CN1739131A - 图像显示装置和图像显示方法 - Google Patents

Abstract

在图像显示中，每一场将视频信号划分成由时间宽度或脉冲数分别加权的多个子场。通过将这些子场在时间上叠置后加以显示，从而进行灰度显示。将当前场的视频信号延迟一场后作为前一场视频信号输出。根据当前场和前一场视频信号检测出图像的亮度渐变，计算当前场视频信号和前一场视频信号的差额。由活动检测电路根据算出的差额和检测出的渐变计算图像的活动量。由图像数据处理电路根据算出的图像活动量抑制活动图像假轮廓。

Description

图像显示装置和图像显示方法

技术领域

本发明涉及将视频信号作为图像显示的图像显示装置和图像显示方法。

背景技术

作为对近年来图像显示装置大型化需求的响应，已开始提供PDP(等离子显示板)、EL(场致发光)显示元件、荧光显示管和液晶显示元件等薄型矩阵板。这种薄型图像显示装置中，尤其是PDP，非常有希望作为大屏幕、直接观看型图像显示装置。

作为一种PDP中间灰度显示方法，有称为子场法的场内时分法。该场内时分法中，由亮度加权不同的多个画面(下文称为子场)构成1场。基于子场法的中间灰度显示方法，以在只能表现1和0两个灰度的诸如PDP的2值图像显示装置也可进行多灰度表现的技术而优越。利用这种基于子场法的中间灰度显示方法，在PDP中也能获得与阴极射线管式图像显示装置的图像大致相同的图像质量。

然而，显示具有浓淡缓慢变化活动的图像时，PDP图像产生特有的“假轮廓”。该假轮廓的产生起因于人的视觉特性，是一种在宛如丧失灰度的状态下与原来应显示的彩色不同的彩色进一步形成条纹状并能看到的现象。下面，将这种活动图像的假轮廓称为活动图像假轮廓。

为了抑制活动图像假轮廓，日本国专利公开2001-34223号公报提出一种采用区块对比法检测出含有图像活动量和活动方向的活动矢量，并进行图像校正处理的图像显示方法和采用该方法的图像显示装置。该活动图像显示方法和活动图像显示装置中，对不能正确检测出活动矢量的区块，通过对图像进行扩散处理抑制活动图像假轮廓。

然而，上述活动图像显示方法和活动图像显示装置中的区块对比法需要通过求出成为检测对象的区块与预先准备的多个候补区块的相关性，检测出活动矢量，因而需要许多行存储器和运算电路，电路组成复杂。

因此，希望用简单的组成检测出图像的活动量。还希望不是用图像活动矢量，而是根据图像活动量抑制活动图像假轮廓。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能用简单的组成检测出图像的活动量的图像显示装置和图像显示方法。

本发明的另一目的是：提供一种不用图像活动矢量，而能根据图像活动量抑制活动图像假轮廓的图像显示装置和图像显示方法。

遵照本发明的一个方面的图像显示装置，根据视频信号显示图像，其中具有将视频信号每一场划分成分别利用时间宽度或脉冲数加权的多个子场并在时间上叠置多个子场加以显示从而进行灰度显示的灰度显示部，使当前场的视频信号延迟1场后输出前一场的视频信号的场延迟部，根据当前场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号检测出图像亮度渐变的亮度渐变检测部，计算当前场的视频信号与场延迟部输出的所述前一场的视频信号的差额的差额计算部，以及根据差额计算部算出的差额和亮度渐变检测部检测出的渐变计算图像活动量的活动量计算部。

该图像显示装置中，每一场将视频信号划分成由时间宽度或脉冲数分别加权的多个子场。通过将这些子场在时间上叠置后加以显示，从而进行灰度显示。将当前场的视频信号延迟一场后作为前一场视频信号输出。亮度渐变检测部根据当前场和前一场视频信号检测出图像的亮度渐变。差额计算部计算当前场视频信号和前一场视频信号的差额。活动量计算部根据算出的差额和检测出的渐变计算图像的活动量。这样，就能用简单的组成根据图像的亮度渐变和差额检测出图像活动量。

可使亮度渐变检测部包含渐变决定部，该决定部根据当前场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出多个渐变值，并根据多个渐变值决定图像的亮度渐变。

这时，根据当前场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出多个渐变值，并根据多个渐变值决定图像的亮度渐变。因而，能算出图像的活动量。

亮度渐变检测部也可包含将多个渐变值的平均值定为图像的亮度渐变的平均渐变决定部。这时，根据当前场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出多个渐变值，并根据该多个渐变值的平均值决定图像的亮度渐变。因而，能算出平均图像活动量。

亮度渐变检测部也可包含将多个渐变值的最大值定为图像的亮度渐变的最大渐变决定部。这时，根据当前场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出多个渐变值，并根据该多个渐变值的最大值决定图像的亮度渐变。因而，能算出图像活动量。

可使所述视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；所述亮度渐变检测部包含彩色信号渐变检测部，该检测部检测出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变；所述差额计算部包含彩色信号差额计算部，该计算部算出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额。

这时，能检测出当前场和前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号各自对应的差额。因此，能算出图像中每一彩色的活动量。

可取为：视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；还具有亮度信号产生部，该产生部通过以大致0.30∶0.59∶0.11的比率组合当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生当前场的亮度信号，并通过以大致0.30∶0.59∶0.11的比率组合场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生前一场的亮度信号；亮度渐变检测部根据当前场的亮度信号和场延迟部输出的前一场的亮度信号检测出图像的亮度渐变；差额计算部算出当前场的亮度信号和场延迟部输出的前一场的亮度信号的差额。

这时，以大致0.30∶0.59∶0.11的比率组合红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生亮度信号。这样，能检测出接近实际图像的亮度渐变，而且能检测出接近实际图像的亮度差额。

