CN100380421C

CN100380421C - 一种提高ac pdp图像亮度的图像处理方法

Info

Publication number: CN100380421C
Application number: CNB2005100961531A
Authority: CN
Inventors: 刘海峰; 尤剑鸣
Original assignee: SICHUAN STEROPE ORION DISPLAY CO Ltd
Current assignee: Sichuan Sterope Orion Display Co., Ltd.
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: CN1760960A

Abstract

一种提高ACPDP图像亮度的图像处理方法，将不同子场显示像素进行统计，根据统计结果重新设置显示时的子场及重新分配各子场的维持脉冲，从而达到提高图像亮度的目的。

Description

一种提高AC PDP图像亮度的图像处理方法

技术领域

本发明涉及到一种交流等离子显示器(以下简称AC PDP)的图像处理方法，特别涉及一种提高AC PDP图像亮度的图像处理方法，通过对图像显示中不同子场的显示信息进行统计，根据此统计结果重新设置显示时的子场及重新分配各子场的维持脉冲，进而实现提高显示图像亮度的目的。

背景技术

AC PDP在图像显示时，采用子场的方式实现多灰度显示。一帧图像的显示时间分成多个子场，每个子场包括准备期、寻址期、显示期，准备期是将全屏像素单元进行放电，使之达到状态一致并产生一定的空间离子浓度；寻址期则根据图像数据，决定是否在后基板上的寻址电极与前基板上的扫描电极之间产生放电，要进行显示的像素单元产生放电，而不需要进行显示的单元则不用放电；维持期则是在扫描电极和维持电极上施加一定的显示脉冲，寻址期产生放电的像素单元可继续放电发光，而寻址期没有产生放电发光的像素单元则不能放电发光，这样来控制图像像素单元的显示。

在采用以上的扫描方式中，寻址期占用了很长的时间，而留给维持发光的时间则明显的不足，比如对于分辨率为852*480的VGA信号，其中帧频为60Hz，并且扫描一行的时间为1.75us，每一帧图像分成11个子场进行显示(若子场太少，则在显示动态图像时会出现较明显的伪轮廓)，则寻址期所占用的时间为：1.75*480*11＝9.24ms，如果在除出复位期所占用的时间，那么，维持期所占用的发光时间就不到一帧显示时间(16.67ms)的35％，大大影响了图像亮度的提高。

通过以上分析可知，提高图像亮度的方法就是增加维持期的时间，压缩寻址期的时间。在寻址期时，每一行的寻址时间是和显示屏结构以及所含气体相关联的，压缩有一定的限度；如果减少寻址行的数目，则图像分辨率则降低，影响图像的质量；如果降低子场的数目，则显示动态图像时，动态伪轮廓会增加，降低图像的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的缺点，提出了一种提高ACPDP图像亮度的图像处理方法，将不同子场显示像素进行统计，根据统计结果重新设置显示时的子场及重新分配各子场的维持脉冲，达到提高图像亮度的目的。

本发明的技术方案实现过程为：

一种提高AC PDP图像亮度的图像处理方法，采用子场方式实现图像的多等级灰度显示，其特征是，当前帧的原始数据与从帧误差存储器传送过来的上一帧的显示误差相加，其结果作为当前帧所需要显示的灰度等级，记做待显示灰度等级。待显示灰度等级经过子场变换模块，将原来的灰度等级数据变换成预先设定的子场数目的子场数据，变换后的数据一方面送往帧数据存储器，作为当前帧显示时所有子场所需要的数据；另一方面，变换后的数据送往子场点亮像素统计模块。在子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计，那么，就得到不同子场显示时，所对应的需要点亮的像素单元数目，将统计结果送往显示信息形成模块。在显示信息形成模块，将统计的各子场点亮像素数目与预先设定的各子场对应阈值进行比较，如果统计的某子场点亮像素数目小于预先设定的该子场的阈值，那么，就判定该子场不进行显示，反之，则该子场进行显示，将所有子场与对应阈值进行比较，得到所要显示的子场信息，即哪些子场需要进行显示，哪些子场不需要进行显示；子场信息形成模块形成的显示信息分别送往维持脉冲分配模块和误差形成模块，在维持脉冲分配模块中，根据显示信息，对脉冲重新分配；在误差形成模块，根据显示信息和从帧数据存储器送过来的数据一起形成当前帧的数据显示误差，并存储到帧误差存储器，和下一帧的显示数据相加作为对当前帧显示误差的补偿。

在各子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计的步骤是：为每个子场设置一个计数器，对每个子场的数据0或1进行相加。对一帧图像的不同子场数据进行相加，就得到不同子场的显示信息，其中0代表该子场显示，1代表该子场不显示。

