JPWO2012132624A1 - 表示装置及び表示装置制御回路 - Google Patents

Abstract

表示装置が、表示デバイスと、表示デバイスを駆動する表示デバイスドライバと、画像データに対する圧縮処理により圧縮データを生成する動作に対応した圧縮部と、圧縮部から圧縮データを受け取った場合に圧縮データを表示デバイスドライバにシリアルデータ信号によって送信する送信部とを具備する。圧縮部は、表示デバイスドライバが表示デバイスを駆動するフレームレートに応じて選択された圧縮率で圧縮処理を行う。表示デバイスドライバは、送信部からシリアルデータ信号を受け取り、シリアルデータ信号によって送信された圧縮データを展開して展開データを生成し、展開データに応答して表示デバイスを駆動する。圧縮処理における圧縮率は、シリアルデータ信号の送信部から表示デバイスドライバへの転送速度が、フレームレートに関わらず一定になるように設定される。

Description

本発明は、表示装置及び表示装置制御回路に関し、特に、表示装置制御回路から表示デバイスドライバへのデータ転送に関する。

液晶表示装置その他のパネル表示装置は、近年、様々なコンテンツを表示することが求められている。パネル表示装置に表示されるコンテンツとしては、例えば、静止画、２Ｄ（2-dimensional）動画、３Ｄ（3-dimensional）動画が挙げられる。

発明者らは、このような様々なコンテンツを表示する上では、コンテンツに応じてフレームレート（単位時間当たりのフレーム画像の数）を切り換えることが適切であると考えている。例えば、液晶表示装置をＴＶとして用いるときには、静止画のコンテンツ又は静止画が多いコンテンツ（例えば、Ｗｅｂコンテンツ）を表示する場合には２倍速に対応するフレームレート（１２０Ｈｚ）を用いても、ボケの少ない画像を表示できる。一方、２Ｄ動画を表示する場合には、ボケを低減するために、より高いフレームレート、例えば、３倍速に対応するフレームレート（１８０Ｈｚ）を用いることが望ましい。３Ｄ動画の表示においては、更に、右目用の画像、左目用の画像を交互に表示することが求められるため、一層に高いフレームレート、例えば、４倍速に対応するフレームレート（２４０Ｈｚ）を用いることが望ましい。画質だけを考慮すればコンテンツに無関係に高いフレームレートを用いてもよいかもしれない。しかしながら、フレームレートが高いと表示装置の消費電力が増大するので、発明者らは、常時に高いフレームレートで表示するのではなく、フレームレートが可変であることが望ましいと考えている。

フレームレートが可変であるような表示装置の開発にあたり発明者らが認識した問題の一つは、必要な表示データの転送量がフレームレートによって大きく変化することである。例えば、３倍速のフレームレートで表示する場合には、表示データの転送量が２倍速のフレームレートで表示する場合の１．５倍になる。表示データの転送量が変化することの問題は２つある。１つは、配線基板及び転送ケーブル類のＥＭＩ対策のための設計が困難であることである。表示データの転送量が変化すると、ＥＭＩの周波数範囲が広がり、ＥＭＩ対策が難しくなる。もう一つの問題は、データ転送において使用するクロック信号をＰＬＬ（phase locked loop）又はＤＬＬ（delay locked loop）で発生する場合には、表示データの転送量を変化させる際にＰＬＬ又はＤＬＬを再ロックする必要性が生じる点である。ＰＬＬ又はＤＬＬの再ロックが完了するまでは表示データの転送ができず、これは、画像表示のためには好ましくない。

表示装置における表示データのデータ転送については、例えば、特開２０１０−１４１７７５号公報に開示されている。この公報は、表示データを圧縮してフレームメモリに格納すると共に、フレームメモリから読み出した圧縮データを展開（又は伸長）して得られた展開データに応じて表示パネルを駆動する技術を開示している。この技術では、表示画像に応じて圧縮率が調節される。圧縮率を大きくしても画質劣化が大きくない表示画像の場合には圧縮率が高く設定され、消費電力が削減される。一方、圧縮率を大きくすると画質劣化が大きい表示画像の場合には圧縮率が低く設定され、展開データに応じた画像表示における十分な画質が確保される。

また、特許４５０７２６５号も、表示データを圧縮した後にメモリに記憶する技術を開示している。この公報は、４画素の画素データの相関性に応じて圧縮方法を選択することを開示している。

しかしながら、上記の技術は、いずれも、フレームレートの変化に伴う必要な表示データの転送量の変化に対応するものではない。

特開２０１０−１４１７７５号公報 特許４５０７２６５号

したがって、本発明の目的は、フレームレートの変化に伴う表示データの転送量の変化の問題に対応した表示装置、及び表示装置制御回路を提供することにある。

本発明の一の観点では、表示装置が、表示デバイスと、表示デバイスを駆動する表示デバイスドライバと、画像データに対する圧縮処理により圧縮データを生成する動作に対応した圧縮部と、圧縮部から圧縮データを受け取った場合に圧縮データを表示デバイスドライバにシリアルデータ信号によって送信する送信部とを具備する。圧縮部は、表示デバイスドライバが表示デバイスを駆動するフレームレートに応じて選択された圧縮率で圧縮処理を行う。表示デバイスドライバは、送信部からシリアルデータ信号を受け取り、シリアルデータ信号によって送信された圧縮データを展開して展開データを生成し、展開データに応答して表示デバイスを駆動する。圧縮処理における圧縮率は、シリアルデータ信号の送信部から表示デバイスドライバへの転送速度が、フレームレートに関わらず一定になるように設定される。

本発明の他の観点では、表示デバイスを駆動する表示デバイスドライバを制御する表示装置制御回路が、画像データに対する圧縮処理により圧縮データを生成する動作に対応した圧縮部と、圧縮部から圧縮データを受け取った場合に圧縮データを表示デバイスドライバにシリアルデータ信号によって送信する送信部とを具備する。圧縮部は、表示デバイスドライバが表示デバイスを駆動するフレームレートに応じて選択された圧縮率で圧縮処理を行う。表示デバイスドライバは、送信部からシリアルデータ信号を受け取り、シリアルデータ信号によって送信された圧縮データを展開して展開データを生成し、展開データに応答して表示デバイスを駆動する。圧縮率は、シリアルデータ信号の送信部から表示デバイスドライバへの転送速度が、フレームレートに関わらず一定になるように設定される。

本発明によれば、フレームレートの変化に伴う表示データの転送量の変化の問題に対応した表示装置、及び表示装置制御回路が提供される。

本発明の第１の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。 コンテンツの種類と、フレームレートと、圧縮率との関係を示す概念図である。 一般的なＰＬＬ回路の回路構成を示すブロック図である。 第１の実施形態のＰＬＬ回路に好適な回路構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。 圧縮処理の単位となるブロックの構成の例を示す概念図である。 圧縮回路の構成の例を示すブロック図である。 展開回路の構成の例を示すブロック図である。 圧縮方式の選択の手順の例を示すフローチャートである。 圧縮率が５０％の場合の（１×４）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 圧縮率が６６．７％の場合の（１×４）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 （１×４）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。 （１×４）圧縮データの展開処理の内容を示す概念図である。 圧縮率が５０％の場合の（２＋１×２）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 圧縮率が６６．７％の場合の（２＋１×２）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 （２＋１×２）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。 （２＋１×２）圧縮データの展開処理の内容を示す概念図である。 圧縮率が５０％の場合の（２×２）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 圧縮率が６６．７％の場合の（２×２）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 （２×２）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。 （２×２）圧縮データの展開処理の内容を説明する概念図である。 圧縮率が５０％の場合の（４×１）圧縮データのフォーマットを示す図である。 圧縮率が６６．７％の場合の（４×１）画素圧縮データのフォーマットを示す図である。 （４×１）画素圧縮の処理内容を示す概念図である。 （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。 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。 圧縮処理の単位となるブロックの構成の他の例を示す概念図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、本発明の表示装置が、液晶表示装置１に適用されている。以下では、本発明が液晶表示装置１に適用された実施形態が説明されるが、本発明が他の表示装置（例えば、ＰＤＰ（plasma display panel）表示装置、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置等）にも適用可能であることは当業者には明らかであろう。

液晶表示装置１は、外部から転送された画像データに応じて液晶表示パネル２に画像を表示するように構成されている。液晶表示パネル２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。

本実施形態では、画像データは、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルそれぞれの階調を８ビットで表わすデータ、即ち、各画素の階調を２４ビットで表わすデータとして供給される。ただし、画像データのビット数はこれに限定されない。

液晶表示装置１は、タイミング制御回路３と、ドライバ４と、ゲート線駆動回路５とを備えている。タイミング制御回路３は、液晶表示パネル２に所望の画像が表示されるようにドライバ４とゲート線駆動回路５を制御する。ドライバ４は、液晶表示パネル２のデータ線を駆動し、ゲート線駆動回路５は、液晶表示パネル２のゲート線を駆動する。本実施形態では、タイミング制御回路３とドライバ４とゲート線駆動回路５とが別々のＩＣ（integrated circuit）として実装される。ドライバ４は、液晶表示パネル２への画像表示のフレームレートが可変であるように構成されている。上述のように、フレームレートが可変であることは、消費電力を抑えながら様々なコンテンツ（例えば、ＷＷＷ、２Ｄ（2-dimensional）動画、３Ｄ（3-dimensional）動画）を最適に表示する上で有用である。

