專利名稱：顯示裝置及其控制方法
技術領域：
本發明的方法及裝置涉及一種視頻信號對比度可調的顯示裝置，及其控制方法。
背景技術：
通常，顯示裝置接收從諸如計算機或TV廣播系統的視頻信號源輸入的特定顯示模式的視頻信號，并將接收到的視頻信號顯示在顯示部分上。諸如采用液晶顯示(LCD)面板、等離子顯示面板(PDP)等平板顯示裝置的顯示裝置和使用陰極射線管(CRT)的顯示裝置都已被廣泛使用。
因為使用PDP的顯示裝置具有比CRT更高的圖像質量以及比LCD更薄的厚度，所以其獲得了高度贊賞。
通常，PDP顯示裝置依據其中數據寫入時間與數據顯示時間分離的尋址與顯示分離(ADS)驅動系統來顯示視頻。在這樣的PDP顯示裝置中，當150V-300V的電壓被施加到掃描維持電極與尋址電極之間時，在掃描維持電極與尋址電極之間的放電單元中產生尋址放電，因而，在放電單元的內側形成電荷，并在電介質層上留下所形成的電荷。
響應于施加到公共維持電極與掃描維持電極上的交替信號，在依據尋址放電所選的放電單元中產生維持放電。該維持放電在放電單元中產生電場，因而對放電氣體中的電子進行加速。
當加速電子與中性粒子碰撞時，中性粒子分解成電子及離子。這些電子與其他中性粒子碰撞。通過電子與中性粒子的反復碰撞，放電氣體進入等離子狀態并同時產生真空紫外線。
所產生的真空紫外線激發R、G與B熒光層以產成可見光線，并且所產生的可見光線穿過前基底發射到外部，因而使得使用者可以識別單元的光線，也就是，觀看所顯示的視頻。
然而，在相關技術的顯示裝置中，如果視頻的對比度較低，則由于顯示在顯示部分上的圖像并不清楚，所以不便于使用者觀看該圖像。
發明內容
本發明的實施例克服了上述的缺點以及上面沒有描述的其他缺點。同時，本發明無需克服上述的缺點，并且本發明的實施例可以不克服上述的所有問題。
因此，本發明一方面提供了一種顯示裝置及其控制方法，具有改進的視頻信號對比度，所述視頻信號形成在顯示部分上顯示的圖像的基礎。
通過提供一種顯示裝置來完成本發明的以上和/或其他方面，該裝置包括信號輸入模塊，接收視頻信號；信號處理模塊，處理從信號輸入模塊接收到的視頻信號；顯示模塊，具有顯示面板以及用于驅動該顯示面板的面板驅動器；以及控制模塊，用于計算視頻信號的亮度，并控制所述信號處理模塊以及所述面板驅動器中的至少一個，以基于所計算的亮度的平均值來調整輸出到顯示面板上的視頻信號的對比度。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊以視頻信號的幀為單位計算亮度的平均值。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊調整控制因子以基于亮度平均值確定伽馬曲線。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊控制所述信號處理模塊以基于由控制因子確定的伽馬曲線來調整視頻信號的對比度。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊基于亮度的平均值來調整預定的平均信號電平(ASL)數據，并控制面板驅動器以基于從所述信號處理模塊輸出的視頻信號以及所述平均信號電平數據來調整視頻信號的亮度。
依據本發明的一個示范性實施例，所述顯示面板包括等離子顯示面板、多個尋址電極、多個X電極以及多個Y電極，并且所述面板驅動器包括用于驅動尋址電極的尋址驅動器、用于驅動X電極的X電極驅動器以及用于驅動Y電極的Y電極驅動器。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊調整維持脈沖的數量以確定視頻信號的亮度并控制所述面板驅動器以產生調整后數量的維持脈沖。
