專利名稱：交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于交流等離子體顯示器(以下簡稱AC PDP)的驅(qū)動(dòng)方法及裝置，特別涉及一種能夠消除AC PDP顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，同時(shí)又具有良好灰度顯示的驅(qū)動(dòng)方法及裝置。
背景技術(shù)：
在交流彩色等離子體顯示器中，一般采用時(shí)分子場方法進(jìn)行灰度顯示，即將一個(gè)電視場的圖像分成若干個(gè)子場分時(shí)進(jìn)行顯示。在子場驅(qū)動(dòng)方法中實(shí)現(xiàn)灰度顯示有兩種方式一種是通過各個(gè)子場維持發(fā)光的“組合”來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，例如在US5541618(T.Shinoda.Method and a circuit for gradationally driving a flat displaydevice.United States Patent，5541618，July 30，1996)專利中提出的方法，就是采用這種發(fā)光方式實(shí)現(xiàn)灰度顯示；另一種方式是通過各個(gè)子場維持發(fā)光的“單純累積”來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，例如在EP0952569A2(T.Takunaga，T.Shigeta，M.Suzuki. Method of drivingplasma display panel[P].European Patent，0952569 A2，April 21，1999)專利中提出的方法，就是采用這種發(fā)光方式實(shí)現(xiàn)灰度顯示。采用各個(gè)子場維持發(fā)光的“組合”能夠顯示的灰度等級為“2N+1”(N為采用的子場數(shù)目)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)灰度顯示，但在顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)會產(chǎn)生動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響圖像顯示質(zhì)量。
在AC PDP中采用各個(gè)子場維持發(fā)光的“單純累積”發(fā)光模式，與“組合”式發(fā)光模式不同的是在一場圖像的時(shí)間內(nèi)，每個(gè)顯示單元只有一次準(zhǔn)備期和一次尋址放電，除第一子場外，其余子場在進(jìn)行尋址放電前上一個(gè)子場的維持期一定都進(jìn)行了維持發(fā)光，凡進(jìn)行過尋址放電的單元在維持期不再發(fā)光。采用各個(gè)子場維持發(fā)光的“單純累積”來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，可以完全消除動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，但顯示的灰度級數(shù)只有“N+1”(N為采用的子場數(shù)目)。為了保證足夠的時(shí)間用于維持顯示，子場數(shù)不能太多。目前無論采用“組合”式發(fā)光的驅(qū)動(dòng)方法還是采用“單純累積”式發(fā)光的驅(qū)動(dòng)方法，子場數(shù)N一般都不超過14，因此采用“單純累積”式發(fā)光的驅(qū)動(dòng)方法會帶來灰度顯示嚴(yán)重不足的問題。文獻(xiàn)EP0952569A2中提出的‘CLEAR’驅(qū)動(dòng)方法就是采用各個(gè)子場維持發(fā)光的“單純累積”來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，其子場權(quán)值根據(jù)反伽馬校正曲線進(jìn)行選取，但同樣存在灰度顯示不足的問題。一般采用抖動(dòng)方法和誤差擴(kuò)散方法實(shí)現(xiàn)更多灰度級的顯示。
