(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データがライン単位に入力される入力部と、
前記入力部により入力された先頭の第１ラインの画像データをスカラー量子化により圧縮して圧縮データを生成するスカラー量子化部と、
前記スカラー量子化部が圧縮した前記圧縮データを解凍する逆スカラー量子化部と、
前記逆スカラー量子化部が解凍した前記第１ラインの画像データに基づき、前記入力部に入力された前記第１ラインの画像データをベクトル量子化により圧縮して圧縮データを生成するベクトル量子化部と、
前記ベクトル量子化部が圧縮した前記圧縮データをベクトル逆量子化により解凍する逆ベクトル量子化部と、を備える第１ライン処理部と、
第２ライン以降の画像データがライン単位に入力され、入力された入力ラインの画像データを圧縮する量子化方法を選択する選択部と、
前記選択部により選択された量子化方法により前記入力ラインの画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮処理部と、
前記圧縮処理部が圧縮した前記圧縮データを解凍する解凍処理部と、を備え、
前記選択部は、前記入力ラインの画像データが、第２ラインの画像データである場合、前記第２ラインの画像データと、前記逆ベクトル量子化部により解凍された前記第１ラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択し、
前記入力ラインの画像データが、第３ライン以降の画像データである場合、前記入力ラインの画像データと、前記解凍処理部により解凍された前記入力ラインの１つ前のラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択する、ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記選択部は、前記入力ラインの画像データが前記第２ラインの画像データである場合、前記第２ラインの画像データと、前記逆ベクトル量子化部により解凍された前記第１ラインの画像データとの差分に基づき、前記入力ラインの画像データをベクトル量子化により圧縮するのか、スカラー量子化により量子化するのかを選択し、
前記入力ラインの画像データが、第３ライン以降の画像データである場合、前記入力ラインの画像データと、前記解凍処理部により解凍された前記入力ラインの１つ前のラインの画像データとの差分に基づき、前記入力ラインの画像データをベクトル量子化により圧縮するのか、スカラー量子化により量子化するのかを選択する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記圧縮処理部は、前記入力ラインの画像データを構成する複数の画素を並列に処理する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像データがライン単位に入力される入力部と、
前記入力部により入力された先頭の第１ラインの画像データを、スカラー量子化により圧縮して圧縮データを生成するスカラー量子化部と、
前記スカラー量子化部が圧縮した前記圧縮データを解凍する逆スカラー量子化部と、
前記逆スカラー量子化部が解凍した前記第１ラインの画像データに基づき、前記入力部に入力された前記第１ラインの画像データをベクトル量子化により圧縮して圧縮データを生成するベクトル量子化部と、
前記ベクトル量子化部が圧縮した前記圧縮データをベクトル逆量子化により解凍する逆ベクトル量子化部と、を備える第１ライン処理部と、
第２ライン以降の画像データがライン単位に入力され、入力された入力ラインの画像データを圧縮する量子化方法を選択する選択部と、
前記選択部により選択された量子化方法により前記入力ラインの画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮処理部と、
前記圧縮処理部が圧縮した前記圧縮データを解凍する解凍処理部と、
前記解凍処理部により解凍された画像データを表示させる表示部と、を備え、
前記選択部は、前記入力ラインの画像データが、第２ラインの画像データである場合、前記第２ラインの画像データと、前記逆ベクトル量子化部により解凍された前記第１ラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択し、
前記入力ラインの画像データが、第３ライン以降の画像データである場合、前記入力ラインの画像データと、前記解凍処理部により解凍された前記入力ラインの１つ前のラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
画像データをライン単位に入力するステップと、
入力された先頭の第１ラインの画像データを、スカラー量子化により圧縮して圧縮データを生成する第１圧縮ステップと、
前記スカラー量子化により圧縮した前記圧縮データを逆スカラー逆量子化により解凍する第１解凍ステップと、
前記第１解凍ステップにより解凍した前記第１ラインの画像データに基づき、入力された前記第１ラインの画像データをベクトル量子化により圧縮して圧縮データを生成する第２圧縮ステップと、
前記ベクトル量子化により圧縮した前記圧縮データをベクトル逆量子化により解凍する第２解凍ステップと、
第２ライン以降の画像データがライン単位に入力され、入力された入力ラインの画像データを圧縮する量子化方法を選択する選択ステップと、
選択された量子化方法により前記入力ラインの画像データを圧縮して圧縮データを生成する第３圧縮ステップと、
