(57)【要約】【課題】補正に用いるＬＵＴ（ルックアップテーブル）のサイズを小さくしても、ガンマ補正の精度を確保する。【解決手段】ビット幅削減部１２は、（Ｎ＋１）ビットの入力信号Ｄinのうち下位１／４の信号レベル範囲の信号はそのまま出力し、その次の１／４の範囲の信号については入力値の増加に対する出力値の増加の割合を１／２に圧縮する。そして更に上位１／２の範囲の信号については入力値の増加に対する出力値の増加の割合を１／４に圧縮する。これにより、全体としてビット幅が１つ減ってＮとなる。信号供給対象の例である有機ＥＬ素子の場合、ガンマ補正のカーブの傾きは低輝度領域ほど大きいが、このビット幅削減部１２によれば、そのように傾きが大きい範囲の階調を確保でき、その範囲における階調補正の精度劣化を抑制できる。【選択図】図３
2006115389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデジタル映像信号データを、階調性保護対象の信号レベル範囲の階調がそれ以外の信号レベル範囲の階調より相対的に細かくなるように変換するデータ変換部と、
前記データ変換部で変換された変換後映像信号データが入力され、その変換後映像信号データに対応してガンマ補正するガンマ補正テーブルと、
を備えるデジタル映像信号データ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記データ変換部は、入力されたデジタル映像信号データのうち階調性保護対象の信号レベル範囲では階調を維持し、それ以外の信号レベル範囲では下位ビットをまるめて階調を圧縮することで、該デジタル映像信号データのビット幅を削減するビット幅削減部であることを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記データ変換部は、
入力されたデジタル映像信号データに対してコントラスト係数を乗算し、該デジタル映像信号データよりもビット幅の大きい出力映像信号データを出力するコントラスト調整部と、
前記コントラスト調整部が出力する出力映像信号データのうち階調性保護対象の信号レベル範囲では階調を維持し、それ以外の信号レベル範囲では下位ビットをまるめて階調を圧縮することにより、その出力映像信号データを前記ガンマ補正テーブルの入力ビット幅に合わせてビット数削減するビット数削減部と、
を備えることを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記ビット幅削減部は、高輝度の信号レベル範囲ほど入力の増加に対する出力の増加の割合が小さくなるようにすることで、高輝度の信号レベル範囲ほど階調を相対的に大きく圧縮することを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記ビット幅削減部は、入力されたデジタル映像信号データの信号レベル範囲を最上位ビットが１となる信号レベル範囲、最上位ビットが０で次位のビットが１となる信号レベル範囲という順に、上位側の数ビットの値により識別可能な複数の信号レベル範囲に分割し、それら各信号レベル範囲ごとに、該デジタル映像信号データの一部に対し範囲を表す上位ビットを併合することで入力の増加に対して直線的に増加する出力を生成するデータ併合部を備え、更にそれら各データ併合部の出力を該デジタル映像信号データの上位の各ビットにより選択するセレクタ部を備えることを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記ビット幅削減部は（Ｎ＋１）ビット幅の入力ＤinをＮビット幅の出力Ｄoutへと、次式に従ってビット幅圧縮するものであることを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【数１】
2006115389.tif 000005
【請求項７】
請求項５に記載のデジタル映像信号データ処理装置において、
前記ビット幅削減部は（Ｎ＋２）ビット幅の入力ＤinをＮビット幅の出力Ｄoutへと、次式に従ってビット幅圧縮するものであることを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【数２】
2006115389.tif 000006
