專利名稱：在pdp上顯示視頻圖像的方法及相應(yīng)的pdp顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在等離子體顯示板上顯示視頻圖像的方法。本發(fā)明更具體地應(yīng)用于包括基本單元的矩陣的等離子體顯示板(PDP)，其中，所述基本單元或者處于導(dǎo)通狀態(tài)或者處于關(guān)斷狀態(tài)。
背景技術(shù)：
PDP技術(shù)能夠獲得大而平的顯示屏幕。PDP通常包括兩塊絕緣板，在其間限定了填充氣體的空間，在所述填充氣體的空間中限定了由柵凸緣定界的基本空間。每個板設(shè)置有一個或多個電極陣列?；締卧獙?yīng)于設(shè)置在所述基本空間每一側(cè)上、至少具有一個電極的基本空間。為了激活基本單元，通過在單元的電極之間施加電壓，在相應(yīng)的基本空間中產(chǎn)生電荷。然后，電荷在基本單元中引起UV射線的發(fā)射。放置在單元壁上的熒光體將UV射線轉(zhuǎn)換為可見光。
PDP的基本單元的操作周期與視頻圖像的顯示周期相對應(yīng)。每個顯示周期都由通常稱為子場的基本周期組成。每個子場包括單元尋址周期和保持周期。尋址周期在于根據(jù)是否必須使其處于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)，將電脈沖發(fā)送或不發(fā)送到基本單元中。保持周期在于在給定的時間內(nèi)，發(fā)送連續(xù)的脈沖，以便使單元保持在導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)。每個子場具有特定的保持周期持續(xù)時間。保持周期分配在整個顯示周期中，并與單元的照明周期相對應(yīng)。于是，人眼對這些照明周期進行積分，以便重建相應(yīng)的灰度級。在下面的描述中，將圖像的顯示周期稱為時間積分窗口。
存在一些與照明周期的時間積分相關(guān)的問題。特別是在物體在兩個連續(xù)的圖像之間運動時發(fā)生的假輪廓問題(false contouring problem)。通過在通常很少能夠察覺的灰度級轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)暗帶或亮帶，清楚地顯示了此問題。在彩色PDP的情況下，這些帶可能是彩色的。
通過圖1描述了這個假輪廓問題，圖1示出了兩個連續(xù)圖像I和I+1的子場。圖1對應(yīng)于具有在灰度級127和灰度級128之間的轉(zhuǎn)換的最壞情況。由圖像I和圖像I+1之間的4個象素來移動此變換。在圖中，Y軸代表時間軸，而X軸代表不同圖像的象素。由于眼睛具有跟隨運動物體的趨勢，由眼睛進行的積分相當于沿著圖中所示的斜線在時間上的積分。因此，眼睛積分了來自不同象素的信息。在灰度級127和128之間轉(zhuǎn)換的運動中，等于零的灰度級的出現(xiàn)表明了積分的結(jié)果。通過零灰度級使得在轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)暗帶。相反，如果從灰度級128轉(zhuǎn)換為灰度級127，在轉(zhuǎn)換時，將出現(xiàn)與亮帶相對應(yīng)的灰度級255。
第一解決方案在于“破壞”高權(quán)重的子場，以便減少積分誤差。圖2示出了與圖1相同的轉(zhuǎn)換，但是以七個權(quán)重32的子場來代替三個權(quán)重32、64和128的子場。于是，最大的積分誤差具有值為32的灰度級。也可以與此不同地分配灰度級，但是總會存在積分誤差。
