JP3251487B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
- Publication number
- JP3251487B2 JP3251487B2 JP01910296A JP1910296A JP3251487B2 JP 3251487 B2 JP3251487 B2 JP 3251487B2 JP 01910296 A JP01910296 A JP 01910296A JP 1910296 A JP1910296 A JP 1910296A JP 3251487 B2 JP3251487 B2 JP 3251487B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- pixels
- pixel
- signal
- color
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
onal Computer)やWS(Work Station)等に用いられる
LCD(Liquid Crystal Display)やPDP(Plasma D
isplay Panel)等の画像表示装置や画像形成装置に備え
られた画像処理装置、特に、単板式カラーLCDにディ
ジタル映像信号を表示させたときに発生する色ずれを補
正する回路を備えた画像処理装置、および、デルタ配列
のLCDにストライプ配列仕様のディジタル映像信号を
表示させたときに発生する画像の波打ちを補正する回路
を備えた画像処理装置に関するものである。
の映像信号に応じて輝度を変える機能を有する微細なピ
クセルを多数備え、このピクセルの集合で1枚の映像を
表現するようになっている。このような画像表示装置の
うちLCDの場合、前記ピクセルは、液晶セルで構成さ
れている。液晶セルは、それ自身では発光しないけれど
も、外部からの入射光の透過率または反射率を変える機
能を有しており、間接的にピクセルの輝度を制御してい
る。したがって、LCDでは、上記の液晶セルの機能を
利用して、映像を表示するようになっている。
板式とに大きく分類される。3板式のカラーLCDは、
その名の通りB&W(Black&White)LCDを3枚用いる
ものである。これは、投射型LCDの一部で採用されて
いる。一方、単板式カラーLCDは、1個のピクセルが
異なる色に着色された複数の液晶セルから構成されたも
のである。これは、現在、すべての直視型カラーLCD
と一部の投射型カラーLCDで採用されている。
LCDの原理を説明する。この図は、有効表示領域の表
面の一部を表している。カラーLCDの1つのピクセル
51は、3つの液晶セル51R・51G・51Bからな
り、それらは、各々、赤、緑、青の3色の光を選択的に
透過または反射する性質を有している。同様に、ピクセ
ル52は、液晶セル52R・52G・52Bから、ピク
セル53は、液晶セル53R・53G・53Bから構成
されている。これら赤、緑、青の3つの液晶セルの透過
光や反射光の量を制御することで、対応する1つのピク
セルの色を変えることができる。尚、図7では、向かっ
て左から右に赤、緑、青の順に液晶セルが並んでいる
が、この順序や方向は、LCDによって異なる。
は、図12に示すようなストライプ状と、図13に示す
ようなデルタ状とがある。既に説明したように、単板式
カラーLCDでは、図12および図13に示す1つのピ
クセル51は色の異なる3つの液晶セル51R・51G
・51B(図7(a))からなり、それぞれの液晶セル
の反射光量あるいは透過光量を変化させることで色を表
現するようになっている。また、3板式カラーLCDで
は、この1つのピクセル全体を赤、緑、青の任意の色に
発光させることができるようになっている。B&WLC
Dについては、説明するまでもない。
AD(Computer Aided Design)用途等、水平線や垂直線
を多用する表示に向いている。ピクセルのデルタ配列
は、自然画やCG(Computer Graphics)等、水平や垂直
からわずかに傾いた直線を表示する場合に向いている。
いた直線を表示したり、デルタ配列のLCDに垂直線を
表示したりすると、ジャギー(ぎざぎざ)が目立つ。こ
れをソフトウェア的に改善するため、アンチエイリアシ
ング等の技術があるが、これには,処理が繁雑になるな
どの欠点がある。それゆえ、ピクセルの配列に適した映
像信号が使用されている。
OA(Office Automation)用のLCDではストライプ配
列が採用されることが多い。また、TV局から発信され
る映像はアナログ信号であり、OA用のPCの扱う映像
はディジタル信号なので、結果的に、デルタ配列のLC
Dにはアナログ信号で、ストライプ配列のLCDにはデ
ィジタル信号で、映像情報を入力することが多くなる。
同じ数の信号線を引き回すことが難しいため、映像信号
をシリアルに入力して、画面をスキャンする方式が採用
されている。これについて、図8を用いて説明する。こ
の図では、便宜上、1ライン分のピクセルを残して他を
省略している。図8のカラーLCDでは、各ピクセルに
対応する映像信号は、シリアルに入力される。ここで
は、向かって左から右に、即ちピクセル51、ピクセル
52、ピクセル53の順に信号が入力されるものとす
る。したがって、何らかの原因で映像信号に遅延が発生
すると、この例では、映像が正常な位置より右にずれて
表示されることになる。
うに、各色の映像信号がディジタル信号の場合、FF
(Flip Flop)等のラッチ回路61R・61G・61Bを
備え、アナログの映像信号であれば、上記ラッチ回路の
代わりにS&H(Sample & Hold)素子を備えている。
る場合,その信号を一度S&H素子によりサンプリング
する。また、ディジタル信号の形で入力される場合は、
その信号を一度ラッチ回路で受ける。
チされた映像信号は、シリアル−パラレル変換回路62
R・62G・62Bで、シリアル信号からパラレル信号
に変換される。これにより、シリアル−パラレル変換回
路62R・62G・62Bの入力端子までの信号線の本
数を減らすことができる。
回路61R・61G・61Bにクロックを供給する必要
がある。このように、映像信号を供給して、表示装置を
駆動させるのに、映像信号だけでなく、クロックも必要
になることは、LCDとCRT(Cathode Ray Tube)と
の、大きな違いの1つである。尚、このクロックは、映
像信号源からLCDへ直接入力されることもあれば、同
