專利名稱：用于在子域內(nèi)顯示一個圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種方法，用于在被稱為子域的多個時間段內(nèi)，在顯示設(shè)備上顯示一個圖像。其中，該顯示設(shè)備能夠在每個子域內(nèi)生成一個相應(yīng)的照度等級，該方法包括以下步驟生成一組子域組合，該組中的每一個元素都代表一個可用的照度等級，依據(jù)圖像中像素的亮度值，從該組于域組合中為相應(yīng)的像素挑選特定的子域組合，向顯示設(shè)備發(fā)送為每一個像素選擇的子域組合的表達(dá)式，以便顯示該特定的像素。
本發(fā)明還與一個圖像處理設(shè)備相關(guān)，該設(shè)備用于處理要在被稱為子域的多個時間段內(nèi)，在顯示設(shè)備上顯示一個圖像，其中，該顯示設(shè)備能夠在每個子域內(nèi)生成一個相應(yīng)的照度等級，該圖像顯示設(shè)備包括存儲裝置，用于存儲一組子域組合，該組子域組合中的每一個元素都代表一個可用的照度等級，選擇裝置，依據(jù)圖像中一個具體像素的亮度值，從該組子域組合中挑選特定的子域組合，發(fā)送裝置，向顯示設(shè)備發(fā)送所選子域組合的表達(dá)式，以便顯示該具體的像素。
本發(fā)明還與包含這樣一個圖像處理設(shè)備的圖像顯示裝置相關(guān)。
背景技術(shù)：
歐洲專利應(yīng)用第EP 884 717 A1號中描述了一個在多個子域中驅(qū)動的等離子體顯示屏。一個等離子體顯示屏是由一些能被接通并切斷的單元組成的。一個單元對應(yīng)于要在屏上顯示的圖像的一個像素(圖像單元)。在等離子體顯示屏的操作中，可以區(qū)分三個階段。第一個階段是刪除階段，其中，該屏所有單元的記憶被刪除。第二個階段是定位階段，該階段中，對于顯示屏上需要被接通的單元來說，其電極上被設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妷?，以使該單元處于接通狀態(tài)。第三個階段是保持階段，其中，向電極提供一個保持脈沖，以便在保持周期內(nèi)，使被定位的單元發(fā)出光線。等離子體顯示屏在該保持階段發(fā)射光線。這三個階段一起被稱為子域周期，或是簡單地稱為一個子域。一個單獨的圖像，或幀，在一些連續(xù)的子域周期內(nèi)被顯示在屏上。一個單元可以在一個或多個子域周期內(nèi)被接通。在一個單元被接通的子域周期內(nèi)，該單元發(fā)出的光線被觀看者的眼睛組合，觀看者可以感受到該單元的相應(yīng)的亮度。在一個特定的子域周期內(nèi)，保持階段維持一段時間，導(dǎo)致被激活單元的一個特定亮度。一般，對于不同的子域來說，其保持階段的持續(xù)時間不同。為一個子域給定一個加權(quán)系數(shù)，用以表示整個幀周期內(nèi)，顯示屏發(fā)射的光線的分布。例如，一個等離子體顯示屏有六個子域，其加權(quán)系數(shù)分別是1，2，4，8，16和32。通過挑選合適的子域(在該子域內(nèi)一個單元被接通)，在該顯示屏上顯示一個圖像時，可以實現(xiàn)64個不同的亮度。因此，可以利用6比特字長的二進制代碼字驅(qū)動該等離子體顯示屏，這樣一個代碼字以二進制的形式表示一個像素的亮度。
在驅(qū)動一個等離子體顯示屏?xí)r，幀周期，即兩個連續(xù)圖像之間的時間段長度，被劃分為一些子域周期。在這些子域周期的每一個中，一個單元可以接通或切斷，并可在若干子域周期內(nèi)綜合，得到與該單元相對應(yīng)的像素的感覺亮度。在等離子體顯示屏上，并不是在一個給定的時間瞬間顯示一個像素，實際情況是，像素看起來是以一串時間上相互偏移的次像素顯示的。如果一連串的圖像包含有移動的物體，將會引起假象。觀看者的眼睛跟蹤移動的物體，而該物體的單元在各種不用的時刻發(fā)出光線。該物體各部分之間的這些時間差被眼睛轉(zhuǎn)化為空間差，導(dǎo)致類似錯誤輪廓的假象。另一種假象是動作模糊。如果一個移動物體的像素的亮度是在大量子域中生成的，會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?？梢院芮宄刈⒁獾剑粋€像素的光線是在各種不同的時刻發(fā)出的。
