图像处理装置的制作方法

本发明涉及一种通过基于随机数抖色的量化来对图像数据进行压缩并存储于图像存储器，并通过逆量化对存储于图像存储器的图像数据进行解压缩的图像处理装置。

背景技术：

作为在如平板pc(personalcomputer：个人计算机)及笔记本pc等搭载有液晶显示装置的设备内使用的图像通信标准，有嵌入式显示端口(embeddeddisplayport)标准。

嵌入式显示端口标准中，作为减少设备的消耗电力的技术，包含被称作psr(panelselfrefresh：面板自刷新)的功能。通过psr功能显示图像时，通过psr功能从通常动作时的动态图像的显示切换为静态图像的显示之后，发送侧电路停止图像数据的发送，且液晶显示装置的图像处理装置中包含的接收侧电路显示与在通常动作时存储于图像存储器的图像数据对应的图像。

图9是表示液晶显示装置的图像处理装置的结构的一例的框图。图9所示的图像处理装置90具备接收电路92、图像压缩电路94、图像解压缩电路96、输出图像选择电路98及显示控制电路100。

通常动作时，从发送侧电路102发送的图像数据被接收电路92接收，并从输出图像选择电路98输出。并且，通过显示控制电路100的控制，与从输出图像选择电路98输出的图像数据对应的图像显示于图像显示装置104。

另一方面，通过psr功能显示图像时，在通常动作时通过接收电路92接收的图像数据被图像压缩电路94压缩，并存储于图像存储器106。根据图像的显示时机，从图像存储器106读出的图像数据被图像解压缩电路96解压缩，并从输出图像选择电路98输出。并且，通过显示控制电路100的控制，与从输出图像选择电路98输出的图像数据对应的图像显示于图像显示装置104。

如上所述，通过psr功能显示图像时，通过对存储于图像存储器106的图像数据应用压缩处理，能够减少图像存储器106的容量及带宽。另一方面，从动态图像的显示切换为静态图像的显示时，所显示的图像从非压缩图像切换为压缩图像，因此通过压缩处理而产生可察觉到的画质的劣化是不利的。

并且，嵌入式显示端口标准中，有被称作psr2(panelselfrefresh2：面板自刷新2)的功能，该功能中，发送侧电路仅重新发送整个图像中要更新的矩形区域的图像数据以对该图像数据进行选择性更新(selectiveupdate)。为了应对psr2功能，作为压缩解压缩处理，要求仅对一部分图像，例如以列单位或块单位独立地对图像数据进行编码及解码。

并且，图像压缩中，通常为了减小图像数据之间的关联并改善压缩效率，进行从rgb颜色空间向yuv颜色空间等的转换。

图10a是表示图9所示的图像压缩电路的结构的一例的框图。图10a所示的图像压缩电路94具备颜色空间转换电路108及作为编码电路的第一、第二及第三编码电路110、112、114。

图像压缩电路中，通过颜色空间转换电路108，rgb颜色空间的图像数据转换为y图像数据、u图像数据及v图像数据，作为yuv颜色空间的图像数据。并且，通过第一、第二及第三编码电路分别对y图像数据、u图像数据及v图像数据进行编码，且分别生成与y图像数据、u图像数据及v图像数据对应的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据来作为压缩数据。

图10b是表示图9所示的图像解压缩电路的结构的一例的框图。图10b所示的图像解压缩电路96具备作为解码电路的第一、第二及第三解码电路140、142、144及逆颜色空间转换电路146。

图像解压缩电路96中，通过第一、第二及第三解码电路140、142、144，分别对y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据进行解码，分别生成与y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据对应的y图像数据、u图像数据及v图像数据来作为解压缩数据。并且，通过逆颜色空间转换电路146，对y图像数据、u图像数据及v图像数据进行逆转换，生成yuv颜色空间的图像数据来作为rgb颜色空间的图像数据。

图11是表示图10a所示的编码电路的结构的一例的框图。图11所示的编码电路116具备量化电路118、第一预测电路120及熵值编码电路122。

编码电路116中，通过量化电路118，根据量化系数对图像数据进行量化，由此生成量化数据。接着，通过第一预测电路120，从通过量化电路118生成的量化数据减去与保持于数据保持电路且在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的量化数据，由此计算差量数据。并且，通过熵值编码电路122对差量数据进行熵值编码，由此生成压缩数据。

图12是表示图10b所示的解码电路的结构的一例的框图。图12所示的解码电路124具备熵值解码电路126、第二预测电路128及逆量化电路130。

解码电路124中，通过熵值解码电路126对压缩数据进行熵值解码，由此生成差量数据。接着，通过第二预测电路128，对通过熵值解码电路126生成的差量数据和与保持于数据保持电路且在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的量化数据进行加法，由此生成量化数据。并且，通过逆量化电路130对量化数据进行逆量化，由此生成解压缩数据。

