JP2001255863A - 表示画像の画質劣化を低減させる方法および装置 - Google Patents

表示画像の画質劣化を低減させる方法および装置

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JP2001255863A
JP2001255863A JP2000070056A JP2000070056A JP2001255863A JP 2001255863 A JP2001255863 A JP 2001255863A JP 2000070056 A JP2000070056 A JP 2000070056A JP 2000070056 A JP2000070056 A JP 2000070056A JP 2001255863 A JP2001255863 A JP 2001255863A
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subtraction
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input terminal
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Koichi Hamada
宏一 浜田
Yasuichiro Kurita
泰市郎 栗田
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、PDPやCRTを用いた画像表示装置
の蛍光体の残光による画質劣化に対して、それを低減さ
せる方法ないし装置は未だ存在していなかった。 【解決手段】 映像入力信号を逆ガンマ補正(2)した
後、1フィールド前に表示した画像から現在の表示画像
に漏れ込む蛍光体発光の残光量の比率βを実質的に1フ
ィールド前の映像信号に乗じ(5),(6)、その乗じ
ることにより得られた映像信号を現在の映像信号から減
算し(3)、その減算により得られた映像信号を用いて
画像表示を行うように構成した。

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(PDP)や陰極線管(CRT)を用いた画
像表示装置において、蛍光体の残光に起因する表示画像
の画質劣化を低減させる方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記種類の画像表示装置においては、蛍
光体の残光時間が長い場合、その残光が時間的に次のフ
ィールドの画像に漏れ込むことにより、動画像を表示さ
せた際に動く物体が尾を引いたり、解像度が劣化する等
の画質劣化が生じる。特に、PDPを用いた表示装置は
緑の蛍光体の残光が長く、この現象が生じ易い。これら
蛍光体の残光による画質劣化に対して、それを低減させ
る方法ないし装置は、未だ存在していなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】表示装置の蛍光体の残
光は発光量に関して非線型に減少するので、映像信号の
レベルによって残光量は非線型に変化する。従って、映
像信号のレベルに応じて残光の漏れ込み量の割合も変化
する。特に、サブフィールド方式(例えば、文献、滝
川、「AC型プラズマパネルによるTV表示」、電子情
報通信学会論文誌、J60−A,1,pp. 55−62,
(1977)を参照)を用いて画像の表示を行うPDP
の場合、映像信号のレベルに応じて点灯するサブフィー
ルドが異なるため、映像信号のレベルに応じて残光の漏
れ込み量の割合が大きく変化することになる。
【0004】本発明の目的は、PDPやCRTなどを用
いた画像表示装置において、蛍光体の残光に起因し、特
に、前フィールドの蛍光体発光が現在のフィールドの
(以下、単に「現在の」と言う)表示画像に漏れ込むこ
とで生ずる表示画像の画質劣化を低減させる方法および
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による表示画像の画質劣化を低減させる方法
は、映像入力信号を逆ガンマ補正した後、1フィールド
前に表示した画像から現在の表示画像に漏れ込む蛍光体
発光の残光量の比率βを実質的に1フィールド前の映像
信号に乗じ、該乗じることにより得られた映像信号を現
在の映像信号から減算し、該減算により得られた映像信
