[发明专利]混合视频半色调技术

说明书

相关申请案交叉参考

本发明依据35U.S.C.§119主张2011年9月16日申请的标题为“用于对图像进行混合半色调的方法及设备(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID HALFTONING AN IMAGE)”的第61／535,891号美国临时专利申请案的优先权。本发明依据35U.S.C.§120主张2012年3月16日申请的标题为“用于图像的混合半色调的方法及设备(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID HALFTONING OF AN IMAGE)”的第13／422,819号美国专利申请案及2012年5月24日申请的标题为“混合视频半色调技术(HYBRID VIDEO HALFTONING TECHNIQUES)”的第13／480,314号美国专利申请案的优先权，所述申请案的揭示内容被视为本发明的一部分且出于所有目的而以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及半色调技术，且更具体来说涉及用于对供在电子显示器上显示的视频图像进行半色调的经改进技术。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜及光学膜层)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造EMS，包含但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有介于从大约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(举例来说，包含小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及／或蚀刻掉衬底及／或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。

一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用，术语IMOD或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及／或反射光的装置。在一些实施方案中，IMOD可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明的及／或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于IMOD上的光的光学干涉。IMOD装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及形成新产品，尤其是具有显示能力的那些产品，例如个人计算机及个人电子装置(PED)。

可需要电子显示器实时再现及呈现(举例来说)借助广播或蜂窝式网络或经由因特网以(举例来说)30帧／秒的帧速率在逐帧基础上接收的图像数据。对于彩色图像，通常以24位／像素(bpp)的相对高位深度编码此些数字图像。然而，许多电子显示器(例如双级显示器或仅具有几个层级的多级显示器)仅能够以实质上较低位深度再现图像。一些彩色反射式显示器(举例来说，模拟机电显示装置)可以每色彩通道两个位(6bpp)的位深度再现图像。称作半色调的过程用以将高位深度(“连续色调”)图像减小到具有较有限数目个色调级的图像。一般来说，半色调是用于通过使用人类视觉系统的空间色彩辨识能力的知识形成对具有有限数目个色调级的连续色调彩色图像的感知的过程。

适合于实时应用(例如对所发射的视频内容的电子显示)的已知半色调技术包含误差扩散技术及基于掩模的抖动(也称作“筛选”)技术。在所述两种方法中，基于掩模的抖动或筛选需要较少计算资源，但针对大多数类型的图像数据产生较差质量半色调。举例来说，通过基于掩模的抖动所产生的半色调图像可由于图案可见性、有噪声的外观(尤其在中间色调区域)及没有重现细节的能力而具有不良的图像质量。倘若视频图像数据在空间上及／或在时间上变化，误差扩散技术(例如基于弗洛伊德·斯坦伯格(Floyd Steinberg)误差扩散(FSED)方法的那些误差扩散技术)可产生可接受的质量半色调视频输出。即，举例来说，在像素接近图像元素的“边缘”或为高度纹理化图像元素的部分或在时间上改变(举例来说，由于图像元素的移动)的情况下，基于FSED的技术令人满意。然而，由于半色调纹理沿着时间轴不相关，因此将基于FSED的方法应用于视频数据可产生令人讨厌的伪影。这些令人讨厌的伪影可包含在视频图像数据与静态且均匀(“平场”)图像元素相关时可易于观察到的时间闪烁或“沸腾”。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。