JP2004117527A

JP2004117527A - Liquid crystal display

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Publication number: JP2004117527A
Application number: JP2002277488A
Authority: JP
Inventors: Michiyuki Sugino; 杉野　道幸; Takashi Yoshii; 吉井　隆司
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP3602520B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device improving picture quality by carrying out overshoot (OS) driving to compensate optical response characteristics of a liquid crystal display panel and preventing emphasis of noise or the like. <P>SOLUTION: A featured values detecting part 5 detects featured values (noise, an edge part, contour enhancement, etc.) of an input picture signal. A controlling part 6 controls a written gray scale determining part 2 so as to suppress an OS driving quantity toward the featured values detecting part or not to carry out OS driving (to output the input picture signal without modification). Because the liquid crystal display panel 4 is driven by a liquid crystal controller 3 based on a written gray scale signal determined at the written gray scale determining part 2, high-quality picture display is realized by suppressing picture quality degradation due to excessive emphasis of noise or the like as far as possible while exactly displaying a halftone. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置に関し、特に液晶表示パネルの光学応答特性を改善することができる液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、パーソナルコンピュータやテレビ受信機などの軽量化、薄形化によってディスプレイ装置も軽量化、薄形化が要求されており、このような要求に従って陰極線管（ＣＲＴ）の代わりに液晶表示装置（ＬＣＤ）のようなフラットパネル型ディスプレイが開発されている。
【０００３】
ＬＣＤは二つの基板の間に注入されている異方性誘電率を有する液晶層に電界を印加し、この電界の強さを調節して基板を透過する光の量を調節することによって所望の画像信号を得る表示装置である。このようなＬＣＤは携帯の簡便なフラットパネル型ディスプレイのうちの代表的なものであり、この中でも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いたＴＦＴ　ＬＣＤが主に用いられている。
【０００４】
最近は、ＬＣＤがコンピュータのディスプレイ装置だけでなく、テレビ受信機のディスプレイ装置として広く用いられるため、動画像を具現する必要が増加してきた。しかしながら、従来のＬＣＤは応答速度が遅いために動画像を具現するのは難しいという短所があった。
【０００５】
このような液晶の応答速度の問題を改善するために、１フレーム前の入力画像信号と現フレームの入力画像信号の組み合わせに応じて、予め決められた現フレームの入力画像信号に対する階調電圧より高い（オーバーシュートされた）駆動電圧或いはより低い（アンダーシュートされた）駆動電圧を液晶表示パネルに供給する液晶駆動方法が知られている。以下、本願明細書においては、この駆動方式をオーバーシュート（ＯＳ）駆動と定義する。
【０００６】
従来から、テーブルメモリ（ＲＯＭ）にＯＳテーブルを記憶させて、これに基づいてオーバーシュート駆動を行うことにより、液晶表示パネルの光学応答特性（応答速度）を補償するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
図１３は、従来のオーバーシュート駆動回路を有する液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、フレームメモリ（図中ＦＭ）１、書込階調決定部２ｃ、液晶コントローラ３、液晶表示パネル４を備えた構成である。書込階調決定部２ｃは、強調変換部２１と、ＯＳテーブルメモリ２２とからなる構成である。
【０００８】
まず、これから表示するＮ番目のフレームの入力画像データ（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄａｔａ）と、フレームメモリ１に保存されたＮ−１番目のフレームの入力画像データ（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ　Ｄａｔａ）とを強調変換部２１に読み出す。強調変換部２１は、両データの階調遷移パターンとＮ番目のフレームの入力画像データとを、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）２２に保存されている付加電圧データ一覧表と照合する。そして、照合して見つけ出した印加電圧データ（強調変換パラメータ）に基づいてＮ番目のフレームの画像表示に要する書込階調信号（強調変換信号）を決定する。書込階調信号に基づいて液晶コントローラ３が、液晶表示パネル４を駆動する。
【０００９】
ここで、上述のＯＳテーブルメモリ２２に格納されている印加電圧データは、液晶表示パネル４の光学応答特性の実測値から予め得られるものである。例えば、表示信号レベル数すなわち表示データ数が８ビットの２５６階調である場合、図１４に示すように、２５６の全ての階調に対する印加電圧データを持っていても良いし、例えば６４階調毎の５つの代表階調、或いは３２階調毎の９つの代表階調についての実測値のみを記憶しておき、その他の印加電圧データについては、上記実測値から線形補完等の演算で求めるようにしても良い。
【００１０】
一般的に液晶表示パネルにおいては、ある中間調から別の中間調に変更させる時間は長く、中間調を１フレーム（例えば６０Ｈｚのプログレッシブスキャンの場合は１６．７ｍｓｅｃ）内に表示することができず、残像が発生するだけでなく、中間調を正しく表示することができないという課題があったが、上述のオーバーシュート駆動回路を用いることにより、図１５に示すように、目標の中間調を短時間で表示することが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−６２８５０号公報（段落番号［００１２］〜［００２１］、図１〜図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の液晶表示装置にあっては、書込階調決定部２による強調処理（ＯＳ駆動）を行うと、入力画像信号に重畳された高周波成分であるノイズ等が、ＯＳ駆動により更に強調され、ノイズが白点化して目立つ（ノーマリブラックモードの液晶表示パネルの場合）などの画質低下を招くという問題がある。
【００１３】
例えば、アナログＶＴＲを再生した場合などにテープとヘッド系など信号再生でノイズが発生したり、何回もダビングを繰り返したテープを再生した場合にＳＮ比が劣化してノイズが多く発生する結果を招くが、このようなノイズが重畳された入力画像信号に対して、上述のＯＳ駆動を行うと、ノイズまでもが強調されて、表示画像の画質を損なう。
【００１４】
また、メリハリのある映像を好むユーザがテレビ等の機能にある輪郭強調補正を強めにかける場合、その輪郭強調部分がＯＳ駆動により更に強調され過ぎると、不自然な色つきやちらつきなどが発生して表示画像の画質が劣化する。
【００１５】
さらに、ＤＶＤやデジタル放送の信号は、ＭＰＥＧ−２方式による映像圧縮処理が施されているが、通常ＭＰＥＧ方式では、符号の伝送ビットレートが低く（圧縮率が高く）なると、符号化ノイズが目立って画質が劣化することが知られている。ＭＰＥＧ方式における符号化ノイズの代表的なものとして、ブロックノイズ、モスキートノイズが良く知られている。
【００１６】
ブロックノイズは、ブロック境界がはっきりとタイル状に見える現象である。これは、ブロック内の画像信号が低域周波数成分しか持たず、かつ隣接するブロック間での周波数成分値が異なるために生じる。また、モスキートノイズは、エッジ周辺に蚊が飛んでいるようにチラチラと生じるノイズである。これは本来画像信号が有していた高周波数成分が、量子化処理によりなくなることにより生じる。
【００１７】
