專利名稱：：電子紙顯示器上的視頻回放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及電子紙顯示器(electronicpaperdisplay)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及在電子紙顯示器上顯示視頻。
背景技術(shù)：
：近來(lái)已引入了多種技術(shù)，來(lái)在可電子更新的顯示器中提供一些紙張屬性。這類顯示器試圖實(shí)現(xiàn)的紙張的一些期望屬性包括低功耗、柔性(flexibility),寬視角、低成本、輕重量、高分辨率、高對(duì)比度以及室內(nèi)和室外的可讀性。因?yàn)檫@些顯示器試圖模仿紙張的特征，因此在本申請(qǐng)中將這些顯示器稱為電子紙顯示器(EPD)。這類顯示器的其它名稱包含類紙(paper-like)顯示器、零功率(zeropower)顯示器、電子紙(e-paper)、雙穩(wěn)態(tài)顯示器以及電泳(electrophoretic)顯示器。EPD與陰極射線管(CRT)顯示器或液晶顯示器(LCD)的比較表明通常，EPD需要更少的電源且具有更高的空間分辨率，但是，其具有較慢的更新速率、較低精度的灰度電平(graylevel)控制以及較低的色彩分辨率的缺點(diǎn)。當(dāng)前，許多電子紙顯示器僅是灰度級(jí)(grayscale)設(shè)備。通常，通過(guò)濾色器的添加，色彩設(shè)備變得可用，這往往會(huì)降低空間分辨率及對(duì)比度。通常，電子紙顯示器為反射型，而不是透射型。因此，它們能夠使用環(huán)境光，而在設(shè)備中不需要光源。這使得EPD可在不使用電源的情況下維持圖像。因?yàn)榭沙掷m(xù)地顯示黑色或白色像素，并且僅當(dāng)從一種狀態(tài)改變到另一種時(shí)才需要電源，所以有時(shí)將其稱為"雙穩(wěn)態(tài)"。然而，許多EPD設(shè)備在多個(gè)狀態(tài)處都是穩(wěn)定的，并且因此在無(wú)功耗的情況下支持多個(gè)灰度電平。一種稱為微嚢電泳(MEP，microencapsulatedelectrophoretic)顯示器的EPD將幾百個(gè)粒子移動(dòng)通過(guò)粘性流體以更新單個(gè)像素。當(dāng)沒(méi)有施加電場(chǎng)時(shí)，粘性流體限制了粒子的運(yùn)動(dòng)，并且賦予EPD能夠在不使用電源的情況下保持圖像的性能。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，該流體也限制了粒子運(yùn)動(dòng)，并且導(dǎo)致與其它類型的顯示器相比較，該顯示器更新非常慢。雖然電子紙顯示具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)顯示視頻時(shí)存在許多問(wèn)題(1)更新速度慢(也稱為更新滯后(latency));(2)累積的誤差；以及(3)之前顯示圖像的可見度(visibility)(例如,重影(ghosting))。第一個(gè)問(wèn)題在于與傳統(tǒng)的CRT或LCD顯示器相比較，多數(shù)EPD技術(shù)需要相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)更新圖像。典型的LCD大約花費(fèi)5毫秒以改變到正確值，支持上至200幀/秒的幀速(可實(shí)現(xiàn)的幀速通常受限于顯示驅(qū)動(dòng)器電子設(shè)備修改顯示器中的所有像素的能力)。相反，許多電子紙顯示器(例如，EInk顯示器)花費(fèi)300—1000毫秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間來(lái)將像素值從白色變化到黑色。雖然對(duì)于電子書所需的翻頁(yè)來(lái)說(shuō)，該更新時(shí)間通常是足夠的，但是對(duì)于與用戶界面的交互應(yīng)用以及視頻顯示來(lái)說(shuō)，這是重大的問(wèn)題。當(dāng)顯示視頻或動(dòng)畫時(shí)，對(duì)于視頻幀的持續(xù)期(即，直到接收到下一請(qǐng)求的反射率為止)，理論上，每個(gè)像素都應(yīng)處于期望的反射率。然而，在對(duì)于特定反射率的請(qǐng)求與實(shí)現(xiàn)該反射率的時(shí)間之間，每個(gè)顯示都呈現(xiàn)出一些滯后。如果視頻以10幀/秒(由于通常電影的視頻幀速是30幀/秒，因此已將其降低)運(yùn)行，并且改變像素所需的時(shí)間為10毫秒，那么像素將顯示正確的反射率90毫秒，效果將如所期望的那樣。如果改變像素花費(fèi)100毫秒，那么將像素改變到另一反射率的時(shí)間正好為像素實(shí)現(xiàn)先前幀的正確反射率的時(shí)間。最后，如果像素改變花費(fèi)200毫秒，那么，除非在像素原先已非常接近正確反射率(即，緩慢地改變映像)的情況下，否則像素將不會(huì)具有正確的反射率。因此，尚未使用EPD來(lái)顯示視頻。第二個(gè)問(wèn)題是累積的誤差。由于施加了不同值以驅(qū)動(dòng)不同的像素至不同的光學(xué)輸出電平，因此取決于施加到像素以將其從一種具體光學(xué)狀態(tài)移至另一種的具體信號(hào)或波形而引入了誤差。該誤差往往會(huì)隨著時(shí)間積累。典型的現(xiàn)有技術(shù)解決方案將會(huì)把所有像素驅(qū)動(dòng)至黑色，然后至白色，然后回到黑色。然而，因?yàn)椴痪哂?0(或更多)幀/秒的時(shí)間，所以關(guān)于視頻，其不可完成，所產(chǎn)生的視頻圖像中可見的點(diǎn)(point)。第三個(gè)問(wèn)題涉及更新滯后，這是由于通常沒(méi)有足夠的幀來(lái)將一些像素設(shè)置到它們期望的灰度電平。這在回放期間(尤其在高運(yùn)動(dòng)視頻段中)產(chǎn)生可見的視頻偽像(artifact)。類似地，由于幀之間沒(méi)有時(shí)間來(lái)將像素驅(qū)動(dòng)至合適的光學(xué)狀態(tài)(其中，像素之間存在對(duì)比度)，因此EPD所產(chǎn)生的光學(xué)圖像中沒(méi)有足夠的對(duì)比度。這還涉及EPD的特性，其中，在像素值的端點(diǎn)(黑色與白色)附近，顯示器需要更多的時(shí)間來(lái)在光學(xué)狀態(tài)(例如，不同的灰度電平)之間轉(zhuǎn)變。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過(guò)提供用于在電子紙顯示器上顯示視頻的系統(tǒng)和方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和限制。具體地，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法降低了電子紙顯示器上的視頻回放偽像。本系統(tǒng)包括電子紙顯示器、視頻代碼轉(zhuǎn)換器、顯示控制視頻代碼轉(zhuǎn)換器處理視頻流，并生成提供給顯示控制器的像素?cái)?shù)據(jù)。視頻代碼轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)并重新編碼視頻流，以便于在電子紙顯示器上更好顯示。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻代碼轉(zhuǎn)換器包含一個(gè)或多個(gè)以下處理使用控制信號(hào)(而不是期望圖像)來(lái)編碼視頻，使用仿真數(shù)據(jù)來(lái)編碼視頻，縮放及平移視頻以便于對(duì)比度增強(qiáng)，以及通過(guò)使用仿真反饋、以前的像素和未來(lái)的像素來(lái)降低誤差。