CN1539130A - 用于降低脉宽控制的图象显示器噪声的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于降低脉宽控制的图象显示器噪声的一种方法和一种装置。检查多个相继象点的亮度是否大于给定的亮度阈值。若情况不是这样，便向显示器提供经延迟但其它方面不变的输入信号。相反，若多个相继象点的亮度各小于给定的亮度阈值，便形成多个相继象点亮度的平均值，并将该平均值提供给显示器。

Description

用于降低脉宽控制的图象显 示器噪声的方法和装置

本发明涉及一种用于降低脉宽控制的图象显示器中噪声的方法和装置。

例如，这类方法和装置可用在等离子体显示器件中，该显示器件未来在优质电视机中将补充或代替目前还应用的彩色显象管。在彩色显象管方面，自20世纪80年代末起，基于100Hz工艺的高质量电视机的用户已习惯于无闪烁显示。

从Radio Fernsehen Elcktronik RFE(无线电、电视、电子学)杂志1997年第2期第18～20页中已知一种由两个带有矩阵式排列电极的玻璃板组成并在电极之间充以惰性气体混合物的等离子体显示器。在等离子体显示器中，图象信息不象阴极射线管那样用行扫描方式显示，而是用全帧方式显示。由于等离子体显示器中各个象点不可能在任何时候单独接通和断开，故整个显示器件象点的激活必须在激活通路中完成。

对等离子体显示器件的控制由以下几个阶段完成，即编址或初始化阶段、保持或激活阶段以及熄灭阶段。

在编址或初始化阶段，等离子体显示器件的所有单元被预充电，这些单元将在随后的保持或激活阶段中被激活。在最后一步即在熄灭阶段，该预充电单元又放电，图象信息消失。

供显示电视图象用的时间间隔被分解为有不同持续时间或不同加权的分时间间隔。在分时间间隔期间，依据各个象点的亮度值来选择给定的激活顺序。这对应于在供图象显示用的时间间隔期间各个象点的一次或多次发光，而对每次发光指定预定的持续时间。

例如，这类已知的等离子体显示器已由富士通(Fujitsu)公司和NEC公司投放市场。

从DE 198 33 597 A1中已知用于降低脉宽控制的图象显示器，特别是彩色等离子体显示器件的闪烁的方法和装置。这类彩色等离子体显示器件可用于显示电视图象。彩色等离子体显示器件借助脉宽调制器进行控制，其中，为了控制，将电视图象的持续时间分解为分别依次表示的一系列分图象或分时间间隔。为了降低闪烁，特别是降低50Hz闪烁，对分时间间隔和/或分时间间隔激活顺序的次序进行预先确定，使所显示的图象闪烁最小。

此外，从DE 198 37 307A1还已知分时间间隔次序的与移动检测器相关的变化。存在移动时，应这样选择分时间间隔的次序，以避免移动人为现象。此外，还应这样选择分时间间隔的次序，以降低50Hz-闪烁干扰。

此外，在等离子体显示器件方面业已知道，应检测待显示图象的亮度、由所检测的待显示图象每个分时间间隔的亮度值导出最大容许的发光持续时间，以及改变所探测的亮度值时改变每个分时间间隔最大容许的发光持续时间。这种改变应这样完成，以使在所获取的暗图象内容(Bildinhalt)或微小亮度值下将在每个分时间间隔中的最大容许的发光持续时间延长同样的持续时间。相反，若待显示图象的亮度检测给出总的较亮的图象内容时，则每个分时间间隔的最大容许发光持续时间要缩短对所有分时间间隔都是一样的持续时间。

这种处理方法的缺点是会降低待显示图象的对比度，因为在待显示图象有较大的检测亮度时，会缩短显示较亮图象成分的持续时间；而在待显示图象有较小的检测亮度时，则深灰色的图象成分被显示成浅灰色，因为通过具有恒定补偿的所述加载，亮度向上移动，亦即发光时间较长。

