(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて色度方向に拡散する拡散値を発生する拡散値発生手段と、
上記入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に対して、上記拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、
該拡散値付加手段によって拡散値が付加された拡散後のＲ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、
該データ並び換え手段から出力された上記表示データを画像として表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
拡散値発生手段は、色による人間の視感度の差を考慮せずに色度方向に拡散する拡散値を発生することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
拡散値発生手段は、変化させる色度の方向として彩度方向に変化させるような拡散値を発生することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
入力された映像信号を輝度信号と色差信号に分離して出力する信号分離手段と、
分離された上記色差信号に基づいて拡散値を発生する拡散値発生手段と、
分離された上記色差信号に対して拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、
上記拡散値付加手段によって拡散値が付加された後の色差信号および上記輝度信号をＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に変換する変換手段と、
該変換手段より出力される上記Ｒ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、
該データ並び換え手段から出力された上記表示データを画像とて表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の色相に基づいて拡散値を発生することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の有彩色成分を検出する手段を備え、検出された有彩色成分に基づいて拡散値を発生することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの原色信号に基づいて拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルを求めて出力する手段と、拡散画素、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を発生する手段と、上記色度方向ベクトルに上記所定の拡散幅を乗ずることにより拡散値を発生する乗算手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項８】
拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして予め記憶しておき、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて拡散する方向の色度方向ベクトルを求める際に、上記記憶された変換テーブルを用いて補間することを特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
拡散値発生手段は、表示デバイスに表示される階調数が入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させる拡散値を発生することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１０】
拡散値発生手段は、拡散値の重心位置を色度方向に制御することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１１】
拡散値発生手段は、拡散値の重心位置を輝度方向にも制御するようにした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】
入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、上記拡散値は上記入力された映像信号の色度方向に変化させるように発生することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１３】
拡散値は、色による人間の視感度の差を考慮せずに発生することを特徴とする請求項１２に記載の画像表示方法。
【請求項１４】
拡散値は、入力された映像信号の彩度方向に変化させるように発生することを特徴とする請求項１２記載の画像表示方法。
【請求項１５】
入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、入力された映像信号の色差信号に拡散値を付加することを特徴とする画像表示方法。
【請求項１６】
拡散値は、入力された映像信号の色相に基づいて発生することを特徴とする請求項１２記載の画像表示方法。
【請求項１７】
拡散値は、入力された映像信号の有彩色成分を検出し、検出された有彩色成分に基づいて発生することを特徴とする請求項１２記載の画像表示方法。
【請求項１８】
拡散値は、入力された映像信号の各色成分より求めた拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルに、画素拡散値、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を乗ずることにより求めることを特徴とする請求項１２記載の画像表示方法。
【請求項１９】
拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして予め記憶しておき、入力された映像信号に基づいて拡散する方向の色度ベクトルを求める際に、上記変換テーブルを用いて補間することを特徴とする請求項１８記載の画像表示方法。
【請求項２０】
拡散値は、表示デバイスに表示される階調数が入力された映像信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させるように発生することを特徴とする請求項１２記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像表示装置に係わるものであり、より詳しくはディザパターン、疑似乱数等の拡散値を、入力された映像信号に付加することにより、偽輪郭を低減するようにしたＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）、液晶等に代表される、階調をディジタルで処理する画像表示装置あるいは画像表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴを用いた画像表示装置では、表示デバイス自体がガンマ特性を持っているため、表示デバイスの階調特性と人間の目の階調特性とが、比較的適合している。
一方、ガンマ特性を持っていない、ＰＤＰ、ＤＭＤ、液晶等の表示デバイスを用い、映像信号処理をディジタルで行うような画像表示装置では、表示ビット数が人間の目で識別できる階調数よりも少ない場合や、単純に階調数そのものは足りていても、低輝度で滑らかな階調変化をしている部分に、人間の目で識別できる階調の段差が見られる。
【０００３】
さらに、映像信号処理のみでなく表示デバイスの階調表示制御も、パルス幅変調によってディジタル的に階調を表示する場合では、滑らかな階調変化をしている部分が、階調の変化している方向に動いたときに、静止しているときよりもはるかに大きな階調の段差が見られることがある。
【０００４】
これらの、人間の目で識別できる階調の段差について、前者を静偽輪郭、また、後者を動偽輪郭と呼んでいるが、ここでは、２者を総称して、単に、偽輪郭と呼ぶことにする。
【０００５】
図２３は、輝度方向への拡散処理により偽輪郭を低減するようにした従来の画像表示装置の構成を示す図である。
図において、１はデコーダ、３は拡散値発生手段、５は拡散値付加手段、７はデータ並び換え手段、８はフィールドメモリ、１１は駆動回路、１２はＰＤＰ、ＤＭＤ、または液晶等の表示デバイスである。
【０００６】
次に、図２３に示す画像表示装置の動作について説明する。デコーダ１は、入力された映像信号１００をＲＧＢの原色信号１０１にデコードする。拡散値発生手段３は、偽輪郭を低減させるための拡散値１０３を発生する。拡散値付加手段５は、原色信号１０１に拡散値１０３を付加し、拡散後の原色信号１０５を出力する。データ並び換え手段７は、フィールドメモリ８を用いて、ディジタルで階調表現するためにデータの並び換えを行う。駆動回路１１は、並び換え後の表示データ１０７を表示デバイス１２に表示する。
【０００７】
