专利名称：图像显示装置以及图像显示方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置等图像显示装置以及图像显示方法。
背景技术：
在使用液晶显示装置等保持型显示装置的图像显示装置中，存在动态图像质量会发生劣化(边缘模糊)的问题。 关于现有保持型显示装置中动态图像质量的劣化(边缘模糊)，以图2所示的在图像信号的亮度等级为25%的背景上、使图像信号的亮度等级为75%的区域沿水平方向运动的情况为例进行说明。 图16是在进行上述图像显示时某一帧输入的图像信号的一幅画面内对一根水平线上的各像素的输入图像信号的亮度等级分布。 图17示出上述图像沿水平方向运动时现有保持型显示装置中的显示亮度分布的时间推移。通常，由于注视画面的观察者其视线会追踪水平移动的物体，因此，认为沿箭头方向将显示亮度等级积分后得到的积分量作为是眼睛感受到的亮度等级。图18中，为了简化对输入图像信号的亮度等级的说明，忽略显示装置的亮度响应时间，将一帧期间八等分时在一帧期间内一根水平线上的各像素的亮度等级状态数值化。 当物体(亮度等级为75%的区域)的运动速度为每帧8个像素时，对沿箭头方向各时间下的亮度等级进行累计求出平均值，该平均值作为亮度等级的积分量，成为观察者的眼睛感受到的亮度分布。图19是上述亮度等级分布的曲线图。在亮度等级为25%的区域与亮度等级为75%的区域的边界附近，呈现用斜线所连接的亮度等级分布，将该斜线在水平位置方向的宽度看作为边缘模糊，这是保持型显示装置的动态图像质量降低的主要因素。 作为减轻上述边缘模糊的最简单的方法，有在显示一帧期间的一部分中设置最小亮度等级(黑)显示期间的方法。然而，这种方法使得整个画面每隔一帧周期反复呈现明暗状态，导致发生闪烁。另外，即使在输入图像信号最大的情况下，由于一帧期间内也必须要有最小亮度等级显示期间，因此，还存在亮度等级降低的问题。 对图8所示的亮度等级为75%的区域宽度小于亮度等级为25%的背景上一帧期间的移动量的情况进行说明。 图20是在进行图8所示的图像显示时某一帧输入的图像信号的一幅画面内对一根水平线上的各像素的输入图像信号的亮度等级分布。图21示出上述图像沿水平方向运动时现有保持型显示装置中的显示亮度分布的时间推移。图22是将一帧期间八等分时在一帧期间内一根水平线上的各像素的亮度等级状态数值化的表格。 当物体(亮度等级为75%的区域)的运动速度为每帧8个像素时，对沿箭头方向各时间下的亮度等级进行累计求出平均值，该平均值作为亮度等级的积分量，成为观察者的眼睛感受到的亮度分布。图23是上述亮度等级分布的曲线图。 如图23所示，并未发生上述图19的例子所示的严重边缘模糊，但是原来亮度等级
6为75%的运动物体的亮度等级却大大地降低到了 44%的亮度等级。S卩，看到运动物体比原来要暗得多，这也是动态图像质量降低的主要因素。 另外，与上述例子相反，在背景的亮度等级较高、移动区域的亮度等级较低的情况下，也因同样的理由存在看到运动区域的亮度上升的现象，成为动态图像质量降低的主要因素。 作为不发生闪烁而减轻边缘模糊的方法，提出了专利文献1所述的方法。该方法如图24所示，通过推测生成位于连续两帧的时间中间的虚拟帧图像，将其插入到连续两帧之间，从而减轻上述边缘模糊，抑制动态图像质量的劣化。 然而，专利文献1所述的方法难以完全准确地推测两帧之间的图像信号，有可能因推测失误而产生误差。 若关注图2所示的在亮度等级为25%的背景上使亮度等级为75%的物体沿水平方向移动时画面内的一根水平线，则例如第(N-l)帧的输入图像信号的亮度等级分布如图25(a)所示，第N帧的输入图像信号的亮度等级分布如图25(b)所示。此时，在能准确地推测生成第(N-l)帧与第N帧的时间中间的虚拟帧的情况下，如图25(c)所示，亮度等级为75%的区域变成位于第(N-l)帧与第N帧中间的亮度等级分布。然而，有时难以完全准确地推测两帧之间的图像信号，因推测失误而产生误差。包含误差的时间中间的虚拟帧例如图25(d)所示。在箭头所示的原来亮度等级为75%的位置处，产生亮度为25%的像素。
这样，当时间中间的虚拟帧中产生误差时，若将一帧期间内的亮度等级状态数值化，则如图26所示，视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级积分量的分布如图27所示。由该例可知，在亮度等级为75%区域的右端边缘附近，由于虚拟帧中未发生推测失误，因此亮度等级积分量的分布没有特别大的问题，根据原来的效果与图19所示的现有保持型显示装置的情况相比，改善了边缘模糊的宽度。然而，在75%区域的左端边缘附近(图27中圆圈包围的部分)，虚拟帧中发生了推测失误，在其影响下，亮度等级积分量的分布波形中产生高低差，这成为图像噪声等图像质量劣化的原因。 另一方面，专利文献2中揭示了通过反复显示去除了高空间频率的图像、和增强了高空间频率的图像来防止动态模糊的技术。然而，该专利文献2所存在的问题是，由于任一帧图像都是根据同一输入图像生成的，因此，对于视线追踪画面上运动的显示物体的观察者来说，时间、空间与亮度重心的关系错位，从而无法保证在显示物体的前端和后端观察到的积分亮度分布恰当。另外，由于用正值去除高空间频率的成分，因此还存在增强帧的亮度始终高、整个面发生闪烁的问题。 上述专利文献2及专利文献3存在的问题可通过下文所示的专利文献3中揭示的技术来解决。 本发明人根据专利文献3，通过将一帧期间分成子帧期间A和子帧期间B，在子帧期间A中进行模糊处理，在子帧期间B中进行增强处理，力求提高动态图像质量，从而力求解决上述专利文献1的问题。 而且，专利文献3中揭示了生成模糊帧图像、使用最新帧和一帧前的前一帧的平均值的技术。因而，利用专利文献3，对于视线追踪画面上运动的显示物体的观察者来说能使时间、空间与亮度重心的关系变恰当，能保证在显示物体的前端和后端观察到的积分亮度分布恰当。而且，根据专利文献3，模糊帧与增强帧的广域亮度相同，整个面不发生闪烁。
然而，专利文献3揭示的技术中存在以下问题。 g卩，在进行增强处理时，当原本从外部输入的增强处理前的输入图像信号接近能显示的最小图像信号电平或最大图像信号电平时，无法超过其进一步增强，存在无法进行足够的增强处理的情况。若无法进行足够的增强处理，则存在难以提高动态图像质量的问题。 专利文献1 :日本专利第3295437号公报(平成14年6月24日发行) 专利文献2 :美国专利US2006/0227249号(平成18年10月12日公开) 专利文献3 :国际公开专利W02007/052441号公报(平成19年5月10日国际公
开) 专利文献4 :日本专利特开2002-351382号公报(平成14年12月6日公开)
发明内容
本发明的目的在于提供一种能得到足够的动态图像质量、而与输入图像信号的图像信号电平无关的图像显示装置以及图像显示方法。 本发明的一个方面的图像显示装置，每隔一个画面大小的图像信号所对应的帧期间，基于各像素的图像信号显示图像，其特征在于，包括分割部，该分割部将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间的多个期间；变换部，该变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内；第一图像处理部，该第一图像处理部在所述子帧A期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施平滑化处理；第二图像处理部，该第二图像处理部在所述子帧B期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施增强处理；以及图像显示部，该图像显示部基于通过所述第一图像处理部实施了平滑化处理的各像素所对应的图像信号、及通过所述第二图像处理部实施了增强处理的各像素所对应的图像信号来显示图像。 所述图像显示装置将一帧期间分成至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间，具备在所述子帧A期间中对各像素的图像信号实施平滑化处理的第一图像处理部、和在所述子帧B期间中对各像素的图像信号实施增强处理的第二图像处理部。这样，通过在一个子帧期间中进行平滑化处理，减小目标像素与周边像素的图像信号电平之差，通过在另一个子帧期间中进行增强处理，增大目标像素与周边像素的图像信号电平之差，但由于各子帧中广域亮度几乎不发生降低或上升，因此，能改善保持型显示器件的动态图像质量，而不伴随亮度降低及发生闪烁。 然而，当输入的输入图像信号接近最大图像信号电平或最小图像信号电平时，即使想要实施增强处理，但由于也无法达到比最大图像信号电平更高的图像信号电平，并且也无法达到比最小图像信号电平更低的图像信号电平，因此，存在无法进行增强处理、无法改善动态图像质量的问题。 所述图像显示装置具备变换部，该变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内。因此，能对输入图像信号的图像信号电平预先进行变换，使其在某一定范围之内。从而，即使在输入的输入图像信号接近最大图像信号电平或最小图像信号电平的情况下，也能进行增强处理，能进行恰当的增强处理，而与输入的图像信号的图像信号电平无关。因而，能改善动态图像质量(得到足够的动态图像质量)，而与输入的图像信号的图像信号电平无关。