在歐洲專利申請No.0 978 817中給出此問題的另一解決方案在于通過沿運動方向移動子場來預(yù)期眼睛的這種積分，從而眼睛積分了正確的信息。此技術(shù)利用了運動估計器，以計算要顯示的圖像的每個象素的運動矢量。這些運動矢量被用于修正傳送給PDP基本單元的數(shù)據(jù)。專利申請0 978 817的基本思想是在顯示圖像期間，檢測眼睛的運動，并向單元傳送運動補償數(shù)據(jù)，使眼睛能夠積分正確的信息。在圖3中描述了這種技術(shù)。如上所述，這種修正在于按照圖像之間被觀察到的運動，空間上移動子場，從而預(yù)期人眼將要進行的積分。按照在時間積分窗口中的時間位置，互不相同地移動子場。這種修正在引起假輪廓效應(yīng)的轉(zhuǎn)換上取得了極好的效果。
但是，當圖像在兩幅圖像之間出現(xiàn)或消失時，這種修正存在一些缺點。圖4給出了以現(xiàn)有技術(shù)的運動估計器計算的、代表圖像I-1和圖像I之間的運動的矢量。為圖像I中的每個象素計算運動矢量。每個運動矢量通常具有與在兩幅圖像之間點的水平和垂直移動相對應(yīng)的水平分量和垂直分量。為了清晰地表述，與前面一樣，只在以圖中水平坐標表示的一個空間維度上示出此圖像，垂直軸代表時間。在圖中，通過按照其權(quán)重增加的順序、表示為SF1到SF9的九個子場來顯示圖像I。不考慮子場單元的狀態(tài)—導(dǎo)通或關(guān)斷，以陰影表示子場的保持周期。每個運動矢量限定在圖像I-1和圖像I之間象素運動的方向、感覺和幅度。但是，應(yīng)當注意的是，由于只沿一個空間維度示出圖像I，不能表現(xiàn)運動矢量的方向，而只能表現(xiàn)其沿所選的空間軸的方向和幅度。
按照在歐洲專利申請No.0 978 817中研制的技術(shù)，根據(jù)其在時間積分窗口中的時間位置，以子場移動的幅度沿運動矢量的方向移動圖像I的子場。以與所述運動矢量相反的方向，移動圖像I象素的子場，因為與圖像I的象素相關(guān)的運動矢量代表圖像I-1和圖像I之間的運動。
此示例考慮了在圖像I-1和圖像I之間，物體運動通過背景的情況。圖像I-1的部分背景消失在圖像I中，而在圖像I中出現(xiàn)新的部分背景。于是，出現(xiàn)沖突區(qū)域1和空洞區(qū)域2。在圖4中以陰影區(qū)域表示這兩個區(qū)域。沖突區(qū)域1的特征在于針對此區(qū)域中的給定象素，對所述子場施加兩種不同移動的兩個運動矢量的相交。空洞區(qū)域2的特征在于缺少此區(qū)域中子場的信息。存在用于在這些空洞和沖突區(qū)域中確定運動矢量的方法。但是，這些方法所需的計算功率與要修正的空洞和沖突的數(shù)目成正比。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是減少這些空洞和沖突區(qū)域的尺寸。
從而，本發(fā)明涉及一種在包括多個基本單元的等離子體顯示板上顯示視頻圖像的方法，其中，通過在被稱為時間積分窗口的時間段上的時間積分來獲得灰度級，所述時間積分窗口包括多個子場，在子場期間，所述等離子體顯示板的每個基本單元或者處于導(dǎo)通狀態(tài)，或者處于關(guān)斷狀態(tài)，其特征在于所述方法包括以下步驟針對每幅要顯示的視頻圖像，估計所述要顯示的圖像相對于先前視頻圖像的運動，從而為要顯示的視頻圖像的每個象素產(chǎn)生運動向量；定義位于時間積分窗口內(nèi)的參考時刻；針對要顯示的視頻圖像的每個象素，相對于參考時刻移動子場，從而第一子場和最后一個子場之間的移動幾乎等于相關(guān)運動矢量的幅度，每個子場的移動幅度依賴于其相對于時間積分窗口中的參考時刻的時間位置，以及依賴于相關(guān)運動矢量的方向。
本方法使其可以降低子場移動的最大幅度，從而減少了時間積分窗口中空洞和沖突的數(shù)目。
優(yōu)選地，參考子場與參考時刻相一致，參考子場不同于所述多個子場中的第一子場或最后一個子場。這樣，不移動參考子場。以相關(guān)運動矢量的方向或者相反的方向移動其他子場。這樣避免了子場的移動運算。方便地，參考子場靠近時間積分窗口的中間。
