WO2006080102A1 - 画像処理装置、画像処理方法、画像符号化装置、画像符号化方法、および画像表示装置 - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、画像符号化装置、画像符号化方法、および画像表示装置 Download PDF

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WO2006080102A1
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image data
data
dynamic range
quantized
image
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PCT/JP2005/013612
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Noritaka Okuda
Jun Someya
Hideki Yoshii
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Definitions

  • Image processing apparatus image processing method, image encoding apparatus, image encoding method, and image display apparatus
  • the present invention mainly relates to an image processing device and an image processing method for improving response speed of a liquid crystal display device or the like.
  • Liquid crystal panels are thin and lightweight, and are widely used as display devices such as television receivers, computer display devices, and display units of portable information terminals.
  • the liquid crystal has a drawback in that it cannot respond to a rapidly changing moving picture because it takes a certain time to apply a driving voltage and reach a predetermined transmittance.
  • a driving method has been adopted in which an overvoltage is applied to the liquid crystal so that the liquid crystal reaches a predetermined transmittance within one frame when the gradation value changes between frames (Patent Literature). 1).
  • the image data of the previous frame and the image data of the current frame are compared for each pixel, and if the gradation value changes, the correction amount corresponding to the change amount is changed to the image data of the current frame. Add to. From this, when the gradation value increases one frame before, a driving voltage higher than usual is applied to the liquid crystal panel, and when it decreases, a lower voltage is applied than usual. .
  • the image data is encoded and stored in a force frame memory.
  • the capacity is reduced.
  • the decoded image data of the current frame obtained by decoding the encoded image data, and the decoding of the previous frame obtained by decoding the encoded image data after delaying it by one frame period By correcting the image data based on the comparison with the image data, it is possible to apply an unnecessary overvoltage to the liquid crystal due to an encoding / decoding error when a still image is input. Can be prevented.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2616652
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163842
  • the encoding is performed using block encoding that performs quantization at a constant quantization level, regardless of the form of the input image. Since an error is performed, when an image with a large dynamic range is input, an error due to encoding / decoding increases, which may be greatly reflected in the corrected image data. As a result, when an image with a large dynamic range is input, an unnecessary overvoltage is applied to the liquid crystal.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in an image processing circuit for driving a liquid crystal that performs encoding / decoding of image data in order to reduce the capacity of a frame memory, encoding is performed.
  • 'An object of the present invention is to provide an image processing apparatus for driving a liquid crystal capable of accurately correcting image data without causing an influence of a decoding error and applying an appropriate correction voltage to the liquid crystal.
  • the image processing apparatus corrects image data representing a gradation value of each pixel of an image corresponding to a voltage applied to the liquid crystal based on a change in the gradation value of each pixel.
  • Encoding means for quantizing the current frame image data for each block and outputting encoded image data corresponding to the current frame image
  • the decoding key for outputting the first decoded image data corresponding to the image data of the current frame by decoding the code key image data output by the key key means.
  • Delay means for delaying the code key image data output by the code key means for a period corresponding to one frame
  • Decoding means for outputting second decoded image data corresponding to image data one frame before the current frame by decoding the encoded image data output by the delay means;
  • a change amount calculating means for determining a change amount between the first decoded image data and the second decoded image data for each pixel
  • one frame previous image calculation means for calculating reproduction image data corresponding to the image data of the previous frame; the image data of the current frame and the reproduction Correction means for correcting the gradation value of the image of the current frame based on the image data!
  • the pre-sign code means adjusts the number of quantization bits of the image data of the current frame in each block based on the dynamic range of each block of the image data of the current frame.
  • the image processing method corrects and outputs image data representing a gradation value of each pixel of an image corresponding to a voltage applied to the liquid crystal based on a change in the gradation value of each pixel.
  • the amount of change between the first decoded image data and the second decoded image data is expressed as a pixel. Every step you want,
  • the number of quantization bits of the image data of the current frame in each block is adjusted.
  • an image encoding device includes an image data blocking unit that divides image data into blocks and outputs block image data;
  • Dynamic range generation means for obtaining a dynamic range of the block image data and outputting the dynamic range data
  • An average value generating means for obtaining an average value of the block image data and outputting the average value data
  • Quantization means for quantizing the block image data using a quantization threshold determined based on the dynamic range data and the average value data and outputting quantized image data;
  • Code data combining means for outputting encoded image data corresponding to the block image data from the quantized image data, the dynamic range data, and the average value data,
  • the quantization means adjusts the number of quantization bits of the block image data according to the dynamic range of the block image data.
  • an image encoding method includes a step of dividing image data into blocks and outputting block image data
  • the number of quantization bits of the block image data is adjusted according to the dynamic range of the block image data.
  • the dynamic range of each block is set. Since the number of quantization bits of the image data is adjusted, the code error is reduced without increasing the capacity of the encoded image data, and an unnecessary overvoltage due to the influence of the encoding error is applied. Therefore, the response speed of the liquid crystal can be controlled appropriately.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an image processing apparatus according to Embodiment 1. [0013] FIG.
  • FIG. 2 is a graph showing response characteristics of liquid crystal.
  • FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of a sign key section according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of a quantization unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between dynamic range and quantization error.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a relationship between a dynamic range and the number of quantization bits of block image data.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between dynamic range and quantization error.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the sign key unit according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of a decryption unit according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation of a decoding key unit according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation of the image processing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of an internal configuration of an image data corrector according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration of a lookup table.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of response speed of liquid crystal.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a correction amount.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the internal configuration of an image data corrector.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of corrected image data.
  • FIG. 18 is a diagram showing an internal configuration of a sign key section according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an internal configuration of a quantization unit according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing an internal configuration of a code component data quantization section according to Embodiment 2.
  • FIG. 21 is a diagram showing a data structure of code image data.
  • FIG. 22 is a diagram showing a relationship between a dynamic range and a sign error.
  • FIG. 23 is a diagram showing a relationship between a dynamic range and a sign error.
  • FIG. 24 is a diagram showing a data structure of code image data.
  • FIG. 25 is a diagram showing a data structure of code image data.
  • FIG. 26 is a diagram showing an internal configuration of a decryption unit according to the second embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining an encoding parameter switching threshold value.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining an encoding parameter switching threshold value.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of an image processing device according to the third embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram showing a data configuration of code key image data.
  • FIG. 31 is a diagram showing a data configuration of code image data.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device including an image processing device according to the present invention.
  • the receiving unit 2 performs processing such as channel selection and demodulation on the video signal input via the input terminal 1 to display current image data Dil representing an image for one frame (current frame image). Are sequentially output to the image data processing unit 3.
  • the image data processing unit 3 includes an encoding unit 4, a delay unit 5, decoding units 6 and 7, a change amount calculation unit 8, a one-frame previous image calculation unit 9, and an image data correction unit 10.
  • the image data processing unit 3 corrects the current image data Dil based on the change in the gradation value, and outputs the corrected image data Dj 1 to the display unit 11.
  • the display unit 11 displays an image by applying a predetermined drive voltage specified by the corrected image data Dj 1 to the liquid crystal.
  • the encoding unit 4 quantizes the current image data Dil for each block, compresses the data capacity, and outputs the encoded image data Dal.
  • the encoding method used in the encoding unit 4 can be any block encoding method (BTC) such as FB TC or GBTC that quantizes and encodes image data for each block.
  • BTC block encoding method
  • the present invention can also be applied to an irreversible code key in which the image data before the code key and the decoded image data do not completely match.
  • the sign key unit 4 determines the number of quantization bits according to the dynamic range of each block.
  • the delay unit 5 delays the encoded image data Dal for a period corresponding to one frame, and outputs the encoded image data DaO one frame before.
  • the higher the coding rate (data compression rate) of the image data Dil in the encoding unit 4 the smaller the memory capacity of the delay unit 5 required for delaying the encoded image data Dal. Can do.
  • the decoding key unit 6 outputs the decoded image data Dbl corresponding to the current image data Dil by discriminating and decoding the quantization bit number of the encoded image data Dal for each block.
  • the Further, the decoding unit 7 discriminates the number of quantization bits in the encoded image data DaO delayed for a period corresponding to one frame by the delay unit 5 for each block, thereby decoding one frame. Decoding key image data DbO representing the previous image is output.
  • the change amount calculation unit 8 subtracts the decoded image data Dbl corresponding to the image data of the current frame from the decoded image data DbO corresponding to the image data of the previous frame.
  • the image power of one frame before is also calculated as the amount of change Dvl of the gradation value for each pixel in the current image.
  • This change amount Dvl is input to the previous frame image calculation unit 9 together with the current image data Dil.
  • the one-frame-before image calculation unit 9 generates the one-frame-before image data DqO by adding the change amount Dv 1 of the gradation value output from the change amount calculation unit 8 to the current image data Dil.
  • the one-frame previous image data DqO is input to the image data correction unit 10.
  • the image data correction unit 10 displays the liquid crystal image within one frame period based on the change in the gradation value between one frame obtained by comparing the current image data Dil and the one frame previous image data DqO.
  • the image data Dil is corrected so that the predetermined transmittance specified by the data Dil is obtained, and the corrected image data Dj l is output.
  • FIG. 2 is a diagram showing response characteristics when a driving voltage based on the corrected image data Dj 1 is applied to the liquid crystal.
  • (a) shows the current image data Dil
  • (b) shows the corrected image data Djl
  • (c) shows the response characteristics of the liquid crystal obtained by applying a drive voltage based on the image data Djl.
  • the characteristic indicated by the broken line is the response characteristic of the liquid crystal when the driving voltage is applied based on the current image data Dil.
  • the corrected image data Djl is generated by adding or subtracting the correction amounts VI and V2 to the current image data Dil.
  • the liquid crystal reaches a predetermined transmittance specified by the current image data Dil within approximately one frame period as shown in FIG. 2 (c). be able to.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the sign key unit 4.
  • the code key unit 4 includes an image data blocking unit 12, a dynamic range generating unit 13, an average value generating unit 14, a quantizing unit 15, and a code data synthesizing unit 16.
  • the image data blocking unit 12 divides the current image data Di 1 into blocks every predetermined number of pixels and outputs block image data Del.
  • the dynamic range generator 13 obtains the dynamic range of each block image data Del and outputs the dynamic range data Ddl.
  • the average value generation unit 14 calculates an average value of each block image data Del, and calculates the average value data Del.
  • the quantization unit 15 quantizes each pixel data of the block image data Del. And output quantized image data Dfl.
  • the code data synthesizer 16 bit-combines the dynamic range data Ddl, average value data Del, and quantized image data Dfl, and outputs the result as encoded image data Da1.
  • FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of the quantization unit 15.
  • the quantization unit 15 includes a threshold generation unit 17, an encoding parameter generation unit 18, a quantization threshold generation unit 19, and an image data quantization unit 20.
  • the threshold generation unit 17 outputs a switching threshold tal for switching the number of quantization bits of the block image data Del according to the size of the dynamic range data Ddl.
  • the encoding parameter generation unit 18 determines the quantization bit number of the block image data Del based on the comparison result between the dynamic range data Ddl and the switching threshold value tal, and specifies the quantization bit number. ⁇ Output parameter pal.
  • the quantization threshold value generator 19 quantizes the block image data Del based on the dynamic range data Ddl, the average value Del, and the number of quantization bits specified by the encoding parameter pal.
  • the quantization threshold tbl used for is calculated.
  • the quantization threshold tbl is composed of the threshold data power obtained by subtracting 1 from the number of quantization bits.
  • the image data quantization unit 20 quantizes each pixel data of the block image data Del by converting it into threshold data having the closest value among the quantization threshold values tb 1 and outputs the quantized image data Dfl.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the dynamic range data Ddl of the block image data Del and the quantization error when the number of quantization bits is 1, 2, 3, and 4 bits, respectively.