次に、図２３に示す画像表示装置の中のデコーダ１について、図２４を用いてさらに詳しく説明する。
図２４は、入力された映像信号１００がコンポジット信号である場合のデコーダの一例を示す図である。図において、２１はＹ／Ｃ分離手段、２３はＲＧＢデコーダである。
【０００８】
次に、図２４に示すデコーダ１の動作について説明する。Ｙ／Ｃ分離手段２１は、入力されたコンポジット信号２００から輝度信号２０１と色差信号２０２を分離する。
ＲＧＢデコーダ２３は、輝度信号２０１と色差信号２０２からＲ信号２０３とＧ信号２０４とＢ信号２０５にデコードする。
なお、図２４のコンポジット信号２００は、図２３における映像信号１００に、また、図２４のＲ信号２０３、Ｇ信号２０４、Ｂ信号２０５は、図２３における原色信号１０１にそれぞれ相当する。
【０００９】
ここで、図２４は、前述のとおり、入力された映像信号１００がコンポジット信号である場合のデコーダの一例を示す図であるが、もしここで、入力された映像信号１００がＹ／Ｃ信号である場合には、図２４において、Ｙ／Ｃ分離手段２１をバイパスして、輝度信号２０１と色差信号２０２として、ＲＧＢデコーダ２３に直接入力される。
また、入力された映像信号１００がＲＧＢ信号である場合には、図２４において、Ｙ／Ｃ分離手段２１とＲＧＢデコーダ２３をバイパスして、Ｒ信号２０３とＧ信号２０４とＢ信号２０５としてそのまま出力される。
【００１０】
次に、図２３に示す画像表示装置の中の拡散値発生手段３について、さらに詳しく説明する。
図２５は、画素拡散とも称する拡散値を用いた場合の、拡散値１０３の値について示した図である。
図２５において、四角で囲った１個の桝目が画像の１画素に相当し、４個の桝目で、画像中の上下および左右に隣接する４画素を示している。
また、ＡとＢは、隣り合うフィールドでの同じ位置の４画素を示している。
桝目中に表した値が、その画素に対する拡散値を表しており、図２５は、上下、左右およびフィールド毎に極性が反転する値δを拡散値として用いることを意味している。
【００１１】
この画素拡散を用いることによって、空間的、時間的な、人間の目の積分効果により、−δと＋δが積分されて、拡散値があまり認識されないのに対して、静偽輪郭に適用すると、擬似的に階調が１ビット分増加した効果が得られ、
また、動偽輪郭に適用すると、偽輪郭位置を分散させることができ、さらにδの値によって、分散幅を設定できる。
【００１２】
図２６は、拡散値として、２次元あるいは３次元のマトリックス形式をした配列状のディザパターンを用いる場合の、ディザパターン、すなわち、拡散値１０３の値の例を示した図である。
図２６の桝目の説明は図２５と同様なので省略するが、図２５では、パターンをフィールド毎に反転していたが、図２６では、フィールド毎に回転させる点が異なる。
【００１３】
なお、一般的には、このように配列状の拡散値を用いて拡散させる方法を、オーダード・ディザ法、あるいは、組織的ディザ法と呼ぶ。
また、ここでは、図２６に示しているような配列状の拡散値１０３を、単にディザパターンと呼んでいる。
【００１４】
図２６のパターンは、下位２ビットを切り捨てて、ビット数を削減する場合に、切り捨てられる下位２ビットにディザパターンを加えることにより、切り捨てられる２ビット分だけ擬似的に階調を増加させる静偽輪郭に適用した例である。  切り捨てられないレベルまで拡散値の大きさを上げれば、動偽輪郭にも適用することができる。
【００１５】
拡散値として、配列状のディザパターンではなく、疑似乱数を用いる方法を、一般的には、ランダム・ディザ法と呼ぶ。この疑似乱数を用いる方法の動作については、前述の画素拡散または前述のディザパターンを用いる場合と同様なので説明を省略する。
この疑似乱数を用いる方法では、図２５または図２６における拡散値の大きさを、さらに大きな繰り返しパターンを持つ疑似乱数によって決定する。
この方法も、他の方法と同様に、静偽輪郭にも動偽輪郭にも適用することができる。
【００１６】
次に、図２３に示す画像表示装置の中の拡散値付加手段５について、さらに詳しく説明する。
図２３では、拡散値を原色信号に付加する手段として加算器を用いている。
拡散値付加手段５に入力された原色信号１０１のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの信号に、拡散値１０３をオーバーフローおよびアンダーフロー無しに加算する。
つまり、厳密に述べると、加算後、オーバーフローおよびアンダーフロー処理を行う。
【００１７】
図２７は、拡散値付加手段５の加算器をＲＯＭまたはＲＡＭに置き換えた、別の形態の例である。予め拡散値付加後のデータを求めておき、異なる拡散値のデータを、それぞれ別バンクとして、ＲＯＭまたはＲＡＭに書き込んでおく。
ＲＡＭを用いる場合には、マイコン等により、随時、書き換えが可能なため、適応的に拡散幅（即ち、拡散幅を変位させる変位幅）を変更することが可能である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の拡散処理により偽輪郭を低減するようにした画像表示方法あるいは画像表示装置は、空間的、時間的に拡散値を変化させることによって、偽輪郭を低減させる効果を持たせている。
しかしながら、拡散値付加手段において、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号のすべてに、同等レベルの拡散値を付加することにより、輝度方向へ拡散処理を行うように構成されているので、拡散値を付加したことにより、新たに明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害が発生する問題があった。
【００１９】
例えば、拡散値として、ディザパターン、あるいは、特に疑似乱数を用いた場合には、静止画を表示した場合でも、細かなノイズ状のちらつきが人間の目に認識されることがあるという問題があった。
【００２０】
また、空間的、時間的に変化している拡散値を人間の目が追った場合には、付加した拡散値が、そのまま人間の目にパターン状の妨害として認識されることがあるという問題があった。
特に、拡散値として画素拡散値を用いた場合に多く見られ、１画素／フィールド程度の速度で、上下または左右に画像が移動するような動画像を人間の目が追いかけたときに、付加した画素拡散値が、網目パターン状の妨害として認識されるという問題があった。
【００２１】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、拡散処理により偽輪郭を低減するようにした場合でも、拡散値を付加したことによって発生する、細かなノイズ状のちらつきや、パターン状の妨害を低減することができる高品位な画像表装置あるいは画像表示方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像表示装置は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて色度方向に拡散する拡散値を発生する拡散値発生手段と、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に対して、拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、該拡散値付加手段によって拡散値が付加された拡散後のＲ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、該データ並び換え手段から出力された表示データを画像として表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたものである。
【００２３】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、色による人間の視感度の差を考慮せずに色度方向に拡散する拡散値を発生するものである。
【００２４】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、変化させる色度の方向として彩度方向に変化させるような拡散値を発生するものである。
【００２５】
また、この発明に係る画像表示装置は、入力された映像信号を輝度信号と色差信号に分離して出力する信号分離手段と、分離された色差信号に基づいて拡散値を発生する拡散値発生手段と、分離された色差信号に対して拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、拡散値付加手段によって拡散値が付加された後の色差信号および上記輝度信号をＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に変換する変換手段と、該変換手段より出力されるＲ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、該データ並び換え手段から出力された表示データを画像とて表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたものである。
