JP2005345889A - Display method of plasma display panel and plasma display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号の1フィールド期間を相対輝度の異なる複数のサブフィールドに分割して、映像信号の画素の輝度に応じてサブフィールドを適宜組み合わせて発光させることにより、多階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの表示方法およびプラズマディスプレイ装置に関するものである。 The present invention performs multi-gradation display by dividing one field period of a video signal into a plurality of subfields having different relative luminances and emitting light by appropriately combining the subfields according to the luminance of the pixels of the video signal. The present invention relates to a display method of a plasma display panel and a plasma display device.
各画素がマトリクス状に形成されたプラズマディスプレイパネル(以下、PDPとする)の多階調表示を行うプラズマディスプレイ装置は、図1に示すように構成される。図1は本発明の実施の形態となるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図であるが、従来のプラズマディスプレイ装置においても全体の構成は図1と同様であるので、図1を用いて従来のプラズマディスプレイ装置を説明する。 A plasma display device for performing multi-gradation display of a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) in which each pixel is formed in a matrix is configured as shown in FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a plasma display apparatus according to an embodiment of the present invention. The entire configuration of a conventional plasma display apparatus is the same as that of FIG. A plasma display device will be described.
図1のプラズマディスプレイ装置は、入力映像信号のレベル調整を行うレベル調整回路2と、レベル調整回路2の出力をA/D変換して8ビットの画像データとするA/D変換回路3と、A/D変換回路3から出力された画像データに対してγ逆補正を行うγ逆補正回路4と、γ逆補正された画像データに対してディザ処理を行い、ディザ処理した画像データを後述する画素駆動データに変換する階調変換回路5と、階調変換回路5から出力された画素駆動データに基づいてPDP1の発光を制御する出力処理回路6と、入力映像信号のなかから同期信号(垂直同期信号と水平同期信号)を分離する同期分離回路7と、同期分離回路7からの同期信号をもとにA/D変換回路3のA/D変換のタイミング等を規定するタイミングパルスの生成を行うタイミングパルス発生回路8と、前記タイミングパルスを入力して出力処理回路6からのデータの読み出しを制御するメモリ制御回路9と、前記タイミングパルスをもとにPDP1の各画素の表示タイミングを規定するタイミング信号の生成を行う駆動タイミング発生回路10とからなる。
The plasma display apparatus of FIG. 1 includes a
このようなPDP1あるいは強誘電性液晶素子を用いた表示パネルの表示を行う場合、各画素(放電セル)が発光と非発光の2つの状態しか有しないため、1フィールドの表示期間を、画素の点灯期間である維持発光期間(発光輝度に比例)の相対比がそれぞれ異なる複数のサブフィールドに分割すると共に、入力映像信号に応じたサブフィールドを選択して、選択したサブフィールドの重み付けに対応した期間だけPDP1の対応する画素を発光させることにより、所定の階調表示を得るようにしている。
When performing display on a display panel using such a
図23の例は、1フィールド表示期間が8個のサブフィールドSf1〜Sf8により構成され、8個の階調ビットにより256階調表示が行われる例である。すなわち、最上位の階調ビット(8ビット目)がサブフィールドSf8に対応するとともに、以下順に、7ビット目の階調ビットがサブフィールドSf7に、6ビット目の階調ビットがサブフィールドSf6に、5ビット目の階調ビットがサブフィールドSf5に、4ビット目の階調ビットがサブフィールドSf4に、3ビット目の階調ビットがサブフィールドSf3に、2ビット目の階調ビットがサブフィールドSf2にそれぞれ対応し、最下位の階調ビット(1ビット目)がサブフィールドSf1に対応する。各サブフィールドSf1〜Sf8では、維持発光期間がそれぞれ階調数(発光輝度の相対比)1(=20 ),2(=21 ),4(=22 ),8(=23 ),16(=24 ),32(=25 ),64(=26 ),128(=27 )として重み付けされている。 The example of FIG. 23 is an example in which one field display period is composed of eight subfields Sf1 to Sf8, and 256 gradation display is performed by 8 gradation bits. That is, the most significant gradation bit (8th bit) corresponds to the subfield Sf8, the 7th gradation bit is in the subfield Sf7, and the 6th gradation bit is in the subfield Sf6 in the following order. The fifth gradation bit is subfield Sf5, the fourth gradation bit is subfield Sf4, the third gradation bit is subfield Sf3, and the second gradation bit is subfield. Corresponding to Sf2, respectively, the lowest gradation bit (first bit) corresponds to subfield Sf1. In each of the subfields Sf1 to Sf8, the sustain light emission period has the number of gradations (relative ratio of light emission luminance) 1 (= 2 0 ), 2 (= 2 1 ), 4 (= 2 2 ), 8 (= 2 3 ). , 16 (= 2 4 ), 32 (= 2 5 ), 64 (= 2 6 ), 128 (= 2 7 ).
