JPH08179740A - 画像データ伝送方法および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示の高精細化やフルカラー化に伴って画像
データ情報量が増大しても、画像データ伝送量を低減
し、画像データの転送レートあるいは信号線数の低減、
および接続ケーブルからの不要輻射抑制を図る。 【構成】 画像生成側のフレームメモリに生成される表
示データを、下位ビットフレームの表示データＶＤ０〜
３と上位ビットフレームの表示データＶＤ４〜７とに分
割する。上位フレームの表示データＶＤ４〜７がフレー
ムバッファメモリに記憶されているデータと一致すると
きは、下位ビットフレームの表示データＶＤ０〜３を伝
送し、液晶モジュール６１に与える下位データとする。
上位データは画像表示側のフレームバッファメモリから
読出す。上位ビットフレームが一致しないときには、上
位ビットフレームの表示データＶＤ４〜７を上位データ
とし、液晶モジュール６１に与える下位データは定数の
補助データを与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子情報処理装置など
において、高精細な映像情報を伝送して表示するための
画像データ伝送方法および画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、パーソナルコンピュータのよ
うな電子情報処理装置では、人間と機械との間の情報伝
達を円滑に行うために精細なグラフィック表示が行われ
ている。図５は、典型的な先行技術の構成を示す。パー
ソナルコンピュータなどの画像生成装置１内には、マイ
クロプロセッサ２がグラフィックコントローラ３を制御
し、フレームメモリ４に各画素の輝度を表すデータとし
て映像情報を描画して画像データを生成する。生成され
た画像データは、フレームメモリ４に記憶され、画像を
形成する１フレーム単位で、画素毎に順次読出され、デ
ジタルアナログ（以下「ＤＡ」と略称する）変換器５に
よってアナログ信号に変換される。アナログ信号は３原
色Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に分けられて、３本の映像信号ケーブル
６上を伝送される。グラフィックコントローラ３から
は、水平Ｈおよび垂直Ｖ方向の同期の信号が同期信号ケ
ーブル７を介して伝送される。

【０００３】映像信号ケーブル６を介して伝送される画
像は、ゲートドライバ８およびソースドライバ９，１０
によって駆動され、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」
と略称する）によるスイッチング回路によって２次元マ
トリクス状に配置された表示画素を選択するＴＦＴ液晶
パネル１１によって表示される。ＴＦＴ液晶パネル１１
は、たとえば１２８０×１０２４画素の高精細フルカラ
ー表示が可能である。

【０００４】ＴＦＴ液晶パネル１１によって画像表示を
行う液晶表示装置１２内には、さらに映像信号ケーブル
６を介して伝送される画像データを増幅するビデオアン
プ１３、増幅された画像データをデジタル信号に変換す
るアナログデジタル（以下「ＡＤ」と略称する）変換器
１４などでアナログ信号として処理される。ＡＤ変換器
１４でデジタル信号に変換された後は、各３原色あたり
８本ずつに分けられた直列デジタルデータを、直並列変
換器１５によってさらに全体で９６本の並列デジタルデ
ータに変換する。変換された信号は信号処理回路１６で
デジタル信号処理され、フレームメモリ１７に記憶され
て蓄えられる。タイミング制御回路１８は、信号処理回
路１６、フレームメモリ１７およびゲートドライバ８
に、画像データの読出しと表示とを行うためのタイミン
グ信号を与える。タイミング制御回路１８によって、制
御を行うための入力信号としては、同期信号ケーブル７
によって伝送される水平および垂直の同期信号Ｈ，Ｖと
水平同期信号Ｈに基づいてフェーズロックドループ（以
下「ＰＬＬ」と略称する）回路１９によって発生される
ドットクロック信号が用いられる。

【０００５】図５の構成において、ＴＦＴ液晶パネル１
１で１２８０×１０２４画素の高精細映像情報表示をリ
フレッシュレート６０Ｈｚのノンインターレス表示する
ためには、映像信号ケーブル６の伝送周波数は８０〜１
３０ＭＨｚ程度が必要となる。直並列変換器１５は、信
号処理回路１６によって信号処理を施す際に転送速度を
下げるために設けれている。フレームメモリ１７から
は、液晶駆動に適した形で画素データが読出され、ソー
スドライバ９，１０に伝送される。

【０００６】図６は、アナログ階調入力方式ＴＦＴ液晶
パネル２０を用いる構成を示す。ＴＦＴ液晶パネル２０
の駆動は、ゲートドライバ８およびソースドライバ２
２，２３によってアナログ方式で行われる。画像生成装
置１からは、映像信号ケーブル６を介してアナログ信号
として画像データで伝送され、液晶表示装置２１内のビ
デオアンプ１３で増幅されて直並列変換器２４で各色あ
たり８本の信号線に変換され、アナログ信号処理回路２
５によってカーソル表示などの信号処理が行われる。直
並列変換器２４、アナログ信号処理回路２５およびゲー
トドライバ８の制御は、タイミング制御回路２６によっ
て行われる。

