專利名稱：減少色序顯示系統(tǒng)中的圖像人造痕跡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及投影顯示技術。
背景技術：
投影顯示技術通過投射對應于圖像的色彩通道的光來顯示圖像。常用的投影設備 是微鏡顯示設備，其通過使微鏡傾斜以將光投射到顯示器(以顯示像素)或者使光偏轉(zhuǎn)遠 離顯示器(以不顯示像素)，由此顯示圖像的像素。根據(jù)脈沖寬度調(diào)制方案使用得自圖像的 位平面數(shù)據(jù)的數(shù)字控制信號來使鏡傾斜。使鏡打開和關閉的時間量控制用于給定像素和給 定色彩的亮度。傳統(tǒng)的微鏡顯示器是色序式的，即，其順序投射對應于圖像的色彩通道(例 如，紅色、綠色、藍色)的光。例如，微鏡顯示設備可以對于紅色通道的每個數(shù)據(jù)位調(diào)節(jié)鏡并 且投射紅色光，隨后對于綠色通道的每個數(shù)據(jù)位調(diào)節(jié)鏡并且投射綠色光，并且隨后對于藍 色通道的每個數(shù)據(jù)位調(diào)節(jié)鏡并且投射藍色光。傳統(tǒng)的微鏡顯示器和其他投影設備可能具有諸如色亂、運動輪廓、靜態(tài)輪廓和抖 動的人造痕跡。色亂最常見地出現(xiàn)在圖像中的高對比度的區(qū)域中，例如，圖像的黑暗和明亮 區(qū)域之間的邊界。當觀察者使其眼睛迅速地從左向右橫跨顯示屏幕移動時，或者當明亮和 黑暗區(qū)域在顯示屏幕上移動時，觀察者可能觀察到圖像中的彩虹陰影。該彩虹是觀察者的 視網(wǎng)膜處理單獨的紅、綠和藍光脈沖的方式的結(jié)果。運動輪廓最常見地出現(xiàn)在具有層次漸變的色彩的物體(例如，人臉)相對于圖像 的背景移動時，或者出現(xiàn)在觀察者的眼睛橫跨顯示具有層次漸變的色彩的物體的屏幕移動 時。屏幕上的運動可能使觀察者觀察到圖像中不存在的更暗或更亮的陰影。該陰影是由根 據(jù)脈沖寬度調(diào)制方案產(chǎn)生的光的圖案導致的。靜態(tài)輪廓出現(xiàn)在圖像中像素的像素數(shù)據(jù)不具有足以表示圖像中色彩漸變中的所 有色彩的位寬(即，沒有包括足夠的位)時。當其出現(xiàn)時，觀察者在不應是邊緣的位置看到 圖像中的邊緣。傳統(tǒng)系統(tǒng)通過向圖像的幀序列應用圖案抖動序列來減少靜態(tài)輪廓。然而， 例如，由于抖動速度對于給定的屏幕響應時間不夠快，或者由于正在抖動的一個或更多個 像素的亮度值的可視的差異，因此當應用于圖像像素的圖案抖動很明顯的時候，可能出現(xiàn) 抖動。使抖動位寬和其上應用了模式序列的幀的數(shù)量增加將減少靜態(tài)輪廓，但是增加了抖 動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了與色序顯示系統(tǒng)中的子幀之間的抖動和像素數(shù)據(jù)分組相關的技術。通常，本發(fā)明所描述的主題的一個方面可以被實施為一種用于在顯示系統(tǒng)上顯示 數(shù)字圖像的幀的方法，包括如下動作接收用于幀的幀數(shù)據(jù)；確定用于幀的兩個或更多個 抖動模式；將每個抖動模式應用于幀數(shù)據(jù)，得到抖動子幀序列；以及通過順序顯示經(jīng)抖動 的子幀而非幀來顯示幀。其他實現(xiàn)方案包括相應的系統(tǒng)、裝置、計算機程序產(chǎn)品和計算機存 儲介質(zhì)。
這些和其他實現(xiàn)方案可以可選地包括一個或更多個如下特征。確定用于每個幀的 抖動模式可以包括，獲得與用于幀的幀計數(shù)和用于每個經(jīng)抖動的子幀的子幀計數(shù)相對應的 抖動模式。每個抖動模式可以是從抖動排序表格生成的一系列時間和空間恒定的抖動模式 中的一個。每個經(jīng)抖動的子幀可以被表示為用于子幀中的每個相應像素以及多個色彩通道 中的相應色彩通道的相應像素數(shù)據(jù)。順序顯示經(jīng)抖動的子幀可以包括，針對每個相應像素執(zhí)行如下步驟將用于像素 和每個相應色彩通道的像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組，以及根據(jù)用于像素數(shù)據(jù)的子 組的序列來顯示像素，其中每對用于色彩通道的子組被隔開上述序列中的至少一個用于另 一色彩通道的子組。用于每個相應像素和每個相應色彩通道的像素數(shù)據(jù)可以包括初始的多個位，每個 位具有值和權重，并且將用于每個色彩通道的像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組可以包 括生成對應于初始的多個位的經(jīng)修改的多個位，其中初始的多個位中的一個或更多個父 位(parentbit)由對應于父位的多個子位替換，其中每個子位具有等于父位的值的值以及 與父位的權重成比例的劃分權重，并且其中對應于父位的子位的劃分權重合計為父位的權 重；以及，根據(jù)經(jīng)修改的多個位以及用于經(jīng)修改的多個位的順序來顯示像素。色彩查找表格可以用于在確定用于每個子幀的相應抖動模式之前確定用于幀中 的像素的色彩值。通常，本發(fā)明的另一方面可以被實施為一種用于在顯示系統(tǒng)上顯示數(shù)字圖像的幀 的像素的方法，包括如下動作接收用于像素和多個色彩通道中的每個相應色彩通道的像 素數(shù)據(jù)，其中用于每個像素的數(shù)據(jù)包括多個位并且其中多個位中的每個位具有權重；將用 于每個色彩通道的像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組；以及根據(jù)用于像素數(shù)據(jù)子組的序 列來顯示像素，其中每對用于色彩通道的子組被隔開序列中的至少一個用于另一色彩通道 的子組。其他實現(xiàn)方案包括相應的系統(tǒng)、裝置、計算機程序產(chǎn)品和計算機存儲介質(zhì)。這些和其他實現(xiàn)方案可以可選地包括一個或更多個如下特征。顯示像素可以進一 步包括，生成用于幀的子幀的序列，以及根據(jù)子幀的序列來顯示像素。通常，本發(fā)明所描述的主題的另一方面可以被實施為一種用于在顯示系統(tǒng)上顯示 數(shù)字圖像的幀的像素的方法，包括如下動作接收用于像素和色彩通道的像素數(shù)據(jù)，其中像 素數(shù)據(jù)包括初始的多個位，每個位具有值和權重；生成對應于初始的多個位的經(jīng)修改的多 個位，其中初始的多個位中的一個或更多個父位由對應于父位的多個子位替換，其中每個 子位具有等于父位的值的值以及與父位的權重成比例的劃分權重，并且其中對應于父位的 所有子位的劃分權重合計為父位的權重；以及，根據(jù)經(jīng)修改的多個位以及用于經(jīng)修改的多 個位的順序來顯示像素。這些和其他實現(xiàn)方案可以可選地包括一個或更多個如下特征。該順序可以通過具 有低于第二閾值的權重的至少一個位將具有高于第一閾值的權重的兩個位隔開。根據(jù)經(jīng)修 改的多個位來顯示像素可以包括，生成用于多個色彩通道中的每個色彩通道的用于像素的 經(jīng)修改的多個位；根據(jù)用于每個經(jīng)修改的多個位的順序?qū)⒚總€經(jīng)修改的多個位中的位分組 為多個位子組，其中每個子組包括一個或更多個位；以及，根據(jù)用于位子組的序列來顯示像 素，其中每對用于色彩通道的子組至少隔開用于序列中的另一色彩通道的子組?？梢詫崿F(xiàn)本發(fā)明的特定實施例以便于實現(xiàn)一個或更多個如下優(yōu)點。可以減少圖像
6中的色亂?？梢詼p少圖像中的運動輪廓。可以減少圖像中的靜態(tài)輪廓。可以減少圖像中的 抖動?？梢詼p少所需用于表示圖像的位平面的數(shù)量。在附圖和下文的描述中闡述了說明書中描述的本發(fā)明的一個或更多個實施例的 細節(jié)。通過描述、附圖和權利要求，本發(fā)明的其他特征、方面和優(yōu)點將變得顯而易見。


圖1示出了減少投影圖像中的人造痕跡的示例性顯示系統(tǒng)。圖2A 2B示出了顯示子幀序列代替顯示圖像的幀如何能夠減少色亂效果的示 例。圖3A 3D示出了顯示子幀序列代替顯示圖像的幀如何能夠通過平均化運動輪廓 人造痕跡而減少運動輪廓的示例。圖4示出了用于紅色通道的抖動處理器的詳細視圖。圖5示出了示例性抖動子處理器。圖6示出了示例性4X4抖動排序表格。圖7示出了可以從抖動排序表格生成的時間和空間恒定抖動模式的示例。圖8示出了針對給定像素生成控制信號的示例性抖動模式生成器。圖9示出了比較器應用的用于確定控制信號的值的示例性邏輯。圖10示出了可以在低位數(shù)據(jù)和子幀計數(shù)均為八位時使用的示例性抖動模式生成
