CN1924977A - 等离子显示装置及其图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子显示装置及其图像处理方法，等离子显示装置包括：计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的MPD检测器；利用平均滤波器将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的第1滤波器；根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中的任意一个视频信号的视频信号选择器。本发明能够有效改善显示的画质。

Description

等离子显示装置及其图像处理方法
一、技术领域
本发明是关于等离子显示装置的，更详细地说是一种能够有效改善显示画质的等离子显示装置及其图像处理方法。
二、背景技术
一般来说，等离子显示装置包括形成于前面基板和后面基板之间的隔壁构成一个单位放电单元的等离子显示面板。在各单元内充有氖(Ne)、氦(He)或者像氖和氦的混合气体(Ne+He)这样的充电放电气体以及含有少量氙的惰性气体。依靠高频电压进行放电时，惰性气体发出真空紫外线(Vacuum Ultraviolet rays)使形成于隔壁间的荧光体发光从而显示画面。这样的等离子显示装置既薄又轻，是倍受瞩目的下一代显示装置。
图1是显示现有等离子显示装置的图像的方法的示意图。
如图1所示，等离子显示面板将一个画面帧期分为放电次数互不相同的多个子域。在输入的视频信号的灰度值的相关子域期使等离子显示面板发光，从而显示图像。
各个子域分为：能够均一地产生放电的初始期、选择放电单元的寻址期、以及依靠放电次数实现灰度的维持期。例如，要以256灰度显示图像时，将相当于1/60秒的画面帧期(16.67ms)分为8个子域。
同时，8个子域又各自分为初始期、寻址期以及维持期。在这里，维持期在各个子域中以2n(n＝0，1，2，3，4，5，6，7)的比率增加。因此，由于在各个子域中维持期发生变化，所以能够实现图像的灰度(Gray level)。
这样，如果使用数量多的子域，就能够表现更多数量的灰度。但是，由于为一个画面帧分配的时间是有局限的，因此实际上能够使用的子域的个数为12个以下。虽然全部使用12个子域，能够获得的灰度个数为212，数量相当多，但是，并不是可以全都使用。如下面的图2所示，由于等离子显示装置的子域驱动方式，在动态图像中出现动态图像伪轮廓(dynamic false contour noise)。
图2是说明现有等离子显示装置中的动态图像伪轮廓的示意图。
如图所示，在由8个子域显示的图像中，当运动的客体具有灰度值128和灰度值127时，实际上两边像素间灰度值差异为1。但是，随着运动的客体的移动方向，人的视线轨迹将看到灰度值为255或0。即，在一个像素中，当之前画面帧(n-1)的视频信号的灰度值是127，当前画面帧(n)的视频信号的灰度值是128时，在开启显示之前画面帧的127值的子域，然后开启显示当前画面帧的128值的子域的时间期间，由于关闭相当于一个画面帧的子域，所以出现0值，发生伪轮廓。而且，在一个像素中，当之前画面帧(n-1)的视频信号的灰度值是128，当前画面帧(n)的视频信号的灰度值是127时，开启显示之前画面帧的128值的子域，接着，直接开启显示当前画面帧的127值的子域，没有时间的空白，所以开启相当于一个画面帧的子域，所以出现255值，发生伪轮廓。这样，存在越是运动大的图像，伪轮廓噪声越明显的问题。
三、发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是改善等离子显示装置及其图像处理方法，提供一种能够在显示的图像中减少伪轮廓噪声的等离子显示装置及其图像处理方法。
而且，本发明的另一目的是：改善等离子显示装置及其图像处理方法，提供能够改善显示图像的画质的等离子显示装置及其图像处理方法。
为实现上述目的，依据本发明一个实施例的等离子显示装置包括：计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的MPD检测器；利用平均滤波器将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的第1滤波器；根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中的任意一个视频信号的视频信号选择器。
上述MPD检测器预先设定规定的阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成有无发生MPD的信息。
对于上述阀值以上的区域，上述视频信号选择器选择第2视频信号。
上述平均滤波器是高斯平均滤波器。
上述第1滤波器将规定像素设定为中心像素，在邻近像素中向上下方向或左右方向中至少任意一个方向过滤。
依据本发明另一个实施例的等离子显示装置包括：计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的MPD检测器；利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的第1滤波器；利用边缘提高滤波器，将上述第1视频信号过滤为第3视频信号的第2滤波器；根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号、上述第2视频信号或上述第3视频信号中的任意一个视频信号的视频信号选择器。
上述MPD检测器预先设定至少两个以上的规定阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成MPD水准测量信息。
依据本发明一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法包括：(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；(c)，根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中任意一个视频信号的阶段。
