CN100403369C - 减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法，根据等离子显示面板的实际输出亮度计算公式求出等离子的实际输出亮度值，对当前处理的像素的灰度值进行反伽玛变换后加上其它像素的扩散误差得到一个计算灰度值；然后从等离子显示面板的实际输出亮度值找出与计算灰度值最接近的值，以此值作为实际显示灰度值，将该实际显示灰度值与计算灰度值的差值作为像素误差；最后将像素误差按经典的Floyd Steinberg误差扩散系数往邻近像素进行扩散。本发明能反映PDP实际输出亮度特性的误差扩散，可以有效抑制等离子显示面板中低灰度等级伪轮廓。

Description

减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法

技术领域

本发明涉及大画面等离子体显示装置的图像处理方法，特别涉及减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法。

背景技术

AC-PDP包括多个寻址电极和多个垂直于寻址电极排列的维持和扫描电极。寻址、维持、扫描电极都覆盖有绝缘层以使其与放电空间分开。在寻址电极和维持、扫描电极的相交叉处，形成与像素对应的放电单元。

等离子显示面板的输出亮度根据输入呈线性变化，而CRT具有非线性输出的特性，为了弥补CRT的非线性输出特性，输入的电视视频信号均经过伽玛变换，因此，为了在等离子显示面板里显示电视图像，对于输入的数字值需要做相应的调整，即反伽玛校正。

图像信号经过反伽玛校正后，几个灰度等级会合并成一个亮度值输出，尤其对于输入的低灰度信号。这种合并导致在视觉上的突变，也就是导致了低灰度等级时的伪轮廓。

有各种采用误差扩散或抖动算法抑制PDP中低灰度等级伪轮廓的尝试，最近也有一种多亮度等级子场的方法用于解决这个问题。然而，PDP的输出亮度等级增加并不是均衡的。因此它们经常不能有效的减小低灰度等级伪轮廓现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法，能反映等离子显示面板实际输出亮度特性的误差扩散，可以有效抑制等离子显示面板中低灰度等级伪轮廓。

本发明的技术方案是这样实现的：

1)根据等离子显示面板的实际输出亮度计算公式：

$L=L_D+L_R$

$\≡\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_i{l}_i+L_R$

求出等离子的实际输出亮度值，

其中，当第i个子场被点亮时，ω_i就为1，如果第i个子场不被点亮，则ω_i为0；L为测量的等离子显示面板实际输出亮度值，L_D是维持期的亮度，L_R是初始期和寻址期的亮度和，l_i是测量的第i个子场的亮度值；

2)对当前处理的像素的灰度值进行反伽玛变换后加上其它像素的扩散误差得到一个计算灰度值；

3)然后从等离子显示面板的实际输出亮度值找出与计算灰度值最接近的值，以此值作为实际显示灰度值，将该实际显示灰度值与计算灰度值的差值作为像素误差；

4)最后将像素误差按经典的Floyd Steinberg误差扩散系数往邻近像素进行扩散。

本发明采用上述方法，能反映PDP实际输出亮度特性的误差扩散，可以有效抑制等离子显示面板中低灰度等级伪轮廓。

附图说明

图1是CRT对输入信号的输出亮度。

图2是PDP对输入信号的输出亮度。

图3是42英寸等离子数据处理框图。

具体实施方式

参照图1，图2所示，等离子显示面板的输出亮度根据输入呈线性变化，而CRT具有非线性输出的特性。

参照图3所示，对于实施例中的42英寸的等离子显示面板，其数据处理部分为首先，接收的数据信号经过反伽玛变换之后，经误差扩散处理，变换子场个数，然后根据ADS驱动方法的驱动要求将数据按子场进行分离，分离之后的数据存储于帧存储器中送往寻址驱动电路。

CRT的发光亮度是通过模拟控制轰击荧光粉的电子束的强度调整的，等离子显示面板的灰度等级则是通过调整维持脉冲数来调整的。例如，为了表现256等级灰度，一个电视场被分为8个子场，每个子场的输出亮度等级为2，其中，0＝＜n＜8，人眼感受的亮度等级为各子场亮度的累加。PDP的输出亮度根据输入数字值呈线性变化，而CRT具有非线性输出的特性，为了弥补CRT的非线性输出特性，输入的电视视频信号均经过伽玛变换，因此，为了在等离子显示面板里显示电视图像，对于输入的数字值需要做相应的调整，即反伽玛校正。

