CN1937712A - 用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备 - Google Patents

用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1937712A
CN1937712A CNA200610154327XA CN200610154327A CN1937712A CN 1937712 A CN1937712 A CN 1937712A CN A200610154327X A CNA200610154327X A CN A200610154327XA CN 200610154327 A CN200610154327 A CN 200610154327A CN 1937712 A CN1937712 A CN 1937712A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bit
code word
brightness value
pixel
son
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200610154327XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1937712B (zh
Inventor
塞德里克·泰博
卡洛斯·科雷亚
塞巴斯蒂安·魏特布鲁赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomson Licensing SAS
Original Assignee
Thomson Licensing SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Licensing SAS filed Critical Thomson Licensing SAS
Publication of CN1937712A publication Critical patent/CN1937712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1937712B publication Critical patent/CN1937712B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/238—Interfacing the downstream path of the transmission network, e.g. adapting the transmission rate of a video stream to network bandwidth; Processing of multiplex streams
    • H04N21/2383—Channel coding or modulation of digital bit-stream, e.g. QPSK modulation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2033—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames with splitting one or more sub-frames corresponding to the most significant bits into two or more sub-frames
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0266—Reduction of sub-frame artefacts
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2044—Display of intermediate tones using dithering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种方法和设备，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字。其可以应用于采用PWM(脉冲宽度调制)技术和子场来显示视频图像的每一种显示设备。本发明可以用来补偿任何可以估计的亮度问题。递归编码的总体思想是逐子场地相继编码子场，以便能够利用其它子场来补偿发生在一个子场上的问题。更具体地，相继地递归计算子场码字的比特，从而可以由子场码字的在后比特来补偿由子场码字的比特产生的光发射或亮度中的缺陷(例如，行负载和/或线性)。

Description

用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种方法和设备，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字。其可以应用于采用PWM(脉冲宽度调制)技术和子场来显示视频图像的每一个显示设备。
背景技术
采用PWM技术的显示器的子场编码部分是该显示设备的最重要部分之一，这是因为该编码负责灰度描绘(线性和噪声抖动等级)和运动再现(伪轮廓等级)。
子场编码的目标是利用子场数据来填充子场存储器。像素的子场数据是码字，其中每一比特代表在子场期间该像素的状态，“ON”或“OFF”。将在下一帧期间，逐子场地读取该子场存储器，而子场存储器是逐像素地写入的。这一信息直接用来控制显示设备。
如图1所示，通常在去γ函数之后执行子场编码步骤。首先将去γ函数应用于输入亮度值。然后在子场编码步骤将这些值编码成子场码字。最后，在子场编码步骤之前执行抖动步骤。然后在子场存储器中存储子场码字。
