CN102479481A - 图像显示设备、驱动方法、图像显示程序、灰度变换设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种图像显示设备,该图像显示设备包括:显示单元,其通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像;以及灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换,其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵,并且对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
Description
技术领域
本公开涉及在诸如液晶显示面板的显示单元上显示图像的图像显示设备。另外。本公开还涉及图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备。
背景技术
在诸如移动电话或者移动信息终端的移动电子装置、个人计算机、或者电视机的显示单元上,使用了用于单色显示或者彩色显示的液晶显示面板、使用无机材料或者有机材料的电致发光的电致发光显示面板、等离子显示面板等。
在显示单元的像素灰度显示能力低的情况下,换句话说,在像素的灰度少的情况下,在图像的灰度部分出现等高线(contour),而且图像质量降低。在这一情况下,通常使用诸如误差分散方法或者有序抖动方法等方法提高图像质量。
在误差分散方法中,当把多值图像数据改变为例如二值图像数据时出现的误差(即,多值图像数据和二值图像数据之间的差)具有针对多个相邻像素添加的权重系数,并且被“分散”(R.W.Floyd和L.Steinberg的“Anadaptive algorithm for spatial greyscale”;Journal of the Society forInformation Display,第17卷,第2号,第75~77页,1976年)。使用误差分散方法,作为平均,有可能最小化出现在多值原始图像和例如二值化半色调图像之间的误差,并且有可能生成具有良好图像质量的半色调图像。
误差分散方法是一种轻计算负荷的实际技术。然而,即使在改变原始图像的一部分的情况下,误差分散的变化也会覆盖半色调图像的宽的范围。因此,在使用误差分散方法处理运动图像的情况下,屏幕变得嘈杂,而且难看(unsightly)。
另一方面,有序抖动方法是一种使用了其中排列了阈值或者噪声的矩阵(也称为抖动矩阵、掩模等)的方法。使用有序抖动方法,原始图像中的一部分的改变所产生的影响不会覆盖半色调图像的宽的范围。对于有序抖动方法,尽管存在一种在把抖动矩阵的每一元素作为噪声添加于原始数据之后进行阈值处理的方法,以及一种根据抖动矩阵的每一元素改变阈值的方法,然而这两种方法是等效的。为了描述方便,把抖动矩阵的每一元素描述为代表阈值。
基本上讲,把抖动矩阵宽泛地划分为集中型和分散型。作为集中型抖动矩阵,螺旋型抖动矩阵和点(dot)型抖动矩阵十分普遍。集中型抖动矩阵具有这样的特点:把阈值排列为使点从中心开始变粗(thicken);如果图案的尺寸(pattern size)增大,则分辨率降低。因此,在使用集中型抖动矩阵的有序抖动方法中,高分辨率不易与高灰度特性相兼容。
另一方面,在分散型抖动矩阵中,这样地排列阈值:使点均匀地分散,Bayer型矩阵是典型例子(B.E.Bayer的“Anoptimum method for two-levelrendition of continuous-tone picture”,IEEE International Conferenceon Comunications,卷1,1973年,6月11~13日,第11~15页)。使用分散型抖动矩阵,即使图案尺寸偏大,分辨率也不会降低。因此,利用使用分散型抖动矩阵的有序抖动方法,高分辨率能够与高灰度特性兼容。
与误差分散方法相类似,有序抖动方法是轻计算负荷的实际技术。使用有序抖动方法,原始图像的一部分的改变所产生的影响不会覆盖半色调图像的宽的范围。因此,在使用有序抖动方法处理运动图像的情况下,不会出现屏幕变得嘈杂的现象。
发明内容
使用分散型抖动矩阵的有序抖动方法能够使高分辨率与高灰度特性兼容,以及不仅适合于处理静止图像,也适合于处理运动图像。然而,例如,如果对均匀灰度级的输入图像进行了灰度处理,则生成根据抖动矩阵的排列的规则的输出图案。因此,存在这样一种情况:其中,在灰度处理之后的图像上,察觉到难看的(unsightly)固定周期的粒状(grain-like)图案噪声。
人们希望提供一种其中高分辨率与高灰度特性兼容,并且能够减小粒状结构噪声的图像显示设备、图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备。
根据本公开实施例的一种图像显示设备包括:显示单元,其通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像;以及灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换,其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵,并且对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
另外,根据本公开另一个实施例的图像显示设备的一种驱动方法使用如下图像显示设备,该图像显示设备包括通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像的显示单元和使用分散型抖动矩阵执行灰度变换的灰度变换单元。驱动方法包括:通过灰度变换单元,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵;以及对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
另外,根据本公开另一个实施例的一种图像显示程序,通过在图像显示设备上执行,致使执行沿水平方向和垂直方向随机位移抖动矩阵并应用该抖动矩阵于对应于抖动矩阵的每一像素区域的处理,该图像显示设备包括通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像的显示单元和使用分散型抖动矩阵执行灰度变换的灰度变换单元。
另外,根据本公开另一个实施例的一种灰度变换设备包括:灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换,其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵,并且对图像执行灰度变换。
根据基于本公开实施例的图像显示设备,由于把抖动矩阵沿水平方向和垂直方向随机位移,并且将其应用于对应于抖动矩阵的每一像素区域,所以能够显示其中大大降低了作为抖动矩阵特性的粒状结构噪声的图像。另外,通过使用根据本公开实施例的图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备,能够大大降低作为抖动矩阵特性的粒状结构噪声。
