图像处理及传输设备、显示器、图像处理及传输方法

专利名称：图像处理及传输设备、显示器、图像处理及传输方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理设备、图像传输设备、显示器、图像处理方法以及图像传输方法。本发明尤其涉及一种图像处理设备、图像传输设备、显示器、图像处理方法以及图像传输方法，用于通过具有存储了光栅图像的存储器的显示器来在图像处理中实现高质量的图像，并且改进从计算机到显示器的光栅图像的传输效率。
背景技术：
目前，按照相对于每一个帧频发送光栅图像的方式来将图像从计算机发送到显示器。这需要传输大量的数据，并且当显示静态图像时，造成不必要的传输。
作为减小传输数据量的一种方法，可以将图像压缩为例如JPEG或GIF的文件格式，然后进行传输。然而，该方法需要执行高速操作的处理器来相对于每一帧进行压缩和解压，这将导致成本的增大。
可以使用与图像压缩不同的技术方案，这将造成光栅图像的比特平面数目(bit-plane number)的减小。其中的比特平面数目比特数“n”是指表示已经进行了2n量化的数字图像的色调或灰度电平的数据比特数。用于减小比特平面数目的方法的示例包括多级浓淡(dither)处理法和固定阈值法。在“The New Image Electron Handbook”(Tokyo，Corona Publishing Co.Ltd.，1993)，第41-51页中能够找到这些方法的详细说明。多级浓淡处理法和固定阈值法与使用例如JPEG或GIF格式的图像压缩方法的不同在于其中无需解压已压缩的图像。
然而，传统的多级浓淡处理法和固定阈值法具有以下问题。
1、比特平面数目的减小引起伪轮廓、伪颜色和粒度或颗粒度，因此劣化了图像的质量。
2、在叠加显示(一种用于将例如“文本”的不同图像叠加在显示屏幕图像上的技术)的情况下，需要多个图像(例如画面或图像和文本)作为输入图像，这增大了输入图像数据量。因此，难以在存储器中存储输入图像并将其通过具有有限总线宽度的传输总线发送。
3、例如，利用具有较低最大分辨率的显示屏幕的移动终端的显示器，当在其上显示象地图的较大内容时，则必须卷动屏幕的内容。这种卷动操作看似是简单的操作，但由于必需多次重写显示存储器，因此增大了电功率消耗。
4、在对于光栅图像作浓淡处理的情况下，随着浓淡处理的周期变短，能够得到高频最小噪声，并可能减小画面质量的劣化。但是，沿着显示器主扫描方向的像素数目通常是一个包括“2”到“6”作为因数的数(480、720、840等)。因此，通过图像的压缩和解压，图像质量劣化。当将浓淡处理周期设为较大的数值以使其不是沿显示器主扫描方向的象像素数目的因数时，不能实现浓淡处理的所预期的目的。因此，图像的压缩和解压劣化了图像质量。
在日本专利申请待审公开No.2003-162272(参考文献1)中，公开了一种标题为“Image processing apparatus，Image transmissionapparatus，Image reception apparatus and Image processing method”的传统技术，用于解决上述问题。
图1示出了传统图像处理设备的结构示例。在图像处理设备中，首先根据像素的X和Y坐标，对输入图像进行浓淡处理，随即进行量化以便存储在存储器中。对从存储器读取的数据进行逆量化。之后，将与浓淡处理输入图像相同的浓淡处理矩阵与数据相加，以便将其输出到显示器。
但图像处理设备在浓淡处理的前后会引起图像灰度电平0.5的畸变。结果是与浓淡处理之前的图像相比，浓淡处理之后的图像变亮了0.5个灰度电平。
当交替显示浓淡处理图像和非浓淡处理图像时，灰度电平畸变或变化尤其容易察觉。
为了针对0.5的畸变来校正灰度电平，可以将0.5的补偿与图像信号相加。
图2是传统图像处理设备的另一个结构示例示意图，其中将补偿与输出侧的图像信号相加。在这种情况下，可能的浓淡处理值是0、1、2和3，而与图像信号相加以校正灰度电平畸变的补偿的值是0或-1。
即，在逆量化之后，将数值-1、0、1、2和3之一与图像信号相加，加数值可以是正或负。因此，将补偿与输入信号相加不需要加法器电路，而是需要加法器-减法器电路。然而，与加法器电路相比，加法器-减法器电路的规模至少增大了20％，而不可避免地增大了电路规模。
图3示出了传统图像处理设备的另一个结构示例，其中将补偿与输入侧的图像信号相加。在这种情况下，要与图像信号相加的数值是0或-1。因此，使用减法器电路，将无需使用加法器-减法器电路。换句话说，如果将补偿与输入侧图像信号相加，可以抑制电路规模的增加。
图4是示出了要被加到浓淡处理矩阵的补偿矩阵的示例，以便校正输入和输出信号值之间的畸变。在图4中补偿示例1的情况下，输出信号的平均灰度电平是16.5，不能解决灰度电平畸变的问题。另一方面，在补偿示例2的情况下，输出信号的平均灰度电平是17，能够解决灰度电平畸变的问题。通过选择一个适当的补偿，将不会出现灰度电平畸变。
图5示出了在无补偿情况下输出值的畸变。图6示出了在将示为图4的补偿示例2的补偿矩阵与传统阈值矩阵相加以执行比特加法的情况下的输出值的畸变。如图5所示，当没有应用补偿时，每一行的每两个像素出现相同的输出值。同时如图6所示，当应用补偿示例2时，在第一和第三行的每四个像素出现相同的输出值。
通常，当在较低频率时，人眼可察觉噪声分量。因此，补偿示例2的应用劣化了图像质量。
换句话说，通过简单地将补偿与输入侧图像信号相加，将不能校正灰度电平畸变。即使能够校正灰度电平畸变，也产生了劣化图像质量的循环噪声。
如上所述，传统技术的一些问题在于，浓淡处理前后的灰度电平畸变校正必然会增大电路规模，并且产生了引起图像劣化的循环噪声。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种图像处理设备、图像传输设备、显示器、图像处理方法以及图像传输方法，以便能够抑制浓淡处理前后的色调或灰度电平畸变，减小并然后增大图像的比特平面的数目。
根据本发明的第一方面，为了实现上述目的，提供了一种图像处理设备，包括第一图像处理器，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；存储器，用于存储其比特平面数目已经被第一图像处理器减小的光栅图像的图像数据；以及第二图像处理器，用于针对从存储器读取的图像数据执行比特增加，以便增大其比特平面数目。第一图像处理器将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
优选地，在第一方面，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
优选地，在第一方面，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或多个矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案(checkered pattern)。此外，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
优选地，在第一方面，第一图像处理器将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
图像处理设备还包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
第一图像处理器可以产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵，以及将与减小的比特平面数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
优选地，在第一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平。另一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
优选地，在第一方面，光栅图像是红-绿-蓝(RGB)彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面。更优选地，最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。或者，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像。第一图像处理器减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。
优选地，在第一方面，第二图像处理器根据阈值矩阵执行比特增加。
根据本发明的第一方面，第一图像处理器减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目，之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。因此，图像处理设备能够利用较少的逻辑组件来压缩并解压发送到显示器的位像，从而能够减小存储器容量和传输容量。
此外，第一图像处理器执行多级浓淡处理，以根据“补偿矩阵”和通过在二维浓淡处理矩阵中改变部分数值得到的“阈值矩阵”的取和(取和矩阵)，来减小光栅图像的比特平面数目。第二图像处理器根据用于多级浓淡处理的阈值矩阵来执行比特增加，从而增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。利用这种结构，与传统图像处理设备相比，图像处理设备能够使得比特增加之后的图像和原始图像之间的畸变或差别为最小。此外，当两幅图像之间存储较大差别时，可以抑制看到的粒度和伪彩色，实现了高质量的图像显示。
