JPH08130696A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPH08130696A
JPH08130696A JP26533294A JP26533294A JPH08130696A JP H08130696 A JPH08130696 A JP H08130696A JP 26533294 A JP26533294 A JP 26533294A JP 26533294 A JP26533294 A JP 26533294A JP H08130696 A JPH08130696 A JP H08130696A
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image display
noise
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブフィールド法による動画像表示の階調性
を向上させる。 【構成】 サブフィールドの各々にディジタル信号で表
した画像信号の各ビットを対応させて階調表示を行う画
像表示装置において、動き検出手段と、雑音低減手段と
を備え、動き検出手段の出力によって前記雑音低減手段
における雑音低減方法を変化させ得るよう構成。 【効果】 画像の動きに対応してノイズ除去を行い、か
つ最上位ビットの不必要な変動を最小限に抑えているの
で、サブフィールド法を用いた画像表示装置において好
適な動画像表示を可能とする手段を実現するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置、特にプ
ラズマディスプレイで用いられる階調表示方法の改善に
適した手段を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のプラズマディスプレイ装置におい
ては、特開平4−195087号公報に示すサブフィー
ルド法と呼ばれる駆動方法が用いられている。この方法
の考え方は、簡単に説明すれば以下のようになる。
【0003】1フィールドを例えば8つのサブフィール
ドに分割し、画像信号を8ビットのディジタル信号とす
ると、8つの各サブフィールドに画像信号の各ビットを
割当て、256階調の中間調表示を行っている。すなわ
ち最初のサブフィールドでは全ての画素のうち、8ビッ
トで表した画像信号のディジタル値が128以上の画
素、すなわち最上位ビットが1の画像については128
回の発光が行われる。
【0004】同様に次のサブフィールドでは全ての画素
のうち、8ビットで表した画像信号のディジタル値の上
位から2ビット目が1の画像についてはさらに64回の
発光が行われることになる。同様の動作を残りの6つの
サブフィールドについて行うことにより、最も輝度の高
い画素については合計で、128+64+32+16+
8+4+2+1=255回、の発光が得られ、最も輝度
の低い画素では1回の発光も行われず、最低輝度を表す
ことになる。
【0005】このように、各画素での8つのサブフィー
ルドでの発光回数の合計は、ディジタル信号の値に応じ
て0回から255回のいずれかとなり、ディジタル信号
に対応した輝度が観測されることになる。このような駆
動方式を採用することにより、全画面をほぼ同時に発光
させることができるため、各画素あたりの発光時間比率
を高めることができ、高い輝度を確保できるため、広く
用いられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
では、各画素の輝度は8つのサブフィールドの合計で決
まり、フィールド周波数が60Hzの画像の場合、1画
素あたり1/480秒間かかって当該画素の階調表示が
可能となる。これは静止画像の表示にはとくに支障とな
るものではない。しかし動画像を表示する際には、以下
に示すような理由により、画像によっては著しく不自然
さを知覚させる場合があった。
【0007】画像の中に注目を引く被写体が存在してお
り、これを観測者が画面上で追尾するような動画像の場
合を考える。動きの速い物体を追いかけて観測するよう
な場合、ハイビジョン画像の例では画面全体を1秒間か
けて左右に移動する物体を画面上で追いかけて観測する
ようなときには1秒間あたり約1000画素の移動に相
当する。これは言い換えれば1画素あたりの観測時間が
1/1000秒しか無いことになり、一つのサブフィー
ルドの長さに必要な1/480秒を下回ることになり、
階調表示が完全には行えないことを示している。また比
較的動きの遅い物体を画面上で追尾して観測する場合で
も、以下に示すような場合には不自然さが知覚されるこ
とがあるが、これについて図4を用いて説明する。
【0008】図4は輝度がレベル9、レベル8およびレ
ベル7(それぞれディジタル表示で1001、100
0、0111)である画素3点(P1),(P2),
(P3)でのサブフィールドでの発光の様子を示すを模
式的に示す図である。画面上の視線の動きに伴い、例え
ばP1からP2そしてP3の点を順次短時間に観測した
とする。これらの点の1フィールドあたりの発光回数、
すなわち平均輝度はレベル9〜レベル7であり、その差
は小さいものである。しかし図のt1に相当する時刻に
P2からP3への視線の動き(Aに相当)があると、P
