JP3314556B2 - Image display device - Google Patents
Image display deviceInfo
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Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides means suitable for improving a gradation display method used in an image display device, particularly a plasma display.
【0002】[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。2. Description of the Related Art In a conventional plasma display device, a driving method called a subfield method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H4-195087 is used. The concept of this method is briefly described below.
【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。If one field is divided into, for example, eight sub-fields and the image signal is an 8-bit digital signal, each bit of the image signal is assigned to each of the eight sub-fields, and a halftone display of 256 gradations is performed. I have. In other words, in the first subfield, of all the pixels, the digital value of the image signal represented by 8 bits is 128 or more, that is, the image whose most significant bit is 1 is 128.
Light emission is performed twice.
【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。Similarly, in the next subfield, of all the pixels, an image in which the second bit from the high order of the digital value of the image signal represented by 8 bits is 1 emits light 64 times more. By performing the same operation for the remaining six subfields, a total of 128 + 64 + 32 + 16 +
8 + 4 + 2 + 1 = 255 times of light emission are obtained, and the pixel with the lowest luminance does not emit light once, indicating the lowest luminance.
【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。[0005] As described above, the total number of times of light emission in the eight subfields of each pixel ranges from 0 to 255 times depending on the value of the digital signal, and the luminance corresponding to the digital signal is observed. Will be. By adopting such a driving method, the entire screen can be made to emit light almost at the same time, so that the ratio of light emission time per pixel can be increased, and high luminance can be secured.
【0006】[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。As described above, in the conventional method, the luminance of each pixel is determined by the sum of eight sub-fields. In the case of an image having a field frequency of 60 Hz, it takes 1/480 seconds per pixel. The gradation display of the pixel becomes possible. This does not hinder the display of a still image. However, when displaying a moving image, depending on the image, unnaturalness may be remarkably perceived for the following reasons.
【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。[0007] Consider a moving image in which an image includes an object of interest and an observer tracks the object on a screen. In the case of observing a fast-moving object, for example, in the case of a high-definition image, when observing an object moving right and left over the entire screen in one second on the screen, the movement is about 1000 pixels per second. Equivalent to. In other words, the observation time per pixel is only 1/1000 second, which is less than 1/480 seconds required for one subfield length.
This indicates that gradation display cannot be performed completely. Also, even when a relatively slow-moving object is tracked and observed on the screen, unnaturalness may be perceived in the following cases. This will be described with reference to FIG.
【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。FIG. 4 shows that the luminances are level 9, level 8 and level 7 (1001, 100
0, 0111), three pixels (P1), (P2),
It is a figure which shows typically the mode of light emission in the subfield in (P3). Suppose, for example, points P1, P2, and P3 are sequentially observed in a short time in accordance with the movement of the line of sight on the screen. The number of times these points emit light per field,
That is, the average luminance is level 9 to level 7, and the difference is small. However, if there is a line-of-sight movement from P2 to P3 (corresponding to A) at a time corresponding to t1 in the figure, P
In the pixel position of 2, the number of times of light emission immediately before was as large as 8 times, whereas in the pixel position of P3, the number of times of light emission immediately before was 0, and even if the afterglow characteristics of the eyes were taken into account, the original luminance difference was small. Despite being 1, it is observed that there is a considerable luminance difference.
【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。As described above, the gradation display by the subfield method is not suitable for observing a screen following the movement of an image, in which there is a considerable luminance difference between pixels having almost no original luminance difference. There was a problem that naturalness might be perceived.
【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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a driving type image display device capable of obtaining a natural gradation expression even in a moving image.
【0011】[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
る雑音低減を行う方向及び雑音を低減する度合いを変化
させることを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention divides one field into a plurality of subfields and associates each of the subfields with each bit of an image signal represented by a digital signal to perform gradation display. a display apparatus, a motion detection means for detecting a motion of the image signal, and a noise reduction means for reducing the noise contained in the image signal, noise reduction in the noise reducing means by the output of said motion detecting means The direction of noise reduction and the degree of noise reduction
It is characterized by the following.
