JP2010113052A - Display driving device - Google Patents
Display driving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010113052A JP2010113052A JP2008284041A JP2008284041A JP2010113052A JP 2010113052 A JP2010113052 A JP 2010113052A JP 2008284041 A JP2008284041 A JP 2008284041A JP 2008284041 A JP2008284041 A JP 2008284041A JP 2010113052 A JP2010113052 A JP 2010113052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gradation
- value
- circuit
- display
- display data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は液晶ディスプレイパネル等の表示装置を表示データに従って駆動する表示駆動装置における表示データの階調伸張制御とバックライトの減光制御に係り、例えば液晶ディスプレイドライバLSIに適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to display data gradation expansion control and backlight dimming control in a display driving device that drives a display device such as a liquid crystal display panel according to display data, and relates to a technique effective when applied to, for example, a liquid crystal display driver LSI. Is.
近年バッテリ動作の情報機器、携帯電話などに液晶ディスプレイが搭載されている。これらのディスプレイはほとんどがバックライトを必要とする透過型、半透過型であり、現在液晶ディスプレイ部分の消費電力の多くがバックライトで占めるようになっており、この電力を削減する工夫が必要となっている。特に携帯電話においては、TV等の動画像が鑑賞できるようになり、ディスプレイを表示したまま長時間バッテリ駆動が必要となってきている。 In recent years, liquid crystal displays are mounted on battery-operated information devices and mobile phones. Most of these displays are transmissive and transflective types that require a backlight. Currently, much of the power consumption of the liquid crystal display is occupied by the backlight, and it is necessary to devise measures to reduce this power. It has become. Especially in mobile phones, it is possible to view moving images on a TV or the like, and it is necessary to drive the battery for a long time while displaying the display.
バックライトの電力削減の工夫としては、特許文献1に示されている方法などがある。例えば、バックライトが100%発光し、手前の液晶セルで80%の透過にした場合、見えるのは、80%の光である。この場合、バックライトが100%発光しているにもかかわらす、液晶セルで20%ダウンさせている。これに対し、バックライトを80%発光にして、液晶セルを100%透過にしている場合、見えるのは同様に80%の光であるが、バックライトの発光を80%に抑えることが出来る。これらの違いを利用して、バックライトの発光量を抑える。
As a device for reducing the power consumption of the backlight, there is a method disclosed in
ある画像の画素値のヒストグラムが、輝度80%の画素が最大輝度をとっているような場合、表示するのに、バックライトを4/5倍である80%の発光に落とし、その分表示する画像の全ての画素の値を5/4倍することによって、全く同一の画像を80%の発光量で表示することが出来る。 When a pixel value histogram of an image has a maximum luminance of a pixel with 80% luminance, the backlight is reduced to light emission of 80%, which is 4/5 times, and displayed accordingly. By multiplying the values of all the pixels of the image by 5/4, the same image can be displayed with a light emission amount of 80%.
さらに、ヒストグラムを利用し、上位数%の順位にある画素に着目し、例えばこの部分が60%の輝度となっている場合、バックライトの発光量を3/5の60%に抑え、その分全ての画素値を5/3倍することで同様の画像を得ることが出来る。この場合、画像の最大輝度を利用している方式に比べ、さらに少ない発光量で表示が可能となる。ただしこのとき、画素値を5/3倍したときに、最大値の3/5より大きい画素については、最大値に飽和してしまう。このため、この画素は、バックライトの発光量を3/5に抑えたときに、元の輝度より暗くなってしまう。これにより、この方法では、ある程度の画質劣化を伴うこととなる。 Furthermore, using the histogram, paying attention to the pixels in the top several percent rank, for example, when this portion has 60% luminance, the amount of light emitted from the backlight is suppressed to 60% of 3/5. A similar image can be obtained by multiplying all the pixel values by 5/3. In this case, display can be performed with a smaller amount of light emission than in a method using the maximum luminance of an image. However, at this time, when the pixel value is multiplied by 5/3, a pixel larger than 3/5 of the maximum value is saturated to the maximum value. For this reason, this pixel becomes darker than the original luminance when the light emission amount of the backlight is suppressed to 3/5. As a result, this method involves a certain degree of image quality degradation.
特許文献1の方式では、画像データを伸張した分だけバックライト輝度を低下させて原画像を同様な表示を行っていた。この方式では、階調が飽和する領域において本来あった階調差が無くなり、画像の局所コントラストを悪化させ、階調つぶれとして視認される。この階調つぶれによる画質劣化は、階調つぶれを発生する階調、つまり飽和する領域の階調の画素数が増加すると視認しやすくなる傾向があるが、画像によっては飽和する領域の階調が偏って存在し、これによって画素数があまり多くなくても階調つぶれが視認しやすくなる場合がある。これによって、階調が飽和する画素数が同一でも、視認できる画質の劣化度合いがばらついてしまうという課題がある。
In the method of
本発明の目的は、画像データを伸張してバックライトを減光する場合に視認できる画質の劣化度合いを緩和することができる表示駆動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a display driving device that can reduce the degree of deterioration of image quality that can be visually recognized when image data is expanded and a backlight is dimmed.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
すなわち、表示データが持つ最大階調値をそれよりも小さな階調値である階調閾値で除した関係を持つ伸張係数を生成し、表示データを前記伸張係数に基づいて伸張して前記表示装置に供給し、かつ、前記バックライトモジュールを前記伸張係数の逆数に基づいて減光制御する。このとき、画像の伸張前に隣接画素との階調差があった部分で伸張後に階調差が無くなるものを計数する。すなわち、表示データの表示フレーム単位のような所定データ量毎に、隣接画素間で階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する。その計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記階調閾値を変更する。これにより、表示データの階調度合いに即して伸張度と減光度をダイナミック変更する制御を行うから、階調の飽和する領域において本来あった階調差が無くなって画像の局所コントラストが悪化して階調つぶれとして視認される画質の劣化度合のばらつきが緩和される。 That is, the display device generates an expansion coefficient having a relationship obtained by dividing the maximum gradation value of the display data by the gradation threshold value which is a smaller gradation value, and expands the display data based on the expansion coefficient. And dimming control of the backlight module based on the reciprocal of the expansion coefficient. At this time, a portion where there is no gradation difference after expansion at a portion where there is a gradation difference with the adjacent pixel before expansion of the image is counted. That is, for each predetermined data amount such as a display frame unit of display data, the frequency of occurrence of a state in which gradation is equal between adjacent pixels and both exceed the gradation threshold is measured. The gradation threshold value is changed in a direction in which the measurement result falls within a predetermined allowable range. As a result, control is performed to dynamically change the degree of expansion and dimming according to the gradation level of the display data, so that the original gradation difference is eliminated in the area where gradation is saturated, and the local contrast of the image is deteriorated. Thus, the variation in the degree of deterioration of the image quality that is visually recognized as gradation collapse is alleviated.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、視認できる画質の劣化度合いが画像により不均一にならないバックライト制御を実現でき、視認できる画質劣化に応じたバックライト減光による省電力化を行うことができる。 That is, it is possible to realize backlight control in which the degree of degradation of visible image quality does not become uneven depending on the image, and it is possible to save power by backlight dimming according to the visually observable image quality degradation.
1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.
〔1〕《階調閾値の動的制御》バックライトモジュール(115)からの光の透過率によって画素の輝度が制御される表示装置(114)を表示データに従って駆動する表示駆動装置(101)は、前記表示データの伸張制御と前記バックライトモジュールの減光制御を行うバックライト制御部(104)を有する。前記バックライト制御部は、表示データが持つ最大階調値(Dth)をそれよりも小さな階調値である階調閾値で除した関係を持つ伸張係数(dy)を生成する伸張係数演算回路(210)と、表示データを前記伸張係数に基づいて伸張する伸張回路(211)と、前記伸張係数の逆数に基づいて前記バックライトモジュールの減光率を決める減光係数演算回路(212)と、表示データの所定データ量毎に、隣接画素間で階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する計測回路(201,202C,202P,203B,203A,204H,204V,205H,205V,206,)と、前記計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記階調閾値を変更する階調閾値制御回路(207)と、を有する。 [1] <Dynamic control of gradation threshold> A display drive device (101) for driving a display device (114) whose pixel luminance is controlled by the transmittance of light from the backlight module (115) according to display data. And a backlight control unit (104) for performing expansion control of the display data and dimming control of the backlight module. The backlight control unit generates an expansion coefficient arithmetic circuit (dy) having a relationship obtained by dividing the maximum gradation value (Dth) of display data by a gradation threshold value which is a smaller gradation value ( 210), an expansion circuit (211) that expands display data based on the expansion coefficient, and a dimming coefficient calculation circuit (212) that determines the dimming rate of the backlight module based on the inverse of the expansion coefficient; Measuring circuits (201, 202C, 202P, 203B, 203A, 204H, 204V, 205H) that measure the frequency of occurrence of a state in which the gradation is equal between adjacent pixels and both exceed the gradation threshold for each predetermined amount of display data , 205V, 206, and a gradation threshold control circuit (207) that changes the gradation threshold in a direction in which the measurement result of the measurement circuit falls within a predetermined allowable range. To.
