JPH0823536A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0823536A
JPH0823536A JP6155979A JP15597994A JPH0823536A JP H0823536 A JPH0823536 A JP H0823536A JP 6155979 A JP6155979 A JP 6155979A JP 15597994 A JP15597994 A JP 15597994A JP H0823536 A JPH0823536 A JP H0823536A
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image data
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liquid crystal
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Yuichi Uchio
裕一 内尾
Tadashi Yoshida
正 吉田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数画面の相関を用いて符号化された画像デ
ータから、前画面に対して変化した部分を効率よく検出
すること。 【構成】 複数画面の相関を用いて符号化された画像デ
ータから、前画面に対して変化した部分を検出する検出
手段（５１８）と、前記検出手段により検出された部分
の画像データを表示装置へ出力する出力手段とを有する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、符号化された画像デー
タに応じて、表示装置による画像表示を行うための画像
処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】双安定性を有する液晶素子の使用がクラ
ーク（Ｃｌａｒｋ）及びラガウェル（Ｌａｇｅｒｗａｌ
ｌ）により提案されている（米国特許第４，３６７，９
２４号明細書等）。また、このような液晶を用いた表示
パネルの駆動方式が、例えば米国特許第４，６５５，５
６１号において提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる駆動方式によれ
ば、一走査線選択時に双安定性配向状態の一方または他
方の配向状態を確実に生じさせるのに十分な波高値とパ
ルス幅を持つ一方または他方極性パルスを印加する必要
がある。例えば、一走査線選択時間が１５０μｓｅｃで
あったとすると走査線本数が４００本の場合での一垂直
走査時間（一フレーム走査時間）は、６０μｓｅｃで、
フレーム周波数は１６．７となり、更に走査線本数の増
大に応じてフレーム周波数が低下していくことになる。
【０００４】このため、動画像を一定のフレームレート
で表示させためには、一フレーム内において走査するラ
インを減少させる必要が生じる。
【０００５】そこで、本発明は、複数画面の相関を用い
て符号化された画像データから前画面に対して変化した
部分を効率よく検出し、表示装置における部分的な画像
表示の変更が可能とすることを目的とする。
【０００６】また、イントラ画像を表示するタイミング
でリフレッシュ動作を行わせることにより、表示装置に
おける表示画像の劣化を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明の画像処理装置は、複数画面の相関を
用いて符号化された画像データから、前画面に対して変
化した部分を検出する検出手段と、前記検出手段により
検出された部分の画像データを表示装置へ出力する出力
手段とを有することを特徴とする。
【０００８】また、複数の画面の相関を用いて符号化さ
れた画像データに応じて画像表示を行う表示装置を制御
する画像処理装置において、前記画像データのうち、フ
レーム内符号化された画像データを表示するタイミング
で、前記表示装置にリフレッシュ動作を行わせることを
特徴とする。
【０００９】
【実施例】
（実施例１） ＜システム＞図１は、本発明の第１の実施例の画像処理
装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。
【００１０】図１において、１０１はＡＴＭ（非同期転
送モード）にてＪＰＥＧやＭＰＥＧ等の各種方式にて符
号化処理された画像データ等の各種データを転送するＡ
ＴＭネットワーク、１０２，１０３はＡＴＭ以外のモー
ドにてデータを転送するイーサネット等を用いたローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１０５はＡＴＭネッ
トワークに接続され、画像データの圧縮、伸長機能を有
するファクシミリ装置、１０７は内部にぺージメモリを
有し、受信した圧縮データから伸長した画像データに基
づいた像形成を行うカラープリンタである。
【００１１】１０９はカラーリーダ、カラープリンタを
含むカラー複写機であって、カラーリーダで読み取った
原稿の画像データを例えばＪＰＥＧ方式に基づいて圧縮
する圧縮回路、圧縮された画像データが書き込まれるぺ
ージメモリ、ページメモリに書き込まれた圧縮画像デー
タを読み出してプリンタに供給するために伸長する伸長
回路を含む。
【００１２】１１１はＡＴＭネットワークを介して入力
される画像データを一旦蓄えるファイルサーバー、１１
３はこのファイルサーバーにデータを入出力するための
ワークステーション、１１５はＡＴＭネットワークと接
続されるＰＣ（パソコン）であり、このパソコン１１５
は上述のローカルエリアネットワークとの間でＭＰＥＧ
