JP4649108B2 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、映像信号を画像として表示する画像表示装置および画像表示方法に関する。

近年の画像表示装置の大型化の要望に応えるものとして、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子、蛍光表示管および液晶表示素子等の薄型のマトリックスパネルが提供され始めた。かかる薄型の画像表示装置の中で、特にＰＤＰは大画面で直視型の画像表示装置としての期待が非常に大きい。

ＰＤＰの中間調表示方法の一つとして、サブフィールド法と呼ばれるフィールド内時間分割法がある。このフィールド内時間分割法では１フィールドを輝度の重みの異なる複数枚の画面（以下、サブフィールドと呼ぶ。）で構成する。サブフィールド法による中間調表示方法は、１と０との２つの階調しか表現できないＰＤＰのような２値画像表示装置でも多階調表現を可能とする技術として優れた方法である。このサブフィールド法による中間調表示方法により、ブラウン管方式の画像表示装置の画像とほぼ同様な画質がＰＤＰにおいても得られる（特許文献１参照）。
特開平１１−２１２５１７号公報 特開２００１−３４２２３号公報

しかしながら、例えば、濃淡が緩やかに変化している動きのある画像が表示された場合、ＰＤＰの画像に特有のいわゆる偽輪郭が発生する。この偽輪郭の発生は人間の視覚特性に起因するものであり、あたかも階調が失われたような状態で、さらには本来表示すべき色と違った色が縞状となって見られる現象である。以下、このような動画像における偽輪郭を動画擬似輪郭と呼ぶ。

特許文献２には、動画擬似輪郭を抑制するために、ブロックマッチング法を用いて画像の動き量および動きの方向を含む動きベクトルを検出し、画像の補正処理を行う動画像表示方法およびそれを用いた動画像表示装置が提案されている。この動画像表示方法および動画像表示装置では、動きベクトルが正確に検出されないブロック（領域）に対しては、画像に対して拡散処理を行うことにより動画像擬似輪郭が抑制される。

しかしながら、上述の動画像表示方法および動画像表示装置におけるブロックマッチング法では、検出対象となるブロックと予め準備された複数の候補ブロックとの相関性を求めることにより、動きベクトルを検出する必要があるため、多くのラインメモリと演算回路とが必要となり、回路構成が複雑になる。

そこで、画像の動き量を簡単な構成で検出することが望まれる。また、画像の動きベクトルを用いることなく、画像の動き量に基づいて動画擬似輪郭を抑制することが望まれる。

本発明の目的は、画像の動き量を簡単な構成で検出することができる画像表示装置および画像表示方法を提供することである。

本発明の他の目的は、画像の動きベクトルを用いることなく、画像の動き量に基づいて動画擬似輪郭を抑制することができる画像表示装置および画像表示方法を提供することである。

第１の発明に係る画像表示装置は、映像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、映像信号を１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割し、複数のサブフィールドを時間的に重ねて表示することにより階調表示を行う階調表示部と、現フィールドの映像信号を１フィールド分遅延させて前フィールドの映像信号を出力するフィールド遅延部と、現フィールドの映像信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの映像信号に基づいて複数の傾斜値を検出し、複数の傾斜値の最大値を画像の輝度の傾斜として検出する輝度傾斜検出部と、現フィールドの映像信号とフィールド遅延部により出力された前フィールドの映像信号との差分を算出する差分算出部と、差分算出部により算出された差分と輝度傾斜検出部により検出された傾斜に基づいて画像の動き量を算出する動き量算出部とを備えたものである。

その画像表示装置においては、映像信号が１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割される。その複数のサブフィールドが時間的に重ねられて表示されることにより階調表示が行われる。また、現フィールドの映像信号が１フィールド分遅延され、前フィールドの映像信号として出力される。現フィールドの映像信号および前フィールドの映像信号に基づいて輝度傾斜検出部により複数の傾斜値が検出され、複数の傾斜値の最大値が画像の輝度の傾斜として検出される。現フィールドの映像信号と前フィールドの映像信号との差分が差分算出部により算出される。算出された差分と検出された傾斜に基づいて画像の動き量が動き量算出部により算出される。このように、画像の輝度の傾斜および差分に基づいて、画像の動き量を簡単な構成で検出することができる。

映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、輝度傾斜検出部は、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する傾斜を検出する色信号傾斜検出部を含み、差分算出部は、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する差分を算出する色信号差分算出部を含んでもよい。

この場合、現フィールドおよび前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する傾斜および差分を検出することができる。したがって、画像の色ごとの動き量を算出することができる。

映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で合成することにより現フィールドの輝度信号を生成し、フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で合成することにより前フィールドの輝度信号を生成する輝度信号生成部をさらに備え、輝度傾斜検出部は、現フィールドの輝度信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号に基づいて画像の輝度の傾斜を検出し、差分算出部は、現フィールドの輝度信号とフィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号との差分を算出してもよい。

この場合、赤色信号、緑色信号および青色信号が０．３０：０．５９：０．１１の割合で合成され、輝度信号が生成される。それにより、実際の画像に近い輝度の傾斜を検出することができ、また、実際の画像に近い輝度の差分を検出することができる。

映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を２：１：１、１：２：１および１：１：２のうちいずれかの割合で合成することにより現フィールドの輝度信号を生成し、フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を２：１：１、１：２：１および１：１：２のうちいずれかの割合で合成することにより前フィールドの輝度信号を生成する輝度信号生成部をさらに備え、輝度傾斜検出部は、現フィールドの輝度信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号に基づいて画像の輝度の傾斜を検出し、差分算出部は、現フィールドの輝度信号とフィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号との差分を算出してもよい。

この場合、赤色信号、緑色信号および青色信号が２：１：１、１：２：１および１：１：２のうちいずれかの割合で合成され、輝度信号が生成される。それにより、より簡易な構成で輝度の傾斜を検出することができ、また、より簡易な構成で輝度の差分を算出することができる。

映像信号は、輝度信号を含み、輝度傾斜検出部は、輝度信号に基づいて傾斜を検出してもよい。

この場合、映像信号に含まれた輝度信号に基づいて傾斜を検出することができる。したがって、小規模な回路で輝度の傾斜を検出することができる。

輝度傾斜検出部は、注目画素の周囲の複数画素の映像信号を用いて複数の傾斜値を検出する傾斜値検出部を含んでもよい。

この場合、画像の動きの方向にかかわらず正確な傾斜値を検出することができる。

動き量算出部は、差分算出部により算出された差分と輝度傾斜検出部により検出された画像の輝度の傾斜との比率を算出することにより動き量を算出することを含んでもよい。

この場合、差分と傾斜との比率により動き量が算出されるので、多くのラインメモリおよび演算回路を必要とすることなく、簡易な構成で動き量を算出することができる。

映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、輝度傾斜検出部は、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する傾斜を検出する色信号傾斜検出部を含み、差分算出部は、現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号およびフィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する差分を算出する色信号差分算出部を含み、動き量算出部は、色信号差分算出部により算出された赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する差分と色信号傾斜検出部により検出された赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する傾斜との比率をそれぞれ算出することにより赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する動き量を算出してもよい。

この場合、赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する差分および傾斜との比率をそれぞれ算出することにより、各色信号に応じた動き量を算出することができる。したがって、多くのラインメモリおよび演算回路を必要とすることなく、簡易な構成で画像の各色ごとに動き量を算出することができる。

