在显示装置上显示视频图像的方法
专利名称：在显示装置上显示视频图像的方法
技术领域：
本发明涉及一种在显示装置上显示视频图像的方法。更具体地，本发明设计用于校正由具有以开/关模式进行操作的单元的显示板，特别是等离子体显示板所产生的缺陷，即大面积闪烁效应和轮廓效应，并减少在显示视频图像时出现的电流消耗峰值的幅度。
背景技术：
等离子体显示板技术(以下称为PDP)能够获得大面积的平板显示屏幕。PDP通常包括两个绝缘瓦片，在所述两个绝缘瓦片之间限定了气体填充空间，在所述气体填充空间中，限定了以隔板为边界的基本空间。每一个瓦片配有一个或多个电极阵列。基本单元与在所述基本空间的每一侧配有至少一个电极的基本空间相对应。为了激活基本单元，通过在单元的电极之间加入电压，在对应的基本空间中产生放电。于是，此放电引起了基本单元中的UV射线发射。沉积在单元壁上的荧光物质将该UV射线转变为可见光。
PDP基本单元的操作周期与被称作视频帧的视频图像的显示周期相对应。每一个视频帧由多个通常被称作子场的基本周期构成。每一个子场包括寻址周期、保持周期以及擦除周期。对单元的开启或寻址在于发送或不发送幅度较大的电脉冲，以便使该单元处于开启状态或关闭状态。在保持周期，通过发送连续的幅度较小的脉冲，使该单元保持在此状态。每一个子场都有特定的保持周期持续时间以及取决于其保持周期持续时间的权重。通过利用减幅放电消除单元内部的电荷可以擦除或关闭该单元。单元的发光周期与单元的保持周期相对应。这些周期分布于整个视频帧中。于是，人眼对这些发光周期进行积分，以便重建相应的灰度级。
存在着与这种发光周期的时间积分相关的几个问题。在具有高灰度级的图像一致区域可能会发生大面积闪烁的问题。这是因为目前显示器(阴极射线管或等离子体显示器)的帧频率等于50Hz。假设该频率对于人眼来说相当低(小于60Hz)，因此人眼觉察到了在高视频级区域的闪烁。这是因为，在具有8个权重分别是1、2、4、8、16、32、64和128的子场的视频帧情况下，与30％的保持周期相比，寻址周期占用了大约70％的视频帧。通过开启视频帧的所有子场来获得255灰度级。于是，视频信息遍布在整个视频帧中。但是，按照发光强度，在三个高权重子场(即视频帧的43％＝70％的2/8+30％的87％)期间显示了大部分的发光信息(224/255，即87％)。由于这种集中度和白屏的出现，人眼会检测到每20毫秒的亮度峰值(50Hz)并会觉察到闪烁。
此外，对于PDP的电流消耗，电流峰值通常出现在作为最经常开启的子场的低权重子场期间。这种现象尤其出现在增加编码的情况下，其中针对除0灰度级之外的所有灰度级，权重最低的子场始终是开启的。会回想起，在增加编码中，在视频帧期间单元最多改变一次状态。如果单元在一帧的开始处于开启状态并且在此视频帧的子场期间切换为关闭状态，则其维持该状态，直到此视频帧结束。结果，大多数单元在视频帧的低权重子场期间是开启的，因此在这些子场期间的电流消耗更高。通过包括四个权重分别是1、2、4和8的子场SF1到SF4的增加码示例示出了该问题。还认为图像具有等概率的随机灰度级分布(20％的单元具有灰度级0；20％的单元只在子场SF1期间开启；20％的单元只在子场SF1和SF2期间开启；20％的单元只在子场SF1、SF2和SF3期间开启；以及20％的单元在四个子场SF1、SF2、SF3及SF4期间开启)。图1示出了显示此图像的同时PDP消耗的能量。在此图中，认为百分比值100％与当PDP的所有单元同时开启时输送给该PDP的电流强度相对应，称为最大电流强度。图1示出了PDP的供电电路必须输送其强度在子场SF1的保持周期期间等于最大电流强度80％、在子场SF2的保持周期期间等于最大电流强度60％、在子场SF3的保持周期期间等于最大电流强度40％以及在子场SF4的保持周期期间等于最大电流强度20％的电流。
发明内容
本发明的一个目的是消除大面积闪烁。本发明的另一个目的是减少在视频帧的低权重子场期间输送给PDP的电流强度。
本发明是一种在视频帧期间在显示装置上显示视频图像的方法。所述装置包括按照行和列排列的多个单元。所述视频帧由被称作子场的多个周期构成，在所述子场期间，每一个基本单元在与亮度权重成正比的时间内处于开启状态或处于关闭状态。每一个子场包括—奇或偶寻址周期，用于分别寻址奇数行单元或偶数行单元；—至少一个保持周期，板的所有单元共用，在所述保持周期期间，所述单元根据上一次寻址而处于开启或关闭；以及—奇或偶擦除周期，以便分别擦除所述奇数行单元或偶数行单元的状态。
与奇数行相关的至少一个子场具有由至少一个偶保持周期和/或一个偶擦除周期分隔的至少两个保持周期。与偶数行相关的至少一个子场具有由至少一个奇保持周期和/或一个奇擦除周期分隔的至少两个保持周期。针对板的奇数和偶数行，本方法将子场划分为两组子场，第一组包括低权重子场而第二组包括高权重子场，这两个组具有近似相等的持续时间。于是，估计当前视频图像关于之前视频图像的运动，从而产生针对当前视频图像中的每一个象素的运动矢量。对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的一组的子场和针对板奇数行的另一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量。
