KR100363169B1 - 영상 처리 시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치 및 방법 - Google Patents

영상 처리 시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 데이터의 계조를 표현하는데 있어서 화소 당 전극이 온(발광영역) 되는 서브 필드가 고르게 분포될 수 있도록 구현한 의사 윤곽 보상 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 장치는, 화소의 계조를 n개의 서브필드로 변환시키는데 있어서, 서브필드를 온/오프 시키는 구동펄스가 시간축으로 고르게 분포될 수 있도록, n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 구비하고, m×2개의 서브필드 변환 결과를 출력하는 서브 필드 변환 군; 서브필드 변환 군으로부터 출력되는 m×2개의 서브필드 변환 결과 중 하나를 선택하여 출력하는 선택부; 수평동기신호 또는 수직 동기신호에 동기 되어 선택부가 서브필드 변환 결과를 랜덤하게 선택할 수 있도록, 랜덤한 선택신호를 발생하는 랜덤 선택신호 발생부를 포함한다.
따라서, PDP와 같은 영상처리장치에 있어서 의사윤곽의 발생을 줄일 수 있다.

Description

영상 처리 시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치 및 방법{Apparatus and method for compensating false contour noise in the image processing system}
본 발명은 PDP(Plasma Display Panel)와 같은 영상 처리 장치에 관한 것으로, 특히 디스플레이 되는 영상의 계조(또는 밝기)를 처리할 때, 발생되는 의사 윤곽(false contour noise)이 나타나지 않도록 보상하는 의사윤곽 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 PDP와 같은 영상 처리 장치는 계조 데이터에 따라 해당 화소를구동시킨다. 즉, 기존의 PDP는 256계조를 나타낼 경우에 27+26+25+24+23+22+21+20으로 표현 가능하다는 점을 토대로, 한 화소의 계조를 8비트의 계조 데이터로 표현하도록 구현되었다. 이러한 경우에 한 화소의 계조를 표현하기 위한 서브 필드는 8개로 분할된다. 그리고, 분할된 각 서브필드의 가중치는 "1t, 2t, 4t, 8t, 16t, 32t, 64t, 128t(t는 시간단위임)" 또는 "128t, 64t, 32t, 16t, 8t, 4t, 2t, 1t" 패턴으로 설정하고, 해당되는 계조 데이터에 따라 해당되는 서브 필드를 온/오프 시키기 위한 구동 펄스를 발생시킨다.
예를 들어, 현재 인가되는 화소의 계조가 "128"이면, 128t의 가중치가 설정된 서브 필드만 온 되도록 구동펄스를 발생시킨다. 서브 필드가 온 된다는 것은 해당되는 서브필드에서 해당되는 화소의 전극이 온 되어 네온 가스를 여기 시키므로 해당되는 서브필드 영역이 발광 영역이 된다는 것을 의미이다. 역으로 서브 필드가 오프 된다는 것은 해당되는 서브필드가 비 발광 영역이 된다는 것을 의미한다.
따라서, 계조는 가까운 값이지만 시간 축으로 멀어지거나 가까워진 구동펄스가 발생될 수 있다. 예를 들어, 128 계조와 1 계조는 127이라는 차이를 가지나 시간 축으로 가까운 구동펄스가 발생되고, 1계조와 2계조는 가까운 값이나 시간 축으로 멀어진 구동펄스가 발생된다.
그러나, 상술한 바와 같이 계조를 표현할 경우에, 128계조에서 127계조로 변경되는 경우에, 경계에서 온 또는 오프기간이 길어진다. 이에 따라 상술한 경계에서 128과 127 사이의 값이 존재하여야 함에도 불구하고, 255계조 또는 0계조에 해당되는 구동펄스가 발생되어 백색 또는 흑색 의사 윤곽이 화면상에 나타나게 된다.
상술한 255계조에 해당되는 구동펄스가 발생되는 경우는, 온기간이 긴 경우로, 서브필드의 가중치가 "1t, 2t, 4t, 8t, 16t, 32t, 64t, 128t" 패턴을 갖는 경우이다. 상술한 0계조에 해당되는 구동펄스가 발생되는 경우는, 오프기간이 긴 경우로, 서브필드의 가중치가 "128t, 64t, 32t, 16t, 8t, 4t, 2t, 1t" 패턴을 갖는 경우이다.
이러한 의사 윤곽이 나타나는 것을 방지하기 위하여, 기존에는 시간 축으로 가중치를 "48t, 32t, 16t, 8t, 4t, 1t, 2t, 4t, 8t, 16t, 32t, 48t"로 더 분산시키고, 하위 비트를 기준으로 서브 필드의 온/오프를 제어한 결과와 상위 비트를 기준으로 서브 필드의 온/오프를 제어한 결과를 번갈아 제공하는 방식이 제안되었다.
