JP4473971B2 - プラズマパネルをスキャンする方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は表示されるビデオ画像の内容に適合されたプラズマパネルスキャン(走査)方法及びそれに関連する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラズマパネルの要素のセルは発光及び発光しない2つの状態のみを有しうる。画素により出射された光の量のアナログ変調が可能でない故にハーフトーンは画像期間Tで画素の励起時間の時間的変調により発生される。この画像期間はビデオをコーディングするビット(nビット)数と同じ数の副期間(T0,2T0,...,2n-1 T0)からなり、これはT0の倍数である。n個の副期間に基づき、組合せにより線形に分配された輝度の2n の異なるグレーレベルを再構成することが可能である:
【0003】
【数1】
【0004】
Lmax はセルが連続的に、即ち全ての副期間中励起されたときのセルの輝度である。
観察者の目は画像期間Tの間にわたり、輝度の励起の種々の組合せを積分し、このようにしてグレーレベルで種々の階調を再生する。この方法で再現される最低輝度レベルは値Lmin =Lmax /2n −1である。輝度のこの要素の値はプラズマパネルの技術により与えられる輝度の最大値(Lmax )に依存するのみならず、ビデオ(n)の解像度にも依存する。ビデオ画像の再生はある場合には高い輝度を必要とし、他の場合にはテレビジョンのような低輝度レベルで高い解像度を必要とする。
【0005】
観察者によるグレーレベルの知覚は輝度の相対的変動を決定するWeber−Fechner比と称される比ΔL/Lにより特徴づけられ、観察者の目はそれを輝度値の関数として知覚する。この比が輝度の関数として変化する仕方は図1に示される。横軸は輝度の対数値をcd/m2 で表し、縦軸はこの輝度の相対的変動の対数値を表す。この曲線はパラメータ、即ち背景の輝度又は環境輝度に依存し、明るい環境は目の感度に影響する。例えば主観的な黒の限界、即ち目がもはや階調を識別できない輝度以下の値はこの周囲の輝度に依存する。プラズマパネルの輝度値に対して約0.1cd/m2と200cd/m2との間にあり、曲線の右側部分に対応する部分ではこの曲線は以下の式で直線に近似される:
log(ΔL/L)=−a.log(L)+b
ここでbは背景輝度の増加関数である。テレビジョンでは小さな画像は固定された輝度環境で鑑賞されると仮定されている。
【0006】
この式で輝度ΔLの要素の変動、即ち目に知覚可能なグレーレベルの変動がプラズマパネルにより表示されたグレーレベルでの要素の変動により置き換えられる場合には、即ちnビットにより許容され、本発明のシステムでLmin =Lmax /2n-1 (Lmax /2n に近似される)で定義される最小コーディング値である場合には以下の式のように図2の直線1が得られる:
【0007】
【数2】
【0008】
横軸は輝度Lの対数を示し、縦軸は値n、即ちビデオのコーディングに対するビット数である。この曲線1は最小知覚輝度値に匹敵する解像度を得るために必要なビデオビット数である与えられた輝度値Lを示す。この曲線は明るい環境(パラメータb)に依存する。
斯くして輝度をコーディングするために必要なビット数は、後者は視覚的に知覚可能な輝度変動に適合するために表示される輝度が減少するに従って増加する。あるいは2つの隣接するグレーレベルの目による可能な区別に適合するために表示された輝度が低いほどビデオをコーディングするビット数は高くなければならない。
【0009】
この曲線1は200ルックスより大きな明るい環境、即ち強力に照明された部屋での画像の観察に対応する。ビデオの解像度は画質がそれにより過度に劣化することなく制限され、この劣化は画像が輝度の非常に異なる部分を表示するときにますます弱く(主観的な知覚に対して)なる。
例えば100ルックス以下の比較的弱い照明環境の場合には、曲線1は曲線2に向かって動く(bは減少する)。全てのグレーレベルを区別することを可能にするビデオコーディングに対するビット数は10-1cd/m2の輝度値に対して16ビットと1cd/m2の輝度値に対して12ビットとの間で変動する。ビデオをコーディングするための8ビット又は10ビットは低輝度の良好な再現に対して不充分である。8又は10ビットでコードされたビデオ画像の表示は陰極線管が画像の詳細の欠如又は弱いがゼロではない輝度を表示する部分を暗くする結果となる。