本發(fā)明還涉及一種等離子體顯示板，其特征在于所述等離子體顯示板包括實現(xiàn)本發(fā)明的視頻圖像顯示方法的裝置。


通過閱讀以下參照附圖給出的詳細說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得更加清楚，其中圖1描述了當轉(zhuǎn)換在兩幅連續(xù)圖像之間運動時，發(fā)生的假輪廓效應(yīng)；圖2和圖3描述了用于補償這些假輪廓效應(yīng)的已知解決方案；圖4示出了由運動估計器傳送的運動場的示例；圖5描述了本發(fā)明的方法；以及圖6示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置的示例。
具體實施例方式
將不再詳細解釋已經(jīng)在本發(fā)明的導(dǎo)言中描述過的圖1到圖4。
迄今為止，圖像I的運動補償在于沿相關(guān)運動矢量限定的方向，以相關(guān)運動矢量定義的方向移動每個象素的子場。如圖4所示，以相同的方向，即以與運動矢量相反的方向移動所有子場。
按照本發(fā)明，打算相對于參考子場而不是子場SF1或子場SF9，來移動子場。于是，以針對所述象素所計算的運動矢量的方向移動一些子場，而以相反的方向移動其他子場。
圖5描述了本發(fā)明的方法。與圖4中一樣，作為連續(xù)線示出的箭頭表示代表圖像I-1和I之間的運動、與圖像I的視頻場的象素相關(guān)的運動矢量。按照本發(fā)明，定義針對圖像I的象素不被移動的參考子場，在本示例中為SF6。這就是為什么在圖5中，圖像I的視頻場位于圖像I的時間積分窗口的子場SF6的電平的原因。同樣地，圖像I一1的視頻場位于圖像I一1的時間積分窗口的子場SF6的電平。
按照本發(fā)明，針對圖像工的每個象素，以與所述象素相關(guān)的運動矢量的方向移動參考子場SF6之后的子場，即子場SF7到SF9，而以相反的方向移動參考子場SF6之前的子場，即子場SFl到SF5。最后，子場SFl和子場SF9之間的移動必須近似等于運動矢量的幅度。每個子場的移動幅度依賴于每個子場相對于參考子場的時間位置。離參考子場時間上越長，空間上被移動的也越多。
在圖5中，兩個大箭頭表示子場移動的方向。向上的大箭頭表示沿運動矢量的相反方向移動子場SFl、SF2、SF3、SF4和SF5，而向下的大箭頭表示以運動矢量的方向移動子場SF7、SF8和SF9。在圖5中示出了延伸了代表工一1和I之間的運動的矢量、以虛線示出的箭頭，以便描述子場SF7到SF9的移動。
按照其相對于時間積分窗口中的參考子場的時間位置和所述運動矢量的振幅，計算子場相對于參考子場的移動幅度。
例如，考慮要移動子場SFn的情況。子場SFn的重心的時間位置表示子場SFn保持周期的中間的時間位置。例如，子場SFn的重心的時間位置與參考子場的重心的時間位置之間的差別為M毫秒。時間積分窗口的持續(xù)時間為N毫秒，其中M<N。設(shè)V=(VX，VY)為針對子場SFn的移動，要考慮的運動矢量，并設(shè)△=(△X，△Y)為子場SFn的移動幅度，則ΔX(SFn)=MN*VX]]>以及ΔY(SFn)=MN*VY,]]>如圖5所示，此方法能夠減少時間積分窗口中空洞和沖突的數(shù)目?，F(xiàn)在，空洞被分布在兩個較小的區(qū)域中。沖突的情況下也是如此。
方便地，選擇時間積分窗口中間附加的參考子場，從而優(yōu)化空洞和沖突的整體減少。在我們的優(yōu)選描述示例中，空洞和沖突的數(shù)目減少了一半。參考子場的位置可以根據(jù)多種子場照明權(quán)重的分布而改變。不用說，參考子場可以位于除所述時間積分窗口的中間附近之外的任何地方。
一種變化在于不選擇參考子場，而只是選擇位于兩個子場之間的參考時刻。在這種情況下，移動所有子場。優(yōu)選示例利用參考子場作為參考時刻，使其可以避免不得不執(zhí)行所述參考子場的移動計算。
