JP2000029442A

JP2000029442A - 中間調処理方法及び装置及びシステム

Info

Publication number: JP2000029442A
Application number: JP11127729A
Authority: JP
Inventors: Gerard Ralkin Kieran; ジェラードラルキンキエラン; Peter William Mitchell Ilbery; ウイリアムミッシェルイルベリーピーター; Alexander Oldfield Michael; アレキサンダーオールドフィールドマイケル
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2000-01-28
Also published as: US6466225B1; AUPP340998A0

Abstract

(57)【要約】【課題】限られた応答時間特性を有するディスプレイに
おいて改善された画像表示を得る。【解決手段】複数の画素と有限の画素応答時間を有する
ディスプレイ上に再生されるべき入力画像データを中間
調処理する方法が示される。その方法は、第１の中間調
処理サイクル（ｋ＝ｎ）において、入力値（３０）を極
値（１００％或いは０％）で表示するべくＬＵＴを用い
て（第１）中間調処理する（３６）。また、第２の中間
調処理サイクル（ｋ＝ｎ＋１）において、前記極値との
平均が実質的に入力値（３０）と等しくなるように中間
値を設定し、該入力値を該中間値で表示するべく、ＬＵ
Ｔ２またはＬＵＴ３を用いて、入力値を（第２）中間調
処理する。ここで、ＬＵＴ３は、入力値が中央値を越え
て遷移した場合（３７）に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中間調処理に関し、
特に、限られた表示特性を有するビデオディスプレイ上
に表示を行うための、画像の中間調処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ画像を表示するための一般的な液
晶表示器（ＬＣＤ）は、固定のリフレッシュレートでド
ット列の表示を行う。例えば、ディスプレイの一般的な
一形態として、６４０×４８０ドットのディスプレイフ
ォーマットがある。ＮＴＳＣのようなビデオ配信規格で
は、毎秒に提示されるべきイメージの数が規定されてい
る。例えば、一般的なレートは毎秒６０フィールドであ
り、これは、画素更新レートが、各画素１６．６ｍｓで
あることに対応する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】残念ながら、現在の入
手可能な液晶の応答速度は、非常に種々雑多であり、強
い非線形性を有している。例えば、図１は、標準的な液
晶表示器の、一つの光度状態から第２の光度状態への連
続的な階調表示における画素の駆動時間に関する観測結
果を示している。この実験データから、複数の画素にお
いて、ディスプレイの応答速度が１６．６ｍｓを超えて
いることがわかる。結果として、大きな量の動作を含む
ビデオ信号がＬＣＤタイプのディスプレイの駆動に用い
られた場合には、重大な不自然さ（artifact）が生成さ
れてしまう。その不自然さは、しばしば非常に目障りで
あり、特に、たとえば、シャープな境界を持って動くオ
ブジェクトのような、非自然的なイメージが表示されて
いる場合に顕著である。

【０００４】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、イメージの改善された表示を得るための、限ら
れた応答時間特性を有するディスプレイにおける代替的
な駆動形態を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、複数の画素と有限の画素応答時間を有するディス
プレイ上に入力画像データを再生するために入力画像デ
ータを中間調処理する方法が提供される。子の方法は、
該ディスプレイの各画素について、第１の中間調処理サ
イクルにおいて、入力値を極値で表示するべく（第１）
中間調処理し、第２の中間調処理サイクルにおいて、前
記極値との平均が実質的に前記入力値と等しくなるよう
に中間値を設定し、該入力値を該中間値で表示するべく
（第２）中間調処理する。

【０００６】また、好ましくは、前記ディスプレイの各
画素は、少なくとも２つのサブ画素を有し、これらサブ
画素は中間調処理サイクルの位相をずらして駆動され
る。また、隣接する画素は、各中間調処理サイクルにお
いて、前記ディスプレイにおける極値のチェッカーボー
ドパターンが形成されるように、お互いにずれた位相の
中間調処理サイクルで駆動される。

【０００７】更に、好ましくは、前記極値は、完全オン
状態の画素値と完全オフ状態の画素値とを備える。

【０００８】また、好ましくは、前記入力値が中央点の
値の周りで変化することを検出し、前記平均値を実質的
に維持するように前記変化を考慮して前記中間値を変更
するステップを更に備える。そして更に、前記画素の所
定の出力光度値を生成するように、前記画素の固定され
た表示期間の間、該画素を超過駆動することを更に備え
る。

【０００９】なお、本発明によれば、他の形態として、
装置、システム、及びコンピュータ可読媒体も提供され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】好ましい実施形態において、長所
は、上述の図１に関して説明されたような測定構成を用
いることによって観察されるディスプレイの複数の特性
から得られる。ここで複数の特性とは以下の通りであ
る。

