CN1856115B - 视频图像显示方法和使用该方法的显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在顺序传送制彩色显示面板中显示彩色视频图像的方法。视频帧被划分成多个连续时间段,并且每个时间段被分配给给定的彩色分量,并且通过调制相应单元的显示时间来显示图像的像素的视频电平。本发明旨在提出一种显示方法,其在没有造成颜色分割的情况下减少了模糊效应。根据本发明,在所述多个时间段中定义至少一个参考时间段,和在参考时间段和最接近该参考时间段的时间段期间优先考虑点亮单元的优先级来显示图像。本发明应用于LCOS、OLED、和DMD顺序传送制彩色显示面板。

Description

视频图像显示方法和使用该方法的显示面板
技术领域
本发明涉及一种在包括多个显示单元的顺序传送制彩色显示面板(sequential colour display panel)中显示彩色视频图像的方法,其中要显示的视频图像包括多个彩色分量,并且图像显示周期被分成多个连续时间段,并且将至少3个时间段分配给每个彩色分量,并且其中通过调制相应单元的显示时间来显示图像的像素的视频电平。本发明还涉及一种使用该方法的显示面板。更具体地,本发明应用于诸如硅基液晶(LCOS)屏幕、有机发光二极管(OLED)屏幕、和微镜(DMD)屏幕的顺序传送制彩色显示面板。
背景技术
传统上,顺序传送制彩色显示用在具有单个显示单元电子管的、用以显示彩色图像的投影仪中。图1示出了被称为视频帧的、视频图像的一个显示周期被划分成多个时间段,其每一个被分配给图像的一个彩色分量。在子划分的该示例中,视频帧包括用于每个彩色分量的3个时间段,即,用于红色分量的3个段R1、R2、R3,用于绿色分量的3个段G1、G2、G3,和用于蓝色分量的3个段B1、B2、B3。每个红色时间段跟随有绿色时间段和随后的蓝色时间段。这些段通常具有基本相同的持续时间。
使用这种视频帧结构,图像的视频信号的彩色分量被逐个地顺序显示,其后图像的像素的颜色通过综合作用(人眼中)而被恢复。将多个时间段用于每个彩色分量使得光的发射能够被分布在帧的整个持续时间上,并且将红、绿和蓝光的发射紧密地聚集在一起。这减少了当不同颜色的发射离得很远的情况下人眼所察觉到的颜色分割现象,所述情况例如,当平均红色发射存在在帧的开始,平均绿色发射存在在帧的中间,而平均蓝色发射存在在帧的末尾时。
在使用二元平面来寻址微镜单元的微镜(DMD)投影仪的情况下,与每个彩色分量相关的视频帧部分被划分成子周期,其通常被称为子扫描,所述子周期具有不同的持续时间并被分布在与所述颜色相关的各个时间段中。一种用于在这种投影仪中更进一步地限制颜色分割的解决方案是要将较长持续时间的子扫描划分成较短持续时间的子扫描,并将其分布在该帧的所有时间段上以更进一步地扩散光的发射。这使得光的发射几乎均匀地分布在给定颜色的时间段之间。
在LCOS或OLED电子管投影仪的情况下,通常使用电压控制或电流控制来逐段地寻址电子管的单元以在给定颜色的每个段期间发射或传递等量的光。
图2示出了要使用LCOS或OLED电子管来显示的、为视频电平128所发射的光的分布和段之间的均匀分布。等量的光在每个时间段期间被发射。这导致了:在将更重要的子扫描分布在帧的全部时间段上时,光发射分布几乎与DMD电子管投影仪的相同。
这种光的扩散的缺陷在于它在显示的图像中产生了模糊效应。
发明内容
本发明提出了一种用于在不产生任何光分割现象的情况下减少这种模糊效应的解决方案.
