JP4559041B2 - 多階調画像表示装置及びその動画偽輪郭低減方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、多階調画像表示装置及びその動画偽輪郭低減方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の基本的な多階調画像表示方式として、64階調の1フィールドを、輝度比が1:2:4:8:16:32の順で配列された6つのサブフィールドの組み合わせで階調表現するものがある(例えば、特許文献1の第8図参照)。これら6つのサブフィールドは、点灯順序が固定されている。
【0003】
この方法を用いて動画を表現した場合は、点灯するサブフィールドの組み合わせが大きく変化するような階調変化(例えば63と64、31と32、或いは、15と16などの階調間での変化)が発生すると、発光の時間的不均一性が著しく、階調の乱れが大きくなるという問題があった。
【0004】
このような階調の乱れを改善する方法として、(a)各サブフィールドの点灯順序を入れ換える、(b)1フィールド内で分割するサブフィールド数を増やし、階調を表示する際に点灯するサブフィールドの組み合わせが2種類以上存在するように設定するといった方法がある(例えば、特許文献1の第16〜23図参照)。また、誤差拡散法等の信号処理で階調の乱れを空間的に拡散する方法もある。
【0005】
さらに、動画偽輪郭を低減するための他の方法として、等化パルス法と呼ばれる手法もある(例えば、非特許文献1参照)。等化パルス法によれば、サブフィールド法を採用しているディスプレイ上などで視線が移動した際に階調の乱れが観測されると予想される場合に、源信号に余分に発光を加えるか或いは減ずることにより、階調の大きな乱れを低減させることができる。
【0006】
また、他にも、動画偽輪郭が発生しやすい箇所の画素を入れ替えることで動画偽輪郭の発生を抑制するという技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この技術によれば、画素の入れ替えを、明・暗の乱れが交互に発生するように行うので、階調の乱れが交互に相殺され動画偽輪郭の発生を低減することができる。
【0007】
【特許文献1】
特開平7−271325号公報(第8図、第16〜23図)
【0008】
【特許文献2】
特開2003−157045号(第6、7図)
【0009】
【非特許文献1】
ディスプレイ アンド イメージング1997,Vol.5,pp.229−240
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、2N階調(Nは正の整数)を表示するためにはサブフィールド数がNだけあれば足りるが、従来の多階調表示方式においては、発光の時間的不均一性を小さくして動画偽輪郭を低減させるために分割するサブフィールド数をNより増やした場合には、例えばプラズマディスプレイパネルの場合は維持放電期間が短くなり輝度が低下してしまう。つまり、従来の多階調表示方式においては、輝度の低下を伴わずに動画偽輪郭低減の目的でサブフィールド数を増加することはできないという課題がある。
【0011】
さらに、従来の多階調表示方式においては、分割サブフィールド数を増やした場合でも特定の階調レベルでの階調の乱れは発生してしまうため、特定の階調レベルにおける階調の乱れを防ぐことはできないという課題もある。
【0012】
また、従来の誤差拡散法等の信号処理方式においては、動画偽輪郭が発生するか否かに関わらず入力信号に対して信号処理を行うため、動画偽輪郭が生じる領域以外の入力信号を劣化させてしまうという課題がある。
【0013】
さらに、従来の誤差拡散法等の信号処理方式においては、誤差拡散法等により拡散された階調の乱れには規則性がないため、拡散した階調の乱れによる影響をあらかじめ予想することができないという課題もある。
【0014】
また、等化パルス法においては、目が認識する画像の乱れを少なくするために、入力信号において像の動きを検出し、像の移動速度に応じて信号を補正するが、入力映像によっては動きベクトル検出の精度が悪くなることがあるため、間違った信号補正により動画品質を低下させてしまうことがあるという課題がある。
【0015】
さらに、等化パルス法においては、動いている像を視線が追従することを前提としているため、像を視線が追従しない場合には補正された信号に基づく画像の乱れを認識してしまうことがあるという課題もある。
【0016】
また、画素入れ替えによる動画偽輪郭抑制の方法においては、画質が劣化する場合があるという課題がある。また、上記の特許文献4には、画素の並び替え方法として一方向一列の画素を入れ替える例が記載されているが、この方法では、動画偽輪郭抑制効果が期待できるのは、特定方向の画像移動に対してだけであり、その他の方向の画像移動に対しては、効果が期待できない。
