(57)【要約】      （修正有）【課題】ブロックノイズや粒状ノイズを低減した画像圧縮を行う。【解決手段】本発明の表示パネルドライバは、画像圧縮回路１３、画像メモリ１４、画像展開回路１５、データ線駆動回路１６を具備する。画像圧縮回路１３は、対象ブロックの２×２の画素の画像データを受け取り、画像データを圧縮して対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する。画像圧縮回路１３は、対象ブロックの２×２の画素の画像データの間の相関性に応じ複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、圧縮画像データを生成する。複数の圧縮手法は、２×２個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出する第１圧縮手法と、２×２の画素のうちの２個の画素の画像データに対応する第２代表値を算出する第２圧縮手法と、２×２の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによってビットプレーン減少データを算出する第３圧縮手法とを含む。【選択図】図１
2010011386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象ブロックのＮ×Ｍ個（Ｎ、Ｍは、自然数であり、且つ、Ｎ×Ｍ≧４）の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路と、
前記圧縮画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出された前記圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する展開回路と、
前記展開後画像データに応答して表示パネルを駆動する駆動回路
とを具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、且つ、
前記複数の圧縮手法は、
前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第１代表値を含める第１圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素のうちのｎ個（但し、２≦ｎ＜Ｎ×Ｍ）の画素の画像データに対応する第２代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第２代表値を含める第２圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによって第１ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮画像データに前記第１ビットプレーン減少データを含める第３圧縮手法
とを含む
表示パネルドライバ。
【請求項２】
請求項１に記載の表示パネルドライバであって、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記第１圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下であり、
前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第３圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下である
表示パネルドライバ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示パネルドライバであって、
前記複数の圧縮手法は、前記圧縮画像データを可逆的に圧縮する可逆圧縮手法を更に含み、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データが特定のパターンに該当する場合に、前記可逆圧縮手法によって前記圧縮画像データを生成する
表示パネルドライバ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の表示パネルドライバであって、
前記Ｎ、前記Ｍ、前記ｎがいずれも２であり、
前記第２圧縮手法では、前記対象ブロックの４個の画素のうちの２個の画素の画像データに対応する前記第２代表値と、前記対象ブロックの他の２個の画素の画像データに対応する第３代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第２代表値と前記第３代表値を含める
表示パネルドライバ。
【請求項５】
請求項４に記載の表示パネルドライバであって、
前記複数の圧縮手法は、更に、
前記対象ブロックの４個の画素のうちの２個の画素の画像データに対応する第４代表値を算出すると共に、他の２個の画素の画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによって第２ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮画像データに前記第４代表値と前記第２ビットプレーン減少データを含める第４圧縮手法を含む
表示パネルドライバ。
【請求項６】
請求項５に記載の表示パネルドライバであって、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記第１圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下であり、
前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第４圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下であり、
前記第４圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第３圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下である
表示パネルドライバ。
【請求項７】
請求項６に記載の表示パネルドライバであって、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記４個の画素のうちの任意の２画素の間の画像データの差分を算出し、
（１）前記２画素の全ての組み合わせについて、前記２画素の間の画像データの差分が所定値よりも小さい場合に前記第３圧縮手法を選択し、
（２）前記第３圧縮手法が選択されない場合、前記４個の画素に対して第１組の２画素と第２組の２画素を規定する全ての組み合わせについて、前記第１組の２画素の間の画像データの差分が所定値よりも小さく且つ前記第２組の２画素の間の画像データの差分が所定値よりも小さいという条件が満足されない場合、前記第４圧縮手法を選択され、
（３）前記第３圧縮手法及び第４圧縮手法が選択されない場合、前記４個の画素の全ての色について、前記４個の画素の画像データの最大値と最小値との差が所定値より小さいという条件が満足されない場合、前記第２圧縮手法を選択し、満足する場合、前記第１圧縮手法を選択する
表示パネルドライバ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の表示パネルドライバであって、
前記対象ブロックに対応する前記圧縮画像データのビット数は、前記対象ブロックに対応する圧縮前の前記画像データのビット数の半分である
表示パネルドライバ。
【請求項９】
表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する表示パネルドライバ
とを備え、
前記表示パネルドライバは、
対象ブロックのＮ×Ｍ個（Ｎ、Ｍは、自然数であり、且つ、Ｎ×Ｍ≧４）の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路と、
前記圧縮画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出された前記圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する展開回路と、
前記展開後画像データに応答して前記表示パネルを駆動する駆動回路
とを具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、且つ、
前記複数の圧縮手法は、
前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第１代表値を含める第１圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素のうちのｎ個（但し、２≦ｎ＜Ｎ×Ｍ）の画素の画像データに対応する第２代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第２代表値を含める第２圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによって第１ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮画像データに前記第１ビットプレーン減少データを含める第３圧縮手法
とを含む
表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置であって、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記第１圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下であり、
前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第３圧縮手法で圧縮された前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以下である
表示装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の表示パネルドライバであって、
前記複数の圧縮手法は、前記圧縮画像データを可逆的に圧縮する可逆圧縮手法を含み、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データが特定のパターンに該当する場合に、前記可逆圧縮手法によって前記圧縮画像データを生成する
表示パネルドライバ。
【請求項１２】
対象ブロックのＮ×Ｍ個（Ｎ、Ｍは、自然数であり、且つ、Ｎ×Ｍ≧４）の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路を具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、且つ、
前記複数の圧縮手法は、
前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第１代表値を含める第１圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによってビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮画像データに前記ビットプレーン減少データを含める第２圧縮手法と、
前記Ｎ×Ｍ個の画素のうちのｎ個（但し、２≦ｎ＜Ｎ×Ｍ）の画素の画像データに対応する第２代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第２代表値を含める第３圧縮手法とを含む
画像処理回路。
【請求項１３】
対象ブロックの複数の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路と、
前記圧縮画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出された前記圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する展開回路と、
前記展開後画像データに応答して表示パネルを駆動する駆動回路
とを具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの複数の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数が、前記複数の画素の画像データの間の相関性が高いほど少ない
表示パネルドライバ。
【請求項１４】
表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する表示パネルドライバ
とを備え、
前記表示パネルドライバは、
対象ブロックの複数の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路と、
前記圧縮画像データを格納する画像メモリと、
前記画像メモリから読み出された前記圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する展開回路と、
前記展開後画像データに応答して前記表示パネルを駆動する駆動回路
とを具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの複数の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数が、前記複数の画素の画像データの間の相関性が高いほど少ない
表示装置。
【請求項１５】
対象ブロックの複数の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する圧縮回路
を具備し、
前記圧縮回路は、前記対象ブロックの複数の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成され、
前記圧縮画像データのビット数は、前記複数の圧縮手法の選択に関わらず一定であり、
前記圧縮画像データは、前記選択された圧縮手法を指示する圧縮種類認識ビットを含み、
前記圧縮画像データの前記圧縮種類認識ビットのビット数が、前記複数の画素の画像データの間の相関性が高いほど少ない
画像処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理回路、及びそれを搭載する表示パネルドライバ並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（personal digital assistant）等の携帯機器では、ＬＣＤ（liquid crystal display）パネルその他の表示パネルが搭載されることが普通である。携帯機器では、電源を電池に頼るため、表示パネルや表示パネルを駆動する表示パネルドライバ（例えば、ＬＣＤドライバ）の消費電力を削減することは使用時間を延ばすことにつながるため重要である。
【０００３】
消費電力を低減するための一つの手法は、表示パネルドライバに画像メモリを搭載すると共に、画像メモリへのアクセスを少なくすることである。例えば、画像が変化した場合にのみ画像メモリに画像データを書き込むことにすれば、画像データの転送に必要な電力が低減され、消費電力を低減することができる。
【０００４】
表示パネルドライバへの画像メモリの搭載における一つの問題は、必要なメモリ容量が増大していることである。近年では、表示されるべきコンテンツの多様化により、表示パネルの解像度や階調数が増大している。このため、画像メモリの容量の増大が求められている。しかしながら、画像メモリの容量の増大は、コストの増大につながるため好ましくない。
【０００５】
メモリ容量の削減のための一つの手法は、画像データを圧縮して画像メモリに格納することである。画像メモリに格納される画像データの圧縮方式としては、様々なものが提案されている。