量化及逆量化的运算式例如如式(1)及式(2)所示。量化例如设为舍去图像数据的低位位成分并对图像数据进行四舍五入的单纯的量化。

量化：quant＝floor((in+q/2)/q)……式(1)

逆量化：dequant＝quant*q……式(2)

其中，in为输入数据，q为量化系数的值。

但是，前述的舍去图像数据的低位位成分的量化中，若量化系数的值q变大，则如图13所示，压缩处理之前的图像的灰度平滑地变化，并如图14所示，压缩解压缩之后的图像的灰度以阶段状发生变化，画质的劣化较明显。其理由是因为，量化及逆量化后的值仅通过输入值确定，由此压缩解压缩后的图像中，压缩处理前的图像的平滑的灰度被破坏。

相对于此，有抑制量化误差引起的视觉性的图像劣化的被称作抖色(dithering)的技术。抖色是指，进行量化时，并不仅仅是舍去图像数据的低位位成分来单纯地进行四舍五入，而是例如在图像数据中控制低位位成分的舍去或进位，以便减小视觉性误差。抖色之一有随机数抖色。

图15是表示随机数抖色电路的结构的一例的框图。图15所示的随机数抖色电路132具备伪随机数生成电路134、加法器136及量化电路138。

随机数抖色电路132中，通过伪随机数生成电路134，根据量化系数的值q生成0～量化系数的值q-1的范围的伪随机数。接着，通过加法器136，对图像数据和伪随机数进行加法来生成加法数据。并且，通过量化电路138，根据量化系数对加法数据进行量化，由此生成量化数据。

量化及逆量化的运算式例如如式(3)及式(4)所示。随机数抖色电路132中，进行伪随机数的加法来代替图像数据的四舍五入处理。

量化：quant＝floor((in+rand(q))/q)……式(3)

逆量化：dequant＝quant*q……式(4)

其中，rand(q)为通过伪随机数生成电路134，根据量化系数的值q生成的伪随机数。

如式(1)及式(2)所示，舍弃图像数据的低位位的单纯量化中，如图16a所示，相对于输入数据的值in，唯一地确定输出数据的值out。图16a及图16b中，量化系数的值q＝4。

另一方面，如式(3)及式(4)所示，当为基于随机数抖色的量化时，输出数据的值out任意地确定为输入数据的值in附近的值，从空间上或时间上来看，保存平均值。如图16b所示，例如，输入数据的值in为3时，若设为输出数据的值out被量化为0的概率为25％、被量化为4的概率为75％，则输出数据的值out的平均值为3。根据该“平均来讲变成可逆”性质，能够减少图像的外观上的劣化。

图17是通过基于以往的随机数抖色的量化进行压缩解压缩之后获得的图像。图17所示的图像是对图13所示的图像适用以往的随机数抖色的图像，与图14所示的图像相比，可知阶段状的灰度差得到了大幅改善。

然而，通过随机数抖色进行量化来获得的图像中，存在伪随机数引起的噪声看起来像图案的问题。这是因为，例如如图16b所示，抖色方式根据输入值的灰度而不同，如输入值为0时一定会量化为0，输入值为1时，以25％：75％的概率抖色，输入值为2时，以50％：50％的概率抖色。因此，量化误差中产生偏差，看起来像图案。

并且，作为与本发明有关联性的现有技术文献，有日本特开2013-195784号公报、日本特开2003-44847号公报、日本特开昭61-161871号公报、日本特开平5-219384号公报及日本特开2006-50299号公报。

例如，日本特开2013-195784号公报中，记载有通过利用随机数进行抖色，消除虚拟轮廓及阶段状的灰度差被观察为起伏的起伏现象。

并且，日本特开2003-44847号公报中，记载有通过在多个列之间切换量化方式来获得垂直方向的抖色效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在能够防止在压缩解压缩后的图像中灰度以阶段状发生变化或由于伪随机数引起的噪声的偏差而产生图案，并获得高画质的图像的图像处理装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种图像处理装置，其具备：

第一随机数种子生成电路，按与第一图像数据对应的图像的每个列或块，根据第一图像同步信号，生成与所述列或块的编号对应的第一随机数种子；

图像压缩电路，按与所述列或块对应的每个像素，根据所述第一随机数种子生成第一伪随机数，对所述第一图像数据与所述第一伪随机数的加法数据进行量化来编码，由此生成压缩数据；

图像存储器，存储所述压缩数据；

同步信号生成电路，生成第二图像同步信号；

第二随机数种子生成电路，按每个所述列或块，根据所述第二图像同步信号生成与所述列或块的编号对应且与所述第一随机数种子相等的第二随机数种子；及

图像解压缩电路，按与所述列或块对应的每个像素，对从所述图像存储器读出的压缩数据进行解码来逆量化，由此生成解压缩数据，根据所述第二随机数种子生成与所述第一伪随机数相等的第二伪随机数，通过从所述解压缩数据减去所述第二伪随机数来生成第二图像数据。