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了用于在電子紙顯示器上顯示視頻的方法，該方法包括接收包含像素?cái)?shù)據(jù)的視頻流；確定視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值；確定視頻數(shù)據(jù)的該像素的未來(lái)值；以及處理視頻數(shù)據(jù)的像素的所述期望值以及視頻數(shù)據(jù)的該像素的所述未來(lái)值，以為電子紙顯示器生成一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了用于在電子紙顯示器上顯示視頻的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電子紙顯示器；顯示控制器，其具有多個(gè)輸入和一輸出，該顯示控制器被適配為接收信號(hào)并且對(duì)電子紙顯示器施加控制信號(hào)，該顯示控制器的輸出被耦合至電子紙顯示器；以及編碼器，其被適配為接收視頻流并且輸出控制信號(hào)，該編碼器處理視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值以及視頻數(shù)據(jù)的像素的未來(lái)值以生成一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)，該編碼器被耦合至該顯示控制器的輸入。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了用于在電子紙顯示器上顯示視頻的設(shè)備，該設(shè)備包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值以及視頻數(shù)據(jù)的該像素的未來(lái)值；以及視頻轉(zhuǎn)換器，其具有一輸入和一輸出，該視頻轉(zhuǎn)換器的輸入被耦合至該存儲(chǔ)器，該視頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)該像素的期望值與該像素的未來(lái)值生成控制信號(hào)。在附圖的圖中，通過(guò)示例的方式、而不是限制的方式來(lái)圖解本發(fā)明，其中，使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指示類似的要素。圖1圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例電子紙顯示器的一部分的剖面視圖。圖2圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的典型電子紙顯示器的模型。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子紙顯示器的控制系統(tǒng)的框圖。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的視頻轉(zhuǎn)換器的框圖。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、取得視頻幀的當(dāng)前像素的灰度電平值以及之前重構(gòu)的灰度電平值的查找表的圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、與使用未來(lái)像素來(lái)將誤差最小化的視頻代碼轉(zhuǎn)換器的輸出相比較的現(xiàn)有技術(shù)的輸出的圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例電子紙顯示器的像素的可實(shí)現(xiàn)變化率的圖。圖8圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、與用以增強(qiáng)對(duì)比度而偏移的視頻代碼轉(zhuǎn)換器的輸出相比較的現(xiàn)有技術(shù)的輸出的圖。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、與用以增強(qiáng)對(duì)比度而縮放的視頻代碼轉(zhuǎn)換器的輸出相比較的現(xiàn)有技術(shù)的輸出的圖。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖解用于在電子紙顯示器上顯示視頻的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式描述用于在電子紙顯示器上顯示視頻的系統(tǒng)和方法。在以下描述中，為了說(shuō)明，闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以便于提供對(duì)于本發(fā)明的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。在其它例子中，為了避免使得本發(fā)明難于理解，以框圖形式示出了結(jié)構(gòu)和設(shè)備。應(yīng)該注意的是，根據(jù)以下討論，在不脫離所要求的原理的情況下，可以將這里所公開的結(jié)構(gòu)和方法的可替代實(shí)施例欣然地認(rèn)作為可能采用的可行替代方案。例如，下面以灰度級(jí)(grayscale)和電泳顯示器的情境來(lái)描述本發(fā)明，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的原理適用于任何雙穩(wěn)態(tài)顯示或色彩序列。說(shuō)明書中對(duì)于"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的具體特性、結(jié)構(gòu)或特征包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。不同位置中措辭"在一個(gè)實(shí)施例中"的出現(xiàn)并不必然都指相同的實(shí)施例。如這里所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"、"具有"或其任何其它變形旨在覆蓋非排它的相容。例如，包括要素列表的處理、方法、物品或裝置并不必然僅局限于那些要素，而是可以包含并未專門列出或該處理、方法、物體或裝置所固有的其它要素。進(jìn)一步，除非有相反的特別規(guī)定，否則"或"指相容的或，而不是指排它的或。例如，以下任何一個(gè)都滿足條件A或B:A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)、以及A和B兩者均為真(或存在)。另外，此處"一"的使用用于描述實(shí)施例的要素和組件。這么安排僅是為了方便以及給出本發(fā)明的一般意義。除非其明顯另有所指，否則應(yīng)該將該描述讀作包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)也包括多個(gè)。以下詳細(xì)描述的一些部分是根據(jù)關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號(hào)表示呈現(xiàn)的。這些算法描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用于最有效地將其工作的主旨傳達(dá)給本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員的方式。通常，這里的算法被構(gòu)思為導(dǎo)致期望結(jié)果的自一致序列步驟。該步驟是需要物理量的物理操作的那些步驟。雖然并不必然，但是通常這些量采取能夠被存儲(chǔ)、傳遞、組合、比較及其它操作的電或磁信號(hào)的形式。已經(jīng)證實(shí)在主要為了公共使用的原因而將這些信號(hào)稱作比特、值、要素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等的時(shí)候是方便的。然而，應(yīng)該牢記，所有這些及相似術(shù)語(yǔ)都與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便的標(biāo)簽。除非另有特別規(guī)定，否則從以下討論中顯而易見的是，應(yīng)該理解，貫穿本描述，利用諸如"處理"或"計(jì)算"或"確定"或"顯示"等之類的術(shù)語(yǔ)的描述是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理，其中，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器以及存儲(chǔ)器中的被表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)操作和轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其它這種信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備中的被類似表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。