【００１１】（１）第１の重要な観察によれば、白（１
００％）への全ての遷移は非常に高速である（１．２ｍ
Ｓ〜５．９ｍＳ）。（２）第２の観察によれば、黒（０％）への全ての遷移
は合理的に高速である（９．６ｍＳ〜１５．８ｍＳ）。
毎秒６０フィールドのシステムに関して言えば、そのよ
うな遷移は１画素あたり１６．６ｍＳという制限を満足
している。（３）第３の観察によれば、白からグレーへの遷移は遅
い。しかし、白から黒への遷移は速い（１３．２ｍ
Ｓ）。従って、中間値への遷移はディスプレイ駆動信号
への過剰なブースト（boost）を加えることにより高速
化される。

【００１２】（４）第４の観察によれば、黒からグレー
への遷移は遅い。しかし、最大の遷移（０％から１００
％）は高速である（５．９ｍＳ）。よって、中間値への
遷移は過剰なブーストをディスプレイ駆動信号に与える
ことにより改善され得る。遷移値行列が、種々の入力値
に対して行われる実際の遷移を定義する、連続的で単調
な関数によりモデル化されるものと仮定されるので、上
記の観察（３）と（４）は実現され得る。このモデル
は、提供されたデータセットに基づくものとすることが
できる。

【００１３】（５）第５の、マトリクステーブルデータ
に関する最後の観察によれば、全体としてグレーからグ
レーへの遷移（ＧＴＧ）は、遅い。特に、ＧＴＧの大部
分が１６．６ｍＳ以上を要する。従って、そのような遷
移は全体として避けるべきである。

【００１４】以上の観察の結果として、中間調処理の候
補の好ましい複数の目的を述べることができる。即ち、
第１の目的は、高速な遷移のみを起こすようにしてディ
スプレイイメージを中間調処理（或いはパーシャルトー
ン化）することである。また、付加的な目的は、その中
間調の構成が最小のビジュアルインパクトを有すること
を確実化する（即ち、視覚的な質が、最高の空間周波数
及び時間的周波数まで維持される）ことである。

【００１５】好ましい実施形態の方法は、確実に、以下
の遷移のみが起こり得るようにすることにより動作す
る。すなわち、・グレーから白への遷移（非常に高速）・グレーから黒への遷移（高速）・白からグレーへの遷移（それほど高速ではないが、十
分に高速な状態に較正（キャリブレート）される）・黒からグレーへの遷移（それほど高速ではないが、十
分に高速な状態にキャリブレートされる）。

【００１６】好適な実施形態において、ディスプレイの
各画素は２つのサブ画素エレメントに分割される。しか
し、好適な実施形態は、いくつかの可能な実現例を表す
に過ぎず、各画素が２つのサブ画素に分割されることは
本質的なものではない。図２のＡに示される用に、例え
ば、単一の画素１０は分離されたコンポーネント１１と
１２に分割される。各ビデオフィールド内において、サ
ブ画素１１、１２のうちの一つが完全なオン状態或いは
完全なオフ状態のいずれかの極値状態に駆動される。例
えば、第１のフィールド（Ｋ＝０）において、サブ画素
１１は完全にオフの状態に駆動されている。次のフィー
ルド（Ｋ＝１）において、対向するサブ画素１２が、図
２のＢに示されるように極値の状態に駆動される。続い
て、図２のＣに示されるように、次のフィールド（Ｋ＝
２）において、第１のサブ画素１１が再び極値状態へ駆
動される。極値状態へ画素を駆動するための、（第１
の）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）において用いられ
る各対応値は、図３に示す通りである。与えられた入力
に対して、出力値は、２つの極値、すなわち８ビットの
データ構成における０或いは２５５、のうちの一つとな
る。

【００１７】サブ画素１１、１２のうちの一方が極値の
状態に駆動されている間、普通の場合、他方の画素はそ
の前回の極値の状態から別のあるレベルへ駆動される。
このレベルは、画素から画素へ、フィールドからフィー
ルドへわたり中間調処理により生成されるエラーが、ロ
ーカル画素領域にわたりそして時間にわたり、相殺する
ように選択される。中間値状態のサブ画素のための対応
する（第２の）ルックアップテーブルは、図４に示され
るような値を持って形成される。第２のルックアップテ
ーブルは、過剰駆動されているサブ画素を効果的に中間
値に帰結させる。０から１２７の範囲の値に対して、出
力光度値が入力値のおよそ２倍の値となるように、そし
て、１２８から２５５の範囲の値に対し、２５５より小
さい入力値のおよそ１／２となるように駆動される。こ
うして、連続したフィールドにおいて、各サブ画素１１
の平均出力は、実質的に画素１０の輝度が変化しない場
合、その画素の全体の輝度と等しくなる。

【００１８】図５を見ると、複数の隣り合う画素２３、
２４、２５、２６及び２７が太い点線で囲まれて示され
ており、各々は２つの水平方向に隣接するサブ画素から
なっている（例えば、サブ画素１８，１９はともに画素
２６を形成する）。そしてそれらは、次のように駆動さ
れる。隣接するサブ画素は交互に極値へ駆動され、あら
ゆるフィールドサイクルの各々において、極値のチェッ
カーボードを生成する。こうして、画素２３のサブ画素
部分１８が極値に駆動されるとき、周りのサブ画素部分
１９、２０、２１及び２２がそれぞれの対応する中間値
へ駆動される。それゆえ、各領域は、高い周波数で変化
するが、時間にわたって、その領域の光度と等価な平均
の光度を表示することになる。

