JP2000039864A

JP2000039864A - 動画像表示方法及び動画像表示装置

Info

Publication number: JP2000039864A
Application number: JP10208914A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kawakami; 秀彦川上; Hideaki Kawamura; 秀昭川村; Hiromasa Fukushima; 宏昌福島; Masaki Tokoi; 雅樹床井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＤＰ等において画像が移動する場合に発生
する偽輪郭の発生を抑止し、高画質化を図ることを目的
とする。【解決手段】画素レベルに応じて識別コードを付与す
る識別コード化し、フィールド間で識別コード画像を比
較して動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルの
移動方向に沿って、表示すべき画像データを分配配置し
てサブフィールド駆動データを構成するようにしたの
で、表示画面上で移動画素に対し視線が追求したとき
に、各網膜位置に入る光量の正確な計算が行え、その出
力データから新しいサブフィールドデータが生成される
ので、偽輪郭の発生を大幅に抑制し、高画質な動画像表
示ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（以下、単に「ＰＤＰ」と記述する）等にお
いて動画像を表示する場合に発生する偽輪郭を効果的に
抑止する動画像表示方法及び動画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰの中間調表示方法の一つとして、
フィールド内時間分割法が広く用いられている。この中
間調表示方法は、１フィールドを、輝度の重みの異なる
Ｎ枚の画面（以下、「サブフィールド」と記述する）で
構成する。輝度の重みの小さい側からＳＦ０、ＳＦ１、
ＳＦ２、…・・，ＳＦ（Ｎ−１）と呼ばれ、これらサブ
フィールドの輝度の重みの比はそれぞれ、２⁰，２¹，２
²，…・・，２^N-1である。１フィールド内の中間輝度
は、サブフィールドの発光の有無を選択する事により制
御される。人間の目に感じる輝度は、人間の視覚特性
（残光特性）により、発光サブフィールドの各々の輝度
の和で表せる。この中間調表示方法で表現出来る中間階
調数は１フィールド内のサブフィールド数、即ち２のＮ
乗通りである。

【０００３】図３０に上記中間調表示方法を用いた１フ
ィールド内の表示シーケンスを示す。１フィールドは８
枚（Ｎ＝８）の輝度の重みの異なるサブフィールドで構
成されている。各サブフィールドは輝度の重みの大きい
ほうからＳＦ７、ＳＦ６、…・・、ＳＦ０と呼ばれてい
る。ここで、ＳＦ７を最上位ビット（ＭＳＢ）側、ＳＦ
０を最下位ビット（ＬＳＢ）側と呼んでいる。

【０００４】サブフィールドの発光回数の比は、ＳＦ０
を“１”とすると、ＳＦ１は“２”、ＳＦ２は“４”、
…・・ＳＦ６は“６４”、ＳＦ７は“１２８”である。
サブフィールド数が８個のときは２５６階調まで表現で
きる。

【０００５】ところで、上述したサブフィールド法によ
る中間調表示方法は、ＰＤＰのような「１」と「０」の
２つの階調しか表現出来ない２値表示デバイスでも多階
調表現が可能である点で優れている。ＰＤＰをサブフィ
ールド法で駆動することにより、ブラウン管方式のテレ
ビ画像とほぼ同様な画質を実現できる。

【０００６】しかしながら、例えば、濃淡が緩やかに変
化している被写体の動画像が表示された場合、ブラウン
管方式のテレビ画像では見られないＰＤＰ画像に特有の
いわゆる偽輪郭が発生する。

【０００７】偽輪郭発生現象は、人間の視覚特性に起因
した現象であって、映像信号レベルが２５６階調表示の
とき、特に上記の１２８、６４、３２、１６などといっ
た２のＮ乗の境界付近に沿って、あたかも階調が失われ
たような状態で、更には本来表示すべき色と違った色が
縞状となって見られる現象である。しかし、静止画像を
表示した場合には偽輪郭は感じられない。動きのある部
分でかつ上記信号レベルの周辺でのみ認知されるのが偽
輪郭の特徴である。

【０００８】図３１（ａ）、（ｂ）を用いてサブフィー
ルド階調表示方法で偽輪郭が発生する原理について説明
する。図３１（ａ）では、１フィールド内のサブフィー
ルド数が８個でその配列が輝度の重みの小さい順番、即
ちＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２、…・・、ＳＦ７の順に並ぶ
場合を示している。ある画素位置の信号レベルが１２７
から１２８に変化しているときに、この動画像が１フィ
ールドで３画素移動しているものとする。図３１（ｂ）
は、観測者がこの動画像を画面上で観測した場合に、観
察者が受ける輝度変化を示す。

【０００９】このように、信号レベル１２７（ＳＦ０か
らＳＦ６までの発光）と信号レベル１２８（ＳＦ７のみ
が発光）が隣り合っている場合、その階調差は１ＬＳＢ
（１／２５６）である。しかし、人間の網膜上で感じる
発光値は、この発光時間の不均一性により、画像の移動
した画素分の積分値となる。即ち、本来同じ画素で発光
しているべき各々のサブフィールドの発光が動画像部で
は異なった画素位置で発光していることになり、画素の
中間調輝度が単に各サブフィールドの和で表現出来なく
なる。これが人間の視覚で偽輪郭として感じられる理由
である。

【００１０】図３１（ｂ）に示した様に、動画像が表示
画面の左側から右側へスクロールすると、上述の信号レ
ベルの境界部は明るい線として感じられ、反対に動画像
が表示画面の右側から左側へスクロールすると、上述の
信号レベルの境界部はサブフィールドの空間的分離によ
り、暗い線として感じられることになる。

【００１１】一方、サブフィールドの配列が輝度の重み
の大きい方、即ちＳＦ７、ＳＦ６、ＳＦ５、…・・、Ｓ
Ｆ０と順に並んでいる表示方法においては、動画像が表
示画面の左側から右側へスクロールすると、信号レベル
の境界部は暗い線として感じられ、反対に動画像が表示
画面の右側から左側へスクロールすると、信号レベルの
境界部は明るい線として感じられることになる。つま
り、表示画面の動画像の移動方向によって、偽輪郭の見
え方が異なることになる。

【００１２】更に、この偽輪郭の発生は動画像の動き速
度にも依存し、動き速度が速い程、偽輪郭の及ぶ範囲は
大きい。例えば、１フィールド中に１０画素移動する動
画像の偽輪郭は１０画素にも及ぶ。

【００１３】従来より、この偽輪郭に対する対策として
各種の提案がされており、特開平８−２１１８４８号公
報では、動きベクトルをフィールド間の画像データによ
り画素ブロック毎に検出し、フィールド内の先頭サブフ
ィールドは、入力データのそれに対応するデータを表示
し、それに続く各サブフィールドは各々の先頭サブフィ
ールドからの遅れ時間をフィールド周期で割った値を動
きベクトルに掛け算した値を用いて表示データを移動さ
せ画像を表示する技術内容が開示されている。

【００１４】しかしながら、このようなサブフィールド
シフト型補正の場合、動きベクトルにおける移動画素数
の大きさによって補正効果に差が生じることが、種々の
評価画像による視覚シミュレーション実験で分かった。

【００１５】図３２は、動きベクトルが８画素／フィー
ルドのときのサブフィールドデータの実際のシフト位置
を、重みを含めて示したものであり、縦軸に時間をと
り、横軸に網膜位置をとったものである。図で斜めの太
い実線の長さは、各サブフィールドの発光時間を表し、
ＳＦ１が重み１２８、ＳＦ８が重み１である。更に本図
では、実パネルの８サブフィールドの発光タイミング及
び時間を忠実に再現していて、垂直方向に積分した値が
網膜に受光される光量の総和になる。即ち、右から３番
目の網膜位置に着目すると、第Ｎフィールドの受光量総和＝表示座標（ｘ、ｙ）のＳ
Ｆ１の発光＋表示座標（ｘ＋２，ｙ）のＳＦ２の発光＋
表示座標（ｘ＋３，ｙ）のＳＦ３の発光＋表示座標（ｘ
＋４，ｙ）のＳＦ４の発光＋表示座標（ｘ＋５，ｙ）の
ＳＦ５の発光＋表示座標（ｘ＋５，ｙ）のＳＦ６の発光
＋表示座標（ｘ＋６，ｙ）のＳＦ７の発光＋表示座標
（ｘ＋７，ｙ）のＳＦ８の発光となる。この図から、動きベクトルが８画素／フィール
ドのときのサブフィールド（ＳＦ１からＳＦ４まで）
は、ほぼ網膜の中心線に揃っていて、対応する画素にサ
ブフィールドデータをシフトすれば偽輪郭を除去できる
ことが分かる。

【００１６】一方、これに対して、図３３は動きベクト
ル６画素／フィールドのときのサブフィールドデータの
実際のシフト量を示したものであり、重みの大きなＳＦ
２、ＳＦ３が網膜の中心線から離れていて、サブフィー
ルドデータをシフトさせても隣接画素のデータの影響を
受けてしまうことが分かる。即ち、単純なサブフィール
ドデータのシフトだけでは、偽輪郭を完全になくすこと
は理論的に困難であることが分かった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来か
らある偽輪郭の抑止に関する技術の如く、画像の動き量
に応じてサブフィールドの発光パターンを移動させたり
表示データを変えるだけでは、視覚光量とのマッチング
が完全に対応出来ない場合が発生し、動画像の表示の際
に発生する偽輪郭を十分に防止することが出来ないとい
う課題を有していた。更に、上述した動きベクトルも視
覚光量の補正を行うに十分な画素単位での検出精度が必
要とされていた。

【００１８】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたもので、サブフィールド法で動画像の表示を行う際
に、動画を目で追従したときの偽輪郭の発生を大幅に抑
制することが出来る動画像表示法及び動画像表示装置を
提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は以下のような手段を講じた。

【００２０】本発明の請求項１に記載の発明は、輝度の
重みの異なる複数のサブフィールドで１フィールドの画
像を構成し、１フィールドの画像を構成するサブフィー
ルドの組み合せを変化させることにより必要な階調を表
示する方法において、現フィールド画像と前フィールド
画像の画素レベルに応じて各々に識別コードを付与し、
ブロック毎に前記付与した識別コードの相関値から動き
ベクトルを検出するステップと、前記動き画素数及び動
き方向に応じた動きベクトルから表示画面上で移動した
注目画素に対し視線が追従したときの、各サブフィール
ド期間における発光時間と画面上の視線移動の経路から
各網膜に入る光量の寄与率を、前記注目画素が周辺画素
に対して与える影響の度合いから求め、さらに、前記注
目画素の画素濃度を前記寄与率に応じて周辺画素に分配
し、周辺画素から画素濃度が分配された各画素について
それぞれ画素濃度の総和に基づいて当該サブフィールド
の点灯の有無を決定して新たな画像データを決定するス
テップと、新たに生成した画像データに基づいてサブフ
ィールドの組合せを決定するステップとを具備する構成
を採る。