又可取为：视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；还具有亮度信号产生部，该产生部通过以大致2∶1∶1和大致1∶1∶2中的任一方的比率组合当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生当前场的亮度信号，并通过以大致2∶1∶1和大致1∶1∶2中的任一方的比率组合场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生前一场的亮度信号；亮度渐变检测部根据当前场的亮度信号和场延迟部输出的前一场的亮度信号检测出图像的亮度渐变；差额计算部算出当前场的亮度信号和场延迟部输出的前一场的亮度信号的差额。

这时，以大致0.30∶0.59∶0.11和大致1∶1∶2中的任一方的比率组合红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生亮度信号。这样，能以较简易的组成检测出亮度渐变，而且能以较简易的组成检测出亮度差额。

可使视频信号包含亮度信号，并且亮度渐变检测部根据亮度信号检测出渐变。

这时，能根据视频信号包含的亮度信号检测出渐变。因此，能用小规模的电路检测出亮度渐变。

可使亮度渐变检测部包含用关注像素周围的多个像素的视频信号检测出多个渐变值的渐变值检测部。

这时，能不拘图像活动方向，检测出正确的渐变值。

可使活动量计算部包括通过计算差额计算部算出的差额与亮度检测部检测出的图像的亮度渐变的比率计算活动量。

这时，利用差额与渐变的比率计算活动量，因而能用简便的组成计算活动量，不需要许多行存储器和运算电路。

又可取为：视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；亮度渐变检测部包含彩色信号渐变检测部，该检测部检测出分别与当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变；差额计算部包含彩色信号差额计算部，该计算部算出分别与当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额；活动量计算部通过分别计算彩色信号差额计算部算出的分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额和彩色信号渐变检测部检测出的分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变的比率，计算分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的活动量。

这时，可通过分别计算分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额和渐变的比率，算出适应各彩色信号的活动量。因此，能用简便的组成计算图像每一彩色的的活动量，不需要许多行存储器和运算电路。

可使图像显示装置还具有根据活动量算出的图像活动量对视频信号进行图像处理的图像处理部。

这时，能用简便的组成根据图像活动量进行图像处理，不用图像活动矢量。

可使图像处理部包含根据活动量计算部算出的活动量进行扩散处理的扩散处理部。

这时，可通过根据活动量进行扩散处理，更有效地抑制活动图像假轮廓，不增加噪声感。

可使扩散处理部根据活动量计算部算出的活动量改变扩散量。

这时，通过根据图像活动量进行扩散处理，能更有效地抑制活动图像假轮廓。

可使扩散处理部根据活动量计算部算出的活动量，在灰度显示部的灰度显示中，在时间上/空间上进行扩散。

这时，可通过时间上/或空间上扩散为了抑制活动图像假轮廓而不使用的非显示灰度级与显示灰度级之差，用显示灰度级等效表示非显示灰度级。因而，又能使灰度级数增加，又能更有效地抑制活动图像假轮廓。

可使扩散处理部根据活动量计算部算出的活动量，在灰度显示部的灰度显示中进行将非显示灰度级与所述非灰度级附近的显示灰度级之差扩散到周围像素的误差扩散。

这时，能用显示灰度级等效表示为了抑制活动图像假轮廓而不使用的非显示灰度级。因而，又能使灰度级数增加，又能更有效地抑制活动图像假轮廓。

可使图像处理部根据所述活动量计算部算出的活动量，在所述灰度显示部的灰度显示中选择灰度级的组合。

这时，能根据图像活动量方便地选择不产生活动图像假轮廓的灰度级组合。

可使图像处理部选择活动量计算部算出的活动量越大越难产生活动图像假轮廓的灰度级组合。

这时，由于活动量越大产生活动图像假轮廓大可能性越高，能根据图像活动量选择难以产生活动图像假轮廓的灰度级。因而，能更有效地抑制活动图像假轮廓。

遵照本发明另一方面的图像显示方法，根据视频信号显示图像，其中具有将视频信号每一场划分成分别利用时间宽度或脉冲数加权的多个子场并在时间上叠置多个子场加以显示从而进行灰度显示的步骤，使当前场的视频信号延迟1场后输出前一场的视频信号的步骤，根据所述场的视频信号和场延迟部输出的前一场的视频信号检测出图像亮度渐变的步骤，计算当前场的视频信号与延迟部输出的前一场的视频信号的差额的步骤，以及根据差额计算部算出的差额和亮度渐变检测部检测出的渐变计算图像活动量的步骤。

该图像显示方法中，每一场将视频信号划分成由时间宽度或脉冲数分别加权的多个子场。通过将这些子场在时间上叠置后加以显示，从而进行灰度显示。将当前场的视频信号延迟一场后作为前一场视频信号输出。根据当前场和前一场视频信号检测出图像的亮度渐变。计算当前场视频信号和前一场视频信号的差额。根据算出的差额和检测出的渐变计算图像的活动量。这样，就能用简单的组成根据图像的亮度渐变和差额检测出图像活动量。

可使图像显示方法还具有根据算出的图像活动量对视频信号进行图像处理的步骤。

这时，能用简便的组成根据图像活动量进行图像处理，不用图像活动矢量。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的图像显示装置总体组成的图；

图2是说明图1所示的用于PDP的ADS方式用的图；

图3示出亮度信号产生电路的组成的图；

图4是示出一例亮度渐变检测电路的说明图；

图5(a)是示出一例活动检测电路的组成的框图，图5(b)是示出另一例活动检测电路的组成的框图；

图6是说明产生活动图像假轮廓用的图；

图7是说明活动图像假轮廓产生原因用的图；

图8是说明图1的活动检测电路工作原理用的说明图；

图9是示出一例图像数据处理电路的组成的框图；

图10是根据图像活动量说明像素扩散法的图像处理用的图；

图11是根据图像活动量说明像素扩散法的图像处理用的图；

图12是根据图像活动量说明像素扩散法的图像处理用的图；

图13是示出实施方式2的图像显示装置的组成的图；

图14是示出红色信号电路的组成的框图。

具体实施方式

下面，用附图说明本发明的图像显示装置和图像显示方法。

实施方式1

图1示出本发明实施方式1的图像显示装置的总体组成。

图1的图像显示装置100包含视频信号处理电路101、A/D(模拟-数字)变换电路102、1场延迟电路103、亮度信号产生电路104、亮度渐变检测电路106和106、活动检测电路107、图像数据处理电路108、子场处理电路109、数据驱动器110、扫描驱动器120、保持驱动器130、等离子显示板(下文简称为PDP)140和定时脉冲产生电路(未示出)。