附图说明
图1为根据第一实施例的图像显示设备的概念图;
图2为一示意性平面图,用于描述了显示区域中位于列x、行y的像素和输入数据之间的关系;以及对应于抖动矩阵的像素区域;
图3为一示意性平面图,描述了对应于抖动矩阵的像素的区域的排列;
图4A为一示意性平面图,描述了显示区域中位于列x、行y的像素和区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素之间的关系。图4B为一示意性平面图,描述了区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素和抖动矩阵的元素之间的关系;
图5A为一表格,说明了输入数据的值等于或者大于86以及等于或者小于170时的阈值。图5B为一表格,说明了输入数据的值等于或者大于171以及等于或者小于255时的阈值;
图6为描述相关技术抖动处理动作的示意性流程图;
图7A为描述相应于区域TE(p,q)中每一像素的输入数据的示意图。图7B为描述相应于区域TE(p,q)中每一像素的输出数据的示意图;
图8为描述区域TE(p,q)中抖动矩阵的位移量的示意性平面图;
图9为描述抖动矩阵链(chain)的一示意性平面图;
图10A为描述抖动矩阵水平方向位移量的示意性平面图。图10B为描述抖动矩阵垂直方向位移量的示意性平面图;
图11为一表格,其中,描述了区域TE(p,q)中抖动矩阵的水平方向和垂直方向位移量的值;
图12A为一示意性平面图,描述了与区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素对应的输入数据的值。图12B为一示意性平面图,描述了与区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素对应的阈值的值;
图13为一示意性流程图,描述了根据第一实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作;
图14A和14B均为表格,用于比较对于对应于区域TE(p,q)中的像素的输入数据执行相关技术的抖动处理时的输出数据和执行第一实施例的动作时的输出数据;
图15为根据第二实施例的图像显示设备的概念图;
图16为一示意性平面图,描述了显示区域中位于列x、行y的像素和输入数据之间的关系,以及对应于抖动矩阵的像素区域;
图17A为一示意性平面图,描述了配置显示区域中位于列x、行y的像素的3个子像素和配置区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的3个子像素之间的关系。图17B为一示意性平面图,描述了配置区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的3个子像素和对应于每一子像素的输入数据之间的关系;
图18为一示意性流程图,描述了根据第二实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作;
图19为根据第三实施例的图像显示设备的一概念图;
图20A为一表格,其中,示出了对应于区域TE(p,q)中第一子像素的抖动矩阵的水平方向和垂直方向的位移量的值。图20B为一表格,其中,示出了对应于区域TE(p,q)中第二子像素的抖动矩阵的水平方向和垂直方向的位移量的值。图20C为一表格,其中,示出了对应于区域TE(p,q)中第三子像素的抖动矩阵的水平方向和垂直方向的位移量的值。
图21为一示意性流程图,描述了根据第三实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作;
图22为根据第四实施例的图像显示设备的概念图;
图23为一示意性平面图,描述了区域TE(p,q)中应用于第一子像素和第三子像素的抖动矩阵的位移量和应用于第二子像素的抖动矩阵的位移量;
图24为一示意性流程图,描述了根据第四实施例的图像显示设备的第一子像素和第三子像素的动作;
图25为一示意性流程图,描述了根据第四实施例的图像显示设备的第二子像素的动作;
图26为根据第五实施例的图像显示设备的概念图;
图27A为一表格,其中,示出了区域TE(p,q)中的矩阵变形参数的值。图27B为一表格,其中,示出了矩阵变形参数和变形内容之间的对应关系;
图28A~28D是示出矩阵变换参数分别为0~3时的抖动矩阵的图;
图29A~29D是示出矩阵变换参数分别为4~7时的抖动矩阵的图;以及
图30为一示意性流程图,描述了根据第五实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作。
具体实施方式
以下,将参照附图、根据各实施例详细描述本公开。本公开并不局限于这些实施例,而且,所述实施例中的各种数值与设备仅为实例。在以下的描述中,将使用相同的符号表示相同的图元或者具有相同功能的图元,而且省略了重复的描述。此处,将按下列次序进行描述。
1.图像显示设备、图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备的一般性描述
2.第一实施例
3.第二实施例
4.第三实施例
5.第四实施例
6.第五实施例(其它)
[图像显示设备、图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备的一般性描述]
在根据本公开实施例的图像显示设备中,用于根据本公开实施例的图像显示设备的驱动方法的图像显示设备、或者其中执行本公开实施例的图像显示程序的图像显示设备(以下,也将其简称为根据本公开实施例的图像显示设备)中,对显示图像的显示单元的配置或者方法没有特别限制。显示单元可以为适合于运动图像显示的显示单元,也可以为适合于静止图像显示的显示单元。例如,诸如液晶显示面板、电致发光显示面板、或者等离子显示面板的公知显示设备可以用作显示单元,或者诸如电可重写电子纸的显示媒体可以用作显示单元。而且,诸如打印机的打印装置用作显示单元。显示单元可以为单色显示或彩色显示。
使用分散型抖动矩阵执行灰度变换的灰度变换单元或者包括灰度变换单元的灰度变换设备能够由例如操作电路或者存储设备来配置。操作电路或者存储设备能够使用公知电路元件等来配置。
灰度变换单元把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵应用于对应于抖动矩阵的像素的每一个区域,并且执行显示在显示单元上的图像的灰度变换。此处,“沿水平方向和垂直方向随机位移”也可以包括沿水平方向或者垂直方向任一随机位移的情况。另外,“沿水平方向和垂直方向随机位移”还可以包括沿水平方向和垂直方向的位移为0的情况。
对分散型抖动矩阵的大小或者配置没有特别限制,而可以根据图像显示设备的设计等适当地进行选择。作为分散型抖动矩阵,Bayer型矩阵能够作为范例。
灰度变换单元的灰度变换可以为把多值图像变换为二值图像,例如,把256个灰度变换为2个灰度,的处理。作为选择,灰度变换也可以为把多值图像变换为具有较少灰度的,例如,把256个灰度变换为4个灰度,的处理。
在根据本公开实施例的图像显示设备中,其中抖动矩阵由Bayer型矩阵构成,以及灰度变换单元使用沿水平方向和垂直方向随机位移偶数个像素的抖动矩阵的配置是可能的。