この現象は均一な暗い画像に関して特に深刻である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の欠点を解決することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、スキャンをカラム制御ワードの各ビットに関する副スキャンに分割するビデオ信号のグレーレベルの表示用のマトリックス制御表示器のセルをスキャンニングする方法であって、ビデオ信号はビデオコーディングワードを供給するために表示器の副スキャンの数よりも値p大きなビット数でコード化され、画像の内容の推定はビデオコーディングワードの最初のp個の最上位ビット(MSB)のそれぞれが完全な画像上で値1を取る回数を決定することによりなされ、これらの数が特定の閾値より大きいかそれと等しい場合にビデオコーディングワードのp個の最下位ビットはビデオコーディングワードに基づいてカラム制御ワードのコーディングをなすよう無視され、この数がより小さい場合にはp個の最上位ビットがこのコーディングのために無視され、これらのビットに関する副スキャンはこの画像に関してp個の最下位ビットに関する項目の表示に割り当てられることを特徴とする方法が提供される。
【0012】
この目的はまた、ビデオ信号を受信し、ビデオコーディングワードを供給するビデオ処理回路と、処理回路をラインを選択するライン供給回路及びカラム制御ワードに基づき表示器のカラムを制御するカラム供給回路に連結するスキャン管理回路とからなり、ビデオ画像のスキャンはカラム制御ワードのビットの重みに依存するp個の副スキャンの連続からなるマトリックス制御された表示器をスキャンする装置であって、ビデオコーディングワードのビット数はスキャン管理回路により制御される副スキャンの数sより値p大きく、ビデオ処理回路は完全な画像に対するビデオコーディングワードのp個の最上位ビット中から各ビットの1の値の数を決定するように各画像の内容を推定し、スキャン管理回路は1の値の数に依存するビデオコーディングワードのs個の最上位ビット又はs個の最下位ビットの特定の順序でのカラム制御回路への伝送を制御し、後者の場合にスキャン管理回路はライン供給回路を制御し、それによりそれはp個の最下位ビットに対応するp個の副スキャンにより最上位ビットに割り当てられるp個の副スキャンを置き換えることを特徴とするスキャン装置により達成される。
【0013】
本発明によれば最上位ビットを作動させないコーディングワードにより決定される画像の場合には画像の輝度の描写に影響を有さないこの最上位ビットに関する副スキャンの処理は従来技術によるプラズマパネルの従来技術のスキャンで決定されるような最小の重みより小さな重みのビットに対応する付加的な項目の表示に割り当てられる。これをなすために装置の入力で受信されたビデオ信号はこの項目を利用し、又は副スキャンの数より大きなビット数のビデオ信号のトランスコーディングがなされる。
【0014】
低輝度の再現は副スキャンの数の増加を必要とせずに改善され、この後者の解決策はいずれにせよハードウエアの束縛により制限される。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴及び利点は以下に図面を参照した非限定的な例による説明により明らかとなる。
まずプラズマパネルのセルをアドレスする方法を説明する。
時間的変調によりハーフトーンを発生する方法はフレームの時間にわたり各画素(又はセル)にn回アクセスを必要とし、フレーム時間にビデオ情報の記憶を必要とする。スクリーンアドレスシーケンスは増幅器により発生され、ライン給電回路により電極に印加される2つの高電圧パルスにより完全なラインを選択することにより開始される。第一のパルスは全体のラインを消去し、第二の前置書込がなされる。選択されたラインの画素はカラム給電回路から出力する信号により同時にアドレスされる。これらの回路は画像メモリから出てきた項目で予め負荷され、書込パルスをマスクする高電圧信号又は接地信号のいずれかでカラム電極をアドレスする。この項目は画素をコーディングするビットの一つからなり、他のビットはフレームで他の時点で処理される。以下にビットの集合はカラム制御ワードと称する。故に画素の照明はそのセルの端子に印加された電圧の差により条件づけられる。発光する又は発光しないいずれかのこの状態はこのラインの新たなアドレッシング(メモリーの働き)までパネルの全てのセルに共通なa.c.信号により維持される。
【0016】
プラズマパネルのスキャンは全体でフレーム時間にわたり各画素にn回アクセスが必要である。故にパネルの迅速なスキャンはスクリーンの各ラインがn回アドレスされなければならず、各回は上記で示した方法による故に複雑である。プラズマパネルのアドレス、表示された画像のライン数Nl、ラインをアドレスする回数tad、画像期間Tでのスクリーンのスキャン数nの種々のパラメータにリンクする関係は以下の通りである:
T≧n.N1 .tad
故にプラズマパネルの全体のスキャンはNlラインをアドレスするnシーケンスからなる。n個の副スキャンを決定し、それらの副スキャンのそれぞれがビデオ又はより正確にはカラム制御ワードをコーディングするビットの一つの処理に対して専用化する。
