JP5061439B2 - 映像信号処理装置および映像信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う画像表示装置および画像表示方法における映像信号処理装置および映像信号処理方法に関する。

発光と非発光の２値制御によって画像表示を行うＰＤＰやＤＭＤ等の画像表示装置では、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う、いわゆるサブフィールド法による画像表示が一般的である。サブフィールド法では、１フィールド期間を発光回数あるいは発光量で重み付けされた複数のサブフィールドに時間分割し、発光させるサブフィールドの組合せによって階調表示を行う。

図１３は、ＰＤＰにおけるサブフィールドの構成の一例を示した概略図である。図１３に示した例では、１フィールドを８つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ８）に分割し、それぞれのサブフィールドに（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）の輝度重みを持たせている。各サブフィールドは、予備放電を行うセットアップ期間（Ｔ１）と、画素毎に発光か非発光かのデータ書込みを行う書込み期間（Ｔ２）と、発光データの書き込まれた画素を一斉に発光させる維持期間（Ｔ３）とからなる。これらのサブフィールドを組み合わせて発光させることにより、「０」から「２５５」までの２５６段階の階調を表示する。例えば、階調「７」を表示する場合は、輝度重み１、２、４を持つＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３を発光させ、階調「２１」を表示する場合は、輝度重み１、４、１６を持つＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ５を発光させる。

このようなサブフィールド法を用いて多階調表示を行う表示方法においては、動画像表示中に画質が劣化して観測される現象が生じることが知られている。その原因の１つに擬似輪郭（動画擬似輪郭）がある。この動画擬似輪郭について、１フィールドを、（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）の輝度重みを持つ８つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ８）に分割した場合を例にして、説明する。

図１４は、ＰＤＰの画面上を水平方向に移動する画像パターンの一例を示した概略図である。図１４に示す画像パターンは、階調値「１２７」の領域Ｐ１と、階調値「１２８」の領域Ｐ２とからなり、ＰＤＰの画面上を右方向または左方向に水平移動する。図１５は、図１４に示した画像パターンをサブフィールドに展開した概略図である。図１５において、横軸はＰＤＰの水平方向の画面位置を、縦軸は時間方向をそれぞれ表し、ハッチングされたサブフィールドは発光しないサブフィールドを表している。

例えば、画像パターンが静止しており、図１５の矢印Ａ−Ａ’に示すように、観測者の視点が水平方向に移動せず画面位置Ａに固定されたままの場合、観測者は、領域Ｐ１、領域Ｐ２を本来の階調値である階調値「１２７」の領域と階調値「１２８」の領域として観測することができる。

しかしながら、画像パターンがＰＤＰの画面上を左方向に移動し、観測者が画像パターンの移動を追いかけて矢印Ｂ−Ｂ’方向に視点を移動させた場合、観測者の眼には、領域Ｐ２の非発光サブフィールド（領域Ｐ２のＳＦ１〜ＳＦ７）と領域Ｐ１の非発光サブフィールド（領域Ｐ１のＳＦ８）とが連続したパターンとして見えてしまうことがある。そのような場合、観測者には、ＳＦ１〜ＳＦ８が連続した非発光サブフィールドとして知覚されてしまい、結果的に階調値「０」、すなわち暗線が観測されることになる。

逆に、画像パターンがＰＤＰの画面上を右方向に移動し、観測者が画像パターンの移動を追いかけて矢印Ｃ−Ｃ’方向に視点を移動させた場合、観測者の眼には、領域Ｐ１の発光サブフィールド（領域Ｐ１のＳＦ１〜ＳＦ７）と領域Ｐ２の発光サブフィールド（領域Ｐ２のＳＦ８）とが連続したパターンとして見えてしまうことがある。そのような場合、観測者には、ＳＦ１〜ＳＦ８が連続した発光サブフィールドとして知覚されてしまい、結果的に階調値「２５５」、すなわち明線が観測されることになる。いずれにしても、本来の階調値である「１２７」、「１２８」とは大幅に異なる階調値の領域があたかもＰＤＰの画面上に存在するかのように観測される。これらが動画像表示中に発生する偽の輪郭、すなわち動画擬似輪郭であり、画質を劣化させる原因の１つとなっている。

そして、図１５を用いて説明した動画擬似輪郭の発生原理からも明らかなように、動画擬似輪郭は、階調の変化はわずかである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ところで発生しやすい。例えば、上述と同様の重み付けのサブフィールドを用いた場合、隣接する画素の輝度階調が「６３」（ＳＦ１〜ＳＦ６が発光サブフィールド）と「６４」（ＳＦ７が発光サブフィールド）の場合、あるいは「１９１」（ＳＦ１〜ＳＦ６、ＳＦ８が発光サブフィールド）と「１９２」（ＳＦ７、ＳＦ８が発光サブフィールド）の場合等も、階調の変化はわずかである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、擬似輪郭が観測されやすい。

この動画擬似輪郭を抑制する技術として、映像信号の階調値を動画擬似輪郭が発生しにくい階調値に変換して表示する方法が提案されている。この方法では、まず、映像信号をフレーム間あるいはフィールド間で減算して差分を求める等して画像の動き領域（以下、フレーム間あるいはフィールド間で動きが生じた画像領域を「動画領域」、動きが生じない画像領域を「静止画領域」と略記する）を検出する。そして、静止画領域と判断された部分はそのままの階調値で表示し（以下、静止画領域における映像信号の処理を「静止画処理」と略記する）、動画領域と判断された部分は元の階調値を動画擬似輪郭が発生しにくい階調値に変換して表示する（以下、動画領域における映像信号の処理を「動画処理」と略記する）。

図１６は、動画擬似輪郭が発生しにくい階調値の一例を示した図である。例えば、１フィールドを（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）の輝度重みを持つ８つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ８）に分割した場合、動画擬似輪郭が発生しにくい階調値（以下、「動画表示用階調値」と略記する）は、「０」、「１」（発光サブフィールドがＳＦ１）、「３」（発光サブフィールドがＳＦ１、ＳＦ２）、「７」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ３）、「１５」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ４）、「３１」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ５）、「６３」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ６）、「１２７」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ７）、「２５５」（発光サブフィールドがＳＦ１〜ＳＦ８）となる。このような、発光サブフィールドが「０」、または階調値「１」、「３」、「７」、「１５」、「３１」、「６３」、「１２７」、「２５５」のように発光サブフィールドが輝度重みが最小のサブフィールドから連続する階調値を用いて画像を表示した場合、発光サブフィールドのパターンの変化を隣接する画素間で小さく抑えることができ、動画擬似輪郭の発生を抑えることができる。

