CN1394437A - 显示图像的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
在电视台发送的图像中可以出现标志图。这些标志图通常长时间出现在一个图像(100)的角落(102，104)中。它们不移动和可以包括饱和色。这导致发射显示器中的老化效应，因为对于一相当长的时间标志图在相同的位置上提供相同的负载显示。该老化效应是可以被防止的，通过检测图像(100)角落(102，104)中的标志图和减少它们的强度以平均显示负载。
Description
本发明涉及显示一个图象的一种系统，该系统配备了一个选择装置，该装置适于选择图像内的一个区域，和一个减少装置，适于减少图像的光强度。
此外，本发明还涉及显示一个图象的一种方法，该方法包括选择图像内一个区域和减少图像光强度的步骤。
这样的一种系统和方法从EP-B-0589513可以了解到，它描述了许多光强度减少功能，保护了过载的电视接收机的处理器和显示管。通过这些功能增强了图像质量并延长了显示管的寿命。第一光强度减少功能在较大的区域上起作用，比如人的面部，并且当这些区域中的图像信号超过的一门限值这一过程的周期长于一个给定的最小时间周期时被执行。该功能减少了整个图像的光强度。当最大允许的图像信号的幅度被超过时执行第二强度减少功能。该第二功能减少局部的光强度。只是如果图像信号超过给定的门限值两个功能有效。然而，实践证明，有部分的图像可以减少显示管的寿命，尽管它们没有超过门限值。
本发明的一个目的是提供在开头段落中描述的一种类型的系统，其中对于可以减少一个显示管寿命的给定部分的图像，光强度可以被减少而不依赖于图像信号的强度。为此目的，按照本发明的系统的特征在于，系统另外配备一个运动检测器，适于检测区域内的运动和一个固定部分，和当在区域内已经检测到运动时减少装置适于减少固定部分的光强度。一个有害固定部分的一个典型的例子是较长时间周期出现的一个标志图，并经常包括饱和色。一个有害固定部分的一个例子例如是一个背景墙。这样的一个背景墙不需要在强度上被减少。能够防止这种情况，可以首先确定在搜索比如先前提到的标志图之类的一个固定部分之前是否在区域内运动被检测。因而，能够防止一个固定背景在强度上的减少，同时只有标志图在强度上必须被减少。
权利要求2定义了按照本发明系统的一个实施例。一个图像包括多个像素。例如在视频中，一个接一个地显示多个图像。通过减去例如连续图像中的一个象素的象素值，一些运动象素能被确定。可以获得一个移动平均，例如通过计算用于多个连续图像的该运动数据量，并通过除以计算的次数。一个“进行移动”的象素则是一个像素，它的值在连续的图像之间具有很大的差别，产生一个高移动平均。对于一个“固定”象素，移动平均是低的。
权利要求3定义了按照本发明系统的一个实施例。由于涉及噪声而引起的一个象素信号中的一种不精确，一个“固定”象素的移动平均将不再正好是零。为校正这种情况，可以保持准则，例如，一个“固定”象素的移动平均不超过一预定的最大值。当该最大值被超过时，它不是一个“固定”象素。这就具有一个优点，对于象素信号中的噪声数量可以作出校正，因为在一预定高的最大值上多数噪声是允许的，并且在一预定低的最大值上象素信号中允许很少数噪声，甚至不允许噪声。
权利要求4中定义了按照本发明系统的一个实施例。一个固定部分，比如一个标志图，可能会是有害的，如果它较长的时间周期出现在一个图像中的相同的位置上。只有当整个预定的最小时间周期过程中出现了固定部分，才能减少固定部分的强度。这具有的优点是，在减少固定部分强度之前可以花费一些时间。只在一个短时间出现的固定部分，当然是无害的或具有较少的害处，则不会被减少强度以便显示一个稳定的画面。
权利要求5中定义了按照本发明系统的一个实施例。它不需要以一个步进来减少一个固定部分的强度，因为那样是完全可见的并多半被观众注意到。通过以多个较小的步进来减少强度，可以获得相同的减少，尽管对于这样的一种较小的程度观众将注意到。
本发明的另一个目的是提供在开头段落中所述的一种方法，其中能够减少光强度而不依赖于图像信号。为此目的，按照本发明的方法特征在于，它另外包括检测区域内运动和一个固定部分的一个步骤，并且如果区域内运动被检测则对固定部分执行减少步骤。
权利要求7-10定义了按照本发明方法的实施例。
通过结合参考后面实施例的阐述，本发明的这些和其他的方面将是显而易见的。
在附图中：
图1显示强度被减少的一个图像中区域位置的一个例子，
图2图解地显示了用于按照本发明的减少强度的一个系统最重要的部分，
图3是一个流程图，显示了按照本发明的减少强度的一种方法的步骤。