此外，从德国专利申请100 09 858已知一种用于改善以脉宽控制的图象显示器的对比度的方法。在该法中，对分时间间隔的最大容许发光持续时间进行这样的改变，使与具有较大价值(Wertigkeit)的分时间间隔的最大容许发光持续时间相比，具有较小价值的分时间间隔的最大容许发光持续时间受到较小变化。

基于现有技术，本发明的目的是提出一种能降低噪声的新方法和一种新装置。

这个目的可以利用权利要求1的特征部分的方法以及利用权利要求4的特征部分的装置加以解决。

本发明的有利方案和改进由从属权利要求给出。

本发明的优点特别在于能降低所显示图象暗区中的噪声。由此，将考虑下列情况，即对脉宽控制的图象显示器，特别是等离子体器件，在暗图象区中出现的噪声特别有干扰。这归结为对暗图象区分配短的分时间间隔。例如，若借助于噪声不仅激活分配给多位字的LSB(最低有效位)的分时间间隔，而且还激活相邻的分时间间隔LSB+1，则这意味着由人眼感受的且作为干扰接受的亮度已经加倍。

这特别适用于下列情况，当按照“高频脉动过程”为了人为提高灰度级数时，不仅LSB而且LSB+1各分配到待显示图象的4个相邻象素。在这种情况下，存在的噪声在所述四象素组合(Viererblock)中产生使人眼感到干扰的附加空间效应。

通过用取平均的亮度值对低亮度值的象点作所需的替代，将降低暗图象区出现的噪声。在亮图象区则不会发生图象信号变化，因为在亮图象区的噪声出现较小的干扰。

所需的方法不仅可根据一维滤波，而且也可根据二维滤波和三维滤波加以应用。在二维滤波的情况下，仅设置附加行存储器，而在三维滤波的情况下，则设置附加图象存储工具。

必要时，也可将所进行的滤波扩展到处于经滤波的数据与未经滤波的数据之间的过渡区中的象点上。由此也能较缓和实现过渡。

此外，在第一步检查的相继的象点数可以选择不同的大小。这也适合用于形成平均值的象点数。在这种情况下，自然也必须相应地与处于未滤波信号路径内的延迟网络相适应。

本发明的其它有利特性可以借助附图由实施的说明得出。附图如下：

图1示出说明对脉宽控制的图象显示器进行控制的略图。

图2示出说明本发明实施例的方块图，以及

图3示出说明本发明工作原理的时间图。

图1示出说明对脉宽控制的图象显示器如等离子体显示器件进行控制的略图。供显示电视图象用的20ms时间间隔被分成为分时间间隔SF1，SF2，...SF6。这些分时间间隔中的每一个都具有不同的持续时间或加权G。在图1中加权G各在代表分时间间隔上方的小方块给出，在这些分时间间隔期间将依据各个象点的亮度值来选择给定的激活顺序。这与在供图象显示用的时间间隔期内各个象点的一次或多次发光相对应，其中对每次发光分配有给定的持续时间。

在暗象点处，例如，只在与视频信号的LSB相对应的分时间间隔SF1期内发光。若由于噪声在与SF1相比其时间长度或加权大致增加1倍的分时间间隔SF2期间也发光，则这表明亮度已几乎加倍，这种亮度加倍由人眼作为干扰接受。

为了避免这类由噪声引起的首先是在暗图象区出现的干扰，应进行信号处理，如图2中借助本发明的实施例所述的信号处理。

图2示出说明本发明实施例的方块图。输入端E输入信号数据流形式的视频输入信号，信号数据流与等离子体显示器上显示的图象相继象点的亮度信号相对应。这个视频输入信号被分配到三个信号路径上。

在上方的信号路径内，信号到达检验单元1。在此，对三个相继象点亮度是否各小于预定的亮度阈值进行检查。若情况不是这样，则检验单元1将对开关4产生使之转接到它上面开关位置的控制信号。相反，若三个相继象点的亮度都小于预定的亮度阈值，则检验单元1便对开关4产生使之转接到它下面开关位置的控制信号。

