JP3045284B2 - 動画表示方法および装置 - Google Patents

動画表示方法および装置

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JP3045284B2 JP9283747A JP28374797A JP3045284B2 JP 3045284 B2 JP3045284 B2 JP 3045284B2 JP 9283747 A JP9283747 A JP 9283747A JP 28374797 A JP28374797 A JP 28374797A JP 3045284 B2 JP3045284 B2 JP 3045284B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイパネ
ルにマトリクス状に配置された多数の表示画素の表示階
調を駆動パルスでレベル制御して動画を表示する動画表
示方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、動画を表示できる各種の装置が利
用されているが、その一つとしてプラズマディスプレイ
と呼称されるものがある。これは放電により蛍光体を発
光させて画像を表示するもので、高輝度に自発光する平
板状のディスプレイとして期待されている。
【0003】このようなプラズマディスプレイとして
は、DC(Direct Current)放電型とAC(Alternati
ng Current)放電型とがあり、AC放電型は電極が放
電空間に露出しないので、露出しているDC放電型より
耐久性が良好と云われている。このAC放電型にも対向
型と面放電型とがあり、対向型は縦横方向の電極を放電
空間を介して対向させているが、面放電型は走査電極と
維持電極とを組み合わせた面放電電極対を平面上に配置
している。AC面放電型のプラズマディスプレイは、メ
モリマージンが広く発光効率が良好なことから、大型の
フルカラーのフラットディスプレイとして期待されてい
る。
【0004】このようなプラズマディスプレイを図8を
参照して以下に説明する。なお、図面はディスプレイパ
ネルの構造を示す分解斜視図である。まず、ここで例示
するディスプレイパネル100は、行方向と平行な複数
の面放電電極101が列方向に連続的に配置されてお
り、これらの面放電電極101の各々が、平行に配置さ
れた走査電極102と維持電極103からなる。
【0005】面放電電極101には、列方向と平行な複
数のデータ電極104が対向配置されており、これら複
数のデータ電極104は、行方向に連続的に配置されて
いる。これらの電極101,14の間隙に、ヘリウム、
ネオン、キセノン、等の放電ガスが封入された放電空間
105が位置しているので、このように複数の面放電電
極101と複数のデータ電極104との多数の交点の各
々で個々に発光する表示セルが形成されている。
【0006】面放電電極101となる走査電極102と
維持電極103とは、ガラス基板106上に導電性の薄
膜などで形成されており、データ電極104は、別体の
ガラス基板107上に導体の印刷などで形成されてい
る。データ電極104上には、白色のグレーズ層108
が積層されており、このグレーズ層108上には、列方
向と平行な隔壁109が行方向に連続的に配置されてい
る。
【0007】これらの隔壁109の間隙が複数の放電空
間105としてデータ電極104に個々に対向してお
り、この放電空間105の内面に蛍光体110が塗布さ
れている。また、面放電電極101には誘電体層111
が対向配置されている。
【0008】そこで、上述のようなディスプレイパネル
100の複数のデータ電極104の各々に複数のデータ
ドライバが個々に接続されており、複数の走査電極10
2の各々には複数の走査ドライバが個々に接続されてい
る。複数の維持電極103には一個または複数の維持ド
ライバが接続されており、このような各種のドライバ回
路によりディスプレイパネル100の駆動回路が形成さ
れている(図示せず)。
【0009】上述のような構造のプラズマディスプレイ
では、縦横にマトリクス状に配置された多数の表示画素
の発光の有無を個々に制御することにより、所望の画像
をドットマトリクス方式で表示することができる。この
プラズマディスプレイの画像表示方法を以下に順次詳述
する。
【0010】まず、最初に準備動作としてディスプレイ
パネル100の複数の走査電極102と維持電極103
との間に予備放電パルスが印加されるので、この予備放
電によりディスプレイパネル100は画像表示の放電が
安定に実行される状態となる。
【0011】つぎに、複数の走査ドライバが、タイミン
グが順次シフトされた走査パルスを複数の走査電極10
2に個々に印加し、このタイミングに同期して複数のデ
ータドライバが表示する画像に対応した特定のデータ電
極104にデータパルスを印加するので、これで全部の
表示画素の位置が順次走査されて画像に対応した表示画
素のみ壁電荷が書き込まれる。
【0012】そこで、複数の走査電極102の全部と複
数の維持電極103の全部とに駆動パルスとして維持パ
ルスが印加されることにより、壁電荷が書き込まれた表
示画素の蛍光体110のみ発光してディスプレイパネル
100にドットマトリクスの画像が二値で表示されるこ
とになる。
【0013】なお、現在では上述のようなプラズマディ
スプレイにおいて、表示画像を多階調に表現することが
要望されており、これを実現する手法の一つとしてサブ
フィールド法がある。つまり、プラズマディスプレイの
表示画素は、上述のように壁電荷が書き込まれた状態で
維持パルスが印加されると発光するので、この維持パル
スの印加個数を制御すれば発光輝度を調整できることに
なる。
【0014】そこで、画像表示の時間単位である1フレ
ームを複数のサブフィールドに分割しておき、このサブ
フィールドで各種間隔の駆動パルスとして維持パルスを
事前に設定しておく。例えば、映像信号を8ビットのバ
イナリ階調で256段階の階調レベルに表現する場合、
図9(a)に示すように、1フレーム内に“1,2,4,
…128”なる比率の個数で維持パルスを印加する維持
発光期間となるサブフィールドを設定しておく。
【0015】このようなサブフィールドの維持パルスを
適宜組み合わせれば、1フレーム内の維持パルスの発生
個数が256段階に変化することになり、ディスプレイ
パネル100にマトリクス状に配置された多数の表示画
素を時分割にマトリクス駆動することができる。
【0016】例えば、ある表示画素の階調レベルが12
7の場合、同図(b)の左方に示すように、その表示画素
