JP2001337667A - 画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置 - Google Patents

画像処理装置およびそれを備えた画像表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置が簡素で、表示画像に疑似輪郭を発生さ
せず、表示品位の向上を図ることのできる画像処理装置
およびそれを備えた画像表示装置を安価に提供する。 【解決手段】 映像信号として入力されたｎビット（ｎ
は自然数）のデジタル信号に対してγ補正を行って、ｍ
ビット（ｍ＞ｎ：ｍは自然数）のデジタル信号に変換す
る第１信号処理回路１６と、上記第１信号処理回路１６
からのｍビットのデジタル信号に、疑似輪郭を低減する
ためのノイズ信号を加算した後、下位（ｍ−Ｑ）ビット
（Ｑ≦ｎ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られたＱビット
のデジタル信号を、表示部１１に出力する第２信号処理
回路１７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号としてデ
ジタル信号が入力され、デジタル画像表示を行うデジタ
ル画像表示装置に用いられる画像処理装置およびそれを
備えた画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、デジタル画像表示装置に入力
されるデジタルの映像信号は、ＣＲＴ（cathode ray tu
be）装置の表示特性に近づけるために、通常、γ補正が
行われる。
【０００３】しかしながら、γ補正を行った映像信号を
そのままデジタル画像表示装置に入力した場合、表示画
像に疑似輪郭が発生し、表示品位を低下させるという問
題が生じる。
【０００４】そこで、例えば、特開平９−１８５７０７
号公報には、誤差拡散法を用いた信号処理技術、すなわ
ち映像信号中に制御された雑音信号をランダムに加算
し、線形ルミナンス特性を有するディスプレイ装置や空
間光変調素子に必要なγ補正を行うことで、γ補正によ
って発生する疑似輪郭を低減する技術が開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された誤差拡散法では、誤差を蓄積させないよう
に、映像信号に加算する雑音信号を記憶してフィードバ
ックさせている。このため、雑音信号を記憶するための
メモリと、フィードバックさせる回路とを別途設ける必
要があるので、装置が複雑化し、高価になるという問題
が生じる。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、γ補正によって発生する
疑似輪郭の低減を、簡単な回路構成で達成できる画像処
理装置およびそれを備えた画像表示装置を安価に提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、上記の課題を解決するために、映像信号としてのデ
ジタル信号が入力されることにより、該デジタル信号に
応じた画像を表示するｎビット（ｎは自然数）の表示特
性を有する表示手段を備えた画像表示装置に用いられ、
上記映像信号として入力されたｎビットのデジタル信号
に対してγ補正を行って、ｍビット（ｍ＞ｎ：ｍは自然
数）のデジタル信号に変換する第１信号処理回路と、上
記第１信号処理回路からのｍビットのデジタル信号に、
疑似輪郭を低減させるためのノイズ信号を加算した後、
下位（ｍ−Ｑ）ビット（Ｑ≦ｎ：Ｑは自然数）を切り捨
てて得られたＱビットのデジタル信号を、上記表示手段
に出力する第２信号処理回路とを有することを特徴とし
ている。
【０００８】上記の構成によれば、入力されるｎビット
のデジタル信号は、まず、γ補正が行われてｍビットの
デジタル信号に拡張され、次いで、ｍビットのデジタル
信号は、疑似輪郭を低減させるためのノイズ信号が加算
され、下位（ｍ−Ｑ）ビットを切り捨ててＱビットのデ
ジタル信号に変換され、次に、ｎビットのデジタル信号
は、Ｑビットの表示特性を有する表示手段に入力され
る。
【０００９】これにより、表示手段にはビット落ちして
いないデジタル信号が入力されることになる。つまり、
８ビットの表示特性の表示手段に８ビットのデジタル信
号が入力されることになる。
【００１０】しかも、ｍビットのデジタル信号には、疑
似輪郭を低減させるためのノイズ信号が加算されること
により、表示されるべき画像の隣接する画素における濃
淡の急激な変化が防止される。ここで、ｍビットのデジ
タル信号は、疑似輪郭の発生の少ない映像信号となって
いる。
【００１１】そして、この疑似輪郭の発生の少ないｍビ
ットのデジタル信号の下位（ｍ−Ｑ）ビットが切り捨て
られて表示手段の表示特性と同じＱビットのデジタル信
号に変換される。このＱビットのデジタル信号は、表示
されるべき画像の隣接する画素における濃淡が急激に移
行されていない映像信号、すなわち疑似輪郭の発生して
いない映像信号となっている。
【００１２】それゆえ、このＱビットのデジタル信号
を、Ｑビットの表示特性を有する表示手段に入力するこ
とにより、疑似輪郭のほとんど発生していない高品位な
表示画像を得ることができる。
【００１３】また、本発明の画像表示装置は、入力され
たｍビット（ｍは自然数）のデジタル信号に疑似輪郭を
低減させるためのノイズ信号を加算した後、下位（ｍ−
Ｑ）ビット（Ｑ＜ｍ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られ
たＱビットのデジタル信号を出力する信号処理回路を有
することを特徴としている。
【００１４】上記の構成によれば、ｍビットのデジタル
信号にノイズ信号を加えた後に、下位（ｍ−Ｑ）ビット
を切り捨てるため、単に下位（ｍ−Ｑ）ビットが間引き
されたのではなく、Ｑビットのデジタル信号によりｍビ
ット相当の表示特性を疑似的に表現することが可能とな
る。
【００１５】上記のｍビットのデジタル信号に加算する
ノイズ信号の信号レベルの平均値は、ゼロになるように
設定すればよい。このように設定されたノイズ信号をラ
ンダムにデジタル信号に加算しても、ノイズ信号の加算
による信号の誤差は蓄積されることはない。
【００１６】これにより、従来の誤差拡散法によりノイ
ズ信号をデジタル信号に加算した場合に、誤差の蓄積を
防止するために必要であったメモリやフィードバック回
路等の手段を必要としなくなるので、装置を簡略化で
き、安価な画像処理装置を提供することができる。
【００１７】上記ノイズ信号は、振幅の周期に規則性の
ないランダム性のノイズ信号であってもよい。
【００１８】この場合、ノイズ信号の振幅の周期に規則
性がないので、画像表示装置として液晶表示装置を使用
した場合における反転駆動の規則性と干渉を起こすこと
が無く、この結果、表示画像の画質劣化が生ずる心配が
ない。
【００１９】上記ノイズ信号は、任意のノイズパターン
テーブルを用い、該ノイズパターンテーブルの開始点
を、フィールド毎に、あるいはノイズパターンテーブル
毎に切り換えることにより得られるノイズ信号であって
もよい。
【００２０】この場合、ノイズパターンテーブルの開始
点を、フィールド毎に切り換えると、全ての画素につい
てノイズレベルは均等に丸められるため、全ての画素
が、全ての量子化レベルの値を表現することができる。
