專利名稱：具有驅(qū)動(dòng)裝置的等離子顯示板以及顯示圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子顯示板(PDP)的驅(qū)動(dòng)裝置以及一種在該等離子顯示板上顯示圖像的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種等離子顯示板(PDP)的驅(qū)動(dòng)裝置以及一種在能夠降低輪廓噪聲(contour noise)的等離子顯示板上顯示圖像的方法。
背景技術(shù)：
近來，諸如液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)致發(fā)光顯示器(FED)和PDP的平板顯示器已經(jīng)蓬勃發(fā)展起來。PDP由于其高亮度、高發(fā)光效率及寬視角而較其它平板顯示器更受歡迎。因此，PDP作為40英寸以上大屏幕顯示器的傳統(tǒng)陰極射線管(CRT)的替代品而正倍受注目。
PDP是一種使用經(jīng)由氣體放電過程產(chǎn)生的等離子體來顯示字符或圖像的平板顯示器。根據(jù)PDP的大小，可以在其上以矩陣格式提供幾十到幾百萬個(gè)像素。這些PDP根據(jù)所施加的驅(qū)動(dòng)電壓波形及其放電單元結(jié)構(gòu)被分為直流(DC)型和交流(AC)型。
DC PDP具有暴露于放電空間的電極，從而在向DC PDP施加電壓期間，使電流直接流經(jīng)放電空間。就此而論，DC PDP的缺點(diǎn)在于它需要用于限制電流的電阻器。另一方面，AC PDP具有由介質(zhì)層覆蓋的電極，該介質(zhì)層自然形成限制電流的電容元件，并保護(hù)電極在放電期間免受離子沖擊。結(jié)果，人們認(rèn)為AC PDP的使用期限長于DC PDP。
圖1是圖解說明AC PDP的一部分的透視圖。由介質(zhì)層2和保護(hù)層3覆蓋的掃描電極4和維持電極5成對(duì)而平行地排列在第一玻璃基底1上。多個(gè)由絕緣層7覆蓋的尋址電極8排列在第二玻璃基底6上。障壁9與尋址電極8平行地形成于絕緣層7上，從而各障壁9穿插在相鄰的尋址電極8之間。在絕緣層7的表面以及各間隔壁9的兩側(cè)上涂覆有熒光粉10。第一和第二玻璃基底1、6彼此相對(duì)排列而在其間形成放電空間11，從而使尋址電極8與掃描電極4和維持電極5垂直。在放電空間中，放電單元12形成于各尋址電極8與各對(duì)掃描電極4和維持電極5之間的相交處。
圖2示出了圖1的PDP中的電極的排列。PDP的電極以m×n矩陣形式排列。m尋址電極A1至Am以行方向排列。n個(gè)掃描電極Y1至Yn以及n個(gè)維持電極X1至Xn以列方向交替排列。圖2所示的放電單元12與圖1中所示的放電單元12一致。
通常，用于驅(qū)動(dòng)AC PDP的過程可以由瞬時(shí)操作周期來表示，即，復(fù)位周期、尋址周期、維持周期。復(fù)位周期是一個(gè)其中初始化各單元的狀態(tài)從而順利進(jìn)行各單元的尋址操作的周期。尋址周期是這樣一種周期，即其中將尋址電壓施加到(已尋址)單元，從而在所尋址的單元上聚集壁電荷，以便選擇PDP中將要導(dǎo)通的單元以及不導(dǎo)通的單元。維持周期是一個(gè)將維持脈沖施加到已尋址單元從而根據(jù)實(shí)際顯示的圖像進(jìn)行放電的周期。
如圖3所示，在PDP中，通過將一幀(1TV幀)分成多個(gè)子場(chǎng)并對(duì)所述多個(gè)子場(chǎng)進(jìn)行時(shí)分操作來表示灰度。每個(gè)子場(chǎng)包括復(fù)位周期、尋址周期和維持周期。圖3圖解說明了將一幀分成8個(gè)子場(chǎng)以表示256級(jí)的灰度。如圖所示，各子場(chǎng)SF1-SF8包括復(fù)位周期(未示出)、尋址周期Ad1-Ad8、以及維持周期S1-S8。維持周期S1-S8具有比率為1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128的發(fā)射周期1T、2T、4T...128T。
例如，通過在具有1T發(fā)射周期的子場(chǎng)以及在具有3T發(fā)射周期的子場(chǎng)中對(duì)放電單元放電從而具有3T的總發(fā)射周期來表示3`級(jí)的灰度。以這種方式，具有不同發(fā)射周期的不同子場(chǎng)的組合產(chǎn)生256級(jí)灰度的畫面。
當(dāng)根據(jù)子場(chǎng)排列來顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，由于人的視覺特性而產(chǎn)生輪廓噪聲。圖4是圖解說明產(chǎn)生輪廓噪聲的一個(gè)示例的示圖。如果具有127灰度級(jí)和128灰度級(jí)的運(yùn)動(dòng)圖像以固定速度向右平行移動(dòng)時(shí)，根據(jù)圖3所示的子場(chǎng)排列會(huì)產(chǎn)生如圖4所示的輪廓噪聲。根據(jù)人的視覺追隨圖像移動(dòng)的特性，如圖4所示在箭頭方向上覺察到灰度。因此，在127級(jí)灰度與128級(jí)灰度之間產(chǎn)生諸如255灰度級(jí)的輪廓噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種降低輪廓噪聲的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，以及一種等離子顯示板圖像處理方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器包括輪廓噪聲估算器，用于利用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)以及前一輸入幀的圖像信號(hào)，來計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差，并為每一塊確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)的輪廓噪聲級(jí)；灰度轉(zhuǎn)換器，用于確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)是否適用于由輪廓噪聲估算器確定的輪廓噪聲級(jí)，確定是否施