專利名稱：用于在顯示設(shè)備中將亮度值編碼成子場碼字的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字。其可以應(yīng)用于采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)和子場來顯示視頻圖像的每一個顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
采用PWM技術(shù)的顯示器的子場編碼部分是該顯示設(shè)備的最重要部分之一，這是因為該編碼負責灰度描繪(線性和噪聲抖動等級)和運動再現(xiàn)(偽輪廓等級)。
子場編碼的目標是利用子場數(shù)據(jù)來填充子場存儲器。像素的子場數(shù)據(jù)是碼字，其中每一比特代表在子場期間該像素的狀態(tài)，“ON”或“OFF”。將在下一幀期間，逐子場地讀取該子場存儲器，而子場存儲器是逐像素地寫入的。這一信息直接用來控制顯示設(shè)備。
如圖1所示，通常在去γ函數(shù)之后執(zhí)行子場編碼步驟。首先將去γ函數(shù)應(yīng)用于輸入亮度值。然后在子場編碼步驟將這些值編碼成子場碼字。最后，在子場編碼步驟之前執(zhí)行抖動步驟。然后在子場存儲器中存儲子場碼字。
在標準方法中，通過使用簡單的查找表來實現(xiàn)編碼步驟。子場碼字與每一個亮度值相關(guān)聯(lián)。當使用這種簡單方法時，根本無法或無法以簡單的方式來解決一些問題。這是行負載效應(yīng)(line load effect)問題的情況，其中，針對給定亮度值，由當前像素發(fā)出的光會根據(jù)該當前像素所屬的像素行的負載而變化。無法用標準方法來解決這一問題。對于當在顯示設(shè)備中控制平均功率等級時的線性問題，這也一樣無法解決。
圖2和3示出了行負載效應(yīng)。圖2示出要由顯示設(shè)備顯示的測試圖像遭受行負載效應(yīng)問題。第一行和最末行在一半像素上是黑色，而在另一半上是白色。中間行是白色。圖3示出由顯示設(shè)備顯示的圖像。行負載效應(yīng)在中間行上明顯可見?？梢匀缦陆忉屵@一效應(yīng)當在整行上使用子場時，相比于沒有使用子場的行上的子場亮度，該子場的亮度降低了20％。作為示例給出值20％。因此，中間行像素的亮度值是255·(1-(1-？×0.20)＝229，5，而其它行的白色像素具有的亮度為255·(1-(1-1)×0.20)＝255。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種子場編碼方法，可以簡單方式解決任何亮度問題，特別是行負載效應(yīng)問題。
因此，本發(fā)明涉及一種方法，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字，其中子場碼字的每一比特具有狀態(tài)“ON”或“OFF”，并且當其狀態(tài)為“ON”時，在被稱作子場的自身周期期間產(chǎn)生光發(fā)射，由像素的子場碼字針對像素發(fā)射的光，代表所述像素的亮度值和與形成圖像幀的子場碼字的比特相關(guān)聯(lián)的子場的總持續(xù)時間。每一子場具有與其持續(xù)時間成比例的權(quán)重。根據(jù)本發(fā)明，按照對應(yīng)子場權(quán)重的降序，從與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特到與具有最低權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，遞歸地計算每一子場碼字比特，。
更具體地，如下計算當前像素的子場碼字的每一比特-對于與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，如果當前像素的亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，以及-對于子場碼字的每一在后比特，計算要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值，如果剩余亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”。
與比特相關(guān)聯(lián)的閾值等于子場的權(quán)重之和，所述子場具有比與所述比特相對應(yīng)的子場權(quán)重加1更低的權(quán)重。
在特定實施例中，作為當前像素所屬的、顯示設(shè)備的行的像素狀態(tài)的函數(shù)，計算要由當前像素的比特進行編碼的剩余亮度值。
