CN102723061A

CN102723061A - 一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置

Info

Publication number: CN102723061A
Application number: CN2012101965690A
Authority: CN
Inventors: 屠震涛; 韩方; 梁志虎; 张小宁
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: CN102723061B

Abstract

本发明公开了一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置，该方法通过多个滤波处理级别的设置和图像亮度分布不同滤波方式不同，在降低寻址功耗和保持图像质量之间取得平衡。先设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，将寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值和寻址功耗目标值、寻址功耗最大阈值比较，确定当前场图像的滤波处理级别。其次，根据未经过子场编码的图像信号的灰度级判断灰度区间值。再次，将经过子场编码的图像信号进行数据缓存和滤波处理。最后，结合滤波处理级别和图像亮度的灰度区间值，对应到滤波方式查找表，选择输出滤波后的数据或者未经过处理的数据到寻址模块。本发明应用于交流等离子体显示器，能有效地降低寻址功耗。

Description

一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置

技术领域

本发明属于等离子显示器技术领域，涉及一种能降低AC PDP寻址功耗的方法及装置，尤其是一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置。

背景技术

AC PDP的寻址功耗主要由寻址驱动IC器件的开关产生，因为ACPDP单元结构的特点使得寻址IC中开关器件发热严重。寻址功耗在整机功耗中占的份额虽不如寻址功耗大，但是对寻址IC的性能、可靠性，以及AC PDP成本等影响很大，因此，寻址功耗对AC PDP整机功耗的降低，保证寻址IC的正常散热、工作，及PDP整机性能的提高很重要。

寻址功耗跟各子场寻址数据在列上变化率，及相邻列之间寻址数据差在列上变化率成正比，和图像的平均强度无关。在专利CN101359447A（张小宁，梁志虎,屠震涛,刘纯亮,张军.一种交流等离子体显示器寻址功耗检测方法及装置[P].中国,101359447A,2009-2-4）中提出了ACPDP的寻址功耗检测方法及装置，通过检测寻址数据行间和列间的变化率，得到寻址功耗。

传统的降低PDP寻址功耗的方法主要有四种：AERCs、no-AERCs、IPS和AAERCs（梁志虎,黄金福,张小宁等.等离子体显示器自适应低功耗寻址方法.真空科学与技术学报[J].2010）。AERCs在显示寻址功耗很小的图像时寻址功耗却很大。no-AERCs在显示隔行白线时寻址功耗很大。IPS方法在显示隔两行交错点时，寻址功耗很大。降低PDP寻址功耗的研究主要针对寻址功耗比较高的图像，寻址功耗低的图像不需要降低寻址功耗，而以上方法不能有效降低寻址功耗，因此需要研究新方法降低AC PDP寻址功耗。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置，其充分考虑到AC PDP的寻址数据变化率和寻址功耗主要分布在低权重子场，而且在亮度比较高的区域人眼对低权重子场的图像并不敏感，通过多个滤波处理级别的设置和图像亮度分布不同滤波方式不同，在降低寻址功耗和保持图像质量之间取得平衡。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，包括以下步骤：

（1）首先，设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，将寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值和寻址功耗目标值、寻址功耗最大阈值进行比较，确定当前场图像的滤波处理级别，t为滤波处理的最高级别，f为前一场图像的滤波处理级别：

1）当0<f<t时，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于最大阈值，则滤波处理级别直接跳至最高为t；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别为f-1；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值在最大阈值和目标值之间，则滤波处理级别为f+1；

2）当f=0时，即前一场图像信号没有经过滤波处理，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于最大阈值，则滤波处理级别直接跳至最高为t；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别仍为f；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值在最大阈值和目标值之间，则滤波处理级别为f+1；

3）当f＝t时，即前一场图像信号经过最高级别的滤波处理，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于目标值，则滤波处理级别仍为f；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别为f-1；