本发明中，第一及第二随机数种子生成电路针对图像压缩电路及图像解压缩电路，按每列生成相等的随机数种子，图像压缩电路及图像解压缩电路根据随机数种子按每个像素生成伪随机数。并且，图像压缩电路中，通过以量化系数对图像数据与伪随机数的加法数据进行量化，由此生成压缩数据，图像解压缩电路中，从利用量化系数进行逆量化后的解压缩数据减去伪随机数。由此，根据本发明，能够防止在压缩解压缩后的图像中灰度以阶段状发生变化或由于伪随机数引起的噪声的偏差而产生图案，并能够获得视觉上比以往良好的显示品质。

并且，本发明中，根据图像同步信号，生成与图像的各个列或块的编号对应的随机数种子。由此，根据本发明，无需为了在图像压缩电路与图像解压缩电路之间共享随机数种子、例如在压缩数据中埋入随机数种子，因此不增加压缩数据的数据量而能够在图像压缩电路与图像解压缩电路之间共享随机数种子。

附图说明

图1是表示本发明的图像处理装置的结构的一实施方式的框图。

图2是表示图1所示的量化系数生成电路的外围结构的一例的框图。

图3是表示图1所示的第一随机数种子生成电路的结构的一实施方式的框图。

图4是表示图1所示的第一编码电路的结构的一实施方式的框图。

图5是表示线性反馈移位寄存器的结构的一例的电路图。

图6是表示图1所示的第二随机数种子生成电路的结构的一实施方式的框图。

图7是表示图1所示的第一解码电路的结构的一实施方式的框图。

图8是表示在基于本发明的随机数抖色的压缩解压缩之后获得的图像的一例。

图9是表示液晶显示装置的图像处理装置的结构的一例的框图。

图10a是表示图9所示的图像压缩电路的结构的一例的框图。

图10b是表示图9所示的图像解压缩电路的结构的一例的框图。

图11是表示图10a所示的编码电路的结构的一例的框图。

图12是表示图10b所示的解码电路的结构的一例的框图。

图13是表示灰度平滑地变化的压缩处理之前的图像的一例。

图14是表示针对图13所示的图像，通过舍去图像数据的低位位成分的以往的量化来获得的压缩解压缩之后的图像的一例。

图15是表示随机数抖色电路的结构的一例的框图。

图16a是表示通过以往的舍去图像数据的低位位成分的量化来获得的图像数据的值的一例的示意图。

图16b是表示通过基于以往的随机数抖色的量化来获得的图像数据的值的一例的示意图。

图17是通过基于以往的随机数抖色的量化进行压缩解压缩之后获得的一例的图像。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的图像处理装置进行详细说明。

图1是表示本发明的图像处理装置的结构的一实施方式的框图。图1所示的图像处理装置10为依据嵌入式显示端口标准，对从图像输出装置的发送侧电路经由传输路发送的图像数据进行压缩解压缩处理的接收侧电路，具备接收电路12、第一随机数种子生成电路14、图像压缩电路16、图像存储器18、同步信号生成电路20、第二随机数种子生成电路22、图像解压缩电路24及输出图像选择电路26。

嵌入式显示端口为用于将在gpu(graphicsprocessingunit：图形处理单元)等中生成的图像输出装置的输出连接于图像显示装置的接口标准之一，由与影像信号的接口标准相关的标准化组织vesa(videoelectronicsstandardsassociation，视频电子标准协会)制定。显示端口中，通过包含最大4道的主要链路及辅助信道的传输路，连接发送侧电路与接收侧电路之间，接收对图像数据等进行分组化而成的串行数据。

接收电路12接收从发送侧电路发送的第一图像数据、第一图像同步信号、psr2开始列信息等。

第一图像同步信号为，将与第一图像数据对应的图像显示于图像显示装置时，确定图像的水平方向及垂直方向的显示时机等的信号。

通过psr2功能显示图像时，表示所更新的矩形区域的位置的信息从发送侧电路传输至接收侧电路。psr2开始列信息是表示所更新的矩形区域的位置的信息中表示所更新的矩形区域的开始列的编号的信息。

接着，第一随机数种子生成电路14按与通过接收电路12接收的第一图像数据对应的图像的每个列，同样根据通过接收电路12接收的第一图像同步信号，生成与列编号对应的第一随机数种子。

本实施方式中，第一随机数种子生成电路14生成与通过后述的颜色空间转换电路28转换的yuv颜色空间的第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据对应的第一y随机数种子、第一u随机数种子及第一v随机数种子，作为第一随机数种子。

接着，图像压缩电路16按与列对应的每个像素，根据通过第一随机数种子生成电路14生成的第一随机数种子及通过量化系数生成电路生成的量化系数生成第一伪随机数，利用量化系数对第三图像数据与第一伪随机数的加法数据进行量化来编码，由此生成压缩数据。图像压缩电路16具备颜色空间转换电路28、量化系数生成电路29及编码电路30。

