JP2008299272A - 画像表示装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動画の擬似輪郭又はぼやけをより正確に軽減することができる画像表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】入力画像信号を基に複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段（４０３）と、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力する動きベクトル補正手段（４０７）と、前記補正ベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段（４０４）とを有し、前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力する画像表示装置が提供される。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像表示装置及び方法に関する。

近年、表示装置の大型化に伴って薄型の表示装置が要求され、各種類の薄型の表示装置が提供されている。例えば、デジタル信号のままで表示するマトリックスパネル、すなわち、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等のガス放電パネルや、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＥＬ表示素子、蛍光表示管、液晶表示素子等のマトリックスパネル等が提供されている。このような薄型の表示装置のうち、ガス放電パネルは、大画面化が容易であること、自発光タイプで表示品質が良いこと、並びに、応答速度が速いこと等の理由から大画面で直視型のＨＤＴＶ（高品位テレビ）用表示デバイスとして実用化に至っている。

プラズマディスプレイ装置は、各フィールド（フレーム）内にアドレスパルスと複数の維持放電パルス（サステインパルス）で構成される重み付けされた複数のサブフィールド（ＳＦ：発光ブロック）を設け、各サブフィールドを点灯又は不点灯とすることにより多階調制御して画像表示を行う。

プラズマディスプレイ装置は、このようなサブフィールドに分割した駆動を行っており、静止画を表示したときは同一の画素のサブフィールドを視線が通過するが、動画像を表示したとき視線は画像に追従するため隣接した異なる画素のサブフィールドを通過する。このため静止画を表示した場合と異なる輝度が感知され、等高線状に見える。これを擬似輪郭と呼ぶ。また、視線が隣接する複数の画素のサブフィールドを通過するため静止画を表示した場合より、画像はぼやけて感知される。

以上に述べた擬似輪郭とぼやけを軽減する手法として、下記の特許文献１には、ディスプレイパネルの単位表示画面をＮビット（Ｎは２以上の整数）の表示階調に対応したＮ枚のサブフィールド画面に分割し、各サブフィールド画面の表示パルス数に各ビットに対応した重み付けをすることによって入力映像信号の中間調画像を表示する方法において、前記ディスプレイパネルの表示画面における動画と背景画の境界に生じる偽イメージ領域を検出し、この偽イメージ領域の輝度が前記入力映像信号を忠実に表示したときの輝度より明るいか否かを判別し、この判別結果に基づいて前記偽イメージ領域の画素の点灯を制御してなることを特徴とするディスプレイパネルの中間調画像表示方法が記載されている。

また、下記の特許文献２には、受け取った入力信号に対して動き補償技術を行う画像処理デバイスであって、画像を生成するように前記入力信号を適応させるアダプタと、動きに関して前記画像を補償する動き補償器と、前記入力信号を用いて前記動き補償器により用いられる動きベクトルを推定する動き推定器とを有する画像処理デバイスにおいて、前記動きベクトルを前記動き補償器に供給する前に前記動きベクトルを調整する調整器を更に有し、この調整器が、前記動きベクトルに１よりも小さい正の値である低減ファクタを乗じることを特徴とする画像処理デバイスが記載されている。

特許第３２４６２１７号公報 特表２００５−５１３９２４号公報

画像の動きベクトルを使用して偽イメージ領域を制御すると、動きベクトルが不正確である場合には、実際の物体の動きと合致しない偽イメージ領域の制御を行い、ひどく画像が乱れる場合があるいう課題がある。動きベクトルが不正確となる場合として、高速度の物体をカメラで撮影した画像が挙げられる。このような画像ではカメラの露光時間内に物体が長距離動くため残像が生じ、背景と輝度が混じるため動き検出が難しいからである。また、高速度の動きに対しては視線が追従せず画像劣化を引き起こすことがある。

本発明の目的は、動画の擬似輪郭又はぼやけをより正確に軽減することができる画像表示装置及び方法を提供することである。

本発明の画像表示装置は、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する画像表示装置であって、入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段と、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出手段と、前記動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力する動きベクトル補正手段と、前記補正ベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段と、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御手段とを有し、前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする。

