(57)【要約】【課題】動画像領域を含む画像に対して最適な疑似中間調処理を行う。【解決手段】映像入力信号Ｍは、フレームメモリ１２に記憶される。画素比較部１３では現フレーム画像と前フレーム画像ｆとが比較されてフレーム間画素情報ｇが生成され、動きベクトル検出部１４ではフレーム間画素情報ｇに基づいて動きベクトルｈが検出される。動きエリア／静止エリア検出部１５では動きベクトルｈに基づいて現フレーム画像中の動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂが検出され、ディザパターン生成部１６では動きベクトルｈ及び動画像領域ｊａに基づいて最適なディザパターンデータｋａが生成されると共に、静止画像領域ｊｂに対応するディザパターンデータｋｂが生成される。１画面データ生成部１７では１画面分のディザパターンデータｐが生成され、演算処理部１８ではディザパターンデータｐを用いて映像入力信号Ｍに対して疑似中間調処理が行われる。【選択図】      図１
2004341356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像入力信号に対して疑似中間調処理を行う信号処理回路と、該信号処理回路から出力される映像出力信号に基づいて画像を表示する表示部とを備えてなる画像表示装置に用いられ、前記映像入力信号に対して疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行う信号処理方法であって、
前記映像入力信号から時間的に連続する画像の前フレーム画像と現フレーム画像との間の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像を動画像領域と静止画像領域とに分け、前記動画像領域及び静止画像領域に対してそれぞれ最適の中間調を疑似的に表す疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行うことを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】
前記映像入力信号をフレーム毎に記憶する記憶処理と、
前記映像入力信号に基づく現フレーム画像と前記記憶されている前フレーム画像とを画素毎に階調値を比較してフレーム間画素情報を生成するフレーム間画素情報生成処理と、
前記フレーム間画素情報に基づいて前記現フレーム画像の前フレーム画像に対する移動方向及び移動量を求めて一つ又は複数の前記動きベクトルを検出する動きベクトル検出処理と、
前記動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像中の一つ又は複数の動画像領域及び静止画像領域を検出する動画像領域／静止画像領域検出処理と、
前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて最適な前記疑似中間調パターンデータを生成すると共に、前記静止画像領域に対応する前記疑似中間調パターンデータを生成する疑似中間調パターンデータ生成処理と、
生成された前記各疑似中間調パターンデータを当該の前記動画像領域及び静止画像領域に割り付けて１画面分の疑似中間調パターンデータを生成する１画面データ生成処理と、
前記１画面分の疑似中間調パターンデータを用いて前記映像入力信号に対して前記疑似中間調処理を行って前記映像出力信号を出力する演算処理とを行うことを特徴とする請求項１記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、
前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも高解像度の疑似中間調処理を行うための前記疑似中間調パターンデータを生成することを特徴とする請求項２記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、
前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも階調数の少ない疑似中間調処理を行うための疑似中間調パターンデータを生成することを特徴とする請求項２記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、
与えられたフレーム巡回数に対応したフレーム数毎に前記疑似中間調パターンデータを切り換えて生成し、
前記動画像領域検出処理の後、前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて前記フレーム巡回数を生成するフレーム巡回数生成処理を行うことを特徴とする請求項２、３又は４記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記フレーム巡回数生成処理では、
前記静止画像領域に対するフレーム巡回数を前記動画像領域に対するフレーム巡回数よりも大きくすることを特徴とする請求項５記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記疑似中間調パターンデータは、ディザパターンデータであることを特徴とする請求項１乃至６記載の信号処理方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の信号処理方法により映像入力信号を処理して生成された映像出力信号に基づいて画像を表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項９】
