专利名称：数字显示装置的显示方法和数字显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为电视或计算机的显示终端等使用的数字显示装置及其显示方法的技术，特别是涉及显示数据(数字信号)的信号处理的技术。
背景技术：
作为现有的数字显示装置，有具有等离子体显示面板(简称为PDP)及其显示控制和驱动电路部的等离子体显示器装置(简称为PDP装置)。在PDP装置的PDP显示用的显示数据的信号处理中，通过多个处理的组合，会在PDP的显示图像中产生噪声。上述多个处理的组合例如为误差扩散处理和其后段的PDP输出用的数据变换处理的组合。作为产生上述的噪声可举出在图像的特定的灰度等级中产生噪声的情况。以往，作为上述噪声的对策，通过在上述多个处理的组合上再附加别的处理，例如高频振动(dither)处理等，力图消除或减少上述显示数据和图像的噪声。例如，在误差扩散处理步骤的前段，附加高频振动处理步骤。
图14表示进行上述噪声对策处理的显示方法中现有技术的图像信号处理部分910的结构例子。在现有的PDP装置等中，具有对于显示数据进行噪声对策处理的图像信号处理部分910。在图像信号处理部分910中，作为从外部输入的显示数据，有由R(红)、G(绿)、B(青)的各个信号构成的、RGB形式的显示数据D。输入的显示数据(输入数据信号)D首先被输入至高频振动处理部分912中，进行高频振动处理。其次，将其输出输入至误差扩散处理部分913，进行误差扩散处理。再其次，将其输出输入至数据变换部分914，进行用于输出至显示面板部分的数据变换，作为输出显示数据(输出数字信号)D’输出。误差扩散处理为用于模拟灰度等级表现的处理的一种。
发明要解决的问题在上述现有技术中，在PDP装置用的显示数据的信号处理的情况下，通过如上所述那样，附加高频振动处理等别的处理，对应由上述多个处理的组合引起的噪声。在PDP装置的图像信号处理部分910的输入信号为数字数据的情况下，即在不是以模拟输入为基础的数据而是直接由计算机作成的数据的情况下，利用上述显示方法，可以有减少噪声的效果。然而，在输入信号为以上述模拟输入为基础的数据，即将模拟信号DA转换为数字信号后的数据的情况下，由于输入信号中内在的噪声的影响，采用上述显示方法减少噪声的效果降低，存在依然产生噪声，例如，在特定的灰度等级上看见产生噪声的问题。
发明内容
本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要提供解决上述问题，在数字显示装置中保持显示图像的精细度，并可消除或减少显示数据的噪声的技术。
解决问题所用的方法在本申请所述发明中，简单地说明代表性的发明的概要如下。为了达到上述目的，本发明的特征为数字显示装置及其进行涉及显示控制以及驱动电路部(控制器和驱动器)的显示数据(数字信号)的处理的技术，具有以下所述的技术手段。
在本发明的数字显示装置及显示方法中，在误差扩散处理单元前，具有低通滤波器(低通滤波器称为LPF)，与显示数据的像素区域相对应使用LPF，换句话说，切换、选择LPF处理的接通/断开。对于LPF，使用显示数据中的边缘判定和/或电平判定的单元，根据该判定，选择LPF通过信号/未通过信号。这样，可保持图像的精细度，并减小作为输入显示数据的数字信号中内在的噪声，特别是由模拟信号输入(即将原来的模拟信号变换为数字信号/数据)引起的噪声。详细如下。
在本数字显示装置及其电路部(进行信号处理的单元)的显示数据(从外部输入的数字信号)的信号处理中，具有可对误差扩散处理前的信号，根据显示数据，有选择地采用LPF的低通滤波，这样，减少显示数据的数字信号中内在的噪声的噪声降低单元。还具有对噪声降低处理后的显示数据进行误差扩散处理的单元。
第一，上述噪声降低装置具有根据显示数据的图像的像素值和设定的边缘电平(EL)值的比较，判定该像素为图像的边缘部分(或不适用LPF的像素区域)的边缘判定单元。在利用该单元判定为边缘部分的像素区域上，使LPF旁通(不通过)或断开，在其以外的像素区域上，使LPF通过或接通。
利用本显示方法，当进行由上述LPF进行的低通滤波时，在显示数据的注目像素和在空间上与其相邻的像素的灰度等级电平的差分，超过预先设定的EL的情况下，判定该像素为边缘部分。
