JP2009294292A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイ側の性能に対して映像データの出力源の性能が劣る場合においても、ディスプレイ側の性能を十分に活かすことができ、以って、ディスプレイ上の表現特性を向上することが出来る映像表示装置を提供する。
【解決手段】第１画像処理部１４から出力された映像データが、表示部１７においてデータ量が不足する映像データである場合は、追加データ付加部１５において、映像データに対するディザリング処理を実施し、当該処理により生成された低階調の映像データである追加データを、第１画像処理部１４から出力された映像データの未使用領域に付加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画面上の表現特性を向上させる映像表示装置に関する。

近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）等のディスプレイにおいて、画面上の解像度が向上しているため、従来に比べて、より滑らかで忠実な色彩表現による映像を表示することが可能となっている。

しかしながら、現状においては、映像データの出力源の開発が不十分であるため、これらのディスプレイの性能を十分に活かすことが出来ていない。例えば、１２ビットの映像データを表示することが出来るディスプレイと、８ビットの映像データを出力する出力源を備えた映像表示装置の場合、ディスプレイ側の性能が、４ビット分活用されないことになる。

図２は、従来の映像表示装置の一例を示したブロック図である。
図中に示すとおり、映像表示装置２００は、制御部２１、出力部１２、バッファ１３、画像処理部２４、表示部２７を有している。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から成り、映像表示装置２００の各部を統括して制御する。

出力部１２は、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）端子１２ａやＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１２ｂから成る。ＨＤＭＩ端子１２ａは、最大８ビットの映像データを出力する機能を有しており、Ａ／Ｄ変換部１２ｂは、最大１２ビットの映像データを出力する機能を有している。

バッファ１３は、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）等から成り、ＨＤＭＩ端子１２ａやＡ／Ｄ変換部１２ｂから出力された映像データを一時的に記憶する。バッファ１３は、１２ビットの映像データの処理が可能な構成となっている。

画像処理部２４は、バッファ１３から出力された映像データに対して、所定の画像処理を行う。

表示部２７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）から成り、画像処理部２４から出力された映像データに基づく画像を表示する。表示部２７は、１２ビットの映像データを入力する機能を有している。

次に、従来の映像表示装置２００の動作について説明する。

映像表示装置２００において、出力部１２のＨＤＭＩ端子１２ａに入力された映像データは、制御部２１の制御の下、バッファ１３に出力される。詳しくは、ＨＤＭＩ端子１２ａから出力された映像データは、図３に示すように、バッファ１３のビット数の高い領域から順に当該バッファに入力される。尚、図３中において、３１は、バッファ１３の処理ビット数を示している。

この場合、ＨＤＭＩ端子１２ａから出力された８ビットの映像データは、処理ビット数３１の４ビット〜１１ビットまでの計８ビットの範囲で、バッファ１３に入力されるため、当該映像データが伝送される色深度領域は、図中の３２ａで示される。このため、バッファ１３において、処理ビット数３１の０ビット〜３ビットまでの計４ビットの範囲は、図中の３３ａに示すような未使用領域となる。
尚、色深度とは、信号処理においてデータを表現する場合に使用するビット数を意味している。

また、映像表示装置２００において、出力部１２のＡ／Ｄ変換部１２ｂに入力された映像データは、制御部２１の制御の下、バッファ１３に出力される。詳しくは、Ａ／Ｄ変換部１２ｂから出力された映像データは、図４に示すように、バッファ１３のビット数の高い領域から順に当該バッファに入力される。

この場合、Ａ／Ｄ変換部１２ｂから出力された映像データは、１２ビットの映像データであるため、処理ビット数３１の０ビット〜１１ビットまでの計１２ビットの範囲で、バッファ１３に入力される。よって、当該映像データが伝送される色深度領域は、図中の３２ｂで示される。このため、ＨＤＭＩ端子１２ａの場合、つまり、図３の場合と異なり、バッファ１３における未使用領域は無しとなる。