因而，根据上述图像显示装置，能改善动态图像质量(得到足够的动态图像质
量)，而与输入的图像信号的图像信号电平无关。
图1是表示图像显示装置的一个结构例的框图。 图2是表示在图像信号的亮度等级为25%的背景上使图像信号的亮度等级为75%的区域沿水平方向运动的状态图。 图3是表示一根水平线在画面内的亮度等级的图，(a)表示第(N-l)帧中各水平像素位置的亮度等级，(b)表示第N帧中各水平像素位置的亮度等级，(c)表示虚拟子帧Q中各水平像素位置的亮度等级。 图4是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。 图5是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。 图6是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。 图7是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。 图8表示在图像信号的亮度等级为25%的背景上使图像信号的亮度等级为75%
的区域沿水平方向运动的状态，是表示亮度等级为75%的区域宽度小于亮度等级为25%
的背景上的一帧期间的移动量时的图。 图9是表示一根水平线在画面内的亮度等级的图，(a)表示第(N-l)帧中各水平像素位置的亮度等级，(b)表示第N帧中各水平像素位置的亮度等级，(c)表示虚拟子帧Q中各水平像素位置的亮度等级。图10是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。图11是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。图12是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。图13是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。图14是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。图15是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。图16是表示各水平像素位置的亮度等级的图。图17是表示图像沿水平方向运动时显示亮度分布的时间推移图。图18是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。图19是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。图20是表示各水平像素位置的亮度等级的图。图21是表示图像沿水平方向运动时显示亮度分布的时间推移图。图22是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。图23是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。图24是表示图像沿水平方向运动时显示亮度分布的时间推移图。图25是表示一根水平线在画面内的亮度等级的图，(a)表示第(N-l)帧中各水平
像素位置的亮度等级，(b)表示第N帧中各水平像素位置的亮度等级，(c)表示准确的时间中间的虚拟帧中各水平像素位置的亮度等级，(d)表示包含推测失误的时间中间的虚拟帧中各水平像素位置的亮度等级。 图26是表示将一帧期间内各像素的亮度等级状态数值化后的状态图。 图27是表示视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级的分布图。 图28是表示作为液晶电视接收机工作的图像显示装置的一个结构例的框图。 标号说明 2图像信号事前变换部(变换部) 3运动程度计算部(检测部) 12图像显示部 40定时控制器(分割部) 46子帧A图像信号生成部(第一图像处理部) 47子帧B图像信号生成部(第二图像处理部) 63时间平均图像信号电平生成部(虚拟子帧生成部)
具体实施例方式
使用附图，说明本发明的一个实施方式。 本实施方式中，在进行第N帧显示时，根据第(N-l)帧与第N帧、即连续两帧的图像信号生成虚拟子帧Q，该虚拟子帧Q将对两帧各像素的图像信号电平求平均后得到的图像信号电平作为对应各像素的图像信号电平。 还对一帧期间进行分时，分成期间长度相等的两个子帧期间。在分时后的一个子帧A期间中，对包含虚拟子帧Q的目标像素在内的周边一定范围(参照范围)内的像素的图像信号求平均(加权平均或单纯平均)，将得到的图像信号作为子帧A图像信号输出。
另一方面，在另一个子帧B期间中，对于包含目标像素在内的参照范围内的像素的第N帧输入图像信号的平均(加权平均或单纯平均)，输出进行了增强处理的图像信号，将增强了目标像素的输入图像信号的高低差的图像信号作为子帧B图像信号输出。简单地说，本实施方式采用的结构是，能在子帧A期间中进行平均化处理(平滑化处理)，在子帧B期间中进行增强处理。[OO73][图像显示装置的结构] 图1是表示本发明实施方式的图像显示装置的简图。 如该图所示，该图像显示装置由控制器LSIl与液晶面板等图像显示部12、前一帧存储器32、以及显示帧存储器33连接而构成。 控制器LSI1包括图像信号事前变换部(变换部)2;定时控制器(分割部)40;前一帧存储器控制器41 ;显示帧存储器控制器42 ;时间平均图像信号电平生成部(虚拟子
帧生成部)63 ;运动程度计算部(检测部)3 ;子帧A用多线存储器44、子帧B用多线存储器45;子帧A图像信号生成部(第一图像处理部)46;子帧B图像信号生成部(第二图像处理部)47;以及数据选择器48。 变换部2是本实施方式的特征结构，为了获得提高更宽范围的动态图像质量的效果，对外部输入的输入图像信号实施预定的变换处理再输出。具体而言，变换部2对输入图像信号进行变换，使其在预定的上限规定值与预定的下限规定值之间。该变换可根据用户的喜好或产品开发者的设计目标来进行。关于具体的变换处理情况、以及由此产生的提高动态图像质量的效果，将在后文中阐述。 定时控制器40生成对60Hz的输入帧期间进行分时为子帧A期间和子帧B期间这两个期间的定时。定时控制器40还控制前一帧存储器控制器41、显示帧存储器控制器42、以及数据选择器48。 前一帧存储器控制器41进行以下动作。(1)将60Hz的输入图像信号写入前一帧存储器32。 (2)按照子帧A期间的定时，依次读出写入到前一帧存储器32的、由显示帧存储器控制器42读出的帧的前一帧图像信号，并将其传输到时间平均图像信号电平生成部63及检测部3。前一帧存储器控制器41分时并行地进行上述(1) (2)的动作。
显示帧存储器控制器42进行以下动作。(3)将60Hz的输入图像信号写入显示帧存储器33。 (4)按照子帧A期间及子帧B期间的定时，读出写入到显示帧存储器33的、由前一帧存储器控制器41读出的帧的后一帧图像信号，且每2个周期读出同一帧的图像信号，并将其传输到时间平均图像信号电平生成部63、子帧B用多线存储器45及检测部3。显示帧存储器控制器42分时并行地进行上述(3) (4)的动作。 时间平均图像信号电平生成部63利用运算电路或软件，运算目标像素的前一帧图像信号电平、与该目标像素的显示帧(当前帧)图像信号电平的平均值，生成将该平均值作为图像信号电平的虚拟子帧Q。 检测部3具有以下功能即，通过比较前一帧的图像信号和当前帧的图像信号，将视频的运动程度数值化，根据该数值(计算结果)来限制后述的子帧A图像信号或子帧B图像信号与目标像素的所述事前变换后的图像信号之差。 具体有以下方法S卩，将以目标像素为中心的水平X个像素、垂直Y根线的范围
