JP2000098960A - 動画像表示装置 - Google Patents

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】 フィールド画像から動きベクトルを検出
し、検出した動きベクトルにより応じて補正された画像
信号を出力する擬似輪郭補正手段６と、前記フィールド
画像の輝度レベルに応じて補正された画像信号と、輝度
レベルに応じて決定したサブフィールド数を出力する輝
度調整手段９と、前記擬似輪郭補正手段からの画像信号
と前記輝度調整手段からの画像信号とを、前記サブフィ
ールド数に応じて選択する切換手段１４とを具備する構
成を採る。これにより、連続的な輝度調整と擬似輪郭の
防止とを両立させることが出来る。

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
レイ装置（以下、単に「ＰＤＰ」と記述する）に関する
もので、特に輝度調整時おける擬似輪郭の発生を抑止す
るための動画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは本来、各画素を構成する素子が
発光及び非発光の２つの状態しか持たないため、中間調
の動画像表示は、それぞれ重み付けされた複数の２値画
像を時間的に重ねて表示するサブフィールド法を用いて
いる。

【０００３】図８〜図１０は、２５６階調表示を行う場
合における１フィールド分のＰＤＰ駆動信号の一例を示
す。かかる階調表示では、１フィールド期間は各々、
１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８で重み付け
した８つのサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、Ｓ
Ｆ４、ＳＦ５、ＳＦ６、ＳＦ７、ＳＦ８を有し、このサ
ブフィールドＳＦ１からＳＦ８迄順番に発光動作が行わ
れ、全ての動作は１フィールド期間以内で処理される。
各サブフィールドの処理は、セットアップ期間Ｐ１、書
き込み期間Ｐ２、維持期間Ｐ３で構成される。セットア
ップ期間Ｐ１においては、維持電極と走査電極にそれぞ
れ単一パルスが加えられ、これにより予備放電が行われ
る。書き込み期間Ｐ２においては、水平方向の走査電極
が順次走査され、データ電極からのパルスを受けた画素
だけに所定の書き込みが行われる。維持期間Ｐ３におい
ては、各サブフィールドに重み付けされた値に応じた維
持パルスが出力され発光が行われる。例えば、画素デー
タが”１２７”の場合、ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ
４、ＳＦ５、ＳＦ６、ＳＦ７において発光が行われ、Ｓ
Ｆ８においては発光が行われない。従って、”１２７”
（＝１＋２＋４＋８＋１６＋３２＋６４）のレベルの輝
度が得られる。以上の様に、１フィールド期間中に行う
重み付けに応じたパルス数に応じて中間調の輝度が得ら
れるというものである。

【０００４】図８で示したＰＤＰ駆動信号は維持パルス
数の基準を示す１倍モードであり、これに対し図９は２
倍モードのＰＤＰ駆動信号を示す。同図の２倍モードに
おいては、サブフィールドＳＦ１からＳＦ８における維
持期間Ｐ３に含まれる維持パルスの数が、それぞれ２、
４、８、１６、３２、６４、１２８、２５６となり、全
てのサブフィールドにおいて２倍となっている。これに
より、１倍モードのＰＤＰ駆動信号と比べ、２倍モード
の駆動信号は２倍の明るさで画像表示をする事ができ
る。

【０００５】更に、図１０は、３倍モードのＰＤＰ駆動
信号を示す。従って、サブフィールドＳＦ１からＳＦ８
における維持期間Ｐ３に含まれる維持パルスの数が、そ
れぞれ３、６、１２、２４、４８、９６、１９２、３８
４となり、全てのサブフィールドにおいて３倍となって
いる。

【０００６】このようにして、１フィールドに於ける時
間的余裕度によるが、最高６倍モードのＰＤＰ駆動信号
を作る事ができる。これにより、６倍の明るさで画像表
示をする事ができる。