図23の例は8ビットの階調を表示する場合を示しているが、一般に、nビットの階調を表示する場合には、各サブフィールドの発光輝度の相対比を最低限2n−1:2n−2:2n−3・・・・22:21:1 の構成になるようにする必要がある。ただし、このような最低限のサブフィールド構成で表示を行うと、画像が静止している部分では何の問題も発生しないが、画像が動いている部分では、人間の目が本来存在しないはずの輝度を認識してしまい、動画疑似輪郭と呼ばれる特有の画質劣化が生じるため、現状一般的には8ビットの階調を表示する場合で9サブフィールド以上の構成が採用されている。動画疑似輪郭の発生原因は、人間の目が、あるサブフィールドとその前後のサブフィールドにおける発光部分や未発光部分を融合して認識してしまうことにある。 The example of FIG. 23 shows a case where an 8-bit gradation is displayed. Generally, when an n-bit gradation is displayed, the relative ratio of the emission luminance of each subfield is at least 2 n−1. : 2 n−2 : 2 n−3 ... 2 2 : 2 1 : 1 is required to be configured. However, when displaying with such a minimum subfield configuration, no problem occurs in the portion where the image is stationary, but the human eye should not originally exist in the portion where the image is moving. Since luminance is recognized and image quality degradation called a moving image pseudo contour occurs, a configuration of 9 subfields or more is generally used when displaying 8-bit gradation at present. The cause of the occurrence of the moving image pseudo contour is that the human eye recognizes the light emitting part and the non-light emitting part in a certain subfield and the subfields before and after the subfield.
さらに、動画擬似輪郭を抑制する手法として、動画擬似輪郭の発生しにくい階調を選択し、それらの中間の階調をディザ法または誤差拡散処理などの階調変換で表示する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Furthermore, as a technique for suppressing the moving image pseudo contour, a method has been proposed in which gradations that are difficult to generate moving image pseudo contours are selected and intermediate gradations are displayed by gradation conversion such as dithering or error diffusion processing. (For example, refer to Patent Document 1).
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特許文献1のプラズマディスプレイ装置は、動画擬似輪郭を抑制する効果は高いが、中間階調をディザ法や誤差拡散処理などによって表示するため、ディザのパターンノイズや誤差拡散処理の粒状ノイズといった明暗妨害によって画質が劣化したり、動画像において人間の視線がディザパターンと同期して動いた時などに階調が劣化して認識されたりする場合があった。
Although the plasma display device of
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プラズマディスプレイパネルにおいてサブフィールド法による階調表示を行う場合に、階調の劣化とディザパターンノイズの発生を抑えつつ、動画疑似輪郭を効果的に低減することができるプラズマディスプレイパネルの表示方法およびプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When performing gradation display by a subfield method in a plasma display panel, a moving picture pseudo contour is suppressed while suppressing deterioration of gradation and generation of dither pattern noise. An object of the present invention is to provide a plasma display panel display method and a plasma display device that can be effectively reduced.
本発明は、プラズマディスプレイパネルの1フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの表示方法において、入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手順と、ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記画素データとこれに対応するディザ係数とを比較して、この比較の結果により、予め用意された第1のテーブルと第2のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手順と、前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手順と、この階調変換手順で変換された画素データに対応するサブフィールドを表す画素駆動データを、前記選択された第1のテーブル又は第2のテーブルから取得する取得手順と、前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手順とを備え、前記第1のテーブルと前記第2のテーブルとが、サブフィールドの設定が異なるようにしたものである。 The present invention divides one field period of a plasma display panel into a plurality of subfields each weighted with a light emission period, and controls light emission or non-light emission of each subfield according to the luminance of a pixel of an input image. In a display method of a plasma display panel that performs multi-gradation display, a γ inverse correction procedure for converting an input image into an image having a predetermined number of gradations, and a dither coefficient corresponding to each pixel of the input image in a matrix form The dither matrix arranged in the dither matrix is generated, the pixel data to be processed subjected to the gradation conversion in the γ inverse correction procedure is determined to correspond to the position in the dither matrix, and the pixel data and the corresponding dither are determined. A coefficient for comparing the coefficients and selecting one of the first table and the second table prepared in advance according to the result of the comparison. A pixel representing a subfield corresponding to the pixel data converted by the gradation conversion procedure, and a gradation conversion procedure for converting the pixel data to be processed into pixel data of the display gradation number An acquisition procedure for acquiring drive data from the selected first table or second table, and light emission of the cell of the plasma display panel corresponding to the pixel data to be processed according to the acquired pixel drive data The first table and the second table have different subfield settings.
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの表示方法の1構成例において、前記γ逆補正手順は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、前記第1のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、前記第2のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されているものである。 Further, in one configuration example of the display method of the plasma display panel of the present invention, the γ reverse correction procedure uses the luminance of the predetermined gradation number in which the movement amount of the light emission center of gravity is small with respect to the luminance change as a reference gradation, and Each pixel data of the input image is converted to this reference gradation, and the first table shows the position of the emission centroid of the reference gradation immediately before the position of the emission centroid for each of the display gradation pixel data. The combination of subfields is set in advance so as to substantially match, and in the second table, the position of the light emission center of gravity for each of the display gradation pixel data is substantially the same as the position of the light emission gravity center of the immediately following reference gradation Thus, the combination of subfields is preset.
