JP3591217B2 - Multi-tone image display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像の1フィールド分を、複数のサブフィールドの画像に分割して表示して多階調表示を行う表示装置において、動画像表示時に発生する中間調表示の階調乱れを改善して表示する多階調画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像の1フィールド分を、複数のサブフィールドの画像に分割して表示して多階調表示を行う表示装置、例えばプラズマディスプレイ装置を用いて階調表示を行う場合、動画像表示においていわゆる疑似輪郭状の階調乱れが発生することが知られている。
【0003】
図11を用いてこの動画表示時の疑似輪郭の発生を説明する。図11は、レベル15およびレベル16の2つのレベルが隣接したパターンをもつ画像(図12にその例を示す)を表示した場合およびこの隣接パターンが平行移動したパターンを追従した時に観測される様子を示している。
【0004】
入力画像の1フィールドを複数のサブフィールドに分割して階調表示を行う表示装置では、静止画像を表示した場合、観測される画像の1フィールドの平均輝度は図11のA−A’間の発光の積分で表わされ、正しく階調表示がなされる。
【0005】
一方、動画像を表示した場合、視線の移動の方向により網膜上には図11のB−B’間またはC−C’間の発光の積分が観測される。B−B’間では各ビットを合成した値はほぼ0になり、またC−C’間の各ビットの合計はほぼ31になる。このように、レベル15およびレベル16の2つのレベルが隣接した部分を観測した場合、レベル変化部分では図11に示すように観測される輝度レベルが画像の動きによって著しく乱れる。
【0006】
なお、図11では各サブフィールド毎に発光が所定の幅で連続して行われているように描かれているが、実際のプラズマディスプレイでは、各サブフィールドは各々の輝度重み付けに応じた回数のパルス発光の集合から成っているが、動画像表示時の階調乱れは本質的には同様である。
【0007】
このように、各サブフィールドの輝度の時間方向の積分で中間調を表現しようとしているため、動画像などで視線が移動した場合は、時間の経過とともに本来の画素位置とは異なる位置の画像のそれぞれのビットの重みを積分することになり、中間調表示が大きく乱れることになる。なおこの中間調の乱れは画像に偽の輪郭が現れるように認識されるため、以下動画疑似輪郭と表記する。
【0008】
この動画疑似輪郭を軽減する試みとして、従来の画像表示装置においては、上位の複数ビットに対応するサブフィールドの輝度重みを分割し、さらに分散配置して構成することによって動画像表示における中間調表示乱れを軽減しようとする試みがなされている。
【0009】
図13は、この従来の方法による動画疑似輪郭の軽減方法におけるサブフィールド構成であり、10サブフィールドを用いて8ビット階調、すなわち256階調を表示しようとするものである。各サブフィールドの輝度重み付けは順に、48、48、1、2、4、8、16、32、48、48となっている。元の入力画像信号の上位2ビット64、128がもつ輝度重みが4分割されてサブフィールドの両端に分散配置されており、最上位ビットの重みを小さくして、中間調乱れの発生をできるだけ抑えようとするとともに、サブフィールドの始めと終りに重みの大きいサブフィールドを分散して配置することで、動画像を表示した時に観測される画像にボケを発生させ、動画疑似輪郭を目立たなくしようとするものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図13に示すように、従来の画像表示装置においては、最も輝度重み付けの大きいサブフィールドが1フィールドの前半と後半とに分散して配置されている。図13に入力画像信号レベルに対する各サブフィールドのオン・オフ制御の例を示す。
【0011】
例えば、入力画像信号の信号レベルが143から144に増加するに従って、オンになる「輝度重み付け=48」のサブフィールドの数が2から3になる。このとき、入力画像信号のレベルがわずかに1だけ増加したにも関わらず、最も輝度重み付けの大きなサブフィールドが時間的に離れた位置でオンになる。
【0012】
このため、図11の場合と同様の現象、すなわち動画像を視線が追従して観測した場合は、図13(a)及び図13(b)に示すように、視線の方向によって異なる強い階調乱れが発生しており、動画像疑似輪郭の抑制が不十分であった。両端に離れて配置された「輝度重み=48」の4つのサブフィールドは、合計で192の輝度重みを形成しており、全輝度重みの大部分を占める。従って画像を表示して視線が追従した場合、観測される画像は、時間的に離れた画像成分の合成となり、結果として動画像部分は画像ボケが発生していた。このため、移動する細かな文字が二重になって判読できなくなるという画質低下をきたすという課題も併せて有していた。
【0013】
前記課題を解決するために、本発明の多階調画像表示装置は、入力信号の1フィールドを、所定の輝度重み付けを有する所定の複数M個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、前記複数M個のサブフィールドのうち、各々のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である複数L個(L≧3)のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、残りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィールド群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちL−1個のサブフィールドを連続した順序で配置し、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち1個のサブフィールドは前記第2のサブフィールド群に属する複数のサブフィールドの間に挟み込んで配置し、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群は、前記挟み込みを行う位置の前後における各々の輝度重み付けの合計が互いに最も近くなるようにサブフィールドを配置したことを特徴とする。
【0014】
また、本発明の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群の輝度重み付けの合計が、前記挟み込みを行う位置の前後で最も近くなるようにしたことを特徴とする。
【0015】
また、本発明の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加となる順序,又は同一の輝度重みとなる部分及び単調増加となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする。若しくは、本発明の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調減少となる順序,又は同一の輝度重みとなる部分及び単調減少となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする。
【0017】
また、本発明の多階調画像表示装置は、前記第1の各サブフィールドのオン制御が、前記入力信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドの内最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御を抑制して所定の輝度表示が可能となるサブフィールドを選択して表示するよう制御したことを特徴とする。
【0018】
本発明によれば、入力信号の1フィールドを、所定の輝度重み付けを有する所定の複数M個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置において、前記複数M個のサブフィールドのうち、各々のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である複数L個のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、残りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィールド群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち最大L−1個のサブフィールドを連続した順序で配置しているので、各サブフィールドによる発光が比較的集中することになり、入力信号のレベルが連続的に変化した場合に、各サブフィールドの発光パターンが極端に変動することが抑制され、入力信号レベルの広い範囲にわたっていわゆる動画疑似輪郭を抑制することができる。
【0019】
また、輝度重みの大きいサブフィールドが集中しているので、動画像を表示して視線が追従した場合、観測される画像に画像ボケが発生することが抑制され、移動する細かな文字が二重になって判読できなくなるという画質低下を抑えることができる。
【0020】
また、本発明によれば、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち少なくとも1個のサブフィールドは前記第2のサブフィールド群に属する複数のサブフィールドに挟み込んで配置しているので、特に正確な階調表現が必要とされる低輝度ないし中輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭を低減することが可能になる。
【0021】
また、本発明によれば、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加又は単調減少となる順序にて配置しているので、低輝度では、比較的輝度重みの小さな、近接したサブフィールドのみを用いて所定の輝度を表現することができ、特に動画疑似輪郭が目立ちやすい低輝度での動画疑似輪郭の発生を抑制して表示することができる。
【0022】
また、本発明によれば、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みは、前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みの合計を輝度重み1増加させたものの整数倍であることを特徴としているので、入力信号のレベルの詳細は前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって表現し、前記入力信号のレベルの概略は前記前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって表現することができ、入力信号の前範囲にわたって詳細な階調表示を無駄なく行うことができる。
【0023】
また、本発明によれば、前記第1の各サブフィールドのオン制御が、前記入力信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御を抑制して所定の輝度表示が可能となるサブフィールドを選択して表示するよう制御しており、比較的動画疑似輪郭が発生しやすいといわれる信号レベルの変化点において、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ避け、代わりに離れたサブフィールドを選択して所定の輝度の表示を行うことにより、動画疑似輪郭が等価的に一部キャンセルされ、良好な動画像表示を行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明(請求項1、6〜9)の多階調画像表示装置は、入力信号の1フィールドを、所定の輝度重み付けを有する所定の複数M個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置において、前記複数M個のサブフィールドのうち、各々のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である複数L個のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、残りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィールド群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち最大L−1個のサブフィールドを連続した順序で配置し、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち少なくとも1個のサブフィールドは前記第2のサブフィールド群に属する複数のサブフィールドに挟み込んで配置したことを特徴とする多階調画像表示装置である。