画像表示装置は、動き量算出部により算出された画像の動き量に基づいて、映像信号に対して画像処理を行う画像処理部をさらに備えてもよい。

この場合、画像の動きベクトルを用いることなく、簡易な構成で画像の動き量に基づいて画像処理を行うことができる。

画像処理部は、動き量算出部により算出された動き量に基づいて拡散処理を行う拡散処理部を含んでもよい。

この場合、画像の動き量に基づいて拡散処理を行うことにより、ノイズ感を増加させることなく、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

拡散処理部は、動き量算出部により算出された動き量に基づいて拡散量を変化させてもよい。

この場合、画像の動き量に基づいて拡散処理を行うことにより、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

拡散処理部は、動き量算出部により算出された動き量に基づいて階調表示部による階調表示において時間的および／または空間的に拡散してもよい。

この場合、動画擬似輪郭を抑制するために使用しない非表示階調レベルと表示階調レベルとの差を時間的および／または空間的に拡散することにより、非表示階調レベルを等価的に表示階調レベルを用いて表示することができる。その結果、階調レベルの数を増加させつつより効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

拡散処理部は、動き量算出部により算出された動き量に基づいて階調表示部による階調表示において非表示階調レベルと非表示階調レベルの近傍の表示階調レベルとの差を周辺の画素に拡散する誤差拡散を行ってもよい。

この場合、動画擬似輪郭を抑制するために使用しない非表示階調レベルを表示階調レベルにより等価的に表示することができる。その結果、階調レベルの数を増加させつつより効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

画像処理部は、動き量算出部により算出された動き量に基づいて階調表示部による階調表示において階調レベルの組み合わせを選択してもよい。

この場合、画像の動き量に基づいて動画擬似輪郭を発生させないような階調レベルの組み合わせを容易に選択することができる。

画像処理部は、動き量算出部により算出された動き量が大きいほど動画擬似輪郭が発生しにくい階調レベルの組み合わせを選択してもよい。

この場合、動き量が大きいほど動画擬似輪郭が生じる可能性が高いので、画像の動き量に基づいて動画擬似輪郭が発生しにくい階調レベルを選択することができる。その結果、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

第２の発明に係る画像表示方法は、映像信号に基づいて画像を表示する画像表示方法であって、映像信号を１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割し、複数のサブフィールドを時間的に重ねて表示することにより階調表示を行うステップと、現フィールドの映像信号を１フィールド分遅延させて前フィールドの映像信号を出力するステップと、現フィールドの映像信号および前フィールドの映像信号に基づいて複数の傾斜値を検出し、複数の傾斜値の最大値を画像の輝度の傾斜として検出するステップと、現フィールドの映像信号と前フィールドの映像信号との差分を算出するステップと、算出された差分と検出された傾斜に基づいて画像の動き量を算出するステップとを備えたものである。

その画像表示方法においては、映像信号が１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割される。その複数のサブフィールドが時間的に重ねられて表示されることにより階調表示が行われる。また、現フィールドの映像信号が１フィールド分遅延され、前フィールドの映像信号として出力される。現フィールドの映像信号および前フィールドの映像信号に基づいて複数の傾斜値が検出され、複数の傾斜値の最大値が画像の輝度の傾斜として検出される。現フィールドの映像信号と前フィールドの映像信号との差分が算出される。算出された差分と検出された傾斜に基づいて画像の動き量が算出される。このように、画像の輝度の傾斜および差分に基づいて、画像の動き量を簡単な構成で検出することができる。

画像処理方法は、算出された画像の動き量に基づいて、映像信号に対して画像処理を行うステップをさらに備えてもよい。

この場合、画像の動きベクトルを用いることなく、簡易な構成で画像の動き量に基づいて画像処理を行うことができる。

本発明によれば、画像の輝度の傾斜および差分に基づいて、画像の動き量を簡単な構成で検出することができる。

また、動きベクトルを用いることなく、画像の動き量に基づいて拡散処理を行うことにより効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

以下、本発明にかかる画像表示装置および画像表示方法について図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像表示装置の全体構成を示すものである。

図１の画像表示装置１００は、映像信号処理回路１０１、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路１０２、１フィールド遅延回路１０３、輝度信号生成回路１０４、輝度傾斜検出回路１０５，１０６、動き検出回路１０７、画像データ処理回路１０８、サブフィールド処理回路１０９、データドライバ１１０、スキャンドライバ１２０、サステインドライバ１３０、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略記する。）１４０およびタイミングパルス発生回路（図示せず）を含む。

ＰＤＰ１４０は、複数のデータ電極５０、複数のスキャン電極６０および複数のサステイン電極７０を含む。複数のデータ電極５０は画面の垂直方向に配列され、複数のスキャン電極６０および複数のサステイン電極７０は画面の水平方向に配列されている。複数のサステイン電極７０は共通に接続されている。

データ電極５０、スキャン電極６０およびサステイン電極７０の各交点に放電セルが形成され、各放電セルがＰＤＰ１４０上の画素を構成する。

図１の映像信号処理回路１０１には、映像信号Ｓ１００が入力される。映像信号処理回路１０１は、入力された映像信号Ｓ１００を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のアナログ映像信号Ｓ１０１Ｒ，Ｓ１０１Ｇ，Ｓ１０１Ｂに分離し、Ａ／Ｄ変換回路１０２に与える。Ａ／Ｄ変換回路１０２は、アナログ映像信号Ｓ１０１Ｒ，Ｓ１０１Ｇ，Ｓ１０１Ｂをデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂに変換し、１フィールド遅延回路１０３および輝度信号生成回路１０４に与える。

１フィールド遅延回路１０３は、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを内蔵されたフィールドメモリを用いて１フィールド分遅延し、デジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂとして輝度信号生成回路１０４および画像データ処理回路１０８に与える。

輝度信号生成回路１０４は、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを輝度信号Ｓ１０４Ａに変換し、輝度傾斜検出回路１０５および動き検出回路１０７に与える。また、輝度信号生成回路１０４は、デジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂを輝度信号Ｓ１０４Ｂに変換し、輝度傾斜検出回路１０６および動き検出回路１０７に与える。

輝度傾斜検出回路１０５は、輝度信号Ｓ１０４Ａから現フィールドの輝度傾斜を検出し、輝度傾斜を示す輝度傾斜信号Ｓ１０５を動き検出回路１０７に与える。

同様に、輝度傾斜検出回路１０６は、輝度信号Ｓ１０４Ｂから前フィールドの輝度傾斜を検出し、輝度傾斜を示す輝度傾斜信号Ｓ１０６を動き検出回路１０７に与える。

動き検出回路１０７は、輝度信号Ｓ１０４Ａ，Ｓ１０４Ｂおよび輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６より動き検出信号Ｓ１０７を生成し、画像データ処理回路１０８に与える。この動き検出回路１０７の詳細については後述する。

画像データ処理回路１０８は、動き検出信号Ｓ１０７に基づいてデジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂを用いた画像処理を行い、得られた画像データＳ１０８をサブフィールド処理回路１０９に与える。本実施の形態における画像データ処理回路１０８では、動画擬似輪郭を抑制するための画像処理が行われる。動画擬似輪郭を抑制するための画像処理については後述する。

