JP3551870B2 - Ｖｄｔ障害緩和装置／方法およびｖｄｔ障害危険性定量化装置／方法ならびに記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視覚的な刺激を受けることにより生じる過度な緊張や疲労などのＶＤＴ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）障害を緩和するためのＶＤＴ障害緩和装置／方法およびＶＤＴ障害危険性定量化装置／方法ならびに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビ受像機に代表されるように、人間に対して情報を視覚的に提示するための画像表示装置があり、この画像表示装置を使用することによって生じる様々な身体的症状は、いわゆるＶＤＴ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）障害として知られている。これまでに一般に知られているＶＤＴ障害としては、画像表示装置上に表示された画像を長時間連続して見続けることによる眼精疲労や視力低下などがある。これらの障害は、映像の内容そのものとは関係がなく、主として画像表示装置の使用形態に依存して生じるものである。
【０００３】
これに対し、近年、コンピュータグラフィックスなどの技術進歩に伴って映像表現が多様化し、ＶＤＴ障害の新しい機構として、映像の内容に依存して生じる内容依存型のＶＤＴ障害の危険性が指摘されている。この種のＶＤＴ障害を引き起こす映像内容としては、映像内容に含まれる１０Ｈｚから３０Ｈｚ程度の周波数でフレーム画像が激しく明滅するフレーム間フリッカーがある。この内容依存型のＶＤＴ障害によれば、脳神経系などに過度の緊張や疲労を生じたり、乗り物酔いに類似した症状や、場合によっては痙攣を引き起こすことが報告されている。
【０００４】
内容依存型ＶＤＴ障害を効果的に防止するための従来技術として、例えば特願平０７−１０１９７７号「ＶＤＴ障害緩和方法および画像周波数減衰装置およびＶＤＴアダプタ」に開示されているように、内容依存型ＶＤＴ障害を引き起こす頻度が最も高い１０Ｈｚ付近の時間周波数成分を適応的に減衰する方法および装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の映像内容に依存してフレーム画像が明滅するフレーム間フリッカーに対し、静止画のように明滅現象を伴わない映像内容であっても、例えば図１４に例示する細かな縞パタンのように、同一の図形が空間内に規則的に繰り返し配列された規則的空間パタンについても、光過敏性体質の人に対して内容依存型ＶＤＴ障害を引き起こす可能性が指摘されている。
しかしながら現在のところ、この規則的空間パタンが引き起こす内容依存型ＶＤＴ障害を緩和するための技術や、この種のＶＤＴ障害の危険性を検出する技術は知られていない。
【０００６】
また、規則的空間パタンと同様に映像内容そのものに明滅現象が含まれていない静止画であっても、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式の画像表示装置上に、走査線の方向の縞パタン（横縞）を走査線間隔に等しい間隔で提示した場合に、フレーム周波数の時間周波数（ＮＴＳＣでは３０Ｈｚ、ＰＡＬでは２５Ｈｚ）を有するフリッカー（明滅）が例外的に発生し、結果的に内容依存型ＶＤＴ障害と同様の障害を引き起こす場合がある。
【０００７】
すなわち、インターレース方式では、１フレームを構成する２つのフィールドが、フレーム周波数の２倍の周波数で走査され、１フレーム内の２つのフィールド画像が時分割されて順次表示されるため、例えば後述する図３に示すように、縞パタンの図形部分（黒部分）と下地部分とが別々のフィールドに属する場合に、これら図形部分と下地部分とが交互に表示され、フレーム周波数の時間周波数を有するフリッカーが発生する。
【０００８】
前述の特願平０７−１０１９７７号にかかる技術によれば、フレーム間フリッカーを抑制することはできるが、この技術は、時間フィルタリング処理を各画素毎に独立に行うものであるため、映像に含まれる規則的空間パタンによる内容依存型ＶＤＴ障害や、インターレース方式においてフィールド画像が交互に表示されることによって発生する上述のフリッカーによるＶＤＴ障害を原理的に緩和することはできず、しかもこの種のＶＤＴ障害の危険性を定量的に検出することもできない。
【０００９】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、規則的空間パタンによるＶＤＴ障害や、インターレース方式に起因したフリッカーによるＶＤＴ障害を緩和することができるＶＤＴ障害緩和装置／方法、およびこれらＶＤＴ障害の危険性を定量的に把握することのできるＶＤＴ障害危険性定量化装置／方法、ならびに記録媒体を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は以下の構成を有する。
即ち、第１の発明にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、インターレース方式に準拠した画像信号を出力する画像信号出力装置と、前記画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置との間に設置され、前記画像信号に対しＶＤＴ障害を緩和するための処理を施すＶＤＴ障害緩和装置であって、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すフィルタ手段（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０、フィルタ部２０、Ｄ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２０に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する危険性定量化部（例えば後述する危険性定量化部１００に相当する構成要素）と、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２００に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第４に発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割部（例えば後述するフィールド分割部１５に相当する構成要素）と、前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２０に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成部（例えば後述するフィールド合成部２５に相当する構成要素）と、前記フィールド合成部により合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置は、インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化装置であって、前記画像信号を取り込んで一時的に保持する信号保持部（例えば後述するフィールドメモリ１０１に相当する構成要素）と、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するローパスフィルタ１０２に相当する構成要素）と、前記ローパスフィルタ部により時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記信号保持部に保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算部（例えば後述するリスク指標値計算器１０３に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第２ないし４の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第７の発明は、第２ないし４の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００１６】
第８の発明は、第２ないし４の発明において、前記信号取込部が、前記画像信号出力装置からアナログ量の画像信号を入力し、これをディジタル量の画像データに変換して前記ローパスフィルタ部に出力するＡ／Ｄ変換機能を有し、前記信号出力部が、前記ローパスフィルタ部から出力されたディジタル量の画像データを、インターレース方式に準拠したアナログ量の画像信号に変換するＤ／Ａ変換機能を有することを特徴とする。
【００１７】
第９の発明は、第５の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第１０の発明は、第５の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ１に相当する要素）と、（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ２に相当する要素）と、（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ３に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ２１に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する定量化ステップ（例えば後述するステップＳ２２に相当する要素）と、（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対し、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ２３，Ｓ２４に相当する要素）と、（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ２５相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ３１に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割ステップ（例えば後述するステップＳ３２に相当する要素）と、（ｃ）前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ３３に相当する要素）と、（ｄ）前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成ステップ（例えば後述するステップＳ３４に相当する要素）と、（ｅ）前記合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ３５に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
第１４の発明にかかるＶＤＴ障害危険性定量化方法は、インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ１０に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号を保持する信号保持ステップ（例えば後述するステップＳ１１に相当する要素）と、（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ１２に相当する要素）と、（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算ステップ（例えば後述するステップＳ１３に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
第１５の発明は、第１１ないし第１３の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。第１６の発明は、第１１ないし第１３の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００２３】
第１７の発明は、第１４の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第１８の発明は、第１４の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００２４】
第１９の発明は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するためのプログラムが記述された記録媒体であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、を実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００２５】
以下に、この発明の主な作用を説明する。
この発明によれば、インターレース方式に準拠した画像信号は、第１フィールドと第２フィールドとが区別されずに互いに対等なフィールドとして時間順序が保持されたまま、各フィールドに対して時間フィルタリング処理が施される。すなわち、１フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドのライン位置は互いに異なるが、時間フィルタリング処理においては、このライン位置のちがいが無視される。これにより、第１フィールドと第２フィールドは同一空間上で時間的に連続した画像を形成する如く取り扱われ、各フィールドの画像信号が対等に時間フィルタリング処理の対象とされる。
【００２６】
このとき、第１フィールドと第２フィールドが区別されずに時間フィルタリング処理が施される結果、第１フィールドと第２フィールドとの間で画像が互いに干渉し合い、時間的なフィルタリング処理と共に空間的なフィルタリング処理が施され、時空間的なフィルタリング処理が施される。これにより、時間的または空間的に画像に含まれる所定の周波数成分が減衰される。時間フィルタリング処理が施された後、画像信号は、フィールドの時間順序に従って出力される。以上により、ＶＤＴ障害を引き起こす所定の周波数成分が減衰された画像信号が得られ、ＶＤＴ障害が緩和される。
【００２７】
上述の発明は、以下のように換言することができる。
すなわち、この発明は、インターレース走査方式のビデオ信号の表示装置に於いて、走査線方向と平行でピッチの等しい縞模様画像の表示によって生じるフレームスキャン周波数に等しいフリッカーによって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、前記インターレース画像信号の、各フレームを構成する二つのフィールドを同一のフィールドメモリに送りフレーム周波数の倍の時間周波数で時間周波数ローパスフィルタ処理を行うことによって、インターレース方式のビデオ信号の画像に対して高い時間周波数のパワー成分と高い空間周波数のパワー成分とを、同時に減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００２８】
また、この発明は、インターレース走査方式のビデオ信号の画像信号出力装置とその画像表示装置との間に設置され、走査線方向と平行でピッチの等しい縞模様画像の表示によって生じるフレームスキャン周波数に等しいフリッカーによって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和装置であって、前記インターレース画像信号の、各フレームを構成する二つのフィールドを同一のフィールドメモリに送りフレーム周波数の倍の時間周波数で時間周波数ローパスフィルタ処理を行うことによって、インターレース方式ビデオ信号の画像に対して高い時間周波数のパワー成分と高い空間周波数のパワー成分を同時に減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００２９】
さらに、この発明は、規則的空間パタン画像の提示によって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、前記画像を、画像の各画素に隣接する画素に対する荷重加算を行うことによって、表示装置に表示可能な最も高い空間周波数成分を減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００３０】
さらにまた、この発明は、画像信号出力装置と画像表示装置との間に設置され、規則的な空間パタン画像の提示によって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和装置であって、前記画像を、画像の各画素に隣接する画素に対する荷重加算を行うことによって、表示装置に表示可能な最も高い空間周波数成分を減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、表示装置の静止画または動画像中に含まれる空間周波数成分であって、その表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、表示装置に表示するインターレース走査方式のビデオ信号のフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーを検出する。そして、それに基づいて、表示される映像に含まれる表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、表示装置に表示するインターレース走査方式ビデオ信号のフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーを減衰させる。これにより、走査線方向と直交する方向の細かい縞模様や、走査線と平行でピッチの等しい細かい縞模様によって発生するフリッカーに起因する内容依存型ＶＤＴ障害を緩和する。また、表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、フレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーによって生じるＶＤＴ障害の危険性を定量化する。
