FR2876208A1 - Image display method, e.g. for liquid crystal display, involves correcting video level of video image pixels, before displaying, by multiplying level by positive coefficient which is function of black image display period and image period - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE D'AFFICHAGE D'IMAGES DANS UN DISPOSITIF DE TYPE MAINTIENMETHOD FOR DISPLAYING IMAGES IN A HOLD-TYPE DEVICE
La présente invention concerne un procédé d'affichage d'images dans un dispositif d'affichage du type maintien, tel qu'un dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD) ou à diodes électroluminescentes organiques (OLED). The present invention relates to a method of displaying images in a holding type display device, such as a liquid crystal display (LCD) or organic light-emitting diode (OLED) device.
Dans les dispositifs d'affichage de type maintien, l'information vidéo se rapportant à un pixel d'image est adressée et stockée dans une cellule chargée d'afficher ce pixel pendant une période de la trame vidéo dite d'adressage, puis affichée pendant le reste de la trame vidéo appelée période d'affichage. La durée de la période d'adressage est généralement très inférieure à celle de la période d'affichage. D'ailleurs, cet affichage de l'information vidéo pendant la quasi-totalité de la trame vidéo est nécessaire pour obtenir un rendu lumineux correct avec ce type d'afficheurs. Cela a pour avantage d'éviter les problèmes de scintillement qui existent avec les écrans à tube cathodique puisque l'afficheur émet en permanence de la lumière. Par contre, le rendu des objets en mouvement est beaucoup moins bon comme le montre les figures 1A à 1C. In the hold-type display devices, the video information relating to an image pixel is addressed and stored in a cell responsible for displaying that pixel for a period of the so-called addressing video frame, and then displayed during the rest of the video frame called the display period. The duration of the addressing period is generally much shorter than that of the display period. Moreover, this display of video information during almost the entire video frame is necessary to obtain a correct light output with this type of displays. This has the advantage of avoiding the flickering problems that exist with CRT monitors since the display constantly emits light. By cons, the rendering of moving objects is much worse as shown in Figures 1A to 1C.
Ces figures représentent une transition entre un niveau de gris 255 et un niveau de gris 0 sur deux trames vidéo consécutives, N et N+1. Dans ces figures, l'axe des ordonnées représente l'axe du temps et l'axe des abscisses représente les pixels. Dans la figure 1A, la transition entre les deux niveaux de gris est fixe. Dans la figure 1 B, elle se déplace de 2 pixels vers la gauche entre les deux trames et dans la figure 1 C, elle se déplace de 2 pixels vers la droite. L'oeil intègre temporellement les niveaux de gris en suivant les droites obliques représentées dans les figures car il a tendance à suivre le déplacement de la transition. L'oeil perçoit alors un niveau de gris tel que représenté par le graphique en bas des figures. Le résultat de l'intégration se traduit par l'apparition d'une transition floue entre les niveaux de gris 255 et O. Cette transition présente une largeur d'environ 2 pixels. La largeur de cette transition dépend principalement de l'amplitude du mouvement. Ce défaut de contours flous est connu sous le nom de "blurring effect" en langue anglaise. These figures represent a transition between a gray level 255 and a gray level 0 on two consecutive video frames, N and N + 1. In these figures, the ordinate axis represents the time axis and the abscissa axis represents the pixels. In Figure 1A, the transition between the two gray levels is fixed. In Figure 1 B, it moves 2 pixels to the left between the two frames and in Figure 1 C, it moves 2 pixels to the right. The eye temporally integrates the gray levels by following the oblique lines shown in the figures because it tends to follow the movement of the transition. The eye then perceives a gray level as represented by the graph at the bottom of the figures. The result of the integration results in the appearance of a fuzzy transition between the gray levels 255 and 0. This transition has a width of about 2 pixels. The width of this transition depends mainly on the amplitude of the movement. This defect of fuzzy contours is known as the "blurring effect" in English.
