JP2008532083A - 画像データをフレームメモリに一時的に記憶する新たな圧縮フォーマットを用いる新たな圧縮フォーマット及び装置 - Google Patents

Abstract

カラー画像を表す画像データを一時的に記憶するフレームメモリ（４３）及びＲＧＢフォーマットの画像データを供給するデータバスを有する表示ドライバ（４０）。表示ドライバ（２）は、画像データの画素クラスタの性質の分析に基づく符号化決定プロセス（４２）を実行する手段を具える。決定プロセス（４２）を実行する手段によって、表示ドライバ（４３）は、第１の圧縮フォーマットと第２の圧縮フォーマットのうちのいずれを画素クラスタの圧縮に適用するかを決定することができる。第１の圧縮手段（３３．１）は、画素クラスタの第１の圧縮形態への圧縮を行い（量子化されたＲＧＢ）、第２の圧縮手段（３３．２）は、画素クラスタの第２の圧縮形態への圧縮を行う（圧縮された色）。画像データの一部を、第１の圧縮フォーマットの記憶領域に記憶できるとともに画像データの他の部分を、第２の圧縮フォーマットの記憶領域に記憶できるようにするために、画素クラスタ及び関連の圧縮フォーマットコードを、圧縮後フレームメモリ（２４）の利用できる記憶領域に記憶することができる。圧縮フォーマットコードは、第１の解凍フォーマットと第２の解凍フォーマットのうちのいずれを画素クラスタの解凍に適用するかを表示ドライバ（２０）が決定できる決定プロセスを実行するのに用いられる。

Description

本発明は、圧縮形態に関し、特に、カラー画像を表す画像データを一時的に記憶するフレームメモリを有する表示ドライバに関する。

画像圧縮が行われる多数のアプリケーションが存在する。画像圧縮において、複数の圧縮方法が利用できる。自然の背景の特性は、生じた品質の損失が観察者に許容できるように圧縮アルゴリズムによって用いられる。自然の画像に対して十分な結果（互いに隣接する画素間で色のばらつきが制限された画像）を与える方法は、自然でない画像タイプ（例えば、データグラフィックス、テキスト等）で良好に実行されず、その逆も良好に実行されない。

自然の画像はしばしば、輝度成分及び二つのクロマ（色）成分を用いて最初に自然画像をＹＵＶ領域に変換することによって圧縮される。そのようなフォーマットの例は、ＹＵＶ４：４：４と称される。目が典型的には短い距離に亘る色の変化に鈍感であるので、クロマ成分を、互いに隣接する画素間で共有することができる。このフォーマットは、ＹＵＶ４：２：２と称され、自然の背景に対して近くされる画像品質を少し減少するだけで必要な記憶領域又はバスバンド幅の３３％を減少する。クロマ成分が、互いに隣接する４画素で共有される（例えば、ＹＵＶ４：２：０）とき、５０％の減少が可能である。ＹＵＶ４：２：２及びＹＵＶ４：２：０圧縮の問題は、自然でない画像タイプ（例えば、データグラフィック、テキスト）に対して、簡単に見ることができる追加のアーティファクトが導入されることである。この理由は、自然でない画像がバンド幅に制限されず（ナイキストサンプリング理論が当てはまらない。）、互いに隣接する画素間の色の急な変化が生じて、圧縮後に目に見える色の悪化が生じるからである。

画像の記憶の際に、典型的には以下の３タイプに分けることができる複数の圧縮方法がある。
（１）可逆圧縮（例えば、ＧＩＦ，ＴＩＦＦ，ＲＬＥ）：このフォーマットの問題は、一定の圧縮率を提供しないことである。そのようなフォーマットを、表示ドライバのフレームメモリに記憶される画像の圧縮に用いることができない。その理由は、あり得る全ての画像を記憶できるようにするために、フレームメモリのサイズを増大する必要があるからである。
（２）不可逆圧縮（例えば、ＪＰＥＧ，ＭＰＥＧ）：これらは、典型的には、色空間変換（ＹＵＶ領域）を使用し、一部の情報を除去する前に画像の周波数（ＤＣＴ）変換を行い、結果を不可逆的に圧縮する。この技術は、変換中に十分な処理及びバッファメモリを必要とする。この手法は、フレームメモリの圧縮に用いることができない。その理由は、例えば表示ドライバに追加されるハードウェアを最小にする必要があるからである。
（３）制限された圧縮率（例えば、ＹＵＶ）：画像は、しばしばＹＵＶフォーマットで記憶され、輝度情報及びクロマ情報の個別の処理を可能にする。アナログテレビジョンの伝送規格もＹＵＶ領域を使用し、この場合、輝度伝送に用いられるバンド幅は、クロマチャネルに用いられるバンド幅に比べて著しく大きくなる。同一の方法が、減少したフレームメモリの記憶に用いることができるが、広大のアーティファクトが、自然でない画像に導入される。

アーティファクトなどを回避するために圧縮アルゴリズムが設計される洗練された圧縮方法の種々の例が存在する。特に、テキストが自然画像の背景のトップに表示されるとき、テキストを判読可能な形態で表示しながら信頼性のある圧縮を行うのが困難である。自然画像の圧縮に焦点を合わせる大抵の圧縮方法は、所定のテキスト要素を悪化し又は目に見えなくする。一方、自然でない画像（例えば、データグラフィックス、テキスト）を表示することができる圧縮形態は、典型的には所望の圧縮率を達成することができない。高品質のカラー画像を得ることを所望する場合には、保証された圧縮を、既知の洗練された圧縮方法によって達成することができない。

画像全体に関する従来技術も存在する。以下の従来技術の文献は、圧縮を行うために画像全体に基づく集中的な演算処理をカバーする。

米国特許第５，３６１，１４７号及び米国特許第５，１８１，９７０号は、同じ色の画素を除去して更に高い精度のＤＣＴ圧縮を可能にするためにこれら画像のサーチが画像レベルで実行される二つの例に関する。同じ色を見つけるのに必要な尽力は膨大であり、表示ドライバなどで用いることができない。これら米国特許で用いられる圧縮技術（ＤＣＴ及びＬＺＷ）は、ＹＵＶ／ＲＧＢ符号化と同程度のものではない。

米国特許第５，８７２，５６６号及び（米国特許第６，５９７，４０６号として発行された）米国特許出願第２００１／０００５２１８号は、いずれもＹＵＶ４：２：２サブサンプリングが行われた後にデータを処理する方法を考察している。しかしながら、これは、サブサンプリング工程中の情報の損失に依存するここで提案する発明に関連しない。これら従来技術の文献がサブサンプリング後にデータを処理する方法を考察することを言及するのが重要である。

メモリは、多数のアプリケーションにおいて重要なリソースである。特に、モバイルアプリケーションにおいて、通常、利用できるメモリのサイズに所定の制約が存在する。今日の多数の移動装置にはディスプレイが装着されている。そのようなディスプレイの表示ドライバに必要なフレームメモリは、全体に亘る装置のコストを著しく増大する。

したがって、全てのタイプの画像を処理することができる表示ドライバのフレームメモリの使用に対して圧縮形態を提供することが一般に望ましい。さらに、この圧縮形態は、フレームメモリのサイズを減少することができる。しかしながら、これは、所定の最小の圧縮率が画像のタイプに関係なく保証できる（保証された圧縮率）場合にしか達成することができない。

本発明の目的は、保証された圧縮率を有する圧縮形態を提供することである。

本発明の他の目的は、表示ドライバのフレームメモリの低コストかつ低電力の実現を可能にする圧縮形態を提供することである。

本発明の他の目的は、従来の表示デバイスを向上することである。

これまで説明したような既知のシステムのこれらの不都合は、ここで説明し及び請求したような発明によって軽減され又は除去される。

本発明による装置は、請求項１で請求されている。種々の好適な実施の形態は、請求項２〜１６で請求されている。

本発明によれば、画像を圧縮するために２以上の圧縮フォーマットが用いられる。ここでは画素クラスタと称される互いに隣接する２個以上の画素の色特性の分析が、画像が圧縮し及び記憶される前に行われる。この分析に関連して、誤差（例えば、再構成品質である再構成誤差又はその反転誤差）が決定される。好適な実施の形態において、知覚される品質が、予測される誤差の分析によって決定される。

