(57)【要約】【課題】フレームメモリの容量を削減するために画像データの符号化・復号化を行う液晶駆動用画像処理回路において、符号化・復号化の誤差の影響を生じることなく、画像データの補正を正確に行い、適切な補正電圧を液晶に印加することを可能にする。【解決手段】現フレームの画像データをブロック毎に量子化（４５）して符号化画像データを出力する際、各単位ブロックのダイナミックレンジに基づいて平均値を選択（４４）すると共にブロック画像データを減少（５３）させる数を調節する。このように制御することで、符号化部（４）において発生する符号化誤差を最小限に抑えつつ、遅延部（５）に一時的に記憶される画像データの量をより削減することができるので、遅延部を構成するフレームメモリの容量をより小さくすることが可能である。【選択図】図５
2008026347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理装置であって、
現フレームの画像データをブロック毎に圧縮符号化し、当該現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号化手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力する第１の復号化手段と、
前記符号化手段により出力される前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力する第２の復号化手段と、
前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求める変化量算出手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する再生画像データを算出する１フレーム前画像演算手段と、
前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する補正手段とを備え、
前記符号化手段は、
前記画像データを複数の互いに重ならない複数の単位ブロックに分割して、ブロック画像データを出力する画像データブロック化手段と、
前記ブロック画像データの前記単位ブロック毎のダイナミックレンジ又は相連続する複数の単位ブロックから成る複合ブロック毎のダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力するダイナミックレンジ生成手段と、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、現フレームの各単位ブロックにおける画像データの平均値及び当該単位ブロックを含む複合ブロックにおける画像データの平均値のいずれか一方を平均値データとして出力する平均値生成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記平均値生成手段は、
前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値を求める平均値算出手段と、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値のいずれか一方を選択して前記平均値データを出力する平均値選択手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記符号化手段は、
各単位ブロック内の、量子化値を求める画素の数を減少させる画素数減少手段を更に備え、
前記画素数減少手段は、前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記減少画素数を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記符号化手段は、
前記画素数が減少した画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データに基づいて定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する量子化手段と、
前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データから前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する符号データ合成手段とをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記平均値生成手段は、
現フレームの各単位ブロックにおける画像データの色成分信号の平均値及び当該単位ブロックを含む複合ブロックにおける画像データの色成分信号の平均値のいずれかを出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記平均値生成手段は、
前記現フレームの画像データの色成分信号の各複合ブロックにおける色成分信号ダイナミックレンジが所定値よりも小さい場合に、前記色成分信号の各単位ブロックの平均値を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画素数減少手段は、
前記現フレームの画像データの各複合ブロックにおける色成分信号のダイナミックレンジに応じて、前記画像データの輝度信号および色成分信号の減少画素数を調整することにより、
前記符号化画像データの前記複合ブロック毎のデータ量が一定となるように制御する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理方法であって、
現フレームの画像データをブロック毎に圧縮符号化し、当該現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力する符号化ステップと、
前記符号化ステップにより出力される前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力する第１の復号化ステップと、
前記符号化ステップにより出力される前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延ステップと、
前記遅延ステップにより出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力する第２の復号化ステップと、
前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求める変化量算出ステップと、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する再生画像データを算出する１フレーム前画像演算ステップと、
前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する補正ステップとを備え、
前記符号化ステップは、
前記画像データを複数の互いに重ならない複数の単位ブロックに分割して、ブロック画像データを出力する画像データブロック化ステップと、
前記ブロック画像データの前記単位ブロック毎のダイナミックレンジ又は相連続する複数の単位ブロックから成る複合ブロック毎のダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力するダイナミックレンジ生成ステップと、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、現フレームの各単位ブロックにおける画像データの平均値及び当該単位ブロックを含む複合ブロックにおける画像データの平均値のいずれか一方を平均値データとして出力する平均値生成ステップと
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
前記平均値生成ステップは、
前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値を求める平均値算出ステップと、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値のいずれか一方を選択して前記平均値データを出力する平均値選択ステップと
を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
画像データを複数の互いに重ならない複数の単位ブロックに分割して、ブロック画像データを出力する画像データブロック化手段と、
前記ブロック画像データの前記単位ブロック毎のダイナミックレンジ又は相連続する複数の単位ブロックから成る複合ブロック毎のダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力するダイナミックレンジ生成手段と、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値及び前記複合ブロックにおける平均値のいずれかを平均値データとして出力する平均値生成手段と、
各単位ブロック内の、量子化値を求める画素の数を減少させる画素数減少手段と、
前記画素数が減少した画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データに基づいて定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する量子化手段と、
前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データから前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する符号データ合成手段とを備え、
前記画素数減少手段は、前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記減少画素数を調整する
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１２】
前記平均値生成手段は、
前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値を求める平均値算出手段と、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値のいずれか一方を選択して平均値データを出力する平均値選択手段と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像符号化装置。
【請求項１３】
前記平均値生成手段は、
現フレームの各単位ブロックにおける画像データの色成分信号の平均値及び当該単位ブロックを含む複合ブロックにおける画像データの色成分信号の平均値のいずれかを出力する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像符号化装置。
