CN101685597A - 图像显示装置以及图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像显示装置以及图像显示方法，在子场发光型图像显示装置中，改善在显示经帧速率变换后的图像时发生的运动图像拟似轮廓和动作不稳定等，帧速率变换部(12)变换输入图像的帧速率，运动矢量检测部(11)检测输入图像的帧间的运动矢量(V0)，求出帧速率变换后的运动矢量(V1)，在帧速率变换部(12)把输入图像反复输出为内插图像的情况下，运动矢量修正部(15)根据V1＝V×α(式中，0≤α＜1)把运动矢量(V)修正成(V1)，子场变换部(13)把各帧变换成多个子场的发光数据，子场修正部(16)使用修正后的运动矢量(V1)，重配置子场的发光数据。

Description

图像显示装置以及图像显示方法
技术领域
本发明涉及把通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场而进行灰阶显示的子场发光型的图像显示装置以及图像显示方法。
背景技术
在输入的图像信号的帧速率与图像显示装置的显示帧速率不同的情况下，需要进行帧速率变换(帧数变换)。在帧速率变换中希望使内插的帧能够抑制画质恶化，并使帧间图像的运动平滑连续。运动补偿型帧数变换方法是在运动矢量中使前后帧的图像位置移动而生成内插帧的信号，在去除运动图像的运动抖动方面是有效的。
在专利文献1中，公开了在运动补偿型帧数变换中，为了抑制同一物体内的一部分置换成其它图像那样的孤立点的恶化，或者运动图像轮廓周缘部分闪烁，运动看起来不自然那样的分辨率恶化，求像素单位运动矢量，并根据该运动矢量生成内插帧的技术。
另一方面，使用等离子显示面板(PDP)等的图像显示装置采用由子场发光进行的灰阶显示方式(中间灰阶显示方式)。这是把一个帧(或者场)在时间方向上分割成亮度权重不同的多画面(子场，简记为SF)，并控制各子场中的发光、非发光的方式。在灰阶显示法中，在显示运动图像时，发生称为运动图像拟似轮廓的灰阶紊乱或者运动图像模糊，存在损害显示品质的问题，已知这是由于人的眼睛跟踪运动的物体而发生的。
在专利文献2中，公开了为了防止发生该运动图像拟似轮廓，检测帧间(或者场间)的各像素的运动矢量，把显示像素的各子场的发光位置从其运动矢量向计算出的方向的各子场的像素位置修正的技术(子场修正，SF修正)。
【专利文献1】日本专利特开平11-112939号公报
【专利文献2】日本专利特开平8-211848号公报
发明内容
在输入图像的帧速率与显示帧速率不同的情况下，通过帧速率变换生成进行内插的帧，但存在使用运动矢量重新生成内插帧并输出的情况，和直接把所输入的帧作为内插帧反复输出的情况。以下，在本说明书中，把前者称为「帧速率变换ON(开启)」，把后者称为「帧速率变换OFF(关闭)」。基本上可以总是以帧速率变换ON输出，但是根据图像的构图、运动的程度等，有时存在在图像显示阶段，帧速率变换OFF比ON的画质恶化少的情况。由此，一般适当地切换帧速率变换ON与OFF，输出到显示装置。
然而，可以知道，如果单纯地把帧速率变换的ON/OFF与显示装置的子场修正相组合，则产生以下的问题。
依据上述专利文献1的帧速率变换技术，减少运动抖动干扰，成为运动图像模糊少的图像，但是其相反一面，如果把帧速率变换ON的图像不进行子场修正直接用子场发光型的显示装置(PDP)显示，则将新发生以前由于运动图像模糊而没有观看到的运动图像拟似轮廓。
另外，如果根据上述专利文献2的子场修正技术进行修正，则在帧速率变换ON时，减少图像的运动图像拟似轮廓。但是在帧速率变换OFF时，发现了强调运动抖动或者在帧速率变换的ON/OFF切换时发生图像晃动的问题。
本发明鉴于上述课题，目的在于在子场发光型的图像显示装置中，改善在显示帧速率变换后的图像时发生的运动图像拟似轮廓、运动抖动、图像晃动或者运动图像模糊。
本发明的图像显示装置是，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据的图像显示装置，其具有：对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出对帧速率进行变换后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测部；根据使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换部；将所述帧速率变换后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换部；检测所述帧速率变换部所执行的变换模式是所述第1变换模式还是所述第2变换模式的切换检测部；根据所述切换检测部检测出的变换模式，将所述运动矢量检测部检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正部；使用所述修正后的运动矢量V1，对由所述子场变换部求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正部；使用由所述子场修正部重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示部，所述运动矢量修正部，在由所述切换检测部检测出的变换模式是所述第1变换模式的情况下，将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1，在由所述切换检测部检测出的变换模式是所述第2变换模式的情况下，利用V1＝V×α(其中，0≤α＜1＝来修正运动矢量。