對于N個(gè)子場的“單純累積”式發(fā)光模式，只能顯示“N+1”灰度級，相當(dāng)于圖像灰度級的采樣，更多的灰度級是通過抖動(dòng)方法和誤差擴(kuò)散方法來實(shí)現(xiàn)。因此，代表“N+1”個(gè)灰度級的子場編碼權(quán)值的選取對圖像顯示質(zhì)量影響很大，如果某幾個(gè)子場編碼權(quán)值所代表的圖像信息很少，將會嚴(yán)重影響圖像的顯示質(zhì)量。傳統(tǒng)的“單純累積”式發(fā)光模式存在的主要缺陷，就是子場編碼的權(quán)值是事先確定的，與所顯示的圖像信息無關(guān)，出現(xiàn)圖像信息很少甚至無圖像信息的子場編碼權(quán)值是不可避免的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提出一種交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法，該方法既能消除AC PDP動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，又具有高質(zhì)量灰度顯示。
本發(fā)明的目的之二是提出一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能大幅度提高AC PDP的顯示質(zhì)量，尤其是動(dòng)態(tài)圖像顯示質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的采用各個(gè)子場維持發(fā)光的“單純累積”來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，用于控制維持脈沖數(shù)目的子場編碼權(quán)值根據(jù)輸入圖像的灰度分布自適應(yīng)產(chǎn)生，該方法通過計(jì)算輸入圖像的歸一化灰度直方圖，計(jì)算出代表輸入圖像灰度最豐富的灰度區(qū)間，將各個(gè)子場編碼權(quán)值選取在代表圖像信息最豐富的灰度區(qū)間；同時(shí)根據(jù)計(jì)算出的子場編碼權(quán)值進(jìn)行相應(yīng)的尋址及維持操作；具體處理步驟如下首先，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)VIN計(jì)算出一場輸入圖像的歸一化灰度直方圖分布P(k)，(k＝0，1，2...H-1)，即灰度k在輸入圖像中出現(xiàn)的次數(shù)與輸入圖像總像素?cái)?shù)的比值，其中，K代表灰度值，H為輸入圖像具有的灰度等級，P(k)為灰度分布的概率密度(0≤P(k)≤1)，在計(jì)算灰度直方圖的同時(shí)將輸入圖像數(shù)據(jù)VIN進(jìn)行緩存；據(jù)輸入圖像灰度直方圖確定輸入圖像主灰度區(qū)間L的選擇閾值PS，將輸入圖像的灰度分布的概率密度P(k)的值按從大到小排序，存儲到P′中，P′是長度與歸一化灰度直方圖分布P(k)，(k＝0，1，2...L)相同的一中間變量，選擇閾值PS為滿足式Σm=0nPm′≥PA,(0≤n≤M-1,0<PA<1)]]>的最小的P′n，將滿足條件P(k)＞PS的灰度值k確定為屬于主灰度區(qū)間L，在主灰度區(qū)間L內(nèi)包含NS個(gè)子灰度區(qū)間，在這些子灰度區(qū)間內(nèi)灰度級的概率密度都大于選擇閾值PS；其次，在主灰度區(qū)間L內(nèi)計(jì)算出所需要的灰度值G＝[G1，...GN+1]，其中，N為子場數(shù)目，G1始終等于零，其余N個(gè)非零灰度值在主灰度區(qū)間L內(nèi)選取，在這一過程中，首先計(jì)算出各個(gè)子灰度區(qū)間Lj的灰度范圍在整個(gè)主灰度區(qū)間L內(nèi)所占比例PLj=LjL(j=1,2,...NS),]]>然后按此比例計(jì)算出在各個(gè)子灰度區(qū)間將選取的灰度值個(gè)數(shù)Mj＝Round(PLjgN)(j＝1，2，...NS)，Round為四舍五入到最近整數(shù)的運(yùn)算；根據(jù)各個(gè)子灰度區(qū)間的灰度值選取個(gè)數(shù)Mj，計(jì)算出每個(gè)子區(qū)間灰度值選取步長STj＝(k2j-K2j-1)/(Mj+1)，然后從每個(gè)子灰度區(qū)間的左邊界開始按各自的選取步長選取Mj個(gè)灰度值，對所有子灰度區(qū)間處理完后，即可得到N個(gè)非零灰度值，加上為零的灰度值，得到最后所需的N+1個(gè)灰度值G＝[G1，...GN+1]，此N+1灰度值代表了最終AC PDP能夠顯示的N+1個(gè)灰度級；再次，根據(jù)計(jì)算出的N+1個(gè)灰度值G＝[G1，...GN+1]，按照“單純累積”式發(fā)光模式計(jì)算出N個(gè)子場編碼權(quán)值SF＝[SF1，SF2，...SFN]，到此自適應(yīng)子場編碼權(quán)值的計(jì)算結(jié)束。