【０００７】また、図１１（Ａ）は、サブフィールド数
がＳＦ１からＳＦ８迄の８個の場合のＰＤＰ駆動信号を
示し、図１１（Ｂ）は、サブフィールドが１つ追加され
て、サブフィールドＳＦ１からＳＦ９を有するＰＤＰ駆
動信号を示す。サブフィールド数が８個の場合では、最
後のサブフィールドＳＦ８は１２８の維持パルスで重み
付けされていたが、図１１（Ｂ）では最後の２つのサブ
フィールドＳＦ８、ＳＦ９のそれぞれが６４の維持パル
スで重み付けがされている。例えば、１３０のレベルの
明るさを表す場合、図１１（Ａ）にあってはサブフィー
ルドＳＦ２（重み付け２）とサブフィールドＳＦ８（重
み付け１２８）の両方を用いれば得ることができる。一
方、図１１（Ｂ）にあっては、サブフィールドＳＦ２
（重み付け２）とサブフィールドＳＦ８（重み付け６
４）とサブフィールドＳＦ９（重み付け６４）の３つを
用いれば得ることができる。

【０００８】このように、サブフィールドの数を増やす
ことにより、重み付けが大きいサブフィールドにあって
は、その重み付けを減らすことができる。この重み付け
を減らすことにより、それだけ擬似輪郭を減らすことが
できる。この関係を図１２に示す。図１２は、一様な階
調パターン（ランプ波形）を１フィールド８画素で右方
向、又は左方向へ移動した場合に網膜に感じる擬似輪郭
の大きさを示している。図１２（Ａ）は、サブフィール
ド数が８の場合で、図１２（Ｂ）はサブフィールド数が
１２の場合を示している。同図から分かるように、８サ
ブフィールドの場合の方が１２サブフィールドの場合に
比べ、擬似輪郭の大きさが大きく、又発生する点が信号
レベルに依存する事が分かる。１２サブフィールドの場
合は擬似輪郭は多少あるものの比較的分散していること
が分かる。

【０００９】ここで、（表１）〜（表６）にそれぞれサ
ブフィールド数を追加した場合の、１倍モードの重み付
け、２倍モードの重み付け、３倍モードの重み付け、４
倍モードの重み付け、５倍モードの重み付け、６倍モー
ドの重み付け変位を表している。

【００１０】これらより、ＰＤＰにおいては、１フィー
ルド期間中の維持パルスの数を変更する事により輝度の
調整が可能である。

【００１１】即ち、輝度の調整は、（表６）に示す如く
ＰＤＰ全体の輝度レベルを「６倍モード」よりも１ラン
ク低輝度に調整したい場合には、（表５）で示した「５
倍モード」の設定を行う。この際ＰＤＰ全体の輝度レベ
ルは、上記「６倍モード」で発光している場合の１２７
５／１５３０＝８３．３％になる。同様に、（表４）か
ら（表１）に示した様に倍数モードの設定を「４倍モー
ド」、「３倍モード」、「２倍モード」、「１倍モー
ド」へと変更させることにより、輝度を１０２０／１５
３０＝６６．６％、７６５／１５３０＝５０％、５１０
／１５３０＝３３．３％、２５５／１５３０＝１６．６
％と段階的に調整することができる。

【００１２】従来より、ＰＤＰの輝度調整を連続的に行
う方法としては、特開平８−２８６６３６号公報があ
り、１フィールド画像データの平均輝度を検出し、その
輝度値が複数の調整領域のいずれが該当するかを判定
し、その判定領域に対応した発光回数をゲイン調整と連
動させて、パネル輝度を連続的に調整する技術を開示し
ている。

【００１３】しかしながら、上述の如く、倍数モードを
上げていくことにより高輝度になるが、１フィールド期
間（通常のＰＤＰでは１６．６ｍｓｅｃを採用）内で表
現できるサブフィールド数が制限されることになる。即
ち、低輝度の場合は、（表１）〜（表３）で示した如
く、「２倍モード」又は「３倍モード」では１フィール
ド期間に於けるサブフィールド数が１２、又は１１の選
択が可能となり、このサブフィールド数の増加により偽
輪郭の発生はある程度抑制することができる。

【００１４】しかし、「５倍モード」又は「６倍モー
ド」の如く高輝度に設定するとサブフィールド数が９、
又は８と少なくなり、動画像表示において擬似輪郭が目
立ってくる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術では、輝度が高い場合は、小さい倍数モードで放電
発光させればよく、設定されるサブフィールド数も多く
採れる。又、輝度が低い場合は、高い倍数モードで放電
発光させなければならず、この場合には少ないサブフィ
ールド数しか使用できないという課題を有していた。

