂直ラインの入力信号において、閾値４以下の階調の変化部分が１階調ずつ緩やかに変化している一方、閾値以上の階調変化がある部分は入力信号そのままで出力され、高周波成分が保存されている。これにより、図４の図中１３１および１３２で示されるようなノイズ成分が、図５に示される出力信号では目立たなくなっている。
【００７５】
すなわち、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、１画素から数画素程度の閾値以下の階調変化を弱めることで、垂直方向のノイズ成分を除去する。
【００７６】
なお、図４および図５を用いて説明した入出力は、垂直方向における場合であっても、例えば、閾値が１、量子値が１／４であり、出力信号のビット幅が２つ拡張された場合も同様である。
【００７７】
次に、図７を参照して、スムース部検出処理部３５の第１の動作例について説明する。
【００７８】
スムース部検出処理部３５においても、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値、すなわち、２の（ビット差）乗を用いると好適である。ここでは、閾値ＴＨは４、量子値ＱＢは１であるものとする。
【００７９】
スムース部検出処理部３５は、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を求める。図５の画像信号が入力された時の値Ｙ１を図７に示す。入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。なお、ここでは、入力信号に閾値ＴＨの１／２を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を加算するものとして説明するが、閾値ＴＨの１／２でなくとも、略１／２を加算した値を用いるようにしても良いことはいうまでもない。
【００８０】
図７においては、値Ｙ１が同一の値を保持している区間が、それぞれ、Ａ乃至Ｇの領域に分けて図示されている。スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにするスムース部分の補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間処理の傾きを検出する。
【００８１】
スムース部検出処理部３５は、領域Ａと領域Ｂでは領域Ｂの方が短いので、領域Ａにおける補間処理の開始点は、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた、換言すれば、領域Ｂの画素数の１／２だけ、変化点よりもスキャン順において時間的に早い地点２０１、すなわち、このラインにおいて、１４−（１２／２）＝８という座標値を、１箇所目の補間処理の開始点として、配列ＳＳに記録する。なお、ここでは、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の１／２を引いた地点を、補間処理の開始点として説明したが、領域Ａと領域Ｂの変化点から領域Ｂの画素数の略１／２を引いた地点を、補間処理の開始点としても良いことはいうまでもない。
【００８２】
そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算する（ここでは、１２／４＝３）ことにより求める。そして、傾きの極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負となるので、ここでは、極性は正となる。そして、スムース部検出処理部３５は、得られた１箇所目補間処理の傾きを配列ＳＤに記録する。
【００８３】
このようにして得られた１箇所目の補間処理の基となる直線は、図７中直線２１１で示される。
【００８４】
次に、スムース部検出処理部３５は、領域Ｂと領域Ｃとでは領域Ｂの方が短いので、領域Ｂにおける補間処理の開始点を、領域Ｂと領域Ｃの変化点から領域Ｂの画素数（または、領域Ｂの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２０２、すなわち、このラインにおいて、２０という座標値を、２箇所目の補間処理の開始点として、配列ＳＳに記録する。そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、接する２つの領域のうち短いほうの領域Ｂの画素数を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢで除算する（ここでは、１２／４＝３）ことにより求め、得られた２箇所目の補間処理の傾き（ここでも、極性は正）を配列ＳＤに記録する。このようにして得られた２箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２１２で示される。
【００８５】
領域Ｃと領域Ｄ、領域Ｄと領域Ｅとの間は、階調の変化量が閾値よりも大きいので、補間は実行されない。そして、領域Ｅと領域Ｆではそれぞれ上述した場合と同様の補間処理が行われ、それぞれ配列ＳＳには、図中の地点２０３および２０４が記録され、配列ＳＤには、図中の直線２１３および２１４の傾き（ここでは、いずれも、−１．５）が記録される。
【００８６】
次に、図８を参照して、スムース部検出処理部３５の第２の動作例について説明する。
【００８７】
ここでも、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適であり、さらに、２の（ビット差）乗を用いると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値を用いると好適である。ここでも、閾値ＴＨを４、量子値ＱＢを１であるものとする。
【００８８】
スムース部検出処理部３５は、ここでも、入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算した値を閾値で除算した値Ｙ１を求める。図５の画像信号が入力された時の値Ｙ１を図８に示す。入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。
