圖像的抖動(dòng)處理方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像的抖動(dòng)處理方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 抖動(dòng)（Dither)是一種故意造成的噪音用以隨機(jī)化量化誤差，阻止大幅度拉升圖 像時(shí)導(dǎo)致的如色帶（banding)這樣的問(wèn)題。Dither的概念常用在數(shù)字聲音和數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 處理中，也常用在壓縮磁盤(pán)中。
[0003] 圖像處理中的抖動(dòng)處理（Dithering)是一個(gè)使用有限調(diào)色板在圖像中創(chuàng)建色深 錯(cuò)覺(jué)的技術(shù)。在一個(gè)經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的圖像中，那些在調(diào)色板中不可用的顏色可以用當(dāng)前調(diào) 色板中可用的顏色中的一種近似代替，人眼可以接受這種由顏色組成的混合色。Dithering 類(lèi)似于印刷技術(shù)中使用的半色調(diào)印刷，經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的圖像，特別是使用相關(guān)的少許顏色 的，通常都可以看出圖像中包含的顆粒。
[0004] Dithering技術(shù)在早期的視頻適配器、現(xiàn)在的一些手機(jī)上使用的液晶顯示器，還有 一些廉價(jià)的數(shù)碼照相機(jī)上都有使用，這些設(shè)備的色域范圍都要小于那些更先進(jìn)的設(shè)備。例 如，在照片圖像可能包含數(shù)百萬(wàn)中顏色，但是在視頻硬件上可能只支持256色，所以就需要 使用這256色通過(guò)Dithering技術(shù)來(lái)近似的達(dá)到原圖的效果。如果不使用Dithering技術(shù) 的話，那么原圖里面那些不被支持的顏色可能會(huì)被這些顏色的近似顏色所代替，這樣會(huì)導(dǎo) 致最后顯示出來(lái)的效果很差。
[0005] 另外需要使用Dithering的情況是圖像文件格式的限制因素。特別的，通常使用 的GIF文件格式嚴(yán)格限定只能使用256或者更少的顏色（在大多數(shù)圖像編輯軟件里是這樣 的）。其它一些文件格式，例如PNG，由于為了降低文件大小，也會(huì)使用相應(yīng)的限制。這些使 用受限顏色的圖片會(huì)包含一個(gè)它所使用的顏色的調(diào)色板。在這種情況下，圖像編輯軟件就 會(huì)負(fù)責(zé)Dithering圖像，而不僅僅是使用這些格式保存這類(lèi)文件。
[0006] 常用的圖像抖動(dòng)處理算法包括以下幾種：
[0007] 有序抖動(dòng)算法（例如點(diǎn)聚集有序抖動(dòng)算法和點(diǎn)離散有序抖動(dòng)算法）：算法簡(jiǎn)單，易 于實(shí)現(xiàn)；但是輸出圖像紋理不夠細(xì)膩，灰度過(guò)渡不連續(xù)，特別是在高光與暗調(diào)灰階區(qū)域，有 明顯的固定圖案，即存在抖動(dòng)噪聲；
[0008] 誤差擴(kuò)散（errordiffusion)算法：輸出圖像色調(diào)豐富，且算法簡(jiǎn)單、高效、實(shí)用， 但是輸出圖像存在明顯的龜紋和蠕蟲(chóng)現(xiàn)象，邊緣模糊，圖像對(duì)比度較差；
[0009] 迭代算法：輸出圖像色調(diào)豐富，灰階過(guò)渡連續(xù)，視覺(jué)效果較好，但是算法復(fù)雜度較 高，實(shí)時(shí)性差。
[0010] 因此，如何既能夠使經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理后的輸出圖像確保一定圖像質(zhì)量，例如使輸出 圖像色調(diào)豐富，灰階過(guò)渡連續(xù)，而且沒(méi)有抖動(dòng)噪聲和明顯的龜紋和蠕蟲(chóng)現(xiàn)象，又能夠降低抖 動(dòng)處理的復(fù)雜度以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求，是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明要解決的問(wèn)題是如何既使經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理后的輸出圖像確保一定圖像質(zhì)量， 又降低抖動(dòng)處理的復(fù)雜度以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求。
[0012] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種圖像的抖動(dòng)處理方法，包括：
[0013] 將待處理圖像中的像素點(diǎn)沿分形曲線所構(gòu)成的遍歷路徑進(jìn)行遍歷；
[0014] 對(duì)于遍歷到的每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行鄰域處理，所述鄰域處理包括：將當(dāng)前遍歷到的像 素點(diǎn)的值與該像素點(diǎn)鄰域內(nèi)各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的誤差值進(jìn)行求和，所述鄰域內(nèi)的像素點(diǎn)為在所 述遍歷路徑上與當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)依次相鄰且已遍歷的像素點(diǎn)；
[0015] 以所述鄰域處理后的結(jié)果確定抖動(dòng)處理后所述待處理圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的值。
[0016] 可選的，所述待處理圖像是待進(jìn)行抖動(dòng)處理的原始圖像。
