JPH0575862A - 量子化誤差低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続的な信号をＡ／Ｄ変換器で量子化したｎ
ビットの量子化信号を用いて信号処理を行う場合に、量
子化雑音を低減し、画像処理を行った場合に画質の向上
を図る。 【構成】 Ａ／Ｄ変換器２０で量子化された量子化信号
Ｓ２０の階調幅の中に、加算手段４０を用いて任意のビ
ット数ｍのノイズ信号Ｓ３０を所定領域内でランダムに
加算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像のディジタル信号
処理等の信号処理方法において、アナログ／ディジタル
変換（以下、Ａ／Ｄ変換という）時に生じる量子化誤差
を低減する量子化誤差低減方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この様な分野の技術としては、例
えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献１；吹抜敬彦著「画像のディジタル信号処理」初版
（昭５６−５−２５）日刊工業新聞社、Ｐ．６０−６１ 文献２；樋渡涓二編「画像工学ハンドブック」初版（１
９８６−５−２０）朝倉書店、Ｐ．５２−５３ 文献３；梶光雄著「印刷画像工学」初版（昭６３−６−
１５）印刷学会出版部、Ｐ．２９８−３０３ 従来、例えば画像のディジタル信号処理においては、前
記文献１に記載された図２のようなものがあった。図２
は、従来の画像の信号処理装置の一構成例を示すブロッ
ク図である。この画像の信号処理装置では、画像を読取
るＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等のイメージ
センサ１を有し、その出力側にはＡ／Ｄ変換器２が接続
されている。Ａ／Ｄ変換器２の出力側には、演算回路３
が接続されると共に、ディジタル／アナログ変換器（以
下、Ｄ／Ａ変換器という）４を介して、ＣＲＴ等の表示
装置５が接続されている。

【０００３】この種の装置では、明るさが連続量である
被写体の情報をイメージセンサ１で読取る。読取った画
像信号Ｓ１は、Ａ／Ｄ変換器２で量子化し、その量子化
信号Ｓ２を演算回路３でディジタル信号処理等を行うと
共に、Ｄ／Ａ変換器４でアナログ信号に変換した後、表
示装置５で表示する。

【０００４】図３は、図２における量子化誤差の説明図
である。この図に示すように、連続量をイメージセンサ
１で読取った画像信号Ｓ１を、Ａ／Ｄ変換器２によって
量子化ステップＳで階調信号（量子化信号）Ｓ２に量子
化するので、量子化誤差が生じ、それによって量子化雑
音が発生する。このような量子化雑音が生じると、例え
ば輝度変化がゆるい場合には、その輝度段差が表示装置
５の画面上に偽輪郭を生じ、画質を低下させるという問
題が生じる。

【０００５】このような問題を解決するため、前記文献
２の信号処理方法では、量子化雑音により偽輪郭が生じ
るのを軽減するために、画像信号Ｓ１に予め１／２量子
化レベルのノイズを重畳させた後に、Ａ／Ｄ変換器２で
量子化するようなディザ法（中間調表示方式）等が採用
されている。また、前記文献３の信号処理方法では、あ
る規則で閾値信号を作り、その閾値信号によってＡ／Ｄ
変換器２で２値化するディザ法等を採用している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号処理方法では、次のような課題があった。

【０００７】（ａ） 従来の方法では、量子化雑音がそ
のまま重畳してしまう欠点がある。また、１／２量子化
レベルをアナログ的に加算する際のレベル精度や、ノイ
ズ重畳等のアナログ信号を取扱う際の煩雑さ、さらに多
値の閾値電圧を作る煩雑さ等の問題があった。

【０００８】（ｂ） ディザ法を用いたディザマトリク
スによる画像の２値化においては、通常、Ａ／Ｄ変換器
２でディジタル信号に変換した後、ディジタル的に値を
比較するようなことが行われる。ところが、このような
方法では、量子化雑音がそのまま重畳した形になってい
るという問題がある。

