JP2003114637A - 表示装置への表示のためにビデオ画像データを処理するための方法及び装置 - Google Patents

表示装置への表示のためにビデオ画像データを処理するための方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 あるビデオレベルについて、スクリーンの同
種の表面に生じる画質を低下させる知覚できないパター
ンを抑圧する。 【解決手段】 本発明は、プラズマディスプレイパネル
向けの新たな種類のディザリング方法に関する。本発明
は、ディザパターンについて新たな自由度を提案する。
入力ビデオレベルを表すデータワードの多数の最下位ビ
ットにおける異なる入力について、異なるディザパター
ンが設けられる。本発明により、従来のディザパターン
を使用したときに、プラズマスクリーンに生じる妨害パ
ターンを抑圧することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置への表示
のためにビデオ画像データを処理するための方法及び装
置に関する。より詳細には、本発明は、プラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）、又は画素値がディスプレイ上
の対応する数の小さな光パルスの発生を制御する他の表
示装置のようなマトリクスディスプレイに表示される画
像の画質を改善するためのビデオ処理の種類に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ技術は、（ＣＲＴの制約とは別
に）大型のフラットカラーパネルを達成し、視野角の制
約なしに非常に制限された奥行きを有することを可能に
している。
【０００３】欧州のテレビジョンの最後の世代に関し
て、その画質を改善するために多くの開発がなされてき
ており、プラズマパネルのような新たな技術は、標準的
なＴＶ技術と同等若しくはそれ以上の画質を提供しなけ
ればならない。一方で、プラズマ技術は、「制約のな
い」スクリーンサイズ、魅力的な厚さという可能性を与
えるが、他方では、画質を低下させる可能性がある新た
な種類のアーチファクトを発生する。
【０００４】これらアーチファクトの殆どは、ＣＲＴ
ＴＶ画像に関して異なっており、そのことで、該アーチ
ファクトを更に目に見えるようにさせる。これは、視聴
者が、旧式のＴＶのアーチファクトを無意識に見ること
になれることによる。
【０００５】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
は、「オン」又は「オフ」のみが可能である放電セルか
らなるマトリクスアレイを利用している。また、グレイ
レベルが発光のアナログ制御により表されるＣＲＴ又は
ＬＣＤとは異なり、ＰＤＰは、フレーム当りの光パルス
数の数を変調することにより、グレイレベルを制御す
る。この時間的な変調は、目の時間応答に対応する周期
を通して目により統合される。
【０００６】ビデオ増幅は、所与の周波数で発生する光
パルスの数を決定するので、より大きな増幅は、より多
くの光パルスの発生を意味し、したがって、より多くの
「オン」時間を意味する。この理由のために、この種の
変調はまた、ＰＷＭ、パルス幅変調として知られてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このＰＷＭは、ＰＤＰ
画質の問題のうちの１つ、特に、画像の暗い領域におけ
るグレイスケールポートレートの画質の低さの原因とな
る。これは、表示された輝度がパルス数に線形である
が、目の応答及びノイズへの目の感度は線形ではないと
いう事実による。暗い領域では、明るい領域よりも目の
感度が高い。
【０００８】このことは、現代のＰＤＰが、それぞれの
色成分について、たとえば２５５の離散的なビデオレベ
ルを表示することができるとしても、量子化誤差は、暗
い領域では完全に知覚することができる。さらに、ＰＤ
Ｐディスプレイにおいて要求されるデ・ガンマ処理は、
ビデオの暗い領域における量子化雑音を増加させ、知覚
できる分解能の不足となる。
【０００９】幾つかの公知の解決策が存在しており、Ｐ
ＤＰにおける量子化誤差の知覚を減少するためのディザ
リング方法を使用している。本出願人による先の欧州特
許出願第00250099.9号より、プラズマディスプレイパネ
ルのセルについて３次元の静的ディザパターンを使用
し、グレイスケールの演色を改善することが知られてい
る。３次元は、ＰＤＰの多数のフレーム、多数のライン
及び多数の列に対応している。このパターンにより、幾
つかのビデオレベルについて、画質を低下させる同種の
領域において、幾つかのチェックされたパターンを見る
ことができる。
【００１０】欧州特許出願第0994457号から、ディザパ
ターンからなるセットをメモリに記憶し、時間データ
（フィールドデータ）、及び表示パネルの画素の位置を
示す位置データに依存して、正しいディザパターンを選