PDP140包含多个数据电极50、多个扫描电极60和多个保持电极70。将多个数据电极50排列在屏幕的垂直方向，将多个扫描电极60和多个保持电极70排列在屏幕的水平方向。共同连接多个保持电极70。

在数据电极50、扫描电极60和保持电极70的各交点形成放电单元，各放电单元构成PDP140上的像素。

图1的视频信号处理电路101中输入视频信号S100。视频信号处理电路101将输入的视频信号S100分离成红(R)、绿(G)和蓝(B)的模拟视频信号S101R、S101G、S101B，供给A/D变换电路102。A/D变换器102将模拟视频信号S101R、S101G、S101B变换成数字图像数据S102R、S102G、S102B，供给1场延迟电路103和亮度信号产生电路104。

1场延迟电路103用内置的场存储器将数字图像数据S102R、S102G、S102B延迟1场后，作为数字图像数据S103R、S103G、S103B供给亮度产生信号产生电路104和图像数据处理电路108。

亮度信号产生电路104将数字图像数据S102R、S102G、S102B变换成亮度信号S104A，供给亮度渐变检测电路105和活动检测电路107。亮度信号产生电路104将数字图像数据S103R、S103G、S103B变换成亮度信号S104B，供给亮度渐变检测电路106和活动检测电路107。

亮度渐变检测电路105从亮度信号S104A检测出当前场的亮度渐变，并将表示亮度渐变的亮度渐变信号S105供给活动检测电路107。

同样，亮度渐变检测电路106从亮度信号S104B检测出前一场的亮度渐变，并将表示亮度渐变的亮度渐变信号S106供给活动检测电路107。

活动检测电路107根据亮度信号S104A、S104B和亮度渐变信号S105、S106产生活动检测信号S107，供给图像数据处理电路108。后文阐述该活动检测电路107的详细组成。

图像数据处理电路108根据活动检测信号S107进行使用数字图像数据S103R、S103G、S103B的图像处理，并将所得的图像数据S108供给子场处理电路109。本实施方式的图像数据处理电路108进行抑制活动图像假轮廓用的图像处理。后文阐述抑制活动图像假轮廓用的图像处理。

定时脉冲产生电路(未示出)将进行从输入的视频信号S100同步分离而产生的定时脉冲供给各电路。

子场处理电路109对每一像素将图像数据S108R、S108G、S108B变换成子场数据，供给数据驱动器110。

数据驱动器110根据子场处理电路109供给的子场数据，将写入脉冲有选择地供给多个数据电极50。扫描驱动器120根据定时脉冲产生电路(未示出)供给的定时信号驱动各扫描电极60，保持驱动器130根据定时脉冲产生电路(未示出)供给的定时信号驱动保持电极70。这样，就在PDP40上显示图像。

图1的PDP140采用ADS(Address Display-Period Separation：地址显示时间段分离)方式。

图2用于说明图1所示PDP140中用的ADS。图2示出下降时进行放电的负极性驱动脉冲的例子，上升时进行放电的正极性驱动脉冲时基本运作也相同。

ADS方式中，将1场在时间上划分成多个子场。例如，将1场划分成5个子场SF1～SF5。各子场SF1～SF5又分离成初始化时间段R1～R5、写入时间段AD1～AD5、保持时间段SUS1～SUS5和擦除时间段RS1～RS5。初始化时间段R1～R5中，进行各子场的初始化处理；写入时间段AD1～AD5中进行选择接受点亮的放电单元用的地址放电；保持时间段SUS1～SUS5中，显示用的保持放电。

初始化时间段R1～R5中，对保持电极70施加单一初始化脉冲，对扫描电极也分别施加单一初始化脉冲，从而进行预备放电。

写入时间段AD1～AD5中，依次扫描数据电极50，并仅对从数据电极50接收写入脉冲的放电单元进行规定的写入处理，从而进行地址放电。

保持时间段SUS1～SUS5中，将数量与各子场SF1～SF5中设定的加权量对应的保持脉冲输出到保持电极70和扫描电极60。例如，子场SF1中，对保持电极70施加1次保持脉冲，对扫描电极60施加1次保持脉冲，并且对写入时间段AD1中选择的放电单元进行2次保持放电。子场SF2中，对保持电极70施加2次保持脉冲，对扫描电极60施加2次保持脉冲，并且对写入时间段AD1中选择的放电单元进行4次保持放电。

如上所述，各子场SF1～SF5中，分别对保持电极70和扫描电极60各施加1次、2次、4次、8次和16次保持脉冲，使放电单元以适应脉冲数的亮度(辉度)发光。即，保持时间段SUS1～SUS5是写入时间段AD1～AD5选择的放电单元以适应亮度加权量的次数进行放电的时间段。

图3示出亮度信号产生电路104的组成。图3(a)示出以2∶1∶1的比率混合数字图像数据S102R、S102G、S103B并产生亮度信号S104A的情况，图3(c)示出示出以1∶2∶1的比率混合数字图像数据S102R、S102G、S103B并产生亮度信号S104A的情况。本例中，将数字图像数据S102R、S102G、S103B取为8位的数字信号。

