JP2000163013A - ディスプレイ装置の中間調表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接する画素若しくは画像ブロックで動きベ
クトルの値が異なる箇所においても、画像ノイズによる
画質の劣化はなく、動画疑似輪郭の発生を抑制する手段
を提供する。 【解決手段】 フィールド内時間分割ディスプレイ装置
において、まず動きベクトルを検出し、この検出値に基
づいて、前記所定のフィールドの表示データに対する各
サブフィールドの発光位置を移動させる移動処理を施す
中間調表示方法であって、前記サブフィールドの発光位
置を移動した結果、完全に発光対象から外れるサブフィ
ールドについては、前記サブフィールドの発光位置の移
動処理を施す前の原情報に基づいてサブフィールドの発
光の有無を決定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールド内時間
分割法で中間調表示を行うディスプレイ装置、例えばガ
ス放電パネルの動画像部に生じる動画疑似輪郭の発生を
抑制する表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイ装置に表示される１フィー
ルドの画像を、輝度の重みの異なる複数の画面（以下、
これらを「サブフィールド」と呼ぶ。また、以下の説明
ではサブフィールドはＮ枚存在するものとする。）によ
り構成する、いわゆるフィールド内時間分割法で中間調
表示を行う、ガス放電パネル等のディスプレイ装置で動
画像を表示すると動画疑似輪郭と呼ばれる階調や表示色
の乱れが生じる事があるが、これはパネルの表示セル
（画素）の発光スキームの時間的不均一性が、像に追従
する視線の動きにより、空間的不均一性に変換される為
に発生することが知られている。

【０００３】この現象をもう少し詳しく説明する。ま
ず、フィールド内時間分割法について述べると、この方
法では１フィールドを構成するＮ枚のサブフィールド
に、それぞれ２の０乗、２の１乗、・・、２の（Ｎ−
１）乗の時間的な重み付けを行う。これらサブフィール
ドの内、２の０乗の時間的な重み付けを行ったサブフィ
ールド［ＳＦ０］を最下位ビット（以下、「ＬＳＢ」と
する。）、２の（Ｎ−１）乗の時間的な重み付けを行っ
たサブフィールド［ＳＦ（Ｎ−１）］を最上位ビット
（以下、「ＭＳＢ」とする。）と呼ぶ。１フィールド内
の中間調輝度は、各サブフィールドの発光の有無を選択
することにより行われる。そして、人間の目が感じる輝
度は、人間の目の視覚特性、即ち残光特性により、各発
光サブフィールドの輝度量の和で表される。上述したフ
ィールド内時間分割法では、ＬＳＢからＭＳＢへ、若し
くはＭＳＢからＬＳＢへとサブフィールド間で発光が移
る時、フィールド内での発光サブフィールドの位置が大
きく変化することがあり、その為、発光スキームが時間
的に不均一になることがある。この時視点が動くと、そ
の時間的な不均一さが、空間的な不均一さに変換されて
しまい、このため動画疑似輪郭が発生するのである。

【０００４】この動画疑似輪郭が発生するメカニズムの
一例を図４に示す。この図４では、サブフィールド数Ｎ
が８で、階調の変化を持った赤色画素（以下「Ｒセル」
とする。）と青色画素（以下「Ｂセル」とする。）より
なるマジェンタの発光帯が水平方向で左に３セル分移動
する場合の、マジェンタの発光帯の移動を視点が追従す
る場合を表している。横軸にセルの水平方向の位置、縦
軸にフィールド時間を取った図４（ａ）は、網膜上にて
最初に発光サブフィールドが認識される位置を基準とし
て、網膜が認識する発光サブフィールドの状態を表した
ものである。尚、水平方向を左に移動する画像を目が追
う場合、各サブフィールドが網膜上に与える刺激は時間
と共に相対的に右へ移動することになる。

【０００５】図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態で、発光
体の各セルが網膜に与える光の刺激量の分布を表してい
る。そして図４で、Ｂセルの輝度が１２７から１２８へ
変化する場合、網膜が発光サブフィールドを認識する状
態をフィールド時間とサブフィールドの状態で表現する
と図５に示すようになる。この図５からは非発光期間が
輝度の変化点で長くなっていることがわかる。これはＲ
セルに関しても同様である。そして、水平方向で左に移
動する発光帯のＢセルとＲセルの輝度の変化は時間的に
ずれて発生しており、Ｂセル及びＲセルそれぞれの輝度
１２７から１２８への変化点、つまり、非発光期間の大
きくなる部分に対応する箇所は網膜上刺激を受けない間
隙部分となって現れている。つまり、輝度変化における
時間的特性が空間的特性に変換されていることがわか
る。