【０００７】図７は、表示装置が一体形に組込まれてい
るノート形パーソナルコンピュータなどでの構成を示
す。マイクロプロセッサ２、グラフィックコントローラ
３およびフレームメモリ４を含む画像生成装置３０内に
は、フレームメモリ４から読出された画像データを液晶
表示素子（以下「ＬＣＤ」と略称する）インターフェイ
ス（以下「Ｉ／Ｆ」と略称する）回路３１から、各３原
色Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に３２本の映像信号ケーブル３２を介し
てデジタル信号として導出する。グラフィックコントロ
ーラ３からは、クロック信号ケーブル３３を介してドッ
トクロックが伝送され、同期信号ケーブル７を介して水
平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖがそれぞれ伝送され
る。

【０００８】ＴＦＴ液晶パネル１１を含む液晶表示装置
３４内では、伝送されたデジタル信号を信号処理回路３
５およびタイミング制御回路３６によって処理し、ゲー
トドライバ１８およびソースドライバ９，１０を介して
デジタル方式でＴＦＴ液晶パネル１１を駆動する。

【０００９】図５および図７のデジタル方式による高精
細フルカラー液晶表示では、ソースドライバ９，１０な
どの性能上、階調データ信号を４系統の線数を９６本に
増やして画像データの伝送速度である転送レートを低減
する必要がある。また液晶表示装置を用いる場合には、
画素転送の基準となるドットクロック信号も必要とな
る。図５および図６の先行技術では、ドットクロック信
号をＰＬＬ回路１９によって水平同期信号Ｈから生成し
ている。図７の先行技術では、ドットクロックをクロッ
ク信号ケーブル３３を介して画像生成装置３０内のグラ
フィックコントローラ３から液晶表示装置３４内のタイ
ミング制御回路３６に直接伝送している。

【００１０】他の先行技術として、特開平５−４６１６
２号公報には、静止画を陰極線管（以下「ＣＲＴ」と略
称する）等で階調表示する際に、上位ビット側から順次
表示する構成が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した、図５〜
図７に示すような先行技術では、表示する画面を構成す
るすべての画素の輝度階調データをフレーム表示期間内
に伝送している。近年、パーソナルコンピュータなどに
おいてもグラフィック表示の高精細化やフルカラー化が
進み、画像データの伝送情報量が増大している。これに
対しては、画像データの伝送速度を向上させるために、
転送レートを高速化したり、伝送経路を複数系統に分け
たり、輝度階調データをデジタル量からアナログ量に替
えて、伝送速度を上げるようにしている。

【００１２】しかしながら、転送レートの上限は、使用
する回路部品の動作速度やコスト、回路基板レイアウト
やパターン設計や接続ケーブル長さなどによって制限さ
れる。また、図６に示すようなアナログ階調入力のＴＦ
Ｔ液晶パネル２０を用いる液晶表示装置２１では、ソー
スドライバ２２，２３がアナログ方式になるので、入力
周波数や消費電力において図５および図７のデジタル方
式のソースドライバ９，１０に比較して劣り、液晶駆動
電圧精度がすべてのアナログ信号処理回路２５の影響を
受けて変動しやすい問題がある。

【００１３】また図７のように、信号線数を増加する対
策は、接続ケーブルの径が太くなり、コストアップに結
びつくと同時に電波障害（以下「ＥＭＩ」と略称する）
が生じやすい。このため、ノート型パーソナルコンピュ
ータなどのような液晶表示装置３４が画像生成装置３０
と一体になっている構成を除いて、有効な対策ではな
い。

【００１４】さらに、特開平５−４６１６２号公報のよ
うな、輝度階調データをビット毎に処理し、上位ビット
から順次読出す方法は、静止画には有効であるとして
も、動画を円滑に表示することはできない。