(参照范围)内的前一帧与当前帧在同一位置像素处的图像信号之差在预先确定的预定值
以上的像素数作为运动程度。除此之外，也可以使用以下方法即，在水平、垂直各方向上从
目标像素到参照像素的距离越近，就乘上越大的加权系数并进行累计，将所得到的数值作
为运动程度的方法；或者推测像素移动量(运动矢量)，将其作为运动程度等方法。 作为推测像素移动量的方法，例如将当前帧中以目标像素为中心的一定范围区域
内的图像信号、与前一帧内多个一定范围区域内的图像信号依次进行比较，对于与当前帧
的一定范围区域内的图像信号的等级差的总和较小的前一帧内一定范围区域内的中心像
素，推测其向当前帧的目标像素移动的情况，将此作为目标像素的移动量。对于各像素，在
进行了上述移动量的推测之后，将目标像素的移动量(即运动矢量的绝对值)原样作为该
像素的运动程度，或者将以目标像素为中心的周边像素的移动量总和作为该像素的运动程
度，或者越靠近该像素，进行越大的加权，并将累计后的值作为该像素的运动程度。通过利
用不仅仅累计该像素的移动量、还累计周边像素的移动量的方法，即使矢量检测发生少许
异常，也能进行恰当的信号处理，然而却增加了控制部的成本。 子帧A/B用多线存储器44和45保存以显示扫描过程中的水平线为中心的Y根线的图像信号。 第一图像处理部46在检测部3求出的数值满足某一条件(后述的(a))的情况下，从子帧A用多线存储器44输入虚拟子帧Q内以目标像素为中心的水平X个像素、垂直Y根线的图像信号。然后，第一图像处理部46对水平X个像素X垂直Y根线的范围(参照范围)内的各像素的图像信号乘以加权系数进行累计，将累计总量除以参照范围内的各像素的加权系数总量得到的值作为子帧A图像信号。上述加权可以是对参照范围内的各像素统一进行加权(使用同一加权系数)，也可以是越靠近目标像素就乘上越大的加权系数来进行。 第二图像处理部47在检测部3求出的数值满足某一条件(后述的(a))的情况下，
从子帧B用多线存储器输入以目标像素为中心的参照范围内的各像素的图像信号。然后，
第二图像处理部47对参照范围进行与生成子帧A图像信号的运算相同的运算。 接着，第二图像处理部47生成对目标像素的子帧B图像信号，使得由运算结果的
图像信号和子帧B图像信号构成的虚拟一帧期间中显示亮度的时间积分量，与对目标像素
进行事前变换后的图像信号静止时的亮度等级一致。子帧B图像信号成为进行了增强处理
的图像信号。即，子帧B图像信号规定为，使得一帧期间中各像素的亮度等级的时间积分
量，与对目标像素进行事前变换后的图像信号静止时的亮度等级一致。 具体而言，有以下方法即，根据图像显示面板(图像显示部12)的响应速度性能，
通过运算而计算出的方法；以及预先对各图像信号进行亮度测定，具备变换表，以对输入图
像信号和上述运算结果的图像信号的各组合输出恰当的子帧B图像信号等方法。 数据选择器48根据当前的显示子帧相位，选择子帧A图像信号或子帧B图像信
号，并将其传输到图像显示部12。 接下来，说明采用本实施方式时的实验例。[实验例1] 如图2所示，在亮度等级为25%的背景上，使区域宽度大于一帧期间的移动量的亮度等级为75%的物体沿水平方向移动时，关注画面内的一根水平线。例如，第(N-l)帧的输入图像信号的亮度等级分布如图3(a)所示，第N帧的输入图像信号的亮度等级分布如图3(b)所示。此时，虚拟子帧Q的一根水平线上的亮度等级分布如图3(c)所示，该虚拟子帧Q以对各像素的第N帧和第(N-l)帧的变换后的输入图像信号电平的中间值作为图像信号电平。 说明以下的情况即，在生成子帧A图像信号及子帧B图像信号时，对参照范围内的各像素统一进行加权，乘上同一加权系数进行累计，使用累计总量除以范围内的各像素的加权系数总量得到的值。 在这种情况下，将虚拟子帧Q图像信号的亮度等级、事前变换图像信号的亮度等级、子帧A期间的亮度等级、子帧B期间的亮度等级、以及视线追踪亮度积分量数值化，如图4所示。另外，视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级(追踪积分量)的分布如图5所示。图6是使用现有图像显示装置时的与图4对应的图。图7是使用现有图像显示装置时的与图5对应的图。 若关注图5中输入亮度等级区域的边界附近，则可知与图7所示的现有图像显示装置相比，改善了边缘模糊的情况。
[实验例2] 接下来，如图8所示，在亮度等级为25%的背景上，使区域宽度小于一帧期间的移动量的亮度等级为75%的物体沿水平方向移动时，对画面内的一根水平线进行说明。
在这种情况下，例如，图9(a)为第(N-l)帧的输入图像信号的亮度等级分布，图9(b)为第N帧的输入图像信号的亮度等级分布。图9(c)为此时虚拟子帧Q的一根水平线上的亮度等级分布，该虚拟子帧Q由对各像素的第N帧和第(N-l)帧的输入图像信号求平均得到的图像信号电平构成。 此时，在生成子帧A图像信号及子帧B图像信号时，对参照范围内的各像素统一进行加权，乘上同一加权系数进行累计，使用累计总量除以范围内的各像素的加权系数总量得到的值，在这种情况下，将虚拟子帧Q图像信号的亮度等级、事前变换图像信号的亮度等级、子帧A期间的亮度等级、子帧B期间的亮度等级、以及视线追踪亮度积分量数值化，如图IO所示。另外，视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级(追踪积分量)的分布如图ll所示。图12是使用现有图像显示装置时的与图IO对应的图。图13是使用现有图像显示装置时的与图11对应的图。将图11与现有的图13相比，可知减轻了亮度等级的降低，还减轻了明亮区域宽度的扩大。另一方面，原来亮度等级为25%部分的亮度上升。
[实验例3] 上述实施例2中，在生成子帧A图像信号及子帧B图像信号时，对参照范围内的各像素统一进行加权，因此，导致原来亮度等级为25%部分的亮度上升。对此，在本实施例3中，通过对上述参照范围内的各像素进行加权，还能抑制上述亮度的上升。
接下来，说明以下情况的实验例即，在生成子帧A图像信号及子帧B图像信号时，对参照范围内的各像素进行加权，对于越靠近目标像素的像素，对其图像信号乘上越大的加权系数进行累计，使用累计总量除以范围内的各像素的加权系数总量得到的值，其它条件均与实验例2相同。在这种情况下，将虚拟子帧Q图像信号的亮度等级、事前变换图像信号的亮度等级、子帧A期间的亮度等级、子帧B期间的亮度等级、以及视线追踪亮度积分量数值化，如图14所示，视线追踪运动物体的观察者看到的亮度等级(追踪积分量)的分布如图15所示。 与上述实施例2相同，与现有的图13相比，可知减轻了亮度等级的降低，还减轻了
明亮区域宽度的扩大。另外，与单纯平均的情况(实施例2的情况)的图ll的例子相比，
可知抑制了原来亮度等级为25%部分的亮度上升。8卩，根据本实施例，能改善边缘模糊的情
况，能减轻亮度等级的降低，还能减小与原来应显示亮度等级的误差[特征结构及作用效果] 接下来，说明本发明的最重要的部分。 在实验例1的图4的情况下，设事前变换图像信号的最低亮度等级为25% ，最高亮
度等级为75%，此时，图4的子帧B期间的亮度等级最低为2%，最高为98%。 在实验例2的图6的情况下，设事前变换图像信号的最低亮度等级为25% ，最高亮
度等级为75% ，此时，图6的子帧B期间的亮度等级最低为15% ，最高为100% 。 在实验例3的图14的情况下，设事前变换图像信号的最低亮度等级为25%，最高
亮度等级为75%，此时，图14的子帧B期间的亮度等级最低为11%，最高为100%。 因而，在不设置变换部2、而输入亮度等级更低于25%或亮度等级更高于75%
的图像信号作为输入图像信号的情况下，子帧B的理想亮度等级有可能不足0%或超过
100% 。但是，当然无法用不足0%或超过100%的亮度等级进行显示，那么在这种情况下产
生提高动态图像质量的效果会比图15所示的要差的问题。 对此，在本实施方式中，为了抑制上述提高动态图像质量效果的减小，特别设置变换部2，在事前对输入图像信号进行变换，使得在任一实验例的情况下，都将输入图像信号的范围变换到例如25% -75%。 这样，通过在事前将亮度等级(图像信号电平)为0%-100%的输入图像信号变换到亮度等级为25% _75%，例如输入0%或100%的输入图像信号时，也能进行足够的增强处理，从而能避免提高动态图像质量的效果降低。 此外，输入图像信号的亮度等级变换例如基于以下式子执行即可。
