CN1670799A

CN1670799A - 一种提高ac pdp图像质量的处理方法

Info

Publication number: CN1670799A
Application number: CNA2005100419675A
Authority: CN
Inventors: 尤剑鸣; 刘海峰
Original assignee: Irico Group Electronics Co Ltd
Current assignee: Sichuan Sterope Orion Display Co., Ltd.
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2005-09-21

Abstract

一种提高AC PDP图像质量的处理方法，通过含比较器、原始数据存储器、子场数据存储器、加法器、查找表、乘法器和减法器的装置首先对一行的一像素的子场按照权重值从大到小的顺序进行数据的比较、相加、查找、相乘、相减，最后选择输出，再对所有行的像素用同样的方法进行数据处理。本发明通过对每显示行的每一子场需要显示的像素单元进行统计，以判定在显示各子场时所能实现的实际灰度系数，进而计算出所要实现的剩余灰度，以此对所有子场进行处理，使得每显示行上的像素单元所能实现的最终实际灰度和原始数据所表达的理想灰度一致，实现了克服因电极电阻压降而导致的图像失真、提高图像显示质量的目的。

Description

一种提高AC PDP图像质量的处理方法

技术领域

本发明涉及一种图像质量的处理方法，尤其涉及一种提高AC PDP图像质量的处理方法。

背景技术

AC PDP是采用气体放电时产生的紫外线轰击RGB三色荧光粉进行图像显示的。AC PDP的显示屏包含前基板和后基板，前基板上平行分布成对的电极(分别称为扫描电极和维持电极，可统称为显示电极)，后基板分布着与扫描电极和维持电极垂直的寻址电极。在显示图像时，可将过程大致分为如下三个过程：准备期、寻址期和维持期。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；寻址期则是由图像数据决定，在后基板上的寻址电极与前基板上的扫描电极之间是否产生放电，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。

AC PDP采用子场的显示方式实现图像的多等级灰度。通常将一帧图像分成多个子场来实现，不同的子场具有不同的权重，不同权重的子场对应于不同的亮度权重(对应到电路实现中即是维持期时维持放电发光次数)，通过对不同权重的子场的组合可实现图像的多等级灰度显示。

但是采用上述电极结构的装置，在进行图像显示时会产生以下的图像失真：当图像显示某一子场时，由于每行中需要产生放电进行发光的像素单元数目不同，则在显示电极上流过的电流就有差异，所以在显示电极上的压降就不同(由电极电阻引起)，那么，在不同行的每对扫描电极和维持电极之间的电压差就不一样，不同的电压差就导致了放电强弱的不同，表现在图像上即是产生的图像实际亮度和理想亮度之间产生差异。由于以上原因，虽然在每行的每对显示电极上施加了相同的显示波形，但是由于每显示行进行放电发光单元数目不同，那么在每对显示电极上的扫描和维持电极上的电压差就不同，最终产生的图像实际亮度与理想亮度不一致，导致了图像失真，由以上描述原因导致的图像失真在任何时候都会存在，并且采用的电极结构和电极材料不同，其电极电阻就不同，那么压降就不同，最终导致的图像失真的程度就不同。

发明内容

为了解决因电极电阻引起电极压降而导致图像失真的问题，本发明的目的是提供一种提高AC PDP图像质量的处理方法，该方法通过对图像显示信息对数据进行处理来克服因电极电阻引起电极压降而导致的图像失真。

本发明所采用的技术方案是，一种提高AC PDP图像质量的处理方法，该方法通过含比较器、原始数据存储器、子场数据存储器、加法器、查找表、乘法器和减法器的装置对每行的所有像素数据进行处理，使得处理后的数据所能表现的实际灰度与原始数据所要表现的理想灰度一致，该方法包括下述步骤：

首先，对一行的一像素最大权重值的子场n进行处理：

1)设定理想等级灰度值B，并传送到比较器和原始数据存储器进行存储，将该子场权重值K_n传送到比较器和乘法器；

2)在比较器中，将接收到的理想等级灰度值B与该子场权重值K_n进行比较，若B≥K_n为是，则得到系数C_n＝1，若B≥K_n为否，则得到系数C_n＝0，用此方法求得一行上各个像素的系数C_n，并将各系数C_n传送到加法器和子场数据存储器进行存储；

