JP3781039B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
また、ディスプレイへの表示形態として、スーパーインポーズと呼ばれる手法がある。これは、ある表示画面上に「文字」のような異なる画面を重ねて表示する技術である。この場合、入力画像として、複数の画面(例えば、画像と文字)を用意しなければならないため、入力画像のデータ容量が大きくなってしまい、入力画像をメモリに蓄積したり、バス幅に制限のある伝送路を介して伝送することが難しくなってしまう。
さらに、携帯端末など、表示画面の最大解像度が小さいディスプレイでは、地図などの大きい画像を表示する際に画像をスクロールさせる必要がある。このスクロール表示は一見単純な動作であるが、表示メモリの書き換え量が多くなり、これに伴って消費電力が増大してしまうという問題がある。
(b)に示すように、表示装置の主走査方向の画素数が4n+1の場合は、主走査方向、副走査方向ともにディザに周期性が現れるため、画像の圧縮・伸張に伴う画質の劣化は小さい。これは、表示装置の主走査方向の画素数が4n+2や4n+3の場合も同様である。すなわち、表示装置の主走査方向の画素数がディザ周期を因数として含まない場合は、画像の圧縮・伸張に伴う画質の劣化は小さい。
しかし、表示装置の主走査方向の画素数が4nである場合、換言すると、表示装置の主走査方向の画素数がディザ周期を因数として含む場合は、(c)に示すように、主走査方向にはディザの周期性が表れるが副走査方向にはディザの周期性が見られなくなり、画像の圧縮・伸張にともなう画質の劣化が大きくなってしまう。
表示装置の主走査方向の画素数の因数とならないように、ディザの周期を大きくした場合は、ディザ処理の本来の目的である高周波な微小ノイズが得られなくなり、やはり画像の圧縮・伸張に伴って画質が劣化してしまうことになる。
しかし、このような処理を行う構成は、回路が複雑となり、消費電力やチップ面積が増大してしまうためディスプレイなどの画像処理装置に適用する構成として好ましいものではない。
このように、第1の従来技術をそのまま画像処理に適用した場合は、画像の圧縮・伸張に伴う画質の劣化を招くことになる。
本発明の第1の態様は、下記1−1〜1−3に示す画像処理装置である。
1−1:入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、原画像である第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成する第1の画像処理手段と、第1の画像又は圧縮画像を蓄積手段に蓄積させる手段と、蓄積手段に蓄積された圧縮画像を読み出して伸張し、第2の画像を生成する第2の画像処理手段と、第2の画像又は蓄積手段から読み出した第1の画像を表示装置へ出力する手段と、第1の画像処理手段、蓄積手段及び第2の画像処理手段を介さずに第1の画像を表示装置へ出力する手段と、蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力するか否かを選択する選択手段とを有し、蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する場合に、第1の画像のデータ量が蓄積手段の蓄積容量よりも大きければ圧縮画像を生成し、蓄積容量以下であれば第1の画像を圧縮せずに蓄積手段に蓄積し、選択手段では、原画像が静止画像の場合は蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する選択がなされ、原画像が動画像の場合は蓄積手段を介さずに表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理装置。
1−2:入力画像を表示するためのデータを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出したデータに基づいて、所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、2以上のレイヤーに分割して入力された第1の画像を画像表示させるための信号の圧縮レイヤーを生成する第1の画像処理手段と、圧縮レイヤー及び第1の画像の非圧縮のレイヤーを蓄積手段に蓄積する手段と、蓄積手段に蓄積された圧縮レイヤーを読み出して伸張し、これを蓄積手段から読み出した第1の画像の非圧縮のレイヤーと合成して第2の画像を画像表示させるための信号を生成する第2の画像処理手段と、第2の画像を画像表示させるための信号を表示装置に出力する手段とを有し、第1の画像を画像表示させるための信号のデータ量が蓄積手段の蓄積容量よりも大きい場合は少なくとも一つのレイヤーに対して圧縮レイヤーを生成し、蓄積容量以下の場合は第1の画像を全て非圧縮レイヤーとして蓄積手段に蓄積することを特徴とする画像処理装置。
