CN1437176A - 等离子体显示屏的图像显示方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于等离子体显示屏的图像显示方法和系统。对应于输入图像信号在等离子体显示屏上显示的每一场的图像被分为子场。子场的加权值被合并以显示灰度。子场被分为三个连续的组。对应于每个子场数据的最低有效位(LSB)和LSB+1的子场包含在第二子场中，它关于时间位于三个连续组的中间。因此，关于用50Hz逐行倒相(PAL)图像信号显示的图像在子场数据的LSB和LSB+1之间的时差被降低，从而低灰度区之间的轮廓噪声被减小。

Description

等离子体显示屏的图像显示方法和系统
相关申请的交叉参考
本申请要求于2001年11月12日在韩国专利局申请的韩国专利申请号2001-0070262的优先权并从中获益，该申请的全文在这里引用作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于等离子体显示屏的图像显示方法和系统。本发明尤其涉及一种用于等离子体显示屏的图像显示方法和系统，当图像通过输入50Hz逐行倒相(PAL)图像信号来实现图像时它降低在低灰度区域产生的闪烁和轮廓噪声。
背景技术
等离子体显示屏是一种显示装置，其中多个放电单元被配置成矩阵并且放电单元被有选择地照射以恢复作为电信号被输入的图像数据。
在这样的等离子体显示屏中，必须能够显示灰度从而展现彩色显示装置的性能。灰度实现方法被用于实现这一功能，其中一个信号场被分成多个子场并且子场由时间共享的方法来控制。
对于显示装置设计者来说主要关心的是闪烁问题。闪烁与人眼如何感知图像密切相关。通常，闪烁随着屏幕尺寸被做得更大和频率降低而变得更能被感觉到。在图像由使用PAL图像信号的等离子体显示屏实现的情况下，这些因素都存在，从而产生相当大量的闪烁。
因此，如果使用最小增加配置或最小降低配置，它们是典型地用在等离子体显示屏中的子场配置，以50Hz的垂直频率驱动等离子体显示屏，则产生相当大量的闪烁。
在使闪烁更成问题的两个因素中，因为不可能改变屏幕尺寸，所以闪烁必须通过改变频率来减少。韩国在先公开的专利号2000-16955公开了一种通过调整频率减少闪烁的方法。在该公开文件中，在具有大屏幕并通过输入50Hz图像信号来操作的等离子体显示屏中为了减少闪烁，在一个信号场中的子场被分成两组(G1和G2)，每个组中子场的加权配置是相同的或者除了最低有效位(LSB)子场的所有的子场配置都具有相同的结构。而且，该公开文件的特征在于两个子场组中的亮度加权值被相同地分配。通过使用该方法，在最小增加配置或最小降低配置的传统子场配置基础上闪烁的降低被大大地改善。
图1是传统的子场配置的示意图，以及图2是使用传统的子场配置表示实现特殊低灰度的例子的示意图。如图中所示，在低灰度，例如0到11的低灰度用传统的子场配置显示的情况下，几毫秒的时差发生在对应于LSB和LSB+1的子场之间。
例如，在低灰度3的情况下，组G1的最低子场SF1打开并且组G2的最低子场SF1也打开。在这种情况下，组G1的子场成为LSB子场并且组G2的子场成为LSB+1子场，子场之间的时差基本上是10ms。
等离子体显示屏的低亮度照射特性是非线性的。为了补偿非线性灰度特性，误差扩散方法被用于显示低亮度灰度。但是，在使用传统的子场配置和将误差扩散应用于显示低灰度的情况下，对应于LSB和LSB+1的子场之间的时差是几个毫秒。因为具有该时差的照射的照射加速时间短，它能够被人眼感受到，使得如果图像中有运动，严重的轮廓噪声产生在灰度之间的边界上。
发明内容
根据本发明，提供一种用于等离子体显示屏的图像显示方法和系统，它通过确保对应于LSB和LSB+1的子场之间的相邻构造降低闪烁和轮廓噪声，它们通常被用于显示低灰度。
