EP1436797A2 - Procede d'affichage d'images video sur un dispositif d'affichage pour corriger le papillotement large zone - Google Patents

Procede d'affichage d'images video sur un dispositif d'affichage pour corriger le papillotement large zone

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EP1436797A2
EP1436797A2 EP02783182A EP02783182A EP1436797A2 EP 1436797 A2 EP1436797 A2 EP 1436797A2 EP 02783182 A EP02783182 A EP 02783182A EP 02783182 A EP02783182 A EP 02783182A EP 1436797 A2 EP1436797 A2 EP 1436797A2
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EP
European Patent Office
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sub
scans
lines
panel
odd
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02783182A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Didier Doyen
Herbert Hoelzemann
Jonathan Kervec
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
Original Assignee
Thomson Licensing SAS
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method for displaying video images on a display device.
  • the invention is very particularly intended to correct the visualization defects produced by cell display panels operating in all or nothing, in particular plasma display panels, namely the effects of wide area flicker and the effects of false contours. , and to reduce the amplitude of the current consumption peaks appearing when displaying a video image.
  • the technology of plasma display panels hereinafter called PAP, makes it possible to obtain flat and large display screens.
  • the PAP generally comprise two insulating slabs delimiting between them a space filled with gas in which are defined elementary spaces delimited by barriers. Each slab is provided with one or more networks of electrodes.
  • An elementary cell corresponds to an elementary space provided on either side of said elementary space with at least one electrode.
  • an electrical discharge is caused in the corresponding elementary space by applying a voltage between the electrodes of the cell. The electric discharge then causes an emission of UV rays in the elementary cell.
  • Luminophores deposited on the cell walls transform UV into visible light.
  • the period of operation of an elementary cell of a PAP corresponds to the period of display of a video image called video frame.
  • Each video frame is composed of several elementary periods commonly called sub-scans.
  • Each underscan has an addressing period, a maintenance period and an erasure period.
  • Addressing or switching on a cell consists in sending or not sending an electrical pulse of high amplitude to the cell in order to place the latter in an on or off state. Maintaining the cell in this state is effected by sending a succession of weaker pulses during the maintenance period.
  • Each sub-sweep has its own duration of the maintenance period and a weight which is a function of the duration of its maintenance period. The cell is erased or extinguished by canceling electrical charges inside the cell using a damped discharge.
  • the periods of illumination of the cell correspond to the periods of maintenance of the cell. These periods are distributed over the entire video frame. The human eye then integrates these light periods to recreate the corresponding gray level.
  • a problem of flickering large area commonly called “large area flicker” in English, can appear in the uniform areas of the image having a high gray level.
  • the frame frequency of current screens cathode ray tube or plasma
  • this frequency is relatively low (less than 60 Hz) for the human eye, the latter perceives a flicker in areas with a high video level.
  • the addressing periods occupy approximately 70% of the video frame against 30 % for maintenance periods.
  • a gray level 255 is obtained by switching on all the sub-scans of the video frame.
  • the video information is then spread over the entire video frame.
  • the percentage value 100% corresponds to the intensity of the current to be supplied to the PAP when all of the cells of the PAP are lit simultaneously, called maximum current intensity.
  • the PAP supply circuit must supply a current whose intensity is equal to 80% of the intensity of maximum current during the maintenance period of the sub-sweep SB1, at 60% of the maximum current intensity during the maintenance period of the sub-sweep SB2, at 40% of the maximum current intensity during the period d '' maintenance of the subscale SB3 and at 20% of the maximum current intensity during the maintenance period of the subscanning SB4.
  • An object of the invention is to eliminate the wide area flicker. Another object of the invention is to reduce the intensity of the current to be supplied to the PAP during the least significant sub-scans of the video frame.
  • the invention is a method of displaying a video image on a display device during a video frame.
  • the device includes a plurality of cells arranged in rows and columns.
  • the video frame is composed of a plurality of periods called sub-scans during which each elementary cell is either in an on state or in an off state for a duration proportional to an illumination weight.
  • Each sub-scan includes:
  • At least one subscan associated with the odd lines comprises at least two maintenance periods separated by at least one even maintenance period and / or an even erasure period. At least one subscan associated with the even lines comprises at least two maintenance periods separated by at least one odd maintenance period and / or an odd erasure period.
  • the method distributes, for the even and odd lines of the panel, the subscans into two groups of sub-scans, the first group comprising the least significant sub-scans and the second group comprising the most significant sub-scans, the two groups having substantially equal durations.
  • the movement of the current video image is estimated with respect to a previous video image so as to generate a motion vector for each pixel of the current video image. For each pixel of the current video image, the sub-scans of one of the groups for the even lines of the panel are displaced and the sub-scans of the other of the groups for the odd lines by an amount substantially equal to half of the estimated motion vector.
  • the sub-scans of the video frame of the even lines of the panel are displayed in the same order as those of the odd lines of the panel but are offset in time by about half a video frame relative to the latter.
  • the sub-scans of the second group are moved for the odd lines of the panel and the sub-scans of the first group for the even lines of the panel by an amount substantially equal to half of the estimated motion vector, and the sub-scans of the second group for the even lines of the panel by an amount substantially equal to the estimated motion vector.
