JP4547129B2 - ビデオ画像を処理する方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ画像を処理する方法、特に、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）等のマトリックス型表示画面又は光の放射のデューティーサイクル変調（パルス幅変調：ＰＷＭ）の原理に基づく他の表示装置上に表示される画質を改善するためにプライミング（予備放電）パルスを制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明について、ＰＤＰに関して説明するが、本発明は上述のような他の種類のディスプレイに対しても適用可能である。
【０００３】
周知のように、プラズマ・ディスプレイ・パネルは、ガスで満たされた空間を形成すべく密閉するよう合わされた２枚の絶縁板から構成される。空間の内側には、「オン」又は「オフ」のいずれかのみとなる放電セルのマトリックス配列を形成するようリブが設けられる。また、光の放射のアナログ制御によってグレーレベルが表されるＣＲＴ（カラー管装置）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）といった他のディスプレイとは異なり、ＰＤＰはフレーム毎の光パルスの数を変調することによってグレーレベルを制御する。これらの光のパルスは、維持パルスとして知られている。時間変調は、目の時間応答に対応する期間に亘って集積される。
【０００４】
良い画質を達成するために、コントラストが最も重要である。しかしながら、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）上では、少なくとも以下の理由により、コントラスト値はＣＲＴによって達成されるものよりも低い。
【０００５】
ＰＤＰでは、ビデオ画像のフレーム毎のプライミング動作の一定の量を使用することが一般的である。プラズマセルの前励起を生じさせるプライミング動作は、「サブフィールド」と称されるフレームの各サブ期間の均一な書き込みのためにセルを準備するために必要とされる。周知のアドレッシングモードでは、２つの種類のプライミングパルスを区別することができる。即ち、フレーム期間毎に１回使用される（非常に急峻に上昇する傾斜を有する）方形パルスと、現在サブフィールド毎に１回使用される（緩く上昇する傾斜を有する）三角形パルスとを区別することができる。実際は、殆ど全てのパネルの種類において第２の種類のプライミングが用いられる。プライミング処理は、パネルの背景光が生ずるという良くない影響を与える。ハードプライミング動作は、達成可能なコントラスト係数を低下させる重要な背景の輝度を生じさせる。ソフトプライミング動作は、各サブフィールドに対して用いられる。これは、一回の動作当たりの背景の輝度を低下させるが、一般的にソフトプライミングはフレーム毎に多数回用いられるため、背景を増加させ、全体としての結果は悪化することがある。各フレームにおいてより多くのサブフィールドが用いられれば、プライミング動作の数は一般的にサブフィールドの数に関連付けられるため、同じ問題が生ずるであろう。
【０００６】
更に、パネルの効率（ルーメン／ワット）は限られており、ＰＤＰの所定の電力消費について、画像内容に依存してスクリーン上で限られた輝度のみが実行されうる。
【０００７】
コントラストの低減の欠点を克服するため、トムソン・ライセンシング、エス．エイ（THOMSON Licensing S.A.）の名義の特許文献１では、「自己プライミング」及び「リフレッシュ・サブフィールド」を用いてＰＤＰのコントラストを高めることが提案されている。自己プライミング・サブフィールドは、プライミングの必要性を低減するか無くし、リフレッシュ・サブフィールドは迅速にアドレスされうる一方で、暗い領域は更に暗くされる。実際は、フレーム期間中のリフレッシュ・サブフィールドの数は、自己プライミング・サブフィールドの数よりも多い。従って、この新しい技術によれば、全体アドレス時間は減少されうる。
【０００８】
より迅速なアドレッシングにより維持パルスのためにより多くの時間が残され、より明るい明領域を得ることが可能となる。これは、特に７５Ｈｚのマルチメディア源に接続されたＰＤＰモニタの場合に当てはまり、なぜならば許容可能なサブフィールドの数を得るために画像の電力供給は通常は７５Ｈｚの電源に限られているためである。画像の電力供給が通常は電源用電子機器によって制御される５０Ｈｚモード及び６０Ｈｚモードでは、減少されたアドレス時間は、代わりにサブフィールドの数を増加しそれにより画質を高めるために使用されうる。
【０００９】
【特許文献１】
国際公開第０１／５６００３号パンフレット
【発明が解決しようとする課題】
実際、特許文献１に記載の概念は、限られた最大白値（例えば１５０の維持パルスで１００ｃｄ／ｍ2)を有するフル白画像の場合にはうまく当てはまる。その場合、ソフトプライミング発光が０，１ｃｄ／ｍ2よりも下であれば、コントラスト比は暗室内では１０００：１を超える。それでもなお、実験により、維持パルスの数が増加すると、一番大きいサブフィールドは応答忠実度の問題を受けることが示されている。それには多くの理由がある。例えば：
サブフィールドはフレームの始まりに置かれたプライミングパルスから離れているため、応答忠実度の問題に対してより敏感である。
【００１０】
かかるサブフィールドは、より多くのエネルギーを含み、これはセルを更に加熱する。応答忠実度の問題は温度と共に高まるため、かかるサブフィールドは全体の輝度が増加している間は更に問題を生じさせる。
【００１１】
更に、所定のサブフィールドの維持パルスの数があまりにも増加すると、同時にそのイナーシャが増加し、応答忠実度の問題に直面する。