所述切换检测部还检测所述帧速率变换部所执行的变换模式是否在所述第1变换模式与所述第2变换模式之间切换，所述运动矢量修正部在由所述切换检测部检测出变换模式切换的情况下，对切换时的图像，根据V1＝V×(1-β)+(V×α)×β(其中，0＜β＜1＝来修正运动矢量。
本发明的图像显示方法是，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据的图像显示方法，其包括：对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出对帧速率进行变换后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测步骤；根据使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换步骤；将所述帧速率变换后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换步骤；检测在所述帧速率变换步骤中执行的变换模式是所述第1变换模式还是所述第2变换模式的切换检测步骤；根据在所述切换检测步骤中检测出的变换模式，将在所述运动矢量检测步骤中检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正步骤；使用所述修正后的运动矢量V1，对在所述子场变换步骤中求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正步骤；使用在所述子场修正步骤中重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示步骤，在所述运动矢量修正步骤中，在由所述切换检测步骤检测出的变换模式是所述第1变换模式的情况下，将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1，在由所述切换检测步骤检测出的变换模式是所述第2变换模式的情况下，根据V1＝V×α(其中，0≤α＜1)来修正运动矢量。
在所述切换检测步骤中，还检测在所述帧速率变换步骤中执行的变换模式是否在所述第1变换模式与所述第2变换模式之间切换，在所述运动矢量修正步骤中，在由所述切换检测步骤检测出变换模式切换的情况下，对切换时的图像，根据V1＝V×(1-β)+(V×α)×β(其中，0＜β＜1)来修正运动矢量。
依据本发明，在用子场发光型的图像显示装置显示帧速率变换后的图像的情况下，能够提供减少运动图像拟似轮廓、运动抖动、图像的晃动或者运动图像模糊，降低了画质恶化的优良画质的图像。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例的图像显示装置的方框图(实施例1)。
图2是说明帧速率变换部12的动作的一个例子的图。
图3是表示切换检测部14的动作的流程图。
图4是表示运动矢量修正部15的动作的流程图。
图5是表示子场修正部16的动作的流程图。
图6是表示子场修正的一个例子的图。
图7是表示本发明第2实施例的运动矢量修正部15的动作的流程图(实施例2)。
图8是表示子场修正的一个例子的图。
图9是表示本发明第3实施例的图像显示装置的方框图(实施例3)。
图10是表示实施例3的运动矢量修正部15的动作的流程图。
图11是表示本发明第4实施例的图像显示装置的方框图(实施例4)。
图12是表示实施例4的运动矢量修正部15的动作的流程图。
符号说明
1：图像显示装置   10：输入部    11：运动矢量检测部
12：帧速率变换部  13：子场(SF)变换部
14：切换检测部    15：运动矢量修正部    16：子场修正部
17：图像显示部    18：帧速率变换(FRC)设定部
19：子场(SF)修正设定部    20：控制部
F：切换标志    T：FRC设定值    S：SF修正设定值
V0、V、V1：运动矢量
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的各实施例。在各图面中，对于共同的构成要素标注相同的符号。在以下的记载中，「子场」的记载还包括「子场期间」这样的含义。另外，「子场的发光」的记载还包括「子场期间中的像素的发光」这样的含义。另外，在以下的记载或者图面中，作为运动矢量的值只是记载了标量的运动矢量，设其在二维矢量中，以像素单位表示水平方向的运动矢量。例如，仅记为「+4」的情况表示水平方向的运动矢量Vx＝+4。
【实施例1】
图1是表示本发明第1实施例的图像显示装置的方框图。图像显示装置1的结构具备输入部10、运动矢量检测部11、帧速率变换部12、子场变换部13、切换检测部14、运动矢量修正部15、子场修正部16、图像显示部17、控制部20。
说明各部分的动作。在输入部10中输入运动图像数据。例如，输入部10具备输入图像端子、网络连接端子等，或者也可以是TV广播用的调谐器。在输入部10中，对所输入的运动图像数据根据需要进行图像的前处理，把处理后的显示数据输出到运动矢量检测部11和帧速率变换部12。
