CN1804967A - 等离子体显示板及其画面处理方法 - Google Patents

Abstract

一种用于降低假轮廓并避免灰度级的低放电的等离子体显示设备及其图像处理方法，包括从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块。确定检测到的静止图像块的输出灰度级，使得在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。确定对应于检测到的运动图像块的输出灰度级，使得相邻不发光子场的数量小于或等于M，并且在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。

Description

等离子体显示板及其画面处理方法

技术领域

本发明涉及等离子体显示设备及其图像处理方法。

背景技术

近来，积极开发了诸如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示板之类的平板显示器。PDP较其它平板显示器的优势在于其亮度高、发光效率高和视角广。因此，PDP在40英寸以上的大屏幕显示器方面用作常规阴极射线管(CRT)的替代产品受到广泛关注。

PDP是使用通过气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器。根据它们的尺寸，PDP包括数十万到数百万以矩阵形式排列的像素。根据施加到其上的驱动电压的波形图案和其放电室结构，这些PDP分为直流(DC)型和交流(AC)型。

DC PDP具有暴露在放电空间中的电极，由此在向DC PDP施加电压期间使电流直接流过放电空间。在这点上，DC PDP具有其需要用来限制电流的电阻的缺点。另一方面，AC PDP具有覆盖了介电层的电极，这自然地形成电阻部件来限制电流，并且在放电期间保护电极受到离子的冲击。结果，AC DPD在关于长寿命方面要好于DC PDP。

如图1所示，诸如此类的等离子体显示设备将一帧的输入视频信号数据划分成多个子场(subfield)，并且通过时分子场显示灰度级。通常，可以由时间操作周期(即，重置周期、寻址周期和维持周期)来表示子场。重置周期是用来初始化每个单元的状态从而平稳地执行每个单元的寻址操作的周期，并且寻址周期是用来在PDP中选择要接通和不接通的单元的周期。维持周期是用来将维持脉冲施加到所寻址的单元，由此根据实际显示的图像执行放电。

图1图解了将一帧划分成8个子场以便表示256灰度级的情况。每个子场SF1-SF8包括重置周期(未示出)、寻址周期A1-A8和维持周期S1-S8。维持周期S1-S8具有根据配比1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128的发光周期1T、2T、4T、......、128T。

例如，通过在具有1T发光周期的子场和具有2T发光周期的子场期间放电放电室，从而具有总共3T的发光周期来表示灰度级3。这样，具有不同发光周期的不同子场的组合产生256灰度级的画面。

当一帧输入视频信号数据被划分成多个子场并如上所述根据子场的接通/关断状态显示灰度级时，由于人类视觉特性可能产生假轮廓(false contour)。即，当显示运动图像时，由于人眼跟着图像运动的视觉特性，人眼感觉到与实际灰度级不同的灰度级(可能产生假轮廓现象)。

此外，当根据接通/关断子场来显示灰度级时，特定的灰度级可能在接通子场之间具有大的间隙。对于这样的灰度级，可能发生低放电(表示没有有效产生放电)。

例如，在图1的子场排列中，当第一和第二子场SF1和SF2关断而第三子场SF3接通时表示灰度4。在这种情况下，在第三子场SF3，由于先前的子场SF1和SF2已经关断，所以可能只有少量的引火(priming)粒子存在。因此第三子场可能不能接通。当没有接通所期望的子场时，对于低灰度级，表示对应的灰度级变得更加困难。

在背景技术中公开的以上内容仅仅用于便于理解本发明的背景，并因此可能包含不构成现有技术但是对于该国家的本领域普通技术人员是公知的信息。

发明内容

本发明的各种实施例可以提供具有降低假轮廓并避免灰度级低放电的优点的等离子体显示设备及其图像处理方法。

根据本发明实施例的等离子体显示设备及其图像处理方法通过从一帧输入视频信号中划分成的多个子场的组合来表示灰度级。

图像处理方法的一个实施例包括：从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块。确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。进一步确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。然后在等离子体显示设备上显示检测到的静止图像块和运动图像块的确定的输出灰度级。