顺便说明，在将图像处理设备应用于其驱动电路形成在衬底(例如玻璃衬底)上的显示器的情况下，能够通过相同工艺在衬底上形成所述设备。因此，图像处理设备的应用能够减小存储器空间或区域以及减小电功率消耗。
根据本发明的第二方面，为了实现上述目的，提供了一种图像传输设备，包括第一单元，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；以及第二单元，用于针对第一单元已经减小了其比特平面数目的光栅图像来执行比特增加，以便增大比特平面数目。第一单元将具有较少比特平面数目的光栅图像发送到第二单元。第一单元将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的灰度电平和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
优选地，在第二方面，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
优选地，在第二方面，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。此外，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
优选地，在第二方面，第一单元将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
第一单元包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
第一单元可以产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵，以及将与减小的比特平面数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
优选地，在第二方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平。另一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
优选地，在第二方面，光栅图像是红-绿-蓝(RGB)彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面。更优选地，最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。或者，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像。第一单元减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二单元增大由第一单元减小的比特平面数目。
优选地，在第二方面，第二单元根据阈值矩阵执行比特增加。
根据本发明的第二方面，图像传输设备将光栅图像从第一单元发送到第二单元，第一单元减小原始图像的光栅图像的比特平面数目，以便将具有较小比特平面数目的光栅图像发送到第二单元。第二单元将从第一单元接收的光栅图像的比特平面数目增大到等于或大于原始图像的比特平面数目的数目。因此，可以改进传输容量的效率。更具体地，第一单元根据二维浓淡处理矩阵，针对作为原始图像的光栅图像执行多级浓淡处理，以便将具有较少比特平面数目的光栅图像发送到第二单元。当接收到来自第一单元的光栅图像时，第二单元根据用于多级浓淡处理的二维浓淡处理矩阵来执行比特增加，以使光栅图像的比特平面数目与原始图像的相匹配。利用这种结构，图像传输设备能够改进传输容量的有效利用。
例如，在通过具有16比特宽度的传输总线来传输每个颜色分量具有6比特的RGB光栅图像(总共18比特)的情况下。通过减小比特平面数目来压缩光栅图像。因此，可实现数据的并行传输。
根据本发明的第三方面，为了实现上述目的，提供了一种显示器，包括第一图像处理器，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；存储器，用于存储其比特平面数目已经被第一图像处理器减小的光栅图像的图像数据；第二图像处理器，用于针对从存储器读取的图像数据执行比特增加，以便增大其比特平面数目；以及图像显示器，用于显示与其比特平面数目已经被第二图像处理器增大的图像数据相对应的图像。第一图像处理器将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
优选地，在第三方面，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
优选地，在第三方面，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。此外，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
优选地，在第三方面，第一图像处理器将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
显示器还包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
第一图像处理器可以产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵，以及将与减小的比特平面数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
优选地，在第三方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平。另一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
优选地，在第三方面，光栅图像是红-绿-蓝(RGB)彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面。更优选地，最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。或者，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像。第一图像处理器减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。
优选地，在第三方面，第二图像处理器根据阈值矩阵执行比特增加。
显示器可以包括多个第二图像处理器，分别用于沿图像显示器的主扫描方向的一个线上的各个像素。在这种情况下，一次将关于沿图像显示器的主扫描方向的一个线的所有图像数据输出到与所述线上的各个像素相对应的第二图像处理器。显示器还包括所有阈值发生器，用于一次产生用于各个第二图像处理器进行比特增加使用的所有阈值，以便分别将阈值输出到第二图像处理器。
优选地，在第三方面，在形成显示器的驱动电路的相同衬底上形成第二图像处理器，还在形成显示器的驱动电路的相同衬底上形成第一图像处理器。
根据本发明的第三方面，第一图像处理器一次将图像的比特平面数目减小到小于原始图像的比特平面数目。之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目，以便显示图像。利用这种结构，能够得到与原始图像同等质量的图像。
根据本发明的第四方面，为了实现上述目的，提供了一种图像处理方法，包括步骤根据二维浓淡处理矩阵来执行作为第一图像处理的多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；将其比特平面数目已经被减小的光栅图像的图像数据存储到存储器；以及针对从存储器读取的图像数据，执行作为第二图像处理的比特增加，以便增大其比特平面数目。在第一图像处理中，将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。补偿矩阵表示了用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小的补偿值。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
优选地，在第四方面，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
优选地，在第四方面，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。此外，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
优选地，在第四方面，在第一图像处理中，将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
优选地，在第四方面，在第二图像处理中，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平。另一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
