画像表示装置および画像表示方法

【課題】サブフィールド発光型の画像表示装置において、画面内の物体の動きが一様でない場合の偽色を抑制し、動画擬似輪郭と動画ぼやけの両方を改善すること。
【解決手段】動きベクトル検出部１１はフレーム間の画素の動きベクトルを検出し、ヒストグラムカウント部１２は動きベクトルの分布をフレーム毎に求める。画素位置切替え部１５は、再構成対象画素を終点とする動きベクトルと演算式を用いて発光データの取得先を示す画素位置ベクトルＸｉを算出して出力する。その際、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、輝度情報を参照して、再構成対象画素と取得先の画素との輝度差が閾値以下となるまで、画素位置ベクトルＸｉを再構成対象画素に近付けるように修正して新たな画素位置ベクトルＹｉを出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示において１フレーム（または１フィールド）を複数に時分割して階調表示を行う画像表示装置および画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１つのフレームを輝度の重みの異なる複数の画面（以下、これらをサブフィールド（ＳＦ）と呼ぶ）に時間方向に分割し、各サブフィールドにおける発光、非発光を制御することで、１フレームの画像を表示する表示装置では、動画像を表示時に動画擬似輪郭と呼ばれる階調の乱れや動画ぼやけが発生し、表示品位を損ねるという問題がある。これは、動く物体を人間の目が追従するために発生することが知られている。
【０００３】
この動画擬似輪郭の発生を防止するため、特許文献１には、フレーム間、もしくはフィールド間の表示データより動きベクトルを検出し、表示データの各サブフィールドの発光位置を、その動きベクトルから算出した視線パス上の各サブフィールドの画素位置へ補正する方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、動きベクトルとサブフィールドの発光重心位置から、現在画素の各サブフィールドがどこの画素から来るのかを示すドラッグする座標を計算し、サブフィールドを再符号化する方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３は、液晶型表示装置等のホールド型表示装置において、動きボケ抑制の画像処理に用いる動きベクトルの補正に関するもので、注目画素とその周辺の画素における動きベクトルの候補のうち頻度が最も高い動きベクトル候補を注目画素の動きベクトルとして決定すること、また、注目画素周辺の輝度の変化の度合いに基づいて動きベクトルを補正することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１１８４８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３２１１号公報
【特許文献３】特開２００５−１６００１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１，２の技術によれば、画面全体が同一方向に動く場合など、動きベクトルが既知の場合においては動画擬似輪郭を効果的に除去することが可能である。また上記特許文献３の技術によれば、周囲と調和の取れた動きベクトルを検出することで、ホールド型表示装置における人間の追従視に起因する動きボケを抑制することができると述べられている。しかしながら、この技術は、動きベクトルを実際の動きの大きさよりも大幅に大きく補正する場合があり、本発明者らは、この技術によっても、画面全体の動きが一様でない場合には、画面全体が同一方向に動く場合と同様に、動きベクトルを用いて補正を行うと新たに擬似輪郭が発生するという問題を発見した。
【０００８】
すなわち、画面内の物体毎に動きベクトルを求めてサブフィールドの発光位置を補正しているため、各物体内にさまざまな方向や大きさの動きベクトルが検出された場合、その動きベクトルを用いてサブフィールドの発光位置を補正すると、移動物体の周辺領域の画素の色変化が大きくなり、偽色が発生してしまう。
【０００９】
また、移動物体の周辺領域の画素の大きな色変化を抑えるようにサブフィールドの発光位置を補正すると、動画ぼやけの改善効果が小さいという課題があった。
【００１０】
まず、図１２は、サブフィールドを用いて階調を表現する表示装置の階調表現方法について説明する図である。１つのフレームをＮ個のサブフィールドから構成し、各サブフィールドでは、例えば２のＮ乗などの重み付けを行う。この例では、輝度の小さい側から、２の０乗、２の１乗、…、２の（Ｎ−１）乗と重み付けをしている。１フレーム期間の開始側から、ＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦＮと呼ぶ。ここでは、Ｎ＝８の例である。表示装置では、このサブフィールドの発光、非発光を複数選択することにより、１フレーム内の階調を表現している。そして、人間の網膜が感じる輝度は、複数発光したサブフィールドの輝度の和である。
【００１１】
ここで、サブフィールドの発光が時間的に異なるため、動画像内の動く物体を人間の目が追従し、１フレーム内の隣接する画素の発光サブフィールドの位置が大きく変化した場合、動画擬似輪郭が発生する。
【００１２】
図１３は、動画擬似輪郭の発生メカニズムの一例を示す。垂直方向が時間、水平方向が画素位置を表し、サブフィールド数Ｎが８で、水平方向は、左方向に１画素で１ずつ輝度が高い一連の画素を表示する場合を示す。
【００１３】
図１３（ａ）は、当該一連の画素表示が、２番目のフレーム期間において、１番目のフレーム期間よりも２画素右方向に移動している場合である。ここで、図に示す輝度が１２７、１２８、１２９の画素は、本来、静止画の状態であれば人間の目には、それぞれ１２７、１２８、１２９の輝度に見える。
【００１４】
しかし動画の場合、図に示す矢印のように、画像の移動に視線が追従する。これにより、人間の目に認識されるサブフィールドの発光期間が静止画の場合とは異なることになる。（ａ）の例では、静止画のとき輝度が１２７、１２８、１２９の画素が、動画表示には、輝度が１２７、０、１２９の画素として人間の目に認識される。このように、本来表示されないはずの輝度０の画素を、人間の目が認識してしまう。
【００１５】
また、図１３（ｂ）に示すように、一連の画素表示が、２番目のフィールド期間において、１番目のフィールド期間よりも２画素左方向に移動している場合は、静止画のとき輝度が１２６、１２７、１２８の画素が、動画表示には、輝度が１２６、２５５、１２８の画素として人間の目に認識される。このように、本来表示されないはずの輝度２５５の画素を、人間の目が認識してしまう。これが動画擬似輪郭発生のメカニズムである。
【００１６】
