KR100703817B1 - 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

충분한 계조를 확보하면서 동화 의사 윤곽을 억제한, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 화상 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 화상 표시 장치는, 화상 신호에 대응한 계조에 대해서 다수개의 교란 상수를 발생하고, 그 중에서 1개를 선택하여 화상 신호에 가산하는 교란 상수 가산 회로(19)를 구비하고, 각 화상 신호에 대해서 교란을 중첩 인가함으로써, 동화 의사 윤곽 발생 장소를 분산시켜서 시각적으로 인지할 수 없게 한다.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 디지털 미러 디바이스(DMD) 등, 1필드의 화상을 다수의 서브필드 화상으로 분할하여 다계조 표시를 행하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

PDP나 DMD 등, 발광 혹은 비발광의 2값 제어를 행하는 화상 표시 장치는, 서브필드법을 이용하여 중간조 표시를 행하는 경우가 많다. 서브필드법은, 발광 회수 혹은 발광량으로 웨이트(weight)가 부여된 다수의 서브필드를 이용하여 1필드를 시간 분할하여, 각 서브필드마다 각 화소의 2값 제어를 행한다. 즉, 각 서브필드는 소정의 휘도 웨이트를 갖고, 발광하는 서브필드의 웨이트의 합계에 의해서 계조 표시를 행하는 방법이다.

도 12에 종래의 PDP에서의 서브필드의 구성의 일례를 나타낸다. 이 예에서는, 1필드가 8개의 서브필드(SF1, SF2,…, SF8)로 분할되고, 각각의 서브필드는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 웨이트를 갖고 있다. 각 서브필드는, 예비 방전을 행하는 셋업 기간(T1)과, 화소마다 발광인지 비발광인지의 데이터 기입을 행하는 기입 기간(T2)과, 발광 데이터가 기입된 화소를 일제히 발광시키는 유지 기간(T3)으로 이루어진다. 이들의 서브필드를 다양하게 조합하여 발광시킴으로써,「 0」에서「255」까지의 256단계의 계조를 표현할 수 있다. 예를 들면, 계조「7」은, 휘도 웨이트(1, 2, 4)를 갖는 SF1, SF2, SF3을 발광시킴으로써 표현할 수 있고, 계조「21」은, 휘도 웨이트(1, 4, 16)를 갖는 SF1, SF3, SF5를 발광시킴으로써 표현할 수 있다.

이와 같은 서브필드법을 이용하여 다계조 표시를 행하는 표시 장치에서는, 동화(動畵) 표시 중에 의사(疑似) 윤곽(동화 의사 윤곽)이 나타나서 화질을 열화시키는 것이 알려져 있다. 이하에, 이 동화 의사 윤곽에 대해서 설명한다. 여기에서도 1필드는 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)로 웨이트가 부여된 8개의 서브필드(SF1∼SF8)로 분할되어 있다고 가정한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 화상 패턴(X)이 PDP(33)의 화면 상을 수평 방향으로 이동하는 경우를 생각한다. 화상 패턴(X)은, 계조가「127」인 영역(P1)과, 계조가「128」인 영역(P2)으로 이루어진다. 도 14는, 화상 패턴(X)을 서브필드로 전개한 도면이고, 가로축은 PDP(33)의 화면 상의 수평 방향 화면 위치에 대응하며, 세로축은 시간 방향에 대응한다. 또, 도 14 중의 해칭은 발광하지 않는 서브필드를 나타내고 있다.

