等离子显示面板中对视频级进行编码的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于将要在显示设备上显示的画面的彩色成分的像素的视频级编码成码字的方法和设备。更具体地，本发明专利技术可应用于等离子显示面板（ＰＤＰ）以提高画面质量（灰度级增强、动态假轮廓消除）。本发明专利技术的主要思想在于：取决于同一彩色成分的相邻像素，自动改变传统上用于混色（ｄｉｔｈｅｒ）每个像素值的下限和上限级。决定相邻像素的窗口的尺寸取决于想要的平坦区域尺寸的定义。

Method and apparatus for encoding video level in plasma display panel

The invention relates to a method and a device for encoding a video level of a pixel of a color component of a picture to be displayed on a display device. More specifically, the present invention can be applied to a plasma display panel (PDP) to improve picture quality (gray level enhancement, dynamic false contour removal). The main idea of the invention is to automatically change the lower limit and upper limit of each pixel value of the color mixing (dither) Traditionally, depending on the adjacent pixels of the same color component. The size of the window to determine the adjacent pixels depends on the definition of the desired flat area size.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将要在显示设备上显示的画面的彩色成分(colour component)的像素的视频级编码成码字的方法和i殳备。更具体地，本专利技术可 应用于等离子显示面板(PDP)以提高画面质量(灰度级增强、动态假轮廓消 除)。
技术介绍
尽管等离子显示面板被知道许多年了，但其越来越引起TV制造商的兴 趣。的确，这种技术现在使得可以获得大尺寸(摆脱了 CRT的局限性)的平 面彩色面板，其没有任何视角约束且具有非常有限的厚度(d印th)。参考欧 洲最新一代的TV,已经做了大量工作来提高它的画面质量。因此，像等离子 技术那样的新技术必须提供与旧标准TV技术一样好或更好的画面质量。一方面，等离子技术提供了有吸引力的厚度、无限屏幕尺寸的可能性， 但另一方面，它也产生了可能降低画面质量的几种新的伪像(artifact )。这 些伪像中的大多数不同于CRT屏幕的那些伪像，并且由于人们无意识地习惯 观看旧TV伪像，所以这些伪像看起来更明显。下文详细描述这些伪像中的被 称、为动态々i專仑廊J文应(dynamic false contour effect)的一种4为4象。一 般说来，等离子显示面板(PDP)利用只能开启ON或关闭OFF的放电 单元的矩阵阵列。因此，与通过模拟控制发光来表达灰度级的CRT或LCD不 同，PDP通过每个单元的脉宽调制(P丽)来控制灰度级。眼睛在与眼晴时间 响应相对应的周期(period)内累积这种时间调制。在给定时间帧内一个单 元开关得越频繁，它的亮度(亮度)就越高。例如，当安排8位亮度级(每 种颜色256级，因此，16.7兆种颜色)时，每个级可以通过如下8位的组合 来表达1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 64 - 128 为了实现这样的编码，可以将帧周期(frame period)划分成8个发光 子周期(sub-period)(叫做子域)，每个子周期对应于一位和一个亮度级。位2的光脉冲的数量是位1的光脉沖的数量的两倍，依此类推。利用这8个子周期，通过组合可以构建256个灰度级。观察者的眼睛在一个帧周 期内累积这些子周期，以便捕获正确灰度级的印像。图l展示了这种分解。发光模式引入了与灰度级和颜色的干扰相对应的图像质量降级的新的类 别。由于当等离子面板上的观察点运动时，这些图像质量降级在画面中以有 色边缘的幻影(apparition)的形式对应于灰度级和颜色的干扰，所以将其 定义为动态j艮轮廓效应。画面上这样的不足导致在均匀区(homogeneous area)中出现轮廓分明的印像。当图像具有平滑分级(像皮肤那样)时，以 及当发光时段超过几毫秒时，这种降级得到加强(enhance )。当PDP屏幕上的观察点(眼睛聚焦区)运动时，眼睛跟随着这种运动。 