(57)【要約】【課題】入力画像の種類に応じて適切なランダムノイズの発生を行うことが可能な表示装置の提供を目的とする。【解決手段】テレビジョン受信機１０は、低階調の画素領域にランダムノイズを表示して見かけの階調を向上させる。このとき、制御部１８は、入力画像が動画であるか静止画であるかを判定するとともに、入力画像が静止画である場合は、信号処理部１５ｂにランダムノイズの発生を停止するよう指示を出す。このため、入力画像が静止画の場合は、ランダムノイズは発生せず、ユーザは画面上でランダムノイズが目に付かず不快感を覚えることがない。【選択図】図１
2008180987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムノイズを発生させて、表示される画像の階調を擬似的に上げるディジタル画像処理を行う表示装置において、
画像を構成する各画素を所定領域で分割し、上記分割された領域ごとに輝度の値を変化させるとともに、同分割された領域の輝度を時間ごとに変化させることによりランダムノイズを発生させるディジタル信号処理を行う信号処理部と、
所定の演算を実行する制御部と、
上記制御部が所定の演算を実行するためのプログラムを記録する記録媒体とを有し、
上記記録媒体に記録されるプログラムは、
画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に、上記制御部に入力画像の動きを検出させる動き検出工程と、
上記制御部に、入力画像の輝度値を判定させる輝度判定工程と、
上記動き検出工程にて上記制御部が、入力画像を静止画であると判定した場合は、上記制御部は、上記信号処理部にランダムノイズを停止するよう指示を出し、上記動き検出工程にて上記制御部が入力画像を動きの少ない動画と判定するとともに、上記輝度判定工程にて制御部が入力画像の輝度を基に明るい画像と判定した場合は、同制御部が上記ランダムノイズの発生量を少なくするよう上記信号処理部に指示を出すランダムノイズ調整工程とから成ることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ランダムノイズを発生させて、表示される画像の階調値を擬似的に上げるディジタル画像処理を行う表示装置において、
ランダムノイズを発生させるノイズ発生手段と、
入力された画像の動きを検出する動き検出手段と、
上記動き検出手段が入力画像を静止画であると判定した場合は、上記ノイズ発生手段にランダムノイズを停止するよう指示を出すランダムノイズ調整手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
更に、上記ランダムノイズノイズ調整手段は、上記動き検出手段が検出した入力画像の動き量に応じて、上記ノイズ発生手段が発生させるランダムノイズの量を調整することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記動き検出手段は、画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に、入力画像の動きを検出することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
上記ノイズ発生手段は、画像を構成する各画素を所定領域で分割し、上記分割された領域ごとに階調値を変化させるとともに、
同分割された領域の階調値を時間ごとに変化させることによりランダムノイズを発生させることを特徴とする請求項２または請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
更に、入力画像の輝度値を判定する輝度判定手段を有し、
上記動き検出手段による入力画像の判定結果と、上記輝度判定手段の判定結果とに基づいて、上記ランダムノイズ調整手段は上記ランダムノイズの発生量を調整することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
上記輝度判定手段は、入力画像を構成する各画素の平均輝度を基に、入力画像の輝度を判定することを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