反伽玛变换中，输入的灰度等级经过等式1变换

$Y=k\×{\left(\frac{x}{255}\right)}^y---\left(1\right)$

式中，x表示输入的灰度等级，Y表示预定的伽玛值，K表示白点所代表的最大的灰度等级数，Y是对于输入灰度等级X的理想的输出显示亮度等级数。

图像信号经过反伽玛校正后，几个灰度等级会合并成一个亮度值输出，尤其对于输入的低灰度信号。这种合并导致在视觉上的突变，也就是导致了低灰度等级时的伪轮廓。

有各种采用误差扩散或抖动算法抑制等离子显示面板中低灰度等级伪轮廓的尝试，最近也有一种多亮度等级子场的方法用于解决这个问题。然而，所有这些方法都假定等离子显示面板的输出亮度增加都是均衡的，因此它们经常没有有效的减小低灰度等级伪轮廓现象，因为等离子显示面板的输出亮度等级增加并不是均衡的。

等离子显示面板的输出亮度与理论值是不一致的，PDP的实际输出亮度由下面公式得到

$L=L_D+L_R$

$\≡\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_i{l}_i+L_R---\left(2\right)$

其中，当第i个子场被点亮时，ω_i就为1，如果第i个子场不被点亮，则ω_i为0。L为测量的等离子显示面板实际输出亮度值，L_D是维持期的亮度，L_R是初始期和寻址期的亮度和，l_i是测量的第i个子场的亮度值。

因此，如果一个等离子显示面板执行反伽玛变换后，假定输入信号为21，PDP的理论输出亮度为1，即仅仅寻址第一个子场，然而，PDP不会输出显示亮度1，而是输出1.912。

由于视网膜上光感受器的分辨率的限制，人眼的分辨一般会限定在大致一个的弧度上，因此，人眼的视觉感觉是基于一个像素点周围的平均亮度值而非单独一个像素的亮度值。假如在距离3米远的地方观看42英寸的等离子电视，那么对于图像的识别将是相应的一个2*2的像素规模。误差扩散基于该特性，将某个像素的输出误差扩散到临近的像素上。

首先，由式(1)计算出理想的灰度等级数，反伽玛变换后的值加上特定权重的误差值之和，根据求和后的值查查找表，确定出PDP的实际输出灰度值，同时，查表输出计算值与查表输出值之间的误差，此误差值作为往外扩散的误差，扩散到相邻的像素，误差的权重由Floyd Steinberg误差扩散系数定义，其中，查找表中的实际输出灰度值的计算方法为：将测量的l_i代入式2计算出PDP输出的所有亮度数值，然后，用最接近的能表达的亮度代替所计算的亮度值，以此亮度值作为查找表中的亮度值。同时，查找表中的误差值为计算值与表中值之差。根据表中修正的亮度值，可以确定哪些子场需要点亮，那些子场不需要点亮。确定了查找表之后，就用误差扩散方法进行误差扩散。

表1为该PDP在9子场的情况下，测量的实际亮度与理想灰度值的对比。该实施例中，根据测量的亮度值，求出所有的灰度等级的实际亮度值，将值修正成该PDP能够表达的值存入查找表中，同时，按照说明中的方法，计算出的误差也存入查找表中，对于输入数据，经过反伽玛变换之后的值，加上所有一定权重的误差之后，进行查表输出PDP的输出亮度值和扩散到相邻像素的误差值。

这种方法反映了PDP的实际输出特性，减小了理想灰度等级和确却亮度之间的误差，对于低灰度等级的轮廓能有效减少。

表1  实际测量的亮度值与理想灰度等级对比

测量亮度(cd/m<sup>2</sup>)	2.32	3.30	5.2	9.0	16.5	30.8	59.3	109.8	203.8
										理想亮度等级	0.5	1	2	4	8	16	32	64	128

Claims (1)

1.减小等离子显示器低灰度等级伪轮廓的方法，其特征在于，

1)根据等离子显示面板的实际输出亮度计算公式：

$L=L_D+L_R$

$\≡\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ω}}_i{l}_i+L_R$

求出等离子的实际输出亮度值，

其中，当第i个子场被点亮时，ω_i就为1，如果第i个子场不被点亮，则ω_i为0；L为测量的等离子显示面板实际输出亮度值，L_D是维持期的亮度，L_R是初始期和寻址期的亮度和，l_i是测量的第i个子场的亮度值；

2)对当前处理的像素的灰度值进行反伽玛变换后加上其它像素的扩散误差得到一个计算灰度值；

3)然后从等离子显示面板的实际输出亮度值找出与计算灰度值最接近的值，以此值作为实际显示灰度值，将该实际显示灰度值与计算灰度值的差值作为像素误差；

4)最后将像素误差按经典的Floyd Steinberg误差扩散系数往邻近像素进行扩散。

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