專利名稱：處理像素的圖像處理單元和方法以及包括這種圖像處理單元的圖像顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個圖像處理單元，用于以多個子域處理顯示在一個顯示器面板上的圖像的像素，每個子域具有對應在該子域中產(chǎn)生的各自的亮度級的相應的加權(quán)，該圖像處理單元包括一個移動補償單元，其基于該第一像素的第一移動矢量和基于該特定子域的第一時間和一個參考時間之間的第一時間差指定分配第一像素的一特定子域的值到第二像素。
本發(fā)明還涉及以多個子域處理顯示在一個顯示器面板上的圖像的像素的方法，每個子域具有對應在該子域中產(chǎn)生的各自的亮度級的相應的加權(quán)，該圖像處理方法包括一個移動補償步驟基于該第一像素的第一移動矢量和基于該特定子域的第一時間和一個參考時間之間的第一時間差分配第一像素的一特定子域的值到第二像素。
本發(fā)明還涉及顯示一系列圖像的圖像顯示設備，包括-接收裝置，用于接收表示該圖像系列的信號；-圖像處理單元，用于以多個子域處理顯示在一個顯示器面板上的圖像的像素，每個子域具有對應在該子域中產(chǎn)生的各自的亮度級的相應的加權(quán)，該圖像處理單元包括一個移動補償單元，其基于該第一像素的第一移動矢量和基于該特定子域的第一時間和一個參考時間之間的第一時間差指定分配第一像素的一特定子域的值到第二像素；以及-顯示器面板，用于顯示圖像系列。
根據(jù)文章R.Van Dijk，T.Holtslag“Motion Compensation inPlasma Displays”Proceeding of the FifthInternational DisplayWorkshops，IDW 1998，pages 543-546，了解到在開始章節(jié)描述的該類型的方法。由于子域發(fā)光定標，在該文章中描述在目前等離子體顯示器面板上，干擾移動贗象被感覺出為動態(tài)不正顏色或偽顏色出現(xiàn)。該文章綜合許多被推薦來減小這些贗象的解決方案，例如改變被顯示域的順序；應用位或子域分離來分隔主要的子域；和用多個具有相等發(fā)光級的子域散射不正的顏色，其中由這些子域的不同組合產(chǎn)生相同發(fā)光等級。這些方法都無法消除問題的基本原因。它們僅試圖掩蓋在具有小的空間發(fā)光梯度的區(qū)域中的影響。該文章提供了移動贗象問題的一種分析。移動贗象其本身是由于觀察者眼睛對移動的跟蹤和被顯示的不同子域之間的時間差。由于跟蹤移動，應該在眼睛的一個位置上感覺出的不同子域在不同的位置上被感覺出，和鄰近像素的不同子域在視網(wǎng)膜上的同一位置累積并貢獻于感覺出的發(fā)光級而不是想要的發(fā)光級。當一個觀察者注視在一個移動目標上時，他將開始跟蹤該移動。該目標準確地保持在視網(wǎng)膜上的一個位置。由于該目標的速度，v→=(vx,vy),]]>移動某個距離同時跟隨該目標一定時間周期。當在一個等離子體顯示器面板上觀察這個相同的目標時，觀察位置由該目標的開始位置x→=(x,y),]]>和被觀察的子域 的時間差Δtn確定。當該移動由該觀察者跟蹤時，在該位置的觀察的亮度 由屏幕上的觀察位置確定。這取決于在位置 的子域 是否接通以及該子域的發(fā)光級WnL(x→)=Σn=1NSFn(x→+v→·Δtn)·Wn-----(1)]]>其中Δtn＝tn-to，子域n和參考時間to之間的時間差，和速度 用每場時間周期的像素表示。
文章“Motion Compensation in Plasma Disp1ays”還為移動贗象問題提供解決方案移動補償。移動補償能降低動態(tài)的不正的輪廓和出現(xiàn)偽顏色而不降低清晰度或丟失細節(jié)。移動補償試圖確定一個像素即一個圖像的部分的子域值的位置，即在該顯示器面板上在該子域時間觀察的位置和在被見到的位置準確跟蹤的一個圖像部分。從等式1可推出空間偏移d→n=(dxn,dyn)]]>必須對每個子域 給定，以便能在正確位置放置這些子域，從而導致亮度L(x→)=Σn=1NSFn(x→+v→·Δtn-d→n)·Wn------(2)]]>為了避免贗象 選擇為d→n=v→·Δtn-d→ne-----(3)]]>其中d→n=(dxn,dyn)]]>是在水平和垂直方向的位移，被舍入到整數(shù)值，和d→ne=dxne,dyne]]>是舍入誤差。一個子域必須在整數(shù)像素上，即顯示器面板的單元上移位，因為不存在一個單元的部分能被接通或斷開。對一個特定的像素，該單元被接通或斷開。對考慮的一部分不可能接通該單元是由于這樣一個事實，即正確的位置并不完全同該特定像素相一致。缺陷在于由于移動不能完全補償，而保存了剩余誤差。因此仍然感覺到以上提及的某些移動贗象，如同動態(tài)不正顏色或偽顏色出現(xiàn)。
本發(fā)明的第一個目的在于提供在開始章節(jié)中描述類型的具有改善降低移動贗象的圖像處理單元。
本發(fā)明的第二個目的在于提供在開始章節(jié)中描述類型的降低移動贗象的方法。
