專利名稱：以子場(chǎng)顯示圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在顯示設(shè)備上顯示圖像的顯示裝置，其中定義了稱為子場(chǎng)(sub-field)的多個(gè)周期，每個(gè)子場(chǎng)具有施加到顯示設(shè)備的相應(yīng)照度級(jí)。
本發(fā)明還涉及包括此類顯示裝置的圖像顯示器。
本發(fā)明還涉及在顯示設(shè)備上顯示圖像的方法，其中定義了稱為子場(chǎng)的多個(gè)周期，每個(gè)子場(chǎng)具有施加到顯示設(shè)備的相應(yīng)照度級(jí)。
美國(guó)專利No.5841413描述了以多個(gè)子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的等離子體顯示板。等離子體顯示板由可被接通和斷開(kāi)的多個(gè)光電元件(cell)組成。光電元件對(duì)應(yīng)于要在顯示板上顯示的像素(圖像元素)。在等離子體顯示板的操作中，可區(qū)分三個(gè)階段。第一階段是消除階段，在該階段，消除顯示板的所有光電元件的記憶。第二階段是尋址階段，在該階段，通過(guò)在要接通的顯示板的光電元件的電極上設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妷簛?lái)調(diào)節(jié)這些光電元件。第三階段是保持階段，在該階段，保持脈沖被施加到光電元件，使被尋址的光電元件在保持階段的持續(xù)時(shí)間發(fā)光。等離子體顯示板僅在此保持階段期間發(fā)光。三個(gè)階段一起稱為子場(chǎng)周期或簡(jiǎn)稱為子場(chǎng)。單個(gè)圖像或幀通過(guò)多個(gè)連續(xù)的子場(chǎng)周期被顯示在顯示板上。一個(gè)光電元件可在一個(gè)或多個(gè)的子場(chǎng)周期中接通。子場(chǎng)周期中接通的光電元件發(fā)出的光進(jìn)入觀眾眼中，使觀眾感覺(jué)到該光電元件的對(duì)應(yīng)亮度。在特定的子場(chǎng)周期中，保持階段會(huì)維持一段特定的時(shí)間，導(dǎo)致被激活的光電元件的特定照度級(jí)。通常，對(duì)于不同的子場(chǎng)，其保持階段具有不同的持續(xù)時(shí)間。對(duì)子場(chǎng)指定加權(quán)系數(shù)，以表示其在整個(gè)幀周期中對(duì)顯示板發(fā)出的光的貢獻(xiàn)。一個(gè)示例是具有6個(gè)子場(chǎng)的等離子體顯示板，各個(gè)子場(chǎng)分別具有加權(quán)系數(shù)1、2、4、8、16和32。通過(guò)選擇光電元件接通的適當(dāng)子場(chǎng)，可以在所述顯示板上顯示圖像中實(shí)現(xiàn)64個(gè)不同的亮度級(jí)。隨后，通過(guò)使用每個(gè)6比特二進(jìn)制碼字來(lái)驅(qū)動(dòng)等離子體顯示板，由此，碼字以二進(jìn)制形式指示像素的亮度級(jí)。
在驅(qū)動(dòng)等離子體顯示板中，幀周期，即兩個(gè)連續(xù)圖像之間的周期被分成多個(gè)子場(chǎng)周期。在這些子場(chǎng)周期的每個(gè)周期期間，光電元件可能被接通或者可能未被接通，并且在子場(chǎng)周期的集成導(dǎo)致與所述光電元件對(duì)應(yīng)的像素的感覺(jué)亮度級(jí)。在等離子體顯示板上，圖像的像素不是顯示為與其亮度級(jí)成比例的單個(gè)閃光，而是顯示為彼此在時(shí)間上變換的一連串的閃光。如果觀眾的眼睛移動(dòng)，則這會(huì)造成假象。于是好象閃光不是源于單個(gè)位置，并出現(xiàn)模糊效果。此外，如果圖像顯示移動(dòng)對(duì)象，則可能出現(xiàn)假象。在多個(gè)子場(chǎng)中顯示對(duì)象時(shí)，要將移動(dòng)考慮在內(nèi)。對(duì)于每個(gè)后續(xù)子場(chǎng)，對(duì)象必須移動(dòng)少許。使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)來(lái)計(jì)算子場(chǎng)中子像素的校正位置。在一些情況下，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償并不完全可靠，并可能產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，例如，在具有小細(xì)節(jié)的圖像區(qū)域就是這樣。錯(cuò)誤的結(jié)果導(dǎo)致在不應(yīng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之處進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。這產(chǎn)生了很明顯的所謂運(yùn)動(dòng)假象。
