(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示デバイスと、
表示画像に対応する画像データに対して圧縮処理を行って圧縮データを生成する送信側デバイスと、
前記送信側デバイスから受け取った前記圧縮データに応答して前記表示デバイスを駆動するドライバ
とを備え、
前記ドライバは、
前記圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、
前記展開データから表示データを生成するＦＲＣ回路と、
前記表示データに応答して前記表示デバイスを駆動する駆動回路
とを備え、
前記送信側デバイスは、複数の圧縮手法から選択された選択圧縮手法を用いて前記画像データを圧縮して前記圧縮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のうちの少なくとも一の圧縮手法では、生成される前記圧縮データの少なくとも一部のデータについてＦＲＣ処理が行われており、前記複数の圧縮手法のうちの他の圧縮手法では、ＦＲＣ処理は行われず、
前記少なくとも一の圧縮手法で生成された前記圧縮データに対応する前記展開データについては、前記ＦＲＣ回路において、前記少なくとも一部のデータに対応する部分についてＦＲＣ処理が行われずに前記表示データが生成され、
前記他の圧縮手法で生成された前記圧縮データに対応する前記展開データについては、前記ＦＲＣ回路において前記ＦＲＣ処理が行われて前記表示データが生成される
表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の表示システムであって、
前記圧縮データは、前記複数の圧縮手法から選択された前記選択圧縮手法を示す属性データを含み、
前記展開回路は、前記圧縮データに含まれる属性データに基づいて前記圧縮データの生成に用いられた前記選択圧縮手法を認識し、前記選択圧縮手法に応じて前記ＦＲＣ回路におけるＦＲＣ処理を制御するＦＲＣ切り替え信号を生成し、
前記ＦＲＣ回路は、前記ＦＲＣ切り換え信号に応答してＦＲＣ処理を行う
表示システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示システムであって、
前記送信側デバイスは、前記圧縮処理の対象のブロックである対象ブロックの４画素に対応する前記画像データを受け取ると、前記対象ブロックに対応する前記圧縮データを生成し、
前記送信側デバイスは、前記対象ブロックの前記４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圧縮手法として選択する
表示システム。
【請求項４】
請求項３に記載の表示システムであって、
前記複数の圧縮手法は、
前記対象ブロックの前記４画素のうちの３個の画素の画像データに対応する第１代表値を算出し、残りの１個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行って第１ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮データに前記第１代表値と前記第１ビットプレーン減少データを含める第１圧縮手法と、
前記対象ブロックの前記４画素の画像データに対応する第２代表値を算出し、前記圧縮データに前記第２代表値を含める第２圧縮手法と、
前記対象ブロックの前記４画素のうちの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、前記圧縮データに前記第３代表値を含める第３圧縮手法と、
前記４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２ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮データに前記第２ビットプレーン減少データを含める第４圧縮手法
とを含む
表示システム。
【請求項５】
請求項４に記載の表示システムであって、
前記第３圧縮手法では、前記対象ブロックの前記４画素のうちの前記２個の画素の画像データに対応する前記第３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４代表値を算出し、前記圧縮データに前記第３代表値と前記第４代表値を含める
表示システム。
【請求項６】
請求項５に記載の表示システムであって、
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５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３ビットプレーン減少データを算出し、前記圧縮データに前記第５代表値と前記第３ビットプレーン減少データを含める第５圧縮手法を含む
表示システム。
【請求項７】
請求項６に記載の表示システムであって、
前記圧縮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データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以上であり、
前記第２圧縮手法で圧縮された前記圧縮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データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以上であり、
前記第３圧縮手法で圧縮された前記圧縮データの前記圧縮種類認識ビットのビット数は、前記第５圧縮手法で圧縮された前記圧縮データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以上であり、
前記第５圧縮手法で圧縮された前記圧縮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データの前記圧縮種類認識ビットのビット数以上である
表示システム。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の表示システムであって、
前記圧縮データの１画素あたりのビット数ｍ１と、前記展開データの１画素あたりのビット数ｍ２と、前記表示データの１画素あたりのビット数ｍ３とが、ｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるように定められている
表示システム。
【請求項９】
表示画像に対応する画像データを圧縮して生成された圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、
前記展開データから表示データを生成するＦＲＣ回路と、
前記表示データに応答して前記表示デバイスを駆動する駆動回路
とを備え、
前記圧縮データは、複数の圧縮手法から選択された選択圧縮手法を用いて前記画像データを圧縮して生成され、
前記ＦＲＣ回路は、前記展開データの少なくとも一部に対してＦＲＣ処理を行って前記表示データを生成するように構成され、
前記ＦＲＣ回路においてＦＲＣ処理を行うか否かが、前記選択圧縮処理の選択に応じて決定され、
前記圧縮データの１画素あたりのビット数ｍ１と、前記展開データの１画素あたりのビット数ｍ２と、前記表示データの１画素あたりのビット数ｍ３とが、ｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるように定められている
表示デバイスドライバ。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示デバイスドライバであって、
前記展開回路は、前記圧縮データに含まれる属性データに基づいて前記圧縮データの生成に用いられた前記選択圧縮手法を認識し、前記選択圧縮手法に応じて前記ＦＲＣ回路におけるＦＲＣ処理を制御するＦＲＣ切り替え信号を生成し、
前記ＦＲＣ回路は、前記ＦＲＣ切り換え信号に応答してＦＲＣ処理を行う
表示デバイスドライバ。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の表示デバイスドライバであって、
前記圧縮処理の対象のブロックである対象ブロックの４画素に対応する前記圧縮データは、前記対象ブロックに対応する前記４画素に対応する前記画像データから生成され、
前記選択圧縮手法は、前記対象ブロックの前記４画素の画像データの間の相関性に応じて前記複数の圧縮手法のうちから選択される
表示デバイスドライバ。
【請求項１２】
表示画像に対応する画像データを圧縮して生成された圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、
前記展開データから表示データを生成するＦＲＣ回路と、
前記表示データに応答して前記表示デバイスを駆動する駆動回路
とを備え、
前記圧縮データは、複数の圧縮手法から選択された選択圧縮手法を用いて前記画像データを圧縮して生成され、
前記複数の圧縮手法のうちの少なくとも一の圧縮手法では、生成される前記圧縮データの少なくとも一部のデータについてＦＲＣ処理が行われており、前記複数の圧縮手法のうちの他の圧縮手法では、ＦＲＣ処理は行われず、
前記少なくとも一の圧縮手法で生成された前記圧縮データに対応する前記展開データについては、前記ＦＲＣ回路において、前記少なくとも一部のデータに対応する部分についてＦＲＣ処理が行われずに前記表示データが生成され、
前記他の圧縮手法で生成された前記圧縮データに対応する前記展開データについては、前記ＦＲＣ回路において前記ＦＲＣ処理が行われて前記表示データが生成される
表示デバイスドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示システム及び表示デバイスドライバに関し、特に、表示デバイスドライバへのデータ転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置その他の表示装置においては、多階調表示が求められる一方で、表示デバイス（例えば、液晶表示パネル）自体は多階調表示に対応していない場合がある。例えば、元の画像データにおいては赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれに８ｂｉｔｓが割りあてられている一方、表示デバイスは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれに６ｂｉｔｓの画像データにしか対応していない場合がある。
【０００３】
このような不整合に対応するための一つの手法は、減色処理を行うことである。多階調の画像データ（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれに８ｂｉｔｓ）に対して減色処理を行って表示デバイスに対応した階調数（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれに６ｂｉｔｓ）の画像データを生成し、減色処理がなされた画像データに応答して表示デバイスを駆動することにより、画像データと表示デバイスの間の階調の不整合の問題を解消することができる。特に、減色処理においてＦＲＣ（フレームレートコントロール）処理を行えば、疑似的に階調数を増加させ、良好な画質の画像を表示することができる。
【０００４】
このような技術は、例えば、特開２００２−２８７７０９号公報に開示されている。この公報に開示されている液晶表示装置では、ＭＰＵにおいて減色処理を行い、減色処理がなされた画像データが液晶駆動回路に転送される。液晶駆動回路においては、減色処理がなされた画像データに応答して液晶表示パネルが駆動される。また、特許第３７３５５２９号は、誤差拡散処理回路でＦＲＣ処理を含む誤差拡散処理が行われた画像データが信号電極駆動回路に転送される液晶表示装置を開示している。
【０００５】
減色処理を行うと画像データのデータサイズがある程度は小さくなり、これは、データ転送において好ましい。画像データのデータサイズの低減は、データ転送に必要な電力を低減させるために有効である。しかしながら、減色処理ではデータサイズの縮小効果は限定的であり、従って、データ転送に必要な電力の低減の効果も限定的である。
【０００６】
転送される画像データのデータサイズを一層に抑制するためには、画像データに対して圧縮処理を行い、圧縮処理によって得られた圧縮データを転送することが有効である。このような技術は、例えば、特開２００６−３０３６９０号公報に開示されている。この公報には、画像データを圧縮して得られた圧縮データを画像メモリに格納する一方で、画像メモリから読みだされた圧縮データを展開した上で表示装置に送る技術を開示している。
【０００７】
しかしながら、発明者の検討によれば、上記の技術は、画像データの転送に必要な電力の低減と表示デバイスに表示される画像の画質の向上の両方を実現する観点では、最善とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８７７０９号公報
【特許文献２】特許第３７３５５２９号
【特許文献３】特開２００６−３０３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、画像データの転送に必要な電力の低減と表示デバイスに表示される画像の画質の向上の両方を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一の観点では、表示システムが、表示デバイスと、表示画像に対応する画像データを圧縮して圧縮データを生成する送信側デバイスと、送信側デバイスから受け取った圧縮データに応答して表示デバイスを駆動するドライバとを備えている。ドライバは、圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、展開データに対してＦＲＣ処理を行って表示データを生成するＦＲＣ回路と、表示データに応答して表示デバイスを駆動する駆動回路とを備えている。圧縮データの１画素あたりのビット数ｍ１と、展開データの１画素あたりのビット数ｍ２と、表示データの１画素あたりのビット数ｍ３とは、ｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるように定められている。
【００１１】
