JPH05336478A - 放送信号を改善する方法と回路 - Google Patents

放送信号を改善する方法と回路

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JPH05336478A
JPH05336478A JP4325374A JP32537492A JPH05336478A JP H05336478 A JPH05336478 A JP H05336478A JP 4325374 A JP4325374 A JP 4325374A JP 32537492 A JP32537492 A JP 32537492A JP H05336478 A JPH05336478 A JP H05336478A
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ディー．ヘンドリクス ヘンリー
Paul M Urbanus
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空間光変調器表示装置におけるビデオ信号の
改善。 【構成】 ビデオ信号を改善する方法と回路を説明し
た。これを使って、空間光変調器表示装置を使う時、陰
極線管信号に対し、放送側で加えられたガンマ補正を無
効にすることができる。更に、この方法及び回路は、ガ
ンマ補正の無効化を必要としないコンピュータ・モニタ
又はその他のフォーマットの表示の品質を全般的に改善
する為に使うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はディジタル表示装置、
更に具体的に云えば、この表示装置でビデオ信号のディ
ジタル信号処理を行なうことに関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】今日使われている大抵のテレビ
ジョンは陰極線管（ＣＲＴ）表示装置を利用している。
この為、標準放送信号はこのフォーマットに対して最適
になっている。ディジタル・テレビジョン、即ち、液晶
表示装置（ＬＣＤ）及び変形可能なミラー装置（ＤＭ
Ｄ）表示装置の様な２進（オン／オフ形）空間光変調器
を用いるテレビジョンは、その表示に異なる入力信号条
件をもち、その結果映像がずっとよくなることがある。
【０００３】表示される輝度と入力電圧の間の関係は直
線的ではない。その関係は指数関数である。出力の輝度
は次の式に従って変化する。
【０００４】
【数１】 ここでＢが輝度、Ｖが入力電圧であり、指数γはガンマ
と呼ばれる。使うＣＲＴに応じて、γは２．２から３．
０まで変化する。この非直線性は、信号の黒側又は低い
方の端部を圧縮する効果を持ち、光の弱い区域でコント
ラストを弱める原因になる。
【０００５】標準的なＣＲＴを基本とする装置に於ける
この非直線性を補正する為、信号を送り出す放送局から
は逆数
【数２】Ｖ（出力）＝Ｖ（入力）1/2.5 が加えられる。これによって表示される映像が大体直線
的になる。
【０００６】ディジタル式テレビジョンへ向う趨勢で、
問題が起こった。空間光変調器を用いるテレビジョンで
は、この補正を必要としないことがあり、この様なテレ
ビジョンの表示の品質を妨げる場合さえある。或るディ
ジタル装置は、輝度と入力電圧の間に直接的な直線関係
を持っている。問題は、放送局によってテレビジョン方
式に追加されたガンマ補正を除き又は無効にすることで
ある。こうすると、ＣＲＴを基本としたテレビジョンと
ディジタル・テレビジョン及び任意の標準のフォーマッ
トの間の両立性が成立つ。ガンマが加えられていても加
えられていなくても、この様な無効作用を使うと、表示
される映像に改善効果がある。
【０００７】
【課題を解決する為の手段及び作用】目的並びに利点は
明らかであろうし、一部分は以下の説明から明らかにな
ろうが、この発明は標準テレビ放送からガンマ補正を除
き、映像の全体的な品質を高める補正方法及び回路によ
って、こう云う目的並びに利点が達成される。到来信号
をディジタル化し回路に供給する。この回路で、入力信
号が対応する出力信号に写像（ｍａｐ）され、この出力
信号はガンマ補正を除くか又は映像の品質を高めるか又
はその両方の作用をする。この発明並びにその利点が更
によく理解される様に、次に図面について説明する。
【０００８】
【実施例】図１は放送局によって加えられたガンマ補正
を無効にする方法のフローチャートである。更にこの方
