JP2000098959A

JP2000098959A - 画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法

Info

Publication number: JP2000098959A
Application number: JP10264618A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Muto; 泰明武藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-04-07
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: JP4206530B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイ等のサブフィールド駆
動をする画像表示装置において、動画疑似輪郭を抑制す
る。【解決手段】画像情報検出手段１２ａは、映像信号の
最小値および平均値からしきい値を算出し、上記しきい
値からテーブル番号選択手段１３ａはテーブル番号を選
択する。変換手段１４ａはテーブル番号に指定された変
換テーブルによって映像信号をサブフィールドの発光パ
ターンへ変換する。これらの変換テーブルは、映像信号
のしきい値以上の階調に対して動画疑似輪郭が見えにく
くなるような発光パターンになっており、しきい値から
最適な変換テーブルが選択され、動画疑似輪郭の発生要
因を根本から抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１つのフィールドを
複数のサブフィールドに分割して階調表現を行うプラズ
マディスプレイ等に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイの一般的な駆動方
法であるサブフィールド法に関しては、例えば、内池平
樹、御子柴茂生共著による「プラズマディスプレイのす
べて」、工業調査会、ｐ１５３〜ｐ１５４に示されてい
る。また、このサブフィールド法を用いたプラズマディ
スプレイの原理的課題として、動画映像に対して、疑似
輪郭が発生してしまう。この動画疑似輪郭の発生原理に
関しては、同参考資料のｐ１６３〜ｐ１７７に示されて
いる。

【０００３】この動画疑似輪郭に対して図１３に補足説
明する。図１３（ａ）のようなＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの
画素に対して、あるフィールド（ｔ１）での入力される
デジタル信号が１０００であり、次のフィールド（ｔ
２）で０１１１に変化した場合と、逆に０１１１から１
０００に変化した場合を考える。サブフィールドの重み
付けがデジタル信号の各ビットと同一であると仮定する
と、発光状態は（ｂ）、（ｃ）のように描くことができ
る。これらの図は、横軸が時間であり、上部がｔ１のと
きの発光状態、下部がｔ２のときの発光状態を示してお
り、塗りつぶした部分が発光しているサブフィールドで
ある。まず、１０００から０１１１へ発光状態が変化す
る場合、ｔ１後半からｔ２前半の間に例えば画素Ａから
画素Ｄへ目が動いた時を考える。

【０００４】ｔ１時のＡ画素の後半を見てからｔ２時の
Ｂ画素の前半を見る訳であるから、常に発光した状態を
目が追うことになるため、視覚される発光強度は１５に
なる。逆に、０１１１から１０００へ発光状態が変化す
るとき、同様にｔ１後半からｔ２前半の間に例えば画素
Ａから画素Ｄへ目が動いた時を考える。このときには、
全く発光していないサブフィールドのみを目が追うこと
になるため、視覚される発光強度は０になってしまう。
つまり、動画疑似輪郭は、入力されるデジタル信号の変
化に対して、サブフィールドの発光パターンが大きく変
化し、発光の重心位置が大きく変化してしまうことによ
って引き起こされる。よって、サブフィールドの発光パ
ターンあるいは空間、時間軸で変調を行うことにより、
対策が可能である。

【０００５】このような動画疑似輪郭対策の第１の従来
技術として、例えば特開平７−２７１３２５号公報が提
案されている。上記引用例では、図１４に示すように千
鳥状に並んだＡの画素群に対して、（ａ）で示されるサ
ブフィールドの発光パターンを用い、Ａとは異なる千鳥
状のＢの画素群に対して（ｂ）で示されるサブフィール
ドの発光パターンを用いることが示されている。なお、
引用例は、六つのサブフィールドに対し、４、８、２、
１、８、４の重み付けを持ち、”１”表示が点灯してい
る状態を表す。この引用例では、発光するサブフィール
ドを千鳥格子状に入れ替えることで、空間的な変調動作
により動画疑似輪郭を低減することを試みている。ま
た、動画疑似輪郭の発生原理に関しては、上記引用例で
も詳細に解説されている。

【０００６】サブフィールド数を増やせば、発光重心が
分散され、動画疑似輪郭が低減されることは、容易に推
測できる。しかし、サブフィールド数を増やすことは、
アドレス期間を長くすることにつながるため、高輝度化
が困難であった。逆に、サブフィールド数が少なくなる
と、輝度を上げることはできるが、階調が少なくなった
り動画疑似輪郭が劣化する方向へいく。よって、少ない
サブフィールドで階調と動画疑似輪郭を低減する方法が
望まれているという背景がある。

【０００７】次に、一般的なプラズマディスプレイの信
号処理回路について図１５に説明する。符号１０１は画
素変換手段であり、Ｒ（赤），Ｇ（緑）、Ｂ（青）（以
下、ＲＧＢと記す。）毎のデジタルデータが別々に入力
される。画素変換手段１０１は、ＲＧＢ別々のデータ
を、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記
す。）の画素に対応した順番に変換するものであり、入
力されるデータが、Ｒ：Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・、
Ｇ：Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、Ｂ：Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３、・・・であった場合、その出力は、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ
１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、・・・となる。ここで、例えば
４ビットデジタル信号で、Ｒ１：０１１０（０６ｈ）Ｇ１：１１００（０Ｃｈ）Ｂ１：０１０１（０５ｈ）であったとする。また、サブフィールド（以下ＳＦ）の
重み付けがＳＦ１：ＳＦ２：ＳＦ３：ＳＦ４：ＳＦ５＝１：２：
４：４：４であった場合を仮定する。