【００２６】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の色相に基づいて拡散値を発生するものである。
【００２７】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の有彩色成分を検出する手段を備え、検出された有彩色成分に基づいて拡散値を発生するものである。
【００２８】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、入力されたＲ、Ｇ、Ｂの原色信号に基づいて拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルを求めて出力する手段と、拡散画素、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を発生する手段と、上記色度方向ベクトルに上記所定の拡散幅を乗ずることにより拡散値を発生する乗算手段とを備えたものである。
【００２９】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして粗く記憶しておき、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて拡散する方向の色度方向ベクトルを求める際に、記憶された変換テーブルを用いて補間するものである。
【００３０】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、表示デバイスに表示される階調数が入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させる拡散値を発生するものである。
【００３１】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、拡散値の重心位置を色度方向に制御するようにしたものである。
【００３２】
また、この発明に係る画像表示装置の拡散値発生手段は、拡散値の重心位置を輝度方向にも制御するようにしたものである。
【００３３】
また、この発明に係る画像表示方法は、入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、拡散値は入力された映像信号の色度方向に変化させるように発生するものである。
【００３４】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、色による人間の視感度の差を考慮せずに発生するものである。
【００３５】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、入力された映像信号の彩度方向に変化させるように発生するものである。
【００３６】
また、この発明に係る画像表示方法は、入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、入力された映像信号の色差信号に拡散値を付加するものである。
【００３７】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、入力された映像信号の色相に基づいて発生するものである。
【００３８】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、入力された映像信号の有彩色成分を検出し、検出された有彩色成分に基づいて発生するものである。
【００３９】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、入力された映像信号の各色成分より求めた拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルに、画素拡散値、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を乗ずることにより求めるものである。
【００４０】
また、この発明に係る画像表示方法は、拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして予め記憶しておき、入力された映像信号に基づいて拡散する方向の色度ベクトルを求める際に、上記変換テーブルを用いて補間するようにしたものである。
【００４１】
また、この発明に係る画像表示方法の拡散値は、表示デバイスに表示される階調数が入力された映像信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させるように発生するものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
なお、図において、従来と同一符号は従来のものと同一あるいは相当のものを表す。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である画像表示装置の構成を示す図である。  図において、１はデコーダ、２は拡散値発生手段、６は拡散値付加手段、７はデータ並び換え手段、８はフィールドメモリ、１１は駆動回路、１２はＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）、または液晶等の表示デバイスである。
【００４３】
次に、図１に示す画像表示装置の動作について説明する。デコーダ１は、入力された映像信号１００をＲＧＢの原色信号１０１にデコードする。
拡散値発生手段２は、ＲＧＢの原色信号１０１をもとに、偽輪郭を低減させるためのＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの原色信号に対する拡散値１０２を発生する。
拡散値付加手段６は、原色信号１０１のＲ，Ｇ，Ｂ原色信号のそれぞれについて、拡散値１０２を付加し、拡散後の原色信号１０５を出力する。
データ並び換え手段７は、フィールドメモリ８を用いてデータの並び換えを行う。
駆動回路１１は、並び換え後の表示データ１０７を表示デバイス１２に表示する。
【００４４】
拡散値発生手段２以外については、従来の画像表示装置と基本的には同様であるので、説明を省略し、以下に拡散値発生手段２について、さらに詳しく説明する。
拡散値発生手段２では、原色信号１０１から、拡散値１０２に変換しているが、厳密に変換しようとすると、原色信号１０１が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ８ビットデータである場合には、２の（３×８）乗のアドレスを持つ、ＲＯＭもしくはＲＡＭで構成された記憶手段を用いて変換するか、計算式を用いて変換する必要がある。
しかしながら、ここで求めるべき拡散値１０２は、原色信号１０１に比べてダイナミックレンジが小さいことと、変換のために必要とする回路規模を削減するために、原色信号１０１のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色について、ここでは、上位２ビットのみを用いて、拡散値１０２に変換する方法について説明する。
【００４５】
図２は、拡散値発生手段２において、ＲＧＢ信号から拡散値に変換するための、変換テーブルの概念を示す図である。図において、４×４×４の桝目に区切ってあるのは、原色信号１０１のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色について、上位２ビットのみを用いるためで、４×４×４＝６４個の桝目に区切ってある。
これは、変換するための記憶手段のアドレスを６４個持っていることを意味しており、その１個の桝目もしくはアドレス毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に対する１組の拡散値を記憶している。
【００４６】
ここで、ＲＧＢ信号の上位２ビットを用いて変換テーブルで拡散値に変換する場合には、拡散値が４ビットの場合、（４×４×４）×（３×４）＝７６８ビットの変換テーブルが必要であるが、仮に、ＲＧＢ信号の８ビットを用いて変換すると、（２５６×２５６×２５６）×（３×４）≒２００Ｍビットの変換テーブルが必要となるため、拡散値の精度を上げようとした場合には、逆に、変換テーブルではなく、逐次、演算によって拡散値を求める方が現実的である。これ以降、主に変換テーブルを用いて拡散値に変換する方法について説明するが、逐次、演算によって拡散値を求めることも可能である。
【００４７】
図２の変換テーブルに記憶する拡散値は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に対する拡散値をＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂ、人間の目の視感度をｈｒ，ｈｇ，ｈｂとすると、
【００４８】
【数１】
0003972471.tif 000002
【００４９】
の条件をなるべく満たすような拡散値を選ぶ。
拡散値の輝度値をＤｙとすると、
【００５０】
【数２】
0003972471.tif 000003