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のデジタル映像信号データ処理装置であって、前記ガンマ補正テーブルによりガンマ補正されたデジタル映像信号データを有機ＥＬ発光素子又は液晶表示素子に対して供給することを特徴とするデジタル映像信号データ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル映像信号データ処理装置に関し、特に階調の観点から効率的なガンマ補正を実現する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機ＥＬ表示装置が知られており、自発光のフラットパネル表示装置として注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子をマトリクス状に配置して画素とし、各画素の有機ＥＬ素子の発光を個別に制御して表示を行う。ここで、有機ＥＬ表示装置には、アクティブ型とパッシブ型があるが、各画素に有機ＥＬ素子の電流を制御するための画素回路を有するアクティブ型の有機ＥＬ表示装置の方が高精細の表示が行える。
【０００３】
図１に、アクティブ型の有機ＥＬ表示装置の画素回路の一例を示す。駆動ＴＦＴ１はｐチャンネル型であり、ソースが垂直方向に延びる電源ＰＶｄｄに接続され、ドレインが有機ＥＬ素子２のアノードに接続されている。また、有機ＥＬ素子２のカソードはカソード電源ＣＶに接続されている。
【０００４】
駆動ＴＦＴ１のゲートは、保持容量Ｃを介して電源ＰＶｄｄに接続されているとともに、ｎチャンネル型の選択ＴＦＴ３のソースに接続されている。この選択ＴＦＴ３のドレインは垂直方向に延びるデータラインＤａｔａに接続され、そのゲートは水平方向に延びるゲートラインＧａｔｅに接続されている。
【０００５】
このため、ゲートラインＧａｔｅをハイレベルとすることで、対応する選択ＴＦＴ３がオンし、そのときにデータラインＤａｔａにその画素の輝度についての画像信号を印加すると、その画像信号の電圧が保持容量Ｃに保持され、その電圧が駆動ＴＦＴ１のゲートに印加される。従って、画像信号により駆動ＴＦＴ１のゲートの電圧を制御され、有機ＥＬ素子２に流れる電流が制御される。なお、保持容量Ｃがあるため、選択ＴＦＴ３がオフした後も駆動ＴＦＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓは保持される。
【０００６】
そして、有機ＥＬ素子２の発光量は、その駆動電流とほぼ比例関係にある。従って、画像信号に応じて有機ＥＬ素子２が発光する。
【０００７】
ここで、有機ＥＬ表示装置は、入力信号のレベルと表示輝度の関係（ガンマ）が直線ではない。そこで、この関係を適切なものにするためにガンマ補正が行われる。
【０００８】
図２は入力電圧（Ｖｇｓ）と、有機ＥＬ素子２の輝度および電流ｉｃｖの関係の一例を示している。このグラフに示されるように、駆動ＴＦＴ１がオンして有機ＥＬ素子２が発光するためには、ゲートソース間電圧Ｖｇｓが所定しきい値電圧（Ｖｔｈ）以上にならなければならない。画像信号は、基本的に発光輝度に対応するデータであり、最低レベルが黒レベルに対応している。そこで、画素回路に供給するデータ電圧は、しきい値電圧Ｖｔｈに対応した電圧だけ、画像信号をオフセットさせる黒レベルオフセット設定を行う必要がある。また、画素回路は、白レベルに対応する入力電圧Ｖｗにおいて所定の輝度となるように設定されている。
【０００９】
有機ＥＬパネルに対する入力としてデジタル映像信号データ入力を用いる場合、このデジタル映像信号データ入力をＤ／Ａコンバーターでアナログ信号に変換して、図１のような画素回路に与える。ここで、図２に示した関係を考慮すると、そのＤ／Ａコンバーターに入力する前に、図２における入力電圧と輝度の特性と逆の特性を記憶したＬＵＴ（ルックアップテーブル）などを用いて、ガンマ補正が行われる。
【００１０】
このようなＬＵＴを用いたデジタルガンマ補正の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、液晶プロジェクタのガンマ補正に関するものであるが、ガンマ補正のカーブの傾きが大きい黒（暗部）領域での補正精度を高めるため、ガンマ補正ＬＵＴへの入力ビット数を増やしている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１６５１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の技術では、黒領域の補正精度は改善できるものの、ＬＵＴの入力ビット数が増えるため、ＬＵＴのサイズが大きくなってしまうという問題が生じる。ＬＵＴのサイズが大きいと必要なメモリのサイズが大きくなるので、回路のコンパクト化や低コスト化の点で好ましくない。