如果兩個(gè)相鄰像素在亮度級(jí)上差別小，而對(duì)于其中一個(gè)像素，具有最大加權(quán)系數(shù)的子場(chǎng)接通，而對(duì)于另一像素，該子場(chǎng)斷開(kāi)，則假象最為明顯。在上述二進(jìn)制碼的示例中，一個(gè)像素的碼字使最高有效位接通，而另一像素的碼字使最高有效位斷開(kāi)。于是，子場(chǎng)計(jì)算位置中的任何錯(cuò)誤，即涉及這些像素的任何運(yùn)動(dòng)假象，將在顯示的圖像中產(chǎn)生相對(duì)較大的假象。美國(guó)專利No.5841413中描述的設(shè)備通過(guò)限制使用的碼字來(lái)試圖緩和這些假象。此已知設(shè)備為實(shí)現(xiàn)所需的亮度值組采用了多于所需的子場(chǎng)。用于表示亮度值的結(jié)果碼字組是冗余的，即對(duì)于一個(gè)給定亮度值，有一個(gè)以上的碼字可供使用。從此冗余組中，創(chuàng)建一個(gè)子集，由此為表示亮度值之間的差異而選擇在最高有效位中產(chǎn)生最小差異的那些碼字。通過(guò)搜索原始組并確定對(duì)于給定碼字和其它每個(gè)碼字之間的差異對(duì)假象的影響來(lái)創(chuàng)建此子組。
本發(fā)明的一個(gè)目的是向前面所述顯示裝置提供對(duì)降低假象的改進(jìn)。按照本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)此目的，其中顯示裝置包括-輸入部件，用于接收?qǐng)D像的特定像素的子像素的相應(yīng)輸入亮度值；-控制裝置，用于-將所述輸入亮度值中的至少一個(gè)與至少一個(gè)預(yù)定值相比較；-根據(jù)所述比較而有條件地將所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)修改為所需值；以及-修改所述輸入亮度值中的至少另一個(gè)，以便如果有的話，對(duì)所述輸入亮度值的所述至少一個(gè)的所述修改造成的所述像素屬性影響進(jìn)行補(bǔ)償；-輸出部件，用于根據(jù)所述控制裝置可能修改的所述相應(yīng)輸入亮度值來(lái)發(fā)送相應(yīng)的輸出亮度值；以及-編碼裝置，用于把所述輸出亮度級(jí)編碼成所述相應(yīng)子像素的子場(chǎng)的組合。
本發(fā)明的顯示裝置使得可以控制子某個(gè)像素的亮度值，即將某個(gè)子像素的亮度值從其原始亮度值修改為所需值，而此類修改對(duì)包括這個(gè)子像素的像素的給定屬性的影響，可通過(guò)改變?cè)撓袼氐钠渌酉袼刂械囊粋€(gè)的亮度值來(lái)補(bǔ)償。按照本發(fā)明，改變其中一個(gè)子像素的亮度值，通過(guò)也改變其它彩色中的一個(gè)的亮度值，而所述屬性不變，產(chǎn)生了靈活性。此屬性可以是像素的亮度、像素的彩色、或由像素的子像素的貢獻(xiàn)而實(shí)現(xiàn)的該像素的某一其它特征。
控制發(fā)送到顯示設(shè)備的某一子像素的亮度值，可提供是接通還是斷開(kāi)該子像素的特定子場(chǎng)的直接控制。這使得可以避免上述問(wèn)題，在該問(wèn)題中，兩個(gè)鄰近的像素具有幾乎相同的亮度值，而一個(gè)具有高加權(quán)子場(chǎng)但另一個(gè)卻不具有。所述像素中的一個(gè)的亮度值以這樣的方式被控制，使得兩個(gè)像素均接通或斷開(kāi)高加權(quán)子場(chǎng)，但哪個(gè)最適合要看即將出現(xiàn)情況。本發(fā)明的顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)是它可應(yīng)用到子場(chǎng)加權(quán)方案，其中考慮到子場(chǎng)數(shù)量，可能的亮度級(jí)的數(shù)量是最大的，而在已知設(shè)備中，對(duì)于給定數(shù)量的亮度級(jí)，增加了子場(chǎng)的數(shù)量。此類有利方案的示例是二進(jìn)制分配(binary distribution)，其中子場(chǎng)加權(quán)是2的冪。
