CN100437692C - 等离子显示板驱动方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子显示板驱动方法和装置，用于通过在子场之间安排空闲周期来减少显示帧之间的子场位置变化。参考可能发生闪烁的预定权值，可以将包括在帧中的子场分为至少两个子场组。可以将空闲周期安排在两个分开的子场组之间，该空闲周期实质上是帧中除去子场以外的剩余时段。因此，由于减少了子场的位置变化，所以可以防止由帧间子场数量变化而导致的闪烁。

Description

等离子显示板驱动方法和装置
技术领域
本发明涉及一种等离子显示板(PDP)驱动方法和装置，具体地，一种通过在帧里的子场组之中安排空闲周期来防止子场位置变化的PDP驱动方法和装置。
背景技术
通常地，由被分为几个子场的帧来驱动PDP。这些子场可以包括具有相应的权值的维持周期，并且PDP根据每个子场的权值的组合来显示作为亮度的灰度级数据。当包括在给定帧中的子场数目增加时，由每个子场产生的亮度可能降低，其能改进灰度级数据显示的控制。此外，因为减少了子场间的亮度差，所以可以防止错误轮廓的产生。
但是，对于作为电视机(TV)使用的PDP最好提供足够的辉度。PDP典型的发光效率大约是1-31m/W(流明/瓦)。
PDP的亮度主要取决于在一帧期间用于提供维持放电的维持脉冲的数量。通常地，为了达到足够的亮度，每帧使用1,400到3,000个维持脉冲来获得650-1,500cd/m2(坎德拉/平方米)的峰值辉度。结果是，不能用足够数量的子场来表示灰度级数据。在PDPTV中典型的子场数目大约是10到16个。
参照图1，在6位灰度级数据显示方式中，将一个TV帧分为6个子场SF1-SF6。可以将每个子场分为寻址周期A1-A6和维持周期S1-S6。可以将空闲周期R放在没有发生放电的帧的末端。给出空闲周期R作为在帧中除去子场时间的剩余时间。
将参照NTSC(国家电视***委员会)图像标准说明所述子场。
根据NTSC标准，在一秒钟内有60帧，这样，可以用16.67ms来实现一个帧。
如上所述，在TV帧中有10-16个子场，并且每个子场可以包括复位周期、寻址周期和维持周期。复位周期大约是200μs，而寻址周期可以通过将扫描线数与扫描脉冲宽度相乘来确定。比如，在标准清晰度PDP中，其中扫描线数是480而扫描脉冲宽度是1.7μs，所以寻址周期是816μs(480线×1.7μs)。因为维持周期具有不同的权值，所以在全部子场的维持周期内，可能有不同数量的维持脉冲。一个维持脉冲周期通常持续约5μs。但典型情况是，复位周期和寻址周期在全部子场中通常是一致的。
PDP TV典型的最大亮度大约是1000cd/m2。因此，为了实现更高的亮度水平，必须增加PDP的效率或维持脉冲的数量。但是，因为已经使用了相当数量的维持脉冲，不能容易地增加它们的数量。
虽然更高效的PDP中能够增加子场的数量，但是最近的PDP TV大多使用每帧10-12个子场。现在使用随图像的平均信号电平(ASL)而变化子场数量的可变子场方案，来根据亮度有效地控制子场数量。作为负载比率或图像数据直方图的平均信号电平的ASL，可以用下面公式1给出：
(公式1)
ASL = ( Σ V RDATA n + Σ V GDATA n + Σ V BDATA n ) / 3 N
这里，V指示一帧。
因为高功率消耗是PDP的驱动变量，还可以基于将要显示帧的ASL(或负载比率)，使用自动功率控制(APC)方案来控制功率消耗。根据APC方案，通过根据输入图像数据的负载比率来改变APC电平，和通过根据APC电平来改变维持脉冲的数量，将功率消耗保持在预定的水平之下。
如图2所示，示出的APC只包括用于说明目的的三个级。但是可以使用更多的多个级，例如128或256个级，来实现APC。
当从外部输入低ASL的图像(即黑暗的或仅需要较小的屏幕区域来显示的输入图像)时，使用APC级0。因为消耗很少的功率，所以提供相对大量的维持脉冲。相反地，当图像明亮或需要较大的屏幕显示区域时，使用APC级2。因此，功率消耗较高，而且减少提供维持脉冲的数量来限制功率消耗。从而，因为帧中子场的时间比APC0和APC1的那些相对要短，所以在APC级2中增大了空闲周期。
但是，由于使用不同的APC级引起的在TV帧之间空闲周期的变化，可能造成错误轮廓。因此，为减少这些错误轮廓，这样的APC方案可与可变子场方案相组合使用。