データやＪＰＥＧデータの授受を行ない、データの符号
化・復号化を行うとともに各種画像データの編集等の各
種処理を行う。
【００１３】また、このパソコン１１５は上記プリンタ
１０７等と上記ネットワーク回線１０３又は専用線を介
して接続されている。
【００１４】１１７は１１１と同様のサーバーであっ
て、前記サーバ１１１と同様の構成である。
【００１５】かかるサーバー１１７には前述のカラー複
写機１０９と同様のカラー複写機１１９と接続されてい
る。
【００１６】１２１はＡＴＭネットワークに接続されて
いるデジタルテレビであり、このデジタルテレビはＡＴ
Ｍネットワークを介して入力されるＭＰＥＧあるいはＪ
ＰＥＧ方式の符号化データを受信し、これを復号して可
視像としてＣＲＴディスプレイ装置に表示する。
【００１７】なお、かかるモニターは後述のようなＦＬ
Ｃとよばれる強誘電性液晶を用いたディスプレイ装置で
あってもよい。
【００１８】１２３はＡＴＭネットワークを介して入力
されたＭＰＥＧあるいはＪＰＥＧ圧縮画像データを受信
するＶＴＲである。
【００１９】かかるＶＴＲ１２３はＡＴＭネットワーク
回線から入力されたＭＰＥＧあるいはＪＰＥＧ圧縮画像
データを圧縮された符号化データのまま又は所定の信号
処理を行ってテープに記録する。
【００２０】また、このＶＴＲ１２３は外部から受信し
た非圧縮データをＭＰＥＧあるいはＪＰＥＧ方式に基づ
いて圧縮してテープに記録するための画像データ圧縮器
を有している。
【００２１】１２７はＡＴＭネットワークにＭＰＥＧあ
るいはＪＰＥＧ圧縮画像データ方式にて圧縮されたデー
タを送出するＣＡＴＶ局である。
【００２２】このＣＡＴＶ局１２７は図示したようにＡ
ＴＭネットワーク回線を介して放送用のデータを出力す
る。
【００２３】１２９はＡＴＭネットワークに他のＡＴＭ
ネットワークを接続するためのルータである。
【００２４】１３１は他のローカルエリアネットワーク
と接続するためのルータである。
【００２５】また、ファクシミリ装置１０５とプリンタ
ー１０７とカラー複写機１１１とＡＴＭネットワークと
の間には不図示のＡＴＭネットワークスイッチが設けら
れている。
【００２６】＜ＪＰＥＧ圧縮画像データ＞次に、上記ネ
ットワークにて伝送される各種データの内のＪＰＥＧ圧
縮画像データについて説明する。
【００２７】このＪＰＥＧ圧縮画像データは、データの
周波数特性や人間の視覚特性を利用してカラー静止画の
圧縮を行うことを目的とした国際標準方式であるＣＣＩ
ＴＴ／ＩＳＯのＪＰＥＧ方式に基づいて符号化されたデ
ータであり、このデータは符号化データ及び各種マーカ
コードを図２に示すようなイメージ／フレーム／スキャ
ンの階層構造として構成している。
【００２８】即ち、このＪＰＥＧデータはＳＯＩ(Start
Of Image)コード、フレーム、ＥＯＩ(End Of Image)コ
ードから構成され、上記フレームは階層符号化されたデ
ータの場合には各階層毎に複数のフレームから成り、階
層符号化されていない場合には単一のフレームにて構成
される。
【００２９】上記フレームはＳＯＦ(Start Of Fraim)コ
ード、フレームヘッダ及びスキャンから構成され、上記
スキャンはＳＯＳ(Start Of Scan) コード、スキャンヘ
ッダ及び符号化データにて構成されている。
【００３０】なお、上記スキャンは、輝度データ（Ｙ）
と２つの色差データ(Cr、Cb) を各々独立して扱う場合
（インタリーブさせる場合）には複数のスキャンから構
成され、各データを一緒に扱う場合（ノンインタリーブ
させる場合）には単一のスキャンにて構成される。
【００３１】次に、上述のようなＪＰＥＧ方式における
基本的なベースライン・システムにおける符号化・復号
化のアルゴリズムについて図３及び図４を用いて説明す
る。
【００３２】まず、入力画像データはブロック化回路２
０１にて８画素×８画素のブロックに分割し、これをＤ
ＣＴ回路２０２にて２次元ＤＣＴ（離散コサイン変換）
することによって１種の直流成分(DC)と63種の交流成分
(AC)から成る水平／垂直の空間周波数成分（ＤＣＴ係
数）に変換する。
【００３３】これによって得られた各周波数成分は、量
子化器２０３にて各々所定の係数（量子化係数）にて除
算されて量子化され、その後直流成分と交流成分とで異
なるアルゴリズムによって各々符号化処理される。
【００３４】なお、上記量子化係数は、一般に周波数成
分毎に異なる係数が用いられており、視覚上重要な低域
成分に対する量子化係数は高域成分に対する量子化係数
に比して小さく設定されている。
【００３５】これによって、比較的重要でない高域成分
についてはカットされることになり、全体としてデータ
量の削減が図られる。
【００３６】上記直流成分については隣接ブロックとの
相関が高いことを利用して、差分回路２０４にて先行す
るブロックにおける直流成分との差分が求められ、得ら
れた差分値をハフマン符号化器２０５にて１次元ハフマ
ン符号化して直流成分の符号化データとされる。
【００３７】一方、交流成分については、上述の６３種
の交流成分をスキャン回路２０６にて視覚的に重要な低
域側の周波数成分から順次ジグザグスキャンして１次元
の配列に変換し、判定器２０７にて各成分の値が「０
値」であるか０値以外の値（有効係数）であるか判定さ
れる。
【００３８】「０値」については、カウンタ２０８にて
０ランがカウントされ、有効係数についてはグループ化
回路２０９にてその値によってグループ化され、これら
によって得られたランレングスとグループ値との組み合
わせによりハフマン符号化器２１０にて２次元ハフマン
符号化が行われて交流成分の符号化データとされる。
【００３９】ここで、上述のハフマン符号は、生起確率
