JP2008051833A - 多階調表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】多階調表示装置において、動画像の表示時に、様々なグラデーションの傾きに対応して、偽輪郭などを低減し、画質を向上できる技術を提供する。
【解決手段】本表示装置では、多階調化処理部1において、表示対象の動画像における動き量(MV)や桁変化信号(RK)などに加え、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量(GR)を検出し、それらに応じて、偽輪郭処置部710において、多階調化処理を含む、動画像の偽輪郭に対処するための複数の種類の処理から、適切な処理を選択して実行する。
【選択図】図5
【解決手段】本表示装置では、多階調化処理部1において、表示対象の動画像における動き量(MV)や桁変化信号(RK)などに加え、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量(GR)を検出し、それらに応じて、偽輪郭処置部710において、多階調化処理を含む、動画像の偽輪郭に対処するための複数の種類の処理から、適切な処理を選択して実行する。
【選択図】図5
Description
本発明は、プラズマディスプレイ装置(PDP装置)など、表示パネルに対して多階調(多階調化)の表示制御及び処理を行う多階調表示装置(ディジタル表示装置)の技術に関する。特に、映像(動画像)の画質を向上するために偽輪郭(擬似輪郭)に対処する信号処理などに関する。
従来のPDP装置、LCD(液晶表示装置)、有機ELディスプレイなどの表示装置においては、入力画像(映像)信号をもとに多階調表示制御することにより、表示パネルに対して多階調の画素群による動画像を表示している。いわゆるサブフィールド法において、表示パネルの表示領域(画面)及び期間に対応する1つのフィールド(フレームともいう)を、階調表現のために、所定の輝度(明るさ)の比の重み付けで複数のサブフィールド(サブフレームともいう)に分割した構成とする。この構成において、多階調表示制御は、サブフィールド単位で画素(表示セル)毎に点灯状態(オン)または非点灯状態(オフ)の組み合わせに符号化すること、換言すればサブフィールドデータに変換することにより行っている。
従来のPDP装置などにおける多階調表示の映像において、画面のサイズ、画素数、映像内容などにも依るが、ある速さを超えて動いている目標物を視線で追いかけると、偽輪郭と呼ばれる現象が認識される。
偽輪郭を低減するための方法の1つとして、重ね合せ法がある。この方法は、2つのSF点灯表(SF変換テーブル)を空間的に千鳥状に重ね合わせるものである。
また、他の方法として、偽輪郭の分散法がある。この分散法としては、誤差拡散法や、特開2005−301302号公報(特許文献1)に記載の画素値入換法や、特開2003−15587号公報(特許文献2)に記載のSF変換切換法などが提案されている。SF変換切換法は、複数のSF変換LUT(ルックアップテーブル)から絵柄によって切り換えるものである。
また、他の方法として、特許3322809号公報(特許文献3)、特許3365630号公報(特許文献4)に記載されているようなパス切換法がある。パス切換法は、階調処理等の経路となるメインパスとサブパスとを切り換えるものであり、偽輪郭を防止することができる。
さらに上記パス切換法を改良した方法として、動き量に応じて、ディザの変調量を変化させる方法(動き適応ディザ法)やパスを切り換える方法(特開2006−64743号公報(特許文献5)に記載)が提案されている。
特開2005−301302号公報
特開2003−15587号公報
特許3322809号公報
特許3365630号公報
特開2006−64743号公報
前記偽輪郭を低減するための方法では、例えば以下のような問題がある。前記重ね合せ法の副作用としては、動いている映像でハッチ状(千鳥状)のノイズが認識されてしまう。そのハッチ状のノイズは、比較的早く動いている場合は複数の画素に跨って視線が移動するので、ハッチ状のノイズを打ち消しあうため認識され難いが、ゆっくり動いている場合はハッチ状のノイズが認識されてしまう。
前記分散法は、誤差拡散法、画素値入換法、SF変換切換法の何れも、映像におけるグラデーションの領域に応じて効果の有無がある。即ち、グラデーションが緩やかな部分では、等高線状に認識される偽輪郭に対しては効果が有るが、エッジ量が大きい輪郭部分、換言すればグラデーションが急な部分では、効果が無い。なお、グラデーションは、画素間の階調の傾き、エッジ量(輝度の変化量)と対応付けられる。
前記パス切換法では、メインパスの滑らかな階調表現に対して、サブパスの誤差拡散処理による粒状ノイズが大きく、グラデーションが急な部分では粒状ノイズが目立たないが、グラデーションが緩やかな映像領域において、メインパスからサブパスに切り換わった部分では、切り換えショックとして違和感がある。
前記動き適応ディザ法は、グラデーション部分ではディザの模様が認識され難いが、グラデーションが非常に緩やかな部分において、動き量が所定値以上の領域を広範囲に検出すると、ディザによるハッチ状のノイズが広い面積で目立ってしまう。
また、従来のパス切換法を使った偽輪郭の低減には、動き検出の精度が要求され、メインパスからサブパスへ切り換わるべきところで切り換わることができなかったり、その逆に切り換わるべきでないところで切り換わってしまったり等、動き量によってパスを切り換えることが非常に難しい。
以上のように、偽輪郭を低減するための手法は幾つも提案されているが、特に、それぞれ映像におけるグラデーションの傾きに応じて効果の有無などが存在し、全てのグラデーションの傾きに対応した手法は存在しなかったという問題がある。
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多階調の制御により動画像を表示するPDP装置などの表示装置において、動画像の表示時に、様々なグラデーションの傾きに対応して、偽輪郭などによる乱れ・ノイズを低減し、画質を向上できる技術を提供することにある。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明は、入力画像信号をもとにサブフィールド法により多階調の表示制御及び処理を行って表示パネルに対して動画像を表示するPDP装置などの表示装置の技術であって、以下に示す技術的手段を備えることを特徴とする。本表示装置では、例えば、表示パネルに対する駆動及び制御のための回路部において、多階調の表示制御及び処理を行う回路が構成される。
(1)本表示装置では、表示対象の動画像における、動き量などに加え、従来は考慮が不十分であったグラデーションを考慮し、それに応じて、多階調化処理を含む、動画像の偽輪郭に対処するための複数の種類の処理から、適切な処理を選択して実行する。本表示装置では、表示対象の動画像におけるグラデーションの傾きの程度や部分領域を検出して判定し、また、グラデーションの傾きの大きさに対応する量として、隣接画素間のエッジ量(GR)を算出して用いる。
本表示装置は、表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、フィールドの画素の階調に応じて、サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、表示パネルに対して多階調の動画像を表示する多階調表示装置である。本表示装置は、入力画像信号の動き部分とその大きさを表す動き量(MV)を検出し出力する手段(動き検出部)と、入力画像信号のグラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量(GR)を検出し出力する手段(絵柄検出部)と、入力画像信号の隣接画素間の桁上がりや桁下がりといった桁変化(桁跨ぎ)を検出しそれを表す桁変化信号(RK)を出力する手段(桁変化検出部)とを備える。本表示装置は、MV,GR,RKをもとに、条件として、MVが所定値以上であり、かつRKが桁変化有りを示す値である場合に、偽輪郭に対処するための複数の種類の処理から、GRに応じて処理を選択して実行する信号処理手段と、信号処理手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って符号化のデータへ変換して表示パネルに対して出力する手段とを備える。桁変化検出部における桁変化信号としては、例えば桁変化を検出した場合にその論理値を“0”から“1”に切り換えて出力する。
(2)また、本表示装置は、例えば以下の構成である。入力画像信号の動き量(MV)を検出して出力する手段(動き検出部)と、入力画像信号のエッジ量(GR)を検出して出力する手段(絵柄検出部)と、隣接画素間の桁変化を検出しそれを表す桁変化信号(RK)を、少なくとも桁変化が検出された画素とその周辺(隣接画素)において出力する手段(桁変化検出部)とを備える。本表示装置は、入力画像信号を入力して、表示パネル及びその駆動制御部に対して出力するデータの処理における複数のパスを切り換える手段として以下を有する。第1に、偽輪郭が認識されない領域で階調数を優先させるメインパスとして、多階調化処理した第1の画像信号(MP)を出力するメインパス手段と、第2に、偽輪郭を拡散するための第1サブパス(サブパスA)として、変調処理した第2の画像信号(SPA)を出力する第1サブパス手段と、第3に、偽輪郭が発生し難いサブフィールド(サブフィールド点灯パターン)を選択表示するための第2サブパス(サブパスB)として、メインパスよりも少ない階調数の第3の画像信号(SPB)を出力する第2サブパス手段とを備える。また、本表示装置は、桁変化検出部では、メインパスの出力の第2の画像信号(MP)を入力し、桁変化信号(RK)を出力する。また、本表示装置は、前記MV,GR,RKを入力し、それらをもとに、前記MP,SPA,SPBのうち一つを選択して出力する切換手段と、切換手段の出力を入力して、所定のサブフィールドの組み合わせのパターンが記録されているテーブルに従ってサブフィールド毎の点灯のオン/オフの組み合わせの符号化のデータ(フィールド及びサブフィールドデータ)に変換して出力する変換手段とを備える。
そして、本表示装置は、切換手段では、第1の条件として、MVが所定値以上である動画部分であり、かつGRが第1の閾値(EG)以上で大きい場合、つまりグラデーションの傾きが急なエッジ(輪郭)部分では、第2サブパスを選択し、第2の条件として、MVが所定値以上である動画部分であり、かつGRが所定範囲内で(第2の閾値(FLT)以上であり第1の閾値(EG)よりも小さい場合)、エッジ部分ではなく平坦でもない場合、つまりある程度の傾きのグラデーション部分では、第1サブパスを選択し、第3の条件として、その他の場合、つまり平坦部などでは、メインパスを選択して出力する。これらにより、動画像における偽輪郭が低減または防止される。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明によれば、多階調の制御により動画像を表示するPDP装置などの表示装置において、動画像の表示時に、様々なグラデーションの傾きに対応して、偽輪郭などによる乱れ・ノイズを低減し、画質を向上できる技術を提供することにある。