當(dāng)在許多子域中顯示一個物體時，該物體的運動需要被考慮在內(nèi)。對于每一個隨后的子域來說，該物體必須被稍稍移動。在計算子域中次像素的校準(zhǔn)位置時，使用了運動補償技術(shù)。在一些情況下，運動補償并不完全可靠，有時會產(chǎn)生錯誤的結(jié)果，例如，在圖像中包含較少細(xì)節(jié)的區(qū)域內(nèi)。這一錯誤的結(jié)果還會導(dǎo)致在不應(yīng)該進行運動補償?shù)牡胤竭M行了運動補償。還會導(dǎo)致很容易看出來的運動假象(即在存在運動的圖像中觀察到的反常信號)。
如果兩個相鄰像素在亮度上具有微小的差別，而對于其中的一個像素來說，具有最大加權(quán)系數(shù)的子域是接通的，對于另一個像素來說，這一子域是關(guān)閉的，則產(chǎn)生的假象最容易看出來。在以上二進制代碼的例子中，一個像素的代碼字的最高有效位是打開的，并且另一個像素的代碼字的最高有效位是閉合的。所計算子域位置中的任何誤差，即，涉及這些像素的任何運動假象，都會引起所顯示圖像中相當(dāng)大的假象。在具有6個子域的等離子體顯示屏中，一個運動假象出現(xiàn)的例子是，在從亮度‘31’轉(zhuǎn)換到亮度‘32’時。亮度‘31’時，5個較低的子域接通，最高的子域閉合。而對于亮度‘32’，5個較低的子域閉合，最高的子域接通。此時若涉及運動，則會出現(xiàn)一個很清晰的假象。在EP 884 717 A1中描述的設(shè)備試圖通過限制所使用的代碼字來減輕假象，該已知設(shè)備在實現(xiàn)所需要的亮度集合時，需要使用更多的子域。用于表示亮度值的總的代碼字集合是冗余的，即，可以有不止一個代碼字表示一個給定的亮度值。從該冗余集合中，挑選出那些在表示亮度值之間的差異時，能給出最小運動假象的代碼字，生成一個子集合。該子集合的生成方法是，搜索原始集合，并確定一個給定代碼字與其它每個代碼字對假象的不同效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一個如開篇中所描述的方法，該方法可以減少假象。這一目的是通過本發(fā)明中的方法達(dá)到的，該方法的特點在于，在生成子域組合的集合時，限制代表第一可用照度等級的第一個組合和代表該集合中下一個更高照度等級的第二個組合之間有關(guān)子域的差別，該限制包括，只有有限數(shù)量的在第一個組合中接通的子域，可以在第二個子域切斷。為了創(chuàng)建一個具有相當(dāng)大數(shù)量的不同的可用照度等級的集合，希望在一個給定亮度等級的下一個更高亮度等級的子域組合中，切斷在該給定亮度等級的子域組合中接通的一些子域。這就為創(chuàng)建一個相對來說較大數(shù)量的不同亮度等級提供了自由度。通過限制在下一個更高亮度等級的子域組合中被切斷的子域的數(shù)量，可以確保按本發(fā)明的子域組合集合少受動態(tài)錯誤輪廓的干擾。如以上所述，具有較小空間分級的區(qū)域，即相鄰像素亮度差別很小的區(qū)域非常容易受到與錯誤輪廓類似的運動假象的干擾。由于在這類區(qū)域中，本發(fā)明有效地控制了相鄰像素間子域的相互差別，因此出現(xiàn)運動假象的幾率減小了。因為像素間有更少的子域改變了值，因此，出現(xiàn)能引起假象的時間誤差的概率降低了。
在權(quán)利要求2中描述了本發(fā)明方法的一個版本。該方法中規(guī)定，一個給定亮度的子域組合中所有接通的子域內(nèi)，允許有兩個子域可以在下一個更高亮度的子域組合中被切斷。這就在可用子域組合的數(shù)量和運動時動態(tài)錯誤輪廓的減少之間取得了較好的平衡。
