JPH07302061A - 映像の表示処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 表示階調数の少ない表示パネルで階調数を増
加し、解像度の低下なしに妨害縞の発生を抑える。 【構成】 映像データをフレームメモリ１，２および減
算部３で２フレーム分遅延して画面の動き部分を検出す
る一方、垂直及び水平同期信号を第１及び第２の分周部
６，７で４分周し、水平同期信号間を水平アドレスカウ
ンタ８でクロックによりカウントし、第１および第２の
分周部６，７の出力および水平アドレスカウンタ８の出
力をＲＯＭ５のアドレスとして発生したマスクパターン
データと２フレーム遅延の映像データの下位２ビットと
を比較部９で比較し、１画素毎にフィールド方向で消
灯、発光データを得、これと２フレーム遅延の映像デー
タの上位５ビットとをフリップ・フロップ回路１０にラ
ッチする。減算部３で得た差分信号によりセレクタ１１
を切り替え、動きのない部分と、動きのある部分とを別
々に処理して出力映像データとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はテレビジョン等の表示
系における映像表示処理技術に係り、特に詳しくは表示
階調数の少ない表示パネル（例えばＰＤＰやＬＣＤ等）
で良好な表示映像を得るための映像の表示処理方法およ
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばＰＤＰ（プラズマディスプレイパ
ネル）は、平面ディスプレイの中でも大画面等に優れて
おり、かつフルカラー表示や高速の階調表示が可能なこ
とから、薄型の大画面カラー表示装置（例えば壁掛けテ
レビジョン）に用いられようとしている。

【０００３】通常のテレビ信号（ＮＴＳＣ信号）やそれ
に準ずる信号（ＬＤ、ＶＴＲ等の信号）による映像を表
示パネルに表示可能とする場合、つまり入力映像信号を
ディジタル信号処理する場合、一般に８ビット程度の分
解能を必要とする。

【０００４】すなわち、その分解能が低下するごとに、
表示階調数が低下し、この結果解像度が低下したり、疑
似輪郭（輝度の境界に発生するもの）が生じたりして表
示映像を悪化させるからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記欠点を解決するた
めには、例えばマイクロコンピュータやＤＳＰ（ディジ
タルシグナルプロセッサ）を用いてソフト処理で表示階
調数を増加する方法があるが、コストがかかり過ぎて高
価なものとなってしまう。

【０００６】また、上記ソフト処理等による方法と同じ
効果を簡易に実現するマスクパターンの方法もあるが、
解像度が低下するという問題点がある。例えば図７およ
び図８に示すように、２×２画素（水平方向２画素、垂
直方向２画素）のマスクパターン（例えば０ないし３の
値）を予め設定しており、その２×２画素を１つの領域
とする。

【０００７】そして、各領域（２×２画素）毎に、入力
映像データ（例えば図９に示す）とマスクパターン（例
えば図８示す）とを比較し、入力映像データの値（例え
ば下位２ビット）がマスクパターンより大きい画素につ
いては同画素を発光し、その逆に入力データの値がマス
クパターンより小さい画素については同画素を消灯す
る。具体的には、マスクパターンが図８に示す値で、入
力映像データが図９に示す値である場合、その領域の各
画素は図１０に示すような発光状態となる。

【０００８】上記表示階調数の増加方法の原理による
と、画素の解像度が１／４に低下するだけでなく、画素
間の相関が大きい絵柄部分ほど妨害縞が生じる。すなわ
ち、２×２画素を１つの領域として階調表示を行うた
め、本来の画素の解像度の１／４になってしまうからで
ある。

【０００９】また、妨害縞の発生原因について説明する
と、大きい絵柄部分（静止部分）では入力映像データが
図１１に示すように同じ値となるため、各領域（２×２
画素）とマスクパターンデータ（図８に示すパターンの
繰り返し）と入力映像データとを比較すると、各領域で
その比較結果が同じになる（図１３に示す）。

【００１０】その妨害縞を防止するために、例えば図１
４に示すように、マスクパターンデータの値を切り替え
る方法、つまりマスクパターンのデータ配列を変える方
法がある。この場合、図１５の発光状態図に示すよう
に、図１３と比較して確かに妨害縞が改善されるが、全
く妨害縞をなくすことができない。