在显示信息形成模块，需要预先设置各子场的比较阈值，在设置较大权重子场的阈值时，通常阈值设置的是越小越好，而对于较小权重子场的阈值，可以设置的相对大一些。这样，才能保证图像的失真较小。一般地，当子场的权重大于最高灰度等级的20％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的1％，当子场的权重小于最高灰度等级的5％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的5％。

形成显示信息时，通常只决定一个或两个不显示的子场即可，因为，减少一个或两个子场，其节省的寻址时间可以明显改善图像亮度，此时，对图像的失真也比较有限，但是，如果减少更多个子场，虽然图像的亮度可以更大提高，图像失真会更加明显。

在维持脉冲分配模块重新分配各子场的维持脉冲时，需要将能够实现的最大维持脉冲数目按照各子场的权重进行重新分配，分配原则为：

S_{i} = \frac{S_{T}}{Σ L_{i}} \times L_{i}

其中：S_i为需要显示的第i个子场维持脉冲重新分配后的数目；

S_T为某个或某些子场不显示后，所能实现的最大脉冲数目；

L_i为需要显示的第i个子场的权重。

通过采用以上的方法进行处理，在实际显示时，根据统计信息，不显示某一或某些子场中点亮像素单元较少的子场(像素数目小于预先设定的数值)，然后对在该显示情况下能够实现的最大维持脉冲数目重新分配，由于增加了维持脉冲数目，最终实现了提高图像亮度的目的。

附图说明

附图为本发明方法的原理示意图。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

在AC PDP中，采用子场的方式来实现图象的多灰度等级显示，即将每一帧显示图象分成多个子场显示，每个子场对应一定的灰度等级，通过对这多个子场的组合，实现所有灰度等级。在显示时，每个子场包含了复位、寻址和显示三个周期。其中寻址期占用了很长的时间，这样，留给维持期的发光时间就大大的减少，影响了图像亮度的提高。

本发明是通过对图像信息进行统计，根据统计结果来重新确定要显示的子场，这样，可以增加维持期的时间，实现提高图像亮度的目的。由于在当前帧显示时，有的子场数据是不显示的，那么在理想亮度与实际显示亮度之间存在误差，该误差在下一帧显示时进行补偿。

参见附图，当前帧的原始数据与从帧误差存储器传送过来的上一帧的显示误差相加，其结果作为当前帧所需要显示的灰度等级，记做待显示灰度等级。待显示灰度等级经过子场变换模块，将原来的灰度等级数据变换成预先设定的子场数目的子场数据，变换后的数据一方面送往帧数据存储器，作为当前帧显示时所有子场所需要的数据；另一方面，变换后的数据送往子场点亮像素统计模块，在子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计，那么，就得到不同子场显示时，所对应的需要点亮的像素单元数目，将统计结果送往显示信息形成模块，在显示信息形成模块，将统计的各子场点亮像素数目与预先设定的各子场对应阈值进行比较，如果统计的某子场点亮像素数目小于预先设定的该子场的阈值，那么，就判定该子场不进行显示，反之，则该子场进行显示，将所有子场与对应阈值进行比较，得到所要显示的子场信息，即哪些子场需要进行显示，哪些子场不需要进行显示，子场信息形成模块形成的显示信息分别送往维持脉冲分配模块和误差形成模块，在维持脉冲分配模块中，根据显示信息，对脉冲重新分配，在误差形成模块，根据显示信息和从帧数据存储器送过来的数据一起形成当前帧的数据显示误差，并存储到帧误差存储器，和下一帧的显示数据相加作为对当前帧显示误差的补偿。

在各子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计的步骤是：为每个子场设置一个计数器，对每个子场的数据0或1进行相加。对一帧图像的不同子场数据进行相加，就得到不同子场的显示信息。其中，0代表该子场显示，1代表该子场不显示。

在显示信息形成模块，将各子场点亮像素的统计结果，与预先设定的各子场对应的阈值相比较，如果某子场点亮像素的统计结果小于对应的阈值，那么，设置该子场的显示信息为1，否则，设置为0。在设定各子场的阈值时，由于权重较大的子场对图象的亮度影响较大，如果设置阈值较大，对于图象中需要高亮突出显示的某些部分则无法显示，造成图像显示的失真，所以，在设置较大权重子场的阈值时，通常设置的是越小越好；而对于较小权重子场的阈值，可以设置得相对大一些。一般地，当子场的权重大于最高灰度等级的20％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的1％，当子场的权重小于最高灰度等级的5％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的5％。