  • the larger the dynamic range data Ddl the larger the quantization error of the block image data Dcl. Therefore, if the dynamic range data Ddl is large, the number of quantization bits is increased, and if the dynamic range is small! If the dynamic range data is small, the quantization error is reduced without increasing the code amount by reducing the number of quantization bits. be able to.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the dynamic range data Ddl and the number of quantization bits of the block image data Del.
  • tl to t3 are the values of the switching threshold value tal for the number of quantization bits.
  • the sign key parameter generator 18 determines the number of quantization bits of the block image data Del according to the size of the dynamic range data Ddl, as shown in FIG. To do.
  • three threshold values are set as switching threshold values, but the number of threshold values to be set is not limited to this.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the dynamic range data Ddl and the quantization error when the number of quantization bits is switched according to the dynamic range data Ddl as shown in FIG.
  • the number of quantization bits is 1 bit for dynamic range data Ddl ⁇ tl, 2 bits for tl ⁇ Ddl ⁇ t2, 3 bits for t2 and Ddl ⁇ t3, and Ddl> t3. In this case, it can be switched to 4 bits.
  • the dynamic range data Ddl when the dynamic range data Ddl is large, the quantization error is suppressed by increasing the number of quantization bits, and when the dynamic range is small, the code is reduced by decreasing the number of quantization bits. The amount can be reduced.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the process of the code key process in the code key unit 4 described above.
  • the current image data Dil is input to the image data blocking unit 12 (Stl).
  • the image data blocking unit 12 divides the current image data Dil into blocks and outputs the block image data Del (St2). .
  • the dynamic range generator 13 detects the dynamic range data Ddl of the block image data Del (St3).
  • the average value generation unit 14 calculates the average value data Del of the block image data Del (St4).
  • the coding parameter generation unit 18 determines the number of quantization bits based on the comparison result between the dynamic range data Ddl and the switching threshold value tal, and outputs a coding key parameter pal that specifies the number of quantization bits (St5 ).
  • the quantization threshold generation unit 19 calculates a quantization threshold tbl corresponding to the number of quantization bits specified by the encoding parameter pal (St6).
  • the image data quantization unit 20 quantizes each pixel data of the block image data Dc 1 based on the quantization threshold tb 1 and outputs quantized image data Dfl (St 7).
  • the code data synthesis unit 18 outputs the code image data Dal by bit-combining the dynamic range data Ddl, the average value data Del, and the quantized image data Dfl (St8).
  • FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of the decoding units 6 and 7.
  • the decoding units 6 and 7 include a threshold value generation unit 21, an encoding parameter determination unit 22, a code data division unit 23, an image data restoration value generation unit 24, and an image data restoration unit 25.
  • the threshold generation unit 21 outputs a discrimination threshold tcl that is set to the same value as the sign key parameter switching threshold tal.
  • the sign key parameter discriminating unit 22 compares the value of the dynamic range data Ddl, which is the upper bits of the sign key data Dal, with the discrimination threshold tcl, discriminates the coding parameter pa 1 of the coded image data Da 1, The determined parameter is output as the sign key parameter p bl.
  • the code data dividing unit 23 divides the encoded image data Dal into dynamic range data Ddl, average value data Del, and quantized image data Dfl with reference to the code key parameter pbl, and outputs the result.
  • the pixel data restoration value generation unit 24 generates and outputs restoration value data ml from the dynamic range data Ddl and the average value data Del based on the encoding parameter pbl.
  • This restoration value data ml is data composed of restoration value power corresponding to each quantization value of the quantized image data, and this restoration value exists for the number of quantization bits.
  • the pixel data restoration unit 25 restores the quantized image data Dfl based on the restored value data ml, and outputs the decoded image data Dbl.
  • FIG. 10 is a flowchart showing steps of decryption key processing in the decryption key units 6 and 7.
  • the code key image data Dal is input to the code key parameter determining unit 22 and the code data dividing unit 23 (Stl l).
  • the sign key parameter discriminating unit 22 compares the dynamic range data Ddl, which is the upper bit of the sign key data Dal, with the switching threshold value tal to determine the sign key parameter pbl (Stl2).
  • the code data dividing unit 23 divides the encoded image data Dal into dynamic range data Ddl, average value data De 1 and quantized image data Dfl with reference to the encoding parameter pbl (St 13).
  • the image data restoration value generation unit 24 generates restoration value data ra 1 from the dynamic range data Dd 1 and the average value data De 1 (Stl4).
  • the image data restoration unit 25 restores the quantized image data Dfl based on the restoration value data ml and outputs the decoded image data Dbl (Stl5).
  • FIG. 11 is a flowchart showing the processing steps of the image processing apparatus according to the present invention described above.
  • the current image data Dil is input to the image data processing unit 3 (St21).
  • the encoding unit 4 encodes the current image data Dil by the process shown in FIG. 8, and outputs the encoded image data Dal (St22).
  • the delay unit 5 delays the encoded image data Dal by one frame period and outputs the encoded image data DaO of the previous frame (St23).
  • the decoding unit 7 decodes the encoded image data DaO and decodes the current image data DiO one frame before. No. y image data DbO is output (St24).
  • the decoding unit 6 decodes the encoded image data Dal by the process shown in FIG. 11, and outputs the decoded image data Dbl corresponding to the current image data Dil of the current frame ( St25).
  • the change amount calculation unit 8 subtracts the decoded image data Dbl from the decoded image data DbO to obtain the image power of one frame before the change of the gradation value for each pixel in the current image, and this difference is calculated as the change amount. Output as Dvl (St26).
  • the one-frame previous image data calculation unit 9 adds the change amount Dvl to the current image data Dil, and outputs the result as the one-frame previous image data DqO (St27).
  • the image data correction unit 10 designates the liquid crystal by the current image data Dil within one frame period based on the change in the gradation value obtained by comparing the previous frame image data DqO with the current image data Dil.
  • the correction amount necessary for driving to obtain the predetermined transmittance is obtained, the current image data Dil is corrected using this correction amount, and the corrected image data Djl is output (St28).
  • the above processing power of Stl to St28 is applied to each pixel of the current image data Dil.
  • the dynamic range of the block-divided image data is large! / ⁇ . Since the number of quantization bits is increased and the number of quantization bits is decreased when the dynamic range is small, the increase in the amount of codes can be suppressed and the coding error can be reduced. Therefore, even when the amount of image data temporarily stored in the delay unit 5 is reduced by the sign key, the response speed of the liquid crystal is appropriately controlled without applying unnecessary overvoltage due to the sign key error. be able to.
  • the image data correction unit 10 calculates the correction amount based on the change in the gradation value obtained by comparing the previous frame image data DqO and the current image data Dil, and the corrected image data Dj Force to generate 1
  • the correction amount is stored in memory means such as a lookup table, and the current image data Dil is corrected by reading the correction amount.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the image data correction unit 10.
  • the image data correction unit 10 shown in FIG. 12 includes a lookup table 26 and a correction unit 27. Made.
  • the look-up table 26 receives the previous frame image data DqO and the current image data Dil, and outputs a correction amount Dgl based on both values.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the lookup table 26.
  • the current image data Dil and the previous frame image data DqO are input as read addresses.
  • 256 ⁇ 256 data is stored in the lookup table 26 as the correction amount Dgl.
  • the correction unit 27 adds the correction amount Dgl output from the lookup table 26 to the current image data Dil, and outputs corrected image data Dj 1.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the response time of the liquid crystal.
  • the X axis is the value of the current image data Dil (the gradation value in the current image), and the y axis is the value of the current image data DiO one frame before.
  • Z-axis is the transmittance corresponding to the gradation value of the previous frame, and the z-axis is required for the transmittance to correspond to the gradation value of the current image data Dil.
  • the response time is shown.
  • the response time corresponding to the combination of gradation values is shown in simplified form as 8 ⁇ 8.
  • FIG. 15 is a diagram showing the value of the correction amount Dgl added to the current image data Dil so that the liquid crystal has the transmittance specified by the current image data Dil when one frame period elapses.
  • the gradation value of the current image data is 8 bits
  • the correction amount corresponding to the combination of gradation values is simplified to 8 ⁇ 8.
  • the lookup table 26 includes the current image data and the frame of one frame before. 256 ⁇ 256 different correction amounts D gl corresponding to both gradation values of the image data are stored.
  • the response speed of the liquid crystal is particularly slow in the middle gradation (gray).
  • the response speed is In addition, since the response characteristics of the liquid crystal change depending on the material of the liquid crystal, electrode shape, temperature, etc., the correction amount Dgl corresponding to these use conditions is stored in the look-up table 26. The response time can be controlled according to the characteristics of the liquid crystal.
  • FIG. 16 is a block diagram showing another internal configuration of the image data correction unit 10 according to the present embodiment.
  • the corrected image data Dj 1 is set so as not to exceed the displayable gradation range of the display unit 11.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the corrected image data Dj l stored in the lookup table 28.
  • the gradation value of the current image data is 8 bits
  • the correction amount corresponding to the combination of gradation values is simplified and shown in 8 ⁇ 8 ways.
  • the corrected image data Djl obtained in advance is stored in the lookup table 28, and the corresponding corrected image data Djl is output based on the current image data Dil and the previous frame image data DqO.
  • the amount of calculation when each of the corrected image data Dj 1 is output it is possible to further reduce the amount of calculation when each of the corrected image data Dj 1 is output.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an internal configuration of the sign key unit 4 according to the present embodiment.
  • the dynamic range data Ddl and the average value data Del are input to the quantization unit 29 together with the block image data Del.
  • the quantization unit 29 Quantize the image data Del, dynamic range data Ddl, and average value data Del, and output quantized image data Dll, quantized dynamic range data Dml, and quantized average value data Dnl.
  • FIG. 19 is a diagram showing an internal configuration of the quantization unit 29.
  • the quantization unit 29 includes a threshold generation unit 30, an encoding parameter generation unit 31, a quantization threshold generation unit 32, and a code component data quantization unit 33.
  • the threshold generation unit 30 outputs a switching threshold tdl for switching the number of quantization bits of the block image data Dcl, the dynamic range data Ddl, and the average value data Del according to the size of the dynamic range data Ddl.
  • the sign key parameter generation unit 31 determines the quantization bit number of the block image data Dcl, the dynamic range data Ddl, and the average value data Del based on the comparison result between the dynamic range data Ddl and the switching threshold tdl. Then, the sign parameter pel for designating the number of quantization bits is output.
  • the sign parameter pel is the dynamic range data Ddl and average value data so that the amount of the sign image data Dal is constant even when the quantization bit number of the block image data Del is switched. Specifies the Del quantization bit number.
  • the quantization threshold value generation unit 32 quantizes the block image data Del based on the dynamic range data Ddl, the average value Del, and the number of quantization bits specified by the encoding parameter pal. Quantization threshold tel used for is calculated and output to code component data quantization unit 33.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an internal configuration of the code component data quantization unit 33.
  • the code component data quantization unit 33 includes an image data quantization unit 34, a dynamic range quantization unit 35, and an average value quantization unit 36.
  • the image data quantization unit 34 quantizes each pixel data of the block image data Del using the quantization threshold value tel, and outputs quantized image data D11.
  • the dynamic range quantization unit 35 quantizes the dynamic range data Ddl based on the number of quantization bits specified by the sign key parameter pel, and outputs quantized dynamic range data Dml.
  • the average quantization unit 36 is based on the number of quantization bits specified by the sign key parameter pel. And quantize the average value data Del, and output the quantized average value data Dnl.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of the quantized image data Dll, the quantized dynamic range data Dml, the quantized average value data Dnl, and the encoded image data Dal obtained by combining them.
  • the figure shows the case where the number of pixels contained in data Dc 1 is 8.
  • Fig. 21 (a) shows the case where each pixel data of the quantized image data D11 is 2 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are both 8 bits.
  • (b) shows the case where each pixel data of the quantized image data D11 is 3 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are both 4 bits.
