图像信号处理装置和图像信号处理方法

专利名称：：图像信号处理装置和图像信号处理方法
技术领域：
：本发明涉及图像信号处理装置和图像信号处理方法。更具体地，本发明涉及用于基于被y转换(convert)的视频信号而生成要被供给显示板的驱动电路的驱动数据的图像信号处理装置和图像信号处理方法。
背景技术：
：诸如等离子体显示装置、液晶显示装置、EL显示装置、使用电子发射器件的电子束显示装置等的平板显示器是已知的。在这些类型的显示装置中，对输入图像信号(例如，TV信号)进行各种信号处理，从而生成适合于显示板的特性的驱动数据。对图像信号施加的信号处理包括例如，逆y转换、颜色校正(参见日本专利申请公开(JP-A)No.2004-347629的第0076至0085段)、不规则亮度(luminance)校正(JP-ANo.2008-145494，对应的美国专利申请是US2008/136846(Al)，校正电路)、行布线的电压降校正(JP-ANo.2003-114639，对应的美国专利申请是US2003/011545(A1)，调整数据计算单元)等。为了减少计算误差和实现以高质量显示的图像，优选在为信号处理所执行的计算中增加有效位数(numberofdigit)。无需说，增加数据宽度(比特数(numberofbit))以增加有效位数。然而，对于处理例如16比特的数据，像48比特(-3RGB颜色xl6比特)那么大的大数据宽度是必要的。数据宽度的增加是不希望的，因为信号处理电路(ASIC和FPGA)的硬件成本因此增加。然而，数据宽度的减小是不利的，因为计算精度被降低并且图像被劣化。注意，JP-ANo.2001-85997公开了一种配置，通过所述配置，模拟信号被转换成具有比A/D转换电路所需要的比特数(10比特)大的比特数(12比特)的数字信号，并且在数字信号被乘以相乘系数之后将数字信号转换成具有10比特的信号。根据模拟信号的水平，选择"1"或者"4"作为相乘系数。
发明内容考虑上述情况而作出的本发明的目的是，提供能够减小用于信号处理的数据宽度而不使图像质量劣化的技术。本发明的第一发明是用于传送(transfer)浮点数据或者对浮点数据进行参考表格(referencetable)处理或信号处理的图像信号处理装置，所述图像信号处理装置具有用于接收被y转换的视频信号并且对视频信号进行用于消除y转换特性的处理的逆y转换单元、以及用于从作为来自逆y转换单元的输出的与亮度成比例的定点数据(fixedpointdata)产生浮点数据(floatingpointdata)的转换单元，其中浮点数据具有有效数(signifkand)和指数，并且指数的基数(radix)为4。除了第一发明之外，本发明的第二发明还具有用于将被传送或者被进行参考表格处理或信号处理的浮点数据转换成适于驱动电路的驱动数据的转换单元。除了第一发明之外，在本发明的第三发明中，用于产生浮点数据的转换单元是使用定点数据作为输入且浮点数据作为输出的表格。除了第二发明之外，在本发明的第四发明中，用于将浮点数据转换格处理或信号处理的浮点数据作为输入且驱动数据作为输出的表格。除了第一发明之外，在本发明的第五发明中，逆y转换单元和用于产生浮点数据的转换单元由一个表格构成。本发明的第六发明是用于传送浮点数据或者对浮点数据进行参考表格处理或信号处理的图像信号处理方法，所述图像信号处理方法具有接收被y转换的视频信号并且对视频信号进行用于消除y转换特性的处理的逆y转换步骤、以及从作为来自逆y转换步骤的输出的与亮度成比例的定点数据产生浮点数据的步骤，其中浮点数据具有有效数和指数，且指数的基数为4。根据本发明，可以减小用于信号处理的数据宽度，而不使被显示的图像的质量劣化。从参照附图对示例性实施例进行的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。图l是示出图像信号处理电路的配置例子1的视图；图2是示出图像信号处理电路的配置例子2的视图；图3是示出图像信号处理电路的配置例子3的视图；图4是示出图像信号处理电路的配置例子4的视图；图5是示出图像信号处理电路的配置例子5的视图；图6是示出图像显示器的总体配置的框图7是示出具有亮度以相同节距(pitch)变化的灰度(gradation)特性的显示器的数据对(vs.)亮度的视图8是图7的显示器的亮度对线性转换比特数(linearconversionbitnumber)的曲线图9是示出某一(certain)显示器的亮度特性(数据对亮度)的例子的一见图IO是图9的显示器的亮度对线性转换比特数的曲线图11是具有10比特数据宽度的被y转换的视频信号的亮度对线性转换比特数的曲线图12是具有8比特数据宽度的被y转换的视频信号的亮度对线性转换比特数的曲线图13是人的视觉特性的亮度对线性转换比特数的曲线图14是示出第一浮点数据的结构的视图15是示意性示出能用第一浮点数据表达的数值的视图16是示出第一浮点数据的亮度对线性转换比特数的视图17是示出第二浮点数据的结构的视图18是示意性示出能用第二浮点数据表达的数值的视图；图19是示出第二浮点数据的亮度对线性转换比特数的视图20是示出比较例子1的浮点数据的结构的视图21是示意性示出能用比较例子1的浮点数据表达的数值的视图22是示出比较例子2的浮点数据的结构的视图23是示意性示出能用比较例子2的浮点数据表达的数值的视图24是比较例子2的浮点数据的亮度对线性转换比特数的曲线图25是示出比较例子3的浮点数据的结构的视图26是示意性示出能用比较例子3的浮点数据表达的数值的视以及图27是比较例子3的浮点数据的亮度对线性转换比特数的曲线图。