CN103035194B - 一种降低等离子显示器功耗的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了降低等离子显示器功耗的系统及方法，属于等离子显示器的控制技术领域。本发明中，子场分离模块接收等离子显示器的像素点并对该像素点进行分离处理，获得该像素点的RGB数据，并将该像素点的RGB数据传输给数据分析模块；数据分析模块将当前接收到的像素点的RGB数据与上一次接收到的像素点的RGB数据，按位做“或”运算并发送运算结果；波形生成模块根据运算结果输出波形：如运算结果为1，波形生成模块按照原产生的波形输出；如运算结果为0，波形生成模块按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。本发明在不降低图像显示效果以及其他硬件变化的条件下减小PDP的无效功耗，提高模组的效率。

Description

一种降低等离子显示器功耗的系统及方法

技术领域

本发明涉及彩色三电极交流等离子显示器的低功耗控制技术。

背景技术

PDP 采用的是多子场显示技术以实现图像的多灰度级显示。PDP模组在采用子场分离技术（ADS）实现画面显示的过程中，其灰度级表现是采用维持脉冲PWM调制的方式实现。其主要机理是采用X/Y/A三电极施加电影，激活模组放电单元里的He+Ne+Xe的三元气体产生紫外线激发荧光粉发出红(R)、绿(G)、蓝(B)三色光线通过ADS驱动方式实现彩色灰度显示。如图1所示，一场图像被分成N个子场进行显示，每个子场用于显示的时间与该子场的权值成正比。这些子场具有初始期、寻址期和维持期。每一子场的初始期和寻址期时间长度固定不变,且寻址期长度远大于初始期长度,维持期是AC-PDP 的主发光时间,某一子场的维持期长度与该子场的权重成正比。在维持期，X、Y电极交替施加方波，每个X/Y的方波周期会在两个电极之间产生一次气体放电，激发荧光粉发光。这种发光方式导致屏的发光亮度和子场权重相关。例如显示灰度级为127时，需要1，2，3，4，5，6，7子场发光，第8子场不发光。采用ADS驱动方式，无论该子场是否发光，在维持期时全屏都需要在X、Y电极施加方波即维持脉冲波形。在PDP的总功耗中，并非只有发光时气体放电功耗，而因为在PDP的驱动电路中，需要大功率、高频开关电路来为PDP提供气体放电所需要的各种高压脉冲，PDP驱动电路的电压幅值为负几十伏到正几百伏左右，工作频率100～233kHz，虽然PDP显示屏的寄生电容并不消耗能量，但是它们的充电与放电将导致在电路的电阻及电极引线电阻中的能量耗损，所以即使在某一子场不需要发光，但是也会因为高压MOS管的开发等动作产生无效的功耗。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种降低等离子显示器功耗的方法，通过检测图像信息对波形进行控制达到减小无效功耗的目的。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的降低等离子显示器功耗的系统，包括子场分离模块、数据分析模块和波形生成模块，所述子场分离模块用于接收等离子显示器的像素点并对该像素点进行分离处理，获得该像素点的RGB数据，并将该像素点的RGB数据传输给该数据分析模块；

所述数据分析模块用于将当前接收到的像素点的RGB数据与上一次接收到的像素点的RGB数据，按位做“或”运算并将运算结果发送给至波形生成模块；

所述波形生成模块根据运算结果输出波形：如果运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；如果运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。

现有的PDP 采用ADS驱动原理，等离子发光的亮度是由维持脉冲的个数决定的，当采用ADS驱动方式时，即使某一子场没有数据寻址，但同样会有维持脉冲产生，这时驱动电路的MOS管开关产生的功耗都属于无效功耗，一般无效功耗大约占20%左右，所以在PDP开发中需要尽可能的降低无效功耗。

本发明针对现有技术的问题，通过检测每个子场的负载，当子场负载为零时该子场无数据显示，表明这个时间段内不需要发光，而高压MOS管可以不动作，屏蔽无效维持脉冲的输出，降低显示屏的无用功耗。每个子场的维持脉冲宽度约为4us,维持脉冲个数是根据子场的权重决定的，最少的个数为0，最多的约200左右。在某一子场不需要输出维持脉冲时，如果把该维持期的时间也忽略掉（即直接产生下一子场的波形），因为每场不确定哪一个子场会不需要维持脉冲的输出，这样会造成每场的驱动波形的时间长短，发生图像闪烁的现象。为了避免图像闪烁需要在无维持脉冲输出保持一段无变化的波形时间。

