JPH0720822A

JPH0720822A - 表示制御装置

Info

Publication number: JPH0720822A
Application number: JP16101493A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yoshida; 正吉田; Mitsuru Maeda; 充前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】入力画像について動きのある部分を効率良く
検知する。【構成】カラー画像を表す画像信号を入力する入力手
段（１００）と、該入力手段によって入力された画像信
号を表示のために格納するフレームメモリ（１５０）
と、フレーム毎に変化した部分を表示装置に表示するた
めのフレーム間変化検知手段（２２０）とを有し、該フ
レーム間変化検知手段は、カラー画像を構成する複数の
成分の検知精度に重みをつけて行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示制御装置、例えば、
入力画像信号を該入力画像信号のフレーム周波数より低
い周波数で画像を表示するメモリ性のあるディスプレ
イ、特に強誘電性液晶ディスプレイ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅ
ｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐ
ｌａｙ：以下、ＦＬＣＤと略す）などの表示を制御する
表示制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、ＦＬＣＤについて簡単に述べる。
ＦＬＣＤは液晶を用いた２値ディスプレイであるが、デ
ィスプレイを構成する画素自体にメモリ性があり、電界
がかからなくなっても画素セルが電界の印加によって変
化した表示状態を保持し続ける特徴がある。大画面の製
造が容易であることから、次世代のディスプレイとして
期待がもたれている。

【０００３】また、文字や線図形と自然画像が混在して
いても高画質な２値画像が得られる２値化手法として、
誤差拡散法や平均濃度保存法等の２値化手法が普及し始
めている。

【０００４】ＦＬＣＤはその特性から、高精細化したデ
ィスプレイ表示スピード、例えば画像サイズ１２８０×
１０２４の６０Ｈｚノンインターレースに、対応できな
い。特に、近年高精細化が進むワークステーション等の
コンピュータ表示出力に関しては、フレーム周波数が１
／４程度であり、インタラクティブ性が問われる、マウ
ス等のカーソル移動等ではこの動きに表示が追従せず、
作業者に不快感を与え、作業効率の低下を招いていた。

【０００５】そのため、ＦＬＣＤのメモリ性を生かし、
フレーム間で変化があった部分のみを表示状態を変更
し、見かけのフレーム周波数を向上させる方式が提案さ
れている。

【０００６】図２はコンピュータとディスプレイとの関
係を示したものである。１０はコンピュータ本体であ
り、ＣＰＵとメモリ、ディスク等の周辺装置で構成され
ている。コンピュータ本体からは、ディスプレイ表示の
ための画像信号１１が出力される。通常、画像信号１１
は、ディジタル信号又はアナログ信号（例えばＮＴＳＣ
コンポジット信号、コンポーネントＲＧＢ信号、ノンイ
ンターレース信号等）である。３０はＦＬＣＤである。
２０は本発明に関する画像処理部であり、コンピュータ
本体１０からのＲＧＢアナログ信号１１を入力し、ＦＬ
ＣＤ３０に出力可能なＲＧＢ各１ビットのディジタル信
号１２に変換する。ＦＬＣＤ３０は画像処理部２０から
のディジタルＲＧＢ信号１２を入力し、表示する。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
２のような構成では、コンピュータ１０からの出力は、
例えば画像信号１１が１２８０×１０２４サイズ相当の
６０Ｈｚノンインターレースのアナログ信号であり、図
６に示すようにカーソルが移動しても、カーソルの形状
や、（Ｘ０，Ｙ０）→（Ｘ１，Ｙ１）といった移動の情
報は特に与えられない。即ち、高速表示を実現するため
の表示状態を変更する領域に関する情報はコンピュータ
１０からは与えられない。

【０００８】したがって画像処理部２０において入力さ
れる画像信号１１からこれらの情報を抽出しなければな
らなかったそこで、表示のための画像信号から画像の変
化した部分を効率良く検知することが必要となった。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、メモリ性のあるディスプレイに表示する際
に、単位時間前のフレームと現フレームを比較し動きの
ある部分を検知するための効率良い手段を提供すること
により、メモリコスト等の装置コストが廉価で、かつ、
表示画像を部分的に書きかえても高画質な表示装置を実
現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明の表示制御装置は、カラー画像を表す
画像信号を入力する入力手段と、該入力手段によって入
力された画像信号を表示のために格納するフレームメモ
リと、フレーム毎に変化した部分を表示装置に表示する
ためのフレーム間変化検知手段とを有し、該フレーム間
変化検知手段は、カラー画像を構成する複数の成分の検
知精度に重みをつけて行うことを特徴とする。