【００１５】本発明の目的は、画像表示の高精細化やフ
ルカラー化に伴って増大する画像データの情報量に対し
て、画像データ転送量を低減し、画像データの伝送速度
を低減して不要輻射抑制を図ることができ、あるいは輝
度階調データの伝送に必要な信号線の数を低減すること
ができる画像データ伝送方法および画像表示装置を提供
することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示すべき画
像フレームを構成する画像毎に予め定めるビット数の階
調データとして蓄えられる画像生成側のフレームメモリ
から、記憶された階調データを画素毎に順次読出して、
画像表示側に伝送する画像データ伝送方法において、画
像生成側は、フレームメモリからの階調データを予め定
める規則に従って間引いて伝送し、画像表示側は、先行
する画像フレームを構成する階調データの一部を、前記
規則に基づいて記憶しておき、伝送された階調データ
を、前記規則に従って記憶された階調データを用いて補
完することを特徴とする画像データ伝送方法である。本
発明の前記画像生成側での間引きは、画素毎の階調デー
タを上位ビットデータと下位ビットデータとに分け、先
行する画像フレームを構成する階調データのうちの上位
ビットデータを記憶しておき、各画素毎に、フレームメ
モリから読出した階調データのうちの上位ビットデータ
と記憶された上位ビットデータとを比較し、上位ビット
データ同士が一致するとき、一致を表す信号と下位ビッ
トデータとを伝送し、上位ビットデータ同士が一致しな
いとき、不一致を表す信号と、上位ビットデータとを伝
送することによって行い、前記画像表示側では、先行す
る画像フレームを構成する階調データの一部として上位
ビットデータを記憶しておき、一致を表す信号が伝送さ
れるとき、伝送された下位ビットデータに記憶された上
位ビットデータを付加して階調データを補完し、不一致
を表す信号が伝送されるとき、伝送された上位ビットデ
ータに、予め設定されている定数データを下位ビットデ
ータとして加えて階調データを補完することを特徴とす
る。また本発明の前記定数データには、前記下位ビット
データの表現する中央値を用いることを特徴とする。ま
た本発明の前記画像生成側での間引きは、画像フレーム
上で隣接する画素が相互に異なるグループに属するよう
に、画像フレームを構成する画素を複数のグループに分
割し、分割されたグループのうちの１つのグループをフ
レーム表示毎に順次切換えながら、切換えられたグルー
プに属する画素について階調データをフレームメモリか
ら読出して伝送することによって行い、前記画像表示側
では、先行する画像フレームを構成する画素のグループ
のうち、少なくとも画像生成側から伝送されるグループ
を除く残余のグループに属する画素についての階調デー
タを記憶しておき、伝送されたグループに記憶されてい
た残余のグループを付加して階調データを補完すること
を特徴とする。さらに本発明は、予め定めるビット数で
階調化され、フレームメモリに蓄えられた画像データを
読出して画素毎に階調表示を行う画像表示装置におい
て、画面を構成する画像データを複数のビットフレーム
に分割する分割手段と、先行する画像フレームを構成す
る画像データを蓄えるバッファ手段と、フレームメモリ
から読出される画像データとバッファ手段に蓄えられた
画像データとを比較する比較手段と、比較手段の比較結
果に従って、分割手段によって分割された複数のビット
フレームから１つのビットフレームを選択して出力する
選択手段と、選択手段から出力されるビットフレーム
に、先行する画像フレームを構成する残余のビットフレ
ームを付加することによって補完して再生する補完手段
と、先行する画像フレームを構成する画像データを記憶
し、補完手段に供給するための記憶手段とを含むことを
特徴とする画像表示装置である。また本発明の前記選択
手段は、画像データを表す信号の振幅を、標準的なデジ
タル半導体集積回路素子について規定されている規格値
よりも小さくして出力し、前記補完手段は、伝送された
信号の振幅を前記規格値に戻すことを特徴とする。また
本発明は、前記画像データを表示する階調入力方式の液
晶表示手段を含むことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明に従えば、画像生成側は画像フレームを
構成する画素毎に、予め定めるビット数の階調データと
して蓄えられるフレームメモリから読出される画像デー
タを、予め定める規則に従って間引いて伝送する。これ
によって、伝送すべき画像データ伝送量の低減を図るこ
とができ、画像データ伝送でもしくは伝送信号線数を低
減し、伝送ケーブルからの不要輻射を低減することがで
きる。画像表示側は、先行する画像フレームを構成する
階調データの一部を記憶しておき、間引かれたことによ
って欠落している階調データを補完する。これによっ
て、最終的に表示される画像データの情報量を増大させ
ることができ、データ伝送速度が低減されているにもか
かわらず、高精細化やフルカラーが容易となる。

【００１８】また本発明に従えば、画素毎の階調データ
を上位ビットデータと下位ビットデータとに分けて、上
位ビットデータが先行する画像フレームを構成する階調
データのうちの上位ビットデータと一致しないときには
上位ビットデータを転送し、一致するときには下位ビッ
トデータを伝送する。画像表示側は、先行する画像フレ
ームの上位ビットデータを記憶しておき、下位ビットデ
ータが転送されるときに上位ビットデータを付加して階
調データとして補完する。上位ビットデータが転送され
るときには、転送される上位ビットデータに一定の定数
データを付加して階調データとして補完する。上位ビッ
トデータに差がないときには下位ビットデータのみを転
送して、上位ビットデータを補完すれば完全な階調デー
タを再現することができる。上位ビットデータが異なる
ときには、下位ビットデータの影響は小さくなるので、
動画などにおいても少ないデータ転送量で円滑な画像表
示を行うことができる。

【００１９】また本発明に従えば、上位ビットデータが
転送されるときに付加する定数データは、下位ビットデ
ータで表現可能な中央値を用いるので、下位ビットデー
タがどのような値であっても誤差を中央値以下に抑える
ことができる。

