画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置、およびスマートフォン
【課題】本発明は、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置、およびスマートフォンを提供する。
【解決手段】本発明に係る画像圧縮回路１は、画像演算部１１、圧縮方式決定部１２、圧縮処理部１３を備える。圧縮方式決定部１２は、画素の輝度Ｙのバラツキ、または画素の輝度Ｙおよび彩度Ｓのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮（ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式）し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データとを含むデータに圧縮（ＹＣｂＣｒ４２２方式）する。
【解決手段】本発明に係る画像圧縮回路１は、画像演算部１１、圧縮方式決定部１２、圧縮処理部１３を備える。圧縮方式決定部１２は、画素の輝度Ｙのバラツキ、または画素の輝度Ｙおよび彩度Ｓのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮（ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式）し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データとを含むデータに圧縮（ＹＣｂＣｒ４２２方式）する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置およびスマートフォンに関し、特に、隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置およびスマートフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は、画像の高精細化に伴い、処理する画像データの情報量が増えるとともに、動画の画質を向上させるために、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比較する画像処理などを行なう場合がある。そのため、表示装置に画像を表示する表示ドライバは、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比較する画像処理を行なうために、１フレーム前の画像データを格納することができるメモリを備える必要がある。
【０００３】
しかし、表示ドライバのメモリは、画像の高精細化に伴い、１フレームの画像データの情報量が多くなり、大容量となる。また、表示ドライバのチップサイズに制約がある場合、表示ドライバのメモリは、容量を確保することができず、１フレームの画像データを格納することができない。
【０００４】
そこで、１フレームの画像データをメモリに格納させるために、表示ドライバは、画像データを圧縮する画像圧縮回路を備えている。画像圧縮回路では、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに変換して、画像データを圧縮する。また、画像圧縮回路は、表示ドライバに用いる以外に、ゲーム機などの画像処理デバイスにも用いることができる。特許文献１に開示してある画像処理デバイスは、背景画像の手前にゲームキャラクタ等のスプライトの画像を重ねて表示させるオーバレイ表示が行われる場合、画像圧縮回路が、スプライトパターンメモリに格納する画像データを圧縮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、画像圧縮回路が、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに変換して、画像データを単純に圧縮した場合、圧縮した画像データの画質が劣化するという問題があった。
【０００７】
また、画像圧縮回路は、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えると、画像データの圧縮率が低下し、画像圧縮データの情報量が多くなるという問題があった。
【０００８】
それゆえに、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置、およびスマートフォン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】
【０００９】
本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データから、各画素の輝度を演算し、画像演算部で演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に決定する。また、本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する。さらに、本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、決定した方式に基づき、第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれのグループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する。
【００１０】
本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データから、各画素の輝度および彩度を演算し、画像演算部で演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に決定する。また、本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する。さらに、本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、決定した方式に基づき、第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれのグループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する。
【００１１】
好ましくは、各画素の輝度または彩度の平均値以上の画素を含むグループと、各画素の輝度または彩度の平均値未満の画素を含むグループとに分ける。
【００１２】
好ましくは、各画素の輝度または彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度または彩度の間でグループを分ける。
【００１３】
各画素の輝度または彩度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の輝度または彩度の平均値以上の画素を含むグループと、各画素の輝度または彩度の平均値未満の画素を含むグループとに分け、各画素の輝度または彩度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の輝度または彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度または彩度の間でグループを分ける。
【００１４】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素のいずれか１つの画素の画像データと、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１５】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１６】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、それぞれのグループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データと、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１７】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、それぞれのグループに対し、ＲＧＢ色空間で表現するグループ内の画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１８】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の画像データの中央値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１９】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２０】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の画像データの平均値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２１】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、それぞれのグループに対し、１つの画素の色差と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２２】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、それぞれのグループに対し、グループ内の画素の色差の平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２３】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の色差の中央値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２４】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２５】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の色差の平均値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２６】
好ましくは、圧縮情報は、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報と、圧縮方式を選択する選択情報とを含む。
【００２７】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、赤および青で表現する画像データの情報量を、緑で表現する画像データの情報量に比べて減らしてある。
【００２８】
好ましくは、所定の範囲を、画素の輝度、または画素の輝度および彩度の標準偏差で規定してある。
【００２９】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、第２ＲＧＢ圧縮方式およびＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる。
【００３０】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、第２ＲＧＢ圧縮方式およびＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる。
【００３１】
本発明に係る半導体装置は、入力した画像データを、圧縮画像データに圧縮する本発明に係る画像圧縮回路と、画像圧縮回路で圧縮した圧縮画像データを格納するメモリ回路とを備える。
【００３２】
本発明に係るスマートフォンは、撮像部と、ユーザ操作を受付ける操作部と、画像を表示する表示部と、前記撮像部で撮影された画像データを圧縮する本発明に係る画像圧縮回路とを備える。
【００３３】
また、本発明に係る別のスマートフォンは、本発明に係る半導体装置と、前記メモリ回路に格納された前記圧縮画像データを伸長する画像伸長回路とを備える。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法では、画素の輝度のバラツキ、または画素の輝度および彩度のバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００３５】
本発明に係る半導体装置は、本発明に係る画像圧縮回路を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、所望の画質を有する画像データを処理する構成であっても、メモリ回路に格納させる容量を小さくして、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、グループに含まれる画素の輝度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。
【図４】ペア情報Ｓｍａｐを説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、グループに含まれる画素の輝度、彩度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路が圧縮した圧縮画像データの画質を評価した結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる情報を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる別の情報を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態１または２に係る画像圧縮回路を含む携帯情報端末装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の構成を示す概略図である。図１に示す画像圧縮回路１は、隣接する４つの画素の画像データを圧縮する回路である。隣接する４つの画素には、２画素×２画素にマトリックス状に配置してある４つの画素や、行方向に連続した４つの画素の画素などを含む。以下の実施の形態では、隣接する４つの画素は、２画素×２画素にマトリックス状に配置してある４つの画素として説明する。
【００３８】
図１には、画像圧縮回路１以外に、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データを格納するためのメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）２と、メモリ２に格納してある圧縮画像データを取出し、取出した圧縮画像データを伸長する画像伸長回路３とを図示してある。なお、画像圧縮回路１および画像伸長回路３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算回路で実行されるプログラムとしてソフトウェアで構成しても、ロジック
回路を組合わせてハードウェアで構成してもよい。
【００３９】
画像圧縮回路１は、画像演算部１１、圧縮方式決定部１２、圧縮処理部１３を含んでいる。画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙを演算する。具体的に、輝度Ｙは、画像データの色成分を赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）とすると、式１に示す変換式を用いて演算することができる。
【００４０】
【数１】
【００４１】
式１に示す変換式は、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）の規格（
ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００４２】
圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した各画素の輝度Ｙに基づき、圧縮方式を決定する。
【００４３】
具体的に、圧縮方式決定部１２は、各画素の輝度Ｙのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さい、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する方式に、各画素の輝度Ｙのバラツキが大きい場合、量子化誤差の大きい、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する方式に決定する。ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する方式には、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式（ＲＧＢ８８８方式（第１ＲＧＢ圧縮方式））や、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、二つのグループのそれぞれにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式（ＲＧＢ７８７方式（第２ＲＧＢ圧縮方式））がある。ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する方式には、４つの画素の輝度と、二つのグループのそれぞれにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する方式（ＹＣｂＣｒ４２２方式（ＹＣｂＣｒ圧縮方式））がある。
【００４４】
圧縮方式決定部１２は、すべての画素の輝度のバラツキが第１範囲内にある場合、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。また、圧縮方式決定部１２は、すべての画素の輝度のバラツキが第１範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分ける。図２は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。画像演算部１１は、図２に示す画素Ｐ０〜Ｐ３のそれぞれの輝度Ｙ０〜Ｙ３を演算する。圧縮方式決定部１２は、演算した輝度Ｙ０〜Ｙ３の平均値を閾値Ｙｔｈとして、輝度Ｙ０〜Ｙ３を、図２に示すようにｕｐｐｅｒグループ（輝度Ｙ１〜Ｙ３）と、ｌｏｗｅｒグループ（輝度Ｙ０）とに分けることで、画素Ｐ１〜Ｐ３をｕｐｐｅｒグループ、画素Ｐ０をｌｏｗｅｒグループに分ける。