Lc = Lmax X 0. 25+Li X 0. 5 其中，Li为输入图像信号的亮度等级，Lc为变换后的亮度等级，Lmax为输入图像信号的最大亮度等级。 根据上述式子，当输入图像信号的亮度等级Li为100%时，由于输入图像信号的最大亮度等级Lmax为100%，因此，变换后的亮度等级Lc为75%。另一方面，当输入图像信号的亮度等级Li为0%时，变换后的亮度等级Lc为25%。输入图像信号的亮度等级Li的取值范围为0% _100%，因此，变换后的亮度等级1^的范围为25% -75%。
对于静止图像，由于目标像素的前一帧图像信号的图像信号电平、与显示帧图像信号的图像信号电平相一致，因此，虚拟子帧Q的图像信号电平、与显示帧的图像信号电平一致。从而，虚拟一帧期间的显示亮度理想的是与子帧A及子帧B构成的实际一帧期间的显示亮度一致。 S卩，静止图像的显示亮度与当前帧图像信号的显示亮度理想上是一致的。 然而，在子帧A期间的图像信号电平与子帧B期间的图像信号电平每个子帧始终
发生变化的上述显示方法中，为了对于所有输入图像信号，使得利用上述显示方法的显示
亮度、与当前帧图像信号原来设定的显示亮度始终一致，需要设置复杂的响应速度运算电
路或大容量的信号变换表。这都是成本大大增加的主要因素。 而且，通过限制可以输出到图像显示部12的灰度数，有可能对于所有图像信号电平不能使显示亮度一致。从而，导致无法显示准确的亮度的问题。 特别是因上述理由，使得静止图像或运动较少的视频无法显示准确的亮度时，是图像质量严重劣化的主要因素。另一方面，对于运动较大的视频，人们没有必要去识别微小的亮度误差，不需要像静止图像那样严格控制亮度显示。 因而，最好是根据视频的运动程度执行上述显示方法。但是，在基于单一阈值切换是否执行上述显示方法的情况下，有可能导致视频中产生因上述切换而引起的边界线，该边界线有可能被观察者看到。 为了解决该问题，本实施方式中，作为优选方式，是在若亮度误差很微小则使得观
察者无法识别的运动程度足够大的情况下，执行上述显示方法，在亮度误差即使很微小但
观察者也能识别的运动程度非常小的情况下，停止上述显示方法。而且，在将执行上述显示
方法的运动程度作为第一阈值、将停止上述显示方法的运动程度作为第二阈值时，若运动
程度在第一阈值和第二阈值之间的范围内，则只要按照运动程度的变化、改变基于上述显
示方法的子帧A图像信号及子帧B图像信号即可。 具体而言， (a)当检测部3求出的运动程度大于第一阈值时(显示具有预定量以上的运动的动态图像时)，如上所述，利用第一图像处理部46及第二图像处理部47，生成子帧A图像信号和子帧B图像信号；
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(b)当检测部3求出的运动程度小于第一阈值、且大于第二阈值(<第一阈值) 时，第一图像处理部46及第二图像处理部47对子帧A图像信号和子帧B图像信号进行限 制(修正)，使得运动程度越小，子帧A图像信号和子帧B图像信号就越接近事前变换后的 输入图像信号； (c)当检测部3求出的运动程度非常小(小于第二阈值)或是静止图像时，第一图 像处理部46及第二图像处理部47使子帧A图像信号和子帧B图像信号与事前变换后的图 像信号一致。 即，根据检测部3得到的运动程度，利用子帧A图像信号及子帧B图像信号与事前 变换后的输入图像信号的信号电平之差或信号电平比率等，限制子帧A图像信号及子帧B 图像信号的取值范围。 根据上述结构，特别是在运动较大(a)的情况下，不管输入图像信号的图像信号 电平如何，通过实施平滑化处理和增强处理，能确保动态图像的质量。另外，在运动比(a) 要小的(b)的情况下，能确保动态图像质量及准确的亮度显示这两方面。在运动比(b)要 小的情况下，能进行准确的亮度显示。 接着，对图像信号事前变换部2进行说明。当显示亮度等级相对于最小亮度等级 的输入为过高时，则黑色显示会看成灰色，使得对比性能降低。当显示亮度等级相对于最大 亮度等级的输入为过低时，显示最大亮度的性能降低。 因此，对于将应用于输入最小图像信号时的下限规定值、或应用于输入最大图像 信号时的上限规定值变换成怎样的图像信号，希望是根据设定的视频或显示环境等在设计 阶段进行调整，或由用户进行切换。 作为输入中间的输入图像信号时的变换方法，通过在下限规定值与上限规定值所 对应的图像信号之间进行重现恰当的Y亮度特性这样的非线性变换，能使实际显示图像 的Y亮度特性变为恰当的特性。 作为具体的图像信号变换方法，考虑有利用运算电路或运算程序进行变换运算的
方法、或预先在变换表中保存对输入图像信号的各信号电平进行了变换的信号电平的方法 等。 作为用户改变变换规格的方法，考虑有改变运算电路或运算程序的参数的方法、 或可选择切换多个变换表的方法。 另外，由于非线性信号变换电路是成本增加的主要因素，因此，对所述中间的图像 信号输入的变换也可以是线性比例变换。 在这种情况下，通过调整图像显示部12(例如液晶面板组件)的Y亮度特性，使 得所述下限规定值与上限规定值的图像信号区间重现恰当的Y亮度特性，能以恰当的Y 亮度特性进行图像显示。 此外，与动态图像质量相比，在优先考虑降低黑亮度以获得足够的对比性能的情 况下，只要使下限规定值为图像显示部12能显示的最小亮度所对应的图像信号电平即可。 另一方面，与动态图像质量相比，更想确保最大显示亮度性能的情况下，只要使上限规定值 为图像显示部12能显示的最大亮度所对应的图像信号电平即可。 在对靠近画面端部的像素想要进行信号处理时，以目标像素为中心的参照范围有 可能超出画面显示范围的外侧，在这种情况下，无法进行恰当的信号处理。
另一方面，如上所述，通过切换是否执行上述显示方法，视频中有可能会产生边界 线。因此，作为目标像素和附近画面端部的距离，将参照范围在画面内的最小距离设定为 D1，将大于D1的距离设定为D2。距离D1也可以是参照范围稍微超出画面的距离。当目标 像素和附近画面端部的距离d在Dl以上但小于D2时，进行上述(b)的处理。距离D2设定 为能确保上述(b)的范围，在该范围内，画面的大部分都可看到采用上述显示方法得到的 动态图像质量提高的效果，并且观察者看不到由上述切换而引起的边界线。
具体而言，本实施方式中，若进一步设附近的画面端部到该像素的垂直或水平方 向的距离为d，则对于0 < Dl《D2的情况， (d)当D2《d时，第一图像处理部46及第二图像处理部47进行上述平滑化处理 及增强处理； (e)当Dl《d < D2时，第一图像处理部46及第二图像处理部47进行限制，使得 d越小，输出图像信号与事前变换后的输入图像信号之差越小； (f)当d < Dl时，第一图像处理部46及第二图像处理部47将事前变换后的输入 图像信号原样作为输出图像信号进行显示输出。 此外，从像素到画面端部的距离d的检测，由子帧A图像信号生成部46和子帧B 图像信号生成部47进行。 通过上述处理，在cKDl的画面端部附近，不需要参照周边的像素，变成与现有相 同的显示方法，在d > D2的远离画面端部的大部分画面中，变成改善上述动态模糊的显示 方法。 对于Dl《d < D2的像素，由于随着d的变大，慢慢地从与现有相同的显示方法变 成改善动态模糊的上述显示方法，因此，即使在画面上运动的显示物体超出不同显示方法 的边界线作运动时，由于显示图像信号电平也不发生剧烈变化，因此难以看到视频的不协调感。 另外，当上述附近的画面端部相对于像素位于垂直方向时，将上述D1、D2记为 Dyl、Dy2，当上述附近的画面端部相对于像素位于水平方向时，将上述Dl、D2记为Dxl、Dx2， 这时最好是使Dyl < Dxl，且Dy2 < Dx2。 而且，也可以使Dyl在垂直画面长度的5X以下，使Dxl在水平画面长度的5%以 下，也可以使Dy2在垂直画面长度的10X以下，使Dx2在水平画面长度的10%以下。
