用于衰减等离子体显示面板亮度的装置和方法

专利名称：用于衰减等离子体显示面板亮度的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于衰减等离子体显示面板(plasma display panel，PDP)亮度的装置和方法，特别涉及一种可以防止画面质量退步并且可以减小功耗的用于衰减PDP亮度的装置和方法。
背景技术：
PDP采用分时方式来显示灰度级。换句话说，单个帧分为多个子场，并且为每个子场调节发光周期(或持续放电周期)以显示灰度级。当在PDP上连续显示具有高亮度分量的视频信号时，画面质量会退步，缩短PDP寿命，并且还增大功耗。
为了延长面板寿命并且减小功耗，传统地，为PDP提供一种根据输入电平自动衰减图像亮度电平的装置。
图1是为PDP提供的用于衰减亮度的传统装置方框图。参照图1，如果输入具有线性特性的RGB数据，包括加法器111和除法器112的帧平均检测器110检测当前帧的平均亮度电平。更具体地说，如果输入RGB数据，加法器111相加各个象素的亮度电平，以计算当前帧的亮度电平和。除法器112将由加法器111算出的亮度电平和除以象素数目，从而计算当前帧的平均亮度电平。象素数目为组成当前帧的象素数目。
持续(sustain)控制器120根据由除法器112算出的平均亮度电平为当前帧确定持续周期内的持续脉冲数目，并且将所确定的持续脉冲数目提供给PDP驱动器(未示出)。PDP驱动器包括XY控制器和子场生成器，并且根据持续脉冲数目调节显示在PDP上的图像亮度电平。图像亮度与持续脉冲的数目成比例。因此，持续控制器120将平均亮度电平与预定参考值进行比较。如果确定平均亮度电平大于该参考值，则持续控制器120确定将要生成的持续脉冲数目小于先前设定的持续脉冲数目，并且将所确定的持续脉冲数目提供给PDP驱动器，从而可以衰减图像的亮度电平。
为了弥补需要大量计算来相加包含在输入帧中的所有象素的亮度电平这一缺点，现有的一种方法是以适当的间距对亮度电平进行取样来计算帧的平均亮度电平。
如上所述，用于衰减亮度的传统装置使用根据为每个帧计算的平均亮度电平确定的持续脉冲数目。因此，当一个区域具有高亮度电平，但是太小而不能有效影响帧的平均亮度电平时，不能令人满意地降低小区域的高亮度电平。特别，当算出的平均亮度电平低时，如图2所示，小圆形区域201的亮度电平衰减得很少。在这种情况下，如果在小区域201上长时期地显示相同的图案时，小区域201上的画面质量将比其它区域退步得更快。

发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于衰减亮度的装置和方法，以防止局部区域画面质量的退步和功耗的增大。
因此，为实现本发明的目的，提供一种用于衰减显示图像亮度的装置。该装置包括运动检测单元，用于检测输入数据是否包含运动；持续时间检查单元，用于当在运动检测单元中检测到输入数据不包含运动时，检查输入数据不包含运动的持续时间；衰减常数生成器，用于当输入数据连续在至少预定时间周期内不包含运动时，生成与输入数据亮度电平对应的衰减常数；以及电平衰减单元，用于使用从衰减常数生成器生成的衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。
最好，运动检测单元包括存储器，用于以帧为单位存储输入数据；加法器，用于检测从存储器提供的数据与输入数据之间的差值；以及比较器，用于将该差值与预定阀值进行比较，以检测输入数据是否包含运动。
最好，持续时间检查单元包括计时器，响应表示输入数据不包含运动的信号而工作；以及比较器，用于将根据计时器的操作而生成的时间信息与预定阀值进行比较，以确定输入数据是否连续在至少预定时间周期内不包含运动。
最好，衰减常数生成器包括电平检测器，用于检测输入数据的亮度电平；以及查询表，用于存储多个衰减常数，并且提供对应于亮度电平的衰减常数。
最好，电平衰减单元包括延时单元，用于对输入数据进行延时；以及乘法器，用于将经过延时单元延时的输入数据与衰减常数进行相乘，并且输出具有衰减亮度电平的数据。
本发明还提供一种用于衰减显示图像亮度的方法。该方法包括检测输入数据的亮度电平；以象素或预定分块为单位，比较前一帧和当前帧；如果象素单位或预定分块单位图像确定为静止图像，检查象素单位或预定分块单位图像连续处于静止图像状态的持续时间；如果持续时间为至少预定时间周期，确定与输入数据的亮度电平对应的衰减常数；以及使用该衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。