1−3:入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、原画像である第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成する第1の画像処理手段と、第1の画像又は圧縮画像を蓄積手段に蓄積させる手段と、蓄積手段から圧縮画像を読み出して伸張し、第2の画像を生成する第2の画像処理手段と、第2の画像又は蓄積手段から読み出した第1の画像を表示装置へ出力する手段と、第1の画像処理手段、蓄積手段及び第2の画像処理手段を介さずに第1の画像を表示装置へ出力する手段と、蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力するか否かを選択する選択手段とを有し、蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する場合に、原画像である第1の画像が表示装置において表示できる最も大きい画像よりも大きければ圧縮画像を生成し、小さければ第1の画像を圧縮せず蓄積手段に蓄積し、選択手段では、原画像が静止画像の場合は蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する選択がなされ、原画像が動画像の場合は蓄積手段を介さずに表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理装置。
上記本発明の第1の態様の構成1−2においては、選択手段では、原画像が静止画像の場合は蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する選択がなされ、原画像が動画像の場合は蓄積手段を介さずに表示装置は画像を出力する選択がなされることが好ましい。これに加えて、蓄積手段を介さずに表示装置へ第1のラスタ画像を出力する場合には、第1の画像処理手段、蓄積手段及び第2の画像処理手段の動作を停止させる手段をさらに有することがより好ましい。上記本発明の第1の態様の構成1−1、1−3においても、蓄積手段を介さずに表示装置へ第1のラスタ画像を出力する場合には、第1の画像処理手段、蓄積手段及び第2の画像処理手段の動作を停止させる手段をさらに有することがより好ましい。
本発明第1の態様の上記のいずれの構成においても、第2の画像処理手段が、表示装置の駆動回路と同じ基板上に形成されることが好ましい。また、第1の画像処理手段が、表示装置の駆動回路と同じ基板上に形成されることが好ましい。
例えば、本態様の画像処理装置は、自然画像に1ビット分の圧縮・伸張処理を行い、得られた1ビット分の容量を文字情報に適用することによって、メモリ容量の増加を招くことなくスーパーインポーズ処理を行うことが可能である。
また、地図などの表示装置の最大解像度よりも大きい画像を表示する場合においても、ビットプレーン数の圧縮・伸張処理によって、少ないメモリ容量で画像を保存することができ、外部から画像を再取得することなく表示装置においてスクロール表示することができる。これにより、画像表示に伴う消費電力の低減が可能となる。
なお、本態様の画像処理装置を基板(例えば、ガラス基板)上に駆動回路を形成した表示装置に適用する場合は、同じプロセスで基板上に形成することが可能である。よって、本態様の画像処理装置を表示装置に適用すれば、省メモリによる面積減少、及び低消費電力を実現できる。
上記本発明の第2の態様においては、第1の画像処理ステップの前段に、第1の画像を画像表示させるための信号のデータ量が蓄積手段の蓄積容量以下の場合には、該信号を非圧縮で蓄積手段に蓄積するか、少なくとも一部のレイヤーを圧縮して蓄積手段に蓄積するかを選択する選択ステップをさらに有し、該選択ステップにおいて少なくとも一部のレイヤーを圧縮することが選択された場合には、データ量が蓄積手段の蓄積容量以下の第1の画像に対しても第1の画像処理ステップにおいて画像処理を実行することが好ましい。また、表示装置に第1の画像を画像表示させるための信号及び第2の画像を画像表示させるための信号のいずれを出力するかを選択する出力切替ステップを最前段にさらに有することが好ましく、これに加えて、出力切替ステップの後段に、当該出力切替ステップにおいて第1の画像が選択された場合には、第1の画像処理ステップ及び第2の画像処理ステップによる画像処理を停止させる処理停止ステップをさらに有することが好ましい。
例えば、本態様の画像処理方法を表示装置の画像処理として応用した場合、自然画像に1ビット分の圧縮・伸張処理を行い、得られた1ビット分の容量を文字情報に適用することによって、メモリ容量の増加を招くことなくスーパーインポーズ処理を行うことが可能である。
本発明の第3の態様は、下記3−1又は3−2に示す画像処理方法である。
3−1:入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理方法であって、原画像である第1の画像をそのまま表示装置へ出力するか、蓄積手段を介してから表示装置へ出力するかを選択する出力切替ステップを有し、蓄積手段を介して第1の画像を表示装置へ出力する場合には、原画像である第1の画像のデータ量が蓄積手段の蓄積容量よりも大きければ該第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成及び出力し、蓄積容量以下であれば該第1の画像を圧縮せずに出力する第1の画像処理ステップと、第1の画像処理ステップの出力を蓄積手段に蓄積するステップと、蓄積手段に蓄積された画像が圧縮画像であるならばこれを読み出して伸張して第2の画像を生成及び出力し、第1の画像であるならば伸長せずに出力する第2の画像処理ステップと、第2の画像処理ステップにおいて出力された画像を表示装置へ出力するステップとを行い、蓄積手段を介さずに第1の画像を表示装置へ出力する場合には、第1の画像を表示装置へ出力するステップを行い、出力切替ステップでは、原画像が静止画像の場合は蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する選択がなされ、原画像が動画像の場合は蓄積手段を介さずに表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理方法。
