JPH11119730A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブフィールド方式による階調表現におい
て、階調を劣化させることなく、擬似輪郭を低減し、黒
レベルを低減する。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換手段２からのディジタル映像
信号ＤＶ１は、フィールド記憶手段５を介してサブフィ
ールド変換手段６に供給され、各フィールドが複数のサ
ブフィールドに分割されてサブフィールド構成に変換さ
れる。このサブフィールド構成に変換された映像信号で
マトリクスディスプレイ装置９が駆動される。一方、Ａ
／Ｄ変換手段２からのディジタル映像信号ＤＶ１は統計
手段３に供給され、フィールド毎にその輝度分布（例え
ば、最大輝度レベル）Ｍが検出される。サブフィールド
発光期間決定手段４はサブフィールド変換手段６を制御
し、ディジタル映像信号ＤＶ２のフィールド毎のサブフ
ィールド構成を輝度分布Ｍに応じたものとし、擬似輪郭
や黒レベルを低減するサブフィールド構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、１フィールドの映像信
号を幾つかのサブフィールドに分割し、各サブフィール
ドの発光の有無を制御することにより、発光輝度の階調
を表現する映像表示装置に係わり、特に、この装置固有
な擬似輪郭効果の影響を低減しつつ、より多階調の表示
を可能とする映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管型や液晶型の映像表示装置よ
りも大型の映像表示装置を実現する手段として、プラズ
マ発光を用いた映像表示装置（プラズマディスプレイ装
置）が実用化されている。

【０００３】プラズマ発光には、発光と非発光の２つの
発光強度状態しかなく、中間強度を表現することは困難
である。発光時間を調節することによって擬似的に中間
強度を表現することは可能であるものの、発光時間を画
素毎に調節することは困難であり、発光する画素と発光
しない画素とを設定することができるだけである。

【０００４】このようなプラズマディスプレイ装置で階
調を表現する手法として、サブフィールド法が用いられ
ている。

【０００５】これは、１フィールドの表示期間を様々な
発光時間を持つ複数のサブフィールド期間に分割し、各
画素毎に階調に合わせた所定の組み合わせのサブフィー
ルドを発光させることにより、各画素の階調を表現する
手法である。例えば、１フィールドの期間を８つのサブ
フィールドＳ７〜Ｓ０に分割し、夫々Ｓ７=１２８，Ｓ
６＝６４，Ｓ５＝３２，Ｓ４＝１６，Ｓ３＝８，Ｓ２＝
４，Ｓ１＝２，Ｓ０＝１の比率で発光時間を設定し、画
素毎にどのサブフィールドを発光させるかを制御するこ
とにより、輝度レベル０〜２５５の２５６通りの階調を
表現することが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなサブフィー
ルド発光法によると、１フィールド当たりに設定される
サブフィールドの個数が多いほど、より多くの階調を表
現することができる。しかし、サブフィールド毎にどの
画素を発光させるかを指示する期間（アドレッシング期
間）が必要であるため、１フィールド内のサブフィール
ドの設定数を多くすると、アドレッシング期間が増加し
て発光期間は短くなり、これに伴って輝度が低下すると
いう問題がある。このため、現在の技術では、１フィー
ルドに設定されるサブフィールド分割数は８程度が限度
である。

【０００７】また、サブフィールド表示法では、各サブ
フィールド間の発光時刻のずれにより、本来は存在しな
い高輝度画素領域や低輝度画素領域（いわゆる、擬似輪
郭）があるような錯覚を生じることがある。例えば、上
記の８サブフィールドによる発光パターンにおいて、あ
る画素がレベル１２６の輝度を表示するためにサブフィ
ールドＳ１〜Ｓ６を発光させ、これに近い画素がレベル
１２８の輝度を表示するためにサブフィールドＳ７を発
光させるような場合では、サブフィールドＳ１〜Ｓ６が
発光する時刻にレベル１２６の輝度の画素に注目してい
た観測者が、サブフィールドＳ７が発光する時刻にレベ
ル１２８の輝度を表示する画素が目に入ると、目の網膜
上では、サブフィールドＳ１〜Ｓ７が同一位置（この場
合、レベル１２６の輝度を表示する画素の位置）に投影
加算され、この位置でレベル２５４の輝度が表示された
ような印象を与える。このため、本来はレベル１２６近
辺の輝度しかない領域にレベル２５４の領域が存在する
ような錯覚を生じる。これが、映像の輝度傾斜を反映し
て輪郭形状をなすことから、擬似輪郭と呼ばれる。

【０００８】この擬似輪郭を減少させるために、サブフ
ィールド間の輝度差を小さくし、最高輝度のサブフィー
ルドを２回以上設けるなどの工夫がなされている。例え
ば、１フィールドを同じ８サブフィールドに分割する場
合でも、Ｓ７＝６４、Ｓ６＝６４、Ｓ５＝６４、Ｓ４＝
３２、Ｓ３＝１６、Ｓ２＝８、Ｓ１＝４、Ｓ０＝２の比
率で夫々のサブフィールドＳ７〜Ｓ０の発光時間を設定
し、レベル１２６の輝度を表示する場合には、サブフィ
ールドＳ０〜Ｓ５を表示させ、レベル１２８の輝度を表
現する場合には、サブフィールドＳ５〜Ｓ６を表示させ
る。