【0017】
図3は本発明による処理の実施をなす装置のアーキテクチャーを示す。これはプラズマパネル3の制御回路の最も簡単な図である。
デジタルビデオ情報はビデオ処理回路4の入力でもある装置の入力Eに到来する。この回路は対応するメモリ5及びスキャン管理回路6に連結される。それはまた3つの同一の選択回路7に連結され、それは選択されたビットビデオメモリ8に転送する。このメモリはプラズマパネルのカラム給電回路と共に群をなす回路9の入力に連結される。スキャン管理回路6は選択情報を選択回路7に転送し、制御情報をビデオメモリ8に転送する。それはまたプラズマパネルのライン給電回路と共に群をなす回路10を制御する。
【0018】
装置の入力Eで受容されたビデオ情報はビデオ信号のグレーレベルに関するデジタル情報である。プラズマパネルと制御回路はこの例では8ビット(n=8)即ち8つの副スキャンでコードされたカラム制御信号と称されるビデオ信号を受容するために構成される。この例ではなお、装置により受容されたビデオ信号のR,G,B(赤、緑、青)成分のグレーレベルは9ビットのワードである。
【0019】
処理回路により受容された9ビットビデオデータはビデオコーディングワードを伝送するために同じビット数にわたりここでコード変換される。このコード変換はガンマ補正に対応し、対応するルックアップテーブル(又はメモリ)5により知られた方法で実施される。。
画像の内容は処理回路4により推定され、これはカラーのコーディングに対するビデオコーディングワードの最上位ビット又はMSBの連続的なモニターにより実施される。
【0020】
MSBに関連するこの情報は完全な画像が受信されたときに処理回路によりスキャン管理回路6及び、この回路を介して選択回路7に転送される。
上記の画像がLmax/2より大きいか等しい輝度の領域に現れる場合に、即ち完全な画像に対するビデオコーディングワードのMSBが作動された場合にビデオ情報はb0からb7の符号で表される8ビットカラム制御ワードに基づき、及びビデオコーディングワードの8MSBに対応する従来技術の方法でプラズマパネル上に表示され、故に最下位ビットは無視される。
【0021】
上記の画像がLmax /2より大きいか等しい輝度のどの領域にも現れない場合に、即ちビデオコーディングワードのMSBが作動されない場合に高次のビットに対応する副スキャンは9ビットビデオコーディングワードの最下位ビット又はLSBの処理に割り当てられる。b0,b1...b6,b−1の符号で表される8ビットカラム制御ワードはビデオコーディングワードの8LSBに対応し、b−1は最下位ビットに対応する。8ビットビデオコーディングワードのLSBより小さな重みのこのラベルb−1は従来のスキャン(b0からb7)中に用いられる。
【0022】
これをなすためにビデオコーディングワードは処理回路を介して3色に対応する3つの同一の選択回路7に送られる。完全な画像に関する情報を受信した後に処理回路がMSBの1へのスイッチングを検出しない場合には8つの最下位ビットが選択される。逆の場合には廃棄されるのは最下位ビットであり、8つの最上位ビットは選択される。メモリ8は3色のコーディングに関する8ビットのワードを記憶する。種々の副スキャンに対応するカラム制御ワードの連続するビットはバスを介して、ラインスキャンと同期してビデオメモリによりカラム給電回路9に転送される。記憶されているときにビットb−1はビットb7の代わりに、即ちb7に対応するスキャン中に転送される。
【0023】
スキャン管理回路6はフレームの間に、ライン給電回路10によりスクリーンの8つの副スキャンを制御し、各副スキャンはカラム制御ワードの特定の重みのビットに対応する。これらの副スキャンの管理は処理回路から発生する情報に依存し、MSBに関係し、後で明確に説明する。
給電回路10はアドレッシング電圧及びこのアドレッシング中にカラム上に送られたビットの重みに対応する時間に対する保持電圧を給電する。故にこの電圧はMSBに関連する情報に依存し、スキャン管理回路6から由来する。
【0024】
一のスキャンから他のスキャンへのスイッチは画像の輝度内容が変更されずにはどの時点でも達成できない。図4はいわゆるMSBであるビットb7を用いる標準のスキャンからビットb−1を用いたスキャンへのスイッチされたスキャンの変化を表す。横軸は時間を示す。縦軸は下方に行くに従って増加するライン数に対応する。スキャンの原理は同時アドレッシングに基づき、スキャンアルゴリズムは初期SASとして知られている。斜めの実線はb0からb7のスキャンを示し(端のb0とb7のみを示す)、次の期間中にはb0からb−1のスキャンを示す。破線は第一の画像期間に対するb0からb7(端のみを示す)、及び次に対してb0からb−1(フレーム期間に関して同じような理由が可能である)のビットに関して確実に対応する。
【0025】