加抖動(dòng)，并在施加抖動(dòng)時(shí)利用該抖動(dòng)將輸入灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度；以及子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)由灰度轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的灰度產(chǎn)生子場(chǎng)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一方面中，一種等離子顯示板的圖像處理方法，用于根據(jù)輸入圖像信號(hào)將等離子顯示板上顯示的場(chǎng)的圖像劃分成多個(gè)子場(chǎng)，根據(jù)所述多個(gè)子場(chǎng)的組合來表示灰度，并根據(jù)圖像信號(hào)顯示圖像，該方法包括(a)利用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，并通過計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差來確定輪廓噪聲級(jí)；(b)確定當(dāng)前輸入圖像信號(hào)是否適用于在步驟(a)中確定的輪廓噪聲級(jí)，并確定是否施加抖動(dòng)；以及(c)當(dāng)在步驟(b)中確定施加抖動(dòng)時(shí)，通過應(yīng)用抖動(dòng)將當(dāng)前輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度。
在本發(fā)明另一方面中，一種等離子顯示板包括等離子板，包括平行排列在第一基底上的第一和第二電極以及與第一和第二電極相交形成于第二基底上的第三電極；驅(qū)動(dòng)器，用于施加驅(qū)動(dòng)第一和第二電極的維持脈沖；以及控制器，用于將一幀劃分成多個(gè)子場(chǎng)，并向驅(qū)動(dòng)器施加控制信號(hào)，該控制信號(hào)控制形成所述幀的子場(chǎng)數(shù)目以及分配給每個(gè)子場(chǎng)的維持脈沖的數(shù)目，其中所述控制器包括輪廓噪聲估算器，其使用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，來計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差，并確定每個(gè)塊的當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)的輪廓噪聲級(jí)；灰度轉(zhuǎn)換器，用于確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)是否適用于由輪廓噪聲估算器所確定的輪廓噪聲級(jí)，確定是否施加抖動(dòng)，并在施加抖動(dòng)時(shí)使用該抖動(dòng)將輸入灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度；以及子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生與由灰度轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的灰度相應(yīng)的子場(chǎng)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明另一方面中，一種等離子顯示板的圖像處理方法，用于根據(jù)輸入圖像信號(hào)將等離子顯示板上顯示的場(chǎng)的圖像劃分成多個(gè)子場(chǎng)，根據(jù)所述多個(gè)子場(chǎng)的組合來表示灰度，并根據(jù)圖像信號(hào)顯示圖像，該方法包括(a)使用當(dāng)前輸入幀的第一圖像信號(hào)和前一輸入幀的第二圖像信號(hào)，并確定輪廓噪聲級(jí)；(b)確定第一圖像信號(hào)是否適用于在步驟(a)中確定的輪廓噪聲級(jí)；(c)當(dāng)在步驟(b)中確定第一圖像信號(hào)是不適用的灰度時(shí)，從與第一圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)中的有用的灰度當(dāng)中選擇第一灰度和第二灰度作為輸出候選；以及(d)使用在步驟(a)中選擇的第一灰度和第二灰度，施加抖動(dòng)，并顯示第一圖像信號(hào)。


圖1示出了圖解說明AC PDP的一部分的透視圖。
圖2示出了圖解說明圖1的PDP中的電極排列的示意圖。
圖3示出了圖解說明一種用于表示PDP中的灰度的方法的示圖。
圖4示出了圖解說明輪廓噪聲產(chǎn)生的一個(gè)示例的示圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施例的PDP的框圖。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施例的PDP的控制器的框圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施例的輪廓噪聲估算器的流程圖。
圖8a示出了在權(quán)重為64的不同發(fā)光圖案的情況下的輪廓噪聲量。
圖8b示出了在權(quán)重為128的不同發(fā)光圖案的情況下的輪廓噪聲量。
圖9示出了根據(jù)編碼錯(cuò)誤尺寸分類的編碼錯(cuò)誤級(jí)的表格。
圖10示出了根據(jù)灰度差范圍分類的灰度差級(jí)的表格。
圖11示出了由圖9和圖10中的分類編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)預(yù)定的輪廓噪聲級(jí)的表格。
圖12示出了由應(yīng)用抖動(dòng)的灰度轉(zhuǎn)換器具體執(zhí)行的處理的流程圖。
圖13示出了當(dāng)子場(chǎng)排列設(shè)定為{1 2 4 8 16 32 42 44 52 54}時(shí)為部分灰度編碼的表格。
圖14示出了示例性的8×8的抖動(dòng)掩碼。