【０００９】この条件でサブフィールドＳ０〜Ｓ５が発
光する時刻にレベル１２６の輝度の画素に注目していた
観測者がサブフィールドＳ６，Ｓ７が発光する時刻にレ
ベル１２８の輝度を表示している画素に視点を移動させ
ても、網膜上では、サブフィールドＳ０〜Ｓ６が加算さ
れてレベル１９０の輝度の擬似輪郭が生じるだけであ
り、上記の例よりも擬似輪郭の影響が低減される。

【００１０】しかし、このサブフィールド構成では、１
２８階調しか表現できないため、２５６階調表現できる
上記の例よりも階調が減少することになるという第１の
問題があった。

【００１１】また、プラズマディスプレイ装置におい
て、非発光であると指示された画素であっても、他の画
素に対する発光処理を行なうためのプロセス（リセット
放電）の影響を受けてわずかな発光を生じる。サブフィ
ールド数だけこのリセット放電を必要とするため、最低
輝度の画素でも、わずかながら発光を生じることにな
る。そこで、周囲が暗い環境でこの映像を観測した場
合、画像中の低輝度で表示される暗部が明るく見えるた
め、視覚特性上違和感のある映像となるという第２の問
題があった。

【００１２】本発明の目的は、かかる問題を解消し、擬
似輪郭の影響を低減して階調を高めることができるよう
にした映像表示装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、画像暗部での画素の
擬似的な発光を防止し、視覚特性上違和感のない映像を
得ることができるようにした映像表示装置を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、入力映像の輝度分布に応じて各サブフィ
ールドの発光期間及び１フィールド当たりのサブフィー
ルドの設定数を適応的に変化させるものである。

【００１５】入力される映像信号が８ビットのディジタ
ル信号である場合、その輝度レベルは０〜２５５の範囲
で変化する可能性があるが、各フィールドでの入力映像
が２５６通りの全ての階調を含んでいるとは限らない。
最高輝度が低い映像を表示する場合には、最も長い期間
のサブフィールドの発光時間を短くしても、入力映像の
全ての階調を表現することが可能である。このようなサ
ブフィールド構成は、最大サブフィールドの発光期間が
短いため、擬似輪郭が目立たない。

【００１６】上記他の目的を達成するために、本発明
は、最高輝度が低く、レベル１２７以下の輝度しかない
場合には、レベル１２８の輝度を示す最大発光期間を持
つサブフィールドを発光させずとも、全ての階調を表現
することができる。このような映像が入力された場合に
は、最大発光期間に対する発光処理を行なわないことに
より、リセット放電による暗部の輝度増加を抑えること
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明による映像表示装置の第１
の実施形態を示すブロック図であって、１は映像信号の
入力端子、２はＡ／Ｄ変換手段、３は統計手段、４はこ
の統計結果をもとに各サブフィールドの発光期間を決定
するサブフィールド発光期間決定手段、５はサブフィー
ルド発光期間を決定する間入力映像信号を蓄えるフィー
ルド記憶手段、６は決定されたサブフィールドによって
入力映像信号を変換する変換手段、７はサブフィールド
を必要回数表示するために一時記憶する記憶手段、８は
変換された入力映像信号に応じてマトリックスディスプ
レイの各画素の発光を制御する駆動手段、９はマトリッ
クスディスプレイ装置である。

【００１８】プラズマディスプレイ装置などのマトリク
スディスプレイ装置では、入力映像信号の各フィールド
を夫々所定個数のサブフィールドに分割し（この場合の
一連のサブフィールドの配列をサブフィールド構成とい
う）、各画素にその表示する輝度に応じてこれらサブフ
ィールド毎に決められた発光期間発光させたり、発光さ
せなかったりして、夫々の画素での階調表示を行なわせ
るものであるが、この第１の実施形態は、フィールド毎
にその最大振幅を求めて、この最大振幅に応じて夫々の
サブフィールドの発光期間を決定するものである。

【００１９】図１において、入力端子１からのＲ
(赤），Ｇ(緑），Ｂ(青)成分からなるアナログの入力映
像信号ＡＶは、Ａ／Ｄ変換手段２により、所定のビット
幅のディジタル映像信号ＤＶ１に変換され、フィールド
記憶手段５に記憶されるとともに、統計手段３に供給さ
れる。ここでは、８ビット幅（０〜２５５の２５６階
調）にＡ／Ｄ変換されるものとする。統計手段３は、こ
のディジタル映像信号ＤＶ１の輝度レベル分布をフィー
ルド毎に統計処理をするものであって、供給されたディ
ジタル映像信号ＤＶ１のフィールド毎にその最大輝度レ
ベルＭが算出される。

【００２０】図２は図１での統計手段３の一具体例を示
すブロック図であって、３ａはディジタル映像信号ＤＶ
１の入力端子、３ｂは比較手段、３ｃは最大値記憶手
段、３ｃは出力端子である。

【００２１】同図において、入力端子３ａから供給され
るディジタル映像信号ＤＶ１は比較手段３ｂに供給さ
れ、その振幅値（ディジタル値：即ち、輝度レベル）が
最大値記憶手段３ｃに記憶されている振幅値（輝度レベ
ル）と比較される。