最后，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)當(dāng)前圖像的子場編碼權(quán)值SF，產(chǎn)生各個(gè)子場相應(yīng)的維持驅(qū)動(dòng)波形和控制信號，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)子場編碼權(quán)值SF調(diào)整各個(gè)子場的維持脈沖個(gè)數(shù)，即按照各個(gè)子場權(quán)值的比例分配各子場的維持脈沖個(gè)數(shù)；同時(shí)尋址電極驅(qū)動(dòng)電路接收用于顯示按子場編碼的圖像數(shù)據(jù)，并與掃描和維持電極驅(qū)動(dòng)電路互相配合按照“單純累積”發(fā)光模式完成AC PDP的尋址操作。
一種實(shí)現(xiàn)交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法的裝置，包括自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路，圖像緩存電路，灰度變換電路，誤差擴(kuò)散處理電路，數(shù)據(jù)變換電路，存儲器，驅(qū)動(dòng)控制電路，尋址電極驅(qū)動(dòng)電路，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路。
輸入圖像信號VIN分別輸入到自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路和圖像緩存電路，自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路根據(jù)輸入圖像信號VIN計(jì)算出應(yīng)用于該圖像的子場編碼權(quán)值SF，分別送到灰度變換電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，圖像緩存電路將輸入圖像信號VIN進(jìn)行緩存，緩存后輸出的圖像數(shù)據(jù)VD送到灰度變換電路，灰度變換電路接收從圖像緩存電路來的緩存圖像數(shù)據(jù)VD，同時(shí)接收從自適應(yīng)子場編碼計(jì)算電路送出的與之相應(yīng)的子場編碼權(quán)值SF，然后將輸入圖像用子場編碼權(quán)值SF進(jìn)行表示，變換后的圖像數(shù)據(jù)HD即N比特送到誤差擴(kuò)散處理電路，誤差擴(kuò)散處理電路將從灰度變換電路送來的圖像數(shù)據(jù)HD進(jìn)行誤差擴(kuò)散處理，輸出數(shù)據(jù)DS送到數(shù)據(jù)變換電路，數(shù)據(jù)變換電路將按子場編碼權(quán)值SF表示的圖像數(shù)據(jù)DS變換為按子場顯示所需的圖像數(shù)據(jù)CD，并輸出到存儲器，存儲器接收從數(shù)據(jù)變換電路送出的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD，并在驅(qū)動(dòng)控制電路控制下將存儲的圖像數(shù)據(jù)CD送到尋址電極驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)控制電路接收子場編碼權(quán)值SF和輸入圖像信號輸入中的同步信號，產(chǎn)生讀、寫控制信號送到存儲器，并產(chǎn)生尋址電極驅(qū)動(dòng)電路、掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路的控制信號，尋址電極驅(qū)動(dòng)電路接收從存儲器來的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD和驅(qū)動(dòng)控制電路送出的控制信號，產(chǎn)生尋址電壓信號送到顯示屏的尋址電極，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路接收驅(qū)動(dòng)控制電路送出的控制信號，按子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏的掃描電極，維持電極驅(qū)動(dòng)電路接收驅(qū)動(dòng)控制電路送出的控制信號，按子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏的維持電極。
本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于AC PDP的自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法及裝置，該方法及裝置可以完全消除AC PDP顯示動(dòng)態(tài)圖像時(shí)的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，同時(shí)又避免了由“單純累積”式發(fā)光帶來的灰度顯示失真的問題，使得顯示的圖像在不出現(xiàn)動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象的同時(shí)，具有高質(zhì)量的灰度顯示效果。