前記第３圧縮ステップにより圧縮された前記圧縮データを解凍する第３解凍ステップと、を有し、
前記選択ステップは、前記入力ラインの画像データが、第２ラインの画像データである場合、前記第２ラインの画像データと、前記第２解凍ステップにより解凍された前記第１ラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択し、
前記入力ラインの画像データが、第３ライン以降の画像データである場合、前記入力ラインの画像データと、前記第３解凍ステップにより解凍された前記入力ラインの１つ前のラインの画像データとに基づいて量子化方法を選択する、ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データの圧縮方法として、複数の量子化方法を、画像データの特性に応じて使い分ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、差分ベクトル量子化と絶対値ベクトル量子化との２つの量子化方法を用いて画像信号を符号化する方法を開示する。特許文献１では、今回の対象画素の画素値と、前回の対象画素の画素値の予測値との差分に基づいて対象画素を差分ベクトル量子化するか絶対値ベクトル量子化するかを選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３９７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、画素単位で処理を行うため、圧縮に時間がかかる場合がある。特許文献１の構成では、前回の対象画素の予測値を算出するために画素単位で処理を行っていた。このため、処理遅延の解消は困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、画像データをライン単位に入力する入力部と、前記入力部から入力された入力ラインの画像データと、前記画像データの１フレーム内において、前記入力ラインよりも前のラインの前記画像データとを比較して、前記入力ラインの前記画像データを圧縮する圧縮処理部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像データをライン単位に圧縮する場合に、圧縮対象の入力ラインよりも前のラインの画像データを用いて圧縮するので、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【０００６】
また、本発明は、上記画像処理装置において、ラインバッファーと、前記圧縮処理部により圧縮された前記画像データを解凍して解凍データを生成し、前記ラインバッファーに格納させる解凍部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、ラインバッファーに事前に格納された解凍データを用いて、画像データを圧縮することができる。
【０００７】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記圧縮処理部は、前記画像データの先頭の第１ラインの前記画像データを、前記入力ラインの前記画像データとして入力し、第１の量子化により前記第１ラインの前記画像データを圧縮する第１圧縮部と、前記第１ラインの前記画像データを、前記入力ラインの前記画像データとして入力し、前記第１圧縮部が圧縮した前記第１ラインの前記画像データを解凍した前記解凍データと、前記第１ラインの前記画像データとを比較して量子化する第２の量子化により前記第１ラインの前記画像データを圧縮する第２圧縮部と、前記入力ラインの前記画像データとして第２ライン以降の前記画像データを入力し、前記入力ラインの前記画像データと、前記入力ラインの１つ前のラインの前記画像データを圧縮した後に解凍した解凍データとを比較して、前記画像データを前記第１の量子化により圧縮するのか、前記第２の量子化により圧縮するのかを選択する選択部と、前記入力ラインの画像データとして前記第２ライン以降の前記画像データを入力し、前記入力ラインの画像データを、前記選択部により選択された前記第１の量子化又は前記第２の量子化により圧縮する第３圧縮部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像データの圧縮処理を効率的に行うことができる。
【０００８】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記圧縮処理部は、前記入力ラインの前記画像データを構成する複数の画素を並列に処理することを特徴とする。
本発明によれば、複数の画素を並列に処理することで、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【０００９】
また、本発明は、上記画像処理装置において、前記第１圧縮部及び前記第３圧縮部は、前記入力ラインの前記画像データを構成する各画素の画素データのうち、予め設定された数の下位ビットを削除することで前記第１の量子化を行い、前記第２圧縮部及び前記第３圧縮部は、前記入力ラインの前記画像データと、前記入力ラインの１つ前のラインの前記圧縮データを解凍した前記解凍データとの差分を量子化する前記第２の量子化により、前記入力ラインの前記画像データを圧縮することを特徴とする。
本発明によれば、第１圧縮部は、他のラインの画像データを参照することなく、画像データを圧縮することができ、第２圧縮部は、圧縮後の画質劣化を抑制した圧縮を行うことができる。
【００１０】
