JP2005024684A - Multi-gradation display unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PDPパネル、ELパネル及び一部のLCDパネルなどの点灯又は非点等状態のみ制御できる表示装置を使用して、1フィールドを所定の輝度の重み付けをした複数のサブフィールドで構成し、サブフィールド単位で表示セル毎に点灯状態又は非点灯状態にすることにより多階調表示を行う多階調表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
PDPパネル、ELパネル及び一部のLCDパネルなどのようなセル毎の表示強度を任意に変えることのできない表示素子を利用した表示装置では、1フィールドを所定の輝度の重み付けをした複数のサブフィールドで構成し、サブフィールド単位で表示セル毎に点灯状態又は非点灯状態にすることにより多階調表示を行う。
【0003】
サブフィールド構成による多階調表示を行う場合、従来は、サブフィールド間の輝度(重み)比を、1:2:4:8という具合に2のべき乗で変化するように設定するのがもっとも一般的であった。輝度比をこのような関係に設定することにより、もっとも効率的に階調表示を行うことができる。
【0004】
サブフィールド構成による多階調表示では、フィールド期間内で点灯時期が離散的になることに起因して、動画像の場合に偽輪郭が生じるという問題がある。このような問題を解決するため、従来から各種の解決方法が提案されてきた。例えば、上記の関係の輝度比を有する構成では、1フィールドの中央に重みの大きなサブフィールを配置するという方法が提案されている。しかし、この構成では比較的低輝度の画像において動偽輪郭が生じ、画質が十分でない。
【0005】
そこで、特開平10−116053号公報及び特開平10−153982号公報は、2のべき乗でない重みのサブフィールドを1つ以上含むサブフィールド構成を提案している。
【0006】
図1は、2のべき乗でない重みのサブフィールドを1つ以上含む従来のサブフィールド符号化パターンを示す図である。この図は、8個のサブフィールドSF1〜SF8を有し、そのサステイン期間の長さ比、すなわち輝度(重み)比が、1:2:4:8:12:16:20:24になっている例を示しており、丸印が点灯を示し、印がない部分は非点灯を示す。このパターンで87階調が表現できる。図示のように、サブフィールドは重みの小さい順に配置されており、SF4からは隣接するサブフィールドとの重みの差が4になっている。しかし、このサブフィールド符号化パターンでは、サブフィールドの桁上がりの階調2、4、8、16、28、44及び64では動偽輪郭を完全の防止することはできなかった。
【0007】
図2は、動偽輪郭の発生を説明する図である。ここでは、フィールドは6個のサブフィールドSF1〜SF6で構成され、その輝度(重み)比は1:2:4:8:12:16であり、横軸は画素でフィールドfにて一番左の画素nは階調24、その右隣の画素n+1は階調25、画素n+2は階調26、という具合に1画素毎に階調が1つずつ増加している。縦軸は時間で、フィールド毎に前記フィールドfの画像が1画素右に移動している。フィールドf+1の画素n+1は階調24で、フィールドf+2の画素n+2は階調24である。この画像のサブフィールド点灯パターンにおいて、フィールドfにて画素n+4で、SF6が非点灯から点灯に変化する、すなわちサブフィールドの桁上げが起きる。人は動いている物を追いかけて見るので、実際は矢印で示したように見え、視感階調は、階調26の次に階調31が入って、その後に階調28以降が続き、表示階調はリニアに変化するように見えない。これが動偽輪郭の発生原理である。
【0008】
動偽輪郭の発生を低減するため、特開平7−271325号公報は、表示効率は若干低下するが、1フィールド内に同じ輝度比のサブフィールドを設け、異なるサブフィールドの組み合わせで同一輝度を表現する複数のサブフィールド符号化パターンを用意し、各画素のサブフィールド構成を決定する場合に、縦横の表示ライン毎あるいは画素毎、更にはフィールド毎に異なるサブフィールド符号化パターンを使用して動偽輪郭の発生を低減する重ね合わせ法を開示している。図3と図4は、重ね合わせ法用のサブフィールド符号化パターンを示す図である。図示のように、パターンはAとBの2種類あり、画素毎、ライン毎にAとBの点灯パターンに切り替えて符号化する。
【0009】
図3と図4のパターンAとBでは、階調16から39と階調48から63は同一階調で異なった点灯パターンである。そのため、全63階調のうち異なる点灯パターンを有する40階調で、市松模様(ハッチ状)のパターンノイズが生じるという問題がある。そこで、特開2000−372948号公報は、動画像であること及び動偽輪郭が現れやすい階調であることを検出した場合にのみ、重ね合わせ法を使用し、それ以外の場合には1つのサブフィールド符号化パターンを使用する動画像特定階調重ね合わせ法を提案している。
【0010】