【０００９】量子化誤差は、図３に示すように、連続値
に対してある量子化ステップＳで切っていくために生じ
る。画像全体で、真値をＳｏ、量子化雑音をＳｅ、量子
化された値（量子化信号）をＳｂとすると、それらは次
式（１）のような関係になる。 Ｓｏ−Ｓｅ＝Ｓｂ …（１） そして、量子化雑音Ｓｅは、次式（２）で表せる。

【００１０】

【数１】

【００１１】例えば、４ビットのＡ／Ｄ変換では、
（２）式により、ピーク値に対して約１．８％の量子化
誤差Ｓｅが重畳してしまうことになる。なお、同一階調
数で量子化された信号同志を演算すると、

【００１２】

【数２】

【００１３】のノイズレベルになってしまう。

【００１４】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、量子化雑音が重畳するために例えば画質が低下
する点、及び画質低下を防止するためのアナログ的な取
扱いによる処理の煩雑化の点等について解決した量子化
誤差低減方法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１（ａ）〜（ｇ）は、
第１〜第７の発明の構成を説明するための機能ブロック
図である。図１（ａ）の第１の発明における量子化誤差
低減方法では、連続的な信号Ｓ１０をＡ／Ｄ変換器２０
で量子化したｎビットの量子化信号Ｓ２０を用いて信号
処理を行う信号処理方法において、量子化信号Ｓ２０の
階調幅の中に、加算手段４０を用いて任意のビット数ｍ
のノイズ信号Ｓ３０を所定領域内でランダムに加算する
ようにしている。

【００１６】図１（ｂ）における第２の発明の量子化誤
差低減方法では、第１の発明の加算手段４０で量子化信
号Ｓ２０に加算されたノイズ信号Ｓ３０のレベルの平均
値を、加減算手段５０で任意に加減算するようにしてい
る。

【００１７】図１（ｃ）における第３の発明の量子化誤
差低減方法では、第１の発明の加算手段４０の出力を、
（ｎ＋ｍ）ビットのＤ／Ａ変換器６０でアナログ信号に
変換するようにしている。図１（ｄ）の第４の発明にお
ける量子化誤差低減方法では、第２の発明の加減算手段
６０の出力を、（ｎ＋ｍ）ビットのＤ／Ａ変換器６０で
アナログ信号に変換するようにしている。

【００１８】図１（ｅ）の第５の発明における量子化誤
差低減方法では、第１の発明の加算手段４０の出力を演
算手段７０で演算し、その演算結果中のｎビットのみを
出力するようにしている。図１（ｆ）の第６の発明にお
ける量子化誤差低減方法では、第２の発明の加減算手段
５０の出力を演算手段７０で演算し、その演算結果中の
ｎビットのみを出力するようにしている。図１（ｇ）の
第７の発明における量子化誤差低減方法では、連続的な
信号Ｓ１０をＡ／Ｄ変換器２０で量子化したｎビットの
量子化信号Ｓ２０を用いて信号処理を行う信号処理方法
において、次のような手段を講じている。即ち、Ａ／Ｄ
変換器２０によるｎビットの量子化信号Ｓ２０の下位ビ
ットｉを除去手段で除去した後、前記（ｎ−ｉ）ビット
の量子化信号の階調幅の中に、加算手段４０を用いて任
意のビット数のノイズ信号Ｓ３０を所定領域内でランダ
ムに加算して該量子化信号の再生を行うようにしてい
る。

【００１９】

【作用】第１の発明によれば、以上のように量子化誤差
低減方法を構成したので、連続的な信号をＡ／Ｄ変換器
２０で量子化したｎビットの量子化信号Ｓ２０は、加算
手段４０によってノイズ信号Ｓ３０とランダムに加算さ
れる。これにより、量子化誤差の低減化が図れる。

【００２０】第２の発明では、加算手段４０で加算され
たノイズ信号Ｓ３０のレベルの平均値が加算手段５０で
加減算される。これにより、任意のビット数の信号の出
力が行える。

【００２１】第３及び第４の発明では、加算手段４０の
出力または加減算手段５０の出力がＤ／Ａ変換器６０で
アナログ信号に変換される。これにより、Ｄ／Ａ変換器
６０の出力側に、表示装置やプリンタ等の出力装置を接
続すれば、量子化雑音が除去された画像表示等が行え
る。