【００２０】また本発明に従えば、画像フレーム上で隣
接する画素が相互に異なるグループに属するように、画
像フレームを構成する画素を複数のグループに分割し、
分割されたグループのうちの１つのグループをフレーム
表示毎に切換える間引きによって、画像データ伝送量を
低減する。間引かれたグループに属する画素の画像デー
タは、先行する画像フレームのグループのデータを予め
記憶しておき、画像表示側で補完する。高精細化された
画像表示においては、隣接する画素間の画像データの相
関が大きく、隣接する画素について先行する画像フレー
ムの画像データを用いても画像情報の欠落をほとんど生
じさせないで画像表示を行うことができる。

【００２１】さらに本発明に従えば、分割手段によって
複数のビットフレームに分割された画像データがバッフ
ァ手段に蓄えられており、フレームメモリから読出され
る画像データとバッファ手段に蓄えられる画素データと
が比較手段によって比較される。選択手段は、比較結果
に従って分割されたビットフレームの１つを選択して出
力し、補完手段は記憶手段に記憶されている先行する画
像フレームを構成する画像データのうちから、残余のビ
ットフレームを付加して補完する。これによって、選択
手段と補完手段との画像データの伝送量を低減させても
表示する画像データの情報量を増大させることができ
る。選択手段によるビットフレームの選択は、比較手段
による比較結果に従って行われるので、静止画や動画な
ど画像データの性質に従って円滑な表示を行うことがで
きる。

【００２２】また本発明に従えば、選択手段が画像デー
タを表す信号の振幅を、標準的なデジタル半導体集積回
路素子について規定されている規格値よりも小さくして
出力するので、ケーブルで伝送される際の不要輻射を低
減することができる。

【００２３】また本発明に従えば、画像データは階調入
力方式の液晶表示手段によって行われるので、デジタル
信号で直接画像データを伝送することによって、アナロ
グデジタル変換やデジタルアナログ変換を行う必要がな
く、変換誤差の発生を防いで高品質な画像表示を行うこ
とができる。

【００２４】

【実施例】図１および図２は本発明の一実施例の電気的
構成を示し、図３はその動作タイミングを示す。図１は
画像生成側の構成を示す。図２は画像表示側の構成を示
す。

【００２５】画像生成側では、画像生成装置であるパー
ソナルコンピュータ４０内に、マイクロプロセッサ４
１、マイクロプロセッサが動作するためのメモリ入出力
（以下「Ｉ／Ｏ」と略称する）回路４２、グラフィック
コントローラ４３、フレームメモリ４４、フレームバッ
ファメモリ４５、比較器４６、タイミングコントローラ
４７、マルチプレクサ４８およびレベル変換器４９など
が含まれる。マイクロプロセッサ４１、メモリＩ／Ｏ回
路４２およびグラフィックコントローラ４３間はシステ
ムバス５０を介して相互に接続される。パーソナルコン
ピュータ４０は、マイクロプロセッサ４１およびメモリ
Ｉ／Ｏ回路４２を含むデータ処理部５１と、残余の画像
生成部５２とで構成される。

【００２６】画像生成部５２には、グラフィックコント
ローラ４３がフレームメモリ４４に対して描画処理を行
うための描画バス５３、フレームメモリ４４から画素毎
の階調表示データのうちの下位ビットフレームＶＤ０〜
３が導出される下位ビットライン５４、上位ビットフレ
ームＶＤ４〜７が導出される上位ビットライン５５がマ
ルチプレクサ４８に接続されている。上位ビットライン
５５は、フレームバッファメモリ４５および比較器４６
にも入力される。フレームメモリ４４には、表示するキ
ャラクタや図形の画像データが蓄えられ、１フレームを
単位として下位ビットライン５４および上位ビットライ
ン５５を介して画素毎の画像データが順次読出される。
フレームバッファメモリ４５には、表示する１フレーム
前の表示画像の輝度階調データの上位ビットフレームが
格納されて記憶されている。比較器４６は、タイミング
コントローラ４７によって制御され、フレーム表示毎に
上位ビットライン５５とフレームバッファメモリ４５の
記憶内容とを比較する。フレームバッファメモリ４５は
タイミングコントローラ４７によって制御され、フレー
ムメモリ４４から読出される画素についての上位ビット
フレームが読出される。比較器４６による上位ビデータ
の比較結果に従って、マルチプレクサ４８が切換えられ
る。上位ビットデータが一致するときには比較器４６は
論理レベル「１」の出力を導出し、一致しないときには
論理レベル「０」の出力を導出する。これによって、レ
ベル変換器４９を介して導出される伝送データライン５
６上のデータは、下位ビットライン５４からの下位ビッ
トフレームデータであるか上位ビットライン５５からの
上位ビットフレームデータであるかが切換えられる。

