專利名稱：檢測偽輪廓線的檢測器及使用其的顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明所涉及的是如等離子體顯示屏(PDP)和數(shù)字微反射鏡器件(DMD)的一個顯示設備，更具體地講，所涉及的是通過使用多個子域圖象實現(xiàn)等級顯示的顯示設備。
一個PDP和一個DMD的顯示設備使用的是子域方法，該顯示設備具有一個二進制存儲器，能夠顯示由于瞬時疊加多個均波加載的二進制圖像而具有半色調的一個動態(tài)圖像。下面對PDP進行解釋，但這種解釋也適合于DMD。
下面利用附

圖1、2及3對PDP子域方法進行解釋。
現(xiàn)在，如在圖3中所示，假定有一個由橫向排列10行而縱向排列4行的象素組成的PDP。令每個象素各自的R、G、B均為8位(二進制位)，假設它們的亮度已經(jīng)給出，而且可以給出256個等級的亮度(256個灰度級)。下面的解釋，除非另作說明，是對G信號而言，但是該解釋同樣也適用于R、B信號。
圖3中用A指示的部分的信號亮度級為128。如果用二進制顯示，則在由A指示的部分中的每個象素被加以信號級(1000 0000)。與此相似，由B指示的部分亮度為127，其每個象素可加以信號級(0111 1111)。由C指示的部分亮度為126，其每個象素被加信號級(0111 1110)。由D指示的部分亮度為125，其每個象素被加信號級(0111 1101)。由E指示的部分亮度為0，其每個象素被加信號級(0000 0000)。在每個象素的位置在縱深方向為每個象素安排一個8位的二進制信號，并在水平方向上將其逐二進制位地切開以形成子域。也就是說，在使用稱作子域方法的圖像顯示方法中，是將一個場分成多個具有不同加權的二進制圖像，并通過在瞬間將這些二進制圖像進行疊加的方式來顯示圖像的，而一個子域就是被分開的二進制圖像中的一個。
如圖2中所示，由于每個象素用8位顯示，這樣，就可以獲得8個子域。將每個象素的8位信號的最低有效位收集起來，組成一個10×4的矩陣，令其為子域SF1(見圖2)。將從最低有效位算起的第二位收集起來，組成一個相似的矩陣，令其為子域SF2。按此辦理，建立起子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8。勿須言之，子域SF8是通過收集、排列最高有效位而形成的。
圖4示出了一個場PDP驅動信號的標準格式。如圖4中所示，在一個PDP驅動信號的標準格式中有8個子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8，并且子域SF1至SF8是按順序處理的，而所有的處理均是在1個場時間間隔內進行的。利用圖4對每個子域的處理過程進行解釋。每個子域的處理過程包括準備周期P1，寫入周期P2，及維持周期P3。在準備周期P1，一個單脈沖施加于維持電極，還有一個單脈沖施加于每個掃描電極(在圖4中只示出了4個掃描電極，因為在圖3中的例子中只示出了4條掃描線，但在實際上有多個掃描電極，比如說480個)。據(jù)此來進行初始放電。
在寫入周期P2，一個水平方向的掃描電極進行順序掃描，并只對從數(shù)據(jù)電極接收到脈沖的象素進行預寫。例如，處理子域SF1的時候，在圖2所描繪的子域SF1中，只對用“1”所表示的象素進行寫入操作，而對用“0”所表示的象素不進行寫入操作。
在維持周期P3，根據(jù)每個子域的加權值輸出維持脈沖(驅動脈沖)。對于用“1”表示的經(jīng)過預寫的象素而言，根據(jù)每個維持脈沖進行等離子體放電，通過一次等離子放電，經(jīng)過預寫的象素就獲得了亮度。在子域SF1中，由于加權是“1”，可以獲得亮度級“1”。在子域SF2中，由于加權是“2”，可以獲得亮度級“2”。也就是說，寫入周期P2是一個象素被選中發(fā)光的時間，而維持周期3是與加權值對應的發(fā)光時間的一定量的倍數(shù)。
如圖4中所示，子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8的加權值分別為1、2、4、8、16、32、64、128。因此，每個象素的亮度級可以用從0至255的256個等級來調整。
在圖3的B區(qū)中，光可以從子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7中發(fā)出，但不能從子域SF8中發(fā)出。因此，可以獲得“127”(＝1+2+4+8+16+32+64)級的亮度。
而在圖3的A區(qū)中，光不能從子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7中發(fā)出，但能從子域SF8中發(fā)出。因此，可以獲得“128”級的亮度。
上述的通過使用多個子域方法顯示分級圖象的顯示設備存在一個問題，即在顯示一個運動畫面時將出現(xiàn)偽輪廓線(虛邊)噪聲。偽輪廓線噪聲是由人類的視覺特性產(chǎn)生的噪聲。它是由于人類的視覺特性和在顯示設備中子域顯示特性而產(chǎn)生的，該子域顯示設備通過使用子域方法分級顯示圖象。即，它是一種現(xiàn)象，當一個人移動他的眼睛時，一個不同于原始分級的子域被投影在視網(wǎng)膜上，因此錯誤地感覺到原始分級。下面對偽輪廓線噪聲進行解釋。
假定在圖3中所示的A、B、C、D區(qū)如在圖5中所示的那樣向右移動一個象素的寬度。為跟隨A、B、C、D區(qū)移動，人眼觀看屏幕的視點也向右移動。于是，在一場之后，B區(qū)(圖3中的B1部分)中的3個垂直方向上的象素將替換A區(qū)(圖5中的A1部分)中垂直方向上的三個象素。于是，在顯示圖像從圖3向圖5轉變的時刻，人的肉眼所辨識到的B1區(qū)呈現(xiàn)的形式是B1區(qū)數(shù)據(jù)(0111 1111)和A1區(qū)數(shù)據(jù)(1000 0000)的邏輯積(與)，即(0000 0000)。也就是說，B1區(qū)顯示的并不是原來的亮度級127，而是亮度級0。于是，在B1區(qū)出現(xiàn)一條可見的暗線。如果象這樣地把一個可見的從“1”向“0”的變化賦予一個高位，便會出現(xiàn)一條可見的暗邊界線。
與此相反，當一個圖像從圖5向圖3變化時，在向圖3轉變的時刻，視者辨識到的A1區(qū)呈現(xiàn)的形式是A1區(qū)數(shù)據(jù)(1000 0000)和B1區(qū)數(shù)據(jù)(01111111)的邏輯和(或)，即(1111 1111)。也就是說，最高有效位被強制從“0”向“1”轉換，并且根據(jù)這一點，A1區(qū)所顯示的并不是原來的亮度級128，而是經(jīng)過簡單雙重疊加的亮度級255。于是，在A1區(qū)出現(xiàn)一條可見的亮邊界線。如果像這樣地把一個可見的從“0”向“1”的變化賦予高位，便會出現(xiàn)一條可見的亮邊界線。
只在動態(tài)圖像的情況下，在屏幕上出現(xiàn)的這樣一條邊界線稱為偽輪廓線噪聲(“在脈度調制的運動影像顯示中見到的偽輪廓線噪聲”，參見電視學會技術報告，19卷，No.2，IDY95-21.61-66頁)，可導致圖像質量的下降。
作為降低偽輪廓線噪聲的技術，在日本公開的專利公報09-258689或10-39830中公開了一顯示設備。專利申請09-258689的顯示設備試圖通過為每n個象素選擇一不同的調制信號，并用選擇的調制信號對每n個象素進行調制，以降低偽輪廓線噪聲。然而這種設備是為整個圖象進行偽輪廓線噪聲處理，因此存在一個問題，即在整個圖象上顯示的圖象質量下降，這是因為對沒有出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域進行了降低處理。
此外，10-39830中的顯示設備檢測圖象的動態(tài)區(qū)(運動畫面區(qū))，并通過對這個區(qū)域中的每個象素進行調制處理降低偽輪廓線噪聲。然而，這種設備是為整個動態(tài)區(qū)域進行偽輪廓線噪聲降低處理，因此即使對沒有出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域它也進行了降低處理。因此，當觀察整個圖象時，顯示的圖象的質量也下降。
本發(fā)明的一個目的是提供一個檢測器，其解決了上面所述的問題，用于檢測在一顯示設備中的圖象的動態(tài)區(qū)域不合邏輯地出現(xiàn)的偽輪廓線噪聲，該顯示設備通過使用多個子域圖像顯示灰度等級。
