JP2009156957A - Color image display device and monochromatic image display method - Google Patents

Color image display device and monochromatic image display method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image display device which improves gradation characteristics by using a display device provided with a display part for color display. <P>SOLUTION: In the color image display device 200, a display part 103 is provided with a display part for color display, which has a display pixel structure finer than the area of one pixel of information to be displayed, and conversion table information associating levels of input signals based on an input image signal with brightness values corresponding to display characteristics of three primary colors of color in the display part 103 is preliminarily stored in a storage circuit 102b per element of color signals. A conversion circuit 102c refers to the conversion table information stored in the storage circuit 102b to convert an input signal inputted by an input circuit 102a and then outputs the converted signal to the display part 103. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、カラー表示用の表示部を備えた表示装置を利用して、モノクロ表示での階調表示特性を多階調化するカラー映像表示装置とモノクロ映像表示方法に関する。   The present invention relates to a color video display device and a monochrome video display method that use a display device having a display unit for color display, for example, to increase gradation display characteristics in monochrome display.

医療機関でX線写真の映像などを表示する場合には、多階調表示が可能な表示装置が求められている。それは、患者の病巣などを識別するに当たり、微妙な輝度の違いを表現できる必要があるからである。
このような用途を目的とする装置として、例えば、液晶表示装置で表示部にモノクロ表示用の表示部を採用したモノクロ表示を専用とする表示装置がある。
When a medical institution displays an X-ray picture or the like, a display device capable of multi-gradation display is required. This is because it is necessary to be able to express a subtle difference in luminance when identifying the lesion of a patient.
As a device intended for such an application, for example, there is a display device dedicated to monochrome display that employs a display unit for monochrome display as a display unit in a liquid crystal display device.

モノクロ表示専用の表示装置の表示部に使用する表示部の構造例を示す。
カラー表示用の表示部におけるカラー3原色の赤(R)・緑(G)・青(B)で1つの画素を形成して表示するカラー表示用の表示部の基本構造から、カラー用のR・G・B発色構造を搭載しない構造としたモノクロ表示専用の表示部を備え、図5に示す駆動方法を利用することで階調特性を多階調化して表現する方法があることが知られている。
An example of the structure of a display unit used for a display unit of a display device dedicated to monochrome display is shown.
From the basic structure of the display unit for color display in which one pixel is formed and displayed by the three primary colors red (R), green (G), and blue (B) in the display unit for color display, R for color It is known that there is a method for expressing gradation characteristics in multiple gradations by using a driving method shown in FIG. 5 with a display unit dedicated to monochrome display that does not have a G / B coloring structure. ing.

図6に、この方法による画素の構成を示す。
図6(a)は、カラー用のR・G・B発色構造を用いるカラー表示用の表示部300での情報1画素相当の構造例である。また、図6(b)は、R・G・B発色構造を持たないモノクロ表示用の表示部310の情報1画素相当の構造例である。
図6(a)におけるカラー表示用の表示部でのカラー3原色の発光部301R、301G、301Bは、それぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)で発光する。
図6(b)におけるモノクロ表示用の表示部では、R・G・B発色構造の影響を受けないため、モノクロ表示用の表示部に備える発光部311S1、311S2、311S3は、それぞれモノクロの3個(S1、S2、S3)の発光部として利用することもでき、組み合わせて1画素を構成する。ここで、1つの画素を複数の発光部で構成する構造は、サブピクセル構造と呼ばれている。
すなわち、各カラー信号(R,G,B)の代わりに、1画素分の輝度情報をモノクロ信号(S1,S2,S3)で表すこととする。
FIG. 6 shows a pixel configuration according to this method.
FIG. 6A is a structural example corresponding to one pixel of information in the display unit 300 for color display using a color R / G / B color development structure. FIG. 6B is a structural example corresponding to one pixel of information in the display unit 310 for monochrome display that does not have the R, G, and B coloring structure.
The light emitting portions 301R, 301G, and 301B of the three primary colors in the display portion for color display in FIG. 6A emit light in red (R), green (G), and blue (B), respectively.
In the display unit for monochrome display in FIG. 6B, since it is not affected by the R, G, B coloring structure, the light emitting units 311S1, 311S2, and 311S3 provided in the display unit for monochrome display are each three in monochrome. (S1, S2, S3) can also be used as a light emitting unit, and one pixel is configured in combination. Here, a structure in which one pixel is composed of a plurality of light emitting portions is called a sub-pixel structure.
That is, instead of each color signal (R, G, B), luminance information for one pixel is represented by a monochrome signal (S1, S2, S3).

図5の方法では、   In the method of FIG.

(S1,S2,S3) = (a ,a ,a )、
(S1,S2,S3) = (a+1,a+1,a+1)
(S1, S2, S3) = (a, a, a),
(S1, S2, S3) = (a + 1, a + 1, a + 1)

のように、S1=S2=S3の関係がある階調情報とした値で1画素の白の階調を表現することになる。ここで、aの階調に対して、1階調だけ階調を上げた場合を(a+1)として表す。 As described above, the white gradation of one pixel is represented by the value of gradation information having the relationship of S1 = S2 = S3. Here, the case where the gradation is increased by one gradation with respect to the gradation of a is represented as (a + 1).

上記のaと(a+1)の間に、下記の2つの階調を追加して階調レベルを補間する。   The gradation level is interpolated by adding the following two gradations between a and (a + 1).

(S1,S2,S3) = (a+1,a ,a )、
(S1,S2,S3) = (a+1,a+1,a )
(S1, S2, S3) = (a + 1, a, a),
(S1, S2, S3) = (a + 1, a + 1, a)

このような方法により、次のような階調構成をとることができる。   By such a method, the following gradation configuration can be taken.

(S1,S2,S3) = (a ,a ,a )、
(S1,S2,S3) = (a+1,a ,a )、
(S1,S2,S3) = (a+1,a+1,a )、
(S1,S2,S3) = (a+1,a+1,a+1)
(S1, S2, S3) = (a, a, a),
(S1, S2, S3) = (a + 1, a, a),
(S1, S2, S3) = (a + 1, a + 1, a),
(S1, S2, S3) = (a + 1, a + 1, a + 1)

上記は、S1、S2、S3には信号ごとの明るさの区別はないので、増加の順序についてどの順序に行うことでもよい。例えば、以下のように表すことができ、
(1)S1、S2、S3のいずれか1つがa+1であり、残り2つがaである場合、階調は(a+1/3)となる。
(2)S1、S2、S3のいずれか2つがa+1であり、残り1つがaである場合、階調は(a+2/3)となる。
(3)S1、S2、S3のすべてがa+1である場合、白の階調は(a+1)となる。
Since there is no distinction of brightness for each signal in S1, S2, and S3, the order of increase may be performed in any order. For example, it can be expressed as
(1) When one of S1, S2, and S3 is a + 1 and the remaining two are a, the gradation is (a + 1/3).
(2) If any one of S1, S2, and S3 is a + 1 and the other one is a, the gradation is (a + 2/3).
(3) When all of S1, S2, and S3 are a + 1, white gradation is (a + 1).

このような方法により、モノクロ表示用の表示部を利用した場合では、発光部の発光の組み合わせにより3倍の階調表現が可能であった。   By using such a method, when a display unit for monochrome display is used, it is possible to express the gradation three times by combining light emission of the light emitting units.