【００２７】レベル変換器４９は、デジタル信号として
一般的な論理レベルである標準的な半導体集積回路素子
の規格電圧レベルよりも変化を小さく抑えて、画像デー
タを伝送データライン５６から導出し、比較器４６の出
力である選択信号ＳＥＬＥＣＴをセレクト信号ライン５
７から導出し、タイミングコントローラ４７から導出さ
れる同期信号やビットクロック信号などを表示制御ライ
ン５８から導出する。標準的な半導体集積回路素子とし
ては、５Ｖの電圧で動作するＴＴＬなどのバイポーラ論
理素子やＣＭＯＳ論理素子などがある。ＴＴＬの場合
は、０．８Ｖ以下で論理値が「０」のローレベル、２．
０Ｖ以上が論理値が「１」のハイレベル信号として取扱
われる。ＣＭＯＳ素子の場合は、１．５Ｖ以下でローレ
ベル、３．５Ｖ以上でハイレベルとして取扱われる。レ
ベル変換器４９が変換する論理レベルとしては、たとえ
ば３Ｖや３．３Ｖで動作する論理素子の論理レベルを用
いることができる。また、１Ｖｐ−ｐ程度としてもよ
い。電源電圧が低下している分だけ、振幅が減少し、伝
送ケーブルからの不要輻射を減少させることができる。

【００２８】図２に示す画像表示側では伝送データライ
ン５６、セレクト信号ライン５７および表示制御ライン
５８を介して伝送される信号が、レベル変換器５９で受
信され、再びＴＴＬやＣＭＯＳなどの標準的論理レベル
に変換され、液晶表示装置６０内で表示のためのデジタ
ル信号処理が行われる。液晶表示装置６０内は、さらに
液晶モジュール６１、レベル変換器５９を含む受信回路
６２に分けられる。受信回路６２内には、１フレーム前
の表示画像の輝度階調データの上位ビットフレームを蓄
えるフレームバッファメモリ６３、パーソナルコンピュ
ータ４０から伝送されるビットフレームをフレームバッ
ファメモリ６３の該当画素にアクセスするためのコント
ローラ６４、伝送データの上位ビットフレームが変化す
る際に、下位ビットフレームを補う補助データ発生回路
６５、および液晶モジュール６１に与える輝度階調デー
タを合成あるいは生成するマルチプレクサ６６などが含
まれる。

【００２９】マルチプレクサ６６によって合成あるいは
生成された下位データおよび上位データの階調化された
画像信号は、液晶モジュール６１に含まれるコントロー
ラ６７に入力される。コントローラ６７には、レベル変
換器５９を介してレベル変換された表示制御ライン５８
からの信号も入力される。コントローラ６７は、入力さ
れた信号に基づいて、ゲートドライバ６８およびソース
ドライバ６９，７０で信号与え、ＴＦＴ液晶パネル７１
を駆動するための信号を発生させる。

【００３０】図１および図２に示す画像表示装置全体の
動作は、まずパーソナルコンピュータ４０側でマイクロ
プロセッサ４１によってグラフィックコントローラ４３
が初期化され、液晶表示装置６０の画面に表示するキャ
ラクタや図形の描画がマイクロプロセッサ４１あるいは
グラフィックコントローラ４３によって行われ、表示画
像データを蓄えるフレームメモリに書込まれて格納情報
として表示画面に反映される。液晶表示装置６０で画像
表示するために、グラフィックコントローラ４３の有す
る表示機能に従って、フレームメモリ４４から表示画素
の輝度階調データが順次読出される。読出された輝度階
調データは、分割手段である下位ビットライン５４およ
び上位ビットライン５５によって下位ビットフレームＶ
Ｄ０〜３および上位ビットフレームＶＤ４〜７に分割さ
れる。比較器４６は、フレームバッファメモリ４５に格
納されている１フレーム前の表示画像の輝度階調データ
の上位ビットフレームと上位ビットライン５５上の上位
ビットフレームとを比較する。比較器４６が出力するセ
レクト信号ＳＥＬＥＣＴは、上位ビットフレームが一致
する場合にはハイレベルとなり、一致しない場合はロー
レベルとなる。このセレクト信号に従って、マルチプレ
クサ４８は伝送するデータＭＤ０〜３を下位ビットフレ
ームまたは上位ビットフレームのいずれかに切換える。
上位ビットフレームは、次の表示フレームとの比較のた
めに、フレームバッファメモリ４５に書込まれる。フレ
ームバッファメモリ４５に対するアクセスは、先行して
蓄えられている画像データと転送する画像データを比較
するための読み出し、そして一致しない場合には画像デ
ータの更新を行うための書き込みを行う必要があり、こ
の一連のアクセス動作を短時間で行う上で、メモリデバ
イスには１サイクルでリードライト可能な、リードモデ
ィファイライト機能を備えるダイナミックＲＡＭが好適
に使用される。