【０００６】
公知の圧縮方式の一つは、複数の画素からなるブロック単位で圧縮処理を行うブロック符号化である。ブロック符号化では、ブロックを構成する複数の画素の画像データが、少なくとも一つの代表値で表現される。例えば、特開２００７−３１２１２６号公報は、ブロックの各画素の画像データを複数の代表値で表す圧縮方式を開示している。この公報に記載の圧縮方法では、画像データに応じて３レベルＢＴＣ（Block Truncation Coding）と２レベルＢＴＣの一方が選択され、選択された方式で画像データの圧縮が行われる。詳細には、ＲＧＢデータがＹＵＶデータに変換され、各ブロックの画素の輝度データの差分、及び色差データの差分が大きい場合には３レベルＢＴＣが使用される。そうでない場合には２レベルＢＴＣが使用される。また、特開平１０−６６０７２号公報は、ブロックの各画素の画像データの平均値、偏差、及びビットプレーン情報とで圧縮画像データを構成する圧縮手法を開示している。
【０００７】
ブロック符号化の一つの問題は、隣接するブロックの間で相関性に違いがあると、ブロックノイズが発生することである。例えば、４画素からなるブロック単位で圧縮処理を行う場合に、あるブロックの４画素の間の画像データの相関性が高く、隣接するブロックの４画素の間の画像データの相関性が低い場合を考える。この場合、相関性が低いブロックにおいて誤差が大きくなり、誤差が低いブロックの隣に誤差が大きいブロックが並ぶ。これは、人の目にはブロックノイズとして認識されてしまう。
【０００８】
公知の他の圧縮方式の一つは、ディザマトリックスを用いたディザ処理のように、各画素の画像データを独立して処理する方法である。このような圧縮方式は、例えば、特開２００３−１６２２７２号公報に開示されている。各画素の画像データを独立して処理する圧縮方式では、ブロックノイズは発生しない。しかしながら、各画素の画像データを独立して処理する圧縮方法では、画像データの相関性が高い画素が並んでいるような画像において、粒状ノイズが発生してしまうという問題がある。
【０００９】
特開２００６−３１１４７４号公報は、緩やかなグラデーションの画像についてはブロック符号化を使用し、隣接する画素の階調が大きく異なる場合には各画素の画像データを独立して処理することを開示している。この公報には、どのような画像に対しても破綻することなく画像処理を行うためには、これらの２つの機能が必要であると記載されている。
【特許文献１】特開２００７−３１２１２６号公報
【特許文献２】特開平１０−６６０７２号公報
【特許文献３】特開２００３−１６２２７２号公報
【特許文献４】特開２００６−３１１４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、発明者の検討によれば、特開２００６−３１１４７４号公報に開示されている圧縮手法では、粒状ノイズの低減は充分でない。特開２００６−３１１４７４号公報に記載された技術では、ブロックに含まれる画素に、１つでも他の画素に対して画像データの相関性が低い画素が存在すると、各画素の画像データを独立して処理する圧縮方法が採用される。例えば、ブロックが２行２列の画素で構成される場合に、２つの画素の画像データの間の相関性が高い一方で、残りの２つの画素が前者の２つの画素に対して画像データの相関性が低い場合でも、各画素の画像データを独立して処理する圧縮方法が採用される。この場合、画像データの相関性が高い画素に対しても各画素の画像データを独立して処理する圧縮方法が採用されてしまうので、結果として、粒状ノイズを発生させてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表示パネルドライバは、圧縮回路と、画像メモリと、展開回路と、駆動回路とを具備する。圧縮回路は、対象ブロックのＮ×Ｍ個（Ｎ、Ｍは、自然数であり、且つ、Ｎ×Ｍ≧４）の画素の画像データを受け取ると、前記画像データを圧縮して前記対象ブロックに対応する圧縮画像データを生成する。画像メモリは、前記圧縮画像データを格納する。展開回路は、前記画像メモリから読み出された前記圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する。駆動回路は、前記展開後画像データに応答して表示パネルを駆動する。前記圧縮回路は、前記対象ブロックの前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データの間の相関性に応じて複数の圧縮手法のうちのいずれかを選択し、選択された圧縮手法に従って前記圧縮画像データを生成するように構成されている。前記複数の圧縮手法は、前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第１代表値を含める第１圧縮手法と、前記Ｎ×Ｍ個の画素のうちのｎ個（但し、２≦ｎ＜Ｎ×Ｍ）の画素の画像データに対応する第２代表値を算出し、前記圧縮画像データに前記第２代表値を含める第２圧縮手法と、前記Ｎ×Ｍ個の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによってビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮画像データに前記ビットプレーン減少データを含める第３圧縮手法とを含む。
【００１２】
本発明の表示パネルドライバは、前記Ｎ×Ｍ個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出する第１圧縮手法と、前記Ｎ×Ｍ個の画素それぞれの画像データに対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行うことによってビットプレーン減少データを算出する第３圧縮手法に加えて、前記Ｎ×Ｍ個の画素のうちのｎ個（但し、２≦ｎ＜Ｎ×Ｍ）の画素の画像データに対応する第２代表値を算出する第２圧縮手法に対応している。したがって、対象ブロックの全画素の画像データの間の相関性が高いとはいえないが、対象ブロックの一部の画素の画像データの間の相関性が高い場合に、その相関性を生かした画像圧縮が行われる。したがって、ブロックノイズや粒状ノイズを低減した画像圧縮を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブロックノイズや粒状ノイズを低減した画像圧縮を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
１．液晶表示装置の構成
図１は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の液晶表示装置１は、ＬＣＤパネル２とＬＣＤドライバ３とを備えている。ＬＣＤパネル２は、データ線と、ゲート線と、Ｖ行Ｈ列に配置された画素とを備えている。ＬＣＤパネル２の１水平ラインには、Ｈ個の画素が設けられている。各画素は、赤に対応するサブピクセル（Ｒサブピクセル）、緑に対応するサブピクセル（Ｇサブピクセル）、青に対応するサブピクセル（Ｂサブピクセル）の３つのサブピクセルで構成されており、各サブピクセルは、データ線とゲート線とが交差する位置に設けられている。ＬＣＤドライバ３は、処理装置４から受け取った画像データＤｉｎに応答してＬＣＤパネル２の各サブピクセルを駆動し、所望の画像を表示する。ＬＣＤドライバ３の動作は、処理装置４から供給される制御信号５によって制御される。処理装置４としては、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）が使用される。
【００１５】
ＬＣＤドライバ３は、命令制御回路１１と、ラインメモリ１２と、画像圧縮回路１３と、画像メモリ１４と、画像展開回路１５と、データ線駆動回路１６と、ゲート線駆動回路１７と、タイミング制御回路１８と、階調電圧発生回路１９とを備えている。
【００１６】
命令制御回路１１は、下記の３つの機能を有している。第１に、命令制御回路１１は、ＬＣＤドライバ３の動作タイミングを示すタイミング設定データ２１をタイミング制御回路１８に供給する。第２に、命令制御回路１１は、ＬＣＤパネル２に供給される駆動電圧の電圧レベルと、画像データＤｉｎに示されている階調値との間の関係（即ち、γカーブ）を設定する階調設定データ２２を階調電圧発生回路１９に供給する。
【００１７】
第３に、命令制御回路１１は、処理装置４から供給される画像データＤｉｎを画像圧縮回路１３に転送する機能を有している。このとき、命令制御回路１１は、画像データＤｉｎを２行２列の画素毎に画像圧縮回路１３に転送する。通常、画像データは、上の水平ラインの画素から順次にＬＣＤドライバに送られるため、画像データＤｉｎを２行２列の画素毎に画像圧縮回路１３に転送するためには画像データＤｉｎの並べ替えを行う必要がある。この並べ替えを行うために、命令制御回路１１は、１水平ラインの画素の画像データＤｉｎを保持する容量を有するラインメモリ１２を有している。
【００１８】
図２は、画像圧縮回路１３への画像データＤｉｎの転送手法を示す図である。画像データＤｉｎは、各画素の階調を示すデータである；本実施形態では、画像データＤｉｎは、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調をそれぞれ８ビットで表す２４ビットデータである。奇数水平ラインの画素の画像データＤｉｎが順次にＬＣＤドライバ３に供給されると、命令制御回路１１は、供給された画像データＤｉｎをラインメモリ１２に保存する。続いて、偶数水平ラインの左端及び左から２番目の画素の画像データＤｉｎがＬＣＤドライバ３に供給されると、奇数水平ラインの左端及び左から２番目の画素の画像データＤｉｎと、偶数水平ラインの左端及び左から２番目の画素の画像データＤｉｎが、まとめて、画像圧縮回路１３に転送される。即ち、最も左端の２行２列の画素の画像データが画像圧縮回路１３に転送される。続いて、偶数水平ラインの左から３番目の画素と左から４番目の画素の画像データＤｉｎがＬＣＤドライバ３に供給されると、奇数水平ラインの左から３番目の画素と左から４番目の画素の画像データＤｉｎと、偶数水平ラインの左から３番目の画素と左から４番目の画像データＤｉｎが、まとめて、画像圧縮回路１３に転送される。即ち、左端から２番目の２行２列の画素の画像データが画像圧縮回路１３に転送される。以下、同様の手順で画像データＤｉｎが画像圧縮回路１３に転送される。
【００１９】
画像圧縮回路１３は、命令制御回路１１から送られてくる画像データＤｉｎに対して画像圧縮処理を行う。画像圧縮回路１３による画像圧縮処理は、２行２列の画素毎に行われる。以下では、画像圧縮処理の単位となる２行２列の画素を「ブロック」と呼び、画像圧縮処理の対象のブロックを「対象ブロック」と呼ぶことにする。対象ブロックの画素の画像データＤｉｎが命令制御回路１１から送られてくると、その画像データＤｉｎに対して画像圧縮処理が行われて圧縮画像データが生成される。
【００２０】
本実施形態では、画像圧縮回路１３によって生成される圧縮画像データは、ブロックを構成する４つの画素の階調を４８ビットで表すデータである。元の画像データＤｉｎは、４つの画素の階調を９６（＝２４×４）ビットで表すから、画像圧縮回路１３による画像圧縮処理によりデータ量が半分になる。即ち、あるブロックについて生成された圧縮画像データのビット数は、当該ブロックの圧縮前の画像データＤｉｎのビット数の半分である。これは、画像メモリ１４を様々な用途に使用する場合に好適である。例えば、画像メモリ１４が、Ｖ×Ｈ×２４ビットの容量を有している場合を考える。この場合、画像メモリ１４は、圧縮画像データについては２フレーム分のデータが格納可能である一方、元の画像データＤｉｎについては１フレーム分のデータが格納可能である。この場合、静止画については画像データＤｉｎを圧縮せずに画像メモリ１４に格納し、動画については前フレーム、及び現フレームの２つのフレームの圧縮画像データを画像メモリ１４に格納することで、動画についてのオーバードライブ処理を行うことができる。ここで、オーバードライブ処理とは、階調に大きな変化があった場合に、正電圧で駆動する場合には通常より高い電圧を、負電圧で駆動する場合には通常より低い電圧を駆動することにより、液晶の応答速度を向上しようとする技術である。液晶表示装置１がこのように構成される場合、画像圧縮回路１３は、静止画については画像データＤｉｎを圧縮せずに画像メモリ１４に格納し、動画については画像データＤｉｎを圧縮して生成された圧縮画像データを画像メモリ１４に格納する。
【００２１】
画像圧縮回路１３は、複数の圧縮手法によって画像圧縮処理を実行可能なように構成された画像処理回路である。画像圧縮回路１３は、対象ブロックの２行２列の画素の画像データの間の相関性に応じて適切な圧縮手法を選択し、選択された圧縮手法を用いて画像圧縮処理を行う。画像圧縮回路１３の構成及び動作については、後に詳細に説明する。
【００２２】
画像メモリ１４は、画像圧縮回路１３によって生成された圧縮画像データを保存する。一実施形態では、画像メモリ１４は、（Ｖ／２）×（Ｈ／２）×４８ビットの容量を有している。上述のように、動画についてのオーバードライブ処理を実行可能にするために、画像メモリ１４がＶ×Ｈ×２４ビットの容量を有するように構成されることも可能である。
【００２３】
画像展開回路１５は、画像メモリ１４から読み出された圧縮画像データを展開して展開後画像データを生成する。本実施形態では、展開後画像データは、赤、緑、青の階調をそれぞれ８ビットで表す２４ビットデータである。画像展開回路１５の構成、及び動作は、後に詳細に説明する。生成された展開後画像データは、データ線駆動回路１６に送られる。
【００２４】
データ線駆動回路１６は、画像展開回路１５から送られてくる展開後画像データに応答してＬＣＤパネル２を駆動する。詳細には、データ線駆動回路１６は、シフトレジスタ１６ａと、表示ラッチ１６ｂと、駆動回路１６ｃとを備えている。シフトレジスタ１６ａは、画像展開回路１５から展開後画像データを順次に受け取って保存する。シフトレジスタ１６ａは、１水平ラインにあるＨ個の画素の展開後画像データを保持する容量を有している。表示ラッチ１６ｂは、シフトレジスタ１６ａに保持されている１水平ライン分の画素（Ｈ個の画素）の展開後画像データを一時にラッチし、ラッチした展開後画像データを駆動回路１６ｃに転送する。シフトレジスタ１６ａと表示ラッチ１６ｂの動作タイミングは、タイミング制御回路１８から供給されるタイミング制御信号２３によって制御される。駆動回路１６ｃは、表示ラッチ１６ｂから送られてくる１ライン分の展開後画像データに応答して対応するＬＣＤパネル２のデータ線を駆動する。より具体的には、駆動回路１６ｃは、展開後画像データに応答して階調電圧発生回路１９から供給される複数の階調電圧Ｖ１〜Ｖｍのうちから対応する階調電圧を選択し、ＬＣＤパネル２の対応するデータ線を選択された階調電圧に駆動する。
【００２５】
ゲート線駆動回路１７は、ＬＣＤパネル２のゲート線を駆動する。ゲート線駆動回路１７の動作タイミングは、タイミング制御回路１８から送られるタイミング制御信号２４によって制御される。
【００２６】
タイミング制御回路１８は、命令制御回路１１から送られるタイミング設定データ２１に応答して、ＬＣＤドライバ３全体のタイミング制御を行う。より具体的には、タイミング制御回路１８は、タイミング制御信号２３をデータ線駆動回路１６に供給してデータ線駆動回路１６の動作タイミングを制御すると共に、タイミング制御信号２４をゲート線駆動回路１７に供給してゲート線駆動回路１７の動作タイミングを制御する。
【００２７】
階調電圧発生回路１９は、命令制御回路１１から受け取った階調設定データ２２に応答して、階調電圧Ｖ１〜Ｖｍを発生し、データ線駆動回路１６に供給する。階調電圧Ｖ１〜Ｖｍの電圧レベルは、階調設定データ２２に応じて制御される。
【００２８】
続いて、画像圧縮回路１３と画像展開回路１５の構成及び動作について説明する。