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの表示方法の1構成例において、前記階調変換手順は、前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶する基準階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを求める手順と、前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶するスキップ階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを求める手順と、前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する手順とを備えるものである。 In one configuration example of the display method of the plasma display panel of the present invention, the gradation conversion procedure includes the reference gradation data of the predetermined number of gradations and display gradation data representing the display gradation corresponding thereto. A procedure for obtaining display gradation data corresponding to pixel data to be processed that has been subjected to gradation conversion by the γ reverse correction procedure using a reference gradation table stored in advance, and for each reference gradation of the predetermined number of gradations, A procedure for obtaining luminance difference data corresponding to pixel data to be processed that has been subjected to gradation conversion by the γ reverse correction procedure, by means of a skip gradation table that stores luminance difference data representing a luminance difference from a reference gradation in advance; And a procedure for performing gradation conversion of the pixel data to be processed into pixel data having the number of display gradations based on display gradation data and the luminance difference data.
また、本発明は、プラズマディスプレイパネルの1フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイ装置において、入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手段と、入力画素データと選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データとを対応付けて記憶する第1のテーブルと、入力画素データと画素駆動データとを対応付けて記憶し、画素駆動データが表すサブフィールドの組み合わせが前記第1のテーブルと異なる第2のテーブルと、ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手段で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記処理対象の画素データとこれに対応する位置のディザ係数とを比較して、この比較の結果により前記第1のテーブルと第2のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手段と、前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手段と、この階調変換手段で階調変換された画素データに対応する画素駆動データを、前記選択された第1のテーブル又は第2のテーブルから取得する取得手段と、前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手段とを備えるものである。 Further, the present invention divides one field period of the plasma display panel into a plurality of subfields each weighted with a light emission period, and controls light emission or non-light emission of each subfield according to the luminance of the pixel of the input image. Thus, in the plasma display device that performs multi-gradation display, γ reverse correction means for converting an input image into an image having a predetermined number of gradations, input pixel data, and pixel drive data representing a subfield to be selected A first table stored in association with each other, a second table in which input pixel data and pixel drive data are stored in association with each other, and a combination of subfields represented by the pixel drive data is different from the first table; A dither matrix is generated in which coefficients are arranged in a matrix corresponding to each pixel of the input image, and the γ inverse correction means generates a dither matrix. A determination is made as to which position in the dither matrix the pixel data to be processed corresponding to the tone conversion is performed, and the pixel data to be processed is compared with a dither coefficient at a position corresponding to the pixel data. A dither processing means for selecting one of the first table and the second table, a gradation converting means for converting the pixel data to be processed into pixel data of the number of display gradations, and Acquisition means for acquiring pixel drive data corresponding to the pixel data subjected to gradation conversion by the gradation conversion means from the selected first table or second table; and, depending on the acquired pixel drive data, And a light emission control means for emitting light from the cell of the plasma display panel corresponding to the pixel data to be processed.
本発明によれば、γ逆補正手順で動画擬似輪郭の発生しにくい基準階調を選択し、基準階調間の中間階調についてはディザ処理で表示する。このとき、1つの輝度に対して選択するサブフィールドの組み合わせを第1のテーブルと第2のテーブルの2つ用意し、発光重心が異なる2つの発光パターンをディザ処理により分散配置することにより、2つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となるので、動画疑似輪郭を大幅に低減することができる。また、本発明では、2つの発光パターンを同一輝度とすることにより、ディザパターンノイズの発生を抑制することができ、ディザパターンノイズの抑制により階調の劣化を抑制することができる。その結果、本発明によれば、プラズマディスプレイ装置において高画質を実現することができる。 According to the present invention, a reference gradation that hardly generates a moving image pseudo contour is selected in the γ reverse correction procedure, and an intermediate gradation between the reference gradations is displayed by dither processing. At this time, two combinations of subfields to be selected for one luminance, the first table and the second table, are prepared, and two light emission patterns having different light emission centroids are distributed and arranged by dither processing. Since only the light emission center of gravity can be gently changed according to the luminance change without causing a luminance difference between the two light emission patterns, the moving image pseudo contour can be greatly reduced. Further, in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of dither pattern noise by setting the two light emission patterns to the same luminance, and it is possible to suppress gradation deterioration by suppressing the dither pattern noise. As a result, according to the present invention, high image quality can be realized in the plasma display device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態となるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図1のプラズマディスプレイ装置は、PDP1と、レベル調整回路2と、A/D変換回路3と、γ逆補正回路4と、階調変換回路5と、出力処理回路6と、同期分離回路7と、タイミングパルス発生回路8と、メモリ制御回路9と、駆動タイミング発生回路10とからなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a plasma display apparatus according to an embodiment of the present invention. The plasma display device of FIG. 1 includes a
