JP2010183283A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動きベクトルを検出してサブフィールドを制御したり、補間フィールドを生成して動画解像度を向上させるディスプレイ装置において、シーンチェンジにおいて誤検出する動きベクトルによる弊害を抑制する。
【解決手段】１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置等において、過去側のフィールド画像の静止している度合いが基準度合いより高いかを判定する静止量算出部１０３と、前記過去側のフィールド画像の対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルかを判断するベクトル判定部１０４と、高いと判定され、かつ、０ベクトルと判断された場合に、現動きベクトル６０３を０ベクトルに補正するベクトル補正部１０５とを備えるプラズマディスプレイ装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、動きベクトルを検出して画像表示する液晶ディスプレイやプラズマディスプレイにおいて、シーンが変化した際（シーンチェンジ）の画像乱れを抑制するための画像表示装置に関する。

プラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと称する）における中間調表示は、１フィールドを、輝度の重み付けを変えた複数のサブフィールドに分割表示することにより実現する。そして、複数のサブフィールドに時分割して動きのある画像を表示する場合、視線の移動方向と中間調の表示位置がずれることにより、動画の残像や動画擬似輪郭が発生することが知られている。

これらを低減する方法としては、特許文献１において、動画素の移動方向、即ち動きベクトルを検出してサブフィールドの表示位置を補正して表示するというものが開示されている。これは１フィールド内のサブフィールドの発光位置を、視点の移動方向上にある別の画素位置のサブフィールドを発光することにより、動画の残像や動画擬似輪郭を抑制しようというものである。

一方、ホールド型の表示装置である液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）においては、動画の残像やぼけが発生することが知られている。これらを低減する方法としては、複数の異なるフィールド画像間において動きベクトルを検出し、２つの異なるフィールド画像間のタイミングにおいて、補間フィールドを挿入することにより、残像やぼけを低減しようとするものがある。

すなわち、動画における残像やぼけを抑制するために、動きベクトルを用いてサブフィールドを移動して表示する方法や、補間フィールドを生成して、従来のフィールド間に挿入して表示する方法が提案されている。

このような動きベクトルを用いた方法では、シーンが変化した際（以下、シーンチェンジと称する）において、異なる画像とのマッチングをとるため、原理的に動きベクトルを正しく求めることができない。よって、シーンチェンジ点において単純に動きベクトルを検出すると、誤った動きベクトルを検出することになり、その動きベクトルでサブフィールドを移動、或いは補間フィールドを生成することになる。このため、シーンチェンジの時に、画質が劣化する問題が生じる。

そこで特許文献２には、隣接する２つのフィールド間においてブロックの相関を判定して、相関が低いと判断した場合には、検出した動きベクトルを０に補正するという解決案が示されている。つまり、この解決案は、２つのフィールド間に相関がない場合は、検出される動きベクトルは誤って検出されるため、強制的に０ベクトルに置き換えようというものである。
特開平９−１３８６６６号公報 特開２０００−３３３１３４号公報

しかし、特許文献２に示した方法では、隣接する２つのフィールド間において相関性を算出し、水平ｍ画素、垂直ｎ画素で構成されるブロック単位でこの算出を行い、ブロックマッチングの差分絶対値を積分して、重み付け処理によりブロック相関差分値を生成する。そして、検出したブロック相関差分値が、相関有りと判定できる所定差分範囲を超える場合には、動きベクトルを強制的に０に切り替えるというものである。

この特許文献２の手法では、差分絶対値による相関性判定を行うため、フィールド画像の輝度が高い場合は、正しいベクトルが検出されている場合でも差分値が大きく出やすいという傾向がある。そのため、動きベクトルが大きく、輝度レベルが高い画像の場合は、動きベクトルが０ベクトルになりやすく、画像劣化の要因になるという課題がある。

特許文献２には、さらに、２つのフィールド間の差分をとり、画像の動きを検出するという方法も示されている。これは、フィールド画面全体において絶対値差分量をとることにより相関性を判定し、それに応じてベクトルを０に置き換える、あるいは補間フィールドを生成せずに隣接フィールド画像をそのまま２度出しする方法である。

この方法では、画面全体で絶対値差分結果により判定をおこなうため、２つのフィールド画像を一旦、バッファリングしておく必要があり、出力には少なくとも１フィールドの遅延が必要となり、画像が出力される時間が遅延するという課題がある。

