专利名称：使用apl预测量来驱动等离子体显示板的设备及对应方法
技术领域：
本发明涉及一种用于驱动等离子体显示板的设备，包括亮度/对比度控制装置，用于接收视频输入数据、根据外部调整数据来修改视频输入数据的视频电平、以及输出修改的视频数据；以及功率测量装置，用于测量修改的视频数据的功率电平。此外，本发明涉及一种对应的方法。
背景技术：
PDP(等离子体显示板)使用放电单元的矩阵阵列，放电单元只能是“开”或“关”。与通过对光发射的模拟控制来表示灰度电平的CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)不同，PDP通过调制每一帧的光脉冲(维持脉冲)的数量，控制灰度电平。在与人眼的时间响应相对应的时间段上，人眼将这种时间调制整合为一体。因为视频幅度是由发生在给定的频率上的光脉冲的数量描绘的，所以更大的幅度表示更多的光脉冲，从而表示更长的“开”时间。因此，这种调制也称作PWM，即，脉冲宽度调制。
对于所有使用脉冲宽度调制的显示器，实际灰度电平的数量是有限的。对于PDP，在标准编码的情况下，灰度电平的数量大致等于256。
只有在输入图像的动态变化最大时(在8位信号的情况下，视频值在0到255之间)，才能使用到各个灰度电平。在其它情况下，当动态变化减小时(特别是由于对比度或亮度参数)，所显示的电平数量也将减少。
这种问题在于，当所显示的电平减少时，图像质量会受到影响。
不利的是，当减小对比度(除以特定因子)和/或亮度(从图像中减去特定系数)时，图像的最大值降低，从而图像质量下降。
对比度和亮度控制通常是所谓的“前端”的一部分，而PDP特定功能(伽马功能、子域编码等)是显示器的所谓的“后端”的一部分(见图3)。
在PDP的后端，使用APL功能控制功率。通过如下函数，计算这种平均功率电平(APL)APL(I(x,y))=1C×L·Σx,yI(x,y)]]>其中I(x，y)代表要显示的图像，C代表PDP的列数，L代表PDP的行数。
功率管理的目的是保持功耗恒定(见图1)，并使峰值亮度尽可能高。因此，对于每个APL值，要使用的维持脉冲的最大数量是固定的。如图2所示，当APL增加时，这种维持数量减少，反之亦然。
在峰值白色图像(图2左侧的低APL)中，维持脉冲的数量不受功耗的限制，而受限于维持可用的时间。因此，峰值白色图像的功耗将比其它图像更低。由此，对于低APL电平，功耗也降低了(比较图1)。
下表示出了根据图2、维持脉冲数量的值与平均功率电平之间的分配关系。平均功率电平是以10位编码的。
如上所示，功率管理的标准实现方式的问题在于，当后端的输入图像的能量降低时，维持脉冲的数量增加。
图3示出了等离子体板1的驱动单元的原理方框图。首先，在前端2中处理视频输入信号。前端2包括用于使图像尺寸适合板尺寸的缩放单元4。向亮度/对比度控制块5提供被缩放的输入信号。该控制块5接收用于调谐或修改图像的亮度或对比度的外部信号。分别对视频信号进行处理，并将其提供给后端3。在后端3内，通过包括伽马块6、抖动块7和编码块8的通常路径，对信号进行处理。伽马块6根据近似的二次伽马函数，采用查找表，执行数据变换。伽马块6的输出信号被发送给抖动单元7，抖动单元7将添加例如4位的抖动，以在输出处具有更多的离散视频电平。之后，子场编码块8针对视频信号，产生子场数据。产生的子场数据被发送给等离子体板1。
在后端3内的并行路径中，将前端2的输出信号输入到APL测量块10中。这个块向功率管理块9提供亮度/对比度已被调谐的视频信号的APL电平。功率管理块9控制伽马单元6和编码单元8。此外，功率管理块9向等离子体板1发送维持信息。
采用这种配置，例如，有趣的是当用户减小对比度和/或亮度时，看看会发生什么。
当减小对比度和/或亮度时，APL(在后端3中测量的)减小；这表示维持脉冲的数量增加。这部分地增大了对比度。
例如，用户想要将APL为300(10位值)的图像的对比度减小一半。所以，这幅图像原始具有平均大约444*300/1024＝130个维持脉冲/单元，并可以具有444个维持脉冲的峰值亮度(比较以上示出的表)。
为获得平均130/2＝65个维持脉冲/单元，实际上，用户必须使图像的对比度减小为大约1/4。根据该表，对于APL值为70，维持脉冲的平均数量等于950*70/1024＝65。在这种情况下，因为整幅图像的所有亮度电平除以了大于4的值，所以图像的最大值不会高于255/4.3＝60(这表示950/4.3＝222个维持脉冲)，所以也降低了峰值亮度。但是，因为图像除以了大于4的值，所以实际使用的灰度电平的数量也除以了大约4。这种情况下，图像质量相当低。
发明内容
考虑到上述内容，本发明的目的是提供一种用于等离子体显示板的驱动设备，该驱动设备在图像的亮度和对比度降低时，改善图像质量。此外，还提供一种相应的方法。
根据本发明，该目的由一种用于驱动等离子体显示板的设备实现，该驱动设备包括亮度/对比度控制装置，用于接收视频输入数据，根据外部调整数据来修改视频输入数据的视频电平，并输出修改的视频数据；第一功率测量装置，用于测量所述修改的视频数据的功率电平，并提供第一功率电平；第二功率测量装置，用于测量所述视频输入数据的功率电平，并提供第二功率电平；产生器装置，用于产生包括在所述第一功率电平和所述第二功率电平之间、或等于所述第一和第二功率电平中较大的那个电平的第三功率电平；以及数据处理装置(9)，用于根据所述第三功率电平，计算可应用于所述修改的视频数据的每一帧维持脉冲的最大数量，并相应地控制所述修改的视频数据在所述等离子体显示板(1)上的显示。
此外，还提供一种用于驱动等离子体显示板的方法，该方法包括提供视频输入数据；根据外部调整数据，修改视频输入数据的视频电平，以获得修改的视频数据；测量所述修改的视频数据的功率电平，并提供相应的第一功率电平；测量所述视频输入数据的功率电平，并提供相应的第二功率电平；产生包括在所述第一功率电平和所述第二功率电平之间、或等于所述第一和第二功率电平中较大的那个电平的第三功率电平；以及处理所述修改的视频数据，以根据所述第三功率电平，计算可应用于所述修改的视频数据的每一帧维持脉冲的最大数量，并相应地控制所述修改的视频数据在所述等离子体显示板上的显示。
本发明的优点在于，可以在亮度/对比度控制单元修改视频信号之前，在后端中考虑输入视频信号的APL电平。因此，亮度和对比度的调整对等离子体板上的图像质量的不利影响更小。
根据本发明的优选实施例，第三功率电平是第一功率电平和第二功率电平中较大的那个电平。利用这种特征，即使图像的亮度或对比度改变，图像的整体功率也可以保持不变。
优选地，在驱动设备中测量的功率电平是与一幅图像相关的平均功率电平。
此外，数据处理装置可以包括功率管理装置，用于保持等离子体显示板的功耗恒定，而不管功率控制信息如何。
现在将参考附图，更加详细地解释本发明，其中图1是平均功率电平上的功耗图；图2是平均功率电平上的维持脉冲数量图；图3是根据现有技术的等离子体板驱动单元的方框图；图4是根据本发明的等离子体板驱动单元的方框图。
具体实施例方式
这里所述的本发明目的是与对比度和亮度控制有关的改善功率管理操作。
本发明思想是当对比度和/或亮度降低时，功率管理不应该增加维持脉冲的数量。否则，用户需要进一步降低对比度和/或亮度，那么，图像质量也会进一步下降。
通过将与对比度/亮度降低之前的APL值相同的APL值用于功率管理9，可以实现本发明的思想。如图4所示，可以借助于放置在前端2中的、在对比度/亮度控制单元5之前的附加APL测量单元11来测量该值。
但是，该值不能直接使用。否则，当前端2增加能量(例如，通过提高对比度和/或亮度)时，显示器1上的功率可能高于允许的最大值。因此，在这种情况下，功率管理块9必须降低功率。
图3与图4之间的比较示出了，除了单元11和12，图4的其它元件1到10也存在于图3的设备中。因此，对于这些单元的描述将参考图3。
如上所述，有两次APL测量一次在前端2中，另一次在后端3种。功率管理单元9将使用这两个值中的最大值，确定要显示的维持脉冲的数量。这个最大值由比较器单元12提供。所以，这种实现方式非常简单。
前端2和后端3所含的内容只是作为示例给出。唯一必需的是在前端2中，APLf测量单元11要在亮度/对比度控制5之前。
因为这种解决方案只会使功率管理单元9使用更高的APL值，所以只会减少要显示的维持脉冲的数量。这表示在这种情况下，功耗将会降低。这对于对比度或亮度的调谐，是真正有利的。
在改变的实现方式中，可以用产生器单元12替代比较器单元12，产生器单元12产生包括在两个所测量的APL电平之间的APL电平。这个APL值应该大于APLb，如果APLf＞APLb，则所述APL值可以是包括在APLb与APLf之间的任何值。
现在，将再次参考本说明介绍部分的示例。在前端中测量的APL等于300。用户想要将对比度降低一半。因为后端3中的APL将减小，所以功率管理单元9将使用在前端11中测量的APL，即，300，因此使用相同的维持脉冲数量。因此，为将对比度降低一半，必须将视频数据除以2。在这种情况下，后端3中测量的APL等于150。
功率管理9使用值300，作为输入。维持脉冲的平均数量等于444*150/1024＝65，但是图像的最大值将是255/2＝127。因此，实际使用的灰度电平数量要除以大约2。这表示实际使用的灰度电平数量是标准实现中的两倍。因此，最终显著地改善了图像质量。
综上所述，本文件中所述的发明的目的在于，在降低对比度和/或亮度时，改善图像质量。通过在前端中实现APL(平均功率电平)功能，并在后端中使用所测量的值，实现了本发明目的。
权利要求
1.一种用于驱动等离子体显示板(1)的设备，包括-亮度/对比度控制装置(5)，用于接收视频输入数据，根据外部调整数据来修改视频输入数据的视频电平，并输出修改的视频数据；-第一功率测量装置(10)，用于测量所述修改的视频数据的功率电平，并提供第一功率电平，所述设备的特征在于-第二功率测量装置(11)，用于测量所述视频输入数据的功率电平，并提供第二功率电平；-产生器装置(12)，用于产生包括在所述第一功率电平和所述第二功率电平之间、或等于所述第一和第二功率电平中较大的那个电平的第三功率电平；以及-数据处理装置(9)，用于根据所述第三功率电平，计算可应用于所述修改的视频数据的每一帧维持脉冲的最大数量，并相应地控制所述修改的视频数据在所述等离子体显示板(1)上的显示。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第三功率电平是第一功率电平和第二功率电平中较大的那个电平。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述功率电平是与一幅图像相关的平均功率电平。
4.一种用于驱动等离子体显示板(1)的方法，包括-提供视频输入数据；-根据外部调整数据，修改视频输入数据的视频电平，以获得修改的视频数据；-测量所述修改的视频数据的功率电平，并提供相应的第一功率电平；所述方法的特征在于-测量所述视频输入数据的功率电平，并提供相应的第二功率电平；-产生包括在所述第一功率电平和所述第二功率电平之间、或等于所述第一和第二功率电平中较大的那个电平的第三功率电平；以及-处理所述修改的视频数据，以根据所述第三功率电平，计算可应用于所述修改的视频数据的每一帧维持脉冲的最大数量，并相应地控制所述修改的视频数据在所述等离子体显示板上的显示。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第三功率电平是第一功率电平和第二功率电平中较大的那个电平。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中所述功率电平是与一幅图像相关的平均功率电平。
全文摘要
提供了一种驱动设备，包括亮度/对比度控制装置(5)，用于接收视频输入数据，修改视频输入数据的视频电平，并输出修改的视频数据。第一功率测量装置(10)测量修改的视频数据的功率电平，并提供第一功率电平。第二功率测量装置(11)测量视频输入数据的功率电平，并提供第二功率电平。产生器装置(12)产生包括在第一功率电平和所述第二功率电平之间、或等于其中较大的那个电平的第三功率电平，并传输给数据处理装置(6，7，8，9)。数据处理装置(6，7，8，9)计算可应用于修改的视频数据的每一帧维持脉冲的最大数量，并控制所述修改的视频数据在所述等离子体显示板(1)上的显示。因此，可以增加灰度电平的数量，并显著改善图像质量。
文档编号G09G3/288GK1983361SQ20061016415
公开日2007年6月20日 申请日期2006年12月6日 优先权日2005年12月12日
发明者塞德里克·泰博, 卡洛斯·科雷亚, 塞巴斯蒂安·魏德布吕克 申请人:汤姆森许可贸易公司