(57)【要約】【課題】  薄膜トランジスター液晶表示装置の画像圧縮方法、画像伸長方法および動態画像検出方法を提供する。【解決手段】  二つの一時的に隣接するフレーム画像である前時間フレームおよび現時間フレームが、切り捨て技術および均等分割技術により圧縮される。次に、二つのフレーム画像の二つの対応するその圧縮されたデータにより、現時間フレーム画像の画素が動態画像であるかどうかを検知する。画素が動態画像である場合、前時間フレームの圧縮された画素データは伸縮され、オーバードライブ工程が現時間フレーム画像の伸長画素データおよび元の画素データ上に行われてオーバードライブ出力が生成される。画素が動態画像でないときは、オーバードライブ工程は行われない。【選択図】  図２
2005316369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像は複数の画素に分けられて、前記画像の前記複数の画素を示す信号をＲＧＢ形式データに変換し、前記ＲＧＢ形式データはＹＵＶ形式データに変換されるＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法であって、
前記複数の画素のＵ成分およびＶ成分をそれぞれ均等に分割して、前記複数の画素の同じＵａ成分および同じＶａ成分を得て、Ｙ成分、前記Ｕａ成分および前記Ｖａ成分によりＹＵａＶａデータが形成されることを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法。
【請求項２】
前記Ｙ成分はＢ０ビットで示され、前記Ｕ成分はＢ１ビットで示され、前記Ｖ成分はＢ２ビットで示され、前記Ｕａ成分および前記Ｖａ成分を得た後に、
前記複数の画素の前記ＹＵａＶａデータをＹｍＵｍＶｍ形式データに変換し、ここで前記Ｙｍ成分はＢ３ビットで示されて、前記Ｕｍ成分はＢ４ビットで示されて、前記Ｖｍ成分はＢ５ビットで示されて、Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さく、
前記Ｙｍ成分は、前記Ｙ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３−１）乗を加えてから、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗で割ったときの整数商に等しく、前記Ｕｍ成分は、前記Ｕａ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４−１）乗を加えてから、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗で割ったときの整数商に等しく、前記Ｖｍ成分は、前記Ｖａ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５−１）乗を加えてから、２の（Ｂ２−Ｂ５）乗で割ったときの整数商に等しいことを特徴とする請求項１記載のＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法。
【請求項３】
画像は複数の画素に分割されて、第１の時間フレーム画像の各画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データが生成され、それはＹｐＵｐＶｐデータと定義され、第２の時間フレーム画像の各画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データもまた生成され、それはＹｃＵｃＶｃデータと定義され、前記Ｙｐ成分はＢ３ビットにより示されて、前記Ｕｐ成分はＢ４ビットにより示されて、前記Ｖｐ成分はＢ５ビットにより示されて、前記第２の時間は前記第１の時間よりも遅く、前記二つのフレーム画像は一時的に隣接するＴＦＴ−ＬＣＤの画像伸長方法であって、
前記第１の時間フレーム画像および前記第２の時間フレーム画像の二つの対応する画素の前記ＹｐＵｐＶｐデータおよび前記ＹｃＵｃＶｃデータを比較してから、前記ＹｐＵｐＶｐデータをＹｄＵｄＶｄデータへ変換し、ここで前記Ｙｄ成分はＢ０ビットで示され、前記Ｕｄ成分はＢ１ビットで示され、前記Ｖｄ成分はＢ２ビットで示され、Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さく、
前記Ｙｐ成分が前記Ｙｃ成分よりも大きいとき、前記Ｙｄ成分は、前記Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けて、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を足してから１を引いたものに等しく、又は、前記Ｙｄ成分は、前記Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けたものに等しく、
前記Ｕｐ成分が前記Ｕｃ成分よりも大きいとき、前記Ｕｄ成分は、前記Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けて、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を足してから１を引いたものに等しく、又は、前記Ｕｄ成分は、前記Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けたものに等しく、