 如图2所示，wave1是全部子场都有维持脉冲的驱动波形，wave2是在第四子场sf4时全屏没有数据被点亮，所以没有维持脉冲的驱动波形，但维持期的时间长度保持需要保持而不能直接产生子场sf5的波形，在图2中wave2波形所示，sf4维持期保持时间t（即原来的wave1的sf4维持期的时间），这样当检测某一子场的全屏数据为零时高压MOS不会有开关的动作，同时该维持期的时间也得到保持，不会造成图像的闪烁，减小无用功耗。

本发明在不降低图像显示效果以及其他硬件变化的条件下，减小PDP的无效功耗，从而提高模组的效率，通过检测图像信息对波形进行控制达到减小无效功耗的目的。

本发明的降低等离子显示器功耗的方法，数据分析模块接收子场分离模块传递的上一子场分离后的像素点的RGB数据，并将该RGB数据与当前子场内的每个像素点的RGB数据，按位做“或”运算，判断运算结果是否为零，并将运算结果传递至波形生成模块，波形生成模块根据运算结果进行波形的选择，若运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；若运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按照按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。

本发明主要分为两步：步骤1是每场实时地检测每个子场的全屏数据是否为零，把检测结果输给控制波形产生模块；步骤2是波形产生模块根据检测结果控制是否产生维持脉冲波形。本发明通过检测每个子场的负载，一方面当子场负载为零时进行维持脉冲屏蔽的处理，另一方面通过计算每个子场负载的情况，当发现某一个子场只有几个点有数据时可以通过图像处理的方式，把这几个点的数据分配到它们临近的前后子场，这样可以把这个子场作为无数据的情况，屏蔽维持脉冲的输出，该处理不会对图像造成失真。采用本发明的子场负载控制技术后的波形，当子场没有数据时Y驱动波形不产维持脉冲，此时对比功耗约有2%的降低。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、    本发明的降低等离子显示器功耗的系统及方法，通过检测图像信息对波形进行控制达到减小无效功耗，在不降低图像显示效果以及其他硬件变化的条件下减小PDP的无效功耗，从而提高模组的效率；

2、    本发明的降低等离子显示器功耗的系统及方法，在没有维持脉冲波形输出的时候，该时间长度需要保持不变，以免造成图像闪烁；

3、    本发明的降低等离子显示器功耗的系统及方法，某一子场负载很小时通过把这个子场的数据分配到它前后子场，从而使该子场没有数据显示，屏蔽维持脉冲的输出。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是ADS驱动方式示意图；

图2是有无维持脉冲驱动波形的示意图；

图3本发明中子场负载控制实现的示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明中的降低等离子显示器功耗的系统，包括子场分离模块、数据分析模块和波形生成模块，

其中所述子场分离模块用于接收等离子显示器的像素点并对该像素点进行分离处理，获得该像素点的RGB数据，并将该像素点的RGB数据传输给该数据分析模块；

其中数据分析模块用于将当前接收到的像素点的RGB数据与上一次接收到的像素点的RGB数据，按位做“或”运算并将运算结果发送给至波形生成模块；

其中波形生成模块根据运算结果输出波形：如果运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；如果运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。

通过上述系统用于降低等离子显示器功耗的方法为：数据分析模块接收子场分离模块传递的上一子场分离后的像素点的RGB数据，并将该RGB数据与当前子场内的每个像素点的RGB数据，按位做“或”运算，判断运算结果是否为零，并将运算结果传递至波形生成模块，波形生成模块根据运算结果进行波形的选择，若运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；若运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按照按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。

现有技术中，PDP 采用ADS驱动原理，等离子发光的亮度是由维持脉冲的个数决定的，当采用ADS驱动方式时，即使某一子场没有数据寻址，但同样会有维持脉冲产生，这时驱动电路的MOS管开关产生的功耗都属于无效功耗，一般无效功耗大约占20%左右，所以在PDP开发中需要尽可能的降低无效功耗。