しかし、この方法では、静止画領域が階調値「０」〜「２５５」の２５６階調で表示されるのと比較して、動画領域では動画表示用階調値「０」、「１」、「３」、「７」、「１５」、「３１」、「６３」、「１２７」、「２５５」の９階調しかない。そこで、元の階調値から動画表示用階調値に変換する際に生じる誤差を求めそれを周辺の画素に拡散する方法、いわゆる誤差拡散を同時に行う。これにより、表示に使用される階調値と元の階調値との間に生じる差を補間し、動画領域における階調数の少なさを補うことができる。

図１７は、誤差拡散の一例を示す概略図である。例えば、Ｎラインｉ番目の画素を動画表示用階調値に変換する場合、例えば、元の階調値が「９５」であれば、「９５」に最も近い動画表示用階調値は「１２７」なので、Ｎラインｉ番目の画素の階調値を「１２７」にする。このとき、「１２７−９５＝３２」の誤差が生じるので、誤差「３２」を周辺の画素に拡散する。具体的には、「３２」を１６分の７倍した値「３２×７÷１６＝１４」を隣接するＮライン（ｉ＋１）番目の画素の階調値に加算する。同様に、「３２」を１６分の３倍した値「３２×３÷１６＝６」を隣接する（Ｎ＋１）ライン（ｉ−１）番目の画素の階調値に加算し、「３２」を１６分の５倍した値「３２×５÷１６＝１０」を隣接する（Ｎ＋１）ラインｉ番目の画素の階調値に加算し、「３２」を１６分の１倍した値「３２×１÷１６＝２」を隣接する（Ｎ＋１）ライン（ｉ＋１）番目の画素の階調値に加算する。

また、拡散された誤差を加算された画素では、元の階調値と拡散された誤差とを加算した結果に最も近い動画表示用階調値を表示に用いる階調値として選択し、さらに、そのとき生じる誤差を上述と同様に周辺の画素に拡散する。

このように、動画領域を動画表示用階調値を用いて表示することで動画擬似輪郭を低減し、さらに、誤差拡散によって表示に使用される階調値と元の階調値との間を補間することで、動画領域における階調数の低下を抑制する（例えば、特許文献１を参照）。

一方、動画領域と静止画領域とで映像信号の処理方法を切り替えることによって、動画処理を行う領域と静止画処理を行う領域との境界が発生し、その境界部分に鋭いエッジ状のノイズ（以下、「切り替えショック」と記す）が発生する場合がある。そこで、乱数を発生させ、発生した乱数によって動画領域と静止画領域との境界を拡散して切り替えショックを低減する方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
特開２０００−２７６１００号公報 特開２００３−６９９２２号公報

上述した従来技術では、動画処理を行う領域と静止画処理を行う領域との境界を乱数を用いてランダムに拡散することで、切り替えショックを軽減することができる。しかしながら、動画処理を行う領域と静止画処理を行う領域との境界部分が一定の幅でランダムに拡散されることで、鋭いエッジ状のノイズであったものが一定の幅の鈍いノイズとして残ってしまうことがあり、切り替えショックの低減効果としては十分ではなかった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行うＰＤＰやＤＭＤ等の画像表示装置および画像表示方法において、動画擬似輪郭を低減し、さらに動画領域と静止画領域との境界部分に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させて動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減して動画像を表示する際の画質を改善することができる映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の映像信号処理装置は、１フィールドを輝度重みの異なる複数のサブフィールドで構成し各サブフィールドを発光または非発光制御することにより多階調表示する画像表示装置に用いる映像信号処理装置であって、映像信号から動画領域を検出する動画領域検出部と、映像信号に静止画処理を施す静止画処理部と、映像信号に動画処理を施す動画処理部と、動画領域検出部の検出結果にもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択するための静止レベルを作成する遷移領域作成部と、静止レベルにもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択して出力する選択部と、遷移領域作成部から出力される静止レベルを所定の時間遅延して出力する静止レベル遅延部とを備え、遷移領域作成部は、動画領域においてはあらかじめ設定された初期値を静止レベルとして出力し、動画領域以外の領域では静止レベル遅延部からの出力に補正値を加算した値を静止レベルとして出力するように構成したことを特徴とする。

この構成によれば、動画領域と静止画領域との境界部分に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させた遷移領域を設けることができるので、動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減することができ、動画像を表示する際の画質を改善することが可能となる。

また、乱数を発生する乱数発生部をさらに備え、選択部は、乱数発生部において発生された乱数と静止レベルとの比較の結果にもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択して出力するように構成してもよい。この構成によれば、発生された乱数と静止レベルとの比較によって遷移領域に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させることができるので、それらがランダムに混在され、切り替えショックをさらに低減することができる。

また、遷移領域作成部は、静止レベルの値を制限して出力するためのリミッタを有し、乱数発生部は、静止レベルの最大値および最小値にもとづいた範囲で乱数を発生するように構成してもよい。この構成によれば、静止レベルを制限する値および発生させる乱数の範囲の設定によって、遷移領域に反映させる動画領域の情報をどれだけ過去に遡って使用するかを任意に設定することができ、遷移領域における動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号との混在の割合を容易に変更することができるようになる。

また、遷移領域作成部における初期値を０とするとともに補正値を１とし、選択部は、発生された乱数よりも静止レベルの方が大きい場合には静止画処理を施された映像信号を選択し、そうでない場合には動画処理を施された映像信号を選択して出力するように構成してもよい。この構成によれば、乱数発生部において発生させる乱数の設定およびリミッタにおける静止レベルを制限するための値の設定を容易にすることができるようになる。