本発明の目的は、上記課題を鑑み、サブフィールド発光型の画像表示装置において、画面内の物体の動きが一様でない場合の偽色を抑制し、動画擬似輪郭と動画ぼやけの両方を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、入力した画像の１フレームを複数のサブフィールド期間に分割し、フレーム間の対応する画素の動きベクトルに応じて、複数のサブフィールド期間の各期間における発光データを再構成する画像表示装置であって、入力画像を複数のサブフィールドの発光データに変換するサブフィールド変換部と、入力画像についてフレーム間の画素の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、検出した動きベクトルの分布をフレーム毎に求めるヒストグラムカウント部と、入力画像から各画素の輝度情報を算出する輝度情報算出部と、検出した動きベクトルのうち、再構成対象フレーム内の再構成対象画素を終点とする動きベクトルを選択し、選択した動きベクトルから所定の演算式を用いて発光データを再構成するためのデータの取得先を示す画素位置ベクトルを算出して出力する画素位置切替え部と、サブフィールド変換部から出力された再構成対象フレーム内の各画素のサブフィールドの発光データを、画素位置切替え部から出力された画素位置ベクトルが示す再構成対象フレーム内の画素の対応するサブフィールドの発光データを用いて再構成するサブフィールド再構成部と、サブフィールド再構成部から出力されるサブフィールドの発光データを用いて画像を表示する画像表示部とを備え、画素位置切替え部は、ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布と輝度情報算出部が算出した輝度情報に応じて、算出した画素位置ベクトルをフレーム毎に修正して出力する。
【００１８】
ここに画素位置切替え部は、ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、算出した画素位置ベクトルＸｉを出力し、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、輝度情報算出部が算出した輝度情報を参照して、画素位置ベクトルＸｉが示す画素と再構成対象画素との輝度差が閾値以下となる画素が出現するまで、算出した画素位置ベクトルＸｉを再構成対象画素に近付けるように修正して新たな画素位置ベクトルＹｉを出力する。
【００１９】
さらに、ヒストグラムカウント部にて求めた動きベクトルの分布に基づき、動きベクトル検出部にて検出した動きベクトルＶを他の動きベクトルに補正する動きベクトル補正部を備え、動きベクトル補正部は、ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、動きベクトル検出部にて検出したフレーム内の各動きベクトルＶを、フレーム内でカウント値Ｎｎが最大となる０以外の動きベクトルの値Ｖｍにて置き換え、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、検出した動きベクトルＶをそのまま用いる。
【００２０】
本発明は、入力した画像の１フレームを複数のサブフィールド期間に分割し、フレーム間の対応する画素の動きベクトルに応じて、複数のサブフィールド期間の各期間における発光データを再構成する画像表示方法であって、入力画像を複数のサブフィールドの発光データに変換するステップと、入力画像についてフレーム間の画素の動きベクトルを検出するステップと、検出した動きベクトルの分布をフレーム毎に求めるステップと、入力画像から各画素の輝度情報を算出するステップと、検出した動きベクトルのうち、再構成対象フレーム内の再構成対象画素を終点とする動きベクトルを選択し、選択した動きベクトルから所定の演算式を用いて発光データを再構成するためのデータの取得先を示す画素位置ベクトルを算出し、動きベクトルの分布と輝度情報に応じて、算出した画素位置ベクトルをフレーム毎に修正して出力するステップと、再構成対象フレーム内の各画素のサブフィールドの発光データを、画素位置ベクトルが示す再構成対象フレーム内の画素の対応するサブフィールドの発光データを用いて再構成するステップと、サブフィールドの発光データを用いて画像を表示するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画面内の物体の動きが一様でない場合の偽色を抑制しつつ、擬似輪郭と動画ぼやけを低減する。従って、画質の劣化のない良質の画像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施例を、図面を参照して説明する。各図面において、同一の符号が付されている構成要素は同一の機能を有することとする。以下の記載において、「サブフィールド」との記載は「サブフィールド期間」という意味も含む。また、「サブフィールドの発光」という記載は「サブフィールド期間における画素の発光」という意味も含む。また、以下の記載または図面において、単に動きベクトルの値として、スカラー量が記載されている場合は、２次元ベクトルのうち、水平方向の動き量について例示したものとする。例えば、単に「６」と表記した場合は、表示画面の水平方向をｘ、垂直方向をｙとした場合の動きベクトルが（ｘ，ｙ）＝（＋６，０）であることを示す。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施例に係る画像表示装置を示すブロック図である。画像表示装置１の構成は、入力部１０、動きベクトル検出部１１、ヒストグラムカウント部１２、サブフィールド変換部１３、輝度情報算出部１４、画素位置切替え部１５、サブフィールド再構成部１６、画像表示部１７、制御部１８を備えている。
【００２４】
各部の動作を説明する。入力部１０には動画像データが入力される。例えば入力部は、ＴＶ放送用のチューナー、画像入力端子、ネットワーク接続端子などを備える。入力部１０では、入力された動画像データに従来技術の変換処理等を行い、変換処理後の表示データを動きベクトル検出部１１に対して出力する。
【００２５】
動きベクトル検出部１１では、対象フレームの表示データと、対象フレームより時間的に前のフレームの表示データとを比較することで、対象フレームの各画素を終点とする動きベクトルＶ（符号１０１）を検出する。この動きベクトルから、物体の移動の速さと移動方向の情報が得られる。ここで、ある画素の動きベクトルの水平成分をＶｘ、垂直成分をＶｙとしたとき、その画素の動きベクトルをＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ）と表す。動きベクトルを検出するための動き検出技術や動き推定技術等に関しては、ＭＰＥＧ符号化処理等で用いられている周知の技術を適用できるので、ここでは説明を省略する。
【００２６】
ヒストグラムカウント部１２では、動きベクトル検出部１１により検出された動きベクトルＶ（１０１）について、水平成分Ｖｘおよび垂直成分Ｖｙ毎にその出現度数をカウントし、動きベクトルの分布（ヒストグラム情報）１０２を出力する。ヒストグラムは、ある領域内にそれぞれの成分を有する動きベクトルが何個存在するかを分布図で示したものである。そして、動きベクトルの分布がある特定の動きベクトルに集中している場合、その特定の動きベクトルに「偏り」が生じていると表現することにする。すなわち、特定の動きベクトルに「偏り」が生じているということは、その領域内の画像の動きは一様であることを意味する。
