JP2006514323A - 分割ガンマテーブルによるスパークル低減 - Google Patents

Abstract

スパークル低減システムは、第一の参照テーブル及び少なくとも第二の参照テーブル、並びに、スパークル低減回路への入力となる第一の参照テーブルの出力及び第二の参照テーブルへの入力となるスパークル低減回路の出力を有するスパークル低減回路、を有する。

Description

本発明は、ディスプレイでのスパークル低減の分野、特にガンマ補正と組み合わせたスパークル低減の分野に関する。

ＬＣＯＳ映像器を有する光動力は、表示遷移関数で厳密な非線形性を有し、ガンマテーブルを参照して、デジタル参照テーブルによって補正され得る。ガンマテーブルは、遷移関数での利得の差に関して補正する。この補正にも関わらず、標準的に白色のＬＣＯＳ映像器に対するＬＣＯＳ画像化遷移関数の強い非線形性は、暗い領域が非常に低い光対電圧利得を有することを示す。従って、低めの輝度レベルでは、輝度についてのみ適度に異なる隣接の画素は、非常に異なる電圧レベルによって駆動される必要がある。これは、所望のフィールドに直交する成分を有するフリンジ電界を引き起こす。この直交フリンジ電界は所望の画素よりも明るい画素を形成する一方で、対象に望ましくない明るいエッジを形成し得る。このような直交する場の存在は、回位を意味する。回位によって引き起こされ、見る者によって認知される画像アーティファクトは、スパークルを示す。回位が生じる像の領域は、基調を成す画像上で光のスパークルを有するように見える。実質的に、回位によって影響を与えられる暗い画素は、それらがあるべき明るさのしばしば５倍程度と、明るくなり過ぎる。スパークルは、赤、緑及び青の色から成り、夫々の色は映像器によって生み出される。しかし、緑のスパークルは、問題が生じる時に、最も明白である。その結果、回位によって引き起こされる画像アーティファクトはまた、緑のスパークル問題として言及される。

ＬＣＯＳ画像化は新しい技術であり、回位によって引き起こされる緑のスパークルは新しい種類の問題である。他者によって提案されている様々な解決法は、像の全体の輝度成分を処理する信号を有し、その際、全体の像の品質を低下させる。回位及び結果として生じるスパークルを低減する見返りは、実質的に全く横方向の鮮明さのない像である。像の細部及び鮮明さは、その方法で断じて犠牲にされ得ない。

従来、回位の問題は、ガンマテーブルを調整し、ガンマテーブルの前のスパークル低減回路を使用することによって改善されてきた。これは有用ではあるが、このような配置は通常、ディスプレイに対して最適ではないコントラスト比及びカラリメトリをもたらす。特に、高コントラストＬＣＯＳの高い非線形性は、非常に高い利得領域を有するガンマ補正を必要とする。幾つかの場合に、利得が非常に高いので、最も暗い一つの最下位ビット（ＬＳＢ）の遷移は非常に大きなスパークルの影響を生じる。

当事者は、回位によるスパークル・アーティファクト問題が、回位が生じるような映像器において取り組まれ、最終的に解決されることを期待する。しかし、ＬＣＯＳのような新生の技術では、ＬＣＯＳ映像器の製品以外の関係者が映像器での問題を解決する機会は、絶対にない。更に、映像器に基づく解決法が全てのＬＣＯＳ映像器に適用される兆しはない。その結果、ガンマ補正を使用し、更に上述の欠点を解決するＬＣＯＳ映像器を変更せずに実施され得るような、この問題に対する解決法を提供することが至急必要である。

本発明の第一の様相で、スパークル低減システムは、第一の参照テーブル及び少なくとも第二の参照テーブルを有する。更に、システムは、スパークル低減回路への入力としての第一の参照テーブルの出力、及び、第二の参照テーブルへの入力としてのスパークル低減回路の出力を有する。

本発明の第二の様相で、分割ガンマテーブル、及び分割ガンマテーブルのガンマテーブル間のスパークル低減回路を使用する、ディスプレイでのスパークル低減方法は、分割ガンマテーブルの少なくとも第一のガンマテーブルの出力が、スパークル低減回路によって、分割ガンマテーブルの少なくとも第二のガンマテーブルに不変のまま送られる時、所望のガンマ関数を発生するステップ、並びに、スパークル低減回路が過渡信号で動作する時、所望のガンマ関数間の値を発生するステップを有する。