【００２１】この構成によれば、精度の高い動きベクト
ルを検出し、該検出した動きベクトルの移動方向に沿っ
て、表示すべき画像データを分配配置してサブフィール
ド駆動データを構成するようにしたので、表示画面上で
移動画素に対し視線が追求したときに、各網膜位置に入
る光量の正確な計算が行え、その出力データから新しい
サブフィールドデータが生成されるので、偽輪郭の発生
を大幅に抑制し、高画質な動画像表示方法が行える。

【００２２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の動画像表示方法において、現フィールド画像と前フィ
ールド画像の画素レベルに応じて各々に識別コードを付
与し、現フィールドの識別コード画像を複数の検出ブロ
ックに分割し、検出ブロック毎に前フィールドの識別コ
ード画像内に参照領域を設定し、参照領域内に複数設定
した参照ブロックと検出ブロックとの一致度を識別コー
ドに基づいて評価し、評価値の最も高い参照ブロックと
前記検出ブロックとの位置関係から動きベクトルを検出
する構成を採る。

【００２３】この構成によれば、画素レベルに応じて付
与した識別コードに基づいて評価するもので、複数の２
値画像である識別コードを用いて動きベクトルを検出す
ることにより、動きベクトルの検出精度も大幅に向上す
る。

【００２４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の動画像表示方法において、画素レベルに応じて識別コ
ードを付与する際に、画素レベルに応じて区分領域の異
なる２種類以上の識別コードを付与し、各々に求めた動
きベクトルを統合して画素の動きベクトルを求める構成
を採る。

【００２５】この構成によれば、区分領域の異なる識別
コードを用いることにより、入力画像の種類を問わず
に、高精度な動きベクトルの検出が出来る。

【００２６】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の動画像表示方法において、下位のサブフィールドにお
ける注目画素に対して、上位サブフィールドにおいて不
点灯となった画素から分配した画素濃度と同じ画素濃度
を回収し、点灯となった画素からは分配した画素濃度に
所定の減衰率を乗じた画素濃度を回収して新たな画像デ
ータを生成する構成を採る。

【００２７】この構成によれば、サブフィールドデータ
の配列を網膜が知覚する階調値と等価なデータを生成す
るため階調データの生成が可能となる。

【００２８】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の動画像表示方法において、サブフィールドの点灯、も
しくは不点灯の決定は、周辺画素から分配された画素濃
度の総和と、当該サブフィールドの重みに応じてあらか
じめ定めらた閾値とを比較することにより行なう構成を
採る。

【００２９】この構成によれば、表示すべきサブフィー
ルドの各階調に対応した重みと比較して新しいサブフィ
ールドデータを生成するので、正確な階調データの表示
が可能となる。

【００３０】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の動画像表示方法において、検出された動きベクトルか
ら画素毎にその４隅の移動方向及び移動量を示す４隅動
きベクトルを検出し、検出した４隅動きベクトルに基づ
いてサブフィールド期間に移動する注目画素から影響を
受ける周辺画素と、前記周辺画素領域に対し前記注目画
素の画像濃度を分配する画素位置と分配割合を決定する
構成を採る。

【００３１】この構成によれば、画素の移動に伴ってそ
の形状が歪む場合においても、その頂点位置の動きベク
トルと形状を正確に把握しておくことが可能となり、正
確な画素面積と寄与率を求めることが可能となる。

【００３２】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の動画像表示方法において、現フィー
ルド画像と前フィールド画像の入力画像は、各Ｒ、Ｇ、
Ｂ画像信号の成分割合を等しくなるように変換した等価
輝度画像信号である構成を採る。

【００３３】この構成によれば、輝度信号を求める際に
各ＲＧＢ信号の割合を等しくすることにより、各色の動
きを正確に検出でき、高精度な動きベクトル検出が可能
となり、擬輪郭を抑制し、高画質な動画像表示方法を提
供することができる。

【００３４】請求項８に記載の発明は、輝度の重みの異
なる複数のサブフィールドで１フィールドの画像を構成
し、１フィールドの画像を構成するサブフィールドの組
み合せを変化させることにより必要な階調を表示する動
画像表示装置において、現フィールド画像と前フィール
ド画像の画素レベルに応じて識別コードを付与し、ブロ
ック毎に前記付与した識別コードの相関値から動きベク
トルを検出する動きベクトル検出手段と、前記動き画素
数及び動き方向に応じた動きベクトルから表示画面上で
移動した注目画素に対し視線が追従したときの、各サブ
フィールド期間における発光時間と画面上の視線移動の
経路から各網膜に入る光量の寄与率を、前記注目画素が
周辺画素に対して与える影響の度合いから求め、さら
に、前記注目画素の画素濃度を前記寄与率に応じて周辺
画素に分配し、周辺画素から画素濃度が分配された各画
素についてそれぞれ画素濃度の総和に基づいて当該サブ
フィールドの点灯の有無を決定し新たな画像データを決
定し新たに画像データを生成する再生手段と、新たに生
成した画像データに基づいてサブフィールドの駆動デー
タを生成するサブフィールド決定手段と、を具備する構
成を採る。

【００３５】この構成によれば、精度の高い動きベクト
ルを検出し、検出した動きベクトルの移動方向に沿っ
て、表示すべき画像データを分配配置してサブフィール
ド駆動データを構成するようにしたので、表示画面上で
移動画素に対し視線が追求したときに、各網膜位置に入
る光量の正確な計算が行え、その出力データから新しい
サブフィールドデータが生成されるので、動きの検出さ
れた正確な移動画素数、及び移動方向に応じた新しい画
像データにより、偽輪郭の発生を防止する事が可能とな
る。

【００３６】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の動画像表示装置において、再生手段は、検出した動き
ベクトルに基づいて、各画素毎の４隅の移動方向及び移
動量を示す４隅動きベクトルを算出する４隅動きベクト
ル演算部と、前記４隅動きベクトルに基づいて、各サブ
フィールド毎に当該サブフィールドの発光開始位置と発
光終了位置の座標値を算出する中間座標抽出部と、前記
中間座標抽出部から出力される座標値に基づいてサブフ
ィールドの点灯、または不点灯を制御する２値データを
出力し、かつ、下位サブフィールドに与える画像データ
を出力するビットマップ出力部とを備え、前記サブフィ
ールド決定手段は、前記ビットマップ出力部からの２値
データを全サブフィールドにわたって合成してサブフィ
ールド駆動データを出力する合成部を備える構成を採
る。

【００３７】この構成によれば、画素の移動に伴ってそ
の形状が歪む場合においても、その頂点位置の動きベク
トルと形状を正確に把握しておくことが可能となり、正
確な画素面積と寄与率の演算により、視覚光量に適合し
たサブフィールドデータが生成出来る。

【００３８】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の動画像表示装置において、ビットマップ出力部は、
前記中間座標抽出部より出力される４隅ベクトルの中間
座標値を４隅とする定められた領域の面積を定められた
期間積分する画素面積演算部と、前記４隅ベクトルの中
間座標値に基づいて、画像データを所定のサブフィール
ド平面に分配する割合を算出する寄与率演算部と、画像
データに前記寄与率を乗ずる複数の乗算器と、前記寄与
率を乗じて分配したデータ値に基づいて当該サブフィー
ルドの点灯、もしくは不点灯を制御する２値データを出
力し、かつ、前記分配配置した画像データを取り込ん
で、下位サブフィールドに与える画像データを生成する
際の減衰率を算出する減衰率演算部と、前記減衰率を前
記分配した画像データに乗ずる複数の乗算器と、前記減
衰率を乗じた画像データを前記画素面積演算部で除算す
る複数の除算器と、前記除算された画像データを取り込
んで下位サブフィールドのための画像データを生成する
新画像データ収納部と、を備える構成を採る。

【００３９】この構成によれば、表示画面上で移動画素
に対し視線が追従したときに、網膜に入る光量を正確に
リアルタイムで計算され、その出力データから視覚光量
と等価な新しいサブフィールドデータが生成されるの
で、偽輪郭の発生のない動画像表示が行える。

【００４０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００４１】図１は、本発明の動画像表示方法を適用し
た動画像表示装置の全体構成図を示している。図１の動
画像表示装置は、ビデオ信号処理部１０１でビデオ信号
をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に分離し、Ａ／Ｄ変換部１０２
でＲ，Ｇ，Ｂの画像データに変換してから画像変換部１
０３に入力する。画像変換部１０３ではＲ、Ｇ、Ｂ各信
号を等価輝度信号（Ｙｔ）に変換し、さらに、現フィー
ルド及び前フィールド画像への変換と平滑化処理を行
い、これらの画像信号を動き検出処理部１０５に入力す
る。動き検出処理部１０５では、閾値処理、ブロックマ
ッチング処理、統合判定処理を実施して入力画像の動き
画素数及び移動方向を検出する。動き検出処理部１０５
で検出した動き画素数、移動方向及び検出ブロック情報
を、データ補正処理部１０７へ入力し、動き画素数及び
移動方向の結果に基づいて入力画素位置データのサブフ
ィールドパターンの組合せ演算を行ない、視覚光量に適
合したサブフィールドデータの再構成を行うことによ
り、偽輪郭の発生する画素の階調データ補正を行う。こ
の出力データは出力処理部１０９へ入力する。

【００４２】出力処理部１０９は、各画素の階調データ
を電圧印可時間幅に対応したパルス数に変換してＸスキ
ャンドライバ１１０及びＹスキャンドライバ１１１に与
えることでＰＤＰで構成された画像表示部１１２に中間
調表示を行っている。

【００４３】なお、同期分離処理部１１３においてビデ
オ信号から同期信号を分離して入力ビデオ信号に同期し
たタインミング信号をタイミング発生部１１４で生成し
て各部に供給している。

【００４４】上記のように構成された動画像表示装置の
動作について説明する。ビデオ信号処理部１０１は、ビ
デオ信号をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に分離し、Ａ／Ｄ変換
部１０２でＲ，Ｇ，Ｂの原画像信号に変換し、画像変換
部１０３とデータ補正処理部１０７に供給する。

【００４５】画像変換部１０３の具体的なブロック構成
図を図２に示し、その動作を説明する。Ａ／Ｄ変換部１
０２から入力した各Ｒ、Ｇ、Ｂ原画像信号を、遅延回路
１２０で１フィールド分遅延させてからＮ−１フィール
ドＹ画像変換回路１２１へ入力する。Ｎ−１フィールド
Ｙ画像変換回路１２１では入力された各Ｒ、Ｇ、Ｂ原画
像信号を（数１）で示される等価輝度信号（Ｙｔ(N-
1)）に変換する。

【００４６】

【数１】

【００４７】このＮ−１フィールド画像信号、即ち前フ
ィールドＹｔ画像信号は平滑化フィルタ１２３に入力
し、原画像に含まれるノイズ成分を除去する。

【００４８】同様に、各Ｒ、Ｇ、Ｂ原画像信号は、Ｎフ
ィールドＹ画像変換回路１２２へ入力し、Ｎフィールド
Ｙ画像変換回路１２２で（数２）で示される等価輝度信
号（Ｙｔ(N)）に変換する。

【００４９】

【数２】

【００５０】このＮフィールド画像信号、即ち現フィー
ルドＹｔ画像信号も同様に平滑化フィルタ１２４に入力
し、原画像に含まれるノイズ成分を除去する。

【００５１】ところで、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から通常の輝度
（Ｙ）信号への変換は、一般には（数３）で行われる。