【０００８】１０２は発光パターンへの変換手段であ
り、入力されるデジタル映像信号をサブフィールドにマ
ッチングした発光パターンに変換する回路である。具体
例に対しては、最大ビットがＳＦ４とＳＦ５に単純に分
割される場合を仮定すると、Ｒ１は０（ＳＦ１）１（Ｓ
Ｆ２）１（ＳＦ３）０（ＳＦ４）０（ＳＦ５）に、Ｇ１
は０（ＳＦ１）０（ＳＦ２）１（ＳＦ３）１（ＳＦ４）
１（ＳＦ５）に、Ｂ１は１（ＳＦ１）０（ＳＦ２）１
（ＳＦ３）０（ＳＦ４）０（ＳＦ５）に変換される。１
０３はサブフィールド変換手段であり、画素毎にならん
だデータをサブフィールド毎に並べ替える作業を行う。
具体的には、Ｒ１のＳＦ１、Ｇ１のＳＦ１、Ｂ１のＳＦ
１、Ｒ２のＳＦ１、・・・・、Ｒ１のＳＦ５、Ｇ１のＳ
Ｆ５、Ｂ１のＳＦ５、Ｒ２のＳＦ５というように並べ替
えを行う。このように、並べ替えられたシリアルデータ
は、シリアル／パラレル変換手段１０４により、実際に
パネル１０５へ供給される形態に変換される。

【０００９】また、第２の従来技術として、特開平８−
１２３３５５号公報に示されるような動画疑似輪郭対策
も提案されている。図１６に詳細を説明する。この従来
例は、動画に対して動きベクトルを検出し、人間の目が
動く映像を追った時に動画疑似輪郭が発生しないように
発光パターンを並べ替えようとするものである。図１６
（ａ）に示すようなＳＦの重み付けを持ち、７の明るさ
を持つ画素が動きベクトル（１，３）でＮ画素からＣ画
素へ移動する場合を考える。動きベクトルによる補正が
ない場合、第１フィールドはＮ画素が７で発光し、次の
第２フィールドでは画素が発光する。この場合、矢印に
示すようにＮ画素からＣ画素へ目が動くため、目が捕ら
える明るさは１フィールドあたり１になってしまう。こ
れは、上述した動画疑似輪郭の発生原因と同じである。

【００１０】一方、動きベクトルによる補正がある場合
について述べる。まず、現フィールドと一つ前のフィー
ルドの映像信号の情報を比較、動きを検出し、図１６の
例の場合は（１，３）という動きベクトルを算出する。
次に、この動きベクトルに従って、Ｎ、Ｊ、Ｇ、Ｃとい
うベクトルの矢印上にある本来光らない画素に発光する
ＳＦを割り振っている。具体的には、Ｎ画素に１、Ｊ画
素に２、Ｇ画素に４、Ｃ画素に次のフィールドの１を割
り振る。このような処理を行うことにより、目の動きを
示す矢印上には１フィールドあたり７の明るさが見知さ
れる。つまり、動画疑似輪郭は発生しない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記第１
の従来技術では、動画疑似輪郭の発生要因を抑制するわ
けではなく、発生した動画疑似輪郭を誤魔化すものであ
り、根本的な対策とは言えない。具体的には、千鳥状に
発光パターンを変化させるため、目が動くと千鳥状の格
子模様が見えてしまい、映像の品位を著しく落とすこと
になる。

【００１２】次に上記第２の従来の技術では、人間の目
にあわせて補正を行うため、ある意味で動画疑似輪郭に
対して根本的な対策である。しかし、動きベクトルが正
確に検出される映像では補正の効果が上がるが、検出が
うまくできない場合もありうる。具体的には、映像の境
界つまり動きの対象が周囲の映像に対してはっきりして
いるような場合は、動きベクトルの検出は正確に行われ
るが、なだらかに変化するような映像やぼけた映像が動
く場合にはベクトル検出はうまくいかず、補正は破綻し
てしまう。よって、動画疑似輪郭が余計に目立つことも
あり得る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、映像信号のある一定値以上の階調に対して
動画疑似輪郭が見えにくくなる発光パターンを複数個用
意し、映像信号の情報に従って、複数個ある発光パター
ンのうちの最適な一つを選択するものであり、動画疑似
輪郭の発生要因を根本から抑制するものである。

【００１４】さらに、本発明は、発光パターンを選択す
るときに、フィールド間で発光パターンが大きく変化し
ないようにすることで、フィールド周期で画面がぱかつ
くことを抑える。

【００１５】さらに、本発明は、映像信号を複数の領域
に分割し、そのそれぞれに動画疑似輪郭に対して最適な
発光パターンを割り振ることで、その領域毎に動画疑似
輪郭の発生要因を根本的に抑制することができる。

【００１６】さらに、、本発明は、映像の境界部分の遷
移領域や微少領域の発光パターンを周囲のいずれかの発
光パターンと同じにすることにより、境界部分の２重像
や微少領域と周辺との発光パターンの差による動画疑似
輪郭からくるノイズを低減する。