【００２２】この最大値記憶手段３ｃは、フィールドの
先頭毎にリセットされ、入力端子３ａからのディジタル
映像信号ＤＶ１の振幅値が最大値記憶手段３ｃに記憶さ
れている振幅値よりも大きいとき、最大値記憶手段３ｃ
がこのディジタル映像信号ＤＶ１の振幅値に書き替えら
れる。従って、最大値記憶手段３ｃは、フィールドの先
頭で大きさ０の振幅値がセットされるが、このフィール
ドの振幅値が０よりも大きくなると、この振幅値に書き
替えられ、このフィールドの振幅値がこの書き替えられ
た振幅値よりも大きくなると、さらに振幅値が書き替え
られる。従って、このフィールドが終わったときには、
このフィールドの最大振幅値ＭＡ（即ち、最大輝度レベ
ルＭ）が最大値記憶手段３ｃに得られることになる。こ
の最大振幅値ＭＡは出力端子３ｄから出力され、図１で
のサブフィールド発光期間決定手段４に供給される。

【００２３】このサブフィールド発光期間決定手段４
は、フィールドの終了とともに、最大値記憶手段３ｃか
らこのフィールドの最大輝度レベルＭを取り込み、この
最大輝度レベルＭに応じてこのフィールドのサブフィー
ルド構成における夫々のサブフィールドの発光期間長
（輝度レベル）を決定する。

【００２４】次に、ディジタル映像信号ＤＶ１の輝度分
布に応じたサブフィールド構成での各サブフィールドの
発光期間長の決定方法のアルゴリズムの一具体例につい
て説明する。

【００２５】図３は１フィールド内の振幅の分布例を示
す図であって、横軸は輝度レベルを、縦軸は頻度（各輝
度レベルに対する画素数）を夫々表わしている。図３
（ａ）はレベル０〜２５５の夫々の輝度レベルに対して
該当する画素が１つ以上存在する場合の分布を示すもの
であり（即ち、最大輝度レベルＭが２５５）、図３
（ｂ）は０〜Ｍ（＜２５５）の各輝度レベルに対して該
当する輝度レベルの画素が１つ以上存在するが、最大輝
度レベルＭを超える画素は存在しない場合の分布を示す
ものである。

【００２６】図３（ａ）に示すようなフィールドに対し
ては、８つのサブフィールドからなるサブフィールド構
成で０〜２５５の全ての階調を表現する必要があるた
め、各サブフィールドが表わす輝度レベルの比率は、分
担する輝度レベルの順位の低い順にサブフィールドをＳ
０，Ｓ１，Ｓ２，……，Ｓ７とすると、２のべき乗の比
率のＳ０＝１，Ｓ１＝２，Ｓ２＝４，Ｓ３＝８，Ｓ４＝
１６，Ｓ５＝３２，Ｓ６＝６４，Ｓ７＝１２８としなけ
ればならない。この比率は、また、これらサブフィール
ドの発光期間長の比率でもある。

【００２７】なお、これらサブフィールドのうちで最大
の順位の輝度レベルを分担するサブフィールドを最大輝
度サブフィールドという。上記の例では、最大輝度サブ
フィールドはサブフィールドＳ７である。

【００２８】これに対し、同図（ｂ）に示すような頻度
分布のフィールドに対しては、輝度レベル０〜Ｍの範囲
のみを表現すればよいので、全てのサブフィールドが表
わす輝度レベルの比率は２のべき乗の比率とする必要は
ない。

【００２９】例えば、１９２≦Ｍ＜２５６である場合に
は、Ｓ７＝(Ｍ−１２７)，Ｓ６＝６４，Ｓ５＝３２，Ｓ
４＝１６，Ｓ３＝８，Ｓ２＝４，Ｓ１＝２，Ｓ０＝１の
比率で発光期間を持つ８通りのサブフィールドＳ７，Ｓ
５，Ｓ４，……，Ｓ０を用いればよい（なお、この場合
の最大輝度サブフィールドはサブフィールドＳ７であ
り、この最大輝度サブフィールドＳ７が分担する輝度レ
ベルは、比率でいうと、（Ｍ−１２７）である。ここ
で、サブフィールドＳ６〜Ｓ０が全て発光したときの輝
度レベルは１２７であり、上記の最大輝度レベルＭを得
るためには、さらに、最大輝度サブフィールドＳ７がレ
ベル（Ｍ−１２７）の輝度レベルで発光することが必要
である）。

【００３０】そこで、この場合、輝度レベルＬが０≦Ｌ
＜１２８の範囲であるときには、７個のサブフィールド
Ｓ０〜Ｓ６を組み合わせることによって全ての輝度レベ
ルＬを表現することができ、また、輝度レベルＬが１２
８≦Ｌ≦Ｍの範囲であるときには、サブフィールドＳ７
(＝(Ｍ−１２７))を発光させ、さらに、サブフィールド
Ｓ０〜Ｓ６を適宜発光させることにより、このレベル０
〜Ｍの範囲の輝度レベルを表現することができる。この
場合、サブフィールドＳ０〜Ｓ６による輝度レベルをＸ
とすると、 Ｌ＝（Ｍ−１２７）＋Ｘ であるから、サブフィールドＳ０〜Ｓ６による輝度レベ
ルＸは、 Ｘ＝Ｌ＋１２７−Ｍ となる。

【００３１】Ｍ＜１９２未満の場合には、より自由にサ
ブフィールド発光期間を選択することが可能である。図
４は種々の最大輝度レベルＭに応じたサブフィールドの
発光期間の組み合わせの一具体例を示す図である。

【００３２】この具体例では、夫々の最大輝度レベルＭ
に対して、最大輝度サブフィールドＳ７の期間長が最も
短くなるように算出して求めたサブフィールド構成を示
すものである。但し、割算については、端数切捨てとす
る。

