显示图像的方法、显示图像的元件和图像显示设备技术

显示设备（５０６）是以许多子帧画面驱动的。每个子帧画面用于通过显示设备输出各自的亮度等级。各子帧画面中，所显示的图像的像素根据它是否导通而发出适量的对应特定子帧画面的光。像素所需的亮度等级，通过选择一个合适的、其像素已经导通的子帧画面的组合来实现。按照本发明专利技术，在所有可能的亮度等级中作出一个选择，而这些亮度等级可以由所有可能的子帧画面的组合产生。该选择包含那些能够由瞬时相邻的子帧画面产生的亮度等级，因而使得像素光在相对较短的时间内发出。图像显示元件（３００）有一个存储装置，用来保存子帧画面的组合的各个不同的已选亮度等级。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在显示设备上在多个被称为子帧画面的周期上显示图像的方法，其中显示设备能在每个子帧画面中产生各自的亮度等级，该方法包括以下步骤-定义一个子帧画面组合的组，该组中的每个组合各自对应一个显示设备的亮度等级；-为每个图像的像素按照像素的亮度等级，从该组中选出一个特定的子帧画面的组合；和-为图像的每个像素向显示设备发送一个所选子帧画面组合的表达式来显示特定的像素。本专利技术还涉及在显示设备上在多个被称为子帧画面的周期上显示图像的图像显示单元，其中显示设备能在每个子帧画面中产生各自的亮度等级，该显示单元包括-存储装置，用来保存一个子帧画面组合的组，该组中的每个组合各自对应一个显示设备的亮度等级；-选择装置，按照特定像素的亮度等级，从该组中选择一个特定的子帧画面组合，以及-发送装置，向显示设备发送一个所选子帧画面组合的表达式来显示特定的像素。本专利技术还涉及一个图像的显示装置，它包括这样的图像显示单元。美国专利5841413，描述了一个以多个子帧画面驱动的等离子显示屏。等离子显示屏是由一系列能够导通和关断的显示单元组成。一个显示单元对应一个图像像素。等离子显示屏的工作过程可分为三个不同的阶段。第一个阶段是擦写阶段，这个阶段中所有显示单元的存储记忆都被擦除。第二个阶段是导通阶段，这个阶段中，通过向电极施加一个合适的电压，有条件的导通显示屏上的显示单元。第三个阶段是保持阶段，这个阶段中，向显示单元通以持续的脉冲来引发处于导通状态的显示单元在保持阶段中发光。等离子显示屏在保持阶段中持续发光。三个阶段合在一起叫作子帧画面周期，或者简单的叫作子帧画面。单一的图像或画面通过一系列连续的子帧画面显示在屏幕上。每个显示单元可以在一个或多个子帧画面中导通。子帧画面中显示单元导通后发出的光，在看到显示单元相应亮度的观察者眼里结合成为一体。在一个特定的子帧画面中，保持阶段维持了一段特定的时间，使得导通状态中的显示单元处于一个特定的亮度等级。通常，不同的子帧画面，其保持阶段的持续时间是不相同的。每个子帧画面都赋予一个权重参数来反映在整个画面周期里对显示屏发光的作用。举个例子，等离子显示屏的6个子帧画面有6个权重参数，分别是1，2，4，8，16，32。通过选择合适的子帧画面并导通子帧画面的显示单元，显示屏就可以用64种不同的亮度等级来显示图像。因而，等离子显示屏可以用6位的二进制代码字来驱动，这也是在二进制模式中用代码字来反映像素的亮度等级的原因。在等离子显示屏的驱动过程中，画面周期，如两个连续的图像间隔期，被分成一系列的子帧画面。在每个子帧画面里，显示单元可以导通也可以关断，子帧画面的导通和关断综合起来就产生了与显示单元相一致的像素的观察亮度等级。在等离子显示屏里，像素是用一系列的子像素按时间相互变换来显示的，而不是在每给定的一个时刻里显示一个像素来显示。如果图像中包含运动的画面，则可能产生图象失真(artifacts)。观察者的眼睛跟踪运动画面时，画面的不同部分在各个不同时刻发光。画面不同部分的瞬时差别在观察者眼睛跟踪过程中转变为空间差别，并导致了类似假像的图像失真。另一种失真是动作模糊。如果运动画面像素的亮度等级产生于许多子帧画面中，就会发生这种情况，即动作模糊。因此可以很明显觉察到，像素是在不同的时刻发光的。当运动画面用许多子帧画面显示时，必须考虑画面的运动性。每下一个子帧画面，画面都将移动一下。运动补偿技术(Motioncompensation)用来计算子帧画面中子像素之间的校正位置。在某些情况下，运动补偿技术并不完全可靠，并且可能产生错误结果，例如，在一个缺乏详细数据信息的图像区域。这种错误结果，如果不采用该技术是不会发生的。