また、特に、映像のグラデーション部分で発生する偽輪郭をディザ処理などによって拡散させることができ、かつ、グラデーションが緩やかな部分では誤差拡散処理などによってハッチ状のノイズを目立たなくすることができ、またグラデーションが急なエッジ部分で発生する偽輪郭を、偽輪郭が発生しにくいサブフィールド点灯パターンを使用することにより低減または防止できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
<偽輪郭>
まず、図27〜図29において、従来のPDP装置において発生する偽輪郭について簡単に説明する。例として、連続する横10画素のサブフィールド(SF)点灯状況を示している。
まず、図27〜図29において、従来のPDP装置において発生する偽輪郭について簡単に説明する。例として、連続する横10画素のサブフィールド(SF)点灯状況を示している。
図27において、各画素(X1〜X10)の階調(輝度)は、左側から、63,63,63,63,63,64,64,64,64,64となっている。即ち、左側5画素が63であり、右側5画素が64である。この連続する10画素の画素値の領域が、例えば、右方向に1フィールドで1画素動く映像(絵)の場合である。この場合、人間はそれに追従して1フィールド1画素の速さで視線を動かすため、点線矢印で示すようにSFを跨る。その結果、視認される輝度は、左側から、63,63,63,63,43,64,64,64,64となる。即ち、左から5画素目、63と64の間で、43という、静止画(本来の階調値)の63とは異なる暗い輝度(階調)を表現してしまい、これが偽輪郭として認識される。
また、図28において、同様に、他の偽輪郭の場合を示している。横10画素(X1〜X10)において、左側5画素の階調が15で、右側5画素の階調が64であるエッジ(輪郭)部分が、右方向に1フィールドで1画素、動いている映像である。左から5画素目に、階調が15と64の間の明るさ(階調が40)が認識される。つまり、エッジ部分がぼやけて認識される。
また、図29において、同様に、他の偽輪郭の場合を示している。横10画素(X1〜X10)において、左側5画素の階調が15で、右側5画素の階調が64であるエッジ(輪郭)部分が、右方向に1フィールドで4画素、動いている映像である。左から3〜5画素目に、本来の明るさとは異なる明るさ(階調が12,40,40)が認識される。つまり、エッジ部分が、図28の場合よりもぼやけて幅が広く認識される。
(実施の形態1)
図1〜図5等を参照しながら実施の形態1の表示装置について説明する。実施の形態1は、特徴として、多階調化処理部において、入力画像信号に対して、動き、グラデーション、及び桁変化の検出をもとに、特にグラデーション(エッジ量)に応じて偽輪郭の処置のための信号処理を選択して実行するものである。
図1〜図5等を参照しながら実施の形態1の表示装置について説明する。実施の形態1は、特徴として、多階調化処理部において、入力画像信号に対して、動き、グラデーション、及び桁変化の検出をもとに、特にグラデーション(エッジ量)に応じて偽輪郭の処置のための信号処理を選択して実行するものである。
<PDP装置>
まず、図1において、各実施の形態における、多階調化処理手段を含む表示装置であるPDP装置の全体の構成を説明する。本PDP装置は、多階調化処理部1、フィールドメモリ部2、駆動制御部(ドライバ)3、表示部(PDP)4、タイミング生成部5を有する構成である。制御及び信号処理回路6内に、多階調化処理部1、フィールドメモリ部2、タイミング生成部5を有し、駆動制御部3などを制御する。
まず、図1において、各実施の形態における、多階調化処理手段を含む表示装置であるPDP装置の全体の構成を説明する。本PDP装置は、多階調化処理部1、フィールドメモリ部2、駆動制御部(ドライバ)3、表示部(PDP)4、タイミング生成部5を有する構成である。制御及び信号処理回路6内に、多階調化処理部1、フィールドメモリ部2、タイミング生成部5を有し、駆動制御部3などを制御する。
多階調化処理部1は、入力画像信号(映像信号)VINをもとに、表示部4及び駆動制御部3に対する多階調の画素群のデータ(フィールド及びSFデータ)の出力のための多階調化処理を実行して出力する。フィールドメモリ部2は、多階調化処理部1の出力データを入力して一旦記憶し、次のフィールドの時に、SF毎に全画面分を出力する。駆動制御部3は、フィールドメモリ部2からデータを入力して、表示部4における表示を駆動制御する。タイミング生成部5は、垂直同期信号VS、水平同期信号HS、クロック信号CLKなどを入力して、多階調化処理部1、フィールドメモリ部2、駆動制御部3及び表示部4等を制御するのに必要なタイミング信号を生成及び出力する。
駆動制御部3は、例えば、表示部4のX電極を電圧印加により駆動するXドライバ31、表示部4のY電極を電圧印加により駆動するYドライバ32、表示部4のアドレス電極を電圧印加により駆動するAドライバ(アドレスドライバ)33を有する。表示部4は、例えば、表示の維持放電を発生させるためのX電極及びY電極、並びにアドレス動作のためのアドレス電極を有する、AC型の三電極構造のPDPである。
<PDP>
次に、図2において、表示部(PDP)4のパネル構造例を説明する。画素に対応した一部分を示している。表示部(PDP)4は、主に発光ガラスで構成される前面基板11及び背面基板12の構造体が対向して組み合わされ、その周囲部が封止され、その空間に放電ガスが封入されることにより構成される。
次に、図2において、表示部(PDP)4のパネル構造例を説明する。画素に対応した一部分を示している。表示部(PDP)4は、主に発光ガラスで構成される前面基板11及び背面基板12の構造体が対向して組み合わされ、その周囲部が封止され、その空間に放電ガスが封入されることにより構成される。
前面基板11上には、維持放電を行うための複数のX電極21及びY電極22が、横(行)方向に平行に伸びて縦(列)方向に交互に形成されている。これらの電極群は、誘電体層23及び更にその表面がMgO等の保護層24により覆われている。背面基板12上には、X電極21及びY電極22とは略垂直の縦方向に、複数のアドレス電極25が平行に伸びて形成されており、更に誘電体層26に覆われている。誘電体層26上、アドレス電極25の両側には、縦方向に伸びる隔壁27が形成され、列方向を区分けしている。更に、アドレス電極25上の誘電体層26上面、及び隔壁27側面には、紫外線により励起されて赤(R),緑(G),青(B)の各色の可視光を発生する蛍光体28が塗布されている。
X電極21とY電極22の対に対応して表示の行が構成され、更にアドレス電極25との交差に対応して表示の列及びセルが構成される。R,G,Bのセルのセットにより画素が構成される。セルの行列により表示部4の表示領域が構成され、表示単位となるフィールド及びSFに対応付けられる。PDPは、駆動方式などに応じて各種構造が存在する。
<フィールド及びSF>
次に、図3において、表示部(PDP)4の駆動制御の基本として、フィールド及びSFの駆動方式を説明する。1つのフィールド期間(F)は、例えば1/60秒で表示される。フィールド期間(F)は、階調表現のために時間的に分割された複数(n)のSF期間(#1〜#n)により構成される。各SF期間は、リセット期間(TR)と、次のアドレス期間(TA)と、次のサステイン期間(TS)とを有する。フィールドの各SFは、サステイン期間(TS)の長さ(維持放電回数)による重み付けが与えられており、各SFの点灯オン/オフの組み合わせによって画素の階調が表現される。
次に、図3において、表示部(PDP)4の駆動制御の基本として、フィールド及びSFの駆動方式を説明する。1つのフィールド期間(F)は、例えば1/60秒で表示される。フィールド期間(F)は、階調表現のために時間的に分割された複数(n)のSF期間(#1〜#n)により構成される。各SF期間は、リセット期間(TR)と、次のアドレス期間(TA)と、次のサステイン期間(TS)とを有する。フィールドの各SFは、サステイン期間(TS)の長さ(維持放電回数)による重み付けが与えられており、各SFの点灯オン/オフの組み合わせによって画素の階調が表現される。
リセット期間(TR)では、SFの全てのセルを初期状態にセットして、次のアドレス期間(TA)に備えるための電荷書き込み及び調整の動作を実施する。次のアドレス期間(TA)では、SFのセル群における点灯(オン)/非点灯(オフ)のセルを選択するアドレス動作を行う。次のサステイン期間(TS)では、直前のアドレス期間(TA)でアドレスされた選択セルにおいて、X電極及びY電極(21,22)に対する維持放電を実施して表示する動作を行う。
<階調表現及びSF変換テーブル>
次に、図4において、SF変換テーブル(SF点灯パターン表)の構成例を示している。SF変換テーブルは、表示対象画像における画素の階調毎に、フィールドの各SFのオン/オフ状態を決定付ける。本例は、等差配列法のSF点灯パターンであり、本実施の形態ではこれを用いる。丸印は点灯(オン)を、空欄は非点灯(オフ)を示す。本テーブルの場合、フィールドのSF数は#1〜#8の8個であり、それぞれ図示するような重み(1,2,4,8,12,16,20,24)が与えられており、これらのオン/オフの組み合わせにより87(0も含めて88)の階調が表現できる。また、本テーブルでの桁変化として、例えば、階調が63から64への変化における、最大点灯SFが#7から#8への桁上がりなど、複数の箇所が存在する。
次に、図4において、SF変換テーブル(SF点灯パターン表)の構成例を示している。SF変換テーブルは、表示対象画像における画素の階調毎に、フィールドの各SFのオン/オフ状態を決定付ける。本例は、等差配列法のSF点灯パターンであり、本実施の形態ではこれを用いる。丸印は点灯(オン)を、空欄は非点灯(オフ)を示す。本テーブルの場合、フィールドのSF数は#1〜#8の8個であり、それぞれ図示するような重み(1,2,4,8,12,16,20,24)が与えられており、これらのオン/オフの組み合わせにより87(0も含めて88)の階調が表現できる。また、本テーブルでの桁変化として、例えば、階調が63から64への変化における、最大点灯SFが#7から#8への桁上がりなど、複数の箇所が存在する。
<多階調化処理部(1)>
次に、図5において、実施の形態1における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。多階調化処理部1は、動き検出部100、絵柄検出部(グラデーション検出部)200、桁変化検出部600、偽輪郭処置部710、SF変換部800を有する構成である。
次に、図5において、実施の形態1における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。多階調化処理部1は、動き検出部100、絵柄検出部(グラデーション検出部)200、桁変化検出部600、偽輪郭処置部710、SF変換部800を有する構成である。
動き検出部100は、入力画像信号VINを入力し、映像における動いている部分の動きの大きさを表す動き量MVを検出して出力する。絵柄検出部200は、VINを入力し、画像における注目画素と隣接画素との画素値の差分を算出してエッジ量GRを検出及び出力する。桁変化検出部600は、VINを入力し、画像における隣接画素間で所定のSF変換テーブルのSFの桁上がり又は桁下がりを検出し、これらの桁変化が有る場合には、桁変化信号RKとして論理値“1”を出力し、無い場合には論理値“0”を出力する。
