CN1604162A - 用于显示等离子体显示面板灰度的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于显示等离子体显示面板灰度的方法和装置。在该方法中，将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域。该方法包括检测每个灰度的频率，该频率表示相对于帧中每个灰度显示的单元数，将每个灰度的频率与预定参考值比较，以及根据比较的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一以便在帧中设置子域。

Description

用于显示等离子体显示 面板灰度的方法和装置
发明背景
本中请要求2003年2月8日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请号2003-7995的优先权，它的内容被全部结合在这里作为参考。
技术领域
本发明涉及用于在等离子体显示面板上显示灰度的方法和装置，尤其涉及用于显示等离子体显示面板灰度的方法和装置，通过该方法和装置根据图象的特性可以优化显示图象。
背景技术
图1示出了表面放电类型的三极管等离子体显示面板的结构。图2示出了图1所示的等离子体显示面板的放电单元的例子。参照图1和2，在一般的表面放电等离子体显示面板1的前、后玻璃基板10和13之间提供有寻址电极线AR1，AR2，…，AGm，ABm，介质层11和15，Y电极线Y1，…，Yn，X电极线X1，…，Xn，磷光层16，隔壁17，以及作为保护层的氧化镁(MgO)层12。
寻址电极线AR1到ABm以预定的图案形成在后玻璃基板13的前表面。后介质层15形成在具有寻址电极线AR1到ABm的后玻璃基板13的整个表面。隔壁17形成在平行于寻址电极线A1到Am的后介质层15的前表面。这些隔壁17限定出各自放电单元的放电区域并且可以防止放电单元之间的串话干扰。磷光层16形成在隔壁17之间。
X电极线X1到Xn和Y电极线Y1到Yn以基本上正交于寻址电极线AR1到ABm的预定图案形成在前玻璃基板10的后表面上。各自的交叉处限定出放电单元。每条X电极线X1到Xn是由透明的导电材料，如氧化铟(ITO)构成的透明电极线Xna(图2)，以及用于提高导电性的金属电极线Xnb(图2)形成。每条Y电极线Y1到Yn是由透明的导电材料，如氧化铟(ITO)构成的电极线Yna(图2)，以及用于提高导电性的金属电极线Ynb(图2)形成。前介质层11沉积在前玻璃基板10的整个后表面，该前玻璃基板10的后表面具有从X1到Xn的电极线和从Y1到Yn的Y电极线。用于保护面板1防止强电场的保护层12，如MgO层，沉积在前介质层11的整个表面。用于形成等离子体的气体密封在放电空间14。
美国专利号5541618公开了具有该结构的等离子体显示面板1的寻址-显示分离驱动方法。
图3示出了关于图1示出的等离子体显示面板1的Y电极线的典型寻址-显示分离驱动方法。参照图3，为了实现时间-分割灰度显示，将一单位帧分成8个子域SF1到SF8。另外，单个的子域SF1到SF8分别是由复位周期(未示出)，各自的寻址周期A1到A8，以及各自的持续周期S1到S8组成。
在每个寻址周期A1到A8期间，将显示数据信号施加施加在图1的寻址电极线AR1到ABm上，并且同时将扫描脉冲连续的施加施加在Y电极线Y1到Yn上。
在每个持续周期S1到S8期间，将持续脉冲交替地施加施加在Y电极线Y1到Yn和X电极线X1到Xn上，从而驱动放电单元中的显示放电，其中在每个寻址周期A1到A8期间，产生感应壁电荷。因此，等离子体显示面板的亮度正比于在单位帧中持续周期S1到S8的整个长度。在一单位帧中持续周期S1到S8的整个长度是255T(T是单元时间)。在此，第n个子域SFn的持续周期Sn被设置到相应于2n-1的时间。因此，假如显示的子域适于从8个子域中选择，那么包括0灰度级别的全部256个灰度都能得到显示，其中在0灰度任何子域都不进行显示。
根据上面描述的寻址显示分离驱动方法，将各自的子域SF1到SF8的时域分开，所以子域SF1到SF8的各自的寻址周期的时域也分开，并且子域SF1到SF8的各自的持续周期也分开。因此，在寻址周期期间，一个XY电极线对在被选中之后保持等待，直到所有的其它XY电极线对都被选中。从而，在每个子域中，寻址周期增加了，而持续周期降低了。结果，降低了从等离子体显示面板发出的光的亮度。如图4所示，为了克服该问题提出了一种寻址-同时-显示(address-while-display)的驱动方法。
图4示出了关于图1示出的等离子体显示面板1的Y电极线的典型寻址-同时-显示(address-while-display)的驱动方法。参照图4，为了实现时间-分割灰度显示，将单位帧分成8个子域SF1到SF8。在此，子域SF1到SF8相应于Y-电极线Y1到Yn交迭并且构成了一单位帧。由于所有的子域SF1到SF8在任何时间点都存在，为了执行每个寻址步骤，在持续脉冲中设置了寻址时间间隙。
