CN1801268A - 图像显示装置及其图像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种图像显示装置，该装置提高了被显示的运动图像的图像质量，同时抑制了功率消耗的增加，并包括在一个帧周期中以可选择的时间比率显示输入图像和黑色图像的液晶板，检测输入图像的运动并输出运动信息的运动检测器，基于运动信息确定时间比率的显示比率控制器，以及不管时间比率在一个帧周期中控制图像显示单元的辉度使其几乎恒定不变的显示辉度控制器。

Description

图像显示装置及其图像显示方法

                            技术领域

本发明涉及一种能够提高运动图像和静止图像的图像质量同时抑制功率消耗增加的图像显示装置。

                            背景技术

近年来，诸如液晶显示装置或有机EL(电致发光)显示装置的性能有所提高，并开始在阴极射线管(以下称为CRT)作为传统主导的电视机领域推广。

然而，液晶显示装置和有机EL显示装置具有显示运动图像时图像模糊的问题。这个问题的产生是因为在液晶显示装置或有机EL显示装置与CRT之间图像显示方法的时间特性不同。这个问题的原因将在下面进行简短描述。

采用晶体管作为每个像素的显示/非显示的选择开关的液晶显示装置和有机EL显示装置运用一种在一个帧周期内保持所显示图像的显示方法(以下称之为保持型显示)。而另一方面，CRT是采用另一种显示方法的显示装置，即每个象素被点亮一个恒定的时间周期然后熄灭(以下称之为脉冲型显示)。

如果是保持型显示，那么运动图像从同一图像的每个帧的显示到下一帧的显示维持被精确地显示。在从运动图像中帧N的显示到下一帧(N+1)的显示的持续时间期间(帧显示期间)，显示的图像和帧N中的图像相同。在运动目标投影到运动图像的情况下，在屏幕上从帧N的显示到帧(N+1)的显示期间该目标是静止的。当显示帧(N+1)时，动态的物体不连续地移动。

另一方面，在观测者注意运动目标并跟踪和观测该运动目标的情况下(在观测者的眼球运动为跟踪运动的情况下)，观测者试图移动眼球并无意识地、连续地和平稳地跟踪该运动目标。

因此，在屏幕上的运动目标的运动和观测者推测的运动目标的运动之间产生差异。由于该差异，因此在观测者的视网膜上出现了对应于运动目标的速度的被移位图像。因为观测者意识到的是通过重叠移位图像获得的被移位图像，因此使他(她)产生运动图像模糊的印象。

当运动图像的移动加快，在观测者的视网膜上出现的图像的移位增加。由于这个原因，观测者产生了运动图像更模糊的印象。

如果是脉冲型显示则不产生这种“模糊”。如果是脉冲型显示，那么在运动图像的各个帧之间(例如，在帧N和帧(N+1)之间)显示黑色图像。

在各个帧之间显示黑色。因此，还是在观测者移动眼球来平稳地跟踪运动目标的情况下，观测者可以看见图像被显示时的一个图像。观测者分别将运动图像的一个帧辨认为独立图像。由于这个原因，可以防止出现在视网膜上的图像被移位。

为了解决实现保持型显示的显示装置中的问题，在专利文件1(日本专利申请公开号11-109921)中提出了一种在显示一帧后用某种方法显示“黑色”的技术。

此外，在专利文件2(日本专利申请公开号2002-123223)中提出了一种决定输入图像是运动图像还是静止图像以及仅在运动图像的情况下在连续的各个帧之间显示黑色的技术。

在专利文件1中，液晶屏在各个帧之间故意设置为“黑色”且诸如CRT等的脉冲型显示因此而被虚拟地实施，结果导致抑制了运动图像图像质量的降低。然而，在黑色显示周期同样打开的背光消耗的功率被浪费。此外，也存在由脉冲型显示造成的在静止图像中的闪烁的问题。

在专利文件2中，为了解决该问题，对静止图像的保持型显示和运动图像的脉冲型显示进行控制。但是在该方法中，例如，在具有小运动的运动图像和具有大运动的运动图像中黑色图像以同样的方式在两个帧之间显示。由于这个原因，不可能获得充分功率消耗的效果。为了提高功率消耗的效果，例如，也可以将运动图像和静止图像的标准设置为接近于运动图像。但在这种情况下，运动图像的图像质量被降低。

考虑到上述问题而提出本发明，且本发明的目的在于提供一种图像显示装置及其图像显示方法，该装置提高了显示在液晶显示装置上的动态和静止图像的图像质量，同时抑制了功率消耗的增加。

                                发明内容

根据本发明的实施例，图像显示装置包括

在一个帧周期显示输入图像和黑色图像的显示器，

检测输入图像的运动从而输出运动信息的运动检测器，

基于运动信息设置在一个帧周期中显示黑色图像的黑色显示时间比率的显示比率控制器，和

将由黑色显示时间比率的变化所产生的在一个帧周期中的显示辉度的波动抑制在预定范围内的显示辉度控制器。

根据本发明可以提高在图像显示装置上显示的动态和静止图像的图像质量，同时抑制功率消耗的增加。

                                附图说明

图1是显示根据本发明的第一实施例的液晶显示装置的结构的示意图；

图2是显示根据第一实施例的检测运动的方法的典型视图；

图3是显示根据第一实施例的运动目标速度和黑色显示时间比率之间的关系的示意图；

图4是显示根据第一实施例的液晶板的结构的示意图；

图5是显示根据第一实施例的液晶板的操作的示意图；

图6是显示根据第一实施例的液晶显示装置的显示状态的视图；

图7是显示根据第一实施例的黑色显示时间比率、液晶板的相对透光率、背光的相对辉度和液晶显示装置的相对辉度之间的关系的图表；

图8是显示根据第二实施例的液晶显示装置的结构的示意图；

图9是显示根据第三实施例的液晶显示装置的结构的示意图；

图10是显示根据第三实施例的存储容量的表格；

图11是显示根据第四实施例的液晶显示装置的结构的示意图；

图12是显示根据第四实施例的操作的图表；

图13是显示根据第五实施例的液晶显示装置的结构的示意图；

图14是显示根据第五实施例的背光结构的视图；

图15是显示根据第五实施例的操作的图表；

图16是显示根据第六实施例的有机EL显示装置的结构的示意图；以及

图17是显示根据第六实施例的有机EL板的结构的示意图。

                            具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的图像显示装置的实施例。

[第一实施例]

参考图1至7描述根据本发明的第一实施例的液晶显示装置10。

(1)液晶显示装置10的结构

图1显示的是根据本实施例的液晶显示装置10的结构。

输入图像信号被输入到帧存储器12、运动检测器14和显示比率控制器16。

帧存储器12保存一个帧周期的输入图像信号，然后将被延迟一帧的图像信号输出到运动检测器14。“一个帧”表示将在液晶显示装置10上显示的一个图像，并且假定在隔行图像信号中通常被引用的一个图场和一个帧可以被相互表示。