在标准方法中，通过使用简单的查找表来实现编码步骤。子场码字与每一个亮度值相关联。当使用这种简单方法时，根本无法或无法以简单的方式来解决一些问题。这是行负载效应(line load effect)问题的情况，其中，针对给定亮度值，由当前像素发出的光会根据该当前像素所属的像素行的负载而变化。无法用标准方法来解决这一问题。对于当在显示设备中控制平均功率等级时的线性问题，这也一样无法解决。
图2和3示出了行负载效应。图2示出要由显示设备显示的测试图像遭受行负载效应问题。第一行和最末行在一半像素上是黑色，而在另一半上是白色。中间行是白色。图3示出由显示设备显示的图像。行负载效应在中间行上明显可见。可以如下解释这一效应：当在整行上使用子场时，相比于没有使用子场的行上的子场亮度，该子场的亮度降低了20％。作为示例给出值20％。因此，中间行像素的亮度值是255·(1-(1-？×0.20)＝229，5，而其它行的白色像素具有的亮度为255·(1-(1-1)×0.20)＝255。
发明内容
本发明的目的是公开一种子场编码方法，可以简单方式解决任何亮度问题，特别是行负载效应问题。
因此，本发明涉及一种方法，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字，其中子场码字的每一比特具有状态“ON”或“OFF”，并且当其状态为“ON”时，在被称作子场的自身周期期间产生光发射，由像素的子场码字针对像素发射的光，代表所述像素的亮度值和与形成图像帧的子场码字的比特相关联的子场的总持续时间。每一子场具有与其持续时间成比例的权重。根据本发明，按照对应子场权重的降序，从与具有最高权重的子场相关联的比特到与具有最低权重的子场相关联的比特，递归地计算每一子场码字比特，。
更具体地，如下计算当前像素的子场码字的每一比特：
-对于与具有最高权重的子场相关联的比特，如果当前像素的亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，以及
 -对于子场码字的每一在后比特，计算要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值，如果剩余亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”。
与比特相关联的阈值等于子场的权重之和，所述子场具有比与所述比特相对应的子场权重加1更低的权重。
在特定实施例中，作为当前像素所属的、显示设备的行的像素状态的函数，计算要由当前像素的比特进行编码的剩余亮度值。
例如，如下计算要由当前像素子场码字的当前比特进行编码的剩余亮度值：
-针对称作在前子场的子场，计算在当前像素所属像素行中，具有与所述在前子场相关联的、处于“ON”状态的比特的像素数目，其中，所述在前子场是紧接在与所述当前比特相关联的子场之前计算的；
-根据所述像素数目，估计针对所述子场的子场亮度值，以及
-从要由与所述在前子场相关联的比特和子场码字的在后比特进行编码的亮度值中，减去所述子场亮度值。
本发明还涉及一种设备，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字，其中子场码字的每一比特具有状态“ON”或“OFF”，并且当其状态为“ON”时，在称作子场的自身周期期间产生光发射，由像素的子场码字针对像素发射的光，代表所述像素的亮度值和与形成图像帧的子场码字的比特相关联的子场的总持续时间。每一子场具有与其持续时间成比例的权重。根据本发明，本设备按照对应子场权重的降序，从与具有最高权重的子场相关联的比特到与具有最低权重的子场相关联的比特，递归地计算每一子场码字比特，。
为计算当前像素的子场码字的每一比特，本设备包括：
-比较器电路，如果当前像素的亮度值等于或大于与具有最高权重的子场相关联的比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，并且如果要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，以及
-计算电路，针对在与最高权重的子场相关联的比特之后的每一子场码字比特，计算要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值。
本设备还包括控制器，用于输出与子场码字的不同比特相关联的阈值。与比特相关联的阈值有利地等于子场码字的权重之和，其中子场具有比与所述比特相对应的子场权重加1更低的权重。
在优选实施例中，计算电路计算要由当前像素的比特进行编码的剩余亮度值，作为当前像素所属的、显示设备的行的像素状态的函数。在这种情况下，为计算要由当前像素的子场码字的当前比特进行编码的剩余亮度值，计算电路包括：
-计算装置，用于针对被称作在前子场的子场，计算在当前像素所属像素行中，具有与所述在前子场相关联的、处于“ON”状态的比特的像素数目，其中，紧接在与所述当前比特相关联的子场之前计算所述在前子场；
-估计装置，用于根据所述像素数目，估计针对所述子场的子场亮度值，以及
-减去装置，用于从要由与所述在前子场相关联的比特和子场码字的在后比特进行编码的亮度值中，减去所述子场亮度值。
本发明还涉及一种包括如上所述的编码设备的PWM显示设备。
附图说明
本发明的范例实施例在图中示出，并在以下描述中详细解释。在图中：
图1是示出了应用于像素亮度值以便将其转换成子场码字的步骤的示意图，
图2是要用本发明方法编码的测试图像，
图3示出了针对图2测试图像的行负载效应，
图4是实现本发明方法的设备的示意方框图，
图5是实现本发明方法的设备的更详细的示意方框图，
图6是用于产生子场码字的最高比特的、图5设备的第一部分的示意图，以及
图7是用于产生子场码字的其它比特的、图5设备的第二部分的示意图。
具体实施方式
虽然参考了在显示一些图像时遭遇行负载效应问题的显示设备，来描述本发明，但是本发明可以用于补偿任何可以估计的亮度问题。
