ES2274776T3

ES2274776T3 - Metodo para controlar el nivel de potencia de un dispositivo de presentacion y aparato para llevar a cabo dicho metodo.

Info

Publication number: ES2274776T3
Application number: ES00901118T
Authority: ES
Inventors: Carlos Correa; Sebastien Weitbruch; Rainer Zwing
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2007-06-01
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: DK1149374T3; EP1149374A1; JP4497728B2; KR20010101884A; WO2000046782A1; DE60031371D1; ATE343193T1; AU2109600A; KR100701098B1; EP1026655A1; JP2002536689A; CN1338093A; DE60031371T2; EP1149374B1; US6674429B1; CN1167041C

Abstract

Método para controlar el nivel de potencia en un dispositivo de presentación con una pluralidad de elementos luminosos correspondientes a los píxeles de una imagen, que comprende las etapas de: dividir la duración temporal de una trama de vídeo o campo de vídeo en una pluralidad de subcampos (SF) durante los cuales pueden activarse los elementos luminosos para que emitan luz en impulsos cortos correspondientes a una palabra de código de subcampo (SF-R, SF-G, SF-B) utilizada para controlar la luminancia, realizar un proceso de codificación de subcampo en el cual una palabra de código de subcampo (SF-R, SF-G, SF-B) es asignada a un valor de vídeo de entrada de un componente de color (R, G, B) de una señal de vídeo, en el que se proporciona un conjunto de modos de nivel de potencia para la codificación de subcampo, en el que a cada modo de nivel de potencia le pertenece una organización de subcampo característica, siendo las organizaciones de subcampo variables respecto de una o más de las siguientes características: - el número de subcampos, - el tipo de subcampo, - el posicionamiento del subcampo, - el peso del subcampo, - la puesta en escala previa del subcampo, - un factor para los pesos del subcampo que se utiliza para variar la cantidad de impulsos cortos generados durante cada subcampo; incluyendo adicionalmente dicho método etapas de: determinar un valor (AP) que es característico del nivel de potencia de una imagen de vídeo; y seleccionar un modo de nivel de potencia correspondiente a dicho valor característico (AP) para la codificación de subcampo, donde la conmutación entre modos del nivel de potencia se controla mediante una conmutación tipo histéresis que se lleva a cabo para controlar dinámicamente la selección del modo de nivel de potencia como función de dicho valor característico (AP).

Description

Método para controlar el nivel de potencia de un dispositivo de presentación y aparato para llevar a cabo dicho método.

La invención se refiere a un método para controlar el nivel de potencia de un dispositivo de presentación y a un aparato para llevar a cabo el método.

Más específicamente, la invención está estrechamente relacionada con un tipo de procesamiento de vídeo para mejorar la calidad de imagen de imágenes que se presentan en pantallas tipo de panel de presentación de plasma (PDP) y en todo tipo de pantallas presentación basadas en el principio de la modulación del ciclo de trabajo (modulación por ancho de impulsos) de la emisión de luz.

Antecedentes

Aunque los paneles de presentación de plasma se conocen desde hace muchos años, las pantallas de plasma han suscitado un creciente interés entre los fabricantes de televisores. De hecho, esta tecnología permite que sea posible en la actualidad conseguir paneles planos de color de grandes dimensiones y con profundidad reducida sin ninguna limitación en cuanto al ángulo de visión. El tamaño de las pantallas puede ser mucho mayor de lo que jamás habrían permitido los tubos clásicos de imagen CRT (tubo de rayos catódicos).

Haciendo referencia a la última generación de televisores europeos, se ha realizado un gran trabajo para mejorar la calidad de su imagen. Por consiguiente, se está planteando insistentemente la exigencia de que un televisor construido con una nueva tecnología, como la tecnología de pantalla de plasma, debe facilitar una imagen tan buena o mejor que la de la antigua tecnología de televisión estándar.

Un importante criterio de calidad para una imagen de vídeo es el factor de mejora de la cresta de blanco (Peak White Enhancement Factor) [PWEF]. El factor de mejora de la cresta de blanco puede definirse como la relación entre la luminancia máxima de blanco y la luminancia de campo/trama blanca homogénea. Las pantallas basadas en la tecnología CRT tienen unos valores PWEF de hasta 5, pero los actuales paneles de presentación de plasma (PDP) tienen unos valores PWEF de tan sólo 2. Por tanto, de acuerdo con este aspecto, la calidad de imagen de los PDP no es la mejor y deben realizarse esfuerzos para mejorar esta situación.