【００１３】
本発明は、小規模なＬＵＴでもガンマ補正を高精度で行えるデジタル映像信号データ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るデジタル映像信号データ処理装置は、入力されたデジタル映像信号データを、階調性保護対象の信号レベル範囲の階調がそれ以外の信号レベル範囲の階調より相対的に細かくなるように変換するデータ変換部と、前記データ変換部で変換された変換後映像信号データが入力され、その変換後映像信号データに対応してガンマ補正するガンマ補正テーブルと、を備える。
【００１５】
ここで、階調性保護対象の信号レベル範囲は、ガンマ補正カーブの傾きが大きい信号レベル範囲である。ガンマ補正カーブの傾きが大きい範囲では、入力の変動に対するガンマ補正出力の変動が大きいものとなるため、このような範囲ではガンマ補正への入力信号の階調を他より細かくすることで、補正の誤差の増大を抑制できる。逆にガンマ補正カーブの傾きが小さい範囲では、入力に多少の変動があっても出力の値の変動は大きくならないので、そのような範囲は割り当てる階調を大きく削減しても影響は少ない。本発明によれば、入力されたデジタル映像信号データのビット幅を、階調性保護対象の範囲の階調を維持しつつも、全体として圧縮することができる。したがって、ビット幅削減部の後段のガンマ補正テーブルのテーブルサイズを小さくしつつも、補正の精度の劣化を抑制することができる。
【００１６】
本発明の好適な態様では、前記データ変換部は、入力されたデジタル映像信号データのうち階調性保護対象の信号レベル範囲の階調を維持し、それ以外の信号レベル範囲の階調を圧縮することで、該デジタル映像信号データのビット幅を削減するビット幅削減部である。
【００１７】
また別の好適な態様では、前記データ変換部は、入力されたデジタル映像信号データに対してコントラスト係数を乗算し、該デジタル映像信号データよりもビット幅の大きい出力映像信号データを出力するコントラスト調整部と、前記コントラスト調整部が出力する出力映像信号データのうち階調性保護対象の信号レベル範囲の階調を維持し、それ以外の信号レベル範囲の階調を圧縮することにより、その出力映像信号データを前記ガンマ補正テーブルの入力ビット幅に合わせてビット幅削減するビット幅削減部と、を備える。
【００１８】
更に好適な態様では、前記ビット幅削減部は、高輝度の信号レベル範囲ほど入力の増加に対する出力の増加の割合が小さくなるようにすることで、高輝度の信号レベル範囲ほど階調を相対的に大きく圧縮する。
【００１９】
更に好適な態様では、前記ビット幅削減部は、入力されたデジタル映像信号データの信号レベル範囲を最上位ビットが１となる信号レベル範囲、最上位ビットが０で次位のビットが１となる信号レベル範囲という順に、上位側の数ビットの値により識別可能な複数の信号レベル範囲に分割し、それら各信号レベル範囲ごとに、該デジタル映像信号データの一部に対し範囲を表す上位ビットを併合することで入力の増加に対して直線的に増加する出力を生成するデータ併合部を備え、更にそれら各データ併合部の出力を該デジタル映像信号データの上位の各ビットにより選択するセレクタ部を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について説明する。
【００２１】
図３は、本発明に係るデジタル映像信号データ処理装置の実施形態の構成を示すブロック図である。図３において画像演算部１０は、有機ＥＬパネル１８に表示させるべきデジタル映像信号データを生成するユニットである。画像演算部１０は、デジタルの映像信号データを出力するものであればどのようなものでもよい。ここでは、画像演算部１０が出力するデジタル映像信号データのビット幅（データ幅）が（Ｎ＋１）ビットであるとする（但しＮは自然数）。
【００２２】
画像演算部１０から出力された（Ｎ＋１）ビット幅のデジタル映像信号データは、ビット幅削減部１２に入力される。ビット幅削減部１２は、入力されたデジタル映像信号データのビット幅を削減する。図３の例では、（Ｎ＋１）ビット幅の入力データをＮビットの幅へとビット幅を削減する。ただし、このビット幅削減は、映像信号データのレベルの全域にわたって均一に削減するのではなく、補正精度を確保したい信号レベル範囲の階調よりも、そうでない信号レベル範囲の階調を相対的に大きく圧縮する。