【００８９】
図８においても、値Ｙ１が同一の値を保持している区間をそれぞれ図のようにＡ乃至Ｇの領域に分けて図示されている。スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙの変化量が閾値ＴＨ以下であるとき、換言すれば、値Ｙ１の変化量が１以下であるとき、その変化部分前後において変化をなだらかにするスムース部分の補間処理を実行するための補間処理の開始点と補間処理の傾きを検出する。
【００９０】
スムース部検出処理部３５は、領域Ａと領域Ｂとの間で補間処理を実行する場合、Ａ領域における補間処理の開始点を、ＡとＢの変化点から領域Ａの画素数（または、領域Ａの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２４１、即ち７という座標値とし、補間処理の開始点として配列ＳＳに記録する。そして、スムース部検出処理部３５は、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きを、領域Ａと領域Ｂの画素数の和（または、領域Ａと領域Ｂのそれぞれの幅の和）の１／２（または、略１／２）を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算した値とし、その極性は、入力信号が変化点前後で増加している場合は正、減少している場合は負とする。ここでは、１箇所目の補間処理の開始点からの傾きは、（１４＋１２）／（２×４）＝３．２５となり、その極性は、正となるので、＋３．２５が補間処理の傾きを記録する配列ＳＤに記録される。
【００９１】
このようにして得られた１箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２５１で示される。
【００９２】
次に、スムース部検出処理部３５は、同様にして、Ｂ領域における補間処理の開始点を、領域Ｂと領域Ｃの変化点から領域Ｂの画素数（または、領域Ｂの幅）の１／２（または、略１／２）を引いた地点２４２、すなわち、２０という座標値を、２箇所目の補間処理の開始点として配列ＳＳに記録する。スムース部検出処理部３５は、２箇所目の補間処理の傾きを、同様にして、領域Ｂと領域Ｃの画素数の和（または、領域Ｂと領域Ｃのそれぞれの幅の和）の１／２（または、略１／２）を、閾値ＴＨ／量子値ＱＢ（ここでは、４／１＝４）で除算した値とし、（１２＋１８）／（２×４）＝３．７５の正の値を、補間処理の傾きとして配列ＳＤに記録する。このようにして得られた２箇所目の補間処理の基となる直線は、図中直線２５２で示される。
【００９３】
領域Ｃと領域Ｄ、領域Ｄと領域Ｅとの間は、階調の変化量が閾値よりも大きいので、補間は実行されない。そして、領域Ｅと領域Ｆではそれぞれ上述した場合と同様の補間処理が行われ、それぞれ配列ＳＳには、図中の地点２４４および２４５が記録され、配列ＳＤには、図中の直線２５３および２５４の傾き（ここでは、いずれも、１７／８と１３／８）が記録される。
【００９４】
上述したスムース部検出処理部３５の第１の動作例および第２の動作例のいずれにおいても、上述した配列ＳＳと配列ＳＤとは、１ラインごとに、＃１データメモリ５１と＃２データメモリ５２とに交互に供給されて記録される。
【００９５】
次に、図９および図１０を参照して、スムージング処理部４０の処理について説明する。
【００９６】
スムージング処理部４０で処理した出力信号を図９および図１０に示す。図９は図７で示したスムース部検出処理部３５の第１の動作例が実行された場合のスムージング処理部４０の出力信号であり、図１０は図８で示したスムース部検出処理部３５の第２の動作例が実行された場合のスムージング処理部４０の出力信号である。
【００９７】
スムージング処理部４０は、ラインメモリ３６から供給された出力信号Ｙ１に対して、上述した配列ＳＳに記録された補間処理の開始点と、上述した配列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きに基づいて、階調補間を行う。
【００９８】
図９においては、配列ＳＳに記録された座標の地点２０１乃至２０４のそれぞれから、列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きで階調が穏やかに変化するように、階調が再構成され、それ以外の部分は入力画像がそのまま出力される。同様に、図１０においては、配列ＳＳに記録された座標の地点２４１，２４２，２４４，２４５のそれぞれから、列ＳＤに記録された補間処理の基となる直線の傾きで階調が穏やかに変化するように、階調が再構成され、それ以外の部分は入力画像がそのまま出力される。従って、画像の高周波成分を損なうことなく、任意の閾値以下で緩やかに階調が変化する部分のみ階調の量子化が細分化され、入力画像の量子化不足により目立っていた階調の段差を見えにくくすることが出来る。
【００９９】
このようにして、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点との距離にかかわらず、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１００】
次に、図１１のフローチャートを参照して、画像処理装置１１が実行する、画像変換処理について説明する。
【０１０１】
ステップＳ１１において、ビデオデータ取得部３１は、ビデオデータを取得し、１０Bitのデジタルビデオ信号を、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２に出力する。
【０１０２】
ステップＳ１２において、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２は、例えば、図３を用いて説明したようにして、水平成分のノイズを除去する。
【０１０３】
ステップＳ１３において、Ｙ方向１次ローパスフィルタ３３は、例えば、図６を用いて説明したようにして、垂直成分のノイズを除去する。
【０１０４】
ステップＳ１４において、図１２または図１３を用いて後述するスムース部検出処理が実行される。