颜色空间转换电路28将rgb颜色空间的第一图像数据转换为yuv颜色空间的第三图像数据。

本实施方式中，颜色空间转换电路28将rgb颜色空间的第一图像数据转换为第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据，作为yuv颜色空间的第三图像数据。

量化系数生成电路29根据rgb颜色空间的第一图像数据运算压缩率，按每个列或像素生成yuv的量化系数。

本实施方式中，如图2所示，量化系数生成电路29根据rgb颜色空间的第一图像数据，生成与通过颜色空间转换电路28转换的第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据对应的y量化系数、u量化系数及v量化系数，作为yuv的量化系数。

通过量化系数生成电路29生成的y量化系数、u量化系数及v量化系数分别输入至编码电路30的第一、第二及第三编码电路32、34、36。并且，输入至第一、第二及第三编码电路32、34、36的y量化系数、u量化系数及v量化系数分别从第一、第二及第三编码电路32、34、36输出。

另外，图2中，针对第一、第二及第三编码电路32、34、36的输入输出信号中，仅图示y量化系数、u量化系数及v量化系数，并省略除此以外的信号的图示。

接着，编码电路30根据第一随机数种子与量化系数，对通过颜色空间转换电路28转换的yuv颜色空间的第三图像数据进行编码，由此生成压缩数据。编码电路30具备第一、第二及第三编码电路32、34、36。

第一、第二及第三编码电路32、34、36分别根据通过第一随机数种子生成电路14生成的第一y随机数种子、第一u随机数种子及第一v随机数种子、和通过量化系数生成电路29生成的y量化系数、u量化系数及v量化系数，按每个像素生成第一伪随机数，对通过颜色空间转换电路28转换的第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据与第一伪随机数进行加法来生成加法数据，利用y量化系数、u量化系数及v量化系数对加法数据进行量化来生成量化数据，从量化数据减去与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的量化数据来生成差量数据，通过对差量数据进行熵值编码，生成所对应的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据。

接着，图像存储器18存储通过编码电路30生成的压缩数据与量化系数。

本实施方式中，图像存储器18存储分别通过第一、第二及第三编码电路32、34、36生成的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据、和通过量化系数生成电路29生成的y量化系数、u量化系数及v量化系数，作为压缩数据。

并且，存储于图像存储器18的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据、和y量化系数、u量化系数及v量化系数根据图像的显示时机依次被读出。

接着，同步信号生成电路20生成第二图像同步信号。

第二图像同步信号为，通过psr或psr2功能将与从图像存储器18读出的压缩数据对应的图像显示于图像显示装置时，确定图像的水平方向及垂直方向的显示时机等的信号。

接着，第二随机数种子生成电路22按每个列，根据通过同步信号生成电路20生成的第二图像同步信号，生成与列编号对应且与第一随机数种子相等的第二随机数种子。

本实施方式中，第二随机数种子生成电路22生成与从图像存储器18读出的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据对应的第二y随机数种子、第二u随机数种子及第二v随机数种子，作为第二随机数种子。

接着，图像解压缩电路24按与列对应的每个像素，对从图像存储器18读出的压缩数据进行解码，并利用所读出的量化系数进行逆量化，由此生成解压缩数据，根据通过第二随机数种子生成电路22生成的第二随机数种子、与量化系数，生成与第一伪随机数相等的第二伪随机数，并从解压缩数据减去第二伪随机数，由此生成第二图像数据。图像解压缩电路24具备解码电路38及逆颜色空间转换电路40。

解码电路38根据第二随机数种子和量化系数，按每个像素生成第二伪随机数，对从图像存储器18读出的压缩数据进行解码，用量化系数进行逆量化，由此生成解压缩数据。解码电路38具备第一、第二及第三解码电路42、44、46。

第一、第二及第三解码电路42、44、46分别根据通过第二随机数种子生成电路22生成的第二y随机数种子、第二u随机数种子及第二v随机数种子、和y量化系数、u量化系数及v量化系数，按每个像素生成第二伪随机数，分别对从图像存储器18读出的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据进行熵值解码来生成差量数据，对差量数据和与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的量化数据进行加法来生成量化数据，根据y量化系数、u量化系数及v量化系数对量化数据进行逆量化来生成解压缩数据，并从解压缩数据减去第二伪随机数，由此生成第二y图像数据、第二u图像数据及第二v图像数据，作为yuv颜色空间的第二图像数据。

接着，逆颜色空间转换电路40将通过解码电路38生成的yuv颜色空间的第二图像数据转换为rgb颜色空间的第四图像数据。

本实施方式中，逆颜色空间转换电路40将通过第一、第二及第三解码电路42、44、46生成的yuv颜色空间的第二y图像数据、第二u图像数据及第二v图像数据转换为rgb颜色空间的第四图像数据。

接着，输出图像选择电路26在除了通过psr或psr2功能显示图像的情况以外的通常动作时，输出通过接收电路12接收的第一图像数据及第一图像同步信号，通过psr或psr2功能显示图像时，输出通过图像解压缩电路24生成的第四图像数据及通过同步信号生成电路20生成的第二图像同步信号。