在權(quán)利要求3中描述了本發(fā)明方法的另一個版本。該方法中規(guī)定，一個給定亮度的子域組合中所有接通的子域內(nèi)，只允許有一個子域可以在下一個更高亮度的子域組合中被切斷。這就在可用子域組合的數(shù)量和高速運動時動態(tài)錯誤輪廓的減少之間取得了較好的平衡。
在權(quán)利要求4中描述了本發(fā)明方法的另一個版本。通過將一個給定照度等級的子域組合和下一個更高照度等級的子域組合之間的差別限制為時間上相鄰的子域中的差別，進一步減少了以上提到的運動假象。在時間上，一個給定亮度的像素和下一個更高亮度的像素之間的差異非常小，這就進一步減少了以上提到的運動假象。
在權(quán)利要求4中描述了本發(fā)明方法的又一個版本。以這樣的一種方式來生成可用亮度等級是有利的，即，它們在觀看者的感覺上來說是一致的。從圖像的觀看質(zhì)量來說，降低亮度等級數(shù)量與二進制分布相比更加有效。
在權(quán)利要求6中描述了本發(fā)明方法的另一個版本?？捎昧炼鹊燃壍姆植挤蟝amma濾波的逆，gamma濾波用于攝像機生成的視頻信號。因此，這一實例不要求已知方法中所使用的單獨的逆gamma濾波步驟。
在權(quán)利要求7中描述了本發(fā)明方法的另一個版本。在該方法中，允許從包含大量可用亮度的總的子域組合集中為一個靜止圖像的像素挑選子域組合，并從包含有限數(shù)量的可用亮度的子域組合集(該集合受運動假象的干擾較小)中為一個包含運動物體的圖像的像素挑選子域組合。以這種方式，可以用大量的亮度等級來顯示靜止圖像(由于其中不存在運動，因此不會受運動假象的干擾)，而用減少數(shù)量的亮度等級來顯示有運動的圖像。
在權(quán)利要求8中描述了本發(fā)明方法的最后一個版本。按照這種方法，只有運動物體自身是用減少數(shù)量的亮度等級顯示的，而圖像的非運動物體都用較多數(shù)量的亮度等級顯示。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個如前面所述的圖像處理單元，它能明顯地減少假象。這一目的是通過一個圖像處理單元達(dá)到的，該圖像處理單元的特點在于，在其子域組合的集合中，限制了代表一個第一可用亮度等級的第一子域組合和代表下一個更高可用亮度等級的第二子域組合之間有關(guān)子域的差別。該限制包括，例如，在第一組合中處于接通狀態(tài)的所有子域中，只有有限數(shù)量的子域在第二組合中可以不接通。


以下，將借助于一些實例及相關(guān)附圖，闡述本發(fā)明及其優(yōu)點，其中圖1概略顯示了一個具有6個子域的域周期，圖2顯示了表I和表II的亮度等級，圖3顯示了一個圖像最重要的單元，和圖4顯示了一個圖像顯示設(shè)備的最重要的部件。
各圖中相對應(yīng)的特性由同一參考符號標(biāo)記。
具體實施例方式
圖1概略顯示了一個具有6個子域的域周期。該域周期102，也被稱為幀周期，是一幅單個的圖像或幀里示在顯示屏上的周期。在該例中，域周期102包含被記為104-114的6個子域。在一個子域中，顯示屏的一個單元可被接通以產(chǎn)生一個亮度。每個子域都由一個刪除階段開始，在該階段中，所有單元的記憶都被刪除。子域中的下一個階段是定位階段，該階段內(nèi)，需要在這一特定子域中被接通以發(fā)出光線的單元被觸發(fā)。該子域隨后的第三個階段被稱為保持階段，其中，向被觸發(fā)的單元加一個保持脈沖。這就使已被定位的單元在保持階段內(nèi)發(fā)出光線。這些階段的安排見圖1，其中的時間順序是從左到右。例如，子域108有一個刪除階段116，一個定位階段118和一個保持階段120。應(yīng)該指出，在有些顯示屏中，子域結(jié)束于刪除階段，而不是由刪除階段開始。不過，這對本發(fā)明并沒有影響，本發(fā)明可用于這兩種情況。