具体实施例方式将本发明应用于建造在图像显示装置中的图像信号处理电路。更具体地，可将本发明优选地应用于接收被Y转换的视频信号的图像信号处理电路。将本发明应用于例如用于执行转换(逆y转换)和进一步执行图像处理的装置，所述转换(逆y转换)用于通过消除输入图像信号的y转换特性而生成具有与亮度成比例的值的数据。图像显示装置包括电子束显示装置、等离子体显示装置、液晶显示装置和有机el显示装置。在电子束显示装置中，优选使用诸如fe类型(场发射类型)电子发射器件、mim类型(金属绝缘体金属类型)电子发射器件、表面传导电子发射器件等的冷阴极器件作为显示器件。首先，将线性转换比特数定义为用于评价图像显示装置、图像信号处理装置等的灰度性能的指标。将参照亮度对线性转换比特数的曲线图解释评价灰度性能(灰度的分辨率)的方法。接着，将解释减小与亮度成比例的数据的数据宽度而不使图像劣化的方法。最后，将解释本发明的实施例。(显示器中的线性转换比特数)将解释显示器中的线性转换比特数。如下所述定义线性转换比特数。即，线性转换比特数是一个值，所述值示出当在具有亮度以某一相等节距而变化的灰度特性的显示器上显示亮度变化时，在某一亮度处，多少比特灰度的亮度变化对应于由一个灰度的数据变化所导致的亮度变化。由如下所示的表达式具体定义线性转换比特数。Lbit(L)=-log2(AL(L)/Lmax)[比特]其中，Lmax示出显示器的最大亮度，AL(L)示出在显示器以其显示的亮度L处一个AJL的数据变化所导致的亮度变化(与一个H的数据变化对应的亮度差)，且Lbit①)示出亮度L处的线性转换比特数。如从所述定义也可以发现的那样，线性转换比特数在具有较高灰度性能的显示器中更加增大。当绘制亮度对线性转换比特数的曲线图时，具有较高灰度性能的显示器的特性被绘制在上部的区域中。从而，当观察亮度对线性转换比特数的曲线图时，能够简单地评价显示器的灰度性能。接着，将示出亮度对线性转换比特数的曲线图的例子。图7是示出在具有亮度以相同节距而变化的灰度特性的显示器中数据对亮度的视图。在图7中，横轴示出输入到显示器的驱动电路的驱动数据，而纵轴示出对应显示器的亮度。图7示出8比特(划分成256)的脉冲宽度调制的特性作为例子。如图7中所示，亮度随着数据的增加成比例地增力口。在显示器中，从上述定义如下表达线性转换比特数Lbit(L)。△L(L)=Lmaxx(1/256)Lbit(L)=-log2(AL(L)/Lmax)=-log2(1/256)=8[比特图8是图7的显示器的亮度对线性转换比特数的曲线图。在具有亮度以相同节距而变化的灰度特性的显示器中，不管亮度如何，线性转换比特数具有预定的值(即，"8")。图9示出某一显示器的亮度特性(数据对亮度)的例子。横轴示出输入到驱动电路的驱动数据，而纵轴示出对应显示器的亮度。并且，图10是图9的显示器的亮度对线性转换比特数的曲线图。如图9中所示，在亮度低(即，灰度性能高)的区域中，亮度相对于增加的驱动数据较少变化。从图IO可发现，当亮度低时线性转换比特数具有大的值，并且在亮度低的区域中灰度性能是高的。此外，当比较和评价图7和图9的显示器的灰度性能时，可通过比较亮度对线性转换比特数的曲线图(图8和图10)来合适地确定灰度性能是否良好。即，绘制在上部区域中的显示器具有较高的灰度性能。在此例子中，可清楚地发现图9的显示器的灰度性能在低亮度区域中较高，而图7的显示器的灰度性能在高亮度区域中较高。(信号处理装置中的线性转换比特数)为了评价信号处理装置的灰度性能，基于如上所述在显示器中如何考虑线性转换比特数，如下所示地定义信号处理装置的线性转换比特数。即，信号处理装置的线性转换比特数是一个值，所述值示出在对应某一数据的亮度处，多少比特灰度对应于由与亮度成比例的数据所示出的一个灰度的数据变化。这由如下所示的表达式具体定义。Lbit(l)=-log2(AL(l)/Lmax)[比特]其中，Lmax示出与数据的最大值对应的亮度，AL(l)示出与一个灰度的数据变化对应的亮度差，且Lbit(t)示出亮度L处的线性转换比特数。当在显示器上示出4皮信号处理装置处理的数据(图4象信号)时，信号处理装置中的线性转换比特数示出显示亮度的灰度具有什么程度的分辨率(灰度性能)。即，可通过比较不同信号处理装置的亮度对线性转换比特数，来确定信号处理装置中的哪一个具有较高的灰度性能。此外，也可通过与显示装置的亮度对线性转换比特数的曲线图进行比较，来简单地将显示器的灰度性能与信号处理装置的灰度性能进行比较和评价。