一方、カラー表示用の表示部を利用した場合で階調特性を改善する技術が知られている。この技術は、画面の表示色をブルー系の表示を行うことを目的とした技術である。(例えば、特許文献1又は特許文献2参照)   On the other hand, there is known a technique for improving gradation characteristics when a display unit for color display is used. This technique is a technique aiming to display a blue display color on the screen. (For example, see Patent Document 1 or Patent Document 2)

さらに、階調処理を、表示装置のほかに複数の装置を組み合わせて実施する方法を利用したシステムが知られている。(例えば、特許文献3参照)
同システムは、表示する映像信号を出力する装置側において、同システム固有の信号に変換しているので、同システムで利用する表示装置への映像信号入力としては擬似的な映像情報を利用するものである。
特開2000−330530号公報 特開2001−034232号公報 特開2004−020942号公報
Furthermore, a system using a method of performing gradation processing by combining a plurality of devices in addition to a display device is known. (For example, see Patent Document 3)
In this system, the device that outputs the video signal to be displayed is converted into a signal unique to the system, so that the video signal input to the display device used in the system uses pseudo video information It is.
JP 2000-330530 A JP 2001-034322 A JP 2004-020942 A

しかしながら、特許文献1、及び、特許文献2に記載の技術では、汎用性のあるカラー表示用の表示部を利用する方法であるが、特定の色調の範囲内に制限して実施する技術であるため特定の色調に依存しないモノクロの階調で表示できないという課題がある。   However, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are methods that use a display unit for general-purpose color display. However, the technique is limited to a specific color tone range. Therefore, there is a problem that it is impossible to display with monochrome gradations that do not depend on a specific color tone.

さらに、特許文献3に記載の技術では、外部に補助的な変換機能を有する装置を必要とするので、単独の表示装置により階調特性を改善する方法を提示する技術ではなく、また、変換処理が多くなるので、本来表示したい元信号からの劣化要因を発生する課題がある。   Furthermore, since the technique described in Patent Document 3 requires an external device having an auxiliary conversion function, it is not a technique that presents a method for improving gradation characteristics using a single display device, and conversion processing is also performed. Therefore, there is a problem that causes a deterioration factor from the original signal to be originally displayed.

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、その目的は、カラー表示用の表示部を備えた表示装置を利用して、階調表示特性を多階調化するカラー映像表示装置とモノクロ映像表示方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a color image display device that uses a display device having a display unit for color display to make gradation display characteristics multi-gradation. To provide a monochrome video display method.

上記課題を解決するために、本発明は、表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部を備えたカラー表示装置であって、入力映像信号に基づく入力信号を入力する入力回路と、カラー信号の要素ごとに前記入力信号のレベルと前記表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を予め記憶する蓄積回路と、前記入力回路が入力する入力信号を、前記蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し前記表示部へ出力する変換回路を備えたことを特徴とするカラー映像表示装置である。   In order to solve the above problems, the present invention provides a color display device having a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed, and an input signal based on an input video signal is obtained. An input circuit for input; and an accumulation circuit for storing in advance conversion table information in which the level of the input signal and the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors on the display unit are associated with each color signal element A color video display apparatus comprising: a conversion circuit that converts an input signal input by the input circuit with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputs the converted signal to the display unit.

また、本発明は、上記記載の発明について、前記表示部でのカラー信号相互の輝度特性に基づき、前記変換テーブル情報を生成し、該変換テーブル情報を前記蓄積回路に記憶させる変換制御部を、さらに備えることを特徴とする。   Further, the present invention relates to the above-described invention, a conversion control unit that generates the conversion table information based on the luminance characteristics of the color signals in the display unit and stores the conversion table information in the storage circuit, It is further provided with the feature.

また、本発明は、上記記載の発明について、前記変換制御部は、表示状態の変更を指示する指示情報と、前記輝度特性に基づき、前記変換テーブル情報を生成し、該変換テーブル情報を前記蓄積回路に記憶させることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the invention described above, the conversion control unit generates the conversion table information based on instruction information for instructing a change in display state and the luminance characteristic, and stores the conversion table information in the storage It is stored in a circuit.

また、本発明は、上記記載の発明について、前記表示部におけるカラー信号の要素の表示特性のうち、赤と緑の2要素、または、赤と緑と青の3要素ごとの特性を用いて生成された変換テーブル情報を記憶する蓄積回路を備えることを特徴とする。   According to the present invention, the above-described invention is generated using the characteristics of red and green elements or red, green and blue elements among the display characteristics of the color signal elements in the display unit. And a storage circuit for storing the converted conversion table information.

また、本発明は、上記記載の発明について、前記変換テーブル情報が、ディジタル値の情報として表現されている場合に、前記変換回路は、最下位の1bitを用いて階調情報の変換処理をすることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when the conversion table information is expressed as digital value information, the conversion circuit performs gradation information conversion processing using the least significant 1 bit. It is characterized by that.

また、本発明は、上記記載の発明について、前記変換テーブル情報が、ディジタル値8bit以上の情報として表現されている場合において、前記変換回路は最下位の1bitを用いて階調情報の変換処理をすることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when the conversion table information is expressed as information having a digital value of 8 bits or more, the conversion circuit performs gradation information conversion processing using the least significant 1 bit. It is characterized by doing.

また、本発明は、表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部を備えたカラー表示装置におけるモノクロ映像表示方法であって、入力映像信号に基づく入力信号を入力する過程と、カラー信号の要素ごとに、前記入力信号のレベルと、前記表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を蓄積回路に記憶させる過程と、前記入力信号を、前記蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し前記表示部へ出力する過程とを含むことを特徴とするモノクロ映像表示方法である。   The present invention is also a monochrome image display method in a color display device having a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed, and an input signal based on an input image signal is input. And storing in the storage circuit conversion table information in which the level of the input signal and the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors in the display unit are associated with each element of the color signal. And a process of converting the input signal with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputting the converted signal to the display unit.

この本発明によれば、カラー映像表示装置は、表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部と、入力映像信号に基づく入力信号を入力する入力回路と、カラー信号の要素ごとに前記入力信号のレベルと表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を予め記憶する蓄積回路とを備える。さらに、入力回路が入力する入力信号を、蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し表示部へ出力する変換回路を備える構成とした。
これにより、入力映像信号の階調情報を多階調化したモノクロ映像として表示する効果がある。
According to the present invention, a color video display apparatus includes a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed, an input circuit for inputting an input signal based on an input video signal, And a storage circuit for storing in advance conversion table information in which the level of the input signal and the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors on the display unit are associated with each signal element. Furthermore, a configuration is provided that includes a conversion circuit that converts an input signal input by the input circuit with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputs the converted signal to the display unit.
As a result, there is an effect that the gradation information of the input image signal is displayed as a monochrome image with multiple gradations.

また、本発明によれば、カラー映像表示装置における変換制御部は、表示部でのカラー信号相互の輝度特性に基づき、変換テーブル情報を生成し、変換テーブル情報を蓄積回路に記憶させることとした。
これにより、階調特性の変換特性を切り替え可能とする効果がある。
According to the present invention, the conversion control unit in the color video display device generates conversion table information based on the luminance characteristics of the color signals on the display unit, and stores the conversion table information in the storage circuit. .
Thereby, there is an effect that the conversion characteristic of the gradation characteristic can be switched.

また、本発明によれば、カラー映像表示装置における変換制御部は、表示状態の変更を指示する指示情報と、輝度特性に基づき、変換テーブル情報を生成し、変換テーブル情報を蓄積回路に記憶させることとした。
これにより、画面の表示内容に適する表示状態とするため、複数の特性の切り替え、あるいは、特性の変更を行える効果がある。
According to the present invention, the conversion control unit in the color video display device generates conversion table information based on the instruction information for instructing the change of the display state and the luminance characteristic, and stores the conversion table information in the storage circuit. It was decided.
Thereby, in order to obtain a display state suitable for the display content of the screen, there is an effect that a plurality of characteristics can be switched or characteristics can be changed.