本發(fā)明另一目的是提供一種適合于等離子體顯示屏的顯示設備，其通過使用偽輪廓線噪聲檢測器減少偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于檢測偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)的檢測器。在以分級顯示的方式顯示一動態(tài)圖象時，偽輪廓線噪聲不合邏輯地出現(xiàn)，該分級顯示是通過使用將一場輸入圖象分成多個子域進行的。該檢測器包括一個噪聲計算單元，其對于輸入圖象的各個象素，將在每個子域中的一個象素的值與該象素外圍的那些象素的值進行比較，并根據(jù)所述的比較結果計算噪聲數(shù)值。該噪聲數(shù)值表示在顯示的輸入圖象中偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性。
噪聲計算單元可以包括一個象素比較單元和一噪聲確定單元。對于輸入圖象的各個象素，該象素比較單元可以將在每個子域中的一個象素的值與該象素外圍的那些象素的值進行比較，并從比較的結果中為每個象素檢測在各子域中的那些象素中的象素值差。噪聲確定單元可以根據(jù)來自象素比較單元的象素值差確定噪聲數(shù)值。
此外，檢測器可以包括一排除區(qū)檢測單元和一排除單元。排除區(qū)檢測單元可以檢測在輸入圖象中不期望出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域。排除單元可以從由噪聲計算單元計算噪聲數(shù)值的區(qū)域中排除由排除區(qū)檢測單元檢測的區(qū)域。
本發(fā)明的檢測器的優(yōu)點在于，能夠詳細說明偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性的大小和在一圖象中可能產(chǎn)生偽輪廓線噪聲的區(qū)域。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種顯示設備，用于通過使用將一場輸入圖象分成多個子域按分級顯示該輸入圖象。該顯示設備包括檢測器以檢測偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)和一偽輪廓線噪聲降低單元。該偽輪廓線噪聲降低單元根據(jù)檢測器的結果，為出現(xiàn)偽輪廓線噪聲可能性的區(qū)域降低偽輪廓線噪聲。
偽輪廓線噪聲降低單元可以控制被顯示圖象的分級，以降低所述偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。
此外，偽輪廓線噪聲降低單元可以通過對由檢測器預期偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的一圖象區(qū)進行預調制以降低偽輪廓線噪聲。
本發(fā)明的顯示設備的優(yōu)點是，在用子域方法顯示圖象時，可以降低偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)并可防止圖象質量的下降。
通過參照下面附圖對本發(fā)明的描述，將會對本發(fā)明有更好的理解。
圖1A-1H為示出了子域SF1至SF8的圖表；圖2為SF1至SF8相互疊加的一示意圖；圖3為示出了PDP屏幕亮度分布的一個例子的示意圖；圖4為展示了一個PDP的驅動信號的標準格式的波形圖；圖5為一個與圖3類似的圖，但是該圖特別地展示了圖3的PDP屏幕亮度分布移動了一個豎行的象素位置的情況；圖6為展示了2倍模式的PDP驅動信號的波形圖；圖7為示出了3倍模式的PDP驅動信號的波形圖；圖8A和8B示出了一PDP驅動信號的標準格式的波形圖；圖9A和9B展示了具有不同灰度等級數(shù)的PDP驅動信號的標準格式的波形圖；圖10A和10B為展示了垂直同步頻率分別為60Hz或72Hz時PDP驅動信號的波形圖11為展示了第一實施例的顯示設備的方塊圖；圖12為示出了第一實施例中的偽輪廓線確定裝置中所含有的用于確定參數(shù)的形成過程示意圖；圖13為第二實施例的顯示設備的方塊圖；圖14為示出了第二實施例中的偽輪廓線確定裝置中所含有的用于確定參數(shù)的形成過程示意圖；圖15為示出了在存在少量偽輪廓線噪聲時，第二實施例中的偽輪廓線確定裝置中所含有的用于確定參數(shù)的形成過程示意圖；圖16為示出了在存在中等的偽輪廓線噪聲時，第二實施例中的偽輪廓線確定裝置中所含有的用于確定參數(shù)的形成過程示意圖；圖17為示出了在存在大量的偽輪廓線噪聲時，第二實施例中的偽輪廓線確定裝置中所含有的用于確定參數(shù)的形成過程示意圖；圖18為第三實施例的顯示設備的方塊圖；圖19為第四實施例的顯示設備的方塊圖；圖20為第五實施例的顯示設備的方塊圖；圖21為示出了在第五實施例中MPD檢測器的方塊圖；圖22是示出受到邏輯運算的相鄰象素的示意圖；圖23A-23C為示出了說明子域(SF)變換、使用異或(XOR)運算的象素比較和反向子域變換的特定例子的示意圖；圖24A-24C為示出了說明子域(SF)變換、使用與、或邏輯運算的象素比較和反向子域變換的特定例子的示意圖；圖25A-25E為示出了說明MPD決定裝置的操作的示意圖；圖26A-26E為示出了說明邊沿檢測器的操作的示意圖；圖27為示出了MPD擴散處理的原理的示意圖；圖28示出了用于MPD處理的MPD擴散圖形；圖29示出了調制系數(shù)(變化量)與MPD值的關系的一特定例子的示意圖。
下面將參考附圖對本發(fā)明的顯示設備的實施例作一詳細描述。
(各種PDP驅動信號)在對本項發(fā)明的各實施例進行解釋之前，首先對在圖4中所示的一個PDP驅動信號的標準格式的多個變化形式進行描述。
圖6示出了一個2倍模式的PDP驅動信號。而圖4示出的PDP驅動信號是1倍模式。對于圖4中的1倍模式，對于子域SF1至SF8而言，維持周期P3中含有的維持脈沖的數(shù)量，即加權值，分別為1、2、4、8、16、32、64、128，但對于圖6中的2倍模式，對于子域SF1至SF8而言，維持周期P3中含有的維持脈沖的數(shù)量分別為2、4、8、16、32、64、128、256，對于所有的子域來說均翻了一番。按照這種做法，與1倍模式的標準格式的PDP驅動信號比較，2倍模式的PDP驅動信號能夠產(chǎn)生具有2倍亮度的圖像顯示。
圖7示出了一個3倍模式的PDP驅動信號。因此，對于子域SF1至SF8而言，含于維持周期P3中的維持脈沖的數(shù)量分別為3、6、12、24、48、96、192、384，對于所有的子域來說均擴大了三倍。
通過這種方式，雖然依賴于一個場的范圍度，總的等級數(shù)是256個等級，但是可以建立一個最大為6倍模式的PDP驅動信號。按照這種做法，產(chǎn)生具有6倍亮度的圖像顯示是可能的。
圖8A示出了一個標準格式的PDP驅動信號，而圖8B示出了一PDP驅動信號，其已被改變以使其被增加一個子域，其具有子域SF1至SF9。對于該標準格式，最后的子域SF8被128個維持脈沖加權，而對于圖8B的變化形式，最后兩個子域SF8和SF9是被64個維持脈沖加權。例如，在將顯示130亮度級時，按照圖8A的標準格式，可以使用子域SF2(加權2)和子域SF8(加權128)實現(xiàn)，而對于圖8B所示的變化形式，可以使用子域SF2(加權2)、子域SF8(加權64)和子域SF9(加權64)這三個子域實現(xiàn)。通過以這種方式增加子域數(shù)，能夠降低具有較重加權的子域的加權。以這種方式降低加權能使偽輪廓線噪聲成比例地降低。
下面所示的表1、表2、表3、表4、表5、表6對于子域數(shù)量在8至14個的范圍內變化時，分別是一個1倍模式加權表、一個2倍模式加權表、一個3倍模式加權表、一個4倍模式加權表、一個5倍模式加權表、一個6倍模式加權表。
表1 1倍模式加權表
表2 2倍模式加權表<
表33倍模式加權表
表4 4倍模式加權表
表55倍模式加權表
表66倍模式加權表
閱讀這些表格的方法如下。例如，在1倍模式表表1中，在觀察橫行時，在子域數(shù)量為12的橫行，該表指明子域SF1至SF12的加權分別是1、2、4、8、16、32、32、32、32、32、32、32。根據(jù)此行，最大加權數(shù)保持在32。而且，在3倍模式表表3中，子域數(shù)量是12的橫行指定了3倍于上述值的加權，即3、6、12、24、48、96、96、96、96、96、96、96。
下面示出的表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13指明了在亮度等級總數(shù)為256級，子域數(shù)量分別為8、9、10、11、12、13、14的時候，在每個亮度等級中子域應該進行的等離子體放電光輻射。
表78個子域
表89個子域
表910個子域
表1011個子域
表1112個子域
表1213個子域
表1314個子域
閱讀這些表格的方法如下。“○”表示一個被激活的子域。它們表示子域的組合，示出了可以用于產(chǎn)生所要求的亮度級的子域。