なお、タイミングパルス発生回路（図示せず）は、入力された映像信号Ｓ１００から同期分離により生成したタイミングパルスを各回路に供給する。

サブフィールド処理回路１０９は、画像データＳ１０８Ｒ，Ｓ１０８Ｇ，Ｓ１０８Ｂを各画素毎にサブフィールドデータに変換し、データドライバ１１０に与える。

データドライバ１１０は、サブフィールド処理回路１０９より与えられるサブフィールドデータに基づいて書き込みパルスを複数のデータ電極５０に選択的に与える。スキャンドライバ１２０は、タイミングパルス発生回路（図示せず）から与えられるタイミング信号に基づいて各スキャン電極６０を駆動し、サステインドライバ１３０は、タイミングパルス発生回路（図示せず）から与えられるタイミング信号に基づいてサステイン電極７０を駆動する。それにより、ＰＤＰ１４０上に画像が表示される。

なお、図１のＰＤＰ１４０では、階調表示駆動方式として、ＡＤＳ（Address Display-Period Separation：アドレス・表示期間分離）方式が用いられている。

図２は、図１に示すＰＤＰ１４０に用いられるＡＤＳ方式を説明するための図である。なお、図２では、立ち下がり時に放電を行う負極性の駆動パルスの例を示しているが、立ち上がり時に放電を行う正極性の駆動パルスの場合でも基本的な動作は以下と同様である。

ＡＤＳ方式では、１フィールドを複数のサブフィールドに時間的に分割する。例えば、１フィールドを５つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５に分割する。また、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５は、初期化期間Ｒ１〜Ｒ５、書き込み期間ＡＤ１〜ＡＤ５、維持期間ＳＵＳ１〜ＳＵＳ５および消去期間ＲＳ１〜ＲＳ５に分離される。初期化期間Ｒ１〜Ｒ５においては、各サブフィールドの初期化処理が行われ、書き込み期間ＡＤ１〜ＡＤ５においては、点灯される放電セルを選択するためのアドレス放電が行われ、維持期間ＳＵＳ１〜ＳＵＳ５においては、表示のための維持放電が行われる。

初期化期間Ｒ１〜Ｒ５においては、サステイン電極７０に単一の初期化パルスが加えられ、スキャン電極６０にもそれぞれ単一の初期化パルスが加えられる。これにより予備放電が行われる。

書き込み期間ＡＤ１〜ＡＤ５においては、スキャン電極６０が順次走査され、データ電極５０から書き込みパルスを受けた放電セルだけに所定の書き込み処理が行われる。これによりアドレス放電が行われる。

維持期間ＳＵＳ１〜ＳＵＳ５においては、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５に設定された重み量に対応する数の維持パルスがサステイン電極７０およびスキャン電極６０へ出力される。例えば、サブフィールドＳＦ１では、サステイン電極７０に維持パルスが１回印加され、スキャン電極６０に維持パルスが１回印加され、書き込み期間ＡＤ１において選択された放電セルが２回維持放電を行う。また、サブフィールドＳＦ２では、サステイン電極７０に維持パルスが２回印加され、スキャン電極６０に維持パルスが２回印加され、書き込み期間ＡＤ２において選択された放電セルが４回維持放電を行う。

上記のように、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５では、サステイン電極７０およびスキャン電極６０の各々に１回、２回、４回、８回および１６回ずつ維持パルスが印加され、パルス数に応じた明るさ（輝度）で放電セルが発光する。すなわち、維持期間ＳＵＳ１〜ＳＵＳ５は、書き込み期間ＡＤ１〜ＡＤ５で選択された放電セルが明るさの重み量に応じた回数で放電する期間である。

図３は輝度信号生成回路１０４の構成を示す図である。図３（ａ）はデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを２：１：１の比率で混合して輝度信号Ｓ１０４Ａを生成する場合を示し、図３（ｂ）はデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを１：１：２の比率で混合して輝度信号Ｓ１０４Ａを生成する場合を示し、図３（ｃ）はデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを１：２：１の比率で混合して輝度信号Ｓ１０４Ａを生成する場合を示す。本例においては、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを８ビットのデジタル信号とする。

図３（ａ）の輝度信号生成回路１０４は、緑色のデジタル画像データＳ１０２Ｇと青色のデジタル画像データＳ１０２Ｂとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データと赤色のデジタル画像データＳ１０２Ｒとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データを輝度信号Ｓ１０４Ａとして出力する。

また、図３（ｂ）の輝度信号生成回路１０４は、赤色のデジタル画像データＳ１０２Ｒと緑色のデジタル画像データＳ１０２Ｇとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データと青色のデジタル画像データＳ１０２Ｂとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データを輝度信号Ｓ１０４Ａとして出力する。

さらに、図３（ｃ）の輝度信号生成回路１０４は、赤色のデジタル画像データＳ１０２Ｒと青色のデジタル画像データＳ１０２Ｂとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データと緑色のデジタル画像データＳ１０２Ｇとを混合し、９ビットのデジタル画像データを生成する。その９ビットのデジタル画像データのうちの上位８ビットのデジタル画像データを輝度信号Ｓ１０４Ａとして出力する。

また、上記例では、輝度信号生成回路１０４において、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂより輝度信号Ｓ１０４Ａを生成するための構成について説明したが、デジタル画像データＳ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂより輝度信号Ｓ１０４Ｂを生成するための構成も上記例と同様である。

以上のことから、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを１：１：１で混合して８ビットの２５６階調を有する輝度信号Ｓ１０４Ａを生成するためには、加算器および０.３３３３を乗じる乗算器が必要であるが、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを２：１：１、１：１：２および１：２：１のいずれかの比率で混合する場合には、加算器のみが必要であり、回路規模を小さくすることができる。

図４は、輝度傾斜検出回路１０５の一例を示す説明図である。図４（ａ）は輝度傾斜検出回路１０５の構成を示し、図４（ｂ）は画像データと複数の画素との関係を示す。

図４の輝度傾斜検出回路１０５は、ラインメモリ２０１，２０２、１画素クロック遅延回路（以下、遅延回路と呼ぶ。）２０３〜２１１、第１の差分絶対値演算回路２２１、第２の差分絶対値演算回路２２２、第３の差分絶対値演算回路２２３、第４の差分絶対値演算回路２２４および最大値選択回路２２５を含む。

また、図１の輝度傾斜検出回路１０６の構成は、輝度傾斜検出回路１０５の構成と同様である。

図４（ａ）のラインメモリ２０１には、輝度信号Ｓ１０４Ａが入力される。ラインメモリ２０１は、輝度信号Ｓ１０４Ａを１ライン分遅延させ、ラインメモリ２０２および遅延回路２０６に与える。ラインメモリ２０２は、ラインメモリ２０１において遅延された１ライン分の輝度信号を１ライン分遅延させ、遅延回路２０９に与える。

遅延回路２０３は、入力された輝度信号Ｓ１０４Ａを１画素分遅延させて画像データｔ９として遅延回路２０４および第３の差分絶対値演算回路２２３に与える。遅延回路２０４は、入力された画像データｔ９を１画素分遅延させて画像データｔ８として遅延回路２０５および第２の差分絶対値演算回路２２２に与える。遅延回路２０５は、入力された画像データｔ８を１画素分遅延させて画像データｔ７として第１の差分絶対値演算回路２２１に与える。