화상 패턴(X)이 정지하고 있는 경우, 도 14에 도시하는 바와 같이, 인간의 시점도 화면 위치(A)에 고정되기 때문에 화소 본래의 계조「127」과「128」이 인식된다. 그러나, 화상 패턴(X)이 좌측 방향으로 이동하면, 시점도 화면 위치 B-B' 방향으로 이동하기 때문에, 영역(P2)의 비발광 서브필드와 영역(P1)의 비발광 서브필드를 보게 되고, 그 결과, 계조「0」, 즉 암선(暗線)을 인식한다. 반대로, 화상 패턴(X)이 우측 방향으로 이동하면, 시점도 화면 위치 C-C'로 이동하기 때문에, 영 역(P1)의 발광 서브필드와 영역(P2)의 발광 서브필드를 보게 되어, 계조「255」, 즉 명선(明線)을 인식해 버린다. 어느 쪽이든, 본래의 계조(127 또는 128)와는 대폭 다르기 때문에, 이들이 윤곽으로서 인식된다. 이와 같이 의사 윤곽은, 계조의 변화는 약간임에도 불구하고 발광하는 서브필드의 패턴의 변화가 큰 시점에서 발생한다. 예를 들면 상기한 바와 같은 웨이트 부여의 서브필드를 이용한 경우, 인접하는 화소의 휘도 계조가「63」과 「64」인 경우, 혹은「191」과「192」등인 경우에도 현저하게 관측된다. 이와 같은 의사 윤곽을 의사 윤곽 노이즈라고 하고, 화질을 열화시키는 원인이 되고 있다.

그래서 동화 의사 윤곽을 억제하는 종래 기술로서 다음과 같은 기술이 있다.

예를 들면, 동화 의사 윤곽이 발생하기 어려운 「제1 계조」와 그「중간의 계조」로 화상 신호의 계조를 변환하여, 변환에 의해서 발생한 오차를 주변 화소로 확산함으로써 계조의 스키핑(skipping)을 보간한다. 다음에, 변환된 계조가「중간의 계조」인 경우에는, 가장 가까운 「제1 계조」로 올림(切上, round up) 혹은 내림(切下, round down)을 행한다. 도트마다, 라인마다, 필드마다 올림과 내림을 교대로 반복함으로써, 평균적으로「중간의 계조」를 표현한다.

그러나, 이와 같은 방법에서는, 큰 동화 의사 윤곽이 발생하는 계조 부근에서의 계조수의 감소를 피할 수 없다. 요컨대, 동화 의사 윤곽을 억제하면 계조수가 부족하여 시각적으로는 거칠거칠한 느낌의 화상이 되고, 반대로 계조수를 확보하면 동화 의사 윤곽이 발생한다는 과제가 있었다.

본 발명은, 화상 신호에 대응한 계조에 대해서 다수개의 교란(agitation) 상수를 출력하는 교란 상수 발생 수단과, 다수개의 교란 상수로부터 1개를 선택하는 교란 상수 선택 수단과, 선택된 교란 상수와 화상 신호를 가산하는 가산 수단을 갖는 교란 가산 수단을 구비한 화상 표시 장치이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서의 화상 표시 장치의 회로 블록도이다.

도 2a는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(0∼27)를 도시하는 도면이다.

도 2b는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(28∼55)를 도시하는 도면이다.

도 2c는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(56∼83)를 도시하는 도면이다.

도 2d는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(84∼111)를 도시하는 도면이다.

도 2e는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(112∼139)를 도시하는 도면이다.

도 2f는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(140∼167)를 도시하는 도면이다.

도 2g는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(168∼195)를 도시하는 도면이다.

도 2h는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(196∼223)를 도시하는 도면이다.

도 2i는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(224∼250)를 도시하는 도면이다.

도 2j는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치에서 사용한 서브필드 구성과 표시용 계조(251∼255)를 도시하는 도면이다.

도 3은 동화 의사 윤곽이 발생하는 표시 패턴을 설명하는 도면이다.

도 4는 동화 의사 윤곽이 발생하는 원인을 설명하는 도면이다.

도 5a는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치의 계조 제한 회로의 회로 블록도이다.

도 5b는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치의 계조 제한 회로의 동작을 설명하는 도면이다.

도 6a, b, c, d는 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치의 교란 상수 가산 회로의 동작을 설명하는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치의 교란 상수 가산 회로의 회로도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 1 및 2에서의 화상 표시 장치의 교란 상수 선택 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예 1에서 사용한 각 계조에 대응하는 교란 상수를 도시하는 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시예 2에서의 화상 표시 장치의 회로 블록도이다.

도 11a, b는 본 발명의 실시예 2에서 사용한 제2 계조 제한 회로에서 제한된 계조와, 제한된 계조에 대응하는 교란 상수를 도시하는 도면이다.

도 12는 종래의 PDP에서의 서브필드의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.