本発明の第三の様相で、分割ガンマテーブル、及びガンマテーブル間のスパークル低減回路を使用する、ディスプレイでのスパークル低減方法は、過渡信号が検出されない時に所望のガンマ関数を発生し、過渡信号が検出される時に出力として所望のガンマ関数間の値を発生するステップを有する。過渡信号は、スパークル低減回路によって検出され得る。

上述されているように、回位の問題は、ガンマテーブル１２を調整し、図１の回路１０で示されているように、ガンマテーブル１２の前でスパークル低減回路１４を使用することによって、改善されてきた。特に、高コントラストＬＣＯＳディスプレイの高い非線形性は、ディスプレイに対するコントラスト比及びカラリメトリを最適化するために、非常に高い利得の領域を有するガンマ補正を必要とする。幾つかの例において、利得が非常に高いので、最も暗い一つの最下位ビット（ＬＳＢ）の遷移は、効果的なスパークル低減回路が存在する場合ですら、非常に大きなスパークルの影響を生じる。図２を参照して、本発明による分割ガンマテーブル又は複合ガンマテーブルを使用するスパークル低減システム２０が示されている。望ましくは、分割ガンマテーブル又は複合ガンマテーブルは、第一の参照テーブル又は第一のガンマテーブル２２、及び少なくとも第二の参照テーブル又は第二のガンマテーブル２６を有する。分割ガンマテーブル（２２及び２６）は、スパークル低減回路２４と並行して動作する。例えば、スパークル低減回路２４は、スルーレート回路であり得る。スパークル低減回路２４は、スパークル低減回路２４への入力としての第一の参照テーブル２２の出力、及び第二の参照テーブル２６への入力としてスパークル低減回路２４の出力を有する。第二の参照テーブル２６の出力は、映像デジタル／アナログ変換器２８へ供給される。分割ガンマテーブルの複合応答は、コントラスト及びカラリメトリに対して最適化される。分割は、グレーシェードでの一つのＬＳＢの変化に対して大き過ぎる遷移を有する複合応答を伴う場合すら、効果的なスパークル低減を可能にする。システム２０の分割ガンマテーブルは二つのテーブルしか表示していないが、本発明はこれに限られないことが理解されなければならない。

ひとまとめに考えられる第一及び第二の参照テーブル（２２及び２６）は、図３で“本発明を用いない場合”と符号を付けられた列にあるように、所望のガンマ関数を供給する複合ガンマテーブルを形成する。操作上、図３によって図解されているように、入力値が第一のガンマテーブル２２に入力され、第一のガンマテーブルからの出力が第二のガンマテーブル２６（図２記載）に不変のまま送られる場合、その結果は、所望のガンマ関数と等しい。スパークル低減回路２４が信号（過渡信号ではない）を変更しない場合、その結果は、所望のガンマ関数の単一のガンマテーブルがスパークル低減回路なしで使用されたかのように同じである。図３中の所望のガンマ関数は、本発明が所望のガンマ関数又は他の所望のガンマ関数を本発明の意図範囲内で確実に使用し得るという了解の下で、具体的目的のため示されている。

スパークル低減回路は、像の暗めの領域で生じる過渡信号でのみ動作する。従って、唯一のスパークル低減回路２４は、夫々１，２，３，５及び６というスパークル低減回路の出力を用いて１４８，２１２，２７６，３７８及び４１７という値を有する第二のガンマテーブル２６から出力を絶対に生み出す。即ち、スパークル低減回路は、第二のガンマテーブルに入力１，２，３，５及び６を独自に供給する出力を発生する。これらの値は、所望のガンマ関数の値の“中間に”あり、過渡信号でスパークルを低減することが必要である時に、スパークル低減回路２４からの出力として使用され得る。さもなければ、暗い過渡信号を持たない如何なる大きな対象は、所望のガンマ関数によって再現され、所望のコントラスト及びカラリメトリの特性を有していなければならない。注意すべきは、図３中のガンマ関数はテーブルの正の部分のみを示すことである。テーブルの負の部分は、相似な方法で含まれる必要がある。更に注意すべきは、第一のガンマテーブルはアドレスレンジ及び出力に関して相対的に小さいので、第一のガンマテーブル２２は、小さな読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）のようなメモリにおいてスパークル低減回路２４内に容易にはめ込まれているか、あるいは一体化されていることである。