また、本発明によれば、カラー映像表示装置は、表示部におけるカラー信号の要素の表示特性のうち、赤と緑の2要素、または、赤と緑と青の3要素ごとの特性を用いて生成された変換テーブル情報を記憶する蓄積回路を備えることとした。
これにより、表示部における赤と緑と青の表示特性に影響されずに、輝度の階調特性を改善する効果がある。
Further, according to the present invention, the color video display device uses the characteristics of the two elements of red and green or the characteristics of every three elements of red, green and blue among the display characteristics of the elements of the color signal in the display unit. The storage circuit for storing the generated conversion table information is provided.
Thereby, there is an effect of improving the luminance gradation characteristic without being influenced by the display characteristics of red, green and blue in the display unit.

また、本発明によれば、前記変換テーブル情報が、ディジタル値の情報として表現されている場合に、前記変換回路は、最下位の1bitを用いて階調情報の変換処理をすることとする。
これにより、回路規模を増やすことなく、階調特性を改善する効果がある。
Further, according to the present invention, when the conversion table information is expressed as digital value information, the conversion circuit performs a gradation information conversion process using the least significant 1 bit.
This has the effect of improving the gradation characteristics without increasing the circuit scale.

また、本発明によれば、カラー映像表示装置における変換テーブル情報が、ディジタル値8bit以上の情報として表現されている場合において、前記変換回路は最下位の1bitを用いて使い階調情報の変換処理をすることとする。
これにより、階調補正処理による色情報の変化を抑圧する効果がある。
According to the present invention, when the conversion table information in the color video display device is expressed as information having a digital value of 8 bits or more, the conversion circuit uses the lowest 1 bit to convert the gradation information. I will do it.
This has the effect of suppressing changes in color information due to tone correction processing.

また、本発明によれば、表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部を備えたカラー表示装置におけるモノクロ映像表示方法であって、入力映像信号に基づく入力信号を入力する過程と、カラー信号の要素ごとに、前記入力信号のレベルと、前記表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を蓄積回路に記憶させる過程と、前記入力信号を、前記蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し前記表示部へ出力する過程とを含むこととした。
これにより、入力映像信号の階調情報を多階調化したモノクロ映像として表示する効果が得られる。
According to the present invention, there is also provided a monochrome video display method in a color display device having a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed, the input signal based on the input video signal For each color signal element, conversion table information that associates the level of the input signal with the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors on the display unit is stored in the storage circuit. And a process of converting the input signal with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputting the converted signal to the display unit.
Thereby, an effect of displaying the gradation information of the input image signal as a monochrome image with multiple gradations can be obtained.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態によるカラー映像表示装置200を示す概略ブロック図である。
カラー映像表示装置200は、入力映像信号のレベルを変換する信号処理部100と変換された映像信号を表示する表示部103を備える。信号処理部100は、変換制御部101と変換処理部102とを備える。信号処理部100において、変換制御部101は、変換処理部102が使用する変換テーブル情報を生成し、変換テーブル情報を変換処理部102に入力する。その生成される変換テーブル情報は、カラー信号の3要素(R,G,B)について、表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけられたそれぞれの情報として生成され、入力される。表示部103は、変換処理部102からの信号を受信し、表示する情報1画素分の面積より細かい表示画素構造、すなわち、サブピクセル構造を有するカラー表示用の表示部103で映像表示を行う。図6(a)に、同構造を備える表示部103の構造例を示す。図6(a)は、カラー用のR・G・B発色構造を用いるカラー表示用の表示部300での情報1画素相当の構造例である。図6(a)におけるカラー表示用の表示部でのカラー3原色の発光部301R、301G、301Bは、それぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)で発光する。
また、入力映像信号は、外部の装置、例えば、パーソナルコンピュータなどから入力される映像信号を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a color video display device 200 according to the first embodiment.
The color video display device 200 includes a signal processing unit 100 that converts the level of an input video signal and a display unit 103 that displays the converted video signal. The signal processing unit 100 includes a conversion control unit 101 and a conversion processing unit 102. In the signal processing unit 100, the conversion control unit 101 generates conversion table information used by the conversion processing unit 102 and inputs the conversion table information to the conversion processing unit 102. The generated conversion table information is generated as information associated with the luminance values corresponding to the display characteristics of the three primary colors of color on the display unit for the three elements (R, G, B) of the color signal. And input. The display unit 103 receives a signal from the conversion processing unit 102, and performs video display on the display unit 103 for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed, that is, a sub-pixel structure. FIG. 6A shows a structural example of the display unit 103 having the same structure. FIG. 6A is a structural example corresponding to one pixel of information in the display unit 300 for color display using a color R / G / B color development structure. The light emitting portions 301R, 301G, and 301B of the three primary colors in the display portion for color display in FIG. 6A emit light in red (R), green (G), and blue (B), respectively.
The input video signal indicates a video signal input from an external device such as a personal computer.

変換処理部102は、入力回路102aと蓄積回路102bと変換回路102cとを備える。変換処理部102において、入力回路102aは、カラー映像表示装置200に入力される入力映像信号をカラー3原色の3要素(R,G,B)に分離して変換回路102cにディジタル信号で入力する。蓄積回路102bは、入力映像信号を表示部103への出力信号に変換する際に参照される変換テーブル情報、すなわち、変換制御部101が変換処理部102に入力した変換テーブル情報を記憶する。記憶される変換テーブル情報は、カラー信号の3要素(R,G,B)について、それぞれの情報として構成される。
変換回路102cは、入力回路102aから入力される入力信号をもとに蓄積回路102bが記憶している変換テーブル情報を参照して、表示部103への出力信号として変換する。変換回路102cは、γ特性変換処理を行う回路である。また、変換回路102cは、γ特性変換処理をカラー映像信号としての処理を行うため、カラー信号の3要素(R,G,B)について、それぞれの回路で構成する。すなわち、変換回路102cは、変換回路(赤(R)要素)102c−R、変換回路(緑(G)要素)102c−G、変換回路(青(B)要素)102c−Bで構成される。それぞれ、変換回路(赤(R)要素)102c−Rは、入力される赤(R)要素の信号についての変換処理を行い、変換回路(緑(G)要素)102c−Gは、入力される緑(G)要素の信号についての変換処理を行い、変換回路(青(B)要素)102c−Bは、入力される青(B)要素の信号について処理をする。ここで、各要素を個別にさす場合には、例えば「変換回路(赤(R)要素)102c−R」のように示し、3要素をまとめて説明する場合は、代表して「変換回路102c」と示す。
The conversion processing unit 102 includes an input circuit 102a, a storage circuit 102b, and a conversion circuit 102c. In the conversion processing unit 102, the input circuit 102a separates the input video signal input to the color video display apparatus 200 into three elements (R, G, B) of the three primary colors and inputs the digital signal to the conversion circuit 102c. . The storage circuit 102 b stores conversion table information referred to when converting an input video signal into an output signal to the display unit 103, that is, conversion table information input to the conversion processing unit 102 by the conversion control unit 101. The stored conversion table information is configured as information for each of the three elements (R, G, B) of the color signal.
The conversion circuit 102 c refers to the conversion table information stored in the storage circuit 102 b based on the input signal input from the input circuit 102 a and converts it as an output signal to the display unit 103. The conversion circuit 102c is a circuit that performs γ characteristic conversion processing. Further, the conversion circuit 102c is configured by each circuit for the three elements (R, G, B) of the color signal in order to perform the γ characteristic conversion process as a color video signal. That is, the conversion circuit 102c includes a conversion circuit (red (R) element) 102c-R, a conversion circuit (green (G) element) 102c-G, and a conversion circuit (blue (B) element) 102c-B. Each of the conversion circuits (red (R) element) 102c-R performs conversion processing on the input red (R) element signal, and the conversion circuit (green (G) element) 102c-G is input. Conversion processing is performed on the green (G) element signal, and the conversion circuit (blue (B) element) 102c-B processes the input blue (B) element signal. Here, when each element is individually indicated, for example, “conversion circuit (red (R) element) 102c-R” is shown, and when the three elements are collectively described, “conversion circuit 102c” is representative. ".

