JP5341483B2 - 画像送信装置および画像受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、カメラなどの撮像装置と画像処理ＬＳＩとの間や、画像処理ＬＳＩとＬＣＤなどの表示装置との間における画像データの送受信を行う画像送信装置及び画像受信装置に関する。

近年、カメラから取り込む画像やＬＣＤに出力する画像のサイズが大きくなったことに起因して、カメラ、携帯端末、ＨＤＤレコーダなどの様々な機器が取り扱う画像サイズが非常に大きくなってきている。これに伴い、ＬＳＩとＬＣＤとの間で転送するデータ量は飛躍的に増大している。例えばＷＶＧＡ（８６５×４８０）からＨＤ（１９２０×１０８０）に画像サイズが変わると、転送するデータ量は５倍近く増加する。また、データ信号線を流れるデータ量の増加は、それにほぼ比例するように信号線のＩ／Ｏに要する消費電力にも大きく影響を与えていた。

上記のような問題に対処するため、転送されるデータ量を削減する技術が従来から知られていた。例えば、特許文献１に記載されたデータ転送装置では、同じ値が連続する上位部分データの情報を、その部分データ値と連続するデータ個数の組の情報として生成し、転送されるデータ量を低減する。

また、特許文献２に記載された画像表示装置では、データ量を削減する減色処理を行った後にハフマン符号化処理を行って、データ量を圧縮している。
特開２００６−１６３２０１号公報 特開２００５−５５８２５号公報

上記した従来技術は、転送されるデータ量自体を低減し、消費電力を低減させるアプローチである。本発明は、上記した従来技術とは異なる手法により、消費電力を低減した画像送信装置および画像受信装置を提供することを目的とする。

本発明の画像送信装置は、データ信号線によって接続された装置に対して画像データを送信する画像送信装置であって、送信すべき画像データを記憶した画像データ保持部と、前記画像データ保持部から前記画像データを読み出し、前記画像データにおいて隣接するそれぞれの画素の間の差分データを求める減算処理部と、前記画素の配置に従って、各画素に対応する差分データを２進数で表したデータ信号を最上位ビットから最下位ビットの順にデータ信号線に出力するデータ送信部と、前記データ信号線に１つ前に出力した前記データ信号の最下位ビットが「１」である場合、次に出力する前記データ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、を備え、前記データ送信部は、前記データ反転部にて反転した前記データ信号を前記データ信号線に出力するようにした構成を有する。

本発明の画像受信装置は、データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、隣接画素間の差分を送信用データに変換したデータ信号とし、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信する画像受信装置であって、前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するデータ受信部と、前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号から求めた画素値を記憶する画素値保持部と、前記データ受信部にて、１つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、前記データ受信部にて次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、前記データ受信部にてデータ信号を受信する毎に、受信したデータ信号またはデータ反転処理が行われた場合は反転後のデータ信号と前記画素値保持部に保持された１つ前の画素値とを加算して、前記データ受信部にて受信したデータ信号に係る画素値を求めると共に、求めた画素値によって前記画素値保持部に保持する画素値を上書きする加算処理部と、を備え、前記加算処理部にて求めた画素値によって前記画像データを生成する。

本発明は、画像データにおける隣接する画素の差分データを送信することにより、データ信号線上を転送されるデータ信号の信号変化回数を低減し、省電力化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下では、システムＬＳＩと表示装置ＬＣＤとを有する表示システムを例として説明する。システムＬＳＩは、表示装置ＬＣＤに画像データを送信する。システムＬＳＩが画像送信装置に該当し、表示装置ＬＣＤが画像受信装置に該当する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の表示システム１の構成を示す図である。第１の実施の形態の表示システム１は、システムＬＳＩ１０と表示装置ＬＣＤ２０とを有している。システムＬＳＩ１０と表示装置ＬＣＤ２０は、制御信号を送信する制御信号線３１、およびデータ信号を送信するデータ信号線３２により接続されている。

制御信号線３１は、システムＬＳＩ１０１から表示装置ＬＣＤ２０に対して水平同期信号（ＨＳｙｎｃ）や垂直同期信号（Ｖ Ｓｙｎｃ）といった画像の送信タイミングを制御する制御信号を転送する信号線である。データ信号線３２は、前記制御信号線３１の制御信号に同期して画像のデータを転送する信号線である。

（画像送信装置）
次に、画像送信装置であるシステムＬＳＩ１０について説明する。システムＬＳＩ１０は、表示装置ＬＣＤ２０に対して出力すべき画像を保持した出力画像メモリ１１と、データ信号線３２に対してデータを出力するデータ送信部１２と、送信タイミングを制御すると共に制御信号線３１に制御信号を送信する送信制御部１３とを有している。

また、システムＬＳＩ１０は、出力画像メモリ１１から画像データを構成する画素値を読み出し、前に読み出した画素値との差分をとって差分データを求める減算処理部１４と、出力画像メモリ１１から最新に読み出した画素値を記憶する送信画素値保持部１５と、減算処理部１４にて求めた差分データをパラレルシリアル変換するパラレルシリアル変換部１６とを有している。以下、システムＬＳＩの各構成について説明する。