ο圖11示出了 RAM表格(高位)的兩個示例。圖12示出了用于圖10中示出的兩個乘法器中的每個乘法器的示例性優(yōu)化。圖13示出了用于圖像的每個色彩通道的抖動處理器和來自抖動處理器的輸出的 示例。圖14示出了具有由子幀標注的數(shù)據(jù)的示例性幀緩存器。圖15示出了用于通過顯示對應于幀的抖動子幀來顯示數(shù)字圖像的幀的示例性方法。圖16示出了對像素數(shù)據(jù)重新排序和分組以減少色亂效果的示例。圖17示出了根據(jù)圖16中示出的分組而分組的、來自圖8的抖動處理器的輸出的 示例。圖18示出了在對像素數(shù)據(jù)分組之前將像素數(shù)據(jù)的加權位劃分為多個位的示例。圖19示出了根據(jù)圖18中示出的分組對來自紅色、綠色和藍色抖動處理器的輸出 進行分組的示例。圖20示出了用于將像素數(shù)據(jù)分組為子組并且對像素數(shù)據(jù)重新排序的示例性方 法。圖21示出了用于劃分像素數(shù)據(jù)位并且對所述位重新排序的示例性方法。在不同的附圖中相同的參考數(shù)字和附圖標記表示相同的元件。
具體實施例方式圖1示出了減少投影圖像中的人造痕跡(例如，色亂、運動輪廓、靜態(tài)輪廓和抖動)
7的示例性顯示系統(tǒng)100。從視頻數(shù)據(jù)源102接收例如廣播信號的視頻數(shù)據(jù)。例如，視頻數(shù)據(jù) 可以包括對應于Y、Cb和Cr信號的三個八位復合信號。視頻數(shù)據(jù)被處理并且隨后被提供給 色序顯示設備116 (例如，微鏡顯示設備)，其顯示對應于視頻數(shù)據(jù)的圖像。
如下所述，系統(tǒng)100將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由色序顯示設備116使用的位平面數(shù)據(jù)。視 頻數(shù)據(jù)由視頻解碼器104解碼。視頻解碼器104將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為包括多個信號的解碼的 視頻數(shù)據(jù)，一個信號對應于圖像的每個色彩通道。例如，解碼的視頻數(shù)據(jù)可以包括對應于圖 像的紅色、綠色和藍色色彩通道的三個八位信號。解碼視頻數(shù)據(jù)隨后被發(fā)送到視頻數(shù)據(jù)處 理器106。視頻數(shù)據(jù)處理器處理該解碼視頻數(shù)據(jù)并且將各種效果應用于該數(shù)據(jù)，例如，縮放、 色彩管理和梯形畸變效果移除。例如，視頻數(shù)據(jù)處理器的輸出可以是紅色、綠色和藍色數(shù) 據(jù)，每個數(shù)據(jù)具有八至十位的格式。系統(tǒng)隨后使用色彩查找表格108來識別圖像的每個像 素的每個色彩通道的色彩值。例如，色彩查找表格的輸出可以是紅色、綠色和藍色數(shù)據(jù)，每 個數(shù)據(jù)具有十二至十六位的格式。系統(tǒng)隨后將色彩查找表格的輸出發(fā)送到圖像處理器118， 該圖像處理器118包括抖動處理器110、幀緩存器112和脈沖寬度調(diào)制器114。抖動處理器 110生成用于視頻的每個幀以及用于每個色彩通道的兩個、三個或更多個抖動子幀的數(shù)據(jù)。 抖動可以例如通過將格式減少到六至八位，從而減少用于色彩通道數(shù)據(jù)的位數(shù)。抖動數(shù)據(jù) 隨后被存儲在幀緩存器112中并且由脈沖寬度調(diào)制器114處理。脈沖寬度調(diào)制器接收位平 面數(shù)據(jù)、生成脈沖寬度調(diào)制信號(例如，對應于位平面數(shù)據(jù))，并且向色序顯示設備116發(fā)送 信號。在正常顯示幀的時間期間(例如，60赫茲或50赫茲)，色序顯示設備116順序顯示 對應于幀的所有多個抖動子幀。通過增加抖動模式序列中的子幀的數(shù)量來增加抖動速度，由此減少抖動，從而一 系列子幀上的抖動可以導致更平滑的圖像，而不需要使不同的幀作為序列的一部分也被抖 動。顯示子幀序列而非它們對應的幀還增加了將色彩投射到屏幕上的頻率，并且可以幫助 減少色亂效果和運動輪廓。圖2A 2B示出了顯示子幀序列而非顯示圖像的幀如何能夠減少色亂效果的示 例。圖2A示出了在不使用子幀的情況下顯示的圖像中的色亂效果的示例。如圖2A中 所示，順序投射兩個幀，即投射幀A 202，隨后投射幀B 204。通過順序顯示紅色、綠色和藍 色光來投射每個幀。當在圖像的高對比度區(qū)域中存在運動時(例如，當圖像中的白線相對 于黑色背景移動時)，觀察者的視網(wǎng)膜感知到圖像中的高對比度的邊緣處(例如，在圖像中 的白線上)的彩虹陰影206。該彩虹是當投射幀時視網(wǎng)膜處理其接收的紅色、綠色和藍色光 的閃光的方式的結(jié)果。圖2B示出了如何通過分別顯示幀A和幀B 252和254作為子幀序列來減少色亂 效果的示例。每個幀作為三個子幀的序列而被投射，并且每個子幀作為紅色、綠色和藍色光 的序列而被顯示。在子幀期間顯示每個色彩的光的時段是不利用子幀顯示每個幀時的、圖 2A中顯示該色彩的光的時間長度的三分之一。與處理光的較長閃光的情況相比，觀察者的 視網(wǎng)膜能夠更好地處理紅色、綠色和藍色光的較短的閃光。視網(wǎng)膜使光的波長平均，使得在 觀察者感知到彩虹之前，觀察者在該位置感知到圖像中的大的白色部分256。盡管在白色區(qū) 域邊緣可能仍存在小的紅色陰影258和小的藍色陰影260，但是這些陰影比圖2A中示出的 初始彩虹效果小。
圖3A 3D示出了顯示子幀序列而非顯示圖像的幀如何能夠通過使運動輪廓人造 痕跡平均化而減少運動輪廓的示例。圖3A示出了圖像的三個區(qū)域，即圖像中彼此鄰近的區(qū)域A302、區(qū)域B 304和區(qū)域 C 306的亮度。區(qū)域A和C 302和306均具有亮度等級3，而中間的區(qū)域，即區(qū)域B 304具
有亮度等級4。圖3B示出了其中對區(qū)域A、B和C投射光從而使每個區(qū)域?qū)⒕哂羞m當?shù)牧炼绕陂g 的時間。由使用脈沖寬度調(diào)制方案的脈沖寬度調(diào)制器來確定時序。在圖中陰影表示的時段 期間，區(qū)域中的每個像素是“打開”的(即，對于該像素投射光)。即使區(qū)域A和C 302和 306具有僅與其中間的區(qū)域(即區(qū)域B 304)相差一個亮度等級的亮度，但是脈沖寬度調(diào)制 器仍以非常不同的方式在這些區(qū)域中顯示對于像素的光。區(qū)域A和C 302和306中的像素 在時間0至3中是打開的，在此時間期間區(qū)域B 304中的像素是不打開的。區(qū)域B 304中 的像素在時間3至7期間是打開的，在此時間期間區(qū)域A和C 302和306中的像素是不打 開的。如圖3C中所示，該時序差異可能使觀察者看到圖像中的運動輪廓人造痕跡。圖3C示出了圖像中的運動輪廓人造痕跡的示例。圖3C示出了順序顯示的圖像的 兩個幀，即幀A 322和幀B 324。每個幀包括相同的三個區(qū)域，即區(qū)域A 302、區(qū)域B 304和 區(qū)域C 306，但是幀B 324中的區(qū)域已從其在幀A 322中的位置向左移動。隨著幀的顯示， 由于觀察者的眼睛從右向左跟蹤跨越屏幕，此時觀察者將感知到來自幀的沿斜線(即，線 336)表示的平面的光，而非在圖像是靜止的并且區(qū)域未在幀之間平移的情況中觀察者將看 到的來自幀的垂直平面(即，垂直于屏幕)的光。該差異使觀察者感知到觀察者在靜止圖 像中感知不到的移動圖像的現(xiàn)象。在大部分時間，觀察者仍將感知區(qū)域中的像素的正確值。 例如，觀察者將感知到區(qū)域326和328具有亮度值3，并且區(qū)域330具有亮度值4。然而，觀 察者將看到區(qū)域A 302和區(qū)域B 304之間的邊緣處的黑暗陰影332以及區(qū)域B 304和區(qū)域 C 306之間的邊緣處的明亮陰影334。這些陰影是觀察者的眼睛感知正在投射的光的方式 的結(jié)果；例如，在黑暗陰影332處，觀察者將感知不到光(亮度值0)，并且在明亮陰影334 處，觀察者將感知到用于區(qū)域B和C 304和306的光(亮度值7)。盡管圖3C示出了移動的 圖像和其眼睛跟蹤跨越屏幕的觀察者，但是在圖像是靜止的并且在顯示圖像時觀察者使其 眼睛從左向右移動跨越屏幕的情況中仍可能出現(xiàn)相同的效果。