【００１９】発明者によって行われた実験によれば、図
５に示されているような構成は静止画像に関して優秀な
結果を提供することが見出された。しかしながら、領域
がその値に関して急速に変化する場所において、特に画
素値があるフィールドから次のフィールドへ中央光度の
あたりで変化する場合に、残像（remaining artifact）
が発生した。更なる観察により、その残像は処理経過の
想定（historical assumption）によるものであり、中
央点の値の周りで画素光度値が変化するときには光度値
が維持されないことによるものであることが解明され
た。図６に示された例に見られるように、その想定は、
残像の原因となることが見出された。図６は、１〜７の
番号が振られた一連のフィールド（Ｋ）に対する、入力
光度値（Ｉin）のテーブルを表す図である。ここでは、
入力された光度（Ｉin）が、フィールド３と４の間にお
いて、１００から２００へ急激にジャンプするものと想
定されている。サブ画素（Ｉout）の出力光度値は本来
は０と２００の光度値の間を変化する。フィールド４に
おいて、上記の方法を用いると、フィード３における前
回の極値は０ではなく２５５であると想定される。この
想定の結果として、１４４という値が出力されることに
なる。従って、フレーム３と４の平均は７２となり、こ
のフレーム範囲においては入力光度値を下回ってしまう
ことになる。このように、本例において示しているよう
に、入力光度値が中央点の周りで変化する場合、残像が
発生しやすくなり、それが表示されることになる。類似
の不自然さは対照的な（逆の）ケースに対しても起こり
得る。すなわち、入力値が、例えば、光度値において２
００から１００へ変化する場合である。しかしながら、
全体としてはそのような不自然さは非常に短期間のもの
であり、無視し得るものである。

【００２０】また、この問題を解決するための一つの方
法は、輝度が中央点の周りで変化する場合を検出し、こ
のケースに対しては別個のルックアップテーブルを用い
ることである。（第３の）ルックアップテーブルの一例
が図７に示されている。このルックアップテーブルを用
いることにより、改善された結果が提供されることにな
る。最も単純な例として、ＬＵＴ３は、ＬＵＴ２のグラ
フの下部（入力値の低い前半部分）と上部（入力値の高
い後半部分）を入れ替えることによりＬＵＴ２から派生
され得る。このルックアップテーブルは、この特殊なケ
ースを扱うために利用され得る。更に、このルックアッ
プテーブルは、ディスプレイの応答時間を考慮して変形
させ得るものである。

【００２１】従って、好適な方法は、全体として２−状
態のチェッカーボード（奇数／偶数）構造で動作する。
この奇数／偶数状態は、画素から画素にわたって変化す
るとともに、フィールドからフィールドにわたって変化
する。主要なアイディアは、中間調処理から生成された
エラーを取得して、それをローカルな画素領域に渡っ
て、そして時間にわたって相殺するために（平均をゼロ
とするために）、画素から画素へそしてフィールドから
フィールドへと位相を変化させる（反対位相にする：an
ti-phase）ことである。この方法において、高速な遷移
が維持される。しかしながら、誘発される中間調ノイズ
は容易には知覚されない。

【００２２】その方法は、誘発されるあらゆるノイズが
非常に高い、空間的−時間的周波数を有することを確実
にし、それゆえ、ノイズは視覚的に認識しにくくなる。
チェッカーボードは、高いレベルでの状態間の変化を持
つ構造であり、最高の空間的−時間的周波数において周
波数成分を生成することができる。

【００２３】チェッカーボードは、画素（ｉ，ｊ）とフ
ィールド（ｋ）のインデックスに関するロジカルな決定
によって定義することができ、それは、以下のように、
奇数グループと偶数グループとに分割できる。すなわ
ち、ｉ＋ｊ＋ｋ＝偶数ｉ＋ｊ＋ｋ＝奇数である。

【００２４】チェッカーボードグループは、各フィール
ドにおける各画素に対して、どのルックアップテーブル
（ＬＵＴ）を用いるべきかを決定するのに用いられる。
実質的には、画素は、ＬＵＴ１とＬＵＴ２の間を切り替
える。そして、中央点での遷移が起きるとき、ＬＵＴ３
が不適切なキャリブレーションを避けるために必要とな
る。

【００２５】本例において用いられる方法のフローチャ
ートを図８に示す。ステップ３１において、ｇ（ｉ，
ｊ，ｋ）で示される入力画素値３０の光度が５０％を超
えるかどうかが判断される。そして、その判断結果に基
づいてステップ３２とステップ３３にて、対応するビッ
トが１ビット／画素のフレームメモリ（Ｍ）に、格納さ
れる。同時に、パリティチェックがステップ３５におい
て実行される。パリティチェックの結果が偶数であれ
ば、ステップ３６において第１のルックアップテーブル
が利用される。もしも、パリティが偶数でなければ、更
にステップ３７におけるチェックが実行され、中央点遷
移が生じているかどうかが判断される。中央点遷移が生
じていない場合は、ルックアップテーブル２がステップ
３８において用いられる。さもなければ（中央点遷移が
生じていれば）、ルックアップテーブル３がステップ３
９において用いられる。

