JP4497728B2

JP4497728B2 - 表示装置の電力レベル制御方法及び装置

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Publication number: JP4497728B2
Application number: JP2000597784A
Authority: JP
Inventors: コレア，カルロス; ヴァイトブルフ，セバスティアン; ツヴィング，ライナー
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: CN1338093A; ATE343193T1; EP1149374A1; DE60031371T2; AU2109600A; WO2000046782A1; EP1026655A1; DK1149374T3; US6674429B1; KR20010101884A; ES2274776T3; KR100701098B1; JP2002536689A; CN1167041C; DE60031371D1; EP1149374B1

Description

【０００１】
本発明は、表示装置の電力レベル制御方法と、この方法を実施する装置とに関する。
【０００２】
本発明は、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のようなディスプレイ、並びに、発光のデューティサイクル変調（パルス幅変調）の原理に基づくあらゆる種類のディスプレイに表示されたピクチャーの画質を改善するビデオ処理に関する。
【０００３】
［背景］
プラズマディスプレイパネルは以前から公知であるが、近年、ＴＶ製造者からのプラズマディスプレイへの関心が高まり始めている。実際上、この技術は、視野角を制限することなく、大型かつ薄型のフラットカラーパネルを実現することが可能である。ディスプレイのサイズは、従来型のＣＲＴ映像管で許容されたサイズよりも遥かに大型化される。
【０００４】
最新世代の欧州ＴＶセットに関して、画質を改善する多数の成果が得られている。したがって、プラズマディスプレイ技術のような新技術を組み込むＴＶセットは、従来型の標準ＴＶ技術と同等若しくはそれ以上の画質を提供する必要がある。
【０００５】
ビデオピクチャーに関する一つの重要な品質規準は、ピーク・ホワイト・エンハンスメント・ファクタ（ＰＷＥＦ）である。ピーク・ホワイト・エンハンスメント・ファクタは、ピーク・ホワイト輝度レベルと、一様なホワイト・フィールド／フレームの輝度の比として定義され得る。ＣＲＴベースのディスプレイのＰＷＥＦ値は最大で５であるが、現在のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のＰＷＥＦ値はおよそ２に過ぎない。したがって、この点に関して、ＰＤＰの画質は最良ではなく、このような状況を改善する努力がなされるべきである。
【０００６】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、オン若しくはオフの状態だけをとる放電セルのマトリクス状アレイを利用する。発光のアナログ制御によって階調レベルが表現されるＣＲＴ又はＬＣＤとは違って、ＰＤＰは、１フレーム当たりの光パルス（維持パルス）の数を変調することにより階調レベルを制御する。この時間的変調は、目の時間応答に対応した期間に亘り、目によって積分される。
【０００７】
［発明の概要］
本発明の目的は、ピーク・ホワイト・エンハンスメント・ファクタを増加させる電力レベル制御方法及び装置を開示することである。
【０００８】
本発明は、利用可能な電力レベルモードの個数とレンジを増加させることにより、ＰＤＰのＰＷＥＦを増加させる技術を提供する。
【０００９】