【0012】[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を行う方向及び雑音を低減
する度合いを変化させ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
り画像の動き部分に限定して雑音を検出することによ
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。According to the present invention, a so-called subfield method is used in which one field is divided into a plurality of subfields, and each of the subfields corresponds to each bit of an image signal represented by a digital signal and performs gradation display. In the image display device, by providing the above configuration, the motion of the image signal is detected, and the noise reduction direction and noise in the noise reduction unit are reduced based on the motion detection result.
Since the degree of noise is changed, noise included in the image signal can be selectively reduced according to the motion of the image. In particular, by detecting noise only in the moving part of the image by the motion detecting means ,
In addition, by detecting only a portion where unnaturalness is perceived, it is possible to minimize the image area to be subjected to noise reduction processing, and the processing for removing unnaturalness becomes easy and effective. Things.
【0013】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【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。FIG. 1 shows a configuration example of an image display device according to an embodiment of the present invention. 1 is a motion vector detection circuit, 2 is an edge detection circuit, 3 is a directional LPF for smoothing an input signal, 4 is a hysteresis circuit, 5 is a mixing circuit,
Reference numeral 6 denotes a subfield image display device that performs gradation display by the subfield method.
【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。図2は注目する画素とその周り8画素の平滑化を行
うべく係数を持った2次元フィルタである。図2のそれ
ぞれは特定方向に平滑化を行う特性をもち、例えば図2
(a)は注目する中心の画素に対して横方向、図2
(b)は縦方向、そして図2(c)と図2(d)は斜め
方向に平滑化されるものである。これらの特性は動きベ
クトル検出回路1の出力に応じて選択される。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、動きベクトル検出回路1の出
力、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。The operation of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described. The motion vector detection circuit 1 detects the direction 11 of the motion vector and the size 12 of the motion vector for each pixel of the input image signal. The edge detection circuit 2 detects an edge of the input image signal and supplies the edge to the directional LPF 3. The directional LPF 3 is a two-dimensional filter for smoothing the input image signal. The smoothing direction is determined by using the output 11 of the motion vector detection circuit 1 as shown in FIG.
To four directions shown in FIG. 2D can be selected. FIG. 2 shows the smoothing of the pixel of interest and its surrounding eight pixels.
This is a two-dimensional filter having coefficients to achieve this. Fig. 2
Each of them has a characteristic of performing smoothing in a specific direction.
(A) is a horizontal direction with respect to the center pixel of interest, FIG.
(B) is a vertical direction, and FIGS. 2 (c) and 2 (d) are oblique.
The direction is smoothed. These characteristics are
The selection is made according to the output of the vector detection circuit 1. The operation of the directional LPF 3 can be controlled based on the output of the edge detection circuit 2. For example, in order to suppress signal smoothing in an edge portion, as shown in FIGS. Characteristics. That is, the output of the motion vector detection circuit 1 is
The motion, that is, a portion that the observer's line of sight may follow, is detected by the motion detection circuit 1, and the signal is smoothed along the direction of motion, thereby removing a small change portion of the signal and removing the portion between adjacent pixels. Remove noise.
【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。Further, a hysteresis circuit 4 having a hysteresis characteristic shown in FIG. 3 suppresses the change of the most significant bit. Therefore, the output of the hysteresis circuit 4 is smoothed along the direction in which the line of sight of the observer follows, and the minute noise is reduced. Further, since the movement of the most significant bit due to a small signal fluctuation is suppressed to a minimum by the hysteresis characteristic, unnaturalness is hardly observed even when an image is displayed using the subfield method. The image portion having no motion outputs the input image signal as it is. However, in order to realize smooth control, the image portion having motion has a signal 52 with noise removed by the mixing circuit 5 according to the degree of motion. The input image signal 51 is mixed and supplied to the sub-field image display device 6.
【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。As described above, according to this embodiment, noise is removed in accordance with the movement of an image, and unnecessary fluctuation of the most significant bit is minimized. The present invention realizes means for enabling suitable moving image display in an image display device.
【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。The motion vector detecting circuit 1 of the present embodiment
However, when a horizontal motion vector detection circuit is used, the configuration of the motion vector detection circuit 1 is only one-dimensional processing, and the circuit scale can be significantly reduced. In an image display using a normal subfield method, unnaturalness is relatively rarely perceived for an image having a vertical movement, and a good moving image display can be realized with a small circuit scale. .
