(57)【要約】【課題】画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納して、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生することなくデータ圧縮を可能とする。【解決手段】画像データ処理装置１は、画像処理部１１と圧縮／解凍部１４を具備する。画像処理部１１は記憶装置２の格納画像データの画像処理を実行して、画像処理の後に表示装置３に出力される画像データを記憶装置２に格納する。記憶装置２への書き込み動作で圧縮／解凍部１４は画像データを圧縮処理し、記憶装置２からの読み出し動作で圧縮／解凍部１４は画像データを解凍処理する。圧縮処理で圧縮／解凍部１４は画素データの上位ビットをランレングス圧縮して上位ビットの圧縮データを生成し、画素データの下位ビットの非圧縮データと結合して画像圧縮データを生成する。解凍処理で、圧縮／解凍部１４はランレングス圧縮を利用した画像圧縮データを可逆解凍する。【選択図】図１
2011151572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理部と圧縮／解凍部とを具備する画像データ処理装置であって、
前記画像データ処理装置は、記憶装置と表示装置とに電気的に接続可能とされ、
前記画像処理部は前記記憶装置に格納された画像データの画像処理が実行可能とされ、前記画像処理部は前記画像処理の後に前記表示装置に出力される画像データを前記記憶装置に格納可能とされ、
前記圧縮／解凍部は前記画像処理部と接続されることにより、前記記憶装置への書き込み動作が実行される際には前記圧縮／解凍部は画像データの圧縮処理が実行可能とされ、前記記憶装置から読み出し動作が実行される際には前記圧縮／解凍部は画像データの解凍処理が実行可能とされ、
前記圧縮処理では、前記圧縮／解凍部は前記記憶装置へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して前記上位ビットの圧縮データを生成して、前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの下位ビットの非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データとを結合して前記記憶装置へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされ、
前記解凍処理では、前記圧縮／解凍部は前記記憶装置から読み出される前記ランレングス圧縮を利用した前記画像圧縮データを可逆解凍可能とされたことを特徴とする画像データ処理装置。
【請求項２】
前記ランレングス圧縮では、前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットの連続する同一値を表示するデータ種別と、前記同一値がどれだけの長さで連続するかを表示する連続長とが利用されることを特徴とする請求項１に記載の画像データ処理装置。
【請求項３】
所定の画素数を少なくとも含む前記画像データの前記画素データの前記上位ビットを前記ランレングス圧縮して前記上位ビットの前記圧縮データを生成して、前記画像データの前記画素データの前記下位ビットの前記非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データを結合して生成した前記画像圧縮データのデータ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の画像非圧縮データのデータ量と比較され、
前記ランレングス圧縮を利用した場合の前記画像圧縮データの前記データ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データの前記データ量よりも大きいと判定された場合には、前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データが前記圧縮／解凍部から出力されることを特徴とする請求項２に記載の画像データ処理装置。
【請求項４】
前記圧縮／解凍部が前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットをランレングス圧縮する際に、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数が可変可能とされることを特徴とする請求項３に記載の画像データ処理装置。
【請求項５】
前記圧縮／解凍部は、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数を相違して設定可能な少なくとも２個の圧縮部と、前記少なくとも２個の圧縮部に接続された選択部とを含み、
前記選択部は、前記少なくとも２個の圧縮部から出力される圧縮出力データのデータ量の少ない方を選択して出力することを特徴とする請求項４に記載の画像データ処理装置。
【請求項６】
画像処理部と圧縮／解凍部とを具備する画像データ処理装置の動作方法であって、
前記画像データ処理装置は、記憶装置と表示装置とに電気的に接続可能とされ、
前記画像処理部は前記記憶装置に格納された画像データの画像処理が実行可能とされ、前記画像処理部は前記画像処理の後に前記表示装置に出力される画像データを前記記憶装置に格納可能とされ、
前記圧縮／解凍部は前記画像処理部と接続されることにより、前記記憶装置への書き込み動作が実行される際には前記圧縮／解凍部は画像データの圧縮処理が実行可能とされ、前記記憶装置から読み出し動作が実行される際には前記圧縮／解凍部は画像データの解凍処理が実行可能とされ、
前記圧縮処理では、前記圧縮／解凍部は前記記憶装置へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して前記上位ビットの圧縮データを生成して、前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの下位ビットの非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データとを結合して前記記憶装置へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされ、
前記解凍処理では、前記圧縮／解凍部は前記記憶装置から読み出される前記ランレングス圧縮を利用した前記画像圧縮データを可逆解凍可能とされたことを特徴とする画像データ処理装置の動作方法。
【請求項７】
前記ランレングス圧縮では、前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットの連続する同一値を表示するデータ種別と、前記同一値がどれだけの長さで連続するかを表示する連続長とが利用されることを特徴とする請求項６に記載の画像データ処理装置の動作方法。
【請求項８】
所定の画素数を少なくとも含む前記画像データの前記画素データの前記上位ビットを前記ランレングス圧縮して前記上位ビットの前記圧縮データを生成して、前記画像データの前記画素データの前記下位ビットの前記非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データを結合して生成した前記画像圧縮データのデータ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の画像非圧縮データのデータ量と比較され、
前記ランレングス圧縮を利用した場合の前記画像圧縮データの前記データ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データの前記データ量よりも大きいと判定された場合には、前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データが前記圧縮／解凍部から出力されることを特徴とする請求項７に記載の画像データ処理装置の動作方法。
【請求項９】