依據本發明的一個示范性實施例，通過驅動所述面板驅動器的尋址驅動器、X電極驅動器以及Y電極驅動器來產生維持脈沖，并且所述控制模塊將與維持脈沖數量對應的控制信號輸出到面板驅動器上。
依據本發明的一個示范性實施例，所述控制模塊利用上限(upper)對比增強值CE_upper、截止(cutoff)對比增強值CE_cutoff、上限阿爾法值Alpha_upper、下限(low)阿爾法值Alpha_low和白斜率White_tilt中的至少一個來調整伽馬曲線。
通過提供一種顯示裝置的控制方法來完成本發明的以上和/或其他方面，該顯示裝置具有包括等離子顯示面板、多個尋址電極、多個X電極以及多個Y電極的顯示面板，該控制方法包括接收視頻信號；計算視頻信號的亮度；以及基于所計算的視頻信號的亮度平均值來調整輸出到顯示面板上的視頻信號的對比度。
依據本發明的一個示范性實施例，計算所述視頻信號的亮度包括以視頻信號的幀為單位計算亮度的平均值。
依據本發明的一個示范性實施例，調整所述視頻信號的對比度包括調整控制因子以基于亮度的平均值來確定伽馬曲線；以及基于由控制因子確定的伽馬曲線來調整視頻信號的對比度。
依據本發明的一個示范性實施例，調整所述視頻信號的對比度包括基于亮度的平均值來調整預定的平均信號電平(ASL)數據；以及基于平均信號電平數據而調整視頻信號的亮度。
依據本發明的示范性實施例，調整所述視頻信號的對比度包括調整維持脈沖的數量以確定視頻信號的亮度，以及產生調整后數量的維持脈沖。
通過下面結合附圖對示范性實施例的描述，本發明的以上和/或其他方面將變得顯而易見并更易于理解，其中圖1為依據本發明示范性實施例的顯示裝置的控制框圖；圖2A是示出了輸入到依據本發明示范性實施例的顯示裝置的視頻信號中的一幀的亮度變化的曲線圖；圖2B是示出了依賴于視頻信號亮度變化的控制因子的變化的曲線圖；圖2C是示出了依賴于視頻信號亮度變化的平均信號電平數據的變化的曲線圖；圖2D至2F是示出了依賴于視頻信號亮度的平均值變化的伽馬曲線的變化的曲線圖；以及圖3為依據本發明的實施例的顯示裝置的控制流程圖。
具體實施例方式
現在將對本發明的示范性實施例作出具體參照，在附圖中解釋了其示例。
如圖1所示，依據本發明示范性實施例的顯示裝置包括顯示模塊70、信號輸入模塊10、信號轉換模塊30、信號處理模塊50以及用于控制這些組件的控制模塊90。
顯示模塊70包括顯示面板77，在其上顯示圖像；以及面板驅動器71、73與75，用于處理從信號處理模塊50輸入的視頻信號并在顯示面板77上顯示圖像。這里，顯示面板77優選但不必須是等離子顯示面板(PDP)。
PDP顯示面板77包括在列方向上排列的多個尋址電極A1至Am，以及在行方向上交替排列的多個X電極X1至Xn和Y電極Y1至Yn。這里，X電極X1至Xn優選但不必須相互連接以形成公共X電極。
面板驅動器71、73與75可以包括驅動尋址電極的尋址驅動器73、驅動X電極的X電極驅動器75以及驅動Y電極的Y電極驅動器71。通過驅動尋址驅動器73、X電極驅動器75以及Y電極驅動器71中的每個，基于視頻信號的亮度而為要在顯示模塊70上顯示的圖像的每個像素產生維持脈沖。例如，如果在視頻信號的一幀中的特定單元的視頻信號的亮度為1，則產生1個維持脈沖，并且如果在視頻信號的一幀中的另一單元的視頻信號亮度為100，則產生100個維持脈沖。該維持脈沖允許從每個像素發光，以使得在PDP顯示面板77上顯示具有預定亮度的視頻信號。
當視頻信號被輸入到信號輸入模塊10中時，信號輸入模塊10將輸入的視頻信號輸出到信號轉換模塊30中。這里，信號輸入模塊10可以包括下述至少一個用于接收來自諸如VCR或VTR的視頻源的視頻信號的輸入端子(未示出)，和用于接收來自廣播站等的廣播信號的天線(未示出)。