一個所顯示圖像像素的感覺亮度是通過控制與該像素相對應(yīng)的單元在哪些子域中被接通來確定的。在不同子域(一個單元在其中被接通)中發(fā)射的光線由觀看者的眼睛綜合，從而產(chǎn)生相應(yīng)像素的一個給定亮度。一個子域有一個加權(quán)系數(shù)，表明其發(fā)射光線的相對分布。例如，一個有6個子域的等離子體顯示屏具有分別為1，2，4，8，16和32的加權(quán)系數(shù)。通過挑選一個單元在其中被接通的子域的合適組合，在該顯示屏上顯示一個圖像時可以實現(xiàn)64個不同的亮度。因此，可以使用6位的二進制代碼字來驅(qū)動該等離子體顯示屏，這樣一個代碼字以二進制的形式表示一個像素的亮度。
在本發(fā)明的一個具體實現(xiàn)中，使用一個在8個子域中驅(qū)動的等離子體顯示屏。以下的表I顯示了在這一實例中，用于顯示一個圖像的可用亮度集合。該表顯示了為每個子域挑選的加權(quán)。另外，域周期中子域的顯示順序為表中左邊的子域是該域周期中的第一個，相鄰子域為第二個，以此類推，最右邊的子域是該域周期中的最后一個。表I顯示了用于實現(xiàn)所希望亮度的21個可用亮度。對于每個亮度，都表明了其順序號，其相對亮度等級，在哪些子域中，該屏必須被激發(fā)以實現(xiàn)特定的亮度。


表I本發(fā)明中可用亮度的集合表I中可用亮度集合的主要特點是，在某一個亮度和下一個更高亮度之間，最多切斷一個子域。例如，為產(chǎn)生亮度10，除了第7個子域之外，亮度9所用的全部子域此處都要用到。另一個例子是亮度11，此處再次使用了亮度10所用的全部子域。通過限制在產(chǎn)生下一更高亮度時切斷的子域數(shù)量，可以抑制動態(tài)的錯誤輪廓，這是因為，在有運動的圖像中，能出現(xiàn)的錯誤更少了。
除了限制被切斷子域數(shù)量之外，表I中可用亮度集合還有另一個能減少運動假象的特點。這一另外的特點是除上述約束之外的選項和功能。這一特點是，將兩個相鄰亮度之間的差異約束在相鄰子域中。因此，若兩個亮度之間的差異涉及兩個子域，則這些子域是相鄰的。從時間上說，相鄰子域被連續(xù)激發(fā)，即，在時間上有相當(dāng)小的差別。這就使這些子域間的任何時間誤差都會比較小，不至于引起運動假象。例如，亮度9和亮度10間的差別對于亮度9，第6個子域是關(guān)閉的，第7個子域是接通的，而對于亮度10，第6個子域是接通的，第7個子域是關(guān)閉的。如以上所述，表中的相鄰子域標(biāo)記的是按域中子域的順序來說互相緊隨的子域。
以下的表II顯示了另一組可用亮度。

表II本發(fā)明中另一組可用的亮度在表II的集合中，放松了對下一個更高亮度要關(guān)閉的子域的限制。表II的可用亮度集的主要特性是，在一個亮度和下一個更高亮度之間最多可關(guān)閉兩個子域。例如，為產(chǎn)生亮度15，使用了亮度14用到的所有子域(除第2和第3個子域之外)。還有，若在兩個相鄰兩度之間有多個子域不同，則這些子域的位置是相鄰的。放松該約束能在定義亮度時提供更大的自由度。這一更大的自由度能被用于生成更多數(shù)量的亮度。表II的例子能比表I的例子多提供兩個亮度。另外，更大的自由度能使亮度的分布更好。
在按本發(fā)明的方法和裝置的一個實例中，用一些附加的亮度來擴展表I的集合，該附加的亮度可以利用選定的子域加權(quán)生成。對于該附加亮度來說，并不約束它們與其它亮度之間的差別，它們能增加可用于顯示一個圖像的可用亮度。因此，擴展集合包含具有子域約束的表I中的原有集合和沒有這類約束的附加集合?，F(xiàn)在，在這一實例中，分析要顯示的圖像，并確定該圖像是否涉及運動的顯示，或是否涉及靜止圖像。一個簡單的動作檢測器可用于該目的，例如，其描述見于“Dynamic Gray-Scale Control to Reduce Motion PictureDisturbance of High-resolution PDP”，SID 1999，P166，作者I.Kawahara和K.Sekimoto。若檢測到?jīng)]有運動，則可用擴展集合中的可用亮度來顯示圖像中所期望的亮度。