(57)【要約】【課題】圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保する。【解決手段】表示装置駆動回路（１０１）は、表示データ圧縮回路（１０９）、記録回路（１１０）、表示データ伸張回路（１１１）、出力回路（１１２，１１３）を備える。上記表示装置駆動回路には、圧縮率設定回路（１０７）を設け、上記表示データ圧縮回路には、上記圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って上記表示データを圧縮する機能を含める。これにより、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減できる。また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の表示データを圧縮することにより、上記表示データのデータ量を削減可能な表示データ圧縮回路と、
上記表示データ圧縮回路で圧縮された表示データを格納可能な記録回路と、
上記記録回路から読み出された表示データを伸張する表示データ伸張回路と、
上記表示データ伸張回路で伸張された表示データを表示部へ出力可能な出力回路と、を備えた表示装置駆動回路であって、
上記表示装置駆動回路は、上記表示データの圧縮率の設定を可能とする圧縮率設定回路を含み、上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って上記表示データを圧縮する機能を含むことを特徴とする表示装置駆動回路。
【請求項２】
上記表示装置駆動回路は、複数の表示領域を設定可能な表示領域設定回路を含み、
上記圧縮率設定回路は、上記表示領域に対応する圧縮率を設定可能な機能を含み、
上記表示データ圧縮回路は、上記表示領域設定回路の設定値と、表示データの表示位置に従って、圧縮率を切り替えて上記表示データの圧縮を行う機能を含む請求項１記載の表示装置駆動回路。
【請求項３】
上記表示装置駆動回路は、上記表示領域に対応した圧縮方式を設定可能な圧縮方式設定回路を含み、
上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮方式設定回路の設定値と、表示データの表示位置に従って、圧縮方式を切り替えて上記表示データの圧縮を行う請求項２記載の表示装置駆動回路。
【請求項４】
上記表示装置駆動回路は、圧縮ステップの中に少なくとも量子化係数で量子化を行うステップを持ち、上記量子化係数の大きさにより、上記圧縮率設定回路の設定値を更新可能な回路を含む請求項１記載の表示装置駆動回路。
【請求項５】
画像の表示データを圧縮することにより、上記表示データのデータ量を削減可能な表示データ圧縮回路を備えたＣＰＵと、圧縮された表示データを格納可能な記録回路と、上記記録回路から読み出された表示データを伸張する表示データ伸張回路と、上記表示データ伸張回路で伸張された表示データを出力可能な出力回路と、を備えた表示装置駆動回路と、
上記出力部を介して出力された表示データを表示可能な表示部と、を含む表示装置であって、
上記ＣＰＵは、上記表示データの圧縮率を設定可能な圧縮率設定回路を含み、
上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って上記表示データを圧縮する機能を含み、
上記表示データ圧縮回路で圧縮された表示データが、上記記録回路を介して上記表示データ伸張回路に転送されることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示データの圧縮処理技術に係り、特に表示装置駆動回路や表示装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などのモバイル機器では、表示パネルの高精細化が進み、表示パネルの解像度はＶＧＡ、さらにはＨＤ画質表示が主流になりつつある。パネルが高精細すると、表示データの転送による消費電力が増大する。そのため、ドライバ内にフレームメモリを内蔵し、映像が変化したときのみ表示データを転送することにより消費電力を削減する方式がとられているが、高精細化によりフレームメモリの増大、フレームメモリからの読み出しによる消費電力の増大が問題となっている。
【０００３】
上記フレームメモリの増大にかかわり、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、表示用駆動回路内で、表示データを圧縮してデータ量を削減することにより、フレームメモリの大きさを小さくする技術が提案されている。フレームメモリのデータ量を削減することにより、フレームメモリからの読み出しによる消費電力を小さく抑えることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０８４３９号公報
【特許文献２】特開２００６−３３８０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術について本願発明者が検討したところ、以下のような種々の課題が見いだされた。
【０００６】