【００１６】即ち、従来技術では、本質的に連続的な輝
度調整と擬似輪郭の防止とを両立させる事が困難であっ
た。

【００１７】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、パネル全体の輝度を連続的に調整する場合
に、高輝度化時におけるパルス数の増加により配置され
るサブフィールド数の減少に伴う擬似輪郭の発生を防止
し、高画質な動画像表示装置を提供する事を目的とす
る。

【００１８】

【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。

【００１９】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
ルドの組み合わせを変化させることにより階調を表示す
る動画像表示装置において、フィールド画像から動きベ
クトルを検出し、検出した動きベクトルにより応じて補
正された画像信号を出力する擬似輪郭補正手段と、前記
フィールド画像の輝度レベルに応じて補正された画像信
号と、輝度レベルに応じて決定したサブフィールド数を
出力する輝度調整手段と、前記擬似輪郭補正手段からの
画像信号と前記輝度調整手段からの画像信号とを、前記
サブフィールド数に応じて選択する切換手段とを具備す
る構成を採る。

【００２０】この構成によれば、表示パネル全体の輝度
を連続的に調整する場合に、平均輝度レベルの検出によ
り画像信号の適応処理をすることで、高輝度画像におい
てはメリハリのある画像を提供し、低輝度画像を調整し
高輝度化するときにおいては、パルス数の増加によりサ
ブフィールド数の減少に伴う擬似輪郭の発生を防止する
ことで、暗い画像に於いても高画質な動画像表示を行う
ことができるものであり、従来方法では困難であった連
続的な輝度調整と擬似輪郭の防止とを両立させることが
出来る。

【００２１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
動画像表示装置において、擬似輪郭補正手段は、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動きベクトル検出手段と、前記動
きベクトル検出手段により現サブフィールド画像のブロ
ック毎に求められた動きベクトル値から、現フィールド
画像の注目画素のデータを補正するデータ補正手段とを
具備する構成を採る。

【００２２】この構成によれば、複数の閾値にて現フィ
ールド画像及び前フィールド画像の画素レベルに応じて
識別コードを付与するので、小領域でも原画像の特徴を
十分に反映したものとなり、従来の画素計数のみによる
ブロックマッチング法に比べ動きベクトルの検出精度も
大幅に向上する。更に、検出された移動画素数及び移動
方向の結果に基づいて応じて現フィールド画像の入力画
素位置データのサブフィールドパターンの組み合わせ演
算を行い、視覚光量に適合したサブフィールドデータの
再構成を行うので、擬似輪郭の発生を防止し、高画質な
動画像表示を提供する事が出来る。

【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
動画像表示装置において、輝度調整手段は、１フィール
ド画像データの平均輝度レベルを検出する平均輝度レベ
ル検出手段と、前記平均輝度レベルに応じて複数の輝度
調整領域の中からいずれの領域に該当するかを決定し、
前記平均輝度レベルの輝度に応じてサブフィールド数を
決定するサブフィールド数・倍数モード決定手段と、該
決定領域に対応した放電発光回数を連続的に可変するゲ
イン調整手段とを具備する構成を採る。

【００２４】この構成によれば、シーン毎の平均輝度を
検出する事により、表示装置の全体輝度レベルを連続的
に調整することが可能となる。

【００２５】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
動画像表示装置において、切換手段は、輝度調整手段に
より決定された１フィールド中のサブフィールドの組み
合わせ数に基づいて判定される構成を採る。

【００２６】この構成によれば、高輝度画像、又は低輝
度画像でも擬似輪郭の発生を抑制した高画質の動画像表
示を提供する事が出来る。

【００２７】

【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。

【００２８】図１は、本発明による動き検出による擬似
輪郭補正部と輝度調整部を備えた動画像表示装置の全体
構成図を示している。この動画像表示装置は、入力１は
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を受け、Ａ／Ｄ変換部２及び同期分離部
４に供給する。Ａ／Ｄ変換部２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を受
け、Ａ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換されたＲ、Ｇ、Ｂ信号
は、逆ガンマ補正部３により逆ガンマ補正がなされる。
逆ガンマ補正部３は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のそれぞれを例え
ば８ビット信号により最低０から最高２５５までのレベ
ルでノンリニアに異なったレベルに変換する。これらの
信号は、輝度調整部９のブロックと動き検出による擬似
輪郭補正部６のブロックにも送られる。擬似輪郭補正部
６では、動き検出部７で、平滑化処理、多階層２値化処
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し、データ補
正部８で動き検出部７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、動き画素数及び移動方向に応
じた補正量が設定された補正テーブルにより偽輪郭の発
生する画素の階調データを補正する。