Un panel de presentación de plasma (PDP) utiliza una configuración matricial de células de descarga que sólo pueden estar activadas o desactivadas. Asimismo, a diferencia de un CRT o LCD, en los cuales los niveles de gris se expresan mediante el control analógico de la emisión de luz, un PDP controla el nivel de grises modulando el número de impulsos luminosos por trama (impulsos sostenidos). Esta modulación temporal será integrada por el ojo a lo largo de un período correspondiente al tiempo de respuesta del ojo.

Gracias al documento JP-A-06259034 se conoce un método para presentar imágenes de semitonos en una pantalla (por ejemplo un PDP) en el cual se utilizan tres modos de luminancia diferentes para el control de la pantalla. Se determina el nivel medio de la imagen de una imagen de vídeo y este valor se utiliza para seleccionar el modo de luminancia para presentar la imagen. Opcionalmente, pueden redefinirse los tres modos de luminancia diferentes utilizando diferentes curvas de corrección Gamma.

La invención

Uno de los objetos de la presente invención consiste en describir un método y un dispositivo para controlar el nivel de potencia con el resultado de un aumento del factor de mejora de la cresta de blanco.

La presente invención describe una técnica que aumenta el PWEF de un PDP aumentando el número de niveles de potencia disponibles, tanto en número como en gama.

La invención parte de la reflexión de que para unos valores más elevados de la luminancia máxima de blanco en pantallas de plasma son necesarios forzosamente más impulsos sostenidos. Por otra parte, más impulsos sostenidos, también conlleva un mayor consumo de potencia por parte del PDP. La solución consiste en un método de control que genera más o menos impulsos sostenidos en función de la potencia de imagen media, es decir que conmuta entre diferentes modos para distintos niveles de potencia. Con fines de aclaración, el nivel de potencia de un modo dado se define aquí como el número de descargas sostenidas activadas para un nivel de vídeo de 100 IRE (Institute of Radio Engineers). En este caso, la unidad relativa 100 IRE significa el nivel de señal de vídeo correspondiente al color blanco total. La gama disponible de modos de nivel de potencia es aproximadamente igual al PWEF. En el caso de imágenes con una potencia de imagen relativamente baja, es decir un gran número de píxeles con un valor de luminancia relativamente bajo, se seleccionará un modo con un nivel de potencia alto para crear los distintos niveles de vídeo debido a que se limitará el consumo total de potencia a causa de un gran número de píxeles con bajo valor de luminancia. En el caso de las imágenes con una potencia de imagen relativamente alta, es decir un gran número de píxeles con un valor de luminancia relativamente elevado, se seleccionará un modo con un bajo nivel de potencia para crear los distintos niveles de vídeo debido a que el consumo total de potencia será elevado a causa de un gran número de píxeles con un elevado valor de luminancia.

La invención consiste en un método para controlar el nivel de potencia en un dispositivo de presentación como el reivindicado en la reivindicación 1.

Al contrario que el caso de los CRTs, en los que la conmutación es analógica, entre un número de modos continuo y en principio infinito, la conmutación en PDP es discreta. Mediante la introducción de una histéresis, como modelo de conmutación de los modos de nivel de potencia, se evitará una oscilación entre dos modos de nivel de potencia, con diferentes luminancias perceptibles causadas por ruido de imagen.

En las respectivas reivindicaciones dependientes se describen realizaciones adicionales ventajosas del método de la invención.

La invención consiste asimismo en un aparato adaptado para la realización del método de la invención de acuerdo con la reivindicación 5.

Dibujos

En las figuras se muestran ejemplos de realización de la invención que se explican en más detalle en la siguiente descripción.

En las figuras:

La figura 1 muestra una ilustración que explica el concepto de subcampo en un PDP;

La figura 2 muestra dos diferentes organizaciones de subcampo para ilustrar el concepto de conmutación entre distintos modos de nivel de potencia para mejorar de la cresta de blanco;

La figura 3 muestra una curva de histéresis utilizada para controlar la conmutación del nivel de potencia; y

La figura 4 muestra un organigrama del dispositivo de acuerdo con la invención.