例如，如下計算要由當前像素子場碼字的當前比特進行編碼的剩余亮度值-針對稱作在前子場的子場，計算在當前像素所屬像素行中，具有與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的、處于“ON”狀態(tài)的比特的像素數(shù)目，其中，所述在前子場是緊接在與所述當前比特相關(guān)聯(lián)的子場之前計算的；-根據(jù)所述像素數(shù)目，估計針對所述子場的子場亮度值，以及-從要由與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的比特和子場碼字的在后比特進行編碼的亮度值中，減去所述子場亮度值。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字，其中子場碼字的每一比特具有狀態(tài)“ON”或“OFF”，并且當其狀態(tài)為“ON”時，在稱作子場的自身周期期間產(chǎn)生光發(fā)射，由像素的子場碼字針對像素發(fā)射的光，代表所述像素的亮度值和與形成圖像幀的子場碼字的比特相關(guān)聯(lián)的子場的總持續(xù)時間。每一子場具有與其持續(xù)時間成比例的權(quán)重。根據(jù)本發(fā)明，本設(shè)備按照對應(yīng)子場權(quán)重的降序，從與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特到與具有最低權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，遞歸地計算每一子場碼字比特，。
為計算當前像素的子場碼字的每一比特，本設(shè)備包括-比較器電路，如果當前像素的亮度值等于或大于與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，并且如果要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，以及-計算電路，針對在與最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特之后的每一子場碼字比特，計算要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值。
本設(shè)備還包括控制器，用于輸出與子場碼字的不同比特相關(guān)聯(lián)的閾值。與比特相關(guān)聯(lián)的閾值有利地等于子場碼字的權(quán)重之和，其中子場具有比與所述比特相對應(yīng)的子場權(quán)重加1更低的權(quán)重。
在優(yōu)選實施例中，計算電路計算要由當前像素的比特進行編碼的剩余亮度值，作為當前像素所屬的、顯示設(shè)備的行的像素狀態(tài)的函數(shù)。在這種情況下，為計算要由當前像素的子場碼字的當前比特進行編碼的剩余亮度值，計算電路包括-計算裝置，用于針對被稱作在前子場的子場，計算在當前像素所屬像素行中，具有與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的、處于“ON”狀態(tài)的比特的像素數(shù)目，其中，緊接在與所述當前比特相關(guān)聯(lián)的子場之前計算所述在前子場；-估計裝置，用于根據(jù)所述像素數(shù)目，估計針對所述子場的子場亮度值，以及-減去裝置，用于從要由與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的比特和子場碼字的在后比特進行編碼的亮度值中，減去所述子場亮度值。
本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的編碼設(shè)備的PWM顯示設(shè)備。


本發(fā)明的范例實施例在圖中示出，并在以下描述中詳細解釋。在圖中圖1是示出了應(yīng)用于像素亮度值以便將其轉(zhuǎn)換成子場碼字的步驟的示意圖，圖2是要用本發(fā)明方法編碼的測試圖像，圖3示出了針對圖2測試圖像的行負載效應(yīng)，圖4是實現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備的示意方框圖，圖5是實現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備的更詳細的示意方框圖，圖6是用于產(chǎn)生子場碼字的最高比特的、圖5設(shè)備的第一部分的示意圖，以及圖7是用于產(chǎn)生子場碼字的其它比特的、圖5設(shè)備的第二部分的示意圖。
具體實施例方式
雖然參考了在顯示一些圖像時遭遇行負載效應(yīng)問題的顯示設(shè)備，來描述本發(fā)明，但是本發(fā)明可以用于補償任何可以估計的亮度問題。