【００２９】輝度調整部９は、平均輝度レベル検出部１
０で１フィールド画像データの平均輝度レベルを検出
し、サブフィールド数・倍数モード決定部１１では検出
された平均輝度レベルに応じて複数の輝度調整領域の中
からいずれの領域に該当するかを決定し、平均輝度レベ
ルの輝度に応じてサブフィールド数を決定する。ゲイン
調整部１２では、決定領域に対応した放電発光回数を連
続的に可変する。サブフィールド数判定部１４は、輝度
調整部９により決定された１フィールド中のサブフィー
ルドの組み合わせ数に基づいて判定し、擬似輪郭補正部
６または輝度調整部９〜の出力をセレクタ１３で切り替
えて出力する。

【００３０】サブフィールド処理部１５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
てデータ駆動回路１６及び走査・維持・消去駆動回路１
７に与えることでＰＤＰで構成されたプラズマディスプ
レイパネル１８に中間調表示を行っている。

【００３１】なお、同期分離部９４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パルス発生部５で生成して各
部に与えている。

【００３２】まず、逆ガンマ補正部３は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号の各々を例えば８ビット信号により最低０から最高２
５５間でのレベルで、ＰＤＰの入力輝度特性を調整する
ため、図２に示すようなノンリニアのレベルの変換処理
を行う。

【００３３】次に、本発明に係わる輝度調整部９の動作
を説明する。逆ガンマ補正部３で処理された逆ガンマ補
正後のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、平均輝度レベル検出部１０に
送られると同時に、ゲイン調整部１２にも送られる。こ
のゲイン調整部１２は、乗算器等で構成されるものであ
る。平均輝度レベル検出部１０では、１フィールドのデ
ータのＲ信号の平均値（Ｒａｖ）、Ｇ信号の平均値（Ｇ
ａｖ）、Ｂ信号の平均値（Ｂａｖ）が求められ、更に各
々、Ｒａｖ、Ｇａｖ、Ｂａｖの平均輝度レベル（Ｌａ
ｖ）が求められる。即ち、平均輝度レベル検出部１０で
は、１フィールドの明るさの平均値が求められる。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここで、Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ、ｙ）、Ｂ
（ｘ、ｙ）はそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ信号のレベル、Ｒａ
ｖ、Ｇａｖ、ＢａｖはＲ、Ｇ、Ｂ各信号の平均値を示
す。

【００３６】サブフィールド数・倍数モード決定部１１
は、平均輝度レベル（Ｌａｖ）を受け、輝度調整用の重
み付け倍数値（Ｎ）、ゲイン調整部１２用の乗算係数値
（Ｇ）とサブフィールド数値（Ｚ）などを決定する。図
３は、本発明の輝度調整において用いられるパラメータ
決定用のテーブルである。横軸に平均輝度信号、縦軸に
出力輝度調整値を採る。この場合、入力平均輝度レベル
（Ｌａｖ）は横軸で示された輝度調整信号のどの位置に
あるかで、上述した輝度調整に必要な重み付け倍数値、
ゲイン調整用の乗算係数値とサブフィールド数値を選択
する。この３つのパラメータは、マップを用いる他に、
コンピュータ処理により特定することも可能である。

【００３７】図３に示した如く、最大６倍モードを考え
ると６つの区分に分けられる。この場合、サブフィール
ド・倍数モード決定部１１は、平均輝度レベル（Ｌａ
ｖ）が図の中で「０．８３より大」、「０．８３〜０．
６６」、「０．６６〜０．５」、「０．５〜０．３
３」、「０．３３〜０．１６」及び「０．１６より小」
各々の領域の内、いずれの領域に該当するかを決定す
る。つまり、平均輝度レベル（Ｌａｖ）がその最大輝度
レベルに相当する「１．０」〜「０．８３」の範囲の領
域内にある場合には、重み付け倍数値（Ｎ）が１による
放電発光が実施される。