分析の結果によって、各画素クラスタに対する更に良好な圧縮方法が選択され、各画素クラスタのデータが、更に良好な圧縮方法によって圧縮される。さらに、圧縮されたデータは、圧縮方法のいずれが画素クラスタの画像データの圧縮に用いられたかを表す圧縮フォーマットコード（修飾子）によって拡張される。同様に、圧縮フォーマットコードを個別に記憶することができる。圧縮フォーマットコードは、表示パネルにカラー画像を表示するために画素データをフレームメモリから読み出すときに解凍プロセスによって必要とされる。

本発明の一実施の形態（図５参照）によれば、カラー画像は、ＹＵＶ４：２：２フォーマット及び（ＹＵＶと同一のスペースを占有する）量子化されたＲＧＢフォーマットである互いに独立したフォーマットの組合せでカラー画像がフレームメモリにセーブされる。記憶された画像の各画素クラスタに対して、これら２フォーマットのいずれかの使用が選択される。画素クラスタがＹＵＶ４：２：２として記憶されると、画素クラスタは、メモリに割り当てられた記憶スペースを占有する。画素クラスタが、量子化されたＲＧＢとして記憶される場合、各データが同一の記憶スペースに適合するようにいろ深度が減少する。

記憶スペースが制限されるとき、ＹＵＶ４：２：２の追加の量子化が要求されることがある。

各ＹＵＶ４：２：２データの量を減少する他の実施の形態は、各データを利用できる記憶スペースに適合するためのＲＧＢＧフォーマットに対する新たな不可逆の色空間変換である。

いずれの圧縮方法が画素クラスタの画像データを圧縮するのに用いられたのかを表す圧縮フォーマットコードを、画素クラスタの各々とともに記憶することができ、各情報を個別に記憶することができる。

ＹＵＶ４：２：２フォーマットの画素クラスタを記憶するとき及び量子化されたＲＧＢフォーマットの画素クラスタを記憶するときを良好に選択することによって、本発明は、従来のＲＧＢの記憶に比べて表示可能な色の数を増大することができる。説明し及び請求した方法は、純粋なＹＵＶ４：２：２フォーマットの画像を記憶するときに生じる、自然でない画像の目に見えるアーティファクトを導入しない。

本発明による方法は、独立項１７及び２１で請求されている。種々の好適な実施の形態は、請求項１８〜２０及び２２〜２８で請求されている。

本発明によれば、パフォーマンスを向上するために、種々の多数のアプリケーションの従来のＹＵＶ圧縮形態に取って代わる新たな圧縮フォーマットを用いることができる。新たな圧縮形態を、例えば、はめ込まれたカメラ画像データの転送、メモリの画像データの記憶又は画像データの表示モジュールへの転送に関連して用いることができる。

本発明の他の実施の形態は、圧縮形態のいずれが所定の画素対に対して用いられるかを決定する際の知覚される品質を考慮することを特徴とする。

本発明による圧縮方法は、種々の画像タイプを満足いく方法で処理するという利点を有する。

本発明による圧縮形態を、画像データを表示ドライバのフレームメモリに転送する際の画像データのオンザフライの圧縮に用いることができる。

本発明によれば、圧縮された画像データがフレームメモリから読み出される際に、「再構成された」画像データをフレームレートコンバータやデジタル−アナログコンバータのような追加の回路を通じて表示パネルに供給する前に逆の動作（オンザフライ解凍）が用いられる。

本発明は、処理、電力及びコストに著しい影響を及ぼすことなく圧縮により導入される量子化アーティファクトを減少することができる。

本発明による圧縮の他の有利な特性は、保証された圧縮比を提供することである。本発明の他の有利な特性は、これまで説明した方法の一部と同量の処理を必要としないことである。したがって、本発明を、例えば、移動装置で実現することができる。

本発明の他の特徴及び利点を、以下説明する。

本発明並びにその目的及び利点を完全に説明するために、以下の記載を添付図面とともに参照されたい。

発明の詳細な説明を行う前に、従来の変換及び圧縮形態についての基本的な情報の一部を与える。

例えばディスプレイドライバによって処理されるようなカラー画像は、きわめて頻繁にＲＧＢフォーマットで表される。これは、カラー画像の画素が赤（Ｒ）成分、緑（Ｇ）成分及び青（Ｂ）成分で構成されるフォーマットである。

ＹＵＶフォーマットは、輝度（Ｙ）成分及び色差（Ｕ，Ｖ）成分に関する画素特性を表す。輝度すなわちルーマ(luma)は、画像データの黒白情報をいい、色差すなわちクロマ(chroma)は、画像データの色情報をいう。ＹＵＶ色空間は、個別に取り扱うことができる輝度特性と色差特性との間の区別を行う。

本発明の第１の実施の形態を図１に示す。図１の回路４０を、例えば、ディスプレイドライバの一部とすることができ、カラー画像を表す画像データを一時的に格納するフレームメモリ４３（例えば、ＲＡＭ）を具える。本実施の形態において、ＲＡＭ４３は、例えば、１６ｂｐｐのインターナルフォーマットを有することができる。インタフェースブロック２１（Ｉ／Ｆ）及び符号化ブロック４２を通じてＲＧＢフォーマットの画像データをフレームメモリ４３に供給するために、データバス２１．１を設ける。例えば、２４ｂｐｐＲＧＢフォーマットの画像データは、インタフェースブロック２１を通じて符号化ブロック４２に入力することができる。本発明によれば、図１に明確に示さない決定プロセスを実行する手段が存在する。上記決定プロセスは、バス２１．１を通じて受信した画像データの画素クラスタの色特性の分析に基づく。決定プロセスを実行する手段によって、回路４０は、第１の圧縮フォーマット（量子化されたＲＧＢ）又は第２の圧縮フォーマット（圧縮された色）のいずれを画素クラスタの圧縮に適用するかを決定することができる。本実施の形態において、符号化ブロック４２は、画素クラスタの第１の圧縮フォーマット（量子化されたＲＧＢ）への圧縮を行う第１の圧縮手段と、画素クラスタの第２の圧縮フォーマット（圧縮された色）への圧縮を行う第２の圧縮手段とを具える。本発明によれば、第１の圧縮フォーマット又は第２の圧縮フォーマットは、決定プロセスの結果に基づいて選択される。

本例において、符号化ブロック４２は、（ＲＧＢ_１及びＲＧＢ_２と称される）互いに隣接する２個の画素を収集し、これらの画素を（ＹＵＶ_１及びＹＵＶ_２と称される）ＹＵＶに変換し、Ｕ成分及びＶ成分を平均化し（その結果は、図３ＣにおいてＹＹＵＶと称される。）、これらの成分を、新しくて独創的な平均ＲＧＢＧ表示に戻す（図３Ｃ参照）。表示は、入力バス２１．１のＲＧＢフォーマットのワードが２４ビットの２画素を有する場合には（二つの圧縮画素を保持する）３２ビットを有する。３２ビットは、元の２個の画素を表し、したがって、１６ｂｐｐに対応する。したがって、最初の２４ｂｐｐ表示は、１６ｂｐｐ表示（２４／２６＝１．５の圧縮率）に変換（圧縮）される。この全体の動作を、以下のような一つの符号化行列で記載することができる。

