TW200302442A - Method and apparatus for processing video pictures - Google Patents

Description

200302442 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領1 本發明係關於視頻圖像之處理方法，尤指打底脈波之 控制方法，基於光射的任務循環調變（脈寬調變用pWM)原 理，改進像電漿顯示面板（PDP)或其他顯示裝置等矩陣顯 示螢幕上所顯示圖像之品質。本發明又涉及進行此方法用 之裝置。 先前技術 本發明可就PDP加以說明，但可應用於上述其他類顯 示器。 如眾所知，電漿顯示面板是由二絕緣板構成，密封在 一起形成充填氣體的空間。空間内設有肋條，以形成只能 「開」或「關」的放電晶胞之矩陣陣列。與灰度是利用類 比控制光射表現的CRT(彩色射線管）或lcd(液晶顯示器）斗 其他顯示器不同的是，PDP利用調變每圖框的光脈波數來 控制灰度。此等光脈波稱為持續脈波。時間調變可利用眼 睛整合，為期相當於眼睛時間反應。 為達成優良的圖像品質’對比是永久具有重要性。然 而，在電漿顯示面板（PDP)上，對比值遜於crt所能達成， 至少有下列理由： —在PDP中’視頻圖像每圖框通常使用某量的打底 操作，對電漿晶胞預激發之此項打底過程，係準備均勻書 寫圖框各副週期（稱「副場」）所需。在已知定址模式中， 可分成二種打底脈波：硬打底脈波（四方形脈波，很快增 加波度），每框週用一次；和軟打底脈波（三角形脈波，慢

第7頁 200302442 五、發明說明（2)

增加波度），每副+H ，用於幾乎每1插场呈現使用一次。實際上’第二種打底 夺面柄此旦Γ 種面板型式。打底過程的負面效應是，產 hu m ^ 硬打底操作產生重要背景發光’引發可達 的對比lil素。私4 ^ ^ ^ ^ ^ I打底操作用於各副場，每次操作產生較少 办iχ = ’但因軟質打底一般是每圖框使用多次’會增加 M m =、、ό果更差。若各框使用較多副場’會引起同樣 σ ’ —為打底操作數通常與副場數有關。 — 二此外’面板成效（流明/瓦特）有限，對PDP的指 疋耗電里而言’在螢幕上只能進行有限發光，視圖像内容 而定。 ^ 為克服減少對比之缺點，在Thomson專利授權公司申 請的PCT「專利申請案W0 0 1 /560 03號中，倡議使用「自行打 底」和「更新副場」以提高PDP對比。自行打底副場減少 或免除打底需要，因而使暗區更暗，而更新副場可較快定 址。實際上’在框週内的更新副場數，比自行打底副場數 為多。所以，以此新技術可減少總定址時間。 快速定址留下更多時間給持續脈波，因而可使亮區更 亮。連接至75赫多媒體源之PDP監測器尤然，因為欲具有 可接受的副場數，圖像功率通常限於75赫源。在5〇赫和6〇 赫模式中，圖像功率通常受到功率電子的限制，可輪流使 用減少定址時間，以增加副場數，因此改進圖像品質二. 事實上，上述PCT專利申請案内所述概念，在有限最 大白值（例如1 0 0 cd/m2，大約1 5 0持續脈波）之全白圖像^ 況下’效果非常良好。在此情況下’由於軟打底光@射低^

第8頁 200302442 五、發明說明（3) 0.1 cd/m2，對比比率在暗室裡超過1 0 0 0: 1。然而，實驗顯 示當持續脈波數成長，最大副場會遭遇反應保真度的問題 ，有許多理由，例如： 一副場位於遠離位在圖框初始的打底脈波，所以對 反應保真度問題更為敏感； 一此等副場含更多能量，亦產生晶胞更多加熱。由 於反應保真度問題隨溫度遞增，在增加總體發光之際，該 副場產生更多問題。 此外，當指定副場的持續脈波數增加太多，其慣性同 時增加，即碰到反應保真度問題。