【０１０５】
ステップＳ１５において、図１４を用いて後述するスムージング処理が実行される。
【０１０６】
ステップＳ１６において、ビデオデータの供給が終了したか否かが判断される。ビデオデータの供給が終了していないと判断された場合、処理は、ステップＳ１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ビデオデータの供給が終了したと判断された場合、処理は終了される。
【０１０７】
このような処理により、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１０８】
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１４において実行される処理の第１の例であるスムース部検出処理１について説明する。
【０１０９】
ステップＳ４１において、スムース部検出処理部３５は、パラメータの初期化を行う。すなわち、スムース部検出処理部３５は、データ入力の無いブランキング区間に各変数を初期化する。
【０１１０】
ステップＳ４２において、スムース部検出処理部３５は、データイネーブル信号が１であるか否か、すなわち、データ入力があるか否かを判断する。ステップＳ４２において、データイネーブル信号が１ではないと判断された場合、処理は、ステップＳ４１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１１１】
ステップＳ４２において、データイネーブル信号が１であると判断された場合、ステップＳ４３において、スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙに対して、閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算したものの下位nビットを省いた信号Ｙ１を求める。
【０１１２】
ここで、スムース部検出処理部３５においても、２進数の計算が実行されるため、スムース部の検出に用いられる閾値ＴＨは、２の累乗であると好適である。また、この閾値ＴＨは、上述したノイズ除去処理における閾値と異なる値であっても良いが、実際にスムージングが必要か否かを判断する閾値ＴＨとしては、上述したノイズ除去処理における閾値と同程度の値、すなわち、２の（ビット差）乗を用いると好適である。ここでは、閾値ＴＨは４であるものとする。
【０１１３】
なお、Ｙ１を求めるために入力信号に閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算するのは、スムース部検出処理部３５から出力される信号Ｙ１の階調変化点と、Ｘ方向１次ローパスフィルタ３２およびＹ方向一次ローパスフィルタ３３を通過する前の元来の入力信号の変化点のずれを無くすためである。この処理により、出力信号Ｙ１は閾値ＴＨを最小単位とする信号となる。
【０１１４】
ステップＳ４４において、スムース部検出処理部３５は、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬ（すなわち、ひとつ前の画素に対応する信号Ｙ１）と異なる値か否かを判断する。
【０１１５】
ステップＳ４４において、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値であると判断された場合、ステップＳ４５において、スムース部検出処理部３５は、現在の同一階調の連続幅（同一階調の画素数）ＣＷの値をＣＷ＝ＣＷ＋１として、処理は、後述するステップＳ５２に進む。現在の同一階調の連続幅ＣＷとは、例えば、図７を用いて説明した各領域Ａ乃至Ｇのそれぞれの幅を最終的に求めるためのものである。
【０１１６】
ステップＳ４４において、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値ではないと判断された場合、ステップＳ４６において、スムース部検出処理部３５は、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であるか否かを判断する。例えば、図７を用いて説明した場合において、現在処理中の画素が領域Ｂの範囲内であるとき、現在の階調レベルＣＬ＝２となり、以前の階調レベルＰＬは、領域Ａの範囲の階調を示すので、ＰＬ＝１となり、その差は１である。これに対して、現在処理中の画素が領域Ｄの範囲内であるとき、現在の階調レベルＣＬ＝６となり、以前の階調レベルＰＬは、領域Ｃの範囲の階調を示すので、ＰＬ＝３となり、その差は３である。
【０１１７】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、変化が緩やかではないということであり、処理は、ステップＳ５１に進む。
【０１１８】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であると判断された場合、ステップＳ４７において、スムース部検出処理部３５は、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さいか否かを判断する。例えば、図７を用いて説明した場合において、現在処理中の画素が領域Ｂの範囲内であるとき、現在の同一階調の連続幅ＣＷ＝１２となり、以前の同一階調の連続幅ＰＷは、領域Ａの範囲の階調を示すので、ＰＷ＝１４となる。
【０１１９】
ステップＳ４７において、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さくないと判断された場合、ステップＳ４８において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、量子値をＱＢ（例えば、図７における場合では、量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＰＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×ＰＷ×ＱＢ／ＴＨとする。ここで、[SC]は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値である。