【００５１】
が成り立つため、拡散値が上記（１）式を満たせば、拡散値の輝度値Ｄｙは０になるので、拡散値付加手段６にて原色信号１０１に拡散値１０２を加算しても輝度値が変化しない。つまり、輝度一定のまま、色度方向のみに拡散することができる。
【００５２】
次に、拡散値発生手段２の動作について説明する。拡散値発生手段２に、原色信号１０１が入力されると、その上位２ビットずつの６ビットをアドレスとして、記憶手段である、変換ＲＯＭまたはＲＡＭに入力される。
変換ＲＯＭまたはＲＡＭには、前述の（１）式を満たす拡散値１０２が記憶されているので、入力された原色信号１０１に対して色度方向に拡散するための拡散値１０２が出力される。
【００５３】
一般に、人間の視覚特性は、輝度に対する解像度よりも、色度に対する解像度の方が劣っている。
本実施の形態１では、映像信号に対して、輝度方向ではなく、色度方向に変化するような拡散値を発生するようにしたので、拡散値を付加したことによって新たに発生する、明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害が発生することを低減することができる。
【００５４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２である画像表示装置の構成を示す図、および拡散値発生手段２の動作については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
実施の形態１では、拡散値発生手段２において発生する拡散値は、人間の目の視感度を考慮して、前述の（１）式を満たすような拡散値を選択し、変換テーブルに記憶した。
実施の形態１において考慮した人間の目の視感度であるｈｒ，ｈｇ，ｈｂは、一般に、実験の結果より、
【００５５】
【数３】
0003972471.tif 000004
【００５６】
とされている。
しかしながら、本実施の形態２では、計算式あるいは回路を簡略化するために、ここで、色による人間の目の視感度の差を考慮しないものとし、
【００５７】
【数４】
0003972471.tif 000005
【００５８】
と置く。
この場合、拡散値は、（１）式および（４）式より、
【００５９】
【数５】
0003972471.tif 000006
【００６０】
の条件を満たすように選定し、拡散値発生手段２の変換テーブルに記憶しておく。
【００６１】
このように、本実施の形態２では、色による人間の目の視感度の差を考慮しないことにより、拡散値発生手段２の計算式あるいは回路を簡略化して実現することができ、処理の規模を小さくすることができる。
【００６２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３である画像表示装置の構成を示す図は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。図３は、図２を図４に示すように、等輝度平面で切った切り口を示す図である。
本来、切り口の形状は、図５に示すように三角形から六角形までの何れかの多角形をしているが、図３では、簡略化して円で表している。
図３は、等輝度平面で切った平面であるため、色度平面を表しており、図中、円の半径方向は、彩度を表し、円の中心が無色で、円の外側に近づくにつれて、彩度が高くなっている。また、円の円周方向は、色相を表しており、円周方向に回転するにしたがって、色相が変化する。
【００６３】
また、図４および図５は、人間の目の視感度が、近似的に実際の人間の目の視感度を表した式である（３）式を満たす場合の例であるが、より計算を簡略化のための式である（４）式を満たす場合には、図４および図５は、図６および図７のようになる。
【００６４】
実施の形態１では、入力された原色信号１０１を、図３に示す等輝度平面上であれば、どの方向に拡散させても許可していたが、本実施の形態３では、拡散させる方向を、図３における半径方向、つまり彩度方向のみに限定する。図１における拡散値発生手段２は、入力された原色信号１０１をもとに彩度方向のみに拡散させるための拡散値を拡散値１０２として出力するように動作する。
【００６５】
次に、拡散値１０２の求め方について説明する。Ｒ，Ｇ，Ｂの３次元空間において、入力された原色信号の輝度成分を、
【００６６】
【数６】
0003972471.tif 000007
【００６７】
色度成分を、
【００６８】
【数７】
0003972471.tif 000008
【００６９】
とおく。
但し、ここで、（６）式の右辺に記されている「ｙ」は、スカラ値の輝度を表しており、「ｈｒ」，「ｈｇ」，「ｈｂ」の成分を持つベクトルは、大きさ１の方向ベクトルで、人間の視感度を表している。
また、（７）式の右辺に記されている「ｃ」は、スカラ値の彩度を、「ｕ」、「ｖ」、「ｗ」の成分を持つベクトルは、大きさ１の方向ベクトルで、色相を表している。これ以降、ベクトルを成分表記した場合には、１行目から順に、Ｒ，Ｇ，Ｂの方向の成分を表しているものとする。
【００７０】
次に、輝度成分と色度成分の関係については、互いに直交することから、
【００７１】
【数８】
0003972471.tif 000009
【００７２】
が成り立ち、輝度成分と色度成分の和は、原色信号１０１になるため、
【００７３】
【数９】
0003972471.tif 000010
【００７４】
が成り立つ。ここで、（９）式の右辺は、原色信号１０１を表している。
【００７５】
本実施の形態３では、彩度方向にのみ拡散させるので、ここで、彩度「ｃ」に拡散幅「δ」を加算して、（６）式から（９）式までを用いて、拡散後の原色信号１０５を求めると、以下のようになる。
【００７６】
【数１０】
0003972471.tif 000011
【００７７】
ただし、ｙは、
【００７８】
【数１１】
0003972471.tif 000012
【００７９】
である。
【００８０】
ここで、実施の形態１と同様に、人間の目の視感度を考慮しないものとして、（４）式が成り立つものとすると、前述の（１０）式および（１１）式は、
【００８１】
【数１２】
0003972471.tif 000013
【００８２】
および
【数１３】
0003972471.tif 000014
【００８３】
となる。
【００８４】
（１０）式または（１２）式において、拡散値付加手段６で付加される拡散値１０２は、それぞれ、右辺の各成分の第２項に相当し、色相の各成分に、拡散幅「δ」を乗じたものになっている。
【００８５】
以上のような演算を、逐次計算しても良いが、拡散値を求めるための回路規模を削減するために、実施の形態１と同様に、（１０）式または（１２）式をもとにして、図２に示す変換テーブルを予め作成しておき、実施の形態１と同様な動作をさせることにより、彩度方向のみに拡散させるための拡散値を発生することも可能である。
【００８６】
一般に、人間の視覚特性は、輝度に対する解像度よりも、色度に対する解像度の方が劣っているが、色度の中でも、特に、彩度に対する解像度が劣っている。  本実施の形態３では、映像信号に対して、輝度方向ではなく、彩度方向に変化するような拡散値を発生するようにしたので、拡散値を付加したことによって新たに発生する、明暗のパターン、あるいは明暗のノイズ状の妨害が発生することをさらに低減することができる。
【００８７】
実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４である画像表示装置の構成を示す図である。図において、１ａはデコーダ、７はデータ並び換え手段、８はフィールドメモリ、１１は駆動回路、１２はＰＤＰ、ＤＭＤまたは液晶等の表示デバイスである。
【００８８】
次に、図８に示す画像表示装置の動作について説明する。デコーダ１ａは、入力されたコンポジット信号２００から、Ｒ信号２０３とＧ信号２０４とＢ信号２０５にデコードする。データ並び換え手段７以降については、従来の画像表示装置と同様であるので説明を省略し、以下にデコーダ１ａについて、さらに詳しく説明する。
【００８９】
図９は、デコーダ１ａの構成を示す図である。図２４と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは従来の画像表示装置と異なる部分のみについて説明を行う。図において、２８は拡散値発生手段、２９は拡散値付加手段である。
【００９０】
次にデコーダ１ａの動作について説明する。拡散値発生手段２８は、色差信号２０２をもとに拡散値２０８を発生し、拡散値付加手段２９は、拡散値２０８を色差信号２０２に加算する。
実施の形態１から実施の形態３までと異なる点は、実施の形態１から実施の形態３まででは、拡散値発生手段の入出力が、共に３次元であったのに対し、本実施の形態４では、色差信号２０２が１次元または２次元であるため、入出力が、共に２次元あるいはそれ以下でよい。
これは、色度方向に拡散する上で不要となる輝度信号２０１が、既に前段のＹ／Ｃ分離手段２１で分離されていることにより、拡散値発生手段２８の入力には、必要な色差信号２０２のみを入力し、拡散値を出力する際にも、色差信号２０２のみに拡散値を付加するだけよいためである。