本発明の表示装置は、画像データをライン単位に入力する入力部と、前記入力部から入力された入力ラインの画像データと、前記画像データの１フレーム内において、前記入力ラインよりも前のラインの前記画像データとを比較して、前記入力ラインの前記画像データを圧縮し、記憶部に記憶させる圧縮処理部と、前記圧縮処理部により圧縮された前記画像データを前記記憶部から読み出して解凍する解凍処理部と、前記解凍処理部により解凍された前記画像データを表示させる表示部と、を備える。
本発明によれば、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明の画像処理方法は、画像データをライン単位に入力するステップと、前記入力するステップにより入力された入力ラインの画像データと、前記画像データの１フレーム内において、前記入力ラインよりも前のラインの前記画像データとを比較して、前記入力ラインの前記画像データを圧縮するステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表示装置の構成図。
【図２】第１処理部の構成図。
【図３】第１ライン処理部の詳細な構成図。
【図４】第１ライン処理部の動作を示すフローチャート。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、スカラー量子化を説明するための説明図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、ベクトル量子化を説明するための説明図。
【図７】圧縮部及び解凍処理部の動作を示すフローチャート。
【図８】第１処理部の各部の処理タイミングを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、表示装置１の構成図である。表示装置１は、入力部１００、第１処理部（圧縮処理部）２００、出力部３００、メモリー４００、第２処理部（解凍処理部）５００、表示部６００を備える。入力部１００と第１処理部２００は、画像処理装置１５０として動作する。
【００１４】
入力部１００は、例えば、ＦＩＦＯ（（First-In First-Out）等のメモリーを備える。入力部１００には、画像データが、画像データの水平方向１ライン単位で入力される。
第１処理部２００には、入力部１００から画像データがライン単位に入力される。第１処理部２００は、入力部１００から入力された入力ラインの画像データと、画像データの１フレーム内において、入力ラインよりも前のラインの画像データとを比較して、入力ラインの画像データを圧縮する。
出力部３００は、例えば、ＦＩＦＯ（（First-In First-Out）等のメモリーを備え、第１処理部２００により圧縮された画像データを一時的に記憶する。以下では、圧縮された画像データを圧縮データという。
記憶部としてのメモリー４００は、出力部３００から出力された圧縮データを記憶する。
第２処理部５００は、メモリー４００から圧縮データを読み出し、読み出した圧縮データを解凍する。
表示部６００は、第２処理部５００により解凍された画像データを表示させる。
【００１５】
図２は、第１処理部２００の構成図である。
第１処理部２００は、第１ライン処理部２１０、圧縮処理部２２０、解凍処理部２３０、ラインバッファー２４０を備える。図２に実線で示す信号線は、データの送受信に使用するデータ線を示し、点線で示す信号線は、第１処理部２００の制御に使用される制御信号線を示す。
【００１６】
第１ライン処理部２１０には、入力部１００から画像データがライン単位で入力される。第１ライン処理部２１０は、入力部１００から入力される、画像データの先頭である第１ライン（入力ライン）の画像データを処理する。第１ライン処理部２１０は、入力された第１ラインの画像データを第１の量子化により圧縮して圧縮データを生成し、生成した圧縮データを出力部３００に出力する。また、第１ライン処理部２１０は、入力された第１ラインの画像データを第２の量子化により圧縮して圧縮データを生成し、生成した圧縮データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる。また、第１ライン処理部２１０は、第２の量子化により圧縮した画像データを解凍して解凍データを生成し、生成した解凍データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる。第１の量子化及び第２の量子化については後述する。
第１ライン処理部２１０は、画像データ又は圧縮データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に並列処理して、第１の量子化による圧縮、第２の量子化による圧縮、及び圧縮データを解凍する解凍処理を行う。
【００１７】
圧縮処理部２２０には、入力部１００から画像データがライン単位で入力され、入力された画像データよりも１ライン前の解凍データが、ラインバッファー２４０から読み出されて入力される。
圧縮処理部２２０は、入力部１００から入力された入力ラインの画像データと、入力ラインの１ライン前の解凍データとを比較して、入力ラインの画像データを第１の量子化により圧縮するのか、第２の量子化により圧縮するのか選択する。圧縮処理部２２０は、選択した量子化方法により入力ラインの画像データを圧縮して、圧縮データを生成する。圧縮処理部２２０は、生成した圧縮データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる。また、圧縮処理部２２０は、選択した量子化方法を示す選択信号と、圧縮データとを解凍処理部２３０に出力する。