【００３２】
このように、この発明によれば、インターレース方式の映像信号を表示する表示装置の水平走査線に平行でピッチの等しい縞模様画像によって発生するフレームスキャン周波数に等しい時間周波数のフリッカー成分のパワーの大きさを検出し、その大きさに応じて適応的にそれらの成分のパワーを減衰させることによって、ビデオ表示装置視聴者への過度のストレスを軽減し、それによって生じる健康障害を防止（予防）することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、ビデオチューナなどの画像信号出力装置とビデオモニターなどの画像表示装置との間に設置され、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式に準拠したビデオ信号（画像信号）に対し、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドごとに時間フィルタリング処理を施すものである。
【００３４】
図１に、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。同図において、符号１０は、Ａ／Ｄ変換部であり、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ１を、フィールドを単位として外部の画像信号出力装置（図示なし）から順次取り込み、これをＡ／Ｄ変換してディジタル量の画像データ（数値データ）Ｄ１に変換するものである。符号２０は、多段接続されたローパスフィルタ２１〜２４からなるフィルタ部であり、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドの時間順序を保持したまま、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施して所定の周波数成分（ＶＤＴ障害に関与する周波数成分）を減衰させるものである。符号３０は、Ｄ／Ａ変換部であり、フィルタ部２０により時間フィルタリング処理が施されたディジタル量の画像データ（数値データ）Ｄ２をＤ／Ａ変換し、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものである。
【００３５】
次に、図２に示す流れに沿って、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。なお、以下の説明において、「画像信号」というときは、アナログ量の「ビデオ信号」と、ディジタル量の「画像データ」とを含む概念を表すものとする。
ステップＳ１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。ＮＴＳＣ方式のビデオ信号の場合、フレーム単位の時間周波数は毎秒３０フレームであり、１フレームは第１フィールドおよび第２フィールドの２つのフィールドから構成されるので、フィールド単位のビデオ信号の時間周波数は２倍の毎秒６０フィールドとなる。したがって、この場合、１秒間に６０フィールド分のビデオ信号Ｐ１が取り込まれて画像データＤ１に変換される。各フィールドの画像データＤ１は、フィルタ部３０に順次転送される。
【００３６】
ステップＳ２：フィルタ部２０は、Ａ／Ｄ変換部１０から転送された各フィールドの画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施す。このとき、フィルタ部２０は、各フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像データに対して時間フィルタリング処理を施す。つまり、各フィールドの画像は、互いに区別されないフィールド画像として取り扱われ、その時間順序に従って時間フィルタリング処理が施される。
【００３７】
ここで、フィルタ部２０が第１フィールドと第２フィールドとを区別しないことの意味内容について、図３を参照して補足説明する。
図３に例示するように、１フレームは、奇数ラインＬ１１〜Ｌ１４を含む第１フィールドと偶数ラインＬ２１〜Ｌ２４を含む第２フィールドからなり、１フレーム内の各フィールドはライン位置が異なる。このように第１フィールドと第２フィールドは、ライン位置が異なる点で区別されるものであるが、フィルタ部２０は、時間フィルタリング処理において、このライン位置の違いを無視し、奇数ラインＬ１１〜Ｌ１４と偶数ラインＬ２１〜Ｌ２４とを同一視することによって、第１フィールドと第２フィールドとを区別せず、各フィールドの画像を、互いに区別されないフィールド画像として取り扱う。
【００３８】
つまり、第１フィールドと第２フィールドとを区別しないということは、第１フィールドと第２フィールドが共に仮想的な同一ライン上の画像を表すものとして取り扱われることを意味し、例えば図３に示す奇数ラインＬ１１と偶数ラインＬ２１が同一ラインとして扱われ、各フィールド間で対応する順位のライン同士が同一視される。このようにフィールドを区別しないことにより、１フレームを構成する各フィールドに対して時間フィルタリング処理を共通に施すことが可能となる。
【００３９】
次に、フィルタ部２０が各フィールドの時間順序を保持することの意味内容について、図４を参照して補足説明する。
図４において、符号Ｆ１〜Ｆｎ（ｎ：自然数）はフレームを表し、符号ｆ１１，ｆ１２，〜，ｆｎ１，ｆｎ２は各フレームに属するフィールドを表す。ここで、インターレース方式では、フレームＦ１〜Ｆｎは、その時間順序に従って走査され、各フレームは、第１フィールドが走査された後に第２フィールドが走査される。
【００４０】
図４に示す例では、各フィールドの時間順序は、先頭のフレームＦ１に属する第１フィールドｆ１１、同じくフレームＦ１に属する第２フィールドｆ１２、次のフレームＦ２に属する第１フィールドｆ２１、同じくフレームＦ２に属する第２フィールドｆ２２、さらに次のフレームＦ３に属する第１フィールドｆ３１、同じくフレームＦ３に属する第２フィールドｆ３１、…、最後のフレームＦｎに属する第１フィールドｆｎ１、同じくフレームＦｎに属する第２フィールドｆｎ１の順となっている。
【００４１】
以上のように、フィルタ部２０は、第１フィールドと第２フィールドを区別せず、上述のフィールドの時間順序に従って（フィールドの時間順序を保持した状態で）、次に説明するように、各フィールドに対して時間フィルタリング処理を施す。
【００４２】
以下、フィルタ部２０による時間フィルタリング処理について説明する。
フィルタ部２０の初段に設けられたローパスフィルタ２１は、下式（１）に示す関数Ｆδを用いて、Ａ／Ｄ変換部１０から出力される画像データＩｉ（ｔ）から、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を積和演算により算出する。
【００４３】
ただし、式（１）において、ｉは各フィールド画像データ内の画素の座標を表す。Δｔは逐次入力する２つのフィールドの時間間隔を表し、ＮＴＳＣ方式ビデオ信号の場合、Δｔは６０分の１秒である。またδはローパスフィルタの特性を定める定数であって、０より大きく１より小さい定数であり、例えば０．７に設定される。後述するように、この定数δに応じて画像に視覚上のボケが生じることから、以下の説明において、δをボケ定数と称する。
【００４４】
ローパスフィルタ２１により得られた画像データ１Ｉｉ（ｔ）は、２段目以降のローパスフィルター２２、２３、２４へ順次パイプライン的に転送され、これら各段のローパスフィルタにおいて、上述のローパスフィルタ２１と同等の関数１Ｆδを用いて時間フィルタリング処理が施される。
【００４５】
上述の関数１Ｆδにより時間フィルタリング処理を行うローパスフィルタをｎ段接続した場合、最終段のローパスフィルタから得られる画像データｎＩｉ（ｔ）は、下式（２）により表される。
【００４６】
ここで、上述の時間フィルタリング処理とＶＤＴ障害との関係を説明する。
上式（１）によれば、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とが、ボケ定数δに応じた重み付けがなされて加算（畳み込み演算）され、過去の画像データが現在の画像データに対して累積的に反映される。この結果、各フィールド画像の時間周波数成分のうち、インターレース方式に起因するフリッカーの周波数（即ちフレームスキャン周波数）を含む高域側が減衰され、この周波数でのフリッカーが抑制される。このとき、視覚的には、第１フィールドと第２フィールドとの間で画像にボケが生じ、フィールド間での画像の変化の度合いが抑制される。よって、このフリッカーに起因したＶＤＴ障害が緩和される。
【００４７】
また、前述のように、この実施の形態では、ライン位置が互いに異なる第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドに対して共通に時間フィルタリング処理を施すので、第１フィールドと第２のフィールドとの間でお互いの画像データが累積的に反映し合う結果、空間的にもフィルタリング処理が施されることとなる。このため、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分が減衰され、空間的な変化の度合いが視覚的に抑制される。よって、縞パタンのような規則的空間パタンによるＶＤＴ障害が緩和される。
なお、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分とは、例えば走査線のピッチに対応する。
【００４８】
図５に、ローパスフィルタを１段接続した場合と多段接続した場合とについて、フィルタの減衰特性とボケ定数δとの関係を示す。同図に示すように、ボケ定数δを大きくすると、特性が低域側に移動する。ＶＤＴ障害を緩和させるためには、高域側を減衰させればよいが、ボケ定数δを大きくすることにより高域側を減衰させようとすると、有用な低域側の一部が犠牲となる。これに対して、この実施の形態１にかかるフィルタ部２０のように、ローパスフィルタを多段化すると、同図に破線で示すように、フィルタの選択度が向上する。したがって、低域側の犠牲を最小限に抑えて高域側を有効に減衰させることができ、画像の品質に与える影響を小さく抑えることができる。
【００４９】
以上のようにして、フィルタ部２０は、Ａ／Ｄ変換部１０から出力された画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施し、ＶＤＴ障害に関与する所定の周波数成分（フレームスキャン周波数成分や、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分）が減衰された画像データＤ２を出力する。
【００５０】
次に、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２０により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。このとき、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２０から逐次出力される各フィールドの画像データを、フィールドのアナログ信号に逐次変換し、各フィールドの時間順序に従ってインターレース方式に準拠したビデオ信号として再構成して順次出力する。このとき、例えばＡ／Ｄ変換器１０により第２フィールドのビデオ信号よりも先に処理された第１フィールドのビデオ信号は、Ｄ／Ａ変換器３０において第２フィールドのビデオ信号よりも先に出力され、その時間順序は保持される。
【００５１】
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【００５２】
以下、この実施の形態１による効果をまとめる。
（１）この実施の形態１によれば、画像表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分（例えば細かい縞模様のような規則的空間パタンの空間周波数成分）を減衰させることができ、この規則的空間パタンに起因する内容依存型のＶＤＴ障害を緩和することができる。
（２）また、水平走査線と平行でピッチの等しい縞模様の画像、すなわち縞パタンを表示する際にフレーム周波数の１／２の時間周波数で発生するフリッカーによる内容依存型ＶＤＴ障害を緩和することができる。
【００５３】
（３）さらには、映像内容に含まれる１０Ｈｚ程度の時間周波数成分をも減衰させることができ、１０Ｈｚ程度の周波数で明滅する映像によるＶＤＴ障害をも緩和することができる。
（４）さらにまた、時間フィルタリング処理をフィールド単位で行うことにより、各ローパスフィルタにおいて画像データを格納するために必要とされるメモリ容量を、フレーム単位で処理を行う方法の２分の１に抑えることができる。
【００５４】
なお、この実施の形態１では、フィルタ部２０を構成するローパスフィルタ２１、２２、２３、２４に対して、ボケ定数δを共通に設定したが、各ローパスフィルタについて異なるボケ定数を採用することは任意である。
また、この実施の形態１では、フィルタ部２０のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数やボケ定数δを適宜設定すればよい。
【００５５】
さらに、この実施の形態１では、ＶＤＴ障害緩和装置を、ビデオチューナなどの画像信号出力装置と、ビデオモニタなどの画像表示装置との間に設置するものとしたが、これに限定されることなく、これら画像信号出力装置や画像表示装置と一体化されてもよい。また画像信号出力装置は、ビデオチューナに限らず、例えばビデオテープ再生機、レーザーディスク再生機、テレビゲーム機などのＮＴＳＣやＰＡＬ等のインターレース走査方式のアナログビデオ信号を出力する機器であればよく、また、画像表示装置は、インターレース走査方式のアナログビデオ信号を入力信号として受ける機器であればどのようなものであってもよい。
【００５６】
さらにまた、この実施の形態１では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、ディジタル画像信号を入出力する機器に接続する場合には、Ａ／Ｄ変換部１０のＡ／Ｄ変換機能やＤ／Ａ変換部３０のＤ／Ａ変換機能は不要であり、時系列順に第１フィールドと第２フィールドの画像データを入力して共通のフィルタ部２０によって同様にフィルタリング処理するように構成すればよい。
【００５７】
さらにまた、この実施の形態１では、フィルタ部２０を構成する各ローパスフィルタにより、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と、１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とから、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を算出するものとしたが、これに限定されることなく、そのさらに前のフィールドの画像データを考慮して時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。この場合、各フィールドに属する画像データに対する重み係数を選択することにより、フィルタの特性を細かく制御することが可能となり、一層適切なフィルタ特性を設定することができる。
【００５８】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
この実施の形態２は、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式に準拠した画像が引き起こすＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出するためのＶＤＴ障害危険性定量化装置に関する。
【００５９】
図６に、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の構成を示す。 同図において、符号１０は、Ａ／Ｄ変換部であり、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ１を、フィールドを単位として外部から順次取り込み、これをＡ／Ｄ変換して画像データＤ１に変換するものである。
【００６０】
符号１００は、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の特徴部をなす危険性定量化部であり、１フィールド分の画像データＤ１を取り込んで一時的に保持するフィールドメモリ１０１と、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施すローパスフィルタ１０２と、時間フィルタリング処理の前と後の各画像データを用いてリスク指標値ｅ（ｔ）を計算するリスク指標計算器１０３とから構成される。
【００６１】
次に、図７に示す流れに沿って、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の動作を説明する。
ステップＳ１０：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。この画像データＤ１は危険性定量化部１００に転送される。
ステップＳ１１：続いて、フィールドメモリ１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０により変換された１フィールド分の画像データＤ１を順次取り込んで一時的に保持する。このフィールドメモリ１０１の内容は、Ａ／Ｄ変換部１０から取り込まれる新たなフィールドの画像データに順次更新される。
【００６２】
ステップＳ１２：続いて、画像データＤ１が転送された危険性定量化部１００では、危険性定量化部１００のローパスフィルタ１０２が、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施す。このとき、ローパスフィルタ１０２は、前述の実施の形態１にかかる例えばローパスフィルタ２１と同様に機能し、１フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施す。これにより、画像データＤ１が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させる。