递归编码的总体思想是逐子场地相继(one subfield after the other)编码子场，以便能够利用其它子场来补偿出现在一个子场上的问题。更具体地，相继地递归计算子场码字比特，从而可以由子场码字的在后比特来补偿由子场码字比特产生的光发射或亮度中的缺陷(例如，行负载和/或线性)。在特定实施例中，将按照对应子场权重的降序，从与具有最高权重的子场相关联的最高比特(MSB)到从与具有最低权重的子场相关联的最低比特(LSB)，递归地计算每一个子场码字的比特。
根据本发明，如果当前像素的亮度值等于或大于与当前像素的MSB(或对应的子场)相关联的阈值，则向该MSB分配状态“1”(＝“ON”)。对于在后的每一比特，计算要由所述比特和在后比特进行编码的剩余亮度值，并且，如果剩余亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“1”。
将利用以下子场权重和对应的切换值(switching value)来描述示例：
  子场SFi     SF1    SF2    SF3    SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10
  权重Wi     1    2    4    7     12     19     29     42     59     80
  切换值SVi     1    2    4    8     15     27     46     75     117     176
例如，当前子场SFi的(或子场码字比特的)切换值SVi是在所述当前子场之前的子场的权重Wi之和加1： S V i = ( Σ j = 1 i - 1 W j ) + 1
可以如下计算要由当前像素的子场码字的当前比特进行编码的剩余亮度值：
-估计由当前比特之前的比特产生的亮度，以及
-从要由当前比特之前的比特和所述在前比特之后的比特进行编码的亮度值中，减去所述亮度值。
因为子场码字的每一比特参考视频帧的多个子场中的特定子场，所以在以下说明中，将无区别地使用表达“比特亮度”或“子场亮度”。根据在当前像素所属的像素行中、具有状态“1”的在前比特的像素的数目，来计算针对当前像素的比特亮度。
如上所述，子场亮度会根据要显示的像素行的行负载(所述像素行中处于状态“ON”的像素的数目)而变化。所以，只要所有需要的信息已知，就可以估计子场亮度。可以在图像加载的最后估计子场亮度，但是，为了限制时间延迟，通常最迟在每一行之后估计。对于像素上的子场亮度只是像素本身的函数并可以直接估计像素亮度的理想的显示器来说，对于图像的所有像素，子场亮度大致相同。对于行上的亮度依赖于该行上的负载分布(例如，行负载消息)的显示器，只有在已针对整行对子场编码时，才能估计子场亮度。
根据本发明，以新的方式处理行负载效应问题。通常，将行负载效应看作行上的亮度损失。尽管如此，相比于没有使用子场的行上的子场亮度，当在整行上使用子场时该子场的亮度降低了20％，与相比于在整行上使用子场时的子场亮度，当没有在行上使用子场时该子场亮度增加了25％，这两种说法是等同的。参考亮度不同，但是效果是相同的。因此，在图2和3中，第一和最末行的像素亮度值是255·(1+(1-？×0.25)＝287，而中间行的白色像素具有亮度255·(1-(1-1)×0.20)＝255。
必须注意，因为估计每一子场的亮度，所以本发明还可以补偿由APL控制引起的线性问题。
通过使用上述表中所给的子场权重和切换值，将更好地解释本发明方法。
逐行和逐子场地执行递归编码方法。目标是针对每一个像素值，确定合适的子场码字。在本方法的开始，所有像素值的子场码字可以如下表示：XXXXXXXXXX。
第一行：白色像素的亮度值(要编码的值：255)编码为：XXXXXXXXXX；
第一行：黑色像素的亮度值(要编码的值：0)编码为：XXXXXXXXXX；
中间行：像素的亮度值(要编码的值：255)编码为：XXXXXXXXXX；
最末行：白色像素的亮度值(要编码的值：255)编码为：XXXXXXXXXX；
最末行：黑色像素的亮度值(要编码的值：0)编码为：XXXXXXXXXX；
根据本发明，针对图像的所有像素，确定与最高子场(第十子场)相对应的子场码字比特。在第一行上，在第一递归步骤(与第十子场有关的比特的编码)期间，因为255≥176(第十子场的切换值)，所以具有原始亮度值255的白色像素将使用子场10。因此，它们的子场码字将是XXXXXXXXX1类型。因为0＜176，所以黑色像素将不使用该子场，它们的子场码字将是XXXXXXXXX0类型。
一旦确定了该行的这个子场码比特，就可以估计该行负载和有效亮度。在图2的示例中，因为一半像素是白色并且使用该子场，而另一半是黑色并且不使用该子场，所以对于该子场，该行的负载等于。该子场将比期望的更亮，它在该行上的亮度将等于：80·(1+(1-？×0.25)＝90。对于使用了该子场的像素，减去该子场亮度，得到要编码的亮度值。因此，在对第一行的第一递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXXXXXXX1；要编码的剩余值是165；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXXXXXXX0；要编码的剩余值是0；