号を用いて画像表示を行うようにしたことを特徴とする
ものである。
【0006】また、本発明による表示画像の画質劣化を
低減させる方法は、前記蛍光体発光の残光量の比率βを
前記減算により得られた映像信号のレベルに応じて変化
させるようにしたことを特徴とするものである。
【0007】また、本発明による表示画像の画質劣化を
低減させる装置は、映像入力信号を逆ガンマ補正する逆
ガンマ補正回路と、該逆ガンマ補正回路の出力端子がそ
の被減数入力端子に接続され、その減算出力端子から表
示用の映像信号を得るための減算器と、該減算器の減算
出力端子がその入力端子に接続された係数器と、該係数
器の出力端子がその入力端子に接続され、その出力端子
が前記減算器の減数入力端子に接続された1フィールド
遅延回路とを具えてなることを特徴とするものである。
【0008】また、本発明による表示画像の画質劣化を
低減させる装置は、映像入力信号を逆ガンマ補正する逆
ガンマ補正回路と、該逆ガンマ補正回路の出力端子がそ
の被減数入力端子に接続され、その減算出力端子から表
示用の映像信号を得るための減算器と、該減算器の減算
出力端子がその入力端子に接続された係数発生器と、前
記減算器の減算出力端子がその被乗数入力端子に接続さ
れ、前記係数発生器の出力端子がその乗数入力端子に接
続された乗算器と、該乗算器の乗算出力端子がその入力
端子に接続され、その出力端子が前記減算器の減数入力
端子に接続された1フィールド遅延回路とを具えてなる
ことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1
は、本発明による表示画像の画質劣化を低減させる装置
の第1の実施形態をブロック図にて示している。図1に
おいて、1はA/D変換回路、2は逆ガンマ補正回路、
3は減算器、4はリミッタ回路、5は係数器、および6
は1フィールド遅延回路である。
【0010】動作につき説明する。まず、本発明におい
て処理されるべき映像信号は赤(R)、緑(G)、青
(B)の3原色信号それぞれについてであるが、図1以
下すべての図面は、それらのうちの1つの色についての
系統を示している。映像入力信号が供給され、A/D変
換回路1においてデジタル信号に変換された映像信号
は、逆ガンマ補正回路2に送られ、逆ガンマ補正が行わ
れる。この逆ガンマ補正が必要な理由は次による。
【0011】すなわち、テレビジョン映像信号など通常
の映像信号は、CRTでの表示が前提となっているの
で、CRTの入出力特性に合わせて送信される映像信号
の直線性を補正するべく送信側でいわゆるガンマ補正が
なされている。ガンマ補正された映像信号は、その値が
表示すべき光の明るさに対して線型な信号になっていな
いため、このままでは後に説明するような画像信号どう
しの加減算ができない。そこで、逆ガンマ補正回路2を
用いて線型な信号に変換する。逆ガンマ補正回路2は、
送信側のガンマ補正回路とは逆の入出力特性(一般に、
2.2 〜3乗のべき乗特性)を有している。
【0012】逆ガンマ補正された映像信号(逆ガンマ補
正回路2の出力信号)は減算器3の被減数入力端子に入
力され、その減算器3の減算出力はリミッタ回路4に送
られるとともに係数器5に入力される。係数器5におい
ては、減算器3の減算出力信号に係数βが掛けられる。
ここで、係数βの値は、1フィールド前に表示した画像
から現在の表示画像に漏れ込む蛍光体発光の残光量の比
率に設定してある。このβが掛けられた信号は、さらに
1フィールド遅延回路6を介し、1フィールド遅延した
映像信号となって減算器3の減数入力端子に入力され
る。
【0013】以上の構成により、リミッタ回路4からの
映像出力信号が画像表示装置(例えば、PDP)に送ら
れ画像表示されたとき、PDPの前フィールドの蛍光体
発光が現在の表示画像に漏れ込んでも、表示画像の画質
劣化を起こさないようにあらかじめ補償された映像信号
が得られる。また、リミッタ回路4の役目は、減算器3
による映像信号どうしの減算の結果、出力される映像信
号の明るさが負になってしまう場合があるが、負の明る
さはPDPを駆動する映像信号として表現できないた
め、このリミッタ回路4を通して負の明るさを有する映
像信号を明るさの最低値(黒レベル)に制限するための
ものである。
【0014】図2は、PDPの蛍光体の残光をモデル化
した回路を示している。すなわち、図2においては、モ
デル化した回路として、現在の映像入力信号に前フィー