运动检测器14利用输入图像信号和通过帧存储器12延迟一个帧周期的图像信号，从而检测两个时间相邻的帧之间的运动并将结果作为运动信息输出到显示比率控制器16。

显示比率控制器16基于输入的运动信息确定在液晶板18上显示的输入图像信号的各个帧之间显示的黑色在一个帧周期中的显示比率，然后将该显示比率作为黑色显示时间比率信息输出到背光辉度控制器20。另外，图像信号和控制信号(水平同步信号或垂直同步信号)被输出到液晶板18。

背光辉度控制器20基于输入的黑色显示时间比率信息确定背光板22的辉度，然后将该辉度作为背光辉度控制信号输出到背光板22。

液晶板18显示图像信号，基于输入图像信号和控制信号将黑色显示插入帧之间。而且，背光板22以基于背光辉度控制信号的辉度发射光。

接下来，描述每个部分的结构和功能。

(2)运动检测器14

(2-1)运动检测器14的功能

运动检测器14利用多帧输入图像信号来检测运动，并将该运动作为运动信息输出。在本实施例中，输入图像信号由帧存储器12保存一个帧周期，利用被延迟一帧的图像信号和输入图像信号即时间上彼此相邻的两个帧来检测运动。

检测运动的帧并不限于时间相邻的两个帧。例如，在输入图像信号是隔行图像信号的情况中，可以只利用偶数场或奇数场来检测运动。

虽然可以提出各种各样的运动检测手段，但是在本实施例中采用的是通过块匹配得到运动矢量的技术。“块匹配”是一种运动矢量检测技术，该技术被用于诸如运动图像专家组(MPEG)的运动图像的编码，将输入图像信号的第n帧(参照帧)分解成正方形区域(块)，然后在每个块中搜索第(n+1)帧的相似区域(搜索目的帧)，如图2所示。虽然绝对差的和(SAD)或平方差的和(SSD)通常被用于估算近似区域的方法，但在本实施例中用SAD进行根据方程式1的计算。

[方程式1]

$\mathrm{SAD}\left(d\right)=\underset{x\∈B}{\mathrm{\Σ}}|p(x,n)-p(x+d,n+1)|$

其中p(x，n)表示在第n帧的位置x上的像素值，B表示参照块的区域。利用方程式1得到取不同d的SAD，具有最小SAD的d被认为是参照块B的运动矢量。该过程如方程式2所示。

[方程式2]

$\mathrm{MV}=\arg \underset{d}{\min }\mathrm{SAD}\left(d\right)$

通过对参照帧的所有块解方程式1和2，可以得到输入图像信号的时间相邻的帧之间的运动矢量。

(2-2)得到运动信息的方法

接下来，将描述从检测到的运动矢量得到运动信息的方法。

液晶显示装置10基于输入图像信号的运动信息控制黑色显示周期对一个帧周期的显示比率。更为具体地，如果是静止图像，不需要用于增强运动图像的图像质量的黑色显示，黑色显示时间比率可以是0。另一方面，在输入图像包括运动的情况中，必须确定对应于运动的黑色显示时间比率。更为具体地，在由于输入图像中包括的运动因为保持效应而产生的图像质量下降严重的情况中，黑色显示时间比率增加。另一方面，在由于输入图像中包括的运动因为保持效应而产生的图像质量下降小的情况中，黑色显示时间比率减小。

可以用各种方式提供对因为保持效应而产生的图像质量下降有较大影响的运动信息，即用于确定黑色显示时间比率的运动信息。在本实施例中，采用如下信息1)至4)。

1)运动速度，

2)运动的方向性；

3)运动目标的对比度，以及

4)运动目标的空间频率。

“运动速度”表示输入图像中包括的运动目标的速度。当运动速度高时黑色显示时间比率增加，当运动速度低时黑色显示时间比率减小。当运动速度为0时显示静止图像。原因如下。通过观察者的眼睛对运动目标的跟踪操作，较高速度的运动增加视网膜上叠加的位移数量。相应地，使因为保持效应而产生的图像质量下降增多。

“运动的方向性”表示如何分散输入图像中包括的运动的方向。当观察者的眼睛跟踪运动物体时致使因为保持效应而产生的图像质量的下降。因此，如果输入图像中包括的所有运动在相同的方向上一致，则因为保持效应而产生的图像质量的下降会变得很显著。相反，如果输入图像中包括的运动在不同的方向上进行，则对于观察者的眼睛来说则很难跟踪运动目标，使得因为保持效应而产生的图像质量的下降减小。相应地，如果运动的方向性的离散度较小，则最好增加黑色显示时间比率，而如果运动的方向性的离散度较大，则最好减小黑色显示时间比率。

“运动目标的对比度”表示的是静止图像背景和运动目标之间在灰度等级上的差别。因为保持效应而产生的图像质量下降是模糊。当静止图像背景和运动目标之间在灰度等级上的差别减小时，在静止图像背景和运动目标之间的边界上产生的模糊较难识别。作为一个极端的实例，在静止图像背景和运动目标之间在灰度等级上的差别是0的情况中，不能识别出模糊。相应地，当运动目标的对比度较高时黑色显示时间比率增加，而当运动目标的对比度较低时黑色显示时间比率减小。

“运动目标的空间频率”表示的是运动目标的纹理细度。虽然因为保持效应而产生的图像质量的下降被观察者识别为模糊，但是这种模糊产生在运动目标的边缘上。例如，即使具有单一颜色的运动目标被移动，由于在运动目标中没有呈现出边缘，所以不能识别出这种模糊。另一方面，在运动目标中呈现纹理(例如，带条纹图形)的情况中，观察者能够识别出运动目标中的纹理的模糊。相应地，当运动目标的空间频率较高时最好增加黑色显示时间比率，当运动目标的空间频率较低时最好减小黑色显示时间比率。

(2-3)从输入图像得到信息的方法

接下来将描述从输入图像得到作为运动信息参数的信息的方法。在本实施例中，在检测运动和计算运动信息之前得到时间相邻的各个帧之间的差异，从各个帧之间的差异值粗略判定静止图像和运动图像。更为具体地，为各个帧之间的绝对差值进行阀值计算。如果绝对差值小于该阀值，则作出静止图像的判定，并且不进行运动检测和运动信息计算，而是将运动信息作为静止图像输出。如果绝对差值等于或大于该阀值，则进行运动检测和运动信息计算，并将该四个参数作为运动信息输出。

