DE69924782T2

DE69924782T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Adressierung einer Plasmaanzeigetafel

Info

Publication number: DE69924782T2
Application number: DE69924782T
Authority: DE
Inventors: Didier Doyen; Jean-Claude Chevet; Dominique Touchais
Original assignee: Thomson Multimedia SA
Current assignee: Technicolor SA
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: KR100524542B1; JPH11327493A; KR19990077964A; FR2776414A1; DE69924782D1; EP0945846B1; FR2776414B1; EP0945846A1; TW498297B; US6201519B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Adressierverfahren sowie eine Vorrichtung für Plasmaschirme und insbesondere einen Grauwert-Codiervorgang.
Auf Plasmaschirmen wird der Grauwert nicht in bekannter Weise durch eine Amplitudenmodulation des Signals erzeugt, sondern durch eine zeitliche Modulation dieses Signals durch die Anregung des entsprechenden Pixels für eine längere oder kürzere Zeit, abhängig von dem gewünschten Wert. Es ist die Integration durch das Auge, die die Gewinnung dieses Grauwerts ermöglicht. Diese Integration erfolgt während einer Vollbild-Abtastzeit.
Das Auge integriert nämlich wesentlich schneller als die Halbbilddauer und kann daher in Fällen eines besonderen Übergangs der Adressierbits Änderung in dem Wert wahrnehmen, die nicht die Realität darstellen. Kontureffekte oder so genanntes "contouring", wie es bekannt ist, kann daher in den bewegten Bildern auftreten. Diese Fehler können verglichen werden mit einer schwachen zeitlichen Wiedergabe des Grauwertes. Allgemeiner erscheinen falsche Farben in den Konturen der Objekte, da jede der Zellen einer Farbkomponente dieser Erscheinung unterliegen kann. Diese Erscheinung ist noch schädlicher, wenn sie in relativ homogenen Bereichen auftritt.
Eine einfache theoretische Lösung zur Begrenzung dieser Probleme des Auftretens von falschen Konturen besteht darin, die Anzahl von Unterabtastungen zu vervielfachen, so dass die Störungen durch die Änderungen des Videowertes von einem Halbbild zu dem anderen minimal gemacht werden. Eine derartige Lösung ist Gegenstand der Patentanmeldung EP-A-0 874 349. Aufgrund der gleichzeitigen Adressierung von zwei aufeinander folgenden Zeilen für die Bit des Spaltenadressierworts und aufgrund der dadurch eingesparten Unterabtastungen, die eine Umsetzung der Spaltensteuerwörter über eine größere Anzahl von Bit ermöglichen, ist es möglich, die Gewichte der höchstwertigen Bit zu verringern.
Die Verluste in der Auflösung, die dadurch verursacht werden, werden begrenzt durch die Anwendung von Redundanzmöglichkeiten der Codes für die Decodierung des Grauwerts. Es ist jedoch nicht möglich, die Größe dieser Verluste in der Auflösung zu beherrschen.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile zu verringern.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Adressierung von als eine Matrix angeordneten Zellen gemäß den beigefügten Ansprüchen 1 und 11.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens besitzen die spezifischen Werte VS1 und VS2 einen gemeinsamen Teil gleich einem vorbestimmten Prozentsatz des niedrigsten Grauwerts.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem beigefügten Anspruch 16.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird, wenn die Codierung der spezifischen Werte auf einem von eins abweichenden Inkrement erfolgt, der gemeinsame Wert VC derart gewählt, dass der resultierende Fehler auf jeden der spezifischen Werte verteilt wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens ist wenigstens eines der Gewichte des Worts für den gemeinsamen Wert und/oder den spezifischen Wert abweichend von einer Zweierpotenz.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Gewichte der Wörter für die Codierung des spezifischen Wertes und/oder des gemeinsamen Wertes derart bestimmt, dass zu codierende identische Werte unterschiedlichen Codierwörtern entsprechen können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden, wenn mehrere Wahlmöglichkeiten für die Codierung bestehen, die gewählten Wörter diejenigen, die die geringstwertigen Bit besitzen.
Ebenso werden gemäß einer besonderen Ausführungsform des oben beschriebenen ersten Verfahrens die spezifischen Steuerwörter selbst in Steuerwörter gemeinsam zu zwei oder mehreren aufeinander folgenden Zeilen aufgespalten, und diese Zeilen werden während der Übertragung dieser gemeinsamen Steuerwörter ausgewählt.
Das Verfahren zur Codierung eines Grauwerts eines Pixels (oder einer Zelle) erfolgt durch Trennung des Informationselements, das zwischen einem spezifischen Wert für das zu codierende Pixel und einem für dieses Pixel gemeinsamen Werts und zu dem Pixel der angrenzenden Zeile und der selben Spalte übertragen wird.
Durch die Erfindung wird der Auslösungsverlust verringert. Die Ausführung ist einfach und ermöglicht eine Kostenbeschränkung bei der Durchführung.
Es ist zunächst die Betriebsweise eines Plasmaschirms erläutert.