（１）表示データは、駆動回路内に用意されたフレームメモリのサイズに圧縮されて格納され、表示時にはデータ伸張して表示装置上に表示されていた。上記従来技術に示されているように、一般に圧縮率が大きい（圧縮後のフレームメモリのサイズを小さくする）とデータ伸張後の表示画像の画質が劣化する。表示画像によって圧縮率と伸張後の表示画像の画質の関係は異なり、一般に、べた画像や変化のなだらかな自然画像などは圧縮率を大きくしても画質劣化は少ない。細かいエッジがたくさんあるようなユーザインターフェイス画像などは、べた画像などに比べ、同じ圧縮率でも画質劣化が大きくなる。したがって同じ圧縮率ですべての画像の圧縮を行うと、細かいエッジがたくさんあるようなユーザインターフェイス画像では、画質劣化が大きくなる。また、べた画像や変化のなだらかな自然画像などを表示するときでも、消費電力の削減率を大きくすることができない。
【０００７】
（２）携帯電話などの表示画面は細かく領域を分けて表示されており、常に電波状況や時刻などのアイコンが表示されるエリアと、自然画、動画などが表示されるエリアがある。上記で述べたようにユーザインターフェイス画像と自然画像ではその特性が異なるため、同じ圧縮率で表示データを圧縮するとユーザインターフェイス画像では画質劣化が起こり、自然画ではあまり消費電力を下げることができない。
【０００８】
（３）高精細化につれＣＰＵと表示装置駆動回路間の表示データ転送に関する消費電力が大きく問題となっている。また近年、高性能なタッチパネルの出現などにより、表示画面からＣＰＵへのタッチ情報のデータ転送要求なども大きくなってきており、ＣＰＵと表示装置駆動回路間のバスの転送データ量が増大する。
【０００９】
（４）携帯電話などで表示されるユーザインターフェイス画像と自然画像ではその特性が異なるため、同じ圧縮アルゴリズムで表示データを圧縮するとユーザインターフェイス画像では画質劣化が起こる。
【００１０】
（５）携帯電話などのＣＰＵは膨大な処理を抱えており、表示画像毎に圧縮率を判断し設定するのは難しい。
【００１１】
本発明の目的は、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする技術を提供することである。
【００１２】
本願発明の別の目的は、領域ごとに異なる種類の画像が表示される表示装置や表示装置用駆動回路において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の表示領域の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の表示領域の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする表示データ圧縮伸張技術を提供することである。
【００１３】
本願発明の別の目的は、ＣＰＵと表示装置駆動回路間のバスで消費される消費電力を削減し、該バスの表示データ転送に要する割合を下げつつ、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする技術を提供することである。
【００１４】
本願発明の別の目的は、領域ごとに異なる種類の画像が表示される表示装置や表示装置用駆動回路において、領域ごとに異なるアルゴリズムを用いて表示データの圧縮を行うことにより、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする表示データ圧縮伸張技術を提供することである。
【００１５】
本願発明の別の目的は、表示装置や表示装置駆動回路において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像と圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像を自動的に判別し、圧縮率を表示画像毎に変更可能な技術を提供することである。
【００１６】
本発明の上記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１８】
上記目的を達成するために、表示装置駆動回路には、表示データの圧縮率の設定を可能とする圧縮率設定回路を設け、表示データ圧縮回路には、圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って表示データを圧縮する機能を設ける。
【００１９】
上記目的を達成するために、表示領域を複数に分け、表示領域ごとに圧縮率を設定できるように、表示領域の位置を設定する表示領域設定回路と表示領域ごとの圧縮率設定回路を設けたものである。
【００２０】
上記目的を達成するために、表示領域に対応した圧縮方式を設定可能な圧縮方式設定回路を設け、上記圧縮方式設定回路の設定値と、表示データの表示位置に従って、圧縮方式を切り替えて上記表示データの圧縮を行うようにする。
【００２１】
上記目的を達成するために、上記表示装置駆動回路には、圧縮ステップの中に少なくとも量子化係数で量子化を行うステップを持ち、上記量子化係数の大きさにより、上記圧縮率設定回路の設定値を更新可能な回路を設ける。
【００２２】
上記目的を達成するために、ＣＰＵに、上記表示データの圧縮率を設定可能な圧縮率設定回路を設け、表示データ圧縮回路には、圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って表示データを圧縮する機能を設け、上記表示データ圧縮回路で圧縮された表示データが、記録回路を介して表示データ伸張回路に転送されるようにした。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００２４】