また、動画領域以外の領域における任意の画素に隣接する画素の静止レベルが最大値の場合に、任意の画素の静止レベルを最大値に変更する縮小化部をさらに備えた構成としてもよい。この構成によれば、より過去に検出された動画領域ほど遷移領域をより縮小し、静止画処理される領域をより増やすことができるので、動画領域と静止画領域との境界部分をより滑らかにして切り替えショックをさらに低減し、動画像をさらに滑らかに表示することが可能となる。

また、本発明の映像信号処理方法は、１フィールドを輝度重みの異なる複数のサブフィールドで構成し各サブフィールドを発光または非発光制御することにより多階調表示する画像表示方法に用いる映像信号処理方法であって、映像信号から動画領域を検出するとともに、その検出結果にもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択するための静止レベルを作成し、動画領域ではあらかじめ設定された初期値を、動画領域以外の領域では所定時間遅延された静止レベルに補正値を加算した値を静止レベルとし、静止レベルにもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択することで、静止画処理を施された映像信号と動画処理を施された映像信号とを混在させた遷移領域を設けることを特徴とする。

この方法によれば、動画領域と静止画領域との境界部分に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させた遷移領域を設けることができるので、動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減することができ、動画像を表示する際の画質を改善することが可能となる。

また、乱数と静止レベルとの比較の結果にもとづき静止画処理を施された映像信号または動画処理を施された映像信号を選択し、静止レベルが初期値の場合には動画処理を施された映像信号を選択し、補正値の加算回数が多い静止レベルほど静止画処理を施された映像信号を選択する確率を高くするようにしてもよい。この方法によれば、乱数と静止レベルとの比較によって遷移領域に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させることができるので、それらをランダムに混在させることができ、また、補正値の加算回数が多い静止レベルほど静止画処理を施された映像信号を選択する確率を高くすることで、より過去に検出された動画領域ほど静止画処理を施された映像信号の混在の割合が高くなり、切り替えショックをさらに低減することができる。

本発明によれば、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行うＰＤＰやＤＭＤ等の画像表示装置において、動画擬似輪郭を低減し、さらに動画領域と静止画領域との境界部分に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させて動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減して動画像を表示する際の画質を改善することができる画像表示装置を提供することができる。

以下、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）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰ１０の構造を示す分解斜視図である。第１の基板であるガラス製の前面板２０上には、ストライプ状の走査電極２２とストライプ状の維持電極２３とで対をなす表示電極が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。第２の基板である背面板３０上には、走査電極２２および維持電極２３と立体交差するように、誘電体層３３で覆われた複数のストライプ状のデータ電極３２が形成されている。誘電体層３３上にはデータ電極３２と平行に複数の隔壁３４が配置され、この隔壁３４間の誘電体層３３上に蛍光体層３５が設けられている。また、データ電極３２は隣り合う隔壁３４の間に位置するように配置されている。

これら前面板２０と背面板３０とは、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、その外周部がガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが放電ガスとして封入されている。放電空間は、隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、各区画には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が順次配置されている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成され、各色に発光する蛍光体層３５が形成された隣接する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。

図２は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の電極配列図である。行方向にはｎ行の走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ（図１の維持電極２３）とが交互に配列され、列方向にはｍ列のデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣ_ｉ、維持電極ＳＵ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣ_ｉ，ｊが放電空間内に形成され、放電セルＣの総数は（ｍ×ｎ）個になる。

このような構成のＰＤＰ１０においては、ガス放電により紫外線を発生させ、その紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。また、ＰＤＰ１０は、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組合せによって駆動されることにより階調表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間からなり、画像データを表示するために、初期化期間、書込み期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。

図３は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の各電極に印加する各駆動電圧波形を示す波形図である。図３に示すように、各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。また、それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行い、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様であるので、ここでは１つのサブフィールドについてのみ動作を説明する。

まず、初期化期間では、例えば、正のパルス電圧を全ての走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに印加し、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎおよび維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを覆う誘電体層２４上の保護層２５および蛍光体層３５上に必要な壁電荷を蓄積する。加えて、放電遅れを小さくして書込み放電を安定して発生させるためのプライミング（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きを持つ。

具体的には、初期化期間前半部では、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎをそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖ_ｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍとの間でそれぞれ１回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部および維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを正電圧Ｖｅに保ち、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖ_ｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍとの間でそれぞれ２回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により初期化動作が終了する（以下、初期化期間に各電極に印加される駆動電圧を「初期化波形」と略記する）。

次に、書込み期間では、全ての走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを走査している間に、表示データにもとづきデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍに正の書込みパルス電圧を印加する。こうして走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎとデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍとの間に書込み放電が発生し、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上の保護層２５の表面に壁電荷が形成される。

具体的には、書込み期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを一旦電圧Ｖｓｃｎに保持する。次に、放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍ（ｐは１〜ｎの整数）の書込み動作では、走査電極ＳＣ_ｐに走査パルス電圧Ｖａｄを印加するとともに、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍのうちｐ行目に表示すべき映像信号に対応するデータ電極Ｄ_ｑ（Ｄ_ｑはＤ_１〜Ｄ_ｍのうち映像信号にもとづき選択されるデータ電極）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。こうして、書込みパルス電圧が印加されたデータ電極Ｄ_ｑと走査パルス電圧が印加された走査電極ＳＣ_Ｐとの交差部に対応する放電セルＣ_ｐ，ｑで書込み放電が発生する。この書込み放電により放電セルＣ_ｐ，ｑの走査電極ＳＣ_ｐ上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ_ｐ上部に負電圧が蓄積されて、書込み動作が終了する。以下、同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣ_ｎ，ｑに至るまで行い、書込み動作が終了する。

続く維持期間では、一定の期間、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎとの間に放電を維持するのに充分な電圧を印加する。これにより、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎとの間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層３５を励起発光させる。このとき、書込み期間において書込みパルス電圧が印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層３５の励起発光は起こらない。

