处理视频图象的方法和设备的制作方法
专利名称：处理视频图象的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理视频图象的方法，特别涉及一种用于改善在例如等离子显示板(PDP)或者其它基于光发射的负载循环调制(脉宽调制PWM)原理显示设备的矩阵显示屏上显示图象的灰度保真画面方法。本发明还涉及用于执行该方法的设备。
背景技术：
本发明将联系等离子显示板(PDP)来描述，但是也可以适用于以上提到的其它类型显示器。
众所周知，等离子显示板由两块密封在一起形成充满气体的空间的绝缘板组成。在空间中提供了肋条，以形成放电单元的阵列，放电单元只能是“开”或者“关”。同时，不象在其它的显示器例如阴极射线管(CRT)或者液晶显示屏(LCD)中，灰度等级由光发射的模拟控制来表示，PDP通过调制每帧中的光脉冲的数量来控制灰度等级。这些光脉冲被称为保持脉冲。该时间调制将由人眼在对应于眼睛时间响应的周期上进行积分。
在图象处理领域中，亮度等级的8比特表示是非常通用的。在这种情况下，每个视频等级将由以下8比特的组合来表示20＝1，21＝2，22＝4，23＝8，24＝16，25＝32，26＝64，27＝128为了在等离子显示板(PDP)技术中实现这样的编码方案，帧周期具有频率的持续时间函数，在60Hz为16ms或在50Hz为20ms，该周期被分为8个子周期，这些子周期被称为子域(SF)。每个子域(SF)对应于图1中所示的8比特中的一个。比特21＝2的光发射持续时间是比特20＝1的光发射持续时间的两倍，等等…。利用这8个子周期的组合，可能构造256个不同的灰色等级。例如，灰色等级92将有相应的数字码字00111010＝4+8+16+64。更为明确的是，在已知的等离子显示技术中，每个子域(SF)是时间周期，它包括固定长的写/寻址周期，其中或者用高电压使等离子单元到达激发状态或者用低电压使等离子单元到达中性状态，取决于子域加权的保持周期。用短电压脉冲或者具有相同振幅和相同持续时间的保持脉冲进行气体放电，脉冲的数量对应于子域的加权固定长的清除周期，其中抑制单元的充电。
此外，在帧周期的开始可以使用起动脉冲P。这样的起动使等离子单元得到预激发，并使单元准备好以进行每个子域的均匀写入。
这样，视频等级被映射到基于子域权重的一组子域码上。这样，通过由离散数目的子域分配的离散数目的保持脉冲来产生亮度。如果，必须由一帧的子域分配的保持脉冲的数目对应于视频等级的数目，则重新分配会象以上例子的一样直接，其中255个保持脉冲必须被允许256个不同亮度值的子域组1-2-4-8-16-32-64-128分配。然而，如果举例来说必须分配293个保持脉冲，处理实质上较复杂。保持脉冲不能在子域间被净分配而产生舍入错误。由于写和清除子域也产生一些亮度，该亮度同样地被加到每个比特子域上面而与它的权重无关，这产生了更复杂的情况。因此，等离子显示板(PDP)有一点非线性，例如，100个保持脉冲将不会产生比单个的保持脉冲大100倍的亮度。
与阴极射线管(CRT)相似，等离子显示板(PDP)需要使用“白色”峰值增强电路(PWE)，由它控制“白色”峰值电平，“白色”峰值是平均图象功率的函数。峰值“白色”的保持脉冲的数量被适配到所述的平均图象功率，并且不能象以上提到的那样在子域中净分配保持脉冲。
由于有问题存在，例如舍入错误、等离子非线性、访问和清除脉冲这样的寄生亮度成分的存在，把需要的保持脉冲映射到所选择的子域结构上的已知解决方案会明显地产生可觉察得到的灰度画面的非线性。
发明内容
本发明的要旨是用基于子域实际亮度的元代码替代给定的基于子域权重的子域码。
本发明的要旨也是提出了用于实现该方法的设备，其中避免了大的额外的费用。
本发明涉及一种改善显示在显示设备上图象的灰度保真画面的方法，在所述的显示设备中，通过调制每帧中光脉冲或保持脉冲的数量获得灰度。所述方法包括以下步骤a)对于一个给定的峰值“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现亮度的中间等级；f)然后把亮度码映射为输出子域码。
更好的是，在步骤e中，对视频等级进行处理，以便伴随显示值的空间上和时间上的改变而执行在可用的亮度等级间的亮度线性插值。为了这样做，抖动视频等级并截取它到整数精度。这样两个相邻亮度值间亮度分辨率的小数部分可以被舍弃。
此外，对所有功率水平模式迭代以上所提到的步骤。
依据一个实施例子，子域码映射到亮度码使用子域保持亮度模型来实现。在已知起动操作次数和子域写操作次数和保持操作次数时，这样的亮度模型允许计算期望的亮度值。它也能通过使用子域的亮度值来实现。在这种情况下，对于参考屏，用实验的方法测量给定码的亮度电平，即，对于给定技术被当作具有集中的物理参数的象征性的屏。
亮度码的重新排序按照升序的亮度值来完成，如果各个码产生近似相同的亮度码，可能舍弃它们中的一些，亮度码的数量会比原始码的数量要少。
在步骤d中，亮度码的映射要达到小数精度，例如用小数点右边的3个比特。小数精度对应于亮度分辨率超过了分辨率能用给定的等离子技术描绘的分辨率的亮度等级的离散组的部分。
本发明同时涉及一种用来执行以上方法的设备。所述的设备包括图象平均功率测量电路；控制单元，包含功率等级模式表，它根据由平均功率测量电路提供的平均功率值选择要求的功率等级模式；元代码子域编码单元，用来至少实现步骤d和e。根据一个具体例子，元代码子域编码单元包括两个查询表块，用来实现步骤d和e。在两个查询表块提供了抖动加法器和截取模块。更好的是，查询表模块由电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)实现，它可以由控制单元按顺序从中读取比特。
接下来参照以下的描述和附图详细解释本发明。
图1显示了已有技术的子域结构的例子，图2显示了可以用在本发明中的子域结构的例子，图3以图表的形式显示了实现本发明的设备的方框图，图4用在图3的设备中的元代码子域编码单元详细方框图，和图5显示了图3的设备的实现方式。
具体实施例方式
本发明的方法将参考等离子显示板(PDP)来描述，如图2所示，帧周期被细分为12个子域(SF).每个子域(SF)已分配了明确的权重，它决定在子域中产生多少个光脉冲。由子域码字控制光的产生。子域码字是控制子域的激活和未激活的二进制数。每个设置为1的比特激活相应的子域(SF)。每个设置为0的比特使相应的子域(SF)未激活。在激活的子域(SF)中，将产生指定数量的光脉冲或者保持脉冲。在未激活的子域中，将不产生光。在图2显示的子域结构中，子域的权重如下1，2，4，8，16，32，32，32，32，32，32，32如以上已经解释的和在图2中显示的，每个子域周期包括寻址/写周期，称为为“扫描”。在这个固定长度的周期中，等离子单元或者被变为激发单元或者被变为中性单元。