信號轉換模塊30將通過信號輸入模塊10輸入的視頻信號轉換成信號處理模塊50可以處理的視頻信號，這將在下文中進行描述。這里，信號轉換模塊30包括調諧器(未示出)。用于接收并輸出諸如從天線輸入的射頻(RF)信號的廣播信號；以及視頻解碼器(未示出)，用于解碼模擬視頻信號(諸如從輸入端子輸入的復合視頻基帶信號(CVBS)或S-Video信號或從調諧器輸出的廣播信號)并將解碼的信號輸出到信號處理模塊50。
另外，信號轉換模塊30可以包括最小化傳輸差分信號(TMDS)接收器，用于將諸如通過數字連接端子(未示出)從外部源輸入的DVI信號的數字視頻信號分解成要輸出到信號處理模塊50的RGB數字信號以及H/V同步信號；以及A/D轉換器(未示出)，用于將諸如所輸入的復合信號或PC信號的模擬視頻信號轉換成要輸出到信號處理模塊50的數字視頻信號。
信號處理模塊50處理輸入的視頻信號并將該信號以能夠在顯示模塊70上顯示的格式輸出。這里，信號處理模塊50處理視頻信號，使得在控制模塊90的控制下，在顯示模塊70上顯示與從信號轉換模塊30輸入的視頻信號對應的視頻圖像，這在下文中將進行描述。
控制模塊90控制顯示裝置中的各種模塊來執行它們各自獨特的功能。另外，控制模塊90計算通過信號處理模塊50處理過的視頻信號的亮度，并基于所計算的亮度來控制視頻信號的對比度。對比度通常指的是在視頻信號的光亮區與陰影區之間的亮度差。
控制模塊90包括系統控制器91，用于計算由信號處理模塊50處理過的視頻信號的亮度；以及驅動控制器95，用于基于在系統控制器91中所計算的視頻信號亮度來控制面板驅動器71、73與75。
控制模塊90可以控制信號處理模塊50以及至少一個面板驅動器71、73與73，以計算視頻信號亮度的平均值，并且基于所計算的亮度平均值來調整視頻信號的對比度。
系統控制器91以視頻信號的幀為單位(即以視頻信號中的垂直同步信號的周期為單位)計算亮度平均值。例如，如果視頻信號每秒有60幀，則系統控制器91優選但不必須計算每幀的亮度平均值。在這種情況下，系統控制器91為每一幀計算亮度平均值就足夠了。或者，系統控制器91可計算偶數幀、或奇數幀、和/或類似的亮度平均值。
如果一幀的視頻信號亮度如圖2A所示分布，例如，系統控制模塊91可依據以下公式計算亮度平均值Ymin1/T∫0Tf(x)dx(其中T是一幀的周期，且f(x)是視頻信號的亮度函數)。
系統控制模塊91可基于為每一幀計算得到的亮度平均值來調整控制因子以確定伽馬曲線。例如，系統控制器91可利用上限對比增強值CE_upper、截止對比增強值CE_cutoff、上限阿爾法值Alpha_upper、下限阿爾法值Alpha_low和白斜率White_tilt中的至少一個來調整伽馬曲線。
這里將簡要描述控制因子與伽馬曲線之間的關系，這在使用DNIe(數字自然圖形引擎)系統的顯示裝置的領域中是已知的。
在伽馬曲線中，上限對比增強值CE_upper確定從信號處理模塊50中輸出的視頻信號的亮度值，其與輸入到信號處理模塊50的視頻信號中具有較高亮度值的區域的預定點相對應；并且截止對比增強值CE_cutoff確定從信號處理模塊50中輸出的視頻信號的亮度值，其與輸入到信號處理模塊50的視頻信號中具有較低亮度值的區域的預定點相對應。另外，在伽馬曲線中，上限阿爾法值Alpha_upper確定在輸入到信號處理模塊50的視頻信號中具有較高亮度值的區域內的伽馬曲線的斜率，下限阿爾法值Alpha_low確定在輸入到信號處理模塊50的視頻信號中具有較低亮度值的區域內的伽馬曲線的斜率，并且白斜率White_tilt調整白色部分的伽馬曲線，也就是在視頻信號中具有較高亮度值的區域中的伽馬曲線。