【００２２】第５及び第６の発明では、加算手段４０の
出力または加減算手段５０の出力が、それぞれ演算手段
７０で演算され、その演算結果中のｎビットのみが出力
される。これにより、例えば多数の量子化信号同士を演
算した際にも、量子化雑音の低減化が図れる。

【００２３】第７の発明では、Ａ／Ｄ変換器２０で量子
化されたｎビットの量子化信号の下位ビットｉが除去手
段１１０で除去され、再び加算手段４０でｍビットのノ
イズ信号Ｓ３０と加算されて量子化信号の再生が行われ
る。これにより、量子化ビットの下位ビットを除去手段
１１０で切り捨てたために生じる量子化誤差の増加分
が、加算手段４０によるノイズ信号Ｓ３０の重畳によっ
て補われ、量子化誤差の少ないデータ圧縮とその再生が
行える。従って、前記課題を解決できるのである。

【００２４】

【実施例】第１の実施例 図４は、本発明の第１の実施例を示す量子化誤差低減方
法を実施するための画像の信号処理装置の機能ブロック
図である。この画像の信号処理装置は、連続的な絵等の
画像を光／電変換して読取り、連続的な信号（画像信
号）Ｓ１０を出力するＣＣＤイメージセンサ等のイメー
ジセンサ１０を有し、その出力側にはＡ／Ｄ変換器２０
が接続されている。Ａ／Ｄ変換器２０は、連続的な信号
Ｓ１０を量子化してｎビットの量子化信号Ｓ２０を出力
する回路であり、その出力側にはｎ本の信号線２１が接
続されている。また、この信号処理装置には、擬似信号
発生用の演算子等で構成され、ｍビットのノイズ信号Ｓ
３０を発生するノイズ源３０が設けられ、その出力側
に、ｍ本の信号線３１が接続されている。

【００２５】ｎ本の信号線２１とｍ本の信号線３１と
は、加算手段４０を介してＤ／Ａ変換器６０に接続され
ている。加算手段４０は、ｎ本の信号線２１の最下位ビ
ットの下に、その量子化信号Ｓ２０の１階調幅（全振幅
の１／２ⁿ ）を２^m 分割するように、ｍ本の信号線３１
が追加された構成を成す。Ｄ／Ａ変換器６０は、加算手
段４０からの（ｎ＋ｍ）ビットの信号をアナログ信号に
変換する回路であり、その出力側には、表示装置駆動用
の電圧変換回路８６を介して、表示装置９０が接続され
ている。表示装置９０は、アナログ的に輝度変調可能な
ＣＲＴ等で構成されている。

【００２６】図５（ａ），（ｂ）は、図４のノイズ源３
０の構成例を示す図であり、同図（ａ）は例えばベイヤ
配列を用いた演算子でノイズ源３０を構成したときの説
明図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）の演算子の配列例を
示す部分図である。

【００２７】図５では、説明の簡単化のために、連続的
な信号Ｓ１０の量子化ビット数ｎ＝４（即ち、階調数は
１６）、ノイズ源３０としてはｍ＝４で４×４のベイヤ
配列のディザ信号を重畳可能な構成になっている。

【００２８】図５（ａ）に示す演算子の働きは、図５
（ｂ）に示すように、例えば（Ａ，ａ）の番地の信号に
は１／１６の１階調幅を元の信号に加算し、さらに８／
１６＝１／２の１階調幅を差し引いた値を、その番地の
新しい値とするように作用する。同様に、（Ｄ，ｄ）の
番地では、６／１６の１階調幅を加算し、１／２階調幅
を減算してその番地の新しい値になるように作用する。
図５（ｂ）に示すように、４×４のベイヤ配列は、この
組を繰り返し配列したものを元の信号に作用させるよう
にしてある。即ち、番地（Ａ，ａ），（Ｅ，ａ），
（Ａ，ｅ），…は、同じ値となっている。

【００２９】次に、図６（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、
図４の信号処理装置における量子化誤差低減方法につい
て説明する。なお、図６（ａ）〜（ｃ）は、図４の信号
処理装置における演算後の各画素の数値例を示す図であ
り、同図（ａ）は４ビット（１６階調）で量子化された
量子化信号Ｓ２０の例、同図（ｂ）はノイズ信号Ｓ３０
を付加した後の例、同図（ｃ）は表示装置９０を用いた
８ビット表示（２５６階調表示）の例を示す図である。