【００１２】
本発明は、コントラスト比を高め、応答忠実度の問題を減少する新規なプライミング概念を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明はまた、特許文献１に記載の方法と共に使用されうる新規なプライミング概念を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「オン」又は「オフ」のみをとりうるセルのマトリックス配列を含むディスプレイパネル上の表示のためのビデオ信号を処理する方法に係り、ビデオフィールドの持続時間はセルがアクティブとされうるＮ個のサブフィールドへ分割され、各サブフィールドは少なくとも１つのアドレス期間及び少なくとも１つの維持期間を含み、その持続時間は上記サブフィールドに関連付けられる重みに対応し、方法は、少なくとも１つのプライミング期間を含み、プライミング期間の位置は、所定のアドレス速度及びパネル技術に対する維持閾値Ｄを決定し、各サブフィールドｎの維持パルスの数、但しｎは１≦ｎ≦Ｎ、を計算し、維持パルスの数がＤよりも大きいか等しければ、少なくともサブフィールドｎ＋１の前にプライミングパルスを追加すること、によって決定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の望ましい実施例によれば、プライミングパルスは全てのサブフィールドｎ＋１乃至Ｎの前に加えられる。この特徴によれば、「ピーク白」画像の場合、最大輝度に依存して、最大のコントラスト比を保ちつつ良い応答忠実度を達成するためにより多くのプライミング操作が用いられる。
【００１６】
上述の方法は、ビデオフィールドの始まりにプライミングパルスを加えることによっても改善されうる。望ましくは、かかるプライミング操作は、パネルの応答忠実度を改善するために単一Ｏレベル（Single-O-level）を尊重することを可能とする特定の符号化といった最適化された符号化と共に使用される。この規準は、スイッチＯＮされた２つのサブフィールドの間に最大でも１つのスイッチＯＦＦされたサブフィールドしかないようにする。
【００１７】
他の実施例によれば、維持閾値の決定は、特定のテストパターンを用い、維持パルスの数を変更し、どの維持パルスの数について応答の忠実度の問題が可視であるかを決定し、その数を維持閾値Ｄとすることによって行われることによって行われる。
【００１８】
本発明によれば、上述の方法を実行するための装置が提供される。この装置は、ピーク輝度向上（ＰＬＥ）測定ユニットと、サブフィールド符号化ユニットと、
プラズマ制御ユニットとを含む。プラズマ制御ユニットは、維持閾値を与えるＰＬＥ値ごとの種々のサブフィールドコードを格納する符号化ルックアップテーブル、適当な維持テーブルの選択、及び、ＰＤＰ制御のためのプライミングテーブルを含む。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下の説明及び添付の図面を参照して詳述する。図１中、サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２を用いたサブフィールド編成が示される。サブフィールドの重みは、以下の通りである：
1-2-3-5-8-12-24-31-40-50-61。
【００２０】
サブフィールドＳＦi（１≦i≦１２）の適当な重みは、８ビットのビデオモードで表現されるべき２５６のビデオレベルの細分化を示す。その場合、０から２５５までの各ビデオレベルは、これらのサブフィールドの組合せによって表現され、各サブフィールドは完全にアクティブ又は非アクティブとされる。従って、ＴＶ／ビデオ技術で必要とされるように、このサブフィールド編成によれば２５６のビデオレベルが発生されうる。図１は、６０Ｈｚフレーム期間のとき例えば１６，６ｍｓのフレーム期間と、そのサブフィールドＳＦへの細分化を示す図である。各サブフィールドＳＦは、以下の項目１．から３．のことがセル中で連続的に行われる時間期間である。
１．セルが高電圧の励起状態又は低電圧のニュートラル状態のいずれかとされる固定長のアドレス期間がある。
２．短い電圧パルスによってガス放電がなされ対応する短い発光パルスが生ずるサブフィールド重み付けに依存する維持期間がある。もちろん、以前に励起されたセルのみが点灯パルスを生じさせる。ニュートラルな状態のセルではガス放電はない。
３．セルの電荷が消される固定長の消去期間がある。
【００２１】
更に、上述の特定のサブフィールド動作では、フレーム期間の始まりにおいて単一のソフトプライミングＰが使用される。更に、サブフィールドの重みは、国際公開第０１／５６００３号パンフレットに記載の数学的なフィボナッチ（Fibonacci）シーケンスに基づくものである。この最適化されたサブフィールドの符号化は、２つのサブフィールドＯＮの間に１よりも多くのサブフィールドＯＦＦがあってはならないことを可能とする（ＳＯＬ概念）。実際は、幾つかの状況下では、この種類の単一のソフトプライミングを有するサブフィールドは、完全な応答の忠実度を得るのには十分でない。
【００２２】