在上述(a)阶段，预先设定规定的阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成关于有无发生MPD的信息。
在上述(c)阶段，对于上述阀值以上的区域，选择第2视频信号。
上述平均滤波器是高斯平均滤波器。
在上述(b)阶段，将规定的像素设定为中心像素，在邻近的像素中向上下方向或左右方向中至少任意一个的方向过滤。
依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法包括：(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；(c)，利用边缘提高滤波器，将上述第1视频信号过滤为第3视频信号的阶段；(d)，根据上述MPD信息选择，上述第1视频信号、上述第2视频信号或上述第3视频信号中的任意一个视频信号的阶段。
在上述(a)阶段，预先设定至少两个以上的规定阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成MPD水准测量信息。
本发明具有如下效果：
在等离子显示装置的显示图像中能够减少伪轮廓噪声。而且，在等离子显示装置显示的图像中能够提高边缘。而且，在等离子显示装置显示的图像中能够提高灰度线性。而且，改善等离子显示装置的显示图像的画质。
四、附图说明
图1是显示现有等离子显示装置的图像的方法的示意图。
图2是说明现有等离子显示装置中的动态图像伪轮廓的示意图。
图3是说明依据本发明一个实施例的等离子显示装置的示意图。
图4是说明依据本发明一个实施例的MPD检测方法的示意图。
图5a和图5b是说明依据本发明一个实施例的第1滤波器的工作特性的示意图。
图6是说明依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的MPD检测方法的示意图。
图7是说明依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的示意图。
附图中主要部分的符号说明
310，710：反向灰度校正器             320，720：MPD检测器
330，730：第1滤波器                  340，750：视频信号选择器
350，760：半调器                     360，770：子域映射器
740：第2滤波器
五、具体实施方式
下面，参照附图对依据本发明的具体实施例进行说明。
图3是说明依据本发明一个实施例的等离子显示装置的示意图。
如图3所示，依据本发明一个实施例的等离子显示装置包括：反向灰度校正器310、MPD检测器320、第1滤波器330、视频信号选择器340、半调器350以及子域映射器360。
反向灰度校正器310对每个画面帧反向灰度校正从外部输入的视频信号。等离子显示装置具有的特征为视频信号灰度值的实际显示的亮度值形成线性曲线。相反，从外部输入的视频信号，灰度值的亮度值具有灰度特征，所以本发明一个实施例具有反向灰度校正器310，反向灰度校正外部视频信号，以便对于灰度值，等离子显示装置实际显示的画面具有线性的亮度值。
MPD检测器320计算反向灰度校正器310输入的第1视频信号的MPD(MovingPicture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息。为此，MPD检测器320预先设定规定的阀值，比较阀值和MPD值之后，生成有无发生MPD的信息。在一个画面帧期显示的图像中，将MPD值在阀值以上的区域判断为发生MPD的区域，即发生伪轮廓的区域，将MPD值不满阀值的区域判断为未发生MPD的区域，即未发生伪轮廓的区域。这样的MPD信息被输入视频信号选择器340。在下面的图4中，将进行对MPD检测器320更加详细的说明。
第1滤波器330利用平均滤波器，将反向灰度校正器310输入的视频信号，即第1视频信号过滤为第2视频信号。如前面图2中说明的那样，在流媒体中，当灰度值变化时，在开启的最大子域改变的同时，在关闭的子域的个数多的灰度值间，例如127和128灰度值间大量产生伪轮廓噪声。对于具有这种灰度值的像素的区域，利用平均滤波器调节灰度值。平均滤波器以规定的中心像素为中心，将与邻近像素的平均值变更为中心像素的灰度值。随着调节分配在像素的灰度值，具有上述127和128的灰度值向邻近像素分散。由此可以减少伪轮廓噪声。之后在图5a和图5b中，将对第1滤波器进行详细的说明。
视频信号选择器340根据MPD检测器320输入的MPD信息，选择反向灰度校正器310输入的第1视频信号或第1滤波器330输入的第2视频信号中任意一个视频信号。即，对于阀值以上的区域，即产生伪轮廓的区域，视频信号选择器340选择并输出第2视频信号。而且，对于没有产生伪轮廓的区域，输出第1视频信号。这样，对于空间区域，根据MPD信息形成互不相同的视频处理。
半调器350对视频信号选择器340输入的视频信号进行半调处理。反向灰度校正的视频信号在其信号处理过程中降低了灰度表现力。为了对此进行补偿，本发明的一个实施例具有半调器350，在提高降低了的灰度表现力的同时，确保灰度线性。这种半调方法具有抖动(dithering)和误差扩散方法。可以单独使用或者混用抖动方法和误差扩散方法。
子域映射器360根据预先保存的的子域映射表映射半调器350输入的视频信号。映射的视频信号称为子域映射代码，并作为之后驱动向寻址电极(未图示)提供寻址脉冲的数据驱动器(未图示)的信息。
图4是说明依据本发明一个实施例的MPD检测方法的示意图。
如图4所示，依据本发明一个实施例的MPD检测方法是：首先，利用同一像素的之前画面帧(n-1)和当前画面帧(n)的子域映射代码计算MPD值。在这里，MPD值是按各个子域对之前画面帧(n-1)和当前画面帧(n)的子域映射代码进行异或(XOR)运算，然后将得出的结果乘以各个子域的加权值所得到的值。
例如，在图4中，当按各个子域之前画面帧(n-1)和当前画面帧(n)的异或运算结果是“0，0，0，0，1，1，0，0，1，0”，各个子域的加权值是“1，2，4，8，16，32，64，64，64，64”时，MPD值根据下面数学式1为102。
数学式1
MPD值：1*16+1*32+1*64＝102
之后，将这样计算得到的MPD值与预先设定的阀值进行比较，从而检测MPD区域，并进行伪轮廓补偿。
图5a和图5b是说明依据本发明一个实施例的第1滤波器的工作特性的示意图。图5a是以曲线显示高斯平均滤波器(Gaussian Average Filter)的加权值的坐标图，图5b是利用高斯平均滤波器的过滤过程。
如图5a所示，对于中心像素，高斯滤波具有根据邻近像素的距离加权值可变的特征。本发明一个实施例在平均值滤波中使用高斯滤波，中心像素根据邻近像素的距离，灰度值所受影响的程度不同。即，能够防止中心像素的灰度值歪曲。同时，中心像素具有最高加权值，距离越远，加权值越小，因此在像素间灰度值柔和地迁移，能够提高灰度线性。
如图5b所示，首先，将规定像素设定为中心像素，之后，以中心像素为中心，将分配在各个像素的视频信号的灰度值乘以图5a的加权值。这时，对于中心像素，邻近像素是上下方向或左右方向中至少任意一个的方向上邻近的像素，上下方向或左右方向上各有10像素，即，对于中心像素，在一个方向上对5像素左右的像素乘以加权值。之后，相加所有乘以加权值的值，然后将其按像素个数划分。这样计算的值被作为中心像素的新灰度值进行分配。
另外，依据本发明的MPD检测器通过变形其构成能够生成多种MPD信息。例如，通过预先设定多个阀值，不仅可以水准测量有无MPD区域，而且可以水准测量MPD程度。下面的图6显示的是预先设定至少两个以上的阀值，由此在一个画面帧期显示的图像中检测的MPD信息。
图6是说明依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的MPD检测方法的示意图。
如图6所示，依据本发明另一个实施例的MPD检测方法是：设定至少两个以上的阀值，与各区域计算的MPD值进行比较，之后，对于各个阀值水准测量MPD值。
图6是根据MPD标准用颜色进行显示的。用红色表示的区域具有大MPD值，是伪轮廓发生可能性最高的区域，这种区域特别在人的皮肤色中可以大量检测出，对于邻近的像素，灰度值的变化少。用黑色显表示的区域具有小MPD值，是伪轮廓发生可能性低的区域。而且，蓝色和绿色具有中间程度的MPD值，在显示的图像中，相当于客体的界限或轮廓线等边缘(edge)区域。考虑这种边缘区域，本发明的另一个实施例利用如图7所示的等离子显示装置，能够更加有效地提高画质。
图7是说明依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的示意图。
如图7所示，依据本发明另一个实施例的等离子显示装置包括：反向灰度校正器710、MPD检测器720、第1滤波器730、第2滤波器740、视频信号选择器750、半调器760以及子域映射器770。
在这里，在依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的各个功能部分的工作特征中，与通过图3至图5b说明的依据本发明一个实施例的反向灰度校正器310、第1滤波器330、半调器350以及子域映射器360工作特征重复，因此省略重复的内容。
如前面图6说明的那样，MPD检测器720预先设定至少两个以上的规定阀值，比较阀值和MPD值之后，生成MPD标准测量信息。例如，生成伪轮廓发生区域、伪轮廓非发生区域和边缘区域的信息。
第1滤波器740利用平均滤波器，将反向灰度校正器710输入的第1视频信号过滤为第2视频信号。
第2滤波器750利用边缘提高滤波器，将反向灰度校正器710输入的第1视频信号过滤为第3视频信号。即，过滤视频信号，以便增加邻近像素间的灰度值差异，在显示的图像中，当与客体的界限或轮廓线有关时，更加明显地显示。这种边缘提高滤波器使用反锐化掩模滤波器。
视频信号选择器750根据MPD检测器720输入的MPD信息，选择反向灰度校正器710输入的第1视频信号、第1滤波器740输入的第2视频信号或第2滤波器750输入的第3视频信号中任意一个的视频信号。即，对于没有产生伪轮廓的区域，输出第1视频信号，对于产生伪轮廓的区域，选择并输出第2视频信号。同时，对于边缘区域，选择并输出第3视频信号。因此，对于空间区域，根据MPD信息，形成互不相同的视频处理。
这样，通过在产生伪轮廓的区域进行伪轮廓消除过滤，在边缘区域进行边缘提高过滤，可以进行具有可靠性的图像处理。
依据本发明一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法包括：(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；(c)，根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中任意一个视频信号的阶段。在这里，依据本发明一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法的更加具体的说明已经通过图3至图5b的依据本发明一个实施例的等离子显示装置的工作特征进行了充分的说明，所以在此省略对其的说明。
而且，依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法包括：(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；(c)，利用边缘提高滤波器，将上述第1视频信号过滤为第3视频信号的阶段；(d)，根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号、上述第2视频信号或上述第3视频信号中的任意一个视频信号的阶段。在这里，依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的图像处理方法的具体说明已经通过图6和图7的依据本发明另一个实施例的等离子显示装置的工作特征进行了充分说明，所以在此省略对其的说明。
如上所述，本发明具有如下效果：在等离子显示装置的显示图像中能够减少伪轮廓噪声。
而且，在等离子显示装置显示的图像中能够提高边缘。
而且，在等离子显示装置显示的图像中能够提高灰度线性。
而且，改善等离子显示装置的显示图像的画质。
如上所述，在不改变本发明技术思想及技术特征的范围内，本发明所属技术领域的工作人员可以用其他具体形态实施本发明的技术构成。
因此，上述实施例在所有方面都是举例性的，而且不具有限定性。本发明的专利申请范围由权利要求书予以阐述，由同等概念得出的所有变更或变形形态都属于本发明的范围。

Claims (14)

1、一种等离子显示装置，其特征在于：它包括计算从外部输入的第1视频信号的MPD值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的MPD检测器；利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的第1滤波器；根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中的任意一个视频信号的视频信号选择器。
2、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于：上述MPD检测器预先设定规定的阀值，在比较上述阀值和上述MPD值之后，生成有无发生MPD的信息。
3、根据权利要求2所述的等离子显示装置，其特征在于：对于上述阀值以上的区域，上述视频信号选择器选择第2视频信号。
4、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于：上述平均滤波器是高斯平均滤波器。
5、根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于：上述第1滤波器将规定像素设定为中心像素，在邻近像素中向上下方向或左右方向中至少任意一个方向过滤。
6、一种等离子显示装置，其特征在于：它包括包括计算从外部输入的第1视频信号的MPD值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的MPD检测器；利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的第1滤波器；利用边缘提高滤波器，将上述第1视频信号过滤为第3视频信号的第2滤波器；根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号、上述第2视频信号或上述第3视频信号中的任意一个视频信号的视频信号选择器。
7、根据权利要求6所述的等离子显示装置，其特征在于：上述MPD检测器预先设定至少两个以上的规定阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成MPD水准测量信息。
8、一种等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于它包括以下阶段：
(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；
(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；
(c)，根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号或上述第2视频信号中任意一个视频信号的阶段。
9、根据权利要求8所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于：在上述(a)阶段，预先设定规定的阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成关于有无发生MPD的信息。
10、根据权利要求9所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于：在上述(c)阶段，对于上述阀值以上的区域，选择第2视频信号。
11、根据权利要求8所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于：上述平均滤波器是高斯平均滤波器。
12、根据权利要求8所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于：在上述(b)阶段，将规定的像素设定为中心像素，在邻近的像素中向上下方向或左右方向中至少任意一个的方向过滤。
13、一种等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于它包括以下阶段：
(a)，计算从外部输入的第1视频信号的MPD(Moving Picture Distortion)值，根据上述MPD值的大小，对于显示一个画面帧期的图像的空间区域，生成MPD信息的阶段；
(b)，利用平均滤波器，将上述第1视频信号过滤为第2视频信号的阶段；
(c)，利用边缘提高滤波器，将上述第1视频信号过滤为第3视频信号的阶段；
(d)，根据上述MPD信息，选择上述第1视频信号、上述第2视频信号或上述第3视频信号中的任意一个视频信号的阶段。
14、根据权利要求13所述的等离子显示装置的图像处理方法，其特征在于：在上述(a)阶段，预先设定至少两个以上的规定阀值，比较上述阀值和上述MPD值之后，生成MPD水准测量信息。
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JP5149690B2 (ja) 2008-05-02 2013-02-20 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び、画像処理プログラム

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