CN102959962B - 图像压缩装置、图像压缩方法、集成电路以及影像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的为提供一种降低色差成分的图像质量劣化的图像压缩装置（200），将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，被分配到上述多个成分中的编码量的合计是一定的，并且具备编码量分配部（220），根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量；和压缩部（230），通过上述编码量分配部（220）所决定的编码量来分别压缩上述多个成分。

Description

图像压缩装置、图像压缩方法、集成电路以及影像显示装置

技术领域

本发明涉及一种图像压缩装置，特别是用于削减存储在存储器中的数据的容量的图像压缩装置等。

背景技术

近年来，电视和移动设备上所搭载的显示器的高析像度化急剧发展。这十年间，随着高清电视播放的开始和Blu-rayDisc的出现，显示器的析像度已经从SD(例如，720×480)进化到HD(例如，1366×768)、FullHD(例如，1920×1080)。

但是，随着显示器的高析像度化的进步，输出到显示器中的输出图像的数据量也增大。这样，在将输出图像输出到显示器的图像处理装置中，用于暂时存储输出图像的帧存储器的容量增大，所需的存储器带宽也增大。随着这种数据量的增加，外带存储器的个数增加和消费电力的增加的问题变得更加严重。

另外，一般的DTV(DigitalTelevision)系统具备解码器块和图像信号处理块。

解码器块将遵守MPEG2和H.264等规格的流数据进行解码，并将图像(帧)数据写入到存储器中。

图像信号处理块将被写入存储器中的图像数据进行读入，进行大小重置和高图像质量化等的图像处理。又，图像信号处理块也在这里进行OSD(OnScreenDisplay)和多个动画的合成处理。图像信号处理块将用于图像处理和合成处理的图像数据暂时写入到存储器，必要时将其读出，将完成了所有处理的图像数据作为输出图像进行输出。

具体地说，在处理解像度为1080p(1920×1080、60fps)的24bit全彩色动画时，每1帧的必需带宽约为360MB/s。进一步，对于上述动画进行复杂的图像处理(多个动画的合成等)时，由于对存储器的写入次数和读出次数增加很多，因此所需的存储器带宽也增加许多。这时，DTV系统中，具有数GB/s以上的带宽的高频率的存储器也需要多个，从而增加成本。

因此，通过在存储到存储器中之前将图像数据进行压缩处理，如果可以削减存储在存储器中的图像数据的容量，从而可以削减存储器带宽，削减成本，例如，搭载的存储器个数的削减和使用频率低的存储器成为可能。

作为现有的图像压缩装置，公开了例如有将图像数据分割为多个图像块，以图像块单位进行压缩处理的装置，根据图像块是否包含有CG边缘，将图像块的数据集值所包含的色差成分进行取样（抽取），通过预测编码方式将取样后的数据集值进行编码（例如，参照专利文献1）。图11是表示专利文献1种所记载的现有图像压缩装置的框图。

上述专利文献1中所记载的图像压缩装置将所输入的图像数据的颜色空间转换为亮度成分和色差成分，根据所输入的图像数据中的灰度变化度，对于多个成分中的一部分成分执行降低析像度的析像度变换处理。在专利文献1所记载的图像压缩装置中，由于降低析像度而影响少的成分，例如关于YCbCr颜色空间的图像数据的Cb成分以及Cr成分、RGB颜色空间的图像数据的B成分，降低其析像度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2007-28394号公报

发明的概要

发明要解决的问题

如上所述，在专利文献1所记载的图像压缩装置中，通过将析像度低下而产生的影响难于明显化的一部分成分进行取样（就是说，抽取或者使析像度降低），从而提高压缩率。因此，例如由数字广播、亮度成分以及色差成分所构成，原本色差成分被抽取的图像数据的情况下，由析像度降低而引起的影响难于明显化的色差成分比需要的还要进一步被抽取，从而引起图像劣化的可能性增高。

发明内容

因此，本发明的目的为，提供即使在色差成分被取样的图像数据中，也可以进行图像劣化更少的压缩处理的图像压缩装置。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的图像压缩装置的一个方式为一种图像压缩装置，将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，被分配到上述多个成分中的编码量的合计是一定的，并且具备编码量分配部，根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量；和压缩部，通过上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分。