択することが知られている。別の実施の形態では、その
ビデオレベルを入力データワードが表しているかとは無
関係に、異なるディザパターンが使用される。異なるビ
デオレベルレンジは、たとえば、０．．．１５、１
６．．．３１、３２．．．４７、及び４８．．．６３に
定義される。
【００１１】米国特許出願第6,069,609号より、「ディ
ザタイプ」と呼ばれる多数の異なるディザパターンをメ
モリに記憶することが知られている。これらのディザパ
ターンは、８ビットの入力データワードのうちの上位５
ビットが選択され、下位３ビットは、ディザタイプから
の８つのディザ値のうちのどれがディザリングのために
採用される必要があるかを判定する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】静的な３次元のディザパ
ターンを使用したときの、画質の低下という欠点を克服
するために、本発明は、入力ビデオレベルを表すデータ
ワードの多数の最下位ビットにおける異なるエントリに
ついて、異なるディザパターンを利用するディザリング
技術を提案する。ディザパターン自身もまた３次元であ
る場合、本発明は、擬似４次元のディザパターンを利用
し、第４の次元は、入力ビデオレベルのデータワードの
多数の最下位ビットにおける入力である。本発明は、３
次元のディザパターンを使用したときに、プラズマスク
リーンに発生する妨害パターンを抑圧することを可能に
する。
【００１３】さらに好適な実施の形態は、従属する請求
項から明らかである。入力データワードは、連続するサ
ブフィールド符号化プロセスで必要とされる最終ビット
の分解能に必要とされるビット数以上のビット数を有す
る形式で変換される。ビット分解能は、ディザリングプ
ロセスのためのビット分解能に対応して増加される必要
がある。
【００１４】この変換は、入力ビデオレベルがビデオソ
ースにおけるガンマ補正を補償するために増幅されるデ
・ガンマ計算ステップにおいて効果的に行うことができ
る。
【００１５】許容可能な入力ビデオレベルからなるセッ
トが制限されている場合には、サブフィールド符号化プ
ロセスを最適化するために、動的な擬似輪郭に対して感
度が低いサブフィールドコードワードが割当てられるそ
れらビデオレベルのみを採取することにより、この変化
は、減少されたビデオレベルのセットについてのデータ
ワードが、より少ないビットを有するデータワードに変
換される再スケール変換ステップで行うこともできる。
【００１６】本発明によるビデオ画像を処理するための
装置について、ディザユニットは、入力ビデオレベルを
表すデータワードの多数の最下位ビットにおける異なる
入力について、異なるディザパターンからなるテーブ
ル、及び該テーブルに記憶されるディザパターンのうち
の１つを所与のビデオレベルに割当てるセレクタを備え
る。これは、本発明の簡単な実現である。
【００１７】さらに有効なのは、入力ビデオ信号のそれ
ぞれの列成分Ｒ，Ｇ，Ｂについて、異なるパターンから
なる専用のテーブルがディザユニットに設けられている
場合である。これは、たとえば、ディザリングプロセス
におけるディザ数回復のための画素クロックのような１
つのクロック信号を使用することを可能にする。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の例示的な実施の形態は、
添付図面において例示され、以下の詳細な記載において
詳細に説明される。図１では、プラズマディスプレイパ
ネルにおける一般的な光発生の原理が例示されている。
上述したように、プラズマセルは、オン又はオフにスイ
ッチされるのみである。したがって、光発生は、プラズ
マセルがスイッチオンされる小パルスで行われる。
【００１９】フレーム周期当りの小パルスの数を変調す
ることにより、異なる色が生成される。このために、フ
レーム周期は、いわゆるサブフィールドＳＦに小分割さ
れる。それぞれのサブフィールドＳＦは、そのサブフィ
ールドＳＦにおいてどのくらい多くの光パルスが生成さ
れるかを決定する固有の重みが割当てられている。光発
生は、サブフィールドコードワードにより制御される。
【００２０】サブフィールドコードワードは、サブフィ
ールドの作動及び不作動を制御する２進数である。１に
設定されているそれぞれのビットは、対応するサブフィ
ールドＳＦを作動する。０に設定されているそれぞれの
ビットは、対応するサブフィールドＳＦを不作動にす
る。作動されるサブフィールドＳＦにおいて、割当てら
れた数の光パルスが発生される。不作動にされるサブフ
ィールドＳＦにおいて、光は発生されない。図１には、
１２のサブフィールドＳＦによる典型的なサブフィール
ド編成が示されている。
【００２１】フレーム周期は、全てのサブフィールド周
期よりも僅かに長く例示されている。これは、非標準ビ
デオソースについて、ビデオラインは、ジッタリングを
受けやすく、全てのサブフィールドＳＦは、ジッタリン
グビデオラインにフィットし、全てのサブフィールドＳ
Ｆについての全時間は、標準ビデオラインよりも僅かに