【００１１】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を好ましい実施例を用いて
説明する。図１は本発明を適用した画像表示装置の画像
処理部の実施例構成である。

【００１２】本実施例ではコンポーネントＲＧＢノンイ
ンターレース６０Ｈｚ信号とする。

【００１３】図１は図２の画像処理部２０の詳細であ
る。１００はコンピュータ１０からのＲＧＢアナログ出
力信号１１を入力する端子、１１０は入力されたＲＧＢ
アナログ信号をＡ／Ｄ変換し、多値のディジタルＲＧＢ
信号を生成するＡ／Ｄ変換部である。ＲＧＢアナログ信
号は６０Ｈｚノンインターレースである。１２０は画像
２値化部であり、多値のＲＧＢディジタル信号をＲＧＢ
各１ビットの信号に変換する。ここでは画像の２値化手
法として中間調を表現するのに適した擬似中間調処理、
例えば、誤差拡散法を用いる。１３０は同期をとるため
にＦＩＦＯメモリ等で構成される遅延バッファである。
１４０は制御信号でＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。
１５０は各画像のＲＧＢ各１ビットのデータを格納して
おくフレームメモリであり、２ポートＲＡＭ等で構成さ
れる。１６０は多値ディジタル信号ＲＧＢから輝度Ｙ信
号と色差ＣｂＣｒ信号に変換するＲＧＢ／ＹＣｂＣｒ変
換部である。５００〜５４０はローパスフィルタ処理と
画像信号を間引くサブサンプリング処理を行うローパス
／サブサンプリング部である。５５０、５６０、５７０
はそれぞれローパス／サブサンプリング処理されたＹ、
Ｃｂ、Ｃｒ信号をフレーム毎に一時格納するバッファで
ある。３６０、３７０、３８０はそれぞれ５５０、５６
０、５７０に格納された１フレーム前の画像信号と次の
画像信号の同位置の画素値どうしで絶対値差分を求める
絶対値差分部である。３９０、４００、４１０はそれぞ
れ５５０、５６０、５７０で求めた絶対値差分をあるし
きい値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、で２値化し、“１”で
あればその画素は変化があると判断する。これらの２値
化信号はＯＲ回路４８０で論理和がとられ、“１”とな
るラインが存在する場合はラインフラグメモリ４２０に
フラグをたてる。

【００１４】４２０は各走査線ごとにフラグのＯＮ／Ｏ
ＦＦができるラインフラグメモリである。２２０はライ
ンフラグメモリ４２０の内容から、部分書き込みを行う
か、どうかを判断し、部分書き込みの位置等の制御を行
う部分書き込み検知部である。２３０はＦＬＣＤインタ
ーフェースであり、ビデオフレームメモリ１５０の内容
を読み出し、端子２４０を介して、ＦＬＣＤ３０に出力
する。

【００１５】コンピュータ１０からの６０Ｈｚノンイン
ターレースのＲＧＢアナログ信号を端子１００より、Ａ
／Ｄ変換部１１０に入力する。入力された多値ＲＧＢア
ナログ信号はＡ／Ｄ変換され、多値のＲＧＢディジタル
信号に変換されて画像２値化部１２０とＲＧＢ／Ｙ変換
部１６０に入力される。画像２値化部１２０は入力され
た多値ＲＧＢ信号を各色ごとに上述の誤差拡散法によっ
て２値化していく。その結果は遅延バッファ１３０に格
納される。

【００１６】一方、ＲＧＢ／Ｙ変換部１６０に入力され
た多値のＲＧＢディジタル信号は画素ごとに順次、ＹＣ
ｂＣｒ信号に変換する。ＲＧＢ信号からＹＣｂＣｒ信号
への変換はＹ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×ＢＣｂ＝（Ｂ−Ｙ）×０．５６４＋１２８Ｃｒ＝（Ｒ−Ｙ）×０．７１３＋１２８で行われる。

