等離子體顯示板及其畫面處理方法
2023-06-04 10:03:01 2
專利名稱：等離子體顯示板及其畫面處理方法
技術領域：
本發明涉及等離子體顯示設備及其圖像處理方法。
背景技術：
近來，積極開發了諸如液晶顯示器(LCD)、場致發射顯示器(FED)、等離子體顯示板之類的平板顯示器。PDP較其它平板顯示器的優勢在於其亮度高、發光效率高和視角廣。因此，PDP在40英寸以上的大屏幕顯示器方面用作常規陰極射線管(CRT)的替代產品受到廣泛關注。
PDP是使用通過氣體放電產生的等離子體來顯示字符或圖像的平板顯示器。根據它們的尺寸，PDP包括數十萬到數百萬以矩陣形式排列的像素。根據施加到其上的驅動電壓的波形圖案和其放電室結構，這些PDP分為直流(DC)型和交流(AC)型。
DC PDP具有暴露在放電空間中的電極，由此在向DC PDP施加電壓期間使電流直接流過放電空間。在這點上，DC PDP具有其需要用來限制電流的電阻的缺點。另一方面，AC PDP具有覆蓋了介電層的電極，這自然地形成電阻部件來限制電流，並且在放電期間保護電極受到離子的衝擊。結果，AC DPD在關於長壽命方面要好於DC PDP。
如圖1所示，諸如此類的等離子體顯示設備將一幀的輸入視頻信號數據劃分成多個子場(subfield)，並且通過時分子場顯示灰度級。通常，可以由時間操作周期(即，重置周期、尋址周期和維持周期)來表示子場。重置周期是用來初始化每個單元的狀態從而平穩地執行每個單元的尋址操作的周期，並且尋址周期是用來在PDP中選擇要接通和不接通的單元的周期。維持周期是用來將維持脈衝施加到所尋址的單元，由此根據實際顯示的圖像執行放電。
圖1圖解了將一幀劃分成8個子場以便表示256灰度級的情況。每個子場SF1-SF8包括重置周期(未示出)、尋址周期A1-A8和維持周期S1-S8。維持周期S1-S8具有根據配比1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128的發光周期1T、2T、4T、......、128T。
例如，通過在具有1T發光周期的子場和具有2T發光周期的子場期間放電放電室，從而具有總共3T的發光周期來表示灰度級3。這樣，具有不同發光周期的不同子場的組合產生256灰度級的畫面。
當一幀輸入視頻信號數據被劃分成多個子場並如上所述根據子場的接通/關斷狀態顯示灰度級時，由於人類視覺特性可能產生假輪廓(false contour)。即，當顯示運動圖像時，由於人眼跟著圖像運動的視覺特性，人眼感覺到與實際灰度級不同的灰度級(可能產生假輪廓現象)。
此外，當根據接通/關斷子場來顯示灰度級時，特定的灰度級可能在接通子場之間具有大的間隙。對於這樣的灰度級，可能發生低放電(表示沒有有效產生放電)。
例如，在圖1的子場排列中，當第一和第二子場SF1和SF2關斷而第三子場SF3接通時表示灰度4。在這種情況下，在第三子場SF3，由於先前的子場SF1和SF2已經關斷，所以可能只有少量的引火(priming)粒子存在。因此第三子場可能不能接通。當沒有接通所期望的子場時，對於低灰度級，表示對應的灰度級變得更加困難。
在背景技術中公開的以上內容僅僅用於便於理解本發明的背景，並因此可能包含不構成現有技術但是對於該國家的本領域普通技術人員是公知的信息。
發明內容
本發明的各種實施例可以提供具有降低假輪廓並避免灰度級低放電的優點的等離子體顯示設備及其圖像處理方法。
根據本發明實施例的等離子體顯示設備及其圖像處理方法通過從一幀輸入視頻信號中劃分成的多個子場的組合來表示灰度級。
圖像處理方法的一個實施例包括從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊。確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。進一步確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。然後在等離子體顯示設備上顯示檢測到的靜止圖像塊和運動圖像塊的確定的輸出灰度級。
數字L、M和N可以分別給定為2、1和2。
在另一個實施例中，等離子體顯示設備的圖像處理方法通過第一組子場中的接通子場和第二組子場中的接通子場的組合來表示灰度級，其中從具有相應加權(weight)的多個子場中分出第一和第二組子場。
