CN100419824C - 通过利用特定边界编码处理视频数据的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

对于PDP边界处的某些特定视频电平,出现响应保真度问题。原因是PDP面板边界处的某些单元没有被完全闭合,并且当切换为通时会污染邻近的断开的单元。因此,建议以特定方式编码边界区域的视频电平。具体地,对于代码内的临界子场,禁止在2个二进制1之间插入二进制0。由此,避免了临界子场的邻近单元为导通和断开。优选地,在平均功率管理(2)的控制下,进行特定边界编码,并且通过抖动(6)来重建未使用的码字。

Description

通过利用特定边界编码处理视频数据的方法与设备
技术领域
本发明涉及一种下述的方法:其通过提供具有从预定数目的视频电平中选择的视频电平的视频数据、利用相应数目的码字编码所述预定数目的视频电平、以及根据所述码字照亮所述显示屏幕中心区域的像素,来处理将在在显示屏幕上显示的视频数据。
另外,本发明涉及处理视频数据的相应设备。
背景技术
对于上一代CRT显示器,为了改进其图像质量进行了大量工作。因此,如等离子的新技术必须提供至少与标准CRT技术一样好、甚至更好的图像质量。对于电视的消费者来说,高对比度是给定显示器高主观图像质量的一个主要因素。暗室对比度被定义为屏幕最大亮度(白峰值)与黑电平之间的比例。目前,在等离子显示器面板(PDP)上,对比度值低于CRT所达到的对比度。
该限制依赖于两个因素:
对于给定功耗,屏幕亮度受限于通常低于CRT的面板功效(panelefficacy)的面板功效。但是,在近几年来PDP功效得到持续的提高,以改进对比度。
PDP屏幕的黑电平不是如CRT上那样的全黑。实际上,即使在不显示视频信号时,也会发射背光。等离子技术要求向单元中成功写入表示所有等离子单元的总体前置照明的、规则起动信号(priming signal)形式的某种预激励。该起动操作对背光负责,其极大地减少了PDP对比度。该减少在代表视频应用主要情况(家庭影院等等)的暗室环境下最为显著。
在下文中,将更详细地呈现响应保真度(response fidelity)与起动方面。
具有良好响应保真度的面板确保在黑屏中间只有一个像素可以导通,并且该面板具有良好的均一性。图1显示了在具有响应保真度问题的PDP上显示的白色页面。响应保真度问题以具有太大惯性的单元的误点火的形式出现。此类单元要求有更多的写入时间可用。
通过标准PDP以及对于给定寻址速度达到良好响应保真度的第一种解决方案导致了上述的起动操作。在这种情况下,每个单元被反复激励。但是,因为单元激励具有发光的特性,所以必须极度谨慎,以避免大大减少暗室对比度(即,避免更多的背景亮度)。因此,提高暗室对比度的简单方法导致对起动使用的优化。
实际上,可以在市场上发现两种起动:
“硬起动”,其生成更多的背光(例如0,8cd/m2),但是具有非常高的功效。通常每个视频帧一个“硬起动”就足够了。
“软起动”,其生成比前者少的背光(例如0,1cd/m2),但是具有较低的功效。在许多产品中,该起动用于每个子场,这再次导致了非常低劣的暗室对比度。
显然,更好的解决方案应该基于使用“软起动”,并假定获得可接受的响应保真度所需的“软起动”总量将产生少于单个“硬起动”的光。当编码未优化时,情况并非如此,这是因为应该要求每个子场一次起动。
实际上,通过每帧使用一个“软起动”操作,将会获得最好的对比度。通过可从下一段中看出的编码概念的优化,实现了这样的概念。
文件EP-A-1250696引入了单个“软起动”的概念,其中只在帧开始处进行一次起动。在这种情况下,只有第一子场才在时间域内足够靠近起动信号以从其获益。现在,主要的想法是使用这些第一子场作为下一子场的某种“人为起动”,其假定一个被照亮的子场将有助于下一子场的写入(级联效应)。图2通过分析最后子场(最高有效位MSB)的写入放电的抖动、显示在12个子场代码情况下的该“级联效应”。其以相应的包络曲线表示对于两个不同码字的、等离子单元内最后子场的写入放电的统计分布。在两种情况下,都只在帧(未显示)开始处有一次起动(P)。
在第一种情况下,所使用的码字(P-101111111101)使能了从起动P直至最后子场(MSB)的良好的级联效应。这样,写入放电的分布很好的集中,并且完全在表示地址速度的新边界的1,1μs内发生。这就意味着可以在寻址周期内进行写入处理。
在第二种情况下,所使用的码字(P-000000000001)不允许任何级联效应,因此最后子场的写入效率较低。这样,写入放电的分布不再集中,并且在包络所示的较长的时间周期上扩散。由此,在寻址周期后要进行某些写入处理。在这种情况下,为了可接受的响应保真度,应该给与寻址更多的时间。
图2中呈现的结果显示可以通过某种从起动直至最高子场的级联效应获得良好的响应保真度。在这种情况下,以起动开始的初始化将像野火一样在整个帧中扩散。因此,优化后的概念将要求能量集中在低子场周围,这些低子场是确保其从起动得到最大益处的最关键的子场。除此之外,两个连续被照亮子场之间的时间延迟应该保持尽可能地小,以增加它们之间的影响,并且产生从起动开始的最优的级联效应。
图3表示编码具有两种不同的子场组织的视频电平33的各种方法。依赖于子场组织,对于视频值具有一或多种编码可能性。在图3左侧显示的二进制代码导致两个子场导通之间的较大空间。因此,这些子场之间没有影响,并且能量没有集中在低子场中。作为结果,需要更多的起动或者更长的寻址时间。在图3右侧显示的冗余代码使得能够将能量更好地集中在起动周围,并且还使得能够减少两个子场导通之间的距离,从而可以利用级联效应。
另外,最优子场编码应该使得能够在两个子场导通之间具有不多于一个的子场截止。该特性将被称为单个O电平(Single-O-Level,SOL)。基于数学斐波纳契数列的优化子场加权使得能够完全遵守SOL标准。
图4显示用于所有进一步的解释的编码的例子(11个子场冗余编码)。此处所示的帧以起动操作开始。在此之后,跟随着子场序列。每个子场以寻址块开始。根据子场的值,跟随有用于施加维持脉冲的时间周期。在每个子场的结束处,通过擦除操作来复位等离子单元。
然而,某些试验已经显示在某些条件下,即使与单个“软起动”结合的SOL标准也不足以提供完美的响应保真度。
在下文中,说明本发明的具体问题。试验已经显示:当维持的数目增加时,最大子场将会受到响应保真度问题的不利影响。这些问题只有在特定情况下才出现,例如在图5所示的高维持数目的水平灰度的情况下,当增加维持数目时,在PDP边界处出现某些响应保真度问题。然而,这不是以均一的方式出现的,而是只有某些特定的视频电平受到干扰。
发明内容
考虑到这些,本发明的目的在于提供一种去除PDP边界问题的、处理视频数据的方法与设备。
根据本发明,该目的通过下述方法达到:通过提供具有从预定数目的视频电平中选择的视频电平的所述视频数据、利用相应数目的码字对所述预定数目的视频电平进行编码、根据所述码字照射所述显示屏幕中心区域中的像素、以及通过只使用所述数目的码字中那些在码字可选部分中具有恒定比特值的码字来照射围绕所述显示屏幕中心区域的边界区域中的像素,而处理将要显示在显示屏幕上的视频数据。