短いという理由を有する。
【００２２】明瞭さのために、用語「サブフィールド」
の定義をここで与える。サブフィールドは、連続的に以
下の動作が１つのセルで行われる時間周期である。 １．セルが高電圧を有する励起状態、又は低電圧を有す
る中間状態のいずれかになる書込み／アドレス指定周期
が存在する。 ２．対応する短い光パルスになる短い電圧パルスにより
気体放電が行われる保持状態が存在する。勿論、以前に
励起されたセルのみが光パルスを生成する。中間状態で
は、セルでは気体放電が存在しない。 ３．セルの充電が抑制される消去周期が存在する。
【００２３】ある特定のプラズマ駆動スキーム（ＮＦＣ
符号化）では、アドレス指定周期及び消去周期は、それ
ぞれのサブフィールドにおいて存在する。代わりに、サ
ブフィールドからなるグループの前又は後に、選択的な
アドレス指定／消去が実行される。
【００２４】上述したように、プラズマ技術では、ＰＷ
Ｍ（パルス幅変調）を使用して、異なるグレイの色調を
生成する。輝度値が印加されたカソード電圧に対して近
似的に非線形であるＣＲＴとは逆に、ＰＤＰでは、輝度
値は、放電パルスの数に線形である。したがって、ＰＷ
Ｍの前に、近似的に非線形なガンマ関数が入力ビデオ信
号成分Ｒ，Ｇ，Ｂに適用されなければならない。
【００２５】入力ビデオデータへのガンマ関数の作用
は、以下の表１〜表３に示されている。ここでは、非線
形なガンマ関数が適用されている（１６ビット分解能で
計算）。入力ビデオデータへの非線形デ・ガンマ関数の
適用後、次の列において、このガンマ関数の作用が描写
される。この列における番号は、前の列における非線形
の数を２５６で割り、切り捨てた後に達成される。これ
を行うことにより、出力ビデオレンジ及び入力ビデオレ
ンジが同じであることが保証される。
【００２６】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２７】「８ビット出力ビデオデータ」と見出し付
けされている列における値から解るように、小さな入力
値について、多くの入力レベルが同じ出力レベルにマッ
ピングされている。これは、２５５による割り算及び切
り捨てによる。言い換えれば、暗い領域について、量子
化ステップは、非線形量子化に対応する明るい領域につ
いてよりも大きい。特に、１６よりも小さい値は、全て
０にマッピングされる（これは、ビデオ信号処理につい
て知覚することができない４ビットビデオデータの分解
能に対応する）。
【００２８】ディザリングは、切り捨て（truncation）
による増幅分解能ビット（amplitude resolution bit）
を失うことを避けるための公知の技術である。この技術
は、必要とされる分解能が切り捨てステップの前に利用
可能である場合にのみ機能する。しかし、このことは、
ここでの適用における場合である。それは、デ・ガンマ
（degamma）処理後のビデオデータが１６ビット分解能
を有し、対応する列において２つの同じ値は存在しない
ためである。
【００２９】ディザリングは、原理的に切り捨てにより
失ったビット数と同じビット数を取り戻すことができ
る。しかし、ディザリングの雑音周波数が減少すると、
ディザビットの数につれて、より知覚されるようにな
る。
【００３０】１ビットディザリングは、利用可能な出力
レベル数を２で乗算することに対応し、２ビットディザ
リングは、利用可能な出力レベル数を４で乗算すること
に対応し、さらに、３ビットディザリングは、利用可能
な出力レベル数を８で乗算することに対応する。
【００３１】先に示した表を参照して、特に１６以下の
入力レベルは、最小値では、３ビットディザリングは、
ＣＲＴ表示装置の必要とされるグレイスケールのポート
レートにつれて、２５６のビデオレベルをより正確に再
現することが必要とされることを示している。
【００３２】先の表では、「１１ビットデ・ガンマデー
タ」と見出し付けされた列は、デ・ガンマユニットから
の出力データを含んでいる。これらの値は、３２で割る
か又は好ましくは５ビットの切捨てにより、「１６ビッ
トデ・ガンマデータ」と見出し付けされた列における値
から導出される。これらの値がディザリングプロセスに
おいてどのように使用されるかは、後に説明される。
【００３３】次に、セルベースのディザリングは、更に
詳細に説明される。図２に例示されているセルベースの
ディザリングにより、通常行われているようなそれぞれ
のパネル画素とは対照的に、それぞれのパネルセルにデ
ィザ数が加えられる。パネル画素は、それぞれの画素に
ついてビデオラインにおいて配列された赤、緑及び青セ
ルの３つのセルから構成される。セルベースのディザリ
ングは、ディザリングによる雑音を良好にレンダリング
し、人間の目に知覚できる程度を少なくすることができ
る。
【００３４】ディザパターンがセル毎に定義されるの
で、１つのセルが異なる色の隣接セルにおいて拡散する
とき、画像の彩色を避けるために、誤差拡散のような技
