(57)【要約】【課題】ごく暗部の低階調部分の面積が多く存在する画像に対して誤差拡散処理を行った際に現れてしまう周期的なパターンノイズ等の画質妨害を極めて効果的に低減することができる表示装置の誤差拡散処理方法を提供する。【解決手段】有効映像期間の複数ラインを一領域とし、複数のフィールドまたは複数のフレームである複数の画面に渡る前記一領域を一時間領域とする。一領域でライン毎に、誤差データを拡散する画素を左右方向に非周期的に変位させる。一時間領域それぞれのラインで、誤差データを拡散する画素を左右方向に非周期的に変位させる。図９の＋は左方向への変位量を、−は右方向への変位量を示す。【選択図】      図９
2004361885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のビット数を有する映像信号を、前記第１のビット数よりもビット数の小さい第２のビット数に削減するに際し、色成分を形成する複数のドットで構成されるそれぞれの注目画素における前記第１のビット数と前記第２のビット数との差である前記第１のビット数の下位ビットの少なくとも一部に所定の誤差拡散係数を乗じた誤差データを、前記注目画素が位置するラインの後方のラインに位置する画素を含む複数の周辺画素に拡散する表示装置の誤差拡散処理方法において、
前記映像信号の有効映像期間内の少なくとも一部の複数ラインを一領域としたとき、この一領域内で、前記注目画素のライン方向の位置を基準位置とし、前記誤差データを拡散する前記後方のラインに位置する画素の少なくとも１つのドットを前記基準位置から左右方向に予め設定した画素数の範囲内でライン毎に非周期的に変位させ、
複数のフィールドまたは複数のフレームである複数の画面に渡る前記一領域を一時間領域としたとき、この一時間領域内それぞれのラインで、前記誤差データを拡散する画素の少なくとも１つのドットを前記基準位置から左右方向に予め設定した画素数の範囲内で画面毎に非周期的に変位させることを特徴とする表示装置の誤差拡散処理方法。
【請求項２】
前記映像信号の有効映像期間外から有効映像期間に移行する際に、有効映像期間に至る直前の注目画素にて得られた前記第１のビット数の下位ビットを零にクリアせず、前記誤差データを生成することを特徴とする請求項１記載の表示装置の誤差拡散処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に用いられる誤差拡散処理方法に係り、特に、プラズマディスプレイパネル表示装置（ＰＤＰ），フィールドエミッションディスプレイ装置（ＦＥＤ），デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ），エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）等のように、デジタル的に限られた中間階調を表現する表示装置において、誤差拡散処理による多階調化処理に伴って発生する画質妨害を低減することができる表示装置の誤差拡散処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号を表示する表示装置の内、例えば、１フィールドを複数のサブフィールドに分割して階調表示するＰＤＰや、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって階調表示するＦＥＤ、さらにはＤＭＤ等のマトリクス型表示装置においては、駆動方法によってはデジタル的に制限された階調数でしか映像を表現することができない。
【０００３】
通常、受像機を陰極線管（ＣＲＴ）と想定しているテレビジョン放送等では、予め、送信機側でガンマ特性を施しており、受像機側のＣＲＴが有する逆ガンマ特性と合わせてリニアな階調特性となるようにしている。しかしながら、デジタル的に制限された階調数で画像表示する上記のような表示装置においては、ＣＲＴとは異なり、表示装置自体はリニアな階調特性である。従って、普段見慣れているＣＲＴによる表示装置と同様な階調特性で画像表示するには、表示装置の入力映像信号に２．２乗の逆ガンマ補正処理を施し、リニアな階調特性に戻して画像表示することが必要である。
【０００４】
一方、これらの表示装置においては、入力信号の階調数（ビット数）が表示装置で表現できる階調数（ビット数）よりも大きい場合がある。また、表示装置で表現する階調数（ビット数）を意図的に入力信号の階調数（ビット数）よりも減らす場合がある。
【０００５】
さらに、逆ガンマ補正回路によって逆ガンマ補正処理を施してリニアな階調に戻す際、表示装置で表現できるビット数よりも一旦ビット数を上げる場合がある。これは、次のような理由による。逆ガンマ補正処理を施してリニアな階調に戻す際、低輝度レベルの階調数が損なわれ、しばしば階調の連続性がなくなることに起因する画質妨害をもたらすことがある。特に、ＰＤＰの場合では、１フィールドを発光量の重み付けの異なる複数のサブフィールドによって構成し、そのサブフィールドを複数選択することによって階調を表現する。
【０００６】
従って、サブフィールドの選択状況によっては、隣接階調に対する視覚的な輝度差が大きくなり、その結果、疑似輪郭状の画質妨害が発生してしまうことがある。そこで、極力階調が損なわれないようにするため、原信号のビット数よりも高いビット数で逆ガンマ補正処理を施し、ビット数を上げて出力するのである。
【０００７】
このように、入力された映像信号のビット数もしくは逆ガンマ補正回路より出力された映像信号の階調数（第１のビット数）が、表示装置によって表現する階調数（第２のビット数）よりも大きい場合には、階調数（ビット数）を削減する必要が生じることとなる。階調数（ビット数）を削減すれば、階調が損なわれるので、誤差拡散法を用いて多階調化処理を行うようにしている。
【０００８】