前記Ｖｐ成分が前記Ｖｃ成分よりも大きいとき、前記Ｖｄ成分は、前記Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けて、２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を足してから１を引いたものに等しく、又は、前記Ｙｄ成分は、前記Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けたものに等しいことを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤの画像伸長方法。
【請求項４】
前記第１の時間フレーム画像の各画素の前記圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データおよび前記第２の時間フレーム画像の各画素の前記圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データは、請求項２記載の画像圧縮方法により生成されることを特徴とする請求項３記載のＴＦＴ−ＬＣＤの画像伸長方法。
【請求項５】
画像は複数の画素に分割されて、第１の時間フレーム画像の画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データを生成してＹｐＵｐＶｐデータと定義し、第２の時間フレーム画像の画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データを生成してＹｃＵｃＶｃ形式データと定義し、前記二つのフレーム画像上の前記二つの画素の位置は対応し、前記第２の時間は前記第１の時間よりも遅く、前記二つのフレーム画像は一時的に隣接して、前記第２の時間フレーム画像は現時間入力フレーム画像であるＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法であって、
前記第１の時間フレーム画像および前記第２の時間フレーム画像の前記二つの対応する画素を示す前記Ｙｐ成分と前記Ｙｃ成分との間の第１の値差、前記Ｕｐ成分と前記Ｕｃ成分との間の第２の値差、および前記Ｖｐ成分と前記Ｖｃ成分との間の第３の値差を計算することを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法。
【請求項６】
前記第１の値差は第１の閾値と比較され、前記第２の値差は第２の閾値と比較され、前記第３の値差は第３の閾値と比較され、前記第１の値差、前記第２の値差および前記第３の値差中の少なくとも一つが、それぞれの前記第１の閾値、前記第２の閾値および前記第３の閾値よりも大きいときに、前記二つの対応する画素中の前記第２の時間フレーム画像の画素は動態画像であると判断することを特徴とする請求項５記載のＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法。
【請求項７】
前記第１の値差、前記第２の値差および前記第３の値差が、前記第１の閾値、前記第２の閾値および前記第３の閾値よりも大きくないとき、前記二つの対応する画素中の前記第２の時間フレーム画像の画素は静態画像であると判断することを特徴とする請求項６記載のＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法。
【請求項８】
前記第１の時間フレーム画像の各画素の前記圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データおよび前記第２の時間フレーム画像の各画素の前記圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データは、請求項２記載の画像圧縮方法により生成されることを特徴とする請求項５記載のＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法。
【請求項９】
画像は複数の画素に分割されるＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理方法であって、
第１の時間フレーム画像の画素で示される信号をＲＧＢ形式データに変換し、第２の時間フレーム画像の画素で示される信号をＲＧＢ形式データに変換してＲｃＧｃＢｃデータを定義し、前記二つのフレーム画像上の前記二つの画素の位置は対応し、前記第２の時間は前記第１の時間よりも遅く、前記二つのフレーム画像は一時的に隣接して、前記第２の時間フレーム画像は現時間入力フレーム画像であり、
前記二つの画素で示される前記ＲＧＢ形式データをＹＵＶ形式データに変換し、
前記第１の時間フレーム画像の前記画素の前記ＹＵＶ形式データをＹｍＵｍＶｍ形式データに圧縮してＹｐＵｐＶｐデータを定義し、前記第２の時間フレーム画像の前記画素の前記ＹＵＶ形式データを圧縮してＹｍＵｍＶｍ形式データに圧縮してＹｃＵｃＶｃデータを定義し、
前記第２の時間フレーム画像の前記画素が動態画像であるかどうかを判断し、