術を使用することは不可能である。これは、大きな問題
ではない。それは、切り捨て誤差の拡散とビデオ信号に
属する移動パターンの間の望まれない低周波移動干渉が
時々観察されているからである。誤差拡散は、静止画像
の場合において最も機能する。
【００３５】誤差拡散を使用する代わりに、新たな程度
の自由度がディザパターンに加えられる。３次元のディ
ザパターンから始めて、これは、４次元のディザパター
ンとなる。４次元のディザパターンを説明する前に、本
出現人による先の欧州特許出願第00250099.9号に既に提
案されている３次元のディザパターンの概念をはじめに
理解することは有効である。該出願は、新たな発明の開
示のために本明細書で参照される。
【００３６】図３は、３次元のディザパターンについて
の例を示している。この例では、３ビットのディザリン
グが使用されている。これは、ディザ数が０から７の値
を有することを意味している。静的な３次元のディザパ
ターンは、４×４×４の立方体のセルについて定義され
る（４つのフレームから反復的に採取され、４つのセル
をそれぞれ有する４ライン）。
【００３７】３ビットのディザリングの使用は、デ・ガ
ンマ処理が最終分解能以上の３ビットにより実行される
ことを必要とする。この最終分解能は、８ビットの分解
能であると考えられる。サブフィールド符号化レンジ
は、０から２５５までである。次いで、デ・ガンマ処理
の出力レンジは、０から２０４０までである筈である。
【００３８】なお、３ビットディザリングによる最大デ
ィザ数は７である。この数が２０４０に加えられる場
合、結果は２０４７となり、最も大きな１１ビットの２
進数%11111111111である。たとえば、２０３２のような
２０４０よりも僅かに小さな値を使用することもでき
る。これは、対応する値が、５の最下位ビットを切り捨
てることにより、１６ビットのデ・ガンマデータから簡
単に導出することができるという利点がある。
【００３９】先の表から導出される幾つかの他の例は、
サブフィールド符号化レンジが０から１７５までの場
合、デ・ガンマ処理の出力レンジは、０から１４００ま
でとなる筈であり、最終的に、符号化レンジが０から１
２７までの場合、出力レンジは、０から１０１６までに
なる筈である。各パネルセルについて、及び各フレーム
について、対応するディザパターン値は、デ・ガンマ関
数の出力に加えられ、結果的に最終的なビット数に切り
捨てられる。
【００４０】最終ビットの分解能は、必ずしも８ビット
分解能である必要はない。本出願人による別の欧州特許
第01250158号では、動的な擬似輪郭を避けるために入力
ビデオレベルからなるセットのデシメーションのみによ
り、最終ビットの分解能が６ビットである例が説明され
ている。
【００４１】このケースでは、デ・ガンマ及び再スケー
ル変換ユニットにより、９ビットのデータワードが提供
される必要があり、１６ビットのデ・ガンマデータワー
ドから７ビットの切り捨てに対応する。ビデオレンジが
０から３６である場合、９ビット分解能におけるデ・ガ
ンマ処理の出力レンジは、０から１０までである筈であ
る。
【００４２】図３に示される３ビットディザパターン
は、静的である。これは、該パターンがパネル全体につ
いて繰返し使用されることを意味する。図３より、ディ
ザパターンは、パネルの水平方向に反復される。しか
し、水平方向及び時間方向に反復することもできる。
【００４３】なお、提案されるパターンは、時間を通し
て統合されるとき、全てのパネルセルについて同じ値を
常に与える。提案されるパターンが全てのパネルセルに
ついて同じ値を常に与えない場合、ある状況下では、幾
つかのセルは、望まれない固定された擬似の静的パター
ンに対応する他のセルに比較される振幅のオフセットを
得ることができる。
【００４４】３次元のディザパターンに関する問題は、
主に、あるビデオレベルについて同種の表面を有する静
止画像において、ある知覚できるパターンが生じる可能
性があることである。この問題は、たとえば、デ・ガン
マ処理後の１／８のビデオレベルについて見ることがで
き、３ビットのディザリングにより表示される。
【００４５】このケースでは、前のディザリングが適用
されるとき、図４に示されるパターンがＰＤＰに現れ
る。４つのフレームを通したこのパターンの時間的な統
合は、それぞれの色について、２×２平方を有するチェ
ックされたパターンを与える。これは、図５において例
示されている。
【００４６】これは、図５において“０”を有する画素
が常にオフであり、他の“１”を有する画素が４つのフ
レームにおいてオンである後続する４つのフレーム周期
において生じる静的なパターンである。このパターン
は、大きな単色領域及び支配的な色成分を有する領域に
おいて、完全に知覚することができる。
【００４７】図６では、ディザパターンの時間的な統合
は、ビデオレベル０、1/8、1/4、．．．7/8について示
されている。表示されるパターンは、１つの色成分、い
わばＲについてのパターンである。妨害パターンは、こ
