CN1488130A - 在pdp上显示视频图像的方法及相应的pdp显示板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在等离子体显示板上显示视频图像的方法。本发明具体应用于包括基本单元的矩阵的等离子体显示板(PDP)，其中所述基本单元可以处于导通状态或者处于关断状态。按照本发明，为了获得假轮廓运动补偿，在时间积分窗口中定义参考时刻，并针对此参考时刻，移动时间积分窗口的子场。以运动的方向移动时间积分窗口中跟随参考时刻的子场(SF7到SF9)，而以相反的方向移动其他子场(SF1到SF5)。

Description

在PDP上显示视频图像的方法及相应的PDP显示板

技术领域

本发明涉及一种在等离子体显示板上显示视频图像的方法。本发明更具体地应用于包括基本单元的矩阵的等离子体显示板(PDP)，其中，所述基本单元或者处于导通状态或者处于关断状态。

背景技术

PDP技术能够获得大而平的显示屏幕。PDP通常包括两块绝缘板，在其间限定了填充气体的空间，在所述填充气体的空间中限定了由栅凸缘定界的基本空间。每个板设置有一个或多个电极阵列。基本单元对应于设置在所述基本空间每一侧上、至少具有一个电极的基本空间。为了激活基本单元，通过在单元的电极之间施加电压，在相应的基本空间中产生电荷。然后，电荷在基本单元中引起UV射线的发射。放置在单元壁上的荧光体将UV射线转换为可见光。

PDP的基本单元的操作周期与视频图像的显示周期相对应。每个显示周期都由通常称为子场的基本周期组成。每个子场包括单元寻址周期和保持周期。寻址周期在于根据是否必须使其处于导通状态或关断状态，将电脉冲发送或不发送到基本单元中。保持周期在于在给定的时间内，发送连续的脉冲，以便使单元保持在导通状态或关断状态。每个子场具有特定的保持周期持续时间。保持周期分配在整个显示周期中，并与单元的照明周期相对应。于是，人眼对这些照明周期进行积分，以便重建相应的灰度级。在下面的描述中，将图像的显示周期称为时间积分窗口。

存在一些与照明周期的时间积分相关的问题。特别是在物体在两个连续的图像之间运动时发生的假轮廓问题(false contouring problem)。通过在通常很少能够察觉的灰度级转换中出现暗带或亮带，清楚地显示了此问题。在彩色PDP的情况下，这些带可能是彩色的。

通过图1描述了这个假轮廓问题，图1示出了两个连续图像I和I+1的子场。图1对应于具有在灰度级127和灰度级128之间的转换的最坏情况。由图像I和图像I+1之间的4个象素来移动此变换。在图中，Y轴代表时间轴，而X轴代表不同图像的象素。由于眼睛具有跟随运动物体的趋势，由眼睛进行的积分相当于沿着图中所示的斜线在时间上的积分。因此，眼睛积分了来自不同象素的信息。在灰度级127和128之间转换的运动中，等于零的灰度级的出现表明了积分的结果。通过零灰度级使得在转换中出现暗带。相反，如果从灰度级128转换为灰度级127，在转换时，将出现与亮带相对应的灰度级255。

第一解决方案在于“破坏”高权重的子场，以便减少积分误差。图2示出了与图1相同的转换，但是以七个权重32的子场来代替三个权重32、64和128的子场。于是，最大的积分误差具有值为32的灰度级。也可以与此不同地分配灰度级，但是总会存在积分误差。

在欧洲专利申请No.0 978 817中给出此问题的另一解决方案在于通过沿运动方向移动子场来预期眼睛的这种积分，从而眼睛积分了正确的信息。此技术利用了运动估计器，以计算要显示的图像的每个象素的运动矢量。这些运动矢量被用于修正传送给PDP基本单元的数据。专利申请0 978 817的基本思想是在显示图像期间，检测眼睛的运动，并向单元传送运动补偿数据，使眼睛能够积分正确的信息。在图3中描述了这种技术。如上所述，这种修正在于按照图像之间被观察到的运动，空间上移动子场，从而预期人眼将要进行的积分。按照在时间积分窗口中的时间位置，互不相同地移动子场。这种修正在引起假轮廓效应的转换上取得了极好的效果。

但是，当图像在两幅图像之间出现或消失时，这种修正存在一些缺点。图4给出了以现有技术的运动估计器计算的、代表图像I-1和图像I之间的运动的矢量。为图像I中的每个象素计算运动矢量。每个运动矢量通常具有与在两幅图像之间点的水平和垂直移动相对应的水平分量和垂直分量。为了清晰地表述，与前面一样，只在以图中水平坐标表示的一个空间维度上示出此图像，垂直轴代表时间。在图中，通过按照其权重增加的顺序、表示为SF1到SF9的九个子场来显示图像I。不考虑子场单元的状态—导通或关断，以阴影表示子场的保持周期。每个运动矢量限定在图像I-1和图像I之间象素运动的方向、感觉和幅度。但是，应当注意的是，由于只沿一个空间维度示出图像I，不能表现运动矢量的方向，而只能表现其沿所选的空间轴的方向和幅度。