【００２３】
例えば、有機ＥＬパネル１８に適用する図３の装置の場合、有機ＥＬ素子の入出力関係は図２に示すようなものであるので、この特性を比例関係になるように補正するガンマ補正カーブは、信号レベルが低い（すなわち低輝度の）領域は傾きが大きく、信号レベルが高い領域では傾きが小さくなる。傾きが大きい領域では、入力信号の値の小さな差が出力信号に大きな誤差をもたらす。そこで、特許文献１と同様傾きの大きい低輝度領域での補正精度を確保するためには、低輝度領域に高輝度領域よりも多くの階調を割り当てるようにする。
【００２４】
図３の例は、（Ｎ＋１）ビットをＮビットに削減するものなので、１つの例として、低輝度領域では階調を圧縮せず、輝度の高い側の領域にて２ビット分の階調を圧縮するという方式がある。
【００２５】
この方式に沿ったビット幅削減部１２の例の入出力特性を図４に示す。この特性は、ビット幅削減部１２に入力される（Ｎ＋１）ビット幅のデジタル映像信号データＤinの値と、ビット幅削減部１２から出力されるＮビット幅のデジタル映像信号データＤout の値の関係を示している。この特性を式で示すと以下の通りとなる。
【数１】
2006115389.tif 000003
【００２６】
この特性では、入力信号Ｄinの信号レベルが下位（すなわち低輝度側）から４分の１、すなわち信号レベルの値が０〜２N-1−１ の範囲では、出力信号Ｄout は入力信号Ｄinと同じ値であり、特性のグラフの傾きは１となる。またＤinが次の４分の１すなわち２N-1 〜２N−１ の範囲では、特性のグラフの傾きが１／２となり、Ｄinの上位半分すなわち２N 〜２N+1 −１の範囲では、特性のグラフの傾きが１／４となる。このように、入力信号Ｄinの値が大きくなるにつれて段階的に入出力特性の傾きを小さくしていくことで、出力信号Ｄout のビット幅が入力信号Ｄinより１ビット少なくなっている。
【００２７】
図５は、このような入出力特性を示すビット幅削減部１２の内部構成の一例を示す図である。
【００２８】
この図において、"Ｄin［］"は入力信号Ｄin又はその一部を、"Ｄout［］"は出力信号Ｄoutを示す。また"Ｄin［Ｎ：０］"や"Ｄout［Ｎ−１：０］"などにおける"［ｍ：ｎ］"（ただし０≦ｎ＜ｍ）なる表記は、入力又は出力のデジタル映像信号データの各ビットに対し、最下位ビットから上位ビットに向かって０から順に１つずつ大きくなる桁番号を付与した場合に、その信号の下からｎビット目からｍビット目までの（ｍ−ｎ＋１）ビットの値を示す。したがって、例えば"Ｄin［Ｎ：０］"は、（Ｎ＋１）ビットの入力信号Ｄinの０ビット目（最下位）からＮビット目（最上位）までの値、すなわちＤinそのものを示し、これがビット幅削減部１２の入力部１２０から入力されるわけである。また、"Ｄin［Ｎ］"のように"［］"内に１つの整数しか示されない場合は、その整数が示す桁１ビットの値を示す。したがって、例えば"Ｄin［Ｎ］"は入力信号Ｄinの最上位ビットの値を示すことになる。
【００２９】
データ併合部１２２，１２４，１２６は、２つの入力データを併合（マージ）する回路である。より詳しくは、入力される２つのバイナリデータのうち、下段の入力データの上位側に上段に示されたバイナリデータを併合する。したがって、上段及び下段の入力データがそれぞれｍビット及びｎビットであれば、データ併合部の出力データは（ｍ＋ｎ）ビットのデータとなる。例えば下段の入力データが６ビットのデータ"100000"であり、上段の入力データが２ビットのデータ"10"であれば、データ併合部の出力は８ビットのデータ"10100000"となる。
【００３０】
個別に説明すると、データ併合部１２２は、（Ｎ＋１）ビットの入力信号Ｄinのうちの下位（Ｎ−１）ビットの値"Ｄin［Ｎ−２：０］"の上位に"０"を併合することで、ＮビットのデータＡを生成する。このデータＡは、上記の式（１）における０≦Ｄin≦２N-1−１ の場合の出力データＤout に相当する。
【００３１】
またデータ併合部１２４は、入力信号Ｄinのうちの下から２番目のビット（桁番号１）から桁番号（Ｎ−２）までの（Ｎ−２）ビットの値"Ｄin［Ｎ−２：１］"の上位に"１０"を併合することで、ＮビットのデータＢを生成する。このデータＢは、上記の式（１）における２N-1≦Ｄin≦２N−１ の場合の出力データＤout に相当する。