【００１７】さらに、本発明は、映像信号を複数の領域
に分割し、そのそれぞれに動画疑似輪郭に対して最適な
発光パターンを割り振るとともに、動きベクトルを検出
し、発光パターンを人間の目にあわせて並び替えること
により、動き検出が得意な境界部分を補正することで、
境界部分の２重像のない映像の品位の良い動画疑似輪郭
対策を行うものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、１つの
フィールドを複数のサブフィールドに分割し、上記サブ
フィールド中の表示期間の発光のＯＮ／ＯＦＦにより階
調表現を行う画像表示装置において、１フィールド期間
中の映像信号の情報から動画疑似輪郭の発生を抑制する
ために最適となる上記サブフィールドの発光パターンを
割り振る発光パターン選択手段と、映像信号を上記発光
パターン選択手段からの制御信号に従って、サブフィー
ルドの発光パターン情報へ変換する変換手段とを備えた
ことを特徴とする画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法
に関するものであり、動画疑似輪郭の発生要因を根本的
に抑制する。

【００１９】請求項２に記載の発明は、発光パターン選
択手段は、映像信号の最小値と平均値からある一定の重
み付けを持って算出されたしきい値よりも暗い階調は無
視し、上記しきい値よりも明るい階調の中で動画疑似輪
郭の発生が抑制されるようにサブフィールドの発光パタ
ーンが選択されることを特徴とする請求項第１項記載の
画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法に関するものであ
り、複数個ある発光パターンの選択の法則性を具体的に
与える。

【００２０】請求項３に記載の発明は、１つのフィール
ドを複数のサブフィールドに分割し、上記サブフィール
ド中の表示期間の発光のＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を
行う画像表示装置において、１フィールド期間中の映像
信号の情報から動画疑似輪郭の発生を抑制するために最
適となる上記サブフィールドの発光パターンを割り振る
発光パターン選択手段と、１フィールド前の発光パター
ン情報を記憶しておく記憶手段と、上記記憶手段に蓄え
られる情報と現フィールドの発光パターン情報とを比較
し、発光パターンがフィールド周期で大きく変化しない
ように発光パターン情報を修正する修正手段と、映像信
号を上記発光パターン選択手段からの制御信号に従っ
て、サブフィールドの発光パターン情報へ変換する変換
手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置の動画疑
似輪郭低減方法に関してのものであり、時間軸方向の速
いサイクルでの輝度変動を抑制する。

【００２１】請求項４に記載の発明は、１つのフィール
ドを複数のサブフィールドに分割し、上記サブフィール
ド中の表示期間の発光のＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を
行う画像表示装置において、映像を空間的に複数の領域
に分割する分割手段と、分割されたそれぞれの領域に対
して動画疑似輪郭の発生を抑制するために最適となる上
記サブフィールドの発光パターンを割り振る発光パター
ン選択手段と、映像信号を上記発光パターン選択手段か
らの制御信号に従ってサブフィールドの発光パターン情
報へ変換する変換手段とを備えたことを特徴とする画像
表示装置の動画疑似輪郭低減方法に関するものであり、
動画疑似輪郭の発生要因を各領域毎に抑制する。

【００２２】請求項５に記載の発明は、分割手段は、自
画素と隣接する上下左右画素との輝度差が一定値以下で
あった場合に同一領域となり、周囲と上記一定値以上の
輝度差で囲まれた領域に映像を分割するものであり、上
記領域内で同じ発光パターンが選択されることを特徴と
する請求項第４項記載の画像表示装置の動画疑似輪郭低
減方法に関してのものであり、領域分割の具体的手法を
与える。

【００２３】請求項６に記載の発明は、１つのフィール
ドを複数のサブフィールドに分割し、上記サブフィール
ド中の表示期間の発光のＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を
行う画像表示装置において、映像を空間的に複数の領域
に分割する分割手段と、領域の境界部に存在する狭い遷
移領域や領域内の画素数の少ない微少領域を判別し、周
囲のいずれかの領域と同化させてしまう微少領域判別手
段と、分割されたそれぞれの領域に対して動画疑似輪郭
の発生を抑制するために最適となる上記サブフィールド
の発光パターンを割り振る発光パターン選択手段と、映
像信号を上記発光パターン選択手段からの制御信号に従
ってサブフィールドの発光パターン情報へ変換する変換
手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置の動画似
輪郭低減方法に関してのものであり、領域間の境界部に
発生する２重像や微少領域と周辺との発光パターンの差
による動画疑似輪郭からくるノイズを低減する。

【００２４】請求項７に記載の発明は、１つのフィール
ドを複数のサブフィールドに分割し、上記サブフィール
ド中の表示期間の発光のＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を
行う画像表示装置において、１フィールド前の映像信号
の情報を記憶しておく記憶手段と、上記記憶手段に蓄え
られた情報と現フィールドの映像信号を比較し、動きベ
クトルを導出する動きベクトル発生手段と、映像を空間
的に複数の領域に分割する分割手段と、分割されたそれ
ぞれの領域に対して動画疑似輪郭の発生を抑制するため
に最適となる上記サブフィールドの発光パターンを割り
振る発光パターン選択手段と、映像信号を上記発光パタ
ーン選択手段からの制御信号に従ってサブフィールドの
発光パターン情報へ変換する変換手段と、上記動きベク
トルからの情報に従って、動画かつ境界部のみサブフィ
ールドの発光パターンを並べ替える並べ替え手段とを備
えたことを特徴とする画像表示装置の動画疑似輪郭低減
方法に関するものであり、発光パターンを人間の目にあ
わせて並び替えることにより、動き検出が得意な境界部
分を補正することで、境界部分の２重像のない映像の品
位の良い動画疑似輪郭対策を行うことができる。