本発明は、最初に、プラズマディスプレイパネルのピーク・ホワイト輝度が大きくなると共に、必要とされる維持パルスの数が増加することを考慮する。これに対し、維持パルスの数が増加すると、ＰＤＰの電力消費量が増大する。このための解決策は、平均ピクチャー電力の関数として増減する維持パルスを生成すること、すなわち、電力レベルの異なる種々のモード間で切り換えることである。説明の便宜上、所定のモードの電力レベルは、１００ＩＲＥ（ラジオ技術者学会）のビデオレベルに対し活性化される維持放電の数で定義する。ここで、相対単位である１００ＩＲＥは、完全な白色に対するビデオ信号レベルを示す。電力レベルモードの利用可能なレンジは、ＰＷＥＦに略一致する。比較的低いピクチャー電力を有するピクチャーの場合、すなわち、多数の画素が比較的小さい輝度値を有する場合、種々のビデオレベルを作成するため、実質的に高い電力レベルを有するモードが選択される。なぜならば、全体的な電力消費は、小さい輝度値を有する画素が多数存在するために制限されるからである。比較的高いピクチャー電力を有するピクチャーの場合、すなわち、多数の画素が比較的大きい輝度値を有する場合、種々のビデオレベルを作成するため、実質的に低い電力レベルを有するモードが選択される。なぜならば、全体的な電力消費は、大きい輝度値を有する画素が多数存在するために制限されるからである。
【００１０】
原理的に、本発明によれば、ピクチャーの画素に対応する複数の発光素子を有し、ビデオフレーム又はビデオフィールドの時間間隔が複数のサブフィールド（ＳＦ）に分割され、サブフィールド中に発光素子は明度制御に使用されるサブフィールド符号語に対応した小さいパルスで発光のため活性化される、表示装置における電力レベル制御方法は、電力レベルモードの組がサブフィールド符号化のために供給され、各電力レベルに特徴的なサブフィールド構造が属し、サブフィールド構造は、
サブフィールド数、
サブフィールドタイプ、
サブフィールド配置、
サブフィールド重み、
サブフィールド事前スケーリング、及び、
各サブフィールド中に生成される小さいパルスの量を変化させるため使用されるサブフィールド重み用係数
のうちの一つ以上の特徴量に関して可変であることを特徴とし、
この電力レベル制御方法は、ビデオピクチャーの電力レベルを表す値（ＡＰ）を判定する手順と、サブフィールド符号化のための対応した電力レベルモードを選択する手順とを有する。
【００１１】
有利的には、本発明の付加的な実施例がそれぞれの従属項に記載されている。
【００１２】
原理的に無限個のモードの間で連続的にアナログ式に切り換えられるＣＲＴに対し、ＰＤＰの場合、切り換えは離散的である。電力レベルモードのヒステリシス形の切換動作を導入することにより、ピクチャーノイズによって生じる認識可能な輝度差をもつ二つの電力レベルモード間での振動が回避される。
【００１３】
さらに、本発明は、電力レベル制御方法を実行する装置を含む。本発明の電力レベル制御方法を実行する装置は、平均ピクチャー電力測定回路と、事前スケーリングユニットと、サブフィールド符号化ユニットと、電力レベルモードのテーブル及び電力レベルモード切換制御用ヒステリシス曲線が格納されている電力レベル制御ユニットとを含む。
【００１４】
［実施例］
本発明の実施例は、添付図面に例示され、以下で詳細に説明される。
【００１５】
ビデオ処理の分野において、輝度レベルの８ビット表現は非常によく知られている。この場合、各ビデオレベルは、以下の８ビット、すなわち、
２^０＝１、２^１＝２、２^２＝４、２^３＝８、２^４＝１６、２^５＝３２、２^６＝６４、２^７＝１２８
の組み合わせによって表現される。
【００１６】
ＰＤＰ技術を用いてこのような符号化方式を実現するため、フレーム期間は、屡々、サブフィールドと称される８個のサブフィールドに分割される。各個のサブフィールドは８ビットの中の一つのビットに対応する。ビット２^１＝２に対する発光の間隔は、ビット２^０＝１に対する発光の間隔の２倍であり、以下同様に続く。これらの８通りのサブ間隔を合成することにより、２５６通りの階調レベルを構築することができる。たとえば、階調レベル９２は、対応したデジタル符号語％１０１１１００を有する。ＰＤＰ技術の場合、サブフィールドは、等振幅かつ等間隔の対応した個数の小さいパルスにより構成される。動きがない場合、観察者の目は、おおよそフレーム期間に亘って、全サブ期間を積分し、正しい階調レベルの印象を受ける。上述のサブフィールドは、図１に示されている。図１は、プラズマセルをアドレッシングする時間期間、及び、アドレッシング（走査）及び維持後にプラズマセルを消去する時間期間が明示されていないことに注意する必要がある。しかし、これらの時間期間は、プラズマディスプレイ技術の当業者に周知の如く、サブフィールド毎に存在する。これらの時間期間は、サブフィールド毎に必須であり、かつ、一定である。