针对第一行，执行与第九子场(最高剩余子场)的编码相对应的第二递归步骤。现在，白色像素具有亮度值165，因为165≥117，所以它们将使用第九子场。因为0＜117，所以黑色像素将不使用第九子场。对于该子场，该行的负载等于。对于第一行，第九子场的有效亮度等于：59·(1+(1-？×0.25)＝66。所以，在第一行上的第二递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXXXXXX11；要编码的剩余值是99；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXXXXXX00；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第八子场的编码相对应的第三递归步骤。因为99≥75，所以白色像素将使用第八子场。对于第一行，该子场的有效亮度等于：42·(1+(1-？×0.25)＝47。所以，在第一行上的第三递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXXXXX111；要编码的剩余值是52；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXXXXX000；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第七子场的编码相对应的第四递归步骤。因为52≥46，所以白色像素将使用第七子场。对于第一行，该子场的有效亮度等于：29·(1+(1-？×0.25)＝33。所以，在第一行上的第四递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXXXX1111；要编码的剩余值是19；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXXXX0000；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第六子场的编码相对应的第五递归步骤。因为19＜27，所以白色像素将不使用第六子场。所以，对于该子场，该行的负载将等于0。因此，对于第一行，该子场的有效亮度等于：19·(1+(1-0)×0.25)＝24。所以，在第一行上的第五递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXXX01111；要编码的剩余值是19；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXXX00000；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第五子场的编码相对应的第六递归步骤。因为19≥15，所以白色像素将使用第五子场。对于第一行，该子场的有效亮度等于：12·(1+(1-？×0.25)＝14。所以，在第一行上的第六递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXXX101111；要编码的剩余值是5；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXXX000000；要编码的剩余值是0；
因为第一行的最高剩余值(5，针对白色像素的剩余值)小于其切换值(8)，所以第一行将不使用第四子场。所以在第七递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XXX0101111；要编码的剩余值是5；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XXX0000000；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第三子场的编码相对应的第八递归步骤。因为5≥4，所以白色像素将使用第三子场。对于第一行，该子场的有效亮度等于：4·(1+(1-？×0.25)＝4。所以，在第八递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：XX10101111；要编码的剩余值是1；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：XX00000000；要编码的剩余值是0；
然后针对第一行，执行与第二子场的编码相对应的第九递归步骤。白色像素将不使用第二子场。对于第一行，该子场的有效亮度等于：2·(1+(1-0)×0.25)＝2。所以，在第九递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：X010101111；要编码的剩余值是1；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：X000000000；要编码的剩余值是0；
最后，执行与第一子场的编码相对应的第十递归步骤。因为1≥1，所以白色像素将使用第一子场。所以，在第十递归步骤的最后，有：
第一行：白色像素的亮度值编码为：1010101111；
第一行：黑色像素的亮度值编码为：0000000000；
按照针对第一行所定义的方法，来编码与第一行相同的其它行的白色像素和黑色像素的亮度值。
对于中间行，如下执行与第十子场的编码相对应的第一递归步骤。因为255≥176，所以这些像素(所有都是白色)使用第十子场。因为该行的所有像素都使用该子场，所以对于该子场，该行的负载等于1。所以，对于中间行，该子场的亮度等于期望值80·(1+(1-1)×0.25)＝80。所以在第一递归步骤的最后，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXXXXXXX1；要编码的剩余值是175；
在中间行的第二递归步骤(第九子场的编码)的最后，因为175≥117，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXXXXXX11；要编码的剩余值是116；
在中间行的第三递归步骤(第八子场的编码)的最后，因为116≥75，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXXXXX111；要编码的剩余值是74；
在中间行的第四递归步骤(第七子场的编码)的最后，因为74≥46，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXXXX1111；要编码的剩余值是45；
