(57)【要約】      （修正有）【課題】オーバードライブ技術を駆使した表示装置のドライブコントローラーのメモリーサイズを縮小する。【解決手段】図画データを非映像データと映像データに分けて、それぞれはメモリユニット内部の非映像データ保存領域と映像データ保存領域に保存する。非映像データの３原色のデータは直接に映像データ保存領域に保存し、映像データの３原色のデータをYCbCrデータに転換すると共に、ルックアップテーブルにより現在３原色のデータとその前の画像フレームの３原色映像データを比較し、オーバードライブYCbCrデータを取るようになる。次に、YCbCrデータとオーバードライブYCbCrデータをMPEGによって圧縮、サンプリング及び結合し、映像データ保存領域に保存する。【選択図】図２
2008089943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置のドライブコントローラー内に設置する保存構造であるオーバードライブ図画データの保存構造であって、
非映像データ保存領域と映像データ保存領域を含むメモリユニットと、
２個の入力端があって一方の入力端が画像フレームの３原色の非映像データに接続し、且つデータを前記非映像データ保存領域に出力する第一マルチプレクサと、
画像フレームの３原色の映像データに接続すると共に、３原色のデータをYcbCrデータに転換する第一転換ユニット、
ルックアップテーブルにより現在の画像フレームとその前の画像フレームの３原色の映像データを比較し、その後、この３原色のデータをオーバードライブYCbC rデータに転換する第二転換ユニット、
第一転換ユニットが出力するYCbCrデータと第二転換ユニットが出力するオーバードライブYCbCrデータを接続し、両者のデータをMPEGによって圧縮、サンプリング及び結合し、結合したデータを前記第一マルチプレクサの他方の入力端に入力し、前記第一マルチプレクサを通じて前記映像データ保存領域に伝送するデータコードユニットを含むことを特徴とするオーバードライブ図画データの保存構造。
【請求項２】
その前のフレームの３原色の映像データが映像データ保存領域うちの前のフレームの原始YCbCrデータで、データデコードユニットを通じて元のMPEGによって解凍し、第三転換ユニットによりYCbCrデータをその前のフレームの３原色の映像データに転換することを特徴とする請求項1に記載するオーバードライブ図画データの保存構造。
【請求項３】
前記メモリユニットの保存データが第二マルチプレクサの入力端により前記非映像データ保存領域のデータに接続する工程と、
解凍ユニットは前記映像データ保存領域のデータを解凍し３原色のデータに転換し前記第二マルチプレクサの他端の入力端に出力し前記第二マルチプレクサを通じて非映像データ保存領域のデータ及び映像データを表示素子に転送する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載するオーバードライブ図画データの保存構造。
【請求項４】
前記圧縮、サンプリングはY:Cb:Cr＝4：2：2、Y：Cb：Cr＝4：2：0及びY：Cb：Cr＝4：1：1のいずれかから演算規則をサンプリングすることを特徴とする請求項１に記載するオーバードライブ図画データの保存構造。
【請求項５】
表示装置のドライブコントローラーのデータを保存するオーバードライブ図画データの保存方法であって
図画データを非映像データと映像データに分けてそれぞれはメモリユニット内部の非映像データ保存領域と映像データ保存領域に保存する工程であって、前記非映像データの３原色のデータは直接に映像データ保存領域に保存することと、
前記映像データの３原色のデータをYcbCrデータに転換すると共に、ルックアップテーブルにより前記映像データの３原色のデータとその前の画像フレームの３原色の映像データを比較し、比較した３原色のデータをオーバードライブYCbCrデータに転換し、YCbCrデータ及びオーバードライブYCbCrデータをMPEGによって圧縮、サンプリング及び結合し、映像データ保存領域に保存する工程を含むことを特徴とするオーバードライブ図画データの保存方法。
【請求項６】