不過，若檢測到出現(xiàn)了運動，則使用原始集合中的可用亮度，以減少由于運動可能出現(xiàn)的動態(tài)錯誤輪廓?？梢允褂靡粋€更復(fù)雜的運動估算器來代替該運動檢測器。本技術(shù)中已經(jīng)有這類運動估算器，它能提供諸如該圖像中有哪些物體在運動之類的細(xì)節(jié)，甚至能表明它們的運動速度。有關(guān)這一方面，可參閱”True motion estimation with 3-D recursive search block-matching”，作者G.de Haan，有關(guān)視頻技術(shù)的電路和系統(tǒng)的IEEE學(xué)報，Vol.3，No 5，pp.368-388.1993年10月，以及“IC formotion-compensated de-interlacing，noise reduction and picturerate conversion”，作者G.de Haan，有關(guān)消費電子學(xué)的IEEE學(xué)報，Vol.45，pp.617-624.1999年8月。在使用一個運動估算器的本發(fā)明的實例中，為顯示一個圖像，需要區(qū)分屬于一個運動物體的像素和屬于不移動的背景的像素。顯示移動物體的像素時，只使用原始集合中的亮度，而整個擴展集合中的亮度用于其余的像素。通過這種方式，可以利用相當(dāng)多的亮度級別來顯示不移動的部分，從而提高顯示質(zhì)量。只有移動部分使用降低數(shù)量的亮度級別顯示，犧牲亮度級別數(shù)量換來的是動態(tài)錯誤輪廓的減少。
使用一個擴展亮度等級集合的實例還可以使用表II?？紤]到對相鄰亮度等級間子域變化的限制，一個擴展集合可以有不同類型的組合。在另一個實例中，擴展集合包含一個第一子集，其中的子域組合方式是，對于下一個更高的亮度等級，只允許最多一個子域被關(guān)閉(如表I所示)，并包含一個第二子集，其中對于下一個更高的亮度等級，允許最多兩個子域被關(guān)閉(如表II所示)，還包含一個沒有任何限制的第三子集。應(yīng)指出，第一子集是第二子集的一個子集，第一和第二子集是第三子集的子集。一個給定的像素應(yīng)該使用哪一種組合，即，應(yīng)該從哪一個子集中挑選組合，是由該像素移動的速度決定的。若該像素是靜止的，則使用第三子集，即可以使用所有的亮度等級。若該像素以相當(dāng)?shù)偷乃俣冗\動，則使用第二子集，若像素以相當(dāng)高的速度運動，則使用第一子集。以這種方式，可以很好地平衡可用亮度等級的減少與動態(tài)錯誤輪廓的減少之間的關(guān)系。
圖2顯示了表I和表II的亮度等級。這些表中的亮度等級數(shù)量比利用具有加權(quán)系數(shù)的二進制分布的8子域所能實現(xiàn)的亮度等級數(shù)量小。為了盡可能有效地使用可用亮度等級數(shù)量，特別是為了盡可能的顯示一個圖像的灰度色標(biāo)，在感知尺度上來說，亮度的選擇是均一的。這就是說，任意兩個亮度等級間可以感覺到的亮度差異大致相同。對于低的亮度等級，即一個圖像的黑暗部分，不同的亮度等級彼此靠近，而對于高的亮度等級，即一個圖像的明亮部分，不同的亮度等級互相分開。考慮到人的感知，這是非常有利的，因為與高亮度區(qū)域相比，人在低亮度區(qū)域能夠看出更少的亮度差別。
感知尺度的一個例子是由CIE(Commission Internationale deI’Eclairage)作為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)所采用的感知尺度。該函數(shù)L*定義為 其中L是照度Ln是白色參照物的照度
L*是所感覺到的照度，也稱為亮度。