本実施形態では、液晶表示装置１に複数のドライバ４が設けられており、タイミング制御回路３と各ドライバ４とは、Peer-to-Peer接続されている。具体的には、タイミング制御回路３と各ドライバ４とは、各ドライバ４に専用のシリアル信号線６及びクロック信号線７を介して接続されている。タイミング制御回路３と各ドライバ４の間のデータ転送は、シリアル信号線６を介したシリアルデータ転送によって行われる。一般には、複数のドライバを備えた液晶表示装置においては、バスによってタイミングコントローラとドライバを接続するアーキテクチャも知られているが、本実施形態のように、タイミング制御回路３と各ドライバ４とをPeer-to-Peer接続によって接続するアーキテクチャは、タイミング制御回路３と各ドライバ４の間のデータ転送に必要な転送速度を低減できる点で有用である。

タイミング制御回路３には、概略的には２つの役割がある。第１に、タイミング制御回路３は、外部から供給されたタイミング制御信号に応答して液晶表示装置１全体のタイミング制御を行う。詳細には、タイミング制御回路３は、各種の制御データをシリアル信号線６を介して各ドライバ４に送信すると共に、ゲート線駆動回路５にタイミング制御信号を送信し、ドライバ４及びゲート線駆動回路５の動作タイミングを制御する。制御データのタイミング制御回路３から各ドライバ４への転送は、各水平同期期間のうちのブランキング期間に行われる。タイミング制御回路３から各ドライバ４に送られる制御データは、極性反転データや、タイミング制御データを含んでいる。ここで、極性反転データとは、データ線の駆動信号の極性を指定するデータである。また、タイミング制御データは、例えば、垂直同期期間や水平同期期間の開始を各ドライバ４に知らせるデータ、データスタートを示すデータ（各ドライバ４に画像データの取り込みを指示するデータ）、データ線駆動の開始を指示するデータを含んでいる。各ドライバ４は、タイミング制御データに応じた動作タイミングで動作する。液晶表示パネル２への画像表示のフレームレートの制御は、これらのタイミング制御データによって行われる。

第２に、タイミング制御回路３は、画像データをシリアル信号線６を介して各ドライバ４に供給する。ここで、タイミング制御回路３は、画像データに対して圧縮処理を行った上で画像データを各ドライバ４に供給する機能を有している。画像データに対する圧縮処理については、後に詳細に説明する。画像データの各ドライバ４への供給は、各水平同期期間のうちの表示期間に行われる。以下、タイミング制御回路３とドライバ４について詳細に説明する。

タイミング制御回路３は、圧縮回路１１とシリアル送信回路１２とを備えている。圧縮回路１１は、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。本実施形態では、４画素を１単位として画像データが圧縮される。上述のように、１画素に対応する画像データは２４ビットであるから、９６ビットの画像データを単位として画像データが圧縮されることになる。

上述のように、圧縮回路１１における圧縮処理の圧縮率は可変である。ここで、本明細書では、圧縮率を元の画像データのビット数に対する圧縮データのビット数の比として定義する。例えば、９６ビットの画像データから４８ビットの圧縮データが生成された場合には、圧縮率は、５０％（＝１／２）である。本実施形態では、圧縮処理の圧縮率は、１００％（＝１）、６６．７％（＝２／３）、及び、５０％（＝１／２）のうちから選択される。ここで圧縮率が１００％とは、圧縮回路１１が圧縮処理を行わず画像データをそのまま出力することを意味しているが、以下では、圧縮率が１００％である場合も含めて、圧縮回路１１から出力されるデータを圧縮データと呼ぶ。

圧縮回路１１にはフレームレートを指定するフレームレート指定データが供給され、圧縮処理の圧縮率は、フレームレート指定データに応じて選択される。即ち、圧縮率が、液晶表示パネル２への画像表示のフレームレートに応じて調節される。これは、後述のように、フレームレートに応じて圧縮率を変化させてシリアルデータ転送の転送速度を一定に保つためである。例えば、フレームレートが高い場合には、大きなデータ量の画像データを各ドライバ４に供給することが求められるが、フレームレートが高い場合に圧縮率を高く設定することで、シリアルデータ転送の転送速度を一定に保つことが可能になる。圧縮回路１１は、圧縮処理により生成した圧縮データと圧縮率を示す圧縮モードデータとをシリアル送信装置１２に供給する。

シリアル送信回路１２は、圧縮回路１１から受け取った圧縮データ及び圧縮モードデータと、各ドライバ４に送るべきタイミング制御データとを組み込んだシリアルデータ信号を生成し、各ドライバ４にシリアルデータ通信によって送信する。ここで、シリアル送信回路１２は、クロック信号を生成するＰＬＬ回路１３を備えており、生成されたクロック信号に同期してシリアルデータ信号を各ドライバ４にシリアル信号線６を介して送信する。加えて、シリアル送信回路１２は、ＰＬＬ回路１３によって生成されたクロック信号を、クロック信号線７を介して各ドライバ４に送信する。

一方、各ドライバ４は、シリアル受信回路１４と、展開回路１５と、表示ラッチ部１６と、データ線駆動回路１７とを備えている。シリアル受信回路１４は、クロック信号線７を介して供給されたクロック信号に同期してシリアル送信回路１２から送られてくるシリアルデータ信号を受信し、当該シリアルデータ信号をサンプリングして圧縮データ、圧縮モードデータ及びタイミング制御データを取り出す。取り出された圧縮データ及び圧縮モードデータは、展開回路１５に送られる。展開回路１５は、受け取った圧縮データを展開して表示データを生成し、生成した表示データを表示ラッチ部１６に順次に転送する。ここで、展開回路１５は、圧縮モードデータから圧縮率を認識し、認識した圧縮率に対応して圧縮データを展開する。表示ラッチ部１６は、展開回路１５から受け取った表示データを順次にラッチする。各ドライバ４の表示ラッチ部１６は、一の画素ラインの画素のうちの当該ドライバ４に対応する画素の表示データを格納する。データ線駆動回路１７は、表示ラッチ部１６にラッチされた表示データに応答してデータ線を駆動する。各水平同期期間においては、表示ラッチ部１６に格納されている表示データに応答して、該表示データのそれぞれに対応するデータ線が駆動される。なお、図１には、１つのドライバ４の構成しか図示されていないが、他のドライバ４も同様に構成されることに留意されたい。

なお、圧縮回路１１において行われる圧縮処理、及び、展開回路１５において行われる展開処理については、公知の様々な圧縮処理、展開処理が用いられ得る。ただし、本実施形態の液晶表示装置１において好適な圧縮処理、展開処理については、後に詳細に説明する。

続いて、本実施形態の液晶表示装置１の動作を説明する。図２に図示されているように、本実施形態の液晶表示装置１では、液晶表示パネル２への画像表示のフレームレートが可変である。本実施形態では、フレームレートが１２０Ｈｚ（２倍速）、１８０Ｈｚ（３倍速）、及び２４０Ｈｚ（４倍速）のうちから選択される。フレームレートは、タイミング制御回路３に与えられるフレームレート指定データによって指定され、タイミング制御回路３及びドライバ４は、フレームレート指定データに指定されたフレームレートで画像を表示するように動作する。

ここで、本実施形態では、フレームレートが液晶表示パネル２に表示されるコンテンツに応じて切り替えられる。静止画、又は、例えばＷｅｂのような静止画が多いコンテンツが表示される場合には、フレームレートが１２０Ｈｚに設定される。画像のボケの問題が深刻でない静止画は、消費電力を低減するために、比較的に低いフレームレートで表示される。一方、２Ｄ動画を表示する場合には、ボケを低減するために、フレームレートがより高い値に、具体的には、１８０Ｈｚに設定される。３Ｄ動画の表示においては、右目用の画像、左目用の画像を交互に表示することが求められるため、フレームレートが一層に高い値に、具体的には、２４０Ｈｚに設定される。

加えて、本実施形態の液晶表示装置１では、フレームレートの切り替えに応答して圧縮回路１１の圧縮率が切り替えられ、これにより、タイミング制御回路３から各ドライバ４へのシリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれる。本実施形態では、圧縮率とフレームレートの積がフレームレートに関わらず一定になるように、圧縮率が切り替えられる。詳細には、フレームレートが１２０Ｈｚに設定される場合には圧縮率が１００％（＝１）に設定され、フレームレートが１８０Ｈｚに設定される場合には圧縮率が６６．７％（＝２／３）に設定され、フレームレートが２４０Ｈｚに設定される場合には圧縮率が５０％（＝１／２）に設定される。これらのいずれの場合でも、フレームレートと圧縮率の積は、１２０で一定であることに留意されたい。なお、圧縮率とフレームレートの組み合わせは、様々に変更可能であるが、圧縮率とフレームレートの積がフレームレートに関わらず一定であることが重要である。