【００２６】上記の記載から、以下のことがわかる。す
なわち、ＬＵＴの選択は、あらゆる連続する２つのフィ
ールドにわたるある画素の平均のグレーレベルが入力レ
ベルに近くなるように行われる。また、あらゆる隣接す
る２つの画素の平均も、正確になる傾向がある（グレー
レベルの変化勾配が小さい場合）。また、この方法は、
２つのインターレースイメージを生成する。このインタ
ーレースイメージは、３次元（２次元空間と１次元の時
間）におけるチェッカーボード構造である。２つのイン
ターレースイメージは、２のファクター（factor of
2）によりアンダーサンプル（under-sampled）され、い
くらかの、エイリアシング（aliasing）によって生じる
イメージの潜在的な品質低下の原因となる。いくつかの
品質低下は、また、ＬＵＴの非線形性によっても生じ
る。これらの両タイプの劣化は、小さな空間と時間間隔
において相殺される傾向にある。エラーノイズはさら
に、高い空間的−時間的周波数において出現するが、人
間の視覚系によって著しく弱められる。

【００２７】加えて、キャリブレートされたＬＵＴは、
好ましくは、画素遷移が有効な時間（１６．６ｍＳ）に
おいて発生することを確実にする。この方法の動作を理
解するために、仮定的な信号の、２つの隣接する画素へ
の出力に対する効果を考慮する。ここで、出力表示器
は、指数的な応答特性（１−ｅ^-at）をもつと仮定され
る。増加する入力信号に対する応答は本質的には図９に
示されるようになり、また以下のテーブル１に示すよう
になる。

【００２８】

【表１】

【００２９】フィールドＫ＝０〜８に関する２つの画素
Ａ及びＢの夫々の変化の様子は図１４に示される。

【００３０】前に述べたように、ＬＵＴ３は、入力が５
０％の閾値をクロスする際にのみ必要であり、正しいキ
ャリブレーションが用いられることを確実にする。例え
ば、フィールドＫ＝４とＫ＝５の間に、５０％をまたぐ
ものがあり、よって、ＬＵＴ３が画素Ｂに関して選択さ
れることになる。前述したように、１ビット／画素のフ
レームバッファはパラメータｍ＝ｍ（ｉ，ｊ，ｋ−１）
の前回の値を格納するのに必要である。

【００３１】時間的なあらゆるポイントについて、画素
ＡとＢの平均値は入力値と等しい。実際、これは、与え
られたタイムインターバルの終わりに到達する最終値に
関して真実であるが、図９に示されるような概して指数
関数的な遷移形状は、時間的な平均値が正確であること
を要求された場合には、付加的なキャリブレーション調
整が必要であることを意味することになる。

【００３２】好ましくは、以下のような、２つのキャリ
ブレーションが実行される。すなわち、１．白からグレーへの遷移２．黒からグレーへの遷移である。

【００３３】最初に用いられたモデルでは、遷移時間に
わたるグレーレベルの時間平均（ＮＴＳＣフィールドに
おいては１６．６ｍｓ）を無視し、割り当てられた時間
内におけるフルの遷移を許可するためのみにキャリブレ
ーションが実行された。図１０は、種々の入力が、その
初期状態が黒であった画素に印加されたときの、ＬＣＤ
パネルからの実際の出力の典型的な例を示している。

【００３４】同様に、図１１は、種々の入力変化が、そ
の初期状態が白であった画素に対して印加されたとき
の、ＬＣＤパネルからの実際の出力における変化を表す
図である。

【００３５】図１０及び図１１の応答曲線を区分的にリ
ニアな連続曲線として近似することにより、あらゆる所
望の出力を達成するために要求される入力を与えるＬＵ
Ｔ（逆方向のＬＵＴ）を生成することが可能となる。こ
れらの値は、ＬＵＴ２及びＬＵＴ３において用いられ得
る。

【００３６】図１１を更に吟味すると、白（１００％）
からおよそ６％（４０）より下のグレーレベルへの遷移
（すなわち、−９４％遷移）は全く不可能である。しか
しながら、これは、平均的なグレーレベルにおいては、
目につくエラーの原因とはならない。

【００３７】最後に、図１２に、図１０と図１１の入出
力グラフから生成される最終的にキャリブレートされた
ルックアップテーブルの例を示す。

【００３８】前述より、次のことが明らかであろう。す
なわち、実施形態の直接的な応用の下では、好ましい実
施形態の方法が、表示された画素光度の平均を入力され
た画素光度と同じとするという状態を時間にわたって実
現することは、実際には達成できそうにない。これは、
定常的に変化する値のある時間にわたって取られる平均
は、一定の状態には決して到達し得ないからである。し
かしながら、上述の実施形態によれば、時間にわたる平
均は明らかに入力値に接近し、実質的に入力値と同じと
なる。所望であれば、上述されたキャリブレーション調
整が、表示される値に対する更なるレベルの校正を提供
するべく、適用されうる。