映像入力信号に対して疑似中間調パターンデータを用いて疑似中間調処理を行う信号処理回路と、
該信号処理回路から出力される映像出力信号に基づいて画像を表示する表示部とを備えてなる画像表示装置であって、
前記信号処理回路は、
前記映像入力信号から時間的に連続する画像の前フレーム画像と現フレーム画像との間の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像を動画像領域と静止画像領域とに分け、前記動画像領域及び静止画像領域に対してそれぞれ最適の中間調を疑似的に表す疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行う構成とされていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
前記信号処理回路は、
前記映像入力信号をフレーム毎に記憶する記憶部と、
前記映像入力信号に基づく現フレーム画像と前記記憶部に記憶されている前フレーム画像とを画素毎に階調値を比較してフレーム間画素情報を生成する画素比較部と、
前記フレーム間画素情報に基づいて前記現フレーム画像の前フレーム画像に対する移動方向及び移動量を求めて一つ又は複数の前記動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
前記動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像中の一つ又は複数の動画像領域及び静止画像領域を検出する動画像領域／静止画像領域検出部と、
前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて最適な前記疑似中間調パターンデータを生成すると共に、前記静止画像領域に対応する前記疑似中間調パターンデータを生成する疑似中間調パターンデータ生成部と、
生成された前記各疑似中間調パターンデータを当該の前記動画像領域及び静止画像領域に割り付けて１画面分の疑似中間調パターンデータを生成する１画面データ生成部と、
前記１画面分の疑似中間調パターンデータを用いて前記映像入力信号に対して前記疑似中間調処理を行って前記映像出力信号を出力する演算処理部とを備えてなることを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記疑似中間調パターンデータ生成部は、
前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも高解像度の疑似中間調処理を行うための前記疑似中間調パターンデータを生成する構成とされていることを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記疑似中間調パターンデータ生成部は、
前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも階調数の少ない疑似中間調処理を行うための疑似中間調パターンデータを生成する構成とされていることを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記疑似中間調パターンデータ生成部は、
与えられたフレーム巡回数に対応したフレーム数毎に前記疑似中間調パターンデータを切り換えて生成する構成とされ、
前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて前記フレーム巡回数を生成して前記疑似中間調パターンデータ生成部に与えるフレーム巡回数生成部が設けられていることを特徴とする請求項１０、１１又は１２記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記フレーム巡回数生成部は、
前記静止画像領域に対するフレーム巡回数を前記動画像領域に対するフレーム巡回数よりも大きくする構成とされていることを特徴とする請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記疑似中間調パターンデータは、ディザパターンデータであることを特徴とする請求項９乃至１４記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号処理方法、画像表示方法、及び画像表示装置に係り、特に動画像に対して疑似中間調処理を行って表示する場合に用いて好適な信号処理方法、画像表示方法、及び画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号をデジタル処理して表示する画像表示装置（たとえば、プラズマ表示装置、ＰＤＰ）では、表示画面の暗部の階調再現性を向上させるために、入力された映像信号に対して疑似中間調処理が行われる。疑似中間調処理には、たとえば、ディザ法や誤差配分法などによるものがある。これらのうちのディザ（ｄｉｔｈｅｒ）法による疑似中間調処理では、一般に、固定されたディザパターンデータが用いられる。
【０００３】
この種の画像表示装置は、従来では、たとえば図５に示すように、信号処理部１と、表示部２とから構成されている。信号処理部１は、固定パターン生成部３と、演算処理部４とから構成されている。固定パターン生成部３は、外部から供給される切換信号ｍにより、動画像や静止画像の疑似中間調処理に適した固定のディザパターンデータｄを切り換えて出力する。切換信号ｍは、たとえば、図示しないマイコンなどで映像入力信号Ｍの周波数に基づいて動画像か静止画像かを判定することにより生成される。演算処理部４は、映像入力信号Ｍに対してディザパターンデータｄを用いて疑似中間調処理を行う。表示部２は、たとえばＰＤＰなどで構成され、演算処理部４から出力される映像出力信号Ｎに基づいて画像を表示する。