【００３８】この際、図４に示すようにゲイン調整用の
乗算係数値（Ｇ）＝１／１倍なる信号に応じてゲイン調
整部１２内の乗算器４１〜４３によりＲ、Ｇ、Ｂ信号の
ゲイン調整を行う。この時のサブフィールド数値（Ｚ）
は１３が使用される。又、平均輝度レベル（Ｌａｖ）が
「０．８３」〜「０．６６」の範囲の領域内にある場合
は、重み付け倍数値（Ｎ）が２による放電発光が実施さ
れる。この際、ゲイン調整用の乗算係数値（Ｇ）＝１／
０．８３倍なる変換でＲ、Ｇ、Ｂ信号の各々のゲイン調
整が行われる。この時、サブフィールド数値（Ｚ）は１
２が使用される。この様に平均輝度レベル（Ｌａｖ）が
高い場合は重み付け倍数値（Ｎ）を減少させるように
し、サブフィールド数値（Ｚ）を増加させるようにして
いる。この場合には、サブフィールドの重み付けを小さ
くできるので、擬似輪郭が生じても弱い擬似輪郭に抑え
ることができる。

【００３９】以下同様に、平均輝度レベル（Ｌａｖ）が
「０．６６」〜「０．５」の場合は重み付け倍数値
（Ｎ）＝３、サブフィールド数値（Ｚ）＝１１、ゲイン
調整用の乗算係数値（Ｇ）＝１／０．６６倍なる変換が
行われ、平均輝度レベル（Ｌａｖ）が「０．５」〜
「０．３３」の場合は重み付け倍数値（Ｎ）＝４、サブ
フィールド数値（Ｚ）＝１０、ゲイン調整用の乗算係数
値（Ｇ）＝１／０．５倍なる変換が行われ、平均輝度レ
ベル（Ｌａｖ）が「０．３３」〜「０．１６」の場合は
重み付け倍数値（Ｎ）＝５、サブフィールド数値（Ｚ）
＝９、ゲイン調整用の乗算係数値（Ｇ）＝１／０．３３
倍なる変換が行われ、平均輝度レベル（Ｌａｖ）が
「０．１６」より小の場合は重み付け倍数値（Ｎ）＝
６、サブフィールド数値（Ｚ）＝８、ゲイン調整用の乗
算係数値（Ｇ）＝１／０．１６倍なる変換が行われる。
このように平均輝度レベル（Ｌａｖ）が低い場合は画像
全体が暗くなり、見にくくなる。ただし、このような画
像に対しては、重み付け倍数値（Ｎ）を増加させ、かつ
サブフィールド数値（Ｚ）を減少させるようにしてい
る。

【００４０】このため、擬似輪郭の発生も大きくなり、
高画質の画像再現には課題となっている。このために本
発明では、後述するような動き検出による擬似輪郭補正
部６により選択的に処理を行うようにしたものである。
つまり、後述するように上述の平均輝度レベル（Ｌａ
ｖ）が「０．３３」〜「０．１６」、及び「０．１６」
より小の区分域の場合は、サブフィールド数値（Ｚ）が
減少するため、ゲイン調整部１２による画像信号を使用
しないように動作するものである。

【００４１】以上の如く、画像データのゲイン調整と放
電発光回数の段階的調整と連動させることにより連続的
な輝度調整を可能としている。

【００４２】上記例では、平均輝度レベル（Ｌａｖ）に
応じた輝度調整を行う場合について説明したが、操作者
の輝度調整によって設定された輝度レベルに応じた輝度
調整の場合でも同様である。

【００４３】次に、本発明に係わる動き検出による擬似
輪郭補正部６の動き検出部７、データ補正部８について
詳細に説明する。

【００４４】まず、動き検出部７の詳細を図５に示し、
その動作を説明する。図５は、動き検出部７の全体構成
で、３１は画像変換部を示しており、画像変換部３０で
はＲ、Ｇ、Ｂ各信号を１フィールド遅延させて前フィー
ルド画像信号（Ｎ−１）を生成し、等価輝度信号（Ｙｔ
(N-1)）への変換を行う。同様に現フィールド画像信号
（Ｎ）も等価輝度信号（Ｙt(N)）への変換を行うと同時
に、それぞれに平滑化フィルタ処理を行い、これらの画
像信号を動き検出処理部３０に入力する。