本发明针对现有技术，通过检测每个子场的负载，当子场负载为零时该子场无数据显示，表明这个时间段内不需要发光，而高压MOS管可以不动作，屏蔽无效维持脉冲的输出，降低显示屏的无用功耗。每个子场的维持脉冲宽度约为4us,维持脉冲个数是根据子场的权重决定的，最少的个数为0，最多的约200左右。在某一子场不需要输出维持脉冲时，如果把该维持期的时间也忽略掉（即直接产生下一子场的波形），因为每场不确定哪一个子场会不需要维持脉冲的输出，这样会造成每场的驱动波形的时间长短，发生图像闪烁的现象。为了避免图像闪烁需要在无维持脉冲输出保持一段无变化的波形时间。

 如图2所示，wave1是全部子场都有维持脉冲的驱动波形，wave2是在第四子场sf4时全屏没有数据被点亮，所以没有维持脉冲的驱动波形，但维持期的时间长度保持需要保持而不能直接产生子场sf5的波形，在图2中wave2波形所示，sf4维持期保持时间t（即原来的wave1的sf4维持期的时间），这样当检测某一子场的全屏数据为零时高压MOS不会有开关的动作，同时该维持期的时间也得到保持，不会造成图像的闪烁，减小无用功耗。

本发明通过检测每个子场的负载，一方面当子场负载为零时进行维持脉冲屏蔽的处理，另一方面通过计算每个子场负载的情况，当发现某一个子场只有几个点有数据时可以通过图像处理的方式，把这几个点的数据分配到它们临近的前后子场，这样可以把这个子场作为无数据的情况，屏蔽维持脉冲的输出，该处理不会对图像造成失真。

其中实现本发明的所要达到的效果，主要分为两步：步骤一为使每场实时检测每个子场的全屏数据是否为零，把检测结果输给波形产生模块；步骤二为波形产生模块根据检测结果控制是否产生维持脉冲波形。具体通过如图3的案例来实现：图3中的数据分析模块采用SF_DATA_DETECT模块，其主要是检测子场数据是否为零，端口SF_RED_IN, 端口SF_GRN_IN, 端口SF_BLU_IN连接前一子场分离模块，并接收子场分离后的RGB 数据，其中端口SF_RED_IN接收数据R,端口SF_GRN_IN接收数据G，端口SF_BLU_IN接收数据B,在该数据分析模块在BLANK有效期内，每个像素按照时钟与下一个像素按位做“或”运算，直到遍历一场内的数据，也即将当前接收到的像素点的RGB数据与上一次接收到的像素点的RGB数据，按位做“或”运算。

当某位上最后的运算结果是1，表明该子场存在需要维持放电的数据，当运算结果是0，表明该子场不需要维持放电，端口DARK_POWER_SAVE将运算结果通过信号VSYNC传送给TMING模块，也即波形生成模块，波形生成模块根据检测结果进行波形的选择，当信号VSYNC等于1时按照原产生的波形输出，当信号VSYNC等于0时按照在产生维持波形前一刻的波形输出，并一直维持该波形直到该子场维持期结束。采用子场负载控制技术后的波形，当子场没有数据时Y驱动波形不产维持脉冲，此时对比功耗约有2%的降低。

本发明中，检测图像信息对波形进行控制达到减小无效功耗；在没有维持脉冲波形输出的时候，该时间长度需要保持不变，以免造成图像闪烁；某一子场负载很小时通过把这个子场的数据分配到它前后子场，从而使该子场没有数据显示，屏蔽维持脉冲的输出。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (2)

1.一种降低等离子显示器功耗的系统，包括子场分离模块、数据分析模块和波形生成模块，所述子场分离模块用于接收等离子显示器的像素点并对该像素点进行分离处理，获得该像素点的RGB数据，并将该像素点的RGB数据传输给该数据分析模块；其特征在于：所述数据分析模块用于将当前接收到的像素点的RGB数据与上一次接收到的像素点的RGB数据，按位做“或”运算，并将运算结果发送给至波形生成模块；

所述波形生成模块根据运算结果输出波形：如果运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；如果运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。

2.一种采用权利要求1的系统降低等离子显示器功耗的方法，其特征在于：数据分析模块接收子场分离模块传递的上一子场分离后的像素点的RGB数据，并将该RGB数据与当前子场内的每个像素点的RGB数据，按位做“或”运算，判断运算结果是否为零，并将运算结果传递至波形生成模块，波形生成模块根据运算结果进行波形的选择，若运算结果为1，则表示该像素点对应子场需要维持放电，该波形生成模块按照原产生的波形输出；若运算结果为0，则表示该像素点对应子场无需持续放电，该波形生成模块按照按产生维持波前一刻的波形输出，并维持该波形直到该子场维持期结束。