CN1874416A - 运动图像处理方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种运动图像处理方法及其设备。所述运动图像处理设备包括：发光中心计算器，对每个子场计算发光中心点；运动估计器，使用存储器中的场数据来检测对应的像素的运动矢量；运动补偿亮度计算器，使用所述运动矢量对每个子场计算在对应的像素的位置处的运动补偿亮度；总亮度计算器，计算发光所需的子场的预定亮度权重的累积和；线性亮度计算器，计算预定亮度权重的累加和；和发光选择器，使用运动补偿亮度、总亮度、线性亮度和亮度权重从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有/无。

Description

运动图像处理方法及其设备
                         技术领域
本发明涉及一种运动图像处理方法及其设备。更具体地讲，本发明涉及一种根据以下方法的运动图像处理方法及其设备，所述方法将一场划分为包括彼此不同的亮度权重的多个子场，并对划分的子场的每个的发光的有/无进行选择性的组合。
                         背景技术
亮度(luminance)是指从电视机、计算机等的显示屏幕辐射的光的明度(brightness)的测量。更具体地讲，亮度是指视觉刺激的强度，其被定义以用于相对好地适应于人类对其作出反应的主观明度。
图1是示出传统的运动图像处理设备的构造的方框图。传统的运动图像处理设备包括运动估计器10、运动补偿亮度计算器20、总亮度计算器30和发光选择器40。
这里，运动估计器10使用存储在帧存储器(未显示)中的第N和第(N-1)帧数据来检测运动矢量，然后将该运动矢量输出到运动补偿亮度计算器20和总亮度计算器30。
运动补偿亮度计算器20使用从运动估计器10输出的运动矢量对每个子场计算在处理目标像素的位置处的运动补偿亮度，然后将该运动补偿亮度输出到发光选择器40。
总亮度计算器30从运动估计器10接收所述运动矢量，然后对每个子场从处理目标像素的位置检索该运动矢量。其后，总亮度计算器30计算在一个帧周期期间人类视觉沿着所述运动矢量累积的总亮度，然后将计算的总亮度输出到发光选择器40。
发光选择器40通过将分别从运动补偿亮度计算器20和总亮度计算器30计算出的运动补偿亮度和总亮度进行比较来对每个子场选择处理目标像素的发光的有/无。
由于作为在日本已公开的第2003-177696号公布和第10-2001-7009316号韩国专利申请中公开的传统部件，运动估计器10、运动补偿亮度计算器20、总亮度计算器30和发光选择器40的操作原理是本领域的技术人员所公知的技术构造，所以为了清晰和简明，省略其详细描述。
在传统的运动图像处理设备中，通过总亮度计算器30使用在每个子场的所述位置处的运动矢量来估计将由人类视觉所识别的发光量。然后发光选择器40对每个子场确定发光的有/无，以使前述总亮度和运动补偿亮度彼此对应，从而防止了当处理运动图像时产生伪轮廓。
在这种传统的运动图像处理设备中，使用这样一种方法，在该方法中发光选择器40按从具有最小亮度权重的子场到具有最大亮度权重的子场的顺序对每个子场选择发光的有/无。这种选择使得显示精确的亮度变得困难。
将参考表1描述根据相关技术的用于选择发光的方法。
表1
  子场   SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   亮度权重总和
  亮度权重   1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  按增加方向的选择   ON   ON   ON   ON   ON   31
  按减小方向的选择   ON   ON   40
表1示出当在具有10个子场的驱动系统中需要显示亮度“40”时选择发光的方法，所述10个子场的亮度权重分别是“1、2、4、8、16、24、32、44、56和68”。
在表1中，以这样的方式显示各个子场的发光状态，即，按亮度权重增加的方向执行对每个子场选择发光的有/无，和按亮度权重减小的方向执行对每个子场选择发光的有/无。
当按亮度权重减小的方向对每个子场选择发光的有/无时，显示所需的亮度(表1中的“40”)与被选择为发光的子场的亮度权重的总和(16+24＝40)变得相等。
然而，当按亮度权重增加的方向对每个子场选择发光的有/无时，五个连续的子场发光，被选择为发光的子场的亮度权重的总和(1+2+4+8+16)是“31”，这意味着该亮度权重的总和不同于显示所需的亮度(表1中的“40”)。