Ein Plasmaschirm besteht aus zwei Glasplatten, die um ungefähr 100 μm voneinander getrennt sind. Dieser Zwischenraum wird mit einer Gasmischung aus Neon und Xenon gefüllt. Wenn dieses Gas elektrisch angeregt wird, werden die den Atomkern umkreisenden Elektronen extrahiert und werden frei. Der Ausdruck "Plasma" bezeichnet dieses Gas in dem erregten Zustand. Die Elektroden bestehen aus einem Seidenschirm auf jeder der beiden Platten des Schirms, Zeilenelektroden für eine Platte und Spaltenelektroden für die andere Platte. Die Zahl der Zeilen- und Spaltenelektroden entspricht der Auflösung des Schirms. Während des Herstellungsverfahrens wird ein Schranken- oder so genanntes Barrierensystem aufgebracht, das es ermöglicht, die Zellen des Schirms räumlich zu begrenzen und die Ausbreitung einer Farbe in eine andere zu begrenzen. Jeder Kreuzungspunkt einer Spaltenelektrode und einer Zeilenelektrode entspricht einer Videozelle mit einem Gasvolumen. Eine Zelle wird als Rot, Grün oder Blau bezeichnet, abhängig von dem Phosphor mit dem sie bedeckt ist. Da ein Videopixel aus einem Triplet (einer Rot, einer Grün und einer Blau) der Zellen besteht, gibt es dreimal so viele Spaltenelektroden wie Pixel in einer Zeile. Andererseits ist die Anzahl der Zeilenelektroden gleich der Anzahl von Zeilen in dem Schirm. Mit diesem Matrixaufbau muss eine Spannungsdifferenz nur dem Kreuzungspunkt einer Zeilenelektrode und einer Spaltenelektrode zugeführt werden, um so eine bestimmte Zelle zu erregen und dadurch punktweise ein Gas in dem Plasmazustand zu bilden. Die bei der Erregung des Gases erzeugte UV trifft auf die Roten, Grünen und Blauen Phosphore auf und bildet dadurch eine rote, grüne oder blaue erhellte Zelle.
Eine Zeile des Plasmaschirms wird so oft adressiert, wie Unterabtastungen in den Grauwertinformationen definiert werden, und die zu dem Pixel übertragen werden müssen, wie später erläutert wird. Das Pixel wird ausgewählt durch Übertragung einer mit Schreibimpuls bezeichneten Spannung durch eine Zuführschaltung zu der Gesamtheit der Zeilen entsprechend dem gewählten Pixel, während die Informationen für den Grauwert des gewählten Pixels parallel allen Spaltenelektroden zugeführt werden, in denen das Pixel liegt. Es werden alle Spalten gleichzeitig versorgt, jede von ihnen mit einem Wert entsprechend dem gewählten Pixel dieser Spalte.
Zu jedem Bit der Grauwertinformationen gehören Zeitinformationen, die daher der Bit-Aushellungszeit entsprechen: ein Wert 1 für ein Bit mit der Ordnung 4 entspricht somit dem Pixel, das für eine Dauer viermal größer als die Aufhellung aufgehellt wird, die dem Bit mit der Ordnung 1 entspricht. Diese Haltezeit ist definiert als die Zeit, die den Schreib-Kennimpuls, auch CUE bezeichnet, von einem Löschcue trennt, und entspricht einer Haltespannung, die es insbesondere ermöglicht, die Aufhellung der Zelle nach ihrer Adressierung aufrecht zu erhalten. Für einen auf n Bit codierten Grauwert (das betrifft den Grauwert für jede der Komponenten R G B), wird der Schirm n-mal abgetastet, um diesen Wert neu zu schreiben, wobei die Dauer jedes dieser Unterabtastungen proportional ist zu dem Bit, das sie darstellt. Durch Integration bewirkt das Auge eine Umsetzung dieser "globalen" Dauer entsprechend dem n-ten Bit in einen Aufhellungswert. Die sequenzielle Abtastung jedes der Bit des binären Wortes erfolgt daher durch Speisung mit einer Dauer proportional zu dem Gewicht. Die Adressierzeit eines Pixels für ein Bit ist dieselbe, unabhängig von dem Gewicht dieses Bit, was sich ändert, ist die Aufhellungs-Haltezeit für dieses Bit.
Global hat daher eine Zelle nur zwei Zustände: erregt oder nicht erregt. Daher ist es, anders als bei einer CRT, nicht möglich eine analoge Modulation des emittierten Lichtwertes durchzuführen. Um die verschiedenen Grauwerte zu berücksichtigen ist es notwendig, eine zeitliche Modulation der Emissionsdauer der Zelle innerhalb der (mit T bezeichneten) Vollbildperiode durchzuführen. Diese Vollbildperiode wird im Allgemeinen in so viele Unterperioden (Unterabtastungen) aufgeteilt, wie es Bit für die Codierung des Videosignals gibt (diese Zahl an Bit wird mit n bezeichnet). Es muss möglich sein, alle Grauwerte zwischen 0 und 255 durch Kombination auf der Grundlage dieser n Unterperioden zu rekonstruieren. Das Auge des Beobachters integriert diese n Unterperioden über eine Vollbildperiode und bildet daher den gewünschten Grauwert.
Ein Schirm besteht aus Nl Zeilen und Nc Spalten, die durch Nl Zeilenversorgungsschaltungen und Nc Spaltenversorgungsschaltungen gespeist werden. Die Erzeugung von Grauwerten durch zeitliche Modulation erfordert, dass der Schirm n-mal für jedes Pixel jeder Zeile adressiert werden muss. Diese Matrixeigenschaft des Schirms ermöglicht uns, alle Pixel derselben Zeile gleichzeitig zu adressieren, durch Sendung eines elektrischen Impulses mit dem Wert Vccy zu der Zeilenspeiseschaltung. Die zu den Spalten übertragenden Signale werden Spaltensteuerwörter genannt und beziehen sich auf das wiederzugebende Videosignal, und dieser Zusammenhang ist z.B. eine Transcodierung, abhängig von der Zahl der benutzten Bit. Die Videoinformationen, die dem Bit dieses Spaltensteuerworts entsprechen, das zu diesem Zeitpunkt (entsprechend einer Unterabtastung) adressiert wird, sind auf jeder der Spalten anwesend und werden durch einen elektrischen Impuls mit "binärer" Größe 0 oder Vccx dargestellt. Die Konjugation der beiden Spannungen Vccx und Vccy bei jeder Elektrodenkreuzung führen zu der Erregung der Zelle oder auch nicht. Dieser Zustand der Erregung wird dann über eine Dauer aufrechterhalten, die proportional ist zu dem Gewicht der erfolgten Unterabtastung. Dieser Vorgang wird für alle Zeilen (Nl) und für alle adressierten Bit (n) wiederholt. Es ist daher notwendig, n × Nl Zeilen über die Dauer des Vollbildes zu adressieren, was die folgende grundlegende Gleichung ergibt: T ≥ n·Nl·tad (1)wobei t_ad die zur Adressierung einer Zeile benötigte Zeit ist.