【００３３】例えば、最大輝度Ｍ＝１２８の場合には、
図４の上から２段目のサブフィールド構成が該当して、
Ｓ７＝３３，Ｓ６＝３２，Ｓ５＝３２，Ｓ４＝１６，Ｓ
３＝８，Ｓ２＝４，Ｓ１＝２，Ｓ０＝１とし、これらの
サブフィールドを適切に組み合わせることにより、０〜
１２８の全ての階調を表示することができる。この場
合、最大発光期間をもつ最大輝度サブフィールドＳ７は
輝度レベル３３を分担するので、従来の最大輝度サブフ
ィールドでの輝度レベル１２８に比較して、擬似輪郭の
影響が極めて小さくなる。

【００３４】この図４を一般化すると、次のようにな
る。最大輝度サブフィールドで表現すべき階調（分担す
る輝度レベル）Ｓmaxは、次の式、 Ｓmax ＝ (Ｍ−(２^U−Ｂ＋Ｕ))/(Ｂ−Ｕ) ………（１） 但し、Ｂ : サブフィールドの最大数（図４の場合、Ｂ＝８） Ｍ : 表現すべき階調の最大値 Ｕ : ２^(U-1)×(Ｂ−Ｕ＋２)≦Ｍ＜２^U×(Ｂ−Ｕ＋１)を満足する値 であって、０≦Ｕ＜２^B−１ ………（２） で表わされる。最大輝度サブフィールドＳ７が表わす階
調がこの値Ｓmax以上であれば、最大輝度レベルＭを表
わすことが可能となる。

【００３５】例えば、図４において、１２８≦Ｍ≦１９
１とすると、Ｂ＝８であるから、上記式（２）により、 ２^(U-1)×(Ｂ−Ｕ＋２)≦１２８〜１９１＜２^U×(Ｂ−
Ｕ＋１) を満足するＵはＵ＝６である。従って、これを式（１）
に代入すると、最大輝度サブフィールドＳ７の輝度レベ
ルＳmaxは、 Ｓmax＝（Ｍ−（２⁶−８＋６))/(８−６） ＝（Ｍ−６２）/２ となる。

【００３６】他の輝度レベルに対するサブフィールドも
含めて一般化すると、次のようになる。

【００３７】いま、ｎ＝０，１，２，……，７として、
表わす輝度レベルが小さい方からｎ番目のサブフィール
ドの輝度レベルをＳｎとすると、Ｕ≦ｎであるときのｎ
番目のサブフィールドの輝度レベルＳｎは、 (Ｍ−(２^U＋ｎ−Ｕ−１))/(Ｕ−Ｂ)≦Ｓn≦２ⁿ ……（３） であり、ｎ＜Ｕであるときのｎ番目のサブフィールドの
輝度レベルＳｎは、 Ｓｎ＝２ⁿ ……（４） とする。

【００３８】但し、Ｓｎ : ｎ番目に小さい輝度レベル
を表わすサブフィールド(n ＝０が最小輝度レベルを表
わすサブフィールド、ｎ＝Ｂ−１が最大輝度レベルを表
わすサブフィールド)の輝度レベル Ｍ : 表現すべき階調の最大輝度レベル Ｕ : ２^(U-1)×(Ｂ−Ｕ＋２)≦Ｍ＜２^U×(Ｂ−Ｕ＋１)
を満足する値であって、０≦Ｕ＜２^B−１。

【００３９】そこで、上記の図４での１２８≦Ｍ≦１９
１を例にとると、この場合には、Ｕ＝６であるから、図
示されるサブフィールドＳ６，Ｓ７の輝度レベルは上記
式（３）で求められ、それ以外のＳ０，Ｓ１，……，Ｓ
５の輝度レベルは上記式（４）で求められる。

【００４０】各サブフィールドの輝度レベルが以上の式
で表わされる場合、最大輝度レベルＭ以下の全ての階調
を表わすことが可能となる。即ち、０個以上の任意の個
数の任意のサブフィールドの発光量の加算値の集合が、
各フィールドの量子化された輝度レベルの最大値以下の
全ての値を含むことになる。

【００４１】図５はサブフィールドの他の組み合わせの
具体例を示するのである。ここで、×印は発光しないこ
とを表わしている。

【００４２】この具体例は、夫々の最大輝度レベルＭに
対して、必要とするサブフィールド数が最小となるよう
に算出したものである。例えば、Ｍ＝６３の場合には、
サブフィールドＳ７，Ｓ６で発光しないようにし、Ｓ５
＝３２，Ｓ４＝１６，Ｓ３＝８，Ｓ２＝４，Ｓ１＝２，
Ｓ０＝１として（この場合には、サブフィールドＳ５が
最大輝度サブフィールドである）、これらの６個のサブ
フィールドを適切に組み合わせることにより、レベル０
〜６３の全ての階調を表示することができる。この場
合、このフィールドでのサブフィールド数は６個でよい
ため、サブフィールドを発光させるために必要なリセッ
ト放電も６回で済み、従来の８回の放電に比較して黒レ
ベルを低くすることが可能である。従って、視覚特性上
好ましい映像が得られることになる。