れら８つの下位のビデオレベルについて生じるのみでな
く、ビデオレベル１、１-1/8、１-1/4、１-3/8等につい
ても生じる。人間の目は、相対的な輝度／色差に対して
より感度が高いので、殆どの妨害パターンは、低いビデ
オレベルのレンジにある（暗いシーン）。
【００４８】この雑音性の静的なパターンは、変更され
た３次元のディザパターンの使用により、２倍より小さ
いチェックされたパケットに減少することができるが、
このケースでは、以前のパターンは、別のビデオレベル
について現れる。
【００４９】このパターンを抑圧するための別の考え
は、８フレームに基づいたディザリングを使用すること
もできるが、このケースでは、ディザリングの一時的な
周波数が余りに小さいので、フリッカに関する問題が生
じる。
【００５０】実際に、全てのディザ値について全ての雑
音性の静的なパターンを抑圧することは、たった１つの
３次元のディザパターンでは不可能である。本発明の概
念は、より多くの３次元ディザパターンを使用すること
である。次に説明される４次元のディザパターンの概念
と等価である。
【００５１】図７は、デ・ガンマ処理後の異なるビデオ
レベルＸ、Ｘ-1/8、Ｘ-1/4、Ｘ-3/8、Ｘ-1/2、Ｘ-5/8、
Ｘ-3/4、Ｘ-7/8について、８つの異なるディザパターン
の例を示している。ここで、Ｘは、０．．．２５５のい
ずれかの数を示している。全ての入力が０であるレベル
Ｘについて、取るに足りないディザパターンのみが示さ
れていない。
【００５２】示されているパターンは、色成分Ｒについ
て有効である。図７に示されるディザパターンは、図３
の形式でも記載することができる。実現のためのハード
ウェア又はソフトウェアの費用に関する側面から、ディ
ザパターンを図７の形式で記憶することが好ましい。こ
れは、それぞれのセルについて、たった１ビットをメモ
リに記憶する必要があるからである。
【００５３】ディザパターンにおける入力の評価は、入
力「１」が与えられた場合、バイナリ値%111が入力値に
加えられ、入力「０」が与えられた場合、値が加えられ
ず、すなわちゼロ値が加えられるようなやり方で実行さ
れる。７以下の値は、加えられる必要がない。これは、
この場合、３つの最下位ビットの切り捨ての後に、これ
らの値について上位のビッへの影響が残らないためであ
る。図７の例では、切り捨ての影響が既に考慮されてい
る。
【００５４】４次元のディザパターンは、８×４×４×
４の立体セルについて、３ビットのディザリングの場合
において定義される（８つのレベルレンジ、４つのプラ
ズマセル、４つのライン、４つのフレーム）。なお、他
の代替的な４次元のディザパターンを見つけることもで
きる。
【００５５】問題となるのは、ある画素について正しい
入力を容易に見つけることである。これは、各フレーム
において、オーダがＲ，Ｇ，Ｂ、Ｒであるためである。
この問題は、あるラインについての４つの入力が読み出
される度に、単に加え合わせを行うことにより解決する
ことができる。次いで、次の入力が同じラインのはじめ
の入力に続く。しかし、色成分についての処理が擬似的
に並列に行われるとき、テーブルのインデックスカウン
タを正しくインクリメントする問題が存在する。
【００５６】カウンタは、画素の各色成分について３回
インクリメントされる必要があり、各色成分についての
ディザリングユニットは、ディザパターンを記憶してい
る同じメモリにアクセスしなければならない。メモリ
は、擬似的な並列処理を保証するために、ディザリング
ユニットのメモリへのアクセスの間で多くの遅延が存在
することができないので、非常に高速である必要があ
る。
【００５７】代替的な実現は、フレーム当り及びビデオ
レベル当りの各色成分についてのテーブルを個別に記憶
することである。この場合、簡単な法４カウンタによ
り、正しい入力は各画素について容易に見つけることが
できる。カウンタは、並列に実現することができ、クロ
ック信号により実現することが容易である。各色成分の
ディザパターンについて、個別のメモリを使用すること
ができる。これにより、１つのメモリへの複数のアクセ
スに関する問題が回避される。
【００５８】図８は、はじめのフレームについてのみで
あるが、異なるビデオレベルについて、及び色成分Ｒ，
Ｇ，Ｂについてのディザパターンを示している。残りの
フレームについてのディザパターンは示されていない
が、図７から容易に導出することができる。代替のディ
ザパターンの両者は、スクリーンに同じパターンを生成
するので、等価なものと考えることができる。
【００５９】図７及び図８のディザパターンは、雑音性
の静的なパターン、ラインフリッカ、及び異なるディザ
パターン間の非対称性により導入される雑音のサイズを
減少するために選択される。
【００６０】図９は、図６におけるようなこれらディザ
パターンの時間的な統合を示している。雑音性の静的な
パターンは、現実的に減少されることがこの図から明ら
かである。２×２の画素ブロックによるチェックされた