前記第２の時間フレーム画像の前記画素が動態画像であると判断されたときに、前記二つの対応する画素の前記ＹｐＵｐＶｐデータと前記ＹｃＵｃＶｃデータとを比較して、前記ＹｐＵｐＶｐデータをＹｄＵｄＶｄデータへ伸長してから、前記ＹｄＵｄＶｄデータをＲＧＢ形式データに変換してＲ’Ｇ’Ｂ’データとして定義し、前記二つの対応する画像の前記ＲｃＧｃＢｃデータおよび前記Ｒ’Ｇ’Ｂ’データ上にオーバードライブを行って、出力するＲｏＧｏＢｏデータを生成し、
前記第２の時間フレーム画像の前記画素が動態画像でないと判断されたときに、前記ＲｃＧｃＢｃデータを提供して出力することを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理方法。
【請求項１０】
前記圧縮ステップは請求項２記載の画像圧縮方法により行われて、前記判断ステップは請求項５記載の動態画像検出方法により行われて、前記伸長ステップは請求項３記載の画像伸長方法により行われることを特徴とする請求項９記載のＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の画像処理方法に関し、特に薄膜トランジスター液晶表示装置（thin film transistor liquid crystal display device：ＴＦＴ−ＬＣＤ）の画像圧縮方法、画像伸長方法および動態画像検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去数年間、液晶表示装置は、従来の陰極線管（cathode-ray tube：ＣＲＴ）表示装置に代替されて広く使用されてきた。現在、薄膜トランジスター技術の発達および進歩により、薄膜トランジスターを液晶表示装置の画像画素（image pixel）に使用することは広く普及している。図１は、ＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理の一般的な工程を示すブロック図である。図１に示すように、画像ソース１００からの入力画像は、伝送チャネル１０４を通過して伝送されてから、図１の矩形で示されるように画像処理１０８が行われる。画像は、フレームメモリ１１２を使用して記憶され、後でそこから取り出されて処理が継続されてＴＦＴ−ＬＣＤ１１６上に表示される。
【０００３】
しかしながら、動態画像を表示するＬＣＤは、液晶分子の反応時間が一般に遅かった。ＴＦＴ−ＬＣＤデバイスの反応時間を向上（短く）するために、動態画像の画像画素は一般にオーバードライブ技術により処理される。一般に、動態画像は約１６ｍｓ毎に１フレーム表示される。動態画像が継続的に表示されるとき、オーバードライブのスケールを決定するために、一般に前時間フレームの画像画素情報は記憶されて現時間フレームの画像画素情報と比べる必要があったため、これは画像画素の記憶および取出しをサポートするためにフレームメモリバッファが必要ともなった。
【０００４】
しかしながら、全ての画像画素を完全な時間フレーム中に記憶させるため、特に高解析度の大型ＴＦＴ−ＬＣＤパネルには、大きなフレームメモリバッファが必要であった。また、フレームメモリを利用する画像画素の並列記憶および取出しには、フレームメモリにアクセスするための非常に高い帯域幅バスが必要となり、これはバスインターフェイスの導入を困難にして、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル中の電磁気干渉（electromagnetic interference：ＥＭＩ）が非常に高くなった。
【０００５】
フレームメモリのサイズを低減して、高い電磁気干渉の問題を解決するために、離散コサイン変換（discrete cosine transform：ＤＣＴ）アルゴリズムや階層ベクトル量子化法（hierarchical vector quantization method）などの画像圧縮方法がしばしば使用された。ＤＣＴアルゴリズムまたはベクトル量子化法による画像圧縮は、アーティファクトを発生させることがあり、これは人工的に発生させた文字または図形パターンを有するビデオ映像の質を下げたが、細部のために高解析度の画像圧縮が依然として必要であった。
【０００６】
一方、反応時間を向上させるオーバードライブは、所定の画像が動態画像のときだけ起動される。画像ソース自体がノイズであったり、良好でない伝送チャネルに画像が通過されて容易にノイズを伴ったりするために、静態画像は依然として動態画像として処理されることがあった。そのため、動態画像の反応時間を向上させるためのオーバードライブは、静態画像のノイズを増幅させて、不良な視覚効果を発生させた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、フレームメモリへ記憶して取出す画像データ量を減らすことができるため、フレームメモリのサイズおよび電磁気干渉を低減させることができるＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法および画像伸長方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、オーバードライブを動態画像のときにのみ起動させることができるため、静態画像におけるノイズ増幅を防ぐことができるＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、画像の圧縮および伸張の運算を簡略化することにより、ハードウェア設計の複雑度が低減するため、システム全体がより安価なＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法および画像伸長方法を提供することにある。
