專利名稱：基于圖像構(gòu)建的視頻顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像和視頻顯示器，更特別地涉及用作靜態(tài)圖像和/或視頻監(jiān)視器的平板顯示器，以及在這些顯示設(shè)備上生成和驅(qū)動(dòng)圖像和視頻數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
諸如等離子體顯示器、液晶顯示器(IXD)和發(fā)光二極管(LED)顯示器的平板顯示器通常使用像素尋址方案，其中通過列和行選擇信號(hào)單獨(dú)地對(duì)像素尋址。通常，對(duì)于布置為 M行和N列的MXN像素或者圖片元素，將存在M個(gè)行選擇線和N個(gè)數(shù)據(jù)線。當(dāng)特定行被選擇時(shí)，N個(gè)數(shù)據(jù)線被加電到所需的像素電壓或電流以將圖像信息加載到顯示元件。在通常的有源矩陣型LCD實(shí)施例中，該信息是對(duì)特定像素唯一的電容器中存儲(chǔ)的電壓(參見圖1)。 當(dāng)行和列信號(hào)解除選擇(de-select)像素時(shí)，圖像信息被保留在電容器上。在無源矩陣型 LCD實(shí)施例中，行和列被布置為電極帶，其構(gòu)成按彼此垂直的方式取向的頂部和底部金屬平面(參見圖2)。單個(gè)或多個(gè)行線和列線是用一個(gè)或多個(gè)交叉點(diǎn)選擇的，所述交叉點(diǎn)定義具有瞬時(shí)視頻信息的像素。在該情況中，行或列信號(hào)將具有與像素信息成比例的施加電壓。在發(fā)光二極管顯示器類型實(shí)施例中，信息是通過像素LED的瞬時(shí)電流，其導(dǎo)致與施加電流成比例的光發(fā)射?？梢赃M(jìn)行LED陣列的有源和無源矩陣驅(qū)動(dòng)。在所提及的所有這些顯示器類型中，像素分辨率等于或小于像素的幾何維度(dimension).例如，在VGA分辨率屏幕中，對(duì)于每個(gè)顏色分量，我們需要實(shí)施至少640X400單獨(dú)像素。每個(gè)視頻幀的傳輸?shù)斤@示布置的總信息則被給出為MXNX3X位寬度，其中因子3來自構(gòu)成圖像的三種基本顏色，即紅色、 綠色和藍(lán)色，并且位寬度是根據(jù)像素值的最大分辨率確定的。用于商用顯示系統(tǒng)的最常見的像素值分辨率是每種顏色8位。例如，對(duì)于VGA分辨率顯示器，每個(gè)圖像幀的需要傳輸?shù)目傂畔⑹?40X400X3X8，等于6兆位，所述圖像幀以特定幀刷新速率進(jìn)行刷新。該幀刷新速率可以是對(duì)、30、50、60等幀每秒(fps)。屏幕的較快速率能力通常用于消除運(yùn)動(dòng)模糊，其中在商用設(shè)備中可以找到速率為120或MO fps的實(shí)施方式。對(duì)于灰度圖像，由于僅需要亮度信息，因此信息內(nèi)容減少到1/3。
視屏和靜態(tài)圖像通常被轉(zhuǎn)換為用于存儲(chǔ)和傳送的壓縮形式，諸如MPEG4、H. 264, JPEG 2000等格式和系統(tǒng)。圖像壓縮方法是基于數(shù)據(jù)的正交函數(shù)分解、數(shù)據(jù)冗余性和人眼對(duì)空間特征的特定敏感特性。常見的圖像壓縮方案牽涉使用如JPEG或運(yùn)動(dòng)JPEG中的直接余弦變換、或者離散Walsh變換。視頻解碼器用于將作為一系列正交基函數(shù)系數(shù)的壓縮圖像信息轉(zhuǎn)換為行和列像素信息以產(chǎn)生圖像信息，該圖像信息將例如是以如VGA分辨率顯示器中的6兆位每幀。然而，從信息內(nèi)容的觀點(diǎn)來看，由于圖像最初已被處理為壓縮形式，因此大部分該視頻信息實(shí)際上是冗余的，或者具有人眼對(duì)其不敏感的信息內(nèi)容。所有這些技術(shù)與軟件或數(shù)字處理領(lǐng)域中的顯示系統(tǒng)的部件相關(guān)，并且包括MXN像素的實(shí)際光學(xué)顯示器的結(jié)構(gòu)不會(huì)因用于視頻格式的任何技術(shù)而改變，除了像素?cái)?shù)目和幀速率以外。