【００２９】
画像圧縮回路１３は、命令制御回路１１から対象ブロックの２行２列の画素の画像データを受け取ると、受け取った画像データを下記の４つの圧縮方式：
・（１×４）画素圧縮
・（２＋１×２）画素圧縮
・（２×２）画素圧縮
・（４×１）画素圧縮
のいずれかで圧縮する。
【００３０】
ここで、（１×４）画素圧縮とは、対象ブロックの全４つの画素のそれぞれについてビットプレーン数を減少させる処理を独立に行う方式である。この（１×４）画素圧縮は、４つの画素の画像データの相関性が低い場合に好適である。（２＋１×２）画素圧縮とは、対象ブロックの全４つの画素のうちの２つの画素の画像データを代表する代表値を定める一方、他の２つの画素のそれぞれについて、ビットプレーン数を減少させる処理（本実施形態では、ディザマトリックスを用いたディザ処理）を行う方式である。この（２＋１×２）画素圧縮は、４つの画素のうちの２つの画素の画像データの相関性が高く、且つ、他の２つの画素の画像データの相関性が低い場合に好適である。（２×２）画素圧縮とは、対象ブロックの全４つの画素を２つの画素からなる２つの組に分け、当該２つの画素の組のそれぞれについて画像データを代表する代表値を定めて当該画像データを圧縮する方式である。この（２×２）画素圧縮は、４つの画素のうちの２つの画素の画像データの相関性が高く、且つ、他の２つの画素の画像データの相関性が高い場合に好適である。（４×１）画素圧縮とは、対象ブロックの４つの画素の画像データを代表する代表値を定めて当該画像データを圧縮する方式である。この（４×１）画素圧縮は、対象ブロックの全４つの画素の画像データの間の相関性が高い場合に好適である。上記の４つの圧縮方式の詳細については後述する。
【００３１】
本実施形態の液晶表示装置１の一つの特徴は、対象ブロックの全画素の画像データに対応する代表値を算出する圧縮方式（本実施形態では（４×１）画素圧縮）と、対象ブロックの全４つの画素のそれぞれについてビットプレーン数を減少させる処理を独立に行う圧縮方式（本実施形態では（１×４）画素圧縮））に加えて、対象ブロックの（全部ではない）複数の画素の画像データに対応する代表値を算出する圧縮方式（本実施形態では、（２＋１×２）画素圧縮及び（２×２）画素圧縮）に対応していることである。これは、ブロックノイズや粒状ノイズを低減させるために有効である。上述のように、画像データの相関性が高い画素に対してビットプレーン数を減少させる処理を独立に行う圧縮方式を行うと、粒状ノイズを発生させてしまう一方、画像データの相関性が低い画素に対してブロック符号化を行うと、ブロックノイズが発生してしまう。対象ブロックの（全部ではない）複数の画素の画像データに対応する代表値を算出する圧縮方式に対応している本実施形態の液晶表示装置１は、画像データの相関性が高い画素に対してビットプレーン数を減少させる処理が行われ、或いは、画像データの相関性が低い画素に対してブロック符号化が行われる事態を避けることができる。したがって、本実施形態の液晶表示装置１は、ブロックノイズや粒状ノイズを低減させることができる。
【００３２】
４つの圧縮方式のいずれが使用されるかは、２行２列の画素の画像データの間の相関性に応じて決定される。例えば、２行２列の全４つの画素の画像データの相関性が高い場合には（４×１）画素圧縮が使用され、４つの画素のうちの２つの画素の画像データの相関性が高く、且つ、他の２つの画素の画像データの相関性が高い場合には（２×２）画素圧縮が使用される。圧縮方式の選択の詳細は後述する。
【００３３】
上記の動作を行うために、画像圧縮回路１３は、形状認識部３１と、（１×４）画素圧縮部３２と、（２＋１×２）画素圧縮部３３と、（２×２）画素圧縮部３４と、（４×１）画素圧縮部３５と、圧縮データ選択部３７とを備えている。
【００３４】
形状認識部３１は、命令制御回路１１から２行２列の画素の画像データを受け取り、受け取った２行２列の画素の画像データの間の相関性を認識する。例えば、形状認識部３１は、２行２列の画素のうち、どの組み合わせの画素の画像データの相関性が高いか、或いは、どの画素が他の画素に対して画像データの相関性が低いかを認識する。更に形状認識部３１は、認識結果に応答して、４つの圧縮方式：（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のいずれを使用すべきかを指示する形状認識データを生成する。
【００３５】
（１×４）画素圧縮部３３、（２×２）画素圧縮部３４、（２＋１×２）画素圧縮部３５、及び（４×１）画素圧縮部３６は、それぞれ、上述の（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、及び（４×１）画素圧縮を行い、それぞれ、（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データを生成する。
【００３６】
圧縮データ選択部３７は、形状認識部３１から送られてくる形状認識データに基づいて、（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データのいずれかを圧縮画像データとして画像メモリ１４に出力する。圧縮画像データには、上記の４つの圧縮方式のいずれが使用されたかを示す圧縮種類認識ビットが含まれている。画像メモリ１４には、圧縮データ選択部３７から受け取った圧縮画像データが保存される。
【００３７】
画像展開回路１５は、画像メモリ１４から読み出された圧縮画像データが、上記の４つの圧縮方式のいずれによって圧縮されたかを判断し、圧縮に使用された圧縮方式に対応した展開方式で圧縮画像データを展開する。このような動作を行うために、画像展開回路１５は、（１×４）画素展開部４１、（２＋１×２）画素展開部４２と、（２×２）画素展開部４３と、（４×１）画素展開部４４と、画像データ選択部４５とを備えている。（１×４）画素展開部４１、（２＋１×２）画素展開部４２、（２×２）画素展開部４３、及び（４×１）画素展開部４４は、それぞれ、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、及び（４×１）画素圧縮によって圧縮された圧縮画像データを展開する機能を有している。画像データ選択部４５は、圧縮画像データに含まれている圧縮種類認識ビットから実際に圧縮に使用された圧縮方式を認識し、（１×４）画素展開部４１、（２×２）画素展開部４２と、（２＋１×２）画素展開部４３と、（４×１）画素展開部４４から出力される画像データのうち実際に使用された圧縮方式に対応する展開方式で展開されて生成されたデータを、展開後画像データとして選択する。展開後画像データは、データ線駆動回路１６に供給され、ＬＣＤパネル２の駆動に使用される。
【００３８】
以下では、２行２列の画素の画像データの間の相関性の認識方法、及び、上記の５つの圧縮方式の詳細について説明する。以下の説明では、図３に示されているように、２行２列の画素のうちの左上の画素を画素Ａ、右上の画素を画素Ｂ、左下の画素を画素Ｃ、右下の画素を画素Ｄという。また、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値をそれぞれ、ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤと記載し、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値をそれぞれ、ＧＡ、ＧＢ、ＧＣ、ＧＤと記載し、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＢサブピクセルの階調値をそれぞれ、ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤと記載する。
【００３９】
２．相関性の認識方法
画像圧縮回路１３の形状認識部３１による相関性の認識方法では、対象の２行２列の４画素の画像データが、下記のいずれの場合に該当するかを判断する：
ケースＡ：４画素のうちの任意の組み合わせの画素の画像データの間の相関性が低い（図４（ａ））
ケースＢ：２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データは、先の２画素と相関性が低く、且つ、互いに相関性が低い（図４（ｂ））
ケースＣ：２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある（図４（ｃ））
ケースＤ：４画素の画像データの間に高い相関性がある（図４（ｄ））
【００４０】
図５は、本実施形態における相関性の認識方法を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、
ｉ∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝
ｊ∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝
ｉ≠ｊ
なるｉ、ｊの全ての組み合わせについて下記条件（Ａ）が成立しない場合、形状認識部３１は、ケースＡに該当する（即ち、４画素のうちの任意の組み合わせの画素の画像データの間の相関性が低い）と判断する（ステップＳ０１）。
条件（Ａ）：
｜Ｒｉ―Ｒｊ｜≦Ｔｈ１，且つ
｜Ｇｉ―Ｇｊ｜≦Ｔｈ１，且つ
｜Ｂｉ―Ｂｊ｜≦Ｔｈ１，
ケースＡに該当する場合、形状認識部３１は、（１×４）画素圧縮を行うと決定する。
【００４２】
ケースＡに該当しないと判断した場合、形状認識部３１は、４画素に対して第１組の２画素と第２組の２画素を規定し、その全ての組み合わせについて、前記第１組の２画素の間の画像データの差分が所定値よりも小さく且つ前記第２組の２画素の間の画像データの差分が所定値よりも小さいという条件が満足されるか否かを判断する。より具体的には、形状認識部３１は、下記条件（Ｂ１）〜（Ｂ３）のいずれかが成立するか否かを判断する（ステップＳ０２）。
条件（Ｂ１）：
｜ＲＡ―ＲＢ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＡ―ＧＢ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＡ―ＢＢ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＲＣ―ＲＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＣ―ＧＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＣ―ＢＤ｜≦Ｔｈ２．
条件（Ｂ２）：
｜ＲＡ―ＲＣ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＡ―ＧＣ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＡ―ＢＣ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＲＢ―ＲＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＢ―ＧＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＢ―ＢＤ｜≦Ｔｈ２．
条件（Ｂ３）：
｜ＲＡ―ＲＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＡ―ＧＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＡ―ＢＤ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＲＢ―ＲＣ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＧＢ―ＧＣ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜ＢＢ―ＢＣ｜≦Ｔｈ２．
【００４３】
下記条件（Ｂ１）〜（Ｂ３）がいずれも成立しない場合、形状認識部３１は、ケースＢに該当する（即ち、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データは、互いに相関性が低い）と判断する。この場合、形状認識部３１は、（２＋１×２）画素圧縮を行うと決定する。
【００４４】
ケースＡ、Ｂのいずれにも該当しないと判断した場合、形状認識部３１は、４画素の全ての色について、４画素の画像データの最大値と最小値との差が所定値より小さいという条件が満足されるか否かを判断する。より具体的には、形状認識部３１は、下記条件（Ｃ）が成立するか否かを判断する（ステップＳ０３）。
条件（Ｃ）：
ｍａｘ（ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ，ＲＤ）−ｍｉｎ（ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ，ＲＤ）＜Ｔｈ３，且つ
ｍａｘ（ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，ＧＤ）−ｍｉｎ（ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，ＧＤ）＜Ｔｈ３，且つ
ｍａｘ（ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ）−ｍｉｎ（ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ）＜Ｔｈ３．
【００４５】
条件（Ｃ）が成立しない場合、形状認識部３１は、ケースＣに該当する（即ち、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある）と判断する。この場合、形状認識部３１は、（２×２）画素圧縮を行うと決定する。
【００４６】
一方、条件（Ｃ）が成立しない場合、形状認識部３１は、ケースＤに該当する（４画素の画像データの間に高い相関性がある）と判断する。この場合、形状認識部３１は、（４×１）画素圧縮を行うと決定する。
【００４７】
形状認識部３１は、上記の相関性の認識結果に基づき、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のいずれを使用すべきかを指示する形状認識データを生成し、圧縮データ選択部３７に送る。上述のように、圧縮データ選択部３７は、形状認識部３１から送られてくる形状認識データに基づいて、（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データのいずれかを圧縮画像データとして画像メモリ１４に出力する。
【００４８】
３．圧縮方式及び展開方式の詳細
続いて、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（４×１）画素圧縮、及び、これらの圧縮方式によって圧縮された圧縮画像データの展開方式について説明する
【００４９】
３−１．（１×４）画素圧縮及びその展開方式
図６Ａは、（１×４）画素圧縮を説明する概念図であり、図７は、（１×４）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（１×４）画素圧縮は、４画素のうちの任意の組み合わせの画素の画像データの間の相関性が低い場合に採用される圧縮方式である。図７に示されているように、本実施形態では、（１×４）圧縮データが、圧縮種類認識ビットと、画素Ａの画像データに対応するＲＡ、ＧＡ、ＢＡデータと、画素Ｂの画像データに対応するＲＢ、ＧＢ、ＢＢデータと、画素Ｃの画像データに対応するＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータと、画素Ｄの画像データに対応するＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータとで構成される。（１×４）圧縮データは、４８ビットデータである。ここで、圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（１×４）圧縮データでは、１ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（１×４）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「０」である。