具体的には、維持期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加する。その後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｐ，ｑにおける走査電極ＳＣ_ｐ上部と維持電極ＳＵ_ｐ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_ｐ上部および維持電極ＳＵ_ｐ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、１回目の維持放電が発生する。そして、維持放電を起こした放電セルＣ_ｐ，ｑでは、維持放電発生時における走査電極ＳＣ_Ｐと維持電極ＳＵ_ｐとの電位差を打ち消すように走査電極ＳＣ_ｐ上部に負電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ_ｐ上部に正電圧が蓄積される。こうして、１回目の維持放電が終了する。１回目の維持放電の後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎにＶｓｕｓを印加し、その後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、１回目の維持放電を起こした放電セルＣ_ｐ，ｑにおける走査電極ＳＣ_ｐ上部と維持電極ＳＵ_ｐ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓに加えて、１回目の維持放電において走査電極ＳＣ_ｐ上部および維持電極ＳＵ_ｐ上部に蓄積された壁電圧が加算されて放電開始電圧より大きくなり、２回目の維持放電が発生する。以降同様に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｐ，ｑに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。

以上がＰＤＰ１０の電極配列およびＰＤＰ１０を駆動するための駆動電圧波形とそのタイミングである。

図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図４に示すプラズマディスプレイ装置は、ＡＤコンバータ１、映像信号処理回路２、サブフィールド処理回路３、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６、ＰＤＰ１０を備えている。

ＡＤコンバータ１は、入力されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。映像信号処理回路２は、入力されたデジタルの映像信号を発光期間の重みの異なる複数のサブフィールドの組合せによってＰＤＰ１０に発光表示するため、１フィールドの映像信号から各サブフィールドの制御を行うサブフィールドデータに変換する。また、映像信号処理回路２は、内部に映像信号処理装置である画像処理部２１を有しており、入力されたデジタルの映像信号から動画領域と静止画領域とを検出してそれぞれ異なる信号処理を施す。

サブフィールド処理回路３は、映像信号処理回路２で作成されたサブフィールドデータからデータ電極駆動回路用制御信号、走査電極駆動回路用制御信号および維持電極駆動回路用制御信号を生成し、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６へそれぞれ出力する。

ＰＤＰ１０は、上述したとおり、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ（図１の維持電極２３）とが交互に配列され、列方向にｍ列のデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣ_ｉ、維持電極ＳＵ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣ_ｉ，ｊが放電空間内に（ｍ×ｎ）個形成され、赤色、緑色および青色の各色に発光する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。

データ電極駆動回路４は、各データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍをそれぞれ独立して駆動することができる駆動回路を内部に備え、データ電極駆動回路用制御信号にもとづいて各データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍを独立して駆動する。走査電極駆動回路５は、各走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎをそれぞれ独立して駆動することができる駆動回路を内部に備え、走査電極駆動回路用制御信号にもとづいて各走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを独立して駆動する。維持電極駆動回路６は、ＰＤＰ１０の全ての維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎをまとめて駆動することができる駆動回路を内部に備え、維持電極駆動回路用制御信号にもとづいて維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを駆動する。なお、それぞれの電極の駆動は図３において説明したとおりである。

図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の画像処理部２１の電気的構成を示すブロック図である。

図５に示すように、本発明の実施の形態１における画像処理部２１は、入力された映像信号から動画領域を検出する動画領域検出部１０２、動画処理と静止画処理とを混在させた遷移領域を作成する遷移領域作成部２００、遷移領域の作成に用いられる情報を所定の時間遅延して出力する静止レベル遅延部１０３、周辺の画素から拡散されてくる誤差を映像信号に加算する加算部１０６、映像信号に静止画処理を施す静止画処理部１０７、映像信号に動画処理を施す動画処理部１０８、静止画処理を施された映像信号および動画処理を施された映像信号のいずれか一方を選択して出力する選択部３００、入力された映像信号と選択部３００から出力される映像信号との差分を誤差として算出する減算部１１０、算出された誤差に所定の定数を乗算して重み付けする乗算部１１１、重み付けされた誤差を周辺の画素に拡散するために遅延する遅延部１１２を備えている。

動画領域検出部１０２は、入力された現フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分を算出し、算出された差分値と動画領域検出用に設定されたしきい値とを比較して、そのしきい値よりも大きい差分値が得られた領域を動画領域とする等の一般に知られた手法により動画領域を検出する。

遷移領域作成部２００は、動画処理と静止画処理とを混在させた遷移領域を作成するために、動画領域検出部１０２によって検出された動画領域を表す信号から「静止レベル」と呼ぶ信号を作成する。この「静止レベル」は、過去に検出された動画領域に関する情報を現フレームの動画処理および静止画処理に反映させるための情報であり、本発明の実施の形態では、「静止レベル」の値にもとづき動画処理と静止画処理との混在比を変えて処理を行う。この遷移領域作成部２００および「静止レベル」の詳細については後述する。

静止レベル遅延部１０３は、コンデンサー等の電子的な記憶素子に電子データを記憶させる半導体メモリ等の一般に知られた記憶装置からなり、遷移領域作成部２００によって作成された遷移領域の作成に用いられる情報、すなわち「静止レベル」に関する情報を記憶する。そして、記憶された「静止レベル」に関する情報は所定の時間経過後に遷移領域作成部２００に出力される。

加算部１０６は、入力された映像信号に、誤差拡散によって周辺の画素から拡散されてくる誤差を加算する。

静止画処理部１０７は、加算部１０６において誤差を加算された映像信号に静止画処理を施して出力する。また、動画処理部１０８は、加算部１０６において誤差を加算された映像信号に対し、動画擬似輪郭が発生しにくい階調値、すなわち動画表示用階調値に変換する等の動画処理を施して出力する。

選択部３００は、選択信号発生部３０１とセレクタ３０２とを備えている。選択信号発生部３０１は、遷移領域作成部２００において作成された「静止レベル」にもとづいて、静止画処理を施された映像信号および動画処理を施された映像信号のいずれか一方を選択するための選択信号を作成して出力する。この選択信号発生部３０１および選択信号の詳細については後述する。セレクタ３０２は、遷移領域作成部２００から出力されてくる選択信号にもとづき、静止画処理を施された映像信号および動画処理を施された映像信号のいずれか一方を選択して出力する。そして選択部３００から出力される映像信号はＰＤＰ１０に表示されるために次段の回路ブロックに出力される。