【0017】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、画質の劣化を抑制しつつ動画偽輪郭を低減可能とし、また、多方向の動きに対して動画偽輪郭を低減可能とする多階調画像表示装置及びその動画偽輪郭低減方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の多階調画像表示装置は、画像における各画素を所定ビットの画像信号に基づいて表示するに際し、輝度の重み付けがなされた複数のサブフィールドによって1フィールドを形成して階調表現を行う多階調画像表示装置において、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を実行することが可能な入替処理手段を備え、前記入替処理手段による入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示することが可能に構成されていることを特徴としている。
【0019】
また、本発明の動画偽輪郭低減方法は、画像における各画素を所定ビットの画像信号に基づいて表示するに際し輝度の重み付けがなされた複数のサブフィールドによって1フィールドを形成して階調表現を行う多階調画像表示装置において、動画偽輪郭を低減させるための方法であって、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を行い、前記入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示することを特徴としている。
【0020】
本発明によれば、画像信号を複数の画素間で入れ替える入替処理を行い、該入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示するので、動画偽輪郭の発生を低減することができる。しかも、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替えるので、画素信号の全ビットについて複数の画素間で入れ替える場合と比べて、元々の画素信号に基づく画像に対しての画質劣化を抑制することができる。つまり、本発明によれば、画質劣化を抑制しつつ動画偽輪郭を低減することができる。
【0032】
なお、本発明の多階調画像表示装置は、プラズマ表示装置であることを好ましい例とする。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。
【0034】
本実施形態では、本発明の多階調画像表示装置の好適な一例としての、プラズマ表示装置についての説明を行う。
【0035】
本実施形態に係るプラズマ表示装置は、プラズマディスプレイパネル(図示略)と、図1に示す画像信号処理回路10と、を備えている。
【0036】
この画像信号処理回路10は、入力される所定ビットの画像信号(入力画像信号;本実施形態の場合、例えば8ビット)に基づき表示される画素の輝度と動画偽輪郭発生輝度との比較を行うことにより動画偽輪郭が発生するか否かを予測する動画偽輪郭発生予測回路(動画偽輪郭発生予測手段)11と、この動画偽輪郭発生予測回路11による比較に用いられる動画偽輪郭発生輝度を記憶保持している動画偽輪郭発生輝度メモリ12と、動画偽輪郭発生予測回路11により動画偽輪郭が発生すると予測された場合に画像信号に対し入替処理(後述)を行う入替処理回路13と、この入替処理回路13による入替処理を経たビット信号(例えば下位3ビット)と、該入替処理を経なかったビット信号(例えば上位5ビット)との処理遅延調整を行う位相同期回路14と、この位相同期回路14を経た入力画像信号をSF構成(SF:サブフィールド)に変換するSFコーディング部15と、このSFコーディング部15によりSF構成に変換された画像信号を、プラズマディスプレイパネルを駆動するための駆動信号に変換する駆動信号部16と、を備えている。
【0037】
このうち、動画偽輪郭発生予測回路11は、当該画像信号処理回路10に入力される入力画像信号のサンプリングを、所定範囲内の画素群(画像を構成するうちの一部の画素群)の表示用に入力される画像信号毎に行うことが可能に構成されている。本実施形態の場合、動画偽輪郭発生予測回路11は、例えば、2行2列(M行M列(Mは2以上の正の整数))の画素群毎に、その表示用に入力される画像信号をサンプリングするように構成されている。以下では、簡単のため、2行2列の画素群の表示用の画像信号を、2行2列データ21(図2)という。
また、この2行2列データ21に基づき表示される2行2列の画素群を、2行2列画素群という。
【0038】
また、動画偽輪郭発生予測回路11は、このようにサンプリングした2行2列データ21に対して入替処理(後述)を施さずに画像を表示した場合に、動画偽輪郭が発生するか否かの予測を行うことが可能に構成されている。
【0039】
ここで、この予測は、2行2列データ21に含まれる各画素データ、すなわち、第1画素データ(画像信号)21a、第2画素データ(画像信号)21b、第3画素データ(画像信号)21c及び第4画素データ(画像信号)21dに基づき表示される各画素の輝度と、動画偽輪郭発生輝度メモリ12に予め記憶保持された動画偽輪郭発生輝度との比較を行うことにより行う
この比較を行うための比較式は、以下のように表すことができる。なお、この比較式は、数が多いが単純な規則性を有するため、一部のみを記載する。