运动矢量检测部11对输入图像检测帧间像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出对于进行了帧速率变换后的各帧间的各像素的运动矢量V。从这些运动矢量，得到物体移动的速度和移动的方向的信息。这里，当把某像素的运动矢量V的水平成分记为Vx，垂直成分记为Vy时，用V＝(Vx，Vy)表示该像素的运动矢量。关于用于检测运动矢量的动态检测技术或者动态推定技术等，由于能够应用在MPEG编码处理等中使用的众所周知的技术，因此在这里省略说明。
在帧速率变换部12中，把所输入的运动图像数据的帧速率变换成要显示的帧速率。在增加帧速率的情况下，在当前帧的前一个帧(称为前帧)与当前帧之间，插入1片或者多片内插帧。这种情况下，把前帧与当前帧的图像数据进行比较，使用在运动矢量检测部11中求出的运动矢量V0或者运动矢量V，生成内插帧，使得帧间的运动平滑。以下，把该情况称为帧速率变换「ON」(第1变换模式)。与此相对，存在作为内插帧不新生成帧，而直接反复使用前帧的图像数据的情况。以下，把该情况称为帧速率变换「OFF」(第2变换模式)。帧速率变换的「ON」和「OFF」与图像的内容(构图)相对应，根据来自控制部20的指示切换。
在子场变换部13中，把输入图像的各像素数据变换成多个子场的发光数据。用N个子场构成一个帧，对于各子场的亮度，例如进行2的0次方、2的1次方、......、2的(N-1)次方的加权。而且，通过选择各子场的发光、非发光，用发光的子场的亮度之和表现该帧的灰阶。
在切换检测部14中，检测从帧速率变换部12输出的图像数据的显示模式M和其帧速率变换的切换状态(变换模式)的切换标志F。所谓显示模式M是显示帧的更新次数，例如，用24Hz、50Hz、60Hz等表示。即，即使显示的帧速率是60Hz，但在输入帧速率例如是24Hz，而反复显示同一帧的情况下，其更新次数为24Hz。另外，切换标志F表示在前帧与当前帧中，帧速率变换的变换模式(ON、OFF)怎样推移。这里关于F的值，用「1」：ON→ON，「2」：OFF→OFF、「3」：ON→OFF，「4」：OFF→ON的4种状态定义。
在运动矢量修正部15中，根据切换检测部14检测出的显示模式M和切换标示F的状态，把在运动矢量检测部11检测出的运动矢量V修正成运动矢量V1。关于该修正法后面叙述，而例如在切换标志F是「2」或者「3」时(当前帧的变换模式是第2变换模式)，在运动矢量V上乘以衰减系数α修正成运动矢量V1。
在子场修正部16中，使用由运动矢量修正部15修正后的各像素的运动矢量V1，把在子场变换部13中求出的各像素的子场的发光数据对于每个像素重配置在运动矢量V1表示的方向。通过对帧内的所有像素反复进行该处理，子场变换部13输出的子场数据进行重配置。
图像显示部17由PDP等显示元件构成，具有进行点亮以及熄灭等发光动作的多个像素，根据在子场修正部16中重配置后的子场数据，控制各像素的点亮或者熄灭，显示图像。
控制部20与显示装置内的各元件连接。显示装置的各元件的动作进行上述各构成元件的独立动作或者根据控制部20的指示动作。
这样，在本实施例的图像显示装置1中，特征是使用在切换检测部14中检测出的显示模式M和切换标志F修正运动矢量，使用修正后的运动矢量，进行从帧速率变换部12输出的图像数据的子场修正。
以下详细说明各部分的结构和动作。
图2说明帧速率变换部12的动作的一个例子。这里，表示把输入的运动图像数据的帧列(帧速率24Hz)帧速率变换成输出的帧列(显示帧速率60Hz)(以下，简记为FRC)的情况。(a)是在中途把FRC从OFF切换成ON的情况，(b)是在中途把FRC从ON切换成OFF的情况。在各个帧中按照时间序列标注编号。另外，输入的帧间的运动矢量V0为了简单设为V0＝+4和V0＝+10的两种。当V0＝+4时，图像的运动小，使FRC成为OFF，当V0＝+10时，图像的运动大，使FRC成为ON。
在图2(a)中，对于输入帧1、2，FRC是OFF，直接保持原样地反复输入帧，使得间隔成为60Hz而输出。即，生成输出帧1a、1b、1c和输出帧2a、2b。这时，输出帧间的运动矢量V在帧1a与1b之间、1b与1c之间是V＝0，而在1c与2a之间帧被更新，成为V＝+4。同样，在帧2a与2b之间是V＝0，而在2b与3之间成为V＝+4。
对于输入帧3～6，FRC是ON，生成并输出内插帧以使得间隔成为60Hz。例如，由输入帧3和4生成输出用的内插帧4和5，由输入帧4和5生成输出用的内插帧6和7。这时如果进行线性内插，则输出帧间的运动矢量V在各帧之间(3与4之间、4与5之间、......)成为V＝+4。
这时的显示模式M在输出帧1a～2b中是M＝24Hz，在输出帧3～10中是M＝60Hz。切换标志F在输出帧1a～2b中F＝2(OFF→OFF)，在输出帧3中F＝4(OFF→ON的切换)，在输出帧4～10中F＝1(ON→ON)。
另一方面，在图2(b)中，对于输入帧11、12，FRC是ON，对于输入帧13～16，FRC是OFF。内插帧与(a)同样生成。输出帧的运动矢量V在输出帧11～16a的各帧间成为V＝+4，在输出帧16a与16b之间，16b与16c之间成为V＝0，在16c与17a之间成为V＝+4。