誤差拡散法による多階調化処理は、上記のデジタル的に制限された第２のビット数を超える第１のビット数に相当する映像を得るために、一例として次のように行う。図１０において、Ｐは注目画素を構成する３つのドットの内の１つであり、第２のビット数ではそのまま表現できない階調数を有するドットである。Ａは右隣のドット、Ｂは左下のドット、Ｃは真下のドット、Ｄは右下のドットである。図１０に示すように、注目ドットＰにおいて表現することができない第１のビット数−第２のビット数を複数の周辺ドットＡ〜Ｄに一定の重みを付けて拡散することによって、見かけ上、第１のビット数に相当する映像となるように多階調化処理するのが一般的な方法である。
【０００９】
例えば、表示装置が８ビットの階調能力しかなく、１２ビットのドットデータの上位８ビットにより階調表示する場合は、残りの下位４ビット分のドットデータに一定の重みを付けて、周辺ドットＡ〜Ｄに拡散することによって、視覚的な積分効果を利用して１２ビット相当の階調表示を行う。図１０において、周辺ドットＡ〜Ｄに添えた７／１６，３／１６，５／１６，１／１６は、重み付けの程度を表す誤差拡散係数の一例である。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号に対して、共通の誤差拡散係数を用いる。
【００１０】
従来の表示装置の誤差拡散処理方法として、本出願人による先願、特開２００２−１３５６０８号公報（特許文献１）に記載のものがある。特許文献１に記載の発明は、注目画素の１ライン以上後方に位置する画素への誤差データの拡散場所を、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の内の少なくとも１つの信号に対して変更したり、ライン毎に変更させることにより、誤差拡散処理を行った際に現れる周期的なパターンノイズ等の画質妨害の発生確率を激減させ、高画質な表示を実現させるものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１３５６０８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したような表示装置、特に、ＰＤＰの場合には、前述のような誤差拡散法による多階調化処理を施すことによって、見かけ上の階調数を増加させると共に、疑似輪郭状の画質妨害を低減するようにしている。ところが、従来においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号に対して誤差拡散に用いるビット数を共通のビット数とし、共通の誤差拡散係数を用いていたので、誤差拡散を行うことによって、特に固定パターン等を表示する際に、誤差拡散特有の周期的なパターンノイズ等の画質妨害が生じることがあるという問題点があった。
【００１３】
さらに、ＰＤＰ等の表示装置は、パネルの構造やパネル内部を構成する材料等の改良により性能が向上し続けており、パネルの高輝度化が進んでいる。このため、上記の誤差拡散特有の周期的なパターンノイズ等の画質妨害がますます目立ちやすくなる傾向にある。特に、低階調部分が多く存在する画像では、パネルの高輝度化が進めば画質の劣化もさらに大きくなってしまうという問題点が存在することが明らかとなった。
【００１４】
上記の特許文献１に記載の発明は、これらの問題点を大方解消することができるが、以下のような新たな問題点が存在することが明らかとなった。誤差データの拡散場所をＲ，Ｇ，Ｂ毎やライン毎に変更させても、特許文献１に記載の発明では、拡散場所の変更が規則的であり、一定表示面積に対する各ドットの発光確率（発光回数）が不均衡になってしまう。これにより、発光の多いドットと発光の少ないドットとの間で濃淡の差がはっきりし、隣接ドット間に対する視覚的な輝度差が大きくなる。そして、ごく暗部の低階調部分の面積が多く存在する画像では、暗部におけるＳ／Ｎが悪く、ノイズ感が多く感じられてしまうこととなる。
【００１５】
また、黒近傍のごく微少レベルの映像信号が全画面に一様に存在する静止画像の場合、信号レベルによっては、規則的な間隔で誤差拡散による発光が生じる結果、毎回発光するドットと毎回発光しないドットとの２値状態となり、縦線や斜線のビート状画像となる画質妨害を引き起こしたり、粒状静止画像となってしまう。なお、印刷物等の２次元画像の場合には、粒状静止画像となっても問題ないが、３次元画像を取り扱う表示装置、特にテレビ用途の場合には、粒状静止画像となると、従来のＣＲＴ表示装置にはない違和感を感じてしまうこととなるので、好ましくない。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、ごく暗部の低階調部分の面積が多く存在する画像に対して誤差拡散処理を行った際に現れてしまう周期的なパターンノイズ等の画質妨害を極めて効果的に低減することができる表示装置の誤差拡散処理方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１のビット数を有する映像信号を、前記第１のビット数よりもビット数の小さい第２のビット数に削減するに際し、色成分を形成する複数のドットで構成されるそれぞれの注目画素における前記第１のビット数と前記第２のビット数との差である前記第１のビット数の下位ビットの少なくとも一部に所定の誤差拡散係数を乗じた誤差データを、前記注目画素が位置するラインの後方のラインに位置する画素を含む複数の周辺画素に拡散する表示装置の誤差拡散処理方法において、前記映像信号の有効映像期間内の少なくとも一部の複数ラインを一領域としたとき、この一領域内で、前記注目画素のライン方向の位置を基準位置とし、前記誤差データを拡散する前記後方のラインに位置する画素の少なくとも１つのドットを前記基準位置から左右方向に予め設定した画素数の範囲内でライン毎に非周期的に変位させ、複数のフィールドまたは複数のフレームである複数の画面に渡る前記一領域を一時間領域としたとき、この一時間領域内それぞれのラインで、前記誤差データを拡散する画素の少なくとも１つのドットを前記基準位置から左右方向に予め設定した画素数の範囲内で画面毎に非周期的に変位させることを特徴とする表示装置の誤差拡散処理方法を提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の表示装置の誤差拡散処理方法について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の誤差拡散処理方法を用いた表示装置の一実施形態を示すブロック図、図２は図１中の誤差拡散処理回路３の具体的構成例を示すブロック図、図３〜図６は本発明の誤差拡散処理方法の好ましい例を説明するための図、図７〜図９は本発明の誤差拡散処理方法を説明するための図である。