在Bayer型矩阵的频率分量中,高频率分量的波长为2个像素。因此,对于这样的配置,即使当应用位移了的抖动矩阵时,也不会出现诸如因高频率分量的相移所导致的诸如加宽亮部分或暗部分的宽度的现象。此处,配置可以包括位移0个像素(即,位移量为0)的情况。即,“位移偶数个像素”也可以包括位移0个像素的情况。
在包括上述各种较佳配置的、根据本公开实施例的图像显示设备中,可以把像素配置为单个的子像素。作为选择,也可以由多种类型的子像素来配置像素。在后者的情况下,以下的配置是可能的:灰度变换单元对于配置对应于抖动矩阵的像素区域的每一类型子像素应用抖动矩阵。
作为像素的值,尽管能够把诸如(1920,1035)、(720,480)、以及(1280,960)以及VGA(640,480)、S-VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S-XGA(1280,1024)、U-XGA(1600,1200)、HD-TV(1920,1080)、以及Q-XGA(2048,1536)作为不同图像显示分辨率的范例,然而像素的值并不局限于这样的值。
在包括上述较佳配置的、以及其中由多个子像素配置像素的根据本公开实施例的图像显示设备中,如下配置是可能的,其中像素包括至少3种类型子像素,而且在对应于抖动矩阵的像素的区域中,灰度变换单元针对至少两种类型的子像素应用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对其它类型的子像素应用按不同条件位移的抖动矩阵。例如,在包括3种类型的子像素的情况下,如下配置是可能的,其中,针对两种类型的子像素,应用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对另一种类型的子像素应用按不同条件位移的抖动矩阵。另外,例如,在包括4种类型的子像素的情况下,如下配置是可能的,其中针对两种类型的子像素应用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对其它两种类型的子像素应用按不同条件位移的抖动矩阵。作为选择,如下配置是可能的,其中针对三种类型的子像素使用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对另一种类型的子像素应用按不同条件位移的抖动矩阵。
在这样的情况下,在对应于抖动矩阵的显示区域中,如下配置是可能的,其中,对于两种类型的子像素,灰度变换单元应用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对其它类型的子像素应用把该按相同条件位移的抖动矩阵沿水平方向和垂直方向两个方向进一步位移固定量的抖动矩阵。另外,其中子像素的其它类型为对亮度贡献最大的颜色的配置,是可能的。
在包括上述各种较佳配置的根据本公开实施例的图像显示设备中,如下配置是可能的,其中对于各个显示帧,在对应于抖动矩阵的显示区域中,灰度变换单元应用位移了相同量的抖动矩阵。根据本公开实施例的灰度变换设备的情况也是如此。
通过这样的配置,按同样的条件,在每一个显示帧中执行灰度变换。因此,当观看者观看运动图像时,不会出现因抖动矩阵位移量的差别而导致在运动图像中看到噪声的问题。
在包括上述各种较佳配置的根据本公开实施例的图像显示设备中,如下配置是可能的,其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元选择并应用其中旋转抖动矩阵的矩阵或者其中沿水平方向、垂直方向、或者对角线方向反转抖动矩阵的矩阵的一个作为抖动矩阵。
此处,其中抖动矩阵的旋转角度包括0度和90度、180度、以及270度的配置,是可能的。即,“其中旋转抖动矩阵的矩阵”也可以包括具有0度旋转角度的矩阵。
根据本公开实施例的图像显示程序,通过在图像显示设备上执行,致使执行其中对于对应于抖动矩阵的每个像素区域应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵的处理,该图像显示设备包括:显示单元,其通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像;以及灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换。
如下配置是可能的,其中把这样图像显示程序存储在诸如半导体存储器、磁盘、或者光盘的存储部件中,并且在灰度变换单元中执行上述处理。
如下配置也是可能的,其中根据本公开实施例的图像显示设备包括:其中存储了作为基础的抖动矩阵的存储部分,以及其中存储了随机位移条件的存储部分。作为选择,如下配置是可能的,该配置包括存储作为基础的抖动矩阵的存储部分以及确定随机位移条件的随机数生成部分。另外,也可以采用各种配置,诸如,包括其中存储了多个位移后的抖动矩阵的存储部分以及抖动矩阵的选择电路的配置,或者包括把预先生成的、对应于整个显示单元的矩阵作为随机位移后的抖动矩阵的集合体加以存储的存储部分的配置。可以根据图像显示设备的设计或者形式适当地确定配置的选择。
[第一实施例]
第一实施例涉及根据本公开实施例的图像显示设备、图像显示设备的驱动方法、图像显示程序、以及灰度变换设备。
图1为根据第一实施例的图像显示设备的概念图。图2为一示意性平面图,描述了显示区域中位于列x、行y的像素和输入数据之间的关系,以及对应于抖动矩阵的像素区域。
第一实施例的图像显示设备1包括:显示单元110,其通过按二维矩阵图案排列的像素112显示图像;以及灰度变换单元(灰度变换设备)120,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换。灰度变换单元120把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵应用于对应于抖动矩阵的像素112的每一个区域,并且通过生成灰度变换过的输出数据VD,执行显示单元110的图像的灰度变换。
显示单元110由单色显示的液晶显示面板配置。在显示单元110的显示区域111中,按二维矩阵图案排列了总共X×Y个像素112,其中,水平方向(以下,也将其称为行方向)有X个像素,垂直方向(以下,也将其称为列方向)有Y个像素。在透射型显示面板的情况下,通过根据输出数据VD的值控制像素112的光透射率,控制来自光源设备(未示出)的光的透射量,并且把图像显示在显示单元110上。在反射型显示面板的情况下,通过根据输出数据VD的值控制像素112的光反射率,控制外部光的反射量,并且把图像显示在显示单元110上。
灰度变换单元120包括抖动处理单元121、抖动矩阵存储单元122、以及位移量生成单元123。把以下将加以描述的分散型的Bayer型抖动矩阵D8m存储在抖动矩阵存储单元122中,并且把以下将加以描述的图11中所说明的参数作为表格存储在位移量生成单元123中。
把对应于每一像素112的输入数据vD输入到灰度变换单元120。通过抖动处理单元121,根据抖动矩阵存储单元122的值、位移量生成单元123的值等执行灰度变换,并且输出输出数据VD。
把位于列x(其中,x=0,1...,X-1)和行y(其中,y=0,1...,Y-1)的像素112表示为(x,y)像素112或者像素112(x,y)。把对应于像素112(x,y)的输入数据vD和输出数据VD分别表示为输入数据vD(x,y)和输出数据VD(x,y)。