本發(fā)明的第三個目的在于提供在開始章節(jié)中描述類型的以改善降低移動贗象的圖像顯示設備。
實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的在于該圖像處理單元進一步包括-第一亮度計算裝置，用于基于第一移動矢量和目前子域的加權(quán)計算該目前子域?qū)Φ谝幌袼氐呢暙I；以及-判別裝置，用于基于一個目標亮度級和該目前子域的貢獻判定該第一像素是否在該目前子域中觸發(fā)。
通過確定即在早期處理的子域中對該第一像素已實現(xiàn)的亮度級并使用關于哪些子域仍不得不進行處理的了解，按本發(fā)明的圖像處理單元使一個可實現(xiàn)的和果斷判定為該第一像素是否必須在該目前子域中觸發(fā)。通過回送和建立考慮在先子域中的舍入誤差，其中，子域，特定子域?qū)嶋H上已被觸發(fā)。尤其，本發(fā)明是基于這樣的洞察力，即每個子域提供一個新的機會選擇被處理子域的可能的組合，使得所要求的亮度級盡可能接近。
據(jù)文章M.A.Klompenhouwer，G.de Haan“optimally ReducingMotion Artifacts in plasma Displays，”SID 2000，pages 388-391，描述了另外一種本身避免舍入誤差的移動補償?shù)姆椒?。在該文章中描述了對在一個子域中的每個像素計算亮度，即對于所有在先處理的子域“觀看”沿該移動矢量計算的目前子域像素。一個子域像素是相應于一個子域中一個像素位置的一個暫時的空間目標?；谶@些子域內(nèi)插和在那個移動矢量上必須形成的內(nèi)插亮度，將判定目前子域像素是否應當接通。必須形成的亮度是在由在該參考時間的一個移動矢量所確定的一個位置上的亮度的內(nèi)插。這是對于所有顯示中的像素和對于每個連續(xù)的子域要進行的。計算順序是從左到右和從頂部到底部以及始于最高發(fā)光級。對一個特定子域要求的子域內(nèi)插數(shù)取決于已經(jīng)建立的子域的總量。該方法的缺陷是為計算一個圖像的移動補償?shù)淖佑?，要求處理操作例如?nèi)插，存儲器訪問總量。在按現(xiàn)有技術的圖像處理單元中，對一個特定子域所要求的子域內(nèi)插的數(shù)目與已建立的子域的總量無關。
按本發(fā)明的圖像處理單元的一個實施例進一步包括-第一儲存裝置，用于儲存該第一像素的要求的亮度級；-第二亮度計算裝置，只要有，用于基于早期處理的子域計算累積的亮度級；以及-第三亮度計算裝置，只要有，基于累積亮度級和所要求的亮度級用于計算在目前的和后續(xù)的子域中產(chǎn)生的目標亮度級。
第一儲存裝置和第三亮度計算裝置可以組合到一個倒計數(shù)裝置，其可儲存目標亮度級。這不影響本發(fā)明的原理。
配置按本發(fā)明的圖像處理單元的實施例按該子域降低加權(quán)的順序處理該子域。通過按降低子域加權(quán)的順序進行處理，可容易達到所要求的亮度級，并在以后處理的子域中的不能校正的某個子域中不運行過調(diào)的風險。
配置按本發(fā)明的圖像處理單元的一個實施例只處理一部分子域。該圖像處理單元之所以是靈活的乃是因為它不是必須處理全部子域，而是要處理最重要的子域。它能應用只對最高子域進行的判定的處理。如果最高子域已被處理，則剩余的目標亮度能被限制到在0和還未處理的子域加權(quán)和之間的值并使用查找表分配受限制的目標亮度到剩余的較低的子域。特別對于亮的區(qū)域，這將減小要求的處理的能力，但仍改進了移動圖像的質(zhì)量。還可能只對可能要求所要求的亮度級的子域應用判定處理。例如這意味著對于低要求的亮度級，可以跳過具有最高加權(quán)的子域。而只對具有較低加權(quán)的子域必須計算貢獻。
在按本發(fā)明的圖像處理單元的一個實施例中，配置第一亮度計算裝置基于下列方面通過確定該第一像素的像素復蓋范圍計算目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I-在第一方向的一個距離和第一方向的舍入距離之間的第一偏移，以及基于該第一像素的第二移動矢量和基于在該目前子域的一目前時間和參考時間之間的第二時間差的第一方向的距離；以及
-在第二方向的一個距離和第二方向的舍入距離之間的第二偏移，以及基于該第一像素的第二移動矢量和基于在該目前子域的該目前時間和參考時間之間的第二時間差的第二方向的距離，該第一方向與第二方向交叉。第一方向可以是基本水平的，而第二方向可以基本垂直的，或反過來也一樣。一個子域像素不僅僅貢獻于其參考像素，而且還貢獻于該參考像素的鄰接像素。該參考像素可相應該移動矢量的起點，即該特定像素。為校正剩余誤差不得不計算子域像素對參考像素的貢獻。貢獻是基于一個復蓋范圍和該子域加權(quán)。基于貢獻判定一個特定子域像素是否應當被接通或斷開。
