JP2000352954A - 表示装置に表示するためにビデオ画像を処理する方法及び装置 - Google Patents

表示装置に表示するためにビデオ画像を処理する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プラズマディスプレイパネル技術において、
小さな点灯パルスを多数のサブフィールドへ変調して行
われる明るさ制御によりビデオ画像中に発生しうる「動
的偽輪郭効果」を減少するためのビット線繰返し符号化
技術を改善することを目的とする。 【解決手段】 ビット線繰返し符号化技術では、サブフ
ィールド符号化は共通サブフィールド及び通常のサブフ
ィールドを用いて行なわれ、共通サブフィールドに対し
て、２つ以上の画素ライン上の２つ以上の対応する画素
のサブフィールドコードワード中に同一のエントリが使
用される。本発明では符号化の失敗を一緒にグループ化
された２つ以上の画素のうちの高い方のビデオレベルと
し、更に、異なるサブフィールド符号化モード間の切換
え及びビット線繰返し符号化と共に使用される特定の適
合されたディザパターンを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ装置上
に表示されるためのビデオ画像を処理する方法に関す
る。更に特定的には、本発明は、プラズマディスプレイ
パネル（ＰＤＰ）といったマトリックスディスプレイ又
は画素値がディスプレイ上の対応する数の小さな点灯パ
ルスの発生を制御する他のディスプレイ装置上に表示さ
れる画像の画質を改善するためのビデオ処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プラズマディスプレイパネルは長年に亘
って知られているが、テレビジョン製造者からのプラズ
マディスプレイに対する関心は益々高まっている。実
際、この技術は、見る角度の制約なしに、大きな寸法の
限られた深さを有する平坦なカラーパネルを達成するこ
とを可能にする。ディスプレイの寸法は、従来のＣＲＴ
画像管で可能とされていた寸法よりもはるかに大きいも
のでありうる。
【０００３】欧州のテレビ受像機の最新の世代について
述べると、その画像品質を改善するため多くの研究がな
されてきた。従って、プラズマディスプレイ技術等の新
しい技術で構築されたテレビ受像機は、非常に良い、又
は古い規格テレビジョン技術よりも良い画像を供給せね
ばならないという強い要求がある。プラズマディスプレ
イ技術は、一方では殆ど制限されないスクリーン寸法及
び適当な厚さの可能性を与えるが、他方では画像品質を
損ないうる新しい種類のアーティファクトを発生する。
これらのアーティファクトの殆どは、従来のＣＲＴカラ
ー画像管上で生ずる既知のアーティファクトとは異な
る。視聴者は周知の古いテレビアーティファクトを見る
ことに慣れているため、アーティファクトのこの異なる
外観により、これらのアーティファクトは視聴者に対し
てよりよく見えるものとされる。
【０００４】本発明は、マトリックススクリーン上の観
察点が移動するときの画像中の色付きエッジの出現の形
式のグレーレベル及び色の外乱に対応するため「ダイナ
ミック偽輪郭効果」と称される特定の新しいアーティフ
ァクトを扱う。この種類のアーティファクトは、人物の
皮膚が表示されている（例えば顔又は腕を表示する）場
合のように画像が平滑なグラデーションを有する時に強
調される。更に、観察者が頭を振っている場合に静止画
像上に同じ問題が生じ、かかる欠陥は人間の視覚認識に
依存し、目の網膜上に生ずると結論付けられる。
【０００５】偽輪郭効果を補償するために幾つかのアプ
ローチが議論されてきた。１つのアプローチは、偽輪郭
効果は使用されるプラズマ技術のサブフィールド編成に
直接関連し、より多くのサブフィールドが使用されるほ
ど良い結果が得られる。サブフィールド編成という用語
については以下詳述するが、ここでは８ビットのグレー
レベルを８以上の点灯副期間へ分解することの一種であ
ることに注意すべきである。かかる画像符号化の最適化
は、実際に偽輪郭効果に対して正の効果を有する。それ
でも、サブフィールド数の増加により（各サブフィール
ドのためパネル中に情報がロードされねばならないた
め）アドレス指定期間のためにより多くの時間を割り当
てることが必要とされ、アドレス指定及び点灯のために
使用可能な時間全体は制限される（例えば順次走査モー
ドで動作する５０Ｈｚパネルでは２０ｍｓ／フレームで
ある）。
【０００６】上述の問題の解法のための他のアプローチ
は、「パルス等化技術」として知られている。この技術
は、より複雑な技術である。これはグレースケールの外
乱が予測されるときに、テレビ信号に加えられる、又は
テレビ信号から分離される等化パルスを使用する。更に
偽輪郭効果は動きに関連するため、可能な速度の夫々に
対して異なるパルスが必要とされる。これにより各速度
のための多数の大きなルックアップテーブル（ＬＵＴ）
を記憶する大きなメモリが必要とされ、動き推定器が必
要とされる。更に、偽輪郭効果はサブフィールド編成に
依存するため、新しいサブフィールド編成の夫々につい
てパルスが再計算されねばならない。しかしながら、こ
の技術の大きな欠点は、等化パルスが画像に対して欠陥
を与え網膜上に現れる欠陥を補償せねばならないことに
ある。更に、画像中の動きが増加しているとき、画像に
対して更なるパルスを加える必要があり、これは非常に
速い動きの場合は画像内容との衝突をもたらす。
【０００７】本願出願人の欧州特許出願第９８１１４８
８３．６号より、垂直解像度を失うことなく非常に良い