【００１７】
全てのサブフィールドが活性化されたとき、発光フェーズは、２５５相対時間単位の相対的な間隔を有する。この値２５５は、上述の輝度レベル又はＰＤＰのため使用されるＲＧＢデータの８ビット表現を使用して構成できるように選択された。図２の２番目のサブフィールドは、たとえば、２相対時間単位の間隔を有する。ＰＤＰ技術の分野において、サブフィールドの相対間隔は、屡々、サブフィールドの「重み」と称される。以下では、この「重み」という表現を使用する。
【００１８】
実効的なピーク・ホワイト・エンハンスメント制御回路は、ビデオ信号レベル（ＲＧＢ信号、ＹＵＶ信号）の８ビット語を、対応したサブフィールド符号語へ割り当てるため、多数の離散的な電力レベルモードを必要とする。切換は、種々の電力レベルモードの間で行なわれる。本発明において、離散的な電力レベルの数は、自由度を追加することによって、たとえば、ダイナミックさの増したサブフィールドの動的制御を使用することによって、増加される。
【００１９】
本発明は、動的サブフィールド制御を実現するため、以下の処理１から処理６までの処理の中の少なくとも一つ以上の処理を使用する。
【００２０】
処理１：動的サブフィールド数
（平均電力の低いピクチャーに対し選択された）電力レベルが高い電力レベルモードに対し、使用されるサブフィールド数は減少するので、アドレッシング及び消去に要する時間が短縮され、維持パルスの生成により多くの時間が得られる。
【００２１】
処理２：動的サブフィールドタイプ
一部の電力レベルモードでは、一部のフィールドは、ビット−ライン−リピート・サブフィールド(bit-line-repeat sub-field)まで弱まり、アドレッシングに要する時間は半分になる。このため、より多くの時間がサブフィールド生成のため利用できるようになる。ビット−ライン−リピート・サブフィールドの概念は、文献：EP 0 874 349号明細書に詳細に説明されている。この概念に基づく着想は、共通サブフィールドと呼ばれる一部のサブフィールドに対し、２本の連続したラインを一つにまとめることにより、アドレス指定されるライン数を減少さえることである。その一例として、１２個のサブフィールドを有するサブフィールド構造を説明する。下線付きの値は、共通サブフィールドである。
【００２２】
１−２−４−５−８−１０−１５−２０−３０−４０−５０−７０
この例の場合、連続した２本のラインの同じ位置にある２個の画素値のサブフィールド符号語は、共通サブフィールドの場合には同一であるが、残りの特定サブフィールドの場合には相異する。
【００２３】
次に、連続した２本のライン上の同じ位置にある画素値３６と画素値５１に関する例を説明する。これらの値を符号化するため、以下のように種々の可能性が考えられる。なお、括弧内には、６個の共通サブフィールドに関する対応した符号語が示されている。
３６＝３０＋４＋２（１００１１０）
＝３０＋５＋１（１００００１）
＝２０＋１５＋１（０１０００１）
＝２０＋１０＋５＋１（０００００１）
＝２０＋１０＋４＋２（０００１１０）
＝２０＋８＋５＋２＋１（００１０１１）
＝１５＋１０＋８＋２＋１（０１１０１１）
＝１５＋１０＋５＋４＋２（０１０１１０）
５１＝５０＋１（０００００１）
＝４０＋１０＋１（０００００１）
＝４０＋８＋２＋１（００１０１１）
＝４０＋５＋４＋２（０００１１０）
＝３０＋２０＋１（１００００１）
＝３０＋１０＋８＋２＋１（１０１０１１）
＝３０＋１０＋５＋４＋２（１００１１０）
＝２０＋１５＋１０＋５＋１（０１０００１）
＝２０＋１５＋１０＋４＋２（０１０１１０）
＝２０＋１５＋８＋５＋２＋１（０１１０１１）
このリストから、共通サブフィールドに関して同一の符号語をもつためにどの符号語を選択し得るかが明らかになる。対応した符号語のペアを列挙すると、
３６＝３０＋４＋２及び５１＝３０＋１０＋５＋４＋２
３６＝３０＋５＋１及び５１＝３０＋２０＋１
３６＝２０＋１５＋１及び５１＝２０＋１５＋１０＋５＋１
３６＝２０＋１０＋５＋１及び５１＝５０＋１