法は、ガンマ補正が加えられていない信号に対しても、
信号の品質を全体的に改善し、空間光変調器アレイに於
けるその表示を改善する為に用いることができる。
【０００９】到来放送信号が工程１０で、１サンプル当
たり予定数のビットを持つ走査線当たり予定数のサンプ
ルにディジタル化される。これらの数値は、設計者並び
に変換を行なうのに選ばれる装置次第である。例えば、
設計者は、走査線当たりのサンプルを６４０とし、サン
プルは赤、緑及び青に対して８ビットずつの２４ビット
にすると決定することができる。アナログ・ディジタル
変換器はこう云うパラメータを念頭に置いて構成する必
要がある。
【００１０】信号がディジタル・ワードにディジタル化
された後、工程１２で、ワードがルックアップ・テーブ
ルに送られる。入力信号が、ルックアップ・テーブルに
より、第２のディジタル・ワードに写像され、工程１４
で、それが出力ワードになる。特定の入力ワードに対す
る正しいメモリ・テーブルが制御ブロックによって決定
される。
【００１１】空間光変調器表示装置は、典形的には、ア
レイの各素子に対するアドレス回路を持ち、又は少なく
とも、アレイにロードされる前にデータを保持するレジ
スタ・バンクを持っているのが典形的である。変形し得
るミラー装置（ＤＭＤ）の場合、両方がある。この他の
空間光変調器を使うことができるが、以下の説明は、変
形し得るミラー装置表示装置の場合について述べる。ア
ドレス回路が、直接的に、又は保持レジスタを介し、メ
モリの出力に接続される。工程１４でワードが選ばれた
後、工程１６がこのワードを装置のアドレス回路に送っ
て表示される様にする。ＤＭＤ表示装置では、ワード
は、１度に１ワードで表示されるのではない。通常、ワ
ードはフレーム・メモリに保持され、フレーム全体が１
度に表示される。工程１８で、装置は、到来信号がまだ
生きているかどうかを調べる。生きていれば、その後の
動作は経路２０を介して工程１０に戻り、この過程を繰
返す。信号がもはや生きていなければ、装置はターンオ
フされ、もはやこの過程を必要としない。１度に１ワー
ドずつこう云うことをすれば、禁止的に遅い。これは設
計者の希望により、直列及び並列入力の任意の組合せで
行なうことができる。
【００１２】３色系の一実施例が図２に示されている。
各々のカラー入力が専用のアナログ・ディジタル変換器
に送られる。例えば、アナログの赤がＡ／Ｄ変換器３０
に線２２を介して送られ、アナログの緑が線２４を介し
てＡ／Ｄ変換器３２に送られ、アナログの青が線２６を
介してＡ／Ｄ変換器３４に送られる。赤のディジタル
が、１サンプル当たりのビット数と同じビット幅のバス
を介してＡ／Ｄ変換器３０を出て行く。即ちサンプルが
並列に送られる。バスは赤ルックアップ・テーブル３８
で終端する。同様に、緑のディジタル・データがＡ／Ｄ
変換器３２を出て行って、バスを介して緑ルックアップ
・テーブル４０に送られ、青のディジタルがＡ／Ｄ変換
器３４から青のルックアップ・テーブル４２に送られ
る。どのテーブルを使うかを定めるテーブル選択信号が
制御ブロック３６に入力され、このブロックがこの信号
を３つのルックアップ・テーブル全部に送る。この結果
得られる赤、緑及び青の出力に対するデータが夫々線４
８，４６，４４を介して補正ブロックを出て行く。ルッ
クアップ・テーブルは、入力クロック速度で読取ること
ができる限り、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲ
ＯＭ等の任意の形式のメモリであってよい。この装置で
は、テーブルは１Ｋ×８のＥＰＲＯＭである。好ましい
実施例では、各々のアナログ・ディジタル変換器は専用
のメモリ・ルックアップ・テーブルを持っている。従っ
て、この装置が三色系であれば、３つのメモリ・ルック
アップ・テーブルを使う。
【００１３】この方法は色々変更することができる。１
つの変更は、テレビジョン基準がもはやアナログでない
ことである。この場合、入力信号をディジタル化する工
程を省略することができる。信号が別の源から来る場
合、この改良をその場合にも適用して、一般的に映像の
品質を高くすることができる。これは、コンピュータ・
モニタの様な放送以外の信号で特に重要である。この発
明のきっかけは、ガンマ補正をなくす問題であったが、
その結果として、伝送フォーマットに関係なく、映像が
改善される。
【００１４】ルックアップ・テーブルによって加えられ
る写像関数が非直線関数であるから、ディジタル入力信