【００２５】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
ついて図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の実
施の形態１の一例を示す構成図であり、図１５の発光パ
ターンへの変換手段１０２の代わりに置き換えられるも
のである。ただし、図１５はＲＧＢの各色の信号を画素
変換手段１０１によってシリアル信号に変換した後に発
光パターンへの変換をしているが、本発明の場合は、画
素変換１０１を通さずに、ＲＧＢ各色毎に行われるのが
妥当である。Ａ／Ｄ変換されたデジタル映像信号は、画
像情報検出手段１２ａに入力され、１フィールド毎（全
ての映像がプログレッシブ信号に変換されている場合は
１フレーム毎）、ＲＧＢ各色毎の映像信号の最小値、お
よび必要である場合には平均値が導かれる。この最小値
および平均値から例えば以下に示す（１）式からしきい
値を計算し、テーブル番号選択手段１３ａに入力され
る。（しきい値）＝（係数）×｛（平均値）−（最小
値）｝＋（最小値）（１）式ここで、係数は０から１
までの実数であり、０の場合はしきい値は最小値と等し
くなる。経験的には、係数は０．０３から０．０５が望
ましい値であり、不正規にあるいは局所的に最小値が小
さくなりすぎないことを抑制している。テーブル番号選
択手段１３ａは、しきい値から後で述べる一定の法則に
従ってテーブル番号を出力する。この画像情報検出手段
１２ａとテーブル番号選択手段１３ａとから発光パター
ン選択手段１１ａは構成されている。

【００２６】一方、デジタル映像信号のもう一つの枝
は、発光パターンへの変換手段１４ａに入力される。こ
の変換手段１４ａは、例えばＲＡＭによる複数個の変換
テーブル（１５ａ−１、１５ａ−２、・・・・、１５ａ
−ｎ）によって構成され、図１５に示す変換手段１０２
が複数個集まっていると考えれば良い。この変換手段１
４ａに入力されたデジタル映像信号は、発光パターン選
択手段１１ａからの指定されたテーブル番号に従って、
映像信号をサブフィールドの発光パターンへ変換する。

【００２７】次に、具体的なテーブル番号選択の法則性
について図２に述べる。図２はサブフィールドの重み付
けが、ＳＦ１：ＳＦ２：ＳＦ３：ＳＦ４：ＳＦ５＝１：
２：４：６：１０であり、４っつの変換テーブルを持っ
ている場合の例である。テーブル番号選択手段１３ａ
は、しきい値が６未満のときはｔａｂｌｅ１（Ａ）、６
以上１０未満のときはｔａｂｌｅ２（Ｂ）、１０以上１
６未満の場合はｔａｂｌｅ３（Ｃ）、１６以上の場合は
ｔａｂｌｅ４（Ｄ）を選択する。つまり、網掛けの部分
は使用しない。動画疑似輪郭は、例えばＡの発光パター
ンの階調７から８へ変化するときに発生することはすで
に述べた通りである。Ｂは、明るさ６を示す階調からす
でにＳＦ４が発光しているため、階調７から階調８へ変
化するときに、発光重心の移動が起こらないため、動画
疑似輪郭が発生しない。以下Ｃの階調１３から１４、あ
るいはＤの階調１７から１８階調においても動画疑似輪
郭はほとんど発生しない。なお、発光パターンＡは、最
も小さな重み付けのサブフィールドから優先的に発光さ
せている。つまり、階調６を表現する場合、ＳＦ４のみ
を光らせるのではなく、小さな重み付けを持つＳＦ２と
ＳＦ３を優先的光らせている。単一の変換テーブルしか
持たない場合は、この方法が最も動画疑似輪郭が小さく
なるためである。

【００２８】この原理を図３に説明する。例えば４×４
の画素に対して水平方向に６から９まで階調が連続的に
変化している場合を考える。なお、実際にはＲＧＢ画素
が交互に存在するが、ここでは説明を簡単にするため、
単色の画素を仮定する。まず、Ａの発光パターンのみで
あった場合、７から８へ変化するときに発光パターンが
大きく変動するため、画像が動いたとき動画疑似輪郭が
発生する。一方、Ｂの発光パターンを用いれば、ほとん
ど動画疑似輪郭は発生しない。これは図３中の矢印上の
発光輝度を見たときに、その方向によって、Ｂの発光パ
ターンの方が大きく変動しなくなることで理解できる。
なお、灰色で塗られたサブフィールドが発光しているこ
とを示している。

【００２９】ここで、しきい値を計算する（１）式にお
いて、係数が０でないときは、図２に示す変換テーブル
の網掛け部分、つまりしきい値以下を使用する場合があ
り得る。この場合、網掛け部分の発光パターンは、小さ
な重み付けを持つサブフィールドを優先的に光らせるの
ではなく、重み付けの大きなサブフィールドから優先的
に光らせるべきである。例えば、Ｃの発光パターンの階
調６は、ＳＦ４を発光させている。これは、しきい値以
下の階調を持つ画素はほとんどないため、しきい値以下
の領域の中では明るい階調に対して動画疑似輪郭の出に
くい発光パターンを選択すべきであるからである。