另外,根据本发明,提供了一种处理将要显示在显示屏幕上的视频数据的设备,包含:数据提供部件,用来提供具有从预定数目的视频电平中选择的视频电平的所述视频数据;编码部件,用来利用相应数目的码字,对所述预定数目的视频电平进行编码;以及照射部件,用来根据所述码字,照射所述显示屏幕中心区域中的像素,其中所述照射部件被适配用来:通过只使用在码字可选部分中具有恒定比特值的、所述数目的那些码字,照射围绕所述显示屏幕中心区域的边界区域中的像素。
优选地,不使用在两个二进制1之间具有二进制0的码字来照射所述边界区域。由此,显示屏幕的导通单元无法污染周围的截止单元。
可以通过抖动重建对应于不被使用的码字的视频电平。利用此类抖动,可以通过暂时切换较高视频电平的通断,来创建每个视频电平。
在优选实施例中,所述具有恒定比特值的码字部分可以由将要显示的图像的功率电平确定。因为邻近单元的污染依赖于图像的功率电平,所以使视频电平的编码适应功率电平是有利的。
另外,所述被确定为具有恒定比特值的码字部分应该包括码字的最高有效位。由此,尤其是那些码字不用于编码视频电平,其高电平子场交替地通断。相应地,根据高电平子场以大量维持脉冲激励的显示屏幕的单元将不会污染邻近的截止单元。
朝向显示屏幕的中心,边界问题得到减少。因此,优选地,所述边界区域被分割为几个子区域,其中逐步地减少不使用码字的情况。该几个子区域的第一子区域可以由具有第一可选部分的恒定比特值的码字照射,该几个子区域的第二子区域可以由具有第二可选部分的恒定比特值的码字照射,其中第二可选部分包括码字的第一可选部分、或者至少第一可选部分的一部分、或者不同于第一可选部分。在优选实施例中,码字内比特值为恒定的部分的长度从码字的最高有效位开始是可变的。
附图说明
在附图中显示了、并且在以下说明书中更详细地解释了本发明的示范实施例,其中:
图1显示具有响应保真度问题的双扫描PDP;
图2显示最后子场写入的级联效应;
图3显示对于单个O概念的各种编码可能性;
图4显示单个软起动概念的例子;
图5显示典型的PDP边界问题;
图6显示密封之前的PDP结构;
图7显示密封之后的PDP结构;
图8显示图5具有PDP边界问题的放大部分;
图9显示图8码字的码字比较;
图10显示图5不具有PDP边界问题的放大部分;
图11显示图10码字的码字比较;
图12显示显示屏幕闭合单元的情况下的通断模式;
图13显示显示屏幕开放单元(open cell)的情况下的通断模式
图14显示功率管理的一般概念;
图15为显示对于应用到PDP的功率管理、功耗与每帧的维持数目之间的联系的函数;
图16显示维持序列相对于平均功率电平的变化;
图17显示对于响应保真度的临界子场;
图18为具有不同边界区域的显示屏幕;以及
图19显示根据本发明的设备的硬件实现的方框图。
具体实施方式
本发明基于以下知识:PDP的中心的结构不同于其边界区域的结构。详细来说,等离子面板用密封在一起的、并且在其顶部具有电极(前板上的水平透明电极,后板上的垂直金属电极)的两个玻璃板(前与后)制成。各个等离子单元(红、绿、蓝点)通过具有一定高度的所谓的屏障肋板界定。该高度还一般限定两个板之间的距离。该基本概念在图6的PDP密封中显示。在排列在等离子面板边界处的密封垫(seal)与肋板之间具有高度差异。实际上,为了具有完美的密封,需要密封垫比肋板高。在另一方面,该高度的精度目前不是非常高,并且还依赖于密封处理。实际上,在该处理期间,密封垫将被熔化。密封处理的结果在图7中显示。在屏幕的中间(远离密封垫),单元被完全闭合,而在靠近密封垫的屏幕边界处,单元是开放的。
该几何情况将对面板响应保真度产生强烈影响,尤其对于能量非常高的图像(具有大量维持的图像)。
在介绍部分,已经描述了在优化编码的情况下使得能够使用仅仅单个起动操作的概念。该单个起动概念在具有有限最大白值(例如100cd./m2,具有大约150个维持)的全白图像的情况下工作良好。在该情况下,因为软起动光发射低于0.1cd/m2,所以在暗室中对比度超过1000∶1。
然而,如图5所示,当维持脉冲数目增加时,最大子场受到响应保真度问题的不利影响,例如在PDP边界处的水平灰度的情况下。为了检查这些响应保真度问题,在图8中显示了屏幕的放大部分。通过交替地显示这些值、以从像素值170到像素值176的平滑过渡实现灰度。使用以下子场代码:
1-2-3-5-8-12-18-24-31-40-50-61
图8显示响应保真度问题(在该例子中)位于具有具备不同值的直线邻居的单元中。换言之,当值为170的单元具有值为176的直线邻居(非对角)时,两个单元都会有问题。
为了了解这些问题的原因,应该比较对于这些值的子场码字。图9中显示了该比较。在第七与第八位中给出了差异。
现在,为了更多的了解这些问题的原因,在图10中示出了另一个放大的部分。如从该图所显见的,不存在具有问题的单元。在图11中示出了与图10相关的码字的比较。在第二和第三位出现差异。
以上给出的例子显示对于高视频电平图像、出现在PDP边界处的响应保真度问题与MSB的切换通/断有关。实际上,在显示赝象的图8所示的情况下,视频值170与176之间的差异位于子场7与8上。然而,在不显示赝象的图10所示的情况下,差异只位于LSB中。
该问题与上述情况直接有关:在PDP边界处的开放单元。实际上,当开放单元具有切换为通的特定子场时,其将污染邻近的断开单元(比较图13)。从图12立即可以看出,对于闭合单元并非如此。切换为通的单元不会影响邻近的切换为断开的单元。
以上例子显示:当单元开放时,应该有到邻近单元的电荷迁移。当这些邻近电平为接通时,在放电期间,该迁移将会消失。然而,当邻近单元为断开时,电荷将会保留。该电荷量将依赖于用于接通的子场的维持的数目。这样,如果污染电荷量足够强大,则会干扰对被污染单元的下一子场的写入。
在达到某种程度之前,可以通过施加起动操作来解决这一污染问题,这是因为起动操作起复位作用,并且能够抑制污染电荷。为了作到这一点,在EP-A-1335341中描述的这一概念基于极限Δ,其表示没有起动情况下的维持的最大数目。换言之,当子场包含多于Δ的维持时,激活其起动。这导致变化的起动数目。然而这也减少了最大可得暗室对比度。
为了更进一步、以及减少起动的总数,根据本发明,提出了修改面板边界处的码字,从而如图5所示的临界情况不会在发生。
可以根据将要显示的图像的平均功率电平来修改码字。这一点的前提条件是提供足够的功率管理。
对于每种类型的有源显示器来说,较大的峰值亮度也对应于在电子部件中流动的较高的功率。因此,如果不进行特定的管理,则对于给定电子功效的峰值亮度的改进将会引起功耗的增加。与白峰值改进相关的每种功率管理概念之后的主要想法都基于依赖于图像内容的峰值亮度变化,以将功耗稳定在特定的值。这在图14中显示。该概念使得能够避免任何电源过载,以及对于给定图像的最大对比度。在如CRT的模拟显示器的情况下,功率管理基于所谓的ABM函数(平均波束-电流限制器),其由模拟部件实现,并且作为通常在RC阶段上测量的平均亮度的函数而减少视频增益。在等离子显示器的情况下,亮度(即图像电荷)以及功耗与每帧的维持(光脉冲)数目直接相关,如图15所示。
为了避免过载等离子电源,可以根据图像内容调整维持数目。当图像完整(例如全白页面-100%)时,不可能使用导致白亮度降低(在100cd/m2附近)的维持总数(例如只使用100个维持)。这就决定了功耗(例如300W)。然后,当图像电荷减少(例如只有小月亮的夜晚,减至0%)时,可以增加维持的数目,而不会增加功耗。这只会对人眼提高对比度。