遞歸編碼的總體思想是逐子場地相繼(one subfield after the other)編碼子場，以便能夠利用其它子場來補償出現(xiàn)在一個子場上的問題。更具體地，相繼地遞歸計算子場碼字比特，從而可以由子場碼字的在后比特來補償由子場碼字比特產(chǎn)生的光發(fā)射或亮度中的缺陷(例如，行負載和/或線性)。在特定實施例中，將按照對應(yīng)子場權(quán)重的降序，從與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的最高比特(MSB)到從與具有最低權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的最低比特(LSB)，遞歸地計算每一個子場碼字的比特。
根據(jù)本發(fā)明，如果當前像素的亮度值等于或大于與當前像素的MSB(或?qū)?yīng)的子場)相關(guān)聯(lián)的閾值，則向該MSB分配狀態(tài)“1”(＝“ON”)。對于在后的每一比特，計算要由所述比特和在后比特進行編碼的剩余亮度值，并且，如果剩余亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“1”。
將利用以下子場權(quán)重和對應(yīng)的切換值(switching value)來描述示例

例如，當前子場SFi的(或子場碼字比特的)切換值SVi是在所述當前子場之前的子場的權(quán)重Wi之和加1SVi=(Σj=1i-1Wj)+1]]>可以如下計算要由當前像素的子場碼字的當前比特進行編碼的剩余亮度值-估計由當前比特之前的比特產(chǎn)生的亮度，以及-從要由當前比特之前的比特和所述在前比特之后的比特進行編碼的亮度值中，減去所述亮度值。
因為子場碼字的每一比特參考視頻幀的多個子場中的特定子場，所以在以下說明中，將無區(qū)別地使用表達“比特亮度”或“子場亮度”。根據(jù)在當前像素所屬的像素行中、具有狀態(tài)“1”的在前比特的像素的數(shù)目，來計算針對當前像素的比特亮度。
如上所述，子場亮度會根據(jù)要顯示的像素行的行負載(所述像素行中處于狀態(tài)“ON”的像素的數(shù)目)而變化。所以，只要所有需要的信息已知，就可以估計子場亮度?？梢栽趫D像加載的最后估計子場亮度，但是，為了限制時間延遲，通常最遲在每一行之后估計。對于像素上的子場亮度只是像素本身的函數(shù)并可以直接估計像素亮度的理想的顯示器來說，對于圖像的所有像素，子場亮度大致相同。對于行上的亮度依賴于該行上的負載分布(例如，行負載消息)的顯示器，只有在已針對整行對子場編碼時，才能估計子場亮度。
根據(jù)本發(fā)明，以新的方式處理行負載效應(yīng)問題。通常，將行負載效應(yīng)看作行上的亮度損失。盡管如此，相比于沒有使用子場的行上的子場亮度，當在整行上使用子場時該子場的亮度降低了20％，與相比于在整行上使用子場時的子場亮度，當沒有在行上使用子場時該子場亮度增加了25％，這兩種說法是等同的。參考亮度不同，但是效果是相同的。因此，在圖2和3中，第一和最末行的像素亮度值是255·(1+(1-？×0.25)＝287，而中間行的白色像素具有亮度255·(1-(1-1)×0.20)＝255。
必須注意，因為估計每一子場的亮度，所以本發(fā)明還可以補償由APL控制引起的線性問題。
通過使用上述表中所給的子場權(quán)重和切換值，將更好地解釋本發(fā)明方法。
逐行和逐子場地執(zhí)行遞歸編碼方法。目標是針對每一個像素值，確定合適的子場碼字。在本方法的開始，所有像素值的子場碼字可以如下表示XXXXXXXXXX。
第一行白色像素的亮度值(要編碼的值255)編碼為XXXXXXXXXX；第一行黑色像素的亮度值(要編碼的值0)編碼為XXXXXXXXXX；
中間行像素的亮度值(要編碼的值255)編碼為XXXXXXXXXX；最末行白色像素的亮度值(要編碼的值255)編碼為XXXXXXXXXX；最末行黑色像素的亮度值(要編碼的值0)編碼為XXXXXXXXXX；根據(jù)本發(fā)明，針對圖像的所有像素，確定與最高子場(第十子場)相對應(yīng)的子場碼字比特。在第一行上，在第一遞歸步驟(與第十子場有關(guān)的比特的編碼)期間，因為255≥176(第十子場的切換值)，所以具有原始亮度值255的白色像素將使用子場10。因此，它們的子場碼字將是XXXXXXXXX1類型。因為0＜176，所以黑色像素將不使用該子場，它們的子場碼字將是XXXXXXXXX0類型。