本発明の第４の目的は、オーバードライブの機能を向上させて、画像処理の機能を高めることができるＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法を提供することにある。
本発明の第５の目的は、画像表示の品質を向上させて、元の画像ピクチャと伸張画像ピクチャとの間のミスマッチにより発生する画像ピクチャの品質低下を防ぐＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法、画像伸長方法および動態画像検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、ＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法を提供する。画像は複数の画素に分けられ、画像の複数の画素を示す信号をＲＧＢ形式データに変換し、ＲＧＢ形式データはＹＵＶ形式データに変換される。ＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法は、次のステップを含む。複数の画素のＵ成分およびＶ成分をそれぞれ均等に分割して、複数の画素の同じＵａ成分および同じＶａ成分を得て、Ｙ成分、Ｕａ成分およびＶａ成分によりＹＵａＶａデータが形成される。また、Ｙ成分はＢ０ビットで示され、Ｕ成分はＢ１ビットで示され、Ｖ成分はＢ２ビットで示される。次に、複数の画素のＹＵａＶａデータはＹｍＵｍＶｍ形式データに変換される。Ｙｍ成分はＢ３ビットで示され、Ｕｍ成分はＢ４ビットで示され、Ｖｍ成分はＢ５ビットで示される。Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さい。Ｙｍ成分は、Ｙ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３−１）乗を加えてから、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗で割ったときの整数商に等しい。Ｕｍ成分は、Ｕａ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４−１）乗を加えてから、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗で割ったときの整数商に等しい。Ｖｍ成分は、Ｖａ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５−１）乗を加えてから、２の（Ｂ２−Ｂ５）乗で割ったときの整数商に等しい。
【０００９】
上述の目的を達成するために、ＴＦＴ−ＬＣＤの画像伸長方法を提供する。画像は複数の画素に分けられる。第１の時間フレーム画像の各画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データが生成され、それはＹｐＵｐＶｐデータと定義される。Ｙｐ成分はＢ３ビットにより示され、Ｕｐ成分はＢ４ビットにより示され、Ｖｐ成分はＢ５ビットにより示される。第２の時間フレーム画像の各画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データもまた生成され、それはＹｃＵｃＶｃデータと定義される。第２の時間は第１の時間よりも遅く、二つのフレーム画像は一時的に隣接する。この方法は、第１の時間フレーム画像および第２の時間フレーム画像の二つの対応する画素のＹｐＵｐＶｐデータとＹｃＵｃＶｃデータとを比較してから、ＹｐＵｐＶｐデータをＹｄＵｄＶｄデータへ変換する。Ｙｄ成分はＢ０ビットで示され、Ｕｄ成分はＢ１ビットで示され、Ｖｄ成分はＢ２ビットで示される。Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さい。
【００１０】
Ｙｐ成分がＹｃ成分よりも大きいとき、Ｙｄ成分は、Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けて、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を足してから１を引いたものに等しいか、または、Ｙｄ成分は、Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けたものに等しい。Ｕｐ成分がＵｃ成分よりも大きいとき、Ｕｄ成分は、Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けて、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を足してから１を引いたものに等しいか、または、Ｕｄ成分は、Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けたものに等しい。Ｖｐ成分がＶｃ成分よりも大きいとき、Ｖｄ成分は、Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けて、２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を足してから１を引いたものに等しいか、または、Ｙｄ成分は、Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けたものに等しい。