  • the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value are set so that the data amount of the coded image data Dal is constant even when the number of bits of the quantized image data D11 is changed.
  • the number of bits of data Dnl is set.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the dynamic range data Ddl and the sign error, and the line indicated by (a) indicates the encoding error corresponding to the encoded image data Dal shown in FIG. 21 (a).
  • the line indicated by (b) indicates the encoding error corresponding to the encoded image data Dal shown in FIG. 21 (b).
  • the broken line indicated by (b ') indicates the error when the number of quantization bits is 8, the quantized dynamic range data Dml, and the quantized average value data Dnl are 8 bits.
  • the error indicated by (b) is the error indicated by adding the error when the number of quantization bits of the dynamic range data Ddl and average value Del is reduced from 8 bits to 4 bits to the error indicated by the broken line (b '). .
  • FIG. 23 shows that when the dynamic range data Ddl of the block image data Del is smaller than the switching threshold t dl, the encoded image data Dal shown in FIG. 21 (a) is used, and the dynamic range data Ddl is larger than the switching threshold tdl. In this case, the encoded image data Da 1 shown in FIG. 21 (b) is used, and the relationship between the dynamic range data Dd 1 and the encoding error is shown.
  • the number of bits of the quantized dynamic data Dml and the quantized average value data Dnl is increased by decreasing the number of bits of the quantized image data D11. If the range data Ddl is large, the number of bits of the quantized data D11 is increased, and the number of bits of the quantized dynamic range data Dml and quantized average value data Dnl is decreased, so that the code amount is not changed. It is possible to reduce the influence of errors due to the error.
  • FIG. 24 is a diagram showing another example of quantized image data Dll, quantized dynamic range data Dml, quantized average value data Dnl, and coded image data Dal obtained by combining them. It shows the case where the number of pixels included in the block image data Del is 16.
  • Fig. 24 (a) shows the case where each pixel data of the quantized image data D11 is 2 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are both 16 bits.
  • (b) shows the case where each pixel data of the quantized image data D11 is 3 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dn1 are both 8 bits.
  • the number of quantization bits of the quantized image data Dll, the quantized dynamic range data Dml, and the quantized average value data D11 can be appropriately set according to the number of pixels of the block image data Del. .
  • FIG. 25 is a diagram showing another example of the quantized image data Dll, the quantized dynamic range data Dml, the quantized average value data Dnl, and the coded image data Dal obtained by combining them. It shows the case where the number of pixels included in the block image data Del is four.
  • Figure 25 (a) shows that each pixel data of the quantized image data D11 is 2 bits, and both the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl.
  • Figure 25 (b) shows that each pixel data of the quantized image data D11 is 3 bits, and both the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are 8 bits.
  • Figure 25 (c) shows the case where each pixel data of the quantized image data D11 is 4 bits, and both the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are 4 bits. .
  • the encoding parameter generation unit 31 when the dynamic range data Ddl is smaller than the switching threshold value tdl, the number of quantization bits shown in FIG. 24 (a) is shown, and when it is larger, the number of quantization bits shown in FIG. 24 (b) or (c)
  • the encoding parameter pel may be generated so that the code is performed using the number of quantization bits. In this way, it is also possible to switch between three or more kinds of sign key parameters pbl.
  • FIG. 26 is a block diagram showing the internal configuration of the decryption units 6 and 7 according to this embodiment.
  • Decoding units 6 and 7 according to the present embodiment include a threshold generation unit 37, an encoding parameter determination unit 38, a code data division unit 39, a dynamic range restoration unit 40, an average value restoration unit 41, and an image data restoration value.
  • the generating unit 42 and the image data restoring unit 43 are configured.
  • the threshold generation unit 37 outputs a discrimination threshold tfl set to the same value as the sign threshold parameter switching threshold tdl.
  • the encoding parameter determination unit 38 compares the value of the dynamic range data Ddl, which is the upper bits of the code key data Dal, with the determination threshold value tfl to determine the code key parameter Pel of the encoded image data Dal.
  • the parameter is output as the sign parameter pdl.
  • the code data dividing unit 23 divides the code image data Dal into quantized image data Dll, quantized dynamic range data Dml, and quantized average value data Dnl with reference to the encoding parameter pdl, and outputs the result. .
  • the dynamic range restoration unit 40 restores the quantized dynamic range data Dml and outputs the restored dynamic range data Drl.
  • the average value restoration unit 41 restores the quantized average value data Dnl and outputs the restored average value data Dsl.
  • the pixel data restoration value generation unit 42 Based on the encoding parameter pdl, the pixel data restoration value generation unit 42 generates restoration value data rbl from the restoration dynamic range data Drl and the restoration average value data Dsl and outputs them.
  • the restoration value data rbl is data composed of restoration values corresponding to each quantization value of the quantized image data, and there are as many restoration values as the number of quantization bits.
  • Pixel day The data restoration unit 43 restores the quantized image data D11 based on the restored value data rbl and outputs the decoded image data Dbl.
  • the quantized dynamic range data Dml obtained by quantizing the dynamic range data Ddl is added to the head of the encoded image data Dal, and the encoded parameter switching threshold tdl is the quantized dynamic range. Data is set so that it can be compared with Dml.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining the set value of the sign key parameter switching threshold tdl, and shows the case where the dynamic range data Ddl is switched to 8 bits or 4 bits.
  • the switching threshold tdl shown in FIG. 27 is compared with each value of the dynamic range data Ddl shown in (a) to (c).
  • (A ′) to (c ′) indicate each value of the quantized dynamic range data Dml obtained by quantizing the dynamic range data Ddl shown in (a) to (c).
  • the quantized dynamic range data Dml shown in (a ′) to (c ′) is compared with the discrimination threshold t fl.
  • the dynamic range data Ddl shown in (a) and (b) is larger than the switching threshold tdl (Ddl> tdl), so the lower 4 bits are discarded. Since the dynamic range data Ddl shown in (c) is smaller than the switching threshold tdl (Ddl ⁇ tdl), the number of bits is not truncated. As shown in Figure 27, since the lower 4 bits of the switching threshold tdl are set to 0, the comparison result between the switching threshold tdl and the dynamic range data Ddl, the discrimination threshold tfl, and the quantization in which the number of bits is rounded down The comparison result with the dynamic range data Dml is the same.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining the set value of the sign key parameter switching threshold tdl, and shows the case where the dynamic range data Ddl is switched to 8 bits or 4 bits.
  • the lower 4 bits of the switching threshold are set to a non-zero value.
  • the dynamic range data Ddl shown in (a) is larger than the switching threshold t dl (Ddl> tdl), so the lower 4 bits are discarded.
  • the dynamic range data Ddl shown in (c) is smaller than the switching threshold tdl (Ddl ⁇ tdl). There is no truncation.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining the set value of the sign key parameter switching threshold tdl, and shows the case where the dynamic range data Ddl is switched to 8 bits or 4 bits.
  • the lower 4 bits of the switching threshold are set to a non-zero value.
  • the dynamic range data Ddl shown in (a) is larger than the switching threshold t dl (Ddl> td
  • the lower 4 bits of the switching threshold tdl are set to a non-zero value, so the quantized dynamic range data Dml with the lower 4 bits truncated as shown in (a ') and the discrimination threshold tfl Comparison results are not required. For this reason, the decoding units 6 and 7 cannot discriminate the sign key parameter pdl.
  • the value of the switching threshold tdl is determined according to the number of quantization bits of the dynamic range data Dd 1. That is, when quantization is performed by truncating the lower n bits of the dynamic range data Ddl, the switching threshold tdl is set so that the lower n bits are zero. In this way, by setting the value of the switching threshold tdl according to the number of bits to be reduced, even when the dynamic range data Ddl is quantized, it is possible to perform decoding without adding new discrimination data.
  • the encoding parameters can be discriminated. In the decoding units 6 and 7, the sign key parameter can be accurately determined.
  • the image processing apparatus when the number of quantization bits of block image data Del is increased, the number of quantization bits of dynamic range data Ddl and average value data Del is increased.
  • the influence of the sign error is reduced by reducing the number of quantization bits of the dynamic range data Ddl and the average value data Del.
  • the code amount can be kept constant.
  • FIG. 29 is a block diagram showing another configuration of the liquid crystal display device including the image processing device according to the present invention.
  • the image data processing unit 44 of the image processing apparatus according to the present embodiment includes color conversion units 45, 46, and 47 before the encoding unit 4 and after the decoding units 6 and 7.
  • the color space conversion unit 45 converts the current image data Dil into image data composed of the luminance signal Y and the color signals Cb and Cr, and outputs the converted current image data Dtl.
  • the encoding unit 4 encodes the current image data Dtl and outputs encoded image data Dal corresponding to the current image data Dtl.
  • the delay unit 5 outputs the encoded image data DaO corresponding to the image one frame before the current image by delaying the encoded image data Dal for a period corresponding to one frame.
  • the decoding units 6 and 7 output the decoded image data Dbl and DbO corresponding to the current image by decoding the encoded image data Dal and DaO.
  • the color space conversion units 46 and 47 convert the decoded image data Dbl and DbO composed of luminance signals and color signals into RGB digital signals, and output the converted image data Dul and DuO.
  • the change amount calculation unit 8 subtracts the decoded image data Dbl corresponding to the image data of the current frame from the decoded image data DbO corresponding to the image data of the previous frame, thereby obtaining the image power of the previous frame.
  • the change amount Dvl of the gradation value for each pixel in the image is calculated. This change amount Dvl is input to the previous frame image calculation unit 9 together with the current image data Dil.
  • the one-frame-before image calculation unit 9 generates the one-frame-before image data DqO by adding the change amount Dv 1 of the gradation value output from the change amount calculation unit 8 to the current image data Dil.
  • the one-frame previous image data DqO is input to the image data correction unit 10.
  • the image data correction unit 10 uses the image data Dil within one frame period.
  • the image data Dil is corrected so as to have the specified transmittance, and the corrected image data Dj l is output.
  • the encoding unit 4 performs block division on the current image data Dtl and quantizes the block image data Del, the dynamic range data Ddl, and the average value data Del as in the second embodiment. Quantized image data Dll, quantized dynamic range data Dml, and quantized average value data Dnl are generated. At this time, the block image data Dc 1, the dynamic range data Ddl, and the average value data Del are generated for each of the luminance signal Y and the color signals Cb and Cr.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of the quantized image data Dll, the quantized dynamic range data Dml, and the quantized average value data Dnl in the present embodiment, and the luminance signal Y per block, In addition, the number of pixels included in the color signals Cb and Cr is 8 respectively.
  • Figure 30 (a) shows that each pixel data of the quantized image data D11 in the luminance signal Y and the color signals Cb and Cr is 2 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are 8 bits. It shows the case.
  • Figure 30 (b) shows the quantized dynamic level for each pixel data of the quantized image data D11 in the luminance signal Y.
  • Range data Dml and quantized average value data Dnl are 8 bits, each pixel data in color signals Cb and Cr is 1 bit, quantized dynamic range data Dml and quantized average value data Dnl are 8 bits Show.
  • the quantization bit number of the quantized image data D11 in the color signals Cb and Cr is reduced by the amount of increase in the quantization bit number of the quantized image data D11 in the luminance signal Y. Therefore, the data volume per block shown in Fig. 30 (a) and (b) are both equal.
  • the code bit efficiency can be increased by adjusting the number of quantization bits of both.
  • the sign key unit 4 has the color signals Cb and Cr as shown in FIG.
  • the number of bits of the quantized image data D11 in the color signals Cb and Cr and the luminance signal Y is set equal as shown in FIG.
  • FIG. 31 is a diagram showing another example of quantized image data Dll, quantized dynamic range data Dml, and quantized average value data Dnl in the present embodiment.
  • Figure 31 (a) shows that each pixel data of the quantized image data D11 in the luminance signal Y and the color signals Cb, Cr is 2 bits, and the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl are 8 bits. It shows the case.