本實施例的圖像處理方法包括從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊。確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。本實施例進一步包括確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的相應數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。在等離子體顯示設備上顯示靜止圖像塊和運動圖像塊的確定輸出灰度級。
數L、M和N可以分別給定為2、1和2。
在另一個實施例中，等離子體顯示設備包括等離子體顯示板，該等離子體顯示板包括多個第一和第二電極以及與第一和第二電極交叉的多個第三電極。
等離子體顯示設備包括控制器，用於通過從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊來控制對應於原始灰度級的輸出灰度級。控制器還確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。控制器進一步確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。還包括等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
輸入視頻信號可以是NTSC視頻信號。
在另一個實施例中，等離子體顯示設備包括等離子體顯示板，該等離子體顯示板包括多個第一和第二電極以及與第一和第二電極交叉的多個第三電極。
等離子體顯示設備還包括控制器，用於通過將具有相應加權值的多個子場劃分成第一組子場和第二組子場，確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。控制器進一步確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。還包括等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
輸入視頻信號可以是PAL視頻信號。
控制器可以確定輸出灰度級值，使得接通第一組子場中第一個到達的子場，並使得接通子場的加權值之和在第一組子場和第二組子場之間具有差值，並且該差值小於預定值。
在另一個實施例中，等離子體顯示設備包括具有多個放電室的等離子體顯示板，其中放電室用於表示對應於在具有相應加權值的多個子場上的接通子場的加權值之和的灰度級。還包括控制器，用於從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊。在輸入NTSC視頻信號的情況下，控制器控制連續驅動的多個子場，並且通過確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級來控制輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。控制器進一步確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。在輸入PAL視頻信號的情況下，控制器通過將具有相應加權值的多個子場劃分成第一和第二組子場來控制對應於原始灰度級的輸出灰度級，確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在先前驅動的子場到對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場中相鄰不發光子場的數量小於I。控制器進一步確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於J，以及第三條件在先前驅動的子場到對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場中相鄰不發光子場的數量小於或等於K。還包括等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
圖1是圖解用於表示等離子體顯示板的灰度級的方法的圖。
圖2是根據本發明的示例性實施例的PDP的平面示意圖。
圖3是根據圖2的實施例的控制器的示意方框圖。
圖4A圖解當輸入視頻信號是靜止圖像時用於灰度級轉換的示例表的一部分。
圖4B圖解當輸入視頻信號是運動圖像時用於灰度級轉換的示例表的一部分。