の高いもの（直流成分については上記差分値、交流成分
についてはランレングスと有効係数との組み合わせ）に
より短い符号長を割り当てることによって全体としての
データ量を削減する。
【００４０】また、生起確率が低いものについては所定
のコード（ＺＲＬコード）と組み合わせることによって
有限のコード数にてすべてのパターンを表すことができ
る。
【００４１】以上の処理を各ブロック単位で行って１枚
のカラー静止画の符号化を終了する。
【００４２】その後、上記各符号化データは、付加回路
２１１にて前述のマーカコード等が付加されて図３に示
したＪＰＥＧ圧縮画像データとされる。
【００４３】なお、上述の量子化係数やハフマンコード
は任意に設定することができるため、符号化に用いられ
た量子化係数やハフマンコードを表すデータが上記ＳＯ
Ｉコードの後に付加される。
【００４４】次に、復号化のアルゴリズムについて説明
する。
【００４５】復号化のアルゴリズムは基本的に符号化ア
ルゴリズムの逆であり、入力された符号化データはこの
データと共に送られたハフマンテーブルを用いて復号器
２１２にて復号され、直流成分については加算器２１３
にて先行ブロックの直流成分と加算されて元の直流成分
とされ、交流成分については復号化された各周波数成分
を並び換え回路２１４にて元の２次元配列に変換する。
【００４６】その後、それらの周波数成分を逆量子化器
２１５にて逆量子化した後、逆ＤＣＴ回路２１６にて逆
ＤＣＴを行ってもとの画像データ（復号データ）に変換
される。
【００４７】以上の処理を各ブロック単位で行って１枚
のカラー静止画の復号化を終了する。
【００４８】なお、以上のアルゴリズムはＪＰＥＧ方式
の基本的なものであるが、これに更に各種の階層符号化
を取り入れたエクステンド・システムがＪＰＥＧ方式と
して認められており、この階層符号化を行った場合には
上記ＳＯＦコードによってその種類を表すようになって
いる。
【００４９】＜ＭＰＥＧ圧縮画像データ＞次に、上記ネ
ットワークにて伝送される各種データの内のＭＰＥＧ圧
縮画像データについて説明する。
【００５０】このＭＰＥＧ圧縮画像データは、動画像の
高能率符号化を行うことを目的とした国際標準であり、
基本的には先のＪＰＥＧ方式と同様にデータの周波数特
性や人間の視覚特性を利用するが、更に動画像特有の時
間軸方向の冗長度を利用して一層の高能率符号化を行う
方式である。
【００５１】このＭＰＥＧ方式は、デジタルストレージ
メディア用に転送レートを最大１．５ＭｂｐｓとしたＭ
ＰＥＧ１と、伝送レートの上限をなくし双方向デジタル
マルチメディア機器、デジタルＶＴＲ、ＡＴＶ、光ファ
イバネットワーク等の全ての伝送系で用いられることを
企図したＭＰＥＧ２があるが、基本的なアルゴリズムは
ほぼ同様であるのでＭＰＥＧ１をベースとしてそのデー
タ構造及び符号化・復号化のアルゴリズムを説明する。
【００５２】なお、ＭＰＥＧ２では、使用可能な符号化
方法を複数のプロフィール（シンプル・プロフィール、
メイン・プロフィール、スケーラブル、空間スケーラブ
ル、ハイ）によって規定しているが、代表的なメイン・
プロフィールは基本的にＭＰＥＧ１と同様である。
【００５３】まず、このＭＰＥＧ方式による高能率符号
化方式の原理について説明する。
【００５４】この高能率符号化方式においては、フレー
ム間の差分を取ることで時間軸方向の冗長度を落とし、
これによって得られた差分データをＤＣＴ及び可変長符
号化処理して空間方向の冗長度を落とすことによって全
体として高能率符号化を実現する。
【００５５】上記時間軸方向の冗長度については、動画
像の場合には連続したフレームの相関が高いことに着目
し、符号化しようとするフレームと時間的に先行又は後
行するフレームとの差分を取ることによって冗長度を落
とすことが可能となる。
【００５６】そこで、ＭＰＥＧでは、図５に示すように
専らフレーム内で符号化するイントラ符号化画像の他
に、時間的に先行するフレームとの差分値を符号化する
前方予測符号化画像（Ｐ−ピクチャ）と、時間的に先行
するフレーム又は後行するフレームとの差分値或はそれ
ら両フレームからの補間フレームとの差分値の内最もデ
ータ量が少ないものを符号化する両方向予測符号化画像
（Ｂ−ピクチャ）とを有し、これらの符号化モードによ
る各フレームを所定の順序で組み合わせている。
【００５７】なお、画像中で新たな物体が現れた場合に
は、時間的に先行する画像との差分を取るよりも後行す
る画像との差分を取った方がその差分値が少なくなる場
合がある。
【００５８】そこで、ＭＰＥＧでは上述のような両方向
予測符号化を行い、より高能率な圧縮を行っている。
【００５９】また、ＭＰＥＧでは各予測画像を得るため
に動き補償を行う。
【００６０】即ち、先の８画素×８画素のブロックを輝
度データについて２×２の４つ、色差データについて２
つ集めたブロック（マクロブロック）単位で、対応画像
の対応ブロック近傍のマクロブロックとの差分をとり、
一番差が少ないマクロブロックを検出することによって
動きベクトルを検出し、この動きベクトルをデータとし
て符号化する。
【００６１】上述のような動き補償及び予測符号化に際
しては、時間的に先行する画像を一旦符号化した後、再
度復号した画像を得て先行画像とされる。
【００６２】上述のような予測符号化データ及び動きベ
クトルは先に説明したようなＤＣＴ及びハフマン符号化
が行われて高能率符号化される。
【００６３】次に、このＭＰＥＧ方式のデータ構造につ
いて説明する。
【００６４】このデータ構造は、図６に示すようにビデ
オシーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス層、
マクロブロック層、ブロック層から成る階層構造で構成