【0025】
このために、画像の輝度情報の概略部分は、連続して配置されたサブフィールドの発光によって表されるため、入力信号のレベルが連続的に変化した場合に、各サブフィールドの発光パターンがもともと集中しているために、相対的な発光位置が極端に変動することが抑制され、入力信号レベルの広い範囲にわたっていわゆる動画疑似輪郭を抑制することができる。また、輝度重みの大きいサブフィールドが集中しているので、動画像を表示して視線が追従した場合、観測される画像に画像ボケが発生することが抑制され、移動する細かな文字が二重になって判読できなくなるという画質低下を抑えることができる。
【0026】
また、本発明(請求項2、6〜9)の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群の輝度重み付けの合計が、前記挟み込みを行う位置の前後でほぼ等しくなるような配置としているので、特に正確な階調が表現必要とされる低輝度ないし中輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭を低減することが可能となる。
【0027】
また、本発明(請求項3、6〜9)の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加または単調減少となる順序にて配置したことを特徴とする多階調画像表示装置である。このために、低輝度では、比較的輝度重みの小さな、近接したサブフィールドのみを用いて所定の輝度を表現することができ、特に動画疑似輪郭が目立ちやすい低輝度での動画疑似輪郭の発生を抑制して表示することができる。
【0028】
また、本発明(請求項4、6〜9)の多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが、前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みの合計を輝度重み1増加させたものの整数倍であることを特徴とする多階調画像表示装置であり、入力信号のレベルの詳細を前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオンまたはオフ制御して受け持つようにし、前記入力信号のレベルの概略は前記前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオンまたはオフ制御によって表現することができ、各サブフィールドのオン制御またはオフ制御が容易に行うことができる。
【0029】
また、本発明(請求項5)の多階調画像表示装置は、前記第1の各サブフィールドのオン制御が、前記入力信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御を抑制して所定の輝度表示が可能となるサブフィールドを選択して表示するよう制御したことを特徴とする多階調画像表示装置であり、比較的動画疑似輪郭が発生しやすいといわれる信号レベルの変化点において、前記したように、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ避け、代わりに離れたサブフィールドを選択して所定の輝度の表示を行うので、動画疑似輪郭が一部キャンセルされ、良好な動画像表示を行うことができる。
【0030】
(実施の形態1)
以下に、本発明(請求項1および2)の実施の形態について図面を用いて説明する。図2において、1は入力信号、2は入力信号を8ビットのディジタル信号に変換するA/D変換器、3は8ビットのディジタル信号で表された画像信号を10個のサブフィールドから構成された信号に並び替えるサブフィールド変換回路である。4はプラズマディスプレイである。プラズマディスプレイ4は、オンまたはオフの2値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光回数を輝度重みとして有する10個のサブフィールドの発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能となるようにしている。
【0031】
以上のように構成された多階調画像表示装置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図1に示すような関係で示される。図1に示すように、本実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号の1フィールドを10個のサブフィールドに分割し、各々のサブフィールドの輝度重みが16以上である6個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ16,16,32,48,48,80)からなる第1のサブフィールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが8以下である4個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ1,2,4,8)からなる第2のサブフィールド群とに分け、第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちの1つ(輝度重み=16のサブフィールド)を、第2のサブフィールド群の間に挟み込んで配置している。すなわち10個のサブフィールドの配置を輝度重みを用いて表すと、
1,2,4,16,8,16,32,48,48,80
となるような配置である。
【0032】
図2の3に示されるサブフィールド変換回路は、入力信号をA/D変換したディジタル映像信号とサブフィールド制御信号に変換するものであり、図3に示されるような制御を行っている。図3において、「1」と記したサブフィールドは「オン」となり、「0」と記したサブフィールドはそのフィールド期間「オフ」とされることを意味している。
【0033】
なお、ディジタル映像信号の下位4ビットはそのまま第2のサブフィール群のオン・オフの制御に用いられる。
【0034】
以上のように構成された多階調画像表示装置においては、まず、ディジタル映像信号の値が15から16に変化する場合において、次に示すように、オン制御されるサブフィールドの配置が平均化されるため、このレベル変化の部分での動画疑似輪郭が抑制される。なお、この部分は比較的低輝度であり、わずかなレベルの変化が色相の大きな変化になり易く、動画疑似輪郭の発生を抑制することは極めて重要な部分である。
【0035】
サブフィールドの輝度重み:1,2,4,16,8,16,32,48,48,80
レベル=15のとき:1 1 1 0 1 0 0 0 0 0
レベル=16のとき:0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
また、図3の太枠で囲んだ部分から分かるように、ディジタル映像信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、このオン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ抑制し、離れたサブフィールドを組み合わせて所定の輝度重みとなるようにしている。このため、いわゆる動画疑似輪郭が発生しやすい信号レベルにおいて、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドをオンして発光させたときに比較して疑似輪郭を抑制することができる。
【0036】
図4に従来の8サブフィールド、すなわち、輝度重みが1,2,4,8,16,32,64,128であるサブフィールド構成を用いた場合の動画疑似輪郭量の相対値を示す。これに対して図5に、本発明の実施の形態のサブフィールド構成を用いた場合の動画疑似輪郭量の相対値を示す。なお、これらの図は、1フィールド当たりの画素の動きが12画素の場合について、シミュレーションにより求めたものである。図4および図5からわかるように、10個のサブフィールドを用い、前記したような構成および順序で構成されるサブフィールド変換を用いることにより、従来の8サブフィールドによる方法と比較して動画疑似輪郭の発生を大幅に抑制することができる。
【0037】
(実施の形態2)
以下に、本発明(請求項8)の実施の形態について、発明の形態1と異なる部分について図面を用いて説明する。図6において、1は入力信号、2は入力信号を8ビットのディジタル信号に変換するA/D変換器、31は8ビットのディジタル信号で表された画像信号を11個のサブフィールドから構成された信号に並び替えるサブフィールド変換回路である。本実施の形態の多階調画像表示装置においては、8ビットのディジタル映像信号を11個のサブフィールドから構成された信号に変換し、プラズマディスプレイ4に供給する。プラズマディスプレイ4は、オンまたはオフの2値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光回数を輝度重みとして有する11個のサブフィールドの発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能となるようにしている。
【0038】
以上のように構成された多階調画像表示装置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図7に示すような関係で示される。図7に示すように、本実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号の1フィールドを11個のサブフィールドに分割し、各々のサブフィールドの輝度重みが16以上である7個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ16,16,32,32,48,48,48)からなる第1のサブフィールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが8以下である4個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ1,2,4,8)からなる第2のサブフィールド群とに分け、第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちの1つ(輝度重み=16のサブフィールド)を、第2のサブフィールド群の間に挟み込んで配置している。
【0039】
すなわち11個のサブフィールドの配置を輝度重みを用いて表すと、
1,2,4,16,8,16,32,32,48,48,48
となるような配置である。
【0040】
図6の31に示されるサブフィールド変換回路は、入力信号をA/D変換したディジタル映像信号とサブフィールド制御信号に変換するものであり、図8に示されるような制御を行っている。図8において、「1」と記したサブフィールドは「オン」となり、「0」と記したサブフィールドはそのフィールド期間「オフ」とされることを意味している。
【0041】
なお、ディジタル映像信号の下位4ビットはそのまま第2のサブフィール群のオン・オフの制御に用いられる。
【0042】
以上のように構成された多階調画像表示装置においては、まず、ディジタル映像信号の値が15から16に変化する場合、上記のようなサブフィールド配置となっているために、このレベル変化の部分での動画疑似輪郭が抑制されるのは発明の形態1の場合と同様であり、動画疑似輪郭によって発生したわずかなレベルの変化が色相の大きな変化になることを防ぎ、極めて有効である。
【0043】
また、図8の太枠で囲んだ部分から分かるように、ディジタル映像信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、このオン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ抑制し、離れたサブフィールドを組み合わせて所定の輝度重みとなるようにしている。このため、いわゆる動画疑似輪郭が発生しやすい信号レベルにおいて、疑似輪郭を等価的にキャンセルすることができる。
【0044】
このように、11個のサブフィールドを用い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用いることにより、従来と比較して動画疑似輪郭の発生を大幅に抑制することができる。
【0045】
(実施の形態3)
以下に、本発明(請求項9)の実施の形態について、実施の形態1および実施の形態2と異なる部分について図面を用いて説明する。
【0046】