【０１２０】
そして、スムース部検出処理部３５は、補間処理の開始点ＳＳ[SC]と、その傾きＳＤ[SC]をデータメモリ３８に書き込む。すなわち、補間処理の開始点ＳＳ[SC]には、変化点ＣＰから、ＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた値が保存され、ＳＤにはＰＷをＴＨ／ＱＢで割った値に、ＣＬとＰＬの大小関係から決まる極性をつけたものが保存される。ＴＨ／ＱＢは、閾値ＴＨを量子値ＱＢで割る、つまり閾値ＴＨ分の変化を何分割で変化させるかを決定するものである。補間される範囲はＣＰを中心として、ＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなる。
【０１２１】
ステップＳ４７において、現在の同一階調の連続幅ＣＷは、以前の同一階調の連続幅ＰＷよりも小さいと判断された場合、ステップＳ４９において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、量子値をＱＢ（例えば、図７における場合では、量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＣＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×ＣＷ×ＱＢ／ＴＨとする。ここで、[SC]は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値である。
【０１２２】
そして、スムース部検出処理部３５は、補間処理の開始点ＳＳ[SC]と、その傾きＳＤ[SC]をデータメモリ３８に書き込む。すなわち、ステップＳ４９の処理は、ステップＳ４８の処理と、ＣＷとＰＷが入れ替わった処理となり、補間される範囲はＣＰを中心として、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなる。
【０１２３】
ステップＳ４８または、ステップＳ４９の処理の終了後、ステップＳ５０において、スムース部検出処理部３５は、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値[SC]を１インクリメントする。
【０１２４】
ステップＳ４６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、または、ステップＳ５０の処理の終了後、ステップＳ５１において、スムース部検出処理部３５は、データを更新して、ＣＰ＝Ｘ、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷ，ＣＬ＝Ｙ１，ＣＷ＝０とする。ここでＸとは、現在の座標を示す値である。すなわち、ＣＰ＝Ｘにより変化点ＣＰが現在の座標に更新され、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷにより今まで現在の値であったＣＬ，ＣＷが以前の値とされ、現在の階調レベルＣＬにはＹ１が代入されて、現在の同一階調の連続幅ＣＷは０にリセットされる。
【０１２５】
ステップＳ４５、または、ステップＳ５１の処理の終了後、ステップＳ５２において、スムース部検出処理部３５は、入力信号Ｙをラインメモリ３６に出力する。
【０１２６】
ステップＳ５３において、スムース部検出処理部３５は、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であるか否かを判断する。
【０１２７】
ステップＳ５３において、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素ではないと判断された場合、ステップＳ５４において、スムース部検出処理部３５は、Ｘの値を１インクリメントし、処理は、ステップＳ４３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ５３において、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１２８】
このような処理により、図７を用いて説明したようにして、補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間の傾きが検出される。
【０１２９】
次に、図１３のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１４において実行される処理の第２の例であるスムース部検出処理２について説明する。
【０１３０】
ステップＳ８１乃至ステップＳ８６において、図１２のステップＳ４１乃至ステップＳ４６と基本的に同様の処理が実行される。
【０１３１】
すなわち、パラメータの初期化が実行された後、データイネーブル信号が１であると判断された場合、入力信号Ｙに対して、閾値ＴＨの１／２（または、略１／２）を加算したものの下位nビットを省いた信号Ｙ１が演算される。そして、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬ（すなわち、ひとつ前の画素に対応する信号Ｙ１）と同一の値であると判断された場合、現在の同一階調の連続幅ＣＷの値をＣＷ＝ＣＷ＋１として、処理は、後述するステップＳ９０に進む。
【０１３２】
そして、信号Ｙ１は、現在の階調レベルＣＬと同一の値ではないと判断された場合、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であるか否かが判断される。現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、変化が緩やかではないということであり、処理は、ステップＳ８９に進む。
【０１３３】
ステップＳ８６において、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１であると判断された場合、ステップＳ８７において、スムース部検出処理部３５は、階調が変化した座標をＣＰ、閾値をＴＨ、量子値をＱＢ（例えば、図８における場合では、閾値ＴＨ＝４，量子値ＱＢ＝１）として、補間処理の開始点ＳＳ[SC]＝ＣＰ−ＰＷ／２とし、補間処理の傾きＳＤ[SC]＝(ＣＬ−ＰＬ)×（ＰＷ＋ＣＷ）×ＱＢ／（２×ＴＨ）とし、これらの値を、データメモリ３８に書き込む。