图3(a)的亮度信号产生电路104混合绿色数字图像数据S102G和蓝色数字图像数据S102B，产生9位数字图像数据。该9位数字图像数据中的高端8位的数字图像数据与红色数字图像数据S102R混合，产生9位数字图像数据。将该9位数字图像数据中的高端8位数字图像数据作为亮度信号S104A输出。

图3(b)的亮度信号产生电路104混合红色数字图像数据S102R和绿色数字图像数据S102G，产生9位数字图像数据。该9位数字图像数据中的高端8位的数字图像数据与蓝色数字图像数据S102B混合，产生9位数字图像数据。将该9位数字图像数据中的高端8位数字图像数据作为亮度信号S104A输出。

图3(c)的亮度信号产生电路104混合红色数字图像数据S102R和蓝色数字图像数据S102B，产生9位数字图像数据。该9位数字图像数据中的高端8位的数字图像数据与绿色数字图像数据S102G混合，产生9位数字图像数据。将该9位数字图像数据中的高端8位数字图像数据作为亮度信号S104A输出。

上述的例子说明了在亮度信号产生电路104从数字图像数据S102R、S102G、S103B产生亮度信号S104A用的组成，从数字图像数据S102R、S102G、S103B产生亮度信号S104B用的组成也相同。

为了从上述状况以1∶1∶1混合数字图像数据S102R、S102G、S103B，需要加法器和乘0.3333的乘法器，但以2∶1∶1、1∶1∶2和1∶2∶1中任一方的比率混合数字图像数据S102R、S102G、S102B时，只需要加法器。能减小电路规模。

图4是示出一例亮度渐变检测电路105的说明图。图4(a)示出亮度渐变检测电路105的组成，图4(b)示出图像数据与多个像素的关系。

图4的亮度渐变检测电路105包含行存储器201和202、1像素时钟延迟电路(下文称为延迟电路)203～211、第1差额绝对值运算电路211、第2差额绝对值运算电路222、第3差额绝对值运算电路223、第4差额绝对值运算电路224和最大值选择电路225。

图1的亮度渐变检测电路106的组成与亮度渐变检测电路105的组成相同。

图4(a)的行存储器201中输入亮度信号S104A。行存储器201使亮度信号S104A延迟1行后，供给行存储器202和延迟电路206。行存储器202使行存储器201中延迟1行的亮度信号延迟1行后，供给延迟电路209。

延迟电路203使输入的亮度信号S104A延迟1像素后，作为图像数据t9供给延迟电路204和第3差额绝对值运算电路223。延迟电路204使输入的图像数据t9延迟1像素后，作为图像数据t8供给延迟电路205和第2差额绝对值运算电路222。延迟电路205使输入的图像数据t8延迟1像素后，作为图像数据t7供给第1差额绝对值运算电路221。

延迟电路206使受行存储器201延迟1行的亮度信号延迟1像素后，作为图像数据t6供给延迟电路207和第4差额绝对值运算电路224。延迟电路207使输入的图像信号t6延迟1像素后，作为图像数据t5供给延迟电路208。延迟电路208使输入的图像信号t5延迟1像素后，作为图像数据t4供给第4差额绝对值运算电路224。

延迟电路209使受行存储器201、202延迟2行的亮度信号延迟1像素后，作为图像数据t3供给延迟电路210和第1差额绝对值运算电路221。延迟电路210使输入的图像信号t3延迟1像素后，作为图像数据t2供给延迟电路211和第2差额绝对值运算电路222。延迟电路211使输入的图像信号t2延迟1像素后，作为图像数据t1供给第3差额绝对值运算电路223。

第1差额绝对值运算电路221计算供给的图像数据t3、t7的差额绝对值(即差额信号t201)，将差额信号t201供给最大值选择电路225。第2差额绝对值运算电路222计算供给的图像数据t2、t8的差额绝对值(即差额信号t202)，将差额信号t202供给最大值选择电路225。第3差额绝对值运算电路223计算供给的图像数据t1、t9的差额绝对值(即差额信号t203)，将差额信号t203供给最大值选择电路225。第4差额绝对值运算电路224计算供给的图像数据t4、t6的差额绝对值(即差额信号t204)，将差额信号t204供给最大值选择电路225。

最大值选择电路225在第1～第4差额绝对值运算装置221～224供给的差额信号t201～t204中选择具有最大值的差额信号，将该差额信号作为当前场的亮度渐变信号S105供给图1的活动检测电路107。

如图4(b)所示，此亮度渐变检测电路105中，能利用行存储器201、202和延迟电路203～211从亮度信号S104A提取9个像素的图像数据t1～t9。

图像数据t5体现关注像素的亮度。图像数据t1、图像数据t2和图像数据t3体现关注像素的左上、上和右上的像素的亮度，图像数据t4和图像数据t6体现关注像素的左和右的像素的亮度，图像数据t7、图像数据t8和图像数据t9体现关注像素左下和右下的像素的亮度。

渐变信号t201表示图4(b)的图像数据t3、t7的亮度渐变(下文称为右斜方向的亮度渐变)，渐变信号t202表示图4(b)的图像数据t2、t8的亮度渐变(下文称为垂直方向的亮度渐变)，渐变信号t203表示图4(b)的图像数据t1、t9的亮度渐变(下文称为左斜方向的亮度渐变)，渐变信号t204表示图4(b)的图像数据t4、t6的亮度渐变(下文称为水平方向的亮度渐变)。由此，能相对于关注像素求出右斜方向、垂直方向、左斜方向和水平方向的亮度渐变。

本实施方式中，采用求出各右斜方向、垂直方向、左斜方向和水平方向的每2像素的亮度渐变的方法，但不限于此。也可通过用2除亮度渐变信号S105、S106，求每一像素的亮度渐变。或者，还可用分别计算图像数据t5与图像数据t1～t4、t6～t9的差额，并在各计算结果的绝对值中选择最大值的方法。