Ein Folgealgorithmus ermöglicht, alle Leitungen n mal zu adressieren, während zwischen jeder Adressierung eine Unterabtastung mit dem jeweiligen Gewicht der Unterabtastung erfolgt.
Wieder zu 1 für eine bessere Erläuterung der Erscheinung des "contouring" oder Konturbildung:
In dieser Figur bezeichnet die Abszissenachse die Zeit und ist in Vollbildperioden mit der Dauer T aufgeteilt. Jede Vollbildperiode ist in Unterperioden aufgeteilt mit einer Zeit, deren Dauer proportional ist zu dem Gewicht der verschiedenen Unterabtastungen und somit ermöglicht, einen Videowert auf dem Plasmaschirm (1, 2, 4, 8 ..., 128) für ein auf acht Bit quantisiertes Videosignal und eine Adressierung mit acht Unterabtastungen zu fefinieren.
Die Ordinatenachse bezeichnet den Wert 0 oder 1 der Adressierbit während der entsprechenden Halbvollbildperioden oder während auf andere Weise der helle oder dunkle Zustand einer Zelle für einen bestimmten Codierwert eine Funktion der Zeit ist.
Die Kurve 1 entspricht einer Codierung des Wertes 128, die Kurve 2 einer Codierung des Wertes 127 und die Kurve 3 einer Codierung des Wertes 128 während des erstes Vollbilds und dem Wert 127 während des zweiten Vollbilds, und umgekehrt, für die nächsten beiden Vollbilder.
Das Prinzip der zeitlichen Modulation der Grauwerte enthält eine zeitliche Verteilung der n Unterabtastungen, die das Videosignal über die 20 ms des Vollbilds darstellen. Bei der Adressierung von acht Unterabtastungen (n=8) erfolgt, bewirken die Übergänge 127/128 und 128/127 eine Umschaltung aller Bit. Da die acht Unterabtastungen über 20 ms des Vollbilds verteilt sind, sieht das Auge durch die asynchrone Integration des Videosignals schwarze Bereiche, Teil b der Kurve 3 entsprechend einem Wert 0 für die Dauer von zwei aufeinander folgenden Vollbildern und weiße Bereiche, Teil a von Kurve 3, die einem Wert 1 für die Dauer von zwei aufeinander folgenden Vollbildern entsprechen.
Die Erscheinung des "contouring" zeigt eine Besonderheit in sich bewegenden Bereichen, wo starke Übergänge (Konturen der Objekte) bestehen oder allgemeiner Umschaltungen bei dem Wert der Höhenwichtungen in der Codierung dieses Video signals. In dem Fall eines Farbschirms, der durch das Auftreten auf den Schirm gebildet wird, in dem Bereich dieser Konturen von "falschen Farben" aufgrund der fehlerhaften Interpretation des Triplet R G B. Diese Erscheinung ist daher verknüpft mit dem System für die zeitliche Modulation des Wertes des Videosignals zu der Tatsache, dass das Auge in seiner Rolle als Integrator das Auftreten von falschen Konturen ergibt.
Eine Lösung für dieses Problem besteht in der Codierung des zu übertragenden Grauwerts auf mehr Bit als theoretisch notwendig sind (8 zu 256 Codewerten) und daher in der Bildung mehrerer Unterabtastungen, um so eine bessere zeitliche Verteilung der Informationen zu erreichen. Das ist der Fall, weil durch Erhöhung der Zahl von Unterabtastungen die jeweiligen Gewichte der Unterabtastungen verringert werden und die Probleme während ihrer Umschaltungen begrenzt sind. Derzeit ist es bei den Eigenschaften der Bildschirme (Zahl der Zeilen Nl) und der Zeit, die zur Adressierung einer Zeile (tad) benötigt wird, möglich, zehn Unterabtastungen (n = 10) in 20 ms durchzuführen.
Eine Transcodierung des Grauwerts kann z.B. sein:
1 2 4 8 16 32 32 64 64
Die höchsten Gewichte können daher 64 anstatt 128 sein.
Ein Verfahren, das ebenfalls bekannt ist, ermöglicht, die Unterabtastungen "zu befreien", um so eine zeitliche Verteilung der Codes noch effizienter durchzuführen. Das Verfahren besteht in der Kopierung eines Bit von der Zeile l auf die Zeile l+1 durch Durchführung einer gemeinsamen Adressierung zwischen den Zeilen l und l+1 bezüglich des relevanten Bit. Alternativ besteht es in der Benutzung derselben Adressierzeit für das relevante Bit, für Zeilen l und l+1 und die Erregung oder die Nicht-Erregung, abhängig von dem Wert dieses Bit, der beiden entsprechenden Zellen. Mit Bezug auf die Gleichung (1) ist ersichtlich, dass durch Durchführung einer derartigen Adressierung, d.h. es durch Abnahme von Nl, möglich ist, den Wert von n zu erhöhen. Der Ausdruck tad ist eine Hardware-Anforderung.
Das Prinzip der Trennung der Informationselemente zwischen einem gemeinsamen Wert und spezifischen Werten, das Gegenstand der Erfindung ist, wird im Folgenden erläutert.
Die Codierung eines Grauwerts, der durch ein Spaltensteuerwort manifestiert oder dargestellt wird, erfolgt durch Berücksichtigung nicht nur des Luminanzwerts des gewählten Pixels, sondern auch des Luminanzwerts des Pixels, das in der angrenzenden Zeile für dieselbe Spalte liegt.
Tatsächlich wird das Spaltensteuerwort für ein bestimmtes Pixel in zwei Teile getrennt, ein erstes Steuerwort entsprechend einem gemeinsamen Wert für die beiden Pixel und ein zweites und drittes Steuerwort entsprechend den spezifischen Werten der Pixel.
Es ist erwünscht, die folgende Codierung zu bilden:

• ein für die Zeile l spezifischer Wert, codiert auf n1 Bit
• ein für die Zeile l+1 spezifischer Wert, codiert auf n2 Bit
• ein für die Zeilen l und l+1 gemeinsamer Wert, codiert auf n3 Bit mit dem folgenden Zusammenhang: n1 + n2 + n3 = 2 × (Anzahl der Unterabtastungen je Zeile).

Wenn man eine bestimmte Zahl von Unterabtastungen betrachtet, ist es tatsächlich notwendig, dass die Anzahl von Unterabtastungen für die Bit zur Codierung der beiden spezifischen Werte und dem gemeinsamen Wert, nämlich n1 + n2 + n3 demjenigen der Unterabtastungen entsprechen, die in konventioneller Weise erfolgen und sich beziehen auf die Codierbits für Zeile l+1.
Diese verschiedenen Parameter n1, n2, n3 sind nicht konstant. Es ist möglich, den Zusammenhang zwischen der Definition der spezifischen Werte und der eines gemeinsamen Werts zu modulieren. Je besser die spezifischen Werte definiert sind, umso kleiner wird der durch die Codierung bewirkte Verlust an Auflösung. Im Gegensatz, je kleiner die spezifischen Werte definiert sind, umso kleiner wird die Gesamtzahl der Unterabtastungen. Es muss daher ein Kompromiss geschlossen wer den zwischen dem Auflösungsverlust auf der einen Seite und der Minimierung der Wiedergabefehler auf der anderen Seite.
Die Berechnung der spezifischen Werte erfolgt folgendermaßen:
Die spezifischen Werte für die Zeilen l und l+1 enthalten das Informationselement für die Differenz zwischen diesen Zeilen l und l+1. Das ist der Fall, weil, dann, wenn NG1 und NG2 die Grauwerte der Pixel der Zeilen l und l+1 bezeichnen und VS2 ihre spezifischen Werte und VC den gemeinsamen Wert bezeichnen, der folgende Zusammenhang besteht: NG1 = VS1 + VC NG2 = VS2 + VC
Infolgedessen muss V1 – V2 gleich NG1 – NG2 sein (so dass es immer zwei Codierfehler mit dem Wert 0 gibt). Wenn diese Differenz zwischen NG1 und NG2 (bezeichnet mit D) ermittelt worden ist, werden VS1 und VS2 durch Addition des Ausdrucks D und eines Teils α des niedrigsten Grauwertes berechnet.
Es ergibt sich dann:
Der Wert von α ist ein Parameter, der in derselben Weise wie n1, n2, n3 definiert werden muss. Dieser Wert α ist das Ergebnis der algorithmischen Prüfungen wird daher teilweise empirisch ermittelt. Der Wert wird gewählt als eine Funktion der eingeführten Berechnungen, z.B. der Wert 3/16 erleichtert die Berechnungen durch den digitalen Signalprozessor DSP.
Der gemeinsame Wert wird durch Differenzierung des Eingangswerts und des spezifischen Werts berechnet. Bei den Annäherungen in der Berechnung der spezifischen Werte wird der gemeinsame Wert durch die folgende Gleichung gewonnen: VC = 1/2 × (NG1 + NG2 – VS1 – VS2)
Die Berechnungen werden daher durch die folgenden Schritte zusammengefasst:

– Ermittlung des Wertes D für die Differenz zwischen den beiden zu codierenden NG1 und NG2,
– Berechnung der spezifischen Werte VS1 und VS2 in Abhängigkeit von D, α und NG1 oder NG2,
– Berechnung des gemeinsamen Werts VC als eine Funktion von NG1, NG2, VS1, VS2.