Ejemplos de realización

En el ámbito del procesamiento de vídeo, la representación de 8 bits de un nivel de luminancia es muy corriente. En este caso cada nivel de vídeo se representará mediante una combinación de los siguientes 8 bits:

2^{0} = 1,

\hskip0.3cm

2^{1} = 2,

\hskip0.3cm

2^{2} = 4,

\hskip0.3cm

2^{3} = 8,

\hskip0.3cm

2^{4} = 16,

\hskip0.3cm

2^{5} = 32,

\hskip0.3cm

2^{6} = 64,

\hskip0.3cm

2^{7} = 128

Para conseguir dicho esquema de codificación con la tecnología PDP, el período de trama FP se dividirá en 8 subperíodos a los que también se les suele denominar subcampos, correspondiendo cada uno de ellos a uno de los 8 bits. La duración de la emisión de luz correspondiente al bit 2^{1} = 2 es el doble que la del bit 2^{0} = 1, etc. Con una combinación de estos 8 períodos podremos construir 256 niveles de gris diferentes. De este modo, por ejemplo, el nivel de gris 92 tendrá la correspondiente palabra de código digital % 1011100. Cabe señalar que en la tecnología PDP cada uno de los subcampos consiste en un número correspondiente de impulsos cortos de igual amplitud e igual duración. Sin movimiento, el ojo del espectador integrará en torno a un período de trama FP todos los subperíodos y tendrá la impresión del nivel de gris correcto. La organización en subcampos mencionada anteriormente se muestra en la figura 1. Obsérvese que la figura 1 se ha simplificado en el sentido de que no se muestren explícitamente los períodos de tiempo utilizados para direccionar las células de plasma y para borrar las células de plasma tras su direccionamiento (barrido) y sostenimiento. No obstante, se encuentran presentes para cada subcampo en la tecnología de pantalla de plasma que es bien conocida por cualquier persona versada en la materia. Estos períodos de tiempo son obligatorios y constantes para cada subcampo.

Cuando están activados todos los subcampos, la etapa de iluminación tiene una duración relativa de 255 unidades de tiempo relativas. Se ha seleccionado el valor de 255 para poder continuar utilizando la representación de 8 bits mencionada anteriormente del nivel de luminancia o datos RGB que se está utilizando para los PDP. El segundo subcampo de la figura 1 tiene, por ejemplo, una duración de 2 unidades de tiempo relativas. En el ámbito de la tecnología PDP, la duración relativa de un subcampo suele denominarse "peso" de un subcampo, utilizándose esta expresión en adelante en este documento.

Un circuito de control de mejora de la cresta de blanco eficaz precisa un elevado número de modos discretos de nivel de potencia para establecer una correspondencia entre las palabras de 8 bits del nivel de señal de vídeo (señales RGB, YUV) y las palabras de código del subcampo respectivo. La conmutación se efectúa entre los diferentes modos del nivel de potencia. En esta invención, el número de niveles de potencia discretos aumenta añadiendo más niveles de libertad, es decir utilizando un control más dinámico de los subcampos.

La invención propone la utilización de uno o más de los siguientes procesos para proporcionar un control dinámico del subcampo:

\newpage

1. Número dinámico de subcampos: significa que para los modos de niveles de potencia más elevados (seleccionados para las imágenes con una potencia media inferior) se utilizan menos subcampos, reduciendo de este modo el tiempo necesario para el direccionamiento y el borrado, lo que otorga más tiempo para generación de impulsos sostenidos.

2. Tipos dinámicos de subcampo: esto significa que para unos modos de nivel de potencia, algunos campos pueden reducirse a un subcampo de repetición de la línea de bits, cuyo direccionamiento sólo requiere la mitad del tiempo. Nuevamente se dispone de más tiempo para la generación de los modos de subcampo. El concepto de subcampos de repetición de la línea de bits se explica en detalle en el documento EP 0874349. La idea subyacente a este concepto consiste en reducir para algunos subcampos denominados subcampos comunes el número de líneas que van a direccionarse, agrupando dos líneas consecutivas. De este modo, algunos subcampos se definen como subcampos comunes. A continuación se facilita un ejemplo para una organización de subcampo con 12 subcampos. Los valores subrayados son los subcampos comunes.