另外，第二，上述噪声降低单元具有根据显示数据的LPF低通滤后的信号(灰度等级)电平和设定的滤波器适用电平(FL)值的比较，判定该像素为低通滤波不要的信号(灰度等级)电平(或LPF不适用的像素区域)的电平判定单元，在利用该单元判定为滤波不要的电平的像素区域上使LPF旁通，在其以外的像素区域上，使LPF通过。
利用本显示方法，当由上述LPF进行低通滤波时，在显示数据中的低通滤波后的信号电平在预先设定的FL值范围以外的情况下，判定该像素为滤波不要的电平。
利用这些边缘判定、滤波器适用电平判定、和根据其结果的LPF选择的适用单元，可与显示数据的像素区域相对应地进行低通滤波，保持显示数据的输出的图像的精密度，可消除或减小上述噪声，特别是特定灰度等级的噪声。
第三，上述噪声降低装置有特性不同的多个LPF、切换该多个LPF的单元、和判定在输入显示数据中内在的噪声电平的噪声电平判定单元。以输入显示数据为基础，根据噪声判定单元的判定结果，从多个LPF中选择使用适当LPF。这样，可以进行与像素区域相对应地更有效滤波。
上述输入显示数据的数字信号从最初在计算机上，通过数字处理作成的数据、或者特别是将原来的模拟信号变换为数字信号(AD转换其他的信号处理)的数据。另外，上述输入显示数据具有R、G、B的灰度等级电平值(例如8比特、256个灰等级)形式的数据。另外，上述显示部分为具有显示灰度等级可以分别控制的显示单元群的显示面板(例如PDP)。另外，进行本信号处理的单元具有逆γ校正处理部分和高频振动处理部分等也可以。
发明的效果简单地说明在本申请所述的发明中由代表性的发明得出的效果如下。采用本发明，在数字显示装置的显示中，可以保持图像的精细度，并降低显示数据噪声。特别是在基于原来模拟信号输入的显示数据(数字信号)的情况下，可以降低模拟信号输入引起的噪声，再现精细的图像。
图1为作本明的一个实施方式的数字显示装置的等离子体显示器装置的全体结构图；图2为作本明的一个实施方式的数字显示装置的等离子体显示器装置的等离子体显示面板的分解结构图；图3为表示为本发明的一个实施方式的数字显示装置的等离子体显示器装置的子半帧(subfield)法的半帧(field)构成的图；图4(a)、(b)为采用本发明的的一个实施方式的数字显示装置的显示方法的、图像信号处理部分的功能方框结构图；图5为本发明的实施方式1的数字显示装置的图像信号处理部分的噪声减小部的功能方框图；图6为表示本发明的实施方式1的数字显示装置的显示数据和处理的例子的图；(a)表示原来的图像例子，(b)表示将(a)的图像的全部像素进行低通滤波情况的图像。
图7为表示本发明实施方式1的数字显示装置的显示数据的信号波形的例子的图。(a)表示数字输入信号的例子，(b)表示与(a)对应的模拟输入信号的例子；图8为表示本发明的实施方式1的数字显示装置的显示数据的处理例子的图，它表示对图6(a)的图像判定边缘的像素；图9(a)为表示本发明的实施方式1的数字显示装置中显示数据的输入灰度等级和它的逆γ校正后的灰度等级的关系的图形(γ＝1.0的情况)；图9(b)为表示本发明的实施方式1的数字显示装置中显示数据的输入灰度等级和它的逆γ校正后的灰度等级的关系的图形(γ＝2.2的情况)；和表示灰度等级区域和边缘电平的设定例子的图；图10为表示本发明的实施方式1的数字显示装置的噪声减小部的边缘判定部分的结构例子图；图11为表示作为本发明的一个实施方式的数字显示装置的等离子体显示器装置的子半帧点亮图形的图；图12为表示作为本发明的一个实施方式的数字显示装置的等离子体显示器装置的图像信号处理部分中的误差扩散处理的例子的图；图13为本发明的实施方式2的数字显示装置的图像信号处理部分的噪声减小部的功能方框结构图；图14为现有技术的数字显示装置及其显示方法的图像信号处理部分的功能方框结构图。
符号说明10，10-2，910图像信号处理部分，11，11r，11g，11b，11-2-噪声减小部，12，912高频振动(dither)处理部分，13，913误差扩散处理部分，14，914数据变换部分，15逆γ校正处理部分，20显示控制电路，21图像数据控制部分，22时间控制部分，23帧存储器，24帧存储器控制电路，30驱动电路，31数据电极驱动电路，32扫描电极驱动电路，33X维持电极驱动电路，34Y维持电极驱动电路，40显示面板部分(PDP)，41前面基板，42背面基板，43，45介电质层，44保护层，45隔离壁，46r，46g，46b荧光体层，47地址电极，48a X总线电极，48b X透明电极，49a Y总线电极，49b Y透明电极，61灰度等级区域判定部分，62阈值选择部分，63比较器，100等离子体显示器装置，111，111-1～111-n LPF(低通滤波器)，112，112-2边缘判定部分，113电平判定部分，114数据选择部分，115噪声电平判定部分，116滤波器选择部分。