空間光調(diào)制器(SLM)是改變二維中的透射光束或反射光束的幅度或相位或者此兩者的設(shè)備，由此將圖像編碼為另外的均勻光照。圖像像素可以通過電氣或光學(xué)尋址手段而寫入設(shè)備。一種簡(jiǎn)單形式的空間光調(diào)制器是運(yùn)動(dòng)圖片膠片，其中圖像通過光化學(xué)手段被編碼在涂銀的膠片上。IXD系統(tǒng)也是特定種類的SLM，使得每個(gè)像素信息通過電氣手段被編碼到具體位置，并且通常在整個(gè)顯示區(qū)域上均勻的背光光源的空間輪廓(profile)因像素的透射率而改變。
本領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)通常解決眼前問題的單個(gè)部分。例如，圖像壓縮和解壓縮技術(shù)未被直接應(yīng)用在顯示元件上，而是僅應(yīng)用于顯示用數(shù)據(jù)的傳送、存儲(chǔ)以及圖像翻新和準(zhǔn)備(如Go，2000中的)?？梢詫?shí)施并入空間光調(diào)制的系統(tǒng)，其中像素被打開和關(guān)閉以透射背光從而具有各種程度的調(diào)制(例如，如May，2000中的多行選擇)，或者背光和圖像調(diào)制兩者都可以用于增強(qiáng)圖像的分辨率(如Margulis，2007和Ward，2008中的)。在尤其后者的應(yīng)用及其相關(guān)公開中，沒有一種圖像構(gòu)建方法在合成圖像幀時(shí)并入時(shí)間維度，這是本公開的主題。由此表示在逐幀的基礎(chǔ)上逐像素地顯示圖像的常規(guī)方法的這兩種系統(tǒng)未受益于接口的固有簡(jiǎn)化以及數(shù)據(jù)吞吐量一其被嵌入到傳送視頻所用的圖像壓縮過程中。


圖1描繪了在有源矩陣平板顯示器具體地是有源矩陣液晶顯示器中使用的像素選擇方法。通過行和列選擇信號(hào)對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行尋址，通過所述選擇信號(hào)中的任一個(gè)來施加視頻信息。對(duì)于MXN像素系統(tǒng)，存在M個(gè)行選擇信號(hào)以及N個(gè)數(shù)據(jù)線。數(shù)據(jù)(視頻信息) 由數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成，并且電壓存儲(chǔ)在每個(gè)像素的電容器中。電壓被施加到由諸如ITO(氧化銦鎢)的透明電極組成的兩個(gè)平行板。
圖2描繪了在無源矩陣LCD顯示器中采用的像素選擇方法。存在M個(gè)行選擇信號(hào)和N個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。信號(hào)定時(shí)確定了哪個(gè)位置將具有施加在兩個(gè)電極之間的瞬時(shí)電壓，其間的液晶分子將對(duì)該瞬時(shí)電壓作出反應(yīng)。
圖3示出了以針對(duì)4X4像素分組(grouping)的掩模圖案(mask pattern)的形式的、空間光調(diào)制器將實(shí)施的基本函數(shù)。
圖4示出了以針對(duì)8 X 8像素分組的掩模圖案的形式的、空間光調(diào)制器將實(shí)施的基本函數(shù)。
圖5示出了針對(duì)2X2像素分組的掩蔽圖案(masking pattern)，其中未使用數(shù)據(jù)壓縮。由于一次打開一個(gè)像素，因此光效率減少到1/4。
圖6示出了采用粗糙像素化視頻源、空間光調(diào)制器、用于圖像處理的計(jì)算設(shè)備、定時(shí)生成器塊的視頻顯示系統(tǒng)的框圖。
圖7示出了用于諸如有源矩陣LCD顯示器的具有長(zhǎng)切換速度的粗糙顯示器類型的時(shí)隙優(yōu)化方法。反映確定分量的位準(zhǔn)確性的量化矩陣，可以使每個(gè)相應(yīng)時(shí)隙分配與所需的精度成比例，使得較大時(shí)隙被分配給需要最高精度的Dtltl分量并且較小時(shí)隙被分配給其他分量。
圖8示出了使用LED陣列作為光源、使用無源矩陣IXD作為SLM的顯示系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。