このように、ブロック単位で直交変換を行う符号化方式を用いて符号化された画像符号化データを入力／復号して画像表示を行う場合、復号画像の平坦部で処理ブロックの境界が見えてくるブロック歪みや、文字や輪郭などのエッジ部の周りにモヤモヤとしたモスキートノイズが発生し、これらのノイズがＯＳ駆動によって強調されて、表示画像の画質を劣化させてしまう。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、オーバーシュート駆動を行うことによって、中間調画像の液晶応答速度を改善しつつ、ノイズ等の過強調による画質劣化を防止して、表示画像の画質向上を図る液晶表示装置を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、液晶表示パネルを用いて、画像を表示する液晶表示装置であって、入力画像信号に対して、１垂直期間前後における階調遷移の組み合わせに基づき、前記液晶表示パネルの光学特性を補償する強調変換信号を求める強調変換手段と、前記入力画像信号の特徴量を検出する特徴量検出手段と、前記検出された特徴量に応じて、前記強調変換手段による強調変換信号を可変制御して、前記液晶表示パネルへ出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
第２の発明は、前記第１の発明に記載の液晶表示装置において、前記強調変換信号と前記入力画像信号とのいずれか一方を選択的に切り換える切換手段を備え、前記制御手段は、前記特徴量に応じて前記切換手段を切換制御することにより、前記強調変換信号或いは前記入力画像信号のいずれかを選択的に前記液晶表示パネルへ出力することを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、前記第１の発明に記載の液晶表示装置において、前記強調変換信号に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を積算する乗算手段を備え、前記制御手段は、前記特徴量に応じて前記係数ｋの値を可変制御することにより、前記強調変換信号を低減して前記液晶表示パネルへ出力することを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、前記強調変換信号から前記入力画像信号を減算する減算手段と、前記減算手段の出力信号に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を積算する乗算手段と、前記乗算手段の出力信号を前記入力画像信号に加算して、前記液晶表示パネルへ出力する加算手段とを備え、前記制御手段は、前記特徴量に応じて係数ｋの値を可変制御することにより、前記強調変換信号を低減して前記液晶表示パネルへ出力することを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、前記第１の発明に記載の液晶表示装置において、複数の異なる強調変換パラメータを格納したテーブルメモリを備え、前記強調変換手段は、該テーブルメモリに格納された強調変換パラメータに基づいて、強調変換信号を求めるものであり、前記制御手段は、前記特徴量に応じて前記強調変換手段が参照する強調変換パラメータを切換制御することにより、前記強調変換変換信号を低減して前記液晶表示パネルへ出力することを特徴とする。
【００２４】
第６の発明は、前記第１乃至第５の発明のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記特徴量検出手段は、前記入力画像信号から所定の閾値を超える高周波成分を抽出することを特徴とする。
【００２５】
第７の発明は、前記第６の発明に記載の液晶表示装置において、前記閾値は、前記入力画像信号に対する映像調整指示に応じて可変制御されることを特徴とする。
【００２６】
第８の発明は、前記第６の発明に記載の液晶表示装置において、前記閾値は、前記入力画像信号の符号化パラメータに応じて可変制御されることを特徴とする。
【００２７】
第９の発明は、前記第１乃至第５の発明のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記特徴量検出手段は、前記入力画像信号から所定の閾値を超える複数画素間の差分値を抽出することを特徴とする。
【００２８】
第１０の発明は、前記第９の発明に記載の液晶表示装置において、前記閾値は、前記入力画像信号の符号化パラメータに応じて可変制御されることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示すブロック図である。
この液晶表示装置は、基本的な構成が図１３に示した従来のものと同様であるので、共通部分には同一符号を付す。図１の液晶表示装置は、図１３の構成に加えて特徴量検出部４と制御部６を備える。
【００３１】
まず、特徴量検出部５は、入力画像信号（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄａｔａ）の特徴量を検出する。ここで、特徴量とは、液晶表示パネル４の光学応答特性（応答速度）を補償するために求められる強調変換信号を用いて液晶表示パネル４を駆動した場合、白点化、ちらつきなどの弊害（画質劣化）を生じる原因となるものである。例えば、特徴量は一定値以上の高周波成分を示す量であり、ノイズが重畳した部分、文字や輪郭などのエッジ部分、輪郭強調補正された部分、あるいは映像圧縮処理によるブロックノイズやモスキートノイズ部分を表すものである。
【００３２】
この特徴量が検出される映像部分は、このまま書込階調決定部２において通常のＯＳ駆動処理（強調処理）が施されると、さらにノイズ成分が強調されて画質が低下してしまう。そこで、制御部６は、特徴量検出部分に対するＯＳ駆動量を抑えたり、或いはＯＳ駆動を停止して入力画像信号をそのまま出力するように、書込階調決定部２に対して制御を行うものである。
【００３３】
こうして、入力画像信号の特徴量検出部分に対してはＯＳ駆動が抑制される方向で調整されるとともに、他の部分は通常のＯＳ駆動が行われて、液晶表示パネル４に対する書込階調信号が決定される。この書込階調信号に基づいて液晶コントローラ３により液晶表示パネル４が駆動されるので、中間調を正しく表示しながら、ノイズ等によるＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えて高画質の画像表示を実現することができる。尚、このＯＳ駆動制御は表示データ単位（画素単位）で行われる。
【００３４】
＜実施例１＞
図２は、この実施形態における液晶表示装置の実施例１を示すブロック図である。図２において、特徴量検出部５ａは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１と、減算器５２と、スレッシュホールド部５３とから構成される。書込階調決定部２ａは、強調変換部２１と、ＯＳテーブルメモリ２２と、スイッチ２３とから構成される。
【００３５】
入力画像信号（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄａｔａ）は特徴量検出部５ａに入力され、ＬＰＦ５１により低周波成分のみが抽出される。この低周波成分を、入力画像信号から減算器５２において減算することによって高周波成分を抽出し、さらにスレッシュホールド部５３において、所定閾値を超える高周波成分を入力画像の特徴量として抽出する。
【００３６】
書込階調決定部２ａの強調変換部２１は、Ｎ番目のフレームの入力画像信号（Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄａｔａ）と、フレームメモリ１に格納されていた前フレーム（Ｎ−１番目のフレーム）の画像信号（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ　Ｄａｔａ）とを比較して、両データの階調遷移パターンを求める。そして、階調遷移パターンとＮ番目のフレームの入力画像信号とから、ＯＳテーブルメモリ２２に記憶されている強調変換パラメータを参照して、Ｎ番目のフレームの画像表示に要する書込階調信号（強調変換信号）を決定する。
【００３７】
制御部６は、特徴量検出部５ａで閾値を超える高周波成分が検出された画像信号部分については、入力画像信号をそのまま液晶コントローラ３に送出するようスイッチ２３を切換制御する。閾値を超える高周波成分が検出されない画像信号部分については、強調変換部２１により生成された強調変換信号を液晶コントローラ３に送出するようスイッチ２３を切換制御する。
【００３８】
こうして、入力画像信号に閾値を超える高周波成分が検出された部分に対しては、入力画像信号を強調変換することなく、そのまま液晶コントローラ３に出力することによって、液晶表示パネル４を駆動するので、ノイズ等の過強調による白点化、ちらつきなどのＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えて高画質の画像表示を実現することができる。
【００３９】
また、入力画像信号に閾値を超える高周波成分が検出されない部分に対しては、入力画像信号を強調変換した強調変換信号を、書込階調信号として液晶コントローラ３へ出力することによって、通常のＯＳ駆動が行われ、液晶表示パネル４の光学応答特性（速度）を補償して、中間調を正しく表示することができる。
【００４０】
＜実施例２＞
図３は、本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例２を示すブロック図である。この液晶表示装置は、図２とほぼ同じ構成であるが、書込階調決定部２ｂと特徴量検出部５ｂが異なっている。ここで、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４１】
本実施例の書込階調決定部２ｂは、図２のスイッチ２３の代わりに、強調変換部２１で求められた強調変換信号に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を積算する乗算部２４を備えている。この乗算部２４において用いられる係数ｋの値は、制御部６によって可変制御され、従って強調変換部２１で求められた強調変換信号を所定量だけ低減した上で、液晶コントローラ３に送出することが可能となっている。
【００４２】
また、特徴量検出部５ｂは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５４とスレッシュホールド部５３とからなる。ＨＰＦ５４は、図２のＬＰＦ５１と減算器５２との機能を一つにまとめたものであり、入力画像信号に含まれる高周波成分を抽出するものである。
【００４３】