には“1,2,…64”なる重み付けの7つのサブフィ
ールドからなる維持パルス列が印加されるので、その表
示画素には重み付けが127となる7つの維持パルス列
が1フレームの時間に印加されることになる。また、階
調レベルが128の場合、同図(b)の右方に示すよう
に、“128”なる重み付けの1つのサブフィールドの
維持パルスが印加されることになる。
【0017】上述のようにプラズマディスプレイをサブ
フィールド法で動作させると、ディスプレイパネル10
0の表示画素に1フレームに印加される維持パルスの印
加個数が調整されるので、表示画像を階調表現すること
ができる。
【0018】しかし、このようなサブフィールド法を利
用して動画を表示させると、映像によっては妨害が発生
する。例えば、人物の頬部のように円滑に明度が変化す
る画像が画面上を移動する場合、本来は滑らかな画像で
あるべき部分に暗い輪郭や明るい輪郭が出現することが
ある。また、カラー表示では色ズレの輪郭や解像度の低
下なども発生する。このような妨害を以下では動画偽輪
郭と呼称する。
【0019】この動画偽輪郭は、カラー表示の場合、各
色ごとのビットの桁上がり点が空間的に相違するため
に、各色ごとに相違した位置に妨害が発生することにな
る。このような場合には、特に偽色輪郭と呼称する場合
もあるが、本質的にはカラー画素を表示したときの各色
での動画偽輪郭の組み合わせにより発生する。このよう
な現象は動画表示での色ズレや解像度の低下などの一因
となっている。
【0020】図9(b)に示すように、ある表示画素の階
調レベルが127から128に変化する場合を想定する
と、階調レベル127ではフレームの前半に維持パルス
が集中しているが、階調レベル128ではフレームの後
半に維持パルスが集中しているため、階調レベルが12
7から128に遷移したフレーム間には維持発光の空白
期間が発生する。
【0021】このような状態では表示画素は発光しない
時間が、その前後のフレームより長く続くため、本来表
示される階調レベルより暗くなったように人間には視認
される。反対に、ある画素の階調レベルが128から1
27に変化する場合、図10に示すように、サブフィー
ルドの発光時間が短期間に集中するため、本来の階調レ
ベルより明るくなったように視認される。
【0022】例えば、CRT(Cathode-Ray Tube)の
場合は、画素表示の階調レベルを変化させるためには、
電子ビームの強度を変調して表示画素の輝度をアナログ
的に調整すれば良い。また、画像を表示するためには画
面の多数の表示画素を順番に走査するが、これを一瞬の
時間に完了することができるので、上述のような動画偽
輪郭の問題は発生しない。
【0023】しかし、プラズマディスプレイのようにサ
ブフィールド法を利用する動画表示装置では、各階調ビ
ットを時分割に一フィールド近い時間で低速に表示し、
表示された各階調ビットの画像を視認の積分効果により
一枚の映像として観測者に視覚的に合成させる。
【0024】視覚合成された映像が動画の場合、移動す
る画像を目で追うと明瞭な明線妨害や暗線妨害となる。
これは前述のように暗く視認される画素や明るく視認さ
れる画素を目で追うことにより、網膜上に固定した暗線
や明線として障害合成されるためである。こういったこ
とが動画偽輪郭の発生原理であると考えられる。
【0025】上述のような課題を解決する手法が、特開
平7−271325号公報、特開平8−54852号公
報、特開平8−234694号公報、等に開示されてい
る。これらの公報に開示された手法では、実際の表示階
調が不適となる階調データの組み合わせを事前に登録し
ておき、1フレーム前の階調データと現階調データが登
録されている組み合わせに整合すると、現階調データに
対して出力される維持パルスを所定の形態に補正する。
【0026】これで表示階調が不適となる組み合わせで
階調レベルが変化する表示画素に、表示階調が不適とな
らないように補正された維持パルスを供給することがで
きるので、移動する画像に明線や暗線の偽輪郭が発生す
ることを防止することができる。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】前述した各種公報の動
画表示装置は、何れも実際の表示階調が不適となる階調
データの組み合わせを事前に登録しておき、これが検出
されると維持パルスを補正して表示画素の表示階調が不
適となることを防止する。
【0028】しかし、実際には多階調の表示レベルを最
適に補正することは困難であり、特に、フルカラーの不
適な発色の線分を良好に消去することは困難である。例
えば、画像の移動が所定の速度の場合に偽輪郭が良好に
消去されるように補正内容を設定することは可能である
が、この場合も想定した速度より高速や低速では補正の
レベルが適正とならず、例えば、明線と暗線とが隣接し
て発生するようなことになる。
【0029】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、動画の偽輪郭を良好に補正できる動画表
示方法および装置を提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明の動画表示方法
は、多数の表示画素がマトリクス状に配置されたディス
プレイパネルに動画を表示する動画表示方法であって、
1フレームを輝度の相対比が異なる複数のサブフィール
ドに分割して多階調映像を表示する動画表示方法におい
て、前記表示画素ごとに1フレーム前の映像の階調デー
タと現フレームの映像の階調データとから新たなるn
(nは自然数)通りの補正階調データを得、前記1フレー
ム前の映像の階調データと前記現フレームの映像の階調
データと前記n通りの補正階調データとから少なくとも
2通りの補正階調データを含む複数の階調データを組み
合わせ、その各々を前記表示画素の画素平面内に所定の
選択パターンに従って拡散配列する。
【0031】本発明の動画表示装置は、1フレームを輝
度の相対比が異なる複数のサブフィールドに分割して多
階調映像を表示する動画表示装置において、データ入力
手段と、前記表示画素の単位画素に対応した1フレーム
分の映像の階調データを蓄積するデータ保存手段と、該
データ保存手段から得られる1フレーム前の映像の階調
データと前記データ入力手段から得られる現在の映像の
階調データとから新たなるn通りの補正階調データを得
るデータ補正手段とを有し、さらに前記1フレーム前の
映像の階調データと前記現フレームの映像の階調データ
と前記n通りの補正階調データとから少なくとも2通り