【００２１】また、ノイズパターンテーブルの開始点
を、ノイズパターンテーブル毎に切り換えると、ノイズ
パターンテーブルを単位としたレベル平均化が可能とな
る。
【００２２】上記ノイズ信号の振幅の度数分布は、該ノ
イズ信号の振幅ゼロを中心としたガウス分布であっても
よい。
【００２３】この場合、ノイズ信号の振幅の度数分布が
ガウス分布となっているので、ノイズが最も目立ちにく
くなり、この結果、表示画像の画質低下を生じさせな
い。
【００２４】また、上記第１信号処理回路は、入力され
たｎビットのデジタル信号を、予め設定された値に基づ
いてｍビットのデジタル信号に変換するビット変換手段
を備えていてもよい。
【００２５】この場合、ビット変換手段に設定される値
を、表示手段の表示特性や画像表示装置における周囲の
環境等の種々の条件を考慮して設定すれば、表示画像の
表示品位をさらに向上させることができる。
【００２６】例えば、ビット変換手段に設定された値
は、上記表示手段を駆動する駆動手段の性能のバラツキ
を吸収するように書き換えられることが考えられる。
【００２７】この場合、表示手段毎に生じる表示性能の
バラツキが吸収できるようになるので、表示手段の個体
間の表示性能の差を厳密に考慮しないでよくなる。この
結果、画像表示装置全体の歩留りを向上させることがで
きるので、該画像表示装置の製造に係る費用を大幅に低
減することができる。
【００２８】また、上記ビット変換手段に設定された値
は、上記画像表示装置の周囲の明るさに基づいて書き換
えることが考えられる。
【００２９】この場合、画像表示装置の周囲が暗い場合
には、表示画像の暗い部分の階調数を上げるように上記
設定値を書き換え、一方、画像表示装置の周囲が明るい
場合には、表示画像の明るい部分の階調数を上げるよう
に上記設定値を書き換えるようにすれば、画像表示装置
の周囲の明るさに関わらず、常に高品位の画像を表示さ
せることができる。
【００３０】また、上記ビット変換手段に設定された値
は、上記表示手段に表示される画像内の表示特性に基づ
いて書き換えられることが考えられる。
【００３１】この場合、表示画像全体が暗い場合には、
表示画像の暗い部分の階調数を上げるように上記設定値
を書き換え、表示画像全体が明るい場合には、表示画像
の明るい部分の階調数を上げるように上記設定値を書き
換えるようにすれば、画像表示装置に表示される画像の
明るさに関わらず、常に高品位の画像を表示させること
ができる。
【００３２】上記ビット変換手段は、入力された信号を
対応する予め設定された出力値に置き換えるルックアッ
プテーブルで構成されていてもよい。
【００３３】この場合、ルックアップテーブルには、入
力値に対応する出力値が予め設定されているので、ビッ
ト変換手段における処理を迅速に行うことができる。し
かも、ビット変換手段の構造を簡略化できるので、画像
処理装置全体の構成も簡略化できる。
【００３４】また、上記ビット変換手段は、数値計算に
よりｎビットのデジタル信号をｍ（ｍ＞ｎ）ビットのデ
ジタル信号に変換する演算素子で構成されていてもよ
い。
【００３５】この場合、上記演算素子として、ＣＰＵ
（Central Processing Unit ）やＤＳＰ（Digital Sign
al Processor）が考えられる。
【００３６】これらＣＰＵやＤＳＰ等はプログラマブル
な素子であるので、ビット変換手段における設定値の書
き換えに伴うユーザーインターフェースが簡単になり、
操作がし易くなるという利点を有する。
【００３７】また、画像表示装置においてカラー画像を
表示する場合には、上記第１信号処理回路および第２信
号処理回路を、ＲＧＢの色毎に設ければよい。
【００３８】さらに、上記構成の画像処理装置を画像表
示装置に備えてもよい。この場合、画像表示装置におけ
る表示部に入力される信号の処理は、画像処理装置側で
行われるようになっているので、表示部側に表示品位を
高めるための高価な装置を必要としない。これにより、
従来からある画像表示装置を使用することができるの
で、高品位な画像表示装置を安価に提供することができ
る。
【００３９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について説
明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で
は、画像表示装置として、液晶表示装置について説明す
る。
【００４０】本実施の形態に係る液晶表示装置は、図１
に示すように、映像信号に応じた画像を表示するための
表示手段としての表示部１１と、映像信号を上記表示部
１１の表示特性に合わせて処理する画像処理装置１２と
を備えている。
【００４１】上記表示部１１は、Ｑビット（Ｑは自然
数）の表示性能、即ち階調数が２Q であるＬＣＤ（liqu
id crystal display）１３と、このＬＣＤ１３を駆動
させるための駆動手段としてのソースドライバ１４およ
びゲートドライバ１５とを含んでいる。
【００４２】上記ソースドライバ１４は、上記画像処理
装置１２により処理された映像信号が入力され、入力さ
れた信号に対応する電圧をＬＣＤ１３のソース電極線
（図示せず）に印加するようになっている。
【００４３】一方、上記ゲートドライバ１５は、同期信
号発生回路（図示せず）から出力される同期信号（水平
同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ）が入力され、入力された
同期信号に対応する電圧をゲート電極線（図示せず）に
印加するようになっている。
【００４４】上記画像処理装置１２は、映像信号として
入力されたｎビット（ｎは自然数）のデジタル信号をγ
補正した後、ｍビット（ｍ＞ｎ：ｍは自然数）のデジタ
ル信号に変換して出力するビット変換手段を備えた第１
信号処理部（第１信号処理回路）１６と、該第１信号処
理部１６からのｍビットのデジタル信号に対して、ｍビ
ットのうち下位（ｍ−Ｑ）ビット（Ｑ≦ｎ：Ｑは自然
数）を切り捨ててＱビットのデジタル信号に変換して出
力する第２信号処理部（第２信号処理回路）１７とを備
えている。
【００４５】従って、上記表示部１１のソースドライバ
１４に入力されるデジタル信号のビット数Ｑは、入力さ
れたビット数と同じｎビットあるいはそれより小さいビ
ット数となる。
【００４６】この結果、映像信号をγ補正する際に生じ
るビット落ちによる疑似輪郭が発生しないようになるの
で、上記構成の液晶表示装置における表示画像の表示品
位を大幅に向上させることができる。
【００４７】以下の説明では、ｎ＝８、ｍ＝１０、Ｑ＝
８として説明する。すなわち、上記ＬＣＤ１３は、Ｑ＝
８ビットの表示性能を有する表示装置として説明し、ま
た、上記画像処理装置１２では、まず、ｎ＝８ビットの
デジタル信号を第１信号処理部１６においてｍ＝１０ビ
ットのデジタル信号にビット数を拡張し、次に、ｍ＝１
０ビットのデジタル信号を第２信号処理部１７において
下位２ビット（ｍ−Ｑ）を切り捨ててＱ＝８ビットのデ
ジタル信号に変換するものとして説明する。
【００４８】ここで、画像処理装置１２について以下に
説明する。
【００４９】はじめに、画像処理装置１２内の第１信号
処理部１６における信号処理について、図２〜図５を参
照しながら以下に説明する。なお、表示部１１のＬＣＤ
１３は、表示電極に印加される電圧が増加するにつれて