第1画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第3画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第3画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第4画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第4画素輝度<第1動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第3画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第3画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第4画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第4画素輝度<第2動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
・・・一部省略・・・
第1画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第3画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第3画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第4画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第4画素輝度<第15動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
第1画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第3画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第4画素輝度
第2画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第3画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第1画素輝度
第4画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第3画素輝度
第4画素輝度<第16動画偽輪郭発生輝度<第2画素輝度
なお、これらの比較式では、2行2列画素群における各画素の輝度を、それぞれ第1画素輝度(第1画素データ21aに対応)、第2画素輝度(第2画素データ21bに対応)、第3画素輝度(第3画素データ21cに対応)、第4画素輝度(第4画素データ21dに対応)とし、n番目(例えば、都合16個のうちn番目)の動画偽輪郭発生輝度を第n動画偽輪郭発生輝度(n=1〜16)としている。
【0040】
ここで、動画偽輪郭発生輝度は、点灯するサブフィールドの組み合わせが大きく入れ替わるような境目となる輝度である。従って、動画偽輪郭発生輝度の値と数は、各サブフィールドの輝度重み付けの設定と、サブフィールドコーディングと、により一義的に定まるものである。これらの動画偽輪郭発生輝度は、動画偽輪郭発生輝度メモリ12に予め記憶保持されているものとする。
【0041】
動画偽輪郭発生予測回路11が、上記の比較式を全て用いて判定を行うことにより、「2行2列画素群における各画素のうちで、隣り合う何れかの画素の輝度の間に、第1〜第nの何れかの動画偽輪郭発生輝度が存在する」という条件(以下、第1条件)を満たすか否かを判定することができるようになっている。
【0042】
さらに、その結果、上記第1条件を満たすと判定された場合には、すなわち、上記の比較式の何れか1式でも満たすと判定された場合には、入替処理回路(入替処理手段)13は、入力画像信号(8ビット)のうち下位3ビットについて入替処理を行うようになっている。
【0043】
ここで、本実施形態の場合の入替処理としては、例えば、2行2列画素群を、ひとまとまりの状態で(例えば反時計回りに)90゜回転(変位)させてから画像を表示させるべく、画像信号を同一フィールドにおける2行2列画素群に含まれる画素間で入れ替える処理を行う。
【0044】
しかも、本実施形態の場合の入替処理は、例えば、画像信号を構成するうちの一部のビット信号(例えば、下位3ビット)についてのみ実行する。
【0045】
すなわち、例えば、図3(a)に示すように、2行2列データ21を構成するうちの上位5ビットの画像信号211については入替処理を施さず、図3(b)に示すように、2行2列データ21を構成するうちの下位3ビットの画像信号212(一部のビット信号、複数のビット信号、下位nビット(n=3))についてのみ入替処理を施す。
【0046】
その結果、例えば、第1画素データ(入替処理後)は、元々の第1画素データ21aの上位5ビットと、元々の第2画素データ21bの下位3ビットと、からなり、同様に、第2画素データ(入替処理後)は、元々の第2画素データ21bの上位5ビットと、元々の第4画素データ21dの下位3ビットと、からなり、第3画素データ(入替処理後)は、元々の第3画素データ21cの上位5ビットと、元々の第1画素データ21aの下位3ビットと、からなり、第4画素データ(入替処理後)は、元々の第4画素データ21dの上位5ビットと、元々の第3画素データ21cの下位3ビットと、からなることとなる。
【0047】
ここで、入替処理について、図15を参照して説明する。
【0048】