の補正階調データを含む複数の階調データを組み合わ
せ、前記表示画素の画素平面内に各々を所定の選択パタ
ーンに従って拡散配列する補正制御手段を有する。
【0032】従って、マトリクス状に配列されている多
数の表示画素が、通常は映像の階調データに対応した階
調レベルで表示を実行するが、1フレーム前の階調デー
タと現階調データとが動画偽輪郭の発生する組み合わせ
の場合には、これが発生しないように表示する階調デー
タが変換される。しかし、表示画素ごとの変換の度合が
選択パターンに従って拡散配列されるので、動画偽輪郭
を表示する表示画素の階調レベルが一様に補正されるこ
とはなく、例えば、過剰に補正された表示画素と補正さ
れない表示画素とが二次元的に混在配置された状態など
となる。
【0033】なお、本発明で云う動画表示装置とは、サ
ブフィールド法を用いて階調表示する多数の表示画素が
ディスプレイパネルにマトリクス状に配置されており、
このディスプレイパネルで動画を表示できる装置であれ
ば良く、例えば、プラズマディスプレイやDMDなどが
ある。また、本発明で云う各種手段は、その機能を実現
するように形成されていれば良く、例えば、専用のハー
ドウェア、適正な機能がプログラムにより付与されたコ
ンピュータ、適正なプログラムによりコンピュータの内
部に実現された機能、これらの組み合わせ、等を許容す
る。
【0034】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図1
ないし図4を参照して以下に説明する。なお、図1は本
実施の形態の動画表示装置であるプラズマディスプレイ
を示すブロック図であり、図2は補正制御手段に相当す
るパターン発生回路の一例を示す回路図であり、図3は
選択パターンの画面パターンを示す模式図である。
【0035】図4は階調データの階調レベルが変化する
場合の駆動パルスの発生タイミングと視認される輝度レ
ベルとの関係を示すタイムチャートであり、(a)は無補
正の発光パターン、(b)は(a)に対応した視認される輝
度レベル、(c)は従来手法で第nフレームを最適に補正
した発光パターン、(d)は(c)に対応した視認される輝
度レベル、(e)は本実施の形態で用いる過剰に補正した
発光パターン、(f)は(e)に対応した視認される輝度レ
ベル、(g)は(b)と(f)との平均に相当する本実施の形
態の視認される輝度レベルである。
【0036】本実施の形態の動画表示装置であるプラズ
マディスプレイ1は、AC面放電型に形成されており、
図1に示すように、ディスプレイパネル2と駆動回路3
とを具備している。ディスプレイパネル2には、行方向
と平行な複数の面放電電極11が列方向に連続的に配置
されており、これらの面放電電極11の各々が、平行に
配置された走査電極12と維持電極13からなる。
【0037】面放電電極11には、列方向と平行な複数
のデータ電極14が対向配置されており、これら複数の
データ電極14は、行方向に連続的に配置されている。
これらの電極11,14の間隙に、例えば、ヘリウム、
ネオン、キセノン、等の放電ガスが封入された放電空間
(図示せず)が位置しているので、複数の面放電電極1
1と複数のデータ電極14との多数の交点の各々で個々
に発光する表示画素が形成されている。
【0038】なお、本実施の形態のプラズマディスプレ
イ1は、フルカラーに対応した構造に形成されているた
め、図3に示すように、実際には蛍光体がRGB(Re
d,Green,Blue)に個々に対応した縦長の三つの表示
画素で正方形の三色画素24が形成されており、この三
色画素24がディスプレイパネル2に縦横にマトリクス
状に配置されている。
【0039】本実施の形態のプラズマディスプレイ1で
は、図1に示すように、映像信号が入力されるデータ入
力部31にA/D(Analog/Digital)コンバータ32
が接続されており、このA/Dコンバータ32にはγ補
正回路33が接続されている。
【0040】データ入力部31は、多数の階調データか
らなる映像信号の入力を受け付け、A/Dコンバータ3
2は、映像信号の階調データをアナログからデジタルに
量子化する。γ補正回路33は、デジタルの階調データ
の階調を補正するので、このγ補正回路33とA/Dコ
ンバータ32とデータ入力部31との部分がデータ入力
手段に相当する。
【0041】また、本実施の形態のプラズマディスプレ
イ1は、垂直同期信号と水平同期信号とモード設定信号
との信号入力部34a〜34bも具備しており、その垂
直同期信号の信号入力部34aとγ補正回路33とが一
個のデータ補正回路35に接続されている。
【0042】このデータ補正回路35では、γ補正回路
33に接続された配線が二系統に分離されて一方にデー
タ保存手段であるフレームメモリ36が挿入されてお
り、このフレームメモリ36が一方に挿入された二系統
の配線が、データ補正手段に相当する一個の演算回路3
7に接続されている。
【0043】また、三つの信号入力部34a〜34c
は、補正制御手段に相当する一個のパターン発生回路3
8に接続されており、このパターン発生回路38も演算
回路37に接続されている。さらに、水平同期信号とモ
ード設定信号とのドットクロック発生回路39に接続さ
れており、このドットクロック発生回路39もパターン
発生回路38に接続されている。
【0044】フレームメモリ36は、多数の階調データ
をフレームごとに一時保存し、1フレームだけ遅延させ
て出力する。演算回路37は、データ記憶手段としてL
UT(Look Up Table)40を具備しており、このL
UT40には、1フレーム前の階調データと現階調デー
タとをアドレスとして補正データが格納されている。
【0045】さらに、演算回路37には、データ読出手
段に相当するデータ読出回路と補正実行手段に相当する
補正実行回路(ともに図示せず)とを具備しており、デ
ータ読出回路はγ補正回路33から直接入力される現階
調データとフレームメモリ36に一時保存された階調デ
ータとをアドレスとしてLUT40から補正データを読
み出す。
【0046】例えば、階調データは階調レベルの数値か
らなるので、補正データは階調レベルの数値を加減する
数値として設定されている。補正実行回路は、例えば、
上述のように読み出された補正データの正負の数値を現
階調データの階調レベルの数値に加算することにより、
補正データで階調データを補正する。ただし、この演算
回路37の補正実行回路にはパターン発生回路38も接
続されており、このパターン発生回路38が発生する選
択パターンにより補正実行回路による補正のレベルが制
御される。
