JPH11327497A

JPH11327497A - 映像信号処理装置および表示装置

Info

Publication number: JPH11327497A
Application number: JP10131709A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Naka; 一隆中; Michitaka Osawa; 通隆大沢; Hiroshi Otaka; 広大高; Hiroshi Ohira; 浩史大平; Katsumi Ito; 克美伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】入力映像信号に含まれる情報に応じて入力映
像信号に対する処理を制御すること。【解決手段】検出回路２により入力映像回路Ｖｉの輝
度レベルが緩やかに変化することが検出されたときに、
多階調化処理回路１において、８ビット２５６階調の信
号を６ビット６４階調の信号に変換するに際して、擬似
中間長変換処理を実行し、画質の劣化を防止する。一
方、検出回路２により入力映像信号Ｖｉの輝度レベルが
一定レベルであること、あるいはレベルが急激にするこ
とが検出されたときには多階調化処理回路１において擬
似中間階調換処理を停止して消費電力の低減を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号処理装置
および表示装置に係り、特に、テレビジョン信号やハイ
ビジョン信号のような映像信号を処理するに好適な映像
信号処理装置および映像信号にしたがった画像を画面上
に表示する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来からのブラウン管（ＣＲＴ）
表示装置に代わって、薄型軽量で、画面歪が少なく地磁
気の影響を受けにくい表示装置として、液晶やプラズマ
を用いたフラットパネルディスプレイが用いられてい
る。特に、自発光型による広い視野角を有し、大型パネ
ルが比較的容易に作成可能なプラズマディスプレイが表
示装置として注目されている。

【０００３】このようなプラズマディスプレイなどの表
示装置は、発光と非発光の中間の階調表示が困難である
ため、中間階調の画像を表示するために、サブフィール
ド方式と呼ばれる方式が採用されている。このサブフィ
ールド方式は、映像信号の１フィールドの時間幅を複数
のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールド
に固有の発光重みを割り当て、各サブフィールドの発光
の有無を制御することによって輝度の階調を表現するも
のである。例えば、映像信号の１フィールド期間を６つ
のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６に分割し、それぞれの
サブフィールドに、１、２、４、８、１６、３２の比率
を有する発光重みを割り当てておくことにより、サブフ
ィールドＳＦ１〜ＳＦ６がいずれも発光しない階調０か
ら、６つのサブフィールド全てが発光する階調６３（＝
１＋２＋４＋８＋１６＋３２）までの６４階調を表わす
ことができる。

【０００４】１つのサブフィールド期間には各画素の点
灯の有無を制御するアドレス制御期間、発光量を決定す
るサスティンパルス期間などの期間が設定されており、
各期間ごとに、アドレス電極に電圧を印加したり、サス
ティン電極に電圧を印加したりするための制御パルスが
各種発生するようになっている。これらの制御パルスを
用いて安定した発光制御を実現するためには各制御パル
スの幅を所定の時間幅よりも短くすることができない。
このため、１フィールド期間内に構成可能なサブフィー
ルドの数には上限があり、この最大のサブフィールド数
は、発光パネルの発光の応答特性などによって制限され
ている。

【０００５】一般に、映像信号にしたがった画像を劣化
なく表示するためには、２５６階調（８ビット）程度の
情報が必要とされているが、表示パネルによっては、サ
ブフィールド数の制限により、十分な階調数による画像
を表示することができない。例えば、６サブフィールド
６４階調による画像しか表示できない表示パネルの場合
には、映像信号に２５６階調（８ビット）の情報が含ま
れていても、２５６階調の画像を表示することができ
ず、２５６階調の映像信号を６４階調の映像信号に変換
することが余儀なくされている。このような表示階調数
の制限された表示装置においては、擬似的に滑らかな階
調を表現する手法として、映像信号の階調をこの階調と
擬似的に等価な擬似中間階調に変換するために、ディザ
や誤差拡散などの多階調化処理方法が用いられている。

【０００６】また、サブフィールド方式による階調表示
方法を採用した表示装置では、階調が緩やかに変化する
物体を表示した際に、この物体の移動に伴って、階調の
変化点に輪郭上の「擬似輪郭ノイズ」といわれる妨害が
知覚されることがある。このような擬似輪郭ノイズは、
画像表示された人物が画面上に沿って移動した際に、顔
や肌などに輪郭上のノイズとして激しく重畳し、著しい
画質劣化の要因となっている。

【０００７】この擬似輪郭ノイズを低減するために、従
来の装置では、特開平９−９７０３５号公報に記載され
ているように、画素単位あるいはフィールド単位でサブ
フィールドの発光シーケンスを切り替えて、擬似輪郭ノ
イズを分散して相殺する構成を採用している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、映像信
号の階調を、例えば２５６階調（８ビット）から６４階
調（６ビット）に変換するに際して、ディザあるいは誤
差拡散の多階調化処理方式を採用しているため、擬似的
に滑らかな階調による画像を表示することができる。し
かし、ディザあるいは誤差拡散の多階調化処理方式を用
いた場合、入力信号（映像信号）の輝度のレベルが一定
の平坦な信号であっても、表示画像には微小のレベル変
動が常に発生し、ざらついて見えることがある。これ
は、入力信号の階調が２５６階調のうち１３３階調を示
す信号のとき、この信号を６４階調のうち３３階調の信
号に変換する場合、１３３階調による入力信号の輝度の
レベルが一定であっても、多階調化処理方式によって１
３３階調の信号を３３階調の信号に変換するには、３１
階調の信号と３３階調の信号を交互に頻繁に出力し、全
体として、３１階調と３３階調の間の階調を擬似的に示
す処理が行なわれるためである。このように、擬似的に
滑らかな階調を表現するために、多階調化処理に伴う信
号が頻繁に発生すると、特に、ガンマ特性のないプラズ
マディスプレイやディジタルマイクロミラーデバイス
（ＤＭＤ）などの表示装置においては、入力信号（映像
信号）の輝度レベルに比例した明るさが得られるので、
黒レベル近傍の１階調ステップの輝度差がＣＲＴ表示装
置に比較して大きくなる。このため、黒レベル近傍のざ
らつきノイズがより顕著となりやすい。

【０００９】また、ディザあるいは誤差拡散の多階調化
処理方式を用いた場合、多階調化処理に伴ってオン、オ
フレベルが頻繁に変化する信号が発生するため、この信
号の発生に伴って、表示パネル駆動用ドライバ回路が頻
繁にオン、オフし、消費電力が増大する。

【００１０】一方、擬似輪郭ノイズ低減のために、サブ
フィールドの発光シーケンスを画素単位あるいはフィー
ルド単位で切替る方式を採用した表示装置においては、
映像信号の輝度レベルが一定であっても、サブフィール
ドの発光を制御する発光パターンのアドレスデータが頻
繁に変化し、アドレスデータの変化に伴って、表示パネ
ル駆動用ドライバ回路が頻繁にオン、オフし、消費電力
が増大する。

【００１１】本発明の目的は、入力映像信号に含まれる
情報に応じて入力映像信号に対する処理を制御すること
ができる映像信号処理装置および表示装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、入力映像信号を入力映像信号の階調とは
異なる階調の映像信号に変換して出力する階調変換手段
と、前記入力映像信号が緩やかに変化することを検出す
る変化検出手段とを備え、前記階調変換手段は、前記変
化検出手段の検出出力に応答して、前記入力映像信号の
階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変換す
る擬似中間階調変換処理を実行し、それ以外のときには
前記擬似中間階調変換処理を停止してなる映像信号処理
装置を構成したものである。

【００１３】前記映像信号処理装置を構成するに際し
て、階調変換手段としては、入力映像信号を入力映像信
号の階調とは異なり離散的な階調の映像信号に変換して
出力する機能を有するもので構成することができるとと
もに、変化検出手段としては、入力映像信号の輝度のレ
ベルが緩やかに変化することを検出する機能を有するも
ので構成することができる。

【００１４】前記各映像信号処理装置を構成するに際し
ては、以下の要素を付加することができる。

【００１５】（１）前記階調変換手段は、前記入力映像
信号の階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に
変換するための階調補正信号を発生する階調補正信号発
生手段と、前記階調補正信号の平均値に相当する固定レ
ベルあるいはこの平均値より小さい固定レベルの固定レ
ベル信号を発生する固定レベル信号発生手段と、前記変
化検出手段の検出出力に応答して前記階調補正信号を選
択しそれ以外のときには前記固定レベル信号を選択する
信号選択手段と、信号選択手段の選択による信号と前記
入力映像信号とを加算する加算手段と、加算手段の出力
信号を前記入力映像信号の階調より離散的な階調の信号
に変換して出力する量子化手段とを備えてなる。