偽輪郭低減を与える偽輪郭効果を減少するための他のア
プローチが知られている。しかしながら、サブフィール
ドを動き推定によって決定される方向へ移動させるこの
アルゴリズムはより複雑なものであり、良く適合された
動き推定器を使用する必要がある。この解法の実施はよ
り多くの時間がかかり、ＩＣの中により多くのダイサイ
ズを必要とする。
【０００８】欧州特許第０８７４３４９号（トムソンマ
ルチメディア社の特許明細書）では、偽輪郭効果を減少
させるためビット線繰返し技術と称される他のアプロー
チが記載される。この技術は、共通サブフィールドと称
される幾つかのサブフィールドについて２つの連続する
線をグループ化することによってアドレス指定されるべ
き線の数を減少するという考えに基づく。通常のサブフ
ィールドと称される残るサブフィールドについて、各線
は別個にアドレス指定される。それでもこの技術は、画
像内容に依存して垂直解像度の僅かな低下を生じさせ、
新しい種類の雑音が認識されることがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、垂直解像度
及び雑音に関してより良い画質を与えるためにビット線
繰返し技術を改善することを目的とする。本発明は、デ
ィスプレイ装置上に表示するためにビデオ画像を処理す
るための対応する方法及び装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１及び
８に記載される方法及び装置によって達成される。ビッ
ト線繰返しアルゴリズムは２つ以上の連続する線の画素
値の多くの組合せを正確に符号化することを可能とする
が、それでも共通サブフィールド上に同一のコードを有
さねばならないために生ずる符号化における低い柔軟性
によって誤りが形成される場合がある。本発明の一般的
な概念は、一緒にグループ化された２つ以上の画素のよ
り高いビデオ水準での符号化の失敗に関連する。本発明
による方法により、垂直解像度は低減され、またビット
線繰返しアルゴリズムによって生ずる雑音は見る人に対
して可視でない領域へシフトされる。
【００１１】本発明による方法の更なる実施例は各従属
項に記載されている。
【００１２】偽輪郭効果補償の分野では、画像にディザ
パターンを加えることにより幾らかの利点が得られる。
特に、プラズマ画像においてグレースケール描画物を改
善するときに有利である。しばしば、Quincunx形式で画
素に対して１つおきに値＋１が加えられる。ディザ方法
をビット線繰返し技術に対して適用するために、本発明
は、ビット線繰返しアルゴリズムと組み合わせて使用さ
れる幾らか異なったディザパターンを提供する。ここで
は、２つ以上の連続する線において一緒にグループ化さ
れた２つ以上の画素に対して常に同一の値が加えられ
る。結果としてのディザパターンもまたQuincunx形式を
有する。
【００１３】ビット線繰返し方法は更に、画像内容に関
して画像の解析を行ない、解析結果に基づいてビット線
繰返しアルゴリズムをスイッチオン又はスイッチオフす
ることによって更に改善されうる。例えば、画像内容解
析によって多数の画像に過剰な高い垂直遷移が見出され
れば、ビット線繰返しアルゴリズムはスイッチオフされ
る。これは、テキスト又はグリッドを伴う図形等を含む
画像のように多数の高い垂直周波数を含むような人間の
目がこれらの構造よりもむしろ偽輪郭効果に合焦される
画像では画質をかなり改善する。実際、長い重要なシー
ンの場合は垂直解像度の損失を大きく減少する。
【００１４】更なる改善は、画像中の動きを検出するた
めの動き検出器を用いることによって可能である。基本
的な概念は、フレームが十分な動きを含まない場合にビ
ット線繰返しアルゴリズムをスイッチオフすることであ
る。ビデオシーンが小さな動きのみを有する場合、偽輪
郭効果は生じず、ビット線繰返しアルゴリズムは必要で
はない。
【００１５】これらの改善点は、動きが検出された場合
又は画像内容解析によって通常のサブフィールド符号化
がより良い結果をもたらすと示された場合に切換制御を
フレーム数に依存させることによって更に改善される。
【００１６】本発明は更に本発明の方法を実行する装置
に関する。かかる装置の有利な実施例は請求項８乃至１
３に記載される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の典型的な実施例は、図面
に示され、以下の説明において詳述される。偽輪郭効果
によるアーティファクトは図１に示されている。表示さ
れる女性の腕には、例えばこの偽輪郭効果によって生ず
る２つの暗い線が示されている。また女性の顔の中では
かかる暗い線は顔の右側に生ずる。
【００１８】プラズマディスプレイパネルはスイッチオ
ンされるか又はスイッチオフされるのみである放電セル
のマトリックスアレイを使用する。また、グレーレベル
が発光のアナログ制御によって表現されるＣＲＴ又はＬ
ＣＤとは違い、ＰＤＰでは、グレーレベルは１つのフレ
ーム当たりの光パルスの数を変調することによって制御
される。この時間変調は目の時間応答に対応する期間に
亘って目によって統合される。ＰＤＰスクリーン上の観
察点（目の焦点領域）が移動すると、目はこの動きを追
従する。従って、もはやフレーム期間に亘って同じセル
からの光を統合（静的統合）することはないが、動きの
軌跡上に配置される異なるセルからの情報を統合する。
従って、この動きに亘る全ての光パルスを混合するた
め、偽の信号情報が生ずる。この効果を以下詳述する。
【００１９】ビデオ処理の分野では、輝度レベルの８ビ