【請求項１４】
前記平均値生成手段は、
前記現フレームの画像データの各複合ブロックにおける色成分信号のダイナミックレンジが所定値よりも小さい場合に、前記各単位ブロックの平均値を出力する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像符号化装置。
【請求項１５】
前記画素数減少手段は、
前記現フレームの画像データの各複合ブロックにおける色成分信号のダイナミックレンジに応じて、前記画像データの輝度信号および色成分信号の減少画素数を調整することにより、
前記符号化画像データの前記複合ブロック毎のデータ量が一定となるように制御する
ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項１６】
画像データを複数の互いに重ならない複数の単位ブロックに分割して、ブロック画像データを出力する画像データブロック化ステップと、
前記ブロック画像データの前記単位ブロック毎のダイナミックレンジ又は相連続する複数の単位ブロックから成る複合ブロック毎のダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力するダイナミックレンジ生成ステップと、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値及び前記複合ブロックにおける平均値のいずれかを平均値データとして出力する平均値生成ステップと、
各単位ブロック内の、量子化値を求める画素の数を減少させる画素数減少ステップと、
前記画素数が減少した画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データに基づいて定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する量子化ステップと、
前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データから前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する符号データ合成ステップとを備え、
前記画素数減少ステップは、前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記減少画素数を調整する
ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１７】
前記平均値生成ステップは、
前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値を求める平均値算出ステップと、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、前記各単位ブロックにおける平均値および前記複合ブロックにおける平均値のいずれか一方を選択して平均値データを出力する平均値選択ステップと
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理装置及び方法に関する。本発明はまた、そのような画像処理装置及び方法で用いられる画像符号化装置及び画像符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、薄型・軽量であるため、テレビジョン受信機、コンピュータのディスプレイ装置、携帯情報端末の表示部等の表示装置として広く用いられている。しかし、液晶は駆動電圧を印加してから所定の透過率に到達するまでに一定の時間を要するため、変化の早い動画に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するため、フレーム間で階調値が変化する場合、１フレーム以内に液晶が所定の透過率に到達するよう、液晶に過電圧を印加する駆動方法が採用されている（特許文献１）。具体的には、１フレーム前の画像データと現フレームの画像データとを画素毎に比較し、階調値が変化している場合は、その変化量に対応する補正量を現フレームの画像データに加算する。これにより、１フレーム前とで階調値が増加した場合は液晶パネルにおいて通常よりも高い駆動電圧が印加され、減少した場合は通常よりも低い電圧が印加される。
【０００３】
上記の方法を実施するためには、１フレーム前の画像データを出力するためのフレームメモリが必要となる。近年、液晶パネルの大型化による表示画素数の増加に伴い、フレームメモリの容量も大きくする必要が生じている。また、表示画素数が増えると、所定期間内（例えば１フレーム期間内）にフレームメモリへの書き込みおよび読み出しを行うデータ量が増えるので、書き込みおよび読み出しを制御するクロック周波数を高くし、データの転送速度を増加させる必要が生じる。こうしたフレームメモリ、および転送速度の増加は、液晶表示装置のコストの上昇につながる。
【０００４】
こうした問題を解消するため、特許文献２に記載された液晶駆動用画像処理回路においては、画像データを符号化してからフレームメモリに記憶することによりメモリ容量の削減を図っている。また、符号化した画像データを復号化して得られる現フレームの復号化画像データと、符号化した画像データを１フレーム期間遅延してから復号化して得られる１フレーム前の復号化画像データとの比較に基づいて画像データの補正を行うことにより、静止画が入力された場合に、符号化・復号化の誤差に伴う不要な過電圧が液晶に印加されるのを防ぐことができる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２６１６６５２号公報
【特許文献２】特開２００４-１６３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献２に記載の液晶駆動用画像処理回路によれば、入力される画像の態様に関わらず、符号化画像データ中の量子化画像データの数が一定になるようなブロック符号化を用いて符号化を行うので、符号化の圧縮率を高くして符号化画像データの量を小さくした場合、符号化・復号化による誤差が大きくなり、補正後の画像データに大きく反映されてしまう。これにより、符号化の圧縮率を高くして符号化画像データの量を小さくした場合、液晶に不要な過電圧が印加されるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、フレームメモリの容量を削減するために画像データの符号化・復号化を行う液晶駆動用画像処理回路において、符号化・復号化の誤差の影響を低減し、画像データの補正を正確に行い、適切な補正電圧を液晶に印加することが可能な液晶駆動用画像処理回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理装置であって、
現フレームの画像データをブロック毎に圧縮符号化し、当該現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号化手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力する第１の復号化手段と、
前記符号化手段により出力される前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力する第２の復号化手段と、
前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求める変化量算出手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する再生画像データを算出する１フレーム前画像演算手段と、
前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する補正手段とを備え、
前記符号化手段は、
前記画像データを複数の互いに重ならない複数の単位ブロックに分割して、ブロック画像データを出力する画像データブロック化手段と、
前記ブロック画像データの前記単位ブロック毎のダイナミックレンジ又は相連続する複数の単位ブロックから成る複合ブロック毎のダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力するダイナミックレンジ生成手段と、
前記ダイナミックレンジデータに基づいて、現フレームの各単位ブロックにおける画像データの平均値及び当該単位ブロックを含む複合ブロックにおける画像データの平均値のいずれか一方を平均値データとして出力する平均値生成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現フレームの画像データをブロック毎に量子化して符号化画像データを出力する際、画像データのダイナミックレンジに基づいて、符号化画像データ中の量子化画像データの画素数を減少させる値を示す減少画素数を調整するとともに、画像データの各単位ブロックにおける平均値と画像データの複合ブロックにおける平均値のいずれか一方を出力するので、符号化画像データの容量を減少させた場合の符号化誤差を低減し、符号化誤差の影響による不要な過電圧を印加することなく液晶の応答速度を適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る画像処理装置を備えた液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、液晶表示パネルで構成される表示部１１を有し、本実施の形態の画像処理装置は、表示部１１の液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力するものである。
【００１１】
受信部２は、入力端子１を介して入力される映像信号に対し、選局、復調等の処理を行うことにより、１フレーム分の画像（現フレームの画像）を表す現画像データＤｉ１を画像データ処理部３に順次出力する。
画像データ処理部３は、符号化部４、遅延部５、復号化部６及び７、変化量算出部８、前画像演算部９、並びに画像データ補正部１０により構成され、現画像データＤｉ１を階調値の変化に基づいて補正し、補正画像データＤｊ１を表示部１１に出力する。
表示部１１は、補正画像データＤｊ１により指定される所定の駆動電圧を液晶に印加することにより画像を表示する。
【００１２】
以下、画像データ処理部３の動作について説明する。
符号化部４は、現画像データ（現フレームの画像データ）Ｄｉ１を圧縮符号化し、現画像データに対応する符号化画像データＤａ１を出力する。