【００１９】
図１に示す本実施形態では、デジタル的に制限された階調数でしか映像を表現することができないマトリクス型表示装置として、ＰＤＰを用いた場合について示している。勿論、本発明の表示装置としては、ＰＤＰに限定されるものではない。図１において、色成分であるＲ，Ｇ，Ｂ信号よりなる３系統の映像信号は、映像信号処理回路１に入力される。映像信号処理回路１は、これらの映像信号に各種の映像信号処理を施し、逆ガンマ補正回路２に入力する。Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は一例として８ビットのデジタル信号、即ち、２５６階調の信号である。
【００２０】
逆ガンマ補正回路２は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号に対し、それぞれ同じ特性の逆ガンマ補正処理を施し、一例として１２ビットのデジタル信号、即ち、４０９６階調の信号として出力する。８ビットのデジタル信号を１２ビットのデジタル信号として出力するのは、前述のように、逆ガンマ補正処理によって階調数が損なわれるのを防ぐためである。
【００２１】
逆ガンマ補正回路２より出力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、誤差拡散処理回路３に入力される。誤差拡散処理回路３は、Ｒ用誤差拡散処理回路３Ｒ，Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ，Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂより構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号はそれぞれの誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入力される。誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号それぞれに対し、誤差拡散処理を施して出力する。即ち、１２ビットのデジタル信号の内の例えば下位４ビットに一定の重みを付けた誤差データを上位８ビットに拡散して、８ビットのデジタル信号として出力する。
【００２２】
このとき、注目画素が位置するラインの後方のライン（少なくとも１ライン後方のライン）に位置する画素それぞれのドットに誤差データを拡散するに際し、図１０における画素Ｂ，Ｃ，Ｄのように拡散場所を一定とするのではなく、誤差データを拡散する画素を同じライン上で左右方向に変位させ、拡散場所を異ならせる。この拡散場所の変更をライン毎に連続的に行う。拡散場所の変更量や変更順序がライン方向及びフィールド方向に非周期的になるよう誤差データを拡散する。非周期的な誤差データの拡散方法の詳細については後に詳述する。
【００２３】
また、好ましくは、誤差データを、有効映像期間外、即ち、水平ブランキング期間や垂直ブランキング期間において、零にクリア（リセット）しないようにする。詳しく言えば、前記映像信号の有効映像期間外から有効映像期間に移行する際に、有効映像期間に至る直前の注目画素にて得られた下位４ビットを零にクリアせず、誤差データを生成する。通常、有効映像期間に至る直前の注目画素は、映像信号の有効映像期間の最上位ライン及びそれぞれのラインの左端部に位置する画素であるが、駆動方法によってはこれに限定されない。
【００２４】
零にクリアしないとは、有効映像期間に至る直前の注目画素で得られた下位４ビットを保持しておいたり、下位４ビットに相当する値としてランダムな値を代入することを意味する。この処理は、規則的な間隔で誤差拡散による発光が生じて、毎回発光するドットと毎回発光しないドットとの２値状態となることによって、縦線や斜線のビート状画像や粒状静止画像となってしまうという画質上の妨害を防ぐためである。
【００２５】
なお、拡散場所の変更や、これに加えて誤差データを有効映像期間外で零にクリアしない処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のドットで構成される注目画素の内、少なくとも１つの信号（ドット）に対して行う。Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の内の２つの信号（ドット）に対して上記の処理を行うことは好ましく、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の全ての信号（ドット）に対して上記の処理を行うことはさらに好ましい。
【００２６】
本実施形態では、さらに好適な例として、拡散場所の変更に加え、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に対して共通の誤差拡散係数を用いるのではなく、少なくとも１つの信号に対する誤差拡散係数を他の信号に対する誤差拡散係数と異ならせたり、少なくとも１つの信号に対する誤差拡散に用いるビット数、即ち、上位８ビットに拡散するビット数を他の信号に対する誤差拡散に用いるビット数と異ならせる。
【００２７】
そして、図１において、誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂによって誤差拡散処理されたＲ，Ｇ，Ｂ信号はＰＤＰ４に入力される。ＰＤＰ４は、サブフィールド処理等の各種の駆動処理を施した上で、画面上にＲ，Ｇ，Ｂ信号を画像表示する。ここでのＰＤＰ４とは、パネルとその駆動部とを含むものである。