【００２７】
サブフィールド変換部１３では、入力画像を複数のサブフィールドの発光データに変換する。輝度情報算出部１４では、入力部１０に入力した映像データから輝度情報１０３を算出する。
【００２８】
画素位置切替え部１５では、対象画素の各サブフィールドを再配置するために、再構成前のサブフィールドの画素を示す画素位置ベクトルを計算する。その際、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトル１０１、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布（ヒストグラム情報）１０２、及び輝度情報算出部１４で算出した輝度情報１０３を用いる。スレッショルド値（閾値）Ｓ（符号１０４）とスレッショルド値（閾値）Ｔ（符号１０５）は、動きベクトルの分布が一様であるか否かを判定するために用いる。
【００２９】
画素位置切替え部１５は、まず、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトル１０１を入力し、演算式を用いて画素位置ベクトルＸｉを計算する。次に、輝度情報算出部１４が算出した輝度情報１０３を用いて、画素位置ベクトルＸｉが示す画素と再構成対象画素との輝度差を判定し、輝度差が閾値より大きい場合には輝度差が閾値以下となる新たな画素位置ベクトルＹｉを求める。さらに、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布１０２をフレーム毎に判定し、分布が一様な場合には画素位置ベクトルＸｉを、一様でない場合には画素位置ベクトルＹｉを切替えて出力する。
【００３０】
サブフィールド再構成部１６は、サブフィールド変換部１３が出力するサブフィールドデータのうち、画素位置切替え部１５でフレーム毎に切替えて出力した画素位置ベクトルが示す画素のサブフィールドの発光データを取得する。取得した発光データを再構成対象のサブフィールドに配置して再構成を行う。これを各サブフィールドについて繰り返すことにより、１画素毎にサブフィールドを再構成し、サブフィールド変換部１３が出力したサブフィールドデータを再構成する。
【００３１】
画像表示部１７は、点灯および消灯などの発光動作を行う複数の画素を有し、サブフィールド再構成部１６で求めたサブフィールドデータに基づいて、各画素の点灯または消灯を制御し画像を表示する。制御部１８は、表示装置内の各要素に接続される。表示装置の各要素の動作は、上述した各構成要素の自律的な動作、又は制御部１８の指示により動作する。
【００３２】
このように本実施例の画像表示装置１では、画素位置切替え部１５は、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布により、画素位置ベクトルＸｉとＹｉをフレーム毎に適切に切替えて出力する。これに従いサブフィールド再構成部１６は、フレーム毎に画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを切替えて再構成対象の画素のサブフィールドを再構成することを特徴とする。
【００３３】
以下、各部の構成と動作を詳細に説明する。
図２は、ヒストグラムカウント部１２にて作成した動きベクトルのヒストグラムの一例を説明する図である。
【００３４】
（ａ）は表示画面の一例で、ほぼ静止した背景Ａに対し物体Ｂが水平方向に移動しているような場合を想定する。（ｂ）はこのような画面に対して得られる、画面内の動きベクトルのヒストグラムである。横軸は水平成分の大きさＶｘ、縦軸はカウント数Ｎｎである。カウント数Ｎｎは偏りの強度を表すもので、この図では、特定の動きベクトルＶｘ＝０（カウント数Ｎｎ＝１０）と、Ｖｘ＝３（Ｎｎ＝２０）に偏った分布を示している。ここで、Ｖｘ＝０は静止している背景Ａの画像、Ｖｘ＝３は移動している物体Ｂの画像に対応しているのは言うまでもない。最大カウント数Ｎｍ＝２０で、そのときの動きベクトルＶｍ＝３である。また、物体Ｂの大きさが大きくなるに従って、Ｖｘ＝３のカウント数Ｎｎが増大し、偏りの強度が大きくなる。言い換えれば、画面に対する物体の大きさは、偏りの強度として現われる。そこで、カウント値Ｎｎのスレッショルド値Ｓ（１０４）を設け、偏りの強度を評価する指標とする。
【００３５】
（ｃ）のヒストグラムは偏りが大きい例であり、画面内の物体もしくは画面全体がほぼ一定方向に一様に移動している場合を示す。一方（ｄ）のヒストグラムは偏りが小さい例であり、画面全体の物体の動きが一様でない場合を示す。
【００３６】
本実施例で用いる動きベクトル値Ｖは、再構成対象フレームと対象フレームよりも時間的に前のフレーム間の動きベクトルのうち、時間的に前のフレームの画素を始点とし、再構成対象フレームにおける再構成対象画素を終点とする動きベクトルを用いる。なお、画素位置ベクトルを算出した結果が小数精度である場合は、これを四捨五入、切捨て、切上げなどの処理により整数精度とした画素位置ベクトルを用いてもよい。また、小数精度のまま使用しても構わない。以下の実施例では、切捨てにより整数化している。
【００３７】
図３は、画素位置切替え部１５の内部構成を示す図である。画素位置ベクトルＸｉ算出部１５１は、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトルのうちの対象フレームの再構成対象画素を終点とする動きベクトルＶ（１０１）、サブフィールドの数や番号を入力し、演算式を用いて画素位置ベクトルＸｉの算出を行う。画素位置ベクトルＹｉ算出部１５２は、輝度情報算出部１４が算出した輝度情報１０３を用いて、算出した画素位置ベクトルＸｉが示す画素と再構成対象画素との輝度差を判定し、輝度差が閾値より大きい場合には輝度差が閾値以下となる画素が出現するまで、算出した画素位置ベクトルＸｉを再構成対象画素に近付けるように修正して新たな画素位置ベクトルＹｉを算出する。
【００３８】
動きベクトル分布判定部１５３は、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布（ヒストグラム情報）１０２により、フレーム毎に画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを切替えて出力する。このとき判定用の閾値として、カウント数Ｎｎのスレッショルド値Ｓ（１０４）と、カウント数Ｎｎがスレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数（種類）Ｗのスレッショルド値Ｔ（１０５）を与えておく。ヒストグラムカウント部１２から入力したヒストグラムデータ１０２を解析し、カウント数Ｎｎがスレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数Ｗを求める。動きベクトルの偏りが大きければ、Ｗの値は小さくなる。さらに動きベクトルの数Ｗをスレッショルド値Ｔと比較する。Ｗ≦Ｔの場合には画素位置ベクトルＸｉを出力し、Ｗ＞Ｔの場合には画素位置ベクトルＹｉを出力する。
【００３９】
