KR19990014172A - 화상 표시장치 및 화상 평가장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래보다 더욱 동화상 의사윤곽의 발생을 적게 할 수 있는 화상 표시장치를 제공하는 것을 제 1의 목적으로 하고 있다.
이 목적을 달성하기 위해 서브 필드의 휘도 웨이트를 W1, W2, . . . , WN으로 설정하고, 신호레벨을 0, W1, W2, . . . , WN을 임의로 조합하여 실현할 수 있는 신호레벨 중에서 모션량에 따라 소정의 신호레벨로 한정한다.

Description

화상 표시장치 및 화상 평가장치
본 발명은 화상의 1 TV 필드를 복수의 서브 필드로 분할하여 표시함으로써 다계조 표시를 행하는 플라즈마 디스플레이 패널 등의 표시 패널을 이용한 화상 표시장치에 있어서, 화질향상에 관한 기술이다. 또한 그러한 동화상 표시장치에서의 표시화상의 평가를 행하는 화상 표시장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel ; 이하, PDP라 함)로 대표되는 2값적으로 발광을 행하는 표시패널을 이용한 화상 표시장치는, 예를 들면 어드레스 표시 기간분할 서브 필드 방식(address display period separated sub-field method)이라는 표시방법에 의해 계조표시를 실현한다. 이 방법은 1 TV 필드를 PDP 화면의 1 라인마다 점등·비점등 데이터의 기입을 행하는 어드레스 기간과, 소정의 화소를 일제히 발광시키는 방전 유지기간으로 되는 몇 개의 서브 필드에 시간 분할하여 화상 표시를 행하는 것이다.
종래부터 이렇게 화상 1 TV 필드분을 복수의 서브 필드의 화상으로 분할하여 표시하고 다계조 표시를 행하는 경우, 동화상 표시에 있어서 이른바 의사(疑似)윤곽 형상의 계조 혼란이 발생하는 것이 알려져 있다.
도 35, 도 36을 이용하여 이 동화상 표시시의 의사윤곽의 발생을 설명하기로 한다. 도 35는 127과 128이라는 근접한 계조레벨을 인접한 화소사이에서 갖는 4개의 화소로 이루어지는 화상패턴(PA1)이, PDP(300)의 화면을 1 TV 필드에서 2화소 상당 평행 이동하는 모양을 나타내고 있다. 또한 도 36은 가로축은 화면상에서의 각 화소의 상대적인 위치를 나타내고, 또한 세로축은 편의상 1 TV 필드에 해당하는 시간만을 표시하고 있다. 또 화상패턴(PA1)이 평행 이동하는 모양을 관측자가 추종한 때에 관측되는 모양을 나타내고 있다. 여기에서는 8비트 계조 즉 256계조를, 8개의 서브 필드의 점등·비점등의 8비트 데이터로 변환하여, 당해 8비트 데이터에 따라 해당하는 계조 표시를 행하고, 구체적으로는, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128이라는 가중으로 하여 이 순서(오름차순)로 1 TV 필드를 서브 필드1∼8로 시간분할한 경우에 대하여 설명하기로 한다. 계조레벨(127)을 표시하기 위해서는 서브 필드 1∼서브 필드 7을 점등(도면 중의 사선부), 서브 필드 8을 비점등으로 함으로써 당해 계조레벨의 표시를 행하고, 계조레벨(128)을 표시하기 위해서는 서브 필드 1∼서브 필드 7을 비점등, 서브 필드 8을 점등(도면 중의 사선부)으로 함으로써 당해 계조레벨의 표시를 행한다.
정지 화상을 표시한 경우, 관측되는 화상의 1 TV 필드의 평균 휘도는 도 31의 A-A' 사이의 점등 시간적분으로 표시되고 정확하게 계조표시가 이루어진다. 이에 대하여 동화상을 표시한 경우, 시선 이동의 방향에 의해 망막상에는 도 31의 B-B' 사이 또는 C-C' 사이의 점등 시간적분이 관측된다. B-B' 사이에서는 각 비트(서브 필드)를 합성한 값은 약 0이 되고, 또한 C-C' 사이의 각 비트(서브 필드)의 합계는 약 255가 된다. 이와 같이 계조레벨(127) 및 계조레벨(128)과 같은 값이 가까운 계조레벨이 인접한 화상패턴이 이동하는 것을 관측한 경우, 레벨변화부분에서는 도 36에 도시한 바와 같이 관측되는 계조레벨이 화상의 모션에 의해서 현저히 흐트러진다.
즉 각 서브 필드의 휘도의 시간방향의 적분으로 중간조를 표현하려고 하고 있기 때문에, 동화상 등으로 시선이 이동한 경우는 시간의 경과와 함께 원래의 화소 위치와는 다른 위치의 화상 각각의 비트의 휘도 웨이트를 적분하게 되고, 중간조 표시가 크게 흐트러지게 된다. 또 이 중간조의 흐트러짐은 화상에 허위 윤곽이 나타나도록 인식시키기 때문에 일반적으로 「동화상 의사윤곽」이라고 한다. 또 이러한 동화상 표시에 있어서의 의사윤곽의 발생의 메커니즘에 대해서는, 문헌, 1997년 5월 1일 발행, 플라즈마 디스플레이의 모든 것, 165페이지∼177 페이지(일본국 공업조사회 출판, 내지평수(內池平樹)·어자자무(御子紫茂) 공저)에 자세하게 설명되어 있다.
동화상 의사윤곽을 해소하기 위한 종래의 화상 표시장치에 있어서, 상위의 복수 비트에 대응하는 상기 서브 필드 7 및 서브 필드 8의 휘도 웨이트를 분할하고, 또 이들을 필드 내의 전반·후반으로 분산하여 배치함으로써 동화상 표시에 있어서의 중간조 표시혼란을 경감하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 도 32는 이 종래 방법에 의한 동화상 의사윤곽의 경감방법에 있어서의 서브 필드구성이고, 10개의 서브 필드를 이용하여 8비트 계조레벨 즉 256 계조레벨을 표시하고자 하는 것이다. 각 서브 필드의 휘도 가중은 시간순서로 48, 48, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 48, 48로 되어 있다. 요컨대 상기 8개의 서브 필드에 있어서의 상위 2비트 서브 필드 7 및 서브 필드 8의 휘도 웨이트(64, 128)를 4개의 휘도 웨이트로 분할((64+ 128)/4=192=48×4)하여, 이들을 1 TV 필드내의 전반·후반에 분산배치하고 있고, 상위 비트의 웨이트를 작게 하여 중간조 흐트러짐의 발생을 가능한 한 억제하고자 하는 기술이다. 이 기술에 의하면 상기한 계조레벨(127 및 128)의 경계부분에서는, 계조의 흐트러짐은 거의 관측되지 않고, 그 부분에서의 동화상 의사윤곽의 발생은 억제되지만, 예를 들면 도 36에 도시한 계조레벨이 63과 64와 같이, 휘도 웨이트가 큰 서브 필드(여기에서는, 서브 필드 9)가 처음으로 점등되고, 점등되어 있던 휘도 웨이트가 작은 서브 필드(여기에서는, 서브 필드 3, 4, 5, 6 및 8)를 비점등으로 하는 경우에는, 서브 필드의 점등·비점등의 분포가 크게 변화하므로, 역시 경계부분에서는 계조 혼란이 관측된다. 요컨대 점선 화살표(Ya) 방향에서 관측되는 계조레벨은 약 79인 데 대해, 점선 화살표(Yb)에서 관측되는 계조레벨은 약 32가 된다. 따라서 이러한 계조의 동화상을 표시한 경우에는 동화상 의사윤곽의 발생은 억제할 수 없게 된다.
또한 상술한 바와 같은 동화상 의사윤곽의 평가방법에서는, 도 36에 도시한 바와 같은 점선 화살표(Ya 또는 Yb)에 존재하는 모든 서브 필드의 휘도 웨이트를 가산하여, 관측되는 동화상 의사윤곽으로서 계산하기 때문에, 화상의 모션이 평가하는 점선상(Ya 또는 Yb)에서 나타나는 방향으로부터 미미하게 변화하였을 뿐이라도 이 점선상으로부터 벗어나는 서브 필드가 존재하거나, 역으로 점선상에 새롭게 들어오는 서브 필드가 생기거나 한다. 이 모양은 도 36의 점선 화살표(Yc 또는 Yd)로 도시되어 있으며, 화상의 모션의 차이가 미미하더라도 계산되는 동화상 의사윤곽의 양이 크게 다른 것을 의미하고 있다. 이와 같이 종래의 평가방법에서는 점선상에 존재하는지, 벗어나 있는지의 양자 선택에서 서브 필드의 휘도 웨이트의 가산 유무를 계산하기 때문에, 미세한 모션의 차가 있을 때에도 때로는 동화상 의사윤곽 평가결과의 화상은 크게 달라지는 것이 있고, 실제로 관측자가 눈으로 본 화상을 반영한 것을 얻을 수 없고, 정확한 평가가 될 수 없다는 문제점을 가지고 있었다.
또한 상정하는 화상의 모션도 수평 또는 수직중 어느 한쪽의 모션뿐이고, 수평 및 수직의 모션을 동시에 고려한, 즉 경사 방향으로 이동한 경우의 평가가 곤란하다는 문제점을 갖고 있었다.
다음으로 현재 텔레비전 화상 표시장치로서 CRT 표시장치가 널리 이용되고 있다. CRT 표시장치는 표시장치로서의 실적이 있고, 제조원가도 저렴한 외에 휘도, 콘트라스트 등, 기타 표시성능도 높게 평가되고 있다. 그러나 표시장치 전체의 치수나 중량이 크고 벽걸이 TV 등의 박형(薄型) 디스플레이로서는 개선이 요구되어 왔다. 한편 박형·경량 표시장치로서는 PDP나 액정 디스플레이의 성능이 향상되어 왔기 때문에 이들 표시 디바이스를 이용한 표시장치가 점차 검토되어 왔다. 액정 디스플레이는 현재 비교적 작은 사이즈의 표시장치로 되는 경향이며, 특히 노트북 컴퓨터용 표시장치로서 널리 이용되고 있다. 단 대형 화면으로 하는 데는 아직 문제점이 수반되고, 동화상을 표시했을 경우의 표시 응답 특성이 불충분하며 잔상이 발생하는 등의 문제점이 있다. 한편 플라즈마 디스플레이는 대형화가 비교적 유망하다는 판단아래 장래의 벽걸이 TV로서 기대되고 있다.
또 통상의 CRT 표시장치에서는 하나의 전자 빔이 소정의 화소에 조사되었을 경우, 그 화소뿐만 아니라 주변의 화소가 동시에 상당 정도 발광하기 때문에 화소 표시정보가 확산하여 결과적으로 공간 주파수 특성이 열화되어 있다. 그에 대해 PDP나 액정 디스플레이 등의 매트릭스형 디스플레이 장치에서는 표시화소마다 개별적인 전극을 갖고 있는 등의 이유로, 각각의 화소에서의 화상 표시정보와 인접 화소의 화상 표시정보의 독립성이 높게 보장되어 있기 때문에 화상의 끊김이 좋고, 선명한 표시가 가능한 등의 높은 평가도 있다. 그러나 액정 표시장치는 상술한 바와 같이 표시 응답 특성이 불충분하고 동화상을 표시한 경우에 잔상이 발생하는 등의 결점이 있다. PDP는 액정 표시장치와 같은 응답 특성의 지연이 없기 때문에 종합적인 고화질 표시가 가능하다고 기대되고 있다.
그런데 종래의 PDP를 이용한 화상 표시장치에서는, PDP 부분 외에는 종래의 CRT 표시장치를 이용한 경우와 마찬가지의 신호원 및 신호처리를 이용하여 디스플레이 장치를 구성하고 있기 때문에, 입력영상 신호에 포함되어 있던 노이즈 중, 특히 2차원 고역 주파수 성분의 노이즈는 종래의 CRT 표시장치에서는 현저하지 않았던 것이 특히 화상이 미세한 정지화상 부분에서 눈에 띈다는 문제점이 새롭게 발생하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 제 1의 목적은 종래보다 더 한층 동화상의 의사윤곽 발생을 적게 할 수 있는 화상 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
또 본 발명의 제 2의 목적은 화상이 움직이는 방향에 상관없이 실제로 눈에 보이는 화상을 반영한 평가가 가능한 화상 평가장치를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 제 3의 목적은 입력화상 신호의 노이즈 성분에 그다지 영향을 받지 않는 양호한 화상 표시를 행할 수 있는 화상 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 실시예에 관한 화상 표시장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 제 2 부호화부(7)의 구성을 도시한 블록도.
도 3 내지 도 6은 상기 화상 표시장치에서의 부호화의 형태를 도시한 도표이며,
도 3의 (a)∼도 6의 (a)는 제 2 부호화부의 형태를 도시한 도표, 도 3의 (b)∼도 6의 (b)는 제 1 부호화부의 형태를 도시한 도표.
도 7은 상기 화상 표시장치의 프레임 메모리의 구성을 도시한 도면.
도 8은 상기 화상 표시장치의 표시제어부의 구성도.
도 9는 상기 화상 표시장치에서의 PDP의 발광방식을 설명하는 도면.
도 10은 상기 화상 표시장치의 필터부의 구성을 도시한 블록도.
도 11은 상기 화상 표시장치의 오차 확산부 및 모션량 산출부의 구성을 도시한 블록도.