도 13은 동화 의사 윤곽이 발생하는 표시 패턴을 설명하는 도면이다.

도 14는 동화 의사 윤곽이 발생하는 원인을 설명하는 도면이다.

(실시예 1)

도 1에서, 아날로그-디지털(A/D) 변환 회로(11)는 RGB 신호(화상 신호)의 A/D 변환을 행한다. 역감마 보정 회로(13)는 A/D 변환된 화상 신호에 역감마 보정을 행한다. 움직임 검출 회로(14)는, 예를 들면 필드간 차분에 의해서, 입력된 화상이 동화인지의 여부를 검출한다. 경사 검출 회로(15)는, 인접 화소간의 차분 등에 의해, 화면 내에서 계조가 어느 정도의 경사를 갖고, 또한 그것을 인식할 수 있을 정도로 화소에 걸쳐서 연속되어 있는 부분(이하, 경사 계조 영역이라고 간략하게 기재한다)을 검출한다. AND 회로(16)는 움직임 검출 회로(14)와 경사 검출 회로(15)의 출력의 논리곱을 취함으로써, 움직임이 있는 경사 계조 영역을 검출한다. 역감마 보정된 화상 신호는, 계조 제한 회로(17)에 보내지는 동시에, 교란 상수 가산 수단으로서의 교란 상수 가산 회로(19)에 보내진다. 계조 제한 회로(17)는, 보내져 온 화상 신호의 계조를 동화 의사 윤곽이 발생하지 않는 계조로 변환하는 동시에, 오차 확산에 의해 의사적으로 계조수를 증가시킨다. 계조 제한 회로(17)와 교란 상수 가산 회로(19)에 대해서는 본 발명의 주요 부분의 하나이기 때문에 뒤에 상세하게 설명한다. 선택 회로(23)는, AND 회로(16)의 출력에 기초하여, 움직임이 있는 경사 계조 영역에 대해서는 교란 상수 가산 회로(19)의 출력을 선택하고, 그 이외의 화상에 대해서는 계조 제한 회로(17)의 출력을 선택한다. 이것은, 움직임이 있는 경사 계조 영역에만 교란 상수 가산 회로(19)의 처리를 유효하게 하기 위해서이다. 화상 신호-서브필드 대응 설정 회로(25)는, 선택 회로(23)에 의해 선택된 화상 신호를, 서브 필드를 발광시키는지의 여부를 나타내는 다수의 비트로 이루어지는 필드 정보로 변환한다. 서브필드 처리 회로(27)는, 필드 정보에 기초하여 유지 기간에 발생되는 유지 펄스의 수를 결정한다. 주사·유지·소거 구동 회로(29)와 데이터 구동 회로(31)는, 서브필드 처리 회로(27)로부터의 출력에 기초하여, 각 화소의 발광량을 제어하고, PDP(33) 상에 소망의 계조의 화상을 표시시킨다. 타이밍 펄스 발생 회로(35)는, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호에 기초하여 각종 타이밍 신호를 발생하여, 표시 장치 내의 각 부로 공급한다.

다음에, 실시예 1에서 이용한, 의사 윤곽이 발생하지 않는 계조에 대해서 설명한다. 또한, 실시예 1에서는, 도 2a∼j에 도시하는 바와 같이, 1필드를 10의 서브필드(SF1, SF2, …, SF10)로 분할하고, 각 서브필드는 각각(1, 2, 4, 8, 16, 25, 34, 44, 55, 66)의 휘도 웨이트를 갖는 것으로 한다. 또한, 도 2a∼j 중, 각 서브필드의 란의「1」은 대응하는 서브필드가 발광하는 것을 나타내고 있다.

전술한 바와 같이, 동화 의사 윤곽이 발생하기 쉬운 것은, 인접하는 화소 사이에서, 계조의 변화는 약간임에도 불구하고 발광하는 서브필드의 패턴의 변화가 크기 때문이다. 예를 들면, 인접하는 화소의 계조가「15」와「16」등과 같은 경우이다. 이 때 도 2a∼j의 서브필드란을 참조하여, 발광하는 서브필드를 1, 비발광 서브필드를 0에 두고 SF1에서 SF10을 순서대로 나열하면, 계조「15」는 1111000000,「16」은 0000100000이 되어, 발광하는 서브필드의 패턴의 변화가 큰 것을 알 수 있다.