Pour ces écrans de type maintien, il est connu d'insérer une période noire dans la trame vidéo pour limiter la largeur de cette bande floue. Les figures 2A à 2C illustrent l'insertiion d'une période noire pendant la trame vidéo dans l'exemple des figures 1A à 1C. La période noire est insérée en début de trame vidéo. For these type of maintenance screens, it is known to insert a black period in the video frame to limit the width of this fuzzy band. Figures 2A to 2C illustrate the insertion of a black period during the video frame in the example of Figures 1A to 1C. The black period is inserted at the beginning of the video frame.
Parmi les méthodes connues pour introduire cette période noire, l'une d'entre elles consiste à considérer cette période noire comme une image noire à insérer entre 2 images vidéo source. Cette méthode consiste à adresser une deuxième fois pendant la période image l'ensemble des cellules du panneau d'affichage avec une information correspondant à un niveau vidéo nul. Une limitation de cette méthode est de réduire le niveau de luminance maximum que peut fournir l'écran. Une proportion de 25% de noir dans la trame entraîne une baisse de 25% de la luminance maximum comme illustré par la figure 3. Le niveau vidéo restitué sera directement proportionnel au ratio de noir introduit dans la trame et cela pour tous les niveaux. Dans la figure 3, un niveau vidéo d'entrée A donne un niveau vidéo A'(=A) sans insertion de trame noire et un niveau vidéo A" (inférieur à A') avec insertion d'une trame noire pendant 25% de la période image (durée de la trame vidéo). Il en résulte bien une perte de 25% de luminance: A" est égal à 75% de A'. Among the known methods for introducing this black period, one of them consists in considering this black period as a black image to be inserted between 2 source video images. This method consists of addressing a second time during the image period all the cells of the display panel with information corresponding to a zero video level. A limitation of this method is to reduce the maximum luminance level that the screen can provide. A proportion of 25% black in the frame causes a 25% decrease in the maximum luminance as illustrated in FIG. 3. The video level restored will be directly proportional to the ratio of black introduced in the frame and this for all levels. In FIG. 3, an input video level A gives a video level A '(= A) without black frame insertion and a video level A "(less than A') with insertion of a black frame for 25% of the frame. the image period (duration of the video frame) This results in a loss of 25% of luminance: A "is equal to 75% of A '.
L'invention propose un nouveau procédé permettant d'éviter au moins en partie cette perte de luminance. The invention proposes a new method making it possible to avoid at least in part this loss of luminance.
L'invention concerne un procédé d'affichage d'images dans un panneau d'affichage du type maintien, chacune desdites images vidéo étant affichée pendant une période image. Selon l'invention, pendant chaque période image, une image sombre est affichée en plus de l'image vidéo affichée pendant ladite période image pour réduire des effets de contours flous et le niveau vidéo des pixels de l'image vidéo est corrigé, avant affichage, pour compenser au moins en partie la perte de luminance engendrée par l'affichage d'une image sombre pendant la période image. The invention relates to a method for displaying images in a maintenance-type display panel, each of said video images being displayed during an image period. According to the invention, during each image period, a dark image is displayed in addition to the video image displayed during said image period to reduce fuzzy edge effects and the video level of the pixels of the video image is corrected, before displaying to compensate at least in part for the loss of luminance caused by the display of a dark image during the image period.
La correction du niveau vidéo des pixels de l'image vidéo consiste par exemple à les multiplier par un coefficient positif supérieur à 1, qui est fonction de la durée d'affichage de l'image sombre et de la période image Selon un mode de réalisation préféré, la correction du niveau vidéo des pixels de l'image vidéo consiste à les multiplier par un coefficient P, P et D désignant respectivement la durée de la période image et la The correction of the video level of the pixels of the video image consists, for example, in multiplying them by a positive coefficient greater than 1, which is a function of the duration of display of the dark image and the image period According to one embodiment preferred, the correction of the video level of the pixels of the video image is to multiply them by a coefficient P, P and D respectively designating the duration of the image period and the
P--DP - D
durée d'affichage de l'image sombre. Le niveau vidéo maximum affichable par le panneau est affecté aux pixels de l'image vidéo ayant un niveau vidéo après correction supérieur au niveau vidéo maximum affichable. display time of the dark image. The maximum video level displayable by the panel is assigned to the pixels of the video image having a video level after correction greater than the maximum displayable video level.