そこで本発明は、これらの課題を解決するために、シーンチェンジにおいて動きベクトルを誤って出力すると問題になる画像のみを検出し、そのときのみ動きベクトルを０に処理する。すなわち０ベクトルへと修正する。本発明は、フィールド画面全体で判定しないようにして、フィールド遅延を最小限に抑えることができる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置において、複数のフィールド画像間から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いが、予め定められた基準度合いより高いか否かを判定する静止量算出手段と、前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトルに対応する２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断手段と、前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで未来側のフィールド画像の動きベクトルを０ベクトルに補正するベクトル補正手段と、を備え、当該ベクトル補正手段は、前記静止量算出手段が前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し、かつ前記ベクトル判断手段が前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正する画像表示装置である。

本発明によると、２つの異なるフィールド間における動きベクトルを検出し、補間フィールドを生成する場合、及びサブフィールドを移動する処理をおこなう場合において、シーンチェンジにおける動きベクトルの誤検出から生じる弊害を抑制することにより、画像劣化を改善できる。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係る画像処理装置の実施の形態について説明する。

図１〜図４及び図６により、実施の形態１が説明される。
図１は、本実施の形態に係る画像表示装置をプラズマディスプレイに適用した場合のブロック構成図を示す。

図６は、従来のプラズマディスプレイ装置Ｘ１を示しており、本プラズマディスプレイ装置Ｘ１は、動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいてサブフィールドを移動して駆動することができる。図１のプラズマディスプレイ装置１と、図６の従来のプラズマディスプレイ装置Ｘ１との違いは、図１のプラズマディスプレイ装置１においては、動き検出部１０２からサブフィールド表示制御部１０６までの処理間において、シーンチェンジ時において動きベクトルを誤検出した場合に問題になる状態を検出して、適応的に動きベクトルを補正する処理の処理部（図１の静止量算出部１０３、ベクトル判定部１０４、ベクトル補正部１０５参照）を導入した点である。

図１を用いて、処理の流れを説明する。
プラズマディスプレイ装置１が表示する画像データは、テレビチューナー等を通じて、バッファメモリ１０１に一旦蓄積される。このバッファメモリ１０１は、約１フィールド分の画像データを蓄積し（フィールド画像を蓄積し）、動きベクトル検出手段の一例である動き検出部１０２において動きベクトルを検出する際に、蓄積されたフィールド画像が用いられる。また、バッファメモリ１０１は、プラズマディスプレイ１０７の動作制御を行うサブフィールド表示制御部１０６に入力する画像データ（フィールド画像）を遅延するために用いられる。

動き検出部１０２では、バッファメモリ１０１に蓄積された、現時刻よりも１フィールド前の時刻のフィールド画像（過去フィールド画像と称する）と、バッファメモリ１０１を経由されずに動き検出部１０２に入力される、現時点でのフィールド画像（現フィールド画像と称する）が入力され、現フィールド画像６０１から過去フィールド画像６０２に対しての動きベクトルを算出する。

なお、図２では、現フィールド画像６０１と、過去フィールド画像６０２とが例示される。

例えば、動き検出部１０２は、プラズマディスプレイ装置１が、過去フィールド画像６０２（図２）の発光を行うのに際して、過去フィールド画像６０２の各箇所の動きベクトルをそれぞれ検出する。また、動き検出部１０２は、プラズマディスプレイ装置１が、現フィールド画像６０１の発光を行うのに際して、現フィールド画像６０１の各箇所の動きベクトルをそれぞれ検出する。

静止量算出手段の一例である静止量算出部１０３（図１）では、動き検出部１０２により検出された過去フィールド画像６０２（図２）の各動きベクトルから、それらの動きベクトルの度数分布（後で詳しく説明される図３参照）を算出し、過去フィールド画像６０２が動いている画像か静止している画像かの度合いを判断する。なお、静止量算出部１０３の詳細については後述される。

なお、プラズマディスプレイ装置１は、例えば、動き検出部１０２によって過去に検出された、過去フィールド画像６０２の各動きベクトルを記憶する過去動きベクトル記憶部を備えてもよい。そして、静止量算出部１０３は、この過去動きベクトル記憶部に記憶された各動きベクトルにより特定される静止度合いに基いて、静止度合いの判断を行うものとしてもよい。

ベクトル判断手段の一例であるベクトル判定部１０４（図１）では、動き検出部１０２で検出された現フィールド画像６０１（図２）から過去フィールド画像６０２（図２）に対しての動きベクトル（現動きベクトル６０３）が指す、過去フィールド画像６０２上の位置（対応箇所Ｐ１）における動きベクトル（対応過去動きベクトル６０４）が０ベクトルか否かを判定する。なお、後述のように、この判定の判定結果と、静止量算出部１０３で算出した静止度合いから、動きベクトルを補正するかどうかをベクトル補正部１０５（図１：後述）が判定する。