(2-3-1)运动速度

1)通过这种方法估算每一帧的运动矢量，得到标量大于等于1的运动矢量。

2)该运动矢量被分类成每一个为45度的8个方向的运动范围，在每个运动范围得到对应于每个运动范围的运动矢量的数目。

3)将在2)中得到的每个运动范围的运动矢量的数目按降序排列，计算对应于每个运动范围的运动矢量的数目与在1)中得到的标量大于等于1的运动矢量的数目的比值，得到该比值总计达到90％或更高的运动矢量范围。

4)在3)中得到的每个运动矢量范围中，与1)中得到的标量大于等于1的运动矢量的数目之比小于5％的比值被四舍五入。

5)在4)中得到的每个运动矢量范围中，得到对应于每个运动范围的运动矢量的标量平均值，然后以3)中得到的每个运动范围的比值加权平均来计算运动速度。

(2-3-2)运动的方向性

将在1)至4)中得到的对于运动速度的运动矢量范围的数目设置为运动的方向性。

(2-3-3)运动目标的对比度

1)计算时间相邻的各个帧之间的像素值的绝对差。

2)绝对差值大于等于10的像素被设置为运动区域，计算运动区域中的绝对差值的和。

3)绝对差值的和除以绝对差值大于等于10的运动区域中的像素数目所得到的数值被设置为运动目标的对比度。

(2-3-4)运动目标的空间频率

1)检测帧图像的边缘方向。

2)估算该帧图像的运动矢量，得到标量大于等于1的运动矢量。

3)在1)中得到的边缘方向和2)中得到的运动矢量被设置为1的情况中计算内积，将内积的和设置为运动目标的空间频率。

将利用该方法得到的四个参数作为运动信息输出到显示比率控制器16。

(2-4)运动信息的变型

运动信息并不限于这四个参数，而是可以增加其它的参数。

而且，可以使用这四个参数中的部分参数。

另外，这四个参数并不限于上述的计算方法，而是可以使用其它的计算方法。例如，该方法中显示的特定值可以被其它数值替代。理想的是应该从处理量和精度来确定运动信息。

(3)显示比率控制器16

(3-1)显示比率控制器16的功能

 在显示比率控制器16中，基于输入的运动信息计算一个帧周期的各个显示帧之间的黑色显示时间比率。在本实施例中，通过方程式3利用运动检测器14中得到的四个运动信息的线性总和计算黑色显示时间比率。

[方程式3]

BDR＝a×spd+b×dir+c×cr+d×freq+e

其中BDR表示黑色显示时间比率(％)，spd表示运动速度，dir表示运动的方向性，cr表示运动目标的对比度，freq表示运动目标的空间频率，以及a、b、c、d和e表示权重因子。

在运动信息是静止图像的情况中不进行方程式3的计算，而是将黑色显示时间比率设置为被设置的最低的黑色显示时间比率。例如，当预定的黑色显示时间比率是0％至50％时，如果运动信息是静止图像则黑色显示时间比率为0％。

接下来，在本实施例中基于主观估算经验的结果将每个权重因子设置为a＝3、b＝-0.4、c＝0.06、d＝0.001以及e＝0.4。

通过方程式3得到的黑色显示时间比率被作为黑色显示时间比率输出到背光辉度控制器20。而且，对应于黑色显示时间比率的图像信号和控制信号被输出到液晶板18。

在通过方程式3得到的黑色显示时间比率不在预定黑色显示时间比率控制范围中的情况中，则将其归入预定黑色显示时间比率范围。例如，在黑色显示时间比率范围被设置为0％至50％的情况中，如果在方程式3中计算的黑色显示时间比率是60％，则将其归入为50％。

(3-2)运动目标的速度和黑色显示时间比率之间的关系

另外，将描述一个特定的实例。

图3典型地显示了在运动目标在静止图像背景上运动的运动图像中运动目标的速度和黑色显示时间比率之间的关系。为了简化解释，只有运动目标的速度不同。更为具体地，在方程式3中，假定dir、cr和freq是恒定的，只有spd是变化的。黑色显示时间比率控制范围被设置为0％至50％。

如果是运动图像，则黑色显示时间比率取决于运动目标的速度而改变。例如，在图3中，当运动目标的速度是6像素/帧(移动由每帧6个像素执行)时，黑色显示时间比率是30％，而当运动目标的速度是4像素/帧时，黑色显示时间比率是20％。近似地，当运动目标的速度是2像素/帧时，黑色显示时间比率是10％，而当运动目标的速度是0像素/帧时，黑色显示时间比率是0％，即输入图像是静止图像。如上所述，黑色显示时间比率相应于输入图像的运动信息而改变。

虽然将运动目标的速度改变的情况作为实例，但是黑色显示时间比率也取决于运动的方向性而改变，黑色显示时间比率取决于输入图像每时每刻都在改变。

(4)液晶板18

(4-1)液晶板18的结构

在本实施例中液晶板18是有源矩阵型的液晶板。如图4所示，交叉的多条信号线182和多条扫描线183通过未图示的绝缘薄膜成矩阵设置在阵列板180上，像素184在线182和183的每个交叉部分中形成。信号线182和扫描线183的末端分别连接到信号线驱动电路185和扫描线驱动电路186上。

在像素184中，由薄膜晶体管(TFT)形成的开关单元187是被配置成用于写图像信号的开关单元，该晶体管的栅极连接到共用的每根水平线的扫描线183上。而且，源极连接到共用的每根垂直线的信号线182上。另外，漏极连接到像素电极188和与像素电极188并联设置的辅助电容189上。

像素电极188在阵列板180上形成，与像素电极188电相对的反电极190在未图示的反面板上形成。预定的反电压从反电压产生电路(未图示)施加到反电极190上。而且，液晶层191被保持在像素电极188和反电极190之间，阵列板180的外周和反面板用未图示的密封剂密封。

任何一种液晶材料都可以被用于液晶层191。由于根据本实施例的液晶板18如下所述地在一个帧周期中写图像显示和黑色显示两个图像信号，因此希望它有相当高的响应速度。例如，优选铁电液晶或OCB(Optically Compensated Bend光学补偿弯曲排列)模式的液晶。

扫描线驱动电路186由未图示的移位寄存器、电平移位器和缓冲电路组成。扫描线驱动电路186基于从显示比率控制器16输出的作为控制信号的垂直启动信号和垂直时钟信号将行选择信号输出到每条扫描线183。

信号线驱动电路185由未图示的模拟开关、移位寄存器、采样保持电路和视频总线组成。从显示比率控制器16输出的作为控制信号的水平启动信号和水平时钟信号被输入到信号线驱动电路185，图像信号也被输入到信号线驱动电路185。