【０００４】
この画像表示装置では、静止画像が表示されるときには、切換信号ｍにより、固定パターン生成部３で複数のフレーム毎に巡回する固定のディザパターンデータｄが生成され、動画像が表示されるときには、フレーム毎に巡回されない固定のディザパターンデータｄや、ランダムな固定のディザパターンデータｄが生成され、演算処理部４で同ディザパターンデータｄを用いて疑似中間調処理が行われる。そして、演算処理部４から映像出力信号Ｎが出力され、表示部２で画像が表示される。
【０００５】
図６は、従来の他の画像表示装置の電気的構成を示すブロック図であり、図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この画像表示装置は、同図６に示すように、フレームメモリ（ＦＭ）６と、信号処理部５と、表示部２とから構成されている。フレームメモリ６は、映像入力信号Ｍをフレーム毎に記憶する。信号処理部５は、動き検出部７と、固定パターン生成部３Ａと、演算処理部４とから構成されている。動き検出部７は、映像入力信号Ｍに基づく現フレーム画像とフレームメモリ６に記憶されている前フレーム画像ｆとのフレーム間画素情報に基づいて動画像か静止画像かを検出し、動き検出情報ｎを出力する。固定パターン生成部３Ａは、動き検出情報ｎ又は切換信号ｍにより、動画像や静止画像の疑似中間調処理に適した固定のディザパターンデータｄを切り換えて出力する。
【０００６】
この画像表示装置では、動き検出情報ｎ又は切換信号ｍにより、固定パターン生成部３Ａで動画像又は静止画像に対応したディザパターンデータｄが生成され、この後、図５と同様の動作が行われる。
【０００７】
上記の画像表示装置の他、従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されるものがあった。
特許文献１に記載されたビデオ画像を処理する装置では、動き推定器で計算された画像の画素に対する動きベクトルを用いて、現在の画素は先行の画像のどこから来たものであるかが決定され、動画偽輪郭効果の補償が行われる。
【０００８】
特許文献２に記載された動きベクトル検出装置では、勾配信号にディザ信号を加えることにより、同勾配信号の小さい領域では検出ベクトルはゼロに近い値となり、同勾配信号の大きい領域ではディザ信号の影響がない。従って、動きベクトルが高精度で検出される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１２３２１１号公報（第１頁、図１６）
【特許文献２】
特許第２８９８７８７号公報（第１頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像表示装置では、次のような問題点があった。
すなわち、図５の画像表示装置では、たとえば、図７に示すように、２×２画素の配列によるディザパターンがフレーム毎に切り換えられて疑似中間調処理が行われる場合、時間軸方向に加算（積分）された結果、各フレームに対応するディザパターンが補間される。このため、動きの少ない静止画像を表示する場合には、固定のパターンノイズが発生しにくくなるという効果がある。ところが、水平や垂直方向に画像が移動するような動画像を表示する場合には、現フレームに対応するディザパターンと前フレームに対応するディザパターンとが干渉し、図８に示すような縦線、横線、又は斜線などの干渉縞が発生することがあり、画質が劣化するという問題点がある。
【００１１】
また、図６の画像表示装置では、動画像又は静止画像に対応したディザパターンデータｄが選択的に生成されて疑似中間調処理が行われるが、このディザパターンデータｄは１画面の全てに対して固定されているため、画像の一部の領域に動きがある場合、選択されたディザパターンデータｄが疑似中間調処理に適さず、疑似中間調処理が円滑に行われないという問題点がある。また、図６中の動き検出部７では、動画像における動き量と方向が検出されないため、動画像、静止画像、動き量の大きさが変化する画像、１画面中の一部の領域に動きのある画像、及び、１画面中の複数の領域にそれぞれ異なる方向の動きがある画像などに対して、最適な疑似中間調処理を行うことができなくなるいう問題点がある。
【００１２】
また、特許文献１に記載された装置は、動画偽輪郭を改善するためのものであり、疑似中間調処理を改善するものではない。また、特許文献２に記載された動きベクトル検出装置では、動きベクトルの検出精度を上げるため、演算器にディザ信号が用いられるが、疑似中間調処理を改善するものではない。
【００１３】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、画像中の領域の状態にかかわらず、最適な疑似中間調処理を行うための信号処理方法、画像表示方法、及び画像表示装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、映像入力信号に対して疑似中間調処理を行う信号処理回路と、該信号処理回路から出力される映像出力信号に基づいて画像を表示する表示部とを備えてなる画像表示装置に用いられ、前記映像入力信号に対して疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行う信号処理方法に係り、前記映像入力信号から時間的に連続する画像の前フレーム画像と現フレーム画像との間の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