因此，在运动图像处理设备中，使用这样一种方法，该方法按从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场的顺序对每个子场选择发光的有/无。然而，这种传统的运动图像处理设备具有几个问题。
将参考表2描述这些问题中的一些问题。
表2
  子场   SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   亮度权重总和
  亮度权重   1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  按增加方向的选择   ON   ON   ON   ON   43
  按减小方向的选择   ON   44
表2显示了当运动矢量是“0”时在需要显示亮度“43”和“44”的时候使用用于选择传统的运动图像处理设备的子场的方法的发光模式。
由于运动矢量是“0”，所以补偿亮度等于显示所需的亮度。如果基于用于选择传统的运动图像处理设备的子场的方法根据亮度来计算发光状态，则对于亮度“43”，四个子场被选择为发光状态，对于亮度“44”，一个子场被选择为发光状态。
在表2中，虽然第8子场处于发光状态，例如，具有亮度“44”，但是由于荧光体的残余寿命而导致发射的光的量甚至保留到第9子场的发光时间。
人类视觉不仅识别处于发光状态的子场中发射的光的量，而且还识别由于荧光体的残余寿命而导致发射的光的量。结果，由于发光以用于显示的子场的数量对应于亮度，所以人类实际对其作出反应的亮度增加。
因而，虽然亮度“43”小于亮度“44”，但是其发光子场比亮度“44”的发光子场多的亮度“43”的可识别亮度变得大于亮度“44”的可识别亮度。结果，产生了亮度逆转。
虽然使用了按亮度权重增加的方向对每个子场选择发光的有/无的方法，但是存在亮度逆转的问题。
以下将描述按亮度权重减小的方向对每个子场选择发光的有/无的方法的问题。
普通的等离子体TV包括：模数(A/D)处理；逆伽马校正处理，用于使等离子体TV的线性亮度特性适应于广播传输信号的亮度特性；和误差扩散(diffusing)和抖动(dithering)处理，用于校正在伽马校正中产生的小数部分数据。
此外，为了从视觉上减小在误差扩散和抖动处理中产生的点图案，通常使用误差扩散系数和抖动系数，所述误差扩散系数和抖动系数的每个具有不同的时间和空间。
然而，在由于在A/D处理中的噪声混合和在误差扩散和抖动处理中对每个场使用不同的系数而导致的不具有运动的静止运动图像中，对应像素的亮度被改变。例如，当由于噪声混合而导致第N帧中的亮度“43”变为第(N+1)帧中的亮度“44”时，发光的中心轴从场的中间变到后端。结果，产生了闪烁。
用于减小这种闪烁的最简单的方法是按从具有最小亮度权重的子场到具有最大亮度权重的子场的顺序对每个子场选择发光的有/无。然而，如上所述的这种方法不是优选的解决方案。
因此，当使用按亮度权重减小的方向对每个子场选择发光的有/无的方法时，存在关于显示面板的放电缺陷的另外的问题。将参考表3详细描述这种问题。
表3
  子场  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   亮度
  权重总和
  亮度权重   1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  按增加方向的选择   ON   ON   ON   ON   ON   47
  按减小方向的选择   ON   ON   ON   47
表3显示了在假设运动图像中不包括运动的情况下在传统的运动图像处理设备中基于对每个子场选择发光的有/无的方法来显示亮度“47”的示例。
表3显示了两种情况，即按亮度权重增加的方向执行对每个子场选择发光的有/无的情况和按亮度权重减小的方向执行对每个子场选择发光的有/无的情况。
在按亮度权重增加的方向对每个子场选择发光的有/无的情况下，“SF1、SF2、SF3、SF5和SF6”处于发光状态，“SF4”处于非发光状态。由于在各子场的前子场处于发光状态时的状态下记录脉冲施加到面板，所以处于发光状态的子场中的“SF2、SF3和SF6”可容易地处于发光状态。结果，在显示室(cell)内形成了壁电荷。
另一方面，当按亮度权重减小的方向对每个子场选择发光的有/无时，只有“SF1、SF2和SF8”处于发光状态。由于子场“SF1”已放电，所以子场“SF2”可容易地处于发光状态。然而，由于子场“SF3”到“SF7”处于非发光状态，所以在子场“SF8”中放电难以维持。结果，虽然应该由记录脉冲产生放电，但是壁电荷消失。
将参考表4和表5描述当减少运动图像中的伪轮廓的性能降低时存在的问题。