数字L、M和N可以分别给定为2、1和2。

在另一个实施例中，等离子体显示设备的图像处理方法通过第一组子场中的接通子场和第二组子场中的接通子场的组合来表示灰度级，其中从具有相应加权(weight)的多个子场中分出第一和第二组子场。

本实施例的图像处理方法包括从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块。确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。本实施例进一步包括：确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的相应数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。在等离子体显示设备上显示静止图像块和运动图像块的确定输出灰度级。

数L、M和N可以分别给定为2、1和2。

在另一个实施例中，等离子体显示设备包括等离子体显示板，该等离子体显示板包括多个第一和第二电极以及与第一和第二电极交叉的多个第三电极。

等离子体显示设备包括：控制器，用于通过从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块来控制对应于原始灰度级的输出灰度级。控制器还确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。控制器进一步确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。还包括等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

输入视频信号可以是NTSC视频信号。

在另一个实施例中，等离子体显示设备包括等离子体显示板，该等离子体显示板包括多个第一和第二电极以及与第一和第二电极交叉的多个第三电极。

等离子体显示设备还包括控制器，用于通过将具有相应加权值的多个子场划分成第一组子场和第二组子场，确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。控制器进一步确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。还包括等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

输入视频信号可以是PAL视频信号。

控制器可以确定输出灰度级值，使得接通第一组子场中第一个到达的子场，并使得接通子场的加权值之和在第一组子场和第二组子场之间具有差值，并且该差值小于预定值。

在另一个实施例中，等离子体显示设备包括具有多个放电室的等离子体显示板，其中放电室用于表示对应于在具有相应加权值的多个子场上的接通子场的加权值之和的灰度级。还包括控制器，用于从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块。在输入NTSC视频信号的情况下，控制器控制连续驱动的多个子场，并且通过确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级来控制输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L。控制器进一步确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N。在输入PAL视频信号的情况下，控制器通过将具有相应加权值的多个子场划分成第一和第二组子场来控制对应于原始灰度级的输出灰度级，确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在先前驱动的子场到对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场中相邻不发光子场的数量小于I。控制器进一步确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于J，以及第三条件：在先前驱动的子场到对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场中相邻不发光子场的数量小于或等于K。还包括等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

附图说明

图1是图解用于表示等离子体显示板的灰度级的方法的图。

图2是根据本发明的示例性实施例的PDP的平面示意图。

图3是根据图2的实施例的控制器的示意方框图。

图4A图解当输入视频信号是静止图像时用于灰度级转换的示例表的一部分。

图4B图解当输入视频信号是运动图像时用于灰度级转换的示例表的一部分。

图5A图解2×2抖动矩阵的实例。

图5B图解8×8抖动矩阵的实例。

图6是根据本发明的另一示例性实施例的控制器的示意方框图。

图7A图解当输入视频信号是PAL制式的静止图像时用于灰度级转换的示例表的一部分。

图7B图解当输入视频信号是PAL制式的运动图像时用于灰度级转换的示例表的一部分。

具体实施方式

在下面的详细描述中，仅仅通过说明的方式示出并描述本发明的特定示例性实施例。本领域普通技术人员应该了解，可以在不背离本发明的宗旨或范围的前提下，以各种不同的方式修改所描述的实施例。

因此，附图和描述应该理解为实际说明而非限制性的。在说明书中，相同的附图标记指的是相同的元件。

将参照附图在下面详细描述根据本发明的示范性实施例的等离子体显示设备及其图像处理方法。

如图2所示，等离子体显示设备包括PDP 100、控制器200、寻址驱动器300、扫描电极驱动器(下面称为Y电极驱动器)400、维持电极驱动器(下面称为X电极驱动器)500。