这时的显示模式M，在输出帧11～15中M＝60Hz，在输出帧16a～18c中M＝24Hz。输出标志F在输出帧11～15中F＝1(ON→ON)，在输出帧16a中F＝3(ON→OFF的切换)，在输出帧16b～18c中F＝2(从OFF→OFF)。
图3是表示切换检测部14的动作的流程图。
在切换检测部14中，对从帧速率变换部12输出的各图像帧，检测并输出显示模式M和切换标志F。说明其顺序。
在步骤301中，检测前一个输出帧的FRC的状态(ON或者OFF)作为FRC(P)。另外，检测前一个帧的显示模式M作为M(P)。在步骤302中，检测当前帧的FRC的状态作为FRC(N)。另外，检测当前帧的显示模式M作为M(N)。
在步骤303中，判定FRC(P)是ON还是OFF。如果FRC(P)＝ON，则进入到步骤304，判定FRC(N)是ON还是OFF。如果FRC(N)＝ON，则在步骤305中使切换标志F＝1(ON→ON)。如果FRC(N)＝OFF，则在步骤306中使切换标志F＝3(ON→OFF)。
在步骤303，如果FRC(P)＝OFF，则进入到步骤307，判定FRC(N)是ON还是OFF。如果FRC(N)＝ON，在步骤308中使切换标志F＝4(OFF→ON)。如果FRC(N)＝OFF，则在步骤309中使切换标志F＝2(OFF→OFF)。
在步骤310中，把检测出的显示模式M(P)、M(N)以及切换标志F输出到运动矢量修正部15。例如，在图2(a)的情况下，对于输出帧3，求出为M(P)＝24Hz，M(N)＝60Hz以及F＝4(OFF→ON)输出。
接着，说明运动矢量修正部15。在帧速率变换部12中当FRC＝OFF(第2变换模式)时，反复显示输入帧。例如，在图2(a)中，反复24Hz的输入帧1或者2，显示为60Hz的输出帧1a、1b、1c或者2a、2b。如果把该影像在子场修正部16中实施SF修正显示到图像显示部17上，则存在强调运动抖动干扰的问题。其理由是由于在帧速率变换部12中使FRC＝OFF，因此失去输出帧间的图像的运动的平滑性，由于运动集中在一部分帧间(1c与2a)，从而发生运动抖动。在子场修正部16中为了进行SF修正而进一步加速其运动，加强运动抖动。
因而，在运动矢量修正部15中，为了抑制SF修正，进行使运动矢量V的大小衰减的修正。具体地讲，根据下面公式(1)，在运动矢量V上乘以衰减系数α，求运动矢量V1。
V1＝V×α    …(1)
这里，衰减系数α与画质一致从0≤α＜1的范围选择最佳的值。由此，使图像的急剧运动缓和，能够抑制运动抖动的加强。
图4是表示运动矢量修正部15的动作的流程图。
在步骤401中，输入在切换检测部14中求出的对象帧的切换标志F。在步骤402中，输入在运动矢量检测部11中求出的对象像素的运动矢量V。在步骤403中，判定切换标志F的值。
在切换标志F＝1或者4(对象帧的FRC＝ON，第1变换模式)的情况下，进入到步骤404，使修正矢量V1＝V，不进行运动矢量的修正。在切换标志F＝2或者3(对象帧的FRC＝OFF，第2变换模式)的情况下，进入到步骤405，根据(1)式计算，求新的运动矢量V1。
在步骤406中，把修正后的运动矢量V1输出到子场修正部16。在步骤407中，直到对对象帧的所有像素结束修正为止，反复进行上述步骤402到406。
如上所述，本实施例的运动矢量修正部15进行修正，以使在对象帧的切换标示F是2或3(帧速率变换FRC是OFF)时，使输出的帧的各像素的运动矢量衰减。
图5是表示子场修正部16的动作的流程图。在子场修正部16中，对由子场变换部13求出的子场数据进行重配置，这时使用在运动矢量修正部15中求出的修正后的运动矢量V1决定重配置的位置。这里，把子场(SF)的总数记为N，把各SF的编号用变量i(i＝1～N)表示。
在步骤501中，在变量i中代入1。在步骤502中，计算
Xi＝V1×(i-1)/N    …(2)
求移动目标的像素位置Xi。在该计算中，作为运动矢量使用修正后的值V1。当i＝1(先头的SF)时成为Xi＝0，不进行像素位置的移动。在步骤503中，把对象的SF(i)的发光位置重配置到像素位置Xi表示的位置。
在步骤504中，i加1，求下一个成为对象的SF的编号i。在步骤505中，判定是否是i＞N，即，对于对象像素的所有SF，进行SF的重配置是否结束了的判定。在没有结束的情况下，反复进行上述步骤502到504。如果结束，则进入到步骤506，直到对象帧的所有像素结束了SF的重配置为止，反复进行步骤501～505。由此，对在子场变换部13中求出的对象帧的所有像素，使用修正后的运动矢量V1进行SF的重配置。
另外，在步骤502中计算出的像素位置Xi的结果是小数精度的情况下，把其进行四舍五入，也可以使用通过去尾、进位等处理取为整数精度的像素位置Xi。在以下的实施例中，通过去尾进行整数化。
图6表示在子场修正部16中进行的子场修正的一个例子。(a)是为了比较没有进行子场修正的情况，(b)是没有修正运动矢量而进行子场修正的情况，(c)是使用修正后的运动矢量进行子场修正的情况。水平方向表示水平像素位置，垂直方向表示帧时间。各像素n～(n+4)的各子场(SF1～SF4)的发光状态用点亮＝黑，熄灭＝白表示。