【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。In this embodiment, the motion vector detecting circuit 1 has been described as a means for detecting the motion of the image signal. However, the means for detecting the motion that the observer tracks on the screen includes the color and the object. It goes without saying that various modifications and limitations can be considered, such as performing processing focusing on the size and the like.
【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。In this embodiment, the means for reducing noise contained in the image signal has been described by using the hysteresis characteristic. However, the low-pass filter may be used, or a non-linear processing of a high frequency component called noise coring may be performed. It goes without saying that various methods such as a noise removing method are possible.
【0021】[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。As described above, the conventional image display using the subfield method has a drawback that when noise is present in an image, unnaturalness is observed depending on the motion of the image. According to the present invention, the following effects can be obtained.
【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。(1) In the configuration of the present invention, the motion of an image is detected, and noise contained in the image signal is reduced and removed based on the detection result. An image portion having no motion can be distinguished and processed, and perceived unnaturalness can be reduced when a moving image is displayed on an image display device using the subfield method.
【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。(2) In the configuration of the present invention, since a horizontal motion vector detection circuit is used as the motion detection means, the configuration of the motion detection circuit can be realized by one-dimensional processing, and the circuit scale can be significantly reduced. . In addition, in the image display using the normal subfield method, since it is relatively rare to perceive unnaturalness in the vertical movement as compared with the horizontal movement, a good moving image can be obtained even with such a configuration. Display becomes possible.
【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。(3) In the configuration of the present invention, when a small change portion included in an image signal is removed as noise reduction processing,
By providing a means for controlling the degree of removing the minutely changed portion according to the size of the edge component included in the image signal, the fluctuation of the image which is likely to occur at the edge portion is suppressed, and the image is output as natural as possible. be able to.
【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。(4) In the configuration of the present invention, the element having the hysteresis characteristic can be easily configured by using a non-linear circuit element or the like, and has a high noise reduction effect.
【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。(5) In the configuration of the present invention, attention is paid to the bit representation of a digital signal. In particular, only noise that is easily perceived as unnatural is selectively reduced, thereby changing the image signal due to higher-order bit noise. Can be suppressed as much as possible, and noise reduction processing can be effectively introduced.
【図1】本発明の一実施例における画像表示装置の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an image display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例における方向性LPFの動作
説明図FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of a directional LPF according to an embodiment of the present invention.
【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FIG. 3 is a diagram showing hysteresis characteristics in one embodiment of the present invention.
【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FIG. 4 is a diagram schematically showing a state of light emission at a specific pixel of an image display device using a driving method based on a subfield method.
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 REFERENCE SIGNS LIST 1 motion vector detection circuit 2 edge detection circuit 3 directional LPF 4 hysteresis circuit 5 mixing circuit 6 subfield image display device 11 direction of motion vector 12 magnitude of motion vector 51 input image signal 52 signal from which noise has been removed
Claims (5)
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を行う方向及び
雑音を低減する度合いを変化させることを特徴とする画
像表示装置。1. An image display device which divides one field into a plurality of sub-fields and performs gradation display by associating each bit of an image signal represented by a digital signal with each of the sub-fields. A motion detection unit that detects a motion, and a noise reduction unit that reduces noise included in the image signal; and a direction in which noise is reduced in the noise reduction unit by an output of the motion detection unit.
An image display device wherein the degree of reducing noise is changed .
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。2. The image display device according to claim 1, wherein the motion detecting means is means for detecting a motion vector at each pixel of the image signal.
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。3. The image display device according to claim 1, wherein said motion detecting means is means for detecting a horizontal motion vector in each pixel of the image signal.
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。 4. The image display device according to claim 1, wherein said noise reduction means is constituted by a circuit whose input / output characteristics are hysteresis characteristics.
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。 5. The image display device according to claim 1, wherein the noise reduction unit suppresses a change in upper bits of the image signal represented by a digital signal.
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JP26533294A JP3314556B2 (en) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | Image display device |
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ID=17415723
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