圧縮部２２２は、ライン単位に入力される画像データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に並列処理して、第１の量子化又は第２の量子化による圧縮を行う。
【００１８】
解凍部として機能する解凍処理部２３０には、圧縮処理部２２０から圧縮データが入力され、入力された圧縮データよりも１ライン前の解凍データが、ラインバッファー２４０から読み出されて入力される。また、解凍処理部２３０には、圧縮処理部２２０から選択信号が入力される。
解凍処理部２３０は、選択信号が示す量子化方法の逆量子化により圧縮データを解凍して解凍データを生成する。解凍データを生成する解凍処理の詳細については後述する。解凍処理部２３０は、解凍処理により解凍した解凍データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる。
解凍処理部２３０は、圧縮データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に並列処理して解凍処理を行う。
【００１９】
ラインバッファー２４０は、第１ライン処理部２１０や、圧縮処理部２２０により圧縮された圧縮データを一時的に記憶する。また、ラインバッファー２４０は、第１ライン処理部２１０や解凍処理部２３０により解凍された解凍データを一時的に記憶する。ラインバッファー２４０に記憶された圧縮データは、ラインバッファー２４０から読み出されて出力部３００に入力される。
ラインバッファー２４０には、例えば、ＳＲＡＭ（（Static RAM）やＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等の揮発性メモリーを用いることができる。但し、揮発性メモリーに限定されるものではなく、不揮発性メモリーを用いることも可能である。
【００２０】
図３は、第１ライン処理部２１０の詳細な構成図である。
第１ライン処理部２１０は、第１圧縮部としてのスカラー量子化部２１１、スカラー逆量子化部２１２、第２圧縮部としてのベクトル量子化部２１３、ベクトル逆量子化部２１４を備える。また、圧縮処理部２２０は、選択部２２１と、第３圧縮部としての圧縮部２２２とを備える。
【００２１】
図４は、第１ライン処理部２１０の動作を示すフローチャートである。
入力部１００から出力された第１ラインの画像データは、第１ライン処理部２１０のスカラー量子化部２１１に入力される。スカラー量子化部２１１は、入力された第１ラインの画像データを、第１の量子化であるスカラー量子化により圧縮して（ステップＳ１）、圧縮データを生成する。
【００２２】
図５は、スカラー量子化を説明するための説明図である。
スカラー量子化部２１１に入力される画像データは、画像データを構成する各画素のデータである画素データから構成される。画素データは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色成分ごとに、各色成分の濃度を示すビットデータを有する。本実施形態では、各色成分の濃度を示すビットデータがそれぞれ１０ビットのデータであるとして説明する。
図５（Ａ）は、スカラー量子化前の、第１ラインの画像データを構成するある画素のある色成分の１０ビットのビットデータを示す。図５（Ａ）に示すビットデータは、最下位ビットＤ［０］から、最上位ビットＤ［９］までの１０ビットのビットデータである。Ｄ［０］〜Ｄ［９］は、０か１のいずれかの値を取る。
【００２３】
スカラー量子化部２１１は、画素データを構成する各色成分のビットデータの下位ビットを削除して、画素データをスカラー量子化する。
例えば、スカラー量子化部２１１が８０％の圧縮率で画素データを圧縮する場合、スカラー量子化部２１１は、ビットデータの下位３ビットＤ［０］〜Ｄ［２］を削除して、７ビットのビットデータを生成する。１０ビットのビットデータのデータ量を８０％に圧縮する場合に、３ビットを削除するのは、削除した後に１ビットのフラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）を付加するためである。フラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）は、圧縮方法が、スカラー量子化による圧縮なのか、ベクトル量子化による圧縮なのかを示す１ビットのデータである。
【００２４】
図５（Ｂ）は、１０ビットのビットデータの下位３ビットを削除した状態を示し、図５（Ｃ）は、最上位のビットに１ビットのフラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）を付加した状態を示す。
スカラー量子化部２１１は、下位３ビットを削除すると、ビットデータを右（下位側）に１ビットシフトする。そして、スカラー量子化部２１１は、１ビットシフトしたビットデータの最上位ビットにフラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）を付加する。
【００２５】
スカラー量子化部２１１は、上述した手順により第１ラインの画像データを構成する各画素の画素データを、スカラー量子化により圧縮していく。また、このスカラー量子化の際に、スカラー量子化部２１１は、第１ラインの画像データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に圧縮処理していく。例えば、ビットデータが１０ビットのデータである場合、スカラー量子化部２１１は、１０ビット×３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）×４（画素）＝１２０ビットを同時に処理する。スカラー量子化部２１１は、圧縮処理した圧縮データをダミーラインの圧縮データとして出力部３００に出力する（ステップＳ２）。また、ダミーラインの圧縮データは、スカラー逆量子化部２１２にも出力される。