【００４５】このＲ、Ｇ、Ｂ信号から等価輝度信号（Ｙ
t）への変換は、（数２）で行う。

【００４６】

【数２】

【００４７】以下、等価輝度信号（Ｙt）を単にＹ信号
と呼ぶ。動き検出部７では、概略的に、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、ブロ
ックマッチング処理により閾値グループ毎に動きベクト
ルを求め、統合判定部は２つの閾値グループからの動き
ベクトルを統合し、入力画像の動き画素数及び移動方向
を検出する。これらの動き画素数、移動方向情報を、デ
ータ補正部８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
を抑制した画像データを生成する。

【００４８】図５の中で、現フィールドブロックＢ１の
閾値処理は、画像変換部３０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３１−１、３１−２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６に示
す２つの閾値グループ（図６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３２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。

【００４９】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。各閾値グループ毎に得られた多値層画像データはそ
れぞれ多値メモリ３３−１、３３−２に格納する。

【００５０】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３１−３、３１−４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３２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３３−３、
３３−４に格納する。

【００５１】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。

【００５２】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３４−１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３４−２が行う。

【００５３】動きベクトル検出のための演算部３５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３５−１、３５−２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。

【００５４】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３）に示すよう
に検出ブロックＫＢ内の２値画像ｇ_t（ｘ、ｙ）と参照
ブロックＲＢ内の２値画像ｇ_t-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。

【００５５】

【数３】

【００５６】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。

【００５７】本実施例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４）のようになる。

【００５８】

【数４】

【００５９】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６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。

【００６０】次に、統合判定部３６の動作について説明
する。ここでは、動きベクトル検出のための演算部３５
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）毎に検出されたの動きベクトル
情報から１つの動きベクトルに統合演算する。

【００６１】このために、注目ブロックとその８近傍ブ
ロックの動きベクトル値を取り出して、Ｙ（Ａ）、Ｙ
（Ｂ）画像毎に求められた動き画素数を平均値処理、又
はメディアン処理等で各ブロック毎に１つの値に統合処
理し、動きベクトルテーブル３６に登録する。動きベク
トルテーブル３７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。

【００６２】次に、データ補正部８について説明する。
本実施例のデータ補正処理の概念は、動きベクトル値か
ら各サブフィールドで発光しているパターンを視線が追
従した時の視線の始点と終点の中間座標位置を求め、そ
の中間座標から画像データを各サブフィールド毎に画素
単位で発光するか否かを決定し、これらのサブフィール
ドビットマップ毎の画像データを合成することにより、
新画像データ作成し直すものである。これにより偽輪郭
のない表示画像を得ることができる。

【００６３】図７は、この目的のためのデータ補正部８
のブロック構成図を示す。図において、動きベクトルテ
ーブル３７からの動きベクトルデータである動き画素数
はブロック（１６ｘ１６画素等）単位に格納されている
が、データ補正部８には１画素毎のベクトル値を入力す
る。

【００６４】画素４隅動きベクトル演算部５０は、各画
素の動きベクトルデータの入力により、当該画素と各画
素の４隅毎の隣接３画素の動きベクトルからから４隅毎
の動きベクトルを平均演算で求める。当該画素の４隅の
隣接画素の動きベクトルを演算する理由は以下の理由で
ある。即ち、通常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形状が歪むために画
素単位毎に同じ動きベクトルで定義できない。そのた
め、画素位置を表す四角形の頂点位置の動きベクトルを
求めて、これらの頂点の値を画素の動きベクトルとして
使用する。これにより、画素単位を囲む四角形の動きベ
クトル値が定義できる。

【００６５】第１〜ｎサブフィールド座標演算部５１〜
５５は、放電発光に用いるサブフィールドの数だけ設け
てあり、画素４隅動きベクトル演算部５０からの画素４
隅動きベクトルより、各サブフィールド毎の視線の動き
の始点と終点の中間座標位置を演算する。