３６＝２０＋１０＋５＋１及び５１＝４０＋１０＋１
３６＝２０＋１０＋４＋２及び５１＝４０＋５＋４＋２
３６＝２０＋８＋５＋２＋１及び５１＝４０＋８＋２＋１
３６＝１５＋１０＋８＋２＋１及び５１＝２０＋１５＋８＋５＋２＋１
３６＝１５＋１０＋５＋４＋２及び５１＝２０＋１５＋１０＋４＋２
のようになる。
【００２４】
処理３：動的サブフィールド配置
ビデオフレーム内のサブフィールドの位置は可変である。これにより、離散的なサブフィールドからフレームを構築するためより高い自由度が得られる。
【００２５】
処理４：動的サブフィールド事前スケーリング
１００ＩＲＥの最高ビデオレベルは、常に同じデジタル値、たとえば、２５５で符号化されるとは限らない。たとえば、１００ＩＲＥが別のより小さい値、あとえば、２４０に事前スケーリングされた場合、ピクチャー電力は、同じ倍率、すなわち、２４０／２５５で削減される。
【００２６】
処理５：動的サブフィールド重み
所与のサブフィールドと関連付けられた重みは変化する。これは、使用されるサブフィールドの数が異なる場合には通常のことであるが、同じサブフィールド数を具備し、多分異なるサブフィールド事前スケーリングを行い、異なる符号化を行い、異なるサブフィールド重み付けを行なう二つの異なる電力レベルモードを設けることが可能である。異なる電力レベルモードの例は、
モード１０．１：１−２−４−８−１６−３２−４８−４８−４８−４８
モード１０．２：１−２−４−８−１６−３２−３２−３２−３２−３２
である。この例の場合、７番目のサブフィールドから１０番目のサブフィールドまでの重みが二つのモード間で異なる。
【００２７】
処理６：動的サブフィールド重み係数
サブフィールド重み係数は、サブフィールドに対して生成される維持パルスの量を決定する。たとえば、この係数が２倍であるとき、サブフィールド重み数は、活性サブフィールド期間中に生成される維持パルスの数を得るため２倍される。
【００２８】
図２には、動的サブフィールド構造の原理が作用する様子が簡単に示されている。
【００２９】
第１のモードは、１１個のサブフィールドＳＦにより構成され、第２のモードは、９個のサブフィールドＳＦにより構成される。各サブフィールドＳＦは、アドレッシング期間（走査期間）ｓｃと、維持期間ｓｕと、消去期間ｅｒとを含む。アドレッシング期間ｓｃでは、各プラズマセルが画素毎の符号語に従って充電又は放電し、維持期間ｓｕでは、予め充電されたセルが発光のため活性化され、消去期間ｅｒでは、プラズマセルが放電する。サブフィールドが９個の場合、アドレッシング（走査）に要する時間は短くなり、これにより、維持パルスのために利用できる時間が増加する（黒色で埋められた領域が大きくなる）。サブフィールドの消去時間及び走査時間は、対応したサブフィールド重みとは無関係である。同図から、サブフィールド位置及びサブフィールド重みは、両方の場合で異なることがわかる。たとえば、第１のモードの場合、７番目のサブフィールドの重みは３２であり、第２のモードの場合、７番目のサブフィールドの重みは６４である。図示されたアドレッシング時間と消去時間と維持時間の相対的な時間間隔は一例に過ぎず、別の実施例では相対的な時間間隔が異なっていても構わない。また、重みの小さいサブフィールドがフィールド／フレーム期間の前半に配置され、重みの大きいサブフィールドが後半に配置されることは、不可欠な要件ではない。
【００３０】
動的サブフィールド制御の概念は、例を用いることによって巧く説明することができる。ここで使用する値は例示のための値であり、別の実施例では異なる値を使用し得ること、特に、使用されるサブフィールドの個数及び重み、並びに、実際の維持パルスの個数は、この例の値に限定されないことに注意する必要がある。
【００３１】
本例の場合、値５のＰＷＥＦの値が実現される。ビデオ信号（たとえば、ＲＧＢ信号）は、０から２５５までのレンジを包含する８ビットデータ語によって表現される。本例の場合、プラズマディスプレイパネル制御装置は、１フレーム期間中に５×２５５個の最大数のパルスを生成し（最高電力レベルモード）、最低電力レベルのモードの場合、（１００ＩＲＥに対する）１×２５５個の最低数のパルスを生成する。
【００３２】