行列（１）の遂行を、行列の係数に対して丸められた値を選択することによって軽減することができる。

次に、画素クラスタを表すデータは、表示パネルに供給するためにフレームメモリ４３から検索される。アプリケーションの種類に応じて、復号ユニット４４によって実行されるような検索及び解凍を、約５０回／秒行うことができる。メモリ４３から検索したデータを解凍できるようにするために、圧縮フォーマットコードを考察し（以後、圧縮フォーマットコードの考察を第２の決定プロセスと称する。）、第１の解凍手段を、各画素クラスタのＲＧＢフォーマットに基づく画素の解凍を実行するのに使用し、又は、第２の解凍手段を、色圧縮された画素クラスタのＲＧＢフォーマットに基づく画素のクラスタへの解凍を実行するのに使用する。

画素がフレームメモリ４３から読み出されると、本例では、消失した２個のサブピクセルＲ２及びＢ２を計算する必要がある。これを、以下の行列（２）で行うことができる。

行列（２）からわかるように、ＲＧＢＧ−ＲＧＢデコーダ４４（デコンプレッサ）内には３個の加算器しか必要としない。そのうちの１個は、Ｇ２とＧ１との間の差を計算するためのものであり、そのうちの１個は、消失したサブピクセルのためのものである。

本発明によれば、データの典型的な部分が、第１の圧縮フォーマットのフレームメモリ４３に格納され、データの他の部分が、第２の圧縮フォーマットで格納される。

以下の欄において、種々の変換ステップの詳細を説明する。この状況において、図２Ａ〜３Ｄを参照されたい。

第１の圧縮形態を図２Ａに示す。色画像の画像データの１画素は、赤（Ｒ）色成分、緑（Ｇ）色成分及び青（Ｂ）色成分によって表される。３個の色成分は共にインターフェース上で画素ごとにｉビットを用いる。ｉ＝２４の場合、１画素は、例えば２４ビットを必要とする。図２Ａにおいてボックス１で示すようにＲＧＢ量子化を行う場合、色成分はそれぞれ、更に少ないビット（ｌビット／画素。ここで、ｌ＜ｉ）によって表される。例えば、ＲＧＢ５６５画素を構成するために、８ビットのＲを５ビットのＲに圧縮することができ、８ビットのＧを６ビットのＧに圧縮することができ、８ビットのＢを５ビットのＢに圧縮することができる。この場合、１画素は１６ビットしか必要とせず、これは、２４／１６＝１．５の圧縮率に対応する。この状況で用いることができる最も簡単な圧縮アルゴリズムは、切捨て及び丸めである。

図２Ｂにおいて、フレームメモリ４３からデータを検索するときに実行することができる再構成されたＲＧＢフォーマットに対する量子化されたＲＧＢの線形表示を示す。フレームメモリ４３のワードサイズをｌビット／画素とする。解凍後、ディスプレイに送信されたデータのワードサイズは、ｍビット／画素となる。

他の変換形態を図３Ａに示す。図２Ａのように、１画素は、赤（Ｒ）色成分、緑（Ｇ）色成分及び青（Ｂ）色成分によって表され、ｉビットを必要とする（入力バス２１．１でＲＧＢフォーマットのデータがＲＧＢ８８８で提供される場合、ｉ＝２４ｂｐｐとなる。図３Ａにおいてボックス３で示すようにＲＧＢ−ＹＵＶ４：４：４変換を実行する場合、色成分は、一つの輝度成分（Ｙ）及び二つの色差成分（Ｕ，Ｖ）に変換される。この色空間変換プロセス中の情報の損失を回避するために、成分ごとに追加の２ビットが必要となる（ＹＵＶ１０１０１０）。このフォーマットにおいて、画素は３０ビットを必要とする。

他の圧縮形態を図３Ｂに示す。（画素クラスタと称される）互いに処理される隣接するｎ画素（画素１〜画素ｎ）が存在する。各画素は、１個の１０ビット輝度成分Ｙ及び２個の１０ビットの色差成分Ｕ，Ｖ（すなわち、ｊ＝３０ｂｐｐ）によって表される。各画素は、既に説明したように３０ビット（ＹＵＶ１０１０１０）を必要とする。この圧縮形態によれば、ｎ＝２画素が互いに処理されてＹＹＵＶ表示を発生し、この場合、ｎ＝２の個別の輝度成分Ｙ_１及びＹ_２が維持されるとともに、２個のＵ成分Ｕ_１，Ｕ_２及び２個のＶ成分Ｖ_１，Ｖ_２が結合される（平均化による色圧縮）。結合された成分は、Ｕ及びＶによって表される。新たなフォーマットは、単一の４０ビットワードとして２個の３０ビットワードを表し（ＹＹＵＶ１０１０１０１０）、すなわち、ｋ＝２０ｂｐｐとなる。これは、６０／４０＝１．５の圧縮率に相当する。

図３Ｃにおいて、ＹＹＵＶ−ＲＧＢＧコード空間圧縮を与える（本例では、ｎ＝２）。ＹＹＵＶフォーマットのデータは、ｋ＝２０ビット／画素を有する。色空間圧縮の後、ＲＧＢＧフォーマットのデータは、ｌ＝ｋ−（ｎ＋２）でｌ＝１６ｂｐｐを有する。ＲＧＢ入力からＲＧＢＧフォーマットへの全体に亘る圧縮率は、２４／１６＝１．５となる。

図３Ｄにおいて、フレームメモリ４３からデータを検索するときに実行することができるＲＧＢＧ−ＲＧＢ再構成の線形表示を示す。フレームメモリ４３のワードサイズは、ｌ＝１６ビット／画素となる。解凍後、ディスプレイに送信されたデータのワードサイズは、ｍ＝２４ビット／画素となる。全体に亘る圧縮率は、画素クラスタのサイズｎのみに依存し、本例ではＣ＝３ｎ／（ｎ＋２）＝＞（３＊ｎ＝２）／（ｎ＝２＋２）＝１．５となる。

この明細書の冒頭で説明したように、従来のＲＧＢ圧縮も従来のＹＵＶ圧縮も適切ではない。その理由は、カラー画像の性質に応じて、所定の目に見える妨害の影響が生じるからである。したがって、画像のタイプに関係ない保証された圧縮のための上記提案が生み出された。

本発明が、ディスプレイドライバの画像データの圧縮、記憶及び解凍に関するので、表示モジュール１０及び表示ドライバの例を、図４に関連して説明する。

図４は、従来の（ＴＦＴ）表示モジュール１０のブロック図を示す。簡単なマトリックスタイプの液晶パネル１６を駆動する電気的構成を示す。液晶パネル１６の複数の列電極（例えば、Ｎ＝３８４）は、列ドライババンク１４によって並列に駆動され、複数の共通の行電極は、順次選択される間に行ドライバアレイ１５によって駆動される。インタフェース１２は、（図４に図示しない）マイクロコントローラと表示モジュール１０との間のインタフェースとして使用される。インタフェース機能１２は、典型的には、表示タイミングコントローラ１３の入力側に実現される。列ドライババンク１４は、既に説明したように、Ｎ列のＬＣＤディスプレイ１６を駆動し、ＬＣＤディスプレイ１６は、Ｎ個の個別の出力バッファを具える。列ドライババンク１４は、列ドライバのアレイを具える。典型的には、列ドライババンク１４の各列ドライバは、アナログ出力信号を供給することによってディスプレイパネル１６のＮ個の列電極を駆動する。行ドライバアレイ１５は、行ドライバのアレイを具える。ディスプレイ１６の各画素を、行電極と列電極との間の切替自在のコンデンサとする。ディスプレイ１６を、例えば、受動マトリックスＬＣＤパネルとする。

図４に示すように、表示タイミングコントローラ１３と列ドライババンク１４との間に配置されたフレームメモリ１７が存在する。このフレームメモリ１７（典型的にはＲＡＭ）は、本発明による圧縮の後に画像データを一時的に記憶する。液晶パネル１６に表示される画像を表す画像データは、フレームメモリ１７を通じてタイミングコントローラ１３から列ドライバ１４にシリアルデータとして与えられる。