发明效果

根据本发明的图像压缩装置，即使是在色差成分被取样的图像数据中，也可以进行图像劣化更少的压缩处理。

附图说明

图1是表示本发明的影像显示装置的构成例的框图。

图2是表示影像显示装置中图像信号处理部的构成例的框图。

图3是表示构成图像信号处理部的图像压缩部的构成例的框图。

图4是表示构成图像压缩部的编码量分配部的构成例的框图。

图5是表示构成图像压缩部的压缩部的构成例的框图。

图6是表示用于将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩的图像压缩方法的各工程的流程图。

图7是表示对于亮度成分进行4位的差分编码和6位的像素编码时的最大误差的图形。

图8A是表示将4位分配给亮度成分时的差分绝对值和最大误差之间的关系的图形。

图8B是表示色差成分中6位的差分绝对值和最大误差之间的关系的图形。

图9A是表示将6位分配给亮度成分时的差分绝对值和最大误差之间的关系的图形。

图9B是表示色差成分中4位的差分绝对值和最大误差之间的关系的图形。

图10是表示DTV系统的外观的外观图。

图11是表示现有的图像压缩装置的构成的框图。

具体实施方式

（发明的概要）

本开示的一个实施方式的图像压缩装置将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，被分配到上述多个成分中的编码量的合计是一定的，并且包括编码量分配部，根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量；和压缩部，通过上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分。

根据上述构成的图像压缩装置，在定长压缩中，当亮度成分的变化少的情况下，可以增加其他成分（例如，色差成分、色相成分、色度成分）的编码量的分配。亮度成分对其他成分的劣化影响容易明显化，但是当变化量少的时候，即使减少编码量的分配，也可以防止劣化或控制明显化。也就是说，在上述构成的图像压缩装置中，当亮度成分的变化量少的时候，减少亮度成分的编码量的分配，增加其他成分的编码量，因此可以使得亮度成分的劣化不明显，从而可以控制其它成分的析像度的降低。

专利文献1所记载的图像压缩装置中，例如，抽取色差成分的话，特别是颜色分级的情况下，颜色变化失真的可能性较高，颜色边缘的情况下，图像模糊的可能性增高。对此，上述构成的图像压缩装置，特别是在亮度成分的变化比较少的颜色分级和颜色边缘中，可以增加色差成分的编码量，因此可以良好地控制噪声。

另外，在上述构成的图像压缩装置中，压缩对象数据可以是1帧单位的图像数据，也可以是将1帧单位的图像数据分割为规定像素数的块的图像块。

另外，例如，上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的每个像素，求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并可以根据由上述差分计算部计算出的上述差分绝对值的最大值，来决定分配的上述编码量。

另外，例如，上述编码量分配部进一步具备比较部，将上述差分计算部计算出的上述差分绝对值的最大值和所希望的阈值进行比较，当上述最大值小于等于上述阈值时，将分配到上述亮度成分中的编码量决定为第1编码量，当上述最大值超过上述阈值时，将分配到上述亮度成分中的编码量决定为第2编码量。

另外，例如上述编码量分配部可以决定分配的上述编码量，从而使得在将上述第1编码量分配到上述亮度成分的情况下，上述多个成分中的上述亮度成分以外的成分的编码量，比在将上述第2编码量分配到上述亮度成分的情况下，上述多个成分中的上述亮度成分以外的成分的编码量大。

另外，例如上述编码量分配部除了上述亮度成分，还根据上述压缩对象数据的特性来决定分配的上述编码量。

另外，例如，上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的每个像素，求出上述像素的上述亮度成分和上述像素所邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并且可以决定分配的上述编码量，从而使得上述亮度成分的上述差分绝对值越小分配到上述亮度成分中的编码量就越小，并且使得上述压缩对象数据的上述亮度成分以外的成分的抽取量越大分配到上述亮度成分中的编码量越小。

另外，例如上述压缩部可以具备编码部，执行相互不同的多个编码并生成多个编码数据；解码部，将上述多个编码数据进行解码并生成多个解码数据；压缩模式判定部，对每个上述多个解码数据求得解码数据和上述压缩对象数据之间的差分，并根据上述差分从上述多个编码数据来决定一个编码数据；选择部，选择并输出上述压缩模式判定部所决定的上述编码数据。

另外，例如上述比较部可以将上述差分绝对值的最大值和上述阈值进行比较，并决定分配到上述亮度成分的编码量，其中上述阈值是通过对上述亮度成分适用了上述多个编码时的最大误差而决定的。

本开示的一实施方式的图像压缩方法将由含有亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，使得被分配到上述多个成分中的编码量的合计成为一定，并且包括根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量的工程，和通过决定上述编码量的工程所决定的编码量来分别压缩上述多个成分的工程。

本开示的一实施方式的集成电路用于图像压缩装置，上述图像压缩装置将由含有亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，使得被分配到上述多个成分中的编码量的合计成为一定，并且包括编码量分配部，根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量；和压缩部，通过上述编码量分配部所决定的编码量分别压缩上述多个成分。

本开示的一实施方式的程序使得计算机执行对于由含有亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行的定长压缩，使得被分配到上述多个成分中的编码量的合计成为一定，并且包括根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量的工程，和通过决定上述编码量的工程所决定的编码量来分别压缩上述多个成分的工程。