これにより、表示データの階調度合いに即して伸張度と減光度をダイナミック変更するから、階調の飽和する領域において本来あった階調差が無くなって画像の局所コントラストが悪化する画質の劣化度合のばらつきが緩和される。したがって、視認できる画質の劣化度合いが画像により不均一にならないバックライト制御を実現でき、視認できる画質劣化に応じたバックライト減光による省電力化を行うことができる。 As a result, the degree of expansion and dimming are dynamically changed in accordance with the gradation level of the display data, so that the original gradation difference disappears in the gradation saturated area and the local contrast of the image deteriorates. Variation in degree is reduced. Therefore, it is possible to realize backlight control in which the degree of degradation of visible image quality does not become uneven depending on the image, and it is possible to save power by backlight dimming in accordance with the visually observable image quality degradation.
〔2〕項1記載の表示駆動装置において、前記計測回路は、前記隣接画素間として、水平方向隣接画素間と垂直方向隣接画素間との双方に対して階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する。 [2] In the display driving device according to [1], the measurement circuit is configured such that the gradation is equal between both adjacent pixels in the horizontal direction and between adjacent pixels in the vertical direction and the gradation threshold value is set between the adjacent pixels. Measure the frequency at which the exceeding condition occurs.
〔3〕項1記載の表示駆動装置において、前記所定データ量は、1フレームの画像データ量である。
[3] In the display driving apparatus according to
〔4〕項1記載の表示駆動装置において、前記階調閾値制御回路は、計測値が前記許容範囲の下限値以下のとき階調閾値を小さくし、計測値が前記許容範囲の上限値以上のとき階調閾値を大きくする。 [4] In the display driving device according to [1], the gradation threshold control circuit decreases the gradation threshold when the measured value is equal to or lower than the lower limit value of the allowable range, and the measured value is equal to or higher than the upper limit value of the allowable range. Sometimes the gradation threshold is increased.
〔5〕項4記載の表示駆動装置において、前記表示駆動装置の外部から前記許容範囲の値が書換え可能に設定されるレジスタ(208,209)を有し、前記階調閾値制御回路は前記レジスタの設定値を参照する。
[5] The display driving device according to
〔6〕《補間付き》本発明の別の観点による表示駆動装置は前記階調閾値の動的制御と共に、前記階調閾値の手前から伸張度を小さくし、その区間(補間区間)を可変とする。即ち、バックライトモジュール(115)からの光の透過率によって画素の輝度が制御される表示装置(114)を表示データに従って駆動する表示駆動装置(101)は、前記表示データの伸張制御と前記バックライトモジュールの減光制御を行うバックライト制御部(104)を有する。前記バックライト制御部は、表示データが持つ最大階調値よりも小さな階調値である階調閾値を前記最大階調値で除した値に基づいて前記バックライトモジュールの減光率を決める減光係数演算回路(212)と、前記階調閾値よりも小さな階調値(Dth)の非補間区間において表示データの最大階調値を階調閾値で除した関係を持つ伸張係数(dy)を生成すると共に、補間区間において補間区間幅値に基づいて補間区間の基点である補間区間基点係数(dx(*))、補間区間用伸張係数(dy(*))及び補間区間基点の階調である階調オフセット係数(ofsy(*))を生成する伸張係数演算回路(608)と、非補間区間において表示データを前記伸張係数に基づいて伸張し、補間区間において表示データを補間区間用伸張係数に基づいて伸張する伸張回路(603)と、前記階調閾値を決定する階調閾値制御回路(607)と、表示データの所定データ量毎に、補間区間における伸張された表示データの隣接画素間で階調が等しい状態が発生する頻度を計測する第1計測回路(601A,601B,203B,602A,602B,201,605,203A,602A〜602D、205H,205V,206)と、前記第1計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記補間区間幅値を変更して前記伸張係数演算回路に与える補間区間制御回路(606)と、を有する。 [6] << With Interpolation >> A display driving apparatus according to another aspect of the present invention has a dynamic control of the gradation threshold, a reduction in the degree of expansion from before the gradation threshold, and a variable section (interpolation section). To do. That is, the display driving device (101) that drives the display device (114) whose pixel brightness is controlled by the transmittance of light from the backlight module (115) in accordance with the display data includes the expansion control of the display data and the backlight. A backlight control unit (104) that performs dimming control of the light module is provided. The backlight control unit is a reduction unit that determines a dimming rate of the backlight module based on a value obtained by dividing a gradation threshold value that is a gradation value smaller than the maximum gradation value of display data by the maximum gradation value. An optical coefficient arithmetic circuit (212) and an expansion coefficient (dy) having a relationship obtained by dividing the maximum gradation value of display data by the gradation threshold value in a non-interpolation section having a gradation value (Dth) smaller than the gradation threshold value. In addition, the interpolation section base point coefficient (dx (*)), the interpolation section extension coefficient (dy (*)), and the gradation of the interpolation section base point, which are the base points of the interpolation section, are generated based on the interpolation section width value in the interpolation section. An expansion coefficient arithmetic circuit (608) for generating a certain gradation offset coefficient (ofsy (*)), and display data is expanded based on the expansion coefficient in the non-interpolation section, and the display data is expanded for the interpolation section in the interpolation section. An expansion circuit (603) that expands based on the above, a gradation threshold control circuit (607) that determines the gradation threshold, and between adjacent pixels of the expanded display data in the interpolation interval for each predetermined amount of display data And a first measurement circuit (601A, 601B, 203B, 602A, 602B, 201, 605, 203A, 602A to 602D, 205H, 205V, 206) for measuring the frequency of occurrence of the same gray level, and the first measurement. An interpolation section control circuit (606) that changes the interpolation section width value in a direction that fits the measurement result of the circuit within a predetermined allowable range and applies the result to the expansion coefficient calculation circuit.
これにより、階調の飽和する領域において本来あった階調差が無くなって画像の局所コントラストが悪化する画質の劣化度合のばらつきを更に低減することができる。 As a result, it is possible to further reduce variations in the degree of deterioration in image quality, in which the original gradation difference is eliminated in the gradation saturation region and the local contrast of the image is deteriorated.
〔7〕項6記載の表示駆動装置において、前記所定データ量は、1フレームの画像データ量である。 [7] In the display driving device according to item 6, the predetermined data amount is an image data amount of one frame.
〔8〕《補間区間の伸張制御》項6記載の表示駆動装置において、前記第1計測回路は、補間区間における伸張された表示データの隣接画素間として、水平方向隣接画素間と垂直方向隣接画素間との双方に対して伸張された階調が等しい状態が発生する頻度を計測する。 [8] << Extension control of interpolation section >> In the display driving apparatus according to item 6, the first measurement circuit is arranged between adjacent pixels in the horizontal direction and adjacent pixels in the vertical direction as adjacent pixels of the display data expanded in the interpolation section. The frequency of occurrence of a state where the expanded gradation is the same for both of them is measured.
〔9〕項8記載の表示駆動装置において、前記補間区間制御回路は、前記第1計測回路による計測値が前記許容範囲の下限値以下のとき補間区間を拡大するように前記補間区間値を変更し、前記第1計測回路による計測値が前記許容範囲の上限値以上のとき補間区間を縮小するように前記補間区間値を変更する。 [9] In the display drive device described in [8], the interpolation section control circuit changes the interpolation section value so that the interpolation section is expanded when the measurement value by the first measurement circuit is less than or equal to the lower limit value of the allowable range. Then, the interpolation section value is changed so as to reduce the interpolation section when the measurement value by the first measurement circuit is equal to or greater than the upper limit value of the allowable range.
〔10〕項9記載の表示駆動装置において、前記表示駆動装置の外部から前記許容範囲の値が書換え可能に設定されるレジスタ(208,209)を有し、前記補間区間制御回路は前記レジスタの設定値を参照する。 [10] The display driving device according to [9], further comprising a register (208, 209) in which the value of the allowable range is rewritable from outside the display driving device, and the interpolation section control circuit Refer to the setting value.