(4-2)液晶板18的功能

接下来将描述根据本实施例的液晶板18的操作过程。图5是根据本实施例的液晶板18的时序图。图5显示的是从信号线驱动电路185输出的显示信号和从扫描线驱动电路186输出的扫描线信号的驱动波形以及液晶板18中的图像显示状态。为了简化描述，消隐周期并未在图5中显示，而液晶板18的普通驱动信号通常具有水平和垂直的消隐周期。

图像显示信号和黑色显示信号分别在一个水平扫描周期的第一和第二半周期中从信号线驱动电路185输出。在扫描线驱动电路186中，在一个水平扫描周期的第一半周期中选择对应于每个像素184的用于提供图像显示信号的扫描线183，在该水平扫描周期的第二半周期中选择对应于每个像素184的用于提供黑色显示信号的扫描线183。

图5是黑色显示时间比率为50％的情况的时序图。

当在水平扫描周期的第一半周期选择第一条线的扫描线183并将图像显示信号提供给对应于该扫描线的像素184时，选择第(V/2+1)条线的扫描线183并在水平扫描周期的第二半周期将黑色显示信号提供给对应于该扫描线的像素184，其中垂直扫描线的数目表示为V。

当在水平扫描周期的第一半周期中选择第二条线的扫描线183时，相似地，在水平扫描周期的第二半周期中选择第(V/2+2)条线的扫描线183。

以同样的方式，在水平扫描周期的第一和第二半周期中分别相继选择随后的扫描线183。

当在水平扫描周期的第一半周期选择第V条线的扫描线183并将图像显示信号提供给对应于该扫描线的像素184时，这样，在水平扫描周期的后一半周期选择第(V/2)条线的扫描线183并将黑色显示信号提供给对应于该扫描线的像素184。

图6显示的是在黑色显示时间比率为50％的情况中在液晶板18上的显示状态。图6(a)显示的是第n帧的图像显示信号被完全写入第(V/2+1)条线并且黑色显示信号被写入第一条线的显示状态。图6(b)显示的是第n帧的图像显示信号被写入第(V/2+2)条线并且黑色显示信号被写入第二条线的显示状态。图6(c)显示的是第n帧的图像显示信号被写入第V条线并且黑色显示信号被写入第(V/2-1)条线的显示状态。图6(d)显示的是第(n+1)帧的图像显示信号被写入第1条线并且黑色显示信号被写入第V条线的显示状态。图6(e)显示的是第(n+1)帧的图像显示信号被写入第V/2条线并且黑色显示信号被写入第V条线的显示状态。

虽然图5显示的是黑色显示比率为50％的情况，但相似地，通过改变黑色显示信号的写启动时序即改变扫描线信号的时序就可以设置任选的黑色显示周期。因此，通过在显示比率控制器16中确定黑色显示时间比率并将黑色显示信号的写启动时序作为控制信号输入到液晶板18，就可以基于任选的黑色显示时间比率在液晶板18上显示图像。

(5)背光辉度控制器20

(5-1)背光辉度控制器20的结构

在背光辉度控制器20中，通过利用输入的关于黑色显示时间比率的信息输出用于控制背光板22的光源的背光辉度控制信号。

更为具体地，如果背光板22的光源是模拟调制LED，则输出模拟电压信号，如果背光板22的光源是脉冲宽度调制(PWM)LED，则输出脉冲宽度调制信号。

另外，如果该光源是冷阴极管，则输出被输入到转换器的用于点亮冷阴极管的模拟电压。

在本实施例中使用的是一种结构相对简单的利用可以获得的辉度的大动态范围脉冲跨度调制方法的LED光源。之前先测量输入LED光源的脉冲宽度和背光板22的辉度之间的关系并将其保存在背光辉度控制器20中。对于保存的数据来说，例如在该关系可以用函数表示的情况下优选保存函数。

而且，该数据可以被作为LUT(查找表)保存在ROM中。

另外，如果LED光源具有混合红、绿和蓝三种基本色的LED并显示白色光这样的结构，则最好保存各个LED的数据。

(52)黑色显示时间比率和相对辉度之间的关系

图7显示的是在黑色显示时间比率范围被设置为0％至50％的情况中，黑色显示时间比例和液晶板相对透射率，背光相对辉度和液晶显示装置相对辉度之间的关系。横坐标轴表示黑色显示时间比率，左侧的纵坐标轴表示的是当黑色显示时间比率为0％时相对于液晶板18的透射度的相对透射度，右侧的纵坐标轴表示的是当黑色显示时间比率为100％时相对于背光板22的辉度的相对辉度。

在本实施例中使用的液晶板18中，当黑色显示时间比率增加时，透射度线性减小。由于这个原因，当黑色显示时间比率增加时，背光板22的辉度增加，并且背光板22的辉度被以如此的方式控制，使得液晶显示装置10的相对辉度即通过液晶板18透射后得到的辉度恒定不变。在图7中，可以得到黑色显示时间比率和背光板22的相对辉度之间的关系。此外，从背光相对辉度和输入到LED光源的脉冲宽度之间的关系可以得到黑色显示时间比率和脉冲宽度之间的关系，并且基于在显示比率控制器16中得到的关于黑色显示时间比率的信息可以得到以脉冲宽度表示的背光辉度控制信号。

虽然控制被以如此方式执行，使得以不同黑色显示时间比率显示的液晶板18上的一个帧周期的辉度总是恒定不变，但也可以这样进行控制，将辉度的波动抑制在围绕将成为该帧周期参照的辉度的预定范围内。更为具体地，如果这种抑制辉度波动的控制在辉度变化不会被人眼感觉到的范围内进行时，则可以实现本实施例的目标。

(5-3)背光辉度控制器20的变型

虽然已经描述了将脉冲宽度和背光辉度之间的关系保存为数据的方法，但是也可以保存黑色显示时间比率和在不同黑色显示时间比率显示的液晶板18上给出恒定辉度的脉冲宽度之间的关系。

更为具体地，白色图像以某一黑色显示时间比率被显示在液晶板18上，并且背光板22的辉度被以如此方式控制，使得通过液晶板18的透射后得到的辉度具有预定值，以及得到此时输入LED光源的脉冲宽度。该操作在不同的黑色显示时间比率上执行，从而得到黑色显示时间比率和脉冲宽度之间的关系并将这种关系作为数据保存。通过基于输入的关于黑色显示时间比率的信息参考该数据，可以控制背光板22的辉度。所以，可以使液晶板18上的辉度相对于任选的黑色显示时间比率保持恒定。

此外，可以利用在背光板22中设置光电二极管并在利用该光电二极管测量背光板22的辉度时进行反馈，从而控制LED光源辉度的方法。特别是，LED光源的光发射特性依赖于温度而改变。因此，上述通过光电二极管进行反馈的结构是有效的。