도 12는 상기 화상 표시장치의 모션량 산출부의 출력신호의 생성에 대하여 설명하기 위한 도표.
도 13은 상기 화상 표시장치의 오차 확산의 방법을 설명하기 위한 모식도.
도 14는 다른 실시예의 화상 표시장치의 구성을 도시한 블록도.
도 15는 상기 화상 표시장치의 제 4 부호화부의 부호화의 형태를 도시한 도표.
도 16은 상기 화상 표시장치에서의 PDP의 발광방식을 설명하는 도면.
도 17은 다른 실시예의 화상 표시장치의 상기 제 4 부호화부의 부호화의 형태를 도시한 도표.
도 18은 상기 화상 표시장치에서의 PDP의 발광방식을 설명하는 도면.
도 19는 다른 실시예의 화상 평가장치의 기능을 설명하기 위한 기능 블록도.
도 20은 상기 화상 평가장치에서의 시뮬레이션에 이용하는 화상의 발광 패턴 예시도.
도 21은 상기 화상 평가장치에서의 화상 평가방법을 설명하기 위한 모식도.
도 22 내지 도 24는 제 1 부호화부의 다른 형태를 도시한 도표.
도 25내지 도 28은 도 3의 (a)∼도 6의 (a)에 상당하는 제 2 부호화부의 부호화의 형태를 도시한 도표.
도 29는 제 1 실시예의 변형예에서 필터부의 다른 구성을 도시한 블록도.
도 30은 종래의 화상 표시장치의 설명도로서, 소정의 화상 패턴이 2 화소 상당 평행 이동하는 모습을 나타내는 도면.
도 31은 상기 화상 패턴이 평행 이동하는 모습을 관측자가 추종했을 때에 관측되는 모습을 도시한 도면.
도 32는 다른 종래의 화상 표시장치의 설명도로서, 도 31에 상당하는 도면.
제 1의 목적을 달성하기 위해 휘도 웨이트를 W1, W2, ..., WN으로 설정하고, 신호레벨을 0, W1, W2, ..., WN을 임의로 조합하여 표현할 수 있는 신호레벨중에서, 모션량(모션량이란, 복수 프레임의 입력영상 신호의 시간변동을 말한다)에 따라 소정의 신호레벨을 선택하여 표시신호로 한다.
이것은 서브 필드의 휘도 가중과 그 배열을 고안하는 이외의 구성에서, 동화상 의사윤곽을 해소할 수 있는 매우 유효한 기술이라 할 수 있다. 물론 동시에 서브 필드의 휘도 가중과 그 배열을 연구하면 의사윤곽 해소의 효과는 한층 뚜렷하게 된다.
여기에서 입력신호의 신호레벨과 한정화에 따라 표시되는 표시신호의 신호레벨과의 차분을 주변의 화소에 분배하면, 입력신호와 표시신호와 레벨의 오차를 거의 상쇄할 수 있다.
또 이하와 같은 화상 표시장치를 제공한다. 즉 1 TV 필드를 각각 휘도 웨이트를 갖는 N개의 서브 필드를 시간순으로 배열한 것으로 구성하고, 서브 필드에 대한 초기화는 (N-1)회 이하의 횟수로 행한다. 그리고 소정의 입력영상 신호의 범위에서는 입력영상 신호의 값에 비례하여 발광하는 서브 필드가 시간방향 전방 또는 후방으로 연장해 가는 점등방법이 가능해지고, 상기 의사윤곽 해소라는 제 1의 목적이 달성된다.
다음으로 제 2의 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 화상 평가장치를 제공한다.
즉 표시화면상의 소정의 화소에 기준점을 설정하고, 화면상에서 단위 시간내에 이동하는 당해 기준점을 지나는 경로를 상정하고, 상정한 단위 시간내의 경로 근방의 화소에서 발광되는 발광량에 소정의 연산을 실시한 후 적산하여 상기 기준점에서의 관측화상으로 하는 장치이다.
이것에 의하면 시선이 통과하는 경로상의 화소 1화소뿐만 아니라, 시선이 통과하는 경로 근방의 복수 화소로부터의 발광에 대해서도 소정의 연산을 실시하는 등의 고려를 행하고 있기 때문에, 상정한 화소의 모션이 미미하게 변화했을 뿐으로, 평가결과의 화상이 크게 변동된다는 불안정함이 해소되어 실제로 관측자가 보는 화상을 반영하여 안정된 화상 평가가 가능해진다.
또한 제 3의 목적을 달성하기 위해 입력신호의 공간 주파수 성분중 고역 성분의 시간 응답을 억제하여 표시신호로 하는 화상 표시장치를 제공한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
( 실시예 )
도 1은 본 실시예에 관한 화상 표시장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 실시예의 화상 표시장치는, 필터부(1)와, γ(감마)역보정부(2)와, AD 변환부(3)와, 오차 확산부(4)와, 모션량 산출부(5)와, 제 1 부호화부(6)와, 제 2 부호화부(7)와, 표시 제어부(8)와, PDP(9)로 구성되어 있다.
PDP(9)는 전극이 매트릭스 형상으로 배치되어, 예를 들면 (640화소/1 라인)×480개의 화소를 구비하여, 온 또는 오프와 같이 2값적으로 발광을 행하는 표시장치이다. 그리고 소정의 발광 횟수를 휘도 웨이트로서 갖는 소정수(예를 들면 10개)의 서브 필드의 발광의 합계로 계조가 표현되어 중간조 표시를 행한다. 또 본 실시예에서는 설명을 간단히 행하기 위해 단색에 의해 표시를 행하는 PDP에 대해서 설명하지만, R(적색), G(녹색), B(청색) 3색에 의해 화소를 형성하고 컬러 표시를 행하는 PDP에서도 각 색에 대하여 마찬가지로 적용할 수 있다.
필터부(1)에 대하여 상세한 사항은 후술하지만 공간 주파수의 고역성분을 제거하는 회로이다.
γ 역보정부(2)는 여기에서 이용하는 아날로그 영상신호에는 CRT에 표시하는 것을 전제로 하여 원래의 영상신호에 대하여 γ(통상 γ=2.2) 특성이 걸려 있으므로, 이것을 보정하고 표시신호와 원래의 입력신호를 직선적(γ=1)인 입출력 관계로 하기 위한 처리를 행하는 회로이다.
A/D 변환부(3)는 아날로그 영상신호를 여기에서는 12비트 영상신호로 변환하는 것이다.
도 2는 제 2 부호화부(7)의 구성을 도시한 블록도이다.
이 도면에 도시한 바와 같이 제 2 부호화부(7)는 서브 필드 변환부(71)와, 기입 어드레스 제어부(72)와, 프레임 메모리(73a, 73b)로 구성된다.
기입 어드레스 제어부(72)는 영상신호로부터 분리된 수평 동기신호, 수직 동기신호에 기초하여 프레임 메모리 기입 어드레스를 지정하는 어드레스 지정신호를 생성하는 것이다.
서브 필드 변환부(71)는 각 화소에 대응하는 디지털 영상신호를 미리 정해진 소정의 가중을 갖는, 여기에서는 10비트의 필드 정보로 변환하는 회로이다. 또한 제 2 부호화부(7)는 제 1 부호화부(6)에서 하위 4비트를 잘라버린 신호(a′)가 부호화된 8비트의 디지털 영상신호(b)가 입력된다.
필드 정보는 1 TV 필드 내의 어느 시간대, 즉 어느 서브 필드를 점등·비점등시키는 것인가라는 1비트의 서브 필드 정보의 집합이다. 여기에서는 입력되는 디지털 영상신호의 계조레벨에 따라 서브 필드 변환부(71)에 기억되어 있는 서브 필드 변환표(710)를 참조하여 각 화소에 대응하는 8비트 영상신호가 소정 수의 서브 필드로 분할된다. 1화소마다의 분할처리는 도시하지 않는 PLL 회로에 의해 발생된 화소클록에 동기하여 행해진다. 이렇게 하여 생성된 각 화소에 대응하는 필드 정보는 기입 어드레스 제어부(72)로부터의 어드레스 지정신호에 의해 물리 어드레스가 지정되어 프레임 메모리(73a, 73b)에 라인마다, 화소마다, 필드마다(화면마다) 기입된다.
서브 필드 변환표(710)를 도 3의 (a)∼도 6의 (a)에 도시한다. 이들에 도시한 바와 같이 당해 서브 필드 변환표(710)는 각 영상신호를 시간순으로 1, 2, 4, 7, 13, 23, 33, 43, 55, 74라는 단조로 변화하는 휘도 웨이트로 이루어지는 10비트의 서브 필드(SF1∼SF10)의 온, 오프 정보로 변환하기 위한 입력신호와 변환후의 서브 필드의 조합과의 대응을 나타낸 것으로, 이 표의 세로란은 입력 디지털 영상신호(a′)의 값을 나타내고 있고, 가로란은 당해 입력 영상신호를 변환할 10비트의 필드 정보를 나타내고 있다. 또한 이들 도면에서 「1」로 기록된 서브 필드는 「온(점등)」로 되고, 기타 서브 필드는 그 필드 기간이 「오프(비점등)」으로 되는 것을 의미한다(이하 같음).
예를 들면 서브 필드 변환부(71)는 값이 27(도면 중에서 * 부기)인 디지털 영상신호가 입력되면 당해 영상신호는 서브필드 변환표(710)의 표에 근거하여, 「0 0 0 0 0 1 1 1 1 1」이라는 10비트 데이터로 변환하여 출력한다. 또한 여기에서의 비트 표현은 서브 필드 번호와 비트 표현에서의 자릿수를 대응시킨 표기로 하고 있다. 아울러 이 변환후의 10비트 데이터를 10진수로 표기하면 도면중 가장 오른쪽 란에 기재된 값 「31」의 값이 된다.
프레임 메모리(73a, 73b) 각각은 도 7에 도시한 바와 같은 내부구조를 하고 있다. 즉, 프레임 메모리(73a)는 하나의 화면의 전반분(1∼L(240) 라인)에 상당하는 필드 정보를 저장하는 제 1 메모리 영역(73a1)과, 다른 하나의 화면의 전반분(1∼L(240) 라인)에 상당하는 필드 정보를 저장하는 제 2 메모리 영역(73a2)을 구비한다. 프레임 메모리(73b)도 하나의 화면의 후반분(L+1∼2L(480) 라인)에 상당하는 필드 정보를 저장하는 제 1 메모리 영역(73b1)과, 다른 하나의 화면의 후반분(L+1∼2L(480) 라인)에 상당하는 필드 정보를 저장하는 제 2 메모리 영역(73b2)을 구비한다.
그리고 제 1 메모리 영역(73a1)(제 1 메모리 영역(73b1)) 및 제 2 메모리 영역(제 2 메모리 영역(73b2))의 메모리 영역은 각각 10개의 서브 필드 메모리(SFM1∼SFM10)를 구비하고 있다. 이 구성에 의해 1화면에 대하여 전반분과 후반분으로 분할하여 2화면분에 상당하는 10비트의 서브 필드의 조합에 관한 필드 정보가 각 서브 필드의 점등·비점등에 관한 정보로서 서브 필드 메모리(SFM1∼SFM10)에 기입된다. 본 실시예에서는 이와 같이 서브 필드 메모리(SFM1∼SFM10)는 1비트 입력으로 1비트 출력의 반도체 메모리를 이용하고 있다. 또한 이 프레임 메모리(73a, 73b)는 필드 정보를 기입하는 것과 함께 PDP(9)로의 판독도 동시에 가능한 2포트 프레임 메모리이다.
프레임 메모리(73a, 73b)로의 필드 정보의 기입은 하나의 화면분의 전반분의 필드 정보를 제 1 메모리 영역(73a1)으로, 당해 하나의 화면분의 후반분의 필드 정보를 제 1 메모리 영역(73b1)으로, 그리고 다음 한 화면분의 전반분의 필드 정보를 제 2 메모리 영역(73a2)으로, 당해 다른 한 화면분의 후반분의 필드 정보를 제 2 메모리 영역(73b2)으로 라는 것과 같이 2개의 프레임 메모리(73a, 73b)의 4개의 메모리 영역(73a1, 73b1, 73a2 또는 73b2)에 대해 교대로 행해진다. 그리고 하나의 메모리 영역(73a1, 73b1, 73a2 및 73b2)으로의 필드 정보의 기입은, 서브 필드 변환부(71)로부터 화소클록에 동기하여 출력되는 10비트 데이터를 10개의 서브 필드 메모리(SFM1∼10)에 1비트씩 분배하여 기입하는 방법으로 실행된다. 10비트 데이터의 어느 비트를 어떤 서브 필드 메모리(SFM1∼10)에 저장할 것인지는 미리 정해져 있다.
상세하게는 서브 필드 변환표(710)의 서브 필드 번호(1∼10)와, 그것과 동일한 번호의 서브 필드 메모리(SFM1∼10)가 논리적으로 대응되어 있어, 10비트 데이터의 비트가 어떤 서브 필드 번호에 해당하는 것인가에 의해 해당하는 서브 필드 메모리(SFM1∼10)에 기입하는 것이다. 10비트 데이터의 서브 필드 메모리(SFM1∼10)로의 기입 위치는, 기입 어드레스 제어부(72)로부터의 어드레스 지정신호에 의해 지시된다. 10비트 데이터로 변환되기 전의 화소신호의 화면상에서의 위치와 동일한 위치에 기입하는 것이 일반적이다.