期信号を元にLCDの内部で発生させることもある。
のピクセルを構成している赤、緑、青の3つの液晶セル
に対する映像信号を、3本の独立した信号線を用いて、
同時に入力する仕様になっている。このため、何らかの
原因で赤、緑、青の映像信号のタイミングに時間差が発
生すると、色がにじんで画質が劣化する。これは、何ら
かの原因で、特定の色の映像信号に遅延が発生すると、
その色成分だけが正常な位置からずれて表示されるから
である。
セル51に属する緑の液晶セル51Gの中心は、ピクセ
ル51の中心に一致している。しかし、ピクセルの横幅
をWとするとき、赤の液晶セル51Rの中心は、ピクセ
ル51の中心からW/3だけ左にずれている。同様に、
青の液晶セル51Bの中心は、ピクセル51の中心から
W/3だけ右にずれている。
イミングで入力しても、赤い色は左に、青い色は右にず
れて見える。例えば、図7(a)のカラーLCDにおい
て、図9に示すように、表示部70の黒い背景部71の
中に白い四角72を表示すると、四角の左の辺73は赤
みを帯び、右の辺74は青みを帯びて見える。尚、この
ような色ずれは単板式カラーLCDにて生じるものであ
り、3板式カラーLCDでは、機構部品の加工精度に問
題がなければ、原理的にこのような色ずれは起こらな
い。
このような色ずれを回避するため、様々な技術が提案さ
れてきた。以下に、2つの方式を紹介する。第1の方式
は、アナログ映像信号を3相クロックでサンプリングす
るものである。この方式は、アナログ映像信号を表示す
る場合にのみ有効である。第2の方式は、映像信号に対
して信号処理回路で補正するものである。この方式は、
アナログ映像信号に対して適用できるが、どちらかと言
えば、ディジタル映像信号を表示する場合に有効なもの
である。
色ずれを補正する回路を備えたカラーLCDを参照しな
がら説明する。この図の中の記号は、図8に準ずる。こ
の例では、赤、緑、青の映像信号毎に、周期Tは同じだ
が位相の異なる3種類のクロックを用いてS&H素子6
1R・61G・61Bを制御する。赤の液晶セル51R
の中心は、ピクセル51の中心からW/3だけ左にずれ
ているので、赤の映像信号は、緑色の映像信号よりT/
3だけ早いクロックでサンプリングするようになってい
る。同様に、青の液晶セル51Bは、W/3だけ右にず
れているので、緑色の映像信号よりT/3だけ遅いクロ
ックでサンプリングするようになっている。これによ
り、色ずれを相殺することができる。
に、ディレイライン等を用いて映像信号自体を遅らせて
も良いことは言うまでもない。
回路を備えたカラーLCDでは、信号をホールドする回
路にS&H素子が使用されているため、ディジタル映像
信号に対しては適用できないという問題が生じる。そこ
で、ディジタル映像信号に対応する色ずれ補正する回路
を備えたカラーLCDについて図11を参照しながら説
明する。この回路でも、図8と同様、1クロックで1ピ
クセル分の映像信号が同時に入力されるものとする。図
11に示す回路は、図8の画像処理装置に色ずれ補正回
路を追加した構造になっている。
を1クロック遅らせる遅延素子82R・82G・82
B、乗算回路83R・83G・83B、加算回路84R
・84G・84Bからなる。
ィレイライン等からなり、乗算回路83は、論理素子、
ルックアップテーブル、演算増幅器等からなり、加算回
路84は、論理素子や演算増幅器等からなっている。即
ち、上記色ずれ補正回路81は、FIR(Finite Impul
se Response)フィルタと同じ構成になる。フィルタのタ
ップの係数、すなわち乗算回路83のゲインを以下の表
1に示す。
て、上記の色ずれ補正回路81は、緑の映像信号と同じ
タイミングで入力された赤の映像信号と、緑の映像信号
より1クロック遅れた赤の映像信号とを、各々2/3お
よび1/3の重み付けをして加算するようになってい
る。これにより、赤の映像信号を緑の映像信号より、実
質的に1/3クロックだけ遅らせることができる。同様
に、青の映像信号を緑の映像信号より1/3クロックだ
け進めることができる。このように、上記の色ずれ補正
回路81は、単純な線形補間のアルゴリズムにより、色
ずれを補正するようになっている。
LCDの表示部100のピクセルでは、ピクセルの横幅
をWとするとき、1ライン毎にW/2ずつずれている。
このため、映像信号の方も1ライン毎に1/2クロック
ずつずらさなければならない。さもなければ、1ライン
毎に映像が1/2ピクセルずつずれて、表示画面が波打
ったような現象が生じる。
に、現在実施されている方式について図14を参照しな
がら説明する。この方式では、S&H素子61を制御す
るクロックの位相を、奇数ラインと偶数ラインとで切り
替える。具体的には、選択回路85によって、現在スキ
ャンしているライン(水平同期タイミング)に応じてク
ロックの位相を制御するようになっている。このよう
に、クロックの位相を制御することで、デルタ配列のL
CDのピクセルにおける映像のずれを無くし、表示画面
の波打ち現象を無くすことができる。
ン周期で同じパターンが繰り返されているため、選択回
路85は、二者択一タイプのもの(2入力1出力)にな
る。ピクセルの配列の周期が3ライン以上である場合で
も、同じ方式を適用することができる。
す色ずれ補正回路を備えたカラーLCDでは、確かにC
Gや自然画などに対しては有効である。しかしながら、
細かい文字表示中心のOA用途では、画質が著しく劣化
する。これは、色ずれ補正回路、即ちFIRフィルタが
高域遮断特性を持っているため、映像信号に高周波成分
の多い文字表示には適していないからである。また、F
IRフィルタの周波数特性が、赤と青と緑とで異なるた
め、細かい部分で色合いが変化し易いという問題も生じ
る。
象を防止するために、アナログの映像信号に好適に使用
されるS&H素子61が用いられているため、ディジタ
ル映像信号に対して適用できないという問題が生じる。
この問題は、B&WLCDや3板式カラーLCDでは、
特に大きな問題になる。
れたものであって、その目的は、色ずれ補正回路におい
て周波数特性の劣化を防止することができると共に、ス
トライプ配列とデルタ配列の変換回路においてアナログ
のみならず、ディジタル映像信号にも適用できる画像処
理装置を提供することである。
は、上記の課題を解決するために、少なくとも2種類の
画素で構成されたピクセルが複数集合され、上記の各画
素に映像信号を入力することで、カラー画像を表示する
カラー画像表示装置に備えられ、各ピクセル中における