号を使うことによって、出力の分解能の低下を招く恐れ
がある。これが下記の表に示されている。
【００１５】
【表１】 この表で、８ビット入力では、可能性として２５６個の
出力があることが分かる。然し、８ビット出力では、写
像により、所望の２５６個よりもずっと少ない１８４個
の独特の出力値しか得られない。低い方の端では、幾つ
かの入力の値が同じ出力の値に写像される。高い方の端
では、出力の値が飛越しであり、この為そう云う値は表
示される可能性が全くなくなる。
【００１６】出力の分解能を高める為、或る点で独特の
出力値の数を増加しなければならない。出力ワードの寸
法を増大すれば、低い方の端でのデータは１：１の写像
に一層よく似てくる。都合の悪いことに、これによって
高い方の端では、更に多くのコードが飛越される。入力
ワードの寸法を増加すれば、独特な出力レベルの数は、
表２に示す様に大幅に増加する。
【００１７】
【表２】
【００１８】低い方の端でのデータの分解能は改善され
ないが、高い方の端では分解能がかなり高くなる。１つ
の入力ビットを増やすだけで、改善が著しくなる。然
し、所望の２５６個のレベルを達成する為には、追加の
２ビットが使われる。その為、２５６個のレベルを達成
する為、８ビットではなく、１０ビット入力ワードが使
われる。
【００１９】こう云う機能システム・レベルでまとめる
仕方は、色々ある。最も簡単な形成では、この改善回路
は制御ブロックを必要としない。１個の写像関数がルッ
クアップ・テーブルに入っていて、この１つの写像によ
って入力が変換される。然し、一層大きなルックアップ
・テーブルを使うことにより、幾つかの異なる写像関数
を使うことができる。その場合、制御ブロックが使う関
数を選択する。この場合も、前に述べた様に、放送テレ
ビに使われるガンマ補正を取消すだけ以上の目的の為
に、この補正の考え方を使うことが可能である。
【００２０】例えば、ユーザが表示装置をコンピュータ
として使っている場合、ルックアップ・テーブルを通じ
て１：１の写像を選ぶことにより、映像を更によくする
ことができる。幾つかの値を使う場合、ユーザは、最善
と思われるものを見つけるまで、実験をすればよい。そ
う云う能力が必要でないとなれば、制御ブロックは、装
置の形式又は用途に応じて、或る補正関数を自動的に選
ぶ様に設定することができる。
【００２１】更に、図３に示す様に、ビデオ信号を監視
することにより、補正関数の適応制御を行なうことがで
きる。入力信号５０をルックアップ・テーブル５２に送
り、このテーブルが信号５４を出力する。回路５８が経
路５６を介して、現在のビデオ・フレーム中に存在する
最高のビデオ・レベルを検出し、回路６０でそれを復号
し、信号６２を通じて、このレベルに基づいた写像を選
択する。例えば、或る場面が非常に暗ければ、低いレベ
ルを強める写像を選ぶことができる。逆に、画面が明る
過ぎれば、低いレベルを圧縮する写像を選ぶことができ
る。この選択過程を非常に複雑にして、現在及び過去の
ビデオ・データの詳しい分析を実施することもできる。
写像は、任意の所で任意の頻度で変更することができ
る。これは、フレーム毎から画素毎までのどこででも変
えることができる。
【００２２】ガンマ補正関数だけを使う別の可能性は、
放送されたγをビデオ信号に符号化することである。そ
の時、補正回路は、この符号化されたデータに基づい
て、ガンマ補正を無効にする様に設定される。その結果
得られる映像は、カメラによって最初に記録されたもの
に極めて近い。然し、この回路は、γ無効機能以外の信
号の補正に使うことができる。一層よい映像を作るだけ
の為に使ってもよい。
【００２３】従って、空間光変調器支持装置に対する表
示信号を改善する回路に対する特定の実施例をこれまで
説明したが、この特定の場合を述べたことが、特許請求
の範囲によって定める以外に、この発明の範囲を制約す
るものと解してはならない。
【００２４】以上の開示に関連して、この発明は更に下
記の実施態様を有する。 （１）放送信号を改善する方法に於て、入力ディジタル
・ワードを用意し、該ディジタル・ワードをメモリ・テ
ーブルでルックアップし、前記入力信号に対応する出力
信号を選び、該出力信号は入力信号よりもビット数が少
なく、前記出力信号を空間光変調器アレイに送り、前記
信号を前記アレイにロードし、前記信号を表示する工程
を含む方法。
【００２５】（２）（１）項に記載した方法に於て、入
力ディジタル・ワードを用意する工程が３つのアナログ