3)在加法器中，对该一行上所有像素的系数C_n进行相加，得到该子场显示时所要点亮的像素单元数目的计数结果N_n，并将计数结果N_n送往查找表；

4)在查找表中，根据计数结果N_n判定该行在显示本子场时实际灰度与最大灰度的比值，即实际灰度系数L(N_n)，并将实际灰度系数L(N_n)送往乘法器；

5)子场数据存储器将系数C_n传送到乘法器，在乘法器中，进行实际灰度系数L(N_n)与该子场权重值K_n和系数C_n的相乘，得到实际灰度值，并送往减法器；

6)原始数据存储器将存储的理想等级灰度值B输入减法器，并在减法器内与接收到的实际灰度值进行相减，得到剩余未显示子场所要实现的灰度等级值B_n-1，并将其结果输出，根据系数C_n，当系数C_n＝1时，输出的为剩余未显示子场所要实现的等级灰度值B_n-1，表示本子场进行发光显示，当系数C_n＝0时，输出的为理想等级灰度值B，表示本子场没有进行发光显示，同时，系数C_n作为本子场的显示数据；

然后，依上述方法对一行的一像素较最大权重值次之的子场n-1进行处理：

1)将上一子场得到的剩余未显示子场所要实现的等级灰度值B_n-1传送到比较器和原始数据存储器进行存储，将该子场权重值K_n-1传送到比较器和乘法器；

2)在比较器中，将接收到的等级灰度值B_n-1与该子场权重值K_n-1进行比较，若B_n-1≥K_n-1为是，则得到系数C_n-1＝1，若B_n-1≥K_n-1为否，则得到系数C_n-1＝0，用此方法求得一行上各个像素的系数C_n-1，并将各系数C_n-1传送到加法器和子场数据存储器进行存储；

3)在加法器中，对该一行上所有像素的系数C_n-1进行相加，得到该子场显示时所要点亮的像素单元数目的计数结果N_n-1，并将计数结果N_n-1送往查找表；

4)在查找表中，根据计数结果N_n-1判定该行在显示本子场时实际灰度与最大灰度的比值，即实际灰度系数L(N_n-1)，并将实际灰度系数L(N_n-1)送往乘法器；

5)子场数据存储器将系数C_n-1传送到乘法器，在乘法器中，进行实际灰度系数L(N_n-1)与该子场权重值K_n-1和系数C_n-1的相乘，得到实际灰度值，并送往减法器；

6)原始数据存储器将存储的等级灰度值B_n-1输入减法器，并在减法器内与接收到的实际灰度值进行相减，得到剩余未显示子场所要实现的灰度等级值B_n-2，并将其结果输出，根据系数C_n-1，当系数C_n-1＝1时，输出的为剩余未显示子场所要实现的灰度等级值B_n-2，表示本子场进行发光显示，当系数C_n-1＝0时，输出的为等级灰度值B_n-1，表示本子场没有进行发光显示，同时，系数C_n-1作为本子场的显示数据；

依照以上方法对该行上所有像素的全部子场按照权重值从大到小的顺序进行处理，得到该行上所有像素实际显示时所要采用的子场数据；

最后，对所有行的像素以以上方法进行数据处理，得到该帧图像所有像素实际显示时所要采用的子场数据。

本发明的特点还在于，第n+1子场与第n子场的权重关系应当满足：

K < 1 + X + \frac{1}{K_{n}}

其中：K指第n+1子场与第n子场的权重比值；

X指一显示行上所有像素单元点亮时实际灰度与该行上理想灰度的比值；

K_n指第n个子场的权重值。

本发明的另一特点还在于，子场安排时，能够实现的灰度等级应当不小于Y/X，其中，Y为最大理想等级灰度，X指一显示行上所有像素单元点亮时实际灰度与该行上理想灰度的比值。

由于本发明通过对每显示行的每一子场需要显示的像素单元进行统计，以判定在显示各子场时所能实现的实际灰度系数，进而计算出所要实现的剩余灰度，以此对所有子场进行处理，使得每显示行上的像素单元所能实现的最终实际灰度和原始数据所表达的理想灰度一致，实现了克服因电极电阻压降而导致的图像失真、提高图像显示质量的目的。

附图说明

图1表示处理某一行某一像素的某一子场的工作流程框图；

图2表示处理某一行上某一数据的所有子场的流程图。

图中，1.比较器，2.原始数据存储器，3.加法器，4.子场数据存储器，5.查找表，6.乘法器，7.减法器。

具体实施方式

下而结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图像失真是由于每显示行上的电极电阻所引起的压降产生的，所以各行的失真情况根据各行点亮的像素数目是不相同的，并且各行是相互独立的，另外，AC PDP采用子场的显示方式实现多等级灰度，且在显示时，各个子场也相互独立，所以本发明是分别对某一行的像素进行数据处理，而对某一行则是针对各个子场顺序处理。