【０００６】図４（ｂ）の輝度変化点１の領域ではＲセ
ルだけの発光となり、網膜はマジェンタの発光帯を赤色
の筋として認識する。また、輝度変化点２の領域ではＢ
セルだけの発光となり、網膜はマジェンタの発光帯を青
色の筋として認識する。このようにカラー表示を行った
場合、動画疑似輪郭は色の乱れとして現れることにな
る。この動画疑似輪郭の問題を解決する方法として、特
開平８−２１１８４８号公報に記載された中間調表示方
法及び中間調表示装置では、フィールド間の表示データ
より動きベクトルをセル、又はセルブロック（例えば１
６×１６セル）毎に検出し、その動きベクトルから実際
に網膜に知覚される各サブフィールド毎の発光位置を求
め、本来の表示データの、各サブフィールドの発光位置
を、先に求めた位置に修正する方法が提案されている。

【０００７】この手法に関して図６を参照しつつ説明す
る。図６は縦軸にフィールド時間、横軸にセルの水平位
置をとり、サブフィールド数を４とした時の表示データ
を表したものである。また、図中斜線部が発光サブフィ
ールドである。図６（ａ）において、表示データが水平
方向にベクトル値３、つまり１フィールドにつき３セル
移動すると、本来の表示データは図中斜線部で示す発光
サブフィールドであるにもかかわらず、実際に網膜が認
識するのは二点破線で囲まれた範囲の発光サブフィール
ド群である。つまり本来の表示データと、実際に網膜が
認識する表示データが違うものになる。そこで本来の表
示データを構成する各サブフィールドの発光位置を、図
６（ａ）における二点破線で囲まれた領域に移動するこ
とによって、本来の表示データと実際に網膜が捉える表
示データを一致させる。この様子を示したのが図６
（ｂ）である。つまり、視線のパスに沿って各発光サブ
フィールドの表示位置を変えることにより、動画疑似輪
郭を補正する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の従来技術
では、隣接するセル若しくはセルブロックの動きベクト
ル値が異なる時、特にベクトルの向きが逆相となる時、
補正後の表示画像において、周囲の輝度に比べて極端に
輝度の低い領域が発生することがあり、これが割け目状
のノイズとして知覚されることがあり、問題であった。

【０００９】この問題に関して、図７を参照しつつ説明
する。図７は縦軸にフィールド時間、横軸にセルの水平
位置をとり、サブフィールド数を４とした時の表示デー
タを表したものであり、図中斜線部が発光サブフィール
ドを示している。

【００１０】図７（ａ）は、輝度値５の表示データが画
素位置Ｘ４に、輝度値１５の表示データが画素位置Ｘ５
に、輝度値１４の表示データが画素位置Ｘ６に、輝度値
１０の表示データが画素位置Ｘ７にある場合をＮフィー
ルド目としたときのサブフィールド時空間図である。

【００１１】図７（ｂ）は、画素位置Ｘ１から画素位置
Ｘ５迄の表示データの動きベクトルの値を水平方向右に
−３、画素位置Ｘ６から画素位置Ｘ１０迄の表示データ
の動きベクトルの値を水平方向右に３とし、従来技術を
図７（ａ）の表示データについて適用したものである。
この時、画素位置Ｘ５と画素位置Ｘ６との境界を中心
に、点灯されることのないサブフィールド群（図中破線
で囲まれた領域）が発生していることが分かる。このサ
ブフィールド群は、周囲に比して、極端に輝度量の低い
時空間領域となり、表示画像上、割け目状のノイズとし
て知覚される。従って、本例のように、動きベクトルの
変わり目において、従来の手法では、動画疑似輪郭の補
正処理により画質の劣化が生じてしまう。