像を動画像領域と静止画像領域とに分け、前記動画像領域及び静止画像領域に対してそれぞれ最適の中間調を疑似的に表す前記疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の信号処理方法に係り、前記映像入力信号をフレーム毎に記憶する記憶処理と、前記映像入力信号に基づく現フレーム画像と前記記憶されている前フレーム画像とを画素毎に階調値を比較してフレーム間画素情報を生成するフレーム間画素情報生成処理と、前記フレーム間画素情報に基づいて前記現フレーム画像の前フレーム画像に対する移動方向及び移動量を求めて一つ又は複数の前記動きベクトルを検出する動きベクトル検出処理と、前記動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像中の一つ又は複数の動画像領域及び静止画像領域を検出する動画像領域／静止画像領域検出処理と、前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて最適な前記疑似中間調パターンデータを生成すると共に、前記静止画像領域に対応する前記疑似中間調パターンデータを生成する疑似中間調パターンデータ生成処理と、生成された前記各疑似中間調パターンデータを当該の前記動画像領域及び静止画像領域に割り付けて１画面分の疑似中間調パターンデータを生成する１画面データ生成処理と、前記１画面分の疑似中間調パターンデータを用いて前記映像入力信号に対して前記疑似中間調処理を行って前記映像出力信号を出力する演算処理とを行うことを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の信号処理方法に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも高解像度の疑似中間調処理を行うための前記疑似中間調パターンデータを生成することを特徴としている。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の信号処理方法に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも階調数の少ない疑似中間調処理を行うための疑似中間調パターンデータを生成することを特徴としている。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項２、３又は４記載の信号処理方法に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成処理では、与えられたフレーム巡回数に対応したフレーム数毎に前記疑似中間調パターンデータを切り換えて生成し、前記動画像領域検出処理の後、前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて前記フレーム巡回数を生成するフレーム巡回数生成処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の信号処理方法に係り、前記フレーム巡回数生成処理では、前記静止画像領域に対するフレーム巡回数を前記動画像領域に対するフレーム巡回数よりも大きくすることを特徴としている。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６記載の信号処理方法に係り、前記疑似中間調パターンデータは、ディザパターンデータであることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の発明は、画像表示方法に係り、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の信号処理方法により映像入力信号を処理して生成された映像出力信号に基づいて画像を表示することを特徴としている。
【００２２】
請求項９記載の発明は、映像入力信号に対して疑似中間調パターンデータを用いて疑似中間調処理を行う信号処理回路と、該信号処理回路から出力される映像出力信号に基づいて画像を表示する表示部とを備えてなる画像表示装置に係り、前記信号処理回路は、前記映像入力信号から時間的に連続する画像の前フレーム画像と現フレーム画像との間の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像を動画像領域と静止画像領域とに分け、前記動画像領域及び静止画像領域に対してそれぞれ最適の中間調を疑似的に表す疑似中間調パターンデータを用いて前記疑似中間調処理を行う構成とされていることを特徴としている。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の画像表示装置に係り、前記信号処理回路は、前記映像入力信号をフレーム毎に記憶する記憶部と、前記映像入力信号に基づく現フレーム画像と前記記憶部に記憶されている前フレーム画像とを画素毎に階調値を比較してフレーム間画素情報を生成する画素比較部と、前記フレーム間画素情報に基づいて前記現フレーム画像の前フレーム画像に対する移動方向及び移動量を求めて一つ又は複数の前記動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記動きベクトルに基づいて前記現フレーム画像中の一つ又は複数の動画像領域及び静止画像領域を検出する動画像領域／静止画像領域検出部と、前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて最適な前記疑似中間調パターンデータを生成すると共に、前記静止画像領域に対応する前記疑似中間調パターンデータを生成する疑似中間調パターンデータ生成部と、生成された前記各疑似中間調パターンデータを当該の前記動画像領域及び静止画像領域に割り付けて１画面分の疑似中間調パターンデータを生成する１画面データ生成部と、前記１画面分の疑似中間調パターンデータを用いて前記映像入力信号に対して前記疑似中間調処理を行って前記映像出力信号を出力する演算処理部とを備えてなることを特徴としている。