在韩国专利公开物No.10-2000-0070527中可以找到传统的可变子场方案。该参考文献公布了通过根据APC电平选择11或12个子场来显示灰度级数据，而APC电平又取决于显示图像的负载比率或ASL。当显示具有低APC电平的黑暗图像时，为了最大亮度通常用11个子场来显示灰度级数据。
当显示高APC电平的明亮图像时，在PDP的大量放电单元中产生维持放电，其增加了PDP的功率消耗。因此，为了将功率消耗保持在预定的水平，需要限制维持放电的数量。而且，显示明亮图像比显示黑暗图像更经常发生错误轮廓。因此，使用数量增加的子场(即，12个子场)来显示灰度级数据，其减少了在子场中的维持放电数量，部分地，是因为额外的复位和寻址周期占用的时间增加了。根据现有技术，当根据可变子场方案改变子场数量时，最高权值的子场的中心改变了，并且在图像亮度中产生了异常的变化。为了防止这种现象，在帧的最前面放置了空闲周期。
可以通过在帧的最前面放置空闲周期，在某种程度上防止异常的图像亮度变化和闪烁。但是，在具有较少数量子场的帧中分配给每个子场的权值大于在具有较多数量子场的帧中分配给每个子场的权值。因此，即使具有最大权值的子场的结束点是相同的，剩余的子场的发光时间也变化。结果是，当在帧中的子场数量变化时，还会发生闪烁。
发明内容
本发明公布了一种PDP驱动方法，该方法包括：基于输入视频信号产生多个包括在帧中的子场；根据给子场指定的权值的组合来显示灰度级数据；并且基于对应于输入的视频信号的负载比率来改变包括在帧中的子场的数量，其中基于预定的权值将用于显示帧的子场分为至少两个子场组，其中将空闲周期放置在两个分开的子场组之间，整个空闲周期实质上是帧中除去子场以外的剩余时段，并且其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
在PDP驱动方法的另一实施例中，或者将空闲周期放置于两个分开的子场组之间，或者将空闲周期至少分成第一和第二空闲周期，从而将第一空闲周期放在帧的开始点，并且将第二空闲周期放在两个分开的子场组之间。
本发明还包括一种PDP驱动装置，其用于在根据指定给帧中子场的权值的组合显示灰度级数据的PDP中。PDP驱动装置包括：APC单元，其检测输入视频信号的负载比率，并且输出APC电平用于基于检测的负载比率来控制功率消耗；以及维持/扫描驱动控制器，其计算：包括对应于APC单元输出的APC电平的将被包含在帧中的子场的数量的APC数据、每个子场的持续时间和开始点、和维持脉冲的数量，该维持/扫描驱动控制器还根据APC数据产生子场安排结构，其中基于预定的权值将子场分为至少两个组，其中将空闲周期放在两个子场组之间，整个空闲周期实质上是帧中除去子场以外的剩余时段，并且其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
在PDP的另一实施例中，或者将空闲周期放在两个分开的子场组之间，或者将空闲周期至少分为第一和第二空闲周期，从而将第一空闲周期放在帧的开始点，而将第二空闲周期放在分开的两个子场组之间。
附图说明
图1示出了在通常的PDP驱动方案中的子场结构；
图2示出了在使用APC的PDP中的PDP灰度级数据显示方法；
图3示出了在根据本发明实施例的PDP驱动方法的帧中的子场安排；
图4示出了在根据本发明另一实施例的PDP驱动方法的帧中的子场安排；
图5示出了根据本发明实施例的PDP驱动装置的方框图。
具体实施方式
在以下的详细说明中，通过说明的方式，示出和描述了本发明的实施例。本领域的技术人员应该理解，只要不偏离本发明的要旨和范围，可以用不同的方式改进所描述的实施例。因此，实质上，附图及其说明只用于说明，而不是限制性的。
参照图3，在根据本发明实施例的PDP驱动方法中，帧包括由空闲周期分开为两组的子场。参考它们的权值将子场分为两个组。当子场的权值小于预定的权值时，可以将这样的子场包括在处于帧的前部的第一子场组中。当子场的权值大于预定的权值时，可以将这样的子场包括在处于帧的后部的第二子场组中。可以将具有和预定权值相等的权值的子场包括在任何一个子场组中。
参考预定的ASL、或屏幕负载比率，用于显示灰度级数据的子场的数量可以改变。因为减小了帧间的子场位置变化，所以能够通过在分开的子场组之间放置空闲周期，来最小化由子场数量的变化所造成的闪烁。