【００２８】
ここで、図２を用いて誤差拡散処理回路３の具体的構成について説明する。Ｒ用誤差拡散処理回路３Ｒ，Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ，Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂは、全て同一の構成であるが、Ｒ用誤差拡散処理回路３Ｒ，Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ，Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂの少なくとも１つにおいて、誤差データを拡散する対象とするドットを変位させる。また、これに加えて、誤差拡散係数や誤差拡散に用いるビット数を異ならせている。Ｇ用誤差拡散処理回路３ＧとＢ用誤差拡散処理回路３Ｂの構成は、Ｒ用誤差拡散処理回路３Ｒと共通であるため、図示を簡略化すると共に、その動作説明を省略することとする。
【００２９】
図２において、逆ガンマ補正回路２より入力された１２ビットのＲ信号は、後述する加算器３１，３２を経て出力され、加算器３２より出力された１２ビットのデータの内、下位４ビットがＲ用誤差検出回路３３Ｒに入力される。この下位４ビットは、１２ビットのデジタル信号（４０９６階調）を８ビットのデジタル信号（２５６階調）に削減することにより失われる階調の差分に相当するものである。Ｒ用誤差検出回路３３Ｒは、入力された下位４ビットのデータに対し、図３（Ａ）また図４（Ａ）に示す周辺ドットＡ′〜Ｄ′に応じた誤差拡散係数を乗じて誤差データを発生するものである。
【００３０】
Ｒ用誤差検出回路３３Ｒに示す端子ａ〜ｄからは、それぞれ、下位４ビットのデータに周辺ドットＡ′〜Ｄ′に応じた誤差拡散係数を乗じた誤差データが出力されることになる。図３（Ａ）または図４（Ａ）の場合で説明すれば、端子ａ〜ｄからは、それぞれ、下位４ビットのデータに７／１６，３／１６，５／１６，１／１６を乗じた誤差データが出力される。周辺ドットＡ′〜Ｄ′と周辺ドットＡ〜Ｄとの関係については後述する。
【００３１】
端子ａより出力された誤差データは加算器３２に入力され、端子ｂより出力された誤差データは加算器３５に入力され、端子ｃ及びｄより出力された誤差データは加算器３４に入力される。加算器３４は、入力された端子ｃ及びｄからの誤差データを加算して加算器３５に入力する。加算器３５は、端子ｂより出力された誤差データと加算器３４の出力とを加算してラインメモリ３６に入力する。
【００３２】
乱数発生器３８には、水平同期信号と垂直同期信号と変位量設定値が入力される。変位量設定値とは、注目画素の後方のラインに位置する画素に誤差データを拡散するに際し、注目画素のライン方向の位置を基準位置とし、基準位置から左右方向に何画素分、誤差データを拡散すべき画素（少なくとも１つのドット）を変位させるかという値である。この変位量設定値は、予め定めた固定値とすればよい。変位量設定値の設定方法としては、変位量が必ずしも左右対称でなくてもよく、例えば、右方向に３画素、左方向に４画素の範囲内と設定してもよい。変位量は、あまり大きくせず、数画素程度とする方がノイズ感を少なくすることができるので、一方向に１０画素未満とすることが好ましい。
【００３３】
乱数発生器３８で発生する乱数は、変位量設定値の範囲内でライン毎に発生する。上記の例では、右方向に１〜３画素の３通り、左方向に１〜４画素の４通り、そして左右方向に移動しない通常の処理（０画素）の合計８通りの中から選択された乱数を、ライン毎にランダム（実質的にランダムを含む）に発生する。また、乱数の値は、前後の出現順序、即ち、上下方向の出現順序とフィールド（またはフレーム）方向の出現順序が共に非周期的になるように制御しながら発生する。変位量の非周期的な変更の例については後述する。なお、垂直同期信号のタイミングで変位量設定値を可変して変位量を変更するとさらによい。
【００３４】
読み出し側リセット信号３８Ａと書き込み側リセット信号３８Ｂのタイミングは、入力された乱数の値と水平同期信号のタイミングに基づいて、それぞれライン毎に設定されて乱数発生器３８より出力される。乱数発生器３８より出力された読み出し側リセット信号３８Ａ及び書き込み側リセット信号３８Ｂはラインメモリ３６に入力される。ラインメモリ３６は、読み出し側リセット信号３８Ａ及び書き込み側リセット信号３８Ｂのタイミングに基づいて、加算器３５の出力を１ライン分より若干短い時間だけ遅延して加算器３１に入力する。以上の動作の詳細な内容については後述する。
【００３５】
ところで、通常、ラインメモリ３６に書き込む誤差データは、有効映像期間外で零にクリア（リセット）するのが一般的である。これに対し、本実施形態では、ラインメモリ３６を、有効映像期間外、即ち、水平ブランキング期間や垂直ブランキング期間においても零にクリアしない。これにより、前述のように、映像信号の有効映像期間外から有効映像期間に移行する際に、有効映像期間に至る直前の注目画素にて得られた下位４ビットを零にクリアせず、誤差データを生成する。
【００３６】
加算器３１は、入力されたＲ信号とラインメモリ３６の出力とを加算して加算器３２に入力する。入力されたＲ信号を図３（Ａ）または図４（Ａ）に示す注目ドットＰ′とすると、加算器３１は、注目ドットＰ′に対し、略１ライン分過去に生じた誤差データであるラインメモリ３６の出力、即ち、Ｂ′×３／１６＋Ｃ′×５／１６＋Ｄ′×１／１６を加算する動作を行うことになる。
【００３７】