  • the sub-scans of the second group are displaced for the even lines of the panel and the sub-scans of the first group for the odd lines of the panel by an amount substantially equal to the half of the estimated motion vector, and the sub-scans of the second group for the odd lines of the panel by an amount substantially equal to the estimated motion vector.
  • the most significant sub-scans of the even lines of the panel are, for the same image, displayed during the low-weight sub-scans of the odd lines, and Conversely. Or, for each pixel of the current video image, the sub-scans of the second group are moved for the odd lines of the panel and the sub-scans of the first group for the even lines of the panel by an amount substantially equal to half of the estimated motion vector. Or, for each pixel of the current video image, the sub-scans of the second group are displaced for the even lines of the panel and the sub-scans of the first group for the odd lines of the panel by an amount substantially equal to the half of the estimated motion vector.
  • the invention is also a plasma display panel comprising a device implementing the display method of the invention.
  • FIG. 4 illustrates a first embodiment of the method of the invention with motion compensation
  • FIG. 6 illustrates a second embodiment of the method of the invention with motion compensation
  • FIG. 7 shows an example of a device making it possible to implement the method of the invention
  • the addressing of the cells of the odd lines of the PAP is separated from that of the cells of the odd lines.
  • the same is done for cell deletion.
  • the display frame of a video image consequently comprises periods I of addressing the cells of the odd lines of the PAP, periods P of addressing the cells of the even lines of the PAP, periods E (l) of erasure. cells of the odd lines of the PAP, periods E (P) of erasing the cells of the odd lines of the PAP, and maintenance periods common to all the cells of the PAP.
  • This new structure of the video frame is illustrated in FIG. 3, to be compared with FIG. 2 representing a structure of video frame of the prior art.
  • FIG. 2 represents a video frame comprising 4 sub-scans SB1, SB2, SB3, SB4 of respective weights 1, 2, 4 and 8.
  • Each sub-scan comprises an erasure period E (l + P) during which all of the cells of the even and odd lines of the PAP are erased sequentially, an addressing period l + P during which all the cells of the even and odd lines of the PAP are addressed sequentially, and a maintenance period the duration of which is proportional to the weight of the underscan considered.
  • the lines of the PAP are addressed one after the other, that is to say an odd line then an even line then an odd line and so on.
  • the display frame of a video image comprises periods I and P of addressing the cells of the odd and even lines of the PAP respectively, periods E (l ) and E (P) for erasing the cells of the odd and even lines of the PAP, and maintenance periods which are common to all the cells of the PAP.
  • the maintenance period of the sub-scan SB4 of weight 8 is divided into 4 maintenance periods of shorter duration, namely two maintenance periods of weight 1, a maintenance period of weight 2 and a period d weight maintenance 4.
  • the video frame of figure 3 now includes 8 elementary periods:
  • a first period P1 comprising an erasing period E (l), an addressing period I and a weight maintenance period 1;
  • a third period P3 comprising an erasing period E (l), an addressing period I and a weight maintenance period 4;
  • a fourth period P4 comprising an erasing period E (l), an addressing period I, an erasing period E (P), an addressing period P and a weight maintenance period 1;
  • a fifth period P5 comprising an erasure period E (P), an addressing period P and a weight maintenance period 2;
  • a sixth period P6 comprising an erasing period E (P), an addressing period P and a weight maintenance period 4; - finally, a seventh period P7 comprising an erasure period E (P), an addressing period P and a weight maintenance period 1.
  • the period P7 of the video frame preceding the current video frame is also represented by dashed lines in figure 3.
  • the overall time of the maintenance periods in the video frame remains unchanged compared to the video frame of figure 2. The same is true for the addressing and erasing periods.
  • each period of maintenance of the frame relates to two sub-scans of different weights, one relating to the display of the odd lines of the PAP and the other to the display of the lines pairs.
  • the periods P1, P2 and P3 respectively constitute the sub-scans SB1, SB2 and SB3 of the video frame and the periods P4, P5, P6 and P7 together form the subscan SB4 (the cells of the odd lines are not erased at the start of periods P5, P6 and P7).
  • the periods P4, P5, P6 respectively form the sub-scans SB1, SB2 and SB3 of the video frame.
  • the sub-scanning SB4 is formed: a) either by the period P7 of the current video frame and the periods P1, P2 and P3 of the following video frame; b) or by the period P7 of the previous video frame (in dotted lines) and the periods P1, P2 and P3 of the current video frame.
  • the sub-scans associated with the even lines of the PAP are displayed in the same order, namely SB1 then SB2 then SB3 then SB4, as those associated with the odd lines of the PAP but this display is offset by about half a video frame from odd lines;
  • the subscans associated with the even lines are not displayed in the same order as those associated with the odd lines of the PAP, namely in the order (SB1, SB2, SB3, SB4) for the lines odd and in order (SB4, SB1, SB2, SB3) for even lines; moreover, the display of the even lines of the PAP is slightly offset with respect to the odd lines; the offset corresponds to period P7.
  • FIG. 4 shows the current consumed by the PAP during a video frame when the display method of the invention is applied. As in FIG.