また、本発明の画像表示方法は、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する画像表示方法であって、入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換ステップと、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出ステップと、前記動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力する動きベクトル補正ステップと、前記補正ベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換ステップにより変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列ステップと、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御ステップとを有し、前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする。

動きベクトルの大きさに応じて動きベクトルを補正することにより、誤検出された動きベクトルを補正することができるので、動画の擬似輪郭又はぼやけをより正確に軽減することができる。

（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。参照符号２１はデジタルの入力画像信号ＶＩＮの入力端子、参照符号２２は多階調化処理手段、参照符号２３はフィールドメモリ手段、参照符号２４は駆動制御手段、参照符号２５は表示手段、参照符号２６は垂直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳ、クロック信号ＣＬＫ等の同期信号入力端子、参照符号２７はタイミング生成手段を示している。

表示手段２５は、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の表示パネルであり、各種ドライバ（例えば、三電極交流駆動型ＰＤＰにおけるＸ電極ドライバ、Ｙ電極ドライバ及びアドレス電極ドライバ）等を含む。画像表示装置は、例えばプラズマ表示装置である。

多階調化処理手段２２は、デジタル画像信号入力端子２１から入力された画像信号ＶＩＮの表示に必要な信号処理を行い、フィールドメモリ手段２３に画像信号ＭＰを出力する。多階調化処理手段２２の構成は、後に図４を参照しながら説明する。

フィールドメモリ手段２３は、多階調化処理手段２２の出力信号ＭＰを一旦記憶し、次のフィールドの時にサブフィールド毎に駆動制御手段２４へ順次全画面分出力信号ＭＰを出力する。駆動制御手段２４は、表示手段２５を駆動するための駆動波形信号を生成する。表示手段２５は、駆動波形信号を基に２次元画像を表示する。

タイミング生成手段２７は、同期信号入力端子２６から入力された垂直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳ及びクロック信号ＣＬＫを入力し、多階調化処理手段２２とフィールドメモリ手段２３と駆動制御手段２４と表示手段２５を制御するのに必要なタイミング信号を生成する。

図３は、図２の画像表示装置の画像表示方法を説明するための図である。画像表示装置は、例えばプラズマ表示装置である。横軸は時間を示す。参照符号３００から３０７は、動画像を構成するフィールドである。例えば、フィールド３００は第ｎのフィールド、フィールド３０１は第ｎ＋１のフィールドである。参照符号３１０から３１５はサブフィールド（ＳＦ）である。プラズマ表示装置では、各フィールドを複数のサブフィールド３１０〜３１５に分割し駆動を行っている。この例では、１フィールドを８個のサブフィールド３１０〜３１５に分割したものを示している。

各サブフィールドは、リセット期間（ＴＲ）３２０、アドレス期間（ＴＡ）３２１及びサステイン期間（ＴＳ）３２２から構成されている。リセット期間３２０では、表示手段２５の全画素の表示状態のリセットを行う。アドレス期間３２１では、表示する画素を選択する。サステイン期間３２２では、選択された画素の表示を行う。

発光する期間であるサステイン期間３２２の長さは、サブフィールド３１０〜３１５毎に異なっており、そのサステイン期間３２２の長さでサブフィールドの輝度の重み付けを決定している。すなわち、サブフィールド３１０〜３１５毎にサステイン期間３２２の長さが異なる。第１のサブフィールド３１０が最もサステイン期間３２２が短くて輝度が低く、第８のサブフィールド３１５が最もサステイン期間３２２が長くて輝度が高い。

プラズマ表示装置は、複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合せで多階調を表現する。人間が感知する輝度は、残像効果のため点灯しているサブフィールドの画素の重み付けを加算したものとなる。