一旦確定了該行的這個子場碼比特，就可以估計該行負載和有效亮度。在圖2的示例中，因為一半像素是白色并且使用該子場，而另一半是黑色并且不使用該子場，所以對于該子場，該行的負載等于。該子場將比期望的更亮，它在該行上的亮度將等于80·(1+(1-？×0.25)＝90。對于使用了該子場的像素，減去該子場亮度，得到要編碼的亮度值。因此，在對第一行的第一遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXXXXXXX1；要編碼的剩余值是165；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXXXXXXX0；要編碼的剩余值是0；針對第一行，執(zhí)行與第九子場(最高剩余子場)的編碼相對應(yīng)的第二遞歸步驟?，F(xiàn)在，白色像素具有亮度值165，因為165≥117，所以它們將使用第九子場。因為0＜117，所以黑色像素將不使用第九子場。對于該子場，該行的負載等于。對于第一行，第九子場的有效亮度等于59·(1+(1-？×0.25)＝66。所以，在第一行上的第二遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXXXXXX11；要編碼的剩余值是99；
第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXXXXXX00；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第八子場的編碼相對應(yīng)的第三遞歸步驟。因為99≥75，所以白色像素將使用第八子場。對于第一行，該子場的有效亮度等于42·(1+(1-？×0.25)＝47。所以，在第一行上的第三遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXXXXX111；要編碼的剩余值是52；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXXXXX000；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第七子場的編碼相對應(yīng)的第四遞歸步驟。因為52≥46，所以白色像素將使用第七子場。對于第一行，該子場的有效亮度等于29·(1+(1-？×0.25)＝33。所以，在第一行上的第四遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXXXX1111；要編碼的剩余值是19；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXXXX0000；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第六子場的編碼相對應(yīng)的第五遞歸步驟。因為19＜27，所以白色像素將不使用第六子場。所以，對于該子場，該行的負載將等于0。因此，對于第一行，該子場的有效亮度等于19·(1+(1-0)×0.25)＝24。所以，在第一行上的第五遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXXX01111；要編碼的剩余值是19；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXXX00000；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第五子場的編碼相對應(yīng)的第六遞歸步驟。因為19≥15，所以白色像素將使用第五子場。對于第一行，該子場的有效亮度等于12·(1+(1-？×0.25)＝14。所以，在第一行上的第六遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXXX101111；要編碼的剩余值是5；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXXX000000；要編碼的剩余值是0；因為第一行的最高剩余值(5，針對白色像素的剩余值)小于其切換值(8)，所以第一行將不使用第四子場。所以在第七遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XXX0101111；要編碼的剩余值是5；第一行黑色像素的亮度值編碼為XXX0000000；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第三子場的編碼相對應(yīng)的第八遞歸步驟。因為5≥4，所以白色像素將使用第三子場。對于第一行，該子場的有效亮度等于4·(1+(1-？×0.25)＝4。所以，在第八遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為XX10101111；要編碼的剩余值是1；第一行黑色像素的亮度值編碼為XX00000000；要編碼的剩余值是0；然后針對第一行，執(zhí)行與第二子場的編碼相對應(yīng)的第九遞歸步驟。