그래서, 의사 윤곽이 발생하지 않는 계조로서는,

조건 (a) : 발광시키는 서브필드보다 작은 웨이트를 갖는 모든 서브필드가 발광하는 것과 같은 계조를 생각할 수 있다. 이 조건을 만족하는 계조는, 구체적으로는 (0, 1, 3, 7, 15, 31, 56, 90, 134, 189, 255)의 11종류의 계조가 된다. 이들의 계조는 도 2a∼j 중에서「표시용 계조(a)」의 란에 「●」를 적어서 나타낸다. 예를 들면 계조「31」은, SF5 이하의 웨이트를 갖는 서브필드가 모두 발광하고 SF6 이상의 서브필드가 모두 비발광이기 때문에 조건 (a)를 만족하고 있다. 이들의 계조는, 계조의 값이 증가함에 따라서 발광시키는 서브필드 수도 단조로 증가해 간다. 따라서, 표시용 계조 중에서 값이 가까운 계조의 화소가 인접하는 경우, 발광하는 서브필드와 비발광의 서브필드의 분포에 큰 변화가 없어져서, 동화 의사 윤곽도 발생하지 않는다.

그러나, 이와 같이 표시용 계조를 제한하면 상술한 바와 같이 겨우 11종류의 계조만을 이용하여 화상을 표시하지 않으면 안되고, 계조 표현 능력이 대폭으로 저하하게 된다. 그래서 실시예 1에서는 이 조건을 조금 완화하여,

조건 (b) : 발광시키는 서브필드보다 작은 웨이트를 갖는 모든 서브필드 중, 발광하지 않는 서브필드가 0 또는 1인 계조로 하고 있다. 이들의 계조는 도 2a∼j 중에서「표시용 계조(b)」의 란에 「●」를 적어서 나타낸다. 조건 (b)를 만족하는 계조의 수는 조건 (a)의 계조에 더하여, (2, 5, 6, 11, 13, 14, …, 251, 253, 254)의 계조가 추가되어 전부 56종류가 되고, 조건 (a)를 만족하는 계조의 수보다도 훨씬 많아진다. 따라서, 보다 매끄러운 계조 표현이 가능해진다. 또한, 조건 (b)를 만족하는 계조는, 인접하는 화소 사이에서 발광/비발광의 서브필드의 분포에 큰 변화는 발생시키지 않기 때문에 의사 윤곽이 발생하기 어려운 계조로서 이용할 수 있다.

그러나, 이 계조를 표시용 계조로서 이용하는 경우, 이하에 나타내는 어느 특정한 패턴을 갖는 화상 영역에 대해서는 큰 동화 의사 윤곽이 관측될 가능성이 있다. 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이, 계조가 어느 정도의 경사를 갖고 어느 정도의 넓이를 갖는 패턴(Y)이 이동하는 경우에 대해서 생각한다. 예를 들면, 패턴(Y)이 조건 (b)를 만족하는 계조를 이용하여 계조「189」,「200」,「211」,「221」,「230」,「239」인 6개의 영역으로 표현된 것으로 한다. 도 4는 화상 패턴(Y)을 서브필드로 전개한 도면이고, 가로방향은 PDP(33)의 화면 상의 수평 방향에 대응하고, 세로방향은 시간 경과에 대응한다. 또, 도 4 중의 해칭은 비발광 서브필드를 나타내고 있다. 화상 패턴이 정지하고 있는 경우, 인간의 시선도 화면 위치(A)에 고정되어 있기 때문에 본래의 계조가 인식된다. 그러나, 화상 패턴(Y)이 좌측 방향으로 이동하면, 시선도 화면 위치 B-B' 방향으로 이동하기 때문에 6개의 영역의 중간 비점등 서브필드를 따르는 모양이 되고, 그 결과, 원래의 화상에 비교 하여 대단히 어두운 암선을 인식하게 된다.

