JPH0863122A - デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置 - Google Patents
デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置Info
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 デジタル画像のアーティファクトを解消する
こと。 【構成】 デジタルビデオデータの改善されたディスプ
レイのための方法およびシステムである。ピクセル当た
りの各ビットの二進重みに従ってデータをビット平面に
配列する。次にビット変換回路（２２）によりこれらビ
ット平面を非二進の重み付けされたビット平面に変換す
る。空間光変調器アレイ（３０）の附勢回路にこれら非
二進ビット回路を送信し、ビデオフレーム時間内の少な
くとも１つの所定の点を中心とする対称的な時間で各非
二進ビットをディスプレイし、二進パルス幅変調に関連
した視覚的なアーティファクトを除く。
こと。 【構成】 デジタルビデオデータの改善されたディスプ
レイのための方法およびシステムである。ピクセル当た
りの各ビットの二進重みに従ってデータをビット平面に
配列する。次にビット変換回路（２２）によりこれらビ
ット平面を非二進の重み付けされたビット平面に変換す
る。空間光変調器アレイ（３０）の附勢回路にこれら非
二進ビット回路を送信し、ビデオフレーム時間内の少な
くとも１つの所定の点を中心とする対称的な時間で各非
二進ビットをディスプレイし、二進パルス幅変調に関連
した視覚的なアーティファクトを除く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空間光変調器を使用し
たディスプレイシステムに関し、より詳細には、かかる
システムのためのデータ処理に関する。
たディスプレイシステムに関し、より詳細には、かかる
システムのためのデータ処理に関する。
【０００２】
【従来技術】空間光変調器には多数の異なる形態のもの
がある。共通な形態の空間光変調器は、別々にアドレス
指定可能な素子のアレイを有し、この素子の各々はディ
スプレイされる画像のうちの画素（ピクセル）を表示す
るようになっている。空間光変調器には、液晶ディスプ
レイデバイス（ＬＣＤ）と、デジタルマイクロミラーデ
バイス（ＤＭＤ、変形自在なミラーデバイスとしても知
られている）の２つの例がある。
がある。共通な形態の空間光変調器は、別々にアドレス
指定可能な素子のアレイを有し、この素子の各々はディ
スプレイされる画像のうちの画素（ピクセル）を表示す
るようになっている。空間光変調器には、液晶ディスプ
レイデバイス（ＬＣＤ）と、デジタルマイクロミラーデ
バイス（ＤＭＤ、変形自在なミラーデバイスとしても知
られている）の２つの例がある。
【０００３】液晶デバイスは一般に透過性変調器として
機能し、光がこのＬＣＤを通過するように光学システム
が位置している。個々の素子は光をスクリーンに透過し
たりブロックしたりするように、除勢されたり、附勢さ
れたりする。これら素子は、カラーも制御できる。ＤＭ
Ｄは反射性変調器であり、個々の素子がスクリーンに光
を反射したり、またはスクリーンから光を外すよう移動
できるように光学システムが設けられる。個々の素子
は、ミラーを一方向または別方向に偏向させる信号を一
般に受ける。ミラーが一方向に偏向すると、光はスクリ
ーンに反射され、ミラーが別方向に偏向すると、光はス
クリーンから外れるように移動される。
機能し、光がこのＬＣＤを通過するように光学システム
が位置している。個々の素子は光をスクリーンに透過し
たりブロックしたりするように、除勢されたり、附勢さ
れたりする。これら素子は、カラーも制御できる。ＤＭ
Ｄは反射性変調器であり、個々の素子がスクリーンに光
を反射したり、またはスクリーンから光を外すよう移動
できるように光学システムが設けられる。個々の素子
は、ミラーを一方向または別方向に偏向させる信号を一
般に受ける。ミラーが一方向に偏向すると、光はスクリ
ーンに反射され、ミラーが別方向に偏向すると、光はス
クリーンから外れるように移動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】透過性または反射性の
いずれかのこれら素子をオン、オフすることは容易であ
るので、これら二進データを使ってデジタル式に作動さ
せることは簡単なことである。パルス幅変調の共通する
形式からデジタル動作する上で１つの問題が生じる。カ
ラーまたはカラーでない変化する光強度のレベル（グレ
イレベル）を得るため、各レベルをオンにする時間長さ
をデジタル式に制御する。例えば強度レベルが１６レベ
ルある場合、各素子は４ビットのデータを受けることに
なる。二進の重み付けでは最高位ビット（ＭＳＢ）に
は、データをディスプレイするのに利用できる時間、例
えばビデオフレーム時間のうちの１５分の８が与えら
れ、次のＭＳＢには１５分の４が与えられ、最小位ビッ
ト（ＬＳＢ）の前のビットには１５分の２が与えられ、
ＬＳＢは１５分の１が与えられることとなる。
いずれかのこれら素子をオン、オフすることは容易であ
るので、これら二進データを使ってデジタル式に作動さ
せることは簡単なことである。パルス幅変調の共通する
形式からデジタル動作する上で１つの問題が生じる。カ
ラーまたはカラーでない変化する光強度のレベル（グレ
イレベル）を得るため、各レベルをオンにする時間長さ
をデジタル式に制御する。例えば強度レベルが１６レベ
ルある場合、各素子は４ビットのデータを受けることに
なる。二進の重み付けでは最高位ビット（ＭＳＢ）に
は、データをディスプレイするのに利用できる時間、例
えばビデオフレーム時間のうちの１５分の８が与えら
れ、次のＭＳＢには１５分の４が与えられ、最小位ビッ
ト（ＬＳＢ）の前のビットには１５分の２が与えられ、