在维持脉冲分配模块，根据显示信息模块形成的显示信息，对维持脉冲进行重新分配。由于在显示时，可能某个或某些子场将不进行显示，这样，就会减少寻址时间，从而增加维持时间，相应的，在显示时能够实现的总的维持脉冲数目就会改变，需要将能够实现的最大维持脉冲数目按照各子场的权重进行重新分配，分配原则为：

S_{i} = \frac{S_{T}}{Σ L_{i}} \times L_{i}

S_T为某个或某些子场不显示后，所能实现的最大脉冲数目；

L_i为需要显示的第i个子场的权重。

即以上的分配思路是将能够实现的维持脉冲根据实际需要显示的子场情况进行重新分配。比如，对于11子场的显示情况，权重设置为SF1∶SF2∶SF3∶SF4∶SF5∶SF6∶SF7∶SF8∶SF9∶SF10∶SF11＝1∶2∶4∶8∶16∶32∶32∶40∶40∶40∶40，如果这11个子场全部显示能够实现的维持脉冲为1020个，那么对于每个子场，维持脉冲数目为S1∶S2∶S3∶S4∶S5∶S6∶S7∶S8∶S9∶S10∶S11＝4∶8∶16∶32∶64∶128∶160∶160∶160∶160。在显示过程中，如果统计到子场SF7的点亮像素数目小于对应阈值，即SF7不进行显示，那么重新分配维持脉冲过程如下：SF1+SF2+SF3+SF4+SF5+SF6+S8+SF9+SF10+SF11＝223，同时由于减少了寻址时间，能够实现的最大维持脉冲数目增加到1115个，那么，1115/223＝5，所以，各子场的维持脉冲分配为S1∶S2∶S3∶S4∶S5∶S6∶S8∶S9∶S10∶S11＝5∶10∶20∶40∶80∶160∶200∶200∶200∶200。对于等级灰度为100的像素，解析为100＝SF9+SF8+SF5+SF3＝40+40+16+4，如果不进行脉冲重新分配，其实现时维持脉冲数目为S9+S8+S5+S3＝160+160+64+16＝400；若对维持脉冲进行重新分配后，其实现时维持脉冲数目为S9+S8+S5+S3＝200+200+80+20＝500，即根据各子场的实际显示情况对脉冲进行重新分配，能够大大提高图像的亮度。

Claims

1.一种提高AC PDP图像亮度的图像处理方法，采用子场方式实现图像的多等级灰度显示，其特征是，当前帧的原始数据与从帧误差存储器传送过来的上一帧的显示误差相加，其结果作为当前帧所需要显示的灰度等级，记做待显示灰度等级，待显示灰度等级经过子场变换模块，将原来的灰度等级数据变换成预先设定的子场数目的子场数据，变换后的数据一方面送往帧数据存储器，作为当前帧显示时所有子场所需要的子场数据，另一方面，变换后的数据送往子场点亮像素统计模块，在子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计，那么，就得到不同子场所对应的需要点亮的像素单元数目，将统计结果送往显示信息形成模块，在显示信息形成模块，将统计的各子场点亮像素数目与预先设定的各子场对应阈值进行比较，如果统计的某子场点亮像素数目小于预先设定的该子场的阈值，那么，就判定该子场不进行显示，反之，则该子场进行显示，将所有子场与对应阈值进行比较，得到所要显示的子场信息，即哪些子场需要进行显示，哪些子场不需要进行显示，子场信息形成模块形成的显示信息分别送往维持脉冲分配模块和误差形成模块；在维持脉冲分配模块中，根据显示信息，对脉冲重新分配，在误差形成模块，根据显示信息和从帧数据存储器送过来的数据一起形成当前帧的数据显示误差，并存储到帧误差存储器，和下一帧的显示数据相加作为对当前帧显示误差的补偿。

2.根据权利要求1所说的方法，其特征是，在各子场点亮像素统计模块中，将每一子场的点亮的数据分别进行统计的步骤是：为每个子场设置一个计数器，对每个子场的数据0或1进行相加，对一帧图像的不同子场数据进行相加，结果为不同子场的统计信息，其中0代表该子场显示，1代表该子场不显示。

3.根据权利要求1所说的方法，其特征是，当子场的权重大于最高灰度等级的20％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的1％，当子场的权重小于最高灰度等级的5％时，阈值设置为不大于整屏像素个数的5％。

4.根据权利要求1所说的方法，其特征是，所说的维持脉冲分配模块在重新分配各子场的维持脉冲时，分配原则为：

S_{i} = \frac{S_{T}}{{ΣL}_{i}} \times L_{i}

其中：S_i为需要显示子场维持脉冲重新分配后的数目；

S_T 为某个或某些子场不显示后，所能实现的最大脉冲数目；

L_i 为需要显示子场的权重。