在按本發(fā)明的該圖像處理單元的一個實施例中，該第一亮度計算裝置配置來借助一個查找表確定第一像素的像素復蓋范圍。該像素復蓋范圍基于兩個值水平偏移和垂直偏移。這些值在一個已知域中。沒有大的精度損失，這些值可被截短到形成一個LUT的條目的有限的一組值。該LUT的優(yōu)點是降低所要求的處理能力。也可能限定包括子域不同加權(quán)的LUT作為額外的條目。用這樣的LUT可直接計算貢獻。
在按本發(fā)明的圖像處理單元的一個實施例中，配置判定裝置來考慮對鄰接像素進行的判定。如果一個顯示器面板的一個單元發(fā)出的光比所要求的小，則能通過由鄰接單元發(fā)出很多的光來部分地補償，但是這種補償是有限的。配置該圖像處理單元以防止像素接通像素斷開的組合。換言之，最好是在圖像中的均勻區(qū)域的情況下該鄰接單元發(fā)出基本上相互相等的光量。按本發(fā)明的該圖像處理單元的實施例的特征在于指定該圖像處理單元考慮與同時尋址具有相等數(shù)據(jù)的顯示器面板的鄰接像素相關的限制。
根據(jù)文章J.Hoppenbrouwers etal“Address Time reductionin PDPs by means of Partial Line Doubling”，SID 2001，公開了一種技術，稱為部分行加倍(PLD)。該技術能減小尋址一個等離子顯示器面板(PDP)所需要的總時間，從而能增加總的持續(xù)時間并由此增加該PDP的峰值亮度。其構(gòu)思是同時尋址兩個具有相同數(shù)據(jù)的鄰接行(“行加倍”)，但僅用于最低有效子域(因而“部分”)。因此，存在與用于這些鄰接像素的子域相關的限制。如果一個特定像素對于一個特定子域是接通的，則對于那個特定的子域而言，一個鄰接的像素必須也是接通的。一般地，判定第一像素是否在該目前子域中被觸發(fā)不僅僅基于目標亮度級，而且基于用于那個第一像素計算的目前子域的貢獻。該判定還能取決于用于將被同時編址的鄰接像素計算的類似值。只要考慮哪些子域是不能同時編址的，則該判定并不取決于該后者的值。按本發(fā)明的圖像處理單元的某些實施例有可能考慮這些限制。不同的亮度計算裝置，儲存裝置和判定裝置能適于執(zhí)行它們的用于多個像素的任務，或包括上述類型的附加裝置。然而基于目前子域的貢獻的判定原理保持相同。額外的方面在于對于一個特定像素的判定具有直接的對一個鄰接像素的影響。據(jù)文章R.Van Woudenberg etal.“Application of Partial line Doulling for DuplicatedSulfield Schemes”，Proceedings IPW 2001，它公開了不同類型的部分行加倍是可能的。可連接鄰接的像素但是有選擇性地存在另外的像素處在兩個鄰接像素之間。除了公開了可限定多組相關的和/或獨立的子域之外，例如第一獨立子域組包括最高有效子域，第二獨立子域組包括最低有效子域和第三相關子域組包括剩余的子域。
在按本發(fā)明的圖像處理單元的一個實施例中，配置該判定裝置以從一組可能的子域組合中選擇一個子域組合以便判定在目前子域中是否觸發(fā)該第一像素。有可能隨著若干子域組合產(chǎn)生一個預定的亮度級。對于具有多個可能的子域組合的組存在著若干理由例如減少大面積閃爍，或者減少對移動矢量場中的誤差的靈敏度，通過能從一組可能的組合中選擇一個優(yōu)先的子域組合減少這些類型的誤差。
達到本發(fā)明的第二目的在于該圖像處理方法進一步包括-第一亮度計算步驟，基于該目前子域的第一移動矢量和加權(quán)計算一個目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I；以及-判定步驟，基于該目前子域的一目標亮度級和貢獻，判定該第一像素在目前子域中是否被觸發(fā)。
達到本發(fā)明的第三目的在于圖像處理單元進一步包括-第一亮度計算裝置，用于基于該目前子域的該第一移動矢量和加權(quán)計算一個目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I；以及-判定裝置，用于基于該目前子域的一個目標亮度級和貢獻判定該第一像素在目前子域中是否被觸發(fā)。
根據(jù)和將要說明的關于以下描述的實施和實施例并參照附圖，按本發(fā)明的圖像處理單元，圖像顯示設備和該圖像處理方法的這些和其他方面將成為顯而易見的，其中

圖1示意地表示具有8個子域的一個場周期；圖2A示意地表示定位在一個移動矢量上的子域像素，具有相互相等坐標；圖2B示意地表示定位在一個移動矢量上的子域像素，具有交叉通過該子域像素中心的移動矢量；圖2C示意地表示定位在一個移動矢量上的子域圖像；具有不交叉通過該子域像素中心的移動矢量；圖3示意地表示基于按現(xiàn)有技術的移位子域值的移動補償?shù)母拍?；圖4示意地表示按本發(fā)明的一個子域像素對四個參考像素的貢獻；圖5示意地表示三個子域像素對一個特定參考像素的貢獻；圖6A示意地表示一個圖像處理單元；圖6B示意地表示包括一個LUT用于確定復蓋范圍的一個圖像處理單元；圖6C示意地表示配置來從一組可能的子域組合中選擇一個子域組合的圖像處理單元；圖6D示意地表示配置來考慮與同時尋址具有相等數(shù)據(jù)的顯示器面板的鄰接像素相關的限制；圖7表示一個圖像顯示設備的元件；以及圖8示意地表示移動補償?shù)膬蓚€部分。