在每个子域SF1到SF8中，执行复位步骤、寻址步骤以及显示放电步骤。分配到每个子域SF1到SF8的时间取决于相应的灰度的显示放电时间。例如，当在多个单位帧中用8位视频数据显示256个灰度时，假如单位帧(通常是1/60秒)由256个单位时间构成，根据最小位的视频数据驱动的第n个子域SFn有相应于2n-1的时间。由于分配在子域SF1到SF8的单位时间之和是255，所以能完成255个灰度显示。假如在任何子域中包括一个不具有显示放电的灰度，则能完成256个灰度显示。
图5示出了图1所示的等离子体显示面板的典型驱动装置。参照图5，用于等离子体显示面板1的典型驱动装置包括视频处理器66，逻辑控制器62，寻址驱动器63，X-驱动器64，以及Y-驱动器65。该视频处理器66将外部模拟视频信号转化成数字信号以便产生内部视频信号，该内部视频信号包括，如8位红(R)视频数据，8位绿(G)视频数据，8位蓝(B)视频数据，时钟信号，水平同步信号，以及帧同步信号。该逻辑控制器62响应于视频处理器66的内部视频信号产生驱动控制信号SA，SY，和SX。该寻址驱动器63处理从逻辑控制器62输出的驱动控制信号SA，SY，和SX中的寻址信号SA以便产生显示数据信号并且将该显示数据信号施加在寻址电极线上。该X-驱动器处理从逻辑控制器62输出的驱动控制信号的SA，SY，和SX中的X-驱动控制信号SX，并将该处理的结果施加在X-电极线上。该Y-驱动器处理从逻辑控制器62输出的驱动控制信号中的SA，SY，和SX中的Y-驱动控制信号SY并将该处理信号的结果施加到Y-电极线上。
图6示出了在单位子域中，根据图3示出的寻址-显示分离驱动方法施加到图1示出的等离子体显示面板1的驱动信号。在图6中，参考字符SAR1…ABm表示施加到图1的寻址电极线AR1到ABm的驱动信号。参考字符SX1…Xn表示施加到图1的X-电极线X1到Xn的驱动信号。参考字符SY1…Yn表示分别施加到图1的Y-电极线Y1到Yn的驱动信号。图7示出了在图6的复位周期PR期间，在逐渐增加的电压施加到Y电极线Y1到Yn后放电单元中壁电荷的分配。图8示出了在复位周期PR的末端点上放电单元中壁电荷的分配。在图2，7，和8中，相同的附图标记表示具有相同功能的部件。
参照图6，最初在单位子域SF的复位周期PR期间，将施加到X-电极线X1到Xn的电压连续地从地电压VG增加到第二电压VS，如155V。在这段时间期间，将地电压VG施加到Y-电极线Y1到Yn和寻址电极线AR1到ABM。结果，在X-电极线X1到Xn和Y-电极线Y1到Yn之间以及在X-电极线X1到Xn和寻址电极线AR1到ABM之间发生了低放电，所以负的壁电荷形成在了X-电极线X1到Xn周围。
然后，将施加到Y-电极线Y1到Yn的电压连续的从第二电压VS，如155V增加到比第二电压VS高出第三电压VSET的最大电压VSET+VS，如，355V。在这段时间期间，将地电压VG施加到X电极线X1到Xn和寻址电极线AR1到ABM。结果，在Y-电极线Y1到Yn和X-电极线X1到Xn之间以及在Y-电极线Y1到Yn和寻址电极线AR1到ABM之间都发生了低放电。Y-电极线Y1到Yn和X-电极线X1到Xn之间的放电高于Y-电极线Y1到Yn和寻址电极线AR1到ABM之间的放电，因为负的壁电荷已经形成在X-电极线X1到Xn周围。结果，如图7所示，大量的负的壁电荷形成在Y-电极线Y1到Yn周围，正的壁电荷形成在X-电极线X1到Xn周围，和少量的正的壁电荷形成在寻址电极线AR1到ABM周围。
接着，将施加到Y-电极线Y1到Yn的电压连续地从第二电压VS降低到地电压VG，而同时将施加到X-电极线X1到Xn的电压保持在第二电压VS。在这段时间期间，将地电压VG施加到寻址电极线AR1到ABm。结果，如图8所示，由于X-电极线X1到Xn和Y-电极线Y1到Yn之间的低放电，Y-电极线Y1到Yn周围的一些负的壁电荷移动到了X-电极线X1到Xn。另外，由于将地电压VG施加到寻址电极线AR1到ABm，在寻址电极线AR1到ABM周围额外地形成了少量的正壁电荷。
因此，在后来的寻址周期PA期间，将显示数据信号施加到寻址电极线AR1到ABm，并且将具有地电压VG的扫描信号连续地施加到偏向于比第二电压VS小的第四电压Vscan的Y-电极线Y1到Yn，所以能够平滑地执行寻址。在此，用于选择放电单元的显示数据信号具有正的寻址电压VA，而其它具有地电压VG。因此，当在施加具有地电压VG的扫描脉冲的同时施加具有正的寻址电压VA的显示数据信号时，在相应的放电单元中壁电荷通过寻址放电感应产生。然而，在其它放电单元中不会形成壁电荷。在此，为了实现更准确和有效的寻址放电，将第二电压VS施加到X-电极线X1到Xn。
在后来的持续周期PS期间，将具有第二电压VS的持续脉冲交替地施加到Y-电极线Y1到Yn和X-电极线X1到Xn，从而促使放电单元显示放电，其中在寻址周期PA期间壁电荷感应产生。