Tは画像期間を示し、T1はLmax /2より大きいか等しい輝度の再現に対応する操作の時間を表す(最終ラインまで書いた第一のラインはビットb7を消去する)。
新たな画像(フレーム)に対応するカラム制御ワードに対するb7からb−1に関する副スキャンはパネルの全てのラインが前の画像のカラム制御ワードのビットb7により有されていたときのみ交換可能である。図4でビットb−1の書込の開始は最後のラインでビットb7の書込の終わりに対応する。同じことが第一のラインに対するビットb−1の書込が最後のラインに対してビットb7の書込の後でのみなされ、即ち全てのパネルのラインがビットb7により処理されたときにスキャンの逆遷移に対して同じことが言える。
【0026】
スキャンの一の型から他の型への交換はカラム制御ワードのビットスキャンの連続性を壊さない、即ち誤った輝度を表示しないような遷移スキャンによりなされなければならない。故に例えばMSBをトグルさせていない現在の画像への平均コーディング値より大きな輝度値を有する前の画像からの切換に対応するスキャンをb7の型(即ちb7副スキャンを含む)からb−1へ変更することはこの新たな現在の画像のビットb0のレジスター化の開始で実行される。ここで第一の数ラインに対するこのビットのレジスター化の時点はスクリーン中央のライン(図の点A)に対してビットb7をレジスター化する時点に対応する。b−1の型のスキャンを用いることはビットb7ではなくビットb−1に対応する保持時間を割り当てることによりこの新たな現在の画像に対するスキャンの特性であるビットb7に対するスキャンの終わりに影響し、又はこの副スキャンを非常に簡単に中断する。
【0027】
これらの遷移スキャンを実施するスキャンのシーケンス化は図5のペトリ(Petri)ネットワークにより表される。シーケンス化はスキャン管理回路6によりソフトウエア的に実施される。
円はプラズマパネルのスキャンの種々の型を表す。斯くしてb7又はb−1で示された円は同じ型の前のスキャンにb7型又はb−1型のスキャンを対応させ、b−1に向かうb7で示された円又はb7に向かうb−1で示された円は遷移スキャンに対応し、即ちb7型のスキャンの後のb−1型のスキャン又はb−1型のスキャンの後のb7型のスキャンのスキャンである。
【0028】
現在の画像に対するスキャンの与えられた型から出発して、次のスキャンは次の画像のそれのMSBの検出又は他の関数として作用する。
図5はスキャンの次の型が満たされる条件に対応する数に割り当てられた出て行く矢印により決定される:
条件1:現在の画像に続く画像に対してMSBを検出;
条件2:現在の画像に続く画像に対してMSBを検出しない。
【0029】
上記のように、遷移スキャンは前のフレーム又は画像と異なる現在のフレーム又は画像に対してプラズマパネルのラインを制御し、この変更はスキャン管理回路により実行される。特に遷移スキャンを新たな画像の表示に対して初期化し、b0ビットに対応する副スキャンで開始するときにb7ビットに対応する前の副スキャン(それぞれb−1)はセルが発光する保持時間を変更することなくその決定を実施される。この時間はビットb7(それぞれb−1)に対する画像の全てのラインの副スキャンの後に初めて管理回路により変更され、新たな画像のスキャンに対してビットb−1(それぞれb7)に適合される。
【0030】
この画像のビデオコーディングワードの選択及び遷移の前に処理回路により完全な画像の内容の推定はこの画像がそのような記憶に対するメモリを含む処理回路により記憶されることを必要とする。完全なフレームにわたる内容の推定(インターレーススキャン)又は完全な画像(プログレッシブスキャン)に関する解析はまた上記の装置の上流の補助的な処理回路によりなされる。ビデオデータはこの画像又はフレームに関する輝度の最大値を決定するために画像又はフレームの新たなチェックをなす必要なしに表示される。
【0031】
上記の装置は処理回路4と別の選択回路7からなる。この後者の回路は本発明の分野と別のものでないことは無論であり、8ビットビデオコーディングワードを直接提供する処理回路4と一体化される。等価である解決策はカラム制御ワードの計算に対して選択回路7を用いず、ビデオメモリ8に基づくビットの選択を実行することからなる。ビデオコーディングワードはビデオメモリに直接伝送され、スキャン管理回路は次にこのビデオメモリを処理回路により受容された情報の関数として制御する。それは画像の内容の関数として記憶されたビデオコーディングワードのMSB又はLSB及びその適切な順序の読み取りを制御する。
【0032】
この場合にビデオメモリ容量は大きくなければならないが処理回路が画像を記憶する回路を含む必要はもはやなく、ビデオコーディングワードの記憶はビデオメモリ8により実施され、これはそのような記憶回路がそうでなければ処理回路により引き受けられた補助機能(画像の処理)の実施が必要でないときに非常に好ましい。