図9において、1は入力信号、2は入力信号を8ビットのディジタル信号に変換するA/D変換器、32は8ビットのディジタル信号で表された画像信号を12個のサブフィールドから構成された信号に並び替えるサブフィールド変換回路である。本実施の形態の多階調画像表示装置においては、8ビットのディジタル映像信号を12個のサブフィールドから構成された信号に変換し、プラズマディスプレイ4に供給する。プラズマディスプレイ4は、オンまたはオフの2値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光回数を輝度重みとして有する12個のサブフィールドの発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能となるようにしている。
【0047】
本実施の形態の多階調画像表示装置においては、8ビットのディジタル映像信号を12個のサブフィールドに分割し、プラズマディスプレイ4に供給する。プラズマディスプレイ4は、オンまたはオフの2値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光回数を輝度重みとして有する12個のサブフィールドの発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能となるようにしている。
【0048】
以上のように構成された多階調画像表示装置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図10に示すような関係で示される。図10に示すように、本実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号の1フィールドを12個のサブフィールドに分割し、各々のサブフィールドの輝度重みが16以上である8個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ16,16,32,32,32,48,48)からなる第1のサブフィールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが8以下である4個のサブフィールド(輝度重みはそれぞれ1,2,4,8)からなる第2のサブフィールド群とに分け、第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちの1つ(輝度重み=16のサブフィールド)を、第2のサブフィールド群の間に挟み込んで配置している。
【0049】
すなわち11個のサブフィールドの配置を輝度重みを用いて表すと、
1:2:4:16:8:16:16:32:32:32:48:48
となるような配置である。
【0050】
本実施の形態においても、ディジタル映像信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、このオン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ抑制し、離れたサブフィールドを組み合わせて所定の輝度重みとなるようにすることにより、いわゆる動画疑似輪郭が発生しやすい信号レベルにおいて、疑似輪郭を等価的にキャンセルすることができる。
【0051】
このように、12個のサブフィールドを用い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用いることにより、従来と比較して動画疑似輪郭の発生を大幅に抑制することができる。
【0052】
尚、入力信号の1フィールドを、9個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う場合は、前記9個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を16:32:48:64:80とするサブフィールド群を第1のサブフィールド群とし、残りの4個のサブフィールドは輝度重みの比が1:2:4:8であるサブフィールド群を第2のサブフィールド群とし、前記9個のサブフィールド群を輝度重みの比が、1:2:4:16:8:32:48:64:80の順序、またはこの逆の順序となるように配置すればよい。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多階調画像表示装置によれば、次のような効果を奏することができる。
【0054】
本発明(請求項1)に基づく多階調画像表示装置は、入力信号の1フィールドをM個のサブフィールドに分割し、各々のサブフィールドの輝度重みが所定の値以上であるL個のサブフィールドからなる第1のサブフィールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが所定の値以下であるM−L個のサブフィールドからなる第2のサブフィールド群とに分け、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちの少なくとも1つを、前記第2のサブフィールド群の間に挟み込んで配置しているため、特に正確な階調表現が必要とされる低輝度ないし中輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭を低減することが可能になる。
【0055】
また、輝度重みの大きいサブフィールドが集中しているので、動画像を表示して視線が追従した場合、観測される画像に画像ボケが発生することが抑制され、移動する細かな文字が二重になって判読できなくなるという画質低下を抑えることができる。
【0056】
また、本発明(請求項2)に基づく多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群の輝度重み付けの合計は、前記挟み込みを行う位置の前後でほぼ等しくなるようにしているので、特に正確な階調表現が必要とされる低輝度ないし中輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭を低減することが可能になる。
【0057】
また、本発明(請求項3)に基づく多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加または単調減少となる順序にて配置しているために、低輝度では、比較的輝度重みの小さな、近接したサブフィールドのみを用いて所定の輝度を表現することができ、特に動画疑似輪郭が目立ちやすい低輝度での動画疑似輪郭の発生を抑制して表示することができる。
【0058】
また、本発明(請求項4)に基づく多階調画像表示装置は、前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが、前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みの合計を輝度重み1増加させたものの整数倍としているために、入力信号のレベルの詳細を前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオンまたはオフ制御して受け持つようにし、前記入力信号のレベルの概略は前記前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドのオンまたはオフ制御によって表現することができ、各サブフィールドのオン制御またはオフ制御が容易に行うことができる。
【0059】
また、本発明(請求項5)に基づく多階調画像表示装置は、オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御をできるだけ避け、代わりに離れたサブフィールドを選択して所定の輝度の表示を行うので、動画疑似輪郭が一部キャンセルされ、良好な動画像表示を行うことができる。
【0060】
また、本発明(請求項6〜9)に基づく多階調画像表示装置は、9〜12個のサブフィールドを用い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用いることにより、従来の8サブフィールドを用いた駆動方法に比較して、動画疑似輪郭の発生を大幅に抑制することができる。
【0061】
なお、本発明の効果は以上説明した実施の形態に示す特定の場合に限定されるものではなく、サブフィールド数を増加させたり、サブフィールドの順序を逆転させる等、種々の変形が可能なことはいうまでもない。また、ディジタル映像信号とサブフィールド変換した信号の対応を決定する符号化方法も本明細書に図示したものに限定するものではなく、本発明の各請求項の記載の範囲での種々の変形も可能なことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるサブフィールド番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図
【図2】本発明の実施の形態1における多階調画像表示装置の構成図
【図3】本発明の実施の形態1におけるサブフィールドのオン・オフ制御の方法を示す図
【図4】従来の8サブフィールドを用いた方法による動画疑似輪郭の発生量を示す図
【図5】本発明の実施の形態1における動画疑似輪郭の発生量を示す図
【図6】本発明の実施の形態2における多階調画像表示装置の構成図
【図7】本発明の実施の形態2におけるサブフィールド番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図
【図8】本発明の実施の形態2におけるサブフィールドのオン・オフ制御の方法を示す図
【図9】本発明の実施の形態3における多階調画像表示装置の構成図
【図10】本発明の実施の形態3におけるサブフィールド番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図
【図11】動画疑似輪郭の発生原因を示す図
【図12】隣接した2つのレベルを有する画像例を示す図
【図13】10サブフィールドを用いた従来例における動画疑似輪郭を示す図
【符号の説明】
1 入力画像信号
2 A/D変換器
3 サブフィールド変換回路
4 プラズマディスプレイ
31 サブフィールド変換回路
32 サブフィールド変換回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, in a display device in which one field of an image is divided into a plurality of sub-field images and displayed to perform multi-gradation display, it is possible to improve gradation disturbance of halftone display that occurs at the time of displaying a moving image. And a multi-tone image display device for displaying images.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when performing gradation display using a display device that divides and displays one field of an image into a plurality of subfield images and performs multi-gradation display, for example, a plasma display device, a so-called moving image display is used. It is known that pseudo-contour-like gradation disturbance occurs.
[0003]
The generation of the pseudo contour at the time of displaying the moving image will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a state in which an image having a pattern in which two levels of level 15 and level 16 are adjacent (an example is shown in FIG. 12) is displayed and when the adjacent pattern follows a pattern which has been translated. Is shown.
[0004]