本发明涉及一种在包括多个显示单元的顺序传送制彩色显示面板中显示彩色视频图像的方法,其中要显示的视频图像包括多个彩色分量,并且图像显示周期被划分成多个连续时间段,并且至少3个时间段被分配给了每个彩色分量,其中通过调制相应单元的显示时间来显示图像的像素的视频电平。该方法包括下列步骤:
-在所述多个时间段中定义至少一个参考时间段,和
-在参考时间段和最接近该参考时间段的时间段期间优先考虑点亮单元来显示图像。
因此,由单元发射的光集中在参考时间段周围,并且未被扩散到整个视频帧上,由于不同颜色光发射很近地保持在一起,所以这降低了模糊效应,而没有提高颜色分割现象。
在一个特定实施例中,参考时间段在视频图像显示周期的中间。
为了进一步将光的发射集中在参考时间段的附近,如果在整个时间段中单元未被点亮,则在最接近该参考时间段的时间段的部分期间有利地点亮该单元。
最后,优选地,参考时间段是分配给视频信号的绿色分量的时间段。
本发明还涉及一种用于显示视频图像且包括多个显示单元的顺序传送制彩色显示面板,将要显示的视频图像以包括多个彩色分量的信号的形式提供给该面板,其中图像显示周期被划分成多个连续的时间段,并且至少3个时间段被分配给每个彩色分量,并且通过调制相应单元的显示时间,来显示图像的像素的视频电平。根据本发明,该顺序传送制彩色显示面板包括:装置,用于在从所述多个时间段中选择的参考时间段期间和在与该参考时间段最接近的时间段期间优先考虑点亮单元来显示图像。
附图说明
在阅读下列描述时本发明将被更好地理解,下列描述是通过非限制性的示例并参考附图而给出的,在附图中:
图1示出了被划分成时间段的视频帧,每个时间段与视频信号的彩色分量相关;
图2示出了传统LCOS电子管投影仪中在视频帧期间用于电平128的光发射;
图3示出了本发明方法的第一实施例;
图4是示出了在确定视频帧的每个时间段期间要如何显示视频电平值的流程图;
图5示出了对图3所示的方法的改进;和
图6示出了使用两个参考时间段的本发明方法的第二实施例。
具体实施方式
本发明提出了一种方法,其中光的发射被集中在一个或多个参考时间段上和在一个或多个参考时间段的附近。这减少了在帧中光的发射的扩散,并且被人眼察觉到的光分割现象也很低,原因在于3种彩色分量的光发射非常接近。
在视频帧与包括用于每种颜色的3个时间段的图1所示的视频帧相同的情况下,图解了本发明。当然,本发明可被同等地应用于例如参照图6稍后在描述中所图解的、包括更多数量的时间段的视频帧。
在一般情况下,定义单个参考时间段.有利的是,由于绿色彩色分量是3种分量的最明亮的颜色,所以该参考时间段为与该绿色彩色分量相关的时间段.该参考时间段通常位于视频帧的中心(视频帧周期的中间).因而,在一般情况下,时间段G2被定义为参考时间段.
根据本发明,通过在参考时间段和与该参考时间段最接近的时间段期间优先考虑点亮电子管的单元来显示视频图像。这与选择参考时间段的三元组(在本实例中是R2、G2、和B2)意思相同。
图3的右手部分图解了本发明方法如何被应用于5个视频电平(30、64、128、191、和255)的显示。该图的左手部分表示传统显示。
如该图中所示,不管要显示的视频电平为何,在参考时间段和最接近它的时间段期间优先考虑点亮单元。例如,为了显示灰度级30或64,在位于视频帧的中心附近的段R2、G2、和B2的一部分时间中,单元被点亮。在其他时间段期间不点亮该单元。
为了显示灰度级128和191,贯穿帧的中心时间段R2、G2、B2和在其它段的一部分时间期间点亮单元。等量的光被发射在位于参考段的中心的且在图中以连续虚线表示的对称轴的任一侧上。在本示例中,段R1和R3被看作距参考时间段G2的中心相同的距离。因此在这两个时间段期间将单元点亮相同的持续时间。
当然,可以设想在第一红色时间段之前点亮第三红色时间段,这是由于其在时间上更接近参考时间段。类似地,在第三蓝色时间段之前可以点亮第一蓝色时间段。
因此,根据本发明,只有在已经点亮最接近参考时间段的相同颜色的时间段时,才点亮一时间段。最接近参考时间段的时间段不必指示在时间上最接近参考时间段的时间段。如上所述,属于与包括参考时间段的三元组相邻的三元组R、G、B的相同颜色的两个段可以被同样地看作距参考时间段等距且同等地接近参考时间段。
最后,为了显示电平255,如在标准显示器中一样,在视频帧的全部时间段的时间内点亮单元。