入力画像にディジタル画像処理を施す表示装置において、特に、擬似的に入力画像の階調を上げるディジタル画像処理を施す表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画面に表示される画像の見かけ上の輝度を向上させる手法として、以下の方法が開示されている。つまり、入力画像の階調差の少ない領域にランダムノイズを発生させることにより、画面に画像を表示した際、見かけ上の階調差を向上させて階調の濃淡を補う。
【０００３】
具体的には、例えば、階調を表現するためのメモリが６ビットである場合、表現できる階調数は、２の６乗である２５６階調である。しかしながら、さらに高階調（例えば２５６階調＝２の８乗）を６ビットのメモリで表現させたい場合などが存在する。このような場合、例えば上位４ビットを高階調側に振り分けるとともに、下位２ビットを低階調側に振り分ける。そのため、低い階調は下位２ビットで表現されることとなり、階調数の省略が起こる。つまり、低階調側は階調差がなくなり画面上では黒つぶれの状態となる。このとき、上記した黒つぶれの領域を補正するために、その領域にランダムノイズを発生させ擬似的に階調差を発生させる。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ランダムノイズは、例えば２５６階調の場合、少数の階調値（一例として０(黒）と２５５（白）の２値）からなる画素の集合により形成される画像である。つまり、画素を低階調値（黒）と高階調値（２５５）とを表示することにより、表示する画素の組合せにより画像の見かけ上の階調を向上させることが可能である。そのため、画面にこのようなランダムノイズを発生させた場合、階調を２値化または３値化することが可能であるため、少ないメモリの使用量で擬似的に２以上の階調を表現することが可能となる。ランダムノイズを発生させる手法の一例としてはディザ法が挙げられる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１５５５６１
【特許文献２】特開２００４−３６１４９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したランダムノイズを適応した場合次のような課題があった。つまり、入力画像が静止画である場合、静止画にランダムノイズを適応すると、画面上でランダムノイズが目に付きやすくユーザに不快感を与える場合があった。つまり、静止画は動画に比べ動きがないため画素間の階調値は変化が少ない。そのため、静止画にランダムノイズを発生させると動画に比べランダムノイズの発生が目に付きやすくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、入力画像の種類に応じて適切なランダムノイズの発生を行うことが可能な表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２にかかる発明では、ランダムノイズを発生させて、表示される画像の階調を擬似的に上げるディジタル画像処理を行う表示装置において、ランダムノイズを発生させるノイズ発生手段と、入力された画像の動きを検出する動き検出手段と、上記動き検出手段が入力画像を静止画であると判定した場合は、上記ノイズ発生手段にランダムノイズを停止するよう指示を出すランダムノイズ調整手段とを有する構成としてある。
【０００８】
上記のように構成された表示装置では、動き検出手段が入力画像が動画であるか静止画であるかを判定する。さらに、ランダムノイズ調整手段は、動き検出手段が入力画像を静止画であると判定した場合は、ノイズ発生手段にランダムノイズの発生を停止するよう指示を出す。このため、入力画像が静止画の場合はランダムノイズは発生せず、ユーザは画面上でランダムノイズが目に付かず不快感を覚えることがない。そのため、入力画像の特定に応じて、ランダムノイズの使用を切り替えることが可能となる。
【０００９】
また、ランダムノイズの調整方法としては、入力画像が動画であるか静止画であるかに限定されない。そのため、請求項３にかかる発明では、更に、上記ランダムノイズ調整手段は、上記動き検出手段が検出した入力画像の動き量に応じて、上記ノイズ発生手段が発生させるランダムノイズの量を調整する構成としてある。
【００１０】
上記のように構成した発明では、動き検出手段が、動画と判定した入力画像の動き量を判定する。上記ランダムノイズ調整手段は動き判定手段が判定した動き量に応じて、ランダムノイズの発生量を調整する。具体的には、入力画像が動画であった場合でも、動き量が少ない画像に対しては、ランダムノイズの発生量を少なくする。これにより、入力画像の特性に応じた画像処理を施すことが可能となる。