階調変換回路5は、ディザ処理手段と階調変換手段と取得手段とを構成し、出力処理回路6とメモリ制御回路9と駆動タイミング発生回路10とは、発光制御手段を構成している。
The
レベル調整回路2は、入力映像信号が適切なレベルになるようにレベル調整する。A/D変換回路3は、レベル調整回路2によってレベル調整された映像信号をA/D変換して8ビットの画像データとして出力する。γ逆補正回路4は、CRTの発光特性と互換性を保つために、A/D変換回路3から出力された8ビットの画像データをγ逆補正する。
The
階調変換回路5は、ディザ係数を入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成して、γ逆補正された画像データに対してディザ処理を行い、ディザ処理した画像データを選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データに変換する。
The
出力処理回路6は、階調変換回路5から出力された1フィールド分の画素駆動データを格納するフィールドメモリ(不図示)を有し、フィールドメモリ内の各画素駆動データをPDP1の各画素(放電セル)の表示データとしてデータ電極に出力することにより、階調変換回路5によって選択されたサブフィールドの重み付けに対応した期間だけPDP1の放電セルを発光させる。
The
同期分離回路7は、入力映像信号から同期信号(垂直同期信号と水平同期信号)を分離する。タイミングパルス発生回路8は、同期分離回路7によって抽出された同期信号をもとに、A/D変換回路3、メモリ制御回路9および駆動タイミング発生回路10への各種タイミング信号を生成する。
The
メモリ制御回路9は、タイミングパルス発生回路8のタイミング信号に基づき出力処理回路6のフィールドメモリから画素駆動データを読み出させ、この画素駆動データに基づくPDP1の発光制御を出力処理回路6に実行させる。駆動タイミング発生回路10は、タイミングパルス発生回路8およびメモリ制御回路9からのタイミング信号に基づきサブフィールドのタイミングや、PDP1の各走査電極及び維持電極を駆動するためのパルス信号などを生成する。
The
本実施の形態のプラズマディスプレイ装置では、図2に示すように、1フィールド期間を12個のサブフィールドSF1〜SF12に分割して256階調の表示を可能にするものである。各サブフィールドSF1〜SF12は、それぞれ走査期間と発光期間とを有し、サブフィールドSF1〜SF12の各発光期間の比率は1:2:4:7:10:14:19:25:32:39:47:55に設定されている。 In the plasma display device according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, one field period is divided into 12 subfields SF1 to SF12 to enable 256 gradation display. Each of the subfields SF1 to SF12 has a scanning period and a light emission period, and the ratio of the light emission periods of the subfields SF1 to SF12 is 1: 2: 4: 7: 10: 14: 19: 25: 32: 39. : 47:55.
サブフィールドSF1〜SF12の組み合わせは、2の12乗で4096通り考えられる。図2のサブフィールド構成の作成条件は、文献「“PDPの動画擬似輪郭低減手法”,映像情報メディア学会年次大会19−10,1998年,p.276」で述べられている。すなわち、1フィールド期間中の発光重心がなだらかに変化するように作成されたサブフィールド構成において、各階調での最大サブフィールドがOFFからONに変化する階調、最大サブフィールドがON状態で2番目に大きいサブフィールドがOFFからONに変化する階調、最大と2番目に大きいサブフィールドがON状態で3番目に大きいサブフィールドがOFFからONに変化する階調・・・・・といったように決めている。ただし、下位4番目までのサブフィールドのOFFからONに変化する階調は選ばなくても良い。 There are 4096 combinations of subfields SF1 to SF12 with 2 to the 12th power. The conditions for creating the subfield configuration in Fig. 2 are described in the document "" PDP moving image pseudo contour reduction method ", IPSJ Annual Conference 19-10, 1998, p.276. That is, in the subfield configuration created so that the light emission center of gravity during one field period changes gently, the gradation in which the maximum subfield in each gradation changes from OFF to ON, and the second in which the maximum subfield is ON. The gray level at which the largest sub-field changes from OFF to ON, the gray level at which the largest and second largest sub-field changes to ON and the third largest sub-field changes from OFF to ON, etc. ing. However, the gradation that changes from OFF to ON in the sub-fields up to the fourth lower level need not be selected.
本実施の形態では、256階調のうちの複数の特定の輝度を基準階調と呼ぶ。基準階調間の輝度変化に対して1フィールド中の発光重心の移動量が小さい輝度が基準階調として予め選択されている。 In the present embodiment, a plurality of specific luminances among 256 gradations are referred to as reference gradations. A luminance with a small movement amount of the light emission center of gravity in one field with respect to a luminance change between the reference gradations is selected in advance as a reference gradation.
従来の技術では、これらの選択された基準階調間の中間階調を、ディザ処理または誤差拡散処理によって表現する。誤差拡散処理は、各点の色の濃さと白または黒との誤差を演算し、演算した誤差を順次周辺の画素に分配して平均化していくことで、中間階調を滑らかに再現する方法である。一方、ディザ処理は、上下、左右に互いに隣接する複数画素のデータに互いに異なる係数値からなるディザマトリクスを加算する。この際、複数画素を1画素として捉えた場合、かかるディザ処理により、見かけ上の階調数が増加する。 In the conventional technique, intermediate gray levels between these selected reference gray levels are expressed by dither processing or error diffusion processing. Error diffusion processing is a method for smooth reproduction of intermediate tones by calculating the error between the color density of each point and white or black, and then distributing the calculated error to the surrounding pixels in order and averaging them. It is. On the other hand, in the dither process, a dither matrix composed of different coefficient values is added to data of a plurality of pixels adjacent to each other vertically and horizontally. At this time, when a plurality of pixels are regarded as one pixel, the apparent number of gradations is increased by the dither processing.
ディザマトリクスの例としては、図3に示すベイヤー(Bayer )マトリクスが知られている。図3のベイヤーマトリクスは、ディザ係数を0〜15のディザ係数を水平4画素×垂直4画素の16画素に対応してマトリクス状に配置したものである。 As an example of the dither matrix, a Bayer matrix shown in FIG. 3 is known. The Bayer matrix in FIG. 3 is a matrix in which dither coefficients of 0 to 15 are arranged in a matrix corresponding to 16 pixels of horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels.