名称为“用于显示PDP的灰度的方法和装置”的美国专利号6429833公开了一种用于显示等离子体显示面板的灰度的方法，通过该方法防止了伪轮廓的产生。假定美国专利号6429833公开的内容包括在该说明书中，因此将忽略它的细节性描述。
当通过合并子域在典型的显示灰度的等离子体显示面板上显示移动图象时，可能发生伪-轮廓噪音。当发生伪-轮廓噪音时，在移动图象上将出现暗或亮线，这将降低等离子体显示面板的显示质量。
为了从移动图象中除去伪-轮廓噪音，已经提出了划分子域以便提高子域数的方法，重新安排子域序列的方法，增加子域数和重新安排子域序列的方法，错误分散方法，等等。
由于典型等离子体显示面板的驱动特性而具有的高消耗功率，等离子体显示面板需要根据负载率或平均信号电平(ASL)执行自动功率控制(APC)。该负载率是由于持续放电显示的放电单元数与放电单元(或显示单元)总数的比率。该ASL通过用放电单元的总数除以亮度值来获得。为了执行自动功率控制(APC)，预测相对于每帧负载率或ASL，并且控制在帧中相应于负载率或ASL的持续脉冲数。
图9是根据在典型等离子体显示面板中的ASL显示APC规则的图。在图9中，为了说明书的清楚仅示出四个步骤，但是当需要时在查询表(LUT)中可以表示出许多步骤。
参照图9，将最大的持续脉冲数N4用到范围从最小的零到L1的ASL。将持续脉冲数N3用到范围从L1到L2的ASL。将持续脉冲数N2用到范围从L2到L3的ASL。将最小的持续脉冲数N1用到高于L3的ASL。
图10示意性地图解了根据ASL利用APC显示等离子体显示面板的灰度的典型方法。为了说明书的清楚，在图10中，APC仅包括三个步骤I，II，III。然而，确切地说，APC包括许多步骤，如，128或256个步骤。在步骤I中，外部输入图象信号的ASL是低的，并且图象全部是暗的。相反，在步骤III中，ASL是高的，并且图象全部是亮的，所以功耗也大。为了减少功耗，减少持续周期PS以降低整个放电时间。
由于通过用放电单元的总数除输入图象信号的亮度值获得了ASL，所以对于APC来说，在分析图象的整个状态中它是有用的信息。然而，在优化显示图象，例如，在精细地显示灰度或准确地表示对比度和亮度时，使用ASL是有限的。
发明内容
本发明提供了一种用于显示等离子体显示面板的灰度的方法和装置，通过该方法和装置检测在显示的图象中每个灰度的频率并且根据每个灰度的频率调整子域数和显示的灰度数中的至少之一以便平滑地显示低灰度或提高亮度，从而相应于可见度显示优化图象。
根据本发明的一个方面，提供了一种显示等离子体显示面板的灰度的方法，通过该方法将外部输入图象信号分成帧并且将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域。该方法包括(a)检测每个灰度的频率，该频率表示相对于帧中的每个灰度将显示的单元数；(b)将每个灰度的频率与预定的参考值进行比较；以及(c)根据比较的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一以便在帧中设置子域。
在本发明的各种实施例中，步骤(c)可以包括通过提高帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来增强低灰度显示，以及通过降低帧中子域数来增强对比度。
在本发明的各种实施例中，步骤(a)可以包括检测灰度高于预定参考灰度的频率之和的频率，并且当检测频率低于预定参考值时在步骤(c)中增强低灰度显示。当检测频率等于或大于预定参考值时，在步骤(c)中增强对比度。当在每帧中显示的灰度是256时，预定的参考灰度可以是250。
根据本发明的另一方面，提供了一种显示等离子体显示面板的灰度的方法，通过该方法可将一外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域。该方法包括：(a)检测帧中图象信号的平均信号电平；(b)将检测到的平均信号电平与预定的参考电平进行比较；(c)检测每个灰度的频率，该频率表示相对于一帧中的每个灰度将显示的单元数；(d)将每个灰度的频率与预定的参考值进行比较；以及(e)根据比较平均信号电平的结果和比较频率之和的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一以便在帧中设置子域。
在本发明的各种实施例中，该方法可以进一步包括调整反比例与平均信号电平的放电时间。在本发明的各种实施例中，步骤(e)可以包括通过提高帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来增强低灰度显示；通过降低帧中子域数来增强对比度，通过降低帧中灰度数来减轻伪轮廓；以及通过设置帧中灰度数和帧中子域数来分别将默认方式设置为预定的默认值。