〔11〕《非補間区間の伸張制御》項6記載の表示駆動装置において、表示データの所定データ量毎に、隣接画素間で階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する第2計測回路をさらに有し、前記階調閾値制御回路は、前記第2計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記階調閾値を変更する。 [11] << Extension control of non-interpolation interval >> In the display driving apparatus according to item 6, for each predetermined data amount of display data, the frequency of occurrence of a state in which the gradation is equal between adjacent pixels and both exceed the gradation threshold. The gradation threshold value control circuit further changes the gradation threshold value in a direction in which a measurement result obtained by the second measurement circuit falls within a predetermined allowable range.
〔12〕項11記載の表示駆動装置において、前記第2計測回路は、前記隣接画素間として、水平方向隣接画素間と垂直方向隣接画素間との双方に対して階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する。 [12] In the display driving apparatus according to item 11, the second measurement circuit has the same gradation between the adjacent pixels and between the adjacent pixels in the horizontal direction and between the adjacent pixels in the vertical direction. The frequency at which a state exceeding the threshold occurs is measured.
〔13〕項12記載の表示駆動装置において、前記階調閾値制御回路は、第2計測回路による計測値が前記許容範囲の下限値以下のとき階調閾値を小さくし、計測値が前記許容範囲の上限値以上のとき階調閾値を大きくする。 [13] In the display drive device of item 12, the gradation threshold control circuit reduces the gradation threshold when the measurement value by the second measurement circuit is equal to or lower than the lower limit value of the allowable range, and the measurement value is within the allowable range. When the upper limit value is exceeded, the gradation threshold value is increased.
〔14〕項13記載の表示駆動装置において、前記表示駆動装置の外部から前記許容範囲の値が書換え可能に設定されるレジスタを有し、前記階調閾値制御回路は前記レジスタの設定値を参照する。 [14] The display driving device according to [13], further including a register in which the value of the allowable range is rewritable from the outside of the display driving device, and the gradation threshold control circuit refers to the setting value of the register To do.
2.実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
2. Details of Embodiments Embodiments will be further described in detail.
《実施の形態1》
図1は本発明の実施の形態1の液晶ドライバ及び周辺を含めた液晶表示装置を例示する。図中101は液晶ドライバ本体を表す。液晶ドライバ本体101は、特に制限されないが、単結晶シリコン基板などの1個の半導体基板に形成されている。102から110までは、液晶ドライバの内部ブロックを表している。102は液晶ドライバのシステムインターフェースで表示データや液晶ドライバの各所をコントロールするコントロールレジスタへの書き込みデータなどをドライバ外部から内部ブロックへ受け渡しを行う。103はコントロールレジスタで液晶ドライバ各所のコントロールを行うレジスタの集合である。
FIG. 1 illustrates a liquid crystal display device including a liquid crystal driver and a periphery according to a first embodiment of the present invention. In the figure,
104はバックライト制御部で、本発明の中心となるブロックであり、グラフィックRAM105から出力される表示データを受け取り、後述の表示データ伸張処理を行い、ソース線駆動回路108へ表示データを転送する。特に、バックライト制御に関しては表示データのうち輝度を意味する階調に着目している。特に記載がなくてもバックライト制御に関して単に表示データと称するときは階調データに着目している。105のグラフィックRAMは、システムインターフェース102を経由して表示データを受け取り、蓄積し、バックライト制御部104を経由してソース線駆動回路108へ表示データを受け渡すバッファの役割をしている。タイミング発生回路106は、コントロールレジスタ103の内容を元に、液晶ドライバ全体の動作タイミングを生成している。107の階調電圧生成回路は、ソース線駆動回路108で使用する階調電圧を生成している。ソース線駆動回路108はバックライト制御部104から送信されてくる表示データを使用し、階調電圧生成回路107で作成した階調電圧の中から特定の電圧を選択し、液晶ソース信号110として外部に出力している。液晶駆動レベル発生回路109では、液晶の駆動に使用されるゲート信号及びコモン信号111を生成し、外部に出力している。
A
また、外部ブロックとして以下のものがある。113の制御プロセッサは、表示データを作成し液晶ドライバへシステムインターフェース102を介して転送する。バックライト電源回路116は、バックライト制御部104から発信されるバックライト制御信号112の情報を元に所望の電圧を生成し、バックライトモジュール115へ供給している。液晶パネル114は、液晶ドライバから液晶ソース信号110と、液晶ゲート信号及びコモン信号111を受け取り、表示を行う。また、バックライトモジュール115は、液晶ドライバからバックライト電源線113を通じて電源をもらい、所望の明るさでバックライトを点灯して、114の液晶パネルを照らす。これによって、液晶パネルの表示を可視光として見ることが出来る。
In addition, there are the following external blocks. The
これらのブロックを使用し、液晶ドライバは、以下のように動作する。システムインターフェース102を介し、外部から表示データを取り込み、グラフィックRAM105へ蓄積する。タイミング発生回路106でグラフィック105の読み出しタイミングを発生し、そのタイミングで表示データをバックライト制御部104へ転送する。バックライト制御部104では、後述する表示データの伸張処理を行い、ソース線駆動回路108に転送する。そこでは、階調電圧生成回路107で生成した階調電圧から前述の表示データで電圧を選択し、液晶ソース信号110として液晶パネル114に送信する。また、タイミング発生回路106で作成したタイミングを使用し、液晶駆動レベル発生回路109で液晶ゲート信号及びコモン信号111を作成し、これも液晶パネル114へ送信する。また、バックライト制御部104からの情報により、バックライト電源回路116で電圧を生成し、バックライト電源線に印加する。これにより、バックライトモジュール115を点灯させる。点灯したバックライトモジュール115は液晶パネル114を背面から照らし、駆動状態に応じて液晶パネル114は光を透過して表示を形成する。
Using these blocks, the liquid crystal driver operates as follows. Display data is fetched from outside via the
ここで、バックライト制御部104による表示データの伸張処理の原理について図4A及び図4Bを参照しながら説明する。
Here, the principle of the display data expansion processing by the
図4Aは隣接画素における局所コントラスト(以下単にエッジとも称する)の有無の状態が示される。401と402はエッジ消滅による階調つぶれが起きる場合の実際の画素の見え方を示している。401は入力時の画素の様子を示している。中央の画素PXnは上下左右4近傍の画素の階調とは値が異なるため、これらの画素間で局所コントラストが存在する。よって、中央と4近傍画素間でエッジが存在する。これに対し、402では入力画像に対して階調をn倍(1<n<2)した後の階調(伸張後階調)としての画素の見え方を示している。ここでは中央画素PXnが4近傍画素と同一階調となり、局所コントラストが無くなっている。本発明では閾値階調Dthに対して局所コントラストとして画素間のエッジがない状態数をカウントすることで、画像の階調つぶれを計測する。図4Bには実際の階調つぶれが起きる条件を例示する。図中の404の太線は、元の階調特性線403に対してこれを伸張した伸張階調特性線を表している。データの階調を伸張した場合、ディスプレイのハードウェアとしての最高階調に変わりはないからDth以上の階調に対しては表示上の差は現れない。例えば、2画素の入力データD1,D2があり、それぞれがDthより大きい階調を持つ場合を考える。このとき、入力データD1,D2の階調は階調特性線403に対しては別階調データであることが表示上目視可能である。しかしながら、伸張階調特性線404に従えば、入力階調がDth以上の階調同士では、表示上階調差が現れず、階調つぶれが起きる。伸張によって階調つぶれが起きる条件は、隣接する画素データの入力階調が双方とも同一階調でなく、且つ双方ともDth以上の階調となる場合である。これを元に図2の判定回路は構成されている。
FIG. 4A shows a state of presence or absence of local contrast (hereinafter also simply referred to as an edge) in adjacent pixels.