送信制御部１３は、水平同期信号（Ｈ Ｓｙｎｃ）や垂直同期信号（Ｖ Ｓｙｎｃ）等の画像の送信タイミングを生成し、制御信号線３１に送出する。また、制御信号線３１に流す制御信号と同期してデータ信号線３２に画像を転送するように、減算処理部１４、パラレルシリアル変換部１６、およびデータ送信部１２に動作タイミングを指示する。

減算処理部１４は、出力画像メモリ１１から読み出した画素値から画素値保持部１５に保持された画素値（１つ前に送信した画素値）を減算処理することで差分データを求める。すなわち、（差分データ）＝（最新に読み出した画素値）−（１つ前に読み出した画素値）によって差分データを求める。減算処理部１４は、求めた差分データをデータ送信部１２に渡すと共に、出力画像メモリ１１から読み出した最新の画素値を画素値保持部１５に格納する。画素値保持部１５は、ＲＡＭ等のメモリによって構成されている。

図２（ａ）は、減算処理部１４によって出力画像メモリ１１から画素値を読み出す順序を示す図である。減算処理部１４は、出力画像メモリ１１に格納された画像データの左上隅からライン毎に順次画素値を取得して減算処理を実施する。この読み出し順序は、画像を表示する際の走査方向と同じである。

なお、画素データがＲ、Ｇ、Ｂなど複数の成分で構成されている場合は、減算処理部１４は、成分毎に減算処理を行う。例えば、１つ前に読み出した画素の成分Ｒと、新しく読み出した画素の成分Ｒの減算処理を実施し、差分データを求める。画素の成分Ｇ、Ｂについても同様に実施する。

減算処理部１４は、画像の先頭画素の差分データを生成する前に、画素値保持部１５の値を０に初期化する。画像の先頭画素とは、図２（ａ）の例では、最初に読み出される左上隅の画素である。初期化のタイミングは、減算処理部１４で処理される画素のデータが制御信号ＶＳｙｎｃの立ち上がりに出力される場合（すなわち、画像の先頭の画素である場合）に送信制御部１３から指示される。なお、送信制御部１３は、垂直同期信号（ＶＳｙｎｃ）が０である場合に１度だけ初期化するように減算処理部１４に指示してもよい。また、１ラインの読み出しが終了して次のラインの読出しが開始される毎に、初期化してもよい。

データ送信部１２は、減算処理部１４にて求めた差分データをシリアルのデータ信号線３２に順次出力する。

（画像受信装置）
次に、画像受信装置である表示装置ＬＣＤ２０の構成を説明する。表示装置ＬＣＤ２０は、データ信号線３２を通じて送信されるデータを受信するデータ受信部２１と、受信したデータに基づいて画像を表示するＬＣＤ表示制御部２２と、制御信号線３１を通じて送信される制御信号を受信し、受信データの処理タイミングを各種構成に指示する受信制御部２３とを有している。

また、表示装置ＬＣＤ２０は、データ受信部２１にて受信したシリアルデータをシリアルパラレル変換するシリアルパラレル変換部２４と、シリアルパラレル変換部２４から出力された受信データに１つ前の受信データに係る画素値を加算することにより、画素値を求める加算処理部２５と、加算処理部２５にて求めた画素値を保持する画素値保持部２６とを有している。以下、表示装置ＬＣＤ２０の各構成について説明する。

ＬＣＤ表示制御部２２は、画像を画面に表示する制御部である。加算処理部２５から出力される画素値のデータを順次受け、受信制御部２３からの制御信号に基づいて、画面に画像を表示する。

加算処理部２５は、受信した差分データと画素値保持部２６に保持している１つ前の画素データを加算して、受信した差分データに係る画素値を求める。すなわち、（画素値のデータ）＝（受信した差分データ）＋（１つ前に受信した画素データ）によって、画素値のデータを求める。加算処理部２５は、求めた画素値の画素値保持部２６に格納すると共にＬＣＤ表示制御部２２に送出する。画素値保持部１５は、ＲＡＭ等のメモリによって構成されている。なお、画素データがＲ、Ｇ、Ｂなど複数の成分で構成されている場合には、成分ごとに加算処理を実施し、ＬＣＤ表示制御部２２に画素値のデータを出力する。

また、加算処理部２５は、画像の先頭画素の差分データに対する処理を行う前に、画素値保持部２６の値を０に初期化する。この初期化のタイミングは、次に加算処理部２５で処理されるデータが制御信号ＶＳｙｎｃの立ち上がりで受信した場合（すなわち、画像の先頭の画素の場合）に、受信制御部２３によって指示される。なお、受信制御部２３は、水平同期信号（ＶＳｙｎｃ）が０である場合に１度だけ初期化するように加算処理部２５２０に指示してもよい。また、１ラインの読み出しが終了して次のラインの読出しが開始される毎に、初期化してもよい。初期化のタイミングは、システムＬＳＩ１０と合わせておく必要がある。

図３は、システムＬＳＩ１０の動作を示すフローチャートである。システムＬＳＩ１０は、まず、画素値保持部１５を初期化する（Ｓ１０）。ここでは、システムＬＳＩ１０は、画素値保持部１５に画素値の初期値として０を記憶しておく。