当平均信号电平高于第一预定参考电平时，在步骤(e)中减轻伪轮廓。当平均信号电平低于第一预定参考电平而高于第二预定参考电平时，在步骤(e)中设置默认方式。当平均信号电平低于第二预定参考电平时，执行步骤(c)。
在本发明的各种实施例中，步骤(c)可以包括检测灰度高于预定参考灰度的频率之和的检测频率，并且当检测频率低于预定参考值时，在步骤(e)中增强低灰度显示。当检测频率等于或大于预定参考值时，在步骤(e)中增强对比度。当每帧中显示256个灰度时，预定的参考灰度是250。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于显示等离子体显示面板的灰度的装置，该装置将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域。该装置包括图象信号检测单元，该单元检测每个灰度的频率，该频率表示相对于图象信号的帧中的每个灰度显示的单元数；图象特性确定单元，该单元利用图象信号检测单元检测的每个灰度的频率确定灰度显示必要的图象特性；子域设置单元，该单元根据图象特性确定单元确定的图象特性设置帧中灰度数和帧中子域数；以及子域产生单元，该单元形成相对于每个子域的数据以便能以相应于子域设置单元的设置的亮度级别显示图象，并将亮度级别分配到每个子域。
在本发明的各种实施例中，子域设置单元包括设置帧中灰度数的灰度数设置器，和设置帧中子域数的子域数设置器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于显示等离子体显示面板的灰度的装置，该装置将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域。该装置包括：图象信号检测单元，该单元包含平均信号电平检测器，该检测器检测帧中图象信号的平均信号电平，以及灰度的频率检测器，该检测器检测每个灰度的频率，该频率表示相对于帧中每个灰度显示的单元数；图象特性确定单元，该单元根据平均信号电平和每个灰度的频率确定灰度显示必要的图象特性；子域设置单元，该单元根据图象特性确定单元确定的图象特性设置帧中灰度数和帧中子域数；以及子域产生单元，该单元形成相对于每个子域的数据以便能以相应于子域设置单元的设置的亮度级别显示图象，和将亮度级别分配到每个子域。
在本发明的各种实施例中，仅当平均信号电平检测器检测的平均信号低于预定参考电平时，图象信号检测单元可以操作灰度的频率检测器。
在本发明的各种实施例中，子域设置单元可以包括持续脉冲数设置器，该设置器设置帧中持续脉冲数；灰度数设置器，该设置器设置帧中灰度数；以及子域数设置器，该设置器设置帧中子域数。
根据本发明，可以平滑地显示低灰度，提高亮度，或根据将显示的图象的特性可以抑制伪轮廓的产生以便相应于可见度可以显示优化图象。
附图说明
通过参照附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述和其他特征和优点将变得更加明显。
图1是典型的表面放电类型三极管等离子体显示面板内部结构的透视图。
图2是在图1示出的等离子体显示面板中放电单元的截面图。
图3是关于图1中示出的等离子体显示面板Y-电极线的典型的寻址-显示分离驱动方法的时间图表。
图4是关于图1中示出的等离子体显示面板Y-电极线的典型的寻址-同时-显示驱动方法的时间图表。
图5是图1示出的等离子体显示面板的典型驱动装置方框图；
图6是根据图3中示出的寻址-显示分离驱动方法，在单位子域中施加到图1示出的等离子体显示面板上的驱动信号的时间表。
图7是在图6的复位周期在将逐渐增加的电压施加到Y-电极线之后，放电单元中壁电荷分配的横截面图。
图8是在图6的复位周期的终点，放电单元中壁电荷分配的横截面图。
图9是根据典型等离子体显示面板中的平均信号电平(ASL)自动功率控制(APC)的原理图。
图10示意性地示出了根据ASL利用APC显示等离子体显示面板灰度的典型方法。
图11是根据本发明的实施例显示等离子体显示面板的灰度的方法的示意性流程图。
图12A是当每个灰度的频率被集中在具有低亮度值的灰度区域上时的图象状态图。
图12B是当每个灰度的频率被分离的分散在具有低亮度值的灰度区域和具有高亮度值的灰度区域中时的图象状态图(histogram)。
图13A是相应于图12A的示意性柱状图。
图13B是相应于图12B的示意性柱状图。
图14是根据本发明的另一个实施例显示等离子体显示面板的灰度的方法的示意性流程图。
图15是根据本发明的实施例用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。
图16是根据本发明的另一个实施例用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。
图17是根据本发明的另一个实施例用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。