過渡信号が現れ、入力は以前に５であり、今は６であるという例を挙げると、本発明を用いない場合、値は、一つのＬＳＢ遷移に対して８４から３３９に飛び上がり、大きなスパークルの影響を作り出す。値におけるこの２５５ポイントの変化は、例えば、０から１０２３までの１０進法相当の範囲を有する１０ビット信号に対するダイナミックレンジにおいて２５％の変化と近似される。本発明を用いることによって、スパークル低減回路２４は、非常に低減されたステップサイズで遷移を和らげ得る。図３で示されている実施例で、第一のＬＳＢ遷移は、１ステップに代わって４ステップ（８４，１４８，２１２及び２７６）に分割され、次のＬＳＢ遷移は、１ステップに代わって３ステップ（３３９，３７８及び４１７）に分割されている。

図４を参照して、フローチャートは、スパークル低減回路と並行して分割ガンマテーブルを使用するディスプレイでスパークルを低減する方法４０を図解して示されている。分割ガンマテーブルは、第一のガンマテーブル及び第二のガンマテーブルを有し得る。方法４０は、スパークル低減回路で入力を受け取ることによって、ステップ４２で開始可能である。決定ブロック４４で、大きな過渡信号があるか否かが決められ得る。大きな過渡信号が見付けられない場合、ステップ４８で、方法は、第一のガンマテーブルの出力がスパークル低減回路によって第二のガンマテーブルに不変のまま送られる時に、所望のガンマ関数を発生する。スパークル低減回路が大きな過渡信号で動作する場合、方法は、望ましくはスパークル低減回路が像の暗めの領域で生じる過渡信号で動作する時に、ステップ４６で、所望のガンマ関数間の値を発生する。望ましくは、第一のガンマテーブル及び第二のガンマテーブルは、コントラスト及びカラリメトリに対して最適化される複合応答を有する複合ガンマテーブルを形成し、複合応答がその入力での少なくとも十分なビット遷移に対してその出力で大きな過渡信号を有する場合、効率的にスパークルを低減する。

本発明の前述の記載を踏まえ、当然のことながら、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにおいて実現可能である。本発明によるスパークル低減方法は、一つの処理システムでの集中型方法、又は異なる素子が幾つかの相互接続されたシステムに広くまたがる分散型方法で実現される。如何なる種類のコンピュータシステム、又はここで記述されている方法の実行に適応する他の装置が、適応する。ハードウェア及びソフトウェアの標準的な組み合わせは、取り込まれ、実行される際に、ここで記述されている方法を実行するようにコンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムを有する、標準的な目的のコンピュータ又はデジタル信号処理装置であり得る。

本発明はまた、コンピュータプログラムプロダクトに組み込まれ得る。コンピュータプログラムプロダクトは、ここで記述されている方法の実行を可能にする全ての特性を有し、コンピュータシステムで取り込まれる時に、それらの方法を実行することができる。本文でのコンピュータプログラム又はアプリケーションは、直接的に、あるいは以下で記載されているａ）、ｂ）のどちらか又は両方の後に特定の関数を実行する情報処理能力を有するシステムをもたらすために表わされる指示の集合に関して、如何なる言語、符号又は表記において如何なる表現をも意味する。

ａ） 他の言語、符号又は表記への変換。
ｂ） 異なる物質形状での複製。
従って、上述の記載は、一例として表わされているが、請求項での記述を除いて、本発明はこの限りではない。

ガンマテーブルの前にスパークル低減回路を有する既存のスパークル低減システムのブロック図である。 本発明によるスパークル低減システムのブロック図である。 本発明によるスパークル低減システムの分割ガンマテーブル配置を説明する図である。 本発明による方法を図解するフローチャートである。

Claims (18)