圖9示出了針對(duì)4X4像素分組的用作空間光調(diào)制器的無源矩陣IXD的操作細(xì)節(jié)。 頂部透明電極(例如，ΙΤ0)層150由4個(gè)選擇線wert(i) 155驅(qū)動(dòng)，并且底部ITO層160 由4個(gè)選擇線vhorz (i) 165驅(qū)動(dòng)。為了實(shí)施不同的基函數(shù)Wc 至W33，不同的電壓被施加到 155 和 165。
圖10示出了針對(duì)4X4像素分組的施加到用作空間光調(diào)制器的無源矩陣IXD 的電壓波形、以及對(duì)應(yīng)的空間基函數(shù)Wij。對(duì)于每個(gè)后繼幀，電壓圖案可以是先前幀的逆 (inverse)。
本發(fā)明可以具有來自附圖中描繪的具體實(shí)施例的各種修改和替選形式。這些附圖不把本發(fā)明限于所公開的具體實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋下面要求保護(hù)的所有修改、改進(jìn)和替選實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)方面是一種顯示方法和系統(tǒng)，其通過在使用以高幀速率操作的粗糙像素化光陣列生成的子幀中連續(xù)地顯示多個(gè)圖像分量來構(gòu)建圖像和/或視頻；以及一種空間光調(diào)制器，其在相同幀速率下以比底層光源更精細(xì)的分辨率產(chǎn)生與正交基函數(shù)相關(guān)的特定圖案。圖像構(gòu)建系統(tǒng)利用使用圖像壓縮分量，由此通過使用空間光調(diào)制器對(duì)視頻圖像編碼而使這些分量分布在時(shí)域中。在每個(gè)幀中，待驅(qū)動(dòng)的源圖像被首先一起分組為由nx X ny 像素組成的特定尺寸。例如，我們可以將圖像分為4X4或8X8像素、4X1、8X1或者任何其他任意組尺寸的矩形分組，只要我們可以在一個(gè)或兩個(gè)維度中生成正交基函數(shù)。1X1的情況沒有任何壓縮益處，并且對(duì)應(yīng)于常規(guī)顯示系統(tǒng)中采用的方法。分組尺寸受限于幀速率， 幀速率受限于這里描述的分量的切換速度和圖像壓縮比。每個(gè)圖像分組，或者從此處起將被稱為的宏像素，被分解為與一系列所述正交圖像基函數(shù)成比例的分量(正交分解)。這些圖像函數(shù)是在顯示硬件中使用空間光調(diào)制器實(shí)施的，所述空間光調(diào)制器調(diào)制底層光的幅度和/或相位，使得其具有正交圖像基函數(shù)的所期望的空間輪廓。圖3中示出了針對(duì)4X4像素分組的圖像基函數(shù)，而圖4中示出了針對(duì)8X8像素分組的圖像基函數(shù)。所示出的特定基函數(shù)還被統(tǒng)稱為Walsh函數(shù)。諸如直接余弦變換基函數(shù)的其他基函數(shù)也可以用于基函數(shù)圖案，只要空間光調(diào)制器可以產(chǎn)生余弦狀幅度輪廓。對(duì)于4X1或8X1分組，基函數(shù)是每個(gè)圖的第一行中的那些基函數(shù)。在這些圖中，黑色區(qū)域表示0%的透射率或者阻擋光，而白色區(qū)域表示理想100%的透射率。注意，該定義不同于圖像壓縮技術(shù)中使用的定義，因?yàn)榛瘮?shù)的值為-1或+1，而非0或+1。這里描述了一種校正該差異的方法。對(duì)于首先的4X4像素分組，存在16個(gè)基函數(shù)，而對(duì)于后面的8 X 8像素分組，存在64個(gè)基函數(shù)。將基函數(shù)表示為 wuv(x, y)，其中u和ν是基函數(shù)索引，并且X，y是跨越像素分組維度的區(qū)域的直角坐標(biāo)。將 fc(x, y)表示為針對(duì)顏色分量的二維圖像信息。這里，上標(biāo)c表示顏色紅色、綠色或藍(lán)色(原色)。該方法對(duì)于灰度圖像是相同的，在該情況中f(x，y)將與圖像的亮度成比例。使用空間光調(diào)制器的宏像素區(qū)域的快速掩蔽還可以用于如圖5中表明的無損圖像構(gòu)建，這從數(shù)據(jù)速率的觀點(diǎn)來看將是不太高效的并且與基于壓縮的方法相比具有對(duì)空間光調(diào)制器切換速度更嚴(yán)格的限制。在該情況中，由于宏像素分組當(dāng)中的僅一個(gè)像素通過掩蔽圖案被透射，因此該實(shí)施方式的功率效率非常低。對(duì)于2X2像素分組，最大平均透射率是25%，而對(duì)于4X4 和8X8分組，最大平均透射率更小，原因在于一次透射宏像素中的16個(gè)或64個(gè)像素當(dāng)中的一個(gè)像素。對(duì)于基于圖像分解的方案，對(duì)于與Dcitl相比是小的Duv的非零空間分量，透射光在一半像素中被阻擋。像素的平均透射率值總是大于75% (未考慮到諸如偏振器損失的其他實(shí)施損失)。