図2はバックライト制御部の内部詳細図である。図中201はラインメモリ、202C,202Pは比較器、203A,203Bはデータラッチ、204H,204Vは比較器、205はAND回路、206は消滅エッジ係数カウンタ、207はスレッショルド階調(Dth)調整コントローラ、208は消滅エッジ許容数レジスタ、209は消滅エッジ許容数ギャップレジスタ、210は伸張係数演算回路、211は伸張回路、212はバックライト減光係数演算回路、213は表示データ、214はスレッショルド階調値(Dth)、215は水平方向消滅エッジ信号、216は垂直方向消滅エッジ信号、217は消滅エッジ数、218は伸張後表示データ、219はバックライト減光係数である。 FIG. 2 is an internal detail view of the backlight control unit. In the figure, 201 is a line memory, 202C and 202P are comparators, 203A and 203B are data latches, 204H and 204V are comparators, 205 is an AND circuit, 206 is an extinction edge coefficient counter, and 207 is a threshold gradation (Dth) adjustment controller. , 208 is an erasure edge allowable number register, 209 is an erasure edge allowable number gap register, 210 is an expansion coefficient arithmetic circuit, 211 is an expansion circuit, 212 is a backlight dimming coefficient arithmetic circuit, 213 is display data, and 214 is a threshold gradation. Values (Dth), 215 are horizontal disappearance edge signals, 216 is a vertical disappearance edge signal, 217 is the number of disappearance edges, 218 is display data after expansion, and 219 is a backlight dimming coefficient.
ラインメモリ201は、水平方向1ライン分の表示データ213を保持できるFIFO(First-In First-Out)メモリで、有効な表示データを順次保持し、1水平周期後に順次読み出しを行う。必ず前ラインの表示データを読み出した後に次ラインの表示データを書き込むよう動作するため、表示データ1水平ライン分の容量があればよい。比較器202C,202Pは、入力される表示データの値とスレッショルド階調値(以降Dthと表す)214を比較し、入力表示データの階調がDth以上の場合に出力を真(ハイレベル)とし、それ以外の場合は偽(ローレベル)とする。データラッチ203Bは、入力した表示データ213を1ドットクロック(1画素のシフト間隔)だけ遅延させ出力する。比較器204H,204Vは、入力される表示データ同士の階調を比較し、値が一致しない場合に真(ハイレベル)を、値が一致する場合に偽(ローレベル)を出力する。例えば図4Aにおいて、比較器202Cは画素PXnの階調がDthより大きいかを判定し、比較器202Pは画素PXnの階調が1ライン前の同一垂直方向画素PXiの階調よりも大きいかを判定し、比較器204Vは画素PXnの階調が画素PXiの階調と不一致であるかを判定し、比較器204Vは画素PXnの階調が画素PXmの階調と不一致であるかを判定する。
A
データラッチ回路203Aは入力した判定結果を1ドットクロック時間分だけ遅延させて出力する。AND回路205Hはデータラッチ回路203Aの出力、比較器202Cの出力、比較器204Hの出力を3入力として論理積を採る。即ち、水平方向に隣接する2画素(例えば図4のPXm,PXn)の入力階調が双方とも同一階調でなく、且つ双方ともDth以上の階調となるとき、AND回路205Hの出力215がハイレベルになる。AND回路205Vは比較器202C、202P,204Vの出力を3入力として論理積を採る。即ち、垂直方向に隣接する2画素(例えば図4のPXi,PXn)の入力階調が双方とも同一階調でなく、且つ双方ともDth以上の階調となるとき、AND回路205Vの出力216がハイレベルになる。
The
消滅エッジ計数カウンタ206は、入力される215の水平方向消滅エッジ信号と216の垂直方向消滅エッジ信号が真となる場合に+1を行うカウンタである。水平方向消滅エッジ信号と垂直方向消滅エッジ信号それぞれ独立に真となった場合に+1を行うため、2信号が同時に真となった場合は、+2を行う。これを1フレーム分集計し、結果を217の消滅エッジ数として出力する。調整コントローラ207のDthは、217の消滅エッジ数を受け、消滅エッジ許容数レジスタ値208のと、消滅エッジ許容数ギャップレジスタ値209から次フレームで使用するDthを決定し出力する。消滅エッジ許容数レジスタ208と消滅エッジ許容数ギャップレジスタ209は、コントロールレジスタ103内に配置され、制御プロセッサ113からシステムインターフェース102を経由して読み書きが可能なレジスタとされる。書き込まれた値を保持し、207に出力することにより、コントローラ207の動作を制御する。伸張係数演算回路210は、コントローラ207から出力されるDth値に基づいて伸張回路211で使用する伸張係数dyを算出する。簡単な例としては、画像データの最大階調値をDthで除算することで、伸張係数dyを算出できる。伸張回路211では、演算回路210で算出した伸張係数を使用し、表示データ213を伸張演算し、伸張後表示データ218として出力する。バックライト減光計数演算回路212は、コントローラ207から出力されるDth値を使用してバックライト減光係数219を算出する。計算方法例としては、Dthの値を表示データの最大階調値で除算した結果を使用して、表示パネルのガンマ値のべき乗を計算し、バックライトの減光係数とする。
The
これらのブロックを使用し、バックライト制御部は以下のように動作する。まず入力される表示データ213は、比較器202C,202Pに入力され、214のDthと比較される。データラッチ203Aはその比較結果を一時的に保持して1画素分遅延する。また、表示データ213はデータラッチ203Bで1ドットクロック遅延され、水平方向隣接データの階調が不一致であるかが比較器204Hで判定される。垂直方向隣接データの階調が不一致であるかは比較器204Vで判定される。これにより、アンド回路205Hから水平向消滅エッジ信号が出力され、アンド回路205Vから垂直方向消滅エッジ信号216が出力される。これら水平方向消滅エッジ信号215と垂直方向消滅エッジ信号216を消滅エッジ計数カウンタ206で1フレーム間計数し、この結果をDth調整コントローラ207に送信する。Dth調整コントローラ207は、消滅エッジの計数結果、消滅エッジ許容数レジスタ208の値、及び消滅エッジ許容数ギャップレジスタ209の値の基づいて次フレームのDthを決定して出力する。決定されたDthを使用して、伸張係数演算回路210で伸張係数を決定し、それに基づいて次フレームの表示データの階調を伸張回路211を使用して伸張し、伸張後表示データ218として出力する。また、同時にDthに基づいてバックライト減光係数演算回路212がバックライト減光係数219を決定して出力する。
Using these blocks, the backlight control unit operates as follows. First, the
図3は図2中の207のDth調整コントローラの内部詳細図である。図中301は加算器、302A,302Bは大小比較器、303はDth操作回路、304と305はDth操作回路303の入力と出力の関係を示すテーブルデータである。加算器301は2入力の数値を加算し出力する。比較器302A,302Bは2入力の数値を比較し大小判定を行い、結果を判定結果大、判定結果小の2信号で出力する。即ち、消滅エッジ数の方が小さければ判定結果小信号が“1”、判定結果大信号が“0”になり、消滅エッジ数の方が大きければその逆になり、同一であれば双方“0”になる。Dth操作回路303は2個の比較器302A,302Bから出力される出力に基づいてDthの値を操作し、操作したDthを214から出力する。比較器の302A,302Bの双方の出力において判定結果大、判定結果小の2信号が共に“1”になることは論理的なあり得ない。
FIG. 3 is an internal detail view of the
操作回路303による操作の詳細な一例を説明する。双方の比較器302A,302Bが共に消滅エッジ数271の方が小さいと判定した場合には、まだ消滅エッジの発生を許容できるということであり、Dthの値を規定数だけデクリメントする(降下)。また、双方の比較器302A,302Bが共に消滅エッジ数271の方が大きいと判定した場合には、消滅エッジ数が許容数からギャップ数以上に達しているということであり、Dthの値を規定数だけインクリメントする(上昇)。また、比較器302Aが、消滅エッジ数271の方が大きい又は消滅エッジ数と消滅エッジ許容数とが等しいと判定し、且つ、比較器302Bが、消滅エッジ数271の方が小さい又は消滅エッジ数と消滅エッジ許容及びギャップ数とが等しいと判定した場合には、Dthを保持する。これにより、設定した消滅エッジ許容数付近でDthを安定させることが可能となる。
A detailed example of the operation by the
以上より、視認できる画質の劣化度合いが画像により不均一にならないバックライト制御を実現でき、視認できる画質劣化の度合いに応じたバックライト減光による省電力化を行うことが可能になる。 As described above, it is possible to realize backlight control in which the degree of degradation of visible image quality does not become uneven depending on the image, and it is possible to perform power saving by backlight dimming according to the degree of image quality degradation that can be visually recognized.