本発明の方法はまた、例えばトムソン・ライセンシング、エス．エイ（THOMSON Licensing S.A.）の名義でされた国際公開第００／４６７８２号パンフレットに記載された電源制御方法を使用する。この方法は、平均画像電力供給の関数として幾らかの維持パルスを発生し、即ち、異なる電力レベルの異なる電力モード間で切換を行う。実際は、サブフィールド編成は、各サブフィールド中に発生する小さいパルスの量を変化させるのに使用されるサブフィールドの重みのための係数に関して可変である。更に特定的には、サブフィールドの重みの係数は、サブフィールドに対して幾つの維持パルスが生成されたかを決定し、例えば、係数が＊２であれば、サブフィールドの重みの数はアクティブなサブフィールド期間中に発生される維持パルスの数を達成するために２で乗算されることを意味する。係数は、維持パルスの総数をビデオレベルの符号化に対応する２５５で割り算することによって決められる。維持パルスの総数は、所与の画像に対する電力レベル向上（ＰＬＥ：Power Level Enhancement）又は平均電力レベル（ＡＰＬ：Average Power Level）の尺度に依存する。従って、フル白画像については維持パルスの数は低く、同じ電力消費量のとき、ピーク白画像については維持パルスの数は高い。係数の関数中の各重みに対する維持パルスの数の例は、以下の表に与えられる。これは、上述のサブフィールドの重みに対応する。
【表１】
本発明の方法について、図１を参照して説明したのと同じ種類のサブフィールド編成と上述の制御方法を用いて説明する。
【００２３】
まず、維持閾値Ｄを決定するために、図２に示すように特定のテストパターンを使用する。特定のテストパターンは、２つの異なるグレーレベルのみが使用され、ライン中の２つの連続するセルが夫々１つのグレーレベルに対応する維持パルスを受け取り、２つの連続するラインの対応するセルが夫々１つのグレーレベルに対応する維持パルスを受け取るよう構築されている。より詳細には、２つのグレーレベルは、例えば１７０と１７６である。これらのグレーレベルの値をどのように選定するかについては以下説明する。実際は、これらの２つのグレーレベル１７０及び１７６は、夫々対応するディジタルコード語１１１１１１１０１１１０及び１１１１１１０１１１１０を有する。これらの２つの値は、なにか特別なものを共にもつため選定されており、実際、７番目と８番目以外の全てのサブフィールドが同じである。従って、これらは、８番目のサブフィールドに対する７番目のサブフィールドの影響を示すことが可能である。ラインｎ−１について上述したように、値１７０は第１の赤いセルに適用され、値１７６は第１の緑のセルに適用され、値１７０は第１の青いセルに適用され、値１７６は第２の赤いセルに適用され、値１７０は第２の青いセルに適用される等である。
【００２４】
ラインｎについて、値１７６は第１の赤いセルに適用され、値１７０は第１の緑のセルに適用され、値１７６は第１の青いセルに適用される等である。
【００２５】
ラインｎ＋１について、ラインｎ−１についてのものと同じスキーマが適用される。
【００２６】
最適化された画像を決定するために、上述の制御方法が使用される。サブフィールドの重み係数は、画面の境界線上に応答の忠実度の問題が現れるまで変更される。この問題は、境界の開いたセルと内側の閉じたセルの間の動作の差によるものである。最適化された係数のために得られた維持パルスの数は、維持閾値を決定するために使用される。例えば、第１の問題は係数４，４で値１７０と１７６の間の遷移において現れると想定すると、これは、誤った書き込みの原因となるサブフィールドが７９（１８×４，４）に等しい維持の数を有する７番目のものであることを意味し、その場合、維持閾値は７９に設定される。この値は、本発明による方法によって後に使用されるべく特定のテーブルに格納される。この値は、選択されたアドレス速度及びパネル技術（ガス混合、ＭｇＯ層、障壁リブの高さ、セルの大きさ等）といったＰＤＰの特徴に依存する。
【００２７】
ここで、本発明について図３の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照して説明する。図３の（Ａ）乃至（Ｄ）中、全てについてサブフィールドの同じ符号化が使用されるが、画像の内容に依存して異なる係数が適用されている。
【００２８】
図３の（Ａ）は、フル白画像に関するものである。この場合、サブフィールドの重みは、
1-2-3-5-8-12-18-24-31-40-50-61
であり、サブフィールド重み係数が０，４であるため、維持パルスの数は、
1-1-1-2-3-5-7-10-12-16-20-24
である。
【００２９】
本発明によれば、各サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２中の維持パルスの数が計算され、維持閾値、ここでは７９、と比較される。維持パルスのどの数も７９を上回らないため、プライミングシーケンスは、
Ｐ＝1-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0
である。
【００３０】
この特定的な場合、フレームの始まりにおいて、最適化された符号化システムと共に、単一のプライミング操作Ｐのみが使用される。このとき、コントラスト比は、電力消費のために限られた最大輝度を有するかかる画像について最大である。
【００３１】
図３の（Ｂ）乃至（Ｄ）は、フル白画像とピーク白画像の間の画像の場合について示す。図３の（Ｂ）では、維持パルスの数は、最適化されたサブフィールド重み係数が１，６となるよう増加される。その場合、上述と同じサブフィールドの重みについて、維持パルスの数は、
2-3-5-8-13-19-29-38-50-64-80-98
となる。
【００３２】
各サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２の維持パルスの数は、維持閾値７９と比較される。サブフィールドＳＦ１１について、維持パルス８０の数は維持閾値よりも上であるようである。本発明によれば、プライミングパルスＰはサブフィールドＳＦ１２の前に加えられる。
【００３３】
図３の（Ｃ）において、サブフィールドの重み係数２を得るために、維持パルスの数はまだ増やされる。この場合、維持パルスの数は、
2-4-6-10-16-24-36-48-62-80-100-122