【００１６】（２）前記変化検出手段は、相隣接する複
数個の画素を一ブロックとして、各ブロックに対応した
入力映像信号の平均値を各ブロック毎に算出する平均値
算出手段と、平均値算出手段の算出による各ブロック間
の差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段の算出
値が設定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記算出値
が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力映像信号が
緩やかに変化することを示す判定結果を出力する判定手
段とを備えてなる。

【００１７】（３）前記変化検出手段は、前記入力映像
信号の直流成分と高調波成分を除去しそれ以外の成分を
出力するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力成分が設
定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記フィルタ手段
の出力成分が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力
映像信号が緩やかに変化することを示す判定結果を出力
する判定手段とを備えてなる。

【００１８】（４）前記フィルタ手段は、前記入力映像
信号のうち水平方向の情報を含む入力映像信号の水平周
波数軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以
外の成分を出力する水平方向用フィルタ手段と、前記入
力映像信号のうち垂直方向の情報を含む入力映像信号の
垂直周波数軸上における直流成分と高調波成分と除去し
それ以外の成分を出力する垂直方向用フィルタ手段とを
備えてなる。

【００１９】（５）前記変化検出手段は、前記入力映像
信号の輝度に関する情報として各フィールド毎の輝度情
報の差分を検出するフィールド差分検出手段と、フィー
ルド差分検出手段の検出による差分から動き量を求め、
この動き量に応じて前記判定手段の設定値の範囲を制御
する動き検出手段とを備えてなる。

【００２０】また、本発明は、第１の表示装置として、
入力映像信号を入力映像信号の階調とは異なる階調の映
像信号に変換して出力する階調変換手段と、階調変換手
段の出力信号に従った画像を画面上に表示する表示手段
と、前記入力映像信号に含まれる情報のうち表示に関す
る特定の情報を検出する情報検出手段とを備え、前記階
調変換手段は、前記情報検出手段の検出出力に応答し
て、前記入力映像信号の階調をこの階調と擬似的に等価
な階調に変換する擬似階調変換処理を実行し、前記情報
検出手段により特定の情報が検出されないときには前記
入力映像信号の階調を前記擬似階調変換処理よりも粗い
階調に変換する粗階調変換処理を実行してなる表示装置
を構成したものである。

【００２１】前記表示装置を構成するに際しては、以下
の要素を付加することができる。

【００２２】（１）前記情報検出手段の検出による特定
の情報は、前記入力映像信号の輝度のレベルが緩やかに
変化する輝度情報である。

【００２３】（２）前記情報検出手段の検出による特定
の情報以外の情報は、前記入力映像信号の輝度のレベル
が一定レベルに保持されている平坦部に関する輝度情報
あるいは前記入力映像信号の輝度のレベルが急激に変化
するエッジ部に関する輝度情報である。

【００２４】また、本発明は、第２の表示装置として、
入力映像信号の１フィールド期間を複数のサブフィール
ド期間に分割し、発光の有無と発光重みの組合せによっ
て階調を表現するための標準用発光パターンと擬似輪郭
妨害抑制用発光パターンのうちいずれかの発光パターン
を選択し、選択した発光パターンに従ったサブフィール
ドデータを各サブフィールド期間毎に出力するサブフィ
ールド変換手段と、サブフィールド変換手段の出力によ
るサブフィールドデータに基づいて画面上に画像を表示
する表示手段と、前記入力映像信号が緩やかに変化する
ことを検出する変化検出手段とを備え、前記サブフィー
ルド変換手段は、前記変化検出手段の検出出力に応答し
て、前記発光パターンのうち擬似輪郭妨害抑制用発光パ
ターンを選択し、それ以外のときには前記標準用発光パ
ターンを選択してなる表示装置を構成したものである。

【００２５】また、本発明は、第３の表示装置として、
入力映像信号を入力映像信号の階調より離散的な階調の
映像信号に変換して出力する階調変換手段と、階調変換
手段の出力による映像信号をほぼ等間隔の輝度差を有す
る離散的な階調で表示する表示手段と、前記入力映像信
号が緩やかに変化することを検出する変化検出手段とを
備え、前記階調変換手段は、前記変化検出手段の検出出
力に応答して、前記入力映像信号の階調をこの階調と擬
似的に等価な擬似中間階調に変換する擬似中間階調変換
処理を実行し、それ以外のときには前記擬似中間階調変
換処理を停止してなる表示装置を構成したものである。

【００２６】また、本発明は、第４の表示装置として、
入力映像信号を入力映像信号の階調より離散的な階調の
映像信号に変換して出力する階調変換手段と、階調変換
手段の出力による入力映像信号の１フィールド期間を複
数のサブフィールド期間に分割し、発光の有無と発光重
みの組合せによって階調を表現するための標準用発光パ
ターンと擬似輪郭妨害抑制用発光パターンのうちいずれ
かの発光パターンを選択し、選択した発光パターンに従
ったサブフィールドデータを各サブフィールド期間毎に
出力するサブフィールド変換手段と、サブフィールド変
換手段の出力によるサブフィールドデータに基づいて画
面上に画像を表示する表示手段と、前記入力映像信号が
緩やかに変化することを検出する変化検出手段とを備
え、前記階調変換手段は、前記変化検出手段の検出出力
に応答して、前記入力映像信号の階調をこの階調と擬似
的に等価な擬似中間階調に変換する擬似中間階調変換処
理を実行し、それ以外のときには前記擬似中間階調変換
処理を停止してなり、前記サブフィールド変換手段は、
前記変化検出手段の検出出力に応答して、前記発光パタ
ーンのうち擬似輪郭妨害抑制用発光パターンを選択し、
それ以外のときには前記標準用発光パターンを選択して
なる表示装置を構成したものである。

【００２７】前記各表示装置を構成するに際しては、以
下の要素を付加することができる。

【００２８】（１）前記階調変換手段は、前記入力映像
信号の階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に
変換するための階調補正信号を発生する階調補正信号発
生手段と、前記階調補正信号の平均値に相当する固定レ
ベルあるいはこの平均値より小さい固定レベルの固定レ
ベル信号を発生する固定レベル信号発生手段と、前記変
化検出手段の検出出力に応答して前記階調補正信号を選
択しそれ以外のときには前記固定レベル信号を選択する
信号選択手段と、信号選択手段の選択による信号と前記
入力映像信号とを加算する加算手段と、加算手段の出力
信号を前記入力映像信号の階調より離散的な階調の信号
に変換して出力する量子化手段とを備えてなる。

【００２９】（２）前記変化検出手段は、相隣接する複
数個の画素を一ブロックとして、各ブロックに対応した
入力映像信号の平均値を各ブロック毎に算出する平均値
算出手段と、平均値算出手段の算出による各ブロック間
の差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段の算出
値が設定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記算出値
が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力映像信号が
緩やかに変化することを示す判定結果を出力する判定手
段とを備えてなる。

【００３０】（３）前記変化検出手段は、前記入力映像
信号の直流成分と高調波成分を除去しそれ以外の成分を
出力するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力成分が設
定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記フィルタ手段
の出力成分が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力
映像信号が緩やかに変化することを示す判定結果を出力
する判定手段とを備えてなる。

【００３１】（４）前記フィルタ手段は、前記入力映像
信号のうち水平方向の情報を含む入力映像信号の周波数
軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以外の
成分を出力する水平方向用フィルタ手段と、前記入力映
像信号のうち垂直方向の情報を含む入力映像信号の周波
数軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以外
の成分を出力する垂直方向用フィルタ手段とを備えてな
る。

【００３２】（５）前記変化検出手段は、前記入力映像
信号の輝度に関する情報として各フィールド毎の輝度情
報の差分を検出するフィールド差分検出手段と、フィー
ルド差分検出手段の検出による差分から動き量を求め、
この動き量に応じて前記判定手段の設定値の範囲を制御
する動き検出手段とを備えてなる。

【００３３】（６）前記表示手段は、プラズマディスプ
レイである。

【００３４】さらに、本発明は、第５の表示装置とし
て、入力映像信号を信号処理して表示する表示装置にお
いて、入力映像信号から特定のパターンを検出するパタ
ーン検出手段と、パターン検出手段の検出によるパター
ンに基づいて消費電力の増大を抑えるように表示信号の
処理方式を変更する処理方式変更手段とを含むことを特
徴とする表示装置を構成したものである。