ダミーラインとは、第１ラインの１つ前のライン（第０ライン）として追加されるラインである。第１処理部２００の後段に設けられた第２処理部５００は、ダミーラインの圧縮データ（スカラー量子化されたデータ）を用いて第１ラインの圧縮データを解凍する。
【００２６】
スカラー逆量子化部２１２は、スカラー量子化部２１１から入力された第１ラインの圧縮データを、スカラー逆量子化して（ステップＳ３）解凍し、解凍データを生成する。スカラー逆量子化部２１２は、スカラー逆量子化の際に、第１ラインの画像データを構成する各画素の画素データを４画素同時に解凍処理する。
【００２７】
スカラー逆量子化部２１２に入力された画像データを構成する各画素の画素データのうち、ＲＧＢのいずれかの色成分を示すビットデータをＣ［ｓ−ｔ：０］と表記する。Ｃ［ｓ−ｔ：０］の「ｓ−ｔ」は、最上位ビットを示し、「０」は、最下位ビットを示す。すなわち、ビットデータＣ［ｓ−ｔ：０］は、最下位ビット［０］から最上位ビット［ｓ−ｔ］まで、ビット数が（ｓ−ｔ＋１）のデータであることを示す。
また、「ｓ」は、スカラー圧縮前のビットデータの最上位ビットを示し、「ｔ」は、スカラー量子化により圧縮したビット数を示す。例えば、前述の図５に示す例では、１０ビットのビットデータを圧縮して８ビットにしているため、Ｃ［９−２：０］＝Ｃ［７：０］と表記される。
【００２８】
スカラー逆量子化部２１２は、まず、ビットデータＣ［ｓ−ｔ：０］の最上位ビットに付加されたフラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）を削除する。フラグビットを削除されたビットデータをＣ［ｓ−ｔ−１：０］と表記する。Ｃ［ｓ−ｔ−１：０］の「−１」は、フラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）を削除したことにより、ビット数が「１」減ったことを示す。
次に、スカラー逆量子化部２１２は、ビットデータＣ［ｓ−ｔ−１：０］を左方（上位ビット側）に（ｔ＋１）ビットシフトして、２＾（ｔ）を加える。「ｔ＋１」は、スカラー量子化部２１１による量子化により削除されたｔビットと、フラグビット（Ｓ／Ｖｆｌａｇ）分の１ビットである。また、記号＾は、べき乗を意味する。例えば、ｔの値が２のときには、２＾（ｔ）の値は、２＾２＝４＝１００（２進数表記）となり、ｔの値が３のときには、２＾（ｔ）の値は、２＾３＝８＝１０００（２進数表記）となる。
ビットデータＣ［ｓ−ｔ−１：０］を左方に（ｔ＋１）ビットシフトしたビットデータを、Ｃ［ｓ−ｔ−１：０］×２＾（ｔ＋１）と表記する。また、左方に（ｔ＋１）ビットシフトしたビットデータに２＾（ｔ）を加算した値を、Ｃ［ｓ−ｔ−１：０］×２＾（ｔ＋１）＋２＾（ｔ）と表記する。Ｃ［ｓ−ｔ−１：０］×２＾（ｔ＋１）＋２＾（ｔ）が、スカラー逆量子化により生成された、第１ラインの画像データの解凍データを示す。
【００２９】
スカラー逆量子化部２１２は、スカラー逆量子化により生成した、第１ラインの解凍データをベクトル量子化部２１３及びベクトル逆量子化部２１４に出力する。
【００３０】
ベクトル量子化部２１３は、入力部１００から画像データがライン単位に入力され、スカラー逆量子化部２１２から第１ラインの解凍データが入力される。
ベクトル量子化部２１３は、入力された第１ラインの解凍データを用いて、画像データの第１ラインを、第２の量子化であるベクトル量子化により圧縮する（ステップＳ４）。このベクトル量子化の際に、ベクトル量子化部２１３は、第１ラインの画像データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に圧縮処理していく。
【００３１】
ベクトル量子化部２１３は、まず、第１ラインの画像データにおいて、圧縮対象となる注目画素を選択する。次に、ベクトル量子化部２１３は、解凍データにおいて、画素位置が注目画素と同一の画素（以下、対応画素という）を選択し、選択した注目画素と対応画素との画素データの差分を求める。
【００３２】
注目画素のある色成分の濃度を示すビットデータをＤ［ｓ：０］と表記する。また対応画素の、注目画素と同一の色成分の濃度を示すビットデータをＤ’［ｓ：０］と表記する。
ベクトル量子化部２１３は、注目画素のビットデータＤ［ｓ：０］と、対応画素のビットデータＤ’［ｓ：０］との差分｛Ｄ［ｓ：０］−Ｄ’［ｓ：０］｝を算出する。
【００３３】
図６は、差分の算出からベクトル量子化までを示す説明図である。
図５で説明したスカラー量子化と同様に圧縮率８０％、すなわち、１０ビットのビットデータを８ビットに圧縮する場合を例に説明する。
ベクトル量子化部２１３は、注目画素のビットデータＤ［９］〜Ｄ［０］と、対応画素のビットデータＤ’［９］〜Ｄ’［０］との差を求めて、差分データＳ［９］〜Ｓ［０］を生成する。また、ベクトル量子化部２１３は、差分データＳ［９］の上位ビットに、差分データの値がプラスであるのかマイナスであるのかを示す符号ビットＳ［１０］を付加する。
図６（Ａ）に、注目画素のビットデータＤ［ｓ：０］と、対応画素のビットデータＤ’［ｓ：０］とを示す。また、図６（Ｂ）には、符号ビットＳ［１０］を付加した、１１ビットの差分データＳ［１０：０］を示す。
【００３４】
