JPH09319339A - Video display system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely and effectively perform a γcorrection of the video signals which are inputted to a liquid crystal panel by a digital arithmetic processing. SOLUTION: The system is provided with a digital signal processor(DSP) 1, an RGB driver 2 and a liquid crystal panel 3. The panel 3 has a nonlinear transmissivity/voltage characteristic. The DSP 1 has an analog/digital(A/D) converter, a computing element and a digital/analog(D/A) converter. The A/D converter converts input analog video signals SIG to digital video signals. The computing element processes the digital video signals based on a prescribed algorithm and performs the γ correction against the signals in accordance with the transmissivity/voltage characteristic of the panel 3. The D/A converter converts the γ correction digital video signals to output analog video signals. The driver 2 performs a prescribed analog process to the output analog video signals, supplies the signals to the panel 3 and conducts a video display. Note that the computing element included in the DSP1 is made of neural networks and the γ correction processing is conducted in accordance with the algorithm based on a neuron model.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネルをディス
プレイとして用い外部から映像信号を供給して液晶パネ
ルを駆動する映像表示システムに関する。より詳しく
は、液晶パネルの非線形な透過率／電圧特性に応じて入
力映像信号を予め補正し階調表現の適正化を図る技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video display system which uses a liquid crystal panel as a display and supplies a video signal from the outside to drive the liquid crystal panel. More specifically, the present invention relates to a technique for preliminarily correcting an input video signal according to a nonlinear transmittance / voltage characteristic of a liquid crystal panel to optimize gradation expression.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶パネルは電極がパタニング形成され
た上下一対のガラス基板の間に電気光学物質として液晶
を保持した構造を有している。上下の電極間に映像信号
に応じた電圧を印加し液晶の分子配列を制御して透過率
を変化させ所望の映像表示を行なう。図７は液晶パネル
の典型的な透過率／電圧特性を示すグラフである。ノー
マリホワイトモードの場合、カーブＡで示す様に印加電
圧の上昇に伴ない透過率が白レベルから中間レベルを経
て黒レベルに変化する。しかしながら、この透過率
（Ｔ）／印加電圧（Ｖ）特性はカーブＡで示す様に非線
形である。以下、この液晶パネルに固有の非線形な透過
率／電圧特性カーブをＶＴカーブと称する事にする。液
晶パネルはこの非線形特性がある為、外部から供給され
た映像信号をそのまま印加すると適正な階調表現が得ら
れない。この為、従来γ−アンプを用いてアナログ映像
信号をγ補正している。カーブＢで示すγ補正された映
像信号を液晶パネルに印加する事で適正な階調表現を可
能にしている。2. Description of the Related Art A liquid crystal panel has a structure in which liquid crystal is held as an electro-optical material between a pair of upper and lower glass substrates on which electrodes are patterned. A voltage corresponding to a video signal is applied between the upper and lower electrodes to control the molecular arrangement of the liquid crystal to change the transmittance and display a desired video. FIG. 7 is a graph showing a typical transmittance / voltage characteristic of a liquid crystal panel. In the normally white mode, as shown by the curve A, the transmittance changes from the white level to the black level via the intermediate level as the applied voltage increases. However, the transmittance (T) / applied voltage (V) characteristic is non-linear as shown by the curve A. Hereinafter, the non-linear transmittance / voltage characteristic curve unique to this liquid crystal panel will be referred to as a VT curve. Since the liquid crystal panel has this non-linear characteristic, an appropriate gradation expression cannot be obtained by directly applying the video signal supplied from the outside. Therefore, the analog video signal has been conventionally .gamma.-corrected using the .gamma.-amplifier. By applying the γ-corrected video signal shown by the curve B to the liquid crystal panel, it is possible to properly express the gradation.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】γ−アンプを用いたア
ナログ映像信号のγ補正は精度が粗い為必ずしも忠実に
階調を再現する事ができない。そこで、図８に示す様に
デジタル信号処理を用いたγ補正が採用されている。外
部から入力されたアナログ映像信号はアナログ／デジタ
ル変換器（Ａ／Ｄ）１０１によりデジタル映像信号に変
換される。その変換値（デジタルデータ）が入力信号に
対応した出力信号データのアドレスとして読み出し専用
メモリ（ＲＯＭ）１０２に入力される。このＲＯＭ１０
２には予め入力信号に対応してγ補正を行なった出力信
号のデータが記憶されている。このＲＯＭ１０２に記憶
されたデータは液晶パネルのＶＴカーブ（図７のカーブ
Ａ参照）に応じたγ補正データ（図７のカーブＢ参照）
であるので、従来のアナログ方式のγ−アンプでγ補正
を行なった場合よりも忠実に階調を再現できる。ＲＯＭ
１０２は指定されたアドレスのデータ（γ補正のかかっ
たデータ）を出力する。この出力データはデジタル／ア
ナログ変換器(Ｄ／Ａ)１０３により変換され、再びアナ
ログ映像信号に戻される。このデジタル信号処理方式に
おいては、入力映像信号に対応してＲＯＭ１０２のデー
タを出力させる事によりレベル変換（γ補正）を行なっ
ている。この方式はＲＯＭ１０２の使用を前提としてい
る為、デジタルデータの分解能を上げようとすればする
ほど、大容量のＲＯＭが必要となる。即ち、ｎビットの
階調が必要な場合、レベル変換用のＲＯＭの容量は２の
ｎ乗分だけ必要になってくる。例えば、８ビット（２５
６色）階調ならば、約６６ＫビットのＲＯＭで済むが、
１６ビット（６５５３６色）階調ならば、約４３００Ｍ
ビットのＲＯＭが必要となってしまう。この為、高解像
度が要求される映像表示システムになるほどこのデジタ
ル信号処理方式の実現が困難になるという課題がある。[Gamma] correction of an analog video signal using a [gamma] -amplifier cannot be reproduced faithfully because of its coarse precision. Therefore, as shown in FIG. 8, γ correction using digital signal processing is adopted. An analog video signal input from the outside is converted into a digital video signal by an analog / digital converter (A / D) 101. The converted value (digital data) is input to the read-only memory (ROM) 102 as the address of the output signal data corresponding to the input signal. This ROM10
2 stores the data of the output signal which has been γ-corrected in advance corresponding to the input signal. The data stored in the ROM 102 is the γ correction data (see the curve B in FIG. 7) according to the VT curve (see the curve A in FIG. 7) of the liquid crystal panel.
Therefore, the gradation can be reproduced more faithfully than in the case where γ correction is performed by the conventional analog γ-amplifier. ROM
Reference numeral 102 outputs the data at the designated address (data corrected by γ). This output data is converted by the digital / analog converter (D / A) 103 and returned to the analog video signal again. In this digital signal processing method, the level conversion (γ correction) is performed by outputting the data of the ROM 102 corresponding to the input video signal. Since this method is premised on the use of the ROM 102, a larger capacity ROM is required as the resolution of digital data is increased. That is, when n-bit gradation is required, the capacity of the ROM for level conversion needs to be 2n. For example, 8 bits (25
For 6 colors) gradation, a ROM of about 66 Kbits is enough,
16-bit (65536 colors) gradation, about 4300M
A bit ROM is needed. Therefore, there is a problem that it becomes more difficult to realize this digital signal processing method as the image display system requires higher resolution.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。本発明にかかる映
像表示システムは非線形な透過率／電圧特性を有する液
晶パネルをディスプレイとして用いている。又、アナロ
グ／デジタル変換器と演算器とデジタル／アナログ変換
器とドライバとを備えている。アナログ／デジタル変換
器は入力アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換す
る。演算器は該デジタル映像信号を所定のアルゴリズム
に従って演算処理し該液晶パネルの透過率／電圧特性に
応じたγ補正をかける。デジタル／アナログ変換器は該
γ補正後のデジタル映像信号を出力アナログ映像信号に
変換する。ドライバは該出力アナログ映像信号に所定の
アナログ処理を施した後該液晶パネルに供給して映像表
示を行なう。特徴事項として、前記演算器はニューラル
ネットワークで構築されておりニューロンモデルに基づ
くアルゴリズムに従ってγ補正の演算処理を行なう。具
体的には、前記演算器はニューロンモデルに基づくアル
ゴリズムに従った演算処理で結合係数による乗算処理過
程及び非線形関数処理過程を含んでいる。該結合係数は
予めバックプロパゲーション法により液晶パネルの透過
率／電圧特性に基づいて学習された数値を用いる。好ま
しくは前記結合係数を書き換え可能に記録して該演算器
に供給するメモリを備えている。The following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The image display system according to the present invention uses a liquid crystal panel having a nonlinear transmittance / voltage characteristic as a display. Further, it is provided with an analog / digital converter, an arithmetic unit, a digital / analog converter and a driver. The analog / digital converter converts an input analog video signal into a digital video signal. The arithmetic unit arithmetically processes the digital video signal according to a predetermined algorithm, and performs γ correction according to the transmittance / voltage characteristics of the liquid crystal panel. The digital / analog converter converts the γ-corrected digital video signal into an output analog video signal. The driver performs a predetermined analog processing on the output analog video signal and then supplies it to the liquid crystal panel to display a video. Characteristically, the arithmetic unit is constructed by a neural network and performs arithmetic processing of γ correction according to an algorithm based on a neuron model. Specifically, the arithmetic unit includes a multiplication processing step by a coupling coefficient and a non-linear function processing step in an arithmetic processing according to an algorithm based on a neuron model. As the coupling coefficient, a numerical value previously learned based on the transmittance / voltage characteristics of the liquid crystal panel by the back propagation method is used. Preferably, a memory is provided so that the coupling coefficient is rewritably recorded and supplied to the arithmetic unit.