ＬＳＢは１５分の１が与えられることとなる。
【０００５】ブラックを含む、時間上でのこれらビット
の種々の組み合わせにより、強度レベルは計１６種類と
なる。しかしながらこのようなアドレス指定により、画
像内に視覚的なアーティファクトが生じ得る。例えば１
フレーム内で、１つのピクセルが７の強度レベルを有す
る場合、このピクセルは３つの最小ビット（ビット０、
１、２）をすべてオンにし、ＭＳＢ（ビット３）をオフ
にしなければならない。次のフレームではレベルは８で
あり、これは唯一のレベルであり、ビットのすべては強
度を変えなければならない。先にオフであったＭＳＢは
オンとなり、その他のオンになっていた３つのビットは
すべてオフにしなければならない。各ビットがステート
を変えるこの方法におけるこのような点は、ビット変換
点と称す。このようなビット変換によりディスプレイ画
像の明瞭性および解像度を悪くする画像内の視覚的アー
ティファクトが生じる。
の種々の組み合わせにより、強度レベルは計１６種類と
なる。しかしながらこのようなアドレス指定により、画
像内に視覚的なアーティファクトが生じ得る。例えば１
フレーム内で、１つのピクセルが７の強度レベルを有す
る場合、このピクセルは３つの最小ビット（ビット０、
１、２）をすべてオンにし、ＭＳＢ（ビット３）をオフ
にしなければならない。次のフレームではレベルは８で
あり、これは唯一のレベルであり、ビットのすべては強
度を変えなければならない。先にオフであったＭＳＢは
オンとなり、その他のオンになっていた３つのビットは
すべてオフにしなければならない。各ビットがステート
を変えるこの方法におけるこのような点は、ビット変換
点と称す。このようなビット変換によりディスプレイ画
像の明瞭性および解像度を悪くする画像内の視覚的アー
ティファクトが生じる。
【０００６】従って良好な解像度のレベルを維持しなが
らこれらアーティファクトを防止する方法が望まれてい
る。
らこれらアーティファクトを防止する方法が望まれてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ビット変換における視覚
的アーティファクトを解消するために、非二進重み付け
システムを用いることが可能である。ビットはシステム
条件に従って非二進状に重み付けされる。このような重
み付けは論理回路にプログラムされる。受信データ、最
も可能性のあるのはデジタル化されたビデオ信号または
可能性のあるデジタルビデオ信号がこの回路を通過する
際に、新しい非二進の重み付けに変換される。この新し
い重み付けはデータをディスプレイする際に使用され
る。新しい重み付けは広範なビット変換をしないので、
これら変換により生じた視覚的アーティファクトを解消
または大幅に減少する。
的アーティファクトを解消するために、非二進重み付け
システムを用いることが可能である。ビットはシステム
条件に従って非二進状に重み付けされる。このような重
み付けは論理回路にプログラムされる。受信データ、最
も可能性のあるのはデジタル化されたビデオ信号または
可能性のあるデジタルビデオ信号がこの回路を通過する
際に、新しい非二進の重み付けに変換される。この新し
い重み付けはデータをディスプレイする際に使用され
る。新しい重み付けは広範なビット変換をしないので、
これら変換により生じた視覚的アーティファクトを解消
または大幅に減少する。
【０００８】本発明およびその更なる利点をより完全に
理解できるよう、添付図面と共に下記の詳細な説明を参
照する。
理解できるよう、添付図面と共に下記の詳細な説明を参
照する。
【０００９】
【実施例】空間光変調器の一実施例は、セパレート素子
のアレイから成り、これら素子の各々は別々にアドレス
指定可能となっている。これら空間光変調器はデジタル
式またはアナログ式のいずれかで作動できる。ディスプ
レイシステムでは、デジタル変調器が極めてポピュラー
となりつつある。これら別々にアドレス指定可能な素子
は、一般に反射性または透過性のいずれかのアクティブ
エリア（ピクセルと称されることが多い）と、あるタイ
プの附勢回路から成る。この附勢回路はアクティブエリ
アをアクティブにする。例えば液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）ではガラス片の片側にある電極が結晶材料を附勢
し、この素子に受光された光をブロックしたり、ブロッ
クしなかったりする。
のアレイから成り、これら素子の各々は別々にアドレス
指定可能となっている。これら空間光変調器はデジタル
式またはアナログ式のいずれかで作動できる。ディスプ
レイシステムでは、デジタル変調器が極めてポピュラー
となりつつある。これら別々にアドレス指定可能な素子
は、一般に反射性または透過性のいずれかのアクティブ
エリア（ピクセルと称されることが多い）と、あるタイ
プの附勢回路から成る。この附勢回路はアクティブエリ
アをアクティブにする。例えば液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）ではガラス片の片側にある電極が結晶材料を附勢
し、この素子に受光された光をブロックしたり、ブロッ
クしなかったりする。
【００１０】これら素子のアドレス指定は複雑であり、
いくつかの時間上の制約に問題があった。第１の制約
は、データをロードするのに必要な最小時間があること
である。個々の素子のアレイから成る空間光変調器に対
しては、この制約の結果、いくつかの異なる実施例が生
じ得る。アレイ全体にロードするには所定の時間がかか
り、これは最小位ビット（ＬＳＢ）をディスプレイする
時間となる。このような最小の値は、システムのビット
数に応じて決まる。
いくつかの時間上の制約に問題があった。第１の制約
は、データをロードするのに必要な最小時間があること
である。個々の素子のアレイから成る空間光変調器に対
しては、この制約の結果、いくつかの異なる実施例が生