前記圧縮／解凍部が前記記憶装置へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットをランレングス圧縮する際に、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数が可変可能とされることを特徴とする請求項８に記載の画像データ処理装置の動作方法。
【請求項１０】
前記圧縮／解凍部は、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数を相違して設定可能な少なくとも２個の圧縮部と、前記少なくとも２個の圧縮部に接続された選択部とを含み、
前記選択部は、前記少なくとも２個の圧縮部から出力される圧縮出力データのデータ量の少ない方を選択して出力することを特徴とする請求項９に記載の画像データ処理装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ処理装置およびその動作方法に関し、特に画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納可能とし、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生させることなくデータ圧縮を可能とするのに有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のオーディオビデオ(ＡＶ)機器、携帯電話やパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等では、年々処理データ量が増大している。その結果、システムＬＳＩ内部のデータ処理のためのデータプロセッサや画像プロセッサの消費電力が増大する一方、システムＬＳＩ外部の外部メモリのメモリ容量およびアクセス時の消費電力も増大すると言う問題が顕著となっている。
【０００３】
一方、下記特許文献１には、デジタルスチルカメラのフレームメモリの容量を削減可能なメモリ制御回路が記載されている。サンプリング比率が４：２：２の輝度信号(Ｙ)と色差信号(Ｂ−Ｙ)と色差信号(Ｒ−Ｙ)の一般的なデータ形式は、４：１：１と輝度信号(Ｙ)はそのままで色差信号(Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ)のみダウンサンプリング(データ間引き)されて、フレームメモリに書き込まれる。フレームメモリの読み出し時には、色差信号(Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ)のみアップサンプリング(データ補間)されて、４：２：２のデータ形式が表示装置に供給され、フレームメモリの容量を削減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１０５０１号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者等は本発明に先立って、携帯電話等のバッテリー駆動のモバイル機器に搭載可能でモバイル機器のＬＣＤ表示デバイスの画面に動画像を表示可能なシステムＬＳＩの研究・開発に従事した。
【０００６】
この研究・開発の経過で、本発明者等は本発明に先立って、上記特許文献１に記載されたデータ削減技術に関して検討を行った。本発明者等による検討の結果、上記特許文献１に記載のデータ削減技術によれば、フレームメモリの容量の削減は可能であるが、ダウンサンプリングとアップサンプリングとによるフレームメモリからの読み出しデータは最初のデータ精度に復元できず、データ精度の劣化が生じると言う問題が明とされた。
【０００７】
本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等による検討の結果、なされたものである。
【０００８】
本発明の目的とするところは、画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納可能とし、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生させることなくデータ圧縮を可能とすることにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態は、画像処理部(１１)と圧縮／解凍部(１４)とを具備する画像データ処理装置(１)である。
【００１２】
前記画像データ処理装置(１)は、記憶装置(２)と表示装置(３)とに電気的に接続可能とされる。
【００１３】
前記画像処理部(１１)は前記記憶装置(２)に格納された画像データの画像処理が実行可能とされ、前記画像処理部(１１)は前記画像処理の後に前記表示装置(３)に出力される画像データを前記記憶装置(２)に格納可能とされる。
【００１４】
前記圧縮／解凍部(１４)は前記画像処理部(１１)と接続されることにより、前記記憶装置(２)への書き込み動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの圧縮処理が実行可能とされ、前記記憶装置(２)から読み出し動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの解凍処理が実行可能とされる(図１参照)。
【００１５】
前記圧縮処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して前記上位ビットの圧縮データを生成して、前記記憶装置(２)へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの下位ビットの非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データとを結合して前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされる(図３乃至図５参照)。
【００１６】
前記解凍処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)から読み出される前記ランレングス圧縮を利用した前記画像圧縮データを可逆解凍可能とされたことを特徴とするものである(図１参照)。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１８】
すなわち、本発明によれば、画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納可能とし、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生させることなくデータ圧縮を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すマイクロプロセッサ１に接続される記憶装置２の保存データのアドレスマップを示す図である。
【図３】図３は、図１に示した本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の画像処理部１１によって処理される画像データの変化を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した画像データの上位２ビットｂｉｔ７、ｂｉｔ６と下位６ビットｂｉｔ５〜ｂｉｔ０の計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。
【図５】図５は、図４に示す１６画素の圧縮単位に対して上位２ビットを圧縮対象ビットとしてランレングス圧縮を行い、更に非圧縮ビットとヘッダとを結合したデータを示す図である。
【図６】図６は、図１３のフローのステップＳ１０７で非圧縮選択を行いステップＳ１１０で非圧縮データを出力する際には、非圧縮データのビット数を削減するために非圧縮データの所定の最下位ビットを削除する様子を示す図である。
【図７】図７は、図３と同様に図１に示した本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の画像処理部１１によって処理される画像データの変化を示す図である。
【図８】図８は、図７に示した画像データの上位４ビットと下位４ビットの計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の圧縮処理による図７に示した１６画素の圧縮単位の圧縮結果を示す図である。