In a display device that divides one field of an input image into a plurality of subfields and performs gradation display, when a still image is displayed, the average luminance of one field of the observed image is between AA ′ in FIG. It is expressed by integration of light emission, and a correct gradation display is performed.
[0005]
On the other hand, when a moving image is displayed, the integration of light emission between B-B 'or C-C' in FIG. 11 is observed on the retina according to the direction of movement of the line of sight. Between B-B ', the combined value of each bit is almost 0, and the sum of each bit between C-C' is almost 31. As described above, when observing a portion where two levels 15 and 16 are adjacent to each other, the luminance level observed at the level change portion is significantly disturbed by the motion of the image as shown in FIG.
[0006]
Note that, in FIG. 11, light emission is continuously performed with a predetermined width for each subfield. However, in an actual plasma display, each subfield has the number of times corresponding to each luminance weight. Although it is composed of a set of pulsed light emission, the gradation disturbance at the time of displaying a moving image is essentially the same.
[0007]
As described above, since an attempt is made to express the halftone by integrating the luminance of each subfield in the time direction, if the line of sight moves in a moving image, the image at the position different from the original pixel position with time elapses. Since the weight of each bit is integrated, the halftone display is greatly disturbed. Since this halftone disturbance is recognized so that a false contour appears in the image, it is hereinafter referred to as a moving image pseudo contour.
[0008]
As an attempt to reduce the pseudo-contour of a moving image, in a conventional image display device, the luminance weight of a subfield corresponding to a plurality of upper bits is divided, and the luminance is divided and arranged so that halftone display in a moving image display is performed. Attempts have been made to reduce turbulence.
[0009]
FIG. 13 shows a subfield configuration in the moving image pseudo contour reducing method according to the conventional method, in which 8-bit gradation, that is, 256 gradations is displayed by using 10 subfields. The luminance weighting of each subfield is 48, 48, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 48, and 48, respectively. The luminance weights of the upper two bits 64 and 128 of the original input image signal are divided into four and distributed at both ends of the subfield. The weight of the most significant bit is reduced to minimize the occurrence of halftone disturbance. In addition, by distributing large subfields at the beginning and end of the subfield in a distributed manner, blurring occurs in the image observed when displaying a moving image, and it is intended to make the pseudo contour of the moving image inconspicuous Is what you do.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 13, in the conventional image display device, the subfields having the highest luminance weight are dispersedly arranged in the first half and the second half of one field. FIG. 13 shows an example of on / off control of each subfield with respect to the input image signal level.
[0011]
For example, as the signal level of the input image signal increases from 143 to 144, the number of “luminance weighting = 48” subfields that are turned on decreases from two to three. At this time, although the level of the input image signal is slightly increased by 1, the subfield with the largest luminance weight is turned on at a position temporally separated.
[0012]
For this reason, when the same phenomenon as in FIG. 11 is observed, that is, when a moving image is observed while the sight line follows, as shown in FIG. 13A and FIG. Disturbance occurred, and the suppression of false contours of the moving image was insufficient. The four subfields of “luminance weight = 48” spaced apart at both ends form a total of 192 luminance weights, and occupy most of the total luminance weights. Therefore, when an image is displayed and the line of sight follows, the observed image is a combination of temporally separated image components, and as a result, the moving image portion has image blur. For this reason, there is also a problem that image quality is deteriorated such that moving fine characters are duplicated and cannot be read.
[0013]
In order to solve the above-described problem, a multi-tone image display device according to the present invention divides one field of an input signal into a plurality of M subfields having a predetermined luminance weight, and turns on each of the subfields. An image display apparatus that performs multi-tone display by control or off control, wherein a plurality of L (L ≧ 3) in which the luminance weight of each of the plurality of M subfields is equal to or greater than a predetermined value ) Is a first subfield group, the remaining ML subfields are a second subfield group, and L-1 subfields among the subfields belonging to the first subfield group Fields are arranged in a continuous order, and one of the subfields belonging to the first subfield group belongs to the second subfield group. That is sandwiched between the plurality of sub-fields are arranged, a second sub-field group to sandwich the sub-fields belonging to the first subfield groupIs beforeBefore and after the position to insertThe sum of the respective luminance weights atTo be closestPlace subfieldIt is characterized by having done.