保持周期，称为为“保持”，其中由短电压脉冲进行气体放电，产生相应的短点火脉冲。只有先前激发过的单元将产生点火脉冲。脉冲的数量对应于子域的加权。
清除周期，称为为“清除”，其中抑制单元的充电。
此外，在图2中，在帧周期的开始使用被称为“起动”的起动脉冲。该起动脉冲为能均匀写入而对等离子单元进行预激发。
这样，对于以上的子域结构，如果应用以下的规则，对256个灰度等级将会获得以下子域码字，例如，使用子域0到4对应5LSB和子域5-11从左到右充满的数字码。
子域码等级 子域码000000 000 0000110000 000 0000201000 000 0000311000 000 0000…30 01111 000 000031 11111 000 000032 00000 100 0000…64 00000 110 000096 00000 111 0000128 00000 111 1000…255 11111 111 1111根据本发明，在输出亮度等级上产生元代码的构造，更明确的是，将子域的权码映射到亮度码或者需要使用子域保持亮度模型或者需要确定实际亮度值。
以下将给出保持亮度模型的例子。这个模型或多或少能够是精确的。通过测量某些值和然后通过确定最佳拟合这些实验点的曲线可以获得有效的第一近似模型。
为解释本发明，将使用非常简化的亮度模型亮度模型1个起动脉冲＝0.75 cd m-21个保持脉冲＝1.00 cd m-2
1个写脉冲＝0.375 cd m-21个清除脉冲＝0.125 cd m-21个写-清除脉冲＝0.125+0.375＝0.5 cd m-2在这个简单的模型中，不考虑荧光粉饱和度。在实际的板中，具有100个保持脉冲的子域产生的亮度不是具有单个保持脉冲的子域产生的亮度的100倍。
根据本发明，将在两个不同的功率等级的情况下解释构造元代码的方法。第一种情况对应255个保持脉冲和第二种情况对应382个保持脉冲，该保持脉冲的数目在从大约120个保持脉冲到1200个脉冲的范围中。此外，在例子中，将描述在1024个视频等级(对应于10个比特的输入视频分辨率)中最初的20个视频等级的产生。
1-元代码A255个保持脉冲根据本发明，步骤a是在12个子域中分配255个保持脉冲。在这个指定的情况下，映射是直接的。
步骤a子域 保持脉冲的数量SF0 1个保持脉冲SF1 2个保持脉冲SF2 4个保持脉冲SF3 8个保持脉冲SF4 16个保持脉冲SF5 32个保持脉冲SF6 32个保持脉冲SF7 32个保持脉冲SF8 32个保持脉冲SF9 32个保持脉冲SF1032个保持脉冲SF1132个保持脉冲在步骤b中，使用以上描述的亮度模型把子域码映射为亮度模型。在这种情况下，不考虑起动，因为它的作用为对所有的码仅仅是常数偏移，该偏移不能被补偿。对前20个视频等级只需要考虑前6个子域码。
步骤b子域码亮度等级0 0000 0000 0000 0*0.50+0*1.00＝0.00 cd m-21 1000 0000 0000 1*0.50+1*1.00＝1.50 cd m-22 0100 0000 0000 1*0.50+2*1.00＝2.50 cd m-23 1100 0000 0000 2*0.50+3*1.00＝4.00 cd m-24 0010 0000 0000 1*0.50+4*1.00＝4.50 cd m-25 1010 0000 0000 2*0.50+5*1.00＝6.00 cd m-26 0110 0000 0000 2*0.50+6*1.00＝7.00 cd m-2其中0.50 cd m-2对应于1个写-清除脉冲和1.00 cd m-2对应于一个保持脉冲。
以下的步骤是按亮度的升序对亮度码重新排序。此外，如果两个或者更多的权码产生近似相等的亮度，可能舍弃它们中的一些，导致亮度码的数目少于原始码的数目。
步骤c子域码 亮度 亮度码0 0.00 cd m-2#01 1.50 cd m-2#12 2.50 cd m-2#23 4.00 cd m-2#34 4.50 cd m-2丢弃5 6.00 cd m-2#46 7.00 cd m-2#5然后把视频等级映射到亮度码。在这个明确的例子中，使用了10比特的视频分辨率，对应于峰值“白色”视频等级的最大视频等级1023被映射到最大亮度等级上，最大亮度等级被选为255.75 cd m-2替代261 cdm-2。值261 cd m-2对应于当12个子域都为“开”时产生的最大亮度值。选择255.75 cd m-2对应于每个等级0.25 cd m-2。这样简化了计算。
步骤d视频等级 亮度等级亮度码0 0.00 cd m-2 #0.0001 0.25 cd m-2 #0.1252 0.50 cd m-2 #0.3753 0.75 cd m-2 #0.5004 1.00 cd m-2 #0.6255 1.25 cd m-2 #0.8756 1.50 cd m-2 #1.0007 1.75 cd m-2 #1.2508 2.00 cd m-2 #1.5009 2.25 cd m-2 #1.750102.50 cd m-2 #2.000112.75 cd m-2 #2.125123.00 cd m-2 #2.375133.25 cd m-2 #2.500143.50 cd m-2 #2.625153.75 cd m-2 #2.875164.00 cd m-2 #3.000174.25 cd m-2 #3.125184.50 cd m-2 #3.250194.75 cd m-2 #3.375在以上的表中，画了下划线的视频等级的映射不必舍入来选择亮度码。采用亮度线性插值构建其他的值，该插值被舍入到两个相邻的亮度码间最近的八分之一。选择8是为了避免干扰抖动噪声。这样，线性插值系数总是1/8的倍数。例如视频等级1(0.25 cd m-2)#0码的7/8+#1码的1/8＝7/8*0.00+1/8*1.50＝0.18 cd m-2视频等级8(2.00 cd m-2)#1码的4/8+#2码的4/8＝4/8*1.50+4/8*2.50＝2.00 cd m-2
在这一步，视频等级被抖动，并被截取为整数精度。在这种情况下，映射步骤d通过使用具有1024个条目和11比特的查询表来实现。从查询表得到的11个比特对应8个比特的整数分辨率和3个比特的小数分辨率。3比特的小数分辨率加上3比特的抖动，然后被截取。在该等级中使用抖动的方法降低了量化噪声的可感知性。该噪声是由于这样的实事显示的亮度对脉冲数量是线性的而眼睛的响应和它对噪声的敏感性是非线性的。