【図１０】図１０は、図７と全く同一の画像データの変化を、図８のように上位４ビットを圧縮対象ビットとするのではなく、上位２ビットを圧縮対象ビットとした場合の様子を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した画像データの上位２ビットと下位６ビットの計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１の圧縮処理による図１０に示した１６画素の圧縮単位の圧縮結果を示す図である。
【図１３】図１３は、図４に示した１６画素の圧縮単位の本発明の実施の形態１による圧縮処理のフローを示す図である。
【図１４】図１４は、図４に示した１６画素の圧縮単位を圧縮した際に付加されるヘッダを示す図である。
【図１５】図１５は、１枚の画像の中で画像データの値の変化が激しい部分と画像データの値の変化が緩やかな部分とを含む様子を示す図である。
【図１６】図１６は、図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４の内部で圧縮処理を実行する部分の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６に示した圧縮／解凍部１４の圧縮処理によって圧縮された画像データの各１圧縮単位で選択された最高圧縮率の圧縮対象ビット幅の変化を示す図である。
【図１８】図１８は、図５に示した圧縮データを解凍するための解凍処理のフローを示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２による図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４内部で圧縮処理を実行する部分の構成を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２による図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４内部で圧縮処理を実行する部分の他の構成を示す図である。
【図２１】図２１は、図１９に示した本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部で処理される圧縮処理フローを示す図である。
【図２２】図２２は、図２０に示した本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部で処理される圧縮処理フローを示す図である。
【図２３】図２３は、図２１に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理フローによる圧縮処理の様子を示す図である。
【図２４】図２４は、図２２に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理フローによる圧縮処理の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．実施の形態の概要
まず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００２１】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態は、画像処理部(１１)と圧縮／解凍部(１４)とを具備する画像データ処理装置(１)である。
【００２２】
前記画像データ処理装置(１)は、記憶装置(２)と表示装置(３)とに電気的に接続可能とされる。
【００２３】
前記画像処理部(１１)は前記記憶装置(２)に格納された画像データの画像処理が実行可能とされ、前記画像処理部(１１)は前記画像処理の後に前記表示装置(３)に出力される画像データを前記記憶装置(２)に格納可能とされる。
【００２４】
前記圧縮／解凍部(１４)は前記画像処理部(１１)と接続されることにより、前記記憶装置(２)への書き込み動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの圧縮処理が実行可能とされ、前記記憶装置(２)から読み出し動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの解凍処理が実行可能とされる(図１参照)。
【００２５】
前記圧縮処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して前記上位ビットの圧縮データを生成して、前記記憶装置(２)へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの下位ビットの非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データとを結合して前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされる(図３乃至図５参照)。
【００２６】
前記解凍処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)から読み出される前記ランレングス圧縮を利用した前記画像圧縮データを可逆解凍可能とされたことを特徴とするものである(図１参照)。
【００２７】
前記実施の形態によれば、画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納可能とし、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生させることなくデータ圧縮を可能とすることができる。
【００２８】
好適な実施の形態では、前記ランレングス圧縮では、前記記憶装置(２)へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットの連続する同一値を表示するデータ種別と、前記同一値がどれだけの長さで連続するかを表示する連続長とが利用されることを特徴とするものである(図３乃至図５参照)。
【００２９】
他の好適な実施の形態では、所定の画素数を少なくとも含む前記画像データの前記画素データの前記上位ビットを前記ランレングス圧縮して前記上位ビットの前記圧縮データを生成して、前記画像データの前記画素データの前記下位ビットの前記非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データを結合して生成した前記画像圧縮データのデータ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の画像非圧縮データのデータ量と比較される(図１３：ステップＳ１０７参照)。
【００３０】
前記ランレングス圧縮を利用した場合の前記画像圧縮データの前記データ量が前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データの前記データ量よりも大きいと判定された場合には、前記ランレングス圧縮を利用しない場合の前記画像非圧縮データが前記圧縮／解凍部(１４)から出力されることを特徴とするものである(図１３：ステップＳ１１０参照)。
【００３１】
より好適な実施の形態では、前記圧縮／解凍部(１４)が前記記憶装置(２)へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの前記上位ビットをランレングス圧縮する際に、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数が可変可能とされることを特徴とするものである(図４、図８、図１１参照)。
【００３２】
具体的な実施の形態は、前記圧縮／解凍部(１４)は、ランレングス圧縮される前記上位ビットのビット数を相違して設定可能な少なくとも２個の圧縮部(１４１、１４２：１１１、１１２)と、前記少なくとも２個の圧縮部に接続された選択部(１４９：１１３)とを含む。
【００３３】
前記選択部は、前記少なくとも２個の圧縮部から出力される圧縮出力データのデータ量の少ない方を選択して出力することを特徴とするものである(図１６、図１９、図２０参照)。
【００３４】
