JP3617524B2 - 液晶駆動用画像処理回路、およびこれを用いた液晶ディスプレイ装置、ならびに画像処理方法 - Google Patents
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Description
現フレームの画像データを符号化することにより当該現フレームの画像データに対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号化手段により出力された前記符号化画像データを1フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データを出力する復号化手段と、
前記現フレームの画像データ、および前記復号化画像データに基づいて、前記現フレームの画像データの階調値を補正するための補正データを出力する補正データ発生手段と、
前記補正データに基づいて前記現フレームの画像データを補正する補正手段とを備えたものである。
現フレームの画像データを符号化することにより当該現フレームの画像データに対応する符号化画像データを生成し、
前記符号化画像データを1フレームに相当する期間遅延して復号化することにより得られる前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データ、および前記現フレームの画像データに基づいて前記現フレームの画像データを補正するものである。
また、現フレームの画像に対応する符号化画像データと、現フレームの1フレーム前の画像データに対応する符号化画像データとを比較し、両者が等しい場合に、現フレームの画像データの補正量を0とするので、動画像が入力された場合は表示手段の応答を改善し、静止画像が入力された場合は符号化による誤差に伴う不要な補正を生じることなく、表示手段において正確に静止画像を表示することができる。
図2は、本発明の実施の形態1による液晶駆動回路の構成を示すブロック図である。受信手段2は、入力端子1を介して画像信号を受信し、1フレーム分の画像(以下、現画像と称す)を表す現画像データDi1を順次出力する。画像データ処理部3は、符号化手段4、遅延手段5、復号化手段6,7、補正データ生成器8、および補正手段9からなり、現画像データDi1に対応する新たな画像データDj1を生成する。表示手段10は、一般的な液晶表示パネルにより構成され、画像の階調値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。
画像データ符号化工程(St1)においては、符号化手段4により現画像データDi1が符号化され、符号化データDa1が出力される。符号化データ遅延工程(St2)においては、遅延手段5により符号化データDa1が1フレームに相当する期間遅延され、現画像データDi1の1フレーム前の画像データを符号化した符号化データDa0が出力される。画像データ復号化工程(St3)においては、復号化手段6,7により符号化データDa1,Da0が復号化され、復号化画像データDb1,Db0が出力される。補正データ発生工程(St4)においては、補正データ生成器8により復号化画像データDb1,Db0に基づいて補正データDcが出力される。画像データ補正工程(St5)においては、補正手段9により補正データDcに基づいて現画像データDi1に対応する補正データDcが出力される。以上、S1〜St5の各工程の動作が、現画像データDi1に対し1フレーム毎に行われる。
図13は、実施の形態2による補正データ生成器8の第1の構成を示す図である。データ変換手段12は、復号化画像データDb1の量子化ビット数を、例えば8ビットから3ビットに削減するビット数変換を行うことにより、復号化画像データDb1に対応する新たな復号化画像データDe1を出力する。ルックアップテーブル13は、ビット数変換された復号化画像データDe1、および復号化画像データDb0に基づいて補正データDc1を出力する。
図23は、本実施の形態3による補正データ生成器8の第1の構成を示す図である。データ変換手段17は、復号化画像データDb1を線形量子化し、量子化ビット数を、例えば8ビットから3ビットに変換し、ビット数変換された復号化画像データDe1を出力する。同時に、データ変換手段17は、後述する補間係数k1を算出する。ルックアップテーブル18は、ビット数変換された3ビットの復号化画像データDe1、および8ビットの復号化画像データDb0に基づいて、2つの補正データDf1,Df2を出力する。補正データ補間手段19は、2つの補正データDf1,Df2、および補間係数k1に基づいて補正データDc1を生成する。
Dc1=(1−k1)×Df1+k1×Df2 (1)
k1=(Db1−s1)/(s2−s1) (2)
ただし、s1<Db1≦s2
Dc1=(1−k0)×Df3+k0×Df4 (3)
k0=(Db0−s3)/(s4−s3) (4)
ただし、s3<Db0≦s4
Dc1=(1−k0)×{(1−k1)×Df1+k1×Df2}
+k0×{(1−k1)×Df3+k1×Df4} (5)
k1=(Db1−s1)/(s2−s1) (6)
ただし、s1<Db1≦s2
k0=(Db0−s3)/(s4−s3) (7)
ただし、s3<Db0≦s4
図33は、本実施の形態4による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態における画像データ処理部25は、データ変換手段、遅延手段5、補正データ生成器8、および補正手段9により構成される。データ変換手段26は、現画像データDi1の量子化ビット数を、例えば8ビットから3ビットに変換することによりデータ容量を削減する。量子化ビット数の変換は、線形量子化、あるいは非線形量子化のいずれを用いてもよい。データ変換手段26によりビット数変換された画像データDa1は、遅延手段5、および補正データ生成器8に出力される。遅延手段5は、ビット数変換された画像データDa1を1フレームに相当する期間遅延することにより、現画像の1フレーム前の画像に対応する画像データDa0を出力する。