亮度渐变检测电路106进行与亮度渐变检测电路105相同的运作，从前一场的亮度信号S104B检测出前一场的亮度渐变信号S106。将该亮度渐变信号S106供给图1的活动检测电路107。

接着，图5(a)是示出一例活动检测电路107的组成的框图，图5(b)是示出另一例活动检测电路107的组成的框图。图5(a)示出输出活动量最小值的活动检测电路107的组成，图5(b)示出输出活动量平均值的活动检测电路107的组成。

图5(a)的活动检测电路107包含差额绝对值运算电路301、最大值选择电路302和活动运算电路303。

差额绝对值运算电路301中输入当前场和前一场的亮度信号S104A、S104B。差额绝对值运算电路301具有1个行存储器和2个延迟电路，将亮度信号延迟1行和2像素后，计算延迟的亮度信号的差额绝对值，作为表示关注像素的场间变化量的变化量信号S301供给活动运算电路303。

最大值选择电路302中输入当前场和前一场的亮度渐变信号S105、S106。最大值选择电路302在当前场和前一场的亮度渐变信号S105、S106中选择最大值，作为最大亮度渐变信号S302供给活动运算电路303。

活动运算电路303通过用最大亮度渐变信号S302除变化量信号S301，产生活动检测信号S107，供给图1的图像数据处理电路108。

这里，由于通过用最大亮度渐变信号S302除变化量信号S301求得图5(a)的活动检测信号S107，该信号S107表示关注像素的活动量最小值。关注像素活动量最小值是表示像素在前一场与当前场之间至少活动多大的值。

接着，图5(b)的活动检测电路107具有平均值计算电路305，以代替图5(a)的活动检测电路107的最大值选择电路302。下面说明与图5(a)的活动检测电路107的不同部分。

平均值计算电路305中输入当前场和前一场的亮度渐变信号S105、S106。平均值计算电路305选择当前场和前一场的亮度渐变信号S105、S106的平均值，作为平均值亮度渐变信号S305供给活动运算电路303。

活动运算电路303用平均值亮度渐变信号S305除变化量信号S301，从而产生活动检测信号S107，供给图1的图像数据处理电路108。

这里，由于通过用平均值亮度渐变信号S305除变化量信号S301求得图5(b)的活动检测信号S107，该信号S107表示关注像素的活动量平均值。关注像素活动量平均值是表示像素在前一场与当前场之间平均活动多大的值。

接着，说明在图1的PDP140用子场法进行多灰度显示的情况。用子场法进行多灰度显示，使PDP140的屏幕上显示活动图像时，人的视觉出现假轮廓。下面说明该假轮廓(下文称为活动图像假轮廓)。

图6是说明活动图像假轮廓用的图，图7是说明活动图像假轮廓产生原因用的图。图7的横轴表示PDP140的屏幕上在水平方向的像素位置，纵轴表示时间方向。图7中带有斜线的方框表示像素该在子场中发光的状态。

图7的子场SF1～SF8分别设定亮度加权量1、2、4、8、16、32、64和128，并组合这些子场SF1～SF8，从而能按0至255的256级调整亮度级(灰度级)。子场的划分数和加权量不专门限于上述的例子，可作各种改变，例如也可将子场SF8分为2，并将2个子场的加权量分别设为64，以减小后文阐述的活动图像假轮廓。

首先，如图6所示，图像模式X包含灰度级为127的像素P1、P2及其相邻的灰度级为128的像素P3、P4。此图像模式X在PDP140的屏幕上静止显示时，如图7所示，人的视线处在A-A’方向。因而，人能识别子场SF1～SF8表现的像素原来的灰度级。

接着，图6所示的图像模式X在PDP140的屏幕上往水平方向移动2像素时，如图7所示，人的视线沿B-B’或C-C’方向移动。

例如，人的视线沿B-B’方向移动时，人能识别像素P4的子场SF1～SF5、像素P3的子场SF6、SF7和像素P2的子场SF8。这时，人识别为：时间上积分这些子场SF1～SF8，从而灰度级是0。

人的视线沿C-C’方向移动时，人能识别像素P1的子场SF1～SF5、像素P2的子场SF6、SF7和像素P3的子场SF8。这时，人识别为：时间上积分这些子场SF1～SF8，从而灰度级是255。

如上所述，人识别与原来的灰度级(127或128)大为不同的灰度级，并将这些不同的灰度级识别为活动图像假轮廓。

本例中，说明了相邻像素的灰度级为127和128的情况，但不限于此灰度级，在相邻像素的灰度级为63和64、或191和192等情况下，也能显著观测活动图像假轮廓。

这样，灰度级近似的像素相邻时，发光的子场的模式变化大，因而活动图像假轮廓明显地出现，不管灰度级变化小。

将PDP上显示活动图像时出现的活动图像假轮廓称为假轮廓噪声(参考“脉宽调制活动图像显示中可见的假轮廓噪声”；电视学会技术报告，Vol.19，No.2，IDY95-21，pp.61-66)，该噪声成为使活动图像质量劣化的原因。

接着，图8是说明图1的活动检测电路107的工作原理用的说明图。图8的横轴表示PDP140的像素位置，纵轴表示亮度。原来的图像数据是2维数据，但这里仅着眼于图像数据的水平方向的像素，以1维数据进行说明。

图8的虚线表示由前一场亮度信号S104B显示的图像的亮度分布，实线表示由当前场亮度信号S104A显示的图像的亮度分布。因此，在1场的期间，图像从虚线往实线的方向(箭头号mv0的方向)移动。

用mv(像素/场)表示图8的图像活动量，用fd(任意单位/场)表示场间的亮度差额。用b/a(任意单位/像素)表示前一场的亮度信号S104B和当前场的亮度信号S104A的亮度渐变。这里，任意单位是指表示与亮度的单位成正比的任意的单位。