制御部６は、特徴量検出部５ｂで閾値を超える高周波成分が検出された入力画像信号部分については、係数ｋの値を小さくするとともに、閾値を超える高周波成分が検出されない入力画像信号部分については、係数ｋの値を“１”に可変制御する。
【００４４】
乗算器２４では、入力画像信号に含まれる高周波成分に応じて可変された係数ｋを、強調変換部２１から出力された強調変換信号に積算して、書込階調信号として液晶コントローラ３へ出力するため、高周波成分が検出された映像部分に対しては、強調変換信号のレベルを低減させることができ、ノイズ等の過強調による白点化、ちらつきなどのＯＳ駆動の弊害を抑えて高画質の画像表示を実現することができる。
【００４５】
ここで、制御部６は、特徴量検出部５ｂで検出された高周波成分の量（レベル）に応じて、係数ｋの値を段階的に可変している。すなわち、高周波成分が多ければ（例えばノイズのレベルが大きければ）、該高周波成分の過強調により、それだけ画質低下を招くことになるので、ＯＳ駆動量（書込階調信号）が小さくなるように係数ｋの値を小さくしている。
【００４６】
こうして、ノイズ等により画質低下を起こす高周波成分の部分は、ＯＳ駆動量が抑えられ、他の部分は通常のＯＳ駆動量が液晶コントローラ３に供給されて液晶表示パネル４が駆動されるので、中間調を正しく表示しながら、ノイズ等の過強調による白点化、ちらつきなどのＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えて高画質の画像表示を実現することができる。
【００４７】
＜実施例３＞
図４は本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例３を示すブロック図である。この液晶表示装置は、上述した実施例１，２のものに比べて、書込階調決定部２ｃが異なっている。ここで、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４８】
本実施例の書込階調決定部２ｃは、図４に示すように、強調変換部２１で求められた強調変換信号から入力画像信号を減算する減算器２５と、この減算器２５の出力信号に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を積算する乗算器２４と、この乗算器２４の出力信号を前記入力画像信号に加算して、液晶コントローラ３へ出力する加算器２６とを備えている。
【００４９】
制御部６は、特徴量検出部５ｂで閾値を超える高周波成分が検出された入力画像信号部分について、係数ｋの値を“０“にするとともに、閾値を超える高周波成分が検出されない入力画像信号部分については、係数ｋの値を“１”に可変制御する。
【００５０】
従って、入力画像信号に閾値を超える高周波成分が検出された部分については、入力画像信号を強調変換することなく（すなわち、強調変換信号を低減して）液晶コントローラ３へ出力するとともに、閾値を超える高周波成分が検出されない部分については、通常の強調変換信号を液晶コントローラ３へ出力するので、ノイズ等の過強調による白点化、ちらつきなどのＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えながら、中間調を正しく表示して、高画質の画像表示を実現することができる。
【００５１】
ここで、制御部６は、特徴量検出部５ｂで検出された高周波成分の量（レベル）に応じて、係数ｋの値を段階的に可変することもできる。すなわち、入力画像のＳ／Ｎが悪く、高周波成分が多ければ（すなわち、ノイズのレベルが大きければ）、該高周波成分の過強調により、それだけ画質低下を招くことになるので、ＯＳ駆動量（書込階調信号）が小さくなるように係数ｋの値を可変しても良い。
【００５２】
＜実施例４＞
図５は本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例４を示すブロック図である。この液晶表示装置は、上述した実施例１〜３のものに比べて、書込階調決定部２ｄが異なっている。ここで、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５３】
ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）２２は、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）、すなわち入力画像のＳ／Ｎに応じた、異なる変換パラメータが格納された複数のＯＳテーブルメモリを有している。そして、強調変換部２１は、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）に基づいて、上記ＯＳテーブルメモリを適宜切り換え選択する。
【００５４】
尚、本実施形態においては、説明を簡略化するため、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）２２として、高レベルの強調パラメータを格納したＯＳテーブルメモリ２２ａ（図６参照）と、低レベルの強調パラメータを格納したＯＳテーブルメモリ２２ｂ（図７参照）と、無変換パラメータを記憶した無変換テーブルメモリ２２ｃ（図８参照）との３種類のＲＯＭを設けている。強調変換部２１は、制御部６からの制御信号に基づき、ＯＳテーブルメモリ２２ａ〜２２ｃのいずれかを参照することにより、液晶表示パネル４に供給する書込階調信号を決定する。
【００５５】
図６〜図８に示したものは、表示信号レベル数すなわち表示データ数が８ビットの２５６階調である場合において、３２階調毎の代表階調遷移パターンについての強調変換パラメータ（実測値）を９×９のマトリクス状に記憶しているが、これに限られないことは明らかである。
【００５６】
また、３種類のＯＳテーブルメモリを切り換えて参照することによりオーバーシュート駆動を行うものについて説明するが、４種類以上のＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）を設けて構成しても良いことは言うまでもない。
【００５７】
まず、制御部６が、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）に基づいてＯＳテーブルメモリを選択する基準として、２つの閾値（第１の閾値＜第２の閾値）を設定する。
【００５８】
ＯＳテーブルメモリ２２ａは、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）が第１の閾値より低い場合、すなわちノイズが検出されず通常ＯＳ駆動を行う場合に選択される。ＯＳテーブルメモリ２２ｂは、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）が第１の閾値より高く第２の閾値より低い場合、すなわちノイズが少し検出されるときにＯＳ駆動量を抑える場合に選択される。ＯＳテーブルメモリ２２ｃは、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）が第２の閾値より高い場合、すなわちノイズが多量に検出されＯＳ駆動を行わない場合に選択される。
【００５９】
すなわち、制御部６は特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）から第１及び第２の閾値と比較し、検出値がどのレベルにあるかを判定する。そして、このレベルが第１の閾値未満であればＲＯＭ２２ａを、第１の閾値と第２の閾値の間であればＲＯＭ２２ｂを、第２の閾値を超えるものはＲＯＭ２２ｃを選択するように制御信号を強調変換部２１に送出する。強調変換部２１は、制御部６からの制御信号に基づき、ＯＳテーブルメモリ２２ａ〜２２ｃのいずれかを参照することにより、液晶表示パネル４に供給する書込階調信号を決定する。
【００６０】
こうして、ＯＳテーブルメモリ２２ａ〜２２ｃを選択することにより、ノイズ等により画質低下を起こす高周波成分の部分は、ＯＳ駆動量が抑えられ、さらにノイズ等により著しく画質低下を起こす高周波成分の部分は、ＯＳ駆動を行わず、他の部分は通常のＯＳ駆動量が液晶コントローラ３に供給されて液晶表示パネル４が駆動されるので、中間調を正しく表示しながら、ノイズ等の過強調による白点化、ちらつきなどのＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えて高画質の画像表示を実現することができる。
【００６１】
ここで、上記ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）２２ａ〜２２ｃのテーブルを一つのメモリに格納してもよい。すなわち、図９に示すように、高レベルの強調変換パラメータ、低レベルの強調変換パラメータ、無変換パラメータがそれぞれのテーブル領域（ＬＥＶＥＬ　０〜ＬＥＶＥＬ　２）を格納して構成し、この強調変換パラメータが記憶された参照テーブル領域（ＬＥＶＥＬ　０、ＬＥＶＥＬ　１）と、無変換パラメータがテーブル領域（ＬＥＶＥＬ　２）を、特徴量検出部５で検出された高周波成分の量（レベル）に基づき選択的に切り換え参照するようにしてもよい。
【００６２】
すなわち、制御部６からの制御信号に基づいて、参照するテーブル領域（ＬＥＶＥＬ　０〜ＬＥＶＥＬ　２）を可変切り換え制御するとともに、１フレーム前後の階調遷移に応じて、各テーブル領域（ＬＥＶＥＬ　０〜ＬＥＶＥＬ　２）の対応するアドレスを参照することにより、強調変換パラメータ、無変換パラメータを選択的に切り換えて読み出すことが可能となっている。
こうして、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）２２ａ〜２２ｃを利用した場合と同様の効果を奏する。
【００６３】
＜実施例５＞
図１０は本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例５を示すブロック図である。この液晶表示装置は、図３の構成に、入力画像信号に対して各種の映像調整を施すための映像処理部７と、システムコントローラ８と、リモートコントローラ（Ｒ／Ｃ）９を追加した構造である。ここで、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６４】