次に、システムＬＳＩ１０は、出力画像メモリ１１から画素値を読み出す（Ｓ１２）。最初に、図２（ａ）に示す左上隅の画素の画素値を読み出す。システムＬＳＩ１０は、減算処理部１４により差分データを算出する（Ｓ１４）。減算処理部１４は、（差分データ）＝（最新に読み出した画素値）−（１つ前に読み出した画素値）によって差分データを求める。１つ前に読み出した画素値は、画素値保持部１５に記憶されている。最初は、画素値保持部１５には初期値として０が記憶されているので、左上隅の画素の画素値がそのまま差分データとなる。続いて、システムＬＳＩ１０は、読み出した画素値で、画素値保持部１５のデータを上書きする（Ｓ１６）。

また、システムＬＳＩ１０は、減算処理部１４にて求めた差分データをパラレルシリアル変換部１６にてシリアルデータに変換し（Ｓ２０）、変換した差分データをデータ送信部１２より送信する（Ｓ２２）。

システムＬＳＩ１０は、画像データを構成する全画素値の読み出しが完了したか否か判定する（Ｓ２４）。この判定の結果、全画素値の読み出しが完了したと判定された場合には（Ｓ２４でＹＥＳ）、１画面分のデータ転送が完了する。全画素値の読み出しが完了していないと判定された場合には（Ｓ２４でＮＯ）、画像データから次の画素値を読み出す（Ｓ１２）。

引き続き、次の画素値を読み出したときの動作について説明する。システムＬＳＩ１０は、図２（ａ）に示す読み出し順序に従って、次の画素（ここでは２番目）の画素値を読み出し、読み出した画素（２番目の画素）の画素値と画素値保持部１５に保持された１つ前の画素（１番目の画素）の画素値との差分を求める（Ｓ１４）。続いて、システムＬＳＩ１０は、読み出した画素（２番目の画素）の画素値を画素値保持部１５に上書きする（Ｓ１６）と共に、差分データをパラレルシリアル変換し（Ｓ２０）、変換後の差分データをデータ信号線３２に出力する（Ｓ２２）。その後、画像データを構成する全画素の画素値の読み出しが完了したか否かを判定する（Ｓ２４）。以下、画像データを構成する全画素値の読み出しが完了するまで、上記処理を繰り返し行う。

図４は、表示装置ＬＣＤ２０の動作を示すフローチャートである。表示装置ＬＣＤ２０は、データ信号線３２を通じて送信されたデータを受信し（Ｓ３０）、受信したデータをシリアルパラレル変換部２４にてパラレルデータに変換する（Ｓ３２）。ここで、受信したデータは、画素値を、隣接する画素の画素値との差分によって表したデータである。

次に、表示装置ＬＣＤ２０は、受信データと、画素値保持部１５に保持されている画素値（一つ前の画素値）のデータを加算し、受信データに係る画素値を求める（Ｓ３６）。表示装置ＬＣＤ２０は、求めた画素値を画素値保持部２６に上書きする（Ｓ３８）と共に、求めた画素値をＬＣＤ表示制御部２２に入力する（Ｓ４０）。ＬＣＤ表示制御部２２は、入力された画素値のデータを用いてＬＣＤの表示処理を行う（Ｓ４２）。システムＬＳＩ１０から送信される画素データは、走査方向に従って読み出された画素値であるので、受信データから求めた画素値のデータを順次ＬＣＤ表示制御部２２に送信することにより、ＬＣＤ表示制御部２２はＬＣＤへの表示を行うことができる。

表示装置ＬＣＤ２０は、全画素値の受信を完了したか否かを判定し（Ｓ４４）、受信を完了したと判定された場合に（Ｓ４４でＹＥＳ）、１画面分のデータ受信が完了する。表示装置ＬＣＤ２０は、全画素値の受信を完了するまで、上記した処理を繰り返し行う。以上、本実施の形態のシステムＬＳＩ１０および表示装置ＬＣＤ２０について説明した。

本実施の形態のシステムＬＳＩ１０は、出力画像メモリ１１から読み出した画素値のデータを、１つ前の画素値との差分データに変換し、差分データをデータ信号線３２に送信している。画像は、一般に隣接する画素値が似通った値をとることが多いので、隣接する画素との差分は、画素値のデータより小さくなる場合が多い。図５は、テスト画像を用いて画素間の差分データを求めた結果を示す図であるが、画素間の差分データは、−７〜７の間に集中している。

このように差分データの値は小さいので、差分データの上位ビットは０もしくは１が連続することになり、上位ビットにおいて信号変化が起きにくくなる。ここで、信号変化とは、「１」「０」の２進数で表されたデータにおいて、「０」から「１」へ変化すること、「１」から「０」へ変化することである。データ信号線３２に「１」のデータを送信するために電力を充電し、「０」のデータを送信するために電力を放電するので、信号変化の回数が増えると充放電の回数が増え、消費電力が増大する。本実施の形態では、差分データを用いて上位ビットにおける信号変化を抑えることにより、消費電力を削減することができる。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、画像の先頭画素から２つの画素のデータをデータ信号線３２に送出した場合の信号変化回数を削減の例を示す図である。図６（ａ）は従来技術における信号変化を示し、図６（ｂ）は本実施の形態における信号変化を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）においては、右から左に向かってシリアル信号線に流れるデータの波形を示している。