图6(a)是没有进行子场修正的情况，像素n的各SF的点亮位置保持原来位置(像素n的行600上)不变。这种情况下，静止图像显示时(即，运动矢量V＝0时)没有问题，但是在运动图像的情况(例如，运动矢量V＝+4)的情况)下，人的视线方向成为虚线箭头601表示的方向，眼睛进行跟踪，观看到周边其它像素的子场的发光，因此发生运动图像拟似轮廓。
图6(b)是没有进行运动矢量的修正而进行子场修正的情况。其是切换标志F＝1或者4时的处理，例如，在图2(a)的输出帧4的情况下适用。切换检测部14对于输出帧4，求出显示模式M(P)＝60Hz，M(N)＝60Hz以及切换标志F＝1(ON→ON)。在这种情况下，由于标志F＝1，因此运动矢量修正部15使各像素的运动矢量V1成为V1＝V＝+4(没有修正)。子场修正部16使用该V1根据上述(2)式计算各SF的像素位置Xi(i＝1～4)，求出为X1＝0，X2＝1，X3＝2，X4＝3。图6(b)根据这些计算值Xi，对SF1到SF4进行了重配置，沿着视线方向601配置点亮像素，能够减少运动图像拟似轮廓或者运动图像模糊。
图6(c)是使用修正后的运动矢量进行子场修正的情况。其是切换标志F＝2或3时的处理，例如，在图2(a)的输出帧2a的情况下适用。切换检测部14对输出帧2a求出显示模式M(P)＝24Hz，M(N)＝24Hz以及切换标示F＝2(OFF→OFF)。在这种情况下，由于是标志F＝2，因此运动矢量修正部15按照上述(1)式的计算修正各像素的运动矢量V1。这里，如果取衰减系数α＝0.5，则成为V1＝4×0.5＝+2。子场修正部16，使用该V1＝+2根据上述(2)式计算各SF的像素位置Xi(i＝1～4)，求出为X1＝0，X2＝0，X3＝1，X4＝1(小数以下去尾)。图6(c)根据这些计算值Xi，对SF1到SF4进行了重配置，沿着使移动量比视线方向601减少的方向602配置点亮像素。由此，由于子场的修正量减小，因此没有加强运动抖动，能够减少运动图像拟似轮廓和运动图像模糊。
依据本实施例，根据帧速率变换(FRC)的变换模式(ON或者OFF的状态)改变子场修正量，不会加强当FRC为OFF时发生的运动抖动，能够抑制发生变换后的图像显示中的运动图像拟似轮廓或者运动图像模糊。
【实施例2】
第2实施例的图像显示装置是与上述实施例的图1相同的结构，但变更了运动矢量修正部15的动作。当帧速率变换(FRC)的变换模式在ON(第1变换模式)与OFF(第2变换模式)之间切换时，切换前后的图像的运动成为不连续，存在发生图像的晃动的情况。因而，本实施例的运动矢量修正部15进行修正以使得FRC切换时的运动矢量的变化平滑。
在子场修正部16中，使用修正后的运动矢量进行子场的重配置。具体地讲，运动矢量修正部15把用上述(1)式修正后的情况(V×α)作为修正量100％，把该修正量进一步用调整系数β进行修正，求运动矢量V1。其计算式例如使用下述公式(3)。
V1＝V×(1-β)+(V×α)×β  (3)
例如在求修正前的V与作为100％修正值的(V×α)的平均值的情况下，把调整系数取为β＝0.5(修正量＝50％)。这里，如果是α＝0.5，则成为下式。
V1＝0.5V+0.25V＝0.75V
另外，调整系数β可以从0＜β＜1的范围选择进行加权平均。
由此，当变换模式切换时，即，在FRC从OFF向ON切换时，能够阶段性地加强子场的修正量(0.5V→0.75V→V)，另外，在FRC从ON向OFF切换时，能够阶段性地减弱子场的修正量(V→0.75V→0.5V)，具有抑制图像晃动的效果。
图7是表示运动矢量修正部15的动作的流程图。
在步骤701中，输入在切换检测部14中求出的对象帧的切换标志F。在步骤702中，输入在运动矢量检测部11求出的对象像素的运动矢量V。在步骤703中，判定切换标志F的值。
在切换标志F＝1的情况(FRC为ON→ON)下，进入到步骤704，使修正矢量V1＝V，不进行运动矢量的修正。在切换标志F＝2的情况(FRC为OFF→OFF)下，进入到步骤705，用上述(1)式计算，求新的运动矢量V1。在切换标志F＝3或者4的情况(FRC为ON→OFF，或者OFF→ON)下，进入到步骤706，用上述(3)式计算，求新的运动矢量V1。
在步骤707中，把求出的修正后的运动矢量V1输出到子场修正部16。在步骤708中，直到对于对象帧的所有像素结束了修正为止，反复进行上述步骤702到707。
图8表示在子场修正部16中进行的子场修正的一个例子。这里，表示使用根据上述(3)式，用衰减系数α和调整系数β修正后的运动矢量进行子场修正的情况。这是切换标志F＝3或者4(有FRC切换)时的处理，例如，在图2(a)的输出帧3或者图2(b)的输出帧16a的情况下适用。
在输出帧3的情况下，由切换检测部14求出为显示模式M(P)＝24Hz，M(N)＝60Hz以及切换标志F＝4(OFF→ON)。这种情况下由于是标志F＝4，因此运动矢量修正部15使用上述(3)式计算，如果是衰减系数α＝0.5，调整系数β＝0.5，则求出如下。
V1＝4×(1-0.5)+(4×0.5)×0.5＝+3
子场修正部16使用该V1，根据上述(2)式计算各SF的像素位置Xi(i＝1～4)，求出为X1＝0，X2＝0，X3＝1，X4＝2(小数以下去尾)。图8是根据这些计算值Xi，沿着方向803重配置了SF1到SF4的情况。该配置方向803如果与作为前后输出帧2b、4中的配置方向的上述图6的(b)和(c)的重配置方向801(601)和802(602)相比较，则是其中间的方向，表示在FRC切换时，能够配置成阶段性地增大子场。