图3为一示意性平面图,描述了对应于抖动矩阵的像素的区域的排列。
假想用网格线把显示区域111划分成与抖动矩阵D8m同等大小的部分的各个区域。具体地讲,把显示区域111划分为其中行方向有P个区域,列方向有Q个区域的总共P×Q个区域的区域TE。如以下所描述的,由于抖动矩阵D8m为8×8的方形矩阵,所以如果不存在余数,则P=X/8,Q=Y/8。把位于列P(其中,p=0,1...,P-1)和行Q(其中,q=0,1...,Q-1)的区域TE表示为(p,q)区域TE或者区域TE(p,q)。
将描述当把配置区域TE(p,q)的像素112的行号和列号表示为区域TE(p,q)中的列i(其中,i=0,1...,7)和行j(其中,j=0,1...,7)时的符号“x、y、p、q、i、j”之间的关系。
图4A为一示意性平面图,描述了显示区域中位于列x、行y的像素和区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素之间的关系。图4B为一示意性平面图,描述了区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素和抖动矩阵的元素之间的关系。
如果位于显示区域111中列x、行y的像素112(x,y)被定位在区域TE(p,q)中的列i、行j处,则关系x=8×p+i和y=8×q+j成立。
从上述方程中可以看出,符号i为当符号x除以8时的余数,符号j为当符号y除以8时的余数。另外,符号p为当符号x除以8时的商的整数部分,符号q为当符号y除以8时的商的整数部分。
换句话说,如果(x)2代表其中按二值形式表示符号x的数以及(y)2代表其中按二值形式表示符号y的数,则(x)2和(y)2的3个低位比特的数分别表示符号“i,j”。另外,(x)2和(y)2的高位比特~第四比特的数分别表示符号“p,q”。
以下,将描述存储在抖动矩阵存储单元122中的抖动矩阵D8m。
抖动矩阵D8m由所谓的Bayer型抖动矩阵构成,并且为8×8的方形矩阵。
Bayer型抖动矩阵基本上能够由以下的方程1生成。
其中,
D1=[0] (2)
因此,抖动矩阵D2、D4、以及D8分别可由以下的方程4、方程5、以及方程6加以表示。
在第一实施例中,把256个灰度变换为4个灰度。换句话说,把8比特的图像灰度变换为2比特的图像。通过把输入的灰度的范围划分成多个范围,并且在各范围内进行二值抖动,执行所谓的多值抖动。如果2比特的4个值为0、85、170、以及255灰度(gradation),则把输入的灰度划分为3个范围0~85、86~170、以及171~255。
在这样的情况下,针对每一范围,对于通常为85的灰度宽度执行抖动处理。因此,以下,通过把抖动矩阵D8的每一个元素乘以常数,使每一个元素成为整数,从而使元素的最大值变为85,获得抖动矩阵D8m。
以下,将描述抖动处理的细节。为了有助于理解,首先,将描述其中把抖动矩阵D8m照原样应用于每一区域TE(p,q)的相关技术的驱动方法。
此处,在以下的描述中,将把抖动矩阵D8m的每一个元素描述为阈值。
从图4A和4B可以看出,在把抖动矩阵D8m照原样应用于每一区域TE(p,q)的情况下,在列i,行j处的抖动矩阵D8m元素(以下,也将其表示为D8m(i,j))对应于位于区域TE(p,q)中的列i,行j的像素112。例如,在i=3和j=5的情况下,抖动矩阵D8m的第三列和第五行中的D8m(3,5)对应于像素112。
另外,在对应于位于区域TE(p,q)中列i,行j的像素112的输入数据vD的值等于或者大于0以及等于或者小于85的情况下,D8m(i,j)的值原样变为阈值。另外,在输入数据vD的值等于或者大于86以及等于或者小于170的情况下,其中把85加到D8m(i,j)的值上的值变为阈值。在输入数据vD的值等于或者大于171以及等于或者小于255的情况下,其中把170加到D8m(i,j)的值上的一个值变为阈值。图5A中说明了输入数据的值等于或者大于86以及等于或者小于170时的阈值。图5B中说明了输入数据的值等于或者大于171以及等于或者小于255时的阈值。
此处,如下配置是可能的,其中,在输入数据vD的值等于或者大于0以及等于或者小于85的情况下,输入数据vD保持原样;在输入数据vD的值等于或者大于86以及等于或者小于170的情况下,从输入数据vD减去85;在输入数据vD的值等于或者大于171以及等于或者小于255的情况下,从输入数据vD减去170;并且照原样把D8m(i,j)的值保持为阈值。
图6为描述相关技术抖动处理动作的示意性流程图。
如以上所描述的,如果把位于显示区域111中列x、行y的像素112(x,y)定位在区域TE(p,q)中的列i、行j,则关系x=8×p+i和y=8×q+j成立。(x)2和(y)2的3个低位比特的数分别表示符号“i,j”。(x)2和(y)2的高位比特~第四比特的数分别表示符号“p,q”。
在对应于位于显示区域111中列x,行y的像素112(x,y)的输入数据vD(x,y)的值等于或者大于0以及等于或者小于85的情况下,如果输入数据vD(x,y)<D8m(i,j),则输出数据VD(x,y)的值变为0。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥D8m(i,j),则输出数据VD(x,y)的值变为85。
另外,在输入数据vD(x,y)的值等于或者大于86以及等于或者小于170的情况下,如果输入数据vD(x,y)<[D8m(i,j)+85],则输出数据VD(x,y)的值变为85。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥[D8m(i,j)+85],则输出数据VD(x,y)的值变为170。
进而,在输入数据vD(x,y)的值等于或者大于171以及等于或者小于255的情况下,如果输入数据vD(x,y)<[D8m(i,j)+170],则输出数据VD(x,y)的值变为170。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥[D8m(i,j)+170],则输出数据VD(x,y)的值变为255。
通过根据图6中所说明的流程图对输入数据vD(0,0)~vD(X-1,Y-1)进行顺次确定,能够获得输出数据VD(0,0)~vD(X-1,Y-1)。
图7A为描述对应于区域TE(p,q)中每一像素的输入数据的示意图。图7B为描述对应于区域TE(p,q)中每一像素的输出数据的示意图。
在图7中所说明的实例中,对应于区域TE(p,q)中行0和行1的像素112的输入数据vD的值为“30”以及对应于区域TE(p,q)中行2和行3的像素112的输入数据vD的值为“60”。另外,对应于区域TE(p,q)中行4和行5的像素112的输入数据vD的值为“120”以及对应于区域TE(p,q)中行6和行7的像素112的输入数据vD的值为“240”。
例如,对于位于区域TE(p,q)中列3和行5的像素112,对应于像素112的输入数据vD的值为“120”,vD等于或者大于86以及等于或者小于170。因此,其中把85加到D8m(3,5)的值上的值“121”变为阈值。另外,由于vD=120<121以及vD为小于阈值的值,所以输出数据VD的值变为“85”。