・ディジタル変換器を用い、３つの入力カラー信号の各
々に１つのアナログ・ディジタル変換器を専用にする方
法。
【００２６】（３）（１）項に記載した方法に於て、ル
ックアップ工程が、メモリ・テーブルの外部の制御回路
によって指示される方法。
【００２７】（４）（１）項に記載した方法に於て、空
間光変調器アレイが変形し得るミラー装置のアレイを有
する方法。
【００２８】（５）（１）項に記載した方法に於て、空
間光変調器アレイが液晶セルのアレイを有する方法。
【００２９】（６） 放送信号を改善する回路に於て、
前記信号を受取って、それをディジタル・ワードにディ
ジタル化する少なくとも１つのアナログ・ディジタル変
換器と、該アナログ・ディジタル変換器に電気接続され
ていて、第２のディジタル・ワードに対応する前記ディ
ジタル・ワードのマップを持っている少なくとも１つの
メモリ・ルックアップ・テーブルと、前記アナログ・デ
ィジタル変換器に接続されていて、前記第２のディジタ
ル・ワードを受取る様に作用し得るアドレス回路と、該
アドレス回路に接続されいて、前記第２のディジタル・
ワードを表示する様に作用し得る空間光変調器のアレイ
とを有する回路。
【００３０】（７）（６）項に記載した装置に於て、少
なくとも１つのアナログ・ディジタル変換器が３つのア
ナログ・ディジタル変換器を含む装置。
【００３１】（８）（６）項に記載した装置に於て、メ
モリ・ルックアップ・テーブルがＩＫ×８ ＥＰＲＯＭ
に入っている装置。
【００３２】（９）（６）項に記載した装置に於て、各
々アナログ・ディジタル変換器が専用のメモリ・ルック
アップ・テーブルと電気接続されている装置。
【００３３】（10) （６）項に記載した装置に於て、空
間光変調器アレイが変形し得るミラー・セルで構成され
ている装置。
【００３４】（11) （６）項に記載した装置に於て、空
間光変調器アレイが液晶セルで構成されている装置。
【００３５】（12) ビデオ信号を改善する方法と回路を
説明した。これを使って、空間光変調器表示装置を使う
時、陰極線管信号に対し、放送側で加えられたガンマ補
正を無効にすることができる。更に、この方法及び回路
は、ガンマ補正の無効化を必要としないコンピュータ・
モニタ又はその他のフォーマットの表示の品質を全般的
に改善する為に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】信号を改善する方法のフローチャート。
【図２】３色分割形信号改善回路の回路図。
【図３】適応制御形信号改善回路の回路図。
【符号の説明】
３０，３２，３４ アナログ・ディジタル変換器 ３８，４０，４２ メモリ・ルックアップ・テーブル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放送信号を改善する方法に於て、入力デ
    ィジタル・ワードを用意し、該ディジタル・ワードをメ
    モリ・テーブルでルックアップし、前記入力信号に対応
    する出力信号を選び、該出力信号は入力信号よりもビッ
    ト数が少なく、前記出力信号を空間光変調器アレイに送
    り、前記信号を前記アレイにロードし、前記信号を表示
    する工程を含む方法。
  2. 【請求項２】 放送信号を改善する回路に於て、前記信
    号を受取って、それをディジタル・ワードにディジタル
    化する少なくとも１つのアナログ・ディジタル変換器
    と、該アナログ・ディジタル変換器に電気接続されてい
    て、第２のディジタル・ワードに対応する前記ディジタ
    ル・ワードのマップを持っている少なくとも１つのメモ
    リ・ルックアップ・テーブルと、前記アナログ・ディジ
    タル変換器に接続されていて、前記第２のディジタル・
    ワードを受取る様に作用し得るアドレス回路と、該アド
    レス回路に接続されいて、前記第２のディジタル・ワー
    ドを表示する様に作用し得る空間光変調器のアレイとを
    有する回路。
JP4325374A 1991-12-05 1992-12-04 放送信号を改善する方法と回路 Pending JPH05336478A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80324591A 1991-12-05 1991-12-05
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