となる。
【００３４】
サブフィールドＳＦ１０を維持閾値７９と比較した後、プライミングパルスＰはサブフィールドＳＦ１１に加えられねばならないことがわかる。更に、ＳＦ１１はまた図３の（Ｃ）に示す所定の閾値を上回るため、サブフィールドＳＦ１２に他のプライミングパルスＰも加えられる。
【００３５】
図３の（Ｂ）及び（Ｃ）の実施例において、第１のプライミングパルスＰもまたフレームの始まりに加えられる。
【００３６】
図３の（Ｄ）は、プライミングパルスＰがサブフィールドＳＦ１０に加えられると共にサブフィールドＳＦ１１及びＳＦ１２に加えられる場合について示す図である。この場合は、例えば、上記のテーブルに従ってサブフィールドの重み係数が２，６であるものに対応する。
【００３７】
維持パルスの数は、ピーク白画像を得るために増加されうる。その場合、最大の輝度に依存して、最大のコントラスト比を保ちつつ良い応答の忠実度を行うために更なるプライミング操作が用いられる。上述のテーブルでは、サブフィールドの係数が６，６と８，２の間の場合、加えられるべきプライミングの最大の数は６である。
【００３８】
本発明は、１２のサブフィールドに基づくモードについて参照して説明された。しかしながら、本発明は幾つかのモード、例えば１０、１１、及び１２のサブフィールドに基づくモード等でＰＤＰにおいて実施されうる。その場合、ユーザは、どのモードを要求するか選択する。各モードに対して、ＰＬＥ回路は、一般的に幾つの維持パルスが作成されるかについて決定する。それでもなお、全体で維持パルスの数が同じであるとき、各サブフィールドに対する維持パルスの数は変化し、プライミングパルスの数及び位置も変化する。
【００３９】
従って、本発明は電力レベルモードがいずれであっても全ての要求に対して良いコントラスト比を有する最大白輝度に適合される。
【００４０】
図４は、本発明の回路実施態様を示す図である。第１のブロック１０中、８ビットの標準バイナリコードで符号化された入力ビデオデータＲ，Ｇ，Ｂは周知の技術であるように逆ガンマ関数を受ける。次に、ビデオデータＲＧＢはＰＬＥ測定回路１１に印加され、解析及び計算され、プラズマ制御ブロック１２へ送信されるＰＬＥ値が与えられる。８ビットビデオデータもまた、プラズマ制御ブロック１２中のＬＵＴテーブル１２１からの適当なコードを受信するサブフィールド符号化回路１３へ送られる。ここで各正規化された画素値に対して、サブフィールドコード語が割り当てられる。ＲＧＢサブフィールドデータＳＦR、ＳＦG、ＳＦBはサブフィールド符号化回路１３から直列／並列変換回路１４へ送信され、次にＰＤＰ１５のカラムドライバ（上データ、下データ）へ送信される。
【００４１】
図４に示すように、プラズマ制御回路１２は、ＰＬＥ測定回路１１からＰＬＥ信号を受信するＰＬＥ解析回路１２０を含む。この回路１２０は、システムのフィルタリング及びヒステリシス制御を行う。
【００４２】
次に、回路１２０からのＰＬＥ値は、適当なコードの選択、適当な維持テーブル及びプライミングテーブルの選択、並びに、上述のようにＰＬＥ値毎の種々のサブフィールドコードの選択を実現するために、種々のデータを格納したＬＵＴテーブル１２１からの適当なコードテーブル１２１に送信される。
【００４３】
実際のＰＬＥ値に依存して、８ビットビデオデータをサブフィールドコード語に変換する特定のサブフィールドはサブフィールドのエンコードを行うためにブロック１３へロードされる。直列／並列変換ブロック１４は、そのメモリ１６の中に種々のサブメモリフィールドを別々に（例えば１ビットの１２の異なるテーブル）ロードする。次に、フレーム中に、種々のサブフィールドデータ（１ビット）がライン毎にデータにドライバに送信される。サブサブフィールドｎを送信する前に、１２１に位置する対応するプライミングテーブルは、プライミング動作がサブフィールドｎの前に必要か否かを判定するために読み出される。書き込みの後、維持の必要な数を維持発生器へ送信するために対応する維持テーブルが読まれる。
【００４４】
上述の実施例は、本発明の範囲を逸脱することなく変形されうる。特に、テストパターン又は他の種類の符号化が使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるサブフィールド編成の例を示す図である。
【図２】維持閾値を得るために使用するテストパターンを示す図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は、本発明によるサブフィールドの例を示す図である。
【図４】本発明による装置のブロック図を概略的に示す図である。
【符号の説明】
Ｐ プライミングパルス
ＳＦ サブフィールド
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ画像を処理する方法、特に、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）等のマトリックス型表示画面又は光の放射のデューティーサイクル変調（パルス幅変調：ＰＷＭ）の原理に基づく他の表示装置上に表示される画質を改善するためにプライミング（予備放電）パルスを制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明について、ＰＤＰに関して説明するが、本発明は上述のような他の種類のディスプレイに対しても適用可能である。
【０００３】