【００４５】
さらに、圧縮方式決定部１２は、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが第２範囲内にある場合、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが第２範囲内にない場合、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式にそれぞれ決定する。ここで、第１範囲は、第２範囲と同じ範囲であっても、異なる範囲であってもよい。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、グループに含まれる画素の輝度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。図３に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の輝度Ｙ１〜Ｙ３が含まれ、輝度Ｙ１〜Ｙ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＹが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の輝度Ｙ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の輝度Ｙが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００４７】
圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に基づき、ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式およびＹＣｂＣｒ４２２方式のいずれかの方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する。ＹＣｂＣｒ４２２方式は、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータ（４：２：２フォーマットのデータ）に圧縮する。
【００４８】
ＲＧＢ８８８方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式である。たとえば、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれが８ビットであれば、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データは、８ビット×３色成分×４つの画素＝９６ビット必要である。しかし、４つの画素の輝度Ｙのバラツキが小さい（標準偏差が第１範囲内）場合、４つの画素の画像データは、それぞれ同じような画像であると判断できる。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、４つの画素の画像データを１つの画素の画像データで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを２４ビットの１つの画素の画像データに圧縮する。代表する画素の画像データを算出する方法には、４つの画素のいずれか１つの画素の画像データとする場合、輝度Ｙの最大値または最小値となる画素の画像データとする場合、画素の画像データの平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００４９】
ＲＧＢ８８８方式は、２４ビットの１つの画素の画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加している。圧縮情報には、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。選択情報は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮するのか、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮するのかを示す情報である。たとえば、選択情報は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する場合”０”と、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する場合”１”と表す。
【００５０】
ペア情報Ｓｍａｐは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素と、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素との組合わせを示す情報である。図４は、ペア情報Ｓｍａｐを説明するための模式図である。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１〜Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１〜Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０との組合わせを、”０ｘ０”と表す。
【００５１】
同様に、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１との組合わせを、”０ｘ１”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ２との組合わせを、”０ｘ２”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０〜Ｐ２との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０〜Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ３との組合わせを、”０ｘ３”と表す。
【００５２】
また、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ２，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ２，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１との組合わせを、”０ｘ４”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２との組合わせを、”０ｘ５”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ２との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ３との組合わせを、”０ｘ６”と表す。
【００５３】
さらに、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、４つの画素をグループに分けない場合、”０ｘ７”と表す。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、４つの画素をグループに分けない場合であるため、ペア情報Ｓｍａｐを”０ｘ７”とし、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮するので選択情報を”０”とする。
【００５４】
また、ＲＧＢ８８８方式は、後述するＲＧＢ７８７方式やＹＣｂＣｒ４２２方式の圧縮率（たとえば１／２とする）と合わせるため（ビット数を揃えるため）に２０ビットのダミービット（ＲＧＢ７８７方式やＹＣｂＣｒ４２２方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビット）を、２４ビットの１つの画素の画像データ、および４ビットの圧縮情報に付加している。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの圧縮画像データに圧縮する。
【００５５】
ここで、２０ビットのダミービットに、”０”または”１”の情報を単に割当ててもよいが、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分データを割当ててもよい。具体的に、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の画像データをダミービットに割当てる場合について説明する。図１１は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる情報を説明するための模式図である。図１１に示すダミービットには、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる。この差分データには、割当てる画素がどの画素であるかを示す画素情報（２ビット）と、割当てる画素の色成分ごとの差分値を示す差分情報（１８ビット）とを含んでいる。
【００５６】
画素情報は、差分値が最も大きくなる画素が画素Ｐ０なら”００”、画素Ｐ１なら”０１”、画素Ｐ２なら”１０”、画素Ｐ３なら”１１”の２ビットの画素情報をダミービットに割当てる。差分情報は、差分値が最も大きくなる画素の赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（６ビット）が含まれている。なお、各色成分の差分情報（６ビット）には、画像データとの差分の絶対値を示す差分値（５ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。
【００５７】
以上のように、ダミービットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てることで、圧縮するデータに含まれる画像データに対して最も色成分の異なる画素の画像データを圧縮するデータに含めることができる。そのため、単に、ＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に比べて、ダミービットに、画素の差分データを割当てたデータの方が画質が向上する。また、画素の差分データを割当てビットがダミービットであるため、圧縮するデータのデータ量が増加することがない。
【００５８】
ダミービットに割当てる画素の差分データは、画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データのみに限定されるものではない。図１２は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる別の情報を説明するための模式図である。図１２に示すダミービットには、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる。具体的に、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データ（１２ビット）と、次に大きくなる画素の差分データ（８ビット）とをダミービットに割当てる。
【００５９】
最も大きくなる画素の差分データ（１２ビット）には、画素情報（２ビット）、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（３ビット＋４ビット＋３ビット＝１０ビット）が含まれている。次に大きくなる画素の差分データ（８ビット）には、画素情報（２ビット）、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（２ビット＋２ビット＋２ビット＝６ビット）が含まれている。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報におけるビット数は例示であるが、人間の目にとって感度の良い緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分の差分情報を、他の色成分の差分情報よりビットを多く割当てることで、圧縮するデータの画質が向上する。
【００６０】
さらに、３ビットの赤（ＲＥＤ）および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報には、差分値（２ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。４ビットの緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分の差分情報には、差分値（３ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。また、２ビットの赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報には、差分値（１ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。
【００６１】
ＲＧＢ７８７方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ｕｐｐｅｒグループに含まれるＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データと、ｌｏｗｅｒグループに含まれるＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データとに圧縮する方式である。４つの画素の輝度Ｙのバラツキは大きい（標準偏差が第１範囲外）であるが、ｕｐｐｅｒグループおよびｌｏｗｅｒグループに含まれる画素の輝度Ｙのバラツキは、それぞれ小さい（標準偏差が第２範囲内）場合、それぞれのグループ内の画素の画像データは、同じような画像であると判断できる。そのため、ＲＧＢ７８７方式は、４つの画素の画像データを、ｕｐｐｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データと、ｌｏｗｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データとで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの２つの画素の画像データに圧縮する。ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループを代表する画素の画像データを算出する方法には、輝度Ｙの最大値または最小値となる画素の画像データとする場合、画素の画像データの平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００６２】
たとえば、ＲＧＢ７８７方式は、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループ内に３つの画素が含まれる場合、中央値の輝度Ｙの画素を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。また、ＲＧＢ７８７方式は、３つの画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の画素データの平均値（最小値、または最大値でもよい）を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。さらに、ＲＧＢ７８７方式は、３つの画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値以上の場合、３つの画素の画像データの平均値を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。なお、ＲＧＢ７８７方式は、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとで異なる方法でグループを代表する画素の画像データを算出してもよい。
【００６３】
しかし、ＲＧＢ７８７方式でも、４８ビットの２つの画素の画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加する必要がある。そのため、ＲＧＢ７８７方式の圧縮率を１／２とする場合、単純に９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの２つの画素の画像データに圧縮するだけでは、圧縮情報（４ビット）を付加することができない。そこで、ＲＧＢ７８７方式では、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のうち、人間の目にとって感度の良い緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分を除く、赤（ＲＥＤ）および青（ＢＬＵＥ）の色成分を表すビットを８ビットから７ビットにすることで、圧縮情報（４ビット）を付加しても１／２の圧縮率を確保している。
【００６４】
つまり、ＲＧＢ７８７方式は、９６ビットの４つの画素の画像データを４４ビット（赤（ＲＥＤ）＝７ビット、緑（ＧＲＥＥＮ）＝８ビット、青（ＢＬＵＥ）＝７ビットとなる１つの画素の画像データ（２２ビット）×２）の２つの画素の画像データに圧縮する。
【００６５】
圧縮情報は、ＲＧＢ８８８方式と同様に、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。
【００６６】
ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、４つの画素の輝度Ｙと、ｕｐｐｅｒグループに含まれるＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データ（色差）と、ｌｏｗｅｒグループに含まれるＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データ（色差）とを含むデータに圧縮する方式である。４つの画素の輝度Ｙのバラツキが大きく（標準偏差が第１範囲外）、ｕｐｐｅｒグループおよびｌｏｗｅｒグループに含まれる画素の輝度Ｙのバラツキも、少なくともいずれが一方のグループが大きい（標準偏差が第２範囲外）場合、４つの画素の画像データは、同じような画像であると判断できない。そのため、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、４つの画素の画像データを、４つの画素の輝度Ｙ（６ビット×４）と、ｕｐｐｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データ（色差：Ｃｂ＝５ビット、Ｃｒ＝５ビット）と、ｌｏｗｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データ（色差：Ｃｂ＝５ビット、Ｃｒ＝５ビット）とで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを４４ビットの画像データに圧縮する。
【００６７】
ここで、圧縮処理部１３は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データから、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データへの変換を、式２に示す変換式を用いて演算することができる。
【００６８】
【数２】
【００６９】
式２に示す変換式は、ＩＴＵの規格（ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００７０】
ＹＣｂＣｒ４２２方式でも、４４ビットの画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加する必要がある。そのため、ＹＣｂＣｒ４２２方式の圧縮率は、１／２となる。なお、圧縮情報は、ＲＧＢ８８８方式と同様に、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。
【００７１】
ＹＣｂＣｒ４２２方式でも、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループを代表する画素の色差を算出する方法には、彩度Ｓの最大値または最小値となる画素の色差とする場合、画素の色差の平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００７２】
たとえば、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループ内に３つの画素が含まれる場合、中央値の彩度Ｓの画素を、グループを代表する画素の色差として算出する。また、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、３つの画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値（最小値、または最大値でもよい）を、グループを代表する画素の色差として算出する。さらに、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、３つの画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値以上の場合、３つの画素の色差の平均値を、グループを代表する画素の色差として算出する。なお、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとで異なる方法でグループを代表する画素の色差を算出してもよい。
【００７３】
図１に戻って、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データは、メモリ２に格納される。メモリ２は、圧縮画像データを格納することができれば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）など種類を問わない。
【００７４】
画像伸長回路３は、伸長方式決定部３１、伸長処理部３２を含んでいる。伸長方式決定部３１は、メモリ２から圧縮画像データを取出し、取出した圧縮画像データの圧縮した方式を圧縮情報に基づいて判断して、圧縮した方式に対応する伸長方式を決定する。伸長方式決定部３１は、決定した伸長方式の情報を含む方式決定信号と、圧縮画像データとを伸長処理部３２に出力する。
【００７５】
伸長処理部３２は、伸長方式決定部３１から出力した方式決定信号に基づき、ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式およびＹＣｂＣｒ４２２方式のいずれかの伸長方式で圧縮画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データに伸長する。
【００７６】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の動作を説明するためのフローチャートである。まず、画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙを演算する（ステップＳ２１）。
【００７７】
次に、圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した４つの画素の輝度Ｙの標準偏差を算出し、算出した標準偏差が第１範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２２）。圧縮方式決定部１２は、算出した標準偏差が第１範囲内にあると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ８８８方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２３）。
【００７８】
次に、圧縮方式決定部１２は、算出した標準偏差が第１範囲内にないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、輝度Ｙに基づいて、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける（ステップＳ２４）。圧縮方式決定部１２は、図２で示したように、４つの画素の輝度Ｙの閾値Ｙｔｈ以上の輝度Ｙをｕｐｐｅｒグループと、閾値Ｙｔｈ未満の輝度Ｙをｌｏｗｅｒグループとに分ける。
【００７９】
次に、圧縮方式決定部１２は、各グループごとに輝度Ｙの標準偏差を算出し、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２５）。圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にあると判断した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ７８７方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２６）。
【００８０】
圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にないと判断した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＹＣｂＣｒ４２２方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２７）。
【００８１】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１は、画素の輝度Ｙのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００８２】
なお、本発明の実施の形態１に係る圧縮方式決定部１２は、４つの画素の輝度Ｙの平均値（閾値Ｙｔｈ）で、各画素の輝度Ｙをｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける場合に限定されるものではなく、各画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度Ｙの間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。たとえば、各画素の輝度Ｙが、“１０”、“２０”、“１００”、“１２０”の場合、それぞれの差分値は“１０”、“８０”、“２０”となるので、輝度Ｙが“２０”と輝度Ｙが“１００”との間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける。また、圧縮方式決定部１２は、各画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値より小さい場合、輝度Ｙの平均値を用い、各画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値以上の場合、差分値を用いてｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。
【００８３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路は、図１に示す実施の形態１に係る画像圧縮回路１の構成と同じ構成であるため、詳細な説明を繰り返さない。なお、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の各構成要素は、実施の形態１に係る画像圧縮回路１の各構成要素と同じ符号を付して説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
まず、画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙ、色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇを演算する（ステップＳ６１）。具体的に、輝度Ｙは、画像データの色成分を赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）とすると、前述の式１に示す変換式を用いて演算することができ、色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇは、式３に示す変換式を用いて演算することができる。
【００８５】
【数３】
【００８６】
式１，３に示す変換式は、ＩＴＵの規格（ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００８７】
次に、画像演算部１１は、演算した色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇから彩度Ｓを演算する（ステップＳ６２）。具体的に、彩度Ｓは、式４に示す変換式を用いて演算することができる。彩度Ｓは、“０”〜“１８６．４７”までの数値で表現される。
【００８８】
【数４】
【００８９】
次に、圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した４つの画素の輝度Ｙ、彩度Ｓのそれぞれの標準偏差を算出し、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ６３）。圧縮方式決定部１２は、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にあると判断した場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ８８８方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６４）。
【００９０】
次に、圧縮方式決定部１２は、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にないと判断した場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、彩度Ｓに基づいて、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける（ステップＳ６５）。図７は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。画像演算部１１は、図７に示す画素Ｐ０〜Ｐ３のそれぞれの彩度Ｓ０〜Ｓ３を演算する。圧縮方式決定部１２は、演算した彩度Ｓ０〜Ｓ３の平均値を閾値Ｓｔｈとして、彩度Ｓ０〜Ｓ３を、図７に示すようにｕｐｐｅｒグループ（彩度Ｓ１〜Ｓ３）と、ｌｏｗｅｒグループ（彩度Ｓ０）とに分けることで、画素Ｐ１〜Ｐ３をｕｐｐｅｒグループ、画素Ｐ０をｌｏｗｅｒグループに分ける。
【００９１】
次に、圧縮方式決定部１２は、各グループごとに輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差を算出し、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ６６）。図８は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、グループに含まれる画素の輝度、彩度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。図８（ａ）は、画素Ｐ０〜Ｐ３の輝度Ｙ０〜Ｙ３をプロットした図で、図８（ｂ）は、画素Ｐ０〜Ｐ３の彩度Ｓ０〜Ｓ３をプロットした図である。
【００９２】
図８（ａ）に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の輝度Ｙ１〜Ｙ３が含まれ、輝度Ｙ１〜Ｙ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＹが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の輝度Ｙ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の輝度Ｙが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００９３】
図８（ｂ）に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の彩度Ｓ１〜Ｓ３が含まれ、彩度Ｓ１〜Ｓ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＳが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の彩度Ｓ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の彩度Ｓが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００９４】
図６に戻って、圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にあると判断した場合（ステップＳ６６：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ７８７方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６７）。
【００９５】
圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にないと判断した場合（ステップＳ６６：ＮＯ）、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＹＣｂＣｒ４２２方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６８）。
【００９６】
図９は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１が圧縮した圧縮画像データの画質を評価した結果を示す図である。図９に示す縦軸は、画質の評価を示すＰＳＮＲ（Peak Signal to Noise Ratio）値である。なお、ＰＳＮＲ値は、デシベル[dB]の単位で表現されるが、図９では、評価した結果を含む任意の範囲のみを切出して表示してあるため、特に単位を表示していない。図９に示す横軸は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに単純に変換して圧縮した圧縮画像データの画質（従来）と、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質とを示してある。
【００９７】
また、図９には、白地に数色の文字を表示してある文字画像Ａ、多色で描写した絵の絵画画像Ｂ、デジタルカメラで風景を撮像した風景画像Ｃ、デジタルカメラで人物を撮像した人物画像Ｄのそれぞれの画質を評価した結果を示してある。文字画像Ａの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があった。絵画画像Ｂおよび風景画像Ｃの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があり、文字画像Ａの場合よりも大きな改善があった。人物画像Ｄの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があり、文字画像Ａの場合と同じ程度の改善があった。
【００９８】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１は、画素の輝度Ｙおよび彩度Ｓのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００９９】