前記圧縮、サンプリングはY:Cb:Cr＝4：2：2、Y：Cb：Cr＝4：2：0及びY：Cb：Cr＝4：1：1のいずれかから演算規則をサンプリングすることを特徴とする請求項5に記載するオーバードライブ図画データの保存方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置画像のデータ保存技術に関して、特に保存メモリーサイズに対するニーズを抑えるための図画データオーバードライブの保存装置及びその方法を指す。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の軽薄短小という特性と、従来のＣＲＴ表示装置に比べて一層の低電力消費により、近年液晶表示装置が次第にＣＲＴ表示装置に取って代わるようになってきた。
【０００３】
液晶は有機化合物で、液体と結晶の間の中間的特性を具え、電圧や温度によって、その色や透明性を変化させる。従来の液晶表示装置の配置は、液晶パネル、それに接続するドライブ回路を含み、前記ドライブ回路には電気回路を発させるグレー電圧を含む。
【０００４】
液晶パネルは複数のゲートと、そのゲートと垂直にそれぞれ相互に接続した複数のデータ線とから構成されている。各画素は薄膜トランジスター（ＴＦＴ）、コンデンサー及び液晶コンデンサーから構成され、液晶パネルの各画素はさらに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応する三個の画素を含む。液晶パネルが表示する画素はＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルターレンズの組み合わせからなっており、組み合わせ方法によって、カラー図画が表示できるだけでなく、純粋な赤、緑、青及び濃淡度も表示できる。そのうち、薄膜トランジスターはスイッチ機能の役目を担い、そのゲートとゲートラインは電気的に接続しており、ゲートのドライブ回路にコントロールされる。そのソースとデータ線も電気的に接続しており、ソースドライブ回路にコントロールされる。前記グレー電圧が電気回路を発生させてソースドライブ回路に電気的に接続し、グレー電圧若しくはグレー参考電圧を生じるが、これは液晶ドライブ電圧を生じる参考である。
【０００５】
液晶表示装置の稼働方法は、ゲートドライブ回路がパネルの各行の画素を順を追ってスキャンして行き、グレー参考電圧においてグレー電圧が電気回路出力を発生させてから、ソースドライブ回路が入力したＲ、Ｇ、Ｂタイミングデータに基づいて液晶ドライブ電圧を発せさせる。そしてソースドライブ回路が稼働すると、スキャンするごとに発生した液晶ドライブ電圧をパネルにかける。
【０００６】
液晶表示装置は工業の発展に伴い高速化するという事実により、現行方式では画素中の保存コンデンサーと液晶コンデンサーの充電速度を高めるにはそのドライブ速度を速めることとなる。これはソースドライブ回路より加えた電圧が高数値であれば、保存コンデンサーと液晶コンデンサーは速やかに充電され、液晶表示装置のトータルドライブ回路性能を高める。
【０００７】
図１は、オーバードライブの入出力のグレー電圧の概略図である。パネル上の画素が表示している出力グレー数値２はオリジナル図画データの入力グレー数値１に依拠してるだけでなく、前のフレームのグレー電圧をも利用しており、ルックアップテーブル又は換算方式でオーバードライブを発せさせる出力グレー数値２をも利用している。オーバードライブ技術は映像データのグレー数値を高めることで薄膜トランジスターの反応時間を加速させ、短い反応時間でもって画面を一層滑らかなものにしている。例えば、オリジナルの入力グレー数値データは16.6msにおいてパネル輝度を２１に上げるが、オーバードライブは16.6msにおいてパネル輝度を３１に上げ、これによって薄膜トランジスターの反応時間と液晶の反転時間を加速させ、画面をさらに滑らかなものにしている。
【０００８】
このオーバードライブ技術方式により、ドライブ素子のメモリー容量が元の２倍を必要とし、オリジナル図画データとオーバードライブ図画データをそれぞれに保存する。モバイルフォンの表示装置に一般に使用されているドライブ素子は、従来の方法では表示画面上の図画データ入力と画素スキャンとの非シンクロ性を利用して、前記ドライブ回路に外付けメモリーを加えることで、オーバードライブ図画データを前記外付けメモリーに保存させることが出来、オリジナル入力図画データのグレー数値を高め、画素反応時間を加速させ、画面を一層滑らかにするのである。