根据第一实施例，按照与板的奇数行的视频帧的子场相同的顺序显示板的偶数行的视频帧的子场，但是偶数行的视频帧的子场在时间上相对于奇数行的视频帧的子场偏移了近似一个视频帧的一半。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组的子场和针对板偶数行的第一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量，并且将针对板偶数行的第二组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组的子场和针对板奇数行的第一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量，并且将针对板奇数行的第二组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量。
根据第二实施例，对于相同的图像，在奇数行的低权重子场期间显示板偶数行的高权重子场，反之亦然。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组的子场和针对板偶数行的第一组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组的子场和针对板奇数行的第一组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量。
本发明还是一种包括用于实现本发明显示方法的装置的等离子体显示板。
当阅读了以下参考附图而给出的详细说明时，本发明的其他特征和优点将会变得更加显而易见，其中—图1，已经进行了说明，示出了利用现有技术的方法，在视频帧期间PDP电源电路必须输送的能量；—图2示出了现有技术显示方法的视频帧的组成；—图3示出了本发明显示方法的视频帧的组成；—图4，与图1相比较，示出了本发明方法的在视频帧期间PDP电源电路必须输送的能量；—图4示出了利用运动补偿实现本发明方法的第一模式；—图6示出了利用运动补偿实现本发明方法的第二模式；—图7示出了用于实现本发明方法的装置的示例；以及—图8和9示出了划分灰度级的可选方式。
具体实施例方式
根据本发明，分隔PDP奇数行单元的寻址与PDP奇数行单元的寻址。将同样的方式应用于单元的擦除。因此，视频图像的显示帧包括用于寻址PDP奇数行单元的周期I、用于寻址PDP偶数行单元的周期P、用于擦除PDP奇数行单元的周期E(I)、用于擦除PDP偶数行单元的周期E(P)以及PDP的所有单元共用的保持周期。与示出了现有技术的视频帧结构的图2相比，通过图3示出了该视频帧的新结构。
图2示出了包括四个权重分别是1、2、4和8的子场SF1、SF2、SF3及SF4的视频帧。每一个子场具有擦除周期E(I+P)，在该周期期间依次擦除PDP的偶数和奇数行的所有单元；寻址周期I+P，在该周期期间依次寻址PDP的偶数和奇数行的所有单元；以及保持周期，该周期的持续时间与所讨论的子场的权重成正比。相继地对PDP的行进行寻址，也就是说，奇数行，然后偶数行，然后奇数行，等等。
如上所示，图3示出了根据本发明的视频图像显示帧，包括分别用于寻址PDP奇数行和偶数行单元的周期I和P、分别用于擦除PDP奇数和偶数行单元的周期E(I)和E(P)以及PDP的所有单元共用的保持周期。将权重是8的子场SF4的保持周期分隔为四个持续时间较短的保持周期，即分割为两个权重是1的保持周期、一个权重是2的保持周期以及一个权重是4的保持周期。于是，图3中的视频帧具有八个基本周期—第一周期P1，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是1的保持周期；—第二周期P2，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是2的保持周期；—第三周期P3，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是4的保持周期；—第四周期P4，包括擦除周期E(I)、寻址周期I、擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是1的保持周期；—第五周期P5，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是2的保持周期；—第六周期P6，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是4的保持周期；以及最后—第七周期P7，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是1的保持周期。
图3中的虚线还示出了在当前视频帧之前的视频帧的周期P7。
视频帧的保持周期的全部时间对于图2中的视频帧保持不变。将同样的方式应用于寻址和擦除周期。