PDP 100包括按列排列的多个寻址电极A1到Am，和按行交替排列的多个扫描电极Y1到Yn和多个维持电极X1到Xn。对应于Y电极Y1到Yn分别形成X电极X1到Xn。PDP包括与维持和扫描电极X1到Xn和Y1到Yn一起形成的基板(未示出)和与寻址电极A1到Am一起形成的另一个基板(未示出)。两个基板相互面对，使得维持和扫描电极X1到Xn和Y1到Yn可以与寻址电极A1到Am垂直交叉。通过在寻址电极与扫描和维持电极相交的交叉区域上形成的放电空间来形成放电室。应该理解的是，由于本发明的精神可以应用到PDP的各种其它结构上，所以PDP 100的这种结构仅仅是个示例，并且本发明并不限于此。

寻址驱动器300从控制器200接收寻址驱动信号，并且将用于选择期望的放电室的显示数据信号施加到相应的寻址电极A1到Am。X电极驱动器500从控制器200接收X电极驱动控制信号，并且将驱动电压施加到X电极X1到Xn。Y电极驱动器400从控制器200接收Y电极驱动控制信号，并且将驱动电压施加到Y电极Y1到Yn。

控制器200外部接收视频信号，并且输出寻址驱动控制信号、X电极驱动控制信号和Y电极驱动控制信号。此外，控制器200通过从一帧划分成的多个子场来驱动面板100，其中，每个子场按时间次序包括重置周期、寻址周期和维持周期。根据本发明的示例性实施例，控制器200在输出输入视频信号(即，R、G、B数据)的灰度级之前转换它们，以便解决低放电和假轮廓问题。此外，控制器200对经转换的灰度级应用抖动算法以便补偿原始灰度级。

将参照图3、图4A、图4B详细描述根据本发明的示例性实施例的等离子体显示设备。在该实施例中，设计控制器来在将子场排列应用到NTSC制式时解决低放电问题和假轮廓问题。

如图3所示，等离子体显示设备的控制器200包括运动检测器220、静态灰度级转换器240、运动图像灰度级转换器260和抖动处理器280。

运动检测器220将用于显示一帧视频信号的全体像素划分成预定的块，即显示运动图像的运动图像块和不显示运动图像的静止图像块。由于大多数假轮廓是在运动图像中产生的，因此可以在运动图像块上执行用于降低假轮廓的灰度级转换，而在静止图像块上执行用于改善在低灰度级时的低放电现象的灰度级转换。可以通过各个像素的先前帧和当前帧之间的灰度级差异之和来确定相应的块是否显示运动图像。下面的等式1显示用于计算这样的灰度级差异的方法

等式1

diff_criterion(x，y)＝|i_n(x，y)-i_n-1(x，y)|

在等式1中，i_n(x，y)指定在当前帧图像数据的位置(x，y)处的灰度级，i_n-1(x，y)指定前一帧的位置(x，y)处的灰度级。在这种情况下，通过将按公式(1)为块中的各个像素计算出来的灰度级差异相加来获得灰度级的“逐块(block-wise)”差异。当灰度级的逐块差异大于或等于预定值时，将对应的块确定为运动图像块。当灰度级的逐块差异小于预定值时，将对应的块确定为静止图像块。可以根据实验数据获得预定值作为合适的值。本领域技术人员容易理解用于获得预定值的合适的值的方法，因此在这里不做进一步详细描述。

运动检测器220包括用于存储来自先前帧的数据的帧存储器(未示出)，并且运动检测器220用于通过诸如等式1这样的方法检测运动图像信号。可以将从用于表示一帧的数据的全体像素划分成的块预置为预定的大小，例如，预置为对应于一个像素或整个屏幕的大小。