换言之,对于通过APL(平均功率电平)计算的输入图像的每次充电,将对白峰值使用特定量的维持脉冲,如图15所示。这具有以下缺点,即只允许与模拟系统相比数目降低的离散功率电平。通过以下函数进行图像能量(APL)的计算:
APL ( I ( x , y ) ) = 1 C × L · Σ x , y I ( x , y )
其中I(x,y)表示将要显示的图像,C为列数目,L为图像的行数目。然后,对于每个可能的APL值,将要使用的维持的最大数目是固定的。
因为只可以使用整数数目的维持,所以只有有限数目的APL电平可用。这在图16中显示,其表示基于12子场斐波纳契数列1-2-3-5-8-13-19-25-32-40-49-58的、在给定子场序列上对于各种APL电平的维持序列。
根据图15,对于给定子场的维持的数目改变很多。如果考虑在其下没有污染问题的维持极限值Δ=55的情况,则可以容易地检测显示临界行为的子场,如图17所示。显示响应保真度问题的子场标记为灰色。在EP-A-1335341的情况下,这些子场表示被起动的子场。然而,根据当前的新概念,将(依赖于APL情况)修改与这些子场有关的码字。显然,当需要修改时,该码字修改只在显示问题的子场上进行:对于APL=100%,不需要进行任何修改;而对于APL=0%,会有七个子场受到影响。
当前码字修改的新概念的另一重要方面是其与先前动态起动概念的兼容性。实际上,两个概念都可以分别地使用,但是两者的结合会带来进一步的改进。在一方面,动态起动增加了黑电平(减少暗室对比度)而并不修改灰度质量,在另一方面,码字修改概念限制了等离子面板边界区域中的灰度绘制能力、但是不需要另外的起动。
如上所述,本发明的概念基于对边界区域的特定编码。图18显示了围绕标准区域的边界区域的概念,其具有两种可能性:
只使用一个边界区域,其具有用于码字限制的单个极限Δ(图18的左侧)。
定义多个边界区域,每个区域都具有其独立的极限Δ1、Δ2、Δ3,其中Δ1<Δ2<Δ3,这是因为当移动离开屏幕边界时,污染电平降低(图18的右侧)。
此处重要的是要注意边界区域很小,不代表屏幕的主要部分(例如只有屏幕的4%)。
在下文中,将详细解释码字限制的基本概念。为此,将使用图16中为APL=0%的情况、以及多个边界区域的情况下的三个极限Δ1、Δ2、Δ3而定义的例子。选择以下限制值。
Δ1=55
Δ2=90
Δ3=120
实际上,通过面板电平的测量获得这些值。
该概念之后的主要想法是对于临界子场、禁止在两个1之间插入0。换言之,在所有现有码字中,将抑制临界码字。在以下表格中,可以发现对于以上使用的子场序列:1-2-3-5-8-13-19-25-32-40-49-58的标准编码表,以及对于所有区域的被抑制的码字。
表:三边界区域的编码
  视频值   标准码字   对于Δ<sub>3</sub>的码字   对于Δ<sub>2</sub>的码字   对于Δ<sub>1</sub>的码字
  0   000000000000   000000000000   000000000000   000000000000
  1   100000000000   100000000000   100000000000   100000000000
  2   010000000000   010000000000   010000000000   010000000000
  3   110000000000   110000000000   110000000000   110000000000
  4   101000000000   101000000000   101000000000   101000000000
  5   011000000000   011000000000   011000000000   011000000000
  6   111000000000   111000000000   111000000000   111000000000
  7   010100000000   010100000000   010100000000   010100000000
  8   110100000000   110100000000   110100000000   110100000000
  9   101100000000   101100000000   101100000000   101100000000
  10   011100000000   011100000000   011100000000   011100000000
  11   111100000000   111100000000   111100000000   111100000000
  12   101010000000   101010000000   101010000000   101010000000
  13   011010000000   011010000000   011010000000   011010000000
  14   111010000000   111010000000   111010000000   111010000000
  15   010110000000   010110000000   010110000000   010110000000
  16   110110000000   110110000000   110110000000   110110000000
  17   101110000000   101110000000   101110000000   101110000000
  18   011110000000   011110000000   011110000000   011110000000
  19   111110000000   111110000000   111110000000   111110000000
  20   010101000000   010101000000   010101000000   010101000000
  21   110101000000   110101000000   110101000000   110101000000
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  40   110101100000   110101100000   110101100000   110101100000
  41   101101100000   101101100000   101101100000   101101100000
  42   011101100000   011101100000   011101100000   011101100000
  43   111101100000   111101100000   111101100000   111101100000
  44   101011100000   101011100000   101011100000   101011100000