【００１７】Ｙ信号はローパス／サブサンプリング部で
ローパスフィルタ処理したあと奇数番目の画素値を１／
２の周波数でサブサンプリングする。図４にローパスフ
ィルタの一例を示す。全画素について、注目画素２、左
右画素１のウェイトでたたみ込み演算を行う。その後奇
数画素をサンプリングする。バッファ５５０には各ライ
ン画素数の１／２のＹデータが１画面分格納される。Ｃ
ｂ，Ｃｒ信号についても同様な処理が行われるが、それ
ぞれこのローパス／サブサンプリング処理を５１０、５
２０と５３０、５４０によりくり返し２回行う。すなわ
ちＣｂ，Ｃｒ信号については各ラインの画素数の１／４
のデータ１画面分がそれぞれバッファ５６０、５７０に
格納される。Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒそれぞれ別々に絶対値差分
部３６０、３７０、３８０と２値化部３９０、４００、
４１０により変化画素を検知するわけであるが、ＹとＣ
ｂＣｒはサンプリング間隔が異なる。すなわちＹ信号は
カラー画像の成分のうち、変化、動きに対して最も重要
な情報を含むと考えられるため、変化に対して検知精度
をＣｂＣｒに対して２倍としている。検知精度を上げる
ためにはなるべくサブサンプリングを行わないことが望
ましいが、１つ前のフレームとの差分をとるバッファの
容量が増えてしまうため、本実施例においてはＹについ
ては１／２サブサンプリングＣｂＣｒについては１／２
の２回すなわち１／４サブサンプリングを行っている。
ＣｂＣｒについては主に輝度変化は少ないが色が変化す
る部分の検知を行う。Ｙ信号についてはバッファ５５０
に格納された１つ前のフレームのサブサンプリングされ
た画素値と１フレーム分が格納される。現フレームの画
素値と前フレームの画素値が順次絶対値差分部３６０で
差分の絶対値がとられ、２値化部３９０で固定しきい値
ＴＨ１と比較され２値化される。差分の絶対値がしきい
値ＴＨ１よりも大きかった場合は“１”を出力し、そう
でなければ“０”を出力する。Ｃｂ、Ｃｒ信号について
も同様な処理を行いそれぞれ２値化部４００、４１０に
よりしきい値ＴＨ２、ＴＨ３により２値化される。

【００１８】閾値ＴＨ１〜３はアナログノイズよりも大
きな値であれば良い。閾値ＴＨ１〜３の決定法はいろい
ろあるが、例えば、事前に単一輝度（ここでは１２８と
する）のアナログ信号を出力してもらい、端子１００か
ら入力し、Ａ／Ｄ変換部１１０でディジタルデータに変
換し、ＲＧＢ／ＹＣｂＣｒ変換部１６０に入力してＹＣ
ｂＣｒ信号に変換してからバッファ５５０、５６０、５
７０に書き込む。絶対値差分部３６０、３７０、３８０
ではＲＧＢ／ＹＣｂＣｒ変換部１６０からの入力ではな
く、固定値（ここでは１２８）との絶対値差分を求め、
その最大値を閾値ＴＨとすることもできる。

【００１９】２値化された絶対値差分信号が１であれば
変化点として抽出する。ＹＣｂＣｒの変化点論理和をＯ
Ｒ回路４８０でとり、いずれかに変化があればラインフ
ラグメモリ４２０にフラグ“１”をたてる。ラインフラ
グメモリ４２０は、各フレームの走査ラインの処理を開
始する前にフラグをリセットする。変化点が１つでも抽
出されたらそのラインのフラグを１とする。１走査ライ
ン内に変化点がなかった場合はラインフラグメモリの該
当するフラグを“０”とする。

【００２０】部分書き込み検知部２２０はラインフラグ
メモリ４２０のフラグ状態を監視し、フラグがたった場
合、該当する走査線の部分書き込みを行う。

【００２１】部分書き込みを行う場合はスイッチ１４０
をＯＮにし、部分書き込みを行う走査線の位置情報をビ
デオフレームメモリ１５０とＦＬＣＤインターフェース
部２３０に送る。この結果、変化点が検出された走査線
に対応する走査線の２値化されたＲＧＢ信号を遅延バッ
ファ１３０から読み出し、ビデオフレームメモリ１５０
に書き込みを行う。さらに、ＦＬＣＤインターフェース
２３０は、ビデオフレームメモリ１５０の該当する走査
線のＲＧＢ２値信号を読み出し、ＦＬＣＤ３０の走査線
データによってＦＬＣＤ３０の該当する走査線の表示状
態を変化させる。