在權(quán)利要求2中描述了按照本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例的顯示裝置使得可以控制某個(gè)彩色子像素的亮度值，即將某個(gè)彩色子像素的亮度值從其原始亮度值修改為所需值，而此類修改對(duì)包括這個(gè)彩色子像素的像素的亮度的影響，可通過(guò)改變?cè)撓袼氐钠渌酉袼刂械囊粋€(gè)的亮度值來(lái)補(bǔ)償。按照本發(fā)明，改變其中一個(gè)彩色的亮度值，通過(guò)也改變其它彩色中的一個(gè)的亮度值，而所述亮度不變，產(chǎn)生了靈活性。這會(huì)產(chǎn)生彩色誤差，但與亮度改變相比，人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)彩色改變的敏感度較差。據(jù)報(bào)導(dǎo)，人可以感覺(jué)到的最小亮度改變是2％的改變，而人可以感覺(jué)到的最小彩色改變是5％的改變。
在權(quán)利要求3中描述了按照本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例的控制裝置補(bǔ)償?shù)谝徊噬薷膶?duì)亮度的影響，其方式是通過(guò)應(yīng)用一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系式表示彩色對(duì)感覺(jué)到的亮度的相應(yīng)貢獻(xiàn)而對(duì)另一個(gè)彩色進(jìn)行修改。
在權(quán)利要求4中描述了按照本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。這使得可控制對(duì)應(yīng)彩色子像素的最高加權(quán)子場(chǎng)的啟動(dòng)。
在權(quán)利要求5中描述了按照本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。通過(guò)把對(duì)所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)的修改限制在所述范圍，對(duì)所述輸入亮度值中的另一個(gè)的補(bǔ)償修改被保持相對(duì)小。這把所述像素的彩色改變限制在多個(gè)實(shí)際情況中人的視覺(jué)系統(tǒng)無(wú)法感覺(jué)到的水平。
在權(quán)利要求6中描述了按照本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例的控制裝置避免生成其結(jié)果彩色與原始輸入亮度值差異太大以致易于感覺(jué)到的輸出亮度值?？刂蒲b置不生成那些輸出亮度值，而輸出所述原始輸入亮度值。不對(duì)所述彩色子像素的亮度值執(zhí)行控制，因?yàn)檫@將產(chǎn)生感覺(jué)上差于所述原始圖像的圖像。
本發(fā)明的另一目的是提供如前所述的實(shí)現(xiàn)對(duì)降低假象的改進(jìn)的方法。按照本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)此目的，其中所述方法包括以下步驟-輸入步驟，它接收所述圖像的特定像素的子像素的相應(yīng)輸入亮度值；-控制步驟，它包括-將所述輸入亮度值中的至少一個(gè)與至少一個(gè)預(yù)定值相比較；-根據(jù)所述比較而有條件地將所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)修改為所需值；以及-修改所述輸入亮度值中的至少另一個(gè)，以便如果有的話，對(duì)所述輸入亮度值的所述至少一個(gè)的所述修改造成的所述像素屬性影響進(jìn)行補(bǔ)償；-輸出步驟，它根據(jù)所述控制裝置可能修改的所述相應(yīng)輸入亮度值來(lái)發(fā)送相應(yīng)的輸出亮度值；以及-編碼步驟，它把所述輸出亮度級(jí)編碼成所述相應(yīng)子像素的子場(chǎng)的組合。