例えば輝度105と輝度111の中間階調である107をディザ処理で表現する場合、105×(11/16)+111×(5/16)=106.875≒107であるから、図3に示すベイヤーマトリクスの係数0〜4の位置を輝度111で発光させ、係数5〜15の位置を輝度105で発光させることで輝度107を表現することが可能となる。この場合の発光パターンを図4に示し、サブフィールドSF1〜SF12の組み合わせを図5に示す。このディザ処理によって1フィールド中の発光重心が輝度の変化と共になだらかに変化するので、動画擬似輪郭は低減する。
For example, when 107, which is an intermediate gradation between
しかし、従来の技術では、輝度105と111という発光レベル差のある輝度でディザ処理をおこなうためにディザノイズと呼ばれるパターンノイズが発生する。また、動画像においてディザパターンと画像の動きがシンクロした場合に階調が劣化して認識されるという問題がある。 However, in the conventional technique, pattern noise called dither noise is generated because dither processing is performed at a luminance having a luminance level difference of 105 and 111. In addition, there is a problem that when a dither pattern and the motion of an image are synchronized in a moving image, the gradation is deteriorated and recognized.
そこで、本実施の形態では、これらの問題を改善する為に、例えば輝度107を表示する際に輝度105と111でディザを行うのではなく、図6に示すように、1フィールド期間中の発光重心の位置が輝度105の場合の発光重心の位置に近くなるように選択されたサブフィールド構成による輝度107(図6では輝度107aと表す)でベイヤーマトリクスの係数5〜15の位置を発光させ、発光重心の位置が輝度111の場合の発光重心の位置に近くなるように選択されたサブフィールド構成による輝度107(図6では輝度107bと表す)でベイヤーマトリクスの係数0〜4の位置を発光させる。
Therefore, in the present embodiment, in order to improve these problems, for example, when displaying the
この場合のサブフィールドSF1〜SF12の組み合わせを図7に示す。本実施の形態によれば、2つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となる。 FIG. 7 shows combinations of subfields SF1 to SF12 in this case. According to the present embodiment, it is possible to gently change only the light emission center of gravity according to the luminance change without causing a luminance difference between the two light emission patterns.
以下、本実施の形態のプラズマディスプレイ装置の主要部の動作についてより詳細に説明する。前述のように、γ逆補正回路4は、A/D変換回路3から出力された8ビットの画像データをγ逆補正するが、このとき0〜255の256階調の画像データを所定階調数(本実施の形態では62階調)の画像データに階調変換して出力する。
Hereinafter, the operation of the main part of the plasma display device of the present embodiment will be described in more detail. As described above, the γ
このγ逆補正回路4の出力データの整数部は、0〜61の基準階調を表し、小数部は基準階調間の中間階調を表す。こうして、γ逆補正回路4による階調変換処理により、動画疑似輪郭が発生し易い輝度、すなわち輝度変化に対する発光重心の移動量が大きい輝度(基準階調間の中間階調)を除いて、動画疑似輪郭が発生しにくい基準階調のみを選択する。
The integer part of the output data of the γ
図8に階調変換回路5の構成を示す。階調変換回路5は、基準階調テーブル51と、スキップ階調テーブル52と、ディザ処理部53と、第1のSFMテーブル54と、第2のSFMテーブル55と、SFMセレクタ56とから構成される。ディザ処理部53はディザ処理手段と階調変換手段の変換部とを構成し、SFMセレクタ56は取得手段を構成している。
FIG. 8 shows the configuration of the
基準階調テーブル51は、0〜61の各基準階調データと表示階調データとを対応付けて記憶し、γ逆補正回路4から入力された処理対象の画素データの整数部に対応する表示階調データを読み出して出力する。基準階調テーブル51の構成を図9、図10に示す。図9、図10において、γoutはγ逆補正回路4の出力画素データの整数部を十進数で表記した値、refoutは基準階調テーブル51の出力データを十進数で表記した値である。また、SF1〜SF12は基準階調に対応するサブフィールドの組み合わせを表しており、「1」は選択、「0」は非選択を表している。基準階調テーブル51によれば、例えば基準階調24は、プラズマディスプレイ装置で表示する256階調の表示階調に換算すると輝度73に相当することが分かる。
The reference gradation table 51 stores each reference gradation data of 0 to 61 and display gradation data in association with each other, and displays corresponding to the integer part of the pixel data to be processed input from the γ
スキップ階調テーブル52は、0〜61の各基準階調について次の基準階調との輝度差を前記表示階調で換算した値を記憶し、γ逆補正回路4から入力された処理対象の画素データが示す基準階調について次の基準階調との輝度差データを出力する。スキップ階調テーブル52の構成を図11に示す。図11において、Skipoutはスキップ階調テーブル52の出力データを十進数で表記した値である。スキップ階調テーブル52によれば、例えば基準階調24と次の基準階調25との輝度差を前記表示階調で換算すると6であることが分かる。これは、基準階調24は表示階調に換算すると輝度73に相当し、基準階調25は表示階調に換算すると輝度79に相当するからである。
The skip gradation table 52 stores a value obtained by converting the luminance difference with the next reference gradation for each reference gradation of 0 to 61 by the display gradation, and the processing target input from the γ
第1のSFMテーブル54と第2のSFMテーブル55とは、それぞれ0〜255の画素データと選択すべきサブフィールドの組み合わせを表す画素駆動データとを対応付けて記憶している。図12〜図16に第1のSFMテーブル54の構成を示し、図17〜図21に第2のSFMテーブル55の構成を示す。図12〜図21において、inputは8ビットの画素データを十進数で表記した値、Aoutは第1のSFMテーブル54の8ビットの画素駆動データを十進数で表記した値、Boutは第2のSFMテーブル55の8ビットの画素駆動データを十進数で表記した値である。図9、図10と同様に、SF1〜SF12は画素データinputに対応するサブフィールドの組み合わせを表している。 The first SFM table 54 and the second SFM table 55 store pixel data of 0 to 255 and pixel drive data representing a combination of subfields to be selected in association with each other. 12 to 16 show the configuration of the first SFM table 54, and FIGS. 17 to 21 show the configuration of the second SFM table 55. 12 to 21, input is a value representing 8-bit pixel data in decimal, Aout is a value representing 8-bit pixel drive data in the first SFM table 54 in decimal, and Bout is a second value. This is a value representing 8-bit pixel drive data in the SFM table 55 in decimal. Similar to FIGS. 9 and 10, SF1 to SF12 represent combinations of subfields corresponding to the pixel data input.