例えば、図２（ｃ）の場合、Ｓ＝１０とすればＷ＝２であり、Ｔ＝３とすればＷ≦Ｔとなるので、画素位置ベクトルＸｉを出力する。一方図２（ｄ）の場合には、Ｗ＝５であり、Ｗ＞Ｔとなるので、画素位置ベクトルＹｉを出力する。このように、画面内の動きベクトルの偏りが大きい場合には、演算式で求めた画素位置ベクトルＸｉを出力し、偏りが小さい場合には、輝度差が閾値以下となるように修正した画素位置ベクトルＹｉを用いる。
【００４０】
ここで、スレッショルド値Ｓは人間の視覚特性から適宜設定する。例えば面積比で領域の２０〜５０％に設定するのが好ましい。また、移動物体が複数個あってそれらの速度が異なる場合や、単一物体であるが速度が分布しているときなどは、移動速度を平均化し物体全体が平均速度で移動しているものとみなして、最大カウント値Ｎｍと特定の動きベクトルＶｍを求めるようにすれば良い。また、スレッショルド値Ｔは、カウント数Ｎｎがスレッショルド値Ｓ以上の映像内で大きな割合を占める領域の数であり、例えば、２〜６に設定するのが好ましい。
【００４１】
図４は、画素位置切替え部１５にて画素位置ベクトルを切替えて出力するフローチャートを示す図である。以下の処理はフレーム毎に行う。
【００４２】
ステップ１１１では、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトルＶを用いて、各サブフィールドｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の画素位置ベクトルＸｉ（ｘ，ｙ）を求める。Ｘｉ（ｘ，ｙ）は再構成対象の画素位置（ｘ，ｙ）を基準としたときの、取得先となる再構成前の各サブフィールドの画素位置ベクトルであり、数式（１）により演算する。以下、画素位置ベクトルを簡単にＸｉと記述する。
Ｘｉ＝−Ｖ×（ｉ−Ｃ）／Ｎ（１）
ここで、ｉは再構成を行うサブフィールドの番号、Ｃは１〜Ｎの間の任意の値、Ｎは１フレームを構成するサブフィールド数である。なおＣは、サブフィールド変換部１３から出力された発光データを再構成対象画素のサブフィールドにそのまま用いるサブフィールド（固定サブフィールド）の番号であり、Ｃを１〜Ｎの間の値を選択することで、サブフィールドＣを基点とした様々なサブフィールドの再構成を実現できる。
【００４３】
ステップ１１２では、ヒストグラムカウント部１２から取得したヒストグラムデータを解析し、カウント数Ｎｎがスレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数Ｗを求める。
ステップ１１３では、動きベクトルの数Ｗをスレッショルド値Ｔと比較する。比較の結果、Ｗ≦Ｔの場合にはステップ１１４に進み、ステップ１１１にて求めた画素位置ベクトルＸｉを出力する。比較の結果、Ｗ＞Ｔの場合には、ステップ１１５に進む。
【００４４】
ステップ１１５では、ｉに一番重みの大きいサブフィールド番号Ｎを代入する。ステップ１１６では、ｊに比較の開始であるｉを代入する。
【００４５】
ステップ１１７では、輝度情報算出部１４から輝度情報を取得し、ステップ１１１にて求めた画素位置ベクトルＸｉ（即ち、Ｘｊ）が示す画素と再構成対象画素の輝度差を閾値と比較する。ここで輝度差判定に用いる閾値は、例えば２５６階調表示における輝度差を略２０程度に設定するのが好ましい。
【００４６】
判定の結果、輝度差≦閾値である場合は、ステップ１１８へ進み、ステップ１１１にて求めた画素位置ベクトルＸｊを画素位置ベクトルＹｉに代入する。輝度差＞閾値の場合は、ステップ１１９へ進み、求めた画素位置ベクトルＸｊを修正する。
【００４７】
ステップ１１９では、ｊ＞Ｃか否かを判定する。ｊ＞Ｃならば、ステップ１２０にてｊから１を減算する。また、ステップ１１９にてｊ＞Ｃ以外ならば、ステップ１２１にて、ｊに１を加算する。この減算または加算は、いずれもｊを固定サブフィールド番号Ｃ側に近付けるように修正する。その結果、修正後のｊに対応する画素位置ベクトルＸｊは、固定サブフィールド番号Ｃ側に近い位置座標を表す値（即ち、ベクトル値の小さな値）に変更される。
【００４８】
ｊを変更後ステップ１１７に戻り、修正した画素位置ベクトルＸｊが示す画素と再構成対象画素との輝度差を判定する。そして、輝度差≦閾値の条件が成り立つまで、前記ステップ１１９からステップ１２１までの処理を繰り返す。この修正処理は、輝度差が閾値以下となる画素が出現するまで、画素位置ベクトルＸｊを再構成対象画素に徐々に近付けるものである。輝度差≦閾値になれば、前記ステップ１１８にて、修正した画素位置ベクトルＸｊを画素位置ベクトルＹｉに代入する。
【００４９】
ステップ１２２にて、サブフィールドｉを更新し、ステップ１１６へ戻り次のサブフィールドｉについて画素位置ベクトルＹｉを求める。ステップ１２３にて、全てのサブフィールドｉについて画素位置ベクトルＹｉを求めたことを確認すると、ステップ１２４にて、画素位置ベクトルＹｉを出力する。
【００５０】
以上のようにして、動きベクトルの分布を参照し、画面内の動きベクトルの偏りの大きさに応じて画素位置ベクトルＸｉとＹｉを切替えて出力する。
【００５１】
なお、図４のフローチャートでは、動きベクトルにより求めた画素位置ベクトルＸｉの中から画素位置ベクトルＹｉを求めたが、再構成対象画素に近付けるように画素位置ベクトルを修正する方法であれば、他の方法でもよい。
【００５２】
次に、本実施例におけるサブフィールドの再構成の具体例を、動きベクトルの分布に応じて図５と図６に分けて示す。
【００５３】
図５は、動きベクトルの分布の偏りが大きい場合（一様な場合）について、サブフィールドの再構成の一例を示す図である。これは、前記図２（ｃ）のように、スレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数Ｗが小さく、画面内の物体もしくは画面全体がある一定方向に一様に移動している場合である。この場合は、画素位置切替え部１５は演算した画素位置ベクトルＸｉをそのまま出力してサブフィールドを再構成する。
【００５４】
図５（ａ）は再構成前のサブフィールドの構成を示す。図で横軸は画素の水平位置、縦軸は時間で、サブフィールド数Ｎ＝６の場合の表示データを表す。ここでは、再構成対象の画素である例えば画素ｎを終点とする動きベクトルの始点の画素は、画素ｎを基準とした相対位置として水平方向に−６の位置にあるとする。すなわち、当該動きベクトルのベクトル値Ｖは＋６である。
【００５５】
図５（ｂ）は、画素ｎの各サブフィールドについての再構成結果を示す。この場合、取得する再構成前の各サブフィールドの画素位置を、再構成対象の画素を基準として前記数式（１）により求める。なお、Ｃは１からＮまでの任意の値であるが、本実施例ではＣ＝４とした。演算の結果、画素位置ベクトルＸｉはそれぞれ、ＳＦ１が３、ＳＦ２が２、ＳＦ３が１、ＳＦ４が０、ＳＦ５が−１、ＳＦ６が−２となる。
【００５６】
そして、図４のステップ１１３の判定でＷ≦Ｔであるので、ステップ１１４に進みこれらのＸｉの値をそのまま用いる。従って、矢印５００１〜５００６が示すように、ＳＦ１は画素（ｎ＋３）から、ＳＦ２は画素（ｎ＋２）から、ＳＦ３は画素（ｎ＋１）から、ＳＦ４は元の画素ｎ、ＳＦ５は画素（ｎ−１）から、ＳＦ６は画素（ｎ−２）からサブフィールドの発光データを取得する。このようにして、再構成対象画素ｎの各サブフィールドの発光データを再構成する。