じ得る。アレイ全体にロードするには所定の時間がかか
り、これは最小位ビット（ＬＳＢ）をディスプレイする
時間となる。このような最小の値は、システムのビット
数に応じて決まる。
【００１１】第２の制約は、データの１つのビデオフレ
ームをディスプレイするのに利用できる最大時間がある
ことである。６０Ｈｚのシステムを使用する場合、フレ
ーム時間は一般に６０分の１秒、すなわち１６．６７ミ
リ秒（ｍｓｅｃ）の１フレームとなる。これはモノカラ
ーのシステムの場合である。カラーシステムは、空間光
変調器を用いる種々の方法で作動する。１つの方法は、
ある種のフィルタ、例えばカラーホイールと共に白色光
源を使用し、カラーごとに１６．６７ｍｓｅｃの３分の
１だけを利用する方法である。
ームをディスプレイするのに利用できる最大時間がある
ことである。６０Ｈｚのシステムを使用する場合、フレ
ーム時間は一般に６０分の１秒、すなわち１６．６７ミ
リ秒（ｍｓｅｃ）の１フレームとなる。これはモノカラ
ーのシステムの場合である。カラーシステムは、空間光
変調器を用いる種々の方法で作動する。１つの方法は、
ある種のフィルタ、例えばカラーホイールと共に白色光
源を使用し、カラーごとに１６．６７ｍｓｅｃの３分の
１だけを利用する方法である。
【００１２】別の方法は、フィルタごとに１つずつ設け
られた変調器と共に、１つの白色光源と３つの別個のフ
ィルタを用い、個々の素子を実際に赤、緑または青にカ
ラー化するか、３つの別個の光源を用いる方法である。
下記の説明では各変調器はディスプレイのための全フレ
ーム時間を利用すると見なす。このような考えを１光源
／３色システムに適用するには、パターンを３つ重ね、
タイミングを調節するだけでよい。
られた変調器と共に、１つの白色光源と３つの別個のフ
ィルタを用い、個々の素子を実際に赤、緑または青にカ
ラー化するか、３つの別個の光源を用いる方法である。
下記の説明では各変調器はディスプレイのための全フレ
ーム時間を利用すると見なす。このような考えを１光源
／３色システムに適用するには、パターンを３つ重ね、
タイミングを調節するだけでよい。
【００１３】８ビットシステムは２５５種類の強度レベ
ルを有する。従ってＬＳＢは全フレーム時間（一般に１
６．６７ｍｓｅｃ）の２５５分の１を有していなければ
ならない。従って（１６．６７ｍｓｅｃ／２５５）すな
わち６５．４マイクロ秒（１０-6）の間に全アレイに対
してデータをロードしなければならない。これをサポー
トするためのデータレートは明らかに不可能なほど高
い。すなわち入力ラインの数は不可能なほど多くなる。
６４０個の入力ドライバ（列当たり１個）を備えた６４
０行×４８０列の標準的解像度のアレイに対してさえ
も、データレートは（４８０ビット／６５．４マイクロ
秒）すなわち７メガビット／秒となる。
ルを有する。従ってＬＳＢは全フレーム時間（一般に１
６．６７ｍｓｅｃ）の２５５分の１を有していなければ
ならない。従って（１６．６７ｍｓｅｃ／２５５）すな
わち６５．４マイクロ秒（１０-6）の間に全アレイに対
してデータをロードしなければならない。これをサポー
トするためのデータレートは明らかに不可能なほど高
い。すなわち入力ラインの数は不可能なほど多くなる。
６４０個の入力ドライバ（列当たり１個）を備えた６４
０行×４８０列の標準的解像度のアレイに対してさえ
も、データレートは（４８０ビット／６５．４マイクロ
秒）すなわち７メガビット／秒となる。
【００１４】このような不可能なほど多いデータレート
を得られるようにするシステム変更も行われている。シ
ステムレジスタを使用し、かつデータをマルチプレック
ス化／デマルチプレックス化することにより、このレー
トを、より利用可能な値まで低下した。最近の技術革新
の１つは、ブロックリセットおよびスプリットリセット
方法を使用することである。
を得られるようにするシステム変更も行われている。シ
ステムレジスタを使用し、かつデータをマルチプレック
ス化／デマルチプレックス化することにより、このレー
トを、より利用可能な値まで低下した。最近の技術革新
の１つは、ブロックリセットおよびスプリットリセット
方法を使用することである。
【００１５】ブロックリセットでは素子のサブアレイを
ブロックとしてリセットする。ＬＳＢのためのデータを
ＬＳＢ時間の間にディスプレイし、このデータをディス
プレイするサブアレイをリセットし、別のＬＳＢ時間の
間にブラックアウトする。これにより、ロード時間を延
長し、バーストデータレートを減少することが可能とな
る。
ブロックとしてリセットする。ＬＳＢのためのデータを
ＬＳＢ時間の間にディスプレイし、このデータをディス
プレイするサブアレイをリセットし、別のＬＳＢ時間の
間にブラックアウトする。これにより、ロード時間を延
長し、バーストデータレートを減少することが可能とな
る。
【００１６】スプリットリセットアーキテクチャは１つ
のメモリセルに割り当てられた多数の個々の素子、すな
わちピクセルを利用する。この方法では多数のメモリセ
ルがデータを受ける必要はない。アレイは現在では、リ
セット回路によりサブアレイに分割されている。代表的
なアレイは１６個のリセットグループすなわちサブアレ
イを有することができる。
のメモリセルに割り当てられた多数の個々の素子、すな
わちピクセルを利用する。この方法では多数のメモリセ
ルがデータを受ける必要はない。アレイは現在では、リ
セット回路によりサブアレイに分割されている。代表的
なアレイは１６個のリセットグループすなわちサブアレ
イを有することができる。
【００１７】３つの方法のうちのいずれも、本発明の実
施例を使用することができる。次の説明では、スプリッ
トリセット方法を中心にして行うが、その理由は、この
方法が空間光変調器アレイを作動する最も可能性のある
方法であるからである。図１に二進解像度ビットを非二
進の重みに変換するための回路１０が示されている。こ