상기 표시 제어부(8)는 도 8에 도시한 바와 같이 표시라인 제어부(80)와, 어드레스 드라이버(81a, 81b)와, 라인 드라이버(82)로 구성되어 있다.
표시라인 제어부(80)는 프레임 메모리(73a, 73b)에 PDP(9)에 판독할 메모리 영역(73a1, 73b1, 73a2 혹은 77b2), 라인, 서브 필드를 지정하고, 또한 PDP(9)의 어느 라인을 주사할 것인가에 대한 지시를 내리는 것이다.
이 표시라인 제어부(80)의 동작은 제 2 부호화부(7)에서의 프레임 메모리(73a, 73b)로의 기입 동작과 화면 단위의 오더에서는 동기가 취해지고 있다. 즉 표시라인 제어부(80)는 10비트 데이터를 기입중인 메모리 영역(73a1, 73b1(73a2, 73b2))으로부터는 판독은 행해지지 않고, 이미 기입 완료한 메모리 영역(73a2, 73b2(73a1, 73b1))으로부터 판독을 행한다.
어드레스 드라이버(81a)는 표시라인 제어부(80)의 메모리 영역 지정, 판독라인 지정 및 서브 필드 지정에 따라 1비트씩 시리얼하게 입력된 1라인에 해당하는 서브 필드 정보를 1라인분의 화소수에 대응한 비트(640비트)를 패러렐하게, 어드레스 펄스로 변환하여 화면 전반분의 라인에 출력하는 것이다. 어드레스 드라이버(81b)는 라인 드라이버(81a)와 마찬가지로 상기 서브 필드 정보를 어드레스 펄스로 변환하여 화면 후반분의 라인에 출력하는 것이다.
라인 드라이버(82)는 서브 필드 정보를 PDP(9)의 어느 라인에 기입하는가 주사 펄스에 의해 지정하는 것이다.
이러한 표시 제어부(8)의 구성에 의해 다음과 같이 프레임 메모리(73a, 73b)로부터 PDP(9)로의 필드 정보의 판독이 행해진다. 프레임 메모리(73a, 73b)로 분할하여 기입된 1화면분의 필드 정보의 판독은, 전반분과 후반분에 상당하는 데이터를 동시에 판독함으로써 행한다. 즉 요컨대 메모리 영역(73a1, 73b1)으로부터 동시에 화소마다 서브 필드 정보가 서브 필드 메모리(SFM1, SFM2, …, SF10)로부터 순차 판독됨으로서 행해진다. 즉 우선 메모리 영역(73a1, 73b1) 쌍방의 서브 필드 메모리(SFM1)로부터 1 라인째의 각 화소에 상당하는 서브 필드 정보가 1비트씩 순차 판독된다. 그리고 라인 드라이버(82)에 의한 라인지정을 대기하여 전반·후반 화면의 각각 1라인째에 잠상을 형성(어드레싱)하고, 이어서 같은 서브 필드 프레임 메모리(SFM1)로부터 전반·후반 화면의 2라인째의 각 화소에 대응하는 서브 필드 정보를 판독하여 마찬가지로 어드레스 드라이버(81a, 81b)에 순차 시리얼하게 입력하여 1라인의 화소수에 상당하는 비트, 여기에서는 640비트의 서브 필드 정보가 패러렐하게 PDP(9)에 출력되어 어드레싱이 행해진다. 이러한 판독(기입) 화면 분할한 분할영역에서의 각각의 최종 라인까지 종료하면 일제히 각 화소가 발광된다.
다음 서브 필드(SF2)의 점등·비점등에 관한 서브 필드 정보가 상기와 같이 1라인씩 판독되어 어드레싱이 행해진 후, 이어서 순차 서브 필드(SF10)까지 이 동작을 반복하면, 1화면분의 필드 정보의 판독(기입)이 종료한다.
이러한 PDP의 작동방식을 도시하면 도 9에 도시한 바와 같이 된다. 이 도 9는 가로축은 시간, 세로축은 PDP의 가로방향으로 연장되는 전극, 즉 주사·방전유지 전극의 번호를 나타내고, 굵은 사선 부분에서 발광시키는 화소의 어드레스를 지정하고, 테두리를 한 부분에서 화소를 발광시킨다. 요컨대 분할 화면에 각각의 1라인째의 주사·방전유지 전극상의 모든 가로방향 화소에 대하여, 서브 필드(SF1)가 시작되는 타이밍에 맞춰서 세로방향으로 주사되는 어드레스 전극에 어드레스 펄스를 인가함으로써 어드레싱을 행한다. 주사·방전유지 전극의 1라인째의 어드레싱이 종료하면, 그 후의 라인에 차례차례 같은 조작을 반복한다. 분할 화면에서 마지막 주사·방전유지 전극의 어드레싱이 종료하면, 시각t1∼t2 방전유지 기간으로 옮긴다. 이 기간에서는 가중에 비례한 수의 방전유지 펄스가 방전유지 전극에 인가되지만, 상기 어드레스 지정에 의해 발광의 지시가 있었던 화소만 발광되도록 되어 있다. 그리고 반복하여 설명하지만 상술한 바와 같은 서브 필드에서의 어드레싱과 전체 화소의 일제 점등이라는 동작이 반복됨으로써, 1 TV 필드분의 계조표시가 완료된다. 또 여기에서는 설명은 생략하였지만 상기 어드레싱은 전체 화소의 벽전하를 소거하는 초기화 기간을 거친 후에 행해지며, 이렇게 표시시키는 화소로 미리 정보를 기입한 후(어드레싱), 발광시킨다는 구동방식은 「메모리 구동법」이라 한다.
그리고 상기 판독과 병행하여 별도의 메모리 영역에 포트에 기입된 다음 화면의 전반분과 후반분에 상당하는 필드 정보를 상기와 같이 하여 판독함으로써 동화상의 표시가 행해진다.
다음으로 제 2 부호화부(7)의 부호화의 특징에 대하여 설명한다.
상기 서브 필드 변환표(710)에 있어서, 서브 필드 수는 10이고, 도 3의 (a)∼도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 시간 순서로 단조 증가하는 1, 2, 3, 4, 7, 13, 23, 33, 43, 55, 74라는 가중을 실시하고 있다.
이러한 휘도 가중에 의하면, 가중이 상위인 서브 필드의 휘도를, 가중이 하위인 서브 필드를 복수를 조합함으로써 실현할 수 있다. 이에 따라 해당하는 계조표시를 행하는 데 서브 필드의 조합이 몇 개가 존재할 경우가 있게 된다. 예를 들면 신호레벨(127)이면(도면 중 ▲표시), 서브 필드(SF10, SF8, SF4, SF2, SF1)의 조합 또는 서브 필드(SF9, SF8, SF6, SF3 SF2) 또는 서브 필드(SF9, SF7, SF6, SF5, SF2, SF1)의 조합이 존재한다.
그리고 이들 복수의 조합이 존재하는 중에서, 서브 필드 변환표(710)는 그 중의 1가지의 조합으로 기술되어 있다. 즉 디지털 영상신호의 값이 127인 경우에는 서브 필드(SF9, SF7, SF6, SF5, SF2, SF1)의 조합이 기술되어 있다.
이와 같이 서브 필드 변환표(710)에 기술되어 있는 서브 필드의 조합은, 요약하면 휘도 웨이트가 상위인 서브 필드의 사용을 최대한 억제한 조합이라고 할 수 있다. 그리고 이러한 조합은 저휘도(0∼22)를 제외한 중휘도로부터 고휘도(23∼255)에 걸쳐 채용되는 것이 변환표(710)의 내용에서 이해된다.
또한 신호레벨이 27→28, 50→51, 83→84, 126→127, 181→182로 변화하는 장소의 서브 필드의 조합을 참조하면 이해되듯이 다음과 같은 특징도 있다. 즉 1계조레벨이 낮은 레벨(27, 50, 83, 126, 181)까지는 오프였던 휘도 웨이트가 높은 서브 필드를, 온으로 하는 레벨에서는 그 온이 된 휘도 웨이트보다 1단 낮은 휘도 웨이트의 서브 필드는 오프가 되도록 하고 있다.
상술한 바와 같은 점등 패턴을 선택함으로써 신호레벨이 변화한 경우에 점등 패턴이 시간적으로 심하게 변화하는 것을 억제할 수 있고, 동화상 의사윤곽의 해소에 이르게 된다.
다음으로 필터부(1)는 도 10에 도시한 바와 같이 2차원 고역 통과 필터(11)와, 2차원 저역통과 필드(12)와, 시간 응답 저역통과 필터인 템포럴LPF(13)와, 가산기(14)로 구성되어 있다.
2차원 고역 통과 필터(11)에 의해 화상의 미세한 그림 성분만이 페치된다. 페치된 미세한 그림 성분중, 시간방향으로 변화가 심한 성분은 템포럴LPF(13)에 의해 억제되어 가산부(14)에 출력된다.
템포럴LPF(13)와, 2차원 저역통과 필드(12)의 출력은 가산부(14)에서 합성되고, 결국 입력영상 신호에 포함되는 화상성분중, 미세한 화상성분이 시간방향으로 심하게 변화하는 부분만 억제되어 이하 표시되게 된다. 따라서 미세한 패턴이 짧은 주기로 변화하는 성분은 표시되지 않고 노이즈 성분이 표시되는 것이 방지된다. 또한 통상의 고정밀 화상표시에 중요한 정지화상 부분의 고정밀 화상정보는 보존되어 표시된다. 따라서 정지화상에서는 정밀 화상정보를 손상시키지 않으며, 화상 표시에서는 화상의 대면적의 부분과 같이 공간 주파수가 낮은 부분에서의 응답 특성을 손상시키지 않고 정지화상 및 동화상 어느 것에서도 노이즈가 적은 양호한 화상 표시를 행할 수 있다.
제 1 부호화부(6)는 12비트의 디지털 입력영상 신호(신호(a″))의 하위 4비트를 제거하여(신호(a′)) 8비트의 신호(b)로 변환하여 제 1 부호화부(7)에 출력하는 회로이고, 여기에서는 화상의 모션량이 커질수록 계조표시 특성을 희생하여 의사윤곽 해소를 우선한 부호화를, 도 3의 (b)∼도 6의 (b)에 도시한 변환표(60)를 참조하여 입력레벨(a′)을 소정의 레벨(b)로 변환한다. 또한 이렇게 12비트의 상위 8비트를 이용하여 계조표시를 행하는 것은 겉으로 계조수를 많게 하여 표시하기 위한 것이다.
이 변환표(60)는 당해 화상의 모션량을 나타내는 후술하는 모션량 산출부에서 생성된 출력값 m의 값에 기초하여 본래의 레벨(a′)을 그것에 가까운 하나의 레벨로 변환한다고 하는 부호화의 대응을 나타내는 표이고, 표의 좌측단의 세로란은 하위 4비트를 제거한 입력 디지털 영상신호(a′)의 값을 나타내고 있고, 가로란은 당해 입력영상 신호를 변환할 8비트 데이터를 나타내고 있다. 또한 「●」으로 기록된 란은 해당하는 모션량 m에서의 입력신호에 대하여 출력하는 신호값을 나타내고 있다(이하 같음). 또 이하 설명하는 바와 같이 본 화상 표시장치에서는 현재 입력되어 있는 프레임을 PDP에 표시시키는데 선행하여 모션량 산출을 행하는 관계상, 실제의 입력 영상 신호보다 1 프레임 상당 지연시킬 필요성이 있으므로, 적어도 2 프레임 상당의 영상신호를 기억할 수 있는 만큼의 도시하지 않은 프레임 메모리로부터의 출력신호를 이용하여 여기에서의 부호화처리를 행한다.
모션량 산출부(15)는 1 프레임분의 화상을 기억하기 위한 프레임 메모리(51a, 51b)와, 모션량 검출부(52)와, 경사부 검출부(53)와, 모션량 보정부(54)로 구성되어 있다.
모션량 검출부(52)는 프레임 메모리(51a, 51b)로부터 영상신호를 판독하여 이것으로부터 표시되도록 하는 프레임과 직전의 1 프레임, 2 프레임분의 영상신호를 화소마다 비교하여 차분값이 소정값을 넘는 경우에 모션(변동)이 있다고 하고, 또한 그 차분값을 여기에서는 일례로서 9단계로 나누어 모션이 없다는 검출을 포함하는 합계 10단계로 나누어 「 0 0 0 0」∼「1 0 0 1」의 4비트의 값을 출력한다. 이 앞 프레임으로부터의 변동값이 클수록 당해 화소의 모션(변동)이 심한 것을 의미한다.
경사부 검출부(53)는 프레임 메모리(51a(51b))로부터 영상신호를 판독하여 동일 프레임에서의 에지(edge)부(신호레벨의 변화가 큰 화소 영역) 이외에서, 레벨이 단조롭게 변화하는 화상 영역인 경사부를 검출하는 회로이다. 그리고 경사부를 검출하면 「1」을 같은 값의 비트를 부가하여 4비트로 하며, 또 에지부나 레벨 변화가 거의 없는 평탄부를 검출하면 「0」을 같은 값의 비트를 부가하여 4비트로 하여 출력한다. 즉 「1」이면 「1 1 1 1 」을 출력하고, 「0」이면 「 0 0 0 0 」을 출력한다. 또한 이 경사부 검출부(53)에는 공지의 에지 검출 필터를 이용하여 수평방향 및 수직방향의 경사도를 검출하고 어느 하나의 방향에서 단조 변화하면 경사부로 한다.