〔２〕本発明の別の観点の代表的な実施の形態は、画像処理部(１１)と圧縮／解凍部(１４)とを具備する画像データ処理装置(１)の動作方法である。
【００３５】
前記画像データ処理装置(１)は、記憶装置(２)と表示装置(３)とに電気的に接続可能とされる。
【００３６】
前記画像処理部(１１)は前記記憶装置(２)に格納された画像データの画像処理が実行可能とされ、前記画像処理部(１１)は前記画像処理の後に前記表示装置(３)に出力される画像データを前記記憶装置(２)に格納可能とされる。
【００３７】
前記圧縮／解凍部(１４)は前記画像処理部(１１)と接続されることにより、前記記憶装置(２)への書き込み動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの圧縮処理が実行可能とされ、前記記憶装置(２)から読み出し動作が実行される際には前記圧縮／解凍部(１４)は画像データの解凍処理が実行可能とされる(図１参照)。
【００３８】
前記圧縮処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して前記上位ビットの圧縮データを生成して、前記記憶装置(２)へ書き込まれる前記画像データの前記画素データの下位ビットの非圧縮データと前記上位ビットの前記圧縮データとを結合して前記記憶装置(２)へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされる(図３乃至図５参照)。
【００３９】
前記解凍処理では、前記圧縮／解凍部(１４)は前記記憶装置(２)から読み出される前記ランレングス圧縮を利用した前記画像圧縮データを可逆解凍可能とされたことを特徴とするものである(図１参照)。
【００４０】
前記実施の形態によれば、画像データをデータ圧縮して記憶装置に格納可能とする一方、記憶装置からの読み出しデータのデータ精度の劣化を発生させることなくデータ圧縮を可能とすることができる。
【００４１】
２．実施の形態の詳細
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【００４２】
［実施の形態１］
《マイクロプロセッサの構成》
図１は、本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の構成を示す図である。
【００４３】
図１に示すマイクロプロセッサ１は、画像処理部１１、中央処理ユニット(ＣＰＵ)１２、圧縮／解凍判定部１３、圧縮／解凍部１４、記憶装置制御部１５、表示装置制御部１６、バス１７、外部入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)部１８によって構成されている。マイクロプロセッサ１は、記憶装置制御部１５を介して記憶装置２と接続される一方、表示装置制御部１６を介して表示部３と接続される。
【００４４】
画像処理部１１は、ＣＰＵ１２からの指示に従って、例えば動画像データのデコードもしくはエンコード等の画像データの処理を実行する。更に画像処理部１１は、表示装置３の表示画面サイズに適合するために画像の拡大や縮小や回転を実行する一方、複数面画像の重ね合わせ処理やフィルタ処理も実行する。
【００４５】
圧縮／解凍判定部１３は、マイクロプロセッサ１内部の画像処理装置１１やＣＰＵ１２、表示装置制御部１６等のバスマスタが記憶装置２をアクセスする際のアクセス先を判定するものである。
【００４６】
《記憶装置のアドレスマップ》
図２は、図１に示すマイクロプロセッサ１に接続される記憶装置２の保存データのアドレスマップを示す図である。
【００４７】
図２のアドレスマップに示すように記憶装置２のアドレス空間は、画像圧縮領域２１と非圧縮領域２２とに分割される。この分割の境界は、固定値として圧縮／解凍判定部１３内部に設定可能であり、また可変値としてＣＰＵ１２から圧縮／解凍判定部１３に設定することが可能である。また図２では２つの領域に分割されているが、２つの領域以上の複数の領域に分割されることも可能である。
【００４８】
画像処理部１１のアクセス先が記憶装置２の画像圧縮領域２１である場合には、記憶装置制御部１５と圧縮／解凍部１４と圧縮／解凍判定部１３とバス１７とを経由して記憶装置２と画像処理部１１との間で処理に必要なデータの読み出し動作または書き込み動作が実行される。その際、圧縮／解凍部１４が記憶装置２にデータを書き込む場合には画像圧縮を実行する一方、圧縮／解凍部１４が記憶装置２からデータを読み出す場合には画像解凍を実行する。画像処理部１１のアクセス先が記憶装置２の非圧縮領域２２である場合には、記憶装置２と記憶装置制御部１５と圧縮／解凍判定部１３とバス１７とを経由して記憶装置２と画像処理部１１との間で処理に必要なデータの読み出し動作または書き込み動作が実行される。その際には、読み出しまたは書き込みの転送データが圧縮／解東部１４を通過しないので、データの画像圧縮と画像解凍とは実行されない。
【００４９】
画像を表示するために、表示装置３が記憶装置２の画像圧縮領域２１または非圧縮領域２２からデータを読み出す際に、記憶装置制御部１５と圧縮／解凍部１４と圧縮／解凍判定部１３とバス１７を経由してまたは記憶装置制御部１５と圧縮／解凍判定部１３とバス１７を経由して、表示装置３が記憶装置２の画像圧縮領域２１または非圧縮領域２２から必要なデータの読み出しを実行する。
【００５０】
ＣＰＵ１２がプログラムやデータ等を記憶装置２から読み出しアクセスを実行するかＣＰＵ１２がプログラムやデータ等を記憶装置２に書き込みアクセスを実行するためには、ＣＰＵ１２が圧縮／解凍部１４を介して記憶装置２の非圧縮領域２２にプログラムやデータを格納する一方、ＣＰＵ１２が圧縮／解凍部１４を介することなく記憶装置２の非圧縮領域２２へのデータの直接の読み出し動作または直接の書き込み動作が実行される。
【００５１】
例えば、動画コンテンツをデコードすることによって表示装置３に表示する場合には、外部入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)部１８から供給される動画コンテンツデータをＣＰＵ１２が記憶装置２の非圧縮領域２２への書き込みを実行する一方、ＣＰＵ１２は画像処理部１１にデコード指示の命令を供給する。すると画像処理部１１は動画コンテンツデータを記憶装置２の非圧縮領域２２から読み出して、動画デコード処理を実行する。その後、画像処理部１１は、デコード画像の記憶装置２の画像圧縮領域２１への書き込み動作を実行する。画像の拡大／縮小／回転や複数面の画像の重ね合せ／フィルタ処理等の画像処理が必要な場合には、画像処理部１１が記憶装置２の画像圧縮領域２１の画像データの読み出し動作と画像処理を実行した後に、表示装置３へ出力する画像データの記憶装置２の画像圧縮領域２１への書き込み動作が実行される。記憶装置２の画像圧縮領域２１への書き込み動作を実行する際には、圧縮／解凍部１４で画像データの圧縮処理が実行され、記憶装置２の画像圧縮領域２１から読み出し動作を実行する際には、圧縮／解凍部１４で画像データの解凍処理が実行される。
【００５２】
表示装置制御部１６は、記憶装置２の画像圧縮領域２１から画像データを読み出して圧縮／解凍部１４で画像データを解凍した後、解凍した画像データを表示装置３へ転送する。表示装置３が解凍部３１を含んでいる場合には、画像装置制御部１６は圧縮／解凍判定部１３に対して圧縮データを直接バス１７へ出力するように要求して、圧縮データを表示装置３へ直接転送することも可能である。それによって、表示装置３とマイクロプロセッサ１との間の入出力信号線のデータ量が削減され、消費電力を削減することが可能になる。
【００５３】
圧縮処理では、圧縮／解凍部１４は記憶装置２へ書き込まれる画像データの画素データの上位ビットをランレングス圧縮して上位ビットの圧縮データを生成する。また更に圧縮／解凍部１４は、記憶装置２へ書き込まれる画像データの画素データの下位ビットの非圧縮データとランレングス圧縮による上位ビットの圧縮データとを結合して記憶装置２へ書き込まれる画像圧縮データを生成可能とされている。
【００５４】
解凍処理では、圧縮／解凍部１４は、記憶装置２から読み出されるランレングス圧縮を利用した画像圧縮データを可逆解凍可能とされている。