透過率が低下するノーマリーホワイトモードの液晶で構
成されているものとする。
【００５０】上記第１信号処理部１６は、図２（ａ）に
示すように、入力された８ビットのデジタル信号をγ補
正して最終的に１０ビットのデジタル信号に変換するビ
ット変換手段としてのＬＵＴ（ルックアップテーブル）
１８を備えている。すなわち、上記ＬＵＴ１８は、図２
（ｂ）に示すように、８ビットのデジタル信号の信号レ
ベル（入力値）を、これに対応する１０ビットのデジタ
ル信号の信号レベル（出力値）に変換するものである。
【００５１】上記ＬＵＴ１８の出力値の設定について、
図３〜図５を参照しながら以下に説明する。
【００５２】図３は、入力された８ビットのデジタル信
号の信号レベルと上記ＬＣＤ１３の透過率との関係を示
すグラフである。これは、テレビジョンシステムで多用
されるγ＝２．２の状態を表わしている。また、図４
は、上記ＬＣＤ１３の表示特性を示すグラフであり、該
ＬＣＤ１３の電極への印加電圧と、該ＬＣＤ１３の透過
率との関係を示すグラフである。また、図５は、図２
（ｂ）で示された８ビットのデジタル信号を１０ビット
のデジタル信号に変換したときの、デジタル信号の信号
レベルと上記ＬＣＤ１３の透過率との関係を示すグラフ
である。
【００５３】図５に示すグラフは次のようにして作る。
図４より、印加電圧が１．００Ｖのとき透過率は１００
％で、このとき入力されるデジタル信号の信号レベルは
１０２３、印加電圧が４．５０Ｖのとき透過率は０％
で、このとき入力されるデジタル信号の信号レベルは０
である。同様に、透過率５０％のとき印加電圧は２．５
０Ｖで、信号レベルは５８４（１０２３−（２．５０−
１．００）／（４．５０−１．００）×１０２４で求め
られる）、また、透過率２０％のとき印加電圧は３．２
０Ｖで信号レベルは３７９になる。さらに、透過率７０
％のとき印加電圧は２．２０Ｖで信号レベルは６７２、
透過率９０％のとき印加電圧は１．７０Ｖで信号レベル
は８１８になる。
【００５４】ここで、上記信号レベルとは、映像信号の
階調数を示すものであり、８ビットの場合、２8 ＝２５
６階調となるので、図３のグラフの横軸の目盛は０〜２
５５となっている。また、１０ビットの場合、２10＝１
０２４階調となるので、図５のグラフの横軸の目盛は０
〜１０２３となっている。
【００５５】図２（ｂ）は、このようにして得られた図
５と図３の関係をつなぐものである。例えば、透過率５
０％のとき、図３より入力レベルは１９２であり、一方
１０ビット値は図５より５８４である。つまり、図２
（ｂ）は入力値１９２入力を出力値５８４に変換するグ
ラフとなっている。同様に、上記グラフでは、透過率２
０％のとき入力値１２８は出力値３７９、透過率７０％
のとき入力値２２０は出力値６７２、透過率９０％のと
き入力値２４２は出力値８１８に変換するようになって
いる。
【００５６】このような対応関係をすべてのレベルにつ
いて求め、図２（ｂ）を得る。
【００５７】上述のようにして出力値が決定されたＬＵ
Ｔ１８を用いて、８ビットで入力されたデジタル信号
を、１０ビットのデジタル信号に変換する。この変換後
の１０ビットのデジタル信号の信号レベルとＬＣＤ１３
の透過率との関係は、図５に示すグラフのようになる。
【００５８】次に、画像処理装置１２内の第２信号処理
部１７における信号処理について以下に説明する。
【００５９】上記第２信号処理部１７は、図６に示すよ
うに、入力されたデジタル信号に加えるノイズ信号を発
生するノイズ発生回路１９と、入力されたデジタル信号
にノイズ発生回路１９からのノイズを加算する加算器２
０と、ノイズ信号が加算されたデジタル信号のビット数
を変換するビット数変換回路２１とで構成されたＢＤＥ
（Bit-Depth Extension ）２２からなっている。上記ノ
イズ発生回路１９には、同期信号発生回路（図示せず）
から出力される同期信号（水平同期信号Ｈ、垂直同期信
号Ｖ）が入力される。
【００６０】すなわち、上記第２信号処理部１７は、上
記第１信号処理部１６からの１０ビットのデジタル信号
に対して、ノイズ信号を加算して、下位２ビットを切り
捨てて８ビットのデジタル信号に変換するようになって
いる。
【００６１】ここで、上記第２信号処理部１７におい
て、デジタル信号には、疑似輪郭を低減させるためのノ
イズ信号が加算されることにより、表示されるべき画像
の隣接する画素における濃淡の急激な変化が防止され
る。このノイズ信号が加算された１０ビットのデジタル
信号は、疑似輪郭の発生の少ない映像信号となってい
る。
【００６２】そして、この疑似輪郭の発生の少ない１０
ビットのデジタル信号の下位２ビットを切り捨てて８ビ
ットのデジタル信号にし、８ビットの表示特性を有する
表示部１１に入力される。この表示部１１に入力される
８ビットのデジタル信号は、表示されるべき画像の隣接
する画素における濃淡が急激に移行されていない映像信
号、すなわち疑似輪郭の発生していない映像信号となっ
ている。
【００６３】それゆえ、この８ビットのデジタル信号
を、８ビットの表示特性を有する表示手段に入力するこ
とにより、疑似輪郭のほとんど発生していない高品位な
表示画像が得られる。
【００６４】上記ノイズ発生回路１９は、映像信号中に
疑似輪郭を発生させないためのノイズ信号を発生する回
路である。
【００６５】発生するノイズ信号の信号レベルの平均値
は、ゼロとなるように設定されている。
【００６６】あるいは、特定のパターンテーブルを使用
してもノイズを発生することが可能である。例えば、ノ
イズ発生回路１９は、図７に示すように、ノイズＲＯＭ
４１とアドレスカウンタ４２で構成されている。アドレ
スカウンタ４２には、水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｖ
とクロック（図示せず）が入力されている。
【００６７】上記ノイズＲＯＭ４１には、１画面分のノ
イズが記憶され、一方、上記アドレスカウンタ４２で
は、水平１画素毎に水平アドレスが、また、垂直１ライ
ン毎に垂直アドレスがインクリメントされ、この出力が
ノイズＲＯＭ４１に加えられる。この結果、ノイズＲＯ
Ｍ４１からは、１画面分のノイズが画素毎に順次得られ
る。これを、図６に示す加算回路２０で画像信号に加算
する。
【００６８】上記ノイズＲＯＭ４１は、１画面分ではな
く、例えば１６×１６、３２×３２等の小さなブロック
を単位としてノイズを記憶するようにしてもよい。この
場合、アドレスカウンタ４２は、１６または３２毎にリ
セットされ、同じノイズデータをブロック単位で繰り返
して出力するように構成する。ここで、アドレスカウン
タ４２に加えられている水平同期信号Ｈ、垂直同期信号
Ｖはこの目的で用いられる。また、ノイズデータは、後
述するようにランダムな信号であるので、１６あるいは
３２といったブロックを単位としても、周期性が視覚的
に問題となるようなことはない。このため、このような
構成を取ることにより、ノイズＲＯＭ４１のＲＯＭ容量
を大幅に削減できる利点がある。
【００６９】さらに、上記アドレスカウンタ４２は、次
のように構成することも可能である。つまり、画面のフ
ィールド毎（垂直同期信号Ｖ毎）、あるいは、ブロック
境界毎に先頭アドレスを変更するように構成する。
【００７０】例えば、ノイズを１６×１６のブロック構
成にする場合には、まず最初のブロックではノイズＲＯ