【００３２】
そしてデータ併合部１２６は、入力信号Ｄinのうちの上位（Ｎ−１）ビットの値"Ｄin［Ｎ−１：２］"の上位に"１１"を併合することで、ＮビットのデータＣを生成する。このデータＣは、上記の式（１）における２N≦Ｄin≦２N+1−１ の場合の出力データＤout に相当する。
【００３３】
セレクタ１３０には、データ併合部１２２の出力データＡとデータ併合部１２４の出力データＢが入力される。そしてセレクタ１３０は、入力データＤinの上から２番目のビットの値"Ｄin［Ｎ−１］"を選択信号として受け取り、その選択信号が０であればデータＡを選択して出力し、１であればデータＢを選択して出力する。
【００３４】
セレクタ１３２には、セレクタ１３０の出力データとデータ併合部１２６の出力データＣが入力される。そしてセレクタ１３２は、入力データＤinの最上位ビットの値"Ｄin［Ｎ］"が０であればセレクタ１３０の出力データを選択して出力し、１であればデータＣを選択して出力する。このセレクタ１３２の出力がビット幅削減部１２の出力として出力部１４０から出力される。
【００３５】
入力データＤinの最上位ビットが"０"であり、かつ上から２番目のビットが"０"であれば、０≦Ｄin≦２N-1−１ である。このときセレクタ１３０及び１３２の選択でデータＡがビット幅削減部１２の出力となるので、式（１）の一番上の行の関係が実現される。そして、入力データＤinの最上位ビットが"０"であり、かつ上から２番目のビットが"１"であれば、２N-1≦Ｄin≦２N−１である。このときセレクタ１３０及び１３２の選択でデータＢがビット幅削減部１２の出力となるので、式（１）の中央の行の関係が実現される。また入力データＤinの最上位ビットが"１"であることは、２N≦Ｄin≦２N+1−１であることを示す。したがって、最上位ビットが"１"のときにセレクタ１３２がデータＣをビット幅削減部１２の出力として選択することで、式（１）の一番下の行の関係が実現される。
【００３６】
このように、図４及び式（１）に示した関係に従ったビット幅削減は、図５に示したような、入力データＤinの上位２ビットの値で出力を選択する簡単な回路構成で実現できる。
【００３７】
以上、ビット幅削減部１２について説明したので、再び図３の説明に戻る。このビット幅削減部１２でビット幅がＮビットに削減（圧縮）された映像信号データは、ガンマ補正ＬＵＴ１４に入力される。ガンマ補正ＬＵＴ１４は、映像信号データの各値に対応したガンマ補正済みの値を保持したルックアップテーブルであり、ビット幅削減部１２から入力される映像信号データに対応したガンマ補正済みのデータ値を出力する。
【００３８】
ここで、ガンマ補正ＬＵＴ１４に入力される入力映像信号データは、図４に示した特性に従って階調圧縮されているので、階調の重みが従来のものとは異なっている。したがって、ガンマ補正ＬＵＴ１４もそれに対応したものにする必要がある。そこで、このガンマ補正ＬＵＴ１４の内容であるガンマテーブルを以下の手順で作成する。
【００３９】
この手順では、まず、ガンマ補正ＬＵＴの入力データのビット数がＮ＋１の時に適正にガンマ補正されるようなガンマテーブルを従来手法で作成する。そして、このように作成したガンマテーブルのうち、入力データの小さいほうから１／４すなわち２N-1 個のテーブルデータはそのまま取り出し、これを本実施形態のガンマテーブルに登録する。また、次の１／４すなわち２N-1 個のテーブルデータは２つに１つの割合で間引きして取り出し、本実施形態のガンマテーブルに登録する。そして、残りの１／２、すなわち２N 個のテーブルデータは４つに１つの割合で間引きして取り出し、本実施形態のガンマテーブルに登録する。なお間引きは、２つのデータの平均を取り出したり、４つのデータの平均を取り出したりするなど、所定の規則に従って取り出すことで行えばよい。
【００４０】
こうして作成した本実施形態のガンマテーブルと、従来手法で作成される通常のガンマテーブルの入出力関係（ガンマ補正カーブ）を図６に示した。図６において、実線は従来の通常のガンマテーブルの入出力関係を、破線は圧縮ブロック、すなわちビット幅削減部１２を用いる場合の本実施形態のガンマテーブルの入出力関係を示す。図６に示したように、本実施形態のガンマテーブルでは、黒（低輝度）領域でのガンマ補正カーブの傾きが従来のものより小さくなり、黒領域での階調数が増加している。また、全体的に見てカーブの傾きが従来よりも均一に近くなっており、テーブル全体が効率よく使われていることがわかる。
【００４１】
このような本実施形態のガンマテーブルを、図４のような特性をもったビット幅削減部１２の後段のＬＵＴ１４に記憶することにより、適正なガンマ補正を行うことが出来る。
【００４２】
なお、ガンマ補正ＬＵＴ１４の出力データのビット幅は目的に応じて適宜定めればよい。例えば特開２０００−２００３７号公報では、ガンマ補正ＬＵＴの出力データのビット幅を、表示装置の信号処理系に入力される映像信号データのビット幅より２ビット増やすことで、ガンマ補正カーブの傾きが小さいグレー領域の階調数を増大させたが、本実施形態でもこれにならってガンマ補正ＬＵＴ１４の出力を、本デジタル映像信号データ処理装置への入力よりも大きいビット幅とするようにしてもよい。このようにすれば、本実施形態でも、ガンマ補正カーブの傾きが相対的に小さいグレーから白の領域の階調の劣化を改善できる。また、例えばガンマ補正ＬＵＴ１４のデータサイズを小さくしたい場合は、ＬＵＴ１４の出力のビット幅を小さくすればよい。いずれにしても本実施形態では、ガンマ補正ＬＵＴのカーブが従来よりも比例関係に近い特性の良いものとなるので、階調性の向上が見込める。このような効果は、ＬＵＴ１４の出力データのビット幅によらず得られるものである。
【００４３】
このガンマ補正ＬＵＴ１４の出力はＤ／Ａ変換器１６によってアナログ信号に変換され、有機ＥＬパネル１８に供給される。
【００４４】
以上説明した例では、信号に割り当てる階調を低輝度から高輝度に向かって段階的に少なくしていくことにより、ガンマ補正ＬＵＴ１４に対する入力される信号のビット幅を圧縮している。有機ＥＬ素子の駆動の場合、黒領域では、輝度を同じだけ変化させた場合に入力電圧の変化が白領域に比して大きいので、黒領域に対し相対的に多くの階調を割り当てる上述のビット幅圧縮には、黒領域の補正精度の劣化を抑制しつつ、全体として信号のデータサイズを小さくでき、ひいてはガンマ補正ＬＵＴ１４のデータサイズを削減できるというメリットがある。
【００４５】
なお、上記の例では、ビット幅削減部１２では低輝度の信号レベル範囲ほどより大きなビット幅が割り当てられるようにビット幅割り当ての重み付けをしたが、これは有機ＥＬ素子を駆動するデータ信号のガンマ補正に好適な例である。駆動する対象が異なれば、その対象のガンマ特性に応じてビット幅割り当ての重み付けを行えばよい。いずれの場合も、ガンマ補正カーブの傾きが急な信号レベル範囲ほど補正精度を確保すべく大きいビット幅を割り当てるようにすればよい。
【００４６】
次に、本実施形態のデジタル映像信号データ処理装置の更に具体的な例として、図７に示す例を説明する。この例では図３に例示した画像演算部１０の最終段をコントラスト調整部１１とし、コントラスト調整部１１の入力、ビット幅削減部１２の出力、およびガンマ補正ＬＵＴ１４の入力のビット幅を８ビット、コントラスト調整部１１の出力、およびビット幅削減部１３の入力のビット幅を９ビット、とした。
【００４７】
コントラスト調整部１１は、入力された８ビット幅の映像信号データをコントラスト調整して９ビット幅のデータへと変換する。コントラスト調整部１１は、特許文献１の第１５〜１７段落に示されるものと同様、入力された映像信号データに対してコントラスト係数を乗じ、その乗算結果の下位の桁を四捨五入や切り捨て等で丸めることにより出力データを生成する。
【００４８】
例えばコントラスト係数を整数部２ビット小数部６ビットの８ビット値とすれば、コントラスト値１を示す係数は"01.000000" 、コントラスト値１／２を示す係数は"00.100000" となる。このような係数を８ビットの入力信号に乗算し、下位５ビットを丸めることで、１１ビットのデータが得られる。これは整数部１０ビット小数部１ビットのデータと捉えることができる。ここで、コントラスト値が１以下であれば、上位２ビットの値は０なので、コントラスト調整結果は整数部８ビット小数部１ビットの９ビットで表現できるデータとなる。そして、例えば、コントラスト値が１を超える場合は、コントラスト調整結果が９ビットデータの最大値で飽和するようにしておけば、コントラスト調整部１１の出力は９ビット幅とすることができる。
【００４９】
このコントラスト調整部１１の出力である９ビット幅のデータが、ビット幅削減部１２により８ビット幅に圧縮され、ガンマ補正ＬＵＴ１４に入力されることになる。
【００５０】
図８に、コントラスト調整部１１の入力データと、ガンマ補正ＬＵＴ１４の入力データとの関係に示す。図８では、コントラストが１の場合の関係を実線で、１／２の場合の関係を一点鎖線で示している。
【００５１】
まずコントラストが１の場合、図８の実線に示されるように、コントラスト調整部１１の入力データが０から６３までの範囲は、ＬＵＴ１４の入力では０から１２６までの範囲に相当し、コントラスト調整部１１への入力が１増加する毎にＬＵＴ１４の入力が２増加する関係となる。なお、これは、コントラスト調整部１１の出力やこれを圧縮したビット幅削減部１２の出力の最下位のビットを小数部ではなく整数部と捉えた場合のことである（以下も同様）。また、コントラスト調整部１１の入力データが６４から１２７までの範囲はＬＵＴ１４の入力では１２８から１９１までに相当し、コントラスト調整部１１への入力が１増加する毎にＬＵＴ１４の入力が１増加する。そしてコントラスト調整部１１の入力データが１２８から２５５までの範囲はＬＵＴ１４の入力では１９２から２５５までに相当し、コントラスト調整部１１の入力が２増加する毎にＬＵＴ１４の入力が１増加する。したがってこの場合、コントラスト調整部１１への入力が０から６３までの範囲に対して６４階調、６４から１２７までの範囲に対して６４階調、１２８から２５５までの範囲に対して６４階調で、合計１９２階調を表現できる。
【００５２】
また、コントラストを１／２に設定した場合、コントラスト調整部１１の９ビットの出力の最上位ビットは０になり、下位８ビットが入力データと等しい値になる。したがって、図８の破線のグラフに示したように、コントラスト調整部１１の入力データが０から１２７までの範囲はＬＵＴ１４の入力では０から１２７までに相当し、入力が１増加する毎にＬＵＴ１４の入力が１増加する。コントラスト調整部１１の入力データが１２８から２５５までの範囲はＬＵＴ１４の入力では１２８から１９１までに相当し、入力が２増加する毎にＬＵＴ１４の入力が１増加する。従って、入力が０から１２８までの範囲について１２８階調、１２８から２５５までの範囲に対して６４階調の合計１９２階調を表現できる。
【００５３】
ビット幅削減部１２を使用しない場合には、コントラストを１に設定した場合は２５６階調であるのに対し、１／２に設定した場合は１２８階調と半減してしまうが、本実施形態のようにビット幅削減部１２を用いた場合は、常にほぼ一定の階調数を保っており、ＬＵＴ１４を効率的に使用しているといえる。
【００５４】
このように図７の例によれば、入力信号のビット幅をコントラスト調整部１１で拡張することで、ガンマ補正ＬＵＴ１４への入力のビット幅が広がるので、ガンマ補正カーブの傾きが大きい黒領域の補正精度を向上できるという特許文献１に示された技術と同様の効果が得られる。更にこの例では、そのビット幅が拡張された信号をビット幅削減部１２により上述の如くビット幅圧縮することで、そのように向上した黒領域の補正精度を維持しつつ、ＬＵＴ１４への入力信号のビット幅を小さくすることができる。したがって、この例によれば、特許文献１の従来技術に近い効果を、より小さいサイズのＬＵＴ１４で実現できる。
【００５５】
以上、ガンマ補正のためのデジタル映像信号データ処理装置の例を説明したが、実際の表示システムでは、このデジタル映像信号データ処理装置を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の信号のそれぞれについて設ければよい。
【００５６】
以上では、入力データの上位２ビットを用いてデータを選択することでビット幅を１ビット削減するビット幅削減部１２を例示したが、これはあくまで例示に過ぎない。例えば、同様の考え方を拡張すれば、ビット幅を２ビット削減するビット幅削減部１２も実現できる。
【００５７】
２ビット削減するビット幅削減部１２の入出力特性としては、図９のようなものが考えられる。この特性を式で表すと次のようになる。
【数２】
2006115389.tif 000004
【００５８】
この特性では、入力信号Ｄinの信号レベルが下位（すなわち低輝度側）から１６分の１の範囲では出力信号Ｄout は入力信号Ｄinと同じ値であり、特性のグラフの傾きは１となる。またＤinが次の１６分の１の範囲では特性のグラフの傾きが１／２、更に次の８分の３の範囲では特性のグラフの傾きが１／４となる。そして、Ｄinの上位半分の範囲では、特性のグラフの傾きが１／８となる。このような特性により（Ｎ＋２）ビットの入力信号を、低輝度側の階調を維持しつつ、Ｎビット幅に圧縮できる。
【００５９】
この特性を実現するビット幅削減部１２の内部構成を図１０に示す。１ビットを削減する例（図５）では３つのデータ併合部１２２，１２４，１２６と２つのセレクタ１３０，１３２を用いたのに対し、２ビット削減するこの例では、５つのデータ併合部１５０，１５２，１５４，１５６，１５８と４つのセレクタ１６０，１６２，１６４，１６６を用いる。
【００６０】
この例では、データ併合部１５０は、（Ｎ＋２）ビットの入力信号Ｄin（Ｄin［Ｎ＋１：０］）のうち、下位（Ｎ−２）ビットＤin［Ｎ−３：０］の上位に"００"を併合してＮビットのデータＡを生成し、データ併合部１５２は、入力信号Ｄinのうち、下位２桁目（桁番号１）から上位５桁目（桁番号Ｎ−３）までの（Ｎ−３）ビットＤin［Ｎ−３：１］の上位に"０１０"を併合して、ＮビットのデータＢを生成する。同様に、データ併合部１５４はＤinの下位３桁目（桁番号２）から上位４桁目（桁番号Ｎ−２）までの（Ｎ−３）ビットＤin［Ｎ−２：２］の上位に"０１１"を併合して、ＮビットのデータＣを生成し、データ併合部１５６は、Ｄinの下位３桁目から上位３桁目までの（Ｎ−２）ビットＤin［Ｎ−１：２］の上位に"１０"を併合して、ＮビットのデータＤを生成する。そして、データ併合部１５８は、Ｄinの下位４桁目から上位２桁目までの（Ｎ−２）ビットＤin［Ｎ：３］の上位に"１１"を併合して、ＮビットのデータＥを生成する。
【００６１】
またセレクタ１６０は、データＡ及びＢを受け取り、Ｄinの上から４桁目のビット（Ｄin［Ｎ−２］）の値が０であればデータＡを、１であればデータＢを出力する。同様に、セレクタ１６２は、セレクタ１６０の出力データＦとデータＣを受け取り、Ｄinの上から３桁目のビット（Ｄin［Ｎ−１］）の値が０であればデータＦを、１であればデータＣを出力する。またセレクタ１６４は、セレクタ１６２の出力データＧとデータＤを受け取り、Ｄinの上から２桁目のビット（Ｄin［Ｎ］）の値が０であればデータＧを、１であればデータＤを出力する。そしてまたセレクタ１６６は、セレクタ１６４の出力データＨとデータＥを受け取り、Ｄinの最上位ビット（Ｄin［Ｎ＋１］）の値が０であればデータＨを、１であればデータＥを出力する。
【００６２】
このように、図９及び図１０に示した例によれば、２ビットのビット幅圧縮が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】有機ＥＬ素子の画素回路の一部を示す図である。
【図２】有機ＥＬ素子の入力（電圧）と出力（発光輝度）の関係の一例を示す図である。
【図３】本発明に係るデジタル映像信号データ処理装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】ビット幅削減部の入出力特性を示す図である。
【図５】図４の入出力特性を示すビット幅削減部の内部構成の一例を示す図である。
【図６】本実施形態のＬＵＴのガンマテーブルと従来のガンマテーブルとを対比する図である。
【図７】デジタル映像信号データ処理装置の具体例の構成を示すブロック図である。
【図８】コントラスト調整部の入力とガンマ補正ＬＵＴの入力との関係を示す図である。
【図９】ビット幅を２ビット削減するビット幅削減部の入出力特性を示す図である。
【図１０】図９の入出力特性を示すビット幅削減部の内部構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  画素演算部、１２  ビット幅削減部、１４  ガンマ補正ＬＵＴ、１６  Ｄ／Ａ変換器、１８  有機ＥＬパネル、１２２，１２４，１２６  データ併合部、１３０，１３２  セレクタ。
【図１】
2006115389.tif 000007
【図２】
2006115389.tif 000008
【図３】
2006115389.tif 000009
【図４】
2006115389.tif 000010
【図５】
2006115389.tif 000011
【図６】
2006115389.tif 000012
【図７】
2006115389.tif 000013
【図８】
2006115389.tif 000014
【図９】
2006115389.tif 000015
【図１０】
2006115389.tif 000016