KR20080026112A - 화상 부호화 장치, 화상 처리 장치, 화상 표시 장치, 화상부호화 방법, 및 화상 처리 방법 - Google Patents

화상 부호화 장치, 화상 처리 장치, 화상 표시 장치, 화상부호화 방법, 및 화상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

화상 부호화 장치는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 다이나믹 레인지 데이터 Dd1을 출력하는 다이나믹 레인지 생성부와, 블럭 화상 데이터 Dc1의 평균값 데이터 De1을 출력하는 평균값 생성부와, 블럭 화상 데이터의 화소수를 감소 화소수 감소시키는 것에 의해 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 생성하는 화소수 감소부(20)와, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1에 근거하여 양자화 비트수 및 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터 pa1을 생성하는 부호화 파라미터 생성부(18)와, 양자화 임계값 tb1을 생성하는 양자화 임계값 생성부(19)와, 양자화 임계값 tb1을 이용하여 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'로부터 양자화 임계값 데이터 Df1을 생성하는 화상 데이터 양자화부(21)를 구비한다.

Description

화상 부호화 장치, 화상 처리 장치, 화상 표시 장치, 화상 부호화 방법, 및 화상 처리 방법{IMAGE ENCODING DEVICE, IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE DISPLAY DEVICE, IMAGE ENCODING METHOD, AND IMAGE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 입력 화상 데이터를 블럭마다 부호화하는 화상 부호화 장치, 이 화상 부호화 장치를 포함하는 화상 처리 장치, 이 화상 처리 장치를 포함하는 화상 표시 장치, 화상 부호화 방법, 및 화상 처리 방법에 관한 것이다.
액정 패널은, 박형이고 경량이기 때문에, 텔레비젼 수신기, 컴퓨터의 디스플레이 장치, 휴대 정보단말의 표시부 등의 표시 장치로서 널리 이용되고 있다. 그러나, 액정은 구동 전압을 인가하고 나서 소정의 투과율에 도달할 때까지 일정 시간이 필요하기 때문에, 변화가 빠른 동화상에 대응할 수 없다고 하는 결점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 프레임간에서 계조값이 변화되는 경우, 1 프레임 이내에 액정이 소정의 투과율에 도달하도록, 액정에 과전압을 인가하는 구동 방법이 채용되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 구체적으로는, 1 프레임 앞의 화상 데이터와 현 프레임의 화상 데이터를 화소마다 비교하여, 계조값이 변화하고 있는 경 우는 그 변화량에 대응하는 보정량을 현 프레임의 화상 데이터에 가산한다. 이에 따라, 1 프레임 앞보다 계조값이 증가한 경우는 액정 패널에 있어서 통상보다 높은 구동 전압이 인가되고, 감소한 경우는 통상보다 낮은 전압이 인가된다.
상기의 방법을 실시하기 위해서는, 1 프레임 앞의 화상 데이터를 출력하기 위한 프레임 메모리가 필요하게 된다. 최근, 액정 패널의 대형화에 의한 표시 화소수의 증가에 따라, 프레임 메모리의 용량도 크게 할 필요가 발생하고 있다. 또한, 표시 화소수가 증가하면, 소정 기간 내(예컨대, 1 프레임 기간 내)에 프레임 메모리에의 기입 및 판독을 하는 데이터량이 증가하기 때문에, 기입 및 판독을 제어하는 클럭 주파수를 높게 하여, 데이터의 전송 속도를 증가시킬 필요가 발생한다. 이러한 프레임 메모리의 대용량화 및 전송 속도의 증가는, 액정 표시 장치의 비용의 상승으로 이어진다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 특허문헌 2에 기재된 액정 구동용 화상 처리 회로에 있어서는, 화상 데이터를 부호화하고 나서 프레임 메모리에 기억함으로써 메모리 용량의 삭감을 도모하고 있다. 또한, 부호화한 화상 데이터를 복호화하여 얻어지는 현 프레임의 복호화 화상 데이터와, 부호화한 화상 데이터를 1 프레임 기간 지연하고 나서 복호화하여 얻어지는 1 프레임 앞의 복호화 화상 데이터와의 비교 결과에 근거하여 화상 데이터의 보정을 행하는 것에 의해, 정지 화상이 입력된 경우에, 부호화 및 복호화의 오차에 따르는 불필요한 과전압이 액정에 인가되는 것을 막을 수 있다.
[특허문헌 1] 특허 제2616652호 공보(단락 0025-0026, 도 14)
[특허문헌 2] 일본 특허공개 2004-163842호 공보(단락 0021-0042, 도 1)
발명이 해결하고자 하는 과제
상기의 특허문헌 2에 기재된 액정 구동용 화상 처리 회로에 의하면, 입력되는 화상의 형태에 관계없이, 부호화 화상 데이터 중의 양자화 화상 데이터의 수가 일정하게 되는 것 같은 블럭 부호화를 이용하여 부호화를 하기 때문에, 부호화의 압축률을 높게 하여 부호화 화상 데이터의 데이터량을 작게 한 경우, 부호화 및 복호화에 의한 오차가 커져, 보정 후의 화상 데이터에 크게 반영되어 버린다. 이에 따라, 부호화의 압축률을 높게 하여 부호화 화상 데이터의 데이터량을 작게 한 경우, 액정에 불필요한 과전압이 인가된다고 하는 문제가 발생한다.
그래서, 본 발명은, 상기 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 행해진 것으로서, 부호화 오차를 억제하면서, 부호화 화상 데이터의 데이터량을 작게 할 수 있는 화상 부호화 장치, 이 화상 부호화 장치를 포함하는 화상 처리 장치, 이 화상 처리 장치를 포함하는 화상 표시 장치, 화상 부호화 방법, 및 화상 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 화상 부호화 장치는, 현 프레임의 화상 데이터를 복수의 블럭으로 분할하여 얻어진 블럭 화상 데이터를 출력하는 화상 데이터 블럭화부와, 상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지를 구하고, 상기 다이나믹 레인지를 나타내는 다이나믹 레인지 데이터를 출력하는 다이나믹 레인지 생성부와, 상기 블럭 화상 데이터의 평균값을 구하고, 상기 평균값을 나타내는 평균값 데이터를 출력하는 평균값 생성부와, 감소 화소수가 입력되고, 상기 블럭 화상 데이터의 화소수를 상기 감소 화소수 감소시키는 것에 따라 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 생성하는 화소수 감소부와, 상기 다이나믹 레인지 데이터에 근거하여 양자화 비트수 및 상기 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터를 생성하는 부호화 파라미터 생성부와, 상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 부호화 파라미터에 근거하여 양자화 임계값을 생성하는 양자화 임계값 생성부와, 상기 양자화 임계값을 이용하여 상기 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 양자화함으로써 양자화 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 양자화부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 화상 처리 장치는, 상기 화상 부호화 장치에, 상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 양자화 화상 데이터를 결합한 부호화 화상 데이터를 출력하는 부호 데이터 합성부를 더 구비한 부호화부와, 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 1 복호화부와, 상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키는 지연부와, 상기 지연부로부터 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 2 복호화부와, 상기 제 1 복호화 화상 데이터와 상기 제 2 복호화 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하는 변화량 산출부와, 상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하는 1 프레임 앞 화상 연산부와, 상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 화상 데이터 보정부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치는, 상기 화상 처리 장치와, 이 화상 처리 장치로부터 출력된 화상 데이터에 근거하는 화상을 표시하는 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 화상 부호화 방법은, 현 프레임의 화상 데이터를 복수의 블럭으로 분할하여 얻어진 블럭 화상 데이터를 출력하고, 상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지를 구하고, 상기 다이나믹 레인지를 나타내는 다이나믹 레인지 데이터를 출력하고, 상기 블럭 화상 데이터의 평균값을 구하며, 상기 평균값을 나타내는 평균값 데이터를 출력하고, 상기 다이나믹 레인지 데이터에 근거하여 양자화 비트수 및 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터를 생성하며, 상기 블럭 화상 데이터의 화소수를 상기 감소 화소수 감소시키는 것에 따라 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 생성하고, 상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 부호화 파라미터에 근거하여 양자화 임계값을 생성하고, 상기 양자화 임계값을 이용하여 상기 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 양자화함으로써 양자화 화상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 화상 처리 방법은, 상기 화상 부호화 방법에 의해, 입력되는 현 프레임의 화상 데이터를 부호화하여 부호화 화상 데이터를 출력하고, 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하고, 상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시켜, 지연한 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하고, 상기 제 1 복호화 화상 데이터와 상기 제 2 복호화 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하고, 상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하고, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하고, 상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 화상 처리 