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の画像表示装置に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成部は、前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも高解像度の疑似中間調処理を行うための前記疑似中間調パターンデータを生成する構成とされていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の画像表示装置に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成部は、前記動画像領域に対して前記静止画像領域よりも階調数の少ない疑似中間調処理を行うための疑似中間調パターンデータを生成する構成とされていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、請求項１０、１１又は１２記載の画像表示装置に係り、前記疑似中間調パターンデータ生成部は、与えられたフレーム巡回数に対応したフレーム数毎に前記疑似中間調パターンデータを切り換えて生成する構成とされ、前記動きベクトル及び動画像領域に基づいて前記フレーム巡回数を生成して前記疑似中間調パターンデータ生成部に与えるフレーム巡回数生成部が設けられていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の画像表示装置に係り、前記フレーム巡回数生成部は、前記静止画像領域に対するフレーム巡回数を前記動画像領域に対するフレーム巡回数よりも大きくする構成とされていることを特徴としている。
【００２８】
請求項１５記載の発明は、請求項９乃至１４記載の画像表示装置に係り、前記疑似中間調パターンデータは、ディザパターンデータであることを特徴としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態である信号処理方法及び画像表示方法を実施するための画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の画像表示装置は、同図に示すように、信号処理部１１と、フレームメモリ（ＦＭ）１２と、表示部２とから構成されている。フレームメモリ１２は、たとえばＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）などで構成され、映像入力信号Ｍをフレーム毎に記憶する。信号処理部１１は、画素比較部１３と、動きベクトル検出部１４と、動きエリア／静止エリア検出部１５と、ディザパターン生成部１６と、１画面データ生成部１７と、演算処理部１８とから構成されている。画素比較部１３は、映像入力信号Ｍに基づく現フレーム画像とフレームメモリ１２に記憶されている前フレーム画像ｆとを画素毎に階調値を比較してフレーム間画素情報ｇを生成する。前フレーム画像ｆは、現フレーム画像に対し、たとえば１つ前のフレームの画像である。
【００３０】
動きベクトル検出部１４は、フレーム間画素情報ｇに基づいて現フレーム画像の前フレーム画像ｆに対する移動方向及び移動量を求めて一つ又は複数の動きベクトルｈを検出する。動きエリア／静止エリア検出部１５は、動きベクトルｈ及びフレーム間画素情報ｇに基づいて現フレーム画像中の一つ又は複数の動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂを検出する。ディザパターン生成部１６は、たとえば、種々のディザパターンデータを予め記憶するＲＯＭ（リードオンリメモリ）などで構成され、動きベクトルｈ及び動画像領域ｊａに基づいて最適な中間調を疑似的に表すディザパターンデータｋａを生成すると共に、静止画像領域ｊｂに対応するディザパターンデータｋｂを生成する。特に、この実施形態では、ディザパターン生成部１６は、動画像領域ｊａに対して静止画像領域ｊｂよりも高解像度でかつ階調数の少ない疑似中間調処理を行うためのディザパターンデータｋａを生成する。
【００３１】
１画面データ生成部１７は、生成された各ディザパターンデータｋａ，ｋｂを当該の動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂに割り付けて１画面分のディザパターンデータｐを生成する。演算処理部１８は、１画面分のディザパターンデータｐを用いて映像入力信号Ｍに対して疑似中間調処理を行って映像出力信号Ｎを出力する。表示部２は、たとえばＰＤＰなどで構成され、演算処理部１８から出力される映像出力信号Ｎに基づいて画像を表示する。
【００３２】
信号処理部１１とフレームメモリ１２とで信号処理回路が構成され、同信号処理回路は、映像入力信号Ｍから時間的に連続する画像の前フレーム画像ｆと現フレーム画像との間の動きベクトルｈを検出し、同動きベクトルｈに基づいて現フレーム画像を動画像領域ｊａと静止画像領域ｊｂとに分け、動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂに対してそれぞれ最適のディザパターンデータｐを用いて疑似中間調処理を行う。
