(57)【要約】本発明は、液晶、プラズマパネル、薄膜トランジスタ、ＬＣＯＳ、カラーシーケンシャル、有機発光ダイオード又は高分子発光ダイオードディスプレイのような非ストロボスコピック表示装置において表示される画像のモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を減少させる方法、表示装置及びコンピュータプログラムに関する。ここで、入力ビデオ信号の各画像は、画像周期Ｔより短いか又は画像周期Ｔに等しい表示時間ｔｉの間表示される。動き及び動きの特性が測定され、当該測定された動き及び動きの特性に依存して表示時間ｔｉが０とＴとの間で連続的に調節される。前記表示時間を減少させる場合に直面されるちらつき及び明るさの低下を更に減少させるため、入力ビデオ信号のモーションブラー抑制フィルタリングが実行される。ここでは、前記表示時間と前記フィルタリングの量及び種類とが、前記測定された動き及び動きの特性に基づいて連帯的に制御される。
2005527854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ストロボスコピック表示装置において表示されるモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を減少させる方法であって、入力ビデオ信号の各画像が、画像周期より短いか又は前記画像周期に等しい表示時間の間に表示される方法において、
前記入力ビデオ信号の画像における動き及び動きの特性が測定され、
前記表示時間が、前記測定された動き及び動きの特性に従って、０と前記画像周期との間で連続的に調節されることを特徴とする方法。
【請求項２】
非発光型ディスプレイの場合においてはフロントライト又はバックライトの瞬間光出力が、又は発光型ディスプレイの場合においては発光画素の瞬間光出力が、前記表示時間に従って制御されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記瞬間光出力は、前記表示時間と前記瞬間光出力との積が一定となるように制御されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記表示時間の制御は、前記フロントライト又はバックライト生成用のドライバから得られる情報、又は前記ディスプレイの前記発光画素用のドライバの状態に更に依存することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記入力ビデオ信号は、前記入力ビデオ信号中の動くオブジェクトの動きの軌道に沿った観測者の画素強度の積分を予め補償するためにフィルタリングされ、ここで当該フィルタリングは、空間周波数ドメインにおける動きに依存したローパスフィルタリングとして解釈されることができ、モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量が、前記測定された動き及び動きの特性に従って、前記表示時間と連動して制御されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記表示時間と前記モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との連動した制御は更に、前記フロントライト若しくはバックライト生成用のドライバ又は前記発光画素用のドライバから得られた情報に依存することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記表示時間と前記モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との連動した制御は更に、前記入力ビデオ信号の高空間周波数特性を決定する画像特性に依存することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記画像特性は、ブラックレベル、ピークホワイト、ノイズレベル、エッジ情報、画像の細部、画像のコントラスト、画像のテクスチャ、平均信号値及び／又はピークツーピーク値であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記入力ビデオ信号の、前記表示時間と前記モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との連動した制御は更に、前記入力ビデオ信号のフィルタリングの処理から得られた情報に基づくことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記測定された動きの量の増大に伴い、前記モーションブラー抑制フィルタリングの量が、該モーション防止フィルタリングの最大量が到達されるまで着実に増大させられ、前記測定された動きの