【００４３】以上のいずれの場合でも、最大輝度サブフ
ィールドの輝度レベルはディジタル映像信号ＤＶ２の最
大振幅以下であり、かつ、全サブフィールドの輝度レベ
ルの合計値もこのディジタル映像信号ＤＶ２の最大振幅
以下である。このような値に制限することにより、不必
要に発光時間の長いサブフィールドを用いることなく、
ディジタル映像信号ＤＶ２の全ての階調を表現すること
ができる。

【００４４】図１において、サブフィールド変換手段６
は、Ａ／Ｄ変換手段２からのディジタル映像信号ＶＤ１
の夫々のフィールドを、以上のようにして決定したサブ
フィールド構成を用いて表現する。この場合、このディ
ジタル映像信号ＶＤ１の夫々のフィールドは、そのフィ
ールド全体が統計手段３に入力されてからそのサブフィ
ールド構成が決定されるため、この決定を待ってサブフ
ィールド変換手段６に供給されなければならない。この
ために、このディジタル映像信号ＶＤ１はフィールド記
憶手段５で書き込まれ、読み出されてほぼ１フィールド
期間遅延され、ディジタル映像信号ＤＶ２としてサブフ
ィールド変換手段６に供給される。

【００４５】サブフィールド変換手段６による変換方法
は、以下の通りである。

【００４６】決定された上記のサブフィールド毎に、そ
の階調を表わす振幅（輝度レベル：ディジタル値）が設
定されており（この振幅を、以下、設定振幅という）、
まず、これらサブフィールドの設定振幅とフィールド記
憶手段５からのディジタル信号ＤＶ２の振幅（輝度レベ
ル：ディジタル値）とを比較する。この場合、ディジタ
ル映像信号ＤＶ２の振幅を発光期間が長いサブフィール
ドの順に（即ち、最大輝度サブフィールドから順に）そ
の設定振幅と比較する。そして、あるサブフィールドの
設定振幅がディジタル映像信号ＤＶ２の振幅以上である
ときには、そのサブフィールドを発光させるものとし
て、ディジタル映像信号ＤＶ２のこの振幅からそのサブ
フィールドの設定振幅分減算し、これに次いで発光期間
が長いサブフィールドの設定振幅と比較する。また、サ
ブフィールドの設定振幅がディジタル映像信号ＤＶ２の
振幅未満であるときには、そのサブフィールドは非発光
とし、このディジタル映像信号ＤＶ２の振幅をそのまま
として、この振幅を次に発光期間が長いサブフィールド
の設定振幅と比較する。以下、同様の処理を順次最も短
い発光期間のサブフィールドまで繰り返す。

【００４７】例えば、ディジタル映像信号ＤＶ２のある
フィールドでの最大輝度レベルＭが１９２で、そのフィ
ールドがＳ７＝６５，Ｓ６＝６４，Ｓ５＝３２，Ｓ４＝
１６，Ｓ３＝８，Ｓ２＝４，Ｓ１＝２，Ｓ０＝１のサブ
ブロック構成とされた場合には、ディジタル映像信号Ｖ
Ｄ２の振幅Ｌ＝６６の画素に対しては、サブフィールド
Ｓ０，Ｓ７のみを発光させることにより、この輝度レベ
ル６６の階調を得ることができる。この発光パターンは
一意とは限らず、サブフィールドＳ２,Ｓ６を発光させ
るようにしてもよい。

【００４８】図１において、このようにフィールド毎に
サブフィールド構成に変換された信号（サブフィールド
構成信号という）ＤＶ３は、一旦サブフィールド記憶手
段７に蓄えられ、駆動手段８によって読み出されて各サ
ブフィールド毎にマトリクスディスプレイ装置９での各
画素の発光，非発光の駆動がなされる。これにより、マ
トリクスディスプレイ装置９での各画素はディジタル映
像信号ＤＶ２の対応する画素の振幅値に応じた階調で発
光することになる。

【００４９】図６は図１における統計手段３の他の具体
例を示すブロック図であって、３ｅは分類手段、３ｆは
集計手段であり、図２に対応する部分には同一符号をつ
けている。

【００５０】同図において、入力端子３ａから入力され
たディジタル映像信号ＤＶ１は、分類手段３ｅでその各
画素が振幅（輝度レベル）別に分類分けされ、さらに、
集計手段３ｆで各フィールド毎に各分類の頻度（即ち、
各振幅毎の画素数）が集計されて、その集計結果が出力
端子３ｄからサブフィールド発光期間決定手段４（図
１）に供給される。

【００５１】このようにして統計手段３から得られた集
計結果により、擬似輪郭を生じる輝度レベルに対する頻
度が少なくなるように、サブフィールド構成が決定され
る。

【００５２】次に、図６に示す統計手段３の以上の動作
を、ディジタル映像信号ＤＶ２が８ビット幅(０〜２５
５の２５６階調)の映像信号であるとして、以下、説明
する。

【００５３】ディジタル映像信号ＤＶ２の各フィールド
に対して、分類手段３ｅでは、輝度レベル（振幅）が幾
つかのステップに分類分けされ、これらステップ毎の頻
度が集計手段３ｆで集計されることにより、最大輝度レ
ベルＭと各輝度レベルでの頻度とが得られる。例えば、
図７に示す集計結果では、最大輝度レベルがＭであり、
極大，極小の輝度レベルＮ０，Ｎ１での頻度が夫々Ｎｆ
０，Ｎｆ１となる。これらの値により、サブフィールド
発光期間決定手段４（図１）がこのフィールドのサブフ
ィールド構成を決定する。