(被y转换的视频信号中的线性转换比特数)接着，将解释在通过对与亮度成比例的数据进行y转换(例如，Y=0.45)而获得的视频信号(诸如电视机的视频信号)中的线性转换比特数。线性转换比特数是一个值，所述值示出在某一亮度处一个灰度的亮度变化对应于当由与亮度对应的数据显示亮度变化时的多少比特灰度的亮度变化。可通过对信号进行用于消除y转换的逆y转换，而将被Y转换的视频信号返回成与亮度成比例的数据(以下，也简单地示为"亮度数据")。例如，可通过在将y设为2.2的情况下进行逆y转换，而将在y设为0.45的情况下被进行y转换的视频信号返回成亮度数据。如下所示地定义被y转换的视频信号的线性转换比特数。当在以二进制数表示被y转换的视频信号时以n表示数据宽度并且以X表示数据的值时，与数据的最大值对应的最大亮度与(2M产成比例，并且与某一数据值X对应的亮度L与X"成比例。与某一数据值X的一个灰度的数据变化对应的亮度的差与X"-(X-1)"成比例。如下所示地定义与某一数据值X对应的亮度L的线性转换比特数Lbit(L)。Lbit(L)=-log2((X22-(X-l)22)/(2n-l)2'2)[比特图11示出被y转换的视频信号的亮度对线性转换比特数的曲线图，所述被y转换的视频信号由二进制数表示并且具有10比特数据宽度。横轴示出以最大亮度归一化的亮度，而纵轴示出线性转换比特数。由亮度对线性转换比特数的曲线图所绘制的线之上的区域示出，灰度数大于输入视频信号(即，不存在的信息)。换句话说，可通过使用具有位于由亮度对线性转换比特数的曲线图绘制的线之上的特性的信号处理装置和显示器，来完全地处理和显示,皮y转换的输入视频信号。例如，在图ll的视频信号中，可发现显示器和信号处理装置的线性转换比特数在高亮度(归一化的亮度>0.5)的区域中像IO比特那样大就足够了，并且在低亮度(归一化的亮度<0.001)中高于14比特的灰度性能是必要的。图12是具有8比特数据宽度的被y转换的视频信号的亮度对线性转换比特数的曲线图。横轴示出以最大亮度归一化的亮度。可以发现当输入视频信号具有小的数据宽度时，线性转换比特数减小。(人的视觉特性中的线性转换比特数)假定在将人对亮度的差的检测极p艮视为灰度步幅(st印)的情况下用线性转换比特数表达人的视觉特性。即，如下所示地定义视觉特性。假定由人观察的显示器，且用Lmax表示最大亮度(确定动态范围)。用AL(t)表示在对显示器进行显示的亮度L处可由人识别的亮度变化的检测极限。如下所示地定义亮度L处的线性转换比特数Lbit(L)。Lbit(L)=-log2(AL(L)/Lmax)[比特用此定义:'可将人对亮度差的、检测极限绘制到上述^度对线性转换比特数的曲线图中。因为在由亮度对线性转换比特数的曲线图所绘制的曲线之上的区域表示比人所能检测的亮度差更精细的亮度差，所以所述区域是人不能检测的范围。即，因为人不能检测曲线之上的区域中一个灰度的亮度差，所以人不能检测信号处理装置、显示器和视频信号的特性的差。换句话说，即使信号处理装置、显示器和视频信号具有任何特性，看起来只要人对它们进行评价，那么其灰度性能就是良好的。相反，在人的视觉特性中的亮度对线性转换比特数的曲线图中，人能够检测曲线之下的区域中的一个灰度的亮度差。从而，当信号处理装置、显示器和视频信号的灰度特性位于曲线之下的区域中时，它显示存在可能发生可被人检测的图像的劣化(例如，假轮廓、不规则的灰度)的可能性。图13是人的视觉特性的亮度对线性转换比特数的曲线图。横轴示出以最大亮度归一化的亮度。具体而言，在图13中，根据普通的显示器执行归一化，以使500cd/m2对应于亮度"l"。因为人对亮度差的检测极限还取决于绝对亮度，所以最大亮度的前提是必要的。使用从文献"ColorOptics",OHTANoboru，TokyoDenkiUniversityPress,P.124,图3(4.2)中读取的值而作出所述曲线图。可以发现，可通过如上所述定义线性转换比特数，而以相同的尺度比较和评价显示器、信号处理装置、被Y转换的视频信号、人的视觉特性等的特性。接着，在解释本发明的实施例之前，将解释基于亮度对线性转换比特数的曲线图将与亮度成比例的数据转换成具有小的数据宽度的数据而不使它劣化的方法(使用浮点表达数据)。关于人的视觉特性，执行归一化以使500cd/m2对应于亮度"l"。无需说，对于从其产生500cd/m2以外的亮度的显示器，不同的考虑是必要的。(本发明的第一浮点表达方法)如上所述，不具有指数的普通数据(虽然所述数据是普通整数类型数据，但是因为广义上它是具有不变的小数点位置的数据，所以在说明书中也将它称作定点数据)需要许多比特数(数据宽度)以增加有效位数。与使用定点的表达相比，使用浮点的表达能够描述具有大的有效位数的数据。然而，当使用浮点的表达具有与使用定点的表达相同的数据宽度时，有效数部分的数据宽度被减小。发明人提出一种用于当使用浮点表达图像信号(图像数据)时基于上述亮度对线性转换比特数的曲线图减小数据宽度而不劣化的新系统。