  45   011011100000   011011100000   011011100000   011011100000
  46   111011100000   111011100000   111011100000   111011100000
  47   010111100000   010111100000   010111100000   010111100000
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  53   010111010000   010111010000   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  54   110111010000   110111010000   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  55   101111010000   101111010000   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
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  58   111010110000   111010110000   111010110000   XXXXXXXXXXXX
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  61   101110110000   101110110000   101110110000   XXXXXXXXXXXX
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  63   111110110000   111110110000   111110110000   XXXXXXXXXXXX
  64   010101110000   010101110000   010101110000   010101110000
  65   110101110000   110101110000   110101110000   110101110000
  66   101101110000   101101110000   101101110000   101101110000
  67   011101110000   011101110000   011101110000   011101110000
  68   111101110000   111101110000   111101110000   111101110000
  69   101011110000   101011110000   101011110000   101011110000
  70   011011110000   011011110000   011011110000   011011110000
  71   111011110000   111011110000   111011110000   111011110000
  72   010111110000   010111110000   010111110000   010111110000
  73   110111110000   110111110000   110111110000   110111110000
  74   101111110000   101111110000   101111110000   101111110000
  75   011111110000   011111110000   011111110000   011111110000
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  92   110110111000   110110111000   110110111000   XXXXXXXXXXXX
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  103   111011111000   111011111000   111011111000   111011111000
  104   010111111000   010111111000   010111111000   010111111000
  105   110111111000   110111111000   110111111000   110111111000
  106   101111111000   101111111000   101111111000   101111111000
  107   011111111000   011111111000   011111111000   011111111000
  108   111111111000   111111111000   111111111000   111111111000
  109   101011110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  110   011011110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  111   111011110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  112   010111110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  113   110111110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  114   101111110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  115   011111110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  116   111111110100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  117   011011101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  118   111011101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  119   010111101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  120   110111101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  121   