Par ailleurs, pour les pixels dont le niveau vidéo après correction dépasse le niveau vidéo maximum affichable par le panneau, le niveau des pixels correspondants dans l'image sombre affichée pendant la même période image est déterminé pour compenser au moins en partie la perte de luminance non compensée par la correction du niveau vidéo. Pour les pixels dont le niveau vidéo après correction est inférieur ou égal au niveau vidéo maximum affichable par le panneau, le niveau des pixels correspondants dans l'image sombre affichée pendant la même période image est nul. On the other hand, for pixels whose video level after correction exceeds the maximum video level displayable by the panel, the level of the corresponding pixels in the dark image displayed during the same image period is determined to compensate for at least part of the luminance loss. not compensated by the correction of the video level. For pixels whose video level after correction is less than or equal to the maximum video level displayable by the panel, the level of the corresponding pixels in the dark image displayed during the same frame period is zero.
Le niveau vidéo non nul attribué à un pixel de l'image sombre est déterminé en fonction du niveau vidéo corrigé du pixel correspondant de l'image vidéo affichée pendant la même période image. The non-zero video level assigned to a pixel of the dark image is determined according to the corrected video level of the corresponding pixel of the video image displayed during the same image period.
Si A désigne le niveau d'un pixel de l'image vidéo tel que A P dépasse le niveau vidéo maximum affichable, le niveau vidéo qui If A denotes the level of a pixel of the video image such that A P exceeds the maximum video level displayable, the video level which
P-DP-D
lui est affecté après correction est le niveau vidéo maximum affichable MAX et le niveau vidéo non nul affecté au pixel correspondant dans l'image sombre affichée pendant la même période image, est égal à P ÉA - MAX. P -D L'invention concerne également un panneau d'affichage d'images du type maintien, comprenant une pluralité de cellules lumineuses et des moyens de commande pour piloter l'affichage des images vidéo par lesdites cellules, chaque image vidéo étant affichée pendant une période image. Ce panneau comporte en outre des moyens pour générer une image sombre pour chaque période image et l'afficher, via les moyens de commande, avant ou après l'image vidéo pour réduire des effets de contours flous et un circuit de correction pour corriger, avant affichage, le niveau vidéo des pixels de l'image vidéo de manière à ce qu'il compense au moins en partie la perte de luminance engendrée par l'affichage d'une image sombre pendant la période image. assigned to it after correction is the maximum displayable MAX video level and the nonzero video level assigned to the corresponding pixel in the dark image displayed during the same image period, equals P ÉA - MAX. The invention also relates to a maintenance-type image display panel, comprising a plurality of light cells and control means for controlling the display of video images by said cells, each video image being displayed during a period of time. picture period. This panel further comprises means for generating a dark image for each image period and displaying it, via the control means, before or after the video image to reduce fuzzy edge effects and a correction circuit for correcting, before display, the video level of the pixels of the video image so that it compensates at least in part for the loss of luminance caused by the display of a dark image during the image period.
Selon un mode de réalisation particulier, le circuit de correction comprend un circuit de calcul pour multiplier le niveau vidéo des pixels de l'image vidéo par un coefficient positif supérieur à 1, qui est fonction de la durée d'affichage de l'image sombre et de la période image. According to a particular embodiment, the correction circuit comprises a calculation circuit for multiplying the video level of the pixels of the video image by a positive coefficient greater than 1, which is a function of the display duration of the dark image and the image period.