【００３３】
図２は、図１中の信号処理部１１、フレームメモリ１２及び表示部２が用いられるプラズマ表示装置の電気的構成の一例を示す概略のブロック図である。
このプラズマ表示装置は、アナログインタフェース２０と、ＰＤＰモジュール３０とから構成されている。アナログインタフェース２０は、クロマ・デコーダを備えるＹ／Ｃ（輝度色）分離回路２１と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路２２と、ＰＬＬ（位相ロック）回路を有する同期信号制御回路２３と、画像フォーマット変換回路２４と、逆γ変換回路２５と、システム・コントロール回路２６と、ＰＬＥ（Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）制御回路２７とから構成されている。図１中の信号処理部１１及びフレームメモリ１２は、この逆γ変換回路２５の一部である。ＰＤＰモジュール３０は、図１中の表示部２に対応するものであり、デジタル信号処理制御回路３１と、パネル部３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータを内蔵するモジュール内電源回路３３とから構成されている。デジタル信号処理制御回路３１は、入力インタフェース信号処理回路３４と、フレームメモリ３５と、メモリ制御回路３６と、ドライバ制御回路３７とから構成されている。
【００３４】
パネル部３２は、ＰＤＰ５０と、同ＰＤＰ５０の走査電極を駆動する走査ドライバ３８と、データ電極を駆動するデータドライバ３９Ａ，３９Ｂと、ＰＤＰ５０及び走査ドライバ３８にパルス電圧を供給する高圧パルス回路４０Ａ，４０Ｂと、同高圧パルス回路４０Ａ，４０Ｂで発生する余剰電力を回収する電力回収回路４１とから構成されている。
【００３５】
このプラズマ表示装置では、概略的には、入力されたアナログ映像信号がアナログ・インタフェース２０でデジタル映像信号に変換され、同デジタル映像信号がＰＤＰモジュール３０に供給される。たとえば、図示しないテレビチューナなどから出力されたアナログ映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路２１でＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度信号に分離された後、Ａ／Ｄ変換回路２２でデジタル映像信号に変換される。この後、デジタル映像信号の画素構成とＰＤＰモジュール３０の画素構成とが異なる場合には、同デジタル映像信号は画像フォーマット変換回路２４で同ＰＤＰモジュール３０に対応する画像フォーマットに変換される。
【００３６】
ＰＤＰ５０の入力信号に対する表示輝度の特性は線形的に比例するが、通常の映像信号はＣＲＴの特性に合わせて予め補正（γ変換）されている。このため、Ａ／Ｄ変換回路２２においてアナログ映像信号のＡ／Ｄ変換が行われた後、逆γ変換回路２５で逆γ変換が行われる。この逆γ変換において、図１中のフレームメモリ１２及び信号処理部１１による疑似中間調処理が行われ、線形特性に復元されたデジタル映像信号が生成される。このデジタル映像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号としてＰＤＰモジュール３０へ出力される。
【００３７】
また、アナログ映像信号には、Ａ／Ｄ変換用のサンプリングクロック及びデータクロック信号が含まれていないため、同期信号制御回路２３に内蔵されているＰＬＬ回路で、アナログ映像信号と同時に供給される水平同期信号を基準としてサンプリングクロック及びデータクロック信号が生成され、ＰＤＰモジュール３０へ出力される。また、アナログインタフェース２０のＰＬＥ制御回路２７は、ＰＤＰモジュール３０に対して輝度の制御を行う。具体的には、平均輝度レベルが所定値以下である場合には表示輝度を上昇させ、平均輝度レベルが所定値を超える場合には表示輝度を低下させる。ＰＬＥ制御回路２７では、平均輝度レベルに応じて輝度制御データが設定され、入力インタフェース信号処理回路３４内の図示しない輝度レベル制御回路へ送出される。
【００３８】
システム・コントロール回路２６からは、各種制御信号がＰＤＰモジュール３０へ送出される。たとえば、入力インタフェース信号処理回路３４に入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の平均輝度レベルは、同入力インタフェース信号処理回格３４内の図示しない入力信号平均輝度レベル演算回路により計算され、たとえば５ビットデータとして出力される。デジタル信号処理制御回路３１では、入力インタフェース信号処理回路３４でこれらの各種信号が処理された後、制御信号がパネル部３２に送出される。同時に、メモリ制御回路３６及びドライバ制御回路３７からメモリ制御信号及びドライバ制御信号がパネル部３２に送出される。
【００３９】
ＰＤＰ５０は、たとえば、１３６５×７６８画素を有している。ＰＤＰ５０では、走査ドライバ３８で走査電極が制御され、かつデータドライバ３９でデータ電極が制御されることにより、これらの画素のうちの所定の画素の点灯又は非点灯が制御され、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号に対応した表示が行われる。また、ロジック用電源により、デジタル信号処理制御回路３１及びパネル部３２にロジック用電力が供給される。また、表示用電源からモジュール内電源回路３３に直流電力が供給され、この直流電力の電圧が所定の電圧に変換された後、パネル部３２に供給される。