各個控制因子根據視頻信號的亮度平均值而變化。例如，如果亮度平均值從點Ya變為點Yb，則各個控制因子(上限對比增強值CE_upper、截止對比增強值CE_cutoff、上限阿爾法值Alpha_upper、下限阿爾法值Alpha_low和白斜率White_tilt中的至少一個)將因此而變化，如圖2B所示。因而，當視頻信號的亮度平均值改變時，控制因子也將變化以改變伽馬曲線的形狀。
因而，如圖2D至2F所示，在本發明示范性實施例的顯示裝置中，被映射到視頻信號的輸入亮度的視頻信號的輸出亮度根據視頻信號的亮度平均值而變化。
如圖2D所示，將表示視頻信號每幀的每個像素的輸入亮度與輸出亮度的比率的伽馬曲線用線①表示。這里，依據線①，認為輸出亮度與輸入亮度成比例。如果視頻信號每幀的亮度平均值較小(暗幀)，則伽馬曲線具有曲線②所示的形狀。另外，如果視頻信號每幀的亮度平均值居中(中等亮度幀)，則伽馬曲線具有曲線③所示的形狀，如圖2E所示，并且，如果視頻信號每幀的亮度平均值較大(亮幀)，則伽馬曲線具有曲線④所示的形狀，如圖2F所示。因此，視頻信號的輸入亮度與輸出亮度的比率將依據伽馬曲線而變化，從而對比度根據視頻信號的亮度平均值而變化。
如上所述，系統控制器91可基于視頻信號的亮度平均值來改變伽馬曲線的形狀，以調整視頻信號的對比度。另外，系統控制器91控制信號處理模塊50以依據形狀改變的伽馬曲線來改變視頻信號的亮度。
另外，系統控制器91可基于視頻信號的亮度平均值來調整預定的平均信號電平(ASL)數據。換句話說，參考圖2C，平均信號電平數據根據視頻信號的亮度平均值而改變。例如，當亮度平均值從點Ya變為點Yb時，平均信號電平數據將相應改變。系統控制器91與驅動控制器95可依據調整后的平均信號電平數據控制面板驅動器71、73與75來調整視頻信號的對比度。
特別地，系統控制器91將用于控制平均信號電平數據的控制信號輸出到驅動控制器95，并且驅動控制器95根據平均信號電平數據以及輸入的視頻信號的每個像素的亮度來確定維持脈沖的數量，并將關于維持脈沖的數量的控制信號輸出到面板驅動器71、73以及75。
更具體地，在接收了具有預定對比度的視頻信號后，驅動模塊90的驅動控制器95基于存儲在預定的查找表上的數據控制面板控制器71、73與75，以調整與視頻信號的對比度對應的維持脈沖的數量。然后，驅動面板驅動器71、73與75——即用于驅動尋址電極的尋址驅動器73、用于驅動X電極的X電極驅動器75與用于驅動Y電極的Y電極驅動器71——以依據視頻信號為屏幕的每個部分產生預定數量的維持脈沖。然后，屏幕的每個部分將顯示基于維持脈沖的視頻信號的亮度。
此時，當控制模塊90基于視頻信號的亮度平均值而改變平均信號電平數據時，控制模塊90基于改變了的平均信號電平數據以及輸入的視頻信號來搜索查找表。然后，基于查找表的搜索結果，控制模塊90確定維持脈沖的數量并將所確定的維持脈沖的數量發送給面板驅動器71、73與75。此時，本發明示范性實施例的顯示裝置除了依據基于視頻信號的亮度平均值的伽馬曲線來調整視頻信號的對比度之外，還可以通過基于平均信號電平數據強制調整維持脈沖信號的數量來調整視頻信號的對比度。因此，視頻信號的對比度能得到動態地改善。