相應參考數(shù)字具有相同含義。
圖1示意地表示具有8個子域的一個場周期102。場周期102是其中在該顯示器面板上顯示單個圖像的周期。在該例中，該場周期102由8個子域104-118組成。在例如一個子域108中，該顯示器面板的一個單元可接通以產(chǎn)生適量的光。每個子域104-118隨著例如一個擦除狀態(tài)120開始，其中所有單元的存儲器被同時擦除。在該子域中的下一個狀態(tài)是例如尋址狀態(tài)122，其中為發(fā)射光而被接通的單元被加以調(diào)整。接著，在該子域的第三狀態(tài)124，其稱為持續(xù)狀態(tài)，持續(xù)脈沖施加到該單元。這使該單元被編址，以便在該第三狀態(tài)期間發(fā)光。這些狀態(tài)的組織方式表示在圖1中，在那里時間從左到右進行。還表示對不同子域的時間t0-t7的瞬間。因此在該例中子域0是第一子域，接著依次各為子域2，4，6，7，5，3，1。要指出的是在相同的顯示器面板中子域以擦除狀態(tài)結(jié)束，而不是以它開始。對于某些子域方案也可以不存在擦除狀態(tài)。然而對于按任一種情況應用的本發(fā)明而言這是不重要的。
圖2A表示子域像素的四個矩陣202-208，一個子域像素是相應一個子域中一個像素位置的暫時空間目標。這樣的一個矩陣202-208的每一個元件相應于一個子域像素210-216。一個子域像素可具有出自兩個值的一個接通或斷開。觀察到的亮度由子域像素210-216的值確定。這意味著相應的單元在子場周期內(nèi)依次為接通斷開。圖2A示意表示定位在等于零的即不移動的一個移動矢量上的子域像素210-216。這些子域像素210-216的坐標是相互相等的。
圖2B示意地表示定位在不等于零的一個移動矢量201上的子域像素210，218，220和224。該移動矢量201通過這些子域像素的中心橫穿該子域像素210，218，220和224。當移動由觀察者跟蹤時，在一個位置的被觀察的亮度由屏蔽上被觀察的位置所確定子域像素210，218，220和224。在該情況下移動能完全通過應用整偏移補償。這意味著基于該第一像素的移動矢量201和基于例如特定子域204和例如一個參考子域202之間的一個第一時間差分配一第一像素的特定子域的一個值到一第二像素。還參見圖3用于說明基于偏移的移動補償。分配的效果在于該第一像素的特定子域的該值確定在該特定子域中相應于該第二像素的顯示器面板的單元是否將發(fā)光或不發(fā)光。
圖2C示意地表示定位在一個移動矢量201上的子域像素210，218，226和228。該移動矢量201并不通過這些子域像素的中心橫穿該子域像素210，218，226和228。在該情況下移動只能部分地通過應用整偏移補償。因此保持一個殘留誤差。這由這樣的事實所引起，即子域像素210，218，226和228不僅僅貢獻于它們的參考像素，而且貢獻于該參考像素的鄰接像素。一個參考像素相應于該移動矢量的始端。為校正該殘留誤差不得不計算不同子域像素對該參考像素的貢獻?；谠撠暙I判定一個特定的子域像素是否應該接通或斷開。
圖3示意地表示基于子域像素322-330的移位值進行移動補償?shù)母拍睢＿@是按現(xiàn)有技術的情況。在X軸302上指示參數(shù)時間。在X軸302上表示對不同子域的時間瞬間SF0-SF7。Y軸表示子域像素的位置312-320。移動矢量306表示一個特定像素即隨時間變化的一個圖像的部分的移動。位置312相應參考位置。在該位置上應定位該特定像素的不移動的所有子域像素。為應用移動補償，移位子域像素的值子域像素的值分配到其他子域像素。例如子域像素324的值移位一個像素到達位置314而分配到子域像素326。子域像素326和其他的子域像素也被移位。子域像素328被移位三個像素位置到位置318。但是該應用的移位322大于實際移位308，如像從移動矢量306和SF5和SF0之間的時間差導出的那樣。不正確的移位的效應在于在該參考像素的一側(cè)產(chǎn)生強光，而在另一側(cè)產(chǎn)生弱光，由此導出各自鮮明的黑點。或許可能更好，如果該子域像素未被接通。
圖4示意地表示一個子域像素412對四個參考像素402-408的貢獻。該貢獻的概念是本發(fā)明一個主要的方面。該貢獻基于水平偏移424，垂直偏移422和該子域的加權(quán)。水平偏移424和垂直偏移422確定了子域像素412相對參考像素402的復蓋范圍420。對于鄰接參考像素404-408，復蓋范圍414，416和418能因此被計算。
圖5示意地表示三個子像素510-514對一個特定參考像素502的貢獻。在圖5中能看出每個子域的水平偏移和垂直偏移不同。這將導致對不同子域的復蓋范圍也是不同的。