모션량 보정부(54)는, 상기 모션량 검출부(52)로부터의 출력과 경사부 검출부(52)로부터의 출력을 입력으로 하여, 최종적으로 당해 화소의 앞 프레임으로부터 모션량을 「0」∼「9」인 10단계로 단계 부가하여 단계에 따른 값(m)을 제 1 부호화부(6)에 출력한다. 구체적으로는 도 12에 도시한 바와 같이 당해 화소가 모션이 없는(값 「0 0 0 0 」일 때) 경우이면, 경사부 검출부의 검출결과 여하에 관계없이 모션량 보정부는 「0 0 0 0」을 출력한다. 당해 화소가 모션이 있는 것이고(값 「0 0 0 1」∼「1 0 0 1」일 때), 또한 신호레벨이 인접화소 사이에서 단조 변화하는 영역에 속하는 것이면(값 「1 1 1 1」일 때), 모션량에 따른 9단계로 출력된다(값 「0 0 0 1」∼「1 0 0 1」). 한편 모션량 검출부로부터의 출력이 모션이 큰 것을 나타내는 것이어도 경사부 검출부(52)로부터의 출력이 인접화소 사이에서 단조 변화하는 영역에 속하는 것이면(값 「0 0 0 0」일 때), 모션량(m)의 출력값은 「0 0 0 0」, 즉 모션이 없는 것으로서 출력된다. 이것은 모션이 있어도 에지부나 레벨변화가 거의 없는 평탄부 등의 화상의 패턴에 의해서는 동화상 의사윤곽을 일으키지 않으므로, 이 경우에는 제 1 부호화부(6)에서 계조수를 우선한 부호화를 행하도록 하기 위함이다. 또한 도 3의 (b)∼도 6의 (b) 및 이하의 설명에서는 모션량(m)은 2진수가 아니라 간략하게 하기 위해 10진수로 기재한다.
도 11로 되돌아가서 오차 확산부(4)는 가산부(41)와, 오차 산출부(42)와, 지연부(43a∼43d)와, 계수부(44a∼44d)로 구성되어 있다.
오차 산출부(42)는 제 1 부호화부(6)에서의 부호화의 결과의 출력레벨(b)과, 12비트 입력레벨(a″)과의 차분(c)을 산출하는 회로이다.
지연부(43a)는 1화소(1D)분 당해 차분값(c)을 지연시켜 출력시키기 위한 회로, 지연부(43b)는 (1라인(lH)+1화소(1D))분 당해 차분값을 지연시켜 출력시키기 위한 회로, 지연부(43c)는 1라인(lH)분 당해 차분값을 지연시켜 출력시키기 위한 회로 및 지연부(43d)는 (1라인(lH)-1화소(lD))분 당해 차분값을 지연시켜 출력시키기 위한 회로이다.
계수부(44a∼44d)는 차분값(c)에 소정의 계수에 상당하는 비율로 분배하는 회로이며, 분배한 값을 최종적으로 가산부(41)에서 현재 표시하고자 하는 화소의 영상신호에 가산하여 제 1 부호화부(6)에 출력한다. 이러한 처리는 일반적으로 오차 확산법이라는 처리이다. 따라서 제 1 부호화부(6)에 입력되는 입력신호(a″)는 당해 화소의 원래의 신호레벨에 먼저 부호화처리에 의해 발생한 근방 화소의 오차가 가산된 신호이다. 또 이 오차확산의 처리는 동화상인지 정지화상인지에 상관없이 행해진다. 왜냐하면 제 1 부호화부(6)에서는 12비트의 입력영상 신호의 하위 4비트를 잘라 버리기 때문에 정지 화상에서 반드시 4비트분의 오차가 생기기 때문이다.
다음으로 제 1 부호화부(6) 및 오차 확산부(4)에서의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 우선 도 3의 (a)∼도 6의 (a)와 도 3의 (b)∼도 6의 (b)를 비교해 보면 알 수 있지만 제 1 부호화부(6)에서의 부호화에는 서브 필드의 비점등으로부터 점등으로의 변화의 정도와 모션량과 상관성이 있다.
구체적으로는 서브 필드의 조합에서 점등시키는 서브 필드가 비점등으로부터 점등으로의 변화가 없는, 시작부터 연속적으로 점등하여 의사윤곽을 가장 야기하기 어려운 레벨의 조합(「0」, 「1」, 「3」, 「7」, 「l4」, 「27」, 「50」, 「83」, 「126」, 「181」 및 「255」)을 모션이 가장 심한 경우(m=9」)에 사용한다. 이어서 1계조 하위의 표시에서는 비점등인 것이 점등으로 변화하는 서브 필드의 휘도 웨이트에 비례시켜 모션이 작아짐에 따라, 이 비점등으로부터 점등으로의 변화가 휘도 웨이트가 큰 서브 필드에서 일어나는, 모션이 심하면 의사윤곽이 요인이 되는 레벨을 선택하고 있다. 달리 보면 모션이 커짐에 따라 연속적으로 점등하는 시간이 긴 신호레벨을 선택한다는 것이기도 하다.
이러한 화상의 모션의 정도에 따른 부호화를 행하면, 모션이 심한 경우에는 적확하게 의사윤곽을 해소할 수 있고, 한편 의사윤곽 발생의 가능성이 낮은 모션이 작은 경우에는 계조수를 늘리고 정지화상(m=「O」)에서는 최대의 계조수로 표현할 수 있다.
상세하게는 입력신호가 거의 정지화상과 같은 부분에서는 모션량(m)의 값은「0」으로 되고, 도 3의 (b)∼도 6의 (b)의 사용 가능한 부호화 출력(b)은 동 도면에 ● 표시로 나타낸 바와 같이 입력신호(a′)중 256종류의 모든 부호를 사용한다. 즉 정지 화상인 경우는,
입력(a′) = 부호화 출력(b)
으로 되고, 256계조를 이용하여 화상표시를 행한다.
이에 대하여 화상의 모션이 크게(m의 값이 크게)됨에 따라 사용 가능한 부호화 출력의 조는 감소한다. 모션량(m)의 값은 최대 「9」의 값을 취하고, 이 최대「9」일 때, 부호화 출력(b)으로서 사용 가능한 부호의 수는 상기한 바와 같이 「0」, 「1」, 「3」, 「7」, 「14」, 「27」, 「50」, 「83」, 「126」, 「181」 및 「255」의 11종류이다. 이것은 가중을 W1(1), W2(2), W3(4), W4(7), W5(13), W6(23), W7(33), W8(43), W9(55), W10(74)으로 하면, 「0」, 「W1」, 「W1+W2」, 「W1+ W2+ W3」, . . . ,「W1+W2+W3+. . . +W10」의 (10+1)종류의 신호레벨에 한정하는 것을 의미한다. 그리고 모션량이 작아짐에 따라 W1, W2, . . . , WN의 조합의 수를 늘려 표현할 수 있는 계조수를 증가시킨다.
또 입력신호(a′)에 대한 한정할 값은 당해(a′)에 가까운 레벨을 선택한다. 예를 들면 「m=9」의 경우를 예로 들면, 「1∼2」의 범위의 신호레벨이면 「1」로, 「3∼6」의 범위의 신호레벨은 「3」으로, 「7∼13」의 범위의 신호레벨은 「7」로, 「14∼26」의 범위의 신호레벨은 「14」로, 「27∼49」의 범위의 신호레벨은 「27」로, 「50∼82」의 범위의 신호레벨은 「50」으로, 「83∼125」의 범위의 신호레벨은 「83」으로, 「126∼180」의 범위의 신호레벨은 「126」으로, 「181∼254」의 범위의 신호레벨은 「181」로, 「255」의 신호레벨은 「255」로 한정한다.
따라서 예를 들면 11종류의 발광에 대해서는 입력레벨이 증대함에 따라 출력레벨이 점등되는 서브 필드 패턴이 차례로 연장되어 가도록 되기 때문에(도 3의 (a)∼도 6의 (a)의 굵은 테두리부), 입력신호의 크기와 발광패턴의 관계의 상관성이 보증된다. 요컨대 낮은 신호레벨에서 온이었던 서브 필드는 소등되지 않고 그대로 온을 유지하기 때문에, 서브 필드의 점등패턴의 분포를 신호레벨과 상관을 갖는 단조로운 관계로 할 수 있고, 신호레벨이 커지면 발광펄스의 분포가 거의 단순히 넓어지게 된다. 따라서 이러한 한정적인 발광패턴만을 이용하여 화상을 표시한 경우 이른바 동화상 표시의 경우에 특유의 동화상 의사윤곽을 잃을 수 있는 것이다.
이러한 서브 필드의 점등패턴의 분포와 신호레벨의 단조로운 상관관계는 모션량(m)의 값이나 「1」∼「8」 각각의 값의 경우에도 대체로 성립하는 관계성이지만, 모션량이 작아짐에 따라 신호레벨의 선택수가 많은 만큼 약간 사정을 달리 하도록 되고, 근접한 레벨에서의 점등패턴이 시간적으로 약간 극적으로 변화하게 된다. 이와 같이 모션량이 작은 경우에는 신호레벨의 선택수를 많게 하고 있는 것은 모션량이 작을수록 휘도 웨이트가 큰 서브 필드에서 점등·비점등의 변화가 생겨도 의사윤곽의 발생에 그다지 기여하지 않기 때문이다.
그런데 이대로는 모션이 가장 심한 경우를 예로 들면 고작 11계조로 화상표시하게 되고, 자연화상을 표시하기 위해서는 계조수가 분명히 부족하고, 의사윤곽은 해소할 수 있더라도 원래의 화상의 재현성에 결여된다. 이 불량을 해소하기 위해 상기 구성의 오차 확산부(4)에 의해 오차 확산처리를 행한다. 요컨대 입력레벨(a″)과 한정된 부호화 출력(b)을 제공하는 입력레벨의 차를 오차신호(c)로서 주변화소에 피드백하여 평균 오차를 작아지도록 한다. 구체적으로는 도 13에 도시한 바와 같이 현재 표시중인 화소(P)에 대하여 오차신호(c)를 구하여, 이것을 주변 4화소 즉 도 13의 A, B, C 및 D에 분배한다. 분배의 계수는 예를 들면 오차의 7/16을 화소 A에, 오차의 1/16을 화소 B에, 오차의 5/16를 화소 C에, 그리고 오차의 3/16을 화소 D에 분배한다. 분배된 오차는 원래의 영상신호에 오차분을 가산하여 다시 부호화한다. 이것을 반복함으로써 새롭게 발생한 오차는 차례 차례 주변화소에 분배되게 되고, 표시휘도의 평균적인 값이 입력의 평균휘도와 거의 일치하며 계조부족을 보충할 수 있다.
또 모션이 심한 부분에서는 주변화소에 확산되는 오차는 크고, 당해 확산시킨 오차가 노이즈로서 눈에 띈다고 생각되지만, 실제로는 모션이 심한 부분에서는 피사체에 따라 시선이 이동하고 있기 때문에 이러한 오차확산 처리에 수반하는 이른바 확산 노이즈는 그다지 신경쓰지 않고 화상표시를 행할 수 있다.
한편 정지 화상으로 판정되는 화상부분에서는 거의 상기한 바와 같이 256계조 표시가 가능한 부호화 출력(b)을 선택할 수 있기 때문에 상기 확산 노이즈가 관측되는 일은 없다. 또한 상기 오차확산의 처리는 12비트의 연산 정밀도이고, 이것은 정지 화상영역에서도 행해지므로 그 영역에서의 외관의 계조를 256계조 이상으로 증가할 수 있다는 효과도 기대할 수 있다.
( 제 2 실시예 )
도 14는 본 실시예에서의 화상 표시장치에서의 구성도로서, 제 1 실시예의 란에서 설명한 화상 표시장치와의 상위점에 대하여 설명하기로 한다. 당해 화상표시장치는 제 1 실시예의 구성요소인 필터부(1)와, γ 역보정부(2)와, AD 변환부(1)와, 표시 제어부(8)와, PDP(9)에 덧붙여 제 3 부호화부(101)와, 제 4 부호화부(102)를 구비하고 있다. 도 1에 도시한 제 1 실시예의 화상 표시장치와 동일부호의 구성요소는 각각 동일 기능인 것을 나타낸다.
제 3 부호화부(101)는 12비트의 하위 4비트를 제거한 8비트 신호를 생성하는 만큼의 것이며, 여기에서는 상기한 바와 같이 제 1 부호화부가 행한 바와 같은 모션량에 따른 한정화는 행하지 않는다.
제 4 부호화부(102)는 도 15에 도시한 바와 같이 제 3 부호화부(101)로서 12비트의 하위 4비트를 제거한 8비트로 나타내는 신호레벨을 19의 서브 필드(서브 필드(SF1)∼서브 필드(SF19))로 이루어지는 필드 정보로 변환하는 회로이다. 여기에서의 서브 필드의 휘도 웨이트는, 이 도 15로부터 알 수 있는 바와 같이 시간순서로, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 4, 2, 1, 로 되어 있고, 선두에 위치하는 「휘도 웨이트=16」인 15의 서브 필드로 이루어지는 제 1 서브 필드군과, 그 이후에 위치하는 4 서브 필드로 이루어지는 제 2 서브 필드군으로 분류할 수 있다. 그리고 제 2 서브 필드의 각 서브 필드가 갖는 휘도 웨이트의 합계가 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드가 갖는 최대의 휘도 웨이트(16)를 넘지 않은 값(15)으로, 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 휘도 웨이트로는 표현할 수 없는 값(여기에서는 1∼15)을 제 2 서브 필드를 조합하여 표현할 수 있도록 되어 있다. 이에 따라 제 1 서브 필드군에 의한 발광과 제 2 서브 필드군에 의한 발광을 조합하여 입력신호의 값의 변화에 대하여 합계의 휘도 웨이트를 불연속없이 전체 계조에 걸친 표현을 가능하게 한다.