장치는, 액정에 인가되는 전압에 대응하는 화상의 각 화소의 계조값을 나타내는 화상 데이터를, 상기 각 화소에 있어서의 계조값의 변화에 근거하여 보정해서 출력하는 화상 처리 장치로서, 현 프레임의 화상 데이터를 블럭마다 양자화하고, 상기 현 프레임의 화상에 대응하는 부호화 화상 데이터를 출력하는 부호화부와, 상기 부호화부에 의해 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 1 복호화부와, 상기 부호화부에 의해 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키는 지연부와, 상기 지연부로부터 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 2 복호화부와, 상기 제 1 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 제 1 고주파 성분 강조부와, 상기 제 2 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 제 2 고주파 성분 강조부와, 상기 제 1 고주파 성분 강조부에 의해 고주파 성분이 강조된 화상 데이터와 상기 제 2 고주파 성분 강조부에 의해 고주파 성분이 강조된 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하는 변화량 산출부와, 상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하는 1 프레임 앞 화상 연산부와, 상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 보정부를 구비하고, 상기 부호화부는, 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 화상 데이터의 화소수를 감소시키는 화소수 감소부를 구비하고, 상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 다이나믹 레인지에 근거하여, 각 블럭에 있어서의 상기 현 프레임의 화상 데이터의 감소 화소수를 조정하는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치(화상 데이터 처리부)를 구비한, 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2(a)~(c)는 액정의 응답 특성을 도시하는 도면이며, (a)는 현 화상 데이터의 휘도값의 시간 변화를 나타내고, (b)는 보정 후 화상 데이터의 휘도값(액정으로의 인가 전압에 대응하는 값)의 시간 변화를 나타내고, (c)는 (b)의 보정 후 화 상 데이터에 근거하는 전압을 인가하여 얻어지는 액정 패널의 표시 휘도의 시간 변화를 나타내는 도면,
도 3은 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치(도 1에 도시되는 부호화부)의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 도 3에 도시되는 양자화부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 5는 실시예 1에 따른 부호화부의 동작을 나타내는 흐름도,
도 6은 도 1에 도시되는 복호화부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 7은 도 6에 도시되는 복호화부의 동작을 나타내는 흐름도,
도 8은 실시예 1에 따른 화상 처리 장치의 동작을 나타내는 흐름도,
도 9는 도 1에 도시되는 화상 데이터 보정부의 구성의 일례를 나타내는 블럭도,
도 10은 도 9에 도시되는 룩업테이블의 구성을 나타내는 모식도,
도 11은 액정의 응답 속도의 일례를 도시하는 도면,
도 12는 보정량의 일례를 도시하는 도면,
도 13은 화상 데이터 보정부의 구성의 다른 예를 나타내는 블럭도,
도 14는 보정 화상 데이터의 일례를 도시하는 도면,
도 15는 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치(화상 데이터 처리부)를 구비한, 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 16(a), (b1), (b2), (c1), (c2)는, 실시예 2에 따른 부호화 화상 데이터의 데이터 구성의 일례를 도시하는 도면,
도 17(a), (bl), (b2), (c1), (c2)는 실시예 2에 따른 부호화 화상 데이터의 데이터 구성의 다른 예를 나타내는 도면,
도 18은 실시예 3에 따른 화상 처리 장치의 구성예를 나타내는 블럭도,
도 19는 실시예 3에 따른 고주파 성분 강조부의 내부 구성을 도시하는 도면,
도 20은 실시예 3에 따른 강조량 생성부의 내부 구성을 도시하는 도면,
도 21(a) 및 (b)은, 복호화 화상 데이터에 있어서의 화소수 삭감의 영향을 도시하는 도면,
도 22(a) 및 (b)은, 복호화 화상 데이터에 있어서의 화소수 삭감의 영향을 도시하는 도면,
도 23(a)~(d)는, 실시예 3에 따른 고주파 성분 강조부의 동작을 도시하는 도면,
도 24(a) 및 (b)은, 고주파 성분 강조시의 보정 데이터를 도시하는 도면,
도 25는 실시예 3에 따른 화상 처리 장치의 다른 구성예를 나타내는 블럭도이다.
부호의 설명
1 : 입력 단자 2 : 수신부
3 : 화상 데이터 처리부(화상 처리 장치)
4 : 부호화부(화상 부호화 장치) 5 : 지연부
6 : 제 1 복호화부 7 : 제 2 복호화부
8 : 변화량 산출부 9 : 1 프레임 앞 화상 연산부
10 : 화상 데이터 보정부 11 : 표시부
12 : 화상 데이터 블럭화부 13 : 다이나믹 레인지 생성부
14 : 평균값 생성부 15 : 양자화부
16 : 부호 데이터 합성부 17 : 임계값 생성부
18 : 부호화 파라미터 생성부 19 : 양자화 임계값 생성부
20 : 화소수 감소부 21 : 화상 데이터 양자화부
22 : 임계값 생성부 23 : 부호화 파라미터 판별부
24 : 부호 데이터 분할부
25 : 화상 데이터 복원값 생성부
26 : 화상 데이터 복원부 27 : 화상 데이터 보간부
28 : 룩업테이블 29 : 보정부
30 : 룩업테이블 40 : 화상 데이터 처리부
41, 42, 43 : 색공간 변환부 44 : 화상 데이터 처리부
45 : 제 1 고주파 성분 강조부 46 : 제 2 고주파 성분 강조부
47 : 고주파 성분 검출부 48 : 강조량 생성부
49 : 강조량 가산부 50 : 적산기
51 : 화소수 감소 판정부 52 : 화상 데이터 처리부
(실시예 1)
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 처리 장치인 화상 데이터 처리부(3)를 구비한, 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 화상 표시 장치는, 수신부(2)와, 화상 데이터 처리부(3)와, 표시부(11)를 주요한 구성으로 하고 있다. 또, 본 출원에 있어서 「…부」라고 하여 표시되는 구성은, 전기 회로 등을 포함하는 하드웨어에 의해 실현되는 것, 또는, 소프트웨어에 의해 실현되는 것, 또는, 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해 실현되는 것 중 어느 것이더라도 좋다. 또, 화상 데이터 처리부(3)는 본 발명의 화상 처리 방법을 실시할 수 있는 장치이다. 또한, 도 1에 도시되는 화상 표시 장치는, 예컨대, 액정 텔레비젼이다.
수신부(2)는 텔레비젼 튜너 등으로 구성되어 있고, 입력 단자(1)를 거쳐서 입력되는 영상 신호에 대하여, 선국 및 복조 등의 처리를 행하는 것에 의해, 1 프레임분의 화상(현 프레임 화상 또는 현 화상)을 나타내는 현 화상 데이터 Di1을 생성하여, 화상 데이터 처리부(3)에 순차적으로 출력한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 화상 데이터 처리부(3)는, 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치인 부호화부(4)와, 지연부(5)와, 제 1 복호화부(6)와, 제 2 복호화부(7)와, 변화량 산출부(8)와, 1 프레임 앞 화상 산출부(9)와, 화상 데이터 보정부(10)를 갖고 있다. 화상 데이터 처리부(3)는, 현 화상 데이터 Di1을 계조값의 변화에 근거하여 보정하고, 보정 화상 데이터 Dj1을 표시부(11)에 출력한 다.
표시부(11)의 표시 패널은, 예컨대, 액정 패널이며, 화상의 휘도 또는 농도를 나타내는 화상 데이터 Dj1에 대응하는 전압을 액정에 인가함으로써, 액정의 각 화소의 광투과율을 변화시키는 것에 의해, 화상을 표시한다.
다음에, 화상 데이터 처리부(3)의 동작을 설명한다. 부호화부(4)는, 현 화상 데이터 Di1을 부호화함으로써 데이터량을 압축하고, 부호화 화상 데이터 Da1을 생성한다. 부호화부(4)에 의한 부호화 방식으로서는, 예컨대, FBTC(Fixed Block Truncation Coding) 또는 GBTC(Generalized Block Truncation Coding) 등의 블럭 부호화(BTC)를 이용할 수 있다. 또한, 부호화부(4)에 있어서의 부호화 방식으로서, JPEG로 대표되는 2차원 이산코사인 변환 부호화, JPEG-LS로 대표되는 예측 부호화, JPEG2000로 대표되는 웨이블릿(wavelet) 변환을 이용한 부호화 방식을 채용할 수 있다. 또한, 정지 화상용의 부호화 방식이라면 임의의 부호화 방식을 채용할 수 있다. 또, 채용하는 정지 화상용의 부호화 방식은, 부호화 전의 화상 데이터와 복호화 후의 화상 데이터가 완전히 일치하지 않는 비가역 부호화이더라도 좋다. 여기서, 부호화부(4)는, 후술하는 바와 같이, 각 블럭의 다이나믹 레인지의 크기에 따라 부호화 화상 데이터 중의 양자화 화상 데이터의 수를 결정하고, 즉, 각 블럭의 화소수를 감소시키는 값을 나타내는 감소 화소수를 결정하고, 화소수가 감소한 부호화 화상 데이터 Da1을 출력한다.
지연부(5)는, 부호화부(4)에서 생성된 부호화 화상 데이터 Da1을 1 프레임에 상당하는 기간 지연시킴으로써, 1 프레임 앞의 부호화 화상 데이터 Da0를 출력한 다. 부호화부(4)에 있어서의 화상 데이터 Di1의 부호화율(데이터 압축률)을 높게 할수록, 부호화 화상 데이터 Da1을 지연하기 위해 필요한 지연부(5)의 메모리(도시하지 않음)의 기억 용량을 작게 할 수 있다.
제 1 복호화부(6)는, 부호화 화상 데이터 Da1의 양자화 비트수를 블럭마다 판별하여 복호화함으로써, 현 화상 데이터 Di1에 대응하는 복호화 화상 데이터 Db1을 출력한다. 또한, 제 2 복호화부(7)는, 지연부(5)에 의해 1 프레임에 상당하는 기간 지연된 부호화 화상 데이터 Da0의 양자화 비트수를 블럭마다 판별하여 복호화함으로써, 1 프레임 앞의 화상을 나타내는 복호화 화상 데이터 Db0를 출력한다.
변화량 산출부(8)는, 현 화상에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터 Db1 및 1 프레임 앞의 화상에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터 Db0에 근거하여, 제 2 복호화 화상 데이터 Db0로부터 제 1 복호화 화상 데이터 Db1을 감산함으로써, 1 프레임 앞의 화상으로부터 현 화상으로의 화소마다의 계조값의 변화량 Dv1을 산출한다. 이 변화량 Dv1과, 현 화상 데이터 Di1는, 1 프레임 앞 화상 산출부(9)에 입력된다.