人眼在较暗的区域比在较亮的区域更敏感，所以在较暗的区域，量化误差将是非常明显的。此外，在等离子显示板(PDP)中需要的消除灰度系数(degamma)函数增加了在视频暗区中的量化噪声，导致了可感觉得到的分辨率不足。在本发明的帧中可以使用几种抖动方法，例如在欧洲专利申请00 250 099.9以申请人的名义描述的三维(3D)抖动方法。
本发明的方法的最后一步在于把亮度码映射为输出子域码。该步骤用到了256条目*16比特的第二查询表。
步骤e亮度码 子域码子域映射#0 0 0000 0000 0000#1 1 1000 0000 0000#2 2 0100 0000 0000#3 3 1100 0000 0000#4 5 1010 0000 0000#5 6 0110 0000 00002-元代码B382个保持脉冲接着以上步骤，将描述在功率等级对应于382个保持脉冲的情况下本发明的方法。这对应于在每个子域中多加50％的保持脉冲，除了第一个子域，由于不可能加入半个保持脉冲。
步骤a在这种情况下，以下是382个保持脉冲由12个子域重新分配SF0 1个保持脉冲
SF1 3个保持脉冲SF2 6个保持脉冲SF3 12个保持脉冲SF4 24个保持脉冲SF5 48个保持脉冲SF6 48个保持脉冲SF7 48个保持脉冲SF8 48个保持脉冲SF9 48个保持脉冲SF1048个保持脉冲SF1148个保持脉冲步骤b同上，只需要考虑前6个子域码。
子域码 亮度等级0 0000 0000 0000 0*0.50+0*1.00＝0.00 cd m-21 1000 0000 0000 1*0.50+1*1.00＝1.50 cd m-22 0100 0000 0000 1*0.50+3*1.00＝3.50 cd m-23 1100 0000 0000 2*0.50+4*1.00＝5.00 cd m-24 0010 0000 0000 1*0.50+6*1.00＝6.50 cd m-25 1010 0000 0000 2*0.50+7*1.00＝8.00 cd m-26 0110 0000 0000 2*0.50+9*1.00＝10.00 cd m-2步骤c重新排序亮度码如下子域码亮度 亮度码0 0.00 cd m-2 #01 1.50 cd m-2 #12 3.50 cd m-2 #23 5.00 cd m-2 #34 6.50 cd m-2 #45 8.00 cd m-2 #5
6 10.00 cd m-2#6在这种情况下，没有舍弃子域码。
步骤d峰值“白色”视频等级映射为383.625 cd m-2。这对应于每个等级0.375。
视频等级亮度等级亮度码0 0.000 cd m-2#0.0001 0.375 cd m-2#0.2502 0.750 cd m-2#0.5003 1.125 cd m-2#0.7504 1.500 cd m-2#1.0005 1.875 cd m-2#1.2506 2.250 cd m-2#1.3757 2.625 cd m-2#1.5008 3.000 cd m-2#1.7509 3.375 cd m-2#2.00010 3.750 cd m-2#2.25011 4.125 cd m-2#2.50012 4.500 cd m-2#2.75013 4.875 cd m-2#3.00014 5.250 cd m-2#3.25015 5.625 cd m-2#3.50016 6.000 cd m-2#3.75017 6.375 cd m-2#4.00018 6.750 cd m-2#4.25019 7.125 cd m-2#4.500这一步骤涉及到视频等级的抖动和截取到整数精度，如以上描述的来完成。
步骤e在该步骤中，亮度码映射为输出子域码
亮度码子域码子域映射#0 0 0000 0000 0000#1 1 1000 0000 0000#2 2 0100 0000 0000#3 3 1100 0000 0000#4 4 0010 0000 0000#5 5 1010 0000 0000现在，参照图3到图5，将描述以上方法的成本有效的实现。
在图3中，举例说明以上说明的方法的可能的电路实现方框图。输入R、G、B视频数据发送到视频消除灰度系数(degamma)单元10。输出R、G、B视频数据发送到平均能量测量单元11并发送到元代码子域编码单元13。平均功率测量单元可以是在PCT专利申请WO00/46782中描述的类型。平均功率测量单元11计算平均功率值AP，并把它发送到峰值“白色”增强或者脉宽编码(PWE)的控制块12。例如，通过把所有R、G、B数据流的象素值简单地加起来再除以象素值的数量乘以三的结果来计算图象的平均功率值。控制块12查询它的内部功率等级模式表并直接产生为其他处理块选取的模式控制信号。它选择要被使用的保持表和要被使用的子域元代码，即，在8比特上编码的数据MC[7，0]对应于256个元代码，该元代码为从大约120个保持脉冲直到1200个保持脉冲的完全功率等级范围所必须的。
脉宽编码器(PWE)控制块12也控制两帧存储器电路14和串/并转换电路15。更为明确的是，它通过写(WR)信号控制电路15的第一个帧存储器中RGB象素数据的写和通过读(RD)信号控制电路15的第二个帧存储器中RGB象素数据的读。RGB子域数据子域R(SF-R)、子域G(SF-G)、子域B(SF-B)从两帧存储器电路14发送到串/并转换电路15，串/并转换电路15由脉宽编码器(PWE)电路12中来的SP信号控制。最后，脉宽编码器(PWE)控制线路产生需要用来控制等离子显示板(PDP)驱动电路16、17的扫描和保持脉冲。
实际上，在电路14中需要两帧存储器。数据一个象素一个地写入到一个帧存储器，而从另一个帧存储器中一个子域一个子域地读出。为了完全读出第一个子域，整个帧结构必须已经存在于存储器中。在实际实现中，存在两个完整的帧存储器，而一个帧存储器正在被读，另一个帧存储器正在被写。通过这种方式避免读出错误的数据。如后所见，在成本已优化的结构中，两个帧存储器可以位于相同的SDRAM存储器IC中，并且对两个帧的访问是时间复用的。
以上描述的实现在功率测量和子域编码之间引入了一帧的时延。测量出功率等级，在给定帧的末尾，控制器12可得到平均功率值。然而，在那时采取动作已太迟了，例如修改元代码选择查询表(LUT)，因为数据已被写入到帧存储器中。
这个问题在现实中不是非常严重的，因为，既然数据必须通过帧存储器，在信号处理的路径上也会出现一帧的时延。这意味着由脉宽编码器(PWE)控制器12产生的保持脉冲的数量将被正确地适配到图象内容。不能被补偿的错误只是在有模式切换时(例如图象功率的修改)使用了错误的元代码查询表(LUT)。如在PCT专利申请WO00/46782中所述，将限制模型切换的数量，例如加上滤出图象功率振动的迟滞电路，更多的模式切换将是连续的模式。对于连续的模式，元代码是相似的，因为子域保持脉冲的数量是相似的，这样，大多数招致的误差对人类观察者将是感觉不到的。