发明详述
以下，本发明的示例将参照附图进行细节性描述。
图11是根据本发明的示例显示等离子体显示面板的灰度的方法的示意流程图。图12A是当每个灰度的频率被集中在具有低亮度值的灰度区域上时的图象状态图。图12B是当每个灰度的频率分散在具有低亮度值的灰度区域和具有高亮度值的灰度区域中时的图象状态图。图13A是相应于图12A的示意性柱状图，以及图13B是相应于图12B的示意性柱状图。
参照图11，在显示等离子体显示面板的灰度的方法(100)中，外部输入图象信号得到处理以分成帧(步骤101)。为了显示灰度，将帧分成多个子域，给每个子域设置一预定的亮度值。然后，检测帧中每个灰度的频率(102)，该频率表示相对于帧中每个灰度显示的单元数。通过根据每个灰度的频率调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来显示灰度(步骤104和105)。
该方法100可以包括检测每个灰度的频率(102)，比较频率(步骤103)，以及设置子域(步骤104和105)。在步骤102中，检测帧中显示的每个灰度的频率。在步骤103中，将高于参考灰度的灰度的频率之和与预定参考值进行比较。在步骤104和105中，通过根据比较的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来设置子域。
在根据本发明的显示等离子体显示面板的灰度的方法中，通过根据显示的灰度的特性调整每帧的灰度数和每帧的子域数中至少之一来设置子域数以便能优化显示灰度。为了确定帧的灰度特性，检测帧中显示的每个灰度的频率。可以从图13A或13B所示的包含每个灰度的频率柱状图中根据亮度值检测每个灰度的频率。
在本发明的示例中，在默认设置中，在帧中使用8位显示灰度，并且帧是由11个子域构成。由于在帧中使用8位进行灰度显示，从具有亮度值为0的灰度到具有亮度值为255的灰度的256个灰度连续地出现在图13A和13B所示的每个柱状图的水平轴上。帧中每个灰度的频率出现在每个柱状图的垂直轴上。
在本发明的示例中，将灰度特性分成第一种情况和第二种情况，分别示在图13A和13B中。在如图13A所示的第一种情况中，将灰度的频率集中在具有低亮度值的灰度区域。在如图13B所示的第二种情况中，将灰度的频率分离地分散在具有低亮度值的灰度区域和具有高亮度值的灰度区域。
图13A是表示具有图12A所示的灰度分布的图象的柱状图，其中具有低亮度值的灰度广泛地分布图象中。为了优化显示该图象以便符合可见度，最好细分地显示具有低亮度值的灰度。
图13B是表示具有图12B所示的灰度分布的图象的柱状图，其中具有低亮度值的灰度和具有高亮度值的灰度形成峰值并且彼此分离开。为了优化显示该图象以便符合可见度，优选合适地表示亮度和对比度，因为保证基于亮度表达的对比度对于图象质量是最关键的。
在本发明的示例中，在步骤102中检测检测频率，即具有高于参考亮度值的亮度值的灰度的频率的和。当显示具有从0到255的亮度值的256个灰度时，可以将该参考亮度值设置到，如250。通过添加高于特定亮度值的数据的输入，可以从图13A或13B所示的柱状图检测检测频率。因此，提高了计算检测频率的操作速度，并且减少了附加硬件的负担。
在步骤103中当检测频率低于预定参考值时，将当前帧分入第一种情况。当不是时，将当前帧分入第二种情况。
当将帧分入第一种情况时，在步骤104中，为了增强显示具有低亮度值的灰度的能力，提高帧中灰度数和子域数。为了增强显示具有低亮度值的灰度的能力，可以使用9位用于灰度显示，并且在帧中可以设置11个子域。
当将帧分入第二种情况时，在步骤105中，为了增强对比度，降低了帧中子域数。为了增强亮度和对比度，可以使用8位进行灰度显示，并且在帧中可以设置10个子域。
在低灰度频率出现的区域，人的眼睛可以很容易地感觉到在低灰度的亮度上的差别。然而，它们不能很容易地意识到作为一整体是亮的图象的亮度差别。当低灰度持续在图象上时，也就是说，当输入图象大体上讲是暗的时，通过平滑和连续地改变灰度之间的差别可以实现最优能见度。
因此，在本发明中，如图12A和13A所示，当显示具有偏向于低电平的灰度的图象时，为了细分地显示低灰度区域，可以添加相应于预定亮度值的子域。该附加的子域可以具有相应于最小位(LSB)的子域亮度的一半。
当具有高亮度值的数据的频率超过一预定值时，即使因为输入图象具有低的平均信号电平(ASL)而使该图象是暗的，也优选增强对比度因数。为了增强对比度因数，移去相应于预定亮度值的子域，并且使用8位进行灰度显示。该移去的子域可以具有相应于LSB的子域的亮度的一半。在这种情况下，提高子域中的持续脉冲的数以便提高图象的亮度是可能的。
根据本发明，通过平滑低灰度显示或提高根据显示图象的特性的亮度和对比度，可以相应于可见度显示优化图象。
图14是根据本发明的另一个实施例的显示等离子体显示面板的灰度的方法的示意性流程图。在图11和14中，相同的附图标记表示相同的部件，并且省略其中的细节性描述。
