CN101263549A - 在线性显示器上显示非线性图像 - Google Patents

Abstract

为在线性显示器上显示非线性图像而作灰度级映射的系统和方法(见图5)。优选实施例包括：将线性化函数应用于非线性图像，以产生线性图像(505)在线性图像中选择像素(515)；基于像素确定第一灰度(520)和第二灰度(525)；计算抖动百分比(530)；和基于抖动百分比和门限值选择第一灰度(540)或第二灰度(545)。抖动可以减少降低图像质量的轮廓的存在，而灰度之间的非线性间隔允许脉冲宽度调制序列的优化，以减少转换伪影。

Description

在线性显示器上显示非线性图像

技术领域

【0001】本发明一般涉及用于图像显示系统的系统和方法，更具体地，涉及用于在线性显示器上显示非线性图像的系统和方法。

背景技术

【0002】基于阴极射线管(CRT)的显示器具有非线性响应。所以，为了适当显示图像，在基于CRT的显示器上显示之前，非线性传递函数被应用于图像。此非线性传递函数常被称为γ校正曲线。由于基于CRT的显示器主宰市场，所以非线性传递函数自动被应用于许多图像和视频流(例如广播电视和盒式录像带和DVD的视频)。

【0003】为了在线性显示器上适当显示经变换的图像和视频流，反向传递函数(常被称作去γ曲线(de-gamma curve))必须被应用于经变换的图像和视频流，所述线性显示器诸如为基于像数字微镜器件(DMD)的空间光调制器(SLM)的显示器、液晶显示器(LCD)、硅基液晶(LCOS)等等。

【0004】去γ曲线(de-gamma curve)的应用将去除应用于图像和视频流的非线性变换，并将允许图像和视频流在线性显示器上无失真地显示。然而，去γ曲线的应用需要高级别比特精度以生成可接受的图像质量，因为不充分的比特精度级别可导致轮廓。轮廓是量化伪影，所述量化伪影作为具有现实中平滑变化区域的图像中的离散跳变出现。譬如，有阴影的图像将可能具有该阴影内的带，而不是连续变化的阴影。

【0005】抖动是经常被使用的现有技术，以便在不需要提高可用比特精度的情况下帮助提高图像质量。通过组合可产生的灰度(shade)，抖动模拟不可产生的灰度。预确定部分中的可产生的灰度的组合模拟不可产生的灰度。

【0006】现有技术的一个劣势是去γ曲线的应用需要高级别比特精度以防止轮廓的出现。许多基于SLM的显示系统不具有足够的比特精度来防止轮廓。这会导致不可接受的图像质量。

【0007】现有技术的另一个劣势是例如误差扩散抖动的传统抖动技术要求遍及显示器范围的相邻可显示灰度之间的距离是等间隔的。然而，由于基于空间光调制器的显示器利用脉冲宽度调制(PWM)，如果这不被要求，则总体性能可被优化。所以，传统抖动技术在基于SLM的显示器中不提供最优性能。

发明内容

【0008】通过提供用于线性显示器的灰度级映射的系统和方法的本发明的优选实施例，这些以及其他问题大体被解决或避开，并且技术优势大体被实现。

【0009】依照本发明的优选实施例，提供用于在线性显示器上显示非线性图像的方法。该方法包括：将线性化函数应用于非线性图像，以产生线性化的图像；在线性化的图像中选择像素；基于像素确定第一灰度和第二灰度。该方法还包括：计算抖动百分比；和基于抖动百分比和门限值(threshold value)的比较，选择第一灰度或第二灰度用以显示。

【0010】依照本发明的另一个优选实施例，提供一种电路。该电路包括：耦合到视频信号输入的去γ校正单元(DCU)，该DCU被配置以去除来自所述视频信号输入的视频信号中的图像中存在的非线性变换；和耦合到该DCU的灰度单元(GSU)，该GSU被配置以提供第一可显示灰度和第二可显示灰度，第一可显示灰度的强度刚好高于视频信号中的图像中像素的灰度强度，第二可显示灰度的强度刚好低于所述像素的灰度强度。该电路还包括耦合到所述GSU和所述DCU的抖动单元，该抖动单元被配置成基于所述像素的灰度、所述第一可显示灰度和所述第二可显示灰度来计算抖动百分比，并基于所述抖动百分比和门限值来选择所述第一可显示灰度或所述第二可显示灰度。