【００１１】
また、動き検出手段が入力画像を静止画か動画であるか判別する手法としては、様々な方法が考えられる。そこで、その具体的な手法の一例として、請求項４にかかる発明では、上記動き検出手段は、画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に、入力画像の動きを検出する構成としてある。
【００１２】
上記のように構成された発明では、動き検出手段は、画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に入力画像の動きを検出する。画像を構成する画素は階調を変化させることにより画像の変化を生成する。つまり、画面上で画像に動きがある場合、当然、画素には階調の変化が発生することとなる。そこで、１画面を構成する画素より特定の画素を算出するとともに、算出された画素の階調値が所定時間の間に変化するかどうかを検出することで画像を動画か静止画であるかを判定する。そのため、画面を構成する画素全体を比較するのに対して、比較に費やす演算量を低減させることができ、演算処理を素早く行うことができる。なお、階調値の変化の判定方法としては、種々の方法が挙げられるが、その一例としてしきい値による比較等を上げることができる。
【００１３】
そして、ノイズ発生手段が発生させるランダムノイズの具体的な一例として請求項５にかかる発明では、上記ノイズ発生手段は、画像を構成する各画素を所定領域で分割し、上記分割された領域ごとに階調値を変化させるとともに、同分割された領域の階調を時間ごとに変化させることによりランダムノイズを発生させる構成としてある。
【００１４】
上記のように構成した発明では、ランダムノイズ発生手段がランダムノイズを発生させる方法は、以下の手法としている。まず、画像を構成する各画素を所定領域で分割し、上記分割された領域ごとに階調値を変化させる。このとき、階調値の変化としては、２値化（例えば、２５６階調であれば、高階調値と低階調値）に限定されず、例えば高階調値と低階調値との間の中間階調値を用いた３値を用いるものであってもよい。次に、ランダムノイズ発生手段は、同分割された領域の階調を時間ごとに変化させる。これにより、画面上では、階調の変化におけるランダムノイズが発生し、見かけ上の階調を向上させる。そのため、メモリ容量を必要としない簡易な方法でランダムノイズを発生させることができる。
【００１５】
さらに、ランダムノイズの調整条件としては、入力画像の動き量に限定されない。つまり、動き量に加え、入力画像の輝度値もランダムノイズの調整条件となる。そのため、請求項６にかかる発明では、更に、入力画像の輝度値を判定する輝度判定手段を有し、上記動き検出手段による入力画像の判定結果と、上記輝度判定手段の判定結果とに基づいて、上記ランダムノイズ調整手段は上記ランダムノイズの発生量を調整する構成としてある。  上記のように構成した発明では、動き検出手段の動き量と、輝度判定手段が判定する入力画像の輝度値の判定結果とを組み合わせて、ランダムノイズ調整手段はランダムノイズの調整量を調整する。ランダムノイズを発生させる強さの具体的な一例として、暗い輝度で動きの多い画像＞暗い輝度で動きの少ない画像＞明るい輝度で動きの少ない画像、の順が挙げられる。特に、輝度値の高い明るい画像においては、ランダムノイズは画像に対して影響がないため、発生量を少なくすればよい。そのため、動きの少ない静止画に対しても、輝度値に応じてランダムノイズの発生量を調整し画像に合った処理を施すことができる。
【００１６】
そして、輝度判定手段が輝度を判定する具体的な構成の一例として、請求項７にかかる発明では、上記輝度判定手段は、入力画像を構成する各画素の平均輝度を基に、入力画像の輝度を判定する構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明においては、輝度判定手段は、入力画像を構成する各画素の平均輝度を基に、入力画像の輝度を判定する。これにより、簡易な処理により輝度の値を算出することができる。