Ｍ４１のアドレス（０、０）を先頭に、画素毎に順にア
ドレス（１５、１５）までノイズを読み出し、次のブロ
ックでは、ノイズＲＯＭ４１のアドレス（１、１）を先
頭にアドレス（１５、１５）まで読み出し、さらに引き
続いて、アドレス（０、０）（０、１５）を経て、アド
レス（１、０）まで読み出すように構成し、その次のブ
ロックではアドレス（２、２）を先頭にアドレス（１
５、１５）まで読み出し、さらに続いてアドレス（０、
０）（０、１５）（１、０）（１、１５）を経て、アド
レス（２、１）まで読み出し、以下、同様に読み出す。
【００７１】この例では、ブロック境界毎に、つまり一
ブロック読み出す毎に、水平、垂直ともに開始アドレス
を１アドレスずつインクリメントするようにしたが、２
以上のアドレスをインクリメントするようにしてもよい
し、水平または垂直いずれかのみをインクリメントする
ようにしてもよい。
【００７２】あるいは、フレーム単位で先頭アドレスを
変える場合には、まず最初のフレームではノイズＲＯＭ
４１のアドレス（０、０）を先頭に、画素毎に順にアド
レス（１５、１５）までノイズを読み出し、次のブロッ
クも同様にアドレス（０、０）から順に読み出し、以
下、このフレームの中では順次繰り返し読み出す一方、
次のフレームでは、ノイズＲＯＭ４１のアドレス（１、
１）を先頭にアドレス（１５、１５）まで読み出し、さ
らに引き続いてアドレス（０、０）（０、１５）を経
て、アドレス（１、０）まで読み出すように構成し、以
下、このような読み出し方をこのフレームでは最後まで
継続し、さらに、その次のフレームではアドレス（２、
２）を先頭にアドレス（１５、１５）まで読み出し、さ
らに、続いてアドレス（０、０）（０、１５）（１、
０）（１、１５）を経て、アドレス（２、１）まで読み
出すようにし、この読み出し方を最後まで継続する。
【００７３】この例では、フレーム毎に、水平、垂直と
もに開始アドレスを１アドレスずつインクリメントする
ようにしたが、２以上のアドレスをインクリメントする
ようにしてもよいし、水平または垂直いずれかのみをイ
ンクリメントするようにしてもよい。
【００７４】ここでは、フレーム内でブロック毎に読み
出し開始アドレスを変更する方法と、さらに、フレーム
毎に読み出し開始アドレスを変更する方法を示したが、
このような組み合わせは任意に考えられる。このよう
に、読み出し開始アドレスを順次変更することにより、
もともと目立たないブロック境界をさらに目立ちにくく
することが可能である。これは、このような読み出し方
を行うことで、１６×１６等のブロック構造を有するノ
イズのブロック構造そのものをなくすことができるから
である。
【００７５】また、特に、フレーム毎に開始位置を変更
する方法では、次の特有の効果を奏する。つまり、液晶
表示装置では、一般に一フレーム以下の速度では応答せ
ず、一フレーム単位で変化するノイズには完全に追随で
きないため、結果的に、画素毎に、信号値にノイズの平
均的な値を加えた値を表示することになる。これによ
り、この方法では、後述するように、信号を何ビットか
に丸める処理を行ったとしても、すべての画素について
均等に丸めた場合の誤差を生じさせることができる。こ
のことは、全ての画素が、全ての量子化レベルの値を表
現することができるようになることを意味する。
【００７６】これに対して、先に述べたフレーム毎にノ
イズを変化させない方法では、所謂面積階調法の原理で
階調を表現するため、それぞれの画素毎に着目すると、
全ての量子化レベルを表示できるとはいえず、画面のあ
る大きさを単位として平均的に全ての階調を表現できる
ようになる方法であるといえる。
【００７７】したがって、フレーム毎にノイズを変化さ
せる方法では、画素単位で全ての階調を表現できるよう
になり、かつ、上記したようにブロック単位で先頭アド
レスを変化させる方法を併用すると、少ないメモリ容量
でもブロック境界が目立たないという特徴を奏する。さ
らに、後述するように、ノイズの性質を工夫することに
より、液晶に適した特徴をも兼ね備えることができるも
のである。
【００７８】これにより、ノイズ発生回路１９にて発生
したノイズ信号が加算されたデジタル信号では、平均的
な誤差が蓄積されないようになり、誤差蓄積を防止する
ための特別な回路を設ける必要がなくなる。
【００７９】なお、発生するノイズ信号の信号レベルの
平均値をゼロにするには、例えば、乱数発生ソフトを使
用して乱数を発生させ、この発生した乱数の信号の振幅
の平均をゼロとするようなアルゴリズムにより容易に実
現することができる。
【００８０】上記乱数発生ソフトは、ランダムなノイズ
信号を発生させるために用いる。このノイズ信号は、近
接画素間の振幅自己相関性が低く、その分布する範囲に
おいて度数がゼロである振幅値が存在しないものが望ま
しい。また、ノイズ信号の振幅の度数分布は、該ノイズ
信号の振幅ゼロを中心としたガウス分布であることが望
ましい。
【００８１】つまり、上記のランダムなノイズ信号は、
図８に示すように、ノイズレベルΔＶの振幅が、上限レ
ベルおよび下限レベルを逸脱することなく、また、その
レベルの平均値は、定められた範囲（例えば、１フィー
ルド）においていつもゼロである。また、ノイズレベル
の度数分布は、図９に示すように、ガウス分布であるこ
とが最も自然であると考えられる。
【００８２】ここで、ノイズ信号の近接画素間の自己相
関性が低ければ、付加するノイズ信号には振幅の周期に
規則性がほとんどなく、ランダム性が高いものを得るこ
とができる。この点は、本発明を液晶表示装置に用いた
場合に特に効果を奏する点である。つまり、液晶表示装
置では、ＡＣ駆動を行なうために、一般にドット反転や
ライン反転、あるいはフレーム反転駆動等を行なうが、
この反転周期は液晶表示装置毎で異なり、統一されてい
るものではない。
【００８３】このような反転駆動を行なっているため
に、液晶表示装置にはキラーパターンが存在し、まれに
そのキラーパターンを表示する必要があるときに、大き
な画質劣化が生ずる。従って、どのような画像でも満足
な画質で表示できるものではない。また、反転駆動は人
為的な規則的な周期に基づいて行なわれるため、キラー
パターンも規則的な周期を有する画像になる場合が多
い。
【００８４】そこで、付加するノイズ信号の振幅の周期
に規則性があると、まれにその規則と反転駆動の規則が
干渉して、大きな画質劣化を引き起こすことがある。例
えば、ある液晶表示装置では何ら問題なくても、別の液
晶表示装置では大きな問題となり、画質改善は勿論、そ
の原因の究明すら困難になることが多い。
【００８５】一方、本発明のように規則性がないノイズ
信号を付加信号に用いると、反転駆動の規則性と干渉を
起こすことが無く、画質劣化を生ずる心配がない。ま
た、どのような液晶表示装置に対してもキラーパターン
となることが無く、画質劣化を生ずることがない。
【００８６】次に、ノイズ信号の振幅の平均値がゼロで
あることにより次の利点がある。この回路では、疑似輪
郭を減ずるために画素毎に値の異なるノイズ信号を付加
するので、画素毎で値を見ると付加したノイズ信号分だ
け変化することが必要である。しかし、大面積でみる
と、画面の明るさが変化して問題となる。つまり、ノイ
ズ信号を付加すると、大面積で見た場合、ノイズ信号の
振幅の平均値だけ画面の明るさが変化するため、ノイズ
信号を付加しても明るさが変化しないようにするために