次に、ベクトル量子化部２１３は、差分データＳ［１０：０］から、符号ビットＳ［１０］を除いた上位４ビットのデータＳ［９］〜Ｓ［６］を削除して、ベクトル量子化データＶ［ｓ＋１−ｔ：０］を生成する。Ｖ［ｓ＋１−ｔ：０］の「＋１」は、付加された符号ビットを示し、「−ｔ」は、削除されたビット数（この説明では４ビット）を示す。
図６（Ｃ）に、差分データＳ［９］〜Ｓ［６］を削除した、ベクトル量子化データＶ［ｓ＋１−ｔ：０］を示す。図６（Ｃ）には、ベクトル量子化データＶ［ｓ＋１−ｔ：０］＝Ｖ［１０−４：０］＝Ｖ［６：０］（Ｖ［０］〜Ｖ［５］、Ｖ［６］）となる場合を示す。なお、Ｖ［６］は符号ビットＳ［１０］である。
【００３５】
ベクトル量子化部２１３は、ベクトル量子化により圧縮した第１ラインの圧縮データＶ［ｓ＋１−ｔ：０］を、ラインバッファー２４０に出力して記憶させ（ステップＳ５）、また、第１ラインの圧縮データをベクトル逆量子化部２１４に出力する。
【００３６】
ベクトル逆量子化部２１４には、スカラー逆量子化部２１２によりスカラー逆量子化された、第１ラインの解凍データと、ベクトル量子化部２１３によりベクトル量子化された第１ラインの圧縮データとが入力される。
ベクトル逆量子化部２１４は、第１ラインの解凍データに、第１ラインの圧縮データを加算して、第１ラインの圧縮データを解凍する（ステップＳ６）。このベクトル逆量子化の際に、ベクトル逆量子化部２１４は、第１ラインの解凍データを構成する各画素の画素データを、複数画素（例えば、４画素）同時に圧縮処理していく。
【００３７】
ベクトル逆量子化部２１４は、入力された第１ラインの圧縮データから注目画素を選択すると、第１ラインの解凍データにおいて、選択した注目画素と画素位置が同一の対応画素を選択する。ベクトル逆量子化部２１４は、注目画素のビットデータＶ［ｓ＋１−ｔ：０］に、対応画素のビットデータＤ’［ｓ：０］を加算して、ベクトル逆量子化データを生成する。ベクトル逆量子化部２１４は、生成したベクトル逆量子化データを解凍データとしてラインバッファー２４０に出力して記憶させる（ステップＳ７）。
【００３８】
図７は、圧縮処理部２２０及び解凍処理部２３０の動作を示すフローチャートである。
圧縮処理部２２０は、１フレーム分の画像データの第２ラインから最終ラインまでを、ライン単位に圧縮処理する。
圧縮処理部２２０は、まず、入力部１００から入力ラインの画像データが入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。否定判定の場合（ステップＳ１１／ＮＯ）、圧縮処理部２２０は、入力ラインの画像データが入力されるまで待機する。また、肯定判定の場合（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、圧縮処理部２２０は、入力ラインの１ライン前の解凍データが入力可能な状態になったか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、処理対象となる入力ラインの画像データが第２ラインである場合について説明する。この場合、圧縮処理部２２０は、第１ラインの圧縮データがベクトル逆量子化部２１４によりベクトル逆量子化されて、第１ラインの解凍データとしてラインバッファー２４０に記憶された状態となったか否かを判断する。
否定判定の場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、圧縮処理部２２０は、１ライン前の解凍データが入力可能な状態となるまで待機する。また、肯定判定の場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、圧縮処理部２２０は、ラインバッファー２４０から入力ラインの１ライン前の解凍データを読み出す（ステップＳ１３）。
【００３９】
次に、圧縮処理部２２０は、選択部２２１により、入力ラインの画像データを圧縮する量子化方法を選択する（ステップＳ１４）。
選択部２２１は、入力ラインの画像データと、入力ラインの１ライン前の解凍データとの差分を求めて、求めた差分値に基づいて入力ラインの画像データをスカラー量子化により圧縮するのか、ベクトル量子化により圧縮するのかを選択する。
スカラー量子化による圧縮では、下位ビットを削除する。このため、例えば、上述したように下位３ビットを削除した場合、復元時に−３〜４の誤差が生じる。一方、ベクトル量子化では、上述したように上位ビット（本実施形態では、上位４ビット）を削除する。従って、入力ラインの画像データと、入力ラインの１ライン前の解凍データとの差分値Ｓ［１０：０］が、−６４〜＋６３の範囲内である場合、ベクトル量子化により表現できる数Ｖ［６：０］の範囲内にあり、圧縮前の値を正確に復元することができる。しかし、差分値Ｓ［１０：０］が−６４よりも小さい場合、あるいは＋６３よりも大きい場合には、ベクトル量子化により表現できる数Ｖ［６：０］の範囲を超えてしまう。このため、選択部２２１は、差分値Ｓ［１０：０］が、圧縮率により定まる、ベクトル量子化により表現できる数Ｖ［６：０］の範囲内に納まる場合には、ベクトル量子化を選択し、Ｖ［６：０］の範囲内に納まらない場合には、スカラー量子化を選択する。
選択部２２１は、量子化方法を選択すると、選択した量子化方法を示す選択信号を圧縮部２２２に出力する。
【００４０】