  • each pixel data of quantized image data D11 in luminance signal Y is 3 bits, quantized dynamic range data Dml and quantity
  • the child average value data Dnl is 8 bits
  • each pixel data in the color signal Cb is 1 bit
  • the quantized dynamic range data Dml and the quantized average value data Dnl is 8 bits
  • each pixel data in the color signal Cr is 2 bits.
  • the figure shows the case where the bit, quantized dynamic range data Dml, and quantized average value data Dnl are 8 bits.
  • the data shown in Fig. 31 (b) is because the quantization bit number of the quantized image data D11 in the color signal Cb is reduced by the amount of increase in the quantization bit number of the quantized image data D11 in the luminance signal Y.
  • the data volume per block is the same.
  • the quantized image data Dn in the color signals Cb, Cr May be adaptively controlled. In other words, if the amount of data per block is equal, the number of bits of the quantized image data D11 in the luminance signal Y and the color signals Cb and Cr should be set arbitrarily.
  • the current image data Dil is converted into the luminance signal Y and the current image data Dtl including the color signals Cb and Cr, and the luminance signal Y
  • the quantization error is large.
  • the number of bits of the quantized image data D11 in the luminance signal Y is increased to reduce the color signal Cb, By reducing the number of bits of the quantized image data D11 in Cr, the overall quantization error can be reduced and the code amount can be kept constant.

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Abstract

　本発明に係る画像処理装置は、現フレームの画像データをブロック毎に量子化して符号化画像データを出力する際、各ブロックのダイナミックレンジに基づいて画像データの量子化ビット数を調整するので、符号化画像データの容量を増加させることなく符号化誤差を低減し、符号化誤差の影響による不要な過電圧を印加することなく液晶の応答速度を適切に制御することができる。

Description

明 細 書
画像処理装置、画像処理方法、画像符号化装置、画像符号化方法、お よび画像表示装置
技術分野
[0001] この発明は主に、液晶表示装置等の応答速度を改善するための画像処理装置、 および画像処理方法に関する。
背景技術
[0002] 液晶パネルは、薄型 '軽量であるため、テレビジョン受信機、コンピュータのディスプ レイ装置、携帯情報端末の表示部等の表示装置として広く用いられている。しかし、 液晶は駆動電圧を印加して力 所定の透過率に到達するまでに一定の時間を要す るため、変化の早い動画に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するた め、フレーム間で階調値が変化する場合、 1フレーム以内に液晶が所定の透過率に 到達するよう、液晶に過電圧を印加する駆動方法が採用されている（特許文献 1)。 具体的には、 1フレーム前の画像データと現フレームの画像データとを画素毎に比較 し、階調値が変化して 、る場合はその変化量に対応する補正量を現フレームの画像 データに加算する。これ〖こより、 1フレーム前とで階調値が増加した場合は液晶パネ ルにお 、て通常よりも高 、駆動電圧が印加され、減少した場合は通常よりも低 ヽ電 圧が印加される。
[0003] 上記の方法を実施するためには、 1フレーム前の画像データを出力するためのフレ ームメモリが必要となる。近年、液晶パネルの大型化による表示画素数の増加に伴 い、フレームメモリの容量も大きくする必要が生じている。また、表示画素数が増える と、所定期間内（例えば 1フレーム期間内）にフレームメモリへの書き込みおよび読み 出しを行うデータ量が増えるので、書き込みおよび読み出しを制御するクロック周波 数を高くし、データの転送速度を増加させる必要が生じる。こうしたフレームメモリ、お よび転送速度の増加は、液晶表示装置のコストの上昇につながる。
[0004] こうした問題を解消するため、特許文献 2に記載された液晶駆動用画像処理回路 においては、画像データを符号ィ匕して力 フレームメモリに記憶することによりメモリ 容量の削減を図っている。また、符号化した画像データを復号化して得られる現フレ 一ムの復号化画像データと、符号化した画像データを 1フレーム期間遅延してから復 号ィ匕して得られる 1フレーム前の復号ィ匕画像データとの比較に基づ 、て画像データ の補正を行うことにより、静止画が入力された場合に、符号化'復号化の誤差に伴う 不要な過電圧が液晶に印加されるのを防ぐことができる。
[0005] 特許文献 1 :特許第 2616652号公報
特許文献 2：特開 2004- 163842号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 上記の特許文献 2に記載の液晶駆動用画像処理回路によれば、入力される画像 の態様に関わらず、一定の量子化レベルで量子化を行うブロック符号化を用いて符 号ィ匕を行うので、ダイナミックレンジの大きな画像が入力された場合、符号化'復号化 による誤差が大きくなり、補正後の画像データに大きく反映されることがある。これに より、ダイナミックレンジの大きな画像が入力された場合、液晶に不要な過電圧が印 カロされるという問題が生じる。
[0007] 本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、フレームメモリの容量を削減す るために画像データの符号化 ·復号ィ匕を行う液晶駆動用画像処理回路において、符 号化 '復号化の誤差の影響を生じることなぐ画像データの補正を正確に行い、適切 な補正電圧を液晶に印加することが可能な液晶駆動用画像処理装置を提供すること を目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明に係る画像処理装置は、液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素 の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正 して出力する画像処理装置であって、
現フレームの画像データをブロック毎に量子化し、当該現フレームの画像に対応する 符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを復号ィ匕することにより前 記現フレームの画像データに対応する第 1の復号化画像データを出力する復号ィ匕 手段と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを 1フレームに相当する期 間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記 現フレームの 1フレーム前の画像データに対応する第 2の復号化画像データを出力 する復号化手段と、
前記第 1の復号化画像データと前記第 2の復号化画像データとの間の変化量を画素 毎に求める変化量算出手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記 1フレーム前の画像デ ータに対応する再生画像データを算出する 1フレーム前画像演算手段と、 前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づ!/、て、前記現フレ ームの画像の階調値を補正する補正手段とを備え、
前期符号ィヒ手段は、前記現フレームの画像データの各ブロックにおけるダイナミック レンジに基づいて、前記各ブロックにおける前記現フレームの画像データの量子化 ビット数を調整するものである。
本発明に係る画像処理方法は、液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素 の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正 して出力する画像処理方法であって、
現フレームの画像データをブロック毎に量子化し、当該現フレームの画像に対応する 符号化画像データを出力する工程と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを復号ィ匕することにより前 記現フレームの画像データに対応する第 1の復号化画像データを出力する工程と、 前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを 1フレームに相当する期 間遅延する工程と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記 現フレームの 1フレーム前の画像データに対応する第 2の復号化画像データを出力 する工程と、
前記第 1の復号化画像データと前記第 2の復号化画像データとの間の変化量を画素 毎に求める工程と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記 1フレーム前の画像デ ータに対応する再生画像データを算出する工程と、
前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づ!/、て、前記現フレ ームの画像の階調値を補正する工程とを備え、
前記現フレームの画像データの各ブロックにおけるダイナミックレンジに基づいて、前 記各ブロックにおける前記現フレームの画像データの量子化ビット数を調整するもの である。
[0010] また、本発明に係る画像符号化装置は、画像データをブロックに分割してブロック 画像データを出力する画像データブロック化手段と、
前記ブロック画像データのダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力 するダイナミックレンジ生成手段と、
前記ブロック画像データの平均値を求め、平均値データを出力する平均値生成手段 と、
前記ブロック画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データ に基づ!/、て定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する 量子化手段と、
前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データか ら前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する符号データ合成 手段とを備え、
前記量子化手段は、前記ブロック画像データのダイナミックレンジに応じて当該プロ ック画像データの量子化ビット数を調整するものである。
[0011] また、本発明に係る画像符号化方法は、画像データをブロックに分割してブロック 画像データを出力する工程と、
前記ブロック画像データのダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力 する工程と、
前記ブロック画像データの平均値を求め、平均値データを出力する工程と、 前記ブロック画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データ に基づ!/、て定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する 工程と、前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値 データから前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する工程と を備え、