【００５２】

【数３】

【００５３】しかし、（数３）では、Ｒ信号成分とＢ信
号成分のＹ信号成分に対する比率が低く、全信号レベル
領域に亘って画像の動きを正確に検出できないことを実
験で確認した。

【００５４】本発明の如く、Ｙｔ信号に対する各Ｒ、
Ｇ、Ｂ信号の寄与率を等しくしたことで、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎
に動き検出を求める方式と比較して高精度な動き検出ベ
クトルの検出ができる。さらに、Ｙｔ信号への変換方式
を適用したことにより、従来のＲ、Ｇ、Ｂ毎に動き検出
を行う方式に比べ、回路規模で２／３に低減でき、コス
ト及び演算の高速化が可能となる特徴を有する。以下、
Ｙｔ画像信号を単にＹ信号として述べる。

【００５５】動き検出処理部１０５の具体的なブロック
構成図を図３に示し、その動作を説明する。動き検出処
理部１０５は、現フィールドＹ画像信号と前フィールド
Ｙ画像信号を閾値レベルの異なる２つの閾値グループで
それぞれ識別コードを付与することにより多値画像（識
別コード画像）に変換し、一旦画像メモリに記憶する。
画像メモリから読み出された多値画像は、閾値グループ
毎に動きベクトルを求め、統合判定部１３５で２つ閾値
グループからの動きベクトルを統合するものである。

【００５６】現フィールドブロックＢ１の閾値処理は、
画像変換部１０３から入力した現フィールドＹ画像信号
を入力し、現フィールドのＹ画像信号を閾値処理部１３
０−１、１３０−２では画素レベルに応じた区分領域で
識別コードを付与して、多値画像を出力する。この時、
Ｙ画像信号から識別コード画像である多値画像データの
生成は、画素レベルに応じた区分領域を図４に示す２つ
の閾値グループ（図４では閾値グループ（Ａ）と閾値グ
ループ（Ｂ）で示した）で、Ｙ画像信号をそれぞれの閾
値ａ１〜ｇ２、ｈ１〜ｑ２の区分領域に従ってそれぞれ
識別コード付与部１３１により３ビットの識別コードを
付与する。なお、Ｙ画像信号が区分領域の範囲外の場合
は、識別コード”０”を付与するものとする。図４に示
した例では、識別コードを各々３ビットとしているた
め、各８種類の区分領域が選択でき、それぞれを閾値グ
ループＡとＢとしている。

【００５７】従って、この２つの閾値グループ（Ａ及び
Ｂ）が現フィールドＹ画像信号と前フィールドＹ画像信
号にそれぞれ割り当てられ識別コードの付与を行い、こ
れらの識別コード別にブロックマッチング処理が行われ
るため、従来の２つ画像によるブロックマッチングより
精度の高い動きベクトルの検出できる。各閾値グループ
毎に得られた多値階層画像データはそれぞれ多値メモリ
１３２−１、１３２−２に格納する。

【００５８】また、前フィールドブロックＢ２は、上記
現フィールドブロックＢ１と同様に構成されている。す
なわち、閾値処理部１３０−３、１３０−４では、前述
したように入力された前フィールドＹ画像信号を画素レ
ベルに応じて識別コード付与部１３１を介して各閾値グ
ループ（閾値Ａ、Ｂ）毎に識別コード付与し、得られた
多階値画像データ（識別コード画像）を多値メモリ１３
２−３、１３２−４に格納する。

【００５９】なお、閾値グループＡ、Ｂの各々の区分領
域は、互いの区分領域が重ならないように設定しても、
互いの区分領域が一部重なるように設定しても良い。

【００６０】動きベクトル検出のためのブロックマッチ
ング処理において、現フィールド画像から切り出す検出
ブロックＫＢのアドレスマッピングをアドレスマッピン
グ部１３３−１が行い、前フィールド画像から切り出す
参照ブロックＲＢのブロックのアドレスマッピングをア
ドレスマッピング部１３３−２が行う。検出ブロックＫ
Ｂ及び参照ブロックＲＢの各画像データは動きベクトル
検出部１３４へ入力する。

【００６１】動きベクトル検出部１３４は、閾値グルー
プ（Ａ及びＢ）毎に設けられた多値演算・比較部１３４
−１、１３４−２で構成され、ブロックマッチングによ
ってフィールド間の画像の動きを求める。

【００６２】統合判定部１３５は、各検出ブロックＫＢ
の動き画素数及び動き方向を判定して、判定結果を動き
ベクトルテーブル１３６に登録する。

【００６３】データ補正処理部１０７は、動き画素数及
び移動方向が格納されてある動きベクトルテーブル１３
６の結果に基づいて、入力画素位置データのサブフィー
ルドパターンの組合せ演算を行ない、視覚光量に適合し
たデータの再構成を行うことにより、偽輪郭の発生する
画素の階調データ補正を行う。この出力データは、出力
処理部１０９へ入力し、各画素の階調データを電圧印可
時間幅に対応したパルス数に変換してＸスキャンドライ
バ１１０及びＹスキャンドライバ１１１に与えることで
ＰＤＰで構成された画像表示部１１２に中間調表示を行
うものである。

【００６４】次に、本発明に関係する動き検出処理部１
０５、データ補正処理部１０７について、図５を用いて
詳細に説明する。

【００６５】まず、動き検出処理部１０５について詳細
に説明する。閾値処理部１３０−１〜１３０−４は、現
フィールドＹ画像信号及び前フィールドＹ画像信号をそ
れぞれ設定された区分領域により識別コード化処理がな
される。ここで、識別コード化（多値画像）の概念につ
いて図６を参照して説明する。図６は、横軸が画素位
置、縦軸が画素レベルを示す。Ｙ画像信号の画素レベル
の区分領域は、図４で示したｎ個の閾値ａ１からｇ２
（同図ではｎ＝８）により、（ｎ）個の区間に分割され
ており、隣接区間では重ならないように異なる閾値が割
り振られ、各画素は画素値がどの区分領域に属するかに
応じて識別コードが付与される。これを前述した如く、
閾値コード毎に割り当てられた識別コードにより、入力
信号レベルを閾値グループＡとＢとで２分割し、現フィ
ールド画像及び前フィールド画像を多値画像（識別コー
ド画像）にするものである。なお、図６において、斜線
領域の画素値が閾値範囲外の場合は識別コードとして”
０”が与えられる。

【００６６】この閾値処理は、画素値の分布の偏りに影
響されることなく、画像の局所的な変化を表すことがで
きるので、識別コード毎（１〜７）の動きベクトルはブ
ロックのような少量域内でも原画像の特徴を反映したも
のとなる。偽輪郭の発生する画素の動きは極めて局所的
な検出で十分であり、計算時間、回路構成等を簡単にで
きる。

【００６７】この現フィールド及び前フィールドのそれ
ぞれ多値化処理１３０−１〜１３０−４により識別コー
ド化された多値画像データはそれぞれ多値画像メモリ１
３２−１〜１３２−４に格納されて、次のブロックマッ
チング処理に供される。

【００６８】従来の２値画像によるブロックマッチング
は、定められた評価関数値の大小により判定し、動きベ
クトルの検出は参照領域Ｒに含まれる多数の参照ブロッ
クＲＢの中から評価関数の最小値を与えるものを探し出
すことにより行なわれ、実際には、（数４）に示すよう
に検出ブロックＫＢ内の２値画像ｇt（ｘ、ｙ）と参照
ブロックＲＢ内の２値画像ｇt-1（ｘ、ｙ）との間で、
排他論理操作による画素数計数値の最大一致点をその検
出ブロックＫＢの動きベクトルとして求めていた。

【００６９】

【数４】

【００７０】この時、Ｄｎｔを最小にする位置（ｉ，
ｊ）を各検出ブロックＫＢの動きベクトルとして定義す
る。これは各検出ブロックＫＢ毎に、参照領域ＲＢ内に
おいて相関値の最大値にする場所を見つけることと等価
である。

【００７１】本実施の形態でのブロックマッチングは、
画素数の一致のみでなく、前述のように検出情報として
識別コードも同時に参照することにより、動きベクトル
の検出精度の大幅な改善が可能となった。これを式で表
すと（数５）のようになる。

【００７２】

【数５】

【００７３】ここで、ｋは閾値処理で付与された識別コ
ードであり、前述のように図４で示したものであり、こ
れを前述のように３ビットで表すと、ｋは０から７まで
の値を持つことができる。

【００７４】次に、多値演算・比較部１３４−１、１３
４−２のブロックマッチング処理を図７に示すフローチ
ャートを参照して説明する。まず、入力画像として、現
フィールド多値画像（識別コード画像）を対象に検出ブ
ロック内の識別コード毎の画素数を計数する（Ｓ１）。
この時、検出ブロック内が全て同じ識別コードの時（Ｓ
２）はフラグを’１’にセット（Ｓ５）し、検出ブロッ
ク内の識別コードが全て０の時（Ｓ３）はフラグを’
０’にセット（Ｓ６）し、検出ブロック内に複数の識別
コードが存在するとき（Ｓ４）は、フラグ’−１’にセ
ットする（Ｓ７）。

【００７５】このように、検出ブロックの識別コードに
応じてフラグを設定するのは、後述するように統合処理
における動きベクトル処理の場合分けを行うためであ
る。従って、検出ブロック内に複数のコードが存在する
場合のみ参照領域内の全ての参照ブロックとの相関処理
を行い、動きベクトル（ｍｘ，ｍｙ）を求める（Ｓ
８）。これを、全ブロック個数まで繰り返し処理を行う
（Ｓ９）。

【００７６】図８は、図７に示した（Ｓ８）の動きベク
トル検出処理の更に詳細なフローチャートを示す。図８
において、まず参照領域の設定を行い（Ｓ１０）、次
に、全ての参照ブロックと相関処理を（数４）または
（数５）を用いて行う（Ｓ１１）。これを相関値の大き
い順に並び替えを行い（Ｓ１２）、相関の一番大きい参
照ブロックと検出ブロックとの対応位置を動きベクトル
とする（Ｓ１３）。更に、同一参照ブロック内で相関値
が同値のものがあるかチェックし（Ｓ１４）、その同値
が無い場合には得られた動きベクトルを出力として取り
出す。一方、検出ブロックの位置に一番近い参照ブロッ
クがあれば、その検出ブロックとの対応位置を動きベク
トルとして取り出し（Ｓ１５）、それを出力とする。

【００７７】上述した本発明の識別コード法によるブロ
ックマッチングでは、従来の画素数計数のみによるブロ
ックマッチング法に比べ、２乗平均誤差で２０〜３０％
の動きベクトル検出精度向上が確認された。

【００７８】次に、統合判定部１３５の動作について説
明する。ここでは、動きベクトル検出部１３４において
現フィールドＹ画像と前フィールドＹ画像を２つの閾値
グループ（ここではＹ（Ａ）グループとＹ（Ｂ）グルー
プと呼ぶ）毎に検出された動きベクトル情報から一つの
動きベクトルに統合演算する処理を行う。