の回路はどのタイプのアレイのアドレス指定（上記のよ
うなスプリットリセット、ブロックリセットまたはスト
レートアドレス指定のいずれであれ）に対しても使用で
きる。
施例を使用することができる。次の説明では、スプリッ
トリセット方法を中心にして行うが、その理由は、この
方法が空間光変調器アレイを作動する最も可能性のある
方法であるからである。図１に二進解像度ビットを非二
進の重みに変換するための回路１０が示されている。こ
の回路はどのタイプのアレイのアドレス指定（上記のよ
うなスプリットリセット、ブロックリセットまたはスト
レートアドレス指定のいずれであれ）に対しても使用で
きる。
【００１８】カラービデオデータストリーム１２は、デ
ガンマプロセスを受ける。陰極線管は非リニアな応答特
性を有しているので、放送側でガンマ補正信号を加え
る。空間光変調器はリニアな応答特性を有しているの
で、この信号を除かなければならず、この除去をデガン
マ回路１４を用いて行っている。入進信号が、仮定した
リニア応答特性を有するデジタルビデオストリームであ
る場合、デガンマプロセスは不要である。
ガンマプロセスを受ける。陰極線管は非リニアな応答特
性を有しているので、放送側でガンマ補正信号を加え
る。空間光変調器はリニアな応答特性を有しているの
で、この信号を除かなければならず、この除去をデガン
マ回路１４を用いて行っている。入進信号が、仮定した
リニア応答特性を有するデジタルビデオストリームであ
る場合、デガンマプロセスは不要である。
【００１９】デガンマ回路からのデータストリーム１６
は、空間光変調器によるパルス幅変調方式よりも解像度
が大きくなり得る。従って、調節により小さくする必要
があり、これは強度拡散フィルタ１８によって行われ
る。この調節されたデータストリーム２０は、空間光変
調器に対し補正された解像度を有するが、恐らくラスタ
ー化されたフォーマットである。ラスター化されたフォ
ーマットは一般に、ライン状のデータを有するが、この
ようなデータはほとんどの空間光変調器にとって使用が
困難である。
は、空間光変調器によるパルス幅変調方式よりも解像度
が大きくなり得る。従って、調節により小さくする必要
があり、これは強度拡散フィルタ１８によって行われ
る。この調節されたデータストリーム２０は、空間光変
調器に対し補正された解像度を有するが、恐らくラスタ
ー化されたフォーマットである。ラスター化されたフォ
ーマットは一般に、ライン状のデータを有するが、この
ようなデータはほとんどの空間光変調器にとって使用が
困難である。
【００２０】通常、空間光変調器のアレイは列アドレス
ドライバに沿ったデータを受けるので、これを行うには
データを再フォーマット化する必要がある。ビット変換
ロジック２２は列のためにデータを配列し、データをビ
ット平面に記憶することによってこれを行っている。各
ビット平面は所定の桁レベルに対するデータしか有して
いない。例えばビット平面０は、任意のピクセルのため
のデータを有するが、任意のピクセルに対するＭＳＢし
か有しておらず、その次にビット平面１等が続く。更に
ビット変換ロジックは二進ビットを適当に変換されたビ
ットに変換し、これら変換ビットをビット平面に置く。
このロジックはルックアップテーブル、プロセッサまた
は他の多くのタイプの回路に組み込むことができる。
ドライバに沿ったデータを受けるので、これを行うには
データを再フォーマット化する必要がある。ビット変換
ロジック２２は列のためにデータを配列し、データをビ
ット平面に記憶することによってこれを行っている。各
ビット平面は所定の桁レベルに対するデータしか有して
いない。例えばビット平面０は、任意のピクセルのため
のデータを有するが、任意のピクセルに対するＭＳＢし
か有しておらず、その次にビット平面１等が続く。更に
ビット変換ロジックは二進ビットを適当に変換されたビ
ットに変換し、これら変換ビットをビット平面に置く。
このロジックはルックアップテーブル、プロセッサまた
は他の多くのタイプの回路に組み込むことができる。
【００２１】次にビット平面データ２４は、フレーム記
憶装置２６、一般に、ある種のランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）へ送られる。このフレーム記憶装置はビデオ
データの所定のフレームに対するビット平面のすべてを
記憶する。フレーム記憶装置は２つあることが多く、一
方の記憶装置は空にされ、アレイ回路にデータが送られ
るが、他方の記憶装置は満杯の状態になっている。シー
ケンス制御プロセッサ３２はビット平面のシーケンスお
よびそれらのタイミングを制御している。スプリットリ
セットの場合、このプロセッサは種々のリセットグルー
プおよびそれらのデータに対する同期も制御する。
憶装置２６、一般に、ある種のランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）へ送られる。このフレーム記憶装置はビデオ
データの所定のフレームに対するビット平面のすべてを
記憶する。フレーム記憶装置は２つあることが多く、一
方の記憶装置は空にされ、アレイ回路にデータが送られ
るが、他方の記憶装置は満杯の状態になっている。シー
ケンス制御プロセッサ３２はビット平面のシーケンスお
よびそれらのタイミングを制御している。スプリットリ
セットの場合、このプロセッサは種々のリセットグルー
プおよびそれらのデータに対する同期も制御する。
【００２２】最後にビット平面データ２８は空間光変調
器アレイ３４へ送られる。白色光源と共に１つの変調器
アレイが設けられていてもよいが、この場合、シーケン
ス制御プロセッサはビット平面をカラーで制御すること
も行う。別の可能な方法は、３つの変調器を用い、１つ
のカラー光源と共に各変調器を用いる。それにもかかわ
らず、本発明を用いればアレイのための附勢回路に到達
するデータは、変換された非二進データとなる。