这种在视频帧中分开寻址周期和擦除周期的新方式以及保持周期的新分布能够在视频帧中或视频帧的时间位置上得到对于板的奇数行和偶数行不同的子场排列。
这是因为，在这种结构中，帧的每一个保持周期与两个权重不同的子场相关，其中一个与PDP奇数行的显示相关，而另一个与偶数行的显示相关。
在图3的示例中，对于PDP奇数行的显示，周期P1、P2和P3分别构成了视频帧的子场SF1、SF2和SF3，且周期P4、P5、P6和P7一起构成了子场SF4(在周期P5、P6和P7的开始不擦除奇数行单元)。
对于PDP偶数行的显示，周期P4、P5和P6分别构成了视频帧的子场SF1、SF2和SF3。子场SF4构成如下a)或者是当前视频帧的周期P7和下一个视频帧的周期P1、P2和P3；b)或者是前一视频帧的周期P7(虚线所示)和当前视频帧的周期P1、P2和P3。
其结果有两种情况—在情况a)，按照与PDP的奇数行相关的子场相同的顺序显示与PDP的偶数行相关的子场，即SF1，然后SF2，然后SF3及然后SF4，但是这种显示相对于奇数行大约偏移了视频帧的一半；—在情况b)，不按照与PDP的奇数行相关的子场相同的顺序显示与PDP的偶数行相关的子场，即对于奇数行，按照顺序(SF1，SF2，SF3，SF4)，而对于偶数行则按照顺序(SF4，SF1，SF2，SF3)；此外，PDP偶数行的显示相对于奇数行稍微有所偏移；该偏移与周期P7相对应。
在这两种情况下，均在奇数行的低权重子场期间显示偶数行的高权重子场，反之亦然。因此，可以将此称为交织(interlaced)寻址或显示模式。在情况(b)，同时显示的偶数行的高权重子场和奇数行的低权重子场与相同的图像相关。这在情况a)中是不正确的。
对于人眼来说，这种交织模式等于模拟100Hz的显示。因此，不再存在大面积闪烁的问题。
此外，这种交织模式使PDP的电流消耗更好地分布于整个帧上。与图1相比，图4示出了当使用本发明的方法时，在视频帧期间PDP消耗的电流。与图1中相同，认为图像具有等概率的可能灰度级分布(20％的单元具有灰度级0；20％的单元只在子场SF1期间开启；20％的单元只在子场SF1和SF2期间开启；20％的单元只在子场SF1、SF2和SF3期间开启；以及20％的单元在四个子场SF1、SF2、SF3及SF4期间开启)。根据本发明，输送到PDP的电流强度不超过最大电流强度(PDP的所有单元同时都开启的情况)的50％。这使得能够使用较低廉的电流源，特别是具有较低电容的放电电容器的电流源。
但是，由于与PDP的偶数行相关的视频帧和与PDP的奇数行相关的视频帧之间的偏移，这种交织模式会产生一些显示缺陷。此外，当被显示的图像序列包括在多幅连续图像中移动的目标时，还可能出现轮廓效应。有利的是，于是，将子场在空间上沿着取决于其在视频帧中时间位置的运动方向移位，以便修正这些缺陷。
为此，将每一幅图像j的子场分为两个连续的子场组，第一子场组Lj包括低权重子场，且组Hj包括高权重子场。例如，如果视频图像包括如图3得到的四个子场，则组Lj包括子场SF1、SF2和SF3，且组Hj包括子场SF4。这两个组具有近似相等的持续时间。于是，针对要显示的视频图像中的每一个象素，计算代表了所讨论的视频图像相对于其前一幅图像的运动的运动矢量M。最后，沿着运动方向移位至少一组子场。
图4示出了如果与PDP的偶数行相关的视频图像相对于与PDP的奇数行相关的视频图像偏移了近似一帧的一半(参考上述情况a)时的子场的移位。在此图中，y轴代表时间轴，而x轴代表象素。在x轴上，i表示在PDP的偶数行上显示的象素，而p表示在PDP的奇数行上显示的象素。组L1和H1分别表示针对图像1的低权重子场和高权重子场。同样地，组L2和H2分别表示针对图像2的低权重子场和高权重子场。在时刻0和T之间，相继地显示象素i的子场组L1和H1并在T/2和3T/2之间显示象素p的子场组。T代表了视频帧的持续时间。根据本发明，将象素i的组H1和象素p的组L1偏移了等于M/2的量。此外，将象素p的组H1移位了等于M的量。被移位子场组的最终位置由图中的虚线表示。
作为一种变体，在0和T之间显示象素p的组L1和H1并在T/2和3T/2之间显示象素i的子场组。将象素p的组H1和象素i的组L1偏移了等于M/2的量，且将象素p的组H1移位等于M的量。
根据另一种变体，补偿被限制为最多M/2的移位幅度。对于一个组的补偿是-M/2，对于两个组的补偿是0，且对于最后一组的补偿是M/2，在上述示例中进行了-M/2的整体移位。此变体减少了与运动补偿相关的面积。
图6示出了如果与PDP的奇数行相关的子场顺序不同于与偶数行相关的子场顺序(参考上述情况b)时的子场的移位。与图4相同，在时刻0和T之间，按照此顺序显示象素i的子场组L1和H1。也在0和T之间，显示象素p的子场组L1和H1，但是按照相反的顺序(在组L1之前显示组H1)。在这种特殊情况下，只有象素i的组H1和象素p的组L1偏移了等于M/2的量。该第二种情况限制了要进行移位的子场数目。
作为一种变体，按照相反的顺序显示象素p和象素i的组L1和H1。象素i的组H1和象素p的组L1偏移等于M/2的量。