图4是示出确定要在帧的每个时间段期间显示的视频电平值的一个示例的图。输入视频信号被看作具有用于红色分量的视频电平值RED_8bit,用于绿色分量的视频电平值GREEN_8bit,和用于蓝色分量的视频电平值BLUE_8bit。如果GREEN_8bit值小于或等于85(=255/3),则该值在整个段G2期间被显示。如果它大于85,则在段G2期间显示值85,并且剩余的一半在段G1期间被显示,而第二半在段G3期间被显示。
类似地,如果值RED_8bit(或者BLUE_8bit)小于或等于85,则该值在整个段R2(或者B2)期间被显示。如果它大于85,则在段R2(或者B2)期间显示值85,并且剩余的第一半在段R1(或者B1)期间被显示,而第二半在段R3(或者B3)期间被显示。
在图3所示的实施例中,如果不在整个时间段中点亮单元,则该单元在该时间段的开始被点亮.在图5所示的改进实施例中,在时间上先于参考时间段的时间段(即在本情况下的段R1、G1、B1和R2)期间的照度在时间段的末端被实现.通过比较施加到电子管的单元的且表示要显示的视频电平的控制电压和在位于参考段之前的帧的时间段内的下降电压斜坡(负斜坡斜率)和在位于参考段之后的帧的时间段内的上升电压斜坡(正斜坡斜率),该技术方案容易在LCOS电子管显示设备中实现.在负斜坡的情况下,只要控制电压低于电压斜坡的电压电平,则单元阻断通过电子管的光的通过,一旦控制电压上升到斜坡电压之上,它就允许光通过.因此,在段的末端发射光.在正斜坡的情况下,只要控制电压大于电压斜坡的电压电平,则单元允许光通过电子管,一旦该控制电压下降到斜坡电压之下,它就阻断光通过.因此在段的开始发射光.
其效果是要将光的发射进一步集中在参考时间段的附近,并从而进一步减少光分割现象。
或者,同样能够通过加倍单元寻址频率和将视频帧划分成两个半帧,来加倍时间段的数量,其中每个半帧具有其参考时间段。然后该帧包括两个参考时间段。图6示出了该技术方案。每个半帧的参考时间段在其中心,例如绿色时间段的中心被选择。然后如参照图3和4所描述的那样,在每个半帧期间使显示生效。为了减少模糊效应,视频帧的第二部分有利地显示运动补偿图像(从当前帧的第一部分和下一帧的第一部分中内插)。

Claims (9)

1.一种在包括多个显示单元的顺序传送制彩色显示面板中显示彩色视频图像的方法,其中要显示的视频图像包括多个彩色分量,并且图像显示周期被划分成多个连续时间段,并且至少3个时间段被分配给每个彩色分量,其中通过调制相应单元的显示时间来显示图像的像素的视频电平,
其特征在于该方法包括下列步骤:
在所述多个时间段中定义至少一个参考时间段,和
在参考时间段和最接近该参考时间段的时间段期间优先考虑点亮单元来显示图像。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:参考时间段在视频图像显示周期的中间。
3.如权利要求1所述的方法,特征在于:如果单元不在整个时间段中被点亮,则在最接近该参考时间段的时间段的部分期间点亮该单元。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:如果单元不在整个时间段中被点亮,则在最接近该参考时间段的时间段的部分期间点亮该单元。
5.如权利要求1至4中的任一个所述的方法,其特征在于:图像信号包括三种彩色分量,即红色分量、绿色分量和蓝色分量,并且该参考时间段被分配给绿色分量。
6.如权利要求1至4中的任一个所述的方法,其特征在于:多个单元是硅基液晶单元的电子管。
7.如权利要求1至4中的任一个所述的方法,其特征在于:多个单元是微镜单元的电子管。
8.如权利要求1至4中的任一个所述的方法,其特征在于:多个单元是有机发光二极管单元的电子管。
9.一种用于显示视频图像且包括多个显示单元的顺序传送制彩色显示面板,将要显示的视频图像以包括多个彩色分量的信号的形式提供给该面板,其中图像显示周期被划分成多个连续的时间段,并且至少3个时间段被分配给每个彩色分量,并且通过调制相应单元的显示时间,来显示图像的像素的视频电平,
其特征在于该顺序传送制彩色显示面板包括:用于在从所述多个时间段中选择的参考时间段期间和在与该参考时间段最接近的时间段期间优先考虑点亮单元来显示图像的装置。
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