1--2--4-- 5 -- 8 -- 10 -- 15 -- 20 -- 30 -- 40 -- 50 -- 70

En este caso, las palabras de código de subcampo de dos valores de píxel de dos píxeles situados en dos líneas consecutivas ubicadas en la misma posición serán idénticas para los subcampos comunes, pero pueden diferir para el resto de subcampos específicos. A continuación se facilita un ejemplo para los valores de píxel 36 y 51 situados en la misma posición en dos líneas consecutivas. Existen diferentes posibilidades de codificar estos valores como se muestra a continuación. Obsérvese que se indican entre paréntesis los correspondientes códigos para los 6 subcampos comunes.

100

De este listado se deduce qué palabras de código pueden tomarse para tener las palabras de código idénticas en relación con los subcampos comunes. A continuación se indican los correspondientes pares de palabras de código:

101

3. Posicionamiento dinámico del subcampo. Esto significa que la posición de los subcampos dentro de una trama de vídeo también es variable. Esto permite una mayor libertad para construir una trama a partir de los subcampos discretos.

4. Puesta a escala previa dinámina del subcampo. Esto significa que el nivel máximo de vídeo de 100 IRE no está siempre codificado con el mismo valor digital, por ejemplo, 255. Si, por ejemplo, 100 IRE se pone a escala previamente a un valor inferior diferente, por ejemplo, 240, la potencia de la imagen se reduce por el mismo factor, es decir, 240/255.

5. Pesos del subcampo dinámico. Esto significa que el peso asociado a un subcampo dado puede variar. Esta es la situación normal cuando se utiliza un número de subcampos diferente, pero también es posible tener dos modos diferentes de nivel de potencia, con el mismo número de subcampos, probablemente con diferente pre-escalado del subcampo, pero con una codificación diferente, y por tanto, con un diferente peso del subcampo. A continuación se facilita un ejemplo:

Modo 10.1:

\hskip0.5cm

1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 48 - 48 - 48 - 48

Modo 10.2:

\hskip0.5cm

1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32

En este ejemplo, los pesos de los subcampos séptimo a décimo son diferentes para los dos modos.

6. Factor de peso del subcampo dinámico. El factor de peso del subcampo determina cuántos impulsos sostenidos se generan para los subcampos. Por ejemplo, si este factor es *2, esto significa que el número correspondiente al peso del subcampo debe multiplicarse por dos para conseguir el número de impulsos sostenidos que se generan durante un período de subcampo activo.

En la figura 2 se muestra brevemente cómo funciona el principio de organización dinámica del subcampo. Se muestran dos modos, con diferentes niveles de potencia.

El primer modo consta de 11 subcampos SF y el segundo modo consta de 9 subcampos. Cada subcampo SF consiste en un período de direccionamiento sc (período de barrido) en el que cada célula de plasma se carga o no, según lo determina la palabra de código para cada píxel, un período de sostenimiento su en el que las células de plasma precargadas se activan para emitir luz y un período de borrado er en el que se descargan las células de plasma. En el caso de 9 subcampos, es necesario un tiempo menor para el direccionamiento (barrido) y, por lo tanto se dispone de más tiempo para los impulsos sostenidos (el área en negro es mayor). El tiempo de borrado y barrido de un subcampo es independiente del peso del subcampo correspondiente. Puede verse en la figura que la posición del subcampo y el peso del subcampo difieren en los dos casos mostrados. Por ejemplo, en el primer caso mostrado, el peso del séptimo subcampo es 32, pero en el segundo caso el peso del séptimo subcampo es 64. La duración temporal relativa descrita para los tiempos de direccionamiento, borrado y sostenimiento constituyen tan sólo ejemplos y pueden ser diferentes en ciertas realizaciones. Igualmente, no es obligatorio que los subcampos con pesos bajos se encuentren al comienzo y que los subcampos con pesos más elevados se encuentren al final del período de campo/trama
FP.

El concepto de control dinámico de subcampo puede explicarse mejor mediante un ejemplo. Es necesario hacer hincapié en que los valores utilizados aquí constituyen tan sólo ejemplos y que en otras realizaciones pueden utilizarse diferentes valores, concretamente el número y el peso de los subcampos utilizados y el número de los impulsos sostenidos reales.