圖3D示出了使用子幀(例如，圖像的幀的三個重復的復制)替換圖像的每個幀如 何能夠減少圖像中的運動輪廓人造痕跡的示例。圖3D示出了順序顯示的圖像的三個子幀， 即子幀A 352、子幀B 354和子幀C 356。當觀察者的眼睛從右向左跟蹤跨越屏幕時，與圖3C 中示出的沒有子幀的情況中感知的陰影相似，觀察者仍將看到圖像中的小的黑暗陰影(例 如，區(qū)域A 302和區(qū)域B 304之間的黑暗陰影358和360)。然而，由于圖3D中的每個子幀 的顯示時間是圖3C中示出的幀的顯示時間的一部分，因此(絕對地，并且相對于其周圍的 陰影)減少了每個陰影的量值，并且因此每個陰影對于觀察者的眼睛是不太明顯的。換言 之，平均化了運動輪廓效果。例如，由于觀察者隨時間感知對于子幀B和C 354和356投射 的光而不感知對于子幀A 352投射的光，因此黑暗陰影358具有值6/3 (3/3+3/3+0 = 6/3)。 作為另一示例，由于觀察者隨時間感知子幀A 352和B 354的對于區(qū)域304投射的光，而且 感知區(qū)域302的對于子幀A投射的光，因此黑暗陰影360具有值11/3(3/3+4/3+4/3 = 11/3) (例如，所有子幀A、B和C 352,354和356的對于區(qū)域304投射的光)。明亮陰影(例如區(qū)域304和區(qū)域306的邊緣處的陰影)具有類似較小的量值。因此，顯示多個子幀而非顯示 圖像的幀減少了運動輪廓效果。圖4示出了用于紅色色彩通道的抖動處理器402的詳細視圖。紅色抖動處理器 402 (例如，從色彩查找表格)接收與圖像幀的紅色通道相對應的像素數(shù)據(jù)并且接收用于幀 的幀計數(shù)。幀計數(shù)與應用于圖像幀的抖動模式序列中的位置相對應。紅色抖動處理器402使用許多個(如，三個)抖動子處理器(抖動子處理器A 410、 抖動子處理器B 412和抖動子處理器C 414)來處理當前幀。每個抖動子處理器通過將不 同的抖動模式應用于幀的數(shù)據(jù)從而生成對應于圖像幀的抖動子幀。根據(jù)得自幀計數(shù)的子幀 計數(shù)生成每個抖動模式。例如，當系統(tǒng)執(zhí)行視頻顯示掃描時，紅色抖動處理器402順序處理 幀的每個像素。然而，其他處理器是可能的，例如，并行處理幀的所有像素(或像素的子集) 的處理器。紅色抖動處理器402包括多個抖動子處理器，對于從給定幀生成的每一個子幀使 用一個抖動子處理器。在圖4中，針對每個幀生成三個子幀，并且因此紅色抖動處理器402 包括三個抖動子處理器抖動子處理器A 410、抖動子處理器B 412和抖動子處理器C 414。 每個抖動子處理器獲得用于其對應的子幀的抖動模式并且將該抖動模式應用于幀。每個抖 動子處理器A C可以根據(jù)抖動排序表格和對應于圖像的幀計數(shù)的子幀計數(shù)以及正在生成 用于其的數(shù)據(jù)的子幀，生成不同的抖動模式。例如，在圖4中，通過使幀計數(shù)乘以3(子幀的 數(shù)目)并且取決于正在生成的子幀將0、1或2與結(jié)果相加，從而計算用于每個子幀的子幀 計數(shù)。抖動子處理器A 410生成與抖動排序表格中的用于幀計數(shù)乘以3的條目相對應的抖 動模式，抖動子處理器B 412生成與抖動排序表格中的用于幀計數(shù)乘以3再加1的條目相 對應的抖動模式，并且抖動子處理器C 414生成與抖動排序表格中的用于幀計數(shù)乘以3再 加2的條目相對應的抖動模式。每個抖動子處理器隨后將適當?shù)亩秳幽Ｊ綉糜趲?，獲得 了三個抖動子幀。每個抖動子處理器A C隨后輸出用于其對應的抖動子幀的像素數(shù)據(jù)(RD01、 RD02、RD03)。圖5示出了示例性抖動子處理器A 410。抖動子處理器A 410接收用于圖像的幀 的像素和給定色彩通道的多個輸入，并且對于與圖像幀的抖動子幀相對應的色彩通道生成 像素數(shù)據(jù)。輸入可以包括由高位數(shù)據(jù)504和低位數(shù)據(jù)506(例如，來自諸如色彩查找表格 108的色彩查找表格)組成的紅色抖動數(shù)據(jù)輸入(紅色DDI)、子幀計數(shù)508、水平計數(shù)510 和垂直計數(shù)512。高位數(shù)據(jù)和低位數(shù)據(jù)對應于正在處理的幀中的像素的像素數(shù)據(jù)。高位數(shù) 據(jù)是像素數(shù)據(jù)的高有效位并且在抖動期間將被保存，而低位數(shù)據(jù)是將作為抖動的結(jié)果而被 截去的低有效位。例如，輸入數(shù)據(jù)可以由四位高位數(shù)據(jù)和四位低位數(shù)據(jù)組成，在該情況中， 輸出數(shù)據(jù)將是四位，或者輸入數(shù)據(jù)可以由八位高位數(shù)據(jù)和八位低位數(shù)據(jù)組成，在該情況中， 輸出將是八位。子幀計數(shù)508識別應將哪個抖動模式應用于正在生成的子幀。例如，如上 文參照圖4描述的，可以計算子幀計數(shù)。水平計數(shù)510和垂直計數(shù)512指定了與在正在應 用的抖動模式下正在被處理的當前像素相對應的位置。加法器514將1加到高位數(shù)據(jù)504。在一些實現(xiàn)方案中，由于用于表示高位數(shù)據(jù) 的位數(shù)，加法器514僅在高位數(shù)據(jù)值小于最大可能值時將1加到高位數(shù)據(jù)(例如，15對于4 位，31對于5位等)。
抖動子處理器A 410中的乘法器516接收高位數(shù)據(jù)504和加法器514的輸出。乘 法器516基于其從抖動模式生成器518接收的控制信號(hi_sel)在兩個輸入之間進行選 擇。抖動模式生成器518基于水平計數(shù)510、垂直計數(shù)512、低位數(shù)據(jù)506、子幀計數(shù)508以 及例如圖6中示出的抖動排序表格602的抖動排序表格520，生成控制信號。抖動排序表 格520可以被包括在抖動模式生成器518中或者與抖動模式生成器518分離。抖動模式生 成器518生成與抖動模式中的由水平計數(shù)510和垂直計數(shù)512限定的位置相對應的值(例 如，0或1)，該抖動模式與低位數(shù)據(jù)506、子幀計數(shù)508和抖動排序表格520相對應。抖動模 式生成器518可以僅生成與模式中的由水平計數(shù)510和垂直計數(shù)512限定的位置相對應的 值?？蛇x地，抖動模式生成器518可以獲得完整模式(例如，通過從存儲器中調(diào)取該模式， 或者使用并行處理器生成該模式)并且選擇與模式中的由水平計數(shù)510和垂直計數(shù)512限 定的位置相對應的值。由抖動模式生成器518識別的值(即，控制信號hi_sel)隨后被提供給乘法器。如 果該值是0，則輸出原始高位數(shù)據(jù)作為抖動數(shù)據(jù)輸出(DD0)522。如果該值是1，則輸出從加 法器514接收到的信號作為抖動數(shù)據(jù)輸出522。抖動子處理器的其他實現(xiàn)方案也是可能的。例如，可以從存儲器中存儲的預定抖 動模式的序列中調(diào)取抖動模式，諸如圖7中示出的序列中的一個模式，而非按照需要生成 抖動模式。作為另一示例，盡管圖5示出了抖動子處理器的硬件實現(xiàn)方案，但是抖動子處理 器可選地可以以軟件實現(xiàn)，該軟件使處理器(例如，數(shù)字信號處理器)執(zhí)行與硬件執(zhí)行的動 作相似的動作。圖6示出了示例性4X4抖動排序表格602。表格602的單元中的數(shù)值指示了如何 根據(jù)子幀計數(shù)和子幀的低位數(shù)據(jù)生成抖動模式。一般說來，抖動表格的尺寸與低位數(shù)據(jù)的 位數(shù)相對應并且被選擇為，對于可由低位數(shù)據(jù)中的位數(shù)表示的每個數(shù)值在表格中存在一個 單元。例如，當?shù)臀粩?shù)據(jù)的位數(shù)是4(并且因此低位數(shù)據(jù)可以表示24= 16個不同的數(shù)值) 時，可以使用4X4的表格(具有16個單元)；當?shù)臀粩?shù)據(jù)的位數(shù)是5時，可以使用8X4的 表格；當?shù)臀粩?shù)據(jù)的位數(shù)是6時，可以使用8X8的表格；當?shù)臀粩?shù)據(jù)的位數(shù)是7時，可以使 用16X8的表格；并且當?shù)臀粩?shù)據(jù)的位數(shù)是8時，可以使用16X16的表格。