JP2005215679A - フレームの移動を利用したダイナミックガンマ補正方法およびそのシステム（ｆｒａｍｅ−ｓｈｉｆｔｅｄｄｙｎａｍｉｃｇａｍｍａｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｙｓｔｅｍ） - Google Patents

フレームの移動を利用したダイナミックガンマ補正方法およびそのシステム（ｆｒａｍｅ−ｓｈｉｆｔｅｄｄｙｎａｍｉｃｇａｍｍａｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｙｓｔｅｍ） Download PDF

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Abstract

【課題】 簡単、迅速で、バッファの使用量を減少するダイナミックガンマ補正方法およびそのシステムを提供する。
【解決手段】 １個のフレーム２０のグレーレベルを統計して、１個の統計データを生じ、統計データに基づき１組のガンマ参考電圧を決定し、そのガンマ参考電圧で次の１個のフレーム２２のガンマ電圧を補正する。次の１個のフレーム２２への入力を含む。１個の計数器３２は、１個のフレーム２０のグレーレベルを統計することに用い、１個の統計データを生じる。１個のガンマ参考電圧決定器３４は、統計データから１組のガンマ参考電圧を決定し、次の１個のフレーム２２のガンマ電圧を補正する。１個の検出器３６で次の１個のフレーム２２の入力を検出する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液晶ディスプレイのガンマ補正方法およびそのシステムに関するもので、特に、フレームの移動を利用したダイナミックガンマ補正方法である。
ダイナミックガンマ補正は、１種の液晶ディスプレイシステムのグレーレベルを利用する映像処理技術であり、各個のフレームがダイナミックガンマ補正を経て映像のグレーレベルを改善した後、該ダイナミック映像を更に人類の目に快適に与えている。
現在、比較的使用されているダイナミックガンマ補正方法は、デジタル方式を使用して実行している。これは、各フレームの映像データをバッファ（BUFFER）あるいはメモリ（MEMORY）に記憶させた後、グレーレベルの確率分布図である図１に示す柱状図を得るため、各フレームのグレーレベルで統計する。また、ガンマ補正の計算後、各フレームのグレーレベル分布を変更する。これは、映像の品質を改善するため、部分的なグレーレベルを比較的高く、あるいは、低いグレーレベルに変更する。図１に示すグレーレベル部分の分布図を例にすると、画素のグレーレベルは０〜３２グレーレベルの間に集中し、映像の画素を更に明るくさせるため、部分的な０〜３２グレーレベルの画素がガンマ補正の計算を経た後、図２に示す通り、比較的高いグレーレベルに変更させられるものである。この種の体系（SCHEME）でもリアルタイムに補正することができるが、特別に高い計算速度を必要とし、且つこの種の方法では映像データを記憶するために大量のバッファを必要とし、これにより、非常に高いコストが必要となる。また、グレーレベル分布の変更は、フレーム本体のデータを変更することを意味する。
ダイナミックガンマ補正方法は、アナログ式補正を採用し、各グレーレベルの確率分布図を生じるため、各フレームのグレーレベルを図１に示すように統計している。さらに、フレームのグレーフレームに基づいて直接ガンマ電圧を補正し、フレームが密集し過ぎる場所はその補正後のガンマ曲線も急な勾配となる。図３は図１を基礎とする補正前のガンマ曲線１０および補正後のガンマ曲線１２となっており、図１のグレーレベルの確率分布図を参照すると、この中のフレーム画素のグレーレベルは０〜３２グレーレベルの間に集中し、映像を更に明瞭にさせるため、０〜３２グレーレベルの間の各グレーレベルの差異を更にはっきりさせる。これによって、０〜３２グレーレベル間のガンマ電圧グレーレベルの諧調度が向上する。ゆえに、補正後の曲線１２は、０〜３２グレーレベルの箇所を更なる勾配に変えさせることができる。当該アナログ式のダイナミックガンマ補正の体系は、HAENG WON PARK氏などが２００３年に発表した“A NOVEL METHOD FOR IMAGE CONTRAST ENHANCEMENT IN ＴＦＴ−ＬＣＤＳ：DYNAMIC GAMMA CONTROL（ＤＧＣ）”を参考にできる（非特許文献１参照）。当該補正方法は、映像データを変更しない状況下においてガンマ電圧を補正することができ、且つデジタル補正方法より遅い計算速度でリアルタイム（REAL−TIME）に補正に達することができる。ただし、柱状図の完成前において、やはり大量のバッファで映像データを記憶する必要がある。
これにより、簡単、迅速で、バッファの使用量を減少するダイナミックガンマ補正方法およびそのシステムの開発が待たれている。
ＳＩＤ ０３ Digest 第１３４３頁から第１３４５頁
本発明の目的の一つは、フレームの移動を利用したダイナミックガンマ補正方法およびシステムを提出することにある。
本発明に基づくフレームの移動を利用したダイナミックガンマ補正方法およびそのシステムは、各フレームにおいてディスプレイのソースドライバ（SOURCE DRIVER）に入力する時、１個のグレーレベルの確率分布図を得るため、各フレームのグレーレベルを統計すると共に、これにより、１組のガンマ参考電圧が発生して、次のフレームに該ソースドライバを入力する時、該第二個のフレームのガンマ電圧の補正に供するため、該組のガンマ参考電圧もまた該ソースドライバに入力される。同様に該第二個のフレームに該ソースドライバを入力する時、グレーレベルの確率分布図を得るため、該第二個フレームのグレーレベルを統計する。また、第三個のフレームのガンマ電圧の補正に供するため、第二組のガンマ参考電圧を発生する。以下、同じ動作を繰り返し、直前フレームのグレーレベルの確率分布図で発生する１組のガンマ参考電圧は、その前のフレームを補正する。