【００５７】
図５（ｃ）は、全ての再構成対象画素（ｎ−２）から（ｎ＋３）について、発光データの再構成の結果を示す。ここでは、再構成対象のフレーム上におけるそれぞれの画素を終点とする動きベクトルのベクトル値Ｖが、いずれも同じ＋６である場合としている。上記画素ｎの場合と同様に、再構成対象画素の各サブフィールドについて数式（１）を用いて画素位置ベクトルＸｉを算出する。そして画素位置ベクトルＸｉが示す画素のサブフィールドにより、画素（ｎ−２）から画素（ｎ＋３）の各サブフィールドを再構成する。この結果として、静止画において同一の画素に配置されていた複数のサブフィールド（図５において同一の模様で示されたサブフィールド）が、各画素の再構成後は視線パス５０１０上に並ぶ。
【００５８】
図６は、動きベクトルの分布の偏りが小さい場合（一様でない場合）について、サブフィールドの再構成の一例を示す図である。これは、前記図２（ｄ）のように、スレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数Ｗが大きく、画面内の物体が不均一に移動している場合である。この場合は、画素位置切替部１５は演算した画素位置ベクトルＸｉを画素位置ベクトルＹｉに修正して出力し、サブフィールドを再構成する。このとき、画素間の輝度差≦閾値の場合には、画素位置ベクトルＹｉはＸｉと同じ値になる。本実施例では、輝度差＞閾値を含む場合、即ち類似色領域以外（例えば、エッジ付近の領域等）での各サブフィールドの再構成について説明する。
【００５９】
図６（ａ）は再構成前のサブフィールドの構成を示す。この場合、画素（ｎ−３）と（ｎ−２）の間では輝度差＞閾値であり、他の画素間では輝度差≦閾値とする。この場合も、再構成対象の画素である例えば画素（ｎ−１）を終点とする動きベクトルのベクトル値Ｖが＋６とする。
【００６０】
図６（ｂ）は、画素（ｎ−１）の各サブフィールドの再構成結果を示す。まず、前記数式（１）を用いて、画素（ｎ−１）の各サブフィールドについて画素位置ベクトルＸｉを演算する。演算の結果、画素位置ベクトルＸｉ（即ち、Ｘｊ）はそれぞれ、ＳＦ１が３、ＳＦ２が２、ＳＦ３が１、ＳＦ４が０、ＳＦ５が−１、ＳＦ６が−２となる。
【００６１】
次に、図４のステップ１１３の判定で、Ｗ＞Ｔであるので、ステップ１１５以降に進む。ステップ１１７では、各サブフィールドについて輝度差の判定を行う。例えばｊ＝６のとき、ＳＦ６に対するＸｊは−２であるので、画素（ｎ−３）と（ｎ−１）の輝度差を判定する。上記したように画素（ｎ−３）と（ｎ−１）の間の輝度差＞閾値であるため、ステップ１１９へ進み、ステップ１２０にてｊから１を減算して、ｊ＝５に変更する。次に、ステップ１１７へ戻り、ＳＦ５に対するＸｊは−１であるので、画素（ｎ−２）と画素（ｎ−１）の輝度差を判定する。画素（ｎ−２）と（ｎ−１）の間の輝度差≦閾値であるので、ステップ１１８に進み、求めたＳＦ５の画素位置ベクトルＸｊの値−１を画素位置ベクトルＹｉに代入する。他のＳＦについても同様に輝度差を判定する。ＳＦ１からＳＦ５については輝度差≦閾値であるので、画素位置ベクトルＹｉは上記画素位置ベクトルＸｊの値を代入する。そしてステップ１２４にて、求めた各画素位置ベクトルＹｉを出力する。
【００６２】
従って、図６（ｂ）の矢印６００１〜６００６が示すようにサブフィールドの発光データを取得する。この中でＳＦ６は、画素（ｎ−３）ではなく、再構成対象画素（ｎ−１）により近い画素（ｎ−２）から発光データを取得する。このようにして、再構成対象画素（ｎ−１）の各サブフィールドの発光データを再構成する。
【００６３】
図６（ｃ）は、全ての再構成対象画素（ｎ−２）から（ｎ＋３）について、発光データの再構成の結果を示す。このとき、再構成対象のフレーム上における画素（ｎ−２）から（ｎ＋３）までの各画素を終点とする動きベクトルのベクトル値Ｖが、いずれも同じ＋６である場合としている。また、画素（ｎ−４）から（ｎ−３）までの各画素を終点とする動きベクトルのベクトル値Ｖが、いずれも同じ＋４である場合としている。上記画素（ｎ−１）の場合と同様に、図４のフローチャートを用いて画素位置ベクトルＹｉを算出する。そして求めた画素位置ベクトルＹｉが示す画素のサブフィールドにより、画素（ｎ−２）から画素（ｎ＋３）の各サブフィールドを再構成する。この結果、類似色領域内の各画素の再構成後は視線パス６０１０上に並ぶだけでなく、サブフィールドの再構成の取得先は類似色のサブフィールドのみであり、大きく異なる色のサブフィールドを取得することがない。よって、従来技術の問題である類似色領域以外でも偽色は発生せず、擬似輪郭を抑制することが可能となる。
【００６４】
ここで、本実施例の画像表示により、従来の課題がいかに解決されるかについて図７〜図９で説明する。
【００６５】
図７は、比較のために、動画擬似輪郭を防止する従来のサブフィールドの補正方法を説明する図である。横軸を画素の水平位置、縦軸を時間とし、サブフィールド数Ｎ＝６の場合の表示データを表したものである。
図７（ａ）は、再構成前のサブフィールドの構成を示す。ここで、表示データの画素（ｎ−２）のサブフィールドの発光状態遷移について説明する。
【００６６】
図７（ｂ）は、動画像表示時において、表示データが水平方向に６画素分、即ちベクトル値＋６で移動した場合の補正結果を示す。画素（ｎ−２）の各サブフィールドの発光データは、矢印７００２〜７００６に示すように移動して再構成する。実際に網膜に認識される発光サブフィールドは、２斜線で挟まれた範囲（視線パス７０１０）である。この補正によれば、仮に静止画であるとするときに同一の画素に配置される複数のサブフィールドの発光位置を、視線パス内の画素位置のサブフィールドの発光位置に変えることで、動画擬似輪郭を補正することができる。
【００６７】
図７（ｃ）は、従来のサブフィールドの補正方法の課題として、動きベクトルが一様でない場合に一部の画素にサブフィールドが再設定されないことを説明する図である。ここでは、画素（ｎ−４）〜（ｎ−３）が水平方向に４画素、画素（ｎ−２）〜（ｎ＋３）が水平方向に６画素移動した場合の、従来方法による補正結果を示す。図で枠線の領域７０１１のように、サブフィールドが再設定されない部分（サブフィールドが発光しない部分）が発生する。
【００６８】
このように従来の補正方法によれば、画面内の物体の動きが一様でない場合に、サブフィールドが設定されない画素が発生し、画質が劣化する。すなわち、画素の輝度が大きく変化し、画像内に存在しない輝度の異なる画素で構成された偽色が発生してしまう。
【００６９】
これに対し本実施例の表示方法では、再構成対象の画素を終点とする動きベクトルを求め、それぞれのサブフィールドについて再設定を行う。これにより、サブフィールドが再設定されない画素が発生するのを防止することができる。
【００７０】
これに対し、図８と図９は、本実施例によるサブフィールドの補正方法の効果を説明する図である。
【００７１】
図８は、各画素の動きベクトルが一様な場合で、本実施例の画素位置ベクトルＸｉに従い補正する方法を示す。