在中间信号路径内，预先安排了延迟网络2。在该延迟网络中，输入数据流被延迟了两个象点的持续时间。将延迟网络2的输入信号输至开关4的上方输入端。

在下方的信号路径内，输入信号经滤波器3传送。在滤波器3中，对三个相继的象点形成线性或加权的平均值。将滤波器3的输出信号送至开关4下方的输入端。

开关4的输出端与显示信号的等离子体显示器件5相连。

在所示电路中，若三个相继象点的亮度总是低于使下方信号路径接通的亮度阈值，则经平均后的信号将送至显示器件5；而若三个相继象点的亮度不总是低于使中间路径接通的亮度阈值，则该信号被延迟、否则将未经改变的输入信号送至显示器件5。

上述检验和依据检验结果所进行的信号处理将按逐个象点进行。

图3示出说明本发明的工作原理的时间图。图3a中示出在输入端E出现的信号数据流，该信号数据流中相继象点的亮度值以十六进制形式给出。为了说明，该信号数据流再细分为三个区域B1、B2、B3。其中，区域B1和B3中象点的亮度值大于在本实施方案中以十六进制表示的“30”处的预定亮度阈值，而区域B2中象点的亮度值则小于所述亮度阈值。

图3b中示出在延迟网络2输出端处的所存在信号数据电流。它相对于输入信号数据流来说被延迟了两个象点的持续时间。

图3c示出在滤波器3的输出端所存在的经延迟与滤波的数据流，图3d示出在开关4的输出端存在的数据流。从图3d可以明显看出，除延迟两个象点的持续时间以外，在区域B1和B3中的亮度值均与输入数据流的对应亮度值相一致。相反，根据本发明，在区域B2中的亮度值用总是由三个相继象点亮度值求得的平均值代替。

利用这种只在暗图象区形成的平均值，将减小这个暗图象区中的噪声。

Claims (4)

1.用于降低脉宽控制的图象显示器中噪声的方法，其中，供图象显示用的时间间隔被划分成相继的加权分时间间隔并且形成信号数据流的、属于待显示图象的象点的、以具有多位字形式存在的亮度信号通过变换成分配给分时间间隔的激活顺序来产生，

其特征在于：

a)第一步中检查是否多个相继象点的亮度大于预定的亮度阈值

b)第二步

-当多个相继象点的亮度总是小于预定的亮度阈值时，便形成这多个相继象点亮度值的平均值，并将该平均值用于信号数据流，以及

-当多个相继象点的亮度并不总是小于预定的亮度阈值时，则所属的多位字将以不变的变换形式引入到激活顺序中，以及

c)对每个相继象点完成第一步和第二步。

2.根据权利要求1的方法，

其特征在于，

在第二步中，当多个相继象点的亮度小于预定的亮度阈值时，便形成多个相继亮度值的加权平均值。

3.根据权利要求1或2的方法，

其特征在于，

在第一步中待检查的象点数至少为3个。

4.用于降低脉宽控制的图象显示器噪声的装置，该装置将供图象显示用的时间间隔划分成相继的加权分时间间隔，并且形成的信号数据流的、从属于待显示图象的象点的、以具有多位字形式存在的亮度信号通过变换成分配给分时间间隔的激活顺序来产生，该装置具有：

-用于接收与亮度信号相对应的信号数据流的输入端(E)，

-用于检查是否多个相继象点的亮度小于预定亮度阈值的检验单元(1)，

-由检验单元控制的转换开关(4)，当多个相继象点的亮度不小于预定的亮度阈值时，转换开关的输出侧将提供不变形式的延时信号数据流；而当多个相继象点的亮度小于预定的亮度阈值时，便提供形成的平均值经滤波的信号数据流。

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