【００３０】例えば、連続的な絵からなる画像は、イメ
ージセンサ１０で読取られ、その連続的な信号（画像信
号）Ｓ１０がＡ／Ｄ変換器２０で量子化されてｎビット
の量子化信号Ｓ２０がｎ本の信号線２１へ出力される。
図６（ａ）に示す量子化信号Ｓ２０の例では、１６階調
のほぼ中間値である８階調目と７階調目がｎ本の信号線
２１へ出力されていることが示されている。

【００３１】ノイズ源３０を構成する図５の演算子を作
用させると、該ノイズ源３０からｍビットのノイズ信号
Ｓ３０がｍ本の信号線３１へ出力される。ｎ本の信号線
２１とｍ本の信号線３１とは、加算手段４０を構成する
（ｎ＋ｍ）本の信号線４１を介して加算される。このノ
イズ信号Ｓ３０の付加後の（ｎ＋ｍ）ビットの信号が、
図６（ｂ）に示されている。

【００３２】ノイズ信号が付加された（ｎ＋ｍ）ビット
の信号は、Ｄ／Ａ変換器６０でアナログ信号に変換さ
れ、電圧変換回路８０で電圧に変換された後、表示装置
９０でアナログ的に表示される。この表示装置９０で８
ビット表示した例が図６（ｃ）に示されている。

【００３３】図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、４ビッ
ト（１６階調）の量子化信号Ｓ２０が表示装置９０で８
ビット（２５６階調）表示されるので、１６階調の信号
が２５６階調の信号に変換されたことになる。この１６
階調の信号と２５６階調の信号の濃度の平均値Ｚは、共
に１１８であり、４×４のベイヤ配列の四角の中を見る
と、同じ濃度に見える。ところが、本実施例のように量
子化信号Ｓ２０にノイズ信号Ｓ３０を加算手段４０で加
算しているので、図６（ａ）ではレベル８からレベル７
への変化の仕方が１／１６の割合で変化するのに対し、
図６（ｂ）においては１／２５６の変化となっている。
そのため、その変化の仕方が少ない分、表示装置９０で
表示された画像の輪郭部分における濃淡の段差が目立た
なくなり、従来の欠点である島状の偽輪郭が消える利点
がある。これは、次の理由による。

【００３４】例えば、画像全体で考えて、真値がＳｏで
ある絵を読取って表示する場合を考える。この絵をＡ／
Ｄ変換器２０で量子化した値をＳｂとし、量子化雑音を
Ｓｅとすると、前記（１）式が成立する。この量子化し
た値Ｓｂの一例が図６（ａ）である。つまり、量子化し
た値Ｓｂのみをそのまま表示装置９０に表示すると、量
子化誤差Ｓｅを含んだ画像として表示される。量子化誤
差Ｓｅは、画像全体ではランダムに発生しているので、
（２）式に示す量子化誤差Ｘ＝（Σｘ）はランダムであ
るといえる。そこで、本実施例では、画像を表示すると
きに、量子化信号Ｓ２０にノイズ信号Ｓ３０を重畳させ
て Ｓｂ１＝Ｓｂ＋Ｓｅ１・・・（３） という信号として表示させることにより、量子化誤差Ｘ
を低減するようにしている。ここで、（３）式のＳｂ１
は、任意に発生させるランダムノイズであり、量子化雑
音Ｓｅとほぼ等しいように選択したノイズである。

【００３５】図５の演算子を用いてノイズ源３０とした
場合、量子化雑音Ｓｅとして約１．７％が得られてい
る。連続的な絵を量子化したときの量子化雑音Ｓｅは、
（２）式に従い約１．８％であり、ほぼ等しい雑音値が
得られている。但し、ノイズ信号Ｓ３０を前記のような
ベイヤ配列ではなく、理想的にランダムに加算手段４０
に入力すると、前記の２つの値は等しい。