【００６６】第１〜第ｎサブフィールドビットマップ演
算部５６〜６０は、第１〜第ｎサブフィールド座標演算
部５１〜５５からの中間座標データと現フィールド画像
データを使用して、各サブフィールドの画素単位毎に発
光するか否かを演算し、画像データのサブフィールドビ
ットパターンを生成する。この第１〜第ｎサブフィール
ド座標演算部５１〜５５と第１〜第ｎサブフィールドビ
ットマップ演算部５６〜６０とは対をなしており、例え
ば、２５６階調表示の場合はこのサブフィールドの数が
８個必要であるので、この組合せも８個必要となる。

【００６７】合成部６１は、プラズマディスプレイの出
力形式に合ったデータを合成するところであり、第１〜
第ｎサブフィールドビットマップ演算部５６〜６０で計
算されたデータの遅延を調整してサブフィールドパター
ンのビット毎の組合せを行い、新しい画像データの合成
を行う。

【００６８】このように、データ補正部８は入力画像デ
ータを補正するに当たり、動き画素数及び動き方向に応
じたベクトル値から、表示画面上で移動画素に対し視線
が追従した時に、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し直しているため、偽輪郭の無
い表示画像を得ることができる。

【００６９】次に、図１に於けるサブフィールド数判定
部１４とセレクタ１３について説明する。

【００７０】サブフィールド数判定部１４は、輝度調整
部９により放電発光を行うサブフィールド数値（Ｚ）の
検出情報に応じて、擬似輪郭補正部６からの出力データ
を使用するか、ゲイン調整部１２からの出力データを採
用するかを、セレクタ１３により切り換える。つまり、
サブフィールド数値（Ｚ）が前述した区分域のなかで、
８〜９の場合は擬似輪郭が発生し画質を損なうため、セ
レクタ１３を動き検出部６からの出力データに切り換え
て使用する。又、サブフィールド数値（Ｚ）が前述した
区分域の中で、１０以上の場合は擬似輪郭もある程度抑
制できるためゲイン調整部１２からの出力データに切り
換えて使用する。この場合、平均輝度レベル検出により
ゲイン調整部１２で処理された出力データの方がダイナ
ミックレンジが広く、かつ連続的な輝度調整が可能とな
り、メリハリのある表示画像が再現できる。

【００７１】しかし、擬似輪郭補正部６が動作する画像
は比較的暗いシーンが多く、連続的な輝度調整が出来な
いが、特に人間の肌の部分や高速に移動する物体などは
擬似輪郭が目立ち易いので、この擬似輪郭の抑制には非
常に好適である。

【００７２】上述のように、セレクタ１３により出力さ
れた信号は、サブフィールド処理部１５に入力される。
サブフィールド処理部１５は、サブフィールド数・倍数
モード決定部１１からの情報を受け、維持期間Ｐ３に出
力される維持パルス数を決定する。

【００７３】更に、サブフィールド処理部１５からは、
セットアップ期間Ｐ１、書込時間Ｐ２、維持期間Ｐ３に
必要なパルス信号が加えられて、ＰＤＰ駆動信号が出力
される。ＰＤＰ駆動信号は、データ駆動回路１６、操作
・維持・消去駆動回路１７に加えられ、プラズマディス
プレイパネル１８において表示が行われる。

【００７４】以上のように本発明によれば、１フィール
ドの平均輝度レベルにより、輝度調整用の重み付け倍数
値（Ｎ）、ゲイン調整部用の乗算係数値（Ｇ）とサブフ
ィールド数値（Ｚ）などを決定し、表示形式を変えるこ
とができるので、画像が暗い場合や明るい場合に応じ
て、個別に画像の強調や調整を行う事が出来る。又、全
体的に画像が明るい場合には、明るさを落とし消費電力
を軽減する事も出来る。

【００７５】更に、重要な効果としては、パネル全体の
輝度を連続的に調整する場合に、平均輝度レベルの検出
により適応処理することで、特に、低輝度画像を調整し
高輝度化するときにおけるパルス数の増加により配置さ
れるサブフィールド数の減少に伴う擬似輪郭の発生を防
止し、比較的暗い画像に於いても高画質な動画像表示を
行うことができるものである。

【００７６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、パネル全体の輝度を連続的に調整する場合に、平均
輝度レベルの検出により適応処理することで、特に、低
輝度画像を調整し高輝度化するときにおけるパルス数の
増加により配置されるサブフィールド数の減少に伴う擬
似輪郭の発生を防止し、比較的暗い画像に於いても高画
質な動画像表示を行うことができるという効果を有する
ものである。