此亮度渐变b/a(任意单位/像素)的值等于以图像活动量mv(像素/场)除场间亮度差额fd(任意单位/场)后所得的值。因此，可用下面的公式表示图像活动量mv与场间亮度差额fd和亮度渐变b/a的关系。

fd/mv＝b/a      ……(1)

所以，可用下面的公式表示图像活动量mv。

mv＝fd/(b/a)    ……(2)

根据上式，图像活动量mv为用亮度渐变b/a除场间亮度差额fd后所得的值。

本实施方式中，如图4所示，用每2像素的亮度渐变b/a计算图像活动量时，需要进行将上式(2)算出的图像活动量mv取为2倍的校正。

图4的组成中求出最大亮度渐变，但最大亮度渐变的方向不限于与图像移动方向平行，因而取得至少表示什么像素移动的活动检测信号。因此，假设图像往垂直于最大亮度渐变的方向移动，则场间亮度差额fd接近零，有时活动检测信号S107的值接近零，不管实际上移动大。然而，视线往亮度渐变b/a的值小的方向移动时，判明难以产生活动图像假轮廓，所以不成问题。

抑制活动图像假轮廓不需要活动矢量或活动方向等严格的图像信息，知道概略的图像活动量即可。因此，即使亮度渐变的方向和图像的活动方向偏移，或活动量有些变动，也能抑制活动图像假轮廓。

接着，说明图1的图像数据处理电路108的图像数据处理。

图9是示出一例图像数据处理电路108的组成的框图。本实施方式的图像数据处理电路108在活动检测信号S107的值为最大时，用像素扩散法使图像数据S103R、S103G、S103B扩散。由此，不容易看出活动图像假轮廓，使图像质量得到改善。本实施方式中，如后文阐述的图10、图11和图12所示，将一般的模式脉动法用作像素扩散法(“有关减小PDP活动图像假轮廓的一种研究”；电子信息通信学会全国大会电子协会，C-408，p66，1996年)。

图9的图像数据处理电路108包含调制电路501和模式产生电路502。

图9的调制电路501中输入由图1的场延迟电路103延迟1场的数字图像数据S103R、S103G、S103B。

活动检测电路107将活动检测信号S107输入到模式产生电路502。模式产生电路502存储着与图像活动量对应的多组脉动值。模式产生电路502将与活动检测信号S107的值对应的正负脉动值供给调制电路501。调制电路501对每一场将正负脉动值交替加到数字图像数据S103R、S103G、S103B，并输出表示相加的结果的数字图像数据S108R、S108G、S108B。这时，在水平方向和垂直方向相邻的像素加符号相反的脉动值。

接着，详细说明模式产生电路502的运作。

图10、图11和图12示出图像数据处理电路108的运作实例。图10示出图像活动量对每一像素都存在变化的情况，图11示出图像活动量小而且相同的情况，图12示出图像活动量大而且相同的情况。这里说明对数字图像数据S103R的图像数据处理的例子，但数字图像数据S103G和数字图像数据S103B的图像数据处理也相同。

图10～图12中，(a)示出与9个像素P1～P9对应的活动检测信号S107的值，(b)示出与奇数场的9个像素P1～P9对应的脉动值，(c)示出与偶数场的9个像素P1～P9对应的脉动值，(d)示出与9个像素P1～P9对应的数字图像数据S103R的值，(e)示出与奇数场的9个像素P1～P9对应的数字图像数据S108R的值，(f)示出与偶数场的9个像素P1～P9对应的数字图像数据S108R的值。

例如，考虑像素P1是关注像素的情况。这时，如图10(a)所示，像素P1所对应的活动检测信号S107的值是“+6”。又如图10(d)所示，与像素P1对应的数字图像数据S103R的值是“+37”。奇数场中，如图10(b)所示，与像素P1对应的脉动值是“+3”。因此，如图10(e)所示，与像素P1对应的数字图像数据S108R的值是“+40”。偶数场中，如图10(c)所示，与像素P1对应的脉动值是“-3”。因此，如图10(f)所示，与像素P1对应的数字图像数据S108R的值是“+34”。其它像素P2～P9是关注像素时的处理与上文所述相同。

接着，如图11所示，图像的活动量小而且相同时，与像素P1～P9对应的活动检测信号S107的值是“+4”，奇数场和偶数场中与像素P1～P9对应的脉动值交替为“+2”和“-2”。

又，如图12所示，图像的活动量大而且相同时，与像素P1～P9对应的活动检测信号S107的值是“+16”，奇数场和偶数场中与像素P1～P9对应的脉动值交替为“+8”和“-8”。

通过在上下左右和时间方向上相邻的像素之间显示不连续的亮度，使人眼以这些亮度的平均值识别原来的亮度，因而不容易看到活动图像假轮廓。

在图像活动量小的情况下，将脉动值设定得小，而图像活动量大时将脉动值设定得大。

这样，通过在需要的区域进行所需规模的扩散处理，能抑制活动图像假轮廓，不增加噪声感。

综上所述，实施方式1的图像显示装置100中，根据当前场的视频信号S104A和前一场的视频信号S104B检测出多个渐变值，并根据该多个渐变值决定图像的亮度渐变。这时，根据渐变值的最大值或平均值决定亮度渐变。因而，能求出最小极限图像活动量和平均图像活动量。

而且，实施方式1的图像显示装置100中，根据图像活动量进行脉动处理，不用图像活动矢量，从而能较有效抑制活动图像假轮廓。

又，由于图像活动量越大，产生活动图像假轮廓的可能性越高，可根据图像活动量选择难以产生活动图像假轮廓的灰度级。因而，能较有效抑制活动图像假轮廓。

这时，根据图像活动量限制使用的灰度级数，同时还选择难以产生活动图像假轮廓的灰度级，而且可用模式脉动法和误差扩散法的一方或双方补偿不能利用子场组合显示的灰度级。因而，又能增加灰度级数，又能较有效地抑制活动图像假轮廓。