【０００５】本発明によれば、液晶パネルのＶＴカーブ
に沿ったγ補正をかけた映像信号を液晶パネルに供給し
て適正な階調表現を実現している。このγ補正は以下の
様なデジタル信号処理によって行なわれる。先ず、Ａ／
Ｄ変換した入力映像信号をラインメモリに書き込み、そ
のデジタルデータを適切なタイミングで順次演算器に転
送して演算処理を行ないγ補正をかける。そして、演算
処理の施されたデジタルデータをＤ／Ａ変換してアナロ
グ映像信号に戻す。さらに、γ補正以外の信号処理を行
ない液晶パネルに供給して所望の映像表示を行なう。演
算器の演算アルゴリズムとして、ニューロンモデルと呼
ばれるニューラルネットワークのアルゴリズムを用いて
いる。このアルゴリズムは入力層、中間層、出力層の３
層からなるユニットの並列処理方式で構成されている。
入力された信号はユニット間で結合係数により重みづけ
をされ、接続先のユニットへ入力される。又、中間層と
出力層の出力には夫々非線形関数が掛け合わされる。こ
の処理過程によって演算器の入出力の関係が非線形であ
っても精密に対応する事が可能になり、液晶パネルのＶ
Ｔカーブに応じたγ補正の演算処理ができる。演算器で
用いられる各ユニット間の結合係数はバックプロパゲー
ションにより予め学習して算出しておく。そして算出さ
れた結合係数のデータはメモリに書き込まれ演算処理に
使用される。According to the present invention, a video signal which has been subjected to γ correction along the VT curve of the liquid crystal panel is supplied to the liquid crystal panel to realize proper gradation expression. This γ correction is performed by the following digital signal processing. First, A /
The D-converted input video signal is written in the line memory, and the digital data is sequentially transferred to the arithmetic unit at an appropriate timing to perform the arithmetic processing to perform γ correction. Then, the digital data that has been subjected to the arithmetic processing is D / A converted and returned to an analog video signal. Further, signal processing other than γ correction is performed and supplied to the liquid crystal panel to display a desired image. A neural network algorithm called a neuron model is used as the arithmetic algorithm of the arithmetic unit. This algorithm has three layers: input layer, middle layer, and output layer.
It is composed of a parallel processing system of units consisting of layers.
The input signal is weighted by the coupling coefficient among the units and is input to the connected unit. Further, the outputs of the intermediate layer and the output layer are respectively multiplied by non-linear functions. By this processing process, even if the input / output relationship of the arithmetic unit is non-linear, it is possible to accurately cope with it, and V of the liquid crystal panel
Calculation processing of γ correction according to the T curve can be performed. The coupling coefficient between each unit used in the arithmetic unit is learned and calculated in advance by back propagation. Then, the data of the calculated coupling coefficient is written in the memory and used for the arithmetic processing.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる映
像表示システムの全体構成を示すブロック図である。図
示する様に、本映像表示システムはデジタル信号処理装
置（ＤＳＰ）１とＲＧＢドライバ２と液晶パネル３とタ
イミングジェネレータ４とで構成されている。ＤＳＰ１
には三原色（ＲＧＢ）別に分かれたアナログ映像信号Ｓ
ＩＧが入力される。タイミングジェネレータ４には同期
信号ＳＹＮＣが入力される。本映像表示システムは液晶
パネル３のＶＴカーブに応じたγ補正をかけた映像信号
を液晶パネル３に供給している。この為、ＤＳＰ１を用
いたデジタル信号処理によってγ補正をかけている。従
来のアナログ方式のＲＧＢドライバ２の前段にデジタル
方式のＤＳＰ１を接続する。このＤＳＰ１では入力映像
信号ＳＩＧをＡ／Ｄ変換によりデジタル映像信号に変換
している。このデジタル映像信号を演算処理する事によ
ってγ補正をかけている。γ補正のかけられたデジタル
映像信号はＤ／Ａ変換により再びアナログ映像信号に戻
される。次に、アナログに戻された映像信号は従来のア
ナログ方式のＲＧＢドライバ２に入力され、γ補正以外
のアナログ信号処理が行なわれる。この信号処理にはブ
ライト調整、ゲイン調整、交流化されたアナログ信号の
中心電位調整が含まれる。この際、従来のＲＧＢドライ
バ２に内蔵されたγ−アンプは非動作状態に置かれる。
具体的には、γ−アンプのゲイン調整端子に印加される
電圧を制御して、γ補正がかからない様にする。そし
て、アナログ信号処理の済んだ交流化映像信号は液晶パ
ネル３に入力され映像表示が行なわれる。なお、ＲＧＢ
ドライバ２と液晶パネル３の駆動はタイミングジェネレ
ータ４で発生するタイミング信号により制御される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a video display system according to the present invention. As shown in the figure, the present video display system comprises a digital signal processing device (DSP) 1, an RGB driver 2, a liquid crystal panel 3 and a timing generator 4. DSP1
Is an analog video signal S divided into three primary colors (RGB)
IG is input. The synchronization signal SYNC is input to the timing generator 4. The video display system supplies the liquid crystal panel 3 with a video signal subjected to γ correction according to the VT curve of the liquid crystal panel 3. Therefore, γ correction is applied by digital signal processing using the DSP 1. A digital DSP 1 is connected in front of a conventional analog RGB driver 2. The DSP 1 converts the input video signal SIG into a digital video signal by A / D conversion. The γ correction is applied by processing the digital video signal. The γ-corrected digital video signal is converted back to an analog video signal by D / A conversion. Next, the video signal returned to analog is input to the conventional analog RGB driver 2 and analog signal processing other than γ correction is performed. This signal processing includes bright adjustment, gain adjustment, and center potential adjustment of the analog signal converted into an alternating current. At this time, the γ-amplifier built in the conventional RGB driver 2 is placed in a non-operating state.
Specifically, the voltage applied to the gain adjustment terminal of the γ-amplifier is controlled so that γ correction is not applied. Then, the alternating video signal after the analog signal processing is input to the liquid crystal panel 3 to display a video. RGB
Driving of the driver 2 and the liquid crystal panel 3 is controlled by a timing signal generated by the timing generator 4.