【００９１】
ここで、色差信号２０２は、Ｙ／Ｃ分離手段２１、あるいは、入力される映像信号によって異なる形態をとり、２個の色差信号として分離される場合と、２個の色差信号が１個の搬送色信号として変調されている場合がある。前者の２次元の色差信号の場合には、拡散値発生手段２８の入出力が共に２次元となったことにより、実施の形態１および実施の形態３と同等な精度で拡散値を求める場合でも、拡散値に変換するための変換テーブルのサイズが（４×４）×（２×４）＝１２８ビットですみ、、１／６に削減できる。
さらに精度を上げた場合は、たとえば、８ビットを用いて変換する場合には、（２５６×２５６）×（２×４）≒０．５Ｍビットの変換テーブルですみ、精度に対して２のべき乗分の１のオーダーでテーブルのサイズを小さくできる。
後者の１次元の色差信号の場合には、色差信号がアナログ信号として存在する場合が多いが、拡散値を付加する場合には、振幅方向に拡散値を付加するだけでよい。
つまり、入力信号を拡散値に変換するためのテーブルさえ不要とすることができる。
【００９２】
また、いずれの場合も、拡散値として、如何なる値を設定しても、輝度値を変化させることがないため、容易に色度方向のみに拡散値を付加することができるため、処理が簡略化できる。
【００９３】
また、本実施の形態４では、拡散する方向として、実施の形態１と同様に、色度方向としたが、実施の形態３と同様に、彩度方向のみに限定することも可能である。
前述したように、人間の視覚特性は、輝度に対する解像度よりも、色度に対する解像度の方が劣っているが、色度の中でも、特に、彩度に対する解像度が劣っている。
従って、映像信号に対して彩度方向に変化するような拡散値を発生するようにすることにより、拡散値を付加したことによって新たに発生する、明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害が発生することをさらに低減することができる。
【００９４】
実施の形態５．
図１０は、この発明の実施の形態５である画像表示装置の拡散値発生手段２ａの構成を示す図である。
本実施の形態による画像表示装置の構成については、実施の形態１から実施の形態３までと同様であるので説明を省略する。
図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態１から実施の形態３までと異なる部分のみについて説明を行う。
図において、３５は色相算出手段、３６は拡散値を記憶しておく記憶手段である。
【００９５】
次に動作について説明する。色相算出手段３５は、入力された原色信号１０１の色相を計算して色相成分３０５を出力する。
ＲＯＭまたはＲＡＭで構成された記憶手段３６は、予め、色相に対する各色の拡散値を記憶しておき、入力された色相成分３０５に対する拡散値１０２を出力する。
【００９６】
ここで、説明の簡単化のために、色相として３値のみを持つ例について説明する。
図１１は、図３と同様に、色度平面を示す図である。色相算出手段３５において、入力された原色信号１０１のうち、最も大きい成分を求め、求めた色の情報を色相成分３０５として出力する。
記憶手段３６には、予め、色相として選ばれた成分方向に２、それ以外の成分にそれぞれ−１が割り当てられた拡散値を記憶しておき、入力された色相成分３０５に対応する拡散値１０２を出力する。もし仮に、色相としてＧ（Ｇｒｅｅｎ）が選ばれた場合には、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（−１，２，−１）が拡散値として出力される。
同様に、色相としてＲ（Ｒｅｄ）が選ばれた場合には、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２，−１，−１）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）が選ばれた場合には、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（−１，−１，２）がそれぞれ拡散値として出力される。
変換テーブルは前記３組のみ記憶しておけばよいため、変換テーブルのサイズを削減することができる。
【００９７】
本実施の形態５では、色相をもとに拡散値を発生するようにしたので、記憶手段３２がＲＯＭまたはＲＡＭとして持っている変換テーブルのサイズを削減することができる。
【００９８】
実施の形態６．
図１２は、この発明の実施の形態６である画像表示装置の拡散値発生手段２ｂの構成を示す図である。
本実施の形態による画像表示装置の構成については、実施の形態１から実施の形態３までと同様であるので説明を省略する。
図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態１から実施の形態３までと異なる部分のみについて説明を行う。
図において、３１は有彩色検出手段、３２は拡散値を記憶しておく記憶手段、３３はセレクタである。
【００９９】
次に動作について説明する。
有彩色検出手段３１は、入力された原色信号１０１を、それぞれの色のレベル値でソートし、図１３のように有彩色成分と無彩色成分とに分離し、レベルの大きいものから２色の有彩色成分３０１と、有彩色として検出した色の情報３０３を出力する。
ＲＯＭまたはＲＡＭで構成された記憶手段３２は、予め、有彩色成分に対する、各色の拡散値を記憶しておき、入力された有彩色成分３０１に対する拡散値３０２を出力する。
セレクタ３３は、有彩色検出手段３１から入力される有彩色情報３０３に基づいて、ソートされた色順に並べられている拡散値３０２から、原色信号に対する拡散値１０２へデコードする。
【０１００】
本実施の形態６では、記憶手段３２がＲＯＭまたはＲＡＭとして持っている変換テーブルへの入力が２次元でよくなるため、実施の形態１および実施の形態３と同等な精度で拡散値を求める場合でも、拡散値に変換するための変換テーブルのサイズが（４×４）×（３×４）＝１９２ビットですむので、サイズを１／４に削減できる。
さらに精度を上げた場合は、精度に対して、２のべき乗分の１のオーダーでテーブルのサイズを小さくできる。
また、図１４に、変換テーブルのアドレスとなる最も大きい成分を横軸に、２番目に大きい成分を縦軸にとり、変換テーブルを２次元で示す。変換テーブルのアドレスとして入力される有彩色成分はソートされているので、図１４に示す変換テーブルの内、斜線の網掛けで示す部分は不要である。
そのため、アドレスを操作することにより、横線の網掛けで示す部分を破線の下側に押し込めることができるため、テーブルのサイズをさらに半分にすることができる。
【０１０１】
図１５は、図３と同様に、色度平面を示す図である。
有彩色検出手段３１において、原色信号１０１を、それぞれの色のレベル値でソートしたことにより、６つの状態に識別することができる。この情報は、有彩色情報３０３として、セレクタ３３に出力されるが、この６つの状態は、色度平面上で示すと、図１５の６ブロックに相当する。ブロックの切り換えは、セレクタ３３で行われる。もし、仮に、この６ブロックの中で同じ拡散値を用いる場合には、有彩色成分３０１を必要とせず、記憶手段２２からは、固定の拡散値を出力するのみでよい。
【０１０２】
本実施の形態６を実施の形態４と比較すると、実施の形態４では、必ずＹ／Ｃ分離する必要があるので、通常のテレビ信号受像機のように、コンポジット信号や、Ｙ／Ｃ信号のみが入力される場合には、容易に適用できるが、コンピュータとのインターフェースによく用いられているＲＧＢ接続の場合には、一度Ｙ／Ｃ信号に逆変換してから拡散値を求めるか、あるいはＲＧＢ接続の場合のみ、拡散値を付加しないかのいずれかをとる必要がある。
一方、本実施の形態６では、常にＲ，Ｇ，Ｂの原色信号をもとに拡散値を発生させているので、如何なる信号入力にも余分な逆変換処理なく対応できる利点がある。
【０１０３】
実施の形態７．
図１６は、この発明の実施の形態７である画像表示装置の拡散値発生手段２ｃの構成を示す図である。画像表示装置の構成については他の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは他の実施の形態と異なる部分のみについて説明を行う。
図において、４１は拡散する方向を決定するための拡散値を記憶しておく記憶手段、４２は拡散させるための拡散幅を発生させる拡散幅発生手段、４３は乗算器である。
【０１０４】
次に動作について説明する。ＲＯＭまたはＲＡＭで構成された記憶手段４１は、予め、入力された原色信号１０１に対する、拡散させる色度方向を向く拡散値を記憶しておき、色度方向を向く方向ベクトル４０１として出力する。
拡散幅発生手段４２は、従来の画像表示装置で説明した、画素拡散、あるいはディザパターン、あるいは疑似乱数により拡散幅（即ち、拡散値を変化させる変位幅）４０２を発生する。
乗算器４３は、色度方向を向く方向ベクトル４０１と、空間的、時間的に変化する拡散幅４０２との積を計算し、拡散値１０２を出力する。
【０１０５】