例如，在表11中所示的12個子域中，由于子域SF2(加權2)和SF3(加權4)能用于產(chǎn)生6級亮度。而且，在表11中，由于子域SF3(加權4)、SF6(加權32)、SF7(加權32)、SF8(加權32)可用于產(chǎn)生100級的亮度。表7-表13僅示出了1倍模式。對于N倍模式(N是從1至6的一個整數(shù))而言，已被乘了N倍的脈沖數(shù)量的值可以被使用。
圖9A示出了一個標準格式的PDP驅動信號，而圖9B示出了亮度級別顯示點已經(jīng)減少，即級差是2(標準模式的級差是1時)時的一個PDP驅動信號。對于圖9A中的標準模式而言，在一個場節(jié)內可以使用256個不同的亮度等級顯示點(0，1，2，3，4，5，……，255)來顯示0至255個級的亮度。而對于圖9B中的變化形式而言，在兩個場節(jié)內使用128個不同的亮度等級顯示點(0，2，4，6，8，……，254)來顯示0至254個級的亮度。在這種方法中，通過擴大級差(即減少亮度顯示點的數(shù)量)，而不改變子域數(shù)量的方式，就可以減小具有最大加權數(shù)的子域的加權數(shù)，結果，偽輪廓線噪聲就可以下降。
下面示出的表14、表15、表16、表17、表18、表19和表20是對應于各個不同子域的亮度級差表，這些表指明了亮度等級顯示點數(shù)量的不同。
表148個子域的亮度級差表
表159個子域的亮度級差表
表1610個子域的亮度級差表
表1711個子域的亮度級差表
表1812個子域的亮度級差表
表19 13個子域的亮度級差表
表2014個子域的亮度級差表
讀這些表格的方法如下。例如，表17是子域數(shù)量為11時的亮度級差表。第一行表示亮度等級顯示點為256時每個子域的加權數(shù)，第二行表示亮度等級顯示點為128時每個子域的加權數(shù)，第三行表示亮度等級顯示點為64時每個子域的加權數(shù)。Smax，可被顯示的最大數(shù)量的亮度等級顯示點(即最大可能的亮度級)，示于表的右側。
圖10A示出了一個標準格式的PDP驅動信號，而圖10B示出了垂直同步頻率是高頻時的一個PDP驅動信號。對于普通的電視信號而言，垂直同步頻率為60Hz，但是由于個人電腦或其它畫面的信號垂直同步頻率高于60Hz，比說是72Hz，那么，實際上一個場的時間就變短了。同時，由于施加于掃描電極或數(shù)據(jù)電極用以驅動一個PDP的信號的頻率未變，那么，能夠用于一個變短了的場時間的子域的數(shù)量也就減少了。圖10B示出了一個加權為1和2的子域已被去掉，且子域數(shù)量為10的情況下的一個PDP驅動信號。
下面，對各優(yōu)選的實施例進行詳細描述。第一實施例圖11示出了第一實施例的一個顯示設備的方塊圖。如圖所示，該顯示設備包括用于輸入圖象的一端子2，一反相灰度系數(shù)校正裝置10，一個1場延遲器11，一乘法器12，一顯示等級調整裝置14，一畫面信號-子域對應裝置16，一子域處理器18，以及一等離子顯示屏(PDP)24。一數(shù)據(jù)驅動器20和一掃描/維持/擦除驅動器22連接到等離子顯示屏24。該顯示設備還包括用于輸入同步信號的一端子4，一定時脈沖產(chǎn)生器6，一垂直同步頻率檢測器36，一偽輪廓線噪聲數(shù)值檢測器38，一偽輪廓線確定裝置44，以及一子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34。
圖象輸入端2接收R、G、B信號。同步輸入端4接收一垂直同步信號、一個水平同步信號以及將它們傳送到定時脈沖生成器6。一個A/D轉換器8接收R、G、B信號并執(zhí)行A/D轉換。經(jīng)過A/D轉換的R、G、B信號通過反相灰度系數(shù)校正裝置10進行反向亮度校正。在反向亮度校正之前，從最小的0至最大的255，R、G、B信號中每個信號的亮度級按照作為256個線性差級(0，1，2，3，4，5……，255)的一個8位信號，在一個場節(jié)內被顯示。在反向亮度校正之后，R、G、B信號的亮度級，從最小的0級至最大的255級，按照作為256個非線性差級的一個16位信號，以大致0.004的精度被各自顯示。
反向亮度校正后的R、G、B信號被送往一個1場延時器11，在被1場延時器11延遲了1場后，延時的信號被送往乘法器12。
乘法器12接收來自偽輪廓線噪聲確定裝置44的乘數(shù)A，并分別將R、G、B信號乘以A。這樣，整個屏幕就具有了A倍的亮度。而且，乘法器12接收一個16位信號，該信號分別為R、G、B信號擠出小數(shù)點后面的三位，在用規(guī)定的操作完成來自小數(shù)位的進位處理之后，乘法器12再次輸出一個16位的二進制信號。
顯示等級調整裝置14接收來自圖象特性確定裝置30的等級顯示點K。顯示等級調整裝置14將詳細表示的擠出小數(shù)點后面的三位的亮度信號(16位)，改為最近的亮度等級顯示點(8位)。比如說，假定乘法器12輸出的值是153.125。作為一個例子，如果等級顯示點的數(shù)量K是128，由于等級顯示點只能取偶數(shù)，則將153.125改為最近的等級顯示點154。作為另一個例子，如果等級顯示點的數(shù)量K是64，由于等級顯示點只能取4的倍數(shù)，其將153.125改為最近的等級顯示點152(＝4×38)。通過這種方法，顯示等級調整裝置14接收的16位信號根據(jù)等級顯示點的數(shù)量K的值被改為最近的等級顯示點，而且，該16位信號被作為一個8位信號而被輸出。
畫面信號-子域對應裝置16接收子域數(shù)量Z和等級顯示點數(shù)量K，并將從顯示等級調整裝置14接收來的8位信號改為Z位信號。作為這種改變的一個結果，上面提到的表7至表20被存于畫面信號-子域對應裝置16中。
作為一個例子，假定從顯示等級調整裝置14接收的信號是152，子域數(shù)量Z是10，等級顯示點數(shù)量K是256。在這種情況下，按照表16，很顯然，10位的加權從低位算起是1、2、4、8、16、32、48、48、48、48。
而且，通過查閱表9可知，152被表示為(0001111100)的事實可以從該表中確定。這10位信號被輸往一個子域處理器18。作為另一個例子，假定從顯示等級調整裝置14輸出的信號是152，子域數(shù)量Z是10，而等級顯示點的數(shù)量K是64。在這種情況下，按照表16，很顯然，10位加權從低位算起依次是4、8、16、32、32、32、32、32、32、32。
而且，通過查閱表11的高位的10位部分(表11表明，等級顯示點的數(shù)量為256，子域數(shù)量為12，但該表的高位的10位與等級顯示點的數(shù)量為64而子域數(shù)量為10的時候相同)可知，152被表示為(0111111000)的事實可以從該表中確定。這10位被輸往子域處理器18。
子域處理器18從子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34接收數(shù)據(jù)，并判定在維持周期P3期間輸出的維持脈沖的數(shù)量。表1至表6被存于子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34之中。子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34從圖像特性確定裝置30接收N倍模式的值N，子域數(shù)量Z，及等級顯示點的數(shù)量K，并規(guī)定在每個子域中所要求的維持脈沖的數(shù)量。
作為一個例子，假定模式為3倍模式(N＝3)，子域數(shù)量為10(Z＝10)，等級顯示點的數(shù)量為256(K＝256)。在這種情況下，根據(jù)表3，從子域數(shù)量為10的橫行中可以看到，對于每個子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9、SF10，輸出的維持脈沖的數(shù)量分別為3、6、12、24、48、96、144、144、144、144。在上面所述的例子中，由于152被表示為(0001111100)，則與值為“1”的二進制位對應的子域被分配輻射發(fā)光。也就是說，可以獲得相當于456(＝24+48+96+144+144)個維持脈沖的發(fā)光。該數(shù)字恰好等于3倍的152，于是就實現(xiàn)了3倍模式。
