JP2003271093A - ビデオ画像を処理する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
つ、応答忠実度の問題を低減したプライミングを行うこ
とを目的とする。 【解決手段】 オン又はオフのみをとりうるセルのマト
リックス配列を含むディスプレイパネル上の表示のため
のビデオ信号を処理する方法である。ビデオフィールド
の持続時間はセルがアクティブとされえアドレス期間及
び維持期間を含むN個のサブフィールドへ分割される。
持続時間はサブフィールドに関連付けられる重みに対応
する。方法は、プライミング期間を含み、その位置は、
所定のアドレス速度及びパネル技術に対する維持閾値D
を決定し、各サブフィールドの維持パルスの数n(1≦
n≦N)を計算し、維持パルスの数がD以上であれば、
少なくともサブフィールドn+1の前にプライミングパ
ルスを追加することにより決定される。この方法は主に
プラズマディスプレイパネルに適用可能である。
Description
する方法、特に、プラズマ・ディスプレイ・パネル(P
DP)等のマトリックス型表示画面又は光の放射のデュ
ーティーサイクル変調(パルス幅変調:PWM)の原理
に基づく他の表示装置上に表示される画質を改善するた
めにプライミング(予備放電)パルスを制御する方法に
関する。
るが、本発明は上述のような他の種類のディスプレイに
対しても適用可能である。
パネルは、ガスで満たされた空間を形成すべく密閉する
よう合わされた2枚の絶縁板から構成される。空間の内
側には、「オン」又は「オフ」のいずれかのみとなる放
電セルのマトリックス配列を形成するようリブが設けら
れる。また、光の放射のアナログ制御によってグレーレ
ベルが表されるCRT(カラー管装置)又はLCD(液
晶ディスプレイ)といった他のディスプレイとは異な
り、PDPはフレーム毎の光パルスの数を変調すること
によってグレーレベルを制御する。これらの光のパルス
は、維持パルスとして知られている。時間変調は、目の
時間応答に対応する期間に亘って集積される。
が最も重要である。しかしながら、プラズマ・ディスプ
レイ・パネル(PDP)上では、少なくとも以下の理由
により、コントラスト値はCRTによって達成されるも
のよりも低い。
ライミング動作の一定の量を使用することが一般的であ
る。プラズマセルの前励起を生じさせるプライミング動
作は、「サブフィールド」と称されるフレームの各サブ
期間の均一な書き込みのためにセルを準備するために必
要とされる。周知のアドレッシングモードでは、2つの
種類のプライミングパルスを区別することができる。即
ち、フレーム期間毎に1回使用される(非常に急峻に上
昇する傾斜を有する)方形パルスと、現在サブフィール
ド毎に1回使用される(緩く上昇する傾斜を有する)三
角形パルスとを区別することができる。実際は、殆ど全
てのパネルの種類において第2の種類のプライミングが
用いられる。プライミング処理は、パネルの背景光が生
ずるという良くない影響を与える。ハードプライミング
動作は、達成可能なコントラスト係数を低下させる重要
な背景の輝度を生じさせる。ソフトプライミング動作
は、各サブフィールドに対して用いられる。これは、一
回の動作当たりの背景の輝度を低下させるが、一般的に
ソフトプライミングはフレーム毎に多数回用いられるた
め、背景を増加させ、全体としての結果は悪化すること
がある。各フレームにおいてより多くのサブフィールド
が用いられれば、プライミング動作の数は一般的にサブ
フィールドの数に関連付けられるため、同じ問題が生ず
るであろう。
は限られており、PDPの所定の電力消費について、画
像内容に依存してスクリーン上で限られた輝度のみが実
行されうる。
め、トムソン・ライセンシング、エス.エイ(THOMSON
Licensing S.A.)の名義の特許文献1では、「自己プラ
イミング」及び「リフレッシュ・サブフィールド」を用
いてPDPのコントラストを高めることが提案されてい
る。自己プライミング・サブフィールドは、プライミン
グの必要性を低減するか無くし、リフレッシュ・サブフ
ィールドは迅速にアドレスされうる一方で、暗い領域は
更に暗くされる。実際は、フレーム期間中のリフレッシ
ュ・サブフィールドの数は、自己プライミング・サブフ
ィールドの数よりも多い。従って、この新しい技術によ
れば、全体アドレス時間は減少されうる。