接着，图3是表示图1所示的第一随机数种子生成电路的结构的一实施方式的框图。图3所示的第一随机数种子生成电路14具备第一编号生成电路48、第一编号y转换电路50y、第一编号u转换电路50u及第一编号v转换电路50v。

第一编号生成电路48按每个列，根据通过接收电路12接收的第一图像同步信号，生成与同样通过接收电路12接收的第一图像数据对应的图像的列编号。

第一编号生成电路48在通过psr功能显示图像时，例如以第一图像同步信号中包含的vsync(verticalsynchronizationsignal：垂直同步信号)为基准，将列编号重置为0，并以第一图像同步信号中包含的de(dataenablesignal：数据使能信号)为基准，对列编号进行计数，由此生成与图像的各个列对应的列编号。

并且，通过psr2功能显示图像时，例如根据psr2开始列信息，作为列编号设定所更新的矩形区域的开始列编号，并以de为基准对列编号进行计数，由此生成与所更新的矩形区域的各个列对应的列编号。

接着，第一编号y转换电路50y按每个列，根据第一转换式转换通过第一编号生成电路48生成的列编号，由此生成第一y随机数种子。

第一编号y转换电路50y以如下目的而配置，即，防止由于在列之间第一y随机数种子成为较近的值而使得通过后述的第一伪随机数生成电路52生成的列之间的伪随机数列具有关联，从而获得没有偏差且品质良好的伪随机数列。

第一转换式设为预先设定于第一编号y转换电路50y的内部。

将第一编号y转换电路50y中使用的第一转换式的一例示于式(5)～式(7)。

v0＝((notl)＜＜8)xorl……式(5)

v1＝0x5a82*(v0xor(v0＜＜9)xor(v0＜＜3))……式(6)

s＝(v1＞＞4)and0xffff……式(7)

其中，l为列编号，s为第一y随机数种子(16位)，v0、v1为中间变量，not表示位反转，and表示逻辑乘，xor表示异或运算，＜＜表示左位移位，＞＞表示右位移位，*表示乘法运算。

将通过第一转换式计算出的第一y随机数种子的值示于表1。

[表1]

(表1)

并且，通过变更第一转换式，通过第一编号y转换电路50y生成的第一y随机数种子的值发生变化，能够改变随机数抖色的图案。利用此，例如根据按每一帧而不同的第一转换式，转换通过第一编号生成电路48生成的列编号，并按每一帧改变随机数抖色的图案，由此能够使通过后述的量化电路56生成的第一量化数据的量化误差在时间轴方向上平均化。

生成与图像的各个列编号对应的随机数种子的理由是因为，通过psr2功能显示图像时，需以列单位独立地进行图像数据的编码、解码。通过生成与列编号对应的随机数种子，无需为了在图像压缩电路16与图像解压缩电路24之间共享随机数种子，例如在压缩数据中埋入随机数种子，因此不增加压缩数据的数据量而能够在图像压缩电路16与图像解压缩电路24之间共享随机数种子。

第一编号u转换电路50u及第一编号v转换电路50v中，分别生成第一u随机数种子及第一v随机数种子来代替生成第一y随机数种子，除这一点以外，其结构与第一编号y转换电路50y相同。

接着，图4是表示图1所示的第一编码电路的结构的一实施方式的框图。图4所示的第一编码电路32具备第一伪随机数生成电路52、第一加法器54、量化电路56、第一预测电路58及熵值编码电路60。

第一伪随机数生成电路52按每个像素，根据通过第一随机数种子生成电路14生成的第一y随机数种子及y量化系数，生成0～“y量化系数的值q-1”的范围的第一伪随机数。

生成伪随机数时，利用使用线性反馈移位寄存器(lfsr：linearfeedbackshiftregister)的伪随机数生成方法。

图5是表示线性反馈移位寄存器的结构的一例的电路图。图5所示的线性反馈移位寄存器148具备16位的移位寄存器150及3个exor电路152、154、156。

线性反馈移位寄存器148中，按每个列，对移位寄存器150设定第一y随机数种子的值x0。由此，移位寄存器150的初始值按每个列，重置为第一y随机数种子的值x0。

接着，若从移位寄存器150的左端的位起设为第1位、第2位、……、第16位，则如式(8)所示，按每个像素，作为接着输入至第1位的新的值xn[1](n表示像素的编号)，通过exor电路152、154、156，计算出设定于移位寄存器150的第一y随机数种子的值x0中，包含第11位、第13位、第14位及第16位的4位的值的异或运算。图5的例中，第11位、第13位、第14位及第16位的值分别为1、0、0、1，exor电路156、154、152的输出信号分别成为1、1、0。

接着，新的值xn[1]设定于移位寄存器150的第1位，并且如式(9)所示，在新的值xn[1]输入至移位寄存器150的第1位之前设定于移位寄存器150的第1位～第15位的值从第2位向第16位各移位1位，对第2位～第16位设定新的值xn[i](i表示移位寄存器150的第2位～第16位的位位置)。