４個の異なる主電力レベルモードを用いて一つの解決策を得ることができる。
【００３３】
モード１：１２個のサブフィールド（２×２５５個の維持パルス）
１−２−４−８−１６−３２−３２−３２−３２−３２−３２−３２
モード２：１１個のサブフィールド（３×２５５個の維持パルス）
１−２−４−８−１６−３２−３２−４０−４０−４０−４０
モード３：１０個のサブフィールド（４×２５５個の維持パルス）
１−２−４−８−１６−３２−４８−４８−４８−４８
モード４：９個のサブフィールド（５×２５５個の維持パルス）
１−２−４−８−１６−３２−６４−６４−６４
括弧内の説明は、次のような意味に理解されるべきである。すなわち、数字の列は、相対時間単位で表されたサブフィールド重みを与える。ビデオレベルの場合、２５５個の相対時間単位に対応して２５５個の全サブフィールドが活性化される。図示されたサブフィールドの例の場合、活性化されたサブフィールド内の維持パルスの個数は、直接的には与えられない。これらの個数は、サブフィールド重み数に、モード１、２、３及び４にそれぞれ対応した倍率２、３、４及び５を乗ずることにより得られる。
【００３４】
主モードは、同数のサブフィールドを使用する約１６個の副モードに分割されるが、副モードは、完全なビデオレベル１００ＩＲＥを、異なる値に符号化する（動的事前スケーリング）。以下のリストは、全てのサブモードを表現する。ここで、「ｐｌ」は、（１００ＩＲＥに対する符号に主モードの対応した係数を乗算することにより得られた）電力レベルを表し、「１００ｉｒｅ」は、１００ＩＲＥのビデオレベルが符号化されたデジタルレベルを表す。
【００３５】
モード１．０１：ｐｌ＝２５４，１００ｉｒｅ＝１２７
モード１．０２：ｐｌ＝２７０，１００ｉｒｅ＝１３５
モード１．０３：ｐｌ＝２８６，１００ｉｒｅ＝１４３
モード１．０４：ｐｌ＝３０２，１００ｉｒｅ＝１５１
モード１．０５：ｐｌ＝３１８，１００ｉｒｅ＝１５９
モード１．０６：ｐｌ＝３３４，１００ｉｒｅ＝１６７
モード１．０７：ｐｌ＝３５０，１００ｉｒｅ＝１７５
モード１．０８：ｐｌ＝３６６，１００ｉｒｅ＝１８３
モード１．０９：ｐｌ＝３８２，１００ｉｒｅ＝１９１
モード１．１０：ｐｌ＝３９８，１００ｉｒｅ＝１９９
モード１．１１：ｐｌ＝４１４，１００ｉｒｅ＝２０７
モード１．１２：ｐｌ＝４３０，１００ｉｒｅ＝２１５
モード１．１３：ｐｌ＝４４６，１００ｉｒｅ＝２２３
モード１．１４：ｐｌ＝４６２，１００ｉｒｅ＝２３１
モード１．１５：ｐｌ＝４７８，１００ｉｒｅ＝２３９
モード１．１６：ｐｌ＝４９４，１００ｉｒｅ＝２４７
モード１．１７：ｐｌ＝５１０，１００ｉｒｅ＝２５５
モード２．０１：ｐｌ＝５２５，１００ｉｒｅ＝１７５
モード２．０２：ｐｌ＝５４０，１００ｉｒｅ＝１８０
モード２．０３：ｐｌ＝５５５，１００ｉｒｅ＝１８５
モード２．０４：ｐｌ＝５７０，１００ｉｒｅ＝１９０
モード２．０５：ｐｌ＝５８５，１００ｉｒｅ＝１９５
モード２．０６：ｐｌ＝６００，１００ｉｒｅ＝２００
モード２．０７：ｐｌ＝６１５，１００ｉｒｅ＝２０５
モード２．０８：ｐｌ＝６３０，１００ｉｒｅ＝２１０
モード２．０９：ｐｌ＝６４５，１００ｉｒｅ＝２１５
モード２．１０：ｐｌ＝６６０，１００ｉｒｅ＝２２０
モード２．１１：ｐｌ＝６７５，１００ｉｒｅ＝２２５
モード２．１２：ｐｌ＝６９０，１００ｉｒｅ＝２３０
モード２．１３：ｐｌ＝７０５，１００ｉｒｅ＝２３５
モード２．１４：ｐｌ＝７２０，１００ｉｒｅ＝２４０
モード２．１５：ｐｌ＝７３５，１００ｉｒｅ＝２４５
モード２．１６：ｐｌ＝６７５，１００ｉｒｅ＝２５０
モード２．１７：ｐｌ＝７６５，１００ｉｒｅ＝２５５
モード３．０１：ｐｌ＝７８０，１００ｉｒｅ＝１９５
モード３．０２：ｐｌ＝７９６，１００ｉｒｅ＝１９９
モード３．０３：ｐｌ＝８１２，１００ｉｒｅ＝２０３
モード３．０４：ｐｌ＝８２８，１００ｉｒｅ＝２０７
モード３．０５：ｐｌ＝８４４，１００ｉｒｅ＝２１１
モード３．０６：ｐｌ＝８６０，１００ｉｒｅ＝２１５
モード３．０７：ｐｌ＝８７６，１００ｉｒｅ＝２１９
モード３．０８：ｐｌ＝８９２，１００ｉｒｅ＝２２３
モード３．０９：ｐｌ＝９０８，１００ｉｒｅ＝２２７
モード３．１０：ｐｌ＝９２４，１００ｉｒｅ＝２３１