9一些實(shí)施例可能使用措辭"耦合"和"連接"以及其衍生而加以描述。應(yīng)該理解的是，這些術(shù)語(yǔ)并不意指彼此的同義詞。例如，可能使用術(shù)語(yǔ)"連接"來(lái)描述一些實(shí)施例，以表示兩個(gè)或多個(gè)要素彼此直接物理或電氣接觸。在另一實(shí)施例中，可能使用術(shù)語(yǔ)"耦合，，來(lái)描述一些實(shí)施例，以表示兩個(gè)或多個(gè)要素直接物理或電氣接觸。然而，術(shù)語(yǔ)"耦合"還可意味著兩個(gè)或多個(gè)要素并不〗皮此直接接觸，而仍然;波此配合或交互。實(shí)施例不局限于本上下文中。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行此處操作的裝置。該裝置可以是為了所需目的而特別構(gòu)造，或者其可以包括通過(guò)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序來(lái)選擇性地激活或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，諸如(但不限于)每一個(gè)均被耦合至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線的任何類型的盤(包含軟盤、光盤、CD-R0M以及磁光盤)、只讀存儲(chǔ)器(R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、EPR0M、EEPR0M、磁或光卡片，或適合于存儲(chǔ)電子指令的任何類型的介質(zhì)。最后，此處所提出的算法和顯示器并不固有地涉及任何具體計(jì)算機(jī)或其它裝置。根據(jù)這里的示教，可通過(guò)程序來(lái)使用各種通用系統(tǒng)，或者其可能證實(shí)構(gòu)造更專門的裝置來(lái)執(zhí)行所要求的方法步驟是方便的。根據(jù)以下描述，將呈現(xiàn)對(duì)于這些系統(tǒng)的變形的所要求結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明并不是參考任何特定編程語(yǔ)言而加以描述。應(yīng)該理解，可以使用各種編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)施此處所描述的本發(fā)明的示教。設(shè)備概述圖1圖解根據(jù)一些實(shí)施例的示例性電子紙顯示器100的一部分的剖面視圖。電子紙顯示器100的組件被夾在頂部透明電極102和底部底板116之間。頂部透明電極102是透明材料的薄層。頂部透明電極102使得允許觀看電子紙顯示器100的微嚢118。透明電極102正下方是微嚢層120。在一個(gè)實(shí)施例中，微嚢層120包含緊密填充的微囊118,該孩i嚢118具有透明液體108、一些黑色粒子112以及白色粒子110。在一些實(shí)施例中，微嚢118包含帶正電的白色粒子IIO和帶負(fù)電的黑色粒子112。在其它實(shí)施例中，微嚢118包含帶正電的黑色粒子112和帶負(fù)電的白色粒子110。在又一些其它實(shí)施例中，微嚢118可包含一種極性的色彩粒子和相反極性的不同色彩粒子。在一些實(shí)施例中，頂部透明電極102包含諸如ITO(indiumtinoxide,氧化錫銦)之類的透明導(dǎo)電材料。布置在微嚢層120下面的是下電極層114。該下電極層114是用于將微嚢118驅(qū)動(dòng)至期望光學(xué)狀態(tài)的電極網(wǎng)絡(luò)。該電極網(wǎng)絡(luò)被連接至顯示電路，該顯示電路通過(guò)對(duì)特定電極施加電壓來(lái)"開啟，，或"關(guān)閉"特定像素處的電子紙顯示器。對(duì)電極施加負(fù)電荷使得將帶負(fù)電的粒子112排斥到微嚢118的頂部，這將帶正電的白色粒子110強(qiáng)行移至底部并且賦予像素黑色的外觀。反向電壓具有相反的效果一帶正電的白色粒子110被強(qiáng)行移至表面，這賦予像素白色的外觀。當(dāng)施加電壓時(shí)，EPD中像素的反射率(亮度)發(fā)生改變。像素的反射率變化量可取決于對(duì)其施加的電壓量與時(shí)間長(zhǎng)度兩者，在零電壓的情況下使得像素的反射率不變化?？梢詫?20的電泳微嚢單獨(dú)地激活至諸如黑色、白色或灰色之類的期望光學(xué)狀態(tài)。在一些實(shí)施例中，該期望的光學(xué)狀態(tài)可以是任何其它規(guī)定的色彩。層114中的每個(gè)像素可以與微嚢層120包含的一個(gè)或多個(gè)微嚢118相關(guān)聯(lián)。每個(gè)微嚢118包含懸浮在透明液體108中的多個(gè)微小粒子110和112。在一些實(shí)施例中，該多個(gè)微小粒子110和112懸浮在透明液相聚合體中。在底板116的頂部上布置著下電極層114。在一個(gè)實(shí)施例中，電極層114與底板層116集成。底板層116是塑料或陶瓷背襯層(backinglayer)。在其它實(shí)施例中，底板116是金屬或玻璃背襯層。電極層114包含可尋址的像素電極的陣列以及支撐電子設(shè)備(supportingelectronics)。圖2圖解根據(jù)一些實(shí)施例的典型電子紙顯示器的模型200。模型200示出電子紙顯示器的三個(gè)部分反射圖像202、物理介質(zhì)220以及控制信號(hào)230。對(duì)于最終用戶，最重要的部分是反射圖像202,其為在顯示器的每個(gè)像素處所反射的光的量。高反射率導(dǎo)致如左邊204A上所示的白色像素，而低反射率導(dǎo)致如右邊204C上所示的黑色像素。一些電子紙顯示器能夠維持導(dǎo)致灰色像素(如中間的204B中所示)的反射率的中間值。電子紙顯示器具有能夠維持狀態(tài)的一些物理介質(zhì)。在電泳顯示器的物理介質(zhì)220中，該狀態(tài)是流體中的粒子或粒子群206(例如，暗流體中的白色粒子)的位置。在使用其它類型顯示器的其它實(shí)施例中，該狀態(tài)可以由兩種流體的相對(duì)位置、或者由粒子的旋轉(zhuǎn)或者由一些結(jié)構(gòu)的定向(orientation)來(lái)確定。在圖2中，該狀態(tài)由粒子206的位置表示。如果粒子206在物理介質(zhì)220的頂部222(白狀態(tài))的附近，那么反射率高，并且像素被察覺(jué)為白色。如果粒子206在物理介質(zhì)220的底部224(黑狀態(tài))的附近，那么反射率低，并且像素被察覺(jué)為黑色。與確切設(shè)備無(wú)關(guān)，對(duì)于零功耗，都必須在沒(méi)有任何電源的情況下可以維持該狀態(tài)。因此，必須將如圖2中所示的控制信號(hào)230看作為了使物理介質(zhì)抵達(dá)所指示的位置所施加的信號(hào)。因此，施加具有正電壓的控制信號(hào)232以將白色粒子朝著頂部222驅(qū)動(dòng)(白狀態(tài))，而施加具有負(fù)電壓的控制信號(hào)234以將黑色粒子朝著頂部222驅(qū)動(dòng)(黑狀態(tài))。當(dāng)施加電壓時(shí)，EPD中的像素的反射率改變。像素的反射率變化量可取決于對(duì)其施加的電壓量與時(shí)間長(zhǎng)度兩者，而零電壓保持像素的反射率不變化。系統(tǒng)概述圖3圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子紙顯示器100的控制系統(tǒng)300的框圖。該系統(tǒng)包含電子紙顯示器IOO、視頻代碼轉(zhuǎn)換器304、顯示控制器308以及波形模塊310。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304接收信號(hào)線312上的視頻流302以用于呈現(xiàn)在顯示器1GQ上。視頻代碼轉(zhuǎn)換器3Q4處理視頻流3G2，并在信號(hào)線314上生成提供給顯示控制器308的像素?cái)?shù)據(jù)。