接着，如式(10)所示，计算设定于移位寄存器150的包含xn[1]及xn[i]的新的值xn除以y量化系数的值q的结果的余数来作为随机数rand(q)。

此后，在输入下一列的第一y随机数种子的值之前，按每个像素，反复进行上述动作，依次更新设定于移位寄存器150的16位的值，生成伪随机数。

xn[1]＝xn-1[16]xorxn-1[14]xorxn-1[13]xorxn-1[11]……式(8)

xn[i]＝xn-1[i-1](i＝2～16的整数)……式(9)

rand(q)＝xnmodq……式(10)

其中，mod是作为运算结果输出除法运算的余数的算子。

例如，第一y随机数种子的值＝44257、y量化系数的值q＝8时，如表2那样生成第n个像素的处理中使用的伪随机数rand(q)。

[表2]

并且，本实施方式中，作为量化系数，根据图像，按每个列或像素，通过量化系数生成电路29生成为了实现目标压缩率而必需的值，例如，通过将量化系数包含在压缩数据中等来存储于图像存储器18，并在编码电路30与解码电路38之间共享。

接着，第一加法器54按每个像素，对第三y图像数据与通过第一伪随机数生成电路52生成的第一伪随机数进行加法，由此生成加法数据。

接着，量化电路56按每个像素，利用y量化系数，对通过第一加法器54生成的加法数据进行量化，生成第一量化数据。

接着，第一预测电路58按每个像素，从通过量化电路56生成的第一量化数据减去与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第一量化数据，由此生成第一差量数据。第一预测电路58具备第一数据保持电路62及第二减法器64。

第一数据保持电路62按每个像素，保持与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第一量化数据。

接着，第二减法器64按每个像素，从通过量化电路56生成的第一量化数据减去保持于第一数据保持电路62的第一量化数据，由此生成第一差量数据。

第一预测电路58为了提高编码效率而使用。照片及cg(computergraphics：计算机图形)等图像数据通常具有相邻的像素彼此的值近似的性质即相邻的像素彼此具有关联的性质，相邻的像素彼此的差量集中在接近零的值。因此，计算相邻的像素彼此的图像数据的差量，并进行对接近零的值分配较短的代码的可变长度编码，由此能够减少数据量。

本实施方式中，第一预测电路58计算在时间上相邻的像素彼此的第一量化数据的差量。如此计算相邻的像素彼此的第一量化数据的差量是预测时间上的下一输入像素的方法的最简单的例子。作为更复杂的预测方法，有作为jpeg-ls标准的依据的loco-i算法。预测精度越高，差量越集中在零附近，能够压缩为更短的代码。

接着，熵值编码电路60按每个像素，对通过第一预测电路58生成的第一差量数据进行熵值编码，由此生成y压缩数据。

熵值编码通过根据图像数据的发生概率分配不同长度的代码来进行压缩，还称作可变长度编码。作为熵值编码的简单的例子，能够例示阿尔法代码。如式(11)所示，阿尔法代码α中的整数n以‘0’的n-1次的反复与最低位位的‘1’的总计n位表示，n越小，越成为较短的代码长度。另外，还可采用如哥伦布代码等更高效的熵值编码方式。

α(n)＝‘0’的n-1次反复+‘1’……式(11)

第二及第三编码电路34、36除了以下方面之外，其结构与第一编码电路32相同：分别代替第一y随机数种子使用第一u随机数种子及第一v随机数种子；代替y量化系数使用u量化系数及v量化系数；代替第三y图像数据使用第三u图像数据及第三v图像数据；及代替y压缩数据生成u压缩数据及v压缩数据。

本实施方式中，对图像数据不进行在jpeg(jointphotographicexpertsgroup，联合图像专家组)中进行的向频域的转换，而进行直接适用量化的方式的压缩处理，但也可进行向频域的转换来进行量化。并且，对图像数据进行量化之后，为了进一步减少数据量，进行预测及熵值编码，但并非必须进行预测及熵值编码。

接着，图6是表示图1所示的第二随机数种子生成电路的结构的一实施方式的框图。图6所示的第二随机数种子生成电路22具备第二编号生成电路66、第二编号y转换电路68y、第二编号u转换电路68u及第二编号v转换电路68v。

第二编号生成电路66按每个列，根据通过同步信号生成电路20生成的第二图像同步信号，生成与从图像存储器18读出的压缩数据对应的图像的列编号。

第二编号生成电路66在通过psr或psr2功能显示图像时，例如，以第二图像同步信号中包含的vsync为基准，将列编号重置为0，并以第二图像同步信号中包含的de为基准，对列编号进行计数，由此生成与图像的各个列对应的列编号。