フレームレートに応じて圧縮率を変化させてシリアルデータ転送の転送速度を一定に保つことの利点は、２つある。第１に、ＥＭＩ対策のための配線基板及び転送ケーブル類の設計が容易になることである。本実施形態では、シリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれるためにＥＭＩの周波数範囲は狭くなり、ＥＭＩ対策が容易になる。

第２に、フレームレートの切り替えに応じてＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域の切り替えを行う必要がないため、ＰＬＬ回路１３の再ロックが不要になる。圧縮率を変化させずにフレームレートを切り替えると、シリアルデータ転送におけるデータの転送速度を増減する必要性が生じ、ＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域を切り替える必要が生じる。例えば、圧縮率を一定のままにしてフレームレートを１２０Ｈｚから１８０Ｈｚに切り替えた場合には、シリアルデータ転送におけるデータの転送量が１．５倍になり、データの転送速度も１．５倍になる。これにより、ＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域を元の周波数の１．５倍の周波数を含む周波数帯域に切り換える必要性が生じる。問題は、ＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域を切り換える場合には、ＰＬＬ回路１３を再ロックする必要があることである。これは、再ロックが完了するまで表示データの転送ができないことを意味しており、画像表示のためには好ましくない。本実施形態では、フレームレートが切り替えられてもシリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれるため、ＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域を切り換える必要がない。これは、ＰＬＬ回路１３の再ロックを不要化するという利点を生み出す。

ＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域を切り換える必要性がないことは、ＰＬＬ回路１３の回路構成を簡素化できるという利点も生み出す。図３Ａは、一般的なＰＬＬ回路の回路構成を示し、図３Ｂは、本実施形態のＰＬＬ回路１３の回路構成の一例を示すブロックである。一般的なＰＬＬ回路としては、図３Ａに示されているように、位相比較器２１と、ＶＣＯ（voltage-controlled oscillator）２２と、分周器１２３とを備える構成が知られている。位相比較器２１は、原発クロックと分周器１２３からの出力信号の位相に応じた出力電圧を出力するものであり、ＶＣＯ２２は、位相比較器２１から受け取った該出力電圧に応答して出力クロック信号を出力するものである。分周器１２３は、該出力クロック信号を分周した出力信号を出力する。一般的には、位相比較器２１とＶＣＯ２２の間にはローパスフィルタ（ＬＰＦ）が設けられることが多いが、図３Ａには図示されていない。

ここで、ＶＣＯ２２から出力される出力クロック信号の周波数帯域は一般にはそれほど広くない。このため、出力クロック信号の周波数を大きく変化させる場合には、分周器１２３に設けられた分周比変更回路１２３ａによって分周器１２３の分周比が切り換えられる。よって、仮にフレームレートの切り替えに応じてＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域の切り替えを行う構成を採用したならば、ＰＬＬ回路１３において、図３Ａに図示されているような分周器１２３の分周比が切り換え可能な回路構成を採用する必要が生じる。

一方、本実施形態では、フレームレートの切り替えが起こってもＰＬＬ回路１３が発生するクロック信号の周波数帯域の切り替えが行われない。これは、図３Ｂに示されているように、分周比を切り換える機能を有しない分周器２３を用いた回路構成を採用することを可能にする。分周器２３から分周比を切り換える機能が除かれることにより、分周器２３の構成が簡単になる。これは、ＰＬＬ回路１３の実装において有利である。なお、原発クロックと同じ周波数のクロック信号を発生する場合には分周器２３は不要である。この場合、ＶＣＯ２２の出力がそのまま位相比較器２１の入力に接続されるか、又は、ＶＣＯ２２の出力と同一の周波数の信号が何らかの回路（例えば、遅延回路）を介して位相比較器２１の入力に供給される。

ＰＬＬ回路１３の代わりに、ＤＬＬ（delay locked loop）回路を用いてもよい。この場合でも、シリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれることにより、該ＤＬＬ回路に周波数帯域を切り換える機能を設ける必要がなくなる。これは、該ＤＬＬ回路の構成の簡素化に寄与する。

以上に説明されているように、本実施形態の液晶表示装置１では、フレームレートが液晶表示パネル２に表示されるコンテンツに応じて切り替えられる。更に、フレームレートの切り替えに応答して圧縮回路１１の圧縮率が切り替えられ、これにより、タイミング制御回路３から各ドライバ４へのシリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれる。これにより、ＥＭＩ対策が容易になり、また、ＰＬＬ回路１３の再ロックが不要化される。加えて、本実施形態では、ＰＬＬ回路１３が生成するクロック信号の周波数帯域の切り替えが不要になり、ＰＬＬ回路１３の回路構成を簡素化することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、ドライバ４において、シリアル信号線６によってドライバ４に伝送されるシリアルデータ信号からクロック再生を行うアーキテクチャが採用される。本実施形態では、クロック信号線７は設けられない。シリアルデータ信号からクロック再生を行うアーキテクチャは、タイミング制御回路３とドライバ４とを接続するケーブルの信号線の数を低減させるために有効である。このようなアーキテクチャに対応したシリアルデータ転送方式としては、例えば、ＬＶＤＳ（low voltage differential signaling）があげられる。

このような変更に伴い、本実施形態では、ドライバ４のシリアル受信回路１４ＡにＰＬＬ回路１８が設けられる。ＰＬＬ回路１８は、ドライバ４に伝送されるシリアルデータ信号に同期したクロック信号を生成する。シリアル受信回路１４Ａは、ＰＬＬ回路１８によって生成されたクロック信号に同期したタイミングでシリアルデータ信号をサンプリングし、圧縮データ、圧縮モードデータ、及び、タイミング制御データを取り出す。なお、ＰＬＬ回路１８の代わりに、ＤＬＬ回路を用いてもよい。

他の液晶表示装置１の構成及び動作は、第１の実施形態と同様である。即ち、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、フレームレートが液晶表示パネル２に表示されるコンテンツに応じて切り替えられる。更に、フレームレートの切り替えに応答して圧縮回路１１の圧縮率が切り替えられ、これにより、タイミング制御回路３から各ドライバ４へのシリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれる。

ここで、シリアル送信回路１２のみならず、シリアル受信回路１４ＡにもＰＬＬ回路が設けられる本実施形態では、シリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれることによる利点が大きい。本実施形態では、シリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれることにより、シリアル送信回路１２のＰＬＬ回路１３、及びシリアル受信回路１４ＡのＰＬＬ回路１８のいずれについても、クロック信号の周波数帯域を切り替える必要が無くなる。これは、ＰＬＬ回路１３、１８のいずれについても、（何らかの異常がない限り）再ロックの動作が必要ないことを意味している。タイミング制御回路３とドライバ４の間のシリアルデータ転送を行うためにはシリアル送信回路１２のＰＬＬ回路１３、及びシリアル受信回路１４ＡのＰＬＬ回路１８の両方が正しく動作している必要があるから、ＰＬＬ回路１３、１８の両方の再ロックが不要になることは非常に有用である。加えて、ＰＬＬ回路１３のみならずＰＬＬ回路１８も、図３Ｂに図示されているような、分周比を切り換える機能を有しない簡便な回路構成を採用可能になる。ここで、ＰＬＬ回路１８に図３Ｂに図示されている回路構成が採用される場合、シリアルデータ信号に対して波形再生を行って得られる再生信号が、原発クロック信号の代わりに位相比較器２１に入力される。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の表示装置を示すブロック図である。本実施形態では、本発明の表示装置が、液晶表示装置１を含む画像処理装置５０に適用されている。画像処理装置５０は、グラフィック処理を行う処理装置５１と、メモリ５２と、外部入力インターフェース５３とを備えている。処理装置５１としては、例えばＣＰＵ（central processing unit）やＤＳＰ（digital signal
processor）が用いられる。処理装置５１は、メモリ５２をワークエリアとして用いながらグラフィック処理を行う。外部入力インターフェース５３は、光ディスクドライブのような外部装置に接続される。本実施形態では、外部入力インターフェース５３が圧縮回路５３ａを備えており、外部入力インターフェース５３が外部装置から受け取った画像データに対して圧縮処理を行う。圧縮回路５３ａの動作は、第１の実施形態及び第２の実施形態の圧縮回路１１と同じである。圧縮回路５３ａには、フレームレートを指定するフレームレート指定データが供給され、フレームレート指定データに応じて選択された圧縮率で画像データに対して圧縮処理を行う。圧縮処理によって生成されたデータは、バス５４を介してタイミング制御回路３に送られ、更に、シリアルデータ転送によってドライバ４に送られる。

本実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様に、フレームレートが液晶表示パネル２に表示されるコンテンツに応じて切り替えられる。更に、フレームレートの切り替えに応答して圧縮回路１１の圧縮率が切り替えられ、これにより、タイミング制御回路３からドライバ４へのシリアルデータ転送の転送速度が一定に保たれる。

なお、上記の実施形態では、表示するコンテンツの種類に応じてフレームレートが設定されているが、本発明はコンテンツの種類以外の要因でフレームレートを可変に調節する場合でも適用可能である。