フレームバッファ１７の出力は、オンザフライで解凍された後に、デジタル−アナログコンバータを通じて、列ドライババンク１４の内側の列ドライバに送出される。データは、表示パネル１６を駆動するために列ドライバの出力部に転送される。典型的には、ＲＤＡＣがデジタル−アナログコンバータとして用いられる。ＲＤＡＣは、デジタル−アナログコンバータの抵抗に基づく実現である。ＲＤＡＣは、（抵抗分圧器チェーンとも称される）直列抵抗を具える。

既に説明したように、フレームメモリ（例えば、図４のフレームメモリ１７）のサイズは、典型的にはコスト又は他の制約のために制限される。したがって、既に説明したように、画像データが利用できる記憶領域に「適合」するようになるために画像データを圧縮するのが好適である。重要なことは、既に説明したように、保証された圧縮率を必要とし、従来の圧縮形態がディスプレイドライバの実現の際に非常に複雑であり又は画像品質が多数のアプリケーションについて許容できないことである。

本発明の第２の実施の形態によれば、図５に示すように、互いに相違する少なくとも二つの圧縮フォーマットが、画像をフレームメモリ３４（ＲＡＭ）に記憶する前に画像を圧縮するために用いられる。表示ドライバ３０がいずれの圧縮フォーマットを用いるかを決定できるようにするために、互いに隣接する少なくとも二つの画素が、バス２１．１及びインタフェースブロック２１（Ｉ／Ｆ）を通じて画像データを受信するときに分析される。

本例では決定ブロック３２．１が用いられる。決定ブロック３２．１は、互いに隣接する２画素（画素ペア）又は互いに隣接する２を超える画素（画素クラスタ）を取り出し、決定プロセスを実行し、決定プロセスは、画素対又は画素クラスタの性質の分析に基づく。Ｕ_１，Ｕ_２及びＶ_１，Ｖ_２の色差データは、予め規定されたしきい値と比較される。決定ブロック３２．１の比較に基づいて、各画素対又は画素クラスタの画像データは、第１の圧縮手段３３．１又は第２の圧縮手段３３．２によって圧縮される。第１の圧縮手段３３．１は、ＲＧＢ８８８−ＲＧＢ５６５変換を行う第１の圧縮フォーマットを適用し、この場合、フレームメモリ３４に必要とされる記憶領域を制限するために色深度を減少する。この変換を、画素間に基づいて行うことができ、すなわち、各画素は、次のように個別に変換される。

第２の圧縮手段３３．２は、２ｘＲＧＢ８８８−ＹＹＵＶ８８８８変換を行う第２の圧縮フォーマットを適用し、この場合、画素対又は画素クラスタのＵ及びＶ成分が平均化され、Ｙ，Ｕ及びＶ成分は、切捨て又は平均化によって８ビットまで減少される。このような第２の圧縮は、画素間に基づいて行われない。必要な平均化を行うときに２以上の画素が組み合わされる。

圧縮手段３３．１及び３３．２によって行われる圧縮は、用いられる変換行列を必要とし、変換行列は、以下のように与えられる。

圧縮された画像データは、フレームメモリ３４の利用できる記憶領域に記憶される。したがって、対応する画像データによって表されるような全体の画像は、大抵の場合には、フレームメモリ３４において互いに相違する二つのフォーマットで記憶される。典型的には、フレームメモリ３４の画像データの一部は、ＲＧＢ量子化され、一部のデータは、色圧縮される。

表示ドライバ３０又は４０が画像データをフレームメモリ４３又は３４から検索するとともに解凍を行うことができるようにするために、所定の画素対又は画素クラスタに対して第１の圧縮フォーマットと第２の圧縮フォーマットのうちのいずれが用いられたかを回路によって決定することができる追加の情報を記憶する必要がある。これを、図５に示したように、圧縮フォーマットコードを記憶することによって行うことができる。決定論理３２．１は、圧縮フォーマットコードを出力信号として提供する。この圧縮フォーマットコードは、ビット線３２．３を通じて圧縮フォーマットセレクタ３２．２及びフレームメモリ３４に供給される。本実施の形態において、圧縮フォーマットコードは、実際には二つの目的を果たす。第１に、圧縮フォーマットコードは、各圧縮手段３３．１，３３．２の結果を選択する。第２に、圧縮フォーマットコードは、画素データとともに記憶され又はフレームメモリ３４の個別の記憶領域に記憶される。第１の圧縮フォーマットが用いられる場合には圧縮フォーマットコードが論理１になるように決定論理３２．１を実現することができる。論理１が圧縮手段３３．１に供給される場合、圧縮手段３３．１が選択され、その間、論理１によって圧縮手段３３．２がディスエーブルされる。論理０が決定論理３２．１によって出された場合、圧縮手段３３．２が選択されるとともに、圧縮手段３３．１がディスエーブルされる。

図５の実施の形態において、固定されたしきい値に基づく決定論理を、最小誤差規範に基づく適合スイッチング制御に置換することができる。そのような最小誤差に基づく実現の例は、図７及び１０で与えられる。決定論理３２．１は、第１の圧縮フォーマットと第２の圧縮フォーマットのいずれを画素クラスタの圧縮に適用するかを回路３０によって決定することができる決定を行う。二つの圧縮手段３３．１及び３３．２は、決定論理３２．１に並列に配置される。圧縮手段３３．１及び３３．２の各々は、異なる圧縮形態を適用する。出力側において、第１の圧縮手段３３．１による圧縮後の画素クラスタ又は第２の圧縮手段３３．２による圧縮後の画素クラスタをフレームメモリ３４に供給することができるスイッチング回路３２．２が存在する。本実施の形態では、スイッチング回路３２．２は、バス３２．３を通じた決定論理３２．１によって制御される。

圧縮手段３３．１及び３３．２によって行われる圧縮は、用いられる変換行列を必要とする。これは、典型的には、複数の論理ゲートによりハードウェアで行われる。

図１及び５に関連して説明したように、どの圧縮フォーマットがどの画素クラスタに用いられたかを表す圧縮フォーマットコードが記憶される。圧縮フォーマットコードは、ビット線３２．３を通じてフレームメモリ３４に供給される。これは、各画素クラスタの後の検索及び解凍にとって重要である。

フレームメモリ３４の出力側において、ＲＧＢ５６５−ＲＧＢ８８８変換を行う決定ブロック３５．１及びＹＹＵＶ８８８８−ＲＧＢ８８８変換を行う決定ブロック３５．２とが存在する。ＲＧＢ８８８データを表示パネルに供給するためにスイッチング手段３６．１が用いられる。スイッチング手段３６．１は、メモリ３４から検索されるとともにバス３６．１を通じてスイッチング手段３６．１に供給される１ビットの圧縮フォーマットコードによって制御される。

解凍は、以下の式に基づく。

フレームメモリ３４の出力側において、フレームメモリ３４を解凍手段３５．１及び３５．２に接続するバスが存在する。（ここではＲＧＢ８８８フォーマットの）解凍されたデータを、ＲＤＡＣを通じて解凍手段３５．１及び３５．２から表示パネルに供給することができる。

以下、これまで説明した実施の形態の変形である他の実施の形態の一部を説明する。本発明の基本的な概念は更に拡張される。図１に関連して表した新しいＲＧＢＧ圧縮形態は、図６及び図７に関連して用いられる。この新しい圧縮フォーマットを、本発明による表示ドライバに関連して用いることができるが、この圧縮フォーマットを、画像データが圧縮される他の多くのアプリケーションで用いることもできる。

以後説明する実施の形態は、以下の観察結果に基づく。画素の色を、正四角柱の形状を有する３次元ＲＧＢ色空間のベクトルとして表すことができる。ＲＧＢ又はＹＵＶ変換を行うに際し、画素の色は、以下の行列で表されるように他の３次元色空間又はＹＵＶコード空間で表される。

ＹＵＶコード空間に座標変換を行う際に元のＲＧＢ空間が回転され及び伸縮されるので、ＹＵＶコード空間の大部分が指定されず、図３Ａに関連して説明したように、画素の色ベクトルのデータの損失を回避するために成分ごとに更に２ビットを必要とする。