具体实施例方式
以下，根据附图，详细说明本发明的实施方式。在说明实施方式的全部附图中，作为原则，相同的部分用相同符号表示，省略重复的说明。图1～图13为说明本发明的实施方式的图。图1表示作为本实施方式的数字显示装置的PDP装置100的结构。图2表示PDP装置100的显示面板部(PDP)40的前面基板41侧和背面基板42侧贴合前的结构。图3表示现有技术的子半帧法的半帧结构。图4表示根据本实施方式的显示方法声进行处理的实施方式1的图像信号处理部分10的结构。图5表示图像信号处理部分10的噪声减小部11的结构。图6-图9表示实施方式1的处理例子。图10表示实施方式1的边缘判定部分的结构。图11表示现有技术的SF点亮图形的例子。图12表示现有技术的误差扩散处理的例子。图13表示实施方式2的结构。
<等离子体显示装置>
首先，以下说明基本技术结构。在图1中，本等离子体显示器装置(PDP装置)100具有显示面板部(PDP)40、驱动电路部30、显示控制电路部20、和图像信号处理部分10等。驱动电路部30与显示面板40连接，驱动电路部30也与显示控制电路部20连接。另外，具有与显示控制电路部20连接的图像信号处理部分10。在显示控制电路部20内设置图像信号处理部分10等的形态也可以。
作为PDP装置100的硬件结构，具有在图没有示出的底板部上贴合显示面板40，在底板部的背面侧上安装有显示控制电路部20等的各个电路部的IC或配置有图中没有示出的电源电路部等的PDP组件。底板部的背面侧的电路部和显示面板40的端部利用与驱动电路部30对应的驱动器组件(在挠性基板上安装有驱动器IC等的组件)连接。将这样构成的PDP组件收容在外部框体中，构成PDP装置组。
图像信号处理部分10从外部输入显示数据(Di)，进行图像信号处理，将显示数据(Do)输出至图像数据控制部分21。显示数据(Di)为RGB形式，由与R(红)、G(绿)、B(青)的各色对应的Dr、Dg、Db信号组成。利用图像信号处理部分10的图像信号处理进行显示数据变换或降低显示数据的噪声的处理等。图像信号处理部分10由ASIC(特定用途的集成电路)等硬件安装构成。
显示控制电路部20具有图像数据控制部分21和时间控制部分22。显示控制电路部20根据从外部输入的接口信号(CLK(点时钟)，Di(显示数据)，B(消隐(blanking)信号)，Vsync(垂直同步)，Hsync(水平同步))，形成控制驱动电路部30的控制信号，这样，控制驱动电路部30。以积蓄在帧存储部分23中的数据信号(Di)为基础，从图像数据控制部分21控制数据电极驱动电路部31。另外，利用从时问控制部分22发出的时间信号，分别控制数据电极驱动电路部31、扫描电极驱动电路部32、和X与Y维持电极驱动电路部(33，34)。
图像数据控制部分21具有帧存储器部分23、帧存储器控制电路部24。图像数据控制部分21控制对驱动电路部30的显示数据的供给。时间控制部分22生成控制显示处理时间的时间信号，供给至帧存储器控制电路部24、数据电极驱动电路部31、扫描电极驱动电路部32、X维持电极驱动电路部33和Y维持电极驱动电路部34。帧存储器部分23积蓄从图像信号处理部分10发出的显示数据(Do)。帧存储器控制电路部24根据时间信号，控制帧存储器部23，将显示数据从帧存储器部23输出至数据电极驱动电路部31。
驱动电路部30具有数据(地址)电极驱动电路部31、扫描电极驱动电路部32、X维持电极驱动电路部33、Y维持电极驱动电路部34。在驱动电路部30中，根据从显示控制电路部20发出的控制信号，驱动PDP40的电极。数据电极驱动电路部31，以来自帧存储器部23的显示数据为基础，驱动PDP40的数据线(地址电极)。扫描电极驱动电路部32驱动PDP40的扫描线(与Y电极对应)。X维持电极驱动电路部33驱动PDP40的X电极。Y维持电极驱动电路部34，通过扫描电极驱动电路部32，驱动PDP40的Y电极。在PDP40的显示图面上，利用由数据电极驱动电路部31和扫描电极驱动电路部32进行的驱动。进行用于显示单元决定的地址放电。其次，利用由X和Y维持电极驱动电路部(33，34)进行的驱动，进行用于显示单元发光的维持放电。