【００３１】液晶表示装置６０では、伝送されたセレク
ト信号ＳＥＬＥＣＴに基づいて、フレームバッファメモ
リ６３に記憶されている各画素についての輝度階調デー
タの有効、無効の判定を行う。セレクト信号ＳＥＬＥＣ
Ｔがハイレベルであれば、フレームバッファメモリ６３
に記憶されている輝度階調データは有効であり、伝送デ
ータライン５６を介して伝送されたデータを下位ビット
ラインとしてマルチプレクサ６６によって元の階調デー
タに合成することができる。セレクト信号ＳＥＬＥＣＴ
がローレベルのときには、上位ビットフレームが一致し
ないので、伝送データライン５６からは上位ビットデー
タが伝送され、マルチプレクサ６６で補助データ発生回
路６５からの補助データを下位データとして加えて階調
表示データを生成する。フレームバッファメモリ６３に
対するアクセスは、先行して蓄えられている画像データ
を表示するための読み出し、そして転送される画像デー
タの更新を行うための書き込みを行う必要があり、この
一連のアクセス動作を短時間で行う上で、メモリデバイ
スには１サイクルでリードライト可能な、リードモディ
ファイライト機能を備えるダイナミックＲＡＭが好適に
使用される。

【００３２】伝送データの上位ビットフレームが変化す
る際に下位ビットフレーム情報を補うための補助データ
発生回路６５は、下位ビットフレームで表現可能な範囲
の中央値を用いることが、全体の階調データが伝送され
たきた場合に比較しての誤差が小さくなるので好まし
い。すなわち、下位ビットフレーム長が４ビットの場合
には、補助データ発生回路６５が１０進数として７ある
いは８に相当する定数データを発生するようにすればよ
い。

【００３３】図３は、図１および図２に示す実施例の動
作状態を示す。Ｉ番目の表示フレームにおいては、たと
えば画素アドレスＮ，Ｎ＋１，Ｎ＋２についての下位ビ
ットフレームの表示データＶＤ０〜３が、００Ｈ，Ｆ
Ｈ，０３Ｈのように読出される。なお「〜Ｈ」は、１６
進数表示であることを示す。上位ビットフレームの表示
データＶＤ４〜７が００Ｈ，０ＦＨ，０ＦＨのように読
出され、フレームバッファ４５からの読出データが０Ｆ
Ｈ，００Ｈ，０３Ｈのように読出される場合は、いずれ
も上位ビットデータが不一致の場合であるので、比較器
４６の出力であるセレクト信号はローレベルである。こ
のため伝送データは、上位ビットフレームのデータが伝
送データＭＤ０〜３として選択され、フレームバッファ
６３から読出されるデータＭＤ４〜７が無効となり、液
晶モジュール６１に与えられる上位データとしては伝送
データＭＤ０〜３が与えられ、下位データとしては補助
データ発生回路６５からの補助データが与えられる。

【００３４】Ｉ＋１画面の表示フレームでは、Ｎおよび
Ｎ＋１の画素アドレスにおいて、上位ビットフレームの
表示データＶＤ４〜７とフレームバッファ４５からの読
出しデータとが一致する。このため比較器４６の出力Ｓ
ＥＬＥＣＴがハイレベルとなり、液晶モジュール６１に
与える上位データは画素アドレスＮ，Ｎ＋１についてフ
レームバッファ６３に記憶されているデータＭＤ４〜７
が有効となり、液晶モジュール６１に与える下位データ
は伝送データＭＤ０〜３がそのまま用いられる。画素ア
ドレスＮ＋２については、上位データに伝送されたデー
タを使用し、下位データが補助データで補完される。

【００３５】表示フレームＩ＋１においては、画素アド
レスＮについて上位ビットフレームが一致し、画素アド
レスＮ＋１およびＮ＋２については不一致である。

【００３６】図４は、本発明の他の実施例として、表示
画面を構成する画素を複数のグループに分けて、１表示
フレーム期間で１グループずつの画素を伝送する方法を
示す。すなわち、偶数表示フレーム８０では、○印の画
素８２は伝送対象となり、×印の画素８３は伝送せずに
間引く画素となる。奇数表示フレーム８１では、画素８
２は伝送せずに間引く画素となり、画素８３が伝送対象
画素となる。画素８２が属するグループと画素８３が属
するグループとは、表示画面上で細かな市松模様を形成
する。本実施例では画素を２つのグループに分けている
けれども、さらに多くのグループに分け、順次グループ
毎に伝送し、伝送されなかったグループに属する画素に
ついての画素データは、たとえば図５のような構成のフ
レームメモリ１７に先行する画素の画素データとして記
憶しておけばよい。新たに画素データが転送されれば、
フレームメモリ１７の記憶内容を更新していけばよい。

【００３７】以上のような各実施例によれば、画像生成
装置と液晶表示装置との間を伝送する画像データ伝送量
の低減を図り、ひいては画像データ転送レート、もしく
は伝送信号線数を低減することができる。またレベル変
換回路４９，５９によって、信号電圧振幅を抑えれば、
信号伝送用の伝送データライン５６、セレクト信号ライ
ン５７および表示制御ライン５８などのケーブルから不
要輻射を低減させることができる。