【0047】より詳細には、パターン発生回路38は、
図2に示すように、水平同期信号をリセット入力として
ドットクロックがデータ入力されるD型の第一FF(Fl
ipFlop)回路41、垂直同期信号をリセット入力として
水平同期信号がインバータ42を介してデータ入力され
る第二FF回路43、モード設定信号をリセット入力と
して垂直同期信号がインバータ44を介してデータ入力
される第三FF回路45、を具備している。
【0048】第一第二FF回路41,43は第一の排他
的論理和回路46の一対の入力端子に接続されており、
この第一の排他的論理和回路46の出力端子と第三FF
回路44とが第二の排他的論理和回路47の一対の入力
端子に接続されている。この第二の排他的論理和回路4
7の出力端子は、ドットクロックがリセット入力とする
第四FF回路48のデータ入力に接続されており、この
第四FF回路48が演算回路37の補正実行回路に接続
されている。
【0049】パターン発生回路38は、ドットクロック
と水平同期信号と垂直同期信号とモード設定信号に対応
して補正実行回路に補正のレベルを制御する信号を出力
するので、図3に示すように、その選択パターンは補正
のレベルが三色画素24ごとに反転するとともに走査線
ごとに反転することになり、このような選択パターンが
フレームごとに反転する。
【0050】上述のような構造のデータ補正回路35に
は駆動回路3が接続されており、この駆動回路3がディ
スプレイパネル2に接続されている。データ補正回路3
5の演算回路37には、第一のデータ配列回路52を介
してメモリ入出力制御回路53が接続されており、この
メモリ入出力制御回路53にはフレームバッファメモリ
54が接続されている。なお、第一のデータ配列回路5
2には、水平同期信号の信号入力部34bとドットクロ
ック発生回路39も接続されている。
【0051】第一のデータ配列回路52は、演算回路3
7から入力されるRGBの階調データを混合し、階調ビ
ットごとにアドレスが相違するように整列させる。メモ
リ入出力制御回路53は、RGBが混合された階調デー
タのフレームバッファメモリ54に対する入出力を制御
し、このフレームバッファメモリ54は、RGBが混合
された階調データを一時保存する。
【0052】また、垂直同期信号の信号入力部34aに
は、クロックジェネレータ55が接続されたサブフィー
ルド生成回路56が接続されており、このサブフィール
ド生成回路56もタイミングジェネレータ57を介して
メモリ入出力制御回路53に接続されている。
【0053】このメモリ入出力制御回路53には、第二
のデータ配列回路58を介して、例えば、上下のデータ
ドライバ59,60が接続されており、これらのデータ
ドライバ59,60がディスプレイパネル2のデータ電
極14に接続されている。一方、タイミングジェネレー
タ57には、走査ドライバ61と維持ドライバ62とが
接続されており、これらのドライバ61,62がディス
プレイパネル2の走査電極12と維持電極13とに各々
接続されている。
【0054】クロックジェネレータ55はシステムクロ
ックを発生し、サブフィールド生成回路56は、フレー
ム内の特定時刻に各々発生する各種間隔のサブフィール
ドを、垂直同期信号を基準としてシステムクロックに同
期して生成する。タイミングジェネレータ57は、サブ
フィールドのタイミング信号をメモリ入出力制御回路5
3や走査/維持ドライバ61,62に出力する。
【0055】第二のデータ配列回路58は、実際の表示
画像に対応した形態に階調データの配列を変換し、デー
タドライバ59,60は、階調データに対応してディス
プレイパネル2のデータ電極14にデータパルスを出力
する。走査ドライバ61は、サブフィールドのタイミン
グ信号に対応してディスプレイパネル2の走査電極12
に駆動パルスとして走査パルスを出力し、維持ドライバ
62は、維持電極13に駆動パルスとして維持パルスを
出力する。
【0056】上述のような構成において、本実施の形態
のプラズマディスプレイ1は、階調レベルが個々に設定
された多数の階調データからなる映像信号が外部入力さ
れると、ディスプレイパネル2に縦横にマトリクス状に
配置されている三色画素24の表示画素を個々に階調駆
動し、各色が画素単位で表現された画像を表示出力す
る。
【0057】このとき、動画用の映像信号がフレームご
とに入力される場合、1フレーム前の階調データと現階
調データとが特定の組み合わせの場合には、現階調デー
タの階調レベルを補正することにより動画偽輪郭の発生
を防止する。ただし、この動画偽輪郭を防止するための
階調データの補正のレベルを、選択パターンによりディ
スプレイパネル2のマトリクス状に配置とフレームとに
対応して制御する。
【0058】本実施の形態のプラズマディスプレイ1の
動画表示方法を以下に順次詳述する。まず、多数の表示
画素の階調レベルを個々に示す多数の階調データからな
る映像信号がデータ入力部31にフレームごとに入力さ
れると、このフレームごとに入力されるアナログのRG
Bの階調データは、A/Dコンバータ32によりデジタ
ルに量子化されてからγ補正回路33により階調が逆γ
補正される。
【0059】このように補正された階調データがフレー
ムごとに入力されるデータ補正回路35では、階調デー
タがフレームメモリ36でフレームごとに一時保存さ
れ、演算回路37が、一時保存された1フレーム前の階
調データと新規入力される補正データとをアドレスとし
てLUT40から補正データを読み出し、この補正デー
タを加算するなどして表示する階調データを補正する。
【0060】ただし、信号入力部34a〜34cにフレ
ームごとに入力される垂直同期信号と水平同期信号とド
ットクロックとに対応して、パターン発生回路38によ
り上述の演算回路37によるデータ補正のレベルが選択
パターンで制御される。つまり、演算回路37では、ド
ットクロックが第一のFF回路41で二分の一に分周さ
れ、これが水平同期信号でリセットされて主走査の開始
時にローが出力される。
【0061】また、水平同期信号はインバータ42で立
ち上がりエッジが有効とされ、これがクロック信号とし
て第二のFF回路43で二分の一に分周されるので、上
述のような第一第二のFF回路41,43の出力信号
が、排他的論理和回路46により素子ごと走査線ごとに
反転する千鳥格子の選択パターンに変換される。
【0062】また、垂直同期信号はインバータ44によ
り立ち上がりエッジが有効とされ、これがクロック信号
として第三のFF回路45で二分の一に分周されるの
で、これと第一の排他的論理和回路46との出力信号は