【0033】
本発明は2つの副スキャンの交換について説明されてきた。これはp個の副スキャンに拡張されうる。第一のp個の高次のビットが同時に作動されない画像で、ビットb−1からb−pに関する副スキャンを介してビデオの解像度を増加するためにこれらのp個の副スキャンを用いることが可能である。
同様に本発明によりMSBが値1を決して取らない完全な画像に関して確認される。またb−1型の副スキャンの実施に対して一画像にわたりこのMSBに対して1の値の最小の数を許容することが可能であり、この数の条件は画像全体的な品質(主観的な知覚)が改善されることを示す。
【0034】
ビデオコーディングワードはビット数が副スキャンの数より大きくなるように9ビットでコードされたビデを情報を要求する受容されたビデオ情報の直接ガンマ補正トランスコーディングから由来するものとして記載されてきた。例えばMSBの重みを分配し、又は2を基数にする以外の記数法を用いるトランスコーディングのコーディングビットの数を増加するビデオコーディングワードに受容されたビデオ情報のトランスコーディングのいかなる型により満たされるビット数に関するこの条件に対してまた考えられ、上記のようなトランスコーディングの本発明との組合せは特に好ましい。
【0035】
ビデオ画像の2を基数とする記数法コーディングは例えば80%以上の場合に最上位ビットが用いられる。MSBの重みがより低いビデオコーディングワードを得ることを可能にするトランスコーディングはこのパーセンテージを減少することを可能にし、故に画質を改善する。プラズマパネルの現在の特徴により可能な副スキャンの数は10である。ビデオは8ビットでは通常0から255までコード化される。故に2つの付加的な副スキャンは利用可能であり、2を基数とする以外の記数法を用い、又は重みを数ビットに分配するようなトランスコーディングは大多数の場合に用いられる。
【0036】
更にまたトランスコーディングのより大きな自由度は特別の重みを有するビットに対してライン2nと2n+1に共通なアドレッシングの実施により可能となり、斯くして更に示すように副スキャンの数を増加する。
コーディングとスキャンの種々の型の組合せの非限定的な例を幾つか示す。
カラム、カラム制御ワードを供給するビデオを10ビットコーディングワードにコーディングする8ビットワードのトランスコーディングは従来技術から知られている。このトランスコーディングは値64と128の2つの高次ビットのそれぞれを重み32の2つの副スキャンと重み64の2つの副スキャンにそれぞれ分割する。斯くして値128のコーディングは値1をカラム制御ワードの重み64の2つの副スキャンに分けることによりなされ、斯くしてライン供給回路の負荷をフレーム時間にわたり分配し、それにより高輝度の影響を減少する。
【0037】
トランスコーディングは効率的に上記の本発明と組合せ得る。与えられた例ではビデオ情報は0から511の間の輝度コーディングに対して256からMSBまで重みを割り当てる。これらのワードは上記の従来技術により11ビットワードにトランスコード化され、MSBの重みは2ビットに分配され、それぞれは半分の重み、即ち128を有する。MSBが511と511−128の間にある値のコーディングに対してのみ用いられるような方法でこのトランスコーディングを実施することにより256と256+128との間にある値は重み128の他のビットによりコード化され、MSBの値1へのスイッチングはLmax −Lmax /4の閾置以上の輝度の通過に対応し、383以上の輝度値のコーディングに対応する。選択回路はこの最上位ビットが1又はその他にスイッチするかどうかにより10MSB又は10LSBを選択する。
【0038】
このように9ビットビデオコーディングワードにトランスコードされたワードのMSBの一つへのスイッチングのモニターは(副スキャンb9の代わりに)副スキャンb−1を達成する確率を顕著に改善する。
他の好ましい実施例は上記の過程を1997年4月25日出願のフランス国特許出願(国際登録番号9705166)”procede et dispositif d’adressage puur panneau a plasma base sur une repetition de bits sur une ou plusieurs lignes”(プラズマパネルアドレッシング処理と一以上のラインにビットを繰り返すことに基づく装置)に記載されているプラズマパネルのコーディングとスキャンモードに組み合わせることである。
【0039】
以下のテキストはこの特許出願から引用したものである。