[0014]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention, the sum of the luminance weights of the second subfield group sandwiching the subfields belonging to the first subfield group may be before and after the position where the sandwiching is performed.ClosestIt is characterized by having become.
[0015]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention, the luminance weight of each sub-field belonging to the first sub-field group monotonically increases.AdditionOrder, Or an order having parts with the same luminance weight and parts with monotonic increaseIt is characterized by being arranged at.Alternatively, in the multi-tone image display device according to the present invention, the order in which the luminance weights of the sub-fields belonging to the first sub-field group decrease monotonically, or a part having the same luminance weight and a part decreasing monotonously Are arranged in the order having
[0017]
Also, in the multi-tone image display device according to the present invention, when the on-control of each of the first sub-fields displays the signal level of the input signal in ascending order, When a subfield having a large luminance is first selected and turned on, it is possible to suppress the on control of a subfield adjacent to the subfield having the highest luminance weight among the subfields that are controlled to be on, thereby enabling predetermined luminance display. The subfield is controlled to be selected and displayed.
[0018]
According to the present invention, an image display in which one field of an input signal is divided into a plurality of M subfields having a predetermined luminance weight, and a multi-gradation display is performed by ON control or OFF control of each of the subfields In the apparatus, among the plurality of M subfields, a plurality of L subfields in which the luminance weight of each subfield is equal to or more than a predetermined value is defined as a first subfield group, and the remaining ML subfields are used. The subfields are defined as a second subfield group, and a maximum of L-1 subfields among the subfields belonging to the first subfield group are arranged in a continuous order. When the input signal level continuously changes, the light emission pattern of each subfield fluctuates extremely. : It is inhibited, it is possible to suppress the so-called dynamic false contour over a wide range of input signal levels.
[0019]
In addition, since the subfields with large luminance weights are concentrated, when the moving image is displayed and the line of sight follows, the occurrence of image blurring in the observed image is suppressed, and the moving fine characters are doubled. , The image quality can be prevented from being degraded.
[0020]
Further, according to the present invention, at least one of the subfields belonging to the first subfield group is arranged so as to be sandwiched between a plurality of subfields belonging to the second subfield group. In particular, in a low-luminance or middle-luminance portion where accurate gradation expression is required, it is possible to reduce a so-called pseudo contour of a moving image.
[0021]
Further, according to the present invention, since the luminance weights of the subfields belonging to the first subfield group are arranged in an order of monotonically increasing or monotonically decreasing, the luminance weights are relatively low at low luminance. The predetermined luminance can be expressed using only the small and close subfields. In particular, it is possible to suppress the occurrence of the moving image pseudo contour at low luminance where the moving image pseudo contour is conspicuous.
[0022]
According to the present invention, the luminance weight of each subfield belonging to the first subfield group is obtained by increasing the sum of the luminance weights of each subfield belonging to the second subfield group by one luminance weight. Therefore, the details of the level of the input signal are expressed by on-control or off-control of each subfield belonging to the second subfield group. It can be expressed by on-control or off-control of each subfield belonging to the first subfield group, and detailed grayscale display can be performed without loss over the previous range of the input signal.
[0023]
Further, according to the present invention, when the on-control of the first sub-field displays the signal levels of the input signals in ascending order, the sub-field having the largest luminance weight among the on-controlled sub-fields is displayed. When selected and turned on for the first time, a sub-field in which predetermined brightness can be displayed by suppressing the on-control of a sub-field adjacent to the sub-field having the largest luminance weight among the sub-fields being on-controlled is selected. At the signal level change point, which is said to be relatively easy to generate a moving image false contour, a subfield having the largest luminance weight is selected first among the subfields that are on-controlled. When turned on, the subfield adjacent to the subfield having the largest luminance weight among the subfields that are controlled to be turned on is By avoiding the ON control of the subfield as much as possible, instead of selecting a distant subfield and displaying the predetermined luminance, the pseudo contour of the moving image is equivalently partially canceled, and a good moving image display can be performed. it can.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The multi-tone image display device according to the present invention (claims 1, 6 to 9) divides one field of an input signal into a plurality of M subfields having a predetermined luminance weight, and In an image display device that performs multi-tone display by on-control or off-control, among the plurality of M sub-fields, a plurality of L sub-fields, each of which has a luminance weight equal to or more than a predetermined value, is assigned to a 1 subfield group, the remaining ML subfields as a second subfield group, and a maximum of L-1 subfields of the subfields belonging to the first subfield group are arranged in a continuous order. And at least one of the subfields belonging to the first subfield group belongs to the second subfield group. It is a multi-tone image display apparatus being characterized in that disposed by sandwiching a plurality of sub-fields.
[0025]
For this reason, since the approximate part of the luminance information of the image is represented by the emission of the subfields arranged continuously, when the level of the input signal continuously changes, the emission pattern of each subfield is originally set. Due to the concentration, extreme fluctuation of the relative light emission position is suppressed, and so-called moving image false contour can be suppressed over a wide range of the input signal level. In addition, since the subfields with large luminance weights are concentrated, when the moving image is displayed and the line of sight follows, the occurrence of image blurring in the observed image is suppressed, and the moving fine characters are doubled. , The image quality can be prevented from being degraded.
[0026]
Also, in the multi-tone image display device according to the present invention (claims 2 and 6 to 9), the sum of the luminance weights of the second subfield group that sandwiches the subfields belonging to the first subfield group may be equal to the sandwiching. , The so-called moving image false contour can be reduced particularly in a low luminance or middle luminance portion where accurate gradation is required to be expressed.
[0027]
In the multi-tone image display device according to the present invention (claims 3 and 6 to 9), the luminance weights of the sub-fields belonging to the first sub-field group are arranged in a monotonically increasing or monotonically decreasing order. A multi-tone image display device characterized in that: For this reason, at low luminance, a predetermined luminance can be expressed using only adjacent sub-fields having relatively small luminance weights. It can be suppressed and displayed.
[0028]
Also, in the multi-tone image display device according to the present invention (claims 4 and 6 to 9), each of the sub-fields belonging to the first sub-field group may have a luminance weight belonging to the second sub-field group. A multi-tone image display device characterized in that the sum of the luminance weights of the subfields is an integer multiple of the luminance weight increased by 1, and the level of the input signal belongs to the second subfield group. Each of the subfields is controlled by on or off control, and the level of the input signal can be roughly expressed by on or off control of each of the subfields belonging to the first subfield group. ON control or OFF control can be easily performed.