モード３．１１：ｐｌ＝９４０，１００ｉｒｅ＝２３５
モード３．１２：ｐｌ＝９５６，１００ｉｒｅ＝２３９
モード３．１３：ｐｌ＝９７２，１００ｉｒｅ＝２４３
モード３．１４：ｐｌ＝９８８，１００ｉｒｅ＝２４７
モード３．１５：ｐｌ＝１００４，１００ｉｒｅ＝２５１
モード３．１６：ｐｌ＝１０２０，１００ｉｒｅ＝２５５
モード４．０１：ｐｌ＝１０３５，１００ｉｒｅ＝２０７
モード４．０２：ｐｌ＝１０５０，１００ｉｒｅ＝２１０
モード４．０３：ｐｌ＝１０６５，１００ｉｒｅ＝２１３
モード４．０４：ｐｌ＝１０８０，１００ｉｒｅ＝２１６
モード４．０５：ｐｌ＝１０９５，１００ｉｒｅ＝２１９
モード４．０６：ｐｌ＝１１１０，１００ｉｒｅ＝２２２
モード４．０７：ｐｌ＝１１２５，１００ｉｒｅ＝２２５
モード４．０８：ｐｌ＝１１４０，１００ｉｒｅ＝２２８
モード４．０９：ｐｌ＝１１５５，１００ｉｒｅ＝２３１
モード４．１０：ｐｌ＝１１７０，１００ｉｒｅ＝２３４
モード４．１１：ｐｌ＝１１８５，１００ｉｒｅ＝２３７
モード４．１２：ｐｌ＝１２００，１００ｉｒｅ＝２４０
モード４．１３：ｐｌ＝１２１５，１００ｉｒｅ＝２４３
モード４．１４：ｐｌ＝１２３０，１００ｉｒｅ＝２４６
モード４．１５：ｐｌ＝１２４５，１００ｉｒｅ＝２４９
モード４．１６：ｐｌ＝１２６０，１００ｉｒｅ＝２５２
モード４．１７：ｐｌ＝１２７５，１００ｉｒｅ＝２５５
この一覧からわかるように、電力レベルは、２５４から１７５まで徐々に増加するので、値５のＰＷＥＦが実現される。全部で約６４通りの電力レベルモードが存在する。本発明の原理によれば、必要に応じてこの電力レベルモード数を増加させることに問題はない。
【００３６】
本例の場合、上述の動的サブフィールド処理の中から、動的サブフィールド数と、動的サブフィールド配置と、動的サブフィールド重みと、動的サブフィールド符号化（事前スケーリング）と、動的サブフィールド重み係数を使用する。動的サブフィールドタイプは使用しない（ビット−ライン−リピート・サブフィールドは無い）。
【００３７】
既に説明した通り、電力レベル制御方法は、所与のピクチャーの平均電力を測定し、サブフィールド符号化のため対応した電力レベルモードの間で切り換える。しかし、２個の隣接した離散的な電力レベルモードは僅かに異なる輝度レベルを有し、これにより、直接的なカップリングが認識され得る輝度振動を生じさせるという問題点がある。なぜならば、非常に低レベルのピクチャーノイズであっても測定された平均電力値にある程度のノイズを生じるからである。このような振動を回避するため、電力モード切換のため、ヒステリシス形の切換動作を組み込むことが提案される。この動作は、図３に従って実現される。図３には、電力レベル（ｐｌ）モード選択の動的制御用のヒステリシス曲線が、測定ピクチャー平均電力（ａｐ）の関数として示されている。
【００３８】
ピクチャー電力レベルが増加するとき、電力レベルを低下させるモードが選択される。切換制御のために、以下の規則が有効である。
【００３９】
規則１）ピクチャー平均電力が増加するとき、上方の線上の電力レベルをもつモードが選択される。
【００４０】
規則２）ピクチャー平均電力が減少するとき、下方の線上の電力レベルをもつモードが選択される。
【００４１】
規則３）ピクチャー平均電力の増減の向きが変化するとき、新しい電力レベルモードへの切換は、ピクチャー平均電力レベルが下方の線若しくは上方の線に到達するまで抑制される。
【００４２】
かくして、ピクチャー平均電力の小さい変化によって誘起される電力レベルモード間の振動は、回避される。
【００４３】
図４には、上述の方法を実現する回路の実施例のブロック図が示されている。ＲＧＢデータは、平均電力測定部１０で解析され、平均電力測定部１０は、計算した平均電力値ＡＰをＰＷＥＦ制御部１１へ与える。ピクチャーの平均電力値は、全てのＲＧＢデータストリームに関して単に画素値を加算し、加算結果を画素値の数の３倍の値で除算することにより計算できる。制御部は、先に測定された平均電力値と、記憶されているヒステリシス曲線とを考慮して、内部電力レベルモードテーブルを調べる。制御部は、他の処理部のため、選択されたモード制御信号を直接的に生成する。他の処理には、事前スケーリング係数ＰＳと、サブフィールド符号化パラメータＣＤの選択が含まれる。これらのパラメータは、上述の通り、サブフィールドの数、サブフィールドの配置、サブフィールドの重み、及び、サブフィールドのタイプを定める。