【０００７】図２は図１に示したＤＳＰ１の内部構成を
表わしている。このＤＳＰ１はＡ／Ｄ１１とラインメモ
リ１２と演算器１３とＤ／Ａ１４とＲＯＭ１５を含んで
いる。Ａ／Ｄ１１は入力アナログ映像信号をデジタル映
像信号に変換する。このデジタル映像信号はラインメモ
リ１２に逐次書き込まれる。書き込まれたデータは適切
なタイミングで順次演算器１３に転送される。演算器１
３はラインメモリ１２から転送されたデータを所定のア
ルゴリズムに従って演算処理し液晶パネルのＶＴカーブ
に応じたγ補正をかける。Ｄ／Ａ１４はγ補正後のデジ
タル映像信号を出力アナログ映像信号へ変換する。この
演算器１３はニューロンモデルに基づくアルゴリズムに
従った演算処理を行ない、結合係数による乗算処理過程
及び非線形関数処理過程を含んでいる。この結合係数は
予めバックプロパゲーション法により液晶パネルのＶＴ
カーブに基づいて学習された数値を用いる。ＲＯＭ１５
はこの結合係数を予め格納しており、演算器１３に接続
されている。FIG. 2 shows the internal structure of the DSP 1 shown in FIG. The DSP 1 includes an A / D 11, a line memory 12, a calculator 13, a D / A 14 and a ROM 15. The A / D 11 converts the input analog video signal into a digital video signal. This digital video signal is sequentially written in the line memory 12. The written data is sequentially transferred to the calculator 13 at an appropriate timing. Calculator 1
In 3 the data transferred from the line memory 12 is arithmetically processed according to a predetermined algorithm to perform γ correction according to the VT curve of the liquid crystal panel. The D / A 14 converts the γ-corrected digital video signal into an output analog video signal. The arithmetic unit 13 performs arithmetic processing according to an algorithm based on a neuron model, and includes a multiplication processing by a coupling coefficient and a non-linear function processing. This coupling coefficient is previously determined by VT of the liquid crystal panel by the back propagation method.
The numerical value learned based on the curve is used. ROM15
Stores this coupling coefficient in advance and is connected to the computing unit 13.