（圧縮処理及び展開処理）
以下では、上述の実施形態において、圧縮回路１１において行われる圧縮処理及び展開回路１５において行われる展開処理について説明する。

１．ブロックの構成
上述のように、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に属する４つの画素で構成され、該４つの画素の画像データ（合計９６ビット）がまとめて圧縮される。図６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Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａ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Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａ、Ｒ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂ、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃ、Ｒ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄ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。以下の説明においては、圧縮処理の対象となっているブロックを、対象ブロックと呼ぶことにする。

２．圧縮回路及び展開回路の構成と動作の概略
本実施形態においては、圧縮回路１１が、画像データを下記の５つの圧縮方式で圧縮できるように構成されている：
・非圧縮
・（１×４）画素圧縮
・（２＋１×２）画素圧縮
・（２×２）画素圧縮
・（４×１）画素圧縮

上述の通り、非圧縮は、画像データをそのまま圧縮データとして出力する方式であり、圧縮率を１００％（＝１）に設定する場合に用いられる。（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。（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。

非圧縮を除く上記の４つの圧縮方式（（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮及び（４×１）画素圧縮）においては、圧縮率が可変である。本実施形態では、これらの４つの圧縮方式のいずれにおいても、フレームレートが１８０Ｈｚ（３倍速）の場合には圧縮率が６６．７％（＝２／３）に設定され、フレームレートが２４０Ｈｚ（３倍速）の場合には圧縮率が５０％（＝１／２）に設定される。

加えて、圧縮率が１００％でない場合には、圧縮方式が、対象ブロックを構成する４つの画素の画像データの間の相関性に応じて（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、及び（４×１）画素圧縮のうちから選択される。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。一方、圧縮率が１００％である場合には、対象ブロックを構成する４つの画素の画像データの間の相関性に関わらず、非圧縮が選択される。

上記の動作を行うために、圧縮回路１１は、図７Ａに図示されているように、形状認識部３１と、（１×４）画素圧縮部３２と、（２＋１×２）画素圧縮部３３と、（２×２）画素圧縮部３４と、（４×１）画素圧縮部３５と、圧縮データ選択部３６とを備えている。

形状認識部３１は、対象ブロックの画素の画像データを受け取ると、受け取った画素の画像データの間の相関性を認識する。例えば、形状認識部３１は、１行４列の画素のうち、どの組み合わせの画素の画像データの相関性が高いか、或いは、どの画素が他の画素に対して画像データの相関性が低いかを認識する。更に形状認識部３１は、認識結果と用いるべき圧縮率に応じて、５つの圧縮方式：非圧縮、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のいずれを使用すべきかを指示する圧縮データ選択データを生成する。

（１×４）画素圧縮部３２、（２＋１×２）画素圧縮部３３、（２×２）画素圧縮部３４及び（４×１）画素圧縮部３５は、それぞれ、上述の（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、及び（４×１）画素圧縮を画像データに対して行い、それぞれ、（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データを生成する。ここで、（１×４）画素圧縮部３２、（２＋１×２）画素圧縮部３３、（２×２）画素圧縮部３４、及び（４×１）画素圧縮部３５には、フレームレート指定データが供給されており、フレームレートに応じて圧縮処理の圧縮率を切り換える。フレームレートが１８０Ｈｚ（３倍速）の場合には圧縮率が６６．７％（＝２／３）に設定され、フレームレートが２４０Ｈｚ（３倍速）の場合には圧縮率が５０％（＝１／２）に設定されることは、上述の通りである。

圧縮データ選択部３６は、形状認識部３１から受け取った圧縮データ選択データに基づいて、画像データそのもの、（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データのいずれかを圧縮データとして選択して出力する。（１×４）圧縮データ、（２＋１×２）圧縮データ、（２×２）圧縮データ、及び（４×１）圧縮データのいずれかが圧縮データとして選択される場合、該圧縮データには、上記の４つの圧縮方式のいずれが使用されたかを示す圧縮種類認識ビットが含まれている。圧縮データ選択部３６から出力された圧縮データは、シリアル送信回路１２に送られる。

受信側に設けられた（即ち、ドライバ４に設けられた）展開回路１５は、シリアル受信回路１４（１４Ａ）から受け取った圧縮データが、上記の５つの圧縮方式のいずれによって圧縮されたかを判断すると共に圧縮モードデータから圧縮率を認識し、圧縮に使用された圧縮方式及び圧縮率に対応した展開方式で圧縮画像データを展開する。このような動作を行うために、展開回路１５は、形状認識部４１と、（１×４）画素展開部４２と、（２＋１×２）画素展開部４３と、（２×２）画素展開部４４と、（４×１）画素展開部４５と、表示データ選択部４６とを備えている。

（１×４）画素展開部４２、（２＋１×２）画素展開部４３、（２×２）画素展開部４４、及び（４×１）画素展開部４５は、それぞれ、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、及び（４×１）画素圧縮によって圧縮された圧縮データを展開する機能を有している。（１×４）画素展開部４２、（２＋１×２）画素展開部４３、（２×２）画素展開部４４、及び（４×１）画素展開部４５には圧縮モードデータによって圧縮率を認識し、認識した圧縮率に応じた展開処理を行う。（１×４）画素展開部４２、（２＋１×２）画素展開部４３、（２×２）画素展開部４４、及び（４×１）画素展開部４５によって圧縮データを展開して得られた展開データを、それぞれ、（１×４）展開データ、（２＋１×２）展開データ、（２×２）展開データ、及び（４×１）展開データと記載する。

形状認識部４１は、圧縮種類認識ビットと圧縮モードデータから、実際に圧縮に使用された圧縮方式を認識し、（１×４）展開データ、（２＋１×２）展開データ、（２×２）展開データ、（４×１）展開データ、圧縮データのいずれを表示データとして選択すべきかを指示する表示データ選択データを生成する。表示データ選択部４６は、表示データ選択データに応じて（１×４）展開データ、（２＋１×２）展開データ、（２×２）展開データ、（４×１）展開データ、圧縮データのいずれを表示データとして出力する。ここで、圧縮データがそのまま表示データとして選択されるのは、圧縮率が１００％である場合（即ち、圧縮方式として非圧縮が用いられる場合）であることに留意されたい。展開回路１５から出力された表示データは、表示ラッチ部１６及びデータ線駆動回路１７に供給され、液晶表示パネル２の駆動に使用される。

以下では、１行４列の画素の画像データの間の相関性の認識方法、及び、非圧縮以外の４つの圧縮方式の詳細について説明する。以下の説明では、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値をそれぞれ、Ｇ_Ａ、Ｇ_Ｂ、Ｇ_Ｃ、Ｇ_Ｄ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、Ｂ_Ａ、Ｂ_Ｂ、Ｂ_Ｃ、Ｂ_Ｄと記載する。

３．画素間の相関性に応じた圧縮方式の選択
圧縮率が１００％でない場合（即ち、非圧縮以外の圧縮方式が選択される場合）、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１１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：２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある。

図８は、画素間の相関性に応じた圧縮方式の選択の手順を示すフローチャートである。まず、
ｉ∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝
ｊ∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝
ｉ≠ｊ
なるｉ、ｊの全ての組み合わせについて下記条件（Ａ）が成立しない場合、圧縮回路１１は、ケースＡに該当する（即ち、４画素のうちの任意の組み合わせの画素の画像データの間の相関性が低い）と判断する（ステップＳ０１）。
条件（Ａ）：
｜Ｒｉ―Ｒｊ｜≦Ｔｈ１，且つ
｜Ｇｉ―Ｇｊ｜≦Ｔｈ１，且つ
｜Ｂｉ―Ｂｊ｜≦Ｔｈ１，
ケースＡに該当する場合、圧縮回路１１は、（１×４）画素圧縮を行うと決定する。

ケースＡに該当しないと判断した場合、圧縮回路１１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Ｓ０２）。より具体的には、圧縮回路１１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。
条件（Ｂ１）：
｜Ｒ_Ａ―Ｒ_Ｂ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ａ―Ｇ_Ｂ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ａ―Ｂ_Ｂ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｒ_Ｃ―Ｒ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ｃ―Ｇ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ｃ―Ｂ_Ｄ｜≦Ｔｈ２．
条件（Ｂ２）：
｜Ｒ_Ａ―Ｒ_Ｃ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ａ―Ｇ_Ｃ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ａ―Ｂ_Ｃ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｒ_Ｂ―Ｒ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ｂ―Ｇ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ｂ―Ｂ_Ｄ｜≦Ｔｈ２．
条件（Ｂ３）：
｜Ｒ_Ａ―Ｒ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ａ―Ｇ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ａ―Ｂ_Ｄ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｒ_Ｂ―Ｒ_Ｃ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｇ_Ｂ―Ｇ_Ｃ｜≦Ｔｈ２，且つ
｜Ｂ_Ｂ―Ｂ_Ｃ｜≦Ｔｈ２．

下記条件（Ｂ１）〜（Ｂ３）がいずれも成立しない場合、圧縮回路１１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１１は、（２＋１×２）画素圧縮を行うと決定する。