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304調(diào)節(jié)(adapt)并重新編碼視頻流，以便于在EPDIOO上更好顯示。例如，視頻代碼轉(zhuǎn)換器304包含一個(gè)或多個(gè)以下處理使用控制信號(hào)(而不是期望圖像)來(lái)編碼視頻，使用仿真數(shù)據(jù)來(lái)編碼視頻，縮放及平移(translate)視頻以便于對(duì)比度增強(qiáng)，以及通過(guò)使用仿真反饋、以前的像素和未來(lái)的像素來(lái)降低誤差。下面參考圖4-10提供關(guān)于視頻代碼轉(zhuǎn)換器304的功能性的更多信息。顯示控制器308包含用于接收諸如像素?cái)?shù)據(jù)之類的信息的主機(jī)接口。顯示控制器308還包含處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、電源以及驅(qū)動(dòng)器接口(未示出)。在一些實(shí)施例中，顯示控制器308包含溫度傳感器和溫度轉(zhuǎn)換模塊。在一些實(shí)施例中，用于一些電子紙顯示器中的合適的控制器是由EInk公司制造的控制器。顯示控制器308被耦合至信號(hào)線314以傳遞用于視頻幀的數(shù)據(jù)。信號(hào)線314還可以用于向顯示控制器308傳遞更新視頻幀的通知，或者視頻幀速是多少的通知，以便于顯示控制器308相應(yīng)地更新屏幕。顯示控制器308還由信號(hào)線316耦合至視頻代碼轉(zhuǎn)換器304。如有必要，該通道實(shí)時(shí)地更新12查找表404(如下面參考圖4描述的那樣)。例如，如果用戶提供實(shí)時(shí)反饋或者室溫變化，或者如果存在測(cè)量所顯示灰度電平精度的方法，那么顯示控制器308可使用該信號(hào)線316實(shí)時(shí)地更新查找表404。形。在一些實(shí)施例中，每個(gè)波形包含五個(gè)幀，其中每個(gè)幀占用20毫秒(ms)時(shí)間片(timeslice),并且電壓幅值對(duì)于所有幀均恒定。電壓幅值是15伏(V)、0V或-15V。在一些實(shí)施例中，256幀是可為特定顯示控制器存儲(chǔ)的幀的最大數(shù)量。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304可以以多種方式實(shí)施視頻代碼轉(zhuǎn)換器304以實(shí)施下面參考圖4-IO所描述的功能性。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，其為處理器(未示出)可執(zhí)行的軟件處理和/或固件應(yīng)用。該處理和/或固件被配置為在通用微處理器或控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)或其組合之上操作?？商娲?，視頻代換轉(zhuǎn)碼器304包括被配置為處理描述事件的數(shù)據(jù)的處理器，并且可包括各種計(jì)算架構(gòu)，包含復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)架構(gòu)、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)架構(gòu)或者實(shí)施指令集的組合的架構(gòu)。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304可包括單個(gè)處理器或多個(gè)處理器?？商娲?，視頻代碼轉(zhuǎn)換器304包括運(yùn)行在通用計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備上的多種軟件或固件處理。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在一個(gè)實(shí)施例中，視頻代碼轉(zhuǎn)換器304和其組件實(shí)時(shí)地處理輸入視頻流302,使得可將數(shù)據(jù)輸出至顯示控制器308,以便于在顯示器IOO上生成輸出。然而，在可替代實(shí)施例中，可將視頻代碼轉(zhuǎn)換器304的輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)器(未示出)中以便于稍后使用。在這種實(shí)施例中，視頻代碼轉(zhuǎn)換器304用作代碼轉(zhuǎn)換器來(lái)預(yù)處理視頻流302。這具有以下優(yōu)點(diǎn)使用其它計(jì)算資源，而不使用用以生成顯示的那些計(jì)算資源，這使得允許更好品質(zhì)以及在顯示之前改善的最筒化(improvedminimization)?，F(xiàn)在參考圖4,示出視頻代碼轉(zhuǎn)換器304的實(shí)施例。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304包括視頻轉(zhuǎn)換器402、查找表404、仿真模塊406、偏移模塊408、縮放模塊410以及數(shù)據(jù)緩沖器412。為了圖解的目的，圖4將視頻轉(zhuǎn)換器402、查找表404、仿真模塊406、偏移模塊408、縮放模塊410以及數(shù)據(jù)緩沖器412示出為分立模塊。然而，在各種實(shí)施例中，可以以任何數(shù)量的方式來(lái)組合;f見頻轉(zhuǎn)換器402、查找表4G4、仿真模塊406、偏移模塊4Q8、縮放模塊410以及數(shù)據(jù)緩沖器412。這允許單個(gè)模塊執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)上述模塊的功能。視頻轉(zhuǎn)換器402具有輸入和輸出，并且被適配為在信號(hào)線312上接收來(lái)自任何視頻源(未示出)的視頻流302。視頻轉(zhuǎn)換器402調(diào)節(jié)并重新編碼視頻流302以考慮到電子紙顯示器100的顯示速度與特性中的差異。如將在下面更詳細(xì)地描述的那樣，視頻轉(zhuǎn)換器402還被耦合用于與查找表404及仿真模塊406通信以減少視頻回放偽像(artifact)。視頻轉(zhuǎn)換器402能夠基于顯示特性的模型，通過(guò)使用脈沖(而不是長(zhǎng)波形(longwaveform))、通過(guò)重新編碼視頻以降低或消除可見的視頻偽像、并且通過(guò)使用反饋誤差來(lái)在電子紙顯示器100上生成視頻圖像。視頻轉(zhuǎn)換器402所執(zhí)行的這些功能將于下面依次討論。有利的是，視頻轉(zhuǎn)換器402使用較短的電壓持續(xù)時(shí)間以便于達(dá)到高的視頻幀速。查找表404被耦合至視頻轉(zhuǎn)換器402以接收視頻流302、將其存儲(chǔ)并且提供待施加給像素的電壓電平。在一個(gè)實(shí)施例中，查找表404包括易失性存儲(chǔ)設(shè)備，諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)或另一合適的存儲(chǔ)器設(shè)備。在另一實(shí)施例中，查找表404包括非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存存儲(chǔ)器設(shè)備或其它永久存儲(chǔ)設(shè)備。在又一實(shí)施例中，查找表404包括非易失性存儲(chǔ)設(shè)備和易失性存儲(chǔ)設(shè)備的組合。下面描述查找表404和;f見頻轉(zhuǎn)換器402的交互。仿真模塊406還被耦合至視頻轉(zhuǎn)換器402以提供仿真數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，仿真模塊406可以是易失性存儲(chǔ)設(shè)備、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備或兩者的組合。仿真數(shù)據(jù)406提供關(guān)于顯示器100的顯示特性的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，仿真模塊406提供表示顯示器100的顯示特性的仿真數(shù)據(jù)。