作为重复检查的结果，发明人已经发现，当处理(传送并且进行参考表格处理、信号处理等)图像信号时，下面所示的浮点表达方法是有效的。图14示出第一浮点表达方法中的浮点数据的结构。所述数据结构具有由10比特有效数(数据)和2比特指数(Exp)组成的12比特数据宽度。所述数据没有符号位。所述浮点数据与普通二进制浮点的表达的不同在于代替"2"，指数的基数(底)为"4"。即，指数表示4的幂(power)。以下，将所述数据结构称为"第一浮点数据"。图15示意性地示出可由指数(Exp)的各值(0到3)表达的数值。如可从图15所发现的那样，第一浮点数据可以通过12比特数据宽度来处理与具有16比特数据宽度的定点数据基;M目同的范围内的值。下面将检查第一浮点数据。然而，假定亮度被归一化，以使所有16比特都被设为1的定点数据对应于亮度"l"。当指数如图15所示为"3"时，定点数据的16比特的上位(upper)10比特是有效的。这时，因为下位(lower)6比特为"0"，所以灰度性能(分辨率)被劣化。同样地，当指数为"1"或"2"时，因为下位比特固定为"o"，所以灰度性能也被劣化。使用上述亮度对线性转换比特数的曲线图，可验证是否可允许灰度性能的劣化。图16示出第一浮点数据的线性转换比特数。在图16中，还绘制了具有10比特数据宽度的被y转换("0.45)的视频信号的线性转换比特数和上述人的视觉特性的线性转换比特数。如从图16可发现的那样，第一浮点数据的线性转换比特数位于被y转换的视频信号的曲线之上。从而，可以发现，第一浮点数据能够传送具有10比特数据宽度的被y转换的视频信号，而不使信号劣化。如图16所示，可以发现，第一浮点数据具有比人的视觉特性高的分辨率。此外，可以发现，在低亮度区域中，第一浮点数据具有与具有16比特数据宽度的定点数据相同的灰度性能。总之，当指数具有零之外的值时，第一浮点数据的灰度性能比定点数据的灰度性能更加劣化。然而，劣化发生的部分是图16的部分"a"，部分"a"超过了被y转换的视频信号和人的视觉特性的线性转换比特数。从而，人不能识别由第一浮点数据导致的灰度性能的劣化。即，劣化不导致问题。如上所述，第一浮点数据可通过12比特数据宽度而获得与具有16比特数据宽度的定点数据相当的灰度特性。从而，因为可减小数据总线宽度和信号处理中的数据宽度而不使图像质量劣化，所以可减少硬件。结果，能够以低成本构建图像信号处理装置。此外，因为指数的基数是4(2的2次幂)，所以可通过仅移位2比特而将第一浮点数据转换为定点数据。这也有助于硬件的减少。注意，第一浮点数据可优选地处理具有10比特数据宽度的被y转换(y=0.45)的视频信号。(本发明的第二浮点表达方法)接着，将解释本发明的第二浮点表达方法。在第二浮点表达方法中，以10比特数据宽度表达图像数据。以下，将第二浮点表达方法中的数据结构称作"第二浮点数据"。图17示出第二浮点数据的结构。第二浮点数据具有由8比特有效数(数据)和2比特指数(Exp)组成的10比特数据宽度。所述数据没有符号位。与第一浮点数据一样，指数的基数为"4"。图18示意性地示出可由指数的M(0到3)表达的数值。如可从图18所发现的那样，第二浮点数据可通过10比特数据宽度来处理与具有14比特数据宽度的定点数据基本相同的范围内的值。图19示出第二浮点数据的亮度对线性转换比特数。在图19中，还绘制了具有8比特数据宽度的被y转换(t=0.45)的视频信号的线性转换比特数和上述人的视觉特性的线性转换比特数。如可从图19所发现的那样，第二浮点数据的线性转换比特数位于被Y转换的视频信号的曲线之上。从而，可发现第二浮点数据可传送具有8比特数据宽度的被y转换的视频信号，而不使信号劣化。此外，如图19所示，还可发现第二浮点数据具有近似比人的视觉特性高的分辨率。第二浮点数据可通过10比特数据宽度而获得与具有14比特数据宽度的定点数据相当的灰度特性。从而，因为可减小数据总线宽度和信号处理的数据宽度而不使图像质量劣化，所以可减少硬件。结果，能够以低成本构建图像信号处理装置。此外，因为指数的基数为4(2的2次幂)，所以可通过仅仅移位2比特而将第二浮点数据转换为定点数据。这也有助于>^更件的减少。注意，第二浮点数据可优选地处理具有8比特数据宽度的^皮Y转换(y=0.45)的^f见频信号。(比较例子)接着，为了比较，将解释本发明的浮点表达方法之外的浮点表达方法。图20示出比较例子1的浮点数据的结构。与第一浮点数据同样，比较例子1的浮点数据具有12比特数据宽度以及10比特有效数和2比特指数。然而，指数的基数为"2"。图21示意性地示出可由比较例子1的浮点数据表达的数值。如可从图21所发现的那样，比较例子1的浮点数据仅具有与具有14比特数据宽度的定点数据相当的范围。从而，因为比较例子1的浮点数据具有像14比特那么小的最大线性转换比特数，所以其灰度性能比具有相同数据宽度(12比特)的第一浮点数据的灰度性能差。图22示出比较例子2的浮点数据的结构。比较例子2的浮点数据具有12比特的数据宽度。为了像第一浮点数据一样提供具有16比特范围的浮点数据，将3比特分配给指数，并且将9比特分配给有效数。指数的基数为"2"。