は、ノイズ信号の平均値がゼロである必要がある。従っ
て、ノイズ信号の振幅の平均値をゼロにすることで、疑
似輪郭を減じる効果のみを有し、大面積の明るさが変化
する弊害が発生しないようにできる。
【００８７】また、ノイズ信号の値が、分布する範囲に
おいて度数がゼロである振幅値が存在せず、かつ振幅の
度数分布がゼロを中心としたガウス分布であることによ
り、映像信号を何ビットに丸める処理を行なったとして
も、すべての条件について均等に疑似輪郭が見えなくな
るようにできる。これに対して、度数が０である振幅値
が存在すると、その値を丸めるときにノイズ信号の効果
が無くなり、疑似輪郭を生ずる場合がある。
【００８８】また、ノイズ信号の振幅の度数分布がガウ
ス分布である場合に、表示画像におけるノイズは最も目
立ちにくくなる利点がある。逆に、ガウス分布以外であ
った場合には、ノイズ自体が目に付きやすくなくり、画
質を低下させる。
【００８９】また、従来の誤差拡散法によりノイズ信号
をデジタル信号に加算した場合に、誤差の蓄積を防止す
るために必要であったメモリやフィードバック回路等の
手段を必要としなくなるので、装置を簡略化でき、安価
な画像処理装置を提供することができる。
【００９０】上記第２信号処理部１７から出力される８
ビットのデジタル信号は、図１に示す表示部１１のソー
スドライバ１４に入力され、該ソースドライバ１４にお
いて、所定の電圧に変換され、ＬＣＤ１３内の信号線に
印加される。
【００９１】このように、８ビットの映像信号が、ビッ
ト落ちすることなく８ビットの表示特性を有する表示部
１１に入力されるので、ビット落ちにより発生する疑似
輪郭を無くすことができる。しかも、途中で疑似輪郭を
低減するようにノイズ信号が加算されているので、γ補
正により発生する疑似輪郭をも低減させることができ
る。この結果、表示品位の高い画像を得ることができ
る。
【００９２】なお、上記構成の液晶表示装置において、
カラー画像を表示する場合には、図１に示す第１信号処
理部１６および第２信号処理部１７をそれぞれＲＧＢ３
つ分用意してもよい。
【００９３】例えば、第１信号処理部１６に、図１０
（ａ）に示すような信号レベルの映像信号が入力された
とき、該第１信号処理部１６内のＲＧＢの色毎に設けら
れたＬＵＴ１８によって、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）
に示すようなＲＧＢそれぞれに対応した信号が得られ
る。ここで、上記ＬＵＴ１８は、上述した場合と同様
に、入力信号が８ビットであれば、出力信号を１０ビッ
トにするようにγ補正を行うようにすればよい。ＲＧＢ
各々の特性は、若干異なると予想される。
【００９４】そして、γ補正されたＲＧＢそれぞれの出
力信号は、それぞれに対応した第２信号処理部１７に入
力され、ビット変換処理が施され、８ビットの信号とし
て表示部１１に出力するようにすればよい。
【００９５】また、上記構成の液晶表示装置では、画像
処理装置１２側で該液晶表示装置の表示品位を調整する
ことができるので、画像処理装置１２を表示部１１とは
別体に構成してもよい。この場合、表示部１１の個体差
が生じていても、画像処理装置１２側で表示品位を適切
に調整することができるので、どのような表示部１１を
用いても表示品位の高い画像を得ることができる。
【００９６】これにより、例えばパーソナルコンピュー
タ等のようにビデオカードにより表示制御を行うディス
プレイ装置に上記構成の液晶表示装置を適用した場合、
ビデオカード側ではなく、液晶表示装置に備えられた画
像処理装置１２側で高画質化を図るために、高価なビデ
オカードを用いることなく、既存の安価なビデオカード
しかないパソコンによって、高画質化を図ることができ
る。
【００９７】ところで、上記構成の画像処理装置１２に
含まれているＬＵＴ１８は、上述したように、表示部１
１の表示特性に応じて設定されるものであり、予め設定
した値を利用してもよいし、以下に説明するようにリア
ルタイムで書き換え可能にしてもよい。
【００９８】ここで、ＬＵＴ１８の値の書き換え方法に
ついて以下に説明する。このＬＵＴ１８の値の書き換え
方法の具体例を示すと以下のようになる。
【００９９】１．ＬＣＤの表示特性（Ｖ−Ｔカーブ）に
応じて書き換える。
【０１００】２．ＩＣ毎（ソース）のバラツキを吸収す
るように書き換える。
【０１０１】３．周囲の明るさに基づいてビット配分を
書き換える。
【０１０２】４．入力信号の平均レベルに基づいてビッ
ト配分を書き換える。
【０１０３】５．ＲＧＢ３つ用意し、各色毎に調整して
書き換える。
【０１０４】上記の方法を実現するための装置は、図１
１に示す画像表示装置のようになる。なお、説明の便宜
上、前記説明で使用した部材と同一部材については、同
一番号を付記してその説明を省略する。
【０１０５】上記画像表示装置は、図１１に示すよう
に、表示部１１と、ＬＵＴ１８、ＢＤＥ２２、制御回路
２３、領域判定回路２４、平均値計算回路２５、記憶部
２６を有する画像処理装置３２とを含んでいる。上記表
示部１１は、図１に示す画像表示装置と同様の構成であ
る。
【０１０６】上記領域判定回路２４は、ソースドライバ
１４およびゲートドライバ１５に入力される同じ同期信
号が入力されるようになっており、ＬＣＤ１３において
表示する領域を判定するようになっている。そして、領
域判定回路２４は、判定した領域情報を制御回路２３に
出力するようになっている。
【０１０７】上記平均値計算回路２５は、ＬＵＴ１８に
入力される同じ映像信号が入力されるようになってお
り、映像信号に含まれる明るさの平均値を計算するよう
になっている。そして、平均値計算回路２５は、計算し
て得られた値を制御回路２３に出力するようになってい
る。
【０１０８】また、上記画像表示装置は、該画像表示装
置周囲の明るさを検知するための明るさセンサ２７と、
ユーザーがＬＵＴ１８の値について変更するためのユー
ザー調整回路２８とを備え、それぞれの信号は制御回路
２３に入力されるようになっている。
【０１０９】また、インターフェイス４０を通じてパソ
コン４１からも信号が入力できるようになっている。こ
の場合、ユーザーがパソコン４１上から指示を与えられ
る利点がある。
【０１１０】このように、上記画像処理装置３２内の制
御回路２３には、上述した領域判定回路２４、平均値計
算回路２５、明るさセンサ２７、ユーザー調整回路２
８、インターフェイス４０からの信号が入力されるよう
になっており、それぞれの信号に基づいて、独立にＬＵ
Ｔ１８の値を求めるようになっている。この求めた値
は、制御回路２３に接続された記憶部２６に出力され
る。なお、各入力は、全部を備えてもよいし、一部でも
よい。
【０１１１】上記記憶部２６は、ＲＯＭおよびＲＡＭを
有している。ここで、ＲＯＭは、新たなデータを書き込
むことができないので、表示部１１の表示特性に応じて
ＬＣＤ１３のＶ−Ｔカーブを補正するような値が予め書
き込まれている。また、ＲＡＭは、データの書き換えが
可能であるので、制御回路２３からの値を記憶するよう
になっている。
【０１１２】そして、上記記憶部２６からは、制御回路
２３によって必要に応じてＬＵＴ１８の値を書き換える
ために記憶している値を該ＬＵＴ１８の値として出力す
るようになっている。これにより、ＬＵＴ１８の値は、
種々の条件により書き換えられることになる。