【００５５】
《画像データの圧縮》
図３は、図１に示した本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の画像処理部１１によって処理される画像データの変化を示す図である。
【００５６】
図３に示した画像データはＲＧＢ形式のデジタルカラー画像データであり、１画素が２４ビット(すなわち、Ｒ／Ｇ／Ｂ：各８ビット)で構成され、１６画素を圧縮単位として圧縮する場合を例にして説明する。
【００５７】
ただし、これに限定するものではなく、ＲＧＢ５６５の形式、またはＹＵＶ４４４の形式、またはＹＵＶ４２２の形式、またはＹＵＶの４２０形式、またはそれ以外の画像形式を利用することも可能である。図３は、ＲＧＢ形式の画像データの１要素、例えばＲ(赤)の値の変化を示した例である。画像データ(特に、自然画データ)においては、隣接する複数の画素のデジタル値が、同じ値になることは少ないが、近いデジタル値である場合が多いものである。そこで、図３の場合において上位２ビットに着目した場合には、７画素の上位２ビットが連続して同じ値ｂ´１０であり、次に４画素の上位２ビットが連続した同じ値ｂ´０１であり、次に５画素の上位２ビットが連続した同じ値ｂ´００となっている。
【００５８】
図４は、図３に示した画像データの上位２ビットｂｉｔ７、ｂｉｔ６と下位６ビットｂｉｔ５〜ｂｉｔ０の計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。本発明の実施の形態１による圧縮処理では、連続した上位ビットに対してランレングス圧縮(Run Length Encoding)を行い、上位ビットの圧縮データと下位ビットの非圧縮データと結合するものである。尚、ランレングス圧縮は、可逆圧縮に分類されるデータ圧縮アルゴリズムの１つであって、連続したデータをそのデータ１個と連続長とで表現することによって圧縮が可能となるものである。
【００５９】
図１３は、図４に示した１６画素の圧縮単位の本発明の実施の形態１による圧縮処理のフローを示す図である。
【００６０】
図１３に示すように、まず、ステップＳ１０１でマイクロプロセッサ１の圧縮・解凍部１４に画像データが入力されて圧縮処理が開始される。ＲＧＢ形式であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各要素に分離され、更にステップＳ１０２にて圧縮対象ビット(上位ビット)と非圧縮ビット(下位ビット)とに分離される。図４の例であれば、圧縮対象ビットは最上位ビットから２ビットに設定され、非圧縮ビットは残りの６ビットに設定される。
【００６１】
次に、ステップＳ１０３にて、分離された圧縮対象ビットに対してランレングス圧縮を実行することによって分離された圧縮対象ビットをデータ種別とその連続長とに変換する。
【００６２】
図５は、図４に示す１６画素の圧縮単位に対して上位２ビットを圧縮対象ビットとしてランレングス圧縮を行い、更に非圧縮ビットとヘッダとを結合したデータを示す図である。ランレングス圧縮によって、同じ値がどれだけの長さで連続しているかが表現され、連続する同じ値を以降「データ種別」と呼び、連続する長さを以降「連続長」と呼ぶ。
【００６３】
図５の例では、図４が、
データ種別：ｂ’１０    連続長：７、
データ種別：ｂ’０１    連続長：４、
データ種別：ｂ’００    連続長：５、
に圧縮されたことを示している。
【００６４】
次に、図１３のフローのステップＳ１０４にて、連続長の最大値から連続長を表すビット幅を決定する。図５の場合には、連続長の最大値が７であるため、連続長ビット幅を３ビットとする。この際に、連続長はデータ種別の連続個数を示すので、連続長の値は１以上である。
【００６５】
従って、連続長を「連続長−１」の値で表現することで３ビットでの表現範囲をｄ’１(“０００”)、ｄ’２(“００１”)、ｄ’３(“０１０”)、ｄ’４(“０１１”)、ｄ’５(“１００”)、ｄ’６(“１０１”)、ｄ’７(“１１０”)、ｄ’８(“１１１”)に割り当てるものとする。ここで、仮に連続長の最大値が９であれば、連続長ビット幅を４ビットとして、ｄ’１〜ｄ’１６の広い表現範囲が可能となる。
【００６６】
次に、図１３のフローのステップＳ１０５にて、ランレングス圧縮で圧縮された圧縮データと、非圧縮の下位ビットの非圧縮ビットとを結合し、圧縮されたことを示すヘッダを付加する。
【００６７】
図１４は、図４に示した１６画素の圧縮単位を圧縮した際に付加されるヘッダを示す図である。
【００６８】
図４に示した１６画素の圧縮単位では、１６画素の圧縮であるため、連続長の取りうる最大値はｄ’１〜ｄ’１６となる。連続長ビット幅が１の場合には、連続長の最大値が２しか表現できないために圧縮効率が悪くなる。従って、図１４の例では、連続長ビット幅は１を除外した２、３、４とされている。
【００６９】
また、図１４には、連続長ビット幅と圧縮対象ビット幅の組み合わせがヘッダＩＤの値で示されている。図１４ではヘッダＩＤの最大値が３１であるため、ヘッダのビット幅は５ビットになる。
【００７０】
図５は、本発明の実施の形態１による圧縮処理による図４に示した１６画素の圧縮単位の圧縮結果を示す図である。
【００７１】
図５の例では、圧縮対象ビット幅は２であり連続長ビット幅は３であるため、図１４に従ってヘッダＩＤは４になる。連続長ビット幅１が除外されたパターンが図１４に示されたが、連続長ビット幅１を追加することも可能である。その場合、ヘッダのビット幅を６ビットとして、圧縮対象ビット幅１〜８に対する連続長ビット幅１をすべて追加することも可能である。また、図１４に示したようにヘッダのビット幅５ビットの場合に空きとなっているヘッダＩＤの値が２４〜２９の６箇所に割り当ることも可能である。
【００７２】
次に、図１３のフローのステップＳ１０７にて、圧縮データのデータ量と非圧縮のデータ量とを比較する。ステップＳ１０７にて非圧縮データに比較して圧縮データのデータ量が少ないと判定された場合には、ステップＳ１０８で圧縮データを出力する。ステップＳ１０７にて非圧縮データに比較して圧縮データのデータ量が大きいと判定された場合には、圧縮を行わずに、ステップＳ１０６で圧縮前の圧縮／解凍部１４に入力されたデータにヘッダを付加して、ステップＳ１１０で非圧縮データを出力する。ステップＳ１１０で非圧縮データを出力する際には、図１４の最後に示したように非圧縮を示す値「３１」のヘッダＩＤを付加するものである。
【００７３】
図５から理解されるように圧縮データのデータ量＝ヘッダサイズ＋(８−圧縮対象ビット幅)×圧縮単位ブロック数＋(圧縮対象ビット幅＋連続長ビット幅)×データ種別数となるのに対して、図４から理解されるように非圧縮データのデータ量＝ヘッダサイズ＋８×圧縮単位ブロック数となる。
【００７４】
従って、図３に示した画像データの例では、圧縮データのデータ量＝５＋(８−２)×１６＋(２＋３)×３＝１１６ビットとなって、非圧縮データのデータ量＝５＋８×１６＝１３３ビットとなり、圧縮データの方が非圧縮データよりもデータ量が小さくなり、データ圧縮が有効となったことになる。
【００７５】
また、図１３のフローのステップＳ１０７にて非圧縮選択を行いステップＳ１１０で非圧縮データを出力する際には、非圧縮データからヘッダ付加した分のデータ量を削除して出力する圧縮処理することも可能とする。その結果、非圧縮を選択した場合に、ヘッダ分のデータの増加を回避することが可能となる。ステップＳ１１０で非圧縮データを出力する際に、例えば、図４と図１４に示した例では、ヘッダのビット数が５ビットと比較的大きいので、非圧縮データのビット数を削減することが望ましい。
【００７６】
図６は、図１３のフローのステップＳ１０７で非圧縮選択を行いステップＳ１１０で非圧縮データを出力する際には、非圧縮データのビット数を削減するために非圧縮データの所定の最下位ビットを削除する様子を示す図である。
【００７７】
図６に示したように所定の最下位ビットを削除する際には、図１４の最後の１個上に示したように非圧縮(削除あり)を示す値「３０」のヘッダＩＤを付加するものである。このように非圧縮(削除あり)が選択される状況では、画像データの変化量が大きく所定の最下位ビットを削除しても画像劣化は目視では判断が困難となる。またヘッダＩＤを値「３１」の非圧縮とするか、値「３０」の非圧縮(削除あり)とするかは、事前にＣＰＵ１２から圧縮／解凍部１４に選択情報を設定することで選択することも可能である。