２４ビット／画素（ｂｐｐ）を有するＲＧＢ８８８カラー画像は、１６００万を超える色を指定することができる。ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換中、データが損失しない。結果的に得られるＹＵＶ１０１０１０（３０ｂｐｐ）をＹＵＶ８８８（２４ｂｐｐ）に量子化すると、色解像度は、コードの損失のために約５００万色まで減少する。

互いに隣接する２個の画素がほぼ同じ色を有するとき、これらの画素のＵ及びＶの平均化によって目に見えるアーティファクトが導入されない。詳細な分析では、自然画像において互いに隣接する２個以上の画素が頻繁にほぼ同一の色を有することを示す。自然画像の互いに隣接する画素のＵ及びＶ成分の平均化（以下の式参照）によるＹＵＶ圧縮を用いる場合、知覚できる画像品質を著しく減少することなく圧縮を行うことができる。対比色の背景に色のついた文字が存在する場合にＹＵＶ圧縮及び解凍後のカラー画像の表示がよく見えないことがわかっている。この問題を少なくともある程度回避する実施の形態を、図９Ａ〜９Ｃ及び図１１に関連して説明する。

背景と文字との間の遷移は色誤差を示すことがあり、これは、そのような文字をディスプレイで読むことを試みるときに非常に妨害することがある。携帯端末のディスプレイのスクリーンショットを、図９Ａ〜９Ｃに示す。これらの図から明らかなように、すでに説明した不可逆圧縮によって、目に見える再構成の誤差が生じる（図９Ｂ参照）。

ＹＵＶ色ベクトルを、表示パネル上にＲＧＢデータとして画像を発生するのに用いることができるようにする前に行列によって乗算する必要がある。この乗算は、以下の式によって表される。

このことを考慮すると、ここで表した新たなＲＧＢＧ圧縮形態によって、コード空間を損失することなく、ＹＵＶ符号化画像を圧縮し、ＹＵＶ符号化画像をフレームメモリに記憶し、ＹＵＶ符号化画像をフレームバッファから検索し、かつ、ＹＵＶ符号化画像を再び解凍することができる。新たな圧縮形態を用いる本発明の実施の形態を、図６に示す。

以下、図１に関連して説明したものを実現する更に別の実施の形態を説明し、対応する回路６０を図６に示す。この回路６０は、（特にデータグラフィックスにより）更に良好な結果及び更に少ないアーティファクトを提供する。図６の回路６０を、例えば、表示ドライバの一部とすることができ、回路６０は、カラー画像を表す画像データを一時的に記憶するフレームメモリ６４（例えば、ＲＡＭ）を具える。本実施の形態では、ＲＡＭ６４は、例えば、１６ｂｐｐのインターナルフォーマットを有する。ＲＧＢフォーマットの画像データをインタフェースブロック２１（Ｉ／Ｆ）及び符号化ブロック６３．１，６３．２を通じてフレームメモリ６４に供給するデータバス２１．１を設ける。例えば、２４ｂｐｐのＲＧＢフォーマットの画像データは、インタフェースブロック２１を通じて符号化ブロック６３．１，６３．２に入力することができる。本発明によれば、決定プロセスを実行する手段６７．１が存在する。決定プロセスは、バス２１．１を通じて受信した画像データの画素クラスタの色特性の分析に基づく。決定プロセス６７．１を実行する手段によって、回路６０は、第１の圧縮フォーマット（量子化されたＲＧＢ）と第２の圧縮フォーマット（色圧縮されたＲＧＢＧ）のいずれを画素クラスタの圧縮に適用するかを決定することができる。本実施の形態において、符号化ブロック６３．１は、画素クラスタを第１の圧縮フォーマット（量子化されたＲＧＢ）で圧縮し、符号化ブロック６３．２は、画素クラスタを第２の圧縮フォーマット（色圧縮されたＲＧＢＧ）で圧縮する。本発明によれば、第１の圧縮フォーマット又は第２の圧縮フォーマットが、決定プロセスの結果に基づいて選択される。符号化ブロック６３．１，６３．２の各出力データをメモリ６４に送り出すスイッチング手段６２．２を用いる。１ビットの圧縮フォーマットコードが、バス６７．２を通じてスイッチング手段６２．２及びメモリ６４に供給される。

データをメモリ６４から検索する際に解凍がメモリ６４の出力側で行われる。第１の復号ブロック６５．１及び第２の復号ブロック６５．２がそれぞれ用いられる。スイッチング手段６６．１は、各データを出力バス６６．３に供給する。スイッチング手段６６．１は、メモリ６４から検索されるとともにバス６６．２を通じてスイッチング手段６４の制御入力部に供給される圧縮フォーマットコードによって制御される。

回路５０を図７に示す。決定回路（５４．１，５４．２，５５．１，５５．２及び５９）によって、量子化されたＲＧＢ画素及びＲＧＢＧ変換された画素と、図７の左側の元のＲＧＢ８８８入力とを比較することができる。画像データは、第１の符号化ブロック５３．１（ＲＧＢ８８８−ＲＧＢ５６５コンバータ）及び第２の符号化ブロック５３．２（ＲＧＢ８８８−ＲＧＢＧ８８８コンバータ）に供給される。出力側５８．１において、第１のコンバータブロック５３．１は、利用できる二つの画素（２ｘＲＧＢ５６５）の量子化された結果を形成する。第２のコンバータブロック５３．２は、出力部５８．１の同じ２個の画素に対応するＹＵＶ変換された画素対（ＲＧＢＧ８８８８）を提供する。量子化された画素対（２ｘＲＧＢ５６５）と対応する元のＲＧＢ８８８入力画素対との間の差は、ＲＧＢ圧縮の色誤差を計算するのに用いられる。ＲＧＢＧ圧縮さらた画素対（ＲＧＢＧ８８８８）と対応する元のＲＧＢ８８８入力画素対の差は、ＲＧＢＧ圧縮の色誤差を計算するのに用いられる。

第１の式（３）は、量子化されたサブピクセルの色成分誤差（ε_ｒｇｂ）の絶対値の和を計算し、第２の式（４）は、色圧縮されたサブピクセルの色成分誤差（ε_ｒｇｂｇ）の絶対値の和を計算する。以下のように誤差を比較することによって結果を評価するコンパレータブロック５９が用いられる。

式（５）は、圧縮タイプが色誤差のアドホック決定に基づいて適切に選択されたことを示す。ＲＧＢＧ画素対がＲＧＢ量子化された画素対より小さい誤差を有するときのみ、色圧縮形態が選択される。図１１に関連して説明するように、Ｒ_２及びＢ_２画素も考慮することができるが、この場合には追加の処理が必要となる。

本発明によれば、コンパレータブロック５９によって実行される決定の結果（ＲＧＢ５６５フォーマットとしてのエンコード又はＲＧＢＧ８８８８フォーマットとしてのエンコード）は、情報の１ビット（圧縮フォーマットコード）として画素対に加えられる（これは、０．５ｂｐｐに対応する。）。コンパレータブロック５９によって行われる比較の結果に応じて、ＲＧＢ５６５符号化データ又はＲＧＢＧ８８８８符号化データが、バス５６．１を通じて（図７に示さない）フレームメモリに送り出される。

フレームメモリに後続する復号ブロックは、上記実施の形態に関連して説明したように、データをフレームメモリから読み出すときに符号化情報を解釈することができるようにするために圧縮フォーマットコードに含まれる情報を必要とする。

図７に関連して説明したように、色圧縮された画素及び量子化された画素を元の画素と比較するとともに誤差の最も小さいものを選択することによって、画像品質を向上することができる。

図１に関連して説明した原理及び式（１）〜（２）を、受信した画像データがＲＧＢ入力によって表される他の状況に適用することもできる。これまで説明した色圧縮を、例えば、画像データの送信及び／又は記憶に関連して用いることができる。

