CN101312005A - 调整等离子显示器灰阶阶调性的方法与调整灰阶电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，包括了接收一画面，并且检测此画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值。借此，使得本发明能够依据等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值与最大显示灰阶值的比例，而将画面所显示的灰阶分布的范围，扩充到等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围。因此，本发明在显示较暗的画面时，可以显示出更微细的变化，而调整了灰阶阶调性。

Description

调整等离子显示器灰阶阶调性的方法与调整灰阶电路

技术领域

本发明是有关于一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，且特别是有关于一种利用扩充画面的灰阶分布范围来调整等离子显示器灰阶阶调性的方法与调整灰阶电路。

背景技术

人类最早能看到的动态影像为记录片型态的电影。之后，阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)的发明，成功地衍生出商业化的电视机，并成为每个家庭必备的家电用品。但是CRT所制作成的各类型显示器都面临到辐射线的问题，并且因为内部电子枪的结构，而使得显示器体积庞大并占空间，所以不利于薄形化、轻量化及大型化。

由于上述的问题，而使得研究人员着手开发所谓的平面面板显示器(FlatPanel Display)。其中，等离子显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)因为视角、影像画质佳及利于大型化等的优点，而常运用于数字电视之中，其市场的潜力极大。

图1绘示为等离子显示器的子图场的亮度比重示意图。请参照图1，在等离子显示器中，是利用控制维持发光脉波(sustain pulse)的方法，来呈现不同的亮度大小。而对于等离子显示器灰阶表现方法而言，通常是将一个图场(其通常为1/60秒)的维持发光脉波分散到几个子图场(sub-field，简称SF)，其中每个子图场各有若干不同个数的维持发光脉波。

在图1中，是将一个图场区分为SF0～SF8的9个子图场，而每一子图场则包括一固定的定址期间(address period)102及一依维持发光脉波的次数而不同的维持放电期间(sustain period)104。维持发光脉波的次数愈多，则维持放电期间104愈长。假设等离子显示器以8个位来表示灰阶，则共有0～255等256个灰阶可表示。

以一个可以显示8位灰阶分布的等离子显示器来说，并不是显示每一个画面都会用到256个灰阶来显示。在有些较暗的画面时，实际上可能仅使用了少部分的灰阶数来表现画面。此外，如上述等离子显示器的驱动方式，在显示较暗画面时，会用较多的维持发光脉波来表示画面，以维持耗电量瓦数的恒定。

假设上述每个子图场的权重比为1∶2∶4∶7∶12∶22∶39∶71∶97。而在显示较暗的画面时，假设需要两倍的脉波数，因此每个子图场的权重则变成2∶4∶8∶14∶24∶44∶78∶142∶194。由于每个子图场所对应的权重相差变大，导致在最小亮度(LSB)的呈现上就与暗画面的“0”灰阶相差较大，而造成人眼的察觉产生杂点及阶调变化不顺畅的感觉。

发明内容

因此本发明提供一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，能够当等离子显示器显示较暗画面的时候，调整画面的灰阶分布的阶调性。

本发明也提供一种调整灰阶电路，可以适用在等离子显示器，用来改善画面的阶调性。

本发明所提供的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，包括了接收一画面，并且检测此画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值。借此，使得本发明能够依据等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值与最大显示灰阶值的比例，而将画面所显示的灰阶分布的范围，扩充到等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围。

在本发明的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法中，还包括将等离子显示器的最大预设灰阶值除以画面的最大显示灰阶值，而获得一缩放倍率。另外，将画面的灰阶分布数据乘以此缩放倍率，而得到画面最新的灰阶分布数据。借此，本发明就能利用每一画面的子图场组合成画面所需最新的灰阶分布。

另外，本发明还包括将该维持发光脉波的频率除以缩放倍率，以避免画面的失真。

从另一观点来看，本发明提供一种调整灰阶电路，适用于等离子显示器，包括灰阶统计单元、运算单元和乘法器。其中，灰阶统计单元可以接收一画面，并且统计此画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值。而运算单元会将等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值，除以灰阶统计单元所统计出来的最大显示灰阶值，而得到一缩放倍率。借此，乘法器就可以将画面数据乘以缩放倍率后再行输出。

由于本发明是依据等离子显示器所能显示灰阶分布的最大预设灰阶值，与一画面的灰阶分布的最大显示灰阶值之间的比例，来扩充画面的灰阶分布的范围到等离子显示器所能显示灰阶分布的最大范围。因此，本发明在显示较暗的画面时，可以显示出更微细的变化，而调整了灰阶阶调性。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1绘示为等离子显示器的子图场的亮度比重示意图。