【００３５】前記した手段によれば、入力映像信号が緩
やかに変化することが検出されたとき、あるいは、入力
映像信号の輝度のレベルが緩やかに変化することが検出
されたとき、すなわち、入力映像信号にしたがって画像
を表示すると、階調の粗さが目につきやすい画像が表示
されるときには、入力映像信号の階調をこの階調と擬似
的に等価な擬似中間階調に変換する擬似中間階調変換処
理あるいは入力映像信号の階調をこの映像信号と擬似的
に等価な階調に変換する擬似階調変換処理を実行し、そ
れ以外のとき、すなわち入力映像信号が緩やかに変化す
ることが検出されないときには、擬似中間階調変換処理
を停止するか、あるいは入力映像信号の階調を擬似階調
変換処理よりも粗い階調に変換する粗階調変換処理を実
行するようにしているため、擬似中間階調変換処理また
は擬似階調変換処理として、例えば、ディザあるいは誤
差拡散による多階調化処理を行っても、この多階調化処
理に伴ってレベルが頻繁に変化する信号の発生する期間
は擬似中間階調変換処理あるいは擬似階調変換処理の期
間に限定され、表示手段の消費電力が増大するのを防止
することができる。

【００３６】また入力映像信号が緩やかに変化すること
が検出されたとき、すなわち入力映像信号にしたがって
画像を表示すると、擬似輪郭妨害が目につきやすい画像
が表示されるようなときには、擬似輪郭妨害抑制用発光
パターンにしたがったサブフィールドデータを選択し、
それ以外のときには、標準用発光パターンにしたがった
サブフィールドデータを選択するようにしているため、
擬似輪郭妨害抑制用発光パターンにしたがったサブフィ
ールドデータの発生に伴ってレベルが頻繁に変化する信
号の発生する期間は擬似輪郭妨害の目につきやすい画像
が表示される期間に限定され、それ以外のときには標準
用発光パターンに基づいた信号が出力され、発光パター
ンの変化に伴って表示手段の消費電力が増大するのを防
止することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００３８】図１は、本発明の一実施の形態を示すブロ
ック図である。図１において、映像信号処理装置は多階
調化処理回路１、検出回路２を備えて構成されており、
８ビットのディジタル信号である入力映像信号Ｖｉが多
階調化処理回路１と検出回路２に入力されている。多階
調化処理回路１は、６ビット（６４階調）による階調し
か表現することができない表示パネルに対応するため
に、８ビット（２５６階調）の入力映像信号Ｖｉを６ビ
ット（６４階調）の出力信号（映像信号）Ｖｑに変換す
る階調変換手段として構成されている。検出回路２は、
入力映像信号Ｖｉが緩やかに変化することを検出する変
化検出手段、あるいは入力映像信号Ｖｉに含まれる情報
のうち表示に関する特定の情報を検出する情報検出手段
として、入力映像信号Ｖｉの輝度のレベルに応じた検出
信号Ｑｓを多階調化処理回路１に出力するようになって
いる。

【００３９】具体的には、検出回路２は、図２に示すよ
うに、入力映像信号Ｖｉの輝度のレベルを監視し、輝度
のレベルが急峻に変化するエッジ部や、輝度のレベルが
一定レベルに保持されている平坦部の領域を検出したと
きには“Ｌ”の検出信号Ｑｓを出力し、輝度のレベルが
緩やかに変化する領域を検出したときには“Ｈ”の検出
信号Ｑｓを出力するようになっている。一方、多階調化
処理回路１は、検出信号Ｑｓに応答し、例えば、検出信
号Ｑｓのレベルが“Ｈ”のときには、入力映像信号Ｖｉ
の階調をこの階調とは異なり離散的な階調に変換するよ
うになっている。すなわち入力映像信号Ｖｉの階調と擬
似的に等価な擬似中間階調に変換する擬似中間階調変換
処理あるいは擬似階調変換処理として、ディザや誤差拡
散の手法を用いて擬似的な中間階調表現を行なって、等
価的に階調数が変化しないような処理を実行するように
なっている。例えば、１３３階調の信号を３１階調の信
号に変換する場合、３１階調と３３階調を示す信号を複
数回繰り返し、全体として、３１．２５、３１．５０、
３１．７５、３２．００階調を示すような信号を生成す
るようになっている。

【００４０】一方、検出信号Ｑｓのレベルが“Ｌ”の場
合には、入力映像信号Ｖｉのエッジ部や平坦部の領域で
は単に６４階調で表現しても画質の劣化が目立たないこ
とを考慮し、擬似的な中間階調変換処理を行なわずに、
８ビットの入力映像信号Ｖｉのうち、例えば下位２ビッ
トを単にカットした６ビット６４階調の信号を出力す
る。

【００４１】上記構成において、検出回路２により入力
映像信号Ｖｉの輝度のレベルが緩やかに変化することが
検出されたとき、すなわち階調数の減少に伴って画質の
劣化が目立ちやすい領域が検出されたときには擬似的な
中間階調変換処理を行なうようにしているため、出力信
号Ｖｑにしたがって画像表示した場合でも画質の劣化を
防止することができる。

【００４２】一方、検出回路２により階調数の減少によ
っても画質劣化が目立たない領域として、入力映像信号
Ｖｉのエッジ部や平坦部が検出されたときにはディザや
誤差拡散の手法を用いた擬似的な中間階調変換処理を停
止させるようにしているため、ディザや誤差拡散処理に
伴うざらつきノイズの発生を抑制することができる。さ
らに、擬似的な中間階調変換処理のときのようにオン、
オフ信号を頻繁に繰り返して出力する必要がなく、出力
信号Ｖｑに基づいて表示パネルを駆動するための制御回
路およびパネル駆動回路の消費電力を低減させることが
できる。

【００４３】次に、検出回路２の具体的な構成を図３を
用いて説明する。図３において、検出回路２は、入力映
像信号Ｖｉを１画素単位で遅延する遅延回路２０１、２
０２、２０３、２０４、２０５、加算回路２０６、２０
７、減算回路２０８、絶対値算出回路２０９、比較回路
２１０を備えて構成されている。

【００４４】遅延回路２０１、２０２、２０３、２０
４、２０５は、入力映像信号Ｖｉを水平方向の画素に対
応づけて１画素単位で順次遅延するようになっている。
加算回路２０６は、入力映像信号Ｖｉと遅延回路２０
１、２０２の出力をそれぞれ入力し、現時点での入力映
像信号Ｖｉと１画素分遅延した信号（遅延回路２０１の
出力）と２画素分遅延した信号（遅延回路２０２の出
力）とを加算するようになっている。加算回路２０７は
遅延回路２０３の出力と、遅延回路２０４の出力と、遅
延回路２０５の出力をそれぞれ入力し、３画素分遅延し
た信号（遅延回路２０３の出力）と４画素分遅延した信
号（遅延回路２０４の出力）および５画素分遅延した信
号（遅延回路２０５の出力）をそれぞれ加算するように
なっている。減算回路２０８は、加算回路２０６の出力
信号から加算回路２０７の出力信号を減算するようにな
っている。そして減算回路２０８の出力は絶対値算出回
路２０９で絶対値に変換され、絶対値信号Ｄｅｔとして
出力される。この絶対値信号Ｄｅｔは比較回路２１０に
入力され、比較回路２１０で設定値とが比較される。こ
のとき、絶対値信号Ｄｅｔの振幅が予め定められた設定
値Ｋｔ１からＫｔ２（Ｋｔ１＜Ｋｔ２）の範囲内であれ
ば、比較回路２１０から“Ｈ”の検出信号Ｑｓが出力さ
れ、この条件を満たしていないときには、“Ｌ”の検出
信号Ｑｓが出力される。

【００４５】検出回路２において、加算回路２０６の出
力は相隣接する３つの画素に関するデータを加算したも
のであり、画素の輝度に関する平均レベルに対応した出
力が得られる。また同様に、加算回路２０７の出力は相
隣接する３つの画素の輝度に関する平均レベルに対応し
た値を示すようになっている。すなわち、加算回路２０
６、２０７はそれぞれ３つの画素を１ブロックとしたと
き、各ブロックごとに画素の輝度に関する平均レベルを
算出する平均値算出手段として構成されている。さらに
減算回路２０８は、各ブロック間の差分を算出する差分
算出手段として構成されている。減算回路２０８におい
て各ブロック間の差分をとることにより、３画素単位で
構成されるブロックのうち隣接ブロック間での平均値の
差分を算出することができる。そして、各ブロック内の
平均値を求めることで、画像の高周波成分やノイズを除
去することができる。また、ブロック間の差分値を絶対
値に変換する絶対値算出回路２０９は、絶対値と設定値
とを比較して比較結果を検出信号Ｑｓとして出力する比
較回路２１０とともに判定手段として構成されている。
そして、比較回路２１０は、図４に示すように、ブロッ
ク間の差分値がＫｔ１以下であれば平坦な信号であると
判定し、差分値がＫｔ２以上であれば映像のエッジ部で
あると判定するようになっている。そして平坦部やエッ
ジ部が検出されたときには、これらの領域において擬似
中間階調変換処理が行なわれないように、“Ｌ”の検出
信号Ｑｓを出力するようになっている。逆に、ブロック
間の差分値がＫｔ１以上でかつＫｔ２以下である場合に
は、階調が緩やかに変化する領域と判定し、ディザ・誤
差拡散などの擬似中間階調変換処理を行なわせるため
に、“Ｈ”の検出信号Ｑｓを出力するようになってい
る。