圖6示意地表示按本發(fā)明的一個圖像處理單元600包括-第一儲存裝置602，用于儲存像素要求的亮度級。該儲存裝置602還被配置來接收在該圖像處理單元600的輸入連接端618提供的輸入信號；-移動估算器404，配置來計算用于該像素的移動矢量；-第一亮度計算裝置608，用于基于目前子域的第一移動矢量和加權(quán)計算該目前子域?qū)Φ谝幌袼氐呢暙I；-第二亮度計算裝置612，用于基于早期處理的子域計算累積的亮度級，如果有的話；-第三亮度計算裝置616，用于基于該累積的亮度級和要求的亮度級計算在目前的和后續(xù)的子域中產(chǎn)生的目標亮度級，如果有的話；-判定裝置614，用于基于目前子域的目標亮度級和貢獻判定在目前子域中的第一像素是否被觸發(fā)。有選擇地配置該判定裝置614考慮對鄰接像素進行的判定；以及-移動補償單元617，用于分配子域像素的值到另外的子域像素。在圖3中公開了該分配單元617的原理。
以下將借助于用表1和2說明的兩個例子描述圖像處理單元600的工作。按減小子域的加權(quán)的順序處理該子域。表1和2說明對一個特定像素不同的亮度級隨時間的變化。在兩表中說明子域一個接一個地進行處理時間0，1，2，...6。表1和2第二到第五列表示不同的亮度級要求的，目前子域的貢獻，累積的，各自下一周期的目標亮度級。表1和2最后6列提供關于子域的信息。該后6列的第二行提供子域的標識SF1-SF6。該后6列的第三行提供子域加權(quán)1，2...6。該后6列的第四行提供復蓋范圍值。在表1中這些值都等于1。這意味著不存在移動或“整數(shù)”移動參見圖2A和圖2B。在表2中這些值都小于1參見圖2C。對于兩種情況，一個特定像素的所要求的亮度級等于12。
首先描述表1的例子。在時間＝0，相應于初始狀態(tài)，無子域被進行處理。在時間＝1，子域SF6已被處理。子域SF6是第一子域，因為它具有最高的子域加權(quán)。子域SF6的貢獻是6，即SF6的子域加權(quán)乘上復蓋范圍等于6。累積值已變成6，和仍然是6起作用，即目標亮度等于6。在時間＝2子域SF5已被處理。子域SF5的貢獻是5，即SF5的子域加權(quán)乘上復蓋范圍等于5。累積值已變成11，而仍然是1起作用，即目標亮度等于1。在時間＝3，子域SF4已被處理。子域SF4的貢獻為4。該貢獻太大。判定單元判定對于該特定子域像素該子域SF4必須斷開?？梢宰鞒鲞@個判定，僅僅只要它仍可能達到該目標亮度級。這取決于仍然被處理的子域。累積值保持11，而且標亮度保持1。該處理對下一個后續(xù)子域繼續(xù)。并且對于該特定子域像素子域SF3和SF2將被斷開。在時間＝6，子域SF1已被處理。子域SF1的貢獻為1。累積值變成12，和目標亮度等于0。能在該表的最后一行發(fā)現(xiàn)該特定像素的最后得到的子域組合“110001”。該字是對移動補償單元617的輸入。用該子域組合可以產(chǎn)生所要求的光量。
表1
其次將描述表2例子。在時間＝0，無子域已被處理。在時間＝1，子域SF6已被處理。子域SF6的貢獻是5.4，即SF6的子域加權(quán)乘上復蓋范圍等于5.4。累積值已變成5.4，和仍然是6.6起作用，即目標亮度等于6.6。在時間＝2，子域SF5已被處理。子域SF5的貢獻是3.5。累積值已變成8.9，和目標亮度等于3.1。在時間＝3，子域SF4已被處理。子域SF4的貢獻為2。累積值已變?yōu)?0.9，和仍然是1.1起作用。在時間＝4，子域SF3已被處理。子域SF3的貢獻為2.4，該貢獻過大。判定單元判定對該特定子域像素子域SF3必須斷開。累積值保持10.9，和仍然是1.1起作用。對該后續(xù)子域處理繼續(xù)進行。同樣對該特定子域像素子域SF1將被斷開。在時間＝6，所有子域已被處理。累積值已變成12.1，和目標亮度等于-0.1。這意味著對于該特定像素少量的位將發(fā)射出過多的光。在表2的最后行將發(fā)現(xiàn)該特定像素的最后的子域組合“111010”。該字是對移動補償單元617的輸入。用該子域組合能基本產(chǎn)生所要求的光量。
表2
表1和2說明對一個特定像素亮度級隨時間的變化。描述判定每個子域像素接通或斷開。該判定是基于被計算作中間結(jié)果的不同的亮度級。在圖4和圖5中描述一個子域像素可貢獻于不只一個參考像素。一個子域像素貢獻的實際參考像素數(shù)由水平偏移和垂直偏移確定。參見以下表3。
表3
這意味著當判定一個特定子域像素被接通時，接收該特定子域像素的貢獻的鄰接像素的不同的亮度級也必須加以更新。而且該判定自身受到鄰接像素的不同的亮度級的影響。為進行判定，要求用下列參數(shù)將誤差函數(shù)減至最小-參考像素的目標亮度；-目前子域的貢獻；-那些仍然需要處理的后續(xù)子域的子域加權(quán)；以及-已處理的子域像素的判定；圖6B示意地表示一個圖像處理單元601，包括一個LUT610，即一個查找表，用于確定復蓋范圍。第一亮度計算裝置608包括一個確定像素復蓋范圍的查找表。一個查找表的例子具有兩個條目水平偏移和垂直偏移。在表4中提供了這樣一個LUT的一部分。水平偏移和垂直偏移列表在該表的第一和第二列中。第三列列表輸出該復蓋范圍。該表相應1/4像素的舍入誤差的校正精度。最優(yōu)選是1/8像素的舍入誤差的校正精度或更高的校正精度。
