JP3272206B2 - 画像表示方法および画像表示装置 - Google Patents
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Description
向に連続して配列する画素を有する表示装置に係り、特
に原画像データより短いビット数の表示データが生成さ
れ、この表示データに基づいて階調表示が行われる画像
表示方法および画像表示装置に関する。
階調表示が行われる画像表示装置として、コンピュータ
の画像表示用の液晶表示装置を例示できる。この種の画
像表示装置では、Yビット(例えば6ビット)の原画像
データからYビットよりも少ないXビット(例えば3ビ
ット)の表示データが生成され、この表示データに基づ
いて表示パネルの各画素が階調表示できるように駆動さ
れる。ここで、例えば6ビットの原画像データでは64
階調の表現が可能であるが、3ビットの表示データに基
づいて画素が駆動される場合、1つの画素により表現可
能な階調は8階調である。そこで、原画像データのうち
の上位Xビットを表示データとし、下位Y−Xビット
(例えば3ビット)を誤差データとして使用し、下位Y
−Xビットで表現されるべき階調を、各画素ごとの表示
データに拡散させて、複数の画素群にて下位Y−Xビッ
トに相当する階調を模擬的に行なう画像信号の処理方法
が知られている。
ータとの誤差を画素間で拡散させて模擬階調表示を行う
従来の信号処理方法を示している。また図10は1フレ
ーム(1画面)分の画面を示しており、この画面内の点
は画素を示している。以下においては、画面にて図示左
右方向となる画素の配列を「行」と呼び、図示上下方向
への画素の配列を「列」と呼ぶ。図10では、所定の行
(K行)内にてL−1列に位置する画素とL列に位置す
る画素とがそれぞれ「点」で示されている。通常の液晶
表示装置では、各行が順次選択され、これと同時に各列
に表示データに基づく駆動電圧が与えられ、各画素では
駆動電圧に応じた階調表示が行われる。
理方法の基本的な従来例を示している。図11(A)
は、図10にて「点」で示されたK行でL列の画素に与
えられるべき原画像データを示している。原画像データ
はこの例では6ビットであり、D0が最下位ビット、D5
が最上位ビットである。図11での信号処理方法では、
L列の画素の直前のL−1列の画素に与えられた6ビッ
トの原画像データを処理した後の下位の3ビット(D
2′,D1′,D0′)が誤差データとして使用され(図
11(B))、この3ビットの誤差データが図11
(A)に示す原画像データの6ビットデータに加算され
る。図11(C)に示す加算後の6ビットのデータのう
ちの上位3ビット(D5′,D4′,D3′)が表示デー
タとなり、この表示データに基づいてK行でL列の画素
に駆動電圧が与えられ、画素が所定の階調にて駆動され
る。また、下位3ビット(D2″,D1″,D0″)は次
ぎのL+1列の画素の誤差データとして使用される。
画素を示している。仮に図13(A)に示す8個の画素
に与えられるべき原画像データが全て同じであり、下位
3ビット(D2,D1,D0)が“001”であるとす
る。図11に示す誤差の拡散処理方法では、この3ビッ
トの誤差データが、原画像データの下位3ビットに順次
加算されていくため、23すなわち8個目の画素では、
誤差データの最上位ビット(D2″)が桁上がりし表示
データの最下位ビット(D3′)に「1」が加算され
る。したがって、図13(A)に示す画素のうちの8個
めの画素はそれ以前の7個の画素よりも1階調上の表示
がなされる。これにより、原画像データの下位3ビット
で表現されるべき階調が8個の画素を組として模擬的に
実現される。
画面の一定の領域に同じ階調の表示が連続して静止画像
として表現されるような場合、すなわち一定の領域の各
画素に対応する原画像データが一定時間にわたり同じで
ある場合に、画像品質が低下する欠点がある。例えば図
13(B)に示すように隣り合う8×4個の画素群を含
む所定面積の画素群の全ての画素に対し、例えば下位3
ビットが“001”となる同じ原画像データが与え続け
られていると、3ビットの表示データの最下位下位ビッ
トに「1」が加算される画素(図13では黒塗りで表現
している)が、同じ列内で連続して発生し、行方向では
これが8画素間隔にて現れることになる。そのため、所
定の階調の静止画像内に細かな縦縞が現れることにな
る。このような弊害を防止するために、原画像データの
下位ビットで階調を表現すべき誤差を、フレーム間で補
う技術が開発されている。例えば特開平6−11892
0号公報などに、フレーム間での誤差の拡散を行なう処
理方法について記載されている。
ような、フレーム間で階調表示の誤差を拡散する従来の
処理方法を図解したものである。図12(A)は、図1
0でのK行でL列の画素に対応する原画像データであ
る。この原画像データは図11と同様に6ビットで表わ
している。この処理方法では、K行でのL列の直前のL
−1列の画素に対応する原画像データの処理後の下位2
ビット(D1′,D0′)がフレーム内誤差データとして
使用され(図12(B))、この2ビットのフレーム内
誤差データが、図12(A)に示す原画像データの下位
2ビットの加算される。図12(C)は加算後の6ビッ
トのデータを示している。さらに、図12(C)に示さ
れるデータの上位から4ビット目のデータ(D2′)に
対し、直前のフレームで同じ位置の画素に対応するフレ
ーム間誤差データ(D2″)が加算される。図12
(E)に示すように、加算後の上位3ビットが表示デー
タとして画素の駆動に使用される。また下位2ビット
(D1″,D0″)は、次のL+1列の画素のフレーム内
誤差データとして使用され、上位から4ビット目の(D
2″)は次のフレームのK行L列の画素のフレーム間誤
差データとして使用される。すなわち、6ビットの原画