【００４６】なお、図３に示した検出回路２において
は、遅延回路２０１、２０２、２０３、２０４、２０
５、加算回路２０６、２０７、２０８によってトランス
バーサルフィルタ（水平方向用フィルタ手段）が構成さ
れている。このフィルタのタップ係数は｛１，１，１，
−１，−１，−１｝の係数を有しており、トランスバー
サルフィルタの特性は、直流（ＤＣ）成分および高周波
成分を阻止域とするバンドパス特性となっている。これ
は、以下のことを考慮して設定されている。すなわち入
力映像信号のレベルが一定レベルを保持している信号で
ある場合にはそのスペクトルはほとんど直流成分のみに
なる。これに対してエッジ部を含む入力映像信号は高周
波成分に大きなエネルーギ分布を有している。このため
入力映像信号のレベルが平坦なレベルにあるときには、
このフィルタにより出力振幅は０となる。一方、フィル
タ出力が所定の振幅（Ｋｔ１以上）で振幅（Ｋｔ２以
下）のときには、フィルタの通過域に相当する映像信号
が入力されたとして比較回路２１０で処理され、フィル
タ出力が極端に大きい（Ｋｔ２以上）のときには、映像
信号のエッジ部が検出されたものとして比較回路２１０
で処理されることになる。なお、このトランスバーサス
フィルタは２．５画素相当の遅延時間を有しているた
め、入力映像信号Ｖｉに対して、検出信号Ｑｓが出力さ
れるまでに、このフィルタによる遅延が伴う。しかし、
この検出遅延は、多階調化処理回路１の内部処理の遅延
に合わせて補正されるので、検出遅延に伴う誤差を抑制
することができる。

【００４７】トランスバーサルフィルタとしては、図３
に示す構成に限ることはなく、直流成分および高周波成
分を阻止域とするバンドパス特性を有するものであれば
よい。

【００４８】また、図３に示したトランスバーサルフィ
ルタの構成は水平方向のみを考慮したものであるが、水
平方向・垂直方向を同時に考慮した構成のものであって
もよい。例えば、相隣接する４個の画素を１ブロックと
して、１ブロック内に属する画素に関する輝度レベルの
平均値を算出し、隣接するブロック間の差分を求める構
成とすることもできる。この際、タップ係数は｛１，
１，１，１，−１，−１，−１，−１｝となる。

【００４９】さらに、フィルタを水平垂直の２次元周波
数軸上のフィルタで構成することもできる。図５に水平
方向・垂直方向を同時に考慮した検出回路２の具体的構
成を示す。図５において、検出回路２は、水平フィルタ
２５０、垂直フィルタ２５１、絶対値算出回路２０９
ａ、２０９ｂ、加算回路２５２、比較回路２１０を備え
て構成されている。水平フィルタ２５０は水平方向用フ
ィルタ手段として、図３に示す遅延回路２０１〜２０
５、加算回路２０６、２０７、減算回路２０８を備えて
構成されている。垂直フィルタ２５１は垂直方向用フィ
ルタ手段として、図３に示す遅延回路２０１〜２０５に
相当する遅延回路を備えて構成されているが、この場
合、これらの遅延回路を画素単位の遅延素子から１ライ
ン（水平走査）期間遅延するラインメモリなどに置き換
えて構成されている。すなわち、垂直フィルタ２５１
は、垂直方向に相隣接する画素に関する映像信号を順次
入力するようになっている。絶対値算出回路２０９ａは
水平フィルタ２５０の出力振幅の絶対値を算出し、絶対
値算出回路２０９ｂは垂直フィルタ２５１の出力振幅の
絶対値を算出するようになっている。加算回路２５２は
絶対値算出回路２０９ａ、２０９ｂの出力信号をそれぞ
れ加算し、信号Ｄｅｔを出力するようになっている。比
較回路２１０は信号Ｄｅｔと設定値とを比較し、信号Ｄ
ｅｔがＫｔ１より大きくＫｔ２より小さいときにのみ
“Ｈ”の検出信号Ｑｓを出力し、それ以外のときには
“Ｌ”の検出信号Ｑｓを出力するようになっている。

【００５０】検出回路２として、図３に示す構成のもの
を用いた場合、水平方向に隣接する画素の輝度に関する
データのみに着目しているため、入力映像信号のうち垂
直方向のレベルが緩やかに変化する信号であっても、水
平方向のレベルが同一レベルが連続する場合は、擬似中
間階調変換処理が停止され、そのままでは画質が劣化す
る恐れがある。これに対して、図５に示す検出回路２を
用いたときには、水平フィルタ２５０の出力と垂直フィ
ルタ２５１の出力が加算されるため、入力映像信号のう
ち水平方向および垂直方向のうちいずれか一方のレベル
が緩やかに変化する信号であれば、これを検出して、多
階調化処理回路１に対して擬似中間階調変換処理を実行
させることができ、誤検出による画質劣化を防止するこ
とができる。

【００５１】なお、一般的な自然画像においては、垂直
方向に緩やかに変化する領域では、水平方向にも緩やか
に変化する場合がほとんどであるため、図３に示す検出
回路２を用いて、水平方向のみの検出であっても高い効
果をあげることができるが、図５に示す検出回路２を用
いれば、さらに精度良く処理を行なうことができる。

【００５２】次に、多階調化処理回路１の具体的構成を
図６を用いて説明する。図６において、多階調化処理回
路１は、加算回路１０１、量子化回路１０２、切り替え
回路１０３、固定レベル生成回路１０４、ディザパター
ン生成回路１０５を備えて構成されており、加算回路１
０１に入力映像信号Ｖｉが入力され、切り替え回路１０
３に検出信号Ｑｓが入力されている。ディザパターン生
成回路１０５は、階調補正信号発生手段として、微小振
幅のディザパターンと呼ばれる擬似ランダムパターンを
生成し、生成したパターンにしたがった信号を出力する
ようになっている。例えば、擬似ランダムパターンは０
から３までの振幅を有する信号に対応づけて構成されて
おり、この信号はランダムに発生し、切り替え回路１０
３を介して加算回路１０１に出力される。固定レベル生
成回路１０４は固定レベル信号発生手段として、ディザ
パターンの平均値あるいはこの平均値より小さい固定レ
ベルの信号、例えば“１”の信号を固定レベル信号とし
て切り替え回路１０３を介して加算回路１０１に出力す
るようになっている。切り替え回路１０３は信号選択手
段として、検出信号Ｑｓのレベルが“Ｈ”のときにはデ
ィザパターン生成回路１０５からのディザパターンによ
る信号を選択し、検出信号Ｑｓのレベルが“Ｌ”のとき
には固定レベル生成回路１０４からの固定レベル信号を
選択し、選択した信号を加算回路１０１に出力するよう
になっている。加算回路１０１は、加算手段として入力
映像信号Ｖｉと切り替え回路１０３によって選択された
信号とを加算し、加算した信号を量子化回路１０２に出
力するようになっている。量子化回路１０２は、加算回
路１０１から入力された信号を入力映像信号Ｖｉの階調
よりも離散的な階調の信号（８ビットの信号を６ビット
の信号）に変換して出力する量子化手段として構成され
ている。

【００５３】次に、入力映像信号Ｖｉを８ビット（２５
６階調）の信号として、この信号を、擬似的に表示階調
数を保持したまま６ビットの信号に変換するた場合の動
作について説明する。