【００３６】量子化対象となる連続的な絵と、図６
（ｃ）に示す表示画像との間の雑音ｅは、

【００３７】

【数３】

【００３８】となる。従って、連続的な絵を単にＡ／Ｄ
変換器２０で量子化して表示装置９０に表示した場合の
雑音が１．８％に対し、本実施例では約１／３に雑音が
低減できることになる。

【００３９】また、図４では、ノイズ信号付加後の（ｎ
＋ｍ）ビットの信号を、Ｄ／Ａ変換器６０でアナログ信
号に変換した後、表示装置９０で表示しているので、図
５（ａ）に示す第２項（−１／ｎ・１／２）は、演算し
なくても、該表示装置９０の基準信号をその分調整する
ことで、画質の良い画像が得られる。

【００４０】第２の実施例 図７は、本発明の第２の実施例を示す画像の信号処理装
置の機能ブロック図であり、図４中の要素と共通の要素
には共通の符号が付されている。この信号処理装置で
は、Ａ／Ｄ変換器２０の出力側と加算手段４０の入力側
との間にデータ一時記憶用のメモリ１００が設けられて
いる。さらに、加算手段４０の出力側に、加減算手段５
０を介して演算手段７０が接続されている。加減算手段
５０は、ｎビットの量子化信号Ｓ２０にｍビットのノイ
ズ信号Ｓ３０が重畳された（ｎ＋ｍ）ビットの信号を入
力し、そのｍビットのノイズ信号Ｓ３０のレベルの平均
値を任意に加減算し、その加減算結果を演算手段７０へ
与える機能を有している。演算手段７０は、加減算手段
５０の出力を演算し、その演算結果中のｍビットはカッ
トしてｎビットのみを出力する機能を有している。

【００４１】図７の信号処理装置において、量子化信号
Ｓ２０をいくつか用いて計算等を行うことを考えてみ
る。例えば、３つの同じビット数で量子化された信号Ｓ
２０を用いると、そのノイズが

【００４２】

【数４】

【００４３】になってしまう。各量子化信号Ｓ２０が４
ビットの場合では、約３％のノイズとなる。これに対し
て本実施例では、Ａ／Ｄ変換器２０で量子化された量子
化信号Ｓ２０に対してノイズ信号Ｓ３０を加算手段４０
で重畳し、その（ｎ＋ｍ）ビットの信号を加減算手段５
０で加減算した後、演算手段７０で演算し、必要なｎビ
ットの信号のみを出力するようにしている。このよう
に、本実施例では量子化信号Ｓ２０にノイズ信号Ｓ３０
を重畳するので、加減算手段５０及び演算手段７０を用
いて所望の計算等を行う場合、統計量として扱って約１
％のノイズとなるだけであり、１つの量子化信号Ｓ２０
のノイズ１．８％よりも小さくなる。

【００４４】従って、本実施例では、３原色を扱うカラ
ー信号等をＡ／Ｄ変換器２０で量子化してその量子化信
号Ｓ２０を処理する場合にも、低ノイズで画像を再生で
きることになる。なお、３原色へのノイズは、それぞれ
別の形のノイズを入れても良い。

【００４５】次に、３原色の計算後に、本来の信号のビ
ット数にするために、上位４ビットだけを取り出すこと
を考える。これは再度、あらく量子化したことに相当す
る。加減算手段５０の出力を演算手段７０で演算し、そ
の演算結果中の上位４ビットだけを取り出す。すると、
演算手段７０による計算後の信号と、量子化対象となる
本来の絵との雑音が約１％であり、量子化雑音Ｓｅが
１．８％であるので、演算手段７０を用いた再度の量子
化における雑音Ｓｓａｉは、

【００４６】

【数５】

【００４７】であり、従来の雑音の約２／３に低減した
信号を得ることができる。

【００４８】また、例えば雑音約２％を含む４ビットの
信号を、図４のような表示装置９０に表示する場合、他
の加算手段４０を設けて改めてノイズを重畳して表示す
ることもできる。この場合には、ノイズＳｄｉｓが