图1显示了具有一个图像100的一个显示屏的例子，在其上显示了能够被减少的位置区域102和104。诸如标志图之类的固定目标通常显示在图象的一个角落中，因为它们要在最小的程度上覆盖图像区域。为了能够检测这些标志图，最好是在图象的角落中搜索固定目标。区域102和104因而被定位在图像100的角落中，但原则上，它们可以被定位在图像上的任何位置，或者甚至跨越过图像和有规则的到达一个不同的位置。而且，标志图通常不是很大：在一个28英寸显示器上，它们通常小于3乘3厘米。因而相对于小区域足够搜索运动，例如50乘50像素。标志图能被检测的区域数可以改变。例如，图像可以被分成搜索运动的小区域。区域不必是正方形而且也可以较大或较小。在区域102和104内的角落106，108，110和112中可以确定运动。
图2图解地显示了按照本发明的用于减少强度的一个系统的最重要部分。一个选择装置202适于定位图象中的区域102和104，其中能够检测标志图。一个运动检测器204适于检测图像100的区域102和104内的运动。不需要检测整个区域。通常只在角落106，108，110和112中就足够检测运动。因而能够节省存储器空间。
由像素组成的一个图像和每个像素具有三个不同的值，一个针对每个颜色：“像素R”是象素的红色值，“像素G”是象素的绿色值，和“像素B”是象素的蓝色值。一个象素的一些运动，这里称作“像素motionR，G，B”被计算，通过减去连续图像的一个象素的象素值，这里通过“象素old”和“象素new”和通过使用它们的绝对值来表示：像素motionR，G，B＝＜像素motionR，像素motionG，像素motionB＞像素motionR＝|像素oldR-像素newR|像素motionG＝|像素oldG-像素newG|像素motionB＝|像素oldB-像素newB|
这样可以得到每像素计算的运动量，然而，也可以通过装置计算，例如，一个商业上可用的运动检测器。
获得存储在一个存储器206中的每像素的一个移动平均“像素averageR，G，B”，通过对一给定数的连续图像计算运动量，增加它们每种颜色和除以计算的次数：像素averageR，G，B＝＜像素averageR，像素averageG，像素averageB＞
这里，“像素averagenew”是计算的运动量的一个新的移动平均，“像素averageold”是计算的运动量的一个过去的移动平均，和“#computation(计算次数)”是已经被执行的计算的一个次数。如果一个像素属于一个标志图，该象素在存储器206中具有一个低值，因为该像素具有一个低的移动平均。这是因为减去了两个像素结果，它们的值是相同的或者几乎相同的近似为零。如果一个像素不属于一个标志图，该象素在存储器206中具有一个高值，因为该像素具有一个高的移动平均。这是因为减去两个像素的结果，它们的值相当不同，具有一个高值。由于涉及噪声而导致象素信号中的不精确，一个像素的移动平均将很难正好为零。为此，必须增加一个存储器208，它包括一个准则，一个像素的移动平均必须遵守的以至于属于一个标志图。该准则例如可以是一个“固定”象素不超过一预定最大值的移动平均。当该最大值被超过时，它不是“固定”象素且该像素不属于一个标志图。这样的话，还可以防止不属于一个标志图的像素，尽管它被认为属于该标志图。此外，该准则还包括许多已知的标志图，是提前知道的，并可以与“固定”象素比较。
此外，使用移动平均也具有一些缺点：首先，已经出现一个较长时间周期和在一给定的瞬间上消失的一个标志图将在许多周期中始终被检测。第二，如果一个较长时间周期没有标志图，在检测到一个标志图之前会花费许多周期。这可以被防止，例如，通过校正先前计算的一个象素的移动平均，“像素averageold”，和当前计算的一个象素的运动“象素motion”，基于：
先前计算的一个象素的移动平均(像素averageold)，
先前计算的一个象素的运动(象素motionold)，和
当前计算的一个象素的运动(象素motion)。
校正是有效的，例如，基于下表，其中“MaxDev”是作为存储在存储器208中的准则，和“-”表示该值不适合。
| 过去的值 | 新的值 | |||
| 像素averageold | 像素motionold | 像素motion | 像素averageold | 像素motionold |
| ＜＝MaxDev/2 | ＜＝MaxDev/2 | ＜＝MaxDev/2 | 0 | 0 |
| ＞MaxDev | ＜＝MaxDev/2 | ＜＝MaxDev/2 | MaxDev | 0 |
| ＜＝MaxDev/2 | ＞MaxDev | ＜＝MaxDev/2 | MaxDev | 0 |
| ＞MaxDev | ＞MaxDev | ＜＝MaxDev/2 | - | MaxDev |
| ＜＝MaxDev/2 | ＜＝MaxDev/2 | ＞MaxDev | - | MaxDev |