在下文中，將參照圖3描述依據本發明的實施例的顯示裝置的控制方法。參考圖3，在本發明示范性實施例的顯示裝置中，在操作S11中，當視頻信號輸入信號輸入模塊10時，在操作S13中將視頻信號經由信號轉換模塊30發送到信號處理模塊50。然后，在操作S15中，系統控制器91對輸入到信號處理模塊50的視頻信號的每幀計算亮度平均值。接著，在操作S17中，系統控制器91調整控制因子，例如上限對比增強值CE_upper、截止對比增強值CE_cutoff、上限阿爾法值Alpha_upper、下限阿爾法值Alpha_low和白斜率White_tilt中的至少一個，以基于所計算的亮度平均值來確定伽馬曲線的形狀。隨后，在操作S19中，系統控制器91控制信號處理模塊50，以基于具有依據控制因子而改變形狀的伽馬曲線來處理視頻信號。
同時，系統控制器91還可基于視頻信號的亮度平均值來調整預定的平均信號電平(ASL)數據。當調整了平均信號電平數據時，強制調整表示視頻信號的每個像素的亮度的維持脈沖的數量。在操作S21中，驅動控制器95基于依據改變的伽馬曲線的視頻信號以及基于視頻信號的亮度平均值而調整的平均信號電平數據來確定維持脈沖的數量，并將用于所確定的維持脈沖數量的控制信號輸出到面板驅動器71、73與75。
特別地，當視頻信號輸入到面板驅動器71、73與75時，驅動控制器95基于視頻信號的每個像素的亮度來確定維持脈沖的數量，并將所確定數量的維持脈沖輸出到面板驅動器71、73與75。同時，當系統控制器91調整平均信號電平數據并將調整后的平均信號電平數據輸出到面板驅動器71、73與75時，面板驅動器71、73與75從平均信號電平數據中識別視頻信號。另外，驅動控制器95基于依據平均信號電平數據處理過的視頻信號，通過查找表搜索維持脈沖的數量，并且將用于所搜索的維持脈沖的數量的控制信號輸出到面板驅動器71、73與75。接著，在操作S23中，面板驅動器71、73與75輸出依據來自驅動控制器95的控制信號的維持脈沖，并且，基于所輸出的維持脈沖將視頻信號顯示在顯示面板77上。
雖然在上述示范性實施例中闡述了控制模塊90計算視頻信號的亮度平均值，但不限于此。例如，可通過信號處理模塊50本身來計算視頻信號的亮度平均值并輸出到控制模塊90。
雖然在上述示范性實施例中闡述了控制模塊90包括用于執行獨立功能的驅動控制器95以及系統控制器91，但不限于此。另外，驅動控制器95的功能可與系統控制器91的功能相交換。
依據本發明的上述示范性實施例，由于可根據視頻信號的幀亮度的變化而自動調整視頻信號的對比度，所以顯示裝置具有較高的視頻質量。特別地，本發明示范性實施例的顯示裝置可以改變伽馬曲線以及平均信號電平數據，以更好地調整視頻信號的對比度。
從說明中可以看出，本發明的示范性實施例提供了一種顯示裝置以及該裝置的控制方法，用于計算視頻信號每幀的亮度平均值并基于計算得到的亮度平均值來調整視頻信號的對比度。
雖然已經示出和描述了本發明的少量實施例，但對于本領域技術人員來說明顯的是，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可以在這些示范性實施例中做出變化，由所附權利要求書及其等價物來限定本發明的范圍。
對相關申請的交叉引用本申請要求2005年10月20日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.2005-0099313的優先權，其公開的內容通過引用而被合并于此。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括信號輸入模塊，接收視頻信號；信號處理模塊，處理從所述信號輸入模塊接收到的視頻信號；顯示模塊，具有顯示面板以及用于驅動該顯示面板的面板驅動器；以及控制模塊，用于計算所述視頻信號的亮度，并控制所述信號處理模塊以及所述面板驅動器中的至少一個，以基于所計算的亮度的平均值來調整輸出到顯示面板上的視頻信號的對比度。
2.依據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊以所述視頻信號的幀為單位計算亮度的平均值。