圧縮部２２２は、選択部２２１から出力される選択信号を入力する。圧縮部２２２は、入力された選択信号に従って、入力ラインの画像データを圧縮する量子化方法を選択する。圧縮部２２２は、入力された選択信号がスカラー量子化を選択する選択信号であった場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、入力ラインの画像データをスカラー量子化する（ステップＳ１６）。圧縮部２２２は、入力ラインの画像データから、注目画素として４画素を選択し、選択した４画素のそれぞれを並列に処理してスカラー量子化する。圧縮部２２２が入力ラインの画像データをスカラー量子化する動作は、図５を参照して説明したスカラー量子化部２１１の動作と同一であるため、詳細な説明は省略する。
また、圧縮部２２２は、入力された選択信号がベクトル量子化を選択する選択信号であった場合（ステップＳ１５／ＮＯ）、入力ラインの画像データをベクトル量子化する（ステップＳ１７）。圧縮部２２２は、入力ラインの画像データから、注目画素として４画素を選択する。また、圧縮部２２２は、１ライン前の解凍データにおいて、注目画素として選択した４画素と画素位置が同一の４画素を対応画素として選択する。圧縮部２２２は、選択した注目画素と、注目画素に対応する対応画素との差分を４画素のそれぞれで求めてベクトル量子化する。圧縮部２２２が入力ラインの画像データをベクトル量子化する動作は、図６を参照して説明したベクトル量子化部２１３の動作と同一であるため、詳細な説明は省略する。
注目画素と対応画素との差分の値は、４画素のそれぞれで異なるが、上述のように差分の値が小さい場合には、ベクトル量子化が選択され、差分の値が大きい場合には、スカラー量子化が選択される。このため、画素ごとに好適な量子化方法を選択して量子化することができる。
【００４１】
次に、圧縮部２２２は、スカラー量子化又はベクトル量子化した圧縮データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる（ステップＳ１８）。また、圧縮部２２２は、圧縮データと、この圧縮データをスカラー量子化により圧縮したのかベクトル量子化により圧縮したのかを示す選択信号とを解凍処理部２３０に出力する。
【００４２】
解凍処理部２３０には、圧縮部２２２から入力ラインの圧縮データが入力され、ラインバッファー２４０から読み出された、入力ラインの１つ前の解凍データが入力される。また、解凍処理部２３０には、圧縮部２２２から出力された選択信号が入力される。
解凍処理部２３０は、入力された選択信号がスカラー量子化を示す選択信号であった場合、入力された圧縮データを、スカラー逆量子化により解凍して解凍データを生成する（ステップＳ１９）。解凍処理部２３０が圧縮データをスカラー逆量子化する処理方法は、スカラー逆量子化部２１２の処理と同様である。
また、解凍処理部２３０は、入力された選択信号がベクトル量子化を示す選択信号であった場合、入力された圧縮データをベクトル逆量子化により解凍して解凍データを生成する（ステップＳ１９）。解凍処理部２３０は、入力ラインの圧縮データに、１つ前のラインの解凍データを加算して、入力ラインの圧縮データを解凍する。解凍処理部２３０が圧縮データをベクトル逆量子化する処理方法は、ベクトル逆量子化部２１４の処理と同様である。
【００４３】
解凍処理部２３０は、解凍した入力ラインの解凍データをラインバッファー２４０に出力して記憶させる（ステップＳ２０）。圧縮処理部２２０及び解凍処理部２３０は、対象ラインの画像データの圧縮処理と解凍処理とが終了すると、１フレーム分の画像データに対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。１フレーム分の画像データの処理が終了していない場合（ステップＳ２１／ＮＯ）、圧縮処理部２２０及び解凍処理部２３０は、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。また、１フレーム分の画像データの処理が終了した場合（ステップＳ２１／ＹＥＳ）、圧縮処理部２２０及び解凍処理部２３０は、処理を終了させる。
【００４４】
図８は、第１処理部２００の各部の処理タイミングを示す図である。
第１ラインの画像データが入力部１００に入力される。第１ラインの画像データは、入力部１００から第１ライン処理部２１０に出力され、第１ライン処理部２１０で処理が行われる。
第１ライン処理部２１０は、スカラー量子化したダミーラインの圧縮データを、出力部３００に出力する。また、第１ライン処理部２１０は、ベクトル量子化した第１ラインの圧縮データを、ラインバッファー２４０に出力してラインバッファー２４０に記憶させる。さらに、第１ライン処理部２１０は、ベクトル逆量子化した第１ラインの解凍データをラインバッファー２４０に出力し、ラインバッファー２４０に記憶させる。
【００４５】
次に、第２ラインの画像データが入力部１００に入力される。
第２ラインの画像データは、入力部１００から圧縮処理部２２０に出力され、圧縮処理部２２０で処理が行われる。
圧縮部２２２により圧縮された第２ラインの圧縮データが、圧縮部２２２からラインバッファー２４０に出力され、ラインバッファー２４０に記憶される。また、第２ラインの圧縮データが解凍処理部２３０に入力され、解凍処理部２３０により解凍される。解凍処理部２３０により解凍された第２ラインの解凍データは、解凍処理部２３０からラインバッファー２４０に出力され、ラインバッファー２４０に記憶される。
また、圧縮部２２２に第２ラインの画像データが入力され、圧縮部２２２が第２ラインの画像データに対する圧縮処理を開始すると、第１ラインの圧縮データ及び解凍データがラインバッファー２４０から読み出されて、出力部３００に入力される。
【００４６】
第２ラインの圧縮データが解凍処理部２３０に入力され、解凍処理部２３０が第２ラインの圧縮データに対する解凍処理を開始すると、入力部１００に第３ラインの画像データが入力される。第３ラインの画像データは、入力部１００から圧縮処理部２２０に出力され、圧縮処理部２２０で処理が行われる。