도 1은 상술한 바와 같은 방식으로 구현된 기존의 의사윤곽 보상장치의 기능 블록도로서, 인가되는 영상 데이터에 대한 계조를 12비트의 서브필드 정보로 변환하여 출력하는 예이다.
즉, 제 1 변환 테이블(102)과 제 2 변환 테이블(112)은 서브 필드의 가중치패턴이 "48t, 32t, 16t, 8t, 4t, 1t, 2t, 4t, 8t, 16t, 32t, 48t"로 설정된 값이 각각 저장되어 있다. 인가되는 영상 데이터의 계조에 대해 제 1 서브 필드 변환부(101)는 상위 비트를 기준으로 서브 필드의 온/오프를 제어한 결과를 출력한다. 인가되는 영상 데이터의 계조에 대해 제 2 서브 필드 변환부(111)는 하위 비트를 기준으로 서브 필드의 온/오프를 제어한 결과를 출력한다.
선택부(120)는 선택신호 발생부(130)로부터 제공되는 선택 신호에 의해 제 1 서브 필드 변환부(101)에서 출력되는 서브 필드 정보와 제 2 서브 필드변환부(111)에서 출력되는 서브 필드 정보 중 하나를 선택하여 출력한다.
선택신호 발생부(130)는 인가되는 수평 동기신호와 수직 동기신호에 의해 동기 되어 규칙적인 선택신호를 발생한다. 즉, 제 1 서브 필드 변환부(101)에서 출력된 12비트의 서브 필드 정보가 선택되면, 다음에 제 2 서브 필드 변환부(111)에서 출력된 12비트의 서브 필드 정보가 선택되도록 하고, 다음에 제 1 서브 필드 변환부(101)에서 출력되는 12비트의 서브 필드 정보가 선택되도록 선택신호를 발생한다.
그러나, 상술한 방식은 어느 정도 의사윤곽의 발생을 저하시키기는 하나 인가되는 영상 데이터의 계조에 대한 서브 필드 변환이 규칙적으로 이루어져 여전히 의사 윤곽이 발생되는 문제가 있다.
예를 들어, 인가되는 영상 데이터의 계조가 48인 경우에, 제 1 서브필드 변환부(101)에서 출력되는 서브필드 정보는 "1000 0000 0000"이므로, 도 2a에 도시된 바와 같이 1번째의 단위시간(48t)이 온 되고, 제 2 서브필드 변환부(111)에서 출력되는 서브필드 정보는 "0000 0000 0000 0001"이므로, 도 2b에 도시된 바와 같이 12번째의 단위시간(48t)이 온 된다. 따라서 선택부(120)로부터 출력되는 서브 필드 정보는 도 2c에 도시된 바와 같이 좌측과 우측으로 집중되어 장기간 동안 오프상태가 유지되므로, 화면상에 흑색의 의사 윤곽이 나타나게 된다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영상 데이터의 계조를 표현하는데 있어서 화소 당 전극이 온(발광영역) 되는 서브 필드가 고르게분포될 수 있도록 구현한 의사 윤곽 보상 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 영상 데이터의 계조를 표현하는데 있어서 랜덤 함수를 이용하여 각 화소에 대한 서브필드 변환 결과의 평균 위치가 시간축의 중앙에 올 수 있도록 구현한 의사 윤곽 보상장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 기존의 의사윤곽 보상장치의 기능 블록 도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 의사윤곽 보상장치를 운영하였을 때, 휘도 분포 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 의사윤곽 보상 장치의 기능 블록 도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 3에 도시된 의사윤곽 보상 장치를 운영하였을 때, 휘도 분포 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 의사 윤곽 보상방법에 대한 동작 흐름도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는, 화소의 계조를 n개의 서브필드로 변환시키는데 있어서, 서브필드를 온/오프 시키는 구동펄스가 시간축으로 고르게 분포될 수 있도록, n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 구비하고, m×2개의 서브필드 변환 결과를 출력하는 서브 필드 변환 군; 서브필드 변환 군으로부터 출력되는 m×2개의 서브필드 변환 결과 중 하나를 선택하여 출력하는 선택부; 수평동기신호 또는 수직 동기신호에 동기 되어 선택부가 서브필드 변환 결과를 랜덤하게 선택할 수 있도록, 랜덤한 선택신호를 발생하는 랜덤 선택신호 발생부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, (a)화소의 계조를 n개의 서브필드로 변환시키는데 있어서, 서브필드를 온/오프 시키는 구동 펄스가 시간 축으로 고르게 분포될 수 있도록 n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 설정하는 단계; (b)각 서브필드 가중치 패턴에 대해 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 시간 축 상에서 상위 비트인 경우와 하위 비트인 경우로 구분하여 2회의 서브필드 변환처리를 수행하는 단계; (c)m×2개의 서브필드 변환처리 결과 중에서 랜덤하게 하나를 화소의 계조에 대응되는 서브필드 변환 결과로서 선택하여 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 의사윤곽 보상장치의 기능 블록도로서, 인가되는 영상 데이터에 대한 서브필드 변환을 4개의 모드로 설정하여 운영한 예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 의사 윤곽 보상장치는 제 1 내지 제 4 서브필드 변환부(301, 311, 321, 331)로 구성된 서브필드 변환 군(300), 선택부(340), 랜덤 선택신호 발생부(350)로 구성된다.
