(57)【要約】【課題】本発明は、画質劣化を抑制しつつ電力を削減することができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。【解決手段】フィールド画像を輝度に重み付けをした複数の２値のサブフィールド画像に分割し、該サブフィールド画像を時間的に重ね合わせることで階調表示を行う画像表示装置であって、  前記サブフィールド画像に対応するアドレスデータを生成するアドレスデータ処理回路６０を有し、  該アドレスデータ処理回路は、少なくとも１つの前記サブフィールド画像において、アドレスデータの変化が密になっている領域の平滑化を行う平滑化手段６１と、  前記少なくとも１つの前記サブフィールド画像の輝度変化が緩やかな領域において、前記平滑化を抑制する平滑化抑制手段６２と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールド画像を輝度に重み付けをした複数の２値のサブフィールド画像に分割し、該サブフィールド画像を時間的に重ね合わせることで階調表示を行う画像表示装置であって、
前記サブフィールド画像に対応するアドレスデータを生成するアドレスデータ処理回路を有し、
該アドレスデータ処理回路は、少なくとも１つの前記サブフィールド画像において、アドレスデータの変化が密になっている領域の平滑化を行う平滑化手段と、
前記少なくとも１つの前記サブフィールド画像の輝度変化が緩やかな領域において、前記平滑化を抑制する平滑化抑制手段と、を有する画像表示装置。
【請求項２】
前記平滑化手段は、前記サブフィールド画像に対してオープニング処理又はクロージング処理を行う請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記平滑化抑制手段は、前記オープニング処理又は前記クロージング処理が行われた画像データと処理前の前記サブフィールド画像の画像データとの差分をとってトップハット画像又はブラックハット画像を取得し、該トップハット画像又は該ブラックハット画像の画像データを処理対象とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記平滑化抑制手段は、前記トップハット画像又は前記ブラックハット画像の画像データの処理対象画素が、低周波領域にあるか否かを判定する空間周波数判定処理を行う請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記空間周波数判定処理は、処理対象画素の所定の周辺設定領域内の総画素数に対する書き込みを行わない画素数の総和の比率に閾値を設けて、画像データの輝度変化が緩やかな領域を判定する処理である請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記平滑化抑制手段は、前記輝度変化が緩やかな領域内の画素について、前記平滑化が行われていない状態に戻す処理を行う請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記平滑化手段は、処理対象とする画素と同じデータ電極上の前後を含む所定数の画素について、前記オープニング処理又は前記クロージング処理を行う請求項２乃至６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記フィールド画像は、赤、緑、青の３色のフィールド画像を含むカラーフィールド画像であり、
各色のサブフィールド画像を処理対象とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記平滑化抑制手段は、前記カラーフィールド画像をモノクロ画像信号に変換し、該モノクロ画像信号を用いて前記輝度変化が緩やかな領域を判定する請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
フィールド画像を輝度に重み付けをした複数の２値のサブフィールド画像に分割し、該サブフィールド画像を時間的に重ね合わせることで階調表示を行う画像表示方法であって、
前記サブフィールド画像に対応するアドレスデータを生成するステップと、
少なくとも１つの前記サブフィールド画像において、アドレスデータの変化が密になっている領域の平滑化を行うステップと、