バッファ１３から出力された映像データは、制御部２１の制御の下、画像処理部２４に入力される。そして、当該画像処理部２４にて、所定の画像処理が行われる。

画像処理部２４から出力された映像データは、制御部２１の制御の下、表示部２７に入力される。

ここで、ＨＤＭＩ端子１２ａから出力された８ビットの映像データを、１２ビットの映像データを入力する機能を有している表示部２７に入力した場合、図３に示す未使用領域３３ａ分、つまり、４ビット分だけデータ量が不足するため、表示部２７には、図６の２７ａに示すような粗い映像が表示される。よって、１２ビット対応の階調特性を有する表示部２７の性能を十分に活かすことが出来ていないと言える。

一方、Ａ／Ｄ変換部１２ｂから出力された１２ビットの映像データは、図４に示すように未使用領域が無いため、表示部２７には、図６の２７ｂに示すような鮮明な映像が表示される。よって、表示部２７の性能を十分に活かすことが出来ていると言える。

特許文献１には、入力映像信号の階調が異なる領域の境目であるエッジ部分付近でも、一方の領域が他方の領域に影響されずに、常に独立して動作している個別誤差拡散処理手段から出力された個別誤差拡散出力信号に基づき、疑似中間階調を表示する誤差拡散処理回路が記載されている。

特許文献２には、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データに対してそれぞれ逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手順と、逆ガンマ補正後のＲ，Ｇ，Ｂ画像データの全てが基準値より小さく、かつ逆ガンマ補正後のＧ画像データのレベルが０ではない場合、逆ガンマ補正後のＲ，Ｂ画像データのレベルを上げ、逆ガンマ補正後のＧ画像データのレベルを下げるレベル調整手順と、レベル調整されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データから疑似中間調画像データを生成する疑似中間調画像生成手順とを備えたディスプレイパネルの駆動方法が記載されている。

特許文献３には、９以上の整数ｍおよび８以上ｍ未満の整数ｎに対し、ｍビットの入力信号の上位８ビットデータにノイズパターンを付加して得られるデータの上位ｎビットを出力データとして出力する擬似多階調化ブロックと、各画素に対してオーバーシュート駆動を行うブロックとを備え、ノイズパターンのノイズ量が、８ビットデータにおける１以下であり、かつ、オーバーシュート駆動ブロックの演算が８ビットデータで行われる表示装置の駆動システムが記載されている。

特許文献４には、複数ビットにより１画面を構成する画像データを記憶するに足りる記憶容量を有する記憶領域と、第一のモードでは、記憶領域に複数ビットにより構成される画像データの全てを記憶させ、第二のモードでは、記憶領域に複数ビットにより構成される画像データの一部を記憶させて記憶領域に空き領域を設けるようにするメモリ制御回路とを備えたコントローラ・ドライバが記載されている。

特許文献５には、誤差拡散処理回路によって多階調化処理を施すか否かによって逆ガンマ特性を切り換え、多階調化処理を施さない場合は、誤差拡散処理回路に映像信号を入力する前に予め映像信号の下位ビットを全て０とすることにより、誤差拡散処理回路を実質的に不動作とする画像表示装置が記載されている。

特開２００６−０９１０４２号公報 特開２００５−３２６６３５号公報 特開２００５−２４２０２６号公報 特開２００４−１５７５２６号公報 特開２００１−１１７５２８号公報

上述した特許文献１〜５に記載された装置等においても、ディスプレイ側の性能に対して映像データの出力源の性能が劣る場合は、ディスプレイ側の性能を十分に活かすことが出来ない。

本発明は、上述した問題点に鑑み、ディスプレイ側の性能に対して映像データの出力源の性能が劣る場合においても、ディスプレイ側の性能を十分に活かすことができ、以って、ディスプレイ上の表現特性を向上することが出来る映像表示装置を提供することを目的としている。

本発明に係る映像表示装置は、機器の各部を統括して制御する制御部と、第１のビット数の映像データを入力する機能を有する表示部と、第２のビット数の映像データを出力する機能を有する出力部とを備えており、出力部から出力された映像データに対して当該データとは異なるデータを付加する付加手段を設けている。
そして、第２のビット数が第１のビット数より小さい場合、制御部は、付加手段により、出力部から出力された映像データに対して、第１のビット数と第２のビット数との差分に相当するデータを付加する。