제 1 내지 제 4 서브 필드 변환부(301, 311, 321, 331)에는 각각 변환 테이블(302, 312, 322, 332)이 구비되어 있다. 즉, 제 1 서브 필드 변환부(301)에는 제 1 변환 테이블(302)이 구비되어 있고, 제 2 서브 필드 변환부(311)에는 제 2 변환 테이블(312)이 구비되어 있고, 제 3 서브 필드 변환부(321)에는 제 3 변환 테이블(322)이 구비되어 있고, 제 4 서브 필드 변환부(331)에는 제 4 변환 테이블(332)이 구비되어 있다.
제 1 내지 제 4 서브 필드 변환부(301, 311, 321, 331)는 영상 데이터가 인가되면, 인가되는 영상 데이터의 계조에 따라 해당되는 서브 필드 변환부(301, 311, 321, 331)에 설정되어 있는 서브필드에 대한 가중치 패턴을 참조하여 서브 필드 변환처리를 수행한다. 이 때, 제 1 및 제 2 서브 필드 변환부(301, 311)는 상위 비트를 기준으로 변환처리를 하고, 제 3 및 제 4 서브 필드 변환부(321, 331)는 하위 비트를 기준으로 변환처리를 한다. 그리고, 제 1 및 제 3 서브필드 변환부(301, 321)는 동일한 서브필드 가중치 패턴을 갖고, 제 2 및 제 4 서브필드 변환부(311, 331)는 동일한 서브필드 가중치 패턴을 갖는다.
예를 들어, 제 1 변환 테이블(302)과 제 3 변환 테이블(322)에 서브 필드에 대한 가중치 패턴은 "48t, 32t, 16t, 8t, 4t, 1t, 2t, 4t, 8t, 16t, 32t, 48t"로 설정되어 있고, 제 2 변환 테이블(312) 및 제 4 변환 테이블(331)에 서브 필드에 대한 가중치 패턴은 "16t, 8t, 4t, 32t, 48t, 1t, 2t, 48t, 32t, 4t, 8t, 16t"로 설정되어 있을 경우에, 인가되는 영상 데이터의 계조가 "48"이면, 제 1 서브필드 변환부(301)로부터 출력되는 서브필드 변환 결과는 도 4a에 도시된 바와 같이 1번째 단위시간인 48t에서 해당 화소의 전극이 온 상태가 된다. 제 2 서브필드 변환부(311)로부터 출력되는 서브필드 변환 결과는 도 4b에 도시된 바와 같이 5번째 단위 시간인 48t에서 해당 화소의 전극이 온 상태가 된다. 제 3 서브필드 변환부(321)로부터 출력되는 서브필드 변환 결과는 도 4c에 도시된 바와 같이 12번째 단위 시간인 48t에서 해당 화소의 전극이 온 상태가 된다. 제 4 서브필드 변환부(331)로부터 출력되는 서브필드 변환 결과는 도 4d에 도시된 바와 같이 8번째 단위 시간인 48t에서 해당 화소의 전극이 온 상태가 된다.
이와 같이 서브필드 변환군(300)은 서브필드의 가중치 패턴이 동일한 서브필드 변환부를 2개씩 구비하고, 상술한 2개의 서브필드 변환부중 하나는 시간 축 상에서 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 상위 비트이고, 다른 하나는 하위 비트이다.
각각의 서브필드 변환 결과는 선택부(340)로 전송된다. 선택부(340)는 랜덤 선택신호 발생부(350)로부터 제공되는 랜덤 선택신호에 의해 제 1 내지 제 4 서브필드 변환부(301, 311, 321, 331)로부터 각각 전송된 서브 필드 정보 중 하나를 선택하여 출력한다.
랜덤 선택신호 발생부(350)는 인가되는 수평 동기신호(Hsync) 또는 수직 동기신호(Vsync)에 동기되어 해당되는 랜덤 선택신호를 발생한다. 이 때, 랜덤 선택신호는 기존의 잘 알려진 램덤 함수를 토대로 발생한다. 따라서, 일정 기간동안 랜덤하게 발생된 제 1 내지 제 4 서브필드 변환부의 출력 결과에 대한 선택 회수는 동일하다.