  • an image having an equiprobable distribution of the possible gray levels is considered (20% of the cells of the PAP have a gray level 0; 20% of the cells are lit only during the subscan SB1; 20% of the cells are lit only during SB1 and SB2 subscans; 20% of cells are lit only during SB1, SB2 and SB3 subscans and 20% of cells are lit during the 4 SB1, SB2, SB3 and SB4 subscans ).
  • the intensity of the current to be supplied to the PAP does not exceed 50% of the maximum current intensity (case where all the cells of the PAP are lit simultaneously). This makes it possible to use a less expensive current supply, in particular with a discharge capacitor of lower capacity.
  • the sub-scans are then spatially displaced in the direction of movement as a function of their time position in the video frame to correct these defects.
  • the sub-scans of each image j are divided into two groups of consecutive sub-scans, a first group Lj comprising the least significant sub-scans and a group Hj comprising the most significant sub-scans. For example, if we take a video frame comprising four sub-scans as in FIG.
  • the group Lj comprises the sub-scans SB1, SB2 and SB3 and the group Hj comprises the sub-scans SB4. These two groups have roughly equal durations. Then, for each pixel of the video image to be displayed, a motion vector M representative of the movement of the video image considered with respect to the previous image is calculated. Finally, at least one of the sub-sweep groups is moved in the direction of movement.
  • FIG. 4 illustrates the displacement of the sub-scans in the case where the video frame associated with the even lines of the PAP is offset by about half a frame with respect to that associated with the odd lines of the PAP (case referenced a previously). In this figure, the ordinate axis represents the time axis and the abscissa axis represents the pixels.
  • i denotes a pixel displayed on an even line of the PAP and p denotes a pixel displayed on an odd line of the PAP.
  • the groups L1 and H1 represent the least significant sub-scans and the most significant sub-scans for an image 1.
  • the groups L2 and H2 respectively represent the least significant sub-scans and the sub-scans of most significant for an image 2.
  • the sub-scanning groups L1 and H1 of pixel i are displayed one after the other between the instants 0 and T, and those of pixel p are displayed between T / 2 and 3T / 2.
  • T represents the duration of a video frame.
  • the group H1 of pixel i and the group L1 of pixel p are offset by an amount equal to M / 2. Furthermore, the group H1 of the pixel p is displaced by an amount equal to M. The final position of the displaced sub-sweep groups is shown in dotted lines in the figure.
  • the compensation is limited to a displacement amplitude of at most M / 2.
  • the compensation is -M / 2 for a group, 0 for two groups, and M / 2 for the last group by performing a global displacement of -M / 2 for the previous examples.
  • FIG. 6 illustrates the displacement of the sub-scans in the case where the order of the sub-scans associated with the odd lines of the PAP is different from that associated with the even lines (case referenced b previously).
  • the sub-scanning groups L1 and H1 of pixel i are displayed in this order between times 0 and T.
  • the sub-scanning groups L1 and H1 of pixel p are also displayed between 0 and T but in reverse order (group H1 is displayed before group L1). In this case, only the group H1 of pixel i and the group L1 of pixel p are offset by an amount equal to M / 2. This second scenario limits the number of sub-sweep movements to be carried out.
  • the groups L1 and H1 of pixel p and pixel i could have been displayed in reverse order.
  • the group H1 of pixel i and the group L1 of pixel p would be shifted by an amount equal to M / 2.
  • An image coding unit 10 receives a stream of images. The function of this unit is to generate video frames in accordance with the method of the invention.
  • a motion compensation unit 11 for example a signal processor, then calculates the motion vectors to be associated with the different pixels of the image considered, shifts the groups of sub-scans as indicated above and supplies the ignition signals to control circuits for lines 12 and columns 13 of a plasma panel 14.
  • a synchronization circuit 15 is provided for synchronizing the control circuits 12 and 13. This structure is given only by way of illustration.
  • the previous embodiments relate to a division which authorizes 16 gray levels. These examples have been chosen for the simplicity of the explanations. Transposition to 256 gray levels is automatic. If a binary decomposition is used, the breakdown of the maintenance periods shown in FIG. 8 is obtained. It is also not necessary to use a binary decomposition of the gray levels. As an example, a more progressive code that reduces the effects of false contours can be used. As an example, Figure 9 shows an example of cutting the maintenance periods for the following lighting weight breakdown: 1-2-4-7-11-16-22-30-40-54-72 . more generally, any type of grayscale coding is possible when it is possible to separate them into two groups of approximately equivalent weights.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'affichage d'images vidéo sur un dispositif d'affichage numérique. La trame d'affichage d'une image comporte des périodes pour adresser séparément les cellules des lignes impaires et les cellules des lignes paires du dispositif et des périodes pour les effacer séparément. Chaque sous-balayage de la trame vidéo comporte au moins une période d'adressage, une période d'effacement, et au moins une période d'entretien. Les périodes sont disposées entre elles de façon à obtenir une disposition des sous-balayages dans la trame vidéo ou une position temporelle de la trame vidéo qui soit différente pour les lignes impaires et les lignes paires du dispositif. Préférentiellement le dispositif est un panneau d'affichage à plasma.