【０００９】
現在この種のオーバードライブ方式はオーバードライ回路に外付けメモリーを付け加える必要があり、これによってメモリー容量が増加する。然しながら、この方式は表示装置製品のメモリー容量の需要の多大な増大を招来し、製造コストが上昇し、ドライブ回路に必要な空間も増大することとなった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の欠点を解決し、欠点そのものをなくすために、本発明は画像フレームデータの映像データの三原色データをYCbCrデータに転換すると共に、オーバードライブの三原色データをオーバードライブのYCbCrデータに変換し、前記両YCbCrデータをＭＰＥＧによって圧縮、サンプリング及び結合し、オーバードライブ技術を駆使した表示装置のドライブコントローラーのメモリーに対するニーズを抑えることで、メモリーのコストを抑える。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達するために、本発明は表示装置に対するドライブコントローラーのデータ保存方法を提示し、前記方法は図画データを非映像データと映像データとに分け、且つメモリーユニット内の非映像データ保存領域と映像データ保存領域にそれぞれ保存する。前記非映像データの三原色データは直接映像データ保存領域に保存する。前記映像データの三原色データはYCbCrデータに転換すると共に、ルックアップテーブルによって前期映像資料の三原色データを前記画像フレームの三原色の映像データとを比較して、比較後の三原色データをオーバードライブYCbCrデータに転換する。また、YCbCrデータとオーバードライブYCbCrデータを、ＭＰＥＧで圧縮、サンプリング及び結合して、映像データ保存領域に保存する。
【００１２】
Ｙが代表する意義は輝度（luminance）であり、CbとCrが代表している意義は彩度（chrominannce）であり、本発明は人類の肉眼に対して影響が最大のＹ成分について、サンプリングを通じて比例的にサンプリング、圧縮後、メモリーモジュール内に保存し、ドライブコントローラーがメモリーユニットを必要とするサイズを縮小する。
【００１３】
本発明にかかる方式を実現するには、表示装置のドライブコントローラー内の保存構造を変えることである。本発明による保存構造はメモリーユニットを含み、その内部は非映像データ保存領域と映像データ保存領域に分けられる。第一マルチプレクサは二個の入力端を有し、入力端は画像レームの三原色（ＲＧＢ）の非映像データに接続し、データを前記非映像データ保存領域へ出力する。第一転換ユニットは現在の画像フレーム（フレームＮ）の三原色（ＲＧＢ）の映像データに接続し、三原色データをYCbCrデータに転換する。また、第二転換ユニットはルックアップテーブルにより現在の画像フレーム（フレームＮ）とその前の画像フレーム（フレームＮ−１）の３原色の映像データを比較し、その後、このオーバードライブ３原色（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）のデータをオーバードライブYCbC rデータ（Y’Cb’C r’）に転換する。データコードユニットは、第一転換ユニットが出力するYCbCrデータと第二転換ユニットが出力するオーバードライブYCbCrデータを接続し、両者のデータをMPEGによって圧縮、サンプリング及び結合し、結合したデータを前記第一マルチプレクサの他方の入力端に入力し、前記第一マルチプレクサを通じて前記映像データ保存領域に伝送する。前記圧縮、サンプリングはY:Cb:Cr＝4：2：2、Y：Cb：Cr＝4：2：0及びY：Cb：Cr＝4：1：1のいずれかから演算規則をサンプリングする。
【００１４】
前記画像フレーム（フレームＮ−１）の三原色の映像データは映像データ保存領域内の前の画像フレームのYCbCrデータとオーバードライブYCbCrデータであり、データコードユニットを通じて前のオリジナルＭＰＥＧで解凍して、さらに第一転換ユニットを通じてYCbCrデータをその前のフレームの３原色の映像データに転換して前記ルックアップテーブルに伝送する。