<PDP>
在图2中，显示面板部(PDP)40主要由从前面基板41和背面基板42二块玻璃为主的基板构成。显示面板部(PDP)40构成为前面基板41和背面基板42通过隔离壁48等相对地贴合，在其空间中封入排气和放电气体并进行密封。
在前面基板41上，在第一方向上具有大致平行的多根第一(X)电极和第二(Y)电极。各个X、Y电极为维持放电用的电极或扫描用的电极。在X、Y电极间进行维持放电。各个X、Y电极由总线电极和透明电极构成。总线电极为电气上与驱动器连接的金属制的直线杆形状的电极。透明电极电气上与总线电极连接，由形成放电缝隙的、ITO(氧化铟锡)层膜等构成的电极。在本例子中，在前面基板41上，X透明电极51b和透明电极52b、X总线电极51a和Y总线电极52a立体地形成。利用介电质层43和保护层44覆盖前面基板41上的X、Y电极。
另外，在背面基板42上，在与X、Y电极垂直的第二方向上，多根作为第三(A)电极的地址电极(称为数据电极)47大致平行地配置。地址电极47由介电质层45覆盖。由被Y-X电极夹住的与地址电极47交叉的区域形成显示单元。
在前面基板41和背面基板42之间，形成多个用于构成在纵方向(第二方向)成带状区分的区域的隔离壁48。在由隔离壁48区分的区域上，区别涂布R、G、B各色荧光体(46r、46g、46b)。由这些各色的显示单元构成像素。在横方向(第一方向)上也可为设置隔离壁的形式等。
<子半帧法>
在图3中，确认作为PDP40的显示驱动方法的子半帧法。作为半帧结构，与PDP40的一个显示画面(图像帧)对应的一个半帧(FD)由经时间分割的多个子半帧(SF)构成。例如由SF1～SF10的10个SF构成。各个SF有复位期间(Tr)、地址期间(Ta)、和维持期间(Ts)。各个SF利用维持期间(Ts)即维持放电次数的不同而加权。从权重最小的SF1至权重最大的SF10，依次给与不同的维持期间(Ts)。
在PDP40的显示驱动中，首先作为复位期间(Tr)的动作，进行残存电荷的均一化；其次，作为地址期间(Ta)的动作，通过A-Y电极间的对向放电，进行对象单元的数据存储(壁电荷的积蓄)；作为维持(维持放电)期间(Ts)的动作，通过X-Y电极间的面放电，产生对象单元的放电发光。
(实施方式1)图4(a)表示本PDP装置100内的图像信号处理部分10的第一结构。图4(b)表示在第一结构的图像信号处理部分10的前段上追加逆γ校正处理部分15后的、第二结构的图像信号处理部分10-2。由于该第一和第二结构，除了由逆γ校正处理部分15追加对显示数据(Di)的逆γ校正处理部分以外是相同的，因此使用任何一结构都可以。以下，第一图像信号处理部分10为中心说明。图5表示图像信号处理部分10、10-2内的噪声减小部11的结构。
第一结构的图像信号处理部分10为依次具有噪声减小部(噪声降低部分)11、高频振动处理部分12、误差扩散处理部分13、数据变换部分14的各个电路的结构。第二结构的图像信号处理部分10-2在噪声减小部11的前段具有逆γ校正处理部分15。
图像信号处理部分10、10-2的方框结构，与图像信号处理步骤对应，按方框的配置顺序对Di按噪声降低步骤、高频振动处理步骤、误差扩散处理步骤、和数据变换步骤的顺序进行处理，输出Do。
图像信号处理部分10，作为显示数据输入，输入由Dr、Dg、Db构成的Di。在图像信号处理后，输出Do作为显示数据输出。图像信号处理部分10-2的逆γ校正处理部分15，对Di进行逆γ校正处理(显示数据和显示输出的关系的调整处理)后输出。一般，在PDP装置中，必需要逆γ校正处理。噪声减小部11对Di进行后述的降低噪声处理后输出。高频振动处理部分12对噪声减小部11的输出进行作为噪声对策的一个例子的公知的高频振动处理并输出。误差扩散处理部分13对高频振动处理部分12的输出进行图12例示的误差扩散处理输出。数据变换部分14对误差扩散处理部分13的输出，进行向显示面板40输出用的数据变换并输出。数据变换处理为置换成每个SF的点亮数据的处理等。