可以有非常多的用于实现本发明方法的结构。图7示出了一个典型示例。图像编码单元10接收图像流。此单元的功能是产生根据本发明的视频帧。然后，如信号处理器等运动补偿单元11计算与所讨论的图像的多个象素相关的运动矢量、如上所述地偏移子场的组，并将地址信号输送到等离子体瓦片14的行驱动器12和列驱动器13。设置了同步电路15，用于同步驱动器12和13。此结构仅作为示例给出。
上述实现的模式与允许十六个灰度级的划分相关。选择了这些示例，以便简化说明。变换到256个灰度级是自动的。如果使用了二进制分解，则能够获得图8所示的保持周期划分。
使用灰度级的二进制划分并不是必要的。举个示例，可以使用减少了轮廓效应的更先进的代码。例如，图9示出了针对下列亮度权重分解分割保持周期的示例1-2-4-7-11-16-22-30-40-54-72。更一般地，假设可以将其分为两个权重近似相等的组，则任意类型的灰度级编码都是可以的。
权利要求
1.一种在视频帧期间在显示装置上显示视频图像的方法，所述装置包括按照行和列排列的多个单元，所述视频帧由被称作子场的多个周期构成，在所述子场期间，每一个基本单元在与亮度权重成正比的时间内处于开启状态或处于关闭状态，每一个子场包括-奇或偶寻址周期，用于分别寻址奇数行单元或偶数行单元；-至少一个保持周期，板的所有单元共用，在所述保持周期期间，所述单元根据上一次的寻址而处于开启或关闭；以及-奇或偶擦除周期，以便分别擦除所述奇数行单元或偶数行单元的状态；在所述子场中，与奇数行相关的至少一个子场具有由至少一个偶保持周期和/或一个偶擦除周期分隔的至少两个保持周期，并且与偶数行相关的至少一个子场具有由至少一个奇保持周期和/或一个奇擦除周期分隔的至少两个保持周期，所述方法的特征在于包括下列步骤-针对板的奇数和偶数行，将子场划分为两组子场，第一组(L1)包括低权重子场，而第二组(H1)包括高权重子场，这两个组具有近似相等的持续时间；-估计当前视频图像关于之前视频图像的运动，从而产生针对当前视频图像中的每一个象素的运动矢量(M)；以及-对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的一组(H1或L1)的子场和针对板奇数行的另一组(L1或H1)的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照与板的奇数行的视频帧的子场相同的顺序显示板的偶数行的视频帧的子场，但是偶数行的视频帧的子场在时间上相对于奇数行的视频帧的子场偏移了近似一个视频帧的一半。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，-对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组(H1)的子场和针对板偶数行的第一组的子场(L1)移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)，并且将针对板偶数行的第二组子场移位近似等于所估计的运动矢量的量(M)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组(H1)的子场和针对板奇数行的第一组的(L1)子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)，并且将针对板奇数行的第二组(H1)的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量(M)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于相同的图像，在奇数行的低权重子场期间，显示板偶数行的高权重子场，反之亦然。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组(H1)的子场和针对板偶数行的第一组的子场(L1)移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组(H1)的子场和针对板奇数行的第一组(L1)的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
8.一种等离子体显示板，其特征在于包括实现了根据权利1到7之一所述的显示方法的装置。
全文摘要
本发明涉及一种在数字显示装置上显示视频图像的方法。图像的显示帧包括用于分隔寻址该装置的奇数行单元和偶数行单元的周期以及用于分隔擦除这些单元的周期。视频帧的每一个子场包括至少一个寻址周期、一个擦除周期以及至少一个保持周期。在子场中排列这些周期，以便在视频帧中或视频帧的时间位置上得到对于该装置的奇数行和偶数行不同的子场排列。优选地，该装置是等离子体显示板。
文档编号G09G3/28GK1559062SQ02818925
公开日2004年12月29日 申请日期2002年9月20日 优先权日2001年9月26日
发明者迪迪埃·杜瓦扬, 迪迪埃 杜瓦扬, 赫尔茨曼, 赫伯特·赫尔茨曼, 克维克, 乔纳森·克维克 申请人:汤姆森许可贸易公司