【００４０】
図３は、図１の画像表示装置の動作説明図である。
この図を参照して、この形態の信号処理方法及び画像表示方法について説明する。
この画像表示装置では、映像入力信号Ｍから時間的に連続する画像の前フレーム画像ｆと現フレーム画像との間の動きベクトルｈが検出され、同動きベクトルｈに基づいて現フレーム画像が動画像領域ｊａと静止画像領域ｊｂとに分けられ、動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂに対してそれぞれ最適のディザパターンデータｐを用いて疑似中間調処理が行われる。
【００４１】
すなわち、映像入力信号Ｍは、フレーム毎にフレームメモリ１２に記憶される（記憶処理）。また、画素比較部１３では、映像入力信号Ｍに基づく現フレーム画像とフレームメモリ１２に記憶されている前フレーム画像ｆとが画素毎に階調値が比較されてフレーム間画素情報ｇが生成される（フレーム間画素情報生成処理）。たとえば、図３に示すように、前々フレーム画像中の文字“Ａ”の占有する領域Ｆａ１は、前フレーム画像では領域Ｆａ２に移動し、さらに、同領域Ｆａ２が現フレーム画像では領域Ｆａ３に移動している。また、前々フレーム画像中の文字“Ｂ”の占有する領域Ｆｂ１は、前フレーム画像では領域Ｆｂ２に移動し、さらに、同領域Ｆｂ２が現フレーム画像では領域Ｆｂ３に移動している。フレーム間画素情報ｇは、これらの時間的に連続する画像の前フレーム画像と現フレーム画像とが比較されることにより求められる。
【００４２】
動きベクトル検出部１４では、フレーム間画素情報ｇに基づいて現フレーム画像の前フレーム画像ｆに対する移動方向及び移動量が求められ、動きベクトルｈとして図３中の動きベクトルＶ１，Ｖ２が検出される（動きベクトル検出処理）。動きエリア／静止エリア検出部１５では、動きベクトルＶ１，Ｖ２（動きベクトルｈ）に基づいて現フレーム画像中の動画像領域ｊａとして図３中の動画像領域α，βが検出される（動画像領域検出処理）。ディザパターン生成部１６では、動きベクトルｈ及び動画像領域ｊａに基づいて最適なディザパターンデータｋａが生成されると共に、静止画像領域ｊｂに対応するディザパターンデータｋｂが生成される（ディザパターンデータ生成処理）。ディザパターンデータｋａは、動画像領域ｊａに対して静止画像領域ｊｂよりも高解像度でかつ階調数の少ない疑似中間調処理を行うように生成される。この場合、動きの大きい領域に対しては、たとえば２×２画素の配列によるディザパターンが生成され、動きの小さい領域に対しては、３×３画素や４×４画素などの配列によるディザパターンが生成される。この場合、たとえば２値ディザ法により、２値のディザパターンが生成される。
【００４３】
１画面データ生成部１７では、各ディザパターンデータｋが動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂに割り付けられ、１画面分のディザパターンデータｐが生成される（１画面データ生成処理）。演算処理部１８では、１画面分のディザパターンデータｐを用いて映像入力信号Ｍに対して疑似中間調処理が行われて映像出力信号Ｎが出力される（演算処理）。映像出力信号Ｎは表示部２へ送出され、同表示部２で画像が表示される。
【００４４】
以上のように、この第１の実施形態では、動きベクトルｈに基づいて現フレーム画像が動画像領域ｊａと静止画像領域ｊｂとに分けられ、動画像領域ｊａ及び静止画像領域ｊｂに対してそれぞれ最適のディザパターンデータｐを用いて疑似中間調処理が行われるので、一部に動画像領域のある画像や、それぞれ異なる方向の動画像領域のある画像を表示する場合でも、ディザパターンによる干渉縞が発生することがなく、表示画面全体において違和感のない暗部の階調再現性が実現する。また、動画像領域ｊａでは解像度に重点をおいた表示が行われ、静止画像領域ｊｂでは解像度は粗くなるが高階調の表示が行われる。
【００４５】
第２の実施形態
図４は、この発明の第２の実施形態である信号処理方法及び画像表示方法を実施するための画像表示装置の電気的構成を示すブロック図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の画像表示装置では、図１中の信号処理部１１に代えて、新たな機能が付加された信号処理部１１Ａが設けられている。他は、図１と同様の構成である。信号処理部１１Ａでは、図１中のディザパターン生成部１６に代えて、新たな機能が付加されたディザパターン生成部１６Ａが設けられ、かつフレーム巡回数生成部１９が設けられている。ディザパターン生成部１６Ａは、ディザパターン生成部１６の機能に加え、与えられたフレーム巡回数ｅに対応したフレーム数毎にディザパターンデータｋを切り換えて生成する。フレーム巡回数生成部１９は、動きベクトルｈ及び動画像領域ｊａに基づいてフレーム巡回数ｅを生成してディザパターンデータ生成部１６Ａに与える。また、フレーム巡回数生成部１９は、静止画像領域ｊｂに対するフレーム巡回数ｅを動画像領域ｊに対するフレーム巡回数ｅよりも大きくする。
【００４６】
この形態の信号処理方法及び画像表示方法では、次の点が第１の実施形態と異なっている。
すなわち、動画像領域検出処理の後、フレーム巡回数生成部１９で動きベクトルｈ及び動画像領域ｊに基づいてフレーム巡回数ｅが生成される（フレーム巡回数生成処理）。この場合、静止画像領域ｊｂに対するフレーム巡回数ｅは、動画像領域ｊａに対するフレーム巡回数ｅよりも大きい。たとえば、動きの小さい領域（静止画像領域ｊｂ）に対しては２フレーム毎にディザパターンデータｋｂを切り換え、動きの大きい領域（動画像領域ｊａ）では４フレーム毎にディザパターンデータｋａを切り換える。ディザパターンデータ生成処理では、ディザパターン生成部１６Ａでフレーム巡回数生成部１９から与えられたフレーム巡回数ｅに対応したフレーム数毎にディザパターンデータｋが切り換えられて生成される。この後、第１の実施形態と同様の処理が行われる。