ット表現は非常に一般的である。この場合、各レベルは
以下の８ビット、２0 ＝１，２1 ＝２，２2 ＝４，２3
＝８，２4 ＝１６，２5 ＝３２，２6 ＝６４，２7 ＝１
２８の組合せによって表現される。ＰＤＰ技術でかかる
符号化スキームを実現するため、フレーム期間は、しば
しばサブフィールドと称され夫々が８ビットのうちの１
つに対応する８つの点灯期間へ分割される。各ビットに
対して多数の光パルスが割り当てられる。例えばビット
２1 に対する光パルスの数は、ビット２0 ＝１１に対す
るものの２倍である２２でありうる。これらの８つの副
期間の組合せにより、上記の２５６の異なるグレーレベ
ルを構築することが可能である。動きなしでは、観察者
の目は１つのフレーム期間についてこれらの副期間に亘
って統合し、正しいグレーレベルの印象を有する。上述
のサブフィールド編成は図２に示される。ここでは、理
解を容易とするため、アドレス指定期間（走査期間）及
び消去期間は図２には図示されていない。以下説明する
プラズマディスプレイ技術ではこれらの期間は各サブフ
ィールドのために必要とされる。
【００２０】サブフィールド編成による発光パターン
は、グレーレベル及び色の外乱に対応する画質低下の新
しいカテゴリをもたらす。上述のように、これらの外乱
は、ＰＤＰスクリーン上で観察点が移動した場合に画像
の中に色付きの縁が現れることに対応するため、いわゆ
るダイナミック偽輪郭効果と定義される。観察者は表示
された皮膚といった均質な領域上に強い輪郭が出現する
印象を有する。画質の低下は、画像が平滑なグラデーシ
ョンを有し、また発光期間が数ミリ秒を超過するときに
高められる。従って効果は、暗いシーンでは、平均グレ
ーレベル（例えば３２乃至２２３の輝度値）を有するシ
ーンほど妨害的ではない。
【００２１】更に、同じ問題は、観察者が頭を振ってい
るときに静止画像の中に生じ、これはかかる欠陥が人間
の視覚認識に依存するという結論をもたらす。
【００２２】動画像の視覚認識の基本的な機構をよりよ
く理解するため、簡単な場合について考察する。ここで
１ビデオフレームあたり５画素の速度で動く輝度レベル
１２８と１２７との間の遷移、及び目がこの動きを追従
することを仮定する。図３は、輝度レベル１２８に対応
するより暗い領域と、輝度レベル１２７に対応するより
明るい領域とを示す図である。図２に示されるサブフィ
ールド編成は、図３の右側に示されるような輝度レベル
１２８及び１２７を構築するために使用される。
【００２３】図３中の３つの平行線は、目が動きを追従
する方向を示す。外側の２つの線は誤った信号が認識さ
れる領域境界を示す。それらの間で、目は輝度の欠如を
認識し、これは図４に示される対応する領域中の暗いエ
ッジの出現をもたらす。図示される領域において輝度の
欠如が認識されるという効果は、目が光を受光する点が
移動しているとき、目はもはや１つの画素の全ての点灯
期間を統合しないことによるものである。目の焦点が１
フレーム中に１つの画素から次の画素へジャンプため、
目の焦点が移動するときフレーム中では、光パルスの一
部のみが統合される。従って、対応する輝度が欠如し、
暗いエッジが生ずる。図４の左側には、図３に示される
動画像の観察中の目の細胞の挙動が示されている。水平
な遷移からかなり離れている目の細胞は、対応する画素
から充分な光を統合する。遷移に近い目の細胞のみが、
同じ画素から多くの光を統合することができない。
【００２４】これらのアーティファクトを減少するに
は、各輝度値はより多くの構成要素（サブフィールド）
へ分解され、各構成要素は２つの近傍画素の時間軸上の
差を最小化するためにできるだけ小さくされる。その場
合、目が１つの画素から他の画素へ「動いている」とき
に網膜上に形成される誤りは少なくなり、偽輪郭もまた
少なくなる。それでも、サブフィールドの数の増加は以
下の式、 ｎSF×ＮＬ×Ｔad＋ＴLight≦ＴFrame によって制限され、但し式中、ｎSFはサブフィールドの
数を表わし、ＮＬは線の数を表わし、Ｔadは１つのサブ
フィールド毎に１つの線をアドレス指定するための持続
時間を表わし、ＴLightはパネルの点灯持続時間を表わ
し、ＴFrameはフレーム期間を表わす。ＡＤＳ（表示と
は別にアドレス指定）と称されるプラズマディスプレイ
技術では、プラズマディスプレイパネルのアドレス指定
は通常は線毎に行われ、即ち１つの線に対する全てのデ
ータは１回でプラズマディスプレイに書き込まれる。同
じ関係は、異なる線についてアドレス指定、走査、及び
消去が混ぜられるＡＷＤ（表示中アドレス指定）と称さ
れる他のプラズマディスプレイ技術についても有効であ
る。もちろん、各画素に対して、１回に１つのサブフィ
ールドコードワードビットのみがプラズマディスプレイ
へ書き込まれる。各サブフィールドに対して、別個のア
ドレス指定期間が必要である。明らかに、サブフィール
ドの数の増加はパネルを点灯するための時間ＴLightを
減少させ、続いてより多くの必要とされるアドレス指定
及び消去期間によるパネルの大局的コントラストを減少
させる。
【００２５】図５は、より多くのサブフィールドを有す
る新しいサブフィールド編成を示す。この例では、図
中、１２のサブフィールドとサブフィールドの重みとが
与えられている。
【００２６】図６中、図５の第２の例による新しいサブ
フィールド編成の結果が、１フレーム当たり５画素で動
いている１２８／１２７の水平遷移の場合について示さ
れている。ここで、対応する目の細胞がより似た量の点
灯期間を統合する機会が増加される。これは、図３の下