偽輪郭処置部710は、信号処理回路であり、VINと、MVとGRとRKとを入力し、それらをもとに、偽輪郭に対処するための信号処理を選択して実行し、処理後の信号を出力する。
SF変換部800は、偽輪郭処置部710の出力信号を入力し、所定のSF変換テーブルに応じた符号化(SF変換)によって、フィールドの各SFのオン/オフを制御する信号(フィールド及びSFデータ)SFOを出力する。SF変換部800には、例えば図4のようなSF変換テーブルが記録されている。
偽輪郭処置部710では、偽輪郭に対処するための信号処理として、例えば、偽輪郭が認識されない領域で階調数を優先させる多階調化処理(第1の処理)と、偽輪郭を拡散するための変調処理(第2の処理)と、偽輪郭が発生しにくいSFを選択表示する、前記第1の処理よりも少ない階調数での多階調化処理(第3の処理)とを有し、MV,GR,RKの条件判定に従って、第1〜第3の処理から選択して実行する。偽輪郭処置部710は、条件判定として、例えば、MVが所定値以上となる動き部分であり、かつRKが“1”(桁変化有り)である場合に、エッジ量GRによって信号処理及びその内容を選択して実行する。
実施の形態1によれば、特にエッジ量GRに応じて適切な信号処理を選択するため、動画像の表示時に、様々なグラデーションに対応して、偽輪郭などを低減または抑止して、画質を向上できる。
(実施の形態2)
次に、図6〜図32等を参照しながら実施の形態2について説明する。実施の形態2は、特徴として、多階調化処理部において、入力画像信号に対して、動き、グラデーション、及び桁変化の検出をもとに、偽輪郭の処置のための複数の処理のパスを切り替えるものである。
次に、図6〜図32等を参照しながら実施の形態2について説明する。実施の形態2は、特徴として、多階調化処理部において、入力画像信号に対して、動き、グラデーション、及び桁変化の検出をもとに、偽輪郭の処置のための複数の処理のパスを切り替えるものである。
<多階調化処理部(2)>
図6において、実施の形態2における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。多階調化処理部1は、動き検出部100、絵柄検出部(グラデーション検出部)200、ゲイン部310、メインパス部300、サブパスA部(第1サブパス部)400、サブパスB部(第2サブパス部)500、桁変化検出部600、切換部700、及びSF変換部800を有する構成である。
図6において、実施の形態2における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。多階調化処理部1は、動き検出部100、絵柄検出部(グラデーション検出部)200、ゲイン部310、メインパス部300、サブパスA部(第1サブパス部)400、サブパスB部(第2サブパス部)500、桁変化検出部600、切換部700、及びSF変換部800を有する構成である。
動き検出部100は、VINを入力し、映像における動き部分の動きの大きさを表す動き量MVを検出して出力する。絵柄検出部200は、VINを入力し、グラデーションの傾きの大きさを表す量として、隣接画素との画素値の差分の算出によるエッジ量GRを検出及び出力する。
ゲイン部310は、VINを入力し、これにゲインをかけて、SF変換部800に記憶されているSF変換テーブルの階調数の信号MGOを出力する。例えばVINが10ビット1024階調でありSF変換テーブルが87階調であるとすると、87/1024のゲインをかける。ここで、87階調は7ビットなので、3ビットは小数になる。
メインパス部300は、メインパスの処理として、MGOを入力し、多階調化処理した信号MPを出力する。信号MPの出力階調数は、後述するSF変換部800に記録されているSF変換テーブルでの階調数と同じである。サブパスA部400は、第1サブパスの処理として、MGOを入力し、変調処理した信号SPAを出力する。サブパスB部500は、第2サブパスの処理として、メインパスよりも少ない階調数の信号SPBを出力する。換言すれば、サブパスB部500の処理は、サブパスA部400の変調処理よりも大きい変調処理である。
桁変化検出部600は、信号MPを入力し、隣接画素間でSF変換テーブルのSFの桁上がり又は桁下がりを検出し、これらの桁変化が有る場合には、桁変化信号RKとして論理値“1”を出力し、無い場合には“0”を出力する。
切換部700は、前記MP,SPA,SPB、並びに、MV,GR,RKを入力し、MV,GR,RKをもとに、複数のパスにおけるMPとSPAとSPBの何れか一つを切り替えて出力する。SF変換部800は、切換部700の出力信号を入力し、記憶されている所定のSF変換テーブルに従って、フィールドの各SFのオン/オフを制御する信号(フィールド及びSFデータ)SFOを生成及び出力する。
<データ変換偏移>
次に、図8において、メインパス(出力MP)、サブパスA(出力SPA),サブパスB(出力SPB)におけるデータ変換の偏移を示している。MSFは、メインパス及びサブパスAのSF点灯パターンデータ群、S1SFは、後述するサブパスA−2におけるデータ変換の偏移、S2SFは、サブパスBのSF点灯パターンデータ群であり、SF変換部800のSF変換テーブルに記録されている。「選択」の列における丸印の階調は、該当パスで表現できる選択された階調である。階調は、メインパスとサブパスAでは0を含む87であり、後述するサブパスA−2では0を含め43であり、サブパスBでは0を含め9である。
次に、図8において、メインパス(出力MP)、サブパスA(出力SPA),サブパスB(出力SPB)におけるデータ変換の偏移を示している。MSFは、メインパス及びサブパスAのSF点灯パターンデータ群、S1SFは、後述するサブパスA−2におけるデータ変換の偏移、S2SFは、サブパスBのSF点灯パターンデータ群であり、SF変換部800のSF変換テーブルに記録されている。「選択」の列における丸印の階調は、該当パスで表現できる選択された階調である。階調は、メインパスとサブパスAでは0を含む87であり、後述するサブパスA−2では0を含め43であり、サブパスBでは0を含め9である。
<制御(2−1)>
次に、図7において、実施の形態2の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。動き量MVと桁変化信号RK、及びエッジ量RGの検出状況に応じた、各パスのディザ処理(変調処理)、切換部700のパス選択、及びSF変換部800で選択されるSF点灯パターンデータ群(SFパターン選択)といった処理内容を示している。多階調化処理部1は、下記のように切り換えを行う。なおディザ処理等の処理の詳細については後述される。
次に、図7において、実施の形態2の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。動き量MVと桁変化信号RK、及びエッジ量RGの検出状況に応じた、各パスのディザ処理(変調処理)、切換部700のパス選択、及びSF変換部800で選択されるSF点灯パターンデータ群(SFパターン選択)といった処理内容を示している。多階調化処理部1は、下記のように切り換えを行う。なおディザ処理等の処理の詳細については後述される。
(1)表示対象の映像において、動き量MVが所定値X以上であり、桁上がりが検出(RK=1)された画素において、エッジ量GRが所定値FLTよりも小さい場合、つまり平坦部の場合、ディザ処理では変調量Miでの変調処理またはオフ(非処理)の何れとしてもよく、また、パス選択ではメインパス(MP出力)を選択し、また、SFパターン選択ではMSFを使って映像を表現する。
(2)また上記同様の画素において、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、つまりある程度のグラデーションの場合、ディザ処理ではMiで変調処理し、パス選択ではサブパスAを選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。
(3)また上記同様の画素において、エッジ量GRがEG以上である場合、つまりエッジ部分の場合、ディザ処理ではMiでの変調処理またはオフとして、パス選択ではサブパスBを選択し、SFパターン選択ではS2SFで映像を表現する。
(4)また、動き量と桁上がりの検出結果が上記以外となる場合、ディザ処理ではMiまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではメインパスを選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。
<メインパス>
次に、図6において、多階調化処理部1のメインパス部300の構成を説明する。メインパス部300は、Mディザ部320、M誤差拡散部340を有する構成である。
次に、図6において、多階調化処理部1のメインパス部300の構成を説明する。メインパス部300は、Mディザ部320、M誤差拡散部340を有する構成である。
Mディザ部320は、ゲイン部310の出力の信号MGOを入力し、所定の変調量Mによって入力信号を変調した信号MDOを出力する。変調量Mは、Mディザ部320の入力値(MGO)に対して、図19に示すような関係がある。メインパス部300における変調量Mは、0でもよい。
M誤差拡散部340は、Mディザ部320の出力信号MDOを入力し、前記ゲイン部310の小数を空間的に表現するために拡散処理して信号MPを出力する。MPの階調数は、SF変換部800に入力する階調数と同じ87であり、ビット数は7である。MPの出力値は、図8のMK列である。
<サブパスA−1>
次に、図6において、多階調化処理部1のサブパスA部400の構成を説明する。サブパスA部400は、SAディザ部420、SA誤差拡散部440を有する構成である。
次に、図6において、多階調化処理部1のサブパスA部400の構成を説明する。サブパスA部400は、SAディザ部420、SA誤差拡散部440を有する構成である。
サブパスA部400の入力はMGOであり、出力はSPAである。SAゲイン部401は、その回路がメインパス部300のゲイン部310と同じであり、入力はVINで、出力はSGOであり、ゲインはゲイン部310と同じである。SAディザ部420は、その回路がメインパス部300のMディザ部320と同じであり、入力はMGOであり、変調量Mにより変調処理した信号SADを出力する。SA誤差拡散部440は、その回路がメインパス部300のM誤差拡散部340と同じであり、入力はSADであり、信号SPAを出力する。SPAの出力値は、図8のMK列である。SA誤差拡散部440は、出力SPAの階調数を、メインパス部300より小さくしてもよい。この場合、誤差拡散による変調になる。
<サブパスA−2>
次に、図9において、実施の形態2における多階調化処理部1のサブパスA部400の変形例(第2の構成)を説明する。このサブパスA部(2)400は、SA1歪補正ゲイン部410、SA1ディザ部421、SA1誤差拡散部441、SA1データ整合LUT部460を有する構成である。
次に、図9において、実施の形態2における多階調化処理部1のサブパスA部400の変形例(第2の構成)を説明する。このサブパスA部(2)400は、SA1歪補正ゲイン部410、SA1ディザ部421、SA1誤差拡散部441、SA1データ整合LUT部460を有する構成である。