第1のSFMテーブル54は、0〜255の画素データinputの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されている。例えば、第1のSFMテーブル54において、画素データinputが74〜78の場合、直前の基準階調は表示階調に換算した値で表すと73である。したがって、画素データinputの74〜78については、発光重心の位置が基準階調73の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが選択される。
In the first SFM table 54, combinations of subfields are set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each of the
基準階調73に対応するサブフィールドとしてはSF1,SF3,SF5〜SF8が予め選択されており、最大の重みを有する最大サブフィールドはSF8である。最大サブフィールドをSF8に固定したまま、サブフィールドSF7以下の組み合わせを変えることで、輝度74〜78を表現すれば、発光重心の位置を基準階調73と略一致させることができる。
SF1, SF3, SF5 to SF8 are selected in advance as subfields corresponding to the
一方、第2のSFMテーブル55は、0〜255の画素データinputの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されている。例えば、第2のSFMテーブル55において、画素データinputが74〜78の場合、直後の基準階調は表示階調に換算した値で表すと79である。したがって、画素データinputの74〜78については、発光重心の位置が基準階調79の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが選択される。
On the other hand, in the second SFM table 55, combinations of subfields are set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each of the
基準階調79に対応するサブフィールドとしてはSF3,SF5〜SF7,SF9が予め選択されており、最大の重みを有する最大サブフィールドはSF9である。最大サブフィールドをSF9に固定したまま、サブフィールドSF8以下の組み合わせを変えることで、輝度74〜78を表現すれば、発光重心の位置を基準階調79と略一致させることができる。
SF3, SF5 to SF7, and SF9 are selected in advance as subfields corresponding to the
次に、ディザ処理部53は、ディザ係数(しきい値)を入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、γ逆補正回路4から出力された処理対象の画素データがディザマトリクス中のどの位置にあるかを画素毎に判別し、判別した位置のディザ係数と処理対象の画素データの小数部とを比較して、第1のSFMテーブル54と第2のSFMテーブル55のうちどちらを選択すべきかを決定する。同時に、ディザ処理部53は、γ逆補正回路4から出力された処理対象の画素データの小数部と、基準階調テーブル51から出力された表示階調データと、スキップ階調テーブル52から出力された輝度差データとに基づいて、処理対象の画素データを0〜255の表示階調のデータに変換する。
Next, the
ディザマトリクスとしては、図3に示したベイヤーマトリクスを繰り返し並べていけばよい。処理対象の画素データがディザマトリクス中のどの位置に対応するかは、垂直同期信号と水平同期信号と入力画像の各画素に同期したピクセルクロックとに基づいて判定することができる。そして、ディザ処理部53は、処理対象の画素データの小数部とこれに対応するディザ係数とを比較して、画素データの小数部の値がディザ係数より小さい場合には第1のSFMテーブル54を指定する制御信号(例えば「0」)を生成し、画素データの小数部の値がディザ係数以上の場合には第2のSFMテーブル55を指定する制御信号(例えば「1」)を生成する。
As the dither matrix, the Bayer matrix shown in FIG. 3 may be repeatedly arranged. The position in the dither matrix corresponding to the pixel data to be processed can be determined based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the pixel clock synchronized with each pixel of the input image. The
例えば画素データの小数部を十進数で表したときに4であれば、ディザ係数が4以下のときに制御信号は「1」となり、ディザ係数が4より大きいときに制御信号は「0」となる。したがって、ディザマトリクスに対応する水平4画素×垂直4画素の各画素データの小数部が全て4であれば、制御信号をディザマトリクスに対応して配置すると、図22のようになる。 For example, if the decimal part of the pixel data is 4 in decimal number, the control signal is “1” when the dither coefficient is 4 or less, and the control signal is “0” when the dither coefficient is greater than 4. Become. Therefore, if all the decimal parts of each pixel data of horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels corresponding to the dither matrix are all 4, the control signals are arranged corresponding to the dither matrix as shown in FIG.