量の増大に伴い、前記表示時間は最初一定に保たれ、次いで最小の表示時間が到達されるまで前記画像周期より低く着実に減少させられることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は、前記測定された動きの量の増大に伴い増大させられ、このとき前記測定された動きの量が第１の閾値より低い限り、前記画像周期より低い前記表示時間の減少を伴わず、前記測定された動きの量が前記第１の閾値より高く且つ第２の閾値より低い限り、前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は一定に保たれ且つ前記表示時間は前記測定された動きの量に比例して減少させられ、前記測定された動きの量が前記第２の閾値を超えた場合、前記表示時間は更には減少させられず且つ前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は一定に保たれることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の閾値は、前記モーションブラー抑制フィルタリングが実行されたときに可視のアーティファクトに導く前記動きの量によって定義されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の閾値は、前記フロントライト若しくはバックライト又は前記発光画素の最大瞬間光出力能力から導出されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
画像周期より短い又は前記画像周期と等しい表示時間の間、入力ビデオ信号の各画像を表示する手段を備えた非ストロボスコピック表示装置において、
前記入力ビデオ信号の前記画像中の動き及び動きの特性を測定する手段を備え、
前記測定された動き及び動きの特性に従って、前記表示時間を０と前記画像周期との間で連続的に調節する手段を備えることを特徴とする非ストロボスコピック表示装置。
【請求項１５】
画像周期より短い又は前記画像周期と等しい表示時間の間、入力ビデオ信号の各画像を表示する手段を備えた非ストロボスコピック表示装置において、
前記入力ビデオ信号の前記画像中の動き及び動きの特性を測定する手段を備え、
前記入力ビデオ信号中の動くオブジェクトの動きの軌道に沿った観測者の画素強度の積分を予め補償するために前記入力信号をフィルタリングする手段を備え、当該フィルタリングは、空間周波数ドメインにおける動きに依存したローパスフィルタリングとして解釈されることができ、前記表示装置は更に、
前記測定された動き及び動きの特性に従って、前記モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量を、前記表示時間と連帯的に制御する手段を備えることを特徴とする非ストロボスコピック表示装置。
【請求項１６】
ディジタルコンピュータの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータで動作するときに、請求項１に記載の方法ステップを実行するためのソフトウェアコード部を有する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非ストロボスコピック表示装置において表示されるモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を減少させる方法であって、入力ビデオ信号の各画像が、画像周期より短いか又は前記画像周期に等しい表示時間の間に表示される方法に関する。本発明は更に、非ストロボスコピック表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマパネルディスプレイ（ＰＤＰ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイ、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）ディスプレイ又はカラーシーケンシャルディスプレイのような非ストロボスコピック非発光型ディスプレイは、光を変調するための画像の素子（画素）の行及び列のアレイを持つ表示パネルと、前方又は後方から前記表示パネルを照明するための手段と、供給される入力ビデオ信号に従って前記画素を駆動する駆動手段とから成る。非常に類似して、有機発光ダイオード（Ｏ−ＬＥＤ）ディスプレイ又は高分子発光ダイオード（ｐｏｌｙ−ＬＥＤ）ディスプレイのような非ストロボスコピック発光型ディスプレイは、画素（ＬＥＤ）の行及び例のアレイを持つ表示パネルと、供給される入力ビデオ信号に従って前記画素（ＬＥＤ）を駆動する駆動手段とから成る。しかしながら、前記画素（ＬＥＤ）は、前方又は後方からの照明の必要なく、それ自体で発光し光を変調する。