表4
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   亮度
  权重总和
  1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  ON   ON   ON   ON   76
  ON   ON   ON   ON   ON   77
  ON   ON   ON   ON   ON   78
  ON   ON   ON   ON   ON   ON   79
  ON   ON   ON   ON   80
  ON   ON   ON   ON   ON   81
  ON   ON   ON   ON   ON   82
  ON   ON   ON   ON   ON   ON   83
表5
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   亮度权重总和
  1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  ON   ON   76
  ON   ON   ON   77
  ON   ON   ON   78
  ON   ON   ON   ON   79
  ON   ON   80
  ON   ON   ON   81
  ON   ON   ON   82
  ON   ON   ON   ON   83
表4显示了按亮度权重增加的方向对每个子场选择发光的有/无的过程，表5显示了按亮度权重减小的方向对每个子场选择发光的有/无的过程。
在表4中显示的发光模式中，相邻的亮度之间的发光模式彼此类似。在表5中显示的发光模式中，相邻的亮度之间的发光模式彼此不同。
由于当相邻的亮度之间的发光模式彼此类似时在相邻的亮度之间处于相同的发光状态的子场的频率变大，所以即使仅在发光中心部分执行子场插值，在亮度之间也产生补偿误差。另一方面，由于当相邻的亮度之间的发光模式彼此不同时在相邻的亮度之间处于相同的发光状态的子场的频率变小，所以亮度之间的误差不能被补偿。
因此，即使执行了运动补偿，用于从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场来确定发光状态的传统的运动图像处理设备也按照人类视觉的整个区域传播亮度误差。因此，减少取决于运动方向和速度的运动图像中显示的虚假轮廓(以下，伪轮廓)的性能降低。
                          发明内容
本发明的实施例的一方面在于至少解决以上问题和/或缺点，并至少提供以下所述的优点。因此，本发明的实施例的一方面在于提供一种运动图像处理方法及其设备，其中，当再现运动图像时，取决于运动方向和速度的运动图像中显示的伪轮廓和运动模糊被去除，从而可改善运动图像处理设备的运动图像质量，并可获得更精确的灰度级显示。
为了实现上述目的，提供一种运动图像处理设备，包括：发光中心计算器，对每个子场计算发光中心点；运动估计器，使用存储器中的场数据来检测对应的像素的运动矢量；运动补偿亮度计算器，使用所述运动矢量对每个子场计算在对应的像素的位置处的运动补偿亮度；总亮度计算器，按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算发光所需的子场的预定亮度权重的累加和；线性亮度计算器，按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算预定亮度权重的累加和；和发光选择器，使用运动补偿亮度、总亮度、线性亮度和亮度权重来从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有/无。
在示例性实施中，当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不小于对应的子场的亮度权重且大于线性亮度时，发光选择器确定所述对应的子场发光。
在示例性实施中，所述设备还包括：逆伽马校正器，将输入的运动图像信号校正为具有逆伽马曲线的特性的输出信号。
在示例性实施中，所述设备还包括：APL计算器，在一个场期间根据逆伽马校正器的输出信号计算平均亮度，计算用于每个子场的维持脉冲的数量，并输出所述维持脉冲的数量。
在示例性实施中，所述设备还包括：亮度校正器，基于预定的可使用的亮度将运动补偿亮度限制为可使用的亮度，并补偿在运动补偿亮度和可使用的亮度之间产生的亮度误差，然后输出补偿的亮度误差。
在示例性实施中，通过误差扩散方法和抖动方法中的任何一个执行亮度误差的补偿。