されている。
【００６５】以下、各層について図中下の層から順に説
明する。
【００６６】先ず、ブロック層は先のＪＰＥＧと同様に
輝度データ及び色差データ毎に８画素×８画素で各々構
成され、この単位毎にＤＣＴが行われる。
【００６７】上記マクロブロック層は、上述した８画素
×８画素のブロックを輝度データについては４ブロッ
ク、色差データについては各１ブロックまとめ、マクロ
ブロックを付したものであり、ＭＰＥＧ方式ではこのマ
クロブロックを後述する予測符号化、動きベクトル検出
の単位とする。
【００６８】また、上記マクロブロックヘッダは、各マ
クロブロック単位の動き補償及び量子化ステップの各デ
ータ、及び各マクロブロック内の６つＤＣＴブロック(Y
0,Y1,Y2,Y3,Cr,Cb) がデータを有するか否かのデータを
含む。
【００６９】上記スライス層は、画像の走査順に連なる
１つまたは複数のマクロブロック及びスライスヘッダで
構成され、同一スライス層内の一連のマクロブロックに
おける量子化ステップは一定とされる。上記スライスヘ
ッダは、スライスの位置及び量子化ステップに関するデ
ータを有し、仮に復号の途中でエラーが発生してもこの
スライスを単位として復旧し得るようになっている。
【００７０】また、先頭のマクロブロックは直流成分の
差分値をリセットする。
【００７１】上記ピクチャ層は、上述のスライス層を１
フレーム単位で複数集めたものであり、ピクチャースタ
ートコード等からなるヘッダと、これに続く１つまたは
複数のスライス層とから構成される。
【００７２】また、上記ヘッダには画像の符号化モード
を示すコードや動き検出の精度（画素単位か半画素単位
か）を示すコードを含む。
【００７３】上記ＧＯＰ層は、グループスタートコード
やシーケンスの最初からの時間を示すタイムコード等の
ヘッダと、これに続く複数のＩフレーム、Ｂフレーム又
はＰフレームから構成される。
【００７４】上記ビデオシーケンス層は、シーケンスス
タートコードから始まりシーケンスエンドコードで終了
し、その間に画像サイズデータ等の制御データ及び画像
サイズ等が同じ複数のＧＯＰが配列される。
【００７５】このようなデータ構造を持つＭＰＥＧ方式
は、その規格にて各層毎のビットストリームが規定され
ている。
【００７６】次に、上述のようなＭＰＥＧデータを扱う
基本的な符号化装置及び復号化装置について図７及び図
８を用いて説明する。
【００７７】この符号化装置は、図７に示すようにブロ
ック化回路３０１、ＤＣＴ回路３０２、量子化器３０
３、可変長符号化器（ＶＬＣ）３０４、動き補償回路３
０５、動きベクトル検出器３０６、レート制御回路３０
７、局部復号器３０８、出力バッファ３０９等から概略
構成されている。
【００７８】また、この符号化装置において符号化の対
象とする画像サイズは図９に示すように４：２：２，
４：２：０、ＳＩＦ、ＣＩＦ、ＱＣＩＦフォーマットに
対応したものがあり、ＭＰＥＧ１では上記ＳＩＦフォー
マットの画像サイズを対象としている。
【００７９】この符号化装置において、符号化すべき画
像データはブロック化回路３０１にて上述の８画素×８
画素のブロックとされ、スイッチ３１０を介してＤＣＴ
回路３０２に伝送される。
【００８０】上記スイッチ３１０は、入力画像データが
イントラ画像かインタ画像かで切り換えられるものであ
り、イントラ画像の場合にはａ接点に接続され、インタ
画像の場合にはｂ接点に接続される。
【００８１】イントラ画像の場合にはＤＣＴ回路３０２
にてＤＣＴされ、これによって得られたＤＣＴ係数はは
量子化器３０３にて量子化され、更に可変長符号化器３
０４にて符号化された後、一旦バッファ３０９に記憶さ
れる。
【００８２】一方、インタ画像の場合には上記スイッチ
３１０は接点ｂに接続されて先に説明した動き補償付き
の予測符号化が行われる。
【００８３】即ち、３１１、３１２は局部復号器３０８
を構成する逆量子化器、逆ＤＣＴ回路であり、上記量子
化器３０３にて量子化されたデータはこの局部復号器３
０８にて元に戻される。
【００８４】また、３１３は加算器、３１４はインタ画
像の場合のみ閉成されるスイッチ、３１６は減算器であ
り、上述のように局部復号された画像データは、動きベ
クトル検出回路３０６にて検出された動きベクトルを参
照して所定の画像（先行画像、後行画像又はこれらの補
間画像）における対応マクロブロックを出力する。
【００８５】この動き補償回路３０５の出力は上記減算
器３１６にて入力画像データと減算処理され、これによ
って動き補償付きの予測値が得られ、この予測値は上述
のＤＣＴ回路３０２、量子化回路３０３及び可変長符号
化器３０４にて符号化されて上記バッファ３０９に記憶
される。
【００８６】なお、上記動きベクトル検出器３０６は、
これから符号化する画像データと、所定の参照画像デー
タとの比較を行って動きベクトルを得るものであり、こ
の検出器３０６の出力は上記動き補償回路３０５に供給
されて動き補償回路３０５が出力すべきマクロブロック
を指定する。
【００８７】また、上記レート制御回路３０７は上記バ
ッファにおける符号化データの占有量に基づいて上記量
子化器３０３における量子化ステップを切り換えること
によって符号量制御を行う。
【００８８】最後に付加回路３１５にて先に示したよう
な各種ヘッダを符号化データに付加してＭＰＥＧ方式に
対応したＭＰＥＧ圧縮画像データとして送出する。
【００８９】一方、復号装置は、基本的には上述の符号
化の逆の動作を行うものであり、図８に示すように入力
バッファ４０１、可変長復号器（ＶＬＤ）４０２、逆量
子化器４０３、逆ＤＣＴ回路４０４、動き補償回路４０
５、出力バッファ４０６等から構成されている。