本発明では、圧縮データのビット数ｍ１が減少されている一方で、圧縮データを展開して得られる展開データのビット数ｍ２が、敢えて、表示データのビット数ｍ３（即ち、表示デバイスが表示可能な階調数に対応するビット数）よりも多くなっている。このような構成には様々な利点がある。第１に圧縮データのビット数ｍ１を減少することにより、ドライバに画像データを送るために必要な電力を低減し、また、必要なデータ転送速度を遅くすることができる。一方で、圧縮データを展開して得られる展開データのビット数ｍ２を、敢えて、表示デバイスが表示可能な階調数に対応するビット数よりも大きくすると共に、展開データに対してＦＲＣ処理を行って表示データを生成することにより、多階調表示に対応していない表示デバイスでも、良好な画質を得ることができる。
【００１２】
本発明の他の観点では、表示システムが、表示画像に対応する画像データを圧縮して圧縮データを生成する送信側デバイスと、送信側デバイスから受け取った圧縮データに応答して表示デバイスを駆動するドライバとを備えている。ドライバは、圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、展開データに対してＦＲＣ処理を行って表示データを生成するＦＲＣ回路と、表示データに応答して表示デバイスを駆動する駆動回路とを備えている。送信側デバイスは、複数の圧縮手法から選択された選択圧縮手法を用いて画像データを圧縮して圧縮データを生成するように構成され、且つ、圧縮データの生成においてＦＲＣ処理を実行可能に構成されている。ここで、送信側デバイスにおいてＦＲＣ処理を行うか、ドライバのＦＲＣ回路においてＦＲＣ処理を行うかが、送信側デバイスにおける選択圧縮処理の選択に応じて決定される。
【００１３】
本発明の更に他の観点では、表示デバイスドライバが、表示画像に対応する画像データを圧縮して生成された圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、展開データに対してＦＲＣ処理を行って表示データを生成するＦＲＣ回路と、表示データに応答して表示デバイスを駆動する駆動回路とを備えている。圧縮データの１画素あたりのビット数ｍ１と、展開データの１画素あたりのビット数ｍ２と、表示データの１画素あたりのビット数ｍ３とは、ｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるように定められている。
【００１４】
本発明の更に他の観点では、表示デバイスドライバが、表示画像に対応する画像データを圧縮して生成された圧縮データを展開して展開データを生成する展開回路と、展開データに対してＦＲＣ処理を行って表示データを生成可能に構成されたＦＲＣ回路と、表示データに応答して表示デバイスを駆動する駆動回路とを備えている。圧縮データは、複数の圧縮手法から選択された選択圧縮手法を用いて画像データを圧縮して生成される。ＦＲＣ回路においてＦＲＣ処理を行うか否かが、選択圧縮処理の選択に応じて決定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像データの転送に必要な電力の低減と画質の向上とを同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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】第１の実施形態における、対象ブロックにおける画素の配置を示す図である。
【図３】（４×１）画素圧縮で生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図４Ａ】（４×１）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図４Ｂ】（４×１）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図５】（４×１）画素圧縮で圧縮された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図６Ａ】ＦＲＣ処理におけるＦＲＣ誤差の例を示す表である。
【図６Ｂ】ＦＲＣ処理におけるＦＲＣ誤差の例を示す表である。
【図７】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８】第２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９】可逆圧縮によって生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１０Ａ】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１０Ｂ】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１０Ｃ】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１０Ｄ】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１０Ｅ】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１０Ｆ】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１０Ｇ】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１０Ｈ】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１１】可逆圧縮で圧縮された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図１２】（１×４）画素圧縮で生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１３Ａ】（１×４）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図１３Ｂ】（１×４）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図１４】（１×４）画素圧縮で生成された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図１５】（２＋１×２）画素圧縮で生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図１６】（２＋１×２）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図１７Ａ】（２＋１×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図１７Ｂ】（２＋１×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図１８Ａ】（２＋１×２）画素圧縮で生成された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図１８Ｂ】（２＋１×２）画素圧縮で生成された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図１９】図１８Ａ、図１８Ｂに図示された表示データの各画素の各サブピクセルの階調値の第４ｍ乃至４ｍ＋３フレームについての平均値を示す表である。
【図２０】（２×２）画素圧縮で生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図２１Ａ】（２×２）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図２１Ｂ】（２×２）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図２２Ａ】（２×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図２２Ｂ】（２×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図２３Ａ】（２×２）画素圧縮で生成された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図２３Ｂ】（２×２）画素圧縮で生成された圧縮データを展開して得られる展開データに対して行われるＦＲＣ処理の内容を示す概念図である。
【図２４】図２３Ａ、図２３Ｂに図示された表示データの各画素の各サブピクセルの階調値の第４ｍ乃至４ｍ＋３フレームについての平均値を示す表である。
【図２５】（３＋１）画素圧縮で生成された圧縮データのフォーマットを示す図である。
【図２６】（３＋１）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。
【図２７】（３＋１）画素圧縮で圧縮された圧縮データの展開処理を説明する概念図である。
【図２８】図２７に図示された表示データの各画素の各サブピクセルの階調値の第４ｍ乃至４ｍ＋３フレームについての平均値を示す表である。
【図２９】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３０】対象ブロックにおける画素の他の配置を示す図である。
【図３１】図３０の画素の配置について定められたＦＲＣ誤差を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、まず、本発明の概要について述べる。本発明は、画像データの転送に必要な電力の低減と画質の向上とを同時に実現するための技術的思想として、下記のアプローチを採用する。第１に、元の画像データを圧縮して生成された圧縮データが送信側デバイスからドライバに転送される。圧縮データが転送されることにより、画像データを送信側デバイスからドライバに転送するために必要な電力が低減される。ドライバでは、圧縮データを展開することによって展開データが生成される。このとき、表示デバイスが表示可能な階調数を２Ｍとして、画像データを圧縮して得た圧縮データの１画素あたりのビット数ｍ１と、展開データの１画素あたりのビット数ｍ２とが、ｍ２＞Ｍ＞ｍ１の関係を成立させるように定められている。ここで、圧縮データを展開して得られる展開データのビット数ｍ２が、敢えて、表示デバイスが表示可能な階調数２Ｍに対応するビット数Ｍよりも多くなっていることに留意されたい。
【００１８】
加えて、本発明では、送信側デバイス又はドライバのいずれかにおいてＦＲＣ（フレームレートコントロール）処理が行われる。一実施形態では、ＦＲＣ処理がドライバにおいて行われる。この場合、展開データに対してＦＲＣ処理が行われ、ＦＲＣ処理で得られた表示データ（表示デバイスの駆動に実際に用いられるデータ）に応答して表示デバイスが駆動される。ＦＲＣ処理により、表示デバイスが表示可能な階調数が疑似的に増加され、画質が有効に向上される。この場合、表示データの１画素あたりのビット数ｍ３が、表示デバイスが表示可能な階調数２Ｍに対応するビット数Ｍに定められる。ここで、圧縮データを展開して得られる展開データのビット数ｍ２が、表示データのビット数ｍ３（即ち、表示デバイスが表示可能な階調数２Ｍに対応するビット数Ｍ）よりも多くなっていることが、ＦＲＣによる画質向上を可能にしていることに留意されたい。
【００１９】
ＦＲＣ処理においては、ＦＲＣ誤差を空間的に分散すること（即ち、隣接する画素について異なるＦＲＣ誤差を使用すること）が有効である。これは、圧縮処理において多ビットのビット切り捨てを行っても（例えば、３ビット以上のビット切り捨てを行っても）、画像のフリッカが視認されにくくする効果がある。
【００２０】
他の実施形態では、ＦＲＣ処理を行う主体（送信側デバイス又はドライバ）が、圧縮データの生成に使用される圧縮方式に応じて決定される。送信側デバイスにおける圧縮処理においてＦＲＣ処理を行うことは、圧縮処理に含まれるビット切り捨て処理によって失われる情報を実質的に少なくし、画質を向上できる利点がある。一方、ドライバでＦＲＣ処理を行うことは、表示デバイスが対応する階調数が少ない場合に良好な画像を得ることができる利点がある。また、圧縮処理において切り捨てられるビット数が多い場合には、ＦＲＣ誤差を空間的に分散させたＦＲＣ処理をドライバで行うことによってフリッカを低減できる利点もある。上記の利点のうちいずれを重視すべきかは圧縮方式によって異なるので、ＦＲＣ処理を行う主体（送信側デバイス又はドライバ）を圧縮方式に応じて選択することにより、画質を一層に向上することができる。以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における表示システムの構成を示すブロック図である。本実施形態では、本発明が液晶表示装置１を備えた表示システムに適用されている。液晶表示装置１は、タイミングコントローラ２と、ドライバ３と、液晶表示パネル４とを備えている。表示部４ａには、画素と、データ線（信号線）と、ゲート線（走査線）とが配置されている。画素のそれぞれは、Ｒサブピクセル（赤色を表示するためのサブピクセル）、Ｇサブピクセル（緑色を表示するためのサブピクセル）、Ｂサブピクセル（青色を表示するためのサブピクセル）から構成されており、各サブピクセルは、対応する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。以下では、同一のゲート線に対応する画素を画素ラインと呼ぶ。液晶表示パネル４のデータ線は、ドライバ３によって駆動され、ゲート線は、液晶表示パネル４に設けられたゲート線駆動回路４ｂによって駆動される。
【００２２】
液晶表示装置１は、画像描画部５から転送されたデータに応じて液晶表示パネル４の表示部４ａに画像を表示するように構成されている。本実施形態では、表示される画像が圧縮した上で液晶表示装置１に供給される。具体的には、画像描画部５は、表示画像に対応する画像データ２１（即ち、液晶表示パネル４の各画素の各サブピクセルの階調値を示すデータ）に対して圧縮処理を行って圧縮データ２２を生成する圧縮回路５ａを備えており、生成された圧縮データ２２が液晶表示装置１のタイミングコントローラ２に供給される。画像描画部５としては、例えば、ＤＳＰ（digital signal processor）やＣＰＵ（central
processing unit）が使用されてもよい。なお、圧縮データの生成は、ハードウェア（即ち、圧縮回路５ａ）ではなく、ソフトウェアによって行われてもよい。タイミングコントローラ２は、画像描画部５から受け取った圧縮データ２２をドライバ３に転送すると共に、ドライバ３とゲート線駆動回路４ｂの動作タイミングを制御する。
【００２３】