【００５４】即ち、このサブフィールド発光期間決定手
段４では、まず、検出した最大輝度レベルＭにより、最
大輝度サブフィールドが発光したときに得られる輝度レ
ベル範囲の下限値を決定する。この決定方法は、先に説
明した最大輝度レベルの決定方法と同じである。例え
ば、１９１＜Ｍである場合には、Ｍ−１２７が上記下限
値となる。図７に示す集計結果では、Ｍ＝１９２である
ので、６５≦下限値となる。

【００５５】次に、上記下限値が上記範囲にあるサブフ
ィールドＳ７において、最も擬似輪郭の頻度が少なくな
る輝度レベルを算出する。映像でのサブフィールドＳ７
を非発光とする輝度レベルの領域からサブフィールドＳ
７が発光である輝度レベルの領域に推移するときに擬似
輪郭は最も大きく発生するので、この輝度レベルが最も
頻度が少なくなるように、サブフィールドＳ７の輝度レ
ベルを設定する。

【００５６】例えば、図７に示すような頻度分布を持つ
ディジタル映像信号ＤＶ２のフィールドでは、輝度レベ
ル９６で頻度が局所的に小さいレベルがあるため、この
近辺でサブフィールドＳ７が発光を開始するようにする
と、擬似輪郭の発生頻度が減少する。即ち、この輝度レ
ベルでサブフィールドＳ７が発光するようにするために
は、Ｓ７＝９６とすればよい。

【００５７】このように、ディジタル映像信号ＤＶ２の
最大輝度レベルＭだけでなく、局所的に頻度の少ない輝
度レベルを考慮して、サブフィールド構成を適応的に決
定することにより、擬似輪郭の少ない映像を得ることが
可能となる。

【００５８】図８は本発明による映像表示装置の第２の
実施形態を示すブロック図であって、１０はサブフィー
ルド構成発生手段、１１は擬似輪郭評価手段であり、図
１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を
省略する。

【００５９】この第２の実施形態は、ディジタル映像信
号ＤＶ１の各フィールドに対して、様々なサブフィール
ド構成での擬似輪郭の評価を行ない、擬似輪郭の影響が
少ないサブフィールド構成を選択することにより、擬似
輪郭の影響が少ない映像を得ることができるようにした
ものである。

【００６０】図８において、Ａ／Ｄ変換手段２から所定
のビット幅のディジタル映像信号ＤＶ１が出力される
が、ここでも、このディジタル映像信号ＤＶ１のビット
幅は８ビット(０〜２５５の２５６階調)とする。

【００６１】サブフィールド構成発生手段１０では、こ
のディジタル映像信号ＤＶ１のフィールド毎に幾つかの
サブフィールド構造が発生される。例えば、Ｓ７＝９
６，Ｓ６＝６４，Ｓ５＝３２，Ｓ４＝３２，Ｓ３＝１
６，Ｓ２＝８，Ｓ１＝４，Ｓ０＝２からなるサブフィー
ルド構成ＳＦ０と、Ｓ７＝６４，Ｓ６＝６４，Ｓ５＝６
４，Ｓ４＝３２，Ｓ３＝１６，Ｓ２＝８，Ｓ１＝４，Ｓ
０＝２からなるサブフィールド構成ＳＦ１とがサブフィ
ールド構成発生手段１０から発生され、そのときのフィ
ールドを夫々のサブフィールド構成で表わしたときの入
力映像での擬似輪郭の大きさを擬似輪郭評価手段１１が
評価する。

【００６２】この評価方法の一具体例としては、以下の
通りである。即ち、擬似輪郭は、輝度レベルが大きいサ
ブフィールドが反転する際に発生し易い。上記サブフィ
ールド構成ＳＦ０では、レベル１５８以下の輝度レベル
はサブフィールドＳ６〜Ｓ０で表わすことができるが、
レベル１６０以上の輝度レベルを表現するためには、さ
らに、サブフィールドＳ７を発光させる必要がある。そ
こで、いま、レベル１５８以下の輝度レベルを表わす領
域Ａに注目しているときに、この領域で、例えば、サブ
フィールドＳ６で発光したとき、これに続くフィールド
Ｓ７が発光した領域が目についたとすると、この領域Ａ
でさらにサブフィールドＳ７が発光したように見え、こ
れによってレベル９６の大きさの擬似輪郭を生じる可能
性がある。同様にして、レベル９６以上の輝度レベルを
得るためには、サブフィールドＳ６を発光させる必要が
あることから、このサブフィールドを発光させない領域
に輝度レベル６４の擬似輪郭を生じる可能性がある。

【００６３】一方、上記サブフィールド構成ＳＦ１で
も、同様にして、サブフィールドＳ０〜Ｓ４でレベル６
２以下の輝度レベルが表わされる領域Ａに対してレベル
６４を表わすサブフィールドＳ５の発光が目につくと、
また、サブフィールドＳ０〜Ｓ５でレベル１２６以下の
輝度レベルが表わされる領域Ａに対してレベル６４を表
わすサブフィールドＳ６の発光が目につくと、さらに、
サブフィールドＳ０〜Ｓ６でレベル１９０以下の輝度レ
ベルが表わされる領域Ａに対してレベル６４を表わすサ
ブフィールドＳ７の発光が目につくと、夫々輝度レベル
６４の大きさの擬似輪郭が生じる可能性がある。