图4显示了元代码子域编码单元13的一种可能实现方式。该单元包括第一查询表130，查询表包括1024×11个比特，用来如以上方法中所述的方式来处理10比特的输入视频分辨率。用同样的查询表对三色成分中的每一种进行编码。第一查询表130用于实现编码处理步骤d。从脉宽编码器(PWE)控制单元12来的存储器控制(MC)值控制控制查询表130。在查询表的输出，得到11比特的视频信号。得到的11比特对应于8比特的整数分辨率和3比特的分数分辨率。接下来，11比特的视频信号YA[10-0]发送到电路131。在电路131中，3比特的分数分辨率和由抖动电路132发送的3比特抖动加在一起，然后截取。
抖动电路132可以是如在欧洲专利申请00 250 099.9中描述的三维(3D)方格图案抖动块。也可以用其它的抖动图案。电路131用来实现以上描述方法中的步骤e。
从电路131来的视频信号YB[7，0]然后发送到第二查询表133，该表包括256×16比特。该查询表133用来实现以上描述方法中的步骤f。
以上描述的实现方式中的一个问题是查询表的巨大尺寸，它们实现起来将是昂贵的。事实上，对于具有上图描述的比特宽度的单个元代码的实现方式，需要15360比特的查询表(LUT)。如果要实现256个离散码，需要3.93M比特的查询表(LUT)数据。
这样，参照图5，将描述一种不是太昂贵的实现方式。
大部分的块(视频消除灰度系数(degamma)，子域编码，串并转换控制器)移到等离子显示控制器20，它由专用集成电路的形式实现。查询表的数据存储在外部的可擦可编程只读存储器(EPROM)电路21，可由控制器20依次从中读出比特。在每帧末尾的正常操作中，必须由控制器下载新的查询表(LUT)数据。在这个时间，必须停止被处理的子域编码。由于访问外部的可擦可编程只读存储器(EPROM)是依次进行的，这样会非常慢，可能丢失一些视频行，那将是可接受的。
这样，外部SDRAM电路22的主要功能是存储2帧的所需视频存储器。它的容量通常将会比存储这些2帧存储器需要的最小值要大一些。这是由于存储器容量总是对应于2的幂；即，64兆比特、128兆比特、256兆比特等等。多余的存储器空间多于足以存储完整的元代码查询表的空间。
图5实现方式的主要思想是在设置的上电期间把所有的查询表数据转移到空闲的SDRAM地址空间。在上电期间，从使用引脚SCLK和SDATA的外部可擦可编程只读存储器(EPROM)中依次读出查询表(LUT)数据。然后，等离子数据控制器将在垂直消隐期间的每个帧的末尾，计算图象功率和后续帧所需的元代码。一旦确定了新的码，控制器将从SDRAM中请求需要的数据，并将把所需表的数据装到内部子域编码块的上面。在垂直消隐期间由于不必在SDRAM中写和读子域数据，访问将是非常快的，并且SDRAM的带宽是很巨大的。
以上描述的方法通过加入的外部4兆比特可擦可编程只读存储器(EPROM)和在SDRA M控制器上的一对额外的引脚实际上降低了实现成本。
权利要求
1.一种改善在显示设备上以灰度等级显示的图象的灰度保真画面的方法，在所述的显示设备中，通过调制每帧中光脉冲或保持脉冲的数量获得灰度，所述方法包括以下步骤a)对于给定的脉冲“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现中间等级的亮度；f)然后把亮度码映射为输出子域码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤e中，对视频等级进行处理，以便伴随显示值的空间上和时间上的改变而执行在可用的亮度等级间的亮度线性插值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在可用的亮度等级间的亮度线性插值通过使用抖动和截取到视频等级的整数精度来实现。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于子域码映射为亮度码通过使用子域保持亮度模型来实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于子域码映射为亮度码通过使用子域的亮度值来实现。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照亮度值的升序来实现亮度码的重新排序。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于如果几个码产生近似相同的亮度码，舍弃一些码。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤d中，以小数精度来实现亮度码的映射。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于所有的功率等级模式迭代步骤a到步骤f。
10.一种用于执行权利要求1所述方法的设备，其中所述的设备包括图象平均功率测量电路，用来计算视频数据的平均功率值；控制单元，包含功率等级模式表并根据由平均功率测量电路提供的平均功率值选择所请求的功率等级模式；元代码子域编码单元，用来至少实现视频等级映射到可用的亮度码和处理视频等级以实现亮度的中间值这两个步骤，所述的元代码子域编码单元由控制单元控制。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于元代码子域编码单元包括两个查询表块。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于查询表块由电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)实现，并能由控制单元从中依次读出比特。
13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于控制单元控制等离子显示板。
全文摘要
本发明涉及一种改善显示在矩阵显示屏上的图象的灰度保真画面的方法。该方法包括以下步骤a)对于给定的脉冲“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现中间等级的亮度；f)然后把亮度码映射为输出子域码。该方法在等离子显示板(PDP)中使用。
文档编号G09G3/288GK1450513SQ031101
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月11日 优先权日2002年4月11日
发明者卡洛斯·科雷亚, 塞德里克·泰博, 塞巴斯蒂安·魏特布雷希, 赖纳·茨温 申请人:汤姆森许可贸易公司
技术领域：