【００７８】
図７は、図３と同様に図１に示した本発明の実施の形態１によるマイクロプロセッサ１の画像処理部１１によって処理される画像データの変化を示す図である。図７の場合において上位４ビットに着目した場合には、７画素の上位４ビットが連続して同じ値ｂ´１０１１であり、次に４画素の上位４ビットが連続して同じ値ｂ´１０１０であり、次に５画素の上位４ビットが連続して同じ値ｂ´１００１である。すなわち、図３と比較して図７ではデータ変化が小さいので、圧縮対象ビット数を４ビットに増加しても、上位ビットに着目すると連続した値になる傾向がある。
【００７９】
図８は、図７に示した画像データの上位４ビットと下位４ビットの計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。
【００８０】
図９は、本発明の実施の形態１の圧縮処理による図７に示した１６画素の圧縮単位の圧縮結果を示す図である。図９の例では、圧縮対象ビット幅は４であり連続長ビット幅は３である。このように、図８に示したように上位４ビットを圧縮対象ビットとした場合には、図９の圧縮結果に示すように、下記のようになる。
【００８１】
データ種別：ｂ’１０１１    連続長：７
データ種別：ｂ’１０１０    連続長：４
データ種別：ｂ’１００１    連続長：５
【００８２】
従って、図９の圧縮データのデータ量＝５＋(８−４)×１６＋(４＋３)×３＝９０ビットとなる。
【００８３】
図１０は、図７と全く同一の画像データの変化を、図８のように上位４ビットを圧縮対象ビットとするのではなく、上位２ビットを圧縮対象ビットとした場合の様子を示す図である。
【００８４】
図１１は、図１０に示した画像データの上位２ビットと下位６ビットの計８ビットで構成されるデジタルカラー画像データの１６画素の圧縮単位を示す図である。
【００８５】
図１２は、本発明の実施の形態１の圧縮処理による図１０に示した１６画素の圧縮単位の圧縮結果を示す図である。図１２の例では、圧縮対象ビット幅は２であり連続長ビット幅は４である。このように、図１１に示したように上位２ビットを圧縮対象ビットとした場合には、図１２の圧縮結果に示すように下記のようになる。
【００８６】
データ種別：ｂ’１０    連続長：１６
【００８７】
また、図１２の圧縮結果では、圧縮データのデータ量＝５＋(８−２)×１６＋(２＋４)×１＝１０７ビットとなる。圧縮対象ビット幅が２の図１２の圧縮データ量１０７ビットは圧縮対象ビット幅が４の図９の圧縮データ量９０ビットよりも大きくなるので、圧縮対象ビット数を大きく場合にはデータ圧縮率を向上できることが理解される。しかし、圧縮結果は圧縮する画像データに依存するものであり、例えば圧縮対象ビット数を４ビットとした場合でも、データ種別数が１５、連続長ビット幅が２となった場合には、下記のようになる。
【００８８】
圧縮データのデータ量＝５＋(８−４)×１６＋(４＋２)×１５＝１５９ビット、
従って、この１５９ビット圧縮データのデータ量は、図４の非圧縮データのデータ量１３３ビットよりも大きな値となってしまうので、無条件に圧縮対象ビット数を増大することはできない。この問題は、以下に説明する実施の形態によって解消されることが可能である。
【００８９】
すなわち、画像データは、１枚の画像の中でも図３のように値の変化が激しい場合もあれば、図７のように変化が緩やかな場合もある。
【００９０】
図１５は、１枚の画像の中で画像データの値の変化が激しい部分と画像データの値の変化が緩やかな部分とを含む様子を示す図である。例えば、図１５の人の顔部分の画像では、目や口などの情報が多くデータの変化量も大きくなる傾向がある。また図１５の空では同じ色が続くことが多く、データ変化量も少ない傾向がある。これら１枚の画像中であっても変化量の多い部分と少ない部分が混在して変化していく特徴から、図１５に示すように圧縮処理を一定画素数(例えば、１６画素)の圧縮単位で圧縮処理を実行する際に、圧縮対象ビット幅を各１圧縮単位で変化する処理を実行することで、圧縮率の低下を防ぐことを可能とするものである。
【００９１】
図１６は、図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４の内部で圧縮処理を実行する部分の構成を示す図である。
【００９２】
１圧縮単位の画像データを圧縮するために図１６に示す圧縮／解凍部１４は、上位ｎビットの圧縮を実行する上位ｎビット圧縮部１４ｎ(ｎ：１〜８の整数)を８個含むことによって、入力された画像データの圧縮を８個の上位ｎビット圧縮部１４ｎで同時に実行する。圧縮データセレクタ１４９には上位ｎビット圧縮部１４１〜１４８の出力信号が並列に供給され、圧縮データ量の最も少ない上位ｎビット圧縮部の出力信号を選択して出力するものである。
【００９３】
図１７は、図１６に示した圧縮／解凍部１４の圧縮処理によって圧縮された画像データの各１圧縮単位で選択された最高圧縮率の圧縮対象ビット幅の変化を示す図である。図１６に示した圧縮／解凍部１４による圧縮処理では、８個の圧縮対象ビット幅の中から最高圧縮率の圧縮対象ビット幅を選択するものである。
【００９４】
図１６では、８個の上位ｎビット圧縮部１４ｎによって同時に圧縮処理を実行する構成を示したが、それに限定されるものでなく、上位ｎビットが可変の上位ｎビット圧縮部を準備して、同一入力圧縮対象データに対して上位ｎビットを１〜８の範囲で変化させて圧縮処理を実行して、最高圧縮率の上位ｎビットを選択することも可能である。
【００９５】
図１８は、図５に示した圧縮データを解凍するための解凍処理のフローを示す図である。
【００９６】
ステップＳ２０１で解凍処理が開始されると、解凍処理フローでは、圧縮データの先頭からデータが読み出される。また、圧縮単位画素数とヘッダ情報とは、圧縮処理フローと解凍処理フローで共通とされている。
【００９７】
ステップＳ２０２で、まず図５に示した圧縮データの先頭から例えば５ビットのヘッダの情報を取得して解析する。ステップＳ２０２でのヘッダ情報解析の結果、データ圧縮ありと判定された場合には、図５の例では、ヘッダＩＤが「４」と判明するので、次のステップＳ２０３で図１４に示したヘッダテーブルから連続長ビット幅が３ビットであり、圧縮対象ビット幅が２ビットであることが判断されるので、次に図５に示したヘッダに後続する圧縮データから連続長の３ビットデータとデータ種別の２ビットデータを読み出す。
【００９８】
次のステップＳ２０４では、図５に示した圧縮データに後続する非圧縮データから６ビット(＝８ビット−データ種別２ビット)の非圧縮ビットを順次に読み出し、上位ビット側にデータ種別を付加することによって１画素分の８ビット解凍データが順次に生成される。この時に、次のステップＳ２０５で解凍画素数＜連続長と判定された場合には、ステップＳ２０４に戻って１画素分の非圧縮ビットの読み出し処理が反復され、解凍画素数＝連続長と判定された場合には、次のステップＳ２０６で総解凍画素数判定が実行され、総解凍画素数＜圧縮単位画素数(図３〜図１２の例では、１６画素)であれば、ステップＳ２０３に戻って１データ種別取得、連続長取得が実行される。ステップＳ２０６で総解凍画素数＝圧縮単位画素数と判定された場合には、ステップＳ２０７にて解凍処理が終了される。一方、ステップＳ２０２のヘッダ情報の解析の結果、「データ圧縮無し」と判定された場合には、ステップＳ２０８にてヘッダデータが除去された残存データが圧縮単位画素数分出力され解凍処理が終了される。ここで、ステップＳ２０２のヘッダ情報解析の結果、図１４の最後の１個上のように非圧縮(削除あり)を示す値「３０」のヘッダＩＤが付加されていることが判定された場合には、削除された所定の最下位ビットを“０”もしく“１”のデータを補充して解凍処理を実行することも可能である。このように、ヘッダＩＤの値「３０」の非圧縮(削除あり)の場合には、可逆圧縮ではない不可逆圧縮／不可逆解凍となるものである。