《実施の形態2》
実施の形態2では、表示データ伸張時に階調つぶれを緩和をするための補間処理を行う。図5は補間区間を設けた場合の伸張回路による伸張曲線を示している。図5において50は伸張処理前の階調特性を示す。501は補間処理なしの場合の伸張曲線を示しており、Dthを境に最高階調に飽和している。これに対し502に示す範囲の補間区間を設けた伸張曲線の一例を503に示す。補間区間の503の伸張曲線は傾斜を持ち、この区間の2つの入力階調に対し、同一の伸張後階調となる可能性を小さくしている。これによって、伸張処理による階調つぶれの緩和を行う。
<<
In the second embodiment, an interpolation process is performed to alleviate gradation collapse when the display data is expanded. FIG. 5 shows an expansion curve by the expansion circuit when an interpolation section is provided. In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a gradation characteristic before the expansion process.
図6に補間処理を行う場合の補間区間の決定を消滅エッジ数で制御する構成を例示する。図6において、実施の形態1と同一の機能を持つ機能ブロックについては同一の参照符号を附してその詳細な説明を省略する。601A,601Bは補間区間の領域判定回路、602A〜602Dは比較器、603は補間処理用伸張回路、604はセレクタ、605V,605Hは垂直方向用比較値計算回路、606は補間区間調整コントローラ、607はDth調整コントローラ、608は伸張係数演算回路、609、610、611は補間処理用伸張係数で、609は補間区間の基点である補間区間基点係数としての補間区間係数(以降px(*)と表す)、610は補間区間における伸張係数(以降dy(*)と表す)、611は補間区間基点の階調である階調オフセット係数としての補間区間オフセット(以降ofsy(*)と表す)、612は補間区間の幅を示す補間区間幅値である。非補間区間の表示データに対しては610Aの伸張係数dyを用いて実施の形態1と同様の伸張処理が行なわれる。補間区間及び非補間区間における減光制御は実施の形態1と同じにすればよい。非補間区間の処理については実施の形態1と同じであるからその詳細孔説明は省略する。 FIG. 6 illustrates a configuration in which the determination of the interpolation interval when performing the interpolation process is controlled by the number of extinction edges. In FIG. 6, functional blocks having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 601A and 601B are interpolation section area determination circuits, 602A to 602D are comparators, 603 is an interpolation processing expansion circuit, 604 is a selector, 605V and 605H are vertical direction comparison value calculation circuits, 606 is an interpolation section adjustment controller, and 607. Is a Dth adjustment controller, 608 is an expansion coefficient arithmetic circuit, 609, 610 and 611 are interpolation coefficients for interpolation processing, and 609 is an interpolation section coefficient (hereinafter referred to as px (*)) as an interpolation section base point coefficient which is a base point of the interpolation section. ), 610 is an expansion coefficient in the interpolation section (hereinafter referred to as dy (*)), 611 is an interpolation section offset (hereinafter referred to as ofsy (*)) as a gradation offset coefficient that is the gradation of the interpolation section base point, and 612 This is an interpolation interval width value indicating the width of the interpolation interval. The display data in the non-interpolated section is subjected to the same expansion process as in the first embodiment using the expansion coefficient dy of 610A. The dimming control in the interpolation section and the non-interpolation section may be the same as in the first embodiment. Since the processing of the non-interpolated section is the same as that in the first embodiment, the detailed hole description is omitted.
Dth調整コントローラ607は表示データ213を基に214のDth値を算出する回路ブロックであり、例えば実施の形態1で説明した構成を採用することによってDthを生成する。他に特許文献1に記載されている方式を用いてDthを生成してもよい。生成されたDthを補完する補完区間を判定する補間区間領域判定回路601A,601Bは、213の表示データが補間区間内に入るかの判定を行い、結果を領域番号で出力する。例えば、補間区間が4領域で構成される場合、非補間区間を合わせて、0〜4の値が領域番号として割り振られ、判定結果も0〜4の範囲を示す信号とされる。比較器602Aは隣接する水平方向画素が同じ補間領域に含まれるかを判定し、比較回路602Bは隣接する垂直方向画素が同じ補間領域に含まれるかを判定する。補間処理用伸張回路603は、表示データ213を609、610、611のpx(*)、dy(*)、ofsy(*)で処理し、伸張後表示データ218を生成する。このとき、セレクタ604を使用し、領域判定回路601Aが出力する領域番号を使用して、該当する領域のpx(*)、dy(*)、ofsy(*)を選択する。非補間区間では領域判定回路601Aの判定結果に従ってセレクタ604は伸張係数dyだけを選択して画像データの伸張を行う。補間区間の表示データに対して、まずpx(*)を減算し、dy(*)を乗算し、最後にofsy(*)を加算して伸張後データ218を算出する。また、dy(*)の乗算後データを消滅エッジ判定用データとして出力する。比較値計算回路605は、伸張回路603に対してofsy(*)加算の構成を省いた回路となっており、1ライン前の画像データを用いて、比較用の消滅エッジ判定用データを生成する。比較回路602Cはオフセットが付加される前の補間用の階調データを水平方向隣接画素間で比較する。比較回路602Dはオフセットが付加される前の補間用の階調データと1ライン前の対応画素に関する補間用の階調データとを比較する。比較回路602C,602Dの比較結果は比較回路601A,602Bの出力とアンド回路205H,205Vで論理積が採られ、水平方向消滅エッジ信号215、垂直方法消滅エッジ信号216が形成される。水平方向消滅エッジ信号215、垂直方法消滅エッジ信号216は補間区間に関して有意の信号となる。補間区間調整コントローラ606は、消滅エッジ計数カウンタ206から出力される消滅エッジ数217を元に補間区間幅612を調整し、伸張係数演算回路608に送付する。伸張係数演算回路608は、Dth調整コントローラ607から供給されるDth、補間区間調整コントローラ606から供給される補間区間幅を使用して、伸張回路603等で使用される伸張処理用係数(609、610、611)を算出する。
The
例えば補間方式として、補間区間の始点と最大階調を直線で補間する直線補間方式がある。補間区間を拡大する方向に操作すると、補間区間の傾き(伸張係数dy(*))は増加し、ほとんどの画像で補間区間内の局所コントラストが改善し、消滅エッジ数が減少する。一方、逆に補間区間を縮小すると、ほとんどの画像で補間区間内の局所コントラストが悪化し、消滅エッジ数が増加する。よって、消滅エッジ数が消滅エッジ許容数レジスタ208の値に近い値となるよう補間区間調整コントローラ606で補間区間の幅を調整することで、意図した階調つぶれ度合いの表示を得ることが可能となる。
For example, as an interpolation method, there is a linear interpolation method in which the start point of the interpolation section and the maximum gradation are interpolated with a straight line. When the interpolation section is operated in the direction of enlarging, the slope of the interpolation section (expansion coefficient dy (*)) increases, the local contrast in the interpolation section improves in most images, and the number of disappearing edges decreases. On the other hand, when the interpolation interval is reduced, the local contrast in the interpolation interval deteriorates in most images, and the number of disappearing edges increases. Therefore, by adjusting the width of the interpolation section with the interpolation
図7には補間区間調整コントローラ606の具体例が示される。この回路は実施の形態1における図3のDth調整コントローラとほぼ同一の動作を行い、出力に相違がある。図3では214のDth値を操作し出力としていたが、図7では、補間区間幅612となっている。動作も図3とほぼ同一で、出力が以下のように変更される。双方の比較器出力302A,302Bが271の消滅エッジ数の方が小さいと判定した場合、まだ消滅エッジを許容できると判断し、補間区間幅を縮小する。また、双方の比較器302A,302Bの出力が271の消滅エッジ数の方が大きいと判定した場合、消滅エッジ数が許容数を超えていると判断し、補間区間幅を拡大する。そして、消滅エッジ数が208の消滅エッジ許容数レジスタ値より小さい又は同一で且つ、消滅エッジ許容数レジスタ値と消滅エッジ許容数ギャップレジスタ値の和より大きい又は同一の場合、消滅エッジ数はほぼ消滅エッジ許容数と一致していると判断し、現在の補間区間幅を保持する。なお、302A,302Bの比較器の出力の大小信号双方が同時に真となる場合は存在しないため、本ブロックとしては動作を保証しなくても良い。以上のように構成されるため、217の消滅エッジ数により、以下のように補間区間幅を操作する。入力される消滅エッジ数(217)が消滅エッジ許容数レジスタ値(208)より小さい場合は補間区間幅を縮小するよう動作し、消滅エッジ許容数レジスタ値と消滅エッジ許容数ギャップレジスタ値(209)の和より大きい場合は補間区間幅を拡大するよう動作し、消滅エッジ許容数レジスタ値以上で、消滅エッジ許容数ギャップレジスタ値の範囲内では、補間区間幅を保持するよう動作する。これによって、設定した消滅エッジ許容数付近で補間区間幅を安定させることが可能となる。
FIG. 7 shows a specific example of the interpolation