【００１５】
前記メモリユニットの保存データは、第二マルチプレクサの入力端により非映像データ保存領域のデータに接続し、解凍ユニットは映像データ保存領域のデータを３原色のデータに転換して、前記第二マルチプレクサの他端の入力端に出力し、前記第二マルチプレクサは、非映像データと映像データを表示素子に転送する。
【発明の効果】
【００１６】
オーバードライブ図画データの保存構造によりオーバードライブ技術がメモリに対するニーズを抑えるとうになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の詳細な内容及び技術説明に関しては、図式と合わせて下記の通り説明する。
人類の肉眼が目にする各種色彩は光線に異なる波長が有るためであり、実験を通して、人類の肉眼はその中の三種類の波長に対して感受性が特に強く、この三種類の光線の強度を適度に調整すれば、人類は殆ど全ての色彩を感じ取ることが出来ることが発見された。この三つの色は光の三原色（ＲＧＢ）と云われ、即ち赤（red）、緑（green）、青（blue）である。カラーテレビ、スクリーンは全てこの三種の基本光線を発生させる発光装置を備えている。この三種の光線を混合することで殆ど全ての色を表示することが出来るので、コンピューターは三原色（ＲＧＢ）のデジタルデータ値のサイズで色を表示しており、各色とも８ビットで記録され、0〜２５５、合計２５６種の輝度変化が可能で、三種を掛け合わせると１６００万通りほどの変化となり、これが我々がよく耳にする２４ビットオールカラーなのである。
【００１８】
YCbCrデータのＹデータはカラーがグレー映像のグレー値若しくは輝度値に転換したもので、この転換公式は主に人類の肉眼が赤、緑、青の三原色（ＲＧＢ）に対して異なった感度を有することによるもので、中でも数値が大きいほど人の肉眼は前記の色に対して敏感となるので、三種類の色の感度は順番に緑色（０．５８７）、赤（０．２９９）、青（０．１１４）となる。このため三原色（ＲＧＢ）データがYCbCrデータに転換する一般の転換計算の関係は次の通りである。
Y＝   ０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Cb＝−０．１６８Ｒ−０．３３１Ｇ−０．４９９Ｂ
Cr＝  ０．５００Ｒ−０．４１９Ｇ−０．０８１Ｂ
また、YCbCrデータが三原色（ＲＧＢ）データに転換する転換計算の関係は下記の通りである。
Ｒ＝Ｙ＋１０４０２０（Ｃｒ−１２８）
Ｇ＝Ｙ−０．３４４１（Ｃｂ−１２８）−０．７１４１（Ｃｒ−１２８）
Ｂ＝Ｙ＋１０７７２０（Ｃｂ−１２８）
【００１９】
人の肉眼について、低周波に対するデータは高周波に対するデータに比べて高い感度を有するが、実際に人類の肉眼は輝度の変化に対しては、カラーの変化よりもずっと敏感である。このため、表示装置の応用面で、一般的にグレー及びオールカラーの映像を処理するだけで、オールカラーの映像はY、Cb、Crの三色の要素（component）の組み合わせから成っている関係上、グレーの映像は輝度だけで色はないため、Ｙデータというひとつの要素だけがある。Ｙデータが代表する意味は輝度であり、Cb、Crが代表する意味は色合いのデータであり、つまりＹデータが重要なのである。
【００２０】
図２は本発明に係る保存構造の概略図である。本発明は主に上記の原理に対するもので、そこで前記の保存構造を提示するが、本発明は表示装置に設置したドライブコントローラー内の保存構造であり、メモリユニット１５を含み、前記メモリーユニット１５の内部領域は非映像データ保存領域１５１と映像データ保存領域１５２に分けられる。二個の入力端を有する第一マルチプレクサ１１を通じて入力端が現在の画像フレームの三原色（フレームＮ）の非映像データに接続され、データを前記非映像データ保存領域１５１に出力する。もう一方の入力端は転換され結合された映像データを受け入れ、映像データを前記メモリーユニット１５の映像データ保存領１５２に伝送する。
【００２１】
映像データは保存される前に、まず第一転換ユニット１３１に伝送され、前記第一転換ユニット１３１は現在の画像フレームの三原色ＲＧＢ（フレームＮ）の映像データに接続され、三原色ＲＧＢデータはYCbCrデータに転換される。