本开示的一实施方式的影像显示装置具备图像压缩装置，该图像压缩装置将由含有亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，上述影像显示装置具备存储器，存储由上述图像压缩装置将上述压缩对象数据进行定长压缩后的压缩数据；图像信号处理部，利用将上述压缩数据解码了的解码数据进行期望的图像处理，将图像处理后的数据输出到规定的显示面板，上述图像压缩装置使得被分配到上述多个成分中的编码量的合计是一定的，并且包括编码量分配部，根据上述图像处理部所输出的上述压缩对象数据的上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量；和压缩部，通过上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分，并输出到上述存储器中。

下面，利用附图来详细说明本发明的实施方式。另外，以下所说明的实施方式是表示本发明所希望的一个具体例子。在以下的实施方式所表示的构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、处理、处理的顺序等只是一个例子，而不是限定本发明的主旨。另外，在以下的实施方式的构成要素中，关于表示本发明最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，将其作为构成更希望的方式的任意构成要素进行说明。

（实施方式）

根据图1～图5来说明本开示的图像压缩装置的实施方式。另外，把本实施方式中图像压缩装置被搭载到DTV系统（影像显示装置的一例）的情况作为例子来说明。

[DTV系统的构成]

首先说明图1的DTV系统1的构成。图1是表示采用了本实施方式的图像压缩装置的DTV系统1的构成例的框图。

如图1所示，DTV系统1具备图像处理装置10、前端20、外部存储器30、显示器40。

前端20由调谐器或者通信模块等的影像输入设备构成，从被传送来的数字广播波选择所希望的传输流，例如被选中的广播局的传输流，并输出到图像处理装置10的流控制器12中。

外部存储器30由RAM和FIFO构成，根据图像处理装置10的存储器控制部15的要求进行数据的写入和读出。

显示器40是DTV系统的显示面板，本实施方式中，从DTV系统1接收显示数据后进行显示。

图像处理装置10是用于接收前端20所输出的流数据后并生成显示数据的装置，如图1所示，具备流控制器12、CPU13、解码器14、存储器控制部15以及图像信号处理部16。另外，流控制器12、CPU13、解码器14、存储器控制部15、图像信号处理部16通过总线11进行连接。

流控制器12以解扰器和传输解码器作为主体而构成。从前端20所输出传输流用流密码进行加密，因此，流控制器12以传输流的著作权信息为基础解除流密码。流控制器12从解除了流密码的传输流抽出所希望的影像的包、声音的包以及节目信息等附加信息的包。

CPU13一般由硬件的处理器来实现，进行包含图像信号处理部16的系统整体的控制。

解码器14将影像的包和声音的包进行解码，得到影像信号以及声音信号，并输出到图像信号处理部16。

存储器控制部15不通过总线11而和外部存储器30直接连接，并处理流控制器12、CPU13、解码器14、图像信号处理部16所要求的存储器访问。

图像信号处理部16是处理部，接收来自解码器14的影像信号以及声音信号，对于影像信号所表示的图像执行图像处理以及合成处理，如图2所示，具有图像处理/合成处理部161、图像压缩扩张部162。图2是表示图像信号处理部16的构成例的框图。

图像处理/合成处理部161，对于通过总线11从解码器14所输入的影像信号所显示的图像进行大小重置处理和高图像质量化处理等的图像处理以及OSD和多个动画等的合成处理，并将图像处理及合成处理后的影像信号输出到显示器40。

如图2所示，图像压缩扩张部162具有图像压缩部200，对于图像处理/合成处理部161所输出的输入数据进行定长压缩处理；和图像扩张部300，扩张处理被进行了定长压缩处理了的压缩数据。如图2所示，图像压缩扩张部162被设置在图像信号处理部16的总线11和接口部分。本实施方式中，如后述那样，通过在图像压缩扩张部162将外部存储器30中所存储的图像数据进行压缩和扩张，可以减少总线11上流动的数据量，并削减外部存储器30的带宽以及容量。

图像压缩部200是处理部，将由含有亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，以块单位将输入数据进行定长压缩。通过以块单位进行压缩处理，可以达到降低硬件实装相应的运算量。另外，通过以块单位进行定长压缩，可以保证图像整体的最差压缩率。

图3是表示图像压缩部200的构成例的框图。更具体地说，如图3所示，图像压缩部200具有分块部210，将输入数据分割为规定像素数的多个压缩对象块（相当于压缩对象数据）；编码量分配部220，根据构成压缩对象块的多个像素亮度成分，用块单位按成分来进行编码量的分配；以及压缩部230，用被分配的编码量分别压缩成分。

编码量分配部220是处理部，使得被分配到多个成分中的编码量的合计成为一定，并且根据亮度成分来决定分别分配到多个成分中的编码量。

图4是表示编码量分割部220的构成例的框图。如图4所示，编码量分配部220具有差分计算部221，求出构成块的像素亮度值和与该像素邻接的邻接像素的亮度值之间的差分绝对值；比较部222，将构成块的多个像素的差分绝对值中的最大值作为块的差分绝对值，将块的差分绝对值和所希望的阈值进行比较而决定编码量的分配。