각 신호레벨은 「●」으로 표기된 바와 같은 점등패턴으로 이루어지는 필드정보로 변환된다. 이와 같이 변환된 19비트의 필드정보를 표시 제어부(8)에 의해 상기한 바와 같이 제어하면서 PDP(9)의 화상표시를 행한다. 또 「16∼255」의 레벨로서는 SF16∼SF19를 조합하여 1∼15의 레벨의 표시를 행하는 것이지만 이 점등패턴은 간략화를 위해 생략하고 있다.
도 16은 상기 화상 표시장치에서의 PDP(9)의 발광방식을 설명하는 도면이다. 또 여기에서도 상기 제 1 실시예와 같이 1화면을 2분할하여 상하 동시에 어드레싱을 행하는 수법에 의해 구동시킨다. 도 16에 도시한 바와 같이 1 TV 필드의 사이에는 초기화 기간(R1∼R5)이 설정되어 있고, 패널의 전하상태를 초기화한다. 이 초기화는 전체화면 일제 소거에 상당한다. 이후 어드레스 기간(기호 A로 표기)을 이용하여 발광시키는 화소에만 선택적으로 전압을 인가하여 소위 벽전하(Wall Charge)를 형성한다. 실제의 발광은 표시기간(D1∼D19)에서 행해진다. 또 도면중 D1∼D19의 기재에 첨기한 괄호내의 수치는 상기 휘도 웨이트를 나타내고 있다(이하 마찬가지임).
이와 같이 여기에서는 소거에 상당하는 초기화가 R1∼R5의 5회밖에 행해지지 않는다. 요컨대 서브 필드(SF1)∼서브 필드(SF15)의 제 1 서브 필드군 사이에서는 서브 필드(SF1)의 어드레스 기간의 앞에만 초기화 기간(R1)이 설정되어 있고, 서브 필드(SF2∼SF15)의 어드레스 기간의 앞에는 초기화 기간은 설치되지 않는다. 따라서 일단 발광이 시작된 화소에 대해서는 벽전하가 보유된 상태로 되고, 서브 필드(SF15) 종료후의 초기화 기간(R2) 직전까지 계속해서 발광하게 된다. 한편 후방의 휘도 웨이트가 작은 4 서브 필드로 이루어지는 제 2 서브 필드군에 대해서는 각 어드레스 기간에 선행하여 초기화 기간(R2∼R5)이 설정되어 있고, 종래의 구동과 같이 각 서브 필드의 발광의 개시 및 발광의 정지를 각각 독립으로 제어한다.
이러한 부호화 및 구동방법에 의해 입력신호의 값이 클수록 선두의 서브 필드 위치에서 발광이 개시하게 되며, 그밖에도 입력신호의 값이 크게 됨에 따라 발광하는 서브 필드가 전방으로 연장해 가는 부호화로 된다(도 15 중의 화살표 Y1). 요컨대 상기한 바와 같이 입력신호의 크기와 발광패턴의 관계의 상관성이 보증되기 때문에, 이른바 동화상 표시의 경우에 특유의 동화상 의사윤곽을 잃을 수 있다.
또 휘도 웨이트가 작은 SF16∼SF19에서는 점등·비점등의 분포가 어느 정도 불규칙적으로 변화하고 있지만, 휘도가 작기 때문에 동화상 의사윤곽의 발생에 대한 영향은 무시할 수 있을 정도로 작다.
또한 본 실시예에 의하면 전체의 서브 필드수가 19임에도 불구하고 발광의 정지 제어에 필요한 초기화 기간이 1 TV 필드기간에서 5회뿐이고, 종래의 초기화에 필요한 시간을 대폭 단축할 수 있다. 따라서 이와 같이 전체의 서브 필드수를 종래보다 늘릴 수 있는 것이다.
여기에서 라인수가 480개인 PDP를 2라인 동시 구동하는 경우를 예로 들면, 일회의 초기화 기간이 300㎲, 1라인당 어드레스 기간을 2㎲라고 하면, 1 TV 필드 사이의 표시기간은, (1/60)×1000000㎲-(300㎲×5+2㎲×240×19)=6000㎲로 된다. 표시기간에서의 1회의 발광펄스의 주기를 5㎲로 하면 6000㎲/5㎲=1200으로 되고 충분한 휘도를 확보하여 발광시킬 수 있게 된다.
( 제 3 실시예 )
본 실시예에서의 각 계조 표시 가능한 화상 표시장치는 제 2 실시예의 화상 표시장치와 구동방법을 달리하는 이외는 같은 구성이기 때문에 상위점에 대하여 설명하기로 한다.
제 4 부호화부(102)에서는 여기에서도 8비트 신호를 19의 서브 필드(서브 필드(SF1)∼서브 필드(SF19))로 이루어지는 필드 정보로 변환하는 회로이다. 여기에서의 서브 필드의 휘도 웨이트는 이 도 17로부터 알 수 있는 바와 같이 시간순서로 1, 2, 4, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16으로 되어 있고, 선두에 위치하는 「휘도 웨이트 = 1, 2, 4, 8」인 4의 서브 필드로 이루어지는 제 2 서브 필드군과, 그 이후에 위치하는 휘도웨이트 「16」인 15의 서브 필드로 이루어지는 제 1 서브 필드군으로 분류할 수 있다. 요컨대 제 2 실시예의 경우와는 제 1 서브 필드군과 제 2 서브 필드군의 배치가 교체되어 있다. 그리고 각 신호레벨을 「●」로 표기된 바와 같은 점등패턴으로 이루어지는 필드 정보로 변환한다. 또 SF1∼SF4의 점등패턴의 기재는 간략화를 위해 생략하고 있다.
도 18은 상기 화상 표시장치에서의 PDP(9)의 발광방식을 설명하는 도면이다. 이 도 18에 도시한 바와 같이 1 TV 필드 사이에는 초기화 기간(R1∼R5)이 설정되어 있고 패널의 전하상태를 초기화한다. 이 초기화중에 R1∼R4로 나타내는 기간에서는 전체화면 일제 소거를 행하고, R5로 나타내는 기간에서는 전체화면 일제 기입을 행한다. 제 2 서브 필드군에서의 어드레스 기간(A로 표기)에서는 종래와 같이 발광시키는 화소에만 선택적으로 전압을 인가하여 소위 벽전하를 형성하지만, 제 1 서브 필드군에서의 어드레스 기간(A)에서는 소등할 화소에 선택적으로 전압을 인가하여 발광의 필요가 없는 화소부분에 소등을 위한 정보를 기입한다. 통상 표시시키는 화소에는 어드레스 펄스를 인가하여 전하 형성을 행하지만, 여기에서는 그 반대로 미리 전체 화소를 표시시키는 것으로서 전체 화소에 펄스를 인가하여 전하형성해 두고, 표시시키지 않는 화소에 대하여 선택적으로 방전시킴으로서 전하를 제거하는 수법이다. 또 이러한 어드레싱 방법에 대해서는 일본국 특개평 6-186929호 공보에 상세히 기재되어 있다.
이와 같이 구동시킴으로써 필요한 초기화 기간에 대해서는, 화면 전면 소거를 위한 초기화가 4회(R1, R2, R3, R4)와, 전체화면 일제 기입을 위한 초기화가 1회(R5)의 합계 5회뿐이고, 종래에 초기화에 필요하던 시간을 대폭 단축함으로써 제 2 실시예에서 설명한 바와 같이 입력신호의 값이 크게 됨에 따라 발광하는 서브 필드가 시간방향 후방에 연장해 가는 부호화로 된다(도 17중 화살표 Y2). 즉 입력신호의 크기와 발광 패턴의 관계의 상관성이 보장되기 때문에, 동화상 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있다.
( 제 4 실시예 )
이하 본 실시예에 관한 화상 평가장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 실시예에서는 펄스 형상의 발광을 수반하는 화상 표시장치로서 PDP 등에서 이용되고 있는 서브 필드 구동방법에 의해 표시되는 화상을 상정하여 화상평가를 행한다. 또 본 실시예에서의 화상 평가장치는 자세히는 도시하지 않지만 시판되는 퍼스널 컴퓨터에 의해서 구성되는 것으로, 일반적인 컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성, 즉 CPU, 메모리, 키보드, 하드디스크, 표시 모니터로 구성된다. 하드디스크 장치내에 본 발명 고유의 화상평가 프로그램을 저장하여 그 프로그램을 CPU가 실행하는 점에서 일반적인 컴퓨터 시스템과는 다르다.
도 19는 PDP 등과 같은 펄스 형상의 발광을 수반하는 화상 표시장치의 동화상 표시를 행한 경우의 화질의 평가를 시뮬레이션으로 행하는 본 실시예에 관한 화상 평가장치의 기능을 도시한 기능 블록도이다.
이 도면에 도시한 바와 같이 본 화상 평가장치는, 1 TV 필드를 상기한 바와 같이 복수의 서브 필드로 분할하는 정보를 설정하는 서브 필드 정보 설정부(201)와, 설정된 서브 필드 정보에 따라 입력화상의 신호값을 1비트의 시계열 신호인 서브 필드 신호로 변환하는 서브 필드 부호화부(202)와, 상기 서브 필드 부호화부(202)에 의해 가상적으로 표시되는 가상 영상상에서 하나의 화소를 기준점으로 설정하는 기준점 설정부(203)와, 입력된 모션벡터(여기에서는, 단위 시간당 특정 화상의 모션량 및 방향을 나타내는 벡터)로부터 화면상의 소정 기간내의 화상의 모션을 추종하는 시선의 모션을 상정하는 경로 산출부(204)와, 상기 서브 필드 정보 설정부(201)에서 설정된 서브 필드의 순서 및 휘도 웨이트로부터 각 발광펄스가 발생하는 시간을 산출하는 발광펄스 시각 산출부(205)와, 각 발광펄스의 발생시각 및 산출한 경로로부터 발광펄스가 인가될 때 시선이 있는 위치, 요컨대 펄스발광이 있을 때 화면상에서의 시선의 위치를 산출하는 시선위치 산출부(206)와, 서브 필드 신호로 변환된 화상신호중 시선이 통과하는 경로 근방의 화소를 시선위치 산출부(206)의 출력에 기초하여 선택하는 근방 화소 선택부(207)와, 근방 화소 선택부(207)에 의해 선택된 경로 근방 화소에 대한 연산0계수를 산출하는 근방 화소 계수 산출부(208)와, 근방 화소 계수 산출부(208)에 의해 구한 계수를 근방 화소 선택부(207)에 의해서 선택한 화소의 발광량에 곱하는 처리를 하는 계수 승산부(209)와, 계수 승산부(209)에서 구한 값을 1 TV 필드에 걸쳐 적산하는 발광량 적산부(210)로 이루어진다. 발광량 적산부(10)에서 구한 1 TV 필드시간내의 발광량의 적산값을 평가화상으로서 출력한다.
상기 서브 필드 정보 설정부(201)는 설명을 일반화하기 위해, 여기에서는 도 20에 도시한 바와 같이 각 서브 필드의 휘도 웨이트에 따라, 예를 들면 제 1 서브 필드에서는 1회, 제 2 서브 필드에서는 2회, 제 3 서브 필드에서는 4회, 제 4 서브 필드에서는 8회, 제 5 서브 필드에서는 16회, 제 6 서브 필드에서는 32회, 제 7 서브 필드에서는 64회, 제 8 서브 필드에서는 128회로, 합계 255회의 펄스 형상 발광이 이루어지는 것으로 서브 필드 정보를 설정한다.
서브 필드 부호화부(202)에서는 입력영상 신호를 설정된 서브 필드 정보에 기초하는 부호화를 행한다. 이 부호화는 입력영상 신호의 신호레벨과 서브 필드의 조합의 대응을 도시한 상기한 바와 같은 대응표(도 3의 (a)∼도 6의 (a)에 상당하는 표)에 따라 행한다.
도 21은 본 실시예의 화상 평가장치의 화상 평가방법을 시각화한 개념도이고, 하나 하나의 사변형이 표시화면의 1화소를 나타내고 있다.
경로 산출부(204)에서는 우선 기준점 설정부(203)에서 설정된 화소위치(도면중 P의 사변형으로 표시되는 화소)를 기점으로 하여, 이 화소(P)상의 소정의 위치(여기에서는 화소의 좌상의 점(P′)을 원점으로 한 X-Y 좌표계를 구성한다. 그리고 이 X-Y 좌표계에서 나타낸 모션벡터(Vx, Vy)로부터 1 TV 필드에서의 시선이 움직이는 경로를 상정한다. 도 21에서는 1 TV 필드당 오른쪽에 4화소, 아래쪽에 3화소인 예(화소(P)에서 화소(Q)에 이르는 경로)를 나타내고 있다. 또 여기에서는 화상의 모션과 그것을 추종하는 시선의 모션 사이에는 강한 상관이 있다는 전제로 시선경로를 화상의 모션벡터로부터 산출하고 있다.