図35は、実施の形態5による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態による画像データ処理部27において、補正データ生成器28は、現画像データDi1と、復号化画像データDb1との誤差を検出し、検出された誤差に基づいて補正データDcの補正量を制限する。他の動作は、実施の形態1の動作と同様である。
Dg1=Db1+j2 (8)
Dg0=Db0+j2 (9)
j2=Di1−Db1 (10)
Dg1=Db1+Di1−Db1=Di1 (11)
従って、図41に示すように、補正された復号化画像データDg1の代わりに現画像データDi1をルックアップテーブル11に入力する構成としてもよい。
図49は、本実施の形態6による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態による画像データ処理部34は、符号化手段4、遅延手段5、復号化手段、補正データ生成器35、および補正手段9により構成される。符号化手段4は現画像データDi1を符号化し、符号化データDa1を出力する。遅延手段5は、符号化データDa1を1フレームに相当する期間遅延し、遅延された符号化データDa0を出力する。ここで、遅延手段5により遅延された符号化データDa0は、符号化データDa1の1フレーム前の画像データに対応する。復号化手段7は、符号化データDa0を復号化し、復号化画像データDb0を出力する。補正データ生成器35は、現画像データDi1、および復号化画像データDb0に基づいて補正データDcを生成し、補正手段9に出力する。
図51は、本実施の形態7による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態による画像データ処理部36は、符号化手段4、遅延手段5、復号化手段7、および補正データ生成器37、および補正手段9により構成される。符号化手段4は現画像データDi1を符号化し、符号化データDa1を遅延手段5、および補正データ生成器37に出力する。遅延手段5は、符号化データDa1を1フレームに相当する期間遅延し、遅延された符号化データDa0を復号化手段7、および補正データ生成器37に出力する。ここで、遅延手段5により遅延された符号化データDa0は、符号化データDa1の1フレーム前の画像データに対応する。復号化手段7は、符号化データDa0を復号化し、復号化画像データDb0を補正データ生成器37に出力する。
図60は、本実施の形態8による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態における画像データ処理部40は、周波数帯域制限手段41を含む。周波数帯域制限手段41は、現画像データDi1の所定の周波数成分を制限した画像データDh1を出力する。周波数帯域制限手段41は、例えば、高周波成分を制限する低域通過フィルタにより構成される。符号化手段4は、周波数帯域制限手段41により帯域制限された画像データDh1を符号化し、符号化データDa1を出力する。遅延手段5は符号化データDa1を1フレームに相当する期間遅延し、符号化データDa0を出力する。同時に、復号化手段6は符号化データDa1を復号化し、復号化画像データDb1を出力する。また、復号化手段7は符号化データDa0を復号化し、復号化画像データDb0を出力する。補正データ生成器8は画像データDb1、Db0に基づいて補正データDcを発生する。ここで、符号化手段4の後段の動作については、実施の形態1と同様である。
図62は、本実施の形態9による液晶駆動回路の構成を示す図である。ノイズ除去手段43は、現画像データDi1のノイズ成分を除去し、ノイズ成分を除去した画像データDk1を出力する。ここで、ノイズ成分とは、レベル変化の少ない高周波成分である。符号化手段4は、ノイズ除去手段43により出力される画像データDk1を符号化し、符号化データDa1を出力する。符号化手段4の後段の動作については、実施の形態1と同様である。
図64は、本実施の形態10による液晶駆動回路の構成を示す図である。本実施の形態における画像データ処理部44は、色空間変換手段45,46,47を含む。色空間変換手段45は、現画像データDi1を輝度信号および色信号からなるY−C信号に変換し、Y−C信号の現画像データDm1を出力する。符号化手段4は現画像データDm1を符号化し、現画像データDm1に対応する符号化データDa1を出力する。遅延手段5は、符号化データDa1を1フレームに相当する期間遅延することにより、現画像の1フレーム前の画像に対応する符号化データDa0を出力する。復号化手段6,7は、符号化データDa1,Da0を復号化することにより、現画像に対応する復号化画像データDn1、および現画像の1フレーム前の画像に対応する符号化データDn0をそれぞれ出力する。
図66は、本実施の形態11による液晶駆動回路の第1の構成を示す図である。図66に示すように、本実施の形態による画像データ処理部50において、符号化手段4は、補正手段9により出力される画像データDj1を符号化した符号化データDa1を出力する。遅延手段5は、符号化データDa1を1フレームに相当する期間遅延した符号化データDa0を出力する。復号化手段6,7は、符号化データDa1,Da0をそれぞれ復号化した復号化画像データDb1,Db0を出力する。ここで、復号化画像データDb1は、補正手段9により出力される画像データDj1に対応し、復号化画像データDb0は、画像データDj1の1フレーム前に出力される画像データに対応する。補正データ生成器8は、復号化画像データDb0,Db1に基づいて補正データDcを出力する。補正手段9は、実施の形態1と同様の動作により補正データDcに基づいて画像データDi1の階調値を補正することにより、現画像データDi1に対応する新たな画像データDj1を生成し、表示手段10、および符号化手段4に出力する。
Claims (13)
- 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理回路であって、