【００６３】
ステップＳ１３：続いて、リスク指標計算器１０３は、ローパスフィルタ１０２から時間フィルタリング処理後の画像データを入力すると共に、フィールドメモリ１０１から、この画像データに対応する時間フィルタリング処理前の画像データをフィールドメモリ１０１から読み出し、これら時間フィルタリング処理前の画像データと処理後の画像データとの差分に基づき、下式（３）からリスク指標値ｅ（ｔ）を演算する。
【００６４】
【数１】
【００６５】
ここで、ｗｃは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に対する荷重ｗＲ，ｗＧ，ｗＢを表し、例えばｗＲ＝ｗＧ＝ｗＢ＝１．０とする。Ｉｍａｘは、フィールドの各画素における画像データの最大値であり、例えば各画素のデータを８ｂｉｔで表現した場合には「２５５」になる。Ｎは、１フィールド分の画像データの総個数（１フィールド分の総画素数）を表し、例えば１フレームが６４０×４８０画素からなる場合、１フィールド分の画像データの総個数Ｎは、１５３６００（＝６４０×２４０）になる。ｍは、ＶＤＴ障害の危険性に対する人間の感性の非線形性を表現するための指数であり、この指数ｍとして、例えば「１」、「２」、「３」の何れかが設定される。
【００６６】
式（３）において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に応じた荷重を設定することにより、画像の色彩の違いに応じて危険性が定量化される。一般的には赤色がＶＤＴ障害を引き起こしやすい。このため、他の色成分に比較して赤がリスク指標値ｅ（ｔ）に大きく反映されるように、荷重ｗＲ，ｗＧ，ｗＢが適切に設定される。また画像データの総個数Ｎにより正規化することにより、表示装置の画面サイズなどの違いがリスク指標値ｅ（ｔ）に与える影響が排除され、同一の基準に基づいて各画面上の画像に対するＶＤＴ障害の危険性を判断することが可能となる。
【００６７】
なお、式（３）において、「Σｗｃ｜Ｉｉ（ｔ）−１Ｉｉ（ｔ）｜ｍ」の項については不動小数点演算を伴うため、計算に時間を要する。このため、この項の取り得る値を予め計算してテーブル化しておき、リスク指標値ｅ（ｔ）を演算する際に、このテーブルを参照してこの項の値を取得するようにすれば、リスク指標値ｅ（ｔ）の計算時間を有効に短縮することが出来る。
【００６８】
以上のように、リスク指標計算器１０３は、上式（３）に従って、画面上の全画素について、Ｒ／Ｇ／Ｂに応じた荷重を設定して時間フィルタリング前後での差分を求め、これを１フィールド分の画像データの総個数Ｎと、画像データの最大値Ｉｍａｘと、荷重ｗｃにより正規化してリスク指標値ｅ（ｔ）を算出する。
【００６９】
なお、この実施の形態２では、フィールドメモリ１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０から画像データＤ１を取り込み、これをリスク指標値ｅ（ｔ）と共に画像データＤ１０として外部に順次出力する。これにより、後述する実施の形態３のように、リスク指標値ｅ（ｔ）を反映させて画像信号に時間フィルタリング処理を施す装置に対し、必要な情報を供給することができる。
【００７０】
以下に、この実施の形態２による効果をまとめる。
（１）この実施の形態２によれば、画像表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分（例えば細かい縞模様のような規則的空間パタンの空間周波数成分）を有する規則的空間パタンに起因する内容依存型のＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出することができる。
（２）また、水平走査線と平行でピッチの等しい縞模様の画像、すなわち縞パタンを表示する際にフレーム周波数の１／２の時間周波数で発生するフリッカーによる内容依存型ＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出することができる。
【００７１】
（３）さらには、映像内容に含まれる１０Ｈｚ程度の時間周波数成分をも減衰させることができ、１０Ｈｚ程度の周波数で明滅する映像によるＶＤＴ障害の危険性をも定量化して検出することができる。
（４）さらにまた、時間フィルタリング処理をフィールド単位で行うことにより、ローパスフィルタ１０２において画像データを格納するために必要とされるメモリ容量を、フレーム単位で処理を行う方法の２分の１に抑えることができる。
【００７２】
なお、この実施の形態２では、１段のローパスフィルタ１０２を採用したが、段数を２以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてこのローパスフィルタの段数を適宜設定すればよい。この場合、各ローパスフィルタに対して、共通のボケ定数δを採用するか、異なるボケ定数を採用するかは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じて各ボケ定数δを選択すればよい。
【００７３】
また、この実施の形態２では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換するものとしたが、ディジタル画像信号を出力する機器に接続する場合には、Ａ／Ｄ変換部１０のＡ／Ｄ変換機能は不要であり、時系列順に第１フィールドと第２フィールドの画像データを入力して共通のフィルタ部２０によって同様にフィルタリング処理するように構成すればよい。
【００７４】
さらにまた、この実施の形態２では、ローパスフィルタ１０２により、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と、１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とから、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を算出するものとしたが、これに限定されることなく、そのさらに前のフィールドの画像データを考慮して時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。この場合、各フィールドに属する画像データに対する重み係数を選択することにより、フィルタの特性を細かく制御することが可能となり、より適切にリスク指標値ｅ（ｔ）を算出することが可能となる。
【００７５】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
この実施の形態３は、前述の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置に、上述の実施の形態２にかかる危険性定量化装置の機能を持たせることにより、リスク指標値ｅ（ｔ）をボケ定数δに反映させ、ＶＤＴ障害の危険性の度合いに応じてフィルタ特性を適切に制御するようにしたものである。
【００７６】
図８に、この実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。同図において、符号１０は、前述の実施の形態１にかかるものと同一のＡ／Ｄ変換部であり、インターレース方式の画像信号Ｐ１をＡ／Ｄ変換して画像データＤ１を出力するものである。符号１００は、上述の実施の形態２にかかるものと同一の構成を有する危険性定量化部（図６参照）であり、ＶＤＴ障害の危険性をリスク指標値ｅ（ｔ）として定量化するものである。符号１５０は、時間フィルタリング処理で用いられるボケ定数δを算出するためのボケ定数計算器であり、リスク指標値ｅ（ｔ）を反映させてボケ定数δを算出する。
【００７７】
符号２００は、多段接続されたローパスフィルタ２０１〜２０４からなるフィルタ部であり、ボケ定数計算器１５０により得られたボケ定数を用いて画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施すものである。符号３０は、前述の実施の形態１にかかるものと同一のＤ／Ａ変換部であり、時間フィルタリング処理が施された画像データＤ２をＤ／Ａ変換してインターレース方式に準拠したビデオ信号Ｐ２に変換するものである。
【００７８】
次に、図９に示す流れに沿って、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。
ステップＳ２１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。この画像データＤ１は、フィルタ部３０に転送される。
【００７９】
ステップＳ２２：続いて、危険性定量化部１００は、上述の実施の形態２で説明したように、図７に示すステップＳ１１〜Ｓ１３を実行してリスク指標値ｅ（ｔ）を算出すると共に、Ａ／Ｄ変換部１０から取り込んだ１フィールド分の画像データＤ１を保持し、画像データＤ１０として出力する。リスク指標値ｅ（ｔ）は、ボケ定数計算器６に転送される。
【００８０】
ステップＳ２３：続いて、ボケ定数計算器１５０は、危険性定量化部１００から転送されたリスク指標値ｅ（ｔ）から、ボケ定数δ（ｔ）を算出する。ここで、リスク指標値ｅ（ｔ）が、予め設定された下限閾値ｅＬＯＷより小さい場合には、ボケ定数δの値はゼロをとり、上限閾値ｅＨＩＧＨより大きい場合には後述の最大値δｍａｘをとり、これら下限閾値ｅＬＯＷと上限閾値ｅＨＩＧＨの間の場合には、例えば下式（４）からその値を求める。ここで、δｍａｘは、ボケ定数δが取り得る上限値として設定されるものであって、０より大きく１より小さい値をとり、例えば０．７に設定される。
【００８１】
【数２】
【００８２】
図１０に、リスク指標値ｅ（ｔ）とボケ定数δ（ｔ）との関係を示す。この図に示すように、リスク指標値ｅ（ｔ）が下限閾値ｅＬＯＷよりも小さい場合には、ボケ定数δ（ｔ）はゼロとされる。これにより、フィルタ部２００は画像データＤ１に対して事実上フィルタリング処理を施すことなく、画像データＤ２として出力する。このようにリスク指標値ｅ（ｔ）が小さい場合には、ＶＤＴ障害が生じる可能性は小さいので、この場合にはボケ定数δ（ｔ）をゼロとして画像の品質を優先させる。
【００８３】
また、逆に、リスク指標値ｅ（ｔ）が上限閾値ｅＨＩＧＨより大きい場合には、ボケ定数δ（ｔ）は最大値δｍａｘ（例えば０．７）とされる。これにより、フィルタ部２００は画像データＤ１に対して最大値δｍａｘを用いてフィルタリング処理を施す。このようにリスク指標値ｅ（ｔ）が大きい場合には、ＶＤＴ障害が生じる可能性大きいので、ボケ定数δ（ｔ）を最大値δｍａｘとして時間フィルタリング処理を行うが、ボケ定数δ（ｔ）が大きすぎると画像の品質が維持されなくなる。このため、必要な画像品質が保たれるように、ボケ定数δ（ｔ）は最大値δｍａｘを上限とされる。さらに、リスク指標値ｅ（ｔ）が下限閾値ｅＬＯＷと上限閾値ｅＨＩＧＨの間の場合には、式（４）に従って、ゼロと最大値δｍａｘとの間の値にボケ定数δ（ｔ）を設定する。
このように、ボケ定数δ（ｔ）は、リスク指標値ｅ（ｔ）が反映されて算出される。
【００８４】
危険性定量化部１００から出力される可能性のあるリスク指標値ｅ（ｔ）については、上式（４）によりあらかじめボケ定数δ（ｔ）を算出してテーブル化しておき、危険性定量化部１００からのリスク指標値ｅ（ｔ）に基づきこのテーブルを参照してボケ定数δ（ｔ）を取得するようにしてもよい。これにより、ボケ定数δ（ｔ）の計算処理に要する負荷が軽減され、ボケ定数の計算時間を短縮することができる。
【００８５】
ボケ定数計算器１５０で求められたボケ定数δ（ｔ）は、危険性定量化部１００のフィールドメモリ１０１からの原画像の画像データＤ１０（すなわちＩｉ（ｔ））と共にフィルタ部２００に転送される。このとき、画像データＤ１０は、危険性定量化部１００のフィールドメモリ１０１により適当な時間ラッチされ、ボケ定数δとタイミングを合わせてフィルタ部２００に転送される。
【００８６】
ステップＳ２４：続いて、フィルタ部２００は、危険性定量化部１００から転送された画像データＤ１０に対し、前述の実施の形態１にかかるフィルタ部２０と同様に、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施す。ただし、実施の形態１にかかるフィルタ部２０は、予め設定されたボケ定数δを用いて時間フィルタリング処理を行うものであるのに対し、この実施の形態３にかかるフィルタ部２００は、上述のボケ定数計算器１５０から逐次転送されるボケ定数δ（ｔ）を用いて時間フィルタリング処理を行う。
【００８７】
ここで、フィルタ部２００では、ｎ段目のローパスフィルターの処理に用いたボケ定数δ（ｔ）を、その処理結果のフィールド画像「ｎＦδ（Ｉｉ（ｔ））」と共に次段のローパスフィルターに転送し、同一の原画像データについてのローパスフィルター処理が、同一のボケ定数δ（ｔ）を用いて行われる。
【００８８】
ステップＳ２５：続いて、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２００により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【００８９】
この実施の形態３によれば、前述の実施の形態１による効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）ＶＤＴ障害の危険性を表すリスク指標値ｅ（ｔ）を、時間フィルタリング処理で用いられるボケ定数δ（ｔ）に反映させるようにしたので、危険性の程度に応じて時間フィルタリング処理が適切に行われ、画像の品質に与える影響を最小限に抑えることができる。
（２）互いに対応するボケ定数δ（ｔ）と画像データとが組となって格段のローパスフィルタに転送されるので、各画像データのリスク指標値に応じた処理が各ローパスフィルタで行われる。
【００９０】
なお、この実施の形態３では、ボケ定数δ（ｔ）は、対応する画像データと共に順次ローパスフィルタを転送されるものとしたが、例えば、ボケ定数計算器１５０から各ローパスフィルタ２０１〜２０４にボケ定数δ（ｔ）を直接的に出力するものとし、ボケ定数計算器１５０から出力されるボケ定数δ（ｔ）が更新される毎に、各段のローパスフィルターのボケ定数を、一斉に変更するようにしてもよい。
また、この実施の形態３では、フィルタ部２００のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数を設定すればよい。
【００９１】
さらに、この実施の形態３では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、実施の形態１で説明したように、必要に応じてこれらの変換機能を省略してもよい。
さらにまた、この実施の形態１で説明したように、３フィールド以上にわたるデータを用いて時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。
【００９２】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、１フィールドをさらに奇数コラムからなるサブフィールドと、偶数コラムからなるサブフィールドとに分割し、各サブフィールドに着目して時間フィルタリング処理を施すように構成される。
【００９３】
図１１に、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。
同図に示すように、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、前述の図１に示す実施の形態１にかかる構成において、Ａ／Ｄ変換部１０とフィルタ部２０との間に、各フィールドを奇数コラムからなるサブフィールド（以下奇数サブフィールドと称す）と偶数コラムからなるサブフィールド（以下偶数サブフィールドと称す）とに分割するフィールド分割部１５を備えると共に、フィルタ部２０とＤ／Ａ変換部３０との間に、サブフィールドから各フィールドを合成するフィールド合成部２５を備える。
【００９４】
次に、図１２に示す流れに沿って、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。
ステップＳ３１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。各フィールドの画像データＤ１は、フィールド分割部１５に転送される。
【００９５】
ステップＳ３２：フィールド分割部１５は、各フィールドの画像データＤ１を、奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとに分割する。このフィールドの分割は、各ライン上の画素を一つ飛びにサンプリングすることにより行われる。フィールド分割部１５は、これら奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとをペアとして、フィールド時間周波数の２倍の時間周波数で各サブフィールドの画像データＤ１１をフィルタ部２０に順次出力する。
【００９６】
ステップＳ３３：続いて、フィルタ部２０は、フィールド分割部１５により分割された各サブフィールドの画像データＤ１１に対し、前述の実施の形態１と同様に、第１フィールドと第２フィールドとにそれぞれ属するサブフィールドを区別せずに、各サブフィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施し、画像データＤ２２を生成する。
【００９７】
ここで、図１３を参照して、時間フィルタリング処理におけるフレーム上の画素とサブフィールド上の画素との対応関係を説明する。
図１３に示す例では、フレームＦを構成する第１フィールドｆ１は、奇数サブフィールドｆ１ａと、偶数サブフィールドｆ１ｂに分割される。同様に、フレームＦを構成する第２フィールドｆ２は、奇数サブフィールドｆ２ａと、偶数サブフィールドｆ２ｂに分割される。つまり、フレームＦを構成する各フィールドは册状に分割され、このフレームＦが４つのサブフィールドｆ１ａ，ｆ１ｂ，ｆ２ａ，ｆ２ｂに分割される。これらのサブフィールドの画像データＤ１１は、フィルタ部２０に転送される。