【００９０】即ち、上記入力バッファ４０１から順次読
み出される符号化データは上記可変長復号器４０２、逆
量子化器４０３、逆ＤＣＴ回路４０４にて処理されて空
間領域のデータに変換される。
【００９１】また、４０７は上記逆ＤＣＴ回路４０４の
出力に動き補償回路４０５からの予測値を加算するため
の加算器であり、４０８は上記逆ＤＣＴ回路４０４の出
力または加算器４０７０の出力を選択するためのスイッ
チである。
【００９２】このスイッチ４０８は、図示しないデータ
検出回路に検出された符号化識別符号に基づいてイント
ラ画像の場合には接点ａに接続され、インタ画像の場合
には接点ｂに接続される。
【００９３】このように復号された復号データは上記出
力バッファ４０６にて一旦記憶され、更に元の空間配置
に復元されて１フレームの画像データとして出力され
る。
【００９４】＜ＡＴＭフォーマット＞次に、ＡＴＭ通信
フォーマットについて説明する。
【００９５】このＡＴＭ通信においては、図１０に示す
ように一連のビットストリームを複数の固定長パケット
に分割し、各パケットを複数（例えば４つ）のＡＴＭセ
ルにて構成する。
【００９６】また、各ＡＴＭセルはパケットヘッダとデ
ータ用のペイロードとから構成され、一般的に上記ヘッ
ダは５バイト、データが４８バイトとされている。
【００９７】このＡＴＭ通信は、ネットワークのビット
レートとは独立（非同期）でデータ伝送を行うことがで
き、単位時間当りの伝送セル数によって伝送レートを任
意に設定することができるため、種々のデータを混在し
て伝送する伝送系に適している。
【００９８】＜パソコン＞次に、図１におけるパソコン
の構成について説明する。
【００９９】図１１は本実施例のパソコンの構成を示す
ものであり、このパソコンは上述のような各種方式に対
応したデータを扱うとともに、種々の機能を有するため
に伝送されるデータのデータ量及び処理に要する転送速
度に応じて最適なデータバスを選択的に用いるマルチバ
スシステムを備えており、本実施例においては１６ｂｉ
ｔデータバスD1、３２ｂｉｔデータバスD2、６４ｂｉｔ
データバスD3及び拡張バスとして１２８ｂｉｔデータバ
スD4を備えている。
【０１００】また、このパソコンは、機能拡張を可能と
するために後述する拡張ボードインタフェースを備えて
おり、このインターフェースに接続される各種拡張ボー
ドによって機能の拡張を図り得るようになっている。
【０１０１】以下、詳細に説明する。
【０１０２】５０１はネットワークインターフェースで
あり、このネットワークインターフェース５０１及びこ
のインターフェース内のＡＴＭスイッチ５０２を介して
上記各伝送チャンネルとの各種データの授受を行う。
【０１０３】図中、５０３は全体の制御を行うＣＰＵで
あり、このＣＰＵ５０３はサブＣＰＵとして上記マルチ
バスシステムを構成するバスコントローラ５０４及びビ
ット変換器５０５を備えている。
【０１０４】５０６はＲＯＭ、５０７はメモリコントロ
ーラであり、このメモリコントローラ５０７によってハ
ードディスク装置５０８ＡやＣＤ−ＲＯＭ５０８Ｂ等を
有する外部記憶装置５０９とデータの授受を行う。
【０１０５】５１０は編集コントローラであり、このコ
ントローラ５１０によって画像編集時等におけるデータ
の位相管理等を行う。
【０１０６】５１１はディスプレイインターフェースで
あり、このディスプレイインターフェース５１１から送
出される画像データはメモリ５１２を介してＣＲＴディ
スプレイ５１３に表示される。
【０１０７】また、このディスプレイインターフェース
５１１は表示デバイスの種類に応じて適宜処理を行う。
具体的には、ＦＬＣディスプレイ５１４に対してコーデ
ック５１８によってデコードされたＭＰＥＧ圧縮画像デ
ータを出力する場合には、Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ（各８ビッ
ト）データ５３３と変化ブロックデータ５３４を出力す
る。変化ブロックデータ５３４は、コーデック５１８で
のデコードの際に、後述の基準で作成され、デコードさ
れた画像データと共にディスプレイインターフェース５
１１に伝送される。
【０１０８】５１５はプリンタコントローラであり、こ
のプリンタコントローラ５１５はプリントする画像デー
タに応じて熱転写プリンタ５１６やＢＪ方式と熱転写方
式等の異なる複数のプリンタ部を有するハイブリッドプ
リンタ５１７を使い分ける。
【０１０９】なお、上記メモリ５１２をディスプレイ用
とプリンタ用とで共用するようにしてもよい。
【０１１０】５１８はデータの符号化／復号化を行うコ
ーデックであり、本実施例では先に説明したようなＪＰ
ＥＧ方式及びＭＰＥＧ方式に対応したコーデックを備え
ている。
【０１１１】５１９は上記拡張ボードインタフェースで
あり、このインターフェース５１９を介して各種の拡張
ボード５２０、５２１、５２２を接続することによって
パソコンの機能拡張を図るようになっている。
【０１１２】５２３はマウス／キーボードコントローラ
であり、このコントローラ５２３を介してキーボード５
２４及びマウス５２５が接続される。
【０１１３】５２６は音声処理部、５２７は音声スピー
カである。
【０１１４】一方、このパソコンはシステムポート５２
８を介して手書き入力機器５２９、音声マイク５３０、
ビデオカメラ５３１及びイメージスキャナ５３２が接続
される。
【０１１５】このような構成のパソコンは、上述のよう
なマルチデータバスD1、D2、D3、D4 、バスコントローラ５
０４及びビット変換器５０５からなるマルチバスシステ
ムを備えているため、データ量や処理に要する転送・処
理速度等に応じて最適なデータバスを選択的に使用す
る。
【０１１６】また、上記拡張ボードインターフェース５