(6)背光板22

虽然背光板22可以由上述的不同光源组成，但是在本实施例中采用将LED作为光源的立式背光板22。背光板22的结构并不限于上述结构而是可以采用例如利用光引导板的边缘照明型背光板22。背光板22的辉度基于从背光辉度控制器20输出的背光辉度控制信号来控制。

(7)液晶显示装置10的优点

接下来将描述根据本实施例的液晶显示装置10的优点。

根据本发明的液晶显示器10通过关于输入图像的运动信息来确定液晶显示器的黑色显示时间比率。这样是为了以尽可能低而不使输入图像的运动图像的图像质量下降的黑色显示时间比率在液晶显示装置10上显示输入图像，从而抑制功率消耗的增加，提高运动图像的图像质量。

例如，如Institute of Electronics，Information and Communication Engineers，Technical Report EID99-10(1996-06)，第55至60页所示，基于黑色显示时间比率的运动图像的图像质量具有依赖于运动图像的移动速度变化的特性。相反，在该文中指出为获得恒定的运动图像的图像质量所需的黑色显示时间比率依赖于运动图像的移动速度而变化。因此，在根据本实施例的液晶显示装置10中，如上所述从输入图像得到作为运动信息的四个参数，由这四个参数计算获得恒定的运动图像的图像质量所需的黑色显示时间比率。所以，可以抑制由于黑色显示时间比率过度增加导致的背光板22的辉度的增加。

如上所述，根据本实施例的液晶显示装置10，可以提高液晶显示装置10上显示的运动图像的图像质量，同时抑制功率消耗的增加。

[第二实施例]

下面将参考图8描述根据本发明的第二实施例的液晶显示装置10。

图8显示的是根据该实施例的液晶显示装置10的结构。

根据第二实施例的液晶显示装置10具有与第一实施例相同的基本结构，输入图像是包括运动矢量信息的压缩图像，液晶显示装置10包括压缩图像所用的解码器24，并具有将在解码处理中得到的运动矢量信息输出到运动检测器14这样的结构。

包括运动矢量信息的压缩图像被输入到解码器24。包括运动矢量信息的压缩图像是例如MPEG2。目前在电视播放中使用的图像通过MPEG2被转换成压缩图像，此外，存储在个人电脑中的多数图像是包括运动矢量信息的压缩图像。因此，这种结构可以被应用到多种液晶显示器10中。解码器24将压缩图像解码，并产生帧图像。另外，在解码过程中得到的运动矢量信息被输出到运动检测器14。

虽然在第一实施例中运动检测器14通过块匹配检测运动矢量，在本实施例中在解码器解码过程中得到的运动矢量信息被精确地用于产生运动信息。更为具体地，在第一实施例中对运动矢量的检测被省略，并使用在解码压缩图像的过程中得到的运动矢量。利用这种结构，运动矢量的检测可以被省略。因此可以减少运动检测器14的处理量。其它的结构与第一实施例中的结构相同。

如上所述，根据本实施例的液晶显示装置10，可以提高液晶显示装置10上显示的运动图像的图像质量，同时抑制功率消耗的增加。

[第三实施例]

下面将参考图9至10描述根据本发明的第三实施例的液晶显示装置10。

(1)液晶显示装置10的结构

图9显示的是根据本发明的第三实施例的液晶显示装置10的结构。

根据本发明的第三实施例的液晶显示装置10具有与第二实施例相同的基本结构，在该结构中利用通过在水平和垂直方向上添加输入图像得到的一维图像来检测输入图像的运动。

输入图像被输入到一维图像发生器26，并被从二维图像数据转化成一维图像数据。该一维图像与通过存储器28延迟一个帧周期的一维图像一同被输入到运动检测器14，以与第一实施例相同的方式产生运动信息。通过与第一实施例相同的处理，输入图像被显示在液晶显示装置10上。

(2)一维图像发生器26

接下来将描述一维图像发生器26的操作过程。

在一维图像发生器26中，一个帧的图像数据被以垂直和水平方向添加从而产生一维图像。当通过在垂直方向上添加在第N帧具有水平像素数目X和垂直像素数目Y的图像中的水平像素位置为i的像素所得到的垂直投影图像被表示为H_v(i，N)，以及通过在水平方向上添加垂直像素位置为i的像素所得到的水平投影图像被表示为Hh(i，N)时，则通过方程式4和5可以计算垂直投影图像和水平投影图像。

[方程式4]

$H_v(i,N)=\underset{y=1}{\overset{Y}{\mathrm{\Σ}}}f(i,y,N)---(1\≤i\≤X)$

[方程式5]

$H_h(i,N)=\underset{x=1}{\overset{X}{\mathrm{\Σ}}}f(x,i,N)---(1\≤i\≤Y)$

其中f(x，y，N)表示在第N帧在位置(x，y)从红、绿和蓝色的像素值计算Y值(辉度值)的函数。

[方程式6]

f(x，y，N)＝0.299R(x，y，N)+0.587G(x，y，N)+0.114B(x，y，N)

在本实施例中当从由红、绿和蓝色的子像素组成的图像计算Y值时，也可以采用精确地用红、绿和蓝色的子像素值得到一维图像的结构。

在使用一维图像的情况中，与使用整个帧的情况相比，可以较大地减小必需的存储器容量。图10表示的是基于图像大小所必需的存储器容量。图10中的帧大小是用于保存整个帧所需的存储器容量。假设，每个像素的Y值被量化为8个比特。从图10很明显可以看出与使用帧存储器12的情况相比，通过使用一维图像存储器容量可以被减小到1％或更小。

虽然在本实施例中使用垂直方向和水平方向上的一维图像，但也可以采用例如只使用垂直方向上的一维图像的结构。原因如下。特别在电视中传播的图像与纵向方向的运动相比具有更多包括横向方向运动的运动图像，即使只检测横向方向即水平方向上的运动，也能够概要地检测整个输入图像的运动。

另外，虽然在本实施例中从整个帧中得到一个水平投影图像和一个垂直投影图像，但也可以采用一个帧被分解成多个区域并且得到每个区域的一维图像的结构。例如，采用一个帧被分解成四个部分以得到每个区域的一维垂直和水平投影图像的结构。利用这种结构，也是在一个帧的图像大小和HDTV(高清晰度电视)一样大的情况中，帧被分解成多个区域。因此，可以从具有高精度的一维图像得到运动信息。此外，也可以采用添加在指定像素和周边像素之间的差别的方法以及如上所述的通过添加获得一维图像的方法。例如，也可以采用添加在指定像素和在垂直方向上移位一个像素的像素之间的差值(或是差值的绝对值)的方法。

(3)运动检测器14

(3-1)运动检测器14的功能

接下来将描述运动检测器14的操作过程。

在本实施例中，通过块匹配从第N帧和第(N+1)帧的一维图像检测运动矢量。将评价标准设置为SAD并通过方程式7得到。

[方程式7]