【0011】依照本发明的另一个优选实施例，一种显示系统被提供。该显示系统包括：耦合到信号输入的灰度级映射引擎(GSM)，该GSM被配置以根据由所述信号输入提供的非线性输入图像产生线性输出图像；和耦合到该GSM的显示器件，该显示器件被配置以显示所述线性输出图像。所述线性输出图像使用非线性抖动被抖动，以避免轮廓。

【0012】本发明的优选实施例的优势是不再需要灰度是等间隔的。这可以允许基于SLM的显示系统中的图像质量的优化。

【0013】本发明的优选实施例的进一步优势是灰度的数量可被减少。这暗示PWM转换的数量也将被减少。由于过度显示伪影在PWM转换之间发生，所以减少转换数量也将减少显示伪影的数量。

【0014】本发明的优选实施例的又一个优势是任意比特权重可被使用，而不要求二进制比特权重。这可以导致具有进一步可能的优化的更灵活的PWM序列设计。

附图说明

【0015】图1a和1b是在非线性显示器和线性显示器上γ校正的图像和视频信号的显示图；

【0016】图2是根据本发明的优选实施例，用于显示γ校正的图像和视频信号的线性显示器的灰度级映射引擎的图；

【0017】图3是根据本发明的优选实施例，抖动单元的详细视图的图；

【0018】图4a到4c是根据本发明的优选实施例，使用用于抖动的门限阵列，根据基于原始像素值的灰度而确定可显示灰度的图；

【0019】图5是根据本发明的优选实施例的算法图，所述算法用在根据基于原始像素值的灰度来确定可显示灰度；和

【0020】图6是根据本发明的优选实施例，具有灰度级映射引擎的显示系统的图。

具体实施方式

【0021】本发明关于特定环境中参考示例的实施例进行描述，即使用数字微镜器件(DMD)空间光调制器的视频显示系统。本发明也可被应用于其他环境，例如具有线性响应的其他视频显示系统，如其他基于SLM的系统，包括LCD、LCoS、基于可变形镜的显示系统和具有有限比特精度的非基于SLM的系统。

【0022】图1a和1b图示说明在非线性和线性显示器上γ校正的图像和视频信号的显示。图1a示出在例如CRT的非线性显示器110上γ校正的图像105的显示。只要γ校正适当匹配CRT 110的特性，γ校正的图像105就将如CRT 110上所计划的那样显示。如果γ校正不适当匹配CRT 110的特性，则γ校正的图像105可能不会适当显示。

【0023】为了具有线性特性的显示器上的适当显示，γ校正的图像105必须经过反操作以除去γ校正。图1b中所显示的图示出在例如DMD的线性显示器150上γ校正的图像105的显示。γ校正的图像105可被提供到去γ校正单元155以反转γ校正的效果。去γ校正单元155去除γ校正的非线性传递函数以便图像可以适当被显示在DMD 150上。

【0024】由去γ校正单元155执行的去γ校正操作可能需要高的精度，以防止轮廓，所述轮廓是量化伪影，所述量化伪影可被看作最初具有平滑灰度过渡的图像中的灰度中的离散跳跃。然而，基于SLM的显示器件通常将具有不足以防止轮廓出现的精度等级。譬如，典型的DMD显示系统可产生256(八比特精度)到1024(十比特精度)之间的不同灰度。为防止轮廓，14到16比特精度(16384到65536的不同灰度)是通常被需要的。很明显，典型的DMD显示系统不具有足够精度来防止轮廓。

【0025】抖动是可用于减少轮廓的可见效果的现有技术。然而，例如误差扩散抖动的抖动技术要求不同灰度之间的间隔遍及整个灰度范围保持恒定。但如果这种约束不适当，则PWM(信令技术，其用于提供控制数据信息到SLM以在基于SLM的显示系统中显示图像)性能可被提高。