【０００８】図３は演算器１３の内部構成を模式的に表
わしたものである。この演算器１３の演算アルゴリズム
にはニューロンモデルと呼ばれるニューラルネットワー
クの分野で考案されたアルゴリズムを用いる。本実施形
態のニューロンモデルは入力層、中間層、出力層の３段
階に配列された複数のユニットから構成されている。ユ
ニット間の信号は矢印で示す一方向にだけ伝達され、結
合係数の乗算過程によりある重みをつけられて結合され
たユニット側に入力される。ここで、入力層の出力を
Ｉ、中間層の出力をＨｉ、出力層の出力をＯ、入力層ユ
ニットと中間層ユニットｉとの結合係数をＷｉ、中間層
ユニットｉと出力層ユニットとの結合係数をＶｉで表わ
す事にする。すると、出力層に属する単一のユニットの
出力は、中間層に属する各ユニットｉの出力Ｈｉと結合
係数Ｖｉとの加重和により決まるので、以下の数式
（１）で表わされる。同様にして、中間層に属する各ユ
ニットｉの出力Ｈｉは以下の数式（２）で表わされる。FIG. 3 schematically shows the internal configuration of the arithmetic unit 13. An algorithm devised in the field of neural networks called a neuron model is used for the arithmetic algorithm of the arithmetic unit 13. The neuron model of this embodiment is composed of a plurality of units arranged in three stages of an input layer, an intermediate layer, and an output layer. The signal between the units is transmitted only in one direction indicated by an arrow, is given a certain weight by the multiplication process of the coupling coefficient, and is input to the coupled unit side. Here, the output of the input layer is I, the output of the intermediate layer is Hi, the output of the output layer is O, the coupling coefficient between the input layer unit and the intermediate layer unit i is Wi, and the coupling between the intermediate layer unit i and the output layer unit is The coefficient is represented by Vi. Then, the output of a single unit belonging to the output layer is determined by the weighted sum of the output Hi of each unit i belonging to the intermediate layer and the coupling coefficient Vi, and is represented by the following mathematical expression (1). Similarly, the output Hi of each unit i belonging to the intermediate layer is expressed by the following mathematical expression (2).