盡管圖6是抖 動排序表格602的一個示例，但是也可以使用其他的抖動排序表格。圖7示出了可以根據(jù)圖6中示出的抖動排序表格602生成的時間和空間恒定的抖 動模式的示例。由于在模式序列上，模式中的每個位置將具有相同次數(shù)的1和相同次數(shù)的 0，因此模式被視為在時間和空間上恒定的。根據(jù)像素數(shù)據(jù)的低位數(shù)據(jù)(LDT)確定每個模式 中包括的1和0的數(shù)量，低位數(shù)據(jù)越高，則模式中的1越多。在一些實現(xiàn)方案中，模式中包 括的1的數(shù)量是由低位數(shù)據(jù)表示的數(shù)量。例如，當LDT = 1時，通過將1置于抖動模式的與抖動排序表格602的單元中的數(shù) 值相對應的單元中，并且通過將0置于所有其他單元中，從而生成了抖動模式。例如，子幀 計數(shù)(SFC)O位于表格602的左上角(圖6)。因此，對于LDT = 1和SFC = 0，1位于模式 702的左上角并且0位于模式702的所有其他單元中。相似地，對于LDT = 1和SFC = 1，1 位于抖動排序表格602的第二列和第三行，并且因此抖動模式704在第二列且第三行中的 單元中具有1以及在所有其他單元中為0。作為另一示例，對于LDT = 1和SFC= 15，15位 于抖動排序表格602的第三列和第二行，并且因此抖動模式706在第三列且第二行中的單元中具有1，以及在所有其他單元中為0。作為另一示例，當LDT = 2時，通過在每個抖動模式中設置兩個1 (從抖動排序表 格602中的位置0和1開始并且兩個成對地迭代通過其他位置)從而生成了抖動模式。相 似地，當LDT = 15時，在抖動模式中設置15個1 (從抖動排序表格602中的位置0 14開 始并且迭代通過其他位置)。抖動模式生成器可以在不生成完整模式的情況下生成用于抖動模式中的特定位 置的值。例如，如果LDT = 1，SFC = O,并且期望模式的左上角(水平計數(shù)0、垂直計數(shù)0 處)的值，則可以通過定位與水平計數(shù)0、垂直計數(shù)0相對應的抖動排序表格602中的單元， 從該單元調(diào)取數(shù)值(即，數(shù)值0)，并且基于所調(diào)取的數(shù)值確定與LDT = 1，SFC = 0相對應 的抖動模式在該位置應具有1還是0，由此生成該值。當LDT = 1且SFC = 0時，抖動模式 在編號為0的位置具有1，并且因此，生成了值1。下文參照圖8 12更加詳細地描述該技 術。圖8示出了針對給定像素生成控制信號hi_sel的示例性抖動模式生成器802。抖 動模式生成器802可以按實時像素時鐘速度生成控制信號。例如，當?shù)臀粩?shù)據(jù)和子幀計數(shù) 均為4位時，可以使用抖動模式生成器802。抖動模式生成器802由兩個乘法器804、RAM表格806 (例如，諸如抖動排序表格 602的抖動排序表格)和比較器808組成。兩個乘法器804接收低位數(shù)據(jù)和子幀計數(shù)并且 計算兩個值，即子幀計數(shù)與低位數(shù)據(jù)相乘的值，以及子幀計數(shù)加1與低位數(shù)據(jù)相乘的值。在 一些實現(xiàn)方案中，兩個乘法器804輸出積對2的低位數(shù)據(jù)的位數(shù)次冪取模。例如，如果低位 數(shù)據(jù)是4位，則兩個乘法器804可以輸出積對16 (24)取模。抖動模式生成器802將這兩個 值連同在RAM表格中的由水平計數(shù)和垂直計數(shù)指定的位置處存儲的值Seq_No —起提供給 比較器808。比較器隨后使用內(nèi)部邏輯確定輸出1還是0。圖9是示出比較器808應用的用于確定控制信號hi_sel的值的邏輯示例的流程 圖。比較器執(zhí)行如圖9指示的一系列比較，并且基于比較結(jié)果選擇0或1。圖10示出了當?shù)臀粩?shù)據(jù)和子幀計數(shù)均為8位時使用的示例性抖動模式生成器 1002。抖動模式生成器1002與抖動模式生成器802相似，不同之處在于抖動模式生成 器1002包括兩個RAM表格，一個RAM表格對應于水平和垂直計數(shù)的低位(RAM表格(高 位)1006)并且一個RAM表格對應于水平和垂直計數(shù)的高位(RAM表格(低位)1008)。RAM表 格(低位)1008可以是例如，上文參照圖6描述的抖動排序表格602。RAM表格(高位)1006 是類似的抖動排序表格。該系統(tǒng)從RAM表格(低位)1008生成Seq_No的低4位(例如， Seq_No的位3 0)并且從RAM表格(高位)1006生成Seq_No的高4位(例如，Seq_No的 位7 4)。單獨地對RAM表格(高位)1006和RAM表格(低位)1008尋址允許系統(tǒng)能夠僅 通過兩個4X4抖動排序表格來實現(xiàn)16X 16抖動排序表格的效果。圖11示出了 RAM表格(高位)的兩個示例，即表格1102和表格1104。返回圖10，抖動模式生成器1002將從RAM表格(高位)和RAM表格(低位)調(diào)取 的值以及來自兩個乘法器1004的輸出提供給比較器1010，該比較器1010基于輸入而輸出 0或1。例如，比較器1010可以使用圖9中的流程圖示出的邏輯來確定適當?shù)妮敵?。圖12示出了用于圖10中示出的兩個乘法器1004中的每個乘法器的示例性優(yōu)化。 使兩個8位數(shù)值相乘的傳統(tǒng)乘法器需要16位的輸出。然而，抖動算法僅需要積的低8位。
12因此，乘法器不必使子幀計數(shù)的所有8位與低位數(shù)據(jù)的所有8位相乘，而是可以進行僅使用 輸出的8位的乘法。執(zhí)行LDTXSFC的乘法器使子幀計數(shù)的最低有效位(例如，位0)與低 位數(shù)據(jù)的所有位相乘，使子幀計數(shù)的下一最低有效位(例如，位1)與低位數(shù)據(jù)的僅7個最 低有效位(即，使低位數(shù)據(jù)移位1位)相乘，使子幀計數(shù)的下一最低有效位(例如，位2)與 低位數(shù)據(jù)的僅6個最低有效位(即，使低位數(shù)據(jù)移位2位)相乘，等等。如圖12中所示，將 乘法結(jié)果加在一起以獲得最終結(jié)果，該結(jié)果等于子幀計數(shù)乘以低位數(shù)據(jù)對256取模。計算 (SFC+1) XLDT的乘法器執(zhí)行相似的運算，但是使用SFC+1替換子幀計數(shù)。盡管圖12示出了用于使兩個8位數(shù)值相乘的乘法器優(yōu)化，但是相似的優(yōu)化可用于 使其他尺寸的數(shù)值相乘的乘法器，例如上文參照圖8描述的，使兩個4位數(shù)值相乘的兩個乘 法器804。圖13示出了用于圖像的每個色彩通道(紅色、綠色和藍色)的抖動處理器和來自 這些抖動處理器的輸出的示例。每個色彩通道具有各自的抖動處理器(即，紅色抖動處理器402、綠色抖動處理器 1304和藍色抖動處理器1306)。如上文參照圖4描述的，例如，每個抖動處理器接收與用于 其各自的通道的像素數(shù)據(jù)相對應的數(shù)據(jù)輸入，生成多個抖動子幀。每個色彩通道抖動處理 器輸出用于幀的每個子幀的像素數(shù)據(jù)(例如，RD01、RD02、RD03、⑶01、⑶02、⑶03和BD01、 BD02、BD03)。隨后可以通過幀緩存器1308中的子幀對子幀數(shù)據(jù)進行排序。例如，子幀3的 藍色、綠色和紅色輸出數(shù)據(jù)(BD03、⑶03、RD03)在幀緩存器1308中被分組在一起，并且子幀 1的藍色、綠色和紅色輸出數(shù)據(jù)(BD01、⑶01、RD01)在幀緩存器1308中被分組在一起。圖14示出了具有由子幀標注的數(shù)據(jù)的示例性幀緩存器1402。幀緩存器中的最初 三個條目1404對應于第一子幀，幀緩存器中的接下來三個條目1406對應于第二子幀，并且 幀緩存器中的最后三個條目1408對應于第三子幀。幀緩存器中的數(shù)據(jù)被提供給顯示設備， 該顯示設備在一部分時間中顯示每個子幀，所述時間是正常顯示與這些子幀對應的幀的時 間的分數(shù)(即，1/子幀數(shù)量)。例如，如果通常以60赫茲的頻率顯示幀，則以180赫茲的頻 率顯示每個子幀，從而對于幀的總體頻率保持在60赫茲。圖15示出了用于通過顯示與幀相對應的抖動子幀來顯示數(shù)字圖像的幀的示例性 方法1500。為了方便，參照執(zhí)行方法1500的圖像處理器來描述示例性方法1500。