技术领域：
本发明涉及一种在显示装置上显示视频图像的方法。更具体地，本发明设计用于校正由具有以开/关模式进行操作的单元的显示板，特别是等离子体显示板所产生的缺陷，即大面积闪烁效应和轮廓效应，并减少在显示视频图像时出现的电流消耗峰值的幅度。
背景技术：
等离子体显示板技术(以下称为PDP)能够获得大面积的平板显示屏幕。PDP通常包括两个绝缘瓦片，在所述两个绝缘瓦片之间限定了气体填充空间，在所述气体填充空间中，限定了以隔板为边界的基本空间。每一个瓦片配有一个或多个电极阵列。基本单元与在所述基本空间的每一侧配有至少一个电极的基本空间相对应。为了激活基本单元，通过在单元的电极之间加入电压，在对应的基本空间中产生放电。于是，此放电引起了基本单元中的UV射线发射。沉积在单元壁上的荧光物质将该UV射线转变为可见光。
PDP基本单元的操作周期与被称作视频帧的视频图像的显示周期相对应。每一个视频帧由多个通常被称作子场的基本周期构成。每一个子场包括寻址周期、保持周期以及擦除周期。对单元的开启或寻址在于发送或不发送幅度较大的电脉冲，以便使该单元处于开启状态或关闭状态。在保持周期，通过发送连续的幅度较小的脉冲，使该单元保持在此状态。每一个子场都有特定的保持周期持续时间以及取决于其保持周期持续时间的权重。通过利用减幅放电消除单元内部的电荷可以擦除或关闭该单元。单元的发光周期与单元的保持周期相对应。这些周期分布于整个视频帧中。于是，人眼对这些发光周期进行积分，以便重建相应的灰度级。
存在着与这种发光周期的时间积分相关的几个问题。在具有高灰度级的图像一致区域可能会发生大面积闪烁的问题。这是因为目前显示器(阴极射线管或等离子体显示器)的帧频率等于50Hz。假设该频率对于人眼来说相当低(小于60Hz)，因此人眼觉察到了在高视频级区域的闪烁。这是因为，在具有8个权重分别是1、2、4、8、16、32、64和128的子场的视频帧情况下，与30％的保持周期相比，寻址周期占用了大约70％的视频帧。通过开启视频帧的所有子场来获得255灰度级。于是，视频信息遍布在整个视频帧中。但是，按照发光强度，在三个高权重子场(即视频帧的43％＝70％的2/8+30％的87％)期间显示了大部分的发光信息(224/255，即87％)。由于这种集中度和白屏的出现，人眼会检测到每20毫秒的亮度峰值(50Hz)并会觉察到闪烁。
此外，对于PDP的电流消耗，电流峰值通常出现在作为最经常开启的子场的低权重子场期间。这种现象尤其出现在增加编码的情况下，其中针对除0灰度级之外的所有灰度级，权重最低的子场始终是开启的。会回想起，在增加编码中，在视频帧期间单元最多改变一次状态。如果单元在一帧的开始处于开启状态并且在此视频帧的子场期间切换为关闭状态，则其维持该状态，直到此视频帧结束。结果，大多数单元在视频帧的低权重子场期间是开启的，因此在这些子场期间的电流消耗更高。通过包括四个权重分别是1、2、4和8的子场SF1到SF4的增加码示例示出了该问题。还认为图像具有等概率的随机灰度级分布(20％的单元具有灰度级0；20％的单元只在子场SF1期间开启；20％的单元只在子场SF1和SF2期间开启；20％的单元只在子场SF1、SF2和SF3期间开启；以及20％的单元在四个子场SF1、SF2、SF3及SF4期间开启)。图1示出了显示此图像的同时PDP消耗的能量。在此图中，认为百分比值100％与当PDP的所有单元同时开启时输送给该PDP的电流强度相对应，称为最大电流强度。图1示出了PDP的供电电路必须输送其强度在子场SF1的保持周期期间等于最大电流强度80％、在子场SF2的保持周期期间等于最大电流强度60％、在子场SF3的保持周期期间等于最大电流强度40％以及在子场SF4的保持周期期间等于最大电流强度20％的电流。
发明内容
本发明的一个目的是消除大面积闪烁。本发明的另一个目的是减少在视频帧的低权重子场期间输送给PDP的电流强度。
本发明是一种在视频帧期间在显示装置上显示视频图像的方法。所述装置包括按照行和列排列的多个单元。所述视频帧由被称作子场的多个周期构成，在所述子场期间，每一个基本单元在与亮度权重成正比的时间内处于开启状态或处于关闭状态。每一个子场包括—奇或偶寻址周期，用于分别寻址奇数行单元或偶数行单元；—至少一个保持周期，板的所有单元共用，在所述保持周期期间，所述单元根据上一次寻址而处于开启或关闭；以及—奇或偶擦除周期，以便分别擦除所述奇数行单元或偶数行单元的状态。
与奇数行相关的至少一个子场具有由至少一个偶保持周期和/或一个偶擦除周期分隔的至少两个保持周期。与偶数行相关的至少一个子场具有由至少一个奇保持周期和/或一个奇擦除周期分隔的至少两个保持周期。针对板的奇数和偶数行，本方法将子场划分为两组子场，第一组包括低权重子场而第二组包括高权重子场，这两个组具有近似相等的持续时间。于是，估计当前视频图像关于之前视频图像的运动，从而产生针对当前视频图像中的每一个象素的运动矢量。对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的一组的子场和针对板奇数行的另一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量。