現(xiàn)將參照示例性實(shí)施例和示意性附圖來(lái)進(jìn)一明說(shuō)明本發(fā)明及其具有的優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1示意性示出具有6個(gè)子場(chǎng)的場(chǎng)周期；圖2示出使用8個(gè)子場(chǎng)的顯示設(shè)備的一系列像素的亮度級(jí)；圖3示意性示出按照本發(fā)明的顯示裝置；以及圖4示出按照本發(fā)明的圖像顯示器的最重要元件。
圖1示意性示出具有6個(gè)子場(chǎng)的場(chǎng)周期。場(chǎng)周期102也稱為幀周期，是單個(gè)圖像或幀在顯示板上顯示的時(shí)間。在此示例中，場(chǎng)周期102包括參考號(hào)104至114表示的6個(gè)子場(chǎng)。在子場(chǎng)中，顯示板的光電元件可被接通以產(chǎn)生一些光。每個(gè)子場(chǎng)從消除階段開(kāi)始，在該階段中，所有光電元件的記憶被消除。子場(chǎng)中的下一階段是尋址階段，在該階段中，調(diào)整在此特定子場(chǎng)為發(fā)光而要被接通的光電元件。隨后，在稱為保持階段的子場(chǎng)第三階段，保持脈沖被施加到光電元件。這會(huì)使已被尋址的光電元件在保持階段發(fā)光。圖1中示出這些階段的組織，其中時(shí)間從左向右延伸。例如，子場(chǎng)108具有消除階段116、尋址階段118和保持階段120。
通過(guò)控制在哪個(gè)子場(chǎng)期間接通對(duì)應(yīng)于像素的光電元件，來(lái)確定顯示圖像的像素的感覺(jué)亮度。光電元件接通的不同子場(chǎng)期間發(fā)出的光在觀眾的眼中匯集，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)像素的某一亮度。子場(chǎng)具有加權(quán)系數(shù)，指示其對(duì)發(fā)光的相對(duì)貢獻(xiàn)。一個(gè)示例是具有6個(gè)子場(chǎng)的等離子體顯示板，各個(gè)子場(chǎng)分別具有的加權(quán)系數(shù)1、2、4、8、16和32。通過(guò)選擇光電元件接通的子場(chǎng)的適當(dāng)組合，可以在此顯示板上實(shí)現(xiàn)以64個(gè)不同的亮度級(jí)顯示圖像。隨后，通過(guò)使用每個(gè)6比特二進(jìn)制碼字來(lái)驅(qū)動(dòng)等離子體顯示板，由此碼字以二進(jìn)制形式表示像素的亮度級(jí)。
圖2示出使用8個(gè)子場(chǎng)的顯示設(shè)備的一系列像素的亮度級(jí)。該系列像素可以是顯示的水平或垂直線上的相鄰像素。然而，該系列也可以是顯示的單個(gè)位置隨時(shí)間變化的不同亮度值。軌跡線202指示以碼字表示的亮度值，代表上述子場(chǎng)的組合。例如，軌跡示出具有亮度126的像素1和具有亮度129的像素10。下表I為此系列像素示出在哪些子場(chǎng)中接通了顯示的相應(yīng)光電元件。子場(chǎng)SF1，…，SF8分別具有加權(quán)系數(shù)1、2、4、8、16、32、64和128。
表I 系列像素的亮度級(jí)的子場(chǎng)組合例如，此表示出對(duì)于具有亮度級(jí)127的像素2，除子場(chǎng)SF8外的全部子場(chǎng)均要使用。
通過(guò)使用子場(chǎng)的不同組合，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)亮度到不同亮度的過(guò)渡。對(duì)于某些過(guò)渡，小的亮度變化要通過(guò)子場(chǎng)SF8的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，該子場(chǎng)生產(chǎn)最大的光量。這些過(guò)渡是圖2中的過(guò)渡204、206、208、210和212。與此類過(guò)渡中所牽涉的像素相關(guān)的假象比其它的更明顯，這是由于它們涉及產(chǎn)生相對(duì)大部分的光的子場(chǎng)。