圖5A圖解2×2抖動矩陣的實例。
圖5B圖解8×8抖動矩陣的實例。
圖6是根據本發明的另一示例性實施例的控制器的示意方框圖。
圖7A圖解當輸入視頻信號是PAL制式的靜止圖像時用於灰度級轉換的示例表的一部分。
圖7B圖解當輸入視頻信號是PAL制式的運動圖像時用於灰度級轉換的示例表的一部分。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，僅僅通過說明的方式示出並描述本發明的特定示例性實施例。本領域普通技術人員應該了解，可以在不背離本發明的宗旨或範圍的前提下，以各種不同的方式修改所描述的實施例。
因此，附圖和描述應該理解為實際說明而非限制性的。在說明書中，相同的附圖標記指的是相同的元件。
將參照附圖在下面詳細描述根據本發明的示範性實施例的等離子體顯示設備及其圖像處理方法。
如圖2所示，等離子體顯示設備包括PDP 100、控制器200、尋址驅動器300、掃描電極驅動器(下面稱為Y電極驅動器)400、維持電極驅動器(下面稱為X電極驅動器)500。
PDP 100包括按列排列的多個尋址電極A1到Am，和按行交替排列的多個掃描電極Y1到Yn和多個維持電極X1到Xn。對應於Y電極Y1到Yn分別形成X電極X1到Xn。PDP包括與維持和掃描電極X1到Xn和Y1到Yn一起形成的基板(未示出)和與尋址電極A1到Am一起形成的另一個基板(未示出)。兩個基板相互面對，使得維持和掃描電極X1到Xn和Y1到Yn可以與尋址電極A1到Am垂直交叉。通過在尋址電極與掃描和維持電極相交的交叉區域上形成的放電空間來形成放電室。應該理解的是，由於本發明的精神可以應用到PDP的各種其它結構上，所以PDP 100的這種結構僅僅是個示例，並且本發明並不限於此。
尋址驅動器300從控制器200接收尋址驅動信號，並且將用於選擇期望的放電室的顯示數據信號施加到相應的尋址電極A1到Am。X電極驅動器500從控制器200接收X電極驅動控制信號，並且將驅動電壓施加到X電極X1到Xn。Y電極驅動器400從控制器200接收Y電極驅動控制信號，並且將驅動電壓施加到Y電極Y1到Yn。
控制器200外部接收視頻信號，並且輸出尋址驅動控制信號、X電極驅動控制信號和Y電極驅動控制信號。此外，控制器200通過從一幀劃分成的多個子場來驅動面板100，其中，每個子場按時間次序包括重置周期、尋址周期和維持周期。根據本發明的示例性實施例，控制器200在輸出輸入視頻信號(即，R、G、B數據)的灰度級之前轉換它們，以便解決低放電和假輪廓問題。此外，控制器200對經轉換的灰度級應用抖動算法以便補償原始灰度級。
將參照圖3、圖4A、圖4B詳細描述根據本發明的示例性實施例的等離子體顯示設備。在該實施例中，設計控制器來在將子場排列應用到NTSC制式時解決低放電問題和假輪廓問題。
如圖3所示，等離子體顯示設備的控制器200包括運動檢測器220、靜態灰度級轉換器240、運動圖像灰度級轉換器260和抖動處理器280。
運動檢測器220將用於顯示一幀視頻信號的全體像素劃分成預定的塊，即顯示運動圖像的運動圖像塊和不顯示運動圖像的靜止圖像塊。由於大多數假輪廓是在運動圖像中產生的，因此可以在運動圖像塊上執行用於降低假輪廓的灰度級轉換，而在靜止圖像塊上執行用於改善在低灰度級時的低放電現象的灰度級轉換。可以通過各個像素的先前幀和當前幀之間的灰度級差異之和來確定相應的塊是否顯示運動圖像。下面的等式1顯示用於計算這樣的灰度級差異的方法等式1diff_criterion(x，y)＝|in(x，y)-in-1(x，y)|在等式1中，in(x，y)指定在當前幀圖像數據的位置(x，y)處的灰度級，in-1(x，y)指定前一幀的位置(x，y)處的灰度級。在這種情況下，通過將按公式(1)為塊中的各個像素計算出來的灰度級差異相加來獲得灰度級的「逐塊(block-wise)」差異。當灰度級的逐塊差異大於或等於預定值時，將對應的塊確定為運動圖像塊。當灰度級的逐塊差異小於預定值時，將對應的塊確定為靜止圖像塊。可以根據實驗數據獲得預定值作為合適的值。本領域技術人員容易理解用於獲得預定值的合適的值的方法，因此在這裡不做進一步詳細描述。
運動檢測器220包括用於存儲來自先前幀的數據的幀存儲器(未示出)，並且運動檢測器220用於通過諸如等式1這樣的方法檢測運動圖像信號。可以將從用於表示一幀的數據的全體像素劃分成的塊預置為預定的大小，例如，預置為對應於一個像素或整個屏幕的大小。