【００７９】図９は、Ｙ（Ａ）、Ｙ（Ｂ）の各動きベク
トル値から、一つの動きベクトルを求めるための動作フ
ローである。ここで、フラグが’０’は動きが検出され
ないブロックであり、フラグが’−１’は動きが検出さ
れたブロックを示す。

【００８０】この統合処理では注目ブロックのフラグを
まずチェックし（Ｓ２０）、フラグが’０’（Ｓ２１）
の場合は注目ブロックの動きベクトルを取り出さず、フ
ラグが’−１’（Ｓ２３）の場合にのみ注目ブロックの
動きベクトルを取り出す（Ｓ２４）。しかる後に、注目
ブロックを囲う周辺８近傍の動きベクトルを取り出し
（Ｓ２５）、取り出した複数の動きベクトルをｘ，ｙ成
分毎にそれぞれ並び替えを行い、その中央値を代表値と
する（Ｓ２６）。これを統合すべき画像数まで行い（Ｓ
２７）、その後代表値の個数に応じて処理を分ける。

【００８１】代表値は、各Ｙ（Ａ）、Ｙ（Ｂ）毎に示さ
れるものであり、この時、代表値が１個の場合には（Ｓ
２８）、統合結果として注目ブロックの動きベクトル値
はフラグ＝−１として、代表値そのままとする（Ｓ３
２）。また、代表値が２個の場合は（Ｓ２９）、２つの
代表値の平均値を求める（Ｓ３０）。統合結果として注
目ブロックの動きベクトル値はフラグ＝−１として、そ
の平均値演算結果を採る（Ｓ３１）。この処理を全ブロ
ック個数まで求め（Ｓ３３）、注目ブロックの動きベク
トル値とする。

【００８２】以上のように、Ｙ（Ａ），Ｙ（Ｂ）画像毎
に求められた動き画素数を各ブロック毎に１つの値に統
合処理し、動き画素数として動きベクトルテーブル１３
６に登録する。動きベクトルテーブル１３６には、現フ
ィールドの各検出ブロックＫＢの動きベクトル情報が登
録されている。

【００８３】上記統合処理の結果では、６４０画素ｘ４
８０画素のＶＧＡタイプでは、検出ブロックが１６画素
ｘ１６画素であるため、総検出ブロック数は１２００個
である。このように、単一のＹ画像による動きベクトル
による方法より、Ｙ画像を２つ以上の閾値グループでそ
れぞれ動きベクトルを求め統合処理をすることにより極
めて精度も良好で、かつそのバラツキも少ない動きベク
トルが得られる。

【００８４】次に、データ補正処理部１０７について説
明する。図１０は、図１におけるデータ処理部１０７の
詳細構成図を示すものである。動きベクトルデータ２３
２は、１画素毎のベクトル値を入力する。画素４隅動き
ベクトル演算部２２０は、動きベクトルデータ２３２を
入力し各画素毎に４隅の動きベクトルを演算出力する。
画素の４隅の動きベクトルを演算する理由は、画素の動
きに伴ってその形状が歪むためで、その頂点位置の動き
ベクトルを正確に捉えておく必要があるためと、視覚光
量に対応した高精度の動きベクトルが必要なためであ
る。第１サブフィールド中間座標抽出演算部２２１から
第ｎサブフィールド中間座標抽出演算部２２５は、４隅
の動きベクトルを入力し各サブフィールドで発光してい
るそれぞれの期間の視線の始点と終点の中間位置を求め
出力する。

【００８５】第１サブフィールドビットマップ演算部２
２６から第ｎサブフィールドビットマップ演算部２３０
は、画像データを視線の始点と終点の中間座標を使い、
各サブフィールドで画素単位に発光するか否かを合成部
２３１に出力しかつ次のサブフィールドビットマップ演
算部で必要な新画像データを出力する。このサブフィー
ルド中間座標抽出演算部２２１〜２２５とサブフィール
ドビットマップ演算部２２６〜２３０とは対をなしてお
り、例えば、サブフィールド数が８個あればこの組み合
わせは８対必要である。合成部２３１では、各ビットマ
ップ演算部２２６〜２３０で出力されたデータの遅延を
調整してサブフィールドパターンのビット毎の組み合わ
せを行ない、新しい画像データの合成を行なう。

【００８６】次に、画素４隅動きベクトル演算部２２０
の詳細を、図１１及び（数６）を用いて説明する。図１
１は、画像データのある位置を示す。ある座標（ｍ、
ｎ）の画素の動きベクトル値を（Ｖｘ（ｍ，ｎ），Ｖｙ
（ｍ，ｎ））とする。ある座標（ｍ、ｎ）とは、２次元
の画像データ上の位置のことである。座標（ｍ、ｎ）の
画素の４隅をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点とする。例え
ば、Ａ点に注目すると、Ａ点は、位置（ｍ、ｎ）、（ｍ
−1、ｎ）、（ｍ、ｎ−１）、（ｍ−１、ｎ−１）のそ
れぞれの画素に囲まれている。Ａ点の動きベクトルを求
めるには、位置（ｍ、ｎ）、（ｍ−1、ｎ）、（ｍ、ｎ
−１）、（ｍ−１、ｎ−１）の画素の動きベクトル値を
用いて演算する。Ａ点の動きベクトルを求める演算の一
例として、周りの画素位置４点の動きベクトルの平均を
とることが考えられる。従って、Ａ点の動きベクト（VA
x，VAy）は、（数６）で求めることができる。他の３点
も同様の式で求めることができる。

【００８７】

【数６】

【００８８】次に、図１０における、第１サブフィール
ド中間座標抽出演算部２２１から第ｎサブフィールド中
間座標抽出演算部２２５の動作を、図１２及び図１３を
用いて説明する。図１３は、データがディスプレイ上の
位置を移動している様子を示している。ある画素の４隅
のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点の動きベクトルは、（点（６，４．
３），（５．９，４），（６，３．８），（６．２，
４））の１例を示している。網膜画素は、時刻ｔ０（図
１２参照）の時２８０で、時刻ｔ１の時２８１で、時刻
ｔ２のときは２８２で、ｔ３のときは２８３で、ｔ４の
ときは２８４でｔ５のときは２８５で、ｔ６のときは２
８６の位置にあることを示し、破線は、発光期間中の網
膜画素の４隅を示している。サブフィールド中間座標抽
出演算部は、それぞれのサブフィールドの発光期間の始
点位置と終点位置を演算し出力する。

【００８９】計算方法は、Ｘ＝（ｔ−ｔ０）／ｔ×Ｖｘ（ｍ、ｎ）＋ｘ０±０．５Ｙ＝（ｔ−ｔ０）／ｔ×Ｖｙ（ｍ、ｎ）＋ｙ０±０．５ [Ｖｘ（ｍ、ｎ），Ｖｙ（ｍ、ｎ）は動きベクトル値] 例えば、Ｂ点２８７の位置は、Ｘ＝（４ー２）／１０×５．９＋ｘ０＋０．５＝１．６
８＋ｘ０Ｙ＝（４ー２）／１０×４＋ｙ０−０．５＝０．３０＋
ｙ０また、Ｃ点２８８の位置は、Ｘ＝（８ー２）／１０×６＋ｘ０＋０．５＝４．１０＋
ｘ０Ｙ＝（８ー２）／１０×３．８＋ｙ０＋０．５＝２．７
８＋ｙ０である。

【００９０】中間座標抽出演算部２２１〜２２５は、サ
ブフィールドの数だけ必要で、第１サブフィールド中間
座標抽出演算部２２１では、第１サブフィールドの発光
期間の始点位置と終点位置を演算し、第１サブフィール
ドビットマップ演算部２２６に出力し、第２サブフィー
ルド中間座標抽出演算部２２２では、第２サブフィール
ドの発光期間の始点位置と終点位置を演算し、第２サブ
フィールドビットマップ演算部２２７に出力し、第ｎサ
ブフィールド中間座標抽出演算部２２５では、第ｎサブ
フィールドの発光期間の始点位置と終点位置を演算し、
第ｎサブフィールドビットマップ演算部２３０に出力す
る。

【００９１】次に、第１サブフィールドビットマップ演
算部２２６から第ｎサブフィールドビットマップ演算部
２３０の詳細について図１４を用いて説明する。図１４
は、中間座標抽出演算部からの中間座標データ２７３と
画像データ２７４から、新画像データ２７５と２値のビ
ットマップ２７６を出力するまでの構成を示した図であ
る。処理の概念を、（数７）及び図１５を用いて説明す
る。（数７）は、図１４の新画像データ２７５を求める
ための式である。

【００９２】

【数７】

【００９３】Ｄａｔａ（ｍ、ｎ）は、図１４のある位置
（ｍ、ｎ）の画像データ２７４である。ＮｅｗＤａｔａ
（ｍ、ｎ）は、図１４のある位置（ｍ、ｎ）の新画像デ
ータ２７５である。Ｋａ（ｘ、ｙ）は、図１４の減衰率
演算部２５９の出力である。Ｅ（ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）は、
図１４の寄与率演算部２５４の出力である。図１５は、
ディスプレイ上のある位置（ｘ、ｙ）に対して、図１４
の画像データ２７４が配列されたレジスタ２５５から新
画像データ２７５が配列されている新画像データ収納部
２７２までの流れを視覚的に示した図である。図１５の
複数の画像データ３００に保持するのが図１４のレジス
タ２５５である。複数の画像データ（ｘ、ｙ）に対応す
るそれぞれの寄与率を掛ける３０１に対応するのが図１
４の複数の乗算器２５６、２５７、２５８である。乗算
されたデータを合計する図１５のＰ（ｘ、ｙ）３０２に
対応するのが図１４の加算器２６０である。図１５の”
一様に減衰率を掛ける”３０３に対応するのが図１４の
複数の乗算器２６６、２６７、２６８である。

【００９４】図１５の”それぞれの画素面積で割る”３
０４に対応するのが図１４の複数の除算器２６９、２７
０、２７１である。図１５の複数の新画像データ３０５
に対応するのが図１４の新画像データ収納部２７２であ
る。図１５の”＋”３０６は、図１４の加算器２６０に
対応する。図１４のビットマップ出力２７６のデータ
は、ディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）に対応しており、
出力データが”１”のときは、当該サブフィールドを発
光させ、”０”のときは、発光させない。図１５の信号
の流れ３０７の画像データ上の出発位置（ｍ、ｎ）と新
画像データ上の終着位置（ｍ、ｎ）は等しい。ディスプ
レイ上のある位置（ｘ、ｙ）に対して寄与率が０になる
ようなある位置（ｍ、ｎ）の画像データは演算する必要
はない。（数７）において、Ｅ（ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）＝０
であることから明らかである。

【００９５】次に、各部の説明をする。画素面積演算部
２５１は、中間座標データ２７３を用いて各画素の面積
を演算するところである。レジスタ２５２は、画素面積
演算部２５１より出力されたデータを補間しその複数の
データを出力する。レジスタ２５３は、動きベクトルデ
ータ２７３を補間し、その複数の動きベクトルデータを
出力できる。寄与率演算部２５４は、複数の中間座標デ
ータを用いて、複数の寄与率を演算し、出力する。レジ
スタ２５５は、画像データ２７４を補間し、その複数の
画像データを出力する。