このようにすることで、出力部から出力される映像データのビット数が、表示部が入力可能な映像データのビット数と同じビット数になるため、当該表示部に対してビット数が不足しない映像データを入力することが出来る。よって、表示部の有する機能に対して出力部の有する機能が劣る場合においても、表示部の性能を十分に活かすことができ、以って、ディスプレイ上の表現特性を向上することが出来る。

本発明の映像表示装置において、付加手段が、ディザリング処理により低階調の映像データを生成し、当該データを付加データとしてもよい。

このようにすることで、低階調の映像データに基づく色深度領域が増加するため、黒色の表現力を向上させることができ、以って、従来に比べて、より滑らかで忠実な色彩表現による映像を表示することが出来る。

本発明によれば、出力部が出力可能な映像データのビット数が、表示部が入力可能な映像データのビット数より小さい場合に、付加手段により、出力部から出力された映像データに対して、第１のビット数と第２のビット数との差分に相当するデータを付加するため、当該表示部に対してビット数が不足しない映像データを入力することが出来る。よって、表示部の性能を十分に活かすことができ、以って、ディスプレイ上の表現特性を向上することが出来る。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
尚、後述する図１〜図６において、同一部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

図１は、本発明の実施形態である映像表示装置１００を示したブロック図である。
図中に示すとおり、映像表示装置１００は、制御部１１、出力部１２、バッファ１３、第１画像処理部１４、追加データ付加部１５、第２画像処理部１６、表示部１７を有している。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から成り、映像表示装置１００の各部を統括して制御する。

第１画像処理部１４は、バッファ１３から出力された映像データに対して、所定の画像処理を行う。追加データ付加部１５は、第１画像処理部１４から出力された映像データが所定の条件を満たす場合に、当該映像データに対してディザリング処理を行う。第２画像処理部１６は、追加データ付加部１５から出力された映像データに対して、所定の画像処理を行う。

表示部１７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）から成り、第２画像処理部１６から出力された映像データに基づく画像を表示する。表示部１７は、１２ビットの映像データを入力する機能を有している。

ここで、追加データ付加部１５は、本発明における付加手段の一実施形態を構成している。

次に、本発明の実施形態である映像表示装置１００の動作について説明する。

映像表示装置１００において、出力部１２のＨＤＭＩ端子１２ａに入力された映像データは、制御部１１の制御の下、バッファ１３に出力される。詳しくは、ＨＤＭＩ端子１２ａから出力された８ビットの映像データは、従来の映像表示装置２００と同様、図５に示すように、バッファ１３のビット数の高い領域から順に当該バッファに入力される。

また、映像表示装置１００において、出力部１２のＡ／Ｄ変換部１２ｂに入力された映像データは、制御部１１の制御の下、バッファ１３に出力される。詳しくは、Ａ／Ｄ変換部１２ｂから出力された１２ビットの映像データは、従来の映像表示装置２００と同様、図４に示すように、バッファ１３のビット数の高い領域から順に当該バッファに入力される。

バッファ１３から出力された映像データは、制御部１１の制御の下、第１画像処理部１４に入力される。そして、当該画像処理部１４にて、所定の画像処理が行われる。

本実施形態の映像表示装置１００においては、制御部１１における検証の結果、第１画像処理部１４から出力される映像データが、表示部１７においてデータ量が不足する映像データである場合、つまり、ＨＤＭＩ端子１２ａ，バッファ１３を経由している８ビットの映像データである場合は、制御部１１の制御の下、当該映像データを追加データ付加部１５に入力する。

一方、制御部１１における検証の結果、第１画像処理部１４から出力される映像データが、表示部１７においてデータ量が不足しない映像データである場合、つまり、Ａ／Ｄ変換部１２ｂ，バッファ１３を経由している１２ビットの映像データである場合は、制御部１１の制御の下、追加データ付加部１５および第２画像処理部１６を介することなく、当該映像データを表示部１７に入力する。

追加データ付加部１５では、第１画像処理部１４から出力された８ビットの映像データに対して、４ビット分の未使用領域（図３の３３ａに相当）に追加データを付加するための処理が行われる。