【０１３４】
すなわち、補間処理の開始点ＳＳには、変化点ＣＰから、ＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた値が保存される。換言すれば、この処理においては、ＣＷとＰＷの大小に関係なく、補間処理の開始点はＰＷの中心点となる。補間処理の傾きＳＤにはＣＷとＰＷの和の１／２（または、略１／２）をＴＨ／ＱＢで割った値に、ＣＬとＰＬの大小関係から決まる極性をつけたものが保存される。したがって、補間される範囲はＣＰからＰＷの１／２（または、略１／２）の値を引いた地点から、ＣＰからＣＷの１／２（または、略１／２）を加えた地点までとなるので、補間される領域が連続する場合はそれぞれの階調の中心点を結ぶ直線の連続となる。
【０１３５】
そして、ステップＳ８８乃至ステップＳ９２において、図１２のステップＳ５０乃至ステップＳ５４と基本的に同様の処理が実行される。
【０１３６】
すなわち、ステップＳ８７の処理の終了後、いくつめの補間処理であるかを示すカウンタの値[SC]が１インクリメントされる。その後、または、現在の階調レベルＣＬと以前の階調レベルＰＬの差が１ではないと判断された場合、データが更新されて、ＣＰ＝Ｘ、ＰＬ＝ＣＬ，ＰＷ＝ＣＷ，ＣＬ＝Ｙ１，ＣＷ＝０とされる。この処理、または、ステップＳ８５の処理の終了後、入力信号Ｙがラインメモリ３６に出力され、座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であるか否かが判断される。座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素ではないと判断された場合、Ｘの値が１インクリメントされ、処理は、ステップＳ８３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。座標Ｘが、その水平ライン中の最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１３７】
このような処理により、図８を用いて説明したようにして、補間処理を実行するための補間処理の開始点および補間の傾きが検出される。
【０１３８】
このようにして、スムース部検出処理部３５によるスムース部検出処理が実行された場合、画像信号Ｙは、ラインメモリ３６に供給され、配列データＳＳおよびＳＤは、それぞれ、データメモリ３８のうちの、＃１データメモリ５１または＃２データメモリ５２のいずれかに、１ライン分ずつ供給されて保存される。次に、図１４のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ１５においてスムージング処理部４０が実行する、スムージング処理について説明する。
【０１３９】
ステップＳ１２１において、スムージング処理部４０は、パラメータの初期化を行う。
【０１４０】
ステップＳ１２２において、スムージング処理部４０は、データイネーブル信号が１であるか否か、すなわち、映像信号区間であるか否かを判断する。ステップＳ１２２において、データイネーブル信号が１ではないと判断された場合、処理は、ステップＳ１２１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１４１】
ステップＳ１２２において、データイネーブル信号が１であると判断された場合、ステップＳ１２３において、スムージング処理部４０は、入力信号Ｙを取得する。
【０１４２】
ステップＳ１２４において、スムージング処理部４０は、スムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であるか否かを判断する。スムーススイッチフラグＳＷは、補間処理の実行区間において１となるフラグであり、初期化状態では０であるので、例えば、処理中の水平ラインの最初の補間処理の開始点までの間は、スムーススイッチフラグＳＷはＳＷ＝１とはならない。ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であると判断された場合、処理は、後述するステップＳ１３１に進む。
【０１４３】
ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１ではないと判断された場合、ステップＳ１２５において、スムージング処理部４０は、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］、すなわち、補間処理の開始点であるか否かを判断する。
【０１４４】
ステップＳ１２５において、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］ではないと判断された場合、ステップＳ１２６において、スムージング処理部４０は、補間処理中の階調レベルＴＹ＝入力された画像信号Ｙとし、画像信号Ｙを出力して、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１４５】
ステップＳ１２５において、座標ＸがＳＳ［ＳＣ］であると判断された場合、ステップＳ１２７において、スムージング処理部４０は、補間処理の傾きＳＤは負の値であるかいなか、すなわち、ＳＤ［ＳＣ］の極性を判断する。
【０１４６】
ステップＳ１２７において、補間処理の傾きＳＤは負の値であると判断された場合、ステップＳ１２８において、スムージング処理部４０は、スムージング処理における傾きの極性ＳＰをＳＰ＝−１とする。
【０１４７】
ステップＳ１２７において、補間処理の傾きＳＤは負の値ではないと判断された場合、ステップＳ１２９において、スムージング処理部４０は、スムージング処理における傾きの極性ＳＰをＳＰ＝１とする。
【０１４８】