ドライバ３は、タイミングコントローラ２とは別のＩＣとして構成されており、展開回路１１と、ＦＲＣ回路１２と、データ線駆動回路１３とを備えている。展開回路１１は、タイミングコントローラ２から受け取った圧縮データ２２を展開（decompress）して展開データ２３を生成する。ＦＲＣ回路１２は、展開データ２３に対してＦＲＣ（フレームレートコントロール）処理を行って表示データ２４を生成し、データ線駆動回路１３に供給する。ここで、ＦＲＣ処理とは、所定数のフレームを１周期として、フレーム毎に誤差（ＦＲＣ誤差）を切り替えながら行われる減色処理を意味している。ＦＲＣ処理により、液晶表示パネル４が表示可能な階調数が疑似的に増加され、液晶表示パネル４の表示画像の画質を向上することができる。データ線駆動回路１３は、ＦＲＣ回路１２から受け取った表示データ２４に応答して液晶表示パネル４のデータ線を駆動する。
【００２４】
本実施形態では、表示画像に対応する元の画像データ２１は、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８ビットが割り当てられた２４ビットデータである。即ち、画像データ２１においては、各画素に２４ビットが割り当てられている。
【００２５】
ただし、本実施形態では、圧縮処理として複数の画素で構成されるブロック毎に圧縮を行うブロック符号化が採用される。より具体的には、本実施形態では、１ブロックが同一の画素ラインの４つの画素で構成され、４つの画素の画像データ２１（合計９６ビット）がまとめて圧縮される。図２は、各ブロックにおける４つの画素の配置を示しており、以下では、各ブロックに含まれる４つの画素を、それぞれ、画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄと呼ぶことがある。画素Ａ〜Ｄのそれぞれは、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルを有している。画素ＡのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルは、それぞれ、記号ＲＡ、ＧＡ、ＢＡによって参照される。画素Ｂ〜Ｄについても同様である。本実施形態では、各ブロックの４つの画素のサブピクセルＲＡ、ＧＡ、ＢＡ、ＲＢ、ＧＢ、ＢＢ、ＲＣ、ＧＣ、ＢＣ、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤは、同一の画素ラインに位置しており、同一のゲート線に接続されている。結果として、圧縮回路５ａにおける圧縮処理によって生成される圧縮データ２２は、４８ビットで４つの画素の各サブピクセルの階調を示すデータである。即ち、圧縮回路５ａは、９６ビットの画像データ２１から４８ビットの圧縮データ２２を生成することになる。圧縮データ２２は、液晶表示装置１のタイミングコントローラ２に転送され、更に、ドライバ３の展開回路１１に転送される。
【００２６】
また、展開回路１１における展開処理によって生成される展開データ２３は、画像データ２１と同様に、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８ビットが割り当てられた２４ビットデータである。ただし、圧縮データ２２は、４８ビットで４つの画素の各サブピクセルの階調を示すデータであるから、４８ビットの圧縮データ２２から９６（＝２４×４）ビットの展開データ２３が生成されることになる。展開データ２３は、ＦＲＣ回路１２に送られる。
【００２７】
ＦＲＣ回路１２におけるＦＲＣ処理によって生成される表示データ２４は、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６ビットが割り当てられた１８ビットデータである。ここで、表示データ２４のビット数は、データ線駆動回路１３及び液晶表示パネル４が表示可能な階調数に合わせて決定される。即ち、本実施形態では、液晶表示パネル４の各サブピクセルが、それぞれ、６４（＝２６）階調に対応しており、データ線駆動回路１３は、６４階調のいずれかに各サブピクセルを駆動する。ここで、９６（＝２４×４）ビットの展開データ２３は４画素に対応しているので、結果として、９６（＝２４×４）ビットの展開データ２３から７２（＝１８×４）ビットの表示データ２４が生成されることになる。ただし、本実施形態では、４フレームを周期とするＦＲＣ処理が行われ、これにより、疑似的に２５６（＝２８）階調表示が実現されている。一般に、２Ｎフレームを周期とするＦＲＣ処理を行うことにより、階調数を疑似的に２Ｎ倍にすることができる。
【００２８】
本実施形態の液晶表示装置では、元の画像データ２１を圧縮して得た圧縮データ２２の１画素あたりのビット数ｍ１と、展開データ２３の１画素あたりのビット数ｍ２と、表示データ２４の１画素あたりのビット数ｍ３とが、ｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるように定められていることに留意されたい。本実施形態では、圧縮データ２２のビット数ｍ１が減少されている一方で、圧縮データ２２を展開して得られる展開データ２３のビット数ｍ２が、敢えて、表示データ２４のビット数ｍ３（液晶表示パネル４が表示可能な階調数に対応するビット数Ｍ）よりも多くなっている。このような構成には様々な利点がある。第１に圧縮データ２２のビット数ｍ１を減少することにより、ドライバ３に画像データを送るために必要な電力を低減し、また、必要なデータ転送速度を遅くすることができる。一方で、圧縮データ２２を展開して得られる展開データ２３のビット数ｍ２を、敢えて、液晶表示パネル４が表示可能な階調数に対応するビット数Ｍよりも大きくすると共に、展開データ２３に対してＦＲＣ処理を行って表示データ２４を生成することにより、多階調表示に対応していない液晶表示パネル４でも、良好な画質を得ることができる。
【００２９】
以下では、圧縮回路５ａによる圧縮処理、展開回路１１による展開処理、及び、ＦＲＣ回路１２によるＦＲＣ処理について詳細に説明する。
【００３０】
本実施形態では、圧縮回路５ａは、本明細書において（４×１）画素圧縮と呼ぶ圧縮方式を採用する。（４×１）画素圧縮とは、圧縮の対象となるブロック（以下、単に「対象ブロック」と呼ぶ）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り、ブロック符号化の一種である。後述されるように、（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適した圧縮方式である。以下、（４×１）画素圧縮について詳細を説明する。
【００３１】
図３に示されているように、本実施形態では、圧縮データ２２が４８ビットデータであり、ヘッダ（属性データ）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。
【００３２】
ヘッダとは、圧縮データ２２の属性を示すデータであり、本実施形態では、４ビットがヘッダに割り当てられる。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４Ａを参照しながら、（４×１）画素圧縮について説明する。
【００３３】
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】
0005548064.tif 000002
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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４Ａ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。
【００３６】
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４Ａ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）画素圧縮による圧縮データ２２の生成が完了する。
【００３７】
一方、図４Ｂは、（４×１）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２を展開して展開データ２３を生成する方式を示す図である。圧縮データ２２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．
【００３８】
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】
0005548064.tif 000003
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。
【００３９】
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４Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの展開データ２３の値と、図４Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データ２１の値とを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データ２１が復元されていることが理解されよう。
【００４０】
上述のようにして復元された展開データ２３に対して、ＦＲＣ処理を行うことにより、表示データ２４が生成される。図５は、図４Ｂの展開データ２３に対してＦＲＣ処理を行って得られた表示データ２４の各フレームにおける値を示す表である。また、図６Ａ、図６Ｂは、ＦＲＣ処理において使用される誤差（ＦＲＣ誤差）の例を示す表である。ここで、図６Ａのうち、第４ｋ〜第４ｋ＋３画素ラインの各画素の各サブピクセルに与えられるＦＲＣ誤差を示しており、図６Ｂは、第４ｋ画素ラインのＦＲＣ誤差を選択的に示している。
【００４１】
展開データ２３のＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値（８ビット）にＦＲＣ誤差を加えた上で下位２ビットを切り捨てることにより、表示データ２４が生成される。本実施形態では、ＦＲＣ処理において使用されるＦＲＣ誤差の値が、時間的に、且つ、空間的に分散され、これにより、液晶表示パネル４が表示可能な階調数を疑似的に増加させると共に、圧縮処理におけるビット切り捨て処理に起因するフリッカが抑制される。
【００４２】
より具体的には、ＦＲＣ誤差を時間的に分散させるために、同一画素の同一サブピクセルに与えられるＦＲＣ誤差は、４フレーム周期で切り替えられる。即ち、同一画素の同一サブピクセルに与えられるＦＲＣ誤差は、第４ｍ〜（４ｍ＋１）フレームで異なる。
【００４３】
また、ＦＲＣ誤差を時間的に分散させるために、同一色のサブピクセルのＦＲＣ誤差は、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで異なるように定められている。例えば、図６Ｂに図示されているように、第４ｍフレームのＲサブピクセルについての画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＦＲＣ誤差は、それぞれ、１、０、３、２であり、互いに異なっている。加えて、ＦＲＣ誤差は４ライン周期で切り替えられる。即ち、対応する画素の対応するサブピクセルに与えられるＦＲＣ誤差は、第４ｋ〜４ｋ＋１ラインで異なるように定められている。
【００４４】
このようなＦＲＣ処理により、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８ビットが割り当てられた展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。例えば、図５に図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍した上で第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについての平均を算出すれば、図４Ｂの展開データ２３の値に一致することが理解されよう。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。一般に、ＦＲＣ処理の周期を２Ｎフレームとする場合、ＦＲＣ処理においては、ＮビットのＦＲＣ誤差が用いられると共に下位Ｎビットの切り捨て処理が行われる。
【００４５】
上述では、圧縮回路５ａが（４×１）画素圧縮を採用し、展開回路１１がそれに対応した展開方式を採用している実施形態が説明されているが、様々な圧縮方式及び展開方式が採用され得る。どのような圧縮方式及び展開方式が採用される場合でも、上述のｍ２＞ｍ３＞ｍ１の関係を成立させるような条件の下で、圧縮回路５ａによる圧縮データ２２の生成、展開回路１１による展開データ２３の生成、及び、ＦＲＣ回路１２におけるＦＲＣ処理による表示データ２４の生成を行うことにより、ドライバ３に画像データを送るために必要な電力を低減し、また、多階調表示に対応していない液晶表示パネル４でも、良好な画質を得ることができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置１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１は、第１の実施形態の液晶表示装置１と類似した構成を有している。ただし、第１の実施形態では、（４×１）画素圧縮を圧縮回路５ａで行うと共にドライバ３のＦＲＣ回路１２においてＦＲＣ処理を行うのに対し、第２の実施形態では、画像データ２１の内容に応じて圧縮回路５ａにおいて適切な圧縮方式が選択され、更に、選択された圧縮方式に応じてＦＲＣ処理を行う主体が、圧縮回路５ａ又はドライバ３のＦＲＣ回路１２のうちから選択される。これにより、一層に良好な画質での画像表示を実現できる。
【００４７】
詳細には、圧縮回路５ａでＦＲＣ処理を行うことは、圧縮処理に含まれるビット切り捨て処理によって失われる情報を実質的に少なくし、画質を向上できる利点がある。一方、ドライバ３でＦＲＣ処理を行うことは、液晶表示パネル４が表示可能な階調数が少ない場合に良好な画像を得ることができる利点がある。また、圧縮処理において切り捨てられるビット数が多い場合には、ＦＲＣ誤差を空間的に分散させたＦＲＣ処理をドライバ３で行うことによってフリッカを低減できる利点もある。上記の利点のうちいずれを重視すべきかは圧縮方式によって異なるので、ＦＲＣ処理を行う主体（圧縮回路５ａ又はドライバ３）を圧縮方式に応じて選択することにより、画質を一層に向上することができる。更に、上記の利点が不要であれば、ＦＲＣ処理を行わなくてもよい。
【００４８】