【００３９】上記においてその概要が説明された方法
は、更に付加的な長所を有する。すなわち、各画素の遷
移過程が既知となるので、ＬＣＤパネル内のヒステリシ
スの影響を除去することができる。特に、特定の画素に
生じたあらゆるグレーレベルは、（その手前のフィール
ドにおいて）必ず白（１００％）或いは黒（０％）に超
過駆動されなければならい。キャリブレーション曲線は
本質的にヒステリシス情報を含んだものとなる。

【００４０】図１３は、好ましい本実施形態の方法に用
いるための典型的なシステム４５を示す図である。シス
テム４５はアナログ入力信号（Analog Image Signal）
４６或いはディジタル入力信号（Digital Image Signa
l）４７のいずれかを受信可能である。アナログ入力信
号４６は、まず最初に、４８においてアナログ−ディジ
タル変換（A to D）され、その後、ディジタル信号４７
と同様にガンマ変換器（Gamma Conversion）４９に送ら
れる。ガンマ変換回路４９は、専用のルックアップテー
ブルを用いて動作する。次に、校正モジュール（Correc
tion Module）５０が、ＬＣＤ５２上における表示のた
めのＬＣＤドライバ（LCD Driver）５１に対して画素値
を出力するために、上述の好ましい実施形態の方法を実
現する。校正モジュール５０は、上述した３つの中間調
ルックアップテーブルと、中央点が交差することを検出
するのに用いられる１ビット／画素のメモリバッファと
を有している。校正モジュール５０はまた、図８のフロ
ーチャートを実現するための関連するロジックを含む。
なお、モジュール４８、４９及び５０はコンピュータシ
ステム内で形成されてもよいし、或いは、特定のディス
プレイ５２内で、特にそのディスプレイに適用されるべ
く形成されてもよい。

【００４１】また、上述したように、各画素が２つのサ
ブ画素に分離される必要はない。例えば、各画素が単一
の表示素子によって形成される場合、隣接する画素間の
交互のチェッカーボードは正しい局所的な平均出力を保
証する。

【００４２】上述の実施形態は、モノクロームの中間調
処理の例に関して説明したが、カラー表示システムに対
しても同じ処理が適用可能である。特に、カラー表示シ
ステムが、赤、緑、青（ＲＧＢ）形式を用いている場
合、上述した方法はそのようなフォーマットにおいて用
いられる個々のカラーチャンネルについて適用され得
る。例えば、各カラー画素が、赤、緑及び青の各々につ
いて単一のサブ画素を含む場合、結果として、チェッカ
ーボードパターンは、各画素にわたって、各カラーに適
用される。この場合、隣接する青のサブ画素が交互に変
化してチェッカーボードバターンを形成する。赤及び緑
に対しても同様である。

【００４３】上述した実施形態の方法は、好ましくは、
図１５に示されるような、一般的な多目的のコンピュー
タシステム１００を用いて実現される。この場合、本実
施形態の方法はアプリケーションプログラムのような、
コンピュータシステム１００内で実行されるソフトウエ
アとして実施される。特に、本方法の各ステップは、コ
ンピュータによって実行されるソフトウエア内の命令に
よって達成される。ソフトウエアは、２つの離れた部分
に分離されてもよい。例えば、一方のパートはその方法
を実行するものであり、もう一方のパートは後者とユー
ザの間のユーザインターフェースを管理する。ソフトウ
エアはコンピュータ可読媒体に格納されてもよく、これ
は、例えば上述した格納媒体を含む。ソフトウエアは、
コンピュータ可読媒体からコンピュータにロードされ、
コンピュータによって実行される。そのようなソフトウ
エアを有するコンピュータ可読媒体、或いはそこに記録
されたコンピュータプログラムはコンピュータプログラ
ムプロダクトである。コンピュータにおけるコンピュー
タプログラムプロダクトの使用は、好ましくは、本発明
の実施形態に従った長所を有する装置として機能させ
る。

【００４４】コンピュータシステム１００は、コンピュ
ータモジュール１０１、キーボード（Keyboard）１０２
及びマウス１０３のような入力装置、プリンタ（Printe
r）１１５や表示装置（Video Display）１１４を含む出
力装置を備える。表示装置１１４は、典型的には制限さ
れた表示性能を有する装置であって、例えば上述したＬ
ＣＤである。モジュレータ−デモジュレータ送信装置
（モデム（Modem））１１６は、例えば、電話回線１２
１或いは他の機能的メディアを介して接続可能な通信ネ
ットワーク（Computer Network）１２０に対する通信の
ためにコンピュータモジュール１０１によって利用され
る。モデム１１６はインターネットや、ローカルエリア
ネットワーク（ＬＡＮ）或いはワイドエリアネットワー
ク（ＷＡＮ）のような他のネットワークシステムへのア
クセスを得るのに用いられる。