可以把将安排在两个分开的子场组中的子场按权值的升序或降序进行安排。
预定的权值是当子场的数量改变时可能导致闪烁的子场权值。可以通过统计或试验来获得这个预定的权值。这里，假设预定的权值是在整个帧上子场权值之和的7％。从而，当权值之和是255时该预定的权值是18(7％＝17.85)，当权值之和是511时该预定的权值是36(7％＝35.77)，当权值之和是1023时该预定的权值是72(7％＝71.61)。对于本领域一般的技术人员很明显：该预定的权值可以依照PDP设计类型而变化。
在图3示出的帧中，权值之和是255。因此，根据预定的权值18用放置于组之间的空闲周期，将子场分为第一子场组和第二子场组。比如，在包括12个子场的帧中，子场SF1到SF6包括在第一子场组中，而子场SF7到SF12包括在第二子场组中。将空闲周期放置于子场SF6和SF7之间。当子场数量是11时，子场SF1到SF5包括在第一子场组中，而子场SF6到SF11包括在第二子场组中。将空闲周期放置于子场SF5和SF6之间
这样，因为将空闲周期放置于两个子场组之间，并且在两个帧之间的第一子场组的位置变化比以前小，所以可以最小化两个子场组的发光位置变化。
如图4所示，在根据本发明的另一实施例的PDP驱动方法中，空闲周期的安排可以根据子场数量而变化。更具体地，或者可以将空闲周期放置在两个子场组之间，或者将空闲周期分割并放置在第一和第二子场组的每个之前。当子场的数量大于帧中预定的子场数量时，将空闲周期放置于两个子场组之间。当子场数量小于这个预定数量时，可以将空闲周期分为两部分，可以将其中之一部分放置在两个子场组之间，而可以将另一部分放置在帧的开始点，即第一子场组之前。
如前，不论子场的数量如何，参考预定的权值(即，所有子场权值之和的7％)将子场分为两个子场组。当子场数量是12时，将空闲周期放置于第一和第二子场组之间。当子场数量是11时，将空闲周期分为两部分，其中将一部分放置在两个子场组之间，而将另一部分放置在帧的开始点。因为当帧中的子场数量较少时空闲周期较长，所以可以将较长的空闲周期分割。
如果将空闲周期分割，被放置在第一子场组之前的空闲周期可能与第一子场SF1的长度(即，大约1ms)大致相同。用这种方式，即使子场的数量从12变成11，也可以防止第一子场组的移动，该移动最多是第一子场SF1(1ms)的长度，并且可以减少由相对亮度较暗的子场组的发光位置变化引起的闪烁。
而且，可以将放置在第一子场组之前的空闲周期设置为一个值，该值允许第一子场组的最后子场的结束点与当帧包括12个子场时的相同。在这种情况下，因为其较高的权值，可以防止更可能导致闪烁的子场位置移动。
现在参照图5，根据本发明实施例的PDP驱动装置包括视频信号处理器100、APC单元200、维持/扫描驱动控制器300、维持/扫描驱动器400、存储控制器500、和寻址驱动器600。
视频信号处理器100将输入的视频信号转化为数字图像数据。
APC单元200通过使用从视频信号处理器100输出的图像数据来检测ASL，并且根据所检测的ASL输出APC电平。
维持/扫描驱动控制器300计算：包括对应于APC单元200输出的APC电平的子场数量的APC数据、每个子场的开始点和持续时间、以及维持脉冲的数量。然后维持/扫描驱动控制器300产生并且输出相应的子场安排结构。基于子场的数量以及每个子场的开始点和持续时间，维持/扫描驱动控制器300计算空闲周期并且随后产生子场安排结构，在子场安排结构中或者将所计算的空闲周期放置在子场组之间，或者将所计算的空闲周期分割成两部分，并且将一部分放置在第一子场组之前，如同上述的那样。
可以通过将所有子场的时间从总的帧时间中减去来计算每个帧的空闲周期。
基于预定的权值(即，所有子场权值之和的7％)，维持/扫描驱动控制器300将子场分为两个组，即分别在帧中前向安置和后向安置的第一和第二子场组。
维持/扫描驱动控制器300可以将空闲周期放置在第一和第二子场组之间。
或者，当由于子场较少而帧有较长的空闲周期时，维持/扫描驱动控制器300可以将空闲周期分为两个空闲周期。在这种情况下，维持/扫描驱动控制器300将一个空闲周期放置于帧的开始点和第一子场组之间，并且将另外的空闲周期放置在第一和第二子场组之间。