方の目−刺激統合曲線と比較した場合に、図６の下方の
目−刺激統合曲線によって図示される。網膜上で生ずる
最も強い失敗は、０から１２３へ大きく減少される。
【００２７】従って、まず考えられるのは、サブフィー
ルドの数を大きく増加させ、すると動きのある場合の画
質もまた改善されるということである。それでも、サブ
フィールドの数の増加は所与の関係式、 ｎSF×ＮＬ×Ｔad＋ＴLight≦ＴFrame によって制限されている。明らかに、サブフィールドの
数の増加はパネルを点灯するための時間ＴLightを減少
させ、従ってパネルの大局的な明るさ及びコントラスト
を減少させる。
【００２８】トムソンマルチメディア社の他の特許明細
書（欧州特許第０８７４３４９号参照）では、共通サブ
フィールドと称される幾つかのサブフィールドについ
て、２つの連続する線をグループ化することによってア
ドレス指定されるべき線の数を減少することについて記
載されている。その場合は、上述の関係式は、以下の
式、
【００２９】
【数１】 のように変形されえ、但し式中、ＮCommonSFは共通サブ
フィールドの数を表わし、ｎNormalSFは他のサブフィー
ルドの数を表わし、ＮＬは線の数を表わし、Ｔadは１つ
の線毎に１つのサブフィールドをアドレス指定するため
の持続時間を表わし、ＴLightはパネルの点灯持続時間
を表わし、ＴFrameはフレーム期間を表わす。本願に記
載される本発明の開示について、欧州特許第０８７４３
４９号も参照のこと。
【００３０】ビット線繰返し技術は、図５に示されるも
ののような改善されたサブフィールド編成の適用を可能
とする。一方ではビット線繰返し技術によって、垂直解
像度のわずかな低下と、新しい種類の雑音が認識されう
る。これは以下のビット線繰返し技術の説明より明らか
である。
【００３１】この説明のため、所与のプラズマディスプ
レイパネルについて、許容可能なコントラスト比を有す
るために制約下では９つのサブフィールドのみをアドレ
ス指定することが可能であると仮定される。他方では９
つのサブフィールドでは、偽輪郭効果は非常に厄介なも
のであり続ける。従って、ビット線繰返しモードは、状
況を改善するために用いられる。図５に示されるよう
な、偽輪郭問題に関してかなりよい挙動を有するサブフ
ィールド編成を得ることが目的とされる。これは、６つ
の独立のサブフィールドＳＦ及び６つの共通サブフィー
ルドＣＳＦを用いた符号化スキームにおいて達成され
る。このとき、上述の関係式は、
【００３２】
【数２】 となり、これは９つのサブフィールドを用いた符号化ス
キームの場合の関係式と同等である。従って、かかるビ
ット線繰返し符号化を用いて、９つのサブフィールドの
場合と同様に同じ点灯期間を有する（同じ明るさ及びコ
ントラスト）１２のサブフィールドを人工的に排除す
る。
【００３３】ビット線繰返し符号化の本例の表現は、１ −２−４−５−８−１０−１５−２０−３０−４０−
５０−７０ となり、下線付きの値は共通サブフィールド値を表わ
す。
【００３４】これらの共通サブフィールドＣＳＦの場所
では、２つの連続する線の対応する画素についてサブフ
ィールドコードワードは同一となることに注意すべきで
ある。
【００３５】図７はその一例を示す図である。図７中、
２つの連続する画素線上の同一の水平位置に配置される
画素値３６及び５１が示される。
【００３６】これらの値を符号化するための異なる可能
性がある。これらの可能性は以下に示されるようなもの
であり、共通サブフィールドコードの最上位ビットから
開始して括弧内には６つの共通サブフィールドＣＳＦに
ついての対応するサブフィールドコードが示される。
【００３７】
【数３】 本例では、ビット線繰返しサブフィールド符号化の場合
にこれらの２つの値を誤りなしに（垂直解像度の損失な
しに）符号化することが容易である。共通サブフィール
ド上に同一のコードを有するサブフィールドコードワー
ドを見つけるだけでよい（括弧内の同一の値を参照）。
以下、同等のサブフィールドコードワード対を示す。
【００３８】
【数４】 それでも、各共通サブフィールドＣＳＦについて同一の
コードを有さねばならないことによって生ずる符号化に
おける減少された柔軟性により誤りが生ずる場合があ
る。例えば、画素値３６及び５２が画素対を表わす場
合、共通サブフィールド上に同一コードを有するために
は、これらを３６及び５１又は３７及び５２によって置
き換える必要がある。このように低い柔軟性は、ＢＬＲ
雑音（ビット線繰返し雑音）と称されうる。
【００３９】更に、２つの連続する線における対応する
画素に対して共通の値を有するという制約があるため、
２つの線の対応する画素間の最大の差は通常のサブフィ
ールドＳＦでのみ達成されうる。即ち、上述の所与の例
では、画像中の最大垂直遷移は１９５に制限される。こ
の新しい制限は、明らかに垂直解像度の減少をもたら
す。
【００４０】ここで、本発明の基本的な概念は、ＢＬＲ
雑音及び減少された垂直解像度といった影響を見ている
人に可視でないように、ビット線繰返し方法を変更する
こととなる。
【００４１】以下、本発明のために使用される人間の視
覚系（ＨＶＳ）について詳述する。
【００４２】人間の視覚系（ＨＶＳ）は、観察される対
象の輝度に対して直接感度を有するものではないが、観
察領域内の輝度の変化、即ち局所コントラストに対して
感度を有する。この現象は図８に示される。
【００４３】各領域の中央において、グレーの円盤は同
一のグレーレベルを有するが、人間のめは各場合にこれ
を同じようには知覚しない（各円盤の知覚された輝度は
背景の輝度に依存する）。