在示例性实施中，当需要子场的发光时，发光选择器指示“1”，当不需要子场的发光时，发光选择器指示“0”。
为了实现另一目的，提供一种根据本发明的示例性实施的运动图像处理方法，该方法包括：对每个子场计算发光中心点；使用存储器中的场数据来检测对应的像素的运动矢量；使用所述运动矢量对每个子场计算在对应的像素的位置处的运动补偿亮度；按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算作为发光所需的子场的预定亮度权重的累加和的总亮度；按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算作为预定亮度权重的累加和的线性亮度；和使用运动补偿亮度、总亮度、线性亮度和亮度权重来从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有/无。
在示例性实施中，确定发光的有/无的步骤包括：当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不小于对应的子场的亮度权重而大于线性亮度时，确定所述对应的子场发光。
在示例性实施中，所述方法还包括：在计算发光中心点之前，将输入的运动图像信号校正为具有逆伽马曲线的特性的输出信号。
在示例性实施中，所述方法还包括：在一个场期间根据逆伽马校正器的输出信号计算平均亮度，并计算用于每个子场的维持脉冲的数量。
在示例性实施中，所述方法还包括校正亮度误差的步骤，该步骤包括：基于预定的可使用的亮度将运动补偿亮度限制为可使用的亮度，补偿在运动补偿亮度和可使用的亮度之间产生的亮度误差，然后输出补偿的亮度误差。
在示例性实施中，通过误差扩散方法和抖动方法中的任何一个执行亮度误差的校正。
在示例性实施中，当需要子场的发光时，发光的有/无的确定指示“1”，当不需要子场发光时，发光的有/无的确定指示“0”。
                           附图说明
从下面结合附图的描述，本发明的某些示例性实施例的以上和其它目的、特征和优点将更清楚，其中：
图1是示出根据相关技术的运动图像处理设备的构造的方框图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备的构造的方框图；
图3是显示用于在根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中显示的驱动信号的波形图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的线性亮度运算方法和选择发光的有/无的顺序的示图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的亮度校正器的操作特性的示图；和
图6是示出根据本发明的示例性实施例的亮度校正器的操作原理的示图。
贯穿附图，相同的附图标号将被理解为表示相同的部件、特征和结构。
                      具体实施方式
提供诸如详细的结构和部件的在该说明书中限定的内容是为了帮助本发明实施例的全面理解。因此，本领域的普通技术人员应该认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对这里所描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清晰和简明，省略公知的功能和结构的描述。
图2是示出根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备的构造的方框图。根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备包括逆伽马校正器100、运动估计器110、运动补偿亮度计算器120、总亮度计算器130、发光选择器140、平均图像级(APL)计算器150、发光中心计算器160、亮度校正器170、线性亮度运算器180和帧存储器190。
在本发明的运动图像处理设备中，逆伽马校正器100包括逆伽马转换器(未显示)和误差扩散器(未显示)。逆伽马转换器校正逆伽马校正器100的输入运动图像信号和输出信号之间的输入和输出特性，以变为逆伽马曲线。
误差扩散器执行关于逆伽马校正器100的输出信号中的较低4位的误差扩散处理，然后输出该信号。
帧存储器190存储从逆伽马校正器100输入的每帧的帧数据。
运动估计器110使用存储在帧存储器190中的第N帧和第(N-1)帧数据来检测运动矢量，然后将该运动矢量输出到运动补偿亮度计算器120和总亮度计算器130。