【００３８】図１および図２の実施例と同様な構成で、
フレームメモリ４４から読出す輝度階調データのビット
数と、フレームバッファメモリ６３から読出す輝度階調
データのビット数とを揃えておけば、伝送タイミングと
表示タイミングには相互依存性がなく、各々別のタイミ
ングで動作させることができる。図１および図２の実施
例のように、パーソナルコンピュータ４０側のフレーム
メモリ４４およびフレームバッファメモリ４５と、液晶
表示装置６０側のフレームバッファメモリ６３を同期動
作させることによって、フレームバッファメモリ４５，
６３のビット数を減らし、その容量を減らすことができ
る。

【００３９】図４の実施例のように、輝度階調データを
間引いて伝送するばかりではなく、画面を構成する画素
を市松模様状態の複数のグループに分割して、フレーム
表示毎に順次伝送する画素グループを切換えて１画面分
の画像データの転送を行う方式を併用すれば、画像デー
タの単位時間あたりの伝送量の一層の低減を図ることが
できる。

【００４０】さらに、フレームバッファメモリ４５，６
３として、先行して蓄えられている画像データを比較あ
るいは表示のために読み出し、画像データの更新を行う
ための書き込みを、一連のアクセス動作で短時間で行う
上で、１サイクルでリードライト可能なリードモディフ
ァイライト機能を備えるダイナミックＲＡＭが好適に使
用されるけれども、２ポート形のビデオＲＡＭ、あるい
は並列に読出しと書込みが可能で、直列にも読出しと書
込みが可能なフィールドメモリなどを使用すれば、画素
あるいは輝度階調データを間引く処理を迅速に行うこと
ができる。またパーソナルコンピュータ４０側のフレー
ムバッファメモリ４５が、フィールドメモリ４４の一部
を共用するように構成することもできる。

【００４１】また、各実施例では、８ビットの階調デー
タによって、画面を構成する各画素が単色の輝度階調表
示を行うようにしているけれども、ＲＧＢの３原色につ
いて同様の階調表示を行えば、高精細化およびフルカラ
ー化を容易に図ることができる。

【００４２】さらに、画像表示手段としてＴＦＴ液晶パ
ネルを用いているけれども、他の形式の液晶表示装置
や、エレクトロルミネッセンス（略称「ＥＬ」）やプラ
ズマディスプレイ装置、あるいはＣＲＴディスプレイ装
置などを用いることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像生成
側から画像表示側へ、予め定めるビット数の階調データ
のうち、デジタルデータとして画像データを伝送するの
で、ＤＡ変換器やＡＤ変換器の直線性や変換速度に影響
を受けずに、正確な階調表示画像を得ることができる。
しかも、画像生成側では画像データを間引いて転送し、
画像表示側で間引かれた画像データの補完を行うので、
表示情報量が増大しても転送情報量を低減することがで
き、転送レートの低減や信号線数の低減を図り、不要輻
射による電磁障害の低減も図ることができる。

【００４４】また本発明によれば、画素毎の階調データ
を上位ビットデータと下位ビットデータとに分けて、先
行する画像フレームと上位ビットデータが一致するとき
には下位ビットデータを伝送し、先行する画像フレーム
の上位ビットデータを補完して完全な階調データを表示
することができ、上位ビットデータが異なるときには上
位ビットデータのみを伝送して下位ビットデータとして
定数データを補完し、大きな誤差のない画像表示を行う
ことができる。

【００４５】また本発明によれば、下位ビットデータと
して補完する定数データは、下位ビットデータの表す中
間値であるので、階調データの誤差をその中間値以下に
抑えることができる。

【００４６】また本発明によれば、表示画面上に隣接す
る画素間の相関性に基づいて画像生成側から転送する画
像データの間引きを行い、画像表示側では先行する画像
フレームの画像データを利用して画像データの補完を行
い、画面全体として充分な階調表示を行うことができ
る。転送する画像データは、画素間で間引かれるので、
転送レートを下げたり、信号線の数を減らしたりするこ
とができる。

【００４７】さらに本発明によれば、画素データを複数
のビットフレームに分割し、選択手段によって選択され
た１つのビットフレームを補完手段に転送し、補完手段
が記憶手段に記憶されている先行する画像データから残
余のビットフレームを補完して画像表示を行うことがで
きる。転送する画像データ伝送量が低減されるので、転
送レートを低減したり、信号線の本数を低減することが
でき、表示画素データは補完されるので、高品質の表示
を行うことができる。

【００４８】また本発明によれば、転送する信号線の振
幅を標準的な半導体回路素子の規格値よりも低く抑える
ので、伝送ケーブルの途中から発生する不要輻射を抑え
ることができ、また選択手段の駆動能力を低下させて消
費電力の削減を図ることができる。

【００４９】また本発明によれば、画像データの表示を
階調入力方式の液晶表示手段で行うので、階調データを
直接伝送して変換誤差のない高品質な表示を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像生成側の電気的構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の画像表示側の電気的構成を
示すブロック図である。

【図３】図１および図２の実施例の動作を示すタイムチ
ャートである。

【図４】本発明の他の実施例の動作を示す模式図であ
る。

【図５】典型的な先行技術のうちの、アナログ信号で伝
送し、デジタル方式で表示する電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】典型的な先行技術として、アナログ信号で伝送
し、アナログ信号で処理する電気的構成を示すブロック
図である。