本发明涉及一种处理视频图象的方法，特别涉及一种用于改善在例如等离子显示板(PDP)或者其它基于光发射的负载循环调制(脉宽调制PWM)原理显示设备的矩阵显示屏上显示图象的灰度保真画面方法。本发明还涉及用于执行该方法的设备。
背景技术：
本发明将联系等离子显示板(PDP)来描述，但是也可以适用于以上提到的其它类型显示器。
众所周知，等离子显示板由两块密封在一起形成充满气体的空间的绝缘板组成。在空间中提供了肋条，以形成放电单元的阵列，放电单元只能是“开”或者“关”。同时，不象在其它的显示器例如阴极射线管(CRT)或者液晶显示屏(LCD)中，灰度等级由光发射的模拟控制来表示，PDP通过调制每帧中的光脉冲的数量来控制灰度等级。这些光脉冲被称为保持脉冲。该时间调制将由人眼在对应于眼睛时间响应的周期上进行积分。
在图象处理领域中，亮度等级的8比特表示是非常通用的。在这种情况下，每个视频等级将由以下8比特的组合来表示20＝1，21＝2，22＝4，23＝8，24＝16，25＝32，26＝64，27＝128为了在等离子显示板(PDP)技术中实现这样的编码方案，帧周期具有频率的持续时间函数，在60Hz为16ms或在50Hz为20ms，该周期被分为8个子周期，这些子周期被称为子域(SF)。每个子域(SF)对应于图1中所示的8比特中的一个。比特21＝2的光发射持续时间是比特20＝1的光发射持续时间的两倍，等等…。利用这8个子周期的组合，可能构造256个不同的灰色等级。例如，灰色等级92将有相应的数字码字00111010＝4+8+16+64。更为明确的是，在已知的等离子显示技术中，每个子域(SF)是时间周期，它包括固定长的写/寻址周期，其中或者用高电压使等离子单元到达激发状态或者用低电压使等离子单元到达中性状态，取决于子域加权的保持周期。用短电压脉冲或者具有相同振幅和相同持续时间的保持脉冲进行气体放电，脉冲的数量对应于子域的加权固定长的清除周期，其中抑制单元的充电。
此外，在帧周期的开始可以使用起动脉冲P。这样的起动使等离子单元得到预激发，并使单元准备好以进行每个子域的均匀写入。
这样，视频等级被映射到基于子域权重的一组子域码上。这样，通过由离散数目的子域分配的离散数目的保持脉冲来产生亮度。如果，必须由一帧的子域分配的保持脉冲的数目对应于视频等级的数目，则重新分配会象以上例子的一样直接，其中255个保持脉冲必须被允许256个不同亮度值的子域组1-2-4-8-16-32-64-128分配。然而，如果举例来说必须分配293个保持脉冲，处理实质上较复杂。保持脉冲不能在子域间被净分配而产生舍入错误。由于写和清除子域也产生一些亮度，该亮度同样地被加到每个比特子域上面而与它的权重无关，这产生了更复杂的情况。因此，等离子显示板(PDP)有一点非线性，例如，100个保持脉冲将不会产生比单个的保持脉冲大100倍的亮度。
与阴极射线管(CRT)相似，等离子显示板(PDP)需要使用“白色”峰值增强电路(PWE)，由它控制“白色”峰值电平，“白色”峰值是平均图象功率的函数。峰值“白色”的保持脉冲的数量被适配到所述的平均图象功率，并且不能象以上提到的那样在子域中净分配保持脉冲。
由于有问题存在，例如舍入错误、等离子非线性、访问和清除脉冲这样的寄生亮度成分的存在，把需要的保持脉冲映射到所选择的子域结构上的已知解决方案会明显地产生可觉察得到的灰度画面的非线性。
发明内容
本发明的要旨是用基于子域实际亮度的元代码替代给定的基于子域权重的子域码。
本发明的要旨也是提出了用于实现该方法的设备，其中避免了大的额外的费用。
本发明涉及一种改善显示在显示设备上图象的灰度保真画面的方法，在所述的显示设备中，通过调制每帧中光脉冲或保持脉冲的数量获得灰度。所述方法包括以下步骤a)对于一个给定的峰值“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现亮度的中间等级；f)然后把亮度码映射为输出子域码。
更好的是，在步骤e中，对视频等级进行处理，以便伴随显示值的空间上和时间上的改变而执行在可用的亮度等级间的亮度线性插值。为了这样做，抖动视频等级并截取它到整数精度。这样两个相邻亮度值间亮度分辨率的小数部分可以被舍弃。
此外，对所有功率水平模式迭代以上所提到的步骤。
依据一个实施例子，子域码映射到亮度码使用子域保持亮度模型来实现。在已知起动操作次数和子域写操作次数和保持操作次数时，这样的亮度模型允许计算期望的亮度值。它也能通过使用子域的亮度值来实现。在这种情况下，对于参考屏，用实验的方法测量给定码的亮度电平，即，对于给定技术被当作具有集中的物理参数的象征性的屏。
亮度码的重新排序按照升序的亮度值来完成，如果各个码产生近似相同的亮度码，可能舍弃它们中的一些，亮度码的数量会比原始码的数量要少。
在步骤d中，亮度码的映射要达到小数精度，例如用小数点右边的3个比特。小数精度对应于亮度分辨率超过了分辨率能用给定的等离子技术描绘的分辨率的亮度等级的离散组的部分。
本发明同时涉及一种用来执行以上方法的设备。所述的设备包括图象平均功率测量电路；控制单元，包含功率等级模式表，它根据由平均功率测量电路提供的平均功率值选择要求的功率等级模式；元代码子域编码单元，用来至少实现步骤d和e。根据一个具体例子，元代码子域编码单元包括两个查询表块，用来实现步骤d和e。在两个查询表块提供了抖动加法器和截取模块。更好的是，查询表模块由电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)实现，它可以由控制单元按顺序从中读取比特。
接下来参照以下的描述和附图详细解释本发明。
图1显示了已有技术的子域结构的例子，图2显示了可以用在本发明中的子域结构的例子，图3以图表的形式显示了实现本发明的设备的方框图，图4用在图3的设备中的元代码子域编码单元详细方框图，和图5显示了图3的设备的实现方式。
具体实施例方式
本发明的方法将参考等离子显示板(PDP)来描述，如图2所示，帧周期被细分为12个子域(SF).每个子域(SF)已分配了明确的权重，它决定在子域中产生多少个光脉冲。由子域码字控制光的产生。子域码字是控制子域的激活和未激活的二进制数。每个设置为1的比特激活相应的子域(SF)。每个设置为0的比特使相应的子域(SF)未激活。在激活的子域(SF)中，将产生指定数量的光脉冲或者保持脉冲。在未激活的子域中，将不产生光。在图2显示的子域结构中，子域的权重如下1，2，4，8，16，32，32，32，32，32，32，32如以上已经解释的和在图2中显示的，每个子域周期包括寻址/写周期，称为为“扫描”。在这个固定长度的周期中，等离子单元或者被变为激发单元或者被变为中性单元。
保持周期，称为为“保持”，其中由短电压脉冲进行气体放电，产生相应的短点火脉冲。只有先前激发过的单元将产生点火脉冲。脉冲的数量对应于子域的加权。