白色像素將不使用第二子場。對于第一行，該子場的有效亮度等于2·(1+(1-0)×0.25)＝2。所以，在第九遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為X010101111；要編碼的剩余值是1；第一行黑色像素的亮度值編碼為X000000000；要編碼的剩余值是0；最后，執(zhí)行與第一子場的編碼相對應(yīng)的第十遞歸步驟。因為1≥1，所以白色像素將使用第一子場。所以，在第十遞歸步驟的最后，有第一行白色像素的亮度值編碼為1010101111；第一行黑色像素的亮度值編碼為0000000000；
按照針對第一行所定義的方法，來編碼與第一行相同的其它行的白色像素和黑色像素的亮度值。
對于中間行，如下執(zhí)行與第十子場的編碼相對應(yīng)的第一遞歸步驟。因為255≥176，所以這些像素(所有都是白色)使用第十子場。因為該行的所有像素都使用該子場，所以對于該子場，該行的負載等于1。所以，對于中間行，該子場的亮度等于期望值80·(1+(1-1)×0.25)＝80。所以在第一遞歸步驟的最后，有中間行像素的亮度值編碼為XXXXXXXXX1；要編碼的剩余值是175；在中間行的第二遞歸步驟(第九子場的編碼)的最后，因為175≥117，有中間行像素的亮度值編碼為XXXXXXXX11；要編碼的剩余值是116；在中間行的第三遞歸步驟(第八子場的編碼)的最后，因為116≥75，有中間行像素的亮度值編碼為XXXXXXX111；要編碼的剩余值是74；在中間行的第四遞歸步驟(第七子場的編碼)的最后，因為74≥46，有中間行像素的亮度值編碼為XXXXXX1111；要編碼的剩余值是45；在中間行的第五遞歸步驟(第六子場的編碼)的最后，因為45≥27，有中間行像素的亮度值編碼為XXXXX11111；要編碼的剩余值是26；在中間行的第六遞歸步驟(第五子場的編碼)的最后，因為26≥15，有中間行像素的亮度值編碼為XXXX111111；要編碼的剩余值是14；在中間行的第七遞歸步驟(第四子場的編碼)的最后，因為14≥8，有中間行像素的亮度值編碼為XXX1111111；要編碼的剩余值是7；在中間行的第八遞歸步驟(第三子場的編碼)的最后，因為7≥4，有中間行像素的亮度值編碼為XX11111111；要編碼的剩余值是3；在中間行的第九遞歸步驟(第二子場的編碼)的最后，因為3≥2，有中間行像素的亮度值編碼為X111111111；要編碼的剩余值是1；在中間行的第十遞歸步驟(第一子場的編碼)的最后，因為1≥1，有中間行像素的亮度值編碼為1111111111。
最終，對于整個圖像，得到第一行白色像素的亮度值編碼為1010101111第一行黑色像素的亮度值編碼為0000000000中間行像素的亮度值編碼為1111111111最末行白色像素的亮度值編碼為1010101111最末行黑色像素的亮度值編碼為0000000000可以檢查采用本編碼，負載效應(yīng)不可見。在第一和最末行，白色像素具有子場權(quán)重和227。但是在這些行上，所使用的子場具有50％的負載，因此，亮度等于227·(1+(1-？×0.25)＝255。在中間行上，白色像素具有子場權(quán)重和255。但是因為在中間行上，所用的子場具有100％的負載，所以亮度等于期望亮度(255)。因此，行負載將不可見。
圖4示出了用于實現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備。該設(shè)備包括遞歸編碼電路10和用于控制所述電路的控制器11。遞歸編碼電路10接收來自去γ電路12的視頻，并向子場存儲器13輸出子場碼字SF[15∶0]。在圖4的示例中，電路10還將抖動函數(shù)應(yīng)用于來自去γ電路12的數(shù)據(jù)。
圖5給出了遞歸編碼電路10的示意圖。它包括n個編碼塊，每一子場一個(n是子場數(shù)目)。在以下描述中，將每一個子場表示為SFi，i是子場數(shù)目。SFn指定具有最高權(quán)重的子場(也表示為最高子場)，SFi指定具有最低權(quán)重的子場(也表示為最低子場)。每一個編碼塊接收來自控制器11的、與其編碼的子場相關(guān)聯(lián)的切換值SVi，以及來自在前編碼塊或去γ電路的亮度值，并輸出與子場SFi相對應(yīng)的子場碼比特Bi以及要由在后編碼塊進行編碼的剩余亮度值RVi。在子場存儲器13中存儲子場碼比特Bi。