Ein wichtiger Punkt besteht in der Minimierung des Aufzeichnungsfehlers. Um diesen Aufzeichnungsfehler zu minimieren, wird eine besondere Codierung des spezifischen Werts durchgeführt. Das ist eine Codierung in Inkrementen von 5, d.h. jeder Code ist ein Vielfaches von 5. Die folgende Tabelle zeigt, wie die spezifischen und gemeinsamen Werte berechnet werden, um schließlich die Werte von VF1 und VF2 zu gewinnen, die so nahe wie möglich zu NG1 und NG2 liegen. Tatsächlich wird der Fehler (E1 und E2) auf +/- 1 begrenzt.
Die Differenz zwischen den Grauwerten wird auf der Grundlage des nächstgelegenen Vielfachen von 5 dieses Wertes D codiert. Die spezifischen Werte VS1 und VS2 sind Vielfache von 5, und das Verhältnis des spezifischen Werts zu dem globalen Wert (der Parameter α) wird gleich 3/16 gewählt. Der Wert von VS1 ist somit der Wertmodulo 5, der 60 × 3/16 am nächsten kommt.
Der spezifische Wert, der das Informationselement für die Differenz zwischen den beiden codierten Pixeln enthält, wird nur über eine begrenzte Anzahl von Bit definiert. Die Maximaldifferenz, die er codieren kann, ist daher in der Praxis begrenzt auf den maximalen Wert, der als ein spezifischer Wert codiert werden kann. Dieser Wert hindert uns daher daran, große Differenzen zu codieren. Diese Begrenzung ist nicht unerwünscht oder ungünstig, insofern, als dieses System zur Codierung bei einem Videosignal erfolgt, das im Allgemeinen eine beachtliche reine Vertikalauflösung enthält.
Für einen strengen Übergang wird, da die Differenz, die codiert werden kann, klein ist, einer der spezifischen Werte gleich dem Maximalwert, und der andere wird gleich null. Der gemeinsame Wert wird in einer derartigen Weise bestimmt, um den Fehler in dem endgültigen Wert zu minimieren. In diesem Fall kann der endgültige Fehler größer als 1 sein.
Die folgende Tabelle gibt ein Beispiel einer Codierung zwischen den zwei Pixeln, deren Differenz größer ist als die maximale Auflösung des spezifischen Werts. Der für den spezifischen Wert gewählte maximale Wert wird gleich 70 angenommen:
Eine beispielhafte Anwendung ist im Folgenden für ein System angegeben, das 10 Unterabtastungen ermöglicht: Definition der Parameter:

• n1 = 4 (code 5,10,20,35)
• n2 = 4 (code 5,10,20,35)
• n3 = 12 (code 1,2,4,6,9,12,15,19,23,27,31,36)
• α = 3/16

Das ermöglicht uns tatsächlich, einen Grauwert als 16 Unterabtastungen zu übertragen oder zu transkribieren, wobei 12 Unterabtastungen gemeinsam sind für die beiden Zeilen 2 und 4 spezifisch sind. In diesem Fall ist der Gewinn oder Vorteil 6 Unterabtastungen mit einem Neucodierfehler von weniger als oder gleich 1 (für eine Differenz zwischen Zeilen von weniger als oder gleich 70).
Ein zweites Anwendungsbeispiel wird im Folgenden für ein System angegeben, das 8 Unterabtastungen ermöglicht:
Definition der Parameter:

• n 1 = 4 (code 5,10,20,40)
• n2 = 4 (code 5,10,20,40)
• n3 = 8 (code 2,4,8,16,32,38,40,40)
• α = 3/16

Das ermöglicht uns einen Grauwert als 12 Unterabtastungen zu übertragen oder zu transkribieren, wobei 8 Unterabtastungen gemeinsam sind für zwei Zeilen und 4 Unterabtastungen spezifisch sind. In diesem Fall ist der Gewinn 4 Unterabtastungen mit einem Neucodierfehler von weniger als oder gleich 1 (für eine Differenz zwischen den Zeilen von weniger als oder gleich 75).
Es sollte bemerkt werden, dass die Tatsache, dass ein akzeptierbares Ergebnis beim Wert der Bildqualität erreicht, wird durch Anwendung von nur 8 Unterabtastungen resultiert, während 11 möglich sind, kann in verschiedenen Weisen ausgeführt werden:

• Zunahme der Zahl der adressierten Zeilen
• Einfügung eines adressierfreien Erhaltezyklus, um so die Helligkeit des Schirms zu erhöhen
• Einfügung eines Zyklus, um so das so genannte "priming" der Zellen
• usw.

Die 4 Bit der Wörter der Codierung der spezifischen Codierwerte zwischen 0 und 70 (oder 75) und 12 (oder 8) Bit der Wörter für die Codierung der gemeinsamen Werte für die Codierwerte liegt zwischen 0 und 185 (oder 180) in den beiden angegebenen Beispielen. Die Wahl der Gewichte dieser Codierwerte erfolgt in einer solchen Weise, dass hohe Gewichte vermieden werden, um so die so genannten Contouringprobleme zu begrenzen. Die Wahl erfolgt in einer derartigen Weise, dass eine beste Verteilung, von einem statistischen Blickpunkt verteilt wird, die Informationen über die 20 ms der Abtastung.
Die Übertragung eines Verhältnisses des niedrigsten, zu codierenden Grauwerts in den spezifischen Wertteilen (d.h. Wahl von α, anders als 0) oder auf andere Weise festgestellt, durch Übertragung eines Teils des gemeinsamen Wertes zu den beiden Grauwerten, die in eine spezifischen Werteteil codiert werden müssen, hat mehrere Vorteile:

– diese Verteilung des zu codierenden gemeinsamen Werts über den gemeinsamen Teil VC und den spezifischen Teil VS machen es möglich, die Codierbreite des gemeinsamen, zu codierenden, Werts auszugleichen, der nicht mehr durch den Maximalwert von VC begrenzt ist. Z.B. ist für einen maximalen spezifischen Wert VS_m gleich 70 und daher ein Maximalwert VC gleich VC_m gleich 255 – 70 = 185 ist es theoretisch möglich, einen maximalen gemeinsamen Wert VC_m + α·(VC_m + VS_m) = 185 + 3/16. 255 = 233. Natürlich erfolgt diese Verteilung, wenn die Differenz zwischen den beiden zu codierenden Grauwerten kleiner als VS_m ist. Im entgegengesetzten Fall werden die Werte derart gewählt, dass die endgültigen Fehler minimiert werden, wie früher erläutert,
– diese Verteilung macht es möglicht, die Anwendung der hohen Gewichte von VC und somit die Abnahme der Contouringeffekte zu begrenzen.