第二の排他的論理和回路47によりフレームごとに反転
する選択パターンに変換されるので、これが第四のFF
回路48によりドットクロックに同期して演算回路37
に出力される。
【0063】本実施の形態のプラズマディスプレイ1で
は、演算回路37による動画偽輪郭の補正は過剰に実行
されるように設定されており、この過剰な補正が選択パ
ターンにより間引かれるように設定されている。例え
ば、図4および下記の表1に示すように、6ビットで6
4段階に階調表現された階調データの階調レベルが32
から31に変化する場合、これは動画偽輪郭が発生する
典型的な状態なので、その階調データの全部を補正する
従来の手法では、例えば、補正データとして11が加算
されて現階調データの階調レベルは42とされる。
【0064】
【表1】 しかし、本実施の形態のプラズマディスプレイ1では、
半分の階調データしか階調レベルを補正しないので、例
えば、補正データとして21が加算されて現階調データ
の階調レベルは52とされる。動画偽輪郭が発生する位
置の表示画素のうち、図3に示すように、千鳥状に位置
する半分は上述のように過剰に補正されて残りの半分は
補正されない。
【0065】上述のように動画偽輪郭が補正されてデー
タ補正回路35からフレームごとに出力される映像信号
の階調データは、第一のデータ配列回路52によりRG
Bが混合されて階調ビットごとにアドレスが相違するよ
うに整列され、メモリ入出力制御回路53によりフレー
ムバッファメモリ54に一時保存される。
【0066】一方、クロックジェネレータ30が発生す
るシステムクロックが入力されるサブフィールド生成回
路56により、垂直同期信号を基準としてシステムクロ
ックに同期してサブフィールドが生成されるので、その
タイミング信号がタイミングジェネレータ57によりメ
モリ入出力制御回路53や走査/維持ドライバ61,6
2に出力される。
【0067】そこで、フレームバッファメモリ54で一
時保存された1フレーム分の階調データが、メモリ入出
力制御回路53によりサブフィールドのタイミング信号
に同期して読み出され、第二のデータ配列回路58によ
り実際の表示画像に対応した形態に変換されてから、デ
ータドライバ59,60によりディスプレイパネル2の
データ電極14にデータパルスとして出力される。
【0068】同時に、このディスプレイパネル2の走査
電極12には、走査ドライバ61によりサブフィールド
のタイミング信号に対応した駆動パルスとして走査パル
スが出力されるので、これで発光させる表示画素にサブ
フィールドごとに壁電荷が書き込まれる。
【0069】つぎに、上述のように全部の表示画素に対
して壁電荷の書込走査が実行されると、維持ドライバ6
2により維持電極13に駆動パルスとして維持パルスが
出力されるので、これで壁電荷が書き込まれた表示画素
のみ発光することになる。
【0070】上述のようなデータパルスと走査パルスと
による壁電荷の書き込みと維持パルスの出力とが1フレ
ーム中のサブフィールドごとに実行されるので、これで
ディスプレイパネル2の多数の表示画素が個々に階調表
現される。この表示画素はRGBに発光する三つが一つ
の三色画素24としてマトリクス状に配置されているの
で、画素単位で各色が表現されたフルカラーの画像がデ
ィスプレイパネル2に表示される。
【0071】そして、本実施の形態のプラズマディスプ
レイ1では、上述のような画像表示がフレームごとに実
行されるので、これで各色が画素単位で表現されたフル
カラーの動画が表示される。その場合、階調表現がサブ
フィールド法により実行されているので、表示画面の表
示画像が移動すると動画偽輪郭が発生することになる
が、その発生が予想される表示画素の階調レベルが適宜
補正される。
【0072】ただし、この表示画素の階調レベルの補正
は従来より過剰に実行され、この過剰な補正が選択パタ
ーンにより二次元的に拡散された半分の表示画素のみに
実行される。つまり、動画偽輪郭が発生する部分に対
し、過補正の表示画素と無補正の表示画素とが一対一で
二次元的に混在する状態とされるので、巨視的には適正
に補正された状態とされる。
【0073】例えば、図4(a)(b)に示すように、6ビ
ットで64段階に階調表現された階調データの階調レベ
ルが32から31に変化する場合は動画偽輪郭が発生す
るので、動画偽輪郭が発生する位置の全部の階調データ
を一様に補正する従来の手法では、同図(c)(d)に示す
ように、補正データとして11が加算されて現階調デー
タの補正後の階調レベルは42となる。この場合、以後
も階調レベルとして31が連続する場合、補正された階
調レベル42が31に変化するときに動画偽輪郭が発生
してしまう。
【0074】しかし、本実施の形態のプラズマディスプ
レイ1では、同図(e)(f)に示すように、動画偽輪郭が
発生する位置の階調データの半分のみ、補正データとし
て21が加算されて階調データの階調レベルは52とさ
れるが、半分の階調データは階調レベルが31のまま補
正されない。この場合、過剰に補正された階調レベルと
補正されない階調レベルとが巨視的には平均化されるの
で、同図(g)に示すように、全体的に動画偽輪郭の発生
が良好に防止されることになる。
【0075】本実施の形態のプラズマディスプレイ1で
は、マトリクス状に配置された表示画素をサブフィール
ド法により階調表現してディスプレイパネル2に動画を
表示するとき、その動画偽輪郭の発生を良好に補正する
ことができる。そして、ディスプレイパネル2にはRG
Bの表示画素からなる三色画素24がマトリクス状に配
置されているので、本実施の形態のプラズマディスプレ
イ1は、画素単位で各色が表現された動画を良好な品質
で表示することができる。
【0076】しかも、本実施の形態のプラズマディスプ
レイ1では、映像信号から抽出された各種信号からパタ
ーン発生回路38が選択パターンをハードウェアでリア
ルタイムに生成するので、選択パターンをイメージデー
タとしてメモリに事前に登録しておく必要がない。
【0077】さらに、上述の選択パターンはRGBの表
示画素からなる正方形の三色画素24を単位として画素
ごとと走査線ごととに補正のレベルが反転されているの
で、この補正のレベルが均一かつ微細に拡散されてお
り、視認される動画偽輪郭の発生を良好に防止すること
ができる。
【0078】さらに、ディスプレイパネル2のマトリク
ス状に配置に対応した選択パターンの画面パターンがフ
レームごとに反転されるので、ディスプレイパネル2の
過補正の位置と無補正の位置とが時間的にも拡散される
ことになり、より良好に動画偽輪郭の発生を防止するこ