すなわち、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする技術を提供することができる。
【００２５】
領域ごとに異なる種類の画像が表示される場合において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の表示領域の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の表示領域の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする表示データ圧縮伸張技術を提供することができる。
【００２６】
バスで消費される消費電力を削減し、該バスの表示データ転送に要する割合を下げつつ、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする技術を提供することができる。
【００２７】
領域ごとに異なる種類の画像が表示される表示装置や表示装置用駆動回路において、領域ごとに異なるアルゴリズムを用いて表示データの圧縮を行うことにより、データ伸張後の十分な画質を確保することを可能とする表示データ圧縮伸張技術を提供することができる。
【００２８】
表示装置や表示装置駆動回路において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像と圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像を自動的に判別し、圧縮率を表示画像毎に変更可能な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
１．代表的な実施の形態
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００３０】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る表示装置駆動回路（１０１）は、画像の表示データを圧縮することにより、上記表示データのデータ量を削減可能な表示データ圧縮回路（１０９）と、上記表示データ圧縮回路で圧縮された表示データを格納可能な記録回路（１１０）と、上記記録回路から読み出された表示データを伸張する表示データ伸張回路（１１１）と、上記表示データ伸張回路で伸張された表示データを表示部へ出力可能な出力回路（１１２，１１３）とを備える。上記表示装置駆動回路は、上記表示データの圧縮率の設定を可能とする圧縮率設定回路（１０７）を含み、上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って上記表示データを圧縮する機能を含む。
【００３１】
上記の構成によれば、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することができる。
【００３２】
〔２〕上記〔１〕において、上記表示装置駆動回路は、複数の表示領域を設定可能な表示領域設定回路（１０７）を含む。上記圧縮率設定回路は、上記表示領域に対応する圧縮率を設定可能な機能を含む。上記表示データ圧縮回路は、上記表示領域設定回路の設定値と、表示データの表示位置に従って、圧縮率を切り替えて上記表示データの圧縮を行う機能を含む。これにより、領域ごとに異なる種類の画像が表示される表示装置や表示装置用駆動回路において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の表示領域の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の表示領域の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することができる。
【００３３】
〔３〕上記〔２〕において、上記表示装置駆動回路は、上記表示領域に対応した圧縮方式を設定可能な圧縮方式設定回路（１００１）を含む。上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮方式設定回路の設定値と、表示データの表示位置に従って、圧縮方式を切り替えて上記表示データの圧縮を行う。これにより、バスで消費される消費電力を削減し、該バスの表示データ転送に要する割合を下げつつ、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合は、圧縮率を高くして消費電力を削減でき、また圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合は圧縮率を低くし、データ伸張後の十分な画質を確保することができる。
【００３４】
〔４〕上記〔１〕において、上記表示装置駆動回路は、圧縮ステップの中に少なくとも量子化係数で量子化を行うステップを持ち、上記量子化係数の大きさにより、上記圧縮率設定回路の設定値を更新可能な回路（１３０５）を含む。これにより、領域ごとに異なる種類の画像が表示される表示装置や表示装置用駆動回路において、領域ごとに異なるアルゴリズムを用いて表示データの圧縮を行うことにより、データ伸張後の十分な画質を確保することができる。
【００３５】
