[发明专利]运动补偿的视频半色调

说明书

优先权主张

本申请案主张2012年12月17日申请且标题为“运动补偿的视频半色调(MOTION COMPENSATED VIDEO HALFTONING)”的第13/717,446号美国专利申请案(代理人档案号QUALP173/123818)的优先权，所述专利申请案在此以引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及半色调技术，且更具体来说，本发明涉及用于使视频帧半色调以用于呈现于电子显示器上的改进技术。

背景技术

机电系统(EMS)包含多个装置，其具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、例如镜面及光学膜等光学组件及电子器件。EMS装置或元件可以多种尺度制造，包含(但不限于)微尺度及纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含大小在约一微米到数百微米或以上的范围内的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含大小小于一微米(包含例如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及机电装置的其它微机械加工工艺来形成机电元件。

一种类型的EMS装置称为干涉式调制器(IMOD)。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显示元件可包含一对导电板，所述导电板中的一者或两者可能整体或部分地为透明的及/或反射性的，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。举例来说，一个板可包含沉积在衬底上方、衬底上或由衬底支撑的静止层，另一板可包含与所述静止层以气隙分开的反射隔膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射在IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示装置具有广泛范围的应用，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产品。

需要电子显示器实时再现和呈现图像数据，以(例如)每秒30个帧的帧速率通过(例如)广播或蜂窝式网络或经由因特网而逐帧地接收所述图像数据。对于彩色图像，通常以24位/像素(bpp)的相对较高位深度编码此些数字图像。然而，许多电子显示器(例如两级显示器或仅具有数个级别的多级显示器)仅能够再现具有实质上更低位深度的图像。例如，一些彩色反射式显示器(例如模拟机电显示装置)可再现具有每色彩通道两个个位(6bpp)的位深度的图像。称为半色调的过程用于将高位深度图像(“连续色调”或“连续调”图像)降低为具有更少数目个色调级的图像。一般来说，半色调是使用人类视觉系统的空间-色度区别能力的知识来产生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(例如所传输视频内容的电子显示器)的已知半色调技术包含误差扩散技术，例如，弗洛伊德-斯坦伯格误差扩散(FSED)。因为半色调纹理通常与时间轴无关，所以对视频数据应用基于FSED的方法可产生令人讨厌的假影。

这些令人讨厌的假影可包含尤其在视频帧含有移动图像内容和静态(非移动)图像内容两者时易于可观察到的瞬时闪烁或“沸腾”。所述假影发生的原因为：当视频的每一帧独立于下一帧而半色调时，通过FSED过程而产生不同空间半色调图案。例如，当再现静态和移动图像内容的连续帧时，已知误差扩散技术可产生因帧而不同的静态区域的半色调图案。静态区域内的可变半色调图案可导致可观察到的假影(称为沸腾)，例如在既定为静态背景上的移动的点和结构。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中的单一者不单独负责本文所揭示的所要属性。