至此,已经描述了相关技术的驱动方法。以下,将描述根据第一实施例的图像显示设备1的驱动方法。
灰度变换单元120把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵D8m应用于对应于抖动矩阵D8m的像素112的每一个区域。
图8为描述区域TE(p,q)中抖动矩阵的位移量的一示意性平面图。
如图8中所图示的,在第一实施例中,在区域TE(p,q)中,通过沿水平方向位移ΔI(p,q)以及沿垂直方向位移ΔJ(p,q)应用抖动矩阵。另外,如图9中所说明的,区域TE(p,q),通过假想地链接(chain)来应用抖动矩阵D8m。如以下将参照图11所描述的,根据符号“p,q”的组合,随机地设置ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)的值。
如以上所描述的,抖动矩阵D8m由Bayer型矩阵构成。在第一实施例中,灰度变换单元120应用沿水平方向和垂直方向随机地位移偶数个像素的抖动矩阵D8m。
图10A为描述抖动矩阵的水平方向位移量的一示意性平面图。图10B为描述抖动矩阵的垂直方向位移量的一示意性平面图。
抖动矩阵D8m为8×8方形矩阵。因此,如图10A中所示,水平方向的位移量ΔI(p,q)为0个像素(位移量0)、2个像素、4个像素、以及6个像素任何之一。相类似,如图10B中所示,在沿垂直方向位移偶数个像素的情况下,位移量ΔJ(p,q)为0个像素(位移量0)、2个像素、4个像素、以及6个像素任何之一。
图11为一表格,其中,示出了区域TE(p,q)中抖动矩阵的水平方向和垂直方向位移量的值。
把图11中所说明的参数作为图1中所说明的位移量生成单元123中的表格加以存储。预先创建此表,并且将其存储在非易失存储器(未示出)等中。
如图11中所说明的,通过根据符号“p,q”的组合随机地选择“0,2,4,6”之一,设置ΔI和ΔJ的值。此处,图11的表仅为一个选择实例。
将参照图12A和12B描述位移抖动矩阵D8m时的动作。
图12A为一示意性平面图,描述了对应于区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的输入数据的值。图12B为一示意性平面图,描述当位移了抖动矩阵时对应于区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的阈值的值。
图12A中的输入数据的值与图7A中的相同。在第一实施例中,通过把抖动矩阵D8m沿水平方向位移ΔI(p,q)以及沿垂直方向位移ΔJ(p,q),应用抖动矩阵D8m。列(i+ΔI(p,q))和行(j+ΔJ(p,q))处的抖动矩阵D8m的元素(即,D8m(i+ΔI(p,q)),j+ΔJ(p,q))对应于位于区域TE(p,q)中列i,行j的像素112。
在图11中所说明的例子中,在区域TE(p,q)中,ΔI(p,q)=4以及ΔJ(p,q)=2。因此,例如,在i=3和j=5的情况下,列(3+4)和行(5+2)处的抖动矩阵D8m的元素,即D8m(7,7)对应于图12A中所说明的值“120”。
灰度变换单元120执行如下处理:基于存储在存储设备(未示出)中的图像显示程序,把沿水平方向和垂直方向位移的抖动矩阵D8m应用于对应于抖动矩阵D8m的像素112的每一个区域。
图13为一示意性流程图,描述根据第一实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作。
如参照图6所描述的,符号“i,j”分别由(x)2和(y)2的3个低位比特的数表示。另外,符号“p,q”分别由(x)2和(y)2的高位比特~低位比特的第四比特的数。
灰度变换单元120根据输入数据vD(x,y)中的符号x,y的值确定符号“p,q,i,j”的值,并且根据符号“p,q”的组合从位移量生成单元123的表格中读取位移量ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)的值。
而且,在与位于显示区域111中列x,行y的像素112(x,y)对应的输入数据vD(x,y)的值等于或者大于0以及等于或者小于85的情况下,如果输入数据vD(x,y)<D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8),则配置灰度变换单元120的抖动处理单元121使输出数据VD(x,y)的值为0。上述“%”表示余数操作符。例如,(i+ΔI(p,q))%8表示(i+ΔI(p,q))除以8时的余数。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8),则输出数据VD(x,y)的值变为85。
此处,当其中(i+ΔI(p,q))按二值形式表示的数以(i+ΔI(p,q))2表示,以及其中(j+ΔJ(p,q))按二值形式表示的数以(j+ΔJ(p,q))2表示时,(i+ΔI(p,q))%8=(i+ΔI(p,q))2的低位3个比特以及(j+ΔJ(p,q))%8=(j+ΔJ(p,q))2的低位3个比特。
另外,在输入数据vD(x,y)的值等于或者大于86以及等于或者小于170的情况下,如果输入数据vD(x,y)<[D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8)+85],则输出数据VD(x,y)的值变为85。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥[D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8)+85],则输出数据VD(x,y)的值变为170。
此外,在输入数据vD(x,y)的值等于或者大于171以及等于或者小于255的情况下,如果输入数据vD(x,y)<[D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8)+170],则输出数据VD(x,y)的值变为170。在上述条件不成立的情况下,换句话说,如果输入数据vD(x,y)≥[D8m((i+ΔI(p,q))%8,(j+ΔJ(p,q))%8)+170],则输出数据VD(x,y)的值变为255。
通过根据图13中所说明的流程图,对输入数据vD(0,0)~(X-1,Y-1)进行顺次确定,能够获得输出数据VD(0,0)~(X-1,Y-1)。
此处,尽管能够把输入数据vD,例如,按从vD(0,0)至vD(X-1,0),...,vD(0,Y-1)至vD(X-1,Y-1)的次序(所谓线性顺序地)输入到灰度变换单元120,然而输入的次序并不局限于此。只要不妨碍图像显示设备1的动作,就可以按任何次序把输入数据vD输入到灰度变换单元120。例如,可以采用其中把对应于每一个区域TE的输入数据vD关于每个区域TE输入到灰度变换单元120的配置。
图14A和14B均为表格,用于比较,对于与区域TE(p,q)中的像素对应的输入数据,执行相关技术的驱动方法的抖动处理时的输出数据和对执行第一实施例的驱动方法的抖动处理时的输出数据。图14A中说明了相关技术的抖动处理的结果,图14B中说明了第一实施例的抖动处理的结果。