例如，通过时间和/或空间上扩散为了抑制活动图像假轮廓而不使用的非显示灰度级与显示灰度级之差，能用显示灰度级等效地显示非显示灰度级。因而，又能增加灰度级数，又能较有效地抑制活动图像假轮廓。

本实施方式中，作为图像数据处理电路108中的图像数据处理，进行模式脉动处理，但作为图像数据处理，也可根据图像活动量进行其它像素扩散处理或误差扩散处理。还可在图像数据处理电路108进行基于图像活动量的其它自适应处理。

实施方式1的图像显示装置100中，子场处理电路109和PDP140相当于灰度显示部，1场延迟电路103相当于场延迟部，亮度渐变检测电路105、106相当于亮度渐变检测部，活动检测部107的差额绝对值运算电路310相当于差额计算部，活动运算电路303相当于活动量计算部，第1～第4差额绝对值运算电路221～224和最大值选择电路225相当于渐变决定部，平均值计算电路305相当于平均渐变决定部，最大值选择电路302相当于最大值渐变决定部，亮度信号产生电路104相当于亮度信号产生电路，行存储器201和202、延迟电路203～211、第1～第4差额绝对值运算电路221～224和最大值选择电路225相当于渐变值检测部，图像数据处理电路108相当于图像处理部，调制电路501和模式产生电路502相当于扩散处理部。

实施方式2

接着，说明实施方式2的图像显示装置。

图13是示出实施方式2的图像显示装置的组成的图。实施方式2的图像显示装置100a与实施方式1的图像显示装置100的组成不同之处如下。

图13所示的图像显示装置100a具有红色信号电路120R、绿色信号电路120G蓝色信号电路120B、红色信号图像数据处理电路(下文称为红图像数据处理电路)121R、绿色信号图像数据处理电路(下文称为绿图像数据处理电路)121G和蓝色信号图像数据处理电路(下文称为蓝图像数据处理电路)121B，以代替图1的图像显示装置100的亮度信号产生电路104、亮度渐变检测电路105和106、活动检测电路107以及图像数据处理电路108。

图13的A/D变换电路102将模拟视频信号S101R、S101G、S101B变换成数字图像数据S102R、S102G、S102B后，将数字图像数据S102R供给红色信号电路120R、红图像数据处理电路121R和1场延迟电路103，将数字图像数据S102G供给绿色信号电路120G、绿图像数据处理电路121G和1场延迟电路103，将数字图像数据S102B供给蓝色信号电路120B、蓝图像数据处理电路121B和1场延迟电路103。

1场延迟电路103用内置的场存储器将数字图像数据S102R、S102G、S102B延迟1场后，将数字图像数据S103R供给红色信号电路120R，将数字图像数据S103G供给绿色信号电路120G，将数字图像数据S103B供给蓝色信号电路120B。

红色信号电路120R从数字图像数据S102R、S103R检测出红色活动检测信号S107R，供给红图像数据处理电路121R。绿色信号电路120G从数字图像数据S102G、S103G检测出绿色活动检测信号S107G，供给绿红图像数据处理电路121G。

蓝色信号电路120B从数字图像数据S102B、S103B检测出蓝色活动检测信号S107B，供给蓝图像数据处理电路121B。

红图像数据处理电路121R根据红色活动检测信号S107R进行数字图像数据S 102R的图像数据处理后，将红色图像数据S108R供给子场处理电路109。

绿图像数据处理电路121G根据绿色活动检测信号S107G进行数字图像数据S102G的图像数据处理后，将绿色图像数据S108G供给子场处理电路109。

蓝图像数据处理电路121B根据蓝色活动检测信号S107B进行数字图像数据S102B的图像数据处理后，将蓝色图像数据S108B供给子场处理电路109。

子场处理电路109对每一像素将图像数据S108R、S108G、S108B变换成子场数据，供给数据驱动器110。

数据驱动器110根据子场处理电路109供给的子场数据，将写入脉冲有选择地供给多个数据电极50。扫描驱动器120根据定时脉冲产生电路(未示出)供给的定时信号驱动各扫描电极60，保持驱动器130根据定时脉冲产生电路(未示出)供给的定时信号驱动保持电极70。由此，在PDP140上显示图像。

接着，说明红色信号电路120R的组成。图14是示出红色信号电路120R的组成的框图。

图14的红色信号电路120R的亮度渐变检测电路105R中输入数字图像数据S102R。亮度渐变检测电路105R检测出数字图像数据S102R的亮度渐变，作为亮度渐变信号S105R供给活动检测电路107R。

同样，亮度渐变检测电路106R中也输入数字图像数据103R。亮度渐变检测电路106R检测出数字图像数据103R的亮度渐变，作为亮度渐变信号S106R供给活动检测电路107R。

活动检测电路107R从亮度渐变信号S105R、S106R和数字图像数据S102R、S103R产生红色活动检测信号S107R，供给红图像数据处理电路121R。

本实施方式中，绿色信号电路120G、蓝色信号电路120B的组成与红色信号电路120R的组成相同。

综上所述，实施方式2的图像显示装置100a中，能检测出与当前场的红色信号S102R、绿色信号S102G、蓝色信号S102B和前一场的红色信号S103R、绿色信号S103G、蓝色信号S103B分别对应的亮度渐变和亮度差额。因此，能对每一彩色算出每一图像彩色的活动量。

又，实施方式2的图像显示装置100a中，能算出与当前场的红色信号S102R、绿色信号S102G、蓝色信号S102B和前一场的红色信号S103R、绿色信号S103G、蓝色信号S103B分别对应的亮度差额与亮度渐变的比率，从而能计算适应各彩色信号的活动量。因此，不需要许多行存储器和运算电路，能用简易的组成对图像的各彩色计算活动量。