圖1是本發(fā)明“單純累積”發(fā)光模式實(shí)現(xiàn)灰度顯示的原理圖；圖2是本發(fā)明的裝置電路框圖；圖3是本發(fā)明自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算流程圖；圖4是本發(fā)明自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算中主灰度區(qū)間選取方法原理圖；圖5是本發(fā)明自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算原理圖；圖6是本發(fā)明自適應(yīng)子場權(quán)值計(jì)算電路框圖；圖7是本發(fā)明提出的方法與CLEAR方法的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果比較圖。
具體實(shí)施例方式
附圖為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明采用的“單純累積”發(fā)光模式來實(shí)現(xiàn)灰度顯示的原理圖，是采用選擇擦除的尋址方式。一場圖像由N個(gè)子場構(gòu)成，在一場時(shí)間內(nèi)，每個(gè)顯示單元只有一次準(zhǔn)備期和一次選擇擦除操作。在一場時(shí)間內(nèi)，只有在第一子場有一個(gè)準(zhǔn)備期，使全屏所有顯示單元處于點(diǎn)亮狀態(tài)。然后，在每個(gè)子場根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行選擇擦除放電。在維持期，沒有進(jìn)行過擦除放電的顯示單元繼續(xù)放電發(fā)光。也就是說，對于一個(gè)顯示單元，一場時(shí)間內(nèi)只有一次尋址放電，除第一子場外，其余子場在進(jìn)行尋址放電前上一個(gè)子場的維持期一定都進(jìn)行了維持發(fā)光，凡進(jìn)行過尋址放電的單元在維持期都不再發(fā)光。
參照圖2所示，本發(fā)明提出的裝置由如下幾個(gè)模塊組成自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路10，圖像緩存電路11，灰度變換電路12，誤差擴(kuò)散處理電路13，數(shù)據(jù)變換電路2，存儲器3，驅(qū)動(dòng)控制電路4，尋址電極驅(qū)動(dòng)電路5，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路6，維持電極驅(qū)動(dòng)電路7。輸入圖像信號VIN分別輸入到自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路10和圖像緩存電路11。自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路10根據(jù)輸入圖像信號VIN計(jì)算出應(yīng)用于該圖像的子場權(quán)值編碼SF，分別送到灰度變換電路12和驅(qū)動(dòng)控制電路4。圖像緩存電路11將輸入圖像信號VIN進(jìn)行緩存，緩存后輸出的圖像數(shù)據(jù)VD送入到灰度變換電路12?；叶茸儞Q電路12接收從圖像緩存電路11來的緩存后圖像數(shù)據(jù)VD，同時(shí)接收從自適應(yīng)子場編碼計(jì)算電路10送出的與之相應(yīng)的子場編碼SF，然后將輸入的每個(gè)像素的灰度值用子場編碼權(quán)值SF進(jìn)行表示，變換后的圖像數(shù)據(jù)HD(N比特)送到誤差擴(kuò)散處理電路13。誤差擴(kuò)散處理電路13將從灰度變換電路12輸入的數(shù)據(jù)HD進(jìn)行誤差擴(kuò)散處理后，輸出數(shù)據(jù)DS送到數(shù)據(jù)變換電路2。數(shù)據(jù)變換電路2將按SF表示的圖像數(shù)據(jù)DS變換為按子場顯示所需圖數(shù)據(jù)CD。存儲器3接收從數(shù)據(jù)變換電路2送出的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD，并在驅(qū)動(dòng)控制電路4控制下將存儲的圖像數(shù)據(jù)送到尋址電極驅(qū)動(dòng)電路5。