以这种方式，运动检测器220检测块是显示运动图像还是静止图像，并且将检测的信息发送到静止图像灰度级转换器240和运动图像灰度级转换器260。

为了改善在静止图像块低灰度级时的低放电，静止图像灰度级转换器240的一个实施例使用图4A所示的表来转换静止图像灰度级，并且输出转换后的灰度级。如图4A所示，图像灰度级转换器240对可能遭受低放电的灰度级(如，灰度级2、4、6......)输出输出灰度级候选者。输出灰度级候选者是邻近的灰度级。输出这些邻近的灰度级来避免低灰度级时的低放电。例如输出灰度级1和3来代替灰度级2，等级3和5来代替灰度级4等。对于预计不会遭受低放电的灰度级(如灰度级1、3、5)，灰度级转换器240直接输出输入的灰度级。将在下面详细描述用于获得诸如图4A的表的方法。

图4A是在相应子场的加权按如下排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}的情况下，满足用于改善在低灰度级时的低放电的条件的预定表。在预定的子场产生在低灰度级时的低放电，在这些预定子场中由于没有足够的引火粒子而不发光。

因此，使用满足下列条件的灰度级：第一个到达的子场是接通子场的条件(下面，称为‘条件1’)；和相邻不发光的子场的数量小于L(在这种情况下L＝2)的条件(下面称为‘条件2’)。“不发光子场”定义为在最后接通子场之前驱动的关断子场，来在连续驱动子场组中(即，在NTSC视频信号输入的情况下的整个子场中，和将在下面描述的、在PAL视频信号输入的情况下的子帧组中)表示对应的灰度级。当不满足条件1和条件2中至少之一时，选择满足条件1和条件2的上或下邻近灰度级作为输出灰度级候选者。当第一个到达的子场sf1(下面简单成为第一子场)接通时，由此引起的重置和维持放电产生大量引火粒子。因此，即使后面跟随不发光子场，也可以维持引火粒子。图4A是满足条件1和2的预定表。

例如，当输入灰度级是灰度级2时，第一子场sf1不接通，从而不满足条件1。因此，选择满足条件1和条件2的灰度级1和灰度级3作为输出灰度级候选者，其中灰度级1和灰度级3是灰度级2的下和上邻近灰度级。此外，当输入灰度级是灰度级8时，第一子场sf1到第三子场sf3不接通，从而不满足条件2。相应地，选择满足条件1和条件2的灰度级7和灰度级9作为输出灰度级候选者，其中灰度级7和灰度级9是灰度级8的下和上邻近灰度级。当输入灰度级是灰度级3时，条件1和2都满足。因此，采用灰度级3作为输出灰度级候选者。

图4A中所示的子场加权排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}是一个实例。如果满足条件1和条件2，本领域技术人员显然可以改变该排列。

为了改善运动图像块的假轮廓问题，运动图像灰度级转换器260的一个实施例使用图4B所示的表转换对应的块，并且输出所转换的灰度级。如图4B所示，运动图像灰度级转换器260对可能遭受假轮廓的预定灰度级值(即，灰度级2、4、6、......)输出输出灰度级候选值。输出灰度候选是邻近的灰度级，即灰度级1和3代替灰度级2，等级3和5代替灰度级4等。对于预计不会遭受假轮廓的预定灰度级值(如灰度级1、3、5、......)，灰度级转换器240直接输出输入的灰度级。将在下面详细描述用于获得诸如图4B的表的方法。

图4B是在相应子场的加权按如下排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}的情况下，满足用于改善假轮廓的条件的预定表。假轮廓是在运动图像和不同子场照明图案上产生的。因此，为了避免假轮廓，在邻近的灰度级之间应该设置相似的子场照明图案。因此，使用满足下列条件的预定灰度级：第一个到达的子场sf1是接通子场的条件(下面称为‘条件3’)，相邻不发光子场的数量小于或等于M(在这种情况下，M＝1)的条件(下面，称为‘条件4’)；不发光子场的总数小于或等于N(在这种情况下N＝2)的条件(下面，称为‘条件5’)。当没有满足条件3到条件5中至少之一时，选择满足条件3到条件5的邻近上和下灰度级作为输出灰度级候选者。图4B是满足条件3到条件5的预定表。