他の実施の形態では、付加する拡散値を変化させることについて言及していなかったが、入力された原色信号より求まる色度方向ベクトル４０１と、拡散幅４０２の積をとることで、従来の画像表示装置と同様に、画素拡散、あるいはディザパターン、あるいは疑似乱数によって変化させることが可能である。
【０１０６】
本実施の形態７では、色度方向へ拡散する場合の、拡散幅を変化させる方法として、変換テーブルと乗算器を併用する方法をとったが、変換テーブルが乗算器のサイズに比べて小さい場合には、拡散幅の種類だけ変換テーブルを用意することにより、乗算器を省略する方法を選択するほうがよい場合がある。
この場合、色度方向ベクトルと、すべての拡散幅との積を予め計算しておいて、変換テーブルに記憶させることにより、他の実施の形態と同様に変換テーブルで変換するだけで拡散値を求めることができる。
【０１０７】
一般に、人間の視覚特性は、輝度に対する解像度よりも、色度に対する解像度の方が劣っている。
本実施の形態７では、空間周波数および時間周波数の高い領域に拡散する、画素拡散、ディザパターン、疑似乱数を用い、さらに、映像信号に対して、輝度方向ではなく、色度方向に変化させるような拡散値を発生するようにしたので、輝度方向に拡散する拡散値を用いた場合と比べて、拡散値を付加したことによって新たに発生する、明暗のパターン、あるいは、明暗のノイズ状の妨害が発生することを低減することができる。
【０１０８】
実施の形態８．
図１７は、この発明の実施の形態８である画像表示装置の拡散値発生手段２ｄの構成を示す図である。画像表示装置の構成については他の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
図１６と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは、他の実施の形態と異なる部分のみについて説明を行う。
図において、４５は記憶手段、４６は補間手段である。
【０１０９】
次に動作について説明する。ＲＯＭまたはＲＡＭで構成された記憶手段４５は、予め、原色信号１０１の上位ビットに対する、拡散させる色度方向を向く方向ベクトルを粗く記憶しておき、アドレス４０５が入力されると、対応する方向ベクトル方向ベクトル４０６を出力する。
補間手段４６は、原色信号１０１が入力されると、原色信号１０１を取り囲むように、複数のアドレス４０５を出力し、対応する方向ベクトル４０６を受け取る。方向ベクトル４０６を受け取ると、補間演算を行い、入力された原色信号１０１に対応する方向ベクトル４０１を出力する。
【０１１０】
ここで、補間手段４６における補間の方法について説明する。図１８は、入力および出力が２次元の場合の補間例を示す図であるが、それ以外の３次もしくは１次の場合も同様である。図において、ａ、ｂ、ｃ、ｄの位置に描かれている白矢印が、記憶手段４５に予め粗く記憶されている方向ベクトルで、ｇの位置に描かれている白矢印が、ここで求めるべき、入力された原色信号１０１に対応する方向ベクトルである。
【０１１１】
次に、補間の手順について説明する。補間手段４６は、原色信号１０１が入力されると、その上位ビットを用いて、ａ、ｂ、ｃ、ｄの位置に対応するアドレスを発生させ、記憶手段から、ａ、ｂ、ｃ、ｄの位置に対応する色度方向を向く方向ベクトルを読み込む。
次に、読み込んだ方向ベクトルの内、ａとｂの位置に対応する方向ベクトルから、関数による補間を用いて、ｅの位置に対応する方向ベクトルを、同じく、ｃとｄの位置に対応する方向ベクトルから、関数による補間を用いて、ｆの位置に対応する方向ベクトルを求める。
次に、ｅとｆの位置に対応する方向ベクトルから、関数による補間を用いて、ｇの位置に対応する方向ベクトルを求める。
【０１１２】
関数による補間の方法は、１次関数による補間、３次以上の関数による多項式補間、スプライン補間等、様々な方法が適用可能であるが、ここでは、この中で処理が最も単純である、１次関数による補間を用いた例を示す。
図１８において、ａｂｄｃで囲まれた正方形の１辺の長さは、通常、２のべき乗にするが、ここで、式の簡単化のために、１辺の長さが１であるとすると、前述の補間の手順に従って、
【０１１３】
【数１４】
0003972471.tif 000015
【０１１４】
【数１５】
0003972471.tif 000016
【０１１５】
を計算した後、
【０１１６】
【数１６】
0003972471.tif 000017
【０１１７】
を計算すれば、ｇの位置に対応する方向ベクトルが求まる。ただし、ここで、ベクトル表記されている文字は、それぞれの位置に対応する方向ベクトルを表し、ａの位置を基準にしたｇの位置の座標を（ｓ，ｇ）とする。
【０１１８】
本実施の形態８では、拡散する方向の基準となる色度方向を向く方向ベクトルを、記憶する際に、粗く記憶することができるので、記憶するためのテーブルのサイズを小さくできる。また、補間することによって、より木目細かな方向ベクトルを用いて拡散値を求めることができる。
【０１１９】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９である画像表示装置の構成を示す図は、他の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
表示する階調数が入力された映像信号の階調数よりも少ない場合には、切り捨て、閾値との比較、あるいは他の方法を用いて丸めを行うが、従来の画像表示装置の説明の際に述べたように、この丸め際に、丸めによって無効となるビットに拡散値を付加することによって、擬似的に階調を増加させ、静偽輪郭を低減させることができる。
実施の形態１から実施の形態９までの画像表示装置では、丸めの際に無効となるビットについても、丸め後も有効となるビットと同様に、主に色度方向に拡散させていた。
しかしながら、色度方向に拡散させるという制約を設けることによって、特に実施の形態３において、表現できる階調数が少なくなってしまい、入力された映像信号と擬似的に同じ階調数を表示することが困難となっていた。
【０１２０】
そこで、本実施の形態９では、動偽輪郭に対して有効に働く、丸め後にも有効となるビット位置に関しては、色度方向に拡散させ、静偽輪郭に対して有効に働く、丸め後には無効となるビット位置に関しては、従来の画像表示装置と同様に、輝度方向に拡散させるような拡散値を用いる。
【０１２１】
図１９は、本実施の形態９の画像表示装置における、拡散値発生手段２ｅと拡散値付加手段６の構成を示す図である。図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは他の実施の形態と異なる部分のみについて説明を行う。
図において、５１は色度方向への拡散値発生手段、５２は輝度方向への拡散値発生手段、５３は拡散値加算手段である。
【０１２２】
次に動作について説明する。色度方向への拡散値発生手段５１は、他の実施の形態と同様にして、原色信号１０１をもとに、色度方向へ拡散させるための拡散値５０１を発生する。
ただし、ここで、拡散値５０１は、丸め後も有効となるビット位置のみにデータが存在するものとする。
輝度方向への拡散値発生手段５２は、従来の画像表示装置と同様にして、輝度方向へ拡散させるための拡散値５０２を発生する。
ただし、ここで、拡散値５０２は、丸め後に無効となるビット位置のみにデータが存在するものとする。
拡散値加算手段５３は、色度方向への拡散値５０１と輝度方向への拡散値５０２を加算して、拡散値付加手段６にて原色信号１０１に付加するべき加算値１０２を出力する。
【０１２３】
ここで、図１９に示した、拡散値発生手段２ｅと拡散値付加手段６の構成を、図２０の符号２ｆと６ａに示すように構成することも可能である。
図２０において、図１９と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、拡散値５０１と５０２を発生するまでの動作は図１９と同様であるので、ここでは、拡散値付加手段６ａの動作についてのみ説明する。拡散値付加手段６ａは、原色信号１０１に、まず、輝度方向への拡散値５０２を付加し、さらに、色度方向への拡散値５０１を付加する。
【０１２４】
図２０に示した拡散値を付加する方法では、拡散値付加手段６ａにおいて、拡散値を付加するための加算演算を２回行う必要があるが、１回目の加算演算後に、丸めによって無効となる下位ビットを削除することができ、２回目の加算演算では、丸め後の少ないビット数での加算演算でよい。
一方、図１９に示した拡散値を付加する方法では、さらに加算演算を簡単化することができ、拡散値付加手段６における加算演算は、図２０の１回目の加算演算と同等であるが、拡散値加算手段５３における演算は、色度方向への拡散値５０１と輝度方向への拡散値５０２のデータの存在するビット位置が異なっているために、単なるビット結合を行うだけで実現することができ、ハードウェアで実現する場合には、新たな回路を用意することなしに実現することができ、規模が増大することを防ぐことができる。
【０１２５】