【００２２】ラインフラグメモリ４２０のフラグがたっ
ていない場合、部分書き込み検知部２２０はスイッチ１
４０をＯＦＦにし、該当する走査線のＲＧＢ２値化信号
の書き込みは行わない。このようにして、変化のあった
部分のみの表示状態を変化させる。

【００２３】（第２実施例）図３は本発明を適用した画
像表示装置の画像処理部の実施例構成である。図３にあ
って図１と同じ番号のものは第１の実施例と同様な機能
を果たす。図３は、変化点検知のための信号をＲＧＢ信
号のまま行う例である。Ａ／Ｄ変換部１１０によりディ
ジタル化されたＲＧＢ信号はそれぞれそのままローパス
サブサンプリング部５１０、５００、５３０に入力され
る。ここでＧ信号は変化、動きを検知するもっとも重要
な成分を含んでいると考えられるため、サブサンプリン
グレートは１／２でＲ、Ｂは１／４とする。こうするこ
とにより実施例１で示したＹ、ＣｂＣｒの場合と同様に
バッファメモリを切削すると同時に精度の高い変化点検
知を行うことができる。

【００２４】（他の実施例）本実施例では輝度色差信号
Ｙ、ＣｂＣｒについて輝度信号Ｙに重みをつけた変化点
検知を行った。

【００２５】輝度色差信号はＬＵＵ、Ｌ^*ａ^*ｂ^*、ＹＩ
Ｑ等の信号を用いても同様に行うことができる。

【００２６】サブサンプリングについては走査ライン毎
に１／２サブサンプリングを用いたが図５のように２次
元ローパスフィルタ水平垂直とも２：１のサンプリング
を行うこともできる。

【００２７】以上の様に本発明の上述の実施例によれ
ば、表示用の２値化手段とフレーム間変化検出用の差分
手段を設けることにより、表示における変化部分の更新
が迅速に行なえる。特にフレーム間変化検出のためのカ
ラー構成する信号ＲＧＢ、ＹＣｂＣｒ等の成分のうち、
変化検出に重みを変えて検出することによりまわりとの
輝度差があるカーソル等の抽出を容易にし、フレーム間
の変化を検出するためのメモリ容量を減じることがで
き、装置の低コスト化がはかれる。また、画像信号をサ
ブサンプリングすることにより、装置の低コスト化がは
かれ、表示する画像サイズより少なくサンプリングする
ことにより、変化点検出用のメモリ容量を減少させ、さ
らにローパスフィルタを用いることでアナログ信号で加
わるノイズ等を除去し、フレーム間の変化の検出精度を
向上させられる。

【００２８】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、入力画像に
ついて動きのある部分を効率良く検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の画像表示装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の適用する画像表示システムの全体図で
ある。

【図３】第２実施例の画像表示装置を示すブロック図で
ある。

【図４】第２実施例の平滑化に使用するローパスフィル
タを示す図である。

【図５】その他の実施例の平滑化に使用するローパスフ
ィルタを示す図である。

【図６】カーソルの移動の様子を表わす図である。

【符号の説明】

１０コンピュータ本体１１、１２画像信号２０画像処理部３０ＦＬＣＤ１００、２４０端子１１０、６１０Ａ／Ｄ変換部１２０画像２値化部１３０、６９０遅延バッファ１４０スイッチ１５０ビデオフレームメモリ１６０ＲＧＢ／ＹＣｂＣｒ変換部５５０、５６９、５７０バッファ３６０、３７０、３８０絶対値差分部３９０、４００、４１０２値化部４２０ラインフラグメモリ２２０部分書き込み検知部２３０ＦＬＣＤインターフェース４２０ＯＲ回路５５０、５１０、５２０、５３０、５４０ローパスフ
ィルタ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像を表す画像信号を入力する入
力手段と、該入力手段によって入力された画像信号を表示のために
格納するフレームメモリと、フレーム毎に変化した部分を表示装置に表示するための
フレーム間変化検知手段とを有し、該フレーム間変化検知手段は、カラー画像を構成する複
数の成分の検知精度に重みをつけてフレーム間変化の検
知を行うことを特徴とする表示制御装置。