〔５〕表示装置（１００）は、表示装置駆動回路（１０１）と表示部（１０５）とを含む。上記表示装置駆動回路（１０１）は、画像の表示データを圧縮することにより、上記表示データのデータ量を削減可能な表示データ圧縮回路（９０１）を備えたＣＰＵ（１０２）と、圧縮された表示データを格納可能な記録回路（１１０）と、上記記録回路から読み出された表示データを伸張する表示データ伸張回路（１１１）と、上記表示データ伸張回路で伸張された表示データを出力可能な出力回路（１１２，１１３）と含む。上記ＣＰＵ（１０２）は、上記表示データの圧縮率を設定可能な圧縮率設定回路（９０２）を含む。上記表示データ圧縮回路は、上記圧縮率設定回路に設定された圧縮率に従って上記表示データを圧縮する機能を含む。上記表示データ圧縮回路で圧縮された表示データが、上記記録回路を介して上記表示データ伸張回路に転送される。
【００３６】
上記の構成によれば、表示装置や表示装置駆動回路において、圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像と圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像を自動的に判別し、圧縮率を表示画像毎に変更することができる。
【００３７】
２．実施の形態の説明
次に、実施の形態について更に詳述する。
【００３８】
尚、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３９】
一般に、静止画の画像データを圧縮する場合、代表的な圧縮方法として、２つの方法がある。まず1つは、直交変換とエントロピー符号化を用いる方法であり、図２に示されるブロックに従って圧縮を行う。もう1つは、ＢＴＣ（Ｂｌｏｃｋ  ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる方法である。それぞれについて、以下簡単に説明する。
【００４０】
まず、図２に示される直交変換とエントロピー符号化を用いる方法について説明する。図２において、２０１は色空間変換を行うブロックである。一般に液晶ドライバなどの表示装置駆動回路は、ＣＰＵからＲＧＢフォーマットで表示画像を受け取る。ＲＧＢ色相は色間に重複の多いフォーマットなので、圧縮処理時には一般にパラメータ間の重複の少ない色空間が用いられる。例えば、ＹＵＶ，ＹＣｂＣｒ,ＹＣｏＣｇなどいろいろな圧縮用の色空間が提案されている。圧縮を行う色空間の種類は、本特許に影響を与えるものではなく、何を用いても良い。色空間変換回路２０１でＲＧＢデータを圧縮用色空間データに変換する。
【００４１】
２０２は、直交変換回路である。直交変換回路では表示画像を４ピクセル×４ピクセル、８ピクセル×８ピクセル、１６ピクセル×１６ピクセルなどのブロックに分け、直交変換行列と演算を行うことにより、空間上に配置されていた色データを低周波成分と高周波成分に分ける。高周波成分は一般に小さな値となることを利用してデータ圧縮を行う。直交変換としては、アダマール変換、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧなどで用いられているＤＣＴ、ＪＰＥＧ２０００などで用いられているＷａｖｅｌｅｔなどがある。また直交変換の直交行列の大きさも４×４、８×８、１６×１６などさまざまである。これら直交変換の種類も、本特許に影響を与えるものではなく、何を用いても良い。
【００４２】
２０３は、量子化回路である。直交変換により得られた値を定数で割ることにより値を小さくする。本定数を量子化係数と呼ぶ。
【００４３】
２０４は、エントロピー符号化回路である。エントロピー符号化とは、数値の出現確率に応じて符号長の異なる符号に割り当てる符号化方式である。一般に高周波成分は０，１などの値の小さな値をとる確率が非常に大きいことから、エントロピー符号化を行い、最も出現確率の高い０を１ビットの符号に割り当てることにより、データ量を削減し圧縮を行う。エントロピー符号としては、ハフマン符号、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号などがあるが、これらエントロピー符号の種類も、本発明に影響を与えるものではなく、何を用いても良い。
【００４４】
２０５は、メモリ書込み制御ブロックである。本ブロックで、可変長の符号をメモリに詰めて記録することで、データ圧縮を行う。
【００４５】
次にＢＴＣについて、図１１、図１２を参照して説明を行う。ＢＴＣにおいても、４×４、８×８などのサイズで表示画像をブロック化し、圧縮を行う。まず図１１に示されるように、ブロック化回路１１０１で、表示画像をブロック化する。例えば、４ピクセル×４ピクセルのブロックにブロック化すると考える。例えばあるブロックにおいて、ＲＧＢ信号のうち、Ｒの値が１２０１のようであったとする。代表値抽出回路１１０２では、代表値を抽出する。代表値の抽出方法はいろいろな抽出方法が提案されているが、例えばブロック全体の平均値を閾値として、閾値より大きい値の平均値と、閾値より小さい値の平均値を代表値として抽出するという方法がある。このようにして、代表値１２０２と代表値１２０３を抽出する。例えば、この場合の代表値を１６と２２７とする。ピクセル割り当て回路１１０３では、全体の平均値を閾値として、１２０４に示されるように、各ピクセルのＲの値を０または１に割り当てる。Ｇ，Ｂのデータについても同じように変換する。例えばＲの各ピクセル値が８ビットで表現される場合、このような変換を行うことにより、２つの代表値に８ビット×２=１６ビット、各ピクセルの割り当てに１６ビットとなり、圧縮後は３２ビットで表現できることになる。圧縮前は８ビット×１６=１２８ビットであったので、１/４に圧縮されることになる。伸張時は、１２０５に示されるように各ピクセルの０または１の値を代表値で置き換える。このようにすることにより、ＢＴＣでは圧縮を行う。代表値の個数を増やすことにより、伸張後の画質は向上するが圧縮率は低下する。