【００９９】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、画像データを圧縮することでマイクロプロセッサ１と記憶装置２との間のデータ量の削減が可能となり、記憶装置２のアクセス時での消費電力の削減も可能となる。また画像データ圧縮処理の選択肢として「非圧縮(削除あり)」を選択対象外に設定することによって、可逆圧縮となって画像劣化を回避して高画質を保持した状態での低消費電力化が可能となる。また「非圧縮(削除あり)」を選択対象に設定した場合は不可逆圧縮／不可逆解凍となるが、不可逆な部分はデータ変化の激しい部分に限定することが可能なため、画像劣化も限定的に抑制することも可能である。
【０１００】
［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２を、図１９乃至図２４を参照して説明する。
【０１０１】
本発明の実施の形態２は、本発明の実施の形態１の図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４内部で圧縮処理を実行する部分の構成(図１６)を変更したものである。
【０１０２】
本発明の実施の形態１における圧縮処理構成では、図１６に示したよう８個の上位ｎビット圧縮部１４ｎ(ｎ：１〜８の整数)で最高圧縮率となる圧縮対象ビット幅を選択する方式であったが、本発明の実施の形態２ではこの構成に変更を追加したものである。本発明の実施の形態２の圧縮処理フロー(図１３)や解凍処理フロー(図１８)等やその他については本発明の実施の形態１と同一であるために説明を省略して、本発明の実施の形態２における圧縮処理フローと構成を中心に以下に説明する。
【０１０３】
本発明の実施の形態１で説明した画像データ圧縮を実行する場合には、自然画であれば、隣接画素が近い画素値であることから、１個の圧縮単位で観測しても隣接した２個の圧縮単位は類似傾向を持つものであり、最高圧縮率の圧縮対象ビット幅も近い値となる傾向を有している。従って、本発明の実施の形態２は、この特徴を利用したものである。
【０１０４】
図１９は、本発明の実施の形態２による図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４内部で圧縮処理を実行する部分の構成を示す図である。
【０１０５】
尚、図１９に示す本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部は、図１６に示した本発明の実施の形態１による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部に対応するものである。
【０１０６】
図１９に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理部は、第１と第２の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２と、選択判定部１１３と、加算器１１４とによって構成される。第１と第２の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２は、圧縮対象ビット幅ｍが外部から指定可能なものである。選択判定部１１３は第１と第２の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２の出力端子から生成される圧縮データのデータ量を判定することにより、少ないデータ量の圧縮を選択する。また加算器１１４は、圧縮対象ビット幅ｍが第１の上位ｍビット圧縮部１１１に供給され指定される際に、＋１インクリメントされた圧縮対象ビット幅ｍ＋１を第２の上位ｍビット圧縮部１１２に供給して指定するものである。選択判定部１１３から第１の上位ｍビット圧縮部１１１と加算器１１４に供給され指定される圧縮対象ビット幅ｍの値は、選択判定部１１３での判定選択動作により決定される。
【０１０７】
図２１は、図１９に示した本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部で処理される圧縮処理フローを示す図である。
【０１０８】
図２１のステップＳ３０１で圧縮処理フローが開始されると、次のステップＳ３０２で選択判定部１１３から第１の上位ｍビット圧縮部１１１と加算器１１４に圧縮対象ビット幅ｍの初期値が供給され指定される。例えば圧縮対象ビット幅ｍの初期値として４が設定され、図２１のステップＳ３０３で第１の上位ｍビット圧縮部１１１と第２の上位ｍビット圧縮部１１２とでそれぞれ圧縮対象ビット幅ｍ(４)と圧縮対象ビット幅ｍ＋１(５)とによるデータ圧縮が実行される。
【０１０９】
選択判定部１１３は上位ｍ(４)ビット圧縮と上位ｍ＋１(５)ビット圧縮とで、上位ｍ＋１(５)ビット圧縮の方が上位ｍ(４)ビット圧縮よりも少ないデータ量で圧縮されたと判断する場合には、図２１のステップＳ３０４で選択判定部１１３は第２の上位ｍビット圧縮部１１２の上位ｍ＋１(５)ビット圧縮出力を選択する。この際に、図２１のステップＳ３０５で今回選択された第２の上位ｍビット圧縮部１１２の上位ｍ＋１(５)ビット圧縮出力を次回の圧縮単位のデータ圧縮で使用する圧縮ビット幅ｍに設定する。
【０１１０】
図２３は、図２１に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理フローによる圧縮処理の様子を示す図である。図２３の太い破線は、圧縮上位ビットが１ビットから８ビットまでの全てで圧縮処理を実行して最高圧縮率ｍを選択した場合の理想的な状況を示すものである。図２３の圧縮処理フローで、圧縮単位軸で圧縮単位１→圧縮単位２への移行時期が図２１のステップＳ３０４の選択と図２１のステップＳ３０５の次回の圧縮ビット幅の設定とに該当するものである。
【０１１１】
図２１のステップＳ３０４で上位ｍ(４)ビット圧縮の方が上位ｍ＋１(５)ビット圧縮よりも少ないデータ量で圧縮されたと判断する場合には、図２１のステップＳ３０４で選択判定部１１３は第１の上位ｍビット圧縮部１１１の上位ｍ(４)ビット圧縮出力を選択する。この際には、図２１のステップＳ３０６で今回選択された第１の上位ｍビット圧縮部１１１の上位ｍ(４)ビットの値に−１デクリメントされた上位ｍ−１(３)ビットを次回の圧縮単位のデータ圧縮で使用する圧縮ビット幅ｍに設定する。
【０１１２】
図２０は、本発明の実施の形態２による図１に示すマイクロプロセッサ１の圧縮／解凍部１４内部で圧縮処理を実行する部分の他の構成を示す図である。
【０１１３】
尚、図２０に示す本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部は、図１６に示した本発明の実施の形態１による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部に対応するものである。
【０１１４】
図２０に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理部は、図１９に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理部と同様に第１と第２の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２と、選択判定部１１３と、加算器１１４とによって構成される一方、第３の上位ｍビット圧縮部１１０と減算器１１５とが追加されたものである。
【０１１５】
第３の上位ｍビット圧縮部１１０も、圧縮対象ビット幅ｍが外部から指定可能である。選択判定部１１３は第１と第２と第３の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２、１１０の出力端子から生成される圧縮データ量を判定することにより、少ないデータ量の圧縮を選択する。また減算器１１５は、圧縮対象ビット幅ｍが第１の上位ｍビット圧縮部１１１に供給され指定される際には、−１デクリメントされた圧縮対象ビット幅ｍ−１を第３の上位ｍビット圧縮部１１０に供給して指定するものである。第１の上位ｍビット圧縮部１１１と加算器１１４と減算器１１５とに選択判定部１１３から供給され指定される圧縮対象ビット幅ｍの値は、選択判定部１１３での判定選択動作により決定される。
【０１１６】