驅(qū)動(dòng)控制電路4接收子場編碼權(quán)值SF和圖像信號輸入中的同步信號，產(chǎn)生讀、寫控制信號送到存儲器3，并產(chǎn)生尋址電極驅(qū)動(dòng)電路5、掃描電極驅(qū)動(dòng)電路6和維持電極驅(qū)動(dòng)電路7的控制信號。尋址電極驅(qū)動(dòng)電路5接收從存儲器3來的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD和驅(qū)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)電路4送出的控制信號，產(chǎn)生尋址電壓信號送到顯示屏8的尋址電極。掃描電極驅(qū)動(dòng)電路6接收驅(qū)動(dòng)控制電路4送出的控制信號，按子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏8的掃描電極。維持電極驅(qū)動(dòng)電路7接收驅(qū)動(dòng)控制電路4送出的控制信號，按像子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏8的維持電極。
參照圖3所示，自適應(yīng)子場編碼權(quán)值的計(jì)算，由圖2中的自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路10完成，主要分為四個(gè)大的步驟。
首先，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)VIN計(jì)算出一場輸入圖像的歸一化灰度直方圖分布P(k)，(k＝0，1，2...H-1)，H為輸入圖像具有的灰度等級，P(k)為灰度分布的概率密度(0≤P(k)≤1)，即灰度k在輸入圖像中出現(xiàn)的次數(shù)與輸入圖像總像素?cái)?shù)的比值。(步驟S1)。
根據(jù)輸入圖像歸一化直方圖確定輸入圖像主灰度區(qū)間L(步驟S2)。
步驟S2中，先根據(jù)輸入圖像的歸一化直方圖確定閾值PS(步驟S21)，將輸入圖像的概率密度函數(shù)P(k)的值按從大到小排序，存儲到P′中(P′是與P長度相同的一中間變量)，PS為滿足式Σm=0nPm′≥PA,(0≤n≤M-1,0<PA<1)]]>的最小的P′n。
再根據(jù)PS確定出NS個(gè)子灰度區(qū)間(步驟S22)L1,L2,...LNSLi=(k2i-1,k2i)1≤i≤NS]]>根據(jù)NS個(gè)子灰度區(qū)間確定出主灰度區(qū)間L(步驟S23)，即L=L1UL2,...LNS.]]>當(dāng)主灰度區(qū)間L確定后，按照各個(gè)子灰度區(qū)間在主灰度區(qū)間所占比例，計(jì)算出將采用的N個(gè)大于零的灰度值(步驟S3)。
在步驟S3中，首先計(jì)算各子灰度區(qū)間在主灰度區(qū)間中所占比例，即各子灰度區(qū)間的灰度范圍與主灰度區(qū)間的灰度范圍比值(步驟S31)，PLj＝(k2j-k2j-1)/L(j＝1，2，...NS)，其中L為主灰度區(qū)間灰度范圍，
L=Σi=1NSk2i-k2i-1.]]>根據(jù)PLj計(jì)算出各子灰度區(qū)間內(nèi)將選取的灰度值個(gè)數(shù)Mj(步驟S32)，Mj＝Round(PLjgN(j＝1，2，...NS)，Round為四舍五入到最近整數(shù)的取整運(yùn)算。
判斷各子灰度區(qū)間分配的灰度值選取個(gè)數(shù)Mj是否都不為零(步驟S33)。當(dāng)某個(gè)子灰度區(qū)間分配的灰度值選取個(gè)數(shù)等于零時(shí)，例如，第i個(gè)子區(qū)間Mj＝0，則將Mj強(qiáng)行置為1(步驟S34)。然后從主灰度區(qū)間中剔除第i個(gè)子灰度區(qū)間得到新的主灰度區(qū)間，同時(shí)子灰度區(qū)間數(shù)目減少一個(gè)(步驟S35)。根據(jù)新得到的主灰度區(qū)間回到步驟S31，重新開始計(jì)算各子灰度區(qū)間灰度值選取個(gè)數(shù)，直到各子灰度區(qū)間灰度值選取個(gè)數(shù)都不為零。
如果在步驟S33判斷出所有的Mj都不為零，則按照各個(gè)子灰度區(qū)間灰度值選取個(gè)數(shù)Mj計(jì)算出在每個(gè)區(qū)間內(nèi)取值步長(步驟S36)，STj＝(K2j-K2j-1)/(Mj+1)。然后在每個(gè)子灰度區(qū)間內(nèi)，按相應(yīng)的取值步長選取相應(yīng)個(gè)數(shù)的灰度值(步驟S37)?；叶戎颠x取從子灰度區(qū)間的左邊界開始按取值步長選取，由于子灰度區(qū)間是開區(qū)間，灰度取值不包括邊界點(diǎn)。在主灰度區(qū)間內(nèi)選取N個(gè)非零灰度值后，加上零灰度值，將得到所需要的N+1個(gè)灰度值G＝[G1，...GN+1]，其中，G1始終等于零，此N+1灰度值代表了最終ACPDP能夠得到需要的N+1個(gè)灰度值(步驟S38)。