圧縮部２２２により圧縮された第３ラインの圧縮データが、圧縮部２２２からラインバッファー２４０に出力され、ラインバッファー２４０に記憶される。また、第３ラインの圧縮データが解凍処理部２３０に入力され、解凍処理部２３０により解凍される。解凍処理部２３０により解凍された第３ラインの解凍データは、解凍処理部２３０からラインバッファー２４０に出力され、ラインバッファー２４０に記憶される。
また、圧縮部２２２に第３ラインの画像データが入力され、圧縮部２２２が第３ラインの画像データに対する圧縮処理を開始すると、第２ラインの圧縮データ及び解凍データがラインバッファー２４０から読み出されて、出力部３００に入力される。
【００４７】
第１処理部２００は、上記の処理を、画像データの１フレームに対する処理が終了するまで繰り返し行う。
【００４８】
以上説明したように本実施形態の画像処理装置１５０は、入力部１００と、第１処理部２００とを備える。入力部１００は、画像データをライン単位に入力する。第１処理部２００は、入力部１００より入力された入力ラインの画像データと、画像データの１フレーム内において、入力ラインよりも前のラインの画像データとを比較して、入力ラインの画像データを圧縮する。従って、画像データをライン単位に圧縮する場合に、圧縮対象の入力ラインよりも前のラインの画像データを用いて圧縮をするので、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【００４９】
また、第１処理部２００は、ラインバッファー２４０と、圧縮部２２２により圧縮された画像データを解凍して解凍データを生成し、ラインバッファー２４０に格納させる解凍処理部２３０とを備える。従って、ラインバッファー２４０に事前に格納された解凍データを用いて、画像データを圧縮することができる。
【００５０】
また、第１処理部２００は、スカラー量子化部２１１と、ベクトル量子化部２１３と、圧縮処理部２２０とを備える。
スカラー量子化部２１１は、画像データの先頭の第１ラインの画像データを、入力ラインの画像データとして入力し、スカラー量子化により第１ラインの画像データを圧縮する。ベクトル量子化部２１３は、第１ラインの画像データを、入力ラインの画像データとして入力し、スカラー量子化部２１１が圧縮した第１ラインの画像データを解凍した解凍データと、第１ラインの画像データとを比較して量子化するベクトル量子化により第１ラインの画像データを圧縮する。
また、圧縮処理部２２０は、選択部２２１と圧縮部２２２とを備える。選択部２２１は、入力ラインの画像データとして第２ライン以降の画像データを入力し、入力ラインの画像データと、入力ラインの１つ前のラインの画像データを圧縮した後に解凍した解凍データとを比較して、画像データを第１の量子化により圧縮するのか、第２の量子化により圧縮するのかを選択する。圧縮部２２２は、入力ラインの画像データとして第２ライン以降の画像データを入力し、入力ラインの画像データを、選択部２２１により選択された第１の量子化又は第２の量子化により圧縮する。従って、画像データの圧縮処理を効率的に行うことができる。
【００５１】
また、第１処理部２００は、入力ラインの画像データを構成する複数の画素を並列に処理する。従って、複数の画素を並列に処理することで、画像データの圧縮処理にかかる時間を短縮することができる。
【００５２】
また、スカラー量子化部２１１及び圧縮部２２２は、入力ラインの画像データを構成する各画素の画素データのうち、予め設定された数の下位ビットを削除してスカラー量子化（第１の量子化）を行う。従って、スカラー量子化部２１１及び圧縮部２２２は、他のラインの画像データを参照することなく、画像データを圧縮することができる。
また、ベクトル量子化部２１３及び圧縮部２２２は、入力ラインの画像データと、入力ラインの１つ前のラインの画像データを圧縮した後に解凍した解凍データとの差分を圧縮するベクトル量子化（第２の量子化）を行う。従って、ベクトル量子化部２１３及び圧縮部２２２は、圧縮後の画質劣化を抑制した圧縮を行うことができる。
【００５３】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、圧縮部２２２は、画像データをベクトル量子化する場合、圧縮の対象ラインと、この対象ラインよりも１つ前のラインとの差分を求めて、求めた差分をベクトル量子化していた。しかし、対象ラインと比較するラインは、対象ラインの１つ上のラインに限定されるものではなく、画像データの１フレームにおいて、対象ラインよりも前に出現するラインであればよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…表示装置、１００…入力部、１５０…画像処理装置、２００…第１処理部（圧縮処理部）、２１０…第１ライン処理部、２１１…スカラー量子化部（第１圧縮部）、２１２…スカラー逆量子化部、２１３…ベクトル量子化部（第２圧縮部）、２１４…ベクトル逆量子化部、２２０…圧縮処理部、２２１…選択部、２２２…圧縮部（第３圧縮部）、２３０…解凍処理部（解凍部）、２４０…ラインバッファー、３００…出力部、４００…メモリー（記憶部）、５００…第２処理部（解凍処理部）、６００…表示部。
【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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