ユーザはＲ／Ｃ９を用いて、輪郭強調補正などの映像調整を指示することが可能であり、システムコントローラ８は、このユーザの映像調整指示に基づき、映像処理部７に対して、入力画像信号に対する映像調整の指示を行う。例えば、ユーザによる輪郭強調補正の指示に基づいて、映像処理部７は入力画像信号から輪郭部分を抽出して強調処理を行う。
【００６５】
同時に、システムコントローラ８は、スレッシュホールド部５３と制御部６にユーザの映像調整指示の内容を送出する。この指示内容に基づいて、スレッシュホールド部５３は、ＯＳ駆動により画質低下を起こす特徴量を検出するための閾値を可変制御する。
【００６６】
このように、ユーザによる映像調整指示の内容に応じて、スレッシュホールド部５３の閾値を変えることができるので、ユーザによる映像調整に合わせて的確な特徴量の検出が可能となる。例えば、ユーザが輪郭強調補正を指示した場合であっても、この輪郭強調が施された部分で白点化やちらつきなどのＯＳ駆動による弊害が発生するのをできるだけ抑えて高画質の画像表示を実現することができる。
【００６７】
尚、ここでの映像調整は輪郭強調補正に限らず、映像周波数特性や階調特性（ダイナミックレンジ）に関する調整に伴い発生する、ＯＳ駆動による弊害を除去するために、ＯＳ駆動量を低減或いはＯＳ駆動を停止（入力画像信号をそのまま出力）するように制御すれば良いことは明らかである。
【００６８】
＜実施例６＞
図１１は本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例６を示すブロック図である。この液晶表示装置は、図３の構成に、画像符号化データを復号するための映像復号部１０と、システムコントローラ８とを追加した構造である。ここで、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６９】
映像復号部１０では、入力画像符号化データの復号処理を行うとともに、該画像符号化データに含まれる符号化パラメータ（量子化ステップ幅、ビットレートなど）を抽出して、システムコントローラ８に通知する。システムコントローラ８は、この符号化パラメータに応じてスレッシュホールド部５３の閾値を可変制御することにより、符号化ノイズ（ブロックノイズ、モスキートノイズ）を確実に検出することが可能となっている。
【００７０】
すなわち、例えば画像符号化データの量子化ステップ幅が大きい場合、ブロックノイズやモスキートノイズが発生しやすくなるため、スレッシュホールド部５３の閾値を小さくすることで、これらノイズを確実に検出して、ブロックノイズやモスキートノイズの発生が検出された部分では、これらのノイズが過強調されるのを抑制するべく、ＯＳ駆動量を低減或いはＯＳ駆動を停止して、適切な書込階調信号を液晶コントローラ３へ出力することが可能となる。
【００７１】
従って、ＯＳ駆動により液晶表示パネル４の光学応答特性（応答速度）を補償しつつ、ブロックノイズやモスキートノイズによるＯＳ駆動の弊害をできるだけ抑えて、高画質の画像表示を実現することができる。
尚、本実施形態において、上記符号化パラメータに加えて、映像復号部１０で用いられるポストフィルタの伝達（帯域）特性に関する情報を利用して、スレッシュホールド部５３の閾値を可変制御するように構成しても良い。
【００７２】
＜実施例７＞
図１２は本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例７を示すブロック図である。この液晶表示装置は、図１１とともに上述した実施例６の構成において、特にＭＰＥＧ方式などで圧縮符号化された画像符号化データを入力／復号して画像表示を行う場合、復号画像の平坦部で発生するブロック歪みを検出するブロックノイズ検出部を特徴量検出部５ｃとして備えた構成としている。
【００７３】
本実施例の特徴量検出部５ｃは、図１２に示すように、符号化方式によって決まる所定のブロックパターン（画面をＭ×Ｎに分割した符号化単位のブロックパターン）からブロック境界部分の所定数の画素値を抽出する境界画素抽出部５５と、該境界画素抽出部５５で抽出された画素値の差分を検出する差分検出部５６と、該差分検出部５６で検出された差分データを所定の閾値と比較する比較部５７とから構成される。
【００７４】
すなわち、比較部５７によりブロック境界部分における複数の画素間における差分データが閾値よりも大きい場合、ブロックノイズが発生していると判断して、制御部６にこれを通知する。制御部６は、特徴量検出部５ｃでブロックノイズが検出された入力画像信号部分については、強調変換信号を入力画像信号に切り換えて液晶コントローラ３へ出力する、或いは強調変換信号を低減して液晶コントローラ３に送出するように書込階調決定部２ｂを制御することにより、ブロックノイズが過強調されて画質劣化が生じるのを防止して、高画質の画像表示を実現することができる。
【００７５】
ここで、本実施例においても、上述した実施例６と同様、比較部５７で用いる閾値を、画像符号化データの量子化ステップ幅などの符号化パラメータに応じて任意に可変とすることで、復号画像に生じるブロックノイズをより確実に検出することが可能となる。また、映像復号部１０で用いられるポストフィルタの伝達（帯域）特性に関する情報を利用して、スレッシュホールド部５３の閾値を可変制御するように構成しても良い。
【００７６】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、入力画像信号の特徴量として、ＯＳ駆動による弊害を引き起こす種々の要素を検出する構成としても良いし、また上述した各実施例１〜７を適宜組み合わせてＯＳ駆動を制御する構成としても良いことは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置によれば、入力画像信号の特徴量に応じて、オーバーシュート駆動量を抑制することができるので、液晶表示パネルの応答特性を補償して中間調を正しく表示しつつ、ノイズ等が過強調されることにより生じる画質劣化をできるだけ抑えて高画質な画像表示を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例１を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例２を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例３を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例４を示すブロック図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の実施例４に用いる高レベルの強調パラメータを格納したＯＳテーブルメモリのテーブル内容を示す概略説明図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の実施例４に用いる低レベルの強調パラメータを格納したＯＳテーブルメモリのテーブル内容を示す概略説明図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の実施例４に用いる無変換パラメータを格納したＯＳテーブルメモリのテーブル内容を示す概略説明図である。
【図９】本発明の液晶表示装置の実施例４に用いる２種類の強調パラメータと無変換パラメータを格納したＯＳテーブルメモリのテーブル内容を示す概略説明図である。
【図１０】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例５を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例６を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態における液晶表示装置の実施例７を示すブロック図である。
【図１３】従来のオーバーシュート駆動回路を有する液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】オーバーシュート駆動回路に用いるＯＳテーブルメモリのテーブル内容を示す概略説明図である。
【図１５】液晶に加える電圧と液晶の応答との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１　フレームメモリ
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ　書込階調決定部
３　液晶コントローラ
４　液晶表示パネル
５，５ａ，５ｂ，５ｃ　特徴量検出部
６　制御部
７　映像処理部
８　システムコントローラ
９　リモートコントローラ
１０　映像復号部
２１　強調変換部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　ＯＳテーブルメモリ
２３　スイッチ
２４　乗算部
２５　減算器
２６　加算器
５１　ＬＰＦ
５２　減算器
５３　スレッシュホールド部
５４　ＨＰＦ
５５　境界画素抽出部
５６　差分検出部
５７　比較部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image using a liquid crystal display panel, and more particularly to a liquid crystal display device that can improve the optical response characteristics of a liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, lighter and thinner display devices have been required to reduce the weight and thickness of personal computers and television receivers. In response to such demands, liquid crystal displays (LCDs) have been used instead of cathode ray tubes (CRTs). ) Has been developed.