【００９８】
なお、この実施の形態４では、各フレームにおいて、各サブフィールドの時間順序は、ｆ１ａ→ｆ１ｂ→ｆ２ａ→ｆ２ｂの順とする。ただし、第１フィールドと第２フィールドの時間順序が保持される限度において、１フレーム内のサブフィールドの時間順序をどのように取り決めても良い。
【００９９】
ここで、図１３に示すフレームＦ内の画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂに着目する。画素Ｐ１ａおよびＰ１ｂは、第１フィールドに属する画素であって互いに隣接しており、画素Ｐ１ｂおよびＰ２ｂは、第２フィールド属する画素であって隣接している。また、画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂと画素Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂは、互いに隣接したラインに属している。さらに、画素Ｐ１ａ，Ｐ２ａは奇数コラムに属し、画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは偶数コラムに属している。
【０１００】
いま、第１フィールドと第２フィールドは区別されないので、この場合、第１フィールドに属する画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂと、第２フィールドに属する画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは互いに対応する。また、第１フィールドが分割される結果、奇数サブフィールドｆ１ａに属する画素Ｐ１ａと偶数サブフィールドｆ１ｂに属する画素Ｐ１ｂとが互いに対応し、第２フィールドが分割される結果、奇数サブフィールドｆ２ａに属する画素Ｐ２ａと偶数サブフィールドｆ２ｂに属する画素Ｐ２ｂちが互いに対応する。つまり、これら４つの画素は、区別されないサブフィールド上で互いに対応する位置の画素となる。
【０１０１】
これら互いに対応する画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂに対して、上述の時間順序（ｆ１ａ→ｆ１ｂ→ｆ２ａ→ｆ２ｂ）に従って時間フィルタリング処理が施される。つまり、最初に画素Ｐ１ａと画素Ｐ１ｂの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂは、第１フィールドの同一ライン上で隣接するコラム上の画素であるから、この処理により第１フィールドの画面水平方向における周波数成分が減衰され、水平方向のボケが生じる。
【０１０２】
次に、画素Ｐ１ｂと画素Ｐ２ａの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ１ｂ，Ｐ２ａは、隣接するライン上の画素であるから、この処理により画面垂直方向における周波数成分が減衰され、垂直方向のボケが生じる。
次に、画素Ｐ２ａと画素Ｐ２ｂの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは、第２フィールドの同一ライン上で隣接する画素であるから、この処理により第２フィールドの画面水平方向における周波数成分が減衰され、水平方向のボケが生じる。
【０１０３】
次に、最後の画素Ｐ２ｂは、次フレームの第１フィールドに属する画素Ｐ１ａと共に前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。そして、上述の画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを処理の繰り返し単位として、これら各画素に対し同様の時間フィルタリング処理が実行される。
さらに、各サブフィールドの画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを繰り返し単位として実行される上述の処理は、各サブフィールドの全画素について並列的に施され、画面全体にわたって一連の時間フィルタリング処理が施される。
このようにして各サブフィールドの画像データＤ１１に対して時間フィルタリング処理を施して得られる画像データＤ２２は、フィールド合成部２５に転送される。
【０１０４】
ステップＳ３４：続いて、フィールド合成部２５は、図１３に示す分割手順とは逆の手順を辿って、奇数サブフィールドおよび偶数サブフィールドの各画像データＤ２２を各フィールドの画像データＤ２に合成する。つまり、フィルタ部２０から逐次出力される同一のフィールドを構成する奇数コラムと偶数コラムの２つのサブフィールドの画像データから、各ライン毎に各画素を一つ飛びに交互に詰め合わせることによって、元のフィールド画像データを再構成する。
【０１０５】
ステップＳ３５：続いて、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィールド合成部２５により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。このＤ／Ａ変換器３０での処理において、同一のフィールドを構成する２つのサブフィールドの時間順序は保持される。
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【０１０６】
この実施の形態４によれば、前述の実施の形態１による効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）各フィールドを奇数サブフィールドと偶数サブフィールドに分割して、っ各サブフィールドに対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画面水平方向の周波数成分と画面垂直方向の周波数成分を減衰させることができ、ＶＤＴ障害を有効に緩和することができる。
（２）また、各サブフィールドに対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、フィルタ部２０を構成する各ローパスフィルタの画像データ用バッファメモリの容量を小さくすることができる。
【０１０７】
なお、この実施の形態４では、１フィールドを２つのサブフィールドに分割するものとしたが、さらに細かく分割するものとしてもよく、必要に応じた分割数を設定すればよい。フィールドの分割数を増やした場合、空間的なフィルタリング効果が顕著となり、規則的空間パタンによるＶＤＴ障害を一層有効に緩和することが可能となる。
【０１０８】
また、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置に、前述の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置を組み合わせてもよい。
さらに、この実施の形態４では、Ａ／Ｄ変換処理とフィールド分割処理を別々に行うものとしたが、たとえば奇数コラムと偶数コラムのビデオ信号を分離抽出して、それぞれに対してＡ／Ｄ変換処理を行うようにしてもよく、結果的に１フィールドが奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとに分割された画像データを得ることができれば、どのような手段によってもよい。同様に、Ｄ／Ａ変換処理とフィールド合成処理についても、どのような手段によってもよい。
さらに、この実施の形態４では、フィルタ部２０のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数を設定すればよい。
【０１０９】
さらにまた、この実施の形態４では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、実施の形態１で説明したように、必要に応じてこれらの変換機能を省略してもよい。
さらにまた、実施の形態１で説明したように、３フィールド以上にわたるデータを用いて時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。さらには空間フィルタリング処理を併用してもよい。
【０１１０】
以上、この発明の実施の形態１ないし４を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、フィールドを区別しないで時間フィルタリング処理を施すものである限り、この発明の概念に含まれ、またこの発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアとして装置を実現するものとしたが、ソフトウェアとして実現してもよい。この場合、この装置の機能を記述したプログラムを記録媒体に記録すれば、この発明にかかるＶＤＴ障害緩和装置をコンピュータ上に構築することができ、また他のコンピュータに移植することも可能となる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下の効果を得ることができる。
すなわち、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画像信号に対して時空間的なフィルタリング処理が施され、したがって規則的空間パタンによるＶＤＴ障害や、インターレース方式に起因したフリッカーによるＶＤＴ障害を緩和することができる。
【０１１２】
また、画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化し、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるようにしたので、ＶＤＴ障害の危険性の度合いに応じて、ＶＤＴ障害を緩和することができる。
【０１１３】
さらに、画像信号の各フィールドを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を区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画面水平方向および画面垂直方向に空間的なフィルタリング処理が施され、ＶＤＴ障害を一層有効に緩和することができる。
【０１１４】
さらにまた、画像信号を取り込んで一時的に保持し、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、前記時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記保持された画像信号との差分に基づきＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算するようにしたので、ＶＤＴ障害の危険性を定量化することができ、この危険性を検知することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の動作（フィールドを区別しないことの内容）を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の動作（フィールドの時間順序を保持することの内容）を説明するための説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の特性を説明するための特性図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３にかかるボケ定数計算器により算出されるボケ定数の特性を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作原理を説明するための説明図である。
【図１４】ＶＤＴ障害を引き起こす規則的空間パタンの一例（縞パタン）を示す図である。
【符号の説明】
１０： Ａ／Ｄ変換部
１５： フィールド分割部
２０： フィルタ部
２５： フィールド合成部
２１〜２４： ローパスフィルタ
３０： Ｄ／Ａ変換部
１００： 危険性定量化部
１０１： フィールドメモリ
１０２： ローパスフィルタ
１０３： リスク指標値計算器
１５０： ボケ定数計算器
２００： フィルタ部
２０１〜２０４： ローパスフィルタ
Ｆ，Ｆ１〜Ｆｎ： フレーム
ｆ１ａ，ｆ２ａ： 奇数サブフィールド
ｆ１ｂ，ｆ２ｂ： 偶数サブフィールド
Ｌ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４： ライン
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ： 画素
ｆ１１，ｆ１２，ｆ２１，ｆ２２，ｆ３１，ｆ３２，ｆｎ１，ｆｎ２，ｆ１，ｆ２： フィールドＳ１〜Ｓ３，Ｓ１０〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２５，Ｓ３１〜Ｓ３５： ステップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、視覚的な刺激を受けることにより生じる過度な緊張や疲労などのＶＤＴ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）障害を緩和するためのＶＤＴ障害緩和装置／方法およびＶＤＴ障害危険性定量化装置／方法ならびに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビ受像機に代表されるように、人間に対して情報を視覚的に提示するための画像表示装置があり、この画像表示装置を使用することによって生じる様々な身体的症状は、いわゆるＶＤＴ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）障害として知られている。これまでに一般に知られているＶＤＴ障害としては、画像表示装置上に表示された画像を長時間連続して見続けることによる眼精疲労や視力低下などがある。これらの障害は、映像の内容そのものとは関係がなく、主として画像表示装置の使用形態に依存して生じるものである。
【０００３】
これに対し、近年、コンピュータグラフィックスなどの技術進歩に伴って映像表現が多様化し、ＶＤＴ障害の新しい機構として、映像の内容に依存して生じる内容依存型のＶＤＴ障害の危険性が指摘されている。この種のＶＤＴ障害を引き起こす映像内容としては、映像内容に含まれる１０Ｈｚから３０Ｈｚ程度の周波数でフレーム画像が激しく明滅するフレーム間フリッカーがある。この内容依存型のＶＤＴ障害によれば、脳神経系などに過度の緊張や疲労を生じたり、乗り物酔いに類似した症状や、場合によっては痙攣を引き起こすことが報告されている。
【０００４】
内容依存型ＶＤＴ障害を効果的に防止するための従来技術として、例えば特願平０７−１０１９７７号「ＶＤＴ障害緩和方法および画像周波数減衰装置およびＶＤＴアダプタ」に開示されているように、内容依存型ＶＤＴ障害を引き起こす頻度が最も高い１０Ｈｚ付近の時間周波数成分を適応的に減衰する方法および装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の映像内容に依存してフレーム画像が明滅するフレーム間フリッカーに対し、静止画のように明滅現象を伴わない映像内容であっても、例えば図１４に例示する細かな縞パタンのように、同一の図形が空間内に規則的に繰り返し配列された規則的空間パタンについても、光過敏性体質の人に対して内容依存型ＶＤＴ障害を引き起こす可能性が指摘されている。
しかしながら現在のところ、この規則的空間パタンが引き起こす内容依存型ＶＤＴ障害を緩和するための技術や、この種のＶＤＴ障害の危険性を検出する技術は知られていない。
【０００６】
また、規則的空間パタンと同様に映像内容そのものに明滅現象が含まれていない静止画であっても、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式の画像表示装置上に、走査線の方向の縞パタン（横縞）を走査線間隔に等しい間隔で提示した場合に、フレーム周波数の時間周波数（ＮＴＳＣでは３０Ｈｚ、ＰＡＬでは２５Ｈｚ）を有するフリッカー（明滅）が例外的に発生し、結果的に内容依存型ＶＤＴ障害と同様の障害を引き起こす場合がある。
【０００７】
すなわち、インターレース方式では、１フレームを構成する２つのフィールドが、フレーム周波数の２倍の周波数で走査され、１フレーム内の２つのフィールド画像が時分割されて順次表示されるため、例えば後述する図３に示すように、縞パタンの図形部分（黒部分）と下地部分とが別々のフィールドに属する場合に、これら図形部分と下地部分とが交互に表示され、フレーム周波数の時間周波数を有するフリッカーが発生する。
【０００８】
前述の特願平０７−１０１９７７号にかかる技術によれば、フレーム間フリッカーを抑制することはできるが、この技術は、時間フィルタリング処理を各画素毎に独立に行うものであるため、映像に含まれる規則的空間パタンによる内容依存型ＶＤＴ障害や、インターレース方式においてフィールド画像が交互に表示されることによって発生する上述のフリッカーによるＶＤＴ障害を原理的に緩和することはできず、しかもこの種のＶＤＴ障害の危険性を定量的に検出することもできない。
【０００９】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、規則的空間パタンによるＶＤＴ障害や、インターレース方式に起因したフリッカーによるＶＤＴ障害を緩和することができるＶＤＴ障害緩和装置／方法、およびこれらＶＤＴ障害の危険性を定量的に把握することのできるＶＤＴ障害危険性定量化装置／方法、ならびに記録媒体を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は以下の構成を有する。