より具体的には、圧縮回路５ａは、対象ブロックの画像データ２１の内容に応じて複数の圧縮方式のいずれかを選択し、選択した圧縮方式を用いて該対象ブロックの画像データ２１を圧縮して圧縮データ２２を生成する。圧縮データ２２のヘッダには、選択された圧縮方式を示す圧縮種類認識ビットが書き込まれる。生成された圧縮データ２２は、タイミングコントローラ２に転送され、更に、ドライバ３の展開回路１１に転送される。展開回路１１は、圧縮データ２２を展開して展開データ２３を生成する。このとき、展開データ２３は、圧縮種類認識ビットを参照して圧縮方式を判断し、その判断結果に応じてＦＲＣ切り換え信号２５を生成する。ＦＲＣ切り換え信号２５は、ＦＲＣ処理の実施・不実施をＦＲＣ回路１２に指示する信号である。ＦＲＣ回路１２は、このＦＲＣ切り換え信号２５を参照して、必要な場合に展開データ２３に対してＦＲＣ処理を行って表示データ２４を生成する。ここで、ＦＲＣ回路１２は、ＦＲＣ切り換え信号２５に応答して、対象ブロックの各画素のサブピクセル毎に、ＦＲＣ処理の有無を切り換えることができるように構成される。展開データ２３のビット数は、ＦＲＣ処理を行わないサブピクセルについては表示データ２４と同じビット数であり、ＦＲＣ処理を行うサブピクセルについては、表示データ２４のビット数よりも多い。
【００４９】
以下では、まず、圧縮方式の選択について説明を行い、続いて、各圧縮方式における圧縮処理と、圧縮回路５ａで行われるＦＲＣ処理と、展開回路１１で行われる展開処理と、ＦＲＣ回路１２で行われるＦＲＣ処理について説明する。
【００５０】
１．圧縮方式の選択
本実施形態では、圧縮回路５ａは、受け取った画像データ２１を下記の６つの圧縮方式のいずれかで圧縮する：
・可逆圧縮
・（１×４）画素圧縮
・（２＋１×２）画素圧縮
・（２×２）画素圧縮
・（３＋１）画素圧縮
・（４×１）画素圧縮
【００５１】
ここで、可逆圧縮は、圧縮データ２２から完全に元の画像データ２１を復元できるように圧縮する方式であり、本実施形態では、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使用される。上述のように、本実施形態では各ブロックが１行４列の画素で構成されることに留意されたい。（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（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。（３＋１）画素圧縮とは、対象ブロックの全４つの画素のうちの３つの画素の画像データを代表する代表値を定める一方、残りの１つの画素について、ビットプレーン数を減少させる処理を行う方式である。この（３＋１）画素圧縮は、対象ブロックの３つの画素の画像データの間の相関性が高く、残りの一つの画素の画像データと該３つの画素の画像データの間の相関性が低い場合に好適である。（４×１）画素圧縮とは、上述のように、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。
【００５２】
このようにして圧縮方式を選択することの一つの利点は、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ことである。本実施形態の圧縮方式では、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、（２×２）画素圧縮、及び（３＋１画素圧縮）に対応している。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。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圧縮方式は、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。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。
【００５３】
加えて、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とは、液晶表示パネル４の検査を適切に行うことを可能にするために有用である。液晶表示パネル４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液晶表示パネル４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液晶表示パネル４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、本実施形態では、圧縮回路５ａが可逆圧縮を行うことができるように構成されている。
【００５４】
６つの圧縮方式のいずれが使用されるかは、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か否か、及び、対象ブロックを構成する１行４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、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。
【００５５】
図８は、第２の実施形態において実際に使用される圧縮方式を選択する動作を説明するフローチャートである。以下の説明において、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。
【００５６】
第２の実施形態では、まず、対象ブロックの４画素の画像データ２１が特定パターンに該当するかが判断され（ステップＳ０１）、当該画像データ２１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２１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。
【００５７】
詳細には、対象ブロックの４画素の画像データ２１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：
（１）  ４画素の各色の階調値が同一（図１０Ａ）
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。
【００５８】
（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１０Ｂ）
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。
【００５９】
（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
１０Ｃ〜図１０Ｅ）
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。
【００６０】
（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１０Ｆ〜図１０Ｈ）
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。
【００６１】
可逆圧縮が行われない場合、４つの画素の間の相関に応じて圧縮手法が選択される。より具体的には、圧縮回路５ａは、対象ブロックの１行４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。
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。
ケースＣ：４画素の画像データの間に高い相関性がある。
ケースＤ：３画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の１画素の画像データは、先の３画素と相関性が低い。
ケースＥ：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。
【００６２】
詳細には、
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、圧縮回路５ａ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Ｓ０２）。
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、圧縮回路５ａは、（１×４）画素圧縮を行うと決定する。
【００６３】
ケースＡに該当しないと判断した場合、圧縮回路５ａ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（ステップＳ０３）。より具体的には、圧縮回路５ａ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Ｓ０３）。
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．
【００６４】
下記条件（Ｂ１）〜（Ｂ３）がいずれも成立しない場合、圧縮回路５ａ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、圧縮回路５ａは、（２＋１×２）画素圧縮を行うと決定する。
【００６５】
ケースＡ、Ｂのいずれにも該当しないと判断した場合、圧縮回路５ａは、４画素の全ての色のそれぞれについて、４つのサブピクセル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、圧縮回路５ａは、下記条件（Ｃ）が成立するか否かを判断する（ステップＳ０４）。
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．
【００６６】
条件（Ｃ）が成立する場合、圧縮回路５ａは、ケースＣ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、圧縮回路５ａは、（４×１）画素圧縮を行うと決定する。
【００６７】
一方、条件（Ｃ）が成立しない場合、圧縮回路５ａは、４画素のうちの３画素の組み合わせのいずれかの画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の１画素の画像データは、該３画素と相関性が低いという条件を満たすかを判断する（ステップＳ０５）。より具体的には、圧縮回路５ａは、下記条件（Ｄ１）〜（Ｄ４）のいずれかが成立するか否かを判断する（ステップＳ０４）。
【００６８】
：
条件（Ｄ１）：
｜ＲＡ―ＲＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＡ―ＧＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＡ―ＢＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＢ―ＲＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＢ―ＧＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＢ―ＢＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＣ―ＲＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＣ―ＧＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＣ―ＢＡ｜≦Ｔｈ４．
【００６９】
条件（Ｄ２）：
｜ＲＡ―ＲＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＡ―ＧＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＡ―ＢＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＢ―ＲＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＢ―ＧＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＢ―ＢＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＤ―ＲＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＤ―ＧＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＤ―ＢＡ｜≦Ｔｈ４．
【００７０】
条件（Ｄ３）：
｜ＲＡ―ＲＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＡ―ＧＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＡ―ＢＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＣ―ＲＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＣ―ＧＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＣ―ＢＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＤ―ＲＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＤ―ＧＡ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＤ―ＢＡ｜≦Ｔｈ４．
【００７１】
条件（Ｄ４）：
｜ＲＢ―ＲＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＢ―ＧＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＢ―ＢＣ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＣ―ＲＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＣ―ＧＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＣ―ＢＤ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＲＤ―ＲＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＧＤ―ＧＢ｜≦Ｔｈ４，且つ