例如，仿真數(shù)據(jù)包含單獨(dú)像素的重構(gòu)或仿真值。取決于幀速，可能沒(méi)有足夠的時(shí)間施加電壓電平以使得像素從其當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)變至期望狀態(tài)。因此，像素值以不準(zhǔn)確的灰度電平結(jié)束。這里將該不準(zhǔn)確的灰度電平稱為仿真或重構(gòu)值(或幀)。仿真模塊406提供視頻轉(zhuǎn)換器402所使用的這種仿真或重構(gòu)值以改善顯示器100所生成的輸出的總體質(zhì)量。仿真模塊406還提供了像素從一種狀態(tài)到另一種的轉(zhuǎn)變中所引入的預(yù)估誤差。因此，該仿真信息可以用于編碼視頻以最大化視頻質(zhì)量，以及用于降低或消除誤差。14在顯示器100上顯示視頻序列的重大挑戰(zhàn)是修改像素值所需要的時(shí)間。該時(shí)間是像素的期望灰度電平與之前灰度電平的函數(shù)。本發(fā)明的-見頻轉(zhuǎn)換器402將期望視頻巾貞速設(shè)置為R,并且僅允許將M數(shù)量的電壓幀施加至像素以改變其值。例如，M=1000ms/(RxVT),其中VT是一個(gè)電壓幀的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于顯示器IOO,VT=20ms,因此，為了獲得12.5fps的-見頻幀速，用于改變像素值而將施加的電壓幀的數(shù)量為M=4。如果視頻剪輯(clip)具有N個(gè)視頻幀(f。、"......fJ,那么通過(guò)在M數(shù)量的電壓幀中施加不同的電壓電平執(zhí)行從幀fw到fn的轉(zhuǎn)變。對(duì)于示例電泳顯示器，在電壓幀中僅可以施加三個(gè)電壓電平(O、-15和15}之一。查找表404用于確定為了使像素電平,人值P『Jx、y)變?yōu)橹礟n(x、y)將在M電壓幀中施加什么樣的電壓電平，其中，Pn(X、y)是幀fn中的要素，X和y是幀"中的像素仏的的坐標(biāo)，且L是當(dāng)前視頻幀。查找表的輸出是電壓矢量義—VO、VI........VM}。僅僅因?yàn)橛袝r(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)施加足夠長(zhǎng)時(shí)間的電壓以將像素設(shè)置為期望灰度電平pjx、y),因此將電壓幀的數(shù)量限制為M導(dǎo)致單個(gè)像素的更低精度的灰度電平。所以，Pn(x、y)6{f\......fn......fU被不準(zhǔn)確地構(gòu)造為p'n(x、y)G{f\......f'n......f'N}。有利地是，視頻轉(zhuǎn)換器402基于重構(gòu)的幀fVi視頻幀的像素(而不是之前視頻幀fVi的像素)計(jì)算所需要的電壓電平以將顯示器IOO設(shè)置至新幀。查找表404可以如圖5中圖解的那樣任意復(fù)雜。圖5圖解采用I視頻幀的當(dāng)前像素的灰度電平值以及之前重構(gòu)的灰度電平值的查找表404。在一個(gè)實(shí)施例中，由之前的像素值按照如下那樣來(lái)索引(index)簡(jiǎn)單的查找表404LT:p'n(x、y)=LT(pn(x、y)、p:(x、y))。在另一實(shí)施例中，由像素p。(x、y)的期望值以及屬于之前視頻幀的像素P'"(x、y)........pV"x、y)的重構(gòu)值按照如下那樣來(lái)索引更復(fù)雜的查找表404:p'n(x、y)=LT(pn(x、y)、p'"(x、y)........pV"x、y))。在又一實(shí)施例中，使用期望像素值、起始像素值以及在最后i個(gè)視頻幀期間所施加的電壓來(lái)索引查找表404p'(x、y)=LT(pn(x、y)、pVi(x、y)、.......、義_,)，其中，義是施加在第n個(gè)視頻幀處的電壓矢量。數(shù)據(jù)緩沖器412被耦合至視頻轉(zhuǎn)換器402以接收視頻數(shù)據(jù)、將其存儲(chǔ)并提供視頻數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩沖器412包括易失性存儲(chǔ)設(shè)備，諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)或另一合適的存儲(chǔ)器設(shè)備。在另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩沖器412包括非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存存儲(chǔ)器設(shè)備或其它永久存儲(chǔ)設(shè)備。在又一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩沖器412包括非易失性存儲(chǔ)設(shè)備和易失性存儲(chǔ)設(shè)備的組合。數(shù)據(jù)緩沖器412用于存儲(chǔ)之前構(gòu)造的幀以及未來(lái)的幀。下面描述數(shù)據(jù)緩沖器412和其它組件的交互?，F(xiàn)在同樣參考圖6,參照示例顯示器和期望像素值更詳細(xì)地描述視頻轉(zhuǎn)換器402的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)確定將施加什么樣的電壓電平時(shí)，視頻轉(zhuǎn)換器402使用來(lái)自于數(shù)據(jù)緩沖器412的之前構(gòu)造的幀和未來(lái)幀的值。在本實(shí)施例中，假設(shè)像素灰度電平的動(dòng)態(tài)范圍是[O、15];兩個(gè)視頻幀之間的電壓幀的數(shù)量是M-3;并且施加+15V將灰度電平值增加1、-15V將灰度電平值減小l、而OV將不改變?cè)撝?。進(jìn)一步，假設(shè)顯示器IOO是全黑的(即，將所有的p設(shè)置為0)且4個(gè)視頻幀的(x-0、y-O)處的期望像素值是p。(0、0)=1;Pl(0、0)=4;p2(0、0)=0;以及1)3(0、0)=9。當(dāng)確定將施加的電壓電平時(shí)使用像素的之前值，實(shí)現(xiàn)這些電平的電壓矢量為<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>相反，如果我們向前看，當(dāng)決定電壓電平時(shí)同樣考慮Pn(x、y)的未來(lái)值，那么仏(x、y)和所實(shí)現(xiàn)的值P'Jx、y)之間的總誤差可能更小。例如，在上面的表中，當(dāng)『2時(shí)，如果我們認(rèn)為在下一視頻幀中P'3(0、0)=9，那么可施加V2={-15、-15、+15}，而不是^={-15、-15、-15},這使得p'2(0、O)的值為2，然后回到3。在施加$={+15、+15、+15}之后，得到p、(0、0)=6,這更接近目標(biāo)值P3(0、0)=9。本發(fā)明的方法可被看作為試圖將多項(xiàng)式曲線擬合至每個(gè)像素的期望灰度電平。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，可使用文獻(xiàn)中的多種技術(shù)(諸如三次樣條(cubicspline)、貝塞爾曲線等)來(lái)完成曲線擬合。根據(jù)多項(xiàng)式曲線擬合可確定像素的新目標(biāo)值。當(dāng)執(zhí)行曲線擬合時(shí)，對(duì)每個(gè)點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)具有范圍限制，以使得曲線上的點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)的(假定電壓幀的數(shù)量為M)。換句話說(shuō)，多項(xiàng)式曲線在任何點(diǎn)處都不應(yīng)太陡哨。如果多項(xiàng)式曲線太陵峭，那么可進(jìn)行低通濾波以將其全局或局部平滑。在另一實(shí)施例中，如圖6中所示，基于之前構(gòu)造的像素值p」(x、y).......、pVi(x、y);當(dāng)前的像素值"(x、y);以及未來(lái)的像素值pn+1(x、y)........p,(x、y)來(lái)確定電壓矢量。