在中间行的第五递归步骤(第六子场的编码)的最后，因为45≥27，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXXX11111；要编码的剩余值是26；
在中间行的第六递归步骤(第五子场的编码)的最后，因为26≥15，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXXX111111；要编码的剩余值是14；
在中间行的第七递归步骤(第四子场的编码)的最后，因为14≥8，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XXX1111111；要编码的剩余值是7；
在中间行的第八递归步骤(第三子场的编码)的最后，因为7≥4，有：
中间行：像素的亮度值编码为：XX11111111；要编码的剩余值是3；
在中间行的第九递归步骤(第二子场的编码)的最后，因为3≥2，有：
中间行：像素的亮度值编码为：X111111111；要编码的剩余值是1；
在中间行的第十递归步骤(第一子场的编码)的最后，因为1≥1，有：
中间行：像素的亮度值编码为：1111111111。
最终，对于整个图像，得到：
第一行：白色像素的亮度值编码为：1010101111
第一行：黑色像素的亮度值编码为：0000000000
中间行：像素的亮度值编码为：1111111111
最末行：白色像素的亮度值编码为：1010101111
最末行：黑色像素的亮度值编码为：0000000000
可以检查采用本编码，负载效应不可见。在第一和最末行，白色像素具有子场权重和227。但是在这些行上，所使用的子场具有50％的负载，因此，亮度等于227·(1+(1-？×0.25)＝255。在中间行上，白色像素具有子场权重和255。但是因为在中间行上，所用的子场具有100％的负载，所以亮度等于期望亮度(255)。因此，行负载将不可见。
图4示出了用于实现本发明方法的设备。该设备包括递归编码电路10和用于控制所述电路的控制器11。递归编码电路10接收来自去γ电路12的视频，并向子场存储器13输出子场码字SF[15∶0]。在图4的示例中，电路10还将抖动函数应用于来自去γ电路12的数据。
图5给出了递归编码电路10的示意图。它包括n个编码块，每一子场一个(n是子场数目)。在以下描述中，将每一个子场表示为SFi，i是子场数目。SFn指定具有最高权重的子场(也表示为最高子场)，SFi指定具有最低权重的子场(也表示为最低子场)。每一个编码块接收来自控制器11的、与其编码的子场相关联的切换值SVi，以及来自在前编码块或去γ电路的亮度值，并输出与子场SFi相对应的子场码比特Bi以及要由在后编码块进行编码的剩余亮度值RVi。在子场存储器13中存储子场码比特Bi。
更具体地，与子场SFn相关联的编码块接收来自去γ电路12的亮度值和来自控制器11的子场SFn的切换值，并输出子场码比特Bn和要由在后编码块进行编码的剩余亮度值RVn。与子场SFi，i∈[2…n-1]，相关联的编码块接收剩余亮度值RVi和来自控制器11的关联切换值SVi，并输出子场码比特Bi以及要由在后编码块进行编码的剩余亮度值RVi。与子场SFi相关联的最末编码块接收剩余亮度值RV2和切换值SV1，并输出子场码比特Bi。
图6示出与子场SFi，i∈[2…n-1]，相关联的编码块的可能示意图。其包括：
-行存储器20i，用于存储针对子场SFn的、来自去γ电路12的像素行的亮度值，以及针对子场SFi，i∈[2…n-1]，的剩余值RVi；
-抖动块21i，用于将抖动函数应用于所述亮度值或剩余值RVi；
-比较电路22i，用于将经抖动的亮度值与切换值SVi相比较，并且在所述经抖动的亮度值等于或大于SVi时，输出比特Bi为“1”，比特Bi是存储在子场存储器13中的子场码比特；
-负载估计电路23i，用于计算针对子场SFi，所述行的负载Loadi；
-亮度估计电路24i，用于根据负载值Loadi，针对所述像素行，估计子场SFi的有效亮度Li；
-一比特行存储器25i，用于将比特Bi延迟一个行周期，所述被延迟的比特表示为B’i；
-电路26i，用于将比特B’i和有效亮度Li相乘；
-电路27i，用于从行存储器20i所存的亮度值中，减去乘法电路26i的输出值，结果值是要由在后编码块编码的剩余值。
图7示出与子场SF1相关联的编码块的可能示意图。其包括：
-抖动块211，用于将抖动函数应用于剩余值RV2，以及
-比较电路221，用于将经抖动的亮度值与切换值SV1相比较，并在所述经抖动的亮度值等于或大于SV1时，输出比特B1为“1”，比特B1是存储在子场存储器13中的子场码比特。
所有的这些电路图只是作为实现示例给出。可以将设备的不同行存储器组合在单个存储器中。设备也可以不包括抖动电路。

Claims (10)

1.一种方法，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字，其中所述子场码字的每一个比特具有状态“ON”或“OFF”，并且当其状态为“ON”时，在被称作子场的自身周期期间产生光发射，由像素的子场码字针对像素发射的光表示所述像素的亮度值和与形成图像帧的子场码字的比特相关联的子场的总持续时间，每一个子场具有与其持续时间成比例的权重，其中，从与具有最高权重的子场相关联的比特到与具有最低权重的子场相关联的比特，来相继地递归计算每一子场码字比特，
所述方法的特征在于，按照以下方式计算当前像素的子场码字的每一比特：
-对于与具有最高权重的子场相关联的比特，如果当前像素的亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，以及