周知のように、プラズマ・ディスプレイ・パネルは、ガスで満たされた空間を形成すべく密閉するよう合わされた２枚の絶縁板から構成される。空間の内側には、「オン」又は「オフ」のいずれかのみとなる放電セルのマトリックス配列を形成するようリブが設けられる。また、光の放射のアナログ制御によってグレーレベルが表されるＣＲＴ（カラー管装置）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）といった他のディスプレイとは異なり、ＰＤＰはフレーム毎の光パルスの数を変調することによってグレーレベルを制御する。これらの光のパルスは、維持パルスとして知られている。時間変調は、目の時間応答に対応する期間に亘って集積される。
【０００４】
良い画質を達成するために、コントラストが最も重要である。しかしながら、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）上では、少なくとも以下の理由により、コントラスト値はＣＲＴによって達成されるものよりも低い。
【０００５】
ＰＤＰでは、ビデオ画像のフレーム毎のプライミング動作の一定の量を使用することが一般的である。プラズマセルの前励起を生じさせるプライミング動作は、「サブフィールド」と称されるフレームの各サブ期間の均一な書き込みのためにセルを準備するために必要とされる。周知のアドレッシングモードでは、２つの種類のプライミングパルスを区別することができる。即ち、フレーム期間毎に１回使用される（非常に急峻に上昇する傾斜を有する）方形パルスと、現在サブフィールド毎に１回使用される（緩く上昇する傾斜を有する）三角形パルスとを区別することができる。実際は、殆ど全てのパネルの種類において第２の種類のプライミングが用いられる。プライミング処理は、パネルの背景光が生ずるという良くない影響を与える。ハードプライミング動作は、達成可能なコントラスト係数を低下させる重要な背景の輝度を生じさせる。ソフトプライミング動作は、各サブフィールドに対して用いられる。これは、一回の動作当たりの背景の輝度を低下させるが、一般的にソフトプライミングはフレーム毎に多数回用いられるため、背景を増加させ、全体としての結果は悪化することがある。各フレームにおいてより多くのサブフィールドが用いられれば、プライミング動作の数は一般的にサブフィールドの数に関連付けられるため、同じ問題が生ずるであろう。
【０００６】
更に、パネルの効率（ルーメン／ワット）は限られており、ＰＤＰの所定の電力消費について、画像内容に依存してスクリーン上で限られた輝度のみが実行されうる。
【０００７】
コントラストの低減の欠点を克服するため、トムソン・ライセンシング、エス．エイ（THOMSON Licensing S.A.）の名義の特許文献１では、「自己プライミング」及び「リフレッシュ・サブフィールド」を用いてＰＤＰのコントラストを高めることが提案されている。自己プライミング・サブフィールドは、プライミングの必要性を低減するか無くし、リフレッシュ・サブフィールドは迅速にアドレスされうる一方で、暗い領域は更に暗くされる。実際は、フレーム期間中のリフレッシュ・サブフィールドの数は、自己プライミング・サブフィールドの数よりも多い。従って、この新しい技術によれば、全体アドレス時間は減少されうる。
【０００８】
より迅速なアドレッシングにより維持パルスのためにより多くの時間が残され、より明るい明領域を得ることが可能となる。これは、特に７５Ｈｚのマルチメディア源に接続されたＰＤＰモニタの場合に当てはまり、なぜならば許容可能なサブフィールドの数を得るために画像の電力供給は通常は７５Ｈｚの電源に限られているためである。画像の電力供給が通常は電源用電子機器によって制御される５０Ｈｚモード及び６０Ｈｚモードでは、減少されたアドレス時間は、代わりにサブフィールドの数を増加しそれにより画質を高めるために使用されうる。
【０００９】
【特許文献１】
国際公開第０１／５６００３号パンフレット
【発明が解決しようとする課題】
実際、特許文献１に記載の概念は、限られた最大白値（例えば１５０の維持パルスで１００ｃｄ／ｍ2)を有するフル白画像の場合にはうまく当てはまる。その場合、ソフトプライミング発光が０，１ｃｄ／ｍ2よりも下であれば、コントラスト比は暗室内では１０００：１を超える。それでもなお、実験により、維持パルスの数が増加すると、一番大きいサブフィールドは応答忠実度の問題を受けることが示されている。それには多くの理由がある。例えば：
サブフィールドはフレームの始まりに置かれたプライミングパルスから離れているため、応答忠実度の問題に対してより敏感である。
【００１０】
かかるサブフィールドは、より多くのエネルギーを含み、これはセルを更に加熱する。応答忠実度の問題は温度と共に高まるため、かかるサブフィールドは全体の輝度が増加している間は更に問題を生じさせる。
【００１１】
更に、所定のサブフィールドの維持パルスの数があまりにも増加すると、同時にそのイナーシャが増加し、応答忠実度の問題に直面する。
【００１２】
本発明は、コントラスト比を高め、応答忠実度の問題を減少する新規なプライミング概念を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明はまた、特許文献１に記載の方法と共に使用されうる新規なプライミング概念を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「オン」又は「オフ」のみをとりうるセルのマトリックス配列を含むディスプレイパネル上の表示のためのビデオ信号を処理する方法に係り、ビデオフィールドの持続時間はセルがアクティブとされうるＮ個のサブフィールドへ分割され、各サブフィールドは少なくとも１つのアドレス期間及び少なくとも１つの維持期間を含み、その持続時間は上記サブフィールドに関連付けられる重みに対応し、方法は、少なくとも１つのプライミング期間を含み、プライミング期間の位置は、所定のアドレス速度及びパネル技術に対する維持閾値Ｄを決定し、各サブフィールドｎの維持パルスの数、但しｎは１≦ｎ≦Ｎ、を計算し、維持パルスの数がＤよりも大きいか等しければ、少なくともサブフィールドｎ＋１の前にプライミングパルスを追加すること、によって決定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の望ましい実施例によれば、プライミングパルスは全てのサブフィールドｎ＋１乃至Ｎの前に加えられる。この特徴によれば、「ピーク白」画像の場合、最大輝度に依存して、最大のコントラスト比を保ちつつ良い応答忠実度を達成するためにより多くのプライミング操作が用いられる。