1 프레임 앞 화상 연산부(9)는, 변화량 산출부(8)에 의해 출력되는 계조값의 변화량 Dv1을 현 화상 데이터 Di1에 가산함으로써, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0를 생성한다. 생성된 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0는, 화상 데이터 보정부(10)에 입력된다.
화상 데이터 보정부(10)는, 현 화상 데이터 Di1과, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0의 비교에 의해 얻어지는 1 프레임 사이에서의 계조값의 변화에 근거하여, 액정이 1 프레임 기간 내에 화상 데이터 Di1에 의해 지정되는 소정의 투과율로 되도록 화상 데이터 Di1을 보정하여, 보정 화상 데이터 Dj1을 출력한다.
도 2(a)~(c)는, 보정 후 화상 데이터 Dj1에 근거하는 구동 전압을 액정에 인가한 경우의 응답 특성을 도시하는 도면이다. 도 2(a)는 현 화상 데이터 Di1의 계조값(휘도값)의 시간 변화를 나타내고, 도 2(b)는 보정 후 화상 데이터 Dj1의 계조값(휘도값)의 시간 변화를 나타낸다. 또한, 도 2(c)에 있어서, 실선은 보정 후 화상 데이터 Dj1에 근거하는 구동 전압을 인가하여 얻어지는 액정 패널의 표시 휘도의 시간 변화(즉, 액정 패널의 응답 특성)를 나타내고, 파선은, 보정 후 화상 데이터 Dj1에 근거하는 구동 전압(도 2(b)에 도시되는 VH 또한 VL)을 계속 인가한 경우에 있어서의 액정 패널의 응답 특성을 나타낸다. 도 2(b)에 도시되는 바와 같이, 계조값이 증가 또는 감소하는 경우, 보정량 V1 또는 V2를 현 화상 데이터 Di1에 가산 또는 감산함으로써, 보정 후 화상 데이터 Dj1가 생성된다. 이 보정 후 화상 데이터 Dj1에 근거하는 구동 전압을 액정에 인가함으로써, 도 2(c)에 실선으로 도시하는 바와 같이, 약 1 프레임 기간 내에 액정을 현 화상 데이터 Di1의 계조값에 대응하는 소정의 투과율에 도달시킬 수 있다.
다음에, 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치인 부호화부(4)의 구성 및 동작을 설명한다. 도 3은, 부호화부(4)의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 부호화부(4)는, 화상 데이터 블럭화부(12)와, 다이나믹 레인지 생성부(13)와, 평균값 생성부(14)와, 양자화부(15)와, 부호 데이터 합성부(16)를 주요한 구성으로 하고 있다. 화상 데이터 블럭화부(12)는, 현 화상 데이터 Di1을 소정의 화소수마다 블럭 분할함으로써 블럭 화상 데이터 Dc1을 생성한다. 다이나믹 레인지 생성부(13)는, 화상 데이터 블럭화부(12)로부터 출력된 각 블럭 화상 데이터 Dc1의 다이나믹 레인지를 구하여, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1을 출력한다. 평균값 생성부(14)는, 화상 데이터 블럭화부(12)로부터 출력된 각 블럭 화상 데이터 Dc1의 평균값을 구하며, 평균값 데이터 De1을 산출한다. 양자화부(15)는, 화상 데이터 블럭화부(12)로부터 출력된 블럭 화상 데이터 Dc1의 각 화소 데이터를 양자화하고, 양자화 화상 데이터 Df1을 출력한다. 부호 데이터 합성부(16)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1을 비트 결합하여, 부호화 화상 데이터 Da1로서 출력한다.
도 4는 양자화부(15)의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 양자화부(15)는, 임계값 생성부(17)와, 부호화 파라미터 생성부(18)와, 양자화 임계값 생성부(19)와, 화소수 감소부(20)와, 화상 데이터 양자화부(21)를 주요한 구성으로 하고 있다.
임계값 생성부(17)는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 양자화 비트수를 다이나믹 레인지 데이터 Dd1의 크기에 따라 전환할 때에 이용되는 전환 임계값 ta1을 출력한다. 전환 임계값 ta1은, 예컨대, 화상 처리 장치의 제조 단계에서 설정되는 값이다.
부호화 파라미터 생성부(18)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 전환 임계값 ta1의 비교 결과에 근거하여, 블럭 화상 데이터 Dc1의 양자화 비트수를 결정한다. 또한, 부호화 파라미터 생성부(18)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 전환 임계값 ta1의 비교 결과에 근거하여, 블럭 화상 데이터 Dc1의 감소 화소수를 결정한다. 부호화 파라미터 생성부(18)는, 결정된 양자화 비트수 및 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터 pa1을 출력한다.
양자화 임계값 생성부(19)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 부호화 파라미터 pa1에 의해 지정되는 양자화 비트수에 근거하여, 블럭 화상 데이터 Dc1을 양자화할 때에 이용하는 양자화 임계값 tb1을 산출한다. 양자화 임계값 tb1은, 양자화 비트수에서 1을 감소시킨 수의 임계값 데이터로 구성된다.
화소수 감소부(20)는, 부호화 파라미터 pa1에 의해 지정되는 감소 화소수에 근거하여, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수를 감소시켜, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수 이하의 화소로 구성되는 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 출력한다. 화소수 감소부(20)에 있어서 화소수를 감소시키는 방법으로서는, 단순한 화소 추출에 의한 방법, 또는, 근방 화소끼리의 평균값을 출력하는 방법 등, 화소수를 감소할 수 있을 수 있는 방법이라면 여러가지의 방법을 채용할 수 있다.
화상 데이터 양자화부(21)는, 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'의 각 화소 데이터를 양자화 임계값 tb1에 포함되는 임계값 데이터에 의해 양자화하고, 양자화 화상 데이터 Df1로서 출력한다.
부호화 파라미터 pa1는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 다이나믹 레인지 데이터 Dd1가 작은 경우에는 화소수를 감소시키는 것에 의한 오차의 영향이 작기 때문에, 큰 감소 화소수를 지정한다. 또한, 부호화 파라미터 pa1는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 다이나믹 레인지 데이터 Dd1가 큰 경우에는 화소수를 감소시키는 것에 의한 오차의 영향이 커지기 때문에, 작은 감소 화소수를 지정한다. 이와 같이, 다이나믹 레인지에 따라 블럭 화상 데이터 Dc1의 감소 화소수를 조절하기 때문에, 부호화 오차를 최소한으로 억제하면서, 부호화 화상 데이터 Da1을 작게 할 수 있다.
도 5는, 부호화부(4)에 있어서의 부호화 처리의 공정을 나타내는 흐름도이다. 우선, 현 화상 데이터 Di1가 화상 데이터 블럭화부(12)에 입력되면(단계 St1), 화상 데이터 블럭화부(12)는, 현 화상 데이터 Di1을 블럭으로 분할하고, 블럭 화상 데이터 Dc1을 출력한다(단계 St2). 다음에, 다이나믹 레인지 생성부(13)는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 다이나믹 레인지를 검출하여 다이나믹 레인지 데이터 Dd1을 생성하고(단계 St3), 평균값 생성부(14)는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 평균값을 산출하여 평균값 데이터 De1을 생성한다(단계 St4). 부호화 파라미터 생성부(18)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 전환 임계값 ta1의 비교 결과에 근거하여 양자화 비트수를 결정하고, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1에 근거하여 감소 화소수를 결정하며, 결정된 양자화 비트수 및 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터 pa1을 출력한다(단계 St5). 다음에, 양자화 임계값 생성부(19)는, 부호화 파라미터 pa1에 의해 지정되는 양자화 비트수에 대응하는 양자화 임계값 tb1을 산출한다(단계 St6). 화소수 감소부(20)는, 부호화 파라미터 pa1에 의해 지정되는 감소 화소수에 근거하여, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수를 감소시키고, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수 이하의 화소로 구성되는 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 출력한다(단계 St7). 다음에, 화상 데이터 양자화부(21)는, 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'의 각 화소 데이터를 양자화 임계값 tb1에 근거하여 양자화하고, 양자화 화상 데이터 Df1을 출력한다(단계 St8). 부호 데이터 합성부(18)는, 다이나믹 레 인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1을 비트 결합함으로써, 부호화 화상 데이터 Da1을 출력한다(단계 St9).
다음에, 제 1 복호화부(6) 및 제 2 복호화부(7)의 구성 및 동작을 설명한다. 도 6은 제 1 복호화부(6)의 구성(제 2 복호화부(7)와 같은 구성)을 나타내는 블럭도이다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 제 1 복호화부(6)는, 임계값 생성부(22)와, 부호화 파라미터 판별부(23)와, 부호 데이터 분할부(24)와, 화상 데이터 복원값 생성부(25)와, 화상 데이터 복원부(26)와, 화상 데이터 보간부(27)를 주요한 구성으로 하고 있다.
임계값 생성부(22)는, 부호화 파라미터의 전환 임계값 ta1과 같은 값으로 설정되는 판별 임계값 tc1을 출력한다.
부호화 파라미터 판별부(23)는, 부호화 데이터 Da1에 포함되는 다이나믹 레인지 데이터 Dd1의 값을 판별 임계값 tc1과 비교하여, 부호화 화상 데이터 Da1의 부호화 파라미터 Pa1을 판별하고, 판별된 파라미터를 부호화 파라미터 pb1로서 출력한다.
부호 데이터 분할부(24)는, 부호화 파라미터 pb1을 참조하여, 부호화 화상 데이터 Da1을 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1로 분할하여 출력한다.