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１１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１１は、下記条件（Ｃ）が成立するか否かを判断する（ステップＳ０３）。
条件（Ｃ）：
ｍａｘ（Ｒ_Ａ，Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｃ，Ｒ_Ｄ）−ｍｉｎ（Ｒ_Ａ，Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｃ，Ｒ_Ｄ）＜Ｔｈ３，且つ
ｍａｘ（Ｇ_Ａ，Ｇ_Ｂ，Ｇ_Ｃ，Ｇ_Ｄ）−ｍｉｎ（Ｇ_Ａ，Ｇ_Ｂ，Ｇ_Ｃ，Ｇ_Ｄ）＜Ｔｈ３，且つ
ｍａｘ（Ｂ_Ａ，Ｂ_Ｂ，Ｂ_Ｃ，Ｂ_Ｄ）−ｍｉｎ（Ｂ_Ａ，Ｂ_Ｂ，Ｂ_Ｃ，Ｂ_Ｄ）＜Ｔｈ３．

条件（Ｃ）が成立する場合、圧縮回路１１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１１は、（４×１）画素圧縮を行うと決定する。

一方、条件（Ｃ）が成立しない場合、圧縮回路１１は、ケース（Ｄ）に該当する（即ち、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある）と判断する。この場合、圧縮回路１１は、（２×２）画素圧縮を行うと決定する。

圧縮回路１１の形状認識部３１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が圧縮される。

４．各圧縮方式及び展開方式の詳細
続いて、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮、（３＋１）画素圧縮、（４×１）画素圧縮のそれぞれについて、圧縮方式の詳細及び展開方式の詳細について説明する。

４−１．（１×４）画素圧縮
図９Ａ、図９Ｂは、（１×４）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（１×４）画素圧縮は、４画素のうちの任意の組み合わせの画素の画像データの間の相関性が低い場合に採用される圧縮方式である。ここで、図９Ａは、圧縮率が５０％（＝１／２）の場合の圧縮データのフォーマットを示しており、図９Ｂは、圧縮率が６６．７％（＝２／３）の場合の圧縮データのフォーマットを示している。全体のビット数とビット数の配分とが相違している点を除けば、圧縮率がいずれの場合でも基本的なフォーマットは同じである。

図９Ａに示されているように、（１×４）圧縮データは、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Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａデータと、画素Ｂの画像データに対応するＲ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂデータと、画素Ｃの画像データに対応するＲ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータと、画素Ｄの画像データに対応するＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄ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）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「０」である。

Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａ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、Ｒ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂ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、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃ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、Ｒ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄ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、圧縮率が５０％である場合には（図９Ａ）、画素ＤのＢサブピクセルに対応するＢ_Ｄ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。このようなビット配分では、圧縮種類認識ビットを含む合計のビット数が４８ビットになる。一方、圧縮率が６６．７％である場合には（図９Ｂ）、画素Ａ、Ｂ、ＣのＧサブピクセルに対応するＧ_Ａ、Ｇ_Ｂ、Ｇ_Ｃデータが６ビットデータであり、他は５ビットデータである。このようなビット配分では、圧縮種類認識ビットを含む合計のビット数が６４ビットになる。

図１０Ａは、（１×４）画素圧縮を説明する概念図である。図１０Ａは、圧縮率が５０％である場合の（１×４）画素圧縮を図示しているが、圧縮率が６６．７％である場合でも、ビット数が相違する以外は同様の圧縮処理が行われることに留意されたい。（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。

更に、丸め処理が行われてＲ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａデータ、Ｒ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂデータ、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄ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。圧縮率が５０％である場合、画素ＤのＢサブピクセルの階調値については、値１６を加算した後で下位５ビットを切り捨てる処理が行われ、他の階調値については、値８を加算した後で下位４ビットを切り捨てる処理が行われる。一方、圧縮率が６６．７％である場合、画素Ａ、Ｂ、ＣのＧサブピクセルの階調値については、値２を加算した後で下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、他の階調値については、値４を加算した後で下位３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Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａデータ、Ｒ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂデータ、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータに、圧縮種類認識ビットとして値「０」を付加することにより、（１×４）圧縮データが生成される。

図１０Ｂは、（１×４）圧縮データの展開方式を示す図である。図１０Ｂは、圧縮率が５０％である場合の（１×４）圧縮データの展開処理を図示しているが、圧縮率が６６．７％である場合でも、ビット数が相違する以外は同様の展開処理が行われることに留意されたい。

（１×４）圧縮データの展開では、まず、Ｒ_Ａ、Ｇ_Ａ、Ｂ_Ａデータ、Ｒ_Ｂ、Ｇ_Ｂ、Ｂ_Ｂデータ、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータのビット繰上げが行われる。詳細には、繰上げされるビットの数は、（１×４）画素圧縮において切り捨てられたビットの数と同じである。即ち、圧縮率が５０％の場合、画素ＤのＢサブピクセルに対応するＢ_Ｄ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。圧縮率が６６．７％の場合、画素Ａ、Ｂ、ＣのＧサブピクセルの階調値については、２ビットの繰上げが行われ、他の階調値については、３ビットの繰上げが行われる。

更に、誤差データαの減算が行われ、（１×４）圧縮データの展開が完了する。これにより、画素Ａ〜Ｄの各サブピクセルの階調を示す（１×４）展開データが生成される。（１×４）展開データは、概ね、元の画像データを復元したデータである。図１０Ｂの（１×４）展開データの画素Ａ〜Ｄの各サブピクセルの階調値と、図１０Ａの元の画像データの画素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の元の画像データが復元されていることが理解されよう。

４−２．（２＋１×２）画素圧縮
図１１Ａ、図１１Ｂは、（２＋１×２）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（２＋１×２）画素圧縮は、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データは、先の２画素と相関性が低く、且つ、互いに相関性が低い場合に採用される。ここで、図１１Ａは、圧縮率が５０％（＝１／２）の場合の圧縮データのフォーマットを示しており、図１１Ｂは、圧縮率が６６．７％（＝２／３）の場合の圧縮データのフォーマットを示している。全体のビット数とビット数の配分とが相違している点を除けば、圧縮率がいずれの場合でも基本的なフォーマットは同じである。

図１１Ａ、図１１Ｂに示されているように、本実施形態では、（２＋１×２）圧縮データが、圧縮種類認識ビットを含むヘッダと、形状認識データと、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値、大小認識データ、β比較結果データ、Ｒ_ｉ、Ｇ_ｉ、Ｂ_ｉデータ、及びＲ_ｊ、Ｇ_ｊ、Ｂ_ｊデータで構成される。

圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（２＋１×２）圧縮データでは、２ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（２＋１×２）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１０」である。

形状認識データとは、画素Ａ〜Ｄのうち、どの２つの画素の画像データの間の相関性が高いかを示す３ビットデータである。（２＋１×２）画素圧縮が使用される場合、画素Ａ〜Ｄのうち、２つの画素の画像データの間の相関性が高く、残りの２つの画素は他の画素の画像データとの相関性が低い。したがって、画像データの相関性が高い２つの画素の組み合わせは、下記の６通りである：
・画素Ａ、Ｃ
・画素Ｂ、Ｄ
・画素Ａ、Ｂ
・画素Ｃ、Ｄ
・画素Ｂ、Ｃ
・画素Ａ、Ｄ
形状認識データは、３ビットによって、画像データの間の相関性が高い２画素が、これらの６つの組み合わせのいずれであるかを示している。

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１１Ａに図示されているように、圧縮率が５０％の場合には、Ｒ代表値及びＧ代表値は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。一方、図１１Ｂに図示されているように、圧縮率が６６．７％の場合には、Ｒ代表値、Ｇ代表値及びＢ代表値は、いずれも、７ビット又は８ビットのデータである。

β比較データとは、相関性が高い２つの画素の同一色のサブピクセルの階調値の差が、所定の閾値βよりも大きいか否かを示すデータである。圧縮率が５０％の場合には、β比較データは、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、及び相関性が高い当該２つの画素のＧサブピクセルの階調値の差が、所定の閾値βよりも大きいか否かを示す２ビットのデータである。一方、圧縮率が６６．７％の場合には、β比較データは、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、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、相関性が高い当該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３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つの画素の同一色のサブピクセルのうち、どちらの階調値が大きいかを示すデータである。圧縮率が５０％の場合には、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。一方、圧縮率が６６．７％の場合には、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、どちらの画素のＧサブピクセルの階調値が大きいか、及び、どちらの画素のＢ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、圧縮率が５０％の場合には０〜２ビットのデータであり、圧縮率が６６．７％の場合には０〜３ビットのデータである。

Ｒ_ｉ、Ｇ_ｉ、Ｂ_ｉデータ、及びＲ_ｊ、Ｇ_ｊ、Ｂ_ｊ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。圧縮率が５０％の場合、Ｒ_ｉ、Ｇ_ｉ、Ｂ_ｉデータ、及びＲ_ｊ、Ｇ_ｊ、Ｂ_ｊデータは、いずれも、４ビットデータである。一方、圧縮率が６６．７％の場合、Ｇ_ｉ、Ｇ_ｊデータが６ビットデータであり、Ｒ_ｉ、Ｂ_ｉデータ、及びＲ_ｊ、Ｂ_ｊデータが５ビットデータである。