図４は、図２の多階調化処理手段２２の構成例を示すブロック図である。参照符号４００及び４０６は１垂直走査期間（１Ｖ）遅延手段、参照符号４０１及び４０８はゲイン手段、参照符号４０２は誤差拡散手段、参照符号４０３はサブフィールド（ＳＦ）変換手段、参照符号４０４はサブフィールド（ＳＦ）視向整列手段、参照符号４０５は動き検出手段を示している。参照符号４０７は動きベクトル補正手段を示している。

デジタルの画像信号入力端子２１より入力された入力画像信号ＶＩＮは、１Ｖ遅延手段４００、ゲイン手段４０１、誤差拡散手段４０２、ＳＦ変換手段４０３から構成されるパスと、動き検出手段４０５、１Ｖ遅延手段４０６、ゲイン手段４０８、動きベクトル補正手段４０７からなるパスに入力される。

前者のパスに入力された画像信号ＶＩＮは、１フィールド分だけ１Ｖ遅延手段４００に保持された後、次のフィールド期間でゲイン手段４０１に入力される。ゲイン手段４０１は、１Ｖ遅延手段４００の出力信号をＳＦ変換手段４０３の実階調数に合わせ込む。例えば、画像信号ＶＩＮが１０ビットの１０２４階調で、ＳＦ変換手段４０３の実階調数の最大値が２５６の場合、ゲイン手段４０１は２５６／１０２４のゲインを画像信号ＶＩＮにかける。このときゲイン手段４０１の出力が１０ビットの場合、上位８ビットは整数で、下位２ビットは小数として扱われる。さらに、ゲイン手段４０１から出力された信号は、誤差拡散手段４０２に入力される。

図５は、図４の誤差拡散手段４０２の構成例を示すブロック図である。参照符号５００は入力信号を表示ビットＤＳＰと誤差ビット（拡散ビット）ＥＲＲに分離する表示／誤差分離手段である。例えば、表示ビットＤＳＰは８ビットの整数部であり、誤差ビットＥＲＲは２ビットの小数部である。参照符号５３１は１画素（１Ｄ）遅延手段、参照符号５３２は１ライン−１画素（１Ｌ−１Ｄ）遅延手段、参照符号５３３は１ライン（１Ｌ）遅延手段、参照符号５３４は１ライン＋１画素（１Ｌ＋１Ｄ）遅延手段を示している。さらに、参照符号５３５は係数Ｋ１倍の乗算手段、参照符号５３６は係数Ｋ２倍の乗算手段、参照符号５３７は係数Ｋ３倍の乗算手段、参照符号５３８は係数Ｋ４倍の乗算手段、参照符号５３９及び５０１は加算手段である。参照符号５４０は、加算手段５３９の出力信号の整数部を加算手段５０１に出力する桁あわせ手段を示している。加算手段５０１は、表示／誤差分離手段５００から出力される表示ビットＤＳＰに桁あわせ手段５４０の出力信号を加算し、画像信号ＥＤＯを出力する。以上のように、誤差拡散手段４０２は、注目画素の誤差ビットＥＲＲに対して、４個の周辺画素の誤差を加算することにより、画像信号の小数部の誤差を空間的に拡散し、階調表現する。

図４において、ＳＦ変換手段４０３は、誤差拡散手段４０２の出力画像信号が表現する輝度値に対応するサブフィールド点灯パターンＰＴをサブフィールド（ＳＦ）視向整列手段４０４に出力する。サブフィールド点灯パターンＰＴは、サブフィールド毎のサブフィールドの画素の点灯又は非点灯を表すデータである。

また、画像信号ＶＩＮは、動き検出手段４０５にも入力される。動き検出手段４０５は、まず、入力された画像信号ＶＩＮを１フィールド分だけ１Ｖ遅延手段４０６に保持させ、次に、１Ｖ遅延手段４０６に保持された画像信号と現在入力された画像信号ＶＩＮとのパターンマッチングによる比較により、フィールド間の画像の動き、つまり動きベクトルＶＣＴを画素毎に検出する。ゲイン手段４０８は、動きベクトルＶＣＴのゲイン制御を行う。ゲイン制御手段４０８は、省略可能である。動きベクトル補正手段４０７は、ゲイン手段４０８によりゲイン制御された動きベクトルを補正し、補正ベクトルＶＣを出力する。