【００４９】

【数６】

【００５０】程度に低減できる。これは、３つの量子化
信号Ｓ２０を用いて計算した結果の下位４ビット分が新
たなランダムノイズと考えられるので、これをカットし
て表示装置９０に表示するときに、新たなランダムノイ
ズを加算しても、統計的には等しいからである。

【００５１】第３の実施例 図８は、本発明の第３の実施例を示す画像の信号処理装
置の機能ブロック図であり、図４及び図７中の要素と共
通の要素には共通の符号が付されている。この信号処理
装置では、Ａ／Ｄ変換器２０の出力側に接続されたｎ本
の信号線２１を、除去手段１１０を介して加算手段４０
に接続すると共に、ノイズ源３０をｍ本の信号線３１を
介して該加算手段４０へ接続し、該加算手段４０の出力
を表示装置９０へ出力するようにしている。除去手段１
１０は、ｎビットの量子化信号Ｓ２０の下位ビットｉを
除去して加算手段４０へ与える機能を有している。この
除去手段１１０は、例えば（ｎ−ｉ）本の信号線１１１
で構成されている。図８の信号処理装置において、例え
ば６ビットの量子化信号Ｓ２０の最下位１ビットを除去
手段１１０で除去し、それを５本の信号線１１１を介し
て加算手段４０へ送り、さらにノイズ源３０から５ビッ
トのノイズ信号Ｓ３０を発生し、その５ビットのノイズ
信号Ｓ３０を５本の信号線３１を介して加算手段４０へ
与える場合を考える。

【００５２】前記第１又は第２の実施例においては、量
子化誤差を約１／３に減少させている。このことは、量
子化ビット数が約１．６ビット多いことと等価であるこ
とを意味している。そのため、例えばｎビットの量子化
信号Ｓ２０を（ｎ−１）ビットの信号線１１１を用いて
画像再生を行っても、なお０．６ビット分のノイズの少
ない画像として再生できることになる。

【００５３】そこで、本実施例では、６ビットの量子化
信号Ｓ２０を除去手段１１０で最下位１ビットを除去
し、その４ビットの信号を信号線１１１を介して加算手
段４０へ送る。ノイズ源３０では、階調幅が全振幅の１
／２^n-1 、つまり４ビットのノイズ信号Ｓ３０を信号線
３１を介して加算手段４０へ与える。加算手段４０で
は、５ビットの信号線１１１の信号と、４ビットの信号
線３１のノイズ信号Ｓ３０とを加算し、その９ビットの
再生信号を表示装置９０へ送り、該表示装置９０で表示
させる。

【００５４】この実施例では、本来の量子化ビットの下
位ビットを除去手段１１０で切り捨て、それによって生
じる量子化誤差増加分を、ノイズ信号Ｓ３０を加算手段
４０で重畳させることにより補っているので、量子化誤
差を低減でき、高画質の画像が得られる。

【００５５】なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず、例えば図４の表示装置９０に代えて、階調的あるい
はアナログ的にプリント濃度の変調可能なプリンタ等と
いった他の出力装置を設けたり、或いは上記実施例を画
像以外の信号処理装置に適用する等、種々の変形が可能
である。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、連続的な信号をＡ／Ｄ変換器で量子化した量
子化信号に、加算手段を用いてランダムなノイズ信号を
一つの量子化階調幅内にディジタル的に重畳するように
しているので、量子化雑音を的確に低減できる。しか
も、アナログ的な信号の取り扱いをせずに、取り扱いが
簡便なディジタル回路のみで構成できるので、Ａ／Ｄ変
換器のビット数の減少とそれによる回路構成の簡単化が
図れる。

【００５７】第２の発明のよれば、加減算手段で、重畳
されたノイズ信号のレベルの平均値を任意に加減算する
ようにしたので、加減算手段によって任意のビット数の
信号を出力でき、それによって該加減算手段の出力側に
接続される装置の適用範囲が広くなる。