發明内容 本發明之目的，在於擬議一種新的打底概念，提高對 比比率，減少反應保真度問題。 本發明目的亦擬議一種新的打底概念，可用於PCT專 利申請案WO 0 1 / 5 6 0 0 3號所述製法。 本發明係關於顯示面板上顯示用視頻信號之處理方法 ，顯示面板包括晶胞之矩陣陣列，只能「開」或「關」， 其中視頻場之時間期限分成N副場，其間晶胞可被活化， 各副場包括至少一位址期和一持續期，其期限相當於與該 副場相關之權值，該方法包括至少一打底期，其特徵為， 打底期之位置決定如下：

一為指定定址速度和指定面板技術，決定持續臨限 值D ; —計算各副場内之持續脈波數，n係1 $ η $ N ;

第9頁 200302442 五、發明說明（4) 一若持續脈波數高於或等於D，在至少副場n+ 1之前 ，加打底脈波。 按照較佳具體例，是在全部副場n+ 1至N之前，加打底 脈波。以上述特點，在「高峯白」圖像之情況下，視最大 亮度，可用更多打底操作，以進行優良反應保真度，同時 保持最大對比比率。 上述方法亦可在視頻場開始時增加打底脈波而改進。 此種打底操作最好與最適寫碼併用，諸如特殊寫碼，得以 尊重Single-Ο-Level標竿，以改進面板反應保真度。此項 標竿只容許一副場最多在二切「開」的二副場間切「關

j ° 按照特殊具體例，決定持續臨限值是使用特殊測試方 式為之，即可見修飾持續脈波數，並為該持續脈波數決定 反應保真度問題，該數賦予持續臨限值D。 本發明亦包含進行上述方法之裝置。該裝置包括高峯 亮度增進（PLE)測量單位、副場寫碼單位和電漿控制單位 。該電漿控制單位包括至少一編碼查索表，以供儲存每 PLE值之各種副場電碼，選擇適當持續表，賦予持續臨限 值，以及供PDP控制用之打底表。 本發明茲參照附圖詳述如下。 實施方式

第1圖表示有1 2副場SF 1至SF 1 2之副場組織。副場權值 如下： 卜2-3-5-8-12-18-24-3卜40-50-61

第10頁 200302442 五、發明說明（5) 該副場SF 1 ( 1 ^ 1 ‘ 1 2 )之特定權值代表分成2 5 6視頻位 準，呈8位元視頻模式。然後，各視頻位準從〇至2 5 5係由 此等副場組合呈現，各副場不是充分活化便是失活，以此 副場組織按電視/視頻技術所需，產生256視頻位準。第j ，二匡，，例如對60赫框週為U6ms，區分成副場sF。 各田丨〗琢SF疋以晶胞接續進行下述之時間期限。 1·有固定長度的定址期，此時晶胞成為高電壓的激 發狀態或低電壓的中性狀態。 2·有，，期，視副場加權而定，此時以短電壓脈波 進t氣體放電’引起相對應之短照明脈波。當然 /、有原先激發的晶胞會產生照明脈波。中性狀 L的晶胞内不會有氣體放電。 3卜有=定長度的抹除期，此時晶胞電荷已滅。 單一款打麻P上述特定副場組織中，於框週開始時，使用 (Π/56003號所述此數外位F.畐;)場權值是基於PCT專利申請案㈣ 使得二副場「開程序。此項最適副場編碼 )。事實上，/1」間不會多於一個副場「關」（s〇l概念 組織型、，不足以择些又況下’此種具有單-軟打底之副場 本發：=ΐ吴的反應保真度。 00/46782號内ί ί 了，用例如Th〇mS〇n專利授權公司在㈣ 脈波，以平均Ϊ j If，制法。此法產生或多或少的持續 間切換。事實1象功率為函數，即在不同功率的不同模式 在各副場合中吝場組織就副場權值因數變化，用來改變 生的小脈波量。更具體而言，副場權值因