ベクトル補正手段の一例であるベクトル補正部１０５では、静止量算出部１０３での判断の判断結果と、ベクトル判定部１０４で判定された判定結果に基づいて、０ベクトル（補正有り動きベクトル）を出力するか、動き検出部１０２で算出された動きベクトル（補正無し動きベクトル）を出力するかを切り替える。ベクトル補正部１０５は、これら補正有り動きベクトルと、補正無し動きベクトルとのうちから１つを選択動きベクトルとして選択し、選択された選択動きベクトルを出力する。

サブフィールド表示制御部１０６（図１）では、ベクトル補正部１０５によって出力される動きベクトル（選択動きベクトル）に基づいて、サブフィールドをどう移動させるかを決定し、決定された移動での移動先の発光位置を示す駆動データを生成して、プラズマディスプレイ１０７に対して、生成された駆動データを入力する。

プラズマディスプレイ１０７は、サブフィールド表示制御部１０６からのサブフィールド駆動データに基づいて発光をおこなう。

次に本発明の処理原理について説明する。シーンチェンジにおいて動きベクトルが問題になる状態は、シーンの切り替え前のフィールド画像において動きがなく、かつ、シーンチェンジ後のフィールド画像が、誤った動きベクトル方向に動く画像を含む場合である。人は一般的に動きがない映像を見る場合、視点を固定して見る習性があるため、次シーンにおいて、突然誤った方向の動きに画像が遷移した場合には、違和感がある動きとして知覚しやすいためである。

そこで本発明では、過去フィールド画像６０２（図２）が、どれくらい静止している度合いがあるかを判定し、現フィールド画像６０１（図２）が、それを見る際に人の視点が固定されやすいフィールド画像であるか否かを特定する。次に、現フィールド画像６０１が指す、過去フィールド画像６０２の位置（対応箇所Ｐ１）が静止しているかどうかを判定し、時間方向に視線が動いた場合に動きを感じる箇所か否かを判定する。これらを両方満たす場合は、着目箇所Ｐ２（図２）が、動きを知覚しやすい箇所と判断して、着目箇所Ｐ２の動きベクトルを０ベクトルにベクトル補正部１０５が補正する。

シーンチェンジ点において、動きがあるフィールド画像から静止しているフィールド画像や動きのあるフィールド画像に、表示されるフィールド画像が遷移する場合は、０ベクトルに補正はしない。動きがあるフィールド画像に対しては、人は動きを追従しようと視線を移動するため、動きベクトルを誤って検出しても知覚しにくい。逆にこのように処理することで、すでに算出済みの過去フィールド画像６０２における動きベクトルデータと、処理対象である現フィールド画像６０１の動きベクトルから、補正するかどうかを判定できるため、フィールド遅延なしで処理できるという特徴がある。

以上をふまえてさらに詳細に各部の処理を説明する。
動き検出部１０２では、バッファメモリ１０１に蓄積された過去フィールド画像６０２（図２）と、バッファメモリ１０１を経由しない現フィールド画像６０１（図２）を当該動き検出部１０２に入力し、現フィールド画像６０１から過去フィールド画像６０２に対しての動きベクトル（現動きベクトル６０３）を動き検出部１０２が算出する。なお、具体的には、例えば、動き検出部１０２は、複数の画素からなるブロックの２つについての絶対値差分を計算する。すなわち、動き検出部１０２は、過去フィールド画像６０２のブロック（図２参照）と、現フィールド各箇所のブロックとの間における絶対値差分を計算し、計算される絶対値差分が最も小さくなる箇所を見つけることにより、動きベクトルを検出する。例えば、動き検出部１０２は、着目箇所Ｐ２のブロックと、過去フィールド画像６０２の各ブロックとの間の絶対値差分をそれぞれ計算して、計算される絶対値差分が最も小さい過去のブロックの箇所までの、着目箇所Ｐ２からの動きベクトルを、着目箇所Ｐ２の動きベクトル（現動きベクトル６０３）として検出する。

静止量算出手段の一例である静止量算出部１０３では、動き検出部１０２で検出した動きベクトルについて度数分布（図３参照）を算出する。度数分布は、動き検出部１０２が過去にすでに求めている過去フィールド画像６０２の動きベクトルについて求め、動きベクトルの横成分、縦成分をそれぞれ独立に算出し、予め定められた複数の範囲内（図３の範囲１、範囲２参照）にあるベクトルの個数を判定する。静止量算出部１０３は、狭い範囲にある個数が多いほど静止度合いが高いと判断する。