SA1歪補正ゲイン部410は、入力はMGOであり、所定のゲインをかけて出力信号SAG1を出力する。前記図8のパス間のデータ偏移において、S1SFにおける「選択」の丸印の階調で、サブパスA部400が表現できる選択された階調を示している。選択された階調は42である。人の目の特性を考慮して、低階調側は細かい階調ステップで、階調が大きくなるに連れて、ステップの間隔を大きくしている。選択されない階調は、一番近い上下の階調を使って表現する。SA1歪補正ゲイン部410の出力SAG1は、「SAG1」の列に示している。
図10において、サブパスA部400の変形例(第2の構成)における、SA1歪補正ゲイン部410の入力(MGO)と出力(SAG1)の特性(ゲイン特性)を示している。出力は1ステップである。MGOは0から87までの値であり、SAG1は0から42までの値である。
SA1ディザ部421は、SA1歪補正ゲイン部410の出力SAG1を入力し、所定のディザ量で変調処理した信号SAD1を出力する。この回路は、Mディザ部320と同じでもよい。
SA1誤差拡散部441は、SA1ディザ部421の出力SAD1を入力し、出力がSAE1である。SA1誤差拡散部441の出力SAE1の階調数は42であり、6ビットである。これは、メインパス部300よりも変調が強くなることになる。
SA1データ整合LUT部460は、SA1誤差拡散部441の出力SAE1を入力し、信号SPAを出力する。この入力と出力の階調数は同じであり、入力値が、図8の「SAG1」の列の場合、出力値は、「S1K」の列の値に変換する。SA1データ整合LUT部460は、図8のようなLUT(ルックアップテーブル)に基づき入出力のデータ整合の処理を行うものである。
前記図8において、サブパスA2では、SA1歪補正ゲイン部410の出力SAG1が、0から42の値に制御され、SA1データ整合LUT部460の出力SPAが、入力の値に戻される。値の間隔は連続ではなく飛び飛びにされる。サブパスBでも同様に制御処理される。
<サブパスB>
次に、図6において、多階調化処理部1のサブパスB部500を説明する。サブパスB部500は、SB歪補正ゲイン部510、SBディザ部520、SB誤差拡散部540、SBデータ整合LUT部560を有する構成である。
次に、図6において、多階調化処理部1のサブパスB部500を説明する。サブパスB部500は、SB歪補正ゲイン部510、SBディザ部520、SB誤差拡散部540、SBデータ整合LUT部560を有する構成である。
SB歪補正ゲイン部510は、入力がMGOであり、所定のゲインをかけて出力信号SBGを出力する。その機能は、SA1歪補正ゲイン部410と同じである。前記図8のサブパスB部500のデータ偏移において、S2SFの「選択」の列の丸印の階調は、サブパスB部500が表現できる選択された階調を示している。選択された階調は、0を含め9である。SB歪補正ゲイン部510の出力SBGは、「SBG」の列に示している。
図11において、サブパスB部500における、SB歪補正ゲイン部510の入力(MGO)と出力(SBG)の特性を示している。
SBディザ部520は、SB歪補正ゲイン部510の出力SBGを入力し、ディザ処理による変調処理した信号SBDを出力する。その回路は、Mディザ部320と同じでよいが、ディザ階調設定、ディザ設定係数は異なる。そのディザ設定係数は0でもよい。
SB誤差拡散部540は、SBディザ部520の出力SBDを入力し、誤差拡散処理して階調数9でビット数4の信号SBEを出力する。
SBデータ整合LUT部560は、SB誤差拡散部540の出力SBEを入力し、信号SPBを出力する。その入力と出力の階調数は同じであり、入力値が、前記図8のサブパスB部500の「SBG」の列の場合、出力値は、「S2K」の列の値に変換する。
<動き検出部>
次に、図6において、多階調化処理部1の動き検出部100の構成を説明する。動き検出部100は、エッジ検出部110、フレーム差分検出部120、動き量演算部130を有する構成である。
次に、図6において、多階調化処理部1の動き検出部100の構成を説明する。動き検出部100は、エッジ検出部110、フレーム差分検出部120、動き量演算部130を有する構成である。
エッジ検出部110は、入力がVINであり、映像における注目画素と隣接画素との画素値の差分であるエッジ量EGを出力する。フレーム差分検出部120は、VINを入力し、注目フィールドの画素値と1フィールド前の同じ位置の画素値との差分であるフレーム差分量FDを出力する。動き量演算部130は、EGとFDを入力し、演算により、映像の動き量MVを出力する。この演算方法は、例えばFDをEGで割る勾配法を用いる。
<絵柄検出部>
次に、図12において、多階調化処理部1の絵柄検出部200の構成を示している。絵柄検出部200は、1L−G遅延部220等のメモリや遅延部、差分検出1L部223等の差分検出部、画素値比較部226、差分選択部227、連続カウンタ228、絵柄コーディング部229を有する構成である。
次に、図12において、多階調化処理部1の絵柄検出部200の構成を示している。絵柄検出部200は、1L−G遅延部220等のメモリや遅延部、差分検出1L部223等の差分検出部、画素値比較部226、差分選択部227、連続カウンタ228、絵柄コーディング部229を有する構成である。
1L−G遅延部220は、VINを入力し、V1L(1ライン分の遅延データ)を出力する。1L−1D−G(画素)遅延部221は、VINを入力し、V1LD(1ライン−1画素分の遅延データ)を出力する。1D−G遅延部222は、VINを入力し、V1D(1画素分の遅延データ)を出力する。差分検出1L部223は、VINとV1Lを入力し、VINとV1Lの差分値を検出して、GR1Lとして出力する。差分検出1DL部224は、VINとV1LDを入力し、VINとV1LDの差分値を検出して、GRDLとして出力する。差分検出1D部225は、VINとV1Dを入力し、VINとV1Dの差分値を検出して、GR1Dとして出力する。差分選択部227は、GR1LとGRDLとGR1Dを入力して、そのうち大きい値を選択して、DEFとして出力する。画素値比較部226は、VINとV1Dを入力し、VINとV1Dの値を比較して、一致していれば“0”、不一致であれば“1”となる信号GRCLを出力する。連続カウンタ228は、GRCLを入力し、GRCLが“0”の場合、画素単位で1ずつカウントアップして、GRCLが“1”の場合、そのカウンタ値をラッチして、出力CNTとして出力し、カウンタ値を“0”に設定する。絵柄コーディング部229は、DEFとCNTを入力し、DEFの値が“0”の場合、CNTの値を選択し、DEFの値が“0”でない場合、DEFの値を選択して、エッジ量GRとして出力する。
図13において、絵柄検出部200における絵柄コーディング部229の出力のGRのビットマップを示している。図13(a)のDEF≠0の場合において、下位7ビットは、DEFの値である。ビット7,8(LD1,LD2)は、差分値が大きい隣接画素の位置を示す信号(最大値方向フラグ)である。ビット9は、“0”である。ビット7,8が“00”の場合は上の隣接画素、“01”の場合は左上の隣接画素、“10”の場合は左の隣接画素が選択されていることを示す。図13(b)のDEF=0の場合において、下位7ビットは、CNTの値である。ビット7は、GRCLの信号(階調変化フラグ)である。ビット8は“0”であり、ビット9は“1”である。ビット7が“0”の場合は変化無しを示し、“1”の場合は変化有りを示す。
図14において、絵柄検出部200におけるエッジ量GRの検出方法を示している。グレーのPは、注目画素である。エッジ量GRの検出において、注目画素(P)と、その上(V1L)と左上(V1LD)と左(V1D)との3つの隣接画素とのそれぞれの差分を算出する。
<桁変化検出部>
次に、図15において、多階調化処理部1の桁変化検出部600の構成を示している。桁変化検出部600は、桁値設定部(611〜614)、桁比較部(615〜618)、桁コーディング部619、1L−R遅延部620等の遅延部、コーディング差分比較部623、遅延部624、OR回路625を有する構成である。
次に、図15において、多階調化処理部1の桁変化検出部600の構成を示している。桁変化検出部600は、桁値設定部(611〜614)、桁比較部(615〜618)、桁コーディング部619、1L−R遅延部620等の遅延部、コーディング差分比較部623、遅延部624、OR回路625を有する構成である。
桁値設定部(1)〜(N)611〜614では、桁上がりの階調に相当する信号レベルを設定する。桁比較回路部(1)〜(N)615〜618では、入力信号MP(またはMGO)と、桁値設定とを比較して、その比較結果である信号RKC1〜RKCNを出力する。RKC1〜RKCNは、入力MP(またはMGO)が大きい場合に“1”を、小さい場合に“0”を出力する。
桁コーディング部619は、RKC1〜RKCNを入力し、図4のSF変換テーブルで変換された後のSFの桁に変換した信号RKCDを出力する。1L−R遅延部620は、RKCDを入力し、1ライン遅延した信号RKCD1L(1Lデータ)を出力する。1D−R遅延部621は、RKCDを入力し、1画素遅延した信号RKCD1D(1D遅延データ)を出力する。1L−1D−R遅延部622は、RKCDを入力し、RKCDLD(1L−1D遅延データ)を出力する。コーディング差分比較部623は、RKCDと、RKCD1L,RKCD1D,RKCDLDとを入力し、注目画素であるRKCDと、各隣接画素(1ライン分上の画素であるRKCD1L、左隣の画素であるRKCD1D、左上の画素であるRKCDLD)との差分を比較して、何れかに差分が有れば、桁変化が有ることを検出し、無ければ桁変化が無いことを検出する。遅延部624は、コーディング差分比較部623の出力を遅延させる。OR回路625は、コーディング差分比較部623の出力と遅延部624の出力との論理和を演算し、桁上がり画素とその周辺の画素を検出し、検出結果である桁変化信号RKを出力する。
図16において、桁変化検出部600における桁コーディング部619の符号化の構成を示している。「RKCD」の列における10の位の値が、SF点灯パターンの桁数を示している。
<Mディザ部>
次に、図17において、各実施の形態(2〜4)における、ディザ部の構成例を示している。実施の形態2としては、メインパス部300におけるMディザ部320の構成を示している。このうち、ディザ量演算部339は、実施の形態2では備えず、実施の形態3,4で備える。Mディザ部320は、ディザ階調設定部(322〜324)、ディザ係数設定部(325〜327)、ディザ階調比較部(328〜330)、ディザ階調検出部331、ディザ係数選択部332、ディザ加算部333、ディザ選択部338、ディザ減算部334、水平カウンタ部335、垂直カウンタ部336、フィールドトグル部337を有する構成である。Mディザ部320では、ディザ係数選択部332から変調量Mを出力する。ディザ処理自体は公知技術である。
次に、図17において、各実施の形態(2〜4)における、ディザ部の構成例を示している。実施の形態2としては、メインパス部300におけるMディザ部320の構成を示している。このうち、ディザ量演算部339は、実施の形態2では備えず、実施の形態3,4で備える。Mディザ部320は、ディザ階調設定部(322〜324)、ディザ係数設定部(325〜327)、ディザ階調比較部(328〜330)、ディザ階調検出部331、ディザ係数選択部332、ディザ加算部333、ディザ選択部338、ディザ減算部334、水平カウンタ部335、垂直カウンタ部336、フィールドトグル部337を有する構成である。Mディザ部320では、ディザ係数選択部332から変調量Mを出力する。ディザ処理自体は公知技術である。