在根据本发明的示例显示等离子体显示面板的灰度的方法(200)中，将外部输入图象信号处理分成帧(步骤101)。为了在分成多个子域的每个帧中显示灰度，其中每个子域设置有预定的亮度值，检测每个灰度的频率(步骤102)，该频率表示相对于帧中每个灰度显示的单元数。根据每个灰度的频率通过调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来显示灰度(步骤104，105，205和206)。该方法200包括检测信号电平(步骤201)，比较信号电平(202)，检测每个灰度的频率(步骤102)，比较频率(步骤103)，以及设置子域(步骤104，105，205和206)。
在步骤201中，检测帧中输入图象信号的ASL。在步骤202中，将ASL与预定的参考电平比较。在步骤102中，检测在帧中显示的每个灰度的频率。在步骤103中，将高于参考灰度的灰度的频率之和，即检测频率与预定参考值比较。在步骤104，105，205和206中，根据比较ASL的结果和比较检测频率的结果通过调整帧中灰度数和帧中子域数中之一来设置子域。
在等离子体显示面板操作期间控制消耗功率低于预定级别是可能的。对于该控制，在本发明的实施例中，对于每帧预测ASL，并且根据ASL控制持续脉冲数。ASL可以是每个放电单元的平均亮度级别，该平均亮度级别可通过在帧的输入图象信号中用等离子体显示面板的所有放电单元数除所有放电单元的亮度值之和来获得。
公式(1)表示从每个放电单元的平均亮度数据获得的ASL。在公式1中，V表示具有60Hz的帧同步频率的单一帧，N表示放电单元数，每个放电单元包括红(R)，绿(G)和蓝(B)单元。RDatan，GDatan，BDatan分别表示在R，G和B单元中的亮度数据值。
ASL = ( Σ v RData n + Σ v GData n + Σ v BD ata n ) / 3 N ...(公式1)
对于方法200进一步包括调整放电时间(步骤203)是可能的。在步骤201中，通过控制帧中持续放电数量来调整该放电时间反比例于ASL。
根据本发明，相应于可见度可以优化显示具有不同特性的图象。另外，在步骤203中使用示例在图9，10的方法执行自动功率控制(APC)以便施加相同数量的持续脉冲，从而保持功率消耗恒定。
在步骤104，105，205，和206中，根据在步骤202中确定的图象特性和在步骤103中确定的灰度特性控制灰度显示。
在步骤104中，通过提高帧中灰度数和子域数来加强低灰度显示从而平滑地示出低灰度之间的差别。在步骤105中，通过降低帧中子域数来加强对比度。当帧包括许多子域时可以防止发生亮度的降低从而可以合适的表示出亮度和对比度。
在步骤206中，通过降低帧中灰度数可以减轻伪-轮廓。在步骤205中，设置默认模式以便将帧中灰度数和子域数分别设置到默认值。
在步骤202中，使用第一参考电平和第二参考电平确定图象特性。在此，根据ASL可以确定图象的亮度。当ASL高于第一参考电平时，在步骤206中减轻伪轮廓。当ASL低于第一参考电平而高于第二参考电平时，在步骤205中设置默认模式。当ASL低于第二参考电平时，在步骤102中检测每个灰度的频率。
在步骤206中，通过降低帧中灰度数来减轻移动图画中的伪轮廓。当ASL高时，全部图象是亮的。因此，优选通过降低灰度数而不是增强低灰度显示来减少子域之间亮度上的差别以便降低伪轮廓。
当必要时，不用增加亮度，通过基于帧中每个灰度的频率来加权复制子域来降低伪轮廓。
在本发明中，在使用8位进行灰度显示和单个帧包含11个子域的默认状态下，基于输入图象信息可将输入图象帧分成四种特性以便根据该特性能够优化显示图象从而符合可见度。换句话说，基于图象帧的ASL和图象帧中每个灰度的频率确定图象帧的特性，并且执行减轻伪轮廓，设置默认方式，增强低灰度显示和增强对比度中之一操作，以便可以根据图象特性显示优化图象。
图15是根据本发明的实施例用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。参照图15，装置7包括信号处理单元71，图象信号检测单元72，图象特性确定单元73，子域设置单元74，和子域产生单元75。该装置7使用图11中示出的方法100。
图象信号检测单元72检测在每帧的输入图象信号中的每个灰度的频率。图象特性确定单元73使用每个灰度的频率确定灰度显示中必要的图象特性。子域设置单元74根据图象特性确定单元73确定的图象特性设置当前帧的灰度数和子域数。子域产生单元75形成每个子域的数据以便在相应于子域设置单元74的设置的亮度级别上能够显示图象，以及给每个子域分配亮度级别。
子域设置单元74包括灰度数设置器741和子域数设置器742。灰度数设置器741设置每帧的灰度数。子域数设置器742设置每帧的子域数。