根据用于等离子体显示屏的图像显示方法，对应于输入图像信号的显示在等离子体显示屏上的每场图像被分为多个子场。子场的加权值被合并以显示灰度，其中多个子场被分为三个连续的组。关于时间位于第二的组中子场的加权值低于关于时间位于第一的组中最低子场的加权值并低于关于时间位于第三的组的最低子场的加权值。
与对应于灰度的子场数据的较低位相应的子场包括在位于第二的组中。
每个子场数据的较低位是最低有效位或最低有效位+1。
至少一个组通过具有与包括在其他一组或其他两组中的子场的加权值不同的加权值的子场实现。
关于时间位于第一的组和关于时间位于第三的组具有相同加权值的子场。
位于第一的组的最后一个子场与位于第二的组的第一子场中分隔预定时间，并且位于第二的组的最后一个子场与位于第三的组的第一子场中分离隔预定时间。
根据用于等离子体显示屏的图像显示系统，对应于输入图像信号在等离子体显示屏上显示的每个场的图像被分成多个子场。子场的加权值被组合以显示灰度。
该系统包括：
一图像信号处理器，将图像信号数字化以产生数字图像数据；
一垂直频率检测器，分析由图像信号处理器输出的数字图像数据，以确定输入图像数据是国家电视系统委员会(NTSC)信号还是PAL信号，产生表示该确定结果的数据开关值，并与数字图像数据一起输出数据开关值；
一存储控制器，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，对应于由数据开关值表示的输入图像信号是否NTSC图像信号和PAL图像信号之一产生子场数据，并向等离子体显示屏输出子场数据，子场数据对应于分成三个连续组的子场，并且子场对应于包括在第二组中的每个子场数据的一个LSB(最有效低位)和一个LSB+1，第二组关于时间位于三个连续组的中间；和
一维持/扫描脉冲驱动器控制器，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，根据由数据开关值表示的输入信号是否NTSC图像信号和PAL图像信号之一产生子场配置结构，基于产生的子场配置结构产生控制信号，并向等离子体显示屏输出控制信号。
存储控制器包括：
一NTSC信号子场数据发生器，对应于由垂直频率检测器输出的数字图像数据产生NTSC信号子场数据，并向等离子体显示屏输出NTSC信号子场数据；
一PAL信号子场数据发生器，对应于由垂直频率检测器输出的数字图像数据产生PAL信号子场数据，并向等离子体显示屏输出PAL信号子场数据；和
一数据开关单元，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，并根据数据开关值向NTSC信号子场数据发生器和PAL信号子场数据发生器中的一个发送数字图像数据。
PAL信号子场数据发生器包括：
一子场发生器，合并三个组并对应于数字图像数据的灰度产生子场数据；
一子场映射单元，根据从数据开关值发送的数字图像数据的灰度映射由子场发生器产生的子场数据；和
一存储处理器，对由子场映射单元映射的子场数据执行存储输入/输出处理，并将结果应用到等离子体显示屏。
附图说明
图1是传统的子场配置的示意图。
图2是表示使用传统的子场配置实现具体低灰度的例子的示意图。
图3是根据本发明的一个实施例的子场配置的示意图。
图4是表示根据本发明的一个实施例的使用子场配置实现具体低灰度的例子的示意图。
图5是根据本发明的一个实施例的用于等离子体显示屏的图像显示系统的框图。
图6是图5的图像显示系统中的存储控制器的详细框图。
具体实施方式
参照图3，根据本发明的一个实施例的子场被分成三个分离的组，即第一、第二和第三组G1、G2和G3。也有三个分离的中断间隔，它们是垂直消隐间隔。即第一组G1的中断间隔(1)位于第一组G1的垂直部分，第二组G2的中断间隔(2)位于第二组G2的垂直部分，而第三组G3的中断间隔(3)位于第三组G3的垂直部分。