【００１２】そこで、本発明は、隣接する画素若しくは
画像ブロックで動きベクトルの値が異なる箇所において
も、画像ノイズによる画質の劣化はなく、動画疑似輪郭
の発生を抑制する手段を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の中間調表示方法では、ディスプレイ装置の１フィール
ドを、輝度の重みが異なる複数個のサブフィールドに分
割し、ディスプレイ装置に表示される１フィールドの画
像、即ち所定フィールドの表示データを、前記サブフィ
ールドのうち１つ又は複数個発光させた発光サブフィー
ルドにより構成する、フィールド内時間分割ディスプレ
イ装置において、任意のフィールド時間における前記所
定フィールドの表示データと、任意に定めた一定のフィ
ールド時間分だけ前又は後の時間における前記所定のフ
ィールドの表示データとを比較することにより、前記所
定フィールドの表示データの移動量及び移動方向、即ち
動きベクトルを検出し、前記動きベクトルの検出値に基
づいて、前記所定のフィールドの表示データに対する各
サブフィールドの発光位置を移動させる移動処理を施す
中間調表示方法であって、前記サブフィールドの発光位
置を移動した結果、完全に発光対象から外れるサブフィ
ールドについては、前記サブフィールドの発光位置の移
動処理を施す前の原情報に基づいてサブフィールドの発
光の有無を決定することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項２に記載の中間調表
示方法では、ディスプレイ装置の１フィールドを、輝度
の重みが異なる複数個のサブフィールドに分割し、ディ
スプレイ装置に表示される１フィールドの画像、即ち所
定フィールドの表示データを、前記サブフィールドのう
ち１つ又は複数個発光させた発光サブフィールドにより
構成する、フィールド内時間分割ディスプレイ装置にお
いて、任意のフィールド時間における所定フィールドの
表示データと、任意に定めた一定のフィールド時間分だ
け前又は後の時間における前記所定のフィールドの表示
データとを比較することにより、前記所定フィールドの
表示データの移動量及び移動方向、即ち動きベクトルを
検出し、前記動きベクトルの検出値に基づいて、前記所
定のフィールドの表示データに対する各サブフィールド
の発光位置を移動する移動処理を施す中間調表示方法で
あって、前記サブフィールドの発光位置を移動した結
果、異なる動きベクトル値を持つ所定のフィールドの表
示データの境界に発生するサブフィールドの非点灯領域
について、前記異なる動きベクトル値を補完することに
より新たに得られる動きベクトル値を用いて、前記移動
処理を施した表示データを適用することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明するが、本発明は必ずしもこれ
らの実施の形態に限定されるものではない。

【００１６】（実施の形態１）本発明の請求項１に係る
ディスプレイ装置の中間調表示方法に関する一例を、第
１の実施の形態として図面を参照しつつ説明する。図１
は本実施の形態におけるサブフィールドの発光例として
示した、サブフィールド数を４としたサブフィールド時
空間図であり、縦軸方向にフィールド時間、横軸方向に
セルの水平位置を取っている。また斜線部は発光サブフ
ィールドを示している。尚、各サブフィールドの重み付
けは２のべき乗としている。

【００１７】図１（ａ）はＮフィールド時において、輝
度値５の表示データが画素位置Ｘ４に、輝度値１５の表
示データが画素位置Ｘ５に、輝度値１４のデータが画素
位置Ｘ６に、輝度値１０の表示データが画素位置Ｘ７に
ある状態を示している。

【００１８】図１（ｂ）は、画素位置Ｘ１から画素位置
Ｘ５までの間に存在する各輝度値の表示データの動きベ
クトルの値を水平方向に−３、画素位置Ｘ６から画素位
置Ｘ１０までの間に存在する各輝度値の表示データの動
きベクトルの値を水平方向右に３とし、これらの動きベ
クトルの値に基づいて、動画疑似輪郭の補正処理とし
て、各発光サブフィールドの位置を移動し終えた状態を
示している。

【００１９】この時、図１（ｂ）より、動きベクトルの
値の変わる境界点、即ち、画素位置Ｘ５と画素位置Ｘ６
を中心に非発光サブフィールドの時空間領域が発生して
いることがわかる。

【００２０】そこで、この非発光サブフィールドの時空
間領域における表示データだけは、元々の、即ち図１
（ａ）に示す、発光位置を移動させる前の状態にする。
このように処理することにより、局所的な輝度の低下を
防ぐ。この様子を図１（ｃ）に示す。