【００５０】
一方、ＲＡ、ＧＡ、ＢＡデータとは、画素ＡのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値に対してビットプレーンを減少させる処理を行って得られるビットプレーン減少データであり、ＲＢ、ＧＢ、ＢＢデータとは、画素ＢのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値に対してビットプレーンを減少させる処理を行って得られるビットプレーン減少データである。同様に、また、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータとは、画素ＣのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値に対してビットプレーン数を減少させる処理を行って得られるビットプレーン減少データであり、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータとは、画素ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値に対してビットプレーンを減少させる処理を行って得られるビットプレーン減少データである。本実施形態では、画素ＤのＢサブピクセルに対応するＢＤデータのみ３ビットデータであり、他は４ビットデータである。
【００５１】
以下、図６Ａを参照しながら、（１×４）画素圧縮について説明する。（１×４）画素圧縮では、画素Ａ〜Ｄのそれぞれについて、ディザマトリックスを用いたディザ処理が行われ、これにより、画素Ａ〜Ｄの画像データのビットプレーン数が減少される。詳細には、まず、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画像データのそれぞれに誤差データαを加算する処理が行われる。本実施形態では、各画素の誤差データαは、当該画素の座標からベイヤーマトリックスである基本マトリックスを用いて決定される。誤差データαの算出については、後に別途に記載する。以下では、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄについて定められた誤差データαが、それぞれ、０、５、１０、１５であるとして説明が行われる。
【００５２】
更に、丸め処理とビット切捨て処理が行われてＲＡ、ＧＡ、ＢＡデータ、ＲＢ、ＧＢ、ＢＢデータ、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、及びＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータが生成される。詳細には、画素ＤのＢサブピクセルの階調値については、値１６を加算した後、下位５ビットを切り捨てる処理が行われる。他の階調値については、値８を加算した後、下位４ビットを切り捨てる処理が行われる。このようにして生成されたＲＡ、ＧＡ、ＢＡデータ、ＲＢ、ＧＢ、ＢＢデータ、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、及びＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータに、圧縮種類認識ビットとして値「０」を付加することにより、（１×４）圧縮データが生成される。
【００５３】
図６Ｂは、（１×４）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を示す図である。（１×４）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開では、まず、ＲＡ、ＧＡ、ＢＡデータ、ＲＢ、ＧＢ、ＢＢデータ、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、及びＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータのビット繰上げが行われる。詳細には、画素ＤのＢサブピクセルに対応するＢＤデータについては、５ビットの繰上げが行われ、他のデータについては、４ビットの繰上げが行われる。
【００５４】
更に、誤差データαの減算が行われ、これにより、画素Ａ〜Ｄの画像データ（即ち、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値）が復元される。図６Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの画像データと、図６Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データとを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データが復元されていることが理解されよう。
【００５５】
３−２．（２＋１×２）画素圧縮
図８Ａは、（２＋１×２）画素圧縮を説明する概念図であり、図９Ａは、（２＋１×２）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（２＋１×２）画素圧縮は、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データは、先の２画素と相関性が低く、且つ、互いに相関性が低い場合に採用される。図９Ａに示されているように、本実施形態では、（２＋１×２）圧縮データが、圧縮種類認識ビットと、形状認識データと、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値、大小認識データ、β比較結果データ、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉデータ、及びＲｊ、Ｇｊ、Ｂｊデータで構成される。（２＋１×２）圧縮データは、上述の（１×４）圧縮データと同様に４８ビットデータである。
【００５６】
圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（２＋１×２）圧縮データでは、２ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（２＋１×２）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１０」である。
【００５７】
形状認識データとは、画素Ａ〜Ｄのうち、どの２つの画素の画像データの間の相関性が高いかを示す３ビットデータである。（２＋１×２）画素圧縮が使用される場合、画素Ａ〜Ｄのうち、２つの画素の画像データの間の相関性が高く、残りの２つの画素は他の画素の画像データとの相関性が低い。したがって、画像データの相関性が高い２つの画素の組み合わせは、下記の６通りである：
・画素Ａ、Ｃ
・画素Ｂ、Ｄ
・画素Ａ、Ｂ
・画素Ｃ、Ｄ
・画素Ｂ、Ｃ
・画素Ａ、Ｄ
形状認識データは、３ビットによって、画像データの間の相関性が高い２画素が、これらの６つの組み合わせのいずれであるかを示している。
【００５８】
Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値は、それぞれ、相関性が高い２つの画素のＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値を代表する値である。図９Ａの例では、Ｒ代表値及びＧ代表値に５ビット又は６ビットのデータであり、Ｂ代表値は５ビットのデータである。
【００５９】
β比較データとは、相関性が高い２つの画素のＲサブピクセルの階調値の差、及び相関性が高い当該２つの画素のＧサブピクセルの画像データの差が、所定の閾値βよりも大きいか否かを示すデータである。本実施形態では、β比較データは２ビットのデータである。一方、大小認識データは、相関性が高い２つの画素のうち、どちらの画素のＲサブピクセルの階調値が大きいか、及び、どちらの画素のＧサブピクセルの階調値が大きいかを示すデータである。Ｒサブピクセルに対応する大小認識データは、相関性が高い２つの画素のＲサブピクセルの階調値の差が閾値βよりも大きい場合にのみ生成され、Ｇサブピクセルに対応する大小認識データは、相関性が高い２つの画素のＧＲサブピクセルの階調値の差が閾値βよりも大きい場合にのみ生成される。したがって、大小認識データは、０〜２ビットのデータである。
【００６０】
Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉデータ、及びＲｊ、Ｇｊ、Ｂｊデータは、相関性が低い２つの画素のＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値に対してビットプレーンを減少させる処理を行って得られるビットプレーン減少データである。本実施形態では、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉデータ、及びＲｊ、Ｇｊ、Ｂｊデータは、いずれも、４ビットデータである。
【００６１】
以下、図８Ａを参照しながら、（２＋１×２）画素圧縮について説明する。図８Ａは、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データが画素Ａ、Ｂの画像データに対して相関性が低く、且つ、画素Ｃ、Ｄ相互の画像データの相関性が低い場合における（２＋１×２）圧縮データの生成について記述している。他の場合も同様にして（２＋１×２）圧縮データが生成可能であることは、当業者には容易に理解されよう。
【００６２】
まず、（相関性が高い）画素Ａ、Ｂの画像データの圧縮処理について説明する。まず、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルのそれぞれについて、階調値の平均値が算出される。Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅは、下記式によって算出される：
Ｒａｖｅ＝（ＲＡ＋ＲＢ＋１）／２，
Ｇａｖｅ＝（ＧＡ＋ＧＢ＋１）／２，
Ｂａｖｅ＝（ＢＡ＋ＢＢ＋１）／２．
【００６３】
更に、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜及び、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が、所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。この比較結果がβ比較データとして（２＋１×２）圧縮データに記述される。
【００６４】
更に、下記の手順により、画素Ａ、ＢのＲサブピクセル及びＧサブピクセルについて大小認識データが作成される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ａ、ＢのいずれのＲサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値β以下の場合には、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。同様に、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ａ、ＢのいずれのＧサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値β以下の場合には、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない
【００６５】
図８Ａの例では、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値がそれぞれ、５０、５９であり、閾値βが４である。この場合、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きいので、その旨がβ比較データに記載され、また、画素ＢのＲサブピクセルの階調値が画素ＡのＲサブピクセルの階調値よりも大きい旨が大小認識データに記述される。一方、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値がそれぞれ、２、１である。階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値β以下なので、その旨がβ比較データに記載される。大小認識データには、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の大小関係は記述されない。結果として、図８Ａの例では、大小認識データは１ビットデータになる。
【００６６】
続いて、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ、Ｇａｖｅ、Ｂａｖｅに誤差データαが加算される。本実施形態では、誤差データαは、各組み合わせの２画素の座標から基本マトリックスを用いて決定される。誤差データαの算出については、後に別途に記載する。以下では、本実施形態では、画素Ａ、Ｂについて定められた誤差データαが０であるとして説明が行われる。
【００６７】
更に、丸め処理及びビット切捨て処理が行われてＲ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値が算出される。詳細には、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセルについての丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜、｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。Ｒサブピクセルについては、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅに値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値が算出される。そうでない場合、平均値Ｒａｖｅに値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値が算出される。Ｇサブピクセルについても同様に、階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅに値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅに値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値が算出される。図８Ａの例では、Ｒサブピクセルの平均値Ｒａｖｅについては、値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、Ｇサブピクセルの平均値Ｇａｖｅについては、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われている。
【００６８】