圖3示意性示出按照本發(fā)明的顯示裝置。顯示裝置300具有輸入部件302以接收RGB值，即分別為紅色、綠色和藍(lán)色子像素的亮度值。此實(shí)施例中的顯示裝置的整體功能是在一定程度上控制是否要接通或斷開(kāi)發(fā)送給顯示設(shè)備的RGB值的最高有效位(MSB)。有一個(gè)3比特寬的指示信號(hào)R/S，它表示3種彩色中每種彩色的所需設(shè)置。如果R/S等于1，則顯示裝置嘗試設(shè)置對(duì)應(yīng)彩色的MSB，并在必要時(shí)，將該信號(hào)進(jìn)行小量增加以實(shí)現(xiàn)此目的。RGB值被饋送到區(qū)域檢查塊304，該區(qū)域檢查塊檢查是否一個(gè)或多個(gè)彩色接近于MSB。為此，在與MSB對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)附近定義某一區(qū)域。此區(qū)域具有從127-Δin直到并包括127的低范圍和從128到并不包括128+Δin的高范圍。參數(shù)Δin被輸入到區(qū)域檢查塊并控制允許的亮度值變化。實(shí)際上，對(duì)于8比特的此實(shí)施例，Δin的值可以是從10到15。此外，為該區(qū)域檢查塊輸入指示信號(hào)R/S，以便標(biāo)識(shí)亮度值所屬范圍來(lái)確定變化。如果R/S等于1，則檢查亮度值是否落在低范圍內(nèi)，如果是，則區(qū)域信號(hào)306被設(shè)為1。如果R/S等于0，則檢查亮度值是否落在高范圍內(nèi)，如果是，則區(qū)域信號(hào)被設(shè)為1。區(qū)域信號(hào)306是3比特寬信號(hào)，用于對(duì)RGB信號(hào)的進(jìn)一步處理所依據(jù)的查找表308進(jìn)行尋址。
從查找表獲得變化信號(hào)310。這是一個(gè)3比特寬的信號(hào)，指示需要修改哪些彩色值以控制MSB。在多數(shù)情況下，改變信號(hào)與控制信號(hào)相同，表示如果輸入亮度值接近于MSB，即在特定范圍中，則它將被設(shè)為R/S信號(hào)所指示的所需值。只有當(dāng)所有三種彩色亮度值接近于MSB時(shí)，才會(huì)指示要改變綠色和紅色值以控制其MSB。因此，這些彩色值具有高于藍(lán)色值的優(yōu)先級(jí)。改變信號(hào)310和指示信號(hào)R/S一起確定復(fù)位/設(shè)置MSB塊312如何將RGB輸入信號(hào)修改成修改的RGB*信號(hào)。此修改是按照下表來(lái)完成的，其中X指示RGB值中的一個(gè)，X*指示修改后的對(duì)應(yīng)分量。
表II MSB控制后的彩色分量記住改變信號(hào)為0時(shí)，輸出彩色分量X*保持與輸入彩色分量X相同。在改變信號(hào)為1時(shí)，輸出彩色分量X*變成這樣一個(gè)值其MSB設(shè)為與指示信號(hào)R/S相同的值。
通過(guò)補(bǔ)償由MSB控制造成的任何改變，與RGB輸入相關(guān)的像素亮度保持不變。每個(gè)分量所需的補(bǔ)償量取決于已改變的分量。在改變了兩個(gè)分量時(shí)，只有一個(gè)分量要補(bǔ)償，不變亮度的約束直接確定了補(bǔ)償量。例如，在R和B由復(fù)位/設(shè)置MSB塊改變(ΔR*和ΔB*)并由G進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，則此補(bǔ)償改變?chǔ)′從下列等式確定0.3ΔR*+0.59ΔG′+0.11ΔB*＝0  (1)ΔG′＝-1/0.59(0.3ΔR*+0.11ΔB*)
如圖3操作314所示，通過(guò)從原始RGB中減去改變的RGB*，獲得由于MSB控制而引起的改變?chǔ)GB*。當(dāng)只有一個(gè)分量由于MSB控制而改變時(shí)，這可以通過(guò)其它兩個(gè)分量的任意有效組合而被補(bǔ)償?？紤]到人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)不同彩色分量的敏感度，選擇了僅改變G以補(bǔ)償由于MSB控制而產(chǎn)生的B改變，并且僅改變G以補(bǔ)償由于MSB控制而產(chǎn)生的R改變。對(duì)于由于MSB控制而產(chǎn)生的G改變，可通過(guò)改變R和B進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)應(yīng)用下列改變比率ΔR′＝2.7ΔB′ (2)查找表308中指定了由于MSB控制而產(chǎn)生的對(duì)彩色分量的改變和對(duì)彩色分量的補(bǔ)償改變，查找表308具有下表III所示的內(nèi)容。