발광펄스 시간 산출부(205)에서는 초기화에 필요한 시간, 어드레싱에 필요한 시간, 또한 다음 펄스발광까지의 시간 등은 이미 알고 있으므로 이것을 기초로, 각각의 펄스발광이 행해지는 시간을 산출한다. 또 화소(P)의 초기화 개시의 시점을 기준시각으로 계시하여 1회의 펄스발광이 행해지는 시간은 1점에 근사하다.
시선위치 산출부(206)에서는 발광펄스 시간 산출부(205)에서 구한 발광펄스 시간과 단위 시간당 화상의 모션을 나타내는 모션벡터(Vx, Vy)로부터 펄스발광이 있을 때의 상기 경로(K)상의 시선위치를 연산으로 구한다.
근방 화소 선택부(207)에서는 상기 시선위치 산출부(206)에서 구한 시선위치를 중심으로 한 소정의 영역을 상정하고, 여기에서는 화상 표시장치의 1화소와 동일한 면적을 갖는 영역, 예를 들면 표시장치의 표시화소와 동일 형상의 사변형 영역을 상정하며, 이 영역에 속하여 펄스발광이 행해지는 화소를 시선의 화면위치에서의 근방 화소로서 선택한다. 예를 들면 도면중 표 Ki(x,y)로 표시되는 위치에서의 근방 화소로서는 이것을 중심으로 한 1화소 상당의 영역에 포함되는 화소(R1∼R4)를 선택한다.
근방 화소 계수 산출부(208)에서는 상기 사변형 영역에 포함되는 각각의 화소의 면적을 근방 화소 계수로서 산출한다.
계수 승산부(209)에서는 근방 화소 계수 산출부(208)에 의해 구한 계수를 근방 화소 선택부(207)에 의해 선택한 화소의 발광량에 곱하는 처리를 행하는 것이지만, 1회의 펄스발광으로 얻어지는 발광량에 상기 계수를 곱한 값을 근방 화소에 대하여 가산한 값을 도면중 좌표 i(x, y)로 표시되는 시선위치에 있어서의 평가값으로 한다.
이러한 시선 근방의 화소의 발광까지도 고려한 평가에 의하면 보다 실제에 가까운 평가화상을 얻을 수 있게 된다. 요컨대 정지 화상에 대한 시력과 비교하여 움직이는 물체에 대한 시력은 저하한다는 동화상에 대한 시력 저하의 현상(이른바 동체 시력의 효과)이 반영되기 때문이다.
발광량 적산부(210)에서는 이렇게 하여 구한 평가값을 경로 종단 화소(Q)에서 표시되는 위치까지 적산함으로써, 1 TV 필드에서의 기준점(P)에서 관측되는 발광량을 구한다. 경로 종단(Q′)이란 경로 종단 화소의 좌상각의 위치이다. 그리고 이 하나의 화소에서의 평가가 완료하면, 상기 기준점을 다시 설정하여 상기한 바와 같은 처리를 행한다. 이것을 앞 화소에 대하여 반복함으로써 1프레임(l TV 필드)분의 평가화상을 얻는다.
다음으로 이와 같은 구성의 화상 평가장치의 동작의 일례에 대하여 도 22∼도 24에 도시하는 흐름도를 기초로 설명한다.
우선, 평가하고자 하는 화상의 입력이 이루어지는 것을 대기하여, 입력이 있으면 (단계 S1에서 예), 서브필드의 점등정보를 작성하여 하드디스크에 저장한다(단계 S2). 이 서브필드 점등정보는, 도 25에 도시된 데이터 구조에서 각 화소와 대응되어 있다(이 도 25는 데이터 구조를 예시하는 것임). 동시에, 각 화소의 모션 벡터(MV)도 대응되어 저장된다. 이 표에서 P(1, 1) ∼P(n, m)의 첨자는, 실제로 표시되는 화면과 대응되는 평가화상의 화소위치를 수평, 수직방향의 위치로 나타낸 것이다. 또 서브필드 점등정보의 소스는 미리 평가자에 의해 설정되어, 상술한 도 3의 (a)∼도 6(a)에 상당하는 표로서 메모리 또는 하드디스크에 기입되고 있다.
다음으로 평가하고자 하는 화소를 기준점 Pl(l은 기준점의 수를 나타내는 l= l∼lmax의 범위의 수)으로서 설정한다(단계 S3). 이 설정은 평가자의 키보드로부터의 입력에 기초하여 행하여진다. 물론 미리 모든 화소를 기준점으로서 설정하도록 하여도 관계없다.
그리고 단계 S4에서 l=「1」로 설정하고, 이하의 처리(단계 S5∼단계 S12)를 기준점마다 실행하게 된다. 단계 S5에서 상기한 바와 같이 기준점 Pl(l=1)의 좌측위 모서리를 원점으로 하는 X-Y 좌표계를 구성하고(도 21), 각 화소의 위치를 이 좌표계로 변환한다.
그리고 화소 Pl(l=1)의 모션 벡터(MV)를 판독하고, 이 모션벡터(MV)로부터 1 TV 필드사이의 시선경로 K 및 이 경로 종점 Ql(1=1, 도 21)을 산출한다(단계 S6).
이번에는 각 펄스 발광 시각 ti(i = 1, 2···, 255)에 있어서의 시선위치 Ki(도 21)를 산출한다(단계 S7).
단계 S8에서 i=「1」로 설정하고 (단계 S8), 시선 위치 Ki(i= 1)를 중심으로 한 l 화소분의 평가 영역을 설정한다 (단계 S9).
도 26은 발광시각 ti와 서브필드 SF와의 대응을 도시한 표로서 하드디스크에 저장되어 있다.
여기에서 시각 ti(i=1)에 있어서, 이 영역에 있는 화소는 발광하는 것인지 아닌지를 도 26및 도 25를 이용하여 판정한다(단계 S10). 구체적으로는 도 26에서 당해 시각 ti가 어느 서브필드(SF)에 속하는지를 검색하고, 도 25에서 이 검색한 서브필드(SFs)는 평가 영역내의 화소에서 점등되는지를 조사한다. 점등되는 것이면, 도 25중에 점등(도면중에 ●으로 표기)이라는 정보가 기입되고 있다. 또 X, Y 좌표계에서 나타나는 화소의 위치로부터 평행 이동한 좌표가 원화상에서의 화상의 위치가 된다. 또한 도 26의 내용은 1 TV 필드를 어떠한 휘도 웨이트로 분할하는 것인가를 나타내는 새로운 서브필드 점등정보의 소스가 설정되는 것에 의해 수시 갱신되고, 도 25의 내용은 설정된 서브필드 점등정보의 소스에 기초하여 생성되는 것이기 때문에, 서브필드 점등정보의 소스가 갱신되는 것과 이 내용도 변경된다.
그리고 발광이 행하여지는 것이면(단계 S1O에서 예), 당해 발광하는 화소의 영역내 면적 비율을 전영역 면적을 1로 하여 각 발광화소에 대하여 산출한다(단계 S11). 다음으로 1회의 펄스발광으로 얻어지는 광량에 당해 면적 비율을 곱한 것을 가산하여 시선 위치 Ki(i=1)에 있어서의 광량 Ai(i= 1)로서 산출한다(단계 S 12). 또 시선 위치 Ki(i=1)에 있어서의 광량의 산출에서의 연산 계수에 영역내의 면적 비율을 이용하면, 영역의 면적이 1화소를 넘는 경우에, 실제로는 영역내에 l 화소 전부 들어가 있는 경우에도 그 1화소의 전광량이 고려되지 않게 된다. 그러나 평가영역이 커짐에 따라서 보다 넓은 범위에서의 주변 화소의 발광의 영향을 고려하게 되고, 평가 정밀도가 떨어지게 되는 것으로 생각된다. 따라서 이와 같이 근방 화소의 연산계수를 작게 설정하여 주변의 화소의 발광의 영향을 보다 작게 하도록 처리함으로써, 평가 정밀도를 평가 영역 면적이 보다 작은 경우와 같은 정도로 유지한다는 효과를 기대할 수 있다.
이러한 처리를 시각 t1 이후의 발광시각 t2∼t255까지 인크리먼트하면서(단계 S 14) 행한다(단계 S13에서 i=imax(255)인지 아닌지로 판단).
한편 단계 S10에서 아니오이면 평가영역내의 화소는 발광하지 않기 때문에 당해 시선 위치 Ki(i=1)에서의 광량을 계산하지 않고, 인크리먼트하여(단계 S14) 다음의 발광시각 t2에 대하여 상기와 같은 처리를 행한다.
이렇게 하여 구한 광량 Ai를 적산하여 기준점 Pl(l= 1)에 있어서의 관측 광량으로 한다(단계 Sl5). 설정한 기준점 모두에 대하여 관측 광량을 산출하였는지의 여부를 l= lmax 인지 아닌지로 판단하고(단계 S16), 단계 S 16에서 아니오이면 증가하여(단계 S17), 다시 단계 S5에 복귀하여 상기와 마찬가지로 관측 광량을 산출한다.
모든 기준점에 대하여 산출하고 있으면(단계 S16에서 예), 해당하는 화소의 적산 광량, 원래의 신호레벨과 치환하여 합성한 화상을 컴퓨터 시스템의 디스플레이에 표시한다(단계 S18). 표시 결과를 평가자가 관찰하여 당해 화상의 양부를 판정하게 된다.
또, 상기 동작에서는, 단계 S2에서 모든 화소에 대하여 미리 서브필드 점등정보를 생성하고 있지만, 상기 처리는 실제로 각 시선 위치에서의 광량을 적산하도록 할 때에 행할 수도 있다. 즉 단계 S9에서 평가영역을 설정하면 그 영역에 있는 화소가 판명되고, 시선위치의 광량에 기여하는 화소가 결정된다. 이 단계에서 당해 화소의 서브필드 점등정보를 생성하여 해당하는 서브필드가 발광하는지를 조사할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면 시선이 통과하는 경로상의 화소 1화소뿐만 아니라, 시선이 통과하는 경로 근방의 복수의 화소로부터의 발광에 대해서도 소정의 연산을 실시하는 등의 고려를 하고 있기 때문에, 상정한 화상의 모션이 약간 변화하였을 뿐이고, 평가결과의 화상이 크게 변동한다는 불안정함이 해소되고, 그밖에도 시선의 모션을 수평, 수직 및 경사 방향 등 임의로 설정할 수 있으므로, 실제로 관측자가 보는 화상을 반영하여 안정한 화상평가가 가능하게 된다.
또한 모션벡터의 크기가 O(영)일 때에는 원래의 화상과 완전히 일치하게 되고, 정지 화상에서는 화질열화가 발생하지 않는다는 평가를 얻을 수 있다. 이것은 정지 화상을 실제로 관측한 경우의 화질과 일치한다.
또 상기 화상 평가장치에 의하면 동화상을 관측하는 장치로서 CCD 카메라와 같은 화소를 가진 카메라로 화면상의 동화상을 따라 촬영할 수 있는 화상과 등가인 화상을 계산에 의해 구할 수 있다. 그러나 CCD 카메라에 의해 화상평가를 시험할 경우, CCD 카메라를 화상의 모션에 맞게 고속으로 반복 주사해야 하므로, 실제로는 재현성 좋게 평가를 행하는 것은 곤란하다. 그 점 본 실시예의 화상 평가장치의 시뮬레이션에 의하면 재현성 좋고 신뢰성이 높은 평가를 행할 수 있다.
( 기타 사항 )
(1) 상기 제 1 실시예에서는 모션량을 10단계로 검출하였지만, 보다 단순하게는 정지 화상인지 동화상인지 2값적으로만 검출하여, 동화상일 경우에 여러 종류의 신호레벨에 한정적으로 출력하고, 정지 화상일 경우에는 입력신호를 그대로 출력시킬 수도 있다. 또한 모션량을 심함·중간 정도·없음이라는 3단계로 검출하여, 그것에 기초하여 부호화를 상기한 바와 같이 강구할 수도 있다.
또한 상기 10서브 필드에서 각각의 휘도웨이트를 1, 2, 4, 7, 13, 23, 33, 43, 55, 74의 구성으로 하였지만, 이것에 특별히 한정되지 않지 않는 것은 물론이고, 예를 들면 각각의 휘도 웨이트를 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 24 : 32 : 48 : 56 : 62로 해도 된다.
또는 서브 필드를 12개로 하여 1 : 2 : 4 : 8 : 12 : 16 : 24 : 28 : 32 : 36 : 44 : 48이라는 휘도 웨이트의 구성비로 할 수 있다. 또한 서브 필드를 11개로 하여 각각의 휘도 웨이트를 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 24 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48로 해도 된다.
또한 서브 필드를 9개로 하여 각각의 휘도 웨이트를 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 48 : 64 : 80으로 해도 된다.
또한 종래부터 일반적이고 종래예에서도 지적한 의사윤곽이 발생하기 쉬운 각각의 휘도 웨이트가 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64 : 128의 8개의 서브 필드이어도 상관없다. 이 경우에 모션이「있음」, 「없음」으로 한정하는 신호 레벨수를 바꾸고, 예를 들면 모션이 있는 경우에는 도 23에 도시한 바와 같이 가장 왼쪽란에 기입된 입력 신호레벨을 가장 오른쪽란에 기입한 신호레벨로 한정함으로써 의사윤곽의 발생을 억제하고, 모션이 없는 경우에는 전체 계조수 0∼255로 표현한다. 여기에서 모션의 정도를 심함, 중간 정도, 없음이라는 3단계로 나누어, 모션이 심할 때에는 도 22와 같이 신호레벨을 한정하고, 모션이 작아짐에 따라 계조수를 우선하여 도 23, 도 24와 같이 부호화할 수도 있다.