得到所需要的N+1個(gè)灰度值G＝[G1，...GN+1]后，計(jì)算出用于“單純累積”發(fā)光模式的N個(gè)子場編碼權(quán)值SF＝[SF1，SF2，...SFN]SFi＝Gi+1-Gi(1≤i≤N)SF1到SFN分別是進(jìn)行顯示時(shí)第一個(gè)子場到第N個(gè)子場的編碼權(quán)值，計(jì)算出N個(gè)子場的編碼權(quán)值(SF)，各子場的編碼權(quán)值為SFi＝Gi+1-Gi，i＝1，2，...N(步驟S4)。
參照圖4所示，說明主灰度區(qū)間選取原理。主灰度區(qū)間選取前先計(jì)算出用于確定主灰度區(qū)間的閾值PS，PS選取原則為將輸入圖像的概率密度函數(shù)P(k)的值按從大到小排序，存儲到P′中(P′是與P長度相同的一中間變量)，PS為滿足式Σm=0nPm′≥PA,(0≤n≤M-1,0<PA<1)]]>的最小的P′n。將每個(gè)灰度級概率密度函數(shù)值與PS進(jìn)行比較，當(dāng)P(k)≥PS時(shí)，k屬于主灰度區(qū)間，即kL時(shí)。此時(shí)產(chǎn)生NS個(gè)子灰度區(qū)間L1,L2,...LNSLi=(k2i-1,k2i)1≤i≤NS]]>由NS個(gè)子灰度區(qū)間確定主灰度區(qū)間L，即L=L1UL2...ULNS.]]>參照圖5所示，是自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算原理圖。對于N個(gè)子場的“單純累積”發(fā)光模式，能夠?qū)崿F(xiàn)的灰度等級是N+1個(gè)，經(jīng)過自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算后得到N個(gè)非零的灰度值，加上零灰度值，一共得到N+1個(gè)實(shí)際可用的灰度值G＝[G1，G2，...GN+1]，其中G1始終等于零，G2到GN+1是在主灰度區(qū)間L中從小到大選取的N個(gè)非零灰度值。根據(jù)[G1，G2，...GN+1]，可得到N個(gè)子場的編碼權(quán)值，如下式所示SF=[SF1,SF2,...,SFN]SFi=Gi+1-Gi(1≤i≤14)]]>SF1到SFN分別是進(jìn)行顯示時(shí)第一個(gè)子場到第N個(gè)子場編碼權(quán)值。
參照圖6所示，是自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路10的框圖。圖像數(shù)據(jù)VIN首先輸入到圖像歸一化直方圖計(jì)算電路101，該部分計(jì)算出輸入圖像的歸一化灰度直方圖P，輸出到主灰度區(qū)間閾值選擇計(jì)算電路102和主灰度區(qū)間選擇電路103；主灰度區(qū)間閾值選擇計(jì)算電路102根據(jù)輸入圖像的歸一化直方圖計(jì)算出應(yīng)用于當(dāng)前圖像的主灰度區(qū)間閾值PS，并輸出到主灰度區(qū)間選擇電路103；主灰度區(qū)間選擇電路103根據(jù)當(dāng)前輸入圖像的直方圖分布P和主灰度區(qū)間閾值PS，計(jì)算出當(dāng)前輸入圖像主灰度區(qū)間L，輸出到子場編碼權(quán)值計(jì)算電路104；子場編碼權(quán)值計(jì)算電路104計(jì)算出應(yīng)用于當(dāng)前圖像的子場編碼權(quán)值SF，然后輸出到灰度變換電路12和驅(qū)動(dòng)控制電路4。
參照圖7所示，是本發(fā)明提出的方法與文獻(xiàn)EP0952569A2提出的‘CLEAR’方法的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果比較。圖7a、7b、7c和圖7d是原始輸入圖像。仿真過程中，本發(fā)明提出的方法與CLEAR驅(qū)動(dòng)方法都采用14個(gè)子場(即N＝14)，本發(fā)明提出方法的子場編碼權(quán)值根據(jù)圖像自適應(yīng)產(chǎn)生，雖然本發(fā)明是針對擦除尋址的“單純累積”發(fā)光模式提出的，同樣適用于寫尋址的“單純累積”發(fā)光模式。CLEAR驅(qū)動(dòng)方法的子場編碼權(quán)值為[1，3，5，8，10，13，16，19，22，25，28，32，35，39]。圖7e、7f、7g和圖7h是本發(fā)明提出方法的仿真結(jié)果，圖7i、7j、7k和圖7l是CLEAR驅(qū)動(dòng)方法仿真結(jié)果。比較兩種方法的仿真結(jié)果，可以看出，CLEAR驅(qū)動(dòng)方法對平均亮度較低且對比度較低的圖像(圖7c)處理效果較好，但對平均亮度較高(圖7b、d)或?qū)Ρ榷容^高的圖像(圖7a)處理效果較差，產(chǎn)生明顯的靜態(tài)假輪廓。本發(fā)明提出的方法，不論輸入圖像特征如何，都具有較好的灰度顯示效果，處理后的圖像非常逼近原始輸入圖像，具有高質(zhì)量的灰度顯示效果。