符号化部４において用いる符号化方式は、ＦＢＴＣ（fixed  block  truncation  coding）や、ＧＢＴＣ(generalized  block  truncation  coding）といった、画像データを、ブロック毎の平均値及びダイナミックレンジを求めて、これらを用いてブロック毎に圧縮符号化するブロック符号化方式（ＢＴＣ）であれば任意のものを用いることができ、非可逆符号化であっても適用することが可能である。
【００１３】
本実施の形態の符号化部４は、後に詳しく述べるように、画像を互いに重ならない複数の単位ブロックに分割し、同じ画面内の例えば水平方向又は垂直方向に相連続する複数の単位ブロックで構成されるブロック群、即ち複合ブロック毎に圧縮符号化するものであり、例えば、上記複合ブロック内ダイナミックレンジの大きさに応じてその複合ブロックの符号化に用いられる平均値及び減少画素数（間引き率）を切り換える。
【００１４】
以下に詳しく説明する具体例においては、受信部２から出力される現画像データが輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとで構成されるものであり、各画素の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒが各々８ビットで表されるものであり、また、各複合ブロックが水平方向に隣り合う２つの単位ブロックで構成されるものとし、さらに、各単位ブロックが、輝度信号、色差信号ともに、水平４画素、垂直２画素の大きさを持つものであるとする。
【００１５】
遅延部５は、符号化画像データＤａ１を１フレームに相当する期間遅延し、１フレーム前の符号化画像データＤａ０を出力する。ここで、符号化部４における画像データＤｉ１の符号化率（データ圧縮率）を高くするほど、符号化画像データＤａ１を遅延するために必要な遅延部５のメモリの容量を少なくすることができる。
【００１６】
復号化部６は、符号化部４から出力される符号化画像データＤａ１を復号化することにより現フレームの画像データに対応する復号化画像データＤｂ１を出力する。具体的には、復号化部６は、符号化画像データＤａ１を受け、各単位ブロックまたは各複合ブロックにおける平均値及びダイナミックレンジと、各画素の量子化値とに基づく復号化を行い、さらに補間により画素数を元に戻すことにより、現画像データＤｉ１に対応する復号化画像データ（現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データ）Ｄｂ１を出力する。
【００１７】
一方、復号化部７は、遅延部５により１フレームに相当する期間遅延された符号化画像データＤａ０を受け、各単位ブロックまたは各複合ブロックにおける平均値及びダイナミックレンジと、各画素の量子化値とに基づく復号化を行い、さらに補間により画素数を元に戻すことにより、１フレーム前の画像を表す復号化画像データ（１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データ）Ｄｂ０を出力する。
【００１８】
変化量算出部８は、１フレーム前の画像データに対応する復号化画像データＤｂ０から現フレームの画像データに対応する復号化画像データＤｂ１を減算することにより、１フレーム前の画像から現画像への、画素毎の階調値の変化量Ｄｖ１を算出する。この変化量Ｄｖ１は、現画像データＤｉ１とともに前画像演算部９に入力される。
【００１９】
前画像演算部９は、変化量算出部８により出力される階調値の変化量Ｄｖ１を現画像データＤｉ１に加算することにより、１フレーム前画像データ（１フレーム前の画像データに対応する再生画像データ）Ｄｑ０を生成する。１フレーム前画像データＤｑ０は、画像データ補正部１０に入力される。
【００２０】
画像データ補正部１０は、現画像データＤｉ１と、１フレーム前画像データＤｑ０との比較により得られる１フレーム間における階調値の変化に基づいて、液晶が１フレーム期間内に画像データＤｉ１により指定される所定の透過率となるよう画像データＤｉ１の階調値を補正し、補正画像データＤｊ１を出力する。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｃ）は、補正画像データＤｊ１に基づく駆動電圧を液晶に印加した場合の応答特性を示す図である。図２（ａ）は、受信部２から出力される現画像データＤｉ１、図２（ｂ）は補正画像データＤｊ１、図２（ｃ）の実線は補正画像データＤｊ１に基づく駆動電圧を印加して得られる液晶の応答特性を示し、図２（ｃ）の破線は受信部２から出力される現画像データＤｉ１に基づく駆動電圧を印加したときの液晶の応答特性を示す。階調値が図２（ａ）に示すように増加・減少する場合、図２（ｂ）に示すように補正量Ｖ１，Ｖ２が現画像データＤｉ１に加算・減算され、この結果補正画像データＤｊ１が生成される。この補正画像データＤｊ１に基づく駆動電圧を液晶に印加することにより、図２（ｃ）に実線で示すように略１フレーム期間内に液晶を現画像データＤｉ１により指定される所定の透過率に到達させることができる。
【００２２】
なお、上記したように、受信部２が出力する画像データＤｉ１が輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）で構成される場合は、画像データ補正部１０で入力される画像データＤｉ１とＤｑ０を輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）から３原色の信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に変換した後で補正処理を行う。
一方、画像データＤｉ１が３原色の画像データ（Ｒ、Ｇ、Ｇ）で構成される場合は、符号化部４で輝度信号と色差信号に変換して符号化処理を行い、復号化部６及び７で輝度信号と色差信号から３原色の信号に変換してから変化量を算出すればよい。
このように信号の形式が異なる場合は、必要な箇所で信号形式の変換を行ってから処理を行う。
【００２３】
以下、符号化部４で行う符号化がＦＢＴＣである場合の一般的な処理の方法について、説明する。
【００２４】
ＦＢＴＣにおいては、先ず、画像を、互いに重ならない複数のブロックに分割し、各ブロックにおいて、当該ブロックに含まれる画素データの平均値とダイナミックレンジ値と求め、各画素の画素データを、数個（２個、４個など）のレベルのうちの一つを取る値に量子化し量子化値（各画素の量子化データ）を得る。復号化に際しては、平均値とダイナミックレンジ値とを基に各レベルの量子化値に対応する代表値を算出し、この代表値を各画素の復号画像データの値として用いる。
【００２５】
以下、量子化後のレベルの数が４の場合、即ち、４値化圧縮符号化の場合についてさらに詳しく説明する。
【００２６】
先ず、図３（ａ）に示す様に、現画像データを複数のブロック（それぞれ縦横の破線で区切られた一区画）ＢＬに分割する。ここで、各ブロックＢＬに属する画素数は、水平方向の画素数ＢＨと垂直方向の画素数ＢＶとの積に等しい。図３（ｂ）は、その様なブロック分割の結果得られる１つのブロック内の画素の配列を示す。
【００２７】
次に、各ブロック毎に以下の処理を行う。先ず、各ブロック内の画素信号の中から、当該ブロックにおける画素信号の最大値ＭＡＸ及び画素信号の最小値ＭＩＮを得る。
次に、上記最小値ＭＩＮから上記最大値ＭＡＸから、
Ｌ１＝（３×ＭＩＮ＋ＭＡＸ）／４、及び
Ｌ３＝（ＭＩＮ＋３×ＭＡＸ）／４
…（１）
を得る。
【００２８】
更に、最小値ＭＩＮからＬ１までの区間における画素信号の平均値Ｑ１と、Ｌ３から最大値ＭＡＸまでの区間における画素信号の平均値Ｑ４を得る。その上で、これらの平均値Ｑ１及びＱ４から、
ダイナミックレンジ値
Ｌｄ＝Ｑ４−Ｑ１      …（２）、
及び平均値
Ｌａ＝（Ｑ１＋Ｑ４）／２      …（３）
を求める。
【００２９】
最後に、量子化しきい値
Ｔ１＝Ｌａ−Ｌｄ／３、
Ｔ２＝Ｌａ、
Ｔ３＝Ｌａ＋Ｌｄ／３
…（４）
を得る。
【００３０】
そして、各画素の画像データを閾値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と比較することにより、各画素信号を４値に量子化し、各画素の量子化値Ｑを得る。これらの処理により得られた平均値Ｌａ、ダイナミックレンジ値Ｌｄ及び量子化値Ｑが図３（ｃ）に示すように組合せて、符号データとする。
【００３１】
復号に際しては、量子化値Ｑと、ダイナミックレンジＬｄと、平均値Ｌａとに基づき、演算または変換テーブルを用いた変換を行って、復号後のデータＤＱを得る。復号後のデータＤＱは先に述べた４つの代表値のいずれかを取る。４つの代表値は以下の式で表される。
Ｄ１＝Ｌａ−Ｌｄ／２、
Ｄ２＝Ｌａ−Ｌｄ／６、
Ｄ３＝Ｌａ＋Ｌｄ／６、及び
Ｄ４＝Ｌａ＋Ｌｄ／２
…（５）
である。即ち、量子化された４値の画素信号が上記の代表値に変換され、各画素の復元された画素信号の値（代表値）ＲＤが求められる。量子化された画素信号の値が、０、１、２、３のいずれかの値を取るとすれば、復元された画素信号の値は以下の式で表される。
ＲＤ＝Ｌａ＋（２×Ｑ−１）×Ｌｄ／６
…（６）
【００３２】
例えば、ＢＨ＝４及びＢＶ＝４であるとして、各画素が図４（ａ）に示すデータを有する場合を考える。図４（ａ）において、最大値ＭＡＸは２４０、最小値ＭＩＮは１０、Ｌ１＝（３×ＭＩＮ＋ＭＡＸ）／４は６７、Ｌ３＝（ＭＩＮ＋３×ＭＡＸ）／４は１８２となる。更に、平均値Ｑ１は４０、平均値Ｑ４は２１０となり、ダイナミックレンジ値ＬｄはＱ４−Ｑ１＝１７０、平均値Ｌａは（Ｑ１＋Ｑ４）／２＝１２５である。最後に、量子化しきい値は、Ｔ１＝Ｌａ−Ｌｄ／３＝６９、Ｔ２＝Ｌａ＝１２５、Ｔ３＝Ｌａ＋Ｌｄ／３＝１８１である。この場合の圧縮符号化後の量子化値が図４（ｂ）に示されている。画素データが１０である画素、及び画素データが５０である画素の何れについても、圧縮符号化後の量子化値は００であり、画素データが１００である画素に関しては、圧縮符号化後の量子化値は０１であり、画素データが１５０である画素に関しては、圧縮符号化後の量子化値は１０、画素データが２００あるいは２４０である画素に関しては、圧縮符号化後の量子化値は１１となっている。また、代表値は、Ｄ１＝Ｌａ−Ｌｄ／２＝４０、Ｄ２＝Ｌａ−Ｌｄ／６＝９９、Ｄ３＝Ｌａ＋Ｌｄ／６＝１５１、及びＤ４＝Ｌａ＋Ｌｄ／２＝２１０となる。
図４（ｂ）に示される圧縮符号化後の量子化値に対して復号化処理を行うと、図４（ｃ）に示す値を有する復号画像データが得られる。
【００３３】
符号化の対象となる画像データが輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ，Ｃｒとから成る場合には、以上の処理が、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの各々に対して行われる。
【００３４】
次に、本実施の形態の符号化部４の構成および動作について説明する。