図８（ａ）は、再構成前のサブフィールドの構成である。動きベクトル値は全ての画素で＋６とする。また、画素（ｎ−３）と画素（ｎ−２）間では輝度差＞閾値とする。
【００７２】
図８（ｂ）は、本実施例の画素位置ベクトルＸｉによる画素（ｎ−１）のサブフィールドの補正例である。数式（１）を用いて、各再構成対象画素の各サブフィールドの画素位置ベクトルＸｉを算出する。動きベクトルが一様であるので、画素間の輝度差による修正は行わない。そして、この画素位置ベクトルＸｉに従い、矢印８００１〜８００６で示すように各サブフィールドの発光データを取得して再構成する。
【００７３】
図８（ｃ）は、画素位置ベクトルＸｉを用いて、全ての画素についてサブフィールドを再構成した結果である。このとき、枠線の領域８０１１内のサブフィールドも、すべて再設定されることになる。さらに、図８（ｃ）に示すように、各画素の動きベクトルが一様であり、同じ補正量で各画素のサブフィールドを補正するため偽色は発生せず、動画ぼやけと擬似輪郭を抑制することが可能となる。
【００７４】
図９は、各画素の動きベクトルが一様でない場合で、本実施例の画素位置ベクトルＹｉに従い補正する方法を示す。
図９（ａ）は、再構成前のサブフィールドの構成である。動きベクトルは、画素（ｎ−４）〜（ｎ−３）において＋４、画素（ｎ−２）〜（ｎ＋３）において＋６とする。また、画素（ｎ−３）と画素（ｎ−２）間では輝度差＞閾値であり、他の画素間では輝度差≦閾値とする。
【００７５】
図９（ｂ）は、本実施例の画素位置ベクトルＹｉによる画素（ｎ−１）のサブフィールドの補正例である。数式（１）を用いて、各再構成対象画素の各サブフィールドの画素位置ベクトルＸｉを算出する。次に、図４のフローチャートにより、サブフィールドを取得する画素と再構成対象画素の輝度差≦閾値を満たす画素位置ベクトルＸｊを求め、その画素位置ベクトルＸｊを画素位置ベクトルＹｉに代入する。この例では、サブフィールドＳＦ６の取得位置が、矢印９００６で示すように画素（ｎ−３）から（ｎ−２）に修正される。
【００７６】
図９（ｃ）は、上記の画素位置ベクトルＹｉを用いて、全ての画素についてサブフィールドを再構成した結果である。このとき、枠線の領域９０１１内のサブフィールドも、すべて再設定されることになる。さらに、図９（ｃ）に示すように、輝度差が大きい領域では、サブフィールドの再構成の対象は類似色のサブフィールドのみであり、大きく異なる色のサブフィールドを取得しないため、画面内の物体の動きが一様でない場合も偽色は発生せず、擬似輪郭を抑制することが可能となる。
【００７７】
以上の方法によって、１つの対象フレームを１の新たなフレームとして再構成することができる。対象フレームを変えながら当該処理を繰り返すことにより、新たな複数のフレームを生成して画像を表示する。その際、動きベクトルの分布により、フレーム毎に適切に画素位置ベクトルを切替え、その画素位置ベクトルを用いてサブフィールドの補正量を設定する。すなわち、図８（ｃ）や図９（ｃ）をフレーム毎に切替えて表示することで、偽色の発生を抑制し、動画ぼやけと擬似輪郭の両方を低減することが可能となる。
【００７８】
本実施例によれば、動きベクトルによる視線パスを考慮したサブフィールドの再構成が実現でき、動画ぼやけや動画擬似輪郭の発生を抑制できる。また、画面内の物体の動きが一様でない場合、サブフィールドの再構成の対象は類似色のサブフィールドのみであり、大きく異なる色のサブフィールドを取得しないため、偽色は発生せず、擬似輪郭を抑制することが可能となる。また、画面内の物体もしくは画面全体が同一方向に動く場合、サブフィールドの再構成の対象は類似色以外のサブフィールドも含まれるため、動画ぼやけと擬似輪郭の両方を抑制することが可能となる。そして、動きベクトルの分布に応じて、フレーム毎にサブフィールドの補正方法を切替えることで、偽色の発生を抑制し、動画ぼやけと擬似輪郭の両方を低減することが可能となる。
【実施例２】
【００７９】
図１０は、本発明の第２の実施例に係る画像表示装置を示すブロック図である。本実施例の画像表示装置１は、前記実施例１（図１）の構成に、動きベクトル補正部１９を追加した構成である。
【００８０】
動きベクトル補正部１９は、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトルＶ（符号１０１）を、フレーム内の動きベクトルの分布状態に応じて他の動きベクトルＶ’（符号１０１’）に置き換える補正を行う。この場合、ヒストグラムカウント部１２で求めたヒストグラム情報１０２を参照して、補正の要否を判定する。
【００８１】
画素位置切替え部１５は、対象画素の各サブフィールドを再配置するために、動きベクトル補正部１９で補正された動きベクトル１０１’を用いて再構成前のサブフィールドの画素を示す画素位置ベクトルを計算する。その際、ヒストグラムカウント部１２で求めたヒストグラム情報１０２、及び輝度情報算出部１４で算出した輝度情報１０３を参照する。
【００８２】
スレッショルド値Ｓ（符号１０４）とスレッショルド値Ｔ（符号１０５）は、動きベクトル補正部１９と画素位置切替え部１５にて判定のために用いる閾値である。動きベクトル補正部１９と画素位置切替え部１５以外の各部の動作は、実施例１と同様の動作であるので説明を省略する。
【００８３】
このように、本実施例の画像表示装置１では、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布により、動きベクトル補正部１９で各映像に適した動きベクトルの補正を行い、画素位置切替え部１５で前記補正した動きベクトル用いて、画素位置ベクトルＸｉとＹｉを求め、フレーム毎に切替えて画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを出力し、サブフィールド再構成部１６で前記切替えて出力した画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを用いて再構成対象の画素のサブフィールドを再構成することを特徴とする。
【００８４】
図１１は、動きベクトル補正部１９の内部構成の一例を示す図である。動きベクトル補正部１９は、ヒストグラムカウント部１２から動きベクトルの分布（ヒストグラム情報）１０２を取得し、スレッショルド値Ｓ（１０４）とスレッショルド値Ｔ（１０５）とで比較し、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトル値Ｖ（１０１）を置き換える補正を行う。
【００８５】
レジスタ１９１は、ヒストグラムカウント部１２からヒストグラム情報１０２を取得し、カウント値Ｎｎの最大値Ｎｍを保持する。レジスタ１９２は、最大カウント値Ｎｍを与える特定の動きベクトルの値Ｖｍを保持する。
【００８６】
比較補正部１９３は、最大カウント値Ｎｍをスレッショルド値Ｓ（１０４）と比較する。そして、最大カウント値Ｎｍがスレッショルド値Ｓ以上となる場合には、動きベクトル検出部１１で検出した該当領域（ヒストグラムをカウントした領域）の０以外の動きベクトルＶ（１０１）を、特定の動きベクトルＶｍにて置き換える補正（Ｖｎ＝Ｖｍ）を行う。但し、動きベクトルＶｍより小さな値の動きベクトルは置き換えず、図２（ｃ）のＶ１とＶ２に示す値が小さくても近傍Ｌの範囲内のベクトルは、Ｖｍに置き換える。動きベクトル値の水平成分Ｖｘ、垂直成分Ｖｙについて、それぞれの近傍Ｌは１以下とすることが望ましい。最大カウント値Ｎｍがスレッショルド値Ｓよりも小さい場合には、動きベクトル検出部１１で検出した動きベクトル値Ｖの置き換えをしない（Ｖｎ＝Ｖ）。