【００３０】なお、ｔａｂｌｅ１のＡの発光パターンと
異なるのは、Ｂの階調６，７、Ｃの階調１０〜１３、Ｄ
の階調１６、１７のみである。よって、Ｂ、Ｃ、Ｄの三
つの変換テーブルは一つに集約でき、Ｂ、Ｃ、Ｄがテー
ブル番号選択手段１３ａで選択された場合でも、階調に
よってはＡの発光パターンを選択すれば、テーブル数は
二つで同様の効果を上げることが可能である。こうする
ことによって、変換テーブルを格納するＲＡＭの要領を
削減することができる。

【００３１】また、以上の例は、ＲＧＢ各色毎に別々の
テーブル番号を選択してもよいし、ＲＧＢを一定比率で
たしあわせた輝度信号によってＲＧＢともに同じテーブ
ル番号を選択してもよく、画像の見え方が最適になるよ
うにどちらかを選べばよい。（実施の形態２）次に本発明の実施の形態２について図
４〜図５を用いて説明する。図４は、実施の形態２の一
例を示す構成図であり、画像情報検出手段１２ｂ、テー
ブル番号選択手段１３ｂ、以上の二つよりなる発光パタ
ーン選択手段１１ｂ、サブフィールドの発光パターンへ
変換するための変換手段１４ｂ、変換手段を構成する複
数の変換テーブル（１５ｂ−１、１５ｂ−２、・・・
・、１５ｂ−ｎ）は、実施の形態１で述べた通りである
ので、ここでの説明は割愛する。記憶手段１６は、前フ
ィールドのテーブル番号を保存しておくためのものであ
り、修正手段１７は、テーブル番号選択手段１３ｂから
の出力である現フィールドのテーブル番号と記憶手段１
６からの出力である前フィールドのテーブル番号とを比
較し、動画疑似輪郭やそれと同じ原因によって発生する
輝度ばらつきが見えにくくなるように現フィールドのテ
ーブル番号を修正するものである。

【００３２】この働きを図５で具体的に説明する。４×
４の画素構造を持つ画面において、前フィールドが全面
５の階調を持つ映像から、全面１０の階調を持つ映像に
変化した場合を考える。実施の形態１の場合は、先に説
明した通り、前フィールドは発光パターンＡが選択さ
れ、現フィールドは発光パターンＣが選択される。この
場合に何らかの要因で目が動いたとすると、矢印のよう
に全く発光が見知されない場合があり得る。これは動画
疑似輪郭や輝度ぱかつきが大きく発生してしまうことを
意味する。実施の形態２の修正手段１７は、以上の課題
を対策するためのものであり、前フィールドのテーブル
番号から２つ以上の変化をしないようにするものであ
る。つまり、図５に示す例の場合、ＡからＣへテーブル
番号が二つ変化している。修正手段１７は、現フィール
ドのテーブル番号をＣではなく、二つ以上変化しないＢ
に修正する役割を持つ。このようにすることにより、実
施の形態２の場合は目が矢印のように動いた場合でも、
１０の明るさ（１フィールド毎には５の明るさ）が見知
でき、動画疑似輪郭および輝度ぱかつきの発生が抑制で
きる。

【００３３】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態について図６〜図８を用いて説明する。図６は、
実施の形態３の一例を示す構成図であり、１８ｃは分割
手段であり、隣り合う画素同士の映像信号の輝度を比較
し、一定値以上である場合には、両画素間に境界が存在
するものとして判断することにより、画像を複数の領域
に分割する。また、発光パターン選択手段１１ｃは画
像情報検出手段１２ｃ、テーブル番号選択手段１３ｃ、
以上の二つよりなる発光パターン選択手段１１ｃ、サブ
フィールドの発光パターンへ変換するための変換手段１
４ｃ、変換手段を構成する複数の変換テーブル（１５ｃ
−１、１５ｃ−２、・・・・、１５ｃ−ｎ）の働きは、
実施の形態１で述べた通りであるが、分割手段１８ｃで
分割された複数の領域毎に画像情報を検出し、テーブル
番号を割り振る。

【００３４】図７を用いて具体的に説明する。今、４×
４画素を持つ単色画面に対して、前提条件として、しき
い値を求める（１）式において、係数は０、上下左右画
素との階調差が３以上であった場合に境界であると判断
し、斜め画素との比較を行わない場合を仮定する。ま
ず、映像信号のレベルが、図７（ａ）に示すように分布
している場合を考える。映像信号に対して、境界は１列
目と２列目の間に引かれ、画像は二つの領域に分割され
る。映像の各画素には領域番号が割り振られ、領域番号
が同じ画素毎にしきい値が計算される。ここでの例の場
合、しきい値は最小値と同じであるから、領域１はしき
い値１、領域２はしきい値４となる。変換テーブルとし
て、図２の場合を仮定すると、領域１、２ともに、ｔａ
ｂｌｅ１のＡが選択される。