3−2:入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、原画像である第1の画像をそのまま表示装置へ出力するか、蓄積手段を介してから表示装置へ出力するかを選択する出力切替ステップを有し、蓄積手段を介して第1の画像を表示装置へ出力する場合には、原画像である第1の画像が、表示装置において表示できる最も大きい画像よりも大きければ該第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成及び出力し、小さいければ該第1の画像を圧縮せず出力する第1の画像処理ステップと、第1の画像処理ステップの出力を蓄積手段に蓄積するステップと、蓄積手段に蓄積された画像が圧縮画像であるならばこれを読み出して伸張して第2の画像を生成及び出力し、第1の画像であるならば伸長せずに出力する第2の画像処理ステップと、第2の画像処理ステップにおいて出力された画像を表示装置へ出力するステップとを行い、蓄積手段を介さずに第1の画像を表示装置へ出力する場合には、第1の画像を表示装置へ出力するステップを行い、出力切替ステップでは、原画像が静止画像の場合は蓄積手段を介して表示装置へ画像を出力する選択がなされ、原画像が動画像の場合は蓄積手段を介さずに表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理方法。
上記本発明の第3の態様のいずれの画像処理方法においても、出力切替ステップの後段に、当該出力切替ステップにおいて第1の画像が選択された場合には、第1の画像処理ステップ及び第2の画像処理ステップによる画像処理を停止させる処理停止ステップをさらに有することがより好ましい。
例えば、地図などの表示装置の最大解像度よりも大きい画像を表示する場合においても、ビットプレーン数の圧縮・伸張処理によって、少ないメモリ容量で画像を保存することができ、外部から画像を再取得することなく表示装置においてスクロール表示することができる。これにより、画像表示に伴う消費電力の低減が可能となる。また、地図などのデータ量が蓄積手段の蓄積容量よりも大きい画像を圧縮して蓄積手段へ蓄積し、外部から画像を再取得することなく表示装置において表示できる。
また、地図などの表示装置の最大解像度よりも大きい画像を表示する場合においても、ビットプレーン数の圧縮・伸張処理によって、少ないメモリ容量で画像を保存することができ、外部から画像を再取得することなく表示装置においてスクロール表示することができる。これにより、画像表示に伴う消費電力の低減が可能となる。
換言すると、ビットプレーン数が原画像よりも減少させられた状態の画像を受信することで、画像を受信するための伝送路の本数を削減したり、伝送の効率を高めたりするることが可能となる。また、受信した画像のビットプレーン数を増加させることにより、原画像と比較して画質に遜色がない画像を得ることができる。
Y=int((X−D)/4)
Z=4×Y+D+2
文字や地図などの幾何学図形では、全信号成分が最大階調である「白」をはじめ、信号成分の一つが最大階調である「赤」、「青」、「緑」、「黄」などが多用されることが多い。このため、本発明は、そのような画像の表示品質を向上させることとなる。これは、第1の従来技術では得られない、本発明特有の新規効果・作用である。
また、ここでは画像処理の一例として多値ディザ処理を示したがこれに限ることはなく、上記のような作用が得られる画像処理であればよい。特にビットプレーン数の減少時と増加時とで逆の画像処理を行うような画像処理方法は効果的である。
図1は、本発明の第1の実施形態である画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
このとき、ビットプレーン数を減少させる処理及びビットプレーン数を増加させる処理は、少ないロジック数で行えることが望ましい。さらにいえば、画像処理のロジック数が、この処理によって減少可能なメモリのロジック数(トランジスタ数やセル数など)と比較して十分少ないことが望ましい。通常、ビットプレーン数の減少処理、増加処理における必要ロジック数は少ないため、好適にビットプレーン数の減少・増加を行うことができる。例えば、ビットプレーン数を減少させる処理として「ビット落とし」いわゆる「所定ビットの切り捨て」があるが、その場合は、演算処理を行う必要がない。
例えば、ビットプレーン数減少処理を行う機能部とビットプレーン数増加処理を行う機能部との間の伝送路が、ラスタ画像を原画像の状態で伝送するのに十分なバス幅を有していない場合を考える。この場合は、ビットプレーン数減少処理によってラスタ画像のビットプレーン数を伝送可能なビットプレーン数に減少させ、ビットプレーン数が減少したラスタ画像を伝送する。その後、ビットプレーン数増加処理によって、ラスタ画像のビットプレーン数を増加させた後に画像表示部などへ出力することによって、画像表示部などにおいてラスタ画像を表示できる。
このように、ビットプレーン数減少処理とビットプレーン数増加処理との間に、ビットプレーン数が原画像の状態ではラスタ画像に対して施すことができない処理を行う画像処理方法であれば、上記同様の効果が得られる。