一個特別有利的亮度分布方法是將亮度等級放在一個所謂的gamma校準(zhǔn)曲線上。攝像機生成的視頻信號經(jīng)過一個gamma濾波器。因此，要被顯示的輸入視頻信號需要利用一個逆濾波器進行g(shù)amma校正?，F(xiàn)在，一個CRT(陰極射線管)本身就具有這樣的濾波器，這是因為，照度輸出和視頻信號電壓輸入之間的關(guān)系近似為一個gamma校準(zhǔn)曲線。不過，對一個等離子體顯示屏來說，照度輸出和視頻輸入之間的關(guān)系為線性的。因此，用于在等離子體顯示屏上顯示一個圖像的系統(tǒng)需要一個gamma校正濾波器(例如，可參看EP 884 717 A1中圖1A的塊102)。通過將一個所選亮度級別放在一個gamma校準(zhǔn)曲線上，可以直接利用所定義的亮度級別實施gamma校準(zhǔn)，避免了gamma校準(zhǔn)的顯步驟。gamma校準(zhǔn)曲線由以下公式給出L＝xγ(2)其中L是輸出照度x是亮度等級數(shù)r是2和3之間的一個恒定值。
r值一般選為2.3，不過，對于不同的應(yīng)用和不同的圖像區(qū)域，r值可以選不同的值。
在圖2中，橫坐標(biāo)軸表示可用的亮度等級，縱坐標(biāo)軸表示亮度。所作的標(biāo)記表示特定級別的亮度。該圖近似了gamma校準(zhǔn)曲線。一個或多個子域加權(quán)系數(shù)的另一種選擇將得出一個不同的圖形。
對于上述實例，若使用表I，則顯示一個像素可以有21種亮度等級，若使用表II，可以有23種亮度等級。為模擬利用更多數(shù)量的亮度等級來顯示一個圖像，可以使用一項被稱為誤差擴散的技術(shù)。誤差擴散是按以下步驟進行的一系列過程在每個像素處，所期望的亮度等級都被平滑到最近的量化等級，該量化等級被輸出。從所期望的亮度值中減去該量化值，可以計算出誤差。通過將該誤差的一小部分加給鄰近的非量化像素，該誤差被“擴散”。該誤差的精確分布模式?jīng)Q定圖像中得到的模式。誤差擴散是一項熟知的技術(shù)，其描述見于，例如，R.W Floyd和L.Steinberg所作的“Adaptive algorithm forspatial grey scale”，SID Int.Sym.Dig.Tech.Paper，1975年，第36-37頁。也可使用不同于誤差擴散的其它技術(shù)來改善可感覺到的灰度等級數(shù)量。
上述實例包含一組21或23個不同的亮度等級以顯示一個圖像。本發(fā)明允許使用具有其它亮度等級數(shù)量的集合。這可通過定義其它的加權(quán)系數(shù)和其它的子域組合來實現(xiàn)。可以生成不同于表I和表II的亮度等級。或者，可以使用能工作在多于8個子域的模式的顯示屏。下表顯示了按照本發(fā)明，對于這樣一個顯示屏來說可用的等級數(shù)量。


表3具有10個子域的顯示屏可用的亮度等級圖3概述了按照本發(fā)明，一個圖像處理單元最重要的部件。圖像處理單元300有一個輸入端302，用于接收要被處理以便顯示的圖像的像素。圖像處理單元300具有存儲裝置304，用于存儲顯示該圖像時可以使用的子域的組合。存儲裝置304可以有不同的部分，用于存儲具有不同特性的子域組合。在圖2的例子中，存儲裝置304具有第一部分306，用于存儲運動情況下使用的子域組合，并具有一個第二部分308，用于存儲其余的組合。以上已描述過這些具有不同特性的組合。圖像處理單元300還具有選擇裝置310，用于從存儲裝置304中為一個給定的像素選擇合適的子域組合，以便盡可能地按照期望亮度顯示該像素。圖像處理單元300還具有發(fā)送裝置312，經(jīng)一個輸出口314向顯示設(shè)備發(fā)送所選的子域組合。為控制各種部件的操作，圖像處理單元300具有一個控制單元316?？梢园匆环N已知的計算機結(jié)構(gòu)，將圖像處理單元300實現(xiàn)為一個處理器和一個存儲器。隨后，將各單元實現(xiàn)為軟件模塊，以執(zhí)行所要求的功能。