図５は、符号化部４の内部構成を示すブロック図である。符号化部４は、画像データブロック化部４１、ダイナミックレンジ生成部４２、平均値算出部４３、平均値選択部４４、量子化部４５、符号データ合成部４６、及び閾値生成部４７により構成される。平均値算出部４３と平均値選択部４４とにより平均値生成部４８が構成される。
【００３５】
画像データブロック化部４１は、現画像データＤｉ１を所定の画素数ＢＨ×ＢＶ毎の、互いに重なり合わない矩形の単位ブロックに分割し、ブロック画像データＤｃ１を出力する。このブロック画像データＤｃ１の各画素についての値は、受信部２から出力される画像データＤｉ１と同じであるが、画像データＤｃ１は、単位ブロックごとに纏められている点で画像データＤｉ１と異なる。ここで言う単位ブロックは、図３（ａ）のブロックＢＬに相当するものであるが、以下に説明する例では、各単位ブロックの水平方向の画素数ＢＨは４、垂直方向の画素数ＢＶは２であるとする。また、例えば図３（ａ）におけるブロックＢＬ（ｉ，ｊ）とブロックＢＬ（ｉ，ｊ＋１）のように、水平方向に隣り合う（連続する）２つのブロックが、一括処理の対象となる複合ブロックを構成する。
【００３６】
図６（ａ）には、入力された画像データＤｉ１のうち、各複合ブロックを構成する２つの単位ブロック（第１及び第２の単位ブロック）の輝度信号Ｙ１，Ｙ２と色差信号Ｃｂ１，Ｃｂ２，Ｃｒ１，Ｃｒ２から成るデータが示されている。
【００３７】
ダイナミックレンジ生成部４２は、図６（ｂ）に示されるように、輝度信号Ｙについて、各複合ブロック内の２つの単位ブロックの各々のダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２を求めるとともに、色差信号Ｃｂ，Ｃｒについて、各複合ブロック内の２つの単位ブロックの各々のダイナミックレンジＣｂＬｄ１，ＣｂＬｄ２，ＣｒＬｄ１，ＣｒＬｄ２と、上記複合ブロックにおけるダイナミックレンジ（即ち、複合ブロックを構成する２つの単位ブロックにわたるダイナミックレンジ）ＣｂＬｄ，ＣｒＬｄを求める。これらのダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２，ＣｂＬｄ，ＣｒＬｄを表すデータの集合がダイナミックレンジデータＤｄ１として表されている。
【００３８】
上記のダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２，ＣｂＬｄ１，ＣｂＬｄ２，ＣｒＬｄ１，ＣｒＬｄ２，ＣｂＬｄ，ＣｒＬｄは、先に説明した式（１０２）に準じた式によって求められる。
【００３９】
平均値算出部４３は、画像データブロック化部４１が出力する各複合ブロックを構成する２つの単位ブロックの輝度信号Ｙ１，Ｙ２及び色差信号Ｃｂ１，Ｃｂ２，Ｃｒ１，Ｃｒ２で構成されるブロックデータＤｃ１から、それぞれの単位ブロックの平均値、及び当該複合ブロックにおける平均値、即ち当該複合ブロックを構成する２つの単位ブロックにわたる平均値を算出する。具体的には、図６（ｃ）に示されるように、輝度信号Ｙ１，Ｙ２のそれぞれの単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２、色差信号Ｃｂ１，Ｃｂ２のそれぞれの単位ブロックの平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２、及び色差信号Ｃｒ１，Ｃｒ２のそれぞれの単位ブロックの平均値ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２、並びに色差信号Ｃｂの２つの単位ブロックにわたる平均値ＣｂＬａ、及び色差信号Ｃｒの２つの単位ブロックにわたる平均値ＣｒＬａを算出する。
【００４０】
上記の平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２，ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２，ＣｂＬａ，ＣｒＬａは、先に説明した式（１０３）に準じた式によって求められる。
【００４１】
本実施の形態では、ダイナミックレンジ生成部４２で算出されるダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２，ＣｂＬｄ１，ＣｂＬｄ２，ＣｒＬｄ１，ＣｒＬｄ２，ＣｂＬｄ，ＣｒＬｄ、並びに平均値算出部４３で算出される平均値Ｙｌａ１，ＹＬａ２，ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２，ＣｂＬａ，ＣｒＬａは各々８ビットのデータで表される。
【００４２】
閾値生成部４７は、ダイナミックレンジデータＤｄ１と比較するための切り替え閾値ｔａ１を生成する。
【００４３】
量子化部４５は、ブロック画像データＤｃ１の各画素データを量子化し、量子化画像データＤｆ１を出力する。量子化画像データＤｆ１も、輝度信号と色差信号のそれぞれについて生成される。このとき、所定の条件が満たされるときは間引きにより画素数を減少させ、減少した画素の各々について量子化画素データＤｆ１を生成する。即ち、
（Ａ）  各複合ブロック（処理対象となっている複合ブロック）の２つの色差信号Ｃｂ，ＣｒのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄ（即ち、当該複合ブロックを構成する２つの単位ブロックにわたる２つの色差信号Ｃｂ，ＣｒのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄ）の少なくとも一方が所定の閾値ｔａ１よりも大きいときは、
（Ａ１）  各単位ブロックの輝度信号の画素を間引いて、単位ブロック内の画素数を１／２に減少させた上で、減少した数の画素の各々について輝度信号の量子化値ＹＱ１，ＹＱ２を求め、
（Ａ２）  同様に各単位ブロックの色差信号の画素を間引いて、単位ブロック内の画素数を１／４に減少させた上で、減少した数の画素の各々について色差信号の量子化値ＣｂＱ，ＣｒＱを求める。
（Ｂ）  一方、各複合ブロックにおける２つの色差信号Ｃｂ，ＣｒのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄがともに上記の所定の閾値ｔａ１以下であるときは、
（Ｂ１）  各単位ブロックの輝度信号の画素を間引いて、単位ブロック内の画素数を減少させることなく、減少した数の画素の各々について輝度信号の量子化値ＹＱ１，ＹＱ２を求め、
（Ｂ２）  同様に各単位ブロックの色差信号の画素を間引いて、２つの単位ブロック内の画素数を上記（Ａ）の場合よりも大きい間引き率で減少させ、例えば、実質上「１」に減少させて、当該複合ブロックについて色差信号の量子化値を出力しない（即ち、量子化値の数をゼロにする。これは該単一の画素の画素値は平均値に等しく、別途量子化値を保存する必要がないためである）。
【００４４】
なお、本実施の形態では、各複合ブロックにおける２つの色差信号Ｃｂ，ＣｒのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが上記の所定の閾値ｔａ１よりも大きいか否かに拘わらず、輝度信号Ｙの上記２つの単位ブロックの各々の平均ＹＬａ１，ＹＬａ２を求めて、上記の各単位ブロックの平均値として用い、また、各単位ブロックの輝度信号のビット数を削減したダイナミックレンジデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’を求める。
【００４５】
量子化部４５はまた、ダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄの各々が閾値ｔａ１よりも大きいかどうかの判定結果を示す１ビットのデータ（フラグ）Ｆｂ，Ｆｒを生成する。即ち、ダイナミックレンジＣｂＬｄが切り替え閾値ｔａ１より大きい場合にフラグＦｂを「１」にセットし、切り替え閾値ｔａ１より小さい場合にフラグＦｂを「０」にセットする。また、ダイナミックレンジＣｒＬｄが切り替え閾値ｔａ１より大きい場合にフラグＦｒを「１」にセットし、切り替え閾値ｔａ１より小さい場合にフラグＦｒを「０」にセットする。
【００４６】
生成されたフラグＦｂ，Ｆｒは、ビット削減したダイナミックレンジデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’とともに出力される。なお、輝度信号のダイナミックレンジデータＹＬｄ１，ＹＬｄ２をビット削減するのは、ビット削減後のデータと１ビットのデータＦｂ，Ｆｒとでそれぞれ１バイトのデータを構成するためである。
【００４７】
図７は、量子化部４５の内部構成を示す図である。量子化部４５は、判定部５１、量子化閾値生成部５２、画素数減少部５３、及び画像データ量子化部５４により構成される。
【００４８】
図５に示される閾値生成部４７が生成した切り替え閾値ｔａ１は、判定部５１に入力される。判定部５１は、ダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄと、切り替え閾値ｔａ１との比較結果に基づいて判定フラグＦｂ，Ｆｒ，ｐａ１を出力する。即ち、ダイナミックレンジＣｂＬｄがｔａ１よりも大きいときは、Ｆｂ＝１とし、そうでないときは、Ｆｂ＝０とする。また、ダイナミックレンジＣｒＬｄがｔａ１よりも大きいときは、Ｆｒ＝１とし、そうでないときは、Ｆｒ＝０とする。さらに、ダイナミックレンジＣｂＬｄ及びＣｒＬｄの少なくとも一方がｔａ１よりも大きいときは、ｐａ１＝１とし、そうでないときは、ｐａ１＝０とする。
【００４９】
量子化閾値生成部５２は、各単位ブロックのダイナミックレンジＤｄ１、平均値Ｄｅ１から、ブロック画像データＤｃ１を量子化する際に用いる量子化閾値データｔｂ１を出力する。量子化閾値データｔｂ１は、量子化レベル数から「１」を減じた数の閾値を表すものである。量子化閾値は輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれについて式（１０４）に準じた式により求められる。具体的には、輝度信号Ｙについての量子化閾値は、各単位ブロックの輝度信号ＹのダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２と、各単位ブロックの輝度信号Ｙの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２とに基づいて求められ、色差信号Ｃｂについての量子化閾値は、各単位ブロックの色差信号ＣｂのダイナミックレンジＣｂＬｄ１，ＣｂＬｄ２と、各単位ブロックの色差信号Ｃｂの平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２とに基づいて求められ、色差信号Ｃｒについての量子化閾値は、各単位ブロックの色差信号ＣｒのダイナミックレンジＣｒＬｄ１，ＣｒＬｄ２と、各単位ブロックの色差信号Ｃｒの平均値ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２とに基づいて求められる。