2の画素位置では直前に発光した回数が8回と多いのに
対し、P3の画素位置では直前の発光回数が0回であ
り、目の残光特性を考慮しても、本来の輝度差が1であ
るにもかかわらず、相当の輝度差があるものとして観測
されてしまう。
【0009】このように、サブフィールド法による階調
表示は画像の動きに追従して画面を観測するような場合
に、本来の輝度差がほとんど無い画素間で相当の輝度差
があるような不自然さを知覚させる場合があるという課
題を有していた。
【0010】本発明は、上記課題を解決するもので、動
画像においても自然な階調表現が得られる駆動方式の画
像表示装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、1フィールド
を複数のサブフィールドに分割し、前記サブフィールド
の各々にディジタル信号で表した画像信号の各ビットを
対応させて階調表示を行う画像表示装置であって、前記
画像信号の動きを検出する動き検出手段と、前記画像信
号に含まれる雑音を低減する雑音低減手段とを備え、前
記動き検出手段の出力によって前記雑音低減手段におけ
る雑音低減方法を変化させ得るよう構成したことを特徴
とするものである。
【0012】
【作用】本発明では、1フィールドを複数のサブフィー
ルドに分割し、前記サブフィールドの各々にディジタル
信号で表した画像信号の各ビットを対応させて階調表示
を行ういわゆるサブフィールド法を用いた画像表示装置
において、上記のような構成を備えることにより、画像
信号の動きを検出し、この動き検出結果に基づいて、雑
音低減手段における雑音低減方法を変化させ得る構成と
なっているため、画像信号に含まれる雑音を画像の動き
に応じて選択的に低減することが可能となるものであ
る。特に動き検出手段により不自然さを知覚させる部分
を限定して検出することにより、雑音低減処理を施す画
像領域を最小限度にとどめることができ、不自然さを除
去するための処理が容易かつ効果的となるものである。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0014】図1は本発明の実施例における画像表示装
置の構成例を示すものである。1は動きベクトル検出回
路、2はエッジ検出回路、3は入力信号の平滑化を行う
方向性LPF、4はヒステリシス回路、5は混合回路、
6はサブフィールド法によって階調表示を行うサブフィ
ールド画像表示装置である。
【0015】以上のように構成された本発明の実施例の
画像表示装置についてその動作を説明する。動きベクト
ル検出回路1は入力画像信号の画素単位に動きベクトル
の方向11と動きベクトルの大きさ12を検出する。エ
ッジ検出回路2は入力画像信号のエッジを検出し、方向
性LPF3に供給する。方向性LPF3は入力画像信号
を平滑する2次元フィルタであるが、平滑方向は動きベ
クトル検出回路1の出力11を用いて例えば図2(a)
〜図2(d)に示す4種類の方向を選択することができ
る。また方向性LPF3での動作はエッジ検出回路2の
出力に基づいて制御することができ、たとえばエッジ部
分では信号の平滑化を抑制するために図2(e)〜2図
(h)のような特性とする。すなわち、観測者の視線が
追従する可能性のある部分を動き検出回路1で検出し、
動き方向に沿って信号を平滑することにより、信号の微
小変化部分を除去し、近接画素間での雑音を除去する。
【0016】さらに図3に示すヒステリシス特性をもつ
ヒステリシス回路4によって最上位ビットの変動を抑制
する。したがってヒステリシス回路4の出力は、観測者
の視線が追従する方向に沿って平滑化されており、微小
なノイズが低減されている。さらに微小な信号の変動に
よる最上位ビットの動きはヒステリシス特性により最小
限に抑制されているので、サブフィールド法を用いた画
像表示を行っても不自然さが観測されにくくなる。な
お、動きの全く無い画像部分は入力画像信号をそのまま
出力するが、滑らかな制御を実現するため、動きのある
画像部分については、動きの程度に応じて混合回路5に
よってノイズ除去した信号52と入力画像信号51を混
合してサブフィールド画像表示表示装置6に供給する。
【0017】このように、本実施例によれば、画像の動
きに対応してノイズ除去を行い、かつ最上位ビットの不
必要な変動を最小限に抑えているので、サブフィールド
法を用いた画像表示装置において好適な動画像表示を可
能とする手段を実現するものである。
【0018】なお、本実施例の動きベクトル検出回路1
の代わりに簡易的な手段ではあるが、水平方向の動きベ
クトル検出回路を用いる場合には、動きベクトル検出回
路1の構成が1次元方向の処理のみとなり該当回路規模
を著しく低減できる。なお、通常のサブフィールド法を
用いた画像表示では上下方向の動きのある画像について
は不自然さを知覚することは比較的少なく、少ない回路
規模にて良好な動画像表示を実現することができる。
【0019】また本実施例では、画像信号の動きを検出
する手段として、動きベクトル検出回路1を用いて説明
したが、画面上を観測者が追尾する動きを検出する手段
として、色彩、物体の大きさ等に着目した処理を行う等
種々の変形や限定が考えられることは言うまでもない。
【0020】また本実施例では、画像信号に含まれる雑