Description

PROCEDE D'AFFICHAGE D'IMAGES VIDEO SUR UN DISPOSITIF
D'AFFICHAGE POUR CORRIGER LE PAPILLOTEMENT LARGE ZONE
ET LES PICS DE CONSOMMATION
La présente invention concerne un procédé d'affichage d'images vidéo sur un dispositif d'affichage. L'invention est tout particulièrement destinée à corriger les défauts de visualisation produits par les panneaux d'affichage à cellules fonctionnant en tout ou rien notamment les panneaux d'affichage à plasma, à savoir les effets de papillotement large zone et les effets de faux contours, et à réduire l'amplitude des pics de consommation en courant apparaissant lors de l'affichage d'une image vidéo.
La technologie des panneaux d'affichage à plasma, ci-après appelé PAP, permet d'obtenir des écrans de visualisation plats et de grande dimension. Les PAP comprennent généralement deux dalles isolantes délimitant entre elles un espace rempli de gaz dans lequel sont définis des espaces élémentaires délimités par des barrières. Chaque dalle est munie d'un ou plusieurs réseaux d'électrodes. Une cellule élémentaire correspond à un espace élémentaire muni de part et d'autre dudit espace élémentaire d'au moins une électrode. Pour activer une cellule élémentaire, on provoque une décharge électrique dans l'espace élémentaire correspondant en appliquant une tension entre les électrodes de la cellule. La décharge électrique provoque alors une émission de rayons UV dans la cellule élémentaire. Des luminophores déposés sur les parois de la cellule transforment les UV en lumière visible.
La période de fonctionnement d'une cellule élémentaire d'un PAP correspond à la période d'affichage d'une image vidéo appelée trame vidéo. Chaque trame vidéo est composée de plusieurs périodes élémentaires communément appelées sous-balayages. Chaque sous- balayage comporte une période d'adressage, une période d'entretien et une période d'effacement. L'adressage ou allumage d'une cellule consiste à envoyer ou non une impulsion électrique d'amplitude élevée vers la cellule pour placer celle-ci dans un état allumé ou éteint. Le maintien de la cellule dans cet état est opéré par l'envoi d'une succession d'impulsions plus faibles pendant la période d'entretien. Chaque sous-balayage présente une durée propre de période d'entretien et un poids qui est fonction de la durée de sa période d'entretien. L'effacement ou extinction de la cellule est réalisé par annulation de charges électriques à l'intérieur de la cellule à l'aide d'une décharge amortie. Les périodes d'éclairement de la cellule correspondent aux périodes d'entretien de la cellule. Ces périodes sont réparties sur la totalité de la trame vidéo. L'œil humain effectue alors une intégration de ces périodes d'éclairement pour recréer le niveau de gris correspondant. Il existe quelques problèmes liés à l'intégration temporelle des périodes d'éclairement. Un problème de papillotement large zone, communément appelé "large area flicker" en anglais, peut apparaître dans les zones uniformes de l'image ayant un niveau de gris élevé. En effet, la fréquence de trame des écrans actuels (à tube cathodique ou à plasma) est égale à 50 Hz. Etant donné que cette fréquence est relativement faible (inférieure à 60 Hz) pour l'œil humain, ce dernier perçoit un papillotement dans les zones présentant un niveau vidéo élevé. En effet, dans le cas d'une trame vidéo comportant 8 sous-balayages de poids respectifs 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 et 128, les périodes d'adressage occupent environ 70% de la trame vidéo contre 30% pour les périodes d'entretien. Un niveau de gris 255 est obtenu en allumant tous les sous-balayages de la trame vidéo. L'information vidéo est alors étalée sur toute la trame vidéo. Cependant, en termes d'intensité lumineuse, la majeure partie de l'information lumineuse (224/255 soit 87%) est affichée pendant les trois sous- balayages de poids fort (soit 43% de la trame vidéo = 2/8 de 70% + 87% de 30%). En raison de cette concentration et en présence d'un écran blanc, l'œil humain va détecter des pics d'intensité toutes les 20ms (50Hz) et va alors percevoir un papillotement.
Par ailleurs, concernant la consommation en courant du PAP, des pics de courant apparaissent généralement pendant les sous-balayages de poids faible qui sont les sous-balayages les plus souvent allumés. Ce phénomène est plus particulièrement présent dans le cas d'un codage incrémental où, pour tous les niveaux de gris hormis le niveau de gris 0, le sous-balayage de poids le plus faible est toujours allumé. On rappelle que, dans un codage incrémental, les cellules changent au plus une fois d'état pendant la trame vidéo. Si une cellule est dans un état allumé en début de trame et passe dans un état éteint au cours d'un sous-balayage de cette trame vidéo, elle reste dans cet état jusqu'à la fin de la trame vidéo. Il en résulte que la plupart des cellules sont allumées pendant les sous- balayages de poids faible de la trame vidéo et la consommation en courant pendant ces sous-balayages est donc plus élevée. Ce problème est illustré à travers l'exemple d'un code incrémental à 4 sous-balayages, SB1 à SB4, de poids respectifs 1, 2, 4 et 8. On considère par ailleurs une image ayant une distribution statistique équiprobable des niveaux de gris (20% des cellules ont un niveau de gris 0; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant le sous-balayage SB1 ; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant les sous-balayages SB1 et SB2; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant les sous-balayages SB1, SB2 et SB3 et 20% des cellules sont allumées pendant les 4 sous-balayages SB1, SB2, SB3 et SB4). L'énergie consommée par le PAP lors de l'affichage de cette image est représentée à la figure 1. On considère dans cette figure que la valeur de pourcentage 100% correspond à l'intensité du courant à fournir au PAP lorsque la totalité des cellules du PAP sont allumées simultanément, appelée intensité de courant maximum. En référence à la figure 1 , on constate que le circuit d'alimentation du PAP doit fournir un courant dont l'intensité est égale à 80% de l'intensité de courant maximum pendant la période d'entretien du sous-balayage SB1, à 60% de l'intensité de courant maximum pendant la période d'entretien du sous-balayage SB2, à 40% de l'intensité de courant maximum pendant la période d'entretien du sous-balayage SB3 et à 20% de l'intensité de courant maximum pendant la période d'entretien du sous-balayage SB4.