即ち、第１の発明にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、インターレース方式に準拠した画像信号を出力する画像信号出力装置と、前記画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置との間に設置され、前記画像信号に対しＶＤＴ障害を緩和するための処理を施すＶＤＴ障害緩和装置であって、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すフィルタ手段（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０、フィルタ部２０、Ｄ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２０に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する危険性定量化部（例えば後述する危険性定量化部１００に相当する構成要素）と、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２００に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第４に発明は、第１の発明において、前記フィルタ手段が、フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部（例えば後述するＡ／Ｄ変換部１０に相当する構成要素）と、前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割部（例えば後述するフィールド分割部１５に相当する構成要素）と、前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するフィルタ部２０に相当する構成要素）と、前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成部（例えば後述するフィールド合成部２５に相当する構成要素）と、前記フィールド合成部により合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部（例えば後述するＤ／Ａ変換部３０に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置は、インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化装置であって、前記画像信号を取り込んで一時的に保持する信号保持部（例えば後述するフィールドメモリ１０１に相当する構成要素）と、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部（例えば後述するローパスフィルタ１０２に相当する構成要素）と、前記ローパスフィルタ部により時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記信号保持部に保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算部（例えば後述するリスク指標値計算器１０３に相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第２ないし４の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第７の発明は、第２ないし４の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００１６】
第８の発明は、第２ないし４の発明において、前記信号取込部が、前記画像信号出力装置からアナログ量の画像信号を入力し、これをディジタル量の画像データに変換して前記ローパスフィルタ部に出力するＡ／Ｄ変換機能を有し、前記信号出力部が、前記ローパスフィルタ部から出力されたディジタル量の画像データを、インターレース方式に準拠したアナログ量の画像信号に変換するＤ／Ａ変換機能を有することを特徴とする。
【００１７】
第９の発明は、第５の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第１０の発明は、第５の発明において、前記ローパスフィルタ部が、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ１に相当する要素）と、（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ２に相当する要素）と、（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ３に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ２１に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する定量化ステップ（例えば後述するステップＳ２２に相当する要素）と、（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対し、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ２３，Ｓ２４に相当する要素）と、（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ２５相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明にかかるＶＤＴ障害緩和方法は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ３１に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割ステップ（例えば後述するステップＳ３２に相当する要素）と、（ｃ）前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ３３に相当する要素）と、（ｄ）前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成ステップ（例えば後述するステップＳ３４に相当する要素）と、（ｅ）前記合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップ（例えば後述するステップＳ３５に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
第１４の発明にかかるＶＤＴ障害危険性定量化方法は、インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化方法であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップ（例えば後述するステップＳ１０に相当する要素）と、（ｂ）前記画像信号を保持する信号保持ステップ（例えば後述するステップＳ１１に相当する要素）と、（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップ（例えば後述するステップＳ１２に相当する要素）と、（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算ステップ（例えば後述するステップＳ１３に相当する要素）と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
第１５の発明は、第１１ないし第１３の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。第１６の発明は、第１１ないし第１３の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００２３】
第１７の発明は、第１４の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
第１８の発明は、第１４の発明において、前記フィルタリングステップでは、前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする。
【００２４】
第１９の発明は、インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するためのプログラムが記述された記録媒体であって、（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、を実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００２５】
以下に、この発明の主な作用を説明する。
この発明によれば、インターレース方式に準拠した画像信号は、第１フィールドと第２フィールドとが区別されずに互いに対等なフィールドとして時間順序が保持されたまま、各フィールドに対して時間フィルタリング処理が施される。すなわち、１フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドのライン位置は互いに異なるが、時間フィルタリング処理においては、このライン位置のちがいが無視される。これにより、第１フィールドと第２フィールドは同一空間上で時間的に連続した画像を形成する如く取り扱われ、各フィールドの画像信号が対等に時間フィルタリング処理の対象とされる。
【００２６】
このとき、第１フィールドと第２フィールドが区別されずに時間フィルタリング処理が施される結果、第１フィールドと第２フィールドとの間で画像が互いに干渉し合い、時間的なフィルタリング処理と共に空間的なフィルタリング処理が施され、時空間的なフィルタリング処理が施される。これにより、時間的または空間的に画像に含まれる所定の周波数成分が減衰される。時間フィルタリング処理が施された後、画像信号は、フィールドの時間順序に従って出力される。以上により、ＶＤＴ障害を引き起こす所定の周波数成分が減衰された画像信号が得られ、ＶＤＴ障害が緩和される。
【００２７】
上述の発明は、以下のように換言することができる。
すなわち、この発明は、インターレース走査方式のビデオ信号の表示装置に於いて、走査線方向と平行でピッチの等しい縞模様画像の表示によって生じるフレームスキャン周波数に等しいフリッカーによって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、前記インターレース画像信号の、各フレームを構成する二つのフィールドを同一のフィールドメモリに送りフレーム周波数の倍の時間周波数で時間周波数ローパスフィルタ処理を行うことによって、インターレース方式のビデオ信号の画像に対して高い時間周波数のパワー成分と高い空間周波数のパワー成分とを、同時に減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００２８】
また、この発明は、インターレース走査方式のビデオ信号の画像信号出力装置とその画像表示装置との間に設置され、走査線方向と平行でピッチの等しい縞模様画像の表示によって生じるフレームスキャン周波数に等しいフリッカーによって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和装置であって、前記インターレース画像信号の、各フレームを構成する二つのフィールドを同一のフィールドメモリに送りフレーム周波数の倍の時間周波数で時間周波数ローパスフィルタ処理を行うことによって、インターレース方式ビデオ信号の画像に対して高い時間周波数のパワー成分と高い空間周波数のパワー成分を同時に減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００２９】
さらに、この発明は、規則的空間パタン画像の提示によって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、前記画像を、画像の各画素に隣接する画素に対する荷重加算を行うことによって、表示装置に表示可能な最も高い空間周波数成分を減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００３０】
さらにまた、この発明は、画像信号出力装置と画像表示装置との間に設置され、規則的な空間パタン画像の提示によって生じるＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和装置であって、前記画像を、画像の各画素に隣接する画素に対する荷重加算を行うことによって、表示装置に表示可能な最も高い空間周波数成分を減衰させた画像に変換することを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、表示装置の静止画または動画像中に含まれる空間周波数成分であって、その表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、表示装置に表示するインターレース走査方式のビデオ信号のフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーを検出する。そして、それに基づいて、表示される映像に含まれる表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、表示装置に表示するインターレース走査方式ビデオ信号のフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーを減衰させる。これにより、走査線方向と直交する方向の細かい縞模様や、走査線と平行でピッチの等しい細かい縞模様によって発生するフリッカーに起因する内容依存型ＶＤＴ障害を緩和する。また、表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分のパワーや、フレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分のパワーによって生じるＶＤＴ障害の危険性を定量化する。
【００３２】
このように、この発明によれば、インターレース方式の映像信号を表示する表示装置の水平走査線に平行でピッチの等しい縞模様画像によって発生するフレームスキャン周波数に等しい時間周波数のフリッカー成分のパワーの大きさを検出し、その大きさに応じて適応的にそれらの成分のパワーを減衰させることによって、ビデオ表示装置視聴者への過度のストレスを軽減し、それによって生じる健康障害を防止（予防）することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、ビデオチューナなどの画像信号出力装置とビデオモニターなどの画像表示装置との間に設置され、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式に準拠したビデオ信号（画像信号）に対し、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドごとに時間フィルタリング処理を施すものである。
【００３４】
図１に、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。同図において、符号１０は、Ａ／Ｄ変換部であり、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ１を、フィールドを単位として外部の画像信号出力装置（図示なし）から順次取り込み、これをＡ／Ｄ変換してディジタル量の画像データ（数値データ）Ｄ１に変換するものである。符号２０は、多段接続されたローパスフィルタ２１〜２４からなるフィルタ部であり、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドの時間順序を保持したまま、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施して所定の周波数成分（ＶＤＴ障害に関与する周波数成分）を減衰させるものである。符号３０は、Ｄ／Ａ変換部であり、フィルタ部２０により時間フィルタリング処理が施されたディジタル量の画像データ（数値データ）Ｄ２をＤ／Ａ変換し、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものである。
【００３５】
次に、図２に示す流れに沿って、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。なお、以下の説明において、「画像信号」というときは、アナログ量の「ビデオ信号」と、ディジタル量の「画像データ」とを含む概念を表すものとする。
ステップＳ１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。ＮＴＳＣ方式のビデオ信号の場合、フレーム単位の時間周波数は毎秒３０フレームであり、１フレームは第１フィールドおよび第２フィールドの２つのフィールドから構成されるので、フィールド単位のビデオ信号の時間周波数は２倍の毎秒６０フィールドとなる。したがって、この場合、１秒間に６０フィールド分のビデオ信号Ｐ１が取り込まれて画像データＤ１に変換される。各フィールドの画像データＤ１は、フィルタ部３０に順次転送される。
【００３６】
ステップＳ２：フィルタ部２０は、Ａ／Ｄ変換部１０から転送された各フィールドの画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施す。このとき、フィルタ部２０は、各フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像データに対して時間フィルタリング処理を施す。つまり、各フィールドの画像は、互いに区別されないフィールド画像として取り扱われ、その時間順序に従って時間フィルタリング処理が施される。
【００３７】
ここで、フィルタ部２０が第１フィールドと第２フィールドとを区別しないことの意味内容について、図３を参照して補足説明する。
図３に例示するように、１フレームは、奇数ラインＬ１１〜Ｌ１４を含む第１フィールドと偶数ラインＬ２１〜Ｌ２４を含む第２フィールドからなり、１フレーム内の各フィールドはライン位置が異なる。このように第１フィールドと第２フィールドは、ライン位置が異なる点で区別されるものであるが、フィルタ部２０は、時間フィルタリング処理において、このライン位置の違いを無視し、奇数ラインＬ１１〜Ｌ１４と偶数ラインＬ２１〜Ｌ２４とを同一視することによって、第１フィールドと第２フィールドとを区別せず、各フィールドの画像を、互いに区別されないフィールド画像として取り扱う。