图23示意性地示出可由比较例子2的浮点数据表达的数值。比较例子2的浮点数据可处理与具有16比特数据宽度的定点数据基本相同的范围的值。图24是比较例子2的浮点数据的亮度对线性转换比特数的曲线图。在图24中，为了参考，也绘制了具有10比特数据宽度的被y转换(y=0.45)的视频信号的线性转换比特数和上述人的视觉特性的线性转换比特数。如从图24可发现的那样，比较例子2的浮点数据的灰度性能比第一浮点数据的灰度性能(图16)差，并且部分位于具有10比特数据宽度的被y转换的视频信号的特性曲线之下。从而，当处理具有10比特数据宽度的被y转换的视频信号时，存在发生可由人检测到的质量劣化的可能性。即，虽然比较例子2的浮点数据具有与具有16比特数据宽度的定点数据相同的范围，但是在高亮度区域中，所述浮点数据的灰度特性比第一浮点数据的灰度特性差。图25示出比较例子3的浮点数据的结构。比较例子3的浮点数据具有由11比特有效数和1比特指数组成的12比特数据宽度。指数(Exp)的基数被设定为"8"。图26示意性地示出可由比较例子3的浮点数据表达的数值。比较例子3的浮点数据可处理与具有14比特数据宽度的定点数据基本相同的范围的值。图27是比较例子3的浮点数据的亮度对线性转换比特数(信号处理11+1比特)的曲线图。在图27中，为了参考，还绘制了具有10比特数据宽度的被y转换(y=0.45)的视频信号的线性转换比特数(视频信号(10比特))和人的视觉特性中的线性转换比特数(人的视觉特性)。此外，在图27中，为了比较，还绘制了第一浮点数据(信号处理10+2比特)的曲线图。如从图27显而易见的那样，可发现，因为比较例子3的浮点数据的线性转换比特数在低亮度区域中为14比特，所以其灰度性能比第一浮点数据的灰度性能差。相反，在高亮度区域中，比较例子3的灰度性能比第一浮点数据的灰度性能好。然而，因为第一浮点数据的线性转换比特数超过视频信号和人的视觉特性，所以比较例子3的浮点数据和第一浮点数据两者在当将它们应用到图4象信号处理时没有差别。可以发现，当低亮度区域中的线性转换比特数被考虑时，第一浮点数据的灰度性能比比较例子3的浮点数据的灰度性能好。(本发明的第三浮点表达方法)同样地，以下方法作为第三浮点数据也是优选的。第三浮点数据是用于通过14比特数据宽度而获得与具有18比特数据宽度的定点数据相当的灰度特性的例子。没有示出的第三浮点数据具有具有12比特宽度的有效数、以及具有与第一和第二浮点数据类似的2比特宽度的指数(指数的基数为4)。通过第三浮点数据可获得与具有18比特宽度的定点数据相当的灰度特性。从而，通过使用第三浮点数据，因为能够减小数据总线宽度和信号处理中的数据宽度而不使图像质量劣化，所以可减少硬件。结果，能够以低成本构建图像信号处理装置。此外，因为指数的基数为4(2的2次幂)，所以可通过仅移位2比特而将第三浮点数据转换成定点数据。这也有助于硬件的减少。注意，第三浮点数据可优选地处理具有12比特数据宽度的被Y转换("0.45)的视频信号。<第一实施例>(图像显示器的配置)将解释第一实施例的图像显示器的配置。图6是示出图像显示器的总体配置的框图。虽然这里例示了本发明被应用于建造在图像显示器中的图像信号处理电路的模式，但本发明的实施例不限于此。例如，将本发明应用于与图像显示器连接的设备(图像输出器件，例如，VTR、数字照相机、机顶盒)的图像信号处理电路也是优选的。图6的图像显示器具有显示板(矩阵板)1。显示板l具有这样的配置多电子源和图像显示部件(例如，荧光体)被彼此面对地设置在薄的真空容器中，许多的电子源(例如，冷阴极器件1001)被设置在所述多电子源中，所述图像显示部件通过被用电子辐射而发光。冷阴极器件1001被设置在列布线1002和行布线1003的交点的附近，并且连接到所述布线双方。在本实施例中，将表面传导电子发射器件用作冷阴极器件。因为在本申请人提交的JP-ANo.H10-39825(1998-39825)中详细解释了表面传导电子发射器件的配置和制造方法，因此省略其解释。表面传导电子发射器件的驱动电压具有阈值电压。当驱动电压低于阈值电压时，没有发射电流Ie流动。相反，当驱动电压等于或高于阈值电压时，发射电流Ie根据驱动电压而流动。利用此特性执行简单的矩阵驱动。本实施例例示了具有480个元件x240个元件的显示才反l。然而，元件的数量不限于上述数量，因为它是根据产品的用途而确定的。显示板1具有以例如RGB条带(stripe)结构设置的像素。参考数字2表示模数转换器(A/D转换器)。A/D转换器2将从例如NTSC信号译码为RGB信号的、作为信号SO的模拟RGB分量转换成对各颜色具有10比特宽度的数字RGB信号Sl。以下，也将数字RGB信号Sl简称为视频信号Sl。如上所述，视频信号Sl是之前被进行y转换("0.45)的信号。参考数字4表示逆y转换单元。逆y转换单元4对视频信号Sl进行逆y转换(y=2.2)以消除y转换，并且将视频信号Sl转换成具有与亮度成比例的值的数据。以下，将与亮度成比例的数据称作亮度数据S2。参考数字20表示信号处理单元。