同样，在图2(b)的输出帧16a的情况下也进行FRC的切换(ON→OFF)，其子场的配置方向成为前后输出帧15、16b中的配置方向的中间方向，能够配置成阶段性地减小子场。
由此，能够在减少FRC切换时发生的图像晃动的同时，减少运动图像模糊或者运动图像拟似轮廓。
在本实施例中，仅对FRC切换时的一个帧用系数β调整了子场修正量，而通过对切换前后的多个帧同样用系数β进行调整也可以得到同样的效果。
依据本实施例，与上述实施例1相同，能够不强调运动抖动，减少运动图像模糊和运动图像拟似轮廓。进而，能够减小帧速率变换的变换模式(ON和OFF)的切换时发生的图像晃动。
【实施例3】
图9是表示本发明第3实施例的图像显示装置的方框图。本实施例的图像显示装置1是在上述实施例1的图1的结构中，去除切换检测部14，新设置了帧速率变换设定部18的情况。
帧速率变换设定部18是电视画面设定菜单之一，用于通过使用者操作遥控器等设定帧速率变换(FRC)的变换模式(ON或者OFF)。在选择了FRC＝ON(第1变换模式)的情况下，使FRC设定值T＝1。在选择了FRC＝OFF(第2变换模式)的情况下，使FRC设定值T＝2。
根据FRC设定值T，帧速率变换部12切换变换动作，生成并输出内插帧。另外，FRC设定值T的信息输入到运动矢量修正部15，用于修正运动矢量。由此，不需要上述实施例1(图1)的切换检测部14。对于由运动矢量检测部11检测出的运动矢量V，运动矢量修正部15在选择了FRC＝ON的情况(T＝1)下，使修正矢量V1＝V(第1修正)，在选择了FRC＝OFF的情况(T＝2)下，根据上述(1)式，输出为V1＝V×α(第2次修正)。在子场修正部16中使用修正矢量V1进行子场的重配置。
图10是表示图9中的动作矢量修正部15的动作的流程图。
在步骤1001中，输入在帧速率变换设定部18中设定后的FRC设定值T。在步骤1002中，输入由运动矢量检测部11求出的对象像素的运动矢量V。在步骤1003中，判定FRC设定值T的值。
在FRC设定值T＝1的情况(执行FRC)下，进入到步骤1004，使修正矢量V1＝V，不进行运动矢量的修正。在FRC设定值T＝2的情况(非执行FRC)下，进入到步骤1005，根据上述(1)式的计算求新的运动矢量V1。
在步骤1006中，把求出的修正后的运动矢量V1输出到子场修正部16。在步骤1007中，直到对于对象帧的所有像素结束修正为止，反复进行上述步骤1002到1006。
以上动作的结果，由子场修正部16进行的子场的重配置例如成为与上述图6相同。对于图6(a)的帧选择了执行FRC的情况下，重配置成图6(b)所示，在选择了非执行FRC的情况下，重配置成图6(c)所示。由此，在非执行FRC的情况下，能够减小子场的修正量。
依据本实施例，与上述实施例1相同，能够不强调运动抖动，抑制发生帧速率变换后的图像显示中的运动图像拟似轮廓或者运动图像模糊。进而，使用者能够设定帧速率变换的变换模式(ON或者OFF)，提高使用方便性。
【实施例4】
图11是表示本发明第4实施例的图像显示装置的方框图。本实施例的图像显示装置1是在上述实施例1的图1的结构中，去除切换检测部14，新设置了子场修正设定部19的结构。
子场修正设定部19是电视画面设定菜单之一，用于通过使用者操作遥控器等设定子场修正(SF修正)的修正量的大小。在较大地设定了SF修正的修正量的情况下，使SF修正设定值S＝1。在较小地设定了修正量的情况下，使SF修正设定值S＝2。根据SF修正设定值S，运动矢量修正部15进行运动矢量的修正。由此，不需要上述实施例1(图1)的切换检测部14。
对于由运动矢量检测部11检测中的运动矢量，运动矢量修正部15在较大地设定了SF修正量的情况(S＝1)下，使修正矢量V1＝V(第1修正)，在较小地设定了SF修正量的情况(S＝2)下，根据上述(1)式，输出为V1＝V×α(第2修正)。这些值与帧速率变换部12中的帧速率变换的ON、OFF没有关系。在子场修正部16中使用修正矢量V1进行子场的重配置。
图12是表示图11中的运动矢量修正部15的动作的流程图。
在步骤1201中，输入在子场修正设定部19中设定后的SF修正设定值S。在步骤1202中，输入由运动矢量检测部11求出的对象像素的运动矢量V。在步骤1203中，判定SF修正设定值S的值。
在SF修正设定值S＝1的情况(SF修正量大)下，进入到步骤1204，使修正矢量V1＝V，不进行运动矢量的修正。在SF修正设定值S＝2的情况(SF修正量小)下，进入到步骤1205，根据上述(1)式进行计算，求新的运动矢量V1。
在步骤1206中，把求出的修正后的运动矢量V1输出到子场修正部16。在步骤1207中，直到对于对象帧的所有像素结束修正为止，反复进行上述1202到1206。
以上的结果，由子场修正部16进行的子场的重配置例如成为与上述图6相同。对于图6(a)的帧，在较大地设定了SF修正量的情况下，重配置成图6(b)所示，在较小地设定了SF修正量的情况下，重配置成图6(c)所示。这样，能够根据SF修正设定值S减小子场的修正量。
另外，SF修正设定值S在上述例中取为2个(S＝1，2)选项，而通过把衰减系数α设定为多个，还能设置3个以上的选项。