任何圖像可以被分解為分量，這些分量可以通過使圖像數(shù)據(jù)與像圖3和圖4中示出的那些的基函數(shù)積分來獲得。這兩個(gè)圖中的左上部的函數(shù)是單值函數(shù)W,當(dāng)我們向右前進(jìn)時(shí)，函數(shù)將在水平方向上變化，對(duì)于較高索引編號(hào)Ov具有較快變化。較高索引與具有較高空間頻率的圖像函數(shù)相關(guān)。相似地，基函數(shù)在豎直方向上的變化由具有索引UO的豎直空間頻率分量描述。其他基函數(shù)分量可以是對(duì)角分量，諸如Wii以及非對(duì)角分量Wij，其中i和 j是非零并且不同。對(duì)于作為空間離散函數(shù)的視頻像素陣列，該積分具有求和的形式。將圖像分量表示為Dcuv，其中u和ν是兩個(gè)維度中的基函數(shù)索引，并且c表示顏色分量紅色、綠色或藍(lán)色。隨后根據(jù)下式確定Dcuv
本發(fā)明是基于式1的逆變換，即圖像fix，y)可以被構(gòu)建為DcuJwuv的求和。

權(quán)利要求
1.一種視頻系統(tǒng)，包括視頻顯示器，具有MXN粗糙像素的陣列，其中每個(gè)粗糙像素包括用于顏色操作的原色光源的集合或者用于灰度操作的白色光源，其中每個(gè)光源的強(qiáng)度是可控的；空間光調(diào)制器，與所述MXN粗糙像素的陣列第一視頻顯示對(duì)準(zhǔn)以生成用于阻擋或通過光的空間掩蔽圖案，所述空間掩蔽圖案具有比粗糙像素尺寸精細(xì)P倍的分辨率；圖像處理器，被耦合為接收將顯示的視頻信息、控制所述空間光調(diào)制器以生成所述空間掩蔽圖案并且生成圖像分量以為所述MXN粗糙像素的每一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)光源提供對(duì)應(yīng)于由所述空間光調(diào)制器生成的所述空間掩蔽圖案的驅(qū)動(dòng)信息；由此，得到的視頻系統(tǒng)能夠以高達(dá)比MXN粗糙像素精細(xì)ρ倍的分辨率顯示圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻系統(tǒng)，其中所述視頻系統(tǒng)能夠顯示視頻和靜態(tài)圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻系統(tǒng)，其中所述圖形處理器針對(duì)每個(gè)粗糙像素將視頻信息分解為與一系列正交圖像基函數(shù)成比例的分量，并且所述空間光調(diào)制器生成用于圖像重建的與正交基函數(shù)對(duì)應(yīng)的空間掩蔽圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中對(duì)于灰度圖像，所述圖像處理器針對(duì)每個(gè)粗糙像素計(jì)算與圖像f^x，y)相關(guān)的圖像分量Duv，其中u和ν是針對(duì)基函數(shù)的索引并且χ和 y是粗糙像素的坐標(biāo)，所述圖像處理器通過使用對(duì)應(yīng)于^uv(χ, y)的空間光調(diào)制器來施加光強(qiáng)度掩模，其中W = (w+1)/2并且w是正交基函數(shù)，并且所述圖像處理器為針對(duì)每個(gè)粗糙像素的光源提供與Duv成比例的驅(qū)動(dòng)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻系統(tǒng)，其中對(duì)于為負(fù)的圖像分量Duv，使用相應(yīng)掩蔽圖案的逆。