パターンの代わりに、１×１画素ブロックによるチェッ
クされたパターンが発生される。勿論、１×１の画素ブ
ロックによるチェックされたパターンは、２×２の画素
ブロックによるチェックされたパターンよりも知覚され
ない。したがって、本発明によるディザパターンによ
り、画質が現実に改善される。
【００６１】図１０では、本発明の回路の実現が例示さ
れている。入力Ｒ，Ｇ，Ｂビデオデータは、デ・ガンマ
ユニット１０に送出される。デ・ガンマユニット１０
は、１１ビットデ・ガンマ機能を実行し、１１ビットの
ビデオデータＲＧＢを出力で送出する。ディザ評価ユニ
ット１２は、デ・ガンマユニット１０から到来するデ・ガ
ンマデータに基づいて、赤についでＤＲ、緑についてＤ
Ｇ及び青についてＤＢであるディザ数を計算する。
【００６２】上記計算を行うために、同期信号Ｈ及びＶ
が必要とされ、その画素が現在処理されているか、及び
どのライン及びフレーム番号が有効であるかを判定す
る。これらの情報は、ディザパターンが記憶されている
ルックアップテーブルをアドレス指定するために使用さ
れる。Ｒ、Ｇ及びＢ成分は、各成分のビデオレベルレン
ジを評価するためにこのユニットにおいて使用される。
【００６３】計算ユニット１１では、結果的に得られる
ディザ数及びデ・ガンマ出力値は加えられ、結果的に得
られたデータワードの３つの最下位ビットが切り捨てら
れる。これにより、最終的な出力値Ｒ、Ｇ及びＢが達成
される。これらの値は、サブフィールド符号化ユニット
１３に送出され、該ユニット１３は、制御ユニット１６
の制御下で、サブフィールド符号化を実行する。サブフ
ィールドコードワードは、メモリユニット１４に記憶さ
れる。このメモリからの読出し、及び該メモリへの書込
みは、外部の制御ユニット１６により制御される。
【００６４】プラズマディスプレイパネルのアドレス指
定について、サブフィールドコードワードがメモリ装置
から読み出され、１ラインについての全てのコードワー
ドが集められる。これにより、１つの非常に長いコード
ワードが作られ、ライン毎のＰＤＰアドレス指定のため
に使用することができる。これは、直列−並列変換ユニ
ット１５において実行される。制御ユニット１６は、Ｐ
ＤＰ制御のための全ての走査パルス及び保持パルスを発
生する。制御ユニット１６は、基準タイミングのための
水平及び垂直同期信号を受信する。
【００６５】図１１では、計算ユニット１１の構成要素
が示されている。参照符号１１０は加算器を示し、該加
算器１１０は、ディザ値ＤＲ、ＤＧ、ＤＢを１１ビット
のデ・ガンマデータＲ、Ｇ及びＢに加える。参照符号１
１１は、切り捨てステージを示し、該ステージ１１１
は、結果的に得られる１１ビットのデータワードの３つ
の最下位ビットが切り捨てられる。最終的に、結果的に
得られる８ビットデータワードが出力され、サブフィー
ルド符号化ユニット１３において、サブフィールド符号
化のために使用される。
【００６６】図１２は、ディザ評価ユニット１２の構造
をさらに詳細に示している。参照符号１２０により、デ
ィザパターンを有するテーブルが示されている。完全な
４次元のディザパターンを記憶することができるため
に、メモリレンジは、入力値の３つの最下位ビットにお
ける入力に対応する異なる８つの可能性のある入力値の
うちの１つについて、各ディザパターンを有する８つの
セクタに小分割される。
【００６７】メモリのアドレス指定のために、以下の構
成要素が設けられる。入力値は、セレクタ（SEL）１２
１に供給される。３つの最下位ビットは、ポインタ（PO
I）１２２においてどの値が必要とされるかを判定す
る。このポインタは、メモリセクタの開始を示す。さら
に、３つの法４カウンタ１２３〜１２５が設けられる。
該カウンタのうちの１つは、フレームカウンタ（FC）１
２３であり、次の１つは、ラインカウンタ（LC）１２４
であり、最後の１つは、画素カウンタ（PC）１２５であ
る。
【００６８】フレームカウンタ１２３は、４つの連続す
るフレームについて、どの４×４のテーブルが採用され
る必要があるかを判定する。ラインカウンタ１２４は、
４×４テーブル内のラインを判定する。画素カウンタ１
２５は、選択されたライン内の位置を判定する。全ての
法４カウンタは、ＰＤＰ信号処理における画素クロック
に対応する同じクロック信号Φにより計時される。
【００６９】メモリアドレス指定のための正しいアドレ
スは、フレームカウンタにおける入力を１６で乗算し、
ラインカウンタにおける入力を４で乗算し、更に結果的
に得られた値と位置カウンタにおける入力の和をポイン
タ１２２のポインタ値に加算することにより決定され
る。
【００７０】結果的に得られたアドレスにおける入力は
読み出され、どのディザ値ＤＲがディザリング評価ユニ
ット１２により出力されるかが判定される。このため
に、第２のセレクタ１２６が設けられる。読出し値が
“１”に等しい場合にディザ値７が出力され、読出し値
が“０”に等しい場合にディザ値０が出力される。図１
２に示されている構成要素は、色成分Ｒについてのみ示