ステップＳ１２８またはステップＳ１２９の処理の終了後、ステップＳ１３０において、スムージング処理部４０は、ＳＷ＝１，現在の補正処理の傾きＣＳ＝｜ＳＤ［ＳＣ］｜，補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣ＝０，補間処理の段階カウンタＬＣ＝０，補間処理中の階調レベルＴＹ＝画像信号Ｙとする。すなわち、スムージング処理部４０は、ＳＷ＝１として補間処理のスイッチをオンにし、現在の補正処理の傾きＣＳにＳＤ［ＳＣ］の絶対値を代入し、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣと補間処理の段階カウンタＬＣを０にリセットして、補間処理中の階調レベルＴＹに画像信号Ｙを代入し、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１４９】
ステップＳ１２４において、ムーススイッチフラグＳＷがＳＷ＝１であると判断された場合、ステップＳ１３１において、スムージング処理部４０は、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣと、ＳＤに示される現在の補間処理の傾きＣＳとを比較し、ＫＣ＜ＣＳであるか否かを判断する。
【０１５０】
ステップＳ１３１において、ＫＣ＜ＣＳであると判断された場合、ステップＳ１３２において、スムージング処理部４０は、補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣをインクリメントしてＫＣ＝ＫＣ＋１とし、補間処理中の階調レベルＴＹ＝ＴＹとし、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１５１】
ステップＳ１３１において、ＫＣ＜ＣＳではないと判断された場合、ステップＳ１３３において、スムージング処理部４０は、補間処理の段階カウンタＬＣが、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１であるか否かを判断する。
【０１５２】
ステップＳ１３３において、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１ではないと判断された場合、ステップＳ１３４において、スムージング処理部４０は、補間処理中の階調レベルＴＹ＝ＴＹ＋ＳＰ×ＱＢ，補間処理の段階カウンタＬＣ＝ＬＣ＋１，補間処理中に現在の階調を維持するカウンタＫＣ＝０とし、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。これは、現在の階調に、量子値ＱＢの大きさでＳＰに示される極性の値を加算して、次の階調とするとともに、更にＬＣに１を加算し、ＫＣを０にリセットするものである。
【０１５３】
ステップＳ１３３において、ＬＣ＝ＴＨ／ＱＢ−１であると判断された場合、ステップＳ１３５において、スムージング処理部４０は、スムーススイッチフラグＳＷの値をＳＷ＝０とし、補間処理中の階調レベルＴＹをＴＹ＝Ｙとし、補間処理が何箇所目であるかを示すカウンタ値ＳＣをＳＣ＝ＳＣ＋１として、処理は、後述するステップＳ１３６に進む。
【０１５４】
ステップＳ１２６、ステップＳ１３０、ステップＳ１３２、ステップＳ１２４、または、ステップＳ１３５の処理の終了後、ステップＳ１３６において、スムージング処理部４０は、レベルＴＹを出力する。
【０１５５】
ステップＳ１３７において、スムージング処理部４０は、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素であるか否かを判断する。
【０１５６】
ステップＳ１３７において、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素ではないと判断された場合、ステップＳ１３８において、スムージング処理部４０は、Ｘの値を１インクリメントし、処理は、ステップＳ１２３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１３７において、座標Ｘが、該当する水平ラインの最後の画素であると判断された場合、処理は終了される。
【０１５７】
このような処理により、例えば、図９および図１０を用いて説明したようにして、ＳＳ［ＳＣ］の配列データに記憶された座標において補間処理が開始され、ＳＤ［ＳＣ］の配列データに記憶された画素数ごとにＱＢずつ次の階調に近づいていく直線補間により出力画像が再構成される。
【０１５８】
以上説明した処理により、画像処理装置１１は、階調の変化点と次の変化点とが大きく離れしまっているような場合であっても、フリッカ等を発生させることなく、縞模様の発生を抑制することができる。
【０１５９】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。そのソフトウェアは、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。この場合、上述した処理は、図１５に示されるようなパーソナルコンピュータ５００により実行される。
【０１６０】
図１５において、CPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM(Read Only Memory)５０２に記憶されているプログラム、または、記憶部５０８からRAM(Random Access Memory)５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１６１】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、内部バス５０４を介して相互に接続されている。この内部バス５０４にはまた、入出力インターフェース５０５も接続されている。
【０１６２】
入出力インターフェース５０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５０６、CRT，LCDなどよりなるディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクなどより構成される記憶部５０８、並びに、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部５０９が接続されている。通信部５０９は、電話回線やCATVを含む各種のネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１６３】