通过参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将会变得更加清楚，其中图1是用于衰减等离子体显示面板(PDP)亮度的传统装置方框图；图2是当帧的平均亮度电平低时图1所示的装置改变图像亮度电平的示例图；图3是根据本发明优选实施例的亮度衰减装置的方框图；图4是根据本发明优选实施例的亮度衰减方法的流程图；以及图5是根据本发明改变图像亮度电平的示例图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。
参照图3，根据本发明优选实施例的亮度衰减装置包括运动检测单元310、持续时间(duration)检查单元320、衰减常数生成器330和电平衰减单元340。
运动检测单元310包括存储器311、加法器312和比较器313，并且从当前输入帧中检测不包含运动的部分。
更具体地说，存储器311存储由具有线性特性的RGB数据组成的一帧数据。加法器312检测当前输入RGB数据与从存储器311输出的RGB数据之间的差值。从存储器311输出的RGB数据是前一帧的RGB数据。可以采用象素或者大小为N×N的分块为单位执行运动检测。当以象素为单位执行运动检测时，加法器312检测对应两个象素之间的RGB数据差值。当以分块为单位执行运动检测时，加法器312检测对应两个分块之间的平均亮度电平差值。因此，当以分块为单位执行运动检测时，在加法器312的输入端之前进一步提供一个用于检测每个分块平均亮度电平的功能单元。换句话说，在存储器311和加法器312之间以及当前RGB数据输入线与加法器312之间进一步提供一个用于检测每个分块平均亮度电平的功能单元和一个存储器。加法器3 12将当前RGB数据与从存储器311输出的前一RGB数据之间的差值传输给比较器313。
比较器313将从加法器312接收的差值与阀值Th1进行比较。阀值Th1是考虑噪声而预先设定的。当该差值小于阀值Th1时，比较器313确定相关象素或分块为不包含运动的静止图像象素或分块，并且将确定结果信号输出到持续时间检查单元320。
持续时间检查单元320包括计时器321和比较器322，并且当向其施加表示静止图像的信号时，启动计时器321。因此，从运动检测单元310输出的表示静止图像的信号是计时器321的激活信号。
计时器321响应表示静止图像的信号而工作，并且将根据计时操作生成的时间信息提供给比较器322。当计时器321从运动检测单元310接收到表示动态图像的信号时，对它自己进行初始化。比较器322将从计时器321传输的时间信息与阀值Th2进行比较。如果确定该时间信息大于阀值Th2，则比较器322生成一个信号，用于激活获取衰减常数的操作，并且将该信号传输给衰减常数生成器330。考虑在面板上连续显示相同图案会导致画面质量退步的时间周期，预先设定阀值Th2。
衰减常数生成器330包括电平检测器331和衰减常数查询表332，并且生成与输入RGB数据的亮度电平对应的衰减常数。换句话说，电平检测器331检测输入RGB数据的亮度电平。使用一种现有的检测图像信号亮度电平的方法。如果衰减常数查询表332从持续时间检查单元320接收衰减常数生成操作的激活信号，它输出与从电平检测器331传输的亮度电平对应的衰减常数。衰减常数查询表332存储多个衰减常数，并且构造为输出与亮度电平对应的衰减常数。换句话说，衰减常数查询表332存储衰减常数的方式为，当从电平检测器331接收的亮度电平高时，可以输出其值能让亮度电平降低的衰减常数。
电平衰减单元340包括延时单元341和乘法器342，并且衰减输入RGB数据的亮度电平。更具体地说，延时单元341在运动检测单元310、持续时间检查单元320和衰减常数生成器330正在处理相关象素或分块的时候，对输入RGB数据进行延时。
乘法器342将从延时单元341传输的RGB数据与从衰减常数查询表332传输的衰减常数进行相乘，并且输出相乘结果数据。因此，当在超过预定时间周期内输出相同图案数据时，根据衰减常数衰减数据的亮度电平。然而，当在超过预定时间周期内不输出相同图案数据时，按原样输出从延时单元341输出的RGB数据。
输出数据提供给包括XY控制器和子场生成器的PDP驱动器(未示出)，如图1所示。
图4是根据本发明优选实施例的亮度衰减方法的流程图。参照图4，在步骤401，检测具有线性特性的输入RGB数据的亮度电平。以与传统用于检测视频信号亮度电平相同的方式检测亮度电平，如上面描述图3的电平检测器331时所述。以象素或预定分块为单位比较前一帧和当前帧。预定分块单位参见上面图3的运动检测单元310的相关描述。
如果根据步骤403的比较结果，确定当前象素或分块图像不是静止图像，则过程返回到步骤402。相反，如果在步骤403确定当前象素或分块图像是静止图像，则在步骤404，检查持续时间。在检查持续时间中，如果输入数据在开始确定为静止图像之后最新确定为不是静止图像，则对持续时间进行初始化，如图3所示。