図2は、本発明の第2の実施形態である画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図2において、コンピュータから送出されたRGB各色6ビットのラスタ画像1を画像処理部前段4で処理した後、各色4ビットのラスタ画像をメモリ2に蓄積し、当該蓄積された各色4ビットのラスタ画像を画像処理部後段5で各色6ビットに変換して、6ビット表示可能な画像表示部3に出力する構成となっている。なお、図2ではRGBのうちの1色に対するブロック構成を示しているが、他の2色に対しても同様な構成を並列で有している。
ここではしきい値として、組織的ディザのマトリクスを用いる。しきい値生成部11Aは、入力された画素のxy座標値(x,y)をもとに出力信号を生成する。図3において、[xmod 2 ]とは画素のX座標値(x)を2で割った余りを示し、[ymod 2 ]とは画素のY座標値(y)を2で割った余りを示す。これら[xmod 2 ]、[ymod 2 ]の結果から出力値を生成する。
ここでは横軸の各画素(画像位置)において、左の縦軸で示している6ビット入力階調を右の縦軸で示している4ビット出力階調に変換する処理を行っている。例えば、一番左の画素位置にある“◆”は、入力階調が“011110”であることを示している。その値はしきい値である“011111”と“011011”との間にあるため、その間に引かれた横線の間に間引きされる。出力階調は“■”で示されており、この時の出力階調は“0110”である。上記プロセスを画素位置ごとに行って、6ビットの階調データであるラスタ画像1を4ビット出力階調に変換する。
なお、しきい値と入力階調値とが同じ場合は、しきい値よりも高くて最も近い4ビット値に変換される。換言すると、しきい値と入力階調値とが同じ場合は、図中でしきい値よりも上側となる4ビットの階調値のうち、しきい値に最も近い値が出力階調値として選択される。
図4において、画像処理部前段4は、入力された画素のxy座標値(x,y)に応じて変わるしきい値に基づいて4ビット階調に変換している。このように各色6ビットから各色4ビットに変換することにより、ビットプレーン数を減少したラスタ画像をメモリ2に蓄積していく。
ビット付加部14は、メモリ2から出力された4ビット信号すべてのORをとったものを下位ビットとして付加することで5ビットとなった信号に、しきい値生成部11Bから出力された2ビットの信号のうち上位ビットを加算器17で加算する。さらに、加算器17から得られた5ビット信号を上位ビットとして、しきい値生成部11から出力された下位ビット信号を付加した6ビット信号を画像表示部3へ出力する。
図中では、各入力信号としきい値生成部における信号値とを10進数で示している。メモリに蓄積される信号は、4ビットの階調値の10進数表現、各出力信号は6ビット階調値の10進数表現である。
入力信号が7以上の場合は最大誤差が2、入力信号が6以下の場合は最大誤差が3となっていることが分かる。また、多値ディザ(従来技術)による出力信号、それぞれの入力信号に対する平均値、平均値と入力信号値との差、出力信号の標準偏差も併せて示している。
図9は、本実施形態における画像処理部前段の画像処理方法の一例を示すフローチャートであり、図10は、本実施形態における画像処理部後段の画像処理方法の一例を示すフローチャートである。なお、図9及び図10において、画像処理部前段、画像処理部後段の両方の処理をソフトウェア構成としたが、これらは片方のみソフトウェア構成にして、もう片方をハードウェア構成としても問題ない。
なお、図9及び図10で示したフローチャートは一例であり、本実施形態を満足する構成であれば、これに限定されるものではない。
図11は、本発明の第3の実施形態である画像処理装置の第1の構成例を示すブロック図である。本発明の第2の実施形態と異なるのは、画像処理部後段5と画像表示部3との間に、ラスタ画像1をそのまま画像表示部3に送るか、メモリ2からのラスタ画像を画像表示部3に送るかを選択するセレクタ13Bとを有し、セレクタ13Bにおける選択制御を行うメモリ使用切替制御部6を備えている点である。
図13は、本発明の第4の実施形態である画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図11に示した本発明の第3の実施形態と異なるのは、ビット付加部14Aの構成と、メモリ使用切替制御部6からの出力が階調制御部7に入力され、当該階調制御部7により画像表示部3の階調制御を行う点である。
図17は、本発明の第5の実施形態である画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図11に示した本発明の第3の実施形態と異なるのは、R,G,Bそれぞれの階調において、メモリ2に蓄積するビットプレーン数がそれぞれ4,5,3である点である。この構成においては、本発明の第3の実施形態と同じメモリ容量で構成されている。
これまで、各色6ビットのラスタ画像を4ビットメモリに蓄積し、そのデータをもとに各色6ビット表示可能な画像表示部への高画質な画像表示を行う画像処理装置について述べてきた。ここでは、各色4ビット表示可能な画像表示部に対して、FRC(Frame Rate Control)を用いることにより、6ビット相当の表示が行える画像処理装置について説明する。