以下に説明する処理は「輪郭(コンターリング)」の影響を制限するために非常に効率的にコードのこの時間的な分布をなすような「自由な」副スキャンを可能にする。この処理は問題のビットに関してライン2nから2n+1の間の共通のアドレッシングをなすことによりライン2n+1上のライン2nからビットをコピーすることからなる。あるいは2つの対応するセルのこのビットの値に依存してライン2nと2n+1に対して、及び励起する又は励起しないことに対して問題のビットに対して同じアドレッシング時間を用いることからなる。
【0040】
この関係に関しては:
T≧n.Nl .tad
そのようなアドレッシングを実施することにより、即ちNlを減少することによりnの値を増加することが可能である。項tadはハードウエアに関係する拘束である。
【0041】
以下に例を示す。
512ラインを有し、各ラインに対して10アドレッシングを有するパネルでは5120アドレッシングが1フレーム中に実行されなければならない。
ライン2n、2n+1が特定のビットに関して共通にアドレスされる場合には:
512x9+(512/2)=4864アドレッシング、即ち256少ないアドレッシングでよい。
【0042】
この操作が第二のビットをコピーする間に第二の時間で繰り返される場合には:
512x8+(512/2)=4608アドレッシング、即ち512少ないアドレッシングでよい。
故にこれはすべてのラインに対して特別なアドレッシングを加える可能性を許容する。
【0043】
ライン2nからライン2n+1へ2ビットをコピーすることにより各ラインに10ではなく11のアドレッシングをなすことが可能である。外挿により2*iビットをコピーすることはライン当たりi個のアドレッシングの節約となる。
1ラインから他へ1ビットコピーする原理はどのビットでもそのようになしうる。しかしながら1ビットコピーすることは統計的に見て50%の場合に誤りを導く低い重みのビットでそれをなすことがより実際的である(ライン2nのビデオとライン2n+1のそれとの間に存在する相関が考慮される場合にはより少ない)。重みがより低いと引き起こされる誤りはより少ない。
【0044】
応用例を以下に示す:
再び上記のコードを用いる:1 2 4 8 16 32 32 32 6464
4つの下位ビット(1 2 4 8)をコピーする場合には2つの特別なビットから利益を得る。これらのビットは以下のコードを用いてMSBの重みを減少するよう用いられる:
1(2n=2n+1) 2(2n=2n+1) 4(2n=2n+1) 8(2n=2n+1) 16 32 32 32 32 32 32 32
故に64の重みを2で割ることが可能であり、故に32又はそれ以下の重みのみを得る。コンターリング現象は高い重みにわたるスイッチング中に発生する故にそれはこのようにして大幅に減少可能である。
【0045】
上記の技術はビットをコピーするときにシステム的な誤差を導く。この技術を以下に説明するコード交代アドレッシングと組み合わせることによりこれらの誤差を最小化することが可能である。コンターリング及び輝度過剰問題はこの組合せを用いることにより同時により少なくすることが可能である。
交代(rotating)コードアドレッシングの基本的な理念はビデオをコーディングするのに必要なビット数(256レベルをコードするために8ビット)よりも多くのビット数(例えば10ビット)をデジタルビデオ信号の256レベルをコード化するために2進表記法に基づくのではなく特別な表記法で用いる。これは2の羃乗のコードではコード化されるべき与えられた値に対してビットの単一の組合せのみしか得られないからである。これに対して連続する重みが公比2のこの等比数列に従わないコードを選択することが可能であり、これは1つの同じ値のコーディングに対して幾つかの組合せを許容する。
【0046】
2の羃乗以外の重みを2進コーディングワードのビットに割り当てるコードの例は以下の値の列からなる:
1 2 4 8 14 24 33 41 56 72、
これらのすべての重み(2進コーディングワードの1から10の値を配置することに対応する)の和はなお255である。
【0047】
このコードに対して、例えば値100は異なる仕方で記載されうる:
100=72+24+4
=72+14+8+4+2
=56+41+2+1
=56+33+8+2+1
=56+24+14+4+2
=41+33+24+2
=41+33+14+8+4
これは同じ値に対して7つの異なるコードを与える。これら10の副スキャンのアドレッシングはフレームの20msにわたって広がる故に選択されたコードに依存して種々のコード間で公平に負荷を分配し、グレーレベルの1つの同じ値に対する同じラインの1から他の画素へコードを変化することを可能にする。
【0048】
本発明の応用の目的であるビット反復アドレッシング処理は情報がライン2nからライン2n+1にコピーされる場合にMSBの重みを分配するために特別なビットから利益を得ることを可能にする。特別なビットを必要とする交代コードアドレッシング処理は与えられたビデオ値に対する幾つかのコーディング可能性を提供する。
【0049】