例如，当输入灰度级是灰度级2时，第一子场sf1不接通，从而不满足条件3。因此，选择满足条件3到条件5的灰度级1和灰度级3作为输出灰度级候选者，其中灰度级1和灰度级3是灰度级2的上和下邻近灰度级。当输入灰度级是灰度级4时，不满足条件3和条件4。因此，选择灰度级3和灰度级5作为输出灰度级候选者。当输入灰度级是灰度级9时，第二子场sf2和第三子场sf3不接通，因此存在相邻的两个不发光子场，结果，条件4不满足。因此，选择上和下邻近灰度级7和灰度级11作为输出灰度级候选者。

图4B中所示的子场加权排列{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、42(sf7)、44(sf8)、52(sf9)、54(sf10)}是一个实例。如果满足条件3到条件5，本领域技术人员可以按期望改变该排列。

由静止图像灰度级转换器240和运动图像灰度级转换器260以这种方式处理的数据被发送到抖动处理器280。

当根据图4A或图4B所示的表产生两个输出灰度级候选者时，两个灰度级候选者与实际输入灰度级之间存在灰度级差。灰度级差可以用于通过以预定比例空间混合两个确定的输出灰度级候选者来以平均方式显示所期望的灰度级。将在下面描述用于以平均的方式表示输入灰度级的抖动处理器280的操作。

对于具有关于一个输入灰度级的两个输出灰度级候选者的灰度级，抖动处理器280应用抖动处理以便补偿灰度级差。换句话说，抖动处理器280用于从确定的输出候选中选择合适的候选者，并且在预定的区域中表示接近所期望的灰度级的灰度级。

例如，当输出灰度级候选者是对应于输入灰度级4的3和5时，分别确定2×2显示区域中的两个灰度级3和5以便输出，2×2区域的均值变成4，因此可以表示输入灰度级4。在该实例中，根据像素的阈值从输出灰度级候选者中确定2×2区域中的每个像素的输出值。即，当灰度级4小于像素的阈值时，输出灰度级3，而当灰度级4大于像素的阈值时，输出灰度级5。下面的等式2显示了用于表示这样的抖动计算的方法。

等式2

IF(i(x，y)＜Threshold(x，y))

{

     result(x，y)＝levelmin；

}

ELSE

{

     result(x，y)＝levelmax；

}

在等式2中，i(x，y)是当前灰度级，Threshold(x，y)是阈值，result(x，y)是等离子体显示设备最终输出的灰度级，并且level_min和level_max分别表示所找出的输出候选中的下灰度级和上灰度级。当当前灰度级i(x，y)小于threshold(x，y)时，输出下灰度级level_min作为输出灰度级result(x，y)，而当前灰度级i(x，y)大于threshold(x，y)时，输出上灰度级level_max作为输出灰度级result(x，y)。

在这种情况下，根据给定抖动矩阵和两个输出候选确定每个像素值threshold(x，y)。图5A示出了2×2抖动矩阵的实例，而图5B示出了8×8抖动矩阵的实例。例如，在考虑2×2区域的情况下，使用相同大小的间隙划分两个输出候选之间的值，并且在2×2区域中的四个位置上，以阈值填充这些间隙。用于确定阈值的处理可以表示为下面的等式3。

等式3

$\mathrm{Threshold}(x,y)={\mathrm{level}}_{\min }+\frac{{\mathrm{level}}_{\max }-{\mathrm{level}}_{\min }}{\mathrm{Dither}\_\mathrm{Size}+1}\×\mathrm{Dither}[y\%D\_h][x\%D\_w]$