ＲＧＢＧ圧縮の更なる詳細を、他の特定の実施の形態に関連して説明する。この実施の形態を図８に示す。ＲＧＢ−ＲＧＢＧ圧縮の種々の方法のステップを示すために複数の構築ブロックを具える回路７０を示す。ＲＧＢフォーマットの画像データＲ_１Ｇ_１Ｂ_１及びＲ_２Ｇ_２Ｂ_２は、ＲＧＢ−ＹＵＶ４：４：４コンバータ７１によって受信される。個別の画素は、第１の画素Ｒ_１Ｇ_１Ｂ_１を表すＹ_１，Ｕ_１，Ｖ_１及び第２の画素Ｒ_２Ｇ_２Ｂ_２を表すＹ_２，Ｕ_２，Ｖ_２を具えるＹＵＶ表示に変換される。次のステップにおいて、互いに隣接する２個の画素のＹＵＶ４：４：４表示は、ＹＵＶ４：２：２に組み合わされる。これは、互いに隣接する２個の画素の個別のＵ_１，Ｕ_２及びＶ_１，Ｖ_２を平均化することによって行われる。互いに隣接する２個の画素の全ての個別のＹ成分Ｙ_１及びＹ_２が維持される。本実施の形態における平均化は、ブロック７２で行われる。圧縮されたＹＵＶ４：２：２表示（Ｙ_１Ｙ_２ＵＶ）が取得され、他のブロック７３で利用できるようになる。このブロック７３は、圧縮されたＹＵＶ４：２：２表示を、互いに隣接する２個の画素の圧縮されたＲＧＢＧ表示（Ｒ_１Ｇ_１Ｂ_１Ｇ_２）に変換する。

図７に関連して説明したように、互いに隣接する２個の画素が処理される場合、２４ビット／画素を有するＲＧＢフォーマットの画像データを、（１６ビット／画素に等しい）３２ビットを有する圧縮されたＲＧＢＧ表示に圧縮することができる。一例として、１８ビット／画素を有するＲＧＢフォーマットの画像データを、（１２ビット／画素に等しい）２４ビットを有する圧縮されたＲＧＢＧ表示に圧縮することができる。これらの例は、この圧縮技術が最初に要求されるメモリの３３％をセーブできることを示す。

本発明の他の実施の形態を、図１１に関連して説明する。本実施の形態の詳細を説明する前に、不可逆圧縮及び画像品質に及ぼされる不可逆圧縮の影響に関する基本的な見解の一部を説明する。不可逆圧縮を用いる場合、元の画像（例えば、図９Ａに示す画像）は完全に再構成されない。図９Ｂにおいて、不可逆圧縮の後に再構成された画像を示す。図９Ｂは、図７の圧縮手段が用いられた状況を示す。誤差のアドホック決定が各画素対（又は画素クラスタ）に対して実行されるにもかかわらず、再構成誤差は０．９５％となる。図９Ｃは、「適切な」圧縮形態を選択するときに知覚された画像品質が考慮される圧縮形態の結果を示す。知覚された画像品質に基づくこのような圧縮形態によって、約０．３６％の再構成誤差を達成することができる。

対応する実現のブロック図を図１１に示す。図１１において、例えば、表示ドライバのフレームメモリのエンコーダ側で用いることができる特別な決定論理８０を示す。決定論理８０を、図７に示す決定論理の代わりに用いることができる。決定論理８０によって、再構成誤差を更に小さくすることができ、すなわち、再構成品質が向上する。

決定論理８０の詳細を説明する前に、入力側から出力側へのデータフローの概観を、図１０によって要約するとともに、以下の数学的な表記（入力＝＞圧縮及び記憶＝＞再構成）によって要約する。

決定論理８０は、バス８１に接続され、これによって、決定論理８０は、量子化されたＲＧＢ画像データ（Ｒ_１ＱＧ_１ＱＢ_１ＱＲ_２ＱＧ_２ＱＢ_２Ｑ）及びＲＧＢ色圧縮された画像データ

を受信する。並列な二つの決定ブランチ８２．１及び８２．２が存在する。上側のブランチ８２．１は、互いに相違する６個の誤差成分を決定し、下側のブランチ８２．２は、互いに相違する６個の誤差成分を決定する。

量子化誤差を以下の式によって表現することができる。

また、ＲＧＢＧ色圧縮誤差は、以下の式によって表現することができる。

本実施の形態の決定論理８０は、画像データをフレームメモリから取り出したとき及びこれら画像データを復号するときに最終的に生じる再構成誤差を考慮する。換言すれば、本実施の形態は、フレームメモリの入力側で決定を行うときに気が付く再構成誤差を考慮する。このために、決定論理８０は、フレームメモリの出力側のデコーダにも存在する所定の素子の反復を具える。これら素子は、図１１において参照番号８３．１及び８３．２によって表される。決定論理８０は、決定論理６７．１よりやや複雑になる。その理由は、論理８０が４個ではなく互いに相違する６個の誤差成分を決定するからである（式（３）及び（４）参照）。

値

及び

は、圧縮が行われるためにフレームメモリに記憶されない。エンコーダ（エンコードの決定論理８０）及びデコーダは、再構成された値

及び

によって置換された平均値

及び

を独立して計算する。

これは、値

が知られているので可能である。以下の式は、値

及び

を計算するのに用いられる。

この式は、式（２）として既に与えられている。

図７と同様に、以下のように誤差を比較することによる結果を評価するコンパレータブロック８４を用いる。

この式は、式（５）と同一である。この式は、知覚した画素品質に基づいて圧縮タイプが適切に選択されることを示す。

ＲＧＢフォーマットの画像データの圧縮ＲＧＢＧ表示への圧縮を行う際にコード空間のないことが本発明による適合性色圧縮技術の利点である。その理由は、コード圧縮がＹＵＶ領域のデータで行われるとともに前記データがメモリへの記憶前にＲＧＢ空間に戻されるからである。他の利点は、ＲＧＢＧ表示の記憶が同一のＲＧＢフォーマットの画像データの従来のＹＵＶ表示に比べて優れた信号対雑音比を示すことであり、したがって、良好な画像品質を達成することである。２ビット／成分がセーブされる。その理由は、同一情報を表示するためにＹＹＵＶが４０ビットを必要とするのに対してＲＧＢＧが３２ビットしか必要としないからである。

圧縮を規定する簡単化された係数の行列演算（行列（１）及び（２）参照）を選択する場合、全体的な圧縮形態をハードウェアで簡単に実現することができる。ＲＧＢからＹＵＶへの変換及びＹＵＶからＲＧＢに戻す変換は、表示ドライバ内で完全に行われる。符号化行列及び復号化行列を整合する必要があり、これは、復号化行列が符号化行列の逆であることを意味する。

これまで説明した新しくて特許性のあるＲＧＢＧの提案をＲＧＢ６６６入力とともに用いる場合、結果的に得られるＲＧＢＧ６６６６出力は、場合によっては２^１８＝２６０ｋを示すことがあり、それに対して、ＹＹＵＶ出力は、コードの損失のために９０ｋしか示さない。

ここで説明するような互いに隣接する２個の画素のＵＶ成分の平均化（例えば、図３Ｂ参照）によれば、（自然の情景に当てはまる）色がほぼ同一であるときしか良好な結果とならない。

これら全ての観察結果を考慮すると、本発明は、カラー画像の知覚された品質を維持し又は少なくとも考慮するだけでなく所定の圧縮比を考慮する洗練された圧縮形態を提供する。これは、表示ドライバのフレームバッファに記憶する前にカラー画像を表す画像データを圧縮することを所望する場合に必要である。画像の性質がどのようなものであれ、所定の圧縮比を保証できる場合にのみ、フレームバッファの記憶領域を減少することができる。しかしながら、これまで説明したように、ここに示すＲＧＢＧ圧縮形態を、画像データを取り扱い又は処理する他のアプリケーションでも用いることができる。