【００６４】そこで、サブフィールド構成ＳＦ０に対し
ては、フィールド内でレベル１５８以下からレベル１６
０以上への変化及びその逆の変化が生ずる回数に９６を
乗じた値や、レベル９５以下からレベル９６以上への変
化及びその逆の変化が生ずる回数に６４を乗じた値が擬
似輪郭の目安となり得るし、同様にして、サブフィール
ド構成ＳＦ１に対しては、フィールド内でレベル６３以
下からレベル６４以上への変化及びその逆の変化が生ず
る回数に６４を乗じた値や、レベル１２７以下からレベ
ル１２８以上への変化及びその逆の変化が生ずる回数に
６４を乗じた値、レベル１９１以下からレベル１９２以
上への変化及びその逆の変化が生ずる回数に６４を乗じ
た値が擬似輪郭の目安となり得る。

【００６５】擬似輪郭評価手段１１は、供給されるディ
ジタル映像信号ＤＶ２のフィールド毎に、サブフィール
ド構成発生手段１０からのこれらサブフィールド構造Ｓ
Ｆ０，ＳＦ１夫々毎に、かかる擬似輪郭の目安を求め、
両者を比較することにより、発生する可能性のある擬似
輪郭が少ない方のサブフィールド構成をサブフィールド
発光期間決定手段４に指示する。これにより、サブフィ
ールド発光期間決定手段４はこの指示されたサブフィー
ルド構成を用いて、フィールド記憶手段５から読み出さ
れるディジタル映像信号ＤＶ２のそのフィールドを変換
するように、サブフィールド変換手段６を制御する。

【００６６】図９は本発明による映像表示装置の第３の
実施形態を示すブロック図であって、１２は画質評価手
段であり、図８に対応する部分には同一符号をつけて重
複する説明を省略する。

【００６７】この第３の実施形態は、ディジタル映像信
号ＤＶ１の各フィールドに対して、図８に示した第２の
実施形態と同様の擬似輪郭評価を行なうとともに、様々
なサブフィールド構成での画質評価も行ない、これら評
価をもとにしてサブフィールド構成を決定するものであ
り、この場合も、擬似輪郭の影響が少なく、画質のよい
サブフィールド構成を得ることができて、高画質で擬似
輪郭の影響が少ない映像を得ることができる。

【００６８】図９において、ここでも、Ａ／Ｄ変換手段
２から出力されるディジタル映像信号ＤＶ１は、８ビッ
ト幅(０〜２５５の２５６階調)のものとする。このディ
ジタル映像信号ＤＶ１は、擬似輪郭評価手段１１と質評
価手段１２とに供給され、この擬似輪郭評価手段１１で
は、図８に示した第２の実施形態と同様に、フィールド
毎にサブフィールド構成発生手段１０からの複数のサブ
フィールド構成について、擬似輪郭が評価される。

【００６９】なお、サブフィールド構成発生手段１０
は、例えば、Ｓ７＝１２８，Ｓ６＝６４，Ｓ５＝３２，
Ｓ４＝１６，Ｓ３＝８，Ｓ２＝４，Ｓ１＝２，Ｓ０＝１
からなるサブフィールド構成ＳＦ２と、Ｓ７＝６４，Ｓ
６＝６４，Ｓ５＝６４，Ｓ４＝３２，Ｓ３＝１６，Ｓ２
＝８，Ｓ１＝４，Ｓ０＝２からなるサブフィールド構成
ＳＦ１とを発生するものとする。

【００７０】このため、擬似輪郭評価手段１１は、サブ
フィールド構成ＳＦ２に対しては、フィールド毎に、レ
ベル１５８以下からレベル１６０以上への変化及びその
逆の変化が生ずる回数に９６を乗じた値や、レベル９５
以下からレベル９６以上への変化及びその逆の変化が生
ずる回数に６４を乗じた値を擬似輪郭の目安とし、同様
にして、サブフィールド構成ＳＦ１に対しては、フィー
ルド毎に、レベル６３以下からレベル６４以上への変化
及びその逆の変化が生ずる回数に６４を乗じた値や、レ
ベル１２７以下からレベル１２８以上への変化及びその
逆の変化が生ずる回数に６４を乗じた値、レベル１９１
以下からレベル１９２以上への変化及びその逆の変化が
生ずる回数に６４を乗じた値を擬似輪郭の目安とする。
そして、これら目安を比較し、その差分を評価結果Ｐ１
としてサブフィールド発光期間決定手段４に供給する。

【００７１】一方、画質評価手段１２では、夫々のサブ
フィールド構成で表示した場合の表示画質の評価を行な
う。

【００７２】即ち、上記のサブフィールド構成ＳＦ２で
は、ディジタル映像信号ＤＶ１での０〜２５５の全ての
階調を表現することができるため、サブフィールド変換
に伴う画質劣化はない。しかし、上記のサブフィールド
ＳＦ１では、階調は２，４，６，……と偶数値しか表現
できないため、ディジタル映像信号ＤＶ１の偶数値の輝
度レベルに対しては画質劣化はないが、奇数値の輝度レ
ベルに対しては、それに最も近い偶数値として表現され
るから、値１の画質劣化を伴う。

【００７３】このことから、供給されるディジタル映像
信号ＤＶ１のフィールドでの奇数値の輝度レベルに対す
る頻度が画質劣化の目安となる。そこで、この頻度を評
価結果Ｐ２としてサブフィールド発光期間決定手段４に
伝達する。

