CN100385912C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，用于接收包含图像信息的图像信号并通过使用至少一个区分该图像和另一图像的区域来处理图像信号，其包括：运动检测器，用于检测是否在图像信号的区域中存在运动；滞后发生器，用于根据运动检测器从先前的帧上至当前帧检测到结果来输出关于每个区域的滞后信息；运动图像检测器，用于基于滞后信息来在该区域中检测图像信号是运动图像信号还是静止图像信号；和灰度级转换器，用于根据运动图像检测器检测到的结果，来将相应于该区域的图像信号转换为用于运动图像的一组灰度级以显示运动图像信号，或者转换为用于静止图像的一组灰度级以显示静止图像信号。使用这种结构，运动图像的虚假轮廓能够被削弱，由此最小化闪烁。

Description

显示装置
本申请要求于2004年4月9日在韩国知识产权局提交的第2004-24566号韩国专利申请的利益，该申请公开于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体地讲，涉及一种使用不同的灰度级(gradation level)来显示运动图像和静止图像的显示装置。
背景技术
在使用分时(time-sharing)方法来显示一组灰度的显示装置中，PDP(等离子显示面板)和DMD(数字镜像器件)在运动图像中产生虚假轮廓。这里，虚假轮廓是指由运动图像区域和其邻近区域之间的灰度级差引起的一种残留影像，其中，灰度级差在视觉上持续并且看起来象一个轮廓。
图1是用于削弱运动图像的虚假轮廓的传统PDP的示意性控制方框图。
如图1所示，PDP包括运动检测器101、灰度级选择器(或灰度选择器)102、灰度级转换器(或灰度转换器)103、和面板激励器104。
运动检测器101从将被显示的图像信号检测图像中的运动区域和静止区域。作为一种检测方法，使用了每两个连续帧(前一帧和当前帧)的规则大小的块采样运动矢量的运动估计方法，或使用了检测像素的图像数据改变的运动检测方法。
灰度级选择器102包括用于运动图像的一组灰度级和用于静止图像的一组灰度级，并且根据运动检测器101的结果来选择其中一组。
灰度级转换器103将图像信号转换为由灰度级选择器102选择出的一组灰度级，并且将转换后的图像信号提供给面板激励器104。
相应于图像信号的图像由运动检测器101分为运动区域和静止区域。每个区域中的图像信号在由灰度级转换器103转换为相应的一组灰度级之后被提供给面板激励器104。因为存在很少的适合于运动图像的灰度级，所以处于运动中的图像在视觉上是不精确的，由此减少了虚假轮廓。另一方面，能够使用适合于静止图像的灰度级来精确地显示静止图像。
但是，如果运动检测器101对图像每个区域的结果频繁地改变，那么灰度级转换器103不断地将图像信号转换为不同的灰度级。因此，相同的图像信号被交替地转换为不同的灰度级，并因此变得很难相对于相同的图像信号来保持不变的灰度级。换句话说，传统的显示装置根据当前帧的图像信号的类型来选择一组灰度级，因此频繁地导致闪烁。
发明内容
为了解决上述和/或其它问题，本发明的一方面在于提供一种最小化闪烁的产生的显示装置。
本发明的另外方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本发明的实施可以被理解。
本发明的上述和/或其它方面可以通过提供一种用于接收包含图像信息的图像信号并根据至少一个区分该图像和另一图像的区域来处理图像信号的显示装置而实现，该显示装置包括：运动检测器，用于检测是否在图像信号的区域中存在运动；滞后发生器，用于根据运动检测器从一个先前的帧上至当前帧检测到的结果来输出关于每个区域的滞后信息；运动图像检测器，用于基于滞后信息来检测图像信号是运动图像信号还是静止图像信号；和灰度级转换器，用于根据运动图像检测器检测到的结果，来将图像信号转换为用于运动图像的一组灰度级以显示运动图像信号，或者转换为用于静止图像的一组灰度级以显示静止图像信号。
根据本发明的一方面，滞后发生器根据运动检测器检测到的结果，通过给预定滞后参数加上权重和从预定滞后参数中减去权重，来输出滞后信息，并且运动图像检测器基于滞后参数的值来检测相应于该区域的图像信号是运动图像信号还是静止图像信号。