$\mathrm{SAD}\left(d\right)=\underset{i\∈B}{\mathrm{\Σ}}|H(i,N)-H(i+d,N+1)|$

其中B表示作为运动搜索的参照的区域(线)，d表示运动矢量的候选值。得到对于不同的d的SAD，并将具有最小SAD的d设置为运动矢量。该过程如方程式8所示。

[方程式8]

$\mathrm{MV}=\arg \min \left(\underset{d\∈W}{\mathrm{SAD}}\left(d\right)\right)$

其中W表示估算d的范围即搜索范围，MV表示估算的运动矢量。

(3-2)如何得到运动信息

接下来描述如何得到运动信息。

运动信息包括如第一实施例相同方式的运动速度、运动的方向性、运动目标的对比度和运动目标的空间频率。下面将描述如何得到每个运动信息。

在一维图像中，二维图像数据被投射到一维空间上。因此，排除了空间方向上的信息。因此，当将要得到下面将要描述的关于运动目标的空间频率和运动对象的对比度的运动信息时，基于在图像的每个高度和宽度的50％的区域产生每个运动信息的现象出现的假定来计算每个运动信息。例如，即使所得到的垂直投影图像在运动目标的对比度上的绝对值的差值为100，也不可能知道是有5个20的差还是有1个100的差。因此在图像高度为10个像素的情况中，基于在图像高度的50％即5个像素中产生差的假定来得到运动目标的对比度。

(3-2-1)运动速度

1)从每个垂直投影图像和水平投影图像来估算一维运动矢量，并得到标量大于等于1的运动矢量。

2)将从垂直投影图像中获得的一维运动矢量设置为x方向的运动矢量，将从水平投影图像中获得的一维运动矢量设置为y方向的运动矢量，以此将其扩展成整个图像。例如，在位于图像左上部的区域中，将在垂直投影图像左端的区域中的运动矢量和在水平投影图像上端的块的运动矢量分别设置为x和y分量，从而得到二维运动矢量。

3)将在2)中扩展为整个图像的运动矢量分成每一个为45度的在8个方向上的运动范围(图像向上的方向被设置为0度、45×N±22.5度(N＝0，1，2，3，4，5，6，7))，并且为每个运动范围得到对应于每个运动范围的运动矢量的数目。

4)将3)中得到的每个运动范围的运动矢量的数目按降序排列，并计算对应于每个运动矢量范围的运动矢量的数目与1)中得到的标量大于等于1的运动矢量的数目之间的比值，得到总数大于等于90％的运动矢量范围。对整个图像来说在标量大于等于1的运动矢量的数目小于10％的情况中，假定没有运动、运动速度被设置为0。

5)从4)中得到的运动范围排除对应于每个运动范围的运动矢量的数目与具有大于等于1的标量的运动矢量的数目之间的比值小于5％的运动范围。

6)为5)中得到的每个运动矢量范围得到对应于每个运动范围的运动矢量的标量平均值，然后将每个运动矢量的标量平均值按对应于每个运动范围的运动矢量的数目与对应于5)中得到所有运动矢量范围的运动矢量的数目的和的比值加权平均并得到运动速度。

(3-2-2)运动的方向性

将在得到运动速度的5)中得到的运动矢量范围的数目设置为运动的方向性。

(3-2-3)运动目标的对比度

1)计算在第N帧和第(N+1)帧中垂直投影图像和水平投影图像之间的绝对值的差。

2)对所得到的绝对值的差的每一个元素，如果是垂直投影图像将元素值除以图像高度的50％，如果是水平投影图像将元素值除以图像宽度的50％。计算具有大于等于10的值的元素的数目以及每个垂直投影图像和水平投影图像的绝对值的差的总和。

3)将2)中得到的垂直投影图像和水平投影图像的绝对值的差的总和除以元素的数目，并且，将如此得到的值分别除以垂直投影图像的图像高度的50％和水平投影图像的图像宽度的50％，将两者相加得到的值设置为运动目标的对比度。

(3-2-4)运动目标的空间频率

1)为每个垂直投影图像和水平投影图像的具有运动矢量的大于等于1的标量的块从相邻像素(元素位置为i和i+1)计算绝对差值，然后将该差值除以垂直投影图像的图像高度的50％和水平投影图像的图像宽度的50％。

2)得到1)中得到的值大于等于10的每个垂直投影图像和水平投影图像的元素的数目。

3)将2)中得到的垂直投影图像的元素数目乘以该图像高度的50％得到的值与2)中得到的水平投影图像的元素数目乘以该图像宽度的50％得到的值相加得到的值设置为运动目标的空间频率。

根据第三实施例的其它结构与第一实施例相同，基于运动检测器14中得到的运动信息在显示比率控制器16中计算黑色显示时间比率，在液晶显示装置10上以计算的黑色显示时间比率显示输入图像。

如上所述，根据本实施例的液晶显示装置10，可以提高液晶显示装置10上显示的运动图像的图像质量，同时抑制功效消耗的增加。另外，根据本实施例，可以减少得到运动信息所需的存储器容量和处理成本。

[第四实施例]

根据本发明的第四实施例的液晶显示装置10将参照图11和12进行描述。

(1)液晶显示装置10的结构

图11显示了根据本发明的第四实施例的液晶显示装置10的结构。

根据第四实施例的液晶显示装置具有与第一实施例相同的基本结构，且其特征在于，背光板22的光的发射和熄灭受到控制以控制在液晶显示装置10上显示的输入图像的显示比率。

通过与第一实施例相同的结构，从输入图像确定黑色显示时间比率。这样确定的黑色显示时间比率被作为黑色显示时间比率信息输入背光发射比率/辉度控制装置30。在背光发射比率/辉度控制装置30中，背光板22发射光的周期和背光板22发射光的辉度基于关于黑色显示时间比率的信息确定且被作为背光发射比率控制信号和背光辉度控制信号输入到背光板22。背光板22基于输入的背光发射比率控制信号和背光辉度控制信号发射光。

(2)液晶板18和背光板22的操作

接下来将介绍关于液晶板18和背光板22的操作。

图12显示了液晶板18和背光板22的操作。在图12中，横坐标轴表示时间且纵坐标轴表示液晶板18的垂直显示位置。

在液晶板18中，通常图像被线性且连续地从上部向屏幕写入。因此，如图12所示，从上部向屏幕稍微转换写入时间时，图像被写入到液晶板18。为了保持接下来进行介绍的背光板22的光发射周期，向液晶板18的写入通常在一个帧的周期(通常为1/60秒)内进行。在本实施例中，写入在比一个帧的周期更短的周期也就是1/4帧的周期(1/240秒)内进行。