【００２１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、隣接するセル若しくはセルブロックの動きベクトル
値が異なる箇所においても、割け目状のセルノイズを発
生させずに、動画疑似輪郭の発生を抑制することができ
るので好適である。尚、以上説明した実施の形態におい
て、サブフィールド数が４で、各サブフィールドの重み
付けが２のべき乗の場合で説明したが、サブフィールド
数が４以外であっても、また各サブフィールドの重み付
けが２のべき乗以外であっても、同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。また動きベクトルについても、
その値が１次元の場合で説明したが、２次元の値につい
ても、同様の効果が得られる。

【００２２】（実施の形態２）次に、本発明の請求項２
に係るディスプレイ装置の中間調表示方法について、図
２及び図３を参照しつつ、第２の実施の形態として説明
する。図２及び図３は、第２の実施の形態におけるサブ
フィールドの発光例として示した、サブフィールド数を
４としたサブフィールド時空間図であり、縦軸方向にフ
ィールド時間、横軸方向にセルの水平位置を取ってい
る。また斜線部は発光サブフィールドを示している。

【００２３】図２は、Ｎフィールド時の輝度値を画素位
置Ｘ１から順に、０、０、５、９、１５、１４、２、
５、０、０とした時の表示データのサブフィールド時空
間図である。

【００２４】図３（ａ）は、図２における、画素位置Ｘ
１から画素位置Ｘ５迄の間に存在する各輝度値の表示デ
ータの動きベクトルの値を水平方向右に−３、画素位置
Ｘ６から画素位置Ｘ１０迄の間に存在する各輝度値の表
示データの動きベクトルの値を水平方向右に３とし、こ
れらの動きベクトルの値に基づいて、動画疑似輪郭の補
正処理として、各発光サブフィールドの位置を移動し終
えた状態を表している。

【００２５】ここで図３（ａ）から判るように、動きベ
クトル値の変わる境界点、即ち画素位置Ｘ５と画素位置
Ｘ６を中心として、フィールド時間（Ｎ−１）における
画素位置Ｘ３から画素位置Ｘ８までの領域が、非発光サ
ブフィールドの時空間領域となる。そこで、この非発光
サブフィールドの時空間領域を埋めるために、この領域
に対し、フィールド時間（Ｎ）の時の画素位置Ｘ３から
画素位置Ｘ８の表示データを補完する。具体的には、フ
ィールド時間（Ｎ）の時の画素位置Ｘ３から画素位置Ｘ
５までの表示データは、画素位置Ｘ５で、動きベクトル
の値がそれぞれ水平方向右に−２、−１、０の表示デー
タであるとし、画素位置Ｘ６から画素位置Ｘ８までの表
示データは、画素位置Ｘ６で、動きベクトルの値がそれ
ぞれ水平方向右に０、１、２の表示データであるとし、
これらの表示データのサブフィールドの点灯位置の移動
処理を施す。この状態を図３（ｂ）に示す。

【００２６】このように、この第２の実施の形態では、
図３（ｂ）に示した表示データによって、図３（ａ）に
示した非点灯サブフィールド時空間領域を補完する。即
ち、これは、図３（ｃ）に示すように、図３（ａ）の表
示データと、図３（ｂ）の表示データとを重ねあわせる
ことを意味する。

【００２７】以上説明したように、本実施の形態では、
隣接する画素若しくは画素ブロックの動きベクトル値が
異なる箇所においても、割け目状の画像ノイズを発生さ
せずに、動画疑似輪郭の発生を抑制することが出来る。
尚、以上の第２の実施の形態において、サブフィールド
数が４で各サブフィールドの重み付けが２のべき乗の場
合で説明したが、サブフィールド数が４以外であって
も、また、各サブフィールドの重み付けが２のべき乗以
外であっても、同様の効果が得られることは言うまでも
ない。また、動きベクトルについても、その値が１次元
の場合で説明したが、２次元の値についても、同様の効
果が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動きベクトルの変化する境界において発生するサブフィ
ールドの非点灯領域を補完するので、隣接する画素若し
くは画素ブロックの動きベクトル値が異なる箇所におい
ても、割け目状の画像ノイズによる画質の劣化がなく、
動画疑似輪郭の発生を抑制するという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明の第１の実施の形態における原
情報による発光サブフィールド時空間図である。 （ｂ） （ａ）に示した表示データに動きベクトルに基
づく点灯位置の移動処理を施した表示データのサブフィ
ールド時空間図である。 （ｃ） 第１の実施の形態によりえられる発光サブフィ
ールドの時空間図である。