作為另一個例子，假定模式是3倍模式(N＝3)，子域數(shù)量為10(N＝10)，等級顯示點的數(shù)量為64(K＝64)。在這種情況下，根據(jù)表3，可以看出，對應于子域數(shù)量為12的橫行中的子域SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9、SF10、SF11、SF12(在表3中子域數(shù)量為12的橫行具有等級顯示點數(shù)256，且子域數(shù)量為12，但是該橫行的高位的10位與等級顯示點的數(shù)量為64且子域數(shù)量為10的時候相同。因此，在子域數(shù)量為12的橫行中，子域SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9、SF10、SF11和SF12與子域數(shù)量為10時的子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9和SF10對應。)，分別輸出12、24、48、96、96、96、96、96、96、96個維持脈沖。在上面描述的例子中，152被表示為(0111111000)，與值為“1”的二進制對應的子域輻射發(fā)光。也就是說，可以獲得相當于456(＝24+48+96+96+96+96)個維持脈沖的發(fā)光。該數(shù)字恰好等于3倍的152，于是就實現(xiàn)了3倍模式。
在上面所述的例子中，所需要的維持脈沖的數(shù)量也可以不靠表3，而是通過計算，將根據(jù)表16取得的10位加權乘以N(在3倍模式中即乘以3)來取得。因此，子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34可以在不用存儲表1至表6的情況下而提供一個N倍計算公式。而且，子域單元脈沖數(shù)量設置裝置34還能夠通過改變脈沖數(shù)量的方式來設置脈寬，使之與顯示屏的類型相一致。
準備周期P1、寫入周期P2和維持周期P3所要求的脈沖信號來自子域處理器18，并且輸出一個PDP驅動信號。PDP驅動信號饋送到數(shù)據(jù)驅動器20和掃描/維持/消除驅動器22，并且一幅影像被送往等離子體顯示屏24。
垂直同步頻率檢測器36對垂直同步頻率進行檢測。普通電視信號的垂直同步頻率是60Hz(標準頻率)，但是，個人電腦及類似設備的圖像信號的垂直同步頻率高于標準頻率，比如說是72Hz。當垂直同步頻率為72Hz時，1場的時間變成了1/72秒，短于正常的1/60秒。然而，由于包含PDP驅動信號的準備脈沖、寫入脈沖和維持脈沖未變，可進入1場時間的子域數(shù)量就減少了。在這種情況下，分別為最低有效位和第二低有效位的子域SF1和SF2被省掉，等級顯示點的數(shù)量K被置為64，并選擇一4倍的等級顯示點。也就是說，當垂直同步頻率檢測器36檢測出垂直同步頻率高于標準頻率時，向偽輪廓線確定裝置44發(fā)出說明其內容的一信號，偽輪廓線確定裝置44則降低等級顯示點的數(shù)量K。然后對等級顯示點的數(shù)量K進行上面描述的類似的處理。
等級檢測器40接收來自乘法器12的R，G，B信號，并檢測每個信號在屏幕上的亮度等級。當從一亮的地方到一暗的地方(反過來也一樣)的變化連續(xù)地在一個特定范圍內變化時，將被輸出的等級信號Grd是較大的，而在這個變化是激速的或平緩的時，該等級信號Grd是較小的。
一運動檢測器42接收該1場延遲器11的輸入信號和輸出信號，并根據(jù)這些信號檢測在一屏幕上顯示的畫面的運動范圍。當畫面的運動大時，從運動檢測器42輸出的運動信號Mv也大，而當畫面的運動小時，運動信號Mv也小。
偽輪廓線確定裝置44先接收等級信號Grd和運動信號Mv，并評估偽輪廓線噪聲MPD的數(shù)值。當?shù)燃壭盘朑rd和運動信號Mv都大時，評估的偽輪廓線噪聲的數(shù)值將是大的。同時，當?shù)燃壭盘朑rd和運動信號Mv都小時，評估的偽輪廓線噪聲的數(shù)值將是小的。在這種方式中，偽輪廓線確定裝置44先產(chǎn)生一個評估值MPDa。
此外，偽輪廓線確定裝置44在偽輪廓線噪聲評估值MPDa的基礎上，確定4個參數(shù)的值一N倍模式值N；乘法器1 2的一固定的倍增值A；一子域數(shù)Z；等級顯示點數(shù)K。這4個參數(shù)可以使用圖14所述的映射圖確定，例如，確定的4個參數(shù)是從偽輪廓線確定裝置44輸出的，并且從子域處理器18輸出符合這些參數(shù)的一所需要的驅動信號。
圖12是用于根據(jù)一偽輪廓線噪聲評估值MPDa確定4個參數(shù)(N倍模式值(N)，倍增系數(shù)(A)，子域數(shù)(Z)，等級顯示點數(shù)(K)的圖。在此結構中，在每個區(qū)段中所示的4個數(shù)值按從頂部開始的順序表示為一N倍模式值(N)，乘法器12的一倍增值(A)，一子域數(shù)(Z)，以及等級顯示點數(shù)(K)。這些參數(shù)也在下面的圖中保留真值。
從這個結構中可以清楚的看出，當偽輪廓線噪聲評估值MPDa大時，由于偽輪廓線噪聲需要被抑制，所以等級顯示點數(shù)K減小，而且如表14至表20所示，在一高位的子域的加權降低。通過改變另一參數(shù)也可以抑制偽輪廓線噪聲。例如，當偽輪廓線噪聲評估值MPDa變大時，子域數(shù)能夠增加。
根據(jù)這個實施例，只有在期望預期出現(xiàn)偽輪廓線噪聲時，能夠改變PDP驅動信號。因此，在期望預期不會出現(xiàn)偽輪廓線噪聲時，能夠使用用于對于標準或增強的亮度的一PDP驅動信號。即，在期望預期不會出現(xiàn)偽輪廓線噪聲時，可以防止圖象質量的下降。第二實施例圖13展示了第二實施例的顯示設備的方塊圖。與圖11的方塊圖相比該顯示設備還包括一個峰值檢波器26和一個平均級檢測器28。
峰值檢波器26檢測一場數(shù)據(jù)中的R信號的峰值級Rmax，G信號的峰值級Gmax和B信號的峰值級Bmax，并且還檢測Rmax、Gmax和Bmax的峰值級Lpk。即，峰值檢波器26檢測一場中的亮度值。
平均級檢測器28為一場中的數(shù)據(jù)搜索R信號的平均值Rav，G信號的平均值Gav和B信號的平均值Bav，并且還確定Rav、Gav和Bav的平均級Lav。即，平均級檢測器28確定一場中數(shù)據(jù)的平均值。
此實施例的顯示設備中的偽輪廓線確定裝置44可以使用三個信號確定4個參數(shù)，這三個信號包括來自平均級檢測器28的信號Lav，來自等級檢測器40的信號Grd，和來自運動檢測器42的信號Mv。它也可以使用4個信號確定4個參數(shù)，這4個信號包括上面所述的3個信號，還包括來自峰值檢波器26的信號Lpk。前者被稱為GMA偽輪廓線確定模式，后者被稱為GMAP偽輪廓線確定模式。
GMA偽輪廓線確定模式是參照圖14說明的。圖14是用于確定在第二實施例的GMA偽輪廓線確定模式中使用的參數(shù)的圖。水平軸表示平均級Lav，垂直軸表示評估值MPDa。首先，將由垂直軸和水平軸包括的區(qū)域用與垂直軸平行的線分成多個列，在圖14中是6列。然后，這些垂直的列被與水平軸平行的線進一步劃分，產(chǎn)生了多個區(qū)段，在列中的區(qū)段數(shù)是隨著平均級的降低而增加的。在圖14的例子中被分成20個區(qū)段。這些區(qū)段也可以使用另一種分區(qū)方法形成。上述的4個參數(shù)N、A、Z、K是為每個區(qū)段指定的。
例如，在平均級Lav低和評估值MPDa小時，選擇圖14左上方的區(qū)段。例如，對于這樣的一種圖形，其為可以在其中看到靜止的星星在夜空中閃亮的圖象。對于這個左上方的區(qū)段，采用了6倍模式，放大系數(shù)被設定為1，子域數(shù)為9，等級顯示點的數(shù)是256。由于發(fā)光部分是較突出的，所以通過特別設置6倍模式，可以根據(jù)閃亮看到星星。
此外，在平均級Lav低和評估值MPDa大時，選擇圖14左下方的區(qū)段。例如，對于這樣的一種圖形，其為可以在其中看到多個大的流星在夜空中閃亮的圖象。對于這個左下方的區(qū)段，采用了1倍模式，放大系數(shù)被設定為1，子域數(shù)為14，等級顯示點的數(shù)是256。
下面參照圖15、16和17說明GMAP偽輪廓線確定模式。圖15、16和17是在不同的評估值MPDa分別被評估為小、中和大時，用于確定參數(shù)的圖。
在圖15、16和17中，水平軸表示平均級Lav，垂直軸表示峰值級Lpk。由于峰值級總是大于平均級，所以該圖僅存在于一45度斜線上方的三角形區(qū)域內。該三角形區(qū)域被與垂直軸平行的線分成多個列，在圖15的例子中是6列。此外，這些垂直的列被與水平軸平行的線進一步劃分，產(chǎn)生了多個區(qū)段。在圖15的例子中，總共形成19個區(qū)段。為每個區(qū)段特別指定上述的4個參數(shù)N、A、Z、K。在圖15中，在每個區(qū)段內所示的4個數(shù)字值以從上至下的順序說明4個參數(shù)值N倍模式值(N)；乘法器12的倍增值(A)；子域的數(shù)(Z)；以及等級顯示點數(shù)(K)。