なお、本発明の実施の形態２に係る圧縮方式決定部１２は、４つの画素の彩度Ｓの平均値（閾値Ｓｔｈ）で、各画素の彩度Ｓをｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける場合に限定されるものではなく、各画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度Ｓの間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。たとえば、各画素の彩度Ｓが、“１０”、“２０”、“１００”、“１２０”の場合、それぞれの差分値は“１０”、“８０”、“２０”となるので、彩度Ｓが“２０”と彩度Ｓが“１００”との間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける。また、圧縮方式決定部１２は、各画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値より小さい場合、彩度Ｓの平均値を用い、各画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値以上の場合、差分値を用いてｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。
【０１００】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成を示す概略図である。図１０に示す半導体装置１００は、たとえば液晶表示装置に画像を表示させる表示ドライバである。半導体装置１００は、実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１、メモリ２、画像伸長回路３を含んでいる。さらに、半導体装置１００は、フレームメモリ４、ラインバッファ５、レジスタ６、ＦＩＦＯ（first-in first-out）回路７、データ比較回路８、
画像処理回路９を含んでいる。
【０１０１】
フレームメモリ４は、入力する画像データをフレーム単位で保持する。ラインバッファ５は、画像圧縮回路１で処理する画像データをライン単位で一時的に保持する。レジスタ６は、画像圧縮回路１の設定情報を保持する。ＦＩＦＯ回路７は、画像圧縮回路１で圧縮した画像圧縮データをメモリ２に格納したり、メモリ２に格納した画像圧縮データを画像伸長回路３に取出したりするときに、画像圧縮データを先入れ先出しでメモリ２に格納、メモリ２から取出す処理を行なう。
【０１０２】
データ比較回路８は、メモリ２に格納した１フレーム前の画像圧縮データを画像伸長回路３で伸長した画像データと、画像圧縮回路１で圧縮した現フレームの画像圧縮データを画像伸長回路３で伸長した画像データとを比較する。画像処理回路９は、データ比較回路８で比較した結果に基づき、現フレームの画像圧縮データに対して所定の処理を行ない、所定の処理を行なった画像圧縮データを出力する。
【０１０３】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る半導体装置１００は、画像圧縮回路に実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、メモリ２の容量を小さくして、小型化することができる。
【０１０４】
なお、半導体装置１００は、画像伸長回路３や画像処理回路９などを備えているが、少なくとも実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１と、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データを格納するメモリ２とを備えていれば、メモリ２の容量を大きくする必要がなく、小型化することができる。また、フレームメモリ４に対してもメモリ２と同様に適用することができるので、フレームメモリ４も小型化することができる。
【０１０５】
（アプリケーション）
実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１および画像伸長回路３は、画像データを取扱う種種のアプリケーションに搭載することが可能である。該アプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載する場合、実施の形態３に記載の半導体装置１００としてアプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載しても、画像圧縮回路１および画像伸長回路３をアプリケーションの回路に直接組込んでアプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載してもよい。また、画像圧縮回路１をアプリケーションの回路に直接組込み、画像伸長回路３は別のＩＣとしてアプリケーションに搭載してもよい。
【０１０６】
画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載するアプリケーションとして、例えば、携帯情報端末装置（携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣなど）がある。図１３は、本発明の実施の形態１または２に係る画像圧縮回路１および画像伸長回路３を含む携帯情報端末装置の外観図である。図１３に示す携帯情報端末装置２００は、本体の前面や背面に搭載される撮像部２０１と、ユーザ操作を受付ける操作部２０２（各種ボタンやタッチパネルなど）と、文字や画像（撮影画像やメディア再生画像など）を表示する表示部２０３とを有する。携帯情報端末装置２００に含まれる画像圧縮回路１（図示せず）は、撮像部２０１で撮像した画像データに対して前述した処理を行ない、画像データを圧縮する。同じく携帯情報端末装置２００に含まれる画像伸長回路３は、画像圧縮回路１によって圧縮された画像データに対して前述した処理を行ない、画像データを伸長する。携帯情報端末装置２００は、画像圧縮回路１を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、搭載しているメモリ（図示せず）に記憶させるデータ量を減らすことができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 画像圧縮回路、２ メモリ、３ 画像伸長回路、４ フレームメモリ、５ ラインバッファ、６ レジスタ、７ ＦＩＦＯ回路、８ データ比較回路、９ 画像処理回路、１１ 画像演算部、１２ 圧縮方式決定部、１３ 圧縮処理部、３１ 伸長方式決定部、３２ 伸長処理部、１００ 半導体装置、２００ 携帯情報端末装置、２０１ 撮像部、２０２ 操作部、２０３ 表示部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置およびスマートフォンに関し、特に、隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置およびスマートフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は、画像の高精細化に伴い、処理する画像データの情報量が増えるとともに、動画の画質を向上させるために、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比較する画像処理などを行なう場合がある。そのため、表示装置に画像を表示する表示ドライバは、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比較する画像処理を行なうために、１フレーム前の画像データを格納することができるメモリを備える必要がある。
【０００３】
しかし、表示ドライバのメモリは、画像の高精細化に伴い、１フレームの画像データの情報量が多くなり、大容量となる。また、表示ドライバのチップサイズに制約がある場合、表示ドライバのメモリは、容量を確保することができず、１フレームの画像データを格納することができない。
【０００４】
そこで、１フレームの画像データをメモリに格納させるために、表示ドライバは、画像データを圧縮する画像圧縮回路を備えている。画像圧縮回路では、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに変換して、画像データを圧縮する。また、画像圧縮回路は、表示ドライバに用いる以外に、ゲーム機などの画像処理デバイスにも用いることができる。特許文献１に開示してある画像処理デバイスは、背景画像の手前にゲームキャラクタ等のスプライトの画像を重ねて表示させるオーバレイ表示が行われる場合、画像圧縮回路が、スプライトパターンメモリに格納する画像データを圧縮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、画像圧縮回路が、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに変換して、画像データを単純に圧縮した場合、圧縮した画像データの画質が劣化するという問題があった。
【０００７】
また、画像圧縮回路は、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えると、画像データの圧縮率が低下し、画像圧縮データの情報量が多くなるという問題があった。
【０００８】
それゆえに、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる画像圧縮回路、画像圧縮方法、半導体装置、およびスマートフォン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】
【０００９】
本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データから、各画素の輝度を演算し、画像演算部で演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に決定する。また、本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する。さらに、本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、決定した方式に基づき、第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれのグループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する。
【００１０】
本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データから、各画素の輝度および彩度を演算し、画像演算部で演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に決定する。また、本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する。さらに、本発明に係る別の画像圧縮回路、または画像圧縮方法は、決定した方式に基づき、第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれのグループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮し、ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する。
【００１１】
好ましくは、各画素の輝度または彩度の平均値以上の画素を含むグループと、各画素の輝度または彩度の平均値未満の画素を含むグループとに分ける。
【００１２】
好ましくは、各画素の輝度または彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度または彩度の間でグループを分ける。
【００１３】
各画素の輝度または彩度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の輝度または彩度の平均値以上の画素を含むグループと、各画素の輝度または彩度の平均値未満の画素を含むグループとに分け、各画素の輝度または彩度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の輝度または彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度または彩度の間でグループを分ける。
【００１４】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素のいずれか１つの画素の画像データと、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１５】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１６】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、それぞれのグループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データと、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１７】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、それぞれのグループに対し、ＲＧＢ色空間で表現するグループ内の画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１８】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の画像データの中央値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００１９】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の画像データの平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２０】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、１つの画素の画像データを含む第１グループと、３つの画素の画像データを含む第２グループとに分ける場合、第１グループに含まれる画素の画像データと、第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の画像データの平均値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２１】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、それぞれのグループに対し、１つの画素の色差と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２２】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、それぞれのグループに対し、グループ内の画素の色差の平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２３】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の色差の中央値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２４】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、各画素の輝度と、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値、最小値または最大値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２５】
好ましくは、ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、第１グループに含まれる画素の色差と、第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の色差の平均値と、圧縮情報とを含むデータに圧縮する。
【００２６】
好ましくは、圧縮情報は、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報と、圧縮方式を選択する選択情報とを含む。
【００２７】
好ましくは、第２ＲＧＢ圧縮方式は、赤および青で表現する画像データの情報量を、緑で表現する画像データの情報量に比べて減らしてある。
【００２８】
好ましくは、所定の範囲を、画素の輝度、または画素の輝度および彩度の標準偏差で規定してある。
【００２９】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、第２ＲＧＢ圧縮方式およびＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる。
【００３０】
好ましくは、第１ＲＧＢ圧縮方式は、第２ＲＧＢ圧縮方式およびＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる。
【００３１】
本発明に係る半導体装置は、入力した画像データを、圧縮画像データに圧縮する本発明に係る画像圧縮回路と、画像圧縮回路で圧縮した圧縮画像データを格納するメモリ回路とを備える。
【００３２】
本発明に係るスマートフォンは、撮像部と、ユーザ操作を受付ける操作部と、画像を表示する表示部と、前記撮像部で撮影された画像データを圧縮する本発明に係る画像圧縮回路とを備える。
【００３３】
また、本発明に係る別のスマートフォンは、本発明に係る半導体装置と、前記メモリ回路に格納された前記圧縮画像データを伸長する画像伸長回路とを備える。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る画像圧縮回路、または画像圧縮方法では、画素の輝度のバラツキ、または画素の輝度および彩度のバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００３５】
本発明に係る半導体装置は、本発明に係る画像圧縮回路を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、所望の画質を有する画像データを処理する構成であっても、メモリ回路に格納させる容量を小さくして、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、グループに含まれる画素の輝度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。