遅延回路２０６は、ラインメモリ２０１により１ライン分遅延された輝度信号を１画素分遅延させて画像データｔ６として遅延回路２０７および第４の差分絶対値演算回路２２４に与える。遅延回路２０７は、入力された画像データｔ６を１画素分遅延させて画像データｔ５として遅延回路２０８に与える。遅延回路２０８は、入力された画像データｔ５を１画素分だけ遅延させて画像データｔ４として第４の差分絶対値演算回路２２４に与える。

遅延回路２０９は、ラインメモリ２０１，２０２により２ライン分遅延された輝度信号を１画素分遅延させて画像データｔ３として遅延回路２１０および第１の差分絶対値演算回路２２１に与える。遅延回路２１０は、入力された画像データｔ３を１画素分遅延させて画像データｔ２として遅延回路２１１および第２の差分絶対値演算回路２２２に与える。遅延回路２１１は、入力された画像データｔ２を１画素分遅延させて画像データｔ１として第３の差分絶対値演算回路２２３に与える。

第１の差分絶対値演算回路２２１は、与えられた画像データｔ３，ｔ７の差分の絶対値である差分信号ｔ２０１を算出し、差分信号ｔ２０１を最大値選択回路２２５に与える。第２の差分絶対値演算回路２２２は、与えられた画像データｔ２，ｔ８の差分の絶対値である差分信号ｔ２０２を算出し、差分信号ｔ２０２を最大値選択回路２２５に与える。第３の差分絶対値演算回路２２３は、与えられた画像データｔ１，ｔ９の差分の絶対値である差分信号ｔ２０３を算出し、差分信号ｔ２０３を最大値選択回路２２５に与える。第４の差分絶対値演算回路２２４は、与えられた画像データｔ４，ｔ６の差分の絶対値である差分信号ｔ２０４を算出し、差分信号ｔ２０４を最大値選択回路２２５に与える。

最大値選択回路２２５は、第１〜第４の差分絶対値演算装置２２１〜２２４から与えられた差分信号ｔ２０１〜ｔ２０４のうち最も大きな値を有する差分信号を選択し、その差分信号を現フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０５として図１の動き検出回路１０７に与える。

この輝度傾斜検出回路１０５では、図４（ｂ）に示すように、ラインメモリ２０１，２０２および遅延回路２０３〜２１１により、輝度信号Ｓ１０４Ａから９画素の画像データｔ１〜ｔ９を抽出することができる。

画像データｔ５は注目画素の輝度を表す。画像データｔ１、画像データｔ２および画像データｔ３は、注目画素の左上、上および右上の画素の輝度を表し、画像データｔ４および画像データｔ６は、注目画素の左および右の画素の輝度を表し、画像データｔ７、画像データｔ８および画像データｔ９は、注目画素の左下、下および右下の画素の輝度を表す。

傾斜信号ｔ２０１は図４（ｂ）の画像データｔ３，ｔ７の輝度傾斜（以下、右斜め方向の輝度傾斜と呼ぶ。）を示し、傾斜信号ｔ２０２は図４（ｂ）の画像データｔ２，ｔ８の輝度傾斜（以下、垂直方向の輝度傾斜と呼ぶ。）を示し、傾斜信号ｔ２０３は図４（ｂ）の画像データｔ１，ｔ９の輝度傾斜（以下、左斜め方向の輝度傾斜と呼ぶ。）を示し、傾斜信号ｔ２０４は図４（ｂ）の画像データｔ４，ｔ６の輝度傾斜（以下、水平方向の輝度傾斜と呼ぶ。）を示す。以上のことから、注目画素に対して右斜め方向、垂直方向、左斜め方向および水平方向の輝度傾斜を求めることができる。

なお、本実施の形態においては、右斜め方向、垂直方向、左斜め方向および水平方向の各々２画素当たり輝度傾斜を求める方法を用いているが、これに限定されない。輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６を２で割ることにより、１画素当たりの輝度傾斜を求めてもよい。あるいは、画像データｔ５と画像データｔ１〜ｔ４，ｔ６〜ｔ９との差分をそれぞれ算出し、それぞれの算出結果の絶対値のうち最大値を選択する方法を用いてもよい。

また、輝度傾斜検出回路１０６は、輝度傾斜検出回路１０５と同様の動作を行い、前フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ｂから前フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０６を検出し、その輝度傾斜信号Ｓ１０６を図１の動き検出回路１０７に与える。

次に、図５（ａ）は、動き検出回路１０７の構成の一例を示すブロック図、図５（ｂ）は、動き検出回路１０７の構成の他の例を示すブロック図である。図５（ａ）は、動き量の最小値を出力する動き検出回路１０７の構成を示し、図５（ｂ）は、動き量の平均値を出力する動き検出回路１０７の構成を示す。

図５（ａ）の動き検出回路１０７は、差分絶対値演算回路３０１、最大値選択回路３０２および動き演算回路３０３を含む。

差分絶対値演算回路３０１には、現フィールドおよび前フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ａ，Ｓ１０４Ｂが入力される。差分絶対値演算回路３０１は、１つのラインメモリおよび２つの遅延回路を有し、輝度信号Ｓ１０４Ａ，Ｓ１０４Ｂを１ラインおよび２画素分遅延し、遅延された輝度信号の差分の絶対値を算出し、注目画素のフィールド間の変化量を示す変化量信号Ｓ３０１として動き演算回路３０３に与える。

最大値選択回路３０２には、現フィールドおよび前フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６が入力される。最大値選択回路３０２は、現フィールドおよび前フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６のうち最大値を選択し、最大輝度傾斜信号Ｓ３０２として動き演算回路３０３に与える。

動き演算回路３０３は、変化量信号Ｓ３０１を最大輝度傾斜信号Ｓ３０２で除算することにより動き検出信号Ｓ１０７を生成し、図１の画像データ処理回路１０８に与える。

ここで、図５（ａ）の動き検出信号Ｓ１０７は、変化量信号Ｓ３０１を最大輝度傾斜信号Ｓ３０２で除算することにより得られるので、注目画素の動き量の最小値を示す。注目画素の動き量の最小値は、前フィールドと現フィールドとの間で画像が少なくともどれだけ動いたかという値を示すものである。

次に、図５（ｂ）の動き検出回路１０７は、図５（ａ）の動き検出回路１０７の最大値選択回路３０２の代わりに平均値算出回路３０５を備える。以下、図５（ａ）の動き検出回路１０７と異なる部分について説明する。

平均値算出回路３０５には、現フィールドおよび前フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６が入力される。平均値算出回路３０５は、現フィールドおよび前フィールドの輝度傾斜信号Ｓ１０５，Ｓ１０６の平均値を選択し、平均値輝度傾斜信号Ｓ３０５として動き演算回路３０３に与える。

動き演算回路３０３は、変化量信号Ｓ３０１を平均値輝度傾斜信号Ｓ３０５で除算することにより動き検出信号Ｓ１０７を生成し、図１の画像データ処理回路１０８に与える。

ここで、図５（ｂ）の動き検出信号Ｓ１０７は、変化量信号Ｓ３０１を平均値輝度傾斜信号Ｓ３０５で除算することにより得られるので、注目画素の動き量の平均値を示す。注目画素の動き量の平均値は、前フィールドと現フィールドとの間で画像が平均的にどれだけ動いたかという値を示すものである。