例如，對于平均級Lav低和峰值級Lpk高的圖象，選擇圖15左上方的區(qū)段。例如，對于這樣的一種圖形，其為可以在其中看到靜止的星星在夜空中閃亮的圖象。對于這個左上方的區(qū)段，采用了6倍模式，放大系數(shù)被設定為1，子域數(shù)為9，等級顯示點的數(shù)是256。由于發(fā)光部位是較突出的，所以通過特別設置6倍模式，可以根據(jù)閃亮看到星星。
此外，在平均級Lav低和峰值級Lpk低時，選擇圖15左下方的區(qū)段。例如，對于這樣的一種圖形，其為可以在黑夜中模糊可見的人形圖象。對于這個左下方的區(qū)段，采用了1倍模式，固定放大系數(shù)被設定為6，子域數(shù)為14，等級顯示點的數(shù)是256。通過設置放大系數(shù)6，低亮度部分的等級顯示被改善，且更清楚地顯示出人形。
從上面可以清楚的看出，隨著亮度平均級(Lav)的下降，加權系數(shù)N增加。隨著亮度平均級(Lav)變低，圖象變暗并且不易看見。對于這樣的一圖象，通過增加加權系數(shù)N可以使整個屏幕變亮。
此外，隨著亮度平均級(Lav)的下降，子域數(shù)Z降低。隨著亮度平均級(Lav)變低，圖象變暗并且不易看見。對于這樣的一圖象，通過降低子域數(shù)Z可以增加子域的加權，從而可以使整個屏幕變的較亮。
此外，隨著亮度平均級(Lav)的下降，放大系數(shù)A增加。隨著亮度平均級(Lav)變低，圖象變暗并且不易看見。對于這樣的一圖象，通過增加放大系數(shù)A可以使整個圖象較亮，可以改善等級特性。
此外，隨著亮度峰值級(Lpk)的下降，加權系數(shù)N降低。當亮度峰值級(Lpk)變低時，整個圖象變成一暗的區(qū)域，另外圖象亮區(qū)的寬度變窄。通過對此圖象降低加權系數(shù)N，顯示等級之間的亮度的改變寬度變得較小，即使在暗的圖象中也能夠表現(xiàn)出精細的等級變化，并且能夠改善灰度級特性。
此外，隨著亮度峰值級(Lpk)的下降，子域數(shù)Z增加。當亮度峰值級(Lpk)變低時，圖象亮區(qū)的寬度變窄而且整個圖象變暗。對于這樣的一個圖象，即使在子域被上舍或下舍時，子域的加權也能降低。因此，增加子域數(shù)Z允許子域的加權將較小，以致即使出現(xiàn)偽輪廓線噪聲時，能夠使偽輪廓線噪聲減弱。
此外，隨著亮度峰值級(Lpk)的下降，放大系數(shù)A增加。當亮度峰值級(Lpk)變低時，圖象亮區(qū)的寬度變窄而且整個圖象變暗。對于這樣的一個圖象，通過增加放大系數(shù)A，能夠即使在圖象較暗的情況下也能做出明顯的變化，并且改善了等級特性。這對于圖16和17也是相同的。
在圖15中示出了評估值MPDa較小、等級顯示點K為大的值(256)的情況下的圖。在圖16中示出了評估值MPDa為中等、等級顯示點K為中等值(128)的情況下的圖。在圖17中示出了評估值MPDa為較大、等級顯示點K為較小值(64)的情況下的圖。
GMAP偽輪廓線確定模式比GMA偽輪廓線確定模式更能增強黑暗畫面的亮度。根據(jù)使用者的偏好可以在GMAP偽輪廓線確定模式和GMA偽輪廓線確定模式之間切換模式。此外，也可以僅提供GMAP偽輪廓線確定模式或GMA偽輪廓線確定模式中的一個。當提供GMA偽輪廓線確定模式時，可以省去峰值級檢測器26。第三實施例圖18示出了第三實施例的一顯示設備的方塊圖。在第一實施例中(圖11)，偽輪廓線噪聲的確定是使用偽輪廓線評估值MPDa進行的。然而，在這個實施例中，在偽輪廓線噪聲的確定方面使用了偽輪廓線測量值MPDr。除此之外，此實施例的顯示設備是與第一實施例的相同的。
在此實施例中，設置了一子域邊界檢測器48代替等級檢測器40。此外，接收乘法器12的輸出的7個子域表46a、46b、46c、46d、46e、46f、和46g被連接到子域邊界檢測器48。
在此實施例中，子域表46a包含表7和8個子域存儲器。子域表46b包含表8和9個子域存儲器。子域表46c包含表9和10個子域存儲器。子域表46d包含表10和11個子域存儲器。子域表46e包含表11和12個子域存儲器。子域表46f包含表12和13個子域存儲器。子域表46g包含表13和14個子域存儲器。
當對于一個象素的亮度信號的高8位同步地從乘法器12發(fā)送到子域表46a、46b、46c、46d、46e、46f、和46g時，在子域表46a中，該8位分別被存儲在8個子域存儲器的相應位置。
子域表46b利用表8將該8位的信號轉換成9位的信號，并將該9位信號分別存儲在9個子域存儲器的相應位置。子域表46c利用表9將該8位的信號轉換成10位的信號，并將該10位信號分別存儲在10個子域存儲器的相應位置。子域表46d利用表10將該8位的信號轉換成11位的信號，并將該11位信號分別存儲在11個子域存儲器的相應位置。子域表46e利用表11將該8位的信號轉換成12位的信號，并將該12位信號分別存儲在12個子域存儲器的相應位置。子域表46f利用表12將該8位的信號轉換成13位的信號，并將該13位信號分別存儲在13個子域存儲器的相應位置。子域表46g利用表13將該8位的信號轉換成14位的信號，并將該14位信號分別存儲在14個子域存儲器的相應位置。
使用來自表46a的信息或來自8個子域存儲器的數(shù)據(jù)，子域邊界檢測器48數(shù)字地指示在亮度變化的一邊界部分偽輪廓線線將出現(xiàn)的一范圍。例如，在亮度級是127和128的一邊界部分的情況下，一255級的偽輪廓線噪聲將顯現(xiàn)出，因此在這部分偽輪廓線噪聲將出現(xiàn)的范圍可以表示為255。在為整個一屏確定這些值后，通過將這些值求和得到的一值被用作邊界評估值Ba，其給出了偽輪廓線線出現(xiàn)的范圍。相類似地，從其它表46b-46g獲得的用于一屏的其它邊界評估值Bb、Bc、Bd、Be、Bf和Bg是在同時計算的。因此，從子域邊界檢測器48輸出7個邊界評估值Ba-Bg。
運動檢測器42與第一實施例相類似地輸出一運動信號Mv。該偽輪廓線確定裝置44通過將一運動信號與邊界評估值Ba-Bg中的每一個相乘產(chǎn)生7個偽輪廓線測量值MPDr。選擇7個偽輪廓線測量值MPDr中的最理想的一個，即，選擇最小偽輪廓線測量值MPDr，然后根據(jù)選擇的偽輪廓線測量值MPDr，選擇4個參數(shù)。對4個參數(shù)的處理是與前面所述的相同方式進行的。
根據(jù)這個實施例，由于使用了偽輪廓線噪聲測量值，所以能夠產(chǎn)生最佳的圖象。第四實施例圖19示出了第四實施例的一顯示設備的方塊圖。在第三實施例中(圖18)，來自乘法器12的信號被輸入到子域表46a-46g。相反，在這個實施例中，子域邊界檢測器48直接接收來自畫面信號-子域對應裝置16的輸出信號。
子域邊界檢測器48接收圖象信號，該圖象為其中已建立了放大系數(shù)A、子域數(shù)Z和等級顯示點數(shù)K。即，相信其偽輪廓線噪聲已被減低的一圖象信號被饋送到子域邊界檢測器48。子域邊界檢測器48為至少具有一場延遲的實際畫面圖象輸出一邊界評估值Br。偽輪廓線確定裝置44為該至少具有一場延遲的實際畫面圖象產(chǎn)生一偽輪廓線測量值MPDr。此后，以與上面所述的相似的方式選擇四個參數(shù)。
在這個實施例中，偽輪廓線測量值MPDr是根據(jù)甚至只有一場延遲的實際畫面圖象產(chǎn)生的，因此可以實現(xiàn)一最佳圖象。此外，不需要在第三實施例中使用子域表46a-46g，因此降低了成本。第五實施例圖20示出了第五實施例的一顯示設備的方塊圖。這個實施例的顯示設備預期在圖象中的偽輪廓線噪聲(或MPD運動畫面變形)的出現(xiàn)，并對預期出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的圖象區(qū)進行擴散處理，以降低偽輪廓線噪聲。如這個圖中所示，顯示設備包括一MPD檢測器60，一MPD擴散裝置70，一子域控制器100和一等離子顯示屏(PDP)24。
MPD檢測器60在每一幀輸入一圖象，并預期在輸入圖象中偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。為做出這種預期，MPD檢測器60將輸入圖象分成預定數(shù)量的象素塊，并檢測偽輪廓線噪聲的數(shù)值(此后這個數(shù)值被稱作“MPD”值)，該值在這些塊中的每一塊中或在每個象素中指示可能出現(xiàn)的偽輪廓線噪聲。MPD值越大，偽輪廓線噪聲越容易出現(xiàn)。
MPD擴散裝置70基于MPD檢測器60的預期結果(MPD值)，進行降低偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的處理(此后這個處理被稱作“MPD擴散處理”)。