在圖6中，虛線602與方形點(diǎn)604示出期望的像素電平Pn，而實(shí)線650與圓點(diǎn)652、654、656、658、660和662示出修改后的目標(biāo)電平p'n，假定施加在每個(gè)視頻幀之間的電壓幀的有限數(shù)fM=4。對(duì)于每一對(duì)期望像素值和視頻幀號(hào)，即(pn、n),具有修改后的目標(biāo)像素值P及像素實(shí)現(xiàn)該值的時(shí)間an;以及當(dāng)像素離開該值時(shí)的時(shí)間bn。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置了可實(shí)現(xiàn)的新目標(biāo)路徑，其將像素值(pVpn)中的誤差最小化，將上升和下降時(shí)間(an-bw)最小化并且永不會(huì)超過(guò)可實(shí)現(xiàn)的電平(IPn-pV」〈M)的路徑的一階導(dǎo)數(shù)。可以以數(shù)學(xué)方式將其描述為最小化lpVp」(1)最小化an-bw(2)可實(shí)現(xiàn)的條件Ipn-pVJ〈M(3)邊界條件bn>an、an>n-0.5、bn<n+0.5(4)如果期望P'。的所實(shí)現(xiàn)值總是在n處獲得，那么代替(4)，可將邊界條件設(shè)置為n>an>n-0.5且n《bn<n+0.5結(jié)合(1)和(2)并且優(yōu)化所有的視頻幀N，我們得到以下的優(yōu)化問(wèn)題最小化p'n-p」+風(fēng)^-V,)(5)IPn-pVlI《Mbn〉an、an>n-0.5、b<n+0.5權(quán)重a和p的值確定快速上升/下降與所構(gòu)造像素值的精度之間的折中。相對(duì)大的《值確保在優(yōu)化下降和上升時(shí)間之前首先實(shí)現(xiàn)像素值(即pn-pVi=0)。等式(5)的優(yōu)化假設(shè)可根據(jù)導(dǎo)數(shù)及單個(gè)閾值來(lái)計(jì)算從一個(gè)值變化到另一個(gè)的像素。事實(shí)上，像素值的可實(shí)現(xiàn)變化基于許多其它參數(shù)。例如，如下面參考圖7所更詳細(xì)描述的那樣，與灰度極限值周圍相比較，可實(shí)現(xiàn)的變化在灰度值的中間范圍更大。所以，條件(3)也可以根據(jù)查找表(可實(shí)現(xiàn)的[索引])而得到，并且可以將問(wèn)題[5]更一般地重新用公式表示為最小化Z"bVp」+風(fēng)H)(6)條件可實(shí)現(xiàn)的[仏、p'w、M]4rue(真)bn>an、an>n—0.5、bn《n+0.5由于可以對(duì)所有從0到N的視頻幀一起精確計(jì)算來(lái)解決該優(yōu)化問(wèn)題，因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)少數(shù)一見頻幀同時(shí)地進(jìn)行優(yōu)化，或者預(yù)處理地進(jìn)行優(yōu)化。在又一實(shí)施例中，也可將相鄰像素的相對(duì)值納入考慮。例如，假設(shè)兩個(gè)相鄰像素pn(x、y)和pn(x、y+l)在視頻幀n-1和n處具有相同的期望值pn-!(x、y)-0且pn(x、y)=5;以及p^(x、y+l)-0且pjx、y+l)=5。如果優(yōu)化之后新的目標(biāo)值是p'Jx、y)-3且p:(x、y+l)=5，那么由于相鄰像素p'n(x、y)和p'n(x、y+l)以不同的灰度電平結(jié)束，因此這可能不是所期望的。該問(wèn)題可通過(guò)包含對(duì)于該優(yōu)化問(wèn)題的另外的空間約束來(lái)解決，其強(qiáng)制相鄰像素具有類似的誤差最小化X+Vp」+雞n-VO(7)條件可實(shí)現(xiàn)的[Pn、pV,、M]4rue(真)bn>an、a>n-0.5、bn<n+0.5對(duì)于每個(gè)i=-I~+1并且對(duì)于每個(gè)j=-J~+J|p'n(x、y)-pn(x、y)I<5Ip'n(x+i、y+j)-pn(x+i、y±j)I當(dāng)5等于1時(shí)，強(qiáng)制所有的相鄰像素具有相同的誤差量。因此，一個(gè)實(shí)施例中的視頻轉(zhuǎn)換器302基于(l)期望值、(2)之前像素值、(3)像素的重構(gòu)值(仿真數(shù)據(jù))或可實(shí)現(xiàn)的像素值、(4)像素的未來(lái)值、(5)空間約束，以及(6)最小化誤差與上升和下降時(shí)間，通過(guò)將其重新編碼來(lái)處理輸入的視頻序列以降低或消除可見視頻偽像。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明還包含用于消除累積誤差的方法。僅遞增地改變像素值導(dǎo)致誤差在類紙顯示器上的累積。視頻代碼轉(zhuǎn)換器304通過(guò)有時(shí)將像素驅(qū)動(dòng)至灰度電平極限值(例如0和15)來(lái)消除這些誤差。如果像素值已經(jīng)處于這些電平，那么可以施加額外的電壓以進(jìn)一步將該像素強(qiáng)制至這些極限。例如，如果像素處于Pn-嚴(yán)O且prO,那么通常將施加Vn-(O、0、O)以從n-l變到n。然而，在施加Vn—-15、-15、-15}時(shí)具有減小誤差的好處。換句話說(shuō)，視頻代碼轉(zhuǎn)換器304有時(shí)將像素極限過(guò)驅(qū)動(dòng)以確保像素值在沒(méi)有任何誤差的情況下為零。如果持續(xù)施加這些電壓電平，那么其可能對(duì)顯示器IOO有害。因此編碼器304包含用于每個(gè)像素的計(jì)數(shù)器，設(shè)置該計(jì)數(shù)器以確定當(dāng)像18素被驅(qū)動(dòng)至極限時(shí)最后幀更新的時(shí)間。只要閾值大于預(yù)定量，則可施加額外的電壓?，F(xiàn)在參考圖7,示出示例電子紙顯示器的顯示特性的圖。該解當(dāng)顯示器中的像素從一個(gè)灰度級(jí)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)時(shí)，作為時(shí)間的函數(shù)的可實(shí)現(xiàn)變化。如可看到的那樣，該曲線在虛線702所指定的灰度電平5至虛線704所指定的灰度電平10的范圍或區(qū)域中最陡峭。換句話說(shuō)，與灰度值(低于4以及高于10)的極限周圍相比較,在灰度值從5至10的中間范圍中可實(shí)現(xiàn)變化更大。另外，人眼對(duì)于像素灰度電平中的變化比像素安置(settle)處的確切灰度電平更敏感。這意味著將像素值從11設(shè)置至15比像素值從6變化到10更慢，盡管在兩種情況下灰度電平的變化均等于4。所以，如果存在具有大量暗的像素值或亮的像素值以及大量運(yùn)動(dòng)的視頻序列，那么本發(fā)明有利地將該像素值修改為新的目標(biāo)值，以使得像素值更接近于中間的動(dòng)態(tài)范圍。現(xiàn)在同樣參考圖8更詳細(xì)地描述偏移模塊408。在一個(gè)實(shí)施例中，偏移模塊408被耦合至視頻轉(zhuǎn)換器402的輸出，并將其輸出提供至縮放模塊410。在另一實(shí)施例中，偏移模塊408是視頻轉(zhuǎn)換器402的一部分。偏移模塊408是軟件或例程，用于通過(guò)改變其期望的像素電平以使得其處于更大的可實(shí)現(xiàn)變化范圍來(lái)調(diào)節(jié)像素的期望灰度電平以提高其視覺(jué)品質(zhì)。例如，對(duì)于具有圖7的特性的顯示器來(lái)說(shuō)，那將意味著將期望像素值向上或下偏移，使得它們大部分處于灰度電平5-10的范圍。然而，像素的相對(duì)灰度電平被保留，但是由于偏移模塊410已偏移期望像素值，使得連續(xù)幀之間的轉(zhuǎn)變更可實(shí)現(xiàn)，因此總的圖像輸出可能稍微更暗或者更亮。圖8示出如虛線802和方塊點(diǎn)所表示的原始像素值Pn(x、y)中的變化的具體示例。顯示器100具有像素值動(dòng)態(tài)范圍0~15。像素值中的許多變化和轉(zhuǎn)變發(fā)生在n等于第五個(gè)視頻幀之后且像素值從11變化到15的范圍。偏移模塊408處理這些像素值以產(chǎn)生如實(shí)線804和圓形點(diǎn)所表示的經(jīng)偏移的像素值p'。(x、y)。通過(guò)將原始像素值減小5個(gè)灰度電平(p',Pn-p，p-5)獲得經(jīng)偏移的像素值p'n的顯示。灰度電平之間的這些轉(zhuǎn)變比原始像素值Pn可實(shí)現(xiàn)更快速。