器アレイ３４へ送られる。白色光源と共に１つの変調器
アレイが設けられていてもよいが、この場合、シーケン
ス制御プロセッサはビット平面をカラーで制御すること
も行う。別の可能な方法は、３つの変調器を用い、１つ
のカラー光源と共に各変調器を用いる。それにもかかわ
らず、本発明を用いればアレイのための附勢回路に到達
するデータは、変換された非二進データとなる。
【００２３】システム条件は、どのタイプの変換を行う
かを決定する。ある実施例ではメモリを増加することな
く非二進ビットを記憶できるようにピクセル強度の解像
度を減らしているが、第２の実施例では、強度解像度を
同じに維持するが、より多数のメモリを使用する。これ
ら双方の方法の利点は二進ビットの変換から生じる視覚
的アーティファクトを解消できる点にある。
かを決定する。ある実施例ではメモリを増加することな
く非二進ビットを記憶できるようにピクセル強度の解像
度を減らしているが、第２の実施例では、強度解像度を
同じに維持するが、より多数のメモリを使用する。これ
ら双方の方法の利点は二進ビットの変換から生じる視覚
的アーティファクトを解消できる点にある。
【００２４】図２は、５ビット二進システムをどのよう
に８ビットの非二進システムに変換できるかを示すグラ
フの例を示している。図示した例では、ピクセルのアレ
イを１６のリセットグループに分割している。視覚的ア
ーティファクトを除くには、各ビットの重み（またはビ
ット平面）に対する時間を２つの時間にスプリットし、
これらをフレーム時間の中間点の両側に置くことが好ま
しい。１つのリセットグループに対するロード時間を１
つの時間として用いることによりビット３に対して示さ
れた時間スライスは、各々１６の時間長さとなる。中心
領域の両側には２つの時間があるので、ビット３は３２
のビット重みを有する。
に８ビットの非二進システムに変換できるかを示すグラ
フの例を示している。図示した例では、ピクセルのアレ
イを１６のリセットグループに分割している。視覚的ア
ーティファクトを除くには、各ビットの重み（またはビ
ット平面）に対する時間を２つの時間にスプリットし、
これらをフレーム時間の中間点の両側に置くことが好ま
しい。１つのリセットグループに対するロード時間を１
つの時間として用いることによりビット３に対して示さ
れた時間スライスは、各々１６の時間長さとなる。中心
領域の両側には２つの時間があるので、ビット３は３２
のビット重みを有する。
【００２５】二進システムと異なり、各ビットは明確な
ビット重みを有するわけではない。図示した時間スライ
スから判るようにビット３、４、５、６のいずれも３２
の同じビット重みを有する。ビット７は７２の総重みに
対し２つの１６の時間スライスと２つの２０（１６期間
＋４追加期間）の時間スライスを有する。７２は２の累
乗ではないので明らかにこれは二進の重みシステムには
できない。
ビット重みを有するわけではない。図示した時間スライ
スから判るようにビット３、４、５、６のいずれも３２
の同じビット重みを有する。ビット７は７２の総重みに
対し２つの１６の時間スライスと２つの２０（１６期間
＋４追加期間）の時間スライスを有する。７２は２の累
乗ではないので明らかにこれは二進の重みシステムには
できない。
【００２６】より下位のビットは、定義するには多少困
難である。これら下位ビットはアレイにロードするのに
かかる時間長さよりも短い時間を有するので、これらビ
ットはスプリットリセットまたはブロックリセットを用
いてセットしなければならない。ポイント４０はアレイ
の垂直長さとフレーム時間の双方の中間点にある。ビッ
ト０は異なる時間に２つの異なるサブアレイにロードし
なければならない。このビットを同じ時間に２つの異な
るサブアレイへロードした場合、ビット０に利用できる
最小値は１６となる。この値はアレイの半分にロードさ
れるので、最小時間８でロードできる。時間およびアレ
イの中心の回りに対称的にロードされる。
難である。これら下位ビットはアレイにロードするのに
かかる時間長さよりも短い時間を有するので、これらビ
ットはスプリットリセットまたはブロックリセットを用
いてセットしなければならない。ポイント４０はアレイ
の垂直長さとフレーム時間の双方の中間点にある。ビッ
ト０は異なる時間に２つの異なるサブアレイにロードし
なければならない。このビットを同じ時間に２つの異な
るサブアレイへロードした場合、ビット０に利用できる
最小値は１６となる。この値はアレイの半分にロードさ
れるので、最小時間８でロードできる。時間およびアレ
イの中心の回りに対称的にロードされる。
【００２７】ビット１および２は、ビット１によって生
じた非対称性を均等にするよう使用しなければならな
い。ビット１は重み１６を有し、フレームを満たすよう
に２つの部分に分割される。ビット２は重み２４を有す
るが、非対称性を均等にするため、ビット０＋ビット
１、すなわち１６＋８に等しい長さを有していなければ
ならない。ビットディスプレイプロセスの総時間は、フ
レーム時間を満たさなければならず、このフレーム時間
はここでは１６．６７ｍｓｅｃと見なしている。このよ
うな非二進例はグレイレベル０−３１を示すのに８つの
メモリビットを使用しており、ここで二進コードは５し
か使用しない。グレイレベルが変化（ビット変化）する
際の光パターンの変化を最小にするビットコードを発生
するのに、エクストラビットを使用する。例えばビット
３、４、５、６はすべて３２の時間長さであり、相互に
交換可能に使用できるが、６を越えるすべてのレベルに
対しビット３を用い、１０を越えるすべてのレベルに対
しビット４を用いれば、光パターンの広がりはグレイレ
ベルが大きくなるにつれてかなりスムーズになる。
じた非対称性を均等にするよう使用しなければならな
い。ビット１は重み１６を有し、フレームを満たすよう
に２つの部分に分割される。ビット２は重み２４を有す
るが、非対称性を均等にするため、ビット０＋ビット