図18において、Mディザ部320等におけるディザ処理による変調処理を示している。縦横2画素で合計4画素を1つのブロックとして、そのブロックを一面にしている。Mはディザ量(変調量)である。(a)は、n番目のフィールドの処理、(b)は、n+1番目のフィールドの処理である。(a)nフィールドと(b)n+1フィールドとでは、Mにおける+と−の符号を反転させている構成である。
図19において、Mディザ部320における、入力階調(i)に対するディザ量(Mi)の関係を示している。一般に人は明るさが大きいほど明るさの違いを認識できなくなる。(a)では、入力値iに対し漸次的にディザ量Miを大きくしてある。(b)では、所定の入力値Ai以上で所定のディザ量Miを設定してある。(c)では、特定の入力値iに対し、具体的には偽輪郭が発生する階調に相当する入力値iに対して、ディザ量Miを設定してあり、その入力値iが大きいほどディザ量Miも大きくしてある。(d)では、(a)と同様に入力値iに対して漸次的にディザ量Miを大きくしてあるがディザ量Miの差分が大きくなっている。上記のいずれも分散の効果はある。またディザ量Miは、入力値iの関数:f(i)により表される。
<M誤差拡散部>
次に、図20において、メインパス300におけるM誤差拡散部340の構成を示している。M誤差拡散部340では、ゲイン部310で出力された3ビットの小数点の情報を空間的に表現する。M誤差拡散部340は、表示/誤差分離部341、加算部342,344、桁合わせ部343、メモリや遅延部(1D−E遅延部345等)、乗算部(K1倍部346等)を有する構成である。誤差拡散処理自体は公知技術である。
次に、図20において、メインパス300におけるM誤差拡散部340の構成を示している。M誤差拡散部340では、ゲイン部310で出力された3ビットの小数点の情報を空間的に表現する。M誤差拡散部340は、表示/誤差分離部341、加算部342,344、桁合わせ部343、メモリや遅延部(1D−E遅延部345等)、乗算部(K1倍部346等)を有する構成である。誤差拡散処理自体は公知技術である。
図21において、M誤差拡散部340の拡散方法を示している。グレーのPは、注目画素である。誤差拡散処理において、注目画素(P)に対して、左の隣接画素(EV1D)の誤差値をK1倍し、左上の隣接画素(EV1LD)の誤差値をK2倍し、上の隣接画素(EV1L)の誤差値をK3倍し、右上の隣接画素(EV1L)の誤差値をK4倍して、注目画素(P)の誤差値ERRと加算演算する。
<歪補正ゲイン部>
次に、図22において、各実施の形態における歪補正ゲイン部の構成を示している。実施の形態2としては、SB歪補正ゲイン部510の構成を示している。SB歪補正ゲイン部510は、各演算部(511〜515)と、ゲイン選択部516とを有する構成である。歪補正ゲイン部におけるゲイン特性については、前記図10,11に示している。
次に、図22において、各実施の形態における歪補正ゲイン部の構成を示している。実施の形態2としては、SB歪補正ゲイン部510の構成を示している。SB歪補正ゲイン部510は、各演算部(511〜515)と、ゲイン選択部516とを有する構成である。歪補正ゲイン部におけるゲイン特性については、前記図10,11に示している。
A0X+B0演算部511は、VINを入力し、A0×VIN+B0を演算し、Ln0を出力する。同様に、A1X+B1演算部512は、VINを入力し、A1×VIN+B1を演算し、Ln1を出力する。同様に計N+1個の演算を行って、Ln0〜LnNを出力する。ゲイン選択部516は、Ln0〜LnNとVINとを入力し、SBGを出力する。SBGは、VINによってLn0〜LnNのうち一つを選択された値である。
<SAディザ部−効果>
次に、図23において、実施の形態2におけるサブパスA部400のSAディザ部420における、ディザ処理の効果(その1)を示している。(a)は、ディザ部に入力される原画像であり、右方向に1画素で1階調(ステップ)ずつ階調レベルが大きくなっている、緩やかなグラデーションの映像(ランプ信号)の場合である。なお、SF変換部800は、前記図4のSF変換テーブルによるSF変換を行うものとする。この映像部分が、左右何れに動いていても、左から4画素目(階調が43)と5画素目(階調が44)の間に、1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)の原画像に対して変調量(ディザ量)M=1で変調処理した場合である。この場合、認識される偽輪郭は、左から3画素目と4画素目、4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に、規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。効果的に偽輪郭が分散されている。(c)は、(a)の原画像に対して変調量M=2で変調処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から2画素目から8画素目の間の6列に規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっているが、ハッチ状(千鳥状)に偽輪郭(ノイズ)が認識される。
次に、図23において、実施の形態2におけるサブパスA部400のSAディザ部420における、ディザ処理の効果(その1)を示している。(a)は、ディザ部に入力される原画像であり、右方向に1画素で1階調(ステップ)ずつ階調レベルが大きくなっている、緩やかなグラデーションの映像(ランプ信号)の場合である。なお、SF変換部800は、前記図4のSF変換テーブルによるSF変換を行うものとする。この映像部分が、左右何れに動いていても、左から4画素目(階調が43)と5画素目(階調が44)の間に、1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)の原画像に対して変調量(ディザ量)M=1で変調処理した場合である。この場合、認識される偽輪郭は、左から3画素目と4画素目、4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に、規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。効果的に偽輪郭が分散されている。(c)は、(a)の原画像に対して変調量M=2で変調処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から2画素目から8画素目の間の6列に規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっているが、ハッチ状(千鳥状)に偽輪郭(ノイズ)が認識される。
また、図24において、同様にSAディザ部420のディザ処理の効果(その2)を示している。(a)は、原画像であり、右方向に1画素で2階調ずつ階調レベルが大きくなっている、グラデーションの映像(ランプ信号)の場合である。この映像部分が、左右何れに動いていても、左から4画素目(階調が42)と5画素目(階調が44)の間に、1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)に対して変調量M=1で変調処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に2列に規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっているが、この分散は、図23(b)程には広くない。(c)は、(a)に対して変調量M=2で変調処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から3画素目と4画素目、4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に、3列に規則正しく分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっており、これは図23(b)と同じ効果である。
このように、ディザ処理の変調量(M)は、グラデーションの傾きの大きさ、つまりエッジ量GRが大きいほど大きくしなければ、偽輪郭が分散されず効果が無い。しかしグラデーションの傾きが大きい部分では、ディザ処理の変調量(M)が大きすぎることによって、図23(c)のように明確な千鳥状の模様が認識されてしまうので、ディザ処理の適用が望ましくない。本実施の形態では、上記を考慮して、グラデーション(エッジ量GR)に応じて、適切なディザ処理の変調量(M)を選択する。具体的には、SAディザ部420における処理結果が例えば図23(b)や図24(c)のようになるように選択する。
<SA誤差拡散部−効果>
次に、図25において、サブパスA部400のSA誤差拡散部440における誤差拡散処理の効果(その1)を示している。(a)は、SA誤差拡散部440に入力される原画像であり、右方向に1画素で0.25ステップずつ信号値レベルが大きくなっている、非常に緩やかなグラデーションの映像の場合である。この映像部分が左右何れに動いていても、左から5画素目(階調が43.75)と6画素目(階調が44)の間に1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を7ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から3画素目と4画素目、4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に3列に不規則に分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。(c)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を6ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から1画素目から6画素目の間に6列に不規則に分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。これは(b)よりも広く分散されている。
次に、図25において、サブパスA部400のSA誤差拡散部440における誤差拡散処理の効果(その1)を示している。(a)は、SA誤差拡散部440に入力される原画像であり、右方向に1画素で0.25ステップずつ信号値レベルが大きくなっている、非常に緩やかなグラデーションの映像の場合である。この映像部分が左右何れに動いていても、左から5画素目(階調が43.75)と6画素目(階調が44)の間に1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を7ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から3画素目と4画素目、4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に3列に不規則に分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。(c)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を6ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から1画素目から6画素目の間に6列に不規則に分散されて、(a)のように一直線上ではなくなっている。これは(b)よりも広く分散されている。
