彩色等离子体显示器的暗场增强技术

示显示屏及其 驱动电路，虚线以外的部分均在 /-01上实现。 图 ( 暗场增强技术方框图 输入的红绿蓝（203）数字图像信号分成两路， 一路送入亮度提取电路，按算法 ! ’ )* ," 4 )* #+# 4 )*(($ 提取图像的亮度信号 !，均值及峰值检测 模块根据输入的 ! 信号，计算一场内图像的平均亮 度 %56和峰值亮度 %78，计算所用时间为一场的时间。 判断电路根据输入的 %56和 %78信号大小，判断当前 场是否属于暗场显示，并计算各种情况下的 & 值和 ’ 值，&，’ 分别是乘法器和脉冲数处理器（也是一个 乘法器）中的一个乘数判断电路产生 & 值的算法流 程图如图 " 所示。& 值的大小受 %56和 %78信号控 制，%56小于暗场阈值 %) 是暗场显示的必要条件。 当 %78 9 ("!时，& 值取 "，%-: 9 $%时，& 值取 %，%-: 9 ,"时，& 值取 !；当 %56"%)或 %78"("!时，& 值 取 (，相当于不放大输入的 203图像信号。’ 值可 取 ( ; &，或根据实验测定来取值，此时 ’ 值是一个 接近 ( ; & 的浮点数。 另一路 203图像信号经过一场时间的延迟，使 进入乘法器的图像信号与根据该场计算出的 & 值 相对应，乘法器对输入图像信号进行乘 & 值操作。 数据处理电路对乘法器送来的图像信号进行数据处 理，按子场分离后送入显示屏的图像数据驱动器。 脉冲数处理电路的作用是产生所有子场的发射 光脉冲数，它是彩色 -.- 暗场增强技术的关键电 路，它既决定显示屏的亮度，又要保证在暗场和非暗 场切换时显示屏亮度的连续过渡，以免观察者产生 不舒适的感觉。脉冲数处理电路产生某一子场 ( 的脉冲数按算法)!（(）’ * & % & ’ & +（(）实现， +（(）是该子场的权重，其值与所采用的图像编码 有关，’ 值由判断电路产生，是一个接近 ( ; & 的浮 点数倍乘因子，为了保证在暗场和非暗场切换时显 真空电子技术 梁 宁等：彩色等离子体显示器的暗场增强技术 ######### ######### $ $$ $ !"#$$% &’&#()*+,#- "))"年 !" <=*$ 图 ! 计算 !值的算法流程图 示屏亮度的连续过渡，" 值一般由实验测定，# 值和 $ 值也是浮点数倍乘因子。 （"）倍乘因子 $：图 "中的开关是彩色 #$#的亮 度调节开关，调节此开关可改变亮度调节电路输出 的倍乘因子 $，取值范围在 % & ’ ( ! & ) 之间，步距为 % &"。 （!）倍乘因子 #：当显示屏的扫描及维持驱动电 路功耗正常时，# 等于 "；当功耗超过规定的阈值 时，# 随着功耗的增加而减少，可见倍乘因子 # 起 到保护显示屏的作用，以免功耗过大而烧毁显示屏。 在 *#+, 中实现整数的加减乘除运算非常方 便，而实现浮点数运算有多种方法，常用的有查表方 法和化为整数运算的方法。查表方法运算速度快， 但输入信号数较多时查表量非常庞大。 本多处使用了浮点数乘法运算，利用乘法 器和除法器可以把浮点数乘法运算化为整数运算来 实现。乘法器和除法器是按 " & ’ - % .（"’ - %）/ "% 算法来实现浮点数运算的，引入加法器可实现四舍 五入，其算法为（"’ - % 0 1）/ "%，数字取整很简单， 只需选择运算结果小数点以上的高位数据即可。 为了提高电路工作的可靠性，峰值亮度 $23的 检测至关重要。除非受到干扰，电视画面很少出现 高亮发光的单个孤立像素，高亮发光区域一般是一 个或多个像素群，基于这样的事实，$23取前 & 个最 大灰度值的算术平均值，& 取 "% ( 1%之间。电路上 采用比较和排序的方法，对一场图像信号进行比较 和排序，提取前 & 个最大值，再用除法器除以 & 求 出算术平均值，此算术平均值即为峰值亮度 $23。 图 ’ 采用与未采用暗场增强技术的结果对比 ! 