１９に接続される拡張ボードによって機能の拡張を行う
ことができる。
【０１１７】＜画像表示部＞図１２は、本発明の実施例
の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【０１１８】図１２において、１１０１は画像処理部で
あり、図１１のコーデック５１８において復号された画
素ごとのＹ，Ｃｒ，Ｃｂの色空間の画像データに対して
所定の画像処理を施し出力する。１１０２は画像記憶部
であり、画像処理部１１０１で処理された画像データを
記憶する。１１０３は部分書き換え領域検出部であり、
復号化部からのデータから一フレーム内で優先的に書き
換えるべき領域を検出する。１１０４はディスプレイコ
ントローラであり、画像記憶部１１０２に記憶された画
像データのうち、部分書き換え検出部１１０３により書
き換えるべき領域とされた領域内の画像データをその領
域を示す情報と共に出力する。１１０５は後述の強誘電
性液晶を用いたディスプレイパネルであり、ディスプレ
イコントローラからのデータに応じて画像を表示する。
【０１１９】図１３は、画像処理部１１０１の構成を示
すブロック図である。
【０１２０】図１３において、１２０１は色変換部であ
り、コーデック５１８からの各々８ビットの輝度データ
Ｙ，色データＣｒ，Ｃｂを各々８ビットのＲ（レッ
ド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー），Ｉ（ホワイト）
のデータに変換する。１２０２は疑似中間調処理部であ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｉの色成分データを各々独立して２値
化し、各々１ビットのＲ’，Ｇ’，Ｂ’，Ｉ’の色成分
データを出力する。１２０３はマルチプレクサであり、
Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’，Ｉ’の色成分データをディスプレイ
パネルの表示に則したデータ列に並び変える。
【０１２１】図１４は、疑似中間調処理部１２０２の中
間調処理回路の構成を示すブロック図である。ここで説
明する方法は平均誤差最小法と呼ばれ、誤差拡散法に類
するものである。この中間調処理回路は、Ｒ’，Ｇ’，
Ｂ’，Ｉ’の色成分に対して同様の構成で４系統設けら
れている。
【０１２２】多値データｘijはエラーバッファメモリ１
３０３に保存されている誤差εij（以前に発生した補正
データｘ’ijと出力データｙijとの差）に重みづけ回路
１３０２により指定された重み係数αijをかけた値と、
加算器１３０１で加算される。
【０１２３】これを式で書くと以下のようになる。
【０１２４】
【外１】
【０１２５】重みづけ係数の一例を図１５に示す。図１
５の＊は現在処理中の画素位置を示す。
【０１２６】次に補正データｘ’ijは２値化回路１３０
４でしきい値（ここではＤmax ＝２５５、Ｔ＝１２７と
した）と比較され、データｙijを出力する。ここで、ｙ
ijは２値化されたデータとなっている。２値化されたデ
ータは出力バッファ１３０７に格納され、２値データと
して出力される。
【０１２７】一方、演算回路１３０５では補正データ
ｘ’ijと出力データｙijをマルチプライア１３０８で２
５５倍した値との差分εijが演算され、この結果はエラ
ーバッファメモリ１３０３の画素位置１３０６に対応す
る位置に格納される。この処理を繰り返すことにより平
均誤差最小法による２値化が行われる。
【０１２８】図１６は、部分書き換え領域検出部１１０
３の構成を示すブロック図である。
【０１２９】図１６において、１４０１は変化領域記憶
メモリであり、コーデック５１８からの変化ブロックデ
ータに基づき、前フレームに対して変化が生じた領域情
報を記憶する。
【０１３０】具体的には、コーデック５１８は下記のよ
うにして変化ブロックデータを生成する。
【０１３１】（処理対象ブロックがインタ画像の場合）
復号化されたブロックのうち以下の２つの条件を満たす
もの以外を変化ブロックとしてそのブロック位置を示す
変化ブロックデータを変化領域記憶メモリ１４０１に記
憶する。 （１）前フレームの対応ブロックとの差分がゼロである （２）動きベクトルがゼロである
【０１３２】１４０２は書き換えラインアドレス発生部
であり、走査方向において少なくとも１ブロックの変化
ブロックを含むラインを書き換えすべきラインとしてそ
のラインのアドレスデータを出力する。
【０１３３】（処理対象ブロックがイントラ画像の場
合）この場合には、最初のイントラフレームで４ｎライ
ン目（ｎは整数）を、次のイントラフレームで４ｎ＋１
ライン目を、次のイントラフレームで４ｎ＋２ライン目
を、次のイントラフレームで４ｎ＋３ライン目を書き換
える。このように本実施例ではイントラフレームで強制
的に画面のリフレッシュを行うので、インターフレーム
における部分書換が行われなかった部分についても一定
周期で表示画像を更新することができ、高画質の画像表
示を行うことができる。
【０１３４】図１７は、ディスプレイコントローラ１１
０４の機能を示すブロック図である。
【０１３５】ディスプレイコントローラ１１０４は、書
き換えラインアドレス発生部１４０２からの書き換えラ
インアドレスデータに基づき、画像記憶部１１０２に記
憶された画像データのうち、そのアドレスに対応するも
のを読み出し、書き換えラインアドレスデータと共にデ
ィスプレイデータとして出力する。
【０１３６】図１８は、ディスプレイデータの構成を示
す図である。表示用データはすべてラインアドレスデー
タとそのアドレスのラインデータが対になっている。
【０１３７】図１９は、ディスプレイパネルの構成を示
すブロック図である。