清除周期，称为为“清除”，其中抑制单元的充电。
此外，在图2中，在帧周期的开始使用被称为“起动”的起动脉冲。该起动脉冲为能均匀写入而对等离子单元进行预激发。
这样，对于以上的子域结构，如果应用以下的规则，对256个灰度等级将会获得以下子域码字，例如，使用子域0到4对应5LSB和子域5-11从左到右充满的数字码。
子域码等级 子域码000000 000 0000110000 000 0000201000 000 0000311000 000 0000…30 01111 000 000031 11111 000 000032 00000 100 0000…64 00000 110 000096 00000 111 0000128 00000 111 1000…255 11111 111 1111根据本发明，在输出亮度等级上产生元代码的构造，更明确的是，将子域的权码映射到亮度码或者需要使用子域保持亮度模型或者需要确定实际亮度值。
以下将给出保持亮度模型的例子。这个模型或多或少能够是精确的。通过测量某些值和然后通过确定最佳拟合这些实验点的曲线可以获得有效的第一近似模型。
为解释本发明，将使用非常简化的亮度模型亮度模型1个起动脉冲＝0.75 cd m-21个保持脉冲＝1.00 cd m-2
1个写脉冲＝0.375 cd m-21个清除脉冲＝0.125 cd m-21个写-清除脉冲＝0.125+0.375＝0.5 cd m-2在这个简单的模型中，不考虑荧光粉饱和度。在实际的板中，具有100个保持脉冲的子域产生的亮度不是具有单个保持脉冲的子域产生的亮度的100倍。
根据本发明，将在两个不同的功率等级的情况下解释构造元代码的方法。第一种情况对应255个保持脉冲和第二种情况对应382个保持脉冲，该保持脉冲的数目在从大约120个保持脉冲到1200个脉冲的范围中。此外，在例子中，将描述在1024个视频等级(对应于10个比特的输入视频分辨率)中最初的20个视频等级的产生。
1-元代码A255个保持脉冲根据本发明，步骤a是在12个子域中分配255个保持脉冲。在这个指定的情况下，映射是直接的。
步骤a子域 保持脉冲的数量SF0 1个保持脉冲SF1 2个保持脉冲SF2 4个保持脉冲SF3 8个保持脉冲SF4 16个保持脉冲SF5 32个保持脉冲SF6 32个保持脉冲SF7 32个保持脉冲SF8 32个保持脉冲SF9 32个保持脉冲SF1032个保持脉冲SF1132个保持脉冲在步骤b中，使用以上描述的亮度模型把子域码映射为亮度模型。在这种情况下，不考虑起动，因为它的作用为对所有的码仅仅是常数偏移，该偏移不能被补偿。对前20个视频等级只需要考虑前6个子域码。
步骤b子域码亮度等级0 0000 0000 0000 0*0.50+0*1.00＝0.00 cd m-21 1000 0000 0000 1*0.50+1*1.00＝1.50 cd m-22 0100 0000 0000 1*0.50+2*1.00＝2.50 cd m-23 1100 0000 0000 2*0.50+3*1.00＝4.00 cd m-24 0010 0000 0000 1*0.50+4*1.00＝4.50 cd m-25 1010 0000 0000 2*0.50+5*1.00＝6.00 cd m-26 0110 0000 0000 2*0.50+6*1.00＝7.00 cd m-2其中0.50 cd m-2对应于1个写-清除脉冲和1.00 cd m-2对应于一个保持脉冲。
以下的步骤是按亮度的升序对亮度码重新排序。此外，如果两个或者更多的权码产生近似相等的亮度，可能舍弃它们中的一些，导致亮度码的数目少于原始码的数目。
步骤c子域码 亮度 亮度码0 0.00 cd m-2#01 1.50 cd m-2#12 2.50 cd m-2#23 4.00 cd m-2#34 4.50 cd m-2丢弃5 6.00 cd m-2#46 7.00 cd m-2#5然后把视频等级映射到亮度码。在这个明确的例子中，使用了10比特的视频分辨率，对应于峰值“白色”视频等级的最大视频等级1023被映射到最大亮度等级上，最大亮度等级被选为255.75 cd m-2替代261 cdm-2。值261 cd m-2对应于当12个子域都为“开”时产生的最大亮度值。选择255.75 cd m-2对应于每个等级0.25 cd m-2。这样简化了计算。
步骤d视频等级 亮度等级亮度码0 0.00 cd m-2 #0.0001 0.25 cd m-2 #0.1252 0.50 cd m-2 #0.3753 0.75 cd m-2 #0.5004 1.00 cd m-2 #0.6255 1.25 cd m-2 #0.8756 1.50 cd m-2 #1.0007 1.75 cd m-2 #1.2508 2.00 cd m-2 #1.5009 2.25 cd m-2 #1.750102.50 cd m-2 #2.000112.75 cd m-2 #2.125123.00 cd m-2 #2.375133.25 cd m-2 #2.500143.50 cd m-2 #2.625153.75 cd m-2 #2.875164.00 cd m-2 #3.000174.25 cd m-2 #3.125184.50 cd m-2 #3.250194.75 cd m-2 #3.375在以上的表中，画了下划线的视频等级的映射不必舍入来选择亮度码。采用亮度线性插值构建其他的值，该插值被舍入到两个相邻的亮度码间最近的八分之一。选择8是为了避免干扰抖动噪声。这样，线性插值系数总是1/8的倍数。例如视频等级1(0.25 cd m-2)#0码的7/8+#1码的1/8＝7/8*0.00+1/8*1.50＝0.18 cd m-2视频等级8(2.00 cd m-2)#1码的4/8+#2码的4/8＝4/8*1.50+4/8*2.50＝2.00 cd m-2
在这一步，视频等级被抖动，并被截取为整数精度。在这种情况下，映射步骤d通过使用具有1024个条目和11比特的查询表来实现。从查询表得到的11个比特对应8个比特的整数分辨率和3个比特的小数分辨率。3比特的小数分辨率加上3比特的抖动，然后被截取。在该等级中使用抖动的方法降低了量化噪声的可感知性。该噪声是由于这样的实事显示的亮度对脉冲数量是线性的而眼睛的响应和它对噪声的敏感性是非线性的。
人眼在较暗的区域比在较亮的区域更敏感，所以在较暗的区域，量化误差将是非常明显的。此外，在等离子显示板(PDP)中需要的消除灰度系数(degamma)函数增加了在视频暗区中的量化噪声，导致了可感觉得到的分辨率不足。在本发明的帧中可以使用几种抖动方法，例如在欧洲专利申请00 250 099.9以申请人的名义描述的三维(3D)抖动方法。