入出力インターフェース５０５にはまた、必要に応じてドライブ５１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５０８にインストールされる。
【０１６４】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１６５】
この記録媒体は、図１５に示されるように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディア５２１よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM５０２や記憶部５０８が含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１６６】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１６７】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１６８】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】8bitの入力信号が入力された場合、得られる10bitの出力信号について説明するための図である。
【図２】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のＸ方向１次ローパスフィルタを示すブロック図である。
【図４】Ｘ方向１時ローパスフィルタへの入力信号について説明するための図である。
【図５】Ｘ方向１時ローパスフィルタへの出力信号について説明するための図である。
【図６】図１のＹ方向１次ローパスフィルタを示すブロック図である。
【図７】図１のスムース部検出処理部の処理について説明するための図である。
【図８】図１のスムース部検出処理部の処理について説明するための図である。
【図９】図１のスムージング処理部の処理について説明するための図である。
【図１０】図１のスムージング処理部の処理について説明するための図である。
【図１１】画像変換処理について説明するためのフローチャートである。
【図１２】スムース部検出処理１について説明するためのフローチャートである。
【図１３】スムース部検出処理２について説明するためのフローチャートである。
【図１４】スムージング処理について説明するためのフローチャートである。
【図１５】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１１ 画像処理装置， ３１ ビデオデータ取得部， ３２ Ｘ方向１次ローパスフィルタ， ３３ Ｙ方向１次ローパスフィルタ， ３４ ラインメモリ， ３５ スムース部検出処理部， ３６ ラインメモリ， ３７ スイッチ， ３８ データメモリ， ３９ スイッチ， ４０ スムージング処理部， ４１ ビデオデータ出力部， ５１ ＃１データメモリ， ５２ ＃２データメモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値として
補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、
前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号である
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値である
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備え、
前記演算手段および前記変換手段は、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行し、
前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段は、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法において、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、
得られた前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項８】
画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１０】
画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値として、補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、
前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号である
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値である
請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備え、
前記演算手段および前記変換手段は、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行し、
前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段は、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法において、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項１７】
画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１】