【0026】根据本发明的优选实施例，图2示出线性显示器(GSM)200的灰度级映射引擎，其用于在线性显示器上显示γ校正的图像和视频信号。在显示系统中，可显示的灰度可被由显示系统可产生的最小量的光、以及显示系统的对比率和亮度限定。对于基于SLM的显示系统，可产生的最小量的光可依赖于光调制器转换状态需要的最短时间。例如，如果转换状态需要的最短时间量是65微秒且显示系统具有1000∶1的对比率与1000流明的亮度，则它可能显示多达256的不同灰度。

【0027】然而，对人类视觉系统的研究已表明：人眼可辨别灰度之间小到1％的灰度变化。这被称作刚好可看出来的差异(JND)。使用该JND，可能以大约196个不同灰度显示整个1000流明的范围。例如，使用256个不同灰度，如果灰度间的间隔保持恒定，则在每个灰度之间存在3.9流明的分隔。然而在灰度级的上端，最亮的灰度为1000流明，下一个可辨别的灰度为1000/1.01＝990流明。所以10流明范围可被两个灰度跨越而不是三个。在灰度级的下端，最暗的灰度被设定为1流明，下一个可辨别的灰度是1*1.01＝1.01流明。抖动可被用于显示与1.01流明对应的灰度，以及其他不能由基于SLM的显示系统直接产生的灰度。

【0028】GSM 200包含去γ校正单元205，该单元205具有耦合到视频输入的输入。根据本发明的优选实施例，视频输入以红绿蓝(RGB)格式提供原始视频信号。视频输入能够提供其他格式的视频信号，例如Y/UV等等。虽然本发明的讨论和示例性实施方式利用RGB格式的视频信号，但本发明可应用于其他视频信号格式，所以RGB视频信号的讨论不应被解释为限制于本发明的精神。原始视频信号包含图像序列，该图像序列已被进行γ校正，用于在诸如CRT的非线性显示器上适当显示。

【0029】去γ校正单元205可被实施为查找表，以便于视频信号中的图像的快速变换。该查找表可基于γ校正的图像中的像素值被编索引并可存储与γ校正之前的初始像素值相对应的值。根据本发明的优选实施例，存储在查找表中的值应具有足够的分辨率(14到16比特)以防止轮廓。替代地，去γ校正单元205可执行实际的去γ校正功能并根据视频信号中的图像来数学地计算与γ校正的值相对应的初始像素值。去γ校正功能的数学实现应被配置以便足够的分辨率被用于防止轮廓的出现。

【0030】而后来自去γ校正单元205的输出可被提供到灰度单元(GSU)210和抖动单元215。GSU 210可被用于确定视频信号中图像的最初像素值的合适灰度。根据本发明的优选实施例，GSU 210可提供两个灰度值：第一灰度值是可由基于SLM的显示系统显示的灰度值，其刚好高于基于初始像素值的灰度值，如由去γ校正单元205提供的(被称作刚好高的灰度(a gray shade immediately above))；第二灰度值是可由基于SLM的显示系统显示的灰度值，其刚好低于基于初始像素值的灰度值(被称作刚好低的灰度(a gray shade immediately below))。如果基于初始像素值的灰度值精确匹配可显示的灰度，则根据本发明的优选实施例，基于初始像素值的灰度值可被设定为刚好高的灰度值并且最低的可显示灰度可被设定为刚好低的灰度值。可替代地，基于初始像素值的灰度值可被设定为刚好低的灰度值并且最高的可显示灰度可被设定为刚好高的灰度。在此外又一个替代实施例中，基于初始像素值的灰度值可被设定为刚好高的灰度值和刚好低的灰度值。

【0031】根据本发明的优选实施例，GSU 210可用实施折半搜索算法的电路、软件或固件实现。利用折半搜索算法，可显示灰度的排序列表可被保持并用来与基于初始像素值的灰度值比较。而后该搜索可通过反复将搜索区间分成两半而被实现。譬如，在初始搜索尝试时，基于初始像素值的灰度值与在排序列表中部(或大致在中部)的灰度进行比较。如果它更小，则该搜索重复，以基于初始像素值定值的灰度值与小于排序列表中部的灰度的排序列表部分作比较。如果它更大，则该搜索重复，以基于初始像素值定值的灰度值与大于排序列表中部灰度的排序列表部分作比较。该搜索继续下去，直到匹配被找到或直到排序列表的部分不包含项。使用折半搜索的优势是：对于具有总数为N个可显示灰度的排序列表，基于初始像素值的给定灰度值的比较的最大数量是log₂(N)。折半搜索被认为可被本发明领域的普通技术人员充分理解，并且不在此处进一步讨论。