【０００３】
最先端の陰極線管（ＣＲＴ）においては、表示される画像の各画素はパルスとして生成される。該パルスは画像周期（picture period）Ｔに比べて非常に短い。これらの最先端のＣＲＴと異なり、新たなフラットな高品質で低コストな非ストロボスコピック表示装置においては、各画素は殆どの画像周期の間表示される。勿論、この非ストロボスコピックの振る舞いは、例えば低速な蛍光原子のような画素が画像周期に対して無視できない時間の間アクティブであるようなタイプのＣＲＴに対しても当てはまる。本説明の以降においては、ストロボスコピックディスプレイと非ストロボスコピックディスプレイとの間のみを区別し、非ストロボスコピックディスプレイの場合においては、「画素」という語が、光変調／生成アレイとＣＲＴ型ディスプレイのアクティブにされた（低速な）原子との両方に対して利用される。
【０００４】
非ストロボスコピックディスプレイ上に表示される画像のいずれかの部分が動きを含む場合、観測者は当該動きを追跡するであろう。各画素は略全体の画像周期の間表示されるにつれて、前記動きを示す画素の強度は、以下のように前記動きの軌道に沿って積分される。
【数１】
2005527854.tif 000003
ここで、ｔｉは各画像の表示時間、Ｆは入力ビデオ信号、Ｆｏｕｔは出力ビデオ信号、Ｔは画像周期である。動きベクトル
【数２】
2005527854.tif 000004
は、オブジェクトの速度
【数３】
2005527854.tif 000005
と画像周期Ｔとの積である。ｔｉが一定である場合、前記積分は、
【数４】
2005527854.tif 000006
とサンプル・アンド・ホールド関数ｈ（α）との畳み込み積分：
【数５】
2005527854.tif 000007
に等しい。ここで、
【数６】
2005527854.tif 000008
は、動きベクトル
【数７】
2005527854.tif 000009
に沿った向きの１Ｄブロック関数である。それ故当該関数は、実際にはラインセグメント
【数８】
2005527854.tif 000010
の外部ではゼロ値を持つ２Ｄ関数
【数９】
2005527854.tif 000011
であり、２Ｄ積分領域は１に正規化される。２Ｄ空間フーリエ変換は、
【数１０】
2005527854.tif 000012
であり、ここで
【数１１】
2005527854.tif 000013
は、元の信号
【数１２】
2005527854.tif 000014
の２Ｄ空間フーリエ変換であり、
【数１３】
2005527854.tif 000015
は、
【数１４】
2005527854.tif 000016
の２Ｄ空間フーリエ変換：
【数１５】
2005527854.tif 000017
である。
【０００５】
明らかに、前記動きの追跡／時間的なサンプル・アンド・ホールド特性の効果は、同期周波数応答（sinc-frequency response）を持つ前記動きの方向におけるローパスフィルタリングである。ここでカットオフ周波数は、量：
【数１６】
2005527854.tif 000018
に反比例し、ここで
【数１７】
2005527854.tif 000019
は、ディスプレイのデューティサイクルを示す。ある画像から次の画像へと動くオブジェクトに追従しようとする観測者の目の追跡と組み合わせられた非ストロボスコピック光生成は、かくして前記画像における動きに依存するぼけ（blur）の知覚に導く。前記画像における前記動き
【数１８】
2005527854.tif 000020
が増大する場合、前記空間ローパスフィルタのカットオフ周波数、従って知覚されるモーションブラー（motion blur）の度合いは、表示時間ｔｉ（又はデューティサイクルｔｉ／Ｔ）を減少させることにより一定に保たれることができるが、明るさの低下及び増大されたちらつきという欠点を伴う。
【０００６】
米国特許出願公開US2002/0003522A1より、非ストロボスコピック表示装置におけるモーションブラーが、各画像の表示時間ｔｉを減少させることにより軽減されることができることが知られている。光変調ディスプレイにおける表示時間は、表示パネルを照明するランプをスイッチングすることにより、又は表示パネルを通る光束をブロックすることが可能なシャッタ素子の適切な駆動により、効率的に制御されることができる。発光型Ｏ−ＬＥＤ又はＰｏｌｙ−ＬＥＤディスプレイにおいては、前記表示時間は、ＬＥＤ自体のスイッチングによってより単純に制御される。前記表示時間の減少は、空間周波数ドメインにおけるローパスフィルタのカットオフ周波数を増大させ、これにより空間周波数ドメインにおいてより少ない画像の情報のみが抑制され、より少ないモーションブラーのみが生じる。米国特許出願公開US2002/0003522A1は、画像が動画であるか又は静止画であるかを決定することを提案する。表示時間ｔｉはこのとき、例えば動画についてはｔｉ＝Ｔ／２、静止画についてはｔｉ＝Ｔといったように、二者択一の閾値ベースの結果に従った２つの所定の値のうちの１つが割り当てられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