圖像處 理器可以是例如，顯示系統(tǒng)100、諸如抖動處理器110的顯示系統(tǒng)100的子系統(tǒng)、或者另一顯 示系統(tǒng)。例如，圖像處理器從視頻數(shù)據(jù)源102接收幀的數(shù)據(jù)(步驟1502)。在一些實現(xiàn)方案 中，圖像處理器可以使用視頻解碼器、視頻數(shù)據(jù)處理器和色彩查找表格中的一個或多個來 處理幀數(shù)據(jù)。圖像處理器確定用于幀的兩個或更多個抖動模式(步驟1504)。如上文參照圖5 12描述的，圖像處理器可以例如，通過確定用于幀中的每個像素的抖動模式值來確定抖動 模式。在一些實現(xiàn)方案中，抖動模式對應于幀的幀計數(shù)和為該幀生成的抖動子幀。在一些 實現(xiàn)方案中，從例如如圖6中所示的抖動排序表格生成預定的抖動模式。在可選的實現(xiàn)方 案中，從存儲器中存儲的一系列抖動模式(例如圖7中示出的模式系列)中選擇預定的抖 動模式。圖像處理器將每個抖動模式應用于幀，得到了抖動子幀序列(步驟1506)。在一些實現(xiàn)方案中，例如，如上文參照圖5描述的，由許多個抖動子處理器應用用于每個像素的抖 動模式值，每個抖動子處理器對應于一個抖動子幀。在可選的實現(xiàn)方案中，單個抖動子處理 器可以例如，通過順序地將不同的抖動模式應用于幀，由此生成多個子幀。圖像處理器隨后例如，通過將抖動子幀數(shù)據(jù)存儲在幀緩存器中，使用脈沖寬度調(diào) 制器從幀緩存器生成位平面數(shù)據(jù)，并且將位平面數(shù)據(jù)提供給顯示設備，從而順序地顯示抖 動子幀(步驟1508)。顯示抖動子幀的序列取代顯示幀。除了減少運動輪廓和抖動之外，由于使用子幀增加了顯示色彩的頻率，因此減小 了顯示任何一種色彩的周期，所以上文參照圖1 13描述的子幀抖動可以幫助減少如上文 參照圖2描述的圖像中的色亂?？梢酝ㄟ^將像素數(shù)據(jù)位分組并且將像素數(shù)據(jù)重新排序以散 置與不同色彩通道相對應的像素數(shù)據(jù)子組，進一步減少顯示任何色彩的周期，由此進一步 減少了色亂。下文參照圖16 21討論了用于對像素數(shù)據(jù)重新排序的技術。這些技術可以 例如，由不執(zhí)行子幀抖動的圖像處理器用作單獨的優(yōu)化，或者與上文描述的子幀的生成相 結(jié)合地使用。圖16示出了對像素數(shù)據(jù)重新排序和分組以減少色亂的示例。一般說來，像素數(shù)據(jù) 是描述用于給定色彩通道和給定像素的亮度值的一系列位。基于這些位的有效性對這些位 排序(例如，從最高有效到最低有效或者從最低有效到最高有效)。每個位對應于用于圖像 幀的不同的位平面。典型的顯示系統(tǒng)依次投射對于給定的色彩通道的與像素數(shù)據(jù)中的每個像素相對 應的光。例如，典型的顯示系統(tǒng)根據(jù)諸如幀緩存器1602的幀緩存器來顯示像素，該幀緩存 器存儲一起作為用于紅色通道的像素數(shù)據(jù)的三個紅色位(RBO、RBU RB2)，存儲一起作為用 于綠色通道的像素數(shù)據(jù)的三個綠色位(GBO、GBU GB2)，并且存儲一起作為用于藍色通道的 像素數(shù)據(jù)的三個藍色位(BB0、BB1、BB2)。系統(tǒng)順序從幀緩存器調(diào)取數(shù)據(jù)，得到對應于所有 紅色位的光的顯示，隨后是對應于所有綠色位的光的顯示，并且隨后是對應于所有藍色位 的光的顯示。與所有紅色位、所有綠色位和所有藍色位相對應的光的顯示通過引發(fā)可以由人眼 更容易地檢測到的紅色、綠色和藍色光的相對長的閃光，從而增加了色亂效果。通過使一個 色彩通道的位的顯示與另一色彩通道的位的顯示分離，例如，通過識別用于像素數(shù)據(jù)的位 的子組(每個子組包括一個或更多個位)并且基于子組而非僅僅色彩通道來對像素數(shù)據(jù)排 序，可以減少該色亂效果。例如，在圖16中，系統(tǒng)將位BBO和BBl分組為子組Bi，將位BB2分組為子組B0，將
位GBO和GBl分組為子組G1，等等。系統(tǒng)隨后將用于每個子組的像素數(shù)據(jù)一起存儲在分組 幀緩存器1604中。例如，用于子組1(B1、G1和Rl)的像素數(shù)據(jù)被一起存儲在分組幀緩存器 1604中。系統(tǒng)隨后可以將來自分組幀緩存器的位平面數(shù)據(jù)提供給顯示設備，該顯示設備將 順序顯示每個色彩通道的像素數(shù)據(jù)部分。使每種色彩顯示較短的時間減少了色亂效果?？蛇x地，系統(tǒng)可以按照傳統(tǒng)的順序存儲數(shù)據(jù)(例如，如幀緩存器1602中所示)并 且按照分組幀緩存器1604中說明的順序向顯示設備提供數(shù)據(jù)。例如，脈沖寬度調(diào)制器可以 適當?shù)貙?shù)據(jù)重新排序。盡管圖16示出了像素數(shù)據(jù)的示例性分組和重新排序，但是也可以使用其他的數(shù) 據(jù)分組和排序。在一些實現(xiàn)方案中，選擇分組以嘗試使與每個組相對應的光的顯示時間量均衡。圖17示出了根據(jù)圖16中示出的分組而分組的來自圖13的抖動處理器的輸出的 示例。與圖13中示出的幀緩存器1308相反，圖17中的分組幀緩存器1708存儲用于每 個色彩通道的分組像素數(shù)據(jù)。例如，系統(tǒng)將用于第一紅色子幀RDOl的數(shù)據(jù)輸出分為Rll和 RlO(與圖16中示出的示例中的Rl和RO相對應的子組)，并且系統(tǒng)將用于第三綠色子幀 GD03的數(shù)據(jù)輸出分為G31和G30(與圖16中示出的示例中的Gl和GO相對應)?；谧訋?和子幀中的子組對分組幀緩存器1708中的像素數(shù)據(jù)排序。盡管圖17示出了已按照新的順 序存儲在幀緩存器中的數(shù)據(jù)，但是通過將數(shù)據(jù)存儲在圖13中示出的幀緩存器1308中，但是 根據(jù)分組幀緩存器1708中示出的順序向顯示設備提供數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)相同的效果。例如， 脈沖寬度調(diào)制器可以適當?shù)貙?shù)據(jù)重新排序。圖18示出了在對像素數(shù)據(jù)分組之前將像素數(shù)據(jù)的加權位劃分為多個位的示例。一般說來，像素數(shù)據(jù)位在其對應于加權位平面(例如二進制加權位平面)的情況 下被加權。圖18中示出的像素數(shù)據(jù)中的每個位對應于二進制加權位平面序列中的一個位 平面，并且具有與位平面的權重相對應的權重。像素數(shù)據(jù)位0對應于具有權重1的位平面 并且因此具有權重1 ；像素數(shù)據(jù)位1具有權重2 ；像素數(shù)據(jù)位2具有權重4 ；像素數(shù)據(jù)位3具 有權重8 ；像素數(shù)據(jù)位4具有權重16 ；像素數(shù)據(jù)位5具有權重32 ；并且像素數(shù)據(jù)位6具有權 重64。通過分配給位的權重來限制圖16和17中示出的分組具有的色亂的效果。紅色、 綠色和藍色光將總是被至少顯示與最高有效位的權重相對應的時間段。然而，如果在將位 分組之前將這些位劃分為多個劃分位，則光可以被顯示更短的時間段并且可以進一步減少 色亂。如圖18中所示，系統(tǒng)可以將像素數(shù)據(jù)的高有效位(例如，位4 6)劃分為子位。 例如，像素數(shù)據(jù)位4被劃分為2個子像素數(shù)據(jù)位(子位4和5)并且像素數(shù)據(jù)位6被劃分為 4個子位(子位8 11)。像素數(shù)據(jù)的低有效位未被劃分。盡管圖18僅示出了劃分高有效 位，但是在可選的實現(xiàn)方案中，其他位被劃分。在一些實現(xiàn)方案中，位必須具有至少為1的 權重以便于被劃分。系統(tǒng)隨后例如，通過將子位所對應的父像素數(shù)據(jù)位的權重除以對于父位的子位的 總數(shù)，來計算用于每個子位的劃分權重。還可以使用用于計算劃分權重的其他算法，只要對 于給定父位的所有劃分位的劃分權重合計為父位的未劃分權重。一旦系統(tǒng)已劃分像素數(shù)據(jù)并且確定用于每個劃分位的劃分權重，則系統(tǒng)對劃分像 素數(shù)據(jù)進行分組?？梢允褂酶鞣N分組方法。在一些實現(xiàn)方案中，具有較高權重的位與具有 較低權重的位一起分組，以適當?shù)鼐夥峙浣o每個組的權重。例如，在圖18中，低有效位與 高有效位一起分組；具體地，隔開劃分位的總數(shù)的一半的位被一起分組(例如，劃分位0和 6被一起分組到組0中，而劃分位2和8被一起分組到組2中)。然而，還可以使用其他分 組算法，例如，上文參照圖16描述的分組。在一些實現(xiàn)方案中，至少一個組由單個位(或者 單個劃分位)構(gòu)成。圖19示出了根據(jù)上文參照圖18描述的分組對來自紅色、綠色和藍色抖動處理器 的輸出進行分組的示例。