【００９６】次に、減衰率演算部２５９について説明す
る。減衰率演算部２５９は、入力されるデータをすべて
加算し、その合計値と閾値作成部２６３の出力データと
で大小比較した、”０”または”１”の結果を２値のビ
ットマップとして出力する。また、その結果より、合計
値が閾値より小さければ１．０を出力し合計値が閾値以
上なら（合計値−閾値）÷（合計値）を出力する。その
減衰率演算部２５９の概念を図１６及び（数８）、（数
９）を用いて説明する。

【００９７】

【数８】

【００９８】

【数９】

【００９９】図１６は、加算器２６０の出力と減算器２
６１の出力を表したものである。（数８）は、加算器２
６０の出力が閾値以上のときの減衰率演算部出力２５９
の出力とビットマップ出力２７６を表わす式である。
（数９）は、加算器２６０の出力が閾値未満のときの減
衰率演算部出力２５９の出力とビットマップ出力２７６
を表わす式である。Ｐ（ｘ，ｙ）は、ディスプレイ上の
位置ｘ、ｙのときの加算器２６０の出力値である。ｔｈ
は閾値の値である。ｋａ（ｘ、ｙ）は、ディスプレイ上
の位置ｘ、ｙのときの減衰率演算部２５９の出力値であ
る。Ｈ（ｘ，ｙ）は、ディスプレイ上の位置ｘ、ｙに対
応するビットマップ出力２７６である。これで減衰率演
算部２５９は、入力されるデータをすべて加算し、その
合計値と閾値作成部２６３の出力データとで大小比較し
た、”０”または”１”の結果を２値のビットマップと
して出力するし、その結果より、合計値が閾値より小さ
ければ１．０を出力し合計値が閾値以上なら（合計値−
閾値）÷（合計値）を出力することがわかる。

【０１００】新画像データ収納部２７２は、減衰率演算
部２５９と寄与率演算部２５４と画像データ（Ｄａｔａ
（ｍ，ｎ））２７４が複数収納してあるレジスタ２５５
を掛けた値から、画素面積演算部２５１の結果が収納し
てあるレジスタ２５２の値Ｓ（ｍ，ｎ）で割った値を新
画像データＮｅｗＤａｔａ（ｍ，ｎ）として、一時加算
保持し、次のサブフィールドビットマップ演算部に出力
するデータを出力する。

【０１０１】図１０に示した合成部２３１は、次のサブ
フィールド変換部２０５の形式にあったデータを合成す
るところである。各ビットマップ演算部からの出力は、
第１サブフィールド、次に第２、次に第３、第４という
具合にサブフィールド順に遅延して出力される。この遅
延を調整して次のサブフィールド変換部１０５に出力す
る。

【０１０２】以下、上記構成を有する動画像表示装置を
用いた表示方法について説明する。まず、動画像表示方
法について述べる。なお、ここでは説明を簡単にするた
めに、一定方向の動きベクトル（６、４）のスクロール
画像データと、図１２に示すサブフィールドの発光シー
ケンスを用いて説明するものとする。

【０１０３】最初にサブフィールドの構成を説明する。
図１２に示すように、サブフィールドの構成は、３つの
サブフィールドからなり、それぞれのサブフィールドに
よる発光パターン比が｛ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３｝＝
｛４：２：１｝の重み付けで構成された発光シーケンス
とする。この場合の発光シーケンスの周期はＴであり、
斜線部分が発光期間を表している。この図１２で、第１
サブフィールドの発光期間の開始はｔ１であり、終わり
はｔ２であり、また、第２サブフィールドの発光期間は
ｔ３であり、終わりはｔ４であり、さらに、第３サブフ
ィールドの発光期間の開始はｔ５であり、終わりはｔ６
をである。また、ｔ７＝ｔ１＋Ｔｔ０＝（ｔ１＋ｔ２）÷２（ｔ２−ｔ１）：（ｔ４−ｔ３）：（ｔ６−ｔ５）：Ｔ
＝４：２：１：１０（ｔ３−ｔ２）：（ｔ５−ｔ４）：（ｔ７−ｔ６）：Ｔ
＝１：１：１：１０の関係があるものとする。

【０１０４】次に、視点の動きと１単位の網膜画素面積
の関係について説明する。ここでいう網膜画素とは、デ
ィスプレイ上の像が網膜に映った、網膜の受容域のこと
を定義したもので、その受容域の重心位置が視点とな
る。図１７（ａ）は、視点がディスプレイ上を右上方向
に動くことを想定している概念図である。

【０１０５】図１７（ａ）において、一定方向の動きベ
クトル（６、４）のスクロール画像であるから、視点
は、ディスプレイ上の位置（ｘ０、ｙ０）から位置（ｘ
０＋６、ｙ０＋４）を時間Ｔで通過する。また１単位の
網膜画素面積とは、その受容域の１単位面積のことであ
る。

【０１０６】次に、１単位の網膜画素がディスプレイ上
の各画素からどれだけ影響を受けるかを説明する。図１
８は、各サブフィールドで、１単位の網膜画素がディス
プレイ上の各画素からどれだけ影響を受けるかを小数３
桁までの数字で表した図であり、ここでは、この数字を
寄与率という呼び方で定義するものとする。寄与率の説
明と求め方の詳細については後述する。図１８（ａ）
は、時刻ｔ１からｔ２までの間で、図１８（ｂ）は、時
刻ｔ３からｔ４までの間で、図１８（ｃ）は、時刻ｔ５
からｔ６までの間に、網膜画素がディスプレイ上の各画
素からどれだけ影響を受けたかを寄与率で示した図であ
る。

【０１０７】網膜画素３６０は、時刻ｔ０のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６１は、時刻ｔ１のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６２は、時刻ｔ２のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６３は、時刻ｔ３のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６４は、時刻ｔ４のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６５は、時刻ｔ５のとき網膜画
素の位置で、網膜画素３６６は、時刻ｔ６のとき網膜画
素の位置である。例えば、時刻ｔ１からｔ２までに１単
位の網膜画素は、ディスプレイ上の位置（ｘ０、ｙ０）
に対して寄与率は０．３２４であり、ディスプレイ上の
位置（ｘ０＋５、ｙ０＋３）に対して寄与率は０である
ことが図からわかる。

【０１０８】次に、網膜画素がディスプレイより受けて
いる階調の求め方について説明する。ディスプレイ上を
移動したときの網膜画素に入ってくる階調Ｍは、それぞ
れのディスプレイ上の画素から受ける光量の和である。
例えば、上記したサブフィールドの発光シーケンスで、
時刻ｔ１からｔ７までの時間に網膜画素がどれだけの階
調を得たかを上記した寄与率をもって求める。そして、
得た階調Ｍは、ディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）でｎサ
ブフィールド期間において、発光したか否かをＨ（ｘ、
ｙ、ｎ）とする。Ｈ（ｘ、ｙ、ｎ）の値は、発光すれば
Ｈ（ｘ、ｙ、ｎ）＝１で、発光しなければＨ（ｘ、ｙ、
ｎ）＝０である。従って、 M= 4*( 0.046*H(x0,y0+1,1)+0.147*H(x0+1,y0+1,1)+0.006*H(x0+2,y0+1,1) +0.002*H(x0-2,y0,1)+0.136*H(x0-1,y0,1)+0.324*H(x0,y0,1) +0.136*H(x0+1,y0,1)+0.002*H(x0+2,y0,1) +0.006*H(x0-2,y0-1,1) + 0.147*H(x0-1,y0-1,1) + 0.046*H(x0,y0-1,1) ) +2*( 0.004*H(x0+1,y0+2,2)+0.272*H(x0+2,y0+2,2)+0.324*H(x0+3,y0+2,2) +0.013*H(x0+1,y0+1,2)+0.295*H(x0+2,y0+1,2)+0.093*H(x0+3,y0+1,2) ) +1*( 0.065*H(x0+3,y0+3,3)+0.510*H(x0+4,y0+3,3)+0.025*H(x0+5,y0+3,3) +0.068*H(x0+3,y0+2,3)+0.324*H(x0+4,y0+2,3)+0.008*H(x0+5,y0+2,3) ) で求めることができる。

【０１０９】上記Ｈ（ｘ、ｙ、ｎ）の配列要素を適切に
決定することによって、この網膜画素が知覚する階調Ｍ
が、元来の画像の階調データと限りなく等しくなると偽
輪郭の発生を抑えられる。

【０１１０】次に、どのようにしてＨ（ｘ、ｙ、ｎ）を
求めるかについて説明するが、説明を簡単にするため
に、２画素が動きベクトル（６、４）で移動した場合の
例を取り上げて説明する。図１７（ｂ）は、２画素の画
像データが移動し、それに伴い網膜画素が移動している
様を示している。２つの網膜画素が、動きベクトル
（６、４）で移動していることがわかる。例として、画
像データは、位置（ｍ、ｎ）には７を、位置（ｍ＋１、
ｎ）には３とする。それを表しているのが図１９（ａ）
と図２０（ａ）であり、画像データを２次元的に示して
いる。図２０、図２１、図２２は、これから説明する処
理を示したものであり、それぞれの図の（ａ）図は、分
配配置するデータを示し、各図の（ｂ）図は、位置
（ｍ、ｎ）のデータを分配した結果を示し、各図の
（ｃ）図は、位置（ｍ＋１、ｎ）のデータを分配した結
果を示し、各図の（ｄ）図は、分配したそれぞれの位置
合計を示し、各図の（ｅ）図は、ある閾値で比較した
結果を示し、各図の（ｆ）図は、次の処理で使用する画
像データを示す。

【０１１１】これからＨ（ｘ，ｙ，ｎ）を求める過程を
説明する。演算の過程としては概略次のようになる。ま
ず、第１サブフィールドの発光するか否かのデータであ
るＨ（ｘ、ｙ、１）を求め、それからＨ（ｘ、ｙ、１）
の結果と画像データからＨ（ｘ、ｙ、２）を求めるため
の新しい画像データＡを演算し出力する。その出力され
た新しい画像データＡをもとに、第２サブフィールドの
発光するか否かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、２）を求
め、それからＨ（ｘ、ｙ、２）の結果と画像データＡか
らＨ（ｘ、ｙ、３）を求めるための新しい画像データＢ
を演算し出力する。最後に、その出力されたＨ（ｘ、
ｙ、３）を求めるための新しい画像データＢをもとに、
第３サブフィールドの発光するか否かのデータであるＨ
（ｘ、ｙ、３）を求める。