されるが、他の色成分Ｇ及びＢについても必要とされ
る。
【００７１】本発明は、特にＰＤＰにおいて使用するこ
とができる。プラズマディスプレイは、たとえば、ＴＶ
セット及びコンピュータ向けのモニタとして家電製品に
おいて現在使用されている。しかし、本発明の使用は、
光の放出／発生がサブフィールドにおける小パルスで制
御されるマトリクスディスプレイ、すなわち、ＲＷＭの
原理が輝度を制御するために使用されるマトリクスディ
スプレイに適している。
【００７２】なお、開示された実施の形態は例示するも
のであり、ディザパターンのサイズ及びタイプと同様
に、ディザビットの数は、本発明の他の実施の形態にお
ける変更を受けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】サブフィールドにおける小パルスによるプラズ
マセル作動について例示する図である。
【図２】画素ベースのディザリング及びセルベースのデ
ィザリングについて例示する図である。
【図３】３次元のセルベースの静的なディザパターンを
示す図である。
【図４】それぞれの色成分が固定された低レベルビデオ
を有し、静的なディザパターンの使用によるディザリン
グ技術が使用されるときの、パターンがスクリーンに生
じる影響を例示する図である。
【図５】図４に示されるパターンの時間的な統合の結果
を示す図である。
【図６】１つの色成分につき異なる入力ビデオレベルに
ついて、図３に示されるパターンの時間的な統合の結果
を示す図である。
【図７】異なる入力ビデオレベルについて、本発明によ
る異なる３次元のセルベースのディザパターンを示す図
である。
【図８】異なる入力レベルについて１フレームについて
のみである、本発明による３次元のセルベースのディザ
パターンを示す図である。
【図９】図７及び図８に示されるようなディザパターン
の使用によるディザリング技術が使用されるときの、ス
クリーンに生じる結果的に得られるパターンを例示する
図である。
【図１０】本発明によるＰＤＰにおける回路実現のブロ
ック図である。
【図１１】本発明によるディザリングユニットのブロッ
ク図である。
【図１２】本発明によるディザリング評価ユニットのブ
ロック図である。
【符号の説明】
１０：デ・ガンマユニット １１：計算ユニット １２：ディザ評価ユニット １３：サブフィールド符号化ユニット １４：メモリユニット １５：直列−並列変換ユニット １６：制御ユニット １７：プラズマディスプレイパネル １１０：加算器 １１１：切り捨てステージ １２０：ディザパターンのテーブル １２１：セレクタ １２２：ポインタ １２３：フレームカウンタ １２４：ラインカウンタ １２５：画素カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 ６６０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６６０Ｖ 3/28 3/36 3/36 Ｈ０４Ｎ 5/66 １０１Ｂ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０１ 9/30 9/30 Ｇ０９Ｇ 3/28 Ｋ (72)発明者 セドリック テボル フランス国，93270 スヴラン，アヴニ ュ・デ・プリムヴェール 68 (72)発明者 カルロス コレア ドイツ連邦共和国，78056 ファオエス− シュヴェニンゲン，リヒテンベルガー ヴ ェーク ４ (72)発明者 セバスティアン ヴァイトブルフ ドイツ連邦共和国，78087 メンヒヴァイ ラー，シャボイルシュトラーセ 17 Ｆターム(参考） 5C006 AA01 AA12 AA22 AF13 AF44 AF45 AF46 AF51 AF53 AF61 AF71 AF85 BB12 BC16 FA18 FA29 FA56 5C058 AA11 BA01 BA13 BA35 BB04 BB14 BB25 5C060 BC01 EA08 HB26 HB27 JA16 JA17 JA18 JA21 5C080 AA05 AA10 BB05 CC03 DD04 EE19 EE29 EE30 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画素の色成分に対応するセルと呼ばれる
    多数の発光素子をそれぞれの画素について有する表示装
    置への表示のためにビデオ画像データを処理するための
    方法であって、 ディザ方法をビデオデータに適用して、ビデオ画像にお
    けるグレイスケールのポートレートを改善し、ディザパ
    ターンから導出されるディザ値を、入力ビデオのレベル
    を表すデータワードに加え、 異なる前記入力ビデオレベルについて異なるディザパタ
    ーンを使用し、前記入力ビデオレベルを表す前記データ
    ワードの多数の最下位ビットにおける入力により、ディ
    ザ処理についてどのディザパターンを使用すべきかを判
    定する、方法。