図３は、度数分布による判定の処理を説明する図である。静止量算出部１０３は、過去フィールド画像６０２の動きベクトルについて、０を中心に度数分布を調べ、範囲１にある個数、範囲２にある動きベクトルの個数をそれぞれ調べる。ここで、動きベクトルの全体の個数はブロックマッチングサイズに依存し、ブロックサイズを小さくすればするほど過去フィールド画像６０２中の動きベクトルの個数は多くなる。静止量算出部１０３は、値０から一定以内にある範囲（値０の予め定められた近傍の範囲：図３では範囲１と範囲２）に含まれるベクトル個数を調べ、範囲内に含まれるベクトル個数が全体のベクトル数に対してどれくらいの割合を示すのかを判断し、判断された割合が一定以上ある場合に静止度合いが有効であると判断する。例えば、８割以上が含まれるならば有効と判断する場合には、判断のための式は、（式１）のように表される。

範囲Ｘ内に含まれるベクトル数／フィールド画像中の総ベクトル数≧０．８ （式１）

すなわち、静止量算出部１０３は、例えば、動きベクトルの値（例えば、縦成分、横成分、大きさなど）ごとに、その値を内容に有する動きベクトルの個数をそれぞれ算出する。これにより、静止量算出部１０３は、動きベクトルの度数分布を特定する。そして、静止量算出部１０３は、０の予め定められた近傍の範囲内の値を内容に有する動きベクトルの個数の総数を算出する。過去フィールド画像６０２の静止度合いとは、例えば、こうして算出された総数である。また、静止度合いは、例えば、この総数が、過去フィールド画像６０２の動きベクトルの総数のうちで占める割合である。静止量算出部１０３は、例えば、このような、過去フィールド画像６０２の動きベクトルの総数のうちに占める割合を算出してもよい。静止量算出部１０３は、こうして算出された総数（割合）が、予め定められた基準数（基準割合）より多い場合に、過去フィールド画像６０２の静止度合いは高いと判定し、予め定められた数以下であれば、静止度合いは低いと判定する。

なお、何割までを静止度合いの判定基準にするか、すなわち、上記した基準割合が何割であるか等は、輝度分布や映像の動き量等に応じて自由に設定できるものとし、一般的には、例えば８割から１０割までの範囲における割合が設定される。なお、例えば、静止度合いは、動きベクトルの検出条件によって変化させる。例えば、動きベクトルの平均値が大きい場合は、上記した度数分布範囲を大きくし、動きベクトルの平均値が小さい場合は上記した度数分布範囲を小さくしてもよい。

静止量算出部１０３による処理だけでは、緩やかな動きのシーンではすべて静止画像と検出されて、動きベクトルを０に補正してしまう可能性がある。そこでベクトル判定部１０４により、０ベクトルに置き換える条件をさらに制限する。

図２は、ベクトル判定部１０４の処理内容を説明する図である。図２により、現フィールド画像６０１と過去フィールド画像６０２が示される。また、図２により、現フィールド画像６０１におけるあるブロック（すなわち、着目箇所Ｐ２のブロック）における現動きベクトル６０３と、その現動きベクトル６０３が指す過去フィールド画像６０２の位置（対応箇所Ｐ１）上での対応過去動きベクトル６０４とが示される。

ベクトル判定手段の一例であるベクトル判定部１０４では、現動きベクトル６０３により示される、過去フィールド画像６０２の位置Ｐ１上での対応過去動きベクトル６０４を調べ（特定し）、特定された対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルである場合は、着目箇所Ｐ２の現動きベクトル６０３は置き換え対象と判断する。０ベクトルであるという判断は、０ベクトルであるとの判断そのものであってもよいが、ある閾値以下の動きベクトルを０ベクトルとみなして判断してもよい。すなわち、ここで、０ベクトルとは、大きさが０のベクトルのみを含むと解してもよいし、大きさが、０の予め定められた近傍の範囲内である各動きベクトルが含まれると解してもよい。

なお、ベクトル判定部１０４は、例えば、先述された過去動きベクトル記憶部に記憶された、過去フィールド画像６０２の各動きベクトルのうちから対応過去動きベクトル６０４を検索して、検索された対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルか否かを判定してもよい。

ベクトル補正手段の一例であるベクトル補正部１０５では、静止量算出部１０３による判断の判断結果と、ベクトル判定部１０４で判定された判定結果とに基づいて、０ベクトル（補正有り動きベクトル）を出力するか、動き検出部１０２で算出された動きベクトル（補正無し動きベクトル）を出力するかを切り替える。