蓄積回路102bは、変換テーブル情報としての変換テーブルを記憶する。ここで、変換テーブルは、「入力ビデオレベル」、「出力ビデオレベル」の項目を備えている。
「入力ビデオレベル」は、変換回路102cの入力信号のレベルに相当し、「出力ビデオレベル」は、変換回路102cが表示部103に入力する信号のレベルに相当する。
図2は、蓄積回路102bに記憶される変換テーブル情報、すなわち、変換テーブルのデータ構成を示した図である。図2に示す変換テーブルは、カラー信号の1要素、例えば、赤(R)の要素を示している。同様に、緑(G)、青(B)の要素についても同様の変換テーブル情報を備える。また、図2(a)では、8bit入力・8bit出力での変換テーブル情報の例であり、また、図2(b)では、8bit入力・16bit出力での変換テーブル情報の例を示す。
変換制御部101、蓄積回路102b、変換回路102c、ならびに、変換テーブル情報で扱う情報は、入力bit数以上の出力bit数で扱われるのが一般的であり、通常8bitで扱うことが多い。
以下の動作では、8bitで表現される信号において、上位から8bit目で処理を行うこととして説明を行うこととする。
The accumulation circuit 102b stores a conversion table as conversion table information. Here, the conversion table includes items of “input video level” and “output video level”.
The “input video level” corresponds to the level of the input signal of the conversion circuit 102 c, and the “output video level” corresponds to the level of the signal input to the display unit 103 by the conversion circuit 102 c.
FIG. 2 is a diagram showing conversion table information stored in the storage circuit 102b, that is, a data structure of the conversion table. The conversion table shown in FIG. 2 shows one element of a color signal, for example, a red (R) element. Similarly, the green (G) and blue (B) elements have similar conversion table information. FIG. 2A shows an example of conversion table information with 8-bit input and 8-bit output, and FIG. 2B shows an example of conversion table information with 8-bit input and 16-bit output.
The information handled by the conversion control unit 101, the storage circuit 102b, the conversion circuit 102c, and the conversion table information is generally handled by the number of output bits greater than the number of input bits, and is usually handled by 8 bits.
In the following operation, a signal expressed in 8 bits will be described as being processed in the 8th bit from the top.

次に、第1実施形態における動作について説明する。
表示動作に先立ち、信号処理部100における変換制御部101は、ユーザなどの操作による表示状態の変更指示などにより、所定のレベルに設定される。また、変換制御部101は、設定された所定のレベルに応じた出力ビデオレベル値を生成し、生成した出力ビデオレベルを入力ビデオレベルに対応づけた変換テーブル情報を蓄積回路102bに記録する。このとき、例えば、図2(a)で示す変換テーブル情報から図2(c)で示す変換テーブル情報のように変更されることになる。
Next, the operation in the first embodiment will be described.
Prior to the display operation, the conversion control unit 101 in the signal processing unit 100 is set to a predetermined level by an instruction to change the display state by an operation of the user or the like. Further, the conversion control unit 101 generates an output video level value corresponding to the set predetermined level, and records conversion table information in which the generated output video level is associated with the input video level in the storage circuit 102b. At this time, for example, the conversion table information shown in FIG. 2A is changed to the conversion table information shown in FIG.

次に、入力回路102aは、外部から入力されたディジタル入力映像信号をカラー3原色の3要素(R,G,B)に分離して変換回路102cに入力する。
変換回路102cは、入力回路102aから入力される入力信号を出力信号(γLUT後信号)に変換し、変換処理部102から表示部103に入力され、表示部103で映像が表示される。
Next, the input circuit 102a separates the digital input video signal input from the outside into three elements (R, G, B) of the three primary colors and inputs them to the conversion circuit 102c.
The conversion circuit 102c converts the input signal input from the input circuit 102a into an output signal (post-γLUT signal), which is input from the conversion processing unit 102 to the display unit 103, and an image is displayed on the display unit 103.

次に、表示特性を規定する基礎データとなる変換テーブル情報について説明する。
変換テーブル情報は、図2に示す変換テーブルで構成される情報であり、入力信号のレベル値に対する出力信号のレベル値を規定する情報である。すなわち、変換テーブル情報は、入力ビデオレベルに対して、適正な出力ビデオレベルを決定するγ特性を規定するための基礎データであり、カラー3要素の信号変換を組み合わせると、総合的なγ特性を得ることができる。
変換テーブル情報の構成について、例えば、図2において、変換回路(赤(R)要素)102c−Rで処理する場合を例にして、カラー信号の3要素のうち赤(R)要素についてのγ特性の例を代表して示す。
Next, conversion table information serving as basic data for defining display characteristics will be described.
The conversion table information is information configured from the conversion table shown in FIG. 2, and is information that defines the level value of the output signal with respect to the level value of the input signal. That is, the conversion table information is basic data for defining a γ characteristic that determines an appropriate output video level with respect to an input video level. When combined with signal conversion of three color elements, a total γ characteristic is obtained. Obtainable.
As for the configuration of the conversion table information, for example, in FIG. 2, the case where the conversion circuit (red (R) element) 102c-R is used as an example, and the γ characteristic for the red (R) element among the three elements of the color signal is taken as an example. An example of this is shown as a representative.

図2(a)では、8bit入力・8bit出力での変換テーブル情報の例であり、
入力ビデオレベルが 0の場合、出力ビデオレベルが 0、
入力ビデオレベルが 1の場合、出力ビデオレベルが 0、
入力ビデオレベルが 2の場合、出力ビデオレベルが 0、
入力ビデオレベルが254の場合、出力ビデオレベルが253、
入力ビデオレベルが255の場合、出力ビデオレベルが255 を表す。
FIG. 2A shows an example of conversion table information with 8-bit input and 8-bit output.
If the input video level is 0, the output video level is 0,
If the input video level is 1, the output video level is 0,
If the input video level is 2, the output video level is 0,
If the input video level is 254, the output video level is 253,
When the input video level is 255, the output video level represents 255.

また、図2(b)では、8bit入力・16bit出力での変換テーブル情報の例であり、
入力ビデオレベルが 0の場合、出力ビデオレベルが 0、
入力ビデオレベルが 1の場合、出力ビデオレベルが 0、
入力ビデオレベルが 2の場合、出力ビデオレベルが 1、
入力ビデオレベルが254の場合、出力ビデオレベルが64970、
入力ビデオレベルが255の場合、出力ビデオレベルが65535 を表す。
FIG. 2 (b) shows an example of conversion table information with 8-bit input and 16-bit output.
If the input video level is 0, the output video level is 0,
If the input video level is 1, the output video level is 0,
If the input video level is 2, the output video level is 1,
If the input video level is 254, the output video level is 64970,
When the input video level is 255, the output video level represents 65535.

この変換テーブル情報の入力ビデオレベルと出力ビデオレベルは、変換回路102c−Rに入力される入力信号と同変換回路102c−Rからの出力信号、すなわち、表示部103への入力信号の信号レベルに相当する。
つまり、この変換テーブルにより入力ビデオレベルに対する出力ビデオレベルを1:1に対応させている。
このようにして、同様に緑(G)、青(B)についても規定することで、各色の出力特性を規定できる。この規定を行うことで、出力ビデオレベルの値を合成することにより得られるモノクロ信号の輝度信号出力特性を選択することが可能となる。つまり、カラー信号の3要素毎に各入力ビデオレベルに対して出力ビデオレベルを決めることにより、階調特性を左右する特性(γ特性)を設定する。
The input video level and the output video level of the conversion table information are the same as the input signal input to the conversion circuit 102c-R and the output signal from the conversion circuit 102c-R, that is, the signal level of the input signal to the display unit 103. Equivalent to.
That is, this conversion table associates the output video level with the input video level to 1: 1.
In this way, by similarly defining green (G) and blue (B), the output characteristics of each color can be defined. By performing this regulation, it is possible to select the luminance signal output characteristics of the monochrome signal obtained by combining the output video level values. That is, by determining the output video level for each input video level for each of the three elements of the color signal, a characteristic (γ characteristic) that influences the gradation characteristic is set.