En el ejemplo que aquí se presenta, puede conseguirse un PWEF de 5. Las señales de vídeo (por ejemplo, señales RGB) se representarán mediante palabras de datos de 8 bits que cubren la banda comprendida entre 0 y 255. En este ejemplo, el control del panel de la pantalla de plasma genera un máximo de 5*255 impulsos en un período trama FP (modo de nivel de potencia más elevado) y un mínimo de 1*255 impulsos (para 100 IRE) en el modo con el nivel de potencia más bajo.

Puede llevarse a cabo una solución con 4 diferentes modos de nivel de potencia principales:

Modo 1: 12 subcampos (2*255 impulsos sostenidos):

: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32

Modo 2: 11 subcampos (3*255 impulsos sostenidos)

: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 32 - 40 - 40 - 40 - 40

Modo 3: 10 subcampos (4*255 impulsos sostenidos)

: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 48 - 48 - 48 - 48

Modo 4: 9 subcampos (5*255 impulsos sostenidos)

: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 64 - 64 - 64

La explicación facilitada entre paréntesis debe interpretarse en el siguiente sentido: los números impresos en negrita indican los pesos del subcampo en unidades de tiempo relativas. Para el nivel de vídeo 255, todos los subcampos están activados lo que corresponde a 255 unidades de tiempo relativas. Las cifras correspondientes a los subcampos no facilitan directamente el número de impulsos sostenidos en un subcampo activado. Estos números se obtienen multiplicando el número de peso del subcampo por los factores *2, *3, *4, *5 para los modos 1, 2, 3, 4.

La totalidad de estos modos principales está subdividida en unos 16 submodos que utilizan el mismo número de subcampos, pero que codifican el nivel de vídeo total 100 IRE a un valor diferente (puesta en escala previa dinámica). En la siguiente lista se presentan todos los submodos en los que "pl" significa el nivel de potencia (obtenido multiplicando el código para 100 IRE por el correspondiente factor del modo principal), y "100 IRE" significa el nivel digital al que se codifica el nivel de vídeo 100 IRE:

Modo 1.01: pl = 254, 100 ire = 127

Modo 1.02: pl = 270, 100 ire = 135

Modo 1.03: pl = 286, 100 ire = 143

Modo 1.04: pl = 302, 100 ire = 151

Modo 1.05: pl = 318, 100 ire = 159

Modo 1.06: pl = 334, 100 ire = 167

Modo 1.07: pl = 350, 100 ire = 175

Modo 1.08: pl = 366, 100 ire = 183

Modo 1.09: pl = 382, 100 ire = 191

Modo 1.10: pl = 398, 100 ire = 199

Modo 1.11: pl = 414, 100 ire = 207

Modo 1.12: pl = 430, 100 ire = 215

Modo 1.13: pl = 446, 100 ire = 223

Modo 1.14: pl = 462, 100 ire = 231

Modo 1.15: pl = 478, 100 ire = 239

Modo 1.16: pl = 494, 100 ire = 247

Modo 1.17: pl = 510, 100 ire = 255

Modo 2.01: pl = 525, 100 ire = 175

Modo 2.02: pl = 540, 100 ire = 180

Modo 2.03: pl = 555, 100 ire = 185

Modo 2.04: pl = 570, 100 ire = 190

Modo 2.05: pl = 585, 100 ire = 195

Modo 2.06: pl = 600, 100 ire = 200

Modo 2.07: pl = 615, 100 ire = 205

Modo 2.08: pl = 630, 100 ire = 210

Modo 2.09: pl = 645, 100 ire = 215

Modo 2.10: pl = 660, 100 ire = 220

Modo 2.11: pl = 675, 100 ire = 225

Modo 2.12: pl = 690, 100 ire = 230

Modo 2.13: pl = 705, 100 ire = 235

Modo 2.14: pl = 720, 100 ire = 240

Modo 2.15: pl = 735, 100 ire = 245

Modo 2.16: pl = 675, 100 ire = 250

Modo 2.17: pl = 765, 100 ire = 255

Modo 3.01: pl = 780, 100 ire = 195

Modo 3.02: pl = 796, 100 ire = 199

Modo 3.03: pl = 812, 100 ire = 203

Modo 3.04: pl = 828, 100 ire = 207

Modo 3.05: pl = 844, 100 ire = 211

Modo 3.06: pl = 860, 100 ire = 215

Modo 3.07: pl = 876, 100 ire = 219

Modo 3.08: pl = 892, 100 ire = 223

Modo 3.09: pl = 908, 100 ire = 227

Modo 3.10: pl = 924, 100 ire = 231

Modo 3.11: pl = 940, 100 ire = 235

Modo 3.12: pl = 956, 100 ire = 239

Modo 3.13: pl = 972, 100 ire = 243

Modo 3.14: pl = 988, 100 ire = 247

Modo 3.15: pl = 1004, 100 ire = 215

Modo 3.16: pl = 1020, 100 ire = 255

Modo 4.01: pl = 1035, 100 ire = 207

Modo 4.02: pl = 1050, 100 ire = 210

Modo 4.03: pl = 1065, 100 ire = 213

Modo 4.04: pl = 1080, 100 ire = 216

Modo 4.05: pl = 1095, 100 ire = 219

Modo 4.06: pl = 1110, 100 ire = 222

Modo 4.07: pl = 1125, 100 ire = 225

Modo 4.08: pl = 1140, 100 ire = 228

Modo 4.09: pl = 1155, 100 ire = 231

Modo 4.10: pl = 1170, 100 ire = 234

Modo 4.11: pl = 1185, 100 ire = 237

Modo 4.12: pl = 1200, 100 ire = 240

Modo 4.13: pl = 1215, 100 ire = 243

Modo 4.14: pl = 1230, 100 ire = 246

Modo 4.15: pl = 1245, 100 ire = 249

Modo 4.16: pl = 1260, 100 ire = 252

Modo 4.17: pl = 1275, 100 ire = 255

Como puede verse en la tabla anterior, el nivel de potencia aumenta gradualmente desde 254 a 1275, con lo que se obtiene un PWEF de 5. Hay un total de 64 modos de nivel de potencia. Con el principio de esta invención no constituye un problema aumentar este número si fuese necesario.

En este ejemplo se utilizan cuatro de los procesos de subcampo dinámico descritos anteriormente: número dinámico de subcampos, posicionamiento dinámico de subcampos, pesos dinámicos de subcampos, codificación dinámica de subcampos (puesta a escala previa) y factores de peso dinámico de subcampo. No utiliza tipos dinámicos de subcampo (sin subcampos de repetición de línea de bit).

Como ya se ha explicado anteriormente, el método de control de nivel de potencia mide la potencia media de una imagen dada y conmuta entre los correspondientes modos de nivel de potencia para la codificación de subcampo. Es posible establecer una correspondencia directa entre la potencia media medida y el correspondiente nivel de potencia dado. No obstante, existe como desventaja que dos modos de nivel de potencia discretos adyacentes tengan unos niveles de luminancia ligeramente diferentes, por lo que un acoplamiento directo podría provocar oscilaciones perceptibles de la luminancia debido a que incluso unos niveles muy bajos de ruido de imagen produzcan algún ruido en el valor medio de la potencia medido. Para evitar estas oscilaciones se propone la llevar a cabo una histéresis como un patrón de conmutación para conmutar el modo de nivel de potencia. Este patrón puede llevarse a cabo de acuerdo con la figura 3. La figura 3 muestra una curva de histéresis para el control dinámico de la selección del modo de nivel de potencia (pl) en función de la potencia de imagen media medida
(ap).

Cuando el nivel de potencia de imagen aumenta, se seleccionan modos con niveles de potencia decrecientes. Las siguientes reglas son válidas para controlar la conmutación:

1) Cuando la potencia de imagen media aumenta, se seleccionan modos con niveles de potencia en la línea superior.

2) Cuando la potencia de imagen media disminuye, se seleccionan modos con niveles de potencia en la línea inferior.

3) En caso de cambiar la dirección de aumento de la potencia de imagen media, se suprime la conmutación a un nuevo modo de nivel de potencia hasta que el nivel de potencia medio de la imagen se corresponda con el respectivo de la línea superior o inferior.

De este modo, se evita la oscilación entre los modos de nivel de potencia debida a pequeños cambios en la potencia de imagen media.