基于从维持/扫描驱动控制器300输出的子场安排结构，维持/扫描驱动器400产生维持脉冲和扫描脉冲，并且随后将扫描脉冲和维持脉冲施加到PDP 700的扫描电极X1-Xn和维持电极Y1-Yn。
存储控制器500接收从视频信号处理器100输出的数字图像数据和维持/扫描驱动控制器300计算的子场数量，并且产生相应的子场数据。
寻址驱动器600对应于从存储控制器500输出的子场数据来产生寻址数据，并且将该寻址数据施加到PDP 700的寻址电极A1-Am。
在上面的说明中，对于第二子场组，其包括具有大于预定权值的权值的子场，已将具有最大权值的子场的结束点描述为与帧的结束点相同。但是，本发明的范围不对其限制，因为在第二子场组中具有最大权值的子场也可以在帧的结束点之前，以预定的期间结束(如，0μs到500μs)。
此外，描述了基于预定的权值将用于显示帧的子场分为两个子场组，并且将空闲周期放置于组之间，或者将空闲周期分割并将一部分放置在第一子场组之前。但是，不应该理解为将本发明的范围限制于此。作为变化，基于多个预定的权值，可以将整个子场分为多于两个的子场组，并且可以将每个帧的空闲周期分割，从而将每个被分割的空闲周期放置于相邻的子场组之间。或者，可以将空闲周期分为与分开的子场组具有相同的数量，从而将每个分割的空闲周期放置于第一子场组之前并且也放置在相邻的子场组之间。
参照这里提供的详细说明，上述的这些变化对于本领域的一般技术人员时很明显的。
虽然结合公开的实施例说明了本发明，应该理解本发明并不限与此，相反地，其只是企图涵盖包括在所附的权利要求书的要旨和范围内的各种修改和等效的安排。

Claims (24)

1、一种驱动等离子显示板的方法，包括：
基于输入的视频信号，产生多个包括在帧中的子场；
根据给子场指定的权值的组合来显示灰度级数据；和
基于对应于输入的视频信号的负载比率来改变包括在帧中的子场的数量，
其中根据预定的权值将包括在帧中的子场分为至少两个子场组，其中将空闲周期放置在两个分开的子场组之间，空闲周期是帧中除去子场以外的剩余时段，和
其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
2、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中将预定权值设置为当包括在帧中的子场数量变化时可能导致闪烁的子场权值。
3、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中预定的权值是所有包括在帧中的各子场的权值之和的7％。
4、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中，在包括了具有权值小于预定权值的子场的子场组中，具有最小权值的子场的开始点与帧的开始点相同。
5、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中，在包括了具有权值大于或等于预定权值的子场的子场组中，具有最大权值的子场的结束点与帧的结束点相同。
6、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中，在包括了具有权值大于或等于预定权值的子场的子场组中，具有最大权值的子场的结束点早于帧的结束点。
7、根据权利要求6所述的PDP驱动方法，其中具有最大权值的子场的结束点和帧的结束点之间的时间在0μs到500μs的范围以内。
8、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中在两个子场组中的子场按照子场权值的升序进行安排。
9、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中在两个子场组中的子场按照子场权值的降序进行安排。
10、根据权利要求1所述的PDP驱动方法，其中输入视频信号符合国家电视***委员会(NTSC)方案。
11、一种驱动等离子显示板的方法，包括：
基于输入的视频信号，产生多个包括在帧中的子场；
根据给子场指定的权值来显示灰度级数据；和
基于对应于输入的视频信号的负载比率来改变包括在帧中的子场的数量，
其中根据预定的权值将包括在帧中的子场分为至少两个子场组，