根据本发明的另一方面，运动图像检测器在滞后参数的值达到运动图像的预定参考范围的情况下将具有该区域的图像信号检测为运动图像信号，在滞后参数的值达到静止图像的预定参考范围的情况下将具有该区域的图像信号检测为静止图像信号，并且在滞后参数的值处于运动图像的参考范围和静止图像的参考范围之间的情况下输出以保持运动检测器在先前的帧上检测到的结果作为当前帧。
根据本发明的另一方面，滞后参数包括允许的变化的限度。
根据本发明的另一方面，在区域的运动被运动检测器在至少两个连续的帧中重复检测到的情况下，运动图像检测器将该区域的图像信号检测为运动图像信号。
根据本发明的另一方面，显示装置还包括电影模式检测器，其用于检测以每一帧被重复地输入预定次数的电影模式输入的图像信号的每一帧，其中，运动图像检测器根据电影模式检测器检测到的结果，基于滞后信息来改变检测参考。
根据本发明的另一方面，运动检测器通过在区域中检测预定数目的采样像素，来检测相应于该区域的图像信号是否处于运动，并且滞后发生器基于运动检测器从每个区域的采样像素中检测到的结果，来输出包含从先前的帧上至当前帧的采样像素的区域的滞后信息。
附图说明
通过结合附图，从实施例的下面描述中，本发明这些和/或其他方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：
图1是用于削弱运动图像中的虚假轮廓的传统PDP(等离子显示面板)的示意性的控制方框图；
图2是根据本发明实施例的显示装置的控制方框图；
图3是根据本发明另一实施例的显示装置的控制方框图；
图4是示出根据本发明另一实施例的被施加到显示装置上的一组灰度级的变化的流程图；
图5是示出根据历史信息的滞后回线的视图；
图6A是示出在电影模式中的图像信号的视图，从而图像信号的每一帧被重复地输入预定的次数；和
图6B是示出在具有某一调整率的输入图像信号中的帧的重复的视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。下面通过参照附图来描述这些实施例以解释本发明。
图2是根据本发明实施例的显示装置的控制方框图。
如图2所示，该显示装置可以包括运动检测器10、滞后发生器20、运动图像检测器30、灰度级转换器40和面板激励器50。
图像信号可以包含关于具有至少一个区域或被分为至少两个区域的图像的信息。运动检测器10能够根据图像信号来检测图像的区域中是否存在运动。这里，在运动检测器10必须从区域的每个像素检测运动的情况下，可能需要大量的计算操作和大的存储空间。因此，可以从每个区域中选择预定数目的采样像素，并且从采样像素中检测运动，而且保存检测到的结果。
滞后发生器20能够相对于从先前帧中的至少一帧上至当前帧的每个区域，来输出关于运动检测器10检测到的结果的滞后信息。这里，滞后信息可以是关于预定数目的先前检测到的帧场的检测到的结果的简单信息，或者是关于以前的检测到的结果的变化的累积信息。
根据本发明的一方面，滞后发生器20可以是历史发生器，其用于相对于预定的参数范围，来产生关于相应于在一个或多个先前帧中的一个或多个区域中的一个或多个变化的历史或关于相应于该先前帧的参数的另一历史的历史信息(滞后信息)，以在预定参数范围内确定与该先前帧的参数有关的当前帧的参数。
在运动检测器10从采样像素中检测运动的情况下，滞后发生器20能够基于从采样像素中检测运动的运动检测器10检测到的结果，来输出关于区域的滞后信息。
运动图像检测器30能够基于关于每个区域的滞后信息，来检测相应于每个区域的图像信号具有运动还是静止图像。这里，滞后信息可以包括运动检测器10相对于当前帧检测到的结果。
灰度级转换器40能够根据运动检测器10检测到的结果，将相应于每个区域的图像信号转换为用于运动图像的一组灰度级以显示运动图像信号，或转换为用于静止图像的一组灰度级以显示静止图像信号。这里，该组用于运动图像的灰度级能够削弱运动图像中的虚假轮廓，并且该组用于静止图像的灰度级可以包括比那组用于运动图像的灰度级相对多的灰度级。
面板激励器50能够根据由灰度级转换器40从图像信号转换成的一组灰度级，来在面板的每个像素上显示图像。
以下将描述图2中的显示装置的操作。