从液晶板18最下面的线的写入开始，经过一段预定时间直至液晶响应完成，背光板22根据背光发射比率控制信号发射光。

背光板22的光发射辉度通过背光发射周期确定，且以这样的方式进行控制，使背光发射周期和背光发射辉度的积近似恒定。

而且，理想的是，背光板22应该在写入液晶板18的一个周期和液晶响应的一个周期内熄灭光。原因如下。在写入液晶板18的一个周期和液晶响应的一个周期内，最后一帧的一部分中的图像被显示在液晶板18上。因此，当背光板22在同一周期发射光时，最后一帧和当前帧被混合且出现在观测者面前。

如上所述，通过控制背光板22的光发射周期，能够以与第一实施例相同的方式控制液晶显示装置10的图像显示周期和黑色图像显示周期。

如上所述，根据本实施例的液晶显示装置10，可以提高显示在液晶显示装置10上的运动图像和静止图像的图像质量。

[第五实施例]

根据本发明的第五实施例的液晶显示装置10将参考附图13到15进行介绍。

图13显示了根据本实施例的液晶显示装置10的结构。

虽然根据第五实施例的液晶显示装置10具有与第四实施例相同的基本结构，但背光板22的发光区域被分解且能够使背光板32以不同的时序发射光。

图14显示了根据本实施例的背光板32的结构的实例。

图14显示了被称为垂直式的背光板32的结构，冷阴极管320被作为光源设置且每一个冷阴极管320由反射板321围绕。漫射板322被设置在冷阴极管320之上且作为均匀的表面光源以漫射来自冷阴极管320的光。在本实施例中，每一个冷阴极管320的光发射时序是不同的。

接下来将介绍液晶板18和背光板32的操作。

图15显示了液晶板18和背光板32的操作。在图15中，背光板32沿垂直方向被分解为四个部分以形成四个水平的发光区域，且每一个水平发光区域能够控制背光板32的光发射和熄灭的时序。

在第四实施例中，背光板32的光发射时序被设置为在从液晶板18的最下面的线写入开始的一个恒定周期之后。

但在本实施例中，从液晶板18的对应于通过分解获得的每个区域的最下面的线的写入开始的液晶的响应周期之后，背光板32根据背光板32的光发射比率控制信号发射光。

在背光板32的发光区域被如上所述分解的情况下，可以将背光板32的光发射周期设置得比第四实施例的长。因此，可以在一个较大的范围内进行显示比率的控制。其他的结构与第四实施例的相同。

如上所述，根据本实施例的液晶显示装置10，可以提高显示在液晶显示装置10上的运动图像与静止图像的图像质量。

[第六实施例]

根据本发明的第六实施例的有机EL显示装置100将参照图16和17进行描述。

(1)有机EL显示装置100的结构

图16显示了根据本发明的第六实施例的有机EL显示装置100的结构。

根据第六实施例的有机EL显示装置100具有与第一实施例相同的基本结构，且图像显示单元由有机EL板34构成。

图17显示了有机EL板34的一个结构实例。

在有机EL板34中，象素346由两个薄膜晶体管形成的第一开关单元341和第二开关单元342、用于保持由信号线343所提供的电压的电压保持电容344、以及有机EL单元345构成。

信号线343和电源线347的端部连接到信号线驱动电路348。

在与信号线343和电源线347垂直的方向上的扫描线349连接到扫描线驱动电路350。

(2)有机EL显示装置100的操作

接下来将介绍有机EL显示装置100的操作。

在ON状态下的扫描线驱动信号从扫描线驱动电路186通过扫描线183被施加到第一开关单元341以使第一开关单元341进入导通状态。此时从信号线驱动电路348输出的信号线驱动信号通过信号线343被写入到电压保持电容344。

第二开关单元342的导通状态取决于电压保持电容344中存储的电荷量确定，且电流通过电源线347提供到有机EL单元345以使有机EL单元发光。

即使扫描线驱动信号进入OFF状态，电流仍然通过电源线347继续提供到有机EL单元345，这是因为确定第二开关单元342的导通状态的电压被存储在电压保持电容344中。

因此，以与显示第一实施例的图5中相同的方式，图像信号和黑色图像信号在一个水平扫描周期的第一和第二半周期从信号线驱动电路348输出，以及同步的并设置为ON状态的扫描线驱动信号被施加到扫描线183以在水平扫描周期的第一半周期中写入图像信号，且同步的并设置为ON状态的扫描线驱动信号被施加到扫描线183以在水平扫描周期的第二半周期中写入黑色图像信号。因此，以与第一实施例相同的方式，可以控制有机EL板34的图像显示周期和黑色图像显示周期。更具体地，扫描线驱动电路186基于以与第一实施例相同的方式由显示比率控制确定的黑色显示时间比率受到控制。

(3)对有机EL板34的特有控制

有机EL板34是自发光单元。由于这个原因，必须在取决于黑色显示时间比率显示图像的周期内控制图像的亮度，从而控制一个帧周期内的辉度使其几乎恒定。

因此，在该实施例中，图像的亮度通过使用具有10比特输出精度的信号线驱动电路348进行数字控制。在黑色显示时间比率在预定范围内为最高的状态下，所需的图像亮度最大。换句话说，由于黑色显示时间比率高，因而显示图像的周期短。因此，为了使一个帧周期内的辉度几乎恒定，必须增加图像的亮度。

因此，在预定的黑色显示时间比率控制范围内，图像的在最大黑色显示时间比率下的最大显示灰度等级被设置为1020灰度等级，并当黑色显示时间比率较大地减小时被设置为具有较小的值。因此，图像显示周期内的最大辉度受到控制。更具体地，当输入图像的伽马值被表示为γ、输入图像的最大灰度等级被设置为8比特(255灰度等级)、且将在被设置的黑色显示时间比率下一个图像显示周期内的辉度与在黑色显示时间比率控制范围内最大的黑色显示时间比率下一个图像显示周期内的辉度的比率被表示为I时，在辉度的比率I下设置的最大灰度等级Lmax以方程式9表示。

[方程式9]

Lmax＝(I×(255×4)^r)^1/γ

通过方程式9，对应于黑色显示时间比率的最大灰度等级被获得且图像的所有灰度等级接着再次被量化。因此，可以控制图像显示周期内的亮度。

此外，通过控制经由电源线347提供的电流值，有机EL板34可以控制亮度。因此，也可以采用经由电源线347提供的电流值以取决于黑色显示时间比率使一个帧周期内的辉度几乎恒定这样的方式受到控制的结构。

其他结构与第一实施例中的相同。

如上所述，可以提高在根据该实施例的有机EL显示装置100上显示的运动图像和静止图像的图像质量。

[变型]

虽然上文说明了根据本发明的各个实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是在不背离本发明的范围的情况下可以进行各种变化。