101111101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  122   011111101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  123   111111101100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  124   111011011100   111011011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  125   010111011100   010111011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  126   110111011100   110111011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  127   101111011100   101111011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  128   011111011100   011111011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  129   111111011100   111111011100   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  130   111010111100   111010111100   111010111100   XXXXXXXXXXXX
  131   010110111100   010110111100   010110111100   XXXXXXXXXXXX
  132   110110111100   110110111100   110110111100   XXXXXXXXXXXX
  133   101110111100   101110111100   101110111100   XXXXXXXXXXXX
  134   011110111100   011110111100   011110111100   XXXXXXXXXXXX
  135   111110111100   111110111100   111110111100   XXXXXXXXXXXX
  136   010101111100   010101111100   010101111100   010101111100
  137   110101111100   110101111100   110101111100   110101111100
  138   101101111100   101101111100   101101111100   101101111100
  139   011101111100   011101111100   011101111100   011101111100
  140   111101111100   111101111100   111101111100   111101111100
  141   101011111100   101011111100   101011111100   101011111100
  142   011011111100   011011111100   011011111100   011011111100
  143   111011111100   111011111100   111011111100   111011111100
  144   010111111100   010111111100   010111111100   010111111100
  145   110111111100   110111111100   110111111100   110111111100
  146   101111111100   101111111100   101111111100   101111111100
  147   011111111100   011111111100   011111111100   011111111100
  148   111111111100   111111111100   111111111100   111111111100
  149   111101111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  150   101011111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  151   011011111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  152   111011111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  153   010111111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  154   110111111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  155   101111111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  156   011111111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  157   111111111010   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  158   101011110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  159   011011110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  160   111011110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  161   010111110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  162   110111110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  163   101111110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  164   011111110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  165   