視頻序列中的每個(gè)幀將會(huì)更暗，但是這可能不會(huì)被用戶注意到，或者與緩慢的視頻幀速相比較，這可能是更期望的。現(xiàn)在同樣參考圖9更詳細(xì)地描述縮放模塊410。在一個(gè)實(shí)施例中，縮放模塊410被耦合至偏移模塊408的輸出，并且其輸出被信號(hào)線314耦合至顯19示控制器308。在另一實(shí)施例中，縮^^莫塊410^皮耦合至^L頻轉(zhuǎn)換器402的輸出。在又一實(shí)施例中，縮放模塊410的功能性被包含作為偏移模塊408或視頻轉(zhuǎn)換器402的一部分?？s放模塊410是軟件或例程，用于通過(guò)改變其期望的像素電平以使得其處于更大的可實(shí)現(xiàn)變化范圍來(lái)調(diào)節(jié)像素的期望灰度電平以提高其視覺(jué)品質(zhì)。圖9圖解如虛線902和方塊點(diǎn)所表示的原始像素值pn(x、y)?？s放模塊410修改原始像素值pjx、y)以將其移至像素灰度電平可被更快修改的范圍中。實(shí)線904和已縮放像素值p'n的圓形點(diǎn)示出縮放模塊410的輸出，其中，像素11=0至11=6向上偏移三個(gè)灰度電平，而像素11=6至n=ll向下偏移四個(gè)灰度電平。圖9圖解縮放模塊410可對(duì)原始像素值的不同部分施加何等不同的縮放量。偏移模塊408與偏移模塊410還包括候選模塊，其用于檢測(cè)視頻序列的哪部分是用以偏移和/或縮;故的候選。這種動(dòng)態(tài)范圍偏移和/或縮減(reduction)的好的候選視頻剪輯是其大部分運(yùn)動(dòng)劇烈區(qū)域都接近于動(dòng)態(tài)范圍邊界的視頻剪輯。具體地，該候選模塊確定是否以及多大程度地需要?jiǎng)討B(tài)范圍偏移/縮減。候選模塊首先計(jì)算多少像素Sh需要從一個(gè)灰度電平h轉(zhuǎn)變到其它灰度電平以及平均變化量Dh(灰度電平的數(shù)量)。例如，如果將像素從14設(shè)置到15,并且將另一像素從13設(shè)置到15,那么對(duì)于灰度電平15進(jìn)行了S^2個(gè)轉(zhuǎn)變，平均灰度電平變化量015=(1+2)/2=3/2。更具體地NXYSh=ZZ2>(h、Pn、P"-P'其中S(h、Pn、P"-J=0y=0XY1p=h且p,#h0否則iPn-Pn-liPD廣+l:l;zD(h、Pn、p屮)，其中D(hn)二否則這里給出的示例和公式適用于N幀的完整視頻序列以及每幀中的Xxy完整區(qū)域?？梢匀菀椎貙⑦@些公式變更以應(yīng)用于視頻幀的子集以及每個(gè)幀的子區(qū)域。當(dāng)這么做時(shí)，也需要考慮幀之間或者幀中的動(dòng)態(tài)范圍的轉(zhuǎn)變。一旦候選模塊計(jì)算每個(gè)灰度電平的Sh和Dh，其每一個(gè)提供不同的信息例如，如果對(duì)于灰度電平h,Sh具有較小值且Dh具有較大值(注意到Sh和D,,的動(dòng)態(tài)范圍是不同的，且應(yīng)該在與彼此不相關(guān)的其動(dòng)態(tài)范圍中考慮其值)，那么這意味著具有灰度電平h的像素不是很多，不過(guò)將像素設(shè)置為h，灰度值的位移(displacement)很高。相反，如果Sh具有較大值且Dh具有較小值，那么這意味著將許多像素設(shè)置為h，但是灰度值的位移很小并且可被更快速地顯示在顯示器IOG上。候選模塊單獨(dú)或集中處理值Sh和Dh的值(Sh*Dh、Sh+Dh等)以識(shí)別哪個(gè)h值位于運(yùn)動(dòng)最劇烈的像素簇(cluster)周圍。并且可將全部視頻序列中的像素值Pn偏移p和/或乘以cj。可以以這樣的方式確定偏移量p和倍增量ci:當(dāng)將運(yùn)動(dòng)最劇烈的灰度電平縮放和偏移至中間灰度區(qū)域時(shí)，該偏移和縮放保證了最小的動(dòng)態(tài)范圍Rmin。方法現(xiàn)在參考圖io描述用于在電子紙顯示器上顯示視頻的一般方法的實(shí)施例。本方法以接收視頻流(1002)開始。接下來(lái)，本方法使用過(guò)去的以及未來(lái)的像素值來(lái)代碼轉(zhuǎn)換該^L頻流(1004)。例如，這可以通過(guò)如上所述的視頻轉(zhuǎn)換器402來(lái)完成。然后，本發(fā)明使用仿真反饋來(lái)減小誤差(1006)。該仿真反饋由一個(gè)實(shí)施例中的仿真模塊406提供。本方法在編碼時(shí)使用重構(gòu)的像素值以最小化該誤差。接下來(lái)，本方法偏移像素值以增強(qiáng)對(duì)比度(1008)。在一個(gè)實(shí)施例中，偏移模塊408處理像素值以將其移至更大的可實(shí)現(xiàn)變化范圍中。接下來(lái)，本發(fā)明縮放像素值(1010)以將其移至更大的可實(shí)現(xiàn)變化范圍中。在一個(gè)實(shí)施例中，其通過(guò)縮放模塊410如上所述那樣來(lái)執(zhí)行。像素在經(jīng)處理之后，其被輸出至顯示器IOO(1012)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以以不同于圖10中所示的各種順序來(lái)執(zhí)行這些步驟。進(jìn)一步應(yīng)該理解，在不脫離所要求發(fā)明的精神的情況下，可以省略一個(gè)或多個(gè)步驟。本發(fā)明實(shí)施例的以上描述是為了圖解和描述的目的而呈現(xiàn)的。其并不旨在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明局限于精確的公開形式。根據(jù)上面的示教，許多修改和變化都是可能的。其意圖為本發(fā)明的范圍不是由本詳細(xì)描迷所限制，而是由本申請(qǐng)的權(quán)利要求書來(lái)限制。如熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解，在不脫離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它特定形式來(lái)體現(xiàn)。同樣，模塊、例程、特征、屬性、方法論及其它方面的具體名稱和劃分并不是強(qiáng)制性的或重要的，實(shí)施本發(fā)明或其特征的機(jī)構(gòu)可以具有不同的名稱、劃分和/或格式。進(jìn)一步，如對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員顯而易見的那樣，可以將本發(fā)明的模塊、例程、特征、屬性、方法論及其它方面實(shí)施為軟件、硬件、固件或所述三者的任意組合。此外，無(wú)論在什么情況下將本發(fā)明的組件(其示例為模塊)實(shí)施為軟件，也可將該組件實(shí)施為獨(dú)立程序、更大程序的一部分、多個(gè)單獨(dú)程序、靜態(tài)或動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、內(nèi)核可加載模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)器，和/或?qū)τ谟?jì)算機(jī)編程領(lǐng)域的普通技術(shù)人員現(xiàn)在或?qū)?lái)知道的每一種及任何其它方式。另外，本發(fā)明絕不受限于以任何特定編程語(yǔ)言、或用于任何特定操作系統(tǒng)或環(huán)境的實(shí)施。相應(yīng)地，本發(fā)明的公開旨在圖解(而不是限制)下面權(quán)利要求書中所闡述的本發(fā)明的范圍。本申請(qǐng)基于2007年6月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No,60/944,415和2008年3月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.12/059,118，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。權(quán)利要求1.