En la figura 4 se muestra un organigrama con la realización de un circuito para el método explicado anteriormente. Los datos RGB se analizan en el bloque de medida de la potencia media 10 que facilita el valor calculado de la potencia media AP al bloque de control PWEF 11. El valor medio de la potencia de una imagen puede calcularse sumando los valores de píxel correspondientes a todos los flujos de datos RGB y dividiendo el resultado por el número de valores de píxel multiplicado por tres. El bloque de control consulta su tabla interna del modo de nivel de potencia 17 teniendo en cuenta el valor medio de la potencia medido anteriormente y la curva de histéresis almacenada. Genera directamente las señales de control del modo seleccionado para los otros bloques de procesamiento. Estas son la selección del factor de puesta en escala previa PS y de los parámetros de codificación de subcampo CD. Estos parámetros definen el número de subcampos, el posicionamiento de los subcampos, los pesos de los subcampos y los tipos de los subcampos como se ha explicado anteriormente.

En la unidad de puesta en escala previa 12, que recibe el factor de puesta en escala previa CS, las palabras de datos RGB se normalizan al valor asignado al modo de nivel de potencia seleccionado. Supongamos que se ha seleccionado el modo 2.08. Entonces todos los valores de píxel de la imagen se multiplican en esta unidad por el factor 210/255.

El proceso de codificación de subcampo se efectúa en la unidad de codificación de subcampo 13. En esta se asigna a cada valor de pixel normalizado una palabra de código de subcampo. Para algunos valores se dispone de la alternativa de que exista más de una posibilidad de asignar una palabra de código de subcampo. En una realización sencilla, puede haber una tabla para cada modo de forma que la asignación se efectúa con esta tabla. De este modo, pueden evitarse ambigüedades.

El bloque de control PWEF 11 también controla la escritura WR de los datos de píxel RGB en la memoria de trama 14, la lectura RD de los datos de subcampo RGB, SF-R, SF-G, SF-B desde la segunda memoria de trama 14 y el circuito 15 de conversión serie-paralelo a través de la línea de control SP. Finalmente, genera los impulsos SCAN (barrido) y SUSTAIN (sostenido) necesarios para controlar los circuitos controladores del PDP 16.

Obsérvese que puede efectuarse una realización más ventajosamente con dos memorias de trama. Los datos se escriben en una memoria de trama mediante píxeles, pero se leen desde la otra memoria de trama mediante subcampos. A fin de poder leer el primer subcampo completo, debe encontrarse presente en la memoria una trama completa. Esto exige dos memorias de trama completas. Cuando una memoria de trama se está utilizando para escritura, la otra se utiliza para lectura, evitando de este modo la lectura de datos erróneos.

La realización descrita introduce un retardo de una trama entre la medida de la potencia y la acción. Se mide el nivel de potencia y al final de una trama dada el valor medio de la potencia está disponible para el controlador. No obstante, en ese momento es demasiado tarde para emprender acción alguna, por ejemplo la modificación de la codificación de subcampo debido a que los datos ya se han escrito en la memoria.

Para ejecutar vídeos de forma continua, este retardo no introduce problema alguno. No obstante, en el caso de un cambio de secuencia puede producirse un destello. Esto sucede cuando el vídeo pasa de una escena oscura a una luminosa. Esto puede constituir un problema para la alimentación eléctrica que puede no ser capaz de hacer frente a un pico de potencia muy elevado.

Para hacer frente a este problema, el bloque de control puede detectar que se han escrito en la memoria datos "erróneos". El bloque de control reaccionará a ello generando una pantalla en blanco para una trama o, de no ser esto aceptable, con una fuerte reducción del número de impulsos sostenidos para todos los subcampos igualmente con una duración de una trama, incluso al coste de incurrir en errores de redondeo que, en cualquier caso, no serán visibles para el espectador.

Por ejemplo, haciendo referencia de nuevo al ejemplo anterior, si se ha calculado la potencia media de imagen medida de una imagen que se acaba de escribir en la memoria y el resultado corresponde a un nivel de potencia de 460 pero se ha utilizado por error un nivel de potencia de 1220 para la codificación de subcampo, puede realizarse una corrección sobre la marcha, simplemente suprimiendo dos terceras partes de todos los impulsos sostenidos en todos los subcampos.

Los bloques mostrados en la figura 4 pueden llevarse a cabo mediante unos programas informáticos adecuados en lugar de hacerlo con componentes de hardware.