가장 서브 필드수가 많은 쪽이 휘도 웨이트의 변화를 적게 할 수 있고, 그것에 따라 서브 필드의 점등·비점등의 분포의 변화도 보다 적어지므로, 동화상 의사윤곽을 억제하는 효과는 서브 필드수가 적은 경우와 비교해서 현저하다고 생각된다.
또 이들 휘도 웨이트의 구성 순서는 내림차순이어도 상관없다. 이 내림차순으로 한 경우의 도 3의 (a)∼도 6의 (a)에 상당하는 도표를 도 30∼도 33에 도시하였다.
(2) 제 1 실시예에서의 필터부(1)의 구성은 상기한 구성에 한정되지 않고 도 34에 도시한 바와 같은 구성이어도 상관없다.
도 34에 도시한 바와 같이 필터부(1)는 시간응답 고역통과 필터인 템포럴HPF(301)와, 시간응답 저역통과 필터인 템포럴LPF(302)와, 2차원 저역통과 필터(303)와, 가산부(304)로 구성될 수도 있다.
이와 같은 구성의 필터부를 구비함으로써 입력영상 신호에 포함되는 화상 성분 중, 템포럴HPF(301)에 의해 화상의 시간적 변화가 심한 화상 성분만이 페치된다. 페치된 화상의 시간적 변화가 심한 부분의 성분 중, 공간 주파수 성분이 높은 부분은 2차원 저역통과 필터(303)에 의해서 억제된다. 2차원 저역통과 필터(303)와, 템포럴LPF(302)의 출력은 가산기(304)에 의해 합성되고, 결국 입력화상 신호에 포함되는 화상 성분 중, 시간방향으로 심하게 변화하는 부분이며 공간적으로 미세한 화상성분을 갖는 성분이 억제되어 표시되게 된다.
따라서 상기와 같이 미세한 패턴이 짧은 주기로 변화하는 성분은 표시되지 않고 노이즈 성분이 표시되는 것을 방지할 수 있다. 또한 이와 같이 처리함으로써 공간 주파수의 고역성분이 유지되어 있으므로, 동화상을 표시할 때에 응답 특성이 열화하는 일도 없고 화상의 미세한 부분이 표시되지 않은 등의 화질저하를 야기하는 일도 없다.
(3) 제 1 실시예에서 모션량의 검출은 프레임간의 차분을 한 화소마다 취하여 그 변동값을 검출함으로써 행했지만, 이에 한정되지 않고 이 외에도 예를 들면 복수개의 화소의 집합으로 된 화상 블록마다 평균적인 변동값을 산출함으로써 행하거나, 템플릿과 대조하는 것에 의한, 이른바 패턴 매칭에 의한 방법을 생각할 수 있다.
(4) 제 2, 3 실시예에서의 서브 필드의 휘도 웨이트는 상기 구성에 한정되는 것이 아니라 「23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 11, 10, 6, 4, 2, 1」로 되는 선두의 14서브 필드의 휘도 웨이트를, 완만하게 변화하는 상대적으로 큰 값(23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 11)으로 구성한 합계 19서브 필드(선두의 14서브 필드의 집합을 제 1 서브 필드군으로 하고, 그것 이외의 서브 필드의 집합을 제 2 서브 필드군으로 한다)와, 혹은 「24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 16, 10, 6, 4, 2, 1」로 되는 선두의 10서브 필드의 휘도 웨이트를 「24」 및 「16」으로 구성한 합계 15서브 필드(선두의 10서브 필드의 집합을 제 1 서브 필드군으로 하고, 그것 이외의 서브 필드의 집합을 제 2 서브 필드군으로 한다)로 할 수도 있다.
또한 이들 경우에도 상세하게 설명하지는 않지만, 제 2 서브 필드군의 각 서브 필드가 갖는 휘도 웨이트의 합계가 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드가 갖는 최대의 휘도 웨이트를 초과하는 값이며, 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드의 휘도 웨이트로는 표현할 수 없는 값을 제 2 서브 필드군의 서브 필드를 조합하여 표현할 수 있도록 되어 있다.
또한 제 1 서브 필드군을 구성하는 서브 필드수보다 적은 횟수의 초기화를 행하도록 하기만 하면, 그만큼 표시기간을 늘려 의사윤곽의 발생을 저감하는 효과는 얻을 수 있다.
또 제 2 서브 필드군의 서브 필드의 웨이트를 미세하게 분할하여 초기화 횟수를 감하면 저휘도에서의 화질의 향상을 도모할 수 있다.
(5) 제 1∼제 3 실시예에서 입력 아날로그 영상신호의 γ역보정을 실시하고 나서 AD 변환을 행했지만, 이에 한정되지 않고 AD 변환을 행하고 나서 γ역보정을 행할 수도 있다.
(6) 제 4 실시예의 평가장치를 이용함으로써 PDP에 대표되는 화상 표시장치의 설계에 매우 좋은 지침이 제공되고, 서브 필드의 수, 각각의 휘도 웨이트 등을 결정하는 것이 용이하게 되며, 또한 완성된 화상 표시장치도 의사윤곽이 종래의 것에 비해 적은 것으로 된다.
또 화상 평가장치가 갖는 화상평가의 기능은 상술한 각 기능을 실행하는 프로그램에 의해 실현되며, 이것을 플로피 디스크, IC 카드, ROM 카세트 등의 기록매체에 기록하여 양도, 이전 등을 함으로써 독립된 컴퓨터 시스템으로 용이하게 실현할 수 있다.
(7) 마지막으로 상기 제 1 내지 제 4 실시예의 기술은 DMD(디지털 마이크로 미러 디바이스)에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동화상의 의사윤곽의 발생이 적을 뿐만 아니라, 입력화상 신호의 노이즈 성분에 그다지 영향을 받지 않고 양호한 화상 표시를 행할 수 있는 화상 표시장치를 얻을 수 있게 된다.
또 화상이 움직이는 방향에 관계없이 실제로 눈에 보이는 화상을 반영한 평가를 할 수 있는 화상 평가장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.

Claims (47)

1 TV 필드를 각각의 휘도 웨이트를 가진 N개의 서브 필드를 시간순서로 배열한 것으로 구성하고, 원하는 서브 필드를 점등하여 1 TV 필드의 영상을 다계조 표시하는 화상 표시장치에 있어서,
상기 서브 필드의 휘도 웨이트를 W1, W2, . . . , WN으로 했을 때, 0, W1, W2, . . . , WN을 임의로 조합하여 표현할 수 있는 계조값중에서, 복수 프레임의 입력영상 신호의 시간변동을 나타내는 입력영상 신호의 모션량에 따라 하나의 계조값을 선택하는 선택수단과,
선택된 하나의 계조값을 표현하는 서브 필드를 점등하는 서브 필드 점등수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 선택수단은 입력영상 신호의 모션량이 커짐에 따라 의사윤곽이 발생하기 어려운 계조값의 조(組)를 선택하는 제 1 선택수단과,
선택한 계조값의 조 중에서 입력영상 신호의 계조값에 따른 계조값을 선택하는 제 2 선택수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 선택수단은,
입력영상신호의 모션량이 작아짐에 따라 계조수를 우선한 계조값의 조를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 선택수단은,
입력 영상신호의 모션량이 가장 큰 경우, 「0」, 「W1」, 「W1+W2」,「W1+W2+W3」, . . . ,「W1+W2+W3+. . . +WN」으로 이루어지는 N+1종류로 된 계조값의 조를 선택하며, 단 W1≤W2≤…≤WN인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 선택수단은,
모션량의 크기 순서로 다른 계조값의 조합이 나열되어 있고, 계조값의 조는 소정의 계조수가 분리된 계조값의 조합이며, 이 소정의 계조수는 모션량이 클수록 크게 되는 표와,
입력영상 신호의 모션량에 의해 결정되는 하나의 조를 표로부터 검색하는 검색부를 포함하고,
검색부가 검색한 계조값의 조 중에서 입력영상 신호의 계조값에 대응하는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 5항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션량이 가장 큰 것은,
임의의 하나의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드가 그것보다 하나 하위의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드의 전부와 그 이외에 하나의 서브 필드를 포함하는 관계를 만족시키는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 5항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션량이 중간 정도보다 작은 것은,
각각의 계조값에 있어서 비점등으로부터 점등으로 변화하는 서브 필드의 휘도 웨이트에 비례시켜 모션량이 커짐에 따라 비점등으로부터 점등으로의 변화가 휘도 웨이트가 작은 서브 필드에서 일어나는 관계를 만족시키는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
앞 프레임과 장래 표시하고자 하는 프레임의 동일 화소에서의 차분을 취하고, 그 차분값이 소정의 값 이상이면 모션 있음으로, 그 이외이면 모션 없음으로 검출하는 모션량 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 8항에 있어서,
상기 선택수단은,
모션이 「있음」, 「없음」으로 다른 계조값의 조합이 나열되어 있고, 계조값의 조는 모션이 「있는」 경우에는 소정의 계조수 떨어진 계조값의 조합이며, 모션이「없는 」 경우에는 입력영상 신호에 대응한 전체 계조수인 표와,
입력영상 신호의 모션 「있음」, 「없음」에 의해 결정되는 하나의 조를 표로부터 검색하는 검색부를 포함하고,
검색부가 검색한 계조값의 조중에서 입력영상 신호의 계조값에 대응하는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 9항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션이 있는 것은,
임의의 하나의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드가 그보다 하나 하위의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드의 전부와 그 이외에 하나의 서브 필드를 포함하는 관계를 만족시키는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 8항에 있어서,
모션량 검출수단은,
앞 프레임과 장래 표시하고자 하는 프레임의 동일 화소에서의 차분을 취하고, 그 차분값에 따라 모션량을 예비적으로 모션 「있음」, 「없음」을 검출하는 모션량 예비 검출부와,
연속하는 화상영역에서 계조값이 단조롭게 변화하는 영역을 검출하는 경사부 검출부와,
모션량 예비 검출부에서 검출한 모션량을 경사부 검출부에서의 검출결과를 기초로 보정하는 모션량 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 평가장치.