前記ブロック画像データの量子化ビット数を、当該ブロック画像データのダイナミック レンジに応じて調整するものである。
発明の効果
[0012] 本発明に係る画像処理装置、および画像処理方法によれば、現フレームの画像デ ータをブロック毎に量子化して符号ィ匕画像データを出力する際、各ブロックのダイナ ミックレンジに基づ 1、て画像データの量子化ビット数を調整するので、符号化画像デ ータの容量を増加させることなく符号ィ匕誤差を低減し、符号化誤差の影響による不要 な過電圧を印加することなく液晶の応答速度を適切に制御することができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]実施の形態 1に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
[図 2]液晶の応答特性を示す図である。
[図 3]実施の形態 1に係る符号ィ匕部の内部構成を示す図である。
[図 4]実施の形態 1に係る量子化部の内部構成を示す図である。
[図 5]ダイナミックレンジと量子化誤差との関係を示す図である。
[図 6]ダイナミックレンジとブロック画像データの量子化ビット数との関係の一例を示す 図である。
[図 7]ダイナミックレンジと量子化誤差との関係を示す図である。
[図 8]実施の形態 1に係る符号ィ匕部の動作を示すフローチャートである。
[図 9]実施の形態 1に係る復号ィ匕部の内部構成を示す図である。
[図 10]実施の形態 1に係る復号ィ匕部の動作を示すフローチャートである。
[図 11]実施の形態 1に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
[図 12]実施の形態 1に係る画像データ補正器の内部構成の一例を示す図である。
[図 13]ルックアップテーブルの構成を示す模式図である。
[図 14]液晶の応答速度の一例を示す図である。 [図 15]補正量の一例を示す図である。
[図 16]画像データ補正器の内部構成の一例を示す図である。
[図 17]補正画像データの一例を示す図である。
[図 18]実施の形態 2に係る符号ィ匕部の内部構成を示す図である。
[図 19]実施の形態 2に係る量子化部の内部構成を示す図である。
[図 20]実施の形態 2に係る符号成分データ量子化部の内部構成を示す図である。
[図 21]符号ィ匕画像データのデータ構成を示す図である。
[図 22]ダイナミックレンジと符号ィ匕誤差との関係を示す図である。
[図 23]ダイナミックレンジと符号ィ匕誤差との関係を示す図である。
[図 24]符号ィ匕画像データのデータ構成を示す図である。
[図 25]符号ィ匕画像データのデータ構成を示す図である。
[図 26]実施の形態 2に係る復号ィ匕部の内部構成を示す図である。
[図 27]符号化パラメータの切り替え閾値について説明するための図である。
[図 28]符号化パラメータの切り替え閾値について説明するための図である。
[図 29]実施の形態 3に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
[図 30]符号ィ匕画像データのデータ構成を示す図である。
[図 31]符号ィ匕画像データのデータ構成を示す図である。
符号の説明
[0014] 1 入力端子、 2 受信部、 3 画像データ処理部、 4 符号化部、 5 遅延部、
6, 7 復号化部、 8 変化量算出部、 9 1フレーム前画像演算部、 10 画像デ ータ補正部、 11 表示部、 12 画像データブロック化部、 13 ダイナミックレンジ 生成部、 14 平均値生成部、 15 量子化部、 16 符号データ合成部、 17 閾 値生成部、 18 符号化パラメータ生成部、 19 量子化閾値生成部、 20 画像デ ータ量子化部、 21 閾値生成部、 22 符号化パラメータ判別部、 23 符号デー タ分割部、 24 画像データ復元値生成部、 25 画像データ復元部、 26 ルック アップテーブル、 27 補正部、 28 ルックアップテーブル
発明を実施するための最良の形態
[0015] 実施の形態 1. 図 1は、本発明に係る画像処理装置を備えた液晶表示装置の構成を示すブロック 図である。受信部 2は、入力端子 1を介して入力される映像信号に対し、選局、復調 等の処理を行うことにより、 1フレーム分の画像 (現フレームの画像）を表す現画像デ ータ Dilを画像データ処理部 3に順次出力する。画像データ処理部 3は、符号化部 4 、遅延部 5、復号化部 6, 7、変化量算出部 8、 1フレーム前画像演算部 9、および画 像データ補正部 10により構成される。画像データ処理部 3は、現画像データ Dilを 階調値の変化に基づいて補正し、補正画像データ Dj lを表示部 11に出力する。表 示部 11は、補正画像データ Dj 1により指定される所定の駆動電圧を液晶に印加する ことにより画像を表示する。
[0016] 以下、画像データ処理部 3の動作について説明する。
符号ィ匕部 4は、現画像データ Dilをブロック毎に量子化してデータ容量を圧縮し、 符号化画像データ Dalを出力する。符号化部 4において用いる符号化方式は、 FB TCや、 GBTCといった、画像データをブロック毎に量子化して符号化するブロック符 号ィ匕方式 (BTC)であれば任意のものを用いることができ、符号ィ匕前の画像データと 復号化された画像データが完全に一致しない非可逆符号ィ匕であっても適用すること が可能である。ここで符号ィ匕部 4は、後述するように、各ブロックのダイナミックレンジ の大きさに応じて量子化ビット数を決定する。
[0017] 遅延部 5は、符号ィ匕画像データ Dalを 1フレームに相当する期間遅延するとともに 、 1フレーム前の符号化画像データ DaOを出力する。ここで、符号ィ匕部 4における画 像データ Dilの符号化率 (データ圧縮率)を高くするほど、符号化画像データ Dalを 遅延するために必要な遅延部 5のメモリの容量を少なくすることができる。
[0018] 復号ィ匕部 6は、符号ィ匕画像データ Dalの量子化ビット数をブロック毎に判別して復 号化することにより、現画像データ Dilに対応する復号化画像データ Dblを出力す る。また、復号ィ匕部 7は、遅延部 5により 1フレームに相当する期間遅延された符号ィ匕 画像データ DaO中の量子化ビット数をブロック毎に判別して復号ィ匕することにより、 1 フレーム前の画像を表す復号ィ匕画像データ DbOを出力する。
[0019] 変化量算出部 8は、 1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データ DbO から現フレームの画像データに対応する復号化画像データ Dblを減算することによ り、 1フレーム前の画像力も現画像への画素毎の階調値の変化量 Dvlを算出する。 この変化量 Dvlは、現画像データ Dilとともに 1フレーム前画像演算部 9に入力され る。
[0020] 1フレーム前画像演算部 9は、変化量算出部 8により出力される階調値の変化量 Dv 1を現画像データ Dilに加算することにより、 1フレーム前画像データ DqOを生成する 。 1フレーム前画像データ DqOは、画像データ補正部 10に入力される。
[0021] 画像データ補正部 10は、現画像データ Dilと、 1フレーム前画像データ DqOとの比 較により得られる 1フレーム間における階調値の変化に基づいて、液晶が 1フレーム 期間内に画像データ Dilにより指定される所定の透過率となるよう画像データ Dilを 補正し、補正画像データ Dj lを出力する。
図 2は、補正画像データ Dj 1に基づく駆動電圧を液晶に印加した場合の応答特性 を示す図である。図 2において、（a)は現画像データ Dil、（b)は補正画像データ Djl 、（c)は当該画像データ Djlに基づく駆動電圧を印加して得られる液晶の応答特性 を示す図である。図 2 (c)において、破線により示す特性は現画像データ Dilに基づ く駆動電圧を印カロしたときの液晶の応答特性である。図 2 (b)に示すように階調値が 増加'減少する場合、補正量 VI, V2を現画像データ Dilに加算'減算することにより 、補正画像データ Djlが生成される。この補正画像データ Dj lに基づく駆動電圧を 液晶に印加することにより、図 2 (c)に示すように略 1フレーム期間内に液晶を現画像 データ Dilにより指定される所定の透過率に到達させることができる。
[0022] 以下、符号ィ匕部 4の構成および動作にっ 、て説明する。
図 3は、符号ィ匕部 4の内部構成を示すブロック図である。符号ィ匕部 4は、画像データ ブロック化部 12、ダイナミックレンジ生成部 13、平均値生成部 14、量子化部 15、符 号データ合成部 16により構成される。
画像データブロック化部 12は、現画像データ Di 1を所定の画素数毎〖こブロック分 割し、ブロック画像データ Delを出力する。ダイナミックレンジ生成部 13は、各ブロッ ク画像データ Delのダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータ Ddlを出力 する。平均値生成部 14は、各ブロック画像データ Delの平均値を求め、平均値デー タ Delを算出する。量子化部 15は、ブロック画像データ Delの各画素データを量子 化し、量子化画像データ Dflを出力する。符号データ合成部 16は、ダイナミックレン ジデータ Ddl、平均値データ Del、および量子化画像データ Dflをビット結合し、符 号化画像データ Da 1として出力する。
[0023] 図 4は、量子化部 15の内部構成を示す図である。量子化部 15は、閾値生成部 17 、符号化パラメータ生成部 18、量子化閾値生成部 19、画像データ量子化部 20によ り構成される c
閾値生成部 17は、ブロック画像データ Delの量子化ビット数をダイナミックレンジデ ータ Ddlの大きさに応じて切り替えるための切り替え閾値 talを出力する。符号化パ ラメータ生成部 18は、ダイナミックレンジデータ Ddlと、切り替え閾値 talとの比較結 果に基づ 、てブロック画像データ Delの量子化ビット数を決定し、当該量子化ビット 数を指定する符号ィ匕パラメータ palを出力する。
量子化閾値生成部 19は、ダイナミックレンジデータ Ddl、平均値データ Del、およ び符号化パラメータ palにより指定される量子化ビット数に基づ 、て、ブロック画像デ ータ Delを量子化する際に用いる量子化閾値 tblを算出する。量子化閾値 tblは、 量子化ビット数から 1を減じた数の閾値データ力 構成される。
画像データ量子化部 20は、ブロック画像データ Delの各画素データを量子化閾値 tb 1のうち最も値の近い閾値データに変換することにより量子化し、量子化画像デー タ Dflとして出力する。
[0024] 図 5は、ブロック画像データ Delのダイナミックレンジデータ Ddlと量子化誤差との 関係を、量子化ビット数をそれぞれ 1, 2, 3, 4ビットとした場合について示す図である 。図 5に示すように、ダイナミックレンジデータ Ddlが大きいほどブロック画像データ D clの量子化誤差も大きくなる。したがって、ダイナミックレンジデータ Ddlが大きい場 合は量子化ビット数を大きくし、ダイナミックレンジが小さ!、場合は量子化ビット数を小 さくすることで、符号量を増加させることなく量子化誤差を抑えることができる。
図 6は、ダイナミックレンジデータ Ddlとブロック画像データ Delの量子化ビット数と の関係の一例を示す図である。図 6において、 tl〜t3は量子化ビット数の切り替え閾 値 talの各値である。符号ィ匕パラメータ生成部 18は、図 6に示すように、ダイナミック レンジデータ Ddlの大きさに応じてブロック画像データ Delの量子化ビット数を決定 する。尚、図 6においては切り替え閾値として 3通りの閾値を設定したが、設定する閾 値の数はこれに限るものではない。
[0025] 図 7は、図 6に示すようにダイナミックレンジデータ Ddlに応じて量子化ビット数を切 り替えた場合におけるダイナミックレンジデータ Ddlと量子化誤差との関係を示す図 である。図 7に示す例において量子化ビット数は、ダイナミックレンジデータ Ddl≤tl の場合は 1ビット、 tl < Ddl≤t2の場合は 2ビット、 t2く Ddl≤t3の場合は 3ビット、 Ddl >t3の場合は 4ビットに切り替えられる。図 7に示すように、ダイナミックレンジデ ータ Ddlが大きい場合は量子化ビット数を大きくすることで量子化誤差を抑制し、ダ イナミックレンジが小さい場合は量子化ビット数を小さくすることで符号量を少なくする ことができる。
[0026] 図 8は、以上に説明した符号ィ匕部 4における符号ィ匕処理の工程を示すフローチヤ ートである。まず、現画像データ Dilが画像データブロック化部 12に入力される（Stl ) o画像データブロック化部 12は、現画像データ Dilをブロックに分割し、ブロック画 像データ Delを出力する（St2)。ダイナミックレンジ生成部 13は、ブロック画像デー タ Delのダイナミックレンジデータ Ddlを検出する（St3)。平均値生成部 14は、ブロ ック画像データ Delの平均値データ Delを算出する（St4)。符号化パラメータ生成 部 18は、ダイナミックレンジデータ Ddlと切り替え閾値 talとの比較結果に基づいて 量子化ビット数を決定し、当該量子化ビット数を指定する符号ィ匕パラメータ palを出 力する（St5)。量子化閾値生成部 19は、符号化パラメータ palにより指定される量子 化ビット数に対応する量子化閾値 tblを算出する（St6)。画像データ量子化部 20は 、ブロック画像データ Dc 1の各画素データを量子化閾値 tb 1に基づ!/、て量子化し、 量子化画像データ Dflを出力する（St7)。符号データ合成部 18は、ダイナミックレン ジデータ Ddlと平均値データ Delと量子化画像データ Dflをビット結合することによ り、符号ィ匕画像データ Dalを出力する（St8)。