加算器３２は、加算器３１の出力とＲ用誤差検出回路３３Ｒの端子ａより出力された誤差データとを加算する。即ち、加算器３２は、注目ドットＰ′に対して略１ライン分過去に生じた誤差データを加算した加算器３１の出力に対し、さらに、１ドット過去に生じた誤差データであるＡ′×７／１６を加算する動作を行うことになる。以上により、図３（Ａ）または図４（Ａ）に示す注目ドットＰ′に対し、周辺ドットＡ′〜Ｄ′にそれぞれの誤差拡散係数を乗じた誤差データを加算する。加算器３２より出力された１２ビットのデータの内、さらに、下位４ビットがＲ用誤差検出回路３３Ｒに入力され、以上の動作が繰り返される。
【００３８】
加算器３２より出力された１２ビットのデータの内の上位８ビットは、リミッタ３７に入力される。リミッタ３７は、注目ドットＰ′に対する誤差データの加算処理によって得たデータの値が８ビットを超えた分（オーバーフロー）を制限して出力する。
【００３９】
以上のように、注目ドットＰ′に対する誤差データの加算処理をドット毎に順次行うことは、結果として、図３（Ａ）または図４（Ａ）に示すように、注目ドットＰにおける下位４ビット分のデータに７／１６，３／１６，５／１６，１／１６なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散することを意味する。
【００４０】
図２に示す例では、Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ中のＧ用誤差検出回路３３Ｇに設定する誤差拡散係数をＲ用誤差検出回路３３Ｒに設定する誤差拡散係数と同一とし、Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂ中のＢ用誤差検出回路３３Ｂに設定する誤差拡散係数や誤差拡散に用いるビット数をＲ用誤差検出回路３３Ｒ及びＧ用誤差検出回路３３Ｇに設定する誤差拡散係数や誤差拡散に用いるビット数と異ならせている。
【００４１】
図３は、誤差拡散係数を異ならせた場合を示しており、図３（Ｂ）に示すように、Ｂ信号に対しては、注目ドットＰにおける下位４ビット分のデータに９／１６，２／１６，４／１６，１／１６なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにしている。
【００４２】
このようにして、誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の３つのドットで構成する注目画素において、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号における１つの信号もしくは全ての信号に対する誤差拡散係数を異ならせて、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に誤差拡散処理を施すことにより、１２ビットのデータを８ビットのデータとして出力する。なお、周辺ドットＡ〜Ｄに対する誤差拡散係数の全てを異ならせてもいいし、一部のみを異ならせてもよい。図３の例では、周辺ドットＤに対する誤差拡散係数は１／１６で共通であり、他の周辺ドットＡ〜Ｃに対する誤差拡散係数が異なっている。なお、誤差拡散係数は、大幅に異ならせるよりも若干異ならせる程度の方がよい。
【００４３】
以上のようにして、８ビットの表示能力しかないＰＤＰ４においても、視覚的な積分効果を利用することにより、見かけ上、１２ビット相当の表示画像として認識できる画像を表示することができる。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に対する誤差拡散係数として共通の誤差拡散係数を用いず、さらに注目画素の少なくとも１ライン以上後方に位置する画素への拡散場所が、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の少なくとも１つの信号でライン毎に連続してランダムに変更されるので、固定パターン等を表示する際においても、例えば粒状またはビート状などに代表される誤差拡散特有の周期的なパターンノイズ等の画質妨害が視覚上極めて認識されにくい。従って、より高画質な表示装置を提供することが可能となる。
【００４４】
図４は、誤差拡散に用いるビット数を異ならせた場合を示しており、図４（Ｂ）に示すように、Ｂ信号に対しては、注目ドットＰにおける下位４ビット目から下位２ビット目までの３ビット分のデータに４／８，１／８，２／８，１／８なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにしている。
【００４５】
本実施形態では、１２ビットのＢ信号における下位４ビット目から下位２ビット目までの３ビットを用いて誤差拡散するようにしたが、Ｂ信号に対して、逆ガンマ補正回路２における逆ガンマ補正処理の段階で、Ｒ，Ｇ信号と同じ逆ガンマ補正特性で１１ビットのデジタル信号、即ち、２０４８階調の信号として出力するよう構成し、下位３ビット分のデータに上記の誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、Ｂ信号の逆ガンマ補正処理を、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）を用いたルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）にて実現している場合には、その分、ＲＯＭの容量が節約になるという効果がある。また、逆ガンマ補正処理が１１ビットの場合、Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂにて行う処理が全て３ビット分の処理回路で済むので、回路容量の節約となる。ラインメモリ３６での略１ライン分遅延も１ビット分少なくて済むという効果もある。
【００４７】
このようにして、誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の３つのドットで構成する注目画素において、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号における１つの信号もしくは全ての信号に対する誤差拡散に用いるビット数を異ならせて、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に誤差拡散処理を施すことにより、１２ビット（Ｂ信号は１１ビット）のデータを８ビットのデータとして出力する。なお、誤差拡散に用いるビット数は、大幅に異ならせるよりも若干異ならせる程度の方がよい。