[0029]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention (claim 5), the on-control of the first sub-field is controlled when the signal level of the input signal is displayed in ascending order. When the subfield having the highest luminance weight is first selected and turned on, the on-control of the subfield adjacent to the subfield having the highest luminance weight among the on-controlled subfields is suppressed to a predetermined value. A multi-tone image display device characterized in that control is performed to select and display a subfield that enables luminance display, and at a signal level change point where it is relatively easy to generate a moving image false contour, As described above, when the subfield having the highest luminance weight among the subfields that are controlled to be turned on is first selected and turned on, Since the on-control of the sub-field adjacent to the sub-field having the largest luminance weight among the controlled sub-fields is avoided as much as possible, instead, a distant sub-field is selected and a predetermined luminance is displayed. Partially canceled, good moving image display can be performed.
[0030]
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention (claims 1 and 2) will be described with reference to the drawings. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an input signal, 2 denotes an A / D converter for converting the input signal into an 8-bit digital signal, and 3 denotes an image signal represented by an 8-bit digital signal composed of 10 subfields. This is a sub-field conversion circuit for rearranging the signals into the sub-fields. 4 is a plasma display. The plasma display 4 is a display device that performs binary light emission of ON or OFF, and the brightness is expressed by the sum of the light emission of 10 subfields each having a predetermined number of light emission times as the brightness weight, and the halftone display is performed. Is made possible.
[0031]
In the multi-tone image display device configured as described above, the order of each subfield and each luminance weight are represented by the relationship shown in FIG. As shown in FIG. 1, in the multi-tone image display device of the present embodiment, one field of an input signal is divided into ten sub-fields, and six sub-fields each having a luminance weight of 16 or more. A first subfield group consisting of subfields (luminance weights are 16, 16, 32, 48, 48, and 80, respectively), and four subfields (luminance weights are 8 or less) Each of the subfields belonging to the first subfield group is divided into a second subfield group consisting of 1, 2, 4, and 8), and one of the subfields belonging to the first subfield group (the subfield with the luminance weight = 16) is set to It is arranged sandwiched between subfield groups. That is, when the arrangement of the ten subfields is represented using the luminance weight,
1,2,4,16,8,16,32,48,48,80
The arrangement is such that
[0032]
The subfield conversion circuit 3 shown in FIG. 2 converts an input signal into a digital video signal obtained by A / D conversion and a subfield control signal, and performs control as shown in FIG. In FIG. 3, the subfield marked "1" is turned "on", and the subfield marked "0" is turned off for the field period.
[0033]
Note that the lower 4 bits of the digital video signal are used as they are for on / off control of the second subfield group.
[0034]
In the multi-tone image display device configured as described above, first, when the value of the digital video signal changes from 15 to 16, as shown below, the arrangement of the sub-fields to be turned on is averaged. Therefore, the false contour of the moving image at the level change portion is suppressed. Note that this portion has relatively low luminance, and a slight change in level is likely to cause a large change in hue, and it is extremely important to suppress the generation of moving image false contours.
[0035]
Subfield luminance weight: 1, 2, 4, 16, 8, 16, 32, 48, 48, 80
When level = 15: 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
When level = 16: 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
Also, as can be seen from the portion surrounded by the thick frame in FIG. 3, when the signal levels of the digital video signals are displayed in ascending order, the subfield having the largest luminance weight among the subfields that are on-controlled is selected first. When the sub-field is turned on, the on-control of the sub-field adjacent to the sub-field having the largest luminance weight among the sub-fields whose on-state is controlled is suppressed as much as possible, and the separated sub-fields are combined so as to have a predetermined luminance weight. ing. For this reason, at a signal level at which a so-called moving image pseudo contour is likely to occur, a pseudo contour is compared with a sub field adjacent to the sub field having the largest luminance weight among the sub fields that are turned on and emits light. Can be suppressed.
[0036]
FIG. 4 shows a relative value of the moving image pseudo contour amount when a conventional eight subfields, that is, a subfield configuration in which the luminance weight is 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, or 128 is used. On the other hand, FIG. 5 shows a relative value of the moving image pseudo contour amount when the subfield configuration according to the embodiment of the present invention is used. Note that these figures are obtained by simulation when the movement of pixels per field is 12 pixels. As can be seen from FIGS. 4 and 5, by using 10 sub-fields and using the sub-field conversion configured in the above-described configuration and order, the moving image pseudo-comparison is performed in comparison with the conventional 8-sub-field method. The generation of the contour can be greatly suppressed.
[0037]
(Embodiment 2)
Hereinafter, an embodiment of the present invention (claim 8) will be described with reference to the drawings with respect to portions different from the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an input signal, 2 denotes an A / D converter for converting the input signal into an 8-bit digital signal, and 31 denotes an image signal represented by an 8-bit digital signal composed of 11 subfields. This is a sub-field conversion circuit for rearranging the signals into the sub-fields. In the multi-tone image display device of the present embodiment, an 8-bit digital video signal is converted into a signal composed of 11 subfields and supplied to the plasma display 4. The plasma display 4 is a display device that performs binary light emission of ON or OFF, and the brightness is expressed by the sum of the light emission of 11 subfields each having a predetermined number of light emission times as the brightness weight, and the halftone display is performed. Is made possible.
[0038]
In the multi-tone image display device configured as described above, the order of each subfield and each luminance weight are represented by the relationship shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the multi-tone image display device of the present embodiment, one field of the input signal is divided into 11 sub-fields, and each sub-field has seven luminance weights of 16 or more. A first subfield group consisting of subfields (luminance weights are 16, 16, 32, 32, 48, 48, and 48, respectively) and four subfields (luminance weights of each subfield being 8 or less) The weights are divided into a second subfield group consisting of 1, 2, 4, 8), and one of the subfields belonging to the first subfield group (subfield with luminance weight = 16) is assigned to the second subfield group. It is arranged so as to be sandwiched between two subfield groups.
[0039]
That is, when the arrangement of the eleven subfields is represented using the luminance weight,
1,2,4,16,8,16,32,32,48,48,48
The arrangement is such that
[0040]
The subfield conversion circuit 31 shown in FIG. 6 converts an input signal into a digital video signal obtained by A / D conversion and a subfield control signal, and performs control as shown in FIG. In FIG. 8, the subfield described as “1” is turned “on”, and the subfield described as “0” is turned off during the field period.
[0041]
Note that the lower 4 bits of the digital video signal are used as they are for on / off control of the second subfield group.
[0042]
In the multi-tone image display device configured as described above, first, when the value of the digital video signal changes from 15 to 16, the subfield arrangement as described above is used. The suppression of the moving image pseudo-contour in the part is the same as in the first embodiment, and it is very effective to prevent a slight change in level caused by the moving image pseudo-contour from becoming a large change in hue.
[0043]
As can be seen from the portion surrounded by the thick frame in FIG. 8, when the signal levels of the digital video signals are displayed in ascending order, the subfield having the largest luminance weight among the subfields that are on-controlled is selected first. When the sub-field is turned on, the on-control of the sub-field adjacent to the sub-field having the largest luminance weight among the sub-fields whose on-state is controlled is suppressed as much as possible, and the separated sub-fields are combined so as to have a predetermined luminance weight. ing. Therefore, at a signal level at which a so-called moving image false contour is likely to occur, the false contour can be canceled equivalently.