以這種方式，運動檢測器220檢測塊是顯示運動圖像還是靜止圖像，並且將檢測的信息發送到靜止圖像灰度級轉換器240和運動圖像灰度級轉換器260。
為了改善在靜止圖像塊低灰度級時的低放電，靜止圖像灰度級轉換器240的一個實施例使用圖4A所示的表來轉換靜止圖像灰度級，並且輸出轉換後的灰度級。如圖4A所示，圖像灰度級轉換器240對可能遭受低放電的灰度級(如，灰度級2、4、6......)輸出輸出灰度級候選者。輸出灰度級候選者是鄰近的灰度級。輸出這些鄰近的灰度級來避免低灰度級時的低放電。例如輸出灰度級1和3來代替灰度級2，等級3和5來代替灰度級4等。對於預計不會遭受低放電的灰度級(如灰度級1、3、5)，灰度級轉換器240直接輸出輸入的灰度級。將在下面詳細描述用於獲得諸如圖4A的表的方法。
圖4A是在相應子場的加權按如下排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}的情況下，滿足用於改善在低灰度級時的低放電的條件的預定表。在預定的子場產生在低灰度級時的低放電，在這些預定子場中由於沒有足夠的引火粒子而不發光。
因此，使用滿足下列條件的灰度級第一個到達的子場是接通子場的條件(下面，稱為『條件1』)；和相鄰不發光的子場的數量小於L(在這種情況下L＝2)的條件(下面稱為『條件2』)。「不發光子場」定義為在最後接通子場之前驅動的關斷子場，來在連續驅動子場組中(即，在NTSC視頻信號輸入的情況下的整個子場中，和將在下面描述的、在PAL視頻信號輸入的情況下的子幀組中)表示對應的灰度級。當不滿足條件1和條件2中至少之一時，選擇滿足條件1和條件2的上或下鄰近灰度級作為輸出灰度級候選者。當第一個到達的子場sf1(下面簡單成為第一子場)接通時，由此引起的重置和維持放電產生大量引火粒子。因此，即使後面跟隨不發光子場，也可以維持引火粒子。圖4A是滿足條件1和2的預定表。
例如，當輸入灰度級是灰度級2時，第一子場sf1不接通，從而不滿足條件1。因此，選擇滿足條件1和條件2的灰度級1和灰度級3作為輸出灰度級候選者，其中灰度級1和灰度級3是灰度級2的下和上鄰近灰度級。此外，當輸入灰度級是灰度級8時，第一子場sf1到第三子場sf3不接通，從而不滿足條件2。相應地，選擇滿足條件1和條件2的灰度級7和灰度級9作為輸出灰度級候選者，其中灰度級7和灰度級9是灰度級8的下和上鄰近灰度級。當輸入灰度級是灰度級3時，條件1和2都滿足。因此，採用灰度級3作為輸出灰度級候選者。
圖4A中所示的子場加權排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}是一個實例。如果滿足條件1和條件2，本領域技術人員顯然可以改變該排列。
為了改善運動圖像塊的假輪廓問題，運動圖像灰度級轉換器260的一個實施例使用圖4B所示的錶轉換對應的塊，並且輸出所轉換的灰度級。如圖4B所示，運動圖像灰度級轉換器260對可能遭受假輪廓的預定灰度級值(即，灰度級2、4、6、......)輸出輸出灰度級候選值。輸出灰度候選是鄰近的灰度級，即灰度級1和3代替灰度級2，等級3和5代替灰度級4等。對於預計不會遭受假輪廓的預定灰度級值(如灰度級1、3、5、......)，灰度級轉換器240直接輸出輸入的灰度級。將在下面詳細描述用於獲得諸如圖4B的表的方法。
圖4B是在相應子場的加權按如下排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}的情況下，滿足用於改善假輪廓的條件的預定表。假輪廓是在運動圖像和不同子場照明圖案上產生的。因此，為了避免假輪廓，在鄰近的灰度級之間應該設置相似的子場照明圖案。因此，使用滿足下列條件的預定灰度級第一個到達的子場sf1是接通子場的條件(下面稱為『條件3』)，相鄰不發光子場的數量小於或等於M(在這種情況下，M＝1)的條件(下面，稱為『條件4』)；不發光子場的總數小於或等於N(在這種情況下N＝2)的條件(下面，稱為『條件5』)。當沒有滿足條件3到條件5中至少之一時，選擇滿足條件3到條件5的鄰近上和下灰度級作為輸出灰度級候選者。圖4B是滿足條件3到條件5的預定表。
例如，當輸入灰度級是灰度級2時，第一子場sf1不接通，從而不滿足條件3。因此，選擇滿足條件3到條件5的灰度級1和灰度級3作為輸出灰度級候選者，其中灰度級1和灰度級3是灰度級2的上和下鄰近灰度級。當輸入灰度級是灰度級4時，不滿足條件3和條件4。因此，選擇灰度級3和灰度級5作為輸出灰度級候選者。當輸入灰度級是灰度級9時，第二子場sf2和第三子場sf3不接通，因此存在相鄰的兩個不發光子場，結果，條件4不滿足。因此，選擇上和下鄰近灰度級7和灰度級11作為輸出灰度級候選者。