实验结果 对输入数字图像信号采用线性延伸编码方案， 选择一幅平均亮度 $45等于 !’灰度值，峰值亮度 $23 等于 16 灰度值的灰度渐变静态图像，利用一块 "! 英寸的彩色 #$#进行显示。根据图 !可知 ! . 6，浮 点数倍乘因子 " . "& 7，显示屏功耗正常，# . "。实 验结果如图 ’所示，图 ’（4）是没有采用暗场增强技 术的结果，可以看出，由于灰度级不够而出现了“假 轮廓”现象；采用暗场增强技术后结果如图 ’（8）所 示，基本消除了“假轮廓”现象。图 6是暗场显示图 像的直方图，水平方向的灰度等级是相对值，它等于 灰度值与 !11之比，图 6（4）是未使用暗场增强技术 图像的直方图，其灰度等级明显不够；图 6（8）是使 真空电子技术 技 术 交 流 !!!!!!!!! !!!!!!!!! " "" " !"#$$% &’&#()*+,#- !%%!年 !" 9:&) 图 ! 暗场显示图像的直方图 用暗场增强技术图像的直方图，其灰度等级明显增 多，说明本文提出的暗场增强技术确实能增加暗场 显示图像的灰度等级。 ! 结束语 随着人们对彩色 "#" 研究的不断深入，彩色 "#"的显示质量将不断提高，以满足 $#%&的要求。 相信在不久的将来，大屏幕彩色等离子体壁挂式电 视将会出现在众多的家庭中。 参 考 文 献 ［’］ ()*+,*- ./ #01234+ 5)675*8*9 :32;* <1=21+*3*1> ?)- 2 "92@32 #4@A920 "21*9 / *1> CAA94+2>4)1/ <" ’’DEF’G CF/ FDD’7DH7’I/ ［F］ J=4;*>2 %，J2*;B@2 (，$)1K2 $ !" #$ / :3A-)8*3*1> )? L)87 41;7&4K*) :32;* MB294>0 )1 "#"@ N0 O*KB+41; >=* #01234+ P29@* Q)1>)B-/ J:#’GR :1>*-12>4)129 J03A)@4B3，’GGR，FRE7 FGD/ ［I］ S262=2-2 :，J*,43)>) S/ #01234+ T-207J+29* Q)1>-)9 >) O*7 KB+* L)>4)1 "4+>B-* L)>4)1 #4@>B-N21+* ?)- $4;=7O*@)9B>4)1 "#"/ J:#’GG :1>*-12>4)129 J03A)@4B3，’GGG，’HH7’HG/ ［!］ 梁 宁，郭滨刚，刘纯亮等 /消除彩色 "#"运动图像动 态假轮廓的延伸编码及优化 /西安交通大学学报， FDDF，IH（F）： !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ’GD7’GI/ （上接第 F!页） ［!］ U1) J，%@B>2,4 S，S2;*0232 %/ "-)A)@29 )? 2 $4;= *- )- JBN3499434>*- V28* T*17 *-2>4)1：>=* T0-)7"*14)>-)1/ :1> . <9*+>-)14+@，’GR!，WDE7W’G/ ［W］ #X)=9*- T，T2992;=*- #，L)2>@ O !" #$ / "*14)>-)1 U@+4992>)- UA*-2>41; "*-?)-321+*/ :<#L，’GR’，IFR7II’/ ［H］ #X)=9*- T，T2992;=*- #，5)6-4* Q !" #$ / "*14)>-)1 C3A94?4*- O*@B9> / :<#L，’GR!，R!W7R!R/ ［E］ #X)=9*- T，T2992;=*- #，L)2>@ O !" #$ / O*+*1> "*14)>-)1 O*7 @B9>@ 2> !W T$Y/ :<#L，’GRE，I’’7I’!/ ［R］ Z24-K . 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