本発明による洗練された圧縮形態は、これまで説明したように、コード空間の損失を回避するためにＹＵＶ処理された画像に存在する冗長を利用することができる。この冗長が除去されるときには、圧縮比を十分に使うことができる。

本発明によれば、ＲＧＢからＹＵＶへの変換及びＹＵＶをＲＧＢに戻す変換が表示ドライバ内部で行われる。これは、本発明による圧縮形態を用いる場合には演算数がこれまでより少なくなるので可能ある。

好適な実施の形態において、ハードウェアに最適な係数を行列に用いることができる。これは、行列が理想的な互いに逆である限り可能である。

本発明の特定の実施の形態（図７）によれば、ＲＧＢからＹＵＶへの変換及びＹＵＶからＲＧＢに戻す変換は、フレームメモリの前で完了する。この操作から圧縮されたＲＧＢ画素は、元の画像データと比較される。この比較に基づいて、表示ドライバは、画素対をＲＧＢＧとして符号化するか二つの量子化されたＲＧＢ画素として符号化するかを決定することができる。

ＲＧＢ８８８やＹＵＶ４：２：２のような多数の入力フォーマットをサポートする他の実施の形態が可能である。この場合、フレームメモリにおいて入力画素をＲＧＢＧフォーマットとして圧縮する種々の入力行列を用いる必要がある。

フレームメモリの後段で解凍に用いられる行列は、これによって悪影響が及ぼされない。

本発明による圧縮の他の利点は、知覚される画像品質の大部分を犠牲にすることなく更に小さいフレームメモリを表示ドライバで用いることができることである。したがって、本発明は、画像データの完全なコピーがフレームメモリに記憶される携帯型の表示ドライバでの使用に非常に適している。

他の利点は、ここで示す圧縮形態の実現が容易であるとともに追加のコストが比較的低いことである。

本発明を、複数の画像データを毎秒解凍する必要がある表示ドライバ及び好適には画像データをメモリから取り出すとともに約５０回／秒解凍する表示ドライバで用いることができる。

明りょうのために個別の実施の形態に関連して説明した本発明の種々の態様を、単一の実施の形態と組み合わせて設けることもできる。それに対して、略するために単一の実施の形態に関連して説明した本発明の種々の態様を、個別に又はあらゆる適切なサブコンビネーションで設けることもできる。

図面及び発明の詳細な説明において、本発明の好適な実施の形態を説明し、特定の用語を用いたが、このように与えた説明は、一般的かつ記述的な意味で専門用語を用いており、制限のために用いていない。

図１は、ＲＧＢデータがフレームメモリに記憶する前に符号化されるとともにフレームメモリからの検索後に復号される本発明による第１の実施の形態の線形ブロック図を示す。 図２Ａは、フレームメモリにデータを記憶する前に行われるＲＧＢ−ＲＧＢ量子化の線形表示である。このフォーマットは、ＹＵＶ４：２：２フォーマットより良い結果が生じるときにのみ用いられる。 図２Ｂは、フレームメモリからデータを検索するときに行われる、すなわち、量子化されたフォーマットで記憶される再構成されたＲＧＢ表示に対する量子化されたＲＧＢの線形表示である。 図３Ａは、ＲＧＢ−ＹＵＶ４：４：４変換の線形表示である。 図３Ｂは、互いに隣接する複数の画素（画素クラスタ）のＵ及びＶ成分の平均化を伴うＹ_１Ｕ_１Ｖ_１．．Ｙ_ｎＵ_ｎＶｎ−Ｙ_１．．Ｙ_ｎＵＶの線形表示である。 図３Ｃは、画素のクラスタのＹ_１．．Ｙ_ｎＵＶ−Ｒ_１Ｇ_１Ｂ_１Ｇ_２．．Ｇ_ｎの線形表示である。 図３Ｄは、ＲＧＢフォーマットで表されたクラスタの個別の画素に対するＲ_１Ｇ_１Ｂ_１Ｇ_２．．Ｇ_ｎの解凍の線形表示である。 図４は、本発明による表示モジュールの線形ブロック図を示す。 図５は、本発明による第３の実施の形態の線形ブロック図を示す。 図６は、本発明による第４の実施の形態の線形ブロック図を示す。 図７は、本発明による第５の実施の形態の線形ブロック図を示す。 図８は、本発明による第６の実施の形態の線形ブロック図を示す。 図９Ａ〜９Ｃは、圧縮のない元の画像のスクリーンショット、ここに示す第１の圧縮形態を用いた圧縮画像及びここに示す第２の圧縮形態を用いた圧縮画像を（左から右に）示す。 図１０は、本発明による入力側から出力側へのデータフローを示す。 図１１は、本発明による第７の実施の形態の線形ブロック図を示す。

Claims (28)