화소 데이터 복원값 생성부(25)는, 부호화 파라미터 pb1에 근거하여, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1 및 평균값 데이터 De1로부터, 복원값 데이터 ra1을 생성하여 출력한다. 이 복원값 데이터 ra1는, 양자화 화상 데이터의 각 양자화값에 대응하 는 복원값으로 구성되는 데이터이며, 이 복원값은 양자화 비트수분 존재한다.
화소 데이터 복원부(26)는, 복원값 데이터 ra1에 근거하여 양자화 화상 데이터 Df1을 복원하고, 화소수 감소 복호화 화상 데이터 Dh1을 출력한다.
화상 데이터 보간부(27)는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수 이하의 화소수로 구성되는 화소수 감소 복호화 화상 데이터 Dh1을 보간함으로써, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수와 같은 화소수로 구성되는 복호화 화상 데이터 Db1을 출력한다.
도 7은, 제 1 복호화부(6) 및 제 2 복호화부(7)에 있어서의 복호화 처리의 공정을 나타내는 흐름도이다. 우선, 부호화 화상 데이터 Da1가 부호화 파라미터 판별부(23) 및 부호 데이터 분할부(24)에 입력되면(단계 St11), 부호화 파라미터 판별부(23)는, 부호화 데이터 Da1에 포함되는 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 전환 임계값 ta1을 비교하여 부호화 파라미터 pb1을 판별한다(단계 St12). 다음에, 부호 데이터 분할부(24)는, 부호화 파라미터 pb1을 참조하여, 부호화 화상 데이터 Da1을 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1로 분할한다(단계 St13). 다음에, 화상 데이터 복원값 생성부(25)는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1 및 평균값 데이터 De1로부터 복원값 데이터 ra1을 생성한다(단계 St14). 다음에, 화상 데이터 복원부(26)는, 양자화 화상 데이터 Df1을 복원값 데이터 ra1에 근거하여 복원하고, 화소수 감소 복호화 화상 데이터 Dh1을 출력한다(단계 St15). 다음에, 화상 데이터 보간부(27)는, 블럭 화상 데이터 Dc1의 화소수보다 적은 화소수로 구성되는 화소수 감소 복호화 화상 데이터 Dh1을 보간함으로써, 블럭 화상 데이터 Dc1과 같은 화소수로 구성되는 복호화 화상 데이터 Db1을 출 력한다(단계 St16).
도 8은, 실시예 1에 따른 화상 처리 장치인 화상 데이터 처리부(3)의 처리 공정을 나타내는 흐름도이다. 우선, 현 화상 데이터 Di1가 화상 데이터 처리부(3)에 입력되면(단계 St2l), 부호화부(4)는, 현 화상 데이터 Di1을 도 5에 나타내는 공정에 의해 부호화하고, 부호화 화상 데이터 Da1을 출력한다(단계 St22). 지연부(5)는, 부호화 화상 데이터 Da1을 1 프레임 기간 지연시키고, 1 프레임 앞의 부호화 화상 데이터 Da0를 출력하고(단계 St23), 제 2 복호화부(7)는, 1 프레임 앞의 부호화 화상 데이터 Da0를 도 7에 나타내는 공정에 의해 복호화하고, 1 프레임 앞의 현 화상 데이터 Di0에 대응하는 복호화 화상 데이터 Db0를 출력한다(단계 St24). 단계 St23 및 St24의 처리와 병행하여, 제 1 복호화부(6)는, 부호화 화상 데이터 Da1을 도 7에 나타내는 공정에 의해 복호화하고, 현 프레임의 현 화상 데이터 Di1에 대응하는 복호화 화상 데이터 Db1을 출력한다(단계 St25).
다음에, 변화량 산출부(8)는, 복호화 화상 데이터 Db0로부터 복호화 화상 데이터 Db1을 감산함으로써, 1 프레임 앞의 화상으로부터 현 화상으로의 화소마다의 계조값의 변화를 구하고, 이 차분을 변화량 Dv1로서 출력한다(단계 St26). 다음에, 1 프레임 앞 화상 데이터 연산부(9)는, 현 화상 데이터 Di1에 변화량 Dv1을 가산하여, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0로서 출력한다(단계 St27). 다음에, 화상 데이터 보정부(10)는, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0와, 현 화상 데이터 Di1과의 비교에 의해 얻어지는 계조값의 변화에 근거하여, 액정이 1 프레임 기간 내에 현 화상 데이터 Di1에 의해 지정되는 소정의 투과율로 되도록 구동하는 데 필요한 보정량을 구하고, 이 보정량을 이용하여 현 화상 데이터 Di1을 보정하고, 보정 화상 데이터 Djl(도 2(b))를 출력한다(단계 St28). 또, 상기 단계 St21~St28의 처리가, 현 화상 데이터 Di1의 각 화소에 대하여 실시된다.
이상에 설명한 바와 같이, 실시예 1에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 현 화상 데이터 Di1을 부호화할 때, 블럭 분할된 화상 데이터의 다이나믹 레인지가 클수록 감소 화소수를 작게 하고, 다이나믹 레인지가 작을수록 감소 화소수를 크게 한다. 이와 같이 제어함으로써, 부호화부(4)에 있어서 발생하는 부호화 오차를 최소한으로 억제하면서, 지연부(5)의 프레임 메모리에 일시적으로 기억되는 화상 데이 터의 양을 보다 삭감할 수 있기 때문에, 지연부(5)의 프레임 메모리의 용량을 보다 작게 하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 설명에서는, 화상 데이터 보정부(10)는 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0와 현 화상 데이터 Di1의 비교에 의해 얻어지는 계조값의 변화에 근거하여 보정량을 산출하고, 보정 화상 데이터 Dj1을 생성하는 것으로 했지만, 룩업테이블 등의 메모리부에 보정량을 저장하고, 그 보정량을 판독하여 현 화상 데이터 Di1을 보정하는 구성으로 해도 좋다.
도 9는, 화상 데이터 보정부(10)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 도 9에 나타내는 화상 데이터 보정부(10)는, 룩업테이블(LUT)(28), 및 보정부(29)에 의해 구성된다. 룩업테이블(28)은, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0와 현 화상 데이터 Di1을 입력으로 하여, 양자의 값에 근거하여 보정량 Dg1을 출력한다.
도 10은, 도 9에 도시되는 룩업테이블(28)의 구성의 일례를 나타내는 모식도 이다. 룩업테이블(28)에는, 현 화상 데이터 Di1 및 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0가 판독 어드레스로서 입력된다. 현 화상 데이터 Di1 및 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0가 각각 8 비트의 화상 데이터인 경우, 룩업테이블(28)에는 256×256개의 데이터가 보정량 Dg1로서 저장된다. 룩업테이블(28)은, 현 화상 데이터 Di1, 및 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0의 각 값에 대응하는 보정량 Dg1=dt(Di1, Dp0)을 판독하여 출력한다. 보정부(29)는, 룩업테이블(28)에 의해 출력된 보정량 Dg1을 현 화상 데이터 Di1에 가산하고, 보정 화상 데이터 Dj1을 출력한다.
도 11은 액정의 응답 시간의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11에 있어서, x 축은 현 화상 데이터 Di1의 값(현 화상에 있어서의 계조값), y 축은 1 프레임 앞의 현 화상 데이터 Di0의 값(1 프레임 앞의 화상에 있어서의 계조값)이며, z 축은 액정이 1 프레임 앞의 계조값에 대응하는 투과율로부터 현 화상 데이터 Di1의 계조값에 대응하는 투과율로 될 때까지 요하는 응답 시간을 나타내고 있다. 여기서, 현 화상의 계조값이 8 비트인 경우, 현 화상 데이터 및 1 프레임 앞의 화상 데이터의 계조값의 조합은 256×256가지 존재하기 때문에, 응답 시간도 256×256가지 존재한다. 도 11에 있어서는, 계조값의 조합에 대응하는 응답 시간을 8×8가지로 간략화하여 나타내고 있다.
도 12는, 액정이 1 프레임 기간 경과시에 현 화상 데이터 Di1에 의해 지정되는 투과율로 되도록 현 화상 데이터 Di1에 가산되는 보정량 Dg1의 값을 도시하는 도면이다. 현 화상 데이터의 계조값이 8 비트인 경우, 보정 화상 데이터 Dj1는, 현 화상 데이터 및 1 프레임 앞의 화상 데이터의 계조값의 조합에 대응하여 256× 256가지 존재한다. 도 12에 있어서는, 도 11과 마찬가지로 계조값의 조합에 대응하는 보정량을 8×8가지로 간략화하여 나타내고 있다.
도 11에 도시되는 바와 같이, 액정의 응답 시간은, 현 화상 데이터 및 1 프레임 앞의 화상 데이터의 계조값에 따라 다르기 때문에, 룩업테이블(28)에는, 현 화상 데이터 및 1 프레임 앞의 화상 데이터의 양 계조값에 대응하는 256×256가지의 보정량 Dg1이 저장된다. 액정은 특히, 중간 계조(회색)에 있어서의 응답 속도가 느리다. 따라서, 중간 계조를 나타내는 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0와, 고계조를 나타내는 현 화상 데이터 Di1에 대응하는 보정량 Dg1= dt(Di1, Dp0)의 값을 크게 설정함으로써, 응답 속도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 액정의 응답 특성은 액정의 재료, 전극 형상, 온도 등에 의해 변화되기 때문에, 이러한 사용 조건에 대응하는 보정량 Dg1을 룩업테이블(28)에 저장함으로써, 액정의 특성에 따라 응답 시간을 제어할 수 있다.