例如，即使已经揭示的一些条件被删除，如果获得预定有益效果，这些条件仍可以作为本发明被提取。

尽管在实施例中揭示了液晶显示装置10和有机EL显示装置100，但是此外，根据本发明，连续显示图像从而在一个帧周期内显示运动图像的保持型显示装置也可以提高运动图像和静止图像的图像质量。例如，也可以使用无机EL显示装置。

Claims (24)

1.一种图像显示装置，其特征在于，包括：

在一个帧周期内显示输入图像和黑色图像的显示器；

从输入图像检测运动信息的运动检测器；

基于运动信息将黑色显示时间比率设置为黑色周期与所述一个帧周期的比率的显示比率控制器，所述黑色周期为在所述一个帧周期内显示黑色图像的周期；和

将由于黑色显示时间比率的变化所产生的辉度波动抑制在预定范围内的显示辉度控制器，所述辉度波动对应于所述一个帧周期的总辉度的波动。

2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示器包括液晶板以及从背面照明液晶板的表面光源单元，

所述显示比率控制器基于黑色显示时间比率控制液晶板显示输入图像和黑色图像，以及

所述显示辉度控制器控制表面光源单元将辉度波动抑制在预定范围内。

3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示器包括液晶板以及设置在液晶板背面的表面光源单元，所述表面光源单元从液晶板的背面照明液晶板，

所述显示比率控制器控制液晶板在所述一个帧周期中显示输入图像，以及

所述显示辉度控制器基于黑色显示时间比率控制表面光源单元在输入图像被显示的周期中发光且在黑色图像被显示的周期中熄灭。

4.如权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，所述表面光源单元包括多个在液晶板的屏幕上在垂直方向上被分割的水平发光区域；

所述表面光源单元控制所述多个水平发光区域的每一个区域的光的发射和熄灭时序；

输入图像数据从液晶板的屏幕的一端对每条水平线被线性地和连续地写入；以及

在所述输入图像数据被写入到屏幕上与水平发光区域中的一个区域匹配的区域之后，所述显示辉度控制器控制所述表面光源单元以使水平发光区域中的该一个区域熄灭一段取决于黑色显示时间比率的黑色显示时间的间隔；以及在这样的熄灭之后或者另外地在这样的熄灭之前且直接在输入图像数据被写入之后，在黑色显示时间之外的时间内照明所述水平发光区域中的该一个区域。

5.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示器是电致发光板。

6.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像来检测运动矢量并获得所述运动矢量的标准量(norm)，以及

所述显示比率控制器基于所述运动矢量标准量(norm)设置黑色显示时间比率。

7.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像检测多个运动矢量并获得所述多个运动矢量的方向分布，以及

所述显示比率控制器基于所述多个运动矢量的方向分布设置黑色显示时间比率。

8.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像获得各个帧之间的差异，以及

所述显示比率控制器基于所述各个帧之间的差异设置黑色显示时间比率。

9.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器获得输入图像的空间频率，以及

所述显示比率控制器基于空间频率的分布设置黑色显示时间比率。

10.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动矢量通过当前输入图像和延迟恒定时间周期的输入图像的块匹配获得。

11.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器将当前输入图像投影成一维阵列图像，

将延迟恒定时间周期的输入图像投影成一维阵列图像，以及

通过使用这两种一维阵列图像检测运动矢量。

12.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述输入图像是包括运动矢量的编码图像数据，

所述图像显示装置进一步包括解码所述编码图像数据并获得运动矢量的解码器，以及

所述运动检测器从所述运动矢量获得运动信息。

13.如权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示比率控制器通过对整个或部分运动矢量标准量、运动矢量的方向分布、各个帧之间的差异和空间频率分布的线性总和加权而获得黑色显示时间比率。

14.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示比率控制器将黑色显示时间比率设置在预设定范围内。

15.如权利要求14所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示比率控制器以在所述范围内设置的多个离散时间比率设置黑色显示时间比率。

16.一种能够显示运动图像的图像显示装置，其特征在于，包括：

在运动图像的一个帧周期内显示输入图像和黑色图像的显示器，所述输入图像对应运动图像的每个帧；

从所述输入图像检测运动信息的运动检测器，所述运动信息包括运动的量；

以这样的方式设置黑色显示时间比率的显示比率控制器，当运动的量较大地增加时，在所述一个帧周期内显示黑色图像的黑色周期较大地延长；和

将由于黑色显示时间比率的变化所产生的辉度波动抑制在预定范围内的显示辉度控制器，所述辉度波动对应于一个帧周期内的总辉度的波动。

17.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示器包括液晶板以及从背面照明液晶板的表面光源单元，

所述显示比率控制器基于黑色显示时间比率控制液晶板显示输入图像和黑色图像，以及

所述显示辉度控制器控制表面光源单元将辉度波动抑制在预定范围内。

18.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述显示器包括液晶板以及设置在液晶板背面的表面光源单元，所述表面光源单元从液晶板的背面照明液晶板，

所述显示比率控制器控制液晶板在所述一个帧周期中显示输入图像，以及

所述显示辉度控制器基于黑色显示时间比率控制表面光源单元在输入图像被显示的周期中发光且在黑色图像被显示的周期中熄灭。

19.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像检测运动矢量并获得所述运动矢量的标准量，以及

所述显示比率控制器基于所述运动矢量标准量设置黑色显示时间比率。

20.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像检测多个运动矢量并获得所述多个运动矢量的方向分布，以及

所述显示比率控制器基于所述多个运动矢量的方向分布设置黑色显示时间比率。

21.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器包括保存输入图像的存储器，

所述运动检测器使用整个或部分当前输入图像和通过存储器延迟恒定时间周期的输入图像获得各个帧之间的差异，以及

所述显示比率控制器基于所述各个帧之间的差异设置黑色显示时间比率。

22.如权利要求16所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器获得输入图像的空间频率，以及

所述显示比率控制器基于空间频率的分布设置黑色显示时间比率。

23.如权利要求19所述的图像显示装置，其特征在于，所述运动检测器将当前输入图像投影成一维阵列图像，

将延迟恒定时间周期的输入图像投影成一维阵列图像，以及

通过使用这两种一维阵列图像检测运动矢量。

24.一种在图像显示装置的屏幕上显示运动图像的方法，其特征在于，包括：

在运动图像的一个帧周期内显示输入图像和黑色图像，所述输入图像对应于运动图像的每一个帧；

从输入图像中检测运动信息，所述运动信息包括运动的量；

以这样的方式设置黑色显示时间比率，当运动数量较大地增加时，在所述一个帧周期内显示黑色图像的黑色周期较大地延长；以及

将由于黑色显示时间比率的变化所产生的辉度波动抑制在预定范围内，所述辉度波动对应于一个帧周期内的总辉度的波动。

Images