按照在欧洲专利申请No.0 978 817中研制的技术，根据其在时间积分窗口中的时间位置，以子场移动的幅度沿运动矢量的方向移动图像I的子场。以与所述运动矢量相反的方向，移动图像I象素的子场，因为与图像I的象素相关的运动矢量代表图像I-1和图像I之间的运动。

此示例考虑了在图像I-1和图像I之间，物体运动通过背景的情况。图像I-1的部分背景消失在图像I中，而在图像I中出现新的部分背景。于是，出现冲突区域1和空洞区域2。在图4中以阴影区域表示这两个区域。冲突区域1的特征在于针对此区域中的给定象素，对所述子场施加两种不同移动的两个运动矢量的相交。空洞区域2的特征在于缺少此区域中子场的信息。存在用于在这些空洞和冲突区域中确定运动矢量的方法。但是，这些方法所需的计算功率与要修正的空洞和冲突的数目成正比。

发明内容

因此，本发明的目的是减少这些空洞和冲突区域的尺寸。

从而，本发明涉及一种在包括多个基本单元的等离子体显示板上显示视频图像的方法，其中，通过在被称为时间积分窗口的时间段上的时间积分来获得灰度级，所述时间积分窗口包括多个子场，在子场期间，所述等离子体显示板的每个基本单元或者处于导通状态，或者处于关断状态，其特征在于所述方法包括以下步骤：

针对每幅要显示的视频图像，估计所述要显示的图像相对于先前视频图像的运动，从而为要显示的视频图像的每个象素产生运动向量；

定义位于时间积分窗口内的参考时刻；

针对要显示的视频图像的每个象素，相对于参考时刻移动子场，从而第一子场和最后一个子场之间的移动几乎等于相关运动矢量的幅度，每个子场的移动幅度依赖于其相对于时间积分窗口中的参考时刻的时间位置，以及依赖于相关运动矢量的方向。

本方法使其可以降低子场移动的最大幅度，从而减少了时间积分窗口中空洞和冲突的数目。

优选地，参考子场与参考时刻相一致，参考子场不同于所述多个子场中的第一子场或最后一个子场。这样，不移动参考子场。以相关运动矢量的方向或者相反的方向移动其他子场。这样避免了子场的移动运算。方便地，参考子场靠近时间积分窗口的中间。

本发明还涉及一种等离子体显示板，其特征在于所述等离子体显示板包括实现本发明的视频图像显示方法的装置。

附图说明

通过阅读以下参照附图给出的详细说明，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1描述了当转换在两幅连续图像之间运动时，发生的假轮廓效应；

图2和图3描述了用于补偿这些假轮廓效应的已知解决方案；

图4示出了由运动估计器传送的运动场的示例；

图5描述了本发明的方法；以及

图6示出了能够实现本发明的方法的装置的示例。

具体实施方式

将不再详细解释已经在本发明的导言中描述过的图1到图4。

迄今为止，图像I的运动补偿在于沿相关运动矢量限定的方向，以相关运动矢量定义的方向移动每个象素的子场。如图4所示，以相同的方向，即以与运动矢量相反的方向移动所有子场。

按照本发明，打算相对于参考子场而不是子场SF1或子场SF9，来移动子场。于是，以针对所述象素所计算的运动矢量的方向移动一些子场，而以相反的方向移动其他子场。

图5描述了本发明的方法。与图4中一样，作为连续线示出的箭头表示代表图像I-1和I之间的运动、与图像I的视频场的象素相关的运动矢量。按照本发明，定义针对图像I的象素不被移动的参考子场，在本示例中为SF6。这就是为什么在图5中，图像I的视频场位于图像I的时间积分窗口的子场SF6的电平的原因。同样地，图像I一1的视频场位于图像I一1的时间积分窗口的子场SF6的电平。

按照本发明，针对图像工的每个象素，以与所述象素相关的运动矢量的方向移动参考子场SF6之后的子场，即子场SF7到SF9，而以相反的方向移动参考子场SF6之前的子场，即子场SFl到SF5。最后，子场SFl和子场SF9之间的移动必须近似等于运动矢量的幅度。每个子场的移动幅度依赖于每个子场相对于参考子场的时间位置。离参考子场时间上越长，空间上被移动的也越多。