とができる。
【0079】しかも、演算回路37のLUT40に1フ
レーム前の階調データと現階調データとをアドレスとし
て補正データを格納しておき、この補正データを適宜読
み出して現階調データに加算するので、現階調データを
1フレーム前の階調データとの組み合わせに対応して所
望の階調レベルに補正することができる。
【0080】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態では画像表示装置としてフル
カラーのプラズマディスプレイ1を例示したが、本発明
は素子単位での階調表現にサブフィールド法が利用され
る各種の画像表示装置に適用することができる。
【0081】また、映像信号から抽出された各種信号か
らパターン発生回路38により選択パターンをハードウ
ェアでリアルタイムに生成することを例示したが、メモ
リにイメージデータとして事前に登録した選択パターン
を適宜読み出して補正の制御に利用することも可能であ
る。
【0082】また、上記形態では映像信号から抽出され
た各種信号からパターン発生回路38により選択パター
ンをハードウェアでリアルタイムに生成することを例示
したが、メモリにイメージデータとして事前に登録した
選択パターンを適宜読み出して補正の制御に利用するこ
とも可能である。
【0083】さらに、上記形態では選択パターンにより
動画偽輪郭が発生する部分の階調データの過剰な補正の
レベルを制御することを例示したが、例えば、このよう
な制御としては微妙に過剰な補正と不足の補正とを組み
合わせることや、極度に過剰な補正と反対の補正とを組
み合わせることや、複数段階の補正を組み合わせること
などが可能である。
【0084】本発明者等の実験によれば、特定の輝度遷
移において動画偽輪郭の原因となっているビットの状態
変化が前後に1フレームずれている組み合わせにする
と、最も良好な結果を得ることができた。
【0085】ただし、上記形態のプラズマディスプレイ
1では、過剰な補正のレベルを制御するので、階調デー
タの半分には事前に過剰に設定された補正を従来と同様
に実行し、残りの半分には補正を一切実行しなければ良
く、全体的に処理動作が簡単なので好ましい。
【0086】さらに、上記形態では画素を単位とした矩
形範囲で過剰な補正のレベルを制御することにより、動
画偽輪郭の発生を微細なレベルで防止することを例示し
たが、上述のように補正のレベルを制御する範囲を複数
の画素とすることにより、その処理動作の負担を軽減す
ることも可能である。
【0087】また、上記形態ではディスプレイパネル2
のマトリクス状に配置に対応した二次元的な選択パター
ンを時間的にも切り換えることを例示したが、このよう
な時間的な切り替えを実行することなく二次元的な選択
パターンを固定的に利用することも可能である。
【0088】さらに、上記形態では現階調データを1フ
レーム前の階調データとの組み合わせに対応して補正す
るため、LUT40に1フレーム前の階調データと現階
調データとをアドレスとして補正データを事前に登録し
ておくことを例示したが、このようなLUT40を利用
することなく演算処理回路(図示せず)を設けておき、
現階調データと1フレーム前の階調データとをパラメー
タとする演算処理で現階調データを補正することも可能
である。
【0089】事前に補正データを登録しておく手法で
は、現現階調データを1フレーム前の階調データとの組
み合わせで確実に所望の階調レベルに補正することがで
きるが、階調レベルが多数であると膨大な補正データを
登録しておく必要がある。一方、リアルタイムの演算処
理で階調データを補正する手法では、膨大な補正データ
を登録しておく必要はないが、階調データを所望の階調
レベルに確実に補正することが困難な場合がある。つま
り、上述の二つの手法は一長一短があるので、装置の性
能や仕様などの各種条件を考慮して適正な一方を選択す
ることが好ましい。
【0090】つぎに、本発明の実施の第二の形態を図5
および図6を参照して以下に説明する。なお、これより
以下の実施の形態に関して上述した第一の形態と同一の
部分は、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は
省略する。
【0091】図5は本実施の形態の動画表示装置である
プラズマディスプレイでの1フレーム中のサブフィール
ドの配列を示す模式図である。図6は図5に対応した駆
動パルスの発生タイミングと視認される輝度レベルとの
関係を示すタイムチャートであり、(a)は無補正の発光
パターン、(b)は(a)に対応した視認される輝度レベ
ル、(c)は本実施の形態の補正した発光パターン、(d)
は(c)に対応した視認される輝度レベル、(e)は(b)と
(c)との平均に相当する本実施の形態の視認される輝度
レベルである。
【0092】本実施の形態の動画表示装置であるプラズ
マディスプレイ(図示せず)は、ハードウェアの構造は
前述した第一の形態のプラズマディスプレイ1と同一で
あり、サブフィールドの設定が相違している。つまり、
前述したプラズマディスプレイ1では、フレーム内にサ
ブフィールドを単純に間隔の順番に配列しておくことを
想定したが、本実施の形態のプラズマディスプレイで
は、図5に示すように、長い間隔のサブフィールドが複
数に分割されており、このようなサブフィールドの配列
も分散されている。
【0093】例えば、8ビットで256段階が階調表現
されている場合、最長と二番目とのサブフィールドを二
分割して配列を分散しておく。この場合、図6(a)に示
すように、階調レベルが127から128に変化するよ
うな場合でも駆動パルスが分散されているので、同図
(b)に示すように、動画の動作が低速ならば本発明の補
正制御を実行しなくとも動画偽輪郭の発生が抑制され
る。
【0094】しかし、上述のようにサブフィールドを分
割した場合、前述のように無補正との組み合わせで動画
偽輪郭が巨視的に解消される過補正の補正データを適正
に設定することが困難である。そこで、本実施の形態の
プラズマディスプレイでは、単純に1フレーム前の階調
データを補正された現階調データとし、このように補正
された階調データと補正されない階調データとを選択パ
ターンで拡散させるよう設定されている。
【0095】上述のような構成において、本実施の形態
のプラズマディスプレイでは、長い間隔のサブフィール
ドが複数に分割されているが、1フレーム前の階調デー
タを補正された現階調データとし、このように補正され
た階調データと補正されない階調データとを選択パター
ンで拡散させる。このため、動画偽輪郭を広範囲に分散