【００８７】
切替え部１９４は、ヒストグラム情報１０２を用いて、スレッショルド値Ｓ以上となる動きベクトルの数Ｗを求める。次に、動きベクトルの数Ｗをスレッショルド値Ｔと比較する。そして、Ｗ≦Ｔの場合には、比較補正部１９３にて補正した動きベクトルＶｎを新たな動きベクトルＶ’（符号１０１’）として画素位置切替え部１５に出力する。Ｗ＞Ｔの場合には、動きベクトル検出部１１にて検出した動きベクトルＶをそのまま動きベクトルＶ’（１０１’）として出力する。
【００８８】
すなわち、画面内の物体もしくは画面全体が一様に移動している場合には、ばらつきを抑えた動きベクトルＶｎに全て置き換えて出力する。また、画面内の物体の動きが一様でない場合には、動きベクトル検出部１１にて検出した動きベクトルＶをそのまま出力する。
【００８９】
例えば前記図２（ｃ）の場合には、最大カウント値Ｎｍ＝３０であり、スレッショルド値Ｓを１０とすれば、Ｎｍ≧Ｓとなるから、画面全体の動きベクトルをＶｎ＝Ｖｍ（Ｖｘ＝３）に補正する。次に、Ｎｎ≧Ｓとなるベクトル数Ｗ＝２（Ｖｘ＝２と３）であり、スレッショルド値Ｔを３とすればＷ≦Ｔとなる。従って、動きベクトルＶ’としてＶｎ＝Ｖｍ（Ｖｘ＝３）を画素位置切替え部１５に出力する。ちなみに前記図２（ｄ）の場合には、Ｗ＝５＞Ｔとなるので、動きベクトルＶをそのまま出力する。
【００９０】
画素位置切替え部１５の動作は、実施例１と同様であり、フレーム毎に切替えて画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを出力する。ただし、動きベクトルＶ’として、ＶｎもしくはＶが入力される。すなわち、Ｗ≦Ｔの場合には、動きベクトル補正部１９からばらつきを抑えた動きベクトルＶ’（＝Ｖｎ）が入力し、画素位置ベクトルＸｉを出力する。Ｗ＞Ｔの場合には、動きベクトル補正部１９から動きベクトルＶ’（＝Ｖ）が入力し、輝度情報１０３を用いてＸｉを修正し、画素位置ベクトルＹｉを出力する。
【００９１】
サブフィールド再構成部１６では、画素位置切替え部１５から出力される画素位置ベクトルＸｉまたはＹｉを用いて、サブフィールドを再構成する。
【００９２】
このように、本実施例の画像表示装置１では、ヒストグラムカウント部１２で求めた動きベクトルの分布により、動きベクトル補正部１９で各映像に適した動きベクトルの補正を行う。画素位置切替え部１５は、前記補正した動きベクトルを用いて画素位置ベクトルＸｉとＹｉを求め、フレーム毎に切替えて画素位置ベクトルＸｉもしくはＹｉを出力することを特徴とする。
【００９３】
従って、画面内の物体もしくは画面全体が同一方向に移動する映像に対して、動画ぼやけと動画擬似輪郭を大幅に低減することが可能となる。また、画面内の物体の動きが一様でない映像に対して、偽色の発生を抑制し、動画擬似輪郭を低減することが可能となる。そして、フレーム毎に前記画素位置ベクトルＸｉとＹｉを選択し、サブフィールドの補正方法を切替えることで、映像に適した動画ぼやけ改善と動画擬似輪郭低減が可能となる。
【００９４】
本実施例によれば、動きベクトルによる視線パスを考慮したサブフィールドの再構成が実現でき、動画ぼやけや動画擬似輪郭の発生を抑制できる。また、画面内の物体の動きが一様でない場合、サブフィールドの再構成の対象は類似色のサブフィールドのみであり、大きく異なる色のサブフィールドを取得しないため、偽色は発生せず、擬似輪郭を抑制することが可能となる。また、画面内の物体もしくは画面全体が同一方向に動く場合、ばらつきを押さえた動きベクトルを用いてサブフィールドの再構成を行うことにより、領域内の補正が均一となるため、動画ぼやけと擬似輪郭の両方をより低減することが可能となる。また、動きベクトルの分布により、フレーム毎にサブフィールドの補正方法を切替えることで、偽色の発生を抑制し、動画ぼやけと擬似輪郭の両方を低減することが可能となる。
【００９５】
以上説明した本発明の各実施例によれば、いずれの場合も、より好適に画質の劣化を防止する。なお、上記各実施例において、次のような特有の効果を有する。実施例１は、フレーム毎にサブフィールド補正方法を切替えることで、映像に適した補正が実現可能となり、偽色の発生を抑止して、動画ぼやけと動画擬似輪郭の両方を低減する。第２の実施例は、フレーム毎にサブフィールド補正方法を切替え、ばらつきを抑えた動きベクトルを用いてサブフィールドを補正することで、画面内の物体もしくは画面全体がある程度同一方向に移動する映像の動画ぼやけと動画擬似輪郭を大幅に低減する。
【００９６】
さらに上記各実施例においては、次のような変形が可能である。
上記各実施例において、動きベクトルの分布（ヒストグラム）を用いて、フレーム毎にサブフィールドの補正方法を切替える例を説明したが、例えば、動きベクトルの大きさや、輝度値や色等のヒストグラムを用いて切替えてもよい。
【００９７】
動きベクトルに関して、例として水平方向の移動のみを伴う１次元の値を用いて説明したが、２次元の値であってもよい。サブフィールド数は６の場合について説明したが、サブフィールド数が６以外の場合であってもよい。
各実施例の画素位置切替え部１５で判定する輝度差は、映像のＲＧＢデータから算出した輝度値の差を用いてもよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの個々のデータの差を用いてもよい。
【００９８】
また、以上説明した各図、各方法等の実施例のいずれを組み合わせても、本発明の一実施の形態となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像表示装置を示すブロック図。
【図２】動きベクトルのヒストグラムの一例を説明する図。
【図３】画素位置切替え部１５の内部構成を示す図。
【図４】各サブフィールドの画素位置ベクトルを求めるフローチャート。
【図５】サブフィールドの再構成の一例を示す図（動きベクトルが一様な場合）。
【図６】サブフィールドの再構成の一例を示す図（動きベクトルが一様でない場合）。
【図７】従来のサブフィールドの補正方法を説明する図。
【図８】本実施例によるサブフィールドの補正方法の効果を説明する図（動きベクトルが一様な場合）。
【図９】本実施例によるサブフィールドの補正方法の効果を説明する図（動きベクトルが一様でない場合）。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る画像表示装置を示すブロック図。
【図１１】動きベクトル補正部１９の内部構成の一例を示す図。
【図１２】サブフィールドを用いた階調表現方法を説明する図。
【図１３】動画擬似輪郭の発生メカニズムの一例を示す図。
【符号の説明】
【０１００】