現フレームの画像データを符号化することにより当該現フレームの画像データに対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号化手段により出力された前記符号化画像データを1フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データを出力する復号化手段と、
前記現フレームの画像データ、および前記復号化画像データに基づいて、前記現フレームの画像データの階調値を補正するための補正データを出力する補正データ発生手段と、
前記補正データに基づいて前記現フレームの画像データを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする液晶駆動用画像処理回路。 - 符号化手段により出力される現フレームの画像データに対応する符号化画像データと、遅延手段により出力される前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する符号化画像データとを比較し、両者が等しい場合に、補正データの値を0とする制限手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動用画像処理回路。
- 現フレームの画像データ、および復号化画像データの量子化ビット数を削減することにより、前記現フレームの画像データに対応するビット数変換画像データ、および前記復号化画像データに対応するビット数変換復号化画像データをそれぞれ出力するデータ変換手段を備え、
補正データ発生手段は、前記ビット数変換画像データ、および前記ビット数変換復号化画像データに基づいて補正データを出力することを特徴とする請求項1または2に記載の液晶駆動用画像処理回路。 - 現フレームの画像データおよびビット数変換画像データ、ならびに復号化画像データおよびビット数変換復号化画像データに基づいて、前記ルックアップテーブルから読み出される前記補正データの補間値を算出する補間回路とを備え、
補正手段は、前記補正データの補間値に基づいて前記現フレームの画像データを補正することを特徴とする請求項3に記載の液晶駆動用画像処理回路。 - 現フレームの画像データ、または復号化画像データの量子化ビット数を削減することにより、前記現フレームの画像データに対応するビット数変換画像データ、または前記復号化画像データに対応するビット数変換復号化画像データを出力するデータ変換手段を備え、
補正データ発生手段は、前記ビット数変換画像データおよび前記復号化画像データ、または前記現フレームの画像データおよび前記ビット数変換復号化画像データに基づいて補正データを出力することを特徴とする請求項1または2に記載の液晶駆動用画像処理回路。 - 現フレームの画像データおよびビット数変換画像データ、または復号化画像データおよびビット数変換復号化画像データに基づいて、前記ルックアップテーブルから読み出される前記補正データの補間値を算出する補間回路とを備え、
補正手段は、前記補正データの補間値に基づいて前記現フレームの画像データを補正することを特徴とする請求項5に記載の液晶駆動用画像処理回路。 - 補正データは、液晶が1フレーム期間以内に画像データにより定められる所定の階調値に対応する透過率となるよう設定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶駆動用画像処理回路。
- 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正する画像処理方法であって、
現フレームの画像データを符号化することにより当該現フレームの画像データに対応する符号化画像データを生成し、
前記符号化画像データを1フレームに相当する期間遅延して復号化することにより得られる前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する復号化画像データ、および前記現フレームの画像データに基づいて前記現フレームの画像データを補正することを特徴とする画像処理方法。 - 現フレームの画像に対応する符号化画像データと、前記符号化画像データを1フレームに相当する期間遅延して得られる前記現フレームの1フレーム前の画像データに対応する符号化画像データとを比較し、両者が等しい場合に、現フレームの画像データの補正量を0とすることを特徴とする請求項8に記載の画像処理方法。
- 現フレームの画像データ、および復号化画像データの量子化ビット数を削減することにより、前記現フレームの画像データに対応するビット数変換画像データ、および前記復号化画像データに対応するビット数変換復号化画像データをそれぞれ出力し、
前記ビット数変換画像データ、および前記ビット数変換復号化画像データに基づいて前記現フレームの画像データを補正することを特徴とする請求項8または9に記載の画像処理方法。 - 現フレームの画像データ、または復号化画像データの量子化ビット数を削減することにより、前記現フレームの画像データに対応するビット数変換画像データ、または前記復号化画像データに対応するビット数変換復号化画像データを出力し、
前記ビット数変換画像データおよび前記復号化画像データ、または前記現フレームの画像データおよび前記ビット数変換復号化画像データに基づいて前記現フレームの画像データを補正することを特徴とする請求項8または9に記載の画像処理方法。 - 現フレームの画像データは、液晶が1フレーム期間以内に前記画像データにより定められる階調値に対応する透過率となるよう補正されることを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶駆動用画像処理回路を備えたことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
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