能够根据具有包含运动或静止图像的图像的区域来区分输入到显示装置的图像信号的处理过程。换句话说，根据从相应于每个区域的图像检测该区域包含运动还是静止图像的检测操作、输出相应于每个区域内的检测到的结果的滞后信息的输出操作、依照滞后信息来检测相应于每个区域的运动和静止图像信号的另一检测操作、和基于检测到的每个区域的运动和静止图像信号来选择一组灰度级的选择操作，组成区域的每个像素的图像信号能够被转换为选择出的一组灰度级。
在本发明的一方面中，虽然在当前帧的每个区域中的图像的运动已经变化，但是选择出的用于前一帧的区域的一组相同的灰度级也可以被施加到当前帧的区域。能够基于通过检测从先前检测到的帧上至当前帧的每个区域中的图像的运动而输出的一组灰度级，来选择显示图像信号的一组灰度级，并因此一组灰度级不需要被频繁地改变。因此，闪烁的产生被最小化。
图3是根据本发明另一实施例的显示装置的控制方框图。如图3所示，该显示装置还包括电影模式检测器60，其用于检测图像信号的每一帧是否是每一帧被重复地输入预定次数的电影模式。
根据电影模式检测器60检测到的结果，用于检测运动图像信号和静止图像信号的滞后信息和参考的输出方法可以被改变。因此，通过包括DVD的各种图像显示介质输入的图像信号也能够被适当地转换。
如果已经被施加到前一帧的一组相同的灰度级也能够被施加到当前帧，那么能够防止闪烁的产生。例如，如果前一帧的区域的图像信号被转化为用于运动图像的一组灰度级，并且运动检测器10检测当前帧中的区域的图像的运动，那么不需要改变该组用于当前帧的灰度级。
因此，只有考虑到运动检测器10在当前帧上检测到的结果，当施加到前一帧的一组灰度级需要改变时，用于改变施加到当前帧的一组灰度级的参考才能够被决定。
图4是示出根据本发明另一实施例的改变被施加的一组灰度级的过程的流程图，图5是示出基于图2和图3所示的显示装置中的滞后信息的详细滞后回线的视图。
参照图4和图5，以下将详细描述本发明的实施例。
在操作S1中，在滞后发生器20中设置了具有最大值和最小值的滞后参数、根据图2中的运动检测器的检测结果来被加给滞后参数或从滞后参数中减去的权重、和改变用于运动图像或静止图像的一组灰度级的参考范围。
例如，滞后参数的最大值和最小值分别被设置为+3和-3。如果检测到运动，那么权重+1可以被加给滞后参数。否则，权重+1可以从滞后参数中被减去。通过保持先前检测到的结果，参考范围对于运动图像被设置为[1～3]，对于静止图像被设置为[-3～-1]，并且对运动和静止图像被设置为[-1～1]，并因此用于运动图像的一组灰度级和用于静止图像的一组灰度级能够被施加。
然后，在操作S2中，运动检测器10能够检测在当前帧的某一区域中的图像是否处于运动中。在操作S3中，根据运动检测器10检测到的结果，权重被连续地加给滞后参数或从滞后参数中减去，并且在操作S4-6中，被施加的一组灰度级能够根据在上述用于运动图像或静止图像的参考范围中的被加上或被减去的滞后参数来被选择出。
例如，当第一帧中的滞后参数的初始值为+2并且在其中没有检测到图像中的运动时，滞后参数的值能够变为+1。这里，如果在当前帧的图像中没有检测到运动，那么施加到前一帧的用于运动图像的一组灰度级可以被改变。但是，因为滞后参数的值没有达到用于静止图像的参考范围[-3～-1]的-1，所以当前帧的图像信号能够被转换为被施加到前一帧的用于运动图像的同一组灰度级。
如果在第二帧中的相同区域的图像中没有检测到运动，那么滞后参数的值能够变为0，并且该同一组用于运动图像的灰度级能够被施加。
但是，如果在第三帧的相同区域的图像中没有检测到运动，那么滞后参数的值变为-1，其达到了用于静止图像的参考范围，用于运动图像的该组灰度级能够被转换为用于静止图像的一组灰度级。
在第四帧中，当在相同区域中检测到运动的情况下，施加到前一帧的一组灰度级能够在传统的显示装置中被转换为用于运动图像的一组灰度级，由此产生闪烁。但是，根据本发明的一方面，因为滞后参数的值变为0，其没有达到运动图像的参考范围中的阈值1，所以用于静止图像的该组灰度级仍然能够被施加到其上，由此避免闪烁。这里，运动检测器10能够在每个区域的预定数目的采样像素中检测运动，以降低存储消耗。然后滞后发生器20基于运动检测器10对采样像素检测到的结果来输出表示每个区域的灰度级的滞后信息。因此，能非常有效地对每个区域设置典型的滞后参数，并考虑在每个采样像素上的检测结果来设置权重，由此降低计算和存储消耗。
另一方面，如图6A和图6B所示，图像信号的每一帧能够被重复地输入若干次数，或者如图6B所示，输入的图像信号可以是电影模式，从而每一帧以调整率(3∶2)被重复地输入。电影模式中的重复的比率根据地区标准而不同，例如，在南美洲和欧洲使用的电影模式中，如图6A所示，一帧被重复输入两次，而根据北美洲和亚洲的NTSC标准，一帧以3∶2的比率重复。因此，对滞后信息的参考必须附有电影模式和其地区标准。
参照图4和图5，对于运动图像和静止图像的每个参考范围的阈值能够相应于各种电影模式来被改变。或者，检测一帧重复的次数，并且当运动检测器在电影模式中检测运动时，以重复的数目采样这些帧以避免重复，可以正确地与电影模式对应。
虽然以上的实施例描述了图像信号的帧，但是本发明不限于此。例如，字段(field)可被用作图像信号的帧。又例如，图像信号的任何部分能够被用作帧。
有各种不同于上述方法的方法，其用于决定是否改变被施加的一组灰度级。例如，如果在当前帧上检测到的结果以逆序在预定数目的帧中不断地重复，那么一组灰度级可以被改变，并且该组灰度级可以基于在当前帧上检测到的结果被改变。但是，在这种情况下，重复的帧的数目在一行中应该大于2。另一种方法是预设帧的范围以计算滞后，然后基于在检测多个预设的帧的期间重复的帧的数目，来选择被施加的一组灰度级。
运动图像检测器30能够确定滞后信息是否被适当地施加到预定的转换条件，以确定一组灰度级是否需要被转换，并且上述算法是滞后信息和转换条件的详细例子。
虽然显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对其实施例进行改变。

Claims (7)

1.一种显示装置，用于接收包含被划分为至少两个区域的图像的信息的图像信号并对每个区域中的图像信号进行处理，所述显示装置包括：
运动检测器，用于通过检测每个区域中的预定数目的采样像素来检测是否在图像信号的区域中存在运动；
滞后发生器，用于根据运动检测器从每个区域的采样像素检测到的结果，来输出从至少一个先前的帧直到当前帧的包含采样像素的每个区域的滞后信息；
运动图像检测器，用于基于滞后信息来在每个区域中检测图像信号是运动图像信号还是静止图像信号；和
灰度级转换器，用于根据运动图像检测器检测到的结果，来将相应于每个区域的图像信号转换为用于运动图像的一组灰度级以显示运动图像信号，或者转换为用于静止图像的一组灰度级以显示静止图像信号。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，滞后发生器根据运动检测器检测到的结果，通过给预定滞后参数加上权重和从预定滞后参数中减去权重，来输出滞后信息，并且运动图像检测器基于滞后参数的值来检测相应于每个区域的图像信号是运动图像信号还是静止图像信号。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，运动图像检测器当滞后参数的值达到运动图像的第一预定参考范围时将相应于每个区域的图像信号检测为运动图像信号，当滞后参数的值达到静止图像的第二预定参考范围时将相应于每个区域的图像信号检测为静止图像信号，并且当滞后参数的值处于运动图像的第一参考范围和静止图像的第二参考范围之间时输出以保持先前的帧的检测结果。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，滞后参数在有限的范围内变化。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，滞后参数在有限的范围内变化。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当每个区域中的运动被运动检测器在至少两个连续的帧中重复检测到时，运动图像检测器将相应于每个区域的图像信号检测为运动图像信号。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任意一个所述的显示装置，还包括：
电影模式检测器，用于检测图像信号的每一帧是否以帧被重复地输入预定次数的电影模式输入，
其中，运动图像检测器基于滞后信息和电影模式检测器检测到的结果，来改变检测参考以确定运动图像信号或静止图像信号。
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