次に、図１のＰＤＰ１４０でサブフィールド法を用いて多階調表示を行う場合について説明する。サブフィールド法を用いて多階調表示を行い、ＰＤＰ１４０の画面上に動画像を表示する場合、人間の視覚には、疑似輪郭が現れる。以下、この疑似輪郭（以下、動画擬似輪郭と呼ぶ。）について説明する。

図６は動画擬似輪郭の発生を説明するための図であり、図７は動画擬似輪郭の発生原因を説明するための図である。図７の横軸はＰＤＰ１４０の画面上の水平方向の画素位置を示し、縦軸は時間方向を示す。また、図７におけるハッチングのある四角はそのサブフィールドにおいて画素が発光する状態を示し、白抜き四角はそのサブフィールドにおいて画素が発光しない状態を示している。

また、図７のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８には、それぞれ１、２、４、８、１６、３２、６４および１２８の明るさの重み量が設定され、これらのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８を組み合わせることにより、明るさのレベル（階調レベル）を０〜２５５までの２５６段階で調整することができる。なお、サブフィールドの分割数および重み量等は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能であり、例えば、後述する動画疑似輪郭を低減するために、サブフィールドＳＦ８を二つに分割して二つのサブフィールドの重み量をそれぞれ６４に設定してもよい。

まず、図６に示すように、画像パターンＸは、階調レベルが１２７である画素Ｐ１，Ｐ２と、これに隣接する階調レベルが１２８である画素Ｐ３，Ｐ４とを含む。この画像パターンＸが、ＰＤＰ１４０の画面上で静止して表示されている場合、図７に示すように、人間の視線はＡ−Ａ'方向に位置する。その結果、人間は、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８により表現される画素本来の階調レベルを認識することができる。

次に、図６に示す画像パターンＸが、ＰＤＰ１４０の画面上で水平方向に２画素分移動した場合、図７に示すように、人間の視線はＢ−Ｂ'またはＣ−Ｃ'方向に沿って動く。

例えば、人間の視線がＢ−Ｂ'方向に沿って動いた場合、人間は、画素Ｐ４のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５と、画素Ｐ３のサブフィールドＳＦ６，ＳＦ７と、画素Ｐ２のサブフィールドＳＦ８とを認識することになる。この場合、人間は、これらのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８を時間積分して階調レベルが０であると認識してしまう。

また、人間の視線がＣ−Ｃ'方向に沿って動いた場合、人間は、画素Ｐ１のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５と、画素Ｐ２のサブフィールドＳＦ６，ＳＦ７と、画素Ｐ３のサブフィールドＳＦ８とを認識することになる。この場合、人間は、これらのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８を時間積分して階調レベルが２５５であると認識してしまう。

上述したように、人間は本来の階調レベル（１２７または１２８）とは大幅に異なる階調レベルを認識し、これらの異なる階調レベルを動画擬似輪郭として認識する。

また、本例においては、隣接する画素の階調レベルが１２７および１２８の場合について説明したが、この階調レベルに限らず、隣接する画素の階調レベルが６３および６４、または１９１および１９２等の場合にも、動画擬似輪郭が顕著に観測される。

このように、階調レベルの近似した画素が隣接した場合、階調レベルの変化が小さいにもかかわらず、発光するサブフィールドのパターンの変化が大きいため、動画像擬似輪郭が顕著に現れる。

動画像をＰＤＰに表示した場合に現れる動画像擬似輪郭を疑似輪郭ノイズ（「パルス幅変調動画表示に見られる疑似輪郭ノイズ」：テレビジョン学会技術報告、Vol.19、No.2、IDY95−21、pp.61-66参照）といい、動画像の画質を劣化させる原因となる。

次に、図８は、図１の動き検出回路１０７の動作原理を説明するための説明図である。図８の横軸はＰＤＰ１４０の画素位置を示し、縦軸は輝度を示す。なお、本来画像データは２次元データであるが、ここでは画像データの水平方向の画素のみに着目し１次元データとして説明を行う。

図８の点線は、前フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ｂにより表示される画像の輝度分布を示し、実線は、現フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ａにより表示される画像の輝度分布を示す。したがって、１フィールド期間で画像が点線から実線の方向（矢印ｍｖ０の方向）に移動する。

また、図８の画像の動き量をｍｖ[画素／フィールド]で示し、フィールド間の輝度の差分をｆｄ［任意単位／フィールド］で示す。前フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ｂおよび現フィールドの輝度信号Ｓ１０４Ａの輝度傾斜は、（ｂ／ａ） [任意単位／画素]で示される。ここで、任意単位とは、輝度の単位に比例した任意の単位を示すものである。

この輝度傾斜（ｂ／ａ）[任意単位／画素]の値は、フィールド間の輝度の差分ｆｄ[任意単位／フィールド]を画像の動き量ｍｖ[画素／フィールド]で除算した値と等しくなる。したがって、画像の動き量ｍｖとフィールド間の輝度の差分ｆｄと輝度傾斜（ｂ／ａ）との関係は、次の式で表される。

ｆｄ／ｍｖ＝（ｂ／ａ） ・・・（１）
したがって、画像の動き量ｍｖは次の式で表される。

ｍｖ＝ｆｄ／（ｂ／ａ） ・・・（２）
上式によれば、画像の動き量ｍｖは、フィールド間の輝度の差分ｆｄを輝度傾斜（ｂ／ａ）で除算した値となる。

なお、本実施の形態においては、図４に示すように、２画素当たりの輝度傾斜（ｂ／ａ）を用いて画像の動き量ｍｖを算出する場合、上式（２）で算出された画像の動き量ｍｖを２倍する補正が必要となる。

図４の構成においては最大輝度傾斜が求まるが、最大輝度傾斜の方向が画像の動きの方向に平行であるとは限らないため、少なくとも何画素動いたかを示す動き検出信号Ｓ１０７が得られることになる。したがって、仮に画像が最大輝度傾斜の方向に垂直な方向に動くと、フィールド間の輝度の差分ｆｄが０（ゼロ）に近く、実際に大きく動いているにもかかわらず動き検出信号Ｓ１０７の値が０（ゼロ）に近くなる場合がある。しかし、輝度傾斜（ｂ／ａ）の値が小さい方向に視線が移動した場合には動画擬似輪郭が発生しにくいことがわかっているため問題とならない。

また、動画擬似輪郭の抑制には、動きベクトルまたは動きの方向等の厳密な画像情報は必要なく、大まかな画像の動き量がわかればよい。そのため、輝度傾斜の方向と画像の動きの方向とがずれていたり、動き量が多少変動していても動画擬似輪郭の抑制に支障は生じない。

次いで、図１の画像データ処理回路１０８における画像データ処理について説明する。

図９は画像データ処理回路１０８の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態における画像データ処理回路１０８は、動き検出信号Ｓ１０７の値が大きいときに、画素拡散法を用いてデジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂを拡散させる。それにより、動画擬似輪郭を認識しにくくなり、画質が改善される。本実施の形態においては、後述する図１０、図１１および図１２に示すように、画素拡散法（”ＰＤＰの動画偽輪郭低減に関する一検討”：電子情報通信学会全国大会エレクトニクスソサイエティ、Ｃ−４０８、ｐ６６、１９９６年）として一般的なパターンディザ法を用いる。