図１５は、動きベクトル補正手段４０７の補正方法を示すフローチャートである。なお、説明の簡単のため、ゲイン手段４０８がない場合を例に説明する。ステップ１５０１では、処理を開始する。次に、ステップ１５０２では、注目画素の動きベクトルＶＣＴの大きさ（絶対値｜ＶＣＴ｜）が第１の閾値Ｃ以上か否かをチェックする。第１の閾値Ｃ以上であればステップ１５０４に進み、第１の閾値Ｃ未満であればステップ１５０３に進む。ステップ１５０４では、（Ｃ／｜ＶＣＴ｜）・ＶＣＴとなる補正ベクトルＶＣを出力する。つまり、補正ベクトルＶＣは、向きが動きベクトルＶＣＴと同じであり、大きさが一定値Ｃである。一定値Ｃが第１の閾値Ｃと同じ場合を例に説明するが、一定値Ｃ及び第１の閾値Ｃは異なる値でもよい。所定値Ｃは、実験より求まった動き検出手段４０５が正しく検出できる限界速度であり、例えば１５画素／フィールド［ｐｐｆ］である。また、ステップ１５０３では、動きベクトルＶＣＴと同じベクトルを補正ベクトルＶＣとして出力する。ステップ１５０５では、処理を終了する。

図１は、動きベクトル補正手段４０７の入出力特性を示す図である。横軸は動きベクトルＶＣＴの大きさ［ｐｐｆ］を示し、縦軸は補正ベクトルＶＣの大きさ［ｐｐｆ］を示す。特性１０１は、ゲイン手段４０８がない場合の特性を示す。特性１０２は、ゲイン手段４０８が動きベクトルＶＣＴに１より大きいゲインを乗算した場合の特性を示す。特性１０３は、ゲイン手段４０８が動きベクトルＶＣＴに１より小さいゲインを乗算した場合の特性を示す。特性１０１では、入力される動きベクトルＶＣＴの大きさが所定値Ｃ未満である場合、補正ベクトルＶＣの大きさは入力される動きベクトルＶＣＴと同じであり、入力される動きベクトルＶＣＴの大きさが所定値Ｃ以上の場合、補正ベクトルＶＣの大きさは所定値Ｃと同じになる。

図４において、ＳＦ視向整列手段４０４は、補正ベクトルＶＣに応じた、複数画素のサブフィールド間の位置に画像が移動するように、ＳＦ変換手段４０３により変換されたサブフィールド点灯パターンＰＴを補正し、サブフィールド点灯パターンＭＰを出力する。

図１７は、図４のＳＦ視向整列手段４０４の構成例を示すブロック図である。ＳＦ視向整列手段４０４は、８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８毎に、リードアドレス生成手段１７０１及びサブフィールド（ＳＦ）点灯パターン記憶手段１７０２の組みを有する。入力されたサブフィールド点灯パターンＰＴは、サブフィールド別に順次ＳＦ点灯パターン記憶手段１７０２に保持される。また、入力された補正ベクトルＶＣは、各サブフィールドのリードアドレス生成手段１７０１に入力される。リードアドレス生成手段１７０１は、補正ベクトルＶＣに従い、サブフィールドを視線の移動経路に一致させるためのサブフィールド毎の移動量を演算し、ＳＦ点灯パターン記憶手段１７０２に保持されているＳＦ点灯パターンを指すアドレスを求め、ＳＦ点灯パターン記憶手段１７０２に出力する。ＳＦ点灯パターン記憶手段１７０２は、リードアドレス生成手段１７０１によって出力されたアドレスからＳＦ点灯パターンを読み出し、視向整列を行ったＳＦ点灯パターンＭＰを出力する。