根据第一实施例，按照与板的奇数行的视频帧的子场相同的顺序显示板的偶数行的视频帧的子场，但是偶数行的视频帧的子场在时间上相对于奇数行的视频帧的子场偏移了近似一个视频帧的一半。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组的子场和针对板偶数行的第一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量，并且将针对板偶数行的第二组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组的子场和针对板奇数行的第一组的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量，并且将针对板奇数行的第二组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量。
根据第二实施例，对于相同的图像，在奇数行的低权重子场期间显示板偶数行的高权重子场，反之亦然。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组的子场和针对板偶数行的第一组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量。或者，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组的子场和针对板奇数行的第一组的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量。
本发明还是一种包括用于实现本发明显示方法的装置的等离子体显示板。
当阅读了以下参考附图而给出的详细说明时，本发明的其他特征和优点将会变得更加显而易见，其中—图1，已经进行了说明，示出了利用现有技术的方法，在视频帧期间PDP电源电路必须输送的能量；—图2示出了现有技术显示方法的视频帧的组成；—图3示出了本发明显示方法的视频帧的组成；—图4，与图1相比较，示出了本发明方法的在视频帧期间PDP电源电路必须输送的能量；—图4示出了利用运动补偿实现本发明方法的第一模式；—图6示出了利用运动补偿实现本发明方法的第二模式；—图7示出了用于实现本发明方法的装置的示例；以及—图8和9示出了划分灰度级的可选方式。
具体实施例方式
根据本发明，分隔PDP奇数行单元的寻址与PDP奇数行单元的寻址。将同样的方式应用于单元的擦除。因此，视频图像的显示帧包括用于寻址PDP奇数行单元的周期I、用于寻址PDP偶数行单元的周期P、用于擦除PDP奇数行单元的周期E(I)、用于擦除PDP偶数行单元的周期E(P)以及PDP的所有单元共用的保持周期。与示出了现有技术的视频帧结构的图2相比，通过图3示出了该视频帧的新结构。
图2示出了包括四个权重分别是1、2、4和8的子场SF1、SF2、SF3及SF4的视频帧。每一个子场具有擦除周期E(I+P)，在该周期期间依次擦除PDP的偶数和奇数行的所有单元；寻址周期I+P，在该周期期间依次寻址PDP的偶数和奇数行的所有单元；以及保持周期，该周期的持续时间与所讨论的子场的权重成正比。相继地对PDP的行进行寻址，也就是说，奇数行，然后偶数行，然后奇数行，等等。
如上所示，图3示出了根据本发明的视频图像显示帧，包括分别用于寻址PDP奇数行和偶数行单元的周期I和P、分别用于擦除PDP奇数和偶数行单元的周期E(I)和E(P)以及PDP的所有单元共用的保持周期。将权重是8的子场SF4的保持周期分隔为四个持续时间较短的保持周期，即分割为两个权重是1的保持周期、一个权重是2的保持周期以及一个权重是4的保持周期。于是，图3中的视频帧具有八个基本周期—第一周期P1，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是1的保持周期；—第二周期P2，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是2的保持周期；—第三周期P3，包括擦除周期E(I)、寻址周期I及权重是4的保持周期；—第四周期P4，包括擦除周期E(I)、寻址周期I、擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是1的保持周期；—第五周期P5，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是2的保持周期；—第六周期P6，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是4的保持周期；以及最后—第七周期P7，包括擦除周期E(P)、寻址周期P及权重是1的保持周期。
图3中的虚线还示出了在当前视频帧之前的视频帧的周期P7。
视频帧的保持周期的全部时间对于图2中的视频帧保持不变。将同样的方式应用于寻址和擦除周期。
这种在视频帧中分开寻址周期和擦除周期的新方式以及保持周期的新分布能够在视频帧中或视频帧的时间位置上得到对于板的奇数行和偶数行不同的子场排列。
