JPH10105115A - 階調適応型誤差拡散処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差拡散に用いる発光輝度特性と表示パネル
の発光輝度特性との誤差をなくし、正確な階調適応型の
誤差拡散処理を行うこと。 【解決手段】 誤差拡散回路１１でｎビットの入力映像
信号が誤差拡散処理されｍビットの表示信号としてパネ
ル駆動回路４２に入力すると、このパネル駆動回路４２
から出力するパネル駆動信号が表示パネル４４（例えば
ＰＤＰ）に入力して擬似中間調画像が表示される。表示
パネル４４の駆動状態を監視するパネル駆動監視回路４
６から出力するパネル駆動状態信号が、輝度偏差量演算
回路３２へ入力すると、この輝度偏差量演算回路３２は
パネル駆動状態信号を基にして輝度偏差量（発光輝度特
性に対応した値）を求め、これを誤差拡散処理用の信号
として誤差拡散回路１１へ出力するので、表示パネル４
４の駆動状態を正しく把握して誤差拡散に用いる発光輝
度特性を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＰ表示装置の
ようなディスプレイ装置において、誤差拡散による擬似
中間調画像を表示するための誤差拡散処理装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、薄型、軽量の表示装置として、Ｐ
ＤＰ（プラズマディスプレイパネル）が注目されてい
る。このＰＤＰの駆動方式は、従来のＣＲＴ駆動方式と
は全く異なっており、ディジタル化された映像入力信号
による直接駆動方式である。したがって、パネル面から
発光される輝度階調は、扱う信号のビット数によって定
まる。

【０００３】ＰＤＰは基本的特性の異なるＡＣ型とＤＣ
型の２方式に分けられる。ＡＣ型ＰＤＰでは、階調表示
に関し試作レベルで最大６４階調表示までの報告しかな
かったが、アドレス・表示分離型駆動法（ＡＤＳサブフ
ィールド法）による将来の２５６階調の手法が提案され
ている。

【０００４】ＡＤＳサブフィールド法における１フレー
ム（又は１フィールド）は、輝度の相対比が、たとえば
１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８の８個のサ
ブフィールドで構成され、８画面の輝度の組み合わせで
２５６階調の表示を行う。それぞれのサブフィールド
は、リフレッシュした１画面分のデータの書込みを行う
アドレス期間とそのサブフィールドの輝度レベルを決め
るサスティン期間で構成される。アドレス期間では、最
初全画面同時に各ピクセルに初期的に壁電荷が形成さ
れ、その後サスティンパルスが全画面に与えられ表示を
行う。サブフィールドの明るさはサスティンパルスの数
に比例し、所定の輝度に設定される。このようにして２
５６階調表示が実現される。

【０００５】以上のようなＡＣ駆動方式では、階調数を
増やせば増やすほど、１フレーム期間内でパネルを点灯
発光させる準備期間としてのアドレス期間のビット数が
増加するため、発光期間としてのサスティン期間が相対
的に短くなり、最大輝度が低下する。このように、パネ
ル面から発光される輝度階調は、扱う信号のビット数に
よって定まるため、扱う信号のビット数を増やせば、画
質は向上するが、発光輝度が低下し、逆に扱う信号のビ
ット数を減らせば、発光輝度が増加するが、階調表示が
少なくなり、画質の低下を招く。

【０００６】入力信号のビット数よりも出力駆動信号の
ビット数を低減しながら、入力信号と発光輝度との濃淡
誤差を最小にするための誤差拡散処理は、擬似中間調を
表現する処理であり、少ない階調で濃淡表現する場合に
用いられる。