動きのぼけを減少させるために前記表示時間を減少させる場合に直面される一般的な不利点は、これに伴う画像の明るさの減少である。更に、持続時間Ｔの画像周期内に、表示（ｔｉ）期間と非表示（Ｔ−ｔｉ）期間とが存在することは、観測者によってちらつきとして知覚される。減少されたモーションブラーは、かくして増大されたちらつき及び明るさの低下と引き換えに得られるものである。
【０００８】
米国特許出願公開US2002/0003522A1において提案されるような、画像が動画であるか静止画であるかの二者択一の決定に基づく表示時間の調節は、大量の動きを伴う画像に対してと、単に動画であるとみなされるに十分に大きな中程度の動きの量を伴う画像に対してとで、同様の表示時間の調節に導く。このことは、動画と静止画との間を決定するために定義される閾値に依存する。従って、特に決定閾値に近い中程度の動きの量を伴う前記画像に対して、実際に必要な程度よりもはるかに多いちらつき及び明るさの減少が容認される。同様にして、静止画としてみなされる前記決定閾値に近い中程度の量の動きを伴う画像は、実際に必要な程度よりもはるかに多いモーションブラーを被る。
【０００９】
従って本発明の目的は、非ストロボスコピック表示装置のための、減少されたモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を伴う、改善された動きの描画を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を解決するため、前記入力ビデオ信号の画像における動き及び動きの特性が測定され、前記表示時間が、前記測定された動き及び動きの特性に依存して、０と前記画像周期との間で連続的に調節されることことが提案される。
【００１１】
このようにして前記表示時間は、モーションブラーを効率的に抑制するためにやむを得ない程度のみ減少され、これに対応してちらつき及び明るさの低下といった副作用はかなり減少される。
【００１２】
動きの量及び特性は、前記動きベクトル
【数１９】
2005527854.tif 000021
から、例えば前記動きベクトルの長さ
【数２０】
2005527854.tif 000022
及び方向
【数２１】
2005527854.tif 000023
から導出され、前記ディスプレイの各画素について又は画素の群について決定されても良い。
【００１３】
フラッシング・バックライト（flashing back-light）の場合においては、全てのバックライトが１つの共通の調節された表示時間に従って連帯的にスイッチングされる。
【００１４】
スキャニング・バックライト（scanning back-light）の場合においては、例えば１つ又は幾つかのセグメント化された画素の行又は列として、１つ又は幾つかの画素と関連付けられた各バックライト毎に異なる表示時間が、対応する画素の動きの量及び特性に従って調節されても良い。
【００１５】
同様に、Ｏ−ＬＥＤ又はＰｏｌｙ−ＬＥＤのような発光型ディスプレイの場合においては、全ての画素（ＬＥＤ）が１つの共通の調節された表示時間に従って連帯的にスイッチングされても良いし、又は例えば１つ又は幾つかのセグメント化された画素の行又は列として、１つ又は幾つかの画素毎に異なる表示時間が、対応する画素の動きの量及び特性に従って調節されても良い。
【００１６】
本発明の好適な実施例によれば、減少された表示時間に起因する明るさの低下は、非発光型ディスプレイの場合においてはディスプレイのフロントライト又はバックライトの瞬間光出力を、又は発光型ディスプレイの場合には発光画素（ＬＥＤ）の瞬間光出力を、前記表示時間に依存して制御することにより、軽減されることができる。発光型ディスプレイの場合においては、前記瞬間光出力は、前記ディスプレイの全ての発光画素にわたってとられた平均の瞬間光出力として定義される。
【００１７】
更なる好適な実施例としての当該制御は、前記瞬間光出力と表示時間との積が一定であることを要求することにより、フロントライト、バックライト又は発光画素の一定な全体の光出力を目指すことができる。このとき明るさの低下は、前記表示時間を減少した場合に回避されることができる。
【００１８】
本発明の更なる実施例は、動きに依存した前記表示時間の制御を改善するために、フロントライト又はバックライトのためのドライバの状態、又は発光画素のドライバの状態についての情報を利用する。フロントライト若しくはバックライト又は発光画素の最大又は最小瞬間光出力が到達されたことを信号で示すドライバは、前記表示時間の制御のための有用な情報を表す。