【００４６】
一般的な静止画の圧縮アルゴリズムには、このような２つの方法がある。一般に直交変換とエントロピー符号を組み合わせる圧縮方法は、表示画像内にエッジが少なく、表示画像がなだらかに変化しているものに適している。また、ＢＴＣは色数の少ない画像に適している。
【００４７】
＜実施の形態１＞
次に、実施の形態１を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１の表示装置のブロック図である。１００は携帯電話などの表示装置、１０１は液晶ドライバなどの表示装置駆動回路、１０２は携帯電話など表示装置全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）、１０３は表示データなどを格納するメモリ、１０４は内部バス、１０５は表示装置駆動回路１０１により駆動され表示を行う表示パネルである。表示パネルは、液晶パネル、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電子ペーパーなど表示パネルであれば何でも良い。
【００４８】
１０６は、ＣＰＵ１０２により、各種モードの設定を行うための表記しないレジスタ群を備え、また表示データをＣＰＵ１０２やメモリ１０３から受信する入出力インターフェイス回路である。１０７は、該入出力インターフェイス回路の中に備えられたレジスタ群の中の１つのレジスタであり、以降に示される表示データ圧縮回路で用いる表示データの圧縮率を設定する圧縮率設定レジスタである。１０８は入力バッファである。一般にＣＰＵからの表示データの転送は、水平方向の１ライン単位で送られてくるが、直交変換は４×４、８×８、１６×１６などのブロック単位で行われるため、４×２行、８×２行または１６×２行ためておくための入力バッファが必要である。１０９は表示データ圧縮回路である。本ブロックで表示データを圧縮し、圧縮したデータをフレームメモリ１１０に書き込む。
【００４９】
１１１は表示データ伸張回路であり、フレームメモリから読み出された圧縮された表示データを伸張し、出力バッファ１１２へ転送する。通常データの伸張単位は直交変換の単位である４ピクセル×４ピクセル、８ピクセル×８ピクセル、１６ピクセル×１６ピクセルなどのブロック単位で行われるため、出力バッファ１１２で１ライン分貯まるのを待ってＤＡ（デジタル・アナログ）コンバータ１１３へ出力し、表示パネル１０５上に出力する。ここで、液晶パネルなどアナログ電圧で制御を行うパネルの制御装置駆動装置の場合はＤＡコンバータ１１３であるが、電流駆動、パルス駆動などの表示パネルも考えられる。ＤＡコンバータ１１３は、表示パネル１０５の駆動方式により変わるため、表示画素のデジタル値を表示パネルを駆動できる方式に変換する回路機能を持つブロックであればよく、ＤＡコンバータ１１３の回路ブロックが他の機能を持つ回路ブロックに変更となっても、本発明になんら影響を及ぼさない。
【００５０】
次に、図３を参照して、表示データ圧縮回路１０９内の回路構成を詳細に説明する。図３の表示データ圧縮回路１０９は直交変換とエントロピー符号化を用いた圧縮方法であり、色空間変換回路２０１、直交変換回路２０２、量子化回路２０３、エントロピー符号化回路２０４、メモリ書込み制御回路２０５は、図２に示される回路と同じである。表示データ圧縮回路１０９は、図２に示される圧縮回路と比較し、符号長予測器３０１、目標符号長決定回路３０２、量子化係数決定回路３０３を持つ。目標符号長決定回路３０２は、（１−圧縮率設定レジスタ１０７の設定値）に、1ブロック分の圧縮前のデータ量を乗算し、目標となる1ブロック分の符号長を算出する回路である。符号長予測器３０１は、あらかじめ決められている複数の量子化係数で直交変換後のデータを除算したときの、それぞれの量子化係数に対するエントロピー符号化後の1ブロック分の符号長を算出する回路である。量子化係数決定回路３０３は、符号長予測器３０１の出力から、目標符号長決定回路３０２の出力である目標符号長を超えない符号長のうち、最小の量子化係数に対応する符号長を選択し、その量子化係数を出力する回路である。量子化係数決定回路３０３で決定された量子化係数で量子化回路２０３では除算を行い、量子化する。量子化係数は一般的に、エントロピー符号とともにメモリ内に格納される。
【００５１】
このように圧縮回路を構成することにより、圧縮率設定レジスタで設定した圧縮率で表示データの圧縮を行うことが可能となる。
【００５２】
次に、図４を参照して、表示データ伸張回路１１１内の回路構成を詳細に説明する。メモリ読み出し制御部４０１では、（１−圧縮率設定レジスタ１０７の設定値）に、1ブロック分の圧縮前のデータ量を乗算して1ブロック分の符号長を算出し、１ブロック分の表示データを復号するために算出した符号長のデータを読み出す。次に逆エントロピー符号化回路４０２でエントロピー符号を固定長の数値データに変換し、逆量子化回路４０３で逆エントロピー符号化回路４０２の出力の数値データに量子化係数を乗算し逆量子化を行う。逆直交変換回路４０４で直交行列の逆行列を乗算し、逆色空間変換回路４０５でデータ圧縮用色空間からＲＧＢ色空間に変換する。このような構成とすることにより、圧縮率設定レジスタで設定した圧縮率で圧縮された表示データを伸張することができる。