第一组G1和第三组G3具有用六个子场实现的相同的子场结构。六个子场的加权为4、8、16、24、32和40，这从较低的子场开始。第二组G2有具有1和2的加权的两个子场，它们低于第一组G1和第三组G3的子场的加权。即，第二组G2的子场对应于LSB和LSB+1。但是，本发明不限于这种情况，对第二组G2的子场来说有可能被应用到更高的较低位。
第一组G1开始于第一帧的起始点，即在0ms；第二组G2在第一帧的起始点已经过去8.5ms后开始；并且第三组G3第一帧的起始点已经过去10.8ms后开始。
用上述的子场配置，在第一组G1的起始点和第三组G3的起始点之间的子场的照射中心轴被同样地保持以便与现有技术中一样地获得100Hz效果，其中第一组G1和第三组G3都具有大的照射加权。
第一组G1和第三组G3的起始点之间的时差近似于0.8ms，这比现有技术的大，导致子场的照射中心轴中的差值产生闪烁。但是，因为照射频率在50和100Hz之间的一个特定垂直频率区域内，所以由于高频率人眼不容易感受到闪烁(在60Hz或更高的垂直频率下感受到闪烁是困难的)。因此，闪烁降低特性可以与现有技术相同地获得。
与现有技术不同，对应于显示低灰度的LSB和LSB+1的子场包含在第二组G2中，并且第二组G2位于第一组G1和第三组G3之间，从而在低灰度的情况下子场之间的时差被降低。结果，在显示低灰度的图像中有运动时，轮廓噪声在灰度之间的边界上被相当大地降低。
图4是表示根据本发明的一个实施例的使用子场配置实现特定的低灰度的例子的示意图。
如图4所示，在用本发明的实施例的子场配置显示低灰度，例如，0到11的低灰度的情况下，对应于LSB和LSB+1的子场之间的时差与使用现有技术的子场配置时相比被相当大地降低。因此，即使在由误差扩散显示的灰度图像中有运动时，灰度之间的边界上的轮廓噪声基本上被降低。
例如，在低灰度3的情况下，因为在本发明的实施例中这可以只用第二组G2显示，结果时差非常小。与图2所示的时差大约是几毫秒量级的现有技术子场配置比较，实现了相当大的降低。
作为另一个例子，在低灰度7的情况下，显示由第二组G2和第三组G3实现，并且在这种情况下显示对应于第三组G3的较低子场，以致时差很小。另一方面，使用图2所示的现有技术的子场配置显示低灰度7时，因为时差还是几毫秒，使用本发明与现有技术相比实现了实质的降低。
因此，在本发明的一个实施例中，通过确保对应于经常用于显示低灰度的LSB和LSB+1的子场的相邻结构，由误差扩散实现的低灰度显示在现有技术基础上被改善。
图5是根据本发明的一个实施例的用于等离子体显示屏的图像显示系统的框图。
如图所示，根据本发明的实施例的用于等离子体显示屏的图像显示系统包括图像信号处理器100，垂直频率检测器200，伽玛校正和误差扩散单元300，存储控制器400，地址驱动器500，维持/扫描脉冲驱动器控制器600，和维持/扫描脉冲驱动器700。标号800表示等离子体显示屏。图像信号处理器100将从外部接收的图像信号数字化以产生RGB数据，然后图像信号处理器100输出RGB数据。
垂直频率检测器200分析由图像信号处理器100输出的RGB数据以确定输入图像信号是60Hz NTSC信号还是50Hz PAL信号。垂直频率检测器200接着产生表示该确定结果的数据开关值，并与RGB数据一起输出数据开关值。
伽玛校正和误差扩散单元300接收从垂直频率检测器200输出的RGB数据以执行伽玛值的校正，从而对应于等离子体显示屏800的特性，并且同时关于周围像素执行显示误差的扩散处理。伽玛校正和误差扩散单元300接着输出这些处理的结果，并且也输出数据开关值，它表示输入图像信号是50Hz还是60Hz图像信号，不需要改变或转换数据开关值到存储控制器400。