压缩部230的构成为，以像素数据的成分单位进行定长压缩处理。

图5是表示压缩部230的构成例的框图。具体地说，如图5所示，压缩部230具备像素编码部231、差分编码部232、像素解码部233、差分解码部234、压缩模式判定部235和选择部236。

像素编码部231对构成块的多个像素的像素值进行定长编码处理。差分编码部232对于构成块的多个像素的邻接像素之间的差分绝对值进行定长编码处理。像素解码部233对于在像素编码部231被进行定长压缩处理了的压缩数据进行解码处理，生成解码数据。差分解码部234对于在差分编码部232被进行定长压缩处理了的压缩数据进行解码处理，生成解码数据。压缩模式判定部235将在像素解码部233被解码了的解码数据和压缩对象块所对应的像素数据（输入像素数据）之间的误差与在差分编码部232被解码了的解码数据和输入像素数据之间的误差进行比较，在像素编码部231以及差分编码部232中判定输出了误差少的解码数据所对应的压缩数据的编码部。选择部236选择被压缩模式判定部235判定为误差少的编码部所输出的压缩数据，并将附加了编码信息的压缩数据输出到存储器控制部15，上述编码信息表示被选择了的压缩数据所对应的编码部。

图像扩张部300用表示编码信息的编码方法所对应的解码方法将外部存储器30所读出的压缩数据进行解码，输出到图像处理/合成处理部161。

另外，在本实施方式中的构成为，将图像压缩扩张部162设置在图像信号处理部16的接口部分，但是不仅仅限于此。图像压缩扩张部162，例如和存储器控制部15的总线11之间的接口部分等可以设置为，在被存储到存储器30之前，对于图像处理/合成处理部161所输出的输入数据进行定长压缩处理。在被存储到存储器30之前，由图像压缩扩张部162进行定长压缩处理，对于从外部存储器30读出的被定长压缩处理了的压缩数据，在进行图像处理之前进行扩张处理，从而可以削减外部存储器30所保存的数据的容量，并可以削减存储器带宽。

[图像压缩部200的处理动作]

接着，以图6为基础，用详细的数值来具体说明图像压缩部200的处理动作。图6是表示图像压缩部200的处理动作的流程图。

另外，在本实施方式中，说明以下场合的例子，即作为前提条件，构成压缩对象块的像素的像素数据以10位的精度具有颜色空间的各个成分。在本实施方式中，颜色空间为YCbCr颜色空间，像素数据具有亮度成分（Y）和色差成分（Cb以及Cr）2个成分。各成分的数据量为10位，所以1个像素数据的数据量为20位。另外，本实施方式的像素数据用该颜色空间中的亮度成分（Y）和色差成分（Cb以及Cr）的样品比（Y:C:b:Cr）为4：2：2的格式来表示。

另外，本实施方式中，将目标压缩率设定为50%。即，将一个像素数据从20位压缩到10位。因此，本实施方式中，图像信号处理部16的编码量分割部220将编码量分配到亮度成分以及色差成分，使得整体为10位。本实施方式说明了亮度成分和色差成分的编码量的分配为（4位：6位）、（6位：4位）的情况。

进一步，本实施方式中，图像信号处理部16的图像压缩扩张部162不是将用于在显示器40显示TV广播的数据，而是将对显示数据进行图像处理时所参照的处理用数据作为压缩对象数据。更具体地说，处理用数据是例如仅仅在DTV系统1内部使用的数据，例举了帧内预测中的预测对象块的周围邻接像素的像素数据等。另外，压缩对象数据不是显示器40直接显示的图像数据，所以，即使图像质量有些程度的下降，对显示器40上所显示的图像的影响也少。因此，认为即使将该压缩对象数据进一步进行定长压缩处理（定长编码），也对显示器40上所显示的图像的影响较少。图像信号处理部16通过对于这种处理用数据进行定长压缩处理以及扩张处理，可以不导致显示器40上所显示的图像质量的降低，从而可以削减外部存储器30中存储的数据的容量。另外，进行定长压缩处理，其压缩方法简单，可以用少的处理量来执行压缩处理。

图像压缩部200在输入了压缩对象数据后，分块部210将所输入的压缩对象数据分割为由既定大小的像素组成的多个压缩对象块，并输出到编码量分配部220以及压缩部230（步骤S11）。本实施方式中，举例说明了压缩对象块将水平4像素（4×1像素单位）块的情况。另外，压缩对象块可以不仅限于水平4像素，也可以是水平8像素和水平16像素，2×2的长方形等任意的大小。

编码量分配部220以所输入的压缩对象块单位进行编码量的分配。（步骤S12）。

编码量分配部220的差分计算部221对构成所输入的压缩对象块的像素分别计算与邻接像素的差分绝对值，并输出到比较部222。

编码量分配部220的比较部222将从差分计算部221所输出的差分绝对值中抽出最大值，通过将抽出的差分绝对值和阈值进行比较来决定分配到亮度成分以及色差成分中的编码量。