【０１１３】このようにＬＵＴ１８の値を種々の条件に
応じて書き換えることにより、表示画像を常に高品位に
保つことができる。
【０１１４】ここで、ＩＣ毎のバラツキを吸収するよう
にＬＵＴ１８の値を書き換える方法について、図１１お
よび図１２を参照しながら以下に説明する。
【０１１５】図１２に示すように、上記ソースドライバ
１４は、複数のソース用駆動ＩＣ２９で構成され、上記
ゲートドライバ１５は、複数のゲート用駆動ＩＣ３０で
構成されている。
【０１１６】上記ソース用駆動ＩＣ２９は、ＬＣＤ１３
のソース信号線（図示せず）のうち所定本数ずつ接続さ
れており、上記ゲート用駆動ＩＣ３０は、ＬＣＤ１３の
ゲート信号線（図示せず）のうち所定本数ずつ接続され
ている。例えば、ＬＣＤ１３が８００×６００の解像度
の場合、ソース用駆動ＩＣ２９を８個、ゲート用駆動Ｉ
Ｃ３０を６個とすれば、一つのソース用駆動ＩＣ２９に
接続されているソース信号線は１００本であり、一つの
ゲート用駆動ＩＣ３０に接続されているゲート信号線は
１００本である。
【０１１７】また、ソース用駆動ＩＣ２９およびゲート
用駆動ＩＣ３０には、同期信号が入力される。これによ
り、各ソース用駆動ＩＣ２９とゲート用駆動ＩＣ３０と
で囲まれた領域、すなわち、１００×１００の信号線で
囲まれた領域１３ａは、上記同期信号により検出され
る。
【０１１８】このような各領域は、特定の駆動ＩＣによ
って駆動される領域であり、駆動ＩＣの特性がばらつく
と領域毎に、例えば輝度差が知覚されたりする問題があ
る。このようなブロック毎の輝度差は、いわばこの発明
で問題にする疑似輪郭と等価である。しかしながら、こ
の発明の方法では、このような疑似輪郭の抑圧に効果が
あるので、この発明を併用すると、もともと駆動ＩＣの
特性ばらつきに起因する画面表示特性のばらつきも減ず
ることができるようになる。さらに、ＬＣＤ１３の各領
域１３ａの特性バラツキを予め検出するように構成する
ことにより、領域毎の特性の差異を完全に抑圧すること
が可能となる。
【０１１９】上記のように同期信号を用いて検出された
領域１３ａにおいて、表示特性を出荷検査装置によって
予め判定し、駆動用ＩＣ（ソース用駆動ＩＣ２９、ゲー
ト用駆動ＩＣ３０）の性能のバラツキを検出する。この
駆動用ＩＣのバラツキは、記憶部２６に記憶される。そ
して、この駆動用ＩＣのバラツキを吸収するように、Ｌ
ＵＴ１８の値を書き換える。これにより、表示部１１に
生じる表示領域毎の表示特性のバラツキを吸収すること
ができるので、該表示部１１毎の表示特性のバラツキを
も吸収することができ、画像表示装置における個体間の
差を無くすことができる。
【０１２０】具体的には、上述した領域判定回路２４に
より判定された表示部１１の領域に対応したソース用駆
動ＩＣ２９の特性に応じた値がＬＵＴ１８に書き込まれ
るようになっている。このとき、上記ソース用駆動ＩＣ
２９には、映像信号が時系列に入力されるようになって
いるので、ＬＵＴ１８の値を時系列に順次書き換える。
これにより、ＬＵＴ１８の値を順次書き換えることで、
表示部１１における表示画像の表示品位を向上させるこ
とができる。
【０１２１】なお、上記ＬＵＴ１８は、ソース用駆動Ｉ
Ｃ２９の数だけ設けることで、それぞれのソース用駆動
ＩＣ２９の特性に応じた値を予め書き込んで対応するこ
とも可能である。この場合、ＬＵＴ１８自体をソース用
駆動ＩＣ２９に含めてしまうことも可能である。
【０１２２】また、画像表示装置では、画像表示をして
いる周囲の環境によって表示画像の見え方が異なる。こ
のような場合、例えば、画像表示装置を配置した部屋等
の周囲が明るければ、表示部１１に表示された画像の明
るい部分の階調を高くしたり、周囲が暗ければ、表示部
１１に表示された画像の暗い部分の階調を高めたりする
ように、ＬＵＴ１８の値を書き換える。つまり、画像表
示装置の周囲の明さに基づいて表示画像のビット配分を
書き換えるようにＬＵＴ１８の値を書き換えるようにす
ればよい。
【０１２３】具体的には、明るさセンサ２７を使用し
て、画像表示装置の置かれている周囲の明るさを検出し
て、この検出信号に基づいて制御回路２３が適当な値を
設定し、記憶部２６を介してＬＵＴ１８の値を書き換え
るようにすればよい。
【０１２４】上記のように、画像表示装置の配置された
周囲の明るさに応じて、ＬＵＴ１８の値を書き換えるこ
とにより、表示部１１に表示される画像を常に見やすく
することができる。
【０１２５】また、画像表示装置の周囲に関わらず全体
的に暗い画像や明るい画像の場合にも、表示画像は見づ
らいものとなる。このため、入力される映像信号の信号
レベルの平均値を求め、この値に表示画像のビット配分
を書き換えるようにＬＵＴ１８の値を書き換えるように
すればよい。
【０１２６】具体的には、平均値計算回路２５において
映像信号の信号レベルの平均値が求められる。そして、
この平均値に基づいて制御回路２３が適当な値を設定
し、記憶部２６を介してＬＵＴ１８の値を書き換えるよ
うにすればよい。つまり、入力信号である映像信号の信
号レベルの平均値に基づいてビット配分を書き換えるよ
うにＬＵＴ１８の値を書き換えるようにすればよい。
【０１２７】また、上述のように表示画像のカラー化を
考えた場合、上述のような種々の条件に応じてリアルタ
イムでその値が書き換えられるＬＵＴ１８を、ＲＧＢ３
つ用意し、各色毎に調整して書き換えるようにすればよ
い。
【０１２８】なお、本実施の形態では、８ビットのデジ
タル信号を１０ビットに拡張し、再び８ビットに変換し
た例を示したが、これに限定されるものではなく、例え
ば１０ビットの表示特性のディスプレイに１０ビットの
信号を表示する場合や、ゲーム機や携帯電話等に使用さ
れている４ビットの表示特性のディスプレイに４ビット
の信号を表示する場合にも適用できる。
【０１２９】
【発明の効果】本発明の画像処理装置は、以上のよう
に、映像信号としてのデジタル信号が入力されることに
より、該デジタル信号に応じた画像を表示するｎビット
（ｎは自然数）の表示特性を有する表示手段を備えた画
像表示装置に用いられ、上記映像信号として入力された
ｎビットのデジタル信号に対してγ補正を行って、ｍビ
ット（ｍ＞ｎ：ｍは自然数）のデジタル信号に変換する
第１信号処理回路と、上記第１信号処理回路からのｍビ
ットのデジタル信号に、疑似輪郭を低減させるためのノ
イズ信号を加算した後、下位（ｍ−Ｑ）ビット（Ｑ≦
ｎ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られたＱビットのデジ
タル信号を、上記表示手段に出力する第２信号処理回路
とを有する構成である。
【０１３０】それゆえ、ｎビットのデジタル信号を、ｎ
ビットあるいはそれより小さいビット数の表示特性を有
する表示手段に入力することにより、疑似輪郭のほとん
ど発生していない高品位な表示画像を得ることができる
という効果を奏する。
【０１３１】また、本発明の画像表示装置は、入力され
たｍビット（ｍは自然数）のデジタル信号に疑似輪郭を
低減させるためのノイズ信号を加算した後、下位（ｍ−
Ｑ）ビット（Ｑ＜ｍ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られ
たＱビットのデジタル信号を出力する信号処理回路を有
する構成である。
【０１３２】それゆえ、単に下位（ｍ−Ｑ）ビットが間