なお、補正有り動きベクトルは、例えば、大きさが０の動きベクトルである。また、補正有り動きベクトルは、例えば、画質を向上できる十分に小さい予め定められた閾値以下の大きさを有する動きベクトルである。

静止量算出部１０３、ベクトル判定部１０４、ベクトル補正部１０５までの各部による処理の流れを示すフローチャートを図４に示す。図４の処理は現フィールド画像６０１の動きベクトルを検出しながら、すでに検出した過去フィールド画像６０２の動きベクトルをも用いて処理できるため、シーンチェンジにともなうフィールド遅延は発生しない。

ステップＳ７０１では、静止量算出部１０３が、静止度合いの判定を行う。また、ステップＳ７０２では、ベクトル判定部１０４が、対応過去動きベクトル６０４（図２）が０ベクトルか否かの判定を行う。そして、ステップＳ７０３Ａでは、ベクトル補正部１０５が、静止度合いが高いと判定され（ステップＳ７０１：静止度合い高）、かつ、対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルと判定（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）された場合に、補正有り動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する。また、ステップＳ７０３Ｂでは、ベクトル補正部１０５が、静止度合いが低いと判定されるか（ステップＳ７０１：静止度合い低）、または、対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルではないと判定（ステップＳ７０２：ＮＯ）された場合、すなわち、これらの２つの条件（条件１、条件２）のうちで少なくとも一方が満たされない場合に、補正無し動きベクトルを選択動きベクトルとして選択する。

以上のように説明した実施の形態１では、プラズマディスプレイ装置１においてサブフィールドを移動して処理する場合において、シーンチェンジ点において動きベクトルを誤検出してしまう場合に画像劣化が知覚されやすいシーンを検出し、動きベクトルを補正する。これにより、シーンチェンジ点での画像劣化を抑制できる。

すなわち、プラズマディスプレイ装置１は、以下の通りの構成を有する。なお、以下の説明は、単なる一例であり、限定を行う説明ではない。

プラズマディスプレイ装置１（図１）は、プラズマディスプレイ１０７によって動画像を表示する。

図２により、表示される動画像における現在の時刻における現フィールド画像６０１と、過去の時刻における過去フィールド画像６０２とが示される。

動き検出部１０２は、動画像に含まれる各フィールド画像について、それぞれ、そのフィールド画像の各箇所（各ブロック）の動きベクトルを算出する。

静止量算出部１０３は、動き検出部１０２が過去フィールド画像６０２について検出した各動きベクトルから、過去フィールド画像６０２の静止度合いが、予め定められた度合いよりも高いか否かを判断する。

ここで、過去フィールド画像６０２の静止度合いは、過去フィールド画像６０２の各動きベクトルの統計値であり、高い値であるほど、現フィールド画像６０１を見る際のユーザの視線の移動が大きくなる統計データである。

より具体的には、例えば、静止度合いは、先述の説明の通りである（図３の説明参照）。なお、静止度合いは、例えば、大きさが、０の予め定められた近傍範囲に含まれる動きベクトルの個数であってもよい。

ベクトル判定部１０４は、現フィールド画像６０１の着目箇所Ｐ２（図２）に対応する対応箇所Ｐ１（図２）を特定する。そして、ベクトル判定部１０４は、特定された対応箇所Ｐ１について算出された対応過去動きベクトル６０４が、０ベクトル（先述）か否かを判定する。

ここで、過去フィールド画像６０２の対応箇所Ｐ１は、着目箇所Ｐ２から、現動きベクトル６０３に従って動いた際に到達する、過去フィールド画像６０２の箇所である。

なお、具体的には、ベクトル判定部１０４は、例えば、対応過去動きベクトル６０４が、０の予め定められた近傍範囲内の大きさの動きベクトルであるか否かを判定する。

ベクトル補正部１０５は、「過去フィールド画像６０２の静止度合いが高いと静止量算出部１０３により判断されたか」（条件１）、および、「対応過去動きベクトル６０４の大きさが０とベクトル判定部１０４により判定されたか」（条件２）、の２つの条件に基づいて、着目箇所Ｐ２の選択動きベクトルを選択する。具体的には、ベクトル補正部１０５は、上記条件１と、条件２との少なくとも一方が満たされなければ、動き検出部１０２によって算出された現動きベクトル６０３（補正無し動きベクトル）を、選択動きベクトルとして選択する。他方で、ベクトル補正部１０５は、上記条件１と条件２との両方が満たされる場合には、大きさが０の動きベクトル（補正有り動きベクトル）を、選択動きベクトルとして選択する。ベクトル補正部１０５は、選択した選択動きベクトルを、サブフィールド表示制御部１０６に出力する。

