JPH0934399A - 中間調表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブフィールド法を用いた場合の動画像の画
質劣化を防ぐことを目的とする。 【解決手段】 中間調を持つ動画像を時間幅あるいはパ
ルス数によりそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像
を時間的に重ねて表示する中間調表示方法において、２
進法で表される中間調の上位の複数のビットに相当する
部分をほぼ等しい重み付けの複数の２値画像を用いて連
続的な時間幅あるいはパルス数変調で表示し、残りの下
位ビットに相当する部分を２進法に従った重み付けの２
値画像で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イパネル（以下、ＰＤＰ(Plasma Display panel)と記
す）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など、２
値のメモリーを持ち、中間調を持つ動画像をそれぞれ重
み付けられた複数の２値の画像を時間的に重ねて表示す
る、いわゆるサブフィールド法を用いた表示装置の中間
調表示方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のいわゆるサブフィールド法は、特
開平４−１９５０８７号公報などに示すように、２値の
メモリー効果を持つ表示装置に、中間調を持つ画像を表
示するために用いられるものである。図６にこの表示法
の例を示す。これは、８ビット、２５６階調のテレビジ
ョン画像を表示する例である。

【０００３】本従来例においては、１枚の画像（１フィ
ールド）は８枚の２値画像（サブフィールド）により構
成される。各サブフィールドにおいて、図６（ａ）の黒
い部分が発光する期間で、この部分の時間的長さ、ある
いはこの部分内での発光するパルス数により、それぞれ
のサブフィールドでの重み付けを行う（すなわち輝度を
変える）ことができる。図６の例では、それぞれのサブ
フィールドは２進法に従って、それぞれ「１」，
「２」，「４」，「８」，「１６」，「３２」，「６
４」，「１２８」の重み（輝度）を持っている。ＰＤＰ
のそれぞれの画素は、図６（ｂ）に示すようにどのサブ
フィールドを発光させるかの組み合わせにより中間調を
表示している。たとえば「１７３」に相当する輝度は、
重み付けが「１２８」のサブフィールド番号８、重み付
けが「３２」のサブフィールド番号６、重み付けが
「８」のサブフィールド番号４、重み付けが「４」のサ
ブフィールド番号３と重み付けが「１」のサブフィール
ド番号１の各サブフィールドを発光させることにより得
られる。

【０００４】静止画では視線がほぼ固定されているの
で、それぞれの画素においてサブフィールドの加算は正
常に行われるため画質の劣化はない。このような駆動方
法を採用することにより、各画素の発光動作を次のフィ
ールドが始まるまでの１フィールドの間続けることがで
きるので、各画素あたりの発光時間比率を高めることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のサブ
フィールド法を用いた表示方法では、文献（「パルス幅
変調動画表示に見られる疑似輪郭状ノイズ」：テレビジ
ョン学会技術報告、Vol.19, No.2, IDY95-21, pp.61-6
6）に示されるように、動画像に対して独特の疑似輪郭
状のノイズが見られ、画質が劣化するという問題があっ
た。これは、動画像に対しては目がそれを追ってしまう
ので、目の時間的な積分領域が空間的に変化するためで
ある。すなわち、視線が１フィールド表示期間内に複数
の画素を移動する速度で動くと、サブフィールドの加算
が１つの画素内ではなく複数の画素にまたがって行わ
れ、正常な画像が得られなくなり、画質が劣化する。

【０００６】図７は、この量を定量的に測定するため
に、移動するランプ波形を、従来のサブフィールド法で
表示したときに見える画像を、コンピュータでシミュレ
ーションしたものである。このシミュレーションの方法
は、毎フィールド表示期間中に５画素の速度で左の方向
に動かしたときの目の時間的な積分量を計算したもので
ある。

【０００７】ランプ波形は、本来ならばまっすぐな斜線
である。しかし、従来の方法では、階調が「１２７」か
ら「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に
視線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビッ
トが立つ場所で顕著なノイズが見られる。実際の画像で
は、これが疑似輪郭状の画質劣化となる。