上述内容中，是根据虚拟帧Q的图像信号求出子帧A图像信号，但并不限于此，也 可以最初不生成虚拟帧Q，而是根据图像信号事前变换部2求出的输入图像信号，求出子帧 A图像信号。在这种情况下，对于视线追踪画面上运动的显示物体的观察者来说，虽然因时 间、空间与亮度重心的关系错位而发生图像质量劣化，但可以预见动态图像质量有一定的 提高。 另外，上述内容中，是说明了将一帧期间分成子帧A期间和子帧B期间这两个子帧 期间的情况，但并不限于此，也可以分成三个以上的子帧期间。 另外，本发明的图像显示装置可以如图28所示，构成作为例如液晶电视接收机 15。 S卩，可以成为设置了图像接收部14的结构，该图像接收部14作为调谐器部选择频道并 接收电视广播，将表示通过该电视广播传输的视频的视频信号作为输入图像信号输入到控 制器LSIll。对控制器LSI11，设有能对输入图像信号进行读写的帧存储器13。图像显示部12由液晶面板形成，能基于控制器LSI11根据上述视频信号发送来的输出图像信号显示图 像而构成。 本发明还能表现为如下所述。 在专利文献3的基本动作的基础上添加以下的功能和效果。 1.为了防止/减少理想的增强亮度不足0%或100%以上、动态图像性能降低的情 形，对输入信号进行压縮变换。 2.由于反复进行两种(模糊/增强)灰度显示而难以始终表现准确的灰度，因此 在静止图像的情况下返回通常显示。 3.在进行模糊运算时，越接近该像素，就进行越大的加权，并将其平均化，从而减 轻图像质量的劣化。 4.为了不使参照范围超出画面区域，控制画面端部附近。 本发明不限于上述各实施方式，可在权利要求书所示的范围内进行种种变更，关 于适当组合不同实施方式分别揭示的技术手段而得到的实施方式，也包含在本发明的技术 范围内。 若根据上述实施方式对本发明作摘要说明，则如下所述。S卩，本发明的图像显示装 置，每隔一个画面大小的图像信号所对应的帧期间，基于各像素的图像信号显示图像，其特 征在于，包括分割部，该分割部将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和至少一个子帧 B期间的多个期间；变换部，该变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换， 使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内；第一图像处理部，该第一图像 处理部在所述子帧A期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施平滑化处理；第二图像 处理部，该第二图像处理部在所述子帧B期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施增 强处理；以及图像显示部，该图像显示部基于通过所述第一图像处理部实施了平滑化处理 的各像素所对应的图像信号、及通过所述第二图像处理部实施了增强处理的各像素所对应 的图像信号来显示图像。 另外，本发明的图像显示方法，每隔一个画面大小的图像信号所对应的帧期间，基 于各像素的图像信号显示图像，其特征在于，将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和 至少一个子帧B期间的多个期间，对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使 其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内，在所述子帧A期间中对各像素的 所述变换后的图像信号实施平滑化处理，在所述子帧B期间中对各像素的所述变换后的图 像信号实施增强处理。 根据本发明，将一帧期间分成至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间，具备在 所述子帧A期间中对各像素的图像信号实施平滑化处理的第一图像处理部、和在所述子帧 B期间中对各像素的图像信号实施增强处理的第二图像处理部。这样，通过在一个子帧期间 中进行平滑化处理，减小目标像素与周边像素的图像信号电平之差，通过在另一个子帧期 间中进行增强处理，增大目标像素与周边像素的图像信号电平之差，但由于各子帧中广域 亮度几乎不发生降低或上升，因此，能改善保持型显示器件的动态图像质量，而不伴随亮度 降低及发生闪烁。 然而，当输入的输入图像信号接近最大图像信号电平或最小图像信号电平时，即 使想要实施增强处理，但由于也无法达到比最大图像信号电平更高的图像信号电平，并且也无法达到比最小图像信号电平更低的图像信号电平，因此，存在无法进行增强处理、无法 改善动态图像质量的问题。 对此，根据本发明，具备变换部，该变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电
平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内。因此，能对输入图
像信号的图像信号电平预先进行变换，使其在某一定范围之内。从而，能进行增强处理，进
行恰当的增强处理，而与输入的图像信号的图像信号电平无关。因而，能改善动态图像质量
(得到足够的动态图像质量)，而与输入的图像信号的图像信号电平无关。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述第一图像处理部对于所述变换
后的输入图像信号，对各像素求出包含目标像素在内的参照范围内包含的像素的所述变换
后的输入图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，所述平滑化处理是对于所述变换后
的输入图像信号，对各像素求出包含目标像素在内的参照范围内包含的像素的所述变换后
的输入图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。 根据上述结构，所述第一图像处理部对于所述变换后的输入图像信号，对各像素
求出包含目标像素在内的参照范围内包含的像素的所述变换后的输入图像信号电平的平
均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。即，利用变换后的输入图像信号进行平
滑化处理。从而，能用简单的方法进行平滑化处理。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，还具有生成虚拟子帧的虚拟子帧生 成部，该虚拟子帧将连续输入的两帧中对目标像素的所述变换后的输入图像信号电平的中 间值作为图像信号电平，所述第一图像处理部对各像素求出包含所述虚拟子帧中的目标像 素在内的参照范围内包含的像素的图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的 图像信号电平。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，生成虚拟子帧，该虚拟子帧将连续
输入的两帧中对目标像素的所述变换后的输入图像信号电平的中间值作为图像信号电平，
所述平滑化处理对各像素求出包含所述虚拟子帧中的目标像素在内的参照范围内包含的
像素的图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。 根据上述虚拟子帧构成子帧A期间，从而能够避免因对于视线追踪画面上运动的
显示物体的观察者来说的时间、空间与亮度重心的关系发生错位而引起的图像质量劣化。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述第二图像处理部进行处理，使
得随着包含所述子帧A期间及所述子帧B期间的一帧期间中各像素的图像信号电平的变化
而变化的、图像显示亮度等级在一帧期间内的时间积分量，与所述变换后的图像信号电平
静止时的、所述图像显示部的亮度等级在一帧期间内的时间积分量一致。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，在所述增强处理中进行处理，使得
随着包含所述子帧A期间及所述子帧B期间的一帧期间中各像素的图像信号电平的变化而
变化的、图像显示部的亮度等级在一帧期间内的时间积分量，与所述变换后的图像信号电
平静止时的、图像显示部的亮度等级在一帧期间内的时间积分量一致。 根据上述结构，第二图像处理部进行增强处理时，使得随着包含所述子帧A期间 及所述子帧B期间的一帧期间中各像素的图像信号电平的变化而变化的、图像显示部的亮 度等级在一帧期间内的时间积分量，与所述变换后的图像信号电平静止时的、所述图像显示部的亮度等级在一帧期间内的时间积分量一致。从而，能抑制输入图像信号所设定的图