【０１１２】それでは最初に、第１サブフィールドの発
光するか否かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、１）と、第２
サブフィールドの発光するか否かのデータであるＨ
（ｘ、ｙ、２）を求めるために、新しい画像データＡを
出力する過程について説明する。はじめに、位置（ｍ、
ｎ）の画像データである７を、図１８（ａ）に示す寄与
率を用いてディスプレイ上に分配配置する。分配配置す
る方法は、図１８（ａ）に示す位置（ｘ、ｙ）の寄与率
と画像データを掛け合わせた値を、図２０（ｂ）に示す
位置（ｘ、ｙ）に代入する。例えば、図２０（ｂ）に示
す位置（ｘ０、ｙ０）に代入される値は、０．３２４×
７＝２．２６８で、位置（ｘ０＋１、ｙ０）に代入され
る値は、０．１３６×７＝０．９５２である。同様に図
２０（ｂ）の他の位置に代入される値も演算する。また
位置（ｍ＋１、ｎ）の画像データである３を分配配置す
る方法は、上記のように寄与率と掛け合わせるが、ｘ位
置が先ほどより＋１大きいので、代入する位置をｘ位置
を＋１シフトして書き入れる。すなわち、図２０（ｃ）
に示す位置（ｘ０＋１、ｙ０）に代入される値は、０．
３２４×３＝０．９７２で、位置（ｘ０＋２、ｙ０）に
代入される値は、０．１３６×３＝０．４０８である。
同様に図２０（ｃ）の他の位置に代入される値も演算す
る。

【０１１３】次に図２０（ｂ）と図２０（ｃ）に示して
ある値を座標位置を一致させて加算する。例えば、図２
０（ｂ）の位置（ｘ０、ｙ０）の値である２．２６８
と、図２０（ｃ）の位置（ｘ０、ｙ０）の値である０．
４０８を加算した値２．６７６を、図２０（ｄ）の位置
（ｘ０、ｙ０）に代入する。同様に、図２０（ｄ）の他
の位置に代入される値も演算する。そしてＨ（ｘ、ｙ、
１）は、図２０（ｄ）の代入された値と閾値を比較して
求める。図２０（ｄ）の値と比較する閾値は、４であ
る。なお、ここでいう閾値の詳細については後述するも
のとする。Ｈ（ｘ、ｙ、１）は、図２０（ｄ）の値が閾
値の４以上なら１、４未満なら０である。例えば、位置
（ｘ０、ｙ０）の値は２．６７６で、４未満なので、Ｈ
（ｘ０、ｙ０、１）は０である。同様に比較して代入し
ていくと図２０（ｅ）が完成する。今回の例では、図２
０（ｅ）のすべての位置の値は、０であった。すなわ
ち、第１サブフィールド区間で発光する画素はないこと
がわかる。

【０１１４】次に、第２サブフィールドの発光するか否
かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、２）を求めるための新し
い画像データＡを出力する過程について説明する。概念
は、分配配置する画像データを回収（フィードバック）
して、新画像データＡを求めることである。新画像デー
タＡの値は、寄与率に応じて分配した画像データに対
し、Ｈ（ｘ、ｙ、１）の結果によって決まる減衰率を掛
けて、画素面積で割り、元の座標位置にすべて回収する
ことにより算出する。なお、ここでいう画素面積の説明
は後述するものとする。

【０１１５】減衰率ｋａ（ｘ、ｙ）の求め方は、Ｈ（ｘ、ｙ、１）＝１のとき、ｋａ（ｘ、ｙ）＝（位置（ｘ、ｙ）に分配した値の合計
値−閾値）÷ （位置（ｘ、ｙ）に分配した値の合計
値）Ｈ（ｘ、ｙ、１）＝０のとき、ｋａ（ｘ、ｙ）＝１である。

【０１１６】回収する１例をあげると、画像データの位
置（ｍ、ｎ）からディスプレイ上の位置（ｘ０、ｙ０）
に分配した値は、上記の結果より２．２６８であった。
またＨ（ｘ０、ｙ０、１）の結果は、０であった。画像
データの位置（ｍ、ｎ）がディスプレイ上の位置（ｘ
０、ｙ０）に対して回収する値は、２．２６８×１で
２．２６８である。同じようにして、画像データの位置
（ｍ、ｎ）がディスプレイ上の位置（ｘ０＋１、ｙ０）
に対して回収する値は、０．９５２×１で０．９５２で
ある。従って、画像データの位置（ｍ、ｎ）がディスプ
レイ上のすべての位置に対して回収する値は、 0.322*1+1.029*1+0.042*1+0.014*1+0.952*1+2.268*1+0.
952*1+0.014*1+0.042*1+1.029*1+0.322*1 で、６．９８６である。

【０１１７】今回の例では、いかなるｘ、ｙに対してＨ
（ｘ、ｙ、１）は、０であったので、分配した値はすべ
て回収することになる。すなわち、分配したデータ”
７”は、そのまま回収される。上記の値が６．９８６と
なっているのは、小数３桁で丸めた誤差が含まれるため
である。

【０１１８】次に、この値を画素面積で割る。画素面積
は、この例では１である。すなわち、割った値は、７÷
１で７となる。同様に画像データの位置（ｍ＋１、ｎ）
がディスプレイ上のすべての位置に対して回収する値は
３である。ここでも画素面積は、１である。割った値
は、３÷１で３である。これを図２０（ｆ）に示してお
く。この図２０（ｆ）の値が次の第２サブフィールドの
発光するか否かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、２）を求め
るための新しい画像データＡである。以上が第１サブフ
ィールドの発光するか否かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、
１）を求め、それからＨ（ｘ、ｙ、１）の結果と画像デ
ータからＨ（ｘ、ｙ、２）を求めるための新しい画像デ
ータＡを演算し出力する方法である。

【０１１９】次に、第２サブフィールドが発光するか否
かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、２）を求め、それからＨ
（ｘ、ｙ、２）の結果と画像データＡからＨ（ｘ、ｙ、
３）を求めるための新しい画像データＢを演算し出力す
る方法を説明する。図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、上記と同様な演算を行なえばよい。

【０１２０】すると、図２１（ｄ）と比較する閾値は、
２である。図２１（ｄ）で閾値である２以上の値をもつ
位置は、（ｘ０＋２、ｙ０＋１）と（ｘ０＋３、ｙ０＋
２）の２個所あり、それぞれの減衰率は、位置（ｘ０＋２、ｙ０＋１）のとき、（２．１０４−２）÷（２．１０４）＝０．０４９、位置（ｘ０＋３、ｙ０＋２）のとき、（３．０８４−２）÷（３．０８４）＝０．３５１である。従って、新画像データＢの位置（ｍ、ｎ）の値
は、 0.028*1+1.904*1+2.268*0.351+0.091*1+2.065*0.049+0.
651*1 で３．５７１となり、位置（ｍ＋１、ｎ）の値は、 0.012*1+0.816*0.351+0.972*1+0.039*0.049+0.885*1+0.
279*1 で２．４３６である。画素面積は、１である。割った値
を図２１（ｆ）に示しておく。この図２１（ｆ）の値が
次の第２サブフィールドの発光するか否かのデータであ
るＨ（ｘ、ｙ、３）を求めるための新しい画像データＢ
である。

【０１２１】以上が第２サブフィールドの発光するか否
かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、２）を求め、それからＨ
（ｘ、ｙ、１）の結果と画像データＡから、Ｈ（ｘ、
ｙ、３）を求めるための新しい画像データＢを演算し出
力する方法を説明した。第３サブフィールドの発光する
か否かのデータであるＨ（ｘ、ｙ、３）を求る方法も同
様に演算すればよい。補足をすると、この場合、図２２
（ｄ）の値と比較する閾値は、１となる。最後に出力結
果を図１９（ｂ）に示した。この図１９（ｂ）は、座標
位置を一致させて、図２０（ｅ）の値に４を掛けた値
と、図２１（ｅ）に２を掛けた値と、図２２（ｅ）加算
した結果を示したものである。図１９（ａ）は入力画像
データであり、これまで説明したデータ補正処理を施し
た結果が図１９（ｂ）になる。図１９（ｂ）では、視点
の移動と共に各サブフィールド区間で発光している様子
がわかる。

【０１２２】次に、寄与率と画素面積の概念と、求め方
の詳細な説明を行なう。上述のように、寄与率とは、画
像データ上の画素がディスプレイ上の画素に与える影響
を数値化したものである。今までの寄与率の説明は、１
単位の網膜画素がディスプレイ上の各画素からどれだけ
影響を受けるかを数値化したものであったが、画像デー
タ上の画素と１単位の網膜画素を等価にすることで本発
明の目的である偽輪郭をなくすことができる。

【０１２３】例えば、静止画像の場合の寄与率は、画像
データ上の位置（ｍ、ｎ）の階調をディスプレイ上の位
置（ｘ、ｙ）に表示するだけでよいので、画像データ上
の位置（ｍ、ｎ）の画素に対するディスプレイ上の位置
（ｘ、ｙ）画素の寄与率は、１（１００％）である。ま
た、動画像の場合、画像データの位置（ｍ、ｎ）の画素
は、ディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）画素のみではな
く、例えば、（ｘ＋１、ｙ）や（ｘ、ｙ−１）などに影
響を与えるので、画像データ上の位置（ｍ、ｎ）の画素
に対するディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）画素の寄与率
は、１未満である。また、画像データ上の画素とは、物
理的に存在しているわけではなく、画を縦横に区切った
１単位の領域を意味している。画自体の領域である。

【０１２４】また、画像データ上の画素の面積のこと
を、画素面積という。また、画像データ上の画素は、変
形することがある。これまで説明した一定方向に動くス
クロール画像などは正方格子で変形することはないが、
動きの違う画素と画素では、画素が伸縮したり膨張した
りして変形する。また変形するということは、面積も変
わることがある。

【０１２５】以降、画素面積と寄与率の求め方について
説明する。図２３は、ある画像データの画素が時刻ｔ１
からｔ２の間に移動したこと示す図である。四角形Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄは画素を示し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは四角形の４
隅に相当し、四角形Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓは画素を示し、Ｐ、
Ｑ、Ｒ、Ｓは四角形の４隅に相当する。

【０１２６】今、ある時刻ｔ１のときの画素Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄから、時刻ｔ２のときの画素Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓに動
いたとする。Ｋは、時刻ｔにおける移動途中の網膜画素
の位置である。図２３からは、画素が変形している様子
や、ディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）を通過している様
子がわかる。図２４は、ディスプレイ上の位置（ｘ、
ｙ）の付近を拡大した図である。ディスプレイ上の画素
間の距離は、１で正規化をする。従ってディスプレイ上
の１画素の面積は、１である。ディスプレイの構造上３
原色で１画素であるが、本発明の説明では、１原色で１
画素で、同一位置にある。斜線部分は、画素Ｋとディス
プレイ上の位置（ｘ、ｙ）の重なっている部分で、画像
データ（ｍ、ｎ）とディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）と
の関係であるので、面積をＳｐ（ｔ、ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）
とし、また画素Ｋの面積を、Ｓｋ（ｔ、ｍ、ｎ）とす
る。それぞれを時間的平均をとることで寄与率と画素面
積を定義する。（数１０）が寄与率Ｅ（ｍ、ｎ、ｘ、
ｙ）で、（数１１）が画素面積Ｓ（ｍ、ｎ）を求める式
である。

【０１２７】

【数１０】

【０１２８】

【数１１】

【０１２９】次に、面積Ｓｐ（ｔ、ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）と
面積Ｓｋ（ｔ、ｍ、ｎ）の求め方の概念を説明する。図
２５（ａ）、（ｂ）は、あるディスプレイ上の位置に網
膜画素が重なっている図であり、（数１０）、（数１
１）は、その重なっている面積を求める式である。な
お、（数１２）、（数１３）において、丸付き数字は、
図２５（ａ）、（ｂ）に相当する各３角の領域の面積を
示している。