各画素のピクセル中心からのずれによる輝度ずれを、色
ずれ補正回路にて、該画素の物理的位置に応じて同色画
素毎に補正する画像処理装置であって、上記色ずれ補正
回路は、各画素のピクセル中心からのずれ位置を時間に
換算して、サンプリング関数S(t)=(sint)/
t (tは時刻)に基づいて補正することを特徴として
いる。
際に、サンプリング関数S(t)=(sint)/t
(tは時刻)に基づいて補正される。このため、映像信
号の高周波成分が除去されない。このように、各画素に
入力される映像信号の周波数成分が変化しないようにす
ることで、補正される映像信号の周波数特性の劣化をな
くすことができる。これにより、映像信号に含まれる高
周波成分が除去されることがないので、映像信号に細か
い文字が含まれる場合でも、文字の視認性や画質を損な
うことがない。また、映像信号に含まれるどの色の周波
数特性も劣化させることがないので、色の違いにおける
周波数特性の変化による色合いの変化をなくすことがで
きる。したがって、本画像処理装置によれば、映像信号
の周波数特性の劣化を招くことなく、色ずれ補正を行う
ことができるので、映像を劣化させることなく良好に表
示することができる。
解決するために、請求項1の構成に加えて、映像信号の
周波数特性に応じて色ずれ補正回路での補正を変更する
重み付け変更回路がさらに設けられていることを特徴と
している。
えて、映像信号の周波数特性に応じて色ずれ補正回路で
の補正を変更する重み付け変更回路がさらに設けられて
いることで、映像信号の種類に応じた適切な色ずれ補正
回路での補正を行うことができるので、映像信号の劣化
を小さくすることができる。
解決するために、ピクセルを複数集合させて、各ピクセ
ルに映像信号を1ライン毎に入力することで、画像を表
示する画像表示装置に備えられ、ピクセルの物理的配置
と映像信号によって想定されたピクセルの物理的配置と
が各ライン間の位置ずれにより異なるときに、信号変換
回路にて、ピクセルの物理的配置に応じて映像信号によ
り想定されたピクセルの物理的配置を変換する画像処理
装置であって、上記信号変換回路は、上記ピクセルの物
理的配置と映像信号によって想定されたピクセルの物理
的配置との位置ずれを時間に換算して、サンプリング関
数S(t)=(sint)/t (tは時刻)に基づい
て、上記映像信号により想定されたピクセルの物理的配
置をピクセルの物理的配置に変換することを特徴として
いる。
上記ピクセルの物理的配置と映像信号によって想定され
たピクセルの物理的配置との位置ずれを時間に換算し
て、サンプリング関数S(t)=(sint)/t
(tは時刻)に基づいて、上記映像信号により想定され
たピクセルの物理的配置をピクセルの物理的配置に変換
することで、各ライン毎にピクセルの物理的配置に適し
た映像信号を入力することができる。これにより、ピク
セルの物理的配置と映像信号によって想定されたピクセ
ルの物理的配置とが異なるときに生じる各ライン毎の表
示のずれ(波打ち現象)を防止することができる。
nt)/t (tは時刻)に基づいて、表示のずれ(波
打ち現象)を防止するので、各画素に入力される映像信
号の周波数成分が変化しないことで、奇数ラインと偶数
ラインとで周波数特性の差を生じさせないようになる。
これにより、各ラインにおける周波数特性の違いにより
生じる波打ち現象を防止することができると共に、周波
数特性の劣化による画質の劣化を防止することができ
る。
解決するために、請求項3の構成に加えて、上記ピクセ
ルの物理的配置はストライプ配列であり、かつ上記映像
信号によって想定されたピクセルの物理的配置はデルタ
配列であることを特徴としている。
えて、ピクセルの物理的配置はストライプ配列であり、
かつ上記映像信号によって想定されたピクセルの物理的
配置はデルタ配列であるので、デルタ配列の映像信号を
確実にストライプ配列にすることができる。
解決するために、請求項3または4の構成に加えて、映
像信号の周波数特性に応じて信号変換回路での変換を変
更する重み付け変更回路がさらに設けられていることを
特徴としている。
作用に加えて、映像信号の周波数特性に応じて信号変換
回路での変換を変更する重み付け変更回路がさらに設け
られていることで、映像信号の種類に応じた適切な信号
変換回路での変換を行うことができるので、映像信号の
劣化を小さくすることができる。
いし図5および図7に基づいて説明すれば、以下の通り
である。尚、本実施の形態では、説明の便宜上、画像表
示装置として単板式のカラーLCDについて説明する。
に示すように、カラーLCDの表示部50におけるディ
ジタルの映像信号(赤、緑、青)の色ずれを補正する色
ずれ補正回路1を備えると共に、表示部50にて映像を
適切に表示し得るように、色ずれ補正回路1にて色ずれ
補正された各色の映像信号を処理する信号処理回路とし
ての、クリッピング回路5R・5G・5B、ラッチ6R
・6G・6B、シリアル−パラレル変換回路7R・7G
・7Bを備えている。尚、上記のR・G・Bは、映像信
号の色(赤・緑・青)に対応するものであり、以下の説
明における各符号に付与される記号(R・G・B)にお
いても同様とする。
すように、1つのピクセル51は、3つの液晶セル51
R・51G・51Bからなり、これらは、各々赤、緑、
青の3色の光を選択的に透過または反射する性質を有し
たものである。上記ピクセル51に隣接するピクセル5
2も、同様に、3つの液晶セル52R・52G・52B
からなり、ピクセル53も、同様に、3つの液晶セル5
3R・53G・53Bからなる。したがって、表示部5
0における各ピクセルは、それぞれに対応した3つの液
晶セルの透過光や反射光の量を制御することで、そのピ
クセルの色を変えるようになっている。
かって左から右に赤、緑、青の順にストライプ状に配列
されているが、この順序や方向は、LCDによって異な
るものであり、特に限定するものではない。
晶セルの透過光や反射光の量を制御するための信号が、
図1に示す各色の映像(赤映像、緑映像、青映像)信号
であり、1つのピクセル中の各液晶セルのピクセル中心
からのずれによる輝度ずれを補正するのが上述した色ず
れ補正回路1である。
らせる遅延回路2R・2G・2B、乗算回路3R・3G
・3B、加算回路4R・4G・4Bからなり、それぞれ
の色の映像信号に対応した所謂FIR(Finite Impulse
Response)フィルタを備えた構成となっている。