【０１３８】図１９において、１５０１はデコーダであ
りラインアドレスデータに応じてその対応ラインの画像
を書き換えるべく制御信号をドライバー１５０２に供給
する。ドライバー１５０２はその制御信号に応じてディ
スプレイパネル１５０６の液晶セルをライン単位にダイ
ナミック制御する。１５０３はシフトレジスタであり１
ラインごとの２値データをラインメモリにパラレルに供
給する。１５０４はラインメモリであり、１ライン分の
液晶セル各々のＯＮ／ＯＦＦを示す２値データをドライ
バー１５０５に供給する。１５０５はドライバーであ
り、ラインメモリ１５０４からの２値データに応じて、
ディスプレイパネル１５０６の各液晶セルを制御する。
【０１３９】図２０は、ディスプレイパネル１５０６の
各素子の配列を示す図である。
【０１４０】図２０において１６０１のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｉ
が１画素を構成する基本ユニットであり、後方から露光
される白色光の透過と遮断を独立に制御可能な４個の液
晶セルからなる。これら４個の液晶セルに対して、Ｒ，
Ｇ，Ｂ，Ｉの４色フィルタが配置されている。したがっ
て、この基本ユニットは、４個の液晶セルの独立制御に
より図２１に示す１６色の色を表示することができる。
【０１４１】本実施例のディスプレイパネルに用いる液
晶材料として、特に適したものは、カイラルスメクチッ
ク液晶であって、強誘電性を有するものである。具体的
にはカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、カイラル
スメクチックＧ相（ＳｍＧ＊）、カイラルスメクチック
Ｆ相（ＳｍＦ＊）、カイラルスメクチックＩ相（ＳｍＩ
＊）、カイラルスメクチックＨ相（ＳｍＨ＊）の液晶を
用いることができる。その強誘電性液晶化合物の具体例
としては、デシロキシベンジリンデン−ｐ’−アミノ−
２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＣ）、ヘ
キシルオキシベンジリデン−ｐ’−アミノ−２−クロロ
プロピルシンナメート（ＨＯＢＡＣＰＣ）、４−ｏ−
（２−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４’−オクチ
ルアニリン（ＭＢＲＡ８）があげられる。特に好ましい
強誘電性液晶としては、これより高温側でコレステリッ
ク相を示すものを用いることができ、例えば後述の実施
例に挙げた相転移温度を示すビフェニルエステル系液晶
を用いることができる。
【０１４２】これらの材料を用いて素子を構成する場
合、液晶化合物が所望の相となるような温度状態に保持
するため、必要に応じて素子をヒーターが埋め込まれた
銅ブロックなどにより支持することができる。
【０１４３】図２２は、強誘電性液晶の動作説明のため
に、セルの例を模式的に表現したものである。以下、所
望の相としてＳｍＣ＊を例にとって説明する。
【０１４４】図２２において、１７０１と１７０１’は
Ｉｎ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 或はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉ
ｎ Ｏｘｉｄｅ）などの薄膜からなる透明電極で被覆さ
れた基板（ガラス板）であり、その間に液晶分子層１７
０２がガラス面に垂直になるように配向したＳｍＣ＊相
の液晶が封入されている。太線で示した１７０３が液晶
分子を表しており、この液晶分子は基板の面方向に連続
的にらせん構造を形成している。このらせん構造の中心
軸１７０５と液晶分子１７０３の軸方向とのなす角度を
Θとして表す。この液晶分子１７０３は、その分子に直
交した方向に双極子モーメント（Ｐ⊥）１７０４を有し
ている。基板１７０１と１７０１’上の電極間に一定の
しきい値以上の電圧を印加すると、液晶分子１７０３の
らせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）１７０
４がすべて電界方向に向くよう、液晶分子１７０３は配
向方向を変えることができる。液晶分子１７０３は、細
長い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折
率異方性を示し、したがって例えばガラス面の上下に互
いにクロスニコルの偏向子を置けば、電圧印加極性によ
って光学特性が変わる液晶光学素子となることは、容易
に理解される。
【０１４５】本実施例の液晶光学素子で好ましく用いら
れる液晶セルは、その厚さを充分に薄く（例えば１０μ
以下）することができる。このように液晶層が薄くなる
にしたがい、図２３に示すように電界を印加していない
状態でも液晶分子のらせん構造がほどけ、非らせん構造
となり、その双極子モーメントＰまたはＰ’は上向き
（１７１４）または下向き（１７１４’）のどちらかの
状態をとる。この液晶分子１７１３の分子軸と１７１
３’のなす角度の１／２の角度をチルト角（Θ）と称
し、このチルト角（Θ）はらせん構造を取る時のコーン
のなす頂角の１／２に等しい。このようなセルに、図２
３に示すごとく一定のしきい値以上の極性の異なる電界
ＥまたはＥ’を電界印加手段１７１１を１７１１’によ
り付与すると、双極子モーメントは、電界ＥまたはＥ’
の電界ベクトルに対応して上向き１７１４または下向き
１７１４’と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第
１の安定状態１７１３から第２の安定状態１７１３’の
いずれか一方に配向する。
【０１４６】このような強誘電性を液晶光学素子として
用いることの利点は、応答速度が極めて速いことであ
り、また液晶分子の配向が双安定性を有することであ
る。
【０１４７】以上の様に、本実施例によれば、インタ画
像についてはフレーム間の動きデータを用いて効率よく
前画面に対する変化部分を検出することができる。
【０１４８】また、イントラ画像については、周期的に
リフレッシュを行うことにより、記憶性を有する上述の
強誘電性液晶の表示装置における表示画像の劣化を防止
することができる。
【０１４９】なお、上述の実施例ではコーデック５１８
はＦＬＣディスプレイ５１４とは別体としたが、コーデ
ック５１８、ディスプレイインターフェース５１１とを
ＦＬＣディスプレイ５１４と一体的に構成してもよい。
【０１５０】また、圧縮方式は上述のＭＰＥＧ方式に限
らず、フレーム間の相関を用いて符号化する他の符号化
方式であってもよい。
【０１５１】また、ディスプレイもＦＬＣに限らず、表
示画像を部分的に書き換えることが可能な他のディスプ
レイであってもよい。
【０１５２】また、部分書き換えは、ライン単位の書き
換えでなく、ブロック単位の書き換えであってもよい。
【０１５３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数画
面の相関を用いて符号化された画像データから前画面に
対して変化した部分を効率よく検出することができ、表
示装置における部分的な画像表示の変更が可能となる。
【０１５４】また、イントラ画像を表示するタイミング
でリフレッシュ動作を行わせることにより、表示装置に
おける表示画像の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の画像処理装置を含むシ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＪＰＥＧのデータ構造を示す図である。
【図３】ＪＰＥＧ方式における符号化装置の構成を示す
図である。
【図４】ＪＰＥＧ方式における復号化装置の構成を示す
図である。
【図５】ＪＰＥＧ方式における符号化の原理を説明する
図である。
【図６】ＭＰＥＧのデータ構造を示す図である。
【図７】ＭＰＥＧ方式における符号化装置の構成を示す
図である。
【図８】ＭＰＥＧ方式における復号化装置の構成を示す
図である。
【図９】ＭＰＥＧ方式における符号化の対象となる画像
サイズを示す図である。
【図１０】ＡＴＭ通信フォーマットを説明する図であ
る。
【図１１】本発明の第１の実施例のパソコンの構成を示
すブロック図である。
【図１２】本発明の第１の実施例の画像処理装置の構成
を示すブロック図である。
【図１３】画像処理部１１０１の構成を示すブロック図
である。
【図１４】ＪＰ疑似中間調処理部１２０２の回路構成を
示す図である。
【図１５】誤差拡散法における重みづけ係数の例を示す
図である。
【図１６】部分書き換え領域検出部１１０３の構成を示
す図である。
【図１７】ディスプレイコントローラ１１０４の機能を
示すブロック図である。
【図１８】ディスプレイデータの構成を示す図である。
【図１９】ディスプレイパネルの構成を示すブロック図
である。
【図２０】ディスプレイパネルの素子の配列を示す図で
ある。
【図２１】ディスプレイパネルのフィルタの構成を示す
ブロック図である。
【図２２】強誘電性液晶の動作を説明する図である。
【図２３】液晶セルを説明する図である。
【符号の説明】
５１８ コーデック ５１１ ディスプレイコントローラ ５１４ ＦＬＣディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２ Ｂ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画面の相関を用いて符号化された
    画像データから、前画面に対して変化した部分を検出す
    る検出手段と、 前記検出手段により検出された部分の画像データを表示
    装置へ出力する出力手段とを有することを特徴とする画
    像処理装置。
  2. 【請求項２】 複数の画面の相関を用いて符号化された
    画像データに応じて画像表示を行う表示装置を制御する
    画像処理装置において、 前記画像データのうち、フレーム内符号化された画像デ
    ータを表示するタイミングで、前記表示装置にリフレッ
    シュ動作を行わせることを特徴とする画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記画像データは、直交変換を用いて符
    号化されていることを特徴とする請求項１または請求項
    ２に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記画像データは、動きベクトルデータ
    を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
    の画像処理装置。
  5. 【請求項５】 前記出力手段は、前記画像データと共に
    前記検出手段により検出された部分の位置を示す情報を
    出力することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記表示装置は、表示画像を部分的に書
    き換えることが可能であることを特徴とする請求項１ま
    たは請求項２に記載の画像処理装置。
  7. 【請求項７】 前記表示装置は、強誘電性液晶を用いた
    た表示装置であることを特徴とする請求項１または請求
    項２に記載の画像処理装置。
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