【０１３０】

【数１２】

【０１３１】

【数１３】

【０１３２】図２５（ａ）及び（ｂ）のおいて、重なっ
ている面積は、単位正方形の面積１より、重なっていな
い面積を減算することで求まる。重なっていない面積を
求めるには、重なっていない領域を補助線を引くことで
幾つかの３角形をつくり、それらの３角形の面積を加算
すればよい。それぞれ計算された面積Ｓが、面積Ｓｐ
（ｔ、ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）である。

【０１３３】また、図２６（ａ）、（ｂ）は、網膜画素
とその網膜画素をすべてを囲む長方形とその長方形の最
大最小の座標を示し、（数１４）、（数１５）は網膜画
素の面積を求める式である。なお、（数１４）、（数１
５）の丸付き数字は、図２６（ａ）、（ｂ）に相当する
各３角または４角の領域の面積を示している。

【０１３４】

【数１４】

【０１３５】

【数１５】

【０１３６】重なっている面積は、網膜画素をすべてを
囲む長方形の面積である（ＭａｘＸ−ＭｉｎＸ）×（Ｍ
ａｘＹ−ＭｉｎＹ）より、重なっていない面積を引くこ
とで求まる。ここで、（ＭａｘＸ，ＭａｘＹ）は、画素
面積の座標ｘ、ｙの最大値を示し、（ＭｉｎＸ，Ｍｉｎ
Ｙ）は、画素面積の座標ｘ、ｙの最小値を示している。
一方、重なっていない面積を求めるには、重なっていな
い領域に補助線を引くことで幾つかの３角形と長方形を
つくり、それらの３角形や長方形の面積を加算すればよ
い。それぞれの計算された面積Ｓが、面積Ｓｋ（ｔ、
ｍ、ｎ）である。以上、面積Ｓｐ（ｔ、ｍ、ｎ、ｘ、
ｙ）と面積Ｓｋ（ｔ、ｍ、ｎ）の求め方の概念を説明し
たが、面積は、直接求めるのではなく、面積を演算する
回路が容易にできるように３角形か長方形を組み合わせ
て求める。

【０１３７】次に寄与率演算部２５４の概念と実際の数
値を用いて詳細な説明をする。一例として、図１８
（ａ）の位置（ｘ０、ｙ０）の寄与率０．３２４の求め
方を、図２７、（数１６）〜（数２５）、図２８、図２
９を用いて説明する。

【０１３８】

【数１６】

【０１３９】

【数１７】

【０１４０】

【数１８】

【０１４１】

【数１９】

【０１４２】

【数２０】

【０１４３】

【数２１】

【０１４４】

【数２２】

【０１４５】

【数２３】

【０１４６】

【数２４】

【０１４７】

【数２５】

【０１４８】図２７は、概念を、図２８は、図１８
（ａ）の拡大図、及びいろいろな時刻の網膜画素の位置
を、図２９は、ある時刻におけるディスプレイ上の位置
（ｘ、ｙ）と網膜画素との関わり合いを、（数２０）〜
（数２５）は、寄与率の計算式を示すものである。

【０１４９】まず、最初に、図２７及び（数１６）〜
（数２３）を用いて概念を述べる。図２７（ａ）は、２
つの単位面積１の正方形（基本、移動）が重なっている
図であり、（数１５）はその正方形が重なっている面積
を求める式を示す。図２７（ａ）の黒丸の点は、正方形
の重心を示しており、基本正方形は座標（０、０）の位
置に、移動正方形は、（ｘ、ｙ）にある。斜線の面積
は、条件付きで（１−｜ｘ｜）（１−｜ｙ｜）であるこ
とがわかる。次に、図２７（ｂ）は、移動正方形の重心
が（ｘ０、ｙ０）から（ｘ１、ｙ１）に移動したときの
図を示し、（数１７）は、間接変数ｋを使用し移動中の
移動正方形の重心（ｘ、ｙ）を示した式である。（数１
８）は、移動正方形が移動中に重なった面積の総和を求
める式と結果を示す。その総和を、Ｅｅ（ｘ０、ｙ０、
ｘ１、ｙ１）の関数とする。面積の総和Ｅｅは、（数１
７）を（数１６）に代入し、ｋの関数で表した面積をｋ
で積分することになる。

【０１５０】最後に図２７（ｃ）は、ある例を示して、
Ｅ（寄与率）を求める方法を示すために、移動正方形
が、重心（ｘ０、ｙ０）から（ｘ３、ｙ３）を移動して
いる図を示し、（数１９）は象限の境目の座標位置を求
める式と寄与率を求める式を示す。異象限を通過するた
めに、面積の総和Ｅｅの計算は、象限毎に分ける必要が
ある。（ｘ１、ｙ１）は、第２象限と第３象限の境目の
座標を、（ｘ２、ｙ２）は、第１象限と第２象限の境目
の座標である。寄与率Ｅは、各象限の移動正方形が移動
中の重なった面積の総和Ｅｅに、各象限を通過した割合
を掛けた総和である。また、同一象限内でも、重心位置
が±１を通過するところでも面積の総和Ｅｅの演算は分
ける必要がある。

【０１５１】図２８は、図１８（ａ）の拡大図、及びい
ろいろな時刻の網膜画素の位置を示しているが、時刻ｔ
０のときに網膜画素は３７２の位置に、時刻ｔ１のとき
に網膜画素は３７０の位置に、時刻ｔ２のときに網膜画
素は３７４の位置にあることは、上記よりわかる。網膜
画素３７１、３７３は、ディスプレイ上の位置（ｘ０、
ｙ０）の画素に重なる直前と直後の位置である。そのと
きの時刻は、ｔ１１、ｔ１３である。次に、図２９は、
ある時刻における網膜画素とディスプレイ上の位置
（ｘ、ｙ）との重なりを示している。上記したように、
斜線部分は、時刻ｔのときの網膜画素Ｋとディスプレイ
上の位置（ｘ、ｙ）の重なっている部分で、画像データ
（ｍ、ｎ）とディスプレイ上の位置（ｘ、ｙ）との関係
があるので、面積をＳｐ（ｔ、ｍ、ｎ、ｘ、ｙ）とし、
また画素Ｋの面積を、Ｓｋ（ｔ、ｍ、ｎ）とする。これ
は、上記（数１６）と同様な関係がある。

【０１５２】以上概念を説明したが、次から画素面積と
寄与率の実際の数値を用いて述べる。（数２０）は、画
素面積を求めている式である。網膜画素は、時間的に変
形しないので結果は、１となる。（数２０）は、寄与率
を求める式である。時刻ｔ１からｔ２までの平均の重な
り合っている面積を求めていることがわかる。（数１
６）〜（数１９）と対比させると、寄与率Ｅの結果は、 (k2-k1)Ee(x1,y1,x2,y2)+(k3-k2)Ee(x2,y2,x3,y3) となる。

【０１５３】次に、（数２２）では、移動正方形の重心
の始点（ｘ０、ｙ０）と終点（ｘ４、ｙ４）の位置を、
（数２３）では、同一象限内の重心位置が±１を通過す
る位置を、（数２３）では、移動正方形が移動中の重な
った面積の総和Ｅｅを、（数２５）では、上記（数２
３）、（数２４）の結果を、（数２１）に代入して寄与
率をそれぞれ求めている。以上の結果、寄与率０．３２
４が求まることになる。この例では、異象限を通過する
のは、時刻ｔ０のときの１回である。また同一象限内の
重心位置が±１を通過するのは、時刻ｔ１１とｔ１３で
２回ある。それぞれ分けて計算することがこの例からわ
かる。

【０１５４】次に、閾値の詳細な説明をする。閾値は、
全サブフィールド発光期間の長さに対するあるサブフィ
ールド発光期間の長さの比を画像データの最大値を掛け
あわせたものである。一例を挙げて説明すると、画像デ
ータが０、１、２、３、４、５、６、７の８階調で、図
１２の発光シーケンスをとるときを例にとると、以下の
ようになる。

【０１５５】全サブフィールド発光期間の長さ＝
（＝１＋２＋４）第１サブフィールド発光期間の長さ＝４画像データの最大値＝７閾値＝（第１サブフィールド発光期間の長さ）／（全サ
ブフィールド発光期間の長さ）×（画像データの最大
値）＝４／７×７＝４従って、第１サブフィールドビットマップ演算部２２６
の閾値は４である。同じように第２サブフィールドビッ
トマップ演算部２２７の閾値は２である。同じように第
３サブフィールドビットマップ演算部２２８の閾値は１
である。簡単な例ではあったが、２５６階調を１０サブ
フィールドで表示する様なディスプレイの場合も、同様
に上記の式を使用して求める。

【０１５６】第１サブフィールドから第ｎサブフィール
ドビットマップ演算部の閾値は、大きい閾値から順に小
さい閾値に設定する。すなわち第１サブフィールドのビ
ットマップ演算部の閾値は、最大で、第ｎサブフィール
ドのビットマップ演算部の閾値は、最小である。またこ
の構成をとれば、動きベクトル検出に少々の誤差が生じ
ても、画像破綻が生じない。

【０１５７】なお、ここでは、概念を簡単に説明するた
めに、図１２に示す３サブフィールド発光シーケンスを
用いて説明してきたが、３サブフィールド以上の発光シ
ーケンス、例えば、８サブフィールドでも、画像データ
の演算変換は可能であり、また、網膜画素を正方形で説
明したが、面積が１基本単位の円に置き換えて説明して
もよいことは言うまでもない。

【０１５８】さらに、時刻ｔ０は（ｔ１＋ｔ２）÷２と
して説明をしたが、ｔ０＝ｔ１でも、ｔ０＝任意でもよ
いことはいうまでもない。

【０１５９】また、説明を簡単にするために、映像を２
画素を用いて説明を行ったが、画素数が多い場合に顕著
な効果が得られる。

【０１６０】なお、寄与率演算部と画素面積演算部は、
回路規模の削減のため、あらかじめ演算しておいた寄与
率や、画素面積をＲＯＭテーブルに書き込んでおくこと
で使用可能である。

【０１６１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、画素レ
ベルに応じて付与した識別コードの相関値から動きベク
トルを検出し、検出された動きベクトルから動き画素
数、及び動き方向に応じて、表示画面上で移動画素に対
して視線が追従したときに、各サブフィールド区間内で
の発光時間と画面上の視線移動の経路から各網膜位置に
入る光量の寄与率とをリアルタイムで計算し、その出力
データから新しいサブフィールドデータを作成する構成
としたので、高精度の動きベクトルと相まって動画を目
で追従したときの網膜画素が知覚する階調と本来の画像
の階調データと精度よく一致するようになり、網膜には
本来の画像に対応した階調に相当する光量が蓄積される
ようになり、画面偽輪郭の発生を大幅に抑制することが
でき、偽輪郭のない表示画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に形態に係る動画像表示装置の全
体構成図