이와 같이, 화면 내에서 계조가 어느 정도의 경사를 갖고, 또한, 그것을 인식할 수 있을 정도로 화소에 걸쳐서 연속되어 있는 부분, 즉 경사 계조 영역을 눈으로 쫓을 수 있을 정도의 속도로 이동한 경우에 대단히 큰 동화 의사 윤곽이 인식된다. 따라서, 실시예 1의 화상 표시 장치에서는, 경사 계조 영역과, 그 이외의 영역(비경사 계조 영역)에 대해서 다른 화상 처리를 행한다.

우선, 비경사 계조 영역에 대한 처리에 대해서 설명한다. 또한, 정지한 경사 계조 영역에 대해서도 비경사 계조 영역과 동일한 처리를 행하는 것으로 한다.

비경사 계조 영역에 대해서는, 상술한 바와 같이, 표시용 계조로서,

조건 (b) : 발광시키는 서브필드보다 작은 웨이트를 갖는 모든 서브필드 중, 발광하지 않는 서브필드가 0 또는 1인 계조를 만족하는 계조를 이용한다.

도 5a는, 실시예 1에서의 계조 제한 회로(17)의 회로 블록도이다. 계조 제한 회로(17)는, 계조 제한 테이블(53)을 이용하여 화상 신호 출력을 조건 (b)를 만족하는 계조로 제한하는 동시에, 입력 화상 신호와 계조 제한된 신호의 차를 표시 오차로서 오차 확산 처리를 행한다. 도 5a 내의 T라고 기재한 블록(65, 67, 69)은 1화소 지연 회로, H-T로 기재한 블록(63)은 1라인 마이너스 1화소 지연 회로를 나타낸다. 도 5b에 도시하는 바와 같이, 현재, 어느 1개의 화소(P0)에 주목하여, 대응하는 화상 신호를 입력한 것으로 한다. 이 때 화소(P0)의 1라인전의 화소(P1, P2, P3) 및 직전 화소(P4)의 표시 오차 각각에 승산기(77, 75, 73, 71)를 이용하여 k3, k2, k1, k0의 웨이트 계수를 곱하여, 가산기(79, 51)를 이용하여 화소(P0)의 입력 신호에 가산한다. 그리고 이 가산한 신호와 계조 제한 테이블(53)의 수치를 비교하여, 가산한 신호에 가장 가까운 수치를 화상 신호로서 출력한다. 그것과 동시에, 상기 가산한 신호와 출력한 신호의 차이를 감산기(61)를 이용하여 구한다. 그리고, 그 결과를 표시 오차로서, 화소(P0)의 다음 화소(P5)와 1라인후의 화소(P6, P7, P8)에 각각 웨이트 계수(k0, k1, k2, k3)를 곱하여 확산한다. 여기에서, 각 웨이트 계수는 k0+k1+k2+k3=1이 되는 값으로 설정되어 있다.

이 오차 확산 처리를 화면 전체에 행함으로써, 표시해야 할 계조량이 보존되어, 화면 전체를 보았을 때에 인간의 눈에는 마치 본래의 휘도가 표시되어 있는 것처럼 보인다. 따라서, 거칠거칠한 느낌이 없는, 혹은 매끄러운 화상을 표시할 수 있다.

다음에 계조 경사 영역에서의 처리 방법에 대해서 설명한다.

움직임이 있는 계조 경사 영역에 대해서는, 상술한 바와 같이 조건 (b)를 만족하는 계조로 계조 제한하는 방법을 사용할 수 없다. 그 대신에, 동화 의사 윤곽이 발생해도, 그 발생 장소를 계조 경사 영역 내에서 분산시킴으로써 시각적으로 인지할 수 없도록 한다. 즉, 각 화상 신호에 대해서 소정의 교란을 중첩 인가하여, 그 결과, 동화 의사 윤곽 발생 장소를 분산시키는 처리를 행한다. 이 처리는 이하의 순서로 행한다. 우선, 도 6a에 도시하는 바와 같이 2화소×2라인의 가상적인 매트릭스를 생각하고, 이것을 화면 전체에 깐다(도 6B). 한편, 각 계조에 대해서 4개의 교란 상수(d1∼d4)를 준비한다. 그 다음에, 각 화소에 대해서, 대응하는 매트릭스가 지정하는 교란 상수를 선택하여 화상 신호에 가산한다. 실시예 1에서 의 화상 표시 장치는 상술한 매트릭스를 2종류 갖고, 필드마다 전환하여 사용하고 있다.