本实施方式中，以阈值被设定为16的情况作为例子进行说明。另外，本实施方式的比较部222在差分绝对值的最大值小于等于16时，将分配到亮度成分中的编码量设定为4位（相当于第1编码量），将分配到色差成分中的编码量设定为6位，而当差分绝对值的最大值为大于16时，将分配到亮度成分中的编码量设定为6位（相当于第2编码量），将分配到色差成分中的编码量设定为4位，并将设定的编码量作为分配信息输出到压缩部230。另外，由于压缩部230的处理是定长压缩处理，所以分配信息可以仅仅是亮度成分的分配量，也可以仅仅是色差成分的分配量，也可以是双方的成分分配量。当成分为3种以上时，至少可以包括2种成分的分配量的信息。

压缩部230中，像素编码部231根据编码量分配部220输出的分配信息的编码量，对构成所输入的压缩对象块的像素的亮度成分以及色差成分执行量子化处理，并输出包含有亮度成分的编码数据和色差成分的编码数据的像素编码数据（步骤S13的一部分）。作为量子化处理，有以下方法，例如，当将10位的成分作为4位时，上位第5位到了1之后只抽出上位4位的数据，删除下位6位。

差分编码部232计算邻接像素之间的成分的差分值，根据编码量分配部220输出的分配信息的编码量，将该差分值进行编码（步骤S13的一部分）。另外，关于压缩对象块的第1像素，使用当前的压缩对象块的紧前输入的压缩对象块的第4像素的数据。也就是说，差分编码部232利用解码数据，和构成压缩对象块的多个像素的多个成分的数据来生成编码数据，上述解码数据是通过压缩模式判定部235由差分解码部234或像素解码部233输出的，且对紧前的压缩对象块的第4像素的编码数据（压缩数据）进行了解码。

作为编码方法，压缩对象块的第1像素首先计算出与在紧前的块进行了解码的第4像素的像素数据的差分，算出差分值。之后，根据编码量分配部220所决定的编码量实施限幅处理，输出第1像素的编码数据。限幅处理例如在将10位的差分值作为4位时，小于等于-8的差分值限幅为-8（1111），大于等于7的差分值限幅为15（0111）。

压缩对象块的第n（n=2、3、4）像素计算与解码数据的差分，并算出差分值，上述解码数据将压缩对象块的第（n-1）像素的编码数据进行解码。之后，和第1像素同样，实施限幅处理，输出第n像素的编码数据。

像素解码部233对像素编码数据实施逆量子化处理，解码成像素数据并生成解码数据，输出到压缩模式判定部235。逆量子化处理具有以下填充方法，在例如从4位的编码数据解码为10位的像素数据时，用编码数据填充像素数据的上位4位，用0或1填充下位6位，或对下位位填充编码数据。

差分解码部234保持在紧前解码了的像素数据，在紧前的像素数据加上将差分编码数据进行了解码的数据并生成解码数据，输出到压缩模式判定部235。

压缩模式判定部235在像素解码部233输出解码数据后，计算出被输入到压缩部230的压缩对象块所对应的像素的像素数据（输入像素数据）和像素解码部233所输出的解码数据之间的第1差分。同样，压缩模式判定部235在差分解码部234输出了解码数据后，计算出对应的输入像素数据和差分解码部234所输出的解码数据之间的第2差分。压缩模式判定部235将第1差分和第2差分进行比较，在像素编码部231和差分编码部232中决定值较小一方的差分所对应的编码部（步骤S14）。另外，由于以对于下一个像素数据的编码进行使用，因此将决定了的编码部所对应的解码数据输出到差分编码部232。

另外，本实施方式的压缩模式判定部235的构成为，用像素单位求出像素解码部233所输出的解码数据和输入像素数据之间的误差（第1差分）、以及差分解码部234所输出的解码数据和输入像素数据之间的误差（第2差分），来判定误差少的一方的编码部，但是并不限于此。作为判定方法，例如可以用压缩对象块单位来进行。这时有以下方法，例如关于构成压缩对象块的所有像素计算出第1差分和第2差分，来选择最大误差小的编码部的方法，和选择差分值（误差）的平均值小的编码部的方法等。

选择部236将压缩模式判定部235所选择的编码部所输出的编码数据通过总线11选择并输出到存储器控制部15。

[图像压缩部200的阈值的决定方法]

下面，利用图7来说明图像压缩部200的编码量分配部220的阈值的决定方法。另外，本实施方式中，举例说明了阈值在制造图像处理装置10时被固定设定在图像处理装置10中的例子，但是也可以在制造后从外部任意设定。