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中對(duì)于彩色圖像，所述圖像處理器針對(duì)每個(gè)粗糙像素的每種顏色計(jì)算與圖像fix，y)相關(guān)的圖像分量Dcuv，其中u和ν是針對(duì)基函數(shù)的索引并且χ和y是粗糙像素的坐標(biāo)，所述圖像處理器通過使用對(duì)應(yīng)于^uv(χ，y)的空間光調(diào)制器來施加光強(qiáng)度掩模，其中^ = (w+1)/2并且w是正交基函數(shù)，并且所述圖像處理器為每個(gè)粗糙像素的相應(yīng)顏色光源提供與Duv成比例的驅(qū)動(dòng)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻系統(tǒng)，其中對(duì)于為負(fù)的圖像分量Dcuv，使用相應(yīng)掩蔽圖案的逆。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻系統(tǒng)，其中所述光源是原色固態(tài)光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的視頻系統(tǒng)，其中所述原色固態(tài)光源是紅色、綠色和藍(lán)色LED光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間光調(diào)制器是有源或無源矩陣液晶空間光調(diào)制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間光調(diào)制器被配置為針對(duì)所有粗糙像素同時(shí)生成相同的空間掩蔽圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間光調(diào)制器被配置為針對(duì)多個(gè)粗糙像素的陣列同時(shí)生成相同的空間掩蔽圖案，所述多個(gè)粗糙像素的陣列是所述MXN粗糙像素的陣列的子陣列，由此所述空間掩蔽圖案的定時(shí)對(duì)于任何一個(gè)子陣列內(nèi)的每個(gè)粗糙像素將是同時(shí)的，但是不同的子陣列內(nèi)的每個(gè)圖案的定時(shí)能夠是不同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間光調(diào)制器被配置為針對(duì)每個(gè)粗糙像素分立地生成空間掩蔽圖案，由此針對(duì)不同的粗糙像素的每個(gè)圖案的定時(shí)能夠是不同的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中所述圖像處理器向具有低階空間頻率分量的空間掩蔽圖案分配較多時(shí)間并且向具有高階空間頻率分量的空間掩蔽圖案分配較少時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中所述圖像處理器被配置為至少一次忽略至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的視頻系統(tǒng)，其中當(dāng)忽略至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案時(shí)，所述圖像處理器向至少一個(gè)未被忽略的空間掩蔽圖案分配較多時(shí)間。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的視頻系統(tǒng)，其中將被忽略的至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案由所述圖像處理器響應(yīng)于針對(duì)該空間掩蔽圖案的圖像分量來選擇。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中所述圖像處理器被配置為通過使用對(duì)應(yīng)于所述低階空間頻率分量的可用圖像系數(shù)的子集來減小施加到所述視頻系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)速率。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻系統(tǒng)，其中通過使用特定閾值在所述圖像處理器中動(dòng)態(tài)地確定針對(duì)顯示器上的任何給定粗糙像素的將用于重現(xiàn)圖像的圖像分量的數(shù)目，其中當(dāng)顯示子陣列時(shí)，所述特定閾值以下的分量被放棄。