제 11항에 있어서,
선택수단은,
모션이 「있음」, 「없음」으로 다른 계조값의 조합이 나열되어 있고, 계조값의 조는 모션이 「있는」 경우에는 소정의 계조수 떨어진 계조값의 조합이며, 모션이 「없는」 경우에는 입력영상 신호에 대응한 전체 계조수인 표와,
입력영상 신호의 모션이 「있음」, 「없음」에 의해 결정되는 하나의 조를 표로부터 검색하는 검색부를 포함하며,
검색부가 검색한 계조값의 조중에서 입력영상 신호의 계조값에 대응하는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 12항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션량이 「있는」 것은,
임의의 하나의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드가 그보다 하나 하위의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드의 전부와 그 이외에 하나의 서브 필드를 포함하는 관계를 만족시키는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
앞 프레임과 장래 표시하고자 하는 프레임의 동일 화소에서의 차분을 취하고, 그 차분값이 소정값 이상이면 모션 있음으로, 그 이외이면 모션 없음으로 검출하는 모션량 검출수단을 포함하고, 그밖에도 모션 있음이라는 검출은 또 차분값으로부터 모션량을 2단계 이상으로 단계를 부가하여 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 14항에 있어서,
선택수단은,
모션량의 크기에 따라 다른 계조값의 조합이 나열되어 있고, 계조값의 조는 모션이 있는 경우에는 소정의 계조수 떨어진 계조값의 조합이며, 모션이 없는 경우에는 입력영상 신호에 대응한 전체 계조수이고, 모션량이 커질수록 계조값의 조의 계조값의 거리가 큰 표와,
입력영상 신호의 모션량에 의해 결정되는 하나의 조를 표로부터 검색하는 검색부를 포함하며,
검색부가 검색한 계조값의 조중에서 입력영상 신호의 계조값에 따른 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 15항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션량이 가장 큰 것은,
임의의 하나의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드가 그보다 하나 하위의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드의 전부와 그 이외에 하나의 서브 필드를 포함하는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 14항에 있어서,
모션량 검출수단은,
앞 프레임과 장래 표시하고자 하는 프레임의 동일 화소에서의 차분을 취하고, 그 차분값에 따라 예비적으로 모션량을 2단계 이상으로 단계를 부가하여 검출하는 모션량 예비 검출부와,
연속하는 화상영역에서 계조값이 단조롭게 변화하는 영역을 검출하는 경사부 검출부와,
모션량 예비 검출부에서 검출한 모션량을 경사부 검출부에서의 검출결과를 기초로 보정하는 모션량 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 17항에 있어서,
선택수단은,
모션량의 크기에 따라 다른 계조값의 조합이 나열되어 있고, 계조값의 조는 모션이 있는 경우에는 소정의 계조수 떨어진 계조값의 조합이며, 모션이 없는 경우에는 입력영상 신호에 대응한 전체 계조수이고, 모션량이 커질수록 계조값의 조의 계조값의 거리가 큰 표와,
입력영상 신호의 모션량에 의해 결정되는 하나의 조를 표로부터 검색하는 검색부를 포함하며,
검색부가 검색한 계조값의 조중에서 입력영상 신호의 계조값에 따른 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 18항에 있어서,
표에 기술되어 있는 계조값의 조중 모션량이 가장 큰 것은,
임의의 하나의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드가 그보다 하나 하위의 계조값을 표시하기 위해 점등하는 서브 필드의 전부와 그 이외에 하나의 서브 필드를 포함하는 관계를 만족시키는 계조값의 조합인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
하나의 화소에 관하여 입력영상 신호의 계조값에 대해 표시되는 계조값이 다를 때 그 차분을 주변의 화소에 분산하는 오차 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 20항에 있어서,
상기 오차 확산수단은,
입력영상 신호의 계조값과 표시되는 계조값의 오차 계조값을 산출하는 오차 산출부와,
상기 산출한 오차 계조값 신호를 주변의 소정의 화소에 분산시키도록 지연시키는 지연부와,
분산할 화소로 배분되는 계조값을 결정하고, 상기 지연부에서 지연시킨 오차 계조값이 입력되는 계수부와,
입력영상 신호에 상기 계수부에서 얻어진 각 화소로 분산되는 계조값을 가산하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 1항에 있어서,
입력영상 신호의 공간 주파수 성분중 고역성분의 시간응답을 억제하는 처리를 행하는 필터수단을 포함하며,
이 필터수단의 출력이 선택수단에 입력되는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 22항에 있어서,
상기 필터부는,
2차원 고역 통과 필터와, 2차원 저역 통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 가산부로 구성되며,
이 구성에 의해 입력영상 신호를 2차원 고역통과 필터와 2차원 저역통과 필터에 공급하고,
2차원 고역통과 필터의 출력을 시간응답 저역통과 필터에 공급하며, 시간응답 저역통과 필터의 출력과 2차원 저역통과 필터의 출력을 가산부에 의해 합성하는 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 22항에 있어서,
상기 필터부는,
시간응답 고역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 2차원 저역통과 필터와, 가산부를 구비하며,
입력영상 신호를 시간응답 고역통과 필터에 의해 화상의 시간적 변화가 심한 화상성분만을 페치하고,
페치된 화상의 시간적 변화가 심한 부분의 성분중 공간 주파수 성분이 높은 부분을 2차원 저역통과 필터에 의해 억제하고,
2차원 저역통과 필터와 시간응답 저역통과 필터의 출력은 가산부에 의해 합성하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
1 TV 필드를, 각각 휘도 웨이트를 갖는 복수개의 서브 필드를 시간순서로 배열한 것으로 구성하여 원하는 서브 필드를 점등함으로써 1 TV 필드의 영상을 다계조 표시하는 화상 표시장치에 있어서,
입력영상 신호를 화소단위로 복수의 서브 필드의 온, 오프정보로 변환하는 변환수단과,
표시화면상의 각 화소가 발광 셀로 구성되어 있는 디스플레이와,
변환수단에서 변환된 온, 오프 정보의 1 TV 필드분을 서브 필드별로 분배하는 것과 함께 서브 필드를 차례로 전환하여 디스플레이의 각 발광 셀을 온, 오프하고, 서브 필드 점등 전에 화소를 초기화하여 디스플레이의 발광시키는 화소를 어드레싱한 후, 서브 필드의 온을 행하며, 서브 필드를 점등시키기 전에 행하는 초기화를 서브 필드수-1 이하의 횟수 행하는 표시 제어수단을 포함하며,
상기 변환수단은 입력영상 신호의 각 레벨에 대응하여 상기 복수의 서브 필드의 온, 오프 정보를 기억하고 있고,
이 온, 오프 정보는 소정의 입력영상 신호의 범위에서는 입력영상 신호의 계조값에 비례하여 발광하는 서브 필드가 시간방향 전방 혹은 후방으로 신장되어 가는 온, 오프 정보인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 25항에 있어서,
상기 변환수단은,
입력영상 신호의 전체 레벨과 서브 필드의 온, 오프 정보의 대응을 나타내는 표를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 25항에 있어서,
상기 서브 필드는 총수가 N개이며,
같은 값 또는 느슨하게 변화하는 휘도 웨이트에서, 연속하는 M개의 서브 필드로 이루어지는 상대적으로 휘도 웨이트가 큰 제 1 서브 필드군과,
다른 N-M개의 서브 필드로 이루어지는 제 2 서브 필드군으로 구성되며,
여기에서 표시 제어수단은 상기 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드에 관한 초기화를 M-1회 이하의 횟수 행하여 초기화를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 27항에 있어서,
상기 제 1 서브 필드군과 제 2 서브 필드군은,
상기 제 1 서브 필드군의 각각의 서브 필드의 휘도 가중이 제 2 서브 필드군의 서브 필드의 휘도 가중의 합계 이하의 값인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 27항에 있어서,
변환수단은,
상기 제 1 서브 필드군이 1 TV 필드의 전반부에 배치되어, 상기 제 2 서브 필드군이 당해 제 1 서브 필드군의 뒤에 배치되는 관계를 유지하며, 그 배열순서로 각 서브 필드의 온, 오프 정보를 출력하고,
표시 제어수단은,
상기 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드에 대한 초기화를 제 1 서브 필드군의 선두에 위치하는 서브 필드가 시작되기 전에 한번만 행하고,
이 초기화에서는 발광 셀에 축적된 전하를 제거하여 발광시키는 발광 셀에는 전하를 형성함으로써 표시화소의 어드레싱을 행하여 초기화를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 27항에 있어서,
변환수단은,
상기 제 1 서브 필드군이 1 TV 필드의 후반부에 배치되며, 상기 제 2 서브 필드군이 당해 제 1 서브 필드군 앞에 배치되는 관계를 유지하여 그 배열순서로 각 서브 필드의 온, 오프 정보를 출력하며,
표시 제어수단은,
상기 제 1 서브 필드군에 속하는 서브 필드에 대한 초기화를 제 1 서브 필드군의 선두에 위치하는 서브 필드가 시작되기 전에 한번만 행하고, 이 초기화는 발광 셀로의 전하 형성이며, 또한 비발광 셀에 축적된 전하를 제거함으로써 비표시 화소의 어드레싱을 행하여 초기화를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 29항에 있어서,
표시 제어수단은,
디스플레이의 화면의 일부를 어드레싱을 행하는 제 1 어드레싱부와, 그 어드레싱과 병행하여 나머지 부분의 어드레싱을 행하는 제 2 어드레싱부로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 30항에 있어서,
표시 제어수단은,
디스플레이의 화면의 일부를 어드레싱을 행하는 제 1 어드레싱부와, 그 어드레싱과 병행하여 나머지 부분의 어드레싱을 행하는 제 2 어드레싱부로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 31항에 있어서,
전체 계조가 256계조일 때 다음의 (1), (2) 또는 (3)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
(1) 서브 필드수가 19개이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, I6, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 4, 2, 1
(2) 서브 필드수가 19개이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 11, 10, 6, 4, 2, 1
(3) 서브 필드수가 15개이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 16, 10, 6, 4, 2, 1
제 32항에 있어서,
전체 계조가 256계조일 때 다음의 (1), (2) 또는 (3)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
(1) 서브 필드수가 19개이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 4, 2, 1
(2) 서브 필드수가 19개이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 11, 10, 6, 4, 2, 1
(3) 서브 필드수가 15이고 서브 필드의 휘도 웨이트의 비가 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 24, 16, 10, 6, 4, 2, 1
제 25항에 있어서,
입력영상 신호의 공간 주파수 성분중 고역성분의 시간응답을 억제하는 처리를 행하는 필터수단을 포함하며, 필터수단의 출력이 변환수단에 입력되는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 35항에 있어서,
상기 필터수단은,
2차원 고역통과 필터와, 2차원 저역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 가산부를 구비하며,
이 구성에 의해,
입력화상 신호를, 2차원 고역통과 필터와 2차원 저역통과 필터에 공급하고, 2차원 고역통과 필터의 출력을 시간응답 저역통과 필터에 공급하여, 시간응답 저역통과 필터의 출력과 2차원 저역통과 필터의 출력을 가산부에 의해 합성하는 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 35항에 있어서,
상기 필터수단은,
시간응답 고역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 2차원 저역통과 필터와, 가산부를 구비하며,
이 구성에 의해,
입력화상 신호를, 시간응답 고역통과 필터에 의해 화상의 시간적 변화가 심한 화상성분만을 페치하고, 페치된 화상의 시간적 변화가 심한 부분의 성분중 공간 주파수 성분이 높은 부분을 2차원 저역통과 필터에 의해 억제하며, 2차원 저역통과 필터와 시간응답 저역통과 필터의 출력은 가산부에 의해 합성하는 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
시간방향으로 변조된 발광에 의해 계조표시를 수반하는 화상 표시장치의 동화상 표시상태에서의 평가를 행하는 화상 평가장치에 있어서,
평가대상 장치에서 구축되는 서브 필드에 관한 정보를 유지하고, 입력되어 오는 영상신호를 상기 서브 필드 정보에 의해 변환하여 각 화소마다 어떤 서브 필드를 점등시키는지의 점등정보를 작성하는 서브 필드 점등정보 작성수단과,
상기 서브 필드 점등정보에 의해 가상적으로 표시되는 가상 영상상에서 하나의 화소를 기준점으로 설정하는 기준점 설정수단과,
영상신호에 관련되어 입력되는 모션벡터에 따라 상기 기준점으로부터 하나의 단위시간으로 이동하는 경로를 상정하는 경로 상정수단과,
단위시간내의 각 순간 순간에서의 이동위치 주변에 존재하는 화소의 발광량을 서브 필드 점등정보로부터 구하는 발광량 산출수단과,
각 이동위치에서의 발광량을 단위시간의 이동경로에 걸쳐 적산하는 적산수단과,
적산값으로부터 대상장치의 화상 표시상태의 평가정보를 얻는 평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 평가장치.
제 38항에 있어서,
하나의 기준점에 대해 단위시간의 이동경로에 따르는 적산을 완료하면, 기준점 설정수단에 다른 하나의 화소를 기준점으로서 설정시키고, 상기 하나의 기준점에 대해서와 마찬가지의 적산수단에 이동경로에 따르는 적산값을 구하게 하여 이것을 반복하는 반복수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 평가장치.
제 38항에 있어서,
발광량 산출수단은,
상기 이동위치 주변 화소로부터의 발광량에 소정의 가중을 실시하는 가중수단과,
상기 가중에 따라 주변 화소로부터의 발광량을 가산하는 가산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 평가장치.
제 40항에 있어서,
상기 가중수단은,
상기 상정한 경로를 중심으로 하는 1화소 이상의 면적을 갖는 평가영역을 상정하는 평가영역 상정수단과,
상기 영역에 포함되는 화소의 면적의 비율을 산출하는 면적비 산출수단을 포함하고,
여기에서 구한 면적비가 상기 가중으로 되는 것을 특징으로 하는 화상 평가수단.
제 41항에 있어서,
평가영역 상정수단은 상기 상정한 경로를 중심으로 하는 1화소의 면적을 갖는 영역을 상정하는 것을 특징으로 하는 화상 평가장치.
입력화상 신호의 공간 주파수 성분중 고역 성분의 시간응답을 억제하는 처리를 행하는 필터수단과, 디스플레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 43항에 있어서,
상기 필터수단은,
2차원 고역통과 필터와, 2차원 저역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 가산부를 구비하며,
이 구성에 의해,
입력화상 신호를 2차원 고역통과 필터와 2차원 저역통과 필터에 공급하고, 2차원 고역통과 필터의 출력을 시간응답 저역통과 필터에 공급하며, 시간응답 저역통과 필터의 출력과 2차원 저역통과 필터의 출력을 가산부에 의해 합성하여 이것을 디스플레이에 표시하는 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제 43항에 있어서,
상기 필터수단은,
시간응답 고역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터와, 2차원 저역통과 필터와, 가산부를 구비하며,
이 구성에 의해,
입력화상 신호를 시간응답 고역통과 필터에 의해 화상의 시간적 변화가 심한 화상성분만을 페치하고,
페치된 화상의 시간적 변화가 심한 부분의 성분중 공간 주파수 성분이 높은 부분을 2차원 저역통과 필터에 의해 억제하며,
2차원 저역통과 필터와, 시간응답 저역통과 필터의 출력은 가산부에 의해 합성하여 이것을 디스플레이에 표시하여 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
시간방향으로 변조된 발광에 의한 계조표시를 수반하는 화상 표시장치의 평가를 행하는 순서를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있는 기록매체에 있어서,
평가대상 장치에서 구축되는 서브 필드에 관한 정보를 유지하고, 입력되어 오는 영상신호를 상기 서브 필드 정보에 의해 변환하여 각 화소마다 각 서브 필드 점등정보를 작성하는 서브 필드 점등정보 작성순서와,
상기 서브 필드 점등정보에 의해 가상적으로 표시되는 가상 영상상에서 하나의 화소를 기준점으로 설정하는 기준점 설정순서와,
영상신호에 관련되어 입력되는 모션벡터에 따라 상기 기준점으로부터 하나의 단위시간에 이동하는 경로를 상정하는 경로 상정순서와,
단위시간내의 각 순간 순간에서의 이동위치 주변에 존재하는 화소의 발광량을 서브 필드 점등정보로부터 구하는 발광량 산출순서와,
각 이동위치에서의 발광량을 단위시간의 이동경로에 걸쳐 적산하는 적산순서와,
적산값으로부터 대상장치의 화상 표시상태의 평가정보를 얻는 평가순서를 기억하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 46항에 있어서,
상기 기록매체에 기억되어 있는 순서를 컴퓨터 시스템으로 실행하여 표시하고자 하는 화상의 평가값이 좋아지도록 서브 필드수, 서브 필드의 휘도 웨이트를 결정하고, 그에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
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