【図４】ペア情報Ｓｍａｐを説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の圧縮方式決定部が、グループに含まれる画素の輝度、彩度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路が圧縮した圧縮画像データの画質を評価した結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる情報を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる別の情報を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態１または２に係る画像圧縮回路を含む携帯情報端末装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路の構成を示す概略図である。図１に示す画像圧縮回路１は、隣接する４つの画素の画像データを圧縮する回路である。隣接する４つの画素には、２画素×２画素にマトリックス状に配置してある４つの画素や、行方向に連続した４つの画素の画素などを含む。以下の実施の形態では、隣接する４つの画素は、２画素×２画素にマトリックス状に配置してある４つの画素として説明する。
【００３８】
図１には、画像圧縮回路１以外に、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データを格納するためのメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）２と、メモリ２に格納してある圧縮画像データを取出し、取出した圧縮画像データを伸長する画像伸長回路３とを図示してある。なお、画像圧縮回路１および画像伸長回路３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算回路で実行されるプログラムとしてソフトウェアで構成しても、ロジック
回路を組合わせてハードウェアで構成してもよい。
【００３９】
画像圧縮回路１は、画像演算部１１、圧縮方式決定部１２、圧縮処理部１３を含んでいる。画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙを演算する。具体的に、輝度Ｙは、画像データの色成分を赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）とすると、式１に示す変換式を用いて演算することができる。
【００４０】
【数１】
【００４１】
式１に示す変換式は、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）の規格（
ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００４２】
圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した各画素の輝度Ｙに基づき、圧縮方式を決定する。
【００４３】
具体的に、圧縮方式決定部１２は、各画素の輝度Ｙのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さい、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する方式に、各画素の輝度Ｙのバラツキが大きい場合、量子化誤差の大きい、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する方式に決定する。ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する方式には、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式（ＲＧＢ８８８方式（第１ＲＧＢ圧縮方式））や、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、二つのグループのそれぞれにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式（ＲＧＢ７８７方式（第２ＲＧＢ圧縮方式））がある。ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する方式には、４つの画素の輝度と、二つのグループのそれぞれにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータに圧縮する方式（ＹＣｂＣｒ４２２方式（ＹＣｂＣｒ圧縮方式））がある。
【００４４】
圧縮方式決定部１２は、すべての画素の輝度のバラツキが第１範囲内にある場合、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。また、圧縮方式決定部１２は、すべての画素の輝度のバラツキが第１範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分ける。図２は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。画像演算部１１は、図２に示す画素Ｐ０〜Ｐ３のそれぞれの輝度Ｙ０〜Ｙ３を演算する。圧縮方式決定部１２は、演算した輝度Ｙ０〜Ｙ３の平均値を閾値Ｙｔｈとして、輝度Ｙ０〜Ｙ３を、図２に示すようにｕｐｐｅｒグループ（輝度Ｙ１〜Ｙ３）と、ｌｏｗｅｒグループ（輝度Ｙ０）とに分けることで、画素Ｐ１〜Ｐ３をｕｐｐｅｒグループ、画素Ｐ０をｌｏｗｅｒグループに分ける。
【００４５】
さらに、圧縮方式決定部１２は、２つに分けたグループのそれぞれにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが第２範囲内にある場合、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に、２つに分けたグループのうち少なくとも１つにおいて、グループに含まれる画素の輝度のバラツキが第２範囲内にない場合、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式にそれぞれ決定する。ここで、第１範囲は、第２範囲と同じ範囲であっても、異なる範囲であってもよい。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、グループに含まれる画素の輝度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。図３に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の輝度Ｙ１〜Ｙ３が含まれ、輝度Ｙ１〜Ｙ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＹが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の輝度Ｙ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の輝度Ｙが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００４７】
圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に基づき、ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式およびＹＣｂＣｒ４２２方式のいずれかの方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する。ＹＣｂＣｒ４２２方式は、４つの画素の輝度と、それぞれのグループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データとを含むデータ（４：２：２フォーマットのデータ）に圧縮する。
【００４８】
ＲＧＢ８８８方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データに圧縮する方式である。たとえば、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれが８ビットであれば、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データは、８ビット×３色成分×４つの画素＝９６ビット必要である。しかし、４つの画素の輝度Ｙのバラツキが小さい（標準偏差が第１範囲内）場合、４つの画素の画像データは、それぞれ同じような画像であると判断できる。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、４つの画素の画像データを１つの画素の画像データで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを２４ビットの１つの画素の画像データに圧縮する。代表する画素の画像データを算出する方法には、４つの画素のいずれか１つの画素の画像データとする場合、輝度Ｙの最大値または最小値となる画素の画像データとする場合、画素の画像データの平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００４９】
ＲＧＢ８８８方式は、２４ビットの１つの画素の画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加している。圧縮情報には、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。選択情報は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮するのか、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮するのかを示す情報である。たとえば、選択情報は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮する場合”０”と、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データを圧縮する場合”１”と表す。
【００５０】
ペア情報Ｓｍａｐは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素と、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素との組合わせを示す情報である。図４は、ペア情報Ｓｍａｐを説明するための模式図である。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１〜Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１〜Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０との組合わせを、”０ｘ０”と表す。
【００５１】
同様に、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１との組合わせを、”０ｘ１”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ２との組合わせを、”０ｘ２”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０〜Ｐ２との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０〜Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ３との組合わせを、”０ｘ３”と表す。
【００５２】
また、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ２，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ２，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ１との組合わせを、”０ｘ４”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ３との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ２との組合わせを、”０ｘ５”と表す。図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、ｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ３、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ２との組合わせ、またはｕｐｐｅｒグループに含まれる画素Ｐ１，Ｐ２、ｌｏｗｅｒグループに含まれる画素Ｐ０，Ｐ３との組合わせを、”０ｘ６”と表す。
【００５３】
さらに、図４に示すペア情報Ｓｍａｐでは、４つの画素をグループに分けない場合、”０ｘ７”と表す。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、４つの画素をグループに分けない場合であるため、ペア情報Ｓｍａｐを”０ｘ７”とし、ＲＧＢ色空間で表現する画像データを圧縮するので選択情報を”０”とする。
【００５４】
また、ＲＧＢ８８８方式は、後述するＲＧＢ７８７方式やＹＣｂＣｒ４２２方式の圧縮率（たとえば１／２とする）と合わせるため（ビット数を揃えるため）に２０ビットのダミービット（ＲＧＢ７８７方式やＹＣｂＣｒ４２２方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビット）を、２４ビットの１つの画素の画像データ、および４ビットの圧縮情報に付加している。そのため、ＲＧＢ８８８方式は、９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの圧縮画像データに圧縮する。
【００５５】
ここで、２０ビットのダミービットに、”０”または”１”の情報を単に割当ててもよいが、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分データを割当ててもよい。具体的に、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の画像データをダミービットに割当てる場合について説明する。図１１は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる情報を説明するための模式図である。図１１に示すダミービットには、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる。この差分データには、割当てる画素がどの画素であるかを示す画素情報（２ビット）と、割当てる画素の色成分ごとの差分値を示す差分情報（１８ビット）とを含んでいる。
【００５６】
画素情報は、差分値が最も大きくなる画素が画素Ｐ０なら”００”、画素Ｐ１なら”０１”、画素Ｐ２なら”１０”、画素Ｐ３なら”１１”の２ビットの画素情報をダミービットに割当てる。差分情報は、差分値が最も大きくなる画素の赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（６ビット）が含まれている。なお、各色成分の差分情報（６ビット）には、画像データとの差分の絶対値を示す差分値（５ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。
【００５７】
以上のように、ダミービットに、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てることで、圧縮するデータに含まれる画像データに対して最も色成分の異なる画素の画像データを圧縮するデータに含めることができる。そのため、単に、ＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に比べて、ダミービットに、画素の差分データを割当てたデータの方が画質が向上する。また、画素の差分データを割当てビットがダミービットであるため、圧縮するデータのデータ量が増加することがない。
【００５８】
ダミービットに割当てる画素の差分データは、画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データのみに限定されるものではない。図１２は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路でＲＧＢ８８８方式を用いて画像データを圧縮する場合に、ダミービットに割当てる別の情報を説明するための模式図である。図１２に示すダミービットには、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる。具体的に、圧縮するデータに含まれる画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データ（１２ビット）と、次に大きくなる画素の差分データ（８ビット）とをダミービットに割当てる。
【００５９】
最も大きくなる画素の差分データ（１２ビット）には、画素情報（２ビット）、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（３ビット＋４ビット＋３ビット＝１０ビット）が含まれている。次に大きくなる画素の差分データ（８ビット）には、画素情報（２ビット）、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報（２ビット＋２ビット＋２ビット＝６ビット）が含まれている。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報におけるビット数は例示であるが、人間の目にとって感度の良い緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分の差分情報を、他の色成分の差分情報よりビットを多く割当てることで、圧縮するデータの画質が向上する。