像データの下位2ビットをフレーム内誤差データとし、
上位から4ビット目をフレーム間誤差データとして用
い、上位3ビットを表示データとして使用する手法が取
られている。
レーム間に誤差を拡散する処理方法において、一定の画
面領域の全画素に対し、一定時間同じ階調の原画像デー
タが与えられる場合を想定する。図14(A)ないし
(H)は、上記条件において階調表示される8×4の画
素群を示している。図14(A)は一定の面積の画素群
の各画素に与えられる同じ原画像データの下位3ビット
が“000”である場合、図14(B)は各画素に与え
られる同じ原画像データの下位3ビットが“001”で
ある場合を示している。図14(C)以下は同様に下位
3ビットのデータに順次「1」を加えたものを示してお
り、よって図14(H)では、各画素に与えられる同じ
原画像データの下位3ビットが“111”となる場合で
ある。また図14(A)ないし(H)において図示上段
は奇数フレームに対応する画面、図示下段はこの奇数フ
レームに時間的に連続する偶数フレームに対応する画面
を示している。
表示データのうちの最下位ビットに「1」が加算される
画素を黒塗りで示し、「1」が加算されない画素を
「0」で示している。このフレーム間で誤差を拡散する
処理方法と図11に示したフレーム内での誤差拡散の処
理方法とを対比する。図11に示す処理方法では、一定
の面積内の各画素に対応する原画像データの下位3ビッ
トが“001”であった場合に、図13(B)に示すよ
うに、誤差データの加算が反映される間隔が8画素とな
る。一方、図12に示す処理方法では、一定の面積内の
各画素に対応する原画像データの下位3ビットが同じく
“001”である場合に、図14(B)の下段に示され
るように、誤差データの加算が反映される間隔が4画素
となり、フレーム間での誤差拡散の結果、加算が反映さ
れる画素間の距離が短くなり、図13に比べ、静止画像
での階調品質を改善できる。
上下に隣り合う行間において、「1」が加算される画素
(黒塗りの画素)の配列位置が同じであり、「1」が加
算される画素がフレーム内で列方向へ連続しているた
め、やはり静止画面上に縦縞が発生するのを避けること
ができない。さらに図14(D)(E)(F)に示され
るように、奇数フレームと偶数フレームにて、「1」が
加算される画素の数に極端な差が生じるため、静止画像
の階調によってはフリッカが生じることになる。例えば
図14(E)では、黒塗りの画素の数が奇数フレームで
はゼロで偶数フレームでは全画素となるため、表現する
階調によっては、フリッカーが顕著になる。次に、図1
2に示す処理方法では、直前のフレームでの同じ位置の
画素に関するフレーム間誤差データが1フレーム時間保
持されることになるため、このデータの書き込みと読出
しなどの制御動作が非常に複雑なものとなる。
あり、フレーム内で誤差を拡散させる場合に、隣接する
行間において、誤差データが反映される画素の配置の組
み合せを相違させることにより、所定の面積の各画素に
対応する原画像データが同じであっても、画面に縦縞が
現れにくいようにした画像表示方法および画像表示装置
を提供することを目的としている。
せて階調表示するものにおいて、フレーム間にて誤差デ
ータが反映される画素の数を均等に分散することによ
り、所定の面積の各画素に対応する原画像データが同じ
であっても、画面にフリッカが生じにくいようにした画
像表示方法および画像表示装置を提供することを目的と
している。
させる処理値、およびフレーム間で誤差を拡散させる処
理値を、全て同じ行内の画素に対応する原画像データを
基にして生成できるようにして、処理動作を簡単にでき
るようにした画像表示方法および画像表示表示装置を提
供することを目的としている。
画像データからYビットよりも少ないXビットの表示デ
ータが生成され、このXビットの表示データにより、行
方向および列方向に配列された各画素が駆動される画像
表示装置であって、Yビットのデータの下位Y−Xビッ
トのうちの最上位ビットとフレームを示すデータと駆動
画素が属する行を示すデータとで処理値を生成する制御
手段と、原画像データの上位Xビットに基づくフレーム
内処理データに前記処理値を加算して表示データを生成
する加算手段とが設けられていることを特徴とするもの
である。
データの処理を示している。図6(F)に示すように、
処理値F1は、図6(E)に示す下位3ビットのうちの
最上位ビットのデータ(D2′)と、フレームを示すデ
ータJと、行を示すデータKとから生成され、これがフ
レーム内処理データの最下位ビットに加算されて表示デ
ータが生成される。
らYビットよりも少ないXビットの表示データが生成さ
れ、このXビットの表示データにより、行方向および列
方向に配列された各画素が駆動される画像表示装置であ
って、原画像データに対し、同じ行内での直前の画素に
対応するデータのうちの下位の所定ビットをフレーム内
誤差データとして加算する第1の加算手段と、加算後の
データの下位Y−Xビットのうちの最上位ビットとフレ
ームを示すデータと駆動画素が属する行を示すデータと
で処理値を生成する制御手段と、原画像データの上位X
ビットに基づくフレーム内処理データに前記処理値を加
算して表示データを生成する第2の加算手段とが設けら
れていることを特徴とするものである。図6(B)に示
す実施例では前記「下位の所定ビット」が「Y−(X+
1)ビット」である。
に対応する下位2ビットのフレーム内誤差データが第1
の加算手段で加算され、この加算御の6ビットのデータ
が図6(C)に示されている。処理値F1は、図6
(C)のデータの下位3ビットのうちの最上位ビット
と、フレームを示すデータJと、行を示すデータKに基
づいて生成される。そして処理値F1が、フレーム内処
理データの最下位ビットに加算されて、図6(G)に示
す表示データが生成される。図8はこの表示データでの
各画素への処理値の加算を示したものである。