1. カラー画像を表す画像データを一時的に記憶するフレームメモリ及び前記画像データを供給するデータバスを有する表示ドライバにおいて、
   前記画像データの画素クラスタの色特性の分析に基づく決定プロセスを実行し、第１の圧縮フォーマットと第２の圧縮フォーマットのうちのいずれを前記画素クラスタの圧縮に適用するかを前記決定プロセスにより前記表示ドライバが決定できる手段と、
   前記画素クラスタの前記第１の圧縮フォーマットへの圧縮を行う第１の圧縮手段と、
   前記画素クラスタの前記第２の圧縮フォーマットへの圧縮を行う第２の圧縮手段とを具え、
   前記第１の圧縮フォーマット又は前記第２の圧縮フォーマットを、前記決定プロセスの結果に基づいて選択し、前記画素クラスタが、圧縮後に前記フレームメモリの利用できる記憶領域に記憶され、どの圧縮フォーマットがどの画素クラスタに対して用いられたかを表す圧縮フォーマットコードが記憶されることを特徴とする表示ドライバ。
2. 請求項１記載の表示ドライバにおいて、
   前記第１の圧縮フォーマットを用いて圧縮された画素クラスタの画素に基づいてＲＧＢフォーマットのクラスタへの解凍を行う第１の解凍手段と、
   前記第２の圧縮フォーマットを用いて圧縮された画素クラスタの画素に基づいてＲＧＢフォーマットのクラスタへの解凍を行う第２の解凍手段とを具え、
   前記第１の解凍手段及び前記第２の解凍手段が前記圧縮フォーマットコードを考慮することを特徴とする表示ドライバ。
3. 請求項２記載の表示ドライバにおいて、前記画像データの前記圧縮フォーマットコードに関連した画素クラスタに基づいて決定プロセスを行い、前記画素クラスタが前記カラー画像の一部を表し、第１の解凍フォーマットと第２の解凍フォーマットのうちのいずれを前記画素クラスタの解凍に適用するかを前記決定プロセスにより前記表示ドライバが決定できる手段を具えることを特徴とする表示ドライバ。
4. 請求項１又は２記載の表示ドライバにおいて、前記画像データの少なくとも一部が前記第１の圧縮フォーマットの前記記憶領域に記憶され、前記画像データの他の部分が前記第２の圧縮フォーマットの前記記憶領域に記憶されることを特徴とする表示ドライバ。
5. 前記データバスがＹＵＶ４：２：２フォーマットの画像データを前記表示ドライバに供給する請求項１記載の表示ドライバにおいて、前記表示ドライバが、この入力を常に前記第２の圧縮フォーマットに変換することを特徴とする表示ドライバ。
6. 請求項１又は２記載の表示ドライバにおいて、画素クラスタの色特性の前記分析が、予め規定されたしきい値と比較され、前記決定プロセスを行う手段が、どの圧縮フォーマットを前記画素クラスタの圧縮に適用するかを反映する出力を生じることを特徴とする表示ドライバ。
7. 請求項１又は２記載の表示ドライバにおいて、前記決定プロセスが、前記画像データの画素クラスタの第１の圧縮フォーマットによる色誤差及び前記画像データの同一画素クラスタの他の圧縮フォーマットによる色誤差の分析に基づき、前記決定プロセスを行う手段が、どの圧縮フォーマットを前記画素クラスタの圧縮に適用するかを反映する出力を生じることを特徴とする表示ドライバ。
8. 請求項７記載の表示ドライバにおいて、前記決定プロセスが、知覚した圧縮品質の分析に基づくことを特徴とする表示ドライバ。
9. 請求項１，２，３又は４記載の表示ドライバにおいて、前記第１の圧縮フォーマットをＲＧＢフォーマット又はＲＧＢに基づくフォーマットとし、前記第２の圧縮フォーマットを、色圧縮されたＹＵＶフォーマット又は色圧縮されたＹＵＶに基づくフォーマット（例えば、ＹＵＶ４：２：２）としたことを特徴とする表示ドライバ。
10. 請求項１，２，３又は４記載の表示ドライバにおいて、前記第１の圧縮フォーマットをＲＧＢフォーマット又はＲＧＢに基づくフォーマットとし、前記第２の圧縮フォーマットを、色圧縮されたＲＧＢＧフォーマット又はＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ，ＲＧＢＹのような色圧縮されたＲＧＢＧに基づくフォーマットとしたことを特徴とする表示ドライバ。
11. 請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、前記第１の圧縮フォーマットをＲＧＢフォーマット又はＲＧＢに基づくフォーマットとし、関連の決定プロセス並びに圧縮フォーマットコード及び解凍フォーマットコードを含む１個を超える他の色圧縮されたフォーマットがサポートされることを特徴とする表示ドライバ。
12. 請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、前記第２の圧縮手段に適用される前記第２の圧縮フォーマットが、ｎ≧２とした場合の互いに隣接するｎ個の画素の画素クラスタを収集し、前記画素クラスタをＹＵＶフォーマットに変換し、Ｕ成分及びＶ成分を平均化し、結果的に得られるＲＧＢＧ，ＲＧＢＧＧ〜ＲＧＢｎ＊Ｇ画素を計算し、前記画素クラスタが、前記画像データの１ラインを超えるスパンを有することを特徴とする表示ドライバ。
13. 請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、前記ＲＧＢフォーマットの画像データがｎビット／画素を有し、前記入力バスがｎビット幅を有し、前記フレームメモリの記憶領域が、２／３＊ｎビット／画素の画像データを記憶するよう規定され、前記フレームメモリから検索した画像データが、ｎビット／画素を有し、適切な画像品質を維持することを特徴とする表示ドライバ。
14. 請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、前記解凍手段が、前記表示ドライバの列ドライバに関連した出力側にあることを特徴とする表示ドライバ。
15. 請求項１から１４のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、複数の画像データを毎秒解凍する必要があり、好適には、画像データが約５０回／秒で解凍されることを特徴とする表示ドライバ。
16. 請求項１から１５のうちのいずれか１項に記載の表示ドライバにおいて、前記フレームメモリを、内蔵されたフレームメモリとしたことを特徴とする表示ドライバ。
17. ＲＧＢフォーマットの画像データの色圧縮及び解凍の方法であって、
    ａ．ｎ≧２とした場合にｉビット／画素（ｂｐｐ）を用いた互いに隣接するｎ個の画素を収集するステップと、
    ｂ．前記互いに隣接するｎ個の画素の各々を、典型的にはｊ＝ｉ＋６とした場合のｊｂｐｐを用いて各画素を表すＹ成分、Ｕ成分及びＶ成分を具えるＹＵＶ４：４：４に個別に変換するステップと、
    ｃ．色圧縮されたＹＵＶを取得するために、互いに隣接するｎ個の画素の全ての個別のＵ成分及びＶ成分を平均化するとともに互いに隣接するｎ個の画素の全ての個別のＹ成分を維持することによって、前記互いに隣接するｎ個の画素のＹＵＶ表示を組み合わせるステップと、
    ｄ．色圧縮されたＹＵＶ表示を、典型的にはｌ＝ｋ−６＝ｉ（２＋ｎ）／３ｎとした場合のｌｂｐｐを用いて前記互いに隣接するｎ個の画素の色圧縮したＲＧ_１ＢＧ．．Ｇ_ｎに符号化するステップとを具えることを特徴とする方法。
18. 請求項１７記載の方法において、前記互いに隣接するｎ個の画素の色圧縮したＲＧ_１ＢＧ．．Ｇ_ｎ表示を、典型的にはｍ＝３ｎｌ／（２＋ｎ）＝ｉとした場合のｍｂｐｐを用いてＲＧＢ表示の互いに隣接するｎ個の画素に復号するステップを具えることを特徴とする方法。
19. 請求項１７記載の方法において、前記圧縮が冗長データのみを除去するので、色圧縮したＹＵＶ４：２：２表示の色圧縮したＲＧＢＧ，ＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ又はＲＧＢＹ表示の圧縮を行うときにコード空間の損失がなく、したがって、前記色圧縮したＲＧＢＧ，ＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ及びＲＧＢＹ表示が、同一のｂｐｐ数を用いた同一のＲＧＢフォーマットの画像データの従来のＹＵＶ４：２：２表示より良好な信号対雑音比を示すことを特徴とする方法。
20. 請求項１７記載の方法において、ＲＧＢ表示のＹＵＶ４：４：４表示への変換、ＹＵＶ４：４：４表示のＹＵＶ４：２：２表示への色圧縮及びＹＵＶ４：２：２表示のＲＧＢＧ，ＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ又はＲＧＢＹへの符号圧縮を行う符号化ステップが、単一の行列演算によって行われ、色圧縮されたＲＧＢＧ，ＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ又はＲＧＢＹ表示をＲＧＢ表示に戻す復号ステップも、単一の行列演算によって行われることを特徴とする方法。
21. カラー画像を表示する画像データを一時的に記憶する方法において、前記画像データが、圧縮されたフォーマットで記憶され、
    ａ．ＲＧＢフォーマットの画像データストリームによって決定プロセスを行い、前記画像データの画素クラスタの色特性を、予め規定されたしきい値と比較し、その結果が、圧縮フォーマットコードを規定するとともに、第１の圧縮フォーマットと第２の圧縮フォーマットとのうちのいずれを前記画素クラスタの圧縮に適用するかを決定し、
    ｂ．前記圧縮フォーマットコード及び前記画素クラスタが、圧縮後に利用できる記憶領域に記憶され、
    ｃ．前記画素クラスタ及び前記圧縮フォーマットコードを、前記記憶から検索し及び復号することを特徴とする方法。
22. 請求項２１記載の方法において、前記圧縮フォーマットコードの値が、どの画素クラスタが量子化されたＲＧＢフォーマットから画素に基づくＲＧＢフォーマットのクラスタに解凍され又は色圧縮したフォーマットから画素に基づくＲＧＢフォーマットのクラスタに解凍されるかを決定することを特徴とする方法。
23. 請求項２１又は２２記載の方法において、前記決定プロセスが、前記画像データの前記画素クラスタの第１の圧縮フォーマットによる色誤差及び同一の画素クラスタの他の圧縮フォーマットによる色誤差の分析に基づくことを特徴とする方法。
24. 請求項２３記載の方法において、前記決定プロセスが、知覚される圧縮品質の分析に基づくことを特徴とする方法。
25. 請求項２１又は２２記載の方法において、前記色圧縮したフォーマットを、ＹＵＶ４：２：２フォーマットとすることを特徴とする方法。
26. 請求項２１又は２２記載の方法において、前記色圧縮したフォーマットを、色圧縮したＲＧＢＧ，ＲＧＢＲ，ＲＧＢＢ又はＲＧＢＹフォーマットとすることを特徴とする方法。
27. 請求項２１から２６のうちのいずれか１項に記載の方法において、表示ドライバのフロントエンドで実現することを特徴とする方法。
28. 請求項２１から２６のうちのいずれか１項に記載の方法において、パーソナルコンピュータのビデオグラフィックアダプタで実現することを特徴とする方法。

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