スのためにより多くの時間が残され、より明るい明領域
を得ることが可能となる。これは、特に75Hzのマル
チメディア源に接続されたPDPモニタの場合に当ては
まり、なぜならば許容可能なサブフィールドの数を得る
ために画像の電力供給は通常は75Hzの電源に限られ
ているためである。画像の電力供給が通常は電源用電子
機器によって制御される50Hzモード及び60Hzモ
ードでは、減少されたアドレス時間は、代わりにサブフ
ィールドの数を増加しそれにより画質を高めるために使
用されうる。
ット
載の概念は、限られた最大白値(例えば150の維持パ
ルスで100cd/m2)を有するフル白画像の場合には
うまく当てはまる。その場合、ソフトプライミング発光
が0,1cd/m2よりも下であれば、コントラスト比
は暗室内では1000:1を超える。それでもなお、実
験により、維持パルスの数が増加すると、一番大きいサ
ブフィールドは応答忠実度の問題を受けることが示され
ている。それには多くの理由がある。例えば:サブフィ
ールドはフレームの始まりに置かれたプライミングパル
スから離れているため、応答忠実度の問題に対してより
敏感である。
ルギーを含み、これはセルを更に加熱する。応答忠実度
の問題は温度と共に高まるため、かかるサブフィールド
は全体の輝度が増加している間は更に問題を生じさせ
る。
の数があまりにも増加すると、同時にそのイナーシャが
増加し、応答忠実度の問題に直面する。
実度の問題を減少する新規なプライミング概念を提供す
ることを目的とする。
共に使用されうる新規なプライミング概念を提供するこ
とを目的とする。
「オフ」のみをとりうるセルのマトリックス配列を含む
ディスプレイパネル上の表示のためのビデオ信号を処理
する方法に係り、ビデオフィールドの持続時間はセルが
アクティブとされうるN個のサブフィールドへ分割さ
れ、各サブフィールドは少なくとも1つのアドレス期間
及び少なくとも1つの維持期間を含み、その持続時間は
上記サブフィールドに関連付けられる重みに対応し、方
法は、少なくとも1つのプライミング期間を含み、プラ
イミング期間の位置は、所定のアドレス速度及びパネル
技術に対する維持閾値Dを決定し、各サブフィールドの
維持パルスの数n、但しnは1≦n≦N、を計算し、維
持パルスの数がDよりも大きいか等しければ、少なくと
もサブフィールドn+1の前にプライミングパルスを追
加すること、によって決定されることを特徴とする。
ミングパルスは全てのサブフィールドn+1乃至Nの前
に加えられる。この特徴によれば、「ピーク白」画像の
場合、最大輝度に依存して、最大のコントラスト比を保
ちつつ良い応答忠実度を達成するためにより多くのプラ
イミング操作が用いられる。
にプライミングパルスを加えることによっても改善され
うる。望ましくは、かかるプライミング操作は、パネル
の応答忠実度を改善するために単一Oレベル(Single-O
-level)を尊重することを可能とする特定の符号化とい
った最適化された符号化と共に使用される。この規準
は、スイッチONされた2つのサブフィールドの間に最
大でも1つのスイッチOFFされたサブフィールドしか
ないようにする。
特定のテストパターンを用い、維持パルスの数を変更
し、どの維持パルスの数について応答の忠実度の問題が
可視であるかを決定し、その数を維持閾値Dとすること
によって行われることによって行われる。
めの装置が提供される。この装置は、ピーク輝度向上
(PLE)測定ユニットと、サブフィールド符号化ユニ
ットと、プラズマ制御ユニットとを含む。プラズマ制御
ユニットは、維持閾値を与えるPLE値ごとの種々のサ
ブフィールドコードを格納する符号化ルックアップテー
ブル、適当な維持テーブルの選択、及び、PDP制御の
ためのプライミングテーブルを含む。
添付の図面を参照して詳述する。図1中、サブフィール
ドSF1乃至SF12を用いたサブフィールド編成が示
される。サブフィールドの重みは、以下の通りである:
1-2-3-5-8-12-24-31-40-50-61。
当な重みは、8ビットのビデオモードで表現されるべき
256のビデオレベルの細分化を示す。その場合、0か
ら255までの各ビデオレベルは、これらのサブフィー
ルドの組合せによって表現され、各サブフィールドは完
全にアクティブ又は非アクティブとされる。従って、T
V/ビデオ技術で必要とされるように、このサブフィー
ルド編成によれば256のビデオレベルが発生されう
る。図1は、60Hzフレーム期間のとき例えば16,
6msのフレーム期間と、そのサブフィールドSFへの
細分化を示す図である。各サブフィールドSFは、以下
の項目1.から3.のことがセル中で連続的に行われる
時間期間である。 1.セルが高電圧の励起状態又は低電圧のニュートラル
状態のいずれかとされる固定長のアドレス期間がある。 2.短い電圧パルスによってガス放電がなされ対応する
短い発光パルスが生ずるサブフィールド重み付けに依存
する維持期間がある。もちろん、以前に励起されたセル
のみが点灯パルスを生じさせる。ニュートラルな状態の
セルではガス放電はない。 3.セルの電荷が消される固定長の消去期間がある。
は、フレーム期間の始まりにおいて単一のソフトプライ
ミングPが使用される。更に、サブフィールドの重み
は、国際公開第01/56003号パンフレットに記載
の数学的なフィボナッチ(Fibonacci)シーケンスに基
づくものである。この最適化されたサブフィールドの符
号化は、2つのサブフィールドONの間に1よりも多く
のサブフィールドOFFがあってはならないことを可能
とする(SOL概念)。実際は、幾つかの状況下では、
この種類の単一のソフトプライミングを有するサブフィ
ールドは、完全な応答の忠実度を得るのには十分でな
い。
イセンシング、エス.エイ(THOMSON Licensing S.A.)
の名義でされた国際公開第00/46782号パンフレ
ットに記載された電源制御方法を使用する。この方法
は、平均画像電力供給の関数として幾らかの維持パルス
を発生し、即ち、異なる電力レベルの異なる電力モード
間で切換を行う。実際は、サブフィールド編成は、各サ
ブフィールド中に発生する小さいパルスの量を変化させ
るのに使用されるサブフィールドの重みのための係数に
関して可変である。更に特定的には、サブフィールドの
重みの係数は、サブフィールドに対して幾つの維持パル
スが生成されたかを決定し、例えば、係数が*2であれ
ば、サブフィールドの重みの数はアクティブなサブフィ
ールド期間中に発生される維持パルスの数を達成するた
めに2で乗算されることを意味する。係数は、維持パル
スの総数をビデオレベルの符号化に対応する255で割
り算することによって決められる。維持パルスの総数
は、所与の画像に対する電力レベル向上(PLE:Powe
r Level Enhancement)又は平均電力レベル(APL:A
verage Power Level)の尺度に依存する。従って、フル
白画像については維持パルスの数は低く、同じ電力消費
量のとき、ピーク白画像については維持パルスの数は高
い。係数の関数中の各重みに対する維持パルスの数の例
は、以下の表に与えられる。これは、上述のサブフィー
ルドの重みに対応する。
じ種類のサブフィールド編成と上述の制御方法を用いて
説明する。
に示すように特定のテストパターンを使用する。特定の
テストパターンは、2つの異なるグレーレベルのみが使
用され、ライン中の2つの連続するセルが夫々1つのグ
レーレベルに対応する維持パルスを受け取り、2つの連
続するラインの対応するセルが夫々1つのグレーレベル
に対応する維持パルスを受け取るよう構築されている。
より詳細には、2つのグレーレベルは、例えば170と
176である。これらのグレーレベルの値をどのように
選定するかについては以下説明する。実際は、これらの
2つのグレーレベル170及び176は、夫々対応する
ディジタルコード語111111101110及び11
1111011110を有する。これらの2つの値は、
なにか特別なものを共にもつため選定されており、実
際、7番目と8番目以外の全てのサブフィールドが同じ
である。従って、これらは、8番目のサブフィールドに
対する7番目のサブフィールドの影響を示すことが可能
である。ラインn−1について上述したように、値17
0は第1の赤いセルに適用され、値176は第1の緑の
セルに適用され、値170は第1の青いセルに適用さ
れ、値176は第2の赤いセルに適用され、値170は
第2の青いセルに適用される等である。
セルに適用され、値170は第1の緑のセルに適用さ
れ、値176は第1の青いセルに適用される等である。
いてのものと同じスキーマが適用される。
の制御方法が使用される。サブフィールドの重み係数
は、画面の境界線上に応答の忠実度の問題が現れるまで
変更される。この問題は、境界の開いたセルと内側の閉
じたセルの間の動作の差によるものである。最適化され
た係数のために得られた維持パルスの数は、維持閾値を
決定するために使用される。例えば、第1の問題は係数
4,4で値170と176の間の遷移において現れると
想定すると、これは、誤った書き込みの原因となるサブ
フィールドが79(18×4,4)に等しい維持の数を
有する7番目のものであることを意味し、その場合、維
持閾値は79に設定される。この値は、本発明による方
法によって後に使用されるべく特定のテーブルに格納さ
れる。この値は、選択されたアドレス速度及びパネル技
術(ガス混合、MgO層、障壁リブの高さ、セルの大き
さ等)といったPDPの特徴に依存する。
(D)を参照して説明する。図3の(A)乃至(D)
中、全てについてサブフィールドの同じ符号化が使用さ
れるが、画像の内容に依存して異なる係数が適用されて
いる。
である。この場合、サブフィールドの重みは、 1-2-3-5-8-12-18-24-31-40-50-61 であり、サブフィールド重み係数が0,4であるため、
維持パルスの数は、 1-1-1-2-3-5-7-10-12-16-20-24 である。
乃至SF12中の維持パルスの数が計算され、維持閾
値、ここでは79、と比較される。維持パルスのどの数
も79を上回らないため、プライミングシーケンスは、 P=1-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0 である。
いて、最適化された符号化システムと共に、単一のプラ
イミング操作Pのみが使用される。このとき、コントラ
スト比は、電力消費のために限られた最大輝度を有する
かかる画像について最大である。
ピーク白画像の間の画像の場合について示す。図3の
(B)では、維持パルスの数は、最適化されたサブフィ
ールド重み係数が1,6となるよう増加される。その場
合、上述と同じサブフィールドの重みについて、維持パ
ルスの数は、 2-3-5-8-13-19-29-38-50-64-80-98 となる。
持パルスの数は、維持閾値79と比較される。サブフィ
ールドSF11について、維持パルス80の数は維持閾
値よりも上であるようである。本発明によれば、プライ
ミングパルスPはサブフィールドSF12の前に加えら
れる。
重み係数2を得るために、維持パルスの数はまだ増やさ
れる。この場合、維持パルスの数は、 2-4-6-10-16-24-36-48-62-80-100-122 となる。
比較した後、プライミングパルスPはサブフィールドS
F11に加えられねばならないことがわかる。更に、S
F11はまた図3の(C)に示す所定の閾値を上回るた
め、サブフィールドSF12に他のプライミングパルス
Pも加えられる。
て、第1のプライミングパルスPもまたフレームの始ま
りに加えられる。
サブフィールドSF10に加えられると共にサブフィー
ルドSF11及びSF12に加えられる場合について示
す図である。この場合は、例えば、上記のテーブルに従
ってサブフィールドの重み係数が2,6であるものに対
応する。
めに増加されうる。その場合、最大の輝度に依存して、
最大のコントラスト比を保ちつつ良い応答の忠実度を行
うために更なるプライミング操作が用いられる。上述の
テーブルでは、サブフィールドの係数が6,6と8,2
の間の場合、加えられるべきプライミングの最大の数は
6である。
モードについて参照して説明された。しかしながら、本
発明は幾つかのモード、例えば10、11、及び12の
サブフィールドに基づくモード等でPDPにおいて実施
されうる。その場合、ユーザは、どのモードを要求する
か選択する。各モードに対して、PLE回路は、一般的
に幾つの維持パルスが作成されるかについて決定する。
それでもなお、全体で維持パルスの数が同じであると
き、各サブフィールドに対する維持パルスの数は変化
し、プライミングパルスの数及び位置も変化する。
れであっても全ての要求に対して良いコントラスト比を
有する最大白輝度に適合される。
ある。第1のブロック10中、8ビットの標準バイナリ
コードで符号化された入力ビデオデータR,G,Bは周
知の技術であるように逆ガンマ関数を受ける。次に、ビ
デオデータRGBはPLE測定回路11に印加され、解
析及び計算され、プラズマ制御ブロック12へ送信され
るPLE値が与えられる。8ビットビデオデータもま