らYビットよりも少ないXビットの表示データが生成さ
れ、このXビットの表示データにより、行方向および列
方向に配列された各画素が駆動される画像表示装置であ
って、Yビットのデータの下位Y−Xビットのデータと
フレームを示すデータと駆動画素が属する行を示すデー
タと駆動画素の列を示すデータとで処理値を生成する制
御手段と、Yビットのデータの上位Xビットに基づくフ
レーム内処理データに前記処理値を加算して表示データ
を生成する加算手段とが設けられていることを特徴とす
るものである。
ットの各データ(D2,D1,D0)と、フレームを示す
データJと、行を示すデータKと、列を示すデータLと
から処理値F2が生成される。この処理値F2が、上位
3ビットのフレーム内処理データの最下位ビットに加算
され、これにより表示データが生成される。図9はこの
表示データでの各画素での処理値の加算を示したもので
ある。
からYビットよりも少ないXビットの表示データが生成
され、このXビットの表示データにより、行方向および
列方向に配列された各画素が駆動される画像表示装置で
あって、Yビットのデータ(例えば、原画像データに対
し同じ列内での直前の画素に対応するデータの下位Y−
(X+1)ビットをフレーム内誤差データとして加算し
たYビットのデータ)の下位Y−Xビットのうちの最上
位ビットとフレームを示すデータと駆動画素が属する行
を示すデータとで第1の処理値を生成し、且つYビット
のデータの下位Y−Xビットの各データとフレームを示
すデータと駆動画素が属する行を示すデータと駆動画素
の列を示すデータとで第2の処理値を生成する制御手段
と、同じ行内に連続する画素に与えられる原画像データ
の一致を検出する一致検出手段とが設けられ、原画像デ
ータが所定画素数連続して一致しないときには、Yビッ
トのデータの上位Xビットに基づくフレーム内処理デー
タに前記第1の処理値が加算され、原画像データが所定
画素数連続して一致したときには、前記フレーム内処理
データに前記第2の処理値が加算されて表示データが生
成されることを特徴とするものである。
(Y-X)の画素数などの所定画素数だけ連続するか否か検
出される。原画像データが所定画素数だけ連続しないと
きには図6および図8に示す誤差拡散処理がなされ、原
画像データが所定画素数以上連続したときに図7および
図9に示す誤差拡散処理が行われる。本発明での図6お
よび図8に示す誤差拡散処理では、処理値の「1」が加
算される画素がフレーム内およびフレーム間にて均等に
拡散されているが、図7と図9に示す誤差拡散処理で
は、フレーム内とフレーム間での誤差拡散がさらに分散
的である。したがって、本発明では、同じ原画像データ
が所定画素数連続しないときには、図8に示す誤差拡散
が行われ、同じ原画像データが所定画素数以上連続した
ときには、さらに分散効率のよい図9に示す処理に移行
するものとなる。
上連続する場合に、図6と図8に示す誤差拡散処理を行
なっても、静止画像の階調表示による画面品質を向上さ
せることが可能である。
発明の画像表示装置での信号処理回路の一例を示す回路
ブロック図、図2ないし図4は動作すなわち画像処理方
法を示すフローチャートである。図5は表示画面の模式
図、図6と図7は信号処理の説明図である。図8は図6
の信号処理において表示データに処理値の「1」が加算
される画素の配列を示し、図9は図7の信号処理におい
て処理値の「1」が加算される画素の配列を示してい
る。
液晶表示パネルなどのように複数の画素が行方向と列方
向に多数配列された表示媒体が駆動される。この種の表
示媒体では、行内で画素が複数列並び、これが複数行並
んでおり、画素が所定行数×所定列数のマトリックス状
に配列したものとなっている。図5に示すように、以下
においては行番号を「K」で示し、列番号を「L」で示
している。液晶表示パネルでは、行電極に順次選択電圧
が与えられ、これに同期して列電極に表示データに基づ
く駆動電圧が印加され、各画素が順次点灯する。この実
施例では各画素に3ビット(X=3)の表示データに基
づく駆動電圧が印加されるため、1つの画素で表現可能
な階調は、2 X(X乗)=8階調である。本発明の説明
では、図5に示す1画面が1フレーム分であり(すなわ
ち1フレームが1画面)、この1フレームの画面が時間
的に連続して表示されるものとする。このフレーム番号
を「J」で示している。
水平同期信号およびドットクロックが、カウンタを主体
とする位置検出回路1に入力される。位置検出回路1で
は、垂直同期信号を計数することによりフレーム番号J
がカウントされる。このカウント値の2進データの最下
位ビットが「0」であるときフレーム番号Jが奇数であ
り、「1」であるときフレーム番号Jが偶数である。垂
直同期信号の入力を基準として水平同期信号を計数する
ことにより、行番号Kをカウントできる。このカウント
値の2進信号の最下位ビットが「0」のとき奇数行であ
り、「1」のとき偶数行である。さらに、水平同期信号
を基準としてドットクロックを計数することにより各行
内での画素の列番号Lを検出できる。
(A)および図7(A)に示すように、6ビットのデー
タであり、(D0)が最下位ビットのデータ、(D5)が
最上位ビットのデータである。すなわちこの実施例で
は、Y=6である。またこの実施例では6ビットのデー
タのうちの上位3ビットに基づいて表示データが生成さ
れ、この3ビットの表示データが、液晶表示パネルの各
画素の駆動に使用される。よってX=3である。
路2に保持されると共に第4のラッチ回路3にも保持さ
れる。6ビットのデータのうちの下位2ビット(Y−
(X+1)=2)はフレーム内誤差データとして誤差デ
ータラッチ回路4に保持される。また第1の加算器5で
は、第1のラッチ回路2に保持された6ビットの原画像
データと、誤差データラッチ回路4に保持された直前の
画素(図5に示す同じ行内で図示左側に並ぶ画素)に対