运动补偿亮度计算器120使用从运动估计器110输入的运动矢量和存储在帧存储器190中的帧数据来对每个子场计算运动补偿亮度，然后将该运动补偿亮度输出到亮度校正器170。
APL计算器150根据前述逆伽马校正器100的输出信号计算在一个场周期期间的平均亮度数据，并计算可用于由每个子场显示的维持脉冲的数量，然后输出所述维持脉冲的数量。
发光中心计算器160基于输入的维持脉冲的数量来对每个子场计算发光中心点，然后输出该发光中心点。
线性亮度运算器180基于输入的维持脉冲的数量来计算使用不具有非发光子场的发光模式可显示的亮度级，然后输出该亮度级。
亮度校正器170基于预定的可利用的亮度级将输入的运动补偿亮度限制为可利用的亮度级，并使用诸如误差扩散或抖动的多级分级(multi-levelgradation)方法来校正运动补偿亮度和可利用的亮度之间产生的亮度误差，然后输出校正的亮度误差。
在示例性实施中，抖动是指在计算机图形学(CG)中用于近似地产生超出显示装置或打印机的性能(分辨率)的多级彩色运动图像的技术。处理具有不同级颜色的集合的运动图像的每个区域的技术主要用于抖动中。
在黑白显示装置或打印机中，根据运动图像的任意区域内黑点和白点的比率，整个图像被显示为特定的灰度级。以相同的方式，根据彩色显示装置或打印机中运动图像的任意区域内红点和白点的比率，整个图像被显示为各级粉红色。抖动产生类似于半色调图像的运动图像。
这种抖动用于增加处理低分辨率的计算机图形的真实感，并用于生成粗略的且参差不齐的轮廓或不明显的对角线，这称作抖动方法。
基于输入的运动矢量和每个子场的发光中心点，总亮度计算器130计算在一个场周期期间从每个子场的发光中心点沿着所述运动矢量累积的光的量，然后输出该光的量。
发光选择器140基于线性亮度确定当前处理目标子场的发光状态，然后输出该发光状态。
由于根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中的运动估计器110、运动补偿亮度计算器120和总亮度计算器130的操作原理对于本领域的技术人员是公知的，所以为了清晰和简明，省略其详细描述。
根据示例性实施例的运动图像处理设备提供显示级校正器、发光中心计算器和线性亮度运算器。
图3是显示用于在根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中显示的驱动信号的波形图。
在参考图3描述的发光中心计算器160的操作原理中，显示驱动信号包括：复位周期300，用于通过擦除先前产生的壁电荷来复位为初始状态；寻址周期310，用于扫描记录脉冲；维持周期320，用于扫描放电维持脉冲；和擦除周期330，用于擦除。
在作为放电维持周期的维持周期320中，人类可对亮度作出反应。发光中心计算器160基于输入的用于由每个子场显示的维持脉冲的可能的数量来计算每个子场的放电维持周期的中心点340，然后输出该中心点。
这里，对每个子场，发光中心点340根据可用于在当前帧中显示的维持脉冲的数量而变得不同。
现在将详细地描述根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中的线性亮度运算器180的操作原理。
在根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中，线性亮度运算器180的输出被用作按从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场的顺序来确定发光模式的比较值。
下面的表6显示了在计算线性亮度的步骤中使用的发光模式。
表6
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10
  索引   1   2   4   8   16   24   32   44   56   68
  0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
  1   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0
  2   1   1   0   0   0   0   0   0   0   0
  3   1   1   1   0   0   0   0   0   0   0
  4   1   1   1   1   0   0   0   0   0   0
  5   1   1   1   1   1   0   0   0   0   0
  6   1   1   1   1   1   1   0   0   0   0