させることができるので、動画偽輪郭は面積が拡大され
て全体的に平均化されており、視認される動画の表示品
質が改善されている。なお、サブフィールドが分割され
ることなく時間間隔の順番に配列されている低階調の階
調データに対しては、前述した第一の実施の形態と同様
に補正して選択パターンで有無を拡散させることが好ま
しい。
【0096】つぎに、本発明の実施の第三の形態を図7
を参照して以下に説明する。なお、図7は本実施の形態
の動画表示装置であるプラズマディスプレイでの1フレ
ーム中のサブフィールドの配列を示す模式図である。
【0097】本実施の形態の動画表示装置であるプラズ
マディスプレイ(図示せず)では、最長のサブフィール
ドが一つの二分の一と二つの四分の一とに分割して分散
されており、1フレーム前の階調データを補正された現
階調データとして補正されない階調データと選択パター
ンで拡散させるよう設定されている。
【0098】上述のような構成において、本実施の形態
のプラズマディスプレイも、長い間隔のサブフィールド
が複数に分割されているが、1フレーム前の階調データ
を補正された現階調データとして補正されない階調デー
タと選択パターンで拡散させるので、動画偽輪郭を広範
囲に分散させることができ、視認される動画の表示品質
が改善されている。
【0099】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【0100】本発明の動画表示方法および装置では、表
示画素ごとに1フレーム前の映像の階調データと現フレ
ームの映像の階調データとから新たなるn通りの補正階
調データを得、1フレーム前の映像の階調データと現フ
レームの映像の階調データとn通りの補正階調データと
から少なくとも2種類の階調データを含む複数の階調デ
ータを組み合わせ、その各々を前記表示画素の画素平面
内に所定の選択パターンに従って拡散配列することによ
り、動画偽輪郭が発生する位置の表示画素の階調レベル
が一様に補正されることがなく、例えば、過剰に補正さ
れた表示画素と補正されない表示画素とが二次元的に混
在するような状態などに補正されるので、動画偽輪郭の
発生を良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第一の形態の動画表示装置であ
るプラズマディスプレイを示す模式図である。
【図2】補正制御手段に相当するパターン発生回路の詳
細構造を示す回路図である。
【図3】選択パターンの画面パターンを示す模式図であ
る。
【図4】階調データの階調レベルが変化する場合の駆動
パルスの発生タイミングと視認される輝度レベルとの関
係を示すタイムチャートであり、(a)は無補正の駆動パ
ルス、(b)は(a)に対応した視認される輝度レベル、
(c)は従来手法で最適に補正した駆動パルス、(d)は
(c)に対応した視認される輝度レベル、(e)は本実施の
形態で過剰に補正した駆動パルス、(f)は(e)に対応し
た視認される輝度レベル、(g)は(d)と(f)との平均に
相当する本実施の形態の視認される輝度レベルである。
【図5】本発明の実施の第二の形態のプラズマディスプ
レイでの1フレーム中のサブフィールドの配列を示す模
式図である。
【図6】階調データの階調レベルが変化する場合の駆動
パルスの発生タイミングと視認される輝度レベルとの関
係を示すタイムチャートであり、(a)は無補正の駆動パ
ルス、(b)は(a)に対応した視認される輝度レベル、
(c)は本実施の形態の一変形例として補正した駆動パル
ス、(d)は(c)に対応した視認される輝度レベル、(e)
は(b)と(c)との平均に相当する一変形例の視認される
輝度レベルである。
【図7】本発明の実施の第三の形態のプラズマディスプ
レイでの1フレーム中のサブフィールドの配列を示す模
式図である。
【図8】ディスプレイパネルの構造を示す分解斜視図で
ある。
【図9】(a)は一従来例での1フレーム中のサブフィー
ルドの配列を示す模式図であり、(b)は階調データの階
調レベルが変化する場合の駆動パルスの発生タイミング
を示すタイムチャートである。
【図10】階調データの階調レベルが変化する場合の駆
動パルスの発生タイミングを示すタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
1 プラズマディスプレイ 2 ディスプレイパネル 3 駆動回路 11 面放電電極 12 走査電極 13 維持電極 14 データ電極 15 放電空間 31 データ入力手段に相当するデータ入力配線 32 A/Dコンバータ 33 γ補正回路 34 信号入力部 35 データ補正回路 36 データ保存手段であるフレームメモリ 37 データ補正手段に相当する演算回路 38 補正制御手段に相当するパターン発生回路 39 ドットクロック発生回路 40 LUT 41,43,45,48 FF回路 42,44 インバータ 46,47 排他的論理和回路 52,58 データ配列回路 53 メモリ入出力制御回路 54 フレームバッファメモリ 55 システムクロックジェネレータ 56 サブフィールド生成部 57 タイミングジェネレータ 59,60 データドライバ 61 走査ドライバ 62 維持ドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−34401(JP,A) 特開 平8−234694(JP,A) 特開 平7−7702(JP,A) 特開 平9−244576(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/28

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の表示画素がマトリクス状に配置さ
    れたディスプレイパネルに動画を表示する動画表示方法
    であって、1フレームを輝度の相対比が異なる複数のサ
    ブフィールドに分割して多階調映像を表示する動画表示
    方法において、 前記表示画素ごとに1フレーム前の映像の階調データと
    現フレームの映像の階調データとから新たなるn(nは
    自然数)通りの補正階調データを得、 前記1フレーム前の映像の階調データと前記現フレーム
    の映像の階調データと前記n通りの補正階調データとか
    ら少なくとも2通りの補正階調データを含む複数の階調
    データを組み合わせ、 その各々を前記表示画素の画素平面内に所定の選択パタ
    ーンに従って拡散配列 することを特徴とする動画表示方
    法。
  2. 【請求項2】 前記n通りの補正階調データの中から少