-对于子场码字的每一个在后比特，计算要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值，并且如果所述剩余亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与比特相关联的阈值(SVi)等于子场的权重之和，所述子场具有比与所述比特相对应的子场的权重加1更低的权重。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为当前像素所属的显示设备的行的像素的状态的函数，计算要由当前像素的比特进行编码的剩余亮度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下方式计算要由当前像素的子场码字的当前比特进行编码的剩余亮度值：
-针对被称作在前子场的子场，计算在当前像素所属的像素行中，具有与所述在前子场相关联的、处于“ON”状态的比特的像素数目，其中，所述在前子场是紧接在与所述当前比特相关联的子场之前计算的；
-根据所述像素的数目，针对所述子场估计子场亮度值，以及
-从要由与所述在前子场相关联的比特和子场码字的在后比特进行编码的亮度值中，减去所述子场亮度值。
5.一种设备，用于在显示设备中将图像像素的亮度值编码成子场码字，其中子场码字的每一比特具有状态“ON”或“OFF”，并且当其状态为“ON”时，在被称作子场的自身周期期间产生光发射，由像素的子场码字针对像素发射的光表示所述像素的亮度值和与形成图像帧的子场码字的比特相关联的子场的总持续时间，每一子场具有与其持续时间成比例的权重，其中从与具有最高权重的子场相关联的比特到与具有最低权重的子场相关联的比特，相继地递归计算每一子场码字比特，
所述设备的特征在于，为了计算当前像素的子场码字的每一比特，所述设备包括：
-比较器电路(22i)，如果当前像素的亮度值等于或大于与具有最高权重的子场相关联的比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，并且如果要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值等于或大于与所述比特相关联的阈值，则向所述比特分配状态“ON”，以及
-计算电路(23i，24i，25i，26i，27i)，针对在与最高权重的子场相关联的比特之后的每一子场码字比特，计算要由所述比特和子场码字的在后比特进行编码的剩余亮度值。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括控制器(11)，用于输出与子场码字的不同比特相关联的阈值。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，与比特相关联的阈值(SVi)等于子场码字的权重之和，所述子场具有比与所述比特相对应的子场的权重加1更低的权重。
8.根据权利要求5到7之一所述的设备，其中，作为当前像素所属的显示设备的行的像素的状态的函数，所述计算电路(23i，24i，25i，26i，27i)计算要由当前像素的比特进行编码的剩余亮度值。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，为了计算要由当前像素的子场码字的当前比特进行编码的剩余亮度值，所述计算电路包括：
-计算装置(23i)，用于针对被称作在前子场的子场，计算在当前像素所属像素行中，具有与所述在前子场相关联的、处于“ON”状态的比特的像素数目，其中，所述在前子场是紧接在与所述当前比特相关联的子场之前计算的；
-估计装置(24i)，用于根据所述像素数目，估计所述子场的子场亮度值，以及
-减去装置(27i)，用于从要由与所述在前子场相关联的比特和子场码字的在后比特进行编码的亮度值中，减去所述子场亮度值。
10.一种显示设备，其中包括根据权利要求5到9之一所述的设备。
CN200610154327XA 2005-09-22 2006-09-20 用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备 Expired - Fee Related CN1937712B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05291973.5 2005-09-22
EP05291973A EP1768087A1 (en) 2005-09-22 2005-09-22 Method and device for recursively encoding luminance values into subfield code words in a display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1937712A true CN1937712A (zh) 2007-03-28
CN1937712B CN1937712B (zh) 2013-09-25

Family

ID=35781276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610154327XA Expired - Fee Related CN1937712B (zh) 2005-09-22 2006-09-20 用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7804509B2 (zh)
EP (1) EP1768087A1 (zh)
JP (2) JP5250191B2 (zh)
KR (1) KR101366071B1 (zh)
CN (1) CN1937712B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101329858B (zh) * 2007-06-18 2013-10-23 汤姆森特许公司 用于将视频电平编码为子场码字的方法和设备
CN104246867A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 三星电子株式会社 感知无损失的显示功率降低