优选地，在第四方面，光栅图像是红-绿-蓝(RGB)彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面。更优选地，最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。或者，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像。在第一图像处理中减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，在第二图像处理中增大由第一图像处理减小的比特平面数目。
优选地，在第四方面，在第二图像处理中，根据阈值矩阵执行比特增加。
根据本发明的第四方面，在第一图像处理中减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目，之后，在第二图像处理中增大由第一图像处理减小的比特平面数目。因此，图像处理方法能够利用较少的逻辑组件来压缩并解压发送到显示器的位像。因此能够减小向其应用了图像处理方法的设备的存储器容量和传输容量。
此外，执行多级浓淡处理，以根据“补偿矩阵”和通过在二维浓淡处理矩阵中改变部分数值得到的“阈值矩阵”的取和(取和矩阵)，来减小光栅图像的比特平面数目。之后，根据用于多级浓淡处理的阈值矩阵来执行比特增加，从而增大比特平面数目。结果，与传统图像处理方法相比，所述图像处理方法能够使得比特增加之后的图像和原始图像之间的畸变或差别为最小。此外，当两幅图像之间存在较大差别时，可以抑制看到的粒度和伪彩色，实现了高质量的图像显示。
根据本发明的第五方面，为了实现上述目的，提供了一种图像传输方法，包括第一单元根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；将具有较小比特平面数目的光栅图像从第一单元发送到第二单元；以及第二单元针对第一单元已经减小了其比特平面数目的光栅图像来执行比特增加，以便增大比特平面数目。第一单元将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的灰度电平和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
优选地，在第五方面，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
优选地，在第五方面，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。此外，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
优选地，在第五方面，第一单元将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
优选地，在第五方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平。另一方面，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
优选地，在第五方面，光栅图像是红-绿-蓝(RGB)彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面。更优选地，最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。或者，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像。第一单元减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二单元增大由第一单元减小的比特平面数目。
优选地，在第五方面，第二单元根据阈值矩阵执行比特增加。
根据本发明的第五方面，第一单元减小原始图像的光栅图像的比特平面数目，以便将具有较小比特平面数目的光栅图像发送到第二单元。因此，可以改进传输容量的效率。更具体地，第一单元根据“补偿矩阵”和通过改变二维浓淡处理矩阵中的部分数值得到的“阈值矩阵”的取和(取和矩阵)，针对作为原始图像的光栅图像执行多级浓淡处理，以便将具有较少比特平面数目的光栅图像发送到第二单元。当接收到来自第一单元的光栅图像时，第二单元根据用于多级浓淡处理的二维浓淡处理矩阵来执行比特增加，以使光栅图像的比特平面数目与原始图像的相匹配。利用这种结构，图像传输设备能够改进传输容量的有效利用。
例如，在通过具有16比特宽度的传输总线来传输每个颜色分量具有6比特的RGB光栅图像(总共18比特)的情况下。通过减小比特平面数目来压缩光栅图像。因此，可实现数据的并行传输。
如上所述，根据本发明可以实现一种图像处理设备、图像传输设备、显示器、图像处理方法以及图像传输方法，其能够抑制浓淡处理前后的色调或灰度电平畸变，减小并然后增大图像的比特平面的数目。


从结合附图的以下详细说明中，本发明的典型方面和特点将变得更加显而易见，其中图1是传统图像处理设备的结构示例的示意图；图2是传统图像处理设备的另一个结构示例的示意图，其中将补偿添加到输出侧图像信号；图3是传统图像处理设备的另一个结构示例的示意图，其中将补偿添加到输入侧图像信号；图4是要被添加到浓淡处理矩阵的补偿矩阵示例的示意图，以便校正输入信号值和输出信号值之间的畸变；图5是在无补偿情况下的输出值畸变的示意图；图6是在将示为图4的补偿示例2的补偿矩阵与传统阈值矩阵相加以执行比特加法的情况下，输出值的畸变的示意图；图7(a)是传统阈值矩阵的示例的示意图；图7(b)是用于根据本发明的示意图像处理的阈值矩阵和补偿矩阵的示例的示意图；图8是用于根据本发明的图像处理中浓淡处理的取和矩阵的示例的示意图；图9是输入信号和进行了根据本发明图像处理的输出信号之间的关系的示意图；图10是用于根据本发明的图像处理的阈值矩阵和取和矩阵的示例的示意图；图11是根据本发明第一实施例的图像处理设备的结构示例的示意图；图12是在图11所示的图像处理设备中，输入到阈值发生器的输入值和从其输出的输出值之间的关系的示意图；图13是在图11所示的图像处理设备中，输入到补偿发生器的输入值和从其输出的输出值之间的关系的示意图；图14意地示出了图11所示的图像处理设备的第一图像处理器的操作的示意图；
图15是图11所示的图像处理设备的比特加法器的结构的示意图；图16是示出了不包含低频噪声分量的、图11所示图像处理设备的输出信号的示意图；图17是在图11所示的图像处理设备中，初始阈值和初始补偿值的结合的示意图，以及示出了与各个结合相对应的存储在存储器中的输入信号和输出信号之间的关系；图18是根据本发明第二实施例的图像处理设备的比特加法器的结构的示意图；图19是在第二实施例的图像处理设备中，初始阈值和初始补偿值的结合的示意图，并且示出了存储在存储器中的输入信号和与各个结合相对应的输出信号之间的关系；图20是根据本发明第三实施例的图像处理设备的结构的示意图；图21是在图20所示的图像处理设备中，输入到补偿包含阈值发生器的输入值和其输出值之间的关系的示意图；图22是根据本发明第四实施例的图像传输设备的结构的示意图；图23是根据本发明第五实施例的显示器的结构的示意图；图24是图23所示显示器的第二图像处理器的结构的示意图；图25是在图23所示的显示器中，输入到阈值发生器的输入值和其输出值之间的关系的示意图；图26是根据本发明第六实施例的显示器的结构的示意图；图27是图26所示的显示器的第二图像处理器的结构的示意图；图28是图26所示的显示器的所有阈值发生器的结构的示意图；图29是图26所示的显示器中，输入到所有阈值发生器的输入值和其输出值之间的关系的示意图；图30是图26所示的显示器中，所有阈值发生器和第二图像处理器之间的连接的示意图；图31是根据本发明第七实施例的显示器的结构的示意图；图32是图31所示的所有阈值发生器的结构的示意图；图33是图31所示的显示器中，输入到所有阈值发生器的输入值和其输出值之间的关系的示意图；
图34是图31所示的显示器中，所有阈值发生器和第二图像处理器之间的连接的示意图；图35是图31所示的显示器中，输入到第二图像处理器的输入值和其输出值之间的关系的示意图；图36是应用了根据本发明第八实施例的图像处理方法的设备的结构图；图37是根据第八实施例的图像处理方法的操作的流程图；图38是根据第八实施例的图像处理方法的浓淡处理操作的流程图；图39是根据第八实施例的图像处理方法的比特增加操作的流程图；图40是与由第二实施例的图像处理设备执行的相同图像处理操作的流程图；图41是与由第二实施例的图像处理设备执行的相同的比特增加操作的流程图；图42是根据本发明第九实施例的图像处理设备的结构的示意图；图43是用于图42所示图像处理设备执行的图像处理的阈值矩阵和补偿矩阵的示例的示意图；图44是图42所示图像处理设备的操作的流程图；图45是图42所示图像处理设备的浓淡处理操作的流程图；以及图46是图42所示图像处理设备的比特增加操作的流程图。
具体实施例方式
现将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
为了减小由浓淡处理引起的粒度或颗粒度，必须选择高空间频率的附加阈值(浓淡处理值)。例如，在使用二维浓淡处理矩阵来执行浓淡处理的情况下，对于沿着图像的垂直和水平方向作为一个循环的微长度，利用所述浓淡处理矩阵来重复相同图案，随着浓淡处理矩阵的循环变短，循环噪声的频率变高，噪声变得不可察觉。然而，如上所述，如果将例如补偿示例2的补偿值与图7(a)所示的传统阈值矩阵(垂直和水平循环的两个像素的二维浓淡处理矩阵)相加，相加之后的矩阵包含低频分量。结果，粒度变得更加明显。