[0044]
As described above, by using 11 subfields and using the configuration and the subfield conversion as described above, it is possible to significantly suppress the generation of a moving image false contour as compared with the related art.
[0045]
(Embodiment 3)
Hereinafter, an embodiment of the present invention (claim 9) will be described with reference to the drawings with respect to portions different from the first and second embodiments.
[0046]
In FIG. 9, reference numeral 1 denotes an input signal, 2 denotes an A / D converter for converting the input signal into an 8-bit digital signal, and 32 denotes an image signal represented by an 8-bit digital signal composed of 12 subfields. This is a sub-field conversion circuit for rearranging the signals into the sub-fields. In the multi-tone image display device of the present embodiment, an 8-bit digital video signal is converted into a signal composed of 12 subfields and supplied to the plasma display 4. The plasma display 4 is a display device that performs binary light emission of ON or OFF. The luminance is expressed by the sum of the light emission of 12 subfields each having a predetermined number of light emission times as the luminance weight, and the halftone display is performed. Is made possible.
[0047]
In the multi-tone image display device according to the present embodiment, an 8-bit digital video signal is divided into 12 subfields and supplied to the plasma display 4. The plasma display 4 is a display device that performs binary light emission of ON or OFF. The luminance is expressed by the sum of the light emission of 12 subfields each having a predetermined number of light emission times as the luminance weight, and the halftone display is performed. Is made possible.
[0048]
In the multi-tone image display device configured as described above, the order of each subfield and each luminance weight are represented by the relationship shown in FIG. As shown in FIG. 10, in the multi-tone image display device of the present embodiment, one field of an input signal is divided into 12 sub-fields, and each sub-field has eight luminance weights of 16 or more. A first subfield group consisting of subfields (luminance weights are 16, 16, 32, 32, 32, 48, and 48, respectively) and four subfields (luminance weights of each subfield being 8 or less) The weights are divided into a second subfield group consisting of 1, 2, 4, and 8), and one of the subfields belonging to the first subfield group (the subfield of luminance weight = 16) is assigned to the second subfield group. It is arranged so as to be sandwiched between two subfield groups.
[0049]
That is, when the arrangement of the eleven subfields is represented using the luminance weight,
1: 2: 4: 16: 8: 16: 16: 32: 32: 32: 48: 48
The arrangement is such that
[0050]
Also in the present embodiment, when the signal levels of the digital video signals are displayed in ascending order, when the subfield having the highest luminance weight is selected first and turned on among the subfields that are controlled to be turned on, this ON control is performed. The sub-field adjacent to the sub-field having the largest luminance weight among the sub-fields is suppressed as much as possible, and by combining distant sub-fields to have a predetermined luminance weight, a so-called moving image pseudo contour is obtained. At a signal level that is likely to occur, the pseudo contour can be canceled equivalently.
[0051]
As described above, by using 12 subfields and using the configuration and the subfield conversion as described above, it is possible to greatly suppress the generation of a moving image false contour as compared with the related art.
[0052]
When one field of the input signal is divided into nine sub-fields and multi-gradation display is performed by on-control or off-control of each of the sub-fields, the luminance weight of the nine sub-fields is A subfield group having a ratio of 16: 32: 48: 64: 80 is defined as a first subfield group, and the remaining four subfields have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 8. Is a second sub-field group, and the nine sub-field groups have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 16: 8: 32: 48: 64: 80 or vice versa. It may be arranged as follows.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the multi-tone image display device of the present invention, the following effects can be obtained.
[0054]
A multi-tone image display device according to the present invention (claim 1) divides one field of an input signal into M sub-fields, and L sub-fields in which the luminance weight of each sub-field is a predetermined value or more. A first subfield group consisting of a first subfield and a second subfield group consisting of ML subfields in which the luminance weight of each subfield is equal to or less than a predetermined value. Since at least one of the sub-fields belonging to the group is interposed between the second sub-field group, particularly in a low luminance or middle luminance part where accurate gradation expression is required, It is possible to reduce so-called moving image false contours.
[0055]
In addition, since the subfields with large luminance weights are concentrated, when the moving image is displayed and the line of sight follows, the occurrence of image blurring in the observed image is suppressed, and the moving fine characters are doubled. , The image quality can be prevented from being degraded.
[0056]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention (claim 2), the sum of the luminance weights of the second sub-field group sandwiching the sub-fields belonging to the first sub-field group is determined by the position at which the sandwiching is performed. So that the so-called moving image false contour can be reduced particularly in a low-luminance or middle-luminance portion where accurate gradation expression is required.
[0057]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention (claim 3), the luminance weights of the respective sub-fields belonging to the first sub-field group are arranged in the order of monotonically increasing or monotonically decreasing. Therefore, at low luminance, predetermined luminance can be expressed using only adjacent subfields having relatively small luminance weights, and in particular, the generation of moving image pseudo-contours at low luminance where moving image pseudo-contours are conspicuous is suppressed. Can be displayed.
[0058]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention (claim 4), the luminance weight of each sub-field belonging to the first sub-field group may be different from that of each sub-field belonging to the second sub-field group. Since the total of the luminance weights is an integral multiple of the luminance weight incremented by 1, the on / off control of each subfield belonging to the second subfield group covers the details of the level of the input signal, The outline of the level of the input signal can be expressed by on / off control of each subfield belonging to the first subfield group, and on / off control of each subfield can be easily performed.
[0059]
Further, in the multi-tone image display device according to the present invention (claim 5), when the subfield having the highest luminance weight is first selected and turned on among the subfields that are controlled to be on, the on-control is performed. Of the subfields adjacent to the subfield with the highest luminance weight among the subfields that have the highest luminance, and instead select a subfield that is farther away and display the specified luminance. As a result, a favorable moving image can be displayed.
[0060]
Further, the multi-tone image display device according to the present invention (claims 6 to 9) uses 9 to 12 subfields, and uses the above-described configuration and subfield conversion to obtain the conventional 8 subfields. As compared with the driving method using, the generation of the false contour of the moving image can be largely suppressed.
[0061]
It should be noted that the effects of the present invention are not limited to the specific cases described in the embodiments described above, and various modifications such as increasing the number of subfields and reversing the order of subfields are possible. Needless to say. Further, the encoding method for determining the correspondence between the digital video signal and the signal subjected to the subfield conversion is not limited to the method illustrated in the present specification, and various modifications within the scope of the claims of the present invention are also possible. Of course it is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing subfield numbers and luminance weighting of each subfield in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a multi-tone image display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a method of on / off control of a subfield according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing a generation amount of a moving image false contour according to a conventional method using eight subfields.
FIG. 5 is a diagram showing a generation amount of a moving image pseudo contour according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a configuration diagram of a multi-tone image display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing subfield numbers and luminance weighting of each subfield according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram showing a method for on / off control of a subfield according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a multi-tone image display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing subfield numbers and luminance weighting of each subfield according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a cause of generation of a moving image false contour;
FIG. 12 shows an example of an image having two adjacent levels.