1. 第一の参照テーブル及び少なくとも第二の参照テーブルと、
   スパークル低減回路への入力となる第一の参照テーブルの出力、及び該第二の参照テーブルへの入力となる該スパークル低減回路の出力を有する該スパークル低減回路と、
   を有するスパークル低減システム。
2. 該第一及び少なくとも該第二の参照テーブルは、複合ガンマテーブルを形成することを特徴とする、請求項１記載のスパークル低減システム。
3. 複合参照テーブルは、該第一の参照テーブルの出力が前記スパークル低減回路によって少なくとも該第二の参照テーブルに不変のまま送られる時に、所望のガンマ関数を供給することを特徴とする、請求項２記載のスパークル低減システム。
4. 該スパークル低減回路は、過渡信号でのみ動作することを特徴とする、請求項１記載のスパークル低減システム。
5. 前記第一の参照テーブル及び少なくとも前記第二の参照テーブルは夫々、正及び負の部分を有することを特徴とする、請求項１記載のスパークル低減システム。
6. 前記第二の参照テーブルは、前記スパークル低減回路が画像の暗めの領域において過渡信号で動作する時に、前記所望のガンマ関数の値間の値を発生することを特徴とする、請求項３記載のスパークル低減システム。
7. 前記スパークル低減回路は、ＬＣＯＳディスプレイと共に使用されることを特徴とする、請求項１記載のスパークル低減システム。
8. 前記第一の参照テーブル及び前記スパークル低減回路は、一体化されていることを特徴とする、請求項１記載のスパークル低減システム。
9. 第一のガンマテーブル及び第二のガンマテーブルをスパークル低減回路と並行して使用するスパークル低減方法であって、
   該第一のガンマテーブルの出力が該スパークル低減回路によって第二の参照テーブルに不変のまま送られる時に、所望のガンマ関数を発生し、
   該スパークル低減回路が過渡信号で動作する時に、該所望のガンマ関数間の値を発生することを特徴とする、スパークル低減方法。
10. 該所望のガンマ関数間の値を発生するステップは、該スパークル低減回路が画像の暗めの領域で生じる過渡信号で動作する時、起こることを特徴とする、請求項９記載のスパークル低減方法。
11. 前記第一のガンマテーブル及び前記第二のガンマテーブルは、コントラスト及びカラリメトリに対して最適化される複合応答を有する複合ガンマテーブルを形成することを特徴とする、請求項９記載のスパークル低減方法。
12. 該複合ガンマテーブルは、該複合応答がその入力での少なくとも十分なビット遷移に対してその出力で大きな遷移を有する場合、効率的なスパークル低減を可能にすることを特徴とする、請求項１１記載のスパークル低減方法。
13. 分割ガンマテーブル、及び該分割ガンマテーブルのガンマテーブル間のスパークル低減回路を使用するディスプレイでのスパークル低減方法であって、
    該分割ガンマテーブルの少なくとも第一のガンマテーブルの出力が該スパークル低減回路によって該分割ガンマテーブルの少なくとも第二のガンマテーブルに不変のまま送られる時に、所望のガンマ関数を発生し、
    該スパークル低減回路が過渡信号で動作する時に、該所望のガンマ関数間の値を発生することを特徴とする、スパークル低減方法。
14. 該所望のガンマ関数間の値を発生するステップは、該スパークル低減回路が画像の暗めの領域で生じる過渡信号で動作する時に、起こることを特徴とする、請求項１３記載のスパークル低減方法。
15. 前記第一のガンマテーブル及び前記第二のガンマテーブルは、コントラスト及びカラリメトリに対して最適化される複合応答を有する分割ガンマテーブルを形成することを特徴とする、請求項１３記載のスパークル低減方法。
16. 該分割ガンマテーブルは、該複合応答がその入力での少なくとも十分なビット遷移に対してその出力で大きな遷移を有する場合、効率的なスパークル低減を可能にすることを特徴とする、請求項１５記載のスパークル低減方法。
17. 分割ガンマテーブル、及び該分割ガンマテーブルのガンマテーブル間のスパークル低減回路を使用するディスプレイでのスパークル低減方法であって、
    過渡信号が検出されない時に、出力として所望のガンマ関数を発生し、
    過渡信号が検出される時に、出力として所望のガンマ関数間の値を発生する、ことを特徴とする、スパークル低減方法。
18. 映像デジタル／アナログ変換器に該出力を供給するステップを有する、請求項１７記載の方法。

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