도 7은 실시예 1에서의 이들의 처리를 행하는 교란 상수 가산 회로(19)의 회로도이다. 교란 상수 가산 회로(19)는, 교란 상수 발생 수단으로서의 교란 상수 테이블(100), 교란 상수 선택 수단으로서의 교란 상수 선택 회로(200), 가산 수단으로서의 가산기(300)로 구성된다. 교란 상수 테이블(100)은, 입력한 화상 신호의 계조에 따른 교란 상수(d1∼d4)를 발생한다. 교란 상수 선택 회로(200)는, 4개의 교란 상수(d1∼d4) 중에서 매트릭스에 대응하는 교란 상수를 하나 선택하여 가산기(300)에 출력한다. 가산기(300)는 선택된 교란 상수를 화상 신호에 가산한다.

도 8은, 실시예 1에서의 교란 상수 선택 회로(200)의 구성예를 도시한다. 도 8에 도시하는 2개의 교란 상수 셀렉터(201, 202)는, 화소마다 반전하는 화소 반전 신호와 라인마다 반전하는 라인 반전 신호에 의해서 4개의 교란 상수를 적당히 전환한다. 이 때 교란 상수 셀렉터(201)는, 2화소×2라인의 매트릭스의 배열이, 예를 들면 도 6a에 도시하는 바와 같이 되도록 전환한다. 또, 교란 상수 셀렉터(202)는 매트릭스의 배열이, 예를 들면 도 6C에 도시하는 바와 같이 되도록 전환한다. 다음에 셀렉터(208)는, 필드마다 반전하는 필드 반전 신호를 이용하여 필드마다 도 6a나 도 6c의 매트릭스를 교대로 선택하여 출력한다. 그 결과, 교란 상수 선택 회로(200)는, 최초의 필드에서는 도 6a의 매트릭스를 선택하여 도 6B와 같이 화면 전체에 깔아서, 각 화소에 대응하는 교란 상수를 출력한다. 또, 이것에 계속하는 필드에서는 도 6c의 매트릭스를 선택하여 도 6D와 같이 화면 전체에 깔아서, 각 화소에 대응하는 교란 상수를 출력한다.

도 9에 실시예 1에서 이용하는 교란 상수 테이블의 일부를 도시한다. 화상 신호의 각 계조에 대해서 교란 상수(d1∼d4)의 란에 나타내는 바와 같은 교란 상수를 설정하고 있다.

다음에, 교란 상수의 결정 방법에 대해서 설명한다. 실시예 1에서는 2화소×2라인의 매트릭스를 이용하고 있기 때문에, 각각의 계조에 대해서 4개의 교란 상수(d1∼d4)를 결정할 필요가 있다. 교란 상수를 가산하는 목적은 경사 계조 영역의 동화 의사 윤곽을 분산시키는 것이 목적이기 때문에, 경사 계조 영역의 비발광 서브필드를 분산시킬 필요가 있다. 그 때문에 교란 상수는 서브필드 구성에 크게 의존하게 된다. 실시예 1에서의 서브필드 구성은, 예를 들면 계조 205에 주목하면 제8 서브필드가 비점등으로 되어 있다. 이 때 계조(201∼211)는 모두 제8 서브필드가 비점등이다. 따라서, 비발광 서브필드를 분산시키기 위해서는, 4개의 교란 상수(d1∼d4) 중 적어도 하나는 211-205=6을 넘지 않으면 안되고, 적어도 하나는 201-205=-4보다 작게 설정할 필요가 있다. 또한, 교란 상수 가산 후의 계조의 평균값을 원래의 계조에 합치하기 위해서 4개의 교란 상수(d1∼d4)의 합계를 0이 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 여기에서는, 이들의 교란 상수는 이하와 같이 산출하였다(단수(端數)는 사사오입).

d4=(원래의 계조)×0.2

d3=(원래의 계조)×0.1

d2=-d3

d1=-d4

그러나, 물론 이것에 한정되지 않고 상술한 조건을 만족하는 범위이면, 교란 상수는 자유롭게 설정할 수 있다.