｜ＢＤ―ＢＢ｜≦Ｔｈ４．
【００７２】
条件（Ｄ１）〜（Ｄ４）のいずれかが成立する場合、圧縮回路５ａは、ケースＤに該当する（即ち、３画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の１画素の画像データと相関性が低い）と判断する。この場合、圧縮回路５ａは、（３＋１）画素圧縮を行うと決定する。
【００７３】
下記条件（Ｄ１）〜（Ｄ４）のいずれも成立しない場合、圧縮回路５ａは、ケースＥに該当する（即ち、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、圧縮回路５ａは、（２×２）画素圧縮を行うと決定する。
【００７４】
圧縮回路５ａは、上記のような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、（３＋１）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のいずれかを選択する。後述のように、選択した圧縮方式を用いて対象ブロックの画像データ２１が圧縮される。
【００７５】
２．圧縮方式、展開方式及びＦＲＣ処理の詳細
続いて、可逆圧縮、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（３＋１）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のそれぞれについて、圧縮方式の詳細、展開方式の詳細、及び、圧縮回路５ａ又はＦＲＣ回路１２で行われるＦＲＣ処理について説明する。
【００７６】
２−１．可逆圧縮
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２１のデータ値を並び替えることによって行われる。ＦＲＣ処理はドライバ３のＦＲＣ回路１２において行われ、圧縮回路５ａは、ＦＲＣ処理を行わない。
【００７７】
図９は、可逆圧縮によって生成された圧縮データ２２のフォーマットを示す図である。本実施形態では、可逆圧縮によって生成された圧縮データ２２は、４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットを含むヘッダ（属性データ）と、色種類データと、画像データ＃１〜＃５とで構成される。
【００７８】
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、５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「１１１１１」である。
【００７９】
色種類データは、対象ブロックの４画素の画像データが、上述の図１０Ａ〜図１０Ｈのパターン（８つのパターン）のいずれ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。
【００８０】
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。
【００８１】
上述の可逆圧縮によって生成された圧縮データ２２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１０Ａ〜図１０Ｈ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２１と完全に同一のデータを展開データ２３として復元することができる。
【００８２】
圧縮回路５ａにおいて可逆圧縮が行われる場合には、ドライバ３のＦＲＣ回路１２においてＦＲＣ処理が行われる。詳細には、展開回路１１は、圧縮種類認識ビットから圧縮データ２２が可逆圧縮で行われていることを認識し、ＦＲＣ切り替え信号２５により、ＦＲＣ回路１２にＦＲＣ処理を行うように指示する。このＦＲＣ処理では、展開データ２３のＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値（８ビット）にＦＲＣ誤差を加えた上で下位２ビットを切り捨てることにより、表示データ２４が生成される。表示データ２４では、各画素の各サブピクセルに６ビットが割り振られている、即ち、１画素あたり、１８ビットが割り振られているデータである。ＦＲＣ誤差としては、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。
【００８３】
図１１は、図１０Ａの内容の展開データ２３（図１０Ａの内容の画像データ２１を可逆圧縮で圧縮して得られる圧縮データ２２を展開して得られる展開データ２３）にＦＲＣ処理を行って生成された表示データ２４の内容を示す表である。ＦＲＣ処理により、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８ビットが割り当てられた展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。例えば、図１１に図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍した上で第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについての平均を算出すれば、図１０Ａの内容の展開データ２３の値に一致することが理解されよう。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。完全に復元された展開データ２３にＦＲＣ処理を行って生成された表示データ２４に応答して液晶表示パネル４を駆動することにより、液晶表示パネル４の輝度特性や色域特性を適正に評価することが可能になる。
【００８４】
２−２．（１×４）画素圧縮
図１２は、（１×４）画素圧縮によって生成された圧縮データ２２のフォーマットを示す概念図であり、図１３Ａは、（１×４）画素圧縮を説明する概念図である。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。
【００８５】
図１２に示されているように、本実施形態では、（１×４）画素圧縮によって生成された圧縮データ２２は、４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットを含むヘッダ（属性データ）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。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）画素圧縮では、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）画素圧縮によって生成された圧縮データ２２の圧縮種類認識ビットの値は「０」である。
【００８６】
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、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。
【００８７】
以下、図１３Ａを参照しながら、圧縮回路５ａで行われる（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。
【００８８】
更に、丸め処理が行われて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。ここで、丸め処理とは、所望のｎについて、値２（ｎ−１）を加えた後、下位ｎビットを切りすてる処理をいう。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）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２が生成される。
【００８９】
図１３Ｂは、（１×４）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２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データ２２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。
【００９０】
更に、誤差データαの減算が行われ、圧縮データ２２の展開が完了する。これにより、画素Ａ〜Ｄの展開データ２３が生成される。展開データ２３は、概ね、元の画像データ２１を復元したデータである。図１３Ｂの展開データ２３の画素Ａ〜Ｄの各サブピクセルの階調値と、図１３Ａの画像データ２１の画素Ａ〜Ｄの各サブピクセルの階調値とを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データ２１が復元されていることが理解されよう。
【００９１】
圧縮回路５ａにおいて（１×４）画素圧縮が行われる場合には、ドライバ３のＦＲＣ回路１２においてＦＲＣ処理が行われる。詳細には、展開回路１１は、圧縮種類認識ビットから圧縮データ２２が（１×４）画素圧縮で行われていることを認識し、ＦＲＣ切り替え信号２５によりＦＲＣ回路１２にＦＲＣ処理を行うように指示する。このＦＲＣ処理では、展開データ２３のＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルの階調値（８ビット）にＦＲＣ誤差を加えた上で下位２ビットを切り捨てることにより、表示データ２４が生成される。表示データ２４では、各画素の各サブピクセルに６ビットが割り振られている、即ち、１画素あたり、１８ビットが割り振られているデータである。ＦＲＣ誤差としては、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。
【００９２】
図１４は、図１３Ｂの展開データ２３にＦＲＣ処理を行って生成された表示データ２４の内容を示す表である。ＦＲＣ処理により、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８ビットが割り当てられた展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。例えば、図１４に図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍した上で第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについての平均値を算出すれば、当該平均値は、図１３Ｂの展開データ２３の画素Ａ〜Ｄの各サブピクセルの階調値に一致することが理解されよう。これは同時に、表示データ２４が元の画像データ２１をよく表現していることを示している。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。
【００９３】
２−３．（２＋１×２）画素圧縮
図１５は、（２＋１×２）画素圧縮で生成された圧縮データ２２のフォーマットを示す概念図であり、図１６は、（２＋１×２）画素圧縮を説明する概念図である。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１６に示されているように、本実施形態では、（２＋１×２）画素圧縮で生成された圧縮データ２２が、圧縮種類認識ビットを含むヘッダと、選択データと、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）画素圧縮で生成された圧縮データ２２は、上述の（１×４）画素圧縮で生成された圧縮データ２２と同様に４８ビットデータである。
【００９４】
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）画素圧縮で生成された圧縮データ２２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）画素圧縮で生成された圧縮データ２２の圧縮種類認識ビットの値は「１０」である。
【００９５】
選択データとは、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
選択データは、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。
【００９６】
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１６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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
以下、図１６を参照しながら、（２＋１×２）画素圧縮について説明する。図１６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）画素圧縮による圧縮データ２２の生成について記述している。他の場合も同様にして圧縮データ２２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。
【０１００】
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．
【０１０１】
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）画素圧縮による圧縮データ２２に記述される。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図１６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１６の例では、大小認識データは１ビットデータになる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
更に、丸め処理、又は、ＦＲＣ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。Ｒ代表値、Ｇ代表値については、丸め処理とＦＲＣ処理のいずれが選択されるかは、それぞれ、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜と閾値βとの大小関係、又は、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係に応じて決定される。
【０１０６】
