[发明专利]图像处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理数字影像信号的图像处理装置，特别地，涉及一种使灰度提高来复原平滑的影像的图像处理装置。

背景技术

伴随着近年来的数字图像处理装置的高性能化，高分辨率的影像内容正在增加。另外，在作为影像和声音的传输方式的HDMI(High-Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)中，可以进行按超过8比特的深色(deep color)的传输，并且能够进行深色输出的再生装置也正在增加。另外，伴随着用于显示影像的显示器的性能提高，能够以8比特以上的精度进行显示的显示器也正在增加。

将通过影像摄像机等拍摄的影像作为模拟影像记录在胶片上，并且通过模拟-数字转换(以下称为A/D转换)，将其转换为数字影像数据。但是，由于在存储在光盘等存储介质中时的数据容量的削减等原因，通过A/D转换所得到的数字影像数据的量化比特宽度被限制在8比特左右。

尽管由于在现有的显示器中影像显示时的分辨率为8比特左右，因而即使进行显示的影像数据为8比特也没有问题，但是在能够以8比特以上的精度进行显示的显示器中进行显示时，特别是在显示CG(Computer Graphics，计算机图形)等中的梯度(gradation)影像等的平缓变化的影像信号的情况下，8比特的LSB(Least Significant Bit，最低有效比特)的差显著出现，并且在画面上被视觉识别为等高线状。

作为抑制这样的图像质量恶化的方法，提出了在诸如专利文献1中所记载的比特扩展装置。

图1是专利文献1的比特扩展装置的构成示例。在图1的比特扩展装置中，向输入端子001提供诸如8比特的图像信号S1，并且通过由10比特化电路002在LSB侧上附加2比特“0”，将图像信号S1比特扩展为10比特而成为影像信号S2。将10比特的影像信号S2传送到基于输入图像信号S1的图像的性质来输出控制信号的控制信号输出电路020、以及根据来自控制信号输出电路020的控制信号自适应地转换为10比特的信号的转换部030。

前述控制信号输出电路020由加法器005和比较器006构成，而转换部030由低通滤波器(LPF)003、LSB提取电路004、加法器007、009、以及开关008构成。将10比特化电路002的输出信号S2分别传送到转换部030的低通滤波器003、加法器007、以及控制信号输出电路020的加法器005。转换部030的低通滤波器003对10比特化后的图像信号S2进行滤波处理，并输出信号S3。将上述信号S3传送到LSB提取电路004、以及控制信号输出电路020的加法器005。在控制信号输出电路020的加法器005中，输出低通滤波器003的输出信号S3与10比特化电路的输出信号S2的差S5＝S2-S3，并传送到比较器006。比较器006将该差S5与给定的阈值(例如，相当于2比特的“4”)进行比较，并且如后述的，基于该比较结果，输出用于在不失去输入图像信号的高频成分的情况下附加低位比特的控制信号C1、以及用于控制低位比特的附加方式的控制信号C2。

转换部030的LSB提取电路004仅将10比特的图像信号S3的LSB侧的2比特作为输出信号S4取出，并提供给开关008。将来自上述比较器006的控制信号C1作为接通/断开控制信号提供给开关008。将上述控制信号C2提供给加法器007，并且将来自加法器007的输出信号传送到转换部030的加法器009。将来自开关008的输出信号提供给加法器009，并且通过输出端子010来取出来自加法器009的输出信号。

这里，低通滤波器003由FIR(有限冲激响应)滤波器构成，并且考虑其传递函数由以下的数式1表达的情况。

(1+2×Z^-1+2×Z^-2+2×Z^-3+Z^-4)/8    (式1)

图2(A)示出了输入到输入端子001的影像信号D001、以及来自低通滤波器003的输出信号S3的变化D002。图2(B)示出了在将图2(A)的影像信号D001输入到输入端子001时的来自输出端子010的输出影像数据D003。当将影像信号D001与输出影像数据D003进行比较时，可知信号的变化变得平滑。

另外，作为第二方法，提出了专利文献2中所记载的图像处理装置。