接着，第二编号y转换电路68y按每个列，根据与第一转换式相等的第二转换式转换通过第二编号生成电路66生成的列编号，由此生成第二y随机数种子。

第二转换式设为预先设定于第二编号y转换电路68y的内部。

第二编号y转换电路68y利用与第一转换式相等的第二转换式转换列编号，由此能够按每个列，生成与第一y随机数种子相等的第二y随机数种子。

第二编号u转换电路68u及第二编号v转换电路68v分别生成第二u随机数种子及第二v随机数种子来代替生成第二y随机数种子，除这一点以外，其结构与第二编号y转换电路68y相同。

接着，图7是表示图1所示的第一解码电路的结构的一实施方式的框图。图7所示的第一解码电路42具备熵值解码电路70、第二预测电路72、逆量化电路74、第二伪随机数生成电路76及第一减法器78。

熵值解码电路70按每个像素，对从图像存储器18读出的y压缩数据进行熵值解码，由此生成第二差量数据。

接着，第二预测电路72按每个像素，对通过熵值解码电路70生成的第二差量数据和与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第二量化数据进行加法，由此生成第二量化数据。第二预测电路72具备第二数据保持电路80及第二加法器82。

第二数据保持电路80保持与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第二量化数据。

接着，第二加法器82对通过熵值解码电路70生成的第二差量数据与保持于第二预测电路72的第二量化数据进行加法，由此生成第二量化数据。

本实施方式中，第二预测电路72根据第一预测电路58，计算出在时间上相邻的像素彼此的第二差量数据与第二量化数据之和。

接着，逆量化电路74按每个像素，利用y量化系数，对通过第二预测电路72生成的第二量化数据进行逆量化，由此生成解压缩数据。

接着，第二伪随机数生成电路76按每个像素，根据通过第二随机数种子生成电路22生成的第二y随机数种子及y量化系数，生成0～“y量化系数的值q-1”的范围的第二伪随机数。

第二伪随机数生成电路76通过利用与第一y随机数种子相等的第二y随机数种子及y量化系数，能够生成与第一伪随机数相等的第二伪随机数。

接着，第一减法器78按每个像素，从通过逆量化电路74生成的解压缩数据减去通过第二伪随机数生成电路76生成的第二伪随机数，由此生成第三y图像数据被压缩解压缩之后的第二y图像数据。

第二及第三解码电路44、46除了以下方面之外，其结构与第一解码电路42相同：分别代替y压缩数据使用u压缩数据及v压缩数据；代替第二y随机数种子使用第二u随机数种子及第二v随机数种子；代替y量化系数使用u量化系数及v量化系数；及代替第二y图像数据生成第二u图像数据及第二v图像数据。

接着，对图像处理装置10的动作进行说明。

通常动作时，从输出图像选择电路26输出第一图像数据及第一图像同步信号。

第一图像数据及第一图像同步信号供给至图像显示装置，根据第一图像同步信号，与第一图像数据对应的动态图像显示于图像显示装置。

通过psr功能显示图像时，通过第一随机数种子生成电路14，按每个列，根据第一图像同步信号，生成第一y随机数种子、第一u随机数种子及第一v随机数种子来作为第一随机数种子。

第一随机数种子生成电路14中，通过第一编号生成电路48，按每个列，根据第一图像同步信号，生成与第一图像数据对应的图像的列编号。

接着，通过第一编号y转换电路50y、第一编号u转换电路50u及第一编号v转换电路50v，按每个列，根据第一转换式转换列编号，由此生成第一y随机数种子、第一u随机数种子及第一v随机数种子。

并且，通过颜色空间转换电路28，rgb颜色空间的第一图像数据转换为第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据，作为yuv颜色空间的第三图像数据。

并且，通过量化系数生成电路29，根据rgb颜色空间的第一图像数据运算压缩率，生成yuv的量化系数。

本实施方式中，量化系数生成电路29根据rgb颜色空间的第一图像数据生成y量化系数、u量化系数及v量化系数来作为yuv的量化系数。

接着，通过编码电路30的第一、第二及第三编码电路32、34、36,分别根据第一y随机数种子、第一u随机数种子及第一v随机数种子、和y量化系数、u量化系数及v量化系数，对第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据进行编码，生成与第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据对应的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据，作为压缩数据。

第一编码电路32中，通过第一伪随机数生成电路52，按每个像素，根据第一y随机数种子及y量化系数生成第一伪随机数。

接着，通过第一加法器54，按每个像素，对第三y图像数据与第一伪随机数进行加法，由此生成加法数据。

接着，通过量化电路56，按每个像素，利用y量化系数对加法数据进行量化，由此生成第一量化数据。

接着，通过第一预测电路58，按每个像素，从第一量化数据减去与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第一量化数据，由此生成第一差量数据。

接着，通过熵值编码电路60，按每个像素，对第一差量数据进行熵值编码，由此生成y压缩数据。

针对第二及第三编码电路34、36，也同样地进行动作。

通过第一、第二及第三编码电路32、34、36生成的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据、和y量化系数、u量化系数及v量化系数按每个像素，存储于图像存储器18。