如圖19中所示，紅色抖動處理器1902、綠色抖動處理器1904和藍色抖動處理器 1906均獲取各自的用于給定幀的數(shù)據(jù)輸入，并且生成用于給定幀的數(shù)據(jù)輸出。系統(tǒng)使用上 文參照圖18描述的算法對來自每個抖動處理器的輸出進行劃分和分組，并且將每個得到 的像素數(shù)據(jù)子組存儲在幀緩存器中的適當?shù)奈恢?。例如，來自紅色抖動處理器1902的輸出 (RDO)被分為六個子組，即R5、R4、R3、R2、Rl和R0，并且每個子組與來自綠色抖動處理器 1904和藍色抖動處理器1906的相應的子組輸出一起存儲在幀緩存器1908中。抖動處理器 可以是傳統(tǒng)的抖動處理器，或者是如上文描述的多個子幀抖動處理器。使用上文參照圖18 描述的算法對來自每個抖動處理器的數(shù)據(jù)輸出進行劃分和分組。用于每個色彩通道和每個 子組的像素數(shù)據(jù)隨后被一起存儲在幀緩存器1908中。幀緩存器中的數(shù)據(jù)用于生成由顯示 設備使用的位平面數(shù)據(jù)。盡管圖19示出了已按照新的順序存儲在幀緩存器中的數(shù)據(jù)，但是通過將數(shù)據(jù)存 儲在傳統(tǒng)的幀緩存器中并且按照新的順序訪問幀緩存器中的數(shù)據(jù)的位(包括，每當子位以 該順序出現(xiàn)時，調(diào)取用于該子位的劃分權重以及用于父位的值)，可以實現(xiàn)相同的效果。圖20示出了用于將像素數(shù)據(jù)分組為子組并且對像素數(shù)據(jù)重新排序的示例性方法 2000。為了簡便，將參照執(zhí)行方法2000的系統(tǒng)來描述示例性方法2000。該系統(tǒng)可以是例 如，顯示系統(tǒng)100或者另一顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)接收用于圖像的像素和色彩通道的像素數(shù)據(jù)(步驟2002)。如上文參照圖17 和19描述的，例如，可以從對應于每個色彩通道的抖動處理器接收像素數(shù)據(jù)。像素數(shù)據(jù)可 以具有各種數(shù)量的位，例如，4、5或6個位。系統(tǒng)將用于每個色彩通道的像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)子組(步驟2004)。每個子 組包括像素數(shù)據(jù)的一個或更多個位。可以使用各種分組技術，例如，上文參照圖16描述的 算法。在一些實現(xiàn)方案中，在對像素數(shù)據(jù)的相應位分組之前，例如，如上文參照圖18描述 的，通過對這些位進行劃分，生成用于多個位的新的順序并且根據(jù)該新的順序?qū)ξ贿M行分 組，從而對像素數(shù)據(jù)位進行劃分。系統(tǒng)根據(jù)用于像素數(shù)據(jù)子組的序列來顯示像素(步驟2006)。例如，如上文參照圖 16描述的，該序列使用于每個給定色彩通道的每對子組隔開用于另一色彩通道的至少一個 子組。例如，如上文參照圖17和19描述的，該序列可以基于其子組對色彩通道的子組進行 分組。系統(tǒng)通過從分組像素數(shù)據(jù)的序列生成位平面數(shù)據(jù)并且將該位平面數(shù)據(jù)提供給顯 示設備來顯示像素。在一些實現(xiàn)方案中，系統(tǒng)通過從其中位已被分組的幀緩存器順序調(diào)取 像素數(shù)據(jù)來顯示像素。在可選的實現(xiàn)方案中，系統(tǒng)通過按照由子組和序列確定的順序從傳 統(tǒng)的幀緩存器調(diào)取像素數(shù)據(jù)來顯示像素。例如，脈沖寬度調(diào)制器可以適當?shù)貙?shù)據(jù)重新排序。圖21示出了用于劃分像素數(shù)據(jù)位并且對位重新排序的示例性方法2100。為了簡 便，將參照執(zhí)行方法2100的系統(tǒng)來描述示例性方法2100。該系統(tǒng)可以是例如，顯示系統(tǒng)100 或者另一顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)接收用于像素和色彩通道的像素數(shù)據(jù)(步驟2102)。像素數(shù)據(jù)包括初始位集 合，其中每個位具有值(例如，1或0)和權重。如上文參照圖17和19描述的，例如，可以從 對應于每個色彩通道的抖動處理器接收像素數(shù)據(jù)。
16
系統(tǒng)生成了經(jīng)修改的多個位(步驟2104)。例如，如上文參照圖18描述的，經(jīng)修改 的多個位對應于初始位集合，其中一些父位被子位替換。系統(tǒng)隨后根據(jù)經(jīng)修改的多個位和順序來顯示像素(步驟2106)。例如，如上文參照 圖18描述的，通過將具有較高權重的位和具有較低權重的位一起分組，該順序可以使經(jīng)修 改的多個位中的權重高于第一閾值的兩個位隔開權重低于第二閾值的至少一個位(例如， 可以使具有較高權重的位隔開具有較低權重的至少一個位)。例如，在圖18中，在由分組像 素數(shù)據(jù)指示的順序中，子位6和7被子位1隔開。子位6和7均具有權重16并且子位1具 有權重1。因此，該順序使具有高于第一閾值(閾值15)的權重的兩個位被具有低于第二閾 值(閾值2)的位隔開。作為另一示例，順序相似地使子位6和11 (具有高于閾值15的權 重)被子位1(具有低于閾值2的權重)以及該順序中的若干個其他位隔開。系統(tǒng)可以例 如，經(jīng)驗地選擇第一閾值和第二閾值。第一和第二閾值可以是相同的數(shù)值，或者可以是不同 的數(shù)值。順序還可以包括用于其他色彩通道的位并且例如，如上文參照圖19描述的，可以 將來自不同色彩通道的位設置為在該順序中彼此鄰接。在一些實現(xiàn)方案中，通過按照順序 將經(jīng)修改的多個位存儲在幀緩存器中，利用脈沖寬度調(diào)制器順序處理幀緩存器中的位，并 且將得到的位平面提供給顯示設備，系統(tǒng)由此根據(jù)經(jīng)修改的多個位和順序來顯示像素。在 可選的實現(xiàn)方案中，隨著顯示設備需要經(jīng)修改的多個位，系統(tǒng)將未經(jīng)修改的像素數(shù)據(jù)存儲 在幀緩存器中，并且根據(jù)順序訪問所存儲的像素數(shù)據(jù)，因此生成經(jīng)修改的多個位。例如，脈 沖寬度調(diào)制器可以適當?shù)貙?shù)據(jù)重新排序。本發(fā)明的實施例以及說明書中描述的操作可以在數(shù)字電子電路中實現(xiàn)，或者在計 算機軟件、固件或硬件中實現(xiàn)，包括本發(fā)明中公開的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)性等同物，或者通過一個 或更多個它們的組合來實現(xiàn)。本發(fā)明的實施例可以被實現(xiàn)為在計算機存儲介質(zhì)上編碼的一 個或更多個計算機程序，即計算機程序指令的一個或更多個模塊，用于由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí) 行或者控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作。計算機存儲介質(zhì)可以是計算機可讀存儲器件、計算機可 讀存儲基質(zhì)、隨機或串行存取存儲器陣列或器件、或者它們的一個或更多個組合，或者可以 包括在它們中。而且，盡管計算機存儲介質(zhì)不是傳播信號，但是計算機存儲介質(zhì)可以是被編 碼為人工生成的傳播信號的計算機程序指令的源或目標。計算機存儲介質(zhì)還可以是一個或 更多個分立的物理部件或介質(zhì)(例如，多個CD、盤或者其他存儲器件)或者包括在其中。說明書中描述的操作可被實現(xiàn)為由數(shù)據(jù)處理裝置針對存儲在一個或更多個計算 機可讀存儲器件上或者從其他源接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行的操作。術語“數(shù)據(jù)處理裝置”涵蓋所有類別的用于處理數(shù)據(jù)的裝置、設備和機器，包括例 如，可編程處理器、數(shù)字信號處理器、計算機、芯片上系統(tǒng)、或者多個前述各項或其組合。該 裝置可以包括專用的邏輯電路，例如，F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或者ASIC(專用集成電 路)。除了硬件之外，該裝置還包括創(chuàng)建用于所討論的計算機程序的執(zhí)行環(huán)境的代碼，例如， 構(gòu)成處理器固件、協(xié)議堆棧、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、跨平臺運行時環(huán)境、虛擬機或者一 個或更多個它們的組合的代碼。裝置和執(zhí)行環(huán)境可以實現(xiàn)各種不同的計算模型基礎設施， 諸如web服務、分布式計算和網(wǎng)格計算基礎設施。計算機程序(還被稱為程序、軟件、軟件應用程序、腳本或代碼)可被編寫為任何 形式的編程語言，包括編譯或解釋語言、聲明性或過程性語言，并且可以部署為任何形式， 包括作為單獨的程序或者作為模塊、部件、子程序、對象或者適用于計算環(huán)境中的其他單