【００１１】
上述の目的を達成するために、ＴＦＴ−ＬＣＤの動態画像検出方法を提供する。画像は複数の画素に分けられる。第１の時間フレーム画像の画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データが生成され、それはＹｐＵｐＶｐデータと定義される。第２の時間フレーム画像の画素の圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データが生成され、それはＹｃＵｃＶｃデータと定義される。二つのフレーム画像上の二つの画素の位置は対応し、第２の時間は第１の時間よりも遅く、二つのフレーム画像は一時的に隣接して、第２の時間フレーム画像は現時間入力フレーム画像である。第１の時間フレーム画像および第２の時間フレーム画像の二つの対応する画素を示すＹｐ成分とＹｃ成分との間の第１の値差、Ｕｐ成分とＵｃ成分との間の第２の値差およびＶｐ成分とＶｃ成分との間の第３の値差を計算してから、第１の値差は第１の閾値と比較され、第２の値差は第２の閾値と比較され、第３の値差は第３の閾値と比較され、第１の値差、第２の値差および第３の値差中の少なくとも一つが、それぞれの第１の閾値、第２の閾値および第３の閾値よりも大きいときに、二つの対応する画素中の第２の時間フレーム画像の画素は動態画像であると判断する。また、第１の値差、第２の値差および第３の値差全てが、第１の閾値、第２の閾値および第３の閾値よりも大きくないとき、二つの対応する画素中の第２の時間フレーム画像の画素が静態画像であると判断する。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明から明らかなように、本発明は以下の長所を有する。本発明の画像圧縮方法を使用することにより、フレームメモリへ記憶して取出す画像データ量を減らすことができるため、フレームメモリのサイズ、バスの帯域幅および電磁気干渉を低減することができる。本発明の画像圧縮方法および画像伸長方法は、画像の圧縮および伸張の運算を簡略化することにより、ハードウェア設計の複雑度が低減するため、システム全体をより安価にすることができる。また、本発明の動態画像検出方法は、オーバードライブを動態画像のときにのみ起動することができるため、静態画像におけるノイズ増幅を防ぐことができる。その結果、本発明の動態画像検出方法は、オーバードライブの機能を向上することができるため、反応時間が更に短縮されて画像処理機能を向上させることができる。そのため全体としては、本発明の画像圧縮方法、画像伸長方法および動態画像検出方法は、画像表示の品質を向上させて、元の画像ピクチャと伸張画像ピクチャとの間のミスマッチにより発生する画像ピクチャの品質低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、ＴＦＴ−ＬＣＤの画像圧縮方法、画像伸長方法および動態画像検出方法を提供する。図２は、本発明の好適な一実施形態によるＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理工程を示すブロック図である。各時間フレームの各画像ピクチャは、多くのサブブロックにより構成され、各サブブロックはＭ×Ｎ画像画素を有する。Ｍはサブブロックの幅の画像画素数を示し、Ｎはサブブロックの高さの画像画素数を示す。以下では、主にサブブロックを画像ユニットとして説明を行う。
【００１４】
図２に示すように、画像圧縮２０４、画像伸長２０８および動態画像検出２１４のメカニズムを加えて、オーバードライブ機能を向上させる。入ってくる画像入力２００は、連続した時間フレーム画像を含む。ここで各時間フレーム画像は、一つのサブブロックを例にして説明する。前時間フレーム画像は第１の時間フレーム画像であり、現時間フレーム画像は第２の時間フレーム画像であり、それら二つのフレーム画像は一時的に隣接する。第２の時間フレーム画像のサブブロックを例に用いると、サブブロックの各画像画素を示す信号は、先ずＲＧＢ（Red Green Blue）形式データに変換されて、ＲｃＧｃＢｃ（ｃはcurrentを示す）データと定義される。次に、例えばＲＧＢからＹＵＶマトリクスへの変換２０２などを使用して、ＲｃＧｃＢｃデータは、ＹＵＶ形式データに変換されて、それはＹ’Ｕ’Ｖ’データと定義される。ＹＵＶ形式データのＹ成分はルミナンス成分であり、Ｕ成分およびＶ成分はクロミナンス成分である。Ｒｃ成分は、Ｂ０ビット（色の深みと称される）により示され、Ｇｃ成分はＢ１ビットで示され、Ｂｃ成分はＢ２ビットにより示される。従って、Ｙ’、Ｕ’およびＶ’成分は、例えばＢ０、Ｂ１およびＢ２ビットによりそれぞれ示される。