Par ailleurs, le circuit de correction affecte aux pixels de l'image vidéo ayant un niveau vidéo après correction supérieur au niveau vidéo maximum affichable par le panneau ledit niveau vidéo maximum affichable. Furthermore, the correction circuit assigns to the pixels of the video image having a video level after correction greater than the maximum video level displayable by the panel said maximum displayable video level.
S'agissant des pixels de l'image sombre, le circuit de correction calcule et affecte en outre aux pixels de l'image sombre correspondant à des pixels de l'image vidéo pixels ayant un niveau vidéo après correction supérieur ou égal au niveau vidéo maximum (MAX) affichable par le panneau, un niveau vidéo permettant de compenser au moins en partie la perte de luminance non compensée par la correction du niveau vidéo et aux autres pixels de l'image sombre un niveau vidéo nul. With regard to the pixels of the dark image, the correction circuit calculates and further affects the pixels of the dark image corresponding to pixels of the video image pixels having a video level after correction greater than or equal to the maximum video level. (MAX) display by the panel, a video level to compensate at least in part the loss of luminance not compensated by the correction of the video level and other pixels of the image dark a zero video level.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés parmi lesquels: - les figures 1A à 1C, déjà décrites, illustrent la présence de contours flous lorsque des images comprenant objets mobiles sont affichées par un panneau d'affichage du type maintien, - les figures 2A à 2C, déjà décrites et à comparer aux figures 1A à 1C, illustrent la réduction de ces contours flous lorsqu'une trame noire est insérée entre deux images vidéo, - la figure 3 montre les niveaux vidéo restitués par le panneau lorsqu'une trame noire est insérée; - la figure 4 montre la correction à apporter à un niveau vidéo A pour que la luminance maximum du panneau ne soit pas réduite par l'insertion de la trame noire; - la figure 5 illustre l'utilisation d'une trame non noire pour les pixels dont les niveaux vidéo sont supérieurs au niveau vidéo maximum affichable après correction. The invention will be better understood on reading the description which follows, given by way of non-limiting example, and with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1A to 1C, already described, illustrate the presence of fuzzy outlines when images comprising moving objects are displayed by a holding type display panel, - Figures 2A to 2C, already described and compared to Figures 1A-1C, illustrate the reduction of these fuzzy outlines when a black frame is inserted between two video images; - Figure 3 shows the video levels rendered by the panel when a black frame is inserted; FIG. 4 shows the correction to be made to a video level A so that the maximum luminance of the panel is not reduced by the insertion of the black frame; FIG. 5 illustrates the use of a non-black frame for the pixels whose video levels are higher than the maximum video level that can be displayed after correction.
L'invention consiste à corriger, avant affichage, le niveau vidéo des pixels pour compenser au moins en partie la perte de luminance engendrée par l'insertion de l'image noire dans la trame vidéo. The invention consists in correcting, before display, the video level of the pixels to compensate at least in part for the loss of luminance caused by the insertion of the black image in the video frame.
La correction apportée au niveau vidéo est illustrée par la figure 4. Le niveau vidéo A d'un pixel de l'image à afficher est transformé avant affichage en un niveau vidéo B de sorte que le niveau vidéo restitué par ce pixel soit identique à celui restitué par un pixel de niveau vidéo A sans insertion d'image noire. Si P désigne la durée de la trame vidéo (ou période image) et D correspond à la durée de la trame noire, le niveau vidéo B est égal à P É A. P-D Le niveau B est affiché pendant une durée (P-D) qui est plus petite que la période image P. Le niveau vidéo restitué est donc bien égal à A (_ P-D P.A). The correction made to the video level is illustrated in FIG. 4. The video level A of a pixel of the image to be displayed is transformed before display into a video level B so that the video level rendered by this pixel is identical to that rendered by a video level pixel A without black image insertion. If P denotes the duration of the video frame (or frame period) and D corresponds to the duration of the black frame, the video level B is equal to PE A. PD Level B is displayed for a duration (PD) which is smaller than the image period P. The output video level is therefore equal to A (_ PD PA).