存储控制器400接收从伽玛校正和误差扩散单元300输出的RGB数据和数据开关值，接着根据由数据开关值表示的输入图像信号是50Hz还是60Hz的图像信号来产生对应于RGB数据的子场数据。在数据开关值表示输入图像信号是60Hz信号的情况下，子场数据使用传统方法对应于RGB数据产生，其中一个子场组被用于产生子场数据。
但是，如果数据开关值表示输入图像信号是50Hz信号，而不是用分离成两个子场组的传统方法产生子场数据，子场被分成如图3所示的三个组G1、G2和G3，并且子场数据如参照图3所描述地产生。即，子场数据对应于RGB数据产生，从而子场数据的LSB和LSB+1数据位于第二组G2。以这种方式产生的子场数据受到存储输入/输出处理并输出到地址驱动器500。
地址驱动器500对应于由存储控制器400输出的子场数据产生地址数据。地址驱动器500接着施加地址数据到等离子体显示屏800的地址电极(A1，A2，...Am)。
维持/扫描脉冲驱动控制器600从伽玛校正和误差扩散单元300接收RGB数据和数据开关值，并根据由数据开关值表示的输入信号是50Hz还是60Hz的输入信号产生子场配置结构。维持/扫描脉冲驱动控制器600也根据产生的子场配置结构产生控制信号，接着输出控制信号到维持/扫描脉冲驱动器700。
维持/扫描脉冲驱动器700根据由维持/扫描脉冲驱动控制器600输出的控制信号产生维持脉冲和扫描脉冲，接着分别施加维持脉冲和扫描脉冲到等离子体显示屏800的维持电极(Y1，Y2，...Yn)和扫描电极(X1，X2，...Xn)。
图6是图5的图像显示系统中的存储控制器400的详细框图。
如图6所示，存储控制器400包括数据开关410，50Hz信号子场数据发生器420，和60Hz信号子场数据发生器430。数据开关410接收由伽玛校正和误差扩散单元300输出的RGB数据和数据开关值，并根据数据开关值发送RGB数据到50Hz信号子场数据发生器420或60Hz信号子场数据发生器430。即，如果数据开关值表示输入图像信号是50Hz图像信号，数据开关410发送RGB数据到50Hz信号子场数据发生器420。同时如果数据开关值表示输入图像信号是60Hz图像信号，数据开关410发送RGB数据到60Hz信号子场数据发生器430。
60Hz信号子场数据发生器430使用与现有技术同样的单个子场组产生子场。因为这样的方法是本领域技术人员所公知的，所以对它不作详细说明。
50Hz信号子场数据发生器420包括子场映射单元421，子场发生器423和存储处理器425。子场发生器423执行控制从而根据本发明的实施例通过合并三个组G1、G2和G3提供灰度的显示。子场映射单元421根据从数据开关410发送的RGB数据的灰度执行子场发生器423中产生的适当的子场数据的映射。存储处理器425执行由子场映射单元421映射的子场数据的存储输入/输出处理。
上文中，存储控制器400和维持/扫描脉冲驱动控制器600根据由垂直频率检测器200产生的表示输入图像信号是50Hz还是60Hz信号的数据开关值执行它们的操作。但是，本发明不限于此并且依赖于由数据开关值表示的图像信号是50Hz还是60Hz信号的区别可以在伽玛校正和误差扩散单元300中完成。
根据以上描述的本发明，关于利用50Hz PAL图像信号显示的图像的子场数据的LSB和LSB+1之间的时差被降低。结果，产生在低灰度区域的轮廓噪声基本上被最小化。
尽管本发明的特定实施例已经在上文中详细说明，应当清楚地理解到对本领域普通技术人员而言，这里讲述的基本发明构思的多种改变和/或修正仍然将落入所附权利要求中定义的本发明的宗旨和范围内。

Claims (13)

1、一种等离子体显示屏的图像显示方法，其中对应于输入图像信号显示在等离子体显示屏上的每场图像被分为多个子场并且子场的加权值被合并以显示灰度，该方法包括下列步骤：