応するフレーム内誤差データとが加算される。第1の加
算器5で加算された6ビットのデータのうちの下位2ビ
ットのデータはフレーム内誤差データとして前記誤差デ
ータラッチ回路4に保持され、次の画素(同じ行内で図
示右側に並ぶ画素)に対応する原画像データへの加算に
使用される。
ータのうちの上位3ビットのデータは、フレーム内処理
データとしてオーバフロー制御回路6に与えられ、マル
チプレクサ15を経て第2のラッチ回路7に保持され
る。オーバフロー制御回路6では、上位3ビットのフレ
ーム内処理データがオーバフローしないように保持する
機能を有する。例えば原画像データが“111101”
である場合、第1の加算器5においてフレーム内誤差デ
ータの2ビットが加算され、その結果フレーム内処理デ
ータとなる上位3ビットの“111”の最下位ビットに
「1」が加算されると、上位3ビットが“000”とな
ってしまう。したがって本来の原画像データの上位3ビ
ット“111”で表現される階調と異なる信号が第2の
ラッチ回路7に与えられてしまう。よってオーバフロー
制御回路6では、第1の加算器5からのキャリー信号が
アクティブになったときに、フレーム内処理データの
“111”を保持するように動作する。
チされるが、この6ビットの原画像データは、一致検出
回路8に与えられる。この一致検出回路8では、第4の
ラッチ回路3に保持されていた直前の画素(図5のL−
1の画素)に対応する6ビットの原画像データと、第1
のラッチ回路2に保持されたLの画素に対応する原画像
データとの比較が行われる。両原画像データが一致して
いるときに、カウンタ9に一致信号(a)(例えば
「1」)が与えられる。カウンタ9では、一致信号
(a)を計数し、一致信号が23(Y−X=3)すなわ
ち8連続すると、カウンタ9から制御部10に与えられ
るカウンタ出力(b)が「1」になり、8以上連続しな
いときにはカウンタ出力が「0」を維持する。すなわち
「1」の一致信号(a)が8を越えて連続しているとカ
ウンタ出力は「1」を維持するが、一致信号(a)が
「0」になると直ちにカウンタ出力は「0」になる。
の生成部として機能する。この制御部10は、演算処理
を行なう演算部、処理値F2を生成するための参照テー
ブルが記憶された記憶部、下位3ビットのフレーム内誤
差データを一時的に保持するラッチ回路、および処理値
の生成プログラムが格納された記憶部などから構成され
ている。制御部10では、カウンタ出力(b)の「1」
が入力されたときと、「0」が入力されたときとでその
処理動作が異なる。
いるとき、すなわち原画像データが連続して8画素分を
越えて一致していないときには、図6(F)に示す第1
の処理値F1が生成される。この処理値F1を生成する
ために、第1の加算器5で加算されたデータの下位3ビ
ットの最上位ビットがライン(c)により制御部10に
与えられ、これが制御部10内のラッチ回路に保持され
る。制御部10内の演算部では、垂直同期信号を計数し
たフレーム番号J(フレームを示すデータ)の最下位ビ
ットと、水平同期信号を計数した行番号K(行(ライ
ン)を示すデータ)の最下位ビットと、ライン(c)で
与えられた最上位ビットとで、以下の数1で示す演算が
行われ、処理値F1が生成される。
誤差データのうちの最上位ビット、Jφは、フレーム番
号(フレームカウント値)の最下位ビット、すなわち垂
直同期信号のカウント値の最下位ビット、Kφは、行番
号(行カウント値)の最下位ビット、すなわち水平同期
信号のカウント値の最下位ビットである。JφおよびK
φの上のバーが付されたものは各最下位ビットの否定演
算値、&は論理積、+は論理和である。
7に保持されていた上位3ビットのフレーム内処理デー
タの最下位ビットに前記処理値F1が加算される。この
加算された3ビットのデータはオーバフロー制御回路1
2に与えられ、前述のように処理値F1の加算により
“111”のデータが“000”にならないように、
“111”のデータが保持される。この制御は第2の加
算器11からのキャリー信号に基づいて行なわれる。オ
ーバフロー制御回路12を経た3ビットデータが、第3
のラッチ回路13を経て表示データとなり、表示パネル
の駆動回路に与えられる。
「1」になったとき、すなわち同じ原画像データが8画
素を越えて連続したときには、制御部10において、図
7(D)に示す第2の処理値F2が生成される。この処
理値F2を生成するために、第1のラッチ回路2に保持
された原画像データは、その下位3ビットがライン
(d)から制御部10に与えられ、制御部10内のラッ
チ回路に保持される。カウンタ出力(b)が「1」のと
き、制御部10では、ライン(d)で与えられた原画像
データの下位3ビットのデータと、垂直同期信号に基づ
くフレームカウント値の最下位ビットと、水平同期信号
に基づく行カウント値と、ドットクロックをカウントし
た結果の画素の列カウント値とに基づき、記憶部に記憶
された参照テーブルが参照され、参照テーブルに基づき
処理値F2が生成される。
と、マルチプレクサ15では、6ビットの原画像データ
のうちの上位3ビットがそのまま通過させられ、この上
位3ビットのデータがフレーム内処理データとして第2
のラッチ回路7に与えられる。すなわち、カウンタ出力
(b)が「0」の時は、オーバフロー制御回路6を経た
上位3ビットのデータがマルチプレクサ15を経て第2
のラッチ回路に与えられるが、カウンタ出力(b)が
「1」になると、第1のラッチ回路2からの原画像デー
タのうちの上位3ビットがそのまま第2のラッチ回路7
に与えられる。またカウンタ出力(b)が「1」のと
き、誤差データラッチ回路4はクリアされ、誤差データ
ラッチ回路4に保持されたデータは“00”となる。
部10で生成された第2の処理値F2が、第2の加算器
11に与えられ、マルチプレクサ15を経た原画像デー
タの上位3ビットと前記処理値F2とが第2の加算器1