如果在步骤S405确定持续时间小于阀值Th2，则过程返回到步骤S402。然而，如果在步骤S405确定持续时间至少为阀值Th2，则在步骤S406，根据在步骤S401检测的输入数据的亮度电平确定衰减常数。以与图3的衰减常数生成器330的相关描述相同的方式，确定衰减常数。在步骤S407，使用所确定的衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。换句话说，如同图3的电平衰减单元340的相关描述，通过将输入数据与所确定的衰减常数进行相乘，衰减亮度电平。
图5是当如图3和4所示调节图像亮度电平时改变图像亮度电平的示例图。圆形局部区域501被检测为静止图像，并且根据本发明衰减亮度电平，从而在修改图像中降低局部区域501的亮度电平，如图5所示。
根据本发明，可以在PDP中有效地防止不影响帧的平均亮度电平的局部区域画面质量的退步，并且还可以防止功耗的增大。
本发明不限于上述有效实施例，并且本领域的技术人员应该理解，可以在其中进行各种修改。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述，而是由所附权利要求进行限定。
权利要求
1.一种用于衰减显示图像亮度的装置，包括运动检测单元，用于检测输入数据是否包含运动；持续时间检查单元，用于当在运动检测单元中检测到输入数据不包含运动时，检查输入数据不包含运动的持续时间；衰减常数生成器，用于当输入数据连续在至少预定时间周期内不包含运动时，生成与输入数据亮度电平对应的衰减常数；以及电平衰减单元，用于使用从衰减常数生成器生成的衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。
2.如权利要求1所述的装置，其中，运动检测单元将当前帧的象素单位数据与前一帧的对应象素单位数据进行比较，以检测输入数据的运动。
3.如权利要求1所述的装置，其中，运动检测单元将当前帧的预定分块单位数据与前一帧的对应预定分块单位数据进行比较，以检测输入数据的运动。
4.如权利要求3所述的装置，其中，运动检测单元使用每个预定分块单位的平均亮度电平，检测输入数据的运动。
5.如权利要求1所述的装置，其中，运动检测单元包括存储器，用于以帧为单位存储输入数据；加法器，用于检测从存储器提供的数据与输入数据之间的差值；以及比较器，用于将该差值与预定阀值进行比较，以检测输入数据是否包含运动。
6.如权利要求5所述的装置，其中，当差值小于预定阀值时，比较器输出表示输入数据不包含运动的信号。
7.如权利要求1所述的装置，其中，持续时间检查单元包括计时器，响应表示输入数据不包含运动的信号而工作；以及比较器，用于将根据计时器的操作而生成的时间信息与预定阀值进行比较，以确定输入数据是否连续在至少预定时间周期内不包含运动。
8.如权利要求1所述的装置，其中，衰减常数生成器包括电平检测器，用于检测输入数据的亮度电平；以及查询表，用于存储多个衰减常数，并且提供对应于亮度电平的衰减常数。
9.如权利要求1所述的装置，其中，电平衰减单元包括延时单元，用于对输入数据进行延时；以及乘法器，用于将经过延时单元延时的输入数据与衰减常数进行相乘，并且输出具有衰减亮度电平的数据。
10.一种用于衰减显示图像亮度的方法，包括如下步骤检测输入数据的亮度电平；以象素或预定分块为单位，比较前一帧和当前帧；如果象素单位或预定分块单位图像确定为静止图像，检查象素单位或预定分块单位图像连续处于静止图像状态的持续时间；如果持续时间为至少预定时间周期，确定与输入数据的亮度电平对应的衰减常数；以及使用该衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。
11.如权利要求10所述的装置，其中，考虑连续显示静止图像会导致显示图像亮度退步的时间周期，确定预定时间周期。
全文摘要
本发明提供一种用于衰减等离子体显示面板(plasma display panel，PDP)亮度的装置和方法，以防止局部区域画面质量的退步和功耗的增大。该装置包括运动检测单元，用于检测输入数据是否包含运动；持续时间检查单元，用于当在运动检测单元中检测到输入数据不包含运动时，检查输入数据不包含运动的持续时间；衰减常数生成器，用于当输入数据连续在至少预定时间周期内不包含运动时，生成与输入数据亮度电平对应的衰减常数；以及电平衰减单元，用于使用从衰减常数生成器生成的衰减常数，衰减输入数据的亮度电平。因此，可以防止不影响帧的平均亮度电平的局部区域画面质量的退步，以及由于退步而造成的功耗增大。
文档编号G02B27/02GK1419373SQ0214585
公开日2003年5月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2001年11月14日
发明者刘孝男 申请人:三星电子株式会社