【００３８】
つまり、第１フィールドと第２フィールドとを区別しないということは、第１フィールドと第２フィールドが共に仮想的な同一ライン上の画像を表すものとして取り扱われることを意味し、例えば図３に示す奇数ラインＬ１１と偶数ラインＬ２１が同一ラインとして扱われ、各フィールド間で対応する順位のライン同士が同一視される。このようにフィールドを区別しないことにより、１フレームを構成する各フィールドに対して時間フィルタリング処理を共通に施すことが可能となる。
【００３９】
次に、フィルタ部２０が各フィールドの時間順序を保持することの意味内容について、図４を参照して補足説明する。
図４において、符号Ｆ１〜Ｆｎ（ｎ：自然数）はフレームを表し、符号ｆ１１，ｆ１２，〜，ｆｎ１，ｆｎ２は各フレームに属するフィールドを表す。ここで、インターレース方式では、フレームＦ１〜Ｆｎは、その時間順序に従って走査され、各フレームは、第１フィールドが走査された後に第２フィールドが走査される。
【００４０】
図４に示す例では、各フィールドの時間順序は、先頭のフレームＦ１に属する第１フィールドｆ１１、同じくフレームＦ１に属する第２フィールドｆ１２、次のフレームＦ２に属する第１フィールドｆ２１、同じくフレームＦ２に属する第２フィールドｆ２２、さらに次のフレームＦ３に属する第１フィールドｆ３１、同じくフレームＦ３に属する第２フィールドｆ３１、…、最後のフレームＦｎに属する第１フィールドｆｎ１、同じくフレームＦｎに属する第２フィールドｆｎ１の順となっている。
【００４１】
以上のように、フィルタ部２０は、第１フィールドと第２フィールドを区別せず、上述のフィールドの時間順序に従って（フィールドの時間順序を保持した状態で）、次に説明するように、各フィールドに対して時間フィルタリング処理を施す。
【００４２】
以下、フィルタ部２０による時間フィルタリング処理について説明する。
フィルタ部２０の初段に設けられたローパスフィルタ２１は、下式（１）に示す関数Ｆδを用いて、Ａ／Ｄ変換部１０から出力される画像データＩｉ（ｔ）から、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を積和演算により算出する。
ただし、式（１）において、ｉは各フィールド画像データ内の画素の座標を表す。Δｔは逐次入力する２つのフィールドの時間間隔を表し、ＮＴＳＣ方式ビデオ信号の場合、Δｔは６０分の１秒である。またδはローパスフィルタの特性を定める定数であって、０より大きく１より小さい定数であり、例えば０．７に設定される。後述するように、この定数δに応じて画像に視覚上のボケが生じることから、以下の説明において、δをボケ定数と称する。
【００４４】
ローパスフィルタ２１により得られた画像データ１Ｉｉ（ｔ）は、２段目以降のローパスフィルター２２、２３、２４へ順次パイプライン的に転送され、これら各段のローパスフィルタにおいて、上述のローパスフィルタ２１と同等の関数１Ｆδを用いて時間フィルタリング処理が施される。
【００４５】
上述の関数１Ｆδにより時間フィルタリング処理を行うローパスフィルタをｎ段接続した場合、最終段のローパスフィルタから得られる画像データｎＩｉ（ｔ）は、下式（２）により表される。
ここで、上述の時間フィルタリング処理とＶＤＴ障害との関係を説明する。
上式（１）によれば、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とが、ボケ定数δに応じた重み付けがなされて加算（畳み込み演算）され、過去の画像データが現在の画像データに対して累積的に反映される。この結果、各フィールド画像の時間周波数成分のうち、インターレース方式に起因するフリッカーの周波数（即ちフレームスキャン周波数）を含む高域側が減衰され、この周波数でのフリッカーが抑制される。このとき、視覚的には、第１フィールドと第２フィールドとの間で画像にボケが生じ、フィールド間での画像の変化の度合いが抑制される。よって、このフリッカーに起因したＶＤＴ障害が緩和される。
【００４７】
また、前述のように、この実施の形態では、ライン位置が互いに異なる第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに各フィールドに対して共通に時間フィルタリング処理を施すので、第１フィールドと第２のフィールドとの間でお互いの画像データが累積的に反映し合う結果、空間的にもフィルタリング処理が施されることとなる。このため、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分が減衰され、空間的な変化の度合いが視覚的に抑制される。よって、縞パタンのような規則的空間パタンによるＶＤＴ障害が緩和される。
なお、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分とは、例えば走査線のピッチに対応する。
【００４８】
図５に、ローパスフィルタを１段接続した場合と多段接続した場合とについて、フィルタの減衰特性とボケ定数δとの関係を示す。同図に示すように、ボケ定数δを大きくすると、特性が低域側に移動する。ＶＤＴ障害を緩和させるためには、高域側を減衰させればよいが、ボケ定数δを大きくすることにより高域側を減衰させようとすると、有用な低域側の一部が犠牲となる。これに対して、この実施の形態１にかかるフィルタ部２０のように、ローパスフィルタを多段化すると、同図に破線で示すように、フィルタの選択度が向上する。したがって、低域側の犠牲を最小限に抑えて高域側を有効に減衰させることができ、画像の品質に与える影響を小さく抑えることができる。
【００４９】
以上のようにして、フィルタ部２０は、Ａ／Ｄ変換部１０から出力された画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施し、ＶＤＴ障害に関与する所定の周波数成分（フレームスキャン周波数成分や、走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分）が減衰された画像データＤ２を出力する。
【００５０】
次に、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２０により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。このとき、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２０から逐次出力される各フィールドの画像データを、フィールドのアナログ信号に逐次変換し、各フィールドの時間順序に従ってインターレース方式に準拠したビデオ信号として再構成して順次出力する。このとき、例えばＡ／Ｄ変換器１０により第２フィールドのビデオ信号よりも先に処理された第１フィールドのビデオ信号は、Ｄ／Ａ変換器３０において第２フィールドのビデオ信号よりも先に出力され、その時間順序は保持される。
【００５１】
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【００５２】
以下、この実施の形態１による効果をまとめる。
（１）この実施の形態１によれば、画像表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分（例えば細かい縞模様のような規則的空間パタンの空間周波数成分）を減衰させることができ、この規則的空間パタンに起因する内容依存型のＶＤＴ障害を緩和することができる。
（２）また、水平走査線と平行でピッチの等しい縞模様の画像、すなわち縞パタンを表示する際にフレーム周波数の１／２の時間周波数で発生するフリッカーによる内容依存型ＶＤＴ障害を緩和することができる。
【００５３】
（３）さらには、映像内容に含まれる１０Ｈｚ程度の時間周波数成分をも減衰させることができ、１０Ｈｚ程度の周波数で明滅する映像によるＶＤＴ障害をも緩和することができる。
（４）さらにまた、時間フィルタリング処理をフィールド単位で行うことにより、各ローパスフィルタにおいて画像データを格納するために必要とされるメモリ容量を、フレーム単位で処理を行う方法の２分の１に抑えることができる。
【００５４】
なお、この実施の形態１では、フィルタ部２０を構成するローパスフィルタ２１、２２、２３、２４に対して、ボケ定数δを共通に設定したが、各ローパスフィルタについて異なるボケ定数を採用することは任意である。
また、この実施の形態１では、フィルタ部２０のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数やボケ定数δを適宜設定すればよい。
【００５５】
さらに、この実施の形態１では、ＶＤＴ障害緩和装置を、ビデオチューナなどの画像信号出力装置と、ビデオモニタなどの画像表示装置との間に設置するものとしたが、これに限定されることなく、これら画像信号出力装置や画像表示装置と一体化されてもよい。また画像信号出力装置は、ビデオチューナに限らず、例えばビデオテープ再生機、レーザーディスク再生機、テレビゲーム機などのＮＴＳＣやＰＡＬ等のインターレース走査方式のアナログビデオ信号を出力する機器であればよく、また、画像表示装置は、インターレース走査方式のアナログビデオ信号を入力信号として受ける機器であればどのようなものであってもよい。
【００５６】
さらにまた、この実施の形態１では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、ディジタル画像信号を入出力する機器に接続する場合には、Ａ／Ｄ変換部１０のＡ／Ｄ変換機能やＤ／Ａ変換部３０のＤ／Ａ変換機能は不要であり、時系列順に第１フィールドと第２フィールドの画像データを入力して共通のフィルタ部２０によって同様にフィルタリング処理するように構成すればよい。
【００５７】
さらにまた、この実施の形態１では、フィルタ部２０を構成する各ローパスフィルタにより、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と、１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とから、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を算出するものとしたが、これに限定されることなく、そのさらに前のフィールドの画像データを考慮して時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。この場合、各フィールドに属する画像データに対する重み係数を選択することにより、フィルタの特性を細かく制御することが可能となり、一層適切なフィルタ特性を設定することができる。
【００５８】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
この実施の形態２は、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのインターレース方式に準拠した画像が引き起こすＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出するためのＶＤＴ障害危険性定量化装置に関する。
【００５９】
図６に、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の構成を示す。 同図において、符号１０は、Ａ／Ｄ変換部であり、インターレース方式に準拠したアナログ量のビデオ信号Ｐ１を、フィールドを単位として外部から順次取り込み、これをＡ／Ｄ変換して画像データＤ１に変換するものである。
【００６０】
符号１００は、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の特徴部をなす危険性定量化部であり、１フィールド分の画像データＤ１を取り込んで一時的に保持するフィールドメモリ１０１と、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施すローパスフィルタ１０２と、時間フィルタリング処理の前と後の各画像データを用いてリスク指標値ｅ（ｔ）を計算するリスク指標計算器１０３とから構成される。
【００６１】
次に、図７に示す流れに沿って、この実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の動作を説明する。
ステップＳ１０：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。この画像データＤ１は危険性定量化部１００に転送される。
ステップＳ１１：続いて、フィールドメモリ１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０により変換された１フィールド分の画像データＤ１を順次取り込んで一時的に保持する。このフィールドメモリ１０１の内容は、Ａ／Ｄ変換部１０から取り込まれる新たなフィールドの画像データに順次更新される。
【００６２】
ステップＳ１２：続いて、画像データＤ１が転送された危険性定量化部１００では、危険性定量化部１００のローパスフィルタ１０２が、画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施す。このとき、ローパスフィルタ１０２は、前述の実施の形態１にかかる例えばローパスフィルタ２１と同様に機能し、１フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施す。これにより、画像データＤ１が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させる。
【００６３】
ステップＳ１３：続いて、リスク指標計算器１０３は、ローパスフィルタ１０２から時間フィルタリング処理後の画像データを入力すると共に、フィールドメモリ１０１から、この画像データに対応する時間フィルタリング処理前の画像データをフィールドメモリ１０１から読み出し、これら時間フィルタリング処理前の画像データと処理後の画像データとの差分に基づき、下式（３）からリスク指標値ｅ（ｔ）を演算する。
【００６４】
【数１】
ここで、ｗｃは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に対する荷重ｗＲ，ｗＧ，ｗＢを表し、例えばｗＲ＝ｗＧ＝ｗＢ＝１．０とする。Ｉｍａｘは、フィールドの各画素における画像データの最大値であり、例えば各画素のデータを８ｂｉｔで表現した場合には「２５５」になる。Ｎは、１フィールド分の画像データの総個数（１フィールド分の総画素数）を表し、例えば１フレームが６４０×４８０画素からなる場合、１フィールド分の画像データの総個数Ｎは、１５３６００（＝６４０×２４０）になる。ｍは、ＶＤＴ障害の危険性に対する人間の感性の非線形性を表現するための指数であり、この指数ｍとして、例えば「１」、「２」、「３」の何れかが設定される。
【００６６】
式（３）において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に応じた荷重を設定することにより、画像の色彩の違いに応じて危険性が定量化される。一般的には赤色がＶＤＴ障害を引き起こしやすい。このため、他の色成分に比較して赤がリスク指標値ｅ（ｔ）に大きく反映されるように、荷重ｗＲ，ｗＧ，ｗＢが適切に設定される。また画像データの総個数Ｎにより正規化することにより、表示装置の画面サイズなどの違いがリスク指標値ｅ（ｔ）に与える影響が排除され、同一の基準に基づいて各画面上の画像に対するＶＤＴ障害の危険性を判断することが可能となる。
【００６７】
なお、式（３）において、「Σｗｃ｜Ｉｉ（ｔ）−１Ｉｉ（ｔ）｜ｍ」の項については不動小数点演算を伴うため、計算に時間を要する。このため、この項の取り得る値を予め計算してテーブル化しておき、リスク指標値ｅ（ｔ）を演算する際に、このテーブルを参照してこの項の値を取得するようにすれば、リスク指標値ｅ（ｔ）の計算時間を有効に短縮することが出来る。
【００６８】
以上のように、リスク指標計算器１０３は、上式（３）に従って、画面上の全画素について、Ｒ／Ｇ／Ｂに応じた荷重を設定して時間フィルタリング前後での差分を求め、これを１フィールド分の画像データの総個数Ｎと、画像データの最大値Ｉｍａｘと、荷重ｗｃにより正規化してリスク指標値ｅ（ｔ）を算出する。
【００６９】
なお、この実施の形態２では、フィールドメモリ１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０から画像データＤ１を取り込み、これをリスク指標値ｅ（ｔ）と共に画像データＤ１０として外部に順次出力する。これにより、後述する実施の形態３のように、リスク指標値ｅ（ｔ）を反映させて画像信号に時間フィルタリング処理を施す装置に対し、必要な情報を供給することができる。
【００７０】
以下に、この実施の形態２による効果をまとめる。
（１）この実施の形態２によれば、画像表示装置に表示可能な走査線方向と直交する方向の最も高い空間周波数成分（例えば細かい縞模様のような規則的空間パタンの空間周波数成分）を有する規則的空間パタンに起因する内容依存型のＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出することができる。
（２）また、水平走査線と平行でピッチの等しい縞模様の画像、すなわち縞パタンを表示する際にフレーム周波数の１／２の時間周波数で発生するフリッカーによる内容依存型ＶＤＴ障害の危険性を定量化して検出することができる。
【００７１】
（３）さらには、映像内容に含まれる１０Ｈｚ程度の時間周波数成分をも減衰させることができ、１０Ｈｚ程度の周波数で明滅する映像によるＶＤＴ障害の危険性をも定量化して検出することができる。
（４）さらにまた、時間フィルタリング処理をフィールド単位で行うことにより、ローパスフィルタ１０２において画像データを格納するために必要とされるメモリ容量を、フレーム単位で処理を行う方法の２分の１に抑えることができる。