【００１１】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は表示階調数が少ない表示パネルであっ
ても、階調数を増加し、解像度の低下なしに妨害縞の発
生を抑えることができ、ひいては表示映像の画質の向上
を図ることができるようにした映像の表示処理方法およ
びその装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の映像の表示処理方法およびその装置は、
入力映像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像データ）による映像を
所定表示階調数の表示パネルに表示する際、前記表示映
像の画面の時間軸方向に１画素毎にマスクパターンデー
タを予め設定しており、該マスクパターンデータと映像
データの下位数ビットとを比較し、該比較結果により当
該画素を消灯、発光するようにしたことを要旨としてい
る。

【００１３】

【作用】上記手段によると、入力映像データ（８ビッ
ト）が２フレーム分（４フィールド分）遅延され、同入
力映像データと２フレーム遅延された映像データとの差
により画面の動き部分が検出される一方、予め設定され
ているマスクパターンデータ（２ビット）が読み出され
る。

【００１４】上記２フレーム遅延された映像データの下
位２ビットとマスクパターンデータとが比較され、この
比較結果により当該１つの画素を消灯、発光するデータ
が得られる。上記画面の動き部分が検出されないときに
は、２フレーム遅延された映像データの上位５ビットお
よび比較結果の１ビットデータが表示パネルの表示映像
データとされ、その動き部分が検出されたときには２フ
レーム遅延された映像データの上位６ビットがそのまま
表示パネルの表示映像データとされる。

【００１５】そして、画面に動き部分があるときのみ、
１画素毎にフィールド方向で消灯、発光され、つまり表
示映像データ（６ビット）のうち、１ビットのみが消
灯、発光データとされているため、表示階調数が少ない
表示パネルであっても、階調数を増加し、解像度の低下
なしに妨害縞の発生を抑えることができる。

【００１６】

【実施例】この発明の映像の表示処理方法およびその装
置は、入力映像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像データ）に対し
てマスクパターンデータを１画素毎に画面の時間軸方向
（フィールド方向）に設定することにより、１画面内で
マスクパーンデータを設定した場合の解像度の低下や妨
害縞の発生が抑えられることに着目し、マスクパターン
を１画素毎に各フィールド方向に設定し、例えばある画
素についてフィールド（Ｎ）からフィールド（Ｎ＋３）
について同画素毎に異なるマスクパターンデータを４つ
設定する。

【００１７】そのため、この発明の映像の表示処理装置
は図１に示す構成をしている。図１において、この表示
処理装置は、例えば８ビットタ中６ビット有効の表示階
調数６４の表示パネルに映像を表示するための入力映像
データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像データ）をフレームメモリ１，
２で２フレーム分（４フィールド分）遅延する。

【００１８】このフレームメモリ１，２で遅延された映
像データと原信号（入力映像データ）との差分を減算部
３で算出し、この算出された差分信号に何等かな有意信
号（画面の動き部分）をデコーダ４で検出し、差分があ
るときには（動き部分があるときには）Ｈレベル信号を
出力し、その逆に差分が零であるときには（動き部分が
ないときには）Ｌレベル信号を出力する。なお、その差
分信号にノイズ等が含まれるような場合には、デコーダ
４の前段にノイズキャンセル回路（コアリング回路）を
配置すればよい。

【００１９】一方、１画素毎に画面の時間軸方向（フィ
ールド方向）に設定したマスクパターンデータをＲＯＭ
５に記憶しており、当該映像データ（例えばテレビジョ
ンである場合にはＮＴＳＣ信号）の垂直同期信号Ｖによ
りＲＯＭ５の２ビットアドレスを得るために同垂直同期
信号Ｖを第１の分周部６で分周し（Ｖ／２，Ｖ／４）、
またＲＯＭ５の２ビットアドレスを得るためにその映像
信号の水平同期信号Ｈを第２の分周部７で分周し（Ｈ／
２，Ｈ／４）、さらにＲＯＭ５の４ビットアドレスを得
るためにその水平同期信号間のクロック（画素に対応す
る）を水平アドレスカウンタ８でカウントする。上記第
１の分周部６、第２の分周部７および水平アドレスカウ
ンタ８がＲＯＭ５のアドレス発生手段になっている。