一方、Ｂサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅに値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値が算出される。以上により、画素Ａ、Ｂの画像データの圧縮処理が完了する。
【００６９】
（相関性が低い）画素Ｃ、Ｄの画像データについては、（１×４）画素圧縮と同様の処理が行われる。即ち、画素Ｃ、Ｄのそれぞれについて、ディザマトリックスを用いたディザ処理が独立に行われ、これにより、画素Ｃ、Ｄの画像データのビットプレーン数が減少される。詳細には、まず、画素Ｃ、Ｄの画像データのそれぞれに誤差データαを加算する処理が行われる。上述のように、各画素の誤差データαは、当該画素の座標から算出される。以下では、画素Ｃ、Ｄについて定められた誤差データαがそれぞれ１０、１５であるとして説明が行われる。
【００７０】
更に、丸め処理とビット切捨て処理が行われてＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータが生成される。詳細には、画素Ｃ、ＤそれぞれのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値のそれぞれについて、値８を加算した後、下位４ビットを切り捨てる処理が行われる。これにより、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータが算出される。
【００７１】
以上のようにして生成されたＲ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値、大小認識データ、β比較結果データ、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、及びＲＤ、ＧＤ、ＢＤに、圧縮種類認識ビット及び形状認識データを付加することにより、（２＋１×２）圧縮データが生成される。
【００７２】
図８Ｂは、（２＋１×２）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を示す図である。図８Ｂは、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データが画素Ａ、Ｂの画像データに対して相関性が低く、且つ、画素Ｃ、Ｄ相互の画像データの相関性が低い場合における（２＋１×２）圧縮データの展開について記述している。他の場合も同様にして（２＋１×２）圧縮データが展開可能であることは、当業者には容易に理解されよう。
【００７３】
まず、（相関性が高い）画素Ａ、Ｂの画像データに関する展開処理について説明する。まず、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値に対してビット繰上げ処理が行われる。Ｒ代表値、Ｇ代表値に対するビット繰上げ処理のビット数は、β比較データに記述された、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜、｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒ代表値に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。同様に、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。図８Ｂの例では、Ｒ代表値については、３ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値については、２ビットを繰り上げる処理が行われている。一方、Ｂ代表値については、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。
【００７４】
更に、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値のそれぞれについて、誤差データαの減算が行われた後、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値から画素Ａ、ＢのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値を復元する処理が行われる。
【００７５】
画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の復元においては、β比較データ及び大小認識データが使用される。β比較データにおいて、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きいと記述されている場合、Ｒ代表値に一定値５を加えた値が、画素Ａ、Ｂのうち大小認識データにおいて大きいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元され、Ｒ代表値に一定値５を減じた値が大小認識データにおいて小さいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元される。一方、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも小さい場合、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値に一致するとして復元される。図８Ｂの例では、画素ＡのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値から値５だけ減じた値として復元され、画素ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値から値５を加えた値として復元されている。
【００７６】
画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の復元においても、β比較データ及び大小認識データを用いて同様の処理が行われる。図８Ｂの例では、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの値がいずれも、Ｇ代表値に一致するとして復元される。
【００７７】
一方、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の復元においては、β比較データ及び大小認識データに無関係に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの値がいずれも、Ｂ代表値に一致するとして復元される。
【００７８】
以上で、画素Ａ、ＢのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の復元が完了する。
【００７９】
（相関性が低い）画素Ｃ、Ｄの画像データに関する展開処理では、上述の（１×４）圧縮データの展開処理と同様の処理が行われる。（画素Ｃ、Ｄの画像データに関する展開処理では、まず、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣデータ、及びＲＤ、ＧＤ、ＢＤデータのそれぞれについて、４ビットのビット繰上げ処理が行われる。更に、誤差データαの減算が行われ、これにより、画素Ｃ、Ｄの画像データ（即ち、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値）が復元される。以上で、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の復元が完了する。
【００８０】
図８Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの画像データと、図８Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データとを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データが復元されていることが理解されよう。
【００８１】
図８Ａ、図８Ｂの圧縮処理、展開処理の変形例として、形状認識データに３ビットが与えられている一方、画像データの相関性が高い２画素の組み合わせは６通りであることから、特定の画素の組み合わせについて、代表値に与えられるビット数を増加させることも可能である。例えば、形状認識データを下記のように定義したとする（ｘは、「０」及び「１」の任意）：
画素Ａ、Ｂの組み合わせ：００ｘ
画素Ａ、Ｃの組み合わせ：０１０
画素Ａ、Ｄの組み合わせ：０１１
画素Ｂ、Ｃの組み合わせ：１００
画素Ｂ、Ｄの組み合わせ：１０１
画素Ｃ、Ｄの組み合わせ：１１ｘ
【００８２】
この場合、画像データの相関性が高い２画素が画素Ａ、Ｂである場合、及び画素Ｃ、Ｄである場合には、形状認識データに与えられるビット数を２ビットとする一方で、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値のいずれかに与えられるビット数を１ビット増加することができる。
【００８３】
図９Ｂは、画像データの相関性が高い２画素が画素Ａ、Ｂ又は画素Ｃ、Ｄであり、Ｇ代表値に与えられるビット数が１ビット増加される場合の（２＋１×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。図９Ｂのフォーマットでは、形状認識データに２ビットが与えられ、Ｇ代表値に階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて６ビット又は７ビットが与えられる。Ｇ代表値に与えられるビット数を増加させることにより、情報量を増加させ、圧縮歪みを低減することができる。この場合、展開処理においては、Ｇ代表値に対して１ビット又は２ビットの繰上げ処理が行われる。繰上げ処理のビット数は、階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。
【００８４】
３−３．（２×２）画素圧縮
図１０Ａは、（２×２）画素圧縮を説明する概念図であり、図１１Ａは、（２×２）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（２×２）画素圧縮は、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある場合に使用される圧縮方式である。図１１Ａに示されているように、本実施形態では、（２×２）圧縮データが４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットと、形状認識データと、Ｒ代表値＃１と、Ｇ代表値＃１と、Ｂ代表値＃１と、Ｒ代表値＃２と、Ｇ代表値＃２と、Ｂ代表値＃２と、大小認識データと、β比較結果データとで構成される。
【００８５】
圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（２×２）圧縮データでは、３ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（２×２）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１１０」である。
【００８６】
形状認識データとは、画素Ａ〜Ｄのうち、どの２つの画素の画像データの間の相関性が高いかを示す２ビットデータである。（２×２）画素圧縮が使用される場合、画素Ａ〜Ｄのうち、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある。したがって、画像データの相関性が高い２つの画素の組み合わせは、下記の３通りである：
・画素Ａ、Ｂの相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの相関性が高い
・画素Ａ、Ｃの相関性が高く、画素Ｂ、Ｄの相関性が高い
・画素Ａ、Ｄの相関性が高く、画素Ｂ、Ｃの相関性が高い
形状認識データは、２ビットによって、これらの３つの組み合わせのいずれであるかを示している。
【００８７】
Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１は、それぞれ、一方の２画素のＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値を代表する値であり、Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２は、それぞれ、他方の２画素のＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値を代表する値である。図１１Ａの例では、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、及びＢ代表値＃２は、５ビット又は６ビットのデータであり、Ｇ代表値＃２は６又は７ビットのデータである。
【００８８】
β比較データとは、相関性が高い２つの画素のＲサブピクセルの階調値の差、相関性が高い当該２つの画素のＧサブピクセルの画像データの差、及び当該２つの画素のＢサブピクセルの画像データの差が、所定の閾値βよりも大きいか否かを示すデータである。本実施形態では、β比較データは、２対の２画素のそれぞれに３ビットが割り当てられた６ビットのデータである。一方、大小認識データは、相関性が高い２つの画素のうち、どちらの画素のＲサブピクセルの階調値が大きいか、及び、どちらの画素のＧサブピクセルの階調値が大きいかを示すデータである。Ｒサブピクセルに対応する大小認識データは、相関性が高い２つの画素のＲサブピクセルの階調値の差が閾値βよりも大きい場合にのみ生成され、Ｇサブピクセルに対応する大小認識データは、相関性が高い２つの画素のＧサブピクセルの階調値の差が閾値βよりも大きい場合にのみ生成され、Ｂサブピクセルに対応する大小認識データは、相関性が高い２つの画素のＢサブピクセルの階調値の差が閾値βよりも大きい場合にのみ生成される。したがって、大小認識データは、０〜６ビットのデータである。
【００８９】
以下、図１０Ａを参照しながら、（２×２）画素圧縮について説明する。図１１Ａは、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合における（２×２）圧縮データの生成について記述している。他の場合も同様にして（２×２）圧縮データが生成可能であることは、当業者には容易に理解されよう。
【００９０】
まず、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルのそれぞれについて、階調値の平均値が算出される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ１、Ｇａｖｅ１、Ｂａｖｅ１、及び画素Ｃ、ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ２、Ｇａｖｅ２、Ｂａｖｅ２は、下記式によって算出される：
Ｒａｖｅ１＝（ＲＡ＋ＲＢ＋１）／２，
Ｇａｖｅ１＝（ＧＡ＋ＧＢ＋１）／２，
Ｂａｖｅ１＝（ＢＡ＋ＢＢ＋１）／２，
Ｒａｖｅ２＝（ＲＡ＋ＲＢ＋１）／２，
Ｇａｖｅ２＝（ＧＡ＋ＧＢ＋１）／２，
Ｂａｖｅ１＝（ＢＡ＋ＢＢ＋１）／２．
【００９１】
更に、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が、Ｂサブピクセルの階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が、所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。同様に、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＣ−ＲＤ｜、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＣ−ＧＤ｜が、Ｂサブピクセルの階調値の差｜ＢＣ−ＢＤ｜が、所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。これらの比較結果は、β比較データとして（２×２）圧縮データに記述される。