    なくとも2通りの補正階調データを組み合わせ、前記表
    示画素の画素平面内に各々を所定の選択パターンに従っ
    て拡散配列するようにした請求項1記載の動画表示方
    法。
  3. 【請求項3】 前記n通りの補正階調データの中から少
    なくとも1通りの補正階調データと現在の映像階調デー
    タとを組み合わせ、前記表示画素の画素平面内に各々を
    所定の選択パターンに従って拡散配列するようにした請
    求項1記載の動画表示方法。
  4. 【請求項4】 前記n通りの補正階調データの中から少
    なくとも1通りの補正階調データと1フレーム前の映像
    の階調データとを組み合わせ、前記表示画素の画素平面
    内に各々を所定の選択パターンに従って拡散配列するよ
    うにした請求項1記載の動画表示方法。
  5. 【請求項5】 1フレーム前の映像の階調データと現在
    の階調データとを組み合わせ、前記表示画素の画素平面
    内に各々を所定の選択パターンに従って拡散配列するよ
    うにした請求項1記載の動画表示方法。
  6. 【請求項6】 1フレーム前の映像の階調データと現在
    の階調データとの間に特定の階調遷移が発生したとき
    に、1フレーム前の映像の階調データと現在の階調デー
    タとを組み合わせ、前記表示画素の画素平面内に各々を
    所定の選択パターンに従って拡散配列するようにした請
    求項1記載の動画表示方法。
  7. 【請求項7】 前記所定の選択パターンが前記表示画素
    の水平方向に隣接する表示画素に対応したものである請
    求項1ないし6の何れか一記載の動画表示方法。
  8. 【請求項8】 前記所定の選択パターンが前記表示画素
    の垂直方向に隣接するラインに対応したものである請求
    項1ないし6の何れか一記載の動画表示方法。
  9. 【請求項9】 前記所定の選択パターンが前記表示画素
    の水平と垂直との組み合わせからなる千鳥配列である請
    求項1ないし6の何れか一記載の動画表示方法。
  10. 【請求項10】 前記所定の選択パターンが複数フレー
    ムを単位とした時間パターンとの組み合わせからなる請
    求項7ないし9の何れか一記載の動画表示方法。
  11. 【請求項11】 前記所定の選択パターンが乱数により
    拡散されたものである請求項1ないし6の何れか一記載
    の動画表示方法。
  12. 【請求項12】 1フレームを輝度の相対比が異なる複
    数のサブフィールドに分割して多階調映像を表示する動
    画表示装置において、 データ入力手段と、 前記表示画素の単位画素に対応した1フレーム分の映像
    の階調データを蓄積するデータ保存手段と、 該データ保存手段から得られる1フレーム前の映像の階
    調データと前記データ入力手段から得られる現在の映像
    の階調データとから新たなるn通りの補正階調データを
    得るデータ補正手段とを有し、 さらに前記1フレーム前の映像の階調データと前記現フ
    レームの映像の階調データと前記n通りの補正階調デー
    タとから少なくとも2通りの補正階調データを含む複数
    の階調データを組み合わせ、前記表示画素の画素平面内
    に各々を所定の選択パターンに従って拡散配列する補正
    制御手段を有することを特徴とする動画表示装置。
  13. 【請求項13】 前記補正制御手段は、前記データ補正
    手段から得られる補正階調データの中から少なくとも2
    通りのデータを組み合わせ、前記表示画素の画素平面内
    に各々を所定の選択パターンに従って拡散配列する請求
    項12記載の動画表示装置。
  14. 【請求項14】 前記補正制御手段は、前記データ補正
    手段から得られる補正階調データの中から少なくとも1
    通りの補正階調データと前記データ入力手段から得られ
    る現在の映像階調データとを組み合わせ、前記表示画素
    の画素平面内に各々を所定の選択パターンに従って拡散
    配列する請求項12記載の動画表示装置。
  15. 【請求項15】 前記補正制御手段は、前記データ補正
    手段から得られる補正階調データの中から少なくとも1
    通りの補正階調データと前記データ保存手段から得られ
    る1フレーム前の映像の階調データとを組み合わせ、前
    記表示画素の画素平面内に各々を所定の選択パターンに
    従って拡散配列する請求項12記載の動画表示装置。
  16. 【請求項16】 前記補正制御手段は、前記データ補正
    手段から得られる1フレーム前の映像の階調データと前
    記データ入力手段から得られる現在の階調データとを組
    み合わせ、前記表示画素の画素平面内に各々を所定の選
    択パターンに従って拡散配列する請求項12記載の動画
    表示装置。
  17. 【請求項17】 前記補正制御手段は、前記データ補正
    手段から得られる1フレーム前の映像の階調データと前
    記データ入力手段から得られる現在の階調データとの間
    に特定の階調遷移が発生したときに、1フレーム前の映
    像の階調データと現在の階調データとを組み合わせ、前
    記表示画素の画素平面内に各々を所定の選択パターンに
    従って拡散配列するようにした請求項12記載の動画表
    示装置。
  18. 【請求項18】 前記所定の選択パターンが前記表示画
    素の水平方向に隣接する表示画素に対応したものである
    請求項12ないし17の何れか一記載の動画表示装置。
  19. 【請求項19】 前記所定の選択パターンが前記表示画
    素の垂直方向に隣接するラインに対応したものである請
    求項12ないし17の何れか一記載の動画表示装置。
  20. 【請求項20】 前記所定の選択パターンが前記表示画
    素の水平と垂直との組み合わせからなる千鳥配列である
    請求項12ないし17の何れか一記載の動画表示装置。
  21. 【請求項21】 前記所定の選択パターンが複数フレー
    ムを単位とした時間パターンとの組み合わせからなる請
    求項18ないし20の何れか一記載の動画表示装置。
  22. 【請求項22】 前記所定の選択パターンが乱数により
    拡散されたものである請求項12ないし17の何れか一
    記載の動画表示装置。
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