111111110110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  166   011011101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  167   111011101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  168   010111101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  169   110111101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  170   101111101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  171   011111101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  172   111111101110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  173   111011011110   111011011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  174   010111011110   010111011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  175   110111011110   110111011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  176   101111011110   101111011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  177   011111011110   011111011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  178   111111011110   111111011110   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  179   111010111110   111010111110   111010111110   XXXXXXXXXXXX
  180   010110111110   010110111110   010110111110   XXXXXXXXXXXX
  181   110110111110   110110111110   110110111110   XXXXXXXXXXXX
  182   101110111110   101110111110   101110111110   XXXXXXXXXXXX
  183   011110111110   011110111110   011110111110   XXXXXXXXXXXX
  184   111110111110   111110111110   111110111110   XXXXXXXXXXXX
  185   010101111110   010101111110   010101111110   010101111110
  186   110101111110   110101111110   110101111110   110101111110
  187   101101111110   101101111110   101101111110   101101111110
  188   011101111110   011101111110   011101111110   011101111110
  189   111101111110   111101111110   111101111110   111101111110
  190   101011111110   101011111110   101011111110   101011111110
  191   011011111110   011011111110   011011111110   011011111110
  192   111011111110   111011111110   111011111110   111011111110
  193   010111111110   010111111110   010111111110   010111111110
  194   110111111110   110111111110   110111111110   110111111110
  195   101111111110   101111111110   101111111110   101111111110
  196   011111111110   011111111110   011111111110   011111111110
  197   111111111110   111111111110   111111111110   111111111110
  198   111101111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  199   101011111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  200   011011111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  201   111011111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  202   010111111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  203   110111111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  204   101111111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  205   011111111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  206   111111111101   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  207   111101111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  208   101011111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  209   