圖15示出了作為示例而施加的2×2的抖動(dòng)掩碼。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施例的PDP包括等離子板100、尋址驅(qū)動(dòng)器200、掃描和維持驅(qū)動(dòng)器300、以及控制器400。
等離子板100包括以列方向排列的多個(gè)尋址電極A1至Am、以及以行方向交替排列的多個(gè)掃描電極Y1至Yn和多個(gè)維持電極X1至Xn。尋址驅(qū)動(dòng)器200從控制器400接收尋址驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，并將顯示數(shù)據(jù)信號(hào)施加給各尋址電極A1至Am用于選擇所要的放電單元。掃描和維持驅(qū)動(dòng)器300從控制器400接收控制信號(hào)，并分別交替地向掃描電極Y1至Yn和維持電極X1至Xn施加維持脈沖電壓，從而使所選的放電單元進(jìn)行維持放電。
控制器400從外部接收?qǐng)D像(視頻)信號(hào)，例如紅、綠、藍(lán)(RGB)圖像信號(hào)和同步信號(hào)，將一幀的RGB圖像信號(hào)分成多個(gè)子場(chǎng)，并將每個(gè)子場(chǎng)分成復(fù)位周期、尋址周期和用于驅(qū)動(dòng)PDP的維持周期。然后，控制器400通過調(diào)節(jié)在一幀內(nèi)每個(gè)子場(chǎng)的每個(gè)維持周期期間施加的維持脈沖的數(shù)目，向?qū)ぶ夫?qū)動(dòng)器200以及掃描和維持驅(qū)動(dòng)器300提供所需要的控制信號(hào)。
下面參照?qǐng)D6-15更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器400。如圖6中所示，等離子顯示板的控制器400包括輪廓噪聲估算器410、幀存儲(chǔ)器420、抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430、和子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器440。
輪廓噪聲估算器410使用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)以及先前存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器420中的前一幀的圖像信號(hào)，計(jì)算當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)上的編碼錯(cuò)誤，并計(jì)算平均灰度差來確定輸入圖像信號(hào)的輪廓噪聲，通過將幀分成預(yù)定大小的塊，使整個(gè)幀的圖像質(zhì)量得到改善?，F(xiàn)在將描述輪廓噪聲估算器410估算輪廓噪聲的具體方法。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例估算輪廓噪聲的輪廓噪聲估算器的流程圖。由于對(duì)于輪廓噪聲的估算需要當(dāng)前幀和前一幀的數(shù)據(jù)，所以提供圖7中的當(dāng)前幀和前一幀。輪廓噪聲估算器410最初計(jì)算編碼錯(cuò)誤作為計(jì)算過程。
當(dāng)子場(chǎng)的發(fā)光圖案，即編碼的分布圖案不同而兩個(gè)連續(xù)幀的灰度相似時(shí)，輪廓噪聲產(chǎn)生的可能性增大。并且，當(dāng)具有不同發(fā)光狀態(tài)的子場(chǎng)的權(quán)重更大時(shí)，運(yùn)動(dòng)圖像輪廓噪聲產(chǎn)生的可能性增大。圖8a和8b示出了可能產(chǎn)生輪廓噪聲的圖案的示例。圖8a示出了當(dāng)權(quán)重為64的發(fā)光圖案不同時(shí)輪廓噪聲的量。圖8b示出了當(dāng)權(quán)重為128的發(fā)光圖案不同時(shí)輪廓噪聲的量。即，圖8a示出了當(dāng)前一幀的灰度是63而當(dāng)前幀的灰度是64時(shí)輪廓噪聲的量，而圖8b示出了當(dāng)前一幀的灰度是127而當(dāng)前幀的灰度是128時(shí)輪廓噪聲的量。圖8a和8b中圖表的峰值示出了輪廓噪聲的量，其中當(dāng)如圖8b中所示權(quán)重為128的發(fā)光圖案不同時(shí)產(chǎn)生更多的輪廓噪聲。
輪廓噪聲估算器410根據(jù)上述原則估算運(yùn)動(dòng)圖像輪廓噪聲的程度。即，輪廓噪聲估算器410對(duì)在與前一幀的像素相同位置提供的當(dāng)前幀的像素灰度的多個(gè)發(fā)光圖案進(jìn)行比較，并估算出當(dāng)具有更大權(quán)重的發(fā)光圖案不同時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生大量輪廓噪聲。
現(xiàn)在描述一種輪廓噪聲估算器410估算輪廓噪聲的具體方法。公式1表示一種用于計(jì)算在任意像素處的輪廓噪聲程度的方法。
公式1coding_criterion(x,y)=(Σp=1m|Bin(p)-Bin-1(p)|×SP(p)-|in(x,y)-in-1(x,y)|)×weight[in(x,y)]]]>在公式1中，in(x，y)表示當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)的(x，y)位置處的灰度，in-1(x，y)表示前一幀的(x，y)位置處的灰度。Bin(P)和Bin-1(P)是對(duì)于相關(guān)于in(x，y)和in-1(x，y)的第p子場(chǎng)給定為0和1的發(fā)光圖案信息。SP(p)表示第p子場(chǎng)的權(quán)重，m表示子場(chǎng)數(shù)。在該例中，如公式1所示相減得到前一幀的灰度與當(dāng)前幀的灰度的差(對(duì)應(yīng)于in(x，y)-in-1(x，y)的絕對(duì)值)，因?yàn)榍耙粠c當(dāng)前幀的灰度差變得越小，輪廓噪聲的數(shù)量就越多。
另外，權(quán)重[in(x，y)]表示根據(jù)當(dāng)前灰度確定的各灰度處的權(quán)重。通常，人的視覺對(duì)黑暗區(qū)域中的亮度差更加敏感。即，即使在相同數(shù)量的輪廓噪聲，黑暗區(qū)域中的輪廓噪聲比明亮區(qū)域中的更加讓人不快。因此，在公式1中各灰度的預(yù)定權(quán)重[in(x，y)]作為乘數(shù)以便考慮到這種現(xiàn)象。在該例中，對(duì)于更暗的灰度，各灰度的權(quán)重被預(yù)定為更大。