图象信号检测单元72检测检测频率，即具有亮度值高于参考亮度值的灰度的频率之和。当检测频率比预定参考值低时，子域设置单元74提高灰度数和在当前帧中的子域数。当检测频率等于或高于预定参考值时，子域设置单元74降低在当前帧中的子域数。
信号处理单元71执行一序列信号处理步骤，如数字转化，灰度系数补偿，和错误分散。信号处理单元71包括模拟-数字转换器711，灰度系数补偿器712，和灰度控制器713。
模拟-数字转换器711将外部输入图象信号从模拟形式转换成数字形式。输入到灰度系数补偿器712的图象信号具有反向非线性输入/输出特性以对阴极射线管的非线性输入/输出进行补偿。因此，灰度系数补偿器712将具有反向非线性输入/输出特性的图象信号处理成具有线性输入/输出特性。灰度控制器713控制灰度的显示，如，执行错误分散以便可以使用多于8的位进行灰度显示。
帧同步频率传感单元76检测输入图象信号的帧频率并且将帧频率输出到图象特性确定单元73。该帧频率在国家电视系统委员会(NTSC)标准中可以是60Hz，而在逐行倒相编码(PAL)标准中可以是50Hz。通常，等离子体显示面板既可以驱动60Hz又可以驱动50Hz的帧频率。该帧同步频率传感单元76读出帧频率并允许等离子体显示面板的驱动装置根据检测的帧频率特性进行操作。
根据本发明，根据显示的图象的特性可以平滑地显示低灰度或提高亮度以便相应于可见度能显示优化图象。
图16是根据本发明的另一示例用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。图17也是根据本发明的另一示例的用于显示等离子体显示面板的灰度的装置的方框图。示在图16和17中的装置8和9分别使用图14所示的方法并有相同的效果，因此忽略该方法的详细描述。在图15到17中，相同的附图标记表示相同的部件，并且也忽略其中的详细描述。
装置8和9将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域以便显示灰度。该装置8和9检测帧中每个灰度的频率，即，相对于每个灰度显示的单元数并且根据每个灰度的频率调整帧中灰度数和子域数中的至少之一以便显示灰度。装置8和9中的每个包括信号处理单元71，图象信号检测单元82或92，图象特性确定单元83，子域设置单元84，以及子域产生单元75。
图象信号检测单元82包括检测图象信号的ASL的ASL检测器821和检测帧中显示的每个灰度的频率的灰度频率检测器822。图象信号检测单元92包括ASL检测器921和灰度频率检测器922，它们与ASL检测器821和灰度频率检测器822有相同的功能。然而，在图象信号检测单元92中，仅当ASL检测器921检测的ASL小于预定参考电平时灰度频率检测器922才进行工作。
图象特性确定单元83根据图象信号检测单元82或92检测的ASL和每个灰度的频率确定灰度显示必要的图象特性。子域设置单元84根据图象特性确定单元83确定的图象特性设置帧中灰度数和子域数。子域产生单元75形成相对于每个子域的数据以便以相应于子域设置单元84设置的亮度级别显示图象并且将亮度级别分配到每个子域。
子域设置单元84包括设置帧的持续脉冲数的持续脉冲设置器843，设置帧中灰度数的灰度数设置器841，以及设置帧中子域数的子域数设置器842。
灰度的频率检测器822和922检测检测频率，即，具有亮度值大于预定参考亮度值的灰度的频率之和。
子域设置单元84在当灰度的频率检测器822或922检测的检测频率小于预定参考值时提高帧中灰度数和子域数，而当灰度的频率检测器822或922检测的检测频率等于或大于预定参考值时降低帧中子域数。
当ASL高于预定参考电平时，子域设置单元84降低帧中灰度数以便降低帧中子域之间的亮度差从而减轻移动图像中伪-轮廓的产生。
根据本发明，根据显示的图象的特性平滑地显示了低灰度，提高了亮度，或抑制了伪-轮廓的产生以便相应于可见度显示优化图象。
如上所述，根据本发明，通过根据显示图象的特性平滑低灰度显示或提高亮度可以相应于可见度显示优化图象。
尽管示出和描写了本发明的一些实施例，但本领域的普通技术人员可以理解的是，在不偏离本发明的精神和原则的条件下可以对这些部件进行改变，本发明的范围由所附的权利要求和它们的等价物所确定。

Claims (22)

1.一种用于显示等离子体显示面板灰度的方法，通过该方法可将一外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域，该方法包括：
(a)检测每个灰度的频率，其中该频率表示相对于帧中的每个灰度显示的单元数；
(b)将每个灰度的频率与预定的参考值进行比较；以及
(c)根据比较的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一以便在帧中设置子域。
2.权利要求1的方法，其中步骤(c)包括通过提高帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来增强低灰度显示，以及通过降低帧中子域数来增强对比度。