【００４５】コンピュータモジュール１０１は典型的に
は少なくとも一つのプロセッサユニット（Processor）
１０５、半導体ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およ
び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）から形成されるメモリ
ユニット（Memory）１０６と入出力インターフェースを
含む。入出力インターフェースは、ビデオインターフェ
ース（Video Interface）１０７と、キーボード１０２
及びマウス１０３、そしてオプションとしてのジョイス
ティック（不図示）のための入／出力インターフェース
（I/O Interface）１１３と、モデム１１６のためのイ
ンターフェース（I/O Interface）１０８とを含む。ま
た、格納装置（Storage Device）１０９が、典型的に
は、ハードディスクドライブ１１０及びフロッピーディ
スクドライブ１１１を含んで提供される。磁気テープド
ライブ（不図示）もまた格納装置１０９として使用され
得る。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１２は典型的には、デー
タの不揮発性メモリ資源として提供される。コンピュー
タモジュール１０１の各構成要素１０５から１１３は、
典型的には、それらを相互接続するバス１０４を介し
て、関連する技術の当業者には周知のコンピュータシス
テム１００の一般的なオペレーションのモードにおいて
通信可能である。実施形態が実現されるコンピュータの
例としては、ＩＢＭ−ＰＣや、これにコンパチブルなコ
ンピュータ、サンスパークステーションや、これらから
発展した類似のコンピュータシステムを含む。

【００４６】典型的には、好適な実施形態のアプリケー
ションプログラムはハードディスクドライブ１１０に常
駐し、読み出され、その実行をプロセッサ１０５により
制御される。ネットワーク１２０から取りこまれたプロ
グラムやあらゆるデータの中間的な格納は、半導体メモ
リ１０６を用いて、おそらく、ハードディスクドライブ
と協動して達成される。ある事例において、アプリケー
ションプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディス
ク上にエンコードされて、対応するドライブ１１２或い
は１１１を介して読み出されてユーザに提供される。或
いは、モデムデバイス１１６を介してネットワーク１２
０からユーザによって読み取られてもよい。更に、ソフ
トウエアは、また、他のコンピュータ可読媒体からコン
ピュータシステム１００にロードされてもよい。このよ
うなコンピュータ可読媒体としては、磁気テープ、ＲＯ
Ｍ、集積回路、光磁気ディスク、コンピュータモジュー
ル１０１と他の装置との間の無線もしくは赤外線送信チ
ャンネル、ＰＣＭＩＡカードのようなコンピュータ可読
カード、ｅメール及びＷｅｂサイトに記録された情報の
通信を含むインターネット及びイントラネットなどが挙
げられる。なお、上記は、関連するコンピュータ可読媒
体の、単に典型的な例を示すものであり、他のコンピュ
ータ可読媒体が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱するこ
となく適用され得る。

【００４７】また或いは、記述された実施形態の方法
は、一つもしくはそれ以上の集積回路のような専用のハ
ードウエアにおいて実現されてもよい。そのような専用
のハードウエアは、グラフィックプロセッサ、ディジタ
ル信号プロセッサ、或いは１もしくはそれ以上のマイク
ロプロセッサとそれに協働するメモリを含むことにな
る。

【００４８】また、上述した好適な実施形態の作用は、
結果として、約２のファクタによって要求された表示信
号を圧縮することが明らかである。この圧縮ファクタ
は、本発明の枠組みを用いるあらゆるディスプレイの帯
域幅を減少するのに用いられ得る。

【００４９】また、当業者には理解されることである
が、上述した実施形態によって示された本発明に対し
て、その趣旨や範囲から逸脱することなく、多くの変形
や改造がなされ得る。本実施形態は、それゆえ、上述の
実施形態は、あらゆる点において、説明のための例示に
すぎないものであり、限定的なものではない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
限られた応答時間特性を有するディスプレイにおいて改
善された画像表示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】標準的な液晶表示パネルの遷移応答時間を示す
図である。