이상 설명해 온 바와 같이, 특히 동화 의사 윤곽이 발생하기 쉬운 경사 계조 영역에서는, 「중간 비점등 서브필드」를 공간적으로 분산함으로써 동화 의사 윤곽을 억제할 수 있다. 또한, 매트릭스 내의 d1∼d4의 위치를 필드마다 변화시킴으로써 시간적으로도 분산되기 때문에 더욱 효과적으로 동화 의사 윤곽을 억제할 수 있다. 한편, 비경사 계조 영역에서는 표시용 계조로서 조건 (b)를 만족하는 계조를 이용하기 때문에, 충분한 계조성을 유지할 수 있고, 전체로서는 계조성을 유효하게 유지한 채로, 동화 의사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2는, 경사 계조 영역에 대한 화상 신호 처리가 실시예 1과 다르다. 실시예 1에서의 경사 계조 영역에 대한 화상 신호 처리는, 화상 신호에 대해서 계조 제한을 행하지 않고, 전체 계조에 대해서 교란 상수를 가산하는 처리를 행하였다. 그러나, 실시예 2에서의 경사 계조 영역에 대한 화상 신호 처리는, 경사 계조 영역의 동화 의사 윤곽을 더욱 넓은 범위로 분산시키기 위해서 일단 계조 제한, 오차 확산 처리를 행하고, 그 후 교란 상수 가산 처리를 행한다.

도 10은 실시예 2에서의 화상 표시 장치의 회로 블록도이다. A/D 변환 회로(11), 역감마 보정 회로(13), 움직임 검출 회로(14), 경사 검출 회로(15), AND 회로(16), 계조 제한 회로(17), 선택 회로(23)에 대해서는 실시예 1과 동일하다. 실 시예 2에서는, 역감마 보정된 화상 신호가 계조 제한 수단으로서의 제2 계조 제한 회로(18)를 경유하여 교란 상수 가산 수단으로서의 교란 상수 가산 회로(19)에 입력되어 있는 것이 실시예 1과의 상이점이다. 화상 신호-서브필드 대응 설정 회로(25) 이후도 실시예 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

도 11a, b는, 제2 계조 제한 회로(18)에서 제한된 계조와, 그 각각의 계조에 대한 교란 상수를 도시하는 도면이다.

실시예 2에서는, 제한 계조로서 계조(1, 3, 7, 15, 31, 56, 90, 134, 189, 255)의 사이를 4등분한 36종류의 계조를 이용하였지만, 이 이외의 계조를 이용해도 된다. 단, 제한하는 계조수가 너무 작으면 거칠거칠한 느낌이 발생하고, 반대로 너무 많으면 동화 의사 윤곽의 분산 범위가 좁아지기 때문에, 실험 등에 의해 적절히 설정할 필요가 있다. 또, 어두운 화상에 대해서는 계조 변화에 대한 시감도가 크기 때문에, 저계조 부분에서는 계조 간격을 작게, 반대로 고계조 부분에서는 계조 간격을 크게 취하는 것이 바람직하다.

다음에, 교란 상수의 결정 방법에 대해서 설명한다. 실시예 2에서도 2화소×2라인의 매트릭스를 이용하고 있기 때문에, 제한된 각각의 계조에 대해서 4개의 교란 상수(d1∼d4)를 결정한다. 교란 상수를 가산하는 목적은 경사 계조 영역의 동화 의사 윤곽을 분산시키는 것이 목적이기 때문에, 경사 계조 영역의 비발광 서브필드를 분산시키는 크기의 교란 상수일 필요가 있다. 또한, 교란 상수 가산 후의 계조의 평균값을 원래의 계조에 합치하기 위해서 4개의 교란 상수(d1∼d4)의 합계를 0이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

여기에서, 이들의 교란 상수는 이하와 같이 산출하였다.

d4=(제한된 계조 중 원래의 계조보다 2개 큰 계조)-(원래의 계조)

d3=(제한된 계조 중 원래의 계조보다 1개 큰 계조)-(원래의 계조)

d2=-d3

d1=-d4

그러나, 물론 이것에 한정되지 않고 상술한 조건을 만족하는 범위이면, 교란 상수는 자유롭게 설정할 수 있다.