【０００７】従来の一般的な誤差拡散処理装置は、図２
に示すように、誤差量演算部１２と処理回路部１３から
なる誤差拡散回路１１と、発光輝度特性測定部１４とを
具備し、この処理回路部１３は、入力端子１０に入力し
たｎ(例えば８)ビットの原画素の映像信号に原画素より
過去に生じた再現誤差を加算し、ｍ（例えば４）ビット
（ｍ≦ｎ−１）の映像データ（表示信号）に変換してＰ
ＤＰ（映像表示部の表示パネル）側へ出力し、誤差量演
算部１２は、発光輝度特性測定部１４からの発光輝度特
性を用いて映像データとの誤差量を算出し、再現誤差信
号として処理回路部１３へ出力し、ＰＤＰで誤差拡散に
よる擬似中間調画像が表示される。発光輝度特性測定部
１４は、ＲＯＭなどを主体に構成され、図３に示すよう
な代表的な入力データ（駆動信号）からＰＤＰの発光輝
度特性を測定して記憶しておく。

【０００８】この結果、図３に示すように、瞬間的には
実線の階段状のような発光輝度レベルであるにも拘ら
ず、実際は、平均化された状態で認識され、点線のよう
なｙ＝ｘの補正輝度線となる。

【０００９】しかし、ＰＤＰなどのディスプレイ装置の
発光輝度特性は、表示しようとするデータにより変化
し、図４に示すような発光輝度特性の場合もある。この
ような場合、図３に示すような代表的な発光輝度特性に
合わせ込む方法では、この代表的な特性を取得したとき
以外のデータに対しては、階調特性に適応しきれない
で、階調不適応による擬似輪郭が現われるという問題が
あった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、このよう
な問題を解決するために、既に図５に示すような階調適
応型誤差拡散処理装置を提案している（特開平８−１０
６２７９）。この図５に示した装置では、従来のように
ＲＯＭから与えられていた発光輝度特性の代わりに、１
または複数フレーム毎の発光輝度特性を、ＰＤＰなどの
ディスプレイ装置の入力データの負荷率から求められる
輝度偏差特性に基づいて算出し、１または複数フレーム
毎に発光輝度特性を更新して誤差拡散を行い、擬似輪郭
が現われるのを防止するものである。

【００１１】さらに詳しく説明すると、ＰＤＰを主体と
する映像表示部へ映像データを出力する映像処理部１６
を、誤差拡散回路１１と発光輝度特性取得回路２０で構
成し、この誤差拡散回路１１を処理回路部１３と誤差量
演算部１２で構成し、発光輝度特性取得回路２０を、表
示数カウンタ２１、表示面積率演算部２２、発光輝度偏
差特性測定部２３及び輝度偏差量演算部２４で構成す
る。

【００１２】処理回路部１３は、入力端子１０に入力し
た原画素のｎ（例えば８）ビットの映像信号に原画素よ
り過去に生じた再現誤差を加算し、ｍ（例えば４）ビッ
トの映像データに変換してＰＤＰ側へ出力する。誤差量
演算部１２は、発光輝度特性取得回路２０から出力する
発光輝度特性（輝度偏差量に対応した特性）を用いて、
処理回路部１３から出力する映像データとの誤差量を演
算し、再現誤差信号として処理回路部１３へ出力する。

【００１３】表示数カウンタ２１は、処理回路部１３か
らＰＤＰ側へ出力する映像データに基づいて、１又は複
数フレーム中の表示数をカウントし、表示面積率演算部
２２は、表示数カウンタ２１のカウント数（表示ドット
数）を全ドット数で除して表示面積率（Ｓｋ）を求め
る。そして、発光輝度偏差特性測定部２３によって各ビ
ットの輝度偏差特性が求められ、これに基づき輝度偏差
量演算部２４により各レベルの輝度偏差量が求められ
る。この輝度偏差量は、１又は複数フレーム毎に更新し
て誤差拡散回路１１の誤差量演算部１２へ伝送される。
誤差拡散回路１１では、この輝度偏差量の発光輝度特性
に基づき誤差拡散処理が行われ、ＰＤＰ側へ出力する。

【００１４】このように輝度偏差量が誤差拡散回路１１
の誤差量演算部１２へフィードバックされ、この輝度偏
差量に対応した発光輝度特性に基づく誤差拡散処理が行
われる。このため、発光輝度特性が表示しようとするデ
ータにより変化しても、代表的な発光輝度特性に合わせ
込むものではないので、刻々と変化する表示データに対
しても充分に階調特性に適応できるものである。