図16に伸張係数演算回路608の具体例を示す。図16では補間区間が4分割されている例を示す。伸張回路演算回路608で使用しているパラメータのうち609、611のpx(*)、ofsy(*)は、グラフ中に示すように、px(*)は4つの補間区間それぞれの始まり(入力側)を示し、ofsy(*)はそれぞれの始まりの出力側の値を示している。この時、610のdy(*)は1601に示される式により、px(*)及びofsy(*)から求めることが可能である。また、これらの値を使用して1602に示される式により、入力inから出力outを求めることができる。1602の式を回路化したものが、603の伸張回路となっている。これらの式により、各補間区間での出力outを求めることが可能となる。なお、px(*)およびofsy(*)は様々な設定方法が考えられる。一例としては、前述の4分割の場合、外部からpx(1)を与えることで、補間区間幅1603が決定し、この補間区間幅を均等に4分割した場合のpx(2)、px(3)、px(4)を求めることができる。また、px(1)は、非補間区間1604の最大値でもあるため、1605のDthを与えることによって、ofsy(1)は決定し、ofsy(2)、ofsy(3)、ofsy(4)についてはofsy(1)の値との比率で決定することで、全て値を決定することが可能である。ここでは4分割時にpx(1)とDthを与えるだけで全てのパラメータを決定することが可能な一例を示したが、これ以外の方法でもpx(*)、dy(*)、ofsy(*)を決定することは可能である。
FIG. 16 shows a specific example of the expansion
図8に補間区間幅の操作を入力階調と伸張後階調のグラフを用いて説明する。図中の上のグラフは補間区間幅が小さい場合を示している。この場合、入力階調の補間区間幅に対する、伸張後階調の割り当て量が小さい。つまり階調つぶれが多く発生すると考えられる。これを下のグラフのように補間区間幅を拡大することで、伸張後階調の割り当て量が増加し、階調つぶれ数が減少すると考えられる。 FIG. 8 illustrates the operation of the interpolation section width using a graph of the input gradation and the expanded gradation. The upper graph in the figure shows the case where the interpolation section width is small. In this case, the allocated amount of the expanded gradation is small with respect to the interpolation interval width of the input gradation. That is, it is considered that a lot of gradation collapse occurs. By expanding the interpolation interval width as shown in the graph below, it is considered that the allocated amount of gradation after expansion increases and the number of gradation collapses decreases.
《実施の形態3》
実施の形態3は、表示データ伸張時に階調つぶれの緩和をするための補間処理を複数の領域に分けて行うものである。
<<
In the third embodiment, an interpolation process for reducing gradation loss when the display data is expanded is divided into a plurality of areas.
図9には複数領域を分けた補間処理を行う場合の補間区間の決定を消滅エッジ数で制御するための構成が例示される。図中、他の実施の形態と同一の機能を持つ回路ブロックについては同一番号を記し、詳細な説明を省略する。901は消滅エッジ計数カウンタで、206との違いは、複数領域に対する領域毎に1カウンタを持ち、領域時判定回路601の領域判定を使用して領域毎の消滅エッジ数を計数する。よって、出力903は領域毎の消滅エッジ数となる。補間区間係数調整コントローラ902は領域毎の消滅エッジ数903から各領域の伸張係数コントロール信号904を生成して出力する。伸張係数演算回路908は、伸張係数演算回路608と比較して、複数領域の伸張係数コントロール信号に対応して、伸張係数の増減操作を行い、609から611までの各伸張係数を算出する。
FIG. 9 exemplifies a configuration for controlling the determination of an interpolation section by the number of extinguished edges when performing an interpolation process in which a plurality of regions are divided. In the figure, circuit blocks having the same functions as those of the other embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図9による構成の動作を説明する。消滅エッジ計数カウンタ901で補間区間毎にカウントした消滅エッジ数903を使用して、補間区間係数調整コントローラ902で各補間区間の伸張係数の操作方向を決定し、これを使用して伸張係数演算回路904で伸張係数の増減操作を行い、609から611までの各伸張係数を算出し、これを使用して伸張回路603で表示データを伸張し、伸張後表示データ218を得る。補間区間係数調整コントローラ902で各補間区間のつぶれ数を平均化するように伸張係数の操作を決定することで、補間区間毎に階調つぶれを分散してより階調つぶれが目立たない表示を実現可能とする。なお、実施の形態3も実施の形態2と同様にDth調整コントローラ607でDthを調整するようになっており、これに使用される入力データは表示データ213とされる。それによる調整方法としては実施の形態1に示した方式や、他に特許文献1に記載されている方式を採用することができる。
The operation of the configuration according to FIG. 9 will be described. Using the number of disappearing
図10には図9の補間区間係数調整コントローラ903の詳細が例示される。図9において、1001は4入力加算器、1002はビットシフトなどを用いて1/4を計算する1/4計算器、1003は補間区間操作判定回路、1004は伸張係数調整ピッチレジスタ、1005は伸張係数調整範囲レジスタである。ここでは補間区間を4領域とする。各領域の消滅エッジ数903を加算器1001で総和し、1/4計算器1002で1/4とすることで、4領域の平均消滅エッジ数1006が計算される。これと各領域の消滅エッジ数とを比較し、各々の平均値に対しての大小判定を行う。この結果を補間区間操作判定回路1003に入力する。この補間区間操作判定回路1003では、相対的にエッジ数が大きい領域が分かるため、この領域のエッジ数を減少させるように伸張係数を操作する。この操作を行うことで、相対的にエッジ数が小さい領域についてはエッジが増加する可能性がある。そのため、複数フレームをかけて小さな単位の変更を重ねることによって、最適値に収束させることが可能となる。この1フレームでの変更単位を伸張係数調整速度レジスタ1004で調整することにより、収束時間と安定性の調整を行うことが可能となる。また、伸張係数調整範囲レジスタ1005を設けることで、過度の傾き割り当て防止や、補間区間に最低限度の傾きを補償し、非常に小数の階調つぶれの区間でも完全に階調をなくすことを防止することが可能となる。これら1004、1005のレジスタは、図1のコントロールレジスタ103内に配置され、ホストプロセッサ113から設定、変更可能となっている。
FIG. 10 illustrates details of the interpolation interval
図17には図10で説明した補間区間計数調整コントローラ901による補間区間でのエッジ消滅数の平均化の具体的な動作を示す。図17において1701のnume(1)〜nume(4)は903の消滅エッジ数である。また、1702の破線は1006の4領域の平均消滅エッジ数num_avgである。それぞれの消滅エッジ数と平均消滅エッジ数を比較することで、それぞれの区間の傾きを決定しているパラメータであるofsy(1)〜ofsy(4)を操作し、これによって、各補間区間の消滅エッジ数(1701)を平均消滅エッジ数(1702)に近づける。具体的には、消滅エッジ数nume(n) (1701)が平均消滅エッジ数num_avg(1702)より小さい場合、1703に示す式により、Δofsyを減算し、大きい場合、1704に示す式によりΔofsyを加算する操作を行う。図16の1601式により、各補間区間の傾きdy(n)が求められる。上記加減算と1601式により、nume(n)がnum_avgより大きい区間にはより大きい傾きdy(n)が与えられ、小さい区間には、より小さい傾きdy(n)が与えられるよう動作する。これにより、所望の動作である、各補間区間の消滅エッジ数(1701)を平均消滅エッジ数(1702)に近づける動作が可能となる。
FIG. 17 shows a specific operation of averaging the number of edge disappearances in the interpolation section by the interpolation section
《実施の形態4》
図11には本発明の実施の形態4の構成が示される。実施の形態4は実施の形態2と実施の形態3の双方の方式を組み合わせた例である。他の実施の形態と同一の機能を持つ回路ブロックについては同一符号を記し、その詳細な説明を省略する。消滅エッジ計数カウンタ901は、領域毎にカウンタを持ち計数し、この計数結果を使用して、補間区間係数調整コントローラ902で各補間区間での伸張係数を決定し、同時に補間区間係数調整コントローラ902で求めている消滅エッジカウンタの総和を補間区間調整コントローラ606に供給する。補間区間調整コントローラ606では、消滅エッジカウンタ901の総和値を使用して、補間区間の調整を行う。補間区間係数調整コントローラ902は区間毎のカウンタ値、補間区間調整コントローラ606はカウンタの総和値を使用するため、相互干渉は無く、独立で動作可能である。これにより、消滅エッジ数の計数により、補間区間幅と各補間区間の伸張係数を調整し、階調つぶれを最適化した表示を得ることができる。なお、実施の形態4も実施の形態2と同様にDth調整コントローラ607でDthを調整し、これに使用される入力データは213の表示データとし、調整方法のとしては、実施の形態1に示した方式や、他に特許文献1に記載されている方式を採用すればよい。
<<
FIG. 11 shows the configuration of the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is an example in which both methods of the second embodiment and the third embodiment are combined. Circuit blocks having the same functions as those of the other embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The extinction
《実施の形態5》
図12には本発明に係る実施の形態5が例示される。実施の形態5は実施の形態1に対してDth調整のための判定を簡易化した構成とされ、水平方向の消滅エッジ数のみを計数することで、同様の効果を得る。垂直方向の判定を行わないため、回路規模が大きいと考えられるラインメモリ201を省略可能となる。消滅エッジ計数カウンタ206以降の処理は実施の形態1と同じになる。
<< Embodiment 5 >>
FIG. 12 illustrates a fifth embodiment according to the present invention. In the fifth embodiment, the determination for Dth adjustment is simplified compared to the first embodiment, and the same effect is obtained by counting only the number of disappearing edges in the horizontal direction. Since the determination in the vertical direction is not performed, the
《実施の形態6》
図13には本発明に係る実施の形態6が例示される。実施の形態6は実施の形態2に対して補間区間調整のための制御を簡易化した構成とされ、実施の形態5と同様に水平方向の消滅エッジ数のみを計数することで、同様の効果を得る。垂直方向の判定を行わないため、回路規模が大きいと考えられるラインメモリ201、比較値計算回路604を省略可能となる。消滅エッジ計数カウンタ206以降の処理は実施の形態2と同一となる。