図15において、入替処理回路13には一部のビット信号(例えば下位3ビット)が入力される一方で、その他のビット信号(例えば上位5ビット)は入替処理回路13に入力されずに、位相同期回路14に入力される。そして、入替処理回路13に入力される一部のビット信号に対してのみ入替処理が施される。ここで、図15において行列131はM行M列の行列である(本実施形態の場合は、M=2とした2行2列の行列)。また、図15において、Rは、M行M列の行列に対し反時計回りの90゜の回転を施す回転行列である。従って、回転行列Rの指数pを1とした場合に、行列131に対し反時計回りの90゜の回転を施すことができる。なお、図15において、Hは、後述するように、M行M列の行列に対し鏡像反転を施す反転行列であるが、本実施形態では、鏡像反転は施さないこととし、従って、反転行列Hの指数qは0とする。
【0049】
また、位相同期回路14は、入替処理回路13による入替処理が行われた下位3ビットの画像信号212(図3(b))と、入替処理が行われなかった上位5ビットの画像信号211(図3(a))との処理遅延調整を行うように構成されている。
【0050】
さらに、位相同期回路14を経た入力画像信号は、SFコーディング部15にてSF構成に変換され(SF変換処理され)た後、駆動信号部16にてプラズマディスプレイパネルの駆動信号に変換され、プラズマディスプレイパネルに出力されるようになっている。
【0051】
そして、プラズマディスプレイパネルでは、駆動信号部16より入力される駆動信号に基づき画像を表示するようになっている。つまり、プラズマディスプレイパネルでは、画像信号処理回路10に入力され、さらに入替処理回路13による入替処理が施された後の画像信号に基づいて画像を表示することが可能となっている。
【0052】
本実施形態に係るプラズマ表示装置は、以上のように構成されている。
【0053】
次に、動作を説明する。
【0054】
先ず、図4のフローチャートを参照して、画像信号処理回路10による信号処理について説明する。
【0055】
この信号処理においては、先ず、動画偽輪郭発生予測回路11は、入力された入力画像信号に含まれる各2行2列データ21をサンプリングする(ステップS1)。
【0056】
さらに、動画偽輪郭発生予測回路11は、サンプリングした2行2列データ21に対して入替処理を施さずに画像を表示した場合に、該2行2列データ21に対応する2行2列画素群に含まれる画素のうち、隣り合う何れかの画素間で、何れかの偽輪郭発生輝度をまたぐような階調変化があるかどうかの条件判定を行う。つまり、動画偽輪郭発生予測回路11は、上記第1条件を満たすか否かの判定を行う(ステップS2)。
【0057】
その結果、第1条件を満たすと判定した場合(ステップS2のYES)、各画素データ21a〜21dの下位3ビットに対しては、入替処理回路13による入替処理を行うことにより、90゜の画像回転(例えば、反時計回りに90゜)を施す(ステップS3)。なお、第1条件を満たすと判定した場合にも、上位5ビットに対しては、入替処理を行わない。
【0058】
他方、第1条件を満たさないと判定した場合(ステップS2のNO)には、何れのビットに対しても入替処理を行わない。
【0059】
次に、入替処理(ステップS3)を実行したか否かに拘わらず、画像信号は位相同期回路14に入力され、各信号の処理遅延を一定にする処理がなされる(ステップS4)。すなわち、第1条件を満たした場合には、入替処理回路13による入替処理を経た下位3ビットの画像信号と、該入替処理を経なかった上位5ビットの画像信号との処理遅延調整を行う。
【0060】
その後、画像信号は対応するSFに変換され(ステップS5)、さらにプラズマディスプレイパネルの駆動信号としてプラズマディスプレイパネルに出力され(ステップS6)、該プラズマディスプレイパネルにて画像表示されることによって階調表現がなされる。
【0061】
次に、入替処理について、より詳細に説明する。
【0062】
ここでは、例えば、点灯順に、{1,2,4,7,11,17,24,32,41,52,64}となるような輝度の重み付け(第1重み付け条件)がなされた都合11個のサブフィールドによって1フィールドを形成して8ビット階調表現を行う場合について説明する。
【0063】
図5に、入替処理を施さない場合の画像(入力画像)の例を示す。
【0064】
図5に示すのは、例えば、上下の2行のそれぞれについて、水平方向において1入力画素毎に149→150→151→152と輝度変化するような例である。
【0065】
この場合に、入力画像信号に対し、入替処理を施さずに上記の第1重み付け条件でSF変換処理を施すと、輝度150の画素と輝度151の画素とでは、発光(点灯)するSF組み合わせ(=フィールド内でのパルス発光分布)が大きく異なることとなる。すなわち、発光を1、非発光を0で表した場合に、輝度150では上記第1重み付け条件におけるサブフィールドの順に{1 1 1 1 11 1 1 0 1 0}となるのに対し、入力輝度151では同{0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0}となり、輝度重み付けが41のサブフィールド以前で発光する各サブフィールドの発光分布({1,2,4,7,11,17,24,32,41}の部分の発光分布)が大きく異なる。従って、図5に示すように動画偽輪郭Nが発生する。
【0066】