表4
圖6C示意地表示一個圖像處理單元603，它配置來從一組可能的子域組合中選擇一個子域組合。判定裝置614配置來包括優(yōu)選的子域組合的信息，以判定該特定的像素是否在目前子域中被觸發(fā)。該信息儲存在一個查找表606中。在該查找表606中可發(fā)現(xiàn)哪些子域組合是可能達到預定的亮度級，優(yōu)選的組合被顯示?？赡艽嬖陬~外的限制，例如如果某些子域已被處理。在表5中給出說明由這樣的一個查找表606提供的數(shù)據(jù)的例子。在第一列中例出所要求的亮度級。在上下文中“所要求的”意味著或“所期待的”，或“目標”。第二列表示相對“1”和“0”，組合是否為優(yōu)選的。其他列表示相對“1”和“0”，相應的子域是否應該接通或斷開。
表5
圖6D示意地表示一個圖像處理單元604，它被配置來考慮與具有相等數(shù)據(jù)的顯示器面板的同時尋址的鄰接像素相關的限制。與連同圖6A描述的圖像處理單元600相比較的主要差別在于該圖像處理單元605包括一個判定裝置614，基于該目前子域的多個目標亮度級和貢獻，判定多個像素是否在該目前子域中被觸發(fā)。換言之，該判定裝置614被配置來考慮對鄰接像素的影響。另外的差別在于亮度計算裝置608，612和616被設計來計算對多于4個像素的不同的貢獻和等級至少對6個像素或甚至8個像素。
下面將通過一個例子描述圖像處理單元605的工作，該例子是在表6A和表6B中所說明的。該例子看起來類似于表1中所說明的例子。主要差別在于在該情況中對于某些子域像素該判定將同時進行它們是否必須接通或斷開。在該實施例中僅三個最低有效子域是相關的。因此在子域1，2和3期間接通該第一像素是不可能的，如果不接通第二像素的話，反之亦然。但是，對于三個最高有效子域?qū)ⅹ毩⒌剡M行這種判定。為使誤差最小應充分應用這些最高有效子域的獨立性。為簡化起見，對于所有子域像素復蓋范圍等于1。對第一像素要求的亮度等于14，而對第二像素為12。
在時間＝0，相應于初始狀態(tài)，無子域已被處理。在時間＝1子域SF6已被處理。子域SF6是第一子域，因為它具有最高子域加權(quán)。子域SF6的貢獻是6，即SF6的子域加權(quán)乘上復蓋范圍等于6。對于子域SF6，該第一像素將被接通。第一像素的累積值變成6，和仍然是8起作用。但是對于子域SF6，第二像素將不被接通。第二目標亮度保持12。在時間＝2子域SF5已被處理。已被判定對于子域SF5第一和第二像素兩者不得不被接通。第一目標亮度已變成3和第二目標亮度已變成7。在時間＝3子域SF4已被處理。只有第二像素將被接通，導致目標亮度3。對于該第一像素子域SF4的貢獻很大。而對該第一像素判定單元已判定對子域SF4它將不被接通。該判定僅在只要它仍有可能達到該目標亮度級時才能進行。這依賴于仍然被處理的子域。第一累積值保持11。對下一個子域，這種處理將繼續(xù)。同樣在子域SF3期間兩個像素將被斷開。在時間＝5子域SF2已被處理。子域SF2的貢獻是2。兩個像素將被接通。對子域1同樣進行。對于該像素的最后的子域組合能夠在表6A的最后行找到“110011”同樣表6B為“010011”。這些字是對移動補償單元617的輸入。用這些子域組合，合適的光量能由兩個像素產(chǎn)生。該例表示通過選擇兩個像素的最高有效子域的不同的子域值能發(fā)出正確的光量。
表6A
表6B
圖7表示按本發(fā)明的圖像顯示設備700的元件。該圖像顯示設備700具有一個接收裝置702，用于接收代表被顯示圖像的信號。該信號可以是一個經(jīng)天線或電纜接收的廣播信號，但是也可以是來自像VCR(錄像機)或數(shù)字通用盤(DVD)這樣的存儲設備的信號。該圖像顯示設備700還具有圖像處理單元600，601，603，用于處理圖像，以及一個顯示器面板706，用于顯示該已處理的圖像。顯示器面板706是按子域驅(qū)動的類型的面板。圖像處理單元600，601，603如結(jié)合圖6A，6B或6C描述那樣進行實施。
圖8示意表示由如在圖6A，6B和6C中所描述的圖像處理單元600，601，603執(zhí)行的移動補償?shù)膬蓚€部分816，818；-在“預校正部分”816中對圖像802確定子域像素的值。換言之，對每個像素確定合適的子域組合。該“預校正部分”包括結(jié)合圖6A，6B和6C中所描述的步驟。該“預校正部分”的結(jié)果是儲存不同子域的子域像素的值的2維陣列804-808。
-在“偏移部分”818中對另外的子域像素分配子域像素值。例如子域像素822的值被偏移一個像素位置并被分配到子域像素820。圖3中描述該“偏移部分”。
若干處理序列是可能的。這與儲存中間結(jié)果的可利用的存儲器相關。例如可能-預校正整個圖像802和儲存圖像802的所有“預校正的”子域804-808的所有子域像素的值。之后在一第二部分中所有偏移被應用于一個圖像的所有子域“預校正的”804-808的所有子域像素。繼之以對不同“偏移的”子域810-814的發(fā)光。