ルドの映像信号の一部が漏れ込んで表示されることを示
している。ここでは、その漏れ込み量の割合をαで表し
ている。モデル化した回路の構成は、映像入力信号が1
フィールド遅延回路7で1フィールド遅延され、その遅
延出力に係数器8によって係数αが掛けられた映像信号
と元の映像入力信号とが加算器9で加算され、実際に表
示される映像出力信号が出力される図2に示すような回
路となる。なお、2フィールド以上前の映像信号の漏れ
込み量は、1フィールド前の映像信号の漏れ込み量に比
べて、かなり小さい値であるため無視している。
【0015】図3は、蛍光体の残光による画質劣化が本
発明装置(図1参照)によって減少されることを説明し
ている。図3においては、1点鎖線の左側に本発明装置
(図1に示す装置)を、また、右側に蛍光体の残光をモ
デル化した回路(図2に示す回路)をそれぞれ示してい
る。また、図3中、図1および図2に示す回路要素に対
応する回路要素には、図1および図2におけるのと同一
の符号を付して示している。
【0016】図3において、本発明装置の部分は、その
減算器3以降を示すが、さらに説明を簡単にするため
に、リミッタ回路4は省略してある。図3に示すよう
に、あるフィールド番号nにおける映像入力信号をL
n 、本発明装置の映像出力信号をL′n 、そして実際に
表示される映像出力信号をL″nでそれぞれ表すものと
する。また、本発明装置による残光のキャンセルの割合
をβで表し、フィールド番号nのフィールドの一つ前の
フィールドのフィールド番号をn−1で表すものとする
と、次の(1),(2)式 L′n =Ln −βL′n-1 (1) L″n =L′n +αL′n-1 (2) が成立する。(1)式を(2)式に代入して整理すると
次の(3)式となり、 L″n =Ln +(α−β)L′n-1 (3) ここで、α=βと選ぶことにより、次の(4)式 L″n =Ln (4) となり、実際に表示される映像出力信号が映像入力信号
に等しくなり、従って、一点鎖線の左側に示す本発明装
置によって、同じく右側に示す蛍光体の残光の漏れ込み
がキャンセルされることが分かる。
【0017】図4は、本発明による表示画像の画質劣化
を低減させる装置の第2の実施形態をブロック図にて示
している。本実施形態は、図1に示す本発明装置を、映
像信号(減算器3の減算出力)のレベルに応じて、1フ
ィールド前に表示した画像から現在の表示画像に漏れ込
む蛍光体発光の残光量の比率βを変化させるように変形
したものである。なお、図4においては、図1における
のと同一の回路部分には同一符号を付して示している。
【0018】図1の場合と同様に、映像入力信号は、A
/D変換器1でデジタル信号に変換された後、逆ガンマ
補正回路2で直線的な信号に変換される。直線的な信号
に変換された映像信号は、この映像信号から減算器3に
より次に説明する乗算器10および1フィールド遅延回
路6を通して供給される映像信号を差し引くことによっ
て前フィールドの蛍光体の残光による影響が取り除かれ
た映像信号となる。この映像信号は、係数発生器11
(係数をβで表わす)に入力され、映像信号のレベルに
応じた係数βが出力される。従って、このβの値は、映
像信号のレベルに応じて変化することになる。乗算器1
0は、係数βを発生させる係数発生器11によって乗数
がβとなるように制御され、その乗算出力が蛍光体の発
光の漏れ込み量に近い値になる。この乗算器10の乗算
出力は、1フィールド遅延回路6にて1フィールド遅延
され、減算器3の減算入力端子に供給される。
【0019】本実施形態によれば、映像信号(減算器3
の減算出力)のレベルに応じて上述の蛍光体発光の残光
量の比率βを変化させる(図1に示す実施形態では変化
させていない)ようにしているので、PDPの残光によ
る画質劣化を低減するうえでより効果的である。なお、
図4において、乗算器10と係数器11は1個のROM
で構成することもできる。
【0020】図5は、本発明による表示画像の画質劣化
を低減させる装置の第3の実施形態をブロック図にて示
している。なお、本実施形態は、特に、CRTを用いた
画像表示装置を想定して構成したものである。図5にお
いて、1点鎖線の枠で囲まれ符号1〜5で示す部分は、
第1の実施形態そのものであり、その説明は省略する。
【0021】本実施形態においては、第1の実施形態の
装置の映像出力信号(リミッタ回路4の出力信号)がガ