信号处理单元20是用于对亮度数据S2进行例如颜色校正、电压降校正等的信号处理的电路。稍后将详细描述信号处理。参考数字30表示驱动数据转换单元。驱动数据转换单元30将信号处理单元20所处理的亮度数据S3转换成驱动数据S4。参考数字3表示数据重新配置(rearrange)单元。数据重新配置单元3具有用于根据设置到显示板1的像素而重新配置各颜色的驱动数据S4并且输出驱动数据S4的功能。参考数字5表示移位寄存器。移位寄存器5将来自数据重新配置单元3的输出S5以移位时钟SCLK顺序地移位和传送，并且并行地输出与显示板1的各元件对应的驱动数据。参考数字6表示锁存(latch)电路。锁存电路6响应与水平同步信号同步的加载(load)信号LD而并行地锁存来自移位寄存器5的驱动数据，并且保持驱动数据直到下一个加载信号LD被输入。参考数字7表示驱动电路(调制电路)。驱动电路7根据输入到它的驱动数据生成调制信号，并且将调制信号施加到各列布线1002。本实施例的驱动电路7通过对PCLK信号进行计数来生成脉冲宽度调制。注意，代替脉冲宽度调制，可以使用脉冲幅度(amplitude)调制、以及脉沖宽度与脉冲幅度两者的调制。参考数字8表示扫描驱动器(扫描电路)。扫描驱动器8与显示板1的行布线1003连接。扫描信号产生单元81响应由定时控制器10确定的信号HD，顺序地移位与输入视频信号的垂直同步信号同步的YST信号。扫描信号产生单元81与行布线的数量对应地并行输出选择/非选择信号。参考数字82表示由MOS晶体管等组成的开关。通过取决于扫描信号产生单元81的选择/非选择信号的输出电平而切换(switch)开关82，输出选择电位(-Vss)和非选择电位(GND)。定时控制器10从输入图像的同步信号、数据采样时钟DCLK等生成处于期望定时的对各功能块的控制信号。参考数字40表示用于生成PCLK信号的PCLK生成单元。(图像显示器的操作)接着，将参照图6解释图像显示器的操作。A/D转换器2将模拟RGB分量信号SO转换成各RGB的具有10比特数据宽度的视频信号Sl。逆y转换单元4接收具有10比特数据宽度的视频信号Sl,所述视频信号SI为A/D转换器2或者计算机等的数字RGB信号。这时，优选通过显示板1的列布线侧的像素的数量来确定一条扫描线(1H)的数据的数量。与数据采样时钟DCLK同步地输出视频信号SI。逆y转换单元4通过没有示出的转换表樹ROM和RAM)将视频信号SI转换成具有与亮度成比例的值和16比特数据宽度的亮度数据S2。这里所说的亮度是指由输入视频信号SI确定的亮度。对TV信号进行用于校正crt的特性的y转换(y=0.45)。逆y转换单元4对视频信号si进行逆y转换(y=2.2)，并且生成与亮度成比例的数据(亮度数据s2)。将具有16比特数据宽度且从逆y转换单元4输出的亮度数据s2输入到信号处理单元20。信号处理单元20对亮度数据s2进行必要的图像信号处理，以获得与显示板l和驱动电路7的特性匹配的驱动数据。图像信号处理包括例如颜色校正、不规则亮度校正、电压降校正等。注意，通过逆y转换生成与亮度成比例的数据的原因是为了改善诸如颜色校正等的信号处理的精度。作为来自信号处理单元20的输出的亮度数据s3被用作驱动数据转换单元30的输入。驱动数据转换单元30将具有16比特数据宽度且被输入到它的亮度数据s3转换成驱动数据s4，以使显示板的显示亮度特性对于亮度数据s3是线性的。具体地，通过存储器实现的表格是优选的。从驱动数据转换单元30输出的驱动数据s4被输入到数据重新配置单元3。数据重新配置单元3根据显示板1的像素的设置而重新配置各颜色的驱动数据s4。在本发明中，假定从逆y转换单元4到驱动数据转换单元30的所有或部分的组件被称作图像信号处理电路。(图像信号处理电路)在图6的配置中，亮度数据s2是具有16比特数据宽度的定点数据。通过对亮度数据s2进行浮点转换而获得浮点数据。第一浮点数据通过12比特数据宽度具有与具有16比特数据宽度的定点数据相当的M特性。结果，可将数据宽度从16比特减少到12比特，而不使图像质量劣化。将解释用于实现数据宽度的减小的图像信号处理电路。(配置例子1)图l示出图像信号处理电路的配置例子l。在图1中，参考数字4、20和30表示上述逆y转换单元、信号处理单元和驱动数据转换单元。参考数字4a表示浮点转换单元，而参考数字30a表示定点转换单元。由各框的箭头所示出的后缀(10、16、10+2)中的每一个表示每一输出信号的(每一颜色的)数据宽度。10+2表示有效数的10比特数据宽度和指数的2比特数据宽度。逆y转换单元4将具有10比特数据宽度的整数数据类型视频信号(Sl)转换成具有16比特数据宽度的定点数据(S2)。浮点转换单元4a将具有16比特数据宽度的定点数据(S2)转换成具有12比特数据宽度的第一浮点数据(S2a)。信号处理单元20对第一浮点数据(S2a)进行预定的信号处理。定点转换单元30a将具有12比特数据宽度且从信号处理单元20输出的第一浮点数据(S3a).转换成具有16比特数据宽度的定点数据(S3)。