[0017] 可選的，所述待處理圖像是將待進(jìn)行抖動(dòng)處理的原始圖像經(jīng)過(guò)分割而形成的一個(gè) 以上圖像塊，所述方法還包括：在以所述鄰域處理后的結(jié)果確定抖動(dòng)處理后各圖像塊中每 個(gè)像素點(diǎn)的值之后，生成所述原始圖像經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理后的輸出圖像。
[0018] 可選的，相鄰圖像塊分別使用所述分形曲線的不同遍歷路徑。
[0019] 可選的，所述圖像的抖動(dòng)處理方法還包括：將兩個(gè)或兩個(gè)以上圖像塊的抖動(dòng)處理 并行進(jìn)行。
[0020] 可選的，所述鄰域內(nèi)各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的誤差值是各像素點(diǎn)的量化誤差分別乘以相應(yīng) 的加權(quán)系數(shù)后得到的。
[0021] 可選的，所述鄰域內(nèi)與當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)越鄰近的像素點(diǎn)相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)越 大。
[0022] 可選的，以單調(diào)遞減函數(shù)為所述鄰域內(nèi)與當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)依次相鄰的像素點(diǎn) 分別配置相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)。
[0023] 可選的，所述單調(diào)遞減函數(shù)為單調(diào)遞減的指數(shù)函數(shù)。
[0024] 可選的，設(shè)置誤差隊(duì)列以循環(huán)存放當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)鄰域內(nèi)各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的誤 差值，所述誤差隊(duì)列的長(zhǎng)度至少與所述鄰域的大小相一致。
[0025] 可選的，所述分形曲線為希爾伯特曲線。
[0026] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種圖像的抖動(dòng)處理裝置，包括：
[0027] 遍歷單元，適于將待處理圖像中的像素點(diǎn)沿分形曲線所構(gòu)成的遍歷路徑進(jìn)行遍 歷；
[0028] 鄰域處理單元，適于對(duì)于遍歷到的每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行鄰域處理，所述鄰域處理包括： 將當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)的值與該像素點(diǎn)鄰域內(nèi)各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量化誤差值進(jìn)行求和，所 述鄰域內(nèi)的像素點(diǎn)為在所述遍歷路徑上與當(dāng)前遍歷到的像素點(diǎn)依次相鄰且已遍歷的像素 占.
[0029] 確定單元，適于以所述鄰域處理后的結(jié)果確定抖動(dòng)處理后所述待處理圖像中每個(gè) 像素點(diǎn)的值。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 通過(guò)將誤差擴(kuò)散沿著分形曲線的方向遍歷所有的像素點(diǎn)，同時(shí)將傳統(tǒng)的鄰域處理 從二維處理轉(zhuǎn)變?yōu)橐痪S處理，既克服了傳統(tǒng)誤差擴(kuò)散抖動(dòng)處理方法存在的明顯方向性不足 的缺點(diǎn)，又降低了抖動(dòng)處理的復(fù)雜度，從而既能夠使經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理后的輸出圖像確保一定 的圖像質(zhì)量，例如使輸出圖像色調(diào)豐富，灰階過(guò)渡連續(xù)，而且沒(méi)有抖動(dòng)噪聲和明顯的龜紋和 蠕蟲(chóng)現(xiàn)象，又能夠滿(mǎn)足圖像抖動(dòng)處理對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求。
[0032] 進(jìn)一步地，采用圖像分塊處理的方式，有利于各圖像塊抖動(dòng)處理的并行實(shí)現(xiàn)，從而 增強(qiáng)實(shí)時(shí)處理的能力。
[0033] 進(jìn)一步地，通過(guò)選用希爾伯特曲線作為所述分形曲線，考慮到該分形曲線存在著 相似性，更能夠便于實(shí)現(xiàn)圖像分塊處理的方式，而且相鄰圖像塊分別使用所述分形曲線的 不同遍歷路徑，克服了遍歷路徑的重復(fù)性，能夠避免出現(xiàn)明顯的固定圖案，從而有效抑制抖 動(dòng)噪聲。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1是本發(fā)明技術(shù)方案提供的圖像的抖動(dòng)處理方法的流程示意圖；
[0035] 圖2是階數(shù)分別為1至4的希爾伯特曲線的示意圖；
[0036] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的圖像的抖動(dòng)處理方法的流程示意圖；
[0037] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的希爾伯特曲線的4種遍歷路徑的示意圖；
[0038] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的原始圖像中各圖像塊的遍歷路徑配置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 由于現(xiàn)有的圖像抖動(dòng)處理方法無(wú)法同時(shí)兼顧輸出圖像的質(zhì)量提升以及處理復(fù)雜 度的降低，因此對(duì)于一些對(duì)硬件配置成本較為敏感的終端設(shè)備，例如手機(jī)、掌上電腦等，既 需要確保輸出圖像達(dá)到一定質(zhì)量，又需要在不增加成本的前提下滿(mǎn)足圖