【図７】典型的な先行技術として、デジタル信号で伝送
し、デジタル信号で表示する電気的構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

４０ 画像生成装置 ４１ マイクロプロセッサ ４３ グラフィックコントローラ ４４ フレームメモリ ４５，６３ フレームバッファメモリ ４６ 比較器 ４７ タイミングコントローラ ４８ マルチプレクサ ４９，５９ レベル変換器 ５４ 下位ビットライン ５５ 上位ビットライン ５６ 伝送データライン ５７ セレクト信号ライン ５８ 表示制御ライン ６０ 液晶表示装置 ６１ 液晶モジュール ６４，６７ コントローラ ６５ 補助データ発生回路 ６６ マルチプレクサ ６８ ゲートドライバ ６９，７０ ソースドライバ ７１ ＴＦＴ液晶パネル ８０ 偶数表示フレーム ８１ 奇数表示フレーム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示すべき画像フレームを構成する画像
   毎に予め定めるビット数の階調データとして蓄えられる
   画像生成側のフレームメモリから、記憶された階調デー
   タを画素毎に順次読出して、画像表示側に伝送する画像
   データ伝送方法において、 画像生成側は、フレームメモリからの階調データを予め
   定める規則に従って間引いて伝送し、 画像表示側は、 先行する画像フレームを構成する階調データの一部を、
   前記規則に基づいて記憶しておき、 伝送された階調データを、前記規則に従って記憶された
   階調データを用いて補完することを特徴とする画像デー
   タ伝送方法。
2. 【請求項２】 前記画像生成側での間引きは、 画素毎の階調データを上位ビットデータと下位ビットデ
   ータとに分け、 先行する画像フレームを構成する階調データのうちの上
   位ビットデータを記憶しておき、 各画素毎に、フレームメモリから読出した階調データの
   うちの上位ビットデータと記憶された上位ビットデータ
   とを比較し、 上位ビットデータ同士が一致するとき、一致を表す信号
   と下位ビットデータとを伝送し、 上位ビットデータ同士が一致しないとき、不一致を表す
   信号と、上位ビットデータとを伝送することによって行
   い、 前記画像表示側では、 先行する画像フレームを構成する階調データの一部とし
   て上位ビットデータを記憶しておき、 一致を表す信号が伝送されるとき、伝送された下位ビッ
   トデータに記憶された上位ビットデータを付加して階調
   データを補完し、 不一致を表す信号が伝送されるとき、伝送された上位ビ
   ットデータに、予め設定されている定数データを下位ビ
   ットデータとして加えて階調データを補完することを特
   徴とする請求項１記載の画像データ伝送方法。
3. 【請求項３】 前記定数データには、前記下位ビットデ
   ータの表現する中央値を用いることを特徴とする請求項
   ２記載の画像データ伝送方法。
4. 【請求項４】 前記画像生成側での間引きは、 画像フレーム上で隣接する画素が相互に異なるグループ
   に属するように、画像フレームを構成する画素を複数の
   グループに分割し、 分割されたグループのうちの１つのグループをフレーム
   表示毎に順次切換えながら、切換えられたグループに属
   する画素について階調データをフレームメモリから読出
   して伝送することによって行い、 前記画像表示側では、 先行する画像フレームを構成する画素のグループのう
   ち、少なくとも画像生成側から伝送されるグループを除
   く残余のグループに属する画素についての階調データを
   記憶しておき、 伝送されたグループに記憶されていた残余のグループを
   付加して階調データを補完することを特徴とする請求項
   １記載の画像データ伝送方法。
5. 【請求項５】 予め定めるビット数で階調化され、フレ
   ームメモリに蓄えられた画像データを読出して画素毎に
   階調表示を行う画像表示装置において、 画面を構成する画像データを複数のビットフレームに分
   割する分割手段と、 先行する画像フレームを構成する画像データを蓄えるバ
   ッファ手段と、 フレームメモリから読出される画像データとバッファ手
   段に蓄えられた画像データとを比較する比較手段と、 比較手段の比較結果に従って、分割手段によって分割さ
   れた複数のビットフレームから１つのビットフレームを
   選択して出力する選択手段と、 選択手段から出力されるビットフレームに、先行する画
   像フレームを構成する残余のビットフレームを付加する
   ことによって補完して再生する補完手段と、 先行する画像フレームを構成する画像データを記憶し、
   補完手段に供給するための記憶手段とを含むことを特徴
   とする画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記選択手段は、画像データを表す信号
   の振幅を、標準的なデジタル半導体集積回路素子につい
   て規定されている規格値よりも小さくして出力し、 前記補完手段は、伝送された信号の振幅を前記規格値に
   戻すことを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】 前記画像データを表示する階調入力方式
   の液晶表示手段を含むことを特徴とする請求項５または
   ６記載の画像表示装置。