詳細には、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、（誤差データαが加算された後の）Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅについて丸め処理が行われる。具体的には、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅに一定値４を加えた後、下位３ビットを切り捨てる処理が行われる。一方、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値β以下である場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値ＲａｖｅについてＦＲＣ処理が行われる。詳細には、（誤差データαが加算された後の）Ｒサブピクセルの階調値の平均値ＲａｖｅにＦＲＣ誤差が加算され、その後、下位２ビットを切り捨てる処理が行われる。ＦＲＣ処理で使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの値であり、特定の対象ブロックについて使用されるＦＲＣ誤差は、４フレームを一周期としながらフレーム毎に切り替えられる。このように、（誤差データαが加算された後の）Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅについて丸め処理又はＦＲＣ処理が行われてＲ代表値が算出される。
【０１０７】
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、（誤差データαが加算された後の）Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅについて丸め処理が行われる。具体的には、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅに一定値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。一方、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値β以下である場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値ＧａｖｅにについてＦＲＣ処理が行われる。詳細には、（誤差データαが加算された後の）Ｇサブピクセルの階調値の平均値ＧａｖｅにＦＲＣ誤差が加算され、その後、下位２ビットを切り捨てる処理が行われる。使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの値であり、特定の対象ブロックについて使用されるＦＲＣ誤差は、４フレームを一周期としながらフレーム毎に切り替えられる。
【０１０８】
一方、Ｂ代表値については、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅに一定値４を加えた後、下位３ビットを切り捨てる丸め処理を行うことによってＢ代表値が算出される。
【０１０９】
図１６の例では、画素Ａ、ＢのＲ代表値、Ｂ代表値の算出においては、丸め処理が行われ、Ｇ代表値の算出においては、ＦＲＣ処理が行われている。図１６は、第４ｍフレーム、第４ｍ＋１フレーム、第４ｍ＋２フレーム、第４ｍ＋３フレームのそれぞれにおいてＧ代表値を求めるのに使用されるＦＲＣ誤差の値が、それぞれ、２、０、３、１である場合のＧ代表値を示している。例えば、第４ｍフレームにおいては、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅ（＝２）に対してＦＲＣ誤差の値（＝２）が加えられ、その後、２ビットを切り捨てることによってＧ代表値が算出される。第４ｍフレームのＧ代表値は、下記式で得られる：
（Ｇ代表値）＝（２＋２）／４
＝１．
他のフレームについても同様である。
【０１１０】
一方、（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。
【０１１１】
更に、丸め処理が行われて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。
【０１１２】
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選択データを付加することにより、圧縮データ２２が生成される。
【０１１３】
図１７Ａ、図１７Ｂは、（２＋１×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２の展開方式を示す図である。図１７Ａ、図１７Ｂ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圧縮データ２２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）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２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。
【０１１４】
まず、図１７Ａを参照して、（相関性が高い）画素Ａ、Ｂの圧縮データ２２に関する展開処理について説明する。図１７Ａには、第４ｍ乃至４ｍ＋３フレームのそれぞれにおける処理が図示されている。ここで、図１７Ａの例では、上述のように、画素Ａ、Ｂの圧縮データ２２のＲ代表値とＢ代表値の算出においてはＦＲＣ処理が行われていない一方、Ｇ代表値の算出においてはＦＲＣ処理が行われていることに留意されたい。
【０１１５】
まず、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値について、ビット繰り上げ処理が行われる。ただし、Ｒ代表値、Ｇ代表値については、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ビット繰り上げ処理の実行／不実行が決定される。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、ビット繰上げ処理は、行われない。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、ビット繰り上げ処理が行われない。図１７Ａ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、ビット繰り上げ処理は行われていない。一方、Ｂ代表値については、β比較データに依存せずに、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。
【０１１６】
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代表値から展開データ２３の画素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。
【０１１７】
展開データ２３の画素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。このようにして復元された画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値は、８ビットの値である。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。
【０１１８】
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。β比較データにおいて、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも大きいと記述されている場合、Ｇ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Ｇサブピクセルの階調値として復元され、Ｇ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Ｇサブピクセルの階調値として復元される。このようにして復元された画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、８ビットの値である。一方、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも小さい場合、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、Ｇ代表値に一致するとして復元される。
【０１１９】
ここで、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値βよりも小さい場合には、ビット繰り上げ処理が行われないので、得られた画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値は、６ビットになることに留意されたい。同様に、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜が閾値βよりも小さい場合には、ビット繰り上げ処理が行われないので、得られた画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、６ビットになる。
【０１２０】
図１７Ａ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８ビットの値として復元され、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８ビットの値として復元されている。また、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの値がいずれも、Ｇ代表値に一致する６ビットの値として復元される。
【０１２１】
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。このようにして復元された画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値は、８ビットである。
【０１２２】
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。
【０１２３】
一方、図１７Ｂに図示されているように、（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）画素圧縮により生成された圧縮データ２２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の展開データ２３（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。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は，８ビットの値として復元される。
【０１２４】
以上のようにして復元された画像データが、展開データ２３としてＦＲＣ回路１２に送られる。
【０１２５】
続いて、ＦＲＣ回路１２においては、圧縮回路５ａにおいてＦＲＣ処理が行われていないサブピクセルの階調値について、ＦＲＣ処理が行われる。具体的には、詳細には、展開回路１１は、圧縮種類認識ビットから、圧縮データ２２の生成が（２＋１×２）画素圧縮で行われていることを認識し、更に、β比較データからＦＲＣ処理が行われていないサブピクセルを認識する。この認識結果に基づいて、圧縮回路５ａは、ＦＲＣ切り替え信号２５によりＦＲＣ回路１２に所望の画素の所望のサブピクセルのＦＲＣ処理を行うように指示する。図１７Ａ、図１７Ｂの例では、ＦＲＣ回路１２は、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルについては、ＦＲＣ処理を行わない。即ち、表示データ２４の画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、展開データ２３の画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値と同一である。一方、他のサブピクセル（即ち、画素Ａ、ＢのＲ、Ｂサブピクセル、及び画素Ｃ、ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセル）については、ＦＲＣ処理が行われる。このＦＲＣ処理では、ＦＲＣ処理が行われる各サブピクセルの階調値（８ビット）にＦＲＣ誤差を加えた上で下位２ビットが切り捨てられる。ＦＲＣ誤差としては、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。
【０１２６】
図１８Ａ、図１８Ｂは、それぞれ、図１７Ａ、図１７Ｂの展開データ２３にＦＲＣ処理を行って生成された表示データ２４の内容を示す表である。ここで、図１８Ａは、画素Ａ、ＢについてのＦＲＣ処理を示しており、図１８Ｂは、画素Ｃ、ＤについてのＦＲＣ処理を示している。図１８Ａに示されているように、画素Ａ、Ｂについては、ＲサブピクセルとＢサブピクセルの階調値に対してＦＲＣ処理が行われ、Ｇサブピクセルの階調値に対しては処理が行われない。一方、図１８Ｂに示されているように、画素Ｃ、Ｄについては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルの全てに対してＦＲＣ処理が行われる。
【０１２７】
このようなＦＲＣ処理により、展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。図１９は、図１８Ａ、図１８Ｂに図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍し、得られた値を第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについて平均して得られた平均値を示す表である。図１９に示された、画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルのそれぞれについて得られた平均値は、図１６の画像データ２１の値に概ね一致することが理解されよう。これは同時に、表示データ２４が元の画像データ２１をよく表現していることを示している。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。
【０１２８】
２−４．（２×２）画素圧縮