ここでは、本実施形態として、上記γ特性の変換処理による階調特性の多階調化方法について説明する。すなわち、上記の変換テーブル情報の出力ビデオレベル値を提供する方法になる。一般にカラー信号の3要素のそれぞれの信号レベルをR、G、Bであらわしたときの輝度特性Yは、次式(1)のように表される。   Here, as the present embodiment, a gradation characteristic multi-gradation method by the above-described γ characteristic conversion process will be described. That is, the output video level value of the conversion table information is provided. In general, the luminance characteristic Y when the signal levels of the three elements of the color signal are represented by R, G, and B is expressed by the following equation (1).

Y = 0.229xR + 0.587xG + 0.114xB ・・・・(1) Y = 0.229xR + 0.587xG + 0.114xB (1)

これから、各カラー要素の輝度変換係数をKr、Kg、Kbとし、値を近似値で近似すると、次式(2)のように表される。   From this, when the luminance conversion coefficients of the respective color elements are Kr, Kg, and Kb, and the values are approximated by approximate values, the following expression (2) is obtained.

Kr:Kg:Kb = 3:6:1 ・・・・(2) Kr: Kg: Kb = 3: 6: 1 (2)

厳密には、表示装置の特性に依存するため、上記と異なる値をとることもある。
しかし、通常どのような表示装置の場合でも同様の傾向をもつ。すなわち、その傾向は、緑(GREEN)、赤(RED)、青(BLUE)の順に影響される度合いが小さくなる傾向(GREEN>RED>BLUE)がある。
Strictly speaking, since it depends on the characteristics of the display device, the value may be different from the above.
However, any display device usually has the same tendency. That is, the tendency has a tendency (GREEN>RED> BLUE) that the degree of influence is reduced in the order of green (GREEN), red (RED), and blue (BLUE).

さらに、カラー表示用の表示部103に液晶表示パネルを利用する場合では、液晶表示パネルに搭載されるR・G・Bフィルターの特性に依存する。
例えば、Bフィルターの特性が、GフィルターとRフィルターの特性に比べ無視しうるほど影響が少ない条件(GREEN>RED>>BLUE≒0)となるものもある。
この場合における階調特性改善を行う場合について、図3に示す。
上記条件とした場合においての、各カラー要素の輝度変換係数Kr、Kg、Kbは、次式(3)のようになる。
Further, when a liquid crystal display panel is used for the display unit 103 for color display, it depends on the characteristics of the R, G, B filters mounted on the liquid crystal display panel.
For example, there are cases where the characteristics of the B filter have a condition (GREEN> RED >> BLUE≈0) that has negligible influence compared to the characteristics of the G filter and the R filter.
FIG. 3 shows a case where the gradation characteristics are improved in this case.
The luminance conversion coefficients Kr, Kg, Kb of each color element under the above conditions are expressed by the following equation (3).

Kr:Kg:Kb = 3:6:0 = 1:2:0 ・・・・(3) Kr: Kg: Kb = 3: 6: 0 = 1: 2: 0 (3)

図3における改善前の隣接している2つの階調レベルの間の階調レベルを補間する方法を以下に説明する。2つの階調レベルを次のように示す。   A method of interpolating the gradation level between two adjacent gradation levels before improvement in FIG. 3 will be described below. Two gradation levels are shown as follows.

(R,G,B) = (a ,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a+1)
(R, G, B) = (a, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a + 1)

ここで、上記の式で示す「a」や「a+1」などの値は、変換回路102cからカラー表示部103への各信号の出力レベルを表し、出力信号が8bitの場合でのaの値は、0〜254の範囲の整数値で規定されるものとする。   Here, the values such as “a” and “a + 1” shown in the above expression represent the output level of each signal from the conversion circuit 102c to the color display unit 103, and the value of a when the output signal is 8 bits is And an integer value in the range of 0 to 254.

上記のaと(a+1)の間に、下記の2つの階調を追加して階調レベルを補間する方法を説明する。   A method of interpolating gradation levels by adding the following two gradations between a and (a + 1) will be described.

(R,G,B) = (a+1,a ,a )、
(R,G,B) = (a ,a+1,a )、
(R, G, B) = (a + 1, a, a),
(R, G, B) = (a, a + 1, a),

この補間により、次のような階調特性をとることができ、階調を増やすことができる。   By this interpolation, the following gradation characteristics can be obtained and the gradation can be increased.

(R,G,B) = (a ,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a ,a )、
(R,G,B) = (a ,a+1,a )、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a+1)、
(R, G, B) = (a, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a, a),
(R, G, B) = (a, a + 1, a),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a + 1),

ここで、 here,

(R,G,B) = (a ,a ,a ) (R, G, B) = (a, a, a)

の時の白(W)の階調をaとし、その際の輝度成分をk(a)、白(W)=a+1の階調の輝度をk(a+1)と表現すると、上記の場合で輝度成分を R:G:Bの比率は、式(3)の輝度変換係数の比率と同様になるので、R:G:B = 1:2:0として階調レベルの輝度成分を求めると、上から順に、 When the white (W) gradation at the time is expressed as a, the luminance component at that time is expressed as k (a), and the luminance of the white (W) = a + 1 gradation is expressed as k (a + 1) Since the ratio of the component R: G: B is the same as the ratio of the luminance conversion coefficient in the equation (3), when the luminance component of the gradation level is obtained with R: G: B = 1: 2: 0, In order from

k(a)、
k(a+1/3)、
k(a+2/3)、
k(a+1)
k (a),
k (a + 1/3),
k (a + 2/3),
k (a + 1)

となり、改善前の特性を補完した階調レベルにより階調を3倍に増やすことができる。 Thus, the gradation can be increased by a factor of three by the gradation level that complements the characteristics before improvement.

例えば、a=50とした場合の例で示すと、   For example, in the case of a = 50,

(R,G,B) = (50,50,50)、
(R,G,B) = (51,50,50)、
(R,G,B) = (50,51,50)、
(R,G,B) = (51,51,51)、
(R, G, B) = (50, 50, 50),
(R, G, B) = (51, 50, 50),
(R, G, B) = (50, 51, 50),
(R, G, B) = (51, 51, 51),

となる。上記の値を輝度に変換すると、50と51の間に中間階調として得られる階調から以下の値を規定できる。 It becomes. When the above value is converted into luminance, the following value can be defined from the gradation obtained as an intermediate gradation between 50 and 51.

k(50.0)、
k(50.3)、
k(50.7)、
k(51.0)
k (50.0),
k (50.3),
k (50.7),
k (51.0)

続いてγ特性を決定する変換テーブルに設定する値について説明する。
図4のグラフは、白の階調特性が、a、(a+1/3)、(a+2/3)、(a+1)となった上記条件を利用した場合の、γ変換処理における入力値xに対する出力値yの時の輝度との関係を示す。グラフの曲線は、表示部103が適正な階調で表示するために必要とするγ変換特性とする。
ここで、入力値xと(x+1)に対する出力値は、γ特性曲線上に位置する点となり、それぞれR1点、R2点の値yr1とyr2(例えば、k(50.2)とk(50.8))をとることが適切であるが、出力値として取ることができる値は、γ変換処理後の信号として取りうる値となる。
Next, values set in the conversion table for determining the γ characteristic will be described.
The graph of FIG. 4 shows the output with respect to the input value x in the γ conversion processing when the above-described conditions are used in which the white tone characteristics are a, (a + 1/3), (a + 2/3), and (a + 1). The relationship with the brightness at the value y is shown. The curve of the graph is a γ conversion characteristic that is necessary for the display unit 103 to display with an appropriate gradation.
Here, the output values for the input values x and (x + 1) are points located on the γ characteristic curve, and the values yr1 and yr2 (for example, k (50.2) and k (50. 8)) is appropriate, but a value that can be taken as an output value is a value that can be taken as a signal after γ conversion processing.