通过应用经位移的抖动矩阵D8m,相对于图14A,图14B中若干像素112的输出数据的值变化。此处,为了便于标识,用粗线括起相关的数据段。
而且,由于在区域TE(0,0)~区域TE(p-1,q-1)中的抖动矩阵D8m的位移量是随机的,所以不会根据抖动矩阵D8m的排列生成规则的输出图案。另外,由于使用了分散型的抖动矩阵D8m,所以高分辨率与高灰度特性相兼容,并且能够降低粒状图案噪声。
在根据图13的流程图对运动图像的输入数据vD进行灰度变换的情况下,抖动矩阵D8m的位移量ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)是固定的,而不管显示帧的差别如何。即,针对各个显示帧,灰度变换单元120在对应于抖动矩阵D8m的像素112的区域中应用位移了相同量的抖动矩阵D8m。因此,当观看者观看运动图像时,不会出现因抖动矩阵D8m的位移而在运动图像中看到噪声的问题。
此处,在第一实施例中,尽管图11中仅说明了一张表格,然而,通过准备多张表格,则可以采用如下配置,其中根据图像显示设备1的动作模式调换表格是可能的。例如,在适合于按低亮度进行图像观看的表格和适合于按高亮度进行图像观看的表格之间切换的配置,是可能的。
[第二实施例]
第二实施例为第一实施例的修改。在第二实施例中,由多种类型的子像素配置像素,灰度变换单元针对配置对应于抖动矩阵的像素区域的子像素的每个类型应用抖动矩阵。第二实施例与第一实施例的不同之处有以下几点。
图15为根据第二实施例的图像显示设备的概念图。图16为一示意性平面图,描述了显示区域中位于列x、行y的像素和输入数据之间的关系,以及对应于抖动矩阵的像素区域。
根据第二实施例的图像显示设备2包括:显示单元210,其通过按二维矩阵图案排列的像素212显示图像;以及灰度变换单元220,其使用分散型抖动矩阵D8m执行灰度变换。类似于第一实施例,灰度变换单元220把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵应用于对应于抖动矩阵D8m的像素212的每一个区域,并且执行显示单元210的图像的灰度变换。
由彩色显示的液晶显示面板配置显示单元210。在显示单元210的显示区域211中,也按二维矩阵图案排列了总共X×Y个像素212。显示区域211中的像素212的排列关系与第一实施例中所描述的显示区域111中像素112的排列关系相同。
由多个子像素配置像素212。具体地讲,像素212包括显示红色的第一子像素212R、显示绿色的第二子像素212G、以及显示蓝色的第三子像素212B。在透射型显示面板的情况下,通过根据输出数据的值控制子像素的光透射率,控制来自光源设备(未示出)的光的透射量,并且把彩色图像显示在显示单元210上。在反射型显示面板的情况下,根据输出数据的值控制子像素的光反射率,并且把彩色图像显示在显示单元210上。灰度变换单元220把抖动矩阵D8m应用于配置对应于抖动矩阵D8m的像素212的区域的子像素的每一类型。此处,为了提高亮度或者扩展颜色再现范围,例如,还可以包括显示其它颜色的子像素。
灰度变换单元220包括抖动处理单元221、抖动矩阵存储单元122、以及位移量生成单元123。抖动矩阵存储单元122和位移量生成单元123的配置与第一实施例中所描述的配置相同。抖动矩阵D8m由Bayer矩阵构成,灰度变换单元220应用沿水平方向和垂直方向随机地位移偶数个像素的抖动矩阵D8m。在第二实施例中,对于配置对应于抖动矩阵D8m的像素212的区域的子像素,通过按照相同条件位移抖动矩阵D8m来应用抖动矩阵D8m。
把对应于配置像素212的第一子像素212R、第二子像素212G、第三子像素212B的输入数据vDR、vDG、以及vDB输入到灰度变换单元220。通过抖动处理单元211,根据抖动矩阵存储单元122的值、位移量生成单元123的值等执行灰度变换,并且输出输出数据VDR、VDG、以及VDB。
与第一实施例相似,把位于列x和行y的像素212表示为(x,y)像素212或者像素212(x,y)。对于配置像素212(x,y)的第一子像素212R、第二子像素212G、以及第三子像素212B同样如此。
另外,把对应于第一子像素212R(x,y)的输入数据vDR和输出数据VDR(x,y)分别表示为输入数据vDR(x,y)和输出数据VDR(x,y)。对于对应于第二子像素212G(x,y)的输入数据vDG和输出数据VDG和对应于第三子像素212B(x,y)的输入数据vDB和输出数据VDB,同样如此。
图17A为一示意性平面图,描述了配置显示区域中位于列x、行y的像素的3个子像素和配置区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的3个子像素之间的关系。图17B为一示意性平面图,描述了配置区域TE(p,q)中位于列i、行j的像素的3个子像素和对应于每一子像素的输入数据之间的关系。
由于符号“x、y、p、q、i、j”之间的关系与第一实施例中所描述的情况相同,所以省略了对其的描述。如图17B中所示,vDR、vDB、以及vDG作为输入数据,对应于区域TE(p,q)。因此,图15中所说明的抖动处理单元221分别执行针对输入数据vDR、vDB、以及vDG的灰度处理。
图18为一示意性流程图,描述了根据第二实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作。
在第二实施例中,分别针对输入数据vDR、vDB、以及vDG执行与第一实施例中对输入数据vD的处理一样的处理。对于输入数据vDR、vDB、以及vDG,位移量ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)的值相同。因此,在第二实施例中,把按相同条件位移的抖动矩阵D8m应用于每一个子像素。
由于配置灰度变换单元220的抖动处理单元221的动作的细节能够通过适当地复读参照图13的对第一实施例的抖动处理单元121的动作的描述而获得,所以省略了对它们的描述。
[第三实施例]
第三实施例为第二实施例的修改。第三实施例与第二实施例的不同之处在于,把按不同条件位移的抖动矩阵施加于各个子像素。
图19为根据第三实施例的图像显示设备的概念图。
根据第三实施例的图像显示设备3也包括:显示单元210,其通过按二维矩阵图案排列的像素212显示图像;以及灰度变换单元320,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换。与第一实施例相似,灰度变换单元320把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵应用于对应于抖动矩阵的像素212的每一个区域,并且执行显示单元210的图像的灰度变换。
由于显示单元210的配置与第二实施例中描述的相同,所以省略对其的描述。
灰度变换单元320包括抖动处理单元321、抖动矩阵存储单元122、以及位移量生成单元323。抖动矩阵存储单元122的配置与第一实施例中所描述的相同。抖动矩阵D8m由Bayer矩阵构成,灰度变换单元320应用沿水平方向和垂直方向随机地位移偶数个像素的抖动矩阵D8m。