【数１】 上記の数式（１）及び（２）において、ｆは応答関数と
呼ばれている。この応答関数としては一般に線形関数、
閾値関数、非線形関数等が用いられる。本発明において
は液晶パネルのＶＴカーブが非線形であるので、応答関
数ｆとして非線形関数を用いる。この非線形関数はシグ
モイド関数と呼ばれており、以下の数式（３），（４）
及び（５）で示す数種類ものが一般的に用いられてい
る。これらの応答関数の何れかを用いる事によって入力
に対して非線形な出力を得る事ができ、映像信号のγ補
正が実現可能である。[Equation 1] In the above formulas (1) and (2), f is called a response function. This response function is generally a linear function,
A threshold function, a non-linear function, etc. are used. Since the VT curve of the liquid crystal panel is non-linear in the present invention, a non-linear function is used as the response function f. This non-linear function is called a sigmoid function, and is represented by the following mathematical formulas (3) and (4).
And several types shown in (5) are generally used. By using any of these response functions, it is possible to obtain a non-linear output with respect to the input, and it is possible to realize γ correction of the video signal.

【数２】 [Equation 2]

【０００９】入力層と中間層、中間層と出力層とを結ぶ
重みであるＷｉ，Ｖｉの値は、液晶パネルのＶＴカーブ
から求められる理想的なγ補正のデータ（図７のカーブ
Ｂ参照）を教師信号（パターン）として、バックプロパ
ゲーション法に基づく学習により予め算出される。この
学習アルゴリズムは図４のフローチャートに示す様な構
成になっている。即ち、ステップＳ１で結合係数Ｗｉ，
Ｖｉの設定を初期的に行なう。次にステップＳ２で所望
の学習パターンを入力する。さらにステップＳ３で中間
層ユニットの出力Ｈｉを算出すると共に出力層ユニット
の出力Ｏを算出する。さらに誤差Ｅｐを算出する。続い
てステップＳ４で結合係数Ｗｉ，Ｖｉの修正量ΔＷｉ，
ΔＶｉを算出する。ステップＳ５で誤差Ｅｔを算出す
る。ステップＳ６で誤差が目標値以下かどうかを判定す
る。この判定結果がＮＯの場合には結合係数の更新を行
なう。判定結果がＹＥＳの場合には終了する。The values of Wi and Vi, which are weights connecting the input layer and the intermediate layer and the intermediate layer and the output layer, are ideal γ correction data obtained from the VT curve of the liquid crystal panel (see curve B in FIG. 7). Is used as a teacher signal (pattern) and is calculated in advance by learning based on the back propagation method. This learning algorithm has a structure as shown in the flowchart of FIG. That is, in step S1, the coupling coefficient Wi,
Initially set Vi. Next, in step S2, a desired learning pattern is input. Further, in step S3, the output Hi of the intermediate layer unit and the output O of the output layer unit are calculated. Further, the error Ep is calculated. Then, in step S4, the correction amount ΔWi of the coupling coefficients Wi, Vi,
Calculate ΔVi. In step S5, the error Et is calculated. In step S6, it is determined whether the error is less than or equal to the target value. If the determination result is NO, the coupling coefficient is updated. If the determination result is YES, the process ends.