3.依據權利要求2所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊調整控制因子以基于亮度平均值確定所述伽馬曲線。
4.依據權利要求3所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊控制所述信號處理模塊以基于由控制因子確定的伽馬曲線來調整視頻信號的對比度。
5.依據權利要求4所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊基于亮度的平均值來調整預定的平均信號電平ASL數據，并控制面板驅動器以基于從所述信號處理模塊輸出的視頻信號以及所述平均信號電平數據來調整視頻信號的亮度。
6.依據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示面板包括等離子顯示面板、多個尋址電極、多個X電極以及多個Y電極，并且所述面板驅動器包括用于驅動尋址電極的尋址驅動器、用于驅動X電極的X電極驅動器以及用于驅動Y電極的Y電極驅動器。
7.依據權利要求5所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊調整維持脈沖的數量以確定所述視頻信號的亮度，并控制所述面板驅動器以產生調整后數量的維持脈沖。
8.依據權利要求7所述的顯示裝置，其中，通過驅動所述面板驅動器的尋址驅動器、X電極驅動器以及Y電極驅動器來產生維持脈沖，并且所述控制模塊將與維持脈沖數量對應的控制信號輸出到面板驅動器上。
9.依據權利要求8所述的顯示裝置，其中，所述控制模塊利用上限對比增強值CE_upper、截止對比增強值CE_cutoff、上限阿爾法值Alpha_upper、下限阿爾法值Alpha_low和白斜率White_tilt中的至少一個來調整伽馬曲線。
10.一種顯示裝置的控制方法，該顯示裝置具有包括等離子顯示面板、多個尋址電極、多個X電極以及多個Y電極的顯示面板，該控制方法包括接收視頻信號；計算該視頻信號的亮度；以及基于所計算的視頻信號的亮度平均值來調整輸出到所述顯示面板上的視頻信號的對比度。
11.依據權利要求10所述的控制方法，其中，計算所述視頻信號的亮度包括以視頻信號的幀為單位計算亮度的平均值。
12.依據權利要求11所述的控制方法，其中，調整所述視頻信號的對比度包括調整控制因子以基于亮度的平均值來確定伽馬曲線；以及基于由控制因子確定的伽馬曲線來調整視頻信號的對比度。
13.依據權利要求12所述的控制方法，其中，調整所述視頻信號的對比度包括基于亮度的平均值來調整預定的平均信號電平ASL數據；以及基于平均信號電平數據而調整視頻信號的亮度。
14.依據權利要求13所述的控制方法，其中，調整所述視頻信號的對比度包括調整維持脈沖的數量以確定視頻信號的亮度，以及產生調整后數量的維持脈沖。
全文摘要
本發明提供了一種用于調整顯示裝置中的對比度的方法以及裝置。該顯示裝置包括用于接收視頻信號的信號輸入模塊以及用于處理從信號輸入模塊接收到的視頻信號的信號處理模塊。該顯示模塊具有顯示面板以及用于驅動該顯示面板的面板驅動器，并且控制模塊用于計算視頻信號的亮度，并控制信號處理模塊與面板驅動器中的至少一個，以基于所計算的亮度平均值來調整輸出到顯示面板的視頻信號的對比度。
文檔編號G09G3/288GK101030362SQ20061006441
公開日2007年9月5日 申請日期2006年10月20日 優先權日2005年10月20日
發明者羅弘柱, 樸吉壽, 張成桓 申請人:三星電子株式會社