【００１９】
動きに依存した前記表示時間の調節により、モーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を減少させるための提案される方法は、入力ビデオ信号のモーションブラー抑制フィルタリング（anti-motion blur filtering）と該方法を組み合わせることにより、更に改善される。前記表示時間とフィルタリングの種類及び量とは、測定された動き及び動きの特性に基づいて連帯的に制御される。付加的なモーションブラー抑制フィルタリングのため、モーションブラーの抑制はより大きな表示時間を用いて達成されることができ、より少ないちらつき及び減少された明るさの低下に帰着する。
【００２０】
モーションブラー抑制フィルタリングは例えば、空間周波数ドメインにおいて動きに依存したローパスフィルタリングのために予め補償を行う高空間周波数ブースティング（boosting）フィルタによって実装されることができる。式５によれば、動きの量は前記空間周波数ドメインのローパスフィルタのカットオフ周波数を決定する。前記ビデオ信号中の動きの測定された量に依存して、適合された空間周波数ドメインフィルタが前記入力ビデオ信号に適用されることができる。このとき一般に、動きの増加に伴って、前記入力ビデオ信号のより低い空間周波数が強調される。前記動きベクトルの方向についての情報は、モーションブラー抑制フィルタの周波数特性の方向を制御するために利用されても良い。
【００２１】
動きベクトルが信頼性の低いものであり得る細部の少ない又はないエリアにおける望ましくないノイズ変調を減少させるため、例えば画像の細部、画像のコントラスト、画像のテクスチャ、平均信号値又はピークツーピーク値のような、高い空間周波数を決定する前記入力ビデオ信号の局所的な画像特性がフィルタリング処理において考慮されても良い。更に、フラットな画像エリア又は高いコントラストの細部を持つエリアのフィルタリングは、フィルタリングされた入力ビデオ信号の、又はモーションブラー抑制フィルタリングの処理において発生する中間信号の適切なマスキング及びクリッピングにより回避されることができる。
【００２２】
本発明の他の好適な実施例は、表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との前記動きに依存した連帯的な制御を改善するために、フロントライト又はバックライト生成のためのドライバの状態又は画素ドライバの状態についての情報を利用する。前記情報は例えば、フロントライト若しくはバックライト又は発光画素の最大又は最小瞬間光出力が到達されたという情報である。
【００２３】
本発明の更に他の好適な実施例は、前記入力ビデオ信号の高空間周波数特性を、前記表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との前記動きに依存した連帯的な制御に組み込む。これらの特性は基本的に、モーションブラー抑制フィルタリングがどれだけ信頼性高く実行されることができるかについての情報を含む。
【００２４】
更なる好適な実施例においては、ブラックレベル、ピークホワイト、ノイズレベル、エッジ情報、画像細部、画像コントラスト、画像テクスチャ、平均信号値又はピークツーピーク値が、高空間周波数特性として、前記表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との前記動きに依存した連帯的な制御に組み込まれる。
【００２５】
本発明の他の好適な実施例は、前記表示時間とフィルタリングの種類及び量との前記動きに依存した連帯的な制御を改善するために、モーションブラー抑制フィルタリングの処理の間に得られる情報を利用する。前記情報は例えば、フィルタリングされた入力ビデオ信号が前記ディスプレイのダイナミックレンジを超過するというイベントの頻度であり、前記フィルタリングされたビデオ信号のダイナミックレンジは、フィルタリングの処理の間にのみ得られる情報を表す。
【００２６】
本発明の更なる好適な実施例は、前記測定された動きの量の増大に伴い、前記モーションブラー抑制フィルタリングの量が、該モーション防止フィルタリングの最大量まで着実に増大させられ、前記測定された動きの量の増大に伴い、前記表示時間は最初一定に保たれ、次いで最小の表示時間が到達されるまで前記画像周期より低く着実に減少させられることを特徴とする。測定される動きの量の増大に伴って、モーションブラー抑制フィルタリングの量は可視のアーティファクト（artefact）を生じるまで増大させられる。ちらつき及び明るさの低下を減少させるため、前記表示時間の減少は遅延され、より高い測定された動きの量についてのみ開始する。最小の表示時間は、フロントライト若しくはバックライト又は発光画素の最大の光出力能力によって決定されても良い。