【００１６】
上述の方法は、ビデオフィールドの始まりにプライミングパルスを加えることによっても改善されうる。望ましくは、かかるプライミング操作は、パネルの応答忠実度を改善するために単一Ｏレベル（Single-O-level）を尊重することを可能とする特定の符号化といった最適化された符号化と共に使用される。この規準は、スイッチＯＮされた２つのサブフィールドの間に最大でも１つのスイッチＯＦＦされたサブフィールドしかないようにする。
【００１７】
他の実施例によれば、維持閾値の決定は、特定のテストパターンを用い、維持パルスの数を変更し、どの維持パルスの数について応答の忠実度の問題が可視であるかを決定し、その数を維持閾値Ｄとすることによって行われることによって行われる。
【００１８】
本発明によれば、上述の方法を実行するための装置が提供される。この装置は、ピーク輝度向上（ＰＬＥ）測定ユニットと、サブフィールド符号化ユニットと、
プラズマ制御ユニットとを含む。プラズマ制御ユニットは、維持閾値を与えるＰＬＥ値ごとの種々のサブフィールドコードを格納する符号化ルックアップテーブル、適当な維持テーブルの選択、及び、ＰＤＰ制御のためのプライミングテーブルを含む。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下の説明及び添付の図面を参照して詳述する。図１中、サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２を用いたサブフィールド編成が示される。サブフィールドの重みは、以下の通りである：
1-2-3-5-8-12-24-31-40-50-61。
【００２０】
サブフィールドＳＦi（１≦i≦１２）の適当な重みは、８ビットのビデオモードで表現されるべき２５６のビデオレベルの細分化を示す。その場合、０から２５５までの各ビデオレベルは、これらのサブフィールドの組合せによって表現され、各サブフィールドは完全にアクティブ又は非アクティブとされる。従って、ＴＶ／ビデオ技術で必要とされるように、このサブフィールド編成によれば２５６のビデオレベルが発生されうる。図１は、６０Ｈｚフレーム期間のとき例えば１６，６ｍｓのフレーム期間と、そのサブフィールドＳＦへの細分化を示す図である。各サブフィールドＳＦは、以下の項目１．から３．のことがセル中で連続的に行われる時間期間である。
１．セルが高電圧の励起状態又は低電圧のニュートラル状態のいずれかとされる固定長のアドレス期間がある。
２．短い電圧パルスによってガス放電がなされ対応する短い発光パルスが生ずるサブフィールド重み付けに依存する維持期間がある。もちろん、以前に励起されたセルのみが点灯パルスを生じさせる。ニュートラルな状態のセルではガス放電はない。
３．セルの電荷が消される固定長の消去期間がある。
【００２１】
更に、上述の特定のサブフィールド動作では、フレーム期間の始まりにおいて単一のソフトプライミングＰが使用される。更に、サブフィールドの重みは、国際公開第０１／５６００３号パンフレットに記載の数学的なフィボナッチ（Fibonacci）シーケンスに基づくものである。この最適化されたサブフィールドの符号化は、２つのサブフィールドＯＮの間に１よりも多くのサブフィールドＯＦＦがあってはならないことを可能とする（ＳＯＬ概念）。実際は、幾つかの状況下では、この種類の単一のソフトプライミングを有するサブフィールドは、完全な応答の忠実度を得るのには十分でない。
【００２２】
本発明の方法はまた、例えばトムソン・ライセンシング、エス．エイ（THOMSON Licensing S.A.）の名義でされた国際公開第００／４６７８２号パンフレットに記載された電源制御方法を使用する。この方法は、平均画像電力供給の関数として幾らかの維持パルスを発生し、即ち、異なる電力レベルの異なる電力モード間で切換を行う。実際は、サブフィールド編成は、各サブフィールド中に発生する小さいパルスの量を変化させるのに使用されるサブフィールドの重みのための係数に関して可変である。更に特定的には、サブフィールドの重みの係数は、サブフィールドに対して幾つの維持パルスが生成されたかを決定し、例えば、係数が＊２であれば、サブフィールドの重みの数はアクティブなサブフィールド期間中に発生される維持パルスの数を達成するために２で乗算されることを意味する。係数は、維持パルスの総数をビデオレベルの符号化に対応する２５５で割り算することによって決められる。維持パルスの総数は、所与の画像に対する電力レベル向上（ＰＬＥ：Power Level Enhancement）又は平均電力レベル（ＡＰＬ：Average Power Level）の尺度に依存する。従って、フル白画像については維持パルスの数は低く、同じ電力消費量のとき、ピーク白画像については維持パルスの数は高い。係数の関数中の各重みに対する維持パルスの数の例は、以下の表に与えられる。これは、上述のサブフィールドの重みに対応する。
【表１】
【００２３】