【００１０】以下、次の数式（６）〜（９）を参照して
図４に示した学習アルゴリズムを具体的に説明する。あ
る学習パターンｐが与えられた時、入力Ｉｐに対する出
力Ｏｐと教示信号Ｔｐとの誤差関数Ｅｐを、２乗誤差の
関数として数式（６）の様に表わす。そして全てのパタ
ーンでの誤差Ｅｔは数式（７）の様になる。このＥｔが
目標値である０に限りなく近づく様に、Ｗｉ及びＶｉの
値を更新させていく。このＷｉ，Ｖｉの結合係数の誤差
Ｅｐに対する修正量ΔＷｉ，ΔＶｉは次の数式（８）及
び（９）により表わされる。数式（８），（９）におけ
るαは更新係数と呼ばれその値は任意であるが、通常
０．７程度の値が用いられる。そしてこの値は結合係数
を求める学習回数に関わってくる。以上の手順で求めら
れた結合係数のデータは図２に示すＲＯＭ１５に予め格
納しておき、演算器１３に読み込ませて演算処理を行な
う。又、中間層のユニット数は少なくとも２つあれば図
７に示したカーブＢの特性を実現できるので、ＲＯＭ１
５としては少なくともＷ１，Ｗ２，Ｖ１，Ｖ２の４つの
データを格納できる容量があれば良い事になる。 Hereinafter, the learning algorithm shown in FIG. 4 will be specifically described with reference to the following equations (6) to (9). When a certain learning pattern p is given, the error function Ep between the output Op and the teaching signal Tp with respect to the input Ip is expressed as a function of the square error as shown in Expression (6). Then, the error Et in all the patterns becomes as shown in Expression (7). The values of Wi and Vi are updated so that this Et approaches the target value of 0 as much as possible. The correction amounts ΔWi, ΔVi for the error Ep of the coupling coefficient of Wi, Vi are expressed by the following mathematical formulas (8) and (9). Although α in the formulas (8) and (9) is called an update coefficient and its value is arbitrary, a value of about 0.7 is usually used. And this value is related to the number of times of learning for obtaining the coupling coefficient. The data of the coupling coefficient obtained by the above procedure is stored in advance in the ROM 15 shown in FIG. 2 and is read by the arithmetic unit 13 to perform arithmetic processing. If the number of units in the intermediate layer is at least two, the characteristic of the curve B shown in FIG.
It suffices that 5 has a capacity capable of storing at least four data of W1, W2, V1 and V2.

【００１１】図５は本発明にかかる映像表示システムに
組み込まれるＤＳＰ１の変形例を示すブロック図であ
る。理解を容易にする為、図２に示したＤＳＰと対応す
る部分には対応する参照番号を付してある。図２に示し
た構成ではＤＳＰ１内にＲＯＭ１５が内蔵されており、
ここに結合係数ＷｉとＶｉを予め格納させている。この
ＲＯＭ１５に格納されたデータを演算に使用する方式で
γ補正を実現している。しかし、図２に示したＤＳＰ構
成ではＲＯＭのデータが固定されてしまう為、映像表示
に用いる液晶パネルのＶＴカーブが機種別に異なる場合
等、正しいγ補正がかけられない惧れがある。そこで、
図５に示す様にＤＳＰ１内部にデータの書き換え可能な
ＲＡＭ１６を設けると共に、ＲＯＭ１５はＤＳＰ１の外
部に配置する構成を採用している。これにより、映像表
示を行なおうとする液晶パネルの機種が有するＶＴカー
ブに従った、正しいγ補正用データ（即ち結合係数Ｗ
ｉ，Ｖｉ）を使用して演算処理を行なう事ができる。FIG. 5 is a block diagram showing a modification of the DSP 1 incorporated in the video display system according to the present invention. To facilitate understanding, parts corresponding to the DSP shown in FIG. 2 are given corresponding reference numerals. In the configuration shown in FIG. 2, the ROM 15 is built in the DSP 1,
The coupling coefficients Wi and Vi are stored in advance here. The γ correction is realized by a method of using the data stored in the ROM 15 for calculation. However, since the data in the ROM is fixed in the DSP configuration shown in FIG. 2, correct γ correction may not be applied when the VT curve of the liquid crystal panel used for image display differs depending on the model. Therefore,
As shown in FIG. 5, a data rewritable RAM 16 is provided inside the DSP 1, and the ROM 15 is arranged outside the DSP 1. As a result, correct γ correction data (that is, the coupling coefficient W according to the VT curve of the model of the liquid crystal panel that is to display an image) is obtained.
i, Vi) can be used to perform arithmetic processing.