Die Wahl des maximalen spezifischen Werts, 70 oder 75 in unseren Beispielen, berücksichtigt die Korrelation zwischen den Zeilen eines Bild. Statistisch ergeben für ein Fernsehbild weniger als 5 % der Fälle eine Differenz größer als 70, und das ist der Grund für unsere Wahl. Natürlich kann diese Wahl auch angewendet werden auf den Typ eines wiederzugebenden Bilds, und je höher die Korrelation zwischen zwei aufeinanderfolgenden, statistisch gesehen, ist, umso weniger wird es möglich sein, diesen Wert zu bilden.
Eine Variante der Erfindung besteht in einer Kaskadenbildung oder Überlappung der Codierungen, d.h. einer Verallgemeinerung des vorangehend beschriebenen Verfahrens durch Wahl einer größeren Anzahl von Zeilen als zwei für die Codierung des gemeinsamen Werts, z.B. vier Zeilen des Schirms.
Dieser Fall arbeitet mit einer Kaskadierung der Codierungen und enthält somit die Codierung von 4 Zeilen zu derselben Zeit. In diesem Fall von 8 verfügbaren Unterabtastungen ist entsprechend der Wiedergabe eines Spaltensteuerworts von 8 Bit während einer konventionellen Abtastung möglich, die Codierungen in der folgenden Weise zu verteilen:

VS1:: spezifischer Wert für Zeile l (4 Bit)
VS2:: spezifischer Wert für Zeile l + 1 (4 Bit)
VS3:: spezifischer Wert für Zeile l + 2 (4 Bit)
VS4:: spezifischer Wert für Zeile l + 3 (4 Bit)
VC12:: gemeinsamer Wert für Zeilen l und l + 1 (4 Bit)
VC34:: gemeinsamer Wert für Zeilen l + 2 und l+ 3 (4 Bit)
VC1234:: gemeinsamer Wert für Zeilen l, l + 1, l+ 2 und l + 3 (8 Bit)