이상과 같이, 미리 구해진 보정량 Dg1을 저장한 룩업테이블(28)을 이용하는 것에 의해, 보정 화상 데이터 Dj1을 출력할 때의 연산량을 삭감할 수 있다.
도 13은, 실시예 1에 따른 화상 데이터 보정부(10)의 다른 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 13에 나타내는 룩업테이블(LUT)(30)은, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0, 및 현 화상 데이터 Di1을 입력으로 하고, 양자의 값에 근거하여 보정 화상 데이터 Dj1=(Dil, Dp0)을 출력한다. 룩업테이블(30)에는, 도 12에 나타내는 보정량 Dg1=(Dil, DP0)을, 현 화상 데이터 Di1에 가산함으로써 얻어지는 256×256가지의 보정 화상 데이터 Dj1=(Dil, Dp0)이 저장된다. 또, 보정 화상 데이터 Dj1는, 표시 부(11)의 표시 가능한 계조의 범위를 넘지 않도록 설정된다.
도 14는 룩업테이블(30)에 저장되는 보정 화상 데이터 Dj1의 일례를 도시하는 도면이다. 현 화상 데이터의 계조값이 8 비트인 경우, 보정 화상 데이터 Dj1는, 현 화상 데이터 및 1 프레임 앞의 화상 데이터의 계조값의 조합에 대응하여 256×256가지 존재한다. 도 14에 있어서는 계조값의 조합에 대응하는 보정량을 8×8가지로 간략화하여 나타내고 있다.
이와 같이, 미리 구해진 보정 화상 데이터 Dj1을 룩업테이블(30)에 저장하고, 현 화상 데이터 Di1 및 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0에 근거하여 대응하는 보정 화상 데이터 Dj1을 출력함으로써, 보정 화상 데이터 Dj1을 각각 출력할 때의 연산량을 더 삭감할 수 있다.
(실시예 2)
도 15는, 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 처리 장치인 화상 데이터 처리부(40)를 구비한, 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 15에 있어서, 도 1에 도시되는 구성과 동일 또는 대응하는 구성에는, 같은 부호를 붙인다. 실시예 2에 따른 화상 데이터 처리부(40)는, 부호화부(4)의 전단에 색공간 변환부(41)를 구비하고, 제 1 복호화부(6)의 후단에 색공간 변환부(42)를 구비하고, 제 2 복호화부(7)의 후단에 색공간 변환부(43)를 구비하고 있는 점이, 상기 실시예 1에 따른 화상 데이터 처리부(3)와 상위한다.
색공간 변환부(41)는, 현 화상 데이터 Di1을 휘도 신호 Y 및 색 신호 Cb, Cr 로 이루어지는 화상 데이터로 변환하고, 변환된 현 화상 데이터 Dt1을 출력한다. 부호화부(4)는, 현 화상 데이터 Dt1을 부호화하여, 현 화상 데이터 Dt1에 대응하는 부호화 화상 데이터 Da1을 출력한다. 지연부(5)는, 부호화 화상 데이터 Da1을 1 프레임에 상당하는 기간 지연함으로써, 현 화상의 1 프레임 앞의 화상에 대응하는 부호화 화상 데이터 Da0를 출력한다. 제 1 복호화부(6) 및 제 2 복호화부(7)는, 부호화 화상 데이터 Da1, Da0를 복호화함으로써, 현 화상에 대응하는 복호화 화상 데이터 Db1, Db0를 출력한다. 색공간 변환부(42) 및(43)은, 휘도 신호 및 색 신호로 이루어지는 복호화 화상 데이터 Db1, Db0를 RGB의 디지털 신호로 변환하고, 변환된 화상 데이터 Du1, Du0를 출력한다.
변화량 산출부(8)는, 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 복호화 화상 데이터 Du0로부터 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 복호화 화상 데이터 Du1을 감산함으로써, 1 프레임 앞의 화상으로부터 현 화상으로의 화소마다의 계조값의 변화량 Dv1을 산출한다. 이 변화량 Dv1은, 현 화상 데이터 Di1과 함께 1 프레임 앞 화상 연산부(9)에 입력된다.
1 프레임 앞 화상 연산부(9)는, 변화량 산출부(8)에 의해 출력되는 계조값의 변화량 Dv1을 현 화상 데이터 Di1에 가산함으로써, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0를 생성한다. 생성된 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0는, 화상 데이터 보정부(10)에 입력된다.
화상 데이터 보정부(10)는, 현 화상 데이터 Di1과, 1 프레임 앞 화상 데이터 Dp0의 비교에 의해 얻어지는 1 프레임 사이에서의 계조값의 변화에 근거하여, 액정 이 1 프레임 기간 내에 화상 데이터 Di1에 의해 지정되는 소정의 투과율로 되도록 화상 데이터 Di1을 보정하고, 보정 화상 데이터 Dj1을 출력한다.
실시예 2에 따른 부호화부(4)는, 실시예 1과 마찬가지로, 현 화상 데이터 Dt1을 블럭 분할한 블럭 화상 데이터 Dc1을 생성하고, 분할된 각 블럭마다 블럭 화상 데이터 Dc1을 이용하여 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 평균값 데이터 De1과 블럭 화상 데이터 Dc1을 양자화한 양자화 화상 데이터 Df1을 생성한다. 이 때, 블럭 화상 데이터 Dc1, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1는, 휘도 신호 Y 및 색 신호 Cb, Cr의 각각에 대하여 생성된다.
도 16(a), (b1), (b2), (c1), (c2)는, 실시예 2에 따른 부호화 화상 데이터의 데이터 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 16(a), (b1), (b2), (c1), (c2)는, 실시예 2에 있어서의 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1의 일례를 나타내고 있고, 1 블럭당 휘도 신호 Y 및 색 신호 Cb, Cr에 포함되는 화소수를 각각 8개로 한 경우를 나타내고 있다. 또, 도면 중 각각 사각형 안에 기재하고 있는 숫자는 각 데이터의 비트수이다.
도 16(a)는, 휘도 신호 Y 및 색 신호 Cb, Cr의 블럭 화상 데이터 Dc1을 나타내고 있고, 1 블럭내에 8 비트의 화상 데이터가 8 화소 있는 것을 나타내고 있다.
도 16(b1)는, 휘도 신호 Y 및 색 신호 Cb, Cr의 블럭 화상 데이터 Dc1의 감소 화소수가 4 화소인 경우의 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 나타내고 있다. 도 16(b2)는, 휘도 신호 Y의 블럭 화상 데이터 Dc1의 감소 화소수가 0이며, 색 신호 Cb, Cr의 블럭 화상 데이터 Dc1의 감소 화소수가 6인 경우의 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 나타내고 있다.
또한, 도 16(c1)은, 도 16(b1)에 나타낸 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 부호화함으로써 얻어지는 부호화 화상 데이터 Da1을 나타내고 있다. 또한, 도 16(c2)은, 도 16(b2)에 나타낸 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 부호화함으로써 얻어지는 부호화 화상 데이터 Da1을 나타내고 있다. 도 16(c1) 및 (c2)의 각각의 부호화 화상 데이터는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1에 의해 구성되어 있다.
실시예 2에 있어서는, 1 블럭 내의 데이터의 다이나믹 레인지가 작은 경우에는, 화소수를 감소시킴으로써 발생하는 오차가 작기 때문에, 도 16(b2)와 같이, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 크게 하고, 휘도 신호 Y의 감소 화소수를 작게 한다. 반대로, 색 신호 Cr와 Cr의 다이나믹 레인지가 큰 경우에는, 도 16(bl)과 같이, 실시예 2에 있어서는, 휘도 신호 Y와 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 같은 값으로 설정한다. 이와 같이, 색 신호 Cb, Cr의 다이나믹 레인지에 따라 휘도 신호 Y와 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 조정함으로써, 부호화 화상 데이터 Da1의 데이터량을 일정하게 유지하면서, 화소수를 감소시키는 것에 의한 오차의 영향을 최소한으로 억제하는 것이 가능하다.
또, 화소수 감소부(20)에 있어서의, 화소수를 감소시키기 위한 방법으로서는, 단순한 화소 추출이나, 근방 화소끼리의 평균값을 출력하는 등, 화소수를 감소할 수 있으면 어떠한 방법을 이용해도 좋다.
도 17(a), (b1), (b2), (c1), (c2)는, 실시예 2에 따른 부호화 화상 데이터 의 데이터 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 17(a), (b1), (b2), (c1), (c2)는, 실시예 2에 있어서의 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1의 다른 예를 나타내는 도면이며, 1 블럭당 휘도 신호 Y에 포함되는 화소수를 8개, 색 신호 Cb, Cr에 포함되는 화소수를 각각 16개로 한 경우를 나타내고 있다. 또, 도면 중 각각 사각형 안에 기재하고 있는 숫자는 각 데이터의 비트수이다.
도 17(a)는, 블럭 화상 데이터 Dc1을 나타내고 있고, 휘도 신호 Y는 2 블럭분의 화상 데이터를, 색 신호 Cb, Cr는 1 블럭분의 화상 데이터를 나타내고 있다.
도 17(b1)는, 휘도 신호 Y의 감소 화소수가 4이며, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수가 12인 경우의 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 나타내고 있다. 또한, 도 17(b2)은, 휘도 신호 Y의 감소 화소수가 0이며, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수가 16인 경우의 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 나타내고 있다.