图20A为一表格,其中,示出了与区域TE(p,q)中第一子像素对应的抖动矩阵在水平方向和垂直方向的位移量的值。图20B为一表格,其中,示出了与区域TE(p,q)中第二子像素对应的抖动矩阵在水平方向和垂直方向的位移量的值。图20C为一表格,其中,示出了与区域TE(p,q)中第三子像素对应的抖动矩阵在水平方向和垂直方向的位移量的值。
把图20A到20C中所图示的3种表格存储在图19中所图示的位移量生成单元323中。预先创建这样的表,并且把它们存储在非易失存储器(未示出)等中。
与参照图11在第一实施例中所描述的相类似,通过根据符号“p,q”的组合随机地选择“0,2,4,6”之一,来设置图20A~20C中所图示的值。此处,图20A~20C的表格中的选择仅为示例。
图21为一示意性流程图,描述了根据第三实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作。
在第三实施例中,基本上讲,也针对输入数据vDR、vDB、以及vDG分别执行与第一实施例中输入数据vD的处理相类似的处理。然而,当处理对应于像素212R(x,y)的输入数据vDR(x,y)时,图19中所图示的抖动处理单元321把ΔIR(x,y)和ΔJR(p,q)用作抖动矩阵D8m的位移量,并且根据流程图中所说明的动作确定输出数据VDR的值。
另外,当处理对应于像素212G(x,y)的输入数据vDG(x,y)时,把ΔIG(p,q)和ΔJG(p,q)用作抖动矩阵D8m的位移量,并且根据流程图中所说明的动作确定输出数据VDG的值。
进而,当处理对应于像素212B(x,y)的输入数据vDB(x,y)时,把ΔIB(p,q)和ΔJB(p,q)用作抖动矩阵D8m的位移量,并且根据流程图中所说明的动作确定输出数据VDB的值。
在第三实施例中,在区域TE(p,q)的灰度处理中,针对每一子像素的抖动矩阵D8m的位移量能够不同。通过这样做,对应于抖动矩阵D8m的排列的图案变得不易看到。
[第四实施例]
第四实施例也为第二实施例的修改。在第四实施例中,在对应于抖动矩阵的像素212的区域中,针对至少两种类型的子像素灰度变换单元应用按相同条件位移的抖动矩阵,以及针对其它类型的子像素应用按不同条件位移的抖动矩阵。以上点是与第二实施例的主要不同。
图22为根据第四实施例的图像显示设备的概念图。
根据第四实施例的图像显示设备4也包括:显示单元210,其通过按二维矩阵图案排列的像素212显示图像;以及灰度变换单元420,其使用分散型抖动矩阵D8m执行灰度变换。与第一实施例相似,灰度变换单元420把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵D8m应用于对应于抖动矩阵D8m的像素212的每一个区域,并且执行显示单元210的图像的灰度变换。
由于显示单元210的配置与第二实施例中所描述的配置相同,所以省略对其的描述。
灰度变换单元420包括抖动处理单元421、抖动矩阵存储单元122、以及位移量生成单元123。由于抖动矩阵存储单元122和位移量生成单元123的配置与第一实施例中所描述的配置相同,所以省略了对它们的描述。抖动矩阵D8m由Bayer矩阵构成,灰度变换单元420应用沿水平方向和垂直方向随机地位移偶数个像素的矩阵抖动矩阵D8m。
更具体地讲,在对应于抖动矩阵D8m的像素212的区域中,针对两种类型的子像素(第一子像素212R和第三子像素212B)灰度变换单元420应用按相同条件位移的抖动矩阵D8m,并且针对其它类型的子像素(第二字像素212G)应用按相同条件分别沿水平方向和垂直方向进一步位移固定量的抖动矩阵D8m。其它类型的子像素为对亮度贡献最大的颜色的子像素。
图23为一示意性平面图,描述了应用于区域TE(p,q)中的第一子像素和第三子像素的抖动矩阵的位移量和应用于第二子像素的抖动矩阵的位移量。
在第四实施例中,针对区域TE(p,q)中的第一像素212R和第三像素212B执行与第一实施例中所描述的相同的灰度变换。即,在对第一像素212R和第三像素212B的抖动矩阵D8m的位移量作为ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)的情况下进行处理。另一方面,对第二子像素212G,通过向ΔI(p,q)进一步添加固定量ΔIF(在图23中所说明的例子中ΔIF=4)以及向ΔJ(p,q)进一步添加固定量ΔJF(在图23中所说明的例子中ΔJF=2),进行处理。此处,ΔIF和ΔJF为固定的,而不管符号“p,q”的值如何。此处,可以把根据图像显示设备4的设计等的适当的和优选的值选择为ΔIF和ΔJF的值。在抖动矩阵为Bayer型的情况下,优选地,ΔIF和ΔJF的值基本上为对应于偶数个像素的值。
图24为一示意性流程图,描述了根据第四实施例的图像显示设备的第一子像素和第三子像素的动作。图25为一示意性流程图,描述根据第四实施例的图像显示设备的第二子像素的动作。
在第四实施例中,基本上,也针对输入数据vDR、vDB、以及vDG分别执行与第一实施例中对输入数据vD的处理相类似的处理。然而,如图24中所图示的,当处理对应于像素212R(x,y)的输入数据vDR(x,y)和对应于像素212B(x,y)的输入数据vDB(x,y)时,抖动处理单元421把ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)用作抖动矩阵D8m的位移量,并且根据流程图中所图示的动作确定输出数据VDR和VDB的值。
另外,如图25中所说明的,当处理对应于像素212G(x,y)的输入数据vDG(x,y)时,抖动处理单元421把[ΔI(p,q)+ΔIF]和[ΔJ(p,q)+ΔJF]用作抖动矩阵D8m的位移量,并且根据流程图中所说明的动作确定输出数据VDG的值。
在第四实施例中,在区域TE(p,q)的灰度处理过程中,与第一子像素212R和第三子像素212B相反,把进一步位移了ΔIF和ΔJF的抖动矩阵D8m应用于对亮度贡献最大的颜色的第二子像素212G。通过这样做,对应于抖动矩阵D8m的排列的图案变得不易看到。
根据第四实施例,与第三实施例中不同,不存在把多张表格存储在位移量生成单元中的缘由。另外,抖动处理单元421执行反映ΔIF和ΔJF的确定即足以。第四实施例的配置还具有不导致电路尺寸增加的好处。
[第五实施例]
第五实施例也是对第二实施例的修改。在第五实施例中,在对应于抖动矩阵的像素212的每一个区域中,灰度变换单元选择其中旋转了抖动矩阵的矩阵和其中沿水平方向、垂直方向、或者对角线方向反转了抖动矩阵的矩阵之一,并且把所选择的矩阵作为抖动矩阵。以上点是与第二实施例的主要不同。
图26为根据第五实施例的图像显示设备的概念图。
根据第五实施例的图像显示设备5也包括:显示单元210,其通过按二维矩阵图案排列的像素212显示图像;以及灰度变换单元520,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换。与第一实施例相似,灰度变换单元520把沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵应用于对应于抖动矩阵的像素212的每一个区域,并且执行显示单元210的图像的灰度变换。
由于显示单元210的配置与第二实施例中描述的显示单元210的配置相同,所以省略了对其的描述。
