JP2019184975A - 表示制御装置、表示制御方法及び表示制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ホールド型表示装置では、表示されている物体が画面上を移動した場合、人がその物体を追従視するため、目の積分効果により動きぼやけが発生し、映像の動画解像度が低下してしまうことが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
そこで、インパルス型表示装置に近付けるため、1フレーム当たりの発光期間を短くする手法(例えば、特許文献1参照)、映像のエッジを強調することで解像感を高める手法(例えば、特許文献2参照)、ディスプレイの発光強度の波形をガウス分布波形又は三角波形等で構成し、高周波成分を持ち上げる補償処理をする手法(例えば、特許文献3及び4参照)等が提案されている。
このため、前述のように多様な手法が提案されているが、特許文献1のように発光期間を短くする場合、表示装置の瞬時輝度を非常に高くする必要がある。このため、有機ELでは瞬時輝度が十分ではなかったり、寿命が極端に短くなったり等の問題があった。
さらに、特許文献3又は4のように発光強度を変化させ、周波数応答の折り返しを抑えたとしても、その後に単に空間周波数に応じて応答を持ち上げるだけでは、映像の歪み等が発生していた。
本実施形態に係る表示制御装置は、ホールド型表示装置に対して映像を表示する際に、所定の発光波形により発光強度(輝度)を変化させる発光制御を行う。さらに、表示制御装置は、この波形に適した高周波強調フィルタを用いた信号処理により、映像の歪みを発生させることなく動画解像度を改善する。
図1は、従来のホールド型表示装置における1フレーム期間の発光波形を示す図である。
従来のホールド型表示装置は、1フレーム期間、同じ映像を持続して表示するため、1フレーム期間の発光強度は同じである(ホールド発光)。
この例は、8ピクセル/フレームで追従視をした場合の空間周波数に対するMTF(Modulation Transfer Function)曲線を示している。
図3は、本実施形態に係るホールド型表示装置における1フレーム期間の発光波形を示す図である。
発光強度は、所定の波形で変化する。本実施形態では、一例として、1フレーム期間において、発光強度がゼロから所定の強度まで単純増加する三角発光を採用する。
この例は、発光強度を1フレーム内で図3のように変化させた表示装置において、8ピクセル/フレームで追従視をした場合の空間周波数に対するMTF曲線を示している。
したがって、図3の三角波形を用いると同時に、高周波を強調する信号処理を行うことで、広い空間周波数で映像再現が可能になることから、動画質の改善量は非常に大きくなる。
表示制御装置1は、制御部10及び記憶部20の他、各種の入出力インタフェース等を備えた情報処理装置(コンピュータ)である。なお、表示制御装置1は、表示装置2の一部として実装されてもよいし、表示装置2(ディスプレイ)とのインタフェースを備えた別装置として構成されてもよい。
取得部11は、入力された映像信号における複数のフレームから被写体の動きベクトルを取得し、この動きベクトルを追従視の向き及び大きさとする。例えば、取得部11は、第1のフレームに記録された被写体の位置と、第1のフレームに続く第2のフレームに記録された被写体の位置とに基づいて、被写体の動きベクトルを取得する。
また、取得部11は、対象となるブロックの周囲の画素情報もブロックマッチングに利用することにより動きベクトルの精度を向上させることができる。
取得部11は、取得した動きベクトルの情報を、追従視の向き及び大きさとして、映像信号と共に信号処理部12に送る。
信号処理部12は、取得部11によりフレームが分割されたブロック毎に、各ブロックの動きベクトルに応じて、強調処理を行ってもよい。
なお、本実施形態では、発光制御部13は、1フレーム期間の発光強度をゼロから所定の強度に単調増加させることとするが、これには限られず、例えば、発光強度を所定の強度からゼロに単調減少させてもよい。
まず、例えば、8ピクセル/フレームで動いている映像を、三角発光を用いて表示する場合に、人の視覚で認識される空間周波数に対する応答特性は、次のようなフィルタhを離散フーリエ変換(DFT)することで表すことができる。
画面水平方向に8ピクセル/フレームで視点が移動すると、移動先の各画素の発光強度は、例えば、1/8、3/8、・・・のように変化する。この例では、発光強度の平均が1となる三角波形を8等分し、各区分の中間の値をサンプリングしている。サンプリング点は、これ以外にも、各区分の左端又は右端等、適宜選択されてよい。
信号処理部12は、この高周波強調フィルタを用いて、動きベクトルの情報により得られた動きぼやけが発生する領域に対して、動きベクトルの大きさに応じて強調処理を行う。
一般的に、動きぼやけは、4ピクセル/フレームから30ピクセル/フレーム程度で感じられ、30ピクセル/フレーム以上になると動体視力の影響が大きくなるため、強調処理により解像感を上げても効果が感じられ難い。よって、この範囲の間で、例えば1ピクセル/フレーム間隔で、動きベクトルの大きさに応じた強調フィルタが用意されればよい。
一方、本実施形態の提案手法では、位相情報、すなわち前述のベクトルY及びXにおける虚数部分まで含めてフィルタを作成しているため、歪みは解消し、元画像に近い特性が得られている。
2 表示装置
10 制御部
11 取得部
12 信号処理部
13 発光制御部
20 記憶部
Claims (5)
- 映像信号における複数のフレームから被写体の動きベクトルを取得する取得部と、
前記動きベクトルの大きさに応じた強調フィルタにより、映像信号の強調処理を行う信号処理部と、
映像を表示する際に、各画素における1フレーム期間の発光強度を所定の波形で変化させる発光制御部と、を備え、
前記強調フィルタは、前記動きベクトルの量に基づいて前記波形からサンプリングされた係数からなるフィルタを離散フーリエ変換して得られる周波数特性に対して、逆特性を持つベクトルを逆離散フーリエ変換することにより得られる表示制御装置。 - 前記発光制御部は、発光強度をゼロから単調増加、又はゼロまで単調減少させる請求項1に記載の表示制御装置。
- 前記取得部は、前記フレームを分割した複数画素からなるブロック毎に、ブロックマッチングにより前記動きベクトルを取得する請求項1又は請求項2に記載の表示制御装置。
- 映像信号における複数のフレームから被写体の動きベクトルを取得する取得ステップと、
前記動きベクトルの大きさに応じた強調フィルタにより、映像信号の強調処理を行う信号処理ステップと、
映像を表示する際に、各画素における1フレーム期間の発光強度を所定の波形で変化させる発光制御ステップと、をコンピュータが実行し、
前記強調フィルタは、前記動きベクトルの量に基づいて前記波形からサンプリングされた係数からなるフィルタを離散フーリエ変換して得られる周波数特性に対して、逆特性を持つベクトルを逆離散フーリエ変換することにより得られる表示制御方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の表示制御装置としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
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JP2015103859A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 日本放送協会 | 映像信号処理装置、画像表示装置及びプログラム |
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