200302442 生 產乘 場要 ⑹副數 明為值 |定權 如決場 五數副 為 數 因 此 如 例 波 脈 續 持 少 多 即 意 持 的 生 產 間 之 期 場 副 源 有 在 成 達 以 除視 數數 ^^v f0 λομ 波波 月 月 續續 持持 由。 是碼 數寫 因之 。準 數位 波頻 脈視 定 決ΓΓΤ 5圖 25定 以 匕曰 像 當 目 才 續於 L£言 (P而 進像 增圖 準 位 率 功 均 平 或 況例 情數 電波 耗脈 持持列 低 數 波 脈 續 故言 。而 定像 而圖 度白 量峯 之高 \Iy L就 \p而 率就以 功，， 的 準 位 白樣 全同 續 持 之 值 權 各。 ，值 術權 函場 為副 數述 因上 以於 〇 當 高相 數。 波表 脈下 續於

第12頁 200302442 五、發明說明（7)

Sub-field weiqht 1 2 3 5 δ 12 18 24 31 40 50 61 Sustain/Weiaht SUM 0,4 1 1 1 2 3 5 7 10 12 16 20 24 102 0,6 1 1 2 3 5 7 11 14 19 24 30 37 154 0,8 1 2 2 4 6 10 14 19 25 32 40 49 204 1 1 2 3 5 8 12 18 24 31 40 50 61 255 1,2 1 2 4 6 10 14 22 29 37 48 60 73 306 1,4 1 3 4 7 11 17 25 34 43 56 70 85 356 1,6 2 3 5 8 13 19 29 38 50 64 80 98 409 1,8 2 4 5 9 14 22 32 43 56 72 90 110 459 2 2 4 6 10 16 24 36 48 62 80 100 122 510 2,2 2 4 7 11 18 26 40 53 68 88 110 134 561 2,4 2 5 7 12 19 29 43 58 74 96 120 146 611 2,6 3 5 8 13 21 31 47 62 81 104 130 159 664 2,8 3 6 8 14 22 34 50 67 87 112 140 171 714 3 3 6 9 15 24 36 54 72 93 120 150 183 765 3,2 3 6 10 16 26 38 58 77 99 128 160 195 816 3,4 3 7 10 17 27 41 61 82 105 136 170 207 866 3,6 4 7 11 18 29 43 65 86 112 144 180 220 919 3.8 4 δ 11 19 30 46 68 91 118 152 190 232 969 4 4 8 12 20 32 48 72 96 124 160 200 244 1020 4,2 4 8 13 21 34 50 76 101 130 168 210 256 1071 4,4 4 9 13 22 35 53 79 106 136 176 220 268 1121 4,6 5 9 14 23 37 55 83 110 143 184 230 281 1174 4,8 5 10 14 24 38 58 86 115 149 192 240 293 1224 5 5 10 15 25 40 60 90 120 155 200 250 305 1275 5,2 5 10 16 26 42 62 94 125 161 208 260 317 1326 5,4 5 11 16 27 43 65 97 130 167 216 270 329 1376 5,6 6 11 17 28 45 67 101 134 174 224 280 342 1429 5,8 6 12 17 29 46 70 104 139 180 232 290 354 1479 6 6 12 18 30 48 72 108 144 186 240 300 366 1530 6,2 6 12 19 31 50 74 112 149 192 248 310 378 1581 6,4 6 13 19 32 51 77 115 154 198 256 320 390 1631 6,6 7 13 20 33 53 79 119 158 205 264 330 403 1684 6.8 7 14 20 34 54 82 122 163 211 272 340 415 1734 7 7 14 21 35 56 84 126 168 217 280 350 427 1785 7,2 7 14 22 36 58 86 130 173 223 288 360 439 1836 7,4 7 15 22 37 59 89 133 178 229 296 370 451 1886 7,6 8 15 23 38 61 91 137 182 236 304 380 464 1939 7,8 8 16 23 39 62 94 140 187 242 312 390 476 1989 δ 8 16 24 40 64 96 144 192 248 320 400 488 2040 8,2 8 16 25 41 66 98 148 197 254 328 410 500 2091 1111· 第13頁 200302442 五、發明說明（8) 以及上 述對昭 茲使用參照第1圖所述同種副場組織 方法，說明本發明方法 首先，為決定持續臨限值D，使用第2圖所示 圖案，特定測試圖案已構成，致僅用二不同灰Z 4寺定測試 二接續晶胞接受分別相當於各一灰度的持續脈&一行内 續行的相對應晶胞接受分別相當於一灰度的持# 而二接 言之，二灰度可例如為170和176。如何選擇此等太收。评 明如下。事實上，此二灰度170和176分別具有相二f 2 = 位電碼字1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 〇和1 1 11丨丨〇 i丨丨丨0。選擇 τ應的數 一同具有某些特點：當然，全部副場一致，只;f乃因 除外。所以，得以表示第7對第8的影響。如上 和第8 =笛對=一紅晶胞施以值17〇，對第一綠晶胞施以仃所， 值17°’對第二紅晶胞施以值”6,對第 一監日日胞施以值1 7 0，以此類推。 立7矛 就行η而言，對第一红曰队 ^ 施以值U0，對第一 ΐ曰;^ =胞施以值176，對第一綠晶胞 ^ J\, ll :日日胞施以值176，以此類推。 就仃η + 1而言，施以和耔η 1 ^ 為決定最適圖像，使用上同樣计劃。 經修飾到螢幕的邊線上出’〔對照方法。副場權值因數 得持續脈波數 1 7 6之間過渡區 責的副場係第7 限值設定於7 9 < 放晶胞和内密閉晶胞間行反應保真問題。此問題是邊開 媒姓絡⑽4 & 決定持續臨=同之故。使用為最適因數所 以因數4 值。例如’假如在值1 70和 具有持續見第一問題；意即為誤寫負 此值儲存於姑等於79 (18χ 4.4)，則持續臨 、特殊表，供本發明方法以後使

200302442 五、發明說明（9) ------ 用。此值視P D P特机 術（氣體混合物:M \諸如選用之定址速度和面板技 #灸目贷0 Μ§〇層、障壁肋條高度、晶胞尺寸…）。 使用副場之同樣圖說明本發明。在第3a—3d圖上，對圖 铱Q回於X馬馬’施以不同因數，視圖像内容而定。 第3 a圖係全白面 j__2^ 曰圖像。在此情況下，副場權值如下： 〜5〜1 2-1 8-24-31 -40-50-61 而持續脈波數為： ^^^2-3-5-7-10-12-16-20-24 副場權值因數為〇.4。 # M t f明’計算各副場SF1至SF 1 2内的持續脈波數 ’與持々限值（為7 g )比較。由於持續脈波數無超出7 g者 ，打底順序為： P^l-〇-〇-〇一〇一〇一〇一〇一〇一〇-〇-〇一〇 在、此q特殊情況下，於圖框開始時，只用單一打底操作 p ’合^併最適寫碼系統。為功率消耗目的，對於具備有限 最大贵度之該圖像，對比比率即最大。 第3 b至3 d圖表示全白圖像和高峯白圖像間之圖像情況 。在第3b圖内，持續脈波數增加，故最適副場權值因數為 1 · 6。在此情況下，就上述副場同樣權值而言，持續脈波 數為： 2-3-5-8- 1 3-1 9-29-38-50 -64-80_98 各副場SF 1至SF 1 2之持續脈波數，與持續臨限值7 9相 較，出現對副場SF11而言，持續脈波數8〇超出持續臨限值 。按照本發明，在副場S jp 1 2之前，加打底脈波P。

第15頁 200302442 五、發明說明（10) 在第3 c圖内，持續脈波數依然增加，獲得副場權值因 數為2。在此情況下，持續脈波數為： 2-4-6-10-16-24-36-48-62-80-100-122 副場SF 1 0與持續臨限值7 9比較後，顯示必須在副場上 加打底脈波P。此外，在副場SF丨2亦加另一打底脈波p，因 為SF11亦在圖3c所示預定臨限值上。 在第3 b和3 c圖的具體例中，於圖框開始時亦加第一打 底脈波P。 底P ，視 度， 介於 發明 共三 對於 不過 ，而 ，對 如何 第3d圖表示在副場SF 1 0以及副場SF 1 1和SF 1 2上亦加打 3此情況按照上表相當於例如副場權值因數2 · 6。 y提^持續脈波數，達獲得高峯白圖像。在此情況下 ί 2 Γ Ϊ三可用更多打底操作，以進行優良反應保真 大=比二率。在上表中，對副場權值因數 6· 6和8· 2者，要加最大打底數為6 ΐΐ二ρ已/照夕基於U副場的模式加以說明。然而’本 可在P D Ρ内以多種模式實施，γ 種模式。在此情況下，使用者例二基於10，u和12:場 ，持續脈波總數相同時，各副使用夕/持，脈波。 打底脈波數和位置亦】。一]%的持續脈波數會改變 :邻= 態打底系、统，適於最大白亮度 :4圖像内谷具有優良對比比率，不論功率位準模式 。在第一方塊1 〇裡，對 第4圖表示本發明電路實施圖

200302442 五、發明說明（11) ，，碼功能施以寫碼在8位元標準二進電碼上之輸入視頻 貝料R，G，β ’如技藝上所公知。再將視頻資料RGB施加於 PLE測量電路11，RGB資料於此分析和計算，得pLE值，送 至電漿控制方塊1 2。8位元視頻資料亦送到副場寫碼電路 13’從電衆控制方塊12内的LUT表ι21接受適當電碼。於此 對各正規化圖素值，指定副場電碼字。副場資料 SFG，SFB從副場寫碼電路丨3送到串聯並聯轉換電路丨4，再至 PDP 1 5的行驅動器（資料頂、資料底）。

第4圖所示，電漿控制電路包括pLE分析電路ι2〇 從PLE測量電路U接受PLE信號。此電路12〇提供系統之 波和遲滯控制 進行ίϊϋ值Λ電路120送至LUT表121，儲存各種資料以 ^丁 ^擇適虽電碼，選擇適當持續表和打底表，以及 PLE值之各種副場電碼，如上所述。 母 視實際PLE值，把副場電碼字内8位元視頻資 ί ί ϊ m表，加載於方塊13，進行副場編碼。ϊ ί並 聯轉換方塊14可將各種副場分別加載於記串¥並 =元之12個不同表）。然後在圖框當中’把各内尸^ 1 (1位7G )逐列送至資料驅動器。 二田】琢貝料 1 2 1的相對應打底表，以決定 i埸 刖，閱讀位於 作。書寫後，閱讀相對應持續 “ ^ =要打底操 發生器。 只衣把所而持續數送到持續 上述具體例可以修飾，不垆由心 試圖案之其他灰度值或其他寫；形Κΐΐ圍。尤其是測

200302442 圖式簡單說明 第1圖為先前技術的副場組織例； 第2圖為用來獲得持續臨限值之測試圖案； 第3a-3d圖為本發明副場組織之例； 第4圖簡略表示本發明裝置方塊圖。

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Claims (1)

1. 200302442 六、申請專利範圍 1. 一種在顯示面板上顯示用視頻信號之處理方法， 包括晶胞之矩陣陣列，只能「開」或「關」，其中視頻場 之時期分成N副場，在此期間晶胞可被活化，各副場包括 至少一定址期和一持續期，期間相當於與該副場相關之權 值，該方法包括至少一打底期，其特徵為，打底期的位置 按下述決定： 一為指定定址速度和面板科技，決定持續臨限值D， —計算各副場η内的持續脈波數，η係1 $ n $ N， 一若持續脈波數高於或等於D，在至少副場η+1之前 增加打底脈波者。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在全部副場 η+1之前，於Ν加打底脈波者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中在各圖框 開始時加打底脈波者。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中視頻值以副場 寫碼，故在二副場切「開」之間，永遠不會有一副場以二 切「關」者。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中使用特殊測試 圖案進行決定持續臨限值，修飾持續脈波數，並決定為哪 一個持續脈波數，可見反應保真度問題，該數賦予持續臨 限值D者。 6. —種進行申請專利範圍第1項方法之裝置，其特徵 為，包括高峯亮度增進（PLE)測量單位、副場寫碼單位和 電漿控制單位，該電漿控制單位包括至少一編碼查索表，

   第19頁 200302442 六、申請專利範圍 以儲存每PLE值之各種副場電碼，賦予持續臨限值，選擇 PDP控制用適當持續表以及打底表者。

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