表III 確定補(bǔ)償改變的查找表對(duì)于三種彩色分量的每個(gè)X，使用查找表的系數(shù)并應(yīng)用下列等式，可算得補(bǔ)償改變?chǔ)′ΔX′=Coul,X[ΔR*ΔG*ΔB*]Cin,RCin,GCin,B---(3)]]>其中，
Cin，R是對(duì)因紅色值的MSB控制而產(chǎn)生的改變進(jìn)行加權(quán)的系數(shù)；Cin，G是對(duì)因綠色值的MSB控制而產(chǎn)生的改變進(jìn)行加權(quán)的系數(shù)；Cin，B是對(duì)因藍(lán)色值的MSB控制而產(chǎn)生的改變進(jìn)行加權(quán)的系數(shù)；ΔR*是由于MSB控制而產(chǎn)生的紅色值改變；ΔG*是由于MSB控制而產(chǎn)生的綠色值改變；ΔB*是由于MSB控制而產(chǎn)生的藍(lán)色值改變；Cout，X是對(duì)分量X的補(bǔ)償改變進(jìn)行加權(quán)的系數(shù)。
如上所示，為R、G和B計(jì)算改變，產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)ΔRGB′。等式(3)的應(yīng)用在圖3中由操作316和318指示。在操作320中，從包含了由于MSB控制而產(chǎn)生的改變的信號(hào)RGB*中減去補(bǔ)償信號(hào)ΔRGB′。這產(chǎn)生包含了由于MSB控制而生的改變和補(bǔ)償改變兩者的信號(hào)RGB′。任選地，將補(bǔ)償信號(hào)ΔRGB′中的改變與某個(gè)限制核對(duì)，以避免由控制裝置產(chǎn)生太大的改變。為此，在塊322中，補(bǔ)償信號(hào)ΔRGB′中的每個(gè)改變均與限制Δout相比較。可以選擇限制Δout的值與輸入限制Δin的值相同，然而，可以選擇不同的值以便更好地控制彩色失真。如果沒(méi)有一個(gè)改變超出限制Δout，則控制選擇器324以將RGB′信號(hào)作為輸出信號(hào)在輸出部件326上輸出，否則，控制選擇器324以將原始RGB信號(hào)作為輸出信號(hào)輸出并忽略所有改變。這避免了由于補(bǔ)償改變產(chǎn)生的較大彩色失真而使圖像質(zhì)量變得比原始輸入圖像的差?？赡芨淖冃盘?hào)的各個(gè)元件構(gòu)成了圖3所示的控制裝置328。
輸出部件326的輸出RGB信號(hào)被饋送到編碼裝置330，用于將該信號(hào)編碼成要接通的子場(chǎng)的適當(dāng)組合。此編碼可牽涉到改善結(jié)果圖像的進(jìn)一步處理。此進(jìn)一步處理可以是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，以改善顯示設(shè)備上運(yùn)動(dòng)對(duì)象的顯示。
上述顯示設(shè)備允許對(duì)MSB進(jìn)行某種程度的控制。這可以通過(guò)避免鄰近像素之間MSB的過(guò)渡被利用。這可以通過(guò)盡可能長(zhǎng)地保持MSB的某種狀態(tài)并僅在無(wú)法避免時(shí)才切換到另一狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。只要亮度值保持高于128-Δin，便設(shè)置MSB。亮度值低于128-Δin時(shí)，MSB便被復(fù)位，并僅在值超出127+Δin時(shí)才被再次設(shè)置。這在顯示像素流時(shí)產(chǎn)生遲滯似效果，從而減少M(fèi)SB的過(guò)渡。圖像區(qū)具有MSB級(jí)左右的噪音時(shí)，上述技術(shù)特殊有用。決定是否要設(shè)置MSB的其它方案是有可能的，并可利用本發(fā)明顯示裝置的能力。
上述實(shí)施例示出了MSB的控制，即具有最高加權(quán)的子場(chǎng)的控制。然而，也能以類似的方式控制MSB-1，即具有第二高加權(quán)的子場(chǎng)。此外，本發(fā)明是利用子場(chǎng)加權(quán)的二進(jìn)制分配來(lái)解釋的。然而，由于它只要求在需要控制的子場(chǎng)附近進(jìn)行區(qū)域檢查，因此也可以容易地對(duì)它使用其它分配。這是否屬于二進(jìn)制分配實(shí)際上與本發(fā)明的應(yīng)用并不相關(guān)。