  7   1   1   1   1   1   1   1   0   0   0
  8   1   1   1   1   1   1   1   1   0   0
  9   1   1   1   1   1   1   1   1   1   0
  10   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1
如表6中所示，线性亮度被表达为对应的子场之前的所有子场的亮度权重的总和。即，根据基于不具有非发光子场的状态的基准，在对应的子场之前的所有子场中计算线性亮度。
因此，当各个子场的亮度权重是“1、2、4、8、16、24、32、44、56和68”时，各个线性权重变为“0、1、3、7、15、31、55、87、131、187和255”。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的线性亮度运算方法和选择发光的有/无的顺序的示图。
参考图4，以下将描述在具有60Hz频率的国家电视系统委员会(NTSC)模式和具有50Hz频率的逐行倒相(PAL)模式中的线性亮度运算方法和对每个子场选择发光的有/无的顺序。
参考图4，在指示每秒60帧的NTSC模式400的情况下对每个子场选择发光的有/无的顺序和线性亮度运算方法不同于在指示每秒50帧的PAL模式450的情况下对每个子场选择发光的有/无的顺序和线性亮度运算方法。
在具有60Hz频率的NTSC模式400中，由于子场权重单调增加，所以获得亮度权重的简单的累加和。
然而，在具有50Hz频率的PAL模式450中，由于具有最大亮度权重的两个子场被划分为布置在帧的中间和末尾，以减小由人类视觉所感知到的闪烁，所以布置亮度权重的顺序不同于NTSC模式400中的顺序。
在PAL模式450中，在以单调增加的形式重新布置具有亮度权重的子场的顺序之后，计算线性亮度，其中，所述子场具有按从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场的顺序的亮度权重。从具有最大亮度权重的子场开始对每个子场选择发光的有/无。
如果存在具有相同的亮度权重的多个子场，则在位于帧末尾的子场之前产生发光模式。
以下将描述根据本发明的示例性实施例的发光选择器140的操作原理。
在根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中，当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不小于对应的子场的亮度权重(条件1)而大于线性亮度(条件2)时，发光选择器140确定所述对应的子场发光。
即，当运动补偿亮度和总亮度之间的差值小于对应的子场的亮度权重(不满足条件1的情况)时，发光选择器140确定所述对应的子场不发光。
此外，当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不大于线性亮度(不满足条件2的情况)时，发光选择器140确定对应的子场不发光。即，在本发明的示例性实施中，当运动补偿亮度和光的总量之间的差大于线性亮度时，对应的子场被选择为发光状态。
虽然本发明的发光选择器140以与传统方法相同的方式从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有/无，但是发光选择器140同时将具有小亮度权重的子场之前的子场选择为发光状态。
即，发光选择器140根据从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场的顺序将子场选择为连续发光状态。
将使用表7来描述在运动图像处理设备中选择发光的有/无的方法。
表7
  发光的有/无的选择顺序   子场编号   亮度权重   线性亮度   运动补偿亮度   总亮度   是否满足条件1   是否满足条件2   发光的有/无的决定
  1   SF10   68   187   80   0   YES   NO   0
  2   SF9   56   131   80   0   YES   NO   0
  3   SF8   44   87   80   0   YES   NO   0
  4   SF7   32   55   80   0   YES   YES   1
  5   SF6   24   31   80   32   YES   YES   1
  6   SF5   16   15   80   56   YES   YES   1