像亮度分布、与观察者感觉到的图像亮度分布的差异，并且能减轻动态模糊。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述第一图像处理部对参照范围内
包含的像素的所述变换后的图像信号电平进行加权并累计，对越接近目标像素的像素的图
像信号进行越大的加权，并对各像素进行将累计值平均化的处理。 另外，较好的是，本发明的图像显示方法中，所述平滑化处理对参照范围内包含的 像素的所述变换后的图像信号电平进行加权并累计，对越接近目标像素的像素的图像信号 进行越大的加权，并对各像素进行将累计值平均化的处理。 根据上述结构，与单纯平均化的情况相比，能减轻因视线追踪运动视频时产生的 原来应显示的亮度与实际感觉到的亮度的误差而引起的图像质量劣化。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述变换部对所述输入图像信号进 行线性比例变换。 根据上述结构，由于进行线性比例变换，因此，为了进行变换不需要准备复杂的电 路，例如可以用简单的电路结构进行变换。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述变换部进行非线性变换，以在 所述下限值到所述上限值的范围中使所述图像显示部的显示亮度特性呈现恰当的Y特 性。 根据上述结构，变换部进行非线性变换，以在所述下限值到所述上限值的范围中 使所述图像显示部的显示亮度特性呈现恰当的Y特性。从而，能使实际显示图像的Y特 性变为恰当的特性。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，使所述上限值对应的所述图像显示
部的亮度等级与所述图像显示部能显示的最大亮度等级之差，在所述图像显示部能显示的
最大亮度等级与所述图像显示部能显示的最小亮度等级之差的25%以下。 在这种情况下，对于输入图像信号最大亮度等级或接近最大亮度等级所对应的图
像信号，能获得大大提高动态图像质量的效果，并且能进行将显示亮度的降低抑制为一定
的图像显示。 较好的是，在本发明的图像显示装置中，使所述上限值对应的所述图像显示部的 亮度等级与所述图像显示部能显示的最大亮度等级之差，在所述图像显示部能显示的最大 亮度等级与所述图像显示部能显示的最小亮度等级之差的10%以下。 在这种情况下，对于输入图像信号最大亮度等级或接近最大亮度等级所对应的图 像信号，能获得一定的提高动态图像质量的效果，并且能进行显示亮度降低较少的图像显 示。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述下限值对应的所述图像显示部 的亮度等级等于所述图像显示部能显示的最小亮度等级。 根据上述结构，若显示亮度等级高于最小亮度等级的输入，则黑色显示会看成灰 色，使得对比性能降低。对此，根据上述结构，由于所述下限值对应的所述图像显示部的亮 度等级等于所述图像显示部能显示的最小亮度等级，因此，不需要提高最小亮度等级，能防 止对比性能的降低。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述上限值对应的所述图像显示部
19的亮度等级等于所述图像显示部能显示的最大亮度等级。 当显示亮度等级低于最大亮度等级的输入时，显示的最大亮度降低。对此，根据上 述结构，使上限值对应的所述图像显示部的亮度等级等于能显示的最大亮度等级。从而，能 防止显示的最大亮度降低。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，确定所述图像显示部的Y特性，以 在所述下限值到所述上限值的范围中使所述图像显示部的显示亮度特性呈现恰当的Y特 性。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，具备求出视频运动程度的检测部， 当运动程度大于第二阈值且小于第一阈值时，第一图像处理部及第二图像处理部进行处 理，使得运动程度越小，各像素的图像信号电平越接近所述变换后的输入图像信号的图像 信号电平。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，求出视频的运动程度，当运动程度 大于第二阈值且小于第一阈值时，进行处理，使得运动程度越小，各像素的图像信号电平越 接近所述变换后的输入图像信号的图像信号电平。 当运动程度较小时，例如显示运动较慢的动态图像、或接近静止图像的动态图像 时，若无法进行准确的亮度显示，则会成为严重图像质量劣化的主要因素。另一方面，在显 示运动较快的动态图像时，并不会识别稍许的亮度显示误差。 根据上述结构，具备求出视频运动程度的检测部，当运动程度大于第二阈值且小 于第一阈值时，第一图像处理部及第二图像处理部进行处理，使得运动程度越小，各像素的 图像信号电平越接近所述变换后的输入图像信号的图像信号电平。即，当运动程度大于第 二阈值且小于第一阈值时(例如显示运动较慢的动态图像、或接近静止图像的动态图像 时)，进行处理，以使运动程度越小，就越接近变换后的输入图像信号的图像信号电平。从 而，能提高亮度显示的准确性。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，当运动程度小于第二阈值时，原样 输出所述变换后的输入图像信号。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，当运动程度小于第二阈值时，原样 输出所述变换后的输入图像信号。 当运动程度非常小时，例如显示无限接近静止图像的图像、或静止图像时，若无法 进行更加准确的亮度显示，则会成为严重图像质量劣化的主要因素。另一方面，在显示运动 较快的动态图像时，并不会识别稍许的亮度显示误差。 根据上述结构，具备求出视频运动程度的检测部，当运动程度小于第二阈值时，原 样输出所述变换后的输入图像信号。即，当运动程度小于第二阈值时(例如显示无限接近 静止图像的图像、或静止图像时)，原样输出所述变换后的输入图像信号。从而，能进一步提 高亮度显示的准确性。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述检测部对各像素，将包含目标 像素在内的参照范围内包含的像素中，前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电 平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差在预定值以上的像素数的 合计值，作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，对各像素，将包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中，前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前帧 的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差在预定值以上的像素数的合计值，作为 运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述检测部对各像素，将包含目标 像素在内的参照范围内包含的像素中，对前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号 电平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差进行加权并累计，越靠近 目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，对各像素，将包含目标像素在内的 参照范围内包含的像素中，对前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前 帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差进行加权并累计，越靠近目标像素就 进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述检测部对各像素，将目标像素 中运算后的运动矢量的绝对值作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，对各像素，将目标像素中运算后的