図６（Ａ）及び（Ｂ）は、サブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図であり、動画ぼやけの発生原理を示している。横軸は水平画素位置を示し、縦軸は時間を示す。まず第ｎのフィールドが表示され、次に第ｎ＋１のフィールドが表示される。各フィールドは、第１のフィールドＳＦ１、第２のフィールドＳＦ２、第３のフィールドＳＦ３、第４のフィールドＳＦ４、第５のフィールドＳＦ５、第６のフィールドＳＦ６、第７のフィールドＳＦ７、第８のフィールドＳＦ８の順で表示される。図６（Ａ）は、１画素の点を静止画で表示した場合を示す。図６（Ｂ）は、１画素の点を５画素／フィールドで右に移動表示した場合を示す。図６（Ａ）の静止画においては、同一画素について各サブフィールドの画素を視線６００が通過する。そのため人間に感知される画像の幅は１画素である。しかし、図６（Ｂ）の動画の場合では、複数の隣接する画素について各サブフィールドの画素を視線６０１が通過する。そのため、画像は１画素よりも幅広く感知されて、ぼやけと認識される。

図７は、視向整列を行った場合のサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図であり、図４のＳＦ視向整列手段４０４で行う動き適応ＳＦ視向整列法の原理を示している。横軸及び縦軸は図６（Ｂ）と同じである。ＳＦ視向整列手段４０４は、図６（Ｂ）のサブフィールド点灯パターンＰＴを補正し、図７のサブフィールド点灯パターンＭＰを生成する。ＳＦ視向整列手段４０４は、補正ベクトルＶＣが表す画像の動きが視線７００の動きと一致するとし、視線７００が通過する経路上にサブフィールドの画像を整列させる。すなわち、ＳＦ視向整列手段４０４は、補正ベクトルＶＣに応じて画像が複数のサブフィールド間で順次移動するように、サブフィールド点灯パターンＰＴを補正し、サブフィールド点灯パターンＭＰを出力する。サブフィールドの画像の整列により、感知される画像の幅は、輝度の重み付けが最大であるサブフィールドＳＦ８のみを視線７００が通過する幅程度に抑えられる。以上の処理により画像のぼやけは低減する。

図８（Ａ）及び（Ｂ）は、車８３及び８５が右に１５［ｐｐｆ］で移動する動画像を示す図である。図８（Ａ）は第ｎのフィールドの画像を示す図であり、図８（Ｂ）はその前の第ｎ−１のフィールドの画像を示す図である。図８（Ｂ）の車８５は、１フィールド後、１５［ｐｐｆ］右に移動する。すると、図８（Ａ）の車８３は、図８（Ｂ）の車８５に対して右に１５画素移動している。車のような高速で移動する物体をカメラで撮影したときは、カメラの撮像特性のため画像に残像８２及び８６が存在する。この残像８２及び８６の輝度値は、背景８１及び８４と混合する。

図９は、動き検出手段４０５が図８（Ａ）及び（Ｂ）の動画像から動きベクトルを検出した結果の一例を示す図である。車９３の領域Ａ１は、背景９１との輝度の混合はなく右に１５［ｐｐｆ］で移動している動きベクトルが検出される。これに対し、残像９２、９４及び９５の領域Ａ２は、背景９１との輝度の混合により、検出される動きベクトルは１５［ｐｐｆ］とはならない。つまり、残像９２、９４及び９５のパターンマッチングにおいて、画像の動きを認識しにくく、出力される動きベクトルは、実際の物体の動きと一致せず、実際の画像の速度よりも大きい動きの誤動きベクトルが出力されることがある。