また、図26において、同様にSA誤差拡散部440における誤差拡散処理の効果(その2)を示している。(a)は原画像であり、右方向に1画素で0.5ステップずつ信号値レベルが大きくなっている、緩やかなグラデーションの映像の場合である。この映像部分が左右何れに動いていても、左から5画素目(階調が43.5)と6画素目(階調が44)の間に1列に線状の偽輪郭が認識される可能性がある。(b)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を7ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から4画素目と5画素目、5画素目と6画素目の間に2列に分散されて、一直線上ではなくなっている。(c)は、(a)の原画像に対して誤差拡散の出力を6ビットで処理した場合である。認識される偽輪郭は、左から2画素目と3画素目、3画素目と4画素目、4画素目と5画素目の間に3列に不規則に分散されて、一直線上ではなくなっている。これは(b)よりも広く分散され、図25(b)と同じ程度に分散されている。
このように、誤差拡散処理は、グラデーションが非常に緩やかな場合、分散の効果があるが、グラデーションが大きくなると、誤差拡散の出力ビット数を小さくすることによって偽輪郭は分散されるが、階調数が小さくなる。動いている映像では、動体視力が劣るので誤差拡散の出力階調を小さくしてもよいが、静止している映像では誤差拡散の出力階調数を小さくするとよくない。本実施の形態では、上記を考慮して、グラデーション(エッジ量)に応じて、適切な出力ビット数を選択する。具体的には、SA誤差拡散部440における処理結果が例えば図25(b)や図26(c)のようになるように選択する。
<SB−効果>
次に、図30及び図31において、実施の形態2等におけるサブパスB部500の処理(第2サブパス)による偽輪郭の低減の効果を示している。前記図27〜図29のような偽輪郭が発生する映像に対しての第2サブパスの処理による効果を示している。
次に、図30及び図31において、実施の形態2等におけるサブパスB部500の処理(第2サブパス)による偽輪郭の低減の効果を示している。前記図27〜図29のような偽輪郭が発生する映像に対しての第2サブパスの処理による効果を示している。
図30において、前記図28と同じ映像の領域が同じく右方向に1フィールドで1画素動いている場合である。サブパスB部500の処理を選択することにより、図28の左から6画素目(X6:階調が64)における、7番目と2番目と1番目のSF(7SF,2SF,1SF)について、オフをオンに変える。これは階調値を64から87に変えることと同じである。これにより、左から6画素目(X6)で、認識される明るさが、40から63に改善される。即ち、エッジ部分が明瞭に認識されることになる。
また、図31において、前記図29と同じ映像の領域が同じく右方向に1フィールドで4画素動いている場合である。図29では、認識される明るさは、左側から15,15,12,40,40,64,64であるが、図31では、サブパスB部500の処理を選択することにより、図29の左から6画素目(X6:階調が64)における、7番目と2番目と1番目のSF(7SF,2SF,1SF)について、オフをオンに変える。これにより、認識される明るさは、左側から15,15,15,40,60,64,64に改善される。
<制御(2−2)>
次に、図32において、実施の形態2の変形例(第2の構成)における処理の切り換え等の制御を前記図7と同様に示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理ではMiまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではサブパスAを選択し、SFパターン選択ではS1SFを使って映像を表現する。上記以外の条件では前記図7の場合と同じである。
次に、図32において、実施の形態2の変形例(第2の構成)における処理の切り換え等の制御を前記図7と同様に示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理ではMiまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではサブパスAを選択し、SFパターン選択ではS1SFを使って映像を表現する。上記以外の条件では前記図7の場合と同じである。
以上説明したように、実施の形態2によれば、特にエッジ量GRに応じて適切なパスに切り換えるため、動画像の表示時に、様々なグラデーションに対応して、偽輪郭などを低減または抑止して、画質を向上できる。
(実施の形態3)
次に、図33〜図37等を参照しながら実施の形態3について説明する。実施の形態3は、特徴として、実施の形態2と同様に複数の処理のパスを切り替えると共に、第1サブパスでエッジ量GRに応じた処理を行うものである。
次に、図33〜図37等を参照しながら実施の形態3について説明する。実施の形態3は、特徴として、実施の形態2と同様に複数の処理のパスを切り替えると共に、第1サブパスでエッジ量GRに応じた処理を行うものである。
<多階調化処理部(3)>
図33において、実施の形態3における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。本構成では、異なる構成として、実施の形態2のサブパスA部400の変形例であるサブパスA2部(第1サブパス部)401を備える。サブパスA2部401は、第1サブパスの処理として、MGOと絵柄検出部200の出力のGRとを入力し、GRによって変調量Mを変えて変調処理した信号SPA2を出力する。
図33において、実施の形態3における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。本構成では、異なる構成として、実施の形態2のサブパスA部400の変形例であるサブパスA2部(第1サブパス部)401を備える。サブパスA2部401は、第1サブパスの処理として、MGOと絵柄検出部200の出力のGRとを入力し、GRによって変調量Mを変えて変調処理した信号SPA2を出力する。
実施の形態3における、メインパス、サブパスA2(第1サブパス)、サブパスB(第2サブパス)のデータ変換の偏移は、前記図8と同様である。
<制御(3−1)>
次に、図34において、実施の形態3の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理では変調量Mgでの変調処理、パス選択ではサブパスA2を選択し、SFパターン選択ではMSFを使って映像を表現する。上記以外の条件では実施の形態2の制御の場合と同じである。
次に、図34において、実施の形態3の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理では変調量Mgでの変調処理、パス選択ではサブパスA2を選択し、SFパターン選択ではMSFを使って映像を表現する。上記以外の条件では実施の形態2の制御の場合と同じである。
<サブパスA2−1>
次に、図33において、多階調化処理部1のサブパスA2部401の構成を説明する。サブパスA2部401は、SA2ディザ部422、SA2誤差拡散部442を有する構成である。
次に、図33において、多階調化処理部1のサブパスA2部401の構成を説明する。サブパスA2部401は、SA2ディザ部422、SA2誤差拡散部442を有する構成である。
SA2ディザ部422は、MGOと、絵柄検出部200からのGRとを入力し、ディザ処理による変調処理した信号SAD2を出力する。このディザによる変調は、図35に示すようにGRに応じて変調係数が変わり、かつ前記図19に示すように入力値によってディザ設定値が選択され、その変調係数とディザ設定値によって演算算出される。
SA2誤差拡散部442は、SA2ディザ部422の出力SAD2を入力し、87階調の信号SPA2を出力する。出力値は、図8のMK列である。
<サブパスA2−2>
次に、図36において、サブパスA2部401の変形例(第2の構成)を説明する。サブパスA2部(2)401は、SA3歪補正ゲイン部411、SA3ディザ部423、SA3誤差拡散部443、SA3データ整合LUT部463を有する構成である。サブパスA2部401に対して、サブパスA2部(2)401は、歪補正ゲイン部(411)とデータ整合LUT部(463)を追加した構成である。
次に、図36において、サブパスA2部401の変形例(第2の構成)を説明する。サブパスA2部(2)401は、SA3歪補正ゲイン部411、SA3ディザ部423、SA3誤差拡散部443、SA3データ整合LUT部463を有する構成である。サブパスA2部401に対して、サブパスA2部(2)401は、歪補正ゲイン部(411)とデータ整合LUT部(463)を追加した構成である。
SA3歪補正ゲイン部411は、入力がMGOであり、所定のゲインをかけて出力信号SAG3を出力する。その回路はSA1歪補正ゲイン部410と同じである。SA3歪補正ゲイン部411のゲイン特性は、前記図10と同様である。
SA3ディザ部423は、SA3歪補正ゲイン部411の出力SAG3と絵柄検出部200からのGRとを入力し、ディザ処理による変調処理した信号SAD3を出力する。その回路はSA2ディザ部422と同じである。
SA3誤差拡散部443は、SA3ディザ部423の出力SAD3を入力し、誤差拡散処理して階調数が42で6ビットの信号SAE3を出力する。その回路はSA1誤差拡散部441と同じである。
SA3データ整合LUT部463は、SA3誤差拡散部443の出力SAE3を入力し、信号SPA2を出力する。出力値は、図8のS1Kで、その回路はSA1データ整合LUT部460と同じである。
<SA2ディザ部>
次に、サブパスA2部401におけるSA2ディザ部422の構成は、前記図17と同様である。SA2ディザ部422のディザ量演算部339では、MV,GR,RKのうちGRのみを入力する。これは、MV=0とRK=0を入力する構成としてもよい。
ディザ量演算部339は、ディザ係数選択部332から入力されるディザ係数に対して、GRを用いてディザ量(M)を演算して出力する。
次に、サブパスA2部401におけるSA2ディザ部422の構成は、前記図17と同様である。SA2ディザ部422のディザ量演算部339では、MV,GR,RKのうちGRのみを入力する。これは、MV=0とRK=0を入力する構成としてもよい。
ディザ量演算部339は、ディザ係数選択部332から入力されるディザ係数に対して、GRを用いてディザ量(M)を演算して出力する。
前記図35において、サブパスA2部401のSA2ディザ部422における、エッジ量GRと変調量Mgとの関係を示している。(a)は、エッジ量GRに対してディザ処理の変調係数Mgが一次線形の関係である。(b)は、所定のエッジ量未満では変調係数Mgが0であり、所定のエッジ量以上では変調係数Mgが所定の固定値となる関係である。(c)は、エッジ量GRに対して変調係数Mgが、切片がマイナスの一次線形の関係である。(d)はエッジ量GRに対して変調係数Mgが指数関数となる関係である。上記のいずれも、Mgは、エッジ量GRの関数:f(GR)により表される。