经过比较，输出对当前场图像滤波处理的级别；

（2）将256个图像灰度级平均划分成2^k，个灰度区间，其中0<k<=8；每个灰度区间包含2^8-k个灰度级，根据图像信号的灰度级判断灰度区间；将未经子场编码的图像信号R[7..0]、G[7..0]、B[7..0]最小值对应到相应的灰度区间，作为图像亮度的灰度区间值，此值在0~（2^k-1）之间；

（3）将经过子场编码的图像信号R[15..0]、G[15..0]、B[15..0]进行数据缓存，然后对图像数据进行滤波处理；

（4）结合滤波处理级别和图像亮度的灰度区间值，对应到滤波方式查找表选择输出数据；将滤波处理级别和图像亮度的灰度区间值相并，转换为十进制数，对应滤波方式查找表，选择输出经过滤波处理的数据或者输出未处理的数据；输出经过选择的数字图像信号到寻址模块。

以上步骤（1）中，根据寻址功耗检测模块检测寻址功耗的方法，设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，所述寻址功耗最大阈值是保护芯片正常工作的最大值，如果检测到寻址功耗高于最大阈值，则将滤波处理的级别直接跳转到最高级别；所述寻址功耗目标值是控制寻址功耗在这个值附近，高于寻址功耗目标值则增大滤波处理的级别，低于寻址功耗目标值则减小滤波处理的级别，直到不做任何处理的第一个级别。

以上步骤（1）中，当0<t<128，每个级别对图像采用不同的滤波处理方式，根据寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值来调节滤波处理的级别；第一个级别是不做任何处理的级别，直接显示原始图像，寻址功耗是原始值，对于寻址功耗总是低于寻址功耗目标值的图像，总是采用这一级别来处理；当图像的寻址功耗高于寻址功耗目标值，需要对寻址功耗加以限制时，就进入后面的级别；从第二个级别开始每一个级别参与滤波处理的子场数和像素数逐渐增多，使每一级都比上一级降低更多的寻址功耗；最高级别是对图像进行最大程度的滤波处理。

以上根据滤波处理的级别和图像的灰度区间值，生成滤波方式查找表；有t个滤波处理级别，每一个滤波处理级别中有2^k个灰度区间，纵向为滤波处理级别，横向为2^k个灰度区间；随滤波处理级别的增加和图像亮度的增大，滤波处理的幅度依次增大，参与滤波处理的子场数和像素数增加。

进一步，上述步骤（3）中在对图像信号进行滤波处理时，滤波方法为中值滤波或均值滤波。

本发明还提出一种实现上述方法的装置，该装置包括寻址功耗检测模块、滤波处理级别检测模块、子场编码模块、图像灰度区间检测模块、数据缓存模块、滤波模块、数据选择模块和寻址模块；所述寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值输入到滤波处理级别检测模块，产生当前场的滤波处理级别；同时将输入给子场编码模块的数字图像信号输入到图像灰度区间检测模块，得到图像的灰度区间值；将子场编码模块输出的图像信号经过数据缓存模块缓存，然后经过滤波模块滤波处理得到滤波后的数据；将滤波处理级别和图像灰度区间值对应到滤波方式查找表，同时将数据缓存模块输出的未处理的数据及滤波后的数据送入数据选择模块，根据滤波方式查找表选择数据输出到寻址模块。

本发明具有以下有益效果：

本发明提出的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置，通过多个滤波处理级别的设置和图像亮度分布不同滤波方式不同，在降低寻址功耗和保持图像质量之间取得平衡。交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置电路实现简单，只改变寻址数据，不需要改变驱动波形，不对硬件做改动。

附图说明

图1是本发明滤波处理级别检测的原理图；

图2是本发明滤波方式查找表原理图；

图3是本发明滤波模块滤波处理使用的两个滤波模板实施例；

图4是本发明的装置电路框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，包括以下步骤：

（1）首先，设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，将寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值和寻址功耗目标值、寻址功耗最大阈值进行比较，确定当前场图像的滤波处理级别，t为滤波处理的最高级别，f为前一场图像的滤波处理级别。