[0003]
An LCD applies a desired electric field to a liquid crystal layer having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controls the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted through the substrates to achieve a desired level. This is a display device for obtaining an image signal. Such LCDs are typical of portable simple flat panel displays. Among them, TFT LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching elements are mainly used.
[0004]
Recently, LCDs are widely used not only as display devices for computers but also as display devices for television receivers, so that the need to implement moving images has increased. However, the conventional LCD has a shortcoming that it is difficult to realize a moving image due to a low response speed.
[0005]
In order to improve such a problem of the response speed of the liquid crystal, a predetermined gradation voltage for the input image signal of the current frame is determined according to a combination of the input image signal of the previous frame and the input image signal of the current frame. A liquid crystal driving method for supplying a high (overshoot) driving voltage or a lower (undershoot) driving voltage to a liquid crystal display panel is known. Hereinafter, in this specification, this driving method is defined as overshoot (OS) driving.
[0006]
Conventionally, an OS table is stored in a table memory (ROM), and overshoot driving is performed based on the OS table, thereby compensating for optical response characteristics (response speed) of a liquid crystal display panel. Reference 1).
[0007]
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device having a conventional overshoot drive circuit. This liquid crystal display device has a configuration including a frame memory (FM in the figure) 1, a writing gradation determining unit 2c, a liquid crystal controller 3, and a liquid crystal display panel 4. The writing gradation determination unit 2c has a configuration including an emphasis conversion unit 21 and an OS table memory 22.
[0008]
First, the input image data (Current Data) of the Nth frame to be displayed and the input image data (Previous Data) of the (N-1) th frame stored in the frame memory 1 are read out to the emphasis conversion unit 21. The emphasis conversion unit 21 checks the gradation transition pattern of both data and the input image data of the N-th frame with the additional voltage data list stored in the OS table memory (ROM) 22. Then, based on the applied voltage data (emphasis conversion parameter) found by collation, a write gradation signal (emphasis conversion signal) required for displaying an image of the Nth frame is determined. The liquid crystal controller 3 drives the liquid crystal display panel 4 based on the write gradation signal.
[0009]
Here, the applied voltage data stored in the OS table memory 22 is obtained in advance from the actually measured optical response characteristics of the liquid crystal display panel 4. For example, when the number of display signal levels, that is, the number of display data is 256 gradations of 8 bits, as shown in FIG. 14, applied voltage data for all 256 gradations may be provided, or, for example, 64 gradations. Only the measured values for five representative gradations for each of the five or nine representative gradations for each of the thirty-two gradations are stored, and the other applied voltage data is obtained from the measured values by an operation such as linear interpolation. You may do it.
[0010]
Generally, in a liquid crystal display panel, the time required to change from one halftone to another halftone is long, and the halftone cannot be displayed within one frame (for example, 16.7 msec in the case of 60 Hz progressive scan). However, there is a problem that not only an afterimage is generated but also a halftone cannot be displayed correctly. However, by using the above-described overshoot driving circuit, as shown in FIG. Can be displayed.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-62850 (paragraph numbers [0012] to [0021], FIGS. 1 to 3)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional liquid crystal display device, when the writing gradation determining unit 2 performs the enhancement process (OS driving), noise or the like, which is a high frequency component superimposed on the input image signal, is generated by the OS driving. Further, there is a problem that image quality is deteriorated, for example, the image is emphasized, and the noise becomes noticeable due to white dots (in the case of a liquid crystal display panel in a normally black mode).
[0013]
For example, when reproducing an analog VTR, noise is generated in signal reproduction such as a tape and a head system, and when reproducing a tape repeatedly dubbed, the SN ratio is deteriorated and a large amount of noise is generated. However, if the above-described OS driving is performed on the input image signal on which such noise is superimposed, even the noise is emphasized, and the image quality of the display image is impaired.
[0014]
In addition, when a user who likes sharp images strongly applies contour enhancement correction in a function of a television or the like, if the contour emphasized portion is further emphasized by the OS drive, unnatural coloring or flickering may occur. And the image quality of the displayed image is degraded.
[0015]
Further, DVD and digital broadcast signals are subjected to video compression processing according to the MPEG-2 method. However, in the MPEG method, when the transmission bit rate of a code is low (compression rate is high), coding noise is conspicuous. Image quality is known to deteriorate. Block noise and mosquito noise are well known as typical examples of the coding noise in the MPEG system.
[0016]
Block noise is a phenomenon in which block boundaries look like tiles. This occurs because the image signal in a block has only low-frequency components and the frequency component values differ between adjacent blocks. The mosquito noise is a flickering noise generated as if a mosquito is flying around the edge. This is caused by the fact that the high frequency components originally contained in the image signal are eliminated by the quantization processing.
[0017]
As described above, when image display is performed by inputting / decoding image-encoded data encoded using an encoding method that performs orthogonal transformation in block units, boundaries of processing blocks are visible in a flat portion of a decoded image. Incoming block distortion and mossy mosquito noise around edges such as characters and contours are generated, and these noises are emphasized by the OS drive, thereby deteriorating the image quality of the displayed image.
[0018]
The present invention has been made in view of the above problems, and by performing overshoot driving, while improving the liquid crystal response speed of a halftone image, preventing deterioration in image quality due to overemphasis of noise or the like, and preventing display image deterioration. It is intended to provide a liquid crystal display device for improving the image quality of the liquid crystal display.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a liquid crystal display device for displaying an image using a liquid crystal display panel, wherein an optical characteristic of the liquid crystal display panel is based on a combination of gradation transitions before and after one vertical period with respect to an input image signal. Emphasizing conversion means for obtaining an emphasis conversion signal for compensating characteristics, a feature amount detection means for detecting a feature amount of the input image signal, and varying an emphasis conversion signal by the emphasis conversion means according to the detected feature amount. Control means for controlling and outputting to the liquid crystal display panel.
[0020]
According to a second aspect, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the liquid crystal display device further includes a switching unit that selectively switches one of the emphasized conversion signal and the input image signal, and the control unit includes the switching unit. By switching control of the switching means according to the amount, either the enhanced conversion signal or the input image signal is selectively output to the liquid crystal display panel.
[0021]
According to a third aspect, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the liquid crystal display device further includes a multiplication unit that integrates a coefficient k (0 <k <1) into the emphasized conversion signal, and the control unit includes The enhancement conversion signal is reduced and output to the liquid crystal display panel by variably controlling the value of the coefficient k accordingly.
[0022]
A fourth invention is a subtraction means for subtracting the input image signal from the enhanced conversion signal, a multiplication means for multiplying an output signal of the subtraction means by a coefficient k (0 <k <1), and an output of the multiplication means. Adding means for adding a signal to the input image signal and outputting the added signal to the liquid crystal display panel, wherein the control means variably controls a value of a coefficient k in accordance with the characteristic amount, whereby the enhanced conversion signal And outputs the result to the liquid crystal display panel.
[0023]
According to a fifth aspect, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the liquid crystal display device further includes a table memory storing a plurality of different enhancement conversion parameters, and the enhancement conversion unit stores the enhancement conversion parameters stored in the table memory. A control unit that switches the enhancement conversion parameter referred to by the enhancement conversion unit in accordance with the feature amount, thereby reducing the enhancement conversion signal, and Output to a liquid crystal display panel.