【００３５】次に（ｂ）に示す例を考える。（ａ）の場
合と同様の条件下で、３つの領域に分割される。分割さ
れた領域毎のしきい値は、領域１および３が１、領域２
が６である。よって、変換テーブルは、領域１および３
がＡ、領域２はＢが選択される。もし、領域分割を行わ
ない場合、（ｂ）の例では、Ａが画面全体の変換テーブ
ルとなる。よって、動画疑似輪郭は、従来と全く同じで
あり、改善することはない。しかし、領域を分割し、そ
れぞれに最適な変換テーブルを割り振ることにより、こ
の場合の領域２のように動画疑似輪郭の抑制が期待でき
る。

【００３６】領域分割の具体的な方法について、その一
例を図８に説明する。図８（ａ）のような輝度分布を持
つ画面を仮定する。なお、この場合も単色画面を仮定す
る。まず、左上の画素に領域番号１を割り振る。次に右
隣の画素を中心に考え、その画素と左隣の画素との輝度
差がある一定値以上であれば、境界と判断し、領域番号
２を割り振る。逆に、一定値未満であれば、左隣と同じ
領域番号をその画素に割り振る。以上の操作を一番上の
一列に対して行い、２列目に操作を移行する。２列目の
一番左画素は、上の画素と輝度を比較し、一定値以上で
あれば、新しい次の領域番号を、未満であれば、上の画
素と同じ領域番号を割り振る。次に、その右隣の画素を
中心にして、左隣および上の画素と輝度を比較し、どち
らも一定値以上であれば、新しい領域番号を割り振り、
片方が一定値未満であれば、その領域番号を、また、両
方とも一定値未満であれば、左隣、上の画素のうち小さ
い方の領域番号を割り振る。

【００３７】この操作を画面全面に対して行うと図８
（ｂ）のように領域番号が割り振られる。次に、右下の
画素を出発点として、基準となる画素の右隣および下の
画素と輝度を比較していく。法則は、どちらも一定値以
上であれば、元々持っていた領域番号をそのまま維持
し、どちらかが一定値未満であり、比較する画素の領域
番号が自分自身の領域番号よりも小さい場合は、その領
域番号になるように自分自身の領域番号を書き直す。ま
た、どちらも一定値未満であった場合には、自分自身を
含めて最も小さい領域番号になるように領域番号を書き
直す。

【００３８】以上の操作を行うと、図８（ｃ）のよう
に、領域番号は書き直される。次に、再び左上の画素を
出発点として、左隣、上の画素と輝度を比較して、これ
までと同様に領域番号を書き直すと図８（ｄ）のように
なり、この例の場合は、領域分割が終了する。しかし、
実際の画像はもっと複雑であるため、正確に領域分割を
行うためには、左上を出発点にするルーチンと、右下を
出発点にするルーチンをそれぞれ１０回ずつ程度行うの
が妥当である。

【００３９】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
ついて図９〜図１１を用いて説明する。図９は、実施の
形態４の一例を示す構成図であり、画像情報検出手段１
２ｄ、テーブル番号選択手段１３ｄ、以上の二つよりな
る発光パターン選択手段１１ｄ、サブフィールドの発光
パターンへ変換するための変換手段１４ｄ、変換手段を
構成する複数の変換テーブル（１５ｄ−１、１５ｄ−
２、・・・・、１５ｄ−ｎ）、分割手段１８ｄは、実施
の形態３で述べた通りであるので、ここでの説明は割愛
する。１９は微少領域判別手段であり、分割された領域
が小さな画素数で構成されていたり、領域の境界部分に
エッジ強調等によって発生する狭くかつ細長い領域が別
に分割されてしまう場合に、その領域を周辺の領域と同
じ発光パターンに同化させる働きをするものである。

【００４０】ここで、実施の形態３の課題について図１
０に説明する。図１０に示すような輝度分布を持つ４×
４の単色画面を仮定する。全てがＡの変換テーブルを選
択した場合は、矢印のように人間の目が動いても、大き
な輝度差は発生しない。しかし、（ｂ）に示すように、
実施の形態３に従って、１０の階調を持つ領域に対し
て、Ｃの発光パターンを選択する場合、矢印のように人
間の目の動くと、（ａ）の場合よりも、輝度差、つまり
動画疑似輪郭が大きくなってしまう。しかしながら、動
画疑似輪郭が目立つのは、階調が緩やかに変化する領域
内部であり、もともと動画疑似輪郭が存在する映像の境
界部分に対しては、若干動画疑似輪郭が増加しても、映
像の品位を損ねるものではない。

【００４１】実施の形態３の例は、この効果をねらった
ものであるが、境界部分の動画疑似輪郭の増加は、否定
できない。よって、この境界部分の処理が必要となって
くる。

【００４２】図１１に微少領域判別手段１９の有効性に
ついて具体的に説明する。図１１に示すような輝度分布
を持つ４×４の単色画面を仮定する。実施の形態３に従
えば、図１１の例は３つの領域に分割され、発光パター
ンもＡ（階調２の領域）、Ｃ（階調１０の領域）、Ｂ
（階調６の領域）と３つに分かれる。このような場合、
図１０に述べた理由により、境界部分にきつい動画疑似
輪郭が発生するが、境界部分にエッジ強調のような領域
（階調１０の領域）が存在すると、さらに動画疑似輪郭
がきつくなり、２重像、３重像となって見えてしまう。
そこで、微少領域判別手段１９は、分割させた領域が微
少領域であるかエッジ強調等によって発生してしまう狭
く細長い領域である場合には、その領域と接触する周辺
画素の中で最も多数の画素が選択している発光パターン
に同化させてしまうものである。