【００７４】サブフィールド発光期間決定手段４は、擬
似輪郭の目安とする上記評価結果Ｐ１と画質劣化の目安
となる上記評価結果Ｐ２とを照合し、サブフィールド構
成ＳＦ２でも擬似輪郭が発生する頻度が低く、サブフィ
ールド構成ＳＦ１では画質劣化が発生する頻度が高い場
合には、サブフィールドＳＦ２を選択し、サブフィール
ド構成ＳＦ２では擬似輪郭の発生する頻度が高く、サブ
フィールド構成ＳＦ１では画質劣化の発生する頻度が低
い場合には、サブフィールド構成ＳＦ１を選択する。

【００７５】このようにして、選択されたサブフィール
ド構成を用いてディジタル映像信号ＤＶ２が変換され、
マトリクスディスプレイ装置９を駆動する。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
映像の最大輝度レベルや輝度レベルに対する頻度分布で
の局所最小頻度の輝度レベルに応じて夫々のサブフィー
ルドの輝度レベルを設定することにより、表現可能階調
の数をを少なくすることなく、擬似輪郭の少ない映像を
表現することができる。

【００７７】また、本発明によると、映像の最大輝度レ
ベルに応じてフィールド毎のサブフィールド数を制御す
ることにより、映像の黒レベルを低くすることができ
て、視覚特性上好ましい映像を得ることができる。

【００７８】さらに、本発明によると、複数のサブフィ
ールド構成に対して、擬似輪郭のレベルや画質レベルの
評価結果に応じて、複数のサブフィールド構成のうちか
ら適切なサブフィールド構成を選択するものであるか
ら、擬似輪郭が少なく、かつ高画質の映像を得ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像表示装置の第１実施形態を示
すブロック図である。

【図２】図１における統計手段の一具体例を示すブロッ
ク図である。

【図３】映像の輝度レベルに対する頻度の例を示す図で
ある。

【図４】図１に示した第１の実施形態での映像信号の最
大輝度レベルとサブフィールド構成との関係の一具体例
を示す図である。

【図５】図１に示した第１の実施形態での映像信号の最
大輝度レベルとサブフィールド構成の関係の他の具体例
を示す図である。

【図６】図１における統計手段の他の具体例を示すブロ
ック図である。

【図７】図６に示した具体例が評価の対象とする映像信
号の輝度レベルに対する頻度の一例を示す図である。

【図８】本発明による映像表示装置の第２の実施形態を
示すブロック図である。

【図９】本発明による映像表示装置の第３の実施形態を
示すブロック図である。

【符号の説明】 １ 映像信号の入力端子 ２ Ａ／Ｄ変換手段 ３ 統計手段 ３ｂ 比較手段 ３ｃ 最大値記憶手段 ３ｅ 分類手段 ３ｆ 集計手段 ４ サブフィールド発光期間決定手段 ５ フィールド記憶手段 ６ サブフィールド変換手段 ７ サブフィールド記憶手段 ８ 駆動手段 ９ マトリクスディスプレイ装置 １０ サブフィールド構成発生手段 １１ 擬似輪郭評価手段 １２ 画質評価手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝添 博樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 鈴木 敬三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電・情報メディア事業 部内 (72)発明者 大沢 通孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電・情報メディア事業 部内 (72)発明者 鴻上 明彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電・情報メディア事業 部内 (72)発明者 中 一隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電・情報メディア事業 部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールド発光期間に分割し、夫々のサブフィールド
   の発光の有無を制御して階調表現を行なう映像表示装置
   において、 入力映像信号の振幅分布統計を生成する第１の手段と、 生成された該振幅分布統計に応じて該サブフィールド夫
   々の発光量を決定する第２の手段とを有することを特徴
   とする映像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第１の手段が生成する前記振幅分布統計は、各フィ
   ールドの輝度の最大値であることを特徴とする映像表示
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記第１の手段が生成する前記振幅分布統計は、各フィ
   ールドの輝度の頻度が局所的最小値をとる輝度値及び頻
   度であることを特徴とする映像表示装置。
4. 【請求項４】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールド発光期間に分割し、夫々のサブフィールド
   の発光の有無を制御して階調表現を行なう映像表示装置
   において、 入力映像信号の振幅分布統計を生成する第３の手段と、 生成された該振幅分布統計に応じてフィールドでのサブ
   フィールド数を決定する第４の手段とを有することを特
   徴とする映像表示装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記第１の手段が生成する前記振幅分布統計は、各フィ
   ールドの輝度の最大値であることを特徴とする映像表示
   装置。
6. 【請求項６】 請求項４において、 前記第１の手段が生成する前記振幅分布統計は、各フィ
   ールドの輝度の頻度が局所的最小値をとる輝度値及び頻
   度であることを特徴とする映像表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つにおいて、 ０個以上の任意の個数の任意のサブフィールドの発光量
   の加算値の集合が、各フィールドの量子化された輝度の
   最大値以下の全ての値を含むことを特徴とする映像表示
   装置。
8. 【請求項８】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールド発光期間に分割し、夫々のサブフィールド
   の発光の有無を制御して階調表現を行なう映像表示装置
   において、 サブフィールドの構成と擬似輪郭の関係を評価する第５
   の手段と、該第５の手段の評価結果に応じて該サブフィ
   ールド夫々の発光量を決定する第６の手段とを有するこ
   とを特徴とする映像表示装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 サブフィールドの構成と画質の関係を評価する評価手段
   を有することを特徴とする映像表示装置。