【００２７】
更なる好適な実施例は、前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は、前記測定された動きの量の増大に対し比例して増大させられ、このとき前記測定された動きの量が第１の閾値より低い限り、前記画像周期より低い前記表示時間の減少を伴わず、前記測定された動きの量が前記第１の閾値より高く且つ第２の閾値より低い限り、前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は一定に保たれ且つ前記表示時間は前記測定された動きの量に比例して減少させられ、前記測定された動きの量が前記第２の閾値を超えた場合、前記表示時間は更には減少させられず且つ前記モーションブラー抑制フィルタリングの量は一定に保たれることを特徴とする。
【００２８】
測定される動きの量の増大に伴って、ちらつき及び明るさの低下を回避するため、表示時間ｔｉは画像周期Ｔより低く減少されない。また、例えばモーションブラー抑制フィルタリングが高い空間周波数のブースティングフィルタによって実装される場合には、より低い空間周波数を増強することにより、モーションブラー抑制フィルタリングの量を増大させることにより、ぼけが抑制される。第１の閾値を超えて動きが更に増大すると、モーションブラー抑制フィルタリングはもはや単独でぼけを抑制することが不可能であるため、動きの増大に伴って前記表示時間が減少され、一方でモーションブラー抑制フィルタリングの量は一定に保たれる。第２の閾値を超えて動きが更に増大すると、前記表示時間は更に減少されることができず、モーションブラー抑制フィルタリングの量と同様に一定に保たれる。
【００２９】
本発明の更なる好適な実施例は、モーションブラー抑制フィルタリングに起因する可視のアーティファクトによって定められるものとして、前記第１の閾値の定義を記載する。
【００３０】
本発明の更なる好適な実施例は、フロントライト若しくはバックライト又は発光画素の最大瞬間光出力能力に、前記第２の閾値を関連付ける。前記表示時間が、測定された動きの量に反比例して更に減少し、前記測定された動きが前記第２の閾値を超えた場合、明るさの降下が起こる。光又は発光画素はこのとき最大出力に到達しており、もはや減少された表示時間に起因する明るさの低下を補償することができない。発光型ディスプレイの場合において前記画素の最大瞬間光出力能力を決定するために、前記ディスプレイの全ての画素にわたって平均瞬間光出力がとられる。
【００３１】
本発明は更に、画像周期より短い又は前記画像周期と等しい表示時間の間、入力ビデオ信号の各画像を表示する手段を備えた非ストロボスコピック表示装置において、前記入力ビデオ信号の前記画像中の動き及び動きの特性を測定する手段を備え、前記測定された動き及び動きの特性に従って、前記表示時間を０と前記画像周期との間で連続的に調節する手段を備えることを特徴とする非ストロボスコピック表示装置を有する。
【００３２】
本発明はまた、画像周期より短い又は前記画像周期と等しい表示時間の間、入力ビデオ信号の各画像を表示する手段を備えた非ストロボスコピック表示装置において、前記入力ビデオ信号の前記画像中の動き及び動きの特性を測定する手段を備え、前記入力ビデオ信号中の動くオブジェクトの動きの軌道に沿った観測者の画素強度の積分を予め補償するために前記入力信号をフィルタリングする手段を備え、当該フィルタリングは、空間周波数ドメインにおける動きに依存したローパスフィルタリングとして解釈されることができ、前記表示装置は更に、前記測定された動き及び動きの特性に従って、前記モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量を、前記表示時間と連帯的に制御する手段を備えることを特徴とする非ストロボスコピック表示装置を有する。
【００３３】
本発明は更に、ディジタルコンピュータの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータで動作するときに、上述の方法ステップを実行するためのソフトウェアコード部を有する、コンピュータプログラムを有する。