【００４３】具体的には、図１１の場合は、微少領域と
判断された階調１０の領域の発光パターンへの変換テー
ブルを周辺画素の中で最も多数であるＡの発光パターン
へ同化させている。なお、周辺画素の中でＡとＢの発光
パターンは、同数であるが、ここでは左隣の画素を優先
した。このような処理をすることにより、人間の目の動
きによって、捕らえられる明るさの差、つまり動画疑似
輪郭は減少する。これは、図１１中の実施の形態３の場
合と実施の形態４の場合とを比較すれば理解できる。

【００４４】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
ついて図１２を用いて説明する。図１２は、実施の形態
５の一例を示す構成図であり、画像情報検出手段１２
ｅ、テーブル番号選択手段１３ｅ、以上の二つよりなる
発光パターン選択手段１１ｅ、サブフィールドの発光パ
ターンへ変換するための変換手段１４ｅ、変換手段を構
成する複数の変換テーブル（１５ｅ−１、１５ｅ−２、
・・・・、１５ｅ−ｎ）、分割手段１８ｅは、実施の形
態３で述べた通りであるので、ここでの説明は割愛す
る。２０は記憶手段であり、１フィルド前の映像信号を
記憶しておくものである。２１は動きベクトル発生手段
であり、現フィールド画像と記憶手段２０に蓄えられた
前フィールド画像とを比較し、動きベクトルを発生させ
るものである。また、２２は並べ替え手段であり、動き
ベクトルに従って図１６ように発光させるサブフィール
ドのパターンを並べ替える。

【００４５】実施の形態４で述べたように、領域分割
し、最適発光パターンを割り振る方法は、境界部分の動
画疑似輪郭を増加させる。そこで、実施の形態４が考え
出された訳であるが、さらに高画質化を目指すために、
さらなる低減方法が必要である。

【００４６】動きベクトルによる並べ替え手段を用いた
場合、動画疑似輪郭の発生をいかに抑えるかは、動きベ
クトルが人間の目の動きにあった形で正確に検出できる
かどうかにかかっている。これまでに述べてきたような
映像の境界部分は、明らかな輝度差があるため、動きベ
クトルは検出しやすい。また、人間の目の動きも明らか
な輝度差がある物体を追うことが知られている。よっ
て、動きベクトルと人間の目の動きが一致しているた
め、境界部分においては、並び替え手段は非常に有効と
なる。一方、なだらかに階調が変化していたりするよう
な境界部分ではない、領域内部では、動きベクトルの検
出は困難であり、また、人間の目の動きも人様々となっ
てしまう。

【００４７】先に述べたように、領域分割による本発明
のこれまでの例では、領域内部のなだらかに変化する部
分に関しては、動画疑似輪郭の低減が可能であるが、境
界部分は、逆に動画疑似輪郭が増えてしまう。よって、
映像の境界部分は動画ベクトルによる並び替えによっ
て、また、領域内部に関しては、画像分割、発光パター
ン選択によって動画疑似輪郭に対応するのが、最も効果
的で、映像の高画質化に対応できることがわかる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の実施の形態
によれば、１フィールド期間中の映像信号に対して最適
となる発光パターンを選択することで、動画疑似輪郭の
発生要因を根本的に抑制することができ、その効果は大
きい。

【００４９】さらに、本発明の第２の実施の形態によれ
ば、前後のフィールド間の発光パターンを大きく変化さ
せないことで、時間軸方向の輝度ぱかつきを抑制するこ
とができ、その効果は大きい。

【００５０】さらに、本発明の第３の実施の形態によれ
ば、映像を複数の領域に分割し、そのそれぞれの領域に
対し、動画疑似輪郭に対し、最適となる発光パターンを
選択することで、動画疑似輪郭の発生要因を各領域毎に
抑制することができ、その効果は大きい。

【００５１】さらに、本発明の第４の実施の形態によれ
ば、領域間の境界部に発生する２重像や微少領域と周辺
との発光パターンの差による動画疑似輪郭からくるノイ
ズを低減することができ、その効果は大きい。

【００５２】さらに、本発明の第５の実施例によれば、
映像を分割した領域の中心部分の緩やかに変化する部分
を動画疑似輪郭に対して最適な発光パターンを選択する
ことで、また、動き検出が得意な境界部分を動きベクト
ルによるサブフィールドの発光パターンを並べ替えるこ
とで補正することにより、動画疑似輪郭の発生要因を抑
制するとともに、境界部分の２重像のない映像の品位の
良い動画疑似輪郭対策を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における画像表示装置の
動画疑似輪郭低減方法例を示すブロック構成図