实施方式2的图像显示装置100a中，子场处理电路109和PDP140相当于灰度显示部，1场延迟电路103相当于场延迟部，亮度渐变检测电路105R、105G、105B、106R、106G和106B相当于彩色信号渐变检测部，活动检测电路107R、107G、107B相当于彩色信号差额计算部，图像数据处理电路108相当于图像处理部。

上述实施方式1和2的说明中，说明了用硬件构成各电路的情况，但也可用软件构成各电路。又，取为用前一场的数字图像数据S103R、S103G、S103B进行图像数据处理，但不限于此，也可用当前场的数字图像数据S102R、S102G、S102B进行图像数据处理。

Claims (20)

1、一种图像显示装置，根据视频信号显示图像，其特征在于，包括

将所述视频信号每一场划分成分别利用时间宽度或脉冲数加权的多个子场，并在时间上叠置多个子场加以显示从而进行灰度显示的灰度显示部，

使当前场的视频信号延迟1场后输出前一场的视频信号的场延迟部，

根据所述当前场的视频信号和所述场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出图像亮度渐变的亮度渐变检测部，

计算所述当前场的视频信号与所述场延迟部输出的所述前一场的视频信号的差额的差额计算部，以及

根据所述差额计算部算出的差额和所述亮度渐变检测部检测出的渐变，计算图像活动量的活动量计算部。

2、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述亮度渐变检测部包含渐变决定部，该渐变决定部根据当前场的视频信号和所述场延迟部输出的前一场的视频信号检测出多个渐变值，并根据所述多个渐变值决定所述图像的亮度渐变。

3、如权利要求2中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述亮度渐变检测部包含平均渐变决定部，将所述多个渐变值的平均值定为所述图像的亮度渐变。

4、如权利要求2中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述亮度渐变检测部包含最大值渐变决定部，将所述多个渐变值中的最大值定为所述图像的亮度渐变。

5、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；

所述亮度渐变检测部包含彩色信号渐变检测部，该检测部检测出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变；

所述差额计算部包含彩色信号差额计算部，该计算部算出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额。

6、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；

还具有亮度信号产生部，该产生部通过以大致0.30∶0.59∶0.11的比率组合当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生当前场的亮度信号，并通过以大致0.30∶0.59∶0.11的比率组合所述场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生前一场的亮度信号；

所述亮度渐变检测部根据当前场的亮度信号和所述场延迟部输出的前一场的亮度信号检测出图像的亮度渐变；

所述差额计算部算出当前场的亮度信号和所述场延迟部输出的前一场的亮度信号的差额。

7、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；

还具有亮度信号产生部，该产生部通过以大致2∶1∶1和大致1∶1∶2中的任一方的比率组合当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生当前场的亮度信号，并通过以大致2∶1∶1和大致1∶1∶2中的任一方的比率组合所述场延迟部输出的前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号，产生前一场的亮度信号；

所述亮度渐变检测部根据当前场的亮度信号和所述场延迟部输出的前一场的亮度信号检测出图像的亮度渐变；

所述差额计算部算出当前场的亮度信号和所述场延迟部输出的前一场的亮度信号的差额。

8、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述视频信号包含亮度信号，

所述亮度渐变检测部根据所述亮度信号检测出渐变。

9、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述亮度渐变检测部包含渐变值检测部，该检测部使用关注像素周围的多个像素的视频信号检测出多个渐变值。

10、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述活动量计算部通过计算所述差额计算部算出的差额与所述亮度渐变检测部检测出的图像的亮度渐变的比率，计算所述活动量。

11、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述视频信号包含红色信号、绿色信号和蓝色信号；

所述亮度渐变检测部包含彩色信号渐变检测部，该检测部检测出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变；

所述差额计算部包含彩色信号差额计算部，该计算部算出分别与所述当前场的红色信号、绿色信号和蓝色信号以及所述场延迟部输出的所述前一场的红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额；

所述活动量计算部通过分别计算所述彩色信号差额计算部算出的分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的差额和所述彩色信号渐变检测部检测出的分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的渐变的比率，计算分别与红色信号、绿色信号和蓝色信号对应的活动量。

12、如权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，

还具有根据所述活动量计算部算出的图像活动量对所述视频信号进行图像处理的图像处理部。

13、如权利要求12中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述图像处理部包含根据所述活动量计算部算出的活动量进行扩散处理的扩散处理部。

14、如权利要求13中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述扩散处理部根据所述活动量计算部算出的活动量，使扩散量变化。

15、如权利要求13中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述扩散处理部根据所述活动量计算部算出的活动量，在所述灰度显示部的灰度显示中在时间上和/或空间上进行扩散。

16、如权利要求13中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述扩散处理部根据所述活动量计算部算出的活动量，在所述灰度显示部的灰度显示中进行将非显示灰度级与所述非灰度级附近的显示灰度级之差扩散到周围像素的误差扩散。

17、如权利要求12中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述图像处理部根据所述活动量计算部算出的活动量，在所述灰度显示部的灰度显示中选择灰度级的组合。

18、如权利要求12中所述的图像显示装置，其特征在于，

所述图像处理部选择所述活动量计算部算出的活动量越大越难产生活动图像假轮廓的灰度级组合。

19、一种图像显示方法，根据视频信号显示图像，其特征在于，包括

将所述视频信号每一场划分成分别利用时间宽度或脉冲数加权的多个子场，并在时间上叠置多个子场加以显示从而进行灰度显示的步骤，

使当前场的视频信号延迟1场后输出前一场的视频信号的步骤，

根据所述当前场的视频信号和所述场延迟部输出的前一场的视频信号，检测出图像亮度渐变的步骤，

计算所述当前场的视频信号与所述场延迟部输出的所述前一场的视频信号的差额的步骤、以及

根据所述差额计算部算出的差额和所述亮度渐变检测部检测出的渐变，计算图像活动量的步骤。

20、如权利要求19中所述的图像显示方法，其特征在于，

还具有根据所述算出的图像活动量对视频信号进行图像处理的步骤。

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