在实施方式1的数字显示装置及显示方法中，在PDP装置100的PDP40的显示用的信号处理中，利用图像信号处理部分10，对进行误差扩散处理前的R、G、B各信号(Dr、Dg、Db)，按像素单位进行基于LPF的低通滤波。对该LPF并用像素的边缘判定和电平判定，对判定为边缘部或滤波不要电平的像素区域以外，有选择地使用LPF。
如图4(a)所示，在图像信号处理部分10中，在误差扩散处理部分13的前段，特别是高频振动处理部分12的前段，具有特征的噪声减小部11。如图5所示，噪声减小部11由分别与Dr、Dg、Db对应的噪声减小器11r、11g、11b构成。由于这些结构相同，只表示R用的，各噪声减小器11r、11g、11b包含LPF(低通滤波器)111、边缘判定部分(图像边缘判定部分)112、电平判定部分(滤波器适用电平判定部分)113、和数据选择部分114。
在图5中，LPF111输入Di的信号d1，进行低通滤波，作为信号d2输出。边缘判定部分112输入信号d1，根据设定值的信号d4，进行边缘判定处理，输出作为结果的控制信号d7。电平判定部分113输入信号d2，根据设定值的信号d5，进行电平判定处理，输出作为结果的控制信号d6。数据选择部分114输入信号d1和信号d2，根据控制信号d6和信号d7，选择数据，作为信号d3向后段输出。
LPF111为以基准频率(截止频率)为边界、遮断/衰减信号的高频部分的滤波器。
边缘判定部分112的边缘电平(EL)的设定值(d4)为判定图像的边缘部时的阈值。取每个RGB的EL为{ELr、ELg、ELb}。EL的设定值(d4)希望与输入信号(d1)中内在的噪声的电平(level)或本实施方式中LPF111前进行的各信号处理对应。例如，作为输入时与信号电平一样的噪声的电平，通过用逆γ校正处理部分15进行的逆γ校正处理等，与信号电平相应地变化。由于此，将信号的全部灰度等级(例如，信号的比特数如为8bit，则全部256个灰度等级)分割为几个区域。然后，在各个区域上，进行考虑噪声电平和各个增益处理后的EL设定。
另外，电平判定部分113的滤波器适用电平(FL)的设定值(d5)为判定对于图像的像素的滤波器适用信号电平时的阈值。滤波器适用信号电平为与在该像素上使用LPF111(通过)对应的信号(灰度等级)电平。取每个RGB的FL为{FLr、FLg、FLb}。FL的设定值(d5)希望与看见产生噪声的灰度等级电平对应。例如，作为通过组合多个处理产生的特定灰度等级中，作为噪声对策利用本实施方式结构的情况下，由于对于不产生噪声的信号电平的像素，不必要由LPF111进行的低通滤波，因此可以考虑这些噪声的特征，设定滤波器的适用电平。
各个判定部分(112和113)的设定值以预先考虑的值作为内部设定形态也可以，为通过控制寄存器等使用者能够适当地设定的形态也可以。
<边缘判定>
现说明边缘判定的例子。在图6(a)例示的某个图像(白/黑二值的像素构成的文字“A”)中，当对全部像素进行由LPF111进行的低通滤波时，如图6(b)所示，其图像模糊象渗过一样。即在黑色文字线和白色背景的白和黑的边缘上，成为白黑间的灰色的灰度等级。为了保持图像的精细度，除了这些边缘部分的像素区域以外，必需要进行用于低通滤波的边缘判定。在边缘判定部分112中，利用图像的注目像素和相邻的像素的灰度等级电平的差分进行边缘判定。将该边缘判定的结果(表示注目像素是否为边缘部的信号d7)输出至数据选择部分114，对边缘的像素区域，选择LPF111不通过的信号d1。
图7表示显示数据(Di)的输入信号的例子。作为例子表示在图6(a)的图像例子中从上面数的第8条线的像素的信号。图7a表示Di为数字输入信号的情况。图7(b)表示Di为模拟输入信号的情况。如图7(b)所示，模拟输入信号中内在噪声电平即振幅(噪声电平表示为NL)在大致的情况下，比显示数据的信号电平(信号电平表示为SL)小。从这里可看出，即使在由于噪声使质量降低的图像中，也可判定图画的内容。
另外，对于图5的边缘判定部分112的边缘判定的阈值(EL)，设定为比噪声电平(NL)大，而比信号电平(LS)小的值。这样，由噪声引起的信号偏差被LPF111滤波，另一方面，可得到保存了图像的边缘部分的结果。
在设定这种边缘判定的阈值(EL)进行边缘判定的情况下，如图8所示，图像的注目像素和相邻像素的灰度等级电平的差分产生的边缘判定结果(边缘部分)的区域，由于对上述图6(b)所示的全部像素进行低通滤波，与图画模糊扩大的像素区域一致。