図２０は、（２×２）画素圧縮により生成された圧縮データ２２のフォーマットを示す概念図であり、図２１Ａは、（２×２）画素圧縮を説明する概念図である。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２０に示されているように、本実施形態では、（２×２）画素圧縮により生成された圧縮データ２２が４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットと、選択データと、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、パディングデータとで構成される。
【０１２９】
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）画素圧縮により生成された圧縮データ２２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）画素圧縮により生成された圧縮データ２２の圧縮種類認識ビットの値は「１１０」である。
【０１３０】
選択データとは、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
選択データは、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。
【０１３１】
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２２Ａ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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
パディングデータは、（２×２）画素圧縮で生成された圧縮データ２２を他の圧縮手法で生成された圧縮データ２２と同じビット数にするために付加されている。本実施形態では、パディングデータは、１ビットのデータである。
【０１３４】
以下、図２１Ａ、図２１Ｂを参照しながら、（２×２）画素圧縮について説明する。図２１Ａ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圧縮データ２２の生成について記述している。他の場合も同様にして圧縮データ２２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。
【０１３５】
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．
【０１３６】
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比較データとして圧縮データ２２に記述される。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
図２１Ａ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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
更に、（誤差データαが加算された後の）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、Ｒａｖｅ２、Ｇａｖｅ２、Ｂａｖｅ２に対して丸め処理又はＦＲＣ処理が行われ、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。
【０１４４】
まず、画素Ａ、Ｂについて説明すると、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のそれぞれに対して丸め処理とＦＲＣ処理のいずれが選択されるかは、それぞれ、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜と閾値βとの大小関係、Ｇサブピクセルの階調値の差｜ＧＡ−ＧＢ｜と閾値βとの大小関係、及び、Ｂサブピクセルの階調値の差｜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丸め処理が行われ、これによりＲ代表値＃１が算出される。一方、Ｒサブピクセルの階調値の差｜ＲＡ−ＲＢ｜が閾値β以下である場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ１に対してＦＲＣ処理が行われる。詳細には、（誤差データαが加算された後の）Ｒサブピクセルの階調値の平均値ＲａｖｅにＦＲＣ誤差が加算され、その後、下位２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。ＦＲＣ処理で使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの２ビットの値であり、特定の対象ブロックについて使用されるＦＲＣ誤差は、４フレームを一周期としながらフレーム毎に切り替えられる。このように、（誤差データαが加算された後の）Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅについて丸め処理又はＦＲＣ処理が行われてＲ代表値＃１が算出される。丸め処理が行われた場合にはＲ代表値＃１は、５ビットであり、ＦＲＣ処理が行われた場合にはＲ代表値＃１は６ビットである。
【０１４５】
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ＦＲＣ誤差が加算され、その後、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ＦＲＣ誤差が加算され、その後、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。
【０１４６】
図２１Ａ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丸め処理が行われて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、ＦＲＣ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丸め処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。
【０１４７】
画素Ｃ、Ｄの組み合わせについても同様に、丸め処理又はＦＲＣ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。図２１Ａ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、ＦＲＣ処理が行われてＲ代表値＃２が算出される。使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの２ビットの値である。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。
【０１４８】
以上により、（２×２）画素圧縮による圧縮処理が完了する。
【０１４９】
一方、図２２Ａ、図２２Ｂは、（２×２）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２の展開方式を示す図である。図２２Ａ、図２２Ｂ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）画素圧縮で生成された圧縮データ２２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）画素圧縮で生成された圧縮データ２２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。
【０１５０】
まず、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のうち、丸め処理が行われて算出された代表値に対してビット繰上げ処理が行われる。算出の過程においてＦＲＣ処理が行われた代表値については、ビット繰上げ処理は行われない。例えば、Ｒ代表値＃１について、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、そうでない場合にはビット繰上げ処理は行われない。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、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、そうでない場合にはビット繰上げ処理は行われない。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、そうでない場合にはビット繰上げ処理は行われない。Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２についても同様である。
【０１５１】
図２２Ａ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、ビット繰上げ処理は行われず、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。また、Ｒ代表値＃２については、ビット繰上げ処理は行われず、Ｇ代表値＃２及び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。ここで、ビット繰上げ処理が行われた代表値は８ビットであり、ビット繰上げ処理が行われない代表値は６ビットであることに留意されたい。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
図２１Ｂ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。
【０１５５】
続いて、ＦＲＣ回路１２において、圧縮回路５ａにおいてＦＲＣ処理が行われていないサブピクセルの階調値について、ＦＲＣ処理が行われる。図２３Ａは画素Ａ、ＢについてのＦＲＣ処理の内容を示す図であり、図２３Ｂは、画素Ｃ、ＤについてのＦＲＣ処理の内容を示す図である。より具体的には、展開回路１１は、圧縮種類認識ビットから、圧縮データ２２の生成が（２×２）画素圧縮で行われていることを認識し、更に、β比較データからＦＲＣ処理が行われていないサブピクセルを認識する。この認識結果に基づいて、圧縮回路５ａは、ＦＲＣ切り替え信号２５によりＦＲＣ回路１２に所望の画素の所望のサブピクセルのＦＲＣ処理を行うように指示する。
【０１５６】
図２３Ａの例では、ＦＲＣ回路１２は、画素Ａ、ＢのＲ、Ｂサブピクセル、及び画素Ｃ、ＤのＧ、ＢサブピクセルについてＦＲＣ処理を行う。画素Ａ、ＢのＧサブピクセル及び画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルについてはＦＲＣ処理を行わない。即ち、表示データ２４の画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値は、展開データ２３の画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値と同一であり、即ち、表示データ２４の画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値は、展開データ２３の画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値と同一である。このＦＲＣ処理では、ＦＲＣ処理が行われる各サブピクセルの階調値（８ビット）にＦＲＣ誤差を加えた上で下位２ビットが切り捨てられる。ＦＲＣ誤差としては、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。
【０１５７】
このようなＦＲＣ処理により、展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。図２４は、図２３Ａ、図２３Ｂに図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍し、得られた値を第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについて平均して得られた平均値を示す表である。図２４に示された、画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルのそれぞれについて得られた平均値は、図２１Ａに図示された画像データ２１の値に概ね一致することが理解されよう。これは同時に、表示データ２４が元の画像データ２１をよく表現していることを示している。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。
【０１５８】
２−５．（３＋１）画素圧縮
図２５は、（３＋１）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２のフォーマットを示す概念図であり、図２６は、（３＋１）画素圧縮を説明する概念図である。上述のように、（３＋１）画素圧縮は、３画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、当該３画素の画像データと残りの１画素の画像データの間の相関性が低い場合に使用される圧縮方式である。図２５に示されているように、本実施形態では、（３＋１）画素圧縮で生成された圧縮データ２２は４８ビットデータであり、圧縮種類認識ビットと、Ｒ代表値と、Ｇ代表値と、Ｂ代表値と、Ｒｉデータと、Ｇｉデータと、Ｂｉデータと、パディングデータとで構成されている。
【０１５９】
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、（３＋１）画素圧縮により生成された圧縮データ２２では、５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、（３＋１）画素圧縮により生成された圧縮データ２２の圧縮種類認識ビットの値は「１１１１０」である。
【０１６０】
Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値は、それぞれ、相関性が高い３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。Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値は、それぞれ、相関性が高い３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の平均値として算出される。図２５の例では、Ｒ代表値、Ｇ代表値、及びＢ代表値は、いずれも、８ビットデータである。
【０１６１】