17元。計算機程序可以，但非必需，對應于文件系統(tǒng)中的文件。程序可以存儲在保存其他程序 或數(shù)據(jù)(例如，存儲在標記語言文件中的一個或更多個腳本)的文件的部分中，存儲在專用 于所討論的程序的單個文件中，或者存儲在多個協(xié)作文件(例如，存儲一個或更多個模塊、 子程序或代碼部分的文件)中。計算機程序可被部署為在一個計算機上或者在位于一個地 點或者分布跨越多個地點并通過通信網(wǎng)絡互連的多個計算機上執(zhí)行。說明書中描述的過程和邏輯流程可以由執(zhí)行一個或更多個計算機程序的一個或 更多個可編程處理器執(zhí)行，以通過對輸入數(shù)據(jù)進行操作并生成輸出來執(zhí)行動作。這些過 程和邏輯流程也可以由專用邏輯電路執(zhí)行，并且裝置也可被實現(xiàn)為專用邏輯電路，例如， FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或者ASIC(專用集成電路)。適用于執(zhí)行計算機程序的處理器包括例如，通用和專用微處理器，以及任何類別 的數(shù)字計算機的任何一個或更多個處理器，包括例如，數(shù)字信號處理器。通常，處理器將從 只讀存儲器或隨機存取存儲器或此兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機的基本元件是用于根據(jù)指 令執(zhí)行動作的處理器以及用于存儲指令和數(shù)據(jù)的一個或更多個存儲器器件。通常，計算機 還將包括用于存儲數(shù)據(jù)的一個或更多個大容量存儲器件，例如，磁盤、磁光盤或光盤，或者 操作耦合以從這些大容量存儲器件接收數(shù)據(jù)或者向其傳輸數(shù)據(jù)，或者兼有這兩種方式。然 而，計算機不需要具有這些器件。而且，計算機可以嵌入在另一設備中，例如，移動電話、個 人數(shù)字助理(PDA)、移動音頻或視頻播放器、游戲機、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機、或者便攜 式存儲設備(例如，通用串行總線(USB)閃速驅(qū)動器)等。適用于存儲計算機程序指令和 數(shù)據(jù)的器件包括所有形式的非易失性存儲器、介質(zhì)和存儲器器件，包括例如，半導體存儲器 器件，例如，EPROM、EEPROM和閃速存儲器器件；磁盤，例如，內(nèi)部硬盤或可移除盤；磁光盤； 以及CD-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可以由專用邏輯電路補充或者并入專用邏輯 電路。盡管說明書包含許多具體的實現(xiàn)方案細節(jié)，但是它們不應被解釋為對本發(fā)明的范 圍或者要求保護的范圍的限制，而是應被解釋為本發(fā)明的特定實施例所特有的特征的描 述。在說明書中在分立實施例的背景下描述的某些特征也可被組合實現(xiàn)在單個實施例中。 相反地，單個實施例的背景下描述的各種特征也可以分立地或者以任何適當?shù)淖咏M合在多 個實施例中實現(xiàn)。而且，盡管上文可以將特征描述為在某些組合中發(fā)揮作用并且甚至在最 初時如此要求保護，但是來自要求保護的組合的一個或更多個特征可以在一些情況中從該 組合中排除，并且要求保護的組合可以指向子組合或者子組合的變化。相似地，盡管在附圖中以特定順序示出了操作，但是這不應被理解為這些操作需 要按所示出的特定順序或者連續(xù)的順序執(zhí)行，或者需要執(zhí)行所有所示出的操作以實現(xiàn)所期 望的結(jié)果。在某些環(huán)境中，多任務和并行處理可以是有利的。而且，上文描述的實施例中的 各種系統(tǒng)部件的分隔不應被解釋為在所有實施例中均需要該分隔，并且應當理解，所描述 的程序部件和系統(tǒng)通?？梢砸黄鸺稍趩蝹€軟件產(chǎn)品中或者封裝到多個軟件產(chǎn)品中。因此，已描述了本發(fā)明的特定實施例。其他實施例在所附權利要求的范圍內(nèi)。在一 些情況中，權利要求中敘述的動作可以按不同的順序執(zhí)行并且仍實現(xiàn)所期望的結(jié)果。此外， 附圖中示出的過程不一定需要所示出的特定順序或者連續(xù)的順序以實現(xiàn)所期望的結(jié)果。在 某些實現(xiàn)方案中，多任務和并行處理可以是有利的。
權利要求
一種用于顯示數(shù)字圖像的幀的方法，所述方法包括接收所述幀的幀數(shù)據(jù)；確定用于所述幀的兩個或更多個抖動模式；將每個所述抖動模式應用于所述幀數(shù)據(jù)，得到抖動子幀的序列；以及通過順序顯示所述抖動子幀而非所述幀來顯示所述幀。
2.如權利要求1所述的方法，其中，確定用于每個幀的抖動模式包括獲得與用于所述 幀的幀計數(shù)和用于每個抖動子幀的子幀計數(shù)相對應的抖動模式。
3.如權利要求1所述的方法，其中，每個抖動模式是從抖動排序表格生成的一系列時 間和空間恒定的抖動模式中的一個。
4.如權利要求1所述的方法，其中，每個抖動子幀被表示為用于所述子幀中的每個相 應像素以及多個色彩通道中的相應色彩通道的相應的像素數(shù)據(jù)。
5.如權利要求4所述的方法，其中，順序顯示抖動子幀進一步包括，針對每個相應像素 執(zhí)行如下步驟將用于所述像素和每個相應色彩通道的所述像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組；以及根據(jù)用于所述像素數(shù)據(jù)的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子 組被隔開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組。
6.如權利要求5所述的方法，其中，用于每個相應像素和每個相應色彩通道的所述像 素數(shù)據(jù)包括初始的多個位，每個位具有值和權重，以及其中，將用于每個色彩通道的像素數(shù) 據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組包括生成與所述初始的多個位相對應的經(jīng)修改的多個位，其中，所述初始的多個位中的一 個或更多個父位被對應于所述父位的多個子位替換，其中，每個子位具有等于所述父位的 值的值以及與所述父位的權重成比例的劃分權重，以及其中，與所述父位相對應的子位的 所述劃分權重合計為所述父位的權重；以及根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位以及用于所述經(jīng)修改的多個位的順序來顯示所述像素。
7.如權利要求1所述的方法，進一步包括在確定用于每個子幀的相應抖動模式之前使 用色彩查找表格確定用于幀中的像素的色彩值。
8.一種用于顯示數(shù)字圖像的幀的像素的方法，所述方法包括接收用于所述像素和多個色彩通道中的每個相應色彩通道的像素數(shù)據(jù)，其中，用于每 個像素的數(shù)據(jù)包括多個位，以及其中，所述多個位中的每個位具有權重； 將用于每個色彩通道的所述像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組；以及 根據(jù)用于所述像素數(shù)據(jù)的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子 組被隔開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組，以及其中顯示所述像素包括 生成用于所述幀的子幀的序列；以及 根據(jù)所述子幀的序列來顯示所述像素。