【００６０】
さらに、３ビットの赤（ＲＥＤ）および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報には、差分値（２ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。４ビットの緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分の差分情報には、差分値（３ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。また、２ビットの赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、および青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの色成分の差分情報には、差分値（１ビット）と、差分値の符号（１ビット）とが含まれている。
【００６１】
ＲＧＢ７８７方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、ｕｐｐｅｒグループに含まれるＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データと、ｌｏｗｅｒグループに含まれるＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の画像データとに圧縮する方式である。４つの画素の輝度Ｙのバラツキは大きい（標準偏差が第１範囲外）であるが、ｕｐｐｅｒグループおよびｌｏｗｅｒグループに含まれる画素の輝度Ｙのバラツキは、それぞれ小さい（標準偏差が第２範囲内）場合、それぞれのグループ内の画素の画像データは、同じような画像であると判断できる。そのため、ＲＧＢ７８７方式は、４つの画素の画像データを、ｕｐｐｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データと、ｌｏｗｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データとで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの２つの画素の画像データに圧縮する。ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループを代表する画素の画像データを算出する方法には、輝度Ｙの最大値または最小値となる画素の画像データとする場合、画素の画像データの平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００６２】
たとえば、ＲＧＢ７８７方式は、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループ内に３つの画素が含まれる場合、中央値の輝度Ｙの画素を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。また、ＲＧＢ７８７方式は、３つの画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の画素データの平均値（最小値、または最大値でもよい）を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。さらに、ＲＧＢ７８７方式は、３つの画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値以上の場合、３つの画素の画像データの平均値を、グループを代表する画素の画像データとして算出する。なお、ＲＧＢ７８７方式は、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとで異なる方法でグループを代表する画素の画像データを算出してもよい。
【００６３】
しかし、ＲＧＢ７８７方式でも、４８ビットの２つの画素の画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加する必要がある。そのため、ＲＧＢ７８７方式の圧縮率を１／２とする場合、単純に９６ビットの４つの画素の画像データを４８ビットの２つの画素の画像データに圧縮するだけでは、圧縮情報（４ビット）を付加することができない。そこで、ＲＧＢ７８７方式では、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のうち、人間の目にとって感度の良い緑（ＧＲＥＥＮ）の色成分を除く、赤（ＲＥＤ）および青（ＢＬＵＥ）の色成分を表すビットを８ビットから７ビットにすることで、圧縮情報（４ビット）を付加しても１／２の圧縮率を確保している。
【００６４】
つまり、ＲＧＢ７８７方式は、９６ビットの４つの画素の画像データを４４ビット（赤（ＲＥＤ）＝７ビット、緑（ＧＲＥＥＮ）＝８ビット、青（ＢＬＵＥ）＝７ビットとなる１つの画素の画像データ（２２ビット）×２）の２つの画素の画像データに圧縮する。
【００６５】
圧縮情報は、ＲＧＢ８８８方式と同様に、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。
【００６６】
ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データを、４つの画素の輝度Ｙと、ｕｐｐｅｒグループに含まれるＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データ（色差）と、ｌｏｗｅｒグループに含まれるＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の画像データ（色差）とを含むデータに圧縮する方式である。４つの画素の輝度Ｙのバラツキが大きく（標準偏差が第１範囲外）、ｕｐｐｅｒグループおよびｌｏｗｅｒグループに含まれる画素の輝度Ｙのバラツキも、少なくともいずれが一方のグループが大きい（標準偏差が第２範囲外）場合、４つの画素の画像データは、同じような画像であると判断できない。そのため、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、４つの画素の画像データを、４つの画素の輝度Ｙ（６ビット×４）と、ｕｐｐｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データ（色差：Ｃｂ＝５ビット、Ｃｒ＝５ビット）と、ｌｏｗｅｒグループに含まれる１つの画素の画像データ（色差：Ｃｂ＝５ビット、Ｃｒ＝５ビット）とで代表することで、９６ビットの４つの画素の画像データを４４ビットの画像データに圧縮する。
【００６７】
ここで、圧縮処理部１３は、ＲＧＢ色空間で表現する画像データから、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する画像データへの変換を、式２に示す変換式を用いて演算することができる。
【００６８】
【数２】
【００６９】
式２に示す変換式は、ＩＴＵの規格（ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００７０】
ＹＣｂＣｒ４２２方式でも、４４ビットの画像データに、画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報（４ビット）を付加する必要がある。そのため、ＹＣｂＣｒ４２２方式の圧縮率は、１／２となる。なお、圧縮情報は、ＲＧＢ８８８方式と同様に、それぞれのグループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報Ｓｍａｐ（３ビット）と、圧縮方式を選択する選択情報（１ビット）とが含まれている。
【００７１】
ＹＣｂＣｒ４２２方式でも、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループを代表する画素の色差を算出する方法には、彩度Ｓの最大値または最小値となる画素の色差とする場合、画素の色差の平均値とする場合、差分値や標準偏差を用いて算出した値とする場合などがある。
【００７２】
たとえば、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ｕｐｐｅｒグループ、またはｌｏｗｅｒグループ内に３つの画素が含まれる場合、中央値の彩度Ｓの画素を、グループを代表する画素の色差として算出する。また、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、３つの画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値（最小値、または最大値でもよい）を、グループを代表する画素の色差として算出する。さらに、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、３つの画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値以上の場合、３つの画素の色差の平均値を、グループを代表する画素の色差として算出する。なお、ＹＣｂＣｒ４２２方式は、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとで異なる方法でグループを代表する画素の色差を算出してもよい。
【００７３】
図１に戻って、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データは、メモリ２に格納される。メモリ２は、圧縮画像データを格納することができれば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）など種類を問わない。
【００７４】
画像伸長回路３は、伸長方式決定部３１、伸長処理部３２を含んでいる。伸長方式決定部３１は、メモリ２から圧縮画像データを取出し、取出した圧縮画像データの圧縮した方式を圧縮情報に基づいて判断して、圧縮した方式に対応する伸長方式を決定する。伸長方式決定部３１は、決定した伸長方式の情報を含む方式決定信号と、圧縮画像データとを伸長処理部３２に出力する。
【００７５】
伸長処理部３２は、伸長方式決定部３１から出力した方式決定信号に基づき、ＲＧＢ８８８方式、ＲＧＢ７８７方式およびＹＣｂＣｒ４２２方式のいずれかの伸長方式で圧縮画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データに伸長する。
【００７６】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１の動作を説明するためのフローチャートである。まず、画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙを演算する（ステップＳ２１）。
【００７７】
次に、圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した４つの画素の輝度Ｙの標準偏差を算出し、算出した標準偏差が第１範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２２）。圧縮方式決定部１２は、算出した標準偏差が第１範囲内にあると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ８８８方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２３）。
【００７８】
次に、圧縮方式決定部１２は、算出した標準偏差が第１範囲内にないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、輝度Ｙに基づいて、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける（ステップＳ２４）。圧縮方式決定部１２は、図２で示したように、４つの画素の輝度Ｙの閾値Ｙｔｈ以上の輝度Ｙをｕｐｐｅｒグループと、閾値Ｙｔｈ未満の輝度Ｙをｌｏｗｅｒグループとに分ける。
【００７９】
次に、圧縮方式決定部１２は、各グループごとに輝度Ｙの標準偏差を算出し、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２５）。圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にあると判断した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ７８７方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２６）。
【００８０】
圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙの標準偏差が第２範囲内にないと判断した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＹＣｂＣｒ４２２方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ２７）。
【００８１】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る画像圧縮回路１は、画素の輝度Ｙのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００８２】
なお、本発明の実施の形態１に係る圧縮方式決定部１２は、４つの画素の輝度Ｙの平均値（閾値Ｙｔｈ）で、各画素の輝度Ｙをｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける場合に限定されるものではなく、各画素の輝度Ｙを昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度Ｙの間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。たとえば、各画素の輝度Ｙが、“１０”、“２０”、“１００”、“１２０”の場合、それぞれの差分値は“１０”、“８０”、“２０”となるので、輝度Ｙが“２０”と輝度Ｙが“１００”との間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける。また、圧縮方式決定部１２は、各画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値より小さい場合、輝度Ｙの平均値を用い、各画素の輝度Ｙの標準偏差が所定値以上の場合、差分値を用いてｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。
【００８３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路は、図１に示す実施の形態１に係る画像圧縮回路１の構成と同じ構成であるため、詳細な説明を繰り返さない。なお、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路の各構成要素は、実施の形態１に係る画像圧縮回路１の各構成要素と同じ符号を付して説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
まず、画像演算部１１は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の画像データから、各画素の輝度Ｙ、色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇを演算する（ステップＳ６１）。具体的に、輝度Ｙは、画像データの色成分を赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）とすると、前述の式１に示す変換式を用いて演算することができ、色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇは、式３に示す変換式を用いて演算することができる。
【００８５】
【数３】
【００８６】
式１，３に示す変換式は、ＩＴＵの規格（ＩＴＵ−Ｒ６０１）で決められている。輝度Ｙ、色成分である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれは、“０”〜“２５５”までの２５６階調の数値で表現される。なお、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“０”である場合、画像データは、黒の画像である。また、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のそれぞれの数値が“２５５”である場合、画像データは、白の画像である。
【００８７】
次に、画像演算部１１は、演算した色差Ｃｂ，Ｃｒ，Ｃｇから彩度Ｓを演算する（ステップＳ６２）。具体的に、彩度Ｓは、式４に示す変換式を用いて演算することができる。彩度Ｓは、“０”〜“１８６．４７”までの数値で表現される。
【００８８】
【数４】
【００８９】
次に、圧縮方式決定部１２は、画像演算部１１で演算した４つの画素の輝度Ｙ、彩度Ｓのそれぞれの標準偏差を算出し、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ６３）。圧縮方式決定部１２は、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にあると判断した場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ８８８方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ８８８方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６４）。
【００９０】