公式1表示各像素的輪廓噪聲的程度，而輪廓噪聲的最終程度由公式2給出。
公式2coding_criterion(block)=1n2Σx=0nΣy=0ncoding_criterion(x,y)]]>其中n表示塊的大小。所以，通過根據(jù)公式2計(jì)算等離子顯示板的各塊的編碼錯(cuò)誤來計(jì)算輪廓噪聲的程度。
估算輪廓噪聲的第二階段是計(jì)算如圖7中所示的平均灰度差。由于當(dāng)圖像中的運(yùn)動(dòng)更大時(shí)，更可能產(chǎn)生輪廓噪聲，所以計(jì)算各塊的平均灰度差以便使用運(yùn)動(dòng)量信息。由于通常當(dāng)運(yùn)動(dòng)變得更大時(shí)，灰度差變得更大，所以根據(jù)每塊的平均灰度差來計(jì)算運(yùn)動(dòng)級(jí)，并且輪廓噪聲估算器410使用所計(jì)算的運(yùn)動(dòng)級(jí)來估算輪廓噪聲。如公式3所示來計(jì)算平均灰度差。
公式3diff_criterion(x，y)＝|in(x，y)-in-1(x，y)|在該示例中，由于公式3表示基于像素的計(jì)算，所以由公式2來計(jì)算每塊的平均灰度差。
在計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差以后，輪廓噪聲估算器410使用根據(jù)所計(jì)算出的編碼錯(cuò)誤值以及由平均灰度差計(jì)算所確定的灰度差級(jí)來確定輪廓噪聲。即，最終根據(jù)編碼錯(cuò)誤級(jí)以及灰度差級(jí)的數(shù)值來確定輪廓噪聲級(jí)。
在該示例中，根據(jù)公式2計(jì)算出的編碼錯(cuò)誤大小，編碼錯(cuò)誤級(jí)被分類成幾個(gè)級(jí)，并被預(yù)先確定。圖9示出了根據(jù)編碼錯(cuò)誤大小的分類編碼錯(cuò)誤級(jí)。如圖所示，由于可視覺感知的輪廓噪聲在等離子顯示板上有較少編碼錯(cuò)誤的情況下更加敏感，當(dāng)編碼錯(cuò)誤有些大時(shí)很難識(shí)別它們，所以具有較少編碼錯(cuò)誤的情況要進(jìn)一步分類。圖9中所示的編碼錯(cuò)誤級(jí)是一個(gè)示例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，編碼錯(cuò)誤的級(jí)和范圍可以不同。
根據(jù)由公式3計(jì)算的灰度差，灰度差級(jí)被分成幾個(gè)級(jí)，并被預(yù)先確定。圖10示出了根據(jù)灰度差范圍分類的灰度差級(jí)。當(dāng)灰度差小于1時(shí)，由于圖像在幀之間幾乎沒有變化并且?guī)缀醪划a(chǎn)生輪廓噪聲，所以灰度差級(jí)被定義為0。當(dāng)灰度差很大時(shí)，灰度差級(jí)定義為0，因?yàn)閳D像不連續(xù)，但它們很可能是要改變的場(chǎng)景并且只可能會(huì)產(chǎn)生極少數(shù)的輪廓噪聲。圖10中所示的灰度差級(jí)是一個(gè)示例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，灰度差的級(jí)和范圍可以不同。
當(dāng)最終確定編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)時(shí)，輪廓噪聲估算器410確定已經(jīng)用圖9和10中揭示的編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)確定的輪廓噪聲級(jí)。圖11示出了所確定的輪廓噪聲級(jí)。
所確定的輪廓噪聲級(jí)包括從0到10的11個(gè)級(jí)，如圖11所示。在該示例中，輪廓噪聲級(jí)0表示最不可能產(chǎn)生輪廓噪聲的狀態(tài)，而輪廓噪聲級(jí)10表示最有可能產(chǎn)生輪廓噪聲的狀態(tài)。由于編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)變大時(shí)表示產(chǎn)生輪廓噪聲的高可能性，所以當(dāng)它們高時(shí)，建立的輪廓噪聲級(jí)具有較高的值，而當(dāng)它們低時(shí)，建立的輪廓噪聲級(jí)具有較低的值。同樣，當(dāng)它們中的至少一個(gè)為0時(shí)，所建立的輪廓噪聲級(jí)是0。
另外，如圖11所示，將可以根據(jù)編碼錯(cuò)誤級(jí)確定的級(jí)的范圍限定在輪廓噪聲級(jí)確定結(jié)果內(nèi)，并根據(jù)同一編碼錯(cuò)誤級(jí)內(nèi)的灰度差級(jí)的范圍來確定輪廓噪聲級(jí)。例如，當(dāng)編碼錯(cuò)誤級(jí)給定為1時(shí)，要確定的輪廓噪聲級(jí)變成0和1，當(dāng)編碼錯(cuò)誤級(jí)給定為0-5時(shí)，最終輪廓噪聲級(jí)變成0，而當(dāng)編碼錯(cuò)誤級(jí)給定為6-10時(shí)，輪廓噪聲級(jí)變成1。當(dāng)對(duì)每個(gè)編碼錯(cuò)誤級(jí)建立三個(gè)輪廓噪聲級(jí)時(shí)，灰度差級(jí)分成三個(gè)范圍以確定最終輪廓噪聲級(jí)。即，當(dāng)編碼錯(cuò)誤級(jí)是2時(shí)，當(dāng)灰度差級(jí)給定為1-3時(shí)輪廓噪聲級(jí)定義為1，當(dāng)灰度差級(jí)給定為4-6時(shí)輪廓噪聲級(jí)定義為2，而當(dāng)灰度差級(jí)給定為7-10時(shí)輪廓噪聲級(jí)定義為3。通過以與上述方法類似的方式劃分灰度差級(jí)灰來確定編碼錯(cuò)誤級(jí)4-9的最終輪廓噪聲級(jí)。參照?qǐng)D11中所示的編碼錯(cuò)誤級(jí)已經(jīng)確定了最終輪廓噪聲級(jí)，因?yàn)榫幋a錯(cuò)誤直接反映了輪廓噪聲的程度。圖11中所示的輪廓噪聲級(jí)是一個(gè)示例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以通過編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)對(duì)其加以變化。