図６（ａ）に示すように、従来技術により画素データを送信した場合、２番目の画素のデータを送信するために、１５回の信号変化を必要としている。本実施の形態によれば、２番目のＲの画素値（０ｘ２３）を表示装置ＬＳＩに伝えるために、隣接する画素（１つ前の画素）との差分データとして０ｘ２３−０ｘ２０＝０ｘ０３を送信する。同様に、Ｇの画素値を伝えるために、０ｘ２９ではなく０ｘ０３、Ｂの画素値を伝えるために０ｘ２９ではなく０ｘ０３を送信する。これにより、図６（ｂ）に示すように、データ信号線３２を流れるデータ信号の信号変化の回数を５回に低減できる。

以上のように、画素値を差分データに変換することにより、２画素目以降の画素について上位ビットを「０」もしくは「１」の連続した小さな値に変換することができ、データ信号線３２においてデータ変化量を大きく削減することができる。何枚かのサンプル画像を用いて発明者らが行った実験によれば、差分データに変換した場合のデータ信号線３２の信号変化回数は、５０%〜６８%近く削減できていることを確認できた。また、データ変化量を削減することにより、Ｉ／Ｏに要する消費電力もほぼ比例して削減することが可能となる。

以上述べたように、本実施の形態のシステムＬＳＩ１０は、隣接する画素値の差分データを求め、求めた差分データをそのまま送信するという簡易な構成により、消費電力を削減できるという効果を有する。

（第２実施の形態）
図７は、第２の実施の形態の表示システム２の構成を示す図である。第２の実施の形態の表示システム２の基本的な構成は、第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態においては、システムＬＳＩ１０は、差分データを送信用データに変換する差分データ変換処理部１７をさらに有している。また、表示装置ＬＣＤ２０は、送信用データを差分データに逆変換する差分データ逆変換処理部２７をさらに有している。

システムＬＳＩ１０が有する差分データ変換処理部１７について説明する、差分データ変換処理部１７は、差分データを送信用データに変換するための変換テーブルを有している。図８は、変換テーブルに記憶されたデータの例を示す図である。なお、このテーブルは、２５６ある変換パターンの一部のみ抜き出したものである。変換テーブルは、差分データの出現頻度が高い差分データ、すなわち、０に近い差分データほど信号変化回数の少ない値に変換するテーブルである。図８に示す例では、差分データが３、４、−１〜−４の場合には、信号変化回数が１回のデータに変換される。差分データ変換処理部１７は、この変換テーブルを用いて、減算処理部１４にて求めた差分データを送信用データに変換する。

表示装置ＬＣＤ２０が有する差分データ逆変換処理部２７は、図８に示す変換テーブルと同じテーブルを有している。差分データ逆変換処理部２７は、変換テーブルを用いて、送信用データを差分データに逆変換する。

図９は、第２の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作を示す図である。第２の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の基本的な動作は、第１の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作と同じである。第２の実施の形態においては、システムＬＳＩ１０は、減算処理部１４にて差分データを算出し（Ｓ１４）、画素値保持部１５に上書きした後（Ｓ１６）、差分データ変換処理部１７にて差分データを送信用データに変換する処理（Ｓ１７）が追加されている。

図１０は、第２の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０の動作を示す図である。第２の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０の基本的な動作は、第１の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０と同じである。第２の実施の形態においては、表示装置ＬＣＤ２０は、受信データをシリアルパラレル変換した後（Ｓ３２）、差分データ逆変換処理部２７にて逆変換する処理（Ｓ３５）が追加されている。以上、第２の実施の形態のシステムＬＳＩ１０および表示装置ＬＣＤ２０の構成および動作について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明した。

第２の実施の形態のシステムＬＳＩ１０は、出現頻度の高い差分値のデータを信号変化回数の少ない送信用データに変換し、変換後の送信用データをデータ信号線３２に出力するので、データ信号線３２における信号変化回数をさらに低減し、消費電力を削減することができる。

（第３実施の形態）
図１１は、第３の実施の形態の表示システム３の構成を示す図である。第３の実施の形態の表示システム３の基本的な構成は、第２の実施の形態の表示システム２と同じである。第３の実施の形態においては、システムＬＳＩ１０は、差分データ変換処理部１７にて変換された送信用データを必要に応じて反転処理するデータ反転処理部１８をさらに有している。また、表示装置ＬＣＤ２０は、受信したデータを必要に応じて反転するデータ反転処理部２８をさらに有している。

システムＬＳＩ１０が有するデータ反転処理部１８は、差分データ変換処理部１７が出力した１つ前の画素データの最下位ビットが「１」である場合に画素データを反転し、反転した送信用データをパラレルシリアル変換部１６に出力する。また、データ反転処理部１８は、差分データ変換処理部１７が出力した１つ前の画素データの最下位ビットが「０」である場合は、反転処理を行わないで送信用データをそのままパラレルシリアル変換部１６に出力する。