Un but de l'invention est de supprimer le papillotement large zone. Un autre but de l'invention est de réduire l'intensité du courant à fournir au PAP pendant les sous-balayages de poids faible de la trame vidéo. L'invention est un procédé d'affichage d'une image vidéo sur un dispositif d'affichage pendant une trame vidéo. Ledit dispositif comporte une pluralité de cellules disposées en lignes et en colonnes. La trame vidéo est composée d'une pluralité de périodes appelées sous-balayages pendant lesquels chaque cellule élémentaire est soit dans un état allumé, soit dans un état éteint pendant une durée proportionnelle à un poids d'éclairement. Chaque sous balayage comporte:
- une période d'adressage impaire ou paire pour adresser respectivement les cellules des lignes impaires ou les cellules des lignes paires,
- au moins une période d'entretien, commune à l'ensemble des cellules du panneau, pendant laquelle les cellules sont allumées ou éteintes en fonction du dernier adressage, et
- une période d'effacement paire ou impaire pour effacer respectivement l'état des cellules des lignes impaires et des lignes paires.
Au moins un sous-balayage associé aux lignes impaires comporte au moins deux périodes d'entretien séparées par au moins une période d'entretien paire et/ou une période d'effacement paire. Au moins un sous- balayage associé aux lignes paires comporte au moins deux périodes d'entretien séparées par au moins une période d'entretien impaire et/ou une période d'effacement impaire. Le procédé répartit, pour les lignes paires et impaires du panneau, les sous-balayages en deux groupes de sous-balayages, le premier groupe comprenant les sous-balayages de poids faible et le second groupe comprenant les sous-balayages de poids fort, les deux groupes ayant des durées sensiblement égales. Puis, on estime le mouvement de l'image vidéo courante par rapport à une image vidéo précédente de manière à générer un vecteur de mouvement pour chaque pixel de l'image vidéo courante. Pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages de l'un des groupes pour les lignes paires du panneau et les sous-balayages de l'autre des groupes pour les lignes impaires d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé.
Selon un premier mode de réalisation, les sous-balayages de la trame vidéo des lignes paires du panneau sont affichés dans le même ordre que ceux des lignes impaires du panneau mais sont décalés temporellement d'environ une demi-trame vidéo par rapport à ces derniers. Soit, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe pour les lignes impaires du panneau et les sous-balayages du premier groupe pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé, et les sous-balayages du second groupe pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale au vecteur de mouvement estimé. Ou soit, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous- balayages du second groupe pour les lignes paires du panneau et les sous-balayages du premier groupe pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé, et les sous-balayages du second groupe pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale au vecteur de mouvement estimé.
Selon un deuxième mode de réalisation, les sous-balayages de poids fort des lignes paires du panneau sont, pour une même image, affichés pendant les sous-baiayages de poids faible des lignes impaires, et inversement. Soit, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe pour les lignes impaires du panneau et les sous-balayages du premier groupe pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé. Ou soit, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe pour les lignes paires du panneau et les sous-balayages du premier groupe pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé. L'invention est aussi un panneau d'affichage à plasma comportant un dispositif mettant en œuvre le procédé d'affichage de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 , déjà décrite, montre l'énergie que doit fournir le circuit d'alimentation du PAP pendant une trame vidéo avec un procédé de l'art antérieur;
- la figure 2 représente la composition de la trame vidéo du procédé d'affichage de l'art antérieur;
- la figure 3 représente la composition de la trame vidéo du procédé d'affichage selon l'invention;
- la figure 4, à comparer avec la figure 1 , montre l'énergie que doit fournir le circuit d'alimentation du PAP pendant une trame vidéo conformément au procédé de l'invention;
- la figure 4 illustre un premier mode de réalisation du procédé de l'invention avec compensation de mouvement;
- la figure 6 illustre un second mode de réalisation du procédé de l'invention avec compensation de mouvement; - la figure 7 montre un exemple de dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé de l'invention, et
- les figures 8 et 9 montrent des variantes de décomposition de niveaux de gris.
Selon l'invention, on sépare l'adressage des cellules des lignes impaires du PAP de celui des cellules des lignes impaires. On en fait de même pour l'effacement des cellules. La trame d'affichage d'une image vidéo comporte par conséquent des périodes I d'adressage des cellules des lignes impaires du PAP, des périodes P d'adressage des cellules des lignes paires du PAP, des périodes E(l) d'effacement des cellules des lignes impaires du PAP, des périodes E(P) d'effacement des cellules des lignes impaires du PAP, et des périodes d'entretien communes à toutes les cellules du PAP. Cette nouvelle structure de la trame vidéo est illustrée à travers la figure 3, à comparer avec la figure 2 représentant une structure de trame vidéo de l'art antérieur.