<< Embodiment 6 >>
FIG. 13 illustrates a sixth embodiment according to the present invention. In the sixth embodiment, the control for adjusting the interpolation interval is simplified compared to the second embodiment, and the same effect is obtained by counting only the number of disappearing edges in the horizontal direction as in the fifth embodiment. Get. Since determination in the vertical direction is not performed, the
《実施の形態7》
図14には本発明に係る実施の形態7が示される。実施の形態7は実施の形態3に対して補間区間調整のための制御を簡易化した構成とされ、実施の形態5と同様に水平方向の消滅エッジ数のみを計数することで、同様の効果を得る。垂直方向の判定を行わないため、回路規模が大きいと考えられるラインメモリ201、比較値計算回路604を省略可能となる。消滅エッジ計数カウンタ901以降の処理は実施の形態3と同一となる。
<< Embodiment 7 >>
FIG. 14 shows a seventh embodiment according to the present invention. In the seventh embodiment, the control for adjusting the interpolation interval is simplified compared to the third embodiment, and the same effect is obtained by counting only the number of disappearing edges in the horizontal direction as in the fifth embodiment. Get. Since determination in the vertical direction is not performed, the
《実施の形態8》
図15には本発明に係る実施の形態8が示される。実施の形態8は実施の形態4に対して補間区間調整のための制御を簡易化した構成とされ、実施の形態5と同様に水平方向の消滅エッジ数のみを計数することで、同様の効果を得る。垂直方向の判定を行わないため、回路規模が大きいと考えられるラインメモリ201、比較値計算回路604を省略可能となる。消滅エッジ計数カウンタ901以降の処理は実施の形態4と同一となる。
<<
FIG. 15 shows an eighth embodiment according to the present invention. In the eighth embodiment, the control for adjusting the interpolation interval is simplified compared to the fourth embodiment, and the same effect is obtained by counting only the number of disappearing edges in the horizontal direction as in the fifth embodiment. Get. Since determination in the vertical direction is not performed, the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、本発明において表示データはRGBデータだけを意味せず、RGBの各成分の合成ないしデコードよって輝度情報を得て表示駆動に利用する場合には当該輝度情報を伸張の対象にする。輝度情報を取得しない場合にはRGBに各成分の値に係数を乗じて拡張すればよい。 For example, in the present invention, the display data does not mean only RGB data, but when luminance information is obtained by combining or decoding RGB components and used for display driving, the luminance information is targeted for expansion. When the luminance information is not acquired, the value of each component may be multiplied by RGB and expanded by RGB.
本発明はバックライトを制御し、省電力化する方法を実装することができ、利用範囲も携帯電話用液晶ディスプレイのみならず、その他の携帯端末装置、液晶ディスプレイを使用したDVD等小型メディアプレイヤー等にも適用可能である。 The present invention can implement a method for controlling the backlight and saving power, and can be used not only for liquid crystal displays for mobile phones, but also for other portable terminal devices, small media players such as DVDs using liquid crystal displays, etc. It is also applicable to.
101 液晶ドライバ
102 システムインターフェース
103 コントロールレジスタ
104 バックライト制御部
105 グラフィックRAM
106 タイミング発生回路
107 階調電圧生成回路
108 ソース線駆動回路
109 液晶駆動レベル発生回路
110 液晶ソース信号
111 液晶ゲート信号、コモン信号
112 バックライト電源線
113 制御プロセッサ
114 液晶パネル
115 バックライトモジュール
116 バックライト電源回路
201 ラインメモリ
202C,202P 比較器
203,203A,203B データラッチ
204V,204H 比較器
205V,205H AND回路
206 消滅エッジ係数カウンタ
207 スレッショルド階調(Dth)調整コントローラ
208 消滅エッジ許容数レジスタ
209 消滅エッジ許容数ギャップレジスタ
210 伸張係数演算回路
211 伸張回路
212 バックライト減光係数演算回路
213 表示データ
214 スレッショルド階調値(Dth)
215 水平方向消滅エッジ信号
216 垂直方向消滅エッジ信号
217 消滅エッジ数
218 伸張後表示データ
219 バックライト減光係数
301 加算器
302A,302B 大小比較器
303 Dth操作テーブル
304 Dth操作テーブルの入力部
305 Dth操作テーブルの出力部
401 入力時の画素の見え方
402 伸張後階調としての画素の見え方
403 入力階調と伸張後階調のグラフ
404 伸張曲線
501 補間処理なしの場合の伸張曲線
502 補間区間
503 補間区間を設けた伸張曲線の一例
601 補間区間の領域判定回路
602A,602B,602C,602D 比較器
603 補間処理用伸張回路
604 セレクタ
605 垂直方向用比較値計算回路
606 補間区間調整コントローラ
607 Dth調整コントローラ
608 伸張係数演算回路
dy 非補間区間の伸張係数
609 補間区間基点係数としての補間区間係数(px(*))
610 補間区間における伸張係数(dy(*))
611 階調オフセット係数としての補間区間オフセット(ofsy(*))
612 補間区間幅値
701 補間区間操作テーブル
702 補間区間操作テーブルの入力部
703 補間区間操作テーブルの出力部
901 消滅エッジ計数カウンタ
902 補間区間係数調整コントローラ
903 領域数分の消滅エッジ数
904 各領域の伸張係数コントロール信号
905 伸張係数演算回路
1001 4入力加算器
1002 1/4計算器
1003 補間区間操作判定回路
1004 伸張係数調整速度レジスタ
1005 伸張係数調整範囲レジスタ
1601 補間区間傾きdy(n)算出式
1602 補間区間出力値out算出式
1603 補間区間範囲
1604 非補間区間範囲
1701 補間区間消滅エッジ数ofsy(n)
1702 4領域の平均消滅エッジ数num_avg
1703 消滅エッジ数ofsy(n)補正式その1
1704 消滅エッジ数ofsy(n)補正式その2
101
106
215 Horizontal
610 Expansion coefficient in interpolation interval (dy (*))
611 Interpolation section offset (ofsy (*)) as a gradation offset coefficient
612 Interpolation
1702 Average number of annihilation edges in 4 regions num_avg
1703 Number of extinction edges ofsy (n)
1704 Fading edge number ofsy (n)
Claims (14)
前記表示データの伸張制御と前記バックライトモジュールの減光制御を行うバックライト制御部を有し、
前記バックライト制御部は、
表示データが持つ最大階調値をそれよりも小さな階調値である階調閾値で除した関係を持つ伸張係数を生成する伸張係数演算回路と、
表示データを前記伸張係数に基づいて伸張する伸張回路と、
前記伸張係数の逆数に基づいて前記バックライトモジュールの減光率を決める減光係数演算回路と、
表示データの所定データ量毎に、隣接画素間で階調が等しく且つ共に階調閾値を超える状態が発生する頻度を計測する計測回路と、
前記計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記階調閾値を変更する階調閾値制御回路と、を有する表示駆動装置。 A display driving device that drives a display device in which the luminance of a pixel is controlled by the transmittance of light from a backlight module according to display data,
A backlight control unit for performing expansion control of the display data and dimming control of the backlight module;
The backlight control unit
An expansion coefficient arithmetic circuit that generates an expansion coefficient having a relationship obtained by dividing the maximum gradation value of display data by a gradation threshold value that is a smaller gradation value;
An expansion circuit that expands display data based on the expansion coefficient;
A dimming coefficient calculation circuit for determining a dimming rate of the backlight module based on the reciprocal of the expansion coefficient;
A measurement circuit that measures the frequency of occurrence of a state where the gradation is equal between adjacent pixels and exceeds both of the gradation threshold values for each predetermined amount of display data;
And a gradation threshold control circuit that changes the gradation threshold in a direction in which a measurement result obtained by the measurement circuit falls within a predetermined allowable range.