なお、画素データがＲ、Ｇ、Ｂなど複数の成分で構成されている場合は１つ前の成分を参照して実施する。この場合、成分Ｒは１つ前の画素データの成分Ｂの最下位ビット、成分Ｇは同一画素の成分Ｒの最下位ビット、成分Ｂは同一画素の成分Ｇの最下位ビットが反転処理の判断ビットとなる。これは、シリアルバスを流れるデータの順序において、１つ前の値が何であるのかによって反転をするか否かを決定するためである。

表示装置ＬＣＤ２０が有するデータ反転処理部２８は、シリアルパラレル変換部２４から１つ前に受信した画素データの最下位ビットが「１」である場合に次の受信データを反転し、反転した受信データを差分データ逆変換処理部２７に出力する。データ反転処理部２８は、シリアルパラレル変換部２４から１つ前に受信したデータの最下位ビットが「０」である場合には、受信データをそのまま差分データ逆変換処理部２７に出力する。

なお、画素データがＲ、Ｇ、Ｂなど複数の成分で構成されている場合は、シリアルバスを流れるデータの順序において、１つ前の値が何であるのかによって反転をするか否かを決定する。例えば、成分Ｒは１つ前の画素データの成分Ｂの最下位ビット、成分Ｇは同一画素の成分Ｒの最下位ビット、成分Ｂは同一画素の成分Ｇの最下位ビットが反転処理の判断ビットとなる。

図１２は、第３の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作を示す図である。第３の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の基本的な動作は、第２の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作と同じである。第３の実施の形態においては、システムＬＳＩ１０は、差分データ変換処理部１７にて差分データを送信用データに変換する処理を行った後（Ｓ１７）、前の送信用データの最下位ビットが「１」であるか否かを判定し（Ｓ１８）、最下位ビットが「１」であると判定された場合に（Ｓ１８でＹＥＳ）、送信用データのビットを反転する処理（Ｓ１９）が追加されている。

図１３は、第３の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０の動作を示す図である。第３の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０の基本的な動作は、第２の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０と同じである。第３の実施の形態においては、表示装置ＬＣＤ２０は、受信データをシリアルパラレル変換した後（Ｓ３２）、前の受信データの最下位ビットが「１」であるか否かを判定し（Ｓ３３）、最下位ビットが「１」であると判定された場合に（Ｓ３３でＹＥＳ）、受信データのビットを反転する処理（Ｓ３４）が追加されている。以上、第３の実施の形態のシステムＬＳＩ１０および表示装置ＬＣＤ２０の構成および動作について、第２の実施の形態との相違点を中心に説明した。

第３の実施の形態のシステムＬＳＩ１０は、１つ前の送信用データの最下位ビットが「１」である場合に、送信用データのビットを反転させることによって、送信用データとそれに続く送信用データとの間で発生する信号変化を抑制する。以下、この点について説明する。

差分データが０に近い値は、図５に示すように出現頻度が非常に高い。また、差分データが０に近い値は、図８のテーブルの変換先の値にあるように、ほとんどが０から始まる値に変換されている。そのため、送信用データの最上位ビットは「０」である可能性が高い。従って、図１４（ａ）に示すように、例えば、Ｒの値の送信用データの最下位ビットが「１」である場合、それに続くＧの値の送信用データとの間で信号変化が発生する（時刻ｔ１参照）。本実施の形態によれば、前の送信用データの最下位ビットが「１」の場合には、次の送信用データを反転し、最上位ビットを「１」とするので、図１４（ｂ）に示すように、送信用データとそれに続く送信用データとの間での信号変化を抑制できる。

なお、第３の実施の形態の構成を採用する場合には、差分データ変換処理部１７にて用いる変換テーブルは、変換先の信号変化回数が同じ場合には、絶対値の大きな差分データを変換した変換先データの最上位ビットに「１」が立つように調整し、絶対値の小さい差分データを変換した変換先データの最上位ビットは「０」が立つように調整する。これにより、変換先データの最上位ビットが「１」になる確率を低減する。上記したとおり、第３の実施の形態では、送信用データの最上位ビットは「０」である場合が多いことを前提に、反転処理を行っているので、最上位ビットに「１」が出現する確率を低減することにより、送信用データ間のデータ変化を適切に低減できる。

なお、発明者らが、第１の実施の形態での実験に用いたサンプル画像と同じサンプル画像を用いて実験を行ったところ、データ信号線３２の信号変化回数は、画素データをそのまま送信する場合に比べ、６７%〜８０%近く削減できていることを確認できた。

（第４の実施の形態）
図１５は、第４の実施の形態のシステムＬＳＩ１０および表示装置ＬＣＤ２０の構成を示す図である。第１〜第３の実施の形態では、減算処理部１４、加算処理部２５は、１画素ずつ処理を行い、１つ前の画素のデータを画素値保持部１５に保持する例について説明したが、第４の実施の形態では、システムＬＳＩ１０は、画素値保持部１５に代えて差分データメモリ１９を有し、複数の差分データを記憶できるようにしている。また、表示装置ＬＣＤ２０は、画素値保持部２６に代えて受信データメモリ２９を有することにより、受信した複数の画素についてのデータを保持し、加算処理部２４は、受信データメモリ２９から受信データを読み出して処理を行う。