运动矢量的绝对值作为运动程度。 从而，能简易地以低成本来实现。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，所述检测部对各像素，对于包含目 标像素在内的参照范围内包含的像素中运算后的运动矢量的绝对值进行加权并累计，越靠 近目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，对各像素，对于包含目标像素在内 的参照范围内包含的像素中运算后的运动矢量的绝对值进行加权并累计，越靠近目标像素 就进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，若设垂直方向和/或水平方向上从 目标像素到附近的所述画面端部的距离为d，则对于0 < Dl《D2的情况，当D2《d时， 所述第一图像处理部进行所述平滑化处理，而所述第二图像处理部进行所述增强处理；当 Dl《cKD2时，所述第一图像处理部及第二图像处理部进行图像处理，使得d越小，输出图 像信号与所述变换后的输入图像信号之差越小；当d < Dl时，所述第一图像处理部及第二 图像处理部不进行修正，而是原样输出所述变换后的输入图像信号。 另外，较好的是，在本发明的图像显示方法中，若设垂直方向和/或水平方向上从 目标像素到附近的所述画面端部的距离为d，则对于0 < Dl《D2的情况，当D2《d时，进 行所述平滑化处理，并进行所述增强处理；当Dl《d < D2时，进行图像处理，使得d越小， 输出图像信号与所述变换后的输入图像信号之差越小；当d < Dl时，不进行修正，而是原样 输出所述变换后的输入图像信号。 根据上述结构，在进行所述平滑化处理、增强处理时，在参照包含各像素在内的参 照范围的像素信号电平的情况下，根据像素在画面上的位置，参照范围有可能超出画面。对 此，根据上述结构，对于0 < Dl《D2的情况，当D2《d时，所述第一图像处理部进行所述 平滑化处理，而所述第二图像处理部进行所述增强处理；当Dl《d < D2时，所述第一图像 处理部及第二图像处理部进行图像处理，使得d越小，输出图像信号与所述变换后的输入 图像信号之差越小；当d < Dl时，所述第一图像处理部及第二图像处理部不进行修正，而是
21原样输出所述变换后的输入图像信号。 从而，在参照范围未超出画面上的范围中，进行平滑化处理及增强处理。随着靠近 画面端部，慢慢接近变换后的输入图像信号。因而，能抑制画面端部的不协调感，并且能在 其它位置进行平滑化处理及增强处理。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，当设垂直方向的所述Dl、D2为Dyl、 Dy2，水平方向的所述Dl、D2为Dxl、Dx2时，Dyl < Dxl，且Dy2 < Dx2。
另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，Dyl在垂直画面长度的5X以下， Dxl在水平画面长度的5%以下。 另外，较好的是，在本发明的图像显示装置中，Dy2在垂直画面长度的10%以下， Dx2在水平画面长度的10%以下。
工业上的实用性 本发明的图像显示装置以及图像显示方法适用于使用液晶、有机 EL(Electroluminance :电致发光)或E-ink等进行保持模式显示的显示器件的动态图像显 示对应设备类。能用于电视机、PC监视器、带监视器的DVD播放器、游戏机、汽车导航仪、便 携式视频播放器、便携式电话等。
权利要求
一种图像显示装置，在每一个与一画面大小的图像信号相对应的帧期间，基于各像素的图像信号显示图像，其特征在于，包括分割部，该分割部将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间的多个期间；变换部，该变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内；第一图像处理部，该第一图像处理部在所述子帧A期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施平滑化处理；第二图像处理部，该第二图像处理部在所述子帧B期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施增强处理；以及图像显示部，该图像显示部基于通过所述第一图像处理部实施了平滑化处理的各像素所对应的图像信号、及通过所述第二图像处理部实施了增强处理的各像素所对应的图像信号来显示图像。
2. 如权利要求l所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一图像处理部对于所述变换后的输入图像信号，对各像素求出包含目标像素在 内的参照范围内包含的像素的所述变换后的输入图像信号电平的平均值，将该平均值作为 对应各像素的图像信号电平。
3. 如权利要求l所述的图像显示装置，其特征在于，还具有生成虚拟子帧的虚拟子帧生成部，该虚拟子帧将连续输入的两帧中对目标像素 的所述变换后的输入图像信号电平的中间值作为图像信号电平，所述第一图像处理部对各像素求出包含所述虚拟子帧中的目标像素在内的参照范围 内包含的像素的图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。
4. 如权利要求l所述的图像显示装置，其特征在于，所述第二图像处理部进行处理，使得随着包含所述子帧A期间及所述子帧B期间的一 帧期间中各像素的图像信号电平的变化而变化的、图像显示部的亮度等级在一帧期间内的 时间积分量，与所述变换后的图像信号电平静止时的、所述图像显示部的亮度等级在一帧 期间内的时间积分量一致。
5. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第一图像处理部对参照范围内包含的像素的所述变换后的图像信号电平进行加权并累计，对越接近目标像素的像素的图像信号进行越大的加权，并对各像素进行将累计 值平均化的处理。
6. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述变换部对所述输入图像信号进行线性比例变换。
7. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述变换部进行非线性变换，以在所述下限值到所述上限值的范围中使所述图像显示部的显示亮度特性呈现恰当的Y特性。
8. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 使所述上限值对应的所述图像显示部的亮度等级与所述图像显示部能显示的最大亮度等级之差，在所述图像显示部能显示的最大亮度等级与所述图像显示部能显示的最小亮度等级之差的25%以下。
9. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 使所述上限值对应的所述图像显示部的亮度等级与所述图像显示部能显示的最大亮度等级之差，在所述图像显示部能显示的最大亮度等级与所述图像显示部能显示的最小亮 度等级之差的10%以下。
10. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述下限值对应的所述图像显示部的亮度等级等于所述图像显示部能显示的最小亮度等级。
11. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述上限值对应的所述图像显示部的亮度等级等于所述图像显示部能显示的最大亮度等级。
12. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 确定所述图像显示部的Y特性，以在所述下限值到所述上限值的范围中使所述图像显示部的显示亮度特性呈现恰当的Y特性。
13. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 还具备求出视频运动程度的检测部， 当运动程度大于第二阈值且小于第一阈值时，第一图像处理部及第二图像处理部进行处理，使得运动程度越小，各像素的图像信号 电平越接近所述变换后的输入图像信号的图像信号电平。