P P-DP P-D
Comme il n'est pas possible d'augmenter le niveau vidéo de tous les pixels de l'image d'un facteur P, le procédé de l'invention prévoit P-D également de ne plus systématiquement insérer une image noire pour réduire les contours flous mais d'insérer une image sombre dont les pixels ont: - un niveau vidéo nul si le niveau vidéo du pixel correspondant dans l'image vidéo affichée pendant la même trame vidéo est, après correction, inférieur ou égal au niveau vidéo maximum affichable; et - non nul sinon. Since it is not possible to increase the video level of all the pixels of the image by a factor P, the method of the invention also allows PD to no longer systematically insert a black image to reduce the fuzzy contours but inserting a dark image whose pixels have: a zero video level if the video level of the corresponding pixel in the video image displayed during the same video frame is, after correction, less than or equal to the maximum video displayable level; and - not zero otherwise.
On parle d'image sombre puisque tous les pixels de cette image n'ont pas nécessairement un niveau vidéo nul. Le niveau vidéo non nul de certains pixels de l'image sombre va permettre de compenser la perte de luminance non compensée par la correction du niveau vidéo des pixels de l'image vidéo. Ce mode de réalisation préféré est illustré par la figure 5. We are talking about a dark image since not all the pixels of this image necessarily have a zero video level. The non-zero video level of certain pixels of the dark image will make it possible to compensate for the loss of luminance that is not compensated for by the correction of the video level of the pixels of the video image. This preferred embodiment is illustrated in FIG.
Le niveau A est transformé en un niveau B supérieur à au niveau maximum affichable MAX. Pour restituer entièrement le niveau vidéo A, il est prévu de lui affecter le niveau MAX dans l'image vidéo et d'affecter au pixel correspondant dans l'image sombre un niveau AA destiné à compenser la perte de luminance non compensée par la correction. Level A is transformed into a level B higher than the maximum level that can be displayed MAX. To fully restore the video level A, it is expected to assign the MAX level in the video image and assign to the corresponding pixel in the dark image a level AA to compensate for the loss of luminance not compensated by the correction.
Le niveau AA est défini de la manière suivante: AA = .(A-PPMAX). D Le niveau MAX est affiché pendant la durée P-D et le niveau AA est affiché pendant la durée D. Le niveau restitué est donc pour ce pixel: P-DMAX+PA =A Le seuil S représente le niveau vidéo d'un pixel de l'image vidéo de départ à partir duquel le niveau vidéo du pixel correspondant dans l'image sombre n'est plus nul. Level AA is defined as follows: AA =. (A-PPMAX). D The MAX level is displayed during the duration PD and the level AA is displayed during the duration D. The level thus restored is for this pixel: P-DMAX + PA = A The threshold S represents the video level of a pixel of the starting video image from which the video level of the corresponding pixel in the dark image is no longer zero.
Du point de vue de la réalisation matérielle, la mise en oeuvre du procédé de l'invention dans un panneau d'affichage utilise un circuit de correction pour modifier le niveau vidéo des pixels comme décrit précédemment. Ce circuit de correction comporte un circuit de calcul pour calculer, pour chaque pixel, le niveau vidéo corrigé de ce pixel dans l'image vidéo et, le cas échéant, le niveau vidéo non nul de ce pixel dans l'image sombre. Une mémoire d'image supplémentaire est prévu pour mémoriser l'image sombre en plus de l'image courante. From the point of view of the hardware realization, the implementation of the method of the invention in a display panel uses a correction circuit for modifying the video level of the pixels as previously described. This correction circuit comprises a calculation circuit for calculating, for each pixel, the corrected video level of this pixel in the video image and, where appropriate, the non-zero video level of this pixel in the dark image. An additional image memory is provided for storing the dark image in addition to the current image.
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