-部分地預校正和儲存一個特定的“預校正的”子域的所有子域像素值，例如圖像802的804。之后，在一第二部分中所有偏移被應用于該特定“預校正的”子域804的所有子域像素。繼之以對該特定的“偏移的”子域的發(fā)光。
-僅預校正圖像802的一部分和儲存該圖像802的一部分的一特定“預校正的”子域804的某些子域像素的值。之后，在一第二部分中偏移被應用于那個子域804的某些子域像素。該偏移操作的結(jié)果被緩沖。在整個子域例如810處理之后，將跟隨對該子域810發(fā)光。
應指出上述實施例說明而不是限制本發(fā)明和本專業(yè)的技術人員將能設計另外的實施例而不偏離附加權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中任何放置在圓括號之間的參考符號不應構(gòu)成為對權(quán)利要求的限制。字‘comprising’不排除存在未列入權(quán)利要求中的元件或步驟。在一個元件前的字“a”或“an”并不排除存在多個這樣的元件。本發(fā)明能借助包括若干不同元件的硬件和借助一個合適的編程計算機來實施。在該單元中權(quán)利要求列舉若干裝置，若干裝置可以用一個硬件和相同的硬件產(chǎn)品實施。
權(quán)利要求
1.一個圖像處理單元(600)，用于處理以多個子域顯示在一個顯示器面板(706)上的一個圖像的像素，每個子域具有相應于在該子域中產(chǎn)生的相應的亮度級的相應的加權(quán)，設計的該圖像處理單元包括一個移動補償單元(617)，基于第一像素的一第一移動矢量和基于特定子域的一第一時間和一參考時間之間的一第一時間差，分配一第一像素的一特定子域的一個值到一第二像素，其特征在于該圖像處理單元還包括-一第一亮度計算裝置(608)，用于基于第一移動矢量和目前子域的加權(quán)計算目前子域?qū)Φ谝幌袼氐呢暙I；以及-一判定裝置(614)，用于基于一目標亮度級和該目前子域的貢獻判定該第一像素是否在該目前子域中觸發(fā)。
2.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(600)，其特征在于還包括-一第一存儲裝置(602)，用于儲存該第一像素的一要求的亮度級；-一第二亮度計算裝置(612)，用于基于早期處理的子域計算累積亮度級，如果有的話；以及-一第三亮度計算裝置(616)，用于基于該累積亮度級和要求的亮度級計算在該目前的和后續(xù)的子域中產(chǎn)生的目標亮度級，如果有的話。
3.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(600)，其特征在于配置來以降低該子域加權(quán)的順序處理該子域。
4.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(600)，其特征在于配置來僅處理該子域的一部分。
5.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(600)，其特征在于該第一亮度計算裝置(608)被配置來通過確定該第一像素的像素復蓋范圍計算目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I，其基于-在第一方向的一距離和在第一方向的一舍入距離之間的一第一偏移(424)，以及基于該第一像素的一第二移動矢量和基于該目前子域的一目前時間和該參考時間之間的一第二時間差的第一方向的距離；以及-在第二方向的一距離和在第二方向的一舍入距離之間的一第二偏移(422)，以及基于該第一像素的第二移動矢量和基于該目前子域的該目前時間和該參考時間之間第二時間差的第二方向的距離，該第一方向和該第二方向交叉。
6.如權(quán)利要求5的圖像處理單元(601)，其特征在于該第一亮度計算裝置(608)被配置來借助一個查找表(610)確定第一像素的像素復蓋范圍。
7.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(600)，其特征在于該判定裝置(614)被配置來考慮對鄰接像素進行判定。
8.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(603)，其特征在于該判定裝置(614)被裝置來從一組可能的子域組合選擇一個子域組合以判定該第一像素是否在該目前子域中被觸發(fā)。
9.如權(quán)利要求1的圖像處理單元(605)，其特征在于該圖像處理單元被配置來考慮在相等數(shù)據(jù)情況下與同時尋址顯示器面板(706)的鄰接像素相關的限制。