图2A绘示一种8位的灰阶分布的示意图。

图2B绘示依照本发明的一较佳实施例的一种扩充画面的灰阶分布范围的示意图。

图3绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法的步骤流程图。

图4绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种调整灰阶电路的电路方块图。

图5绘示为依照本发明另一实施例的一种调整灰阶电路的电路方块图。

具体实施方式

以下就将本发明较佳的实施例加以叙述。为使本发明所属领域的技术人员能够更明了本发明的精神，下文是以具有8位灰阶分布的等离子显示器为例叙述，然而并不是用来限制本发明。

图2A绘示一种8位的灰阶分布的示意图。请参照图2A，当一等离子显示器最大可以有8位的灰阶分布时，代表其可以具有256阶的灰阶分布。然而，并不是所有的画面都需要用到这256阶的灰阶分布。例如，有些较暗的画面，所用到的灰阶分布可能只有A1的范围。

图2B绘示依照本发明的一较佳实施例的一种扩充画面的灰阶分布范围的示意图。若是一画面的灰阶分布，仅使用到很小的范围时，就有许多灰阶分布上的细微变化没有办法表现出来，并且有可能造成阶调不顺畅的感觉。因此，本发明就是将画面所显示的灰阶分布的范围A1，扩充到等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围，并且保留画面原始的亮度，以避免失真。

图3绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法的步骤流程图。请参照图3，当本发明如步骤S302所述，接收一画面时，就可以执行步骤S304，就是检测此画面的灰阶分布的最大显示灰阶值。接着，可以如步骤S306所述，依据等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值与画面的最大显示灰阶值之间的比例，而将画面所显示的灰阶分布的范围，扩充到等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围。

假设，等离子显示器的灰阶数据是8位，代表其灰阶分布可以有256(0-255)阶。换句话说，等离子显示器的最大预设灰阶值就是255。另外，假设所接收的画面的灰阶分布仅有65(0-64)阶，因此其最大显示灰阶值就是64。

当画面的最大显示灰阶值被检测出来后，就可以将等离子显示器的最大预设灰阶值除以最大显示灰阶值，而获得一缩放倍率。假设最大预设灰阶值为256，而最大显示灰阶值为64，则256除以64，得到缩放倍率为255/64，也就是步骤S308所述的内容。

接着，如步骤S310所述，将所接收到的画面的灰阶分布数据乘以此缩放倍率(255/64)，以扩充画面的灰阶分布的范围。借此，本发明就可以如步骤S312所述，利用每个画面的子图场来组成画面所需最新的灰阶分布。

当画面的灰阶数据乘以缩放倍率后，同时会使得画面的亮度也会上升，而造成了失真。由于在等离子显示器中，每一画面的灰阶分布都是由多数个子图场所决定。而每一子图场都具有固定的定址期间和多数个维持放电期间。其中，每一子图场的维持放电期间是由一或数个维持发光脉波来控制，而维持发光脉波的频率也控制了画面的亮度。

因此，本发明也包括将维持发光脉波的频率除以上述的缩放倍率，以使画面维持原来的亮度不变。在有些选择的实施例中，可以借由查表来获得适当的维持发光脉波的频率。

图4绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种调整灰阶电路的电路方块图。请参照图4，本发明所提供的调整灰阶电路400中，包括了灰阶统计单元402、运算单元404和乘法器406。在本实施例中，调整灰阶电路400耦接至一影像处理器412，以对一画面进行灰阶分布的扩充。

当影像处理器412接收一画面之后，可以将其送至调整灰阶电路400中的灰阶统计单元402。此时，灰阶统计单元402就会统计所接收的画面的灰阶分布的最大显示灰阶值，并且将统计的结果送至运算单元404。当运算单元404接收到灰阶统计单元402所输出的统计的结果之后，会将等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值除以所接收的画面的最大显示灰阶值，并且获得一缩放倍率。此时，乘法器406会将所输入的画面的灰阶分布数据乘以缩放倍率，而获得画面最新的灰阶分布。

另外，当运算单元404获得缩放倍率后，会依据此缩放倍率而调整维持发光脉波SP的频率。在有些实例中，运算单元404会将维持发光脉波SP的频率除以缩放倍率。而在另外一些选择实施例中，运算单元会依据缩放倍率，而利用查表的方式获得维持发光脉波SP最适当的频率。