또한, 도 17(c1)은, 도 17(b1)에 나타낸 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 부호화함으로써 얻어지는 부호화 화상 데이터 Da1을 나타내고 있다. 도 17(c2)는, 도 17(b2)에 나타낸 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'를 부호화함으로써 얻어지는 부호화 화상 데이터 Da1을 나타내고 있다. 도 17(c1) 및 (c2)의 각각의 부호화 화상 데이터는, 다이나믹 레인지 데이터 Dd1, 평균값 데이터 De1, 및 양자화 화상 데이터 Df1에 의해 구성되어 있다.
도 17(a), (bl), (b2), (c1), (c2)에 도시되는 예의 경우, 휘도 신호 Y와 색 신호 Cb, Cr의 1 블럭에 포함되는 화소수가 다르고, 휘도 신호 Y의 2 블럭분의 화 소수가 색 신호 Cb, Cr의 1 블럭분의 화소수와 같다.
1 블럭내의 데이터의 다이나믹 레인지가 작은 경우에는, 화소수를 감소시키는 것에 의해 발생하는 오차가 작기 때문에, 도 17의 예에 있어서는, 화소수 감소부(20)는, 색 신호 Cb와 Cr의 다이나믹 레인지가 모두 작은 경우에는, 도 17(b2)과 같이, 색 신호 Cb, Cr의 화소수가 0가 될 때까지 감소 화소수를 크게 하고, 휘도 신호 Y의 감소 화소수를 0으로 한다.
반대로, 색 신호 Cb와 Cr 어느 하나의 다이나믹 레인지가 큰 경우에는, 도 17(b1)과 같이, 휘도 신호 Y의 감소 화소수를 4로 설정하고, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 12로 설정한다. 이와 같이, 도 16의 예와 같이 휘도 신호 Y와 색 신호 Cb, Cr의 1쌍의 블럭 화상 데이터만으로 감소 화소수의 조절을 행하는 것은 아니고, 복수의 블럭 사이에서 감소 화소수를 조절하는 것도 가능하고, 부호화 화상 데이터 Da1의 데이터량이 일정하게 되는 것 같은 감소 화소수의 조합이라면 이용할 수 있다.
또한, 도 17의 예와 같이, 감소 화소수를 1 블럭에 포함되는 화소수와 같게 하는 것으로, 화소수 감소 블럭 화상 데이터 Dc1'의 화소수를 0으로 하고, 부호화 화상 데이터 Da1을 다이나믹 레인지 데이터 Dd1과 평균값 데이터 De1만으로 구성할 수도 있다.
이상에 설명한 실시예 2에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 색 신호 Cb, Cr의 다이나믹 레인지가 작은 경우에는, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 크게 하는 동시에 휘도 신호 Y의 감소 화소수를 작게 하도록 제어하기 때문에, 화소수를 감소시 키는 것에 의한 부호화 오차를 저감하고, 또한 부호화 화상 데이터량을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.
또한, 색 신호 Cb, Cr의 다이나믹 레인지가 작은 경우에는, 색 신호 Cb, Cr의 감소 화소수를 크게 하는 동시에 휘도 신호 Y의 감소 화소수를 작게 하도록 제어함으로써, 화소수를 감소한 경우의 부호화 오차를 저감하기 때문에, 압축률을 높게 한 경우에도 오차가 작은 보정 화상 데이터 Dj1을 생성하는 것이 가능하다. 즉, 화상 데이터를 부호화에 의해 삭감한 경우에도, 부호화 오차에 의한 불필요한 과전압을 인가하지 않고 액정의 응답 속도를 적절히 제어할 수 있기 때문에, 부호화 화상 데이터 Da1을 지연하기 위해 필요한 지연부(5)의 프레임 메모리의 용량을 적게 하는 것이 가능하다.
(실시예 3)
도 18은, 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 처리 장치인 화상 데이터 처리부(44)를 구비한, 액정 표시 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 18에 있어서, 도 1에 도시되는 구성과 동일 또는 대응하는 구성에는, 같은 부호를 붙인다. 실시예 3의 화상 데이터 처리부(44)가, 도 1에 도시되는 실시예 1의 화상 데이터 처리부(3)와 다른 점은, 제 1 복호화부(6)의 후단에 제 1 고역 성분 강조부(45)를 구비하고, 제 2 복호화부(7)의 후단에 제 2 고역 성분 강조부(46)를 구비하며, 제 1 복호화부(6)로부터 제 1 고역 성분 강조부(45)에 복호화 화상 데이터 Db1과 부호화 파라미터 Pb1이 출력되고, 제 2 복호화부(7)로부터 제 2 고역 성분 강조부(46) 에 복호화 화상 데이터 Db0와 부호화 파라미터 Pb0가 출력되며, 변화량 산출부(8)는 제 1 고역 성분 강조부(45)로부터의 출력 Db1a와 제 2 고역 성분 강조부(46)로부터의 출력 Db0a의 차분을 계산하는 점이다.
도 19는, 제 1 고역 성분 강조부(45)(또는 제 2 고역 성분 강조부(46))의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 실시예 3에 있어서, 제 1 고역 성분 강조부(45)와 제 2 고역 성분 강조부(46)는 같은 구성 및 기능을 가진다. 도 19에 도시되는 바와 같이, 제 1 고역 성분 강조부(45)(또는 제 2 고역 성분 강조부(46))는, 고주파 성분 검출부(47)와, 강조량 생성부(48)와, 강조량 가산부(49)를 갖고 있다.
고주파 성분 검출부(47)는, 밴드패스 필터(BPF) 등을 갖고, 제 1 복호화 화상 데이터 Db1(또는 제 2 복호화 화상 데이터 Db0)에 포함되는 고주파 성분을 추출하고, 고주파 성분 신호 R1(또는 R0)를 출력한다.
강조량 생성부(48)는, 고주파 성분 신호 R1(또는 R0), 미리 정해진 이득량 G, 및 제 1 복호화부(6)(또는 제 2 복호화부(7))로부터 출력된 부호화 파라미터 Pb1(또는 Pb0)에 근거하여, 강조량 신호 SH1(또는 SH0)을 출력한다. 도 20은, 강조량 생성부(48)의 내부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 20에 도시되는 바와 같이, 강조량 생성부(48)는, 고주파 성분 신호 R1(또는 R0)에 미리 정해진 이득량 G을 적산하여 고주파 성분 신호 R1G(또는 R0G)를 출력하는 적산기(50)와, 이 적산기(50)로부터 출력되는 고주파 성분 신호 R1G(또는 R0G)와, 부호화 파라미터 Pb1(또는 Pb0)이 입력되는 화소수 감소 판정부(51)를 갖는다. 화소수 감소 판정부(51)는, 부호화 파라미터 Pb1(또는 Pb0)에 의해, 부호화부(4)에서 화상 데이터의 화소수가 감소되어 있는지 여부를 판정하고, 화소수가 감소되어 있다고 판정했을 때는, 강조량 신호 SH1(또는 SH0)으로서, 고주파 성분 신호 R1G(또는 RQG)을 반전시켜, 임의의 이득 계수를 적산한 신호를 출력한다. 또한, 화소수 감소 판정부(51)는, 화소수가 감소되어 있지 않다고 판정했을 때는, 강조량 신호 SH1(또는 SH0)로서 0을 출력한다.
강조량 가산부(49)는, 제 1 복호화 화상 데이터 Db1(또는 제 2 복호화 화상 데이터 Db0)에, 강조량 생성부(48)로부터 출력된 강조량 신호 SH1(또는 SH0)을 가산하고, 고역 강조된 제 1 복호화 화상 데이터 Db1a(또는 고역 강조된 제 2 복호화 화상 데이터 Db0a)를 출력한다. 또, 도 18에 도시되는 구성 내의 상기 이외의 구성은, 상기 실시예 1에 있어서 설명한 구성과 동일한 구성 및 기능을 가진다.
다음에, 도 18에 도시되는 화상 데이터 처리부(44)의 동작에 대하여 설명한다. 도 21(a) 및 (b)은 화상 데이터 처리부(44)에 있어서의 복호화 후의 데이터를 도시하는 도면이며, 도 21(a)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시키지 않는 경우를 나타내고, 도 21(b)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시킨 경우를 나타내고 있다. 도 21(a) 및 (b)에 있어서, 세로축은 어떤 화소의 휘도값, 가로축은 시간이다. 도 21(a) 및 (b)에 있어서는, 화상이 1 프레임 기간에 1 화소씩 이동하고 있는 경우를 나타내고 있다. 화소수를 감소시키는 방법에는, 화소를 추출하는 것에 따라 화소수를 감소시키는 방법과, 근접하는 복수의 화소의 평균화 처리에 의해 얻어진 데이터를 가지는 화소로 대체하는 것에 따라 화소수를 감소시키는 방법이 있다. 도 21(b)는, 평균화 처리를 행하는 것에 따라 화소수를 감소시키는 방법을 이용한 경 우를 나타내고 있고, 평균화 처리에 의해, 원래 급격한 휘도 변화(도 21(a)에 도시되는 휘도 변화)가 있었던 에지 부분에, 새롭게 중간조의 화소가 생성되는 경우를 나타내고 있다. 이 중간조를 갖는 보완된 에지가 움직일 때, 어떤 화소를 프레임간에서 비교하면, 도 21(b)에 나타내는 변화가 관측된다.