權(quán)利要求
1.交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，首先，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)VIN計(jì)算出一場輸入圖像的歸一化灰度直方圖分布P(k)，(k＝0，1，2...H-1)，即灰度k在輸入圖像中出現(xiàn)的次數(shù)與輸入圖像總像素?cái)?shù)的比值，其中，K代表灰度值，H為輸入圖像具有的灰度等級，P(k)為灰度分布的概率密度(0≤P(k)≤1)，在計(jì)算灰度直方圖的同時(shí)將輸入圖像數(shù)據(jù)VIN進(jìn)行緩存；根據(jù)輸入圖像灰度直方圖確定輸入圖像主灰度區(qū)間L的選擇閾值PS，將輸入圖像的灰度分布的概率密度P(k)的值按從大到小排序，存儲到P′中，P′是長度與歸一化灰度直方圖分布P(k)，(k＝0，1，2...L)相同的一中間變量，選擇閾值PS為滿足式Σm=0nPm′≥PA,(0≤n≤M-1,0<PA<1)]]>的最小的Pn′，將滿足條件P(k)＞PS的灰度值k確定為屬于主灰度區(qū)間L，在主灰度區(qū)間L內(nèi)包含NS個(gè)子灰度區(qū)間，在這些子灰度區(qū)間內(nèi)灰度級的概率密度都大于選擇閾值PS；其次，在主灰度區(qū)間L內(nèi)計(jì)算出所需要的灰度值G＝[G1，...GN+1]，其中，N為子場數(shù)目，G1始終等于零，其余N個(gè)非零灰度值在主灰度區(qū)間L內(nèi)選取，在這一過程中，首先計(jì)算出各個(gè)子灰度區(qū)間Lj的灰度范圍在整個(gè)主灰度區(qū)間L內(nèi)所占比例PLj=LjL(j=1,2,...NS),]]>然后按此比例計(jì)算出在各個(gè)子灰度區(qū)間將選取的灰度值個(gè)數(shù)Mj＝Round(PLjgN)(j＝1，2，...NS)，Round為四舍五入到最近整數(shù)的運(yùn)算；根據(jù)各個(gè)子灰度區(qū)間的灰度值選取個(gè)數(shù)Mj，計(jì)算出每個(gè)子區(qū)間灰度值選取步長STj＝(k2j-k2j-1)/(Mj+1)，然后從每個(gè)子灰度區(qū)間的左邊界開始按各自的選取步長選取Mj個(gè)灰度值，對所有子灰度區(qū)間處理完后，即可得到N個(gè)非零灰度值，加上為零的灰度值，最后得到N+1個(gè)所需的灰度值G＝[G1，...GN+1]，此N+1灰度值代表了最終AC PDP能夠顯示的N+1個(gè)灰度級；再次，根據(jù)計(jì)算出的N+1個(gè)所需的灰度值G＝[G1，...GN+1]，按照“單純累積”式發(fā)光模式計(jì)算出N個(gè)子場編碼權(quán)值SF＝[SF1，SF2，...SFN]，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)當(dāng)前圖像的子場編碼權(quán)值SF，產(chǎn)生各個(gè)子場相應(yīng)的維持驅(qū)動(dòng)波形和控制信號，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路和維持電極驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)子場編碼權(quán)值SF調(diào)整各個(gè)子場的維持脈沖個(gè)數(shù)，即按照各個(gè)子場權(quán)值的比例分配各子場的維持脈沖個(gè)數(shù)；同時(shí)尋址電極驅(qū)動(dòng)電路接收用于顯示按子場編碼的圖像數(shù)據(jù)，并與掃描和維持電極驅(qū)動(dòng)電路互相配合按照“單純累積”發(fā)光模式完成AC PDP的尋址操作。