【００５３】
このような構成とすることにより、本実施の形態１ではＣＰＵの設定する圧縮率に応じた圧縮率でメモリに書き込むことができるようになる。例えば、ＣＰＵは表示パネル１０５にデジカメで撮影した画像など、なだらかな特性を持つ画像を表示する場合には、圧縮率設定レジスタ１０７の値を大きく設定することにより、圧縮率を大きくし、フレームメモリに書き込むデータ量を削減し、消費電力を削減する。また、ビデオカメラ画像など動画を表示する場合、動画に対しては、画質劣化が目立ちにくいので、圧縮率設定レジスタ１０７の値を大きく設定することにより、圧縮率を大きくし、フレームメモリに書き込むデータ量を削減し、消費電力を削減する。
【００５４】
逆に、ＵＩ画像など細かいエッジがたくさんある画像を表示パネル１０５に表示する場合は、圧縮率設定レジスタ１０７の値を小さく設定し、フレームメモリに書き込むデータ量を増やす。このことにより画質劣化を防ぎ、伸張後の画質を一定以上に保つことができる。
【００５５】
本圧縮率設定レジスタは、必ずしも数値で与えなくても良い。例えば、圧縮率は複数の固定値に限定され、例えばその１つをＵＩモード、他の１つを動画、自然画モードとしても良い。
【００５６】
＜実施の形態２＞
次に実施の形態２に関して、図５、図６、図７、図８を参照して説明する。
【００５７】
本実施の形態２が実施の形態１と大きく相違するのは、表示領域を複数の領域に分け、領域ごとに圧縮率を変更可能としている点である。
【００５８】
一般に携帯電話などの表示画面５０１は図５に示されるように自然画の待ち受け画面５０３と、時刻、各種アイコンなどが並ぶＵＩ(ユーザインターフェイス)画像表示領域５０２，５０４に分けられる。
【００５９】
図６は、実施の形態２の表示装置のブロック図である。実施の形態２の表示装置１００は、表示領域設定レジスタ６０３を持ち、圧縮率設定レジスタ１０７の中に、領域ごとに圧縮率を設定できる第１領域圧縮率設定レジスタ６０１および第２領域圧縮率設定レジスタ６０２を持つことが実施の形態１の表示装置１００のブロック図と異なる。表示領域設定レジスタ６０３は、第１領域左上Ｘ座標設定レジスタ６０４、第１領域左上Ｙ座標設定レジスタ６０５、第１領域右下Ｘ座標設定レジスタ６０６、第１領域右下Ｙ座標設定レジスタ６０７を持ち、第１領域とその他の表示領域(第２領域)を設定できるように構成されている。
【００６０】
図７は、実施の形態２のデータ圧縮回路の詳細ブロック図である。７０１、７０２はカウンタであり、それぞれ、現在圧縮中である表示データの表示位置のＸ座標、Ｙ座標を示す。カウンタ７０１、７０２は、タイミング生成回路６０８により生成されるフレーム開始信号によってリセットされ、カウンタ７０１は１ブロックの圧縮処理が終わるたびに、ブロックのＸ方向のサイズだけカウントアップされる。カウンタ７０２は１ライン分の処理が終了するたびに、Ｙ方向のサイズだけカウントアップされる。７０３は比較器であり、７０１のカウント値が第１領域左上Ｘ座標設定レジスタ６０４以上、第１領域右下Ｘ座標設定レジスタ６０６以下でかつ７０２のカウント値が、第１領域左上Ｙ座標設定レジスタ６０５以上でかつ第１領域右下Ｙ座標設定レジスタ６０７の場合、第１領域であることを示す第１領域信号を出力し、それ以外の時は第２領域信号を出力する。セレクタ７０４は比較器７０３の出力が第１領域信号の場合は、第１領域圧縮率設定レジスタ６０１の値を目標符号長決定回路３０２に出力し、比較器７０３の出力が第２領域信号の場合は、第２領域圧縮率設定レジスタ６０２の値を目標符号長決定回路３０２に出力する。
【００６１】
図８は、実施の形態３のデータ伸張回路の詳細ブロック図である。８０１、８０２はカウンタであり、８０３は比較器であり、８０１のカウント値が第１領域左上Ｘ座標設定レジスタ６０４以上、第１領域右下Ｘ座標設定レジスタ６０６以下でかつ８０２のカウント値が、第１領域左上Ｙ座標設定レジスタ６０５以上でかつ第１領域右下Ｙ座標設定レジスタ６０７の場合、第１領域であることを示す第１領域信号を出力し、それ以外の時は第２領域信号を出力する。セレクタ８０４は比較器８０３の出力が第１領域信号の場合は、第１領域圧縮率設定レジスタ６０１の値をメモリ読み出し制御回路４０１に出力し、比較器８０３の出力が第２領域信号の場合は、第２領域圧縮率設定レジスタ６０２の値をメモリ読み出し制御回路４０１に出力する。これにより、フレームの途中で圧縮率が変化しても圧縮率に応じたデータ量を読み出すことができ、正しく伸張できる。
【００６２】
図５において、領域５０３を第１領域とし、表示領域設定レジスタ６０３に領域５０３の左上座標と右下座標を設定し、第１領域圧縮率設定レジスタ６０１には、自然画であるので比較的高い圧縮率を設定し、第２領域圧縮率設定レジスタ６０２には、ＵＩ画像であるので比較的低い圧縮率を設定することにより、すべての領域で一定以上の伸張後の画質を保つことができ、また領域５０３の部分に関しては圧縮率を高めることができるので、消費電力を低く抑えることができる。
【００６３】
＜実施の形態３＞
次に実施の形態３に関して、図９を参照して説明する。
【００６４】
本実施の形態３が実施の形態１及び実施の形態２と大きく相違するのは、表示データ圧縮回路９０１がＣＰＵ１０２内に備えられている点である。
【００６５】