【００５４】まず、検出信号Ｑｓが“Ｈ”で擬似中間階
調変換処理を行なう際の動作は以下のようになる。８ビ
ット２５６階調の入力映像信号Ｖｉに加算回路１０１で
ディザパターンによる信号が加算されると、加算された
信号が量子化回路１０２において「４」で除算される。
このとき小数点以下のデータは切捨てられ、６ビット６
４階調の出力信号Ｖｑが出力される。例えば、ディザパ
ターン生成回路１０５からディザパターンとして０から
３までの振幅を有する信号がそれぞれ等しい発生確率で
出力されているときに、入力映像信号Ｖｉのレベルが４
の倍数（４ｎ）である場合には、０から３までのディザ
パターンを加算しても、加算された信号を量子化回路１
０２において「４」で除算すると｛４ｎ／４＝ｎ、（４
ｎ＋１）／４＝ｎ、（４ｎ＋３）／４＝ｎ、（４ｎ＋
３）／４＝ｎ｝、出力映像信号Ｖｑとしては常にレベル
ｎが出力されることになる。また、Ｖｉのレベルが４ｎ
＋１である場合には、０から２までのディザパターンを
加算した場合にはＶｑとしてレベルｎが出力されるが、
ディザパターンが３になった際には、（４ｎ＋１＋３）
／４となり、Ｖｑとしてレベルｎ＋１が出力される。す
なわち３／４の発生確率でレベルｎ、１／４の発生確率
でレベルｎ＋１の信号がＶｑとして出力される。さら
に、Ｖｉのレベルが４ｎ＋２である場合には、０か１の
ディザパターンを加算した場合にはＶｑとしてレベルｎ
が出力され、ディザパターンが２か３のときには、（４
ｎ＋４）／４、（４ｎ＋５）／４となり、レベルｎ＋１
が出力される。すなわち１／２の発生確率でレベルｎ、
１／２の発生確率でレベルｎ＋１の信号がＶｑとして出
力される。同様に、Ｖｉのレベルが４ｎ＋３の場合に
は、１／４の発生確率でレベルｎが出力され、３／４の
発生確率でレベルｎ＋１の信号がＶｑとして出力され
る。このような動作により、平均的に、「ｎ」、「ｎ＋
０．２５」、「ｎ＋０．５」、「ｎ＋０．７５」の階調
を擬似的に表現できることになる。

【００５５】例えば、図７に示すように、入力信号Ｖｉ
として、１２７階調〜１３３階調（８ビット）の信号が
入力されたときに、これらの信号に０〜３の振幅を有す
るディザパターンによる信号が加算されたときには、量
子化回路１０２からは２９階調〜３３階調を示す信号が
出力される。このとき、１３０階調（８ビット）の信号
を６ビットの信号に変換するときには、３０階調を示す
信号と３１階調を示す信号が交互に頻繁に出力され、
「３０．００」、「３０．２５」、「３０．５０」、
「３０．７５」階調を擬似的に表現することができる。

【００５６】一方、入力映像信号Ｖｉのレベルが一定と
なる平坦部あるいはレベルが急峻に変化すエッジ部が検
出されて、検出信号Ｑｓが“Ｌ”になると、切り替え回
路１０３により固定レベルが選択される。この固定レベ
ルは、ディザパターンの平均レベルにほぼ等しい値であ
って、“１”に設定されている。この固定レベルの信号
が入力映像信号Ｖｉに加算回路１０１で加算されると、
加算された信号が量子化回路１０２によって６ビットの
映像信号Ｖｑに変換される。この場合、入力映像信号Ｖ
ｉにはディザパターンの平均値にほぼ等しい固定レベル
が加算されるため、擬似中間階調変換処理を停止する処
理に移行しても、輝度レベルの変動が少なく、切り替え
に伴って画質劣化が生じるのを抑制することができる。
さらに、“Ｌ”の検出信号Ｑｓの入力に伴って、擬似中
間階調変換処理を停止するため、ディザパターンによる
ノイズ重畳を防止することができるとともに、表示デー
タの変動に伴って消費電力が増加するのを防止すること
ができる。

【００５７】次に、多階調化処理回路１に中間階調変換
処理として、誤差拡散方式を適用したときの実施形態を
図８にしたがって説明する。図８において、多階調化処
理回路１は、加算回路１０１、量子化回路１０２、切り
替え回路１０３、固定レベル生成回路１０４、誤差検出
回路１０６、誤差拡散用遅延回路１０７を備えて構成さ
れており、入力映像信号Ｖｉが加算回路１０１に入力さ
れ、検出信号Ｑｓが切り替え回路１０３に入力されてい
る。加算回路１０１は、８ビットの入力映像信号Ｖｉと
誤差拡散用遅延回路１０７からの階調補正信号とを加算
し、加算した信号を量子化回路１０２と誤差検出回路１
０６に出力するようになっている。量子化回路１０２
は、加算回路１０１からの信号を入力映像信号Ｖｉの階
調よりも離散的な階調の信号である６ビットの映像信号
Ｖｑに変換して出力するようになっている。誤差検出回
路１０６は、量子化される前の信号（加算回路１０１か
らの信号）と量子化された後の信号（量子化回路１０２
の出力信号）とを比較して、量子化処理に伴う誤差を算
出するようになっている。この誤差算出処理では、量子
化回路１０２における量子化処理が２のべき乗での除算
処理の場合、量子化により切捨てられる下位ビットがそ
のまま量子化誤差として求められる。例えば、８ビット
１２７階調の信号を６ビット３１階調の信号に変換した
場合、３１階調の信号は２５６階調の表現では１２４階
調に相当するため、１２７階調と１２４階調との階調差
３に相当する誤差を量子化処理に伴う誤差として算出す
るようになっている。切り替え回路１０３は、検出信号
Ｑｓのレベルが“Ｈ”のときには誤差検出回路１０６か
らの信号を選択し、検出信号Ｑｓのレベルが“Ｌ”のと
きには固定レベル生成回路１０６からの固定レベルに関
する信号を選択する選択手段として構成されている。誤
差拡散用遅延回路１０７は、切り替え回路１０３によっ
て選択された信号を遅延させ、この信号を階調補正信号
として加算回路１０１に出力するようになっている。す
なわち誤差拡散用遅延回路１０７は、選択した誤差に関
する信号を遅延させ、この誤差による輝度情報を、この
誤差が検出された画素と相隣接する画素に反映させるよ
うになっている。

【００５８】次に、入力映像信号Ｖｉを８ビット（２５
６階調）の信号とし、表示階調数を保持したまま、誤差
拡散処理により６ビットの信号に変換する場合の動作に
ついて説明する。まず、検出信号Ｑｓが“Ｈ”で擬似中
間階調変換処理を行なう場合には、加算回路１０１の出
力信号に対して量子化回路１０２において「４」で除算
する処理が行なわれ、この処理で切捨てられる下位２ビ
ットが量子化誤差として誤差検出回路１０６で検出さ
れ、この量子化誤差が切り替え回路１０３を介して誤差
拡散用遅延回路１０７に入力される。誤差拡散用遅延回
路１０７は、発生した量子化誤差を水平方向に隣接する
画素あるいは垂直方向に隣接する画素に拡散させ、近傍
の隣接画素の平均レベルが入力映像信号Ｖｉの輝度レベ
ルに等しくなるように動作する。水平方向に隣接する画
素に誤差を拡散する場合には、誤差拡散用遅延回路１０
７は１画素遅延素子によって実現することができ、垂直
方向に隣接する画素に誤差を拡散する場合には誤差拡散
用遅延回路１０７を１ライン遅延素子によって実現する
ことができる。２ビットの誤差信号を水平方向および垂
直方向に分割して拡散する構成を採用することもでき
る。このように、発生した量子化誤差は、隣接する画素
の輝度情報に順次拡散されるため、誤差の累積に伴っ
て、中間階調を表現することができる。

【００５９】次に、入力映像信号Ｖｉのレベルが一定と
なって平坦部あるいはレベルが急峻に変化してエッジ部
が検出され、擬似中間階調による表現が不要なときに
は、検出信号Ｑｓのレベルが“Ｌ”となり、切り替え回
路１０３によって固定レベルが選択される。この固定レ
ベルは量子化誤差の平均レベルにほぼ等しい値である
“１”に設定されている。この固定レベルは量子化に伴
う量子化誤差の値よりも小さいため、この固定レベルが
誤差拡散用遅延回路１０７を介して加算回路１０１で入
力映像信号Ｖｉと加算されても、量子化回路１０２から
は、８ビットの下位２ビットをカットした６ビットの信
号が出力されるだけで、誤差拡散による擬似中間階調変
換処理は停止されることになる。このため、誤差拡散処
理に伴って信号にノイズが重畳するのを防止することが
できるとともに、擬似中間階調を表現するために映像信
号Ｖｑのレベルが頻繁に変化することもなく、映像信号
Ｖｑに基づいて表示パネルを駆動するためのドライバ回
路の消費電力が増大するのを防止することができる。ま
た固定レベルとして“１”の信号を用いているため、量
子化誤差の選択から固定レベルの選択に切り替わったと
きでも、輝度レベルの変動が少なく、切り替えに伴う画
質劣化を低減することができる。

【００６０】図６および図８に示す固定レベル生成回路
１０４の固定レベルを設定するに際しては、以下のこと
が考慮されている。すなわち、図６および図８に示す固
定レベル生成回路１０４において、ディザパターン・量
子化誤差の最小値は０、最大値は３であるため、その平
均値は（０＋３）／２＝１．５となる。この際、小数点
以下の端数は演算されないため、平均レベルにほぼ等し
いレベルとして、“１”あるいは“２”に選択すること
により、擬似中間階調表現を行なうか行なわないかの切
り替えに伴う輝度の急激な変化を防止することができ
る。さらに、小数点以下の端数を切り捨てて“１”とす
ることにより、画面の不要な黒浮きを防ぐことができ、
高画質の表示を行なうことができる。