[0024]
According to a sixth aspect, in the liquid crystal display device according to any one of the first to fifth aspects, the characteristic amount detecting means extracts a high-frequency component exceeding a predetermined threshold from the input image signal. And
[0025]
According to a seventh aspect, in the liquid crystal display device according to the sixth aspect, the threshold value is variably controlled in accordance with a video adjustment instruction for the input image signal.
[0026]
An eighth invention is characterized in that, in the liquid crystal display device according to the sixth invention, the threshold value is variably controlled according to a coding parameter of the input image signal.
[0027]
According to a ninth aspect, in the liquid crystal display device according to any one of the first to fifth aspects, the feature amount detection unit extracts a difference value between a plurality of pixels exceeding a predetermined threshold from the input image signal. It is characterized by doing.
[0028]
According to a tenth aspect, in the liquid crystal display device according to the ninth aspect, the threshold value is variably controlled according to a coding parameter of the input image signal.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0030]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
The basic configuration of this liquid crystal display device is the same as that of the conventional one shown in FIG. The liquid crystal display device of FIG. 1 includes a feature amount detection unit 4 and a control unit 6 in addition to the configuration of FIG.
[0031]
First, the feature value detection unit 5 detects a feature value of an input image signal (Current Data). Here, the characteristic amount means that when the liquid crystal display panel 4 is driven by using the emphasized conversion signal required for compensating the optical response characteristic (response speed) of the liquid crystal display panel 4, it causes adverse effects such as white spots and flickering. (Deterioration of image quality). For example, the feature amount is an amount indicating a high-frequency component equal to or higher than a certain value, and includes a portion where noise is superimposed, an edge portion such as a character or an outline, a portion where outline enhancement is corrected, or a block noise or a mosquito noise portion due to video compression processing. It represents.
[0032]
If a normal OS drive process (enhancement process) is applied to the video portion in which the feature amount is detected as it is in the writing gradation determination unit 2, the noise component is further emphasized and the image quality is reduced. Therefore, the control unit 6 controls the write gradation determination unit 2 so as to suppress the OS drive amount for the feature amount detection portion or to stop the OS drive and output the input image signal as it is. It is.
[0033]
In this way, the OS detection is adjusted in the direction in which the OS drive is suppressed for the feature amount detection portion of the input image signal, and the normal OS drive is performed for the other portions, and the write gradation signal for the liquid crystal display panel 4 is written. Is determined. Since the liquid crystal display panel 4 is driven by the liquid crystal controller 3 based on the write gradation signal, a high quality image display is realized while displaying halftones correctly while minimizing the adverse effect of OS driving due to noise and the like. be able to. The OS drive control is performed in units of display data (pixel units).
[0034]
<Example 1>
FIG. 2 is a block diagram showing Example 1 of the liquid crystal display device according to this embodiment. In FIG. 2, the feature amount detection unit 5a includes a low-pass filter (LPF) 51, a subtractor 52, and a threshold unit 53. The writing gradation determining unit 2a includes an emphasizing conversion unit 21, an OS table memory 22, and a switch 23.
[0035]
The input image signal (Current Data) is input to the feature amount detection unit 5a, and only low-frequency components are extracted by the LPF 51. The low-frequency component is subtracted from the input image signal by a subtractor 52 to extract a high-frequency component, and a threshold unit 53 extracts a high-frequency component exceeding a predetermined threshold as a feature amount of the input image.
[0036]
The enhancement conversion unit 21 of the writing gradation determination unit 2a determines whether the input image signal (Current Data) of the N-th frame and the image signal of the previous frame (N-1st frame) stored in the frame memory 1 ( (Previous Data) to determine a gradation transition pattern of both data. Then, referring to the enhancement conversion parameter stored in the OS table memory 22 from the gradation transition pattern and the input image signal of the N-th frame, the writing gradation signal (for the image display of the N-th frame) (Enhanced conversion signal).
[0037]
The control unit 6 controls the switch 23 so as to transmit the input image signal to the liquid crystal controller 3 as it is for the image signal portion in which the high frequency component exceeding the threshold is detected by the feature amount detection unit 5a. For the image signal portion in which a high-frequency component exceeding the threshold is not detected, the switch 23 is controlled so as to transmit the enhanced conversion signal generated by the enhancement converter 21 to the liquid crystal controller 3.
[0038]
In this way, the liquid crystal display panel 4 is driven by directly outputting the input image signal to the liquid crystal controller 3 without emphasizing the input image signal for the portion where the high frequency component exceeding the threshold is detected in the input image signal. It is possible to realize high-quality image display while minimizing adverse effects of OS driving such as white spots and flicker due to over-emphasis of noise and the like.
[0039]
For a portion where a high-frequency component exceeding a threshold is not detected in the input image signal, an enhanced conversion signal obtained by enhancing the input image signal is output to the liquid crystal controller 3 as a write gradation signal, so that a normal OS Driving is performed to compensate for the optical response characteristics (speed) of the liquid crystal display panel 4 so that the halftone can be displayed correctly.
[0040]
<Example 2>
FIG. 3 is a block diagram showing Example 2 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has substantially the same configuration as that of FIG. 2, but differs in a writing gradation determining unit 2b and a feature amount detecting unit 5b. Here, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0041]
The write gradation determining unit 2b of the present embodiment includes, instead of the switch 23 of FIG. 2, a multiplying unit 24 that integrates a coefficient k (0 <k <1) with the enhanced conversion signal obtained by the enhancement conversion unit 21. Have. The value of the coefficient k used in the multiplying unit 24 is variably controlled by the control unit 6, so that the enhancement conversion signal obtained by the enhancement conversion unit 21 can be reduced by a predetermined amount before being sent to the liquid crystal controller 3. It is possible.
[0042]
The feature amount detection unit 5b includes a high-pass filter (HPF) 54 and a threshold unit 53. The HPF 54 combines the functions of the LPF 51 and the subtractor 52 in FIG. 2 into one, and extracts a high-frequency component included in the input image signal.
[0043]
The control unit 6 decreases the value of the coefficient k for the input image signal portion where the high-frequency component exceeding the threshold is detected by the feature amount detection unit 5b, and reduces the value of the coefficient k for the input image signal portion where the high-frequency component exceeding the threshold is not detected. , And the coefficient k is variably controlled to “1”.
[0044]
The multiplier 24 multiplies the coefficient k changed in accordance with the high-frequency component included in the input image signal with the enhanced conversion signal output from the enhancement converter 21 and outputs the multiplied coefficient k to the liquid crystal controller 3 as a write gradation signal. Therefore, the level of the enhanced conversion signal can be reduced for the video portion in which the high-frequency component is detected, thereby suppressing the adverse effects of the OS drive such as white spot due to over-emphasis of noise and the like and flickering, thereby achieving high image quality. Image display can be realized.
[0045]
Here, the control unit 6 varies the value of the coefficient k stepwise according to the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5b. That is, if the high frequency component is large (for example, if the level of the noise is large), the image quality is reduced by the overemphasis of the high frequency component, so that the OS drive amount (write gradation signal) is reduced. The value of the coefficient k is reduced.
[0046]
In this way, the portion of the high frequency component which causes the image quality to be degraded due to noise or the like is suppressed in the amount of OS drive, and the other portions are supplied with the normal amount of OS drive to the liquid crystal controller 3 to drive the liquid crystal display panel 4, so that It is possible to display a high-quality image while minimizing the adverse effects of OS drive such as white spots and flicker due to over-emphasis of noise and the like while displaying the tones correctly.