一方、ディザ処理部53は、基準階調テーブル51から表示階調データを受け取ることにより、処理対象の画素データの輝度に最も近い基準階調(表示階調に換算した値)を決定することができ、この基準階調と処理対象の画素データとの輝度差(表示階調に換算した値)を、画素データの小数部とスキップ階調テーブル52の輝度差データに基づいて決定することができるので、処理対象の画素データを表示階調のデータに変換することができる。
ディザ処理部53は、以上のような処理を画素毎に行い、生成した制御信号と階調変換した画素データとをSFMセレクタ56に出力する。
On the other hand, the
The
SFMセレクタ56は、ディザ処理部53から入力された画素データinputに対応する画素駆動データAout又はBoutを、ディザ処理部53の制御信号で指定された第1のSFMテーブル54または第2のSFMテーブル55から取得して、取得した画素駆動データを出力処理回路6に出力する。
The
出力処理回路6は、階調変換回路5のSFMセレクタ56から例えばサブフィールドSF2,SF4,SF5,SF7,SF8を選択する画素駆動データが出力された場合、この画素駆動データに応じてサブフィールドSF2とSF4とSF5とSF7とSF8の重み付けに対応した期間だけPDP1の対応する放電セルを発光させる。
When the pixel processing data for selecting, for example, the subfields SF2, SF4, SF5, SF7, and SF8 is output from the
以上のように、本実施の形態によれば、γ逆補正回路4で動画擬似輪郭の発生しにくい基準階調を選択し、基準階調間の中間階調についてはディザ処理で表示する。このとき、1つの輝度に対して選択するサブフィールドの組み合わせを第1のSFMテーブル54と第2のSFMテーブル55の2つ用意し、発光重心が異なる2つの発光パターン(図6に示した107aと107b)をディザ処理により分散配置することにより、2つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となるので、動画疑似輪郭を抑制することができる。また、本実施の形態では、2つの発光パターンを同一輝度とすることにより、ディザパターンノイズの発生を抑制することができ、ディザパターンノイズの発生を抑制することで階調の劣化を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the reference gray scale in which the moving image pseudo contour is unlikely to be generated is selected by the γ
なお、本実施の形態のディザ処理においてベイヤーマトリクス以外のマトリクスを用いてもよい。また、ディザ処理を行う代わりに、誤差拡散処理を用いて発光重心を分散させてもよいし、ディザ処理、誤差拡散処理の組み合わせなどの階調変換技法を用いてもよい。 Note that a matrix other than the Bayer matrix may be used in the dither processing of the present embodiment. Further, instead of performing the dither processing, the light emission center of gravity may be dispersed using error diffusion processing, or a gradation conversion technique such as a combination of dither processing and error diffusion processing may be used.
本発明は、サブフィールド法による階調表示を行うプラズマディスプレイパネルに適用することができる。 The present invention can be applied to a plasma display panel that performs gradation display by the subfield method.
1…プラズマディスプレイパネル、2…レベル調整回路、3…A/D変換回路、4…γ逆補正回路、5…階調変換回路、6…出力処理回路、7…同期分離回路、8…タイミングパルス発生回路、9…メモリ制御回路、10…駆動タイミング発生回路、51…基準階調テーブル、52…スキップ階調テーブル、53…ディザ処理部、54…第1のSFMテーブル、55…第2のSFMテーブル、56…SFMセレクタ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手順と、
ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記画素データとこれに対応するディザ係数とを比較して、この比較の結果により、予め用意された第1のテーブルと第2のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手順と、
前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手順と、
この階調変換手順で変換された画素データに対応するサブフィールドを表す画素駆動データを、前記選択された第1のテーブル又は第2のテーブルから取得する取得手順と、
前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手順とを備え、
前記第1のテーブルと前記第2のテーブルとは、サブフィールドの設定が異なることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。 By dividing one field period of the plasma display panel into a plurality of subfields each weighted with a light emission period, and controlling the light emission or non-light emission of each subfield according to the luminance of the pixel of the input image In the display method of the plasma display panel that performs display,
Γ reverse correction procedure for converting an input image into an image having a predetermined number of gradations,
A dither matrix in which dither coefficients are arranged in a matrix corresponding to each pixel of the input image is generated, and the pixel data to be processed, which has undergone gradation conversion in the γ inverse correction procedure, corresponds to which position in the dither matrix And comparing the pixel data with a corresponding dither coefficient, and selecting one of a first table and a second table prepared in advance based on the comparison result Processing procedure and
A gradation conversion procedure for converting the pixel data to be processed into pixel data having a display gradation number;
An acquisition procedure for acquiring pixel drive data representing a subfield corresponding to the pixel data converted by the gradation conversion procedure from the selected first table or second table;
A light emission control procedure for causing a cell of the plasma display panel corresponding to the pixel data to be processed to emit light according to the acquired pixel drive data;
The display method of the plasma display panel, wherein the first table and the second table have different subfield settings.