1で加算される。この加算値がオーバフロー制御回路1
2および第3のラッチ回路13を経て、3ビットの表示
データとして表示パネルの駆動回路に与えられる。
た画像表示方法について、図2ないじ図4のフローチャ
ートに基づいて説明する。以下において〔J,K,L〕
は、Jフレームの画面で、Kの行で、L列に位置する画
素を意味する。J,K,Lは1以上の整数となる変数で
ある。
きに、まず最初にST1(ステップ1)にて位置検出回
路1のカウント値を初期化し、フレーム番号(フレーム
カウント値)J、行番号(行カウント値)K、列番号
(列カウント値)Lを共に「1」にする。またフレーム
内誤差データの2ビットは“00”にする。
の画素(図5において各行の図示最左端に位置する画
素)に対する表示データの生成について説明している。
よってST2では常にL=1である。またST1で位置
検出回路1が初期化された画像処理開始直後ではJ,
K,Lが共に1であり、第1のフレームの第1の行の第
1の列に対応する表示データが生成される。第1の列の
画素すなわち第〔J,K,L=1〕の画素に対応する6
ビットの原画像データは第1のラッチ回路2に保持され
るが、ST2では第〔J,K,1〕の画素に対応する6
ビットの原画像データのうちの上位3ビットがフレーム
内処理データとしてオーバフロー制御回路6に与えられ
る。
理データに、処理値F1が加算されて表示データが生成
される。このST3では、ST2に連続しているときは
L=1であるが、に続く処理のときは、Lが2以上の
整数になる。ST3では、制御部10において、数1に
示した演算処理が行われて処理値F1が生成される。こ
の演算では、第〔J,K,L〕の画素に対応する原画像
データに第〔J,K,L−1〕の画素に対応するフレー
ム内誤差データを加算したデータの下位3ビットのうち
の最上位ビットが使用される。これと、第〔J,K,
L〕の画素に対応するフレームカウント値の最下位ビッ
トJφと、行カウント値の最下位ビットKφとで、処理
値F1(「1」または「0」の2進値)が演算される。
第2の加算器11では、この処理値F1が、第〔J,
K,L〕の画素に対応する3ビットのフレーム内処理デ
ータの最下位ビットに加算され、この加算結果が、第
〔J,K,L〕の画素に対応する3ビットの表示データ
として出力される。この表示データが表示パネルの駆動
回路に与えられ、表示パネルの第〔J,K,L〕の画素
への駆動電圧が生成される。原画像データにフレーム内
誤差データを加算したデータの下位2ビットは、第
〔J,K,L〕に対応するフレーム内誤差データとな
り、誤差データラッチ回路4に保持され次の画素の演算
に使用される。
画素に対応する表示データを出力した後に、Lに1が加
算され、同じ行内の図示右側に連続する画素に対する表
示データの生成に移行することを意味している。
の出力が1行分完了した場合と完了しないときとで処理
が異なることを示しているが、ここでは1行分の表示デ
ータの生成が完了していないものとして説明を続ける。
作を示している。第1のラッチ回路に第〔J,K,L〕
の画素に対応する原画像データがラッチされたとき、第
4のラッチ回路ではその直前の原画像データすなわち第
〔J,K,L−1〕の画素に対応する原画像データが保
持されている。一致検出回路8では、第〔J,K,L〕
の画素に対応する6ビットの原画像データと、第〔J,
K,L−1〕の画素の対応する6ビットの原画像データ
とが一致しているときにはカウンタ9に一致信号(a)
が出される。
信号(a)が「0」のときには、図3のST6aにおい
て、カウンタ9の計数値は「0」のままであるが、一致
信号(a)が「1」となると、図3のST6bにおいて
カウンタ9の計数値が1繰り上がる。カウンタ9では
「1」が加算された後に一致信号(a)が「0」になる
とカウンタがリセットされる。ST6cでは、カウンタ
9のカウント値が連続して8以上となると、制御部10
へのカウンタ出力(b)が「1」になるが、カウント値
の連続が8未満のときにはカウンタ出力(b)は「0」
のままである。すなわち、同じ原画像データが8画素分
以下の連続であるとカウンタ出力(b)が「0」であ
り、同じ原画像データが8画素分を越えて連続するとカ
ウンタ出力(b)が「1」になる。
とき、すなわち同じ原画像データが8画素を越えて連続
しない場合の処理を意味している。 (ST7)ST7では、第1のラッチ回路2に保持され
たある時点での第〔J,K,L〕の画素に対応する6ビ
ットの原画像データが第1の加算器5に与えられる。誤
差データラッチ回路4では、第〔J,K,L〕の画素の
直前の画素すなわち第〔J,K,L−1〕の画素に対応
する2ビットのフレーム内誤差データが保持されてお
り、第1の加算器5では、第〔J,K,L〕の画素に対
応する6ビットの原画像データに対し、第〔J,K,L
−1〕の画素に対応する2ビットのフレーム内誤差デー
タが加算される。加算後の6ビットのデータのうちの上
位3ビットがフレーム内処理データとなり、オーバフロ
ー制御回路6、マルチプレクサ15、第2のラッチ回路
7を経て第2の加算器11に送られる。
〔J,K,L〕の画素に対応する原画像データに第
〔J,K,L−1〕の画素に対応するフレーム内誤差デ
ータを加算したデータの下位3ビットの最上位ビット
と、JφとKφとで、処理値F1が演算される。第2の
加算器11では、この処理値F1が前記第〔J,K,
L〕の画素に対応するフレーム内処理データに加算され
て、第〔J,K,L〕の画素に対応する3ビットの表示
データが出力される。ST6cにおいて、カウンタ9の
計数値が8以上とならない場合、すなわち同じ原画像デ
ータが8画素を越えて連続しないかぎりにおいては、S
T2またはST7と、ST3の処理が繰り返えされる。
ける誤差の拡散処理について、図6を参照して詳しく説
明する。同じ原画像データが8画素を越えて一致しない