【００４７】
以上のように、この第２の実施形態では、動きベクトルｈ及び動画像領域ｊａに基づいてフレーム巡回数ｅを切り換えるようにしたので、第１の実施形態の利点に加え、動きの小さい領域（静止画像領域ｊｂ）に対してフレーム巡回数を多くすることができ、階調再現性の性能が向上する。
【００４８】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、実施形態では、図１中の信号処理部１１及びフレームメモリ１２は、図２のプラズマ表示装置の一部を構成するものであるが、プラズマ表示装置に限らず、たとえば、液晶表示装置、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いた投射型映像表示装置などでも良い。また、前フレーム画像ｆは、現フレーム画像に対し、１つ前のフレームの画像に限らず、複数フレーム前の画像でも良い。また、上記実施形態では、２値ディザ法によりディザパターンを生成する例を説明したが、これに限らず、多値ディザ法により、たとえば３値、４値などのディザパターンを生成するようにしても良い。また、映像入力信号Ｍがカラーの映像信号であるならば、カラーディザ法により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応したディザパターンを生成するのが好ましい。また、上記第１の実施形態では、疑似中間調パターンデータの生成は、ディザ法に代えて、たとえば濃度パターン法などを用いても良い。すなわち、濃度パターン法では、原画像の１画素に対して、表示画像上のｎ×ｎ（ｎ；自然数）の配列の画素を割り当て、たとえば、２×２の配列を用いて５段階の濃度を表現する。すなわち、単位面積あたりの黒画素の密度を変化させて中間調を表現する。また、動画像領域及び静止画像領域に対して、それぞれ誤差配分法により中間調を表現しても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、動きベクトルに基づいて現フレーム画像を動画像領域と静止画像領域とに分け、動画像領域及び静止画像領域に対してそれぞれ最適の疑似中間調パターンデータを用いて疑似中間調処理を行うので、一部に動画像領域のある画像や、それぞれ異なる方向の動画像領域のある画像を表示する場合でも、疑似中間調パターンによる干渉縞が発生することがなく、表示画面全体において違和感のない暗部の階調再現性を実現できる。また、動画像領域では解像度に重点をおいた表示を行うことができ、静止画像領域では解像度は粗くなるが高階調の表示を行うことができる。また、動きベクトル及び動画像領域に基づいてフレーム巡回数を切り換えるようにしたので、動きの小さい領域（静止画像領域）に対してフレーム巡回数を多くすることができ、階調再現性の性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である信号処理方法及び画像表示方法を実施するための画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の信号処理部１１、フレームメモリ１２及び表示部２が用いられるプラズマ表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の画像表示装置の動作説明図である。
【図４】この発明の第２の実施形態である信号処理方法及び画像表示方法を実施するための画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】従来の画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】従来の他の画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】ディザパターンの例を示す図である。
【図８】ディザパターンによる問題点を説明する図である。
【符号の説明】
２      表示部
１１，１１Ａ      信号処理部（信号処理回路の一部）
１２      フレームメモリ（ＦＭ）（記憶部、信号処理回路の一部）
１３      画素比較部（信号処理回路の一部）
１４      動きベクトル検出部（信号処理回路の一部）
１５      動きエリア／静止エリア検出部（動画像領域／静止画像領域検出部、信号処理回路の一部）
１６，１６Ａ      ディザパターン生成部（信号処理回路の一部）
１７      １画面データ生成部（信号処理回路の一部）
１８      演算処理部（信号処理回路の一部）
１９      フレーム巡回数生成部（信号処理回路の一部）
２０      アナログインタフェース（表示部の一部）
３０      ＰＤＰモジュール（表示部の一部）
【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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【図７】
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【図８】
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