画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値として
補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、
前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号である
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値である
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備え、
前記演算手段および前記変換手段は、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行し、
前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段は、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法において、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、
得られた前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項８】
画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅と、前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅とを比較し、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より小さい場合、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第１の連続幅によって決まる値とし、
前記第１の連続幅が前記第２の連続幅より大きい場合、前記変化点から前記第２の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分と前記第２の連続幅によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１０】
画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるとき、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値として、補間処理の開始点およびその傾きを求める演算手段と、
前記演算手段により演算された前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像信号は、Ｎビットの画像信号をＭビットに変換した変換後の画像信号である
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記所定の閾値は、２の（Ｍ−Ｎ）乗の値である
請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像信号の水平方向のノイズ成分を除去する水平成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記水平成分ノイズ除去手段により水平方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像信号の垂直方向のノイズ成分を除去する垂直成分ノイズ除去手段を更に備え、
前記演算手段は、前記垂直成分ノイズ除去手段により垂直方向のノイズ成分が除去された前記画像信号に基づいて演算処理を実行する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記演算手段による演算結果を水平１ライン分ずつ保持することが可能な２つのデータ保持手段を更に備え、
前記演算手段および前記変換手段は、水平１ライン分ごとに前記画像信号の処理を実行し、
前記演算手段による演算結果を前記データ保持手段のうちの一方が記録している間、前記変換手段は、他方のデータ保持手段に保持されている１つ前の水平ライン分の前記演算手段による演算結果を用いて前記画像信号の画素値を変換する
請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
画像信号を表示する場合の画像処理を実行する画像処理装置の画像処理方法において、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項１７】
画像信号を表示する場合の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
画像信号を取得し、
前記画像信号の隣り合う画素の画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下であるか否かを判断し、
画素値の差分が０より大きい、かつ、所定の閾値以下である場合、前記変化点よりスキャン順が早い同一階調の画素の第１の連続幅に基づいて、前記変化点から前記第１の連続幅の略１／２だけスキャン順が早い画素位置を補間処理の開始点とし、その傾きを、前記変化点前後の画素値の差分、および、前記第１の連続幅と前記変化点よりスキャン順が遅い同一階調の画素の第２の連続幅との和によって決まる値とし、
前記補間処理の開始点およびその傾きに基づいて、前記画像信号の前記補間処理の開始点からの階調変化が前記傾きに即した値になるように、前記画像信号の画素値を変換する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１４１４５４（Ｐ２００９−１４１４５４Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１３０９１（Ｐ２００７−３１３０９１）
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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