【００４８】
以上のようにして、８ビットの表示能力しかないＰＤＰ４においても、視覚的な積分効果を利用することにより、見かけ上、１２ビット相当（Ｂ信号は１１ビット相当）の表示画像として認識できる画像を表示することができる。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に対する誤差拡散に用いるビット数を共通とせず、さらに注目画素の１ライン以上後方に位置する画素への拡散場所が、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の少なくとも１つの信号でライン毎に連続してランダムに変更されるので、固定パターン等を表示する際においても、例えば粒状またはビート状などに代表される誤差拡散特有の周期的なパターンノイズ等の画質妨害が視覚上極めて認識されにくい。よって、より高画質な表示装置を提供することが可能となる。
【００４９】
本実施形態においては、Ｂ信号の誤差拡散に用いるビット数を３ビットとし、Ｒ，Ｇ信号の誤差拡散に用いるビット数を４ビットとしているが、誤差拡散に用いるビット数は３ビットや４ビットに限定されることはない。なお、第１のビット数と第２のビット数との差分である第１のビット数の下位ビットの全てを誤差拡散に用いるのではなく、その一部を誤差拡散に用いる場合には、好ましくは、上記のように、その下位ビットの最上位ビット（上記の例では、下位４ビット目）からの連続した上位ビットを用いる。
【００５０】
また、本実施形態においては、Ｒ，Ｇ信号の誤差拡散に用いるビット数を４ビットとし、それぞれの周辺ドットの誤差拡散係数は同一としているが、周辺ドットの誤差拡散係数を異ならせてもい。
【００５１】
一例として、Ｒ信号に対しては、図５（Ａ）に示すように、注目ドットＰにおける下位４ビット分のデータに７／１６，３／１６，５／１６，１／１６なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにし、Ｇ信号に対しては、図５（Ｂ）に示すように、注目ドットＰにおける下位４ビット分のデータに９／１６，２／１６，４／１６，１／１６なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにし、Ｂ信号に対しては、図５（Ｃ）に示すように、注目ドットＰにおける下位４ビット目から下位２ビット目までの３ビット分のデータ（もしくは逆ガンマ補正処理が１１ビットの場合は下位３ビット分のデータ）に４／８，１／８，２／８，１／８なる誤差拡散係数を乗じて周辺ドットＡ〜Ｄに拡散するようにしてもよい。
【００５２】
このようにして、誤差拡散処理回路３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の３つのドットで構成する注目画素において、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号における１つの信号もしくは全ての信号に対する誤差拡散係数を異ならせたり、あるいは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号における１つの信号もしくは全ての信号に対する誤差拡散に用いるビット数を異ならせたりして、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に誤差拡散処理を施すことにより、１２ビットもしくは１１ビットのデータを８ビットのデータとして出力する。
【００５３】
次に、注目画素の後方のラインに位置する画素のドットへの拡散場所を、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の少なくとも１つの信号の対し、ライン毎に変更する方法について説明する。本実施形態では、より好ましい実施形態として、拡散場所をＲ，Ｇ，Ｂ信号毎に異ならせる場合について説明する。図６は、注目画素の少なくとも１ライン後方に位置する画素のドットへの拡散場所をＲ，Ｇ，Ｂ信号毎に変更する場合の一例を、図７は注目画素の少なくとも１ライン後方に存在する画素のドットへの拡散場所をライン毎に変更する場合の一例を示している。
【００５４】
まず、図６について説明する。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す注目ドットＰは、同一の場所に位置する画素であり、注目画素を構成する３つのドットである。図６に示すドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数は、例えば、図３〜図５に示したドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数と同一でよい。図６では、ドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数の値そのものの記載は省略している。
【００５５】
図６（Ａ）のＲ信号に対しては、注目ドットＰにおける右隣のドットＡ、真下のドットＢ、右下のドットＣ、２画素右下のドットＤに拡散するようにしている。図６（Ｂ）のＧ信号に対しては、注目ドットＰにおける右隣のドットＡ、左下のドットＢ、真下のドットＣ、右下のドットＤに拡散するようにしている。図６（Ｃ）のＢ信号に対しては、注目ドットＰにおける右隣のドットＡ、２画素左下のドットＢ、左下のドットＣ、真下のドットＤに拡散するようにしている。このように、注目画素の１ライン以上後方に位置する画素（ここでは１ライン後方に位置する画素）のドットへの拡散場所をＲ，Ｇ，Ｂ信号毎に異ならせている。
【００５６】