ンマ補正回路12に通され、その後D/A変換回路13
においてD/A変換されCRTに供給されるようになっ
ている。上記において、CRTに映像を表示する場合に
は、映像信号のレベル対CRTの発光輝度(明るさ)の
関係を送信側で行っているガンマ補正回路の特性に合わ
せる必要があり、そのために送信側のガンマ補正と同じ
非線型な特性を有するガンマ補正回路12を介挿するよ
うにしている。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、蛍光体の残光を原因と
する動画像の画質劣化を効果的に低減させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による表示画像の画質劣化を低減させ
る装置の第1の実施形態をブロック図にて示している。
【図2】 PDPの蛍光体の残光をモデル化した回路を
示している。
【図3】 蛍光体の残光による画質劣化が本発明装置に
よって減少されることを説明している。
【図4】 本発明による表示画像の画質劣化を低減させ
る装置の第2の実施形態をブロック図にて示している。
【図5】 本発明による表示画像の画質劣化を低減させ
る装置の第3の実施形態をブロック図にて示している。
【符号の説明】
1 A/D変換器 2 逆ガンマ補正回路 3 減算器 4 リミッタ回路 5,8 係数器 6,7 1フィールド遅延回路 9 加算器 10 乗算器 11 係数発生器 12 ガンマ補正回路 13 D/A変換回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C021 PA17 PA66 PA67 PA79 PA80 PA85 RC03 RC06 SA23 XA34 XA35 YA09 5C058 AA11 BA05 BA06 BA07 BA13 BB04 BB13 BB14 5C080 AA05 BB05 DD01 EE29 GG12 JJ02 5C082 AA02 BA41 CA85 CB01 DA51 MM10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像入力信号を逆ガンマ補正した後、1
    フィールド前に表示した画像から現在の表示画像に漏れ
    込む蛍光体発光の残光量の比率βを実質的に1フィール
    ド前の映像信号に乗じ、該乗じることにより得られた映
    像信号を現在の映像信号から減算し、該減算により得ら
    れた映像信号を用いて画像表示を行うようにしたことを
    特徴とする表示画像の画質劣化を低減させる方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の低減させる方法におい
    て、前記蛍光体発光の残光量の比率βを前記減算により
    得られた映像信号のレベルに応じて変化させるようにし
    たことを特徴とする表示画像の画質劣化を低減させる方
    法。
  3. 【請求項3】 映像入力信号を逆ガンマ補正する逆ガン
    マ補正回路と、 該逆ガンマ補正回路の出力端子がその被減数入力端子に
    接続され、その減算出力端子から表示用の映像信号を得
    るための減算器と、 該減算器の減算出力端子がその入力端子に接続された係
    数器と、 該係数器の出力端子がその入力端子に接続され、その出
    力端子が前記減算器の減数入力端子に接続された1フィ
    ールド遅延回路とを具えてなることを特徴とする表示画
    像の画質劣化を低減させる装置。
  4. 【請求項4】 映像入力信号を逆ガンマ補正する逆ガン
    マ補正回路と、 該逆ガンマ補正回路の出力端子がその被減数入力端子に
    接続され、その減算出力端子から表示用の映像信号を得
    るための減算器と、 該減算器の減算出力端子がその入力端子に接続された係
    数発生器と、 前記減算器の減算出力端子がその被乗数入力端子に接続
    され、前記係数発生器の出力端子がその乗数入力端子に
    接続された乗算器と、 該乗算器の乗算出力端子がその入力端子に接続され、そ
    の出力端子が前記減算器の減数入力端子に接続された1
    フィールド遅延回路とを具えてなることを特徴とする表
    示画像の画質劣化を低減させる装置。
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