依据本实施例，能够抑制发生帧速率变换后的图像显示中的运动图像拟似轮廓或者运动图像模糊。进而，使用者能够设定子场修正时的修正量，提高使用方便性。
依据以上说明的各实施例，在每种情况下都更适宜地防止画质恶化。另外，在上述各实施例中，有以下特有的效果。
依据实施例1，能够根据帧速率变换(FRC)的ON、OFF的状态改变子场修正量，能够抑制通过FRC进行内插后的影像的运动图像模糊或者运动图像拟似轮廓的发生。另外，能够不强调变换前帧与变换后帧成为相同的各帧的动作不稳定，减少运动图像模糊和拟似轮廓。
依据实施例2，在降低FRC的自动切换时的图像晃动的同时，减少通过FRC内插后的帧的运动图像模糊或者运动图像拟似轮廓，另外，能够不强调动作不稳定，减少变换前帧与变换后帧成为相同的各帧的运动图像模糊和运动图像拟似轮廓。
依据实施例3，能够根据使用者设定的是否执行FRC的设定值T改变子场的修正量，减少通过FRC内插后的帧的运动图像模糊或者运动图像拟似轮廓，另外，能够不强调动作不稳定，减少变换前帧与变换后帧成为相同的各帧的运动图像模糊和运动图像拟似轮廓。
实施例4能够根据使用者设定的SF修正的修正量的设定值S改变子场的修正量，能够根据使用者的爱好，更多地降低或者减少所有帧的运动图像模糊或者运动图像拟似轮廓。
对以上说明的各实施例能够进行以下那样的变形。
在帧速率变换中，作为例子说明了24Hz与60Hz的帧速率变换，而对于50Hz与60Hz、30Hz与60Hz、25Hz与50Hz等其它的帧速率变换等也能够适用，具有同样的效果。
关于运动矢量，作为一个例子使用仅伴随水平方向移动的一维的值进行了说明，但也可以是二维的值。说明了子场数N为4的情况，而也可以是子场数N为4以外的情况。
另外，还可以把以上说明的各图、各方法等的实施例任意组合起来，构成本发明的实施方式。

Claims (10)

1.一种图像显示装置，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据，其特征在于，具有：
对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出变换了帧速率后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测部；
通过使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换部；
将所述变换了帧速率后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换部；
检测所述帧速率变换部所执行的变换模式是所述第1变换模式还是所述第2变换模式的切换检测部；
根据所述切换检测部检测出的变换模式，将所述运动矢量检测部检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正部；
使用所述修正后的运动矢量V1，对由所述子场变换部求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正部；
使用由所述子场修正部重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示部，
所述运动矢量修正部，在由所述切换检测部检测出的变换模式是所述第1变换模式的情况下，将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1，在由所述切换检测部检测出的变换模式是所述第2变换模式的情况下，利用V1＝V×α来修正运动矢量，其中，0≤α＜1。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
所述切换检测部还检测所述帧速率变换部所执行的变换模式是否在所述第1变换模式与所述第2变换模式之间切换，
所述运动矢量修正部在由所述切换检测部检测出变换模式切换的情况下，对切换时的图像，根据
V1＝V×(1-β)+(V×α)×β
来修正运动矢量，其中，0＜β＜1。
3.一种图像显示装置，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据，其特征在于，具有：
对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出变换了帧速率后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测部；
通过使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换部；
将所述变换了帧速率后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换部；
将所述运动矢量检测部检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正部；
使用所述修正后的运动矢量V1，对由所述子场变换部求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正部；
使用由所述子场修正部重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示部，