【0032】抖动单元215可从GSU 210接收刚好高的灰度和刚好低的灰度值以及来自去γ校正单元205的基于初始像素值的灰度值作为输入。抖动单元215可将基于初始像素值的灰度值与刚好高灰度和刚好低灰度值作比较，以确定在基于SLM的显示系统上适当显示基于初始像素值的灰度值所需的抖动。由于基于SLM的显示系统只能显示可显示的灰度，所以由抖动单元215所完成的抖动可能需要多个相邻像素的结合以得到适当的效果。根据本发明的优选实施例，抖动单元215利用大小为K×L的门限阵列来确定要显示的灰度，其中K和L是大于0的整数值。大小为K×L的门限阵列可被应用于相邻像素的矩阵，其大小也是K×L。门限阵列可以具有多种大小，例如4×4、8×8、16×16、16×8、8×4等等。优选门限阵列大小为32×32。

【0033】门限阵列包含一连串门限值，该一连串门限值可被用于根据基于初始像素值的灰度值来选择灰度值以显示(刚好高的灰度或刚好低的灰度)。门限值可通过实验而被确定。如果基于初始像素值的灰度值大于门限值，则抖动单元215可选择刚好低的灰度来为基于初始像素值的灰度值显示。如果基于初始像素值的灰度值小于或等于门限值，则抖动单元215可选择刚好高的灰度来为基于初始像素值的灰度值显示。对抖动单元215容易明显的修改可能是改变选择标准。譬如，不是仅仅大于而选择刚好低的灰度值，而是标准可能被改变为大于或等于，并且选择刚好高的灰度的标准可从小于或等于被改变到仅仅小于。

【0034】当图像包含比门限阵列多的像素时，门限阵列可简单地平铺覆盖于图像。譬如，如果图像是64×64像素图像且门限矩阵是32×32元阵列，则门限阵列可在整个图像上被重复四次，以2×2配置排列。根据本发明的优选实施例，相同门限阵列在图像上被重复。另外，如果门限阵列大于图像，则不与像素对应的门限阵列部分可被忽略。虽然在将门限阵列的多个副本覆盖在图像上时逻辑地查看抖动操作是可能的，但抖动操作仅仅在图像到达GSM 200时在图像(更准确地说是图像的像素)上以从左到右和从上到下的顺序(光栅扫描顺序)操作。

【0035】抖动单元215可产生输出，该输出包含可由基于SLM的显示系统产生的灰度值序列，一个灰度对应图像序列中每个图像的每个像素。抖动单元215也可产生不同灰度用于每个像素的三个颜色分量(R、G和B)中的每一个。

【0036】根据本发明的优选实施例，图3图解说明抖动单元300。图3中所显示的抖动单元300可以是抖动单元215(图2)的实现。抖动单元300包含具有两个输入的比较器305。第一输入可以是用于合适灰度选择的门限值，第二输入可以是抖动百分比。抖动百分比可被限定为以下灰度之间的百分比差值，即基于初始像素值的灰度与刚好高于和刚好低于基于初始像素值的灰度的灰度的跨度之间的百分比差值，并且抖动百分比可被表示为(A-D)/(A-B)，其中A是刚好高的灰度的强度，B是刚好低的灰度的强度，D是基于初始像素值的灰度的强度(即去γ校正单元205(图2)的输出)。抖动百分比可由相对简单的电路计算，且不在此处显示。

【0037】比较器305执行抖动百分比和门限值的比较并可提供比较结果到复用器310。譬如，比较器305可确定抖动百分比是否大于门限值。复用器310可利用比较结果来在两输入之间选择其一以在输出提供。依赖于比较结果，复用器310可提供刚好低的灰度或刚好高的灰度到其输出。