詳しくは、追加データ付加部１５において、映像データに対するディザリング処理が実施され、当該処理により生じた低階調の映像データである追加データが、未使用領域に付加される。これにより、当該処理後の映像データは、図５に示すようなデータ構成となる。
図５中において、３４は、表示部１７の表示ビット数、３２ｃは、８ビット分の映像データが伝送される色深度領域、３３ｃは、上述の追加データが付加された領域を示している。

追加データ付加部１５から出力された映像データは、制御部１１の制御の下、第２画像処理部１６に入力される。そして、当該画像処理部１６にて、所定の画像処理が行われる。

第２画像処理部１６から出力された映像データは、制御部１１の制御の下、表示部１７に入力される。
ここで、第２画像処理部１６から表示部１７に入力される映像データは、図３の未使用領域３３ａを有しない映像データ、つまり、ディザリング処理により生成された４ビットの擬似データが付加された１２ビットの映像データであるため、表示部１７には、図７の１７ｃに示すような比較的鮮明な映像が表示される。

以上のように、上述した実施形態においては、制御部１１における検証の結果、第１画像処理部１４から出力される映像データが、表示部１７においてデータ量が不足する映像データである場合は、追加データ付加部１５において、映像データに対するディザリング処理を実施し、当該処理により生じた追加データを未使用領域に付加する。

これにより、図３に示すような未使用領域３３ａを有するデータ構成の８ビットの映像データが、図５に示すような未使用領域を有しない、つまり、追加データ付加領域３３ｃを有する１２ビットの映像データへと変換されるため、表示部１７に対してデータ量が不足しない映像データを入力することができ、以って、表示部１７の表現特性を向上することが出来る。また、ディザリング処理により低階調の映像データを生成し、これを追加データとすることで、低階調の映像データに基づく色深度領域が増加するため、黒色の表現力を向上させることができ、以って、従来に比べて、より滑らかで忠実な色彩表現による映像を表示することが出来る。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、表示部１７をＬＣＤとしたが、これに限られず、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）を用いてもよい。

また、上記実施形態においては、追加データ付加部１５において、ディザリングを実施したが、これに限られず、ＦＲＣ（Frame Rate Control）等の処理を行ってもよい。

更に、上記実施形態においては、表示部１７を１２ビットの映像データを入力する機能を有している表示部とし、ＨＤＭＩ端子１２ａを最大８ビットの映像データを出力する機能を有した出力部としたが、これに限られず、表示部１７の入力ビット数が、出力部１２の出力ビット数よりも大きい場合であれば、ビット数は問わない。例えば、１６ビットの映像データを入力する機能を有している表示部１７と、最大１０ビットの映像データを出力する機能を有している出力部１２とを備えた映像表示装置１００としてもよい。

本発明の実施形態である映像表示装置を示したブロック図である。 従来の映像表示装置を示したブロック図である。 データ構成を示した図である。 データ構成を示した図である。 データ構成を示した図である。 表示部に表示される映像を示した図である。 表示部に表示される映像を示した図である。

符号の説明

１１ 制御部
１２ 出力部
１２ａ ＨＤＭＩ端子
１２ｂ Ａ／Ｄ変換部
１３ バッファ
１５ 追加データ付加部
１７ 表示部
３３ｃ 追加データ付加領域
１００ 映像表示装置

Claims (2)

1. 機器の各部を統括して制御する制御部と、
   第１のビット数の映像データを入力する機能を有する表示部と、
   第２のビット数の映像データを出力する機能を有する出力部と、
   を備えた映像表示装置において、
   前記出力部から出力された映像データに対して当該データとは異なるデータを付加する付加手段を設け、
   前記第２のビット数が前記第１のビット数より小さい場合、前記付加手段により、前記出力部から出力された映像データに対して、前記第１のビット数と前記第２のビット数との差分に相当するデータを付加することを特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の映像表示装置において、
   前記付加手段は、ディザリング処理により低階調の映像データを生成し、当該データを付加データとすることを特徴とする映像表示装置。

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