レイライン等で、乗算回路3は、論理素子、ルックアッ
プテーブル、演算増幅器等で、加算回路4は、論理素子
や演算増幅器等で構成されている。
毎に対応したFIRフィルタを備えた構成であるので、
以下のことが言える。
ロックの周期を表す正の定数、x(t)を1/2T以上
の高い周波数成分を含まない映像信号波形、nを整数の
変数とすれば、x(T)を周期Tのクロックで標本化し
た信号xS (Tn)と、オリジナルの連続した信号波形x
(t)との関係は、以下の式(1)で表される。
されるサンプリング関数である。
ラフを図2に示す。
ング波形xS (Tn)(nは整数)からオリジナルの波形x
(t)(tは実数)を数値計算で求めることができる。
そのためには、上記の式(1)の積和演算を行えば良
い。
S (Tn)、gS (Tn)、bS (Tn)(nは整数)とする。尚、
以下の説明では、図1に示すように、緑の液晶セルをピ
クセルの中央に配置し、緑の液晶セルの左側に赤の液晶
セル、右側に青の液晶セルを配置したピクセルについて
説明する。
で、緑の映像信号に関しては、従来通りの処理をしてや
ればよい。つまり、緑の液晶セルの輝度は、以下の式
(3)で表される。
うに、ピクセルの中央(緑の液晶セル)から、距離にし
て±(W/3)、時間にして±(T/3)だけずれた位
置にあるので、それに合わせて映像信号を補正する必要
がある。
−1/3))(nは整数)に相当する位置に存在する。
よって、式(1)から赤の液晶セルの補正後の輝度は、
以下の式(4)で表される。
/3))(nは整数)に相当する位置に存在する。よっ
て、式(1)から青の液晶セルの補正後の輝度は、以下
の式(5)で表される。
式(6)の関係にあるので、要求されている精度やコス
トを考慮して、上記の各式(3)〜(5)の計算を途中
で打ち切っても実用上問題とはならない。
フィルタのタップ係数ki を求める。いま、入力信号を
x(n)、出力信号をy(n)、乗算回路3のタップ係
数をki (−N≦i≦N,Nは正整数)とすると、出力
信号y(n)は、次の式(7)で与えられ、タップ係数
は、以下の表2のようになる。(y=R、G、Bとす
る。)
前者より、タップ係数ki (i≠0)の絶対値が小さい
ことが分かる。したがって、表2に示すタップ係数ki
を乗算回路3に適用することで、映像信号の周波数特性
の劣化を招くことなく、赤の映像信号を緑の映像信号よ
り1/3クロック遅らせ、青の映像信号を緑の映像信号
より1/3クロック進めることができる。
形な関係になっていない場合がある。映像信号の規格に
よく採用される関係にγ特性がある。映像信号のレベル
と輝度が線形でない場合は、一度線形な特性に戻してか
ら色ずれ補正回路1で補正すれば良い。
図3、図4、図5を用いて説明する。図3は、本発明の
色ずれ補正回路1(図1)の場合、図4は従来の色ずれ
補正回路の場合、図5は色ずれ補正回路がない場合の結
果を示している。これらは、何れも、時刻t=−1から
t=0にかけて、入力映像信号がグレーレベル32から
グレーレベル224ヘステップ状に変化した場合の色ず
れ補正回路の応答出力波形を示したものである。但し、
分かりやすいように、赤の出力波形を1/3クロック進
めて、青の出力波形を1/3クロック遅らせて描いてい
る。
が緑より遅れて立ち上がっていることが分かる。図3と
図4では、この時間差を相殺するように、輝度を補整し
ていることが分かる。しかしながら、前者の方が後者よ
りタップ係数ki (i≠0)の絶対値が小さいため、補
整される量も小さくなる。このため、本発明では、従来
例より画質の劣化を小さく押さえることができる。
ルタの次数が高いために、空間的に広い範囲に無理なく
分散させて色ずれを補整することができる。
れ補正以外に、例えば、サンプリング周波数を3倍に引
き上げ、次に位相を±1/3ずらして、最後にサンプリ
ング周波数を1/3に落とす方法でも可能である。しか
しながら、オーディオ帯域の信号処理ならともかく、ビ
デオ帯域の信号に対してオーバサンプリングを行うこと
は、回路のコストや消費電力の大幅な増加を招くので、
現実的であるとは言えない。
1では、従来例よりタップの数が多くなり、従来例には
なかった負の係数を持つタップが必要になる。また、入
力波形によっては、応答波形がオーバーシュートするこ
とがあるため、演算回路のダイナミックレンジを広くと
らなければ、演算の途中でオーバフローする虞がある。
nビットの絶対値表現(0〜2n −1)ならば、FIR
フィルタでは、例えば、n+2ビット以上の2の補数表
現(−2n+1 〜2n+1 −1)で計算するとよい。
り、28*RGB =16,777,216色の表示能力があ
るとする。この場合、映像信号は、8ビツトのディジタ
ル信号(0〜255)で入力される。演算のオーバフロ
ーを防ぐため、FIRフィルタに入力する前に、これを
10ビツトの符号付きディジタル信号(−512〜51
1)に変換する。最後に、FIRフィルタの出力信号を
再ぴ8ビットのディジタル信号に戻して、LCDを駆動
する。
の出力信号が、負の映像信号や256以上の映像信号で
あれば、各々0、255にクリッピングすれば良い。そ
のためには、符号ビツトとMSB(Most Significant Bi
t)をチェックすれば良い。上記MSBとは、符号ビット
のすぐ下のビットを示す。このように、FIRフィルタ
(色ずれ補正回路1)からの出力信号に対して、クリッ
ピング処理を行うのが、図1に示すクリッピング回路5
R・5G・5Bである。
れ、画面をスキャンするようになっている。このため、
色ずれ補正回路1から出力される信号は、シリアル信号
であり、表示部50における同一ラインの各色の液晶セ
ルには同時に入力される必要がある。
では、図1に示すように、クリッピング回路5R・5G
・5Bに出力され、ラッチ6R・6G・6Bにてラッチ
され、シリアル−パラレル変換回路7R・7G・7Bに
てシリアル信号がパラレル信号に変換され、表示部50
の各ピクセルの液晶セルにそれぞれ同時に出力されるよ
うになっている。
CDに本実施の形態における色ずれ補正回路1を適用し
た場合、次のような問題が発生することがある。細かい
文字を最大限のコントラストで表示するため、OA機器
で使用される映像信号は、高い周波数成分を含んでいる
上、信号の振幅がダイナミックレンジいっぱいになって
いることが多い。このため、色ずれ補正回路1によって
出力された信号が、クリッピング処理されることで、色
のない(白や黒や灰色の)文字が緑色に表示されてしま
う虞がある。