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908313B (zh) * 2010-08-02 2012-10-17 福州大学 多路脉宽调制数字显示系统功率动态均衡的方法及装置
JP5906631B2 (ja) * 2011-09-22 2016-04-20 ソニー株式会社 表示装置、表示方法および電子機器
US8947475B2 (en) * 2011-10-25 2015-02-03 Texas Instruments Incorporated Spatially multiplexed pulse width modulation
KR20210009256A (ko) 2019-07-16 2021-01-26 삼성전자주식회사 전계발광 디스플레이 장치 및 전계발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218662A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Pioneer Electron Corp 自発光画像表示パネルの駆動方法
CN1180274A (zh) * 1996-02-27 1998-04-29 汤姆森多媒体公司 用于控制图象显示屏进行半色调显示的方法和显示装置
CN1253652A (zh) * 1997-03-31 2000-05-17 松下电器产业株式会社 活动图像显示方法及其装置
JP2001166749A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置の駆動方法、その駆動回路、電気光学装置および電子機器
CN1609933A (zh) * 2003-10-16 2005-04-27 三星Sdi株式会社 等离子显示板的驱动装置及其灰度级表示方法
EP1544837A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-22 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method and device for reducing the effect of differences in scan line load
CN1670799A (zh) * 2005-04-18 2005-09-21 彩虹集团电子股份有限公司 一种提高ac pdp图像质量的处理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596349A (en) * 1992-09-30 1997-01-21 Sanyo Electric Co., Inc. Image information processor
JP3354741B2 (ja) * 1995-04-17 2002-12-09 富士通株式会社 中間調表示方法及び中間調表示装置
US6100859A (en) * 1995-09-01 2000-08-08 Fujitsu Limited Panel display adjusting number of sustaining discharge pulses according to the quantity of display data
JP3719783B2 (ja) * 1996-07-29 2005-11-24 富士通株式会社 中間調表示方法および表示装置
JP3642689B2 (ja) * 1998-12-08 2005-04-27 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネル装置
JP4406743B2 (ja) * 1999-06-30 2010-02-03 株式会社日立プラズマパテントライセンシング プラズマディスプレイ装置
US6559816B1 (en) * 1999-07-07 2003-05-06 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for erasing line in plasma display panel
JP2001067041A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Nec Corp プラズマディスプレイの駆動装置、プラズマディスプレイのサブフィールド変換方法、およびプラズマディスプレイ装置
US6388661B1 (en) * 2000-05-03 2002-05-14 Reflectivity, Inc. Monochrome and color digital display systems and methods
TW490701B (en) * 2001-04-04 2002-06-11 Acer Display Tech Inc Brightness compensation method for plasma display
JP4410997B2 (ja) * 2003-02-20 2010-02-10 パナソニック株式会社 表示パネルの駆動装置
JP2005031467A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Nec Plasma Display Corp サブフィールドコーディング装置、その方法及びプラズマ表示装置
WO2005041162A1 (en) * 2003-10-15 2005-05-06 Thomson Licensing Method and apparatus for processing video pictures for display on a display device