なお、変換テーブルにおけるカラー3原色の出力レベルを等しくとる従来の方法により図4に記されたγ特性曲線から変換すると、その出力値には、限られた階調レベルからの選択となるため、Q1点、Q2点に相当するk(a)またはk(a+1)に限られる。上記例では、k(50.0)、k(51.0)の値になる。
本実施形態では、階調レベルを上記のように増やすことができるので、補間した階調レベルが、従来の方法による階調より理想の特性値に近くなるときには、理想の特性からの誤差を少なくなる階調レベルを選択することとする。そのようにすることで、図4では、理想値に近いP1点、P2点を選択することになり、その階調レベルとして(a+1/3)、(a+2/3)である、50.3、50.7を得ることができる。
このため、輝度レベルとしてk(a+1/3)、k(a+2/3)である、k(50.3)、
k(50.7)を得ることができる。
最適なγ特性値をもとにして、このような方法から求められる値を使って作成するγ特性の変換テーブル情報を利用する。
よって、本実施形態による方法を利用することで、階調情報を多階調化できることがわかる。
Note that when the conversion is performed from the γ characteristic curve shown in FIG. 4 by the conventional method in which the output levels of the three primary colors are equal in the conversion table, the output value is selected from a limited gradation level. It is limited to k (a) or k (a + 1) corresponding to the points Q1 and Q2. In the above example, the values are k (50.0) and k (51.0).
In this embodiment, since the gradation level can be increased as described above, when the interpolated gradation level is closer to the ideal characteristic value than the gradation according to the conventional method, the error from the ideal characteristic is reduced. The gradation level to be selected is selected. By doing so, in FIG. 4, the P1 point and the P2 point close to the ideal value are selected, and the gradation levels thereof are (a + 1/3), (a + 2/3), 50.3, 50.7 can be obtained.
Therefore, k (a + 1/3) and k (a + 2/3) as luminance levels, k (50.3),
k (50.7) can be obtained.
Based on the optimum γ characteristic value, the conversion table information of the γ characteristic created using the value obtained from such a method is used.
Therefore, it can be understood that the gradation information can be multi-gradation by using the method according to the present embodiment.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、第1実施形態における表示部3の表示特性におけるR:G:Bの比率において赤と緑の特性比率が第1実施形態と異なる場合において説明する。
例えば、R:G:B = 1:3:0とした場合でも、同様な手法を用いて得られる補間した輝度は、
k(a),
k(a+1/4)、
k(a+3/4)、
k(a+1)
となり、若干線形性は劣化するものの、下位1bitの変化であるため表示画面での目視における影響が表れることなくk(a)とk(a+1)との間を補間できる。
よって、カラー表示部のR:G:B特性の違いがあっても、本実施形態による方法を利用することで、第1実施形態と同様に階調情報を多階調化できることがわかる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, a description will be given of a case where the characteristic ratio of red and green is different from that of the first embodiment in the ratio of R: G: B in the display characteristics of the display unit 3 in the first embodiment.
For example, even when R: G: B = 1: 3: 0, the interpolated luminance obtained using the same method is
k (a),
k (a + 1/4),
k (a + 3/4),
k (a + 1)
Thus, although the linearity is slightly deteriorated, since it is a change of the lower 1 bit, it is possible to interpolate between k (a) and k (a + 1) without any visual influence on the display screen.
Therefore, it can be seen that even if there is a difference in the R: G: B characteristics of the color display unit, the gradation information can be multi-graded as in the first embodiment by using the method according to the present embodiment.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、第1実施形態における表示部3の表示特性におけるR:G:Bの比率においてBの特性が無視できない場合である。すなわち、B≠0の場合の条件となる。
この場合においては、下記のように設定を行うことで、aと(a+1)との間を7段階のレベルで補間できることがわかる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, the B characteristic cannot be ignored in the ratio of R: G: B in the display characteristic of the display unit 3 in the first embodiment. That is, this is a condition for B ≠ 0.
In this case, it can be understood that interpolation between a and (a + 1) can be performed at seven levels by setting as follows.

(R,G,B) = (a ,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a+1)
(R, G, B) = (a, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a + 1)

上記のaと(a+1)の間に、下記の6つの階調を追加して階調レベルを補間する方法を説明する。   A method of interpolating gradation levels by adding the following six gradations between a and (a + 1) will be described.

(R,G,B) = (a ,a ,a+1)、
(R,G,B) = (a+1,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a ,a+1)、
(R,G,B) = (a ,a+1,a )、
(R,G,B) = (a ,a+1,a+1)、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a )
(R, G, B) = (a, a, a + 1),
(R, G, B) = (a + 1, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a, a + 1),
(R, G, B) = (a, a + 1, a),
(R, G, B) = (a, a + 1, a + 1),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a)

この補間により、次のような階調特性をとることができる。   By this interpolation, the following gradation characteristics can be obtained.

(R,G,B) = (a ,a ,a )、
(R,G,B) = (a ,a ,a+1)、
(R,G,B) = (a+1,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a ,a+1)、
(R,G,B) = (a ,a+1,a )、
(R,G,B) = (a ,a+1,a+1)、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a )、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a+1)
(R, G, B) = (a, a, a),
(R, G, B) = (a, a, a + 1),
(R, G, B) = (a + 1, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a, a + 1),
(R, G, B) = (a, a + 1, a),
(R, G, B) = (a, a + 1, a + 1),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a + 1)

仮に、R:G:Bの比率が、R:G:B = 3:6:1 であるとすれば、それぞれの階調による輝度成分は、次のようになる。   If the ratio of R: G: B is R: G: B = 3: 6: 1, the luminance component for each gradation is as follows.

k(a)、
k(a+1/10)、
k(a+3/10)、
k(a+4/10)、
k(a+6/10)、
k(a+7/10)、
k(a+9/10)、
k(a+1)
となり、改善前の特性を補完した階調レベルをさらに増やすことができる。
k (a),
k (a + 1/10),
k (a + 3/10),
k (a + 4/10),
k (a + 6/10),
k (a + 7/10),
k (a + 9/10),
k (a + 1)
Thus, the gradation level that complements the characteristics before improvement can be further increased.

例えば、a=50とした場合の例で示すと、   For example, in the case of a = 50,

(R,G,B) = (50,50,50)、
(R,G,B) = (50,50,51)、
(R,G,B) = (51,50,50)、
(R,G,B) = (51,50,51)、
(R,G,B) = (50,51,50)、
(R,G,B) = (50,51,51)、
(R,G,B) = (51,51,50)、
(R,G,B) = (51,51,51)、
(R, G, B) = (50, 50, 50),
(R, G, B) = (50, 50, 51),
(R, G, B) = (51, 50, 50),
(R, G, B) = (51, 50, 51),
(R, G, B) = (50, 51, 50),
(R, G, B) = (50, 51, 51),
(R, G, B) = (51, 51, 50),
(R, G, B) = (51, 51, 51),

となる。上記の値を輝度に変換すると、50と51のレベルの間に中間階調として得られる階調から以下の値を規定できる。 It becomes. When the above value is converted into luminance, the following value can be defined from the gradation obtained as an intermediate gradation between the levels of 50 and 51.

k(50)、
k(50.1)、
k(50.3)、
k(50.4)、
k(50.6)、
k(50.7)、
k(50.9)、
k(51)
k (50),
k (50.1),
k (50.3),
k (50.4),
k (50.6),
k (50.7),
k (50.9),
k (51)

よって、カラー表示部のR:G:B特性の違いがあっても、実施形態による方法を利用することで、第1実施形態と同様に階調情報を多階調化できることがわかる。   Therefore, it can be seen that even if there is a difference in the R: G: B characteristics of the color display unit, the gradation information can be multi-graded as in the first embodiment by using the method according to the embodiment.

