Un procedimiento (100, 200, 300) de procesamiento de una serie de tramas para visualización en un visualizador (10) que tiene un primer modulador (12) dispuesto para iluminar un segundo modulador (14),

comprendiendo el procedimiento (100, 200, 300):

(a) recibir una trama de datos de imagen (22) y designar la trama como una trama clave;

(b) a partir de los datos de imagen (22) correspondientes a la trama clave, calcular (106, 206, 306) una señal de control del primer modulador de la trama clave para controlar elementos del primer modulador (12);

(c) a partir de la señal de control del primer modulador de la trama clave, calcular (108, 208, 308) un mapa de luminancia de la trama clave, indicando el mapa de luminancia de la trama clave la intensidad de luz que incidiría en puntos de un segundo modulador (14) si el primer modulador (12) se accionara según la señal de control del primer modulador de la trama clave y

(d) para cada una de una pluralidad de tramas de la serie de tramas:

(i) a partir de datos de imagen (22) correspondientes a la trama y del mapa de luminancia de la trama clave, determinar (116, 216, 316) una señal de control del segundo modulador de la trama para controlar elementos del segundo modulador (14) para reproducir una imagen especificada en los datos de imagen (22) correspondientes a la trama y

(ii) seleccionar (118, 220, 320) la señal de control del primer modulador de la trama clave y la señal de control del segundo modulador de la trama que se aplicarán, respectivamente, al primer y al segundo modulador para visualizar la imagen especificada por los datos de imagen (22) correspondientes a la trama.

Procedimiento para el cómputo eficiente de tramas de imagen, para sistemas de visualización de modulación doble, usando tramas clave

Campo técnico

La invención se refiere al procesamiento de tramas de imagen que se visualizarán en sistemas de visualización de modulación doble. Ciertas formas de realización de la invención se refieren a procedimientos y sistemas para el cómputo eficiente de señales de modulación.

Antecedentes

Para visualizar imágenes en un visualizador, por lo general, es necesario que el visualizador esté conectado a una interfaz configurada para recibir datos de imagen y convertirlos en señales que usará el visualizador. La interfaz varía dependiendo del tipo de visualizador. Para visualizadores que comprenden un modulador, normalmente la interfaz comprende un dispositivo de accionamiento de modulador acoplado a un procesador.

El procesador recibe datos de imagen y genera una señal de modulación para el dispositivo de accionamiento de modulador. Por lo general, la señal de modulación hace que el modulador genere una pluralidad de píxeles a fin de reproducir la imagen. El cálculo de la señal de modulación puede ser caro desde el punto de vista computacional.

El inventor ha inventado procedimientos y sistemas que reducen el coste computacional del procesamiento de datos de imagen que se visualizarán en un sistema de visualización de modulación doble.

Resumen de la invención

Los datos de imágenes de video comprenden una serie de tramas que cambian con el tiempo para dar al usuario una sensación de movimiento. El inventor ha determinado que, con frecuencia, la diferencia entre tramas no es más que el intervalo dinámico del segundo modulador de un sistema de modulación doble y que, por consiguiente, se pueden visualizar una serie de tramas sin ajustar el primer modulador. Algunos aspectos de la invención proporcionan procedimientos en los que una primera señal de modulación y un mapa de luminancia de una trama (denominada en este documento una “trama clave”) se usan para una pluralidad de tramas distintas, de manera que se reduce el coste computacional global del procesamiento de datos de imagen.

A continuación, se describen otros aspectos de la invención y características de formas de realización específicas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos, que ilustran formas de realización no limitantes de la invención:

la Figura 1 muestra un sistema de visualización de modulación doble;

la Figura 2 muestra un procedimiento de procesamiento de imagen;

la Figura 3 muestra un procedimiento de procesamiento de datos de imagen según una forma de realización de la invención;

la Figura 4 muestra un procedimiento de procesamiento de datos de imagen según otra forma de realización de la invención y

la Figura 5 muestra un procedimiento de procesamiento de datos de imagen según otra forma de realización de la invención.

Descripción

En la siguiente descripción se explican detalles específicos a fin de proporcionar un mayor entendimiento de la invención. No obstante, la invención se puede poner en práctica sin dichos detalles. En otros casos, elementos muy conocidos no se muestran ni se describen en detalle para evitar dudas innecesarias sobre la invención. Por consiguiente, la memoria descriptiva y los dibujos se considerarán ilustrativos en lugar de restrictivos.

Un sistema de visualización de modulación doble que, por lo general, se indica con el número de referencia 10 en la Figura 1, normalmente tiene un modulador trasero 12 y un modulador delantero 14. Un dispositivo de accionamiento de modulador trasero 16 está conectado al modulador trasero 12 y un dispositivo de accionamiento de modulador delantero 18 está conectado al modulador delantero 14. Un procesador 20 está conectado al dispositivo de accionamiento de modulador trasero 16 y al dispositivo de accionamiento de modulador delantero 18. El procesador 20 recibe datos de imagen 22 y proporciona señales de modulación delantera y trasera a los dispositivos de accionamiento de modulador delantero y trasero 16 y 18, respectivamente.

El modulador trasero 12 puede tener una resolución relativamente baja y el modulador delantero 14 puede tener una resolución relativamente alta. El modulador trasero 12 puede comprender una matriz de diodos emisores de luz (LED) , un proyector de video o una luz posterior. El modulador delantero 14, por lo general, comprende un visualizador de cristal líquido (LCD) .

La Figura 2 ilustra el procedimiento 30 que lleva a cabo el procesador 20 de la Figura 1. El procedimiento 30 empieza en el bloque 32, cuando el procesador 20 empieza a procesar una trama de datos de imagen 22. En el bloque 34, el procesador 20 recibe los datos de imagen de la trama 22. En el bloque 36, el procesador 20 calcula una señal de modulación trasera correspondiente a la trama. En el bloque 38, el procesador 20 calcula un mapa de luminancia de la luz que se espera que genere el modulador trasero 12 y que incidirá en el modulador delantero 14 cuando el modulador trasero 12 se accione por medio de la señal de modulación trasera correspondiente a esa trama. En el bloque 40, el procesador 20 divide los datos de imagen de la trama 22 por el mapa de luminancia para generar una señal de modulación delantera. En el bloque 42, el procesador 20 proporciona las señales de modulación delantera y trasera a los dispositivos de accionamiento de modulador delantero y trasero 16 y 18, respectivamente. El procedimiento 30 termina en el bloque 44, cuando el procesador 20 pasa a procesar la trama siguiente de datos de imagen 22, volviendo a empezar en el bloque 32.

Cuando se proporcionan señales de modulación delantera y trasera correspondientes a una trama a los dispositivos de accionamiento de modulador delantero y trasero 16 y 18, respectivamente, el modulador trasero 12 proyecta luz, de acuerdo con la señal de modulación trasera, en el modulador delantero 14 para producir el mapa de luminancia. El modulador delantero 14 modula, de manera óptica, la luz del modulador trasero 12, de acuerdo con la señal de modulación delantera, para que el usuario que está delante del modulador delantero 14 visualice la imagen correspondiente a esa trama.

En los casos en que el modulador trasero 12 comprende una matriz de LED y el modulador delantero 14 comprende un LCD, el procesador 20 determina las intensidades adecuadas de cada LED del modulador trasero 12 correspondientes a cada trama de datos de video 22 para generar la señal de modulación trasera correspondiente a esa trama. A continuación, el procesador 20 debe calcular el mapa de luminancia de la luz del modulador trasero 12 que incide en el modulador delantero 14 para que el procesador 20 pueda generar la señal de modulación delantera correspondiente a esa trama dividiendo los datos de imagen 22 por el mapa de luminancia. El cálculo del mapa de luminancia supone sumar la luz que cada LED aporta a cada punto del LCD. La cantidad de luz de un LED que llega a un punto del LCD depende de una función de propagación de puntos correspondiente al LED y del nivel de potencia del LED. Dado que, en principio, se pueden conocer ambos datos, se puede determinar la intensidad de luz de ese LED en cada píxel del LCD.

Como apreciará un experto en la materia, el cálculo del mapa de luminancia, en el bloque 38 de la Figura 2, es caro desde el punto de vista computacional. Por ejemplo, si el modulador delantero 14 tiene una resolución de X por Y y el modulador trasero 12 comprende una matriz de 700 LED, el mapa de luminancia correspondiente a cada uno de los píxeles XY se debe calcular a partir de las funciones de propagación de puntos de los 700 LED que aportan iluminación a ese píxel.

La invención proporciona procedimientos y sistemas para procesar datos de imagen constituidos por una serie de tramas para visualización en un sistema de visualización de modulación doble que tiene un primer y un segundo modulador. Un sistema según la invención proporciona una señal de modulación a cada uno de los moduladores. El sistema acciona el segundo modulador con una segunda señal de modulación que tiene en cuenta un mapa de luminancia de luz del primer modulador que incide en el segundo modulador. La primera señal de modulación y el mapa de luminancia no se calculan... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento (100, 200, 300) de procesamiento de una serie de tramas para visualización en un visualizador (10) que tiene un primer modulador (12) dispuesto para iluminar un segundo modulador (14) , comprendiendo el procedimiento (100, 200, 300) :

(a) recibir una trama de datos de imagen (22) y designar la trama como una trama clave;

(b) a partir de los datos de imagen (22) correspondientes a la trama clave, calcular (106, 206, 306) una señal de control del primer modulador de la trama clave para controlar elementos del primer modulador (12) ;

(c) a partir de la señal de control del primer modulador de la trama clave, calcular (108, 208, 308) un mapa de luminancia de la trama clave, indicando el mapa de luminancia de la trama clave la intensidad de luz que incidiría en puntos de un segundo modulador (14) si el primer modulador (12) se accionara según la señal de control del primer modulador de la trama clave y

(d) para cada una de una pluralidad de tramas de la serie de tramas:

(i) a partir de datos de imagen (22) correspondientes a la trama y del mapa de luminancia de la trama clave, determinar (116, 216, 316) una señal de control del segundo modulador de la trama para controlar elementos del segundo modulador (14) para reproducir una imagen especificada en los datos de imagen (22) correspondientes a la trama y

(ii) seleccionar (118, 220, 320) la señal de control del primer modulador de la trama clave y la señal de control del segundo modulador de la trama que se aplicarán, respectivamente, al primer y al segundo modulador para visualizar la imagen especificada por los datos de imagen (22) correspondientes a la trama.

2. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1, que comprende volver (120) a la etapa (a) después de la etapa (d) .

3. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 2, en el que la pluralidad de tramas comprende una cantidad predeterminada de tramas.

4. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1 o 2, que comprende:

comparar (218, 318) , píxel a píxel, una pluralidad de píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama con un intervalo del segundo modulador y

si los píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama están fuera del intervalo del segundo modulador correspondiente a una cantidad límite de píxeles, actualizar (224, 324) la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave a partir de los datos de imagen (22) correspondientes a la trama.

5. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 4, en el que actualizar (224, 324) la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave comprende:

actualizar partes de la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave que afectan a píxeles para los que la señal del segundo modulador de la trama está fuera del intervalo del segundo modulador.

6. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 4, en el que actualizar (224, 324) la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave comprende:

recalcular la señal de control del primer modulador de la trama clave a partir de los datos de imagen (22) correspondientes a la trama y

calcular un mapa de luminancia de la trama clave aproximado en función de la señal de control del primer modulador de la trama clave recalculada.

7. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 4, en el que actualizar (224, 324) la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave comprende:

seleccionar una señal de control del primer modulador de trama clave estándar y un mapa de luminancia correspondiente para uso como parámetros provisionales de la trama clave y

actualizar la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave a partir de datos de imagen (22) correspondientes a una de una pluralidad de tramas, mientras que al menos otra trama de la pluralidad de tramas se está procesando con los parámetros provisionales de la trama clave.

8. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 7, en el que la señal de control del primer modulador de la trama clave estándar especifica accionar (324) el primer modulador (12) a un porcentaje constante de la intensidad total de un área de visualización (10) .

9. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 7, en el que la señal de control del primer modulador de la trama clave estándar especifica accionar (324) el primer modulador (12) a la intensidad total de un área de visualización (10) .

10. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 7, en el que la señal de control del primer modulador de la trama clave estándar especifica accionar (324) el primer modulador (12) a un porcentaje constante de la intensidad total de una parte seleccionada de un área de visualización (10) .

11. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 7, en el que la señal de control del primer modulador de la trama clave estándar especifica accionar (324) el primer modulador (12) a la intensidad total de una parte seleccionada de un área de visualización (10) .

12. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 7, en el que la señal de control del primer modulador de la trama clave estándar comprende la señal de control del primer modulador calculada para una trama clave anterior.

13. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1 o 2 que comprende:

comparar, píxel a píxel, una pluralidad de píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama con un intervalo del segundo modulador y

si una cantidad media por la que los píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama están fuera del intervalo del segundo modulador excede de un límite predeterminado, actualizar la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave.

14. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1 o 2 que comprende:

comparar, píxel a píxel, una pluralidad de píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama con un intervalo del segundo modulador y

si una cantidad acumulativa por la que los píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama están fuera del intervalo del segundo modulador excede de un límite predeterminado, actualizar la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave.

15. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1 o 2 que comprende:

comparar, píxel a píxel, una pluralidad de píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama con un intervalo del segundo modulador y

si una cantidad por la que al menos uno de los píxeles de la señal de control del segundo modulador de la trama está fuera del intervalo del segundo modulador excede de un límite predeterminado, actualizar la señal de control del primer modulador de la trama clave y el mapa de luminancia de la trama clave.

16. Un procedimiento (100, 200, 300) según la reivindicación 1 o 2 que comprende recibir datos de imagen (22) correspondientes a al menos una trama que se usará como una trama clave futura y calcular una señal de control del primer modulador de la trama clave futura y el mapa de luminancia correspondiente mientras se están procesando la pluralidad de tramas.

17. Un procedimiento (100, 200, 300) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 que comprende:

visualizar la serie de tramas aplicando, para cada trama de la serie de tramas, la señal de control del primer modulador de la trama clave y la señal de control del segundo modulador de la trama, respectivamente, para controlar el primer y el segundo modulador (12, 14) para visualizar la imagen especificada por los datos de imagen (22) correspondientes a la trama.

18. Un programa informático que comprende un soporte tangible que tiene instrucciones legibles por ordenador que, cuando se ejecutan por medio de un procesador, hacen que el procesador ejecute un procedimiento (100, 200, 300) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

19. Aparato para visualizar una serie de tramas en un visualizador (10) que tiene un primer modulador

(12) dispuesto para iluminar un segundo modulador (14) , comprendiendo el aparato:

(a) medios para recibir una trama de datos de imagen (22) y designar la trama como una trama clave;

(b) medios para calcular una señal de control del primer modulador de la trama clave para controlar elementos del primer modulador (12) a partir de los datos de imagen (22) correspondientes a la trama clave;

(c) medios para calcular, a partir de la señal de control del primer modulador de la trama clave, un mapa de luminancia de la trama clave, indicando el mapa de luminancia de la trama clave la intensidad de luz que incidiría en puntos del segundo modulador (14) si el primer modulador (12) se accionara según la señal de control del primer modulador de la trama clave y

(d) medios para procesar cada una de una pluralidad de tramas de la serie de tramas que comprenden:

(i) medios para determinar, a partir de datos de imagen (22) correspondientes a la trama y del mapa de luminancia de la trama clave, una señal de control del segundo modulador de la trama para controlar elementos del segundo modulador (14) para reproducir una imagen especificada en los datos de imagen (22) correspondientes a la trama y

(ii) medios para seleccionar la señal de control del primer modulador de la trama clave y la señal de control del segundo modulador de la trama que se aplicarán, respectivamente, al primer y al segundo modulador (12, 14) para visualizar la imagen especificada por los datos de imagen (22) correspondientes a la trama.