在等式3中，Dither_Size表示抖动矩阵的最大规模。在如图5A所示的这种抖动矩阵中Dither_Size具有值4，而在如图5B所示的这种抖动矩阵中Dither_Size具有值64。Dither[][]是用于确定所确定的阈值的排列位置的抖动矩阵。D_w和D_h分别是抖动矩阵的宽和高的维度，而％是用于计算余数的运算符，用来将抖动矩阵的预定维度不重叠地应用到对应于一帧的整个图像。因此，根据等式3完全计算出了整帧图像中的各个像素的阈值。

根据本发明一个实施例，控制器200使用抖动处理器280产生最终灰度级信号，并且将其发送到PDP驱动器，即寻址驱动器300、扫描和维持驱动器400和500。

将在下面参照图6、图7A和图7B详细描述根据本发明的另一实施例的等离子体显示设备的控制器。在该实施例中，控制器设计来解决在子场排列应用到PAL制式时的低放电和假轮廓问题。PAL格式将用在一帧中的子场加权值划分成两个子帧(组子场)来降低闪烁。

如图6所示，控制器200′包括运动检测器220′、静止图像灰度级转换器240′、运动图像灰度级转换器260′和抖动处理器280′。根据与先前描述的实施例不同的灰度级转换条件来操作静止图像灰度级转换器240′和运动图像灰度级转换器260′。按上述操作运动检测器220′和抖动处理器280′。

重置输入灰度级来满足条件6和条件7，其中条件6是第一子场sf1接通而条件7是相应子帧的相邻不发光子场的数量小于I(在这种情况下I＝2)。当满足条件6和条件7时，静止图像灰度级转换器240′直接输出输入的灰度级，而当至少条件6和条件7中至少之一不满足时，输出满足条件6和条件7的上或下邻近灰度级。如上所述，由于用在一帧中的子场加权值划分成PAL制式的两个子帧，对于相应子帧，要求条件7，即相邻不发光子场的数量小于2。在PAL制式中，为了降低当发光子场的加权之和在两个子帧之间差异很大时发生的闪烁，可以添加这些和的差值小于预定值(即，20)的条件(下面称为‘条件8’)。例如，如图7A所示，当输入灰度级是灰度级11时，在1子帧，接通子场的加权值给定为7。在2子帧，接通子场的加权值给定为4，因此这些和的差值给定为3。可以通过经验获得预定值，并且本领域技术人员可以按期望改变值20。

图7A是满足用于改善低灰度级时的低放电的条件6和7的预定表，其中相应子场的加权排列如下：1子帧＝{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、68(sf7)、116(sf8)}，2子帧＝{4(sf1′)、12(sf2′)、24(sf3′)、40(sf4′)、68(sf5′)、116(sf6′)}。参照图7A，当输入灰度级为12时，第一子帧中的第一子场关断，并且连续排列三个不发光子场。因此，灰度级12不满足条件6和7。因此，选择满足条件6到条件8的上和下邻近灰度级11和13作为输出灰度级候选者。

图7A所示的子场加权的排列是一个实例。如果满足条件6和7，本领域技术人员可以按期望改变排列。

接下来，为了降低运动图像块的假轮廓，运动图像灰度级转换器260′转换输出灰度级来满足几个条件。重置输入灰度级来满足下列条件：第一子场sf1接通的条件(下面称为‘条件9’)，相应子帧的相邻不发光子场的数量小于或等于J(在这种情况下J＝1)的条件(下面称为‘条件10’)和相应子帧的不发光子场的总数小于或等于K(在这种情况下K＝2)。例如，当满足所有条件9到11时，直接输出输入的灰度级。当条件9到11中至少一个条件不满足时，输出满足条件9到条件11的上或下邻近灰度级。由于PAL制式将用在一帧的子场加权划分成两个子帧，根据条件10和11确定相应子帧的不发光子场的数量等。为了降低当发光子场的加权之和在两个子帧之间差异很大时发生的闪烁，可以添加这些和的差值小于预定值(即，20)的条件(下面称为‘条件12’)。可以根据试验数据获得预定值作为合适的值，并且本领域技术人员可以按期望改变值20。

图7B是满足用于改善假轮廓的条件9到11的预定表，其中相应子场的加权排列如下：1子帧＝{1(sf1)、2(sf2)、4(sf3)、8(sf4)、16(sf5)、32(sf6)、68(sf7)、116(sf8)}，2子帧＝{4(sf1′)、12(sf2′)、24(sf3′)、40(sf4′)、68(sf5′)、116(sf6′)}。参照图7B，当输入灰度级为12时，第一子帧中的第一子场(sf1)关断，连续排列三个不发光子场，并且灰度级12不满足条件9到11。因此，选择满足条件9到条件11的下和上邻近灰度级11和13作为输出灰度级候选者。

图7B所示的子场加权的排列是一个实例。如果满足条件9到11，本领域技术人员可以按期望改变排列。

由静止图像灰度级转换器240′和运动图像灰度级转换器260′以这种方式处理的数据被发送到抖动处理器280′，并且以上述的相同方式应用到抖动算法。

当关于第一子场sf1接通的共同条件1、3、6和9没有用于改善灰度级的低放电和假轮廓时，可以省略这些条件。在条件2、4、5、7、8、10、11和12中注释的相邻不发光子场的数量和不发光子场的总数是条件的例子，可以由本领域技术人员按期望根据经验改变这些数量等，以改善灰度级的低放电和假轮廓。

尽管已结合不同实例描述了本发明，但本领域内的普通技术人员将理解的是，本发明不限制于所公开的实施例，相反可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围及其等效物的前提下包含各种形式修改及其等效布置。

如上所述，确定输入视频信号是运动图像还是静止图像。当检测到静止图像时，将检测到的静止图像转换为灰度级来避免灰度级的低放电。当检测到运动图像时，将检测到的运动图像转换为灰度级来降低假轮廓，由此降低假轮廓并避免低放电。

Claims (22)

1.一种用于通过从输入视频信号的帧划分成的多个子场的组合来表示灰度级的等离子体显示设备的图像处理方法，该图像处理方法包括：

从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块；

确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L；

确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N；和

在等离子体显示设备上显示检测到的静止图像块和运动图像块的确定的输出灰度级。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，其中数L、M和N分别是2、1和2。

3.如权利要求1所述的图像处理方法，其中确定检测到的静止图像块和运动图像块的输出灰度级，以使得第一个到达的子场接通。

4.如权利要求1所述的图像处理方法，其中：

当静止图像块的至少一个原始灰度级不满足第一条件时，通过选择满足第一条件的至少两个输出灰度级候选者并通过将抖动算法应用到所选择的输出灰度级候选者来确定对应于静止图像块的至少一个原始灰度级的输出灰度级，和

当运动图像块的至少一个原始灰度级不满足第二条件和第三条件中至少之一时，通过选择满足第二条件和第三条件的至少两个输出灰度级候选者并通过将抖动算法应用到所选择的输出灰度级候选者来确定对应于运动图像块的至少一个原始灰度级的输出灰度级。

5.如权利要求4所述的图像处理方法，其中：

使用满足第一条件的静止图像块的原始灰度级作为其对应的输出灰度级；和

使用满足第二条件和第三条件的运动图像块的原始灰度级作为其对应的输出灰度级。

6.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，使用输入视频信号的各个像素的先前帧和当前帧之间的灰度级差之和来检测静止图像块和运动图像块。

7.一种用于通过第一组子场中的接通子场和第二组子场中的接通子场的组合来表示灰度级的等离子体显示设备的图像处理方法，第一和第二组子场是从具有相应加权的多个子场划分成的，该图像处理方法包括：

从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块；

确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L；和

确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的相应数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N；和

在等离子体显示设备上显示静止图像块和运动图像块的确定的输出灰度级。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其中数L、M和N分别为2、1和2。

9.如权利要求7所述的图像处理方法，其中确定检测到的静止图像块和运动图像块的输出灰度级，以使得在第一组子场中第一个到达的子场接通，并使接通子场的加权值之和在第一组子场和第二组子场之间具有差值，并且该差值小于预定值。

10.如权利要求7所述的图像处理方法，其中：

当静止图像块的至少一个原始灰度级不满足第一条件时，通过选择满足第一条件的至少两个输出灰度级候选者并通过将抖动算法应用到所选择的输出灰度级候选者来确定对应于静止图像块的至少一个原始灰度级的输出灰度级，

当运动图像块的至少一个原始灰度级不满足第二条件和第三条件中至少之一时，通过选择满足第二条件和第三条件的至少两个输出灰度级候选者并通过将抖动算法应用到所选择的输出灰度级候选者来确定对应于运动图像块的至少一个原始灰度级的输出灰度级。

11.一种等离子体显示设备，包括：

等离子体显示板，包括多个第一和第二电极以及与第一和第二电极交叉的多个第三电极。

控制器，用于通过以下方式来控制灰度级输出：从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块，确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L，并且确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N；和

等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

12.如权利要求11所述的等离子体显示设备，其中输入视频信号是NTSC视频信号。

13.如权利要求11所述的等离子体显示设备，其中数L、M和N分别为2、1和2。

14.如权利要求11所述的等离子体显示设备，其中控制器确定检测到的静止图像块和运动图像块的输出灰度级，以使得第一个到达的子场接通。

15.一种等离子体显示设备，包括：

等离子体显示板，包括多个第一和第二电极以及与第一和第二电极交叉的多个第三电极；

控制器，用于通过以下方式来控制输出灰度级：将具有相应加权值的多个子场划分成第一组子场和第二组子场，确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L，并且确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的相应数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N；和

等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

16.如权利要求15所述的等离子体显示设备，其中输入视频信号是PAL视频信号。

17.如权利要求15所述的等离子体显示设备，其中数L、M和N分别为2、1和2。

18.如权利要求15所述的等离子体显示设备，其中控制器确定输出灰度级值，使得接通第一组子场中第一个到达的子场，并使得接通子场的加权值之和在第一组子场和第二组子场之间具有差值，并且该差值小于预定值。

19.一种等离子体显示设备，包括：

具有多个放电室的等离子体显示板，其中放电室用于表示对应于在具有相应加权值的多个子场中的接通子场的加权值之和的灰度级；

控制器，用于从输入视频信号中检测运动图像块和静止图像块，

其中在输入NTSC视频信号的情况下，控制器通过以下方式控制连续驱动的多个子场并控制对应于原始灰度级的输出灰度级：确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于L，并且确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于M，以及第三条件：在对应的输出灰度级的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的总数小于或等于N；和

其中在输入PAL视频信号的情况下，控制器通过以下方式来控制输出灰度级：将具有相应加权值的多个子场划分成第一和第二组子场，确定对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的静止图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第一条件：在对应的灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于I，并且确定对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的输出灰度级，使得对应于检测到的运动图像块的原始灰度级的相应输出灰度级满足第二条件：相邻不发光子场的数量小于或等于J，以及第三条件：在对应的灰度级的相应第一和第二组子场的最后接通子场之前驱动的子场中相邻不发光子场的数量小于或等于K；和

等离子体显示板驱动器，用于响应于控制器产生的控制信号驱动第一电极、第二电极和第三电极。

20.如权利要求19所述的等离子体显示设备，其中数L、N、I和K是2，而数字M和J是1。

21.如权利要求19所述的等离子体显示设备，其中当输入视频信号是NTSC视频信号或PAL视频信号时，控制器确定输出灰度级来接通第一子场。

22.如权利要求21所述的等离子体显示设备，其中当输入视频信号是PAL视频信号时，控制器确定输出灰度级，以使得接通子场的加权值之和在第一组子场和第二组子场之间具有差值。

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