【００７２】
なお、この実施の形態２では、１段のローパスフィルタ１０２を採用したが、段数を２以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてこのローパスフィルタの段数を適宜設定すればよい。この場合、各ローパスフィルタに対して、共通のボケ定数δを採用するか、異なるボケ定数を採用するかは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じて各ボケ定数δを選択すればよい。
【００７３】
また、この実施の形態２では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換するものとしたが、ディジタル画像信号を出力する機器に接続する場合には、Ａ／Ｄ変換部１０のＡ／Ｄ変換機能は不要であり、時系列順に第１フィールドと第２フィールドの画像データを入力して共通のフィルタ部２０によって同様にフィルタリング処理するように構成すればよい。
【００７４】
さらにまた、この実施の形態２では、ローパスフィルタ１０２により、現在のフィールドの画像データＩｉ（ｔ）と、１フィールド前の画像データＩｉ（ｔ−Δｔ）とから、時間フィルタリング処理後のフィールド画像データ１Ｉｉ（ｔ）を算出するものとしたが、これに限定されることなく、そのさらに前のフィールドの画像データを考慮して時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。この場合、各フィールドに属する画像データに対する重み係数を選択することにより、フィルタの特性を細かく制御することが可能となり、より適切にリスク指標値ｅ（ｔ）を算出することが可能となる。
【００７５】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
この実施の形態３は、前述の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置に、上述の実施の形態２にかかる危険性定量化装置の機能を持たせることにより、リスク指標値ｅ（ｔ）をボケ定数δに反映させ、ＶＤＴ障害の危険性の度合いに応じてフィルタ特性を適切に制御するようにしたものである。
【００７６】
図８に、この実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。同図において、符号１０は、前述の実施の形態１にかかるものと同一のＡ／Ｄ変換部であり、インターレース方式の画像信号Ｐ１をＡ／Ｄ変換して画像データＤ１を出力するものである。符号１００は、上述の実施の形態２にかかるものと同一の構成を有する危険性定量化部（図６参照）であり、ＶＤＴ障害の危険性をリスク指標値ｅ（ｔ）として定量化するものである。符号１５０は、時間フィルタリング処理で用いられるボケ定数δを算出するためのボケ定数計算器であり、リスク指標値ｅ（ｔ）を反映させてボケ定数δを算出する。
【００７７】
符号２００は、多段接続されたローパスフィルタ２０１〜２０４からなるフィルタ部であり、ボケ定数計算器１５０により得られたボケ定数を用いて画像データＤ１に対して時間フィルタリング処理を施すものである。符号３０は、前述の実施の形態１にかかるものと同一のＤ／Ａ変換部であり、時間フィルタリング処理が施された画像データＤ２をＤ／Ａ変換してインターレース方式に準拠したビデオ信号Ｐ２に変換するものである。
【００７８】
次に、図９に示す流れに沿って、この実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。
ステップＳ２１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。この画像データＤ１は、フィルタ部３０に転送される。
【００７９】
ステップＳ２２：続いて、危険性定量化部１００は、上述の実施の形態２で説明したように、図７に示すステップＳ１１〜Ｓ１３を実行してリスク指標値ｅ（ｔ）を算出すると共に、Ａ／Ｄ変換部１０から取り込んだ１フィールド分の画像データＤ１を保持し、画像データＤ１０として出力する。リスク指標値ｅ（ｔ）は、ボケ定数計算器６に転送される。
【００８０】
ステップＳ２３：続いて、ボケ定数計算器１５０は、危険性定量化部１００から転送されたリスク指標値ｅ（ｔ）から、ボケ定数δ（ｔ）を算出する。ここで、リスク指標値ｅ（ｔ）が、予め設定された下限閾値ｅＬＯＷより小さい場合には、ボケ定数δの値はゼロをとり、上限閾値ｅＨＩＧＨより大きい場合には後述の最大値δｍａｘをとり、これら下限閾値ｅＬＯＷと上限閾値ｅＨＩＧＨの間の場合には、例えば下式（４）からその値を求める。ここで、δｍａｘは、ボケ定数δが取り得る上限値として設定されるものであって、０より大きく１より小さい値をとり、例えば０．７に設定される。
【００８１】
【数２】
図１０に、リスク指標値ｅ（ｔ）とボケ定数δ（ｔ）との関係を示す。この図に示すように、リスク指標値ｅ（ｔ）が下限閾値ｅＬＯＷよりも小さい場合には、ボケ定数δ（ｔ）はゼロとされる。これにより、フィルタ部２００は画像データＤ１に対して事実上フィルタリング処理を施すことなく、画像データＤ２として出力する。このようにリスク指標値ｅ（ｔ）が小さい場合には、ＶＤＴ障害が生じる可能性は小さいので、この場合にはボケ定数δ（ｔ）をゼロとして画像の品質を優先させる。
【００８３】
また、逆に、リスク指標値ｅ（ｔ）が上限閾値ｅＨＩＧＨより大きい場合には、ボケ定数δ（ｔ）は最大値δｍａｘ（例えば０．７）とされる。これにより、フィルタ部２００は画像データＤ１に対して最大値δｍａｘを用いてフィルタリング処理を施す。このようにリスク指標値ｅ（ｔ）が大きい場合には、ＶＤＴ障害が生じる可能性大きいので、ボケ定数δ（ｔ）を最大値δｍａｘとして時間フィルタリング処理を行うが、ボケ定数δ（ｔ）が大きすぎると画像の品質が維持されなくなる。このため、必要な画像品質が保たれるように、ボケ定数δ（ｔ）は最大値δｍａｘを上限とされる。さらに、リスク指標値ｅ（ｔ）が下限閾値ｅＬＯＷと上限閾値ｅＨＩＧＨの間の場合には、式（４）に従って、ゼロと最大値δｍａｘとの間の値にボケ定数δ（ｔ）を設定する。
このように、ボケ定数δ（ｔ）は、リスク指標値ｅ（ｔ）が反映されて算出される。
【００８４】
危険性定量化部１００から出力される可能性のあるリスク指標値ｅ（ｔ）については、上式（４）によりあらかじめボケ定数δ（ｔ）を算出してテーブル化しておき、危険性定量化部１００からのリスク指標値ｅ（ｔ）に基づきこのテーブルを参照してボケ定数δ（ｔ）を取得するようにしてもよい。これにより、ボケ定数δ（ｔ）の計算処理に要する負荷が軽減され、ボケ定数の計算時間を短縮することができる。
【００８５】
ボケ定数計算器１５０で求められたボケ定数δ（ｔ）は、危険性定量化部１００のフィールドメモリ１０１からの原画像の画像データＤ１０（すなわちＩｉ（ｔ））と共にフィルタ部２００に転送される。このとき、画像データＤ１０は、危険性定量化部１００のフィールドメモリ１０１により適当な時間ラッチされ、ボケ定数δとタイミングを合わせてフィルタ部２００に転送される。
【００８６】
ステップＳ２４：続いて、フィルタ部２００は、危険性定量化部１００から転送された画像データＤ１０に対し、前述の実施の形態１にかかるフィルタ部２０と同様に、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずに、各フィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施す。ただし、実施の形態１にかかるフィルタ部２０は、予め設定されたボケ定数δを用いて時間フィルタリング処理を行うものであるのに対し、この実施の形態３にかかるフィルタ部２００は、上述のボケ定数計算器１５０から逐次転送されるボケ定数δ（ｔ）を用いて時間フィルタリング処理を行う。
【００８７】
ここで、フィルタ部２００では、ｎ段目のローパスフィルターの処理に用いたボケ定数δ（ｔ）を、その処理結果のフィールド画像「ｎＦδ（Ｉｉ（ｔ））」と共に次段のローパスフィルターに転送し、同一の原画像データについてのローパスフィルター処理が、同一のボケ定数δ（ｔ）を用いて行われる。
【００８８】
ステップＳ２５：続いて、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィルタ部２００により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【００８９】
この実施の形態３によれば、前述の実施の形態１による効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）ＶＤＴ障害の危険性を表すリスク指標値ｅ（ｔ）を、時間フィルタリング処理で用いられるボケ定数δ（ｔ）に反映させるようにしたので、危険性の程度に応じて時間フィルタリング処理が適切に行われ、画像の品質に与える影響を最小限に抑えることができる。
（２）互いに対応するボケ定数δ（ｔ）と画像データとが組となって格段のローパスフィルタに転送されるので、各画像データのリスク指標値に応じた処理が各ローパスフィルタで行われる。
【００９０】
なお、この実施の形態３では、ボケ定数δ（ｔ）は、対応する画像データと共に順次ローパスフィルタを転送されるものとしたが、例えば、ボケ定数計算器１５０から各ローパスフィルタ２０１〜２０４にボケ定数δ（ｔ）を直接的に出力するものとし、ボケ定数計算器１５０から出力されるボケ定数δ（ｔ）が更新される毎に、各段のローパスフィルターのボケ定数を、一斉に変更するようにしてもよい。
また、この実施の形態３では、フィルタ部２００のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数を設定すればよい。
【００９１】
さらに、この実施の形態３では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、実施の形態１で説明したように、必要に応じてこれらの変換機能を省略してもよい。
さらにまた、この実施の形態１で説明したように、３フィールド以上にわたるデータを用いて時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。
【００９２】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、１フィールドをさらに奇数コラムからなるサブフィールドと、偶数コラムからなるサブフィールドとに分割し、各サブフィールドに着目して時間フィルタリング処理を施すように構成される。
【００９３】
図１１に、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示す。
同図に示すように、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置は、前述の図１に示す実施の形態１にかかる構成において、Ａ／Ｄ変換部１０とフィルタ部２０との間に、各フィールドを奇数コラムからなるサブフィールド（以下奇数サブフィールドと称す）と偶数コラムからなるサブフィールド（以下偶数サブフィールドと称す）とに分割するフィールド分割部１５を備えると共に、フィルタ部２０とＤ／Ａ変換部３０との間に、サブフィールドから各フィールドを合成するフィールド合成部２５を備える。
【００９４】
次に、図１２に示す流れに沿って、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作を説明する。
ステップＳ３１：まず、Ａ／Ｄ変換部１０は、図示しない外部の画像信号出力装置から、インターレース方式のアナログ量のビデオ信号Ｐ１を順次取り込んで、フィールドを単位として量子化し、各フィールドのビデオ信号をディジタル量の画像データＤ１にＡ／Ｄ変換する。各フィールドの画像データＤ１は、フィールド分割部１５に転送される。
【００９５】
ステップＳ３２：フィールド分割部１５は、各フィールドの画像データＤ１を、奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとに分割する。このフィールドの分割は、各ライン上の画素を一つ飛びにサンプリングすることにより行われる。フィールド分割部１５は、これら奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとをペアとして、フィールド時間周波数の２倍の時間周波数で各サブフィールドの画像データＤ１１をフィルタ部２０に順次出力する。
【００９６】
ステップＳ３３：続いて、フィルタ部２０は、フィールド分割部１５により分割された各サブフィールドの画像データＤ１１に対し、前述の実施の形態１と同様に、第１フィールドと第２フィールドとにそれぞれ属するサブフィールドを区別せずに、各サブフィールドの時間順序を保持したまま、時間フィルタリング処理を施し、画像データＤ２２を生成する。
【００９７】
ここで、図１３を参照して、時間フィルタリング処理におけるフレーム上の画素とサブフィールド上の画素との対応関係を説明する。
図１３に示す例では、フレームＦを構成する第１フィールドｆ１は、奇数サブフィールドｆ１ａと、偶数サブフィールドｆ１ｂに分割される。同様に、フレームＦを構成する第２フィールドｆ２は、奇数サブフィールドｆ２ａと、偶数サブフィールドｆ２ｂに分割される。つまり、フレームＦを構成する各フィールドは册状に分割され、このフレームＦが４つのサブフィールドｆ１ａ，ｆ１ｂ，ｆ２ａ，ｆ２ｂに分割される。これらのサブフィールドの画像データＤ１１は、フィルタ部２０に転送される。
【００９８】
なお、この実施の形態４では、各フレームにおいて、各サブフィールドの時間順序は、ｆ１ａ→ｆ１ｂ→ｆ２ａ→ｆ２ｂの順とする。ただし、第１フィールドと第２フィールドの時間順序が保持される限度において、１フレーム内のサブフィールドの時間順序をどのように取り決めても良い。
【００９９】
ここで、図１３に示すフレームＦ内の画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂに着目する。画素Ｐ１ａおよびＰ１ｂは、第１フィールドに属する画素であって互いに隣接しており、画素Ｐ１ｂおよびＰ２ｂは、第２フィールド属する画素であって隣接している。また、画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂと画素Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂは、互いに隣接したラインに属している。さらに、画素Ｐ１ａ，Ｐ２ａは奇数コラムに属し、画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは偶数コラムに属している。
【０１００】
いま、第１フィールドと第２フィールドは区別されないので、この場合、第１フィールドに属する画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂと、第２フィールドに属する画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは互いに対応する。また、第１フィールドが分割される結果、奇数サブフィールドｆ１ａに属する画素Ｐ１ａと偶数サブフィールドｆ１ｂに属する画素Ｐ１ｂとが互いに対応し、第２フィールドが分割される結果、奇数サブフィールドｆ２ａに属する画素Ｐ２ａと偶数サブフィールドｆ２ｂに属する画素Ｐ２ｂちが互いに対応する。つまり、これら４つの画素は、区別されないサブフィールド上で互いに対応する位置の画素となる。
【０１０１】
これら互いに対応する画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂに対して、上述の時間順序（ｆ１ａ→ｆ１ｂ→ｆ２ａ→ｆ２ｂ）に従って時間フィルタリング処理が施される。つまり、最初に画素Ｐ１ａと画素Ｐ１ｂの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂは、第１フィールドの同一ライン上で隣接するコラム上の画素であるから、この処理により第１フィールドの画面水平方向における周波数成分が減衰され、水平方向のボケが生じる。
【０１０２】
次に、画素Ｐ１ｂと画素Ｐ２ａの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ１ｂ，Ｐ２ａは、隣接するライン上の画素であるから、この処理により画面垂直方向における周波数成分が減衰され、垂直方向のボケが生じる。
次に、画素Ｐ２ａと画素Ｐ２ｂの各画像データが前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。これら画素Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは、第２フィールドの同一ライン上で隣接する画素であるから、この処理により第２フィールドの画面水平方向における周波数成分が減衰され、水平方向のボケが生じる。
【０１０３】
次に、最後の画素Ｐ２ｂは、次フレームの第１フィールドに属する画素Ｐ１ａと共に前述の式（１）および式（２）による時間フィルタリング処理の対象とされる。そして、上述の画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを処理の繰り返し単位として、これら各画素に対し同様の時間フィルタリング処理が実行される。
さらに、各サブフィールドの画素Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂを繰り返し単位として実行される上述の処理は、各サブフィールドの全画素について並列的に施され、画面全体にわたって一連の時間フィルタリング処理が施される。
このようにして各サブフィールドの画像データＤ１１に対して時間フィルタリング処理を施して得られる画像データＤ２２は、フィールド合成部２５に転送される。
【０１０４】