【００４４】この現象は以前から研究されており、光学
分野で周知であり、「ウェーバー・フェヒナー」の法則
と称される。実際、科学者は、輝度Ｉ＋ΔＩの円盤を輝
度Ｉの均一な背景の前に配置し、異なる輝度値について
知覚される比率ΔＩ／Ｉ（ウェーバー比率）の限界を探
した。結果として、この比率は殆どの輝度領域について
一定であることが得られた。これにより、以下の数学的
な式、
【００４５】
【数５】 によれば、人間の目は以下の式、 Ｉeye＝ａ1＋ａ2・ｌｏｇ10（ＩPlasma） に基づく対数的な挙動を有し、但し式中、ａ1及びａ2は
定数であり、ＩPlasmaはプラズマディスプレイの輝度で
あり、Ｉeyeは知覚される減少された輝度であることが
結論付けられる。
【００４６】この目の挙動は、低いビデオレベルに形成
される各誤りが高いビデオレベルに形成される同一の誤
りよりも強い影響を人間の視覚系に与える点で、本発明
に対して使用される。従って、本発明の概念は、サブフ
ィールド符号化における誤りが回避可能でなければこの
誤りを画素対のより高いビデオレベルとすることであ
る。これは２つの画素値を比較することによって非常に
容易になされうる。
【００４７】本発明の方法を、典型的な値３６及び５２
を用いて説明する。この値をビット線繰返しアルゴリズ
ムを用いて符号化するために、１の誤りを形成すること
は回避できず、即ち、３６を３７で置き換えるか、又は
５２を５１で置き換えることが必要である。それでも、
人間の視覚系では、３６値に対する１の誤りは５２値に
対する１の誤りよりも強い。従って、本発明の方法で
は、３６／５２を３６／５１で置き換え、この画素対は
上述の例のように符号化される。これらの値のサブフィ
ールド符号化のために１つ以上の可能性があるため、選
択を行う必要がある。この選択のために有用な１つの可
能な規則は、例えば輝度がフレーム期間に亘って広く広
がったコードワードを選択することである。これは、サ
ブフィールドの数が最も多いものが使用されることを意
味する。上述の例では、
【００４８】
【数６】 のコードワードが使用される。もちろん、所与の画素値
のための異なるサブフィールドコードワードを入力した
後、アルゴリズムにおいてテーブルが使用されえ、画素
対の画素値についてエントリが比較される。上述の規則
に従って、対応するサブフィールドコードワード対から
最善のものが選択される。
【００４９】この変更されたビット線繰返し方法によ
り、ＢＬＲ雑音は大きく減少されうる。
【００５０】同じ原理は、垂直解像度損失の可視性の減
少に対しても使用されうる。ここで１つの例を説明す
る。例えば、画素値１６及び２４８の間に垂直遷移があ
る。上述のように、垂直遷移はこの例では値１９５に制
限されている。従って、遷移１６／２４８（Δ＝２３
２）を符号化するためには、２３２−１９５＝３７の誤
りを形成する必要がある。この誤りは、目に対する可視
性を減少するためだけに高いビデオレベル２４８とさ
れ、それにより遷移１６／２４８は以下のように符号化
される。
【００５１】
【数７】 この原理はＢＬＲ雑音及びある種の垂直解像度損失を人
間の目によって見えにくいものとする。
【００５２】幾つかの画像は、テキスト又は小さなグリ
ッドを伴う図形を表示する画像のように多くの高い垂直
周波数を含み、目はこれらの構造よりも偽輪郭効果に対
してより良く合焦される。更に、偽輪郭効果は最小の量
の高い垂直周波数を含む大きな均質な領域において主に
生ずる。
【００５３】従って、本発明の他の原理は、各フレーム
について、有効なＢＬＲ＿Ｌｉｍｉｔ（上述の典型的な
実施例では１９５である）を超過する垂直遷移の量を計
数することである。ここでは垂直遷移とは、ＢＬＲ限界
よりも大きい画素値差を有する２つの連続する線におけ
る画素対を意味する。これらの画素対は、１フレーム当
たりの垂直遷移を計数するカウンタであるカウンタＢＬ
Ｒ＿ＶＴＦ＿Ｃｏｕｎｔ中で計数される。このカウンタ
は各フレームの終端においてリセットされる。
【００５４】この原理は図９に示される。アルゴリズム
は入力としてＲ，Ｇ，Ｂデータを有する。従って、解析
を３回、即ちＲ，Ｇ，Ｂデータの各成分のために行なう
必要がある。１つの線に対するデータ入力は、ラインメ
モリ２０に対して供給され、それと並列に２つの連続す
る線の対応する画素ａn，ｂn間の絶対的な差が計算され
る計算ユニット２１へ供給される。結果は、ＢＬＲ＿Ｌ
ｉｍｉｔとの比較を行なう比較ユニット２２へ供給され
る。結果がＢＬＲ＿Ｌｉｍｉｔを超過する場合、いわゆ
るＢＬＲ＿ＶＴＦ＿Ｃｏｕｎｔ２３がインクリメントさ
れる。ＶＴＦは、１フレーム当たりの垂直遷移を表わ
す。このカウンタはフレーム全体が処理された後にリセ
ットされる。ＢＬＲ＿ＶＴＦ＿Ｃｏｕｎｔ２３の状態
は、他の比較器２４で監視される。ＢＬＲ＿ＶＴＦ＿Ｃ
ｏｕｎｔ２３がフレームの終端においてＢＬＲ＿ＶＴＦ
＿Ｌｉｍｉｔ値を超過するとき、Ｎｏ＿ＢＬＲ＿Ｆｒａ
ｍｅ＿Ｃｏｕｎｔ２５と称される他のカウンタがインク
リメントされる。このカウンタは過剰な高い垂直周波数
を有する連続するフレームの量を表わす。フレームの終
端においてＢＬＲ＿ＶＴＦ＿Ｃｏｕｎｔ２３の計数結果
がＢＬＲ＿ＶＴＦ＿Ｌｉｍｉｔに等しいかそれ以下であ
れば、Ｎｏ＿ＢＬＲ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｃｏｕｎｔ２５はデ
クリメントされる。
【００５５】Ｎｏ＿ＢＬＲ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｃｏｕｎｔ２