La figure 2 représente une trame vidéo comportant 4 sous-balayages SB1 , SB2, SB3, SB4 de poids respectifs 1, 2, 4 et 8. Chaque sous- balayage comporte une période d'effacement E(l+P) pendant laquelle toutes les cellules des lignes paires et impaires du PAP sont effacées séquentiellement, une période d'adressage l+P pendant laquelle toutes les cellules des lignes paires et impaires du PAP sont adressées séquentiellement, et une période d'entretien dont la durée est proportionnelle au poids du sous-balayage considéré. Les lignes du PAP sont adressées les unes à la suite des autres, c'est-à-dire une ligne impaire puis une ligne paire puis une ligne impaire et ainsi de suite. En référence à la figure 3 et comme indiqué précédemment, la trame d'affichage d'une image vidéo comporte selon l'invention des périodes I et P d'adressage respectivement des cellules des lignes impaires et paires du PAP, des périodes E(l) et E(P) d'effacement respectivement des cellules des lignes impaires et paires du PAP, et des périodes d'entretien qui sont communes à toutes les cellules du PAP. La période d'entretien du sous-balayage SB4 de poids 8 est découpée en 4 périodes d'entretien de durée plus faible, à savoir en deux périodes d'entretien de poids 1 , une période d'entretien de poids 2 et une période d'entretien de poids 4. La trame vidéo de la figure 3 comprend désormais 8 périodes élémentaires :
- une première période P1 comprenant une période d'effacement E(l), une période d'adressage I et une période d'entretien de poids 1;
- une deuxième période P2 comprenant une période d'effacement E(l), une période d'adressage I et une période d'entretien de poids 2;
- une troisième période P3 comprenant une période d'effacement E(l), une période d'adressage I et une période d'entretien de poids 4;
- une quatrième période P4 comprenant une période d'effacement E(l), une période d'adressage I, une période d'effacement E(P), une période d'adressage P et une période d'entretien de poids 1 ;
- une cinquième période P5 comprenant une période d'effacement E(P), une période d'adressage P et une période d'entretien de poids 2;
- une sixième période P6 comprenant une période d'effacement E(P), une période d'adressage P et une période d'entretien de poids 4; - enfin, une septième période P7 comprenant une période d'effacement E(P), une période d'adressage P et une période d'entretien de poids 1. La période P7 de la trame vidéo précédant la trame vidéo courante est également représentée en traits pointillés dans la figure 3. Le temps global des périodes d'entretien dans la trame vidéo reste inchangé par rapport à la trame vidéo de la figure 2. Il en est de même pour les périodes d'adressage et d'effacement.
Ce nouveau découpage des périodes d'adressage et des périodes d'effacement ainsi que la nouvelle répartition des périodes d'entretien dans la trame vidéo permet d'obtenir une disposition des sous-balayages dans la trame vidéo ou une position temporelle de la trame vidéo qui est différente pour les lignes impaires et les lignes paires du panneau. En effet, dans cette structure, chaque période d'entretien de la trame se rapporte à deux sous-balayages de poids différents, l'un se rapportant à l'affichage des lignes impaires du PAP et l'autre à l'affichage des lignes paires.
Dans l'exemple de la figure 3, pour ce qui est de l'affichage des lignes impaires du PAP, les périodes P1, P2 et P3 constituent respectivement les sous-balayages SB1 , SB2 et SB3 de la trame vidéo et les périodes P4, P5, P6 et P7 forment ensemble le sous-balayage SB4 (les cellules des lignes impaires ne sont pas effacées au début des périodes P5, P6 et P7). S'agissant de l'affichage des lignes paires du PAP, les périodes P4, P5, P6 forment respectivement les sous-balayages SB1, SB2 et SB3 de la trame vidéo. Le sous-balayage SB4 est formé : a) soit par la période P7 de la trame vidéo courante et les périodes P1 , P2 et P3 de la trame vidéo suivante; b) soit par la période P7 de la trame vidéo précédente (en traits pointillés) et les périodes P1, P2 et P3 de la trame vidéo courante. Il en résulte deux situations : - dans le cas a), les sous-balayages associés aux lignes paires du PAP sont affichés dans le même ordre, à savoir SB1 puis SB2 puis SB3 puis SB4, que ceux associés aux lignes impaires du PAP mais cet affichage est décalé d'environ une demi-trame vidéo par rapport aux lignes impaires; - dans le cas b), les sous-balayages associés aux lignes paires ne sont pas affichés dans le même ordre que ceux associés aux lignes impaires du PAP, à savoir dans l'ordre (SB1 ,SB2,SB3,SB4) pour les lignes impaires et dans l'ordre (SB4,SB1,SB2,SB3) pour les lignes paires; de plus, l'affichage des lignes paires du PAP est légèrement décalé par rapport aux lignes impaires; le décalage correspond à la période P7. Dans les deux cas, des sous-balayages de poids fort de lignes paires sont affichés pendant des sous-balayages de poids faible de lignes impaires, et inversement. On peut donc parler de mode d'adressage ou d'affichage entrelacé. Dans le cas b), les sous-balayages de poids fort de lignes paires et les sous-balayages de poids faible de lignes impaires affichés simultanément se rapportent à la même image. Ceci n'est pas vrai dans le cas a).