前記少なくとも１つの前記サブフィールド画像の輝度変化が緩やかな領域において、前記平滑化を抑制する平滑化抑制処理を行うステップと、を有する画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像表示装置の１つとして、プラズマディスプレイ装置が知られている。図１は、従来から用いられているプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）３０の一例を示した図である。ＰＤＰ３０は、図１で示すように、前面板１０と背面板２０とが対向して構成される。前面板１０は、前面ガラス基板１１の表面上に互いに平行に配置された走査電極１２と維持電極１３とを備え、走査電極１２及び維持電極１３上を誘電体層１４及び保護層１５が覆って構成される。
【０００３】
また、背面板２０は、背面ガラス基板２１上にデータ電極２２が走査電極１２及び維持電極１３と直交するように配置され、データ電極２２の上を赤、緑、青の蛍光体２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが覆って構成される。また、蛍光体２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの境界には、隔壁２４が形成される。なお、走査電極１２、維持電極１３及びデータ電極２２の交点に、発光セルが形成される。
【０００４】
図２は、従来のプラズマディスプレイ装置の全体構成の一例を示した図である。図２に示すように、プラズマディスプレイ装置は、映像信号を処理する映像データ処理回路４０と、走査電極１２、維持電極１３及びデータ電極２２にそれぞれパルス電圧を印加するための走査電極駆動回路８０、維持電極駆動回路９０及びデータ電極駆動回路７０を有する。そして、映像信号を処理するための映像データ処理回路４０と、制御信号を発生させるための制御信号発生回路５０及びアドレスデータの処理を行うためのアドレスデータ処理回路１６０を備える。映像データ信号は、アドレスデータ処理回路１６０に送られ、データ電極駆動回路７０で点灯させる発光セルのアドレス選択が行われるが、各電極１２、１３、２２の駆動は、同期信号が入力された制御信号発生回路５０により、同期が取られて行われる。
【０００５】
プラズマディスプレイ装置の駆動は、サブフィールド法により行われる。サブフィールド法は、２値の画像表示を行う表示装置で中間階調を表示する一手法として知られている。
【０００６】
図３は、サブフィールド法の一例を示した図である。サブフィールド法では、図３に示すように、例えば入力画像が８ビットのデータの場合、２のべき乗の重みを持たせた８枚のサブフィールドに分割し、これらを重ね合わせることにより中間階調を表現する。なお、１つのサブフィールドは、書き込み放電期間Ｔａと維持放電期間Ｔｓとを含み、書き込み放電期間Ｔａにアドレス選択を行い、維持放電期間Ｔｓで各サブフィールドの重み付けに応じた所定回数の維持放電を行う。
【０００７】
図４は、サブフィールド法における各電極に印加される電圧パルスの一例を示した図である。図４に示すように、それぞれのサブフィールドで走査電極１２に走査パルスＰｓｃａが１行目から順次印加され、走査パルスＰｓｃａが印加されるタイミングでデータ電極２２にデータパルスＰｄを出力するか否かでアドレスデータの書込みが行われる。引き続き、維持電極１３と走査電極１２に交互に維持パルスＰｓｕｓが印加され、書込みがあった発光セルで維持パルスＰｓｕｓの回数だけ発光する。それぞれのサブフィールドにおける維持パルスＰｓｕｓの回数が２のべき乗に比例した回数に設定されているので、８枚のサブフィールド画像を時間的に重ね合わせることで、中間調を持った動画像が表示される。
【０００８】
ところで、ＰＤＰ３０の電極１２、１３、２２間には誘電体からなる容量性の構造物があり、駆動回路７０、８０、９０の負荷は容量性負荷となる。アドレスデータを書き込む際に、データパルスＰｄがローからハイに変化、あるいはハイからローに変化する場合に電力を消費する。市松模様のようにデータパルスＰｄの遷移が多くなると消費する電力も大きくなる。表示装置が大型、高精細化されると、負荷容量が大きくなるとともに、画素数が増えるため、データパルスＰｄの遷移回数も増加し、電力損失も増大する。サブフィールド法を用いたプラズマディスプレイ装置においては、かかるデータパルスＰｄ遷移時の電力損失を削減することが課題となる。
【０００９】
この課題に対して、２値のサブフィールド画像に空間フィルタを施して、平滑化することによりデータパルスの遷移回数を減らして消費電力を削減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３４７６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された方法では、画像の空間周波数が高い領域では画質劣化があまり目立たないが、輝度変化がゆるやかな領域で画質劣化が認知され易くなる。特に、輝度の重みが大きいサブフィールド画像にこの方法を適用した場合、画質劣化が顕著になってしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、画質劣化を抑制しつつ消費電力を削減することができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像表示装置は、フィールド画像を輝度に重み付けをした複数の２値のサブフィールド画像に分割し、該サブフィールド画像を時間的に重ね合わせることで階調表示を行う画像表示装置であって、