図１０（Ａ）は元画像であり視向整列を行わない場合の図９の車９３と残像９２の境界部分のサブフィールドの時間的及び空間的配置を表す図である。また、図１０（Ｂ）は誤動きベクトルを使用し、動きベクトルの補正を行わない場合の図９の車９３と残像９２の境界部分の視向整列を行った結果のサブフィールドの時間的及び空間的配置を表す図である。視向整列は、ＳＦ視向整列手段４０４により行われる処理である。点灯パターン１００１は、画像内における実際に物体が存在する箇所（車９３が表示された箇所）に対応するサブフィールドの画素の点灯パターンである。点灯パターン１００２は、残像９２に対応するサブフィールドの画素の点灯パターンである。図１０（Ａ）の視向整列を行わない場合では車９３の点灯パターン１００１と残像９２の点灯パターン１００２は隣接している。しかし、図１０（Ｂ）の誤動きベクトルをそのまま使用し視向整列を行った場合では、点灯パターン１００１及び１００２は空間的に離れた位置に整列される。図１０（Ｂ）の画像は、図１０（Ａ）の元画像と異なり、視向整列後の画像は乱れる。

図１１は、誤動きベクトルを使用した場合の視向整列結果の一例を示す図である。参照符号１１０１は背景である。参照符号１１０２、１１０４及び１１０５は残像である。参照符号１１０３は車である。図９に示したように、残像９２の動きベクトルは誤って検出され、実際の物体の速度より過大な動きベクトルを含む。そのため、図１１の残像１１０４及び１１０５は、図９の元画像の残像９４及び９５に対して、進行方向逆側に存在する。すなわち、図１１の視向整列結果では残像１１０４及び１１０５が車１１０３を追い越した位置にサブフィールドの画素が配列されており、画像は乱れている。

図１２は、動きベクトル補正手段４０７が補正した場合の画像を示す図である。参照符号１２０１は背景である。参照符号１２０２、１２０４及び１２０５は残像である。参照符号１２０３は車である。車１２０３の領域Ａ１は、右１５［ｐｐｆ］の動きベクトルが検出される。残像１２０２、１２０４及び１２０５の領域Ａ３は、右１５［ｐｐｆ］より大きい動きベクトルが検出されるため、所定値Ｃ（１５［ｐｐｆ］）の補正ベクトルＶＣに補正される。

図１３は、上記の補正ベクトルＶＣを使用して図９の車９３と残像９２の境界部分の視向整列を行った結果のサブフィールドの時間的及び空間的配置を表す図である。視向整列は、ＳＦ視向整列手段４０４により行われる処理である。点灯パターン１００１は、画像内における実際に物体が存在する箇所（車９３が表示された箇所）に対応するサブフィールドの画素の点灯パターンである。点灯パターン１００２は、残像９２に対応するサブフィールドの画素の点灯パターンである。補正ベクトルＶＣを使用した場合、図１０（Ｂ）と異なり、車９３の点灯パターン１００１と残像９２の点灯パターン１００２は隣接しており、画像の乱れはない。

図１４は、上記の補正ベクトルＶＣを使用して視向整列を行った視向整列結果の画像を示す図である。参照符号１３０１は背景、参照符号１３０２は残像、参照符号１３０３は車である。図９の元画像と同様に、画像内における実際の車１３０３と残像１３０２は隣接しており、画像の乱れは動きベクトル補正を行わないものより少なくなる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による画像表示装置の構成例を示すブロック図は図２及び図４と同様なので、その説明は省略する。

図１８は、本実施形態による動きベクトル補正手段４０７の補正方法を説明するための図である。（ｘ、ｙ）は、Ｘ座標及びＹ座標の位置を示す。動きベクトル補正手段４０７は、動きベクトル補正手段４０７に入力された注目画素の動きベクトルＶＣＴと周辺画素の動きベクトルＶＣＴ１〜ＶＣＴ８とについてそれぞれベクトルの差の大きさを求め、合計する。