１…画像表示装置、１０…入力部、１１…動きベクトル検出部、１２…ヒストグラムカウント部、１３…サブフィールド変換部、１４…輝度情報算出部、１５…画素位置切替え部、１６…サブフィールド再構成部、１７…画像表示部、１８…制御部、１９…動きベクトル補正部、１９３…比較補正部、１９４…切替え部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した画像の１フレームを複数のサブフィールド期間に分割し、フレーム間の対応する画素の動きベクトルに応じて、該複数のサブフィールド期間の各期間における発光データを再構成する画像表示装置において、
入力画像を複数のサブフィールドの発光データに変換するサブフィールド変換部と、
入力画像についてフレーム間の画素の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
上記検出した動きベクトルの分布をフレーム毎に求めるヒストグラムカウント部と、
入力画像から各画素の輝度情報を算出する輝度情報算出部と、
上記検出した動きベクトルのうち、再構成対象フレーム内の再構成対象画素を終点とする動きベクトルを選択し、選択した動きベクトルから所定の演算式を用いて発光データを再構成するためのデータの取得先を示す画素位置ベクトルを算出して出力する画素位置切替え部と、
上記サブフィールド変換部から出力された再構成対象フレーム内の各画素のサブフィールドの発光データを、上記画素位置切替え部から出力された画素位置ベクトルが示す再構成対象フレーム内の画素の対応するサブフィールドの発光データを用いて再構成するサブフィールド再構成部と、
該サブフィールド再構成部から出力されるサブフィールドの発光データを用いて画像を表示する画像表示部とを備え、
上記画素位置切替え部は、上記ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布と上記輝度情報算出部が算出した輝度情報に応じて、上記算出した画素位置ベクトルをフレーム毎に修正して出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記画素位置切替え部は、前記ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、前記算出した画素位置ベクトルＸｉを出力し、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、前記輝度情報算出部が算出した輝度情報を参照して、上記画素位置ベクトルＸｉが示す画素と再構成対象画素との輝度差が閾値以下となる画素が出現するまで、算出した画素位置ベクトルＸｉを再構成対象画素に近付けるように修正して新たな画素位置ベクトルＹｉを出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記ヒストグラムカウント部にて求めた動きベクトルの分布に基づき、前記動きベクトル検出部にて検出した動きベクトルＶを他の動きベクトルに補正する動きベクトル補正部を備え、
該動きベクトル補正部は、前記ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、前記動きベクトル検出部にて検出したフレーム内の各動きベクトルＶを、フレーム内でカウント値Ｎｎが最大となる０以外の動きベクトルの値Ｖｍにて置き換え、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、検出した動きベクトルＶをそのまま用いることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の画像表示装置において、
前記画素位置切替え部は、前記ヒストグラムカウント部で求めた動きベクトルのヒストグラムを参照し、カウント数Ｎｎが閾値Ｓ以上となる動きベクトル数Ｗを求め、該動きベクトル数Ｗが閾値Ｔ以下の場合には動きベクトルの分布が一様であり、該動きベクトル数Ｗが閾値Ｔより大きい場合には動きベクトルの分布が一様でないと判定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
入力した画像の１フレームを複数のサブフィールド期間に分割し、フレーム間の対応する画素の動きベクトルに応じて、該複数のサブフィールド期間の各期間における発光データを再構成する画像表示方法において、
入力画像を複数のサブフィールドの発光データに変換するステップと、
入力画像についてフレーム間の画素の動きベクトルを検出するステップと、
上記検出した動きベクトルの分布をフレーム毎に求めるステップと、
入力画像から各画素の輝度情報を算出するステップと、
上記検出した動きベクトルのうち、再構成対象フレーム内の再構成対象画素を終点とする動きベクトルを選択し、選択した動きベクトルから所定の演算式を用いて発光データを再構成するためのデータの取得先を示す画素位置ベクトルを算出し、上記動きベクトルの分布と上記輝度情報に応じて、上記算出した画素位置ベクトルをフレーム毎に修正して出力するステップと、
再構成対象フレーム内の各画素のサブフィールドの発光データを、上記画素位置ベクトルが示す再構成対象フレーム内の画素の対応するサブフィールドの発光データを用いて再構成するステップと、
該サブフィールドの発光データを用いて画像を表示するステップと、
を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示方法において、
前記画素位置ベクトルを出力するステップは、前記動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、前記算出した画素位置ベクトルＸｉを出力し、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、前記輝度情報を参照して、上記画素位置ベクトルＸｉが示す画素と再構成対象画素との輝度差が閾値以下となる画素が出現するまで、算出した画素位置ベクトルＸｉを再構成対象画素に近付けるように修正して新たな画素位置ベクトルＹｉを出力することを特徴とする画像表示方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の画像表示方法において、
前記動きベクトルの分布に基づき前記検出した動きベクトルＶを他の動きベクトルに補正するステップを備え、
該動きベクトルを補正するステップでは、前記動きベクトルの分布がフレーム内で一様な場合は、前記検出したフレーム内の各動きベクトルＶをフレーム内でカウント値Ｎｎが最大となる０以外の動きベクトルの値Ｖｍにて置き換え、動きベクトルの分布がフレーム内で一様でない場合は、検出した動きベクトルＶをそのまま用いることを特徴とする画像表示方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の画像表示方法において、
前記画素位置ベクトルを出力するステップでは、前記動きベクトルのヒストグラムを参照しカウント数Ｎｎが閾値Ｓ以上となる動きベクトル数Ｗを求め、該動きベクトル数Ｗが閾値Ｔ以下の場合には動きベクトルの分布が一様であり、該動きベクトル数Ｗが閾値Ｔより大きい場合には動きベクトルの分布が一様でないと判定することを特徴とする画像表示方法。

【図１】