表示データ圧縮回路９０１は、実施の形態１の表示データ圧縮回路１０７と機能的には同じ回路である。ＣＰＵ１０２内の圧縮率設定レジスタ９０２の設定値にしたがって、表示画像の圧縮を行い、内部バス１０４経由で表示装置駆動回路１０１に転送する。表示データはＣＰＵ１０２から表示装置駆動回路１０１へ直接送られても良いし、ＣＰＵ１０２からメモリ１０３へ、一度圧縮したデータを格納した後にメモリ１０３から表示装置駆動回路１０１へ送っても良い。ＣＰＵ１０２は、圧縮率設定レジスタ９０２に圧縮時に設定した値を表示装置駆動回路１０１内の圧縮率設定レジスタ１０７へ表示時に設定する。このようにＣＰＵ側に圧縮回路を備え、圧縮データを転送することにより、内部バスのスイッチング回数を大幅に削減することができ、消費電力を下げることができる。また、バスの使用時間も短縮できるため、余剰時間をタッチパネルなど他の機能のデータ伝統に割り当てることができるという利点がある。
【００６６】
＜実施の形態４＞
次に実施の形態４に関して、図１０および図１３,図１４を参照して説明する。
【００６７】
本実施の形態４が、実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３と大きく相違するのは、表示画像によって、圧縮の方式を切り替えることができる点、および表示データの伸張後の画像の劣化度に応じて自動的に画像の圧縮率を切り替え可能である点である。
【００６８】
図１０において、１００１は、図５に示される領域２（領域５０２および領域５０４）の圧縮モード切替レジスタである。領域２などのようなＵＩ画像が多い画像においては、色数が少ない場合など、直交変換とエントロピー符号の組み合わせよりも、ＢＴＣ方式のほうが伸張後の画質が良い場合がある。表示画像のデザインによって、ＣＰＵ１０２が圧縮モード切替レジスタ１００１にＢＴＣモードを設定することにより、領域２の圧縮方法としてＢＴＣ方式を選択することができる。
【００６９】
図１３、図１４は本実施の形態４の表示データ圧縮回路１０９、表示データ伸張回路１１１の詳細ブロック図を示したものである。
【００７０】
図１３において、１３０１はＢＴＣ方式圧縮回路であり、図１１に示される回路ブロック機能を持つ。直交変換圧縮回路１３０２は、直交変換とエントロピー符号の組み合わせで圧縮を行う回路であり、実施の形態２の表示データ圧縮回路１０９と自動圧縮率機能を備えている点を除いて、同じ回路である。
【００７１】
図１３において、領域判定回路７０３が第２領域信号を出力し、圧縮モード切替レジスタ１００１にＢＴＣモードが設定されているとき、ＡＮＤ回路１３０３はＢＴＣモードを出力する。領域判定回路７０３が第２領域信号を出力している場合または圧縮モード切替レジスタ１００１にＢＴＣモードが設定されていないとき、ＡＮＤ回路１３０３は非ＢＴＣモードとなる。セレクタ１３０４は、ＡＮＤ回路１３０３がＢＴＣモードのときＢＴＣ方式圧縮回路１３０１の出力を出力する。ＡＮＤ回路１３０３が非ＢＴＣモードのとき直交変換圧縮回路１３０２の出力を出力する。この様に動作することにより、第２領域をＢＴＣ方式で圧縮することができる。
【００７２】
１３０５は量子化係数平均値算出回路である。一般に直交変換とエントロピー符号化の組み合わせによるデータ圧縮方式を用いる場合、量子化係数が大きいほどオリジナルのデータと伸張後のデータの誤差が大きくなり、画質劣化が生じる。量子化係数平均値算出回路１３０５で算出した量子化係数の平均値が大きいほど表示データの伸張後の画質は劣化すると考えられる。したがって、量子化係数平均値算出回路１３０５で算出した量子化係数の平均値が一定値よりも大きい場合は、領域１の圧縮率設定レジスタ６０１の設定値から一定値を引き、再送要求ステータスレジスタ１００２に表示データ再送要求を出力する。このようにすることで、再度転送してもらった表示データを一定分だけ圧縮率を下げて圧縮し直すことができ、自動的に一定の画質を保つことができる。
【００７３】
逆に、量子化係数平均値算出回路１３０５で算出した量子化係数の平均値が一定値よりも小さいとき、さらに圧縮しても一定以上の画質を保つことができると考えられる。したがって、量子化係数平均値算出回路１３０５で算出した量子化係数の平均値が一定値よりも小さい場合は、領域１の圧縮率設定レジスタ６０１の設定値に一定値を足し、再送要求ステータスレジスタ１００２に表示データ再送要求を出力する。このようにすることで、再度転送してもらった表示データを一定分だけ圧縮率を上げて圧縮し直すことができ、フレームメモリからの読み出しに要する消費電力を削減できる。
【００７４】
図１４において、１４０１はＢＴＣ方式伸張回路であり、図１２に示される代表値１２０２，１２０３、ピクセル値１２０４から伸張データ１２０５を生成する機能を持つ。直交変換伸張回路１４０２は、直交変換とエントロピー符号の組み合わせで圧縮を行う回路であり、実施の形態２の表示データ伸張回路１１１と同じ回路である。
【００７５】
一般に、静止画表示の場合、書き込み回数よりも読み出し回数が圧倒的に多いため、ＣＰＵに数回再送してもらっても、消費電力に重大な影響はない。このようにすることにより、自動的に一定の画質を保ちながら、消費電力を最小に制御することができる。
【００７６】
動画の場合は、ＣＰＵは再送ではなく、次のフレームの表示データを送ることにより、前のフレームの量子化係数平均値算出回路１３０５で算出した量子化係数の平均値の値によって変化させた圧縮率を次のフレームの圧縮率として用いることができる。動画ではフレーム間の相関が大きいため、このように圧縮率を制御することにより、自動的に一定の画質を保ちながら、消費電力を最小に制御することができる。