  7   SF4   8   7   80   72   YES   YES   1
  8   SF3   4   3   80   80   NO   NO   0
  9   SF2   2   1   80   80   NO   NO   0
  10   SF1   1   0   80   80   NO   NO   0
表7显示了在假设不存在运动图像的运动的情况下发光选择器140对于亮度“80”的操作特性。由于不存在运动图像的运动，所以所有子场的运动补偿亮度变为“80”，“80”是当前处理目标像素的位置处的亮度。
在作为确定发光的有/无的第一目标的子场“SF10”中，由于没有子场被选择为发光状态，所以总亮度变为“0”。由于满足条件1而不满足条件2，所以该子场被确定为非发光状态。
由于满足条件1而不满足条件2，所以作为确定发光的有/无的第二目标的子场“SF9”和作为确定发光的有/无的第三目标的“SF8”也被确定为非发光状态。
然而，由于满足条件1和2，所以作为确定发光的有/无的第四目标的子场“SF7”被确定为发光状态。
在以相同的方式对下至子场“SF1”的其余子场确定所有的发光的有/无之后，在对每个子场确定的发光的有/无的状态中，“SF7、SF6、SF5和SF4”被确定为发光状态。
因而，在通过根据本发明的示例性实施例的选择发光的有/无的方法来选择根据运动补偿亮度而被确定为发光状态的子场的组合的步骤中，以与相关技术相同的方式按从具有最大亮度权重的子场到具有最小亮度权重的子场的顺序执行发光的有/无的选择。
然而，通过前述条件1和2，被选择为发光状态的子场的组合尽可能地包括具有小亮度权重的子场的组合，同时被选择为发光状态的子场的数量包括连续的子场的组合。结果，可解决传统的运动图像处理设备中的前述问题。
然而，在前述示例性实施例中，由于“SF1、SF2和SF3”处于电荷已消失的非发光状态，所以难以维持“SF4”的放电。
因此，在根据本发明的示例性实施例的运动图像处理设备中，单独的亮度校正器170被包括以确保用于施加记录脉冲的裕量(margin)。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的亮度校正器的操作特性的示图。
参考图5中所示的每个子场的发光状态的示例，在其亮度权重小于被选择为发光状态的子场中的最大亮度权重的子场中，没有子场或者一个子场被选择为非发光状态。
因而，虽然在第(k-1)子场发光之后第k子场处于非发光状态，但是如果第(k+1)子场处于发光状态以使可确保用于施加记录脉冲的裕量，则消失的壁电荷的量相对较小。
亮度校正器170使用由图5中所示的发光模式组成的亮度，并将其它亮度转换成图5中所示的亮度。
此外，亮度校正器170补偿当通过诸如误差扩散方法或抖动方法的多级分级方法转换为图5中所示的亮度时产生的亮度误差。
图6是示出根据本发明的示例性实施例的亮度校正器的操作原理的示图。
通过最大值表610、最小值表650和阈值表630，将输入的运动补偿亮度转换成用于任意使用的亮度。
在比较器670中，将阈值和抖动掩模值(MaskVal)690进行相互比较。结果，如果阈值大于抖动掩模值690，则输出最大值。如果阈值等于或小于抖动掩模值690，则输出最小值。
下面的表8示出亮度校正单元的操作原理。
表8
  输入亮度   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99
  最大   99   99   99   99   99   99   99   99   99   99   99   99   107
  最小   87   87   87   87   87   87   87   87   87   87   87   87   87
  阈值   0   21   43   64   85   106   128   149   170   191   213   234   0
表8显示了前述表的一部分。在表8中，可使用的亮度是“87、99和107”。
在最大值表中，两个可使用的亮度中较大的一个被存储，并且该两个可使用的亮度中较小的一个被存储在最小值表中。
假设最小值和最大值的相对位置是“0”和“S”，阈值是指再现所需的亮度的相对位置。下面的表达式1是用于计算阈值的公式。
表达式1
Threshold = 255 ( Input - Min ) ( Max - Min )
其中，“Input”、“Min”和“Max”分别表示输入亮度、最小值和最大值。例如，如果输入亮度是“93”，则最小值和最大值分别变为亮度“87”和“99”，并且根据表达式1，再现所需的亮度的阈值变为“128”(将“127.5”表示为整数的值)。