サブフィールド表示制御部１０６は、選択動きベクトルに応じて動いた位置で、着目箇所Ｐ２の発光をプラズマディスプレイ１０７に行わせる。具体的には、例えば、サブフィールド表示制御部１０６は、サブフィールド表示制御部１０６における着目箇所Ｐ２に対応する位置から、選択動きベクトルに応じて動いた位置で発光を行わせる。

なお、より具体的には、例えば、ベクトル判定部１０４は、現フィールド画像６０１の各箇所について、それぞれ、その箇所を着目箇所Ｐ２とする上記の判定を行う。すなわち、各箇所について、それぞれ、その箇所の対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルか否かをそれぞれ判定する。同様に、ベクトル補正部１０５、サブフィールド表示制御部１０６も、現フィールド画像６０１の各箇所について、それぞれ、上記した処理を行う。

なお、ベクトル判定部１０４は、より具体的には、例えば、静止量算出部１０３によって、過去フィールド画像６０２の静止度合いが低いと判定された場合には、上記した処理を行わないものとしてもよい。そして、ベクトル補正部１０５は、静止量算出部１０３によって、過去フィールド画像６０２の静止度合いが低いと判定された場合には、現フィールド画像６０１の何れの箇所についても、補正無し動きベクトルを選択動きベクトルとして選択するものとしてもよい。

図５、図７により、実施の形態２が説明される。
図５は、本実施の形態に係る画像表示装置を液晶ディスプレイに適用した場合のブロック構成図を示す。

図７は、従来の液晶ディスプレイ装置Ｘ１ａを示しており、本液晶ディスプレイ装置Ｘ１ａは、動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて補間フィールド画像を生成する。図５との違いは、図５の液晶ディスプレイ装置１ａにおいては、動き検出部１０２ａから補間フィールド生成部２０１ａまでの処理間において、シーンチェンジ時において動きベクトルを誤検出した場合に問題になる状態を検出して、適応的に動きベクトルを補正する処理の処理部（静止量算出部１０３ａ、ベクトル判定部１０４ａ、ベクトル補正部１０５ａ参照）を導入した点である。

図１で示した実施の形態と異なる点は、補間フィールド生成部２０１ａ（図５）においては、動きベクトルにより補間フィールド画像を生成する点である。通常、補間フィールド生成部２０１ａに相当する部分においては、ベクトル補正部１０５ａに相当する部分で補正された動きベクトルによって、現フィールド画像６０１（図２）あるいは過去フィールド画像６０２（図２）から、通補間位相の画像を生成するが、ベクトル補正部１０５ａによって動きベクトルがベクトル０に補正された場合は、過去フィールド画像６０２と現フィールド画像６０１との平均画像を生成する。なお、ベクトル補正までの過程については図１で示した実施の形態と同じものであり、液晶ディスプレイであっても特に効果として異なる点はない。

以上のように説明した実施の形態では、補間フィールドを挿入する液晶ディスプレイにおいても、シーンチェンジ点において動きベクトルを誤検出してしまう場合に画像劣化が知覚されやすいシーンを検出し、動きベクトルを補正することにより画像劣化を抑制できる。

以上、実施の形態１および実施の形態２で説明されたようにして、複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置（液晶ディスプレイ装置１ａ）、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置（プラズマディスプレイ装置１）において、複数のフィールド画像間から動きベクトル（現動きベクトル６０３、対応過去動きベクトルＰ１などの各動きベクトル）を検出する動きベクトル検出部（動き検出部１０２、動き検出部１０２ａ）と、２つの異なるフィールド画像（現フィールド画像６０１、過去フィールド画像６０２間）のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合い（静止度合い）が、予め定められた基準度合い（例えば、上記した「８割」など）より高いか否かを判定する静止量算出部（静止量算出部１０３、静止量算出部１０３ａ）と、前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトル（現動きベクトル６０３）に対応する２つの画像領域（箇所Ｐ２のブロック、箇所Ｐ１のブロック）の動きベクトル（現動きベクトル６０３、対応過去動きベクトル６０４）のうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトル（対応過去動きベクトル６０４）が、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断部（ベクトル判定部１０４、ベクトル判定部１０４ａ）と、前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで未来側のフィールド画像の動きベクトル（現動きベクトル６０３）を０ベクトルに補正するベクトル補正部（ベクトル補正部１０５、ベクトル補正部１０５ａ）と、を備え、当該ベクトル補正部は、前記静止量算出部が前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し（図４のステップＳ７０１：静止度合い高）、かつ前記ベクトル判断部が前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正する（ステップＳ７０３Ａ）画像表示装置が構成される。