【００７７】
以上本願発明者によってなされた発明を具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７８】
本発明は、例えば携帯電話、携帯ゲーム機などの液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置および表示装置駆動回路に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置のブロック構成を示す図である。
【図２】一般的な表示データ圧縮回路のブロック構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における表示データ圧縮回路のブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における表示データ伸張回路のブロック構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２における表示装置における表示領域分割イメージを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における表示装置のブロック構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における表示データ圧縮回路のブロック構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における表示データ伸張回路のブロック構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３における表示装置のブロック構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４における表示装置のブロック構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４におけるＢＴＣ圧縮方式回路の詳細ブロック構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４におけるＢＴＣ圧縮方式回路のＢＴＣ圧縮アルゴリズムの概念を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４における表示データ圧縮回路のブロック構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４における表示データ伸張回路のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  表示装置
１０１  表示装置駆動回路
１０２  ＣＰＵ
１０３  メモリ
１０４  内部バス
１０５  表示パネル
１０６  入出力Ｉ／Ｆ回路
１０７  圧縮率設定レジスタ
１０８  入力バッファ
１０９  表示データ圧縮回路
１１０  フレームメモリ
１１１  表示データ伸張回路
１１２  出力バッファ
１１３  ＤＡコンバータ
２０１  色空間変換回路
２０２  直交変換回路
２０３  量子化回路
２０４  エントロピー符号化回路
２０５  メモリ書込み制御回路
３０１  符号長予測器回路
３０２  目標符号長決定回路
３０２  量子化係数決定回路
４０１  メモリ読み出し制御回路
４０２  逆エントロピー符号化回路
４０３  逆量子化回路
４０４  逆直交変換回路
４０５  逆色空間変換回路
５０１  表示装置の表示画像
５０２  ユーザインターフェイス画像表示領域
５０３  自然画表示領域
５０４  ユーザインターフェイス画像表示領域
６０１  第１領域圧縮率設定レジスタ
６０２  第２領域圧縮率設定レジスタ
６０３  表示領域設定レジスタ
６０４  第１領域左上Ｘ座標設定レジスタ
６０５  第１領域左上Ｙ座標設定レジスタ
６０６  第１領域右下Ｘ座標設定レジスタ
６０７  第１領域右下Ｙ座標設定レジスタ
６０８  タイミング生成回路
７０１  Ｘ座標カウンタ
７０２  Ｙ座標カウンタ
７０３  領域判定回路
７０４  セレクタ
８０１  Ｘ座標カウンタ
８０２  Ｙ座標カウンタ
８０３  領域判定回路
８０４  セレクタ
９０１  表示データ圧縮回路
９０２  圧縮率設定レジスタ
１００１  圧縮モード切替レジスタ
１００２  再送要求ステータスレジスタ
１１０１  ブロック化回路
１１０２  代表値抽出回路
１１０３  ピクセル割り当て回路
１２０１  圧縮前のＲのピクセル値
１２０２，１２０３  代表値
１２０４  １ビットに圧縮されたＲのピクセル値
１２０５  伸張後のＲのピクセル値
１３０１  ＢＴＣ方式圧縮回路
１３０２  直交変換圧縮回路
１３０３  ＡＮＤ回路
１３０４  セレクタ
１３０５  量子化係数平均値算出回路
１４０１  ＢＴＣ方式伸張回路
１４０２  直交変換伸張回路
１４０３  ＡＮＤ回路
１４０４  セレクタ
【図１】
2010141775.tif 000003
【図２】
2010141775.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010141775.tif 000014
【図１３】
2010141775.tif 000015
【図１４】
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