本实施方式中，阈值以多个编码方法，差分编码和像素编码进行决定，使得构成所输入的压缩对象块的像素数据的亮度值和压缩后的亮度值之间的最大误差成为最小。

更详细地如图7所示，差分编码的情况下，在和紧前的像素（邻接像素）的亮度成分的差分绝对值小于等于能用压缩后的编码量表示的最大值的时候，压缩前的差分绝对值和压缩后的差分绝对值之间的最大误差为0（图7的差分绝对值在小于等于8的实线部分）。另外，和邻接像素的亮度成分的差分绝对值不小于等于压缩后的最大值时，因为压缩后的差分绝对值被限幅为压缩后的最大值，因此像素之间的亮度值越分离最大误差越大（图7的差分绝对值为8～16的实线部分和差分绝对值为大于等于16的虚线部分）。例如，差分编码中，当压缩后的编码量的分配为4位时，可以用压缩后的编码量表示的最大值为-8～7。因此，差分编码的最大误差的推移如图7的[4位限幅]的图形（图7的差分绝对值为小于等于16的实线部分和差分绝对值为大于等于16的虚线部分）所表示那样，差分绝对值在小于等于8位的领域为0，在大于等于8的领域时，与差分绝对值成比例增大。

对此，像素编码的情况下，最大误差不依赖差分绝对值而成为一定。例如，在图像编码中，当压缩后的编码量的分配为6位时，用6位量子化缩小为下位4位，因此最大误差为8。就是说，像素编码的最大误差的推移为图7（6位量子化）所表示的图形（图7的差分绝对值小于等于16的虚线部分和差分绝对值大于等于16的实线部分）。

即，差分绝对值的最大值小于等于阈值时（本实施方式中，编码量的分配量为4位），用差分编码最大误差倾向于变小，当差分绝对值的最大值大于阈值时（本实施方式中，编码量的分配量为6位），用像素编码最大误差倾向于变小。因此，图7将16设定为阈值，该16是表示用4位的编码量执行了差分编码时的最大误差的[4位限幅]图形和表示用6位的编码量执行了像素编码时候的最大误差的[6位量子化]图形的交点。这样，差分绝对值小于16时，通过用4位的编码量的分配来进行差分编码可以将最大误差控制在8，当差分绝对值大于等于16时，通过用6位的编码量的分配来进行像素编码可以将最大误差控制在8。

[最大误差和差分绝对值之间的关系]

接着，利用图8A、图8B、图9A以及图9B来说明当亮度成分和色差成分的编码量的分配为（4位：6位）、（6位：4位）时的最大误差和差分绝对值之间的关系。

首先说明当亮度成分的差分绝对值小于等于16时，即亮度成分和色差成分以（4位：6位）分配编码量的情况。图8A是表示亮度成分和色差成分以（4位：6位）分配编码量时的亮度成分的最大误差和差分绝对值之间的关系的图形（实线部分）。另外，图8A中，最大误差8的横-直线的虚线是表示进行了6位的像素编码时的最大误差的图形。另外，差分绝对值小于等于16的领域的实线以及差分绝对值大于等于16的区域的斜虚线是表示进行了4位的差分编码时的最大误差的图形。图8B是表示亮度成分和色差成分以（4位：6位）分配编码量时的色差成分的最大误差和差分绝对值之间的关系的图形（实线部分）。另外，图8B中，最大误差8的横-直线的虚线以及实线成为表示进行了6位的像素编码时的最大误差的图形。另外，差分绝对值小于等于40的区域的实线以及差分绝对值大于等于40的区域的虚线成为表示进行了4位的差分编码时的最大误差的图形。

如图8A所示，亮度成分的最大误差在差分绝对值为0～8时为0，在差分绝对值为8～16时随着差分绝对值变大。

另外，如图8B所示，在以6位的编码量进行了差分编码时的[6位限幅]的图形和用6位的编码量进行了像素编码时的[6位量子化]的图形中，色差成分的最大误差为值较小的那方。就是说，当色差信号的差分绝对值小于40时，进行6位的差分编码，而当大于等于40时，进行6位的像素编码，从而可以将最大误差控制在8。

接着，说明亮度成分的差分绝对值大于16的情况，即亮度成分和色差成分以（6位：4位）分配编码量的情况。图9A是表示亮度成分和色差成分以（6位：4位）分配编码量时的亮度成分的最大误差和差分绝对值之间的关系的图形（实线部分）。另外，图9A中，最大误差8的横-直线的虚线以及实线是表示进行了6位的像素编码时的最大误差的图形。另外，斜虚线表示进行了4位的差分编码时的最大误差的图形。图9B是表示亮度成分和色差成分以（6位：4位）分配编码量时的色差成分的最大误差和差分绝对值之间的关系的图形（实线部分）。另外，图9B中，差分绝对值小于等于32的区域的实线和大于等于32的区域的虚线成为表示进行了4位的差分编码时的最大误差的图形。另外，差分绝对值小于等于32的区域的虚线和大于等于32的区域的实线成为表示进行了4位的像素编码时的最大误差的图形。