3.权利要求2的方法，其中步骤(a)包括检测检测频率，该检测频率是高于预定参考灰度的灰度的频率之和，并且当检测频率低于预定参考值时将在步骤(c)中增强低灰度显示。
4.权利要求3的方法，其中当检测频率等于或大于预定参考值时，将在步骤(c)中增强对比度。
5.权利要求4的方法，其中当在每帧中显示256个灰度时，预定的参考灰度是250。
6.一种显示等离子体显示面板的灰度的方法，通过该方法可将一外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域，该方法包括：
(a)检测帧中图象信号的平均信号电平；
(b)将检测到的平均信号电平与预定的参考电平进行比较；
(c)检测每个灰度的频率，该频率表示相对于一帧中的每个灰度将显示的单元数；
(d)将每个灰度的频率与预定的参考值进行比较；以及
(e)根据比较平均信号电平的结果和比较频率之和的结果调整帧中灰度数和帧中子域数中至少之一以便在帧中设置子域。
7.权利要求6的方法，进一步包括调整反比例与平均信号电平的放电时间。
8.权利要求6的方法，其中步骤(e)包括
通过提高帧中灰度数和帧中子域数中至少之一来增强低灰度显示；
通过降低帧中子域数来增强对比度，通过降低帧中灰度数来减轻伪轮廓；以及
通过设置帧中灰度数和帧中子域数来分别将默认方式设置为预定的默认值。
9.权利要求8的方法，其中当平均信号电平高于第一预定参考电平时，在步骤(e)中减轻伪轮廓。
10.权利要求9的方法，其中当平均信号电平低于第一预定参考电平而高于第二预定参考电平时，在步骤(e)中设置默认方式。
11.权利要求10的方法，其中当平均信号电平低于第二预定参考电平时，执行步骤(c)。
12.权利要求11的方法，其中步骤(c)包括检测检测频率，该检测频率是高于预定参考参考灰度的灰度的频率之和，并且当检测频率低于预定参考值时，在步骤(e)中增强低灰度显示。
13.权利要求12的方法，其中当检测频率等于或大于预定参考值时，在步骤(e)中增强对比度。
14.权利要求12的方法，其中当在每帧中显示256个灰度时，预定的参考灰度是250。
15.一种用于显示等离子体显示面板的灰度的装置，该装置将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域，该装置包括：
图象信号检测单元，该单元检测每个灰度的频率，在此该频率表示相对于图象信号的帧中的每个灰度将显示的单元数；
图象特性检测单元，该单元利用图象信号检测单元检测的每个灰度的频率确定灰度显示必要的图象特性；
子域设置单元，该单元根据图象特性确定单元确定的图象特性设置帧中灰度数和帧中子域数；以及
子域产生单元，该单元形成相对于每个子域的数据以便能以相应于子域设置单元设置的亮度级别显示图象，并将亮度级别分配到每个子域。
16.权利要求15的装置，其中子域设置单元包括设置帧中灰度数的灰度数设置器，和设置帧中子域数的子域数设置器。
17.权利要求15的装置，其中，图象信号检测单元检测检测频率，该检测频率是高于预定参考灰度的灰度的频率之和，并且，当子域设置单元在当该检测频率低于预定参考值时提高帧中灰度数和帧中子域数，当该检测频率等于或高于预定参考值时，降低帧中子域数。
18.一种用于显示等离子体显示面板的灰度的装置，该装置将外部输入图象信号分成帧并将每帧分成多个分配有预定亮度值的子域，该装置包括：
图象信号检测单元，该单元包含平均信号电平检测器，该检测器
检测帧中图象信号的平均信号电平，和灰度的频率检测器，该检测器检测每个灰度的频率，该频率表示相对于帧中每个灰度将显示的单元数；
图象特性检测单元，该单元根据平均信号电平和每个灰度的频率确定灰度显示必要的图象特性；
子域设置单元，该单元根据图象特性确定单元确定的图象特性设置帧中灰度数和帧中子域数；以及
子域产生单元，该单元形成相对于每个子域的数据以便能以相应于子域设置单元的设置亮度级别显示图象，和将亮度级别分配到每个子域。
19.权利要求18的装置，其中，仅当平均信号电平检测器检测到的平均信号低于预定参考值时，图象信号检测单元启动灰度频率检测器。
20.权利要求18的装置，其中子域设置单元包括：
持续脉冲数设置器，该设置器设置帧中持续脉冲数；
灰度数设置器，该设置器设置帧中灰度数；以及
子域数设置器，该设置器设置帧中子域数。
21.权利要求18的装置，其中，灰度的频率检测器检测检测频率，该检测频率是高于预定参考灰度的灰度的频率之和，并且，在该检测频率低于预定参考值时，子域设置单元提高帧中灰度数和帧中子域数，而在该检测频率等于或高于预定参考值时，子域设置单元降低帧中子域数。
22.权利要求18的装置，其中，当平均信号电平高于预定参考电平时，子域设置单元降低帧中灰度数以便降低帧中子域之间的亮度差别从而抑制移动图像中伪轮廓的产生。
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