2つの処理の組合せはそれらのそれぞれの効率を改善可能であり、上記の欠点を非常に大幅に少なくする。斯くしてビットはシステム的にではなく、ビデオの内容の関数としてライン2nと2n+1との間でコピー可能である。コピーされたビットはこのコピーにより導入された誤りが最小になるような方法で選択される。
【0050】
第一の例は以下のようになる。
最初に結果から始めると、即ち、ビデオをコードするために12ビットが存在する。これらの12ビットはライン2nと2n+1との間に共通の4ビットが存在しなければならないことを意味する。以下の12ビットコードを考える:
1 2 4 6 10 14 18 24 32 40 48 56
これらの12ビットから、4ビットがライン2nと2n+1に共通であるように、即ち、例えば:24 14 6 2のように選択される。
【0051】
交代コードアドレッシングの原理は4つの選択されたビットに対して同じ状態を得るような方法でライン2nと2n+1をコーディングすることにある。
値34がライン2nにコードされ、値54がライン2n+1にコードされると仮定する。重み24、14、6、2を有する共通ビットの値は括弧内に与えられる。
【0052】
4つの共通ビットが同一である種々のコーディング可能性は以下のようになる:
故にこの場合には適切な、即ち交代コードアドレッシングが誤差を導かないコードの対(ここでは3対)を探すことが可能である。
【0053】
第二の例は値34がライン2nに値32がライン2n+1にコーディングされ、これを以下に示す。
種々のコーディング可能性は:
のようになる。
【0054】
4つの共通ビットが同一になるコーディング可能性がないときに可能な組合せに最も近いコードの対を見つけることを目的とする。この場合は33(0000)と32(0000)の対が適合し、即ち1LSBの誤差がある。誤差はもはやシステム的ではなく、コピーされたビット数に比例する大きさであるが、2つのビデオレベルに依存し、2つの項の間の不一致が大きいほどそれは大きくなる。
【0055】
この例で統計的に誤差なしで90%以上の対がコード化されうる。残りの10%に対してビデオのそれぞれのレベルの関数として誤差を最小化することが目的となる。
幾つかのコーディング可能性が存在するときに好ましい解決策は最大の1ビット(most 1 bit)を有するワード又はワードの対を選択し、これらのワードから高次(high−order)の1ビットが最小の重みを有し、一方で等しい場合にはより低い(次の)高次のビットを考えることにある。
【0056】
この選択のおかげで:
−ドライバの負荷はビットの最大の数にわたり分配され、故に輝度過剰効果を減少する。
−ビットの高い重みへの切換は最小化され、故にコンターリング効果は減少する。
【0057】
装置のハードウエア構成はまたラインドライバの負荷を分配するときにコーディング可能性からランダムに選択することに基づくのと比較してより簡単になる。
一のラインに対して値34を、次のラインに対して値54をコーディングすることに関する上記の例で、その対は:
18+10+4+2 及び 48+4+2
が3つのコーディング可能性から選択される。
【0058】
前記特許出願から引用した上記の説明は高い重みのビットがLmax /2より小さな値を有するコーディングワードを用いることによりなされる。これらのコーディング処理の実施により最上位ビットの非転換の可能性を増加し、故に本発明でb−1と称したビットに関係する副スキャンを達成することが可能である。
特定の重みを有するビットのコーディングに対する2つの連続するラインの選択はなお多数のビットにわたるコーディングを許容する「自由な」副スキャンを可能にする。
【0059】
ビット繰り返しアドレッシング処理又は交代コードアドレッシング処理と上記の発明による処理又は3つの処理との組合せは一方でコンターリングとハイライトの影響を減少し、輝度レベルのよりよい決定を通して画質を向上することにより本発明をより良くすることを可能にする。
本発明の応用はメモリを有するa.c.型又はメモリを有するd.c.型の特にプラズマパネルであるハーフトーンの発生用の時間的変調の原理を用いるマトリックス制御表示装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【図1】輝度の関数として目による輝度の差の知覚の曲線である。
【図2】環境輝度の2つの値に対する輝度の関数としてビデオをコーディングするために必要なビット数を決定する曲線である。
【図3】本発明を実施するための装置である。
【図4】時間スキャンダイアグラムの関数のラインである。
【図5】種々のスキャンの型に対する切換を示す図である。
【符号の説明】
3 プラズマパネル
4 ビデオ処理回路
5 メモリ
6 スキャン管理回路
7 選択回路
8 ビデオメモリ
9、10 回路
b0,b1...b6,b−1 8ビットカラム制御ワード