図９の画像データ処理回路１０８は、変調回路５０１およびパターン発生回路５０２を含む。

図９の変調回路５０１には、図１のフィールド遅延回路１０３により１フィールド分遅延されたデジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂが入力される。

パターン発生回路５０２には、動き検出回路１０７より動き検出信号Ｓ１０７が入力される。パターン発生回路５０２は、画像の動き量に対応する複数組のディザ値を記憶している。パターン発生回路５０２は、動き検出信号Ｓ１０７の値に対応する正負のディザ値を変調回路５０１に与える。変調回路５０１は、フィールドごとに正負のディザ値を交互にデジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂに加算し、加算結果を示すデジタル画像データＳ１０８Ｒ，Ｓ１０８Ｇ，Ｓ１０８Ｂを出力する。この場合、水平方向および垂直方向に隣接する画素において互いに逆の符号のディザ値が加算される。

次に、パターン発生回路５０２の動作の詳細について説明する。

図１０、図１１および図１２は画像データ処理回路１０８の動作の例を示す図である。図１０は、画像の動き量が画素毎に変化がある場合を示し、図１１は画像の動き量が小さくかつ一様である場合を示し、図１２は画像の動き量が大きくかつ一様である場合を示す。ここでは、デジタル画像データＳ１０３Ｒについての画像データ処理の例を説明するが、デジタル画像データＳ１０３Ｇおよびデジタル画像データＳ１０３Ｂの画像データ処理も同様である。

図１０〜図１２において、（ａ）は９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応する動き検出信号Ｓ１０７の値を示し、（ｂ）は奇数フィールドにおける９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するディザ値を示し、（ｃ）は偶数フィールドにおける９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するディザ値を示し、（ｄ）は９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するデジタル画像データＳ１０３Ｒの値を示し、（ｅ）は奇数フィールドにおける９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するデジタル画像データＳ１０８Ｒの値を示し、（ｆ）は偶数フィールドにおける９個の画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するデジタル画像データＳ１０８Ｒの値を示す。

例えば、画素Ｐ１が注目画素の場合を考える。この場合、図１０（ａ）に示すように、画素Ｐ１に対応する動き検出信号Ｓ１０７の値は“＋６”である。また、図１０（ｄ）に示すように、画素Ｐ１に対応するデジタル画像データＳ１０３Ｒの値は“＋３７”である。奇数フィールドでは、図１０（ｂ）に示すように、画素Ｐ１に対応するディザ値は“＋３”である。したがって、図１０（ｅ）に示すように、画素Ｐ１に対応するデジタル画像データＳ１０８Ｒの値は、“＋４０”となる。また、偶数フィールドでは、図１０（ｃ）に示すように、画素Ｐ１に対応するディザ値は“−３”である。したがって、図１０（ｆ）に示すように、画素Ｐ１に対応するデジタル画像データＳ１０８Ｒの値は、“＋３４”となる。また、他の画素Ｐ２〜Ｐ９が注目画素の場合の処理も上記と同様である。

次に、図１１に示すように、画像の動き量が小さくかつ一様である場合、画素Ｐ１〜Ｐ９に対応する動き検出信号Ｓ１０７の値は“＋４”であり、奇数フィールドおよび偶数フィールドにおいて画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するディザ値は交互に“＋２”および“−２”となる。

また、図１２に示すように、画像の動き量が大きくかつ一様である場合、画素Ｐ１〜Ｐ９に対応する動き検出信号Ｓ１０７の値は“＋１６”であり、奇数フィールドおよび偶数フィールドにおいて画素Ｐ１〜Ｐ９に対応するディザ値は交互に“＋８”および“−８”となる。

上下左右および時間方向に隣り合う画素間で不連続な輝度を表示することにより、人間の目は、それらの輝度の平均値で本来の輝度を認識することになるので、動画擬似輪郭が認識されにくくなる。

また、画像の動き量が小さい場合にはディザ値が小さく設定され、画像の動き量が大きい場合にはディザ値が大きく設定される。

このように、必要な領域に必要な大きさの拡散処理を行うことにより、ノイズ感を増加させることなく動画擬似輪郭を抑制することができる。

以上のように、第１の実施の形態に係る画像表示装置１００においては、現フィールドの映像信号Ｓ１０４Ａおよび前フィールドの映像信号Ｓ１０４Ｂに基づいて複数の傾斜値が検出され、その複数の傾斜値に基づいて画像の輝度の傾斜が決定される。この場合、複数の傾斜値の最大値または平均値に基づいて輝度の傾斜が決定される。その結果、最小限の画像の動き量または平均的な画像の動き量を求めることができる。

さらに、第１の実施の形態に係る画像表示装置１００では、画像の動きベクトルを用いることなく画像の動き量に基づいてディザ処理を行うことにより、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

また、画像の動き量が大きいほど動画擬似輪郭が生じる可能性が高いので、画像の動き量に基づいて動画擬似輪郭が発生しにくい階調レベルを選択してもよい。その結果、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

この場合、画像の動き量に基づいて、使用される階調レベルの数を制限するとともに、動画擬似輪郭の発生しにくい階調レベルを選択し、かつサブフィールドの組み合わせにより表示できない階調レベルをパターンディザ法および誤差拡散法の一方または両方を用いて補ってもよい。その結果、階調レベルの数を増加させつつ、より効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

例えば、動画擬似輪郭を抑制するために使用しない非表示階調レベルと表示階調レベルとの差を時間的および／または空間的に拡散することにより、非表示階調レベルを等価的に表示階調レベルを用いて表示することができる。その結果、階調レベルの数を増加させつつより効果的に動画擬似輪郭を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、画像データ処理回路１０８における画像データ処理としてパターンディザ処理を行っているが、画像データ処理として画像の動き量に基づいて他の画素拡散処理または誤差拡散処理を行ってもよい。また、画像データ処理回路１０８において画像の動き量に基づく他の適応処理を行うこともできる。

第１の実施の形態に係る画像表示装置１００においては、サブフィールド処理回路１０９およびＰＤＰ１４０が階調表示部に相当し、１フィールド遅延回路１０３がフィールド遅延部に相当し、輝度傾斜検出回路１０５，１０６が輝度傾斜検出部に相当し、動き検出回路１０７の差分絶対値演算回路３１０が差分算出部に相当し、動き演算回路３０３が動き量算出部に相当し、第１〜第４の差分絶対値演算回路２２１〜２２４および最大値選択回路２２５が傾斜決定部に相当し、平均値算出回路３０５が平均傾斜決定部に相当し、最大値選択回路３０２が最大値傾斜決定部に相当し、輝度信号生成回路１０４が輝度信号生成部に相当し、ラインメモリ２０１，２０２、遅延回路２０３〜２１１、第１〜第４の差分絶対値演算回路２２１〜２２４および最大値選択回路２２５が傾斜値検出部に相当し、画像データ処理回路１０８が画像処理部に相当し、変調回路５０１およびパターン発生回路５０２が拡散処理部に相当する。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。