以下、図１２Ａを参照しながら、（２＋１×２）画素圧縮について説明する。図１２Ａは、圧縮率が５０％であり、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データが画素Ａ、Ｂの画像データに対して相関性が低く、且つ、画素Ｃ、Ｄ相互の画像データの相関性が低い場合における（２＋１×２）圧縮データの生成について記述している。圧縮率が６６．７％である場合、及び、相関性が高い画素の組み合わせが異なる場合も同様にして（２＋１×２）圧縮データが生成可能であることは、当業者には容易に理解されよう。

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＝（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ＋１）／２，
Ｇａｖｅ＝（Ｇ_Ａ＋Ｇ_Ｂ＋１）／２，
Ｂａｖｅ＝（Ｂ_Ａ＋Ｂ_Ｂ＋１）／２．

更に、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜及び、Ｇサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が、所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。更に、圧縮率が６６．７％の場合には、Ｂサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜が所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。これらの比較結果がβ比較データとして（２＋１×２）圧縮データに記述される。

更に、下記の手順により、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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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。更に、圧縮率が６６．７％であり、且つ、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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。圧縮率が５０％である場合、又は、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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。

図１２Ａの例では、圧縮率が５０％であり、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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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１２Ａの例では、大小認識データは１ビットデータになる。

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。

更に、丸め処理が行われてＲ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値が算出される。丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜、｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜、｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜と閾値βとの大小関係、及び圧縮率に応じて決定される。まず、圧縮率が５０％の場合について説明する。圧縮率が５０％の場合、Ｒサブピクセルについては、Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅに値５を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値が算出される。そうでない場合、平均値Ｒａｖｅに値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値が算出される。Ｇサブピクセルについても同様に、階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅに値５を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅに値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値が算出される。図１１Ａの例では、Ｒサブピクセルの平均値Ｒａｖｅについては、値５を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、Ｇサブピクセルの平均値Ｇａｖｅについては、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われている。最後に、Ｂサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅに値５を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値が算出される。

一方、圧縮率が６６．７％の場合、Ｒサブピクセルについては、Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅに値２を加えた後下位１ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値が算出される。そうでない場合、平均値ＲａｖｅがそのままＲ代表値として算出される。Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルについても同様である。階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅに値２を加えた後下位１ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値が算出される。そうでない場合、平均値ＧａｖｅがそのままＧ代表値として算出される。更に、階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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Ｂａｖｅに値２を加えた後下位１ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値が算出される。そうでない場合、平均値ＢａｖｅがそのままＢ代表値として算出される。以上により、画素Ａ、Ｂの画像データの圧縮処理が完了する。

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。

更に、丸め処理が行われてＲ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、Ｒ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータが生成される。詳細には、圧縮率が５０％の場合には、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、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、Ｒ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータが算出される。一方、圧縮率が６６．７％の場合には、画素Ｃ、ＤそれぞれのＲ、Ｂサブピクセルの階調値のそれぞれについて、値４を加算した後、下位３ビットを切り捨てる処理が行われる。これにより、Ｒ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、Ｒ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータが算出される。更に、画素Ｃ、ＤそれぞれのＧサブピクセルの階調値のそれぞれについて、値２を加算した後、下位２ビットを切り捨てる処理が行われる。これにより、Ｇ_Ｃデータ、Ｇ_Ｄデータが算出される。

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、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄに、圧縮種類認識ビット及び形状認識データを付加することにより、（２＋１×２）圧縮データが生成される。

一方、図１２Ｂは、（２＋１×２）圧縮データの展開方式を示す図である。図１２Ｂは、圧縮率が５０％であり、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データが画素Ａ、Ｂの画像データに対して相関性が低く、且つ、画素Ｃ、Ｄ相互の画像データの相関性が低い場合における（２＋１×２）圧縮データの展開について記述している。圧縮率が６６．７％の場合、及び、画素間の相関性が異なる場合も同様にして（２＋１×２）圧縮データが展開可能であることは、当業者には容易に理解されよう。

（２＋１×２）圧縮データの展開では、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、β比較データに記述された、階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜、｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜、｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜と閾値βとの大小関係及び圧縮率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。まず、圧縮率が５０％の場合についてのビット繰り上げ処理について説明する。Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒ代表値に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。同様に、Ｇサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。図１２Ｂの例では、Ｒ代表値については、３ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値については、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。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。

一方、圧縮率が６６．７％の場合、Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒ代表値に対して１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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値に対して１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。更に、Ｂサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｂ代表値に対して１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。

上記のビット繰り上げ処理が完了した後、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、更に、Ｒ代表値、Ｇ代表値、Ｂ代表値から（２＋１×２）展開データの画素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。

（２＋１×２）展開データの画素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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きいと記述されている場合、Ｒ代表値に一定値５を加えた値が、画素Ａ、Ｂのうち大小認識データにおいて大きいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元され、Ｒ代表値に一定値５を減じた値が大小認識データにおいて小さいと記述されている方のＲサブピクセルの階調値として復元される。一方、Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも小さい場合、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値に一致するとして復元される。図１２Ｂの例では、画素ＡのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値から値５だけ減じた値として復元され、画素ＢのＲサブピクセルの階調値は、Ｒ代表値から値５を加えた値として復元されている。画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の復元においても、β比較データ及び大小認識データを用いて同様の処理が行われる。図１２Ｂの例では、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの値がいずれも、Ｇ代表値に一致するとして復元される。

圧縮率が６６．７％である場合には、画素Ａ、ＢのＢ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。ただし、圧縮率が５０％の場合においては、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルについてβ比較データ及び大小認識データが存在しないので、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。

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。

一方、（相関性が低い）画素Ｃ、Ｄの画像データに関する展開処理では、上述の（１×４）圧縮データの展開処理と同様の処理が行われる。圧縮率が５０％の場合、画素Ｃ、Ｄの画像データに関する展開処理では、まず、Ｒ_Ｃ、Ｇ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｇ_Ｄ、Ｂ_Ｄ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。一方、圧縮率が６６．７％の場合、まず、Ｒ_Ｃ、Ｂ_Ｃデータ、及びＲ_Ｄ、Ｂ_Ｄデータのそれぞれについて、３ビットのビット繰上げ処理が行われ、Ｇ_Ｃ及びＧ_Ｄデータのそれぞれについて、２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。

４−３．（２×２）画素圧縮
図１３Ａ、図１３Ｂは、（２×２）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（２×２）画素圧縮は、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある場合に使用される圧縮方式である。ここで、図１３Ａは、圧縮率が５０％（＝１／２）の場合の圧縮データのフォーマットを示しており、図１３Ｂは、圧縮率が６６．７％（＝２／３）の場合の圧縮データのフォーマットを示している。全体のビット数とビット数の配分とが相違している点を除けば、圧縮率がいずれの場合でも基本的なフォーマットは同じである。

本実施形態では、（２×２）圧縮データが、圧縮種類認識ビットと、形状認識データと、Ｒ代表値＃１と、Ｇ代表値＃１と、Ｂ代表値＃１と、Ｒ代表値＃２と、Ｇ代表値＃２と、Ｂ代表値＃２と、大小認識データと、β比較結果データとで構成される。

圧縮種類認識ビットとは、圧縮に使われた圧縮方式の種類を示すデータであり、（２×２）圧縮データでは、３ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。本実施形態では、（２×２）圧縮データの圧縮種類認識ビットの値は「１１０」である。

形状認識データとは、画素Ａ〜Ｄのうち、どの２つの画素の画像データの間の相関性が高いかを示す２ビットデータである。（２×２）画素圧縮が使用される場合、画素Ａ〜Ｄのうち、２画素の画像データの間に高い相関性があり、かつ、他の２画素の画像データの間に高い相関性がある。したがって、画像データの相関性が高い２つの画素の組み合わせは、下記の３通りである：
・画素Ａ、Ｂの相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの相関性が高い
・画素Ａ、Ｃの相関性が高く、画素Ｂ、Ｄの相関性が高い
・画素Ａ、Ｄの相関性が高く、画素Ｂ、Ｃの相関性が高い
形状認識データは、２ビットによって、これらの３つの組み合わせのいずれであるかを
示している。

Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１は、それぞれ、一方の２画素のＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値を代表する値であり、Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２は、それぞれ、他方の２画素のＲサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルの階調値を代表する値である。図１１Ａに図示されているように、圧縮率が５０％の場合、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。一方、圧縮率が６６．７％の場合、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、及びＧ代表値＃２は、８ビット又は９ビットのデータであり、Ｂ代表値＃２は７又は８ビットのデータである。

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、（２×２）圧縮データの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、どちらの画素のＧサブピクセルの階調値が大きいか、及び、どちらの画素のＢ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、（２×２）圧縮データの大小認識データは、０〜６ビットのデータである。

以下、図１４Ａを参照しながら、（２×２）画素圧縮について説明する。図１４Ａは、圧縮率が５０％であり、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合における（２×２）圧縮データの生成について記述している。圧縮率が６６．７％である場合、及び、画素間の相関性が異なる場合も同様にして（２×２）圧縮データが生成可能であることは、当業者には容易に理解されよう。