更具體地，與子場SFn相關(guān)聯(lián)的編碼塊接收來自去γ電路12的亮度值和來自控制器11的子場SFn的切換值，并輸出子場碼比特Bn和要由在后編碼塊進行編碼的剩余亮度值RVn。與子場SFi，i∈[2…n-1]，相關(guān)聯(lián)的編碼塊接收剩余亮度值RVi和來自控制器11的關(guān)聯(lián)切換值SVi，并輸出子場碼比特Bi以及要由在后編碼塊進行編碼的剩余亮度值RVi。與子場SFi相關(guān)聯(lián)的最末編碼塊接收剩余亮度值RV2和切換值SV1，并輸出子場碼比特Bi。
圖6示出與子場SFi，i∈[2…n-1]，相關(guān)聯(lián)的編碼塊的可能示意圖。其包括-行存儲器20i，用于存儲針對子場SFn的、來自去γ電路12的像素行的亮度值，以及針對子場SFi，i∈[2…n-1]，的剩余值RVi；-抖動塊21i，用于將抖動函數(shù)應(yīng)用于所述亮度值或剩余值RVi；-比較電路22i，用于將經(jīng)抖動的亮度值與切換值SVi相比較，并且在所述經(jīng)抖動的亮度值等于或大于SVi時，輸出比特Bi為“1”，比特Bi是存儲在子場存儲器13中的子場碼比特；-負載估計電路23i，用于計算針對子場SFi，所述行的負載Loadi；-亮度估計電路24i，用于根據(jù)負載值Loadi，針對所述像素行，估計子場SFi的有效亮度Li；-一比特行存儲器25i，用于將比特Bi延遲一個行周期，所述被延遲的比特表示為B’i；-電路26i，用于將比特B’i和有效亮度Li相乘；-電路27i，用于從行存儲器20i所存的亮度值中，減去乘法電路26i的輸出值，結(jié)果值是要由在后編碼塊編碼的剩余值。
圖7示出與子場SF1相關(guān)聯(lián)的編碼塊的可能示意圖。其包括-抖動塊211，用于將抖動函數(shù)應(yīng)用于剩余值RV2，以及-比較電路221，用于將經(jīng)抖動的亮度值與切換值SV1相比較，并在所述經(jīng)抖動的亮度值等于或大于SV1時，輸出比特B1為“1”，比特B1是存儲在子場存儲器13中的子場碼比特。
所有的這些電路圖只是作為實現(xiàn)示例給出。可以將設(shè)備的不同行存儲器組合在單個存儲器中。設(shè)備也可以不包括抖動電路。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字，其中所述子場碼字的每一個比特具有狀態(tài)“ON”或“OFF”，并且當其狀態(tài)為“ON”時，在被稱作子場的自身周期期間產(chǎn)生光發(fā)射，由像素的子場碼字針對像素發(fā)射的光表示所述像素的亮度值和與形成圖像幀的子場碼字的比特相關(guān)聯(lián)的子場的總持續(xù)時間，每一個子場具有與其持續(xù)時間成比例的權(quán)重，其中，從與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特到與具有最低權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，來相繼地遞歸計算每一子場碼字比特，所述方法的特征在于，按照以下方式計算當前像素的子場碼字的每一比特-對于與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，如果當前像素的亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，以及-對于子場碼字的每一個在后比特，計算要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值，并且如果所述剩余亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，與比特相關(guān)聯(lián)的閾值(SVi)等于子場的權(quán)重之和，所述子場具有比與所述比特相對應(yīng)的子場的權(quán)重加1更低的權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，作為當前像素所屬的顯示設(shè)備的行的像素的狀態(tài)的函數(shù)，計算要由當前像素的比特進行編碼的剩余亮度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下方式計算要由當前像素的子場碼字的當前比特進行編碼的剩余亮度值-針對被稱作在前子場的子場，計算在當前像素所屬的像素行中，具有與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的、處于“ON”狀態(tài)的比特的像素數(shù)目，其中，所述在前子場是緊接在與所述當前比特相關(guān)聯(lián)的子場之前計算的；-根據(jù)所述像素的數(shù)目，針對所述子場估計子場亮度值，以及-從要由與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的比特和子場碼字的在后比特進行編碼的亮度值中，減去所述子場亮度值。