这也会引起非常明显的动态失真(motionartifacts)。如果相邻两个像素的亮度等级差别很小，并且当子帧画面中具有最大权重参数的像素处于导通而另一个像素处于关断状态时图像失真最为明显。上文的二进制代码例子，某个像素的代码字的最重要位导通，而另一个像素的代码字的最重要位关断，就是这种情况。任何子帧画面位置的计算错误，也就是说，任何涉及这些像素的动态失真，将产生相对较大的画面失真。美国专利5841413中描述的装置，试图通过限制使用的代码字来减少画面失真。这个熟知的装置采用了比原本亮度等级所需的更多的子帧画面。由此产生的一组反映亮度值的代码字是冗余的。也就是说，一个给定的亮度值，可以有多个有效的代码字。根据该冗余组建立一个子集，并借此选择这些最重要位具有最小差别的代码字来反映亮度等级之间的差别。这个子集是通过搜索原始组和判断给定代码与其他代码对图像失真的不同影响建立起来的。本专利技术的一个目标是提供一种前文论述过的经改进的减少图像失真的方法。这个目标可以根据本专利技术提供的方法来实现，该方法的特征在于，组中的子帧画面的组合是由一些相对于多个子帧画面的整个周期来说是瞬时相邻的子帧画面构成。通过限制显示图像的亮度等级，即把他们限制在那些，在短期内互相紧跟在一起的子帧画面中实现的亮度等级中，就可以减少上文所述的动态失真。单独像素的光是在短时间里发出的，这就缩短了发光期内的任何可能的运动。因此，观察到的像素光来自一个单独的位置，或者至少是从那些紧密相邻的位置观察到，这就使得图像较少失真，有较好的效果。专利技术人已经意识到随着子帧画面数目的增多，显示设备能够产生比原本显示图像所需的更多的亮度等级。在所有可能的亮度等级中作出选择，而不是采用增加额外的亮度等级来较好的显示图像。根据本专利技术，选择亮度等级，使得选出的亮度等级操作组具有较少的动态失真。权利要求2描述了本专利技术方法的一个实施方案。选择能在随后的子帧画面中产生的工作亮度等级，对于认别子帧之间是瞬时紧密结合在一起的是一个合适的途径。权利要求3描述了本专利技术方法的一个实施方案。使用一个或两个时间上相邻的子帧的组合，能够产生适当的亮度等级工作组。这个工作组一方面包含足够数量的亮度等级，另一方面它对动态失真不太敏感。权利要求4描述了本专利技术方法的一个实施方案。根据观察者的视觉确定统一标准的方式来选择工作亮度等级是有利的。根据这种方法，缩减后的亮度等级数目足够保证画面的视觉效果。权利要求6描述了本专利技术方法的一个实施方案。该亮度等级的分布符合摄像机上的视频信号的伽马过滤器的倒置形式。因此，本实施方案无需采取常用的独立的倒置伽马过滤器的步骤。本文的另一个目标是提供一种前文论所述的改进的减少图像失真的显示单元。这个目标可以根据本专利技术中的图像显示单元来实现，该图像显示单元的特点是每个组中的子帧画面的组合是由一些相对于多个子帧画面的整个周期来说是瞬时相邻的子帧画面构成。用在实际的图像显示中的亮度等级工作组是由这样一些时间上互相靠近的子帧能够产生的亮度等级构成的。因而这种短期发光减少了动态失真，使得画面具有较好的视觉效果。结合典型实施方案和附图，本专利技术以及其他的一些优点将变得更加清楚。其中附图说明图1，图示了一个包含6个子帧画面的图像周期，图2，用图表曲线列出了一个根据本专利技术选择亮度等级的例子，图3，图示了一个基于本专利技术的图像显示单元，图4，图示了另一个基于本专利技术的可选图像显示单元，图5，图示了基于本专利技术的图像显示设备的最重要的元件。不同图中的相应部件用相同的标号表示。图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在显示设备上在多个被称为子帧画面的周期中显示图像的方法，其中显示设备能够为各子帧画面产生各自的亮度等级，该方法包括以下步骤：－定义一组子帧画面的组合，组中的每个组合各自对应一个的显示设备的亮度等级；－为每个图像的像素按照像素的亮度等级，从该组中选出一个特定的子帧画面组合；并且－为图像的每个像素向显示设备发送一个所选子帧画面组合的表达式来显示特定的像素。其特征在于组中子帧画面的组合由一些相对于多个子帧画面的整个周期来说瞬时相邻的子帧组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJ范达尔夫森，M范斯普伦特，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]