(1)当0<f<t时，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于最大阈值，则滤波处理级别直接跳至最高为t；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别为f-1；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值在最大阈值和目标值之间，则滤波处理级别为f+1；

(2)当f＝0时，即前一场图像信号没有经过滤波处理，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于最大阈值，则滤波处理级别直接跳至最高为t；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别仍为f；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值在最大阈值和目标值之间，则滤波处理级别为f+1；

(3)当f＝t时，即前一场图像信号经过最高级别的滤波处理，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于目标值，则滤波处理级别仍为f；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别为f-1。

经过比较，输出对当前场图像滤波处理的级别。

根据寻址功耗检测模块检测寻址功耗的方法，设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，寻址功耗最大阈值是保护芯片正常工作的最大值，如果检测到寻址功耗高于最大阈值，则将滤波处理的级别直接跳转到最高级别，最大幅度地进行滤波处理，以快速地降低寻址功耗，保证芯片的正常工作，不被烧坏；寻址功耗目标值则是控制寻址功耗在这个值附近，高于寻址功耗目标值则增大滤波处理的级别，低于寻址功耗目标值则减小滤波处理的级别，直到不做任何处理的第一个级别。

其中0<t<128，每个滤波处理级别对图像采用不同的滤波处理方式，根据寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值来调节滤波处理的级别。第一个级别是不做任何处理的级别，直接显示原始图像，寻址功耗是原始值。对于寻址功耗总是低于寻址功耗目标值的图像，总是采用这一级别来处理。当图像的寻址功耗高于寻址功耗目标值，需要对寻址功耗加以限制时，就进入后面的级别。从第二个级别开始每一个级别参与滤波处理的子场数和像素数逐渐增多，使每一级都比上一级降低更多的寻址功耗。最高级别是对图像进行最大程度的滤波处理，保证寻址功耗降低到安全的范围。

参照图2所示，根据滤波处理的级别和图像的灰度区间值，生成滤波方式查找表。将256个图像灰度级平均划分成2^k（0<k<=8）个灰度区间，每个灰度区间包含2^8-k个灰度级。滤波方式查找表有t个滤波处理级别，每一个滤波处理级别中有2^k个灰度区间，纵向为滤波处理级别，横向为2^k个灰度区间。将未经子场编码的图像信号R[7..0]、G[7..0]、B[7..0]最小值对应到相应的灰度区间，作为图像亮度的灰度区间值，此值在0~（2^k-1）之间。表中数字代表滤波处理的子场，“1”表示最低的子场滤波处理，“5”表示对最低的五个子场进行滤波处理。随滤波处理级别的增加和图像亮度的增大，滤波处理的幅度依次增大，参与滤波处理的子场数和像素数增加。

参照图3所示，滤波处理时选用的均值滤波方法的两种滤波模板，(a)为

3×3滤波模板，(b)为2×3滤波模板。使用(a)滤波模板时，数据缓存模块需要缓存两行图像数据，然后在滤波模块对三行数据进行滤波处理，若9个像素点有四个以上为“1”，则中心像素点为“1”，否则为“0”。使用(b)滤波模板时，数据缓存模块缓存一行图像数据，在滤波模块对两行数据进行滤波处理，若6个像素点有三个及以上为“1”，则第二行中间的像素点为“1”，否则为“0”。

本发明还提出一种实现交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法的装置，参照图4所示，包括寻址功耗检测模块10，滤波处理级别检测模块20，子场编码模块40，图像灰度区间检测模块30，数据缓存模块50，滤波模块60，数据选择模块70和寻址模块80。寻址功耗检测模块10输出的寻址功耗值输入到滤波处理级别检测模块20，产生当前场的滤波处理级别；同时将输入给子场编码模块40的数字图像信号输入到图像灰度区间检测模块30，得到图像的灰度区间值；将子场编码模块40输出的图像信号经过数据缓存模块50缓存，然后经过滤波模块滤波处理60得到滤波后的数据；将滤波处理级别和图像灰度区间值对应到滤波方式查找表，同时将数据缓存模块50输出的未处理的数据及滤波后的数据送入数据选择模块70，根据滤波方式查找表选择数据输出到寻址模块80。