前記階調閾値制御回路は前記レジスタの設定値を参照する、請求項4記載の表示駆動装置。 A register in which the value of the allowable range is set to be rewritable from the outside of the display driving device;
The display driving device according to claim 4, wherein the gradation threshold control circuit refers to a set value of the register.
前記表示データの伸張制御と前記バックライトモジュールの減光制御を行うバックライト制御部を有し、
前記バックライト制御部は、
表示データが持つ最大階調値よりも小さな階調値である階調閾値を前記最大階調値で除した値に基づいて前記バックライトモジュールの減光率を決める減光係数演算回路と、
前記階調閾値よりも小さな階調値の非補間区間において表示データの最大階調値を階調閾値で除した関係を持つ伸張係数を生成すると共に、補間区間において補間区間幅値に基づいて補間区間の基点である補間区間基点係数、補間区間用伸張係数及び補間区間基点の階調である階調オフセット係数を生成する伸張係数演算回路と、
非補間区間において表示データを前記伸張係数に基づいて伸張し、補間区間において表示データを補間区間用伸張係数に基づいて伸張する伸張回路と、
前記階調閾値を調整する階調閾値制御回路と、
表示データの所定データ量毎に、補間区間における伸張された表示データの隣接画素間で階調が等しい状態が発生する頻度を計測する第1計測回路と、
前記第1計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記補間区間幅値を変更して前記伸張係数演算回路に与える補間区間制御回路と、を有する表示駆動装置。 A display driving device that drives a display device in which the luminance of a pixel is controlled by the transmittance of light from a backlight module according to display data,
A backlight control unit for performing expansion control of the display data and dimming control of the backlight module;
The backlight control unit
A dimming coefficient calculation circuit that determines a dimming rate of the backlight module based on a value obtained by dividing a grayscale threshold value that is smaller than the maximum grayscale value of display data by the maximum grayscale value;
Generates an expansion coefficient having a relationship in which the maximum gradation value of display data is divided by the gradation threshold value in a non-interpolation interval having a gradation value smaller than the gradation threshold value, and interpolates based on the interpolation interval width value in the interpolation interval An expansion coefficient arithmetic circuit that generates an interpolation section base coefficient that is a base point of the section, an expansion coefficient for interpolation section, and a gradation offset coefficient that is a gradation of the interpolation section base point;
A decompression circuit that decompresses display data based on the decompression coefficient in a non-interpolation section, and decompresses display data based on an interpolation section decompression coefficient in the interpolation section;
A gradation threshold control circuit for adjusting the gradation threshold;
A first measurement circuit that measures the frequency of occurrence of a state in which gradations are equal between adjacent pixels of the expanded display data in the interpolation section for each predetermined amount of display data;
A display driving device comprising: an interpolation section control circuit that changes the interpolation section width value in a direction in which a measurement result obtained by the first measurement circuit falls within a predetermined allowable range, and supplies the result to the expansion coefficient calculation circuit.
前記補間区間制御回路は前記レジスタの設定値を参照する、請求項9記載の表示駆動装置。 A register in which the value of the allowable range is set to be rewritable from the outside of the display driving device;
The display driving device according to claim 9, wherein the interpolation section control circuit refers to a set value of the register.
前記階調閾値制御回路は、前記第2計測回路による計測結果を所定の許容範囲に収める方向に前記階調閾値を変更する、請求項6記載の表示駆動装置。 A second measurement circuit that measures the frequency of occurrence of a state in which the gradation is equal between adjacent pixels and both exceed the gradation threshold for each predetermined amount of display data;
The display drive device according to claim 6, wherein the gradation threshold control circuit changes the gradation threshold in a direction in which a measurement result obtained by the second measurement circuit falls within a predetermined allowable range.
前記階調閾値制御回路は前記レジスタの設定値を参照する、請求項13記載の表示駆動装置。 A register in which the value of the allowable range is set to be rewritable from the outside of the display driving device;
The display driving device according to claim 13, wherein the gradation threshold control circuit refers to a set value of the register.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008284041A JP2010113052A (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Display driving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008284041A JP2010113052A (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Display driving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010113052A true JP2010113052A (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42301667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008284041A Withdrawn JP2010113052A (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Display driving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010113052A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9311861B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-04-12 | Synaptics Display Devices Gk | Display device in which feature data are exchanged between drivers |
CN109961409A (en) * | 2019-02-26 | 2019-07-02 | 平安科技(深圳)有限公司 | A kind of method and device of linear enhancing picture contrast |
CN116013209A (en) * | 2022-12-28 | 2023-04-25 | 北京显芯科技有限公司 | Backlight area adjusting method and device, electronic equipment and storage medium |
-
2008
- 2008-11-05 JP JP2008284041A patent/JP2010113052A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9311861B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-04-12 | Synaptics Display Devices Gk | Display device in which feature data are exchanged between drivers |
CN109961409A (en) * | 2019-02-26 | 2019-07-02 | 平安科技(深圳)有限公司 | A kind of method and device of linear enhancing picture contrast |
CN109961409B (en) * | 2019-02-26 | 2024-02-27 | 平安科技(深圳)有限公司 | Method and device for linearly enhancing image contrast |
CN116013209A (en) * | 2022-12-28 | 2023-04-25 | 北京显芯科技有限公司 | Backlight area adjusting method and device, electronic equipment and storage medium |
CN116013209B (en) * | 2022-12-28 | 2023-08-15 | 北京显芯科技有限公司 | Backlight area adjusting method and device, electronic equipment and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7973973B2 (en) | Display device, display panel driver and method of driving display panel | |
JP4591724B2 (en) | Display device and display method | |
US9390681B2 (en) | Temporal filtering for dynamic pixel and backlight control | |
JP4991212B2 (en) | Display drive circuit | |
JP4806102B2 (en) | Control device for liquid crystal display device, liquid crystal display device, control method for liquid crystal display device, program, and recording medium | |
JP4247269B2 (en) | Display device drive circuit | |
JP5347100B2 (en) | Image display device capable of adjusting brightness and image display method | |
JP2008145916A (en) | Display device and controller driver | |
JPWO2009157221A1 (en) | Control device for liquid crystal display device, liquid crystal display device, control method for liquid crystal display device, program, and recording medium therefor | |
JP2009192887A (en) | Display device | |
JP2009064026A (en) | Automatic power control method for plasma display panel and apparatus therefor, plasma display panel device having the apparatus and medium stored with instruction for instructing the control method to computer | |
JP2008009383A (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
JP5314936B2 (en) | Display device and display device driving circuit | |
US20100127964A1 (en) | Display control apparatus and method, and program | |
JP4515503B2 (en) | Driving method of liquid crystal display device | |
JP2008015123A (en) | Display device and its driving method | |
JP5232410B2 (en) | Display device driving circuit, display device, and electronic apparatus | |
JP2010113052A (en) | Display driving device | |
KR100973813B1 (en) | Liquid crystal display and method of modifying gray signals | |
JP2015215584A (en) | Control circuit and display device thereof | |
TWI427611B (en) | Overdriving value generating method | |
JP5267496B2 (en) | Liquid crystal display device and video display method used therefor | |
US20210134236A1 (en) | Control device, display device, and control method | |
JP2009058718A (en) | Liquid crystal display | |
JP2010139678A (en) | Display drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20100527 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120110 |