なお、ここでは、簡便のため、輝度150−151間での輝度変化が生じる場合にのみ動画偽輪郭が発生するものとする(動画偽輪郭発生輝度が150と151との中間にある1つの値だけであるとする)。
【0067】
このような場合に、本実施形態のプラズマ表示装置においては、動画偽輪郭発生予測回路11が動画偽輪郭の発生を予測する結果として、入替処理回路13による入替処理が施されるので、以下に説明するように、動画偽輪郭の発生を低減することができる(動画偽輪郭を認識し難くすることができる)。
【0068】
ここで、図5における中央の2行2列データ21に対して入替処理を行うものとすれば、第1画素輝度=150、第2画素輝度=151、第3画素輝度=150、第4画素輝度=151となる。
【0069】
この場合、入替処理を行うことにより、上位5ビットは入力画像のままとなる(図6(a))一方で、下位3ビットは90゜回転されたデータ(図6(b))となるので、これらを足し合わせることにより、図6(c)に示すような画像輝度となる。
【0070】
すなわち、図6(c)に示すように、2行2列データ21及びその近傍の画素において、上側の行では149→151→151→152と輝度変化する一方で、下側の行では149→150→150→152と輝度変化することとなる。
【0071】
その結果、図6(c)に示すように、動画偽輪郭20の発生箇所(149←→151と輝度変化する部分と、150←→152と輝度変化する部分)が、分散される(空間的に拡散される)ので、図5の場合とは異なり、はっきりとした線の動画偽輪郭としては観測されにくくなる。つまり、動画偽輪郭を認識し難くすることができる。
【0072】
なお、図6において、輝度144(図6(a))は、輝度150、151を8ビットに換算した場合の5ビット分に相当する値である。同様に、輝度6、7(何れも図6(b))は、それぞれ輝度150、151を8ビットに換算した場合の3ビット分に相当する値である。
【0073】
次に、入替処理を施さない場合の画像の他の例を図7に示す。
【0074】
図7に示すのは、例えば、上下の2行のそれぞれについて、水平方向において1入力画素毎に0→0→255→255と輝度変化するような例である。この場合にも、0→255と輝度変化する部分でサブフィールドの発光分布が大きく異なるので、図7に示すように動画偽輪郭Nが発生する。
【0075】
なお、図7の例では、図5の例とは異なり、0→255というように大きな輝度変化を生じる部分で動画偽輪郭が発生するため、この動画偽輪郭はそもそも認識されにくく、発生しても問題とはならないものであるが、このような場合にも本実施形態のプラズマ表示装置においては動画偽輪郭発生予測回路11が動画偽輪郭の発生を予測する結果として入替処理回路13による入替処理が施される。
【0076】
ここで、図7における中央の2行2列データ21に対して入替処理を行うものとすれば、第1画素輝度=0、第2画素輝度=255、第3画素輝度=0、第4画素輝度=255となる。
【0077】
この場合も、入替処理を行うことにより、上位5ビットは入力画像のままとなる(図8(a))一方で、下位3ビットは90゜回転されたデータ(図8(b))となるので、これらを足し合わせることにより、図8(c)に示すような画像輝度となる。
【0078】
すなわち、図8(c)に示すように、2行2列データ21及びその近傍の画素において、上側の行では0→7→255→255と輝度変化する一方で、下側の行では0→0→248→255と輝度変化することとなる。
【0079】
ここで、仮に、例えば全ビット(8ビット)に対して入替処理を施すこととすれば、入替処理の結果、第1画素輝度(=0)が第2画素輝度(=255)に完全に入れ替わってしまい、また同様に、第4画素輝度(=255)が第3画素輝度(=0)に完全に入れ替わってしまうので、元々の画像(入力画像)に対する画質の劣化が顕著となってしまう。
【0080】
これに対し、本実施形態では例えば下位3ビットに対してのみ入替処理を施すようにしているので、元々の画像に対する画質の劣化を抑制することができる。
【0081】
以上のように、本実施形態に係るプラズマ表示装置によれば、画像を構成するうちの一部の画素群(例えば2行2列画素群)を、ひとまとまりの状態で変位させてから画像を表示させるべく、画像信号を複数の画素間で入れ替える入替処理を実行することが可能な入替処理手段(入替処理回路13)を備え、この入替処理回路13による入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示することが可能に構成されているので、動画偽輪郭の発生を低減すること(動画偽輪郭を認識し難くすること)ができ、しかも、画像の多方向の動きに対して動画偽輪郭低減効果が得られる。
【0082】
また、入替処理を、画像信号を構成するうちの一部のビット信号についてのみ実行するので、入力画像に対する画質の劣化を抑制することができる。
【0083】
さらに、入替処理を、画像信号を構成するうちの下位nビット(例えば、下位3ビット)についてのみ実行するので、入力画像に対する画質の劣化をより一層抑制することができる。
【0084】
しかも、入替処理を、画像信号を構成するうちの複数のビット信号(例えば、3ビット)について実行するので、より確実に動画偽輪郭を低減することが可能である。
【0085】
加えて、画像信号に入替処理を施さずに画像を表示した場合に動画偽輪郭が発生するか否かの予測を行い、動画偽輪郭が発生すると予測した場合に、該発生が予測される部位の画素を含む画素群の画像信号に対し入替処理を施すので「そもそも動画偽輪郭が発生しないのにも拘わらず入替処理を行う結果として画質を劣化させてしまう」といったことがない。
【0086】
なお、上記の実施形態においては、入替処理として、M行M列の画素群として、2行2列の画素群を例示したが、これに限らず、3行3列以上の画素群に対して入替処理を施すようにしても良い(図15においてM=3或いは4以上)。
【0087】
また、画素群を(例えば反時計回りの)90゜回転させてから画像表示させるべく入替処理を行う例を説明したが、90゜回転を複数回(例えば、2回或いは3回)繰り返してから画像表示させるべく入替処理を行うようにしても良い(図15において、例えば、p=2或いは3)。
【0088】
さらに、画素群を鏡像反転させてから画像表示させるべく入替処理を行うようにしても良い(図15において、p=0とする一方で、反転行列Hの指数q=1)。
【0089】
加えて、画素群に対し、鏡像反転と回転とを組み合わせた変位(具体的には、例えば、90゜回転を1乃至3回と鏡像反転との組み合わせ)を施してから画像表示させるべく入替処理を行うようにしても良い(図15において、p=1乃至3、q=1)。
【0090】
また、複数のビット信号に対して入替処理を施す場合に、入替処理が行われるビット信号毎に、入替処理回路13を別個に備えるようにしても良い(図14参照)。この場合、例えば、画像信号が入れ替えられる画素群の範囲を上位のビットになるほど小さくして入替処理を実行することも好ましく、このようにすることで、入替処理による画質劣化の影響が大きい上位のビット信号については、影響が少なくなるように小さい範囲で入替処理を行うことができるのに対し、入替処理による画質劣化の影響が小さい下位のビット信号については、動画偽輪郭の低減効果をより確実に得られるように、大きい範囲で入替処理を行うことができる。
【0091】
さらに、上記においては、複数のビット信号(例えば下位3ビット分のビット信号)に対して入替処理を施す例を説明したが、例えば、何れか1ビット分のビット信号に対してのみ入替処理を施すようにしても良い。
【0092】
また、下位のビット(下位の1ビット或いは複数ビット)に対して入替処理を施すのに限らず、上位の何れかのビットに対して入替処理を施すようにしても良い。すなわち、(上位であるか下位であるかに拘わらず)何れか一部のビット信号に対してのみ入替処理を施すようにしても良い(図13参照)。
【0093】
さらに、一部のビット信号に対して入替処理を施すのに限らず、全ビット信号に対して、90゜回転、鏡像反転、それらの繰り返し、或いはそれらの組み合わせの変位を施す入替処理を行うようにしても良い(図12参照)。
【0094】
また、上記においては、M行M列の画素群に対し変位を施してから画像を表示させるべく入替処理を行う例を説明したが、これに限らず、M行N列(Nは2以上の正の整数)の画素群を鏡像反転させてから画像を表示させるべく入替処理を行うようにしても良い(図16乃至図19参照)。ここで、図16乃至図19において行列132はM行N列(M≠N)の行列である。
【0095】
より具体的には、M行N列の画素群を鏡像反転させてから画像を表示させるべく入替処理を行う例には、M行M列の場合と同様のバリエーションが挙げられる。すなわち、例えば、図16に示すように全ビット信号に対して鏡像反転を施すようにしても良い。また、図17に示すように一部のビット信号に対してのみ鏡像反転を施すようにしても良い。また、図18に示すように複数のビット信号に対して鏡像反転を施す場合に、入替処理が行われるビット信号毎に入替処理回路13を別個に備えるようにしても良い。さらに、図19に示すように下位nビットのビット信号に対してのみ鏡像反転を施すようにしても良い。
【0096】
また、上記においては、画像を構成するうちの一部の画素群として、M行M列とM行N列の画素群を例示したが、その他の任意形状の画素群をひとまとまりの状態で変位させてから画像を表示させるべく入替処理を実行するようにしても良い。
【0097】
さらに、画素群に対して施す変位として、90゜回転と鏡像反転のみを例示したが、その他の変位(例えば、点対称に反転させるような変位)を施すようにしても良い。また、90゜回転の例として、反時計回りの回転を例示したが、時計回りの回転を施すようにしても良い。
【0098】
また、上記においては、一部の画素群をひとまとまりの状態で変位させてから画像を表示させるべく入替処理を実行する例を説明したが、これに限らず、例えば、特許文献2と同様の入替処理を(特許文献2のように全ビットに対して実行するのではなく)、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみについて実行するようにしても良い。すなわち、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を実行するようにしても良い(図9乃至図11参照)。このようにすることで、動画偽輪郭は低減しつつも、元々の画素信号に基づく画像に対しての画質劣化を抑制することができる。
【0099】