【００１５】
（画像圧縮方法）
次に、Ｙ’Ｕ’Ｖ’画像データに画像圧縮２０４を行う。詳細な工程は、第２の時間フレーム画像のサブブロックの全てのＭ×Ｎ画像画素をＵ’成分およびＶ’成分へ均等に分割して、数式（１）および（２）に示すように、各Ｍ×Ｎ画像画素のＵａ成分およびＶａ成分を得る。従って、各画素のＹ’成分、Ｕａ成分およびＶａ成分は、Ｙ’ＵａＶａデータを含む。
【００１６】
【数１】
2005316369.tif 000003
【００１７】
【数２】
2005316369.tif 000004
【００１８】
均等分割ステップが行われる理由は、サブブロック中の隣接する画素の各クロミナンス成分（Ｕ’およびＶ’成分を含む）の値差が小さいためである。そのため、一つの平均値により全ての画素をほぼ示すことができるため、サブブロック中の全画素のＵ’成分およびＶ’成分の値差を記憶する必要がなくなる。そのため、画像圧縮を行ってデータ量を減らす目的を達成することができる。
【００１９】
また、第２の時間フレーム画像のサブブロックを示すＹ’ＵａＶａデータは更に圧縮することができる。サブブロック中の隣接する画素のルミナンス成分（Ｙ’成分）の値差が比較的大きいため、Ｙ’成分上に均等分割ステップは実施されない。第２の時間フレーム画像のサブブロックを表示するＹ’ＵａＶａデータを更に圧縮するステップは、ＹＵａＶａデータをＹｍＵｍＶｍ形式データへ変換して、それはＹｃＵｃＶｃデータと定義される。Ｙｃ成分はＢ３ビットで示され、Ｕｃ成分はＢ４ビットで示され、Ｖｃ成分はＢ５ビットで示される。Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さいために、画像圧縮によりデータを減らすことができる。数式（３）から（５）に示すように、運算方式により、Ｙｃ成分は、Ｙ’成分に２の（Ｂ０−Ｂ３−１）乗を加えてから、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗で割ったときの整数商に等しく、Ｕｃ成分は、Ｕａ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４−１）乗を加えてから、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗で割ったときの整数商に等しく、Ｖｃ成分は、Ｖａ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５−１）乗を加えてから、２の（Ｂ２−Ｂ５）乗で割ったときの整数商に等しい。
【００２０】
【数３】
2005316369.tif 000005
【００２１】
【数４】
2005316369.tif 000006
【００２２】
【数５】
2005316369.tif 000007
【００２３】
上で説明した圧縮ステップは、切り捨て（round off）方式による。例えば、Ｙｃ成分が３（Ｂ３＝３）ビットにより示され、Ｙ’成分は６（Ｂ０＝６）ビットにより示されるとき、数式（３）により運算する場合、先ずＹ’成分の三つ（＝Ｂ０−Ｂ３）の最下位ビットを除去して、数式（３）中の分子を分母で割って得られた残りの数により、Ｙ’成分が残したビットに１を加えるかどうかを決定し、数式（３）中で分子を分母で割ってから得られた３ビットの整数商はＹｃ成分となる。残りの数が２の（Ｂ０−Ｂ３）乗（＝８）の半分（＝４）よりも少ないとき、Ｙ’成分の残りのビットに１が加えられてＹｃ成分を得るか、さもなければ残りの数が２の（Ｂ０−Ｂ３）乗の半分よりも小さくないときに、Ｙ’成分の残りのビットはＹｃ成分である。例えば、Ｙ’成分が００１０００（１０進数の８に等しい）のとき、数式（３）の運算から得られる３ビット整数商は００１であり、残りの数は４である。残りの数４は、２の３乗の半分（＝４）よりも小さくないため、３つの最下位ビット（０００）がＹ’成分から除去された後、Ｙ’成分の残りのビットへ１を加える必要はない。Ｙ’成分の残りのビットは、運算後に得られた結果００１、つまりＹｃ成分である。また、Ｕｃ成分およびＶｃ成分を得る運算方式は、上で述べた切り捨て方式である。
【００２４】
第２の時間フレーム画像の期間中、第２の時間フレーム中の全サブブロックは圧縮されてＹｃＵｃＶｃデータが得られ、それらのＹｃＵｃＶｃデータはフレームメモリ２０６に記憶される。フレームメモリ２０６は、例えば、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（synchronous dynamic random access memory：ＳＤＲＡＭ）である。サブブロックにとって、圧縮した後に保存する必要のあるビット数は（Ｂ３×Ｍ×Ｎ＋Ｂ４＋Ｂ５）のみであり、全てのＭ×Ｎ画素のＵｃ成分が同じであるため、Ｖｃ成分もまた同じである。
【００２５】
（画像伸張方法）