如图9A所示，亮度成分的最大误差为8。

另外，如图9B所示，在以4位的编码量进行了差分编码时的[4位限幅]的图形和用4位的编码量进行了像素编码时的[4位量子化]的图形中，色差成分的最大误差为值较小的那方。就是说，当色差信号的差分绝对值小于32时，进行4位的差分编码，而当大于等于32时，进行4位的像素编码，从而可以将最大误差控制在32。

如上所述，本实施方式中，亮度成分的变化小时，增加色差成分的编码量，从而可以提高色差成分的精度。更详细地说，现在不根据亮度成分分配编码量，例如亮度成分和色差成分的分配量被固定为（6位：4位），因此即使在亮度成分的变化量小于等于16时色差成分的最大误差也为32。对此，本实施方式中，如上所述，当亮度成分的变化量小于等于16时，色差成分的最大误差可以控制在8。

根据上述构成，本实施方式的图像压缩装置根据与亮度成分的邻接像素的差分来适当地变更亮度成分的编码量和色差成分的编码量，压缩输入像素数据，所以即使是动画那样的色差成分被取样的数据，当亮度成分的差分小时，也可以防止进一步的色差成分的劣化。当亮度成分的变化小时，通过增加色差成分的编码量，可以防止颜色分级和颜色边缘。

（其他实施方式）

（1）上述实施方式中，编码量分割部220决定编码量的分配时，将亮度成分的差分绝对值的最大值和阈值进行比较，但是不仅仅限于此，例如也可以将差分绝对值的平均值和阈值进行比较。

另外，其构成也可以不是亮度成分的差分值，而是将像素值的最大值等和阈值进行比较。

另外，当把亮度成分的绝对差分值的最大值等和阈值进行比较时，希望压缩部230具备差分编码部232。同样，将像素值的最大值等和阈值进行比较时，希望压缩部230具备像素编码部231。

（2）上述实施方式中，对编码量分配部220把亮度成分和色差成分的编码量的分配作为（4位：6位）、（6位：4位）的情况进行了说明，但不仅限于此。编码量的分配也可以为（7位：3位）等其它种类，可以不是2种，也可以是3种以上。

（3）上述实施方式中，编码量分配部220的构成可以为，进一步根据处理的图像的特性（种类）来切换分配模式。

具体地说，其构成可以为，例如，将亮度成分和色差成分的编码量的分配为（4位：6位）、（6位：4位）设定为第1模式，将亮度成分和色差成分的编码量的分配为（7位：3位）、（6位：4位）设定为第2模式，当输入数据（压缩对象块）的色差成分的抽取量多时，选择第1模式，而当色差成分的抽取量少时，选择第2模式。

（4）另外，上述实施方式中，举例说明了压缩部230通过2个编码方法来作成编码数据的情况，上述2个编码方法为通过像素编码部231使用了量子化的像素编码方法和通过差分编码部232对差分值进行编码的差分编码方法，但不仅限于此。可以将包含量子化的多个像素编码和差分编码组合后作成编码数据，也可以利用其他的编码方式来作成编码数据。

另外，压缩部230的构成可以为，用1个编码方法来作成编码数据。

（5）上述实施方式中，举例说明了作为构成颜色空间的成分的亮度成分和色差成分，但是也可以是包含亮度成分的其他组合。作为亮度成分以外的其他成分，除了色差成分之外，例如有色相成分和色度成分等。

（6）上述实施方式中，编码量分配部220的构成为具备分块部210，但是也可以不具备分块部210。这时候，将输入到图像压缩部200中的数据作为压缩对象数据。

（7）另外，上述实施方式中，图像信号处理部16、解码器14、存储器控制部15等图1所示的各个功能块作为典型的集成电路的LSI（LargeScaleIntegration）而被实现。这些可以个别地被单芯片化，也可以被单芯片化为包括一部分或全部。这里虽然是LSI，但是根据集成度的不同，也会称为IC（IntegratedCircuit）、系统LSI、超大LSI、特大（ultra）LSI。

（8）另外，集成电路化的方法不仅限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。也可以采用在LSI制造后能编程的FPGA（FieldProgrammableGateArray）或能重新构成LSI内部的电路单元连接和设定的可重构·处理机（ReConfigurableProcessor）。

（9）再者，如果因半导体技术的进步或者派生的其他技术，出现了替代LSI的集成电路化技术，则当然也可以使用该技术，将功能块集成化。生物技术的应用等存在可能性。

（10）另外，上述实施方式中，各构成要素可以由专门的硬件来构成，或者关于可由软件实现的构成要素，也可以通过执行程序来实现。

以上参照附图说明了本发明的实施方式，但是该发明不仅限于上述实施方式。对于上述实施方式，在与本发明的相同范围内，或者在均等的范围内，可以增加各种修改和变形。

产业上的可利用性

本发明对于具有像素数据的压缩对象数据，当亮度成分的变化小的时候，增加其他成分的编码量的分配，可以防止颜色分级和颜色边缘，并进行定长压缩，其中上述像素数据由包含亮度成分的多个成分构成。这样，本发明可以削减将数据存储在存储器时的数据量，并对处理高析像度的图像数据的图像处理装置有用。