所述运动矢量修正部，从将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1的第1修正，和利用V1＝V×α来求出运动矢量V1的第2修正中选择一者，其中，0≤α＜1。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，
具有帧速率变换设定部，设定所述第1变换模式或者所述第2变换模式的任一者，作为所述帧速率变换部所执行的变换模式，
所述运动矢量修正部，在由所述帧速率变换设定部设定了所述第1变换模式的情况下，选择所述第1修正，在由所述帧速率变换设定部设定了所述第2变换模式的情况下，选择所述第2修正，来求出运动矢量V1。
5.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，
具有子场修正设定部，设定在由所述子场修正部对发光数据进行重配置时的修正量，
所述运动矢量修正部，在由所述子场修正设定部设定了大的修正量时，选择所述第1修正，在由所述子场修正设定部设定了小的修正量时，选择所述第2修正，来求出运动矢量V1。
6.一种图像显示方法，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据，其特征在于，包括：
对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出变换了帧速率后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测步骤；
通过使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换步骤；
将所述变换了帧速率后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换步骤；
检测在所述帧速率变换步骤中执行的变换模式是所述第1变换模式还是所述第2变换模式的切换检测步骤；
根据在所述切换检测步骤中检测出的变换模式，将在所述运动矢量检测步骤中检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正步骤；
使用所述修正后的运动矢量V1，对在所述子场变换步骤中求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正步骤；
使用在所述子场修正步骤中重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示步骤，
在所述运动矢量修正步骤中，在由所述切换检测步骤检测出的变换模式是所述第1变换模式的情况下，将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1，在由所述切换检测步骤检测出的变换模式是所述第2变换模式的情况下，根据V1＝V×α来修正运动矢量，其中，0≤α＜1。
7.根据权利要求6所述的图像显示方法，其特征在于，
在所述切换检测步骤中，还检测在所述帧速率变换步骤中执行的变换模式是否在所述第1变换模式与所述第2变换模式之间切换，
在所述运动矢量修正步骤中，在由所述切换检测步骤检测出变换模式切换的情况下，对切换时的图像，根据
V1＝V×(1-β)+(V×α)×β
来修正运动矢量，其中，0＜β＜1。
8.一种图像显示方法，将通过帧速率变换生成的图像的各个帧按时间分割为多个子场，显示该多个子场中的发光数据，其特征在于，包括：
对输入图像检测帧间的像素的运动矢量V0，使用运动矢量V0求出变换了帧速率后的帧间的像素的运动矢量V的运动矢量检测步骤；
通过使用所述运动矢量V0或者运动矢量V生成内插图像的第1变换模式，或者反复输出所述输入图像的第2变换模式，将所述输入图像的帧速率变换成显示图像的帧速率的帧速率变换步骤；
将所述变换了帧速率后的图像的各个帧变换成多个子场的发光数据的子场变换步骤；
将在所述运动矢量检测步骤中检测出的运动矢量V修正为运动矢量V1的运动矢量修正步骤；
使用所述修正后的运动矢量V1，对在所述子场变换步骤中求出的子场的发光数据进行重配置的子场修正步骤；
使用在所述子场修正步骤中重配置后的子场的发光数据来显示图像的图像显示步骤，
在所述运动矢量修正步骤中，从将所述运动矢量V原样地作为所述修正后的运动矢量V1的第1修正，和利用V1＝V×α来求出运动矢量V1的第2修正中选择一者，其中，0≤α＜1。
9.根据权利要求8所述的图像显示方法，其特征在于，
包括帧速率变换设定步骤，设定所述第1变换模式或者所述第2变换模式的任一者，作为在所述帧速率变换步骤中执行的变换模式，
在所述运动矢量修正步骤中，在由所述帧速率变换设定步骤设定了所述第1变换模式的情况下，选择所述第1修正，在由所述帧速率变换设定步骤设定了所述第2变换模式的情况下，选择所述第2修正，来求出运动矢量V1。
10.根据权利要求8所述的图像显示方法，其特征在于，
包括子场修正设定步骤，设定在所述子场修正步骤中对发光数据进行重配置时的修正量，
在所述运动矢量修正步骤中，在由所述子场修正设定步骤设定了大的修正量时，选择所述第1修正，在由所述子场修正设定步骤设定了小的修正量时，选择所述第2修正，来求出运动矢量V1。
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