図１３は第２の実施の形態に係る画像表示装置の構成を示す図である。第２の実施の形態に係る画像表示装置１００ａが、第１の実施の形態に係る画像表示装置１００の構成と異なるのは以下の点である。

図１３に示す画像表示装置１００ａは、図１の画像表示装置１００の輝度信号生成回路１０４、輝度傾斜検出回路１０５，１０６、動き検出回路１０７および画像データ処理回路１０８の代わりに、赤色信号回路１２０Ｒ、緑色信号回路１２０Ｇ、青色信号回路１２０Ｂ、赤色信号画像データ処理回路（以下、赤画像データ処理回路と呼ぶ。）１２１Ｒ、緑色信号画像データ処理回路（以下、緑画像データ処理回路と呼ぶ。）１２１Ｇおよび青色信号画像データ処理回路（以下、青画像データ処理回路と呼ぶ。）１２１Ｂを備える。

図１３のＡ／Ｄ変換回路１０２は、アナログ映像信号Ｓ１０１Ｒ，Ｓ１０１Ｇ，Ｓ１０１Ｂをデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂに変換し、デジタル画像データＳ１０２Ｒを赤色信号回路１２０Ｒ、赤画像データ処理回路１２１Ｒおよび１フィールド遅延回路１０３に与え、デジタル画像データＳ１０２Ｇを緑色信号回路１２０Ｇ、緑画像データ処理回路１２１Ｇおよび１フィールド遅延回路１０３に与え、デジタル画像データＳ１０２Ｂを青色信号回路１２０Ｂ、青画像データ処理回路１２１Ｂおよび１フィールド遅延回路１０３に与える。

１フィールド遅延回路１０３は、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを内蔵されたフィールドメモリを用いて１フィールド分遅延し、デジタル画像データＳ１０３Ｒを赤色信号回路１２０Ｒに与え、デジタル画像データＳ１０３Ｇを緑色信号回路１２０Ｇに与え、デジタル画像データＳ１０３Ｂを青色信号回路１２０Ｂに与える。

赤色信号回路１２０Ｒは、デジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０３Ｒから赤色動き検出信号Ｓ１０７Ｒを検出し、赤画像データ処理回路１２１Ｒに与える。 緑色信号回路１２０Ｇは、デジタル画像データＳ１０２Ｇ，Ｓ１０３Ｇから緑色動き検出信号Ｓ１０７Ｇを検出し、緑画像データ処理回路１２１Ｇに与える。

青色信号回路１２０Ｂは、デジタル画像データＳ１０２Ｂ，Ｓ１０３Ｂから青色動き検出信号Ｓ１０７Ｂを検出し、青画像データ処理回路１２１Ｂに与える。

赤画像データ処理回路１２１Ｒは、赤色動き検出信号Ｓ１０７Ｒに基づいてデジタル画像データＳ１０２Ｒの画像データ処理を行い、赤色画像データＳ１０８Ｒをサブフィールド処理回路１０９に与える。

緑画像データ処理回路１２１Ｇは、緑色動き検出信号Ｓ１０７Ｇに基づいてデジタル画像データＳ１０２Ｇの画像データ処理を行い、緑色画像データＳ１０８Ｇをサブフィールド処理回路１０９に与える。

青画像データ処理回路１２１Ｂは、青色動き検出信号Ｓ１０７Ｂに基づいてデジタル画像データＳ１０２Ｂの画像データ処理を行い、青色画像データＳ１０８Ｂをサブフィールド処理回路１０９に与える。

サブフィールド処理回路１０９は、画像データＳ１０８Ｒ，Ｓ１０８Ｇ，Ｓ１０８Ｂを各画素毎にサブフィールドデータに変換し、データドライバ１１０に与える。

データドライバ１１０は、サブフィールド処理回路１０９より与えられるサブフィールドデータに基づいて書き込みパルスを複数のデータ電極５０に選択的に与える。スキャンドライバ１２０は、タイミングパルス発生回路（図示せず）から与えられるタイミング信号に基づいて各スキャン電極６０を駆動し、サステインドライバ１３０は、タイミングパルス発生回路（図示せず）から与えられるタイミング信号に基づいてサステイン電極７０を駆動する。それにより、ＰＤＰ１４０上に画像が表示される。

次に、赤色信号回路１２０Ｒの構成について説明する。図１４は、赤色信号回路１２０Ｒの構成を示すブロック図である。

図１４の赤色信号回路１２０Ｒの輝度傾斜検出回路１０５Ｒには、デジタル画像データＳ１０２Ｒが入力される。輝度傾斜検出回路１０５Ｒは、デジタル画像データＳ１０２Ｒの輝度傾斜を検出し、輝度傾斜信号Ｓ１０５Ｒとして動き検出回路１０７Ｒに与える。

同様に、輝度傾斜検出回路１０６Ｒには、デジタル画像データ１０３Ｒが入力される。輝度傾斜検出回路１０６は、デジタル画像データＳ１０２Ｒの輝度傾斜を検出し、輝度傾斜信号Ｓ１０６Ｒとして動き検出回路１０７Ｒに与える。

動き検出回路１０７Ｒは、輝度傾斜信号Ｓ１０５Ｒ，Ｓ１０６Ｒおよびデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０３Ｒより赤色動き検出信号Ｓ１０７Ｒを生成し、赤画像データ処理回路１２１Ｒに与える。

なお、本実施の形態において、緑色信号回路１２０Ｇ，１２０Ｂの構成は、赤色信号回路１２０Ｒの構成と同様である。

以上のように、第２の実施の形態に係る画像表示装置１００ａにおいては、現フィールドの赤色信号Ｓ１０２Ｒ、緑色信号Ｓ１０２Ｇおよび青色信号Ｓ１０２Ｂおよび前フィールドの赤色信号Ｓ１０３Ｒ、緑色信号Ｓ１０３Ｇおよび青色信号Ｓ１０３Ｂのそれぞれに対応する輝度の傾斜および輝度の差分を検出することができる。したがって、画像の色ごとの動き量を各色ごとに算出することができる。

また、第２の実施の形態に係る画像表示装置１００ａにおいては、現フィールドの赤色信号Ｓ１０２Ｒ、緑色信号Ｓ１０２Ｇおよび青色信号Ｓ１０２Ｂおよび前フィールドの赤色信号Ｓ１０３Ｒ、緑色信号Ｓ１０３Ｇおよび青色信号Ｓ１０３Ｂのそれぞれに対応する輝度の差分および輝度の傾斜との比率をそれぞれ算出することにより、各色信号に応じた動き量を算出することができる。したがって、多くのラインメモリおよび演算回路を必要とすることなく、簡易な構成で画像の各色ごとに動き量を算出することができる。

第２の実施の形態に係る画像表示装置１００ａにおいては、サブフィールド処理回路１０９およびＰＤＰ１４０が階調表示部に相当し、１フィールド遅延回路１０３がフィールド遅延部に相当し、輝度傾斜検出回路１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０６Ｒ，１０６Ｇ，１０６Ｂが色信号傾斜検出部に相当し、動き検出回路１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂが色信号差分算出部に相当し、画像データ処理回路１０８が画像処理部に相当する。