011011111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  210   111011111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  211   010111111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  212   110111111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  213   101111111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  214   011111111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  215   111111111011   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  216   101011110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  217   011011110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  218   111011110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  219   010111110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  220   110111110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  221   101111110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  222   011111110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  223   111111110111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  224   011011101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  225   111011101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  226   010111101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  227   110111101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  228   101111101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  229   011111101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  230   111111101111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  231   111011011111   111011011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  232   010111011111   010111011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  233   110111011111   110111011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  234   101111011111   101111011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  235   011111011111   011111011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  236   111111011111   111111011111   XXXXXXXXXXXX   XXXXXXXXXXXX
  237   111010111111   111010111111   111010111111   XXXXXXXXXXXX
  238   010110111111   010110111111   010110111111   XXXXXXXXXXXX
  239   110110111111   110110111111   110110111111   XXXXXXXXXXXX
  240   101110111111   101110111111   101110111111   XXXXXXXXXXXX
  241   011110111111   011110111111   011110111111   XXXXXXXXXXXX
  242   111110111111   111110111111   111110111111   XXXXXXXXXXXX
  243   010101111111   010101111111   010101111111   010101111111
  244   110101111111   110101111111   110101111111   110101111111
  245   101101111111   101101111111   101101111111   101101111111
  246   011101111111   011101111111   011101111111   011101111111
  247   111101111111   111101111111   111101111111   111101111111
  248   101011111111   101011111111   101011111111   101011111111
  249   011011111111   011011111111   011011111111   011011111111
  250   111011111111   111011111111   111011111111   111011111111
  251   010111111111   010111111111   010111111111   010111111111
  252   110111111111   110111111111   110111111111   110111111111