[0047]
<Example 3>
FIG. 4 is a block diagram showing Example 3 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. This liquid crystal display device differs from the liquid crystal display devices of the first and second embodiments in the writing gradation determining unit 2c. Here, the same portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0048]
As shown in FIG. 4, the write gradation determining unit 2c of this embodiment includes a subtractor 25 for subtracting an input image signal from the enhanced conversion signal obtained by the enhancement conversion unit 21, and an output signal of the subtractor 25. And an adder 26 that adds the output signal of the multiplier 24 to the input image signal and outputs the result to the liquid crystal controller 3.
[0049]
The control unit 6 sets the value of the coefficient k to “0” for the input image signal portion where the high-frequency component exceeding the threshold is detected by the feature amount detection unit 5b, and sets the input image signal portion where the high-frequency component exceeding the threshold is not detected. For, the value of the coefficient k is variably controlled to “1”.
[0050]
Therefore, the portion where the high-frequency component exceeding the threshold value is detected in the input image signal is output to the liquid crystal controller 3 without enhancing the input image signal (that is, reducing the enhanced conversion signal), and exceeds the threshold value. Since the normal emphasis conversion signal is output to the liquid crystal controller 3 in the portion where the high frequency component is not detected, the halftone is correctly displayed while suppressing the adverse effects of the OS driving such as white spots and flicker due to overemphasis of noise and the like as much as possible. As a result, high-quality image display can be realized.
[0051]
Here, the control unit 6 can also change the value of the coefficient k stepwise according to the amount (level) of the high frequency component detected by the feature amount detection unit 5b. That is, if the S / N ratio of the input image is poor and the number of high-frequency components is large (that is, if the level of noise is large), the image quality is reduced by the over-emphasis of the high-frequency components. The value of the coefficient k may be varied so as to reduce the embedded gradation signal).
[0052]
<Example 4>
FIG. 5 is a block diagram showing Example 4 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. This liquid crystal display device is different from the above-described first to third embodiments in the writing gradation determining unit 2d. Here, the same portions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0053]
The OS table memory (ROM) 22 stores a plurality of OS table memories storing different conversion parameters according to the amount (level) of the high frequency component detected by the feature amount detection unit 5, that is, the S / N of the input image. Have. Then, the emphasis conversion unit 21 appropriately switches and selects the OS table memory based on the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5.
[0054]
In this embodiment, in order to simplify the description, an OS table memory 22a (see FIG. 6) storing a high-level emphasis parameter and a low-level emphasis parameter are stored as the OS table memory (ROM) 22. There are provided three types of ROMs, an OS table memory 22b (see FIG. 7) and a non-conversion table memory 22c (see FIG. 8) storing non-conversion parameters. The emphasis conversion unit 21 determines a write gradation signal to be supplied to the liquid crystal display panel 4 by referring to one of the OS table memories 22a to 22c based on a control signal from the control unit 6.
[0055]
6 to 8 show enhancement conversion parameters (measured values) for a representative gradation transition pattern for every 32 gradations when the number of display signal levels, that is, the number of display data is 256 gradations of 8 bits. Are stored in a 9 × 9 matrix, but it is obvious that the present invention is not limited to this.
[0056]
In addition, a description will be given of a case where overshoot driving is performed by switching and referencing three types of OS table memories. However, it goes without saying that four or more types of OS table memories (ROMs) may be provided.
[0057]
First, the control unit 6 sets two threshold values (first threshold value <second threshold value) as criteria for selecting an OS table memory based on the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature value detection unit 5. Set.
[0058]
The OS table memory 22a is selected when the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5 is lower than the first threshold, that is, when noise is not detected and normal OS driving is performed. The OS table memory 22b stores the OS drive amount when the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5 is higher than the first threshold and lower than the second threshold, that is, when a small amount of noise is detected. It is selected when suppressing. The OS table memory 22c is selected when the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5 is higher than the second threshold, that is, when a large amount of noise is detected and OS driving is not performed.
[0059]
That is, the control unit 6 compares the amount (level) of the high-frequency component detected by the feature amount detection unit 5 with the first and second thresholds to determine which level the detection value is at. If the level is less than the first threshold, the control signal is selected so that the ROM 22a is selected. If the level is between the first threshold and the second threshold, the ROM 22b is selected. It is sent to the emphasis conversion unit 21. The emphasis conversion unit 21 determines a write gradation signal to be supplied to the liquid crystal display panel 4 by referring to one of the OS table memories 22a to 22c based on a control signal from the control unit 6.
[0060]
In this manner, by selecting the OS table memories 22a to 22c, the portion of the high frequency component that causes the image quality to be reduced due to noise or the like is suppressed in the OS driving amount, and the portion of the high frequency component that causes the image quality to be significantly reduced due to the noise or the like is replaced by the OS. No driving is performed, and in the other parts, the normal OS driving amount is supplied to the liquid crystal controller 3 and the liquid crystal display panel 4 is driven. It is possible to realize high-quality image display while minimizing the adverse effects of OS driving such as flickering.
[0061]
Here, the tables of the OS table memories (ROM) 22a to 22c may be stored in one memory. That is, as shown in FIG. 9, a high-level enhancement conversion parameter, a low-level enhancement conversion parameter, and a non-conversion parameter store and configure respective table areas (LEVEL 0 to LEVEL 2). The stored reference table area (LEVEL 0, LEVEL 1) and the non-conversion parameter table area (LEVEL 2) are selectively switched and referred to based on the amount (level) of the high frequency component detected by the feature amount detection unit 5. You may make it.
[0062]
That is, based on the control signal from the control unit 6, the table areas (LEVEL0 to LEVEL2) to be referred to are variably switched and controlled, and each table area (LEVEL0 to LEVEL2) is changed according to the gradation transition before and after one frame. By referring to the corresponding address of 2), it is possible to selectively switch and read the emphasized conversion parameter and the non-conversion parameter.
In this manner, the same effect as when the OS table memories (ROMs) 22a to 22c are used can be obtained.
[0063]
<Example 5>
FIG. 10 is a block diagram showing Example 5 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has a structure in which a video processing unit 7 for performing various video adjustments on an input image signal, a system controller 8, and a remote controller (R / C) 9 are added to the configuration of FIG. is there. Here, the same portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0064]
The user can use the R / C 9 to instruct image adjustment such as contour enhancement correction, and the system controller 8 sends an input image signal to the image processing unit 7 based on the user's image adjustment instruction. Is instructed to adjust the image. For example, based on a user's instruction for contour enhancement correction, the video processing unit 7 extracts a contour part from an input image signal and performs enhancement processing.
[0065]
At the same time, the system controller 8 sends the content of the user's video adjustment instruction to the threshold unit 53 and the control unit 6. Based on the content of the instruction, the threshold unit 53 variably controls a threshold value for detecting a feature amount that causes image quality deterioration due to OS driving.
[0066]
As described above, the threshold value of the threshold unit 53 can be changed in accordance with the content of the video adjustment instruction from the user, so that the feature amount can be accurately detected in accordance with the video adjustment by the user. For example, even when the user instructs the contour emphasis correction, high-quality image display can be performed while minimizing the occurrence of adverse effects due to OS driving such as white spots and flickering in the contour-emphasized portion. Can be realized.
[0067]
Note that the image adjustment here is not limited to the outline emphasis correction, and the OS drive amount is reduced or the OS drive amount is reduced in order to remove the adverse effects caused by the OS drive that occur with the adjustment related to the image frequency characteristic and the gradation characteristic (dynamic range). It is clear that control may be performed so as to stop driving (output the input image signal as it is).