【図２】 所定のフィールドの表示データのサブフィー
ルド時空間図である。

【図３】（ａ） 図２で示した表示データに対して動
きベクトルに基づく点灯位置の移動処理を施したサブフ
ィールド時空間図である。 （ｂ） 図２で示した表示データに補完でえられた動き
ベクトルに基づく点灯位置の移動処理を施した表示デー
タのサブフィールド時空間図である。 （ｃ） 第２の実施の形態によりえられる発光サブフィ
ールドの時空間図である。

【図４】（ａ） フィールド内時間分割表示装置におけ
る動画疑似輪郭の発生メカニズムを表示データの網膜刺
激の時空間図により示した図である。 （ｂ） 同じく表示データの網膜上の刺激位置と刺激量
分布により示した図である。

【図５】 所定フィールドの表示データの輝度値が１２
７から１２８へ変化する時の様子をサブフィールドで示
した図である。

【図６】（ａ） 従来技術による動画疑似輪郭補正前の
サブフィールド時空間図である。 （ｂ） 補正後のサブフィールド時空間図である。

【図７】（ａ） 所定フィールドの表示データのサブフ
ィールド時空間図である。 （ｂ） （ａ）で示した表示データに従来技術を適用し
た結果得られる発光サブフィールドの時空間図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 川村 秀昭 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5C058 AA11 BA03 BA33 BA35 BB11 BB25 5C080 AA05 BB05 CC03 DD02 DD30 EE19 EE29 EE30 FF12 GG09 GG12 JJ01 JJ04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスプレイ装置の１フィールドを、輝
   度の重みが異なる複数個のサブフィールドに分割し、デ
   ィスプレイ装置に表示される１フィールドの画像、即ち
   所定フィールドの表示データを、前記サブフィールドの
   うち１つ又は複数個発光させた発光サブフィールドによ
   り構成する、フィールド内時間分割ディスプレイ装置に
   おいて、 任意のフィールド時間における前記所定フィールドの表
   示データと、任意に定めた一定のフィールド時間分だけ
   前又は後の時間における前記所定のフィールドの表示デ
   ータとを比較することにより、前記所定フィールドの表
   示データの移動量及び移動方向、即ち動きベクトルを検
   出し、 前記動きベクトルの検出値に基づいて、前記所定のフィ
   ールドの表示データに対する各サブフィールドの発光位
   置を移動させる移動処理を施す中間調表示方法であっ
   て、 前記サブフィールドの発光位置を移動した結果、完全に
   発光対象から外れるサブフィールドについては、前記サ
   ブフィールドの発光位置の移動処理を施す前の原情報に
   基づいてサブフィールドの発光の有無を決定することを
   特徴とする、ディスプレイ装置の中間調表示方法。
2. 【請求項２】 ディスプレイ装置の１フィールドを、輝
   度の重みが異なる複数個のサブフィールドに分割し、デ
   ィスプレイ装置に表示される１フィールドの画像、即ち
   所定フィールドの表示データを、前記サブフィールドの
   うち１つ又は複数個発光させた発光サブフィールドによ
   り構成する、フィールド内時間分割ディスプレイ装置に
   おいて、 任意のフィールド時間における所定フィールドの表示デ
   ータと、任意に定めた一定のフィールド時間分だけ前又
   は後の時間における前記所定のフィールドの表示データ
   とを比較することにより、前記所定フィールドの表示デ
   ータの移動量及び移動方向、即ち動きベクトルを検出
   し、 前記動きベクトルの検出値に基づいて、前記所定のフィ
   ールドの表示データに対する各サブフィールドの発光位
   置を移動する移動処理を施す中間調表示方法であって、 前記サブフィールドの発光位置を移動した結果、異なる
   動きベクトル値を持つ所定のフィールドの表示データの
   境界に発生するサブフィールドの非点灯領域について、
   前記異なる動きベクトル値を補完することにより新たに
   得られる動きベクトル値を用いて、前記移動処理を施し
   た表示データを適用することを特徴とする、 ディスプレイ装置の中間調表示方法。