１、すなわち１６＋８に等しい長さを有していなければ
ならない。ビットディスプレイプロセスの総時間は、フ
レーム時間を満たさなければならず、このフレーム時間
はここでは１６．６７ｍｓｅｃと見なしている。このよ
うな非二進例はグレイレベル０−３１を示すのに８つの
メモリビットを使用しており、ここで二進コードは５し
か使用しない。グレイレベルが変化（ビット変化）する
際の光パターンの変化を最小にするビットコードを発生
するのに、エクストラビットを使用する。例えばビット
３、４、５、６はすべて３２の時間長さであり、相互に
交換可能に使用できるが、６を越えるすべてのレベルに
対しビット３を用い、１０を越えるすべてのレベルに対
しビット４を用いれば、光パターンの広がりはグレイレ
ベルが大きくなるにつれてかなりスムーズになる。
【００２８】図２の底部における結果を示すグラフは、
フレーム期間にわたるグレイレベルを示す。標準的な８
ビット受信パターンを示す図３のグラフと比較すると、
非二進方法によって生じる差異が判る。図３のグラフは
８ビットスプリットリセットパターンに対するもので、
このパターンでは図２のグラフにおけるビット０−２と
同じように、ビット０−４をコンパクトにしている。
フレーム期間にわたるグレイレベルを示す。標準的な８
ビット受信パターンを示す図３のグラフと比較すると、
非二進方法によって生じる差異が判る。図３のグラフは
８ビットスプリットリセットパターンに対するもので、
このパターンでは図２のグラフにおけるビット０−２と
同じように、ビット０−４をコンパクトにしている。
【００２９】図４は、ビット変換の別の例を示す。この
実施例では、６つの二進ビットを８個の非二進ビットに
変換し、６４種類のグレイレベルを得ている。またグレ
イレベル（ビット変化）に対する光パターンの変化を最
小にするように、ビットの重み、次数およびコーディン
グが選択されている。
実施例では、６つの二進ビットを８個の非二進ビットに
変換し、６４種類のグレイレベルを得ている。またグレ
イレベル（ビット変化）に対する光パターンの変化を最
小にするように、ビットの重み、次数およびコーディン
グが選択されている。
【００３０】この方法では視覚的アーティファクトを減
少するため、強度レベルに関して妥協が行われている。
本例ではビット重みは次の通りである。ビット０（ＬＳ
Ｂ）＝４； ビット１＝８； ビット２＝１６； ビッ
ト３−４＝３２； ビット５−６＝３６；およびビット
７（ＭＳＢ）＝８８である。フレーム時間内にビットを
どのように配列するかは、極めて複雑なプロセスであ
り、グループ間の競合をなくし、小さいグレイレベル変
化で光パターンの変化をスムーズにするように、ビット
のローディング条件を妥協させている。
少するため、強度レベルに関して妥協が行われている。
本例ではビット重みは次の通りである。ビット０（ＬＳ
Ｂ）＝４； ビット１＝８； ビット２＝１６； ビッ
ト３−４＝３２； ビット５−６＝３６；およびビット
７（ＭＳＢ）＝８８である。フレーム時間内にビットを
どのように配列するかは、極めて複雑なプロセスであ
り、グループ間の競合をなくし、小さいグレイレベル変
化で光パターンの変化をスムーズにするように、ビット
のローディング条件を妥協させている。
【００３１】図５および６には、視覚的アーティファク
トを解消するように、非二進状にビットパターンを調節
する別の方法が示されている。これら実施例ではより少
数のビットを変換するのにより多くのビットを使用して
いる。例えば８ビットを変換するのに１２ビットを用い
ている。このような別の方法により同じ解像度が得られ
るが、４つの付加的ビット平面を記憶しなければならな
いので、より多数のメモリを追加しなければならない。
トを解消するように、非二進状にビットパターンを調節
する別の方法が示されている。これら実施例ではより少
数のビットを変換するのにより多くのビットを使用して
いる。例えば８ビットを変換するのに１２ビットを用い
ている。このような別の方法により同じ解像度が得られ
るが、４つの付加的ビット平面を記憶しなければならな
いので、より多数のメモリを追加しなければならない。
【００３２】図５は、ほぼ対称的にフレームの中間点を
中心にしてビットを配列する上記方法を示す。ビット０
−４に対してはビットの重みは図２の二進の例と同じで
あるが、ビット５−１１はすべて３２に重み付けされ
る。これによって８ビットに必要な総計２５５が得られ
る。
中心にしてビットを配列する上記方法を示す。ビット０
−４に対してはビットの重みは図２の二進の例と同じで
あるが、ビット５−１１はすべて３２に重み付けされ
る。これによって８ビットに必要な総計２５５が得られ
る。
【００３３】図６では８を変換するのに再び１２ビット
を用いるが、フレームの中間点よりも多くのビットを使
用する。本例ではこの中間点はコンパクトにされたビッ
ト０−４に対して用いられ、ビット６を連続ディスプレ
イするのに４分フレーム点を使用する。これら４分フレ
ーム点とは、フレーム時間を通る時間１／４および３／
４の点である。この結果、ページの底部に示したグラフ
が得られ、このグラフではフレーム時間内に有効な３つ
の輝度ピークがある。この方法はシステムパラメータ、
例えば処理速度、ピン数（データレートとなる）、ラン
プ輝度等に応じて、あるシステムに対してはより良好と
なり得る。
を用いるが、フレームの中間点よりも多くのビットを使
用する。本例ではこの中間点はコンパクトにされたビッ
ト０−４に対して用いられ、ビット６を連続ディスプレ
イするのに４分フレーム点を使用する。これら４分フレ
ーム点とは、フレーム時間を通る時間１／４および３／
４の点である。この結果、ページの底部に示したグラフ
が得られ、このグラフではフレーム時間内に有効な３つ
の輝度ピークがある。この方法はシステムパラメータ、
例えば処理速度、ピン数（データレートとなる）、ラン