14. 如权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于， 当运动程度小于第二阈值时，原样输出所述变换后的输入图像信号。
15. 如权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于，所述检测部对各像素，将包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中，前一帧的所 述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图像 信号电平之差在预定值以上的像素数的合计值，作为运动程度。
16. 如权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于，所述检测部对各像素，将包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中，对前一帧的 所述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图 像信号电平之差进行加权并累计，越靠近目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运 动程度。
17. 如权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于，所述检测部对各像素，将目标像素中运算后的运动矢量的绝对值作为运动程度。
18. 如权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于，所述检测部对各像素，对于包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中运算后的运 动矢量的绝对值进行加权并累计，越靠近目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运 动程度。
19. 如权利要求1至4中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 若设垂直方向和/或水平方向上从目标像素到距离近一方的所述画面的端部的距离则对于0 < Dl《D2的情况，当D2《d时，所述第一图像处理部进行所述平滑化处理，而所述第二图像处理部进行 所述增强处理；当Dl《d < D2时，所述第一图像处理部及第二图像处理部进行图像处理，使得d越小， 输出图像信号与所述变换后的输入图像信号之差越小；当d < Dl时，所述第一图像处理部及第二图像处理部不进行修正，而是原样输出所述 变换后的输入图像信号。
20. 如权利要求19所述的图像显示装置，其特征在于，当设垂直方向的所述Dl、 D2为Dyl、 Dy2，水平方向的所述Dl、 D2为Dxl、 Dx2时，Dyl < Dxl，且Dy2 < Dx2。
21. 如权利要求19所述的图像显示装置，其特征在于，Dyl在垂直画面长度的5%以下，Dxl在水平画面长度的5%以下。
22. 如权利要求19所述的图像显示装置，其特征在于，Dy2在垂直画面长度的10%以下，Dx2在水平画面长度的10%以下。
23. —种图像显示方法，在每一个与一画面大小的图像信号相对应的帧期间，基于各像 素的图像信号显示图像，其特征在于，将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间的多个期间， 对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内，在所述子帧A期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施平滑化处理，在所述子帧B期间中对各像素的所述变换后的图像信号实施增强处理。
24. 如权利要求23所述的图像显示方法，其特征在于，所述平滑化处理是对于所述变换后的输入图像信号，对各像素求出包含目标像素在内 的参照范围内包含的像素的所述变换后的输入图像信号电平的平均值，将该平均值作为对 应各像素的图像信号电平。
25. 如权利要求23所述的图像显示方法，其特征在于，生成虚拟子帧，该虚拟子帧将连续输入的两帧中对目标像素的所述变换后的输入图像 信号电平的中间值作为图像信号电平，所述平滑化处理对各像素求出包含所述虚拟子帧中的目标像素在内的参照范围内包 含的像素的图像信号电平的平均值，将该平均值作为对应各像素的图像信号电平。
26. 如权利要求23所述的图像显示方法，其特征在于，在所述增强处理中进行处理，使得随着包含所述子帧A期间及所述子帧B期间的一帧 期间中各像素的图像信号电平的变化而变化的、图像显示部的亮度等级在一帧期间内的时 间积分量，与所述变换后的图像信号电平静止时的、所述图像显示部的亮度等级在一帧期 间内的时间积分量一致。
27. 如权利要求23至26中的任一项所述的图像显示方法，其特征在于， 所述平滑化处理对参照范围内包含的像素的所述变换后的图像信号电平进行加权并累计，对越接近目标像素的像素的图像信号进行越大的加权，并对各像素进行将累计值平 均化的处理。
28. 如权利要求23至26中的任一项所述的图像显示方法，其特征在于，求出视频的运动程度，当运动程度大于第二阈值且小于第一阈值时，进行处理，使得运动程度越小，各像素的图像信号电平越接近所述变换后的输入图像信号的图像信号电平。
29. 如权利要求28所述的图像显示方法，其特征在于，当运动程度小于第二阈值时，原样输出所述变换后的输入图像信号。
30. 如权利要求28所述的图像显示方法，其特征在于，对各像素，将包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中，前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差在预定值以上的像素数的合计值，作为运动程度。
31. 如权利要求28所述的图像显示方法，其特征在于，对各像素，将包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中，对前一帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平与当前帧的所述变换后的输入图像信号的图像信号电平之差进行加权并累计，越靠近目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。
32. 如权利要求28所述的图像显示方法，其特征在于，对各像素，将目标像素中运算后的运动矢量的绝对值作为运动程度。
33. 如权利要求28所述的图像显示方法，其特征在于，对各像素，对于包含目标像素在内的参照范围内包含的像素中运算后的运动矢量的绝对值进行加权并累计，越靠近目标像素就进行越大的加权，将累计的值作为运动程度。
34. 如权利要求23至26中的任一项所述的图像显示方法，其特征在于，若设垂直方向和/或水平方向上从目标像素到距离近一方的所述画面的端部的距离为d，则对于0 < Dl《D2的情况，当D2《d时，进行所述平滑化处理，并进行所述增强处理；当Dl《d < D2时，进行图像处理，使得d越小，输出图像信号与所述变换后的输入图像信号之差越小；当d < Dl时，不进行修正，而是原样输出所述变换后的输入图像信号。
全文摘要
本发明提供一种能得到足够的动态图像质量而与输入图像信号的图像信号电平无关的图像显示装置。本发明的图像显示装置每隔一个画面大小的图像信号所对应的帧期间，基于各像素的图像信号显示图像，该图像显示装置包括定时控制器，该定时控制器将一帧期间分成包含至少一个子帧A期间和至少一个子帧B期间的多个期间；图像信号事前变换部，该图像信号事前变换部对各像素的输入图像信号的图像信号电平进行变换，使其在预先规定的下限值和预先规定的上限值的范围之内；第一图像处理部，该第一图像处理部在子帧A期间中对各像素的变换后的图像信号实施平滑化处理；第二图像处理部，该第二图像处理部在子帧B期间中对各像素的变换后的图像信号实施增强处理；以及图像显示部，该图像显示部基于各像素的图像信号来显示图像。
文档编号G09G3/36GK101779231SQ20088010212
公开日2010年7月14日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年9月14日
发明者石原朋幸 申请人:夏普株式会社