10.一種處理以多個子域顯示在一個顯示器面板上的一個圖像的像素的方法，每個子域具有相應在該子域中產(chǎn)生的相應的亮度級的相應的加權(quán)，該方法包括一個移動補償步驟，基于該第一像素的第一移動矢量和該特定子域的一第一時間和一參考時間之間的一第一時間差分配一第一像素的一特定子域的一值到一第二像素，其特征在于該方法還包括-第一亮度計算步驟，基于第一移動矢量和該目前子域的加權(quán)計算一目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I；以及-判定步驟，基于一目標亮度級和該目前子域的貢獻判定該第一像素是否在該目前子域中被觸發(fā)。
11.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于該方法還包括-儲存步驟，儲存該第一像素的一要求的亮度級；-第二亮度計算步驟，基于早期處理的子域計算該累積的亮度級，如果有的話；以及-第三亮度計算步驟，基于該累積的亮度級和該要求的亮度級計算在該目前的和后續(xù)的子域中產(chǎn)生的一目標亮度級，如果有的話。
12.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于按降低子域加權(quán)的順序處理該子域。
13.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于僅處理該子域的一部分。
14.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于在該第一亮度計算步驟中，該目前子域?qū)Φ谝幌袼氐呢暙I是通過確定該第一像素的一像素復蓋范圍計算的，其基于-在第一方向的一距離和第一方向的一舍入距離之間的第一偏移，以及基于該第一像素的一第二移動矢量和基于該目前子域的一目前時間和該參考時間之間的一第二時間差的第一方向的距離；以及-在第二方向的一距離和第二方向的一舍入距離之間的第二偏移，以及基于該第一像素的第二移動矢量和基于該目前子域的該目前時間和該參考時間之間的該第二時間差的第二方向的距離，該第一方向與該第二方向交叉。
15.一個圖像顯示設備(700)，用于顯示一系列圖像，包括-接收裝置(702)，用于接收表示該圖像系列的信號；-圖像處理單元(600)，用于處理以多個子域顯示在一顯示器面板上的圖像的像素，每個子域具有相應在該子域中產(chǎn)生的相應的亮度級的相應的加權(quán)，該圖像處理單元包括一個移動補償單元，基于該第一像素的第一移動矢量和基于該特定的子域的一第一時間和一參考時間之間的第一時間差設計來分配一第一像素的一特定子域的一值到一第二像素，以及-顯示器面板，用于顯示圖像系列，其特征在于該圖像處理單元還包括-第一亮度計算裝置(608)，用于基于該第一移動矢量和該目前子域的加權(quán)計算一目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I；以及-判定裝置(614)，用于基于一目標亮度級和該目前子域的貢獻判定該第一像素是否在該目前子域中被觸發(fā)。
16.如權(quán)利要求15的圖像顯示設備(700)，其特征在于該圖像處理單元還包括-第一儲存裝置(602)，用于儲存該第一像素的一要求的亮度級；-第二亮度計算裝置(612)，用于基于早期處理的子域計算一累積的亮度級，如果有的話；以及-第三亮度計算裝置(616)，用于基于該累積的亮度級和該要求的亮度級計算在該目前的和后續(xù)的子域中產(chǎn)生的目標亮度級。
17.如權(quán)利要求15的圖像顯示設備(700)，其特征在于該第一亮度計算裝置被配置來通過確定該第一像素的一像素復蓋范圍計算該目前子域?qū)υ摰谝幌袼氐呢暙I，其基于-在第一方向的一距離和第一方向的一舍入距離之間的第一偏移(424)，以及基于該第一像素的一第二移動矢量和基于該目前子域的一目前時間和該參考時間之間的一第二時間差的第一方向的距離；以及-在第二方向的一距離和第二方向的一舍入距離之間的第二偏移(422)，以及基于該第一像素的該第二移動矢量和基于該目前子域的該目前時間和該參考時間之間的該第二時間差的第二方向的距離，該第一方向與該第二方向交叉。
全文摘要
指定圖像處理單元(603)執(zhí)行移動補償，該圖像處理單元用于以多個子域處理顯示在一個顯示器面板(702)上的圖像的像素。該移動補償在可分成多個步驟的兩部分中執(zhí)行。在一個預補償部分(816)中，確定最佳的子域組合用于該圖像的像素，即確定哪些子域像素應當是接通(ON)的和哪些子域像素應當是斷開(Off)的。移動矢量就是用于此目的。該預補償部分主要用于補償?shù)诙糠?818)固有的誤差用一個分立的像素位置數(shù)(322)移位子域像素，即使該實際的換算(308)不等于達到分立的像素位置數(shù)(322)的程度。
文檔編號G09G3/36GK1535455SQ02812394
公開日2004年10月6日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者R·范迪克, R 范迪克 申請人:皇家菲利浦電子有限公司