ときには、第〔J,K,L〕の画素に対応する6ビット
の原画像データ(図6(A))に対し、その直前の画素
である第〔J,K,L−1〕の画素に対応する2ビット
のフレーム内誤差データ(図6(B))が加算される。
図6(C)は加算後の6ビットのデータを示している
が、この加算後の6ビットのデータの上位3ビットのデ
ータ(D5′,D4′,D3′)が第〔J,K,L〕の画
素に対応するフレーム内処理データとなってマルチプレ
クサ15を経て第2の加算器11に与えられる。また図
6(C)のデータのうちの下位2ビットのデータ(D
1″,D0″)が第〔J,K,L〕の画素に対応するフレ
ーム内誤差データとなり誤差データラッチ回路4に保持
される。この第〔J,K,L〕の画素に対応するフレー
ム内誤差データは、次に連続する画素すなわち第〔J,
K,L+1〕の画素に対応する原画像データと加算され
ることになる。
2′)はライン(c)で制御部10に送られるが、制御
部10では、(D2′)と、Jφと、Kφに基づいて数
1により処理値F1が演算される。このF1は、第2の
加算器11において、第〔J,K,L〕の画素に対応す
るフレーム内処理データ(図6(D))に加算され、図
6(G)に示す3ビットのデータが生成される。この3
ビットのデータが第〔J,K,L〕の画素に対応する表
示データとなる。
1)の画素に対応する処理が行われるが、この場合には
第〔J,K,1〕の画素に対応する6ビットの原画像デ
ータの上位3ビットが図6(D)に示すフレーム内処理
データとして使用され、第〔J,K,1〕の画素に対応
する原画像データの下位2ビットが図6(E)に示す第
〔J,K,2〕の画素に対応するフレーム内誤差データ
として使用される。各行での第2列以後の画素に対応す
る処理では、図6に示すように、原画像データに直前の
画素に対応するフレーム内誤差データが加算され、加算
後のデータの下位2ビットがその画素に対応するフレー
ム内誤差データとなる。
拡散処理の結果を画素群を用いて説明したものである。
前記のように、図6の処理は、行方向に連続する画素に
対応する原画像データが8画素分を越えて連続一致しな
い場合に行われるものである。したがって、図8では図
6の処理が行われる限界として、同じ原画像データが与
えられる画素が行方向に8画素連続している場合(ST
6cのカウント値が7の場合)であって、しかも同じ原
画像データが与えられる画素が所定行(例えば4行)連
続した8×4の画素群に着目している。
対応する原画像データが全て同じであり、その下位3ビ
ットが“000”の場合を示している。図8(B)は8
×4の画素群の全画素に対応する原画像データが全て同
じであり、その下位3ビットが“001”の場合を示し
ている。図8(C)ないし(H)においても全画素に対
応する原画像データが全て同じであり、その下位3ビッ
トがそれぞれ“010”〜“111”の場合を示してい
る。図8の各図での上段は奇数フレームの画面で、下段
は前記奇数フレームに時間的に連続する偶数フレームの
画面である。
のは、図6(D)に示す3ビットのフレーム内処理デー
タに処理値F1を加算した結果、図6(G)の表示デー
タの最下位ビットに「1」が加算される画素、すなわち
2値信号の処理値F1が「1」となる画素を示してい
る。また「0」で示す各画素は処理値F1として「0」
が加算される画素を示している。誤差拡散による模擬階
調表示では、行方向へ連続する画素において、原画像デ
ータの下位3ビットの誤差距離に対応する画素で、表示
データの最下位ビットが桁上がりし、これにより画素群
において下位3ビットで表現される階調を表現されるも
のとなる。例えば図8(C)では、下位3ビットで表わ
される10進数値が「2」である。奇数フレームと偶数
フレームの2画面での総画素数「64」に対する黒塗り
の画素数「16」の比は2/8であり、分母を下位3ビ
ットで表わされる数値「8」に一致させると、分子は前
記10進数値の「2」と一致する。
たときに、各行においてF1=1が加算される黒塗りの
画素数の配列の組み合せが、上下に隣接する行間で必ず
相違するものとなっている。また、図8(A)ないし
(H)のいずれにおいても、奇数フレームでの黒塗りの
画素の組み合せと、偶数フレームの黒塗りの画素の組み
合せとが相違している。さらに奇数フレームと偶数フレ
ームとで、黒塗りの画素数が同じ数となっている。例え
ば図8(D)では奇数フレームと偶数フレームとで、黒
塗りの画素が共に12個ずつとなっている。図8に示す
ように、図6に示した誤差拡散処理を行なうと、F1=
1が加算される画素が各フレームにて同じ列内で縞状に
連続する確率が低くなり、また奇数と偶数の両フレーム
において誤差が均一の分散している。よって、図14に
示す従来の拡散処理に比較して誤差拡散による階調表示
の画面品質が良くなることが解る。
が8画素分を越えて連続しない場合に限り、図6と図8
に示す誤差拡散の処理が行われるが、この信号処理では
図8に示すように誤差拡散が均一であるため、同じ原画
像データが8画素を越えて連続するときに、この処理を
行なっても、図14の従来例などに比べて、充分に高品
質の画面を得ることが解る。すなわち所定面積の画面の
全画素に一定時間同じ原画像データが与えられ、同じ階
調の画面が広く且つ静止画像とされたときであっても、
図6と図8の誤差拡散処理により、高品質の模擬階調表
示を期待できる。
ウンタ出力(b)が「1」になったとき、すなわち同じ
原画像データが与えられる画素数が行内にて連続して8
画素を越えた場合の処理をST8とST9で説明する。
する原画像データのうちの上位3ビットが、第1のラッ
チ回路2からマルチプレクサ15を経て第2のラッチ回
路7に直接与えられる。第〔J,K,L〕の画素に対応
する原画像データから直接与えれるその上位3ビット
を、第〔J,K,L〕の画素に対応するフレーム内処理