で自然画像を映像信号としてカラーLCDに取り込むよ
うな場合、信号レベルが振り切れないように、安全を見
て最初から振幅が小さく押さえられていることが多いの
で、上述したような問題は起こりにくい。
の大きな映像信号を表示する用途では、FIRフィルタ
の効果を小さく押さえ、自然画など、高域成分が少なく
振幅の小さな映像信号を表示する用途では、FIRフィ
ルタを効かせれば良いことになる。
理装置では、図1に示すように、映像信号が色ずれ補正
回路1に入力されるまでの間に、入力される映像信号が
高域成分が多く振幅の大きな文字情報であるか否かを判
定する信号判定回路8が設けられている。
像信号が文字情報であるか否かを判定するために、映像
信号の周波数特性や振幅特性を調べるようになってい
る。
3R・3G・3Bに出力されるようになっており、FI
Rフィルタのタップ係数ki を制御することで、映像信
号の種類に応じてFIRフィルタの効果が調整される。
即ち、信号判定回路8は、重み付けを、映像信号の周波
数特性に応じて変更する重み付け変更回路として機能す
るようになっている。そして、この信号判定回路8の機
能を十分に発揮させるには、色ずれ補正回路1における
ダイナミックレンジを表示部50におけるダイナミック
レンジよりも大きくする必要がある。
理装置において、色ずれ補正回路1の前段に、信号判定
回路8を設けることによって、文字など、高域成分が多
く振幅の大きな映像信号を表示する用途では、FIRフ
ィルタの効果を小さく押さえ、自然画など、高域成分が
少なく振幅の小さな映像信号を表示する用途では、FI
Rフィルタを効かせることができる。
の効果による生じる画質の劣化を防止することができ
る。なお、本信号判定回路8は、後述の別の実施の形態
におけるピクセルの配列の変換回路に応用することもで
きる。
ば、特に上記信号判定回路8を設ける必要はなく、例え
ばカラーLCDを備えた情報処理装置がOA用途である
ならば、情報処理装置本体から自然画像か文字情報かの
識別信号を出力する方法もある。さらに、表示装置が専
ら特定の用途に使用される場合は、オペレータ自身がタ
ップの係数を設定しても良い。
を持たない表示装置、即ち黒、青、赤、マゼンタ、緑、
シアン、黄色、白の23 =8色しか出せない表示装置で
は、FIRフィルタで階調を計算しても無意味である。
また、強誘電液晶表示装置等、高精細な静止画を表示す
ることを主たる目的として設計された表示装置の中に
は、ラスタスキャンをしないものもある。この場合に
も、FIRフィルタは使用できない。
使用できない表示装置では、FIRフィルタの代わり
に、FRC(Frame Rate Control) 、ディザ法、誤差拡
散法等を用いて同等の機能(色ずれ補正)を実現すれば
よい。
ィザ法、誤差拡散法、FRC等を組み合わせて、色ずれ
補正を行っても良い。尚、FRCとは、画像を周期的に
スキャンする表示装置において、1フィールドや1フレ
ーム、もしくはその整数倍の周期で、同一のピクセルに
複数の異なる色を交互に表示することにより、その中間
色を表示するものである。例えば、赤と白を交互に表示
すると、その周期が十分短ければ、人の目には、その中
間色であるピンクが見える。このとき、赤と白を表示す
る時間の比を制御することで、白っぽいピンクや赤っぽ
いピンクを表示することもできる。
に、あるいは、技術的に、リアルタイムな信号処理がで
きない場合がある。この場合には、画像をビデオバッフ
ァに展開する際に、MPU(Micro Processing Unit)や
DSP(Digital Signal Processor) 等で、非リアルタ
イムに補正を行っても良い。例えば、Photo CD(Compact
Disc)やディジタルカメラ等に記録された静止画像や、
イメージスキャナやFAXなどから入力された静止画の
データを、ビデオRAM(Random Access Memory)等の
バッファに展開する際に、上記色ずれ補正回路1におけ
る処理を行えばよい。
ルがストライプ状に配列されている場合について、各ピ
クセルもストライプ配列と見なせる。一般に、ストライ
プ配列は、表計算やCAD(Computer Aided Design)用
途等、水平線や垂直線を多用する表示に向いている。デ
ルタ配列は、自然画やCG(Computer Graphics)等、水
平や垂直からわずかに傾いた直線を表示したい場合に向
いている。
タ配列が、OA(Office Automation)用のLCDではス
トライプ配列が採用されることが多い。また、TV局か
ら発信される映像はアナログ信号であり、OA用のPC
の扱う映像はディジタル信号なので、結果的に、デルタ
配列のLCDにはアナログ信号で、ストライプ配列のL
CDにはディジタル信号で、映像情報を入力することが
多くなる。
Cの画像を映し出すという要求があり、1台のLCD
に、図表も自然画もCGも表示しなければならない用途
が急増している。このため、LCDの構造に合わせて、
ピクセルの配列はそのままで、映像信号の方をストライ
プ配列からデルタ配列に、または、その逆に変換する必
要が生じている。しかも、今後、TVのディジタル放送
や、VCR(Video Cassette Recorder)のディジタル記
録など、ディジタルメディアの急増が予測されている。
は、一応ストライプ配列であるが、各ピクセルが縦に3
等分されているため、見方によっては、1ラインおきに
1/3ずつピクセルがずれたデルタ配列であるとも言え
なくもない。実際に、図7(b)に示すように、デルタ
配列と見なして使用することもできる。つまり、図7
(b)に示すように、3つの液晶セルの固まりを1個の
ピクセル51・52・53として使用すればよい。しか
しながら、B&WLCDや3板式カラーLCDでは、ピ
クセルが分割されていないため、そのような使い方がで
きない。
デルタ配列のための信号にハードウェア的に変換する変
換回路を備えた画像処理装置について、以下の実施の形
態2において説明する。
について、図6および図7に基づいて説明すれば、以下
の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態と
同一の機能を有する部材には、同一の記号を付与して、
その説明は省略する。また、本実施の形態では、表示部
50におけるピクセルはストライプ配列する。
に示すように、図1に示す色ずれ補正回路1の各色に対
応したFIRフィルタと同様の構成をした信号変換回路