【0038】根据本发明的优选实施例，图4a到4c图解说明使用用于抖动目的的门限阵列、根据基于初始像素值的灰度对可显示灰度的确定。图4a中所显示的图表示出来自示例图像的大小为4×4的像素值阵列。如前面所讨论的，优选阵列大小可以是32×32，然而，为了图解说明的目的，阵列大小被减小。阵列大小不影响确定可显示灰度的操作。图4a中所显示的阵列可以是图像中像素的逻辑表示，所述像素如以上所讨论的，可在它们到达GSM 200时被处理(图2)。

【0039】像素阵列包含与附属于像素的图形信息对应的灰度值。譬如，阵列元素405包含灰度值10，这意味着为了适当显示包含在阵列元素405中的像素，基于SLM的显示系统应显示灰度值10。然而，基于SLM的显示系统可能无法显示灰度值10并可能需要执行抖动。

【0040】图4b图解说明门限阵列。虽然图4b中所显示的与像素阵列(图4a)的大小相同，但门限阵列不必须与像素阵列相同大小。大小上的任何差异都可通过平铺(如果门限阵列小于像素阵列)而被克服，而不是使用门限阵列的特定部分(如果门限阵列大于像素阵列)等等。门限阵列元素415对应阵列元素405。门限阵列元素415包含门限值12。而后该门限值可与阵列元素405的内容(灰度值10)比较，以确定显示哪个灰度(刚好高的灰度或刚好低的灰度)。门限值(12)与灰度值(10)的比较显示灰度值小于门限值。

【0041】图4c图解说明灰度输出矩阵。灰度输出矩阵显示基于比较结果选择的灰度(刚好高的灰度或刚好低的灰度)。灰度输出矩阵元素425显示所选用于阵列元素405的灰度。由于灰度值(10)小于门限值(12)，则根据本发明的优选实施例，刚好高的灰度(A)被选择。

【0042】根据本发明的优选实施例，图5图解说明算法500，其用于根据基于初始像素值的灰度、使用用于显示系统的抖动目的的门限阵列来确定可显示的灰度。根据本发明的优选实施例，算法500可于特别设计的硬件、软件或固件中被实现。由于在显示系统显示图像时由算法500执行的确定连续发生，因此算法500应被设计以使得：一旦显示系统开始操作时，该算法可自动开始操作，并直到显示系统被禁用或关闭才结束。

【0043】根据本发明的优选实施例，算法500可以以视频输入信号的去γ校正(方框505)开始。由于该视频输入信号可以是连续流，所以该视频输入信号的去γ校正可以是如下操作：该操作被配置以开始操作，并且一旦开始就连续运行直到被停止。对去γ校正操作的可选补充可以是：可增加该视频输入信号的状况的确定。该视频输入信号可被分析以确定是否γ校正已被应用于该视频输入信号。如果该视频输入信号未被γ校正，则去γ校正操作可经过该视频输入信号，而不执行去γ校正。

【0044】该视频输入信号的线性化，即该视频输入信号的去γ校正(方框505)，可在该视频输入信号到达GSM 200(图2)时发生，这意味着缓冲整个图像或图像序列可能不是必要的。可显示灰度的选择以从视频输入信号中选择像素X(方框515)开始。如果基于SLM的显示系统能够每次显示像素的一个单独分量，则对像素X的选择也可包括对像素的三个分量(RGB)之一的选择。而后所选像素X的值(或所选像素X的分量之一的值)可被用于确定可由基于SLM的显示系统显示的一对灰度。被称为刚好高的灰度、由算法500确定的第一灰度可以是高于所选像素X的值的可显示灰度(方框520)。被称为刚好低的灰度、由算法500确定的第二灰度可以是低于所选像素X的值的可显示灰度(方框525)。根据本发明的优选实施例，第一灰度和第二灰度是可由基于SLM的显示系统显示的灰度，这些灰度是最紧密地跨越像素X的值的灰度。譬如，如果基于SLM的显示系统能够显示与值10、20、40和80对应的灰度，那么如果像素X的值为25，则第一灰度将与值40对应且第二灰度将与值20对应。