データとする。また誤差データラッチ回路4に保持され
るべきフレーム内誤差データは“000”にする。ま
た、第1のラッチ回路2から、第〔J,K,L〕の画素
に対応する原画像データの下位3ビットがライン(d)
を経て制御部10内のラッチ回路に保持される。すなわ
ち第〔J,K,L〕の画素に対応する原画像データの下
位3ビットが、そのまま制御部10に与えられる。
の画素に対応する原画像データの前記下位3ビットのデ
ータと、フレームを示すデータと、行を示すデータと、
列を示すデータとに基づき、予め決められている参照テ
ーブルから2進値が読み出され、読出された2進値が第
2の処理値F2となる。この処理値F2が第2の加算器
11に送られ、ST8における第〔J,K,L〕の画素
に対応する原画像データの上位3ビットに対し処理値F
2が加算され、3ビットの表示データ生成される。ST
6cのカウント値が8以上で連続するとき、すなわち同
じ原画像データが同じライン内で8画素を越えて連続し
つづける間、上記ST8とST9の信号処理が繰返され
る。
方法を図7および図9によりさらに詳しく説明する。こ
の誤差拡散処理では、図7(A)に示す第〔J,K,
L〕の画素に対応する原画像データのうちの上位3ビッ
トが、第〔J,K,L〕の画素に対応するフレーム内処
理データ(図7(B))として第2のラッチ回路7に与
えられる。また第〔J,K,L〕の画素に対応する原画
像データの下位3ビットのデータ(D2,D1,D0)
(図7(C))と、フレームを示すデータと、行を示す
データと、列を示すデータとに基づき参照テーブルから
処理値F2が読み出され、この処理値F2が前記フレー
ム内処理データに加算され、第〔J,K,L〕の画素に
対応する表示データ(図7(E))が生成される。
のデータと、フレーム、行、列の各要素に基づいて予め
参照テーブルに定められているが、この参照テーブルの
決め方の一例を図9に基づいて説明する。参照テーブル
では、図9に示すように、行内に連続する8画素が4行
連続する8×4の画素群を1単位としている。行方向の
8画素は原画像データの下位3ビットで表現される10
進数値(2(Y-X))である。行数は任意に決めることが
可能であるが、この実施例では8/2=4を1単位の画
素群の行としている。奇数フレームと偶数フレームとで
2単位の画素群となる。原画像データの下位の3ビット
で表わされる10進数値は8であり、原画像データの下
位3ビットでは8通りの数値が表現される。よって参照
テーブルでは、2単位×8=16単位の画素群の全画素
に対応する処理値F2が定められている。各単位の画素
群において、図9で黒塗りで示しているのが、処理値F
2が「1」となる画素であり、それ以外は処理値F2が
「0」となる画素である。
めに使用される決定要素は、原画像データの下位3ビッ
トのデータの他に、まずフレーム番号(フレームカウン
ト値)Jの最下位ビットである。この最下位ビットが
「0」のとき奇数フレームであり、「1」のときが偶数
フレームである。次に、行番号(行カウント値)Kにつ
いては連続する4行分までが処理値F2を決める要素と
して使用される。よって行カウント値の下位2ビットが
使用される。列番号(列カウント値)Lは、8列分すな
わち下位3ビットで表わされる10進値が、処理値F2
を読み出すために使用される。
下位ビットが“000”であるときには、図9(A)に
示すように、上段の奇数フレームと下段の偶数フレーム
において各単位の画素群の各画素に対応して参照テーブ
ルに定められている処理値F2は、いずれも「0」であ
る。原画像データの最下位ビットが“001”であり、
例えばフレームカウント値の最下位ビットが「0」(奇
数フレーム)、図9に示す1単位(8×4の画素)の画
素群内での行番号が0、列番号L=2のときには、処理
値F2=0である。前記列番号L=5のときには、F2
=1である。
も同じである。例えば最下位ビットが“011”であ
り、フレームカウント値の最下位ビットが「1」(偶数
フレーム)、1単位の画素群内での番号が0、列番号L
=0のときには、処理値F2=0である。最下位ビット
が同じく“011”であり、フレームカウント値の最下
位ビットが「0」(奇数フレーム)、1単位内での行番
号が1、列番号L=2のときには、処理値F2=1であ
る。
原画像データが行内にて8個を越えて連続したとき、そ
れ以後は同じ原画像データが行内で連続する限り、図9
に示した参照テーブルに基づいて処理値F2の「0」ま
たは「1」が決められる。行内に多数連続する画素がさ
らに多数行連続する所定面積の画面内において各画素に
対応する原画像データが全て同じであるとき、図9
(A)ないし(H)のいずれかに示される画素群が画面
上で左右に多数単位並ぶことになる。
2の決め方では、8×4の1単位の画素群において、F
2=1となる画素の同じ行内での組み合せが上下に隣接
する行間で互いに相違し、また同じ列方向でF2=1と
なる画素の組み合せも左右に隣接する列間にて必ず相違
する。また、奇数フレームと偶数フレームで、F2=1
となる画素の組み合せが必ず相違する。さらに奇数フレ
ームと偶数フレームとで、F2=1となる画素の数が互
いに等しくなる。また、F2=1となる画素とF2=0
となる画素の双方が共に行方向または列方向へ3画素以
上連続しないものとなっている。例えば図9(D)の奇
数フレームのL4の列ではF2=0が列方向へ3画素連
続しているが、この奇数フレームではF2=1となる画
素が列または行方向へ3画素以上連続しないものとなっ
ている。また図9(F)(G)(H)では、F2=1と
なる画素が3画素以上連続している箇所があるが、F2
=0の画素が3画素以上連続しないものとなっている。
ため、所定面積の全画素に対応する原画像データが全て
同じであったとしても、下位3ビット(下位Y−Xビッ
ト)の誤差がフレーム内で均一に拡散され、またフレー