５の計数状態もまた他の比較ユニット２６で監視され
る。ビット線繰返しアルゴリズムは、Ｎｏ＿ＢＬＲ＿Ｆ
ｒａｍｅ＿Ｃｏｕｎｔ２５が限界値Ｎｏ＿ＢＬＲ＿Ｆｒ
ａｍｅ＿Ｌｉｍｉｔを下回る限り作動される。限界値よ
りも多くの重要フレームが検出されたとき、ビット線繰
返しアルゴリズムはスイッチオフされ、通所のサブフィ
ールド符号化アルゴリズムが開始される。これは上述の
ような９ビットサブフィールドを用いたサブフィールド
符号化が使用されることを意味する。もちろん、ビット
線繰返しモードと非ビット線繰返しモードとの間の速い
往復を回避するため、ヒステリシス状の切換動作が実施
されうる。
【００５６】従って、この改善の基本的な概念は、正確
に符号化するためにビット線繰返しモードが使用可能で
ない過剰な垂直遷移／周波数を含む重要フレームを検出
し、次に幾つのフレームが重要フレームであるか検査す
ることである。数回の重要フレーム後、ビット線繰返し
モードはスイッチオフされ、数回の重要フレーム後、ビ
ット線繰返しモードは再びスイッチオンされる。
【００５７】それでも、ビデオシーケンスは僅かな高い
垂直周波数及び比較的低い動きのみを有しうる。その場
合、偽輪郭効果は起こらず、ビット線繰返し技術は必ず
しも要求されない。これは、動き検出器（動き推定器で
はない）に基づくアルゴリズムの任意の改善を可能とす
る。
【００５８】改善は、アルゴリズムに簡単な動き検出器
を設けたことにある。基本的な概念は、多くのフレーム
が充分な動きを含まない場合にビット線繰返しアルゴリ
ズムをスイッチオフすることである。
【００５９】従来技術には、本発明で使用可能な多くの
動き検出器がある。例えば、画像のエントロピー又は幾
つかのヒストグラム解析の考察に基づく幾つかのアルゴ
リズムは、画像が「どれだけの動き」を含みビット線繰
返しアルゴリズムをスイッチオフ又はスイッチオンする
のに充分であるかを示す情報を与えることが可能であ
る。２つの連続するフレームの画素が比較される単純な
画素による動き検出器が使用可能である。例えば、本発
明に使用されうる動き検出器は、トムソンマルチメディ
ア社の欧州特許出願ＥＰ９８４００９１８．３号に記載
される。かかる特許出願明細書では、ビデオ画像中で静
止領域を検出する方法が開示される。この方法は、画像
中に多くの静的領域が検出された場合にビット線繰返し
モードがスイッチオフされるように変更されうる。
【００６０】プラズマディスプレイ技術では、画質を更
に改善するためにディザ方法が使用されることがある。
この技術は主にプラズマ画像中でグレースケール描画物
を改善するために使用される。この方法の背後にある基
本的な概念は、図１０に示されるように画像中に小さな
「雑音」を加えることにある。図１０中、線上の画素に
対して１つおきに値＋１が加えられ、残る画素は変化さ
れないままである。図１０に示されるパターンはしばし
ばQuincunxパターンと称される。もちろんパターンはフ
レーム毎に変化され、即ち次の画像上では、値＋１が加
えられた画素が使用される補足的なパターンが使用さ
れ、変化されないままの画素は交換される。かかるパタ
ーンは通常のテレビジョン視聴距離にいる観察者には不
可視となるが、グレースケール忠実度を大きく改善す
る。
【００６１】更に、ディザ方法は、「不可視」の雑音を
加えることにより偽輪郭効果を隠すため、偽輪郭問題を
改善することも知られている。
【００６２】従って、本発明の他の実施例は、ビット線
繰返し技術と組み合わされて使用されるためのディザ方
法の適合に関する。
【００６３】本発明はまた、図１１に示される適合され
た形状を有する変更されたディザパターンを用いてこの
問題を解決する。この変更されたディザパターンでは、
２つの連続する線の画素対に対して１つおきに値＋１が
加えられる。もちろん、このパターンは上述と同様にフ
レーム毎に変化される。
【００６４】この適合されたディザ方法は、ビット線繰
返し技術と完全に互換性があり、プラズマ画質を更に改
善する。
【００６５】図１２は、本発明による装置を示す図であ
る。装置はＰＤＰマトリックスディスプレイと一体化さ
れうる。装置はまたプラズマディスプレイパネルに接続
される別のボックス中に配置されうる。参照番号３０は
装置全体を示す。参照番号３１はＲＧＢデータが入力さ
れるフレームメモリを示す。フレームメモリ３１は、任
意の動き検出器３２に接続され、また多数の垂直遷移を
含んだ重要画像を検出するためのアルゴリズムが実行さ
れる任意の評価ユニット３３に接続される。動き検出器
３２は追加的に現在のフレームのＲＧＢデータを受信す
る。従って、動き検出のために必要な先行フレーム及び
現在フレームのＲＧＢデータへアクセスしうる。動き検
出器３２及び評価ユニット３３は、対応するスイッチ３
４及び３５のための切換信号を発生する。このスイッチ
を用いて、ビット線繰返しモードは上述のアルゴリズム
によってスイッチオン又はスイッチオフされる。
【００６６】両方のスイッチ３４及び３５がＢＬＲオン
状態へ切り換えられると、第１のサブフィールド符号化
ユニット３６は作動状態とされ、第２のサブフィールド
符号化ユニット３７は非作動状態とされる。第１のユニ
ット３６に対してフレームメモリ３１中に記憶されたＲ
ＧＢデータが供給される。ビット線繰返しサブフィール
ド符号化は、このユニットにおいて、符号化誤りが画素
対のより高い画素値へシフトされる改善を含む上述のア
ルゴリズムを用いて行われる。
【００６７】評価ユニット３３及び動き検出器３２から
の切換信号は、上述のように対応するサブフィールド符