9.一種用于顯示數(shù)字圖像的像素的方法，所述方法包括接收用于所述像素和色彩通道的像素數(shù)據(jù)，其中，所述像素數(shù)據(jù)包括初始的多個位，每 個位具有值和權重；生成與所述初始的多個位相對應的經(jīng)修改的多個位，其中，所述初始的多個位中的一個或更多個父位被對應于所述父位的多個子位替換，其中，每個子位具有等于所述父位的 值的值以及與所述父位的權重成比例的劃分權重，以及其中，與所述父位相對應的所有子 位的所述劃分權重合計為所述父位的權重；以及根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位以及用于所述經(jīng)修改的多個位的順序來顯示所述像素，其中 所述順序利用具有低于第二閾值的權重的至少一個位將具有高于第一閾值的權重的兩個 位隔開。
10.如權利要求9所述的方法，其中，根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位來顯示所述像素包括 對于多個色彩通道中的每個色彩通道，生成用于所述像素的經(jīng)修改的多個位； 根據(jù)用于經(jīng)修改的多個位的每一個的順序?qū)⒚總€經(jīng)修改的多個位中的位分組為位的多個子組，其中，每個子組包括一個或更多個位；以及根據(jù)用于所述位的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子組被隔 開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組。
11.一種顯示系統(tǒng)，包括圖像處理器，被配置為顯示數(shù)字圖像的幀，所述圖像處理器被配置為執(zhí)行如下操作，包括接收用于所述幀的幀數(shù)據(jù)；確定用于所述幀的兩個或更多個抖動模式；將每個所述抖動模式應用于所述幀數(shù)據(jù)，得到抖動子幀的序列；以及通過順序顯示抖動子幀而非所述幀來顯示所述幀。
12.如權利要求11所述的顯示系統(tǒng)，其中，確定用于每個幀的所述抖動模式包括獲得 與用于所述幀的幀計數(shù)和用于每個抖動子幀的子幀計數(shù)相對應的抖動模式。
13.如權利要求11所述的顯示系統(tǒng)，其中，每個抖動模式是從抖動排序表格生成的一 系列時間和空間恒定的抖動模式中的一個。
14.如權利要求11所述的顯示系統(tǒng)，其中，每個抖動子幀被表示為用于所述子幀中的 每個相應像素以及多個色彩通道中的相應色彩通道的相應的像素數(shù)據(jù)。
15.如權利要求14所述的顯示系統(tǒng)，其中，順序顯示抖動子幀進一步包括，針對每個相 應像素執(zhí)行如下步驟將用于所述像素和每個相應色彩通道的所述像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組；以及根據(jù)用于所述像素數(shù)據(jù)的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子 組被隔開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組。
16.如權利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其中，用于每個相應像素的和每個相應色彩通道 的所述像素數(shù)據(jù)包括初始的多個位，每個位具有值和權重，以及其中，將用于每個色彩通道 的像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組包括生成與所述初始的多個位相對應的經(jīng)修改的多個位，其中，所述初始的多個位中的一 個或更多個父位被對應于所述父位的多個子位替換，其中，每個子位具有等于所述父位的 值的值以及與所述父位的權重成比例的劃分權重，以及其中，與所述父位相對應的子位的 所述劃分權重合計為所述父位的權重；以及根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位以及用于所述經(jīng)修改的多個位的順序來顯示所述像素。
17.如權利要求11所述的顯示系統(tǒng)，其中，所述圖像處理器進一步被配置為執(zhí)行如下 操作，包括在確定用于每個子幀的相應抖動模式之前使用色彩查找表格確定用于所述幀 中的像素的色彩值。
18.一種顯示系統(tǒng)，包括圖像處理器，被配置為顯示數(shù)字圖像的幀的像素，所述圖像處理器被配置為執(zhí)行如下 操作，包括接收用于所述像素和多個色彩通道中的每個相應色彩通道的像素數(shù)據(jù)，其中，用于每 個像素的數(shù)據(jù)包括多個位，以及其中所述多個位中的每個位具有權重；將用于每個色彩通道的所述像素數(shù)據(jù)分組為像素數(shù)據(jù)的多個子組；以及根據(jù)用于所述像素數(shù)據(jù)的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子 組被隔開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組，以及其中顯示所述像素進一步 包括生成用于所述幀的子幀的序列；以及根據(jù)所述子幀的序列來顯示所述像素。
19.一種顯示系統(tǒng)，包括圖像處理器，被配置為顯示數(shù)字圖像的像素，所述圖像處理器被配置為執(zhí)行如下操作， 包括接收用于所述像素和色彩通道的像素數(shù)據(jù)，其中，所述像素數(shù)據(jù)包括初始的多個位，每 個位具有值和權重；生成與所述初始的多個位相對應的經(jīng)修改的多個位，其中，所述初始的多個位中的一 個或更多個父位被對應于所述父位的多個子位替換，其中，每個子位具有等于所述父位的 值的值以及與所述父位的權重成比例的劃分權重，以及其中，與所述父位相對應的所有子 位的所述劃分權重合計為所述父位的權重；以及根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位以及用于所述經(jīng)修改的多個位的順序來顯示所述像素，其 中，所述順序通過具有低于第二閾值的權重的至少一個位將具有高于第一閾值的權重的兩 個位隔開。
20.如權利要求19所述的顯示系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述經(jīng)修改的多個位來顯示所述像素 包括對于多個色彩通道中的每個色彩通道，生成用于所述像素的經(jīng)修改的多個位；根據(jù)用于每個經(jīng)修改的多個位的順序?qū)⒚總€經(jīng)修改的多個位中的位分組為位的多個 子組，其中，每個子組包括一個或更多個位；以及根據(jù)用于所述位的子組的序列來顯示所述像素，其中，每對用于色彩通道的子組被隔 開所述序列中的至少一個用于另一色彩通道的子組。
全文摘要
用于減少色序顯示系統(tǒng)中的人造痕跡的方法、系統(tǒng)和裝置，包括計算機程序產(chǎn)品。通過接收幀數(shù)據(jù)，確定抖動模式，將抖動模式應用于數(shù)據(jù)，并且顯示抖動數(shù)據(jù)，來顯示數(shù)字圖像的幀。通過接收像素數(shù)據(jù)，將用于圖像的色彩通道的像素數(shù)據(jù)分組為多個像素數(shù)據(jù)子組；并且根據(jù)使每對用于色彩通道的子組隔開用于另一色彩通道的子組的序列來顯示像素，來顯示數(shù)字圖像的幀的每個像素。通過使用相應的多個劃分子位來替換像素數(shù)據(jù)中的父位，其中用于給定父位的所有子位具有合計為父位的權重的劃分權重，來生成經(jīng)修改的像素數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N9/64GK101895772SQ201010182939
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權日2009年5月21日
發(fā)明者石井隆俊 申請人:視頻有限公司