根據(jù)上述方法，輪廓噪聲估算器410使用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，使用通過編碼錯(cuò)誤計(jì)算(參考公式2)確定的編碼錯(cuò)誤級(jí)和通過平均灰度差計(jì)算(參考公式3)確定的灰度差級(jí)，并由此確定輪廓噪聲級(jí)。在該示例中，編碼錯(cuò)誤級(jí)(圖9所示)、灰度差級(jí)(圖10所示)和輪廓噪聲級(jí)(圖11所示)以表的格式存儲(chǔ)在輪廓噪聲估算器410中，并且輪廓噪聲估算器410利用該表，通過編碼錯(cuò)誤計(jì)算和平均灰度差計(jì)算來確定輸入圖像信號(hào)的各個(gè)級(jí)，并確定最終輪廓噪聲級(jí)。
再次參照?qǐng)D6，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430使用當(dāng)前輸入灰度值和由輪廓噪聲估算器410估算出的輪廓噪聲級(jí)來確定是否施加抖動(dòng)，并且當(dāng)施加抖動(dòng)時(shí)，使用抖動(dòng)并將輸入灰度轉(zhuǎn)換成用于減小輪廓噪聲的灰度。下面詳細(xì)描述一種用于抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430來確定是否施加抖動(dòng)并使用抖動(dòng)來轉(zhuǎn)換灰度的方法。輪廓噪聲估算器410已經(jīng)以塊為單位而不是以像素為單位確定了輪廓噪聲級(jí)，并對(duì)構(gòu)成相應(yīng)塊的每一像素進(jìn)行后續(xù)抖動(dòng)施加確定過程以及通過抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430進(jìn)行的抖動(dòng)施加過程。
圖12示出了由抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430執(zhí)行的過程的流程圖。抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430使用由輪廓噪聲估算器410估算的輪廓噪聲級(jí)S100和當(dāng)前輸入灰度，并確定是否使用抖動(dòng)來轉(zhuǎn)換輸入灰度，即，在步驟S200和S210是否根據(jù)由輪廓噪聲級(jí)定義的有用灰度來施加抖動(dòng)。抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430預(yù)先規(guī)定各灰度容許的輪廓噪聲級(jí)，并使用當(dāng)前灰度和由輪廓噪聲估算器410計(jì)算出的輪廓噪聲級(jí)來確定是否施加抖動(dòng)。當(dāng)不施加抖動(dòng)時(shí)，在步驟S210和S260，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430輸出當(dāng)前灰度。
通過編碼以表示每一灰度子場(chǎng)的發(fā)光狀態(tài)來確定各輪廓噪聲級(jí)可用的灰度，如韓國公開申請(qǐng)No.1999-014172所公開。當(dāng)灰度被編碼時(shí)，根據(jù)時(shí)域中的均勻程序來確定每一灰度容許的輪廓噪聲級(jí)。圖13示出了當(dāng)子場(chǎng)結(jié)構(gòu)給定為{1 2 4 8 16 32 42 44 52 54}時(shí)部分編碼灰度的表。當(dāng)輪廓噪聲估算器410確定相應(yīng)的塊是第10級(jí)時(shí)，該第10級(jí)是上述編碼灰度中的最大輪廓噪聲級(jí)，編碼容許11個(gè)灰度0、1、3、7、15、31、63、105、149、201和255，它們以瞬時(shí)方式完整地表示均勻的灰度。當(dāng)輪廓噪聲級(jí)變低時(shí)，容許略微降低編碼的瞬時(shí)均勻性的灰度，且容許使用的灰度也因此而增大，而當(dāng)輪廓噪聲級(jí)最低時(shí)，可以使用256個(gè)灰度。例如，當(dāng)輪廓噪聲級(jí)是低于頂級(jí)一級(jí)的第九級(jí)時(shí)，除了用于上述10級(jí)的11個(gè)灰度外，可以使用具有非均勻編碼和最小子場(chǎng)權(quán)重“1”的灰度。具體地說，從第十輪廓噪聲級(jí)中允許的11個(gè)灰度0、1、3、7、15、31、63、105、149、201和255當(dāng)中增加灰度2和6作為使用的灰度。并且，當(dāng)輪廓噪聲級(jí)是第八級(jí)時(shí)，增加權(quán)重為2的非均勻編碼的灰度。參照?qǐng)D13，可以增加灰度4和5。通過上述方法來預(yù)先規(guī)定各輪廓噪聲級(jí)的可用灰度。在該示例中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)子場(chǎng)排列與圖13的排列不一致而具有不同的編碼排列時(shí)，各輪廓噪聲級(jí)的可用灰度可以變化。
抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430使用各預(yù)定輪廓噪聲級(jí)的可用灰度，并根據(jù)當(dāng)前像素所屬的塊的已計(jì)算的輪廓噪聲級(jí)來確定與可用灰度相應(yīng)的當(dāng)前像素的灰度。在當(dāng)前像素的灰度不屬于符合相應(yīng)塊的輪廓噪聲級(jí)的可用灰度時(shí)，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430應(yīng)用抖動(dòng)方法(下面會(huì)描述到)并轉(zhuǎn)換當(dāng)前像素的灰度，而在當(dāng)前像素的灰度屬于可用灰度時(shí)，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430輸出當(dāng)前像素的灰度。