図２２は、図２０に示した本発明の実施の形態２による圧縮／解凍部１４内部の圧縮処理部で処理される圧縮処理フローを示す図である。
【０１１７】
図２２のステップＳ３０１で圧縮処理フローが開始されると、次のステップＳ３０２で選択判定部１１３から第１の上位ｍビット圧縮部１１１と加算器１１４減算器１１５とに圧縮対象ビット幅ｍの初期値が供給され指定される。例えば圧縮対象ビット幅ｍの初期値として４が設定され、図２２のステップＳ３０３で第１の上位ｍビット圧縮部１１１と第２の上位ｍビット圧縮部１１２と第３の上位ｍビット圧縮部１１０とでそれぞれ圧縮対象ビット幅ｍ(４)と圧縮対象ビット幅ｍ＋１(５)と圧縮対象ビット幅ｍ−１(３)によるデータ圧縮が実行される。
【０１１８】
選択判定部１１３は上位ｍ−１(３)ビット圧縮と上位ｍ(４)ビット圧縮と上位ｍ＋１(５)ビット圧縮とで、上位ｍ＋１(５)ビット圧縮の方が上位ｍ−１(３)ビット圧縮および上位ｍ(４)ビット圧縮よりも少ないデータ量で圧縮されたと判断する場合には、図２２のステップＳ３０４で選択判定部１１３は第２の上位ｍビット圧縮部１１２の上位ｍ＋１(５)ビット圧縮出力を選択する。この際には、図２２のステップＳ３０５で今回選択された第２の上位ｍビット圧縮部１１２の上位ｍ＋１(５)ビット圧縮出力を、次回の圧縮単位のデータ圧縮で使用する圧縮ビット幅ｍに設定する。
【０１１９】
図２４は、図２２に示した本発明の実施の形態２による圧縮処理フローによる圧縮処理の様子を示す図である。図２４の太い破線は、圧縮上位ビットが１ビットから８ビットまでの全てで圧縮処理を実行して最高圧縮率ｍを選択した場合の理想的な状況を示すものである。図２４の圧縮処理フローで、圧縮単位軸で圧縮単位１→圧縮単位２への移行時期が図２２のステップＳ３０４の選択と図２２のステップＳ３０５の次回の圧縮ビット幅の設定とに該当するものである。
【０１２０】
図２２のステップＳ３０４で上位ｍ(４)ビット圧縮の方が上位ｍ−１(３)ビット圧縮および上位ｍ＋１(５)ビット圧縮よりも少ないデータ量で圧縮されたと判断する場合には、図２２のステップＳ３０４で選択判定部１１３は第１の上位ｍビット圧縮部１１１の上位ｍ(４)ビット圧縮出力を選択する。この際には、図２２のステップＳ３０７にて今回選択された第１の上位ｍビット圧縮部１１１の上位ｍ(４)ビットの値を、そのまま次回の圧縮単位のデータ圧縮で使用する圧縮ビット幅ｍに設定する。
【０１２１】
図２２のステップＳ３０４で上位ｍ−１(３)ビット圧縮の方が上位ｍ(４)ビット圧縮および上位ｍ＋１(５)ビット圧縮よりも少ないデータ量で圧縮されたと判断する場合には、図２２のステップＳ３０４で選択判定部１１３は第３の上位ｍビット圧縮部１１０の上位ｍ−１(３)ビット圧縮出力を選択する。この際には、図２２のステップＳ３０６にて今回選択された第３の上位ｍビット圧縮部１１０の上位ｍ−１(３)ビット圧縮出力を、次回での圧縮単位のデータ圧縮で使用する圧縮ビット幅ｍに設定する。
【０１２２】
また、図２０と図２２と図２４とで説明した本発明の実施の形態２は、３個の上位ｍビット圧縮部１１１、１１２、１１０を使用することで上位ｍ−１ビット圧縮、上位ｍビット圧縮、上位ｍ＋１ビット圧縮の中で最高圧縮率となる上位ビット数を選択する構成である。図２０の圧縮処理部は、図１９の圧縮処理部と比較して圧縮処理部のハードウェアが増大するが、次のデータ圧縮で使用される圧縮ビット幅ｍの決定において、図２２のステップＳ３０７で今回した圧縮ビット幅ｍをそのままとする選択肢が増加するため、２個の上位ｍビット圧縮部を使用する場合に比較して理想的な圧縮率とすることが可能となる。また更に、３個の上位ｍビット圧縮部を使用することに限定されるものではなく、４個以上の上位ｍビット圧縮部を使用することも可能である。
【０１２３】
以上、本発明者によってなされた発明を種々の実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１２４】
例えば、図２１のステップＳ３０４または図２２のステップＳ３０４での圧縮対象ビット幅ｍの初期値の決定は一回だけ実行される処理フローを使用して説明したが、それに限定されるものでなくあるタイミングでリセットした後に再度初期値を設定することも可能である。例えば、図１に示すマイクロプロセッサ１で画像処理部１１から圧縮／解凍部１４へ画像フレームの先頭アドレスやフレームの幅や高さ等の画像情報を通知して、フレームの先頭アドレスから画像データ圧縮を開始する際にリセットして再度初期値を設定することも可能である。これによって、フレームの終端映像の圧縮対象ビット幅ｍの値に影響されることなく、フレームの先頭アドレスから新しい初期設定に従って画像データ圧縮を開始することが可能となる。
【０１２５】
また、フレームの先頭アドレスだけではなく、水平方向の１ラインの先頭の画素でリセットと初期値設定とを実行することも可能である。これによってライン終端映像の圧縮対象ビット幅ｍの値に影響されることなく、ラインの先頭アドレスから新しい初期設定に従って画像データ圧縮を開始することが可能となる。
【０１２６】
更に１ラインの先頭でリセットする際には、以前のライン先頭のデータ圧縮結果にて選択された圧縮対象ビット幅ｍの値を初期値とすることも可能である。画像データは横方向に連続性を持つだけではなく縦方向にも連続性を持つので、以前のラインで選択された圧縮対象ビット幅ｍを使用することで、図２１と図２２の圧縮処理フローによって水平方向で得られる効果と同様な効果を縦方向で得ることが可能となる。また、ＭＰＥＧのデコード(復号処理)時には、複数のマクロブロックを含む１個のスライスの先頭でリセットすることも可能である。
【０１２７】
圧縮対象ビット幅ｍの初期値を決定する際には、図１９または図２０に示した圧縮処理部を使用して圧縮対象ビット幅ｍの特定の１つの値とするのではなく、１から８まで全て値でのデータ圧縮を実行して、最高圧縮率の高い圧縮対象ビット幅ｍを決定した後に、図２１または図２２に示した圧縮処理フローを実行することも可能である。
【０１２８】
また、圧縮対象ビット幅ｍの初期値を図１に示すマイクロプロセッサ１の画像処理部１１から通知されるフレーム単位で設定することも可能である。すなわち、奇数フレームと偶数フレームとが交互に転送されるインターレース走査画面では、先行の１枚のフレームの最終アドレスの画像と後続の１枚のフレームの先頭アドレスの画像との間には連続性が低いものである。このような場合には、１枚のフレームの先頭アドレスで新しい初期設定に従って画像データ圧縮を開始することが有効となる。
【０１２９】
また更に、図１に示すマイクロプロセッサ１で、圧縮／解凍部１４と圧縮／解凍判定部１３とを記憶装置制御部１５とバス１７との間の接続位置から画像処理部１１とバス１７との間の接続位置に変更することも可能である。それによって、画像処理部１１の出力からバス１７に画像データを送信する以前にデータ圧縮を実行して、バス１７から画像処理部１１の入力に画像データを受信した際にデータ解凍を実行することで、バス１７の占有時間を低減することも可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１…マイクロプロセッサ
１１…画像処理部
１２…中央処理ユニット(ＣＰＵ)
１３…圧縮／解凍判定部
１４…圧縮／解凍部
１５…記憶装置制御部
１６…表示装置制御部
１７…バス
１８…外部入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)部
２…記憶装置
３…表示装置
３１…解凍部
２１…画像圧縮領域
２２…画像非圧縮領域
１４１…上位１ビット圧縮部
１４２…上位２ビット圧縮部
１４３…上位３ビット圧縮部
１４４…上位４ビット圧縮部
１４５…上位５ビット圧縮部
１４６…上位６ビット圧縮部
１４７…上位７ビット圧縮部
１４８…上位８ビット圧縮部
１４９…圧縮データセレクタ
１１０、１１１、１１２…上位ｍビット圧縮部
１１３…判定部
１１４…加算器
１１５…減算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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