重ね合わせ法については、その詳細が上記の文献に記載されているので、ここではこれ以上の説明を省略する。
【0011】
【特許文献1】
特開平10−116053号公報
【特許文献2】
特開平10−153982号公報
【特許文献3】
特開平7−271325号公報
【特許文献4】
特開2000−372948号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
特開2000−372948号公報の開示している動画像特定階調重ね合わせ法によれば、市松パターン状のノイズは低減できるが、そのためには勾配検出回路、動き検出回路などを設ける必要があり、構成が複雑になるという問題がある。
【0013】
本発明は、簡単な構成で、動偽輪郭を低減してより良好な画質が得られる多階調表示装置の実現を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するため、本発明の多階調表示装置は、サブフィールド符号化における点灯パターンを工夫する。具体的には、サブフィールド構成において、輝度比が2のべき乗でない重みの非べきサブフィールドを少なくとも1つ以上設け、サブフィールドを1フィールド内で重みの昇順又は降順に並べ、各階調で点灯する最大重みのサブフィールドの配列位置が、階調が変化する場合に配列順が逆転することはなく、最小の重みの非べきサブフィールドより重みの大きな注目サブフィールドaが非点灯から点灯に変化する場合、すなわち桁上がりがある場合、桁上がりの前後の小さい方の階調xでは、注目サブフィールドaの小さい重み側に隣接する低隣接サブフィールドa−1が点灯で、それより重みの小さなサブフィールドにおいてかならず非点灯のサブフィールドがあり、小さい方の階調xは低隣接サブフィールドa−1とその小さい重み側に隣接する2低隣接サブフィールドa−2の重みの合計で表す階調より大きく、大きい方の階調x+1では、2低隣接サブフィールドa−2が点灯であることを特徴とする。
【0015】
更に、大きい方の階調x+1では、低隣接サブフィールドa−1が非点灯になる。
【0016】
本発明のサブフィールド点灯パターンは、重ね合わせ法でも有効であり、重ね合わせ法の場合には、一部の階調の点灯・非点灯パターンが異なる複数のサブフィールド符号化パターンを用意し、いずれかのパターンで符号化した表示データのうちどれを使用するかを切り替える選択回路を設ける。
【0017】
従来の重ね合わせ法と同様に、選択回路はは、表示画素あるいは複数の表示画素のグループ毎に、横又は縦の表示ライン毎に、表示画面の隣接する横方向及び縦方向の画素毎に千鳥状に、使用するパターンを切り替え、更にその切り替えをフィールド毎に変化させてもよい。
【0018】
動偽輪郭の発生原理は既に説明したが、動偽輪郭の発生について更に考察した結果、以下のようなことが判明した。
【0019】
(1)点灯するサブフィールドが連続する場合、動偽輪郭は発生しない。
【0020】
1フィールドにおいて点灯するサブフィールドが常に連続する表示方法が提案されている。この表示方法では、表示できる階調数が大幅に少なくなるが、動偽輪郭は発生しない。これは、点灯するSFが重みの小さいSFから重みの大きなSFまで連続しており、間に非点灯のSFが存在しないためである。
【0021】
更に、重みが小さなSFが非点灯のパターンを持つ階調で動画像を表示した場合、動偽輪郭は発生しにくい。
【0022】
これらのことから、点灯パターンで重みの大きなサブフィールドの非点灯が動偽輪郭発生の大きな原因である。
【0023】
(2)桁上がりのある画像が動くと動偽輪郭が発生する。
【0024】
図1の符号化パターンにおいて、サブフィールドの桁が上がる階調oより小さい階調pは、比較的重みが小さいサブフィールドで非点灯であるが、上記の(1)の理由により動偽輪郭が発生しにくい。階調p+1がサブフィールドの桁が上がる階調oより小さく、階調pの画素に隣接している動画像の場合、動偽輪郭は発生しにくい。
【0025】
また、サブフィールドの桁が上がる階調oより大きい階調q(例えばq=65)は比較的重みが大きいサブフィールド(SF7)と比較的重みが小さいサブフィールド(SF2)が非点灯であり、階調q+1がサブフィールドの桁が上がる階調oより大きく、階調qの画素に隣接している動画像の場合も、動偽輪郭は発生しにくい。
【0026】
しかし、階調pと階調qが隣接している動画像の場合、動偽輪郭が発生する。つまり、階調q、q+1は動偽輪郭が発生しやすいパターンである。
【0027】
従って、動偽輪郭が発生しやすいパターンは比較的重みが大きいサブフィールドが非点灯の場合で、動偽輪郭が発生しにくいパターンの階調と、動偽輪郭が発生しやすいパターンの階調が隣接している動画像の場合、動偽輪郭が発生する。
【0028】
つまり、隣接画素が動偽輪郭が発生しにくいパターンの階調と動偽輪郭の発生しやすいパターンの階調の動画像の場合、動偽輪郭が発生する。しかし、隣接画素が動偽輪郭が共に発生しにくいパターンの階調と、共に動偽輪郭の発生しやすいパターンの場合、動偽輪郭が発生しにくい。
【0029】