ステップＳ３４：続いて、フィールド合成部２５は、図１３に示す分割手順とは逆の手順を辿って、奇数サブフィールドおよび偶数サブフィールドの各画像データＤ２２を各フィールドの画像データＤ２に合成する。つまり、フィルタ部２０から逐次出力される同一のフィールドを構成する奇数コラムと偶数コラムの２つのサブフィールドの画像データから、各ライン毎に各画素を一つ飛びに交互に詰め合わせることによって、元のフィールド画像データを再構成する。
【０１０５】
ステップＳ３５：続いて、Ｄ／Ａ変換部３０は、フィールド合成部２５により得られた画像データＤ２を、インターレース方式のビデオ信号Ｐ２にＤ／Ａ変換して出力する。このＤ／Ａ変換器３０での処理において、同一のフィールドを構成する２つのサブフィールドの時間順序は保持される。
以上により、外部の画像信号出力装置から出力されたインターレース方式のビデオ信号に対してＶＤＴ障害を緩和させるための一連の処理が施されて、図示しない画像表示装置側に出力される。
【０１０６】
この実施の形態４によれば、前述の実施の形態１による効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）各フィールドを奇数サブフィールドと偶数サブフィールドに分割して、っ各サブフィールドに対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画面水平方向の周波数成分と画面垂直方向の周波数成分を減衰させることができ、ＶＤＴ障害を有効に緩和することができる。
（２）また、各サブフィールドに対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、フィルタ部２０を構成する各ローパスフィルタの画像データ用バッファメモリの容量を小さくすることができる。
【０１０７】
なお、この実施の形態４では、１フィールドを２つのサブフィールドに分割するものとしたが、さらに細かく分割するものとしてもよく、必要に応じた分割数を設定すればよい。フィールドの分割数を増やした場合、空間的なフィルタリング効果が顕著となり、規則的空間パタンによるＶＤＴ障害を一層有効に緩和することが可能となる。
【０１０８】
また、この実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置に、前述の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置を組み合わせてもよい。
さらに、この実施の形態４では、Ａ／Ｄ変換処理とフィールド分割処理を別々に行うものとしたが、たとえば奇数コラムと偶数コラムのビデオ信号を分離抽出して、それぞれに対してＡ／Ｄ変換処理を行うようにしてもよく、結果的に１フィールドが奇数サブフィールドと偶数サブフィールドとに分割された画像データを得ることができれば、どのような手段によってもよい。同様に、Ｄ／Ａ変換処理とフィールド合成処理についても、どのような手段によってもよい。
さらに、この実施の形態４では、フィルタ部２０のローパスフィルタの段数を４としたが、その段数を３以下に減らしたり、５以上に増やすことは任意であり、必要とするフィルタ特性に応じてローパスフィルタの段数を設定すればよい。
【０１０９】
さらにまた、この実施の形態４では、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ量のビデオ信号Ｐ１をディジタル量の画像データＤ１に変換し、Ｄ／Ａ変換器３０により、ディジタル量の画像データＤ２をアナログ量のビデオ信号Ｐ２に変換するものとしたが、実施の形態１で説明したように、必要に応じてこれらの変換機能を省略してもよい。
さらにまた、実施の形態１で説明したように、３フィールド以上にわたるデータを用いて時間フィルタリング処理を施すようにしてもよい。さらには空間フィルタリング処理を併用してもよい。
【０１１０】
以上、この発明の実施の形態１ないし４を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、フィールドを区別しないで時間フィルタリング処理を施すものである限り、この発明の概念に含まれ、またこの発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアとして装置を実現するものとしたが、ソフトウェアとして実現してもよい。この場合、この装置の機能を記述したプログラムを記録媒体に記録すれば、この発明にかかるＶＤＴ障害緩和装置をコンピュータ上に構築することができ、また他のコンピュータに移植することも可能となる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下の効果を得ることができる。
すなわち、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画像信号に対して時空間的なフィルタリング処理が施され、したがって規則的空間パタンによるＶＤＴ障害や、インターレース方式に起因したフリッカーによるＶＤＴ障害を緩和することができる。
【０１１２】
また、画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化し、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるようにしたので、ＶＤＴ障害の危険性の度合いに応じて、ＶＤＴ障害を緩和することができる。
【０１１３】
さらに、画像信号の各フィールドを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を区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すようにしたので、画面水平方向および画面垂直方向に空間的なフィルタリング処理が施され、ＶＤＴ障害を一層有効に緩和することができる。
【０１１４】
さらにまた、画像信号を取り込んで一時的に保持し、第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、前記時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記保持された画像信号との差分に基づきＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算するようにしたので、ＶＤＴ障害の危険性を定量化することができ、この危険性を検知することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の動作（フィールドを区別しないことの内容）を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の動作（フィールドの時間順序を保持することの内容）を説明するための説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１にかかるフィルタ部の特性を説明するための特性図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかるＶＤＴ障害危険性定量化装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３にかかるボケ定数計算器により算出されるボケ定数の特性を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態４にかかるＶＤＴ障害緩和装置の動作原理を説明するための説明図である。
【図１４】ＶＤＴ障害を引き起こす規則的空間パタンの一例（縞パタン）を示す図である。
【符号の説明】
１０： Ａ／Ｄ変換部
１５： フィールド分割部
２０： フィルタ部
２５： フィールド合成部
２１〜２４： ローパスフィルタ
３０： Ｄ／Ａ変換部
１００： 危険性定量化部
１０１： フィールドメモリ
１０２： ローパスフィルタ
１０３： リスク指標値計算器
１５０： ボケ定数計算器
２００： フィルタ部
２０１〜２０４： ローパスフィルタ
Ｆ，Ｆ１〜Ｆｎ： フレーム
ｆ１ａ，ｆ２ａ： 奇数サブフィールド
ｆ１ｂ，ｆ２ｂ： 偶数サブフィールド
Ｌ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４： ライン
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ： 画素
ｆ１１，ｆ１２，ｆ２１，ｆ２２，ｆ３１，ｆ３２，ｆｎ１，ｆｎ２，ｆ１，ｆ２： フィールドＳ１〜Ｓ３，Ｓ１０〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２５，Ｓ３１〜Ｓ３５： ステップ
Claims (19)
- インターレース方式に準拠した画像信号を出力する画像信号出力装置と、前記画像信号に基づき画像を表示する画像表示装置との間に設置され、前記画像信号に対しＶＤＴ障害を緩和するための処理を施すＶＤＴ障害緩和装置であって、
第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施すフィルタ手段を備えたことを特徴とするＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記フィルタ手段は、
フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部と、
前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部と、
前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記フィルタ手段は、
フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部と、
前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する危険性定量化部と、
前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて前記画像信号に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部と、
前記所定の周波数成分が減衰された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記フィルタ手段は、
フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込部と、
前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割部と、
前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部と、
前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成部と、
前記フィールド合成部により合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化装置であって、
前記画像信号を取り込んで一時的に保持する信号保持部と、
第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部により時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記信号保持部に保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算部と、
を備えたことを特徴とするＶＤＴ障害危険性定量化装置。 - 前記ローパスフィルタ部は、
前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記ローパスフィルタ部は、
前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記信号取込部は、
前記画像信号出力装置からアナログ量の画像信号を入力し、これをディジタル量の画像データに変換して前記ローパスフィルタ部に出力するＡ／Ｄ変換機能を有し、
前記信号出力部は、前記ローパスフィルタ部から出力されたディジタル量の画像データを、インターレース方式に準拠したアナログ量の画像信号に変換するＤ／Ａ変換機能を有することを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載されたＶＤＴ障害緩和装置。 - 前記ローパスフィルタ部は、
前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項５に記載されたＶＤＴ障害危険性定量化装置。 - 前記ローパスフィルタ部は、
前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項５に記載されたＶＤＴ障害危険性定量化装置。 - インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、
（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、
（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、
（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、
を含むことを特徴とするＶＤＴ障害緩和方法。 - インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、
（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、
（ｂ）前記画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を表す指標値を演算して前記危険性を定量化する定量化ステップと、
（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対し、前記危険性を抑制するように前記指標値を反映させて時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、
（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、
を含むことを特徴とするＶＤＴ障害緩和方法。 - インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するＶＤＴ障害緩和方法であって、
（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、
（ｂ）前記画像信号の各フィールドを複数のサブフィールドに分割するフィールド分割ステップと、
（ｃ）前記複数のサブフィールドを区別せずにこれらサブフィールドの時間順序を保持したまま、各サブフィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、
（ｄ）前記所定の周波数成分が減衰された各サブフィールドの画像信号から各フィールドの画像信号を合成するフィールド合成ステップと、
（ｅ）前記合成された各フィールドの画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、
を含むことを特徴とするＶＤＴ障害緩和方法。 - インターレース方式に準拠した画像信号によるＶＤＴ障害の危険性を定量化するＶＤＴ障害危険性定量化方法であって、
（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、
（ｂ）前記画像信号を保持する信号保持ステップと、
（ｃ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、
（ｄ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号と前記保持された画像信号との差分に基づき前記危険性を表す指標値を演算する演算ステップと、
を含むことを特徴とするＶＤＴ障害危険性定量化方法。 - 前記フィルタリングステップでは、
前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項１１ないし１３の何れかに記載されたＶＤＴ障害緩和方法。 - 前記フィルタリングステップでは、
前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項１１ないし１３の何れかに記載されたＶＤＴ障害緩和方法。 - 前記フィルタリングステップでは、
前記画像信号が形成する画像に含まれる時間周波数成分であってフレームスキャン周波数に等しい時間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項１４に記載されたＶＤＴ障害危険性定量化方法。 - 前記フィルタリングステップでは、
前記画像信号が形成する画像に含まれる空間周波数成分であって、該画像が表示される装置上の走査線方向と直交する方向において最も高い空間周波数成分を減衰させることを特徴とする請求項１４に記載されたＶＤＴ障害危険性定量化方法。 - インターレース方式に準拠した画像信号の所定の周波数成分を減衰させてＶＤＴ障害を緩和するためのプログラムが記述された記録媒体であって、
（ａ）フィールドを単位として前記画像信号を順次取り込む信号取込ステップと、
（ｂ）第１フィールドと第２フィールドとを区別せずにこれらフィールドの時間順序を保持したまま、各フィールドの画像信号に対して時間フィルタリング処理を施し、該画像信号が形成する画像に含まれる所定の周波数成分を減衰させるフィルタリングステップと、
（ｃ）前記時間フィルタリング処理が施された画像信号を前記時間順序に従って順次出力する信号出力ステップと、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体。
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