図２は、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤの画像伸長方法を示すブロック図である。第１の時間フレーム画像のサブブロックを示す圧縮ＹｍＵｍＶｍ形式データは、ＹｐＵｐＶｐ（ｐはpreviousを示す）データと定義され、例えば、上述の画像圧縮方法により生成されてから、フレームメモリ２０６中に記憶される。Ｙｐ成分はＢ３ビットで示され、Ｕｐ成分はＢ４ビットで示され、Ｖｐ成分はＢ５ビットで示される。
【００２６】
第２の時間フレーム画像の期間中、圧縮されたＹｍＵｍＶｍ形式データは第２の時間フレーム画像のサブブロックを示し、ＹｃＵｃＶｃ（ｃはcurrentを示す）データと定義され、例えば、上述の画像圧縮方法により生成されて、第１の時間フレーム中の全サブブロックの圧縮ＹｐＵｐＶｐデータをフレームメモリ２０６から取出して、画像伸長２０８を実行する。伸張方法の実行においては、第１の時間フレーム画像および第２の時間フレーム画像の二つの対応する画素のＹｐＵｐＶｐデータとＹｃＵｃＶｃデータとを先ず比較してから、ＹｐＵｐＶｐデータをＹｄＵｄＶｄデータへ変換する。Ｙｄ成分はＢ０ビットで示され、Ｕｄ成分はＢ１ビットで示され、Ｖｄ成分はＢ２ビットで示される。Ｂ３はＢ０よりも小さく、Ｂ４はＢ１よりも小さく、Ｂ５はＢ２よりも小さい。
【００２７】
次に、ＹｐＵｐＶｐデータをＹｄＵｄＶｄデータへ変換する方法を次に説明する。反応時間特性を向上させるため、つまり液晶分子の反応時間を短くするために、Ｙｐ成分がＹｃ成分よりも大きいときは、前時間フレーム画像のサブブロックの画像を示すＹｐ成分が、現時間フレーム画像のサブブロックが対応する画素を示すＹｃ成分よりも大きいことを意味するため、伸張の最中に１の最下位ビットが回復され、その運算方式は、数式（６）に示すように、Ｙｄ成分は、Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けて、２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を足してから１を引いたものに等しい。これと反対に（Ｙｐ成分がＹｃ成分よりも大きくない）、伸張の最中に０の最下位ビットが回復され、その運算方式は、数式（７）に示すように、Ｙｄ成分は、Ｙｐ成分に２の（Ｂ０−Ｂ３）乗を掛けたものに等しい。回復される最下位ビットの数は（Ｂ０−Ｂ３）である。例えば、Ｙｐ成分は０１０（Ｂ３＝３）のとき、Ｙｃ成分は００１であり、伸張後のＹｄ成分は６ビット（Ｂ０＝６）で示される。Ｙｐ成分はＹｃ成分より大きいため、数式（６）により運算した場合、Ｙｐ成分に対して３（＝Ｂ０−Ｂ３）最下位ビットを回復したものは、１の最下位ビットである。
Ｙｐ成分がＹｃ成分よりも大きいとき、
【００２８】
【数６】
2005316369.tif 000008
【００２９】
または、
【００３０】
【数７】
2005316369.tif 000009
【００３１】
同様に、Ｕｐ成分がＵｃ成分よりも大きいとき、数式（８）に示すように、Ｕｄ成分は、Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けてから、２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を足してから１を引いたものに等しい。または、数式（９）に示すように、Ｕｄ成分は、Ｕｐ成分に２の（Ｂ１−Ｂ４）乗を掛けたものに等しい。Ｖｐ成分がＶｃ成分よりも大きいとき、数式（１０）に示すように、Ｖｄ成分は、Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けてから、２が足された（Ｂ２−Ｂ５）乗から１を引くたものに等しい。または、数式（１１）に示すように、Ｖｄ成分は、Ｖｐ成分に２の（Ｂ２−Ｂ５）乗を掛けたものに等しい。
Ｕｐ成分がＵｃ成分よりも大きいとき、
【００３２】
【数８】
2005316369.tif 000010
【００３３】
または、
【００３４】
【数９】
2005316369.tif 000011
【００３５】
Ｖｐ成分がＶｃ成分よりも大きいとき、
【００３６】
【数１０】
2005316369.tif 000012
【００３７】
または、
【００３８】
【数１１】
2005316369.tif 000013
【００３９】
ＹｐＵｐＶｐデータは、ＹｄＵｄＶｄデータに変換されるとき、動態画像検出方法が行われる。
【００４０】
（動態画像検出方法）
図２において、本実施形態で使用される動態画像検出２１４方法を以下で説明する。この動態検出ステップは、画素を単位に行う。この方法は、数式（１２）に示すように、例えば、第１の時間フレーム画像および第２の時間フレーム画像などのように、一時的に隣接する二つのフレーム画像の二つの対応する画素を示すＹｐ成分とＹｃ成分との間の第１の値差ΔＹ、Ｕｐ成分とＵｃ成分との間の第２の値差ΔＵおよびＶｐ成分とＶｃ成分との間の第３の値差ΔＶを先ず計算する。すでに述べたが、第２の時間フレーム画像は現時間入力フレーム画像である。二つの一時的に隣接するフレーム画像の各組の対応する画素のために計算ステップを行わなければならず、三つの値差ΔＹ、ΔＵおよびΔＶは、絶対値差である。
【００４１】
【数１２】
2005316369.tif 000014
【００４２】