図１６は、本実施形態による動きベクトル補正手段４０７の補正方法を示すフローチャートである。ステップ１６０１では、処理を開始する。次に、ステップ１６０２では、動きベクトル補正手段４０７に入力された注目画素の動きベクトルＶＣＴと周辺画素の動きベクトルＶＣＴ１〜ＶＣＴ８とについてそれぞれベクトルの差の大きさを求めた合計と第２の閾値εを比較する。合計した値が第２の閾値ε以上である場合はステップ１６０３に進み、合計した値が第２の閾値ε未満である場合はステップ１６０５に進む。ステップ１６０３では、第１の実施形態と同様に、注目画素の動きベクトルＶＣＴの大きさ｜ＶＣＴ｜と第１の閾値Ｃとを比較する。動きベクトルの大きさ｜ＶＣＴ｜が第１の閾値Ｃ以上であればステップ１６０４に進み、動きベクトルの大きさ｜ＶＣＴ｜が第１の閾値Ｃ未満であればステップ１６０５に進む。ステップ１６０５では、入力された動きベクトルＶＣＴと同一のベクトルを補正ベクトルＶＣとして出力する。ステップ１６０４では、（Ｃ／｜ＶＣＴ｜）・ＶＣＴを補正ベクトルＶＣとして出力する。すなわち、補正ベクトルＶＣは、その大きさが所定値Ｃに等しく、かつ向きが動きベクトルＶＣＴと同一の補正ベクトルＶＣを出力する。ステップ１６０６では、処理を終了する。以上の処理を行うことにより、動きベクトル補正手段４０７は、動き検出手段４０５が誤検出した動きベクトルに限定して補正することができる。

以上のように、第１及び第２の実施形態によれば、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する画像表示装置が提供される。サブフィールド変換手段４０３は、入力画像信号ＶＩＮを基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換する。動き検出手段４０５は、前記入力画像信号ＶＩＮ内の画像の動きベクトルＶＣＴを検出する。動きベクトル補正手段４０７は、前記動きベクトルＶＣＴを補正して補正ベクトルＶＣを出力する。サブフィールド視向整列手段４０４は、前記補正ベクトルＶＣに応じて画像が前記複数のサブフィールド間で順次移動するように、前記サブフィールド変換手段４０３により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正する。駆動制御手段２４は、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段２５に表示させる。前記動きベクトル補正手段４０７は、前記動きベクトルＶＣＴの大きさが第１の閾値Ｃ未満である場合は、前記動きベクトルＶＣＴを前記補正ベクトルＶＣとして出力し、前記動きベクトルＶＣＴの大きさが第１の閾値Ｃ以上である場合は、大きさが一定値Ｃでありかつ向きが前記動きベクトルＶＣＴの向きと同じである補正ベクトルＶＣを出力する。

図４に示すように、さらに、前記動き検出手段４０５により検出された動きベクトルＶＣＴをゲイン制御するゲイン手段４０８を設けてもよい。その場合、前記動きベクトル補正手段４０７は、前記ゲイン制御された動きベクトルを補正して補正ベクトルＶＣを出力する。前記一定値Ｃは、前記第１の閾値Ｃと同じ値であっても、異なる値であってもよい。前記第１の閾値Ｃは、１５画素／フィールドであることが好ましい。

第２の実施形態では、前記動きベクトル補正手段４０７は、注目画素の動きベクトルＶＣＴと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルＶＣＴ１〜ＶＣＴ８との差の絶対値の合計が第２の閾値ε未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルＶＣＴを前記補正ベクトルＶＣとして出力し、前記注目画素の動きベクトルＶＣＴと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルＶＣＴ１〜ＶＣＴ８との差の絶対値の合計が第２の閾値ε以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルＶＣＴの大きさが第１の閾値Ｃ未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルＶＣＴを前記補正ベクトルＶＣとして出力し、前記注目画素の動きベクトルＶＣＴと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルＶＣＴ１〜ＶＣＴ８との差の絶対値の合計が第２の閾値ε以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルＶＣＴの大きさが第１の閾値Ｃ以上である場合は、大きさが一定値Ｃでありかつ向きが前記注目画素の動きベクトルＶＣＴの向きと同じである補正ベクトルＶＣを出力する。