图9(a)表示显示数据(Di)的输入灰度等级(全部256个灰度等级和对它的逆γ校正(γ＝1.0)后的灰度等级的关系。图9(b)表示显示数据(Di)的输入灰度等级(全部256个灰度等级)和对它的逆γ校正(γ＝2.2)后的灰度等级的关系。虚线表示信号电平SL的中心，二条实线，表示噪声电平对于信号电平SL的NL的宽度。
如图9(a)所示，在原样显示输入的显示数据(Di)的灰度等级情况下，在输入信号(d1)中内在的噪声为恒定，不受信号处理时灰度等级电平影响。另一方面，如图9(b)所示，由逆γ校正处理部分15进行逆γ校正处理等，对输入信号(d1)进行任何的增益处理情况下，增益处理后信号处理时的噪声电平(NL)由于灰度等级而产生很大的不同。例如，当看灰度等级64和灰度等级224时，在逆γ校正后的灰度等级的宽度中，大约有4倍的不同。因此，为了有效地进行上述边缘判定，希望作为边缘判定的阈值(EL)，具有与灰度等级相应的几个设定值。
例如，如图9(b)所示，根据灰度等级，将全部输入灰度等级(256个值)的范围分割5个区域。分别为灰度等级区域R1-R5。在该各个灰度等级区域R1-R5中，决定边缘电平(EL)的设定值(EL1-EL5)。这些设定值(EL1-EL5)可以在灰度等级区域R1-R5内的噪声电平(NL)为基础，从其平均噪声电平或最大噪声电平或最小噪声电平等中适当地选择决定。如果重视噪声抑制的效果，则选择噪声电平(NL)的最大值(最大噪声电平)，或者为了尽可能抑制产生图像模糊而选择噪声电平的最小值(最小值噪声电平)等，与目的相应的各种方法。在图9(b)中表示使用平均噪声电平作为与灰度等级区域R1-R5的设定对应的EL的设定值(EL1-EL5)的例子的情况。
图10表示与上述方法对应的边缘判定部分112的结构例子的、边缘判定部分112-2的结构。边缘判定部分112-2具有灰度等级区域判定部分61、阈值选择部分62、比较器63。灰度等级区域判定部分61输入显示数据(Di)的信号(d1)，以判定灰度等级区域的电平判定阈值(T为R1-R5的边界值等)的信号(d11)为基础，判定注目像素的数据(灰度等级值)是否属于哪个等级区域(R1-R5)。阈值选择部分62输入来自灰度等级区域判定部分61的信号(d12)，以与灰度等级区域(R1-R5)对应的边缘电平(EL1～EL5)的信号(d13)为基础，选择与像素所属的灰度等级区域对应的边缘判定用阈值(ELx)。比较器63输入显示数据(Di)的信号(d1)，以从阈值选择部分62选择的阈值(ELx)的信号(d14)为基础，判定该像素区域是否为边缘部，输入结果的信号(d7)。
根据上述结构和设定例子，采用显示数据(Di)的上位数比特，进行上述灰度等级区域(R1-R5)的判定。根据其结果，从多个EL的设定值(EL1-EL5)中，选择关于图像的各个像素进行边缘判定时的边缘电平(ELx)，判定边缘。
<由特定灰度等级产生的噪声>
现说明由显示图像的特定的灰度等级产生的噪声。以PDP40的情况为例子说明。PDP40的显示图像的像素的灰度等级用图11所示的SF点亮/不点亮的组合(SF点亮图形)和图12所示的误差扩散法等多灰度等级化方法表现。
在图11中，例如用8SF(8F1-8F8)显示1半帧的情况下，SF点亮(1)/不点亮(0)的组合为最大256(8比特)。在图11中，SF的像素的点亮(1)用圆表示，不点亮(0)用横线表示。D为基于输入信号(d1)的整数部分(上位比特)的灰度等级值(0-255)。K表示与噪声产生区域对应的特定灰度等级。该K在近的灰度等级中为SF点亮状态的差大的灰度等级组(例如15和16，31和32，127和128)。另外，K与2的冪乘的进位的像素对应。
另一方面，如图12所示，在输入的数据(Di)为10比特(1024灰度等级)的情况下，(整数部分为D9-0)，在与上述8比特的差分的下位的二比特(小数部分为D1-0)中，作为误差，用向周边像素进行扩散处理的方法来表现。利用误差扩散处理部分13进行这种图12所示的误差扩散处理(一个例子)。例如，在输入127.5作为输入数据的情况下，利用误差扩散处理部分13，关于作为小数部分的0.5，作为误差进行扩散处理，如果与从周边像素扩散的误差值(E)相加的结果小于1，则输出127，如果在1以上则输出128。在作为结果输入上述127.5的情况下，利用混有127和128这二个灰度等级值的SF点亮/不点亮的状态显示。
