[發明專利]處理視頻圖像的方法和裝置

有效

• 申請號: 02118970.6
• 申請日: 2002-04-30
• 公開（公告）號: CN1384482A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發明（設計）人: 塞德里克·泰博;卡洛斯·科雷亞;塞馬斯蒂安·魏特布魯赫
• 申請（專利權）人: 湯姆森許可貿易公司
• 主分類號: G09G3/28
• 分類號: G09G3/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

技術領域

本發明涉及處理視頻圖像的方法和裝置，特別是對動態虛影效應的補償。這一方法和裝置可用于像矩陣等離子體顯示屏(PDP)、數字微鏡器件以及所有基于脈沖寬度調制發光原理的顯示設備。

背景技術

現在的等離子顯示技術已使獲得大尺寸、小厚度、并且不受觀察角限制的平面彩色屏，顯示屏的尺寸可以比典型的CRT顯你管所允許的尺寸大得多。

等離子體顯示屏利用僅僅是“開”或“關”的矩陣放電單元。同樣，不像CRT或LCD的灰度級是由輻射的模擬控制來表示，PDP是借助于調制每幀光脈沖數(維持脈沖)來控制灰度級。人眼將在對應眼晴時間響應的周期內積分這一時間調制。

因為視頻幅度決定了以給定頻率發生的光脈沖數，更高的幅度意味著更多的光脈沖數，以及因此而產生的更長的接通時間，為此，這類調制被稱為PWM(脈沖寬度調制)。為了建立這種PWM的概念，每幀將被分解成稱為子域的多個子周期。為了產生小光脈沖，放電出現在氣體填充的稱為等離子單元的單元內，產生的紫外線激發發射光的彩色熒光物。為了選擇哪一個單元應該發光，第一個被選擇的操作(稱為“尋址”)對要求發光的單元充電，每一等離子體單元可被看成是一個電容器，它能比較長時間的保持電荷。隨后，在發光周期內實施被稱為“保持”的操作，它加速單元內的這些電荷，產生進一步充電并激發單元內的某些電荷。這種電荷的激發僅僅發生在首選的操作期間被尋址的單元，并且當被激發的電荷返回其中性狀態時，輻射出紫外線。紫外線激活用于光輻射的熒光物。單元的放電是在很短的周期內完成的，有一些電荷仍留在單元內。在下一個保持脈沖時，這些電荷被再次利用來產生紫外線，并且產生下一個光脈沖。在每一規定子域的整個保持周期內，該單元由小脈沖作用而發光。在擦除操作的末了，為準備新的周期把全部電荷擦除。

一方面，等離體技術提供了幾乎無限的屏尺寸，有吸引力的厚度，但另一方面，它也產生使圖像質量降低的新的贗像。大多數這些贗像不同于發生在典型CRT彩色顯像管上的那種贗像。正是由于這種不同的贗像外觀，使得觀察者比較容易發現它們，因為這些觀察者已習慣看熟知的TV贗像。

本發明主要處理一類新的特別的贗像，它被稱為“動態虛影效應”，因為它相應于圖像中灰階和彩色的擾動，這種擾動以彩色邊緣拖影的形式出現，且發生在當觀察點在短陣屏上移動時。當圖像均勻漸變時，像被顯示的人的皮膚，這種現象更明顯。(例如顯示面孔或手臂，等等)。此外，當觀察者搖動頭部時同樣的問題也出現在靜止畫面上，這就得出這樣的結論：這一種贗像與人的視覺有關而且發生在眼睛的視網膜上。

在現有技術中，已知某些方法可用來補償這種虛影效應。當虛影效應直接與用在等離子體技術中的子域結構有關，一種方法就是使等離子體顯示屏的子域結構最優化。子域結構將在下文中作詳細解釋，但此刻應注意到，這是一類把8-bit灰度級分解成8個或更多個發光子周期的方法。這種圖像編碼的最優化確實對虛影效應有積極的影響。盡管如此，這種解決辦法只能稍微減小虛影效應的幅度，而在任何情況下這種效應依然存在并可感知。此外，子域結構并不是一件簡單設計選擇的事情，較多的子域使屏產生較少亮度。所以子域結構最佳僅僅在一個很窄的范圍內可能，且不能單獨消除這種效應。

解決上面提到問題的第二種方法是已知的“脈沖均衡技術”，這是一種比較復雜的技術。當可預見灰度級擾動時，它采用把均衡脈沖從電視信號中加入或取出。此外，因為虛影效應與運動有關，對每一種可能的速度需要不同的脈沖。這就需要很大的存儲器存儲每一速度的大量查找表(LVT)，并且還需要運動評估器。再者，因為虛影效應與子域結構有關，對于每一種新的子域結構必須重新計算脈沖。盡管如此，這種技術的主要缺點還在于這是用均衡脈沖在圖像中加入誤差的辦法來補償眼睛視網膜上出現的誤差。除此之外，當圖像中運動增加時，需要對圖像加入更多的脈沖，這就導致在很快速情況下與圖像內容產生矛盾。

描寫在現有技術文件(例如EP-A-0980059)中的一種方法是基于在圖像中對運動的檢測(眼睛聚焦區的位移)，并且把正確的子域發光周期分布于這一位移上，以保證眼睛僅僅感知在整個移動期間的正確信息。這一解決辦法需要一個運動評估器，它提供象素或象素塊的運動矢量數據。對每一象素，用相應的運動矢量數據在運動矢量方向移動子域碼字中的項。因此，子域碼字被校正或被記錄。這一解決辦法很好并且給出很好的圖像質，但是它需要實現一個運動評估器對高速運動進行估計，這種運動評估器價格昂貴且不易實現。