【００２０】上記得られた８ビットアドレスによりＲＯ
Ｍ５から読み出されたマスクパターンデータと２フレー
ム分遅延された映像データ（下位２ビット）とを比較部
９で比較する一方、この比較結果の１ビットデータとフ
レームメモリ１，２で２フレーム分遅延されたデータ
（上位５ビット）とをＤタイプのフリップ・フロップ回
路（Ｆ・Ｆ）１０でラッチする。

【００２１】さらに、フレームメモリ１，２で２フレー
ム遅延されたデータ（上位６ビット）とフリップ・フロ
ップ回路１０にラッチされたデータ６ビット）とをデコ
ーダ４の出力信号によりセレクタ１１で切り替え、この
切り替えられたデータをＤタイプのフリップ・フロップ
回路（Ｆ・Ｆ）１２でラッチして出力映像データとす
る。

【００２２】なお、フレームメモリ１，２、水平アドレ
スカウンタ８およびフリップ・フロップ回路１０，１１
のクロックは当該入力映像データを得るための映像信号
をディジタル信号処理する回路に用いたものである。

【００２３】また、上記アドレス発生手段としては、１
つ画素に注目すると、同画素のマスクパターンデータを
ＲＯＭ５からフィールド方向で読み出し可能とするアド
レスを発生すればよく、他の回路構成で実現してもよ
い。

【００２４】さらに、図示しないが、フレームメモリ
１，２、減算部３、デコーダ４、比較部９およびフリッ
プ・フロップ回路１０，１２はＲ映像データ、Ｇ映像デ
ータおよびＢ映像データに対応してそれぞれ３つ設けら
れている。

【００２５】次に、上記構成の映像の表示処理装置の動
作を図２に示す原理図および図３ないし図７のマスクパ
ターンの模式図を参照して詳しく説明すると、まず入力
映像データ（８ビットのＲ，Ｇ，Ｂ映像データ）がそれ
ぞれ当該装置に入力しているものとする。

【００２６】すると、フレームメモリ１，２はクロック
毎に映像データを順次記憶して１フレーム分遅延し、フ
レームメモリ２はフレームメモリ１の映像データをクロ
ック毎に順次記憶して１フレーム分遅延する。したがっ
て、フレームメモリ１，２は常に２フレーム分の映像デ
ータを記憶し、つまり２フレーム遅延した映像データを
順次減算部３に出力する。

【００２７】減算部３には当該入力映像データが入力し
ており、この減算部３は原映像データと２フレーム遅延
された映像データとの差分（動き検出情報）を算出す
る。この差分信号によりデコーダ４は動き情報の有無を
判断し、つまり例えばその差分がある値以上であるとき
にはＨレベルの信号を出力してセレクタ１１をａ側に切
り替える。また、その差分が零（ある値より小さい値）
であるときにはＬレベルの信号を出力してセレクタ１１
をｂ側に切り替える。

【００２８】一方、当該装置の入力映像データを得るた
めにディジタル信号処理される映像信号の垂直同期信号
Ｖが第１の分周部６で４分周され、その映像信号の水平
同期信号Ｈが第２の分周部７で４分周される。また、そ
の水平同期信号が水平アドレスカウンタ８でカウントさ
れる。

【００２９】上記第１および第２の分周部６，７の出力
信号（各２ビット）および水平アドレスカウンタ８の出
力信号（４ビット）がアドレスとしてＲＯＭ５に入力す
ることから、このＲＯＭ５はマスクパターンデータ（例
えば図３ないし図６に示す）を順次出力する。

【００３０】例えば、図２に示すａ１の画素に注目する
と、ＲＯＭ５から読み出されるマスクパターンデータは
フィールド（Ｎ）で０、フィールド（Ｎ＋１）で１、フ
ィールド（Ｎ＋２）で２，フィールド（Ｎ＋３）で３と
なり（図３ないし図６に示す）、かつこれらマスクパタ
ーンデータが４フィールド毎に繰り返される。

【００３１】また、図２に示すｂ１の画素に注目する
と、ＲＯＭ５から読み出されるマスクパターンデータは
フィールド（Ｎ）で１、フィールド（Ｎ＋１）で２、フ
ィールド（Ｎ＋２）で３，フィールド（Ｎ＋３）で４と
なり（図３ないし図６に示す）、かつこれらマスクパタ
ーンデータが４フィールド毎に繰り返される。