前記サブフィールド画像に対応するアドレスデータを生成するアドレスデータ処理回路を有し、
該アドレスデータ処理回路は、少なくとも１つの前記サブフィールド画像において、アドレスデータの変化が密になっている領域の平滑化を行う平滑化手段と、
前記少なくとも１つの前記サブフィールド画像の輝度変化が緩やかな領域において、前記平滑化を抑制する平滑化抑制手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画質劣化を抑制しつつ電力消費を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来から用いられているプラズマディスプレイパネルの一例を示した図である。
【図２】従来のプラズマディスプレイ装置の全体構成の一例を示した図である。
【図３】サブフィールド法の一例を示した図である。
【図４】サブフィールド法における各電極に印加される電圧パルスの一例を示した図である。
【図５】実施形態１に係るプラズマディスプレイ装置の一例を示した全体構成図である。
【図６】実施形態１に係る画像表示装置を用いた画像処理方法の処理フローの一例を示した図である。
【図７】入力されたフィールド画像の一例を示した図である。
【図８】入力画像の第５サブフィールド画像を示した図である。
【図９】オープニング処理後の第５サブフィールド画像を示した図である。
【図１０】トップハット処理により得られたトップハット画像を示した図である。
【図１１】低周波領域のデータを削除したトップハット画像を示した図である。
【図１２】最終の第５サブフィールド画像を示した図である。
【図１３】低周波領域の処理を行わなかった場合と行った場合の出力画像を示した図である。図１３（Ａ）は、低周波領域の処理を行わない場合の比較例に係る画像表示装置の出力画像である。図１３（Ｂ）は、低周波領域の処理を行った場合の実施形態１に係る画像表示装置の出力画像である。図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）に示した比較例に係る画像表示装置の出力画像の領域Ａの拡大図である。図１３（Ｄ）は、図１３（Ｂ）に示した実施形態１に係る画像表示装置の出力画像の領域Ａの拡大図である。図１３（Ｅ）は、入力画像の同一箇所の領域Ａの拡大図である。
【図１４】実施形態１に係る画像表示装置による画像表示処理を行ったサブフィールド画像データと入力のサブフィールド画像データのデータパルスの遷移回数を示した表である。
【図１５】実施形態２に係る画像処理装置及び画像処理方法の処理フローの一例を示した図である。
【図１６】入力されるカラー画像の１フィールド画像の一例を示した図である。
【図１７】低周波領域のデータを削除したカラートップハット画像を示した図である。図１７（Ａ）は、低周波領域のデータを削除した赤信号のトップハット画像を示した図である。図１７（Ｂ）は、低周波領域のデータを削除した緑信号のトップハット画像を示した図である。図１７（Ｃ）は、低周波領域のデータを削除した青信号のトップハット画像を示した図である。
【図１８】本発明の実施形態２に係る画像表示装置による画像表示処理を行ったサブフィールド画像データと入力のサブフィールド画像データのデータパルス電位の遷移回数を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１７】
〔実施形態１〕
図５は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置の一例を示した全体構成図である。実施形態１においては、画像表示装置をプラズマディスプレイ装置として構成した例を挙げて説明する。図５において、本実施形態に係る画像表示装置は、ＰＤＰ３０と、映像データ処理回路４０と、制御信号発生回路５０と、アドレスデータ処理回路６０と、データ電極駆動回路７０と、走査電極駆動回路８０と、維持電極駆動回路９０とを備える。また、ＰＤＰ３０は、走査電極１２と、維持電極１３と、データ電極２２とを備える。ここで、アドレスデータ処理回路６０以外の構成要素は、図１及び図２で示した構成要素と同様であるので、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