【0045】在确定第一灰度(方框520)和第二灰度(方框525)之后，像素X的抖动百分比可以被计算(方框530)。抖动百分比可以是可显示灰度(第一灰度或第二灰度)和所选像素X的值之间的差值与第一灰度和第二灰度之间的差值的比值。第一灰度或第二灰度可被用于确定对于所选像素X的值的差异。对第一灰度或第二灰度的使用确定用于算法500中后面比较的值。抖动百分比可以被数学表示为：百分比＝(刚好高的灰度-所选像素X的值)/(刚好高的灰度-刚好低的灰度)。

【0046】而后所选像素X的抖动百分比可与来自门限矩阵的门限相比较，所述门限与所选像素X对应，被称为门限X。所选门限X可以是基于正被处理的图像中所选像素X的位置。譬如，如果所选像素X是图像中的像素(1，1)，则用于所述比较中的门限将位于门限阵列的元素(1，1)处。一般地，如果像素位于图像的像素(I，J)处，则用于所述比较中的门限将位于门限矩阵的元素(I以K为模，J以L为模)处，其中K和L是指示门限阵列大小的整数值。抖动百分比和门限都可被量化到特定数目的比特。这可以帮助简化所述比较涉及的运算，允许整数值的比较而不是实数值。譬如，抖动百分比0.5可通过乘以256而被量化到八比特值，经量化的抖动百分比为0.50×256＝128。所述量化可通过合适数目比特的二进制移位被完成。

【0047】而后来自门限阵列的门限可与所选像素X的抖动百分比相比较(方框535)。如果所选像素X的抖动百分比大于(＞)门限，则刚好低的灰度被选择作为所选像素X的输出(方框540)。如果所选像素X的抖动百分比小于或等于(＜＝)门限，则刚好高的灰度被选择作为所选像素X的输出(方框545)。改变在方框540和545中所执行的比较的条件是可能的。譬如，大于可以改变成大于或等于，小于或等于可以被改变成严格小于。此外，如果抖动百分比的计算使用不同的表达式(譬如，如果抖动百分比被计算成(所选像素X的值-刚好低的灰度)/(刚好高的灰度-刚好低的灰度))，则如果抖动百分比小于或等于(＜＝)门限时该比较可能需要选择第一灰度，而如果抖动百分比大于(＞)门限则选择第二灰度。在选择灰度作为所选像素X的输出(方框540和545)之后，进行检查以确定是否在视频输入信号中有需要被处理的任何附加像素(方框550)。如果有附加像素要被处理，则该操作可回到方框515以选择新的像素X。如果没有附加像素要被处理，则该操作可以终止。

【0048】以下是算法500的操作的示例。去γ校正操作生成所选像素X的值，其为352。对于等于{0，4096，8192，12288，16383}的可显示灰度的列表，第一灰度是4096，而第二灰度是0。而后抖动百分比可被计算为(4096-352)/(4096-0)＝91.4％或(被量化到八比特的234)。如果经量化的门限是200，则经量化的抖动百分比大于经量化的门限，所以刚好低的灰度(第二灰度)作为所选像素X的输出。

【0049】根据本发明的优选实施例，图6图解说明具有GSM 200的显示系统600。该显示系统600包括灰度级映射引擎(GSM)605，该GSM605可被用于将包含γ校正的图像序列的视频输入信号进行去γ校正。该GSM 605可利用抖动以在具有有限比特精度的显示系统中提供足够的性能水平(图像质量)。该GSM 605可与GSM 200(图2)相似。而后来自该GSM 605的去γ校正的图像可被提供到显示装置610，例如利用DMD、LCD、LCoS、可变形镜等等的空间光调制器。所述显示装置610可以调制光源(未显示)以显示由GSM 605提供的图像。如果该显示系统600是投影式显示系统，则可选的显示屏615可被用于显示图像。

【0050】虽然本发明及其优势已经被详细描述，但应该理解，会对本文的描述作出各种增加、删除、替代和其他修改，而不背离如附加权利要求所限定的、要求保护的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于在线性显示器上显示非线性图像的方法，该方法包括：