圖4B中所示的子場加權排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}是一個實例。如果滿足條件3到條件5，本領域技術人員可以按期望改變該排列。
由靜止圖像灰度級轉換器240和運動圖像灰度級轉換器260以這種方式處理的數據被發送到抖動處理器280。
當根據圖4A或圖4B所示的表產生兩個輸出灰度級候選者時，兩個灰度級候選者與實際輸入灰度級之間存在灰度級差。灰度級差可以用於通過以預定比例空間混合兩個確定的輸出灰度級候選者來以平均方式顯示所期望的灰度級。將在下面描述用於以平均的方式表示輸入灰度級的抖動處理器280的操作。
對於具有關於一個輸入灰度級的兩個輸出灰度級候選者的灰度級，抖動處理器280應用抖動處理以便補償灰度級差。換句話說，抖動處理器280用於從確定的輸出候選中選擇合適的候選者，並且在預定的區域中表示接近所期望的灰度級的灰度級。
例如，當輸出灰度級候選者是對應於輸入灰度級4的3和5時，分別確定2×2顯示區域中的兩個灰度級3和5以便輸出，2×2區域的均值變成4，因此可以表示輸入灰度級4。在該實例中，根據像素的閾值從輸出灰度級候選者中確定2×2區域中的每個像素的輸出值。即，當灰度級4小於像素的閾值時，輸出灰度級3，而當灰度級4大於像素的閾值時，輸出灰度級5。下面的等式2顯示了用於表示這樣的抖動計算的方法。
等式2IF(i(x，y)＜Threshold(x，y)){result(x，y)＝levelmin；}ELSE{result(x，y)＝levelmax；}在等式2中，i(x，y)是當前灰度級，Threshold(x，y)是閾值，result(x，y)是等離子體顯示設備最終輸出的灰度級，並且levelmin和levelmax分別表示所找出的輸出候選中的下灰度級和上灰度級。噹噹前灰度級i(x，y)小於threshold(x，y)時，輸出下灰度級levelmin作為輸出灰度級result(x，y)，而當前灰度級i(x，y)大於threshold(x，y)時，輸出上灰度級levelmax作為輸出灰度級result(x，y)。
在這種情況下，根據給定抖動矩陣和兩個輸出候選確定每個像素值threshold(x，y)。圖5A示出了2×2抖動矩陣的實例，而圖5B示出了8×8抖動矩陣的實例。例如，在考慮2×2區域的情況下，使用相同大小的間隙劃分兩個輸出候選之間的值，並且在2×2區域中的四個位置上，以閾值填充這些間隙。用於確定閾值的處理可以表示為下面的等式3。
等式3Threshold(x,y)=levelmin+levelmax-levelminDither_Size+1Dither[y%D_h][x%D_w]]]>在等式3中，Dither_Size表示抖動矩陣的最大規模。在如圖5A所示的這種抖動矩陣中Dither_Size具有值4，而在如圖5B所示的這種抖動矩陣中Dither_Size具有值64。Dither[][]是用於確定所確定的閾值的排列位置的抖動矩陣。D_w和D_h分別是抖動矩陣的寬和高的維度，而％是用於計算餘數的運算符，用來將抖動矩陣的預定維度不重疊地應用到對應於一幀的整個圖像。因此，根據等式3完全計算出了整幀圖像中的各個像素的閾值。
根據本發明一個實施例，控制器200使用抖動處理器280產生最終灰度級信號，並且將其發送到PDP驅動器，即尋址驅動器300、掃描和維持驅動器400和500。
將在下面參照圖6、圖7A和圖7B詳細描述根據本發明的另一實施例的等離子體顯示設備的控制器。在該實施例中，控制器設計來解決在子場排列應用到PAL制式時的低放電和假輪廓問題。PAL格式將用在一幀中的子場加權值劃分成兩個子幀(組子場)來降低閃爍。
如圖6所示，控制器200′包括運動檢測器220′、靜止圖像灰度級轉換器240′、運動圖像灰度級轉換器260′和抖動處理器280′。根據與先前描述的實施例不同的灰度級轉換條件來操作靜止圖像灰度級轉換器240′和運動圖像灰度級轉換器260′。按上述操作運動檢測器220′和抖動處理器280′。