驱动数据转换单元30从具有16比特数据宽度的定点数据(S3)生成具有10比特数据宽度的整数数据类型驱动数据(S4)。参考数字4000、2000表示示出电路被安装在ASIC和FPGA上的四角形，并且四角形中的电路中的每一个都由相同的半导体芯片形成。如上所述，因为可通过釆用第一浮点将数据宽度从16比特减少到12比特而不使图像质量劣化，所以可减少硬件成本。此外，因为如图1所示电路被安装在ASIC和FPGA上，所以可减少来自ASIC和FPGA的封装的引出焊盘(drawing-outpad)(输入/输出端子)的数量。在ASIC和FPGA中，虽然半导体的管芯(die)尺寸影响成本，但是引出焊盘也是大的成本增加因素。本发明的配置例子1具有可通过减少引出焊盘的数量而减少ASIC和FPGA的成本的优点。定点转换单元4a可由用于基于输入亮度数据(S2)的上位比特的信息而切换移位量的比特移位电路组成，或者由转换表格(存储器)组成。浮点转换单元30a可由用于基于浮点数据的指数的信息而切换移位量的比特移位电路组成，或者由转换表格(存储器)组成。(配置例子2)图2示出图像信号处理电路的配置例子2。配置例子2由其中驱动数据转换单元30b使用被信号处理单元20进行预定处理的浮点数据(S3a)作为输入并且输出驱动数据(S4)作为输出的表格组成。即，通过一个存储器来实现图1的定点转换单元30a和驱动数据转换单元30的功能。而且，因为驱动数据转换单元具有从16比特减少为12比特的输入数据宽度，所以可减小驱动数据转换单元的存储器尺寸。利用此配置，可通过简化电路配置进一步减少硬件成本。参考数字4000、2001表示示出电路被安装在ASIC和FPGA上的四角形(square),并且四角形中的电路中的每一个都由相同的半导体芯片形成。可通过如图2所示将电路安装在ASIC和FPGA上来减少来自ASIC和FPGA的封装的引出焊盘(输入/输出端子)的数量。在ASIC和FPGA中，虽然半导体的管芯尺寸影响成本，但是引出焊盘也是大的成本增加因素。本发明的配置例子2具有可通过减少引出焊盘的数量而减少ASIC和FPGA的成本的优点。(配置例子3)图3示出作为上述图像信号处理电路的不同配置例子(配置例子3)的图像信号处理电路。在配置例子3中，逆Y转换单元4b由使用输入图像信号(Sl)作为输入且浮点数据(S2a)作为输出的表格组成。即，通过一个存储器来实现图1的逆Y转换单元4和浮点转换单元4a的功能。此外，因为逆y转换单元具有从16比特减少到12比特的输出数据宽度，所以可减小逆Y转换单元的存储器尺寸。利用此配置，因为进一步简化了电路配置，所以可进一步减少硬件成本。无需说，图3的驱动数据转换单元30b可以用图1的定点转换单元30a和驱动数据转换单元别代替。参考数字4001、2001表示示出电路,皮安装在ASIC和FPGA上的四角形，并且四角形中的电路中的每一个都由相同的半导体芯片形成。可通过如图3所示将电路安装在ASIC和FPGA上来减少来自ASIC和FPGA的封装的引出焊盘(输入/输出端子)的数量。在ASIC和FPGA中，虽然半导体的管芯尺寸影响成本，但是引出坪盘也是大的成本增加因素。本发明的配置例子3具有可通过减少引出烊盘的数量来减少ASIC和FPGA的成本的优点。(配置例子4)图4示出上述图像信号处理电路的不同的配置例子(配置例子4)。在图4中，参考数字4、20和30分别表示上述逆y转换单元、信号处理单元和驱动数据转换单元。参考数字4a表示浮点转换单元，而参考数字30a表示定点转换单元。由各框的箭头所示出的后缀(10、16、10+2)中的每一个表示每一输出信号的(每一颜色的)数据宽度。10+2表示有效数的10比特数据宽度和指数的2比特数据宽度。逆y转换单元4将具有10比特数据宽度的整数数据类型视频信号(Sl)转换成具有16比特数据宽度的定点数据(S2)。浮点转换单元4a将具有16比特数据宽度的定点数据(S2)转换成具有12比特数据宽度的浮点数据(S2a)。定点转换单元30a将浮点数据(S2a)转换成具有16比特数据宽度的定点数据(S3a)。信号处理单元20对定点数据(S3a)进行预定的信号处理。驱动数据转换单元30从具有16比特数据宽度的定点数据(S3)生成具有10比特数据宽度的整数数据类型驱动数据(S4)。参考数字4001和2002表示示出电路被安装在ASIC和FPGA上的四角形，并且四角形中的电路中的每一个都由相同的半导体芯片形成。与传统的配置相比，此配置不具有简单地减少电路的数量的优点，因为此配置额外需要浮点转换单元4a和定点转换单元30a。然而，因为如图4所示电路^L安装在ASIC和FPGA上，所以可减少来自ASIC和FPGA的封装的引出焊盘(输^/输出端子)的数量。在ASIC和FPGA中，虽然半导体的管芯尺寸影响成本，但是引出焊盘也是大的成本增加因素。本发明的配置例子4具有可通过减少引出焊盘的数量来减少ASIC和FPGA的成本的优点。(配置例子5)图5示出作为上述图^象信号处理电路的不同的配置例子(配置例子5)的图像信号处理电路。