FIG. 13 is a diagram showing a moving image pseudo contour in a conventional example using 10 subfields.
[Explanation of symbols]
1 Input image signal
2 A / D converter
3 Subfield conversion circuit
4 Plasma display
31 Subfield conversion circuit
32 subfield conversion circuit

Claims (8)

入力信号の1フィールドを、所定の輝度重み付けを有する所定の複数M個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、
前記複数M個のサブフィールドのうち、各々のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である複数L個(L≧3)のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、残りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィールド群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちL−1個のサブフィールドを連続した順序で配置し、
前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドのうち1個のサブフィールドは前記第2のサブフィールド群に属する複数のサブフィールドの間に挟み込んで配置し、
前記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群は、前記挟み込みを行う位置の前後における各々の輝度重み付けの合計が互いに最も近くなるようにサブフィールドを配置したことを特徴とする多階調画像表示装置。
An image display device which divides one field of an input signal into a plurality of M subfields having a predetermined luminance weight, and performs multi-gradation display by ON control or OFF control of each subfield,
Among the plurality of M subfields, a plurality of L (L ≧ 3) subfields in which the luminance weight of each subfield is equal to or more than a predetermined value is defined as a first subfield group, and the remaining M-L Subfields as a second subfield group, and L-1 subfields among the subfields belonging to the first subfield group are arranged in a continuous order;
One subfield among the subfields belonging to the first subfield group is interposed and arranged between a plurality of subfields belonging to the second subfield group;
Said first sub-field second subfield group to sandwich the sub-fields belonging to the group, the sum of each subfield weights before and after the position for pre-Symbol entrapment placed the subfields to be closest to each other Characteristic multi-tone image display device.
前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加となる順序,又は同一の輝度重みとなる部分及び単調増加となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする請求項1記載の多階調画像表示装置。The sub-fields belonging to the first sub-field group are arranged in an order in which luminance weights are monotonically increasing, or are arranged in an order having a portion having the same luminance weight and a monotonically increasing portion. Item 2. The multi-tone image display device according to Item 1. 前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みが単調減少となる順序,又は同一の輝度重みとなる部分及び単調減少となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする請求項1記載の多階調画像表示装置。9. The method according to claim 8, wherein the luminance weights of the subfields belonging to the first subfield group are arranged in a monotonically decreasing order, or are arranged in an order having the same luminance weighting portion and a monotonically decreasing portion. Item 2. The multi-tone image display device according to Item 1. 前記第1のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みは、前記第2のサブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みの合計を輝度重み1増加させたものの整数倍であることを特徴とする請求項1〜3記載の多階調画像表示装置。The luminance weight of each of the subfields belonging to the first subfield group is an integer multiple of the sum of the luminance weights of each of the subfields belonging to the second subfield group increased by one. The multi-tone image display device according to claim 1, wherein: 入力信号の1フィールドを、9個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、前記9個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を16:32:48:64:80とするサブフィールド群を第1のサブフィールド群とし、残りの4個のサブフィールドは輝度重みの比が1:2:4:8であるサブフィールド群を第2のサブフィールド群とし、前記9個のサブフィールド群を輝度重みの比が、1:2:4:16:8:32:48:64:80の順序、またはこの逆の順序となるように配置したことを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の多階調画像表示装置。
An image display device that divides one field of an input signal into nine subfields and performs multi-gradation display by ON control or OFF control of each of the subfields, wherein: A subfield group having a weight ratio of 16: 32: 48: 64: 80 is defined as a first subfield group, and the remaining four subfields have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 8. The field group is a second subfield group, and the nine subfield groups are in the order of a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 16: 8: 32: 48: 64: 80 or vice versa. The multi-tone image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the multi-tone image display device is arranged so that:
入力信号の1フィールドを、10個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、前記10個のサブフィールドの内、輝度重みの比を16:16:32:48:48:80とするサブフィールド群を第1のサブフィールド群とし、残りの4個のサブフィールドは輝度重みの比が1:2:4:8であるサブフィールド群を第2のサブフィールド群とし、前記10個のサブフィールド群を輝度重みの比が、1:2:4:16:8:16:32:48:48:80の順序またはこの逆の順序となるように配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多階調画像表示装置。An image display device which divides one field of an input signal into ten sub-fields and performs multi-gradation display by ON control or OFF control of each of the sub-fields, wherein: A subfield group having a weight ratio of 16: 16: 32: 48: 48: 80 is a first subfield group, and the remaining four subfields have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 8. A certain subfield group is defined as a second subfield group, and the ten subfield groups are arranged in the order of the luminance weight ratio of 1: 2: 4: 16: 8: 16: 32: 48: 48: 80, or 5. The multi-tone image display device according to claim 1, wherein the multi-gradation image display device is arranged so that the order is reversed. 入力信号の1フィールドを、11個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、前記11個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を16:16:32:32:48:48:48とするサブフィールド群を第1のサブフィールド群とし、残りの4個のサブフィールドは輝度重みの比が1:2:4:8であるサブフィールド群を第2のサブフィールド群とし、前記11個のサブフィールド群を輝度重みの比が、1:2:4:16:8:16:32:32:48:48:48の順序またはこの逆の順序となるように配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多階調画像表示装置。An image display device which divides one field of an input signal into 11 subfields and performs multi-gradation display by ON control or OFF control of each of the subfields, wherein: A subfield group having a weight ratio of 16: 16: 32: 32: 48: 48: 48 is defined as a first subfield group, and the remaining four subfields have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: The subfield group of 8 is a second subfield group, and the 11 subfield groups have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 16: 8: 16: 32: 32: 48: 48: 48. The multi-tone image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the multi-tone image display device is arranged so as to have the following order or the reverse order. 入力信号の1フィールドを、12個のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置であって、前記12個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を16:16:16:32:32:32:48:48とするサブフィールド群を第1のサブフィールド群とし、残りの4個のサブフィールドは輝度重みの比が1:2:4:8であるサブフィールド群を第2のサブフィールド群とし、前記12個のサブフィールド群を輝度重みの比が、1:2:4:16:8:16:16:32:32:32:32:48:48:の順序またはこの逆の順序となるように配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多階調画像表示装置。An image display device which divides one field of an input signal into twelve sub-fields and performs multi-tone display by ON control or OFF control of each of the sub-fields, wherein: A subfield group having a weight ratio of 16: 16: 16: 32: 32: 32: 48: 48 is defined as a first subfield group, and the remaining four subfields have a luminance weight ratio of 1: 2: A subfield group of 4: 8 is defined as a second subfield group, and the 12 subfield groups have a luminance weight ratio of 1: 2: 4: 16: 8: 16: 16: 32: 32: 32. The multi-tone image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the multi-tone image display device is arranged so as to be in the order of :: 32: 48: 48: or the reverse order.
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