【００９２】
更に、画素Ａ、Ｂの組み合わせ、及び画素Ｃ、Ｄの組み合わせのそれぞれについて大小認識データが作成される。
【００９３】
詳細には、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ａ、ＢのいずれのＲサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値β以下の場合には、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。同様に、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ａ、ＢのいずれのＧサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値β以下の場合には、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。加えて、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ａ、ＢのいずれのＢサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が閾値β以下の場合には、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。
【００９４】
同様に、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＣ−ＲＤ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ｃ、ＤのいずれのＲサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＣ−ＲＤ｜が閾値β以下の場合には、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。同様に、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＣ−ＧＤ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ｃ、ＤのいずれのＧサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＣ−ＧＤ｜が閾値β以下の場合には、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。加えて、画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルの階調値の差｜ＢＣ−ＢＤ｜が閾値βよりも大きい場合、画素Ｃ、ＤのいずれのＢサブピクセルの階調値が大きいかが、大小認識データに記述される。画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルの階調値の差｜ＢＣ−ＢＤ｜が閾値β以下の場合には、画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルの階調値の大小関係は、大小認識データに記述されない。
【００９５】
図１０Ａの例では、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値がそれぞれ、５０、５９であり、閾値βが４である。この場合、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きいので、その旨がβ比較データに記載され、また、画素ＢのＲサブピクセルの階調値が画素ＡのＲサブピクセルの階調値よりも大きい旨が大小認識データに記述される。一方、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値がそれぞれ、２、１である。この場合、階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値β以下なので、その旨がβ比較データに記載される。大小認識データには、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の大小関係は記述されない。更に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値がそれぞれ、３０、３９である。この場合、階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が閾値βよりも大きいので、その旨がβ比較データに記載され、また、画素ＢのＢサブピクセルの階調値が画素ＡのＢサブピクセルの階調値よりも大きい旨が大小認識データに記述される。
【００９６】
また、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値が、いずれも、１００である。この場合、階調値の差｜ＲＣ−ＲＤ｜が閾値β以下ので、その旨がβ比較データに記載される。大小認識データには、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の大小関係は記述されない。また、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値がそれぞれ、８０、８５である。この場合、階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βより大きいので、その旨がβ比較データに記載され、また、画素ＤのＧサブピクセルの階調値が画素ＣのＧサブピクセルの階調値よりも大きい旨が大小認識データに記述される。更に、画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルの階調値がそれぞれ、８、２である。この場合、階調値の差｜ＢＣ−ＢＤ｜が閾値βよりも大きいので、その旨がβ比較データに記載され、また、画素ＣのＢサブピクセルの階調値が画素ＤのＢサブピクセルの階調値よりも大きい旨が大小認識データに記述される。
【００９７】
更に、画素Ａ、ＢのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ１、Ｇａｖｅ１、Ｂａｖｅ１、及び、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ２、Ｇａｖｅ２、Ｂａｖｅ２に、誤差データαが加算される。本実施形態では、誤差データαは、各組み合わせの２画素の座標からベイヤーマトリックスである基本マトリックスを用いて決定される。誤差データαの算出については、後に別途に記載する。以下では、本実施形態では、画素Ａ、Ｂについて定められた誤差データαが０であるとして説明が行われる。
【００９８】
更に、丸め処理及びビット切捨て処理が行われてＲ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２が算出される。まず、画素Ａ、Ｂについて説明すると、丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜、｜ＧＡ−ＧＢ｜、及び｜ＢＡ−ＢＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて、２ビット又は３ビットに決定される。Ｒサブピクセルについては、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｒａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値＃１が算出される。結果として、Ｒ代表値＃１は、５ビット又は６ビットになる。Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルについても同様である。階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃１が算出される。更に、階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｂａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。
【００９９】
図１０Ａの例では、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの平均値Ｒａｖｅ１については、値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われてＲ代表値＃１が算出される。また、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの平均値Ｇａｖｅ１については、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われてＧ代表値＃１が算出される。更に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。
【０１００】
画素Ｃ、Ｄの組み合わせについても同様の処理が行われてＲ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２が算出される。ただし、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルについては、丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、１ビット又は２ビットである。階調値の差｜ＧＣ−ＧＤ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅ２に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃２が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅ２に値１を加えた後下位１ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃２が算出される。
【０１０１】
図１０Ａの例では、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの平均値Ｒａｖｅ２については、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われてＲ代表値＃２が算出される。また、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの平均値Ｇａｖｅ２については、値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われてＧ代表値＃２が算出される。更に、画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ２に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃２が算出される。
【０１０２】
以上により、（２×２）画素圧縮による圧縮処理が完了する。
【０１０３】
一方、図１０Ｂは、（２×２）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を示す図である。図１０Ｂは、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、且つ、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合における（２×２）圧縮データの展開について記述している。他の場合も同様にして（２×２）圧縮データが展開可能であることは、当業者には容易に理解されよう。
【０１０４】
まず、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１に対してビット繰上げ処理が行われる。ビット繰上げ処理のビット数は、β比較データに記述された、階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜、｜ＧＡ−ＧＢ｜、｜ＢＡ−ＢＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。同様に、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。更に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜ＢＡ−ＢＢ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｂ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。図１０Ｂの例では、Ｒ代表値＃１については、３ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値＃１については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｂ代表値＃１については、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。
【０１０５】
Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２についても同様のビット繰上げ処理が行われる。ただし、Ｇ代表値＃２のビット繰上げ処理のビット数は、１ビット又は２ビットのうちから選ばれる。画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値の差｜ＧＣ−ＧＤ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値＃２に対して２ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、１ビットのビット繰上げ処理が行われる。図１０Ｂの例では、Ｒ代表値＃２については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値＃２については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｂ代表値＃２については、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。
【０１０６】
更に、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２のそれぞれから誤差データαが減算された後、これらの代表値から、画素Ａ、ＢのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値、及び画素Ｃ、ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値を復元する処理が行われる。
【０１０７】