为此原因，根据本发明，与传统阈值矩阵不同，如图7(b)所示，仅将与补偿值“1”相对应的阈值矩阵的矩阵值设为特定值，以使阈值矩阵和补偿矩阵的取和包含尽可能少的低频分量。在图8所示本发明的取和矩阵中，与传统阈值矩阵相同，分离地(即，彼此不相邻)排列相同的矩阵值，这抑制了低频分量的产生。
下面，将给出确定与补偿值“1”相对应的阈值的方法的说明。在传统的阈值矩阵中，将除“0”以外的矩阵值或阈值减小1，而将矩阵值或阈值“0”增大到矩阵中可能的最大值。例如，在2比特矩阵的情况下，矩阵中可能的数值是“0”到“3”。因此，在传统的阈值矩阵中，分别将矩阵值“1”到“3”减小1，为“0”到“2”，而将矩阵值“0”增大到“3”。
因此，如图7(b)所示，得到了阈值矩阵，其中由虚线包围的、设置了补偿的每一个区域中矩阵值的均值，与由实现包围的、没有设置补偿的每一个区域中矩阵值的均值相一致。如图8所示，在通过结合阈值矩阵和补偿值得到的取和矩阵中，分离地(即，彼此不相邻)设置相同的矩阵值。因此，当用于浓淡处理时，取和矩阵能够使颗粒不明显。
可以按照以下顺序设置阈值矩阵和补偿矩阵(1)定义补偿矩阵，以便按照纵横交错的图案设置数值的单元(不包括1×1)。每一个补偿取值“0”或“1”。
(2)按照前述方式，通过在与补偿值“1”相对应的区域中计算矩阵值，来定义阈值矩阵。
然而，在实际用于浓淡处理的矩阵(取和矩阵)的空间频率变高的情况下，可以择一地设置阈值矩阵和补偿矩阵。
作为具体的示例，给出单色调图像(其中所有像素具有相同的灰度电平)情况下的说明，其中输入灰度电平或灰度级17作为参考图9的6比特光栅图像。顺便说明，在图9中的“输出值”标识了已经对其比特平面数目进行一次减小又一次增加的图像信号的灰度电平。当利用图8所示的取和矩阵对具有灰度电平17的单色调图像执行浓淡处理时，输出值的均值是17(灰度电平17)。即，可以不引起灰度电平的任何畸变或改变地添加补偿。
此外，根据本发明，第一行的输出值是16、19、15和18。与其中第一行的输出值是16、19、16和15的传统技术相比，噪声分量的频率(在单色调图像中，循环变化的分量是噪声分量)加倍。通常，随着噪声分量的频率变高，噪声分量对于人的视觉将变得不可察觉。因此，相对于已经根据本发明减小并增加其比特平面数目的光栅图像，很难察觉其噪声分量，并且改进了图像质量。
此外，在按照上述方式得到取和矩阵之前，如果在如图10所示的阈值矩阵中替换了与补偿值“1”相对应的纵横交错的图案的区域中的矩阵值，分离地(即，彼此不相邻)排列了相同的矩阵值。因此，当用于浓淡处理时，取和矩阵能够使颗粒不明显。
下面描述本发明的第一实施例。图11示出了根据本发明第一实施例的图像处理设备的结构示例。
图像处理设备包括第一图像处理器4、存储器2、第二图像处理器5和图像显示器3。参考图11，在第一图像处理器4中处理从计算机输出的、每种颜色分量具有6比特的RGB光栅图像1。随后，将每种颜色分量具有4比特的光栅图像存储到存储器2中。之后，在第二图像处理器中，将从存储器2读取的、每种颜色分量具有4比特的光栅图像转换为每种颜色具有6比特的图像，并将该图像输出到能够进行6比特显示的图像显示器3。
顺便说明，虽然图11示出了对于颜色R、G和B之一的方框结构，但用于并列的其它两种颜色的图像处理设备具有相同的结构。
更具体地说，第一图像处理器4对于由每一个具有6比特灰度电平的像素构成的光栅图像1执行浓淡处理，以便将其压缩为4比特数据。存储器2存储4比特数据。之后，将具有4比特灰度电平的像素信号从存储器2输出到第二图像处理器5。第二图像处理器5将像素信号从4比特逆量化为6比特。因此，图像显示器3显示由每一个具有6比特灰度电平的像素构成的光栅图像。
第一图像处理器4包括阈值发生器11A、补偿发生器101、量化器18、第一加法器20、第二加法器21和第三加法器22。
阈值发生器11A根据输入到其中的光栅图像1的像素的X和Y坐标(x，y)，产生用于浓淡处理的阈值。补偿发生器101根据输入到其中的光栅图像1的像素的X和Y坐标(x，y)，产生添加到像素信号的补偿值。量化器18从输入到其中的光栅图像1的6比特数据中去除两个低位比特，以便只输出输入数据的四个高位比特。
阈值发生器11A根据输入到其中的像素的X和Y坐标(x，y)来产生输出信号(下文有时称之为初始阈值)。图12是示出了输入到阈值发生器11A的输入值和从其输出的输出值之间的关系的示意图。在图12中，[X mod 4]表示当像素的X坐标值(x)除以4时的余数，而[Y mod 4]表示当像素的Y坐标值(y)除以4时的余数。阈值发生器11A根据[X mod 4]和[Y mod 4]的结果来产生输出值。
补偿发生器101根据输入到其中的像素的X和Y坐标(x，y)来产生输出信号(下文有时称之为初始补偿值)。图13是示出了输入到补偿发生器101的输入值和从其输出的输出值之间的关系的示意图。在图13中，[X mod 4]表示当像素的X坐标值(x)除以4时的余数，而[Y mod 4]表示当像素的Y坐标值(y)除以4时的余数。补偿发生器101根据[X mod 4]和[Y mod 4]的结果来产生输出值。
将初始补偿值作为输入提供到第一加法器20，以便将常数补偿(十进制形式是“2”，二进制形式是“10”)与补偿值相加。将通过第一加法器20得到的相加结果(下文有时称之为合成补偿值)输出到第二加法器21。
将合成补偿值和初始阈值作为输入提供到第二加法器21。第二加法器21将合成补偿值与初始阈值相加，以便将相加的结果(下文有时称之为取和值)输出到第三加法器22。
将6比特像素数据和取和值作为输入提供到第三加法器22。第三加法器22将取和值与6比特图像数据相加，以便将相加的结果输出到量化器18。
图7(b)示出了以矩阵形式表示的初始阈值和初始补偿值。由本实施例的图像处理设备使用的阈值矩阵与图7(a)所示的传统阈值矩阵的不同之处在于与初始补偿值“1”相对应的数值。与初始补偿值“0”相对应的数值与传统阈值矩阵的相同。
图14是第一图像处理器4的示意操作图。以下将给出利用图8所示的取和矩阵的第一行中数值0、3、4和3进行操作的说明。
在图14中，相对于由水平轴指示的每一个像素(像素位置)，将由左侧垂直轴指示的6比特输入灰度电平数据转换为由右侧指示的4比特输出灰度电平数据。例如，从左起第4个像素位置中的“◆”表示输入灰度电平值是“011010”。由于输入灰度电平值处于取和值“011100”和“011000”之间，将该数值舍位为由其之间的水平线表示的数值。另一方面，“■”表示输出灰度电平，在这种情况下，输出灰度电平值是“0110”。
作为从左第二像素位置的情况，当输入灰度电平值与取和值一致时(数值均为011100)，将数值舍位为由输入灰度电平值和小于其的取和值(011000)之间的水平线指示的输出灰度电平值(0110)。此外，作为从左第三像素位置的情况，当输入灰度电平值(011011)处于其之间没有水平线的取和值(011101和011001)之间时(即，每一个取和值与水平线重叠)，将数值转换为由与大于输入灰度电平值(011011)的取和值(011101)重叠的水平线指示的数值(0111)。换句话说，从高于输入灰度电平值(011011)的4比特灰度电平值中，选择最接近输入灰度电平值的数值(0111)作为输出灰度电平值。然而，如最左侧像素位置的情况，当输入灰度电平值(011101)与水平线重叠时，选择由水平线指示的数值(0111)作为输出灰度电平值。
相对于每一个像素位置执行上述处理，以便将光栅图像1的6比特灰度电平数据转换为4比特输出灰度电平数据。
顺便说明，当输入灰度电平值与取和值一致时，将输入灰度电平值转换为小于且最接近于取和值的4比特数值。换句话说，当输入灰度电平值与取和值一致时，从小于取和值的4比特灰度电平值中，选择最接近取和值的数值作为输出灰度电平值。
在图14中，第一图像处理器4根据基于输入到其中的像素的X和Y坐标值(x，y)变化的取和值，将6比特灰度电平数据转换为4比特灰度电平数据。当按照上述方式将图像的每种颜色分量从6转换到4比特之后，第一图像处理器4将已经减小了其比特平面数目的光栅图像存储在存储器2中。
第二图像处理器5将从存储器2读取的、具有较少比特平面数的光栅图像转换为每种颜色分量具有6比特的图像，并将其发送到图像显示器3。第二图像处理器5包括比特加法器14和阈值发生器11B。阈值发生器11B与阈值发生器11A具有相同结构。
图15是示出了比特加法器14的内部结构的电路图。
比特加法器14将从存储器2输出的4比特信号用作四个高位比特以及将从阈值发生器11B输出的2比特信号用作两个低位比特，从而产生6比特信号，以便将6比特信号输出到图像显示器3。
如图9所示，由于输出到图像显示器3的信号值的均值与输入图像的信号值一致，不会出现灰度电平畸变或改变。此外，如图16所示，相对于输出值，每隔一个像素排列最大和最小值。因此，输出值不包含低频噪声分量。
图17是初始阈值和初始补偿值的结合的示意图，以及示出了对于各个结合，存储在存储器2中的输入信号(4比特数值)和输出信号(6比特数值)之间的关系。
在图17中，将各个输入信号初始阈值、初始补偿值以及阈值发生器中的信号值表示为十进制数。将存储在存储器中的每一个信号表示为按照十进制数表示的4比特灰度电平值，并且将每一个输出信号表示为按照十进制数表示的6比特灰度电平值。
如图17所示，当输入信号指示了一个不小于2且不大于61的数值时，输出信号值的均值与输入信号值一致。因此，不会出现灰度电平畸变。
输出信号值与输入信号值的均值之间的差别越小，存在的颜色和亮度改变越小，导致了优异的灰度电平再现。在与根据参考文献1的输出信号值和输入信号值的均值比较中，在本实施例的图像处理设备中，实质上改建了两个数值之间的差别。从此可以理解，根据第一实施例，能够抑制在传统技术中的灰度电平畸变问题。
