用于显示设备的功率电平控制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于改善图像的图像质量和减少平均功率耗散的视频处理，其中，根据光发射的占空比调制（脉冲宽度调制）原理，在诸如等离子体显示板（ＰＤＰ）和各种显示设备之类的显示设备上显示所述图像。支持本发明专利技术的基本思想是只产生有效发光的、必需数目的维持脉冲，避免产生不必要的维持脉冲。因此，增大输入视频的视频范围，以与标称范围相等，在８位编码的情况下标称范围是２５５，并选择具有减少的维持脉冲数的功率电平，以保持图像的亮度恒定。减少了不产生光的维持脉冲的数目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于显示设备的功率电平控制的方法，以及用于执行该方法的装置。更具体地，本专利技术与一种用于改善图像的图像质量的视频处理密切相关，其中，根据光发射的占空比调制(脉冲宽度调制)原理，在诸如等离子体显示板(PDP)和各种显示设备之类的显示设备上显示所述图像。本专利技术还用于减少等离子体显示板中的平均功率耗散。
技术介绍
当今，等离子体技术使得实现大尺寸(在CRT限制之外)、厚度非常有限、且没有任何视角局限的彩色平板成为可能。像CRT(阴极射线管)技术一样，PDP是产生自身的光的技术。两种技术以相同的方式，使用功率管理(或亮度调节)电路，该电路允许比全白值更高的峰值白色亮度值。CRT屏使用所谓的ABL(平均光束电流限制器)电路，在视频控制器中，通常用模拟装置实现该电路，该电路按照通常在RC级上测量的平均亮度的函数，来减小视频增益。等离子体显示板使用所谓的APL(平均功率电平)控制电路，该电路将按照所显示图像的平均功率电平的函数，而产生更少或更多的维持脉冲。APL控制开始于如下反映现象在等离子体显示器中，更大的峰值白色亮度值必需更多的维持脉冲。另一方面，更多的维持脉冲还与更高的PDP功耗相对应。因此，解决方案是一种根据平均图像功率的函数，产生更多或更少的维持脉冲的控制方法，即，在具有不同功率电平的不同模式之间切换。在国际专利申请WO 00/46782中描述了这种APL控制电路。对于具有相对低的图像功率的图像，即，具有相对低的亮度值的许多像素，因为具有低亮度值的大量像素会限制整体功耗，所以将选择使用高维持脉冲数的模式，以创建不同的视频电平。对于具有相对高的图像功率的图像，即，具有相对高的亮度值的许多像素，因为具有高亮度值的大量像素使得整体功耗较高，所以将选择使用低维持脉冲数的模式，以创建不同的视频电平。因此，为进行良好的功耗管理，可以定义多个功率电平。如下实现APL控制首先，计算去伽马之后的输入信号的平均视频电平。这个值是再现输入图像所需的总体亮度功率的良好估计。其次，通过查找表，确定维持脉冲的总数，同时选择对应的子场组织，其中，所述维持脉冲是针对输入图像而产生的，以将功耗保持在许可的范围内。如国际专利申请WO 00/46782中所述，子场组织可以关于一个或多个以下特征而变化-维持脉冲的数目；-子场的数目；-子场定位。如前所述，这种APL控制电路允许更高的峰值白色值，而不会使设定的电源过载。但是，在一些操作条件下，这种解决方案不是最优的。例如，如果PDP与视频范围次于标称范围(例如，如果输入视频范围是0到160，而标称范围是针对8位范围的255)的视频源相连，则存在一些根本不会使用的视频电平，并且在产生不会发光的维持脉冲中也浪费了一些供给功率。确实，因为维持脉冲是针对整个板而同时产生的，所以，即使根本不会用到子场，该子场也消耗能量。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种用于功率电平控制的新方法及装置，在视频范围次于标称范围时，本专利技术降低平均功耗。支持新功率电平控制方法的基本思想是只产生有效发光的、必需数目的维持脉冲，避免产生不必要的维持脉冲。因此，增大输入视频的视频范围，以与标称范围相等，并选择具有减少的维持脉冲数的功率电平模式，以保持图像的亮度恒定。为增大图像的视频范围，向图像的视频电平施加视频增益。本专利技术方法是一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，可以以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，为子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的。本专利技术方法包括-确定要显示的图像的功率电平特有的功率值，以及所述图像的最大视频电平特有的最大视频值的步骤，以及-将所述最大视频值增加到大致标称值的步骤，以及根据所述功率值和所述最大视频值，选择功率电平模式的步骤，所述功率电平模式具有减少的维持脉冲数，从而保持每个像素的光发射。通过向要显示的图像的视频电平施加增益，以将图像的最大视频值增加到标称值。优选地，例如，图像的功率值是所述图像的平均功率值。有利地，功率值是多幅图像的功率值的平滑值，以及/或者最大视频值也是所述多幅图像的最大视频值的平滑值。本专利技术还包括一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的装置，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，可以以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的。该装置包括-平均图像功率电路，用于确定要显示的图像的功率电平特有的功率值，-最大视频值电路，用于确定要显示的图像的最大视频电平特有的最大视频值， -功率电平控制电路，用于将所述最大视频值增加到标称值，并根据所述功率值和所述最大视频值，选择功率电平模式，所述功率电平模式具有减少的维持脉冲数，从而保持每个像素的光发射。在优选实施例中，功率电平控制电路包括用于平滑多幅图像的功率值和最大视频值的电路；以及模式选择电路，用于根据所述平滑的功率值和最大视频值，选择功率电平模式，并根据所述平滑的最大视频值，选择增益值。在优选实施例中，模式选择电路包括-第一电路，用于将要显示的图像的功率值变换为第一维持脉冲数，-第二电路，用于将最大视频值变换为要向所述图像的视频电平施加的增益值，-第三电路，用于用所述最大视频值与标称值之比，乘以所述第一维持脉冲数；所述电路产生第二维持脉冲数，以及-第四电路，将所述第二维持脉冲数变换为功率电平模式。例如，第一、第二和第四电路是查找表。附图说明图中示出了本专利技术的典型实施例，并在以下描述中对其进行更加详细的解释。图中图1示出了现有技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图；图2示出了根据本专利技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图；图3示出了图2设备的功率电平模式和增益控制电路的方框图；图4示出了图3设备的平滑电路的方框图；图5示出了图3设备的模式选择电路的方框图；以及图6示出了图4平滑电路的滞后电路的行为。具体实施例方式图1示出了现有技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图。如前所述，该设备实现的原理是计算所给图像的平均功率，并针对子场编码，选择适合的功率模式(与子场组织相对应)。参考图1，在去伽马处理20之后，向平均功率电平计算电路10提供输入视频信号RED[7:0]、GREEN[7:0]和BLUE[7:0]。APL计算电路10输出称作APL[9:0]的10位APL信号，该信号代表显示输入图像所需的总体亮度功率。可以简单地对所有视频输入数据的像素值求和，并将结果除以像素值数目的3倍，来计算图像的平均功率值APL[9:0]。接着，APL模式解码器30使用信号APL[9:0]，将其转换成功率电平模式，称作APL_MODE[9:0]，代表子场组织。实际上，APL模式解码器30是简单的查找表。这里给出功率电平模式的不同示例模式204204个维持脉冲(全白)模式205205个维持脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述方法的特征在于包括　　　　－确定要显示的图像的功率电平特有的功率值（ＡＰＬ［９∶０］），以及所述图像的最大视频电平特有的最大视频值（ＭＡＸ［７∶０］）的步骤，以及　　　　－将所述最大视频值增加到大致标称值（２５５）的步骤，以及根据所述功率值（ＡＰＬ［９∶０］）和所述最大视频值（ＭＡＸ［７∶０］），选择功率电平模式（ＡＰＬ＿ＭＯＤＥ［９∶０］）的步骤，所述功率电平模式具有减少的维持脉冲数，从而保持每个像素的光发射。

【技术特征摘要】
EP 2005-11-10 05292386.91.一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述方法的特征在于包括-确定要显示的图像的功率电平特有的功率值(APL[9:0])，以及所述图像的最大视频电平特有的最大视频值(MAX[7:0])的步骤，以及-将所述最大视频值增加到大致标称值(255)的步骤，以及根据所述功率值(APL[9:0])和所述最大视频值(MAX[7:0])，选择功率电平模式(APL_MODE[9:0])的步骤，所述功率电平模式具有减少的维持脉冲数，从而保持每个像素的光发射。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过向要显示的图像的视频电平施加增益(GAIN[9:0])，将图像的最大视频值(MAX)增加到标称值(255)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，图像的功率值是所述图像的平均功率值(APL[9:0])。4.根据权利要求1到3之一所述的方法，其中，所述功率值(SMOOTH_APL[9:0])是多幅图像的功率值的平滑值，以及/或者最大视频值(SMOOTH_MAX[7:0])是所述多幅图像的最大视频值的平滑值。5.一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的装置，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述装置包括-平均图像功率电路(10’)，用于确定要显示的图像的功率电平特有的功率值(APL[9:0])，所述装置的特征在于还包括-最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯科里，塞德里克特伯特，雷纳茨温，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]