本発明を好適に実施した第7の実施形態について説明する。図26は、本発明の第7の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。本発明の第3の実施形態と異なるのは、画像処理部前段4と画像処理部後段5の代わりに、圧縮処理部4Aと伸張処理部5Aとを有している点である。
換言すると、圧縮処理部4A及び伸張処理部5Aは、メモリ2へ入力される画像信号及びメモリ2から読み出された画像信号に対して、特定の関係(例えば、二次元ディザマトリクスが同一。)の圧縮・伸張処理を行う必要はない。
例えば、圧縮処理部4A及び伸張処理部5Aは、メモリ2へ入力される画像信号及びメモリ2から読み出された画像信号に対して、異なる二次元ディザマトリクスを用いて圧縮・伸張処理を行ってもよい。すなわち、圧縮処理部4A及び伸張処理部5Aは、構成の異なるしきい値生成部を備えていてもよい。
また、圧縮処理部4A及び伸張処理部5Aが行う圧縮・伸張処理は、二次元ディザマトリクスを用いた処理でなく他の処理方法であっても、上記同様の効果が得られることは明らかである。
本発明を好適に実施した第8の実施形態について説明する。図27は、本発明の第8の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。この画像処理装置は、第7の実施形態による画像処理装置の構成に加えて、処理ON・OFF制御部7をさらに有する。処理ON・OFF制御部7は、メモリ使用切替制御部6の出力信号が「0」の場合、すなわちメモリ2を介さずにラスタ画像1をそのまま画像表示部3に表示する際に、圧縮処理部4A、メモリ2、伸張処理部5Aの処理を停止するように制御する。
本発明を好適に実施した第9の実施形態について説明する。図28は、本発明の第9の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。第3の実施形態による画像処理装置と異なるのは、解像度が縦X*横Yで各6ビット表示可能な画像表示部3の表示容量と同じ容量の画像(すなわち、X*Y画素の画像)を蓄積できるメモリ2を有している点である。
なお、本明細書中において、”表示装置の「解像度」”とは、この表示装置(例えば、画像表示部3)が横方向及び縦方向に一画面で表示できる最大画素数を表すものである。例えば、解像度が640×480の表示装置は、横方向には640画素、縦方向には480画素を備えており、これ以下の画像を一画面中に表示できる。
また、“画像の「解像度」”とは、画像を構成する画素の総数を縦方向の画素数と横方向の画素数の積として表したものである。例えば、解像度が640×480の画像とは、横方向の画素が640、縦方向の画素が480の矩形で表される領域を占める画像のことである。
換言すると、例えば、X*Y画素のラスタ画像をメモリ2に二つ蓄積する場合も、画像処理部前段4において上記同様の圧縮処理を施すことで、各ラスタ画像をメモリ2に蓄積することが可能である。また、各ラスタ画像をメモリ2から読み出し、画像処理部後段5において伸張処理を施したうえで、画像表示部3において表示させることが可能である。
また、メモリ2に蓄積した画像の画像信号に対し画像処理部後段5において伸張処理を行うことによって、画像表示部3でその解像度より大きな画像の任意の領域の表示を行うことができる。
さらに、フレーム周期ごとに外部から画像を入力しなくても、メモリ2に蓄積された画像が、スクロール画像のように大きな解像度の画像(換言すると、画像表示部3の解像度よりも画素数が多い画像。)であっても表示可能となる。
本発明を好適に実施した第10の実施形態について説明する。図29は、本発明の第10の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態による画像処理装置は、画像処理部前段4とメモリ2との間にセレクタ13Cを備え、画像処理部後段5とセレクタ13Bとの間にセレクタ13Dを備え、さらにセレクタ13C及び13Dの制御を行うメモリ入力信号切替制御部27を有している点で第9の実施形態による画像処理装置と異なる。
本発明を好適に実施した第11の実施形態について説明する。図30は、本発明の第11の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態において原画像であるラスタ画像1は、画像1Aと文字情報1Bとに分割されて画像処理装置に入力される。
本実施形態による画像処理装置は、画像合成部28を有する点が第9の実施形態による画像処理装置と異なる。画像合成部28は、画像処理部後段5においてビットプレーン数が増加された画像1Aと、文字情報1Bとの合成画像を生成する。
例えば、図30に示しているように画像1Aが通常の6ビット画像で、文字情報1Bが1ビットの文字情報であるような場合、画像合成部28で文字のオーバーレイ表示を実現することができる。また、オーバーレイ表示のための新たなメモリを設けることなく画像表示が可能である。
本発明を好適に実施した第12の実施形態について説明する。図31は、本発明の第12の実施形態である画像処理装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態においてラスタ画像1を表示させるための信号は、画像1Aと画素ごとの制御信号29との二つのレイヤーに分割されて画像処理装置へ入力される。
本実施形態による画像処理装置が第9の実施形態による画像処理装置と異なる点は、画像1Aと制御信号29とが非圧縮ではメモリ2に蓄積不可能なときは、画像1Aを圧縮又はビットプレーン数を減少させてメモリ2に蓄積し、伸張又はビットプレーン数の増加により得られた映像を制御信号29に基づいて画像表示部3において表示することである。