如上所述，通过使浓淡处理导致的、对于图像质量的影响最小，可以抑制图像中粒度以及避免伪彩色。
此外，阈值发生器11B与阈值发生器11A具有相同结构。因此，图像处理设备只需配备切换用作阈值发生器11A和11B的一个阈值发生器11。在这种情况下，需要进行控制，以确定将阈值发生器11的输出输入到第二加法器21还是比特加法器14。
例如，输入/输出切换控制器向选择器和多路分解器提供控制信号。当将阈值发生器11的输出提供到第二加法器21时，输入/输出切换控制器选择并输出“0”作为控制信号，而当将输出提供到比特加法器14时，选择并输出“1”。
如上所述，根据本发明的第一实施例，图像处理设备能够使对于图像质量的影响最小，并需要较小的芯片区域和较少的电功率。
下面将描述本发明的第二实施例。除了比特加法器14的结构以外，第二实施例的图像处理设备在许多方面基本上与第一实施例的相似。
图18是示出了根据本发明第二实施例的图像处理设备的比特加法器14的结构的示意图。利用该结构的比特加法器，当从存储器2向比特加法器14输入具有数值“1111”的信号时，比特加法器14输出数值“111111”，而与从阈值发生器11B输入到其中的数值无关。当从存储器2向比特加法器14输入具有数值“0000”的信号时，比特加法器14输出数值“000000”，而与从阈值发生器11B输入到其中的数值无关。此外，当从存储器2向比特加法器14输入不具有数值“1111”和“0000”的信号时，比特加法器14将从阈值发生器11B输入的阈值(2比特)作为低位比特附加到从存储器2输入的4比特信号上，以便输出6比特信号。
图19是初始阈值和初始补偿值的结合的示意图，以及示出了对于各个结合，存储在存储器2中的输入信号(4比特数值)和输出信号(6比特数值)之间的关系。
如图19所示，当输入信号指示一个不小于6且不大于57的数值时，输出信号值的均值与输入信号值一致。因此，不会出现灰度电平畸变。此外，即使输入信号处于最高或最大灰度电平“63”，或最低或最小灰度电平“0”，输出信号值的均值也与输入信号值一致。因此，可以防止所谓的“白电平限制”和“黑电平压缩”。
下面将描述本发明的第三实施例。图20示出了根据本发明第三实施例的图像处理设备的结构。除了第一图像处理器4的内部结构以外，第三实施例的图像处理设备在许多方面基本上与第一实施例的相似。
在本实施例中，第一图像处理器4包括补偿包含阈值发生器102、量化器18、第三加法器22和第四加法器23。
补偿包含阈值发生器102根据输入到其中的像素的X和Y坐标(x，y)来产生输出信号(下文有时称之为补偿包含阈值)。图21是示出了输入到包含补偿阈值发生器102的输入值和其输出值之间的关系的示意图。在图21中，[X mod 4]表示当像素的X坐标值(x)除以4时的余数，而[Y mod 4]表示当像素的Y坐标值(y)除以4时的余数。补偿包含阈值发生器102根据[X mod 4]和[Y mod 4]的结果来产生输出值。
补偿包含阈值与第一实施例中的初始补偿值和初始阈值的总和取和或组分值相对应。第四加法器23将常数补偿与补偿包含阈值相加。相加的结果与第一实施例中的取和值相对应。
本实施例的图像处理设备按照与第一实施例相同的方式进行其它操作，不再重复相同的说明。本实施例的图像处理设备等同于第一实施例的系统。因此，显然能够实现与第一实施例相同的效果。
作为示例，对于补偿包含阈值发生器102产生与初始补偿值和初始阈值的取和相对应的补偿包含阈值的情况进行了说明。第一图像处理器4可以通过阈值发生器102产生还包括常数补偿的补偿包含阈值，以便消除对于第四加法器23的需要。
下面将描述本发明的第四实施例。图22是示出了根据本发明第四实施例的图像传输设备的结构的示意图。图像传输设备包括用于发送光栅图像的第一单元7和用于接收光栅图像的第二单元8。第一单元7包括具有与前述各个实施例中所述相同结构的第一图像处理器4。第二单元8包括第二图像处理器105和图像显示器3。
在第一单元7中，第一图像处理器4将每种颜色分量具有6比特的光栅图像1转换为每种颜色分量具有4比特的图像，以便将其发送到第二单元8。在第二单元8中，第二图像处理器105将从第一单元7接收的光栅图像恢复为每种颜色分量具有6比特的图像，以便将其输出到图像显示器3。
第二图像处理器105配备了比特加法器14、计数器106和阈值发生器11B。比特加法器14和阈值发生器11B具有与针对第一实施例所述相同的结构。
计数器106响应从第一单元7顺序发送的像素数据进行操作，以便根据计数器值来指定像素的X和Y坐标。计数器106将像素的X和Y坐标(x，y)输出到阈值发生器11B。
为了发送图像，第一单元7按照规定顺序发送像素数据。因此，能够根据由计数器106的得到的计数器值来指定像素的X和Y坐标。
利用这种结构，第一单元7能够以较少传输能力将光栅图像发送到第二单元8，同时很难引起画面质量的劣化。当传输容量不充分或减小了传输总线的数目时，这非常有利。
例如，在具有只有16比特宽度来发送/接收图像的传输总线的单元之间来传输每个颜色分量具有6比特的RGB光栅图像(总共18比特)的情况下，在发送端减小了光栅图像的比特平面数目，以便能够通过传输总线来发送具有较小比特平面数目的图像，之后，在接收端增大图像的比特平面数目。因此，可以按照与原始图像同等的质量来并行传输图像的各个颜色分量。
下面将描述本发明的第五实施例。图23是根据本发明第五实施例的显示器的结构。参考图23，显示器包括存储器2、图像显示器3、第一图像处理器4和第二图像处理器103A到103D。
第一图像处理器4处理从计算机输出的、每种颜色分量具有6比特的RGB光栅图像1，以便将每种颜色分量具有4比特的光栅图像存储到存储器2中。之后，相对于每一行，将存储在存储器2中的图像数据输出到第二图像处理器103A到103D，并且将每种颜色分量具有4比特的光栅图像转换为每种颜色分量具有6比特的图像。因此，图像显示器3能够以6比特显示图像。
与图像显示器3的主扫描方向上的各个像素相对应，按照例如103A、103B、103C、103D、103A、103B、...、103D的顺序，从起点侧开始排列第二图像处理器103A到103D。例如，假设图像显示器3沿X方向具有240个像素，并行排列了总共60组第二图像处理器103A到103D。
每一个第二图像处理器103A到103D接收来自存储器2的像素Y坐标值(y)，作为输入。
第二图像处理器103A到103D配备了每一个分别具有不同内部结构的阈值发生器104A到104D。阈值发生器104A到104D的输入值和输出值之间的关系彼此不同。第二图像处理器103A到103D的其它方面基本上具有相同结构，因此将其说明为一般性的第二图像处理器103X。此外，将阈值发生器104A到104D说明为一般性的阈值发生器104X。顺便说明，参考字符103X和104X中的“X”指示A、B、C或D。
图24是示出了第二图像处理器103X的结构的示意图。阈值发生器104X根据输入到其中的像素的X和Y坐标(x，y)来产生输出信号。在图25(a)中，[Y mod 4]表示当像素的Y坐标值(y)除以4时的余数。阈值发生器104X根据[Y mod 4]的结果来产生输出值。
如图25(b)所示，阈值发生器104X的输出值与阈值发生器104A产生的每一列中的初始阈值相对应。
根据本发明的第五实施例，显示器配备了并行排列的第二图像处理器103X，与图像显示器3的一线相对应。利用这种结构，能够将从存储器2输出的、用于一线的像素数据发送到图像显示器3，而无需进行锁存。因此，无需用于锁存像素数据的电路，能够减小电路规模。
下面描述本发明的第六实施例。图26是示出了根据本发明第六实施例的显示器的结构的示意图。参考图26，显示器包括存储器2、图像显示器3、第一图像处理器4、第二图像处理器107和所有阈值发生器108。
第六实施例的显示器按照与第五实施例几乎相同的方式进行操作。即，第一图像处理器4处理从计算机输出的、每种颜色分量具有6比特的RGB光栅图像1，以便将每种颜色分量具有4比特的光栅图像存储到存储器2中。相对于每一行，将存储在存储器2中的图像数据输出到第二图像处理器107，并且将每种颜色分量具有4比特的光栅图像转换为每种颜色分量具有6比特的图像。因此，图像显示器3能够以6比特显示图像。
与图像显示器3的主扫描方向上的各个像素相对应，排列第二图像处理器107。例如，假设图像显示器3沿X方向具有240个像素，并行排列了总共240个第二图像处理器。
图27是示出了第二图像处理器107的结构的示意图。第二图像处理器107包括比特加法器14。在本实施例中，比特加法器14将从所有阈值发生器108接收的2比特阈值与来自存储器2的4比特像素数据相加。
图28是示出了所有阈值发生器108的结构的示意图。所有阈值发生器108配备有阈值发生器108A到108D。图29是示出了输入到各个阈值发生器108A到108D的输入值和其输出值之间的关系的示意图。如图29所示，各个阈值发生器108A到108D的输入和输出之间的关系与图25所示的阈值发生器104X的相对应。
图30是所有阈值发生器108和第二图像处理器107之间的连接的示意图。对于每隔四个第二图像处理器107，进行相同的连接。更具体地，与第4n+1(n大于等于0的任意整数)线或列中的像素相对应的第二图像处理器107与阈值发生器108A相连。与第4n+2线中的像素相对应的第二图像处理器107与阈值发生器108B相连。与第4n+3线中的像素相对应的第二图像处理器107与阈值发生器108C相连。与第4(n+1)线中的像素相对应的第二图像处理器107与阈值发生器108D相连。