第二転換ユニット１３２はルックアップテーブル１２により現在の画像フレームとその前の画像フレームの三原色のオリジナル映像データを比較し、比較後のオーバードライブ三原色のデータＲ’Ｇ’Ｂ’をオーバードライブYCbCrデータY’cb’Cr’に転換する。それから、データコードユニット１４１は第一転換ユニット１３１が出力するYCbCrデータと第二転換ユニッ１３２が出力するオーバードライブYCbCrデータY’cb’Cr’を接続し、両者のデータをMPEG（Motion Pictures Expert Group）によって圧縮、サンプリング及び結合し、前記圧縮、サンプリングはY:Cb:Cr＝4：2：2、Y：Cb：Cr＝4：2：0及びY：Cb：Cr＝4：1：1のいずれかから演算規則をサンプリングする。また、結合したデータを前記第一マルチプレクサ１１の他方の入力端に入力し、前記第一マルチプレクサ１１を通じて前記映像データ保存領域１５２に伝送する。
【００２２】
その前のフレーム（フレームＮ−１）の３原色の映像データは映像データ保存領域１５２内の前のフレームのオリジナルYCbCrデータで、デコードユニット１４２を通じて元のMPEGによって解凍し、第三転換ユニット１３３によりYCbCrデータをその前のフレームの３原色の映像データに転換する。
【００２３】
図３は図画資料を非映像及び映像データに分けた概略図である。前記メモリユニット１５内部の非映像データ保存領域１５１は、オリジナル画像フレームの非映像の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂを保存する。映像データ保存領域１５２は現在の画像フレームのオリジナル映像データが圧縮、サンプリングされたYCbCrデータ、並びにオーバードライブ後に圧縮、サンプリングされたオーバードライブYCbCrデータY’ Cb’Cr’を保存する。Y：Cb：Cr＝4：1：1（4：2：0）がサンプリング、圧縮されると、オリジナルの圧縮、サンプリングされたYCbCrデータであり、一組のCbCrデータは４個の画素からなるＹデータに用いられ、そのデータはその前に保存され、別のオーバードライブされたオーバードライブYCbCrデータY’ Cb’Cr’は一組のCb’Cr’データが４個の画素からなるＹ’データに用いられ、データは続けてそのあとに保存される。
【００２４】
図４は本発明に係る映像データ保存の概略図である。表示装置の４×４画素を例に取ると、オリジナル画像フレームの映像データはY：Cb：Cr＝4：1：1（4：2：0）のサンプリングと圧縮を経た後、映像データ保存領域１５２の４個のオリジナルな圧縮、サンプリングされたYCbCrデータ並びに４個のオーバードライブ後の圧縮、サンプリングされたYCbCrデータY’cb’Cr’にある。故に、映像データ保存領域１５２に４個のオリジナルな圧縮、サンプリングされたYCbCrデータが保存されるほかに、４個のオーバードライブされたYCbCrデータY’cb’Cr’も保存され、オリジナルデータとオーバードライブされたデータに対して圧縮、サンプリングするだけで、映像データのグレー値を高めることを通じて、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）の反応時間と液晶の反転時間を加速させ、画面をより滑らかなものにするのである。
また同時にオリジナルデータとオーバードライブされたデータに対しても圧縮、サンプリングを行ない、オーバードライブ技術を駆使した表示装置のドライブコントローラーのメモリーに対するニーズを抑え、メモリーのコストも抑える。
【００２５】
前記メモリーユニット１５が保存するデータはさらに第二マルチプレクサ１７の入力端を通じて非映像データ保存領域１５１の三原色（ＲＧＢ）データに接続し、また、解凍ユニット１６は映像データ保存領域１５２のYCbCrデータを三原色（ＲＧＢ）のデータに転換し、前記第二マルチプレクサ１７の他端の入力端に出力し、前記第二マルチプレクサ１７を通じて非映像データ保存領域のデータ及び映像データをスキャン、出力して、表示素子２０に転送する。
【００２６】