子域控制器100接收來自前一級的圖象信號，即MPD擴散裝置70將其轉換到一預定的子域信號，并為基于該圖象信號的圖象顯示控制等離子顯示屏24。子域控制器100包括顯示等級調整裝置14、畫面信號-子域對應裝置16和子域處理器18，如前面的實施例所示的那樣。
如此構成的顯示裝置通過MPD檢測器60為輸入圖象確定偽輪廓線噪聲(MPD值)的數(shù)值，并由MPD擴散裝置70進行MPD擴散處理，以便根據(jù)確定的MPD值僅為預期出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的圖象區(qū)降低偽輪廓線噪聲。此后，顯示設備通過子域控制器100將已被抑制了偽輪廓線噪聲的圖象信號轉換成子域信號，并在等離子顯示屏24上顯示它。
下面將詳細描述MPD檢測器60和MPD擴散裝置70的結構和操作過程。
圖21示出了MPD檢測器60的一方塊圖。MPD檢測器60包括一MPD計算器62以計算為偽輪廓線噪聲數(shù)值的MPD值，一排除區(qū)檢測器64以檢測在輸入圖象中不必進行偽輪廓線噪聲降低的區(qū)域，以及一減法器66用以從已由MPD檢測器60確定MPD值的圖象區(qū)中排除由排除區(qū)檢測器64檢測的區(qū)域。
MPD計算器62包括一子域轉換器62a、一相鄰象素比較器62b、一MPD數(shù)值轉換器62c和一MPD判定裝置62d。
子域轉換器62a與圖18所示的子域轉換表46相類似，并將輸入圖象的每個象素的亮度轉換成一信號用于實現(xiàn)與預定子域通信。例如，當采用分別具有各自的加權1、2、4、8、16、32、64、128的子域SF1至SF8，子域轉換器62a與一8位信號的亮度對應。在該8位信號中，第一位對應于加權128的SF8，第二位對應于加權64的SF7，第三位對應于加權32的SF6，第四位對應于加權16的SF5，第五位對應于加權8的SF4，第六位對應于加權4的SF3，第七位對應于加權2的SF2，第八位對應于加權1的SF1。根據(jù)此種結構，具有亮度值127的一象素值被轉換為一8位信號(0111 1111)。
相鄰象素比較器62b對于在每一子域中的每一象素，將該象素值與在垂直、水平和斜線方向的相鄰象素的值進行比較。即，其將某一象素的值與相鄰于該象素的一象素值進行比較，并檢測其值與該象素值不同的一象素。例如，如圖22所示，它將象素a的值(亮度)與在垂直相鄰的象素b的值、水平相鄰象素c的值和斜線方向相鄰象素d的值進行比較。通常，當相鄰象素的光發(fā)射交變時，易于出現(xiàn)偽輪廓線噪聲。因此，在這個實施中，通過找出其值不同于其它相鄰象素的值的一象素，預測偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性。在此實施例中的相鄰象素比較器62b通過在象素之間進行一異或(XOR)運算，完成象素比較。
MPD值轉換器62c將通過相鄰象素比較器62b異或運算獲得的一8位信號轉換成一值，該值是考慮到子域的加權得到的(此后這個轉換被稱作“反向子域轉換”)。即，為8位信號的每一位計算的值具有對應于每一子域的加權。然后，對所有的位通過以上述的方式獲得的值求和，獲得MPD值。反向子域轉換是以這種方式進行的，以便于能使最終獲得的MPD值按照相同的基準被持續(xù)地評估，而不依賴于子域的組合。例如，在使用具有加權(1、2、4、8、16、32、64、128)的子域與在使用具有加權(1、2、4、8、16、32、64、64、64)的子域時可以獲得相同的MPD值。
此后，MPD判定裝置62d在每一方向的每一象素合并由相鄰象素比較器62b確定的MPD值。然后，MPD判定裝置62d根據(jù)一塊區(qū)域的MPD值確定是否應對具有預定尺寸的該塊區(qū)域進行MPD擴散處理。
下面將用特定的例子描述MPD計算器62的上述操作?，F(xiàn)在，認為具有亮度6的一象素與具有亮度7的一象素相鄰的情況，如圖23A所示。
首先，子域轉換器62a對這些象素進行子域轉換。具有亮度6的象素被轉換成一子域(0000 0110)，具有亮度7的象素被轉換成一子域(00000111)。應看到在圖23A中，對應于高位的子域SF5至SF8被省略，只顯示了具有對應于低位的子域SF1至SF4。此外，在圖的陰影線部分表示了一子域，其位為“1”。
其次，相鄰象素比較器62b計算每個子域中這些象素的異或(XOR)邏輯。這個異或運算產(chǎn)生(0000 0001)。這個異或運算結果(0000 0001)提供1(＝1×1)作為在MPD值轉換器62c中反向子域轉換的結果。這個值被用作象素MPD值。
相類似地，如圖23B所示，當具有亮度7的一象素與具有亮度8的一象素相鄰時，由亮度7象素和亮度8象素的子域轉換產(chǎn)生的值分別產(chǎn)生(0000 0111)、(0000 1000)，且異或運算結果是(0000 1111)。以此為條件反向子域轉換產(chǎn)生一值15(＝8×1+4×1+2×1+1×1)。
相類似地，如圖23C所示，當具有亮度9的一象素與具有亮度10的一象素相鄰時，由亮度9象素和亮度10象素的子域轉換產(chǎn)生的值分別產(chǎn)生(0000 1001)、(0000 1010)，且異或運算結果是(0000 0011)。以此為條件反向子域轉換產(chǎn)生一值3(＝2×1+1×1)。
此外，在上面所描述的相鄰象素比較器62b中，象素之間的比較是按一異或運算進行的，但是除此之外，也可采用其它邏輯運算，例如，邏輯“與”運算和“或”運算等。在此情況下，計算在邏輯“與”運算結果和原始象素值之間的差值和在邏輯“或”運算結果和原始象素值之間的差值，獲得這些差值中的平均值或者是較大的一值作為象素的MPD值?；蛘呤沁@些象素中的任何一個可以作為MPD值。
此外，在上述所述的例子中，其中象素比較是在某一象素(感興趣的象素)和與其相鄰的一象素之間進行的，而且象素比較并不限于此，而且也可對感興趣的一象素和該感興趣的象素的外圍象素進行，也就是在某一方向上遠離該感興趣的象素兩個或更多個象素的一象素。例如，當象素比較是對在某一方向位于該感興趣的象素三個象素內的一象素進行時，邏輯運算是在該感興趣的象素和分別位于離該感興趣的象素不同距離的多個連續(xù)的象素之間進行，然后通過相加比較結果獲得的值可以作為在這個方向上的MPD值。在此時，根據(jù)離感興趣的象素的距離，對位于不同距離的象素用加權值進行邏輯運算結果的加權之后，可以進行求和。通過在感興趣的象素和外圍象素之間以這種方式進行象素比較，確定MPD值是特別有利于高速運動的圖象。
圖24A、24B和24C示出了使用與運算和或運算進行象素比較時的一特定實例。圖24A示出了在一個亮度為6的象素與亮度為7的一象素相鄰時，使用與、或運算計算MPD值的一個實例。在此時，緊隨分別對6、7作出反向子域轉換的“與”運算結果和“或”運算結果，和與原始的(輸入)象素值(在此亮度為6的象素被作為原始象素)的差值分別生成0、1。因此，MPD值被設置成作為平均值的0.5，或者是設置為最大值1。相類似地，如圖24B所示，在分別對亮度7的一象素和亮度8的一象素作出反向子域轉換分別產(chǎn)生0、15之后，獲得的“與”運算結果和“或”運算結果，和與原始的象素值(在此為亮度為7的象素)的差值分別生成7、8。因此，MPD值被設置成作為平均值的7.5，或者是設置為最大值8。相類似地，如圖24C所示，在分別對亮度9的一象素和亮度10的一象素作出反向子域轉換分別產(chǎn)生8、11之后，獲得的“與”運算結果和“或”運算結果，和與原始的象素值(在此為亮度為9的象素)的差值分別生成1、2。因此，MPD值被設置成作為平均值的1.5，或者是設置為最大值2。
相鄰象素比較器62b采用上面所描述的步驟對每一象素進行邏輯運算。在此時，相鄰象素比較器62b如圖25B、25C和25D所示的那樣，確定在垂直、水平和斜線的每一方向上相鄰象素之間的MPD值。
此外，在上述三例子中，由相鄰象素比較器62b確定的8位信號被轉換到由MPD值轉換器62c確定的一加權的值。而且，該MPD值可以是通過計數(shù)由相鄰象素比較器62b確定的8位信號中的所有位中的數(shù)值為“1”的位而獲得的數(shù)值。例如，當來自相鄰象素比較器62b的8位信號是(01100011)時，MPD值可以設為4。
在已確定了MPD值之后，MPD判定裝置62d確定在是否應對每一預定尺寸的塊中的象素進行MPD擴散處理。為此，MPD判定裝置62d首先在垂直、水平和斜線的每一方向上為由上面所確定的相鄰象素之間的MPD值進行“異或”運算。例如，當在輸入圖象的一預定區(qū)中的象素值如圖25A所示時，在垂直方向、水平方向和斜線方向所計算的MPD值分別如圖25B、25C和25D所示。應注意到，在圖25A至25E中，一個塊的大小是4×4個象素。接著，MPD判定裝置62d為在一方塊中的每一象素，對在垂直方向計算的值(如圖25B所示)、在水平方向計算的值(如圖25C所示)、在斜線方向計算的值(如圖25D所示)確定邏輯和(或運算)(如圖25E所示)。