減算部１１０は、選択部３００から出力される映像信号の、入力された映像信号に対する誤差を算出するために、選択部３００から出力される映像信号を加算部１０６から出力される映像信号から減算する。

乗算部１１１は、減算部１１０によって算出された誤差に所定の重み付けを施すため、減算部１１０から出力される誤差を１６分の７倍、１６分の１倍、１６分の５倍、１６分の３倍してそれぞれ出力する。そして、遅延部１１２は、１６分の７倍された誤差を１画素分（１Ｄ）遅延し、１６分の１倍された誤差を１水平走査期間＋１画素分（１Ｈ＋１Ｄ）遅延し、１６分の５倍された誤差を１水平走査期間分（１Ｈ）遅延し、１６分の３倍された誤差を１水平走査期間−１画素分（１Ｈ−１Ｄ）遅延して出力する。このようにして、遅延されたそれぞれの誤差は周辺の画素に拡散され、加算部１０６において入力された映像信号に加算される。

次に、遷移領域作成部２００の詳細について説明する。

遷移領域作成部２００では、過去に検出された動画領域に関する情報を現フレームに反映させて動画処理を行うために「静止レベル」を作成して出力する。図６は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の遷移領域作成部２００の電気的構成を示すブロック図である。

図６に示すように、本発明の実施の形態１における遷移領域作成部２００は、静止レベル遅延部１０３から出力される値に補正値を加算する加算部１１４、「静止レベル」の値を制限するリミッタ１１５、リミッタ１１５から出力される値および初期値のいずれか一方を選択して「静止レベル」として出力するセレクタ１０４を備えている。

加算部１１４は、静止レベル遅延部１０３から出力される値に補正値として「１」を加算して出力する。

リミッタ１１５は、「静止レベル」の値を制限するために、加算部１１４から出力される値と所定のリミッタ値とを比較していずれか小さい方の値を出力する。また、それらの値が等しい場合には、その値を出力する。

セレクタ１０４は、動画領域検出部１０２から出力されてくる動画領域検出結果にもとづき、動画領域であれば「静止レベル」として初期値「０」を選択して出力する。動画領域でない、すなわち静止画領域であれば、「静止レベル」として静止レベル遅延部１０３から出力された後、加算部１１４において「１」が加算されリミッタ１１５において所定のリミッタ値で制限された値を選択して出力する。

そして、セレクタ１０４において選択された「静止レベル」は、次段の回路ブロックに出力されるとともに静止レベル遅延部１０３にも出力される。静止レベル遅延部１０３に入力された「静止レベル」は、所定の時間、例えばフレーム単位で処理が行われる場合には１フレーム期間の遅延後に出力される。そして、静止レベル遅延部１０３から出力された「静止レベル」には加算部１１４において「１」が加算され、リミッタ１１５において所定のリミッタ値による制限がなされた後、セレクタ１０４に入力されるといった上述した一連の動作が繰り返される。

これにより、ｎフレーム前に動画領域と判定され（ｎ−１）フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「ｎ」となる。具体的には、７フレーム前に動画領域と判定され６フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「７」となり、６フレーム前に動画領域と判定され５フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「６」となり、５フレーム前に動画領域と判定され４フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「５」となり、４フレーム前に動画領域と判定され３フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「４」となり、３フレーム前に動画領域と判定され２フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「３」となり、２フレーム前に動画領域と判定され１フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「２」となり、１フレーム前に動画領域と判定され現フレームで静止画領域と判定された領域における「静止レベル」は「１」となり、現フレームで動画領域と判定された領域における「静止レベル」は「０」となる。

遷移領域作成部２００では、これら一連の動作が順次繰り返されて「静止レベル」が作成され、動画処理と静止画処理とを混在させた遷移領域が作成される。

こうして遷移領域作成部２００において作成された「静止レベル」は、次段の選択信号発生部３０１に出力される。

次に、選択信号発生部３０１について説明する。

選択信号発生部３０１では、遷移領域作成部２００において作成された「静止レベル」にもとづき、動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを遷移領域において混在させるための選択信号を作成する。図７は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の選択信号発生部３０１の電気的構成を示すブロック図である。

図７に示すように、本発明の実施の形態１における選択信号発生部３０１は、乱数発生部３０３と比較部３０４とを備えている。

乱数発生部３０３は、０から所定の数までの整数の乱数を発生して出力する。このとき、発生させる乱数の最大値は、リミッタ１１５におけるリミッタ値から１を引いた値、すなわち「静止レベル」の最大値から１を引いた値とする。例えば、「静止レベル」の最大値が「７」であれば、乱数発生部３０３では「０」から「６」までの整数の乱数を発生させる。なお、乱数発生部３０３が発生する乱数は擬似乱数であってもかまわない。

比較部３０４は、乱数発生部３０３において発生された乱数と遷移領域作成部２００から出力される「静止レベル」とを比較し、「静止レベル」の方が大きければ静止画処理された映像信号を選択するための信号（ここでは、それを「０」とする）を、そうでない場合には動画処理された映像信号を選択するための信号（ここでは、それを「１」とする）を、選択信号として出力する。このとき、乱数発生部３０３が発生させる最大値は「静止レベル」の最大値から１を引いた値であるので、「静止レベル」が最大値のときには比較部３０４からは常に「０」が出力される。

セレクタ３０２は、このようにして比較部３０４で作成された選択信号にもとづき選択の動作をし、選択信号が「０」であれば静止画処理部１０７において静止画処理された映像信号を選択して出力し、選択信号が「１」であれば動画処理部１０８において動画処理された映像信号を選択して出力する。

次に、これら一連の動作により、遷移領域において動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させることができる理由について説明する。なお、ここでは、これまでと同様にリミッタ１１５におけるリミッタ値を「７」とし、乱数発生部３０３が「０」から「６」までの整数をそれぞれ等しい出現確率で発生させるとして以下の説明を行う。

例えば、７フレーム前に動画領域と判定され６フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「７」となる。この場合、乱数発生部３０３において発生される「０」から「６」までのいずれの整数よりも「静止レベル」の「７」の方が大きいので、その領域における選択信号は常に「０」となり、セレクタ３０２からは常に静止画処理された映像信号が出力される。