【図２】好適な実施形態における単一画素の動作を示す
図である。

【図３】好適な実施形態において用いられる第１のルッ
クアップテーブルに保持される値をプロットしたグラフ
を示す図である。

【図４】好適な実施形態において用いられる第２のルッ
クアップテーブルに保持される値をプロットしたグラフ
を示す図である。

【図５】好適な実施形態に従って動作する画素及びサブ
画素の列を示す図である。

【図６】好適な実施形態において生じる特定の問題例の
テーブルを示す図である。

【図７】好適な実施形態において用いられる第３のルッ
クアップテーブルに保持される値をプロットしたグラフ
を示す図である。

【図８】好適な実施形態のアルゴリズムステップを示す
フローチャートである。

【図９】好適なな実施形態形態を用いた場合の画素動作
例を示す図である。

【図１０】初期状態が黒の画素の標準的な遷移時間を表
す入力／出力グラフを表す図である。

【図１１】初期状態が白の画素の標準的な遷移時間を表
す入力／出力グラフを表す図である。

【図１２】好適な実施形態において用いられる、最終的
なルックアップテーブルの一形式に保持される値を示す
図である。

【図１３】液晶表示器を駆動するために用いられる好適
な実施形態の一形式を示す図である。

【図１４】図９のシーケンスに関する画素Ａ及びＢの表
示状態を示す図である。

【図１５】実施形態が実現されるコンピュータシステム
の概要を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピーターウイリアムミッシェルイルベリーオーストラリア国 2113 ニューサウスウェールズ州，ノースライド，トーマスホルトドライブ１キヤノンインフォメーションシステムズリサーチオーストラリアプロプライエタリーリミテツド内 (72)発明者マイケルアレキサンダーオールドフィールドオーストラリア国 2113 ニューサウスウェールズ州，ノースライド，トーマスホルトドライブ１キヤノンインフォメーションシステムズリサーチオーストラリアプロプライエタリーリミテツド内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素と有限の画素応答時間を有す
るディスプレイ上に入力画像データを再生するために入
力画像データを中間調処理する方法であって、該ディス
プレイの各画素について、第１の中間調処理サイクルにおいて、入力値を極値で表
示するべく（第１）中間調処理し、第２の中間調処理サイクルにおいて、前記極値との平均
が実質的に前記入力値と等しくなるように中間値を設定
し、該入力値を該中間値で表示するべく（第２）中間調
処理することを特徴とする中間調処理方法。
【請求項２】前記ディスプレイの各画素は、少なくと
も２つのサブ画素を有し、これらサブ画素は中間調処理
サイクルの位相をずらして駆動されることを特徴とする
請求項１に記載の中間調処理方法。
【請求項３】隣接する画素が、お互いにずれた位相の
中間調処理サイクルで駆動されることを特徴とする請求
項１に記載の中間調処理方法。
【請求項４】各中間調処理サイクルにおいて、前記デ
ィスプレイにおける極値のチェッカーボードパターンが
形成されることを特徴とする請求項１に記載の中間調処
理方法。
【請求項５】前記極値は、完全オン状態の画素値と完
全オフ状態の画素値とを備えることを特徴とする請求項
１に記載の中間調処理方法。
【請求項６】前記入力値が中央点の値の周りで変化す
ることを検出し、前記平均値を実質的に維持するように
前記変化を考慮するべく前記中間値を変更するステップ
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の中間調
処理方法。
【請求項７】前記画素の所定の出力光度値を生成する
ように、前記画素の固定された表示期間の間、該画素を
超過駆動することを更に備えることを特徴とする請求項
１に記載の中間調処理方法。
【請求項８】前記中間調処理サイクルはビデオディス
プレイ信号内の夫々のフィールドに対応することを特徴
とする請求項１に記載の中間調処理方法。
【請求項９】複数の画素と有限の画素応答時間を有す
るディスプレイ上に入力画像データを再生するための入
力データの中間調処理装置であって、第１の中間調処理サイクルにおいて、入力値を極値で表
示するべく中間調処理する第１手段と、第２の中間調処理サイクルにおいて、前記極値との平均
が実質的に前記入力値と等しくなるように中間値を設定
し、前記画素に対応する該入力値を該中間値へ中間調処
理する第２手段とを備えることを特徴とする中間調処理
装置。
【請求項１０】前記ディスプレイの各画素は、少なく
とも２つのサブ画素を有し、前記サブ画素を中間調処理
サイクルの位相をずらして駆動する手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項９に記載の中間調処理装置。
【請求項１１】前記画素の隣接する画素同士を、お互
いにずれた位相の中間調処理サイクルで駆動する手段を
更に備えることを特徴とする請求項９に記載の中間調処
理装置。
【請求項１２】各中間調処理サイクルにおいて、前記
ディスプレイにより極値のチェッカーボードパターンが
形成されることを特徴とする請求項９に記載の中間調処
理装置。
【請求項１３】前記極値は、完全オン状態の画素と完
全オフ状態の画素の一つを備えることを特徴とする請求
項９に記載の中間調処理装置。
【請求項１４】前記入力値が中央点の値の周りで変化
することを検出し、それが検出された場合、前記平均値
を実質的に維持するために前記変化を考慮して前記中間
値を変更する手段を更に備えることを特徴とする請求項
９に記載の中間調処理装置。
【請求項１５】前記画素の所定の出力光度値を生成す
るように、前記画素の固定された表示期間の間、該画素
を超過駆動することを更に備えることを特徴とする請求
項９に記載の中間調処理装置。
【請求項１６】超過駆動を行う前記手段は、前記有限
の応答時間を補うべく動作することを特徴とする請求項
１５に記載の中間調処理装置。
【請求項１７】前記中間調処理サイクルはビデオディ
スプレイ信号内の夫々のフィールドに対応することを特