図１６（ａ）は、画像データを構成する各画素の画素値の例を示す図である。図１６（ａ）に示す画素データが、出力画像メモリ１１に記憶されている。図１６（ｂ）は、隣接する画素との差分データ（左に隣接する画素との差分データ、左端の画素については１ライン上の右端の画素との差分データ）を示す図である。

図１７は、第４の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作を示す図である。図１６（ａ）（ｂ）および図１７を参照して、第４の実施の形態のシステムＬＳＩ１０の動作について説明する。システムＬＳＩ１０の減算処理部１４は、出力画像メモリ１１から、図１６（ａ）に示す各画素の画素値のデータを読み出し（Ｓ５０）、左隣の画素との差分を計算し（Ｓ５２）、図１６（ｂ）に示すような差分データを得る。そして、差分データを差分データメモリ１９に記憶する（Ｓ５２）。パラレルシリアル変換部１６は、差分データメモリ１９から差分データを読み出し（Ｓ５４）、パラレルシリアル変換を行った後（Ｓ５６）、データ送信部１２から送信する（Ｓ５８）。

図１８は、第４の実施の形態の表示装置ＬＣＤ２０の動作を示す図である。表示装置ＬＣＤ２０では、データ信号線３２を通じて送信されたデータを受信し（Ｓ６０）、受信したデータをシリアルパラレル変換した後（Ｓ６２）、受信データメモリ２９に記憶する（Ｓ６４）。受信データメモリ２９には、図１０（ｂ）に示すデータが記憶される。

加算処理部２５は、受信データメモリ２９に記憶されたデータを順次読み出して加算することにより（Ｓ６６）、元の画素値のデータを求める。加算処理部２５は、求めた画素値のデータをＬＣＤ表示制御部２２に入力し（Ｓ６８）、画像をＬＣＤ表示する（Ｓ７０）。以上、第４の実施の形態のシステムＬＳＩ１０および表示装置ＬＣＤ２０について説明した。

第４の実施の形態においても、上記した第１〜第３の実施の形態と同様に、データ信号線３２を流れるデータ信号の信号変化回数を低減し、消費電力を低減することができる。

以上、本発明の画像送信装置および画像受信装置について、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。

本実施の形態では、システムＬＳＩ１０を例として画像送信装置を説明したが、上記したシステムＬＳＩ１０が実行する処理と同じ処理を実現するためのプログラムも本発明の範囲に含まれる。また、画像受信装置についても同様に、表示装置ＬＣＤ２０が実行する処理と同じ処理を実現するためのプログラムも本発明の範囲に含まれる。

上記した第２の実施の形態において、差分データ変換処理部１７は、変換テーブルを用いて差分データから送信用データへ変換する例について説明したが、必ずしも変換テーブルを用いる必要はなく、変換関数を用いてもよい。

上記した実施の形態では、画像データを読み出す前に画素値保持部１５の初期化を行う例について説明したが、画素値保持部１５の初期化は、例えば、１ライン読み出す毎に行ってもよい。図２（ａ）に示す例を参照して説明すると、１ラインの読み出しが終了して右端の画素値を読み出した後、１ライン下の左端の画素値を読み出す前に画素値保持部１５を初期化してもよい。ただし、左端の画素と右端の画素が似通った値になっている場合も多いので、上記した実施の形態のように、最初に１回だけ初期化を行う方がよい場合もある。

上記した実施の形態では、画像送信装置（システムＬＳＩ１０）と画像受信装置（表示装置ＬＣＤ２０）がシリアルのデータ信号線３２で接続された例について説明しているが、データ信号線３２はパラレルの信号線であってもよい。

第３の実施の形態では、第２の実施の形態の構成に加えて、データ反転処理部１８を有する構成について説明したが、第１の実施の形態の構成にデータ反転処理部１８を追加することも可能である。第１の実施の形態においても、差分データは、最上位ビットが「０」となることが多いので、前の差分データの最下位ビットが「１」のときに、次の差分データを反転させることにより、画素間での信号変化回数を低減するという効果が得られる。

上記した実施の形態では、システムＬＳＩ１０は、出力画像メモリ１１から走査方向に従って、画素値を読み出す例について説明したが、画素値の読み出し順序は、走査方向に限定されない。例えば、図２（ｂ）に示すように、左上隅から右に向かって画素値を読み出して行き、右端に到達した時点で、下に隣接する画素の画素値を読み出し、そこから左に向かって画素値を読み出していってもよい。このような順序で読み出すことにより、常に隣接する画素の画素値を読み出すことができるので、値の小さい差分データが得られる範囲が大きくなると予想される。また、図２（ｂ）に示す例に限らず、例えば、渦巻き状に読み出しを行うなどしてもよい。ただし、読み出し方向が走査方向と異なる場合には、表示装置ＬＣＤ２０では、受信した画素値のデータを順次ＬＣＤ表示制御部２２に送るのではなく、いったん、画像データを生成した後に、走査方向に従って画素値を読み出す処理が必要である。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で消費電力を低減でき、例えば、カメラとＬＳＩとの間、ＬＳＩとＬＣＤとの間などにおける画像データを送受信する装置として有用である。