[0027] 次に、復号化部 6, 7の構成および動作について説明する。図 9は、復号化部 6, 7 の内部構成を示すブロック図である。復号化部 6, 7は、閾値生成部 21、符号化パラ メータ判別部 22、符号データ分割部 23、画像データ復元値生成部 24、画像データ 復元部 25により構成される。 閾値生成部 21は、符号ィ匕パラメータの切り替え閾値 talと同じ値に設定される判別 閾値 tclを出力する。符号ィ匕パラメータ判別部 22は、符号ィ匕データ Dalの上位ビット であるダイナミックレンジデータ Ddlの値を判別閾値 tclと比較し、符号化画像デー タ Da 1の符号化パラメータ pa 1を判別し、判別されたパラメータを符号ィ匕パラメータ p blとして出力する。符号データ分割部 23は、符号ィ匕パラメータ pblを参照して、符号 化画像データ Dalをダイナミックレンジデータ Ddl、平均値データ Del、および量子 化画像データ Dflに分割して出力する。画素データ復元値生成部 24は、符号化パ ラメータ pblに基づいて、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delか ら、復元値データ mlを生成して出力する。この復元値データ mlは、量子化画像デ 一タの各量子化値に対応する復元値力 構成されるデータであり、この復元値は量 子化ビット数分存在する。画素データ復元部 25は、復元値データ mlに基づいて量 子化画像データ Dflを復元し、復号化画像データ Dblを出力する。
[0028] 図 10は、復号ィ匕部 6, 7における復号ィ匕処理の工程を示すフローチャートである。
まず、符号ィ匕画像データ Dalが符号ィ匕パラメータ判別部 22、および符号データ分割 部 23に入力される（Stl l)。符号ィ匕パラメータ判別部 22は、符号ィ匕データ Dalの上 位ビットであるダイナミックレンジデータ Ddlと切り替え閾値 talとを比較して符号ィ匕パ ラメータ pblを判別する（Stl2)。符号データ分割部 23は、符号化パラメータ pblを 参照して、符号化画像データ Dalをダイナミックレンジデータ Ddl、平均値データ De 1、量子化画像データ Dflに分割する（St 13)。画像データ復元値生成部 24は、ダ イナミックレンジデータ Dd 1、および平均値データ De 1から復元値データ ra 1を生成 する（Stl4)。画像データ復元部 25は、量子化画像データ Dflを復元値データ ml に基づ!/ヽて復元し、復号化画像データ Dblを出力する（Stl5)。
[0029] 図 11は、以上に説明した本発明に係る画像処理装置の処理工程を示すフローチ ヤートである。まず、現画像データ Dilが画像データ処理部 3に入力される（St21)。 符号化部 4は、現画像データ Dilを図 8に示す工程により符号化し、符号化画像デ ータ Dalを出力する（St22)。遅延部 5は、符号ィ匕画像データ Dalを 1フレーム期間 遅延し、 1フレーム前の符号ィ匕画像データ DaOを出力する（St23)。復号化部 7は、 符号化画像データ DaOを復号化し、 1フレーム前の現画像データ DiOに対応する復 号ィ匕画像データ DbOを出力する（St24)。これらの処理に並行して、復号化部 6は、 符号化画像データ Dalを図 11に示す工程により復号化し、現フレームの現画像デ ータ Dilに対応する復号化画像データ Dblを出力する（St25)。
変化量算出部 8は、復号化画像データ DbOから復号化画像データ Dblを減算する ことにより、 1フレーム前の画像力 現画像への画素毎の階調値の変化を求め、この 差分を変化量 Dvlとして出力する（St26)。 1フレーム前画像データ演算部 9は、現 画像データ Dilに変化量 Dvlを加算し、 1フレーム前画像データ DqOとして出力する (St27)。
画像データ補正部 10は、 1フレーム前画像データ DqOと、現画像データ Dilとの比 較によって得られる階調値の変化に基づいて、液晶が 1フレーム期間内に現画像デ ータ Dilにより指定される所定の透過率となるよう駆動するのに必要な補正量を求め 、この補正量を用いて現画像データ Dilを補正し、補正画像データ Djlを出力する（ St28)。
上記 Stl〜St28の処理力 現画像データ Dilの各画素に対して実施される。
[0030] 以上にぉ 、て説明したように、本発明に係る画像処理装置によれば、現画像デー タ Dilを符号化する際、ブロック分割された画像データのダイナミックレンジが大き!/ヽ 場合には量子化ビット数を大きくし、ダイナミックレンジが小さい場合には量子化ビット 数を小さくするので、符号量の増加を抑制するとともに符号化誤差を低減することが できる。よって、遅延部 5に一時的に記憶される画像データの量を符号ィ匕により削減 した場合であっても符号ィ匕誤差による不要な過電圧を印加することなく液晶の応答 速度を適切に制御することができる。
[0031] 尚、上記説明では、画像データ補正部 10は 1フレーム前画像データ DqOと現画像 データ Dilとの比較により得られる階調値の変化に基づいて補正量を算出し、補正 画像データ Dj 1を生成するものとした力 ルックアップテーブル等のメモリ手段に補正 量を格納し、当該補正量を読み出して現画像データ Dilを補正する構成としてもょ ヽ
[0032] 図 12は、画像データ補正部 10の内部構成の一例を示すブロック図である。図 12 に示す画像データ補正部 10は、ルックアップテーブル 26、および補正部 27により構 成される。ルックアップテーブル 26は、 1フレーム前画像データ DqOと現画像データ Dilを入力とし、両者の値に基づいて補正量 Dglを出力する。図 13は、ルックアップ テーブル 26の構成の一例を示す模式図である。ルックアップテーブル 26には、現画 像データ Dil、および 1フレーム前画像データ DqOが読み出しアドレスとして入力さ れる。現画像データ Dil、および 1フレーム前画像データ DqOがそれぞれ 8ビットの画 像データの場合、ルックアップテーブル 26には 256 X 256のデータが補正量 Dglと して格納される。ルックアップテーブル 26は、現画像データ Dil、および 1フレーム前 画像データ DqOの各値に対応する補正量 Dgl =dt (Dil, DqO)を読み出して出力 する。補正部 27は、ルックアップテーブル 26により出力された補正量 Dglを現画像 データ Dilに加算し、補正画像データ Dj 1を出力する。
[0033] 図 14は、液晶の応答時間の一例を示す図であり、 X軸は現画像データ Dilの値 (現 画像における階調値）、 y軸は 1フレーム前の現画像データ DiOの値（1フレーム前の 画像における階調値)であり、 z軸は液晶が 1フレーム前の階調値に対応する透過率 力 現画像データ Dilの階調値に対応する透過率となるまでに要する応答時間を示 している。ここで、現画像の階調値が 8ビットの場合、現画像データおよび 1フレーム 前の画像データの階調値の組合せは 256 X 256通り存在するので、応答時間も 256 X 256通り存在する。図 14においては階調値の組合せに対応する応答時間を 8 X 8 通りに簡略ィ匕して示して 、る。
[0034] 図 15は、液晶が 1フレーム期間経過時に現画像データ Dilにより指定される透過 率となるよう現画像データ Dilに加算される補正量 Dglの値を示す図である。現画像 データの階調値が 8ビットの場合、補正画像データ Dj lは、現画像データおよび 1フ レーム前の画像データの階調値の組合せに対応して 256 X 256通り存在する。図 1 5においては、図 14と同様に階調値の組合せに対応する補正量を 8 X 8通りに簡略 化して示している。
[0035] 図 14に示すように、液晶の応答時間は、現画像データおよび 1フレーム前の画像 データの階調値に応じて異なるため、ルックアップテーブル 26には、現画像データ および 1フレーム前の画像データの両階調値に対応する 256 X 256通りの補正量 D glが格納される。液晶は特に、中間階調 (グレー）における応答速度が遅い。従って 、中間階調を表す 1フレーム前画像データ DqOと、高階調を表す現画像データ Dil に対応する補正量081 =(¾ (0 ， DqO)の値を大きく設定することにより、応答速度 を効果的に向上させることができる。また、液晶の応答特性は液晶の材料、電極形状 、温度などによって変化するので、こうした使用条件に対応する補正量 Dglをルック アップテーブル 26に格納することにより、液晶の特性に応じて応答時間を制御するこ とがでさる。
[0036] 以上のように、予め求められた補正量 Dglを格納したルックアップテーブル 26を用 いることにより、補正画像データ Dj lを出力する際の演算量を削減することができる。
[0037] 図 16は、本実施の形態に係る画像データ補正部 10の他の内部構成を示すブロッ ク図である。図 16に示すルックアップテーブル 28は、 1フレーム前画像データ DqO、 および現画像データ Dilを入力とし、両者の値に基づいて補正画像データ Dj l = (D il, DqO)を出力する。ルックアップテーブル 28には、図 15に示す補正量 Dgl = (Di 1, DqO)を、現画像データ Dilに加算することにより得られる 256 X 256通りの補正 画像データ Dj l = (Dil, DqO)が格納される。なお、補正画像データ Dj lは、表示部 11の表示可能な階調の範囲を超えな 、よう設定される。
[0038] 図 17は、ルックアップテーブル 28に格納される補正画像データ Dj lの一例を示す 図である。現画像データの階調値が 8ビットの場合、補正画像データ Dj lは、現画像 データおよび 1フレーム前の画像データの階調値の組合せに対応して 256 X 256通 り存在する。図 17においては階調値の組合せに対応する補正量を 8 X 8通りに簡略 化して示している。
[0039] このように、予め求められた補正画像データ Djlをルックアップテーブル 28に格納 し、現画像データ Dil、および 1フレーム前画像データ DqOに基づいて対応する補正 画像データ Dj lを出力することにより、補正画像データ Dj lをそれぞれ出力する際の 演算量をさらに削減することができる。
[0040] 実施の形態 2.
図 18は、本実施の形態に係る符号ィ匕部 4の内部構成を示す図である。図 18に示 す符号化部 4において、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delは 、ブロック画像データ Delとともに量子化部 29に入力される。量子化部 29は、ブロッ ク画像データ Del、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delを量子 化し、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量子化 平均値データ Dnlを出力する。
[0041] 図 19は、量子化部 29の内部構成を示す図である。量子化部 29は、閾値生成部 3 0、符号化パラメータ生成部 31、量子化閾値生成部 32、符号成分データ量子化部 3 3により構成される。
閾値生成部 30は、ブロック画像データ Dcl、ダイナミックレンジデータ Ddl、および 平均値データ Delの量子化ビット数をダイナミックレンジデータ Ddlの大きさに応じ て切り替えるための切り替え閾値 tdlを出力する。符号ィ匕パラメータ生成部 31は、ダ イナミックレンジデータ Ddlと、切り替え閾値 tdlとの比較結果に基づいて、ブロック 画像データ Dcl、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delの量子化 ビット数をそれぞれ決定し、これらの量子化ビット数をそれぞれ指定する符号ィ匕パラメ ータ pelを出力する。符号ィ匕パラメータ pelは、ブロック画像データ Delの量子化ビッ ト数を切り替えた場合であっても、符号ィ匕画像データ Dalのデータ量が一定になるよ うにダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delの量子化ビット数を指定 する。
量子化閾値生成部 32は、ダイナミックレンジデータ Ddl、平均値データ Del、およ び符号化パラメータ palにより指定される量子化ビット数に基づ 、て、ブロック画像デ ータ Delを量子化する際に用いる量子化閾値 telを算出し、符号成分データ量子化 部 33に出力する。
[0042] 図 20は、符号成分データ量子化部 33の内部構成を示すブロック図である。符号成 分データ量子化部 33は、画像データ量子化部 34、ダイナミックレンジ量子化部 35、 平均値量子化部 36により構成される。