<制御(3−2)>
次に、図37において、実施の形態3の変形例(第2の構成)における処理の切り換え等の制御を同様に示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理ではMgまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではサブパスA2を選択し、SFパターン選択ではS1SFを使って映像を表現する。上記以外の条件は図32と同じである。
次に、図37において、実施の形態3の変形例(第2の構成)における処理の切り換え等の制御を同様に示している。本制御では、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、ディザ処理ではMgまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではサブパスA2を選択し、SFパターン選択ではS1SFを使って映像を表現する。上記以外の条件は図32と同じである。
以上説明したように、実施の形態3によれば、特にエッジ量GRに応じて変調量を変えて変調処理するため、動画像の表示時に、様々なグラデーションに対応して、偽輪郭などを低減または抑止して、画質を向上できる。
(実施の形態4)
次に、図38〜図39等を参照しながら実施の形態4について説明する。実施の形態4は、特徴として、実施の形態2と同様に複数の処理のパスを切り替えると共に、メインパスでMV,GR,RKに応じた処理を行うものである。
次に、図38〜図39等を参照しながら実施の形態4について説明する。実施の形態4は、特徴として、実施の形態2と同様に複数の処理のパスを切り替えると共に、メインパスでMV,GR,RKに応じた処理を行うものである。
<多階調化処理部(4)>
図38において、実施の形態4における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。本構成では、実施の形態2のサブパスA部400は設けず、メインパス部300とは異なる構成(第2の構成)のメインパス部(2)301を設けている。メインパス部(2)301は、メインパス(2)の処理として、入力画像信号VINと、動き検出部100の出力のMVと、絵柄検出部200の出力のGRと、桁変化検出部600の出力のRKとを入力し、多階調化処理した信号MP2を切換部(2)701に出力し、MP2と同じ階調数の信号MGOを桁変化検出部600に出力する。メインパス部(2)301は、MVが所定値以上であり、かつRKが“1”の場合、GRをもとに算出された変調量Mによって変調処理する。
図38において、実施の形態4における多階調化処理部1の構成の概要を説明する。本構成では、実施の形態2のサブパスA部400は設けず、メインパス部300とは異なる構成(第2の構成)のメインパス部(2)301を設けている。メインパス部(2)301は、メインパス(2)の処理として、入力画像信号VINと、動き検出部100の出力のMVと、絵柄検出部200の出力のGRと、桁変化検出部600の出力のRKとを入力し、多階調化処理した信号MP2を切換部(2)701に出力し、MP2と同じ階調数の信号MGOを桁変化検出部600に出力する。メインパス部(2)301は、MVが所定値以上であり、かつRKが“1”の場合、GRをもとに算出された変調量Mによって変調処理する。
<制御(4)>
次に、図39において、実施の形態4の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。本制御では、表示対象の映像における、動き量MVが所定値X以上であり、桁上がりが検出(RK=1)された画素において、エッジ量GRが所定値FLTより小さい場合、つまり平坦部の場合、ディザ処理ではMgでの変調処理またはオフの何れとしてもよく、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFを使って映像を表現する。また、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、つまりグラデーションの場合、ディザ処理ではMgで変調処理し、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。また、エッジ量GRがEG以上である場合、つまりエッジ部分の場合、ディザ処理ではMiまたはオフとして、パス選択ではサブパスBを選択し、SFパターン選択ではS2SFで映像を表現する。動き量と桁上がりの検出結果が上記以外の場合、ディザ処理ではMgまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。
次に、図39において、実施の形態4の多階調化処理部1における処理の切り換え等の制御をまとめて示している。本制御では、表示対象の映像における、動き量MVが所定値X以上であり、桁上がりが検出(RK=1)された画素において、エッジ量GRが所定値FLTより小さい場合、つまり平坦部の場合、ディザ処理ではMgでの変調処理またはオフの何れとしてもよく、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFを使って映像を表現する。また、エッジ量GRがFLT以上でありEGよりも小さい場合、つまりグラデーションの場合、ディザ処理ではMgで変調処理し、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。また、エッジ量GRがEG以上である場合、つまりエッジ部分の場合、ディザ処理ではMiまたはオフとして、パス選択ではサブパスBを選択し、SFパターン選択ではS2SFで映像を表現する。動き量と桁上がりの検出結果が上記以外の場合、ディザ処理ではMgまたはオフの何れとしてもよく、パス選択ではメインパス(2)を選択し、SFパターン選択ではMSFで映像を表現する。
<メインパス−2>
同図38において、多階調化処理部1のメインパス部(2)301の構成を説明する。メインパス部(2)301は、ゲイン部310、M2ディザ部321、M誤差拡散部340を有する構成である。
同図38において、多階調化処理部1のメインパス部(2)301の構成を説明する。メインパス部(2)301は、ゲイン部310、M2ディザ部321、M誤差拡散部340を有する構成である。
M2ディザ部321は、動き検出部100の出力MVと、絵柄検出部200の出力GRと、桁変化検出部600の出力RKとを入力し、変調量Mによって変調処理した信号MDO2を出力する。M2ディザ部321におけるディザ処理による変調処理では、動き量MVが所定値以上であり、かつRKが“1”の画素の領域について、変調処理される。変調量Mは、前記図35に示すようにGRをもとに算出される変調係数と、前記図19に示すように入力値に関連するディザ量から算出される。またメインパス部(2)301は、ゲイン部310から、信号MGOを出力する。メインパス部(2)301の出力値は、図8のMK列である。
メインパス部(2)301におけるM2ディザ部321の構成は、前記図17と同様である。M2ディザ部321のディザ量演算部339は、実施の形態3のSA2ディザ部422のディザ量演算部339と同様の機能であるが、MV,GR,RKのすべてを入力する。ディザ量演算部339は、ディザ係数選択部332の出力と、MV,GR,RKを入力し、ディザ量(M)を出力する。
以上説明したように、実施の形態4によれば、特にメインパスでエッジ量GRに応じて変調量を変えて変調処理するため、動画像の表示時に、様々なグラデーションに対応して、偽輪郭などを低減または抑止して、画質を向上できる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本発明は、表示部に対して多階調化したデータを表示処理するPDP装置などの表示装置に利用可能である。
1…多階調化処理部、2…フィールドメモリ部、3…駆動制御部、4…表示部、5…タイミング生成部、6…制御及び信号処理回路、11…前面基板、12…背面基板、21…X電極、22…Y電極、23,26…誘電体層、24…保護層、25…アドレス電極、27…隔壁、28…蛍光体、100…動き検出部、110…エッジ検出部、120…フレーム差分検出部、130…動き量演算部、200…絵柄検出部(グラデーション検出部)、220…1L−G遅延部、221…1L−1D−G遅延部、222…1D−G遅延部、223…差分検出1L部、224…差分検出1DL部、225…差分検出1D部、226…画素値比較部、227…差分選択部、228…連続カウンタ部、229…絵柄コーディング部、300…メインパス部、301…メインパス部(2)、310…ゲイン部、320…Mディザ部、321…M2ディザ部、322〜324…ディザ階調設定部、325〜327…ディザ係数設定部、328〜330…ディザ階調比較部、331…ディザ階調検出部、332…ディザ係数選択部、333…ディザ加算部、338…ディザ選択部、334…ディザ減算部、335…水平カウンタ部、336…垂直カウンタ部、337…フィールドトグル部、339…ディザ量演算部、340…M誤差拡散部、341…表示/誤差分離部、342,344…加算部、343…桁合わせ部、345…1D遅延部、346…K1倍部、347…1L−1D遅延部、348…K2倍部、349…1Lメモリ、350…K3倍部、351…1L+1D遅延部、352…K4倍部、400…サブパスA部(第1サブパス部)、401…サブパスA2部(第1サブパス部)、410…SA1歪補正ゲイン部、411…SA3歪補正ゲイン部、420…SAディザ部、421…SA1ディザ部、422…SA2ディザ部、423…SA3ディザ部、440…SA誤差拡散部、441…SA1誤差拡散部、442…SA2誤差拡散部、443…SA3誤差拡散部、460…SA1データ整合LUT部、463…SA3データ整合LUT部、500…サブパスB部(第2サブパス部)、510…SB歪補正ゲイン部、511〜515…演算部、516…ゲイン選択部、520…SBディザ部、540…SB誤差拡散部、560…SBデータ整合LUT部、600…桁変化検出部、611〜614…桁値設定部、615〜618…桁比較部、619…桁コーディング部、620…1L−R遅延部、621…1D−R遅延部、622…1L−1D−R遅延部、623…コーディング差分比較部、624…遅延部、625…OR回路、700…切換部、701…切換部(2)、710…偽輪郭処置部、800…SF変換部。
Claims (11)
- 表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、前記フィールドの画素の階調に応じて、前記サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、前記表示パネルに対して多階調の動画像を表示する多階調表示装置であって、
前記入力画像信号のフィールド間を比較し、動き部分とその大きさを表す動き量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値を比較し、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値のうち一方が所定の第1の階調よりも小さく他方が前記第1の階調以上となる桁変化を検出し、それを表す桁変化信号を、少なくとも桁変化が検出された画素とその周辺の画素において出力する手段と、