第１の実施の形態のシステムＬＳＩおよび表示装置ＬＣＤの構成を示す図 （ａ）画素の読み出し順序の例を示す図、（ｂ）画素の読み出し順序の別の例を示す図 第１の実施の形態のシステムＬＳＩの動作を示すフローチャート 第１の実施の形態の表示装置ＬＣＤの動作を示すフローチャート テスト画像を用いて画素間の差分データを求めた結果を示す図 （ａ）従来におけるデータ信号の一例の信号変化回数を示す図、（ｂ）実施の形態におけるデータ信号の一例の信号変化回数を示す図 第２の実施の形態のシステムＬＳＩおよび表示装置ＬＣＤの構成を示す図 変換テーブルに記憶されたデータの例を示す図 第２の実施の形態のシステムＬＳＩの動作を示すフローチャート 第２の実施の形態の表示装置ＬＣＤの動作を示すフローチャート 第３の実施の形態のシステムＬＳＩおよび表示装置ＬＣＤの構成を示す図 第３の実施の形態のシステムＬＳＩの動作を示すフローチャート 第３の実施の形態の表示装置ＬＣＤの動作を示すフローチャート （ａ）最下位ビットが「１」の場合の信号変化の例を示す図、（ｂ）データ反転処理を行った場合の信号変化の例を示す図 第４の実施の形態のシステムＬＳＩおよび表示装置ＬＣＤの構成を示す図 （ａ）画像データを構成する各画素の画素値の例を示す図、（ｂ）隣接する画素との差分データを示す図 第４の実施の形態のシステムＬＳＩの動作を示すフローチャート 第４の実施の形態の表示装置ＬＣＤの動作を示すフローチャート

符号の説明

１０ システムＬＳＩ
１１ 出力画像メモリ
１２ データ送信部
１３ 送信制御部
１４ 減算処理部
１５ 画素値保持部
１６ パラレルシリアル変換部
１７ 差分データ変換処理部
１８ データ反転処理部
１９ 差分データメモリ
２０ 表示装置ＬＣＤ
２１ データ受信部
２２ ＬＣＤ表示制御部
２３ 受信制御部
２４ シリアルパラレル変換部
２５ 加算処理部
２６ 画素値保持部
２７ 差分データ逆変換処理部
２８ データ反転処理部
２９ 受信データメモリ
３１ 制御信号線
３２ データ信号線（シリアルバス）

Claims (14)