【００４４】
事前スケーリング部１２は、事前スケーリング係数ＰＳを受け取り、ＲＧＢデータ語を、選択された電力レベルモードに割り当てられた値に正規化する。モード２．０８が選択された場合を考える。このとき、ピクチャーの全画素値は、事前スケーリング部において、倍率２１０／２２５で乗算される。
【００４５】
サブフィールド符号化処理は、サブフィールド符号化部１３で行なわれる。ここで、正規化された各画素値にサブフィールド符号語が割り当てられる。ある種の値の場合、サブフィールド符号語を割り当てる二つ以上の候補を利用することができる。簡単な一実施例の場合、モード毎にテーブルが設けられ、割り当てはこのテーブルを使用して行なわれる。かくして、曖昧さは解消される。
【００４６】
ＰＷＥＦ制御部１１は、ＲＧＢ画素データのフレームメモリ１４への書き込みＷＲと、第２のフレームメモリ１４からのＲＧＢサブフィールドデータＳＦ−Ｒ、ＳＦ−Ｇ及びＳＦ−Ｂの読み出しＲＤとを制御し、制御ラインＳＰを介して直列・並列変換回路１５を制御する。最後に、ＰＷＥＦ制御部１１は、ＰＤＰ１６用のドライバ回路を駆動するため必要となる走査パルスＳＣＡＮ及び維持パルスＳＵＳＴＡＩＮを生成する。
【００４７】
最良の一実施例は、二つのフレームメモリを用いることにより実現され得ることに注意する必要がある。データは、画素単位で一方のフレームメモリへ書き込まれ、サブフィールド単位で別のフレームメモリから読み出される。完全な第１サブフィールドを読み出し得るためには、フレーム全体が予めメモリに存在する必要がある。このため、二つの完全なフレームメモリが必要になる。一方のフレームメモリが書き込み用に使用されている間に、他方のフレームメモリは読み出し用に使用され、かくして、間違ったデータの読み出しを防止する。
【００４８】
上述の実施例は、電力測定とアクションの間に１フレームの遅延を導入する。電力レベルが測定され、所与のフレームの最後に、平均電力値が制御部から利用できるようになる。このとき、データは既にメモリに書き込まれているので、たとえば、修正及びサブフィールド符号化のようなアクションを行なっても遅すぎる。
【００４９】
ビデオを連続的に走行させる場合、この遅延は、何ら問題を生じない。しかし、シーケンスが変化する場合、明るい明滅が起こる。これは、ビデオが暗いシーケンスから明るいシーケンスへ変化するときに生じる。これは、電力の極端なピークに対処し得ないような電源にとって問題になる可能性がある。
【００５０】
この問題を取り扱うため、制御部は、間違ったデータがメモリへ書き込まれたことを検出し得る。制御部は、１フレームに亘って空白スクリーンを出力することにより対応し、もし、この対応が許容されないならば、観察者には気付かれない丸め誤差の影響を受けるとしても、全てのサブフィールド用の維持パルスの数を、１フレームの間隔に亘って著しく削減する。
【００５１】
たとえば、もう一度前の実施例を参照するに、直前にメモリへ書き込まれたピクチャーの測定平均ピクチャー電力が計算され、計算結果が電力レベル４６０と一致するならば、電力レベル１２２０を有するモードがサブフィールド符号化のため誤って使用され、全サブフィールド内の全維持パルスの３分の２を抑制するだけで、粗い補正が実行される。
【００５２】
図４に示された構成要素は、ハードウエア部品ではなく、適当なコンピュータプログラムによっても実現され得る。
【００５３】
本発明は、上記の実施例に限定されない。請求項に記載された事項の範囲内で多数の変形が実現可能である。たとえば、他の電力レベルモードのセットを、実施例で説明したモードの代わりに使用しても構わない。
【００５４】
本発明は、階調レベル変動用のＰＷＭ方式の発光制御を使用することにより、あらゆる種類のディスプレイに対し使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＰのサブフィールド概念の説明図である。