重置輸入灰度級來滿足條件6和條件7，其中條件6是第一子場sf1接通而條件7是相應子幀的相鄰不發光子場的數量小於I(在這種情況下I＝2)。當滿足條件6和條件7時，靜止圖像灰度級轉換器240′直接輸出輸入的灰度級，而當至少條件6和條件7中至少之一不滿足時，輸出滿足條件6和條件7的上或下鄰近灰度級。如上所述，由於用在一幀中的子場加權值劃分成PAL制式的兩個子幀，對於相應子幀，要求條件7，即相鄰不發光子場的數量小於2。在PAL制式中，為了降低當發光子場的加權之和在兩個子幀之間差異很大時發生的閃爍，可以添加這些和的差值小於預定值(即，20)的條件(下面稱為『條件8』)。例如，如圖7A所示，當輸入灰度級是灰度級11時，在1子幀，接通子場的加權值給定為7。在2子幀，接通子場的加權值給定為4，因此這些和的差值給定為3。可以通過經驗獲得預定值，並且本領域技術人員可以按期望改變值20。
圖7A是滿足用於改善低灰度級時的低放電的條件6和7的預定表，其中相應子場的加權排列如下1子幀＝{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、68(sf7)、116(sf8)}，2子幀＝{4(sf1′)、12(sf2′)、24(sf3′)、40(sf4′)、68(sf5′)、116(sf6′)}。參照圖7A，當輸入灰度級為12時，第一子幀中的第一子場關斷，並且連續排列三個不發光子場。因此，灰度級12不滿足條件6和7。因此，選擇滿足條件6到條件8的上和下鄰近灰度級11和13作為輸出灰度級候選者。
圖7A所示的子場加權的排列是一個實例。如果滿足條件6和7，本領域技術人員可以按期望改變排列。
接下來，為了降低運動圖像塊的假輪廓，運動圖像灰度級轉換器260′轉換輸出灰度級來滿足幾個條件。重置輸入灰度級來滿足下列條件第一子場sf1接通的條件(下面稱為『條件9』)，相應子幀的相鄰不發光子場的數量小於或等於J(在這種情況下J＝1)的條件(下面稱為『條件10』)和相應子幀的不發光子場的總數小於或等於K(在這種情況下K＝2)。例如，當滿足所有條件9到11時，直接輸出輸入的灰度級。當條件9到11中至少一個條件不滿足時，輸出滿足條件9到條件11的上或下鄰近灰度級。由於PAL制式將用在一幀的子場加權劃分成兩個子幀，根據條件10和11確定相應子幀的不發光子場的數量等。為了降低當發光子場的加權之和在兩個子幀之間差異很大時發生的閃爍，可以添加這些和的差值小於預定值(即，20)的條件(下面稱為『條件12』)。可以根據試驗數據獲得預定值作為合適的值，並且本領域技術人員可以按期望改變值20。
圖7B是滿足用於改善假輪廓的條件9到11的預定表，其中相應子場的加權排列如下1子幀＝{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、68(sf7)、116(sf8)}，2子幀＝{4(sf1′)、12(sf2′)、24(sf3′)、40(sf4′)、68(sf5′)、116(sf6′)}。參照圖7B，當輸入灰度級為12時，第一子幀中的第一子場(sf1)關斷，連續排列三個不發光子場，並且灰度級12不滿足條件9到11。因此，選擇滿足條件9到條件11的下和上鄰近灰度級11和13作為輸出灰度級候選者。
圖7B所示的子場加權的排列是一個實例。如果滿足條件9到11，本領域技術人員可以按期望改變排列。
由靜止圖像灰度級轉換器240′和運動圖像灰度級轉換器260′以這種方式處理的數據被發送到抖動處理器280′，並且以上述的相同方式應用到抖動算法。
當關於第一子場sf1接通的共同條件1、3、6和9沒有用於改善灰度級的低放電和假輪廓時，可以省略這些條件。在條件2、4、5、7、8、10、11和12中注釋的相鄰不發光子場的數量和不發光子場的總數是條件的例子，可以由本領域技術人員按期望根據經驗改變這些數量等，以改善灰度級的低放電和假輪廓。
儘管已結合不同實例描述了本發明，但本領域內的普通技術人員將理解的是，本發明不限制於所公開的實施例，相反可在不背離由所附權利要求書限定的本發明宗旨和範圍及其等效物的前提下包含各種形式修改及其等效布置。
如上所述，確定輸入視頻信號是運動圖像還是靜止圖像。當檢測到靜止圖像時，將檢測到的靜止圖像轉換為灰度級來避免灰度級的低放電。當檢測到運動圖像時，將檢測到的運動圖像轉換為灰度級來降低假輪廓，由此降低假輪廓並避免低放電。
權利要求