前記動き量と前記エッジ量と前記桁変化信号とをもとに、条件として、前記動き量が所定値以上であり、かつ前記桁変化信号が桁変化有りを示す値である場合に、前記動画像の偽輪郭に対処するための複数の種類の処理から、前記エッジ量に応じて処理を選択して実行する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って前記符号化のデータへ変換して前記表示パネルに対して出力する手段とを備えることを特徴とする多階調表示装置。 - 表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、前記フィールドの画素の階調に応じて、前記サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、前記表示パネルに対して多階調の動画像を表示する多階調表示装置であって、
前記入力画像信号のフィールド間を比較し、動き部分とその大きさを表す動き量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値を比較し、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号を入力し、メインパスとして、多階調化処理した第1の画像信号を出力するメインパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、第1サブパスとして、変調処理した第2の画像信号を出力する第1サブパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、第2サブパスとして、前記メインパスよりも少ない階調数の第3の画像信号を出力する第2サブパス手段と、
前記メインパスの前記第1の画像信号を入力し、隣接画素の画素値のうち一方が所定の第1の階調よりも小さく他方が前記第1の階調以上となる桁変化を検出し、それを表す桁変化信号を、少なくともその検出された画素とその周辺の画素において出力する手段と、
前記動き量と前記エッジ量と前記桁変化信号とを入力し、それらをもとに、前記第1〜第3の画像信号のうち一つを切り換えて出力する切換手段と、
前記切換手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って前記符号化のデータへ変換して前記表示パネルに対して出力する手段とを備え、
前記切換手段は、
第1の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記桁変化信号が桁変化有りを示す値であり、前記エッジ量が第1の閾値以上である場合、前記第3の画像信号を選択し、
第2の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記桁変化信号が桁変化有りを示す値であり、前記エッジ量が第2の閾値以上であり前記第1の閾値よりも小さい場合、前記第2の画像信号を選択し、
前記第1と第2の条件以外の場合、前記第1の画像信号を選択することを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項2記載の多階調表示装置において、
前記第1サブパス手段は、前記変調処理をディザ処理により行うことを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項2記載の多階調表示装置において、
前記第1サブパス手段は、前記変調処理を誤差拡散処理により行うことを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項4記載の多階調表示装置において、
前記第1サブパス手段は、歪補正ゲイン処理を行う手段と、データ整合ルックアップテーブル処理を行う手段とを備えることを特徴とする多階調表示装置。 - 表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、前記フィールドの画素の輝度に応じて、前記サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、前記表示パネルに対して多階調の動画像を表示する多階調表示装置であって、
前記入力画像信号のフィールド間を比較し、動き部分とその大きさを表す動き量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値を比較し、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号を入力し、メインパスとして、多階調化処理した第1の画像信号を出力するメインパス手段と、
前記入力画像信号と前記エッジ量とを入力し、第1サブパスとして、前記エッジ量に応じて変調量を変化させて変調処理した第2の画像信号を出力する第1サブパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、第2サブパスとして、前記メインパスよりも少ない階調数の第3の画像信号を出力する第2サブパス手段と、
前記メインパスの出力の前記第1の画像信号を入力し、隣接画素の画素値のうち一方が所定の第1の階調よりも小さく他方が前記第1の階調以上となる桁変化を検出し、それを表す桁変化信号を、少なくともその検出された画素とその周辺の画素において出力する手段と、
前記動き量と前記エッジ量と前記桁変化信号とを入力し、それらをもとに、前記第1〜第3の画像信号のうち一つを切り換えて出力する切換手段と、
前記切換手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って前記符号化のデータに変換して前記表示パネルに対して出力する手段とを備え、
前記切換手段は、
第1の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記桁変化信号が桁変化有りを示す値であり、前記エッジ量が第1の閾値以上である場合、前記第3の画像信号を選択し、
第2の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記桁変化信号が桁変化有りを示す値であり、前記エッジ量が第2の閾値以上であり前記第1の閾値よりも小さい場合、前記第2の画像信号を選択し、
前記第1と第2の条件以外の場合、前記第1の画像信号を選択することを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項6記載の多階調表示装置において、
前記第1サブパス手段は、前記変調処理をディザ処理により行うことを特徴とする多階調表示装置。 - 表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさにで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、前記フィールドの画素の輝度に応じて、前記サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、前記表示パネルに多階調の動画像を表示する多階調表示装置であって、
前記入力画像信号のフィールド間を比較し、動き部分とその大きさを表す動き量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値を比較し、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量を検出し出力する手段と、
隣接画素の画素値のうち一方が所定の第1の階調よりも小さく他方が前記第1の階調以上となる桁変化を検出し、それを表す桁変化信号を、少なくともその検出された画素とその周辺の画素において出力する手段と、
前記入力画像信号と前記動き量と前記エッジ量と前記桁変化信号とを入力し、メインパスとして、多階調化処理と、前記動き量が所定値以上でありかつ前記桁変化信号が桁変化有りを示す値である場合に前記エッジ量に応じた変調量での変調処理と、を施した第1の画像信号を出力するメインパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、サブパスとして、前記メインパスよりも少ない階調数の第2の画像信号を出力するサブパス手段と、
前記動き量と前記エッジ量と前記桁変化信号とを入力し、それらをもとに、前記第1と第2の画像信号のうち一つを切り換えて出力する切換手段と、
前記切換手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って前記符号化のデータへ変換して前記表示パネルに対して出力する変換手段とを備え、
前記切換手段は、
第1の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記桁変化信号が桁変化有りを示す値であり、前記エッジ量が第1の閾値以上である場合、前記第2の画像信号を選択し、
前記第1の条件以外の場合、前記第1の画像信号を選択することを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項8記載の多階調表示装置において、
前記桁変化信号を出力する手段は、前記変換手段で変換する階調数と同じ階調数の信号を入力することを特徴とする多階調表示装置。 - 請求項8記載の多階調表示装置において、
前記メインパス手段は、前記変調処理をディザ処理により行うことを特徴とする多階調表示装置。 - 表示パネルにおける画素群による表示領域及び期間に対応するフィールドが、明るさで重み付けされる複数のサブフィールドに分割されて構成され、入力画像信号をもとに、前記フィールドの画素の階調に応じて、前記サブフィールド単位の点灯のオン/オフの組み合わせへの符号化により、前記表示パネルに対して多階調の動画像を表示する多階調表示装置であって、
前記入力画像信号のフィールド間を比較し、動き部分とその大きさを表す動き量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号の隣接画素の画素値を比較し、グラデーションの傾きの大きさを表すエッジ量を検出し出力する手段と、
前記入力画像信号を入力し、メインパスとして、多階調化処理した第1の画像信号を出力するメインパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、第1サブパスとして、変調処理した第2の画像信号を出力する第1サブパス手段と、
前記入力画像信号を入力し、第2サブパスとして、前記メインパスよりも少ない階調数の第3の画像信号を出力する第2サブパス手段と、
前記動き量と前記エッジ量とを入力し、それらをもとに、前記第1〜第3の画像信号のうち一つを切り換えて出力する切換手段と、
前記切換手段の出力を入力し、所定のテーブルに従って前記符号化のデータへ変換して前記表示パネルに対して出力する手段とを備え、
前記切換手段は、
第1の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記エッジ量が第1の閾値以上である場合、前記第3の画像信号を選択し、
第2の条件として、前記動き量が所定値以上であり、前記エッジ量が第2の閾値以上であり前記第1の閾値よりも小さい場合、前記第2の画像信号を選択し、
前記第1と第2の条件以外の場合、前記第1の画像信号を選択することを特徴とする多階調表示装置。
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