根据本发明的第六实施例，显示器配备了所有阈值发生器108。利用这种结构，即使显示器包括并行排列的第二图像处理器，也能够减小电路规模的增大程度。
下面描述本发明的第七实施例。图31是示出了根据本发明第七实施例的显示器的结构的示意图。除了所有阈值发生器108的内部结构以外，第七实施例的显示器在许多方面基本上与第六实施例相似。所有阈值发生器108都输出5比特数据。
图32是示出了本实施例的所有阈值发生器108的结构的示意图。在图32中，Y1指示了像素的Y坐标的高位比特，而Y0指示了像素的Y坐标的低位比特。T4、T3、T2、T1和T0指示了从所有阈值发生器108输出的5比特信号的各个数位，T4指示了最高位比特，而T0指示了最低位比特。
所有阈值发生器108根据输入到其中的像素的X和Y坐标(x，y)来产生输出信号。在图33中，[Y mod 4]表示当像素的Y坐标值(y)除以4时的余数。T[4，3，2，1，0]指示了从最高位比特按照递减顺序的5比特输出信号的数位(T4、T3、T2、T1和T0)。
图34是示出了所有阈值发生器108和第二图像处理器107之间的连接的示意图。对于每隔四个第二图像处理器107，进行相同的连接。更具体地，与第4n+1(n大于等于0的任意整数)线或列中的像素相对应的第二图像处理器107与所有阈值发生器108相连，其中T4作为MSB，T3作为LSB。与第4n+2线中的像素相对应的第二图像处理器107与所有阈值发生器108相连，其中T2作为MSB，T1作为LSB。与第4n+3线中的像素相对应的第二图像处理器107与所有阈值发生器108相连，其中T0作为MSB，T1作为LSB。与第4(n+1)线中的像素相对应的第二图像处理器107与所有阈值发生器108D相连，其中T2作为MSB，T3作为LSB。
图35是输入到所有阈值发生器108的输入值和其输出值之间的关系的示意图。如图35所示，从所有阈值发生器108发送到各个第二图像处理器107的阈值数据与第五实施例的阈值发生器104X的相对应。结果是，能够在图像显示器3上显示从存储器2输出的一线像素数据，而无需进行锁存。
此外，与第六实施例不同，根据本发明的第七实施例的所有阈值发生器108都无需具有四个阈值发生器(108A到108D)。此外，只用五条布线就能将所有阈值发生器108与分别的第二图像处理器107相连(在第六实施例中则需要八条布线)。因此，与具有相同优点的第六实施例相比，能够进一步减小电路规模。
下面描述本发明的第八实施例。图36是示出了应用了第八实施例的图像处理方法的设备的结构图。可以由计算机利用软件来执行图像处理。即，如图36所示，实际上可以通过使用计算机而利用软件来实现第一图像处理器4和第二图像处理器5。
图37是示出了根据第八实施例的图像处理方法的操作的流程图。参考图37，将光栅图像1的比特平面数目从6比特减小到4比特，并将图像1一次存储在存储器2中。在图像显示器3上显示光栅图像1之前，将从存储器2读取的图像信号的比特平面数目增大到6比特。由第一图像处理器4执行步骤S3的处理，由第二图像处理器5执行步骤S6的处理。图38是示出了第一图像处理器4的操作的流程图。图39是示出了第二图像处理器的操作的流程图。
当将光栅图像1的图像信号Rin(6比特)输入到图像处理设备中时(步骤S1)，提取有关与输入图像信号相对应的信息(即，像素的X和Y坐标)(步骤S2)。
第一图像处理器4根据像素的X和Y坐标，如下确定输出到存储器2的信号Rmem(4比特)(步骤S3)·第一图像处理器4计算((X mod 4)+1)和((Y mod 4)+1)，以便从DitherER(图8所示的取和矩阵)得到第((X mod 4)+1)列和第((Y mod 4)+1)行的数值(步骤S31)·如果Rin的数值等于或大于通过从DitherER中减去常数补偿得到的数值(DitherER-2)(步骤S32/否)，则第一图像处理器4从Rin的数值中减去(DitherER-2)(Rin+2-DitherER)，并将(Rin+2-DitherER)除以4，由此定义作为数值Rmem的量化值(步骤S33)·如果Rin的数值小于(DitherER-2)(步骤S32/是)，则第一图像处理器4定义0(零)作为Rmem的数值(步骤S34)将如上得到的存储器信号Rmem存储在存储器2中(步骤S4)。
之后，将存储器信号Rmem与对应于存储器信号或图像信号的像素信息(即，像素的X和Y坐标)一起，从存储器2输出到第二图像处理器5(步骤S5)。
第二图像处理器5如下根据像素的X和Y坐标，确定输出到图像显示器3的输出信号(光栅图像)Rout(6比特)(步骤S6)·第二图像处理器5根据DitherDR(图8所示的阈值矩阵)计算((X mod 4)+1)和((Y mod 4)+1)，以得到第((X mod 4)+1)列、第((Y mod 4)+1)行的数值(步骤S61)·第二图像处理器5将Rmem的数值乘以4，并将从DitherDR得到的数值与乘法值相加(步骤S62)将如上得到的输出信号Rout(6比特)输出到图像显示器3(步骤S7)。
如果由计算机利用软件来执行步骤S3和S6中的处理，则能够实现与第一实施例的图像处理设备执行的相同的图像处理，而无需任何特定硬件。
尽管图37的流程图示出了与第一实施例的图像处理设备执行的相同的图像处理，但能够由计算机利用软件实现与第二实施例的图像处理设备执行的相同的图像处理。
图40是示出了与由第二实施例的图像处理设备执行的相同图像处理操作的流程图。步骤S1到S5以及S7的处理与图37的相同。图41是示出了详细示出了步骤S6’中处理的流程图。第二图像处理器5如下确定输出信号Rout(6比特)·如果Rmem＝15(步骤S61’/是)，则Rout＝63(步骤S62’)·如果Rmem＝0(步骤S61’/否，步骤S63’/是)，则Rout＝0(步骤S64’)·如果Rmem≠15(步骤S61’/否)以及Rout≠0(步骤S63’/否)，则第二图像处理器5计算((X mod 4)+1)和((Y mod 4)+1)，以便从DitherDR(图8所示的阈值矩阵)得到第((X mod 4)+1)列、第((Y mod 4)+1)行的数值(步骤S65’)·第二图像处理器5将Rmem的数值乘以4，并将从DitherDR得到的数值与乘法值相加(步骤S66’)如果由计算机利用软件执行步骤S3和S6’中的处理，则能够实现与第二实施例的图像处理设备执行的相同的图像处理，而无需任何特定硬件。
尽管已经给出了通过软件来执行第一图像处理器4和第二图像处理器5的操作的情况，但可以由计算机利用软件来只执行这二者之一。
此外，在第八实施例中，由计算机利用软件实现图像处理设备的第一图像处理器和第二图像处理器。类似地，可以由计算机利用软件来实现图像传输设备或显示器的第一图像处理器和第二图像处理器。
下面描述本发明的第九实施例。在此之前的实施例中，将光栅图像的比特平面数目从6比特减小到4比特，之后，将减小的比特比特平面数目增大到6比特。然而，处理之前和之后的比特平面数目并不局限于这些数目。在本实施例，减小比特平面的数目不同于之前的实施例。
图42是示出了根据本发明第九实施例的图像处理设备的结构的示意图。如图42所示，在第九实施例中，将光栅图像的比特平面数目从6比特减小到5比特，之后，将减小的比特平面数目增大到6比特。本实施例的图像处理设备使用如图43所示的2×2矩阵，作为阈值矩阵和补偿矩阵。此外，将常数补偿值设为“1”。量化器18’从输入到其中的6比特信号中只去除一个低位比特。
对于第一图像处理器4’和第二图像处理器5’，还可以实际上由计算机使用软件来实现由图42所示的图像处理器设备执行的图像处理。图44是示出了这种情况下图像处理设备的操作的流程图。尽管在阈值矩阵和补偿矩阵的大小和要减小的比特平面数目之间存在差别，但操作基本上与图49所示的相似。图45是图像处理设备4’在步骤S3”中的操作的流程图。图46是示出了图像处理设备5’在步骤S6”中的操作的流程图。
第一图像处理器4’根据像素的X和Y坐标，如下确定输出到存储器2的信号Rmem(5比特)(步骤S3”)·第一图像处理器4’计算((X mod 2)+1)和((Y mod 2)+1)，以便从DitherER(图43所示的阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵)得到第((X mod 2)+1)列和第((Y mod 2)+1)行的数值(步骤S31’)·如果Rin的数值等于或大于通过从DitherER中减去常数补偿得到的数值(DitherER-1)(步骤S32”/否)，则第一图像处理器4’从Rin的数值中减去(DitherER-1)(Rin+1-DitherER)，并将(Rin+1-DitherER)除以2，由此定义作为数值Rmem的量化值(步骤S33”)·如果Rin的数值小于(DitherER-1)(步骤S32”/是)，则第一图像处理器4’定义0(零)作为Rmem的数值(步骤S34”)第二图像处理器5’如下根据像素的X和Y坐标，确定输出信号Rout(6比特)(步骤S6’)·如果Rmem＝31(步骤S61”/是)，则Rout＝63(步骤S62”)·如果Rmem＝0(步骤S61”/否，步骤S63”/是)，则Rout＝0(步骤S64”)·如果Rmem≠31(步骤S61”/否)以及Rout≠0(步骤S63”/否)，则第二图像处理器5计算((X mod 2)+1)和((Y mod 2)+1)，以便从DitherDR(图43所示的阈值矩阵)得到第((X mod 2)+1)列、第((Y mod 2)+1)行的数值(步骤S65”)·第二图像处理器5’将Rmem的数值乘以2，并将从DitherDR得到的数值与乘法值相加(步骤S66”)虽然在本实施例中将光栅图像的比特平面数目从6比特减小到5比特，之后又增大到6比特，但处理之前和之后的比特平面数目可以是任意数目，只要通过处理将原始图像的比特平面数目一次减小，然后又再次增大。换句话说，只要满足关系A＞B且B＜C，其中A是原始图像的比特平面数目，B是从第一图像处理器输出数据的比特平面数目，以及C是从第二图像处理器输出数据的比特平面数目，则A、B和C可以是任意数。