引きされたのではなく、Ｑビットのデジタル信号により
ｍビット相当の表示特性を疑似的に表現することが可能
となる。
【０１３３】また、上記のｍビットのデジタル信号に加
算するノイズ信号の信号レベルの平均値は、ゼロになる
ようにノイズを作成する。
【０１３４】このように作成されたノイズ信号をランダ
ムにデジタル信号に加算しても、ノイズ信号の加算によ
る信号の誤差は蓄積されることはない。
【０１３５】これにより、従来の誤差拡散法によりノイ
ズ信号をデジタル信号に加算した場合に、誤差の蓄積を
防止するために必要であったメモリやフィードバック回
路等の手段を必要としなくなるので、装置を簡略化で
き、安価な画像処理装置を提供することができる。ま
た、回路全体をソース用駆動ＩＣに含ませることも可能
であり、大きな経済効果を奏する。
【０１３６】上記ノイズ信号は、振幅の周期に規則性の
ないランダム性のノイズ信号であってもよい。
【０１３７】この場合、ノイズ信号の振幅の周期に規則
性がないので、画像表示装置として液晶表示装置を使用
した場合における反転駆動の規則性と干渉を起こすこと
が無く、この結果、表示画像の表示品位を向上させるこ
とができるという効果を奏する。
【０１３８】上記ノイズ信号は、任意のノイズパターン
テーブルを用い、該ノイズパターンテーブルの開始点
を、フィールド毎に、あるいはノイズパターンテーブル
毎に切り換えることにより得られるノイズ信号であって
もよい。
【０１３９】この場合、ノイズパターンテーブルの開始
点を、フィールド毎に切り換えると、全ての画素につい
てノイズレベルは均等に丸められるため、全ての画素
が、全ての量子化レベルの値を表現することができると
いう効果を奏する。
【０１４０】また、ノイズパターンテーブルの開始点
を、ノイズパターンテーブル毎に切り換えると、ノイズ
パターンテーブルを単位としたレベル平均化が可能とな
るという効果を奏する。
【０１４１】つまり、液晶表示装置では、ＡＣ駆動を行
うために、一般にドット反転やライン反転あるいはフレ
ーム反転駆動等を行うが、この反転周期は液晶表示装置
毎に異なり、統一されているものではない。このような
反転駆動を行っているために、仮にノイズ信号の振幅の
周期に規則性があれば液晶表示装置にキラーパターンが
存在することになり、まれにそのキラーパターンを表示
したときには大きな画質劣化を生ずる。しかしながら、
上記の記載のごとく、ノイズ信号の振幅の周期に規則性
がなければ、キラーパターンは全く存在しなく、画質劣
化を生ずることもない。
【０１４２】上記ノイズ信号の振幅の度数分布は、該ノ
イズ信号の振幅ゼロを中心としたガウス分布であっても
よい。
【０１４３】この場合、ノイズ信号の振幅の度数分布が
ガウス分布となっているので、ノイズが最も目立ちにく
くなり、この結果、表示画像の表示品位を向上させるこ
とができるという効果を奏する。
【０１４４】上記第１信号処理回路は、入力されたｎビ
ットのデジタル信号を、予め設定された値に基づいてｍ
ビットのデジタル信号に変換するビット変換手段を備え
ていてもよい。
【０１４５】この場合、ビット変換手段に設定される値
を、表示手段の表示特性や画像表示装置における周囲の
環境等の種々の条件を考慮して設定すれば、表示画像の
表示品位をさらに向上させることができるという効果を
奏する。
【０１４６】例えば、ビット変換手段に設定された値
は、上記表示手段を駆動する駆動手段の性能のバラツキ
を吸収するように書き換えられることが考えられる。
【０１４７】この場合、表示手段毎に生じる表示性能の
バラツキが吸収できるようになるので、表示手段の個体
間の表示性能の差を厳密に考慮しないでよくなる。この
結果、画像表示装置全体の歩留りを向上させることがで
きるので、該画像表示装置の製造に係る費用を大幅に低
減することができるという効果を奏する。
【０１４８】また、上記ビット変換手段に設定された値
は、上記画像表示装置の周囲の明るさに基づいて書き換
えることが考えられる。
【０１４９】この場合、画像表示装置の周囲が暗い場合
には、表示画像の暗い部分の階調数を上げるように上記
設定値を書き換え、一方、画像表示装置の周囲が明るい
場合には、表示画像の明るい部分の階調数を上げるよう
に上記設定値を書き換えるようにすれば、画像表示装置
の周囲の明るさに関わらず、常に高品位の画像を表示さ
せることができるという効果を奏する。
【０１５０】また、上記ビット変換手段に設定された値
は、上記表示手段に表示される画像内の表示特性に基づ
いて書き換えられることが考えられる。
【０１５１】この場合、表示画像全体が暗い場合には、
表示画像の暗い部分の階調数を上げるように上記設定値
を書き換え、表示画像全体が明るい場合には、表示画像
の明るい部分の階調数を上げるように上記設定値を書き
換えるようにすれば、画像表示装置に表示される画像の
明るさに関わらず、常に高品位の画像を表示させること
ができるという効果を奏する。
【０１５２】上記ビット変換手段は、入力された信号を
対応する予め設定された出力値に置き換えるルックアッ
プテーブルで構成されていてもよい。
【０１５３】この場合、ルックアップテーブルには、入
力値に対応する出力値が予め設定されているので、ビッ
ト変換手段における処理を迅速に行うことができる。し
かも、ビット変換手段の構造を簡略化できるので、画像
処理装置全体の構成も簡略化できるという効果を奏す
る。
【０１５４】また、上記ビット変換手段は、数値計算に
よりｎビットのデジタル信号をｍ（ｍ＞ｎ）ビットのデ
ジタル信号に変換する演算素子で構成されていてもよ
い。
【０１５５】この場合、上記演算素子として、ＣＰＵ
（Central Processing Unit ）やＤＳＰ（Digital Sign
al Processor）が考えられる。
【０１５６】これらＣＰＵやＤＳＰ等はプログラマブル
な素子であるので、ビット変換手段における設定値の書
き換えに伴うユーザーインターフェースが簡単になり、
操作がし易くなるという利点を有する。
【０１５７】画像表示装置においてカラー画像を表示す
る場合には、上記第１信号処理回路および第２信号処理
回路を、ＲＧＢの色毎に設ければよい。
【０１５８】さらに、上記構成の画像処理装置を画像表
示装置に備えてもよい。
【０１５９】この場合、画像表示装置における表示部に
入力される信号の処理は、画像処理装置側で行われるよ
うになっているので、表示部側に表示品位を高めるため
の高価な装置を必要としない。これにより、安価で高品
位な画像表示装置を提供することができるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置を備えた画像表示装置の
概略構成図である。
【図２】図１に示す画像処理装置に備えられた第１信号
処理部を示し、（ａ）は第１信号処理部の概略構成図、
（ｂ）は（ａ）に示す第１信号処理部における入力値と
出力値との関係を示すグラフである。
【図３】図２に示す第１信号処理部における入力信号の
信号レベルと透過率との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す画像表示装置に備えられた表示部の
ＬＣＤの表示特性を示すグラフである。
【図５】図２に示す第１信号処理部における出力信号の
信号レベルと透過率との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す画像処理装置に備えられた第２信号