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、Ｂａｖ
ｅ２は、下記式によって算出される：
Ｒａｖｅ１＝（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ＋１）／２，
Ｇａｖｅ１＝（Ｇ_Ａ＋Ｇ_Ｂ＋１）／２，
Ｂａｖｅ１＝（Ｂ_Ａ＋Ｂ_Ｂ＋１）／２，
Ｒａｖｅ２＝（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ＋１）／２，
Ｇａｖｅ２＝（Ｇ_Ａ＋Ｇ_Ｂ＋１）／２，
Ｂａｖｅ１＝（Ｂ_Ａ＋Ｂ_Ｂ＋１）／２．

更に、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜、Ｇサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜及びＢサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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｜Ｒ_Ｃ−Ｒ_Ｄ｜、Ｇサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜及びＢサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ｃ−Ｂ_Ｄ｜が、所定の閾値βよりも大きいか否かが比較される。これらの比較結果は、β比較データとして（２×２）圧縮データに記述される。

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。

詳細には、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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。

同様に、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ｃ−Ｒ_Ｄ｜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｜Ｒ_Ｃ−Ｒ_Ｄ｜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｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜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｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜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｜Ｂ_Ｃ−Ｂ_Ｄ｜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｜Ｂ_Ｃ−Ｂ_Ｄ｜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。

図１４Ａ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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜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｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜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。

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｜Ｒ_Ｃ−Ｒ_Ｄ｜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。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｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜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｜Ｂ_Ｃ−Ｂ_Ｄ｜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。

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。

更に、丸め処理及びビット切捨て処理が行われてＲ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１、Ｒ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２が算出される。丸め処理及びビット切捨て処理は、圧縮率に応じて行われる。まず、圧縮率が５０％の場合について説明する。圧縮率が５０％の場合、画素Ａ、Ｂについては、丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜、｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜、及び｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜と閾値βとの大小関係に応じて、２ビット又は３ビットに決定される。Ｒサブピクセルについては、Ｒサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒサブピクセルの階調値の平均値Ｒａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｒａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＲ代表値＃１が算出される。結果として、Ｒ代表値＃１は、５ビット又は６ビットになる。Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルについても同様である。階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃１が算出される。更に、階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。そうでない場合、平均値Ｂａｖｅ１に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。

一方、圧縮率が６６．７％の場合については、画素Ａ、ＢのＲサブピクセル、Ｇサブピクセル及びＢサブピクセルのいずれについても、丸め処理及びビット切捨て処理は行われない。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が、そのまま、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１として算出される。

圧縮率が５０％である図１４Ａの例では、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの平均値Ｒａｖｅ１については、値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われてＲ代表値＃１が算出される。また、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの平均値Ｇａｖｅ１については、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われてＧ代表値＃１が算出される。更に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ１に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃１が算出される。

画素Ｃ、Ｄの組み合わせについても同様の処理が行われてＲ代表値＃２、Ｇ代表値＃２、Ｂ代表値＃２が算出される。ただし、圧縮率が５０％である場合の画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルについては、丸め処理において加算される数値及びビット切捨て処理で切り捨てられるビット数は、１ビット又は２ビットである。階調値の差｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇサブピクセルの階調値の平均値Ｇａｖｅ２に値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃２が算出される。そうでない場合、平均値Ｇａｖｅ２に値１を加えた後下位１ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＧ代表値＃２が算出される。

圧縮率が５０％である図１４Ａの例では、画素Ｃ、ＤのＲサブピクセルの平均値Ｒａｖｅ２については、値２を加えた後下位２ビットを切り捨てる処理が行われてＲ代表値＃２が算出される。また、画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの平均値Ｇａｖｅ２については、値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われてＧ代表値＃２が算出される。更に、画素Ｃ、ＤのＢサブピクセルについては、Ｂサブピクセルの階調値の平均値Ｂａｖｅ２に値４を加えた後下位３ビットを切り捨てる処理が行われ、これによりＢ代表値＃２が算出される。

以上により、（２×２）画素圧縮による圧縮処理が完了する。

一方、図１４Ｂは、（２×２）画素圧縮で圧縮された圧縮画像データの展開方式を示す図である。図１４Ｂは、圧縮率が５０％であり、画素Ａ、Ｂの画像データの間の相関性が高く、且つ、画素Ｃ、Ｄの画像データの間の相関性が高い場合における（２×２）圧縮データの展開について記述している。圧縮率が６６．７％である場合、及び、画素間の相関性が異なる場合も同様にして（２×２）圧縮データが展開可能であることは、当業者には容易に理解されよう。

まず、Ｒ代表値＃１、Ｇ代表値＃１、Ｂ代表値＃１に対してビット繰上げ処理が行われる。ビット繰上げ処理のビット数は、β比較データに記述された、階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜、｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜、｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜と閾値βとの大小関係、及び圧縮率に応じて決定される。まず、圧縮率が５０％の場合について説明する。圧縮率が５０％の場合、画素Ａ、ＢのＲサブピクセルの階調値の差｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｒ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。同様に、画素Ａ、ＢのＧサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ａ−Ｇ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。更に、画素Ａ、ＢのＢサブピクセルの階調値の差｜Ｂ_Ａ−Ｂ_Ｂ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｂ代表値＃１に対して３ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、２ビットのビット繰上げ処理が行われる。図１４Ｂの例では、Ｒ代表値＃１については、３ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値＃１については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｂ代表値＃１については、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。一方、圧縮率が６６．７％の場合には、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についても同様のビット繰上げ処理が行われる。ただし、圧縮率が５０％の場合のＧ代表値＃２のビット繰上げ処理のビット数は、１ビット又は２ビットのうちから選ばれる。画素Ｃ、ＤのＧサブピクセルの階調値の差｜Ｇ_Ｃ−Ｇ_Ｄ｜が閾値βよりも大きい場合、Ｇ代表値＃２に対して２ビットのビット繰上げ処理が行われ、そうでない場合、１ビットのビット繰上げ処理が行われる。図１４Ｂの例では、Ｒ代表値＃２については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｇ代表値＃２については、２ビットを繰り上げる処理が行われ、Ｂ代表値＃２については、３ビットのビット繰上げ処理が行われる。

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。

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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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｜Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｂ｜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。

図１４Ｂ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。

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１４Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの画像データと、図１４Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの画像データとを比較すれば、上記の展開方式により、概ね、画素Ａ〜Ｄの元の画像データが復元されていることが理解されよう。

４−４．（４×１）画素圧縮
図１５Ａ、図１５Ｂは、（４×１）圧縮データのフォーマットを示す概念図である。上述のように、（４×１）画素圧縮は、対象ブロックの４画素の画像データの間に高い相関性がある場合に使用される圧縮方式である。ここで、図１５Ａは、圧縮率が５０％（＝１／２）の場合の圧縮データのフォーマットを示しており、図１５Ｂは、圧縮率が６６．７％（＝２／３）の場合の圧縮データのフォーマットを示している。全体のビット数とビット数の配分とが相違している点を除けば、圧縮率がいずれの場合でも基本的なフォーマットは同じである。

図１５Ａ、図１５Ｂに示されているように、本実施形態では、（４×１）圧縮データが、圧縮種類認識ビットと、下記の７つのデータ：Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２、アドレスデータ、Ｃｂ’、Ｃｒ’とを備えており、圧縮率が６６．７％の場合には、更に、１ビットのパディングデータを備えている。

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、本実施形態では、４ビットが圧縮種類認識ビットに割り当てられる。

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。圧縮率が５０％の場合には、図１５Ａに示されているように、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る。一方、圧縮率が６６．７％の場合には、図１５Ｂに示されているように、データＹｍｉｎに１２ビット、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２のそれぞれに７ビット、アドレスデータに２ビット、Ｃｂ’、Ｃｒ’のそれぞれに１２ビット、パディングデータに１ビットが割り当てられる。パディングデータとは、圧縮データのビット数を調節するためのデータである。

以下、図１６Ａを参照しながら、（４×１）画素圧縮について説明する。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：

ここで、Ｙ_ｋは、画素ｋの輝度データであり、Ｃｒ_ｋ、Ｃｂ_ｋは、画素ｋの色差データである。また、上述の通り、Ｒ_ｋ、Ｇ_ｋ、Ｂ_ｋ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。

更に、画素Ａ〜Ｄの輝度データＹ_ｋ、色差データＣｒ_ｋ、Ｃｂ_ｋから、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２、アドレスデータ、Ｃｂ’、Ｃｒ’が作成される。

Ｙｍｉｎは、輝度データＹ_Ａ〜Ｙ_Ｄ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１６Ａの例では、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２は、下記式によって算出される：
Ｙｍｉｎ＝Ｙ_Ｄ＝４，
Ｙｄｉｓｔ０＝（Ｙ_Ａ−Ｙｍｉｎ）＞＞２＝（４８−４）＞＞２＝１１，
Ｙｄｉｓｔ１＝（Ｙ_Ｂ−Ｙｍｉｎ）＞＞２＝（２８−４）＞＞２＝６，
Ｙｄｉｓｔ２＝（Ｙ_Ｃ−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Ｙ_Ｄが最小である旨が記載される。