本发明的方法的最后一步在于把亮度码映射为输出子域码。该步骤用到了256条目*16比特的第二查询表。
步骤e亮度码 子域码子域映射#0 0 0000 0000 0000#1 1 1000 0000 0000#2 2 0100 0000 0000#3 3 1100 0000 0000#4 5 1010 0000 0000#5 6 0110 0000 00002-元代码B382个保持脉冲接着以上步骤，将描述在功率等级对应于382个保持脉冲的情况下本发明的方法。这对应于在每个子域中多加50％的保持脉冲，除了第一个子域，由于不可能加入半个保持脉冲。
步骤a在这种情况下，以下是382个保持脉冲由12个子域重新分配SF0 1个保持脉冲
SF1 3个保持脉冲SF2 6个保持脉冲SF3 12个保持脉冲SF4 24个保持脉冲SF5 48个保持脉冲SF6 48个保持脉冲SF7 48个保持脉冲SF8 48个保持脉冲SF9 48个保持脉冲SF1048个保持脉冲SF1148个保持脉冲步骤b同上，只需要考虑前6个子域码。
子域码 亮度等级0 0000 0000 0000 0*0.50+0*1.00＝0.00 cd m-21 1000 0000 0000 1*0.50+1*1.00＝1.50 cd m-22 0100 0000 0000 1*0.50+3*1.00＝3.50 cd m-23 1100 0000 0000 2*0.50+4*1.00＝5.00 cd m-24 0010 0000 0000 1*0.50+6*1.00＝6.50 cd m-25 1010 0000 0000 2*0.50+7*1.00＝8.00 cd m-26 0110 0000 0000 2*0.50+9*1.00＝10.00 cd m-2步骤c重新排序亮度码如下子域码亮度 亮度码0 0.00 cd m-2 #01 1.50 cd m-2 #12 3.50 cd m-2 #23 5.00 cd m-2 #34 6.50 cd m-2 #45 8.00 cd m-2 #5
6 10.00 cd m-2#6在这种情况下，没有舍弃子域码。
步骤d峰值“白色”视频等级映射为383.625 cd m-2。这对应于每个等级0.375。
视频等级亮度等级亮度码0 0.000 cd m-2#0.0001 0.375 cd m-2#0.2502 0.750 cd m-2#0.5003 1.125 cd m-2#0.7504 1.500 cd m-2#1.0005 1.875 cd m-2#1.2506 2.250 cd m-2#1.3757 2.625 cd m-2#1.5008 3.000 cd m-2#1.7509 3.375 cd m-2#2.00010 3.750 cd m-2#2.25011 4.125 cd m-2#2.50012 4.500 cd m-2#2.75013 4.875 cd m-2#3.00014 5.250 cd m-2#3.25015 5.625 cd m-2#3.50016 6.000 cd m-2#3.75017 6.375 cd m-2#4.00018 6.750 cd m-2#4.25019 7.125 cd m-2#4.500这一步骤涉及到视频等级的抖动和截取到整数精度，如以上描述的来完成。
步骤e在该步骤中，亮度码映射为输出子域码
亮度码子域码子域映射#0 0 0000 0000 0000#1 1 1000 0000 0000#2 2 0100 0000 0000#3 3 1100 0000 0000#4 4 0010 0000 0000#5 5 1010 0000 0000现在，参照图3到图5，将描述以上方法的成本有效的实现。
在图3中，举例说明以上说明的方法的可能的电路实现方框图。输入R、G、B视频数据发送到视频消除灰度系数(degamma)单元10。输出R、G、B视频数据发送到平均能量测量单元11并发送到元代码子域编码单元13。平均功率测量单元可以是在PCT专利申请WO00/46782中描述的类型。平均功率测量单元11计算平均功率值AP，并把它发送到峰值“白色”增强或者脉宽编码(PWE)的控制块12。例如，通过把所有R、G、B数据流的象素值简单地加起来再除以象素值的数量乘以三的结果来计算图象的平均功率值。控制块12查询它的内部功率等级模式表并直接产生为其他处理块选取的模式控制信号。它选择要被使用的保持表和要被使用的子域元代码，即，在8比特上编码的数据MC[7，0]对应于256个元代码，该元代码为从大约120个保持脉冲直到1200个保持脉冲的完全功率等级范围所必须的。
脉宽编码器(PWE)控制块12也控制两帧存储器电路14和串/并转换电路15。更为明确的是，它通过写(WR)信号控制电路15的第一个帧存储器中RGB象素数据的写和通过读(RD)信号控制电路15的第二个帧存储器中RGB象素数据的读。RGB子域数据子域R(SF-R)、子域G(SF-G)、子域B(SF-B)从两帧存储器电路14发送到串/并转换电路15，串/并转换电路15由脉宽编码器(PWE)电路12中来的SP信号控制。最后，脉宽编码器(PWE)控制线路产生需要用来控制等离子显示板(PDP)驱动电路16、17的扫描和保持脉冲。
实际上，在电路14中需要两帧存储器。数据一个象素一个地写入到一个帧存储器，而从另一个帧存储器中一个子域一个子域地读出。为了完全读出第一个子域，整个帧结构必须已经存在于存储器中。在实际实现中，存在两个完整的帧存储器，而一个帧存储器正在被读，另一个帧存储器正在被写。通过这种方式避免读出错误的数据。如后所见，在成本已优化的结构中，两个帧存储器可以位于相同的SDRAM存储器IC中，并且对两个帧的访问是时间复用的。
以上描述的实现在功率测量和子域编码之间引入了一帧的时延。测量出功率等级，在给定帧的末尾，控制器12可得到平均功率值。然而，在那时采取动作已太迟了，例如修改元代码选择查询表(LUT)，因为数据已被写入到帧存储器中。
这个问题在现实中不是非常严重的，因为，既然数据必须通过帧存储器，在信号处理的路径上也会出现一帧的时延。这意味着由脉宽编码器(PWE)控制器12产生的保持脉冲的数量将被正确地适配到图象内容。不能被补偿的错误只是在有模式切换时(例如图象功率的修改)使用了错误的元代码查询表(LUT)。如在PCT专利申请WO00/46782中所述，将限制模型切换的数量，例如加上滤出图象功率振动的迟滞电路，更多的模式切换将是连续的模式。对于连续的模式，元代码是相似的，因为子域保持脉冲的数量是相似的，这样，大多数招致的误差对人类观察者将是感觉不到的。