続いて、第１の値差ΔＹは第１の閾値Ｔｙと比較され、第２の値差ΔＵは第２の閾値Ｔｕと比較され、第３の値差ΔＶは第３の閾値Ｔｖと比較される。動態画像を検出する標準は、数式（１３）に示すように、少なくとも一つの第１の値差ΔＹ，第２の値差ΔＵおよび第３の値差ΔＶが、それぞれの第１の閾値Ｔｙ，第２の閾値Ｔｕおよび第３の閾値Ｔｖよりも大きいときであり、これら二つの対応する画素中の第２の時間フレーム画像の画素は動態であると判断される。
【００４３】
【数１３】
2005316369.tif 000015
【００４４】
オーバードライブは、一般にＲＧＢ形式データに行われるため、二つの対応する画素が動態画像の画素であると判断された場合、通常ＹＵＶからＲＧＢマトリクスへの変換２１０によりＹｄＵｄＶｄデータを処理して、第１の（前）時間フレーム画像の画素である二つの対応する画素を示すＲＧＢ形式データを生成し、それはＲ’Ｇ’Ｂ’データと定義される。次に、オーバードライブ処理２１２を実行するが、これは例えばルックアップテーブルを使用して、二つの対応する画素間がＲｃＢｃＢｃデータおよび二つの対応する画素のＲ’Ｇ’Ｂ’データに実行して、オーバードライブの後にＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分を得て、それはＲｏＧｏＢｏデータと定義される。ＲｏＧｏＢｏデータおよび第２の時間フレーム画像の画素を示すＲｃＧｃＢｃデータを出力してからマルチプレクサ２１６へ入力し、第２の時間フレーム画像の画素が動態画像と判断した結果は、マルチプレクサ２１６を駆動してＲｏＧｏＢｏデータを通過させてオーバードライブ画像出力２１８にする。
【００４５】
または、それぞれの第１の値差ΔＹ、第２の値差ΔＵおよび第３の値差ΔＶが、第１の閾値Ｔｙ、第２の閾値Ｔｕおよび第３の閾値Ｔｖよりも大きくないとき、これら二つの対応する画素中の第２の時間フレーム画像の画素が静態画像と判断されると、オーバードライブが実行されず、マルチプレクサ２１６は、第２の時間フレーム画像の画素を示すＲｃＧｃＢｃデータを出力する。また、第１の閾値Ｔｙ、第２の閾値Ｔｕおよび第３の閾値Ｔｖは、調整されて異なるノイズの状態の下での画像入力に適用される。マルチプレクサ２１６の出力は、ＴＦＴへ提供されて表示される。
【００４６】
上述した三つの方法は、合わせてＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理方法と見なされる。画像は複数の画像に分けられる。画像処理方法は、先ず第１の時間フレーム画像の画素を示す信号をＲＧＢ形式データへ変換し、第２の時間フレーム画像の画素を示す信号を、ＲｃＧｃＢｃデータと定義されるＲＧＢ形式データへ変換するが、ここで二つのフレーム画像上の二つの画素の位置は対応し、第２の時間は第１の時間よりも遅く、二つのフレーム画像は一時的に隣接し、第２の時間フレーム画像は現時間入力フレーム画像である。二つの画像を示すＲＧＢ形式データは、ＹＵＶ形式データに変換される。次に、第１の時間フレーム画像の画素のＹＵＶ形式データは、ＹｐＵｐＶｐデータと定義されるＹｍＵｍＶｍ形式データに圧縮され、第２の時間フレーム画像の画素のＹＵＶ形式データは、ＹｃＵｃＶｃデータと定義されるＹｍＵｍＶｍ形式データに圧縮される。圧縮ステップは、例えば上述の画像圧縮方法により実行される。次に、第２の時間フレーム画像の画素が、動態画像かどうかを判断する。この判断ステップは、例えば上述の動態画像検出方法により行われる。第２の時間フレーム画像の画素が動態画像と判断されるとき、ＹｐＵｐＶｐデータと、二つの対応する画素のＹｃＵｃＶｃデータとを比較して、ＹｐＵｐＶｐデータはＹｄＵｄＶｄデータに伸張されてから、ＹｄＵｄＶｄデータはＲ’Ｇ’Ｂ’データと定義される、ＲＧＢ形式データに変換される。それから、ＲｃＧｃＢｃデータおよび二つの対応する画素を示すＲ’Ｇ’Ｂ’データにオーバードライブを実行してＲｏＧｏＢｏデータを生成して出力する。さもなければ、第２の時間フレーム画像の画素が動態画像でないと判断されると、ＲｃＧｃＢｃデータが生成されて出力される。伸張ステップは、例えば上述の画像伸長方法により行われる。
【００４７】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術に熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来技術によるＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理の一般的な工程を示すブロック図である。
【図２】本発明の好適な一実施形態によるＴＦＴ−ＬＣＤの画像処理を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
２００  画像入力、２０２  ＲＧＢからＹＵＶマトリクスへの変換、２０４  画像圧縮、２０６  フレームメモリ、２０８  画像伸長、２１０  ＹＵＶからＲＧＢマトリクスへの変換、２１２  オーバードライブ処理、２１４  動態画像検出、２１６  マルチプレクサ、２１８  オーバードライブ画像出力
【図１】
2005316369.tif 000016
【図２】
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