Ce mode entrelacé revient à simuler un affichage 100 Hz pour l'œil humain. Il n'y a donc plus de problème de papillotement large zone. Par ailleurs, ce mode entrelacé permet de mieux répartir la consommation en courant du PAP sur la totalité de la trame. La figure 4, à comparer avec la figure 1 , montre le courant consommé par le PAP pendant une trame vidéo lorsque le procédé d'affichage de l'invention est appliqué. Comme à la figure 1 , on considère une image ayant une distribution équiprobable des niveaux de gris possibles (20% des cellules du PAP ont un niveau de gris 0; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant le sous- balayage SB1; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant les sous-balayages SB1 et SB2; 20% des cellules sont allumées uniquement pendant les sous-balayages SB1, SB2 et SB3 et 20% des cellules sont allumées pendant les 4 sous-balayages SB1 , SB2, SB3 et SB4). Selon l'invention, l'intensité du courant à fournir au PAP ne dépasse pas 50% de l'intensité de courant maximum (cas où toutes les cellules du PAP sont allumées simultanément). Cela rend possible l'utilisation d'une alimentation en courant moins coûteuse, avec notamment un condensateur de décharge de capacité plus faible.
Ce mode entrelacé peut toutefois engendrer quelques défauts d'affichage en raison du décalage entre la trame vidéo associée aux lignes paires du PAP et celle associée aux lignes impaires. Par ailleurs, des problèmes d'effets de faux contours peuvent également apparaître lorsque la séquence d'images à afficher comporte des objets se déplaçant sur plusieurs images consécutives. Avantageusement, les sous-balayages sont alors déplacés spatialement dans le sens du mouvement en fonction de leur position temporelle dans la trame vidéo pour corriger ces défauts. Pour cela, on répartit les sous-balayages de chaque image j en deux groupes de sous-balayages consécutifs, un premier groupe Lj comprenant les sous-balayages de poids faible et un groupe Hj comprenant le ou les sous-balayages de poids fort. Par exemple, si on prend une trame vidéo comportant quatre sous-balayages comme dans la figure 3, le groupe Lj comporte les sous-balayages SB1, SB2 et SB3 et le groupe Hj comprend le sous-balayage SB4. Ces deux groupes ont des durées sensiblement égales. Puis, on calcule pour chaque pixel de l'image vidéo à afficher, un vecteur de mouvement M représentatif du mouvement de l'image vidéo considérée par rapport à l'image précédente. Enfin, on déplace au moins l'un des groupes de sous-balayages dans le sens du mouvement. La figure 4 illustre le déplacement des sous-balayages dans le cas où la trame vidéo associée aux lignes paires du PAP est décalée d'environ une demi-trame par rapport à celle associée aux lignes impaires du PAP (cas référencé a précédemment). Dans cette figure, l'axe des ordonnées représente l'axe du temps et l'axe des abscisses représente les pixels. Sur l'axe des abscisses, i désigne un pixel affiché sur une ligne paire du PAP et p un pixel affiché sur une ligne impaire du PAP. Les groupes L1 et H1 représentent respectivement les sous-balayages de poids faible et les sous-balayages de poids fort pour une image 1. De même, les groupes L2 et H2 représentent respectivement les sous-balayages de poids faible et les sous-balayages de poids fort pour une image 2. Les groupes de sous- balayages L1 et H1 du pixel i sont affichés l'un à la suite de l'autre entre les instants 0 et T, et ceux du pixel p sont affichés entre T/2 et 3T/2. T représente la durée d'une trame vidéo. Selon l'invention, le groupe H1 du pixel i et le groupe L1 du pixel p sont décalés d'une quantité égale à M/2. Par ailleurs, le groupe H1 du pixel p est déplacé d'une quantité égale à M. La position finale des groupes de sous-balayages déplacés est représentée en traits pointillés sur la figure.
En variante, on aurait pu afficher les groupes L1 et H1 du pixel p entre 0 et T et ceux du pixel i entre T/2 et 3T/2. Le groupe H1 du pixel p et le groupe L1 du pixel i seraient décalés d'une quantité égale à M/2 et le groupe H1 du pixel i serait déplacé d'une quantité égale à M.
Selon une autre variante, la compensation est limitée à une amplitude de déplacement d'au plus M/2. La compensation est de -M/2 pour un groupe, de 0 pour deux groupes, et de M/2 pour le dernier groupe en effectuant un déplacement global de -M/2 pour les exemples précédents. Cette variante diminue les erreurs liées à la compensation de mouvement. La figure 6 illustre le déplacement des sous-balayages dans le cas où l'ordre des sous-balayages associé aux lignes impaires du PAP est différent de celui associé aux lignes paires (cas référencé b précédemment). Comme dans la figure 4, les groupes de sous-balayages L1 et H1 du pixel i sont affichés dans cet ordre entre les instants 0 et T. Les groupes de sous-balayages L1 et H1 du pixel p sont également affichés entre 0 et T mais dans l'ordre inverse (le groupe H1 est affiché avant le groupe L1). Dans ce cas là, seuls le groupe H1 du pixel i et le groupe L1 du pixel p sont décalés d'une quantité égale à M/2. Ce deuxième cas de figure limite le nombre de déplacements de sous- balayages à effectuer.