Spezifische Werte für jede der vier Zeilen, gemeinsame Werte in Gruppen von zwei Zeilen und ein gemeinsamer Wert für die vier Zeilen werden auf diese Weise gewonnen. Insgesamt wird auf diese Weise ein Grauwert durch 16 Unterabtastungen (Anzahl der Bit, die für die Codierung eines Zeile = 4 + 4 + 8 benötigt werden) rekonstruiert mit einer anfänglichen Kapazität von 8 Unterabtastungen (32 Bit zur Codierung von 4 Zeilen).
Es ist möglich, diese Lösung auf eine Codierung auf 8 Zeilen zu erstrecken durch erneute Kaskadenbildung der Codierung.
Eine beispielhafte Ausführungsform des Adressiergeräts wird in 2 beschrieben, die ein vereinfachtes Diagramm der Steuerschaltungen eines Plasmaschirms 4 darstellt.
Die digitalen Videoinformationen kommen am Eingang des Geräts E an, der außerdem der Eingang einer Videoverarbeitungsschaltung 5 ist. Diese Schaltung ist ver bunden mit dem Eingang eines Videospeichers 6, der die gespeicherten Informationen gruppiert zusammen mit den Spaltenversorgungsschaltungen dem Eingang einer Schaltung 7 zugeführt wird.
Ein Abtastgenerator 8 überträgt Synchronisierinformationen zu dem Videospeicher 6 und steuert eine Schaltung 9, die zusammen mit den Zeilenversorgungsschaltungen gruppiert sind.
Die auf 8 Bit codierten und am Eingang E des Gerätes empfangenen Videoinformationen werden dadurch durch den Prozessor verarbeitet. Letzterer bewirkt eine Transcodierung dieser Videowörter 8, um so einen gemeinsamen Wert und einen spezifischen Wert für jedes dieser Videowörter zu berechnen. Diese Informationen werden zu dem Bildspeicher 6 übertragen, der sie in einer solchen Weise speichert, dass sie in der richtigen Reihenfolge den verschiedenen Typen der Unterabtastung entsprechen. Der Bildspeicher 6 überträgt Bit für Bit die den gemeinsamen Werten entsprechenden Wörter, wenn die Steuerschaltung 9 die Zeilen zwei für zwei wählt, überträgt dann die spezifischen Werte, wenn die Steuerschaltung 8 entsprechende Zeilen wählt, und diese zeitlich nacheinander.
Die Verknüpfung zwischen der Zeilenverwaltungsschaltung und dem Bildspeicher 6 ermöglicht, die Übertragung der aufeinander folgenden Bit der Spaltensteuerwörter zu synchronisieren, die aus den spezifischen Werten und den gemeinsamen Werten bestehen, zusammen mit der Zeilenabtastung.
Die Schaltung 9 liefert eine Adressierspannung und außerdem die Haltespannung für die Dauer entsprechend der Unterabtastung für das Gewicht der Bit, die auf den Spalten für diese Adressierung gesendet werden. Dieser Satz von Vorgängen erfolgt auf jeder der drei Komponenten R G B.
3 beschreibt in einer detaillierteren Weise das Gerät für die Berechnung des spezifischen Werts und des gemeinsamen Werts der Codierwörter, und dieses Gerät ist ein integraler Teil der Videoverarbeitungsschaltung 5.
Die Videowörter werden am Eingang des Berechnungsgerätes empfangen, in der Reihenfolge entsprechend einer Fernsehabtastung. Sie werden parallel zu dem Eingang einer Schaltung zur Berechnung der spezifischen und gemeinsamen Werte und dem Eingang einer Zeilenspeicherschaltung 11 zugeführt. Letztere Schaltung macht es möglich, die Signale um eine Zeilendauer zu verzögern, und ihr Ausgang ist mit einem zweiten Eingang der Schaltung 10 zur Berechnung der spezifischen und gemeinsamen Werte verbunden. Auf diese Weise empfängt die Schaltung 10 gleichzeitig an ihren Eingängen den auf ein Pixel zu codierenden Wert, z.B. von Zeile l + 1, ausgehend direkt von dem Eingang der Berechnungsschaltung und dem Wert des Pixels der Zeile l von dem Ausgang des Zeilenspeichers. Die Schaltung 10 berechnet in bekannter Weise die spezifischen und gemeinsamen Werte dieser beiden zu codierenden Werte als eine Funktion des vorbestimmten Parameter, nämlich Anzahl der Codierbit, ihres Gewichts und ihres Wertes von α. Diese berechneten Werte werden dann gleichzeitig für die Zeile l zu einem ersten Ausgang übertragen, der mit der Ausgangs-Routineschaltung 13 verbunden ist, und für Zeile l + 1 eines zweiten Eingangs, der mit einem zweiten Zeilenspeicher 12 verbunden ist, der selbst mit der Ausgangs-Routineschaltung 13 verbunden ist.
Die den beiden aufeinanderfolgenden Zeilen entsprechenden berechneten Werte werden codiert, in unserem Beispiel auf 20 Bit, 12 Bit für den gemeinsamen Wert und 4 Bit für jeden der spezifischen Werte. Der Zeilenspeicher 12 speichert 10 Bit, z.B. 4 Bit für den spezifischen Wert der Pixel von Zeile l + 1 und 6 Bit des gemeinsamen Werts. Die 10 Bit, die am ersten Ausgang verfügbar sind, werden zu der Routineschaltung 10 übertragen, und die 10 Bit, die an dem zweiten Ausgang verfügbar sind, werden in dem Zeilenspeicher 12 gespeichert. Auf diese Weise ermöglicht die Routineschaltung, zu dem Bildspeicher, z.B. während des Empfangs durch das Berechnungsgerät von 7 Zeilen 10 Bit, die an dem ersten Ausgang der Berechnungsschaltung verfügbar sind, und, während des Empfangs der ungeraden Zeilen, die 10 Bit, die an dem Ausgang der zweiten Speicherschaltung verbunden sind (die Berechnungen erfolgen durch die Schaltung 10 bei der halben Zeilenfrequenz).
Die oben beschriebenen Funktionen können durch eine digitale Signalverarbeitungsschaltung (DSP) speziell für Video ausgeführt werden. Z.B. kann die Referenzschaltung SVP von dem Hersteller TEXAS INSTRUMENT intern Zeilenspeicher enthalten, kann Berechnungen der spezifischen und gemeinsamen Werte durchführen und kann außerdem das Weiterleiter oder sog. Routing des Ausgangssignals zwischen den spezifischen und gemeinsamen Werten durchführen.
Natürlich wird bei der obigen Beschreibung eine Zeilenauswahl des Plasmaschirms für eine Übertragung der Videoinformationen auf den Spalteneingängen der Wiedergabeeinheit angenommen, jedoch können auch andere Typen einer Adressierung erwogen werden, z.B. durch Umkehrung der Funktion der Zeilen und Spalten, ohne von dem Gebiet der Erfindung abzuweichen.
Natürlich ist die Erfindung nicht durch die Anzahl der Bit, die das wiederzugebende digitale Videosignal quantisieren, noch auf die Anzahl der Unterabtastungen beschränkt.
Die Erfindung kann so auf jeden Typ eines Schirms oder Geräts mit Matrixadressierung angewendet werden, die die Modulation vom zeitlichen Typ für die Wiedergabe von Luminanz oder Grauwerten entsprechend jeder der drei Komponenten R G B benutzt. Die Zellen dieses Geräts oder die Matrixanordnung mit den Zeileneingängen und Spalteneingängen, wobei hier der Ausdruck Zelle im weitesten Sinne für Elemente der Schnittpunkte der Zeilen und Spalten steht, können Zellen von Plasmaschirmen oder auch Microspiegel von Microspiegelschaltungen sein. An Stelle der Emittierung des Lichts direkt reflektieren diese Microspiegel das empfangene Licht punktweise (eine Zelle entspricht einem Microspiegel), wenn sie ausgewählt werden. Ihre Adressierung hinsichtlich der Auswahl ist dann identisch zu der Adressierung von Zellen von Plasmaschirmen, so wie es in der vorliegenden Anmeldung beschrieben wird.