図２に示すＲ用誤差拡散処理回路３Ｒ，Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ，Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂは、回路構成そのものは同一であるが、図６に示すようなＲ，Ｇ，Ｂ信号毎の拡散場所の変更は、例えば、それぞれのラインメモリ３６の読み出し側リセット信号の開始位置をＲ，Ｇ，Ｂ信号毎にずらすことによって容易に実現することができる。拡散場所の変更をラインメモリ３６の読み出し開始位置をずらすことで実現すると、図６に示すように、ドットＢ，Ｃ，Ｄのそれぞれの相対的な位置関係（順番やそれぞれのドット間の距離）は変更されない。
【００５７】
本発明はこれに限定されることなく、同一ライン内で、ドットＢ，Ｃ，Ｄのそれぞれの相対的な位置関係をずらしたり、ドットＢ，Ｃ，Ｄを異なるラインに位置させるようにしてもよい。例えば、Ｒ信号は注目ドットＰの１ライン下に拡散し、Ｇ信号は注目ドットＰの２ライン下に拡散し、Ｂ信号は注目ドットＰの３ライン下に拡散するようにしてもよい。さらには、例えばフィールド毎に、ドットＡも含めてドットＢ，Ｃ，Ｄの注目画素Ｐに対する相対的位置を変更してもよい。また、ラインメモリ３６の書き込み側リセット信号の開始位置をずらしたり、書き込み側リセット信号と読み出し側リセット信号の両方をずらしてもよい。
【００５８】
次に、図７について説明する。図７において、第１ライン〜第５ライン…は、ＰＤＰ４の表示ラインを表している。注目ドットＰが第１ラインの図７に示した位置にあるものとする。注目ドットＰは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のいずれかの信号であり、第２ライン以降に示したドットＢからドットＮは、注目ドットＰと同一色の信号であるとする。
【００５９】
第１ラインの注目ドットＰからは、右隣のドットＡ、真下のドットＢ、右下のドットＣ、２画素右下のドットＤに誤差データを拡散する。第１ラインにおける周辺画素への誤差データの拡散場所は、図示の注目ドットＰ以外でも同様であり、右隣のドットをＡ、真下のドットをＢ、右下のドットをＣ、２画素右下のドットをＤとして拡散する。図７に示すドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数は、例えば、図３〜図５に示したドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数と同一でよい。図７では、ドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに拡散するそれぞれの誤差拡散係数数の値そのものの記載は省略している。
【００６０】
次に、第２ラインではドットＢを注目ドット、第３ラインではドットＦを注目ドット、第４ラインではドットＪを注目ドットとしている。第２ラインの注目ドットＢからは、右隣のドットＣ、左下のドットＥ、真下のドットＦ、右下のドットＧに拡散する。右隣のドットＣ、左下のドットＥ、真下のドットＦ、右下のドットＧに拡散する誤差拡散係数の値は、第１ラインの注目ドットＰから拡散するドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるそれぞれの誤差拡散係数と同じである。
【００６１】
第３ラインの注目ドットＦからは、右隣のドットＧ、２画素左下のドットＨ、左下のドットＩ、真下のドットＪに拡散する。右隣のドットＧ、２画素左下のドットＨ、左下のドットＩ、真下のドットＪに拡散する誤差拡散係数の値は、第１ラインの注目ドットＰから拡散するドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるそれぞれの誤差拡散係数と同じである。第４ラインの注目ドットＪからは、右隣のドットＫ、真下のドットＬ、右下のドットＭ、２画素右下のドットＮに拡散する。右隣のドットＫ、真下のドットＬ、右下のドットＭ、２画素右下のドットＮに拡散する誤差拡散係数の値は、第１ラインの注目ドットＰから拡散するドットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるそれぞれの誤差拡散係数と同じである。
【００６２】
図２に示すＲ用誤差拡散処理回路３Ｒ，Ｇ用誤差拡散処理回路３Ｇ，Ｂ用誤差拡散処理回路３Ｂは、回路構成そのものは同一であるが、図７に示すようなライン毎の拡散場所の変更は、例えば、それぞれのラインメモリ３６の読み出し側リセット信号の読み出し開始位置をライン毎にずらすことでによって容易に実現することができる。拡散場所の変更をラインメモリ３６の読み出し開始位置をずらすことで実現すると、図７に示すように、注目ドットＰ，Ｂ，Ｆ，Ｊ…の１ライン後方に位置するドットのそれぞれの相対的な位置関係（順番やそれぞれのドット間の距離）は変更されない。
【００６３】
本発明はこれに限定されることなく、同一ライン内で、１ライン後方に位置する３つのドットそれぞれの相対的な位置関係をずらしたり、ライン毎に拡散する後方ラインの位置を切り換えて、３つのドットを異なるラインに位置させるようにしてもよい。例えば、第１ラインの注目ドットＰからは１ライン下に拡散し、第２ラインの注目ドットＢからは２ライン下に拡散し、第３ラインの注目ドットＦからは３ライン下に拡散する等して、ライン方向に拡散する距離を異ならせてもよい。さらには、例えばフィールドまたはフレーム毎に、注目画素と同じラインに位置するドット（第１ラインではドットＡ）も含めて、注目画素に対する相対的位置を変更してもよい。
【００６４】
また、ラインメモリ３６の書き込み側リセット信号の開始位置をずらしたり、書き込み側リセット信号と読み出し側リセット信号の両方をずらしてもよい。
【００６５】