プ輝度等に応じて、あるシステムに対してはより良好と
なり得る。
【００３４】要約すれば、パルス幅変調から生じる視覚
的アーティファクトを除くための２つの方法を利用でき
る。１つの方法では解像度のレベルの数を若干減少し、
他方の方法ではメモリ数を減少している。いずれの方法
もシステムリソースに対するドレインが比較的少ないデ
ジタルディスプレイシステムから生じる視覚的アーティ
ファクトを解消できるという利点を有する。更に双方の
方法は、フレキシビリティも考慮しており、いくつかの
異なるシステムコンフィギュレーションに対しても調節
可能である。
的アーティファクトを除くための２つの方法を利用でき
る。１つの方法では解像度のレベルの数を若干減少し、
他方の方法ではメモリ数を減少している。いずれの方法
もシステムリソースに対するドレインが比較的少ないデ
ジタルディスプレイシステムから生じる視覚的アーティ
ファクトを解消できるという利点を有する。更に双方の
方法は、フレキシビリティも考慮しており、いくつかの
異なるシステムコンフィギュレーションに対しても調節
可能である。
【００３５】従ってデジタルディスプレイシステムにお
ける視覚的アーティファクトを減少する方法の特定の実
施例を参照して説明したが、かかる特定の引用は次の請
求の範囲に記載したものを除き、本発明の範囲を制限す
るものではない。
ける視覚的アーティファクトを減少する方法の特定の実
施例を参照して説明したが、かかる特定の引用は次の請
求の範囲に記載したものを除き、本発明の範囲を制限す
るものではない。
【００３６】以上の説明に関して、更に以下の項を開示
する。 （１）デジタルビデオデータをディスプレイするための
改良された方法であって、 ａ．前記データの１つのフレームに利用できる時間を決
定し、 ｂ．前記データのビットを二進の重み付けされたビット
平面に配列し、 ｃ．グレイレベルの変化により最小数の光パターンの変
化が生じるように、前記二進の重み付けされたビット平
面を非二進の重み付けされたビット平面に変換し、 ｄ．前記ビット平面の重みに比例した時間の間で、所定
の非二進ビット平面に対するデータをディスプレイする
ように空間光変調器の附勢回路へ前記非二進ビット平面
を送信することを備えた、デジタルビデオデータをディ
スプレイする方法。 （２）時間内の光は前記利用可能な時間内の少なくとも
１つの所定の点から対称的に広がる、第１項記載の方
法。 （３）前記少なくとも１つの所定の点は、前記フレーム
時間の中間点である、第２項記載の方法。 （４）前記少なくとも１つの所定の点は、４分割フレー
ム時間を含む、第２項記載の方法。
する。 （１）デジタルビデオデータをディスプレイするための
改良された方法であって、 ａ．前記データの１つのフレームに利用できる時間を決
定し、 ｂ．前記データのビットを二進の重み付けされたビット
平面に配列し、 ｃ．グレイレベルの変化により最小数の光パターンの変
化が生じるように、前記二進の重み付けされたビット平
面を非二進の重み付けされたビット平面に変換し、 ｄ．前記ビット平面の重みに比例した時間の間で、所定
の非二進ビット平面に対するデータをディスプレイする
ように空間光変調器の附勢回路へ前記非二進ビット平面
を送信することを備えた、デジタルビデオデータをディ
スプレイする方法。 （２）時間内の光は前記利用可能な時間内の少なくとも
１つの所定の点から対称的に広がる、第１項記載の方
法。 （３）前記少なくとも１つの所定の点は、前記フレーム
時間の中間点である、第２項記載の方法。 （４）前記少なくとも１つの所定の点は、４分割フレー
ム時間を含む、第２項記載の方法。
【００３７】（５）空間光変調器を使用したビデオデー
タの改善されたディスプレイのためのシステムであっ
て、 ａ．前記空間光変調器のピクセル当たりの所定のデジタ
ルビットに一致するよう、受信データストリーム内のピ
クセル当たりのデジタルビット数を調節するための強度
拡散フィルタと、 ｂ．ピクセル当たりの前記デジタルビットの二進の重み
を非二進の重みに変換するビット変換器と、 ｃ．ビット平面内に前記非二進の重み付けされたデジタ
ルビットを記憶するためのフレーム記憶装置と、 ｄ．二進ビットの変化から生じる視覚的アーティファク
トを除くように、前記空間光変調器の附勢回路へ前記非
二進ビット平面を送信するシーケンスを制御するための
シーケンス制御プロセッサとを備えた、ビデオデータの
改善されたディスプレイ用システム。
タの改善されたディスプレイのためのシステムであっ
て、 ａ．前記空間光変調器のピクセル当たりの所定のデジタ
ルビットに一致するよう、受信データストリーム内のピ
クセル当たりのデジタルビット数を調節するための強度
拡散フィルタと、 ｂ．ピクセル当たりの前記デジタルビットの二進の重み
を非二進の重みに変換するビット変換器と、 ｃ．ビット平面内に前記非二進の重み付けされたデジタ
ルビットを記憶するためのフレーム記憶装置と、 ｄ．二進ビットの変化から生じる視覚的アーティファク
トを除くように、前記空間光変調器の附勢回路へ前記非
二進ビット平面を送信するシーケンスを制御するための
シーケンス制御プロセッサとを備えた、ビデオデータの
改善されたディスプレイ用システム。
【００３８】（６）デジタルビデオデータの改善された
ディスプレイのための方法およびシステムである。ピク
セル当たりの各ビットの二進重みに従ってデータをビッ
ト平面に配列する。次にビット変換回路２２によりこれ
らビット平面を非二進の重み付けされたビット平面に変
換する。空間光変調器アレイ３０の附勢回路にこれら非
二進ビット回路を送信し、ビデオフレーム時間内の少な
くとも１つの所定の点を中心とする対称的な時間で各非
二進ビットをディスプレイし、二進パルス幅変調に関連
した視覚的なアーティファクトを除く。
ディスプレイのための方法およびシステムである。ピク
セル当たりの各ビットの二進重みに従ってデータをビッ
ト平面に配列する。次にビット変換回路２２によりこれ