相对于时间划分多个子场为第一组、第二组和第三组，第一组位于第二组之前，第二组位于第三组之前；和
规定第二组中子场的加权值低于第一组中最低子场的加权值并低于第三组的最低子场的加权值。
2、如权利要求1所述的方法，还包括步骤：将与对应于灰度的子场数据的的较低位相应的子场包括在第二组中。
3、如权利要求2所述的方法，其中子场数据的较低位包括最低有效位。
4、如权利要求3的所述方法，其中子场数据的较低位还包括最低有效位+1。
5、如权利要求1的所述方法，其中至少一个组通过具有与包括在其他两组中的子场的加权值不同的加权值的子场实现。
6、如权利要求1所述的方法，其中第一组和第三组具有相同加权值的子场。
7、如权利要求1所述的方法，还包括步骤：把第一组的最后一个子场与第二组的第一子场分隔预定时间，并且把第二组的最后一个子场与第三组的第一子场分隔预定时间。
8、如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果输入图像信号是具有20ms的帧间隔的50Hz图像信号，在帧间隔开始后10到12ms开始第三组的第一子场。
9、如权利要求8所述的方法，还包括步骤：在帧间隔开始后8到9ms开始第二组的第一子场。
10、如权利要求9所述的方法，其中第一组和第三组的加权从最低子场开始是4、8、16、24、32和40；并且第二组的加权从最低子场开始是1和2。
11、一种用于等离子体显示屏的图像显示系统，其中对应于输入图像信号在等离子体显示屏上显示的每个场的图像被分成多个子场并且其中子场的加权值被合并以显示灰度，该系统包括：
图像信号处理器，将输入图像信号数字化以产生数字图像数据；
垂直频率检测器，分析由图像信号处理器输出的数字图像数据，以确定输入图像数据是NTSC信号还是PAL信号，产生表示该确定的结果的数据开关值，并与数字图像数据一起输出数据开关值；
存储控制器，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，对应于根据数据开关值的NTSC图像信号或者PAL图像信号产生子场数据，并向等离子体显示屏输出子场数据，子场数据对应于分成三个连续组的子场，并且子场对应于包括在第二组中的每个子场数据的一个最低有效位(LSB)和一个LSB+1，第二组关于时间位于三个连续组的中间；和
维持/扫描脉冲驱动器控制器，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，根据由数据开关值表示的输入信号是NTSC图像信号还是PAL图像信号产生子场配置结构，基于产生的子场配置结构产生控制信号，并像等离子体显示屏输出控制信号。
12、如权利要求11所述的图像显示系统，其中存储控制器包括：
NTSC信号子场数据发生器，对应于由垂直频率检测器输出的数字图像数据产生NTSC信号子场数据，并向等离子体显示屏输出NTSC信号子场数据；
PAL信号子场数据发生器，对应于由垂直频率检测器输出的数字图像数据产生PAL信号子场数据，并向等离子体显示屏输出PAL信号子场数据；和
数据开关单元，从垂直频率检测器接收数字图像数据和数据开关值，并根据数据开关值向NTSC信号子场数据发生器和PAL信号子场数据发生器中的一个发送数字图像数据。
13、如权利要求12所述的图像显示系统，其中PAL信号子场数据发生器包括：
子场发生器，合并三个组并对应于数字图像数据的灰度产生子场数据；
子场映射单元，根据从数据开关单元发送的数字图像数据的灰度映射由子场发生器产生的子场数据；和
存储处理器，对由子场映射单元映射的子场数据执行存储输入/输出处理，并将结果施加到等离子体显示屏。
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