MPD判定裝置62d參照在每一方向上的邏輯和結果(圖24E)，并確定象素值等于或高于第一預定值的象素的數(shù)量(在每一方向上MPD值的邏輯和)。接著，其確定該確定數(shù)量是否等于或大于第二預定值。當象素的數(shù)等于或高于第一預定值，并且等于或高于第二預定值時，則判定這個塊是將在其中進行MPD擴散處理的一區(qū)域，并保留每個象素的MPD值。相反地，當象素的數(shù)量等于或高于第一預定值，并且低于第二預定值時，則判定這個塊不是將在其中進行MPD擴散處理的一區(qū)域，并將在這個塊中的每個象素的MPD值設為0。
例如，當?shù)谝活A定值是5，而第二預定值是4時，在圖25A至圖25E的情況中，等于或高于第一預定值的象素的數(shù)量為6，并且這個值等于或高于第二預定值。因此，這個塊是MPD擴散處理的目標。
在這種方式中，MPD判定裝置62d為整個圖象進行處理以確定預定尺寸的每一塊是否將成為MPD擴散處理的目標。此外，在一個塊中的象素的MPD值可以被求總和。當總和高于一預定值時，該塊區(qū)域可以被判定為MPD擴散處理的目標。此外，MPD判定裝置62d的處理可以是對每個象素進行，而不是對每一塊進行。例如，在為每一象素確定了在每一方向的MPD值的邏輯加之后，確定處理是能夠通過將其值與第一預定值比較執(zhí)行的。這表示MPD判定裝置62d為每一象素輸出一MPD值。
此外，MPD判定裝置62d可以通過對整個屏幕上的每一塊所獲得的MPD值加總，而為整個屏幕確定MPD值?；蛘呤?，MPD判定裝置62計數(shù)在一屏幕上并具有超過一預定值的MPD值的塊，并且輸出計數(shù)的數(shù)值作為整個屏幕的MPD值。在前面實施例中描述的等級顯示控制可以通過利用以這種方式確定的整個屏幕的MPD值來實現(xiàn)。
如上所述，通過對輸入圖象的相鄰象素之間的象素值(亮度)進行比較，MPD計算器62計算偽輪廓線噪聲數(shù)值(MPD值)，該值表示在預定尺寸的每個塊中或是在每個象素中，偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的的可能性。
下面將描述MPD檢測器60中的排除區(qū)檢測器64。排除區(qū)檢測器64檢測在輸入圖象中沒有進行偽輪廓線噪聲檢測的一區(qū)域。更具體地說，排除區(qū)檢測器64檢測輸入圖象中的靜止畫面區(qū)、邊沿區(qū)和白色的區(qū)域。排除靜止畫面區(qū)的原因是，因為偽輪廓線噪聲基本上是在運動畫面區(qū)中產(chǎn)生，而在靜止畫面區(qū)不容易產(chǎn)生偽輪廓線噪聲。此外，排除邊沿區(qū)的原因在于，因為邊沿區(qū)不易受偽輪廓線噪聲的影響，而且執(zhí)行MPD擴散處理實際上降低了邊沿區(qū)的分辨率。此外，排除白色區(qū)域的原因是白色區(qū)域不易受偽輪廓線噪聲的影響。
如圖21所示，排除區(qū)檢測器63包括一個1幀延遲裝置64a，一靜止畫面檢測器64b，一邊沿檢測器64c和一白色檢測器64d。
靜止畫面檢測器64b將由1幀延遲裝置64a延遲了1幀的一圖象與沒有經(jīng)過1幀延遲裝置64a的圖象比較，并通過檢測那些圖象中的變化檢測靜止畫面區(qū)。
白色檢測器64d檢測一圖象中的白色區(qū)域，這是通過確定每個象素的每一R、G、B信號的信號電平是否高于一預定的電平確定的。
邊沿檢測器64c如下面所描述的那樣檢測圖象的邊沿區(qū)。即，它確定在某一象素和與其在垂直、水平和斜線方向中的各方向上的相鄰的一象素之間在亮度上的差值。例如，對于圖26A所示的輸入圖象(原始圖象)，它確定在垂直、水平和斜線方向中的各方向上的相鄰象素之間亮度差，如圖26B、26C和26D所示。接著，邊沿檢測器64c從在每一方向上為每一象素確定的差值中取出最大值(結果如圖26E所示)。此后，其確定在具有一預定尺寸的塊內的象素數(shù)，這些象素是其中每一象素值等于或高于一第三預定值的象素。接著，其確定象素數(shù)是否等于或高于第四預定值。當確定的數(shù)等于或高于第四確定值時，那個區(qū)域被作為邊沿區(qū)域對待。例如，在圖26的情況中，當?shù)谌A定值是4而第四預定值是4時，圖26E所示的塊(4×4象素區(qū))變成邊沿區(qū)。
如上面所述，排除區(qū)檢測器64檢測在圖象中不進行偽輪廓線噪聲檢測的每一塊區(qū)域，也就是，靜止畫面區(qū)、邊沿區(qū)和白色區(qū)。
此后，減法器66從由MPD計算器62確定了MPD值的區(qū)域中減去由排除區(qū)檢測器64檢測的排除區(qū)。也就是，減法器66將由排除區(qū)檢測器64檢測的排除區(qū)中的象素的MPD值設置為0，這些區(qū)如靜止畫面區(qū)、邊沿區(qū)和白色區(qū)。
MPD檢測器60輸出由MPD計算器62和排除區(qū)檢測器64以上述方式確定的MPD值作為最終MPD值。應注意到，上面描述的MPD檢測器60的作用是與在前面的實施例中的經(jīng)過將偽輪廓線確定裝置和偽輪廓線檢測器或和偽輪廓線噪聲數(shù)值輸出裝置組合實現(xiàn)的作用相同。
下面將描述MPD擴散裝置70。通常，在顯示一特定亮度時，已知的是通過交替地按預定值顯示高于該預定亮度的一亮度，或者是通過交替地按一預定值顯示低于該預定亮度的一亮度，該亮度暫時地被均衡，并且只有在它為被顯示的該特定亮度時才能被人眼看到。例如，當為8的亮度(＝10-2)是交替地按為12的亮度(＝10+2)顯示時，人眼取其平均值，將其看作被顯示10的亮度。也就是，如圖27所示，通過將由粗實線(高的)表示的亮度和由細實線(低的)表示的亮度一起連續(xù)地顯示，它們的值被均衡，并且表現(xiàn)為由虛線表示的亮度線被顯示。
在這個實施例中，MPD擴散裝置70利用了上面所述的人類眼睛的特性，從而以一預定的方式，通過控制在PDP 24上顯示的輸入圖象的灰度等級進行MPD擴散處理。換句話說，當按一亮度顯示每一象素時，這個顯示設備連續(xù)地顯示相對于原始圖象來說加上一預定變化量的亮度和減去一預定變化量的亮度。在此時，在上、下、左、右相鄰的象素之間變化量的加和減是被反相的。即，當一變化量被加到一特定的象素時，從上、下、左、右的與其相鄰的象素中減去一變量。相反地，當從某一象素中減去一變化量時，對上、下、左、右的與其相鄰的象素增加一變量。根據(jù)此種情況，可以在沒有損失原始亮度的情況下減少偽輪廓線噪聲(MPD)的出現(xiàn)，這是由于原始亮度的一象素亮度變化，從而在該區(qū)域的相鄰象素的一子域圖形改變。
更具體地說，MPD擴散是使用圖28所示的MPD擴散圖形進行的。參照這個圖所示的圖形，MPD擴散裝置70確定相對一特定象素是否增加或減少一變化量(此后稱作“擴散系數(shù)”)。在此圖中，“+”符號表示對原始的亮度加一擴散系數(shù)，而“-”符號表示減。如圖中所示，“+”和“-”在每一行中和每一相鄰行中是交替的。此外，在圖28中的左邊的圖形是用于某一場的MPD擴散圖形，而右邊的是用于下一場的MPD擴散圖形。這些圖形是連續(xù)地暫時交替。因此，在同一位置的象素的亮度是采用這兩個圖形被暫時地均衡顯示，實現(xiàn)原始的亮度。
回到圖20，描述MPD擴散裝置70的結構。MPD擴散裝置70包括一加法器82、一減法器84、一選擇器86、一調制系數(shù)確定裝置88、位計數(shù)器90、92、94和一異或運算裝置96。
調制系數(shù)確定裝置88根據(jù)由MPD檢測器60確定的MPD值為每一象素確定擴散系數(shù)。此外，由于采用了例如上面所描述的MPD擴散圖形對一原始圖象加和減一擴散系數(shù)是一種調制，所以“擴散系數(shù)”也被稱作“調制系數(shù)”。也就是，調制系數(shù)確定裝置88確定調制系數(shù)以致使MPD值越大，調制度越大。在這種方式中，由于MPD值較大，通過增加被加或被減的擴散系數(shù)的大小，能夠增強擴散的效果。在這種情況中，調制系數(shù)確定裝置88可以與MPD值成正比地如圖29中虛線a所示的線性地，或如實線b所示的階梯地改變擴散系數(shù)(調制系數(shù))。此外，調制系數(shù)確定裝置88可以在象素亮度的基礎上改變擴散系數(shù)(調制系數(shù))。在此情況中，調制系數(shù)是隨著象素亮度的增加而增加的。
加法器82通過對每一象素加上由調制系數(shù)確定裝置88確定的一擴散系數(shù)調制原始的圖象信號，并輸出產(chǎn)生的結果。減法器84通過從每一象素中減去由調制系數(shù)確定裝置88確定的一擴散系數(shù)調制原始的圖象信號，并輸出產(chǎn)生的結果。