【００３４】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながらより詳細に説明され明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、動きに依存した表示時間の制御を備える、本発明の第１の実施例によるブロック図を示す。非発光型液晶表示パネル２の行及び列画素を駆動する入力ビデオ信号１の画像の動き及び動きの特性は、動き推定／測定インスタンス３において抽出され、次いで制御インスタンス４に送られる。制御インスタンス４は、前記測定された又は推定された動き及び動きの特性に依存して表示時間ｔｉを調節する。前記調節された表示時間は次いで光ドライバ５に送られる。光ドライバ５は、フラッシング方式即ち全ての光が連帯的にスイッチングされる方式で、又はスキャニング方式即ち光のスイッチングが単一の画素毎に若しくは例えばセグメント化された画素の行若しくは列のような画素の群毎に連続的に実行される方式で、前記ディスプレイのフロントライト又はバックライト６を駆動する。これにより、前記表示パネルのある領域が、当該領域中の全ての画素の適切な伝送値が到達された瞬間に照明される。光ドライバ５は好ましくは、例えば前記表示時間に反比例するように瞬間光出力を調節することにより一定の全体の光出力が実現されるような方法で、入力された前記表示時間に従って瞬間光出力を調節する。最大又は最小の瞬間光出力能力が到達されたという情報は、前記表示時間の適切な調節についての更なる情報を提供するため、ドライバ５から表示時間制御インスタンス４へと戻される。
【００３６】
図２は、測定された動きの量
【数２２】
2005527854.tif 000024
に依存したフロントライト又はバックライトの表示デューティサイクルｔｉ／Ｔ（上図）と瞬間光出力（下図）との間のとり得る関係を示す。低い動きの量については、モーションブラーは起こらず、明るさを維持しちらつきを減少させるために大きなデューティサイクルｔｉ／Ｔ＝１が利用されることができる。この段階においては前記瞬間光出力は低くても良いが、最小値をとる必要はない。動きの量の増大に伴い、モーションブラーが増大し、前記ライトの瞬間光出力を増大させつつ、前記デューティサイクルは減少させられる。前記デューティサイクルは、該デューティサイクルが実用限界に達するまで更に減少させられても良い。前記実用限界は例えば、前記ライトの最大光出力能力によって決定されても良い。
【００３７】
図２に示されたようなグラフの例とは異なり、デューティサイクルの減少及び前記フロントライト又はバックライトの瞬間光出力の増大を記述するために非直線のグラフも可能であることに留意されたい。
【００３８】
図３は、非ストロボスコピック非発光型ディスプレイのための、表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との、動きに依存した連帯的な制御を備える、本発明の第２の好適な実施例によるブロック図を示す。
【００３９】
入力ビデオ信号１の動き及び動きの特性は、動き推定／測定インスタンス３において抽出される。同様に、前記入力ビデオ信号の高空間周波数特性を決定する画像特性が、ＨＦ推定／測定インスタンス７において抽出される。
【００４０】
前記決定された動きの量及び特性、並びに前記入力ビデオ信号の高空間周波数特性は、制御インスタンス４に送られる。制御インスタンス４は、前記表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量とを連帯的に制御する。
【００４１】
例えば算出されたフィルタ係数のような、モーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量についての情報は次いで、モーションブラー抑制フィルタ８に渡される。モーションブラー抑制フィルタ８は、前記入力ビデオ信号１をフィルタリングし、かくしてフィルタリングされた入力ビデオ信号９を生成する。当該フィルタリングされた入力ビデオ信号９は次いで、表示パネル２の行及び列画素を駆動する。モーションブラー抑制フィルタリング８は、表示されたビデオにおける動きを追跡しているときに観測者によって実行される、ローパスフィルタリング動作のために予め補償する高空間周波数ブースティングフィルタとして実装されても良い。またモーションブラー抑制フィルタリング８は例えば、有限又は無限インパルス応答フィルタの形をとっても良い。前記表示パネルのダイナミックレンジの超過による前記フィルタリングされた入力ビデオ信号の信号クリッピングについての情報は、制御インスタンス４に送り返されても良い。
【００４２】
制御インスタンス４により算出される前記表示時間は、光ドライバ５に渡される。光ドライバ５は、それに従ってフロントライト又はバックライト６の瞬間光出力を調節し、最大又は最小瞬間光出力能力が到達されたという情報を、制御インスタンス４にフィードバックする。
【００４３】
図４は、画像の複雑度に依存した、デューティサイクル（上図）とモーションブラー抑制フィルタリングの量との間のとり得る関係を示す。当該画像の複雑度は、動きの量及び特性、前記画像において種々の動きを伴う種々のエリアが存在する場合を指す動きの複雑さ、ノイズの量、高コントラストの場合は重要である前記フィルタリングされた入力ビデオ信号のクリッピングのレベル、高周波数の詳細な画像、及び／又は大きな動き、並びにモーションブラー抑制フィルタリングによってもたらされるアーティファクトの量を有する。
【００４４】
式５から、動きが小さい場合においては、又は実際に積
【数２３】
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が小さい場合においては、結果のモーションブラーは重大ではないことが明らかである。モーションブラー抑制フィルタリングはこのとき、大きすぎるアーティファクトをもたらすことなく実行されることができる。前記動きが増大した場合、又は複雑な動きの場合においては、モーションブラー抑制フィルタリングが可視のアーティファクトをもたらす点にまで到達してしまう。図４において閾値１によって示される当該点までは、画像の明るさを維持し、ちらつきを除去するために、デューティサイクルｔｉ／Ｔを可能な限り大きく維持することが好ましい。前記画像の複雑さが当該閾値１を超えた場合、モーションブラー抑制フィルタリングのみではもはや画像のぼけに対処できない。なぜなら、もたらされる可視のアーティファクトが更に悪化するからである。これ以降は、モーションブラー抑制フィルタリングとデューティサイクルの減少とによる組み合わせられたモーションブラーの減少が実行される。このことは、増大する動き
【数２４】
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に比例して式５におけるデューティサイクルｔｉ／Ｔを減少させることにより為され得る。モーションブラー抑制フィルタリングが高空間周波数ブースティングにより実行される場合、前記フィルタリングの量はモーションブラーを引き起こす空間周波数ローパスフィルタのカットオフ周波数に依存し、積
【数２５】
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に反比例する。前記増大する動きに比例して前記デューティサイクルを減少させることにより、モーションブラー抑制フィルタリングの量（例えばブースティングが開始するカットオフ周波数）、従ってもたらされる可視のアーティファクトの量が不変に保たれる。
【００４５】
画像の複雑さの更なる増大に伴い、図４における閾値２において前記デューティサイクルが実用限界に到達するまで、前記デューティサイクルが更に減少されても良い。当該閾値２は、図４の上図における一定のデューティサイクルによって示されるように、前記ライトの最大瞬間光出力能力によって定められても良い。閾値２を超える前記デューティサイクルの更なる減少は明るさの降下に導くが、画像のぼけの除去に優先度が置かれる場合には許容され得る。図４の下図によって示されるように、前記デューティサイクルが最小値に到達した場合であっても、閾値２を超えたモーションブラー抑制フィルタリングの量は同一のままである。即ち、モーションブラー抑制フィルタリング係数を算出するときに、積
【数２６】
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が一定のままであるように、デューティサイクルｔｉ／Ｔの更なる減少が想定される。
【００４６】
図４に示されたようなデューティサイクル及びモーションブラー抑制フィルタリングの量のグラフは、デューティサイクルとモーションブラー抑制フィルタリングとの連帯的な制御のための１つのとり得る例として理解されるべきであることに留意されたい。前記グラフの直線の形状、及び前記閾値によって示された通りの前記画像の複雑さの３つのセクションへのセグメント化は、必須ではない。例えば図４においてデューティサイクル１において開始し、最小のデューティサイクルで終了するが、閾値１が到達される前にデューティサイクル１より下に降下し始め、閾値１と閾値２との間に変曲点を持ち、閾値２を超えると前記デューティサイクルの更なる降下を示す非直線のグラフが想像され得る。同様に、モーションブラー抑制フィルタリングの量についてのグラフは、ゼロから開始し、閾値１及び２に影響されることなく、フィルタリングの最大量の値へと滑らかに近づいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】減少されたモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を伴う表示システムの第１の実施例である。
【図２】第１の実施例についての、表示時間と瞬間光出力との間の関係の説明図である。
【図３】減少されたモーションブラー、ちらつき及び明るさの低下を伴う表示システムの第２の実施例である。
【図４】表示時間とモーションブラー抑制フィルタリングの種類及び量との間の関係の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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