【図２】ピーク・ホワイト・エンハンスメント用の種々の電力レベルモードの間での切換を説明するための二つの異なるサブフィールド構造を示す図である。
【図３】電力レベル切換制御のため使用されるヒステリシス曲線の説明図である。
【図４】本発明による装置のブロック図である。

Claims

ピクチャーの画素に対応する複数の発光素子を有する表示装置において電力レベルを制御する方法であって、
輝度制御に使用されるサブフィールド符号語に対応するパルスの発光のために前記発光素子が活性化可能な間、ビデオフレーム又はビデオフィールドの時間間隔を複数のサブフィールドに分割するステップと、
サブフィールド符号化処理を実行し、サブフィールド符号語が、ビデオ信号のカラー成分の入力ビデオ値に割り当てられるようにするステップであって、サブフィールド符号化用に一群の電力レベルモードが設けられ、各電力レベルモードに特徴的なサブフィールド構造が割り当てられ、前記サブフィールド構造は、
該サブフィールド構造に含まれるサブフィールド数、
前記サブフィールド構造のサブフィールドの維持期間を変化させるのに使用されるサブフィールド重み付け、
前記サブフィールド構造におけるパルス総数を変化させるのに使用されるサブフィールドプレスケーリング、及び
各サブフィールド中に生成される小さいパルスの量を変化させるのに使用されるサブフィールド重み付けに対する係数、
の内の１つ以上の属性に対して可変である、ステップと、
ビデオピクチャーの電力レベルを表す特徴値を判定するステップと、
前記サブフィールド符号化に対応する電力レベルモードを選択するステップとを有し、
前記ビデオピクチャーの前記電力レベルの前記特徴値に対応する電力レベルモード間の切換は、ヒステリシス形の切換により行われ、前記電力レベルモードの選択を前記特徴値の関数として動的に制御するよう実行され、
前記ヒステリシス形の切換の際、電力レベルモード対ピクチャー平均電力のグラフにおいて平行な２本のラインが或る規則に従って使用され、該規則は、
i) ピクチャー平均電力が増加する場合、上方のライン上の電力レベルを伴うモードが選択されること、
ii) ピクチャー平均電力が減少する場合、下方のライン上の電力レベルを伴うモードが選択されること、及び
iii) ピクチャー平均電力の増減の向きが変化する場合、新しい電力レベルモードへの切換は、ピクチャー平均電力レベルが下方又は上方の他方のラインに達するまで抑制されること、
を含む方法。
ビデオピクチャーの前記電力レベルの特徴値が、前記平均ピクチャー電力値である請求項１記載の方法。
前記サブフィールドプレスケーリングは、どのディジタル値が100IREのビデオ値に割り当てられたかを決めるようにした請求項１又は２に記載の方法。
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の方法を実施する装置であって、
ビデオピクチャーの電力レベルの特徴値を決定するため平均ピクチャー電力を測定する平均ピクチャー電力測定回路と、
測定された平均ピクチャー電力値を考慮して、選択されるべき電力レベルモードを決定する電力レベル制御ユニットと、
特定の係数と共に入力ビデオレベルを正規化するプレスケーリングユニットと、
選択された電力レベルモードに対応した輝度制御用のサブフィールド符号語を、正規化された入力ビデオレベルに割り当てるサブフィールド符号化ユニットと、
を有し、電力レベルのモードのテーブル及びヒステリシス曲線は、測定されたピクチャー平均電力の関数として、電力レベルモード選択の動的制御に備えて用意され、前記電力レベル制御ユニットにて電力レベルモードの選択の際に考慮され、
前記ヒステリシス曲線を利用する際、電力レベルモード対ピクチャー平均電力のグラフにおいて平行な２本のラインが或る規則に従って使用され、該規則は、
i) ピクチャー平均電力が増加する場合、上方のライン上の電力レベルを伴うモードが選択されること、
ii) ピクチャー平均電力が減少する場合、下方のライン上の電力レベルを伴うモードが選択されること、及び
iii) ピクチャー平均電力の増減の向きが変化する場合、新しい電力レベルモードへの切換は、ピクチャー平均電力レベルが下方又は上方の他方のラインに達するまで抑制されること、
を含む装置。
プラズマディスプレイ装置に組み込まれた請求項４記載の装置。