圖像處理單元300還可以(可選擇地)具有運動裝置318，用于檢測要顯示圖像中的運動。選擇裝置310可以根據(jù)像素是否運動，或者甚至根據(jù)像素的運動速度為一個具體的像素挑選子域組合。運動裝置318可以是一個簡單的運動檢測器，它比較兩個連續(xù)的圖像，若兩個圖像的差別足夠大，則確定存在運動?；蛘?，運動裝置318可以是一個運動估算器，能夠在兩個連續(xù)圖像之間檢測移動物體及其速度。在后一種情況下，如以上所述，只有移動物體的像素是用減少數(shù)量的亮度等級顯示的。
圖4顯示了按照本發(fā)明，一個圖像顯示裝置的最重要的元件。該圖像顯示裝置400具有一個接收裝置402，用于接收一個代表要顯示圖像的信號。該信號可以是一個經(jīng)天線或電纜接收的廣播信號，也可以是從類似于一個VCR(視頻磁帶記錄機)的存儲設(shè)備接收的信號。該圖像顯示裝置可以一個傳統(tǒng)的電視接收機來實現(xiàn)。該信號還可由一個計算機生成，例如一個個人電腦，并且，該圖像顯示裝置可以是該電腦的一個顯示器。圖像顯示裝置400還有一個用于處理該圖像的圖像處理單元404，及一個用于顯示所處理圖像的顯示裝置406。顯示裝置406是按子域驅(qū)動的。按照結(jié)合圖3所描述的那樣實現(xiàn)圖像處理單元。
以上已結(jié)合由像素組成的圖像描述了本發(fā)明，該圖像中的每一個像素都有一個給定的亮度等級。本發(fā)明可用于黑白圖像及彩色圖象。在彩色圖像中，一個像素對所使用的每一種顏色都有一個單獨的亮度等級。因此，可以獨立地為每種顏色執(zhí)行按照本發(fā)明的子域組合的選擇。
應(yīng)指出，上述實例只起舉例說明的作用，并不限定本發(fā)明，本技術(shù)專業(yè)人員可以不脫離附加權(quán)利要求的范圍，設(shè)計一些其它實例。在權(quán)利要求中，括號內(nèi)的任何參考符號并不限定本發(fā)明?！鞍币辉~并不排除出現(xiàn)權(quán)利要求之外的部件和步驟的可能性。一個元件前的“一個”一詞并不排除出現(xiàn)多個此類元件的可能性。本發(fā)明可通過包含若干分立元件的硬件實現(xiàn)，并可通過適當(dāng)編程的計算機實現(xiàn)。在列舉了若干元件的單元權(quán)利要求中，這些元件中的若干個可以實現(xiàn)為同一個硬件。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于在多個被稱為子域的時間期間內(nèi)，在一個顯示設(shè)備上顯示一個圖像，其中，該顯示設(shè)備能夠在每個子域內(nèi)生成一個相應(yīng)的亮度等級，該方法包含以下步驟生成一個子域組合的集合，該集合中的每個元素都代表一個相應(yīng)的可用亮度級別，根據(jù)圖像像素的亮度值，從該集合中為相應(yīng)的像素挑選具體的子域組合，并向顯示設(shè)備發(fā)送為這些像素中的每一個像素挑選的子域組合的表達(dá)式，以顯示該特定的像素，其特征在于，在生成該集合時，限制代表第一可用亮度的第一個組合和代表下一個可用亮度的第二個組合間子域的差別，該限制包括，例如，在第一個組合中接通的子域當(dāng)中，只有有限數(shù)量的子域在第二個組合中是不接通的。
2.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中的限制包括，在第一個組合中接通的子域當(dāng)中，只有兩個子域可以在第二個組合中不接通。
3.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中的限制包括，在第一個組合中接通的子域當(dāng)中，只有一個子域可以在第二個組合中不接通。
4.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中一個第一子域在第一個組合中是接通的，并且在第二個組合中是不接通的，而一個第二子域在第一個組合中是不接通的，并且在第二個組合中是接通的，并且，其中該第一子域和該第二子域在時間上是相鄰的。
5.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中在一個感覺尺度上，可用亮度等級是大體均一地分布的。