  253   101111111111   101111111111   101111111111   101111111111
  254   011111111111   011111111111   011111111111   011111111111
在该表显示的例子中,第一列对应于将要呈现的视频值,第二列对应于标准码字(用于面板标准区域,如图18所示),第三、第四、第五列分别对应于用于区域Δ1、Δ2、Δ3中的码字。在最后三列中,码字XXXXXXXXXXXX表示丢弃的码字(未使用)。
例如,在区域Δ1中,不呈现视频值33直至38,而它们在另两个区域中呈现。
实际上,在标准区域中,利用码字111010100000呈现视频值33。在APL=0%的情况下,第六子场具有71个维持的能量,其多于Δ1但低于Δ2与Δ3。在该码字中,第六子场被设置为零,而第七子场被设置为1,这表示临界情况,如图9所示。因此,仅对于区域Δ1丢弃码字。
以后,通过抖动(dithering)手段,将重建缺失的电平。即使该概念将稍微增大比特边界区域的抖动噪声,但是应该记住这些区域非常小(例如屏幕大小的4%),并且对于人眼来说不代表主要区域。在该情况下,对于观看者来说,由特定边界编码引入的限制实际上无法察觉,但是对比度方面的增益(使用较少的起动)却很强。实际上,在APL=0%的例子中,一个信号起动而不是8个就足够了,从而可以将对比度提高系数8。在例子中抑制以下数目的电平:
Δ1:抑制145个码字
Δ2:抑制109个码字
Δ3:抑制79个码字
另外,在与动态起动结合的情况下,抑制的电平更少。在该情况下,应该在用于丢弃的子场数目与另外起动的数目之间进行权衡。被起动子场的理想位置将在来自临界组的最低子场上(所有子场都具有大于Δn的维持),这是因为在该情况下,将要丢弃的码字的数目将会进一步减少。
另外,只对图17所示的低APL值进行抑制。
图19显示PDP面板的边界编码概念的硬件实现。输入8比特R、G、B被转发给视频解伽码函数块1(数学函数或LUT),其输出具有更高解晰度的信号(至少10比特)。该信号被转发去功率测量块2以及视频映射块3。功率测量块2测量视频信号的平均功率电平APL。
根据平均功率电平(APL),控制系统4确定维持表以及编码表的子场数目。另外,该基本信息APL被送往边界选择块5,从而可以进行关于临界区域的正确判定。为了作到这一点,边界选择块还处理位置信息(H-行,Clock-像素),从而可以确定正确的Δ区域。另外,边界选择块5从系统控制块4接收控制信号BORD。该控制信号BORD用来激活特定边界编码。从边界选择块5输出的Δ信息以及(关于编码与维持表的)映射信息被送往视频映射块3,该视频映射块3修改视频数据,从而可以利用抖动功能正确的重建丢弃的视频部分。
在视频映射块3中的映射阶段之后,数据被转发给抖动块6,其替换不可编码的视频电平。然后,来自抖动块6的10比特RGB信号到码字的编码由子场编码块7进行,子场编码块7从系统控制块4接收关于哪个LUT应该用于子场编码的决定的编码信息。
系统控制块4还控制来自子场编码块7的16比特RGB像素信号到2帧存储器8中的写入(WR),RGB子场数据从集成在2帧存储器8中的第二帧存储器的读取(RD),以及接收来自2帧存储器8的输出信号SF-R、SF-G、SF-B的串并转换块9中的串并转换电路(SP)。
需要2帧存储器8,这是因为数据按像素方式写入,但是按子场方式读取。为了读取完整的第一子场,整个帧必须已经存在于存储器8中。在实际实现中,存在两个整帧存储器,并且当一个帧存储器被写入时,另一个被读取,从而以这种方式避免了读取错误的数据。在成本优化的体系结构中,两个帧存储器位于同一SDRAM存储器IC上,并且对于两个帧的访问被时间复用。
串并转换块9输出等离子显示器面板10的顶部与底部数据。最终,包含寻址与维持控制单元42的系统控制块4生成驱动PDP 10的PDP驱动器电路所需的SCAN(扫描)与SUSTAIN(维持)脉冲。
总之,在本文件中,显示了使用新的编码概念如何能够优化关于对比度以及响应保真度的图像质量。在暗室环境中进行的主观测试已经显示了相对于传统PDP的良好图像质量评定。

Claims (12)

1. 一种处理将要显示在显示屏幕(10)上的视频数据R,G,B的方法,包括以下步骤:
提供具有从预定数目的视频电平中选择的视频电平的所述视频数据R,G,B;
利用相应数目的码字,对所述预定数目的视频电平进行编码;以及
根据所述码字,照射所述显示屏幕(10)中心区域中的像素,
其特征在于:
通过只使用所述数目的码字中的那些在码字可选部分中在两个二进制1之间不具有二进制0的码字,照射围绕所述显示屏幕(10)中心区域的边界区域中的像素。
2. 如权利要求1所述的方法,其中通过抖动重建对应于不被使用的码字的视频电平。
3. 如上述权利要求中任一项所述的方法,其中所述在两个二进制1之间不具有二进制0的码字部分由将要显示的图像的功率电平确定。
4. 如权利要求1或2所述的方法,其中所述被确定为在两个二进制1之间不具有二进制0的码字部分包括码字的最高有效位。
5. 如权利要求1或2所述的方法,其中所述边界区域被分割为几个子区域,该几个子区域的第一子区域由具有在两个二进制1之间不具有二进制0的第一可选部分的码字照射,该几个子区域的第二子区域由具有在两个二进制1之间不具有二进制0的第二可选部分的码字照射,其中第二可选部分包括码字的第一可选部分、或者第一可选部分的至少一部分、或者不同于第一可选部分。
6. 如权利要求1或2所述的方法,其中所述显示屏幕的单元经过动态起动。
7. 一种处理将要显示在显示屏幕(10)上的视频数据R,G,B的设备,包含:
数据提供部件,用来提供具有从预定数目的视频电平中选择的视频电平的所述视频数据;
编码部件,用来利用相应数目的码字,对所述预定数目的视频电平进行编码;以及
照射部件,用来根据所述码字,照射所述显示屏幕(10)中心区域中的像素,
其特征在于:
所述照射部件适配用来:通过只使用所述数目的码字中的那些在码字可选部分中在两个二进制1之间不具有二进制0的码字,照射围绕所述显示屏幕中心区域的边界区域中的像素。
8. 如权利要求7所述的设备,还包括抖动部件(6),用来重建对应于不被使用的码字的视频电平。
9. 如权利要求7或8所述的设备,还包括功率电平确定部件(2),用来确定所述视频数据R,G,B的功率电平APL,从而所述在两个二进制1之间不具有二进制0的码字部分可以根据所述功率电平APL来确定。
10. 如权利要求7或8所述的设备,其中所述被确定为在两个二进制1之间不具有二进制0的码字部分包括码字的最高有效位。
11. 如权利要求7或8所述的设备,其中所述照射部件被适配用来将所述边界区域分割为几个子区域,该几个子区域的第一子区域可以由具有在两个二进制1之间不具有二进制0的第一可选部分的码字照射,该几个子区域的第二子区域可以由具有在两个二进制1之间不具有二进制0的第二可选部分的码字照射,其中第二可选部分包括码字的第一可选部分、或者第一可选部分的至少一部分、或者不同于第一可选部分。
12. 如权利要求7或8所述的设备,还包括动态起动部件,用来动态起动显示屏幕(10)的单元。
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