６フレーム前に動画領域と判定され５フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「６」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」から「５」の出現確率は７分の６であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の６となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「６」の出現確率は７分の１であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の１となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが６：１の割合で出力される。

また、５フレーム前に動画領域と判定され４フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「５」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」から「４」の出現確率は７分の５であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の５となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「５」と「６」の出現確率は７分の２であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の２となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが５：２の割合で出力される。

また、４フレーム前に動画領域と判定され３フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「４」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」から「３」の出現確率は７分の４であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の４となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「４」から「６」の出現確率は７分の３であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の３となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが４：３の割合で出力される。

また、３フレーム前に動画領域と判定され２フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「３」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」から「２」の出現確率は７分の３であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の３となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「３」から「６」の出現確率は７分の４であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の４となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが３：４の割合で出力される。

また、２フレーム前に動画領域と判定され１フレーム前から現フレームまで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「２」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」と「１」の出現確率は７分の２であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の２となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「２」から「６」の出現確率は７分の５であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の５となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが２：５の割合で出力される。

また、１フレーム前に動画領域と判定され現フレームで静止画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「１」となる。そして、乱数発生部３０３において発生される「０」の出現確率は７分の１であるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率は７分の１となる。一方、乱数発生部３０３において発生される「１」から「６」の出現確率は７分の６であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率は７分の６となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが１：６の割合で出力される。

また、現フレームで動画領域と判定された領域においては、「静止レベル」は「０」となる。この場合、乱数発生部３０３において発生される「０」から「６」までのいずれの整数も「静止レベル」の「０」以上となるので、その領域における選択信号は常に「１」となり、セレクタ３０２からは常に動画処理された映像信号が出力される。

これらをまとめると次のようになる。「静止レベル」の最大値をｎ（ｎは０以上の整数）とし、ｍ（ｍは０以上ｎ以下の整数）フレーム前に動画領域と判定されそれ以降のフレームから現フレームまで静止画領域と判定された領域においては「静止レベル」は「ｍ」となる（現フレームにおいて動画領域と判定された領域においては「静止レベル」は「０」となる）。そして、乱数発生部３０３が「０」から「ｎ−１」までの整数を、それぞれ等しい出現確率で発生させた場合、乱数発生部３０３において発生される「０」から「ｍ−１」の出現確率はｎ分のｍであるので、その領域における選択信号が「０」となる確率、すなわちセレクタ３０２で静止画処理された映像信号が選択される確率はｎ分のｍとなる。一方、乱数発生部３０３において発生される「ｍ」から「ｎ−１」の出現確率はｎ分の（ｎ−ｍ）であるので、同領域における選択信号が「１」となる確率、すなわちセレクタ３０２で動画処理された映像信号が選択される確率はｎ分の（ｎ−ｍ）となる。これにより、セレクタ３０２からは静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とがｍ：（ｎ−ｍ）の割合で出力される。

したがって、過去に動画領域と判定された領域では静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とが混合して出力され、かつより過去に動画領域と判定された領域ほど静止画処理された映像信号の割合が大きくなって出力される。これにより、本発明の実施の形態１では、動画領域と静止画領域との境界に表れる切り替えショックを軽減することができる。

これらの動作を図面を用いて具体的に説明する。

図８は、動画領域の検出を示した概略図である。

図８に示すように、（Ｎ−１）フレームからＮフレームで画像パターンが移動しているような場合、Ｎフレームの映像信号から（Ｎ−１）フレームの映像信号を減算してフレーム間差分を算出することで、図８の下段に示すように、動画領域（図面中に斜線で示した領域）を検出することができる。

図９は、本発明の実施の形態１における静止レベルの算出結果の一例を示した概略図である。

例えば、図８に示したものと同様の画像パターンが一定の移動量で連続して移動しているような場合、現フレームの映像信号から１フレーム前の映像信号を減算（以下、現フレームを「Ｎ」と表し、フレーム間差分によって得られる動画領域を、例えば現フレームと１フレーム前とのフレーム間差分であれば「Ｎ−（Ｎ−１）」というように表す）することによって得られる動画領域は、図９にＮ−（Ｎ−１）で示した領域のようになる。同様に、１フレーム前の映像信号と２フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示した領域のようになり、２フレーム前の映像信号と３フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−２）−（Ｎ−３）で示した領域のようになり、３フレーム前の映像信号と４フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−２）−（Ｎ−３）で示した領域のようになり、４フレーム前の映像信号と５フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−４）−（Ｎ−５）で示した領域のようになり、５フレーム前の映像信号と６フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−５）−（Ｎ−６）で示した領域のようになり、６フレーム前の映像信号と７フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−６）−（Ｎ−７）で示した領域のようになり、７フレーム前の映像信号と８フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって得られた動画領域は図９に（Ｎ−７）−（Ｎ−８）で示した領域のようになる。

そして、本発明の実施の形態１では、上述した回路ブロックの動作により、図９に示したＮ−（Ｎ−１）で表される領域の「静止レベル」は「０」に設定され、現フレームにおいてその領域における全ての映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で表される動画領域の「静止レベル」は「１」となり、現フレームにおいてその領域の７分の１の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の６の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−２）−（Ｎ−３）で表される動画領域の「静止レベル」は「２」となり、現フレームにおいてその領域の７分の２の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の５の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−３）−（Ｎ−４）で表される動画領域の「静止レベル」は「３」となり、現フレームにおいてその領域の７分の３の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の４の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−４）−（Ｎ−５）で表される動画領域の「静止レベル」は「４」となり、現フレームにおいてその領域の７分の４の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の３の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−５）−（Ｎ−６）で表される動画領域の「静止レベル」は「５」となり、現フレームにおいてその領域の７分の５の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の２の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−６）−（Ｎ−７）で表される動画領域の「静止レベル」は「６」となり、現フレームにおいてその領域の７分の６の画素数にあたる映像信号が静止画処理され、７分の１の画素数にあたる映像信号が動画処理される。また、（Ｎ−７）−（Ｎ−８）で表される動画領域の「静止レベル」は「７」に設定され、現フレームにおいてその領域における全ての映像信号が静止画処理される。