上述する本発明の第12の実施形態まででメモリを有する構成において、メモリ容量の減少、消費電力の減少を図り、かつ画質が従来技術と遜色ないものが得られる画像処理装置について説明した。本発明の第13及び第14の実施形態では、その他にも、第1の装置から第2の装置へのラスタ画像の転送において、その伝送容量を減少させることが可能である。以下その構成について説明する。
本発明による画像受信装置は、第2の装置8のように、原画像よりもビットプレーン数が減少したラスタ画像を受信し、受信した画像のビットプレーン数を増加させることによって、原画像と比較して画質に遜色のない画像を得ることができる。また、送信側においてビットプレーン数を原画像よりも減少させた状態の画像を受信するため、画像を効率的に受信できる。
例えば、画像を受信するための伝送路が16ビットのバス幅しか備えていない装置において各色6ビット(計18ビット)のラスタ画像を受信したい場合などは、送信側においてビットプレーン数が減少された状態のラスタ画像を受信して、この画像のビットプレーン数を増加させることにより、原画像と比較して画質に遜色のない画像を各色パラレルに受信することが可能となる。
図33に、本発明の第14の実施形態である画像伝送装置を示す。この画像伝送装置は、ラスタ画像を送信する第1の装置7と、ラスタ画像を受信する第2の装置8a,8b,8cを有する。なお、第1の装置7と第2の装置8a,8b,8cとの間の伝送路のバス幅は、それぞれ15ビット、12ビット、9ビットとする。
第1の装置7は、画像処理部前段4、ビットプレーン減少数制御部50、セレクタ51及びデマルチプレクサ52を有する。画像処理部前段4は、ラスタ画像1のビットプレーン数(各色6ビット階調)を所定の値まで減少させ、ビットプレーン減少数制御部50からの指示に応じたビットプレーン数のラスタ画像をセレクタ51に出力する。ビットプレーン減少数制御部50は、ラスタ画像1を第2の装置8a〜8cのいずれに伝送するかに応じてセレクタ51を制御し、受信側の装置に適したビットプレーン数の画像を画像処理部前段4に出力させる。また、デマルチプレクサ52を制御して、画像処理部前段4がビットプレーン数を減少させたラスタ画像の伝送路を選択する。
第2の装置8aは、画像処理部後段8a及び画像表示部3aを有する。画像処理部後段5aは、第1の装置7から伝送されてきた各色5ビットのラスタ画像に上記同様の処理を行い、各色6ビットのラスタ画像に復元する。画像表示部3は、各色6ビットに復元されたラスタ画像を表示する。
なお、第2の装置8bは、画像処理部後段5bにおいて各色4ビットのラスタ画像を各色6ビットに復元し、第2の装置8cは、画像処理部後段5cにおいて各色3ビットのラスタ画像を各色6ビットに復元する他は、第2の装置8aと同様である。
第2の装置8aでは、第1の装置7から受け取ったラスタ画像に対して画像処理部後段5で処理を行って各色6ビット階調のラスタ画像に戻し、画像表示部3aにおいて表示する。
本発明は、チップ面積の減少や消費電力の減少を狙ったものであるため、その画像処理部は複雑な処理を必要とせず、簡潔な構成である。そのことから、本発明は、メモリを内蔵した表示装置のドライバやコントローラチップに搭載し、上記効果を得られるものであるが、さらに、ガラス基板上にこれらドライバやコントローラを搭載するポリシリコン回路にも適用可能である。
セレクタ13Bは、画像処理部後段5からメモリ2に蓄積されていた画像を表示するのか、外部からの画像をそのまま表示するのかによって、メモリ使用切替制御部6からの制御データに基づいてDAC24に送るデータを選択する。DAC24では、セレクタ13Bからの各色6ビットのディジタル信号をアナログ信号に変換し、データラインセレクタ25で所望のデータラインへ出力する。
このように、本発明は、様々な変形実施が可能である。
1A ラスタ画像(画像)
1B ラスタ画像(文字情報)
2 表示画像用メモリ
3、3A 画像表示部
4 画像処理部前段
4A 圧縮処理部
5 画像処理部後段
5A 伸張処理部
6 メモリ使用切替制御部
7 ラスタ画像送信側(第1の装置)
8 ラスタ画像受信側(第2の装置)
9 FRC画像処理部後段
10 液晶表示部
11、11A、11B しきい値生成部
12 比較器
13、13A、13B、13C、13D、51 セレクタ
14、14A ビット付加部
15、52 デマルチプレクサ
16 入出力切り替え制御部
17 加算器
18 量子化器
19 カウンタ
20 キャリー生成部
21A、21B シフトレジスタ
22 データレジスタ
23 ラッチ
24 D/Aコンバータ
25 データラインセレクタ
26 メモリ制御部
27 メモリ入力信号切替制御部
28 画像合成部
29 制御信号
31 画素
32 薄膜トランジスタ
33 データ線
34 ゲート線
50 ビットプレーン減少数制御部
Claims (14)
- 入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、
原画像である第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成する第1の画像処理手段と、
前記第1の画像又は前記圧縮画像を前記蓄積手段に蓄積させる手段と、
前記蓄積手段に蓄積された前記圧縮画像を読み出して伸張し、第2の画像を生成する第2の画像処理手段と、