また、本実施の形態９では、変換テーブルを用いることにより色度方向への拡散値を発生している場合には、丸め後にも有効となるビット位置にのみ色度方向に拡散させるようにしたことにより、色度方向への拡散値のビット数を削減することができるため、変換テーブルを小さくすることができる。
【０１２６】
実施の形態１０．
この発明の実施の形態１０である画像表示装置の構成を示す図は、他の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
従来の画像表示装置を含めて、実施の形態１から実施の形態９までの画像表示装置では、画素拡散、ディザパターン、疑似乱数を用いることによって変化する拡散値の重心位置が、なるべく０点になるように拡散値を定め、拡散値付加後の原色信号の重心位置が、拡散値付加前の原色信号の重心位置とほぼ等しくなるようにしていた。
これは、拡散値を付加することによって輝度や色度の変化をしないようにするためであった。
【０１２７】
本実施の形態１０では、拡散値発生手段において、拡散値の重心位置を、色度方向に意図的にシフトさせることにより、表示デバイスの色再現特性を補正したり、使用者の好みの色調に変更することが可能になる。
【０１２８】
図２１は、図３と同様に、色度平面を示す図である。図において、矢印は、拡散値の重心位置の移動方向とその移動量を示している。図２１（ａ）は、彩度を制御する一例であり、色相がＲ付近の場合には彩度を非線形的に下げ、色相がＧおよびＢ付近の場合には彩度を非線形的に上げている。
また、図２１（ｂ）は、色相を制御する一例であり、全体の色相を回転させている。彩度と色相を同時に制御することもでき、また、非線形な変換をすることもできる。
【０１２９】
実施の形態１１．
この発明の実施の形態１１である画像表示装置の構成を示す図は、他の実施の形態と同様であるので説明を省略する。他の実施の形態では、実施の形態９における無効ビットを除いて、拡散値を色度平面上で拡散させていた。
これは、拡散値を付加することによって輝度が変化しないようにし、かつ、拡散値を付加したことによって新たに発生する、明暗のパターン、あるいは、明暗のノイズ状の妨害を低減するためであった。
【０１３０】
本実施の形態１１では、拡散値発生手段において、拡散値の重心位置を、輝度方向に意図的にシフトさせることにより、表示デバイス固有の階調特性を補正したり、使用者の好みの階調特性に変更することが可能になる。
【０１３１】
図２２は、図２をＧ軸とＲ＋Ｂ軸を通る平面で切った図である。図において、横軸はＲ＋Ｂ軸で、縦軸はＧ軸である。
輝度軸は、左下のＧ＝Ｒ＋Ｂ＝０から、右上に向かって伸びており、彩度軸は、図示していないが、輝度軸と直交する向きにある。短い矢印は、拡散値の重心位置の移動方向とその移動量を示している。
図２２は、輝度方向だけでなく、彩度方向にも重心を移動させることによって、非線形のガンマ変換と、同じく非線形の彩度強調を行っている一例である。
【０１３２】
このように、本実施の形態においては、拡散値の重心位置を輝度方向だけでなく、色度方向にもシフトさせることによって、色調と階調の両方を任意の特性に変更することも可能になる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて色度方向に拡散する拡散値を発生する拡散値発生手段と、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に対して、拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、該拡散値付加手段によって拡散値が付加された拡散後のＲ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、該データ並び換え手段から出力された表示データを画像として表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたので、拡散処理により偽輪郭を低減できるとともに、拡散値を付加したことによって新たに発生する細かなノイズ状のちらつきやパターン状の妨害も低減することのできる高品位な画像表示装置を提供できるという効果がある。
【０１３４】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は色による人間の視感度の差を考慮せずに色度方向に拡散する拡散値を発生するので、拡散値を求める際の計算式あるいは回路を簡略化して実現することができ、処理の規模を小さくすることができるという効果がある。
【０１３５】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は変化させる色度の方向として、人間の視感度が劣っている彩度方向に変化させるような拡散値を発生するので、拡散値を付加したことによって新たに発生する細かなノイズ状のちらつきやパターン状の妨害が視認されにくくなるという効果がある。
【０１３６】
また、この発明の画像表示装置によれば、入力された映像信号を輝度信号と色差信号に分離して出力する信号分離手段と、分離された色差信号に基づいて拡散値を発生する拡散値発生手段と、分離された色差信号に対して拡散値発生手段から出力される拡散値を付加する拡散値付加手段と、拡散値付加手段によって拡散値が付加された後の色差信号および上記輝度信号をＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に変換する変換手段と、該変換手段より出力されるＲ、Ｇ、Ｂ原色信号をディジタルで階調表示するためのデータの並び換えを行い、並び換え後の表示データを出力するデータ並び換え手段と、該データ並び換え手段から出力された表示データを画像とて表示デバイスに表示する画像表示手段とを備えたので、色差信号に拡散値を付加するようにしたことにより信号処理の規模を小さくできるともに、輝度方向に拡散値が付加されることを防ぎ、容易に色度方向のみに拡散値を付加することができるという効果がある。
【０１３７】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の色相に基づいて拡散値を発生するので、信号処理の規模を小さくすることができるという効果がある。
【０１３８】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の有彩色成分を検出する手段を備え、検出された有彩色成分に基づいて拡散値を発生するので、信号処理の規模を小さくすることができるという効果がある。
【０１３９】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は入力されたＲ、Ｇ、Ｂの原色信号に基づいて拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルを求めて出力する手段と、拡散画素、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を発生する手段と、上記色度方向ベクトルに上記所定の拡散幅を乗ずることにより拡散値を発生する乗算手段とを備えたことにより、色度方向とは独立に拡散値を制御することが可能となって拡散値の自由度が広がり、明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害の発生を低減することができる。
【０１４０】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして予め記憶しておき、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号に基づいて拡散する方向の色度方向ベクトルを求める際に、記憶された変換テーブルを用いて補間するので、記憶される変換テーブルのサイズを小さくすることができるとともに、よりきめ細かな方向ベクトルを用いて拡散値を求めることができるという効果がある。
【０１４１】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は表示デバイスに表示される階調数が入力されたＲ、Ｇ、Ｂ原色信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させる拡散値を発生するので、静偽輪郭と動偽輪郭の発生を抑えながら、拡散値を付加したことによって新たに発生する明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害が発生することを低減することができるという効果がある。
【０１４２】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は拡散値の重心位置を色度方向に制御するので、拡散操作をするのと同時に、色調を制御することができ、表示デバイスの色再現特性を補正したり、使用者の好みの色調に変更することができるという効果がある。
【０１４３】
また、この発明の画像表示装置によれば、拡散値発生手段は拡散値重心位置を輝度方向にも制御するので、拡散操作と同時に、階調を制御することができ、表示デバイスのガンマ特性を補正したり、使用者の好みの階調特性に変更することができるという効果がある。