画像データ量子化部 34は、ブロック画像データ Delの各画素データを、量子化閾 値 telを用いて量子化し、量子化画像データ D11を出力する。ダイナミックレンジ量子 化部 35は、符号ィ匕パラメータ pelにより指定される量子化ビット数に基づいてダイナミ ックレンジデータ Ddlを量子化し、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlを出力する。 平均値量子化部 36は、符号ィ匕パラメータ pelにより指定される量子化ビット数に基づ いて平均値データ Delを量子化し、量子化平均値データ Dnlを出力する。
[0043] 図 21は、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子 化平均値データ Dnl、ならびにこれらを結合して得られる符号化画像データ Dalの 一例を示す図であり、ブロック画像データ Dc 1に含まれる画素数を 8個とした場合に ついて示している。図 21 (a)は、量子化画像データ D11の各画素データを 2ビットとし 、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlをともに 8ビ ットとした場合を示しており、図 21 (b)は、量子化画像データ D11の各画素データを 3 ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlをとも に 4ビットとした場合を示している。図 21に示すように、量子化画像データ D11のビット 数を変更した場合であっても符号ィ匕画像データ Dalのデータ量は一定となるよう量 子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量子化平均値データ Dnlのビット数が設 定される。
[0044] 図 22は、ダイナミックレンジデータ Ddlと符号ィ匕誤差との関係を示す図であり、 (a) により示す線は図 21 (a)に示す符号化画像データ Dalに対応する符号化誤差を示 し、 (b)により示す線は図 21 (b)に示す符号化画像データ Dalに対応する符号化誤 差を示している。また、図 22において (b' )により示す破線は、量子化ビット数を 8、量 子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量子化平均値データ Dnlを 8ビットとした 場合の誤差を示しており、線 (b)により示す誤差は、破線 (b' )により示す誤差にダイ ナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delの量子化ビット数を 8ビットから 4 ビットに削減した場合の誤差を加算した値となる。
[0045] 図 22に示すように、ダイナミックレンジデータ Ddlが小さい場合、量子化画像デー タ D11の誤差に比して量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値デ ータ Dnlの誤差の影響が大きいので、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび 量子化平均値データ Dnlのビット数が小さい図 21 (b)に対応する線 (b)に示す誤差 が線 (a)に示す誤差に比して大きくなる。反対に、ダイナミックレンジデータ Ddlが大 きくなると、量子化画像データ D11の誤差の影響が量子化ダイナミックレンジデータ D mlおよび量子化平均値データ Dnlの誤差よりも大きくなるため、量子化画像データ D11のビット数が少ない図 21 (a)に対応する線 (a)に示す誤差が線 (b)に示す誤差 に比して大きくなる。
[0046] 図 23は、ブロック画像データ Delのダイナミックレンジデータ Ddlが切り替え閾値 t dlより小さい場合は図 21 (a)に示す符号化画像データ Dalを用い、ダイナミックレン ジデータ Ddlが切り替え閾値 tdlより大きい場合には図 21 (b)に示す符号化画像デ ータ Da 1を用 、た場合のダイナミックレンジデータ Dd 1と符号化誤差との関係を示し ている。
図 23に示すように、ダイナミックレンジデータ Ddlが小さい場合は量子化画像デー タ D11のビット数を小さくする分、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化 平均値データ Dnlのビット数を大きくし、ダイナミックレンジデータ Ddlが大きい場合 は量子化データ D11のビット数を大きくする分、量子化ダイナミックレンジデータ Dml および量子化平均値データ Dnlのビット数を小さくすることにより、符号量を変動させ ることなく符号ィ匕による誤差の影響を低減することができる。
[0047] 図 24は、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量 子化平均値データ Dnl、ならびにこれらを結合して得られる符号ィヒ画像データ Dal の他の例を示す図であり、ブロック画像データ Delに含まれる画素数を 16個とした場 合について示している。図 24 (a)は、量子化画像データ D11の各画素データを 2ビッ トとし、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlをとも に 16ビットとした場合を示しており、図 24 (b)は、量子化画像データ D11の各画素デ ータを 3ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dn 1をともに 8ビットとした場合を示している。
図 24に示すように、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml 、および量子化平均値データ D11の量子化ビット数は、ブロック画像データ Delの画 素数に応じて適宜設定することができる。
[0048] 図 25は、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量 子化平均値データ Dnl、ならびにこれらを結合して得られる符号ィヒ画像データ Dal の他の例を示す図であり、ブロック画像データ Delに含まれる画素数を 4個とした場 合について示している。図 25 (a)は、量子化画像データ D11の各画素データを 2ビッ トとし、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlをとも に 8ビットとした場合を示しており、図 25 (b)は、量子化画像データ D11の各画素デー タを 3ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnl をともに 8ビットとした場合を示し、図 25 (c)は、量子化画像データ D11の各画素デー タを 4ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnl をともに 4ビットとした場合を示している。
符号化パラメータ生成部 31において、ダイナミックレンジデータ Ddlが切り替え閾 値 tdlより小さい場合には図 24 (a)に示す量子化ビット数を、大きい場合には図 24 ( b)または (c)に示す量子化ビット数を用いて符号ィ匕が行われるよう符号化パラメータ pelを生成してもよい。このように、 3種類以上の符号ィ匕パラメータ pblを切り替えて 用いることも可能である。
図 26は、本実施の形態に係る復号ィ匕部 6, 7の内部構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る復号ィ匕部 6, 7は、閾値生成部 37、符号化パラメータ判別部 38 、符号データ分割部 39、ダイナミックレンジ復元部 40、平均値復元部 41、画像デー タ復元値生成部 42、画像データ復元部 43により構成される。
閾値生成部 37は、符号ィ匕パラメータの切り替え閾値 tdlと同じ値に設定される判別 閾値 tflを出力する。符号化パラメータ判別部 38は、符号ィ匕データ Dalの上位ビット であるダイナミックレンジデータ Ddlの値を判別閾値 tflと比較し、符号化画像データ Dalの符号ィ匕パラメータ Pelを判別し、判別されたパラメータを符号ィ匕パラメータ pdl として出力する。符号データ分割部 23は、符号化パラメータ pdlを参照して、符号ィ匕 画像データ Dalを量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml、お よび量子化平均値データ Dnlに分割して出力する。
ダイナミックレンジ復元部 40は、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlを復元して、 復元ダイナミックレンジデータ Drlを出力する。平均値復元部 41は、量子化平均値 データ Dnlを復元して、復元平均値データ Dslを出力する。
画素データ復元値生成部 42は、符号化パラメータ pdlに基づいて、復元ダイナミツ クレンジデータ Drl、および復元平均値データ Dslから、復元値データ rblを生成し て出力する。復元値データ rblは、量子化画像データの各量子化値に対応する復元 値から構成されるデータであり、この復元値は量子化ビット数分存在する。画素デー タ復元部 43は、量子化画像データ D11を、復元値データ rblに基づいて復元し、復 号化画像データ Dblを出力する。
[0050] 本実施の形態において、ダイナミックレンジデータ Ddlを量子化した量子化ダイナ ミックレンジデータ Dmlは符号ィ匕画像データ Dalの先頭に付加され、符号化パラメ ータ切り替え閾値 tdlは量子化ダイナミックレンジデータ Dmlと比較できるように設定 される。
[0051] 図 27は、符号ィ匕パラメータの切り替え閾値 tdlの設定値について説明するための 図であり、ダイナミックレンジデータ Ddlを 8ビットまたは 4ビットに切り替える場合につ いて示している。図 27に示す切り替え閾値 tdlは、（a)〜（c)に示すダイナミックレン ジデータ Ddlの各値と比較される。（a' )〜（c' )は、（a)〜（c)に示すダイナミックレン ジデータ Ddlを量子化して得られる量子化ダイナミックレンジデータ Dmlの各値を 示している。（a' )〜（c' )に示す量子化ダイナミックレンジデータ Dmlは、判別閾値 t flと比較される。
図 27において（a)および (b)に示すダイナミックレンジデータ Ddlは、切り替え閾値 tdlより大きいので（Ddl >tdl)、下位 4ビットが切り捨てられる。（c)に示すダイナミツ クレンジデータ Ddlは、切り替え閾値 tdlより小さいので（Ddl < tdl)、ビット数の切 り捨ては行われない。図 27に示すように、切り替え閾値 tdlは下位 4ビットが 0に設定 されるので、切り替え閾値 tdlとダイナミックレンジデータ Ddlとの比較結果、および 判別閾値 tflと、ビット数の切り捨てが行われる量子化ダイナミックレンジデータ Dml との比較結果は同じものとなる。
[0052] これに対し、下位 4ビットを非ゼロとした場合、以下に説明するように、量子化ダイナ ミックレンジデータ Dmlと判別閾値 tflとの比較が出来なくなる。
図 28は、符号ィ匕パラメータの切り替え閾値 tdlの設定値について説明するための 図であり、ダイナミックレンジデータ Ddlを 8ビットまたは 4ビットに切り替える場合につ いて示している。図 28に示す例では、切り替え閾値の下位 4ビットは非ゼロの値に設 定される。図 28において（a)に示すダイナミックレンジデータ Ddlは、切り替え閾値 t dlより大きいので（Ddl >tdl)、下位 4ビットが切り捨てられる。 (b) (c)に示すダイナ ミックレンジデータ Ddlは、切り替え閾値 tdlより小さいので（Ddl < tdl)、ビット数の 切り捨ては行われない。図 28に示す例では、切り替え閾値 tdlは下位 4ビットが非ゼ 口の値に設定されるため、（a' )に示す下位 4ビットを切り捨てた量子化ダイナミックレ ンジデータ Dmlと判別閾値 tflとの比較結果が求められない。このため、復号化部 6 , 7において、符号ィ匕パラメータ pdlを判別することが出来なくなる。
[0053] 図 27および 29に示すように、切り替え閾値 tdlの値はダイナミックレンジデータ Dd 1の量子化ビット数に応じて決定される。すなわち、ダイナミックレンジデータ Ddlの 下位 nビットを切り捨てて量子化を行う場合、切り替え閾値 tdlは下位 nビットが 0とな るよう設定される。このように、削減するビット数に応じて切り替え閾値 tdlの値を設定 することで、ダイナミックレンジデータ Ddlを量子化した場合であっても、新たな判別 データを付加することなぐ復号ィ匕の際に符号化パラメータを判別することができる。 復号化部 6, 7において、符号ィ匕パラメータを正確に判別することができる。
[0054] 以上において説明した本実施の形態に係る画像処理装置によれば、ブロック画像 データ Delの量子化ビット数を大きくした場合はダイナミックレンジデータ Ddlおよび 平均値データ Delの量子化ビット数を大きくし、ブロック画像データ Delの量子化ビ ット数を小さくした場合はダイナミックレンジデータ Ddlおよび平均値データ Delの量 子化ビット数を小さくすることにより、符号ィ匕誤差の影響を低減するとともに、符号量を 一定に保つことができる。
[0055] 実施の形態 3.