位計數(shù)器90、92、94和異或運算裝置96構成圖28所示的用于產(chǎn)生MPD擴散圖形的裝置。也就是，時鐘信號CLK、水平同步信號HD、垂直同步信號VD分別是由位計數(shù)器90、92和94計數(shù)的。它們計數(shù)的結果被輸入到異或運算裝置96。異或運算裝置96對每一位計數(shù)器90、92和94計數(shù)的結果異邏輯加。因此，產(chǎn)生如圖28所示的被檢查了MPD擴散圖形的一選擇信號。
選擇器86根據(jù)來自異或運算裝置96的選擇信號，從加法器82或減法器84中為每一象素選擇并輸出一圖象信號。
此時，由選擇器86輸出擴散度根據(jù)MPD值被改變的一圖象。然而，對于整個屏幕，在每一象素中調制的增加或降低是采用如圖28所示的圖形那樣變化時，當擴散系數(shù)(調制系數(shù))較大時，存在著一個問題，即整個屏幕上給出了一粗糙的表面和圖象質量的下降。但是根據(jù)本實施例，這種整個屏幕上圖象質量的降低可以被避免，這是因為擴散處理只是在已經(jīng)預測到將出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域實現(xiàn)的。
此外，MPD擴散裝置70不限于如上面所描述的控制顯示圖象的灰度等級的擴散處理，而且可以是其它調制處理或其它擴散處理，只要它能夠降低偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)即可。
如上面所描述的，這個實施例的顯示設備數(shù)字化地確定作為偽輪廓線噪聲數(shù)值(MPD值)的相對于圖象的偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性。在此時，顯示設備通過排除如靜止畫面區(qū)的預期不會出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域確定MPD值。此后，顯示設備根據(jù)確定的MPD值實現(xiàn)MPD擴散處理以便減少偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)，其是通過只在有噪聲出現(xiàn)的可能性的一區(qū)域中根據(jù)偽輪廓線噪聲數(shù)值改變擴散度實現(xiàn)的。
因此，顯示設備預期偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)，并處理一圖象信號以便在出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的可能性時降低偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。顯示設備從而能夠抑制偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)，并能改善等離子顯示器的顯示圖象的質量。在此時，由于顯示設備只為有噪聲出現(xiàn)的可能性的一區(qū)域執(zhí)行MPD擴散處理，它能夠防止由MPD擴散處理導致的在預測不會出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的區(qū)域中的圖象降低質量。此外，MPD擴散處理可以根據(jù)偽輪廓線噪聲的幅度更優(yōu)化地實現(xiàn)，因為MPD擴散的強度是根據(jù)預測的偽輪廓線噪聲的幅度改變的。
雖然已結合特定的實施例對本發(fā)明進行了描述，對于本領域的技術熟練者來說是能夠做出多種形式的改變的。因此，本發(fā)明并不是受這里所揭示的內容限制的，而是受所附的權利要求的范圍限定的。
權利要求
1.一種用于檢測偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)的檢測器，所述偽輪廓線噪音是在以灰度等級顯示的方式顯示一動態(tài)圖象時不合邏輯地出現(xiàn)的，該灰度等級顯示是通過使用多個子域進行的，所述的多個子域是通過將一場輸入圖象劃分得到的，所述檢測器包括一個噪聲計算單元(62)，其為輸入圖象的各個象素，將在每個子域中的一個象素的值與所述的一個象素外圍的那些象素的值進行比較，并根據(jù)所述的比較結果計算噪聲數(shù)值，所述噪聲數(shù)值表示在顯示的輸入圖象中偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測器，其特征在于所述噪聲計算單元包括一個象素比較單元(62b)，其為輸入圖象的每一象素，將在每個子域中的一個象素的值與該象素外圍的那些象素的值進行比較，并從所述比較的結果中為每個象素檢測在每個子域中的那些象素中的象素值差；以及噪聲確定單元(62c，62d)，其根據(jù)來自所述象素比較單元的象素值差確定噪聲數(shù)值。
3.根據(jù)權利要求2所述的檢測器，其特征在于，對于每一子域，所述象素比較單元通過在每一象素和所述每一象素周圍的象素之間進行邏輯運算對象素值進行比較。
4.根據(jù)權利要求3所述的檢測器，其特征在于所述邏輯運算至少包括“異或”運算、“與”運算和“或”運算中的一項。
5.根據(jù)權利要求3所述的檢測器，其特征在于所述噪聲確定單元通過將所述象素比較器的邏輯運算結果與對應于子域的加權相乘，以及為所有的子域合并計算在每一象素中的所述相乘的結果，確定所述的噪聲數(shù)值。
6.根據(jù)權利要求2所述的檢測器，其特征在于所述噪聲確定單元參照來自所述象素比較單元的結果，根據(jù)那些象素值不同于周圍的那些象素值的象素數(shù)，確定所述的噪聲數(shù)值。
7.根據(jù)權利要求2所述的檢測器，其特征在于所述的噪聲確定單元為每一象素計算所述的噪聲數(shù)值。
8.根據(jù)權利要求2所述的檢測器，其特征在于所述的噪聲確定單元為每一預定區(qū)域計算所述的噪聲數(shù)值。
9.根據(jù)權利要求1所述的檢測器，其特征在于還包括一排除區(qū)檢測單元(64)，其檢測在輸入圖象中預期不出現(xiàn)所述偽輪廓線噪聲的一區(qū)域，以及排除單元(66)，其從由所述噪聲計算單元計算噪聲數(shù)值的區(qū)域中排除由所述排除區(qū)檢測單元檢測的區(qū)域。
10.根據(jù)權利要求9所述的檢測器，其特征在于所述排除區(qū)檢測單元檢測至少包括邊沿區(qū)、靜止畫面區(qū)和白色區(qū)中的一個的區(qū)域。
11.一種顯示設備，用于利用將一場輸入圖象分成多個子域按亮度等級顯示輸入圖象，所述顯示設備包括一檢測器(60)，用于根據(jù)權利要求1檢測偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)；以及一偽輪廓線噪聲降低單元(70)，其根據(jù)所述檢測器的結果，為出現(xiàn)偽輪廓線噪聲可能性的區(qū)域降低所述偽輪廓線噪聲。
12.根據(jù)權利要求11所述的顯示設備，其特征在于所述偽輪廓線噪聲降低單元通過對由所述檢測器預期出現(xiàn)偽輪廓線噪聲的圖象區(qū)進行一預定的調制，以降低偽輪廓線噪聲。
13.根據(jù)權利要求12所述的顯示設備，其特征在于所述偽輪廓線噪聲降低單元根據(jù)來自所述檢測器的所述噪聲數(shù)值改變調制系數(shù)。
14.根據(jù)權利要求12所述的顯示設備，其特征在于所述偽輪廓線噪聲降低單元根據(jù)一象素的亮度改變調制系數(shù)。
15.根據(jù)權利要求11所述的顯示設備，其特征在于所述偽輪廓線噪聲降低單元控制被顯示圖象的亮度等級，以降低所述偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一檢測器,其檢測在以子域方式在諸如等離子顯示屏的顯示設備上進行等級顯示時出現(xiàn)的偽輪廓線噪聲。本發(fā)明還提供了一種使用該檢測器的顯示設備。檢測器(60)檢測偽輪廓線噪聲出現(xiàn)的可能性作為噪聲數(shù)值(MPD值),其包括一MPD計算器(62)以計算MPD值,一排除區(qū)檢測器(64)以檢測不進行擴散處理的區(qū)域;以及一減法器(66)以從MPD值已被確定的一區(qū)域中除去一排除區(qū)。顯示設備包括檢測器(60)和一噪聲擴散裝置(70)以根據(jù)MPD值降低偽輪廓線噪聲的出現(xiàn)。
文檔編號H04N5/66GK1246951SQ98802342
公開日2000年3月8日 申請日期1998年12月7日 優(yōu)先權日1997年12月10日
發(fā)明者笠原光弘, 石川雄一, 森田友子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社