因此，在一个帧内不再累积同一单元(静态累积)，而是累积来自位于运动轨 迹上的不同单元的信息，并且将所有这些光脉冲混合在一起，这导致有误的 信号信息。基本上，在从一个级过渡到具有完全不同的代码的另一个级时发生假轮 廓效应。因此，第一点是从允许实现p个灰度级(通常，p- 256 )的代码中 (具有n个子域)，从2种可能的子域排列中(针对编码)或从p个灰度级中 (针对视频级)选择m个灰度级，使得邻近级具有邻近的子域排列。第二点是保持级的最大量，以便保持好的视频质量。为此，所选的级的 最小量应该等于子域数量的两倍。对于所有进一步的例子，使用如下定义的 ll子域模式1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80对于这些问题，在文件EP 1 256 924中引入了重心编码(Gravi ty Centre Coding) (GCC)。在此通过引用明确地并入该文件的内容。正如在前面看到的那样，人的眼睛累积通过脉宽调制发出的光。因此， 如果考虑利用机器码(basic code)编码的所有一见频级，如图2所示，这些 -见频级的时间位置(光的重心)不随^L频级而连续增加。视频级2的重心CG2大于视频级1的重心CG1，而视频级3的重心CG3 小于视频级2的重心CG2。这就引入了假轮廓。将重心定义成'开启(on)'子域的、通过这些子域 的维持氺又重(sustain weight)力口;f又后的重心尤,j《(co剩/C《其中，sfWi是第i子域的子域权重，对于所选代码，如果第i子域是'开 启，，Si等于l，否则，等于0,以及SfCGi是第i子域的重心，即，它的时间 位置，对于前七个子域，如图3所示。可以如图4所示地表示这里所选的11子域代码的256个视频级的时间重心。该曲线不是单调的而是出现许多跳跃。这些跳跃对应于假轮廓。按照GCC, 通过只选择一些级来抑制这些跳跃，对此除了在上至第一预定极限的低视频 级范围内和/或在从第二预定极限开始的高视频级范围内的例外之外，重心随 视频级而连续增大。如图5所示，这可以通过在前面的图上形成没有跳跃的 单调曲线、并且选择最接近的点来完成。因此，当应用GCC时，没有使用所 有的可能视频级。在低视频级区域中，因为可能的级的数目少，应该避免只选择具有重心 增大的级，并且由于人的眼睛对黑色的级非常敏感，因此如果只选择重心增 大的级，这可能没有足够的级而不能在黑色的级中获得好的视频质量。另夕卜， 在黑暗区中的4i轮廓是可以忽略的。在高(视频)级的区域中，重心减小。因此，所选的级也减小，但这并 不重要，因为人的眼睛对高(视频)级不敏感。在这些区域中，眼睛无法区 分不同的级并且与视频级有关的假轮廓级可以忽略(如果考虑Weber -Fechner定律，眼睛只对相对幅度敏感)。由于这些原因，曲线的单调性仅 仅对最大视频级的1(T/。到80%之间的视频级是必要的。在这种情况下，对于本例来说，从256个可能的级中选择38个级(m = 38)。这38个级允许保持好的视频质量(灰度级表现)。一方面，GCC概念使假轮廓效应明显降低。另一方面，由于可用的级比 所需的级少而以所需要的混色Uithering )形式在画面中引入了噪声。然后， 通过可用的GCC级的空间和时间的混合来产生缺少的级。假轮廓效应是只出 现在特定序列上的伪像(主要在大的皮肤区域上看得见)，而引入的噪声始终 看得见，并且可以造成嘈声显示的印像。由于这个原因，重要的是进当存在 假轮廓伪像的风险时才使用GCC方法。文件EP 1 376 521介绍了一种基于运动检测、取决于画面中是否存在大 量运动来使能开启(switch ON)或关闭(switch OFF) GCC的解决该问题的方 案。文件EP 1 522 964还公开了一种处理视频画面的方法，其中，按照画面 的视频梯度将每个视频画面划分成至少两种类型的区域。对每种类型的区域 分配特定的视频梯度范围。对于每种类型的区域，使用用于降低假轮廓效应 的特定代码来对该区域的像素进行编码。例如，利用传统编码(255个视频 级)来对第一类型的区域进行编码而利用GCC编码(40个视频级)来对第二 类型的区域进行编码。至于GCC编码，如所示的，降低或消除动态假轮廓的最有效的解决方案 是牺牲灰度级质量，即，选择仔细选定的较小的代码集和使用混色以获取所 有想要的视频级。但是，由于编码操作和混色操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将要在显示设备上显示的画面的彩色成分的当前像素的视频级编码成属于至少第一码集（Ｓ↓［１］）和／或第二码集（Ｓ↓［２］）的码字的方法，第二码集（Ｓ↓［２］）是第一码集（Ｓ↓［１］）的子集，第二码集的码字是按照规则从第一码集的码字中选择的，该规则是：除了在上至第一预定极限的低视频级范围内和／或在从第二预定极限开始的高视频级范围内的例外之外，对应子域码字的用于发光的时间重心（ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３）随所述码字的视频级连续增大，　