これにより、単に、静止度合いの判定と、０ベクトルか否かの判断などを行うだけで、シーンチェンジの時の画質を向上でき、シーンチェンジが発生したか否かの判定が必要とならない。このため、例えば、シーンチェンジの判定のための複雑な処理や、シーンチェンジの判定のための大容量の記憶が必要とならずに、容易に、シーンチェンジの時の画質を向上できる。

そして、ひいては、シーンチェンジの判定の処理のために、フィールド画像が表示部（プラズマディスプレイ１０７等）に表示されることが遅延してしまう事態を回避でき、フィールド画像が速やかに表示されるようにできる。

また、過去側のフィールド画像の動きベクトルが０ベクトルと判断された場合にのみ、補正が行われる。このため、例えばテロップなどの、動きのある部分の動きベクトルは補正されない。これにより、テロップ等の画質が低下してしまうことが回避できる。

ここで、例えば、前記静止量算出部は、フィールド画像内の動きベクトルの度数分布（図３の説明を参照）を算出し、予め定められた範囲に分布する動きベクトルに応じて、フィールド画像が静止している度合い（動きベクトルの割合）を判定し、判定される度合いが前記基準度合いより高いか否かを判定する。

また、例えば、前記ベクトル判断部は、前記２つの異なるフィールド画像間の前記動きベクトル（現動きベクトル６０３）に対応する前記２つの画像領域（箇所Ｐ２のブロック、箇所Ｐ１のブロック）の動きベクトル（現動きベクトル６０３、対応過去動きベクトル６０４）のうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトル（対応過去動きベクトル６０４）が、予め定められた閾値以内の大きさの動きベクトルであれば、当該動きベクトルは０ベクトルであると判断してもよい。

なお、上記動きベクトル検出部等の各部を実現する回路を備える集積回路が構成されてもよい。また、上記した動きベクトル検出部等の各部を実現するためのコンピュータソフトウェアが構成されてもよい。

ここで、複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置（液晶ディスプレイ装置１ａ）、及び、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置（プラズマディスプレイ装置１）は、いずれも、動画像に含まれる各フィールド画像（現フィールド画像６０１、過去フィールド画像６０２等）を、それぞれ、そのフィールド画像の時刻に表示部（プラズマディスプレイ１０７、液晶ディスプレイ２０２ａ）に表示させ、フィールド画像に含まれる部分画像（着目箇所Ｐ２のブロック）の発光を、動きベクトル検出部により検出されたその部分画像の動きベクトルに従って、その部分画像の位置から移動した移動後の位置で前記表示部に行わせる画像表示装置である。ここで、液晶ディスプレイ装置１ａは、このような移動後の位置での発光を行うための上記補間フィールドを生成して、生成された補間フィールドを表示部に表示させることにより、上記移動後の位置での発光を前記表示部に行わせる。他方、プラズマディスプレイ装置１は、サブフィールドの発光を、上記した移動後の位置へと移動された位置で行わせることにより、上記した移動後の位置での発光を前記表示部に行わせる。

そして、上記した移動後の位置は、前記動きベクトルが前記ベクトル補正部により０ベクトルに補正された場合、その部分画像の位置と同一の位置である。他方で、部分画像の動きベクトルが前記ベクトル補正部により０ベクトルに補正されない場合にのみ、前記した移動後の位置は、その部分画像の位置とは異なった位置である。

このように、この画像表示装置（プラズマディスプレイ装置１、液晶ディスプレイ装置１ａ）は、複数のフィールド画像間の動きベクトルを検出し、前記２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いを判定し、また、前記過去側のフィールド画像の対応する領域の動きベクトルが０ベクトルかどうかを判断する。そして、この画像表示装置は、前記過去側のフィールド画像が静止していると判断し、かつ前記過去側のフィールド画像の対応する領域の動きベクトルが０ベクトルと判断した場合、現フィールド画像に対応する動きベクトルを０ベクトルに補正することにより、シーンチェンジにおける画像劣化を抑制する。

なお、この画像表示装置（プラズマディスプレイ装置１、液晶ディスプレイ装置１ａ）であれば、着目箇所Ｐ２に対応する対応箇所Ｐ１の対応過去動きベクトル６０４が０ベクトルの場合にのみ、補正が行われる。このため、例えばテロップなどの、動きのある部分については補正が行われないようにでき、テロップ等の画質が低下しないようにできる。