圖4示出按照本發(fā)明的圖像顯示器的最重要的元件。此圖像顯示器400具有接收裝置402，用于接收代表要顯示的圖像的信號(hào)。此信號(hào)可以是通過(guò)天線或電纜接收的廣播信號(hào)，也可以是從如VCR(盒式磁帶錄象機(jī))的存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)的信號(hào)。圖像顯示器400還有處理圖像的顯示裝置404和顯示所處理的圖像的顯示設(shè)備406。顯示設(shè)備406屬于子場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型。顯示裝置具有選擇裝置408，用于為圖像的每個(gè)像素選擇子場(chǎng)的適當(dāng)組合。選擇裝置使用存儲(chǔ)器410，在該存儲(chǔ)器中，一個(gè)或多個(gè)像素及其子場(chǎng)組合用于執(zhí)行需要存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)像素的上述那些可供選擇的方法。此外，顯示裝置具有發(fā)送裝置412，用于向顯示設(shè)備406發(fā)送像素的子場(chǎng)組合的表示。
應(yīng)該指出，上述實(shí)施例是說(shuō)明而不是限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離后附權(quán)利要求書(shū)范圍的情況下，能夠設(shè)計(jì)許多替代實(shí)施例。在權(quán)利要求書(shū)中，括號(hào)內(nèi)的任何參考標(biāo)記不應(yīng)視為限制權(quán)利要求書(shū)。“包括”一詞不排除存在除權(quán)利要求書(shū)所述之外的其它元件或步驟。在某個(gè)元件前使用“一”詞不排除存在多個(gè)此類元件。本發(fā)明可通過(guò)包括幾個(gè)不同元件的硬件以及通過(guò)適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉幾種裝置的裝置權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個(gè)裝置可具體體現(xiàn)為一個(gè)相同的硬件項(xiàng)。
權(quán)利要求
1.一種用于在顯示設(shè)備上顯示圖像的顯示裝置，其中定義了稱為子場(chǎng)(sub-field)的多個(gè)周期，每個(gè)子場(chǎng)具有施加到所述顯示設(shè)備的相應(yīng)照度級(jí)(illumination level)，所述顯示裝置包括-輸入部件，用于接收所述圖像的特定像素的子像素的相應(yīng)輸入亮度值(intensity value)；-控制裝置，用于-將所述輸入亮度值中的至少一個(gè)與預(yù)定值相比較；-根據(jù)所述比較而有條件地將所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)修改為所需值；以及-修改所述輸入亮度值中的至少另一個(gè)，以便如果有的話，對(duì)所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)的所述修改造成的所述像素屬性影響進(jìn)行補(bǔ)償；-輸出部件，用于根據(jù)所述控制裝置可能修改的所述相應(yīng)輸入亮度值來(lái)發(fā)送相應(yīng)的輸出亮度值；以及-編碼裝置，用于把所述輸出亮度級(jí)編碼成所述相應(yīng)子像素的子場(chǎng)的組合。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述像素的所述屬性是所述像素的亮度(luminance)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述輸入部件被安排成分別接收紅、綠和藍(lán)色的所述輸入亮度值，并且所述控制裝置被安排成有條件地修改所述3個(gè)輸入亮度值中的至少一個(gè)以控制其值，并按照下列等式來(lái)修改其它2個(gè)輸入亮度值中的至少一個(gè)以補(bǔ)償對(duì)所述亮度的所述影響0.3ΔR+0.59ΔG+0.11ΔB＝0式中ΔR是所述紅色亮度值的修改；ΔG是所述綠色亮度值的修改；以及ΔB是所述藍(lán)色亮度值的修改。