階調値の復元においては、β比較データ及び大小認識データが使用される。β比較データにおいて、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも大きいと記述されている場合、Ｒ代表値＃１に一定値５を加えた値が、画素Ａ、Ｂのうち大小認識データにおいて大きいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元され、Ｒ代表値＃１に一定値５を減じた値が、大小認識データにおいて小さいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元される。画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも小さい場合、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値＃１に一致するとして復元される。同様に、画素Ａ、ＢのＧサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値、及び画素Ｃ、ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値も同様の手順によって復元される。
【０１０８】
図１０Ｂの例では、画素ＡのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値＃１から値５だけ減じた値として復元され、画素ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値＃１から値５を加えた値として復元されている。また、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値＃１に一致する値として復元される。更に、画素ＡのＢサブピクセルの階調値はＢ代表値＃１から値５だけ減じた値として復元され、画素ＢのＢサブピクセルの階調値は、Ｂ代表値＃１から値５を加えた値として復元されている。一方、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値は、Ｂ代表値＃２に一致する値として復元される。また、画素ＣのＧサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値＃２から値５だけ減じた値として復元され、画素ＤのＧサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値＃２から値５を加えた値として復元されている。更に、画素ＣのＢサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値＃２から値５を加えて値として復元され、画素ＤのＢサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値＃２から値５を減じた値として復元されている。
【０１０９】
以上で画素Ａ〜ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の復元が完了する。図１０Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの画像データと、図１０Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データとを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データが復元されていることが理解されよう。
【０１１０】
図１０Ａ、図１０Ｂの圧縮処理、展開処理の変形例として、形状認識データに２ビットが与えられている一方、画像データの相関性が高い２画素の組み合わせは３通りであることから、特定の画素の組み合わせについて、代表値に与えられるビット数を増加させることも可能である。例えば、形状認識データを下記のように定義したとする（ｘは、「０」及び「１」の任意）：
・画素Ａ、Ｂの相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの相関性が高い：０ｘ
・画素Ａ、Ｃの相関性が高く、画素Ｂ、Ｄの相関性が高い：１０
・画素Ａ、Ｄの相関性が高く、画素Ｂ、Ｃの相関性が高い：１１
【０１１１】
この場合、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合にのみ、形状認識データに与えられるビット数を１ビットとする一方で、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、Ｂ代表値＃２のいずれかに与えられるビット数を１ビット増加することができる。画素Ａ、Ｂの組み合わせと、画素Ｃ、Ｄの組み合わせのデータの対象性を向上するためには、Ｇ代表値＃１に与えられるビット数を１ビット増加させることが好ましい。
【０１１２】
図１１Ｂは、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合に、Ｇ代表値＃１に与えられるビット数が１ビット増加される場合の（２×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。図１１Ｂのフォーマットでは、形状認識データに１ビットが与えられ、Ｇ代表値＃１に階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて６ビット又は７ビットが与えられる。Ｇ代表値＃１に与えられるビット数を増加させることにより、情報量を増加させ、圧縮歪みを低減することができる。この場合、展開処理においては、Ｇ代表値＃１に対して１ビット又は２ビットの繰上げ処理が行われる。繰上げ処理のビット数は、階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。
【０１１３】
３−４．（４×１）画素圧縮
図１２Ａは、（４×１）画素圧縮を説明する概念図であり、図１３は、（４×１）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（４×１）画素圧縮は、対象ブロックの４画素の画像データの間に高い相関性がある場合に使用される圧縮方式である。図１３に示されているように、本実施形態では、（４×１）圧縮データが４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットと、下記の７つのデータ：Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２、アドレスデータ、Ｃｂ’、Ｃｒ’とで構成される。
【０１１４】
圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（４×１）圧縮データでは、４ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（４×１）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１１１０」である。
【０１１５】
Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２、アドレスデータ、Ｃｂ’、Ｃｒ’は、対象ブロックの４画素の画像データを、ＲＧＢデータからＹＵＶデータに変換し、更に、ＹＵＶデータについて圧縮処理を行うことによって得られるデータである。ここで、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２は、対象ブロックの４画素のＹＵＶデータのうち、輝度データから得られるデータであり、Ｃｂ’、Ｃｒ’は、色差データから得られるデータである。Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２及びＣｂ’、Ｃｒ’が、対象ブロックの４画素の画像データの代表値である。本実施形態では、データＹｍｉｎに１０ビット、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２のそれぞれに４ビット、アドレスデータに２ビット、Ｃｂ’、Ｃｒ’のそれぞれに１０ビットが割り当てられている。以下、図１２Ａを参照しながら、（４×１）画素圧縮について説明する。
【０１１６】
まず、画素Ａ〜Ｄのそれぞれについて、下記のマトリックス演算により、輝度データＹと色差データＣｒ、Ｃｂが算出される：
【数１】
2010011386.tif 000003
ここで、Ｙｋは、画素ｋの輝度データであり、Ｃｒｋ、Ｃｂｋは、画素ｋの色差データである。また、上述の通り、Ｒｋ、Ｇｋ、Ｂｋは、それぞれ、画素ｋのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値である。
【０１１７】
更に、画素Ａ〜Ｄの輝度データＹｋ、色差データＣｒｋ、Ｃｂｋから、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２、アドレスデータ、Ｃｂ’、Ｃｒ’が作成される。
【０１１８】
Ｙｍｉｎは、輝度データＹＡ〜ＹＤのうちの最小のもの（最小輝度データ）として定義される。また、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２は、残りの輝度データと最小輝度データＹｍｉｎの差分に２ビットの切捨て処理を行うことによって生成される。アドレスデータは、画素Ａ〜Ｄのいずれの輝度データが最小であるかを示すデータとして生成される。図１２Ａの例では、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２は、下記式によって算出される：
Ｙｍｉｎ＝ＹＤ＝４，
Ｙｄｉｓｔ０＝（ＹＡ−Ｙｍｉｎ）＞＞２＝（４８−４）＞＞２＝１１，
Ｙｄｉｓｔ１＝（ＹＢ−Ｙｍｉｎ）＞＞２＝（２８−４）＞＞２＝６，
Ｙｄｉｓｔ２＝（ＹＣ−Ｙｍｉｎ）＞＞２＝（１６−４）＞＞２＝３，
ここで、「＞＞２」は、２ビットの切捨て処理を示す演算子である。アドレスデータには、輝度データＹＤが最小である旨が記載される。
【０１１９】
更に、Ｃｒ’が、ＣｒＡ〜ＣｒＤの和に１ビットの切捨て処理を行うことによって生成され、同様に、Ｃｂ’が、ＣｂＡ〜ＣｂＤの和に１ビットの切捨て処理を行うことによって生成される。図１２Ａの例では、Ｃｒ’、Ｃｂ’が下記の式によって算出される：
Ｃｒ’＝（ＣｒＡ＋ＣｒＢ＋ＣｒＣ＋ＣｒＤ）＞＞１
＝（２＋１−１＋１）＞＞１＝１，
Ｃｂ’＝（ＣｂＡ＋ＣｂＢ＋ＣｂＣ＋ＣｂＤ）＞＞１
＝（−２−１＋１−１）＞＞１＝−１，
ここで、「＞＞１」は、１ビットの切捨て処理を示す演算子である。以上で、（４×１）圧縮データの生成が完了する。
【０１２０】
一方、図１２Ｂは、（４×１）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を示す図である。（４×１）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開では、まず、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２から、画素Ａ〜Ｄそれぞれの輝度データが復元される。以下では、復元された画素Ａ〜Ｄの輝度データをＹＡ’〜ＹＤ’と記載する。より具体的には、アドレスデータによって最小であると示されている画素の輝度データとして、最小輝度データＹｍｉｎの値が使用される。更に、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２に２ビットの繰上げ処理を行った後、最小輝度データＹｍｉｎに加算することにより、他の画素の輝度データが復元される。本実施形態では、下記式によって輝度データＹＡ’〜ＹＤ’が復元される：
ＹＡ’＝Ｙｄｉｓｔ０×４＋Ｙｍｉｎ＝４４＋４＝４８，
ＹＢ’＝Ｙｄｉｓｔ１×４＋Ｙｍｉｎ＝２４＋４＝２８，
ＹＣ’＝Ｙｄｉｓｔ２×４＋Ｙｍｉｎ＝１２＋４＝１６，
ＹＤ’＝Ｙｍｉｎ＝４．
【０１２１】
更に、輝度データＹＡ’〜ＹＤ’と色差データＣｒ’、Ｃｂ’から、下記のマトリックス演算により、画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値が復元される：
【数２】
2010011386.tif 000004
ここで、「＞＞２」は、２ビットを切り捨てる処理を示す演算子である。上記の式から理解されるように、画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値の復元では、色差データＣｒ’、Ｃｂ’が共通に使用される。
【０１２２】
以上で画素Ａ〜ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値の復元が完了する。図１２Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの画像データと、図１２Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データとを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データが復元されていることが理解されよう。
【０１２３】
３−５．誤差データαの算出
以下では、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮で使用される誤差データαの算出について説明する。
【０１２４】
（１×４）画素圧縮、及び、（２＋１×２）画素圧縮において行われる、各画素のそれぞれについて行われるビットプレーン減少処理に使用される誤差データαは、図１４に示されている基本マトリックスと、各画素の座標から算出される。ここで基本マトリックスとは、画素のＸ座標の下位２ビットＸ１、Ｘ０及びＹ座標の下位２ビットＹ１、Ｙ０と、誤差データαの基本値Ｑとの関係が記述されているマトリックスでのことであり、また、基本値Ｑとは、誤差データαの算出の種（seed）として使用される値のことである。
【０１２５】
詳細には、まず、対象の画素のＸ座標の下位２ビットＸ１、Ｘ０及びＹ座標の下位２ビットＹ１、Ｙ０に基づいて当該基本マトリックスの行列要素のうちから基本値Ｑが抽出される。例えば、ビットプレーン減少処理の対象が画素Ａであり、当該画素Ａの座標の下位２ビットが「００」である場合、基本値Ｑとして「１５」が抽出される。
【０１２６】
更に、ビットプレーン減少処理において引き続いて行われるビット切捨て処理のビット数に応じて、基本値Ｑに下記の演算が行われ、これにより、誤差データαが算出される：
α＝Ｑ×２，  （ビット切捨て処理のビット数が５）
α＝Ｑ，      （ビット切捨て処理のビット数が４）
α＝Ｑ／２，  （ビット切捨て処理のビット数が３）
【０１２７】
一方、（２＋１×２）画素圧縮、及び（２×２）画素圧縮における、相関性が高い２画素の画像データの代表値の算出処理に使用される誤差データαは、図１４に示されている基本マトリックスと、対象の当該２画素のＸ座標、Ｙ座標の下位２ビット目Ｘ１、Ｙ１とから算出される。詳細には、まず、対象ブロックの含まれる対象の２画素の組み合わせに応じて、対象ブロックのいずれかの画素が、基本値Ｑの抽出に使用される画素として決定される。以下では、基本値Ｑの抽出に使用される画素をＱ抽出画素と記載する。対象の２画素の組み合わせと、Ｑ抽出画素の関係は下記の通りである：
・対象の２画素が画素Ａ、Ｂの場合：Ｑ抽出画素は画素Ａ
・対象の２画素が画素Ａ、Ｃの場合：Ｑ抽出画素は画素Ａ
・対象の２画素が画素Ａ、Ｄの場合：Ｑ抽出画素は画素Ａ
・対象の２画素が画素Ｂ、Ｃの場合：Ｑ抽出画素は画素Ｂ
・対象の２画素が画素Ｂ、Ｄの場合：Ｑ抽出画素は画素Ｂ
・対象の２画素が画素Ｃ、Ｄの場合：Ｑ抽出画素は画素Ｂ
【０１２８】
更に、対象の２画素のＸ座標、Ｙ座標の下位２ビット目Ｘ１、Ｙ１に応じて当該基本マトリックスから、Ｑ抽出画素に対応する基本値Ｑが抽出される。例えば、対象の２画素が画素Ａ、Ｂである場合、Ｑ抽出画素は、画素Ａである。この場合、基本マトリックスにおいてＱ抽出画素である画素Ａに対応付けられた４つの基本値Ｑのうちから、Ｘ１、Ｙ１に応じて、最終的に使用される基本値Ｑが下記のように決定される。
Ｑ＝１５，  （Ｘ１＝Ｙ１＝「０」）
Ｑ＝０１，  （Ｘ１＝「１」，Ｙ１＝「０」）
Ｑ＝０７，  （Ｘ１＝「０」，Ｙ１＝「１」）