本発明によるダイナミックガンマ補正方法およびそのシステムは、直前のフレームに発生するガンマ参考電圧を利用して、その前のフレームを補正する。各フレームでソースドライブに入力する時、現在のフレームに対してダイナミックガンマ補正を実施するため、その直前のフレームの映像データをすでに処理を完了してガンマ参考電圧を発生する。これにより、各フレームの参考ガンマ電圧が完了する前において、大量のバッファを使用して該フレームの映像データを記憶する必要が無くなる。なぜなら、隣り合うフレームは非常に似たガンマ電圧分布を備えることから、これにより、直前のフレームに発生するガンマ参考電圧を利用して、現在のフレームのガンマ電圧を補正する時、肉眼ではその中の差異に気付くことができず、ゆえに、ディスプレイの映像表示の品質に影響を及ぼさない。更に本発明は、直前のフレームからガンマ参考電圧を得て、現在のフレームを補正し、これにより、リアルタイムで補正目的を達成することができる。
図４は、本発明の一実施例による液晶ディスプレイの映像表示のチャート図である。これは、連続で一系列であるフレーム２０、フレーム２２、フレーム２４およびフレーム２６などで、順序通りに液晶ディスプレイ２８に入力する。図５に示すように、各個のフレームはソースドライバ３０を入力する以外、同時に各柱状図の計数器（HISTOGRAM COUNTER）３２を入力して、該フレームの画素のグレーレベルを統計させて、１個のグレーレベルの確率分布図を生じる。１個のガンマ参考電圧決定器（GAMMA VOLTAGE DECISION MAKER）３４は、該計数器３２で生じた統計データに基づいて１組のガンマ参考電圧を決定する。１個のフレーム入力探知器（FRAME DATA START DETECTOR）３６が、現在のフレームにソースドライバ３０を入力したことを検出する時、現在のフレームに対して補正を実施するため、直前のフレームで得たガンマ参考電圧にソースドライバ３０を入力する。ソースドライバ３０は、補正後のデータに基づいて液晶ディスプレイ３８を駆動する。これにより、フレーム２０から生じたガンマ参考電圧はフレーム２２の補正に用いられ、また、フレーム２２で生じたガンマ参考電圧をフレーム２４の補正に用いる。このように、１個のフレームから繰り延べながらガンマ電圧が補正される。
該方法およびそのシステム内において、現在のフレームは、直前のフレームで生じたガンマ参考電圧を利用して補正される。フレーム２２の場合は、フレーム２０で生じたガンマ参考電圧によって補正される。フレーム２２にソースドライバ３０を入力する時、直前フレーム２０の映像データはすでに処理が完了し、且つガンマ参考電圧が生じている。これにより、フレーム２２にソースドライバ３０を入力する以前に、大量のバッファを使用して事前にフレーム２２の映像データに記憶してしまうので、そのグレーレベル分布の統計およびその補正用のガンマ参考電圧を生じる必要がなくなる。したがって、当該システムは、大量のメモリスペースを減少させることができる。なぜなら、隣り合うフレームは近くのガンマ電圧分布を備え、これにより、フレーム２０で生じたガンマ参考電圧を利用するので、現在のフレーム２２のガンマ電圧を補正する時、肉眼でその差異に気付くことはなく、ゆえに、映像表示の品質に影響を及ぼすことが無い。フレーム２２はフレーム２０から生じたガンマ参考電圧によって補正され、フレーム２２にソースドライバ３０を入力する場合、直前のフレーム２０の映像はすでに処理を完成し、且つ生じるガンマ参考電圧が生じ、これにより、リアルタイムにフレーム２２を補正する目的を達成し、時間上の遅延がなくすことができる。
柱状図で表示されている各フレームの画素のグレーレベルの確率分布図である。 図１の補正後のグレーレベルの確率分布図である。 図１を基礎とした補正前および補正後のガンマ曲線を示す図である。 本発明の一実施例によるダイナミックガンマ補正方法の多くの連続するフレームが順に液晶ディスプレイに入力されることを示すチャート図である。 本発明の一実施例によるダイナミックガンマ補正システムのチャート図である。
符号の説明
１０ 補正前のガンマ曲線、１２ 補正後のガンマ曲線、２０ フレーム、２２ フレーム、２４ フレーム、２６ フレーム、２８ 液晶ディスプレイ、３０ ソースドライバ、３２ 柱状図の計数器、３４ ガンマ参考電圧決定器、３６ フレーム入力探知器、３８ 液晶ディスプレイ

Claims (4)

  1. １個のフレームのグレーレベルを統計して、１個の統計データを生じることと該統計データに基づき１組のガンマ参考電圧を決定し、および該組のガンマ参考電圧で、次の１個のフレームのガンマ電圧を補正することを特徴とする液晶ディスプレイのダイナミックガンマ補正方法。
  2. 該次の１個のフレームへの入力を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイのダイナミックガンマ補正方法。
  3. １個の計数器は、１個のフレームのグレーレベルを統計することに用い、１個の統計データを生じ、および１個のガンマ参考電圧決定器で、該統計データから１組のガンマ参考電圧を決定し、次の１個のフレームのガンマ電圧の補正を含むことを特徴とする液晶ディスプレイのダイナミックガンマ補正システム。
  4. １個の検出器で該回の該次の１個のフレームの入力の検出を含むことを特徴とする請求項３記載のシステム。
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