なお、各実施形態において、外部からの映像入力信号は、1つにまとめて入力されるディジタル信号として説明した。しかし、本発明による方法においては、外部からの映像入力信号が、RGBに分離されたディジタル信号でもよく、あるいは、外部からの映像入力信号が、アナログ信号によって入力される場合には、映像入力信号が入力される入力回路102aにおいて、入力されたアナログ映像入力信号からA/D変換を行ってディジタル値で変換回路102cに入力することとすることで応用可能である。   In each embodiment, the video input signals from the outside are described as digital signals that are collectively input. However, in the method according to the present invention, the external video input signal may be a digital signal separated into RGB, or when the external video input signal is input as an analog signal, the video input signal In the input circuit 102a to which is input, an A / D conversion is performed from the input analog video input signal and the digital value is input to the conversion circuit 102c.

なお、各実施形態において、表示部103への表示は、RGBのバランスが同じであるモノクロ映像情報として表示する場合を基本として説明した。しかし、本発明による方法は、表示部103への表示に、RGBのバランスが同じであるモノクロ映像情報に特定するものではなく、特定のRGBのバランスを持つ階調表示を行うなどの応用が可能である。その場合には、RGBのバランスを維持した状態で隣接階調間の補間を行うことで応用できる。
すなわち、RGBのバランスが同じであるモノクロ表示を行うために必要であったR=G=Bの条件を見直し、適当となるRGBのバランスを維持した状態で隣接階調間の補間手順を踏むことで実施できる。
すなわち、補間前の階調レベルの規定値、
In each embodiment, the display on the display unit 103 has been described based on the case of displaying as monochrome video information having the same RGB balance. However, the method according to the present invention does not specify monochrome image information with the same RGB balance for display on the display unit 103, but can be applied to display gradations with a specific RGB balance. It is. In that case, it can be applied by performing interpolation between adjacent gradations while maintaining the RGB balance.
That is, the condition of R = G = B necessary for monochrome display with the same RGB balance is reviewed, and an interpolation procedure between adjacent gradations is performed while maintaining an appropriate RGB balance. Can be implemented.
That is, the specified value of the gradation level before interpolation,

(R,G,B) = (a ,a ,a )、
(R,G,B) = (a+1,a+1,a+1)
(R, G, B) = (a, a, a),
(R, G, B) = (a + 1, a + 1, a + 1)

を、以下のように見直すこととする。
例えば、表示する映像をモノクロ表示ではなく、黒から、赤みがかった白までの色で表示す例を説明する。
Will be reviewed as follows.
For example, an example will be described in which an image to be displayed is displayed in a color from black to reddish white instead of monochrome display.

(R,G,B) = (a ,g1 ,b1 )、
(R,G,B) = (a+1,g2 ,b2 )
(R, G, B) = (a, g1, b1),
(R, G, B) = (a + 1, g2, b2)

ここで、g1、g2は、緑成分における隣接する階調を表す。また、b1、b2は、青成分による隣接する階調を表す。g1、g2は、緑成分における隣接する階調を表し、0から255までの整数値をとる。b1、b2は、青成分における隣接する階調を表し、0から255までの整数値をとる。   Here, g1 and g2 represent adjacent gradations in the green component. B1 and b2 represent adjacent gradations based on the blue component. g1 and g2 represent adjacent gradations in the green component and take integer values from 0 to 255. b1 and b2 represent adjacent gradations in the blue component and take integer values from 0 to 255.

また、最も明るい情報を表す場合の情報は、次のようになる。   In addition, information in the case of representing the brightest information is as follows.

(R,G,B) = (rmax,gmax,bmax) (R, G, B) = (rmax, gmax, bmax)

ここで、rmax、gmax,bmaxは、それぞれ最も明るい情報を表すときの赤成分、緑成分、青成分の最大値を表し、0から255までの整数値をとる。
例としてあげた、赤系の画面を表示する場合においては、上記のrmax、gmax,bmaxのなかでrmaxが最大値をとることになる。すなわち、rmaxは、255の値に設定し、次式を得る。
Here, rmax, gmax, and bmax represent the maximum values of the red component, the green component, and the blue component when representing the brightest information, and take integer values from 0 to 255.
When a red screen is displayed as an example, rmax takes the maximum value among the above rmax, gmax, and bmax. That is, rmax is set to a value of 255, and the following equation is obtained.

(R,G,B) = ( 255,gmax,bmax) (R, G, B) = (255, gmax, bmax)

また、赤成分の入力信号レベル値「a」を基準として、g1、g2、b1、b2のそれぞれの値は、次の変換式からもとめた計算値から整数で近似して、それぞれ、g1、g2、b1、b2の値とする。   Further, with reference to the input signal level value “a” of the red component, the values of g1, g2, b1, and b2 are approximated by integers from the calculated values obtained from the following conversion expressions, respectively, and g1, g2 , B1 and b2.

g1 = gmax x a/255、
g2 = gmax x (a+1)/255、
b1 = bmax x a/255、
b2 = bmax x (a+1)/255
g1 = gmax x a / 255,
g2 = gmax x (a + 1) / 255,
b1 = bmax x a / 255,
b2 = bmax x (a + 1) / 255

このとき、第1実施形態の条件で得られる階調と同様に補間される階調は、   At this time, the gradation to be interpolated similarly to the gradation obtained under the conditions of the first embodiment is

(R,G,B) = (a ,g1 ,b1 )、
(R,G,B) = (a+1,g1 ,b1 )、
(R,G,B) = (a ,g2 ,b1 )、
(R,G,B) = (a+1,g2 ,b2 )、
(R, G, B) = (a, g1, b1),
(R, G, B) = (a + 1, g1, b1),
(R, G, B) = (a, g2, b1),
(R, G, B) = (a + 1, g2, b2),

として、得ることが可能となる。
なお、gmax、bmaxに設定する値や、計算結果を整数近似することにより、g1とg2とが、あるいは、b1とb2とが等しい値をとることになる場合が発生する。その場合には、補間できる階調レベルが減ることになるが、その成分によるもともとの階調差がない状況になるので、視覚上での影響は発生しない条件になるので問題とはならないことがわかる。したがって、上記計算により得られた値を、γ特性を規定する各色成分の階調レベルとして利用することで、他の実施形態同様、表示画面の多階調化を得ることが可能である。
また、上記は黒から赤みがかった白までの表示を例として説明したが、他の色の場合においても、基本とする色成分を赤から他の色に変更することで応用可能である。
As can be obtained.
Note that there is a case where g1 and g2 or b1 and b2 are equal values by values set to gmax and bmax and by approximation of the calculation result by integers. In that case, the gradation level that can be interpolated will be reduced, but there will be no original gradation difference due to that component, so there will be no problem because there will be no visual impact. Recognize. Therefore, by using the value obtained by the above calculation as the gradation level of each color component that defines the γ characteristic, it is possible to obtain a multi-gradation display screen as in the other embodiments.
In the above description, the display from black to reddish white has been described as an example. However, even in the case of other colors, the display can be applied by changing the basic color component from red to another color.