Ｑ＝１３．  （Ｘ１＝Ｙ１＝「１」）
【０１２９】
更に、代表値の算出処理において引き続いて行われるビット切捨て処理のビット数に応じて、基本値Ｑに下記の演算が行われ、これにより、相関性が高い２画素の画像データの代表値の算出処理に使用される誤差データαが算出される：
α＝Ｑ／２，  （ビット切捨て処理のビット数が３）
α＝Ｑ／４，  （ビット切捨て処理のビット数が２）
α＝Ｑ／８．  （ビット切捨て処理のビット数が１）
【０１３０】
例えば、対象の２画素が画素Ａ、Ｂであり、Ｘ１＝Ｙ１＝「１」であり、ビット切捨て処理のビット数が３である場合には、下記の式によって誤差データαが決定される：
Ｑ＝１３，
α＝１３／２＝６．
【０１３１】
なお、誤差データαの算出方法は、上記には限定されない。例えば、基本マトリックスとしては、ベイヤーマトリックスである他のマトリックスが使用可能である。
【０１３２】
３−６．圧縮種類認識ビット
以上に説明されている圧縮方式において留意すべき事項の一つは、各圧縮画像データにおける圧縮種類認識ビットのビット数の配分である。本実施形態では、圧縮画像データが４８ビットで固定であるのに対し、圧縮種類認識ビットは１〜４ビットの間で可変である。詳細には、本実施形態では、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（４×１）ビット圧縮の圧縮種類認識ビットは、下記のとおりである：
（１×４）画素圧縮    ：「０」  （１ビット）
（２＋１×２）画素圧縮：「１０」  （２ビット）
（２×２）画素圧縮    ：「１１０」  （３ビット）
（４×１）ビット圧縮  ：「１１１０」  （４ビット）
対象ブロックの画素の画像データの間の相関性が低いほど圧縮種類認識ビットに割り当てられるビット数が少なく、対象ブロックの画素の画像データの間の相関性が高いほど圧縮種類認識ビットに割り当てられるビット数が多いことに留意されたい。
【０１３３】
圧縮画像データのビット数が、圧縮方式に関わらず固定であることは、画像メモリ１４への圧縮画像データの書き込み、及び、画像メモリ１４からの圧縮画像データの読み出しのシーケンスを簡略化することに有効である。
【０１３４】
一方、対象ブロックの画素の画像データの間の相関性が低いほど圧縮種類認識ビットに割り当てられるビット数が少ない（即ち、画像データに割り当てられるビット数が多い）ことは、全体としての圧縮歪みを軽減するために有効である。対象ブロックの画素の画像データの間の相関性が高い場合には、画像データに割り当てられるビット数が少なくても、画像の劣化を小さくしながら画像データを圧縮可能である。一方、対象ブロックの画素の画像データの間の相関性が低い場合には、画像データに割り当てられるビット数が増大され、これにより圧縮歪みが軽減されている。
【０１３５】
（第２の実施形態）
図１５は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の液晶表示装置の構成は、第１の実施形態の液晶表示装置の構成と概ね同一であるが、第２の実施形態では、対象ブロックの画像データが特定のパターンを有している場合に可逆圧縮を行うことができるように構成されている。これは、ＬＣＤパネル２の検査を適切に行うことを可能にするためである。ＬＣＤパネル２の検査においては、輝度特性や色域特性の評価が行われる。この輝度特性や色域特性の評価では、特定パターンの画像がＬＣＤパネル２に表示される。このとき、輝度特性や色域特性を適切に評価するためには、入力された画像データに対して忠実に色が再現された画像をＬＣＤパネル２に表示する必要がある；圧縮歪みが存在すると、輝度特性や色域特性の評価を適切に行うことができない。そこで、第２の実施形態の液晶表示装置には、可逆圧縮を行うための回路が追加されている。
【０１３６】
具体的には、画像圧縮回路１３に可逆圧縮部３６が追加される共に、画像展開回路１５に元データ復元部４６が追加されている。可逆圧縮部３６は、対象ブロックの画素の画像データが特定の形式を有している場合に、当該画像データを可逆的に圧縮し、可逆圧縮データを生成する。元データ復元部４６は、可逆圧縮部３６によって行われる可逆圧縮に対応した展開方式で可逆圧縮データを展開する。
【０１３７】
図１６は、第２の実施形態における液晶表示装置の動作を説明するフローチャートである。第２の実施形態では、対象ブロックの画素の画像データの相関性を評価する前に、対象ブロックの４画素の画像データが特定パターンに該当するかが判断され、当該画像データが特定パターンに該当する場合、可逆圧縮が行われる。本実施形態では、対象ブロックの画素の画像データのデータ値が５種類以下であるような所定のパターンが、可逆圧縮が行われる特定パターンとして選択されている。
【０１３８】
詳細には、第２の実施形態では、対象ブロックの４画素の画像データが、以下の４つのパターン（１）〜（４）のいずれかに該当する場合、可逆圧縮が行われる： 
【０１３９】
（１）  ４画素の各色の階調値が同一（図１７Ａ）
対象ブロックの４画素の画像データが下記条件（１ａ）を満足する場合、可逆圧縮が行われる。
条件（１ａ）：
ＲＡ＝ＲＢ＝ＲＣ＝ＲＤ，
ＧＡ＝ＧＢ＝ＧＣ＝ＧＤ，
ＢＡ＝ＢＢ＝ＢＣ＝ＢＤ．
この場合、対象ブロックの４画素の画像データのデータ値は３種類である。
【０１４０】
（２）  ４画素の間でＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値が同一（図１７Ｂ）
対象ブロックの４画素の画像データが下記条件（２ａ）を満足する場合にも可逆圧縮が行われる。
条件（２ａ）：
ＲＡ＝ＧＡ＝ＢＡ，
ＲＢ＝ＧＢ＝ＢＢ，
ＲＣ＝ＧＣ＝ＢＣ，
ＲＤ＝ＧＤ＝ＢＤ．
この場合、対象ブロックの４画素の画像データのデータ値は４種類である。
【０１４１】
（３）対象ブロックの４画素について、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの２つの色の階調値が同一（図１７Ｃ〜図１７Ｅ）
下記の３つの条件（３ａ）〜（３ｃ）のいずれかを満足する場合にも可逆圧縮が行われる：
条件（３ａ）：  ＧＡ＝ＧＢ＝ＧＣ＝ＧＤ＝ＢＡ＝ＢＢ＝ＢＣ＝ＢＤ．
条件（３ｂ）：  ＢＡ＝ＢＢ＝ＢＣ＝ＢＤ＝ＲＡ＝ＲＢ＝ＲＣ＝ＲＤ．
条件（３ｃ）：  ＲＡ＝ＲＢ＝ＲＣ＝ＲＤ＝ＧＡ＝ＧＢ＝ＧＣ＝ＧＤ．
この場合、対象ブロックの４画素の画像データのデータ値は５種類である。
【０１４２】
（４）Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１つの色の階調値が同一、且つ、残りの２色の階調値が対象ブロックの４画素について同一（図１７Ｆ〜図１７Ｈ）
更に、下記の３つの条件（４ａ）〜（４ｃ）のいずれかを満足する場合にも可逆圧縮が行われる：
条件（４ａ）：
ＧＡ＝ＧＢ＝ＧＣ＝ＧＤ， 
ＲＡ＝ＢＡ，
ＲＢ＝ＢＢ，
ＲＣ＝ＢＣ，
ＲＤ＝ＢＤ．
条件（４ｂ）：
ＢＡ＝ＢＢ＝ＢＣ＝ＢＤ．
ＲＡ＝ＧＡ，
ＲＢ＝ＧＢ，
ＲＣ＝ＧＣ，
ＲＤ＝ＧＤ．
条件（４ｃ）
ＲＡ＝ＲＢ＝ＲＣ＝ＲＤ．
ＧＡ＝ＢＡ，
ＧＢ＝ＢＢ，
ＧＣ＝ＢＣ，
ＧＤ＝ＢＤ．
この場合、対象ブロックの４画素の画像データのデータ値は５種類である。
【０１４３】
本実施形態では、可逆圧縮は、対象ブロックの画素の画像データのデータ値を並び替えることによって行われる。図１８は、可逆圧縮によって生成された可逆圧縮データのフォーマットを示す図である。本実施形態では、可逆圧縮データは、４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットと、色種類データと、画像データ＃１〜＃５と、パディングデータとで構成される。
【０１４４】
圧縮種類認識ビットは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、可逆圧縮データでは、４ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、可逆圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１１１１」である。
【０１４５】
色種類データは、対象ブロックの４画素の画像データが図１７Ａ〜図１７Ｈのいずれのパターンに該当するかを示すデータである。本実施形態では、８つの特定パターンが定義されているから、色種類データは３ビットである。
【０１４６】
画像データ＃１〜＃５は、対象ブロックの画素の画像データのデータ値を並び替えることによって得られるデータである。画像データ＃１〜＃５は、いずれも８ビットデータである。上述のように、対象ブロックの４画素の画像データのデータ値は５種類以下であるから、画像データ＃１〜＃５に全てのデータ値を格納することができる。
【０１４７】
パディングデータは、可逆圧縮データのビット数を、他の圧縮方式で圧縮された圧縮画像データと同一にするために追加されるデータである。本実施形態では、パディングデータは１ビットである。
【０１４８】
上述の可逆圧縮によって生成された可逆圧縮データの展開は、色種類データを参照して画像データ＃１〜＃５を並び替えることによって行われる。色種類データには、対象ブロックの４画素の画像データが図１７Ａ〜図１７Ｈのいずれのパターンに該当するかが記述されているから、色種類データを参照することにより、対象ブロックの４画素の元の画像データを、何らの圧縮歪みを生じさせずに完全に復元することができる。完全に復元された画像データに応じてＬＣＤパネル２を駆動することにより、ＬＣＤパネル２の輝度特性や色域特性を適正に評価することができる。
【０１４９】
以上には、本発明の様々な実施形態が記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定して解釈してはならない。例えば、上述の実施形態ではＬＣＤパネルを備えた液晶表示装置が提示されているが、本発明が、他の表示パネルにも適用可能であることは当業者には明らかである。
【０１５０】
また、上述の実施形態では、対象ブロックが２行２列の画素として定義されているが、対象ブロックは、一般に、Ｎ行Ｍ列（Ｎ、Ｍは、自然数であり、且つ、Ｎ×Ｍ≧４）の画素として定義され得る。例えば、対象ブロックが１行４列の画素として定義されることも可能である。この場合、ラインメモリ１２を用いた画像データの並び替えは行われず、したがって、ラインメモリ１２が不要である。ラインメモリ１２が不要であることは、ハードウェア構成を小さくできる点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、ラインメモリの動作を示す概念図である。
【図３】図３は、対象ブロックの画素の配置を示す図である。
【図４】図４は、対象ブロックの画素の画像データの相関性の判断を示す概念図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における画像データの相関性の判断の手順を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、（１×４）画素圧縮を説明する概念図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、（１×４）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を説明する概念図である。
【図７】図７は、（１×４）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、（２＋１×２）画素圧縮を説明する概念図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、（２＋１×２）で圧縮された圧縮画像データの展開方式を説明する概念図である。
【図９Ａ】図９Ａは、（２＋１×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、（２＋１×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、（２×２）画素圧縮を説明する概念図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、（２×２）で圧縮された圧縮画像データの展開方式を説明する概念図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、（２×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、（２×２）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、（４×１）画素圧縮を説明する概念図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、（４×１）で圧縮された圧縮画像データの展開方式を説明する概念図である。
【図１３】図１３は、（４×１）圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１４】図１４は、誤差データαの生成に使用される基本マトリックスの例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７Ａ】図１７Ａは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｇ】図１７Ｇは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１７Ｈ】図１７Ｈは、可逆圧縮が行われる特定パターンの例を示す図である。
【図１８】図１８は、可逆圧縮データのフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１：液晶表示装置
２：ＬＣＤパネル
３：ＬＣＤドライバ
１１：命令制御回路
１２：ラインメモリ
１３：画像圧縮回路
１４：画像メモリ
１５：画像展開回路
１６：データ線駆動回路
１６ａ：シフトレジスタ
１６ｂ：表示ラッチ
１６ｃ：駆動回路
１７：ゲート線駆動回路
１８：タイミング制御回路
１９：階調電圧発生回路
２１：タイミング設定データ
２２：階調設定データ
２３、２４：タイミング制御信号
３１：形状認識部
３２：（１×４）画素圧縮部
３３：（２＋１×２）画素圧縮部
３４：（２×２）画素圧縮部
３５：（４×１）画素圧縮部
３６：可逆圧縮部
３７：圧縮データ選択部
４１：（１×４）画素展開部
４２：（２＋１×２）画素展開部
４３：（２×２）画素展開部
４４：（４×１）画素展開部
４５：画像データ選択部
４６：元データ復元部
【図１】
2010011386.tif 000005
【図２】
2010011386.tif 000006
【図３】
2010011386.tif 000007
【図４】
2010011386.tif 000008
【図５】
2010011386.tif 000009
【図６Ａ】
2010011386.tif 000010
【図６Ｂ】
2010011386.tif 000011
【図７】
2010011386.tif 000012
【図８Ａ】
2010011386.tif 000013
【図８Ｂ】
2010011386.tif 000014
【図９Ａ】
2010011386.tif 000015
【図９Ｂ】
2010011386.tif 000016
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１７Ｇ】
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【図１７Ｈ】
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【図１８】
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