20.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻系統(tǒng)，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中用由量化矩陣確定的位精度來描述針對(duì)每個(gè)粗糙像素的圖像分量，所述量化矩陣向與低階掩蔽圖案關(guān)聯(lián)的圖像分量分配較多位并且向與高階掩蔽圖案關(guān)聯(lián)的圖像分量分配較少位，由此減小總視頻數(shù)據(jù)速率。
21.—種顯示視頻圖像的方法，包括將視頻圖像分為MXN粗糙像素的陣列，其中每個(gè)粗糙像素包括用于顏色操作的原色光源的集合或者用于灰度操作的白色光源；提供空間光調(diào)制器，其與所述MXN粗糙像素的陣列第一視頻顯示對(duì)準(zhǔn)以生成用于阻擋或通過光的空間掩蔽圖案，所述空間掩蔽圖案具有比粗糙像素尺寸精細(xì)P倍的分辨率；控制所述空間光調(diào)制器以生成所述空間掩蔽圖案并且生成圖像分量以為所述MXN粗糙像素的每一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)光源提供對(duì)應(yīng)于由所述空間光調(diào)制器生成的所述空間掩蔽圖案的驅(qū)動(dòng)信息；由此，得到的視頻圖像以高達(dá)比MXN粗糙像素精細(xì)ρ倍的分辨率顯示。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中針對(duì)每個(gè)粗糙像素將視頻信息分解為與一系列正交圖像基函數(shù)成比例的分量，并且控制所述空間光調(diào)制器以生成用于圖像重建的與正交基函數(shù)對(duì)應(yīng)的空間掩蔽圖案。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中對(duì)于灰度圖像，針對(duì)每個(gè)粗糙像素計(jì)算與圖像 fc(x, y)相關(guān)的圖像分量Duv，其中u和ν是針對(duì)基函數(shù)的索引并且χ和y是粗糙像素的坐標(biāo)，通過使用對(duì)應(yīng)于Zuv(x，y)的空間光調(diào)制器來施加光強(qiáng)度掩模，其中^ = (w+l)/2并且 w是正交基函數(shù)，并且與Duv成比例的驅(qū)動(dòng)信息被施加到針對(duì)每個(gè)粗糙像素的光源，被提供給所述光源。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中對(duì)于為負(fù)的圖像分量Duv，使用相應(yīng)掩蔽圖案的逆。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中對(duì)于彩色圖像，針對(duì)每個(gè)粗糙像素的每種顏色計(jì)算與圖像f (x, y)相關(guān)的圖像分量Dcuv，其中u和ν是針對(duì)基函數(shù)的索引并且χ和y是粗糙像素的坐標(biāo)，通過使用對(duì)應(yīng)于^uv(x，y)的空間光調(diào)制器來施加光強(qiáng)度掩模，其中^ = (w+1) /2并且w是正交基函數(shù)，并且將針對(duì)每個(gè)粗糙像素的相應(yīng)顏色光源的與Duv成比例的驅(qū)動(dòng)信息提供給光源。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中對(duì)于為負(fù)的圖像分量Duv，使用相應(yīng)掩蔽圖案的逆。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述光源是原色固態(tài)光源。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述原色固態(tài)光源是紅色、綠色和藍(lán)色LED光源。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中使用有源或無源矩陣液晶空間光調(diào)制器。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中針對(duì)所有粗糙像素同時(shí)生成相同的空間掩蔽圖案。