도 22(a) 및 (b)은, 실시예 3의 제 1 고역 성분 강조부(45) 및 제 2 고역 성분 강조부(46)의 고역 강조 기능을 동작시키지 않는 경우에 발생하는 일이 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 22(a) 및 (b)은, 화상 데이터 처리부(44)로부터 출력되는 보정 화상 데이터 Dj1을 나타내고, 도 22(a)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시키지 않는 경우를 나타내고, 도 22(b)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시킨 경우를 나타내고 있다. 도 22(a) 및 (b)은 각각, 도 21(a) 및 (b)에 대응하고 있다. 도 22(a)는, 도 21(a)에 있어서 연속하는 2 프레임간을 비교하여, 앞 프레임보다 휘도값이 증가하고 있을 때에는, 그 증가량에 따른 값만큼 휘도값을 증가시키고, 앞 프레임보다 휘도값이 감소하고 있을 때에는, 그 감소량에 따른 값만큼 휘도값을 감소시키는 것에 의해 얻어진다. 도 22(b)는, 도 21(b)에 있어서 연속하는 2 프레임간을 비교하여, 앞 프레임보다 휘도값이 증가하고 있을 때에는, 그 증가량에 따른 값만큼 휘도값을 증가시켜, 앞 프레임보다 휘도값이 감소하고 있을 때에는, 그 감소량에 따른 값만큼 휘도값을 감소시키는 것에 의해 얻어진다. 도 22(a)에 도시되는 바와 같이, 부호화부(4)에서 화소수를 감소시키지 않을 때에는, 보정 화상 데이터에 부가되는 보정량 V1, V2의 진폭은 크지만, 도 22(b)에 도시되는 바와 같이, 부호화부(4)에서 화소수를 감소시킨 때에는, 보정량 V1a, V2a의 진 폭이 작아지고, 또한, 휘도값이 긴 시간에 걸쳐 변화되기(즉, 도 22(b)에 있어서의 휘도값의 변화가 폭넓게 됨) 때문에, 화소수를 감소시킨 경우만 액정 응답 속도의 개선 효과가 감소해 버릴 가능성이 있다.
도 23(a)~(d)는, 제 1 고역 성분 강조부(45) 및 제 2 고역 성분 강조부(46)의 동작을 도시하는 도면이다. 여기서는, 설명을 간단히 하기 위해, 도 21(b)에 나타내는 복호화 화상 데이터 Db1(또는 Db0)을 1 프레임마다 1 화소씩 이동하고 있는 경우를 예로서 이용하고, 그 신호의 화소마다의 변화를 도 23(a)에 나타낸다. 또한, 도 23(b)은, 도 23(a)에 도시되는 복호화 화상 데이터 Db1에 대하여, 고주파 성분 검출부(47)에 있어서, 임의의 밴드패스 필터(BPF)에 의한 처리(2차 미분 처리)를 실시한 후의 출력 신호인 고주파 성분 신호 R1(또는 R0)를 도시하는 도면이다. Y(n)를 n 화소 위치의 휘도값이라고 하면, BPF 출력은, 예컨대,
2Y(n)-{Y(n-1)+Y(n+1)}
에 의해 얻어진다.
도 23(c)는, 도 23(b)을 반전시켜, 계수를 곱하는 것에 따라 얻어진다. 도 23(d)는 고주파 성분 신호 R1(또는 R0)를, 강조량 생성부(48)에 있어서 부호 반전하는 것으로 생성한, 강조량 신호 SH1(또는 SH0)을, 강조량 가산부(49)에 있어서, 제 1 복호화 화상 데이터 Db1(또는 제 2 복호화 화상 데이터 Db0)에 가산함으로써 생성한 제 1 복호화 신호 Db1a(또는 제 2 복호화 신호 Db0a)를 나타내고 있다.
도 24(a) 및 (b)은, 실시예 3의 제 1 고역 성분 강조부(45) 및 제 2 고역 성분 강조부(46)의 고역 강조 기능을 동작시킨 경우의 화상 데이터 처리부(44)로부터 출력되는 보정 화상 데이터 Dj1을 나타내고, 도 24(a)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시키지 않는 경우를 나타내고, 도 24(b)은 부호화부(4)에서 화소수를 감소시킨 경우를 나타내고 있다. 도 24(a) 및 (b)은 각각, 도 21(a) 및 도 23(d)에 대응하고 있다. 도 24(a)는, 도 21(a)에 있어서 연속하는 2 프레임간을 비교하여, 앞 프레임보다 휘도값이 증가하고 있을 때에는, 그 증가량에 따른 값만큼 휘도값을 증가시키고, 앞 프레임보다 휘도값이 감소하고 있을 때에는, 그 감소량에 따른 값만큼 휘도값을 감소시키는 것에 의해 얻어진다. 도 24(b)는, 도 23(d)에 있어서 연속하는 2 프레임간을 비교하여, 앞 프레임보다 휘도값이 증가하고 있을 때에는, 그 증가량에 따른 값만큼 휘도값을 증가시키고, 앞 프레임보다 휘도값이 감소하고 있을 때에는, 그 감소량에 따른 값만큼 휘도값을 감소시키는 것에 의해 얻어진다. 도 24(b)에 도시되는 바와 같이, 부호화부(4)에서 화소수를 감소시켰을 때에도, 보정량 V1b, V2b의 진폭은 커지기 때문에, 화소수를 감소시킨 경우에도, 충분한 액정 응답 속도의 개선 효과를 얻는 것이 가능해진다.
또한 화소 위치에 의해 화소수의 감소수가 다른 경우, 모든 화면 영역에서 고주파 성분 강조 처리를 행하면, 신호나 화소 위치에 의해 생성되는 보정량에 차가 있어, 화면의 깜박임 등의 화질 열화로 연결될 가능성이 있다. 그러나, 실시예 3에 나타내는 화상 처리 장치에 있어서는, 제 1 복호화부(6)(또는 제 2 복호화부(7))로부터 출력되는 부호화 데이터 Pb1(또는 Pb0)을 기초로, 화소수 감소 판정부(51)에서, 강조량 신호 SH1(또는 SH0)을 제어한다. 따라서, 화소수를 삭감하고 있는 경우는 고주파 성분을 강조하고, 화소수를 삭감하지 않는 경우는 복호화 화상 데이터 Db1(또는 Db0)을 그대로 Db1a(또는 Db0a)로서 출력하는 것으로, 신호에 의해, 또한 화소 위치에 의해 화소수의 감소수가 다른 경우에 있어서도, 화면 전체에 균일한 보정량을 생성하는 것이 가능해진다.
이상에 설명한 실시예 3에 따른 화상 처리 장치에 의하면, 화상수를 감소시킨 후에 부호화 처리를 한 경우에 저하하는 고 주파수 성분을, 복호화 후에 강조하기 때문에, 화소수를 감소시키는 것으로 압축률을 높게 한 경우에도, 고 주파수 영역의 신호에 대하여도 오차가 적은 보정 화상 데이터 Dj1을 생성하는 것이 가능하다. 즉, 화소수를 감소시킨 경우에도, 화상의 고 주파수 영역에 대하여 충분히 과전압을 인가하는 것이 가능하게 된다.
또, 이상에 설명한 내용은, 도 25에 도시하는 바와 같이 화상 데이터 처리부(52)가, 부호화부(4)의 전단의 색공간 변환부(41)와, 제 1 및 제 2 고역 성분 강조부(45, 46)의 후단의 색공간 변환부(42, 43)를 구비한 경우에도 적용 가능하다. 또, 도 25에 있어서, 도 15에 도시되는 구성과 동일 또는 대응하는 구성에는, 같은 부호를 붙인다. 실시예 3에 따른 화상 데이터 처리부(40)는, 상기 실시예 2에 도시하는 바와 같이, 휘도 신호 및 색차 신호마다 화소수 감소수가 다른 경우에 유효하다.
본 발명에 의하면, 현 프레임의 화상 데이터를 블럭마다 양자화하여 부호화 화상 데이터를 출력할 때, 각 블럭의 다이나믹 레인지에 근거하여, 부호화 화상 데이터 중의 양자화 화상 데이터의 화소수를 감소시키는 값을 나타내는 감소 화소수를 조정하기 때문에, 부호화 오차를 억제하면서, 부호화 화상 데이터의 데이터량을 작게 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치에 의하면, 부호화 화상 데이터의 데이터량을 감소시킨 경우의 부호화 오차를 저감하고, 부호화 오차의 영향에 의한 불필요한 과전압을 인가하지 않고 표시부의 응답 속도를 적절히 제어할 수 있다.