【００３２】以下図２ないし図６に示す画素ｃ１，ｄ１
や他の画素のタイミングでＲＯＭ５はマスクパターンデ
ータを出力し、かつ４フィールド毎に同じものを繰り返
し出力する。

【００３３】したがって、例えば図２に示すａ１，ａ
２，ａ３，ａ４の画素（フィールドが異なる画素）につ
いて、ＲＯＭ５の異なる４つのアドレスには異なるマス
クパターンデータ０，１，２，３が記憶され、他の画素
についても同様にマスクパターンデータが記憶されてい
る。

【００３４】したがって、ＲＯＭ５によって、同じ画素
についてフィールド毎に異なるマスクパターンデータが
発生され、かつ４フィールド毎に同じマスクパターンデ
ータが繰り返される。

【００３５】上記ＲＯＭ５で発生されたマスクパターン
データ（２ビット）がクロック毎に比較部９に入力し、
同比較部９は２フレーム遅延された映像データの下位２
ビットとそのマスクパターンデータとを比較して同比較
結果の１ビットデータを出力する。

【００３６】例えば、図２に示すａ１の画素に対応して
いる映像データの下位２ビットが４フィールド間同じ値
の１であるとし、ＲＯＭ５で発生されるマスクパターン
データが図３ないし図６に示すように０，１，２，３で
あると、比較部９は異なるフィールドで同じ画素ａ１，
ａ２，ａ３，ａ４（図２に示す）の消灯、発光のデータ
（１ビット）を出力する。この場合、フィールド（Ｎ）
およびフィールド（Ｎ＋１）においては図２の斜線に示
すように消灯するデータが得られ、フィールド（Ｎ＋
２）およびフィールド（Ｎ＋３）においては発光するデ
ータが得られる。

【００３７】上記比較結果によるデータ（１ビット）と
２フレーム遅延された映像データ（上位５ビット）とが
フリップ・フロップ回路１０に入力し、フリップ・フロ
ップ回路１０は１ビットを下位とした６ビットデータを
出力映像データとしてラッチする。

【００３８】既に説明したように、セレクタ１１はａ側
あるいはｂ側の何れかに切り替えれており、例えば動き
がない部分においてはそのフリップ・フロップ回路１０
にラッチされている６ビットデータを出力用のフリップ
・フロップ回路１２にラッチする。

【００３９】したがって、図２に示すように、１つの画
素の消灯、発光が従来例のように画面内でなく、時間軸
方向（フィールド方向）で行われ、動きのない部分の映
像データの下位２ビットが同じ値であっても、表示パネ
ル（階調数６４）であっても、階調数が増加し、過分解
能の低下なしに妨害縞の発生がなくなる。

【００４０】なお、画面の水平、垂直および時間軸方向
に相関が大きい静止した絵柄（動きのない絵）、例えば
パーソナルコンピュータの入力信号、文字放送信号やア
ニメーション信号等による画面では、完全に妨害縞を除
去することができないが、時間軸方向のみに相関が大き
い絵柄、例えば自然画の静止部分では極めて効果大なる
ものがあり、妨害縞をほとんど除去することができる。

【００４１】また、動きがある部分においては２フレー
ム遅延された映像データの上位６ビットをセレクタ１１
を介して出力用のフリップ・フロップ回路１２にラッチ
する。

【００４２】このように、１画素毎に画面の時間軸方向
（フィールド方向）にマスクパターンを設定しているこ
とから、表示階調数を増加し、従来例の欠点である解像
度の低下なしに妨害縞を防止することができ、ひいては
画質の向上が図れ、またソフトウェア処理を必要としな
いことから、低コストで済ませられる。

【００４３】なお、上記動作はＲ映像データ、Ｇ映像デ
ータおよびＢ映像データについて同時に同じ処理を実行
する。また、映像の動きのある部分については、表示階
調数の向上を考慮して上記マスクパターンの方法を用い
ていないが、人の視覚特性が静止部分と比較してそれほ
どよくないこともあり、かつ動きのある部分についてマ
スクパターンを設け、ある画素の発光状態を制御するこ
とによって表示階調数が増加する根拠がないからであ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は入力映
像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）による表示映像を所定表示階調
数の表示パネルに表示する映像の表示処理方法およびそ
の装置であって、入力映像データに対してマスクパター
ンを１画素毎に画面の時間軸方向（フィールド方向）に
設定するようにしたので、表示階調数が少ない表示パネ
ルであっても、階調数を増加し、解像度の低下なしに妨
害縞の発生を抑えることができ、ひいては表示映像の画
質の向上を図ることができるという効果があり、またソ
フト処理を必要とせず、安価に済ませられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す映像の表示処理装置
の概略的ブロック線図。