本発明は、動きベクトルを用いてサブフィールドを移動して解像度を向上させる処理や、補間フィールド画像を生成、挿入することにより動画の解像度を向上させる処理において、シーンチェンジの際の誤検出された動きベクトルによる画像劣化を抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置をプラズマディスプレイに適用した場合の構成例を示すブロック図である。 図２は、度数分布による判定を説明する図である。 図３は、ベクトル判定部の処理を説明する図である。 図４は、静止量算出部、ベクトル判定部、ベクトル補正部までの流れを示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置を液晶ディスプレイに適用した場合の構成例を示すブロック図である。 図６は、従来のプラズマディスプレイのブロック構成図である。 図７は、従来の液晶ディスプレイのブロック構成図である。

１０１ バッファメモリ
１０２ 動きベクトル検出手段の一例である動き検出部
１０３ 静止量算出手段の一例である静止量算出部
１０４ ベクトル判定手段の一例であるベクトル判定部
１０５ ベクトル補正手段の一例であるベクトル補正部
１０６ サブフィールド表示制御部
１０７ プラズマディスプレイ

Claims (6)

1. 複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置において、
   複数のフィールド画像間から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
   ２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いが、予め定められた基準度合いより高いか否かを判定する静止量算出手段と、
   前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトルに対応する２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断手段と、
   前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで、未来側のフィールド画像の動きベクトルを０ベクトルに補正するベクトル補正手段と、を備え、
   当該ベクトル補正手段は、前記静止量算出手段が前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し、かつ前記ベクトル判断手段が前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正する画像表示装置。
2. 前記静止量算出手段は、フィールド画像内の動きベクトルの度数分布を算出し、予め定められた範囲に分布する動きベクトルに応じて、フィールド画像が静止している度合いを判定し、判定される度合いが前記基準度合いより高いか否かを判定する請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記ベクトル判断手段は、前記２つの異なるフィールド画像間の前記動きベクトルに対応する前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、予め定められた閾値以内の大きさの動きベクトルであれば、当該動きベクトルは０ベクトルであると判断する請求項１記載の画像表示装置。
4. 複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置のうちの少なくとも一方の前記動きベクトルを補正する方法であって、
   複数のフィールド画像間から動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、
   ２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いが、予め定められた基準度合いより高いか否かを判定する静止量算出工程と、
   前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトルに対応する２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断工程と、
   前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで、未来側のフィールド画像の動きベクトルを０ベクトルに補正するベクトル補正工程と、を備え、
   当該ベクトル補正工程では、前記静止量算出工程で前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し、かつ前記ベクトル判断工程で前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正する画像表示方法。
5. 複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置のうちの少なくとも一方の前記動きベクトルを補正するためのコンピュータプログラムであって、
   複数のフィールド画像間から動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、
   ２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いが、予め定められた基準度合いより高いか否かを判定する静止量算出工程と、
   前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトルに対応する２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断工程と、
   前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで、未来側のフィールド画像の動きベクトルを０ベクトルに補正するベクトル補正工程と、をコンピュータに実行させ、
   当該ベクトル補正工程では、前記静止量算出工程で前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し、かつ前記ベクトル判断工程で前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正するコンピュータプログラム。
6. 複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、２つの異なるフィールド間の補間フィールドを生成する画像表示装置、又は、１フィールドの画像を複数のサブフィールドに分割して発光表示させ、さらに複数のフィールド画像から動きベクトルを検出して、検出した動きベクトルの方向にサブフィールドを移動して表示する画像表示装置のうちの少なくとも一方の前記動きベクトルを補正する集積回路であって、
   複数のフィールド画像間から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
   ２つの異なるフィールド画像のうちで時間方向で過去側のフィールド画像の静止している度合いが、予め定められた基準度合いより高いか否かを判定する静止量算出手段と、
   前記２つの異なるフィールド画像間の動きベクトルに対応する２つの画像領域の動きベクトルのうちで、前記過去側のフィールド画像の動きベクトルが、０ベクトルか否かを判断するベクトル判断手段と、
   前記２つの画像領域の動きベクトルのうちで、未来側のフィールド画像の動きベクトルを０ベクトルに補正するベクトル補正手段と、を備え、
   当該ベクトル補正手段は、前記静止量算出手段が前記過去側のフィールド画像の静止度合いが前記基準度合よりも高いと判定し、かつ前記ベクトル判断手段が前記２つの動きベクトルのうちにおける前記過去側のフィールド画像の前記動きベクトルが０ベクトルと判断した場合に、前記未来側のフィールド画像に対応する前記動きベクトルを０ベクトルに補正する集積回路。

Images