図 29は、本発明に係る画像処理装置を備えた液晶表示装置の他の構成を示すブ ロック図である。本実施の形態に係る画像処理装置の画像データ処理部 44は、符号 化部 4の前段、および復号化部 6, 7の後段に色変換部 45, 46, 47を備えている。 色空間変換部 45は、現画像データ Dilを輝度信号 Yおよび色信号 Cb, Crからな る画像データに変換し、変換された現画像データ Dtlを出力する。符号化部 4は、現 画像データ Dtlを符号化し、現画像データ Dtlに対応する符号化画像データ Dalを 出力する。遅延部 5は、符号ィ匕画像データ Dalを 1フレームに相当する期間遅延す ることにより、現画像の 1フレーム前の画像に対応する符号化画像データ DaOを出力 する。復号化部 6, 7は、符号化画像データ Dal, DaOを復号化することにより、現画 像に対応する復号化画像データ Dbl, DbOを出力する。 [0056] 色空間変換部 46, 47は、輝度信号および色信号からなる復号化画像データ Dbl , DbOを RGBのデジタル信号に変換し、変換された画像データ Dul, DuOを出力す る。
変化量算出部 8は、 1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データ DbO から現フレームの画像データに対応する復号化画像データ Dblを減算することによ り、 1フレーム前の画像力も現画像への画素毎の階調値の変化量 Dvlを算出する。 この変化量 Dvlは、現画像データ Dilとともに 1フレーム前画像演算部 9に入力され る。
[0057] 1フレーム前画像演算部 9は、変化量算出部 8により出力される階調値の変化量 Dv 1を現画像データ Dilに加算することにより、 1フレーム前画像データ DqOを生成する 。 1フレーム前画像データ DqOは、画像データ補正部 10に入力される。
画像データ補正部 10は、現画像データ Dilと、 1フレーム前画像データ DqOとの比 較により得られる 1フレーム間における階調値の変化に基づいて、液晶が 1フレーム 期間内に画像データ Dilにより指定される所定の透過率となるよう画像データ Dilを 補正し、補正画像データ Dj lを出力する。
[0058] 本実施の形態に係る符号化部 4は、実施の形態 2と同様に、現画像データ Dtlをブ ロック分割し、ブロック画像データ Del、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値 データ Delを量子化した、量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジデータ Dml、および量子化平均値データ Dnlを生成する。この際、ブロック画像データ Dc 1、ダイナミックレンジデータ Ddl、および平均値データ Delは、輝度信号 Y、および 色信号 Cb, Crのそれぞれについて生成される。
[0059] 図 30は、本実施の形態における量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジ データ Dml、および量子化平均値データ Dnlの一例を示す図であり、 1ブロックあた りの輝度信号 Y、および色信号 Cb, Crに含まれる画素数をそれぞれ 8個とした場合 を示している。図 30 (a)は、輝度信号 Y、および色信号 Cb, Crにおける量子化画像 データ D11の各画素データを 2ビットとし、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよ び量子化平均値データ Dnlを 8ビットとした場合を示している。図 30 (b)は、輝度信 号 Yにおける量子化画像データ D11の各画素データを 4ビット、量子化ダイナミックレ ンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlを 8ビットとし、色信号 Cb, Crにお ける各画素データを 1ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平 均値データ Dnlを 8ビットとした場合を示している。図 30 (b)に示すデータは、輝度 信号 Yにおける量子化画像データ D11の量子化ビット数を大きくした分、色信号 Cb, Crにおける量子化画像データ D11の量子化ビット数を小さくしているため、図 30 (a) および (b)にそれぞれ示す 1ブロックあたりのデータ量はともに等しい値となっている
[0060] 色信号 Cb, Crのダイナミックレンジが小さぐかつ輝度信号 Yのダイナミックレンジ が大きい場合、色信号 Cb, Cr信号の量子化誤差は小さぐ輝度信号 Yの量子化誤 差は大きくなるので、色信号 Cb, Cr、および輝度信号 Yのダイナミックレンジに応じ て、両者の量子化ビット数を調整することにより符号ィ匕効率を高めることができる。 本実施の形態において符号ィ匕部 4は、色信号 Cb, Crのダイナミックレンジが小さく 、かつ輝度信号 Yのダイナミックレンジが大きい場合は図 30 (b)に示すように、色信 号 Cb, Crにおける量子化画像データ D11のビット数を小さくし、輝度信号 Yにおける 量子化画像データ D11のビット数を大きく設定する。また、他の場合は図 30 (a)に示 すように、色信号 Cb, Cr、および輝度信号 Yにおける量子化画像データ D11のビット 数を等しく設定する。
[0061] このように、輝度信号 Yのダイナミックレンジが大きぐ色信号 Cb, Crのダイナミック レンジが小さ!/ヽ場合は、量子化誤差の大き ヽ輝度信号 Yにおける量子化画像データ D11のビット数を大きくし、量子化誤差の小さい色信号 Cb, Crにおける量子化画像 データ D11のビット数を小さくすることで、全体の量子化誤差を低減するとともに符号 量を一定に保つことができる。
[0062] 図 31は、本実施の形態における量子化画像データ Dll、量子化ダイナミックレンジ データ Dml、および量子化平均値データ Dnlの他の例を示す図である。図 31 (a) は、輝度信号 Y、および色信号 Cb, Crにおける量子化画像データ D11の各画素デ ータを 2ビットとし、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlを 8ビットとした場合を示している。図 31 (b)は、輝度信号 Yにおける量子化画像 データ D11の各画素データを 3ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量 子化平均値データ Dnlを 8ビットとし、色信号 Cbにおける各画素データを 1ビット、量 子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよび量子化平均値データ Dnlを 8ビットとし、色 信号 Crにおける各画素データを 2ビット、量子化ダイナミックレンジデータ Dmlおよ び量子化平均値データ Dnlを 8ビットとした場合を示している。図 31 (b)に示すデー タは、輝度信号 Yにおける量子化画像データ D11の量子化ビット数を大きくした分、 色信号 Cbにおける量子化画像データ D11の量子化ビット数を小さくしているため、図 31 (a)および (b)にそれぞれ示す 1ブロックあたりのデータ量はともに等しい値となつ ている。
[0063] 図 31に示すように、輝度信号 Y、および色信号 Cb, Crそれぞれのダイナミックレン ジに応じて両者の量子化ビット数を調整する際、色信号 Cb, Crにおける量子化画像 データ Dnをそれぞれ適応的に制御してもよい。つまり、 1ブロックあたりのデータ量が 等しくなれば、輝度信号 Y、および色信号 Cb, Crにおける量子化画像データ D11の ビット数は任意に設定してょ 、。
[0064] 以上において説明した本実施の形態に係る画像処理装置によれば、現画像デー タ Dilを輝度信号 Y、および色信号 Cb, Cr力もなる現画像データ Dtlに変換し、輝 度信号 Yのダイナミックレンジが大きぐ色信号 Cb, Crのダイナミックレンジが小さい 場合は、量子化誤差の大き ヽ輝度信号 Yにおける量子化画像データ D11のビット数 を大きくし、量子化誤差の小さい色信号 Cb, Crにおける量子化画像データ D11のビ ット数を小さくすることで、全体の量子化誤差を低減するとともに符号量を一定に保つ ことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前 記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理装置であつ て、
現フレームの画像データをブロック毎に量子化し、当該現フレームの画像に対応する 符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを復号ィ匕することにより前 記現フレームの画像データに対応する第 1の復号化画像データを出力する復号ィ匕 手段と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを 1フレームに相当する期 間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記 現フレームの 1フレーム前の画像データに対応する第 2の復号化画像データを出力 する復号化手段と、
前記第 1の復号化画像データと前記第 2の復号化画像データとの間の変化量を画素 毎に求める変化量算出手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記 1フレーム前の画像デ ータに対応する再生画像データを算出する 1フレーム前画像演算手段と、 前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づ!/、て、前記現フレ ームの画像の階調値を補正する補正手段とを備え、
前期符号ィヒ手段は、前記現フレームの画像データの各ブロックにおけるダイナミック レンジに基づいて、前記各ブロックにおける前記現フレームの画像データの量子化 ビット数を調整することを特徴とする画像処理装置。
[2] 符号化手段は、現フレームの画像データの各ブロックにおける画像データを量子化 した量子化画像データと、現フレームの画像データの各ブロックにおける平均値を量 子化した量子化平均値データと、前記現フレームの画像データの各ブロックにおける ダイナミックレンジを量子化した量子化ダイナミックレンジデータとを出力する量子化 手段と、 前記量子化画像データ、前記量子化平均値データ、および前記量子化ダイナミック レンジデータを結合し、符号化画像データとして出力する符号データ合成手段とを 備え、
前記現フレームの画像データの量子化ビット数に応じて、前記量子化平均値データ 、および前記量子化ダイナミックレンジデータの量子化ビット数を調整することにより、 前記符号ィヒ画像データのデータ量が一定になるよう制御することを特徴とする請求 項 1に記載の画像処理装置。
[3] 量子化手段は、量子化ダイナミックレンジデータが先頭に付加された符号ィ匕画像デ ータを出力し、
第 1および第 2の復号化手段は、前記符号化画像データにおける前記量子化ダイナ ミックレンジデータを、所定の閾値と比較した比較結果に基づ!/、て前記符号化画像 データを復号化することを特徴とする請求項 2に記載の画像処理装置。
[4] 現フレームの画像データを、輝度信号、および色信号からなる画像データに変換し て出力する色空間変換手段をさらに備え、
符号化手段は、前記現フレームの画像データにおける輝度信号、および色信号をブ ロック毎に量子化して符号ィ匕することを特徴とする請求項 1〜3のいずれ力 1項に記 載の画像処理装置。
[5] 符号化手段は、現フレームの画像データの各ブロックにおける輝度信号、および色 信号のダイナミックレンジに基づいて、当該輝度信号、および色信号の量子化ビット 数を調整することを特徴とする請求項 4に記載の画像処理装置。
[6] 請求項 1に記載の画像処理装置を備えたことを特徴とする画像表示装置。
[7] 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前 記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する画像処理方法であつ て、
現フレームの画像データをブロック毎に量子化し、当該現フレームの画像に対応する 符号化画像データを出力する工程と、
前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを復号ィ匕することにより前 記現フレームの画像データに対応する第 1の復号化画像データを出力する工程と、 前記符号ィ匕手段により出力される前記符号ィ匕画像データを 1フレームに相当する期 間遅延する工程と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記 現フレームの 1フレーム前の画像データに対応する第 2の復号化画像データを出力 する工程と、
前記第 1の復号化画像データと前記第 2の復号化画像データとの間の変化量を画素 毎に求める工程と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記 1フレーム前の画像デ ータに対応する再生画像データを算出する工程と、
前記現フレームの画像データおよび前記再生画像データに基づ!/、て、前記現フレ ームの画像の階調値を補正する工程とを備え、
前記現フレームの画像データの各ブロックにおけるダイナミックレンジに基づいて、前 記各ブロックにおける前記現フレームの画像データの量子化ビット数を調整すること を特徴とする画像処理方法。
[8] 現フレームの画像データの各ブロックにおける画像データを量子化した量子化画像 データと、現フレームの画像データの各ブロックにおける平均値を量子化した量子化 平均値データと、前記現フレームの画像データの各ブロックにおけるダイナミックレン ジを量子化した量子化ダイナミックレンジデータとを出力し、
前記量子化画像データ、前記量子化平均値データ、および前記量子化ダイナミック レンジデータを結合して符号化画像データを出力し、
前記現フレームの画像データの量子化ビット数に応じて、前記量子化平均値データ 、および前記量子化ダイナミックレンジデータの量子化ビット数を調整することにより、 前記符号ィヒ画像データのデータ量が一定になるよう制御することを特徴とする請求 項 7に記載の画像処理方法。
[9] 量子化ダイナミックレンジデータが先頭に付加された符号化画像データを出力し、 前記符号ィ匕画像データにおける前記量子化ダイナミックレンジデータを、所定の閾 値と比較した比較結果に基づいて前記符号化画像データを復号化することを特徴と する請求項 7または 8に記載の画像処理方法。
[10] 現フレームの画像データを、輝度信号、および色信号からなる画像データに変換し て出力する工程をさらに備え、
前記現フレームの画像データにおける輝度信号、および色信号をブロック毎に量子 化して符号化することを特徴とする請求項 8〜9のいずれか 1項に記載の画像処理方 法。
[11] 現フレームの画像データの各ブロックにおける輝度信号、および色信号のダイナミツ クレンジに基づいて、当該輝度信号、および色信号の量子化ビット数を調整すること を特徴とする請求項 10に記載の画像処理方法。
[12] 画像データをブロックに分割してブロック画像データを出力する画像データブロック 化手段と、
前記ブロック画像データのダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力 するダイナミックレンジ生成手段と、
前記ブロック画像データの平均値を求め、平均値データを出力する平均値生成手段 と、
前記ブロック画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データ に基づ!/、て定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する 量子化手段と、
前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データか ら前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する符号データ合成 手段とを備え、
前記量子化手段は、前記ブロック画像データのダイナミックレンジに応じて当該プロ ック画像データの量子化ビット数を調整することを特徴とする画像符号化装置。
[13] 前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データを量子化し、量子化ダイナミ ックレンジデータ、および量子化平均値データをそれぞれ出力するデータ量子化手 段をさらに備え、
前記データ量子化手段は、前記量子化画像データ、前記量子化平均値データ、お よび前記量子化ダイナミックレンジデータ力 構成される符号ィ匕画像データのデータ 量が一定になるよう、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データの量 子化ビット数を前記ブロック画像データの量子化ビット数に応じて調整することを特徴 とする請求項 12に記載の画像符号ィ匕装置。
[14] 前記符号ィ匕画像データは、前記量子化ダイナミックレンジデータを先頭に付加して 構成されることを特徴とする請求項 12または 13に記載の画像符号化装置。
[15] 画像データをブロックに分割してブロック画像データを出力する工程と、
前記ブロック画像データのダイナミックレンジを求め、ダイナミックレンジデータを出力 する工程と、
前記ブロック画像データの平均値を求め、平均値データを出力する工程と、 前記ブロック画像データを、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データ に基づ!/、て定められる量子化閾値を用いて量子化し、量子化画像データを出力する 工程と、前記量子化画像データ、前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値 データから前記ブロック画像データに対応する符号化画像データを出力する工程と を備え、
前記ブロック画像データの量子化ビット数を、当該ブロック画像データのダイナミック レンジに応じて調整することを特徴とする画像符号化方法。
[16] 前記ダイナミックレンジデータ、および前記平均値データを量子化し、量子化ダイナミ ックレンジデータ、および量子化平均値データをそれぞれ出力する工程をさらに備え 前記量子化画像データ、前記量子化平均値データ、および前記量子化ダイナミック レンジデータ力 構成される符号ィ匕画像データのデータ量が一定になるよう、前記ダ イナミックレンジデータ、および前記平均値データの量子化ビット数を前記ブロック画 像データの量子化ビット数に応じて調整することを特徴とする請求項 15に記載の画 像符号化方法。
[17] 前記符号ィ匕画像データは、前記量子化ダイナミックレンジデータを先頭に付加して 構成されることを特徴とする請求項 15または 16に記載の画像符号ィ匕方法。
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