第１及び第２の実施形態によれば、動きベクトルの大きさに応じて動きベクトルを補正することにより、誤検出された動きベクトルを補正することができるので、動画の擬似輪郭又はぼやけをより正確に軽減することができる。すなわち、高速度の画像の移動における不正確な動きベクトルを補正し、視向整列を行う際に発生する画像の乱れを防止することができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の第１の実施形態による動きベクトル補正手段の入出力特性を示す図である。 本発明の第１の実施形態による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。 図２の画像表示装置の画像表示方法を説明するための図である。 図２の多階調化処理手段の構成例を示すブロック図である。 図４の誤差拡散手段の構成例を示すブロック図である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）はサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図である。 視向整列を行った場合のサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図である。 図８（Ａ）及び（Ｂ）は車が右に１５［ｐｐｆ］で移動する動画像を示す図である。 動き検出手段が図８（Ａ）及び（Ｂ）の動画像から動きベクトルを検出した結果の一例を示す図である。 図１０（Ａ）及び（Ｂ）は車と残像の境界部分のサブフィールドの時間的及び空間的配置を表す図である。 誤動きベクトルを使用した場合の視向整列結果の一例を示す図である。 動きベクトル補正手段が補正した場合の画像を示す図である。 補正ベクトルを使用して図９の車と残像の境界部分の視向整列を行った結果のサブフィールドの時間的及び空間的配置を表す図である。 補正ベクトルを使用して視向整列を行った視向整列結果の画像を示す図である。 動きベクトル補正手段の補正方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による動きベクトル補正手段の補正方法を示すフローチャートである。 図４のＳＦ視向整列手段の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態による動きベクトル補正手段の補正方法を説明するための図である。

符号の説明

２１ デジタル画像信号入力端子
２２ 多階調化処理手段
２３ フィールドメモリ手段
２４ 駆動制御手段
２５ 表示手段
２６ 同期信号入力端子
２７ タイミング生成手段
４００ １Ｖ遅延手段
４０１ ゲイン手段
４０２ 誤差拡散手段
４０３ サブフィールド変換手段
４０４ サブフィールド視向整列手段
４０５ 動き検出手段
４０６ １Ｖ遅延手段
４０７ 動きベクトル補正手段
４０８ ゲイン手段

Claims (10)

1. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する画像表示装置であって、
   入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段と、
   前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出手段と、
   前記動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力する動きベクトル補正手段と、
   前記補正ベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段と、
   前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御手段とを有し、
   前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする画像表示装置。
2. さらに、前記動き検出手段により検出された動きベクトルをゲイン制御するゲイン手段を有し、
   前記動きベクトル補正手段は、前記ゲイン制御された動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記一定値は、前記第１の閾値と同じ値であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置。
4. 前記第１の閾値は、１５画素／フィールドであることを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
5. 前記動きベクトル補正手段は、
   注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、
   前記注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、
   前記注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記注目画素の動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する画像表示方法であって、
   入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換ステップと、
   前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出ステップと、
   前記動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力する動きベクトル補正ステップと、
   前記補正ベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換ステップにより変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列ステップと、
   前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御ステップとを有し、
   前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、前記動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする画像表示方法。
7. さらに、前記動き検出ステップにより検出された動きベクトルをゲイン制御するゲインステップを有し、
   前記動きベクトル補正ステップは、前記ゲイン制御された動きベクトルを補正して補正ベクトルを出力することを特徴とする請求項６記載の画像表示方法。
8. 前記一定値は、前記第１の閾値と同じ値であることを特徴とする請求項６又は７記載の画像表示方法。
9. 前記第１の閾値は、１５画素／フィールドであることを特徴とする請求項８記載の画像表示方法。
10. 前記動きベクトル補正ステップは、
    注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、
    前記注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルの大きさが第１の閾値未満である場合は、前記注目画素の動きベクトルを前記補正ベクトルとして出力し、
    前記注目画素の動きベクトルと前記注目画素の周辺画素の動きベクトルとの差の絶対値の合計が第２の閾値以上でありかつ前記注目画素の動きベクトルの大きさが第１の閾値以上である場合は、大きさが一定値でありかつ向きが前記注目画素の動きベクトルの向きと同じである補正ベクトルを出力することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像表示方法。

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