这是因为，在这种结构中，帧的每一个保持周期与两个权重不同的子场相关，其中一个与PDP奇数行的显示相关，而另一个与偶数行的显示相关。
在图3的示例中，对于PDP奇数行的显示，周期P1、P2和P3分别构成了视频帧的子场SF1、SF2和SF3，且周期P4、P5、P6和P7一起构成了子场SF4(在周期P5、P6和P7的开始不擦除奇数行单元)。
对于PDP偶数行的显示，周期P4、P5和P6分别构成了视频帧的子场SF1、SF2和SF3。子场SF4构成如下a)或者是当前视频帧的周期P7和下一个视频帧的周期P1、P2和P3；b)或者是前一视频帧的周期P7(虚线所示)和当前视频帧的周期P1、P2和P3。
其结果有两种情况—在情况a)，按照与PDP的奇数行相关的子场相同的顺序显示与PDP的偶数行相关的子场，即SF1，然后SF2，然后SF3及然后SF4，但是这种显示相对于奇数行大约偏移了视频帧的一半；—在情况b)，不按照与PDP的奇数行相关的子场相同的顺序显示与PDP的偶数行相关的子场，即对于奇数行，按照顺序(SF1，SF2，SF3，SF4)，而对于偶数行则按照顺序(SF4，SF1，SF2，SF3)；此外，PDP偶数行的显示相对于奇数行稍微有所偏移；该偏移与周期P7相对应。
在这两种情况下，均在奇数行的低权重子场期间显示偶数行的高权重子场，反之亦然。因此，可以将此称为交织(interlaced)寻址或显示模式。在情况(b)，同时显示的偶数行的高权重子场和奇数行的低权重子场与相同的图像相关。这在情况a)中是不正确的。
对于人眼来说，这种交织模式等于模拟100Hz的显示。因此，不再存在大面积闪烁的问题。
此外，这种交织模式使PDP的电流消耗更好地分布于整个帧上。与图1相比，图4示出了当使用本发明的方法时，在视频帧期间PDP消耗的电流。与图1中相同，认为图像具有等概率的可能灰度级分布(20％的单元具有灰度级0；20％的单元只在子场SF1期间开启；20％的单元只在子场SF1和SF2期间开启；20％的单元只在子场SF1、SF2和SF3期间开启；以及20％的单元在四个子场SF1、SF2、SF3及SF4期间开启)。根据本发明，输送到PDP的电流强度不超过最大电流强度(PDP的所有单元同时都开启的情况)的50％。这使得能够使用较低廉的电流源，特别是具有较低电容的放电电容器的电流源。
但是，由于与PDP的偶数行相关的视频帧和与PDP的奇数行相关的视频帧之间的偏移，这种交织模式会产生一些显示缺陷。此外，当被显示的图像序列包括在多幅连续图像中移动的目标时，还可能出现轮廓效应。有利的是，于是，将子场在空间上沿着取决于其在视频帧中时间位置的运动方向移位，以便修正这些缺陷。
为此，将每一幅图像j的子场分为两个连续的子场组，第一子场组Lj包括低权重子场，且组Hj包括高权重子场。例如，如果视频图像包括如图3得到的四个子场，则组Lj包括子场SF1、SF2和SF3，且组Hj包括子场SF4。这两个组具有近似相等的持续时间。于是，针对要显示的视频图像中的每一个象素，计算代表了所讨论的视频图像相对于其前一幅图像的运动的运动矢量M。最后，沿着运动方向移位至少一组子场。
图4示出了如果与PDP的偶数行相关的视频图像相对于与PDP的奇数行相关的视频图像偏移了近似一帧的一半(参考上述情况a)时的子场的移位。在此图中，y轴代表时间轴，而x轴代表象素。在x轴上，i表示在PDP的偶数行上显示的象素，而p表示在PDP的奇数行上显示的象素。组L1和H1分别表示针对图像1的低权重子场和高权重子场。同样地，组L2和H2分别表示针对图像2的低权重子场和高权重子场。在时刻0和T之间，相继地显示象素i的子场组L1和H1并在T/2和3T/2之间显示象素p的子场组。T代表了视频帧的持续时间。根据本发明，将象素i的组H1和象素p的组L1偏移了等于M/2的量。此外，将象素p的组H1移位了等于M的量。被移位子场组的最终位置由图中的虚线表示。
作为一种变体，在0和T之间显示象素p的组L1和H1并在T/2和3T/2之间显示象素i的子场组。将象素p的组H1和象素i的组L1偏移了等于M/2的量，且将象素p的组H1移位等于M的量。
根据另一种变体，补偿被限制为最多M/2的移位幅度。对于一个组的补偿是-M/2，对于两个组的补偿是0，且对于最后一组的补偿是M/2，在上述示例中进行了-M/2的整体移位。此变体减少了与运动补偿相关的面积。
图6示出了如果与PDP的奇数行相关的子场顺序不同于与偶数行相关的子场顺序(参考上述情况b)时的子场的移位。与图4相同，在时刻0和T之间，按照此顺序显示象素i的子场组L1和H1。也在0和T之间，显示象素p的子场组L1和H1，但是按照相反的顺序(在组L1之前显示组H1)。在这种特殊情况下，只有象素i的组H1和象素p的组L1偏移了等于M/2的量。该第二种情况限制了要进行移位的子场数目。
作为一种变体，按照相反的顺序显示象素p和象素i的组L1和H1。象素i的组H1和象素p的组L1偏移等于M/2的量。
