[发明专利]多相帧调制系统

说明书

技术领域

本专利申请总地涉及数字信号处理，更具体地说，涉及一种用于增加电子图像信号的感知色彩深度或量化能级数量的多相帧调制系统。

背景技术

帧频控制（FRC）是用于增加电子图像信号的感知色彩深度或量化能级数量、使其高于电子图像信号的初始量化极限的通用技术。在最简单的形式中，通过显示交替帧中的两个相邻级，得到两个相邻的信号量化能级之间的中间图像灰度级，从而在视觉感知上提供平均灰度级。通过控制多个帧上的两个相邻级的开/关比，理论上可以执行这种FRC方法，以显示中间的更多灰度级，当指定像素以低于50Hz的速率开和关时造成不期望的视觉闪烁除外。

抖动是用于增加感知色彩深度、使其高于信号量化分辨率的另一种通用技术。通过改变黑白像素的比例、或者改变空间上不同的可利用量化色彩的比例，来产生中间灰度或者色彩级。抖动不会降低空间分辨率，抖动后的图像将会保持流畅和锐利，只要抖动的尺度低于视觉感知。可以使用常规的预定图样（pattern）、随机图样、或者伪随机图样来完成抖动。FRC和抖动可以同时使用，提供一定程度的灵活性。抖动图样可以逐帧变化。

在传统的帧频控制系统中，在高色调色彩（high tone color）中有色彩损失，因为仅在输出信号的量化能级之间可产生色彩子能级。例如，6位TFT显示面板在每个色彩通道具有输出信号的64个量化能级。采用帧频控制的传统方法只能在两个相邻的量化能级之间产生3个子能级，得到253级的总数量。通过这种方法可以显示的色彩总数是253（红）x253（绿）x253（蓝）=16.2百万。真实的8位TFT显示面板在每个色彩通道具有输出信号的总数为256个的量化能级，该显示面板可以显示总数为16.7百万的色彩。因此，与真实的8位TFT显示面板相比，具有传统帧频控制系统的6位显示面板具有大约0.5百万色彩的色彩损失。色彩损失发生在每个色彩通道的最高的3个能级中。

发明内容

本专利申请涉及一种多相帧调制系统。在一方面，该多相帧调制系统包括：相位矩阵查找表，被配置用于生成基准相位矩阵；第一相位调制器，被配置用于通过取得红色通道的数据、以及基准相位矩阵和帧偏移量的和，生成第一调制输出；第二相位调制器，被配置用于通过取得绿色通道的数据、以及基准相位矩阵、帧偏移量与第一通道偏移量的和，生成第二调制输出；以及第三相位调制器，被配置用于通过取得蓝色通道的数据、以及基准相位矩阵、帧偏移量与第二通道偏移量的和，生成第三调制输出。基准相位矩阵具有N*N的尺寸，其中N是奇正整数。基准相位矩阵中的每一行的元素都彼此不同。基准相位矩阵中的每一列的元素都彼此不同。基准相位矩阵中具有相同值的元素形成的图样彼此互不相交。

来自红色、绿色和蓝色通道的数据具有比第一、第二和第三调制输出比特长度较长的特征。N等于7。第一、第二和第三调制输出可分别包括显示输出的两个相邻量化能级之间的六个色彩子级。该多相帧调制系统可进一步包括使用第一、第二和第三调制输出的每一个输出中的六个色彩子级混合成三个色彩子级的机制。

该多相位帧调制系统可进一步包括用于重新设置高色调调制的机制，所述重新设置高色调调制的机制是通过使用六个色彩子级非线性地混合成高色调色彩，从而恢复高色调色彩级的损失。

对于与另一个图样互不相交的图样，这两个图样不能通过至少一行旋转、至少一列旋转、或者至少一行旋转和至少一列旋转的组合来使彼此再生。

在另一方面，该多相帧调制系统包括：用于生成基准相位矩阵的机制；用于通过将基准相位矩阵的元素加上多个偏移量来调整基准相位矩阵的机制；以及用于使用调整后的基准相位矩阵在电子图像信号的两个相邻量化能级之间生成色彩子级的机制。基准相位矩阵具有N*N的尺寸，其中N是奇正整数。基准相位矩阵中的每一行的元素都彼此不同。基准相位矩阵中的每一列的元素都彼此不同。基准相位矩阵中具有相同值的元素形成的图样彼此互不相交。对于与另一个图样互不相交的图样，这两个图样不能通过至少一行旋转、至少一列旋转、或者至少一行旋转和至少一列旋转的组合来使彼此再生。

所述多相帧调制系统还包括：第一相位调制器，被配置用于通过取得红色通道的数据、以及基准相位矩阵和帧偏移量的和，生成第一调制输出；第二相位调制器，被配置用于通过取得绿色通道的数据、以及基准相位矩阵、帧偏移量与第一通道偏移量的和，生成第二调制输出；以及第三相位调制器，被配置用于通过取得蓝色通道的数据、以及基准相位矩阵、帧偏移量与第二通道偏移量的和，生成第三调制输出。N可等于7。