【００１２】最後に図６を参照して液晶パネル３の具体
的な構成例を示す。図示する様にこの液晶パネルは周辺
回路を内蔵したアクティブマトリクス型であり、画面内
には信号線Ｙと走査線Ｘが交差配列している。信号線Ｙ
と走査線Ｘの各交差部に画素３１が配置している。個々
の画素は微細な液晶セルＬＣとスイッチング素子との結
合からなる。液晶セルＬＣは図７に示したＶＴ特性を有
している。スイッチング素子は薄膜トランジスタＴｒか
らなり、そのゲート電極は対応する走査線Ｘに接続し、
ソース電極は対応する信号線Ｙに接続し、ドレイン電極
は対応する液晶セルＬＣの一方の端子を構成する画素電
極に接続している。なお液晶セルＬＣの他方の端子を構
成する対向電極３２が設けられている。又液晶セルＬＣ
と並列に保持容量Ｃｓも接続されている。走査線Ｘの一
端には垂直駆動回路３３が接続しており、タイミングジ
ェネレータから供給される各種のタイミング信号である
スタート信号ＶＳＴやクロック信号ＶＣＫ１，ＶＣＫ２
等に応じて順次ゲートパルスを一水平期間毎に出力す
る。ゲートパルスに応じて薄膜トランジスタＴｒが導通
し、各画素の行を順次選択する。各信号線Ｙの上端部に
はトランスミッションゲート素子ＴＧを介してビデオラ
イン３４が接続している。ビデオライン３４は３本に分
かれておりＲＧＢドライバからＲＧＢに分かれた映像信
号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢの供給を受ける。これらの映像信号
は予めＤＳＰによりγ補正が施されている。これらの映
像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ，はＲＧＢ３画素同時サンプリ
ング駆動を行なう為所定の位相調整処理が施されてい
る。各画素に割り当てられたＲＧＢ３原色と対応する様
にビデオライン３４が接続されている。３個単位のトラ
ンスミッションゲート素子ＴＧは一組となって水平スイ
ッチを構成し、水平走査回路３５から順次出力されるサ
ンプリングパルスによって開閉制御され、映像信号Ｖ
Ｒ，ＶＧ，ＶＢを同時サンプリングし、上述した順次選
択に同期して画素に映像信号を書き込む。水平走査回路
３５は図１に示したタイミングジェネレータ４から供給
される各種のタイミング信号であるスタート信号ＨＳＴ
及びクロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２に応じて順次サン
プリングパルスを出力する。Finally, a concrete configuration example of the liquid crystal panel 3 will be shown with reference to FIG. As shown in the figure, this liquid crystal panel is an active matrix type with built-in peripheral circuits, and signal lines Y and scanning lines X are arranged in a cross manner in the screen. Signal line Y
Pixels 31 are arranged at the respective intersections of the scanning lines X and. Each pixel is composed of a combination of a fine liquid crystal cell LC and a switching element. The liquid crystal cell LC has the VT characteristic shown in FIG. The switching element is composed of a thin film transistor Tr, the gate electrode of which is connected to the corresponding scanning line X,
The source electrode is connected to the corresponding signal line Y, and the drain electrode is connected to the pixel electrode forming one terminal of the corresponding liquid crystal cell LC. A counter electrode 32 forming the other terminal of the liquid crystal cell LC is provided. Liquid crystal cell LC
A storage capacitor Cs is also connected in parallel with. A vertical drive circuit 33 is connected to one end of the scanning line X, and a start signal VST and clock signals VCK1 and VCK2 which are various timing signals supplied from a timing generator.
The gate pulse is sequentially output every horizontal period according to the above. The thin film transistor Tr becomes conductive in response to the gate pulse, and the rows of the pixels are sequentially selected. A video line 34 is connected to the upper end of each signal line Y via a transmission gate element TG. The video line 34 is divided into three lines, and receives the RGB divided video signals VR, VG and VB from the RGB driver. These video signals have been previously γ-corrected by the DSP. These video signals VR, VG, VB have been subjected to a predetermined phase adjustment process in order to carry out RGB 3 pixel simultaneous sampling drive. The video lines 34 are connected so as to correspond to the RGB three primary colors assigned to each pixel. A set of three transmission gate elements TG constitutes a horizontal switch, and the open / close control is performed by the sampling pulse sequentially output from the horizontal scanning circuit 35.
R, VG, and VB are simultaneously sampled, and a video signal is written in the pixel in synchronization with the above-described sequential selection. The horizontal scanning circuit 35 has a start signal HST which is various timing signals supplied from the timing generator 4 shown in FIG.
Also, sampling pulses are sequentially output according to the clock signals HCK1 and HCK2.

【００１３】[0013]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、液
晶パネルのＶＴカーブに応じた映像信号を液晶パネルに
供給する為、Ａ／Ｄ変換した映像信号に対してデジタル
演算処理を行なってγ補正をかけている。このデジタル
演算処理のアルゴリズムにはニューロンモデルと呼ばれ
るニューラルネットワークのアルゴリズムを用いてい
る。この様にニューラルネットワークを利用して映像信
号にγ補正をかける手段を採用する事で、演算処理に使
用するＲＯＭは少なくともＷ１，Ｗ２，Ｖ１，Ｖ２の４
つのデータ分の容量を備えていれば良い。この為、従来
の様にレベル変換用のＲＯＭを使用する場合に比べ、極
めて少ない容量のＲＯＭで液晶パネルのＶＴカーブに沿
ったγ補正をかける事ができる。映像表示システムにお
いて１６ビットの階調表現を行なう場合、本発明によれ
ばニューラルネットワークの中間層のユニット数がｎ個
の場合３２ｎビットの容量が必要になる。実施例の様に
中間層が２つのユニットで構成されている場合には６４
ビットの容量のＲＯＭがあれば本映像表示システムを実
現できる。又、結合係数は予め設定しておくべきもので
あり、ＲＯＭに記憶させるデータを変更すれば様々なタ
イプの液晶パネルに対応する事が可能である。As described above, according to the present invention, since the video signal corresponding to the VT curve of the liquid crystal panel is supplied to the liquid crystal panel, the digital arithmetic processing is performed on the A / D converted video signal. Γ correction is applied. A neural network algorithm called a neuron model is used for the algorithm of this digital arithmetic processing. By adopting a means for performing γ correction on the video signal using the neural network in this way, the ROM used for the arithmetic processing is at least 4 of W1, W2, V1 and V2.
It only needs to have a capacity for one data. Therefore, as compared with the case where a ROM for level conversion is used as in the related art, it is possible to perform γ correction along the VT curve of the liquid crystal panel with a ROM having an extremely small capacity. According to the present invention, when performing 16-bit gradation expression in a video display system, a capacity of 32n bits is required when the number of units in the intermediate layer of the neural network is n. When the intermediate layer is composed of two units as in the embodiment, 64
This video display system can be realized if there is a bit capacity ROM. Further, the coupling coefficient should be set in advance, and by changing the data stored in the ROM, it is possible to support various types of liquid crystal panels.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明にかかる映像表示システムの全体構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a video display system according to the present invention.