【００６１】次に、本発明の他の実施形態として、入力
映像信号のレベルが緩やかに変化する領域を検出し、こ
の検出した領域のみで擬似輪郭対策処理を行なう映像信
号処理装置を図９にしたがって説明する。図９におい
て、映像信号処理装置は、検出回路２とサブフィールド
変換回路３を備えて構成されており、入力映像信号Ｖｉ
が検出回路２とサブフィールド変換回路３に入力されて
いる。検出回路２は、図１に示す検出回路２と同様に入
力映像信号Ｖｉの輝度レベルが緩やかに変化する領域を
検出する検出手段として構成されており、入力映像信号
Ｖｉの輝度レベルが緩やかに変化することが検出された
ときに“Ｈ”の検出信号Ｑｓを出力し、それ以外のとき
には“Ｌ”の検出信号Ｑｓ出力するようになっている。

【００６２】サブフィールド変換回路３は、入力映像信
号Ｖｉの１フィールド期間を複数のサブフィールド期間
に分割し、発光の有無と発光重みの組み合わせによって
階調を表現するための標準用発光パターンと擬似輪郭妨
害抑制用発光パターンのうちいずれかの発光パターンを
選択し、選択した発光パターンにしたがったサブフィー
ルドデータを各サブフィールド期間ごとに出力するサブ
フィールド変換手段として構成されており、このサブフ
ィールド変換回路３には、図１０および図１１に示す標
準用発光パターンに関するデータが格納されている。さ
らにサブフィールド変換回路３は、標準用発光パターン
の同一発光輝度に対して発光シーケンスを画素単位ある
いはライン単位で並べ替えた擬似輪郭妨害抑制用発光パ
タンに関するデータを生成するようになっている。すな
わちサブフィールド変換回路３は、入力映像信号Ｖｉの
レベルに応じてサブフィールドの発光の有無を制御する
サブフィールドデータを順次出力するようになってい
る。このサブフィールドデータは、サブフィールド数に
等しい本数のデータ線に対応して構成されており、それ
ぞれのサブフィールドが発光するか否かを示すデータを
“Ｈ”、“Ｌ”に対応させたものである。

【００６３】上記構成において、検出信号Ｑｓが“Ｈ”
であるときには、サブフィールド変換回路３は、サブフ
ィールドによる階調表現固有の動画質劣化である擬似輪
郭ノイズを低減させるために、同一発光輝度に関する発
光シーケンスを画素単位あるいはライン単位で切り替え
る処理を行なう。すなわち図１０および図１１に示す標
準用発光パターンを画素ごとあるいはラインごとに切り
替えて擬似輪郭妨害抑制用発光パターンを生成し、この
発光パターンにしたがったサブフィールドデータを生成
する。一方、検出信号Ｑｓが“Ｌ”のときには、発光シ
ーケンス切り替えの処理は行なわず、図１０または図１
１に示す標準用発光パターンにしたがったサブフィール
ドデータを生成する。

【００６４】図１０および図１１に示す標準用発光パタ
ンは、表示しようとする階調をどのサブフィールドで発
光させて表現するかを示したものであり、縦方向の０か
ら５９までの階調に対して、横方向に示す８つのサブフ
ィールドＳＦ０〜ＳＦ７までのいずれのサブフィールド
が発光するか否かが示されている。そしてそれぞれのサ
ブフィールドの発光重み（発光輝度の比率）は１：２：
２：６：６：１２：１２：１８である。図１０および図
１１の発光パターンでは全ての階調は示していないが、
発光重みの少ない下位サブフィールドＳＦ０、ＳＦ１、
ＳＦ７（発光重み１、２、２）の組み合わせにより、５
階調分（１＋２＋２＝５）の表現が可能である。またサ
ブフィールドＳＦ２、ＳＦ６、ＳＦ３、ＳＦ５、ＳＦ４
の組み合わせにより６の倍数の階調を表現できるため、
これらのサブフィールドと下位サブフィールドとの組み
合わせにより連続的な階調を表現することができる。

【００６５】また図１０および図１１の発光パターンは
同一のサブフィールド配置であるが、発光・非発光のパ
ターン異なっている。しかし、これらの発光パターンを
画素ごとあるいはラインごとに切り替えて擬似輪郭妨害
抑制用発光パターンを生成し、この擬似輪郭妨害抑制用
発光パターンを用いれば、１フィールド内での発光分布
の偏りを均質化することができる。このため擬似輪郭妨
害抑制用発光パターンを用いれば擬似輪郭妨害の低減を
図ることができる。

【００６６】しかし、擬似輪郭妨害抑制用発光パターン
を用いた場合、入力信号のレベルが一定であっても、サ
ブフィールドの発光を制御するサブフィールドデータが
切り替えに応じて頻繁に変化するため、このサブフィー
ルドデータにしたがって表示パネルを駆動すると、表示
パネル駆動用ドライバ回路の消費電力が増大することに
なる。また白から黒あるいは黒から白のように輝度のレ
ベルが急激に変化するエッジ部では、発光パターンの切
り替え処理によりフリッカや、動きが不連続に検知され
ることがある。そこで、本実施形態においては、擬似輪
郭妨害の目立ちやすい領域のみで擬似輪郭妨害抑制用発
光パターンを用い、それ以外の領域では図１０あるいは
図１１に示す標準用発光パターンを用い、擬似輪郭妨害
低減の効果を保持したまま低消費電力化を実現すること
としている。

【００６７】このように、本実施形態によれば、検出信
号Ｑｓが“Ｈ”のときには、擬似輪郭妨害抑制用発光パ
ターンにしたがったサブフィールドデータを生成するこ
とで擬似輪郭妨害が発生するのを低減することができ、
検出信号Ｑｓが“Ｌ”のときには標準用発光パターンに
したがったサブフィールドデータを生成することで、表
示パネル駆動用ドライバ回路の消費電力が増大するのを
防止することができる。ところで、擬似輪郭妨害は、
映像信号のレベルが空間的に緩やかに変化する領域が時
間的に移動した際に発生すること知られている。そこ
で、この特性を利用し、検出回路２の構成に、動きを検
出する機能を付加した構成例を図１２に示す。図１２に
おいて、検出回路２は、図５に示す検出回路２に、フィ
ールド差分回路２５２、動き検出回路２５３を付加し、
動き検出回路２５３の出力信号によって比較回路２１０
の設定値の範囲を調整するようにしたものであり、他の
構成は図５と同様である。

【００６８】フィールド差分回路２５２は、入力映像信
号Ｖｉの輝度に関する情報として各フィールドごとの輝
度情報の差分を検出するフィールド差分検出手段とし
て、１フィールドあるいは１フィールド前の信号との差
分を検出するようになっており、検出した差分を動き検
出回路２５３に出力するようになっている。動き検出回
路２５３は、フィールド差分回路２５２からの信号にし
たがって動き量を求め、この動き量に応じて比較回路２
１０の設定値の範囲を制御する動き検出手段として構成
されている。比較回路２１０は、動き検出回路２５３か
らの動き量に応じて設定値の範囲を調整するようになっ
ている。具体的には、動きがほとんど検出されず動き量
が小さいとき、あるいは動きが大きく動き量が極端に大
きい場合にはＫｔ２の値を小さくするようになってい
る。このような構成を採用すると、擬似輪郭妨害が発生
しがたく、あるいは擬似輪郭妨害が発生しても動き速度
が早いために妨害の影響が目立ちにくい領域での検出感
度を鈍くすることができ、発光パターンの切り替えに伴
う画質への影響を低減することができるとともに、低消
費電力化に寄与することができる。

【００６９】なお、発光パターンやサブフィールド数、
発光重みの割り当てについては、図１０および図１１に
示す発光パターンの構成に限定されることはなく、サブ
フィールドの発光を制御して擬似輪郭を低減するもので
あれば、他の発光パターンを用いることができる。また
発光パターンの差によりわずかに輝度に差が生じたり、
フリッカが発生したりするような場合には、本来平坦な
信号であっても、発光パターンの切り替えによりドット
単位あるいはライン単位で明暗が生じ、画質劣化の要因
となる。このような場合であっても、本発明を適用する
ことにより、発光パターンの切り替えを行なう領域を最
小限にすることができ、表示画質を総合的に向上させる
ことができる。