【０００８】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、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。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、こ
のサブフィールド法を用いた場合の動画像の画質劣化を
防ぐことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の表示方法は、２進法で示される中間調の上
位の複数のビットに相当する部分をほぼ等しい重み付け
の複数の２値画像を用いて連続的時間幅あるいはパルス
数変調で表示し、残りの下位ビットに相当する部分を２
進法に従った重み付けの２値画像で表示することを特徴
としている。

【００１１】この構成により視線の移動によるサブフィ
ールドの加算による異常な画像の発生を防ぎ、動画像の
画質を向上させることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。

【００１３】（第１の実施の形態）図１は第１の実施の
形態を説明するための図であり、８ビットすなわち２５
６階調の画像を表示する場合の例である。図１（ａ）は
サブフィールドの構成、図１（ｂ）は階調に対してどの
サブフィールドが発光するかを示す表である。図１
（ａ）では従来例で説明した図６と同じように、黒い部
分が発光する期間で、この部分の時間的長さ、あるいは
この部分内での発光するパルス数により、重み付けを行
う。

【００１４】この第１の実施の形態では１フィールドを
１２サブフィールドを用いて表示し、８ビットのうち上
位３ビットを「３２」の重みを持つサブフィールド７個
で連続的な時間幅変調で表示を行い、下位５ビットをそ
れぞれ「１６」，「８」，「４」，「２」，「１」の重
みを持つサブフィールド５個で２進法に従って表示す
る。図１（ａ）でサブフィールド番号６からサブフィー
ルド番号１２のサブフィールドが上位３ビット分の表示
にあたり、サブフィールド番号１からサブフィールド番
号５のサブフィールドが下位３ビット分の表示を行う。
すなわち、図１（ｂ）に示すように、上位３ビットを表
示するサブフィールドは、階調が３２増えるごとに、つ
まり上位３ビットがひとつくりあがる度に、サブフィー
ルド番号６からサブフィールド番号１２のサブフィール
ドまで順番に一つずつ発光するサブフィールドが連続的
に増えて行く。

【００１５】図２は移動するランプ波形を、この第１の
実施の形態で表示したときに見える画像を、コンピュー
タでシミュレーションしたものである。シミュレーショ
ンの方法は従来例で説明した方法と同様で、毎フィール
ド表示期間中に５画素の速度で左の方向に、動かしたと
きの目の時間的な積分量を計算したものである。図２の
波形は図７の波形と比較して、階調が「１２７」から
「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に視
線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビット
が立つ場所でのノイズが大幅に軽減していることがわか
る。これにより、動画での疑似輪郭状の画質劣化は大き
く改善される。

【００１６】（第２の実施の形態）第２の実施の形態を
図３に示す。これは、第１の実施の形態とはサブフィー
ルドの列を反対にしたものである。このようにしても同
様の効果が得られる。

【００１７】（第３の実施の形態）第３の実施の形態を
図４に示す。これは、上位３ビット分を表示するサブフ
ィールド６から１２が、階調が３２増えるごとに左右に
順番に一つずつ増えていくものである。このようにする
と、第１、第２の実施の形態に加えて、階調が増加して
も時間軸方向の輝度の重心の変化を少なくすることがで
き、さらに動画での疑似輪郭状の画質劣化を大きく改善
することができる。

【００１８】（第４の実施の形態）第４の実施の形態を
図５に示す。この第４の実施の形態では１フィールドを
１４サブフィールドを用いて表示し、８ビットのうち上
位３ビットを「２５」の重みを持つサブフィールド８個
と「２４」の重みを持つサブフィールド１個で連続的な
時間幅変調で表示を行い、下位５ビットをそれぞれ「１
６」，「８」，「４」，「２」，「１」の重みを持つサ
ブフィールド５個で２進法に従って表示する。図５
（ａ）でサブフィールド番号６からサブフィールド１４
のサブフィールドが上位３ビット分の表示にあたり、サ
ブフィールド番号１からサブフィールド番号５のサブフ
ィールドが下位３ビット分の表示を行う。すなわち、図
５（ｂ）に示すように、上位３ビット分を表示するサブ
フィールドは、階調が２５増えるごとに順番に一つずつ
発光するサブフィールドが連続的に増えていく。ただ
し、サブフィールド番号１４のサブフィールド「２４」
の重みを持つ。