5.一種設(shè)備，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字，其中子場碼字的每一比特具有狀態(tài)“ON”或“OFF”，并且當其狀態(tài)為“ON”時，在被稱作子場的自身周期期間產(chǎn)生光發(fā)射，由像素的子場碼字針對像素發(fā)射的光表示所述像素的亮度值和與形成圖像幀的子場碼字的比特相關(guān)聯(lián)的子場的總持續(xù)時間，每一子場具有與其持續(xù)時間成比例的權(quán)重，其中從與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特到與具有最低權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特，相繼地遞歸計算每一子場碼字比特，所述設(shè)備的特征在于，為了計算當前像素的子場碼字的每一比特，所述設(shè)備包括-比較器電路(22i)，如果當前像素的亮度值等于或大于與具有最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，并且如果要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值等于或大于與所述比特相關(guān)聯(lián)的閾值，則向所述比特分配狀態(tài)“ON”，以及-計算電路(23i，24i，25i，26i，27i)，針對在與最高權(quán)重的子場相關(guān)聯(lián)的比特之后的每一子場碼字比特，計算要由所述比特和子場碼字的在后比特進行編碼的剩余亮度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括控制器(11)，用于輸出與子場碼字的不同比特相關(guān)聯(lián)的閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其中，與比特相關(guān)聯(lián)的閾值(SVi)等于子場碼字的權(quán)重之和，所述子場具有比與所述比特相對應(yīng)的子場的權(quán)重加1更低的權(quán)重。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7之一所述的設(shè)備，其中，作為當前像素所屬的顯示設(shè)備的行的像素的狀態(tài)的函數(shù)，所述計算電路(23i，24i，25i，26i，27i)計算要由當前像素的比特進行編碼的剩余亮度值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，為了計算要由當前像素的子場碼字的當前比特進行編碼的剩余亮度值，所述計算電路包括-計算裝置(23i)，用于針對被稱作在前子場的子場，計算在當前像素所屬像素行中，具有與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的、處于“ON”狀態(tài)的比特的像素數(shù)目，其中，所述在前子場是緊接在與所述當前比特相關(guān)聯(lián)的子場之前計算的；-估計裝置(24i)，用于根據(jù)所述像素數(shù)目，估計所述子場的子場亮度值，以及-減去裝置(27i)，用于從要由與所述在前子場相關(guān)聯(lián)的比特和子場碼字的在后比特進行編碼的亮度值中，減去所述子場亮度值。
10.一種顯示設(shè)備，其中包括根據(jù)權(quán)利要求5到9之一所述的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，用于在顯示設(shè)備中將圖像像素的亮度值編碼成子場碼字。其可以應(yīng)用于采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)和子場來顯示視頻圖像的每一種顯示設(shè)備。本發(fā)明可以用來補償任何可以估計的亮度問題。遞歸編碼的總體思想是逐子場地相繼編碼子場，以便能夠利用其它子場來補償發(fā)生在一個子場上的問題。更具體地，相繼地遞歸計算子場碼字的比特，從而可以由子場碼字的在后比特來補償由子場碼字的比特產(chǎn)生的光發(fā)射或亮度中的缺陷(例如，行負載和/或線性)。
文檔編號H04N5/14GK1937712SQ20061015432
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者塞德里克·泰博, 卡洛斯·科雷亞, 塞巴斯蒂安·魏特布魯赫 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司