処理部の概略構成図である。
【図７】図６に示す第２信号処理部に備えられたノイズ
発生回路の概略構成図である。
【図８】ランダムなノイズ信号を示す図である。
【図９】図８に示すノイズ信号のレベルの度数分布を示
す分布図である。
【図１０】カラー化した場合の図１に示す第１信号処理
部における入力信号と出力信号との関係を示し、（ａ）
は入力信号の信号レベルとＬＣＤの透過率との関係を示
すグラフ、（ｂ）は出力信号のうちＲ（レッド）信号の
信号レベルとＬＣＤの透過率との関係を示すグラフ、
（ｃ）は出力信号のうちＧ（グリーン）信号の信号レベ
ルとＬＣＤの透過率との関係を示すグラフ、（ｄ）は出
力信号のうちＢ（ブルー）信号の信号レベルとＬＣＤの
透過率との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の画像処理装置におけるＬＵＴの値の
書き換え行うための各回路の接続状態を示した画像表示
装置の概略構成図である。
【図１２】図１１に示す画像表示装置における表示部に
使用される駆動用ＩＣへの映像信号と同期信号とが入力
される状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ 表示部（表示手段） １２ 画像処理装置 １３ ＬＣＤ １４ ソースドライバ １５ ゲートドライバ １６ 第１信号処理部（第１信号処理回路） １７ 第２信号処理部（第２信号処理回路） １８ ＬＵＴ（ビット変換手段） １９ ノイズ発生回路 ２０ 加算器 ２１ ビット数変換回路 ２２ ＢＤＥ ２４ 領域判定回路 ２５ 平均値計算回路 ２７ 明るさセンサ ２９ ソース用駆動ＩＣ ３０ ゲート用駆動ＩＣ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｑ ５Ｃ０８０ 3/36 3/36 ５Ｃ０８２ Ｈ０４Ｎ 5/202 Ｈ０４Ｎ 5/202 5/66 5/66 Ａ Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB07 CB12 CB16 CC03 CE04 CE13 CH08 5B080 DA06 FA02 5C006 AA01 AA02 AA11 AA22 AF82 BC12 BC13 FA52 5C021 XA34 YA01 YC00 5C058 AA06 BA13 BB11 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 EE29 JJ02 JJ05 KK02 KK43 5C082 AA01 AA02 BA12 BA35 BB02 BB03 BB51 BC02 BC03 BD02 CA11 DA53 DA63 DA71 DA89 MM07

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】映像信号として入力されたｎビット（ｎは
    自然数）のデジタル信号に対してγ補正を行って、ｍビ
    ット（ｍ＞ｎ：ｍは自然数）のデジタル信号に変換する
    第１信号処理回路と、 上記第１信号処理回路からのｍビットのデジタル信号に
    ノイズ信号を加算した後、下位（ｍ−Ｑ）ビット（Ｑ≦
    ｎ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られたＱビットのデジ
    タル信号を出力する第２信号処理回路とを有することを
    特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】上記第１信号処理回路は、入力されたｎビ
    ットのデジタル信号を、予め設定された値に基づいてｍ
    ビットのデジタル信号に変換するビット変換手段を備え
    ていることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
  3. 【請求項３】上記ビット変換手段は、入力された信号に
    対応する予め設定された出力値に置き換えるルックアッ
    プテーブルからなることを特徴とする請求項２記載の画
    像処理装置。
  4. 【請求項４】上記ビット変換手段は、数値計算によりｎ
    ビットのデジタル信号をｍ（ｍ＞ｎ）ビットのデジタル
    信号に変換する演算素子からなることを特徴とする請求
    項２記載の画像処理装置。
  5. 【請求項５】請求項２ないし４の何れかに記載の画像処
    理装置であって、 上記ビット変換手段に設定された値は、上記画像処理装
    置を備えた画像表示装置に具備された表示手段を駆動す
    る駆動手段の性能のバラツキを吸収するように書き換え
    られることを特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項６】請求項２ないし４の何れかに記載の画像処
    理装置であって、 上記ビット変換手段に設定された値は、上記画像処理装
    置を備えた画像表示装置の周囲の明るさに基づいて書き
    換えられることを特徴とする画像処理装置。
  7. 【請求項７】請求項２ないし４の何れかに記載の画像処
    理装置であって、 上記ビット変換手段に設定された値は、上記画像処理装
    置を備えた画像表示装置に具備された表示手段の表示画
    像全体の明るさに基づいて書き換えられることを特徴と
    する画像処理装置。
  8. 【請求項８】上記第１信号処理回路および第２信号処理
    回路は、ＲＧＢの色毎に設けられていることを特徴とす
    る請求項１ないし７の何れかに記載の画像処理装置。
  9. 【請求項９】入力されたｍビット（ｍは自然数）のデジ
    タル信号にノイズ信号を加算した後、下位（ｍ−Ｑ）ビ
    ット（Ｑ＜ｍ：Ｑは自然数）を切り捨てて得られたＱビ
    ットのデジタル信号を出力する信号処理回路とを有する
    ことを特徴とする画像処理装置。
  10. 【請求項１０】上記ノイズ信号の信号レベルの平均値
    は、ゼロになるように設定されていることを特徴とする
    請求項１ないし９の何れかに記載の画像処理装置。
  11. 【請求項１１】上記ノイズ信号は、振幅の周期に規則性
    のないランダム性のノイズ信号であることを特徴とする
    請求項１ないし１０の何れかに記載の画像処理装置。
  12. 【請求項１２】上記ノイズ信号は、任意のノイズパター
    ンテーブルを用い、該ノイズパターンテーブルの開始点
    を、フィールド毎に、あるいはノイズパターンテーブル
    毎に切り換えることにより得られるノイズ信号であるこ
    とを特徴する請求項１ないし１１の何れかに記載の画像
    処理装置。
  13. 【請求項１３】上記ノイズ信号の振幅の度数分布は、該
    ノイズ信号の振幅ゼロを中心としたガウス分布であるこ
    とを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載の画
    像処理装置。
  14. 【請求項１４】請求項１ないし１３の何れかに記載の画
    像処理装置を備えたことを特徴する画像表示装置。
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