【０１４４】
また、この発明の画像表示方法によれば、入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、拡散値は入力された映像信号の色度方向に変化させるように発生するので、拡散処理により偽輪郭を低減できるともに、拡散値を付加したことによって新たに発生する細かなノイズ状のちらつきやパターン状の妨害も低減することのできる高品位な画像表示方法を提供できるという効果がある。
【０１４５】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散値は色による人間の視感度の差を考慮せずに発生するので、拡散値を求める際の計算式あるいは回路を簡略化することができるという効果がある。
【０１４６】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散値は入力された映像信号の彩度方向に変化させるように発生するので、人間の視感度が劣っている彩度方向に変化させるような拡散値を発生し、拡散値を付加したことによって新たに発生する細かなノイズ状のちらつきやパターン状の妨害が視認されにくくなるという効果がある。
【０１４７】
また、この発明の画像表示方法によれば、入力された映像信号に拡散値を付加することにより表示される画像の偽輪郭を低減する画像表示方法であって、入力された映像信号の色差信号に拡散値を付加するので、色差信号に拡散値を付加するようにしたことにより信号処理の規模を小さくできるともに、輝度方向に拡散値が付加されることを防ぎ、容易に色度方向のみに拡散値を付加することができるという効果がある。
【０１４８】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散値は入力された映像信号の色相に基づいて発生するので、信号処理の規模を小さくすることができるという効果がある。
【０１４９】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散値は入力された映像信号の有彩色成分を検出し、検出された有彩色成分に基づいて発生するので、信号処理の規模を小さくすることができるという効果がある。
【０１５０】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散値は入力された映像信号の各色成分より求めた拡散する方向の基準となる色度方向を向く色度方向ベクトルに、画素拡散値、ディザパターンあるいは疑似乱数に基づく所定の拡散幅を乗ずることにより求めるので、色度方向とは独立に拡散値を制御することが可能となって拡散値の自由度が広がり、明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害の発生を低減することができる。
【０１５１】
また、この発明の画像表示方法によれば、拡散する方向の基準となる色度方向を向くベクトルを変換テーブルとして予め記憶しておき、入力された映像信号に基づいて拡散する方向の色度ベクトルを求める際に、上記変換テーブルを用いて補間するようにしたので、記憶される変換テーブルのサイズを小さくすることができるとともに、よりきめ細かな方向ベクトルを用いて拡散値を求めることができるという効果がある。
【０１５２】
また、この発明の画像表示方法によれば、表示デバイスに表示される階調数が入力された映像信号の階調数よりも少ない場合に、丸めの際に無効となるビットについては輝度方向に拡散させ、かつ、有効となるビットについては色度方向に拡散させるように発生するので、静偽輪郭と動偽輪郭の発生を抑えながら、拡散値を付加したことによって新たに発生する明暗のパターンあるいは明暗のノイズ状の妨害が発生することを低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】  実施の形態１の画像表示装置の拡散値変換テーブルの概念を説明するための図である。
【図３】  この発明の実施の形態３による画像表示装置を説明するための色度平面を示す図である。
【図４】  図３を説明するための原色信号空間を等輝度平面で切った跡を示す図である。
【図５】  図３を説明するための原色信号空間を等輝度平面で切った切り口を示す図である。
【図６】  図３を説明するための原色信号空間を人間の目の視感度を考慮しない場合の等輝度平面で切った跡を示す図である。
【図７】  図３を説明するための原色信号空間を人間の目の視感度を考慮しない場合の等輝度平面で切った切り口を示す図である。
【図８】  この発明の実施の形態４による画像表示装置の構成を示す図である。
【図９】  実施の形態４による画像表示装置のデコーダの構成を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態５による画像表示装置の拡散値発生手段の構成を示す図である。
【図１１】  実施の形態５の色相算出手段の動作を説明するための色度平面を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態６による画像表示装置の拡散値発生手段の構成を示す図である。
【図１３】  実施の形態６による有彩色検出手段の動作を説明するための図である。
【図１４】  実施の形態６による記憶手段を説明するための図である。
【図１５】  実施の形態６による有彩色検出手段の動作を説明するための色度平面を示す図である。
【図１６】  この発明の実施の形態７による画像表示装置の拡散値発生手段の構成を示す図である。
【図１７】  この発明の実施の形態８による画像表示装置の拡散値発生手段の構成を示す図である。
【図１８】  実施の形態８による補間手段を説明するための図である。
【図１９】  この発明の実施の形態９による画像表示装置の拡散値発生手段と拡散値付加手段の構成を示す図である。
【図２０】  実施の形態９の画像表示装置の拡散値発生手段と拡散値付加手段の構成の別の例を示す図である。
【図２１】  この発明の実施の形態１０による画像表示装置の拡散値発生手段の動作を説明するための色度平面を示す図である。
【図２２】  この発明の実施の形態１１による画像表示装置の拡散値発生手段の動作を説明するための輝度−彩度平面を示す図である。
【図２３】  従来の画像表示装置の構成を示す図である。
【図２４】  従来の画像表示装置のデコーダの構成を示す図である。
【図２５】  従来の画像表示装置の画素拡散を用いる場合の拡散値を示す図である。
【図２６】  従来の画像表示装置におけるディザパターンを用いる場合の拡散値を示す図である。
【図２７】  従来の画像表示装置における拡散値付加手段の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ：デコーダ
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ：拡散値発生手段
３：拡散値発生手段
５：拡散値付加手段
６、６ａ：拡散値付加手段            ７：データ並び換え手段
８：フィールドメモリ              １１：駆動回路
１２：表示デバイス                  ２１：Ｙ／Ｃ分離手段
２３：ＲＧＢデコーダ                ２８：拡散値発生手段
２９：拡散値付加手段                ３１：有彩色検出手段
３２、３６、４１、４５：記憶手段    ３３：セレクタ
３５：色相算出手段                  ４２：拡散幅発生手段
４３：乗算器                        ４６：補間手段
５１：色度方向への拡散値発生手段
５２：輝度方向への拡散値発生手段    ５３：拡散値加算手段
１００：映像信号                    １０１：原色信号
１０２、２０８、３０２：拡散値
１０３：拡散値                      １０５：拡散後の原色信号
１０７：並び換え後の表示データ      ２００：コンポジット信号
２０１：輝度信号                    ２０２：色差信号
２０３：Ｒ信号                      ２０４：Ｇ信号
２０５：Ｂ信号                      ３０１：有彩色成分
３０３：有彩色情報                  ３０５：色相成分
４０１：色度方向ベクトル            ４０２：拡散幅
４０５：アドレス                    ４０６：方向ベクトル
５０１：色度方向への拡散値          ５０２：輝度方向への拡散値
【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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【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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