在图5中，两个大箭头表示子场移动的方向。向上的大箭头表示沿运动矢量的相反方向移动子场SFl、SF2、SF3、SF4和SF5，而向下的大箭头表示以运动矢量的方向移动子场SF7、SF8和SF9。在图5中示出了延伸了代表工一1和I之间的运动的矢量、以虚线示出的箭头，以便描述子场SF7到SF9的移动。

按照其相对于时间积分窗口中的参考子场的时间位置和所述运动矢量的振幅，计算子场相对于参考子场的移动幅度。

例如，考虑要移动子场SFn的情况。子场SFn的重心的时间位置表示子场SFn保持周期的中间的时间位置。例如，子场SFn的重心的时间位置与参考子场的重心的时间位置之间的差别为M毫秒。时间积分窗口的持续时间为N毫秒，其中M<N。设V=(V_X，V_Y)为针对子场SFn的移动，要考虑的运动矢量，并设△=(△_X，△_Y)为子场SFn的移动幅度，则：

${\mathrm{\&Delta;}}_X\left(\mathrm{SFn}\right)=\frac{M}{N}*V_X$ 以及 ${\mathrm{\&Delta;}}_Y\left(\mathrm{SFn}\right)=\frac{M}{N}{*V}_Y,$

如图5所示，此方法能够减少时间积分窗口中空洞和冲突的数目。现在，空洞被分布在两个较小的区域中。冲突的情况下也是如此。

方便地，选择时间积分窗口中间附加的参考子场，从而优化空洞和冲突的整体减少。在我们的优选描述示例中，空洞和冲突的数目减少了一半。参考子场的位置可以根据多种子场照明权重的分布而改变。不用说，参考子场可以位于除所述时间积分窗口的中间附近之外的任何地方。

一种变化在于不选择参考子场，而只是选择位于两个子场之间的参考时刻。在这种情况下，移动所有子场。优选示例利用参考子场作为参考时刻，使其可以避免不得不执行所述参考子场的移动计算。

多种实现本发明的方法的结构都是可能的。图6中示出了描述性的示例。图像存储器10接收要存储的图像流。存储器的大小至少能够存储三幅图像，当利用图像I-1处理图像I时，存储图像I+1。计算电路11，例如，信号处理器，计算与多幅图像相关的运动矢量，并按照上述方法移动图像的子场，并向等离子体板14的行驱动器12和列驱动器13传送触发信号。设计同步电路15，以同步驱动器12和13。只是作为例证给出本结构。

Claims (5)

1、一种在包括多个基本单元的等离子体显示板上显示视频图像的方法，其中，通过在被称为时间积分窗口的时间段上的时间积分来获得灰度级，所述时间积分窗口包括多个子场(SF1到SF9)，在子场期间，每个所述基本单元或者处于导通状态，或者处于关断状态，其特征在于所述方法包括以下步骤：

针对每幅要显示的视频图像(I)，估计所述要显示的图像相对于先前视频图像(I-1)的运动，从而为要显示的视频图像的每个象素产生运动向量；

定义位于时间积分窗口内的参考时刻；

针对要显示的视频图像的每个象素，相对于参考时刻移动子场，从而第一子场(SF1)和最后一个子场(SF9)之间的移动几乎等于相关运动矢量的幅度，每个子场的移动幅度依赖于其相对于时间积分窗口中的参考时刻的时间位置，以及依赖于相关运动矢量的方向。

2、按照权利要求1所述的显示方法，其特征在于参考子场(SF6)与参考时刻相一致，参考子场不同于所述多个子场中的第一子场(SF1)或最后一个子场(SF9)。

3、按照权利要求1所述的显示方法，其特征在于以相关运动矢量的方向移动时间积分窗口中参考时刻之后的子场(SF7到SF9)，而以相反的方向移动时间积分窗口中参考时刻之前的子场(SF1到SF5)，以及其中，由以下公式给出子场的移动幅度：

${\mathrm{\&Delta;}}_X\left(\mathrm{SFn}\right)=\frac{M}{N}*V_X$ 以及 ${\mathrm{\&Delta;}}_Y\left(\mathrm{SFn}\right)=\frac{M}{N}*V_Y,$

其中：

SFn代表要移动的子场；

△_X(SFn)代表子场SFn沿X轴的移动；

△_Y，(SFn)代表子场SFn沿Y轴的移动；

M代表子场SFn的重心的时间位置与参考时刻之间的差；

N代表视频图像的时间积分窗口的持续时间，其中N＞M；以及

V_X和V_Y分别代表所述运动矢量沿X轴和沿Y轴的分量。

4、按照权利要求2所述的显示方法，其特征在于参考子场(SF6)接近时间积分窗口的中间。

5、一种等离子体显示板，其特征在于所述等离子体显示板包括用于实现权利要求1到4之一所述的显示方法的装置。

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