アドレスデータ処理回路６０は、平滑化フィルタ６１と、平滑化抑制フィルタ６２とを備える。また、平滑化抑制フィルタ６２は、トップハット処理手段６３と、空間周波数判定部手段６４と、抑制手段６５とを有する。
【００１９】
平滑化フィルタ６１は、平滑化処理を行う空間フィルタであり、具体的には、オープニング処理又はクロージング処理を行う。平滑化処理は、注目画素の周辺の輝度値を用いて、輝度値を平均化する処理である。なお、オープニング処理及びクロージング処理の内容は後述する。
【００２０】
平滑化抑制フィルタ６２は、平滑化フィルタで行われた平滑化処理を抑制するための空間フィルタである。平滑化抑制フィルタ６２は、トップハット処理手段６３と、空間周波数判定手段６４と、抑制手段６５とを備える。
【００２１】
トップハット処理手段６３は、平滑化フィルタ６１の平滑化処理により得られた画像データと、平滑化処理前の画像データとの差分をとり、トップハット画像を取得する手段である。
【００２２】
空間周波数判定手段６４は、注目画素が、低周波数領域に含まれているか否かを判定する手段である。なお、空間周波数判定手段６４の具体的な処理内容については後述する。
【００２３】
抑制手段６５は、空間周波数判定手段６４により、低周波数領域に含まれていると判定された画素について、平滑化フィルタ６１で受けた平滑化処理を取り消す処理を行う手段である。これにより、平滑化フィルタ６１による平滑化処理が抑制される。
【００２４】
なお、平滑化フィルタ６１、平滑化抑制フィルタ６２及び平滑化抑制フィルタ６２に含まれるトップハット処理手段６３、空間周波数判定手段６４及び抑制手段６５は、種々の演算処理を行うため、特定の用途のために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）を搭載し、プログラムにより動作するマイクロコンピュータ等を含んで構成されてよい。
【００２５】
図６は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置を用いた画像処理方法の処理フローの一例を示した図である。より具体的には、図６は、入力された（縦１６５×横２０２）画素のモノクロ画像データを処理してデータ電極駆動回路に出力するまでの流れを示している。実施形態１においては、８ビットのモノクロ画像の１フィールド画像が入力される場合を例にして画像表示装置の動作を説明する。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
図６において、ステップＳ１００では、８ビットモノクロ画像データが、１フィールド画像として入力される。フィールド画像は、映像データ処理回路４０に入力される。
【００２７】
図７は、映像データ処理回路４０に入力されたフィールド画像の一例を示した図である。以後、図７に示すフィールド画像が入力された例を用いて、本実施形態に係る画像表示装置の動作を説明する。図７に示されるように、入力されたフィールド画像は、木の葉と人工物が映った映像である。
【００２８】
図６に戻る。ステップＳ１１０では、映像データ処理回路４０に入力された１フィールド画像が、第１から第８までの８枚のサブフィールド画像に変換される。かかるサブフィールド変換は、映像データ処理回路４０で行われてよい。
【００２９】
各サブフィールド画像データは「１」または「０」の２値の信号から構成される。第１のサブフィールド画像の輝度重みを２０＝１、第２のサブフィールド画像の輝度重みを２１＝２、第３のサブフィールド画像の輝度重みを２２＝４、第４のサブフィールド画像の輝度重みを２３＝８、第５のサブフィールド画像の輝度重みを２４＝１６、第６のサブフィールド画像の輝度重みを２５＝３２、第７のサブフィールド画像の輝度重みを２６＝６４、第８のサブフィールド画像の輝度重みを２７＝１２８とする。維持電極駆動回路９０と走査電極駆動回路８０から、各サブフィールド画像の輝度重みに比例した数の維持パルスＰｓｕｓを出力し、アドレスデータの書き込みがあった画素のみ発光させ、第１から第８のサブフィールド画像を連続して表示することにより２５６階調の中間調をもった画像を表示することができる。
【００３０】
図８は、入力画像の第５サブフィールド画像を示した図である。図７に示すように、第５サブフィールド画像は、２値画像で表現される。本実施形態では第５サブフィールド画像に平滑化処理及び平滑抑制処理を施した例を挙げて説明する。
【００３１】
図６に戻り、ステップＳ１２０では、図８に示した第５サブフィールド画像データをオープニング処理することにより、平滑化処理が行われる。平滑化処理は、平滑化フィルタ６１により行われる。