ム間でも拡散されることになる。よって所定面積の画面
が所定の中間調の静止画像となったときに、縞やフリッ
カの生じない、きわめて高品質の画像を得ることができ
る。特に、この実施例では、同じ原画像データの連続が
8画素を越えないときには図8に示す誤差拡散が行わ
れ、同じ原画像データが8画素を越えて連続したときに
は、さらに分散度の高い図9の誤差拡散が行われるた
め、どのような階調パターンの画像であっても、画面全
体の画質が向上されるものとなる。
いて、上記のST2、ST3、ST7またはST8、S
T9の信号処理が1行終了すると、ST5から図4のS
T10に移行する。ST10では、表示データを生成す
る行が次の行に移行する。またST10では誤差データ
ラッチ回路2でのフレーム内誤差がクリアされる。ST
11において、1フレーム分の処理が完了していないと
きには、から図2のST2に移行して表示データの生
成が第1列の画素から継続される。ST11にて1フレ
ーム分の処理が完了していると、ST12にて処理すべ
きフレームが更新される。そして全フレーム終了してい
ないときには、からST2に移行し、表示データの生
成が継続される。
原画像データのうちの上位Xビットにより表示データが
生成される画像表示方法および画像表示装置において、
下位Y−Xビットで表現すべき階調による誤差拡散をフ
レーム内にて均一に分散し、またフレーム間で均等に分
散することができる。よって、例えば所定面積の各画素
に対応する原画像データが長時間にわたって同じとなる
同じ階調の静止画像が表示される場合に、縞やフリッカ
が生じない高品質画質を得ることができる。
加算する処理値を決める要素として、同じ行内の前画素
に対応する誤差データまたは、その画素の原画像データ
の下位ビットを使用しているため、従来のように前フレ
ームの誤差データをフレームに渡る長時間保持する必要
がなくなり、誤差データの読出し制御などが簡単にな
る。
ロック図、
示すフローチャート、
示すフローチャート、
示すフローチャート、
ータの処理方法の説明図、
ータの処理方法の説明図、
に、第1の処理値の「1」が加算される画素の配列を示
す説明図であり、(A)ないし(H)は下位3ビットの
データがそれぞれ相違する場合を示す、
しており、(A)ないし(H)は下位3ビットのデータ
がそれぞれ相違する場合を示す、
図、
図、
方法における誤差の拡散状態を示す説明図、
拡散処理方法における誤差の拡散状態を示す説明図、
Claims (4)
- 【請求項1】 Yビットの原画像データからYビットよ
りも少ないXビットの表示データが生成され、このXビ
ットの表示データにより、行方向および列方向に配列さ
れた各画素が駆動される画像表示装置であって、Yビッ
トのデータの下位Y−Xビットのうちの最上位ビットと
フレームを示すデータと駆動画素が属する行を示すデー
タとで処理値を生成する制御手段と、原画像データの上
位Xビットに基づくフレーム内処理データに前記処理値
を加算して表示データを生成する加算手段とが設けられ
ていることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項2】 Yビットの原画像データからYビットよ
りも少ないXビットの表示データが生成され、このXビ
ットの表示データにより、行方向および列方向に配列さ
れた各画素が駆動される画像表示装置であって、原画像
データに対し、同じ行内での直前の画素に対応するデー
タのうちの下位の所定ビットをフレーム内誤差データと
して加算する第1の加算手段と、加算後のデータの下位
Y−Xビットのうちの最上位ビットとフレームを示すデ
ータと駆動画素が属する行を示すデータとで処理値を生
成する制御手段と、原画像データの上位Xビットに基づ
くフレーム内処理データに前記処理値を加算して表示デ
ータを生成する第2の加算手段とが設けられていること
を特徴とする画像表示装置。 - 【請求項3】 Yビットの原画像データからYビットよ
りも少ないXビットの表示データが生成され、このXビ
ットの表示データにより、行方向および列方向に配列さ
れた各画素が駆動される画像表示装置であって、Yビッ
トのデータの下位Y−Xビットのデータとフレームを示
すデータと駆動画素が属する行を示すデータと駆動画素
の列を示すデータとで処理値を生成する制御手段と、Y
ビットのデータの上位Xビットに基づくフレーム内処理
データに前記処理値を加算して表示データを生成する加
算手段とが設けられていることを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項4】 Yビットの原画像データからYビットよ
りも少ないXビットの表示データが生成され、このXビ
ットの表示データにより、行方向および列方向に配列さ
れた各画素が駆動される画像表示装置であって、Yビッ
トのデータの下位Y−Xビットのうちの最上位ビットと
フレームを示すデータと駆動画素が属する行を示すデー
タとで第1の処理値を生成し、且つYビットのデータの
下位Y−Xビットの各データとフレームを示すデータと
駆動画素が属する行を示すデータと駆動画素の列を示す
データとで第2の処理値を生成する制御手段と、同じ行
内に連続する画素に与えられる原画像データの一致を検
出する一致検出手段とが設けられ、原画像データが所定
画素数連続して一致しないときには、Yビットのデータ
の上位Xビットに基づくフレーム内処理データに前記第
1の処理値が加算され、原画像データが所定画素数連続
して一致したときには、前記フレーム内処理データに前
記第2の処理値が加算されて表示データが生成されるこ
とを特徴とする画像表示装置。
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---|---|---|---|
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