前記γ逆補正手順は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、
前記第1のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、
前記第2のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。 The display method of the plasma display panel according to claim 1,
In the γ reverse correction procedure, the luminance of the predetermined gradation number in which the moving amount of the light emission center of gravity is small with respect to the luminance change is set as a reference gradation, and each pixel data of the input image is converted into the reference gradation.
In the first table, combinations of subfields are set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each pixel data of the number of display gradations substantially coincides with the position of the light emission center of gravity of the immediately preceding reference gradation,
In the second table, the combination of subfields is set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each of the display gradation pixel data substantially matches the position of the light emission center of gravity of the immediately following reference gradation. A display method of a plasma display panel, which is characterized.
前記階調変換手順は、
前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶する基準階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを求める手順と、
前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶するスキップ階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを求める手順と、
前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する手順とを備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。 In the display method of the plasma display panel of Claim 2,
The gradation conversion procedure is:
A pixel to be processed that has been subjected to gradation conversion by the γ reverse correction procedure using a reference gradation table that stores in advance the reference gradation data of the predetermined number of gradations and the display gradation data representing the display gradation corresponding thereto. A procedure for obtaining display gradation data corresponding to the data;
A pixel to be processed that has been subjected to gradation conversion in the γ reverse correction procedure by a skip gradation table that stores in advance luminance difference data representing a luminance difference from the next reference gradation for each reference gradation of the predetermined number of gradations A procedure for obtaining luminance difference data corresponding to the data;
A display method for a plasma display panel, comprising: a step of converting the pixel data to be processed into pixel data having the number of display gradations based on the display gradation data and the luminance difference data. .
入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手段と、
入力画素データと選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データとを対応付けて記憶する第1のテーブルと、
入力画素データと画素駆動データとを対応付けて記憶し、画素駆動データが表すサブフィールドの組み合わせが前記第1のテーブルと異なる第2のテーブルと、
ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手段で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記処理対象の画素データとこれに対応する位置のディザ係数とを比較して、この比較の結果により前記第1のテーブルと第2のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手段と、
前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手段と、
この階調変換手段で階調変換された画素データに対応する画素駆動データを、前記選択された第1のテーブル又は第2のテーブルから取得する取得手段と、
前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手段とを備えることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 By dividing one field period of the plasma display panel into a plurality of subfields each weighted with a light emission period, and controlling the light emission or non-light emission of each subfield according to the luminance of the pixel of the input image In a plasma display device that performs display,
Γ reverse correction means for converting an input image into an image having a predetermined number of gradations, and
A first table for storing input pixel data and pixel drive data representing a subfield to be selected in association with each other;
A second table in which input pixel data and pixel drive data are stored in association with each other, and a combination of subfields represented by the pixel drive data is different from the first table;
A dither matrix in which dither coefficients are arranged in a matrix corresponding to each pixel of the input image is generated, and the pixel data to be processed that has undergone gradation conversion by the γ inverse correction means corresponds to which position in the dither matrix The pixel data to be processed is compared with the dither coefficient at the position corresponding to the pixel data to be processed, and one of the first table and the second table is selected based on the comparison result. Dither processing means;
Gradation conversion means for gradation-converting the pixel data to be processed into pixel data of the display gradation number;
Acquisition means for acquiring pixel drive data corresponding to the pixel data subjected to gradation conversion by the gradation conversion means from the selected first table or second table;
A plasma display apparatus comprising: a light emission control unit configured to emit light of the cell of the plasma display panel corresponding to the pixel data to be processed according to the acquired pixel drive data.
前記γ逆補正手段は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、
前記第1のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、
前記第2のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 The plasma display device according to claim 4, wherein
The γ reverse correction means uses the predetermined number of gradations in which the amount of movement of the light emission center of gravity as the luminance change is small as a reference gradation, and converts each pixel data of the input image to this reference gradation.
In the first table, a combination of subfields is set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each of the pixel data of the number of display gradations substantially coincides with the position of the light emission center of gravity of the immediately preceding reference gradation,
In the second table, the combination of subfields is set in advance so that the position of the light emission center of gravity for each of the display gradation pixel data substantially matches the position of the light emission gravity center of the immediately following reference gradation. A characteristic plasma display device.
前記階調変換手段は、
前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶し、前記γ逆補正回路で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを出力する基準階調テーブルと、
前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶し、前記γ逆補正回路で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを出力するスキップ階調テーブルと、
前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する変換部とを有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 The plasma display device according to claim 5, wherein
The gradation converting means includes
The reference gradation data of the predetermined number of gradations and the display gradation data representing the display gradation corresponding to the reference gradation data are stored in advance, and the display corresponding to the pixel data to be processed subjected to gradation conversion by the γ inverse correction circuit A reference gradation table for outputting gradation data;
Luminance difference data representing a luminance difference from the next reference gradation for each reference gradation of the predetermined number of gradations is stored in advance, and the luminance corresponding to the pixel data to be processed subjected to gradation conversion by the γ inverse correction circuit Skip gradation table that outputs difference data,
A plasma display apparatus comprising: a conversion unit configured to perform gradation conversion of the pixel data to be processed into pixel data having the number of display gradations based on the display gradation data and the luminance difference data.
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Cited By (1)
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KR100825352B1 (en) | 2006-02-15 | 2008-04-28 | 후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드 | Image display apparatus and method for driving the same |
-
2004
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