以上から、符号化パターンをすべて動偽輪郭が発生しにくいパターンにするか、すべて動偽輪郭が発生しやすいパターンにすると桁上がりがあっても動偽輪郭は発生しにくくなる。しかし、桁が上がる階調oより小さい階調のように比較的重みが大きいサブフィールドが点灯しているパターンで点灯表は作れない。
【0030】
本発明のサブフィールド符号化パターンは、上記の動偽輪郭が発生しにくい条件を満たす。また、本発明はサブフィールド符号化パターンを変更するだけで実現できるので、コストも増加しない。
【0031】
【発明の実施の形態】
図5は、本発明の第1実施例の多階調表示装置の全体構成を示す図である。図1において、参照番号1はアナログ画像信号が入力される入力端子、2は水平同期信号(Hsync)、垂直同期信号(Vsync)などの同期信号とドットクロックが入力される入力端子、3は入力端子1に入力されたアナログ画像信号を所定のビット数のデジタル信号に変換するA/D変換回路、4はA/D変換回路の出力信号の最大階調数をサブフィールド符号化回路で表現できる最大階調数にするゲイン制御回路、5はゲイン制御回路から出力された所定の階調数の画像信号を画素毎にサブフィールド毎の情報に変換するサブフィールド符号化回路、6はサブフィールド符号化回路5から出力される画素単位のサブフィールド情報を2フィールド分記憶するフィールドメモリ、7は表示部9を駆動する駆動回路、8は入力端子2から入力された同期信号から、A/D変換器3と、ゲイン制御回路4と、サブフィールド符号化回路5と、フィールドメモリ6と、駆動回路7の動作を制御する制御回路、9はプラズマディスプレイパネルなどの表示部である。フィールドメモリ6は、1フィールド分の画素単位のサブフィールド情報を記憶したら、次のフィールドの時にサブフィールド単位で情報を出力する。
【0032】
図6は、第1実施例の表示装置のサブフィールド符号化回路が使用するサブフィールド符号化パターンを示す図である。丸印が点灯を、無印が非点灯を表す。図示のように、1フィールドは8個のサブフィールドSF1〜SF8で構成され、SF1〜SF8の輝度(重み)比は、1:2:4:8:12:16:20:24になっており、87階調が表現できる。第1実施例のサブフィールド構成は、図1の従来例と同じであるが、ここで2のべき乗でない重みのSF5(重み12)、SF7(重み20)及びSF8(重み24)が含まれていることが重要であり、本発明はこのような2のべき乗でない重みのSFを有するサブフィールド構成の適用される。
【0033】
最大点灯サブフィールドの桁上げの階調は、2、4、8、16、24、36、56である。図1の従来のパターンと比較すると、本実施例ではSF6、SF7及びSF8の桁上げが階調24、36及び56であるのに対して、図1の従来パターンでは階調28、44及び64である。例えば、SF8の桁上げを比較すると、本実施例では、階調56の点灯パターンはSF4とSF7が非点灯であり、1つ低い階調55の点灯パターンはSF4が非点灯になっているので、共に動偽輪郭が出現する要因ではあるが、動偽輪郭は出にくい。また、階調55と56では重みが比較的大きいサブフィールドの中ではSF7のみが変化している。このようにサブフィールドの点灯パターンの変化をできるだけ小さくすることで動偽輪郭を抑えることができる。
【0034】
また、桁上げの階調の点灯パタンから点灯の重心を求め、重心の移動をもっとも小さくすることで動偽輪郭の発生を抑えることができる。
【0035】
図7は、第1実施例のサブフィールド符号化パターンの他の例を示す図である。動偽輪郭は、点灯する最大重みのサブフィールドの桁上がりばかりでなく、その1つ小さい重みのサブフィールドの桁上げ、中間サブフィールドの桁上げでも比較的生じやすい。図7のサブフィールド符号化パターンは、図6のパターンとサブフィールド構成は同じであり、点灯する最大重みのサブフィールドの桁上がりの階調も同じである。しかし、点灯する最大重みのサブフィールドから1つ小さい重みのサブフィールドの桁上げは、図6では階調6、12、20、32、48、68であるのに対して、図7では6、12、20、32、44、64で、それより小さい重みのサブフィールドの桁上げも同様に比較的重みが大きいサブフィールドでの変化を小さくしており、更に動偽輪郭を抑えることができる。
【0036】
図8は、本発明の第2実施例の多階調表示装置の全体構成を示す図である。第2実施例の多階調表示装置は、本発明を前述の重ね合わせ法を使用する装置に適用した実施例である。図5の第1実施例の装置と異なる点についてのみ説明する。
【0037】
図8において、入力端子11、12、A/D変換回路13、ゲイン制御回路14、フィールドメモリ16、駆動回路17、制御回路18及び表示部19は、それぞれ図5の第1実施例の要素に対応する。図示のように、サブフィールド符号化回路5の変わりに、2個の第1及び第2サブフィールド符号化手段15A、15Bと、その2つの出力のいずれかを選択してフィールドメモリ16に出力するように切り替える切り替え回路20が設けられている点が第1実施例と異なる。
【0038】
ゲイン制御回路14の出力は、2個の第1及び第2サブフィールド符号化手段15A、15Bに入力される。第1サブフィールド符号化手段15Aは、図9に示すようなサブフィールド符号化パターンAを使用して符号化を行い、第2サブフィールド符号化手段15Bは、図10に示すようなサブフィールド符号化パターンBを使用して符号化を行う。切り替え回路20は、制御回路18からの制御信号に従って、2個の第1及び第2サブフィールド符号化手段15A、15Bの2つの出力のいずれかを選択して出力する。この切り替えは、図11の(A)に示すように、表示画面において、横方向のライン毎にサブフィールド符号化パターンAによる符号化とサブフィールド符号化パターンBによる符号化を行うように切り替える。これにより、フィールドにおける点灯サブフィールドの位置が上下のラインで平均化されて動偽輪郭が低減される。
【0039】
なお、2つの異なる符号化パターンを使用する画素をどのように配置するかについては、各種の変形例が可能である。例えば、図11の(B)に示すように、図11の(A)に示す配置を、フィールド毎に交互に変化させてもよい。更に、図12の(A)に示すように、表示画面において縦ライン毎にサブフィールド符号化パターンAによる符号化とサブフィールド符号化パターンBによる符号化を交互に行うことも可能である。また、図12の(B)に示すように、そのライン位置をフィールド毎に変化させてもよい。
【0040】
更に、図13の(A)に示すように、表示画面において隣接する画素毎にサブフィールド符号化パターンAによる符号化とサブフィールド符号化パターンBによる符号化を交互に行う、すなわち千鳥状に符号化を異ならせることも可能である。また、図13の(B)に示すように、そのライン位置をフィールド毎に変化させてもよい。
【0041】
ここで、図9と図10の第2実施例のサブフィールド符号化パターンAとBについて説明する。パターンAではSF7の桁上がり階調は36で、パターンBでは階調は40であり、パターンAではSF8の桁上がり階調は56で、パターンBでは階調は60であり、パターンAでは点灯する最高輝度でない場合のSF6の桁上がり階調は44と68で、パターンBでは階調は48と72であり、パターンAでは点灯する最高輝度でない場合のSF7の桁上がり階調は64で、パターンBでは階調は68である。88のすべての階調中、パターンAとBで違いがあるのは20階調であり、図9又は図10のように、画素、ライン、フィールド毎にパターンAとBのサブフィールド符号化に切り替えた場合も、ハッチ状のノイズは目立たなくなる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な回路で、動画像の偽輪郭及びハッチ状のノイズが低減でき、静止画はもちろん動画像の画質も向上できる多諧調表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のサブフィールド符号化パターンを示す図である。
【図2】動偽輪郭の発生原理を説明する図である。
【図3】従来の重ね合わせ法用サブフィールド符号化パターンを示す図である。
【図4】従来の重ね合わせ法用サブフィールド符号化パターンを示す図である。
【図5】本発明の第1実施例の多階調表示装置の構成を示すブロック図である。
【図6】第1実施例のサブフィールド符号化パターンを示す図である。
【図7】第1実施例のサブフィールド符号化パターンの他の例を示す図である。
【図8】本発明の第2実施例の多諧調表示装置の構成を示すブロック図である。
【図9】第2実施例のサブフィールド符号化パターンAを示す図である。
【図10】第2実施例のサブフィールド符号化パターンBを示す図である。
【図11】第2実施例の重ね合わせパターンの配置例を示す図である。
【図12】第2実施例の重ね合わせパターンの配置例を示す図である。
【図13】第2実施例の重ね合わせパターンの配置例を示す図である。
【符号の説明】
3…A/D変換回路
4…ゲイン制御回路
5…サブフィールド符号化回路
6…フィールドメモリ
7…駆動回路
8…制御回路
9…表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a display device that can control only lighting or astigmatic states, such as a PDP panel, an EL panel, and some LCD panels, and constitutes one field as a plurality of subfields weighted with a predetermined luminance. The present invention relates to a multi-grayscale display device that performs multi-grayscale display by turning on or off each display cell in subfield units.
[0002]
[Prior art]
In a display device using a display element such as a PDP panel, EL panel, and some LCD panels that cannot arbitrarily change the display intensity for each cell, a plurality of subfields in which one field is weighted with a predetermined luminance The multi-gradation display is performed by turning on or off each display cell in sub-field units.
[0003]
When performing multi-gradation display with a subfield configuration, conventionally, it is most common to set the luminance (weight) ratio between subfields to change by a power of 2, such as 1: 2: 4: 8. It was the target. By setting the luminance ratio in such a relationship, gradation display can be performed most efficiently.
[0004]
In the multi-gradation display with the sub-field configuration, there is a problem that false contours are generated in the case of a moving image due to the discrete lighting timing within the field period. In order to solve such a problem, various solutions have been conventionally proposed. For example, in the configuration having the luminance ratio of the above relationship, a method of arranging a sub-field having a large weight in the center of one field has been proposed. However, in this configuration, a moving false contour is generated in a relatively low-brightness image, and the image quality is not sufficient.
[0005]
In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-116053 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-153982 propose a subfield configuration including one or more subfields having a weight that is not a power of two.
[0006]
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional subfield coding pattern including one or more subfields having a weight that is not a power of two. This figure has eight subfields SF1 to SF8, and the length ratio of the sustain period, that is, the luminance (weight) ratio is 1: 2: 4: 8: 12: 16: 20: 24. In this example, a circle indicates lighting, and a portion without a mark indicates non-lighting. With this pattern, 87 gradations can be expressed. As shown in the figure, the subfields are arranged in ascending order of weight, and the difference in weight from the adjacent subfield is 4 from SF4. However, in this subfield coding pattern, the false contour cannot be completely prevented at the
[0007]
FIG. 2 is a diagram for explaining the generation of dynamic false contours. Here, the field is composed of six subfields SF1 to SF6, the luminance (weight) ratio is 1: 2: 4: 8: 12: 16, the horizontal axis is a pixel, and the leftmost in the field f. Each pixel n has a
[0008]
In order to reduce the occurrence of dynamic false contours, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-271325 discloses a slightly reduced display efficiency, but subfields having the same luminance ratio are provided in one field, and the same luminance is expressed by a combination of different subfields. When sub-field coding patterns are prepared and the sub-field configuration of each pixel is determined, the sub-field coding pattern is different for each vertical and horizontal display line or for each pixel, and for each field, A superposition method for reducing the occurrence of contours is disclosed. 3 and 4 are diagrams showing subfield coding patterns for the superposition method. As shown in the figure, there are two types of patterns, A and B, and encoding is performed by switching to A and B lighting patterns for each pixel and each line.
[0009]
In patterns A and B in FIGS. 3 and 4,
[0010]
Since the details of the superposition method are described in the above-mentioned document, further explanation is omitted here.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-10-116053 [Patent Document 2]
JP 10-153982 A [Patent Document 3]
JP-A-7-271325 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-372948
[Problems to be solved by the invention]
According to the moving image specific gradation superimposing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-372948, checkered pattern noise can be reduced. To that end, however, it is necessary to provide a gradient detection circuit, a motion detection circuit, and the like. There is a problem that the configuration becomes complicated.
[0013]
An object of the present invention is to realize a multi-gradation display device that can obtain a better image quality by reducing dynamic false contours with a simple configuration.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the multi-gradation display device of the present invention devise a lighting pattern in subfield coding. Specifically, in the subfield configuration, at least one non-powered subfield having a luminance ratio that is not a power of 2 is provided, and the subfields are arranged in ascending or descending order of weight within one field, and are lit at each gradation. The arrangement position of the sub-field with the maximum weight does not reverse the arrangement order when the gradation changes, and the attention sub-field a having a larger weight than the sub-field with the least weight changes from non-lighting to lighting. In other words, when there is a carry, in the smaller gradation x before and after the carry, the low adjacent subfield a-1 adjacent to the smaller weight side of the subfield a of interest is lit, and the subweight with a smaller weight than that There is always a non-lighting subfield in the field, and the smaller gradation x is on the lower adjacent subfield a-1 and its smaller weight side. 2 larger than the gradation expressed by the sum of the weights of the low-adjacent sub-fields a-2 in contact, in the gradation x + 1 of the larger, second low adjacent subfield a-2 is characterized in that it is a light.
[0015]
Further, in the larger gradation x + 1, the low adjacent subfield a-1 is not lit.
[0016]
The subfield lighting pattern of the present invention is also effective in the superposition method. In the superposition method, a plurality of subfield coding patterns having different lighting / non-lighting patterns of some gradations are prepared. A selection circuit for switching which display data to be used is encoded.
[0017]
Similar to the conventional superposition method, the selection circuit performs staggering for each display pixel or group of a plurality of display pixels, for each horizontal or vertical display line, and for each horizontal and vertical pixel adjacent to the display screen. Alternatively, the pattern to be used may be switched, and the switching may be changed for each field.
[0018]
Although the generation principle of the dynamic false contour has already been described, as a result of further consideration of the generation of the dynamic false contour, the following has been found.
[0019]
(1) When the subfields to be lit are continuous, the dynamic false contour is not generated.
[0020]
A display method has been proposed in which subfields that are lit in one field are always continuous. With this display method, the number of gradations that can be displayed is significantly reduced, but no moving false contour is generated. This is because the SFs that are lit are continuous from SFs having a small weight to SFs having a large weight, and there is no non-lighting SF in between.
[0021]
Furthermore, when a moving image is displayed with a gradation in which SF having a small weight has a non-lighting pattern, a moving false contour is unlikely to occur.
[0022]
From these facts, the non-lighting of the subfield having a large weight in the lighting pattern is a major cause of the occurrence of the dynamic false contour.
[0023]
(2) When an image with a carry moves, a false contour is generated.
[0024]
In the coding pattern of FIG. 1, the gradation p smaller than the gradation o in which the subfield digit increases is not illuminated in the subfield having a relatively small weight. However, for the reason of (1) above, the dynamic false contour is not present. Hard to occur. In the case of a moving image in which the gradation p + 1 is smaller than the gradation o where the subfield digit is increased and is adjacent to the pixel of the gradation p, a moving false contour is less likely to occur.
[0025]
In addition, in the gradation q (for example, q = 65) larger than the gradation o where the digit of the subfield increases, the subfield (SF7) having a relatively large weight and the subfield (SF2) having a relatively small weight are not lit. In the case of a moving image in which the gradation q + 1 is larger than the gradation o in which the subfield digit is increased and is adjacent to the pixel of the gradation q, a moving false contour is hardly generated.
[0026]
However, in the case of a moving image in which the gradation p and the gradation q are adjacent, a moving false contour is generated. That is, the gradations q and q + 1 are patterns in which dynamic contours are likely to occur.
[0027]
Therefore, patterns that are likely to generate dynamic false contours are when the subfield with relatively large weight is not lit, and there are gradations of patterns that are unlikely to generate dynamic false contours and gradations of patterns that are likely to generate dynamic false contours. In the case of adjacent moving images, a moving false contour is generated.
[0028]
In other words, in the case of a moving image having a gradation of a pattern in which adjacent pixels are less likely to generate a moving false contour and a gradation of a pattern in which a moving false contour is more likely to occur, a moving false contour is generated. However, in the case of the gradation of a pattern in which adjacent false pixels are less likely to generate dynamic false contours and a pattern in which dynamic false contours are both likely to occur, dynamic false contours are less likely to occur.
[0029]
From the above, if all the encoded patterns are patterns in which dynamic false contours are not easily generated, or all patterns are easily generated in dynamic false contours, even if there is a carry, dynamic false contours are not easily generated. However, a lighting table cannot be created with a pattern in which subfields having a relatively large weight are lit, such as a gray scale smaller than the gray scale o where the digit increases.
[0030]
The subfield coding pattern of the present invention satisfies the condition that the above-described dynamic false contour is less likely to occur. Further, since the present invention can be realized only by changing the subfield coding pattern, the cost does not increase.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration of the multi-gradation display device of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0032]
FIG. 6 is a diagram illustrating a subfield coding pattern used by the subfield coding circuit of the display device according to the first embodiment. Circles indicate lighting and no marks indicate non-lighting. As shown in the figure, one field is composed of eight subfields SF1 to SF8, and the luminance (weight) ratio of SF1 to SF8 is 1: 2: 4: 8: 12: 16: 20: 24. , 87 gradations can be expressed. The subfield structure of the first embodiment is the same as that of the conventional example of FIG. 1, but includes SF5 (weight 12), SF7 (weight 20), and SF8 (weight 24) that are not powers of 2. It is important that the present invention is applied to a subfield configuration having SFs having weights that are not a power of 2 as described above.
[0033]
The carry gradation of the maximum lighting subfield is 2, 4, 8, 16, 24, 36, 56. Compared with the conventional pattern of FIG. 1, in this embodiment, the carry of SF6, SF7 and SF8 is gradations 24, 36 and 56, whereas in the conventional pattern of FIG. It is. For example, comparing the carry of SF8, in this embodiment, SF4 and SF7 are not lit in the lighting pattern of
[0034]
In addition, it is possible to suppress the occurrence of a false contour by obtaining the center of gravity of lighting from the lighting pattern of carry gradation and minimizing the movement of the center of gravity.
[0035]
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the subfield coding pattern of the first embodiment. The false contour is relatively likely to occur not only in the carry of the sub-field of the maximum weight that is turned on, but also in the carry of the sub-field of one smaller weight and the carry of the intermediate sub-field. The subfield coding pattern of FIG. 7 has the same subfield configuration as the pattern of FIG. 6, and the carry gradation of the subfield with the maximum weight to be lit is also the same. However, the carry of the subfield with one weight less than the maximum weight subfield that is lit is
[0036]
FIG. 8 is a diagram showing the overall configuration of the multi-gradation display device of the second embodiment of the present invention. The multi-tone display device of the second embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to an apparatus using the above-described superposition method. Only differences from the apparatus of the first embodiment of FIG. 5 will be described.
[0037]
In FIG. 8,
[0038]
The output of the
[0039]
Note that various modifications are possible as to how the pixels using two different coding patterns are arranged. For example, as shown in FIG. 11B, the arrangement shown in FIG. 11A may be alternately changed for each field. Furthermore, as shown in FIG. 12A, it is also possible to alternately perform encoding with the subfield encoding pattern A and encoding with the subfield encoding pattern B for each vertical line on the display screen. Further, as shown in FIG. 12B, the line position may be changed for each field.
[0040]
Further, as shown in FIG. 13A, encoding by subfield encoding pattern A and encoding by subfield encoding pattern B are alternately performed for each adjacent pixel on the display screen, that is, staggered encoding is performed. It is also possible to make them different. Further, as shown in FIG. 13B, the line position may be changed for each field.
[0041]
Here, subfield coding patterns A and B of the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 will be described. In pattern A, the carry gradation of SF7 is 36, in pattern B, the gradation is 40, in pattern A, the carry gradation of SF8 is 56, in pattern B, the gradation is 60, and in pattern A, the light is on. In the case of non-maximum luminance, SF6 carry gradations are 44 and 68, in pattern B, gradations are 48 and 72, and in pattern A, the non-maximum luminance of SF7 carry gradation is 64, In the pattern B, the gradation is 68. Of all the 88 gradations, the difference between patterns A and B is 20 gradations. As shown in FIG. 9 or FIG. 10, subfield coding of patterns A and B is performed for each pixel, line, and field. Even when switching, hatched noise becomes inconspicuous.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a multi-tone display device that can reduce false contours and hatched noise of moving images with a simple circuit and can improve the quality of moving images as well as still images.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional subfield coding pattern.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of generation of dynamic false contours.
FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional superfield subfield coding pattern.
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional subfield coding pattern for superposition method.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a multi-gradation display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a subfield coding pattern according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a subfield coding pattern according to the first embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a multi-tone display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a subfield coding pattern A according to the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a subfield coding pattern B of the second embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an arrangement example of an overlay pattern according to the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing an example of the layout pattern arrangement of the second embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating an arrangement example of an overlay pattern according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
3 ... A /
Claims (8)
前記n個のサブフィールドは、輝度比が2のべき乗でない重みの非べきサブフィールドを少なくとも1つ以上含み、
前記n個のサブフィールドは、1フィールド内で重みの昇順又は降順に並べられ、
階調0からn個のサブフィールドで表現できる最大階調までの点灯と非点灯を示すサブフィールド点灯パターンで、任意の2つの階調において大きい方の階調で点灯しているもっとも重みの大きなサブフィールドは、小さい方の階調で点灯しているもっとも重みの大きなサブフィールドよりも重みが大きいか又は等しく、
隣接する2つの階調xとx+1で、最小の重みの前記非べきサブフィールドより重みの大きな注目サブフィールドaが非点灯から点灯に変化する場合、小さい方の階調xでは、前記注目サブフィールドaの小さい重み側に隣接する低隣接サブフィールドa−1が点灯で、前記低隣接サブフィールドより重みの小さな非点灯のサブフィールドがあり、前記小さい方の階調xは前記低隣接サブフィールドa−1と前記低隣接サブフィールドa−1の小さな重み側に隣接する2低隣接サブフィールドa−2の重みの合計で表す階調より大きく、大きい方の階調x+1では、前記2低隣接サブフィールドa−2が点灯であることを特徴とする多階調表示装置。A subfield in which one field of an image signal is replaced with n (n is a positive integer greater than or equal to 2) subfields weighted according to a predetermined luminance ratio, and is encoded on or off for each display cell in subfield units. A multi-grayscale display device comprising a coding circuit and performing display based on multi-grayscale encoded display data, wherein the subfield coding circuit comprises:
The n subfields include at least one non-powered subfield having a weight ratio that is not a power of 2.
The n subfields are arranged in ascending or descending order of weight within one field,
A subfield lighting pattern showing lighting and non-lighting up to the maximum gradation that can be expressed by gradations 0 to n subfields, and the largest weight is lit in the larger gradation of any two gradations The subfield has a greater or equal weight than the most weighted subfield that is lit at the lower gray level,
In the two adjacent gradations x and x + 1, when the attention subfield a having a larger weight than the non-powered subfield having the smallest weight changes from non-lighting to lighting, the target subfield is smaller in the smaller gradation x. The low adjacent subfield a-1 adjacent to the lower weight side of a is lit, and there is a non-lighted subfield with a weight smaller than that of the low adjacent subfield, and the smaller gradation x is the lower adjacent subfield a. -1 and the gray level represented by the sum of the weights of the two low adjacent subfields a-2 adjacent to the small weight side of the low adjacent subfield a-1 and larger grayscale x + 1, A multi-gradation display device, wherein the field a-2 is lit.
前記大きい方の階調x+1では、前記低隣接サブフィールドa−1が非点灯である多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 1,
In the larger gradation x + 1, the multi-gradation display device in which the low adjacent subfield a-1 is not lit.
一部の階調の点灯・非点灯パターンが異なる複数の前記サブフィールド符号化回路を備え、
前記複数のサブフィールド符号化回路の出力した表示データのうちどれを使用するかを切り替える選択回路を更に備える多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 1 or 2,
A plurality of the subfield encoding circuits having different lighting / non-lighting patterns of some gradations,
A multi-gradation display device further comprising a selection circuit for switching which display data output from the plurality of subfield encoding circuits is to be used.
前記選択回路は、表示画素あるいは複数の前記表示画素のグループ毎に順次切り替える多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 3,
The multi-grayscale display device in which the selection circuit sequentially switches between display pixels or groups of the plurality of display pixels.
前記選択回路は、横表示ライン毎に順次切り替える多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 3,
The selection circuit is a multi-gradation display device that sequentially switches for each horizontal display line.
前記選択回路は、縦表示ライン毎に順次切り替える多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 3,
The selection circuit is a multi-gradation display device that sequentially switches for each vertical display line.
前記選択回路は、表示画面の隣接する横方向及び縦方向の画素毎に千鳥状に切り替える多階調表示装置。The multi-gradation display device according to claim 3,
The selection circuit is a multi-gradation display device that switches in a zigzag manner for each pixel in the horizontal and vertical directions adjacent to each other on the display screen.
前記選択回路は、選択をフィールド毎に変化させる多階調表示装置。The multi-gradation display device according to any one of claims 4 to 7,
The multi-grayscale display device in which the selection circuit changes the selection for each field.
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