虽然已经利用特定术语说明了本发明的优选实施例，但这种说明仅作为说明的目的而非限制。
例如，在上述实施例中，对于各个颜色R、G和B，图像处理器设备并列地具有相同结构。然而，对于颜色R、G和B来说减小比特平面数目不必相同。在三种颜色R、G和B的图像信号的情况下，对于蓝色的比特平面数目减小得最多，对于红色的比特平面数目减小得次多，而对于绿色的比特平面数目减小得最少。这是因为人眼对于绿色颜色深浅的变化最敏感，而对于蓝色颜色深浅的变化最不敏感。
此外，仅对于R、G和B中的一个或两个减小和增大比特平面数目。
此外，光栅图像不必是由多种颜色的图像信号形成的彩色图像。光栅图像可以是单色图像。即，图像处理设备不必如前所述那样针对各个颜色R、G和B而并列具有相同结构。
如上所述，根据本发明，可以利用较少的逻辑组件来压缩及解压缩发送到显示器的位像。因此，可以减小存储器容量和传输容量。
此外，与传统的图像处理技术相比，本发明能够使得已经进行了比特增加的图像和原始图像之间的畸变或差别为最小。因此，当两幅图像之间存在较大差别时，可以抑制看到的粒度和伪彩色，并实现高质量的图像显示。
此外，在将本发明的图像处理设备应用到其驱动电路形成在衬底(例如，玻璃衬底)上的显示器的情况下，可以利用相同的工艺在衬底上形成设备。因此，图像处理设备的应用能够减小存储器空间或区域以及电功率的消耗。
尽管已经参考特定的演示实施例说明了本发明，其不会局限于实施例，而由所附的权利要求所限定。可以理解，在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本领域的技术人员可以改变或修改实施例。
权利要求
1.一种图像处理设备，包括第一图像处理器，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；存储器，用于存储其比特平面数目已经被第一图像处理器减小的光栅图像的图像数据；以及第二图像处理器，用于针对从存储器读取的图像数据执行比特增加，以便增大其比特平面数目；其中第一图像处理器将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小；以及通过分别将与不等于“0”的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。
4.根据权利要求3所述的图像处理设备，其特征在于，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，第一图像处理器将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
6.根据权利要求1所述的图像处理设备，还包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
7.根据权利要求5所述的图像处理设备，还包括产生合成矩阵发生器，用于产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵。
8.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平；以及当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
9.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，光栅图像是RGB彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面；以及最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。
10.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像；以及第一图像处理器减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。
11.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，第二图像处理器根据阈值矩阵执行比特增加。
12.一种图像传输设备，包括第一单元，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；以及第二单元，用于针对第一单元已经减小了其比特平面数目的光栅图像来执行比特增加，以便增大比特平面数目；其中第一单元将具有较少比特平面数目的光栅图像发送到第二单元；第一单元将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的灰度电平和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小；以及通过分别将与不等于“0”的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
13.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
14.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。
15.根据权利要求14所述的图像传输设备，其特征在于，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
16.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，第一单元将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
17.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，第一单元包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
18.根据权利要求16所述的图像传输设备，其特征在于，第一单元包括合成矩阵发生器，用于产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵。
19.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平；以及当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
20.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，光栅图像是RGB彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面；以及最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。
21.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像；以及第一单元减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二单元增大由第一单元减小的比特平面数目。
22.根据权利要求12所述的图像传输设备，其特征在于，第二单元根据阈值矩阵执行比特增加。
23.一种显示器，包括第一图像处理器，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；存储器，用于存储其比特平面数目已经被第一图像处理器减小的光栅图像的图像数据；第二图像处理器，用于针对从存储器读取的图像数据执行比特增加，以便增大其比特平面数目；以及图像显示器，用于显示与其比特平面数目已经被第二图像处理器增大的图像数据相对应的图像；其中第一图像处理器将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小；以及通过分别将与不等于“0”的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
24.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
25.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。
26.根据权利要求25所述的显示器，其特征在于，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
27.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，第一图像处理器将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
28.根据权利要求23所述的显示器，还包括取和矩阵发生器，用于产生阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵。