Claims

Verfahren durch Adressierung von als eine Matrixanordnung angeordneten Zellen, wobei jede Zelle bei dem Schnittpunkt einer Zeile und einer Spalte liegt, die Anordnung Zeileneingänge und Spalteneingänge zur Wiedergabe von Grauwerten NG, definiert durch die Videowörter die ein digitales Videosignal bilden, die Spalteneingänge Steuerwörter für diese Spalte empfangen, jedes Bit eines Steuerworts die Wahl der Zelle der adressierten Zeile und der entsprechenden Spalte für eine Zeit proportional zu dem Gewicht dieses Bit in dem Wort die Auswahl der Zelle triggert oder nicht triggert, abhängig von ihrem Zustand, mit folgenden Schritten: – Codierung der Grauwerte NG1 und NG2 für ein Informationselement für die Luminanz von zwei Zellen, die in derselben Spalte und in angrenzenden Zeilen l und l + 1 liegen, als ein erstes Steuerwort entsprechend einem gemeinsamen Wert VC und als ein zweites und drittes Steuerwort entsprechend den spezifischen Werten VS1, VS2, derart, dass: NG1 = VS1 + VC NG2 = VS2 + VC – Übertragung der Bit des ersten Steuerworts zu den Spalteneingängen durch gleichzeitige Adressierung der zwei Zeilen l und l + 1 für die Auswahl der entsprechenden Zellen, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Codierung der Grauwerte NG1 und NG2 die Grauwerte NG1 und NG2 derart gerundet werden, dass die absolute Differenz D = |NG1-NG2| ein Vielfaches einer vorbestimmten ganzen Zahl abweichend von 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte ganze Zahl gleich 5 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Werte VS1 und VS2 einen gemeinsamen Teil besitzen gleich einem vorbestimmten Prozentsatz des niedrigeren Grauwerts von NG1 und NG2.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Prozentsatz gleich 3/16 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungen der Grauwerte die folgenden Schritte enthalten: – Berechnung der spezifischen Werts VS1 = α·NG1, wenn NG1 kleiner ist als NG2 oder VS1 = αNG2 ist, auf der Basis des vorbestimmten Verhältnisses α, – Berechnung des Werts D entsprechend der Differenz zwischen den beiden zu codierenden Werten NG1 und NG2, – Berechnung des spezifischen Werts VS2, derart, dass VS2 = D + α·NG1 ist, wenn NG1 kleiner ist als NG2 oder VS2 = D + α·NG2 ist, – Berechnung des gemeinsamen Werts VC = 1/2(NG1 + NG2-VS1-VS2).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung der spezifischen Werte in Inkrementen der vorbestimmten ganzen Zahl erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Codierung der spezifischen Werte in einem von 1 abweichenden Inkrement erfolgt, der gemeinsame Wert VC derart gewählt ist, dass der resultierende Fehler auf jeden der spezifischen Werte verteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Gewichte des Worts entsprechend dem gemeinsamen Wert und / oder der spezifischen Wert von einer Zweierpotenz abweichen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichte der Wörter für die Codierung des spezifischen Werts und/oder des gemeinsamen Werts derart ermittelt werden, dass zu codierende identische Werte verschiedenen Codierwörtern entsprechen können.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn mehrere Wahlen der existierenden Codierung bestehen, die für diese Verarbeitung gewählten Wörter geringstwertige Bit sind.
Verfahren zur Adressierung von als eine Matrixanordnung angeordneten Zellen, wobei jede Zelle bei dem Schnittpunkt einer Zeile und einer Spalte liegt, die Anordnung Zeileneingänge und Spalteneingänge aufweist zur Wiedergabe der durch die Videowörter definierten Grauwerte NG, die ein digitales Videosignal bilden, dass die Spalteneingänge Steuerwörter für diese Spalte empfangen, jedes Bit eines Steuerworts abhängig von seinem Zustand die Auswahl der Zelle der adressierten Zeile und der entsprechenden Spalte für eine Zeit triggert oder nicht triggert, die proportional ist zu dem Gewicht dieses Bit innerhalb des Worts, gekennzeichnet durch: – Aufspaltung der Grauwerte NG1, NG2, ..., NGn für ein Informationselement für die Luminanz von n Zellen, die in derselben Spalte und in aufeinanderfolgen-den I + 1 bis I + n liegen in wenigstens ein Steuerwort entsprechend einem den n Zeilen, VC und n Steuerwörtern entsprechenden Wert, entsprechend den für jede Zeile VS bis VSn spezifischen Werten, wobei n größer als 2 ist, so dass sich für eine Änderung von i von 1 bis n Folgendes ergibt: NGi = VSi + VC,– in der Übertragung der Bit des dem gemeinsamen Wert VC entsprechenden Steuerworts auf den Spalteneingängen durch gleichzeitige Adressierung der n Zeilen l + 1 bis l + n bezüglich der Auswahl der entsprechenden Zellen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Steuerwörter selbst in Steuerwörter aufgespalten werden, die gemeinsam sind zu zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Zeilen, und dass diese Zeilen während der Übertragung dieser gemeinsamen Steuerwörter ausgewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Werte VSi einen gemeinsam Teil enthalten, der gleich ist einem vorbestimmten Prozentsatz des niedrigsten Grauwerts.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen Zellen eines Plasmaschirms sind und dass die Auswahl die Aufhellung der Zelle enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen Microspiegel einer Microspiegelschaltung sind.
Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Videoverarbeitungsschaltung (5) zur Verarbeitung der empfangenen Videodaten, einem Videospeicher (6) zur Speicherung der verarbeiteten Daten, wobei der Videospeicher mit Spaltentreibern (7) verbunden ist, um die Spaltenadressierung der Matrixanordnung von Zellen auf der Basis von Spaltensteuerwörtern zu steuern, eine Steuerschaltung (8) für Zeilentreiber (9), wobei die Verarbeitungsschaltung Mittel enthält für die Berechnung spezifischer Werte und eines gemeinsamen Werts für die Videodaten für wenigstens zwei aufeinander folgende Zeilen enthält, und dass die Steuerschaltung der Zeilentreiber (8) gleichzeitig diese aufeinander folgenden Zeilen während der Übertragung durch die Spaltentreiber der Bit der Spaltensteuerwörter auswählt, die den gemein-samen Werten entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsschaltung außerdem Mittel enthält für die Codierung der spezifischen Werte in Inkrementen einer vorbestimmten ganzen Zahl abweichend von 1 und zur Berechnung eines gemeinsamen Werts, der den Gesamtcodierfehler minimiert entsprechend der Differenz zwischen der Summe der zu codierenden Werte und der Summe der auf der Basis dieses gemeinsamen Werts codierten Werte, und der berechnete Wert dann, wenn verschiedene Wahlen möglich sind, derjenige ist, der es ermöglicht, den resultierenden Gesamtfehler über jeden der zu codierenden Werte zu verteilen.
Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Zeilenspeicher (11, 12) enthalten.