存储于图像存储器18的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据、和y量化系数、u量化系数及v量化系数根据图像的显示时机，按每个像素依次被读出。

并且，通过同步信号生成电路20生成第二图像同步信号。

接着，通过第二随机数种子生成电路22，按每个列，根据第二图像同步信号，生成第二y随机数种子、第二u随机数种子及第二v随机数种子来作为第二随机数种子。

第二随机数种子生成电路22中，通过第二编号生成电路66，按每个列，根据第二图像同步信号，生成与从图像存储器18读出的压缩数据对应的图像的列编号。

接着，通过第二编号y转换电路68y、第二编号u转换电路68u及第二编号v转换电路68v，按每个列，根据与第一转换式相等的第二转换式转换列编号，由此生成第二y随机数种子、第二u随机数种子及第二v随机数种子。

接着，通过解码电路38的第一、第二及第三解码电路42、44、46，分别根据第二y随机数种子、第二u随机数种子及第二v随机数种子、和y量化系数、u量化系数及v量化系数，对从图像存储器18读出的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据进行解码，生成与从图像存储器18读出的y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据对应的第二y图像数据、第二u图像数据及第二v图像数据，作为第二图像数据。

第一解码电路42中，通过熵值解码电路70，按每个像素，对从图像存储器18读出的y压缩数据进行熵值解码，由此生成第二差量数据。

接着，通过第二预测电路72，按每个像素，对第二差量数据和与在时间上比当前的图像更靠前的图像对应的第二量化数据进行加法，由此生成第二量化数据。

接着，通过逆量化电路74，按每个像素，利用y量化系数对第二量化数据进行逆量化，由此生成解压缩数据。

接着，通过第二伪随机数生成电路76，按每个像素，根据第二y随机数种子及y量化系数生成第二伪随机数。

接着，通过第一减法器78，按每个像素，从解压缩数据减去第二伪随机数，由此生成第二y图像数据。

针对第二及第三解码电路44、46，也同样地进行动作。

接着，通过逆颜色空间转换电路40，第二y图像数据、第二u图像数据及第二v图像数据，即yuv颜色空间的第二图像数据转换为rgb颜色空间的第四图像数据。

接着，从输出图像选择电路26输出第四图像数据及第二图像同步信号。

第四图像数据及第二图像同步信号供给至图像显示装置，根据第二图像同步信号，与第四图像数据对应的静态图像显示于图像显示装置。

并且，通过psr2功能显示图像时，通过第一随机数种子生成电路14，按每个列，从与开始列的信息对应的开始列生成第一随机数种子。此时，通过图像压缩电路16，从开始列生成压缩数据，压缩数据同样从开始列存储(更新)于图像存储器18。除此以外的动作与通过psr功能显示图像时相同地进行动作。

图8是表示基于本发明的随机数抖色的压缩解压缩之后获得的图像的一例。图8所示的图像为对图13所示的图像应用本发明的随机数抖色而得到的图像。图17所示的图像中，可观察到噪声的偏差引起的图案，而图8所示的图像中，噪声不受灰度的影响而恒定，可知未产生图17所示的图像中可观察到的图案。

如上所述，图像处理装置10中，第一及第二随机数种子生成电路14、22对图像压缩电路16及图像解压缩电路24，按每个列生成相等的随机数种子，图像压缩电路16及图像解压缩电路24根据随机数种子，按每个像素生成伪随机数。并且，图像压缩电路16中，利用量化系数对图像数据与伪随机数的加法数据进行量化，由此生成压缩数据，图像解压缩电路24中，从利用量化系数进行逆量化后的解压缩数据减去伪随机数。由此，能够防止在压缩解压缩后的图像中，灰度阶段性地发生变化或由于伪随机数引起的噪声的偏差而产生图案等，能够获得视觉上比以往更良好的显示品质。

另外，本发明不限于通过依据显示端口标准的psr及psr2功能显示图像的情况，还能够适用于对从发送侧电路接收的图像数据进行量化并压缩，对从图像存储器读出的图像数据进行解码来逆量化的情况。

并且，图像压缩中，通常为了减少图像数据的关联而改善压缩效率，进行从rgb颜色空间的图像数据向yuv颜色空间等的图像数据的颜色空间转换之后，进行图像数据的压缩解压缩，再次进行从yuv颜色空间等的图像数据向rgb颜色空间的图像数据的逆颜色空间转换。但是，本发明中，并非必须进行颜色空间转换及逆颜色空间转换。

可对第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据使用共同的第一随机数种子，但通过对第三y图像数据、第三u图像数据及第三v图像数据使用不同的第一随机数种子，能够更有效地消除伪随机数引起的噪声的偏差。同样地，可对y压缩数据、u压缩数据及v压缩数据使用共同的第二随机数种子。

通过psr2功能显示图像时，可使用表示所更新的矩形区域的位置的信息中表示所更新的矩形区域的开始块的编号的信息。此时，各个构成要件中，按具有高度及宽度的每个块进行处理。

以上，对本发明进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改良和变更。