11を備えている。即ち、信号変換回路11は、色ずれ
補正回路1と同様に遅延回路2、乗算回路3、加算回路
4で構成されている。
号変換も、色ずれ補正回路1における色ずれ補正と同様
の方法にて行うことができる。つまり、ストライプ配列
のピクセルをデルタ配列のピクセルの如く機能させるに
は、偶数ラインと奇数ラインのクロックをずらせばよい
ことになる。
ンの映像信号よりも1/2クロック遅らせる場合には、
偶数ラインの映像信号をxS (t) とするとき、前記実
施の形態1における式(1)から、以下の式(8)にて
行うことができる。
Rフィルタのタップの係数ki (−N≦i≦N,Nは正
整数) は、以下の表3のようになる。
とで、偶数ラインの映像信号を1/2クロック遅らせる
ことができる。尚、この代わりに、偶数ラインの映像信
号を1/4クロック遅らせ、奇数ラインを1/4クロッ
ク進めても良い。前者は、後者より、回路の消費電流を
小さくすることができる。後者の場合、演算誤差等を考
慮しても、偶数ラインと奇数ラインの周波数特性を完全
に等しくすることができる。
ラインと偶数ラインとでは異なるものとなっている。こ
のため、予め奇数ライン用のタップ係数ki と偶数ライ
ン用のタップ係数ki とを記憶しておき、ストライプ配
列からデルタ配列に切り替える必要が生じたときに、そ
れぞれのタップ係数ki をタップ切替回路12にて切り
替えて、信号変換回路11の乗算回路3に出力するよう
にしている。これにより、現在スキャンしているライン
に応じて、FIRフィルタの係数、またはFIRフィル
タにて補正するか否かを切り替えることができる。
は、映像信号の垂直同期信号と水平同期信号とから簡単
に作成することができる。
設けることで、映像信号を偶数ラインと奇数ラインとで
クロックをずらすだけで、ストライプ状に配列されたピ
クセルをデルタ状に配列されたピクセルの如く駆動させ
ることができる。これにより、映像信号源や表示装置が
アナログ方式かディジタル方式かに関係なく、見かけ上
のピクセルの配列を変換することができる。したがっ
て、ストライプ配列されたピクセルを、デルタ配列に応
じた映像信号で駆動させた場合、偶数ラインと奇数ライ
ンとの表示ずれから生じる波打ちを無くすことができる
ので、映像の表示を安定して行うことができる。
号により想定されたピクセルの物理的配置を、ピクセル
の物理的配置に応じて決定される各ピクセルに入力され
る映像信号の重み付けを用いて変換することで、各ライ
ン毎にピクセルの物理的配置に適した映像信号を入力す
ることができる。これにより、ピクセルの物理的配置と
映像信号によって想定されたピクセルの物理的配置とが
異なるときに生じる各ライン毎の表示のずれ(波打ち現
象)を防止することができる。
の物理的配置を、ピクセルの物理的配置に応じて決定さ
れる各ピクセルに入力される映像信号の重み付けを用い
て変換するようになっているので、特に、従来のように
奇数ラインと偶数ラインとでクロックをずらして表示画
像の波打ち現象を防止する必要がないので、映像信号が
アナログ・ディジタルに関わらずに、ピクセルの配置を
変換することができる。
れば、単板式のカラーLCDのみならず、3板式のカラ
ーLCDやB&WLCDにおいても、波打ち現象を防止
することができるので、これら各LCDにおいても表示
を良好にすることができる。
で、映像信号の周波数特性に応じて、FIRフィルタの
効果の有無を調整するようになっているので、信号変換
回路11にて変換した映像信号の周波数特性を劣化させ
る虞がなく、奇数ラインと偶数ラインとの周波数特性の
差を小さくすることができる。これにより、各ラインに
おける周波数特性の違いにより生じる波打ち現象を防止
することができると共に、周波数特性の劣化による画質
の劣化を防止することができる。例えば文字情報等の高
周波成分が多く周波数の振幅の大きい映像信号であれ
ば、その映像信号に対する重み付けを小さくし、逆に自
然画等の高周波成分が少ない映像信号であれば、その映
像信号に対する重み付けを大きくすれば良い。
何れも単板式のカラーLCDについて、R・G・Bの加
法混色にてカラー表示をする場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、例えば各ピクセルを構
成する画素が、黄・マゼンタ・シアンの3色に着色され
た場合にも適用することができる。
タの構成を用いて説明したが、これに限定することなく
例えばFRCにて構成してもよい。この場合、補正され
た映像信号に応じた階調を人の視覚特性を利用して疑似
的に表示するために、少なくとも2種類以上の階調を順
次ピクセル内の液晶セルに表示する動作を、人の視覚が
追随できないほど短い周期で繰り返すようにすれば良
い。
他に、ディザ法にて構成しても良い。この場合、補正さ
れた映像信号に応じた階調を人の視覚特性を利用して疑
似的に表示するために、近接する少なくとも2つ以上の
液晶セルに少なくとも2種類以上の階調を表示し、全体
として一つの中間の階調に見せるようにすれば良い。
単板式のカラーLCDについて、説明したが、LCDの
ほかにPDPを使用しても同様の効果を得ることができ
る。
のように、少なくとも2種類の画素で構成されたピクセ
ルが複数集合され、上記の各画素に映像信号を入力する
ことで、カラー画像を表示するカラー画像表示装置に備
えられ、各ピクセル中における各画素のピクセル中心か
らのずれによる輝度ずれを、色ずれ補正回路にて、該画
素の物理的位置に応じて同色画素毎に補正する画像処理
装置であって、上記色ずれ補正回路は、各画素のピクセ
ル中心からのずれ位置を時間に換算して、サンプリング
関数S(t)=(sint)/t (tは時刻)に基づ
いて補正する構成である。
波成分が除去されることがないので、映像信号に細かい
文字が含まれる場合でも、文字の視認性や画質を損なう
ことがない。また、映像信号に含まれるどの色の周波数
特性も劣化させることがないので、色の違いにおける周
波数特性の変化による色合いの変化をなくすことができ
る。したがって、本画像処理装置によれば、映像信号の
周波数特性の劣化を招くことなく、色ずれ補正を行うこ
とができるので、映像を劣化させることなく表示するこ
とができるという効果を奏する。
ように、請求項1の構成に加えて、映像信号の周波数特
性に応じて色ずれ補正回路での補正を変更する重み付け
変更回路がさらに設けられている構成である。
えて、映像信号の種類に応じた適切な色ずれ補正回路で
の補正を行うことができるので、映像信号の劣化を小さ