【００１５】しかしながら、図５に示した既提案の階調
適応型誤差拡散処理装置では、映像処理部１６で発光輝
度特性を予測演算するので、実際のＰＤＰの発光輝度特
性との間に誤差があるという若干の問題点があった。

【００１６】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、実際の表示パネル（例えばＰＤＰ）の発光輝度
特性との誤差をなくして、より正確な誤差拡散処理を行
うことのできる階調適応型誤差拡散処理装置を得ること
を目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
入力映像信号に誤差拡散処理を行う誤差拡散回路と、こ
の誤差拡散回路の出力信号に基づいて表示パネルに駆動
信号を出力するパネル駆動回路と、このパネル駆動回路
の出力信号に基づいて擬似中間調画像を表示する表示パ
ネルと、この表示パネルの駆動状態を監視してパネル駆
動状態信号を出力するパネル駆動監視回路とを具備し、
誤差拡散回路はパネル駆動監視回路の出力信号を用いて
誤差拡散処理を行うことを特徴とするものである。

【００１８】入力映像信号が誤差拡散回路で誤差拡散処
理されてパネル駆動回路に入力すると、このパネル駆動
回路から駆動信号が表示パネルに入力し、表示パネルで
擬似中間調画像が表示される。パネル駆動監視回路が表
示パネルの駆動状態を監視してパネル駆動状態信号を出
力すると、このパネル駆動状態信号を用いて誤差拡散回
路が誤差拡散処理を行うので、表示パネルの駆動状態を
正しく把握し、正確な誤差拡散処理を行うことができ
る。

【００１９】請求項２に係る発明は、入力映像信号に誤
差拡散処理を行う誤差拡散回路と、この誤差拡散回路の
出力信号に基づいて表示パネルに駆動信号を出力するパ
ネル駆動回路と、このパネル駆動回路の出力信号に基づ
いて擬似中間調画像を表示する表示パネルと、この表示
パネルの駆動状態を監視してパネル駆動状態信号を出力
するパネル駆動監視回路と、このパネル駆動監視回路の
出力信号に基づいて輝度偏差量を求め、誤差拡散処理用
の信号として誤差拡散回路へ出力する輝度偏差量演算回
路とを具備してなることを特徴とするものである。

【００２０】入力映像信号が誤差拡散回路で誤差拡散処
理されてパネル駆動回路に入力すると、このパネル駆動
回路から駆動信号が表示パネルに入力し、表示パネルで
擬似中間調画像が表示される。パネル駆動監視回路から
のパネル駆動状態信号が輝度偏差量演算回路へ入力する
と、このパネル駆動状態信号を基にして求めた輝度偏差
量（発光輝度特性に対応した値）が誤差拡散回路へ入力
するので、表示パネルの駆動状態を正しく把握して発光
輝度特性を求めることができ、より正確な誤差拡散処理
を行うことができる。

【００２１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２の
発明において、誤差拡散回路を、ｎビットの原画素の入
力映像信号に原画素より過去に生じた再現誤差を加算
し、ｍビット（ｍ≦ｎ−１）の表示信号に変換して出力
する処理回路部と、この処理回路部の出力信号と輝度偏
差量から誤差量を演算して処理回路部へ出力する誤差量
演算部とで構成する。

【００２２】請求項４、５、６又は７に係る発明は、請
求項１、２又は３の発明において、パネル駆動状態信号
を、パネル駆動回路から表示パネルへ出力するパネル駆
動電流、パネル駆動電圧、パネル駆動電流又はパネル駆
動電圧をディジタル信号に変換した信号又はこのディジ
タル信号をＣＰＵを用いて変換した定数データとする。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態例を図１を用
いて説明する。図１において図５と同一部分は同一符号
とする。図１において、３０は映像処理部、４０は映像
表示部を表す。前記映像処理部３０は誤差拡散回路１１
と輝度偏差量演算部３２からなり、この誤差拡散回路１
１は誤差量演算部１２と処理回路部１３からなってい
る。前記映像表示部４０は、パネル駆動部４２、ＰＤＰ
からなる表示パネル４４及びパネル駆動監視部４６で構
成され、このパネル駆動監視部４６はＡ／Ｄ変換回路４
８とＣＰＵ５０を具備している。

【００２４】前記誤差拡散回路１１の処理回路部１３
は、図５の場合と同様に、入力端子１０に入力した原画
素のｎビットの映像信号に原画素より過去に生じた再現
誤差を加算し、ｍビットの表示信号（映像データ）に変
換して前記映像表示部４０側へ出力するように構成され
ている。前記誤差拡散回路１１の誤差量演算部１２は、
前記輝度偏差量演算部３２から出力する輝度偏差量（発
光輝度特性に対応した値）を用いて、前記処理回路部１
３から出力する表示信号との誤差量を演算し、再現誤差
信号として前記処理回路部１３へ出力するように構成さ
れている。

【００２５】前記映像表示部４０のパネル駆動部４２
は、前記処理回路部１３から出力するｍビットの表示信
号をｍビットのサブフィールド画面表示用の信号に変換
し、これを駆動信号として表示パネル４４へ出力するよ
うに構成されている。

【００２６】前記パネル駆動監視部４６は、そのＡ／Ｄ
変換回路４８が前記パネル駆動部４２から前記表示パネ
ル４４へ出力するパネル駆動電流やパネル駆動電圧など
のパネル駆動信号をディジタル信号に変換し、そのＣＰ
Ｕ５０が前記Ａ／Ｄ変換回路４８の出力するディジタル
信号を対応した定数データに変換し、これをパネル駆動
状態信号として前記輝度偏差量演算部３２へ出力するよ
うに構成されている。この定数データは、例えば、無負
荷の場合のパネル駆動信号については０となり、無負荷
から段階的に増加する負荷の場合のパネル駆動信号につ
いては１、２、３、…となるようなデータからなり、こ
れらのデータはパネル駆動信号をアドレスとしてメモリ
（例えばＬＵＴ）等に設定記憶され、ＣＰＵ５０によっ
て読み出される。

【００２７】つぎに前記実施形態例の作用を説明する。
入力端子１０に入力したｎビットの映像信号は、図５の
場合と同様に、処理回路部１３で原画素より過去に生じ
た再現誤差が加算され、ｍビットの表示信号に変換され
て、パネル駆動部４２に入力するとともに、誤差量演算
部１２に入力する。

【００２８】誤差量演算部１２は、輝度偏差量演算部３
２から出力する輝度偏差量（発光輝度特性に対応した
値）を用いて、処理回路部１３から出力する表示信号と
の誤差量を演算し、再現誤差信号として処理回路部１３
へ出力する。パネル駆動部４２は、処理回路部１３から
出力するｍビットの表示信号をｍビットのサブフィール
ド画面表示用の信号に変換して表示パネル４４へ出力
し、表示パネル４４はサブフィールド法による擬似中間
調画像を表示する。

【００２９】パネル駆動監視部４６は、１フレーム又は
複数フレーム毎に、Ａ／Ｄ変換回路４８にてパネル駆動
部４２から表示パネル４４へ出力するパネル駆動信号を
ディジタル信号に変換し、ＣＰＵ５０にてＡ／Ｄ変換回
路４８の出力するディジタル信号を対応した定数データ
（輝度定数）に変換し、パネル駆動状態信号として輝度
偏差量演算部３２へ出力する。すると、輝度偏差量演算
回路３２は、パネル駆動状態信号を基にして輝度偏差量
（発光輝度特性に対応した値）を求め、これを誤差量演
算部１２へ出力するので、表示パネルの駆動状態を正し
く把握して発光輝度特性を求めることができ、より正確
な誤差拡散処理を行うことができる。