如图1所示，在处理某一行上某一子场的数据时，通过含比较器1、原始数据存储器2、子场数据存储器4、加法器3、查找表5、乘法器6和减法器7的装置，首先，对一行的一像素最大权重值的子场n进行处理：

1)设定理想等级灰度值B，并传送到比较器1和原始数据存储器2进行存储，将该子场权重值K_n传送到比较器1和乘法器6；

2)在比较器1中，将接收到的理想等级灰度值B与该子场权重值K_n进行比较，若B≥K_n为是，则得到系数C_n＝1，若B≥K_n为否，则得到系数C_n＝0，用此方法求得一行上各个像素的系数C_n，并将各系数C_n传送到加法器3和子场数据存储器4进行存储；

3)在加法器3中，对该一行上所有像素的系数C_n进行相加，得到该子场显示时所要点亮的像素单元数目的计数结果N_n，并将计数结果N_n送往查找表5；

4)在查找表5中，根据计数结果N_n判定该行在显示本子场时实际灰度与最大灰度的比值，即实际灰度系数L(N_n)，并将实际灰度系数L(N_n)送往乘法器6；

5)子场数据存储器4将系数C_n传送到乘法器6，在乘法器6中，进行实际灰度系数L(N_n)与该子场权重值K_n和系数C_n的相乘，得到实际灰度值，并送往减法器7；

6)原始数据存储器2将存储的理想等级灰度值B输入减法器7，并在减法器7内与接收到的实际灰度值进行相减，得到剩余未显示子场所要实现的灰度等级值B_n-1，并将其结果输出，根据系数C_n，当系数C_n＝1时，输出的为剩余未显示子场所要实现的等级灰度值B_n-1，表示本子场进行发光显示，当系数C_n＝0时，输出的为理想等级灰度值B，表示本子场没有进行发光显示，同时，系数C_n作为本子场的显示数据。

经过以上的处理，虽然某一子场显示时，由于电极压降所实现的实际灰度和理想灰度不一致，但是在判定未显示子场所需实现的灰度等级时是以实际灰度为参考，这样，可保证最终所实现的实际灰度值与理想灰度值一致，克服了各显示行上由于电极电阻压降而导致的图像失真。

下而举例说明对某一行上的数据的全部子场的处理过程。

设用8个子场来表达亮度等级灰度，子场权重从大到小分别为K₈∶K₇∶K₆∶K₅∶K₄∶K₃∶K₂∶K₁＝80∶48∶28∶16∶8∶4∶2∶1，假定对所有像素单元全部点亮，实现理想等级灰度B＝132；同时假定当一行上的所有像素单元都点亮时，其实际灰度是理想灰度的3/4；其中亮度等级B＝132在采用本发明提出的方法处理之前表示为：

B＝132＝a₈K₈+a₇K₇+a₆K₆+a₅K₅+a₄K₄+a₃K₃+a₂K₂+a₁K₁

＝1*80+1*48+0*28+0*16+0*8+1*4+0*2+0*1

其中，B为理想等级灰度，a为子场K的对应系数，且a＝0或a＝1，K为各子场权重。

处理过程如图2所示，首先对权重值最大的第8子场K₈进行处理：

在比较器1中，将理想等级灰度B＝132与权重值K₈＝80进行比较，由于132＞80，得到系数C₈＝1，求得一行上各个像素的系数C₈，将各个C₈送到加法器3中进行相加，相加后得到计数结果N₈，N₈表示这一行在第8子场所需要放电发光的像素单元数目，在本举例中是所有像素单元，然后根据计数结果N₈通过查找表5得到实际灰度与理想灰度的比值，即实际灰度系数，表示为L(N₈)，由于N₈为一行上的所有像素单元数目，所以L(N₈)的衰减最大，即L(N₈)＝3/4，在乘法器6中进行实际灰度系数L(N₈)与权重值K₈＝80和系数C₈相乘，得到实际灰度值C₈*L(N₈)*K₈＝1*3/4*80＝60，在减法器7中，用理想等级灰度B＝132减去第8子场实现的实际灰度＝60，就得到剩余7个子场所要实现的灰度B₇＝132-60＝72。