29.根据权利要求27所述的显示器，还包括合成矩阵发生器，用于产生取和矩阵和常数补偿矩阵的合成矩阵。
30.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平；以及当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二图像处理器将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
31.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，光栅图像是RGB彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面；以及最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。
32.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像；以及第一图像处理器减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二图像处理器增大由第一图像处理器减小的比特平面数目。
33.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，第二图像处理器根据阈值矩阵执行比特增加。
34.根据权利要求23所述的显示器，还包括多个第二图像处理器，分别用于沿图像显示器的主扫描方向的一个线上的各个像素，其中，一次将关于沿图像显示器的主扫描方向的一个线的所有图像数据输出到与所述线上的各个像素相对应的第二图像处理器。
35.根据权利要求34所述的显示器，还包括所有阈值发生器，用于一次产生用于各个第二图像处理器进行比特增加使用的所有阈值，以便分别将阈值输出到第二图像处理器。
36.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，在形成显示器的驱动电路的相同衬底上形成第二图像处理器。
37.根据权利要求23所述的显示器，其特征在于，在形成显示器的驱动电路的相同衬底上形成第一图像处理器。
38.一种图像处理方法，包括步骤根据二维浓淡处理矩阵来执行作为第一图像处理的多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；将其比特平面数目已经被减小的光栅图像的图像数据存储到存储器；以及针对从存储器读取的图像数据，执行作为第二图像处理的比特增加，以便增大其比特平面数目；其中在第一图像处理中，将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿矩阵表示了用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小的补偿值；以及通过分别将与不等于“0”的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
39.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
40.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。
41.根据权利要求40所述的图像处理方法，其特征在于，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
42.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，在第一图像处理中，将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
43.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，在第二图像处理中，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平；以及当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
44.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，光栅图像是RGB彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面；以及最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。
45.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像；以及在第一图像处理中减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，在第二图像处理中增大由第一图像处理减小的比特平面数目。
46.根据权利要求38所述的图像处理方法，其特征在于，在第二图像处理中，根据阈值矩阵执行比特增加。
47.一种图像传输方法，包括第一单元根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；将具有较小比特平面数目的光栅图像从第一单元发送到第二单元；以及第二单元针对第一单元已经减小了其比特平面数目的光栅图像来执行比特增加，以便增大比特平面数目；其中第一单元将多级浓淡处理应用于阈值矩阵和作为补偿值的补偿矩阵的取和矩阵，所述补偿值用于使得原始图像的灰度电平和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小；以及通过分别将与不等于“0”的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
48.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，从二维浓淡处理矩阵中的原始值开始改变阈值矩阵的矩阵值，以便在取和矩阵中分离地排列相同的矩阵值。
49.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，沿行和列方向交替地排列两个或更多矩阵值“1”的序列和两个或更多矩阵值“0”的序列，以便形成补偿矩阵中的纵横交错的图案。
50.根据权利要求49所述的图像传输方法，其特征在于，按照以下方式将阈值矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值当其原始值不为0时，将与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值减小1，或当其原始值为0时，将所述与补偿矩阵的矩阵值“1”相对应的矩阵值增大到最大值。
51.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，第一单元将与减小的比特平面的数目相对应的常数补偿矩阵与补偿矩阵相加。
52.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最大灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最大灰度电平；以及当比特平面减小之后的光栅图像的图像信号具有最小灰度电平时，第二单元将比特平面增加之后的光栅图像的图像信号的灰度电平设置为最小灰度电平。
53.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，光栅图像是RGB彩色图像，其中R、G和B颜色信号分别具有相同数目的比特平面；以及最多地减小B信号的比特平面数目，而最少地减小G信号的比特平面数目。
54.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，光栅图像是具有颜色分量R、G和B的RGB彩色图像；以及第一单元减小至少一个颜色分量的比特平面数目，之后，第二单元增大由第一单元减小的比特平面数目。
55.根据权利要求47所述的图像传输方法，其特征在于，第二单元根据阈值矩阵执行比特增加。
全文摘要
一种图像处理设备、图像传输设备、显示器、图像处理方法以及图像传输方法，能够抑制浓淡处理前后的色调或灰度电平畸变，减小并然后增大图像的比特平面的数目。一种图像处理设备包括第一图像处理器，用于根据二维浓淡处理矩阵来执行多级浓淡处理，以便减小作为原始图像的光栅图像的比特平面数目；存储器，用于存储其比特平面数目已经被第一图像处理器减小的光栅图像的图像数据；以及第二图像处理器，用于针对从存储器读取的图像数据执行比特增加，以便增大其比特平面数目。第一图像处理器将多级浓淡处理应用于由阈值发生器产生的阈值和由补偿发生器产生的补偿值的取和，用于使得原始图像的信号值和已经增大了其比特面数目的光栅图像的所有浓淡处理值的均值之间的差别为最小。通过分别将与不等于“0”(零)的补偿矩阵的矩阵值相对应的二维浓淡处理矩阵的矩阵值改变为除其原始值以外的数值，来得到阈值矩阵。
文档编号H04N7/24GK1750107SQ20051010413
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月19日 优先权日2004年9月17日
发明者宫坂大吾 申请人:日本电气株式会社