【００３０】前記実施形態例では、パネル駆動回路から
表示パネルへ出力するパネル駆動信号をディジタル信号
に変換し、この変換信号をＣＰＵを用いて変換した定数
データを、パネル駆動監視部から輝度偏差量演算部へ出
力するパネル駆動状態信号とした場合について説明した
が、本発明はこれに限るものでなく、パネル駆動状態信
号は表示パネルの駆動状態を監視してパネル駆動状態を
表す信号であればよい。例えば、パネル駆動回路から表
示パネルへ出力するパネル駆動電流若しくはパネル駆動
電圧をパネル駆動状態信号としてもよく、又はパネル駆
動信号（パネル駆動電流又はパネル駆動電圧）をディジ
タル信号に変換した信号をパネル駆動状態信号としても
よい。

【００３１】前記実施形態例では、誤差拡散回路を、ｎ
ビットの原画素の入力映像信号に原画素より過去に生じ
た再現誤差を加算し、ｍビット（ｍ≦ｎ−１）の表示信
号に変換して出力する処理回路部と、この処理回路部の
出力信号と輝度偏差量から誤差量を演算して処理回路部
へ出力する誤差量演算部とで構成した場合について説明
したが、本発明はこれに限るものでなく、誤差拡散回路
は入力映像信号に誤差拡散処理を行うものであればよ
い。

【００３２】前記実施形態例では、パネル駆動監視部の
ＣＰＵがＡ／Ｄ変換回路の出力するディジタル信号を対
応した定数データ（輝度定数）に変換し、パネル駆動状
態信号として輝度偏差量演算部へ出力するように構成し
たが、本発明はこれに限るものでなく、例えば、ＣＰＵ
の演算機能を利用して、パネル駆動監視部のＣＰＵがが
輝度偏差量演算部の演算を行うように構成して輝度偏差
量演算部を省略するようにしてもよい。または、パネル
駆動監視部のＣＰＵが、輝度偏差量演算部及び誤差量演
算部の演算を行うように構成して輝度偏差量演算部及び
誤差量演算部を省略するようにしてもよい。

【００３３】前記実施形態例では、映像表示部の表示パ
ネルがＰＤＰの場合について説明したが、本発明はこれ
に限るものでなく、ディジタルディスプレイパネル（例
えば液晶ディスプレイパネル）の場合についても利用す
ることができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１及びこれに従属する請求項３〜
７に係る発明は、誤差拡散回路、パネル駆動回路、表示
パネル及びパネル駆動監視回路を具備し、入力映像信号
が誤差拡散回路で誤差拡散処理されてパネル駆動回路に
入力すると、このパネル駆動回路から駆動信号が表示パ
ネルに入力し、表示パネルで擬似中間調画像が表示さ
れ、パネル駆動監視回路からパネル駆動状態信号が出力
すると、このパネル駆動状態信号を用いて誤差拡散回路
が誤差拡散処理を行うように構成したので、表示パネル
の駆動状態を正しく把握して正確な誤差拡散処理を行う
ことができるとともに、図５に示した既提案の発明と同
様に、擬似輪郭が現われるのを防止することができる。

【００３５】請求項２及びこれに従属する請求項３〜７
に係る発明は、誤差拡散回路、パネル駆動回路、表示パ
ネル、パネル駆動監視回路及び輝度偏差量演算回路を具
備し、入力映像信号が誤差拡散回路で誤差拡散処理され
てパネル駆動回路に入力すると、このパネル駆動回路か
ら駆動信号が表示パネルに入力し、表示パネルで擬似中
間調画像が表示され、パネル駆動監視回路からのパネル
駆動状態信号が輝度偏差量演算回路へ入力すると、この
輝度偏差量演算回路からパネル駆動状態信号を基にして
求めた輝度偏差量（発光輝度特性に対応した値）が誤差
拡散回路へ入力するように構成したので、表示パネルの
駆動状態を正しく把握して発光輝度特性を求めることが
できる。このため、より正確な誤差拡散処理を行うこと
ができるとともに、図５に示した既提案の発明と同様
に、擬似輪郭が現われるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による階調適応型誤差拡散処理装置の一
実施形態例を示すブロック図である。