将线性化函数应用于所述非线性图像，以产生线性化的图像；

在所述线性化的图像中选择像素；

基于所述像素确定第一灰度；

基于所述像素确定第二灰度；

计算抖动百分比；和

基于所述抖动百分比和门限值的比较，选择所述第一灰度或所述第二灰度用以显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择、第一个确定、第二个确定、所述计算和所述选择步骤被重复用于所述线性化的图像中的剩余像素。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述门限值被存储于大小为M×N的门限矩阵中，且其中与所述线性化的图像的位置(I，J)对应的像素的门限值从所述门限矩阵的位置(I以M为模，J以N为模)获取，其中I和J是整数值且M和N是整数值。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中第一个确定包括：设定所述第一灰度为强度刚好大于所述像素的灰度强度的可显示的灰度；且其中第二个确定包括：设定所述第二灰度为强度刚好小于所述像素的灰度强度的可显示的灰度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一个确定包括：如果所述像素的灰度等于可显示的灰度，则设定所述第一灰度为最大可显示的灰度或所述像素的灰度；其中所述第二个确定包括：设定所述第二灰度为零强度灰度。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其中所述抖动百分比被计算为：抖动百分比＝(所述第一灰度的强度-所述像素的灰度的强度)/(所述第一灰度的强度-所述第二灰度的强度)。

7.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其中所述抖动百分比被计算为：抖动百分比＝(所述像素的灰度的强度-所述第二灰度的强度)/(所述第一灰度的强度-所述第二灰度的强度)。

8.设备，其包含：

耦合到视频信号输入的去γ校正单元DCU，该DCU被配置以去除来自所述视频信号输入的视频信号中的图像中存在的非线性变换；

耦合到该DCU的灰度单元GSU，该GSU被配置以提供第一可显示灰度和第二可显示灰度，该第一可显示灰度的强度刚好高于所述视频信号中的图像中像素的灰度强度，该第二可显示灰度的强度刚好低于所述像素的灰度强度；和

耦合到所述GSU和所述DCU的抖动单元，该抖动单元被配置以基于所述像素的灰度、所述第一可显示灰度和所述第二可显示灰度来计算抖动百分比，并基于所述抖动百分比和门限值来选择所述第一可显示灰度或所述第二可显示灰度。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述DCU包含查找表，该查找表由具有所述非线性变换的像素信息编索引。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中所述GSU包含可显示灰度的排序列表，所述第一可显示灰度和所述第二可显示灰度使用折半搜索被找到。

11.根据权利要求8、9或10所述的设备，其中所述抖动单元包含：

被配置以将所述抖动百分比与所述门限值作比较的比较器；和

耦合到所述比较器的复用器，该复用器具有：耦合到提供所述第一可显示灰度的信号线路的第一输入和耦合到提供所述第二可显示灰度的信号线路的第二输入，所述复用器基于由所述比较器提供的信号选择性地将所述第一输入或所述第二输入耦合到输出。

12.一种显示系统，其包含：

耦合到信号输入的灰度级映射引擎GSM，该GSM被配置以根据由所述信号输入提供的非线性输入图像来产生线性输出图像，其中所述线性输出图像使用非线性抖动而被抖动以防止轮廓；和

耦合到该GSM的显示器件，该显示器件被配置以显示所述线性输出图像。

13.根据权利要求12所述的显示系统，其中所述GSM包含：

耦合到所述信号输入的去γ校正单元DCU，该DCU被配置以去除来自所述信号输入的视频信号中的图像中存在的非线性变换，

耦合到该DCU的灰度单元GSU，该GSU被配置以提供第一可显示灰度和第二可显示灰度，该第一可显示灰度的强度刚好高于所述视频信号中的图像中像素的灰度强度，该第二可显示灰度的强度刚好低于所述像素的灰度强度；和

耦合到所述GSU和所述DCU的抖动单元，该抖动单元被配置以基于所述像素的灰度、所述第一可显示灰度和所述第二可显示灰度来计算抖动百分比，并基于所述抖动百分比和门限值来选择所述第一可显示灰度或所述第二可显示灰度。

14.根据权利要求12或13所述的显示系统，其中所述显示器件是数字微镜器件DMD。

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