くすることができるという効果を奏する。
ように、ピクセルを複数集合させて、各ピクセルに映像
信号を1ライン毎に入力することで、画像を表示する画
像表示装置に備えられ、ピクセルの物理的配置と映像信
号によって想定されたピクセルの物理的配置とが各ライ
ン間の位置ずれにより異なるときに、信号変換回路に
て、ピクセルの物理的配置に応じて映像信号により想定
されたピクセルの物理的配置を変換する画像処理装置で
あって、上記信号変換回路は、上記ピクセルの物理的配
置と映像信号によって想定されたピクセルの物理的配置
との位置ずれを時間に換算して、サンプリング関数S
(t)=(sint)/t (tは時刻)に基づいて、
上記映像信号により想定されたピクセルの物理的配置を
ピクセルの物理的配置に変換する構成である。
配置に適した映像信号を入力することができる。これに
より、ピクセルの物理的配置と映像信号によって想定さ
れたピクセルの物理的配置とが異なるときに生じる各ラ
イン毎の表示のずれ(波打ち現象)を防止することがで
きるという効果を奏する。 また、サンプリング関数S
(t)=(sint)/t (tは時刻)に基づいて、
表示のずれ(波打ち現象)を防止するので、各画素に入
力される映像信号の周波数成分が変化しないことで、奇
数ラインと偶数ラインとで周波数特性の差を生じさせな
いようになる。これにより、各ラインにおける周波数特
性の違いにより生じる波打ち現象を防止することができ
ると共に、周波数特性の劣化による画質の劣化を防止す
ることができるという効果を奏する。
解決するために、請求項3の構成に加えて、上記ピクセ
ルの物理的配置はストライプ配列であり、かつ上記映像
信号によって想定されたピクセルの物理的配置はデルタ
配列である構成である。
えて、デルタ配列の映像信号を確実にストライプ配列に
することができるという効果を奏する。
ように、請求項3または4の構成に加えて、映像信号の
周波数特性に応じて信号変換回路での変換を変更する重
み付け変更回路がさらに設けられている構成である。
効果に加えて、映像信号の種類に応じた適切な信号変換
回路での変換を行うことができるので、映像信号の劣化
を小さくすることができるという効果を奏する。
のブロック図である。
レベルの変化を示すグラフである。
ベルの変化を示すグラフである。
ベルの変化を示すグラフである。
ブロック図である。
構成する液晶セルの配列状態を示す説明図である。
た場合の色ずれ状態を示す説明図である。
のブロック図である。
装置のブロック図である。
列されたピクセルを示す説明図である。
れたピクセルを示す説明図である。
ブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】少なくとも2種類の画素で構成されたピク
セルが複数集合され、上記の各画素に映像信号を入力す
ることで、カラー画像を表示するカラー画像表示装置に
備えられ、各ピクセル中における各画素のピクセル中心
からのずれによる輝度ずれを、色ずれ補正回路にて、該
画素の物理的位置に応じて同色画素毎に補正する画像処
理装置であって、上記色ずれ補正回路は、各画素のピクセル中心からのず
れ位置を時間に換算して、 サンプリング関数S(t)=(sint)/t (tは
時刻) に基づいて補正すること を特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】映像信号の周波数特性に応じて色ずれ補正
回路での補正を変更する重み付け変更回路がさらに設け
られていることを特徴とする請求項1記載の画像処理装
置。 - 【請求項3】ピクセルを複数集合させて、各ピクセルに
映像信号を1ライン毎に入力することで、画像を表示す
る画像表示装置に備えられ、ピクセルの物理的配置と映
像信号によって想定されたピクセルの物理的配置とが各
ライン間の位置ずれにより異なるときに、信号変換回路
にて、ピクセルの物理的配置に応じて映像信号により想
定されたピクセルの物理的配置を変換する画像処理装置
であって、 上記信号変換回路は、上記ピクセルの物理的配置と映像
信号によって想定されたピクセルの物理的配置との位置
ずれを時間に換算して、 サンプリング関数S(t)=(sint)/t (tは
時刻) に基づいて、上記映像信号により想定されたピクセルの
物理的配置をピクセルの物理的配置に変換すること を特
徴とする画像処理装置。 - 【請求項4】上記ピクセルの物理的配置はストライプ配
列であり、かつ上記映像信号によって想定されたピクセ
ルの物理的配置はデルタ配列であることを特徴とする請
求項3記載の画像処理装置。 - 【請求項5】映像信号の周波数特性に応じて信号変換回
路での変換を変更する重み付け変更回路がさらに設けら
れていることを特徴とする請求項3または4記載の画像
処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01910296A JP3251487B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01910296A JP3251487B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 画像処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09212131A JPH09212131A (ja) | 1997-08-15 |
JP3251487B2 true JP3251487B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=11990125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01910296A Expired - Fee Related JP3251487B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3251487B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6894699B2 (en) | 2000-07-21 | 2005-05-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display device employing selective or asymmetrical smoothing |