【００５０】
画素数減少部５３は、判定フラグｐａ１に基づいて、ブロック画像データＤｃ１の画素数を減少し、ブロック画像データＤｃ１の画素数以下の画素で構成される画素数減少ブロック画像データＤｃ１’を出力する。
【００５１】
より具体的には、（例えば、後に図８（ｂ）及び図９（ｂ）を参照してより詳しく説明するように、画素数を半減させる）ｐａ１＝１であれば、輝度信号のための画素数を半分にし、即ち、各単位ブロックの４×２個（ＢＨ＝４、ＢＶ＝２）の画素を４×１個の画素に減らし、色差信号のための画素数を１／４に減らし、即ち、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの各々についての、２つの単位ブロックの８×２個（ＢＨ＝８、ＢＶ＝２）の画素を４×１個の画素に減らす。
【００５２】
一方、ｐａ１＝０であれば、輝度信号のための画素数を減らさず、即ち、各単位ブロックの４×２個の画素をそのままとし、色差信号のための各単位ブロックの画素数を実質上「１」に減らす。上記の画素数の減少のための処理には、平均値フィルタなど一般的なデジタルフィルタが利用できる。
【００５３】
以上の処理により、画素数減少部５３は、判定フラグｐａ１の値に応じて、輝度信号、色差信号の画素数が減少した或いは減少しない画像データＤｃ１’を画像データ量子化部５４に出力する。
【００５４】
上記のように、画素数減少部５３は、ダイナミックレンジＤｄ１、具体的には、色差信号の２つの単位ブロックについてのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが比較的大きい場合は色差信号の画素数を減少することによる誤差の影響が大きくなるので、色差信号の減少画素数を比較的小さくするとともに、輝度信号の減少画素数を比較的多くする（例えば画素数を半減させる）こととし、一方、ブロック画像データＤｃ１のダイナミックレンジＤｄ１、具体的には、色差信号の２つの単位ブロックについてのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが比較的小さい場合には色差信号の画素数を減少することによる誤差の影響が小さいので、色差信号の減少画素数を比較的多くするとともに、輝度信号の減少画素数を比較的少なくする（例えば０とする、即ち画素数を減少させない）ことしており、これにより、ダイナミックレンジに応じて単位ブロック画像データＤｃ１の減少画素数を調節するので、符号化誤差を最小限に抑えつつ、符号化画像データＤａ１のデータ量を少なくすることができる。
【００５５】
画像データ量子化部５４は、画素数が減少した画像データＤｃ１’を、量子化閾値生成部５２が出力する量子化閾値データｔｂ１で表される複数の閾値を用いて量子化し、量子化画像データＤｆ１を出力する。量子化画像データＤｆ１の構成は、画素数減少部５３で画素数が減少した画像データＤｃ１’に依存しており、ダイナミックレンジＣｂＬｄおよびＣｒＬｄの少なくとも一方が切り替え閾値ｔａ１より大きい場合(ｐａ１が「１」である場合)に、図６（ｄ）に符号Ｄｆ１（ａ）で示すＹＱ１，ＹＱ２，ＣｂＱ，ＣｒＱが量子化画像データＤｆ１として出力され、ダイナミックレンジＣｂＬｄおよびＣｒＬｄの両方が切り替え閾値ｔａ１以下の場合(ｐａ１が「０」である場合)は、図６（ｅ）に符号Ｄｆ１（ｂ）で示すＹＱ１，ＹＱ２が出力される。なお、図６（ｄ）及び（ｅ）に示したＤｆ１（ａ）およびＤｆ１（ｂ）の数値「２」は、各画素の量子化後のビット数を示すが、量子化後のビット数は「２」に限定されず、任意のビット数を選択できる。このビット数によって画像データの圧縮率が決定する。
【００５６】
画像データ量子化部５４が出力した量子化画像データＤｆ１はフラグＦｂ，Ｆｂとともに、量子化部４５から出力され、符号データ合成部４６に入力される。
【００５７】
図５に戻り、閾値生成部４７が出力した切り替え閾値ｔａ１は、平均値選択部４４にも入力される。平均値選択部４４は、ダイナミックレンジＤｄ１、具体的には、色差信号の複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄを、切り替え閾値ｔａ１と比較して、比較結果に基づき、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの、各複合ブロックにおける平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａと、当該複合ブロック内の各単位ブロックにおける平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２のいずれか一方を選択して、出力する。選択された平均値データは符号Ｄｇ１で示される。
【００５８】
具体的には、ダイナミックレンジデータＤｄ１、より具体的には、色差信号の複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄの少なくとも一方が切り替え閾値ｔａ１より大きい場合は、平均値算出部４３が出力する色差信号の平均値のうち、色差信号の複合ブロックにおける平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａを選択し、選択された平均値データＤｇ１として符号データ合成部４６に出力する。
【００５９】
一方、色差信号の上記複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄがともに切り替え閾値ｔａ１より小さい場合は、平均値算出部４３が出力する色差信号の平均値のうち、色差信号の各単位ブロックの平均値ＣｂＬａ１，ＣｒＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ２を選択し、選択された平均値データＤｇ１として符号データ合成部４６に出力する。
【００６０】
以上のように、平均値算出部４３と平均値選択部４４とで構成される平均値生成部４８は、色差信号の上記複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄに基づいて、色差信号の各複合ブロックにおける平均値及び当該複合ブロックを構成する単位ブロックの各々における平均値のいずれかを選択して、選択された平均値データとして出力する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、輝度信号の平均値としては、色差信号のダイナミックレンジの大きさの如何にかかわらず、各単位ブロックごとの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２が出力される。
【００６２】
符号データ合成部４６は、量子化部４５が出力した量子化画像データＤｆ１及びフラグＦｂ，Ｆｒと、ダイナミックレンジ生成部４２が出力したダイナミックレンジデータＤｄ１、と、平均値選択部４４で選択された平均値データＤｇ１とを合成して、符号化画像データＤａ１として出力する。
【００６３】
合成に当たり、輝度信号のダイナミックレンジデータＹＬｄ１，ＹＬｄ２の最下位ビットを除去することでビット数を削減して７ビットのダイナミックレンジデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’を生成し、これらを各々１ビットフラグＦｂ，Ｆｒとビット結合して、結合後のビット数を８とする。
【００６４】
符号データ合成部４６における合成を図８（ａ）及び（ｂ）、並びに図９（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００６５】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ダイナミックレンジＣｂＬｄおよびＣｒＬｄのいずれか一方が切り替え閾値ｔａ１より大きい場合に符号データ合成部４６に入出力されるデータを示し、図８（ａ）は入力を示し、図８（ｂ）は出力を示す。
【００６６】
図８（ａ）に示されるように、量子化部４５からは、量子化画像データＤｆ１としての画素数が減らされた量子化データＹＱ１，ＹＱ２，ＣｂＱ，ＣｒＱのほかフラグＦｂ，Ｆｒが供給され、ダイナミックレンジ生成部４２から供給されるダイナミックレンジデータＤｄ１には、輝度信号の各単位ブロックのダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒの複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが含まれ、平均値選択部４４から供給される、選択された平均値データＤｇ１には、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２、及び色差信号の複合ブロックにおける平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａが含まれる。
【００６７】
図８（ｂ）に示されるように、符号データ合成部４６から出力される符号化画像データＤａ１には、フラグＦｂ，Ｆｒ（少なくとも一方の値が「１」である）と、ビット数が削減され輝度信号の各単位ブロックのダイナミックレンジＹＬｄ１'，ＹＬｄ２’と、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２と、輝度信号の画素数が減らされた量子化値ＹＱ１，ＹＱ２と、色差信号の２つの単位ブロックのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄと、色差信号の複合ブロックにおける平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａと、色差信号の量子化値ＣｂＱ，ＣｒＱとが含まれる。
【００６８】
これらのうち、ダイナミックレンジＹＬｄ１’、平均値ＹＬａ１及び量子化値ＹＱ１が第１の単位ブロックの輝度信号（図６（ａ）のＹ１）の符号化の結果であり、ダイナミックレンジＹＬｄ２’、平均値ＹＬａ２及び量子化値ＹＱ２が第２の単位ブロックの輝度信号（図６（ａ）のＹ２）の符号化の結果である。
【００６９】
また、ダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄ、平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａ及び量子化値ＣｂＱ，ＣｒＱは複合ブロックの色差信号（図６（ａ）のＣｂ１，Ｃｂ２，Ｃｒ１，Ｃｒ２）の符号化の結果である。
【００７０】
図９（ａ）及び（ｂ）は、ダイナミックレンジＣｂＬｄおよびＣｒＬｄの両方が切り替え閾値ｔａ１より小さい場合に符号データ合成部４６に入出力されるデータを示し、図９（ａ）は入力を示し、図９（ｂ）は出力を示す。
【００７１】
図９（ａ）に示されるように、量子化部４５からは、量子化画像データＤｆ１としての画素数が減らされていない量子化データＹＱ１，ＹＱ２のほかフラグＦｂ，Ｆｒが供給され、ダイナミックレンジ生成部４２から供給されるダイナミックレンジデータＤｄ１には、輝度信号の各単位ブロックのダイナミックレンジＹＬｄ１，ＹＬｄ２及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒの複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが含まれ、平均値選択部４４から供給される、選択された平均値データＤｇ１には、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２、及び色差信号の各単位ブロックの平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２が含まれる。
【００７２】
図９（ｂ）に示されるように、符号データ合成部４６から出力される符号化画像データＤａ１には、フラグＦｂ，Ｆｒ（ともに値が「０」である）と、ビット数が削減され輝度信号の各単位ブロックのダイナミックレンジＹＬｄ１'，ＹＬｄ２’と、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２と、輝度信号の画素数が減らされていない量子化値ＹＱ１，ＹＱ２と、色差信号の各単位ブロックの平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２とが含まれる。なお、符号データ合成部４６に入力されるデータのうち、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの複合ブロックにおけるダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄは合成には用いられない。
【００７３】
符号データ合成部４６から出力されるデータのうち、ダイナミックレンジＹＬｄ１’、平均値ＹＬａ１及び量子化値ＹＱ１が第１の単位ブロックの輝度信号（図６（ａ）のＹ１）の符号化の結果であり、ダイナミックレンジＹＬｄ２’、平均値ＹＬａ２及び量子化値ＹＱ２が第２の単位ブロックの輝度信号（図６（ａ）のＹ２）の符号化の結果である。
【００７４】
また、平均値ＣｂＬａ１，ＣｒＬａ１が第１の単位ブロックの色差信号（図６（ａ）のＣｂ１，Ｃｒ１）の符号化の結果であり、平均値ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ２が第２の単位ブロックの色差信号（図６（ａ）のＣｂ２，Ｃｒ２）の符号化の結果である。
【００７５】
なお、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示されるデータの組は、符号化部４から出力される際は、所定の順序に並べられ、フラグＦｂ，Ｆｒがデータの組内の一定の位置に配置される。例えば、フラグＦｂとダイナミックレンジデータＹＬｄ１’がデータの組内の１バイト目に配置され、フラグＦｒとダイナミックレンジデータＹＬｄ１’が２バイト目に配置され、フラグＦｂ，Ｆｒはそれぞれ各バイトの先頭に配置される。そうすれば、復号の際、フラグＦｂ，Ｆｒを参照して、それに基づいて、各部分に配置されたデータが何を表すものであるかを知ることができる。
【００７６】
符号化部４に入力された画像データＤｉ１の輝度信号Ｙ１，Ｙ２、及び色差信号Ｃｂ１，Ｃｂ２，Ｃｒ１，Ｃｒ２（図６（ａ））が各画素につき８ビットのデータで表されるものとすると、符号化前の２単位ブロックの画像データは全部で３８４ビットで表される。
【００７７】
一方、図８（ｂ）に示される符号化された画像データＤａ１においては、フラグＦｂ，Ｆｒがそれぞれ１ビット、ビット数削減されたダイナミックレンジデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’がそれぞれ７ビット、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２がそれぞれ８ビット、色差信号の２つの単位ブロックのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄがそれぞれ８ビット、色差信号の２つの単位ブロックの平均値ＣｂＬａ，ＣｒＬａがそれぞれ８ビット、画素数が減らされた輝度信号の４×１×２個の画素の量子化値ＹＱ１，ＹＱ２が各画素につき２ビット、画素数が減らされた色差信号の４×１×２個の画素の量子化値ＣｂＱ，ＣｒＱが各画素につき２ビットで表されるとすると、符号化後の２単位ブロックの画像データは全部で９６ビットで表され、データ量が１／４に圧縮されたことになる。
【００７８】
同様に、図９（ｂ）に示される符号化された画像データＤａ１においては、フラグＦｂ，Ｆｒがそれぞれ１ビット、ビット数削減されたダイナミックレンジデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’がそれぞれ７ビット、輝度信号の各単位ブロックの平均値ＹＬａ１，ＹＬａ２がそれぞれ８ビット、色差信号の各単位ブロックの平均値ＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２がそれぞれ８ビット、画素数が減らされていない輝度信号の４×２×２個の画素の量子化値ＹＱ１，ＹＱ２が各画素につき２ビットで表されるとすると、この場合も、符号化後の２単位ブロックの画像データは全部で９６ビットで表され、データ量が１／４に圧縮されたことになる。
【００７９】
このように、画素数減少部５３における画素数の減少、符号データ合成部４６における合成に用いられるデータの選択によって、図８（ｂ）の場合（色差信号Ｃｂ，Ｃｒのダイナミックレンジの少なくとも一方が閾値よりも大きい場合）と、図９（ｂ）の場合（色差信号Ｃｂ，Ｃｒのダイナミックレンジがともに閾値以下である場合）とで圧縮符号化後の、複合ブロック毎のデータ量が同じになるようにされている。
【００８０】
以上のようにして符号化された画像データＤａ１が復号化部６及び遅延部５に入力される。
【００８１】
次に、復号化部６及び７の構成および動作について説明する。図１０は、復号化部６の内部構成を示すブロック図である。復号化部７は、復号化部６と同様に構成されているが、入力信号として画像データＤａ１の代わりに、画像データＤａ０を受け、出力信号として画像データＤｂ１の代わりに、画像データＤｂ０を出力する。以下、復号化部６について、説明するが、以下の説明は、入力信号、出力信号を入れ替えれば、復号化部７にも当てはまる。
【００８２】
復号化部６は、符号データ分割部６１、復号化パラメータ生成部６２、画像データ復元部６３、画像データ補間部６４により構成される。
符号化部４から出力される、図８（ｂ）又は図９（ｂ）に示す符号化画像データＤａ１は、復号化部６内の符号データ分割部６１に入力される。
【００８３】
符号データ分割部６１は、入力された符号化画像データＤａ１に含まれるフラグＦｂ，Ｆｒを検出し、これらの少なくとも一方が「１」であれば、入力された符号化画像データＤａ１が図８（ａ）に示された構成であると判断し、入力された符号化画像データＤａ１に含まれるフラグＦｂ，Ｆｒがともに「０」の場合、入力された符号化画像データＤａ１が図９（ｂ）に示された構成であると判断し、判断結果に応じて、符号化画像データＤａ１の分割を行う。
【００８４】
符号データ分割部６１はまた、フラグＦｂ，Ｆｒの少なくとも一方が「１」のときに「１」となり、フラグＦｂ，Ｆｒがともに「０」のときに０となるフラグｔｆ１を出力する。
各複合ブロックについてのフラグｔｆ１は同じ複合ブロックについて符号化部４内で生成されたフラグｐａ１と同じ値を有する。
【００８５】
復号化パラメータ生成部６２は、フラグｔｆ１を参照して、ダイナミックレンジデータＤｄ１’および選択された平均値データＤｇ１から、復号化パラメータｒａ１を生成して出力する。
【００８６】
そのためにまず、ダイナミックレンジデータＤｄ１’のうちの輝度信号のダイナミックレンジデータＹＬｄ１’およびＹＬｄ２’に最下位ビットを付加することでビット削減前のダイナミックレンジデータＹＬｄ１，ＹＬｄ２と同じビット数のダイナミックレンジデータＹＬｄ１”，ＹＬｄ２”を生成する。付加されるビットの値は、予め定められた値（「０」及び「１」のいずれか）であっても良く、最上位ビットと同じ値であっても良く、その他任意の方法で定められた値であっても良い。
【００８７】
また、フラグｔｆ１が「１」であれば、ダイナミックレンジデータＤｄ１のうちの色差信号の当該複合ブロックのダイナミックレンジデータＣｂＬｄ，ＣｒＬｄをそのまま出力する。
一方、フラグｔｆ１が「０」であれば、ダイナミックレンジデータＤｄ１’には、色差信号のダイナミックレンジデータは含まれないと判断する。
【００８８】
また、フラグｔｆ１が「１」であれば、選択された平均値データＤｇ１のうちの色差信号の当該複合ブロックの平均値データＣｂＬａ，ＣｒＬａをそのまま出力する。
一方、フラグｔｆ１が「０」であれば、選択された平均値データＤｇ１のうちの色差信号の単位ブロック毎の平均値データＣｂＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ１，ＣｒＬａ２をそのまま出力する。
【００８９】
さらに、フラグｔｆ１が「１」であるか「０」であるかにかかわらず、選択された平均値データＤｇ１のうちの輝度信号の単位ブロック毎の平均値データＹＬａ１，ＹＬａ２をそのまま出力する。
【００９０】
画素データ復元部６３は、復号化パラメータ生成部６２が出力する復号化パラメータｒａ１と、フラグｔｆ１と、符号データ分割部６１からの量子化画像データＤｆ１に基づいて、画素数減少復号化画像データＤｋ１を生成する。
より具体的には、画素データ復元部６３は、ｔｆ１＝１であるかｔｆ１＝０であるかを問わず、各複合ブロック（処理対象となっている複合ブロック）内の各単位ブロックの各画素の輝度信号の量子化値を復元された値（代表値のいずれか）に変換する。量子化値が０、１、２、３のいずれかで表されるものであれば、量子化値と復元値との間には、式（１０７）に準じた関係がある。
【００９１】
また、ｔｆ１＝１のとき（ダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄの少なくとも一方が閾値ｔａ１よりも大きいとき）は、画素データ復元部６３は、（処理対象となっている）各複合ブロック内の各単位ブロックの各画素の色差信号の量子化値を、復元された値（代表値のいずれか）に変換する。量子化値が０、１、２、３のいずれかで表されるものであれば、量子化値と復元値との間には、式（１０７）に準じた関係がある。
【００９２】
一方、ｔｆ１が「０」のとき（ダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄがともに閾値ｔａ１以下であるとき）は、画素データ復元部６３は、各単位ブロックの色差信号の平均値ＣｂＬａ１，ＣｒＬａ１，ＣｂＬａ２，ＣｒＬａ２を、それぞれその単位ブロックの各画素の復元された値ＣＲＤｂ，ＣＲＤｒとする。即ち、
ＣＲＤｂ１＝ＣｂＬａ１、
ＣＲＤｒ１＝ＣｒＬａ１、
ＣＲＤｂ２＝ＣｂＬａ２、
ＣＲＤｒ２＝ＣｒＬａ２
…（１１４）
そして、このようにして復元された値ＹＲＤ１，ＹＲＤ２，ＣＲＤｂ，ＣＲＤｒの集合が、画素数減少復号化画像データＤｋ１として出力される。
【００９３】
画像データ補間部６４は、フラグｔａ１と画素数減少復号化画像データＤｋ１とに基づく補間を行って、画素数減少前の画素のすべてについての画像データ（ブロック画像データＤｃ１の画素数に等しい画素数で構成される画像データ）を生成し、ブロック画像データＤｂ１として出力する。
【００９４】
具体的には、ｔｆ１＝１のときは、輝度信号については、各単位ブロックの垂直方向の画素数を２倍にし、色差信号については、各単位ブロックの垂直方向の画素数を２倍にし、水平方向の画素数を２倍にする。
【００９５】
一方、ｔｆ１＝０のときは、輝度信号については、各単位ブロックの垂直方向の画素数をそのままとし（補間を行わず）、色差信号については、単一の画素についての復元値を２つの単位ブロックのすべての画素の画素値とする。
【００９６】
画像データ補間部６４から出力されるブロック画像データＤｂ１は、復号化部６の出力として変化量算出部８に供給される。
【００９７】
同様にして、復号化部７から出力される画像データＤｂ０も、変化量算出部８に供給される。
【００９８】
上記の例では、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示されるように、各々１ビットのフラグＦｂ，Ｆｒが符号データ合成部４６から出力される場合について示したが、ダイナミックレンジデータＣｂＬｄおよびＣｒＬｄの両方が、切り替え閾値ｔａ１以下となる場合に「０」となり、それ以外のときに「１」となる単一のフラグ（ｐａ１と同じ値を有するもの）を符号データ合成部４６から出力するようにし、復号化部６でこのフラグに基づいて、データの分割を行うようにしても良い。
【００９９】
以下、上記した画像処理装置の処理を、図１１を参照して説明する。
まず、現画像データＤｉ１が画像データ処理部３に入力される（ＳＴ１）。符号化部４は、現画像データＤｉ１を、後に図１２を参照して説明する工程により符号化し、符号化画像データＤａ１を出力する（ＳＴ２）。遅延部５は、符号化画像データＤａ１を１フレーム期間遅延すると同時に、１フレーム前の符号化画像データＤａ０を出力する（ＳＴ３）。復号化部７は、符号化画像データＤａ０を後に図１３を参照して説明する工程により復号化し、１フレーム前の現画像データＤｉ０に対応する復号化画像データＤｂ０を出力する（ＳＴ４）。遅延部５及び復号化部７における上記の処理に並行して、復号化部６は、符号化画像データＤａ１を、後に図１３を参照して説明する工程により復号化し、現フレームの現画像データＤｉ１に対応する復号化画像データＤｂ１を出力する（ＳＴ５）。
【０１００】
変化量算出部８は、復号化画像データＤｂ０から復号化画像データＤｂ１を減算することにより、１フレーム前の画像から現画像への画素毎の階調値の変化を求め、この差分を変化量Ｄｖ１として出力する（ＳＴ６）。前画像データ演算部９は、現画像データＤｉ１に変化量Ｄｖ１を加算し、１フレーム前画像データＤｑ０として出力する（ＳＴ７）。
【０１０１】
画像データ補正部１０は、１フレーム前画像データＤｑ０と、現画像データＤｉ１との比較によって得られる階調値の変化に基づいて、液晶が１フレーム期間内に現画像データＤｉ１により指定される所定の透過率となるよう駆動するのに必要な補正量を求め、この補正量を用いて現画像データＤｉ１を補正し、補正画像データＤｊ１を出力する（ＳＴ８）。
【０１０２】
上記ＳＴ１〜ＳＴ８の処理が、現画像データＤｉ１の各画素に対して実施される。但し、その過程で、符号化部４における符号化、並びに復号化部６及び７における復号化は、２つの単位ブロックから成る複合ブロックごとに実施される。
【０１０３】
図１２は、以上に説明した符号化部４における符号化処理の工程を示すフローチャートである。
まず、現画像データＤｉ１が画像データブロック化部４１に入力される（ＳＴ１０１）。
画像データブロック化部４１は、現画像データＤｉ１を単位ブロックに分割し、ブロック画像データＤｃ１を出力する（ＳＴ１０２）。
【０１０４】
ダイナミックレンジ生成部４２は、ブロック画像データＤｃ１のダイナミックレンジＤｄ１を算出する（ＳＴ１０３）。
平均値算出部４３は、ブロック画像データＤｃ１の平均値平均値Ｄｅ１を算出する（ＳＴ１０４）。算出される平均値には、当該複合ブロックにおける平均値と単位ブロック毎の平均値が含まれる。
【０１０５】
判定部５１は、ダイナミックレンジデータＤｄ１のうちの色差信号のそれぞれの単位ブロックのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄと切り替え閾値ｔａ１との比較結果に基づいて、判定フラグＦｂ１，Ｆｒ１，ｐａ１を出力する（ＳＴ１０５）。
【０１０６】
量子化閾値生成部５２は、あらかじめ決められた量子化レベル数に対応する数の量子化閾値（それらの集合が量子化閾値データｔｂ１により表される）を算出する（ＳＴ１０６）。
画素数減少部５３は、判定フラグｐａ１により指定される減少画素数に基づいて、ブロック画像データＤｃ１の画素数を減少させ、ブロック画像データＤｃ１の画素数以下の画素で構成される画素数減少ブロック画像データＤｃ１’を出力する（ＳＴ１０７）。
【０１０７】
画像データ量子化部５４は、画素数減少ブロック画像データＤｃ１’の各画素データを量子化閾値データで表される閾値ｔｂ１を用いて量子化し、量子化画像データＤｆ１を出力する（ＳＴ１０８）。
【０１０８】
平均値選択部４４は、判定フラグｐａ１に基づき、平均値データＤｅ１のうちの複合ブロックにおける平均値又は単位ブロック毎の平均値を選択し、選択された平均値データＤｇ１を出力する（ＳＴ１０９）。
【０１０９】
符号データ合成部４６は、ダイナミックレンジデータＤｄ１のうち、輝度信号のダイナミックレンジデータＹＬｄ１，ＹＬｄ２をビット削減して、ビット削減されたデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’を生成し、このビット削減されたデータデータＹＬｄ１’，ＹＬｄ２’と、フラグＦｂ，Ｆｒと、色差信号のダイナミックレンジデータＣｂＬｄ，ＣｒＬｄと、選択された平均値データＤｇ１（ＹＬａ１，ＹＬａ２，ＣｂＬａ，ＣｒＬａの組またはＹＬａ１、ＹＬａ２、ＣｂＬａ１、ＣｂＬａ２、ＣｒＬａ１、ＣｒＬａ２の組）と、量子化画像データＤｆ１（ＹＱ１，ＹＱ２，ＣｂＱ，ＣｒＱ）をビット結合により合成することにより、符号化画像データＤａ１を出力する（ＳＴ１１０）。
【０１１０】
図１３は、復号化部６における復号化処理の工程を示すフローチャートである。まず、符号化画像データＤａ１が符号データ分割部６１に入力される（ＳＴ２０１）。符号データ分割部６１は、符号化画像データＤａ１に含まれるフラグＦｂ及びＦｒを参照して、符号化画像データＤａ１をダイナミックレンジデータＤｄ１’、選択された平均値データＤｇ１、量子化画像データＤｆ１に分割し、さらにフラグｔｆ１を出力する（ＳＴ２０２）。このとき、フラグＦｂとフラグＦｒの少なくとも一方が「１」の場合は、入力されたデータが図８（ｂ）の構成を有すると判断して分割動作を行い、フラグＦｂとフラグＦｒの両方が「０」の場合は、入力されたデータが図９（ｂ）の構成を有すると判断して、分割動作を行う。
【０１１１】
復号化パラメータ生成部６２は、ダイナミックレンジデータＤｄ１、選択された平均値データＤｇ１及びフラグｔｆ１から復号化パラメータｒａ１を生成する（ＳＴ２０３）。画像データ復元部６３は、量子化画像データＤｆ１と、復号化パラメータｒａ１と、フラグｔｆ１に基づいて、画素数減少復号化画像データＤｋ１を生成する（ＳＴ２０４）。画像データ補間部６４は、ブロック画像データＤｃ１の画素数よりも少ない画素数で構成される画素数減少復号化画像データＤｋ１に基づく補間を行うことによって、ブロック画像データＤｃ１に等しい画素数で構成される復号化画像データＤｂ１を出力する（ＳＴ２０５）。
復号化部７における処理も上記と同様である。
【０１１２】
以上において説明したように、本発明に係る画像処理装置によれば、ダイナミックレンジＤｄ１、具体的には、色差信号の２つの単位ブロックについてのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが比較的大きい場合は、色差信号の減少画素数を比較的小さくする（例えば、画素数を半減させる）とともに、輝度信号の減少画素数を比較的多くする（例えば画素数を半減させる）こととし、これとともに、複合ブロックにおける平均値及びダイナミックレンジを圧縮符号化に用いることとしている。これはブロック符号化におけるブロックサイズを大きくするのと等価である。
【０１１３】
一方、ブロック画像データＤｃ１のダイナミックレンジＤｄ１、具体的には、色差信号の２つの単位ブロックについてのダイナミックレンジＣｂＬｄ，ＣｒＬｄが比較的小さい場合には、色差信号の減少画素数を比較的多くする（例えば減少後の単位ブロック毎の画素数を実質上「１」とする）とともに、輝度信号の減少画素数を比較的少なくする（例えば「０」とする、即ち画素数を減少させない）こととし、これとともに、色差信号の単位ブロックの平均値を圧縮符号化に用いることとしている。これはブロック符号化におけるブロックサイズを小さくするのと等価である。
【０１１４】
このように制御することで、符号化部４において発生する符号化誤差を最小限に抑えつつ、遅延部５に一時的に記憶される画像データの量をより少なくすることができるので、遅延部５を構成するフレームメモリの容量をより小さくすることが可能である。
【０１１５】
尚、上記説明では、画像データ補正部１０は１フレーム前画像データＤｑ０と現画像データＤｉ１との比較により得られる階調値の変化に基づいて補正量を算出し、補正画像データＤｊ１を生成するものとしたが、ルックアップテーブル等のメモリ部に補正量を格納し、当該補正量を読み出して現画像データＤｉ１を補正する構成としてもよい。
【０１１６】