【００５８】第３及び第４の発明によれば、加算手段の
出力または加減算手段の出力を、（ｎ＋ｍ）ビットのＤ
／Ａ変換器でアナログ信号に変換するようにしたので、
例えば該Ｄ／Ａ変換器の出力側に表示装置やプリンタ等
を接続すれば、量子化対象となる原画像と表示された画
像との間の量子化雑音を低減し、高画質の画像表示が可
能となる。しかも、アナログ的な信号の取り扱いをせず
に、取り扱いが簡便なディジタル回路のみで画質低下を
防止できる。そのため、Ａ／Ｄ変換器のビット数の削減
化と、作製しやすく、再現性の良い高画質の画像表示が
行える。

【００５９】第５及び第６の発明によれば、加算手段の
出力または加減算手段の出力を演算手段で演算し、その
演算結果中のｎビットのみを出力するようにしたので、
例えば多数の量子化信号同士を演算した際にも、量子化
ノイズを的確に低減できる。この際、本来の信号のビッ
ト数のみを信号として扱った後に、再度第１の発明のよ
うにランダムなノイズ信号を重畳させることにより、量
子化誤差をより低減できる。また、カラーイメージセン
サ等を用いてＢ，Ｇ，Ｒの３原色等を演算して記憶させ
るようなときにも、量子化誤差を効率良く低減できるの
で、量子化ビットを削減でき、低ビット数のＡ／Ｄ変換
器で高画質を得ることができる。

【００６０】第７の発明によれば、本来の量子化ビット
の下位ビットを除去手段で切り捨て、その切り捨てによ
って生じる量子化誤差の増加分を、加算手段を用いて任
意のビット数のランダムなノイズ信号を重畳することに
よって補うようにしている。そのため、本来の量子化ビ
ット数を除去手段で除去することによって量子化ビット
数を圧縮し、それを伝送して加算手段で量子化ビット数
の再生が行えるので、例えば伝送容量の少ない回線を用
いて量子化された画像信号を送ることができ、その送ら
れてきた信号を表示装置やプリンタ等で表示すれば、高
画質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機能ブロック図を示す図であり、同図
中の（ａ）〜（ｇ）は第１〜第７の発明を示す機能ブロ
ック図である。

【図２】従来の画像の信号処理装置を示す機能ブロック
図である。

【図３】図２の量子化誤差の説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例を示す画像の信号処理装
置の機能ブロック図である。

【図５】図４のノイズ源の構成例を示す図である。

【図６】図４における演算後の各画素の数値例を示す図
である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す画像の信号処理装
置の機能ブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施例を示す画像の信号処理装
置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

２０ Ａ／Ｄ変換器 ３０ ノイズ源 ４０ 加算手段 ５０ 加減算手段 ６０ Ｄ／Ａ変換器 ７０ 演算手段 １１０ 除去手段 Ｓ１０ 連続的な信号（画像信号） Ｓ２０ 量子化信号 Ｓ３０ ノイズ信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的な信号をアナログ／ディジタル変
   換器で量子化したｎビットの量子化信号を用いて信号処
   理を行う信号処理方法において、 前記量子化信号の階調幅の中に、加算手段を用いて任意
   のビット数ｍのノイズ信号を所定領域内でランダムに加
   算することを特徴とする量子化誤差低減方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の量子化誤差低減方法にお
   いて、 前記量子化信号に加算されたノイズ信号のレベルの平均
   値を、加減算手段で任意に加減算することを特徴とする
   量子化誤差低減方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の量子化誤差低減
   方法において、 前記加算手段の出力または加減算手段の出力を、（ｎ＋
   ｍ）ビットのディジタル／アナログ変換器でアナログ信
   号に変換することを特徴とする量子化誤差低減方法。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の量子化誤差低減
   方法において、 前記加算手段の出力または加減算手段の出力を演算手段
   で演算し、その演算結果中のｎビットのみを出力するこ
   とを特徴とする量子化誤差低減方法。
5. 【請求項５】 連続的な信号をアナログ／ディジタル変
   換器で量子化したｎビットの量子化信号を用いて信号処
   理を行う信号処理方法において、 前記ｎビットの量子化信号の下位ビットｉを除去手段で
   除去した後、前記（ｎ−ｉ）ビットの量子化信号の階調
   幅の中に、加算手段を用いて任意のビット数のノイズ信
   号を所定領域内でランダムに加算して該量子化信号の再
   生を行うことを特徴とする量子化誤差低減方法。