如图11中的特定灰度等级K那样，在上述127和128的情况下，由于SF的点亮/不点亮的图形差别大(与2的8次方的进位对应)，当混合127和128二个状态时，SF点亮/不点亮的差，可作为显示的噪声或闪烁被察觉。本说明书中所述的特定灰度等级(包含K)为上述SF点亮/不点亮的状态的差大的二个图形通过误差扩散而混合的灰度等级。
在误差扩散法的影响以外，如同输入显示数据(Di)的原信号为模拟信号的情况那样，在输入信号中包含多个噪声成分的情况下，跨过特定灰度等级可产生由特定灰度等级产生的噪声。
这样，在数字显示装置中，利用控制上差别大的特定灰度等级，可产生噪声(＝特定灰度等级噪声)显著的图面质量损害。在本PDP装置100中，为了对付这种特定灰度等级噪声，利用图像信号处理部分10，通过噪声减小部11，在每一个图像区域中使用LPF111来应对。
<电平判定>
现说明电平判定的例子。由于采用LPF111，将对图像的精细度的影响抑制至最低限度，在本电平判定中，以仅在上述特定的灰度等级附近减小输入信号的变动为目的，进行根据像素的电平，限制通过采用LPF111除去噪声的灰度等级的范围的处理。
在电平判定部分113的电平判定中，通过滤波器适用电平(FL)的信号(d5)，设定包含上述特定灰度等级的灰度等级的范围，判定LPF111处理后的信号(d2)是否进入设定的灰度等级范围(FL)。如果判定结果的信号(d6)在设定的灰度等级范围(FL)内，则利用数据选择部分114，选择和输出LPF111处理后的信号(d2)；如果不是，则选择输出LPF111处理前的信号(d1)。
采用实施方式1的结构，通过对除去输入显示数据(Di)的图像边缘部分或不要滤波的灰度等级电平部分的各个像素信号进行低通滤波，则即使在输入显示数据(Di)为原来的模拟信号输入的情况下，也可以再现噪声少的精细的图像。
(实施方式2)图13表示实施方式2的噪声减小部11-2的方框结构。
在实施方式2中，作为上述实施方式1的LPF111，并列地具有特性(即效果)不同的多个LPF111{111-1～111-n}。另外，还具有作为在输入信号(d1)中内在的噪声电平的判定功能的噪声电平判定部分115。以噪声电平判定部分115的判定结果为基础，通过滤波器选择部分116，切换对于对象数据适用的LPF111。对R、G、B的各个信号(Dr、Dg、Db)，进行基于以像素单位选择的LPF111进行的低通滤波。边缘电平(EL)和滤波器适用电平(FL)的设定与实施方式1相同。
LPF111{111-1～111-n}分别输入显示数据(Di)的信号(d1)并进行低通滤波，将这些输出信号输入噪声电平判定部分115。噪声电平判定部分115输入显示数据(Di)的信号(d1)和各个LPF111的输出信号，以噪声特性(为NS)的设定值的信号(d8)为基础，判定噪声电平(NL)，将选择适用的LPF111的信号(d9)输出至滤波器选择部分116。取每个RGB的NL为{NLr、NLg、NLb}。滤波器选择部分116输入各个LPF的输出信号，以上述选择的信号(d9)为基础，选择输出适用LPF111的输出信号。
如果被输入至数字显示装置的信号中内在的噪声的特性为已知，则希望噪声电平判定部分115的噪声特性(NS)的设定值(d8)与其特性适应。例如，在信号中内在的噪声电平对于灰度等级为一样的而且其强度为已知的情况下，可根据该设定值，选择适当的LPF111。另外，在信号中内在的噪声特性(对灰度等级的依存性等)为已知的情况下，可根据它进行噪声电平判定，再根据结果，选择适当的LPF111的选择。
采用实施方式2的结构，与实施方式1同样，可对除去输入显示数据(Di)的图像边缘部分或不要滤波的灰度等级电平部分的各个像素信号进行低通滤波，同时，还可根据输入显示数据(Di)的噪声电平(NL)选择适当的LPF111，这样可以更有效地滤波，可以再现噪声少的精细的图像。
作为其他实施方式，上述各个判定部分可以分别只为一部分构成，也可以组合构成。
以上，根据实施方式具体地说明了本发明者开发的发明，但本发明不是仅限于上述实施方式，在不偏离精神的范围内可作各种变更。上述实施方式1和2表示基本结构。本发明不但可用在上述的PDP装置100中，并且可在具有以模拟信号为基础进行数字信号处理从而进行数字显示的单元的装置(数字显示装置)中应用，而且也是有效的。例如，在具有电视图像接收功能、或录相机信号接收功能、或计算机显示图像接收功能、或接收以它们为基准的图像信号(动态图像/静止图像信号)的功能，以该功能接收的显示数据的数字信号为基础，进行图像信号处理，向显示部分输出的数字显示装置中是有效的。