上記の第１および第２の実施の形態の説明では、各回路をハードウェアで構成した場合を説明したが、各回路をソフトウェアで構成してもよい。さらに、前フィールドのデジタル画像データＳ１０３Ｒ，Ｓ１０３Ｇ，Ｓ１０３Ｂを用いて画像データ処理を行うこととしたが、これに限定されず、現フィールドのデジタル画像データＳ１０２Ｒ，Ｓ１０２Ｇ，Ｓ１０２Ｂを用いて画像データ処理を行うこととしてもよい。

本発明は、映像信号を画像として表示する画像表示装置に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像表示装置の全体構成を示す図 図１に示すＰＤＰに用いられるＡＤＳ方式を説明するための図 輝度信号生成回路の構成を示す図 輝度傾斜検出回路の一例を示す説明図 （ａ）は、動き検出回路の構成の一例を示すブロック図、（ｂ）は、動き検出回路の構成の他の例を示すブロック図 動画擬似輪郭の発生を説明するための図 動画擬似輪郭の発生原因を説明するための図 図１の動き検出回路の動作原理を説明するための説明図 画像データ処理回路の構成の一例を示すブロック図 画像の動き量に応じて画素拡散法による画像処理を説明するための図 画像の動き量に応じて画素拡散法による画像処理を説明するための図 画像の動き量に応じて画素拡散法による画像処理を説明するための図 第２の実施の形態に係る画像表示装置の構成を示す図 赤色信号回路の構成を示すブロック図

符号の説明

１００，１００ａ 画像表示装置
１０３ １フィールド遅延回路
１０４ 輝度信号生成回路
１０５，１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０６，１０６Ｒ，１０６Ｇ，１０６Ｂ 輝度傾斜検出回路
１０７，１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ 動き検出回路
１０８ 画像データ処理回路
１０９ サブフィールド処理回路
１４０ ＰＤＰ
２０１，２０２ ラインメモリ
２０３，２０４，２０５，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１１ 遅延回路
２２１ 第１の差分絶対値演算回路
２２２ 第２の差分絶対値演算回路
２２３ 第３の差分絶対値演算回路
２２４ 第４の差分絶対値演算回路
２２５ 最大値選択回路
２２５ 最大値選択回路
３０２ 最大値選択回路
３０３ 動き演算回路
３０５ 平均値算出回路
３１０ 差分絶対値演算回路
５０１ 変調回路
５０２ パターン発生回路

Claims (17)

1. 映像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
   前記映像信号を１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割し、複数のサブフィールドを時間的に重ねて表示することにより階調表示を行う階調表示部と、
   現フィールドの映像信号を１フィールド分遅延させて前フィールドの映像信号を出力するフィールド遅延部と、
   前記現フィールドの映像信号および前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの映像信号に基づいて複数の傾斜値を検出し、前記複数の傾斜値の最大値を画像の輝度の傾斜として検出する輝度傾斜検出部と、
   前記現フィールドの映像信号と前記フィールド遅延部により出力された前記前フィールドの映像信号との差分を算出する差分算出部と、
   前記差分算出部により算出された差分と前記輝度傾斜検出部により検出された傾斜に基づいて画像の動き量を算出する動き量算出部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、
   前記輝度傾斜検出部は、
   前記現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号および前記フィールド遅延部により出力された前記前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する傾斜を検出する色信号傾斜検出部を含み、
   前記差分算出部は、
   前記現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号および前記フィールド遅延部により出力された前記前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する差分を算出する色信号差分算出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、
   現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で合成することにより現フィールドの輝度信号を生成し、前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で合成することにより前フィールドの輝度信号を生成する輝度信号生成部をさらに備え、
   前記輝度傾斜検出部は、
   前記現フィールドの輝度信号および前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号に基づいて画像の輝度の傾斜を検出し、
   前記差分算出部は、
   前記現フィールドの輝度信号と前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号との差分を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、
   現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を２：１：１、１：２：１および１：１：２のうちいずれかの割合で合成することにより現フィールドの輝度信号を生成し、前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号を２：１：１、１：２：１および１：１：２のうちいずれかの割合で合成することにより前フィールドの輝度信号を生成する輝度信号生成部をさらに備え、
   前記輝度傾斜検出部は、
   前記現フィールドの輝度信号および前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号に基づいて画像の輝度の傾斜を検出し、
   前記差分算出部は、
   前記現フィールドの輝度信号と前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの輝度信号との差分を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
5. 前記映像信号は、輝度信号を含み、
   前記輝度傾斜検出部は、
   前記輝度信号に基づいて傾斜を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記輝度傾斜検出部は、
   注目画素の周囲の複数画素の映像信号を用いて複数の傾斜値を検出する傾斜値検出部を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記動き量算出部は、
   前記差分算出部により算出された差分と前記輝度傾斜検出部により検出された画像の輝度の傾斜との比率を算出することにより前記動き量を算出することを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置。
8. 前記映像信号は、赤色信号、緑色信号および青色信号を含み、
   前記輝度傾斜検出部は、
   前記現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号および前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する傾斜を検出する色信号傾斜検出部を含み、
   前記差分算出部は、
   前記現フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号および前記フィールド遅延部により出力された前フィールドの赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれに対応する差分を算出する色信号差分算出部を含み、
   前記動き量算出部は、
   前記色信号差分算出部により算出された赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する差分と前記色信号傾斜検出部により検出された赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する傾斜との比率をそれぞれ算出することにより赤色信号、緑色信号および青色信号にそれぞれ対応する動き量を算出することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
9. 前記動き量算出部により算出された画像の動き量に基づいて、前記映像信号に対して画像処理を行う画像処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像表示装置。
10. 前記画像処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量に基づいて拡散処理を行う拡散処理部を含むことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
11. 前記拡散処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量に基づいて拡散量を変化させることを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
12. 前記拡散処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量に基づいて前記階調表示部による階調表示において時間的および／または空間的に拡散することを特徴とする請求項１０または１１記載の画像表示装置。
13. 前記拡散処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量に基づいて前記階調表示部による階調表示において非表示階調レベルと前記非表示階調レベルの近傍の表示階調レベルとの差を周辺の画素に拡散する誤差拡散を行うことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の画像表示装置。
14. 前記画像処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量に基づいて前記階調表示部による階調表示において階調レベルの組み合わせを選択することを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の画像表示装置。
15. 前記画像処理部は、
    前記動き量算出部により算出された動き量が大きいほど動画擬似輪郭が発生しにくい階調レベルの組み合わせを選択することを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の画像表示装置。
16. 映像信号に基づいて画像を表示する画像表示方法であって、
    前記映像信号を１フィールド毎に時間幅またはパルス数によりそれぞれ重み付けられた複数のサブフィールドに分割し、複数のサブフィールドを時間的に重ねて表示することにより階調表示を行うステップと、
    現フィールドの映像信号を１フィールド分遅延させて前フィールドの映像信号を出力するステップと、
    前記現フィールドの映像信号および前記前フィールドの映像信号に基づいて複数の傾斜値を検出し、前記複数の傾斜値の最大値を画像の輝度の傾斜として検出するステップと、
    前記現フィールドの映像信号と前記前フィールドの映像信号との差分を算出するステップと、
    前記算出された差分と前記検出された傾斜に基づいて画像の動き量を算出するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
17. 前記算出された画像の動き量に基づいて、前記映像信号に対して画像処理を行うステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１６記載の画像表示方法。

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