E 入力
Claims (16)
- スキャンがカラム制御ワードの各ビットに関する副スキャンn個からなり、ビデオ信号のグレーレベル表示用のマトリックス表示器のセルをスキャンニングする方法であって、
ビデオ信号はビデオコーディングワードを供給するための表示器の前記副スキャンの数よりも値pだけ大きなビット数でコード化され、当該方法は:
・画像の内容の推定を、ビデオコーディングワードの上位pビットのそれぞれが画像周期全体上で値1を取る回数を決定することにより行う段階を有し、
・前記のp個の回数が、p個のあらかじめ決定された閾値のうちの対応する特定の閾値より大きいかそれと等しい場合には、ビデオコーディングワードの下位pビットはビデオコーディングワードに基づいてカラム制御ワードのコーディングをなす際に無視され、前記のp個の回数が、前記p個の閾値のうちの対応する特定の閾値より小さい場合には、ビデオコーディングワードの上位pビットがこのコーディングに対して無視され、これらのビットに関する副スキャンは現在の画像周期に関しては下位pビットに関するグレーレベルの表示に割り当てられることを特徴とする方法。 - 特定の閾値の少なくとも一つは値1であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- pの値は1であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 副スキャンの数より大きなビット数での前記コーディングは、2進以外の記数法を用いることによりビデオ信号を表すことにより少なくとも実施されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 副スキャンの数より大きなビット数での前記コーディングは、少なくとも一つの上位ビットの重みを少なくとも2ビットに分配することによりビデオコーディングワードにビデオ信号のトランスコーディングをなすことにより実施されることを特徴とする請求項1乃至4のうちのいずれか1項記載の方法。
- 異なる複数のカラム制御ワードがビデオ信号の同一のグレーレベルのコーディング用に用いられることを特徴とする請求項4又は5記載の方法。
- 2ラインの一つに関するカラム制御ワードの低位のビットに関する副スキャン中に、連続した2ラインを同時に選択することを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項記載の方法。
- ビデオ信号は赤、緑、青成分からなることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項記載の方法。
- ビデオデータのコーディングは少なくともガンマ補正を含むことを特徴とする請求項8記載の方法。
- 前記マトリックス制御表示器はプラズマパネルであることを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか1項記載の方法。
- ビデオ信号を受信し、ビデオコーディングワードを表示器(3)に連結された選択回路(7)に供給するビデオ処理回路(4)と、該ビデオ処理回路(4)、選択回路(7)、ラインを選択するライン供給回路(10)及びビデオ信号に対応する前記の供給されるカラム制御ワードに基づき表示器(3)のカラムを制御するカラム供給回路(9)に連結されたスキャン管理回路(6)とを有しており、ビデオ信号のグレーレベルを表示するために請求項1記載の方法を実行するよう適応された、マトリックス表示器をスキャンする装置。
- 上位sビット又は下位sビットの転送は、ビデオメモリ(8)に連結されスキャン管理回路(6)により制御される選択回路(7)によりなされ、選択回路はビデオコーディングワードを受信し、ビデオメモリはカラム供給回路(9)にカラム制御ワードを送信することを特徴とする請求項11記載の装置。
- 上位sビット又は下位sビットの特定の順による転送は、処理回路(4)からビデオコーディングワードを受信し、カラム供給回路(9)にカラム制御ワードを送信するビデオメモリ(8)によってなされ、このメモリはスキャン管理回路(6)により制御されることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 処理回路によりMSBのそれぞれに対して考慮された切換の数は値1であることを特徴とする請求項11乃至13のうちいずれか1項記載の装置。
- 処理回路はビデオ制御ワードを供給するようにビデオ信号のトランスコーディングをなすことを特徴とする請求項11乃至14のうちいずれか1項記載の装置。
- マトリックス制御表示器はプラズマパネルであることを特徴とする請求項11乃至15のうちいずれか1項記載の装置。
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