このように、本発明の実施の形態１では、遷移領域作成部２００において作成される「静止レベル」によって静止画処理される映像信号と動画処理される映像信号との割合を変更する構成としているので、遷移領域における静止画処理した映像信号と動画処理した映像信号との割合を時間の経過によって徐々に変化させることができる。また、乱数発生部３０３によって発生される乱数によって静止画処理される映像信号と動画処理される映像信号とが決定されるため、遷移領域では静止画処理された映像信号と動画処理された映像信号とをランダムに混在させた状態とすることができる。これらの手法により動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減し、動画像を滑らかに表示することが可能となる。

また、本発明の実施の形態１では、動画領域検出結果をどれだけ過去に遡って使用するかを、リミッタ１１５におけるリミッタ値および乱数発生部３０３において発生させる乱数の範囲によって設定することができる。ここに示した例では、動き領域における「静止レベル」の初期値を「０」とし、静止レベル遅延部１０３から出力された「静止レベル」に加算部１１４において補正値「１」を加算しているので、例えば、リミッタ値を「７」にし、乱数発生部３０３において発生させる乱数を「０」〜「６」の整数とした場合には、最大で７フレーム前に検出された動画領域検出結果を現フレームにおける動画処理に反映させることができる。このように、リミッタ１１５におけるリミッタ値の設定および乱数発生部３０３において発生させる乱数の範囲の設定により、動画領域検出結果をどれだけ過去に遡って使用するかを容易に設定でき、遷移領域における動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号との混在の割合を容易に変更することができる。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の遷移領域作成部２０１の電気的構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、本発明の実施の形態２における遷移領域作成部２０１は、図６に示した実施の形態１における遷移領域作成部２００を構成するセレクタ１０４、加算部１１４、リミッタ１１５に加え、縮小化部１０５を備えた構成である。なお、ここでは、遷移領域作成部２０１において新たに加えられた構成要素である縮小化部１０５を中心に説明を行う。

縮小化部１０５は、静止レベル遅延部１０３から出力された「静止レベル」がリミッタ１１５におけるリミッタ値よりも小さい場合、すなわち「静止レベル」の最大値であるｎ未満の場合、その「静止レベル」によって形成される遷移領域を縮小させる。具体的には、静止レベル遅延部１０３から出力された「静止レベル」に隣接する画素における「静止レベル」が最大値ｎであれば、その読み出した「静止レベル」を最大値ｎに変更する。これにより、最大値未満の「静止レベル」によって形成される遷移領域を縮小させる。

これらの動作を図面を用いて具体的に説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２における遷移領域の縮小の様子を示した概略図である。

例えば、図８に示したものと同様の画像パターンが一定の移動量で連続して移動しているような場合、図１１のＮ−（Ｎ−１）や（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示されるような動画領域が検出される。このとき、現フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって検出されたＮ−（Ｎ−１）で示される動画領域は、動画領域検出部１０２において検出された動画領域であり、静止レベル遅延部１０３から出力されたものではない。したがって、Ｎ−（Ｎ−１）で示される動画領域の縮小は行わない。一方、１フレーム前の映像信号と２フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって検出された（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示される領域は、静止レベル遅延部１０３から出力された「静止レベル」による遷移領域である。したがって、本実施の形態では、この遷移領域と、静止画領域、すなわち「静止レベル」が最大値のｎである領域との境界部分にある画素の「静止レベル」を最大値ｎに変更することで、静止画領域を増やして遷移領域を縮小する。

図１２は、本発明の実施の形態２における遷移領域の縮小を連続して行う様子を示した概略図である。

例えば、図８に示したものと同様の画像パターンが一定の移動量で連続して移動しているような場合、遷移領域の縮小を行わなければ図９のＮ−（Ｎ−１）や（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示されるような動画領域（遷移領域）が検出され、各遷移領域の面積は互いにほぼ等しくなる。一方、本発明の実施の形態２における遷移領域の縮小を連続して行うと、一旦縮小されて静止レベル遅延部１０３に記憶された遷移領域が、静止レベル遅延部１０３から再度出力されたときに再度縮小されるといった動作が繰り返される。これにより、現フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって検出されたＮ−（Ｎ−１）で示される動画領域よりも、１フレーム前の映像信号と２フレーム前の映像信号とのフレーム間差分によって検出された（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示される遷移領域の方が面積が縮小され、同様に、（Ｎ−１）−（Ｎ−２）で示される遷移領域よりも（Ｎ−２）−（Ｎ−３）で示される遷移領域の方が面積が縮小され、（Ｎ−２）−（Ｎ−３）で示される遷移領域よりも（Ｎ−３）−（Ｎ−４）で示される遷移領域の方が面積が縮小される。このように、より過去に検出された動画領域ほど遷移領域がより縮小されることになる。これにより、より過去に検出された動画領域ほどより静止画処理される領域を増やすことができる。本発明の実施の形態２においては、これらの手法により、動画領域と静止画領域との境界部分がより滑らかになって切り替えショックがさらに低減され、動画像をさらに滑らかに表示することが可能となる。

なお、本発明の実施の形態２においては、最大値ｎ未満の「静止レベル」に隣接する画素の「静止レベル」が最大値ｎの場合に、その「静止レベル」を最大値ｎに変更する構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定されるものではなく、例えば、２画素、あるいは３画素といった所定の画素数以内の画素を間に挟んで静止画領域（「静止レベル」が最大値ｎの画素）に隣接している画素の「静止レベル」を最大値ｎに変更するようにすれば、その所定の画素数の設定により遷移領域の縮小の度合いを変更することもできる。