なお、従来の技術では、γ特性変換処理後の結果を使って映像表示を行うと、階調不足となるので、その階調不足を補正手段として、8bit入力10bit出力のγLUTを使い、10bitを8bitで表現するためにディザリング技術による補正や時間変調技術の方法としてFRC(Frame Rate Control)による補正が用いられていた。しかし、本発明を利用すると、γ特性変換処理を行う過程で必要な階調を増やすことができるので、従来必要とされていたディザリング技術やFRCなどの補正技術を併用しなくても、本発明により増えた階調を利用して要求される階調特性を得ることが可能となる。   In the conventional technique, when the video display is performed using the result after the γ characteristic conversion process, the gradation becomes insufficient. Therefore, the lack of gradation is used as a correction means, and a γLUT having an 8-bit input and 10-bit output is used as 10 bits. In order to express in 8 bits, correction by dithering technique or correction by FRC (Frame Rate Control) is used as a method of time modulation technique. However, if the present invention is used, the necessary gradation can be increased in the process of performing the γ characteristic conversion process, so that the present invention can be used without using a dithering technique and a correction technique such as FRC that have been conventionally required. The invention makes it possible to obtain the required gradation characteristics using the increased gradation.

なお、本技術の適用を少ないbit数(例えば6bitなど)で表現されている情報に対し行う場合、その少ないbit数で表現される情報の最下位の1bitを使って処理すると、階調の補間は行えても表現される映像の色調変化が目視確認できる状態となる。しかし、8bit以上で表現される情報の最下位bitでの処理であれば、本技術による色調変化は、目視で認知できる範囲外とすることができる。本実施形態では、8bitの情報の最下位bitでの処理として説明したが、本技術を8bit以上で表現される情報に対して適用することも可能である。   Note that when the present technology is applied to information expressed with a small number of bits (for example, 6 bits), if processing is performed using the least significant 1 bit of the information expressed with the small number of bits, gradation interpolation is performed. Even if it can be done, it will be in a state where the change in color tone of the expressed image can be visually confirmed. However, if the processing is performed with the least significant bit of information expressed by 8 bits or more, the color tone change according to the present technology can be out of a visually recognizable range. Although the present embodiment has been described as processing with the least significant bit of 8-bit information, the present technology can also be applied to information expressed with 8 bits or more.

以上に説明したように、本実施形態によれば、カラー表示用の表示部を備えた表示装置を利用して、階調表示特性を多階調化したモノクロ映像表示が行えるカラー映像表示装置を提供することが可能となる。
これにより、表示部にモノクロ専用の表示部を用いなくても、入力映像信号の階調情報を多階調化したモノクロ映像として表示することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, a color video display device capable of performing monochrome video display with multi-gradation gradation display characteristics using a display device including a display unit for color display. It becomes possible to provide.
As a result, it is possible to display the gradation information of the input video signal as a multi-gradation monochrome image without using a monochrome-only display unit as the display unit.

本発明による第1実施形態による構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure by 1st Embodiment by this invention. 同実施形態における変換テーブルでの変換テーブル102のR要素の例である。It is an example of R element of the conversion table 102 in the conversion table in the embodiment. 同実施形態におけるカラー表示用の表示部でのサブピクセルを利用した多階調モノクロ表示(出力LUT)である。This is a multi-tone monochrome display (output LUT) using sub-pixels in the display unit for color display in the embodiment. γ特性と出力値の階調レベルの関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between a γ characteristic and a gradation level of an output value. モノクロ表示用の表示部でのサブピクセルを利用した多階調モノクロ表示(出力LUT)である。This is multi-tone monochrome display (output LUT) using subpixels in a display unit for monochrome display. サブピクセル構造を持つ表示部の構造図である。It is a structural diagram of a display unit having a subpixel structure.

符号の説明Explanation of symbols

100 信号処理部
101 変換制御部
102 変換処理部
102a 入力回路
102b 蓄積回路
102c 変換回路
102c―R 変換回路(赤(R)要素)
102c−G 変換回路(緑(G)要素)
102c−B 変換回路(青(B)要素)
103 表示部
200 カラー映像表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Signal processing part 101 Conversion control part 102 Conversion processing part 102a Input circuit 102b Accumulation circuit 102c Conversion circuit 102c-R Conversion circuit (red (R) element)
102c-G conversion circuit (green (G) element)
102c-B conversion circuit (blue (B) element)
103 display unit 200 color image display device

Claims (7)

表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部を備えたカラー表示装置であって、
入力映像信号に基づく入力信号を入力する入力回路と、
カラー信号の要素ごとに、前記入力信号のレベルと、前記表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を予め記憶する蓄積回路と、
前記入力回路が入力する入力信号を、前記蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し前記表示部へ出力する変換回路と、
を備えたことを特徴とするカラー映像表示装置。
A color display device including a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed,
An input circuit for inputting an input signal based on the input video signal;
A storage circuit for preliminarily storing conversion table information in which the level of the input signal and the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors in the display unit are associated with each element of the color signal;
A conversion circuit that converts an input signal input by the input circuit with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputs the converted signal to the display unit;
A color video display device comprising:
前記表示部でのカラー信号相互の輝度特性に基づき、前記変換テーブル情報を生成し、該変換テーブル情報を前記蓄積回路に記憶させる変換制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のカラー映像表示装置。
A conversion control unit that generates the conversion table information based on the luminance characteristics of the color signals in the display unit, and stores the conversion table information in the storage circuit;
The color image display device according to claim 1, further comprising:
前記変換制御部は、表示状態の変更を指示する指示情報と、前記輝度特性に基づき、前記変換テーブル情報を生成し、該変換テーブル情報を前記蓄積回路に記憶させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラー映像表示装置。   The conversion control unit generates the conversion table information based on instruction information for instructing a change in display state and the luminance characteristic, and stores the conversion table information in the storage circuit. Or the color image display apparatus of Claim 2. 前記蓄積回路は、前記表示部におけるカラー信号の要素の表示特性のうち、赤と緑の2要素、または、赤と緑と青の3要素ごとの特性を用いて生成された変換テーブル情報を記憶することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のカラー映像表示装置。   The storage circuit stores conversion table information generated using characteristics of two elements of red and green or three elements of red, green, and blue among display characteristics of color signal elements in the display unit. The color image display device according to claim 1, wherein the color image display device is a color image display device. 前記変換テーブル情報が、ディジタル値の情報として表現されている場合、前記変換回路は、最下位の1bitを用いて階調情報の変換処理をすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のカラー映像表示装置。   5. The conversion circuit according to claim 1, wherein when the conversion table information is expressed as digital value information, the conversion circuit performs gradation information conversion processing using the least significant 1 bit. The color video display apparatus of any one of Claims. 前記変換テーブル情報が、ディジタル値8bit以上の情報として表現されている場合、前記変換回路は、最下位の1bitを用いて階調情報の変換処理をすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のカラー映像表示装置。   2. The conversion circuit according to claim 1, wherein, when the conversion table information is expressed as information having a digital value of 8 bits or more, the conversion circuit performs gradation information conversion processing using the lowest 1 bit. 6. The color image display device according to any one of 5 above. 表示する情報1画素の面積より細かい表示画素構造を有するカラー表示用の表示部を備えたカラー表示装置におけるモノクロ映像表示方法であって、
入力映像信号に基づく入力信号を入力する過程と、
カラー信号の要素ごとに、前記入力信号のレベルと、前記表示部でのカラー3原色の表示特性に応じた輝度の値とを対応づけた変換テーブル情報を蓄積回路に記憶させる過程と、
前記入力信号を、前記蓄積回路に記憶される変換テーブル情報を参照して変換し前記表示部へ出力する過程と、
を含むことを特徴とするモノクロ映像表示方法。

A monochrome image display method in a color display device including a display unit for color display having a display pixel structure smaller than the area of one pixel of information to be displayed,
A process of inputting an input signal based on the input video signal;
Storing, in the storage circuit, conversion table information in which the level of the input signal and the luminance value corresponding to the display characteristics of the three primary colors in the display unit are associated with each element of the color signal;
Converting the input signal with reference to conversion table information stored in the storage circuit and outputting the converted signal to the display unit;
A monochrome video display method comprising:

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