一方、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉデータ、及びＲｊ、Ｇｊ、Ｂｊデータは、残りの１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る。本実施形態では、ＦＲＣ処理を行うことによってビットプレーン数が減少されている。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、６ビットデータである。
【０１６２】
パディングデータは、（３＋１）画素圧縮で生成された圧縮データ２２を他の圧縮手法で生成された圧縮データ２２と同じビット数にするために付加されている。本実施形態では、パディングデータは、１ビットのデータである。
【０１６３】
以下、図２６を参照しながら、（３＋１）画素圧縮について説明する。図２６は、画素Ａ、Ｂ、Ｃの画像データの間の相関性が高く、画素Ｄの画像データが画素Ａ、Ｂ、Ｃの画像データと相関性が低い場合における圧縮データ２２の生成について記述している。他の場合も同様にして圧縮データ２２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。
【０１６４】
まず、画素Ａ、Ｂ、ＣのＲサブピクセルの階調値の平均値、Ｇサブピクセルの階調値の平均値、Ｂサブピクセルの階調値の平均値がそれぞれに算出され、算出された平均値がＲ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値として決定される。Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値は、下記式によって算出される：
Ｒａｖｅ１＝（ＲＡ＋ＲＢ＋ＲＣ）／３，
Ｇａｖｅ１＝（ＧＡ＋ＧＢ＋ＧＣ）／３，
Ｂａｖｅ１＝（ＢＡ＋ＢＢ＋ＢＣ）／３．
【０１６５】
更に、画素ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、及びＢサブピクセルの階調値についてＦＲＣ処理が行われる。詳細には、画素ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、及びＢサブピクセルの階調値にＦＲＣ誤差が加算され、その後、下位２ビットを切り捨てる処理が行われる。ＦＲＣ処理で使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの値であり、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。図２６には、画素ＤのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、及びＢサブピクセルの階調値にＦＲＣ処理を行って生成された場合の圧縮データ２２の内容が図示されている。
【０１６６】
一方、図２７は、（３＋１）画素圧縮で圧縮された圧縮データ２２の展開方式及びその後に行われるＦＲＣ処理を示す図である。図２７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（３＋１）画素圧縮で生成された圧縮データ２２の展開について記述しているが、他の場合も同様にして（３＋１）画素圧縮で生成された圧縮データ２２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。
【０１６７】
展開回路１１における展開処理では、画素Ａ、Ｂ、ＣそれぞれのＲサブピクセルの階調値がＲ代表値に一致し、画素Ａ、Ｂ、ＣそれぞれのＧサブピクセルの階調値がＧ代表値に一致し、画素Ａ、Ｂ、ＣそれぞれのＢサブピクセルの階調値がＢ代表値に一致するとして展開データ２３が生成される。一方、画素Ｄについては、何らの処理も行わず、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉデータが、そのまま、画素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として使用される。
【０１６８】
ＦＲＣ回路１２は、画素Ａ、Ｂ、Ｃ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についてＦＲＣ処理を行う。詳細には、画素Ａ、Ｂ、Ｃ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にＦＲＣ誤差が加算され、その後、下位２ビットを切り捨てる処理が行われる。ＦＲＣ処理で使用されるＦＲＣ誤差は、０〜３のいずれかの値であり、図６Ａ、図６Ｂに図示されている値が使用される。ここで、圧縮回路５ａにおいてＦＲＣ処理を行った画素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については、ＦＲＣ処理を行わないことに留意されたい。
【０１６９】
このようなＦＲＣ処理により、展開データ２３に含まれる情報量と同じ情報量を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６ビットが割り当てられた表示データ２４に持たせることができる。図２８は、図２７に図示されている画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルそれぞれの階調値を４倍し、得られた値を第４ｍ〜（４ｍ＋３）フレームについて平均して得られた平均値を示す表である。図２８に示された、画素Ａ〜ＤのＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルのそれぞれについて得られた平均値は、図２６に図示された画像データ２１の値に概ね一致することが理解されよう。これは同時に、表示データ２４が元の画像データ２１をよく表現していることを示している。即ち、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセルに６ビットが割り当てられる表示データ２４により、疑似的に、８ビットに相当する階調数の画像表示が実現されている。
【０１７０】
２−６．（４×１）画素圧縮
上述されているように、４画素の画像データの間に高い相関性がある場合には、圧縮回路５ａでは第１の実施形態で記載した（４×１）画素圧縮が行われる。（４×１）画素圧縮が行われる場合、圧縮回路５ａは、画像データ２１に対して（４×１）画素圧縮を行って圧縮データ２２を生成し、展開回路１１は、第１の実施形態と同一の展開方式で圧縮データ２２から展開データ２３を生成する。更に、ＦＲＣ回路１２は、第１の実施形態と同一のＦＲＣ処理によって展開データ２３から表示データ２４を生成する。表示データ２４が、疑似的に展開データ２３と同じ情報量を有していること、及び、元の画像データ２１を概ね反映していることは、上述の通りである。
【０１７１】
２−７．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。
【０１７２】
（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２９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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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）
【０１７５】
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２９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
【０１７６】
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」）
【０１７７】
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）
【０１７８】
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．
【０１７９】
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。
【０１８０】
２−８．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、各圧縮データ２２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、圧縮データ２２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１〜５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）画素圧縮  ：「１１１０」  （４ビット）
（３＋１）画素圧縮  ：「１１１１０」  （５ビット）
可逆圧縮  ：「１１１１１」  （５ビット）
ここで、概略的には、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。
【０１８１】
圧縮データ２２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への圧縮データ２２の書き込み、及び、画像メモリ１４からの圧縮データ２２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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
ここで、（３＋１）画素圧縮において圧縮種類認識ビットに割り当てられるビット数が多いので、一見、（４×１）画素圧縮と（３＋１）画素圧縮との間については、「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」という要求が満たされていないように見えるかもしれない。しかし、（４×１）画素圧縮の実施を決定する条件（Ｃ）に規定されている閾値Ｔｈ３よりも（３＋１）画素圧縮の実施を決定する条件（Ｄ１）〜（Ｄ４）に規定されている閾値Ｔｈ４の値を小さくすれば、上記の要求は満たされる。
【０１８４】
以上には、本発明の様々な実施形態が記載されているが、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液晶表示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、他の表示デバイスを備えた表示装置にも適用可能であることは当業者には明らかである。
【０１８５】
また、上述の実施形態では対象ブロックが１行４列の画素として定義されているが、対象ブロックは、任意の配置の４画素として定義されてもよい。例えば、図３０に図示されているように、対象ブロックが２行２列の画素として定義されてもよい。この場合でも、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを図３０のように定義すれば、上述と同じ処理を行うことができる。図３１は、この場合に使用されるＦＲＣ誤差を示す。この場合でも、使用されるＦＲＣ誤差の単位が異なるだけで、ＦＲＣ誤差の値としては同じ値が使用される。
【符号の説明】
【０１８６】
１：液晶表示装置
２：タイミングコントローラ
３：ドライバ
４：液晶表示パネル
４ａ：表示部
４ｂ：ゲート線駆動回路
５：画像描画部
５ａ：圧縮回路
１１：展開回路
１２：ＦＲＣ回路
１３：データ線駆動回路
２１：画像データ
２２：圧縮データ
２３：展開データ
２４：表示データ
【図１】
0005548064.tif 000004
【図２】
0005548064.tif 000005
【図３】
0005548064.tif 000006
【図４Ａ】
0005548064.tif 000007
【図４Ｂ】
0005548064.tif 000008
【図５】
0005548064.tif 000009
【図６Ａ】
0005548064.tif 000010
【図６Ｂ】
0005548064.tif 000011
【図７】
0005548064.tif 000012
【図８】
0005548064.tif 000013
【図９】
0005548064.tif 000014
【図１０Ａ】
0005548064.tif 000015
【図１０Ｂ】
0005548064.tif 000016
【図１０Ｃ】
0005548064.tif 000017
【図１０Ｄ】
0005548064.tif 000018
【図１０Ｅ】
0005548064.tif 000019
【図１０Ｆ】
0005548064.tif 000020
【図１０Ｇ】
0005548064.tif 000021
【図１０Ｈ】
0005548064.tif 000022
【図１１】
0005548064.tif 000023
【図１２】
0005548064.tif 000024
【図１３Ａ】
0005548064.tif 000025
【図１３Ｂ】
0005548064.tif 000026
【図１４】
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【図１５】
0005548064.tif 000028
【図１６】
0005548064.tif 000029
【図１７Ａ】
0005548064.tif 000030
【図１７Ｂ】
0005548064.tif 000031
【図１８Ａ】
0005548064.tif 000032
【図１８Ｂ】
0005548064.tif 000033
【図１９】
0005548064.tif 000034
【図２０】
0005548064.tif 000035
【図２１Ａ】
0005548064.tif 000036
【図２１Ｂ】
0005548064.tif 000037
【図２２Ａ】
0005548064.tif 000038
【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
0005548064.tif 000040
【図２３Ｂ】
0005548064.tif 000041
【図２４】
0005548064.tif 000042
【図２５】
0005548064.tif 000043
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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