Claims (26)

  1. 현 프레임의 화상 데이터를 복수의 블럭으로 분할하여 얻어진 블럭 화상 데이터를 출력하는 화상 데이터 블럭화부와,
    상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지를 구하고, 상기 다이나믹 레인지를 나타내는 다이나믹 레인지 데이터를 출력하는 다이나믹 레인지 생성부와,
    상기 블럭 화상 데이터의 평균값을 구하고, 상기 평균값을 나타내는 평균값 데이터를 출력하는 평균값 생성부와,
    감소 화소수가 입력되어, 상기 블럭 화상 데이터의 화소수를 상기 감소 화소수 감소시키는 것에 의해 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 생성하는 화소수 감소부와,
    상기 다이나믹 레인지 데이터에 근거하여 양자화 비트수 및 상기 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터를 생성하는 부호화 파라미터 생성부와,
    상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 부호화 파라미터에 근거하여 양자화 임계값을 생성하는 양자화 임계값 생성부와,
    상기 양자화 임계값을 이용하여 상기 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 양자화함으로써 양자화 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 양자화부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부호화 파라미터 생성부는, 상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지가 작을수록, 상기 감소 화소수를 크게 하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소수 감소부에 의한 화소수를 감소시키는 처리는, 화소의 추출 처리 및 복수의 근방 화소의 평균값을 1 화소의 데이터로 하는 처리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 양자화 화상 데이터를 결합한 부호화 화상 데이터를 출력하는 부호 데이터 합성부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
  5. 청구항 4에 기재된 화상 부호화 장치와 같은 구성을 갖고, 입력되는 현 프레임의 화상 데이터를 부호화하여 부호화 화상 데이터를 출력하는 부호화부와,
    상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 1 복호화부와,
    상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키는 지연부와,
    상기 지연부로부터 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상 기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 2 복호화부와,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터와 상기 제 2 복호화 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하는 변화량 산출부와,
    상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하는 1 프레임 앞 화상 연산부와,
    상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 화상 데이터 보정부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    입력되는 현 프레임의 화상 데이터를 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터로 변환하여 상기 부호화부에 출력하는 제 1 색공간 변환부와,
    상기 제 1 복호화부로부터 출력되는, 현 프레임에 대응하는 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터를, 현 프레임에 대응하는 화상 데이터로 변환하여 상기 변화량 산출부에 출력하는 제 2 색공간 변환부와,
    상기 제 2 복호화부로부터 출력되는, 현 프레임의 1 프레임 앞의 프레임에 대응하는 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터를, 현 프레임의 1 프레임 앞의 프레임에 대응하는 화상 데이터로 변환하여 상기 변화량 산출부에 출력하는 제 3 색공간 변환부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 부호화부의 상기 부호화 파라미터 생성부는, 상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호 데이터의 다이나믹 레인지가 작을수록, 각 블럭에 있어서의 색 신호의 감소 화소수가 커지도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 부호화부의 상기 부호화 파라미터 생성부는, 상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호 데이터의 다이나믹 레인지가 클수록, 각 블럭에 있어서의 휘도 신호의 감소 화소수가 커지도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 부호화부의 상기 부호화 파라미터 생성부는, 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호의 화상 데이터 및 휘도 신호의 화상 데이터로부터 얻어진 상기 부호화 화상 데이터의 데이터량이 일정하게 되도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  10. 청구항 5에 기재된 화상 처리 장치와,
    상기 화상 처리 장치로부터 출력된 화상 데이터에 근거하는 화상을 표시하는 표시부를 갖는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 표시부는 액정 표시부인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  12. 현 프레임의 화상 데이터를 복수의 블럭으로 분할하여 얻어진 블럭 화상 데이터를 출력하고,
    상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지를 구하고, 상기 다이나믹 레인지를 나타내는 다이나믹 레인지 데이터를 출력하고,
    상기 블럭 화상 데이터의 평균값을 구하고, 상기 평균값을 나타내는 평균값 데이터를 출력하고,
    상기 다이나믹 레인지 데이터에 근거하여 양자화 비트수 및 감소 화소수를 지정하는 부호화 파라미터를 생성하고,
    상기 블럭 화상 데이터의 화소수를 상기 감소 화소수 감소시키는 것에 따라 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 생성하고,
    상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 부호화 파라미터에 근거하여 양자화 임계값을 생성하고,
    상기 양자화 임계값을 이용하여 상기 화소수 감소 블럭 화상 데이터를 양자화함으로써 양자화 화상 데이터를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 블럭 화상 데이터의 다이나믹 레인지가 작을수록, 상기 감소 화소수를 크게 하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 화소수를 감소시키는 처리는, 화소의 추출 처리 및 복수의 근방 화소의 평균값을 1 화소의 데이터로 하는 처리 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 다이나믹 레인지 데이터, 상기 평균값 데이터, 및 상기 양자화 화상 데이터를 결합한 부호화 화상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
  16. 청구항 14에 기재된 화상 부호화 방법에 의해, 입력되는 현 프레임의 화상 데이터를 부호화하여 부호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키고,
    지연된 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터와 상기 제 2 복호화 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하고,
    상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하고,
    상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 것
    을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  17. 입력되는 현 프레임의 화상 데이터를 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터로 변환하고,
    청구항 14에 기재된 화상 부호화 방법에 의해, 상기 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 상기 색 신호로 이루어지는 화상 데이터를 부호화하여 부호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 상기 색 신호로 이루어지는 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터인 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터를, 현 프레임에 대응하는 화상 데이터로 변환하고,
    상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키고,
    지연한 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하고,
    상기 제 2 복호화 화상 데이터인 휘도 신호로 이루어지는 화상 데이터 및 색 신호로 이루어지는 화상 데이터를, 현 프레임의 1 프레임 앞의 프레임에 대응하는 화상 데이터로 변환하는 것
    을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호 데이터의 다이나믹 레인지가 작을수록, 각 블럭에 있어서의 색 신호의 감소 화소수가 커지도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호 데이터의 다이나믹 레인지가 클수록, 각 블럭에 있어서의 휘도 신호의 감소 화소수가 커지도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 색 신호의 화상 데이터 및 휘도 신호의 화상 데이터로부터 얻어진 상기 부호화 화상 데이터의 데이터량이 일정하게 되도록, 상기 감소 화소수를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  21. 액정에 인가되는 전압에 대응하는 화상의 각 화소의 계조값을 나타내는 화상 데이터를, 상기 각 화소에 있어서의 계조값의 변화에 근거하여 보정해서 출력하는 화상 처리 장치로서,
    현 프레임의 화상 데이터를 블럭마다 양자화하고, 상기 현 프레임의 화상에 대응하는 부호화 화상 데이터를 출력하는 부호화부와,
    상기 부호화부에 의해 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 1 복호화부와,
    상기 부호화부에 의해 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키는 지연부와,
    상기 지연부로부터 출력되는 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상 기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하는 제 2 복호화부와,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 제 1 고주파 성분 강조부와,
    상기 제 2 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 제 2 고주파 성분 강조부와,
    상기 제 1 고주파 성분 강조부에 의해 고주파 성분이 강조된 화상 데이터와 상기 제 2 고주파 성분 강조부에 의해 고주파 성분이 강조된 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하는 변화량 산출부와,
    상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하는 1 프레임 앞 화상 연산부와,
    상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 보정부
    를 구비하되,
    상기 부호화부는, 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 화상 데이터의 화소수를 감소시키는 화소수 감소부를 구비하고, 상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 다이나믹 레인지에 근거하여, 각 블럭에 있어서의 상기 현 프레임의 화상 데이터의 감소 화소수를 조정하는 것
    을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 고주파 성분 강조부 및 상기 제 2 고주파 성분 강조부는, 상기 부호화부에서 상기 화상 데이터의 화소수를 감소시킬 때에, 고주파 성분을 강조하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 보정부가 행하는 상기 계조값의 보정은, 상기 현 프레임의 화상 데이터와 상기 재생 화상 데이터를 비교하고, 상기 현 프레임의 휘도값이 상기 재생 화상 데이터의 휘도값보다 높아지는 경우에는, 이 높아진 변화량에 따른 값만큼 상기 현 프레임의 휘도값을 높이고, 상기 현 프레임의 휘도값이 상기 재생 화상 데이터의 휘도값보다 낮아지는 경우에는, 이 낮아진 변화량에 따른 값만큼 상기 현 프레임의 휘도값을 낮추도록 행하여지는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  24. 액정에 인가되는 전압에 대응하는 화상의 각 화소의 계조값을 나타내는 화상 데이터를, 상기 각 화소에 있어서의 계조값의 변화에 근거하여 보정해서 출력하는 화상 처리 방법으로서,
    현 프레임의 화상 데이터를 블럭마다 양자화하고, 그 현 프레임의 화상에 대응하는 부호화 화상 데이터를 출력하는 공정과,
    상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써 상기 현 프레임의 화상 데이터에 대응하는 제 1 복호화 화상 데이터를 출력하는 공정과,
    상기 부호화 화상 데이터를 1 프레임에 상당하는 기간 지연시키는 공정과,
    상기 지연된 상기 부호화 화상 데이터를 복호화함으로써, 상기 현 프레임의 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 제 2 복호화 화상 데이터를 출력하는 공정과,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 공정과,
    상기 제 2 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 공정과,
    고주파 성분이 강조된 상기 제 1 복호화 화상 데이터와 고주파 성분이 강조된 상기 제 2 복호화 화상 데이터 사이의 변화량을 화소마다 구하는 공정과,
    상기 변화량과 상기 현 프레임의 화상 데이터를 이용하여, 상기 1 프레임 앞의 화상 데이터에 대응하는 재생 화상 데이터를 산출하는 공정과,
    상기 현 프레임의 화상 데이터 및 상기 재생 화상 데이터에 근거하여, 상기 현 프레임의 화상의 계조값을 보정하는 공정과,
    현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 화상 데이터의 화소수를 감소시키는 공정
    을 구비하되,
    상기 현 프레임의 화상 데이터의 각 블럭에 있어서의 다이나믹 레인지에 근거하여, 각 블럭에 있어서의 상기 현 프레임의 화상 데이터의 감소 화소수를 조정하는 것
    을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 공정 및 상기 제 2 복호화 화상 데이터의 고주파 성분을 강조하는 공정은, 상기 화상 데이터의 화소수를 감소시키는 경우에 실행되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 계조값을 보정하는 공정은, 상기 현 프레임의 화상 데이터와 상기 재생 화상 데이터를 비교하고, 상기 현 프레임의 휘도값이 상기 재생 화상 데이터의 휘도값보다 높아지는 경우에는, 이 높아진 변화량에 따른 값만큼 상기 현 프레임의 휘도값을 높이고, 상기 현 프레임의 휘도값이 상기 재생 화상 데이터의 휘도값보다 낮아지는 경우에는, 이 낮아진 변화량에 따른 값만큼 상기 현 프레임의 휘도값을 낮추도록 행하여지는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
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