虽然在本说明书的示例性实施中抖动方法被选择为用于校正亮度校正器的亮度的多级分级方法，但是可使用误差扩散方法，而且还可使用每个帧彼此不同的抖动掩模。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，当再现运动图像时，去除了取决于运动方向和速度的运动图像中显示的伪轮廓和运动模糊，从而可改善运动图像处理设备的运动图像质量。结果，可获得精确的灰度级显示。
尽管已参考本发明的某些示例性实施例对本发明进行了显示和描述，但是本领场的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1、一种运动图像处理设备，包括被划分为多个子场的场，所述子场包括权重并通过发光的组合来显示一组图像，所述运动图像处理设备包括：
发光中心计算器，对每个子场计算发光中心点；
运动估计器，使用存储器中的场数据来检测对应的像素的运动矢量；
运动补偿亮度计算器，使用所述运动矢量对每个子场计算在对应的像素的位置处的运动补偿亮度；
总亮度计算器，按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算发光所需的子场的亮度权重的累加和；
线性亮度计算器，按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算亮度权重的累加和；和
发光选择器，使用运动补偿亮度、总亮度、线性亮度和亮度权重来从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有和无中的至少一个。
2、如权利要求1所述的设备，其中，当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不小于对应的子场的亮度权重且大于线性亮度时，发光选择器确定所述对应的子场发光。
3、如权利要求1所述的设备，还包括：逆伽马校正器，将输入的运动图像信号校正为包括逆伽马曲线的特性的输出信号。
4、如权利要求3所述的设备，还包括：平均图像级计算器，在一个场期间根据逆伽马校正器的输出信号计算平均亮度，计算用于每个子场的维持脉冲的数量，并输出所述维持脉冲的数量。
5、如权利要求1所述的设备，还包括：亮度校正器，基于可使用的亮度将运动补偿亮度限制为可使用的亮度，并补偿在运动补偿亮度和可使用的亮度之间产生的亮度误差，然后输出补偿的亮度误差。
6、如权利要求5所述的设备，其中，通过误差扩散方法或抖动方法执行亮度误差的补偿。
7、如权利要求1所述的设备，其中，当需要子场的发光时，发光选择器指示“1”，当不需要子场的发光时，发光选择器指示“0”。
8、一种用于将场划分为多个子场的运动图像处理方法，每个子场包括权重并通过发光的组合来显示一组图像，所述运动图像处理方法包括：
对每个子场计算发光中心点；
使用存储器中的场数据来检测对应的像素的运动矢量；
使用所述运动矢量对每个子场计算在对应的像素的位置处的运动补偿亮度；
按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算总亮度，该总亮度包括发光所需的子场的亮度权重的累加和；
按照每个子场的亮度权重减小的顺序计算作为亮度权重的累加和的线性亮度；和
使用运动补偿亮度、总亮度、线性亮度和亮度权重来从具有最大亮度权重的子场开始确定发光的有和无中的至少一个。
9、如权利要求8所述的方法，其中，确定发光的有和无中的至少一个的步骤包括：当运动补偿亮度和总亮度之间的差值不小于对应的子场的亮度权重且大于线性亮度时，确定所述对应的子场发光。
10、如权利要求8所述的方法，还包括：在计算发光中心点之前，将输入的运动图像信号校正为包括逆伽马曲线的特性的输出信号。
11、如权利要求10所述的方法，还包括：在一个场期间根据逆伽马校正器的输出信号计算平均亮度，并计算用于每个子场的维持脉冲的数量。
12、如权利要求8所述的方法，还包括校正亮度误差的步骤，该步骤包括：基于可使用的亮度将运动补偿亮度限制为可使用的亮度，补偿在运动补偿亮度和可使用的亮度之间产生的亮度误差，并输出补偿的亮度误差。
13、如权利要求12所述的方法，其中，所述校正亮度误差的步骤包括执行误差扩散方法或抖动方法。
14、如权利要求8所述的方法，其中，当需要子场的发光时，发光的有和无中的至少一个的确定指示“1”，当不需要子场的发光时，发光的有和无中的至少一个的确定指示“0”。
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