徴とする請求項９に記載の中間調処理装置。
【請求項１８】前記ディスプレイは液晶表示器である
ことを特徴とする請求項９に記載の中間調処理装置。
【請求項１９】画像を表示するためのシステムであっ
て、画像信号を提供するイメージ装置と、複数の画素と有限の応答時間を有する表示器と、前記イメージ装置と前記表示器との間に接続され、有限
個の表示可能な光度レベルが前記表示器に提供されるよ
うに前記画像信号を中間調処理するべく構成された中間
調処理装置とを備え、前記中間調処理装置は、複数の画素と有限の画素応答時間を有する前記表示器上
に入力画像データを再生するための入力データの中間調
処理装置であって、第１の中間調処理サイクルの間に、前記画像信号から派
生した前記表示器の各画素の入力値を、前記光度レベル
の極値の一つへ変換するべく中間調処理する第１処理
と、第２の中間調処理サイクルの間に、前記極値の光度レベ
ルとの平均が実質的に前記入力値と等しくなるように中
間光度レベルを設定し、前記画素に対応する該入力値を
該中間光度レベルに変換するべく中間調処理する第２処
理とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】前記有限個の表示可能な光度レベル
は、前記ディスプレイによって再生され得る複数の光度
レベルに対応することを特徴とする請求項１９に記載の
システム。
【請求項２１】前記画像信号はビデオ表示信号であ
り、前記中間調処理サイクルは前記ビデオ表示信号の夫
々のフィールドに対応することを特徴とする請求項１９
に記載のシステム。
【請求項２２】前記イメージ装置は、少なくとも前記
信号として形成された前記画像を提供するために構成さ
れたコンピュータシステムを備え、前記中間調処理装置
は前記コンピュータシステムに統合されることを特徴と
する請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】前記中間調処理装置は前記ディスプレ
イに統合されることを特徴とする請求項１９に記載のシ
ステム。
【請求項２４】前記ディスプレイは液晶表示器である
ことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】前記ディスプレイの各画素は、少なく
とも２つのサブ画素を有し、前記中間調処理装置は、前
記サブ画素を中間調処理サイクルの位相をずらして駆動
する手段を更に備えることを特徴とする請求項１９に記
載のシステム。
【請求項２６】前記中間調処理装置は、前記画素の隣
接するもの同士を、お互いにずれた位相の中間調処理サ
イクルで駆動する手段を更に備えることを特徴とする請
求項１９に記載のシステム。
【請求項２７】各中間調処理サイクルにおいて、前記
ディスプレイにより極値のチェッカーボードパターンが
形成されることを特徴とする請求項１９に記載のシステ
ム。
【請求項２８】前記極値は、完全オン状態の画素と完
全オフ状態の画素の一つを備えることを特徴とする請求
項１９に記載のシステム。
【請求項２９】前記中間調処理装置は、前記入力値が
中央点の値の周りで変化することを検出し、検出された
場合に、前記平均値が実質的に維持されるように前記変
化を考慮して前記中間値を変更する手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項３０】前記中間調処理装置は、前記画素の所
定の出力光度値を生成するように、前記画素の固定され
た表示期間の間、該画素を超過駆動することを更に備え
ることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項３１】超過駆動を行う前記手段は、前記有限
の応答時間を補うべく動作することを特徴とする請求項
３０に記載のシステム。
【請求項３２】複数の画素と有限の画素応答時間を有
するディスプレイ上に再生されるべき入力画像データを
中間調処理するためのインストラクションシリーズを有
するコンピュータプログラム製品が組み込まれたコンピ
ュータ可読媒体であって、該インストラクションは、該
ディスプレイの各画素について、第１の中間調処理サイクルにおいて、入力値を極値で表
示するべく（第１）中間調処理し、第２の中間調処理サイクルにおいて、前記極値との平均
が実質的に前記入力値と等しくなるように中間値を設定
し、該入力値を該中間値で表示するべく（第２）中間調
処理することを備える方法を実現するべく構成されてい
ることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】前記ディスプレイの各画素は、少なく
とも２つのサブ画素を有し、これらサブ画素は中間調処
理サイクルの位相をずらして駆動されることを特徴とす
る請求項３２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３４】隣接する画素が、お互いにずれた位相
の中間調処理サイクルで駆動されることを特徴とする請
求項３２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】各中間調処理サイクルにおいて、前記
ディスプレイにおける極値のチェッカーボードパターン
が形成されることを特徴とする請求項３２に記載のコン
ピュータ可読媒体。
【請求項３６】前記極値は、完全オン状態の画素値と
完全オフ状態の画素値とを備えることを特徴とする請求
項３２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３７】前記方法が、前記入力値が中央点の値の周りで変化することを検出
し、前記平均値を実質的に維持するように前記変化を考
慮して前記中間値を変更するステップを更に備えること
を特徴とする請求項３２に記載のコンピュータ可読媒
体。
【請求項３８】前記方法が、前記画素の所定の出力光度値を生成するように、前記画
素の固定された表示期間の間、該画素を超過駆動するこ
とを更に備えることを特徴とする請求項３２に記載のコ
ンピュータ可読媒体。
【請求項３９】前記中間調処理サイクルはビデオディ
スプレイ信号内の夫々のフィールドに対応することを特
徴とする請求項３２に記載のコンピュータ可読媒体。