一種用于在電子紙顯示器上顯示視頻的方法，該方法包括接收包含像素?cái)?shù)據(jù)的視頻流；確定視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值；確定視頻數(shù)據(jù)的該像素的未來(lái)值；以及處理視頻數(shù)據(jù)的像素的所述期望值以及視頻數(shù)據(jù)的該像素的所述未來(lái)值，以為電子紙顯示器生成一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，處理所述期望值包含使用該像素的所述未來(lái)值來(lái)最小化該像素的所述期望值與該像素的可實(shí)現(xiàn)值之間的誤差。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，處理所述期望值使用仿真數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，仿真數(shù)據(jù)是該像素的重構(gòu)值。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定像素的期望值及確定該像素的未來(lái)值包括從查找表中讀取該像素的期望值及該像素的未來(lái)值。6.如權(quán)利要求1所述的方法，包括通過(guò)偏移所述期望像素值來(lái)調(diào)整該像素的期望值。7.如權(quán)利要求l所述的方法，包括確定變化需要較少時(shí)間的像素值的范圍；以及將該像素的期望值調(diào)整到該范圍中。8.如權(quán)利要求1所述的方法，包括通過(guò)縮放期望像素值來(lái)調(diào)整該像素的期望值。9.如權(quán)利要求l所述的方法，包括確定變化需要較少時(shí)間的像素值的范圍；以及將該像素的期望值縮放到該范圍中。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，處理包含減小與該像素同一幀中的第二像素之間的空間誤差。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，處理所述期望值包含調(diào)整所述期望值以使得其具有與相鄰像素類似的誤差。12.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，實(shí)時(shí)地執(zhí)行接收視頻流、確定期望值、確定未來(lái)值以及編碼期望值。13.—種用于在電子紙顯示器上顯示視頻的方法，該方法包括接收包含像素?cái)?shù)據(jù)的視頻流；確定視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值；確定變化需要較少時(shí)間的像素值的范圍；以及將期望值調(diào)整到該范圍中。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，調(diào)整是指偏移該像素的期望值。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，調(diào)整是指縮放該像素的期望值。16.—種用于在電子紙顯示器上顯示視頻的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電子紙顯示器；顯示控制器，其具有多個(gè)輸入和一輸出，該顯示控制器被適配為接收信號(hào)并且對(duì)電子紙顯示器施加控制信號(hào)，該顯示控制器的輸出被耦合至電子紙顯示器；以及編碼器，其被適配為接收視頻流并且輸出控制信號(hào)，該編碼器處理視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值以及視頻數(shù)據(jù)的像素的未來(lái)值以生成一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)，該編碼器被耦合至該顯示控制器的輸入。17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，編碼器通過(guò)使用該像素的未來(lái)值最小化該像素的期望值與該像素的可實(shí)現(xiàn)值之間的誤差來(lái)生成所述控制信18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，編碼器通過(guò)偏移所述期望像素值來(lái)調(diào)整該像素的期望值。19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，編碼器通過(guò)縮放所述期望像素值來(lái)調(diào)整該像素的期望值。20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，編碼器調(diào)整所述期望值以使得其具有與相鄰像素類似的誤差。21.—種用于在電子紙顯示器上顯示視頻的設(shè)備，該設(shè)備包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)的像素的期望值以及視頻數(shù)據(jù)的該像素的未來(lái)值；以及視頻轉(zhuǎn)換器，其具有一輸入和一輸出，該視頻轉(zhuǎn)換器的輸入被耦合至該存儲(chǔ)器，該視頻轉(zhuǎn)換器根據(jù)該像素的期望值與該像素的未來(lái)值生成控制信號(hào)。22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，該存儲(chǔ)器是查找表。23.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，該視頻轉(zhuǎn)換器使用該像素的未來(lái)值最小化該像素的期望值與該像素的可實(shí)現(xiàn)值之間的誤差以生成所述控制信號(hào)。24.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其包括用于提供仿真數(shù)據(jù)的仿真模塊,該仿真模塊被耦合至該視頻轉(zhuǎn)換器，并且其中，該視頻轉(zhuǎn)換器在生成所述控制信號(hào)時(shí)使用該仿真數(shù)據(jù)。25.如敘利要求24所述的設(shè)備，其中，仿真數(shù)據(jù)是該像素的重構(gòu)值。26.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，包括用于通過(guò)偏移所述期望像素電平來(lái)調(diào)整該像素的期望值的偏移模塊，該偏移模塊被耦合至該視頻轉(zhuǎn)換器。27.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，包括用于通過(guò)縮放所述期望像素電平來(lái)調(diào)整該像素的期望值的縮放模塊，該縮放模塊被耦合至該視頻轉(zhuǎn)換器。28.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該視頻轉(zhuǎn)換器調(diào)整該期望值以使得其具有與相鄰像素類似的誤差。全文摘要公開了用于在電子紙顯示器上顯示視頻以減小視頻回放偽像的系統(tǒng)，其包含電子紙顯示器、視頻代碼轉(zhuǎn)換器、顯示控制器以及波形模塊。視頻代碼轉(zhuǎn)換器接收視頻流以呈現(xiàn)在電子紙顯示器上。視頻代碼轉(zhuǎn)換器處理視頻流，并且生成提供至顯示控制器的像素?cái)?shù)據(jù)。視頻代碼轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)并且重新編碼視頻流以在電子紙顯示器上更好地顯示。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻代碼轉(zhuǎn)換器包含一個(gè)或多個(gè)以下處理使用控制信號(hào)代替期望的圖像來(lái)編碼視頻，使用仿真數(shù)據(jù)來(lái)編碼視頻，縮放并且平移視頻以便于對(duì)比度增強(qiáng)，以及使用仿真反饋、過(guò)去的像素和未來(lái)的像素來(lái)減小誤差。本發(fā)明還包含用于在電子紙顯示器上顯示視頻的方法。文檔編號(hào)G02F1/167GK101542381SQ20088000055公開日2009年9月23日申請(qǐng)日期2008年6月13日優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日發(fā)明者伯納·埃羅爾,馮國(guó)通,約翰·巴勒斯申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光