号化モードに対する適合されたディザパターンを発生す
るディザパターン発生器４０へも供給される。
【００６８】一方又は両方のスイッチがＢＬＲオフ状態
へ切り換えられる場合、第１のサブフィールド符号化ユ
ニット３６は非作動状態とされ、第２のサブフィールド
符号化ユニット３７は作動状態とされる。第２のサブフ
ィールド符号化ユニット３７はアクティブとされ、フレ
ームメモリ３１中に記憶されたＲＧＢデータが供給され
る。このユニットでは、サブフィールド符号化は９つの
サブフィールドを含む通常のサブフィールド編成で行わ
れる。画素のために発生されたサブフィールドコードワ
ードは、アドレス制御ユニット３８の制御下でディスプ
レイ３９へ出力される。このユニットはユニット３２及
び３３からの切換制御信号も受信する。このユニットは
次に画素線をアドレス指定する走査パルスｓｕ及びプラ
ズマセルを点灯する持続パルスｓｕを発生させる。共通
サブフィールドのために２つの連続する線が並列にアド
レス指定されるため、ビット線繰返しモードがスイッチ
オンされたとき、共通サブフィールドに対してより少な
い走査パルスが発生されねばならないことに注意すべき
である。
【００６９】図９及び１２に示される幾つかのブロック
は、代わりに同じ機能のための適当なコンピュータプロ
グラムを用いて実施されうることはいうまでもない。
【００７０】本発明は上述の実施例に制限されるもので
はない。様々な変更は、可能であり、請求の範囲にある
と考慮される。例えば、ビット線繰返しモード及び通常
モードのために異なるサブフィールド編成が使用されう
る。ビット線繰返しモードのために２つ以上の線が組み
合わされうる。１つの画素対即ちｎタプルの全ての画素
に対して夫々加えられる同一の値が変化されないという
規則を満たす他のディザパターンが使用されうる。
【００７１】ビット線繰返し技術に対する異なる改善
は、符号化誤りをより高い画素値へシフトすることに関
する最初に述べられた改善と組み合わされるのではな
く、単独で使用されうる。
【００７２】本発明に関連して、グレーレベル制御のた
めに異なる数のパルスによって制御される全ての種類の
ディスプレイが使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】偽輪郭効果がシミュレートされたビデオ画像を
示す図である。
【図２】ＰＤＰのサブフィールド機構を説明する図であ
る。
【図３】偽輪郭効果を説明するための図である。
【図４】２つのフレームの表示が図３に示されるように
行われたときのダークエッジの見かけを示す図である。
【図５】改善されたサブフィールド編成を示す図であ
る。
【図６】図３と同様の図であるが図５によるサブフィー
ルド編成を伴う図である。
【図７】ビット線繰返し方法によるアドレス指定のため
の２つの連続する画素線のグループ分けを示す図であ
る。
【図８】人間の視覚系の感度を説明するための図であ
る。
【図９】画像内容の解析に依存してビット線繰返しモー
ドをアクティブ化及び非アクティブ化するアルゴリズム
を示す図である。
【図１０】グレースケール描画の改善のためにプラズマ
ディスプレイパネルにおいて使用される従来のディザパ
ターンの一例を示す図である。
【図１１】ビット線繰返しモードのための適合されたデ
ィザパターンの一例を示す図である。
【図１２】本発明による装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
３０ 本発明による装置 ３１ フレームメモリ ３２ 動き検出器 ３３ 評価ユニット ３４，３５ スイッチ ３６ 第１のサブフィールド符号化ユニット ３７ 第２のサブフィールド符号化ユニット ３８ アドレス制御ユニット ３９ ディスプレイ ４０ ディザパターン発生器
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 5/66 １０１ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０１Ｂ (71)出願人 391000771 46，Ｑｕａｉ Ａｌｐｈｏｓｅ Ｌｅ Ｇ ａｌｌｏ，92648 Ｂｏｕｌｏｇｎｅ Ｃ ｅｄｅｘ，Ｆｒａｎｃｅ，Ｆｒａｎｋｒｅ ｉｃｈ (72)発明者 カルロス コレア ドイツ連邦共和国，78056 ヴィリンゲン −シュヴェニンゲン，リヒテンベルガー・ ヴェーク ４ (72)発明者 ライナー ツヴィング ドイツ連邦共和国，78052 ヴィリンゲン −シュヴェニンゲン，ボツェナー・シュト ラーセ ２ (72)発明者 ディディエ ドワヤン フランス国，35340 ラ・ブクシェール, ラ・デビネリ（番地なし)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビデオフレーム又はビデオフィールドの
    時間持続期間は明るさの制御のために使用されるサブフ
    ィールドコードワードに対応する小さなパルスでの光の
    放出のために発光要素が作動されうる期間である複数の
    サブフィールド（ＳＦ）へ分割され、 ２つ以上の画素線の対応する画素について共通サブフィ
    ールド（ＣＳＦ）と称される多数のサブフィールドに対
    して同一のエントリを有するサブフィールドコードワー
    ドが決定される、 画像の画素に対応する複数の発光要素を有するディスプ
    レイ装置（３９）上に表示するためにビデオ画像を処理
    する方法であって、 上記共通サブフィールド（ＣＳＦ）及び残る通常のサブ
    フィールド（ＳＦ）を用いたときに所与の画素値の正確