【図２】実施の形態に係る動画像表示装置における画像
変換部のブロック構成図

【図３】実施の形態に係る動画像表示装置における動き
検出処理部のブロック構成図

【図４】識別コードの付与例を示す図

【図５】階調画像表示装置の全体的な処理の流れを示す
図

【図６】サンプル画像での多階層画像と閾値との関係を
示す図

【図７】識別コードによる動きベクトル検出の全体動作
フローチャート

【図８】動きベクトル検出を求めるための動作フローチ
ャート

【図９】統合処理の動作フローチャート

【図１０】データ補正処理部の詳細な構成を示す図

【図１１】ある位置の動きベクトルを示す図

【図１２】サブフィールドの発光シーケンスを示す図

【図１３】画像データがディスプレイ上の位置を移動を
示している図

【図１４】中間座標抽出演算部からの動きベクトルデー
タと画像データとから新画像データと２値のビットマッ
プとを出力するまでの構成を示す図

【図１５】ディスプレイ上のある位置（ｘ、ｙ）に対し
て、画像データが配列されたレジスタから、新画像デー
タが配列されている新画像データ収納部までの流れを視
覚的に示した概念図

【図１６】加算器出力と減算器出力を視覚的に示した図

【図１７】（ａ）視点がディスプレイ上を動く様を表し
ている図（ｂ）２画素の画像データが移動し、それに伴い網膜画
素が移動している様を示している図

【図１８】各サブフィールドで１単位の網膜画素がディ
スプレイ上の各画素からどれだけ影響を受けるかを小数
３桁までの数字で表した図

【図１９】画像処理をする前のデータと処理の結果を示
す図

【図２０】第１サブフィールド区間内での処理を示す図

【図２１】第２サブフィールド区間内での処理を示す図

【図２２】第３サブフィールド区間内での処理を示す図

【図２３】ある画像データの画素が時刻ｔ１からｔ２の
間に移動したこと示す図

【図２４】ディスプレイ上の位置（ｘ０、ｙ０）の付近
を拡大した図

【図２５】あるディスプレイ上の位置に網膜画素の重な
りを示す図

【図２６】網膜画素とその網膜画素をすべてを囲む長方
形とその長方形の最大最小の座標を示す図

【図２７】寄与率の求め方を説明するための図

【図２８】いろいろな時刻の網膜画素の位置を示す図

【図２９】ある時刻における網膜画素とディスプレイ上
の位置（ｘ、ｙ）との重なりとを示している図

【図３０】サブフィールド法での偽輪郭発生原理を示す
図

【図３１】サブフィールドの輝度比を示す図

【図３２】動きベクトルが８画素／フィールドのときの
サブフィールドデータのシフト位置を重みを考慮して示
した図

【図３３】動きベクトルが６画素／フィールドのときの
サブフィールドデータのシフト位置を重みを考慮して示
した図

【符号の説明】

１０１ビデオ信号処理部１０２Ａ／Ｄ変換部１０３画像変換部１０５動き検出処理部１０７データ補正処理部１０９出力処理部１１０Ｘスキャンドライブ１１１Ｙスキャンドライブ１１２画像表示部１１３同期分離処理部１１４タイミング発生部１２０遅延回路１２１Ｎ−１フィールドＹ画像変換回路１２２ＮフィールドＹ画像変換回路１２３、１２４平滑フィルタ１３０−１、１３０−３閾値処理部（閾値Ａ）１３０−２、１３０−４閾値処理部（閾値Ｂ）１３１識別コード付与部１３２−１、１３２−３多値画像メモリ（Ａ）１３２−２、１３２−４多値画像メモリ（Ｂ）１３３−１、１３３−２アドレスマッピング部１３４動きベクトル検出部１３４−１、１３４−２多値演算・比較部１３５統合判定部１３６動きベクトルテーブル１３８制御回路２５１画素面積演算部２５２レジスタ２５３レジスタ２５４寄与率演算部２５６、２５７、２５８、２６６、２６７、２６８乗
算器２５９減衰率演算部２６０加算器２６１減算器２６２比較部２６３閾値作成部２６４、２６９、２７０、２７１除算器２７２新画像データ収納部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/66 １０１Ｇ０６Ｆ 15/62 ３４０Ｚ 9/68 １０３ 15/70 ４１０ (72)発明者福島宏昌大阪府門真市大字門真1006番地松下電気産業株式会社内 (72)発明者床井雅樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電気産業株式会社内Ｆターム(参考） 5B050 AA04 EA07 EA24 FA02 5C058 AA11 BA07 BA33 BB01 BB04 BB13 BB14 BB25 5C066 AA03 CA05 CA17 DD07 EC01 EC12 EE02 EF11 GA01 GA05 GA29 HA01 KF01 5C080 AA05 BB05 CC03 DD01 DD30 EE19 EE29 FF12 GG09 GG12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05 JJ07 5L096 AA06 BA08 DA04 HA04 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輝度の重みの異なる複数のサブフィール
ドで１フィールドの画像を構成し、１フィールドの画像
を構成するサブフィールドの組み合せを変化させること
により必要な階調を表示する方法において、現フィール
ド画像と前フィールド画像の画素レベルに応じて各々に
識別コードを付与し、ブロック毎に前記付与した識別コ
ードの相関値から動きベクトルを検出するステップと、
前記動き画素数及び動き方向に応じた動きベクトルから
表示画面上で移動した注目画素に対し視線が追従したと
きの、各サブフィールド期間における発光時間と画面上
の視線移動の経路から各網膜に入る光量の寄与率を、前
記注目画素が周辺画素に対して与える影響の度合いから
求め、さらに、前記注目画素の画素濃度を前記寄与率に
応じて周辺画素に分配し、周辺画素から画素濃度が分配
された各画素についてそれぞれ画素濃度の総和に基づい
て当該サブフィールドの点灯の有無を決定して新たな画
像データを決定するステップと、新たに生成した画像デ
ータに基づいてサブフィールドの組合せを決定するステ
ップとを具備することを特徴とする動画像表示方法。
【請求項２】現フィールド画像と前フィールド画像の
画素レベルに応じて各々に識別コードを付与し、現フィ
ールドの識別コード画像を複数の検出ブロックに分割
し、検出ブロック毎に前フィールドの識別コード画像内
に参照領域を設定し、参照領域内に複数設定した参照ブ
ロックと検出ブロックとの一致度を識別コードに基づい
て評価し、評価値の最も高い参照ブロックと前記検出ブ
ロックとの位置関係から動きベクトルを検出することを
特徴とする請求項１記載の動画像表示方法。
【請求項３】画素レベルに応じて識別コードを付与す
る際に、画素レベルに応じて区分領域の異なる２種類以
上の識別コードを付与し、各々に求めた動きベクトルを
統合して画素の動きベクトルを求めることを特徴とする
請求項２記載の動画像表示方法。
【請求項４】下位のサブフィールドにおける注目画素
に対して、上位サブフィールドにおいて不点灯となった
画素から分配した画素濃度と同じ画素濃度を回収し、点
灯となった画素からは分配した画素濃度に所定の減衰率
を乗じた画素濃度を回収して新たな画像データを生成す
ることを特徴とする請求項１記載の動画像表示方法。
【請求項５】サブフィールドの点灯、もしくは不点灯
の決定は、周辺画素から分配された画素濃度の総和と、
当該サブフィールドの重みに応じてあらかじめ定めらた
閾値とを比較することにより行なうことを特徴とする請
求項４記載の動画像表示方法。
【請求項６】検出された動きベクトルから画素毎にそ
の４隅の移動方向及び移動量を示す４隅動きベクトルを
検出し、検出した４隅動きベクトルに基づいてサブフィ
ールド期間に移動する注目画素から影響を受ける周辺画
素と、前記周辺画素領域に対し前記注目画素の画像濃度
を分配する画素位置と分配割合を決定することを特徴と
する請求項１記載の動画像表示方法。
【請求項７】現フィールド画像と前フィールド画像の
入力画像は、各Ｒ、Ｇ、Ｂ画像信号の成分割合を等しく
なるように変換した等価輝度画像信号であることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動画像表示方
法。
【請求項８】輝度の重みの異なる複数のサブフィール
ドで１フィールドの画像を構成し、１フィールドの画像
を構成するサブフィールドの組み合せを変化させること
により必要な階調を表示する動画像表示装置において、
現フィールド画像と前フィールド画像の画素レベルに応
じて識別コードを付与し、ブロック毎に前記付与した識
別コードの相関値から動きベクトルを検出する動きベク
トル検出手段と、前記動き画素数及び動き方向に応じた
動きベクトルから表示画面上で移動した注目画素に対し
視線が追従したときの、各サブフィールド期間における
発光時間と画面上の視線移動の経路から各網膜に入る光
量の寄与率を、前記注目画素が周辺画素に対して与える
影響の度合いから求め、さらに、前記注目画素の画素濃
度を前記寄与率に応じて周辺画素に分配し、周辺画素か
ら画素濃度が分配された各画素についてそれぞれ画素濃
度の総和に基づいて当該サブフィールドの点灯の有無を
決定し新たな画像データを決定し新たに画像データを生
成する再生手段と、新たに生成した画像データに基づい
てサブフィールドの駆動データを生成するサブフィール
ド決定手段とを具備することを特徴とする動画像表示装
置。
【請求項９】再生手段は、検出した動きベクトルに基
づいて、各画素毎の４隅の移動方向及び移動量を示す４
隅動きベクトルを算出する４隅動きベクトル演算部と、
前記４隅動きベクトルに基づいて、各サブフィールド毎
に当該サブフィールドの発光開始位置と発光終了位置の
座標値を算出する中間座標抽出部と、前記中間座標抽出
部から出力される座標値に基づいてサブフィールドの点
灯、または不点灯を制御する２値データを出力し、か
つ、下位サブフィールドに与える画像データを出力する
ビットマップ出力部とを備え、前記サブフィールド決定
手段は、前記ビットマップ出力部からの２値データを全
サブフィールドにわたって合成してサブフィールド駆動
データを出力する合成部を備えることを特徴とする請求
項８記載の動画像表示装置。
【請求項１０】ビットマップ出力部は、前記中間座標
抽出部より出力される４隅ベクトルの中間座標値を４隅
とする定められた領域の面積を定められた期間積分する
画素面積演算部と、前記４隅ベクトルの中間座標値に基
づいて、画像データを所定のサブフィールド平面に分配
する割合を算出する寄与率演算部と、画像データに前記
寄与率を乗ずる複数の乗算器と、前記寄与率を乗じて分
配したデータ値に基づいて当該サブフィールドの点灯、
もしくは不点灯を制御する２値データを出力し、かつ、
前記分配配置した画像データを取り込んで、下位サブフ
ィールドに与える画像データを生成する際の減衰率を算
出する減衰率演算部と、前記減衰率を前記分配した画像
データに乗ずる複数の乗算器と、前記減衰率を乗じた画
像データを前記画素面積演算部で除算する複数の除算器
と、前記除算された画像データを取り込んで下位サブフ
ィールドのための画像データを生成する新画像データ収
納部とを備えることを特徴とする請求項９記載の動画像
表示装置。