前記第2の画像又は前記蓄積手段から読み出した第1の画像を前記表示装置へ出力する手段と、
前記第1の画像処理手段、前記蓄積手段及び前記第2の画像処理手段を介さずに前記第1の画像を前記表示装置へ出力する手段と、
前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力するか否かを選択する選択手段とを有し、
前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する場合に、前記第1の画像のデータ量が前記蓄積手段の蓄積容量よりも大きければ前記圧縮画像を生成し、前記蓄積容量以下であれば前記第1の画像を圧縮せずに前記蓄積手段に蓄積し、
前記選択手段では、前記原画像が静止画像の場合は前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する選択がなされ、前記原画像が動画像の場合は前記蓄積手段を介さずに前記表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理装置。 - 入力画像を表示するためのデータを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出したデータに基づいて、所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、
2以上のレイヤーに分割して入力された第1の画像を画像表示させるための信号の圧縮レイヤーを生成する第1の画像処理手段と、
前記圧縮レイヤー及び前記第1の画像の非圧縮のレイヤーを前記蓄積手段に蓄積する手段と、
前記蓄積手段に蓄積された前記圧縮レイヤーを読み出して伸張し、これを前記蓄積手段から読み出した前記第1の画像の非圧縮のレイヤーと合成して第2の画像を画像表示させるための信号を生成する第2の画像処理手段と、
前記第2の画像を画像表示させるための信号を前記表示装置に出力する手段とを有し、
前記第1の画像を画像表示させるための信号のデータ量が前記蓄積手段の蓄積容量よりも大きい場合は少なくとも一つのレイヤーに対して前記圧縮レイヤーを生成し、前記蓄積容量以下の場合は前記第1の画像を全て非圧縮レイヤーとして前記蓄積手段に蓄積することを特徴とする画像処理装置。 - 入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、
原画像である第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成する第1の画像処理手段と、
前記第1の画像又は前記圧縮画像を蓄積手段に蓄積させる手段と、
前記蓄積手段から前記圧縮画像を読み出して伸張し、第2の画像を生成する第2の画像処理手段と、
前記第2の画像又は前記蓄積手段から読み出した前記第1の画像を前記表示装置へ出力する手段と、
前記第1の画像処理手段、前記蓄積手段及び前記第2の画像処理手段を介さずに前記第1の画像を前記表示装置へ出力する手段と、
前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力するか否かを選択する選択手段とを有し、
前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する場合に、前記原画像である第1の画像が前記表示装置において表示できる最も大きい画像よりも大きければ前記圧縮画像を生成し、小さければ前記第1の画像を圧縮せず前記蓄積手段に蓄積し、
前記選択手段では、前記原画像が静止画像の場合は前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する選択がなされ、前記原画像が動画像の場合は前記蓄積手段を介さずに前記表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理装置。 - 前記選択手段では、前記原画像が静止画像の場合は前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する選択がなされ、前記原画像が動画像の場合は前記蓄積手段を介さずに前記表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
- 前記蓄積手段を介さずに前記表示装置へ第1の画像を出力する場合には、前記第1の画像処理手段、前記蓄積手段及び前記第2の画像処理手段の動作を停止させる手段をさらに有することを特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項記載の画像処理装置。
- 前記第2の画像処理手段が、前記表示装置の駆動回路と同じ基板上に形成されたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1の画像処理手段が、前記表示装置の駆動回路と同じ基板上に形成されたことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 入力画像を表示するためのデータを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出したデータに基づいて、所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理方法であって、