特許文献2と同様の入替処理を、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみについて実行する例としては、より具体的には、以下のバリエーションが挙げられる。
【0100】
すなわち、例えば、図9に示すように(任意の)一部のビット信号に対して入替処理を施すようにしても良い。また、図10に示すように、複数のビット信号に対して入替処理を施す場合に、入替処理が行われるビット信号毎に入替処理回路13を別個に備えるようにしても良い。さらに、図11に示すように下位nビットのビット信号に対してのみ入替処理を施すようにしても良い。
【0101】
また、上記においては、同一フィールドにおける画素間で画像信号を入れ替える例を説明したが、同一フィールドに限らず、時系列において近傍のフィールドであれば、複数フィールド間の画素間で画像信号を入れ替えることにより動画偽輪郭を低減するようにしても良い。
【0102】
加えて、上記においては、多階調画像表示装置として、プラズマ表示装置について説明したが、その他の多階調画像表示装置に本発明を適用しても良い。
【0103】
【発明の効果】
本発明によれば、画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を実行するので、画質の劣化を抑制しつつ動画偽輪郭を低減することができる。
【0104】
また、本発明によれば、画像を構成するうちの一部の画素群を、ひとまとまりの状態で変位させてから画像を表示させるべく、画像信号を複数の画素間で入れ替える入替処理を実行するので、多方向の動きに対して動画偽輪郭を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る多階調画像表示装置の好適な一例としてのプラズマ表示装置が備える画像信号処理回路を示すブロック図である。
【図2】動画偽輪郭発生判定回路によりサンプリングされる2行2列の画像データ(2行2列データ)を示す図である。
【図3】2行2列データを構成するうちで、入替処理が施されない上位5ビットの画像信号(図3(a))と、入替処理が施される下位3ビットの画像信号(図3(b))とを示す図である。
【図4】画像信号処理回路による処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】入力画像の具体的な一例を示す図である。
【図6】図5の入力画像に対して施される入替処理を説明するための図である。
【図7】入力画像の具体的な他の一例を示す図である。
【図8】図7の入力画像に対して施される入替処理を説明するための図である。
【図9】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図10】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図11】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図12】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図13】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図14】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図15】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図16】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図17】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図18】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【図19】本発明の実施形態の他の例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
11 動画偽輪郭発生予測回路(動画偽輪郭発生予測手段)
13 入替処理回路(入替処理手段)
Claims (2)
- 画像における各画素を所定ビットの画像信号に基づいて表示するに際し、輝度の重み付けがなされた複数のサブフィールドによって1フィールドを形成して階調表現を行う多階調画像表示装置において、
画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を実行することが可能な入替処理手段を備え、
前記入替処理手段による入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示することが可能に構成されていることを特徴とする多階調画像表示装置。 - 画像における各画素を所定ビットの画像信号に基づいて表示するに際し、輝度の重み付けがなされた複数のサブフィールドによって1フィールドを形成して階調表現を行う多階調画像表示装置において、動画偽輪郭を低減させるための方法であって、
画像信号を構成するうちの一部のビット信号のみを複数の画素間で入れ替える入替処理を行い、
前記入替処理後の画像信号に基づいて画像を表示することを特徴とする動画偽輪郭低減方法。
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