図１４は、画像データ補正部１０の内部構成の一例を示すブロック図である。図１４に示す画像データ補正部１０は、ルックアップテーブル７１、及び補正部７２により構成される。ルックアップテーブル７１は、１フレーム前画像データＤｑ０と現画像データＤｉ１を入力とし、両者の値に基づいて補正量Ｄｈ１を出力する。図１５は、ルックアップテーブル７１の構成の一例を示す模式図である。ルックアップテーブル７１には、現画像データＤｉ１、および１フレーム前画像データＤｑ０が読み出しアドレスとして入力される。現画像データＤｉ１、および１フレーム前画像データＤｑ０がそれぞれ８ビットの画像データの場合、ルックアップテーブル７１には２５６×２５６個のデータが補正量Ｄｈ１として格納される。ルックアップテーブル７１は、現画像データＤｉ１、および１フレーム前画像データＤｑ０の各値に対応する補正量Ｄｈ１＝ｄｔ（Ｄｉ１，Ｄｑ０）を読み出して出力する。補正部７２は、ルックアップテーブル７１により出力された補正量Ｄｈ１を現画像データＤｉ１に加算し、補正画像データＤｊ１を出力する。
【０１１７】
図１６は、液晶の応答時間の一例を示す図であり、ｘ軸は現画像データＤｉ１の値（現画像における階調値）、ｙ軸は１フレーム前の現画像データＤｉ０の値（１フレーム前の画像における階調値）であり、ｚ軸は液晶が１フレーム前の階調値に対応する透過率から現画像データＤｉ１の階調値に対応する透過率となるまでに要する応答時間を示している。ここで、現画像の階調値が８ビットの場合、現画像データおよび１フレーム前の画像データの階調値の組合せは２５６×２５６通り存在するので、応答時間も２５６×２５６通り存在する。図１１においては階調値の組合せに対応する応答時間を８×８通りに簡略化して示している。
【０１１８】
図１７は、液晶が１フレーム期間経過時に現画像データＤｉ１により指定される透過率となるよう現画像データＤｉ１に加算される補正量Ｄｈ１の値を示す図である。現画像データの階調値が８ビットの場合、補正画像データＤｊ１は、現画像データおよび１フレーム前の画像データの階調値の組合せに対応して２５６×２５６通り存在する。図１７においては、図１６と同様に階調値の組合せに対応する補正量を８×８通りに簡略化して示している。
【０１１９】
図１７に示すように、液晶の応答時間は、現画像データおよび１フレーム前の画像データの階調値に応じて異なるため、ルックアップテーブル７１には、現画像データＤｉ１の階調値および１フレーム前の画像データＤｑ０の階調値に対応する２５６×２５６通りの補正量Ｄｈ１が格納される。液晶は特に、中間階調（グレー）における応答速度が遅い。従って、中間階調を表す１フレーム前画像データＤｑ０と、高階調を表す現画像データＤｉ１に対応する補正量Ｄｈ１＝ｄｔ（Ｄｉ１，Ｄｑ０）の値を大きく設定することにより、応答速度を効果的に向上させることができる。また、液晶の応答特性は液晶の材料、電極形状、温度などによって変化するので、こうした使用条件に対応する補正量Ｄｈ１をルックアップテーブル７１に格納することにより、液晶の特性に応じて応答時間を制御することができる。
【０１２０】
以上のように、予め求められた補正量Ｄｈ１を格納したルックアップテーブル７１を用いることにより、補正画像データＤｊ１を出力する際の演算量を削減することができる。
【０１２１】
図１８は、本実施の形態に係る画像データ補正部１０の他の例の内部構成を示すブロック図である。図１８に示すルックアップテーブル７３は、１フレーム前画像データＤｑ０、および現画像データＤｉ１を入力とし、両者の値に基づいて補正画像データＤｊ１＝（Ｄｉ１，Ｄｑ０）を出力する。ルックアップテーブル７３には、図１７に示す補正量Ｄｈ１＝（Ｄｉ１，Ｄｑ０）を、現画像データＤｉ１に加算することにより得られる２５６×２５６通りの補正画像データＤｊ１＝（Ｄｉ１，Ｄｑ０）が格納される。なお、補正画像データＤｊ１は、表示部１１の表示可能な階調の範囲を超えないよう設定される。
【０１２２】
図１９は、ルックアップテーブル７３に格納される補正画像データＤｊ１の一例を示す図である。現画像データの階調値が８ビットの場合、補正画像データＤｊ１は、現画像データおよび１フレーム前の画像データの階調値の組合せに対応して２５６×２５６通り存在する。図１６においては階調値の組合せに対応する補正量を８×８通りに簡略化して示している。
【０１２３】
このように、予め求められた補正画像データＤｊ１をルックアップテーブル７３に格納し、現画像データＤｉ１、および１フレーム前画像データＤｑ０に基づいて対応する補正画像データＤｊ１を出力することにより、補正画像データＤｊ１をそれぞれ出力する際の演算量をさらに削減することができる。
【０１２４】
以上において説明した本実施の形態に係る画像処理装置によれば、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの各複合ブロックにおけるダイナミックレンジが比較的小さい場合には、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの減少画素数を比較的多くする（例えば当該複合ブロックを構成する単位ブロックの各々の画素の数を実質上「１」に減らす）と同時に輝度信号Ｙの減少画素数を少なくする（例えば、輝度信号Ｙの減少画素数をゼロとする）ように制御するので、符号化誤差を低減するとともに符号化画像データの複合ブロック毎のデータ量を一定に保つことが可能である。
【０１２５】
また、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの各複合ブロックにおけるダイナミックレンジが比較的小さい場合には、色差信号Ｃｂ，Ｃｒの減少画素数を比較的多くすると同時にブロックサイズを比較的小さくする（各単位ブロック毎の平均値を用いて符号化を行う）ように制御することによって、画素数を減少した場合の符号化誤差を低減するので、圧縮率を高くした場合であっても誤差の小さい補正画像データＤｊ１を生成することが可能である。つまり、画像データを符号化により削減した場合であっても、符号化誤差による不要な過電圧を印加することなく液晶の応答速度を適切に制御することができるので、符号化画像データＤａ１を遅延するために必要な遅延部５のフレームメモリの容量を少なくすることが可能である。
【０１２６】
なお、上記した実施の形態では、各複合ブロックが、水平方向方向に隣接した２つの単位ブロックで構成されているが、３つ以上の互いに連続する単位ブロックで各複合ブロックを構成するようにしても良い。また垂直方向に相連続する複数の単位ブロックで各複合ブロックを構成しても良い。さらに、水平及び垂直方向に相連続するｎ×ｍ個（ｎ、ｍは２以上の整数）で各複合ブロックを構成しても良い。
【０１２７】
上記の実施の形態では、色差信号の各複合ブロックにおけるダイナミックレンジ（ＣｂＬｄ，ＣｒＬｄ）に基づいて、平均値の選択など切替処理を行っているが、色差信号の各単位ブロックのダイナミックレンジ（ＣｂＬｄ１，ＣｂＬｄ２，ＣｒＬｄ１，ＣｒＬｄ２）に基づいて平均値の選択などの切り替えを行っても良い。
また、色差信号ではなく輝度信号のダイナミックレンジに基づいて、平均値の選択などの切替え処理を行うこととしても良い。
【０１２８】
さらに、上記の実施の形態では、色差信号について、各単位ブロックの平均値又は各複合ブロックにおける平均値の選択が行われるが、輝度信号について、各単位ブロックの平均値又は各複合ブロックの平均値の選択を行うこととしても良い。
【０１２９】
また、上記の実施の形態では、画像データが輝度信号と色差信号とで構成されるものであるが、色差信号以外の色成分信号で表されるものであっても良い。その場合、上記の実施の形態で色差信号の代わりに色成分信号を用いる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】実施の形態１に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、液晶の応答特性を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、一般的な４値圧縮符号化の概要を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、一般的な４値圧縮符号化の概要を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る符号化部の内部構成を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、実施の形態１に係る符号化部の動作を説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る量子化部の内部構成を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る符号化部の動作を説明する図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る符号化部の動作を説明する図である。
【図１０】実施の形態１に係る復号化部の内部構成を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る符号化部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態１に係る復号化部の動作を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態１に係る画像データ補正部の内部構成の一例を示す図である。
【図１５】ルックアップテーブルの構成を示す模式図である。
【図１６】液晶の応答速度の一例を示す図である。
【図１７】補正量の一例を示す図である。
【図１８】画像データ補正部の他の例の内部構成の一例を示す図である。
【図１９】補正画像データの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  入力端子、  ２  受信部、  ３  画像データ処理部、  ４  符号化部、  ５  遅延部、  ６，７  復号化部、  ８  変化量算出部、  ９  前画像演算部、  １０  画像データ補正部、  １１  表示部、  ４１  画像データブロック化部、  ４２  ダイナミックレンジ生成部、  ４３  平均値生成部、  ４４  平均値選択部、  ４５  量子化部、  ４６  符号データ合成部、  ４７  閾値生成部、  ５１  判定部、  ５２  量子化閾値生成部、  ５３  画素数減少部、  ５４  画像データ量子化部。
【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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