【図２】従来の誤差拡散処理装置のブロック図である。

【図３】発光輝度特性の代表的な一例を示す特性図であ
る。

【図４】発光輝度特性の他の一例を示す特性図である。

【図５】既提案の誤差拡散処理装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０…入力端子、 １１…誤差拡散回路、 １２…誤差
量演算部、 １３…処理回路部、 １４…発光輝度特性
測定部、 １６、３０…映像処理部、 ２０…発光輝度
特性取得回路、 ２１…表示数カウンタ、 ２２…表示
面積率演算部、２３…発光輝度偏差特性測定部、 ２４
…輝度偏差量演算部、 ３２…輝度偏差量演算回路、
４０…映像表示部、 ４２…パネル駆動部、 ４４…表
示パネル（例えばＰＤＰ）、 ４６…パネル駆動監視
部、 ４８…Ａ／Ｄ変換回路、５０…ＣＰＵ、 ＰＤＰ
…プラズマディスプレイパネル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 誠司 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 (72)発明者 相田 徹 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号に誤差拡散処理を行う誤差拡
   散回路と、この誤差拡散回路の出力信号に基づいて表示
   パネルに駆動信号を出力するパネル駆動回路と、このパ
   ネル駆動回路の出力信号に基づいて擬似中間調画像を表
   示する表示パネルと、この表示パネルの駆動状態を監視
   してパネル駆動状態信号を出力するパネル駆動監視回路
   とを具備し、前記誤差拡散回路は前記パネル駆動監視回
   路の出力信号を用いて誤差拡散処理を行うことを特徴と
   する階調適応型誤差拡散処理装置。
2. 【請求項２】入力映像信号に誤差拡散処理を行う誤差拡
   散回路と、この誤差拡散回路の出力信号に基づいて表示
   パネルに駆動信号を出力するパネル駆動回路と、このパ
   ネル駆動回路の出力信号に基づいて擬似中間調画像を表
   示する表示パネルと、この表示パネルの駆動状態を監視
   してパネル駆動状態信号を出力するパネル駆動監視回路
   と、このパネル駆動監視回路の出力信号に基づいて輝度
   偏差量を求め、誤差拡散処理用の信号として前記誤差拡
   散回路へ出力する輝度偏差量演算回路とを具備してなる
   ことを特徴とする階調適応型誤差拡散処理装置。
3. 【請求項３】誤差拡散回路は、ｎビットの原画素の入力
   映像信号に原画素より過去に生じた再現誤差を加算し、
   ｍビット（ｍ≦ｎ−１）の表示信号に変換して出力する
   処理回路部と、この処理回路部の出力信号と輝度偏差量
   から誤差量を演算して前記処理回路部へ出力する誤差量
   演算部とからなる請求項１又は２記載の階調適応型誤差
   拡散処理装置。
4. 【請求項４】パネル駆動状態信号は、パネル駆動回路か
   ら表示パネルへ出力するパネル駆動電流としてなる請求
   項１、２又は３記載の階調適応型誤差拡散処理装置。
5. 【請求項５】パネル駆動状態信号は、パネル駆動回路か
   ら表示パネルへ出力するパネル駆動電圧としてなる請求
   項１、２又は３記載の階調適応型誤差拡散処理装置。
6. 【請求項６】パネル駆動状態信号は、パネル駆動回路か
   ら表示パネルへ出力するパネル駆動電流又はパネル駆動
   電圧をディジタル信号に変換した信号としてなる請求項
   １、２又は３記載の階調適応型誤差拡散処理装置。
7. 【請求項７】パネル駆動状態信号は、パネル駆動回路か
   ら表示パネルへ出力するパネル駆動電流又はパネル駆動
   電圧をディジタル信号に変換し、この変換信号をＣＰＵ
   を用いて変換した定数データとしてなる請求項１、２又
   は３記載の階調適応型誤差拡散処理装置。