次に、圧縮方式決定部１２は、算出したそれぞれの標準偏差が第１範囲内にないと判断した場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、彩度Ｓに基づいて、ｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける（ステップＳ６５）。図７は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、各画素を二つのグループに分ける処理を説明するための模式図である。画像演算部１１は、図７に示す画素Ｐ０〜Ｐ３のそれぞれの彩度Ｓ０〜Ｓ３を演算する。圧縮方式決定部１２は、演算した彩度Ｓ０〜Ｓ３の平均値を閾値Ｓｔｈとして、彩度Ｓ０〜Ｓ３を、図７に示すようにｕｐｐｅｒグループ（彩度Ｓ１〜Ｓ３）と、ｌｏｗｅｒグループ（彩度Ｓ０）とに分けることで、画素Ｐ１〜Ｐ３をｕｐｐｅｒグループ、画素Ｐ０をｌｏｗｅｒグループに分ける。
【００９１】
次に、圧縮方式決定部１２は、各グループごとに輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差を算出し、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ６６）。図８は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１の圧縮方式決定部１２が、グループに含まれる画素の輝度、彩度のバラツキを判断する処理を説明するための模式図である。図８（ａ）は、画素Ｐ０〜Ｐ３の輝度Ｙ０〜Ｙ３をプロットした図で、図８（ｂ）は、画素Ｐ０〜Ｐ３の彩度Ｓ０〜Ｓ３をプロットした図である。
【００９２】
図８（ａ）に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の輝度Ｙ１〜Ｙ３が含まれ、輝度Ｙ１〜Ｙ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＹが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の輝度Ｙ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の輝度Ｙが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００９３】
図８（ｂ）に示すｕｐｐｅｒグループには、画素Ｐ１〜Ｐ３の彩度Ｓ１〜Ｓ３が含まれ、彩度Ｓ１〜Ｓ３のバラツキ（たとえば、標準偏差）ΔＳが、第２範囲内にあるか否かを圧縮方式決定部１２で判断する。ｌｏｗｅｒグループには、画素Ｐ０の彩度Ｓ０のみが含まれているので、圧縮方式決定部１２は、バラツキを判断しないが、複数の彩度Ｓが含まれている場合は、ｕｐｐｅｒグループと同様の判断を行なう。
【００９４】
図６に戻って、圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にあると判断した場合（ステップＳ６６：ＹＥＳ）、圧縮する方式をＲＧＢ７８７方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＲＧＢ７８７方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６７）。
【００９５】
圧縮方式決定部１２は、すべてのグループの輝度Ｙ、彩度Ｓの標準偏差が第２範囲内にないと判断した場合（ステップＳ６６：ＮＯ）、圧縮する方式をＹＣｂＣｒ４２２方式に決定する。圧縮処理部１３は、圧縮方式決定部１２で決定した方式に従い、ＹＣｂＣｒ４２２方式で画像データを圧縮画像データに圧縮する（ステップＳ６８）。
【００９６】
図９は、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１が圧縮した圧縮画像データの画質を評価した結果を示す図である。図９に示す縦軸は、画質の評価を示すＰＳＮＲ（Peak Signal to Noise Ratio）値である。なお、ＰＳＮＲ値は、デシベル[dB]の単位で表現されるが、図９では、評価した結果を含む任意の範囲のみを切出して表示してあるため、特に単位を表示していない。図９に示す横軸は、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間で表現する各画素の画像データに単純に変換して圧縮した圧縮画像データの画質（従来）と、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質とを示してある。
【００９７】
また、図９には、白地に数色の文字を表示してある文字画像Ａ、多色で描写した絵の絵画画像Ｂ、デジタルカメラで風景を撮像した風景画像Ｃ、デジタルカメラで人物を撮像した人物画像Ｄのそれぞれの画質を評価した結果を示してある。文字画像Ａの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があった。絵画画像Ｂおよび風景画像Ｃの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があり、文字画像Ａの場合よりも大きな改善があった。人物画像Ｄの場合、実施の形態２に係る画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データの画質は、従来に比べてＰＳＮＲ値の改善があり、文字画像Ａの場合と同じ程度の改善があった。
【００９８】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る画像圧縮回路１は、画素の輝度Ｙおよび彩度Ｓのバラツキに基づいて、隣接する４つの画素の画像データのバラツキを判断し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが小さい場合、量子化誤差の小さいＲＧＢ色空間で表現する１つまたは２つの画素の画像データに圧縮し、隣接する４つの画素の画像データのバラツキが大きい場合、４つの画素の輝度と、量子化誤差の大きいＹＣｂＣｒ色空間で表現する２つの画素の画像データに圧縮するので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができる。
【００９９】
なお、本発明の実施の形態２に係る圧縮方式決定部１２は、４つの画素の彩度Ｓの平均値（閾値Ｓｔｈ）で、各画素の彩度Ｓをｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける場合に限定されるものではなく、各画素の彩度Ｓを昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度Ｓの間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。たとえば、各画素の彩度Ｓが、“１０”、“２０”、“１００”、“１２０”の場合、それぞれの差分値は“１０”、“８０”、“２０”となるので、彩度Ｓが“２０”と彩度Ｓが“１００”との間でｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分ける。また、圧縮方式決定部１２は、各画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値より小さい場合、彩度Ｓの平均値を用い、各画素の彩度Ｓの標準偏差が所定値以上の場合、差分値を用いてｕｐｐｅｒグループと、ｌｏｗｅｒグループとに分けても良い。
【０１００】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成を示す概略図である。図１０に示す半導体装置１００は、たとえば液晶表示装置に画像を表示させる表示ドライバである。半導体装置１００は、実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１、メモリ２、画像伸長回路３を含んでいる。さらに、半導体装置１００は、フレームメモリ４、ラインバッファ５、レジスタ６、ＦＩＦＯ（first-in first-out）回路７、データ比較回路８、
画像処理回路９を含んでいる。
【０１０１】
フレームメモリ４は、入力する画像データをフレーム単位で保持する。ラインバッファ５は、画像圧縮回路１で処理する画像データをライン単位で一時的に保持する。レジスタ６は、画像圧縮回路１の設定情報を保持する。ＦＩＦＯ回路７は、画像圧縮回路１で圧縮した画像圧縮データをメモリ２に格納したり、メモリ２に格納した画像圧縮データを画像伸長回路３に取出したりするときに、画像圧縮データを先入れ先出しでメモリ２に格納、メモリ２から取出す処理を行なう。
【０１０２】
データ比較回路８は、メモリ２に格納した１フレーム前の画像圧縮データを画像伸長回路３で伸長した画像データと、画像圧縮回路１で圧縮した現フレームの画像圧縮データを画像伸長回路３で伸長した画像データとを比較する。画像処理回路９は、データ比較回路８で比較した結果に基づき、現フレームの画像圧縮データに対して所定の処理を行ない、所定の処理を行なった画像圧縮データを出力する。
【０１０３】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る半導体装置１００は、画像圧縮回路に実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、メモリ２の容量を小さくして、小型化することができる。
【０１０４】
なお、半導体装置１００は、画像伸長回路３や画像処理回路９などを備えているが、少なくとも実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１と、画像圧縮回路１で圧縮した圧縮画像データを格納するメモリ２とを備えていれば、メモリ２の容量を大きくする必要がなく、小型化することができる。また、フレームメモリ４に対してもメモリ２と同様に適用することができるので、フレームメモリ４も小型化することができる。
【０１０５】
（アプリケーション）
実施の形態１または２に記載の画像圧縮回路１および画像伸長回路３は、画像データを取扱う種種のアプリケーションに搭載することが可能である。該アプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載する場合、実施の形態３に記載の半導体装置１００としてアプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載しても、画像圧縮回路１および画像伸長回路３をアプリケーションの回路に直接組込んでアプリケーションに画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載してもよい。また、画像圧縮回路１をアプリケーションの回路に直接組込み、画像伸長回路３は別のＩＣとしてアプリケーションに搭載してもよい。
【０１０６】
画像圧縮回路１および画像伸長回路３を搭載するアプリケーションとして、例えば、携帯情報端末装置（携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣなど）がある。図１３は、本発明の実施の形態１または２に係る画像圧縮回路１および画像伸長回路３を含む携帯情報端末装置の外観図である。図１３に示す携帯情報端末装置２００は、本体の前面や背面に搭載される撮像部２０１と、ユーザ操作を受付ける操作部２０２（各種ボタンやタッチパネルなど）と、文字や画像（撮影画像やメディア再生画像など）を表示する表示部２０３とを有する。携帯情報端末装置２００に含まれる画像圧縮回路１（図示せず）は、撮像部２０１で撮像した画像データに対して前述した処理を行ない、画像データを圧縮する。同じく携帯情報端末装置２００に含まれる画像伸長回路３は、画像圧縮回路１によって圧縮された画像データに対して前述した処理を行ない、画像データを伸長する。携帯情報端末装置２００は、画像圧縮回路１を備えているので、画像データの圧縮率を低下させることなく、圧縮した画像データの画質の劣化を抑えることができ、搭載しているメモリ（図示せず）に記憶させるデータ量を減らすことができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 画像圧縮回路、２ メモリ、３ 画像伸長回路、４ フレームメモリ、５ ラインバッファ、６ レジスタ、７ ＦＩＦＯ回路、８ データ比較回路、９ 画像処理回路、１１ 画像演算部、１２ 圧縮方式決定部、１３ 圧縮処理部、３１ 伸長方式決定部、３２ 伸長処理部、１００ 半導体装置、２００ 携帯情報端末装置、２０１ 撮像部、２０２ 操作部、２０３ 表示部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度を演算する画像演算部と、
前記画像演算部で演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する圧縮方式決定部と、
前記圧縮方式決定部で決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する圧縮処理部と
を備える画像圧縮回路。
【請求項２】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度および彩度を演算する画像演算部と、
前記画像演算部で演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する圧縮方式決定部と、
前記圧縮方式決定部で決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する圧縮処理部と
を備える画像圧縮回路。
【請求項３】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の輝度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項４】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度の間で前記グループを分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項５】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の輝度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の輝度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分け、各画素の輝度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度の間で前記グループを分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項６】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の彩度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分ける、請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項７】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度の間で前記グループを分ける請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項８】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の彩度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の彩度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分け、各画素の彩度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度の間で前記グループを分ける、請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項９】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素のいずれか１つの画素の前記画像データと、前記画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１０】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１１】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、それぞれの前記グループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データと、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１２】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、それぞれの前記グループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する前記グループ内の画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１３】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の前記画像データの中央値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１４】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１５】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の前記画像データの平均値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１６】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、それぞれの前記グループに対し、１つの画素の色差と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する請求項１１〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１７】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、それぞれの前記グループに対し、前記グループ内の画素の色差の平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１１〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１８】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の色差の中央値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１９】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２０】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の色差の平均値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５に記載の画像圧縮回路。