图5绘示为依照本发明另一实施例的一种调整灰阶电路的电路方块图。请参照图5，本实施例所提供的调整灰阶电路500，包括了灰阶统计单元502、乘法器506和查表单元504。而调整灰阶电路500与图4的调整灰阶电路400最大的不同，在于计算最大灰阶分布的的动作移至外部来统计，而在调整灰阶电路500则是进行查表的程序。

详细来说，当影像处理器512接收到画面后，会将其送至乘法器506、灰阶统计单元502以及一外部的运算模块514。与图4的灰阶统计单元402相同，灰阶统计单元502会统计所接收的画面的灰阶分布的最大显示灰阶值，并且将统计的结果送至查表单元504。另外，外部的运算模块514会进行与图4的运算单元404部分的功能，就是计算等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值。而查表单元504会依据灰阶统计值502的统计结果，以及运算模块514所计算出来的最大预设灰阶值进行查表，并且得到一缩放倍率。此时查表单元504会将此缩放倍率送至控制单元516，以获得维持发光脉波SP最适当的频率。

另外，查表单元504会将此缩放倍率送至乘法器506，以与原始的画面进行运算。而乘法器506会将经过运算的画面送至输出单元518，以将最新的画面输出。

综上所述，由于本发明将输入画面的灰阶分布数据，乘以等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值除以画面的灰阶分布的最大显示灰阶值所获得的缩放倍率。借此，本发明能够扩充画面的灰阶分布的范围，而显示出较为细的灰阶变化，并且有较好的灰阶阶调性。

另外，本发明会依据缩放倍率而调整维持发光脉波的频率，以使画面能维持原始的亮度。因此，本发明也能避免画面的失真。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (12)

1.一种调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，包括下列步骤：

接收一画面；

检测该画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值；以及

依据该等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值与该最大显示灰阶值的比例，而将该画面所显示的灰阶分布的范围，扩充到该等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围。

2.如权利要求1所述的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，其特征在于，该画面具有多数个子图场。

3.如权利要求2所述的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，其特征在于，扩充该画面所显示的灰阶分布的范围的步骤，包括下列步骤：

将该最大预设灰阶值除以该最大显示灰阶值，而获得一缩放倍率；

将该画面的灰阶分布数据乘以该缩放倍率，以将该画面的灰阶分布的范围扩充到该等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大范围；以及

利用该些子图场组合成该画面所需最新的灰阶分布。

4.如权利要求2所述的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，其特征在于，每一子图场具有一固定的定址期间和多数个维持放电期间，其中该些维持放电期间是由一维持发光脉波所控制。

5.如权利要求4所述的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，其特征在于，该维持发光脉波的频率是依据该最大预设灰阶值与该最大显示灰阶的比例来调整。

6.如权利要求5所述的调整等离子显示器灰阶阶调性的方法，其特征在于，还包括将该维持发光脉波的频率除以该最大预设灰阶值除以该最大显示灰阶值所获得的缩放倍率。

7.一种调整灰阶电路，适用于一等离子显示器，包括：

一灰阶统计单元，接收一画面，并统计该画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值；

一运算单元，将该等离子显示器所能显示的灰阶分布的最大预设灰阶值除以该最大显示灰阶值，而得到一缩放倍率；以及

一乘法器，将该画面数据乘以该缩放倍率后，再行输出。

8.如权利要求7所述的调整灰阶电路，其特征在于，该画面具有多数个子图场，而每一子图场具有一固定的定址期间和多数个维持放电期间，其中该些维持放电期间是由一维持发光脉波所控制。

9.如权利要求8所述的调整灰阶电路，其特征在于，该运算单元还将维持发光脉波的频率除以该缩放倍率，以降低该画面的亮度。

10.如权利要求8所述的调整灰阶电路，其特征在于，该运算单元依据该缩放倍率，而利用查表来调整该维持发光脉波的频率，以使该画面维持适当的亮度。

11.一种调整灰阶电路，适用于一等离子显示器，包括：

一灰阶统计单元，接收一画面，并统计该画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值；

一查表单元，依据该画面所显示的灰阶分布的最大显示灰阶值进行查表，而得到一缩放倍率；以及

一乘法器，将该画面数据乘以该缩放倍率后，再行输出。

12.如权利要求11所述的调整灰阶电路，其特征在于，该画面具有多数个子图场，而每一子图场具有一固定的定址期间和多数个维持放电期间，其中该些维持放电期间是由一维持发光脉波所控制。

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