【図２】図１に示した映像表示システムに組み込まれる
ＤＳＰの具体的な構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration example of a DSP incorporated in the video display system shown in FIG.

【図３】図２に示したＤＳＰに組み込まれる演算器の具
体的な構成を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing a specific configuration of an arithmetic unit incorporated in the DSP shown in FIG.

【図４】図３に示した演算器の処理に必要な結合係数の
算出方法を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a method of calculating a coupling coefficient necessary for the processing of the arithmetic unit shown in FIG.

【図５】図２に示したＤＳＰの変形例を示すブロック図
である。5 is a block diagram showing a modification of the DSP shown in FIG.

【図６】図１に示した映像表示システムに組み込まれる
液晶パネルの具体的な構成例を示す回路図である。6 is a circuit diagram showing a specific configuration example of a liquid crystal panel incorporated in the video display system shown in FIG.

【図７】液晶パネルの一般的な透過率／電圧特性を示す
グラフである。FIG. 7 is a graph showing general transmittance / voltage characteristics of a liquid crystal panel.

【図８】従来のγ補正用デジタル演算処理システムを示
すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a conventional γ-correction digital arithmetic processing system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…ＤＳＰ、２…ＲＧＢドライバ、３…液晶パネル、４
…タイミングジェネレータ、１１…Ａ／Ｄ、１２…ライ
ンメモリ、１３…演算器、１４…Ｄ／Ａ、１５…ＲＯ
Ｍ、１６…ＲＡＭ1 ... DSP, 2 ... RGB driver, 3 ... Liquid crystal panel, 4
... Timing generator, 11 ... A / D, 12 ... Line memory, 13 ... Arithmetic unit, 14 ... D / A, 15 ... RO
M, 16 ... RAM

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 非線形な透過率／電圧特性を有する液晶
パネルと、入力アナログ映像信号をデジタル映像信号に
変換するアナログ／デジタル変換器と、該デジタル映像
信号を所定のアルゴリズムに従って演算処理し該液晶パ
ネルの透過率／電圧特性に応じたγ補正をかける演算器
と、該γ補正後のデジタル映像信号を出力アナログ映像
信号に変換するデジタル／アナログ変換器と、該出力ア
ナログ映像信号に所定のアナログ処理を施した後該液晶
パネルに供給して映像表示を行なうドライバとを備えた
映像表示システムであって、 前記演算器はニューラルネットワークで構築されており
ニューロンモデルに基づくアルゴリズムに従ってγ補正
の演算処理を行なう事を特徴とする映像表示システム。1. A liquid crystal panel having a non-linear transmittance / voltage characteristic, an analog / digital converter for converting an input analog video signal into a digital video signal, and an arithmetic processing of the digital video signal according to a predetermined algorithm. An arithmetic unit for performing γ correction according to the transmittance / voltage characteristic of the panel, a digital / analog converter for converting the γ-corrected digital video signal into an output analog video signal, and a predetermined analog for the output analog video signal. An image display system comprising a driver for performing image processing and supplying the image to the liquid crystal panel for image display, wherein the arithmetic unit is constructed by a neural network, and an arithmetic process of γ correction is performed according to an algorithm based on a neuron model. Video display system characterized by performing. 【請求項２】 前記演算器は、ニューロンモデルに基づ
くアルゴリズムに従った演算処理で結合係数による乗算
処理過程及び非線形関数処理過程を含んでおり、該結合
係数は予めバックプロパゲーション法により液晶パネル
の透過率／電圧特性に基づいて学習された数値を用いる
事を特徴とする請求項１記載の映像表示システム。2. The arithmetic unit includes a multiplication processing step by a coupling coefficient and a non-linear function processing step by an arithmetic processing according to an algorithm based on a neuron model, and the coupling coefficient is previously stored in the liquid crystal panel by a back propagation method. The image display system according to claim 1, wherein a numerical value learned based on the transmittance / voltage characteristic is used. 【請求項３】 前記結合係数を書き換え可能に記録して
該演算器に供給するメモリを備えている事を特徴とする
請求項２記載の映像表示システム。3. The video display system according to claim 2, further comprising a memory for rewritably recording the coupling coefficient and supplying the rewriting to the arithmetic unit.