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための具体的な構成の一例として、請求項１にかかる発明では、ランダムノイズを発生させて、表示される画像の階調を擬似的に上げるディジタル画像処理を行う表示装置において、画像を構成する各画素を所定領域で分割し、上記分割された領域ごとに輝度の値を変化させるとともに、同分割された領域の輝度を時間ごとに変化させることによりランダムノイズを発生させるディジタル信号処理を行う信号処理部と、所定の演算を実行する制御部と、上記制御部が所定の演算を実行するためのプログラムを記録する記録媒体とを有し、上記記録媒体に記録されるプログラムは、画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に、上記制御部に入力画像の動きを検出させる動き検出工程と、上記制御部に、入力画像の輝度値を判定させる輝度判定工程と、上記動き検出工程にて上記制御部が、入力画像を静止画であると判定した場合は、上記制御部は、上記信号処理部にランダムノイズを停止するよう指示を出し、および、上記動き検出工程にて上記制御部が入力画像を動きの少ない動画と判定するとともに、上記輝度判定工程にて制御部が入力画像の輝度を基に明るい画像と判定した場合は、同制御部が上記ランダムノイズの発生量を少なくするよう上記信号処理部に指示を出すランダムノイズ調整工程とから成る構成としてある。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、入力画像の種類に応じて適切なランダムノイズの発生を行うことが可能な表示装置を提供することができる。
また請求項３にかかる発明によれば、入力画像の特性に応じた画像処理を施すことが可能となる。
そして請求項４にかかる発明によれば、画面を構成する画素全体を比較するのに対して、比較に費やす演算量を低減させることができ、演算処理を素早く行うことができる。    さらに請求項５にかかる発明によれば、メモリ容量を必要としない簡易な方法でランダムノイズを発生させることができる。
また請求項６にかかる発明によれば、入力画像の明るさに応じてランダムノイズの発生を低減させることで、画像に合った処理を施すことができる。
そして請求項７にかかる発明によれば、簡易な処理により輝度の値を算出することができる。
さらに請求項１のような、より具体的な構成において、上述した請求項２〜請求項７の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の表示装置の具体的な説明として、テレビジョン受信機を基に説明する。しかしながら、本発明の表示装置は上記テレビジョン受信機に限定されるものではなく、入力画像を受け付けるものであれば応用することができる。
【００２０】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）テレビジョン受信機の構成
（２）ランダムノイズの発生方法
（３）ランダムノイズ発生プログラム
（４）まとめ
【００２１】
（１）テレビジョン受信機の構成
図１〜図６に基づいて、本発明にかかるテレビジョン受信機について説明を行う。図１は、テレビジョン受信機１０のブロック構成図である。同図より、テレビジョン受信機１０は、アンテナ２０を介して受信したテレビジョン放送信号、および入力端子１１を介して入力されたビデオ信号を基に映像を表示するためのものである。そのため、テレビジョン受信機１０は、チューナー１２を用いてアンテナ２０と接続するとともに、パーソナルコンピュータ等の外部機器１００と入力端子１１を用いて接続する。また、本発明にかかるテレビジョン受信機１０は、入力画像の階調を擬似的に上げるためにランダムノイズを用いたディジタル画像処理を行う。以下、テレビジョン受信機１０の具体的な構成を説明する。
【００２２】
テレビジョン受信機１０は、アンテナ２０が受信したテレビジョン放送信号や、外部機器１００からのビデオ信号を受け付けて、映像や音声を出力する。さらに、テレビジョン受信機１０は、例えば、リモコン受信部１６と通信可能なテレビジョン受信機１０用のリモコン装置３０を備えている。リモコン受信部１６は、例えば、リモコン装置３０から送信された各種信号を受信し、当該各種信号に基づく各種データを、制御部１８に出力する。
【００２３】
リモコン装置３０は、例えば、ユーザによって操作され、当該操作に応じた信号をリモコン受信部１６に送信する。具体的には、リモコン装置３０は、例えば、選局するチャンネルを指定する際に操作される、チャンネルキーやチャンネルアップ/ダウンキーなどを有する。
【００２４】
記録部１７は、例えば、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。具体的には、記録部１７には、チャンネルマップ１７ａ等が記録されている。チャンネルマップ１７ａは、例えば、チャンネル情報等を記録している。
【００２５】
制御部１８は、例えば、ＣＰＵ１８ａと、ＲＡＭ１８ｂと、ＲＯＭ１８ｃなどを備えている。ＣＰＵ１８ａは、ＲＯＭ１８ｃに記録されたテレビジョン受信機１０用の各種処理プログラムに従って、各種の制御動作を行う。ＲＡＭ１８ｂは、ＣＰＵ１８ａによって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入カデータや上記処理プログラムが実行される隙に生じる処理結果などを格納するデータ格納領城などを備える。
【００２６】
ＲＯＭ１８ｃは、テレビジョン受信機１０で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ１８ａによって演算処理された各種結果のデータなどを記録する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形でＲＯＭ１８ｃに記録されている。具体的には、ＲＯＭ１８ｃは、例えば、ランダムノイズ発生プログラム２００等を記録している。
【００２７】
チューナー１２は、アンテナ２０が受信したテレビジョン放送信号より映像信号と音声信号とを復調するためのものである。チューナー１２は、制御部１８から入力される制御信号に従って、アンテナ２０から出力されたテレビジョン放送信号の中から、リモコン装置３０等で選局されたチャンネルに対応するテレビジョン放送信号を取得する。さらに、チューナー１２は、制御部１８から入力される制御信号に従って、取得したテレビジョン放送信号を中間周波信号に変換する。その後、チューナー１２は、制御部１８から入力される制御信号に従って、取得したテレビジョン放送信号に対して所定のファイル形式(例えば、ＭＰＥＧー２（Moving Picture Experts Group phase 2）形式等）に応じた処理を施すことによって、当該テレビジョン放送信号を音声信号と画像信号とに分離してデコードする。
【００２８】
チューナー１２によりデコードされた映像信号と音声信号は、その後、切り替え部１３に出力される。切り替え部１３は、チューナー１２が復調した映像信号および音声信号と、入力端子１１を介して外部機器１００から入力された映像信号と音声信号とを切り替え、後段の音声出力部１４と画像表示部１５とに出力するためのものである。なお、切り替え部１３は制御部１８により制御され切り替えを実行する。
【００２９】
音声出力部１４は、例えば、スピーカ機器等であり、チューナー１２から出力された音声信号に墓づく音声データに応じた音声を出力する。
【００３０】
画像表示部１５は、チューナー１２から出力された映像信号に基づく画像データに応じた画像を表示する。そのため、画像表示部１５は、画像を表示するためのモニター１５ｃと、入力された画像データをモニター１５ｃの画面を構成する画素に対応させて分割するスケーラー部１５ａと、スケーラー部１５ａにより分割された画像データにディジタル画像処理を施す信号処理部１５ｂとから構成されている。
【００３１】
モニター１５ｃは、信号処理部１５ｂがディジタル画像処理を施した画像データをディジタル／アナログ変換した後、各画素に変換したアナログ信号を出力する。これにより、モニター１５ｃが液晶パネルであれば、画素に充填した分子の透過率を変化させて画面に画像を表示する。また、モニター１５ｃがプラズマディスプレイパネルであれば、画面を構成する各画素をプラズマ発光させ画面に映像を表示する。
【００３２】
画像表示部１５に入力される画像データとしては、以下の２種類が存在する。つまり、チューナー１２が復調したテレビジョン放送信号の場合は、画像データは、階調を表す色信号のＲ、Ｂと輝度信号のＹの差である色差信号ＰＲ（Ｒ−Ｙ）ＰＢ（Ｂ−Ｙ）、さらには画像を組み立てるための同期信号である。そのため、スケーラー部１５ａは、入力された色差信号ＰＲ、ＰＢよりＲＧＢの各色信号を生成するとともに、生成したＲＧＢの色信号と同期信号とを用いて後述するデータの分割を行う。
【００３３】
また、入力端子１１から入力されたビデオ信号の場合は、階調を表す色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と同期信号である。そのため、スケーラー部１５ａは、入力されたＲＧＢの色信号と同期信号とを用いて後述するデータの分離を行う。
【００３４】
スケーラー部１５ａは、前述したようにモニター１５ｃの画面を構成する画素に対応させて、画像データを分割する。具体的には、モニター１５ｃの画素数がＶＧＡであれば、画素は６４０×４８０の画素が配列しており、スケーラー部１５ａは、入力された画像データを上述した画素数に対応するよう分割を行う。
【００３５】
信号処理部１５ｂ（ランダムノイズ発生手段）は、分割された画像データに対して、ディジタル信号処理を実施する。具体的には、信号処理部１５ｂは、制御部１８の指示に基づいて、分割された入力画像を構成する各画素に対して色信号の階調値調整や、コントラスト調整等を実施する。また、本発明のテレビジョン受信機１０は、分割した画像データにランダムノイズを発生させて、見かけの階調値を上げる。なお、これらのディジタル画像処理は従来技術であるため説明を省略し、以下にランダムノイズの説明のみを行う。
【００３６】
（２）ランダムノイズの発生方法
図２、図３はランダムノイズが表示された画像を表す図である。同図より、表示される画像は縦横ともに１６分割され、各画素を左上よりＰ（０、０）〜Ｐ（１６、１６）で識別する。これより例えば、２５６階調における低階調側の複数階調階調を２値（一例として、高階調値を０とし低階調値を２５５とする）で表現する場合を基に説明を行う。低階調側の複数階調差を２階調で表現する場合、画素に表示する０（白）と２５５（黒）の割合を変化させることにより、見かけ上の階調を稼いでいる。具体的には、同図２より、画像を構成するＰ（０、０）〜Ｐ（４、４）までの各画素は、０（白）または２５５（黒）の階調値を有し、画像全体でハーフトーンを形成している。
【００３７】
これにより１画面における見かけ上の階調を変化させている。つまり、画面全体で見かけの階調を下げる場合は、低階調値を表示する画素の数を多くする。逆に、画像全体で見かけの階調を上げる場合は、低階調値を表示する画素の数を少なくする。上述した４×４の各画素にて表示した階調の組合せを、画面を構成する他の画素にも同様に表示することにより一画面での見かけの階調を変化させる。
【００３８】
図４は、一例としての一画面での低階調値と高階調地とを表示する画素の特定方法を表す図である。同図では、低階調値と高階調値とを表示するための画素の特定方法として、各画素数に対応したしきい値を有するマトリクスＭ（ｎ、ｍ）を用いて、マトリクスＭ（ｎ、ｍ）と各画素Ｐ（ｎ、ｍ）との階調値を比較している。この場合、マトリクスＭ（ｎ、ｍ）の各画素の階調値より階調が大きい画素は、高階調値とし、マトリクスの値より階調が小さい画素は低階調値とする。これにより、一例として黒または白を表示するための画素の位置を特定している。このような手法の一例としてディザ法が存在する。また、１画面での低階調値と高階調値とを表示する画素の特定方法はこれに限定されず、乱数表を用いて低階調値を表示する画素を選択するものであってもよいし、特定の画素の４近傍や８近傍の画素に低階調値を表示するものであってもよい。
【００３９】
さらに、こうして形成された１画面を形成する画素Ｐ（０、０）〜Ｐ（１６、１６）を所定周期ごとに点滅（一例として高階調から低階調へ階調値を変化させる）させることにより、ランダムノイズを発生させる。具体的には、ビデオ信号は１秒間に６０画面を表示するため、所定画面ごとに階調値を変化させることにより画素を点滅させランダムノイズを発生させる。なお、ランダムノイズの形成方法としては、上述した２値（低階調値、高階調値）に限定されず、図３に示すように、３値（低階調値、中間階調値、高階調値）であってもよい。
【００４０】
また、ランダムノイズの発生量の調整としては、高階調値と低階調値の割合を変化させるものであってもよいし、低階調値と高階調値の階調差を変化させるものであってもよい。具体的には、高階調値を０とし、低階調値を１２７とした２値のランダムノイズにおいて、低階調値を１２７から２５５に変化させることにより階調差を増加させる。なお、上述した４×４の画素の集合は一例であり、ランダムノイズを発生させる画素の数は適宜設計すればよい。
【００４１】
（３）ランダムノイズ発生プログラム
ランダムノイズ発生プログラム２００は、ランダムノイズを発生させて入力画像の階調値を擬似的に上げるためのものである。以下にＲＯＭ１８ｃに記録されたランダムノイズ発生プログラム２００によりＣＰＵ１８ａが実行するフローチャートを中心に本発明にかかるテレビジョン受信機１０が擬似的に階調を上げる方法を説明する。
【００４２】
図５は、ランダムノイズ発生プログラム２００によりＣＰＵ１８ａが実行するフローチャートを表す図である。同図より、ランダムノイズ発生プログラム２００は、画像表示部１５に入力された画像データを、信号処理部１５ｂがディジタル信号処理する際に実行されるプログラムである。信号処理部１５ｂに分割された画像データが入力されると、ＣＰＵ１８ａは、ＲＯＭ１８ｃに記録されたランダムノイズ発生プログラム２００を参照する。以下にランダムノイズ発生プログラムの具体的な説明を行う。
【００４３】
信号処理部１５ｂに画像データが入力されると、ＣＰＵ１８ａは入力画像が動画であるか静止画であるかの判定を行う（ステップＳ１００、動き検出手段、動き検出工程）。ＣＰＵ１８ａが入力画像を判定する方法としては、画像を構成する所定数の画素の所定時間における階調値の変化を基に、入力画像の動きを検出する。具体的には、スケーラー部１５ａの分割によって形成された各画素の中から所定画素を選択し、選択した画素の所定周期におけるＲＧＢの各階調値の変動を検出する。
【００４４】
図６は、分割された画像の所定時間における階調値の変動を表す図である。今、入力画像は、縦にｎ等分、横にｍ等分され、分割された各画素はＰ（ｎ、ｍ）により表されるものである。また、図中では、周期Ｆごとに画面上に表示される３枚の画像を表示しており、左端より画像Ａ、Ｂ、Ｃとする。さらに、画像Ａ、Ｂ、Ｃを構成する画素を、Ａｐ（ｎ、ｍ）、Ｂｐ（ｎ、ｍ）、Ｃｐ（ｎ、ｍ）とする。このような入力画像において、周期２Ｆの間に表示される一連の画像Ａ、Ｂ、Ｃが動画であるならば、画像Ａ、Ｂ、Ｃの同一部位を構成する画素の階調値は変化する。
【００４５】
具体的には、図より、Ａｐ（ｎ'、ｍ’）、Ｂｐ（ｎ’、ｍ’）、Ｃｐ（ｎ’、ｍ’）におけるＲＧＢの各階調はＡｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１０、１０、１０）、Ｂｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１０、６０、４０）、Ｃｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１０、２０、８０）である。そのため、周期Ｆにおける画素間の階調値の差は、
Ｂｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）−Ａｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、５０、３０）
Ｃｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）−Ｂｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、−４０、４０）
である。つまり、所定周期における同一部位の画素では、ＲＧＢの階調値が変動している。そのため、ＣＰＵ１８ａは、上述した階調値の差により入力画像を動画と判定する。
【００４６】
また、この階調値の差を用いることにより、動画の場合でも、動きの多い動画と動きの少ない動画とを区別することができる。具体的には、上記した方法で算出した値をしきい値と比較することにより、しきい値より大きいものは動きの大きい画像とし、しきい値より小さいものは動きの少ない動画と判定することができる。これにより、後述する動画の動き量の判定を行うことが可能となる。
【００４７】
なお、前述した式はＲ、Ｇ、Ｂの各画素を用いて階調値の差を算出するが、これに限定されず、ＲＧＢのいずれかの階調値を用いて算出するものであってもよい。
【００４８】
ＣＰＵ１８ａは、上述した方法により入力画像が静止画であると判定すると（ステップＳ１１０）、ランダムノイズの停止を行うよう信号処理部１５ｂに指示を出す（ステップＳ１３０、ランダムノイズ調整手段、ランダムノイズ調整工程）。これにより信号処理部１５ｂは、ランダムノイズの発生を停止する。
【００４９】
また、ＣＰＵ１８ａは入力画像が動画であると判定した場合は（ステップＳ１１０）、入力画像の輝度値の検出を行う（ステップＳ１２０、輝度判定手段、輝度判定工程）。具体的な輝度値の検出方法としては、入力画像がテレビジョン放送信号であれば、前述したように輝度信号Ｙを有しており、輝度信号Ｙを基に入力画像の輝度を算出すればよい。また、入力画像が外部機器１００からのビデオ信号の場合は、輝度信号を有さない場合が存在する。この場合、輝度信号を以下の式により算出する。
Ｙ＝０．５８Ｇ＋０．１１Ｂ＋０．２９Ｒ  …（１）
上記式（１）を用いてＲ、Ｇ、Ｂの色信号より輝度Ｙを算出することとなる。また、算出された画素ごとの輝度信号より平均輝度Ｙｍを算出して１画面を構成する画像の輝度とする。
【００５０】
入力画像がビデオ信号である場合の平均輝度Ｙｍの算出方法としては、ＲＧＢの全ての輝度を算出するものに限定されない。つまり、上記式（１）より、輝度Ｙにおける重み付けは、Ｇの階調値が最も重いものである。そのため、色信号Ｇの階調値を用いて、入力画像の判定を行うものであってもよい。これにより、演算処理を３分の１に短縮することができる。
【００５１】
さらに、ＣＰＵ１８ａは、算出された平均輝度Ｙｍをしきい値Ｓと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、算出されたき平均輝度Ｙｍがしきい値Ｓよりも小さい場合は、ＣＰＵ１８ａは、ステップＳ１００にて検出した動き量を基に、動き量が小さい画像に対して、ランダムノイズの発生量を少なくする（ステップＳ１５０、Ｓ１７０）。つまり、ステップＳ１５０およびステップＳ１７０で検出される画像は、平均輝度Ｙｍが高く、動き量の少ない画像である。このような動画は、通常のランダムノイズを発生させた場合、動き量が少ないため、ランダムノイズが目に付く場合がある。そのため、ランダムノイズの発生量を減少させることで、違和感のない画像を表示することができる。
【００５２】
ランダムノイズの発生量を減少させる方法としては、前述した手法を用いてランダムノイズの発生量を調整すればよい。その具体的な方法の一例として、図４に示すマトリクスＭ（ｎ、ｍ）を変更することで対応するこが可能である。
【００５３】
また、ステップＳ１４０にて、平均輝度Ｙｍがしきい値Ｓより小さい場合や、ステップＳ１５０にて動き量が多い場合は、ＣＰＵ１８ａは通常通りのランダムノイズを発生させるよう信号処理部１５ｂに指示を出す（ステップＳ１６０）。これにより、ＣＰＵ１８ａは、ランダムノイズ発生プログラム２００により、入力画像の特徴に応じたランダムノイズを発生させることができる。
【００５４】
（４）まとめ
以上説明したように、本発明の実施の形態にかかるテレビジョン受信機１０は、制御部１８は、入力画像が動画であるか静止画であるかを判定するとともに、入力画像が静止画である場合は、信号処理部１５ｂにランダムノイズの発生を停止するよう指示を出す。このため、入力画像が静止画の場合は、ランダムノイズは発生せず、ユーザは画面上でランダムノイズが目に付かず不快感を覚えることがない。
【００５５】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】テレビジョン受信機１０のブロック構成図である。
【図２】ランダムノイズが表示された画像を表す図である。
【図３】ランダムノイズが表示された画像を表す図である。
【図４】一例としての一画面での低階調値と高階調地とを表示する画素の特定方法を表す図である。
【図５】ランダムノイズ発生プログラム２００によりＣＰＵ１８ａが実行するフローチャートを表す図である。
【図６】分割された画像の所定時間における階調値の変動を表す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…テレビジョン受信機、１１…入力端子、１２…チューナー、１３…切り替え部、１４…音声出力部、１５…画像表示部、１５ａ…スケーラー部、１５ｂ…信号処理部、１５ｃ…モニター、１６…リモコン受信部、１７…記録部、１７ａ…チャンネルマップ、１８…制御部、１８ａ…ＣＰＵ、１８ｂ…ＲＡＭ、１８ｃ…ＲＯＭ、２０…アンテナ、３０…リモコン装置、１００…外部機器、２００…ランダムノイズ発生プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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