【請求項２１】
前記圧縮情報は、それぞれの前記グループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報と、圧縮方式を選択する選択情報とを含む、請求項９〜請求項２０のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２２】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、赤および青で表現する前記画像データの情報量を、緑で表現する前記画像データの情報量に比べて減らしてある、請求項１〜請求項２１のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２３】
入力した画像データを、圧縮画像データに圧縮する請求項１〜請求項２２のいずれか一項に記載の画像圧縮回路と、
前記画像圧縮回路で圧縮した前記圧縮画像データを格納するメモリ回路と、
を備える半導体装置。
【請求項２４】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮方法であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度を演算する第１ステップと、
演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する第２ステップと、
決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する第３ステップと
を含む画像圧縮方法。
【請求項２５】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮方法であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度および彩度を演算する第１ステップと、
演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する第２ステップと、
決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する第３ステップと
を含む画像圧縮方法。
【請求項２６】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、前記第２ＲＧＢ圧縮方式および前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる前記画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項２７】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、前記第２ＲＧＢ圧縮方式および前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる前記画像データとの差分値が大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項２８】
撮像部と、ユーザ操作を受付ける操作部と、画像を表示する表示部と、前記撮像部で撮影された画像データを圧縮する請求項１〜請求項２２のいずれか１項に記載の画像圧縮回路とを備える、スマートフォン。
【請求項２９】
請求項２３に記載の半導体装置と、前記メモリ回路に格納された前記圧縮画像データを伸長する画像伸長回路とを備える、スマートフォン。
【請求項１】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度を演算する画像演算部と、
前記画像演算部で演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する圧縮方式決定部と、
前記圧縮方式決定部で決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する圧縮処理部と
を備える画像圧縮回路。
【請求項２】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮回路であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度および彩度を演算する画像演算部と、
前記画像演算部で演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する圧縮方式決定部と、
前記圧縮方式決定部で決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する圧縮処理部と
を備える画像圧縮回路。
【請求項３】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の輝度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項４】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度の間で前記グループを分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項５】
前記圧縮方式決定部は、各画素の輝度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の輝度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の輝度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分け、各画素の輝度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる輝度の間で前記グループを分ける、請求項１に記載の画像圧縮回路。
【請求項６】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の彩度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分ける、請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項７】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度の間で前記グループを分ける請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項８】
前記圧縮方式決定部は、各画素の彩度の標準偏差が所定値より小さい場合、各画素の彩度の平均値以上の画素を含む前記グループと、各画素の彩度の平均値未満の画素を含む前記グループとに分け、各画素の彩度の標準偏差が所定値以上の場合、各画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が最も大きくなる彩度の間で前記グループを分ける、請求項２に記載の画像圧縮回路。
【請求項９】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素のいずれか１つの画素の前記画像データと、前記画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１０】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記画像データの圧縮および伸長に必要となる圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１１】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、それぞれの前記グループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データと、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１２】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、それぞれの前記グループに対し、ＲＧＢ色空間で表現する前記グループ内の画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１３】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の前記画像データの中央値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１４】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の前記画像データの平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１５】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、１つの画素の前記画像データを含む第１グループと、３つの画素の前記画像データを含む第２グループとに分ける場合、前記第１グループに含まれる画素の前記画像データと、前記第２グループに含まれる画素の輝度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の輝度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の前記画像データの平均値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項１６】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、それぞれの前記グループに対し、１つの画素の色差と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する請求項１１〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１７】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、それぞれの前記グループに対し、前記グループ内の画素の色差の平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１１〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１８】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の色差の中央値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項１９】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、各画素の輝度と、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の色差の平均値、最小値または最大値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２０】
前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式は、ＲＧＢ色空間で表現する４つの画素の前記画像データを、前記第１グループに含まれる画素の色差と、前記第２グループに含まれる画素の彩度を昇順または降順に並べ、差分値が小さい方の２つの画素の彩度の標準偏差が所定値以上のとき、３つの画素の色差の平均値と、前記圧縮情報とを含むデータに圧縮する、請求項１３〜請求項１５に記載の画像圧縮回路。
【請求項２１】
前記圧縮情報は、それぞれの前記グループに含まれる画素の組合わせを示すペア情報と、圧縮方式を選択する選択情報とを含む、請求項９〜請求項２０のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２２】
前記第２ＲＧＢ圧縮方式は、赤および青で表現する前記画像データの情報量を、緑で表現する前記画像データの情報量に比べて減らしてある、請求項１〜請求項２１のいずれか一項に記載の画像圧縮回路。
【請求項２３】
入力した画像データを、圧縮画像データに圧縮する請求項１〜請求項２２のいずれか一項に記載の画像圧縮回路と、
前記画像圧縮回路で圧縮した前記圧縮画像データを格納するメモリ回路と、
を備える半導体装置。
【請求項２４】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮方法であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度を演算する第１ステップと、
演算した各画素の輝度に基づき、すべての画素の輝度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の輝度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する第２ステップと、
決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する第３ステップと
を含む画像圧縮方法。
【請求項２５】
隣接する４つの画素の画像データを圧縮する画像圧縮方法であって、
ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データから、各画素の輝度および彩度を演算する第１ステップと、
演算した各画素の輝度および彩度に基づき、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが所定の範囲内にある場合、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第１ＲＧＢ圧縮方式に、すべての画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、各画素の彩度に基づいて各画素を２つのグループに分け、２つに分けた前記グループのそれぞれにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にある場合、前記第１ＲＧＢ圧縮方式と異なる、ＲＧＢ色空間で表現する各画素の前記画像データを圧縮する第２ＲＧＢ圧縮方式に、２つに分けた前記グループのうち少なくとも１つにおいて、前記グループに含まれる画素の輝度および彩度のバラツキが前記所定の範囲内にない場合、ＹＣｂＣｒ圧縮方式にそれぞれ決定する第２ステップと、
決定した方式に基づき、前記第１ＲＧＢ圧縮方式の場合、ＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記第２ＲＧＢ圧縮方式の場合、それぞれの前記グループにおいてＲＧＢ色空間で表現する１つの画素の前記画像データに圧縮し、前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式の場合、４つの画素の輝度と、それぞれの前記グループにおいてＹＣｂＣｒ色空間で表現する１つの画素の前記画像データとを含むデータに圧縮する第３ステップと
を含む画像圧縮方法。
【請求項２６】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、前記第２ＲＧＢ圧縮方式および前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる前記画像データとの差分値が最も大きくなる画素の差分データを割当てる、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項２７】
前記第１ＲＧＢ圧縮方式は、前記第２ＲＧＢ圧縮方式および前記ＹＣｂＣｒ圧縮方式で圧縮したデータとビット数を揃えるために付加する付加ビットに、圧縮するデータに含まれる前記画像データとの差分値が大きくなる方の２つの画素の差分データを割当てる、請求項９または請求項１０に記載の画像圧縮回路。
【請求項２８】
撮像部と、ユーザ操作を受付ける操作部と、画像を表示する表示部と、前記撮像部で撮影された画像データを圧縮する請求項１〜請求項２２のいずれか１項に記載の画像圧縮回路とを備える、スマートフォン。
【請求項２９】
請求項２３に記載の半導体装置と、前記メモリ回路に格納された前記圧縮画像データを伸長する画像伸長回路とを備える、スマートフォン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−６６１６２（Ｐ２０１３−６６１６２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１６５２３（Ｐ２０１２−１１６５２３）
【出願日】平成２４年５月２２日（２０１２．５．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２２日（２０１２．５．２２）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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