产业上利用的可能性本发明可用在PDP装置或液晶显示装置等各种数字显示装置和显示系统中。
权利要求
1.一种数字显示装置的显示方法，其特征在于，在输入的显示数据的数字信号的信号处理中，具有下列步骤根据所述显示数据的像素区域采用低通滤波器，由此减小噪声的第一步骤；和在所述第一步骤后，对于所述显示数据进行误差扩散处理的第二步骤。
2.如权利要求1所述的数字显示装置的显示方法，其特征在于，所述第一步骤具有以所述显示数据为基础，判定该图像的边缘部分的边缘判定步骤；和根据所述边缘判定步骤的判定结果，接通/断开所述低通滤波器的处理的步骤。
3.如权利要求2所述的数字显示装置的显示方法，其特征在于，所述第一步骤具有以所述显示数据为基础，判定该图像的信号电平的电平判定步骤；和根据所述电平判定步骤的判定结果，接通/断开所述低通滤波器的处理的步骤。
4.如权利要求3所述的数字显示装置的显示方法，其特征在于，所述输入的显示数据的数字信号由不同色的多个信号构成，对所述显示数据的所述不同色的多个信号分别进行所述第一和第二步骤。
5.如权利要求4所述的数字显示装置的显示方法，其特征在于，所述数字显示装置具有多个特性不同的低通滤波器，所述第一步骤具有根据所述显示数据的像素区域从所述多个低通滤波器中选择使用的步骤。
6.如权利要求5所述的数字显示装置的显示方法，其特征在于，所述第一步骤具有以所述显示数据为基础，判定在该显示数据中的噪声电平的噪声电平判定步骤；和根据所述噪声电平判定步骤的判定结果，切换从所述多个低通滤波器中的选择的步骤。
7.一种数字显示装置，具有以所输入的显示数据的数字信号为基础，进行用于向显示部分输出的信号处理的单元，其特征在于，进行所述信号处理的单元具有对所述显示数据进行误差扩散处理的误差扩散处理部分；以所述误差扩散处理部分的输出为基础，进行用于向所述显示部分的输出的数据变换的数据变换部分；和配置在较所述误差扩散处理部分更前段，构成为包含低通滤波器，根据所述显示数据的像素区域来使用所述低通滤波器，从而减少噪声的噪声降低部分。
8.如权利要求7所述的数字显示装置，其特征在于，所述噪声降低部分具有以所述显示数据的数字信号为基础，判定其图像的边缘部分的边缘判定部分；和根据所述边缘判定部分的判定结果，切换通过了所述低通滤波器的信号和未通过的信号并将其输出的第一数据选择部分。
9.如权利要求8所述的数字显示装置，其特征在于，所述噪声降低部分具有以通过了所述低通滤波器的所述显示数据的信号为基础，判定其图像的信号电平的电平判定部分；和根据所述电平判定部分的判定结果，切换通过了所述低通滤波器的信号和未通过的信号并将其输出的第二数据选择部分。
10.如权利要求9所述的数字显示装置，其特征在于，所述输入的显示数据的数字信号由不同色的多个信号构成，对所述显示数据的所述不同色的多个信号分别进行所述噪声降低部分的处理。
11.如权利要求10所述的数字显示装置，其特征在于，所述噪声降低部分作为所述低通滤波器并列地具有多个特性不同的低通滤波器，根据所述显示数据的像素区域，从所述多个低通滤波器中选择使用。
12.如权利要求11所述的数字显示装置，其特征在于，具有以所述显示数据为基础，判定该显示数据的噪声电平的噪声电平判定部分，还具有根据所述噪声电平判定部分的判定结果，切换从所述多个低通滤波器中的选择的滤波器选择部分。
全文摘要
本发明提供一种在数字显示装置中，保持显示图像的精细度，并可消除或减小显示数据的噪声的技术。在PDP装置的图像信号处理部分中，在较误差扩散处理更前段，具有噪声减小部(11)。噪声减小部(11)具有对于输入显示数据(Di)的LPF(111)、边缘判定部分(112)和电平判定部分(113)。根据各个判定结果，与显示数据的像素区域相应地利用数据选择部分(114)，切换通过LPF(111)的输出(d2)和不通过的输出(d1)，作为输出显示数据(D
文档编号H04N5/66GK1945675SQ20061014205
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月8日 优先权日2005年10月5日
发明者百瀬丽, 田岛正也, 小岛文人 申请人:富士通日立等离子显示器股份有限公司