  2. 【請求項２】 セルベースのディザリングが使用され、
    前記ディザパターンは３次元ディザパターンであり、 第１の次元は、多数のビデオフレームに対応し、第２の
    次元は、多数のビデオラインに対応し、第３の次元は、
    前記ビデオラインにおける多数のセル又は多数画素に対
    応する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記入力ビデオレベルについての前記デ
    ータワードは、ディザビットが前記ディザリングプロセ
    スに入力される前にディザリング方法のために使用され
    るときに、最終ビットの分解能に必要なビット数以上の
    ビット数を有するデータワードに変換される、請求項１
    又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ディザリング方法は、前記ディザビ
    ットが前記変換されたデータワードに加えられた後に、
    追加のビットを切り捨てるステップを含む、請求項１乃
    至３のいずれか記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記データワードの変換は、ビデオソー
    スにおけるガンマ補正を補償するために前記入力ビデオ
    レベルが増幅されるデ・ガンマ計算ステップにおいて行
    われる、請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記データワードの変換は、ディザビッ
    トが前記ディザリング方法のために使用されるときに、
    前記入力ビデオレベルが、最終ビットの分解能に必要と
    されるビット数以上のビット数を有するデータワードに
    線形に変換される再スケール変換ステップにおいて行わ
    れる、請求項３乃至５のいずれか記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記再スケール変換ステップは、前記最
    終ビットの分解能が低下されるように、許容される入力
    ビデオレベルからなるセットのデシメーションに基づ
    く、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 プラズマ表示装置におけるビデオ信号処
    理向けの、請求項１乃至７のいずれか記載の方法の使
    用。
  9. 【請求項９】 ビデオ画像の画素の色成分に対応する複
    数の発行素子を有する表示装置への表示のためにビデオ
    画像を処理するための装置であって、 加算器においてビデオ画像データに加えられるディザ数
    を計算し、その後、結果的に得られるデータワードの多
    数の最下位ビットをトランケーションステージにおいて
    切り捨てるディザユニットを備え、 前記ディザユニットは、前記入力ビデオレベルを表すデ
    ータワードの多数の最下位ビットにおける異なる入力に
    ついて、異なるディザパターンからなるテーブルと、前
    記入力ビデオレベルを表す前記データワードの最下位ビ
    ットにおける入力に従い、前記テーブルに記憶されてい
    るディザパターンのうちの１つを所与のビデオレベルに
    割り当てるセレクタとを備える、ことを特徴とする装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記テーブルにおける前記ディザパタ
    ーンは、第１の次元が多数のビデオフレームに対応し、
    第２の次元が多数のビデオラインに対応し、第３の次元
    がビデオラインにおける多数のセル又はビデオラインに
    おける多数の画素に対応する３次元ディザパターンであ
    り、 前記テーブルは、前記セレクタにより設定されるフレー
    ムカウンタ、ラインカウンタ、セル／画素カウンタ及び
    ポインタによりアドレス指定される、請求項９記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記テーブルにおける前記ディザパタ
    ーンについての前記入力は、１ビットの数であり、 前記装置は、入力「１」が前記テーブルから読み出され
    た場合に、ディザ数について指定されたビット分解能に
    従い、前記最大の可能性のあるディザ数を出力し、入力
    「０」が前記テーブルから読み出された場合に、前記最
    大の可能性のあるディザ数以下の値を出力する更なるセ
    レクタを備える、請求項９又は１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 それぞれの色成分について、ディザパ
    ターンからなる特定のテーブルが前記ディザユニットに
    設けられる、請求項９乃至１１のいずれか記載の装置。
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