En variante, on aurait pu afficher les groupes L1 et H1 du pixel p et du pixel i dans l'ordre inverse. Le groupe H1 du pixel i et le groupe L1 du pixel p seraient décalés d'une quantité égale à M/2.
De très nombreuses structures sont possibles pour mettre en œuvre le procédé de l'invention. Un exemple de réalisation est représenté à la figure 7. Une unité de codage d'images 10 reçoit un flux d'images. Cette unité a pour fonction de générer des trames vidéo conformes au procédé de l'invention. Une unité de compensation de mouvement 11 par exemple un processeur de signal, calcule ensuite les vecteurs de mouvement à associer aux différents pixels de l'image considérée, décale les groupes de sous-balayages comme indiqué précédemment et fournit les signaux d'allumage à des circuits de pilotage de lignes 12 et de colonnes 13 d'une dalle plasma 14. Un circuit de synchronisation 15 est prévu pour synchroniser les circuits de pilotage 12 et 13. Cette structure n'est donnée qu'à titre d'illustration.
Les modes de réalisation précédents concernent un découpage qui autorise 16 niveaux de gris. Ces exemples ont été choisis pour la simplicité des explications. La transposition à 256 niveaux de gris est automatique. Si l'on utilise une décomposition binaire on obtient le découpage des périodes d'entretien représenté sur la figure 8. Il n'est pas non plus nécessaire d'utiliser une décomposition binaire des niveaux de gris. A titre d'exemple un code plus progressif qui réduit les effets de faux contour peut être utilisé. A titre d'exemple, la figure 9 montre un exemple de découpage des périodes d'entretien pour la décomposition en poids d'éclairement suivante : 1-2-4-7-11-16-22-30-40-54-72. d'une manière plus générale, tout type de codage de niveaux de gris est possible dès lors qu'il est possible de les séparer en deux groupes de poids approximativement équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Procédé d'affichage d'une image vidéo sur un dispositif d'affichage pendant une trame vidéo, ledit dispositif comportant une pluralité de cellules disposées en lignes et en colonnes, la trame vidéo étant composée d'une pluralité de périodes appelées sous-balayages pendant lesquels chaque cellule élémentaire est soit dans un état allumé, soit dans un état éteint pendant une durée proportionnelle à un poids d'éclairement, chaque sous balayage comportant: - une période d'adressage impaire ou paire pour adresser respectivement les cellules des lignes impaires ou les cellules des lignes paires,
- au moins une période d'entretien, commune à l'ensemble des cellules du panneau, pendant laquelle les cellules sont allumées ou éteintes en fonction du dernier adressage, et
- une période d'effacement paire ou impaire pour effacer respectivement l'état des cellules des lignes impaires et des lignes paires; dans lequel au moins un sous-balayage associé aux lignes impaires comporte au moins deux périodes d'entretien séparées par au moins une période d'entretien paire et/ou une période d'effacement paire, et dans lequel au moins un sous-balayage associé aux lignes paires comporte au moins deux périodes d'entretien séparées par au moins une période d'entretien impaire et/ou une période d'effacement impaire, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : - répartition, pour les lignes paires et impaires du panneau, des sous- balayages en deux groupes de sous-balayages, le premier groupe (L1) comprenant les sous-balayages de poids faible et le second groupe (H1) comprenant les sous-balayages de poids fort, les deux groupes ayant des durées sensiblement égales, - estimation du mouvement de l'image vidéo courante par rapport à une image vidéo précédente de manière à générer un vecteur de mouvement (M) pour chaque pixel de l'image vidéo courante,
- pour chaque pixel de l'image vidéo courante, déplacement des sous- balayages de l'un des groupes (H1 ou L1) pour les lignes paires du panneau et des sous-balayages de l'autre des groupes (L1 ou H1) pour les lignes impaires d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé (M/2).
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sous- balayages de la trame vidéo des lignes paires du panneau sont affichés dans le même ordre que ceux des lignes impaires du panneau mais sont décalés temporellement d'environ une demi-trame vidéo par rapport à ces derniers.
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce, que pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes impaires du panneau et les sous-balayages du premier groupe (L1) pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé (M/2), et les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale au vecteur de mouvement estimé (M).
4) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes paires du panneau et les sous-balayages du premier groupe (L1) pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé (M/2), et les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale au vecteur de mouvement estimé (M).
5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sous- balayages de poids fort des lignes paires du panneau sont, pour une même image, affichés pendant les sous-balayages de poids faible des lignes impaires, et inversement.
6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes impaires du panneau et les sous-balayages du premier groupe (L1) pour les lignes paires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé (M/2).
7) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour chaque pixel de l'image vidéo courante, on déplace les sous-balayages du second groupe (H1) pour les lignes paires du panneau et les sous-balayages du premier groupe (L1 ) pour les lignes impaires du panneau d'une quantité sensiblement égale à la moitié du vecteur de mouvement estimé (M/2).
8) Panneau d'affichage à plasma caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif mettant en œuvre le procédé d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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