図８は、図７に示す拡散場所の変更をラインメモリ３６の書き込み側リセット信号と読み出し側リセット信号の両方をずらした場合の一例を示すタイミングチャートである。図８（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、第１ラインの読み出し側リセットの位置を基準として、読み出し側リセットと書き込み側リセットのディレイ量（読み出し側リセットが１ライン分より若干短い時間に設定）を一定に維持した上で、第２ライン以降、両方のリセット信号開始位置をプラス側やマイナス側に同時にずらすことにより、拡散場所の変更を実現している。
【００６６】
図２の例では、乱数発生器３８を用いて、図８のような拡散場所の変更を実現しているが、拡散場所の変更する手段は乱数発生器に限定されることはない。例えばＭ系列を適用した発生回路であってもよい。拡散場所の変更の具体的手段は任意である。
【００６７】
ここで、図９を用いて、非周期的な誤差データの拡散方法の具体例について説明する。図９において、縦方向はライン番号を、横方向はフィールド（またはフレーム）番号を示している。図１の表示装置に供給する映像信号としては、ＰＤＰ４の駆動形態により、インターレース信号の場合と、ノンインターレース信号の場合とがあり得る。図９の例は、前述のように、誤差データを拡散する画素の変位量を、右方向に３画素、左方向に４画素とし、変位させない０画素を含み、８通りとした場合を示している。図９では、左方向を＋（プラス）、右方向を−（マイナス）として示している。なお、図９の例は、図８と同じ状態を示すものではない。
【００６８】
図９に示すように、フィールド（フレーム）１において、映像信号の有効映像期間の最上位ラインであるライン１の変位量は＋４、その次のライン２の変位量は＋３、さらにその次のライン３変位量は−２となっている。このように、本実施形態では、誤差データを拡散する画素の変位量をライン毎に変位量設定値の範囲内で順次変化させている。有効映像期間のライン数が４８０である場合、その４８０本全てのラインで変位量をランダムに設定することが好ましい。しかしながら、回路またはソフトウェアの簡略化のため、本実施形態では次のようにしている。
【００６９】
即ち、図９に示すライン１〜８の８ラインを一領域とし、この一領域内で、変位量を非周期的に選択している。この例では、同じ変位量が一領域内で表れないようにしている。図示を省略しているが、その次の一領域であるライン９〜１６でも、ライン１〜８と同じ変位量とする。このようにすると、複数の領域間で見れば、周期的になっているが、一領域内では非周期的で実質的にランダムとなっている。
【００７０】
さらに、例えばライン１において、フィールド（フレーム）１の変位量は＋４、その次のフィールド（フレーム）２の変位量は＋２、さらにその次のフィールド（フレーム）３変位量は−３となっている。このように、本実施形態では、誤差データを拡散する画素の変位量をフィールドまたはフレームの画面毎に変位量設定値の範囲内で順次変化させている。フィールド（フレーム）方向に常時変位量をランダムに設定することが好ましいが、回路またはソフトウェアの簡略化のため、本実施形態では次のようにしている。
【００７１】
即ち、図９に示すフィールド（フレーム）１〜８の８フィールド（フレーム）を一時間領域とし、この一時間領域内で、変位量を非周期的に選択している。太実線で囲んだ範囲が一時間領域である。この例では、同じ変位量が一時間領域内で表れないようにしている。図示を省略しているが、その次の一時間領域であるフィールド（フレーム）９〜１６でも、フィールド（フレーム）１〜８と同じ変位量とする。このようにすると、複数の時間領域間で見れば、周期的になっているが、一時間領域内では非周期的で実質的にランダムとなっている。
【００７２】
この本実施形態でも、縦線や斜線のビート状画像や粒状静止画像となってしまうという画質上の妨害を防ぐという点では、十分に効果的である。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の表示装置の誤差拡散処理方法によれば、ごく暗部の低階調部分の面積が多く存在する画像に対して誤差拡散処理を行った際に現れてしまう周期的なパターンノイズ等の画質妨害を極めて効果的に低減することができる。また、パネルの高輝度化が進み低階調部分の輝度ステップ差が大きくなったとしても、一定面積による各ドットの発光確率（発光回数）がより平均化するので、低階調付近が多い画像が現れても、誤差拡散に起因するノイズ感を感じなくなり、パネルの高輝度化による画質の劣化を極力抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誤差拡散処理方法を用いた表示装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１中の誤差拡散処理回路３の具体的構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の誤差拡散処理方法の好ましい例を説明するための図である。
【図４】本発明の誤差拡散処理方法の好ましい例を説明するための図である。
【図５】本発明の誤差拡散処理方法の好ましい例を説明するための図である。
【図６】本発明の誤差拡散処理方法の好ましい例を説明するための図である。
【図７】本発明の誤差拡散処理方法を説明するための図である。
【図８】本発明の誤差拡散処理方法を説明するための図である。
【図９】本発明の誤差拡散処理方法を説明するための図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１  映像信号処理回路
２  逆ガンマ補正回路
３  誤差拡散処理回路
４  ＰＤＰ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004361885.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004361885.tif 000011
【図１０】
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