音を低減する手段として、ヒステリシス特性を用いて説
明したが、そのローパスフィルタを用いたり、ノイズコ
アリングと称される高域成分の非線形処理によるノイズ
除去方法など、種々の方法が可能なのは言うまでもな
い。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように、サブフィールド
法を用いた従来の画像表示では画像にノイズがある場合
には、画像の動きによっては不自然さが観測されるとい
う欠点をもっていたが、本発明によれば次のような効果
を奏することができる。
【0022】(1)本発明の構成では、画像の動きを検
出して、この検出結果に基づいて、画像信号に含まれる
雑音を低減を除去するようにしているので、動きのある
画像部分と動きの無い画像部分を区別して処理でき、サ
ブフィールド法を用いた画像表示装置において動画像を
表示する場合に、知覚される不自然さを低減することが
できる。
【0023】(2)本発明の構成では、動き検出手段と
して、水平方向の動きベクトル検出回路を用いているた
め、動き検出回路の構成が1次元方向の処理で可能とな
り回路規模を著しく低減できる。なお、通常のサブフィ
ールド法を用いた画像表示では、左右方向の動きに比べ
て上下方向の動きについては不自然さを知覚することは
比較的少ないため、このような構成によっても良好な動
画像表示が可能となる。
【0024】(3)本発明の構成では、雑音低減処理と
して画像信号に含まれる微小変化部分を除去する際に、
前記画像信号に含まれるエッジ成分の大きさにより前記
した微小変化部分を除去する程度を制御する手段を有す
ることにより、エッジ部分に発生しやすい画像の揺らぎ
を抑えて、できるだけ自然な画像として出力することが
できる。
【0025】(4)本発明の構成では、ヒステリシス特
性をもつ素子は非線形回路素子等を用いて簡単に構成で
き、雑音低減効果も高い。
【0026】(5)本発明の構成では、ディジタル信号
のビット表現に着目しており、特に不自然さが知覚され
易い雑音のみを選択的に低減することで画像信号の上位
ビットのノイズによる変化をできるだけ抑制でき、効果
的に雑音低減処理を導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における画像表示装置の構成
【図2】本発明の一実施例における方向性LPFの動作
説明図
【図3】本発明の一実施例におけるヒステリシス特性を
示す図
【図4】サブフィールド法による駆動方式を用いた画像
表示装置の特定の画素での発光の様子を示すを模式的に
示す図
【符号の説明】
1 動きベクトル検出回路 2 エッジ検出回路 3 方向性LPF 4 ヒステリシス回路 5 混合回路 6 サブフィールド画像表示装置 11 動きベクトルの方向 12 動きベクトルの大きさ 51 入力画像信号 52 ノイズを除去した信号

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1フィールドを複数のサブフィールドに
    分割し、前記サブフィールドの各々にディジタル信号で
    表した画像信号の各ビットを対応させて階調表示を行う
    画像表示装置において、前記画像信号の動きを検出する
    動き検出手段と、前記画像信号に含まれる雑音を低減す
    る雑音低減手段とを備え、前記動き検出手段の出力によ
    って前記雑音低減手段における雑音低減方法を変化させ
    ることを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項2】 動き検出手段は、画像信号の各画素にお
    ける動きベクトルを検出する手段であることを特徴とす
    る請求項1記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】 動き検出手段は、画像信号の各画素にお
    ける水平方向の動きベクトルを検出する手段であること
    を特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 動き検出手段は、画面上を観測者が追尾
    する動きを検出する手段であることを特徴とする請求項
    1記載の画像表示装置。
  5. 【請求項5】 雑音低減手段は、画像信号に含まれる微
    小変化部分を除去する手段により構成されたことを特徴
    とする請求項1記載の画像表示装置。
  6. 【請求項6】 雑音低減手段は、画像信号に含まれる微
    小変化部分を除去する際に前記画像信号に含まれるエッ
    ジ成分の大きさにより前記微小変化部分を除去する程度
    を制御する手段を有することを特徴とする請求項1記載
    の画像表示装置。
  7. 【請求項7】 雑音低減手段は、入出力特性がヒステリ
    シス特性である回路により構成されたことを特徴とする
    請求項1記載の画像表示装置。
  8. 【請求項8】 雑音低減手段は、ディジタル信号で表し
    た画像信号の上位ビットの変化を抑制することを特徴と
    する請求項1記載の画像表示装置。
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