なお、本発明の実施の形態では、乱数発生部３０３が発生させる乱数の最大値を、リミッタ１１５におけるリミッタ値から１を引いた値、すなわち「静止レベル」の最大値から１を引いた値とし、比較部３０４においては、乱数発生部３０３において発生された乱数よりも「静止レベル」の方が大きい場合に静止画処理された映像信号を選択するための信号を選択信号として出力する構成を説明した。しかし、例えば、乱数発生部３０３が発生させる乱数の最大値を、リミッタ１１５におけるリミッタ値、すなわち「静止レベル」の最大値と同じ値とし、比較部３０４において、乱数発生部３０３が発生した乱数と遷移領域作成部２００、２０１から出力される「静止レベル」との比較の結果が等しいかまたは「静止レベル」の方が大きければ静止画処理された映像信号を選択するための信号を出力する構成であっても、上述と同等の動作とすることができる。

なお、本発明の実施の形態では、動画領域検出部１０２において動画と判定された領域ではセレクタ１０４が「０」を選択し、「静止レベル」に「０」を設定する構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定されるものではなく、そのような場合に「静止レベル」として「０」以外の数値、例えば、「−１」等の数値を設定する構成としてもよい。「静止レベル」の初期値を「−１」とした場合、静止レベル遅延部１０３によって１フレーム遅延された「静止レベル」が「０」となり、現フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号との差分によって検出される動画領域のみならず、１フレーム前の映像信号と２フレーム前の映像信号との差分によって検出される動画領域においても全ての映像信号が動画処理される。そして、この場合には、２フレーム前の映像信号と３フレーム前の映像信号との差分によって検出される動画領域からが、動画処理される映像信号と静止画処理される映像信号とが混在した遷移領域となる。このように、セレクタ１０４に設定する「静止レベル」の初期値を「０」以外の数にすることで、どのフレームにおける動画領域からを遷移領域とするかを任意に設定することも可能である。

また、本発明の実施の形態では、フレーム間で映像信号の差分を検出して動画領域を検出し、かつ「静止レベル」を１フレーム期間単位で遅延させる構成を説明したが、例えばこれらの処理をフィールド単位で行う構成としてもかまわない。

また、本発明の実施の形態では、遷移領域作成部２００、２０１にリミッタ１１５を設けた構成を説明したが、たとえリミッタ１１５がなくとも、乱数発生部３０３における乱数の発生範囲を制限することで、同様の効果を得ることが可能である。

また、本発明の実施の形態では、「静止レベル」の最大値を「７」として説明を行ったが、これは単に一例を示したに過ぎず、表示デバイスの特性や回路構成あるいは仕様等にもとづき最適な値に設定することが望ましい。

また、上述の実施の形態ではＰＤＰを例にして説明を行ったが、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行うサブフィールド法による画像表示方法であれば本発明を同様に適用することができ、上述と同様の効果を得ることができる。

本発明に係る画像表示装置は、動画擬似輪郭を低減し、さらに動画領域と静止画領域との境界部分に動画処理された映像信号と静止画処理された映像信号とを混在させることで動画領域と静止画領域との境界部分に生じる切り替えショックを低減して動画像を表示する際の画質を改善することができるので、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行うＰＤＰやＤＭＤ等の画像表示装置として有用である。

本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの構造を示す分解斜視図 同ＰＤＰの電極配列図 同ＰＤＰの各電極に印加する各駆動電圧波形を示す波形図 本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図 同プラズマディスプレイ装置の画像処理部の電気的構成を示すブロック図 同プラズマディスプレイ装置の遷移領域作成部の電気的構成を示すブロック図 同プラズマディスプレイ装置の選択信号発生部の電気的構成を示すブロック図 動画領域の検出を示した概略図 本発明の実施の形態１における静止レベルの算出結果の一例を示した概略図 本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の遷移領域作成部の電気的構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２における遷移領域の縮小の様子を示した概略図 本発明の実施の形態２における遷移領域の縮小を連続して行う様子を示した概略図 ＰＤＰにおけるサブフィールドの構成の一例を示した概略図 ＰＤＰの画面上を水平方向に移動する画像パターンの一例を示した概略図 図１４に示した画像パターンをサブフィールドに展開した概略図 動画擬似輪郭が発生しにくい階調値の一例を示した図 誤差拡散の一例を示す概略図

符号の説明

１ ＡＤコンバータ
２ 映像信号処理回路
３ サブフィールド処理回路
４ データ電極駆動回路
５ 走査電極駆動回路
６ 維持電極駆動回路
１０ プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２０ （ガラス製の）前面板
２１ 画像処理部
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４，３３ 誘電体層
２５ 保護層
３０ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
１０２ 動画領域検出部
１０３ 静止レベル遅延部
１０４，３０２ セレクタ
１０５ 縮小化部
１０６，１１４ 加算部
１０７ 静止画処理部
１０８ 動画処理部
１１０ 減算部
１１１ 乗算部
１１２ 遅延部
１１５ リミッタ
２００，２０１ 遷移領域作成部
３００ 選択部
３０１ 選択信号発生部
３０３ 乱数発生部
３０４ 比較部

Claims (1)

1. 入力された映像信号の１フィールドを輝度重みの異なる複数のサブフィールドで構成し各サブフィールドを発光または非発光制御することにより多階調表示する画像表示装置に用いる映像信号処理装置であって、
   前記映像信号から動画領域を検出する動画領域検出部と、
   周辺の画素に入力される映像信号の誤差拡散処理により拡散される前記周辺の画素の映像信号の誤差を前記映像信号に加算して出力する加算部と、
   前記加算部から出力された信号が動きのない静止画領域の場合にはそのまま元の階調値を出力する静止画処理を施す静止画処理部と、
   前記加算部から出力された信号が動きのある動画領域の場合には元の階調値を擬似輪郭が発生しにくい動画表示用階調値に変換する動画処理を施す動画処理部と、
   前記動画領域検出部の検出結果にもとづき過去から現フレームまでに連続して静止画領域と判例されたフレーム数の情報から静止レベルを作成する遷移領域作成部と、
   前記静止レベルにもとづき前記静止画処理部で前記静止画処理を施された映像信号または前記動画処理部で前記動画処理を施された映像信号のいずれかを選択する選択部とを備え、前記選択部は、前記遷移領域作成部の静止レベルが過去に静止画領域と判定されたフレームの数が多いほど前記静止画処理部で静止画処理された映像信号を選択する割合を大きくすることを特徴とする映像信号処理装置。

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