2.一種實(shí)現(xiàn)交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法的裝置，包括自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路(10)，圖像緩存電路(11)，灰度變換電路(12)，誤差擴(kuò)散處理電路(13)，數(shù)據(jù)變換電路(2)，存儲器(3)，驅(qū)動(dòng)控制電路(4)，尋址電極驅(qū)動(dòng)電路(5)，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路(6)和維持電極驅(qū)動(dòng)電路(7)；其特征在于自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路(10)和圖像緩存電路(11)分別接受輸入圖像信號VIN，自適應(yīng)子場編碼權(quán)值計(jì)算電路(10)根據(jù)輸入圖像信號VIN計(jì)算出應(yīng)用于該圖像的子場編碼權(quán)值SF，分別送到灰度變換電路(12)和驅(qū)動(dòng)控制電路(4)，圖像緩存電路(11)將輸入圖像信號VIN進(jìn)行緩存，緩存后輸出的圖像數(shù)據(jù)VD送到灰度變換電路(12)，灰度變換電路(12)接收從圖像緩存電路(11)來的緩存圖像數(shù)據(jù)VD，同時(shí)接收從自適應(yīng)子場編碼計(jì)算電路(10)送出的與之相應(yīng)的子場編碼權(quán)值SF，然后將輸入圖像用子場編碼權(quán)值SF進(jìn)行表示，變換后的圖像數(shù)據(jù)HD即N比特送到誤差擴(kuò)散處理電路(13)，誤差擴(kuò)散處理電路(13)將從灰度變換電路(12)送來的圖像數(shù)據(jù)HD進(jìn)行誤差擴(kuò)散處理，輸出數(shù)據(jù)DS送到數(shù)據(jù)變換電路(2)，數(shù)據(jù)變換電路(2)將按子場編碼權(quán)值SF表示的圖像數(shù)據(jù)DS變換為按子場顯示所需的圖像數(shù)據(jù)CD，并輸出到存儲器(3)，存儲器(3)接收從數(shù)據(jù)變換電路(2)送出的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD，并在驅(qū)動(dòng)控制電路(4)控制下將存儲的圖像數(shù)據(jù)CD送到尋址電極驅(qū)動(dòng)電路(5)，驅(qū)動(dòng)控制電路(4)接收子場編碼權(quán)值SF和輸入圖像信號輸入中的同步信號，產(chǎn)生讀、寫控制信號送到存儲器(3)，并產(chǎn)生尋址電極驅(qū)動(dòng)電路(5)、掃描電極驅(qū)動(dòng)電路(6)和維持電極驅(qū)動(dòng)電路(7)的控制信號，尋址電極驅(qū)動(dòng)電路(5)接收從存儲器(3)來的按子場顯示的圖像數(shù)據(jù)CD和驅(qū)動(dòng)控制電路(4)送出的控制信號，產(chǎn)生尋址電壓信號送到顯示屏(8)的尋址電極，掃描電極驅(qū)動(dòng)電路(6)接收驅(qū)動(dòng)控制電路(4)送出的控制信號，按子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏(8)的掃描電極，維持電極驅(qū)動(dòng)電路(7)接收驅(qū)動(dòng)控制電路(4)送出的控制信號，按子場編碼權(quán)值SF產(chǎn)生電壓信號送到顯示屏(8)的維持電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于交流等離子體顯示器自適應(yīng)子場編碼驅(qū)動(dòng)方法及裝置。采用“單純累積”式發(fā)光模式來實(shí)現(xiàn)灰度顯示，子場編碼權(quán)值是根據(jù)輸入圖像的灰度分布進(jìn)行自適應(yīng)的選擇，通過計(jì)算輸入圖像的灰度直方圖，計(jì)算出代表輸入圖像信息最豐富的灰度區(qū)間，將各個(gè)子場編碼權(quán)值選取在代表圖像信息最豐富的灰度區(qū)間，根據(jù)計(jì)算出的子場編碼權(quán)值進(jìn)行相應(yīng)的尋址及維持發(fā)光操作，尤其是根據(jù)應(yīng)用于顯示當(dāng)前圖像的子場編碼權(quán)值進(jìn)行各個(gè)子場維持脈沖數(shù)的調(diào)整。本發(fā)明可以有效地克服傳統(tǒng)的“單純累積”發(fā)光帶來的灰度顯示失真的問題，既可以消除交流等離子體顯示器顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)的動(dòng)態(tài)假輪廓現(xiàn)象，又具有高質(zhì)量的灰度顯示。
文檔編號G09F9/313GK1652181SQ200510041
公開日2005年8月10日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者劉祖軍, 王洪廣, 李永東, 劉純亮, 梁志虎 申請人:西安交通大學(xué)