まず、維持閾値Ｄを決定するために、図２に示すように特定のテストパターンを使用する。特定のテストパターンは、２つの異なるグレーレベルのみが使用され、ライン中の２つの連続するセルが夫々１つのグレーレベルに対応する維持パルスを受け取り、２つの連続するラインの対応するセルが夫々１つのグレーレベルに対応する維持パルスを受け取るよう構築されている。より詳細には、２つのグレーレベルは、例えば１７０と１７６である。これらのグレーレベルの値をどのように選定するかについては以下説明する。実際は、これらの２つのグレーレベル１７０及び１７６は、夫々対応するディジタルコード語１１１１１１１０１１１０及び１１１１１１０１１１１０を有する。これらの２つの値は、なにか特別なものを共にもつため選定されており、実際、７番目と８番目以外の全てのサブフィールドが同じである。従って、これらは、８番目のサブフィールドに対する７番目のサブフィールドの影響を示すことが可能である。ラインｎ−１について上述したように、値１７０は第１の赤いセルに適用され、値１７６は第１の緑のセルに適用され、値１７０は第１の青いセルに適用され、値１７６は第２の赤いセルに適用され、値１７０は第２の青いセルに適用される等である。
【００２４】
ラインｎについて、値１７６は第１の赤いセルに適用され、値１７０は第１の緑のセルに適用され、値１７６は第１の青いセルに適用される等である。
【００２５】
ラインｎ＋１について、ラインｎ−１についてのものと同じスキーマが適用される。
【００２６】
最適化された画像を決定するために、上述の制御方法が使用される。サブフィールドの重み係数は、画面の境界線上に応答の忠実度の問題が現れるまで変更される。この問題は、境界の開いたセルと内側の閉じたセルの間の動作の差によるものである。最適化された係数のために得られた維持パルスの数は、維持閾値を決定するために使用される。例えば、第１の問題は係数４，４で値１７０と１７６の間の遷移において現れると想定すると、これは、誤った書き込みの原因となるサブフィールドが７９（１８×４，４）に等しい維持の数を有する７番目のものであることを意味し、その場合、維持閾値は７９に設定される。この値は、本発明による方法によって後に使用されるべく特定のテーブルに格納される。この値は、選択されたアドレス速度及びパネル技術（ガス混合、ＭｇＯ層、障壁リブの高さ、セルの大きさ等）といったＰＤＰの特徴に依存する。
【００２７】
ここで、本発明について図３の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照して説明する。図３の（Ａ）乃至（Ｄ）中、全てについてサブフィールドの同じ符号化が使用されるが、画像の内容に依存して異なる係数が適用されている。
【００２８】
図３の（Ａ）は、フル白画像に関するものである。この場合、サブフィールドの重みは、
1-2-3-5-8-12-18-24-31-40-50-61
であり、サブフィールド重み係数が０，４であるため、維持パルスの数は、
1-1-1-2-3-5-7-10-12-16-20-24
である。
【００２９】
本発明によれば、各サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２中の維持パルスの数が計算され、維持閾値、ここでは７９、と比較される。維持パルスのどの数も７９を上回らないため、プライミングシーケンスは、
Ｐ＝1-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0
である。
【００３０】
この特定的な場合、フレームの始まりにおいて、最適化された符号化システムと共に、単一のプライミング操作Ｐのみが使用される。このとき、コントラスト比は、電力消費のために限られた最大輝度を有するかかる画像について最大である。
【００３１】
図３の（Ｂ）乃至（Ｄ）は、フル白画像とピーク白画像の間の画像の場合について示す。図３の（Ｂ）では、維持パルスの数は、最適化されたサブフィールド重み係数が１，６となるよう増加される。その場合、上述と同じサブフィールドの重みについて、維持パルスの数は、
2-3-5-8-13-19-29-38-50-64-80-98
となる。
【００３２】
各サブフィールドＳＦ１乃至ＳＦ１２の維持パルスの数は、維持閾値７９と比較される。サブフィールドＳＦ１１について、維持パルス８０の数は維持閾値よりも上であるようである。本発明によれば、プライミングパルスＰはサブフィールドＳＦ１２の前に加えられる。
【００３３】
図３の（Ｃ）において、サブフィールドの重み係数２を得るために、維持パルスの数はまだ増やされる。この場合、維持パルスの数は、
2-4-6-10-16-24-36-48-62-80-100-122
となる。
【００３４】
サブフィールドＳＦ１０を維持閾値７９と比較した後、プライミングパルスＰはサブフィールドＳＦ１１に加えられねばならないことがわかる。更に、ＳＦ１１はまた図３の（Ｃ）に示す所定の閾値を上回るため、サブフィールドＳＦ１２に他のプライミングパルスＰも加えられる。
【００３５】
図３の（Ｂ）及び（Ｃ）の実施例において、第１のプライミングパルスＰもまたフレームの始まりに加えられる。
【００３６】
図３の（Ｄ）は、プライミングパルスＰがサブフィールドＳＦ１０に加えられると共にサブフィールドＳＦ１１及びＳＦ１２に加えられる場合について示す図である。この場合は、例えば、上記のテーブルに従ってサブフィールドの重み係数が２，６であるものに対応する。
【００３７】
維持パルスの数は、ピーク白画像を得るために増加されうる。その場合、最大の輝度に依存して、最大のコントラスト比を保ちつつ良い応答の忠実度を行うために更なるプライミング操作が用いられる。上述のテーブルでは、サブフィールドの係数が６，６と８，２の間の場合、加えられるべきプライミングの最大の数は６である。
【００３８】