符号说明

Claims (10)

1.一种图像压缩装置，将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，其特征为，

上述图像压缩装置具备：

编码量分配部，使得被分配到上述多个成分的编码量的合计成为一定，并根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分中的编码量；以及

压缩部，通过由上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分，

上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的像素的每一个像素，分别求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素相邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并根据上述差分计算部所计算出的上述差分绝对值的最大值来决定分配的上述编码量。

2.如权利要求1所述的图像压缩装置，其特征为，

上述编码量分配部进一步具备比较部，上述比较部将上述差分计算部计算出的上述差分绝对值的最大值和所希望的阈值进行比较，当上述最大值小于等于上述阈值时，将分配到上述亮度成分中的编码量决定为第1编码量，而当大于上述阈值时，将分配到上述亮度成分中的编码量决定为第2编码量。

3.如权利要求2所述的图像压缩装置，其特征为，

上述编码量分配部决定分配的上述编码量，使得将上述第1编码量分配到上述亮度成分的情况下的上述多个成分中的上述亮度成分以外的成分的编码量，比将上述第2编码量分配到上述亮度成分的情况下的上述多个成分中的上述亮度成分以外的成分的编码量大。

4.如权利要求1所述的图像压缩装置，其特征为，

上述编码量分配部，除了上述亮度成分，还根据上述压缩对象数据的特性来决定分配的上述编码量。

5.如权利要求4所述的图像压缩装置，其特征为，

上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的像素的每一个，分别求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素相邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，

上述编码量分配部决定分配的上述编码量，使得上述亮度成分的上述差分绝对值越小分配到上述亮度成分的编码量就越小，并且使得上述压缩对象数据的上述亮度成分以外的成分的抽取量越大分配到上述亮度成分的编码量就越小。

6.如权利要求2所述的图像压缩装置，其特征为，

上述压缩部，具备：

编码部，执行相互不同的多个编码并生成多个编码数据；

解码部，将上述多个编码数据进行解码，并生成多个解码数据；

压缩模式判定部，对于上述多个解码数据的每一个求出解码数据和上述压缩对象数据之间的差分，根据上述差分从上述多个编码数据来决定1个编码数据；以及

选择部，选择并输出由上述压缩模式判定部所决定的上述编码数据。

7.如权利要求6所述的图像压缩装置，其特征为，

上述比较部将上述差分绝对值的最大值和上述阈值进行比较，并决定分配到上述亮度成分的编码量，上述阈值是由对上述亮度成分适用了上述多个编码时的最大误差所决定的。

8.一种图像压缩方法，用于将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，其特征为，

包括：

使得被分配到上述多个成分的编码量的合计成为一定，并且根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分的编码量的步骤；以及

通过决定上述编码量的步骤中所决定的编码量分别压缩上述多个成分的步骤，

在决定上述编码量的步骤中，对于构成上述压缩对象数据的像素的每一个像素，分别求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素相邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并根据所计算出的上述差分绝对值的最大值来决定分配的上述编码量。

9.一种集成电路，用于图像压缩装置，上述图像压缩装置将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩，其特征为，

具备：

编码量分配部，使得被分配到上述多个成分的编码量的合计成为一定，并根据上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分中的编码量；以及

压缩部，通过由上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分，

上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的像素的每一个像素，分别求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素相邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并根据上述差分计算部所计算出的上述差分绝对值的最大值来决定分配的上述编码量。

10.一种影像显示装置，具备将由包含亮度成分的多个成分所构成的压缩对象数据进行定长压缩的图像压缩装置，其特征在于，

具备：

存储器，存储由上述图像压缩装置定长压缩上述压缩对象数据之后的压缩数据；以及

图像信号处理部，利用将上述压缩数据解码了的解码数据来进行所希望的图像处理，将图像处理后的数据输出到规定的显示面板，

上述图像压缩装置，具有：

编码量分配部，使得被分配到上述多个成分的编码量的合计成为一定，并根据上述图像信号处理部输出的上述压缩对象数据的上述亮度成分来决定分别分配到上述多个成分中的编码量；以及

压缩部，通过由上述编码量分配部所决定的编码量来分别压缩上述多个成分，并输出到上述存储器中，

上述编码量分配部具备差分计算部，对于构成上述压缩对象数据的像素的每一个像素，分别求出上述像素的上述亮度成分和与上述像素相邻接的邻接像素的亮度成分之间的差分绝对值，并根据上述差分计算部所计算出的上述差分绝对值的最大值来决定分配的上述编码量。