综上所述，本发明交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法及装置电路实现简单，不需要改变驱动波形，只增加几个模块，改变寻址数据，有效地降低了寻址功耗。

Claims

1.一种交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，其特征在于，包括以下步骤：

3）当f=t时，即前一场图像信号经过最高级别的滤波处理，若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值大于目标值，则滤波处理级别仍为f；若寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值小于目标值，滤波处理级别为f-1；

经过比较，输出对当前场图像滤波处理的级别；

（2）将256个图像灰度级平均划分成2^k个灰度区间，其中0<k<=8；每个灰度区间包含2^8-k个灰度级，根据图像信号的灰度级判断灰度区间；将未经子场编码的图像信号R[7..0]、G[7..0]、B[7..0]最小值对应到相应的灰度区间，作为图像亮度的灰度区间值，此值在0~（2^k-1）之间；

2.根据权利要求1所述的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，其特征在于，步骤（1）中，根据寻址功耗检测模块检测寻址功耗的方法，设定寻址功耗目标值和寻址功耗最大阈值，所述寻址功耗最大阈值是保护芯片正常工作的最大值，如果检测到寻址功耗高于最大阈值，则将滤波处理的级别直接跳转到最高级别；所述寻址功耗目标值是控制寻址功耗在这个值附近，高于寻址功耗目标值则增大滤波处理的级别，低于寻址功耗目标值则减小滤波处理的级别，直到不做任何处理的第一个级别。

3.根据权利要求1所述的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，其特征在于，步骤（1）中，当0<t<128，每个级别对图像采用不同的滤波处理方式，根据寻址功耗检测模块输出的寻址功耗值来调节滤波处理的级别；第一个级别是不做任何处理的级别，直接显示原始图像，寻址功耗是原始值，对于寻址功耗总是低于寻址功耗目标值的图像，总是采用这一级别来处理；当图像的寻址功耗高于寻址功耗目标值，需要对寻址功耗加以限制时，就进入后面的级别；从第二个级别开始每一个级别参与滤波处理的子场数和像素数逐渐增多，使每一级都比上一级降低更多的寻址功耗；最高级别是对图像进行最大程度的滤波处理。

4.根据权利要求1所述的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，其特征在于，根据滤波处理的级别和图像的灰度区间值，生成滤波方式查找表；有t个滤波处理级别，每一个滤波处理级别中有2^k个灰度区间，纵向为滤波处理级别，横向为2^k个灰度区间；随滤波处理级别的增加和图像亮度的增大，滤波处理的幅度依次增大，参与滤波处理的子场数和像素数增加。

5.根据权利要求1所述的交流等离子体显示器滤波低功耗寻址方法，其特征在于，步骤（3）中在对图像信号进行滤波处理时，滤波方法为中值滤波或均值滤波。

6.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于，包括寻址功耗检测模块（10）、滤波处理级别检测模块（20）、子场编码模块（40）、图像灰度区间检测模块（30）、数据缓存模块（50）、滤波模块（60）、数据选择模块（70）和寻址模块（80）；所述寻址功耗检测模块（10）输出的寻址功耗值输入到滤波处理级别检测模块（20），产生当前场的滤波处理级别；同时将输入给子场编码模块（40）的数字图像信号输入到图像灰度区间检测模块（30），得到图像的灰度区间值；将子场编码模块（40）输出的图像信号经过数据缓存模块（50）缓存，然后经过滤波模块（60）滤波处理得到滤波后的数据；将滤波处理级别和图像灰度区间值对应到滤波方式查找表，同时将数据缓存模块（50）输出的未处理的数据及滤波后的数据送入数据选择模块（70），根据滤波方式查找表选择数据输出到寻址模块（80）。