【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】逆ガンマ補正の特性を示す図

【図３】実施の形態に係る動画像表示装置におけるパラ
メータ決定用マップ図

【図４】ゲイン調整部の詳細構成図

【図５】実施の形態に係る動画像表示装置における擬似
輪郭補正部のブロック構成図

【図６】識別コードの付与例を示す図

【図７】実施の形態に係わる動画像表示装置のデータ補
正部のブロック構成図

【図８】ＰＤＰ駆動時における１倍モードでの信号例を
示す図

【図９】ＰＤＰ駆動時における２倍モードでの信号例を
示す図

【図１０】ＰＤＰ駆動時における３倍モードでの信号例
を示す図

【図１１】（Ａ）１倍モードで８サブフィールドの場合
の駆動信号例を示す図 （Ｂ）１倍モードで９サブフィールドの場合の駆動信号
例を示す図

【図１２】（Ａ）８サブフィールド駆動での擬似輪郭発
生の大きさを示す図 （Ｂ）１２サブフィールド駆動での擬似輪郭発生の大き
さを示す図

【符号の説明】

１ 入力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号 ２ Ａ／Ｄ変換部 ３ 逆ガンマ補正部 ６ 擬似輪郭補正部 ７ 動き検出部 ８ データ補正部 ９ 輝度調整部 １０ 平均輝度レベル検出部 １１ サブフィールド数・倍数モード決定部 １２ ゲイン調整部 １３ セレクタ １４ サブフィールド数判定部 １５ サブフィールド処理部 １６ データ駆動回路 １７ 走査・維持・消去駆動回路 １８ プラズマディスプレイパネル ３０ 画像変換部 ３１−１、３１−２ 多階層２値化処理部 ３２ 識別コード付与部 ３３−１、３３−２ 多階層画像メモリ ３４−１、３４−２ アドレスマッピング部 ３５ 動きベクトル検出部 ３５−１、３５−２ ２値演算・比較部 ３６ 統合判定部 ３７ 動きベクトルテーブル ４１〜４３ 乗算器 ５０ 画素４隅動きベクトル演算部 ５１〜５５ 第１〜第ｎサブフィールド座標演算部 ５６〜６０ 第１〜第ｎサブフィールドビットマップ演
算部 ６１ 合成部

フロントページの続き (72)発明者 福島 宏昌 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 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 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C080 AA05 BB05 CC03 DD02 DD03 EE19 EE28 EE29 EE30 FF12 GG09 GG12 HH02 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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わせを変化させるこ
   とにより階調を表示する動画像表示装置において、フィ
   ールド画像から動きベクトルを検出し、検出した動きベ
   クトルにより応じて補正された画像信号を出力する擬似
   輪郭補正手段と、前記フィールド画像の輝度レベルに応
   じて補正された画像信号と、輝度レベルに応じて決定し
   たサブフィールド数を出力する輝度調整手段と、前記擬
   似輪郭補正手段からの画像信号と前記輝度調整手段から
   の画像信号とを、前記サブフィールド数に応じて選択す
   る切換手段とを具備することを特徴とする動画像表示装
   置。
2. 【請求項２】 擬似輪郭補正手段は、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
   を検出する動きベクトル検出手段と、前記動きベクトル
   検出手段により現サブフィールド画像のブロック毎に求
   められた動きベクトル値から、現フィールド画像の注目
   画素のデータを補正するデータ補正手段とを具備するこ
   とを特徴とする請求項１載の動画像表示装置。
3. 【請求項３】 輝度調整手段は、１フィールド画像デー
   タの平均輝度レベルを検出する平均輝度レベル検出手段
   と、前記平均輝度レベルに応じて複数の輝度調整領域の
   中からいずれの領域に該当するかを決定し、前記平均輝
   度レベルの輝度に応じてサブフィールド数を決定するサ
   ブフィールド数・倍数モード決定手段と、該決定領域に
   対応した放電発光回数を連続的に可変するゲイン調整手
   段とを具備することを特徴とする請求項１記載の動画像
   表示装置。
4. 【請求項４】 切換手段は、輝度調整手段により決定さ
   れた１フィールド中のサブフィールドの組み合わせ数に
   基づいて判定されることを特徴とする請求項３記載の動
   画像表示装置。