關(guān)于應(yīng)用抖動(dòng)方法，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430通過從當(dāng)前像素所屬的塊的輪廓噪聲級(jí)中的可用灰度當(dāng)中選擇兩個(gè)值而在步驟S220確定輸出候選值。即，從輪廓噪聲級(jí)中可用的灰度當(dāng)中確定大于當(dāng)前灰度的值中的最接近的值以及小于當(dāng)前灰度中的數(shù)值中的最接近的值。例如，在當(dāng)前塊具有為最高的第十級(jí)且當(dāng)前灰度是40時(shí)，從可用灰度0、1、3、7、15、31、63、105、149、201和255中選擇最接近灰度40的灰度31和63作為輸出候選值。最后輸出給等離子顯示板的灰度，而不是當(dāng)前給定灰度，是這兩個(gè)候選灰度中的任何一個(gè)。使用抖動(dòng)來選擇兩個(gè)灰度中的一個(gè)。
使用抖動(dòng)方法來從所確定的輸出候選值當(dāng)中選擇恰當(dāng)?shù)暮蜻x值，并在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以平均方式將其表示為靠近期望的理想灰度。當(dāng)在上述示例中，當(dāng)前灰度是40且輸出候選值是31和63，且確定輸出2×2區(qū)域中的三個(gè)31和一個(gè)63時(shí)，2×2區(qū)域中的平均值變成39，因而能夠表示當(dāng)前灰度40。在該示例中，根據(jù)總像素閾值來確定輸出候選值當(dāng)中的輸出值。即，當(dāng)計(jì)算出的每像素的閾值小于值40時(shí)，輸出值63，而當(dāng)計(jì)算出的每像素的閾值大于值40時(shí)，輸出值31。
根據(jù)兩個(gè)輸出候選值以及要考慮的區(qū)域大小來確定總像素的閾值。例如，在2×2區(qū)域的四個(gè)位置中以相同間隙劃分兩個(gè)輸出候選值之間的間隔，且在考慮2×2區(qū)域的情況下，所述間隙由閾值填充。即，當(dāng)確定輸出候選值31和63的2×2區(qū)域中的閾值時(shí)，它們的間隙變成6.4(＝(63-31)/5)，并將閾值確定為37.4、43.8、50.2、56.6，因此，為輸入灰度40輸出三個(gè)31和一個(gè)63。
確定閾值的過程由公式4給出。
公式4Threshold(x,y)=levelmin+levelmax-levelminDither_Size+1×Dither[y%D_h][x%D_w]]]>其中，levelmin和levelmax分別表示所發(fā)現(xiàn)的輸出候選值當(dāng)中的小值和大值，當(dāng)所考慮的區(qū)域大小是2×2的區(qū)域時(shí)，Dither_Size的值為4。Dither[][]是抖動(dòng)掩碼，其是用于確定所確定閾值的排列位置的元素。即，抖動(dòng)掩碼確定2×2區(qū)域的位置，在該2×2區(qū)域中提供有相對(duì)于2×2區(qū)域而確定的四個(gè)閾值。通過不同方式來確定上述抖動(dòng)掩碼。圖14示出了示例性的8×8的抖動(dòng)掩碼。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在該示例中，抖動(dòng)掩碼可以改變。公式4中的D_w和D_h是抖動(dòng)掩碼的寬度和高度的大小，而％是用于計(jì)算余數(shù)的運(yùn)算符，并且用于在如圖15所示沒有疊加的情形中將預(yù)定大小的抖動(dòng)掩碼施加到對(duì)應(yīng)于一幀的整個(gè)圖像，圖15示出了2×2抖動(dòng)掩碼的示例性情況。所以，根據(jù)公式4在整個(gè)幀圖像中計(jì)算各像素的閾值。
當(dāng)在步驟S240中計(jì)算各像素的閾值時(shí)，在步驟S250中抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430進(jìn)行二值化。在公式5中給出的二值化過程中，抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430將當(dāng)前像素的灰度與相應(yīng)閾值的大或小狀態(tài)進(jìn)行比較，從兩個(gè)輸出候選值levelmin和levelmax中選出一個(gè)，并以平均方式表示當(dāng)前灰度。
公式5如果(in(x，y)＜Threshold(x，y)){
result(x，y)＝levelmin；}ELSE{result(x，y)＝levelmax；}其中in(x，y)是任意像素處的當(dāng)前灰度，Threshold(x，y)是任意像素處的閾值，而result(x，y)是由抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430輸出的灰度。
抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430使用兩個(gè)或更多個(gè)具有不同值的抖動(dòng)掩碼，使用一種對(duì)每個(gè)幀或在各幀內(nèi)交替施加抖動(dòng)掩碼的方法，并且由此消除抖動(dòng)方法的唯一和常規(guī)圖案。
抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430根據(jù)由輪廓噪聲估算器410估算出的輪廓噪聲級(jí)和當(dāng)前輸入灰度來修改灰度或不加修改地將其輸出。
在該示例中，子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器440產(chǎn)生與抖動(dòng)灰度轉(zhuǎn)換器430最終輸出的灰度相應(yīng)的子場(chǎng)數(shù)據(jù)。即，子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器440確定各子場(chǎng)的開/關(guān)狀態(tài)(其表示具有不同亮度權(quán)重的子場(chǎng))，并產(chǎn)生與最終輸出灰度相應(yīng)的子場(chǎng)數(shù)據(jù)。
將子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器440輸出的子場(chǎng)數(shù)據(jù)傳遞給PDP驅(qū)動(dòng)器500，即尋址驅(qū)動(dòng)器200以及掃描和維持驅(qū)動(dòng)器300，并且然后顯示在等離子顯示板100上，如步驟S300所示。