6.權(quán)利要求5中所描述的方法，其中的感覺尺度大體是按函數(shù)L＝xγ定義的，其中L是感覺到的照度x是該集合中可用的亮度等級數(shù)r是2和3之間的一個恒定值。
7.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中，生成一組補充子域組合，以增加可用亮度等級數(shù)量，該補充集合沒有關(guān)于組合間變化的限制，原始集合和補充集合一起構(gòu)成總的可用亮度集合，其中，在一個圖像及其前面的圖像之間，確定該圖像中的一個物體或區(qū)域是否有運動，并且，其中，若出現(xiàn)運動，則從原始集合中選擇特定的子域組合，并從總的集合中為圖像中不屬于運動物體的像素挑選特定的子域組合。
8.權(quán)利要求1中所描述的方法，其中，生成一組補充子域組合，以增加可用亮度等級數(shù)量，該補充集合沒有關(guān)于組合間變化的限制，原始集合和補充集合一起構(gòu)成總的可用亮度集合，其中，在一個圖像及其前面的圖像之間，確定該圖像中的一個物體或區(qū)域是否有運動，并且，其中，若出現(xiàn)運動，則從原始集合中選擇特定的子域組合，并從總的集合中為圖像中不屬于運動物體的像素挑選特定的子域組合。
9.一個圖像處理單元(300)，用于在多個被稱為子域的時間期間內(nèi)，在一個顯示設(shè)備(406)上顯示一個圖像，其中，該顯示設(shè)備能夠在每個子域內(nèi)生成一個相應(yīng)的亮度等級，該圖像處理單元(300)包括存儲裝置(304)，用于存儲一組子域組合，該組中每個元素都對應(yīng)一個相應(yīng)的可用亮度級別，選擇裝置(310)，根據(jù)該圖像的一個特定像素的亮度值，從該組子域組合中選擇一個特定的子域組合，和發(fā)送裝置(312)，向顯示設(shè)備(406)發(fā)送所選子域組合的表達(dá)式，以顯示該特定像素，該設(shè)備的特征在于，在生成該集合時，限制代表第一可用亮度的第一個組合和代表下一個可用亮度的第二個組合間的子域的差別，該限制包括，在第一個組合中接通的子域當(dāng)中，只有有限數(shù)量的子域在第二個組合中是不接通的。
10.權(quán)利要求9中所描述的圖像處理單元(300)，其中，在該組亮度等級中，一個第一子域在第一個組合中是接通的，并且在第二個組合中是不接通的，而一個第二子域在第一個組合中是不接通的，并且在第二個組合中是接通的，并且，其中第一子域與第二子域在時間上是相鄰的。
11.權(quán)利要求9中所描述的圖像處理單元(300)，其中，可用亮度等級大體均一地分布在一個感覺尺度上。
12.一個用于顯示一個圖像的圖像顯示設(shè)備(400)，包括接收裝置(402)，用于接收一個代表該圖像的信號，一個權(quán)利要求9，10，11中所描述的圖像處理單元(404.300)，和一個顯示設(shè)備(406)，用于顯示該圖像。
全文摘要
一個用于處理一個圖像的圖像處理單元(300)，該圖像要在多個子域內(nèi)在一個等離子體顯示屏(406)上顯示，該圖像處理單元(300)具有存儲裝置(304)，用于存儲可用的作為亮度等級的子域組合集合，并包含選擇裝置(310)，用于從存儲裝置中為一個要顯示的像素選擇一個特定的組合。按照本發(fā)明，限制代表第一可用亮度的第一個組合和代表下一個更高亮度的第二個組合間的子域的差別，該限制包括，在第一個組合中接通的子域當(dāng)中，只有有限數(shù)量的子域在第二個組合中是不接通的。
文檔編號G09G3/28GK1615502SQ02801216
公開日2005年5月11日 申請日期2002年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者J·J·L·霍彭布勞沃斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司