其特征在于，该方法包含如下步骤：－对于属于包括所述当前像素（ｘ↓［ｐ］）的窗口的预定数目（Ｌ１）的相邻像素，至少确定（１０３，１０７）可以通过第一码集（Ｓ↓［１］）的码字来编码的第一下限级（Ｆ↓［１］）和第一上限级（Ｃ↓［１］）、以及可以通过第二码集（Ｓ↓［２］）的码字编码的第二下限级（Ｆ↓［２］）和第二上限级（Ｃ↓［２］），第一和第二下限级（Ｆ↓［１］，Ｆ↓［２］）分别是与第一和第二码集（Ｓ↓［１］，Ｓ↓［２］）的码字相对应的视频级中的、等于或低于当前像素的视频级（Ｉ）的最高视频级，而第一和第二上限级（Ｃ↓［１］，Ｃ↓［２］）分别是与第一和第二码集（Ｓ↓［１］，Ｓ↓［２］）的码字相对应的视频级中的、等于或高于当前像素的视频级（Ｉ）的最低视频级；　－对于所述当前像素（ｘ↓［ｐ］），确定（１０５，１０６）所述当前像素的第一下限级（Ｆ↓［１］（ｘ↓［ｐ］））与包括当前像素（ｘ↓［ｐ］）的窗口的所述预定数目（Ｌ１）的相邻像素的上限级（ｃ↓［１］［ｘ↓［ｐ－Ｌ１／２］，ｘ↓［ｐ＋Ｌ１／２］］）之间的最小级，以及对于当前像素（ｘ↓［ｐ］），确定（１０５，１０６）所述当前像素的第一上限级（Ｃ↓［１］（ｘ↓［ｐ］））与所述预定数目（Ｌ１）的相邻像素的下限级（ｆ↓［１］［ｘ↓［ｐ－Ｌ１／２］，ｘ↓［ｐ＋Ｌ１／２］］）之间的最大级，所述最小级被称为当前像素（ｘ↓［ｐ］）的下限级（Ｆ（ｘ↓［ｐ］）），以及所述最大级被称为当前像素（ｘ↓［ｐ］）的上限级（Ｃ（ｘ↓［ｐ］））；　－对于所述当前像素（ｘ↓［ｐ］），如果所述下限级（Ｆ（ｘ↓［ｐ］））低于第二下限级（Ｆ↓［２］（ｘ↓［ｐ］）），则用第二下限级（Ｆ↓［２］（ｘ↓［ｐ］））代替（１０８，１０９，１１０，１１１）该下限级（Ｆ（ｘ↓［ｐ］）），而如果所述上限级（Ｃ（ｘ↓［ｐ］））低于第二上限级（Ｃ↓［２］（ｘ↓［ｐ］）），则用第二上限级（Ｃ↓［２］（ｘ↓［ｐ...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-4-3 06290544.3;EP 2006-5-22 06290828.01. 一种用于将要在显示设备上显示的画面的彩色成分的当前像素的视频级编码成属于至少第一码集(S1)和/或第二码集(S2)的码字的方法，第二码集(S2)是第一码集(S1)的子集，第二码集的码字是按照规则从第一码集的码字中选择的，该规则是除了在上至第一预定极限的低视频级范围内和/或在从第二预定极限开始的高视频级范围内的例外之外，对应子域码字的用于发光的时间重心(CG1，CG2，CG3)随所述码字的视频级连续增大，其特征在于，该方法包含如下步骤-对于属于包括所述当前像素(xp)的窗口的预定数目(L1)的相邻像素，至少确定(103，107)可以通过第一码集(S1)的码字来编码的第一下限级(F1)和第一上限级(C1)、以及可以通过第二码集(S2)的码字编码的第二下限级(F2)和第二上限级(C2)，第一和第二下限级(F1，F2)分别是与第一和第二码集(S1，S2)的码字相对应的视频级中的、等于或低于当前像素的视频级(I)的最高视频级，而第一和第二上限级(C1，C2)分别是与第一和第二码集(S1，S2)的码字相对应的视频级中的、等于或高于当前像素的视频级(I)的最低视频级；-对于所述当前像素(xp)，确定(105，106)所述当前像素的第一下限级(F1(xp))与包括当前像素(xp)的窗口的所述预定数目(L1)的相邻像素的上限级(c1[xp-L1/2，xp+L1/2])之间的最小级，以及对于当前像素(xp)，确定(105，106)所述当前像素的第一上限级(C1(xp))与所述预定数目(L1)的相邻像素的下限级(f1[xp-L1/2，xp+L1/2])之间的最大级，所述最小级被称为当前像素(xp)的下限级(F(xp))，以及所述最大级被称为当前像素(xp)的上限级(C(xp))；-对于所述当前像素(xp)，如果所述下限级(F(xp))低于第二下限级(F2(xp))，则用第二下限级(F2(xp))代替(108，109，110，111)该下限级(F(xp))，而如果所述上限级(C(xp))低于第二上限级(C2(xp))，则用第二上限级(C2(xp))代替(108，109，110，111)该上限级(C(xp))；和-对于所述当前像素，按照用于编码当前像素的视频级的预定准则从下限级(F(xp))的码字和上限级(C(xp))的码字中选择(112)码字。2. 如权利要求l所述的方法，其中，该方法还包含如下步骤对于所述 当前像素，将所选的码字编码成子域码字，其中，子域码字的每位被分配某一时长，下文称为子域，在该子域期间可以激活像素来发光。3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，按照预定准则从下限级(F(Xp)) 的码字和上限级(C(Xp))的码字中选择当前像素的码字的步骤包含如下步骤一计算系数a，使得I(x) -a.C(Xp) + (l-ot).F(Xp)，其中，-I (x)是当前像素x的视频级，-C(Xp)是当前像素的上限级，和-F(Xp)是当前像素的下限级； -生成随机数IU,使得0K1;和-如果系数a大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯科雷亚，塞巴斯蒂恩维特布鲁克，穆罕麦德阿卜杜拉，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]