如上所述，通過對(duì)于各個(gè)級(jí)確定輪廓噪聲產(chǎn)生狀態(tài)、建立適用于各個(gè)級(jí)的灰度、應(yīng)用抖動(dòng)方法、并將輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度(其可用于各個(gè)級(jí))，更加精確地降低輪廓噪聲。
雖然根據(jù)目前被認(rèn)為是實(shí)際的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，相反，本發(fā)明將覆蓋那些包括在所附權(quán)利要求主旨及范圍內(nèi)的各種改進(jìn)及等效結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，包括輪廓噪聲估算器，其響應(yīng)于當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，來計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差，并為每個(gè)塊確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)的輪廓噪聲級(jí)；灰度轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于輪廓噪聲估算器來確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)是否適用于由輪廓噪聲估算器所確定的輪廓噪聲級(jí)，確定是否施加抖動(dòng)，并在施加抖動(dòng)時(shí)使用該抖動(dòng)將輸入灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度；以及子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于灰度轉(zhuǎn)換器的輸出而產(chǎn)生與由灰度轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的灰度相應(yīng)的子場(chǎng)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述輪廓噪聲估算器將當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)與前一輸入幀的圖像信號(hào)的發(fā)光圖案和子場(chǎng)權(quán)重進(jìn)行比較，并計(jì)算每一塊的編碼錯(cuò)誤級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述輪廓噪聲估算器計(jì)算當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)與前一輸入幀的圖像信號(hào)的各塊的平均灰度差，以計(jì)算灰度差級(jí)。
4.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述輪廓噪聲估算器根據(jù)所述編碼錯(cuò)誤級(jí)和灰度差級(jí)而預(yù)先具有輪廓噪聲產(chǎn)生概率信息。
5.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述灰度轉(zhuǎn)換器預(yù)先具有可用于輪廓噪聲級(jí)的灰度。
6.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)輸入圖像信號(hào)的灰度是可用于輪廓噪聲級(jí)的灰度時(shí)，所述灰度轉(zhuǎn)換器不轉(zhuǎn)換灰度，且當(dāng)輸入圖像信號(hào)的灰度不是可應(yīng)用于輪廓噪聲級(jí)的灰度時(shí)，使用抖動(dòng)以便將輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度。
7.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述灰度轉(zhuǎn)換器利用其灰度是與輸入圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)中可用的灰度當(dāng)中最接近輸入圖像信號(hào)的灰度的大輸出候選值和小輸出候選值，施加抖動(dòng)，并通過使用抖動(dòng)將輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度。
8.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中所述灰度轉(zhuǎn)換器使用兩個(gè)候選輸出灰度和抖動(dòng)掩碼，并確定閾值以及閾值的設(shè)定位置。
9.如權(quán)利要求5所述的等離子顯示板驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)輪廓噪聲產(chǎn)生概率降低時(shí)，所述灰度轉(zhuǎn)換器擁有并可用于輪廓噪聲級(jí)的灰度的數(shù)目增加。
10.一種等離子顯示板的圖像處理方法，用于根據(jù)輸入圖像信號(hào)將等離子顯示板上顯示的場(chǎng)的圖像劃分成多個(gè)子場(chǎng)，根據(jù)所述多個(gè)子場(chǎng)的組合來表示灰度，并根據(jù)圖像信號(hào)顯示圖像，該方法包括(a)利用當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，并通過計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差來確定輪廓噪聲級(jí)；(b)確定當(dāng)前輸入圖像信號(hào)是否適用于在步驟(a)中確定的輪廓噪聲級(jí)，并確定是否施加抖動(dòng)；以及(c)當(dāng)在步驟(b)中確定施加抖動(dòng)時(shí)，通過應(yīng)用抖動(dòng)將當(dāng)前輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中步驟(c)包括確定大候選輸出灰度和小候選輸出灰度，所述大候選輸出灰度和小候選輸出灰度是可用于與輸入圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)的灰度當(dāng)中最接近輸入圖像信號(hào)的灰度；使用候選輸出灰度和抖動(dòng)掩碼，并確定閾值；以及使用該閾值，并確定候選輸出灰度中的一個(gè)。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中在步驟(a)中，通過將當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)的發(fā)光圖案和子場(chǎng)的權(quán)重與前一輸入幀的圖像信號(hào)的發(fā)光圖案和子場(chǎng)的權(quán)重進(jìn)行比較，對(duì)于每個(gè)塊計(jì)算編碼錯(cuò)誤。