图4显示了元代码子域编码单元13的一种可能实现方式。该单元包括第一查询表130，查询表包括1024×11个比特，用来如以上方法中所述的方式来处理10比特的输入视频分辨率。用同样的查询表对三色成分中的每一种进行编码。第一查询表130用于实现编码处理步骤d。从脉宽编码器(PWE)控制单元12来的存储器控制(MC)值控制控制查询表130。在查询表的输出，得到11比特的视频信号。得到的11比特对应于8比特的整数分辨率和3比特的分数分辨率。接下来，11比特的视频信号YA[10-0]发送到电路131。在电路131中，3比特的分数分辨率和由抖动电路132发送的3比特抖动加在一起，然后截取。
抖动电路132可以是如在欧洲专利申请00 250 099.9中描述的三维(3D)方格图案抖动块。也可以用其它的抖动图案。电路131用来实现以上描述方法中的步骤e。
从电路131来的视频信号YB[7，0]然后发送到第二查询表133，该表包括256×16比特。该查询表133用来实现以上描述方法中的步骤f。
以上描述的实现方式中的一个问题是查询表的巨大尺寸，它们实现起来将是昂贵的。事实上，对于具有上图描述的比特宽度的单个元代码的实现方式，需要15360比特的查询表(LUT)。如果要实现256个离散码，需要3.93M比特的查询表(LUT)数据。
这样，参照图5，将描述一种不是太昂贵的实现方式。
大部分的块(视频消除灰度系数(degamma)，子域编码，串并转换控制器)移到等离子显示控制器20，它由专用集成电路的形式实现。查询表的数据存储在外部的可擦可编程只读存储器(EPROM)电路21，可由控制器20依次从中读出比特。在每帧末尾的正常操作中，必须由控制器下载新的查询表(LUT)数据。在这个时间，必须停止被处理的子域编码。由于访问外部的可擦可编程只读存储器(EPROM)是依次进行的，这样会非常慢，可能丢失一些视频行，那将是可接受的。
这样，外部SDRAM电路22的主要功能是存储2帧的所需视频存储器。它的容量通常将会比存储这些2帧存储器需要的最小值要大一些。这是由于存储器容量总是对应于2的幂；即，64兆比特、128兆比特、256兆比特等等。多余的存储器空间多于足以存储完整的元代码查询表的空间。
图5实现方式的主要思想是在设置的上电期间把所有的查询表数据转移到空闲的SDRAM地址空间。在上电期间，从使用引脚SCLK和SDATA的外部可擦可编程只读存储器(EPROM)中依次读出查询表(LUT)数据。然后，等离子数据控制器将在垂直消隐期间的每个帧的末尾，计算图象功率和后续帧所需的元代码。一旦确定了新的码，控制器将从SDRAM中请求需要的数据，并将把所需表的数据装到内部子域编码块的上面。在垂直消隐期间由于不必在SDRAM中写和读子域数据，访问将是非常快的，并且SDRAM的带宽是很巨大的。
以上描述的方法通过加入的外部4兆比特可擦可编程只读存储器(EPROM)和在SDRA M控制器上的一对额外的引脚实际上降低了实现成本。
权利要求
1.一种改善在显示设备上以灰度等级显示的图象的灰度保真画面的方法，在所述的显示设备中，通过调制每帧中光脉冲或保持脉冲的数量获得灰度，所述方法包括以下步骤a)对于给定的脉冲“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现中间等级的亮度；f)然后把亮度码映射为输出子域码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤e中，对视频等级进行处理，以便伴随显示值的空间上和时间上的改变而执行在可用的亮度等级间的亮度线性插值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在可用的亮度等级间的亮度线性插值通过使用抖动和截取到视频等级的整数精度来实现。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于子域码映射为亮度码通过使用子域保持亮度模型来实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于子域码映射为亮度码通过使用子域的亮度值来实现。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照亮度值的升序来实现亮度码的重新排序。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于如果几个码产生近似相同的亮度码，舍弃一些码。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤d中，以小数精度来实现亮度码的映射。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于所有的功率等级模式迭代步骤a到步骤f。
10.一种用于执行权利要求1所述方法的设备，其中所述的设备包括图象平均功率测量电路，用来计算视频数据的平均功率值；控制单元，包含功率等级模式表并根据由平均功率测量电路提供的平均功率值选择所请求的功率等级模式；元代码子域编码单元，用来至少实现视频等级映射到可用的亮度码和处理视频等级以实现亮度的中间值这两个步骤，所述的元代码子域编码单元由控制单元控制。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于元代码子域编码单元包括两个查询表块。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于查询表块由电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)实现，并能由控制单元从中依次读出比特。
13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于控制单元控制等离子显示板。
全文摘要
本发明涉及一种改善显示在矩阵显示屏上的图象的灰度保真画面的方法。该方法包括以下步骤a)对于给定的脉冲“白色”等级，在子域间分配保持脉冲，脉冲的数量对应于子域的加权；b)把子域码映射为亮度码；c)按定义的次序重新排序亮度码；d)把视频等级映射为可用的亮度码；e)处理视频等级，以实现中间等级的亮度；f)然后把亮度码映射为输出子域码。该方法在等离子显示板(PDP)中使用。
文档编号G09G3/288GK1450513SQ031101
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月11日 优先权日2002年4月11日
发明者卡洛斯·科雷亚, 塞德里克·泰博, 塞巴斯蒂安·魏特布雷希, 赖纳·茨温 申请人:汤姆森许可贸易公司
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