【図２】図１に示す表示処理装置の動作を説明するため
の概略的原理図。

【図３】図１に示す表示処理理装置の動作を説明するた
めのマスクパターンデータの概略的模式図。

【図４】図１に示す表示処理理装置の動作を説明するた
めのマスクパターンデータの概略的模式図。

【図５】図１に示す表示処理理装置の動作を説明するた
めのマスクパターンデータの概略的模式図。

【図６】図１に示す表示処理理装置の動作を説明するた
めのマスクパターンデータの概略的模式図。

【図７】従来の映像の表示処理方法を説明するための概
略的表示画面図。

【図８】従来の映像の表示処理方法に用いられるマスク
パターンデータの概略的模式図。

【図９】従来の映像の表示処理方法を説明するための入
力映像データの概略的模式図。

【図１０】従来の映像の表示処理方法を説明するための
概略的発光状態図。

【図１１】従来の映像の表示処理方法を説明するための
入力映像データの概略的模式図。

【図１２】従来の映像の表示処理方法に用いられるマス
クパターンデータの概略的模式図。

【図１３】従来の映像の表示処理方法を説明するための
概略的発光状態図。

【図１４】従来の映像の表示処理方法に用いられるマス
クパターンデータの概略的模式図。

【図１５】従来の映像の表示処理方法を説明するための
概略的発光状態図。

【符号の説明】

１，２ フレームメモリ ３ 減算部 ４ デコーダ ５ ＲＯＭ ６ 第１の分周部 ７ 第２の分周部 ８ 水平アドレスカンタ ９ 比較部 １０，１２ フリップ・フロップ回路 １１ セレクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像デー
   タ）による映像を所定表示階調数の表示パネルに表示す
   る際、前記表示映像の画面の時間軸方向に１画素毎にマ
   スクパターンデータを予め設定しており、該マスクパタ
   ーンデータと映像データの下位数ビットとを比較し、該
   比較結果により当該画素を消灯、発光するようにしたこ
   とを特徴とする映像の表示処理方法。
2. 【請求項２】 入力映像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像デー
   タ）による映像を所定表示階調数の表示パネルに表示す
   る際、前記映像のフィールド方向に１画素毎にマスクパ
   ターンデータを予め設定しており、前記入力映像データ
   を２フレーム遅延して画面の動き部分を検出するととも
   に、該動き部分がないときには前記２フレーム遅延され
   た映像データの下位数ビットと前記マスクパターンデー
   タとを比較し、該比較結果により１フィールド毎に当該
   画素を消灯、発光するデータを得、該得られたデータを
   前記表示パネルに映像を表示するための映像データの下
   位ビットとし、かつ前記２フレーム遅延された映像デー
   タの上位数ビットを前記表示パネルに映像を表示するた
   めの映像データの上位ビットととしたことを特徴とする
   映像の表示処理方法。
3. 【請求項３】 入力映像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像デー
   タ）による映像を所定表示階調数の表示パネルに表示す
   る映像の表示処理装置において、 前記映像のフィールド方向に１画素毎にマスクパターン
   データを予め記憶している記憶手段と、前記入力映像デ
   ータを２フレーム遅延するためのフレームメモリと、画
   面の動き部分を検出するために前記２フレーム遅延され
   た映像データと前記入力映像データとの差を算出する減
   算手段と、前記記憶手段のマスクパターンデータを読み
   出すためのアドレスを発生するアドレス発生手段と、該
   発生アドレスによって読み出されたマスクパターンデー
   タと前記２フレーム遅延された映像データの下位数ビッ
   トとを比較して当該１つの画素を消灯、発光するデータ
   を得るための比較手段とを備え、前記画面に動き部分が
   ないときには前記２フレーム遅延された映像データの上
   位数ビットと前記比較手段で得られたデータとにより前
   記表示パネルの映像データを得、前記画面に動き部分が
   あるときには前記２フレーム遅延された映像データによ
   り前記表示パネルの映像データを得るようにしたことし
   たことを特徴とする映像の表示処理装置。