多種實現(xiàn)本發(fā)明的方法的結(jié)構(gòu)都是可能的。圖6中示出了描述性的示例。圖像存儲器10接收要存儲的圖像流。存儲器的大小至少能夠存儲三幅圖像，當利用圖像I-1處理圖像I時，存儲圖像I+1。計算電路11，例如，信號處理器，計算與多幅圖像相關(guān)的運動矢量，并按照上述方法移動圖像的子場，并向等離子體板14的行驅(qū)動器12和列驅(qū)動器13傳送觸發(fā)信號。設(shè)計同步電路15，以同步驅(qū)動器12和13。只是作為例證給出本結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種在包括多個基本單元的等離子體顯示板上顯示視頻圖像的方法，其中，通過在被稱為時間積分窗口的時間段上的時間積分來獲得灰度級，所述時間積分窗口包括多個子場(SF1到SF9)，在子場期間，每個所述基本單元或者處于導(dǎo)通狀態(tài)，或者處于關(guān)斷狀態(tài)，其特征在于所述方法包括以下步驟針對每幅要顯示的視頻圖像(I)，估計所述要顯示的圖像相對于先前視頻圖像(I-1)的運動，從而為要顯示的視頻圖像的每個象素產(chǎn)生運動向量；定義位于時間積分窗口內(nèi)的參考時刻；針對要顯示的視頻圖像的每個象素，相對于參考時刻移動子場，從而第一子場(SF1)和最后一個子場(SF9)之間的移動幾乎等于相關(guān)運動矢量的幅度，每個子場的移動幅度依賴于其相對于時間積分窗口中的參考時刻的時間位置，以及依賴于相關(guān)運動矢量的方向。
2.按照權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于參考子場(SF6)與參考時刻相一致，參考子場不同于所述多個子場中的第一子場(SF1)或最后一個子場(SF9)。
3.按照權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于以相關(guān)運動矢量的方向移動時間積分窗口中參考時刻之后的子場(SF7到SF9)，而以相反的方向移動時間積分窗口中參考時刻之前的子場(SF1到SF5)，以及其中，由以下公式給出子場的移動幅度ΔX(SFn)=MN*VX]]>以及ΔY(SFn)=MN*VY,]]>其中SFn代表要移動的子場；△X(SFn)代表子場SFn沿X軸的移動；△Y，(SFn)代表子場SFn沿Y軸的移動；M代表子場SFn的重心的時間位置與參考時刻之間的差；N代表視頻圖像的時間積分窗口的持續(xù)時間，其中N＞M；以及VX和VY分別代表所述運動矢量沿X軸和沿Y軸的分量。
4.按照權(quán)利要求2所述的顯示方法，其特征在于參考子場(SF6)接近時間積分窗口的中間。
5.一種等離子體顯示板，其特征在于所述等離子體顯示板包括用于實現(xiàn)權(quán)利要求1到4之一所述的顯示方法的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在等離子體顯示板上顯示視頻圖像的方法。本發(fā)明具體應(yīng)用于包括基本單元的矩陣的等離子體顯示板(PDP)，其中所述基本單元可以處于導(dǎo)通狀態(tài)或者處于關(guān)斷狀態(tài)。按照本發(fā)明，為了獲得假輪廓運動補償，在時間積分窗口中定義參考時刻，并針對此參考時刻，移動時間積分窗口的子場。以運動的方向移動時間積分窗口中跟隨參考時刻的子場(SF7到SF9)，而以相反的方向移動其他子場(SF1到SF5)。
文檔編號G09G3/28GK1488130SQ028039
公開日2004年4月7日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月31日
發(fā)明者喬納森·凱瓦克, 喬納森 凱瓦克, 杜瓦揚, 迪迪?！ざ磐邠P, 許波, 貝特朗·許波 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司