在图5中，参考数字4、20和30b分别表示上述逆y转换单元、信号处理单元和驱动数据转换单元。参考数字4a表示浮点转换单元。由各框的箭头所示出的后缀(10、16、10+2)中的每一个表示每一输出信号的(每一颜色的)数据宽度。10+2表示有效数的10比特数据宽度和指数的2比特数据宽度。逆y转换单元4将具有10比特数据宽度的整数数据类型视频信号(Sl)转换成具有16比特数据宽度的定点数据(S2)。信号处理单元20对定点数据(S2)进行预定的信号处理。驱动数据转换单元30b由使用被信号处理单元20进行预定处理的浮点数据(S3a)作为输入且驱动数据(S4)作为输出的表格組成。即，通过一个存储器来实现配置例子1(图1)的定点转换单元30a和驱动数据转换单元30的功能。而且，因为驱动数据转换单元具有从16比特减少到12比特的输入数据宽度，所以可减小驱动数据转换单元的存储器尺寸。利用此配置，可通过简化电路配置进一步减少硬件成本。即，因为被进行逆Y转换的数据被转换成浮点数据，并且进一步因为当执行参考表格处理时可减小表格的存储器尺寸，所以可减少成本。参考数字4002和2003表示示出电路被安装在ASIC和FPGA上的四角形，并且四角形中的电路中的每一个都由相同的半导体芯片形成。可通过如图5所示将电路安装在ASIC和FPGA上而减少来自ASIC和FPGA的封装的引出焊盘(输入/输出端子)的数量。在ASIC和FPGA中，虽然半导体的管芯尺寸影响成本，但是引出焊盘也是大的成本增加因素。本发明的配置例子5具有可通过减少引出焊盘的数量而减少ASIC和FPGA的成本的优点。如上所述，本发明的第一实施例的图像信号处理电路处理要通过第一浮点数据进行信号处理的图像信号，在维持与16比特的灰度性能相当的灰度性能的同时，可将数据宽度减少到12比特。特别地，当通过硬件(FPGA、ASIC等)来实现通过浮点处理亮度数据的功能时，可减少硬件的数量，这导致成本减少。<第二实施例>接着，将解释第二实施例。在本发明的第二实施例中，上述第二浮点数据被应用于图6的图像显示器的图像信号处理电路。因为第二实施例的其他配置部分与第一实施例的相同，所以省略其解释。第二浮点数据可优选地被应用于具有8比特数据宽度并且被进行y转换(y=0.45)的视频信号(例如，8比特视频信号)。结果，可在维持与14比特相当的灰度性能的同时，将数据宽度抑制为10比特。<第三实施例>接着，将解释第三实施例。在本发明的第三实施例中，上述第三浮点数据被应用于图6的图像显示器的图像信号处理电路。因为第三实施例的其他配置部分与第一实施例的相同，所以省略其解释。第三浮点数据可优选地被应用于具有12比特宽度并且被进行y转换(Y=0,45)的视频信号(例如，12比特视频信号)的信号处理。结果，可在维持与18比特相当的灰度性能的同时，将数据宽度抑制为"比特。尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构与功能。权利要求1、一种用于传送浮点数据或者对浮点数据进行参考表格处理或信号处理的图像信号处理装置，包括用于接收被γ转换的视频信号并且对所述视频信号进行用于消除γ转换特性的处理的逆γ转换单元；以及用于从作为来自所述逆γ转换单元的输出的与亮度成比例的定点数据产生浮点数据的转换单元，其中所述浮点数据具有有效数和指数，并且所述指数的基数为4。2、根据权利要求l的图像信号处理装置，还包括用于将被传送或者被进行所述参考表格处理或所述信号处理的浮点数据转换成适于驱动电路的驱动数据的转换单元。3、根据权利要求1或2的图像信号处理装置，其中用于产生所述浮点数据的转换单元是使用所述定点数据作为输入且使用所述浮点数据作为输出的表格。4、根据权利要求2的图像信号处理装置，其中用于将所述浮点数据转换成适于所述驱动电路的驱动数据的转换单元是使用被传送或者被进行所述参考表格处理或所述信号处理的浮点数据作为输入且4吏用所述驱动数据作为输出的表格。5、根据权利要求1或2的图像信号处理装置，其中所述逆y转换单元和用于产生所述浮点数据的转换单元由一个表格构成。6、一种用于传送浮点数据或者对浮点数据进行参考表格处理或信号处理的图傳Z言号处理方法，包括接收被Y转换的视频信号并且对所述视频信号进行用于消除Y转换特性的处理的逆Y转换步骤；以及从作为来自所述逆Y转换步骤的输出的与亮度成比例的定点数据产生浮点数据的步骤，其中所述浮点数据具有有效数和指数，并且所述指数的基数为4。全文摘要本发明公开一种图像信号处理装置和图像信号处理方法。所述图像信号处理装置具有用于接收被γ转换的视频信号并且对视频信号进行用于消除γ转换特性的处理的逆γ转换单元，以及用于从作为来自逆γ转换单元的输出的与亮度成比例的定点类型数据产生浮点数据的转换单元，以传送浮点数据或者对浮点数据进行参考表格处理或信号处理，其中浮点数据具有有效数和指数，并且指数的基数为4。文档编号G09G3/20GK101533596SQ200910005728公开日2009年9月16日申请日期2009年2月6日优先权日2008年2月6日发明者阿部直人申请人:佳能株式会社