本発明は、１２のサブフィールドに基づくモードについて参照して説明された。しかしながら、本発明は幾つかのモード、例えば１０、１１、及び１２のサブフィールドに基づくモード等でＰＤＰにおいて実施されうる。その場合、ユーザは、どのモードを要求するか選択する。各モードに対して、ＰＬＥ回路は、一般的に幾つの維持パルスが作成されるかについて決定する。それでもなお、全体で維持パルスの数が同じであるとき、各サブフィールドに対する維持パルスの数は変化し、プライミングパルスの数及び位置も変化する。
【００３９】
従って、本発明は電力レベルモードがいずれであっても全ての要求に対して良いコントラスト比を有する最大白輝度に適合される。
【００４０】
図４は、本発明の回路実施態様を示す図である。第１のブロック１０中、８ビットの標準バイナリコードで符号化された入力ビデオデータＲ，Ｇ，Ｂは周知の技術であるように逆ガンマ関数を受ける。次に、ビデオデータＲＧＢはＰＬＥ測定回路１１に印加され、解析及び計算され、プラズマ制御ブロック１２へ送信されるＰＬＥ値が与えられる。８ビットビデオデータもまた、プラズマ制御ブロック１２中のＬＵＴテーブル１２１からの適当なコードを受信するサブフィールド符号化回路１３へ送られる。ここで各正規化された画素値に対して、サブフィールドコード語が割り当てられる。ＲＧＢサブフィールドデータＳＦR、ＳＦG、ＳＦBはサブフィールド符号化回路１３から直列／並列変換回路１４へ送信され、次にＰＤＰ１５のカラムドライバ（上データ、下データ）へ送信される。
【００４１】
図４に示すように、プラズマ制御回路１２は、ＰＬＥ測定回路１１からＰＬＥ信号を受信するＰＬＥ解析回路１２０を含む。この回路１２０は、システムのフィルタリング及びヒステリシス制御を行う。
【００４２】
次に、回路１２０からのＰＬＥ値は、適当なコードの選択、適当な維持テーブル及びプライミングテーブルの選択、並びに、上述のようにＰＬＥ値毎の種々のサブフィールドコードの選択を実現するために、種々のデータを格納したＬＵＴテーブル１２１からの適当なコードテーブル１２１に送信される。
【００４３】
実際のＰＬＥ値に依存して、８ビットビデオデータをサブフィールドコード語に変換する特定のサブフィールドはサブフィールドのエンコードを行うためにブロック１３へロードされる。直列／並列変換ブロック１４は、そのメモリ１６の中に種々のサブメモリフィールドを別々に（例えば１ビットの１２の異なるテーブル）ロードする。次に、フレーム中に、種々のサブフィールドデータ（１ビット）がライン毎にデータにドライバに送信される。サブサブフィールドｎを送信する前に、１２１に位置する対応するプライミングテーブルは、プライミング動作がサブフィールドｎの前に必要か否かを判定するために読み出される。書き込みの後、維持の必要な数を維持発生器へ送信するために対応する維持テーブルが読まれる。
【００４４】
上述の実施例は、本発明の範囲を逸脱することなく変形されうる。特に、テストパターン又は他の種類の符号化が使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるサブフィールド編成の例を示す図である。
【図２】維持閾値を得るために使用するテストパターンを示す図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は、本発明によるサブフィールドの例を示す図である。
【図４】本発明による装置のブロック図を概略的に示す図である。
【符号の説明】
Ｐ プライミングパルス
ＳＦ サブフィールド
Claims (6)
- 「点灯」又は「非点灯」のみをとりうるセルのマトリックス配列を含むディスプレイパネル上の表示のためのビデオ信号を処理する方法であって、ビデオフィールドの持続時間はセルがアクティブとされうるＮ個のサブフィールドへ分割され、各サブフィールドは少なくとも１つのアドレス期間及び維持期間を含み、その持続時間は上記サブフィールドに関連付けられる重みに対応し、ビデオフィールドの上記持続時間は、最初のサブフィールドの前のプライミング期間を含む少なくとも１つのプライミング期間を含み、上記少なくとも１つのプライミング期間の配置は、上記ディスプレイパネルに対する維持閾値Ｄを実験的に決定し、各サブフィールドｎの維持パルスの数、但しｎは１≦ｎ≦Ｎ、を計算し、維持パルスの数がＤよりも大きいか等しければ、少なくともサブフィールドｎ＋１の前にプライミングパルスを配置すること、によって決定されることを特徴とする方法。
- プライミングパルスが全てのサブフィールドｎ＋１乃至Ｎの前に加えられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
- プライミングパルスが各フレームの始まりに加えられることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
- ビデオ輝度値は、点灯状態にされた２つのサブフィールドの間に２以上の非点灯状態にされたサブフィールドがないよう、サブフィールドにより符号化されることを特徴とする、請求項３記載の方法。
- 維持閾値の決定は、
所定のテストパターンを画面上に表示しつつ維持パルスの数を増やしていき、
応答の忠実度の問題が目に見えるようになる最小の維持パルス数を決定し、
その数を維持閾値Ｄとして選択することによって行われることを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。 - 請求項１乃至５による方法を実行するための装置であって、ピーク輝度向上（ＰＬＥ）測定ユニットと、サブフィールド符号化ユニットと、プラズマ制御ユニットとを含み、上記プラズマ制御ユニットは少なくとも、上記維持閾値を与えるＰＬＥ値ごとの種々のサブフィールドコードを格納する符号化ルックアップテーブル、適当な維持テーブルの選択、及び、ＰＤＰ制御のためのプライミングテーブルを含む、装置。
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