또한, 실시예 2에서는, 도 10의 계조 제한 회로(17)와 제2 계조 제한 회로(18)를 독립한 2개의 회로로서 구성하였지만, 이들을 1개의 계조 제한 회로에서 공용하여, AND 회로(16)의 출력에 의해 계조 테이블의 내용을 고쳐쓰는 구성으로 해도 된다. 이 경우에는, 비경사 계조 영역에 대해서는 AND 회로(16)의 출력을 이용하여 교란 상수 가산 회로를 무효로 하는 제어를 추가할 필요가 있다.

이상 설명해 온 바와 같이, 특히 동화 의사 윤곽이 발생하기 쉬운 경사 계조 영역에서는, 계조 제한과 오차 확산을 추가함으로써「중간 비점등 서브필드」를 공간적으로 보다 넓은 범위로 분산할 수 있고, 동화 의사 윤곽을 억제할 수 있다. 한편, 비경사 계조 영역에서는 표시용 계조로서 조건 (b)를 만족하는 계조를 이용하기 때문에, 충분한 계조성을 유지할 수 있고, 전체로서는 계조성을 유효하게 유지한 채로, 동화 의사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 실시예 1 및 2에서는, 매트릭스의 크기를 2화소×2라인로 하였지만, n화소×m라인의 임의의 크기의 매트릭스를 이용해도 된다. 이 경우에는 각각의 계 조에 대해서 n×m개의 교란 상수를 설정하면 된다.

또, 움직임이 있는 경사 계조 영역에서도, 휘도가 낮은 경우에는 동화 의사 윤곽이 인식되기 어렵기 때문에, 움직임이 있는 경사 계조 영역이고, 또한, 어느 정도 밝은 계조의 영역에 대해서 교란 상수 가산 처리를 행하도록 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비경사 계조 영역에서는 표시용 계조로서 조건 (b)를 만족하는 계조를 이용하기 때문에, 충분한 계조성을 유지할 수 있다. 한편, 동화 의사 윤곽이 발생하기 쉬운 경사 계조 영역에서는, 동화 의사 윤곽을 공간적으로 넓은 범위로 분산할 수 있기 때문에, 계조수를 확보하면서 동화 의사 윤곽을 억제할 수 있다. 그 때문에, 전체로서는 계조성을 유효하게 유지한 채로, 동화 의사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있다는 유리한 효과가 얻어진다.

Claims (3)

1 필드를 다수의 서브필드로 구성하여 각 서브필드를 발광 또는 비발광 제어함으로써 다계조 표시하는 화상 표시 장치에 있어서, 계조 경사 영역에서는,

화상 신호에 교란 상수를 가산하는 교란 가산 수단을 구비하고,

상기 교란 가산 수단은,

상기 화상 신호에 대응한 계조에 대해서 다수개의 교란 상수를 출력하는 교란 상수 발생 수단과,

상기 다수개의 교란 상수로부터 1개를 선택하는 교란 상수 선택 수단과,

상기 교란 상수 선택 수단에서 선택된 교란 상수와 상기 화상 신호를 가산하는 가산 수단을 갖는 화상 표시 장치.

1 필드를 다수의 서브필드로 구성하여 각 서브필드를 발광 또는 비발광 제어함으로써 다계조 표시하는 화상 표시 장치에 있어서, 계조 경사 영역에서는,

화상 신호를 다수의 계조로 제한한 계조 제한 신호와 입력 화상 신호의 차분을 표시 오차로서 주변 화소에 오차 확산하는 계조 제한 수단과,

상기 계조 제한 수단에 의해서 제한된 화상 신호에 교란 상수를 가산하는 교란 가산 수단을 구비하고,

상기 교란 가산 수단은,

상기 계조 제한 수단에 의해서 제한된 화상 신호에 대응한 계조에 대해서 다수개의 교란 상수를 출력하는 교란 상수 발생 수단과,

상기 다수개의 교란 상수로부터 1개를 선택하는 교란 상수 선택 수단과,

상기 교란 상수 선택 수단에서 선택된 교란 상수와 상기 화상 신호를 가산하는 가산 수단을 갖는 화상 표시 장치.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다수개의 교란 상수의 합계가 0인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

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