    な輝度表現が達成されない場合、回避不可能な符号化誤
    りは最も高い画素値を有する画素へシフトされることを
    特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 符号化の前に上記画像に対してディザパ
    ターンが加えられ、 上記ディザパターンは、上記２つ以上の連続する線にお
    いて一緒にグループ化された対応する２つ以上の画素に
    対して常に同じ値が加えられるという規則を満たす、請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 画像内容に関する画像の解析が行なわ
    れ、 上記画像内容解析により画像の内容が通常のサブフィー
    ルド符号化のみによって生ずる外乱に関して重要でない
    ことが示される場合に、共通サブフィールド（ＣＳＦ）
    及び通常のサブフィールド（ＳＦ）を用いたサブフィー
    ルド符号化が停止され、通常のサブフィールドのみを用
    いたサブフィールド符号化が開始される、請求項１又は
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記画像内容解析は、２つの連続する線
    の２つの対応する画素間の強い垂直遷移を計数する段階
    を含み、画像中の強い垂直遷移の数が所定の限界を超過
    した場合、上記画像は通常のサブフィールド符号化外乱
    に関して重要でないとして分類される、請求項３記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 画像中の動きを検出する段階を更に有
    し、 画像中の動きが所定の値よりも低い場合に、上記画像は
    通常のサブフィールド符号化外乱に関して重要でないと
    して分類される、請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】 共通サブフィールド（ＣＳＦ）及び通常
    のサブフィールド（ＳＦ）を用いたサブフィールド符号
    化から通常のサブフィールド（ＳＦ）のみを用いたサブ
    フィールド符号化への切換えは、所定の数の画像が通常
    のサブフィールド符号化外乱に関して重要でないとして
    分類された後にのみ行なわれる、請求項３乃至５のうち
    いずれか一項記載の方法。
  7. 【請求項７】 通常のサブフィールド（ＳＦ）のみを用
    いたサブフィールド符号化から共通サブフィールド（Ｃ
    ＳＦ）及び通常のサブフィールド（ＳＦ）を用いたサブ
    フィールド符号化へ戻る切換えは、所定の数の画像が通
    常のサブフィールド符号化外乱に関して重要であるとし
    て分類された後にのみ行なわれる、請求項３乃至６のう
    ちいずれか一項記載の方法。
  8. 【請求項８】 画素データを記憶するフレームメモリ
    （３１）を有し、請求項１乃至７のうちいずれか一項記
    載の方法を実施する装置であって、 各画素に対して別個に通常のサブフィールド（ＳＦ）の
    みを用いたサブフィールド符号化を行なう第１のサブフ
    ィールド符号化ユニット（３７）と、 ２つ以上の連続する線の２つ以上の対応する画像に対し
    て共通サブフィールド（ＣＳＦ）及び通常のサブフィー
    ルド（ＳＦ）を用いたサブフィールド符号化を組み合わ
    せて行なう第２のサブフィールド符号化ユニット（３
    ６）とを含むことを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 上記第２のサブフィールド符号化ユニッ
    ト（３６）は、組み合わされたサブフィールド符号化の
    制約下で生じた回避不可能な符号化誤りを最も高い画素
    値を有する画素へシフトする手段を含む、請求項８記載
    の装置。
  10. 【請求項１０】 画像中の動きを検出し、検出された動
    きが所定のレベルよりも下回る場合に共通サブフィール
    ド（ＣＳＦ）及び通常のサブフィールド（ＳＦ）に基づ
    くサブフィールド符号化を停止し、通常のサブフィール
    ド（ＳＦ）のみに基づくサブフィールド符号化を開始す
    る切換信号を発生する動き検出器（３２）を更に有す
    る、請求項８又は９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 ２つの連続する線の２つの対応する画
    素間の強い垂直遷移が計数され、画像中の強い垂直遷移
    の数が所定の限界を超過した場合に、共通サブフィール
    ド（ＣＳＦ）及び通常のサブフィールド（ＳＦ）に基づ
    くサブフィールド符号化を停止し通常のサブフィールド
    （ＳＦ）のみに基づくサブフィールド符号化を開始する
    切換信号を発生する画像内容解析ユニット（３３）を更
    に有する、請求項８乃至１０のうちいずれか一項記載の
    装置。
  12. 【請求項１２】 作動されるサブフィールド符号化モー
    ドに依存して、適合された異なるディザパターンを画像
    に加えるディザパターン発生器（４０）を更に有する、
    請求項８乃至１１のうちいずれか一項記載の装置。
  13. 【請求項１３】 マトリックスディスプレイ、特にプラ
    ズマディスプレイを含む、請求項８乃至１２のうちいず
    れか一項記載の装置。
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