【００１９】このように、上位ビット分を表示するサブ
フィールドの重みを、上位ビット内の最も低いビット
（この実施の形態では３ビット目）の示す階調と同じ
（３２）重み付けにする必要はない。すなわち、サブフ
ィールド数を増やして、上位ビット内の最も低いビット
の示す階調より小さい重み付けにしてもよい。また、上
位ビット分を表示するサブフィールドの重みは、それぞ
れまったく同じ必要は無く、ほぼ同じ値でもよい。この
ようにすれば、駆動可能なサブフィールドの総数に合わ
せて、上位ビット分を表示するサブフィールドの重みを
自由に選ぶことができるので、極めて有効なサブフィー
ルド分割を可能とし、さらに動画での疑似輪郭状の画質
劣化を大きく改善することができる。

【００２０】また、第２、第３の実施の形態に示したよ
うに、上位ビット分を表示するサブフィールドは、離れ
ることなく連続的に増えていくのであれば、右（後ろ）
方向、左（前）方向、あるいは左右（前後）に組合せで
もかまわない。

【００２１】また、下位ビット分を表示するサブフィー
ルドは、上位ビット分を表示するサブフィールドの右
（後ろ）でも左（前）でも、あるいは左右（前後）に振
り分けて位置してもよい。

【００２２】また、上記実施の形態では下位ビット分を
表示するサブフィールドは昇順あるいは降順に並べてあ
ったが、この並べ方はこれに限るものではない。

【００２３】また、上記実施の形態は８ビット、２５６
階調の画像を表示するものであったが、ビット数すなわ
ち階調数はこれに限るものではない。

【００２４】また、上記実施の形態は８ビットのうち上
位３ビット分を連続的な時間幅変調で下位５ビット分を
２進法に従って表示したが、上位、下位の分割点はこれ
に限るものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の中間調表示方法で
は、視線の移動による誤ったサブフィールドの加算によ
る異常な画像の発生を防ぎ、動画像の画質を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）第１の実施の形態におけるサブフィール
ド構成図 （ｂ）第１の実施の形態におけるサブフィールド選択表
を示す図

【図２】本発明による表示法でランプ波形を移動したと
きに見える画像のシミュレーションを示す図

【図３】（ａ）第２の実施の形態におけるサブフィール
ド構成図 （ｂ）第２の実施の形態におけるサブフィールド選択表
を示す図

【図４】（ａ）第３の実施の形態におけるサブフィール
ド構成図 （ｂ）第３の実施の形態におけるサブフィールド選択表
を示す図

【図５】（ａ）第４の実施の形態におけるサブフィール
ド構成図 （ｂ）第４の実施の形態におけるサブフィールド選択表
を示す図

【図６】（ａ）従来のサブフィールド法の例を示すサブ
フィールド構成図 （ｂ）本従来例におけるサブフィールド選択表を示す図

【図７】従来のサブフィールド法でランプ波形を移動し
たときに見える画像のシミュレーションを示す図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国分 秀樹 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 小浦 壽三 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山本 敏裕 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 笠原 光弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野添 敏郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 丹羽 彰夫 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 小杉 直貴 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間調を持つ動画像を時間幅あるいはパ
   ルス数によりそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像
   を時間的に重ねて表示する中間調表示方法において、２
   進法で表される中間調の上位の複数のビットに相当する
   部分をほぼ等しい重み付けの複数の２値画像を用いて連
   続的な時間幅あるいはパルス数変調で表示し、残りの下
   位ビットに相当する部分を２進法に従った重み付けの２
   値画像で表示する中間調表示方法。