【図２】実施の形態１の説明に用いる変換テーブルの一
例の図

【図３】実施の形態１の効果を説明する図

【図４】本発明の実施の形態２における画像表示装置の
動画疑似輪郭低減方法例を示すブロック構成図

【図５】実施の形態２の効果を説明する図

【図６】本発明の実施の形態３における画像表示装置の
動画疑似輪郭低減方法例を示すブロック構成図

【図７】実施の形態３の具体例の図

【図８】実施の形態３における領域分割方法の一例の図

【図９】本発明の実施の形態４における画像表示装置の
動画疑似輪郭低減方法例を示すブロック構成図

【図１０】実施の形態３の課題について説明する図

【図１１】実施の形態４の効果を説明する図

【図１２】本発明の実施の形態５における画像表示装置
の動画疑似輪郭低減方法例を示すブロック構成図

【図１３】動画疑似輪郭発生要因の説明図

【図１４】従来の動画疑似輪郭抑制方法の説明図

【図１５】プラズマディスプレイのデジタル信号処理回
路の一例を示す構成図

【図１６】従来の動画疑似輪郭抑制方法の説明図

【符号の説明】

１２ａ画像情報検出手段１３ａテーブル番号選択手段１４ａ変換手段１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−ｎ変換テーブル１６記憶手段１７修正手段１８ｃ分割手段１９微少領域判別手段２０記憶手段２１動きベクトル発生手段２２並べ替え手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つのフィールドを複数のサブフィール
ドに分割し、上記サブフィールド中の表示期間の発光の
ＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を行う画像表示装置におい
て、１フィールド期間中の映像信号の情報から動画疑似
輪郭の発生を抑制するために最適となる上記サブフィー
ルドの発光パターンを割り振る発光パターン選択手段
と、映像信号を上記発光パターン選択手段からの制御信
号に従って、サブフィールドの発光パターン情報へ変換
する変換手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置
の動画疑似輪郭低減方法。
【請求項２】発光パターン選択手段は、映像信号の最
小値と平均値からある一定の重み付けを持って算出され
たしきい値よりも暗い階調は無視し、上記しきい値より
も明るい階調の中で動画疑似輪郭の発生が抑制されるよ
うにサブフィールドの発光パターンが選択されることを
特徴とする請求項１記載の画像表示装置の動画疑似輪郭
低減方法。
【請求項３】１つのフィールドを複数のサブフィール
ドに分割し、上記サブフィールド中の表示期間の発光の
ＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を行う画像表示装置におい
て、１フィールド期間中の映像信号の情報から動画疑似
輪郭の発生を抑制するために最適となる上記サブフィー
ルドの発光パターンを割り振る発光パターン選択手段
と、１フィールド前の発光パターン情報を記憶しておく
記憶手段と、上記記憶手段に蓄えられる情報と現フィー
ルドの発光パターン情報とを比較し、発光パターンがフ
ィールド周期で大きく変化しないように発光パターン情
報を修正する修正手段と、映像信号を上記発光パターン
選択手段からの制御信号に従って、サブフィールドの発
光パターン情報へ変換する変換手段とを備えたことを特
徴とする画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法。
【請求項４】１つのフィールドを複数のサブフィール
ドに分割し、上記サブフィールド中の表示期間の発光の
ＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を行う画像表示装置におい
て、映像を空間的に複数の領域に分割する分割手段と、
分割されたそれぞれの領域に対して動画疑似輪郭の発生
を抑制するために最適となる上記サブフィールドの発光
パターンを割り振る発光パターン選択手段と、映像信号
を上記発光パターン選択手段からの制御信号に従ってサ
ブフィールドの発光パターン情報へ変換する変換手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置の動画疑似輪郭
低減方法。
【請求項５】分割手段は、自画素と隣接する上下左右
画素との輝度差が一定値以下であった場合に同一領域と
なり、周囲と上記一定値以上の輝度差で囲まれた領域に
映像を分割するものであり、上記領域内で同じ発光パタ
ーンが選択されることを特徴とする請求項４記載の画像
表示装置の動画疑似輪郭低減方法。
【請求項６】１つのフィールドを複数のサブフィール
ドに分割し、上記サブフィールド中の表示期間の発光の
ＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を行う画像表示装置におい
て、映像を空間的に複数の領域に分割する分割手段と、
領域の境界部に存在する狭い遷移領域や領域内の画素数
の少ない微少領域を判別し、周囲のいずれかの領域と同
化させてしまう微少領域判別手段と、分割されたそれぞ
れの領域に対して動画疑似輪郭の発生を抑制するために
最適となる上記サブフィールドの発光パターンを割り振
る発光パターン選択手段と、映像信号を上記発光パター
ン選択手段からの制御信号に従ってサブフィールドの発
光パターン情報へ変換する変換手段とを備えたことを特
徴とする画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法。
【請求項７】１つのフィールドを複数のサブフィール
ドに分割し、上記サブフィールド中の表示期間の発光の
ＯＮ／ＯＦＦにより階調表現を行う画像表示装置におい
て、１フィールド前の映像信号の情報を記憶しておく記
憶手段と、上記記憶手段に蓄えられた情報と現フィール
ドの映像信号を比較し、動きベクトルを導出する動きベ
クトル発生手段と、映像を空間的に複数の領域に分割す
る分割手段と、分割されたそれぞれの領域に対して動画
疑似輪郭の発生を抑制するために最適となる上記サブフ
ィールドの発光パターンを割り振る発光パターン選択手
段と、映像信号を上記発光パターン選択手段からの制御
信号に従ってサブフィールドの発光パターン情報へ変換
する変換手段と、上記動きベクトルからの情報に従っ
て、動画かつ境界部のみサブフィールドの発光パターン
を並べ替える並べ替え手段とを備えたことを特徴とする
画像表示装置の動画疑似輪郭低減方法。