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述預(yù)定值對(duì)應(yīng)于最高加權(quán)子場(chǎng)的照度級(jí)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述控制裝置被安排成如果所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)落在等于所述預(yù)定值減Δin的下邊界的范圍和等于所述預(yù)定值加Δin的上邊界的范圍，則對(duì)所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)進(jìn)行修改，Δin等于最大亮度級(jí)(intensity level)的5％。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述控制裝置被安排成將所述輸入亮度值中的所述另一個(gè)的所述修改與某個(gè)限制相比較，如果所述修改超出所述限制，則忽略所述修改并將所述輸入亮度值作為所述輸出亮度值輸出。
7.一種用于顯示圖像的圖像顯示器，它包括-接收裝置，用于接收代表所述圖像的信號(hào)；-如權(quán)利要求1至6項(xiàng)中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的顯示裝置，以及-顯示設(shè)備，用于顯示所述圖像。
8.一種在顯示設(shè)備上顯示圖像的方法，其中定義了稱為子場(chǎng)的多個(gè)周期，每個(gè)子場(chǎng)具有施加到所述顯示設(shè)備的相應(yīng)照度級(jí)，所述方法包括以下步驟-輸入步驟，它接收所述圖像的特定像素的子像素的相應(yīng)輸入亮度值；-控制步驟，它包括-將所述輸入亮度值中的至少一個(gè)與至少一個(gè)預(yù)定值相比較；-根據(jù)所述比較而有條件地將所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)修改為所需值；以及-修改所述輸入亮度值中的至少另一個(gè)，以便如果有的話，對(duì)所述輸入亮度值中的所述至少一個(gè)的所述修改造成的所述像素屬性影響進(jìn)行補(bǔ)償；-輸出步驟，它根據(jù)所述控制裝置可能修改的所述相應(yīng)輸入亮度值來(lái)發(fā)送相應(yīng)的輸出亮度值；以及-編碼步驟，它把所述輸出亮度級(jí)編碼成所述相應(yīng)子像素的子場(chǎng)的組合。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述輸入亮度值分別涉及紅色、綠色和藍(lán)色，并修改所述3個(gè)輸入亮度值中的至少一個(gè)以控制其值，以及按照下列等式來(lái)修改其它2個(gè)輸入亮度值中的至少一個(gè)以補(bǔ)償對(duì)所述亮度的所述影響0.3ΔR+0.59ΔG+0.11ΔB＝0式中ΔR是所述紅色亮度值的修改；ΔG是所述綠色亮度值的修改；以及ΔB是所述藍(lán)色亮度值的修改。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述預(yù)定值對(duì)應(yīng)于最高加權(quán)子場(chǎng)的照度級(jí)。
全文摘要
一個(gè)顯示裝置在象等離子體顯示板一樣的顯示屏上以多個(gè)子場(chǎng)顯示圖像。顯示裝置被安排成對(duì)像素的彩色值的亮度值進(jìn)行控制,特別是通過(guò)改變所述彩色信號(hào)來(lái)對(duì)是接通還是斷開(kāi)最高加權(quán)子場(chǎng)進(jìn)行控制。所述改變對(duì)像素亮度的影響可通過(guò)改變一個(gè)或兩個(gè)其它彩色信號(hào)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號(hào)G09G3/28GK1386256SQ01801929
公開(kāi)日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月9日
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