【００３２】
オープニング処理は、最初に行う収縮処理と、収縮処理後に行う膨張処理から構成される。収縮処理は、注目画素の周辺に１つでも黒があれば、注目画素を黒に置き換える処理である。逆に、膨張処理は、注目画素の周辺に１つでも白があれば、注目画素を白に置き換える処理である。本実施形態における収縮処理及び膨張処理では、処理対象とする注目画素にデータ電極２２を共通とする前後の画素を加えた３画素について計算を行う。収縮処理は、白を「１」、黒を「０」としたときに、３画素のデータについて、合計が２以下であれば処理対象画素の値を「０」とし、それ以外では「１」とする。つまり、３つの画素総てが「１」であれば「１」とするが、それ以外は「０」とする。また、膨張処理は３画素のデータの合計が１以上であれば処理対象画素の値を「１」とし、それ以外では「０」とする。つまり、３画素のうち１つでも「１」があれば「１」とし、３画素総てが「０」のときに「０」とする。
【００３３】
図９は、オープニング処理後の第５サブフィールド画像を示した図である。図９に示すように、オープニング処理後の第５サブフィールド画像は、図８に示したオープニング処理前のサブフィールド画像よりも、黒くなった領域が増加している。つまり、オープニング処理により、「１」から「０」に変換された領域が増加していることが示されている。
【００３４】
図６に戻り、ステップＳ１３０では、トップハット処理が行われる。トップハット処理は、平滑化抑制フィルタ６２のトップハット処理手段６３により行われる。トップハット処理は、図８に示したオープニング処理前のサブフィールド画像の画像データと、図９に示したオープニング処理後のサブフィールド画像の画等データとの差分をとることにより行われる。
【００３５】
図１０は、ステップＳ１３０で行われたトップハット処理により得られたトップハット画像を示した図である。トップハット処理では、オープニング処理前のサブフィールド画像とオープニング処理後のサブフィールド画像との差分が取られるため、オープニング処理前の画像からオープニング処理後の画像を控除した場合、白の「１」の部分が、１−０＝１となる部分であり、オープニング処理により白から黒へと変化した部分となる。
【００３６】
図６に戻り、ステップＳ１４０において、図１０に示したトップハット画像を処理対象として、元の第５サブフィールド画像の空間周波数判定処理が行われ、処理対象画素（注目画素）が低周波領域にあるか否かが判定される。なお、空間周波数判定処理は、空間周波数判定手段６４により行われる。ここで、低周波領域は、「１」と「０」の輝度変化が少ない領域であるので、輝度変化が緩やかな領域を意味する。
【００３７】
そして、処理対象画素が低周波領域であると判定された場合には、ステップＳ１５０に進み、処理対象画素が、トップハット画像の画像データから除外する処理を行う。これにより、低周波領域においてはトップハット画像の白の「１」の部分が削除され、オープニング処理による白から黒への変換処理が抑制される。なお、トップハット画像からの低周波領域のデータの除外は、抑制手段６５により行われる。ステップＳ１５０の後は、ステップＳ１６０へと進む。
【００３８】
一方、ステップＳ１４０において、処理対象画素が低周波領域でないと判定された場合には、ステップＳ１５０の処理を行わずに、ステップＳ１６０へと進む。
【００３９】
ステップＳ１６０では、低周波領域のデータを削除したトップハット画像を取得する。
【００４０】
具体的には、空間周波数判定処理においては、処理対象の画素を中心とした所定領域について、画素データの合計が所定の閾値を超えているか否かにより、処理対象画素が低周波領域にあるか否かが判定される。例えば、トップハット画像において処理対象の画素が「１」の場合、処理対象画素を中心とした７×７画素データを合計し、その値が１０以下であれば低周波領域と判定し、処理対象画素の値を「０」とする。低周波でないと判定した場合「１」のままとする。以上の処理により図１０の低周波領域において、データを削除したトップハット画像を得ることができる。
【００４１】
図１１は、図１０に示したトップハット画像から、低周波領域のデータを削除したトップハット画像を示した図である。図１１に示すトップハット画像は、図１０に示すトップハット画像よりも白の領域が減少している。オープニング処理により白から黒に変化した部分が減少し、オープニング処理による平滑化が抑制されていることが分かる。
【００４２】
図６に戻り、ステップＳ１７０では、元のサブフィールド画像と低周波領域のデータを削除したトップハット画像との差分がとられ、最終のサブフィールド画像に変換される。
【００４３】
ステップＳ１８０では、得られた最終のサブフィールド画像がデータ電源駆動回路７０に供給され、供給されたサブフィールド画像に基づいて、書き込み放電Ｐａが行われ、図６に示した処理フローを終了する。
【００４４】
図１２は、最終の第５サブフィールド画像を示した図である。図１２においては、元の第５サブフィールド画像データから低周波領域のデータを削除したトップハット画像データを差し引いた最終サブフィールド画像が示されている。図１２に示すように、最終のサブフィールド画像は、図８に示した処理前の第５サブフィールド画像よりも黒い部分が多くなり、平滑化処理が施されているが、図９に示したオープニング処理された第５サブフィールド画像よりも白い部分が多くなり、平滑化処理が抑制されていることが分かる。なお、図１２に示された最終の第５サブフィールド画像は、データ電極駆動回路７０に出力される。
【００４５】
図１３は、低周波領域の処理を行わなかった場合と行った場合の出力画像を示した図である。図１３（Ａ）は、低周波領域の処理を行わない場合の比較例に係る画像表示装置の出力画像であり、図１３（Ｂ）は、低周波領域の処理を行った場合の実施形態１に係る画像表示装置の出力画像である。また、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）に示した比較例に係る画像表示装置の出力画像の領域Ａの拡大図であり、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｂ）に示した実施形態１に係る画像表示装置の出力画像の領域Ａの拡大図である。図１３（Ｅ）は、入力画像の同一箇所の領域Ａの拡大図である。
【００４６】
図１３（Ｃ）に示すように、比較例に係る画像表示装置による低周波領域の処理を行わなかった場合では、画質劣化が生じている。一方、図１３（Ｄ）に示すように、本実施形態に係る画像表示装置による低周波領域の処理を行った場合では、図１３（Ｃ）に見られるような画質劣化は生じていない、また、図１３（Ｅ）の入力画像と比較しても、大きな画質劣化は生じていないことが分かる。
【００４７】
図１４は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置による画像表示処理を行ったサブフィールド画像データと、入力のサブフィールド画像データのデータパルス電位の遷移回数を示した表である。図１４に示すように、実施形態１に係る画像形成方法に沿った処理を行うことで約６０％に遷移回数が削減されていることが分かる。これにより、発光セルの発光と非発光の切り替え回数を低減させ、電力の削減を図ることができる。
【００４８】
このように、実施形態１に係る画像表示装置によれば、画質劣化を抑制しつつ、消費電力の低減を図ることができる。
【００４９】
なお、実施形態１においては、平滑化の処理をオープニング処理にした例を挙げて説明したが、平滑化の処理をクロージング処理としてもよい。クロージング処理においては、同じ回数だけ、膨張処理、収縮処理の順序で処理を行う。なお、膨張処理及び収縮処理の具体的な内容は、上述の通りである。
【００５０】
また、実施形態１においては、平滑化処理の後にトップハット処理を行う例について説明したが、トップハット処理の代わりにブラックハット処理を行うようにしてもよい。ブラックハット処理においては、クロージング処理した画像から、元画像を差し引く処理を行う。
【００５１】
このように、平滑化処理をクロージング処理とし、平滑化処理の後にはブラックハット処理を行うようにしてもよい。その後の処理は、今までの説明と同様に行うことができる。なお、この場合、図５に示した平滑化抑制フィルタ６２内のトップハット処理手段６３は、ブラックハット処理手段６３に置き換えることができる。
【００５２】
また、実施形態１においては、第５サブフィールドについて、本実施形態に係る画像表示方法の処理を適用した例を挙げて説明したが、他のサブフィールドに適用することも可能であるし、複数のサブフィールドに適用することも可能である。例えば、品質劣化を小さくするためには、輝度の重み付けが小さいサブフィールドに適用することが好ましいため、例えば、第１〜第３のサブフィールドの少なくとも１つ以上に本実施形態に係る画像処理方法を適用するようにしてもよい。
【００５３】
更に、実施形態１においては、画像表示装置として、プラズマディスプレイ装置を用いた例を挙げたが、階調表現に２値のサブフィールド画像を用いるサブフィールド法を利用した画像表示装置であれば、他の形態のディスプレイ装置にも適用することができる。
【００５４】
〔実施形態２〕
図１５は、本発明の実施形態２に係る画像表示装置及び画像表示方法の処理フローの一例を示した図である。実施形態２においても、画像表示装置がプラズマディスプレイ装置として構成された例を挙げて説明する。なお、実施形態２に係る画像表示装置の装置構成は、図５に示した画像表示装置の構成とほぼ同様であるので、同様の構成要素については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図１５は、入力された（縦１６５×横２０２）画素のカラー画像データを処理してデータ電極駆動回路に出力するまでの処理の流れを示している。実施形態２に係る画像表示装置は、図１に示したように、１画素は横方向に並んだ赤、緑、青の蛍光体２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを有する発光セルから成る。実施形態２に係る画像形成装置及び画像形成方法においては、８ビットカラー画像の１フィールド画像が入力される場合を例に挙げてその動作を説明する。
【００５６】
図１５において、ステップＳ２００では、８ビットのカラー画像の１フィールド画像が、映像データ処理回路４０に入力される。具体的には、カラー画像の場合には、赤、緑、青の３色について、それぞれ１フィールド画像が映像データ処理回路４０に入力される。
【００５７】
図１６は、入力されるカラー画像の１フィールド画像の一例を示した図である。以後、この入力カラー画像が入力された例について説明する。
【００５８】
図１５に戻り、ステップＳ２１０では、入力された８ビットカラー画像信号が、モノクロ画像信号に変換される。
【００５９】
ステップＳ２２０、Ｓ２２１では、１フィールドのカラー画像データ及びモノクロ画像データが、第１から第８までの８枚のサブフィールド画像データにそれぞれ変換される。
【００６０】
各サブフィールド画像データは「１」または「０」の２値の信号から構成される。第１のサブフィールド画像の輝度重みを２０＝１、第２のサブフィールド画像の輝度重みを２１＝２、第３のサブフィールド画像の輝度重みを２２＝４、第４のサブフィールド画像の輝度重みを２３＝８、第５のサブフィールド画像の輝度重みを２４＝１６、第６のサブフィールド画像の輝度重みを２５＝３２、第７のサブフィールド画像の輝度重みを２６＝６４、第８のサブフィールド画像の輝度重みを２７＝１２８とする。本実施形態では、第５サブフィールド画像に本実施形態に係る画像形成方法の処理を施すこととする。
【００６１】
ステップＳ２３０、Ｓ２３１では、カラー画像及びモノクロ画像の各々について、第５サブフィールド画像の画像データをオープニング処理する。オープニング処理は、平滑化フィルタ６１で行われてよい。なお、オープニング処理の具体的な内容については、実施形態１において説明済みであるので、その内容を省略する。オープニング処理により、アドレスデータの変化が密になっている領域の平滑化が行われる。
【００６２】
ステップＳ２４０、Ｓ２４１では、オープニング処理された第５サブフィールドカラー画像及び第５モノクロサブフィールド画像について、トップハット処理が行われる。トップハット処理は、平滑化抑制フィルタ６２のトップハット処理手段６３により行われてよい。カラーおよびモノクロの元の第５サブフィールド画像データから、オープニング処理後のカラーおよびモノクロのサブフィールド画像データを差し引くことにより、それぞれカラーとモノクロのトップハット画像を得ることができる。
【００６３】
ステップＳ２５０では、トップハット処理が行われた赤、緑、青のトップハット画像に対し、処理対象画素（注目画素）が「１」であるか否かの判定が行われる。処理対象画素が「１」でなく「０」の場合には、何ら処理が行われることなく、ステップＳ２９０に進む。一方、処理対象画素が「１」である場合には、ステップＳ２６０に進む。
【００６４】
ステップＳ２６０では、モノクロのトップハット画像データを用いて、元のサブフィールド画像の空間周波数判定処理を行う。ステップＳ２６０において、低周波領域でないと判定された場合には、ステップＳ２８０に進み、何ら処理を行うことなくステップＳ２９０へと進む。一方、低周波領域であると判定された場合には、ステップＳ２７０に進み、処理対象画素の「１」がカラーのトップハット信号から除外され、「０」とされる。
【００６５】
例えば、具体的には、カラーのトップハット画像における処理対象画素が「１」の場合、モノクロのトップハット画像の同じアドレスの画素を中心とした７×７画素データを合計し、その値が１０以下であれば低周波領域と判定し、処理対象画素の値を「０」とする。低周波でないと判定した場合「１」のままとする。以上の処理により、ステップＳ２９０に示されるように、低周波領域でデータを削除したトップハット画像を得る。
【００６６】