1. データ信号線によって接続された装置に対して画像データを送信する画像送信装置であって、
   送信すべき画像データを記憶した画像データ保持部と、
   前記画像データ保持部から前記画像データを読み出し、前記画像データにおいて隣接するそれぞれの画素の間の差分データを求める減算処理部と、
   前記画素の配置に従って、各画素に対応する差分データを２進数で表したデータ信号を最上位ビットから最下位ビットの順にデータ信号線に出力するデータ送信部と、
   前記データ信号線に１つ前に出力した前記データ信号の最下位ビットが「１」である場合、次に出力する前記データ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、
   を備え、
   前記データ送信部は、前記データ反転部にて反転した前記データ信号を前記データ信号線に出力する画像送信装置。
2. 前記画像データ保持部から読み出した画素値を記憶する画素値保持部を備え、
   前記減算処理部は、前記画像データ保持部から前記画像データにおいて隣接する画素の画素値を順次読み出し、画素値を読み出す毎に、読み出した画素値と前記画素値保持部に保持された画素値との差分データを求めると共に、前記画像データ保持部から読み出した画素値によって前記画素値保持部に保持する画素値を上書きする請求項１に記載の画像送信装置。
3. 前記データ送信部からデータ信号を出力するタイミングを制御すると共に、前記データ信号の受信側の装置に接続された制御信号線に制御信号を出力する送信制御部を備え、
   前記送信制御部にて送信する制御信号に基づいて、前記画素値保持部を初期化する請求項２に記載の画像送信装置。
4. 前記減算処理部にて求めた前記差分データを送信用データに変換する差分データ変換部であって、前記差分データが０に近い値ほど、２進数で表した場合の信号変化回数の少ない送信用データに変換する差分データ変換部を備え、
   前記差分データ変換部にて変換された送信用データを前記データ反転部に出力する請求項１〜３のいずれかに記載の画像送信装置。
5. 前記データ信号線に送出する差分データをパラレルシリアル変換するパラレルシリアル変換部を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の画像送信装置。
6. データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、隣接画素間の差分を送信用データに変換したデータ信号とし、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信する画像受信装置であって、
   前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するデータ受信部と、
   前記データ受信部にて、１つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、前記データ受信部にて次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、
   前記データ受信部にてデータ信号を受信する毎に、受信したデータ信号またはデータ反転処理が行われた場合は反転後のデータ信号に１つ前に受信したデータ信号に係る画素値を加算する処理を行い、前記データ受信部にて受信したデータ信号に係る画素値を求める加算処理部と、
   を備え、
   前記加算処理部にて求めた画素値によって前記画像データを生成する画像受信装置。
7. データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、隣接画素間の差分を送信用データに変換したデータ信号とし、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信する画像受信装置であって、
   前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するデータ受信部と、
   前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号から求めた画素値を記憶する画素値保持部と、
   前記データ受信部にて、１つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、前記データ受信部にて次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、
   前記データ受信部にてデータ信号を受信する毎に、受信したデータ信号またはデータ反転処理が行われた場合は反転後のデータ信号と前記画素値保持部に保持された１つ前の画素値とを加算して、前記データ受信部にて受信したデータ信号に係る画素値を求めると共に、求めた画素値によって前記画素値保持部に保持する画素値を上書きする加算処理部と、
   を備え、
   前記加算処理部にて求めた画素値によって前記画像データを生成する画像受信装置。
8. 画像データの送信側の装置から制御信号線を介して送信される制御信号を受信する受信制御部を備え、
   前記受信制御部にて受信した制御信号に基づいて、前記画素値保持部を初期化する請求項７に記載の画像受信装置。
9. データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、隣接画素間の差分を送信用データに変換したデータ信号とし、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信する画像受信装置であって、
   前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するデータ受信部と、
   前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号から求めた画素値を記憶する画素値保持部と、
   前記データ受信部にて、１つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、前記データ受信部にて次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するデータ反転部と、
   前記データ受信部にてデータ信号を受信する毎に、受信したデータ信号またはデータ反転処理が行われた場合は反転後のデータ信号に対し、送信側の装置で行った変換の逆変換を行って１つ前に受信した画素との差分データを求める差分データ逆変換部と、
   前記差分データ逆変換部にて１つ前の画素との差分データを求める毎に、求めた差分データと前記画素値保持部に保持された１つ前の画素値とを加算して、前記データ受信部にて受信したデータ信号に係る画素値を求めると共に、求めた画素値によって前記画素値保持部に保持する画素値を上書きする加算処理部と、
   を備え、
   前記加算処理部にて求めた画素値によって前記画像データを生成する画像受信装置。
10. 前記データ信号線から受信するデータ信号をシリアルパラレル変換するシリアルパラレル変換部を備えた請求項６〜９のいずれかに記載の画像受信装置。
11. 画像送信装置が、データ信号線によって接続された装置に対して画像データを送信する方法であって、
    前記画像送信装置が、送信すべき画像データを記憶した画像データ保持部から前記画像データを読み出し、前記画像データにおいて隣接するそれぞれの画素の間の差分データを求めるステップと、
    前記画像送信装置が、前記画素の配置に従って、各画素に対応する差分データを２進数で表したデータ信号を、１つ前に出力した前記データ信号の最下位ビットが「１」である場合には次に出力する前記データ信号の各ビットの値を反転して、順次データ信号線に出力するステップと、
    を備える画像送信方法。
12. 画像受信装置が、データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信する方法であって、
    前記画像受信装置が、前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するステップと、
    前記画像受信装置が、１つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するステップと、
    前記画像受信装置が、前記データ信号を受信した順に、受信したデータ信号または反転した場合には反転したデータ信号に１つ前に受信したデータ信号に係る画素値を加算する処理を行い、受信したデータ信号または反転した場合には反転したデータ信号に係る画素値を求めるステップと、
    前記画像受信装置が、求めた画素値によって画像データを生成し、生成した画像データを画像データ保持部に保持するステップと、
    を備える画像受信方法。
13. データ信号線によって接続された装置に対して画像データを送信するためのプログラムであって、コンピュータに、
    送信すべき画像データを記憶した画像データ保持部から前記画像データを読み出し、前記画像データにおいて隣接するそれぞれの画素の間の差分データを求めるステップと、
    前記画素の配置に従って、各画素に対応する差分データを２進数で表したデータ信号を、１つ前に出力した前記データ信号の最下位ビットが「１」である場合には次に出力する前記データ信号の各ビットの値を反転して、順次データ信号線に出力するステップと、
    を実行させるプログラム。
14. データ信号線によって接続された装置から、画像データを構成する各画素値を隣接画素間の差分を表すデータ信号であって、１つ前のデータ信号の最下位ビットが「１」である場合に次のデータ信号の各ビットの値を反転したデータ信号として受信することにより当該画像データを受信するためのプログラムであって、コンピュータに、
    前記データ信号線を介して送信されてきたデータ信号を受信するステップと、
    １つ前に受信したデータ信号の最下位ビットが「１」である場合、次に受信したデータ信号の各ビットの値を反転するステップと、
    前記データ信号を受信した順に、受信したデータ信号または反転した場合には反転したデータ信号に１つ前に受信したデータ信号に係る画素値を加算する処理を行い、受信したデータ信号または反転した場合には反転したデータ信号に係る画素値を求めるステップと、
    求めた画素値によって画像データを生成し、生成した画像データを画像データ保持部に保持するステップと、
    を実行させるプログラム。