本発明はオーバードライブ図画データの保存方法を提示したものであり、本発明による方法は図画データを非映像データと映像データとに分け、且つメモリーユニット１５内の非映像データ保存領域１５１及び映像データ保存領域１５２にそれぞれ保存する。前記非映像データの三原色（ＲＧＢ）のデータは直接映像データ保存領域１５１に保存し、前記映像データの三原色のデータをYCbCrデータに転換すると共に、ルックアップテーブル１２により前記映像データの三原色データとその前の画像フレームの三原色映像データとを比較し、比較後の三原色データをオーバードライブYCbCrデータY’cb’Cr’に転換する。次に、YCbCrデータとオーバードライブYCbCrデータをMPEGによって圧縮、サンプリング及び結合し、映像データ保存領域１５２に保存する。
【００２７】
４×４組の三原色ＲＧＢデータの画像フレームを例に取ると（図４に示す）、従来のオーバードライブモデルでは、メモリー容量は元の１６×３＝４８ビットでオリジナルの三原色ＲＧＢデータを保存するほかに、さらに同様なサイズのメモリー容量（１６×３＝４８ビット）でオーバードライブした三原色Ｒ’Ｇ’Ｂ’データ保存が必要であり、このため表示装置をオーバードライブ技術に応用する際に元の２倍のメモリー容量が必要となり、オリジナル図画データ（original image data）及びオーバードライブ図画データ（overdrive image data）にそれぞれ保存し、合計９６ビットでもってオーバードライブ技術の図画データを保存する。
【００２８】
本発明は三原色（ＲＧＢ）データ転換をまずYCbCrデータに転換した後、Y:Cb:Cr＝4：2：2（2：1：1）若しくはY：Cb：Cr＝4：1：1（4：2：0）のいずれかから比例的にサンプリング、圧縮としてサンプリングする。Y：Cb：Cr＝4：1：1（4：2：0）のサンプリング、圧縮を例に取ると、本発明の４個のＹデータは同じ一組のＣｂ及びＣｒデータを共用しており、オーバードライブした図画データ（Y’cb’Cr’）もまた４個のY’データが同じ一組のＣｂ’及びＣｒ’データを共用している。故に、本発明に係るオーバードライブ映像データの保存に必要なサイズは「図４」で示すように、非オーバードライブモデルと同様の４８ビットのメモリー空間で足りるので、同様の図画データは従来のオーバードライブモデルと比較して、二分の一の保存空間を節約するのである。
【００２９】
本発明は図画データ中の映像データのオリジナル三原色データ及びオーバードライブ三原色データをそれぞれYCbCrデータ様式に転換し、ＭＰＥＧで圧縮、サンプリングし、更に表示装置のドライブコントローラーのメモリーに保存することで、メモリー容量の必要性を有効的に減らし、オーバードライブモデルのメモリーに対する保存空間のニーズを減らし、元のメモリー空間にオーバードライブした図画データを保存できるようにして、生産面でのメモリーのコストを抑えるのである。
【００３０】
以上の記述は本考案の好ましい実施例に過ぎず、これをもって本考案の実施範囲を限定するものではない。即ち、本考案が申請する特許範囲で為す均一的変化若しくは修正についても、全て本考案による技術の範囲内とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】オーバードライブの入出力グレー電圧の概略図である。
【図２】本発明に係る保存構造の概略図である。
【図３】図画資料を非映像及び映像データに分けた概略図である。
【図４】本発明に係る映像データ保存の概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  第一マルチプレクサ
１２  ルックアップテーブル
１３１  第一転換ユニット
１３２  第二転換ユニット
１３３  第三転換ユニット
１４１  データコードユニット
１４２  データデコードユニット
１５  メモリユニット
１５１  非映像データ保存領域
１５２  映像データ保存領域
１６  解凍ユニット
１７  第二マルチプレクサ
２０  表示素子
【図１】
2008089943.tif 000003
【図２】
2008089943.tif 000004
【図３】
2008089943.tif 000005
【図４】
2008089943.tif 000006