[0068]
<Example 6>
FIG. 11 is a block diagram showing Example 6 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has a structure in which a video decoding unit 10 for decoding encoded image data and a system controller 8 are added to the configuration of FIG. Here, the same portions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0069]
The video decoding unit 10 performs a decoding process on the input image encoded data, extracts an encoding parameter (a quantization step width, a bit rate, and the like) included in the image encoded data, and notifies the system controller 8 of the extracted parameters. . The system controller 8 can reliably detect coding noise (block noise, mosquito noise) by variably controlling the threshold value of the threshold unit 53 according to the coding parameter.
[0070]
That is, for example, when the quantization step width of the encoded image data is large, block noise and mosquito noise are easily generated. Therefore, by reducing the threshold value of the threshold unit 53, these noises can be reliably detected and the block noise can be detected. In the portion where the occurrence of noise or mosquito noise is detected, the amount of OS drive is reduced or the OS drive is stopped to suppress over-emphasis of these noises, and an appropriate write gradation signal is supplied to the liquid crystal controller. 3 can be output.
[0071]
Therefore, it is possible to realize a high-quality image display while compensating the optical response characteristics (response speed) of the liquid crystal display panel 4 by the OS drive, and suppressing as much as possible the adverse effects of the OS drive due to block noise and mosquito noise.
In the present embodiment, the threshold of the threshold unit 53 is variably controlled using information on transmission (band) characteristics of the post-filter used in the video decoding unit 10 in addition to the above-described encoding parameters. You may.
[0072]
<Example 7>
FIG. 12 is a block diagram showing Example 7 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device according to the configuration of the sixth embodiment described above with reference to FIG. 11, particularly when image display is performed by inputting / decoding image-encoded data that has been compression-encoded by the MPEG method or the like, a flat portion of the decoded image is displayed. The configuration is such that a block noise detection unit for detecting the generated block distortion is provided as the feature amount detection unit 5c.
[0073]
As shown in FIG. 12, the feature amount detection unit 5c according to the present embodiment calculates a predetermined number of block boundary portions from a predetermined block pattern (a block pattern of a coding unit obtained by dividing a screen into M × N) determined by a coding method. A pixel value extracted by the boundary pixel extraction unit 55, a difference detection unit 56 that detects a difference between the pixel values extracted by the boundary pixel extraction unit 55, and a difference data detected by the difference detection unit 56. And a comparing unit 57 for comparing with a threshold value.
[0074]
That is, when the difference data between the plurality of pixels at the block boundary is larger than the threshold value by the comparing unit 57, it is determined that block noise has occurred, and the control unit 6 is notified of this. The control unit 6 switches the emphasized conversion signal to the input image signal and outputs it to the liquid crystal controller 3 for the input image signal portion in which the block noise is detected by the feature amount detection unit 5c, or reduces the emphasized conversion signal to reduce the liquid crystal. By controlling the writing gradation determining unit 2b so as to send the image data to the controller 3, it is possible to prevent the image quality from deteriorating due to over-emphasis of the block noise, and to realize a high-quality image display.
[0075]
Here, also in the present embodiment, similarly to the above-described sixth embodiment, the threshold value used in the comparing unit 57 is arbitrarily variable according to an encoding parameter such as a quantization step width of the encoded image data. Block noise occurring in the decoded image can be more reliably detected. Further, the threshold of the threshold unit 53 may be variably controlled using information on the transmission (band) characteristics of the post-filter used in the video decoding unit 10.
[0076]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, a configuration may be adopted in which various factors causing adverse effects due to the OS drive are detected as the feature amount of the input image signal, or a configuration may be employed in which the above-described embodiments 1 to 7 are appropriately combined to control the OS drive. Needless to say.
[0077]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal display device of the present invention, the overshoot drive amount can be suppressed in accordance with the characteristic amount of the input image signal, so that the halftone is correctly displayed while compensating the response characteristics of the liquid crystal display panel. It is possible to realize high-quality image display while minimizing image quality degradation caused by overemphasis of noise and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing Example 1 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing Example 2 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing Example 3 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing Example 4 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing table contents of an OS table memory storing high-level emphasis parameters used in a fourth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing table contents of an OS table memory storing low-level emphasis parameters used in a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing table contents of an OS table memory storing non-conversion parameters used in Embodiment 4 of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing table contents of an OS table memory storing two types of enhancement parameters and non-conversion parameters used in a fourth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing Example 5 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing Example 6 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing Example 7 of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device having a conventional overshoot drive circuit.
FIG. 14 is a schematic explanatory diagram showing table contents of an OS table memory used for an overshoot drive circuit.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal and the response of the liquid crystal.
[Explanation of symbols]
1 frame memory
2, 2a, 2b, 2c, 2d Write gradation determining section
3 LCD controller
4 LCD panel
5, 5a, 5b, 5c Feature detection unit
6 control unit
7 Video processing unit
8 System controller
9 Remote controller
10 Video decoding unit
21 Emphasis converter
22, 22a, 22b, 22c OS table memory
23 switch
24 Multiplication unit
25 Subtractor
26 Adder
51 LPF
52 Subtractor
53 Threshold section
54 HPF
55 Boundary pixel extraction unit
56 Difference detection unit
57 Comparison section

Claims

A liquid crystal display device that displays an image using a liquid crystal display panel,
Enhancement conversion means for obtaining an enhancement conversion signal for compensating optical characteristics of the liquid crystal display panel based on a combination of gradation transitions before and after one vertical period for an input image signal;
A feature amount detection unit that detects a feature amount of the input image signal;
A liquid crystal display device comprising: control means for variably controlling an emphasis conversion signal by the emphasis conversion means in accordance with the detected feature amount and outputting the signal to the liquid crystal display panel.

The liquid crystal display device according to claim 1,
Switching means for selectively switching any one of the enhanced conversion signal and the input image signal,
A liquid crystal display panel that selectively outputs either the emphasized conversion signal or the input image signal to the liquid crystal display panel by switching control of the switching means in accordance with the characteristic amount. Display device.

The liquid crystal display device according to claim 1,
Multiplying means for multiplying the enhanced conversion signal by a coefficient k (0 <k <1);
The liquid crystal display device, wherein the control means variably controls the value of the coefficient k in accordance with the characteristic amount to reduce the emphasized conversion signal and output the reduced conversion signal to the liquid crystal display panel.

Subtraction means for subtracting the input image signal from the enhanced conversion signal,
Multiplication means for multiplying the output signal of the subtraction means by a coefficient k (0 <k <1);
Adding means for adding an output signal of the multiplying means to the input image signal and outputting the added signal to the liquid crystal display panel,
The liquid crystal display device, wherein the control means variably controls the value of the coefficient k in accordance with the characteristic amount to reduce the emphasized conversion signal and output the reduced conversion signal to the liquid crystal display panel.

The liquid crystal display device according to claim 1,
A table memory storing a plurality of different enhancement conversion parameters,
The emphasis conversion means is for obtaining an emphasis conversion signal based on the emphasis conversion parameter stored in the table memory.
A liquid crystal display, wherein the control means reduces and outputs the enhanced conversion conversion signal to the liquid crystal display panel by switching control of an enhancement conversion parameter referred to by the enhancement conversion means in accordance with the characteristic amount. Display device.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the characteristic amount detecting means extracts a high-frequency component exceeding a predetermined threshold from the input image signal.

The liquid crystal display device according to claim 6,
The threshold value is variably controlled according to a video adjustment instruction for the input image signal.

The liquid crystal display device according to claim 6,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the threshold value is variably controlled according to a coding parameter of the input image signal.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the characteristic amount detecting means extracts a difference value between a plurality of pixels exceeding a predetermined threshold from the input image signal.

The liquid crystal display device according to claim 9,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the threshold value is variably controlled according to a coding parameter of the input image signal.