2以上のレイヤーに分割して入力された第1の画像を画像表示させるための信号のデータ量が前記蓄積手段の蓄積容量よりも大きい場合、該第1の画像の少なくとも一つのレイヤーを圧縮して圧縮レイヤーを生成し、前記蓄積容量以下の場合、全てのレイヤーを圧縮しない第1の画像処理ステップと、
前記圧縮レイヤー及び前記第1の画像の非圧縮のレイヤーを前記蓄積手段に蓄積するステップと、
前記蓄積手段に蓄積された前記圧縮レイヤーを読み出して伸張し、これを前記蓄積手段から読み出した前記第1の画像の非圧縮のレイヤーと合成して第2の画像を画像表示させるための信号を生成する第2の画像処理ステップと、
前記第2の画像を画像表示させるための信号を前記表示装置に出力するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記第1の画像処理ステップの前段に、
前記第1の画像を画像表示させるための信号のデータ量が前記蓄積手段の蓄積容量以下の場合には、該信号を非圧縮で前記蓄積手段に蓄積するか、少なくとも一部のレイヤーを圧縮して前記蓄積手段に蓄積するかを選択する選択ステップをさらに有し、
該選択ステップにおいて少なくとも一部のレイヤーを圧縮することが選択された場合には、データ量が前記蓄積手段の蓄積容量以下の第1の画像に対しても前記第1の画像処理ステップにおいて画像処理を実行することを特徴とする請求項9記載の画像処理方法。 - 前記表示装置に前記第1の画像を画像表示させるための信号及び前記第2の画像を画像表示させるための信号のいずれを出力するかを選択する出力切替ステップを最前段にさらに有することを特徴とする請求項9又は10記載の画像処理方法。
- 前記出力切替ステップの後段に、当該出力切替ステップにおいて前記第1の画像が選択された場合には、前記第1の画像処理ステップ及び前記第2の画像処理ステップによる画像処理を停止させる処理停止ステップをさらに有することを特徴とする請求項11記載の画像処理方法。
- 入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理方法であって、
原画像である第1の画像をそのまま前記表示装置へ出力するか、前記蓄積手段を介してから前記表示装置へ出力するかを選択する出力切替ステップを有し、
前記蓄積手段を介して前記第1の画像を前記表示装置へ出力する場合には、
原画像である第1の画像のデータ量が前記蓄積手段の蓄積容量よりも大きければ該第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成及び出力し、前記蓄積容量以下であれば該第1の画像を圧縮せずに出力する第1の画像処理ステップと、
前記第1の画像処理ステップの出力を前記蓄積手段に蓄積するステップと、
前記蓄積手段に蓄積された画像が前記圧縮画像であるならばこれを読み出して伸張して第2の画像を生成及び出力し、前記第1の画像であるならば伸長せずに出力する第2の画像処理ステップと、
前記第2の画像処理ステップにおいて出力された画像を前記表示装置へ出力するステップとを行い、
前記蓄積手段を介さずに前記第1の画像を前記表示装置へ出力する場合には、前記第1の画像を前記表示装置へ出力するステップを行い、
前記出力切替ステップでは、前記原画像が静止画像の場合は前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する選択がなされ、前記原画像が動画像の場合は前記蓄積手段を介さずに前記表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理方法。 - 入力された画像データを蓄積手段に蓄積し、該蓄積手段から読み出した画像データに基づいて所定の表示装置に画像表示を行わせる画像処理装置であって、
原画像である第1の画像をそのまま前記表示装置へ出力するか、前記蓄積手段を介してから前記表示装置へ出力するかを選択する出力切替ステップを有し、
前記蓄積手段を介して前記第1の画像を前記表示装置へ出力する場合には、
原画像である第1の画像が、前記表示装置において表示できる最も大きい画像よりも大きければ該第1の画像を圧縮して圧縮画像を生成及び出力し、小さいければ該第1の画像を圧縮せず出力する第1の画像処理ステップと、
前記第1の画像処理ステップの出力を蓄積手段に蓄積するステップと、
前記蓄積手段に蓄積された画像が前記圧縮画像であるならばこれを読み出して伸張して第2の画像を生成及び出力し、前記第1の画像であるならば伸長せずに出力する第2の画像処理ステップと、
前記第2の画像処理ステップにおいて出力された画像を前記表示装置へ出力するステップとを行い、
前記蓄積手段を介さずに前記第1の画像を前記表示装置へ出力する場合には、前記第1の画像を前記表示装置へ出力するステップを行い、
前記出力切替ステップでは、前記原画像が静止画像の場合は前記蓄積手段を介して前記表示装置へ画像を出力する選択がなされ、前記原画像が動画像の場合は前記蓄積手段を介さずに前記表示装置は画像を出力する選択がなされることを特徴とする画像処理方法。 - 前記出力切替ステップの後段に、当該出力切替ステップにおいて前記第1の画像が選択された場合には、前記第1の画像処理ステップ及び前記第2の画像処理ステップによる画像処理を停止させる処理停止ステップをさらに有することを特徴とする請求項12又は13記載の画像処理方法。
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