其中或者将空闲周期放置于两个分开的子场组之间，或者将空闲周期分为至少第一和第二空闲周期，将第一空闲周期放置于在第一子场组之前的帧开始点处，将第二空闲周期放置于两个分开的子场组之间，并且空闲周期是帧中除去子场以外的剩余时段，和
其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
12、根据权利要求11所述的PDP驱动方法，其中：
当包括在帧中的子场的数量大于或等于预定的数量时，将空闲周期放置于两个分开的子场组之间；和
当包括在帧中的子场的数量小于预定的数量时，将空闲周期至少分割为第一和第二空闲周期。
13、根据权利要求12所述的PDP驱动方法，其中预定的数量是12。
14、根据权利要求12所述的PDP驱动方法，其中第一空闲周期具有与在第一子场组中有最小权值的子场相同的时间长度，所述第一子场组包括具有小于预定权值的权值的子场。
15、根据权利要求14所述的PDP驱动方法，其中第一空闲周期的范围是0μs-1ms。
16、根据权利要求11所述的PDP驱动方法，其中第一空闲周期具有与在第一子场组中有最小权值的子场相同的时间长度，所述第一子场组包括具有小于预定权值的权值的子场。
17、根据权利要求16所述的PDP驱动方法，其中第一空闲周期的范围是0μs-1ms。
18、一种等离子显示板驱动装置，其用于在等离子显示板中根据指定给包括在帧中的子场的权值的组合显示灰度级数据，该驱动装置包括：
APC单元，其检测输入视频信号的负载比率，并且输出APC电平用于基于检测的负载比率来控制功率消耗；和
维持/扫描驱动控制器，其计算：包括对应于APC单元输出的APC电平的将被包含在帧中的子场的数量的APC数据、每个子场的持续时间和开始点、和维持脉冲的数量，该维持/扫描驱动控制器还根据计算的APC数据产生子场安排结构，
其中基于预定的权值将多个子场分为至少两个子场组，其中将空闲周期放在两个分割的子场组之间，空闲周期是帧中除去子场的剩余时段，和
其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
19、根据权利要求18所述的驱动装置，还包括：
存储控制器，接收输入的视频信号和维持/扫描驱动控制器计算的子场数量，并且产生相应的子场数据；
寻址驱动器，用于对应于从存储控制器输出的子场数据来产生寻址数据，并且该寻址驱动器将该寻址数据施加到等离子显示板的寻址电极；和
维持/扫描驱动器，用于基于从维持/扫描驱动控制器输出的子场安排结构，来产生维持脉冲和扫描脉冲，并且将维持和扫描脉冲施加到等离子显示板的维持和扫描电极。
20、根据权利要求18所述的驱动装置，其中预定的权值是所有包括在帧中的子场的权值之和的7％。
21.根据权利要求18所述的驱动装置，其中基于包括维持/扫描驱动控制器计算的子场数量的APC数据和每个子场的持续时间和开始点，维持/扫描驱动控制器计算空闲周期。
22、一种等离子显示板驱动装置，其用于在等离子显示板中根据指定给包括在帧中的子场的权值的组合显示灰度级数据，该驱动装置包括：
APC单元，其检测输入视频信号的负载比率，并且输出APC电平用于基于检测的负载比率来控制功率消耗；和
维持/扫描驱动控制器，其计算：包括对应于APC单元输出的APC电平将被包含在帧中的子场的数量的APC数据、每个子场的持续时间和开始点、和维持脉冲的数量，该维持/扫描驱动控制器还根据计算的APC数据产生子场安排结构，
其中基于预定的权值将多个子场分为至少两个子场组，
其中或者将空闲周期放在两个分开的子场组之间，或者将空闲周期至少分为第一和第二空闲周期，将第一空闲周期放在帧的开始点，而将第二空闲周期放在分开的两个子场组之间，并且空闲周期是帧中除去子场以外的剩余时段，和
其中预定的权值处在所有包括在帧中的各子场的权值之和的5％到10％的范围之内。
23、根据权利要求22所述的驱动装置，其中：
当包括在帧中的子场的数量大于或等于预定的数量时，将空闲周期放置于两个分开的子场组之间；和
当包括在帧中的子场的数量小于预定的数量时，将空闲周期至少分割为第一和第二空闲周期。
24、根据权利要求23所述的PDP驱动装置，其中第一空闲周期具有与在第一子场组中有最小权值的子场相同的时间长度，所述第一子场组包括具有小于预定权值的权值的子场。
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