可以有非常多的用于实现本发明方法的结构。图7示出了一个典型示例。图像编码单元10接收图像流。此单元的功能是产生根据本发明的视频帧。然后，如信号处理器等运动补偿单元11计算与所讨论的图像的多个象素相关的运动矢量、如上所述地偏移子场的组，并将地址信号输送到等离子体瓦片14的行驱动器12和列驱动器13。设置了同步电路15，用于同步驱动器12和13。此结构仅作为示例给出。
上述实现的模式与允许十六个灰度级的划分相关。选择了这些示例，以便简化说明。变换到256个灰度级是自动的。如果使用了二进制分解，则能够获得图8所示的保持周期划分。
使用灰度级的二进制划分并不是必要的。举个示例，可以使用减少了轮廓效应的更先进的代码。例如，图9示出了针对下列亮度权重分解分割保持周期的示例1-2-4-7-11-16-22-30-40-54-72。更一般地，假设可以将其分为两个权重近似相等的组，则任意类型的灰度级编码都是可以的。
权利要求
1.一种在视频帧期间在显示装置上显示视频图像的方法，所述装置包括按照行和列排列的多个单元，所述视频帧由被称作子场的多个周期构成，在所述子场期间，每一个基本单元在与亮度权重成正比的时间内处于开启状态或处于关闭状态，每一个子场包括-奇或偶寻址周期，用于分别寻址奇数行单元或偶数行单元；-至少一个保持周期，板的所有单元共用，在所述保持周期期间，所述单元根据上一次的寻址而处于开启或关闭；以及-奇或偶擦除周期，以便分别擦除所述奇数行单元或偶数行单元的状态；在所述子场中，与奇数行相关的至少一个子场具有由至少一个偶保持周期和/或一个偶擦除周期分隔的至少两个保持周期，并且与偶数行相关的至少一个子场具有由至少一个奇保持周期和/或一个奇擦除周期分隔的至少两个保持周期，所述方法的特征在于包括下列步骤-针对板的奇数和偶数行，将子场划分为两组子场，第一组(L1)包括低权重子场，而第二组(H1)包括高权重子场，这两个组具有近似相等的持续时间；-估计当前视频图像关于之前视频图像的运动，从而产生针对当前视频图像中的每一个象素的运动矢量(M)；以及-对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的一组(H1或L1)的子场和针对板奇数行的另一组(L1或H1)的子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照与板的奇数行的视频帧的子场相同的顺序显示板的偶数行的视频帧的子场，但是偶数行的视频帧的子场在时间上相对于奇数行的视频帧的子场偏移了近似一个视频帧的一半。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，-对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组(H1)的子场和针对板偶数行的第一组的子场(L1)移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)，并且将针对板偶数行的第二组子场移位近似等于所估计的运动矢量的量(M)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组(H1)的子场和针对板奇数行的第一组的(L1)子场移位大约等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)，并且将针对板奇数行的第二组(H1)的子场移位近似等于所估计的运动矢量的量(M)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于相同的图像，在奇数行的低权重子场期间，显示板偶数行的高权重子场，反之亦然。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板奇数行的第二组(H1)的子场和针对板偶数行的第一组的子场(L1)移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于当前视频图像中的每一个象素，将针对板偶数行的第二组(H1)的子场和针对板奇数行的第一组(L1)的子场移位近似等于所估计的运动矢量的一半的量(M/2)。
8.一种等离子体显示板，其特征在于包括实现了根据权利1到7之一所述的显示方法的装置。
全文摘要
本发明涉及一种在数字显示装置上显示视频图像的方法。图像的显示帧包括用于分隔寻址该装置的奇数行单元和偶数行单元的周期以及用于分隔擦除这些单元的周期。视频帧的每一个子场包括至少一个寻址周期、一个擦除周期以及至少一个保持周期。在子场中排列这些周期，以便在视频帧中或视频帧的时间位置上得到对于该装置的奇数行和偶数行不同的子场排列。优选地，该装置是等离子体显示板。
文档编号G09G3/28GK1559062SQ02818925
公开日2004年12月29日 申请日期2002年9月20日 优先权日2001年9月26日
发明者迪迪埃·杜瓦扬, 迪迪埃 杜瓦扬, 赫尔茨曼, 赫伯特·赫尔茨曼, 克维克, 乔纳森·克维克 申请人:汤姆森许可贸易公司
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