灰度变换单元520包括抖动处理单元521、抖动矩阵存储单元122、以及位移量生成单元523。抖动矩阵存储单元122的配置与第一实施例中描述的配置相同。抖动矩阵D8m由Bayer矩阵构成,灰度变换单元520应用沿水平方向和垂直方向随机地位移偶数个像素的抖动矩阵D8m。
除了第一实施例中参照的图11中所图示的表格之外,位移量生成单元523还包括其中存储针对每一区域TE(p,q)的抖动矩阵变形参数的表格。
图27A为其中示出了区域TE(p,q)中的矩阵变形参数的值的表格。
矩阵变形参数MP为“0和7之间”值的整数。在图27A的表格中,根据符号“p,q”的组合,随机地选择“0和7之间”值之一,并且进行设置。预先创建这样的表格,并且将其存储在非易失存储器(未示出)等中。在第五实施例中,存在抖动矩阵D8m的8个变形图案。
图27B为其中示出了矩阵变形参数和变形内容之间的对应关系的表格。
图28A~28D是示出矩阵变换参数分别为0~3时的抖动矩阵的图。图29A~29D是示出矩阵变换参数分别为4~7时的抖动矩阵的图。
在MP位于0和3之间的情况下,其中把抖动矩阵D8m的各个元素旋转0度、90度、180度、以及270度的矩阵分别对应于所述MP。图28A~28图示了相应的矩阵。
另外,在MP位于4和7之间的情况下,其中沿水平方向、垂直方向、或者对角线方向反转抖动矩阵D8m的矩阵分别对应于所述MP。具体地讲,在MP为4的情况下,把一个对角线行作为轴沿对角线方向反转的矩阵对应于所述MP(换句话说,即转置矩阵(D8m)t)(参照图29A)。在MP为5的情况下,把另一个对角线行作为轴沿对角线方向反转的矩阵对应于所述MP(参照图29B)。在MP为6的情况下,沿水平方向反转的矩阵对应于所述MP(参照图29C)。在MP为7的情况下,沿垂直方向反转的矩阵对应于所述MP(参照图29D)。
图30为示意性流程图,描述根据第五实施例的图像显示设备的灰度变换单元的动作。
在第五实施例中,基本上讲,也分别针对输入数据vDR、vDB、以及vDG执行与第一实施例中对输入数据vD的处理相类似的处理。
然而,除了对应于区域TE(p,q)的位移量ΔI(p,q)和ΔJ(p,q)之外,图26中所图示的抖动处理单元521还从位移量生成单元523读取对应于区域TE(p,q)的矩阵变形参数MP的值。而且,根据矩阵变形参数MP的值适当地改变读取抖动矩阵D8m的元素时的操作。
例如,在图27A中所说明的例子中,当符号为“p,q”时,MP为4。在这样的情况下,如图29A中所图示的,可以应用其中把抖动矩阵D8m转置的矩阵作为抖动矩阵。实际上,如图30的流程图中所说明的,可以通过把符号“i”和符号“j”相互调换进行条件判断。此处,在MP不为4的情况下,可以通过执行诸如交换符号“i”和“j”的正与负或者添加常数的操作进行条件判断。
此处,在第五实施例的情况下,依据抖动矩阵D8m的变形形式,可以考虑把高频分量的相位位移一个像素。在这样的情况下,可以把图11中所图示的一部分参数改变为奇数值。
尽管以上已经具体地描述了本公开的实施例,然而本公开并不局限于上述实施例,而可以根据本公开的技术构思对本公开进行多方面的修改。
例如,尽管在实施例中把抖动矩阵的位移量预先存储在表格中,然而,例如,如下配置是可能的,其中,以硬件或者软件配备线性反馈移位寄存器(linear feedback shift register,LFSR),而且通过使得LFSR生成M系列的随机数来生成位移量。
本公开包含与2010年11月29日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2010-264760中公开的主题相关的主题,特将其全部内容并入此处,以作参考。
Claims (11)
1.一种图像显示设备,包括:
显示单元,其通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像;以及
灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换,
其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵,并且对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
2.根据权利要求1的图像显示设备,
其中,抖动矩阵由Bayer型矩阵构成,以及
灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移偶数个像素的抖动矩阵。
3.根据权利要求1的图像显示设备,
其中,由多种类型的子像素配置像素,以及
对于配置对应于抖动矩阵的像素区域的子像素的每一类型,灰度变换单元应用抖动矩阵。
4.根据权利要求3所述的图像显示设备,
其中,像素包括至少3种类型的子像素,以及
对于在对应于抖动矩阵的像素区域中的至少两种类型的子像素,灰度变换单元应用按第一条件位移的抖动矩阵,以及对于其它类型的子像素,应用按不同于第一条件的第二条件位移的抖动矩阵。
5.根据权利要求4的图像显示设备,
其中,对于在对应于抖动矩阵的像素区域中的两种类型的子像素,灰度变换单元应用按第一条件位移的抖动矩阵,以及对于其它类型的子像素,应用按第一条件位移和进一步通过沿水平方向和垂直方向的每个方向分别位移了固定量而修改的抖动矩阵。
6.根据权利要求4的图像显示设备,
其中,其它类型的子像素为对亮度贡献最大的颜色的子像素。
7.根据权利要求1所述的图像显示设备,
其中,对于各个显示帧,在对应于抖动矩阵的像素区域中,灰度变换单元应用位移了相同量的抖动矩阵。
8.根据权利要求1的图像显示设备,
其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元从其中旋转抖动矩阵的矩阵或者其中沿水平方向、垂直方向、或者对角线方向反转抖动矩阵的矩阵中选择一个,并且应用所选择的矩阵作为抖动矩阵。
9.一种图像显示设备的驱动方法,使用如下图像显示设备,该图像显示设备包括通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像的显示单元和使用分散型抖动矩阵执行灰度变换的灰度变换单元,所述驱动方法包括:
通过灰度变换单元,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵;以及
对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
10.一种图像显示程序,其致使在图像显示设备中执行处理,该图像显示设备包括通过按二维矩阵图案排列的像素显示图像的显示单元和使用分散型抖动矩阵执行灰度变换的灰度变换单元,该处理包括:
通过灰度变换单元,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵;以及
对显示在显示单元上的图像执行灰度变换。
11.一种灰度变换设备,包含:
灰度变换单元,其使用分散型抖动矩阵执行灰度变换,
其中,对于对应于抖动矩阵的每一像素区域,灰度变换单元应用沿水平方向和垂直方向随机位移的抖动矩阵,并且对图像执行灰度变换。
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