[发明专利]显示矩阵控制器和用于控制显示矩阵的方法

说明书

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技术领域

本发明涉及显示矩阵控制。

背景技术

典型的视频显示单元，例如，LCD显示单元，包括能够显示接收的视频信号的视频信号帧的显示矩阵。典型的视频信号包括很多帧，当以适当的速度例如25帧每秒显示时，其提供给观众观看连续场景的感觉。典型的视频显示单元包括显示矩阵控制器，当要显示新帧时其重新编码显示矩阵的连续像素。重新编码可以通过将连续像素值传送至矩阵或者通过发送连续批的一组像素例如16像素来实现。对于大型显示矩阵，例如，具有1920×1080像素的分辨率（由ITU-R BT.709定义的全高清分辨率），要重新编码的像素的数目相当大，并且，需要相当长时间来重绘帧。例如，典型的LCD显示器需要大约5ms来重绘当前显示帧以显示下一帧，该时间称为帧重绘时间。在美国专利第US7,271,793号“液晶显示器件、用于液晶显示器件的驱动方法和用于液晶显示器件的检查方法”中公开了示例性的LCD驱动电路。

立体视频信号包括交替的左和右帧，即，将由观众的左眼和右眼观看的帧，以高于单通道视频信号的速度显示，例如，60帧每秒。该信号可以通过所谓的快门眼镜例如LCD快门眼镜来观看，其操作与该显示同步。当显示左帧时，左镜片打开并且右镜片关闭，而当显示右帧时，左镜片关闭并且右镜片打开。在美国专利号4,424,529“远程触发的便携式立体观看系统”中公开了这种类型的基本立体系统。

重要的是同步快门眼镜的操作以致仅仅当真对于给定的眼睛全部重绘完时打开镜片，以便提供给观众完整的画面，其中，给定的眼睛将不会看到用于另一眼睛的帧的一部分。因此，在帧重绘期间，左镜片和右镜片都关闭。当以60帧每秒的速度显示帧时，分配给一只眼睛单一帧的时间是16,7ms，其中，帧显示11,7ms并且重绘5ms。在理想的情况下，当快门眼睛与显示完美同步时，定义观众的一只眼睛可以观看视频信号的时间的百分比的有效观看系数为11,7ms/2*16,7ms=35%。对于具有更长重绘时间的较老类型的显示器，该系数可能更差，例如，对于10ms重绘时间为20%。实际上，可能有另外的需要引入以补偿各种信号延迟的快门关闭时间。已经进行了各种尝试来改进同步，以便在保持适当同步的同时达到高有效观看系数，例如，在美国专利第6,678,091号“一个或者更多快门与一系列图像同步的系统和方法”中公开的方法。

在通过快门眼睛观看立体视频信号的情况下，有效观看系数越低，观众眼睛接收的信息越少并且所观看信号的印象越差，这归因于越差的亮度百分比，因为与典型的单通道信号相比信号仅仅被观看一部分时间。本发明的目的是改进观众在观看立体视频信号时的印象。该目的通过提供一种用于控制显示矩阵的改进方法和一种改进的显示矩阵控制器来实现，其减少帧重绘时间并且对于立体视频信号的全部帧提供均衡的亮度百分比。

发明内容

本发明的一个目的是一种显示矩阵控制器，其配置为驱动显示矩阵以显示源视频信号的帧，所述控制器包括：输入接口，其配置为对于待显示的每帧提供帧差信息，其指明其值在待显示的帧与当前显示的帧之间变化的变化像素；亮度均衡器，其配置为控制所述帧的显示以便对于待显示的每帧根据所述帧差信息将观众对亮度的感知级别均衡至预定级别；矩阵驱动电路，其配置为接收所述帧差信息并且驱动所述显示矩阵以通过仅仅重绘所述变化像素来显示待显示的帧。

所述输入接口可以包括配置为接收具有嵌入的帧差信息的编码源帧并且从所述编码源帧中提取所述帧差信息的帧解码器。

所述显示矩阵控制器可以进一步包括：下一帧缓冲器，其配置为存储所述待显示的源视频信号的帧；当前帧缓冲器，其配置为存储所述源视频信号的所述当前显示的帧；并且所述输入接口可以包括配置为从所述下一帧缓冲器接收待显示的帧和从所述当前帧缓冲器接收当前显示的帧并且比较所述待显示的帧与所述当前显示的帧的像素值以生成所述帧差信息的帧比较器。

所述亮度均衡器可以包括配置为处理所述帧差信息以使得所述帧中变化像素的量等于预定像素变化量的像素变化优化器。

所述像素变化优化器可以配置为在所述帧差信息包括低于所述预定像素变化量的变化像素量的情况下选择将要变化的更多像素。

所述像素变化优化器可以配置为在所述帧差信息包括低于所述预定像素变化量的变化像素量的情况下删除在所述帧差信息中指明的一些像素。

所述亮度均衡器可以包括配置为根据所述待显示的帧中变化像素的量控制所述显示矩阵亮度级别的亮度级别控制器。

本发明的另一目的是一种显示单元，其包括根据任一权利要求所述的显示矩阵控制器。