【００７０】次に、ディザ、誤差拡散などの多階調化処
理と差分フィールドの発光パターン切り替えによる擬似
輪郭対策とを同時に行なうときの実施形態を図１３にし
たがって説明する。図１３において、映像信号処理回路
は、多階調化処理回路１、検出回路２、サブフィールド
変換回路３、サブフィールド順次変換回路４を備えて構
成されており、入力映像信号Ｖｉが多階調化処理回路１
と検出回路２に入力され、検出信号Ｑｓ１、Ｑｓ２がそ
れぞれ多階調化処理回路１、サブフィールド変換回路３
に入力されている。多階調化処理回路１は、図６または
図８に示す多階調化処理回路１と同様に、入力映像信号
Ｖｉに対して、ディザ・誤差拡散方式による多階調化処
理を行なうようになっている。検出回路２は、図３、図
５、図１２に示す検出回路２と同様に、入力映像信号Ｖ
ｉの輝度レベルが緩やかに変化する領域を検出したとき
に、レベル“Ｈ”の第１の検出信号Ｑｓ１と第２の検出
信号Ｑｓ２を出力し、それ以外のときには、レベル
“Ｌ”の第１の検出信号Ｑｓ１と第２の検出信号Ｑｓ２
を出力するようになっている。サブフィールド変換回路
３は、図９に示すサブフィールド変換回路３と同様に、
映像信号Ｖｑの輝度レベルに関するデータを各サブフィ
ールドの発光の有無を示すサブフィールドデータＶｆに
変換するようになっている。サブフィールド順次変換回
路４は、画素単位のサブフィールドデータを、表示パネ
ルを駆動するためのサブフィールドごとの信号に変換す
るようになっている。すなわちサブフィールド順次変換
回路４の出力信号はパネル駆動回路を介してプラズマ表
示パネル（プラズマディズプレイ）に入力されるように
なっている。

【００７１】上記構成において、入力映像信号Ｖｉの輝
度レベルが緩やかに変化する領域が検出されると、検出
回路２からそれぞれ検出信号Ｑｓ１、Ｑｓ２が出力され
る。そして多階調化処理回路１においては、検出信号Ｑ
ｓ１に応答して擬似中間階調変換処理が行なわれる。さ
らにサブフィールド変換回路３においては、検出信号Ｑ
ｓ２に応答して、映像信号Ｖｑをサブフィールドデータ
に変換するための処理が行なわれる。そして変換された
サブフィールドデータＶｆはサブフィールド順次変換回
路４で、表示パネル駆動のためにサブフィールドごとの
信号に変換され、表示パネル駆動回路に出力される。

【００７２】一方、入力映像信号Ｖｉの輝度レベルが一
定に保持された平坦部あるいはレベルが急激に変化する
エッジ部が検出されたときには、検出回路２からは
“Ｌ”の検出信号Ｑｓ１、Ｑｓ２が出力される。そして
多階調化処理回路１では、検出信号Ｑｓ１に応答して擬
似中間階調変換処理を停止し、８ビットの信号を単に６
ビットの信号に変換する処理を行なう。一方、サブフィ
ールド変換回路３においては、検出信号Ｑｓ２に応答し
て、標準用パターンにしたがったサブフィールドデータ
の変換処理を行なう。そして変換されたサブフィールド
データＶｆはサブフィールド順次変換回路４で、表示パ
ネル駆動のためにサブフィールドごとの信号に変換さ
れ、表示パネル駆動回路に出力される。

【００７３】本実施形態によれば、ディザ・誤差拡散処
理を実行することで、画質の劣化を防止することがで
き、ディザ・誤差拡散処理を停止することで、消費電力
の低減を図ることができる。さらに、擬似輪郭対策処理
によって擬似輪郭妨害が発生するのを防止することがで
き、擬似輪郭対策処理を停止することで消費電力の低減
を図ることができる。

【００７４】また前記実施形態においては、検出回路２
から２つの検出信号Ｑｓ１、Ｑｓ２を出力するようにな
っており、しかも、各検出信号が独立に出力されるよう
になっている。これは、入力映像信号Ｖｉに対して、サ
ブフィールド変換回路３への入力信号は多階調化処理回
路１の処理に伴う遅延量が多いことを考慮したためであ
る。さらに、多階調処理回路１で問題となる階調の不連
続、すなわち階調の粗さが目立ちやすい領域と、サブフ
ィールド変換回路３の制御で問題となる擬似輪郭妨害が
目立ちやすい領域とは厳密には異なるため、両者の回路
に適したタイミングで検出信号をそれぞれ出力する構成
となっている。具体的には、階調の不連続はある程度信
号が平坦になると目立たなくなるが、擬似輪郭妨害は、
比較的小さな階調差であっても目につきやすい。このよ
うな場合には、検出回路２内部の設定として、比較回路
２１０の設定値Ｋｔ１をサブフィールド変換回路３用の
検出信号Ｑｓ２に対しては、小さくすればよい。

【００７５】また本実施形態においては、図１に示す多
階調化処理回路１と図９に示すサブフィールド変換回路
３を従属接続したものと等価であるが、検出回路２が１
つに統合されているので、回路規模を縮小することがで
きる。また図１に示す映像信号処理回路と図９に示す映
像信号処理回路を単に従属接続した場合は、後段のサブ
フィールド変換回路３の検出回路２には多階調化処理さ
れた信号が入力されるため、入力映像信号Ｖｉのレベル
の変化を正しく検出できずに誤動作する恐れがある。し
かし、図１３に示すように、検出回路２が入力映像信号
Ｖｉを直接検出する構成を採用することで、検出回路２
の検出遅れに伴う誤動作を防止することができる。

【００７６】前記各実施形態においては、映像信号処理
回路について述べたが、各映像信号処理回路の出力側に
パネル駆動回路を介してプラズマディスプレパネルを接
続して表示装置を構成することができる。この場合プラ
ズマディスプレイパネルが表示手段を構成することにな
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力映像信号に含まれる情報に応じて入力映像信号に対
する処理を制御するようにしたため、一方の処理を選択
することで画質の劣化を防止することができ、他方の処
理を選択することで消費電力の低減に寄与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像信号処理装置の第１の実施形
態を示すブロック図である。

【図２】検出回路の動作を説明するための波形図であ
る。

【図３】検出回路の第１の実施形態の具体的構成を示す
ブロック図である。

【図４】比較回路の動作を説明するための動作説明図で
ある。

【図５】検出回路の第２実施形態を示すブロック図であ
る。

【図６】多階調化処理回路の一実施形態を示すブロック
図である。

【図７】多階調化処理回路の動作を説明するための波形
図である。

【図８】多階調化処理回路の他の実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図９】映像信号処理装置の第２の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図１０】標準用発光パターンの構成説明図である。