JP2005331603A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Sony Corp | 画像処理装置およびその方法 |
JP2006047603A (ja) | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Sony Corp | 画像表示装置 |
JP5199535B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2013-05-15 | 株式会社ジャパンディスプレイセントラル | 平面型表示装置 |
JP5424534B2 (ja) | 2007-01-31 | 2014-02-26 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 画像処理装置および画像表示装置 |
JP5615480B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2014-10-29 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 表示装置及び表示パネルドライバ |
WO2009004755A1 (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Panasonic Corporation | 映像信号処理装置および表示装置 |
JP5326485B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2013-10-30 | カシオ計算機株式会社 | 表示装置及びその表示方法 |
CN104680966B (zh) * | 2015-03-19 | 2017-11-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置的驱动方法及其驱动装置 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP01910296A patent/JP3251487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09212131A (ja) | 1997-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5170152A (en) | Luminance balanced encoder | |
JP5410468B2 (ja) | フレームレート制御方法 | |
US7602401B2 (en) | Image display apparatus and method, program therefor, and recording medium having recorded thereon the same | |
KR100346870B1 (ko) | 디지탈텔레비젼시스템및고해상도비디오디스플레이생성방법 | |
US9449564B2 (en) | Controller, hold-type display device, electronic apparatus, and signal adjusting method for hold-type display device | |
US20020000964A1 (en) | Liquid crystal display device | |
EP1330131A2 (en) | Color non-uniformity correction for lcos | |
KR20020005397A (ko) | 비디오 데이터를 표시하기 위한 표시 장치 | |
US8269804B2 (en) | Image display apparatus and method for correcting color signals based on a sub-pixel location and a position of a viewer | |
US5754163A (en) | Liquid crystal display controlling apparatus | |
JP2000029442A (ja) | 中間調処理方法及び装置及びシステム | |
US6292165B1 (en) | Adaptive piece-wise approximation method for gamma correction | |
JP3251487B2 (ja) | 画像処理装置 | |
US8184123B2 (en) | Image display apparatus, image processing apparatus, and image display method | |
JPH06324649A (ja) | 固体表示装置 | |
JPH1013849A (ja) | Pdpのガンマ補正方式 | |
US8159509B2 (en) | Color display device and method for reproducing color with an increased number of gradation levels | |
US20060033939A1 (en) | Apparatus and method for converting color gamut of color image | |
JP3577434B2 (ja) | ディジタル画像表示装置 | |
JP2000194325A (ja) | 液晶表示装置及びその信号処理方法 | |
KR100508306B1 (ko) | 플라즈마 디스플레이에서의 시공간적 소수화소 분산기반의 오차 확산 방법 | |
JP2007147727A (ja) | 画像表示装置、画像表示方法、画像表示方法のプログラム及び画像表示方法のプログラムを記録した記録媒体 | |
JP2003076341A (ja) | シーケンシャル・カラー・ディスプレイ装置 | |
EP0543511A1 (en) | Method and apparatus for data conversion | |
JPH0468391A (ja) | 単純マトリックス駆動方式のカラー液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |