(57)【要約】  本発明は、非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減させる方法であって、ビデオ信号の画像の局所領域ｐｉが、画像期間Ｔ以下であるそれぞれの局所表示時間ｔｉの間表示され、前記方法は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉを決定するステップと、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉに依存して、前記局所表示時間ｔｉを調節するステップと、を有し、前記局所表示時間ｔｉは、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉが増大するにつれて減少させられる方法、コンピュータプログラム及び装置に関する。
2008516291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減させる方法であって、ビデオ信号の画像の局所領域が、画像期間以下であるそれぞれの局所表示時間の間表示され、前記方法は、
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する高空間周波数コンテントの量を決定するステップと、
前記決定された高空間周波数コンテントの量に依存して、前記局所表示時間を調節するステップと、
を有し、前記局所表示時間は、前記決定された高空間周波数コンテントの量が増大するにつれて減少させられる方法。
【請求項２】
前記局所表示時間を調節するステップは、前記ビデオ信号の画像に関連する特性の１つにのみ依存し、前記ビデオ信号の画像に関連する特性の１つは、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する前記高空間周波数コンテントの量である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する高空間周波数コンテントの量を決定するステップは、空間周波数ドメインのハイパスフィルタを用いて前記局所領域を少なくとも部分的にフィルタリングするステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記空間周波数ドメインのハイパスフィルタの出力は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する前記高空間周波数コンテントの量を得るために少なくとも部分的に組み合わせられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記局所表示時間は、前記高空間周波数コンテントの量が第１の閾値を下回る場合には最大値に設定され、前記高空間周波数コンテントの量が第２の閾値を上回る場合には最小値に設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記高空間周波数コンテントの量が前記第１の閾値から前記第２の閾値へと増大する場合、前記局所表示時間は前記最大値から前記最小値へと減少する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記局所表示時間は、前記最大値から前記最小値へと線形に減少する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域が前記非ステレオスコピック型表示装置において表示されるときの光強度を、前記調節された局所表示時間に依存して調節するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記局所表示時間は、離散的な局所表示時間の限定されたセットから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する高空間周波数コンテントの量を決定するステップは、前記局所領域よりも大きな前記ビデオ信号の前記画像の領域に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域における時間的差分の量を決定するステップを更に有し、
前記局所表示時間は、前記決定された時間的差分の量に依存して、前記決定された高空間周波数コンテントの量の増大につれてのみ減少させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサに請求項１に記載の方法ステップを実行させるように動作可能な命令を持つコンピュータプログラム。
【請求項１３】
プロセッサに請求項１に記載の方法ステップを実行させるように動作可能な命令を持つコンピュータプログラムを有するコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減させる装置であって、ビデオ信号の画像の局所領域が、画像期間以下であるそれぞれの局所表示時間の間表示され、前記装置は、
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域に関連する高空間周波数コンテントの量を決定するように構成された手段と、
前記決定された高空間周波数コンテントの量に依存して、前記局所表示時間を調節するように構成された手段と、
を有し、前記局所表示時間は、前記決定された高空間周波数コンテントの量が増大するにつれて減少させられる装置。
【請求項１５】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域が前記非ステレオスコピック型表示装置において表示されるときの光強度を、前記調節された局所表示時間に依存して調節するように構成された手段を更に有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域における時間的差分の量を決定するように構成された手段を更に有し、前記局所表示時間は、前記決定された時間的差分の量に依存して、前記決定された高空間周波数コンテントの量の増大につれてのみ減少させられる、請求項１５に記載の装置。
【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画像のモーションブラーを低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、アクティブマトリクス型ＬＣＤ（ａｍＬＣＤ）、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（Color Sequential）ディスプレイのような非ストロボスコピック型の非発光型ディスプレイは、光を変調するための画像要素（画素）の行及び列のアレイを持つディスプレイパネルと、前方又は後方から該ディスプレイパネルを照射する手段と、供給される入力ビデオ信号に従って画素を駆動するための駆動手段とから成る。非常に類似することに、有機発光ダイオード（Ｏ−ＬＥＤ）ディスプレイ、高分子発光ダイオード（ＰＬＥＤ）ディスプレイ、アクティブマトリクス型ＰＬＥＤ（ａｍＰＬＥＤ）ディスプレイ又はプラズマディスプレイマネル（ＰＤＰ）のような非ストロボスコピック型の発光型ディスプレイは、画素（ＬＥＤ）の行及び列のアレイを持つディスプレイパネルと、供給される入力ビデオ信号に従って画素（ＬＥＤ）を駆動するための駆動手段とから成る。しかしながら、画素（ＬＥＤ）は、前方又は後方からの照射を必要とすることなく、自ら光を発光及び変調する。
【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、画像期間Ｔに比べて非常に短いパルスとして生成される。これらの最先端のＣＲＴとは異なり、新しいフラット型の高画質・低コストな非ステレオスコピック型表示装置においては、各画素は殆どの画像期間の間表示される。勿論、この非ステレオスコピック型の挙動は、画像期間に対して無視できない時間の間画素（例えば低速な蛍光体原子）がアクティブであるタイプのＣＲＴに対しても当てはまる。後述する記載においては、ストロボスコピック型ディスプレイと非ステレオスコピック型ディスプレイとの間が区別されるのみであり、非ステレオスコピック型ディスプレイの場合には、光変調／生成アレイの要素と、ＣＲＴ型ディスプレイのアクティブにされた（低速な）原子との両方を指すために「画素」なる語が利用される。
【０００４】
非ステレオスコピック型ディスプレイにおいて表示される画像のいずれかの領域が動きを含む場合、観測者は当該動きを追跡するであろう。各画素は画像期間の略全体で表示されるため、動きを示す画素の強度は当該動きの軌道に沿って以下のように積分される。
【数１】
2008516291.tif 000003
ここでｔｉは各画像の表示時間であり、Ｆは入力ビデオ信号であり、Ｆｏｕｔは出力ビデオ信号であり、Ｔは画像期間である。動きベクトル
【数２】
2008516291.tif 000004
は、オブジェクトの速度
【数３】
2008516291.tif 000005
と画像期間Ｔとの積である。ｔｉが一定である場合、前記積分は
【数４】
2008516291.tif 000006
とサンプルホールド関数ｈ（α）との畳み込みと等しい：
【数５】
2008516291.tif 000007
ここで
【数６】
2008516291.tif 000008
は動きベクトル
【数７】
2008516291.tif 000009
に沿った方向の１次元（１Ｄ）ブロック関数である。それ故該関数は実際には、線分
【数８】
2008516291.tif 000010
の外部ではゼロの値を持つ２次元（２Ｄ）関数
【数９】
2008516291.tif 000011
であり、ここで２Ｄ積分領域は１に正規化される。式（２）の２Ｄ空間フーリエ変換（空間周波数ドメインでの
【数１０】
2008516291.tif 000012
の表現に導く）により、
【数１１】
2008516291.tif 000013
が得られる。ここで
【数１２】
2008516291.tif 000014
は入力信号
【数１３】
2008516291.tif 000015
の２Ｄ空間フーリエ変換を示し、
【数１４】
2008516291.tif 000016
は
【数１５】
2008516291.tif 000017
の２Ｄ空間フーリエ変換：
【数１６】
2008516291.tif 000018
を示す。
明らかに、動き追跡／時間的なサンプルホールド特性の効果は、ｓｉｎｃ周波数応答を持つ動きの方向における空間周波数ローパスフィルタリングであり、ここでカットオフ周波数は
【数１７】
2008516291.tif 000019
の量に反比例する。ｔｉ／Ｔはディスプレイのデューティサイクルである。非ステレオスコピック光生成は、或る画像から次の画像へと移動するオブジェクトに追従しようとする観測者の眼の動きにより組み合わせられ、画像における動きに依存したブラー（ぼけ、blur）の知覚に導く。画像における動き
【数１８】
2008516291.tif 000020
が増大すると、空間ローパスフィルタのカットオフ周波数、及び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）を低下させることにより一定に保たれ得るが、明るさの損失及びちらつきの増大といった欠点に導く。
モーションブラー、明るさの損失及びちらつきを低減するため、国際特許出願公開WO03/101086A2の先行技術文献は、入力ビデオ信号の画像における動きと動きの特性を測定し、該測定された動き及び動きの特性に応じて表示時間ｔｉを連続的に調節することを提案している。好適な実施例においては、測定された動きベクトルに基づく付加的なモーションブラー防止用フィルタリングが実行され、該測定された動き及び動きの特性に基づいて、表示時間とモーションブラー防止用フィルタリングの種類及び量とが結合的に制御される。更なる好適な実施例においては、高い空間周波数を決定する局所的な画像特性が、フィルタリング処理並びに表示時間とモーションブラー防止用フィルタリングの種類及び量との結合的な制御において考慮される。なぜなら、これら特性は、信頼性の高いモーションブラー防止用フィルタリングがどのように実行され得るかについての情報を含むからである。明るさの損失を低減するため、国際特許出願公開WO03/101086A2は、表示時間に反比例するディスプレイの光出力を制御することを提案し、ちらつきを低減するために、可能な限り表示時間を長く保ち、表示時間を減少させる代わりにモーションブラー防止用フィルタリングを用いてモーションブラーを抑制することが目標とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
国際特許出願公開WO03/101086A2の全ての実施例は、動きベクトルの量及び方向の両方の推定を必要とし、従ってフレームメモリと計算的に高価なリアルタイムの動き推定アルゴリズムとを必要とする。当該提案される表示システムはかくして、実装時には複雑で高価なものとなる。
【０００６】
上述した問題に鑑み、本発明の目的は特に、非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減するための、複雑度の低い方法、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減させる方法であって、ビデオ信号の画像の局所領域ｐｉが、画像期間Ｔ以下であるそれぞれの局所表示時間ｔｉの間表示され、前記方法は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉを決定するステップと、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉに依存して、前記局所表示時間ｔｉを調節するステップと、を有し、前記局所表示時間ｔｉは、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉが増大するにつれて減少させられる方法が提案される。
【０００８】
前記表示装置は、前記ビデオ信号の画像を表示するときに、画像期間Ｔに対して無視できない表示時間ｔｉの間光を生成し、伝達し又は反射する点で、非ステレオスコピック型表示装置である。前記表示装置は発光型であっても又は非発光型であっても良く、前記ビデオ信号の画像が前記ディスプレイに表示される前記局所的な表示時間ｔｉは、前記発光型ディスプレイのＬＥＤが光を発する時間であっても良いし、又は前記非発光型ディスプレイのバックライトの部分が照射される時間であっても良い。前記表示装置は、例えばテレビジョン、コンピュータ、ハンドヘルド型モバイル装置、ヘッドアップシステム、計器又は同様のもののような、視覚的なヒューマン・マシン・インタフェースを必要とする全ての種類の電子装置に組み込まれ得る。
【０００９】
前記ビデオ信号は、前記表示装置において連続的に表示される画像から構成され、各画像は空間的に複数の局所領域ｐｉから構成され、各局所領域ｐｉは、前記発光型又は非発光型の態様における関連する局所表示時間ｔｉの間表示される。前記局所領域ｐｉは例えば、画像の隣接する画素の群を表しても良いし、画像の全ての画素を表しても良い。後者の場合は画像は該画像と等しい１つの局所領域ｐｉのみから構成され、１つの関連する局所表示時間ｔｉのみがある。
【００１０】
前記ビデオ信号の前記画像のそれぞれの局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉが決定され、前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉは、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉの空間周波数ドメインスペクトルの高空間周波範囲を特徴付ける（例えば、特定の高空間周波数範囲についてのスペクトル係数の大きさの和、若しくは特定の高空間周波数範囲における最大のスペクトル係数、又は前記画像信号の前記画像のハイパスフィルタリングされた局所領域ｐｉの少なくとも部分的な積分又は同様のもの）。画像のスペクトルの高空間周波数領域におけるコンテントは、例えばエッジ、急激な色又は明るさの遷移、テクスチャ等のような、画像の画素間の明白な差により引き起こされ得る。
【００１１】
前記画像のそれぞれの局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの前記決定される量Ｘｉに依存して、前記画像の同一の局所領域ｐｉに関連する局所表示時間ｔｉが調節され、高空間周波数コンテントの決定された量Ｘｉが増大するにつれて、前記局所表示時間ｔｉが減少させられる。該調節において、表示時間ｔｉは、０とＴとの間の連続的又は離散的な値とされても良い。
【００１２】
本発明は、非ステレオスコピック型表示装置のサンプルホールド特性により引き起こされるモーションブラーの出現が、画像における動きのみではなく、例えばテクスチャ又はエッジのような画像における高空間周波数コンテントの存在にも関連するものであることを認識したものである。従って本発明は、前記ビデオ信号の前記画像の領域ｐｉにおける高空間周波数コンテントの存在をチェックし、該高空間周波数コンテントの量Ｘｉに依存して表示時間ｔｉを調節することを提案する。このことは、表示システムの単純化された実装を可能とする。なぜなら、高空間周波数コンテントの量Ｘｉは、例えば空間周波数ハイパスフィルタによって容易に決定され、計算的に高価な動き推定アルゴリズムの装備を必要としないからである。
【００１３】
本発明によれば、前記局所表示時間ｔｉを調節するステップは、前記ビデオ信号の画像に関連する特性の１つにのみ依存し、前記ビデオ信号の画像に関連する特性の１つは、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉであっても良い。特に、前記表示時間の前記調節はこのとき、前記ビデオ信号の前記画像における動きに依存せず、従って計算的に高価な動き推定及びフレームメモリが必要とされない。
【００１４】
本発明の好適な実施例によれば、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉを決定するステップは、空間周波数ドメインのハイパスフィルタを用いて前記局所領域ｐｉを少なくとも部分的にフィルタリングするステップを有する。
【００１５】
本発明の当該好適な実施例によれば、前記空間周波数ドメインのハイパスフィルタの出力は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉを得るために少なくとも部分的に組み合わせられても良い。例えば、前記ハイパスフィルタにより出力されるサンプル又はサンプルの大きさが、高空間周波数コンテントの前記量Ｘｉを得るために少なくとも部分的に合計されても良い。
【００１６】
本発明の当該好適な実施例によれば、前記局所表示時間ｔｉは、前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉが第１の閾値ｋ１を下回る場合には最大値に設定され、前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉが第２の閾値ｋ２を上回る場合には最小値に設定される。
【００１７】
本発明の当該好適な実施例によれば、前記高空間周波数コンテントの量Ｘｉが前記第１の閾値ｋ１から前記第２の閾値ｋ２へと増大する場合、前記局所表示時間ｔｉは前記最大値から前記最小値へと減少する。
【００１８】
本発明の当該好適な実施例によれば、前記局所表示時間は、前記最大値から前記最小値へと線形に減少する。
【００１９】
本発明の更なる好適な実施例によれば、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉが前記非ステレオスコピック型表示装置において表示されるときの光強度を、前記調節された局所表示時間ｔｉに依存して調節するステップを更に有する。局所表示時間ｔｉを減少させたときの明るさの損失を回避するため、局所表示時間ｔｉの減少に反比例するように前記局所領域ｐｉが照射される光強度を増大させることが有利である。このことは、非発光型ディスプレイの場合にはバックライトを制御することにより達成され得、発光型ディスプレイの場合にはＬＥＤ自体を制御することにより達成され得る。
【００２０】
本発明の更なる好適な実施例によれば、前記局所表示時間は、離散的な局所表示時間の限定されたセットから選択される。このことは、ディスプレイシステムの複雑さを更に低減する。
【００２１】
本発明の当該好適な実施例によれば、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉを決定するステップは、前記局所領域ｐｉよりも大きな前記ビデオ信号の前記画像の領域に基づく。前記領域は例えば、前記局所領域ｐｉの周囲に隣接する画素又は領域を有しても良い。このことは、それぞれの隣接する局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの決定された量Ｘｉの急激な変化を防止することに寄与し、従って空間−時間発光パターンにおける不整合を引き起こし得る対応する調節された局所表示時間ｔｉの急激な変化を防止することに寄与する。斯かる不整合は、例えば動く構成要素のエッジのようなフラッシュといった、観測者の眼による追跡に依存する望ましくない効果を引き起こし得る。
【００２２】
本発明の更なる好適な実施例は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉにおける時間的差分の量を決定するステップを更に有し、前記局所表示時間ｔｉは、前記決定された時間的差分の量に依存して、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉの増大につれてのみ減少させられる。
【００２３】
本発明は、非ステレオスコピック型表示装置におけるモーションブラーが、高空間周波数コンテント及び動きを持つ領域においてのみ生じることを認識したものである。ディスプレイシステムの複雑さを最小化するため、局所領域ｐｉの空間周波数コンテントの量は、局所表示時間ｔｉの調節のための基礎として決定され利用されても良い。高空間周波数コンテントを持つが動きの無い局所領域について、明るさの損失、ちらつき又は（ディスプレイの光強度が局所表示時間ｔｉに反比例して制御される場合には）表示要素の寿命の減少を引き起こす表示時間ｔｉの減少を回避するため、前記局所領域ｐｉにおける時間的差分の量の付加的な決定が本発明の当該実施例により統合される。本実施例においては、前記時間的差分が、前記局所領域ｐｉにおける動きの量の粗い尺度として働くが、例えば前記ビデオ信号の２つの連続する画像における対応する局所領域ｐｉの対応する画素を減算することにより、又は時間ローパスフィルタリングにより、簡単に決定される。共に局所領域ｐｉに関連する、空間周波数コンテントの決定された量及び時間的差分の決定された量に基づいて、最適な局所表示時間ｔｉが調節される。調節のために２Ｄ動きベクトルを必要とせず、時間的差分のみを用いることにより、結果のディスプレイシステムは依然として複雑度の低いものとなり、最も単純な場合においては、時間的差分の量を推定するために時間ローパスフィルタのみが必要とされる。局所表示時間の調節はこのとき例えば、時間的差分の決定された量が閾値を超えたか否かの質問を有しても良い。このことは予め決定されても良いし、又は例えばビデオ信号の画像における全体の時間的差分の量に基づいて、適応的に決定されても良い。事実上、十分な動きがある場合には、局所表示時間ｔｉはこのとき高空間周波数コンテントの量が増大するにつれてのみ減少し、そうでなければモーションブラーに帰着する。
【００２４】
プロセッサに上述した方法ステップを実行させるように動作可能な命令を持つコンピュータプログラムが、更に提案される。前記コンピュータプログラムは例えば、前記表示装置の中央処理ユニットにより処理されても良い。
【００２５】
プロセッサに上述した方法ステップを実行させるように動作可能な命令を持つコンピュータプログラムを有するコンピュータプログラム製品が、更に提案される。前記コンピュータプログラム製品は例えば、ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリスティック又はメモリカードのような、着脱可能な記憶媒体であっても良い。
【００２６】
非ステレオスコピック型表示装置において表示される画像のモーションブラーを低減させる装置であって、ビデオ信号の画像の局所領域ｐｉが、画像期間Ｔ以下であるそれぞれの局所表示時間ｔｉの間表示され、前記装置は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉに関連する高空間周波数コンテントの量Ｘｉを決定するように構成された手段と、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉに依存して、前記局所表示時間ｔｉを調節するように構成された手段と、を有し、前記局所表示時間ｔｉは、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉが増大するにつれて減少させられる装置が更に提案される。前記装置は例えば、表示装置に内蔵されても良いし若しくは装着されても良く、又は外部のモジュールであっても良い。本発明の好適な実施例は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉが前記非ステレオスコピック型表示装置において表示されるときの光強度を、前記調節された局所表示時間ｔｉに依存して調節するように構成された手段を更に有する。
【００２７】
本発明の更なる好適な実施例は、前記ビデオ信号の前記画像の前記局所領域ｐｉにおける時間的差分の量を決定するように構成された手段を更に有し、前記局所表示時間ｔｉは、前記決定された時間的差分の量に依存して、前記決定された高空間周波数コンテントの量Ｘｉの増大につれてのみ減少させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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説明され明らかとなるであろう。
【００２９】
本発明は、非ステレオスコピック型表示装置に表示されるビデオ信号の画像の局所領域ｐｉに関連する表示時間ｔｉを、前記局所領域ｐｉにおける高空間周波数コンテント（ＨＳＦＣ）の決定された量Ｘｉに依存して、及び任意に前記局所領域ｐｉにおける時間的差分の決定された量に依存して制御することを提案する。前記画像の局所領域ｐｉにおけるＨＳＦＣの量Ｘｉの増大につれて、モーションブラーを防止するために表示時間ｔｉが減少させられる。
【００３０】
当該手法の基本原理が、図１ａ及び１ｂに示される。これら図は、デューティサイクルが１００％である場合（図１ａ）即ち通常のアクティブマトリクス型ＬＥＤ又はＯＬＥＤディスプレイにおけるような画像期間全体に亘る連続的な光発生の場合の、及びデューティサイクルが３０％である場合（図１ｂ）即ち画像期間の３０％の間ディスプレイが光を発生し画像期間の７０％の間スイッチオフする場合の、（フレーム毎の画素における）動き及び空間周波数の関数としての、ディスプレイ＋眼の組み合わせの空間周波数伝達関数を模式的に示す。ここで、デューティサイクルとは、表示時間ｔｉと画像期間Ｔとの割合を示し、斜線部分は空間周波数伝達関数の大きさが０と０．５との間である（関連する周波数の減衰が大きい）領域を表し、白の領域は空間周波数伝達関数の大きさが０．５と１との間である（減衰が小さい）領域を表す。０．５の空間周波数は、該ディスプレイについてのナイキスト周波数に等しい（ピクセル毎のオン−オフのパターン）。
【００３１】
図１ａから容易に分かるように、０．１５の空間周波数より下では、基本的に動きにかかわらず減衰は生じない。しかしながら、より高い空間周波数が減衰され、空間周波数が高くなると、ディスプレイ＋眼の組み合わせにおいてかなりの減衰（０．５より大きい）を引き起こすために必要とされる動きは小さくなる。これら高い空間周波数の減衰は、観測者によりモーションブラーとして知覚される。
【００３２】
図１ｂに関して、デューティサイクル（表示時間）を減少させることにより、動きにかかわらず減衰が起こらないための閾値が、０．３５の空間周波数まで増大することが明らかである。空間周波数の増大につれて、十分な減衰を引き起こすために必要とされる動きは小さくなるという点は依然として成り立つ。しかしながらここでは図１ａと比べて、等しい空間周波数に対しては、同一の減衰を引き起こすために、より大きな動きが必要とされる。この効果、即ちデューティサイクル（表示時間）を減少させたときに、減衰が始まる空間周波数がより高い空間周波数へとシフトすることは、式（５）で既に導出された、ディスプレイ＋眼の組み合わせのｓｉｎｃ特性によるものである。
【表１】
2008516291.tif 000021
【００３３】
表１は、モーションブラーが発生し得る可能性を列記する。モーションブラーのための第１の条件は、画像の局所領域ｐｉにおけるＨＳＦＣの可能性である（表１の番号３及び４）。第２の条件は、動きが存在することである（表１の番号２及び４）。モーションブラーに帰着するためには、双方の条件とも真である必要がある。
【００３４】
本発明は、デューティサイクルを適応させるときに、第１の条件が真であること（表１の番号３及び４）をテストすることを提案する。このときデューティサイクルは必須でない条件（表１の番号３）においても調節されるが、この場合はＨＳＦＣの量についてのテストのみの場合、本発明の複雑度の低い実装の可能性により補われ余りある。また、大きな領域のちらつきは平坦な領域（ＨＳＦＣの無い領域）において最も可視となるため、番号３におけるデューティサイクルを減少させることは、番号１及び２におけるものほど不当ではない。
【００３５】
かくして、デューティサイクルを（即ち表示時間ｔｉを）減少させることにより、動きの描写が改善され得る。しかしながら、かなりの程度までデューティサイクルを減少させる場合には、ちらつきが考慮に入れられる必要がある。ちらつきはデューティサイクルの減少と共に増大し、観測者により不快なものとして知覚され得る。領域ｐｉ毎のデューティサイクルの変化を可能とするディスプレイを用いると、ＨＳＦＣに対する適合もまた局所的に実行され得、このことは表１におけるケースからのより正確な選択を可能とする。
【００３６】
更に、デューティサイクルを減少させる場合に画像の画素の総光出力を一定に保つため、及び従って画像の全体の明るさの減少を回避するため、画素の強度は図２に示すようにデューティサイクルと反比例するべきである。図２は、一定の輝度２０を達成するための、デューティサイクルと発光型ディスプレイのＬＥＤ又は非発光型ディスプレイのバックライトに供給される電流との間のトレードオフを示す。
【００３７】
特に低いデューティサイクルにおいては、一定の輝度を達成するために高いピーク強度が必要とされ得る。ＬＣＤディスプレイにおいては、このことは制限されたバックライト強度により問題を引き起こす。（高分子）有機ＬＥＤディスプレイ（ＯＬＥＤ）は原則として制限されたピーク強度は持たないが、このタイプのディスプレイの場合には、高いピーク電流が利用される場合に寿命が減少する（総光出力が一定のままであっても）。それ故、ＯＬＥＤはＬＣＤよりもかなり低いデューティサイクルで動作することが可能であるが、実際には寿命が、とり得る最も高いデューティサイクルにおいてディスプレイを駆動する特別な理由となる。
【００３８】
等しい光出力におけるデューティサイクルとモーションブラーとの間の関係は、かくして図３に示されるような動き画像品質３０、ちらつき（図示されていない）及び寿命３１間のトレードオフに帰着する。本発明によりデューティサイクルを制御することは、当該トレードオフの動的な調節を表す。ＬＣＤのような他のディスプレイも、増大される寿命により利益を得ることに留意されたい。なぜなら、ピーク輝度が高くなると、バックライトも早く劣化する傾向があるからである。
【００３９】
図４は、ビデオ信号の画像の局所領域における決定されたＨＳＦＣの量に依存して表示時間／デューティサイクルの調節を実行する、本発明の第１の実施例４を示す。この目的のため、入力信号は最初にハイパスフィルタ４０に供給される。該ハイパスフィルタ４０において、例えば画像の隣接する幾つかの画素を有する、前記入力ビデオ信号の画像の局所領域ｐｉが、空間周波数ドメインのローパスフィルタを用いてフィルタリングされ、前記局所領域ｐｉにおけるＨＳＦＣの量を表す尺度を得るために更に処理されても良い。最も単純な場合においては、フィルタ出力の絶対値が合計され、前記局所領域ｐｉのＨＳＦＣの量Ｘｉの尺度を得る。ＨＳＦＣの決定された量Ｘｉは次いで、デューティサイクル調節部４１に供給される。該デューティサイクル調節部４１は、制限機能部４２とデューティサイクル変調器４３とから構成される。制限機能部４２において、ＨＳＦＣの決定された量Ｘｉが、クリッピング、コアリング及び正規化により処理され、デューティサイクル変調器４３のための駆動値Ｄｉが得られる。Ｄｉは、以下のように定義される：
【数１９】
2008516291.tif 000022
ここでｋ１及びｋ２は、最小及び最大のデューティサイクルが「ＨＳＦＣレベル」の範囲について利用されることを可能とし、短いデューティサイクルから長いデューティサイクルへと切り換えが生じる遷移領域が定義されることを可能とする閾値である。ａは当該遷移の勾配を調節するためのパラメータである。デューティサイクル変調器４３は、駆動値Ｄｉに基づき、以下のようにデューティサイクルｔｉを計算する：
【数２０】
2008516291.tif 000023
ここでｂは、適宜選択されるパラメータである。
【００４０】
制限機能部４２は、空間ハイパスフィルタ４０の一部と見なされても良いし、又はデューティサイクル変調器４３の一部と見なされても良く、このことは全体の機能には影響を与えないことに留意されたい。
【００４１】
輝度制御部４４は、前記調節されたデューティサイクルに応じて入力ビデオ信号を調節し、それによりデューティサイクルが現在調節されている局所領域ｐｉに関連するディスプレイセグメントの瞬間的な光出力が適切な輝度に帰着するようにする。このことは、ディスプレイ自体のデューティサイクル制御が輝度を補正しない場合、即ち強度がビデオ（駆動値）により直接決定されバックライトによっては決定されないＯＬＥＤディスプレイ（又は他の発光型ディスプレイ）の場合に、必須となり得る。
【００４２】
最も柔軟な形態においては、画像の特性に依存して、最小値（例えば２０％）と最大値（多くの場合１００％）との間で連続的にデューティサイクルが変化させられる。幾つかの場合においては、選択するためのデューティサイクルの限定されたセットが利用され得る。しかしながら、デューティサイクルが画素毎に変化させられることを可能とするディスプレイを用いる場合（ＯＬＥＤは原則的にこのことが可能である）は、隣接する画素のデューティサイクル間で実際に大きな差を生成することは賢明ではない。このことは、観測者の眼の動きに依存する望ましくない影響を引き起こし得る、空間−時間発光パターンにおける不整合を引き起こす。
【００４３】
デューティサイクルの変調は、モーションブラーと寿命（及びちらつき）との間のトレードオフに影響を与える唯一のものではない。例えばＤＣ値にバイアスを付加することのような、他のいずれかの方法もが時間的な発光を変調するために利用されても良い。このことは、デューティサイクルを変化させることと略同一のトレードオフ（ちらつき及び寿命の双方に関して）を与え、それ故本発明はこの種のデューティサイクル変調を用いても同様に動作する（２つのデューティサイクル１００％と例えば３０％との混合を生成する（これらの間のどこかの値の実効デューティサイクルに帰着する）ことにより、バイアスの方法もデューティサイクル変調の一形態と見なすことができる）。
【００４４】
本発明の第１の実施例に関して既に議論されたように、ＨＳＦＣの決定された量にのみ依存して表示時間ｔｉ／デューティサイクルを調節することは、抑制されるべきモーションブラーが無い場合（表１のケース番号３）においてさえも、デューティサイクルの減少に導く。従って、本発明の第２の実施例によれば、局所領域ｐｉにおける時間的差分の量が付加的に決定され、表示時間ｔｉ／デューティサイクルの調節において考慮される。このことは例えば、図４の第１の実施例４にフレームメモリを追加することにより達成されても良い。ここでは、空間周波数特性の他に、動きの粗い示唆を示す時間的な画像特性が決定され得る。最も単純な形態においては、前記時間的差分の決定は時間ハイパスとして実施化され得、局所領域ｐｉの画素毎に、動きを表す値のみを与え、動きの方向は示さない。
【００４５】
画像における動きについての斯かる粗い情報を用いると、デューティサイクルの調節がより信頼性高く影響を受けることができる。ＨＳＦＣがあるが画像において動きが無い場合、モーションブラーを引き起こすことなく、デューティサイクルが大きなままであることが可能となる。
【００４６】
表２は、モーションブラーが発生し得るケースを列記する。第２の列はＨＳＦＣについてのテストを示し、第４の列は大量の時間的差分についてのテストを示す。
【００４７】
８個の列記されたケースのうち、２つのケース（番号１及び４）においてのみ、大量のＨＳＦＣ且つ大量の時間的差分が示されている。本発明の第２の実施例によれば、これら２つのケースにおいてのみ、デューティサイクルが減少させられる。このことは例えば、時間的差分の量についての閾値を導入し、時間的差分の決定された量が当該閾値を超えた場合にのみ、決定された大量のＨＳＦＣによりデューティサイクルが減少させられることを要求することにより、実装されても良い。本発明の当該手法は、モーションブラーが実際に発生する表２のケース番号３を正確に検出し、またモーションブラーが発生しないケース番号２も正確に検出するが、ケース番号４を正確には検出せず、ケース番号１において誤った警告を生じる。しかしながら、ケース番号４は、速度（動きの量）が画像領域の空間周波数と等しいという稀なケースを示し、またケース１は、いずれのアルゴリズムも失敗する見込みが高いノイズの多い画像領域を示すものである。
【００４８】
かくして、本発明の第１の実施例に比較すると、第２の実施例による局所領域ｐｉにおける時間的差分の量を決定するための単純な推定手法の追加が、表示２のケース番号２（表１のケース３に対応する）においてデューティサイクルの減少を回避することを支援し、そうでなくとも、稀なケース又はノイズの多いケースを除いて、モーションブラーを抑制するためにデューティサイクルの低減が必要とされる正しいケースを識別する。かくして、実際に必要とされる場合にのみデューティサイクルが減少させられ、それによりちらつきを低減し、表示装置の寿命を増大させる。
【表２】
2008516291.tif 000024
【００４９】
図５は、本発明の第２の実施例５の基本的な構成を示す。ここでは、入力ビデオ信号が空間−時間画像特性部５０において解析され、前記入力ビデオ信号の画像の局所領域ｐｉが例えば空間周波数及び時間周波数ドメインでフィルタリングされ、ＨＳＦＣの量と時間的差分の量とが決定される。また、これら結果に基づき、デューティサイクル変調器５１のための駆動値Ｄｉ（局所領域ｐｉに対応する）が決定される。デューティサイクル変調器５１によって決定されたデューティサイクルは次いで、発光型又は非発光型の非ステレオスコピック型ディスプレイに転送され、また輝度制御部５２に転送される。輝度制御部５２は、前記デューティサイクルに応じて、前記入力ビデオ信号を調節し、デューティサイクルが現在調節されている局所領域ｐｉに関連するディスプレイのセグメントの瞬間的な光出力が、正常な輝度に帰着するようにする。
【００５０】
本発明は、好適な実施例により以上に説明された。当業者には明らかであり、添付される請求項の範囲及び精神から逸脱することなく実施されることができる、代替の方法及び変形例があることは留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１（ａ）】デューティサイクルが１００％である場合の、動き及び空間周波数の関数としての、ディスプレイ＋眼の組み合わせの空間周波数伝達関数の模式的な図を示す。
【図１（ｂ）】デューティサイクルが３０％である場合の、動き及び空間周波数の関数としての、ディスプレイ＋眼の組み合わせの空間周波数伝達関数の模式的な図を示す。
【図２】等しい輝度で非ステレオスコピック型表示装置において画像を表示する場合の、非発光型ディスプレイのバックライト又は発光型ディスプレイの発光ダイオードのための駆動電流とデューティサイクルとの間のトレードオフの模式的な図を示す。
【図３】非ステレオスコピック型表示装置に表示される画像についてデューティサイクルを増大させたときの、寿命と動きの描写品質との間のトレードオフの模式的な図を示す。
【図４】ビデオ信号の画像の局所領域における高空間周波数コンテントの量に依存した表示時間（デューティサイクル）の調節に基づく、本発明によるモーションブラーを低減させるためのシステムの第１の実施例を示す。
【図５】ビデオ信号の画像の局所領域における高空間周波数コンテントの量と時間的差分の量とに依存した表示時間（デューティサイクル）の調節に基づく、本発明によるモーションブラーを低減させるためのシステムの第２の実施例を示す。
【図１（ａ）】
2008516291.tif 000025
【図１（ｂ）】
2008516291.tif 000026
【図２】
2008516291.tif 000027
【図３】
2008516291.tif 000028
【図４】
2008516291.tif 000029
【図５】
2008516291.tif 000030
【国際調査報告】
2008516291.tif 000031
2008516291.tif 000032