【図１１】標準用発光パターンの他の構成を説明するた
めの図である。

【図１２】検出回路の第３の実施形態を示すブロック図
である。

【図１３】映像信号処理装置の第３の実施形態を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１多階調化処理回路２検出回路３サブフィールド変換回路４サブフィールド順次変換回路１０２量子化回路１０３切り替え回路１０４固定レベル生成回路１０５ディザパターン生成回路１０６誤差検出回路１０７誤差拡散用遅延回路２０１、２０２、２０３、２０４、２０５遅延回路１０１、２０６、２０７、２５２加算回路２０８減算回路２０９、２０９ａ、２０９ｂ絶対値算出回路２１０比較回路２５０水平フィルタ２５１垂直フィルタ２５２フィールド差分検出回路２５３動き検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ａ１０１１０１Ｂ (72)発明者大平浩史神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所情報メディア事業本部内 (72)発明者伊藤克美神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所情報メディア事業本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力映像信号を入力映像信号の階調とは
異なる階調の映像信号に変換して出力する階調変換手段
と、前記入力映像信号が緩やかに変化することを検出す
る変化検出手段とを備え、前記階調変換手段は、前記変
化検出手段の検出出力に応答して、前記入力映像信号の
階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変換す
る擬似中間階調変換処理を実行し、それ以外のときには
前記擬似中間階調変換処理を停止してなる映像信号処理
装置。
【請求項２】入力映像信号を入力映像信号の階調とは
異なり離散的な階調の映像信号に変換して出力する階調
変換手段と、前記入力映像信号の輝度のレベルが緩やか
に変化することを検出する変化検出手段とを備え、前記
階調変換手段は、前記変化検出手段の検出出力に応答し
て、前記入力映像信号の階調をこの階調と擬似的に等価
な擬似中間階調に変換する擬似中間階調変換処理を実行
し、それ以外のときには前記擬似中間階調変換処理を停
止してなる映像信号処理装置。
【請求項３】前記階調変換手段は、前記入力映像信号
の階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変換
するための階調補正信号を発生する階調補正信号発生手
段と、前記階調補正信号の平均値に相当する固定レベル
あるいはこの平均値より小さい固定レベルの固定レベル
信号を発生する固定レベル信号発生手段と、前記変化検
出手段の検出出力に応答して前記階調補正信号を選択し
それ以外のときには前記固定レベル信号を選択する信号
選択手段と、信号選択手段の選択による信号と前記入力
映像信号とを加算する加算手段と、加算手段の出力信号
を前記入力映像信号の階調より離散的な階調の信号に変
換して出力する量子化手段とを備えてなる請求項１また
は２記載の映像信号処理装置。
【請求項４】前記変化検出手段は、相隣接する複数個
の画素を一ブロックとして、各ブロックに対応した入力
映像信号の平均値を各ブロック毎に算出する平均値算出
手段と、平均値算出手段の算出による各ブロック間の差
分を算出する差分算出手段と、差分算出手段の算出値が
設定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記算出値が前
記設定値の範囲内にあるときに前記入力映像信号が緩や
かに変化することを示す判定結果を出力する判定手段と
を備えてなる請求項１、２または３記載の映像信号処理
装置。
【請求項５】前記変化検出手段は、前記入力映像信号
の直流成分と高調波成分を除去しそれ以外の成分を出力
するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力成分が設定値
の範囲内にあるか否かを判定し、前記フィルタ手段の出
力成分が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力映像
信号が緩やかに変化することを示す判定結果を出力する
判定手段とを備えてなる請求項１、２または３記載の映
像信号処理装置。
【請求項６】前記フィルタ手段は、前記入力映像信号
のうち水平方向の情報を含む入力映像信号の水平周波数
軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以外の
成分を出力する水平方向用フィルタ手段と、前記入力映
像信号のうち垂直方向の情報を含む入力映像信号の垂直
周波数軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ
以外の成分を出力する垂直方向用フィルタ手段とを備え
てなる請求項５記載の映像信号処理装置。
【請求項７】前記変化検出手段は、前記入力映像信号
の輝度に関する情報として各フィールド毎の輝度情報の
差分を検出するフィールド差分検出手段と、フィールド
差分検出手段の検出による差分から動き量を求め、この
動き量に応じて前記判定手段の設定値の範囲を制御する
動き検出手段とを備えてなる請求項４または５記載の映
像信号処理装置。
【請求項８】入力映像信号を入力映像信号の階調とは
異なる階調の映像信号に変換して出力する階調変換手段
と、階調変換手段の出力信号に従った画像を画面上に表
示する表示手段と、前記入力映像信号に含まれる情報の
うち表示に関する特定の情報を検出する情報検出手段と
を備え、前記階調変換手段は、前記情報検出手段の検出
出力に応答して、前記入力映像信号の階調をこの階調と
擬似的に等価な階調に変換する擬似階調変換処理を実行
し、前記情報検出手段により特定の情報が検出されない
ときには前記入力映像信号の階調を前記擬似階調変換処
理よりも粗い階調に変換する粗階調変換処理を実行して
なる表示装置。
【請求項９】前記情報検出手段の検出による特定の情
報は、前記入力映像信号の輝度のレベルが緩やかに変化
する輝度情報である請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】前記情報検出手段の検出による特定の
情報以外の情報は、前記入力映像信号の輝度のレベルが
一定レベルに保持されている平坦部に関する輝度情報あ
るいは前記入力映像信号の輝度のレベルが急激に変化す
るエッジ部に関する輝度情報である請求項８記載の表示
装置。
【請求項１１】入力映像信号の１フィールド期間を複
数のサブフィールド期間に分割し、発光の有無と発光重
みの組合せによって階調を表現するための標準用発光パ
ターンと擬似輪郭妨害抑制用発光パターンのうちいずれ
かの発光パターンを選択し、選択した発光パターンに従
ったサブフィールドデータを各サブフィールド期間毎に
出力するサブフィールド変換手段と、サブフィールド変
換手段の出力によるサブフィールドデータに基づいて画
面上に画像を表示する表示手段と、前記入力映像信号が
緩やかに変化することを検出する変化検出手段とを備
え、前記サブフィールド変換手段は、前記変化検出手段
の検出出力に応答して、前記発光パターンのうち擬似輪
郭妨害抑制用発光パターンを選択し、それ以外のときに
は前記標準用発光パターンを選択してなる表示装置。
【請求項１２】入力映像信号を入力映像信号の階調よ
り離散的な階調の映像信号に変換して出力する階調変換
手段と、階調変換手段の出力による映像信号をほぼ等間
隔の輝度差を有する離散的な階調で表示する表示手段
と、前記入力映像信号が緩やかに変化することを検出す
る変化検出手段とを備え、前記階調変換手段は、前記変
化検出手段の検出出力に応答して、前記入力映像信号の
階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変換す
る擬似中間階調変換処理を実行し、それ以外のときには
前記擬似中間階調変換処理を停止してなる表示装置。
【請求項１３】入力映像信号を入力映像信号の階調よ
り離散的な階調の映像信号に変換して出力する階調変換
手段と、階調変換手段の出力による入力映像信号の１フ
ィールド期間を複数のサブフィールド期間に分割し、発
光の有無と発光重みの組合せによって階調を表現するた
めの標準用発光パターンと擬似輪郭妨害抑制用発光パタ
ーンのうちいずれかの発光パターンを選択し、選択した
発光パターンに従ったサブフィールドデータを各サブフ
ィールド期間毎に出力するサブフィールド変換手段と、
サブフィールド変換手段の出力によるサブフィールドデ
ータに基づいて画面上に画像を表示する表示手段と、前
記入力映像信号が緩やかに変化することを検出する変化
検出手段とを備え、前記階調変換手段は、前記変化検出
手段の検出出力に応答して、前記入力映像信号の階調を
この階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変換する擬似
中間階調変換処理を実行し、それ以外のときには前記擬
似中間階調変換処理を停止してなり、前記サブフィール
ド変換手段は、前記変化検出手段の検出出力に応答し
て、前記発光パターンのうち擬似輪郭妨害抑制用発光パ
ターンを選択し、それ以外のときには前記標準用発光パ
ターンを選択してなる表示装置。
【請求項１４】前記階調変換手段は、前記入力映像信
号の階調をこの階調と擬似的に等価な擬似中間階調に変
換するための階調補正信号を発生する階調補正信号発生
手段と、前記階調補正信号の平均値に相当する固定レベ
ルあるいはこの平均値より小さい固定レベルの固定レベ
ル信号を発生する固定レベル信号発生手段と、前記変化
検出手段の検出出力に応答して前記階調補正信号を選択
しそれ以外のときには前記固定レベル信号を選択する信
号選択手段と、信号選択手段の選択による信号と前記入
力映像信号とを加算する加算手段と、加算手段の出力信
号を前記入力映像信号の階調より離散的な階調の信号に
変換して出力する量子化手段とを備えてなる請求項８、
１２または１３記載の表示装置。
【請求項１５】前記変化検出手段は、相隣接する複数
個の画素を一ブロックとして、各ブロックに対応した入
力映像信号の平均値を各ブロック毎に算出する平均値算
出手段と、平均値算出手段の算出による各ブロック間の
差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段の算出値
が設定値の範囲内にあるか否かを判定し、前記算出値が
前記設定値の範囲内にあるときに前記入力映像信号が緩
やかに変化することを示す判定結果を出力する判定手段
とを備えてなる請求項１１、１２または１３記載の表示
装置。
【請求項１６】前記変化検出手段は、前記入力映像信
号の直流成分と高調波成分を除去しそれ以外の成分を出
力するフィルタ手段と、フィルタ手段の出力成分が設定
値の範囲内にあるか否かを判定し、前記フィルタ手段の
出力成分が前記設定値の範囲内にあるときに前記入力映
像信号が緩やかに変化することを示す判定結果を出力す
る判定手段とを備えてなる請求項１１、１２または１３
記載の表示装置。
【請求項１７】前記フィルタ手段は、前記入力映像信
号のうち水平方向の情報を含む入力映像信号の周波数軸
上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以外の成
分を出力する水平方向用フィルタ手段と、前記入力映像
信号のうち垂直方向の情報を含む入力映像信号の周波数
軸上における直流成分と高調波成分と除去しそれ以外の
成分を出力する垂直方向用フィルタ手段とを備えてなる
請求項１６記載の表示装置。
【請求項１８】前記変化検出手段は、前記入力映像信
号の輝度に関する情報として各フィールド毎の輝度情報
の差分を検出するフィールド差分検出手段と、フィール
ド差分検出手段の検出による差分から動き量を求め、こ
の動き量に応じて前記判定手段の設定値の範囲を制御す
る動き検出手段とを備えてなる請求項１５または１６記
載の表示装置。
【請求項１９】入力映像信号を信号処理して表示する
表示装置において、入力映像信号から特定のパターンを
検出するパターン検出手段と、パターン検出手段の検出
したパターンに基づいて消費電力の増大を抑えるように
表示信号の処理方式を変更する処理方式変更手段とを含
むことを特徴とする表示装置。
【請求項２０】前記表示手段は、プラズマディスプレ
イである請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１
４、１５、１６、１７、１８または１９記載の表示装
置。