た、プラズマ制御ブロック12中のLUTテーブル12
1からの適当なコードを受信するサブフィールド符号化
回路13へ送られる。ここで各正規化された画素値に対
して、サブフィールドコード語が割り当てられる。RG
BサブフィールドデータSFR、SFG、SFBはサブフ
ィールド符号化回路13から直列/並列変換回路14へ
送信され、次にPDP15のカラムドライバ(上デー
タ、下データ)へ送信される。
は、PLE測定回路11からPLE信号を受信するPL
E解析回路120を含む。この回路120は、システム
のフィルタリング及びヒステリシス制御を行う。
なコードの選択、適当な維持テーブル及びプライミング
テーブルの選択、並びに、上述のようにPLE値毎の種
々のサブフィールドコードの選択を実現するために、種
々のデータを格納したLUTテーブル121からの適当
なコードテーブル121に送信される。
オデータをサブフィールドコード語に変換する特定のサ
ブフィールドはサブフィールドのエンコードを行うため
にブロック13へロードされる。直列/並列変換ブロッ
ク14は、そのメモリ16の中に種々のサブメモリフィ
ールドを別々に(例えば1ビットの12の異なるテーブ
ル)ロードする。次に、フレーム中に、種々のサブフィ
ールドデータ(1ビット)がライン毎にデータにドライ
バに送信される。サブサブフィールドnを送信する前
に、121に位置する対応するプライミングテーブル
は、プライミング動作がサブフィールドnの前に必要か
否かを判定するために読み出される。書き込みの後、維
持の必要な数を維持発生器へ送信するために対応する維
持テーブルが読まれる。
ことなく変形されうる。特に、テストパターン又は他の
種類の符号化が使用されうる。
図である。
を示す図である。
ルドの例を示す図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 「オン」又は「オフ」のみをとりうるセ
ルのマトリックス配列を含むディスプレイパネル上の表
示のためのビデオ信号を処理する方法であって、 ビデオフィールドの持続時間はセルがアクティブとされ
うるN個のサブフィールドへ分割され、各サブフィール
ドは少なくとも1つのアドレス期間及び少なくとも1つ
の維持期間を含み、その持続時間は上記サブフィールド
に関連付けられる重みに対応し、上記方法は、少なくと
も1つのプライミング期間を含み、 上記プライミング期間の位置は、 所定のアドレス速度及びパネル技術に対する維持閾値D
を決定し、 各サブフィールドの維持パルスの数n、但しnは1≦n
≦N、を計算し、 維持パルスの数がDよりも大きいか等しければ、少なく
ともサブフィールドn+1の前にプライミングパルスを
追加すること、によって決定されることを特徴とする方
法。 - 【請求項2】 プライミングパルスは全てのサブフィー
ルドn+1乃至Nの前に加えられることを特徴とする、
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 プライミングパルスは各フレームの始ま
りに加えられることを特徴とする、請求項1又は2記載
の方法。 - 【請求項4】 ビデオ値は、スイッチONされた2つの
サブフィールドの間に1以上のスイッチOFFされたサ
ブフィールドがないよう、サブフィールドにより符号化
されることを特徴とする、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 維持閾値の決定は、特定のテストパター
ンを用い、維持パルスの数を変更し、どの維持パルスの
数について応答の忠実度の問題が可視であるかを決定
し、その数を維持閾値Dとすることによって行われるこ
とを特徴とする、請求項1乃至4のうちいずれか一項記
載の方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至5による方法を実行するた
めの装置であって、 ピーク輝度向上(PLE)測定ユニットと、 サブフィールド符号化ユニットと、 プラズマ制御ユニットとを含み、 上記プラズマ制御ユニットは、維持閾値を与えるPLE
値ごとの種々のサブフィールドコードを格納する符号化
ルックアップテーブル、適当な維持テーブルの選択、及
び、PDP制御のためのプライミングテーブルを含む、
装置。
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