図１７は、低周波領域のデータを削除したカラートップハット画像を示した図である。図１７（Ａ）は、低周波領域のデータを削除した赤信号のトップハット画像を示した図であり、図１７（Ｂ）は、低周波領域のデータを削除した緑信号のトップハット画像を示した図であり、図１７（Ｃ）は、低周波領域のデータを削除した青信号のトップハット画像を示した図である。このように、共通のモノクロ信号のトップハット画像の画像データを用いて低周波領域の画像データの削除を行うことができる。これにより、赤、緑、青の各々のサブフィールド画像で個別に空間周波数判定処理及び低周波領域のデータ削除を行う抑制処理を行う場合よりも、演算量を低減させることができる。
【００６７】
図１５に戻り、ステップＳ３００では、各色のトップハット画像が各色のサブフィールド画像に変換され、最終第５サブフィールド画像が得られる。元の第５サブフィールド画像データから、図１７に示した低周波領域のデータを削除したトップハット画像データを差し引いたものが最終のサブフィールド画像となる。最終のサブフィールド画像は、輝度変化の緩やかな低周波領域については、トップハット処理の抑制がなされているので、画質劣化を抑制することができる。
【００６８】
ステップ３１０では、得られた最終の赤、緑、青のサブフィールド画像が、それぞれデータ電極駆動回路７０に出力される。
【００６９】
図１８は、本発明の実施形態２に係る画像表示装置による画像表示処理を行ったサブフィールド画像データと、入力のサブフィールド画像データのデータパルス電位の遷移回数を示した表である。図１８に示すように、実施形態２に係る画像表示方法に沿った処理を行うことで、約７０％にデータパルスＰｄの遷移回数が削減されている。このように、実施形態２に係る画像表示装置及び画像表示方法によれば、発光セルの発光・非発光の遷移回数を低減させ、消費電力を低減させる効果が得られることが分かる。
【００７０】
このように、実施形態２に係る画像表示装置及び画像表示方法によれば、カラー画像についても、画質劣化を抑制しつつ、消費電力を低減させることができる。また、平滑化抑制処理においては、空間周波数判定処理及び抑制処理を、モノクロ画像を用いて赤、緑、青の３つのサブフィールドに共通に行うので、演算量を低減させることができる。
【００７１】
なお、第５サブフィールド以外のサブフィールド、例えば第１〜第３の少なくとも１つのサブフィールドに本実施形態を適用できる点、オープニング処理をクロージング処理に置き換え、トップハット処理をバックハット処理に置き換えてもよい点、プラズマディスプレイ装置以外のサブフィールド法用いた画像表示装置に適用できる点等は、実施形態１と同様である。
【００７２】
また、実施形態２に係る画像表示装置及び画像表示方法においては、モノクロ画像を用いて空間周波数判定処理及び抑制処理を行う例を挙げて説明したが、赤、緑、青の３枚のサブフィールド画像に個別に実施形態１に係る画像表示方法で説明した処理を適用することも可能である。演算量は多くなるが、高精度な平滑化抑制処理を行うことができる。
【００７３】
本発明によれば、サブフィールド法で中間調を表示する表示装置において、データパルスの電位遷移によって生じる電力損失を削減する目的で行うサブフールド画像データの平滑化において、輝度変化がゆるやかな領域で平滑化を抑制する空間フィルタ処理を行うことにより、画質への影響が大きな輝度重みが大きなサブフィールド画像に対しても平滑化処理を行うことができ、より大きな電力削減効果を得ることができる。
【００７４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１２    走査電極
１３    維持電極
２２    データ電極
３０    プラズマディスプレイパネル
４０    映像データ処理回路
５０    制御信号発生回路
６０    アドレスデータ処理回路
６１    平滑化フィルタ
６２    平滑化抑制フィルタ
６３    トップハット処理手段
６４    空間周波数判定手段
６５    抑制手段
７０    データ電極駆動回路
８０    走査電極駆動回路
９０    維持電極駆動回路
【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１４】
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【図１５】
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【図１８】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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