1.一種用於通過從輸入視頻信號的幀劃分成的多個子場的組合來表示灰度級的等離子體顯示設備的圖像處理方法，該圖像處理方法包括從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊；確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L；確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N；和在等離子體顯示設備上顯示檢測到的靜止圖像塊和運動圖像塊的確定的輸出灰度級。
2.如權利要求1所述的圖像處理方法，其中數L、M和N分別是2、1和2。
3.如權利要求1所述的圖像處理方法，其中確定檢測到的靜止圖像塊和運動圖像塊的輸出灰度級，以使得第一個到達的子場接通。
4.如權利要求1所述的圖像處理方法，其中當靜止圖像塊的至少一個原始灰度級不滿足第一條件時，通過選擇滿足第一條件的至少兩個輸出灰度級候選者並通過將抖動算法應用到所選擇的輸出灰度級候選者來確定對應於靜止圖像塊的至少一個原始灰度級的輸出灰度級，和當運動圖像塊的至少一個原始灰度級不滿足第二條件和第三條件中至少之一時，通過選擇滿足第二條件和第三條件的至少兩個輸出灰度級候選者並通過將抖動算法應用到所選擇的輸出灰度級候選者來確定對應於運動圖像塊的至少一個原始灰度級的輸出灰度級。
5.如權利要求4所述的圖像處理方法，其中使用滿足第一條件的靜止圖像塊的原始灰度級作為其對應的輸出灰度級；和使用滿足第二條件和第三條件的運動圖像塊的原始灰度級作為其對應的輸出灰度級。
6.如權利要求1所述的圖像處理方法，其中，使用輸入視頻信號的各個像素的先前幀和當前幀之間的灰度級差之和來檢測靜止圖像塊和運動圖像塊。
7.一種用於通過第一組子場中的接通子場和第二組子場中的接通子場的組合來表示灰度級的等離子體顯示設備的圖像處理方法，第一和第二組子場是從具有相應加權的多個子場劃分成的，該圖像處理方法包括從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊；確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L；和確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的相應數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N；和在等離子體顯示設備上顯示靜止圖像塊和運動圖像塊的確定的輸出灰度級。
8.如權利要求7所述的圖像處理方法，其中數L、M和N分別為2、1和2。
9.如權利要求7所述的圖像處理方法，其中確定檢測到的靜止圖像塊和運動圖像塊的輸出灰度級，以使得在第一組子場中第一個到達的子場接通，並使接通子場的加權值之和在第一組子場和第二組子場之間具有差值，並且該差值小於預定值。
10.如權利要求7所述的圖像處理方法，其中當靜止圖像塊的至少一個原始灰度級不滿足第一條件時，通過選擇滿足第一條件的至少兩個輸出灰度級候選者並通過將抖動算法應用到所選擇的輸出灰度級候選者來確定對應於靜止圖像塊的至少一個原始灰度級的輸出灰度級，當運動圖像塊的至少一個原始灰度級不滿足第二條件和第三條件中至少之一時，通過選擇滿足第二條件和第三條件的至少兩個輸出灰度級候選者並通過將抖動算法應用到所選擇的輸出灰度級候選者來確定對應於運動圖像塊的至少一個原始灰度級的輸出灰度級。
11.一種等離子體顯示設備，包括等離子體顯示板，包括多個第一和第二電極以及與第一和第二電極交叉的多個第三電極。控制器，用於通過以下方式來控制灰度級輸出從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊，確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L，並且確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N；和等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
12.如權利要求11所述的等離子體顯示設備，其中輸入視頻信號是NTSC視頻信號。
13.如權利要求11所述的等離子體顯示設備，其中數L、M和N分別為2、1和2。
14.如權利要求11所述的等離子體顯示設備，其中控制器確定檢測到的靜止圖像塊和運動圖像塊的輸出灰度級，以使得第一個到達的子場接通。
15.一種等離子體顯示設備，包括等離子體顯示板，包括多個第一和第二電極以及與第一和第二電極交叉的多個第三電極；控制器，用於通過以下方式來控制輸出灰度級將具有相應加權值的多個子場劃分成第一組子場和第二組子場，確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L，並且確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的相應數量小於或等於M，以及第三條件在對應的灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N；和等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
16.如權利要求15所述的等離子體顯示設備，其中輸入視頻信號是PAL視頻信號。
17.如權利要求15所述的等離子體顯示設備，其中數L、M和N分別為2、1和2。
18.如權利要求15所述的等離子體顯示設備，其中控制器確定輸出灰度級值，使得接通第一組子場中第一個到達的子場，並使得接通子場的加權值之和在第一組子場和第二組子場之間具有差值，並且該差值小於預定值。
19.一種等離子體顯示設備，包括具有多個放電室的等離子體顯示板，其中放電室用於表示對應於在具有相應加權值的多個子場中的接通子場的加權值之和的灰度級；控制器，用於從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊，其中在輸入NTSC視頻信號的情況下，控制器通過以下方式控制連續驅動的多個子場並控制對應於原始灰度級的輸出灰度級確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L，並且確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於M，以及第三條件在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N；和其中在輸入PAL視頻信號的情況下，控制器通過以下方式來控制輸出灰度級將具有相應加權值的多個子場劃分成第一和第二組子場，確定對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的靜止圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第一條件在對應的灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於I，並且確定對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的輸出灰度級，使得對應於檢測到的運動圖像塊的原始灰度級的相應輸出灰度級滿足第二條件相鄰不發光子場的數量小於或等於J，以及第三條件在對應的灰度級的相應第一和第二組子場的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於或等於K；和等離子體顯示板驅動器，用於響應於控制器產生的控制信號驅動第一電極、第二電極和第三電極。
20.如權利要求19所述的等離子體顯示設備，其中數L、N、I和K是2，而數字M和J是1。
21.如權利要求19所述的等離子體顯示設備，其中當輸入視頻信號是NTSC視頻信號或PAL視頻信號時，控制器確定輸出灰度級來接通第一子場。
22.如權利要求21所述的等離子體顯示設備，其中當輸入視頻信號是PAL視頻信號時，控制器確定輸出灰度級，以使得接通子場的加權值之和在第一組子場和第二組子場之間具有差值。
全文摘要
一種用於降低假輪廓並避免灰度級的低放電的等離子體顯示設備及其圖像處理方法，包括從輸入視頻信號中檢測運動圖像塊和靜止圖像塊。確定檢測到的靜止圖像塊的輸出灰度級，使得在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的數量小於L。確定對應於檢測到的運動圖像塊的輸出灰度級，使得相鄰不發光子場的數量小於或等於M，並且在對應的輸出灰度級的最後接通子場之前驅動的子場中相鄰不發光子場的總數小於或等於N。
文檔編號G09G3/20GK1804967SQ20051010
公開日2006年7月19日 申請日期2005年9月29日 優先權日2005年1月12日
發明者樸勝虎 申請人:三星Sdi株式會社