接着对第7子场进行处理：

在比较器1中，将等级灰度B₇＝72与权重值K₇＝48进行比较，由于72＞48，得到系数C₇＝1，求得一行上各个像素的系数C₇，将各个C₇送到加法器3中进行相加，相加后得到计数结果N₇，N₇表示这一行在第7子场所需要放电发光的像素单元数目，然后根据计数结果N₇通过查找表5得到实际灰度与理想灰度的比值，即实际灰度系数，表示为L(N₇)，L(N₈)＝3/4，在乘法器6中进行实际灰度系数L(N₇)与权重值K₇＝48和系数C₇相乘，得到实际灰度值C₇*L(N₇)*K₇＝1*3/4*48＝36，在减法器7中，用理想等级灰度B₇＝72减去第7子场实现的实际灰度＝36，就得到剩余6个子场所要实现的灰度B₆＝72-36＝36。

同样原理，依次对第6、5、4、3、2、1子场进行相应处理。

在采用本发明的处理方法时，由于权重较轻的子场对发光亮度影响较轻，那么由于电极电阻压降而实现的实际灰度与理想灰度之间的误差就越小，对图像失真影响就越小，所以，为了数据的处理简单，可以选择只处理权重较大的几个子场，而权重较小的子场可以直接进行子场的分配，即按照常规方法来处理权重较小的几个子场的数据。比如对于前述8个子场，选择只对权重较高的4个子场进行处理，而权重较低的4个子场则按照常规方法直接进行分配。

处理过的等级灰度最终表示为：

B′＝C₈K₈+C₇K₇+C₆K₆+C₅K₅+C₄K₄+C₃K₃+C₂K₂+C₁K₁

＝1*80+1*48+1*28+0*16+1*8+1*4+1*2+1*1

＝171

在实际显示时，将等级灰度B′进行显示，虽然等级灰度B′＝171，但是由于电极电阻压降引起的灰度衰减，等级灰度B′所能实现的实际灰度与原始数据理想等级灰度B所需要实现的等级灰度132趋于一致。

在本发明的处理过程中，最后一个子场显示时由于电极电阻压降而不能完全表示出理想亮度，且做为最后一个显示子场，没有下一子场来补偿实际亮度与理想亮度之间的差值，为了使得该差值最小(即图像失真情况最弱)，应安排权重最小的子场作为最后显示子场进行处理。

按照本发明的方法处理数据时，应该考虑到各个子场权重的设置。

记第n+1子场与第n子场的权重比值为K，第n子场的权重为K_n，第n+1子场的权重为K_n+1＝K*K_n。由于在进行显示时，不同子场实现的理想灰度是与其权重一一对应的，所以，可记第n子场的权重为K_n；第n+1子场的权重为K_n+1＝K*K_n，并且当第n子场显示时，某一行的像素单元全部点亮，由于电极电阻压降原因，所实现的实际灰度系数为X，即第n子场所能实现的实际灰度等级b_n＝K_n*X。

假定现有一等级灰度为B的像素进行显示，且对于权重大于K_n的子场已经处理结束，且B满足：K_n≤B＜K_n+1＝K*K_n，所以若想实现亮度B，需要权重小于K_n+1的子场进行组合来实现。考虑最差一种情况，假定B＝K_n+1-1＝K*K_n+1-1，当第n个子场显示时，若对应行的像素全部点亮，则所实现的实际灰度仅为K_n*X，则显示完第n个子场后，有待实现的亮度为B-K_n*X＝K*K_n-1-K_n*X，该剩余亮度需由权重小于K_n的子场的组合来实现，应当满足：K*K_n-1-K_n*X＜K_n，化简则有：

K < 1 + X + \frac{1}{K_{n}}

该式即为采用本方法时相邻各子场权重所要满足的关系。

再应考虑的是设置的子场应当能够实现多少的等级灰度，因为每子场所能实现的实际灰度最小为K_n*X，为了实现最高等级灰度为Y，那么，所有子场能够实现的等级灰度就应当为Y/X，这样，才能保证即使在每子场显示时，电极压降最大的情况下，实现亮度等级Y。

Claims

1.一种提高AC PDP图像质量的处理方法，该方法通过含比较器、原始数据存储器、子场数据存储器、加法器、查找表、乘法器和减法器的装置对每行的所有像素数据进行处理，使得处理后的数据所能表现的实际灰度与原始数据所要表现的理想灰度一致，其特征在于，该方法包括下述步骤：

首先，对一行的一像素最大权重值的子场n进行处理：

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，第n+1子场与第n子场的权重关系应当满足：

K < 1 + X + \frac{1}{K_{n}}

其中：K指第n+1子场与第n子场的权重比值；

K_n指第n个子场的权重值。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，子场安排时，能够实现的灰度等级应当不小于Y/X，其中，Y为最大理想等级灰度，X指一显示行上所有像素单元点亮时实际灰度与该行上理想灰度的比值。