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中針對(duì)多個(gè)粗糙像素的陣列同時(shí)生成相同的空間掩蔽圖案，所述多個(gè)粗糙像素的陣列是所述MXN粗糙像素的陣列的子陣列，由此所述空間掩蔽圖案的定時(shí)對(duì)于任何一個(gè)子陣列內(nèi)的每個(gè)粗糙像素將是同時(shí)的，但是不同的子陣列內(nèi)的每個(gè)圖案的定時(shí)是不同的。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述空間光調(diào)制器被配置為針對(duì)每個(gè)粗糙像素分立地生成空間掩蔽圖案，由此針對(duì)不同的粗糙像素的每個(gè)圖案的定時(shí)能夠是不同的。
33.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中向具有低階空間頻率分量的空間掩蔽圖案分配較多時(shí)間并且向具有高階空間頻率分量的空間掩蔽圖案分配較少時(shí)間。
34.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中至少一次忽略至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中當(dāng)忽略至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案時(shí)，向至少一個(gè)未被忽略的空間掩蔽圖案分配較多時(shí)間。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中將被忽略的至少一個(gè)高階空間掩蔽圖案是響應(yīng)于針對(duì)該空間掩蔽圖案的圖像分量而選擇的。
37.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中通過使用對(duì)應(yīng)于所述低階空間頻率分量的可用圖像系數(shù)的子集來減小視頻數(shù)據(jù)速率。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中通過使用特定閾值動(dòng)態(tài)地確定針對(duì)任何給定粗糙像素的將用于重現(xiàn)圖像的圖像分量的數(shù)目，其中當(dāng)顯示子陣列時(shí)，所述特定閾值以下的分量被放棄。
39.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述空間掩蔽圖案具有低階和高階空間頻率分量，并且其中用由量化矩陣確定的位精度來描述針對(duì)每個(gè)粗糙像素的圖像分量，所述量化矩陣向與低階掩蔽圖案關(guān)聯(lián)的圖像分量分配較多位，并且向與高階掩蔽圖案關(guān)聯(lián)的圖像分量分配較少位，由此減小總視頻數(shù)據(jù)速率。
全文摘要
公開了一種基于通過對(duì)圖像的正交基函數(shù)分量進(jìn)行顯示來構(gòu)建圖像的視頻顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括同時(shí)對(duì)準(zhǔn)和驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)顯示分量。第一顯示分量是粗糙像素陣列。第二顯示分量是空間光調(diào)制器，其幾何細(xì)節(jié)比第一像素陣列更精細(xì)?？傮w系統(tǒng)通過使用正交圖像基函數(shù)分量的時(shí)域顯示以最小的圖像質(zhì)量損失重建待以第二顯示分量的較精細(xì)幾何細(xì)節(jié)顯示的預(yù)期視頻。得到的系統(tǒng)具有顯著減少的互連復(fù)雜性和有源電路元件數(shù)目，并且如果使用有損圖像重建方案，還需要顯著較小的視頻數(shù)據(jù)速率。這里描述了利用這些概念和方法來驅(qū)動(dòng)顯示器的具有基于LED的顯示器和基于LCD的空間光調(diào)制器的實(shí)施例。
文檔編號(hào)G09G3/34GK102187383SQ200980134961
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者S·E·甘塞 申請(qǐng)人:奧斯坦多科技公司