| ＞MaxDev | ＜＝MaxDev/2 | ＞MaxDev | - | MaxDev |
| ＜＝MaxDev/2 | ＞MaxDev | ＞MaxDev | MaxDev+1 | MaxDev+1 |
| ＞MaxDev | ＞MaxDev | ＞MaxDev | 255 | 255 |
通过校正装置在一个早期的瞬间上可以检测到一个正在消失和正在出现的标志图，如表中所示。
一个标志图的一个特征特点是，它必须出现一个较长的时间周期，例如15分钟，以对显示管引起有害的作用。因为标识图包括饱和色和在标志图的位置上产生相同的显示负载，因而会引起有害的影响。最小的时间周期被存储在一个存储器210中。如果整个该最小时间周期中检测到一个标志图，该标志图的强度可以被减少。为获得显示管的一种最大的一致的负载，标志图的强度可以被减少到这样一种程度，即标志图的平均负载充分地等于其中已经检测到标志图的图像的平均显示负载。不必在一个步进中减少标志图，因为这是完全可见的并多半会让观众注意到。为此，一个减少装置212最好适于以这样的方式工作，它以多个步进一点一点的减少强度，直到标志图的平均显示负载等于图像的平均显示负载。当一个标志图例如包括饱和色时，只要这些饱和色的强度能被减少。标志图可以部分地落入区域102和104之外的区域，以至于它只被部分的减少强度。在此情况下，标志图的许多像素重叠区域102和104的边缘，并且区域102和104可以被放大直到不再有任何重叠区域102和104边缘的“标志图”像素。因此，始终能减少整个标志图的强度。
在该实施例中所述的部件被添加到驱动一个等离子显示器214的一个已知的系统216中。此外，使用该系统，比如CRT，DPD和PLED也能够被驱动。
图3是一个流程图，显示了按照本发明的减少强度的方法步骤。步骤300是初始步骤和包括一个图像中的一个区域的定位，针对区域内所有象素的一个移动平均的一个初始化和当一个象素是固定的时一个时间单位数的初始化。在步骤320中，以前面所述的方式确定在区域边缘上是否有移动。当没有这种情况时，在返回到步骤302之前在步骤304观察一预定的等待时间。当有运动时，检测一运动量并以先前所述的方式在步骤306中在区域内把每像素加到用于该像素的移动平均的一个先前的值上。在步骤308中当该移动平均遵守一个先前所述的准则时，象素是“固定的”和当移动平均符合准则时单位时间数被提高1。当在步骤308中移动平均不符合先前所述的准则时，象素是“移动的”，并且如果单位时间数大于0的话，移动平均符合准则的单位时间数被降1。在下一个步骤310中，当象素必须是固定的时，检验是否单位时间数符合一个最小的时间周期。当单位时间数不符合时，前进到步骤304。当象素必须是固定的而该数符合最小的时间周期时，在步骤312中，如果光强度还没被减少，则逐步地减少象素的光强度，然后前进到步骤304。
Claims (10)
1.用于显示一个图象的一种系统(216)，该系统包括一个选择装置(202)，适于选择图像内的一个区域(102，104)，和一个减少装置(212)，适于减少图像的光强度，特征在于该系统进一步包括一个运动检测器(204)，适于检测图像内的运动和一个固定部分，和当在区域内如果已经检测到运动时减少装置适于减少区域内固定部分的光强度。
2.如权利要求1中的一种系统，其中系统进一步包括第一存储器(206)，适于包括区域中许多运动的一个移动平均。
3.如权利要求2中的一种系统，其中系统进一步包括第二存储器(208)，适于包括移动平均必须遵守的一预定的准则，以至于在区域内把固定部分与移动部分区分开。
4.如权利要求3中的一种系统，其中系统进一步包括第三存储器(210)，适于包括以预定的最小时间周期，在该最小时间周期过程中固定部分必须符合准则。
5.如权利要求1中的一种系统，其中减少装置(212)适于逐步地减少光强度。
6.一种显示一个图象的方法，其中该方法包括选择(300)图像内一个区域和减少(312)图像的光强度的步骤，特征在于该方法进一步包括检测图像内的运动和一个固定部分的一个步骤(308)，和如果区域内检测到运动减少步骤针对固定部分被执行。
7.如权利要求6中的一种方法，其中该方法进一步包括确定区域内许多运动的一个移动平均的一个步骤(306)。
8.如权利要求7的一种方法，其中该方法进一步包括一个步骤(308)，如果移动平均符合一预定的准则把固定部分与移动部分进行区分。
9.如权利要求8中的一种方法，其中该方法进一步包括一个步骤(310)，确定整个一预定最小时间周期过程中是否固定部分符合准则。
10.如权利要求6中的一种方法，其中该方法进一步包括逐步减少光强度的一个步骤(312)。
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