La invención no se limita a las realizaciones descritas. Son posibles diversas modificaciones que se considera que recaen dentro del ámbito de las reivindicaciones. Por ejemplo, puede utilizarse un conjunto de modos de nivel de potencia diferentes en lugar de los facilitados aquí a modo de ejemplo.

La invención puede utilizarse para todo tipo de pantallas controladas mediante un control del tipo PWM de la emisión de luz para una variación de nivel de grises.

Claims

1. Método para controlar el nivel de potencia en un dispositivo de presentación con una pluralidad de elementos luminosos correspondientes a los píxeles de una imagen, que comprende las etapas de:

dividir la duración temporal de una trama de vídeo o campo de vídeo en una pluralidad de subcampos (SF) durante los cuales pueden activarse los elementos luminosos para que emitan luz en impulsos cortos correspondientes a una palabra de código de subcampo (SF-R, SF-G, SF-B) utilizada para controlar la luminancia,

realizar un proceso de codificación de subcampo en el cual una palabra de código de subcampo (SF-R, SF-G, SF-B) es asignada a un valor de vídeo de entrada de un componente de color (R, G, B) de una señal de vídeo, en el que se proporciona un conjunto de modos de nivel de potencia para la codificación de subcampo,

en el que a cada modo de nivel de potencia le pertenece una organización de subcampo característica, siendo las organizaciones de subcampo variables respecto de una o más de las siguientes características:

- el número de subcampos,

- el tipo de subcampo,

- el posicionamiento del subcampo,

- el peso del subcampo,

- la puesta en escala previa del subcampo,

- un factor para los pesos del subcampo que se utiliza para variar la cantidad de impulsos cortos generados durante cada subcampo;

incluyendo adicionalmente dicho método etapas de:

determinar un valor (AP) que es característico del nivel de potencia de una imagen de vídeo; y

seleccionar un modo de nivel de potencia correspondiente a dicho valor característico (AP) para la codificación de subcampo, donde la conmutación entre modos del nivel de potencia se controla mediante una conmutación tipo histéresis que se lleva a cabo para controlar dinámicamente la selección del modo de nivel de potencia como función de dicho valor característico (AP).

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el valor característico (AP) del nivel de potencia de una imagen de vídeo es el valor de la potencia de imagen medio.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la puesta en escala previa del subcampo determina qué valor digital se asigna al nivel de vídeo de 100 IRE.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que para controlar la conmutación tipo histéresis se utilizan dos líneas paralelas de un diagrama del modo de nivel de potencia respecto de la potencia de imagen media, aplicándose las siguientes normas:

i) cuando la potencia de imagen media aumenta, se eligen modos con niveles de potencia de la línea superior,

ii) cuando la potencia de imagen media disminuye, se eligen modos con niveles de potencia de la línea inferior, y

iii) en caso que la dirección de aumento de la potencia de imagen media cambie, se suprime la conmutación a un nuevo modo de nivel de potencia hasta que el nivel medio de la potencia de imagen se corresponda con la respectiva línea superior o inferior.

5. Aparato adaptado para ejecutar el método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

un circuito de medida de la potencia de imagen media (10) mediante el cual se mide la potencia de imagen media para determinar el valor característico (AP) del nivel de potencia de una imagen de vídeo;

una unidad de control del nivel de potencia (11) que determina qué modo de nivel de potencia debe tomarse, teniendo en cuenta el valor medio de la potencia de imagen medido;

una unidad de puesta en escala previa (12) que lleva a cabo una normalización de los niveles de entrada de vídeo mediante un factor específico;

una unidad de codificación de subcampo (13) en la cual a un nivel de vídeo de entrada normalizado se asigna una palabra de código de subcampo para controlar la luminancia, que se corresponde con el modo de nivel de potencia seleccionado; y

en el que una tabla de modos de nivel de potencia (17) y una curva de histéresis se implementan para controlar dinámicamente la selección del modo de nivel de potencia como función de la potencia de imagen media medida, que se tiene en cuenta en la unidad de control del nivel de potencia (11) para seleccionar el modo de nivel de potencia.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5 que se encuentra integrado en un dispositivo de presentación, específicamente en un dispositivo de pantalla de presentación de plasma.