13.如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中在步驟(a)中，對(duì)于當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)的每個(gè)塊，計(jì)算平均灰度差。
14.如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中在步驟(b)中，當(dāng)輪廓噪聲產(chǎn)生概率降低時(shí)，可用于輪廓噪聲級(jí)的灰度的數(shù)目增加。
15.一種等離子顯示板包括等離子板，包括平行排列在第一基底上的第一和第二電極以及與第一和第二電極相交形成于第二基底上的第三電極；驅(qū)動(dòng)器，用于施加驅(qū)動(dòng)第一和第二電極的維持脈沖；以及控制器，用于將一幀劃分成多個(gè)子場(chǎng)，并向驅(qū)動(dòng)器施加控制信號(hào)，該控制信號(hào)控制形成所述幀的子場(chǎng)數(shù)目以及分配給每個(gè)子場(chǎng)的維持脈沖的數(shù)目，其中所述控制器包括輪廓噪聲估算器，其響應(yīng)于當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)和前一輸入幀的圖像信號(hào)，來計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差，并確定每個(gè)塊的當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)的輪廓噪聲級(jí)；灰度轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于輪廓噪聲估計(jì)而確定當(dāng)前輸入幀的圖像信號(hào)是否適用于由輪廓噪聲估算器所確定的輪廓噪聲級(jí)，確定是否施加抖動(dòng)，并在施加抖動(dòng)時(shí)使用該抖動(dòng)將輸入灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度；以及子場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，其響應(yīng)于灰度轉(zhuǎn)換器輸出而產(chǎn)生與由灰度轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的灰度相應(yīng)的子場(chǎng)數(shù)據(jù)。
16.一種等離子顯示板的圖像處理方法，用于根據(jù)輸入圖像信號(hào)將等離子顯示板上顯示的場(chǎng)的圖像分成多個(gè)子場(chǎng)，根據(jù)所述多個(gè)子場(chǎng)的組合來表示灰度，并根據(jù)圖像信號(hào)顯示圖像，該方法包括(a)使用當(dāng)前輸入幀的第一圖像信號(hào)和前一輸入幀的第二圖像信號(hào)，并確定輪廓噪聲級(jí)；(b)確定第一圖像信號(hào)是否適用于在步驟(a)中確定的輪廓噪聲級(jí)；(c)當(dāng)在步驟(b)中確定第一圖像信號(hào)是不適用的灰度時(shí)，從與第一圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)中的有用的灰度當(dāng)中選擇第一灰度和第二灰度作為輸出候選；以及(d)使用在步驟(a)中選擇的第一灰度和第二灰度，施加抖動(dòng)，并顯示第一圖像信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其中使用步驟(a)中的第一圖像信號(hào)和第二圖像信號(hào)，通過編碼錯(cuò)誤計(jì)算和平均灰度差計(jì)算來確定輪廓噪聲級(jí)。
18.如權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其中在與第一圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)中可用的灰度當(dāng)中，第一灰度大于且最接近于第一圖像信號(hào)；以及在與第一圖像信號(hào)相應(yīng)的輪廓噪聲級(jí)中可用的灰度當(dāng)中，第二灰度小于且最接近于第一圖像信號(hào)。
全文摘要
一種PDP圖像處理方法，用于根據(jù)輸入圖像信號(hào)將PDP上顯示的場(chǎng)的圖像劃分成子場(chǎng)，根據(jù)子場(chǎng)的組合來表示灰度，并根據(jù)圖像信號(hào)來顯示圖像。使用當(dāng)前輸入幀和前一輸入幀的圖像信號(hào)。通過計(jì)算編碼錯(cuò)誤和平均灰度差來確定輪廓噪聲級(jí)。確定當(dāng)前輸入圖像信號(hào)對(duì)輪廓噪聲級(jí)的適用性。確定是否施加抖動(dòng)。當(dāng)確定施加抖動(dòng)時(shí)，通過應(yīng)用抖動(dòng)將當(dāng)前輸入圖像信號(hào)的灰度轉(zhuǎn)換成用于降低輪廓噪聲的灰度。
文檔編號(hào)G09F9/313GK1622161SQ200410097400
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者樸勝虎 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社