一种新的AC PDP低灰度级图像增强方法及SoC实现

关键 词 ｔ ＤＰ ＡＣＰ ；低灰 度级 图像 ；反 Ｇａ ｍｍａ校 正：误 差扩 散：在 系统 芯片 （ ｏ Ｓ Ｃ） 中图分类 号 ：Ｔ ７ ．４ Ｎ９ １ ３ Ｎ８ ３９ ；Ｔ ｌ． ７ 文献 标识码 ｔ Ａ
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引言
彩 色 ＡＣ Ｐ ＤＰ 以其 大 画面 、 厚度 薄 、重 量 轻 等 优 良特 性 ， 已经 被 广 泛 的应 用 于 数字 电视 （ Ｔ Ｄ Ｖ）
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彩 色 ＡＣ Ｐ ＤＰ接 收 到 经 Ｇａ ｍｍａ校 正后 的输 入 数 据 后 ， 其 显 示控 制 部 分 就 会 根 据 反 Ｇａ ｍｍａ校 正 曲 线将 输 入 数 据 进 行 校 正 ，并 且根 据 子场 法 在 ＡＣ Ｐ ＤＰ上 再现 图像 的灰 度 级 。为 了保 证 ＡＣ Ｐ ＤＰ显 示 的 线 性 关 系 ，一 般 子 场 法 进 行 二 进制 编 码 ， 即传 统 的二 进 制编 码方 法 。 当线 性 响 应 能够 显 示 ２ ６级 灰 度 ５ 时 ，若 采 用传 统 的二 进 制 编码 方 案 ，权 重 分 别 为 ｌ ２ ４ ８ ｌ ２ ６ ２ ６ ３ ４ ｌ ８的八 个 子 场 ，取 ， ．进 行 反 ， ２ ＝２
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种 新 的 Ａ ３Ｐ 灰 度 级 图像 增 强 方 法 及 ９ （ （ Ｐ低 Ｄ ０３实现
刘祖 军 ， 刘 纯亮 ， 梁志虎
（ 安 交通 大 学 电子 物 理 与 器 件 教育 部 重 点 实 验 室 ， 陕 西 西安 ７ ０ ４ ） 西 １０ ９
维普资讯
第 １ 卷 第 ５期 １ ２０ 年 ｌ 月 ０６ ０
文章 编 号 ： １ ０ ．２ ９ｆ ０ ６ ０ ． ０ ６ ０ ０ ７０ ４ ２ ０ ） ５０ ２ ． ５
电路 与 系 统 学 报
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实 际的反 Ｇ ｍｍａ ａ 校正 曲线 Ａ Ｄ Ｃ Ｐ Ｐ中采 用 了场 编码 后反 Ｇ ｍｍａ ａ 校正 曲线
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常 规 的 视 频 信 号 ， 必 须将 常 规 的视 频 信 号 进行 “ Ｇａ 反 ｍｍａ校 正 ”使 其 转 换 蚕４
输入 灰度值
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图 ｌ 低 灰 度 级 图 像 损 失
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其 中 ， 甜 ｔｄ ｔ 反 Ｇ ｍｍａ校 正 的 输 出数 据 ，ｎ ｕ ａａ为 输 入 的 Ｇａ Ｄ ｕ ａａ为 ａ Ｉｐ （ｄ ｔ ｍｍａ 正数 据 ， ｕｐ ｔｒａｎｇｅ、 校 Ｏ ｔｕ Ｉｐ ｔＲａｎ ｎ ｕ ｇｅ 为输 出 、输 入 数 据 的 范 围 ， 为校 正 系 数 。
的 低 灰 度 级 图 像 信 息 融 合 到 用 于 显 示 的 子 场 编 码 中 。 同 时 提 出 了采 用 并 行 流 水 线 结 构 进 行 该 方 法 的 在 系 统 芯 片 （ ｏ Ｓ Ｃ） 实 现 。 真 及 实 验 结 果 表 明 ， 文 提 出 的 新 方 法 补 偿 了 反 Ｇ ｍｍａ校 『 后 损 失 的低 灰 度 图 像 信 息 ， 效 地 改 善 了 ＡＣＰ 仿 本 ａ Ｆ 有 ＤＰ 低 灰 度 级 图 像 质 量 ， 并 且 该 方 法 的 Ｓ Ｃ 实 现 具 有 良好 的 实 时 处 理 性 及 较 高 计 算 精 度 ， 且 占 用 系 统 资 源 较 少 。 ｏ
和 高清 晰度 电视 （ ＨＤＴ Ｖ）当 中【 。然 而 ，由于 动 态 假 轮 廓 及低 灰度 级损 失等 现 象 ，使 得 彩 色 ＡＣ Ｐ Ｊ Ｊ ＤＰ 的 图像 质 量 还 不 能 完 全 满 足 ＨＤＴ 对 图像 质 量 的要 求 Ｌ。 文 在 详 细 分 析 了 彩 色 ＡＣ Ｐ Ｐ中 反 Ｇ ｍｍａ Ｖ ２本 Ｊ Ｄ ａ 校 正 的 机理 和 低 灰 度 级 图像 信 息 损 失 原 因 的基 础 上 ，提 出 了一 种 新 的增 强 ＡＣ Ｐ ＤＰ低 灰 度 级 图像 的方 法 。该 方 法 在 反 Ｇａ ｍｍａ校 正后 ，采 用 浮 动 灰 度编 码 增 强 灰 度 级 ，然 后 采 用误 差 扩 散 方 法 将 浮 动 灰度 编 码包 含 的低 灰 度 级 图像 信 息 融 合 到 用 于 显 示 的子 场 编 码 中 ，达 到 增 强低 灰度 级 图像 的 目的 。本 文 中 同时提 出 了一 种 在系 统 芯 片 （ ｏ Ｓ Ｃ）实现 该方 法 的并 行 流 水 线 结 构 ， 并将 此 Ｓ Ｃ 在 现 场 可 编 程 门 阵 列 ｏ （Ｐ Ｆ ＧＡ）上 实 现 ，验 证 其 可行 性 、 资源 占用 率 、 处理 实 时 性 及 计 算精 度 。
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２ 低灰度 级图像 信息 损失 原 因分析
常 规 的视 频信 号 是 经 Ｇ ｍｍａ校 正 过 的 非线 性 信 号 ， 由于 彩 色 ＡＣ Ｐ ａ ＤＰ 系 统 中不 存 在类 似 Ｃ Ｔ显示 器 的 非线 性 问题 【，为 了在 彩 色 ＡＣ Ｐ Ｒ ３ 】 ＤＰ中应 用 成 线 性 视 频 信 号 。彩 色 ＡＣ Ｐ Ｐ中通 常 使 用 的 反 Ｇａ Ｄ ｍｍａ校 正 函数 为 ：
摘要 ：为增强 交流等 离子 体显 示器 （ ＤＰ）中经 过 反 Ｇａ ＡＣ Ｐ ｍｍａ校 正后 的低灰度 级 图像 ，在 图像 进行 反 Ｇａ ｍｍａ
校 正后 ，根据 图像 原始 灰度与 二进 制编码 灰度 之差 建立浮 动灰 度编 码 。然 后利 用误 差扩散 方法 将浮 动灰度 编码 所包 含