更に、Ｃｒ’が、Ｃｒ_Ａ〜Ｃｒ_Ｄ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、Ｃｂ_Ａ〜Ｃｂ_Ｄ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１６Ａの例では、Ｃｒ’、Ｃｂ’が下記の式によって算出される：
Ｃｒ’＝（Ｃｒ_Ａ＋Ｃｒ_Ｂ＋Ｃｒ_Ｃ＋Ｃｒ_Ｄ）＞＞１
＝（２＋１−１＋１）＞＞１＝１，
Ｃｂ’＝（Ｃｂ_Ａ＋Ｃｂ_Ｂ＋Ｃｂ_Ｃ＋Ｃｂ_Ｄ）＞＞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）画素圧縮データの生成が完了する。

一方、図１６Ｂは、（４×１）圧縮データを展開して（４×１）展開データを生成する方式を示す図である。（４×１）圧縮データの展開では、まず、Ｙｍｉｎ、Ｙｄｉｓｔ０〜Ｙｄｉｓｔ２から、画素Ａ〜Ｄそれぞれの輝度データが復元される。以下では、復元された画素Ａ〜Ｄの輝度データをＹ_Ａ’〜Ｙ_Ｄ’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Ｙ_Ａ’〜Ｙ_Ｄ’が復元される：
Ｙ_Ａ’＝Ｙｄｉｓｔ０×４＋Ｙｍｉｎ＝４４＋４＝４８，
Ｙ_Ｂ’＝Ｙｄｉｓｔ１×４＋Ｙｍｉｎ＝２４＋４＝２８，
Ｙ_Ｃ’＝Ｙｄｉｓｔ２×４＋Ｙｍｉｎ＝１２＋４＝１６，
Ｙ_Ｄ’＝Ｙｍｉｎ＝４．

更に、輝度データＹ_Ａ’〜Ｙ_Ｄ’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：

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。

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１６Ｂの右欄の画素Ａ〜Ｄの（４×１）展開データの値と、図１６Ａの左欄の画素Ａ〜Ｄの元の画像データ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の元の画像データが復元されていることが理解されよう。

４−５．誤差データαの算出
以下では、（１×４）画素圧縮、（２＋１×２）画素圧縮、（２×２）画素圧縮で使用される誤差データαの算出について説明する。

（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１７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。

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。

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）

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１７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

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」）

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）

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．

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。

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。

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１８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１８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。

１：液晶表示装置
２：液晶表示パネル
３：タイミング制御回路
４：ドライバ
５：ゲート線駆動回路
６：シリアル信号線
７：クロック信号線
１１：圧縮回路
１２：シリアル送信回路
１３：ＰＬＬ回路
１４、１４Ａ：シリアル受信回路
１５：展開回路
１６：表示ラッチ部
１７：データ線駆動回路
１８：ＰＬＬ回路
２１：位相比較器
２２：ＶＣＯ
２３、１２３：分周器
１２３ａ：分周比変更回路
３１：形状認識部
３２：（１×４）画素圧縮部
３３：（２＋１×２）画素圧縮部
３４：（２×２）画素圧縮部
３５：（４×１）画素圧縮部
３６：圧縮データ選択部
４１：形状認識部
４２：（１×４）画素展開部
４３：（２＋１×２）画素展開部
４４：（２×２）画素展開部
４５：（４×１）画素展開部
５０：画像処理装置
５１：処理装置
５２：メモリ
５３：外部入力インターフェース
５３ａ：圧縮回路
５４：バス

Claims (9)

1. 表示デバイスと、
   前記表示デバイスを駆動する表示デバイスドライバと、
   画像データに対する圧縮処理により圧縮データを生成する動作に対応した圧縮部と、
   前記圧縮部から前記圧縮データを受け取った場合に前記圧縮データを前記表示デバイスドライバにシリアルデータ信号によって送信する送信部
   とを具備し、
   前記圧縮部は、前記表示デバイスドライバが前記表示デバイスを駆動するフレームレートに応じて選択された圧縮率で前記圧縮処理を行い、
   前記表示デバイスドライバは、前記送信部から前記シリアルデータ信号を受け取り、前記シリアルデータ信号によって送信された前記圧縮データを展開して展開データを生成し、前記展開データに応答して前記表示デバイスを駆動し、
   前記圧縮率は、前記シリアルデータ信号の前記送信部から前記表示デバイスドライバへの転送速度が、前記フレームレートに関わらず一定になるように設定される
   表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記圧縮率が、前記画像データのビット数に対する前記圧縮データのビット数の比である場合に、前記圧縮率は、前記圧縮率と前記フレームレートの積が前記フレームレートに関わらず一定になるように設定される
   表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の表示装置であって、
   前記圧縮部は、前記画像データを圧縮せずに非圧縮データとして出力する動作に対応しており、
   前記送信部は、前記圧縮部から前記非圧縮データを受け取った場合、前記非圧縮データを前記表示デバイスドライバに前記シリアルデータ信号によって送信し、
   前記非圧縮データを前記シリアルデータ信号によって前記送信部から前記表示デバイスドライバへ送信する場合の転送速度は、前記圧縮データを前記シリアルデータ信号によって前記送信部から前記表示デバイスドライバへ送信する場合の転送速度と同一である
   表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置であって、
   前記送信部は、
   原発クロック信号に同期した第１同期用クロック信号を生成するＰＬＬ（phase locked loop）又はＤＬＬ（delay locked loop）として構成された第１クロック生成回路と、
   前記第１クロック生成回路から受け取った同期用クロック信号に同期して前記シリアルデータ信号を送信するシリアル送信回路
   とを備え、
   前記第１クロック生成回路は、前記フレームレートの切り替えが発生しても、前記同期用クロック信号の周波数の切り替えを行わないように構成された
   表示装置。
5. 請求項３又は４に記載の表示装置であって、
   前記表示デバイスドライバは、前記シリアルデータ信号を受信する受信部を備え、
   前記受信部は、
   前記シリアルデータ信号に同期した第２同期用クロック信号を生成するＰＬＬ（phase locked loop）又はＤＬＬ（delay locked loop）として構成された第２クロック生成回路と、
   前記第２クロック生成回路から受け取った第２同期用クロック信号に同期して前記シリアルデータ信号に対してサンプリングして前記圧縮データを得るシリアル受信回路を具備する
   表示装置。
6. 請求項３乃至５のいずれかに記載の表示装置であって、
   前記第１クロック生成回路は、
   前記第１同期用クロック信号を受け取り、前記第１同期用クロック信号の周波数と同一又はそれより低い分周クロック信号を出力する分周部と、
   前記原発クロック信号と前記分周クロック信号との位相差に応じた出力信号を生成する位相比較回路と、
   前記位相比較回路から受け取った前記出力信号に応答して、前記第１同期クロック信号の周波数を制御しながら前記第１同期クロック信号を出力するクロック出力回路
   とを備え、
   前記分周部は、前記分周クロック信号の周波数と前記第１同期クロック信号の周波数の比が固定であるように構成された
   表示装置。
7. 表示デバイスを駆動する表示デバイスドライバを制御する表示装置制御回路であって、
   画像データに対する圧縮処理により圧縮データを生成する動作に対応した圧縮部と、
   前記圧縮部から前記圧縮データを受け取った場合に前記圧縮データを前記表示デバイスドライバにシリアルデータ信号によって送信する送信部
   とを具備し、
   前記圧縮部は、前記表示デバイスドライバが前記表示デバイスを駆動するフレームレートに応じて選択された圧縮率で前記圧縮処理を行い、
   前記表示デバイスドライバは、前記送信部から前記シリアルデータ信号を受け取り、前記シリアルデータ信号によって送信された前記圧縮データを展開して展開データを生成し、前記展開データに応答して前記表示デバイスを駆動し、
   前記圧縮率は、前記シリアルデータ信号の前記送信部から前記表示デバイスドライバへの転送速度が、前記フレームレートに関わらず一定になるように設定される
   表示装置制御回路。
8. 請求項７に記載の表示装置制御回路であって、
   前記圧縮率が、前記画像データのビット数に対する前記圧縮データのビット数の比である場合に、前記圧縮率は、前記圧縮率と前記フレームレートの積が前記フレームレートに関わらず一定になるように設定される
   表示装置制御回路。
9. 請求項７又は８のいずれかに記載の表示装置制御回路であって、
   前記送信部は、
   原発クロック信号に同期した第１同期用クロック信号を生成するＰＬＬ（phase locked loop）又はＤＬＬ（delay locked loop）として構成された第１クロック生成回路と、
   前記第１クロック生成回路から受け取った同期用クロック信号に同期して前記シリアルデータ信号を送信するシリアル送信回路
   とを備え、
   前記第１クロック生成回路は、前記フレームレートの切り替えが発生しても、前記同期用クロック信号の周波数の切り替えを行わないように構成された
   表示装置制御回路。

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