EP1695328B1 (en) * 2003-12-17 2008-07-16 Thomson Licensing Method and device for reducing line load effect

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218662A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Pioneer Electron Corp 自発光画像表示パネルの駆動方法
CN1180274A (zh) * 1996-02-27 1998-04-29 汤姆森多媒体公司 用于控制图象显示屏进行半色调显示的方法和显示装置
CN1253652A (zh) * 1997-03-31 2000-05-17 松下电器产业株式会社 活动图像显示方法及其装置
JP2001166749A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置の駆動方法、その駆動回路、電気光学装置および電子機器
CN1609933A (zh) * 2003-10-16 2005-04-27 三星Sdi株式会社 等离子显示板的驱动装置及其灰度级表示方法
EP1544837A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-22 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method and device for reducing the effect of differences in scan line load
CN1670799A (zh) * 2005-04-18 2005-09-21 彩虹集团电子股份有限公司 一种提高ac pdp图像质量的处理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101329858B (zh) * 2007-06-18 2013-10-23 汤姆森特许公司 用于将视频电平编码为子场码字的方法和设备
CN104246867A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 三星电子株式会社 感知无损失的显示功率降低

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070033901A (ko) 2007-03-27
CN1937712B (zh) 2013-09-25
JP2013033285A (ja) 2013-02-14
KR101366071B1 (ko) 2014-02-21
JP2007086788A (ja) 2007-04-05
EP1768087A1 (en) 2007-03-28
US20070064019A1 (en) 2007-03-22
JP5250191B2 (ja) 2013-07-31
JP5686786B2 (ja) 2015-03-18
US7804509B2 (en) 2010-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1937712B (zh) 用于在显示设备中将亮度值编码成子场码字的方法及设备
KR100781103B1 (ko) 서브필드처리로 동작하는 디스플레이장치와 그러한 디스플레이장치에 영상을 표시하는 방법
CN1963902B (zh) 用于显示设备的功率电平控制的方法和装置
EP1603103A2 (en) Display apparatus
EP1845510B1 (en) Method and apparatus for motion dependent coding
KR20050033810A (ko) 허위 윤곽선 및 디더링 잡음 보상을 위한 비디오 화상처리 방법
US7729557B2 (en) Method and device for processing video data to be displayed on a display device
CN1963903B (zh) 显示设备中的功率控制方法及装置
KR20060050616A (ko) 디더링 방법 및 디바이스
JP5123067B2 (ja) ビデオレベルをサブフィールドコードワードに符号化する方法および装置
JP2003140597A (ja) 画像表示装置
JPH11119730A (ja) 映像表示装置
EP1768088A2 (en) Method and device for encoding luminance values into subfield code words in a display device
CN100458887C (zh) 用于减小线负载效应的方法、装置和等离子显示面板
EP1695328B1 (en) Method and device for reducing line load effect
KR20040011358A (ko) 디스플레이 디바이스의 그레이스케일을 향상시키기 위한방법 및 장치
KR20070022596A (ko) 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이될 비디오 데이터를처리하기 위한 방법 및 디바이스
EP1387342A2 (en) Method and apparatus for grayscale enhancement of a display device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130925

Termination date: 20160920

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee