一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有自适应高对比度驱动功能的一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置和方法，根据输入的若干帧图像的亮度水平来动态调整下一帧图像的子场显示模式，包括子场数、维持脉冲数及斜波擦除脉冲的分布密度，并通过查表和控制延时的方法来产生逻辑控制波形，可以方便地作为嵌入式系统直接应用到ＡＣ　　ＰＤＰ控制系统中，实现具有抑制动态伪轮廓现象和增强画面对比度的图像显示控制功能。本发明专利技术的装置使用非常少的逻辑资源即可实现较复杂的高对比度自适应控制功能，并且采用了分段式、参数化的波形状态存储结构，使得控制波形设计灵活、简单。采用本发明专利技术对于缩短ＡＣ　　ＰＤＰ控制波形设计的开发周期，有效降低开发成本都有积极的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有自适应高对比度驱动功能的AC PDP控制方法和装置，属于气体放电技术中逻辑控制领域，特别是涉及一种通过统计图像平均亮度水平来产生相应的高对比度的驱动波形的装置及方法。
技术介绍
交流型等离子显示器(AC Plasma Display Panel，以下简称AC PDP)利用气体放电实现图像显示，在大屏幕平板显示领域有着巨大的竞争力。目前，ACPDP普遍采用多子场技术来实现图像的多灰度等级显示，即将一帧图像分为多个子场来显示，不同的子场具有不同的权重，不同权重的子场对应于不同的亮度权重(对应到电路实现中既是维持放电脉冲的次数)，通过对不同权重的子场的组合可以实现图像的多等级灰度显示。在采用子场技术实现多灰度等级的显示装置中，提高显示图像的亮度和对比度是人们改善等离子显示器画质的一个非常重要的课题。目前已经提出了多种方法来提高图像显示的亮度和对比度。如FHP公司提出的ALIS驱动方法(Alternate Lighting of Surfaces method)，该方法在提高清晰度的同时也提高了亮度。NEC、三星等公司采用峰值亮度增强方法(Peak LuminanceEnhancement，简称PLE)用来提高对比度的。松下公司采用自适应亮度控制技术(Adaptive Brightness Intensify，简称Plasma AI)来提高峰值亮度和对比度。其中，自适应亮度控制法根据图像本身的亮度水平来调整子场数和子场脉冲数，在减小动态伪轮廓和增加图像显示对比度方面有着明显的优势。基于子场分离显示技术，自适应亮度控制的基本原理是统计前面的若干帧图像的亮度水平，对这个亮度水平划分等级；当统计画面平均亮度水平较低时，减少当前帧的子场数目，进而可以增加发光脉冲总数；此时因为平均亮度水平较低，所以动态伪轮廓现象不明显，发光脉冲总数的增加还可以增强图像的对比度。相反，当统计画面平均亮度水平较高时，增加当前帧的子场数目；子场数目增加，由于每子场中初始期、寻址期和擦除期的时间都不变，必然会减少维持期的总时间，进而减少总的维持脉冲数，使当前帧的图像亮度水平有所降低。同时，子场数目的增加使得相同灰度等级下各子场的权重均匀分配，从而从根本上使动态伪轮廓现象得到有效抑制。在AC PDP显示器件领域，自适应亮度控制法主要通过产生相应的逻辑控制波形来实现。传统的自适应亮度控制法将图像亮度水平化分为几个等级，每个等级对应于一种子场模式，每种子场模式的逻辑控制波形数据存储在一个查找表里；通过前面若干帧图像的亮度水平统计结果来确定当前帧图像的子场模式，然后选择对应的一个波形数据查找表，得到相应的逻辑控制波形。这样，多个查找表必然会占用很多逻辑资源，而且设计或修改波形时也非常复杂。同时，传统的自适应亮度控制法中，波形数据查找表里的波形数据(这里指二进制数)的最高位设定为波形状态延时标志，用以判断该波形数据是波形状态还是波形状态的延时。这样，在波形地址产生模块中必须要加入相应的一些模块来判断并处理波形数据。这对设计和修改逻辑控制波形也很不利。此外，传统的自适应亮度控制法中，子场中准备期、寻址期、维持期、擦除期的波形状态数据是连续存储的，中间没有间隔；在设计中，如果要增加或减少一个或几个逻辑控制波形状态数据，则后面所有的波形状态数据的序号都需要做调整。这样非常不利于快速设计和调整逻辑控制波形。同时，降低显示屏背景光的亮度可以有效提高对比度，一般采用斜波脉冲来代替扫描电极上的大擦除脉冲，从而提高对比度。传统的自适应亮度控制法通过控制子场数和维持脉冲数来提高显示图像中点亮区域的亮度，但是没有对斜波擦除脉冲的数量和分布进行控制，所以不能进一步提高对比度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种具有自适应高对比度驱动功能的一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置和方法，该装置和方法根据输入的若干帧图像的亮度水平来动态调整下一帧图像的子场显示模式，包括子场数、维持脉冲数及斜波擦除脉冲的分布密度，并通过查表和控制延时的方法来产生逻辑控制波形，可以方便地作为嵌入式系统直接应用到AC PDP控制系统中，实现具有抑制动态伪轮廓现象和增强画面对比度的图像显示控制功能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置，其特征在于，该装置包括一个图像亮度统计模块A，用于确定一帧图像信号的子场数目、子场维持脉冲数目和擦除脉冲的数量和分布的统计，得到图像亮度水平编码；该模块包括一个计数器、四个相互逐级串联的8位移位寄存器和一个加法器；计数器与第一级8位移位寄存器连接，四个相互逐级串联的8位移位寄存器分别与加法器连接；一个逻辑控制波形地址产生模块B，该模块与子场波形状态数据查找表E相对应，用于分别产生准备期、寻址期、维持期和擦除期各个阶段的控制信号波形，从而产生维持期的周期性脉冲；同时，该模块根据波形状态延时扩展判断模块的输出来决定是否将波形变换到下一个波形状态；一个控制波形模式查找表D，用于存储各子场的不同波形模式编码；一个子场维持脉冲数查找表E，用于存储各种子场模式下的不同维持脉冲数，这里子场模式对应与图像亮度水平编码；一个子场波形状态数据查找表F，用于存储逻辑控制波形的各个不同状态，该表按照准备期、寻址期、维持期和擦除期四个阶段的波形状态分别存储于不同的物理地址段，各段之间留有一定的空间，供将来修改波形状态时使用；一个波形状态延时查找表G，用于存储各个不同波形状态的延时数据，与子场波形状态数据查找表F中的数据一一对应；一个波形状态延时扩展判断模块C，用于波形状态延时查找表的输出产生波形状态延时扩展判断信号；图像亮度统计模块A与逻辑控制波形地址产生模块B连接，逻辑控制波形地址产生模块B分别与波形状态延时扩展判断模块C、控制波形模式查找表D、子场维持脉冲数查找表E、子场波形状态数据查找表F、波形状态延时查找表G连通，其中波形状态延时扩展判断模块C与波形状态延时查找表G连接，数据通过子场波形状态数据查找表F输出。采用上述装置的等离子显示器自适应高对比度驱动控制方法，根据输入的若干帧图像的亮度水平来动态调整下一帧图像的子场显示模式，包括子场数、维持脉冲数及斜波擦除脉冲的分布密度，采用分段的方式来分别存储一个子场中准备期、寻址期、维持期和擦除期的逻辑控制波形状态，并将各波形状态数据存储到一个查找表中；通过查表和控制延时的方法来产生逻辑控制波形，控制波形的状态数据和相应的延时数据分开存储。本方面的装置可以采用低端的FPGA芯片实现，只需配一个简单的印刷电路板，一个FPGA芯片配套的程序存储器，几个接口元器件以及相应的VHDL语言程序即可实现。本专利技术的装置使用非常少的逻辑资源即可实现较复杂的高对比度自适应控制功能，并且采用了分段式、参数化的波形状态存储结构，使得控制波形设计灵活、简单。采用本专利技术对于缩短AC PDP控制波形设计的开发周期，有效降低开发成本都有积极的意义。附图说明图1是本专利技术的组成模块关系框图，其中A表示图像亮度统计模块，B表示逻辑控制波形地址产生模块，C表示波形状态延时扩展判断模块，D表示控制波形模式查找表，E表示子场维持脉冲数查找表、F表示子场波形状态数据查找表，G表示波形状态延时查找表。图2是图像亮度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置，其特征在于，该装置包括：一个图像亮度统计模块Ａ，用于确定一帧图像信号的子场数目、子场维持脉冲数目和擦除脉冲的数量和分布的统计，得到图像亮度水平编码；该模块包括一个计数器、四个相互逐级串联的 ８位移位寄存器和一个加法器；计数器与第一级８位移位寄存器连接，四个相互逐级串联的８位移位寄存器分别与加法器连接；一个逻辑控制波形地址产生模块Ｂ，该模块与子场波形状态数据查找表Ｅ相对应，用于分别产生准备期、寻址期、维持期和擦除期各个阶 段的控制信号波形，从而产生维持期的周期性脉冲；同时，该模块根据波形状态延时扩展判断模块的输出来决定是否将波形变换到下一个波形状态；一个控制波形模式查找表Ｄ，用于存储各子场的不同波形模式编码；一个子场维持脉冲数查找表Ｅ，用于存 储各种子场模式下的不同维持脉冲数，这里子场模式对应与图像亮度水平编码；一个子场波形状态数据查找表Ｆ，用于存储逻辑控制波形的各个不同状态，该表按照准备期、寻址期、维持期和擦除期四个阶段的波形状态分别存储于不同的物理地址段，各段之间留有 一定的空间，供将来修改波形状态时使用；一个波形状态延时查找表Ｇ，用于存储各个不同波形状态的延时数据，与子场波形状态数据查找表Ｆ中的数据一一对应；一个波形状态延时扩展判断模块Ｃ，用于波形状态延时查找表的输出产生波形状态延时扩展 判断信号；图像亮度统计模块Ａ与逻辑控制波形地址产生模块Ｂ连接，逻辑控制波形地址产生模块Ｂ分别与波形状态延时扩展判断模块Ｃ、控制波形模式查找表Ｄ、子场维持脉冲数查找表Ｅ、子场波形状态数据查找表Ｆ、波形状态延时查找表Ｇ连通，其中波形状态 延时扩展判断模块Ｃ与波形状态延时查找表Ｇ连接，数据通过子场波形状态数据查找表Ｆ输出。...

【技术特征摘要】
1.一种等离子显示器自适应高对比度驱动控制装置，其特征在于，该装置包括一个图像亮度统计模块A，用于确定一帧图像信号的子场数目、子场维持脉冲数目和擦除脉冲的数量和分布的统计，得到图像亮度水平编码；该模块包括一个计数器、四个相互逐级串联的8位移位寄存器和一个加法器；计数器与第一级8位移位寄存器连接，四个相互逐级串联的8位移位寄存器分别与加法器连接；一个逻辑控制波形地址产生模块B，该模块与子场波形状态数据查找表E相对应，用于分别产生准备期、寻址期、维持期和擦除期各个阶段的控制信号波形，从而产生维持期的周期性脉冲；同时，该模块根据波形状态延时扩展判断模块的输出来决定是否将波形变换到下一个波形状态；一个控制波形模式查找表D，用于存储各子场的不同波形模式编码；一个子场维持脉冲数查找表E，用于存储各种子场模式下的不同维持脉冲数，这里子场模式对应与图像亮度水平编码；一个子场波形状态数据查找表F，用于存储逻辑控制波形的各个不同状态，该表按照准备期、寻址期、维持期和擦除期四个阶段的波形状态分别存储于不同的物理地址段，各段之间留有一定的空间，供将来修改波形状态时使用；一个波形状态延时查找表G，用于存储各个不同波形状态的延时数据，与子场波形状态数据查找表F中的数据一一对应；一个波形状态延时扩展判断模块C，用于波形状态延时查找表的输出产生波形状态延时扩展判断信号；图像亮度统计模块A与逻辑控制波形地址产生模块B连接，逻辑控制波形地址产生模块B分别与波形状态延时扩展判断模块C、控制波形模式查找表D、子场维持脉冲数查找表E、子场波形状态数据查找表F、波形状态延时查找表G连通，其中波形状态延时扩展判断模块C与波形状态延时查找表G连接，数据通过子场波形状态数据查找表F输出。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的计数模块对每帧图像信号中的所有子像素的高两位进行计数，并进行加权求和运算，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊明，
申请(专利权)人：四川世纪双虹显示器件有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]