らビット平面を非二進の重み付けされたビット平面に変
換する。空間光変調器アレイ３０の附勢回路にこれら非
二進ビット回路を送信し、ビデオフレーム時間内の少な
くとも１つの所定の点を中心とする対称的な時間で各非
二進ビットをディスプレイし、二進パルス幅変調に関連
した視覚的なアーティファクトを除く。
【図１】二進のビット重みから非二進のビット重みに変
換するための回路例の略図である。
換するための回路例の略図である。
【図２】８個の非二進の重み付けされたビットに変換さ
れた二進の５ビットのグラフを示す。
れた二進の５ビットのグラフを示す。
【図３】標準的な二進の８ビットフレーム時間およびそ
の結果得られるパターンを示す。
の結果得られるパターンを示す。
【図４】非二進の重み付けされた８ビットに変換された
二進の６ビットの例を示すグラフである。
二進の６ビットの例を示すグラフである。
【図５】非二進の重み付けされた１２ビットに変換され
た二進の８ビットの例を示すグラフである。
た二進の８ビットの例を示すグラフである。
【図６】非二進の重み付けされた１２ビットに変換され
た二進の８ビットの例を示す別のグラフである。
た二進の８ビットの例を示す別のグラフである。
１４ デガンマ回路 １８ 強度拡散フィルタ ２２ ビット変換ロジック ２６ フレームＲＡＭ ３０ ＳＬＭ ３２ シーケンス制御プロセッサ
Claims (2)
- 【請求項１】 デジタルビデオデータをディスプレイす
るための改良された方法であって、 ａ．前記データの１つのフレームに利用できる時間を決
定し、 ｂ．前記データのビットを二進の重み付けされたビット
平面に配列し、 ｃ．グレイレベルの変化により最小数の光パターンの変
化が生じるように、前記二進の重み付けされたビット平
面を非二進の重み付けされたビット平面に変換し、 ｄ．前記ビット平面の重みに比例した時間の間で、所定
の非二進ビット平面に対するデータをディスプレイする
ように空間光変調器の附勢回路へ前記非二進ビット平面
を送信することを備えた、デジタルビデオデータをディ
スプレイする方法。 - 【請求項２】 空間光変調器を使用したビデオデータの
改善されたディスプレイのためのシステムであって、 ａ．前記空間光変調器のピクセル当たりの所定のデジタ
ルビットに一致するよう、受信データストリーム内のピ
クセル当たりのデジタルビット数を調節するための強度
拡散フィルタと、 ｂ．ピクセル当たりの前記デジタルビットの二進の重み
を非二進の重みに変換するビット変換器と、 ｃ．ビット平面内に前記非二進の重み付けされたデジタ
ルビットを記憶するためのフレーム記憶装置と、 ｄ．二進ビットの変化から生じる視覚的アーティファク
トを除くように、前記空間光変調器の附勢回路へ前記非
二進ビット平面を送信するシーケンスを制御するための
シーケンス制御プロセッサとを備えた、ビデオデータの
改善されたディスプレイ用システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28003294A | 1994-07-25 | 1994-07-25 | |
| US280032 | 1999-03-26 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006256080A Division JP4185129B2 (ja) | 1994-07-25 | 2006-09-21 | デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0863122A true JPH0863122A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=23071344
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18676195A Pending JPH0863122A (ja) | 1994-07-25 | 1995-07-24 | デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置 |
| JP2006256080A Expired - Fee Related JP4185129B2 (ja) | 1994-07-25 | 2006-09-21 | デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006256080A Expired - Fee Related JP4185129B2 (ja) | 1994-07-25 | 2006-09-21 | デジタルビデオデータをディスプレイするための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0698874B1 (ja) |
| JP (2) | JPH0863122A (ja) |
| KR (1) | KR100346877B1 (ja) |
| DE (1) | DE69524502T2 (ja) |
| TW (1) | TW291632B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9024964B2 (en) | 2008-06-06 | 2015-05-05 | Omnivision Technologies, Inc. | System and method for dithering video data |
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| CN1279507C (zh) * | 1997-04-02 | 2006-10-11 | 松下电器产业株式会社 | 图象显示装置 |
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