즉, 상술한 제 1 내지 제 4 서브필드 변환부(301, 311, 321, 331)에 설정되어 있는 서브필드 패턴은 48계조에 대해 1, 12, 5, 8의 단위시간동안 화소를 온 상태로 구동시킬 수 있는데, 랜덤 함수에 의해 상술한 1, 12, 5, 8 단위시간은 랜덤하게 선택된다. 그러나, 랜덤 함수에 의해 일정 기간동안 1 단위 시간을 선택한 회수와 12 단위 시간을 선택한 회수는 동일하게 되어, 결과적으로 48계조는 12비트로 표현되는 계조 데이터의 시간 축 상에서 상술한 4개의 단위시간의 평균치인 6.5위치에 해당되는 계조가 표현되는 것처럼 보이게 된다.
즉, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이 시간축의 양쪽 가장 자리뿐 아니라 중앙에도 발광 영역이 분포하도록 하여 시간적으로 서브필드 변환 결과 값들의 평균 위치가 중앙에 오도록 한다.
상술한 실시 예는 2개의 가중치 패턴을 이용하여 4개의 모드로 운영되는 경우를 예시하였으나, 서브 필드의 가중치 패턴을 m개로 설정하고, 동일한 가중치 패턴은 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치를 상이하게 하여 하나의 계조에 대해 m×2개의 서브필드 변환 결과를 얻도록 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 의사윤곽 보상 방법에 대한 동작 흐름도이다.
즉, 단계 501에서 n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 설정한다. 도 3에서 예시된 내용을 참조하면, 단계 501에서는 12개의 서브필드의 가중치 패턴이 2개 설정된다.
단계 503에서 현재 입력된 화소(영상 데이터)의 계조에 대해 각 서브필드 가중치 패턴 당 2회의 서브필드 변환처리가 수행된다. 즉, 동일한 서브필드 가중치 패턴에 대해 한 번은 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치를 시간 축 상에서 상위 비트로 하여 서브필드 변환처리를 수행하고, 다른 한 번은 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치를 시간 축 상에서 하위 비트로 하여 서브필드 변환처리를 수행한다.
그 다음, 단계 505에서 m×2개의 서브필드 변환 결과 중 랜덤하게 하나를 선택하고, 단계 507에서 선택된 서브필드 변환 결과를 해당 화소의 계조에 대응되는 서브필드 변환 결과로서 출력한다.
본 발명에 의하면, 영상 데이터(화소)의 계조를 표현할 때, 시간 분할 위치가 가장자리 뿐 아니라 중앙 쪽에도 고르게 분포 되도록 서브필드 변환 결과를 랜덤하게 선택하도록 구현함으로써, 기존에 비해 의사 윤곽의 발생을 줄여 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 화소의 계조를 n개의 서브필드로 변환시키는데 있어서, 상기 서브필드를 온/오프 시키는 구동펄스가 시간축으로 고르게 분포될 수 있도록, 상기 n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 구비하고, m×2개의 서브필드 변환 결과를 출력하는 서브 필드 변환 군;
    상기 서브필드 변환 군으로부터 출력되는 m×2개의 서브필드 변환 결과 중 하나를 선택하여 출력하는 선택부;
    수평동기신호 또는 수직 동기신호에 동기되어 상기 선택부가 상기 서브필드 변환 결과를 랜덤하게 선택할 수 있도록, 랜덤한 선택신호를 발생하는 랜덤 선택신호 발생부를 포함하는 영상 처리 시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서브필드 변환 군은 상기 서브필드의 가중치 패턴이 동일하고 시간 축 상에서 상기 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 상이한 복수의 서브필드 변환부가 m개 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 영상 처리 시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 서브필드 변환 군은 12개의 서브필드에 대한 상기 서브필드에 대한 가중치 패턴이 "48t, 32t, 16t, 8t, 4t, 1t, 2t, 4t, 8t, 16t,32t, 48t"이고, 시간 축 상에서 상기 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 하나는 상위 비트이고, 다른 하나는 하위 비트인 복수의 서브필드 변환부와 상기 서브필드에 대한 가중치 패턴이 "16t, 8t, 4t, 32t, 48t, 1t, 2t, 48t, 32t, 4t, 8t, 16t"이고, 시간 축 상에서 상기 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 하나는 상위 비트이고, 다른 하나는 하위 비트인 복수의 서브필드 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리시스템에 있어서 의사윤곽 보상장치.
  4. (a)화소의 계조를 n개의 서브필드로 변환시키는데 있어서, 상기 서브필드를 온/오프 시키는 구동 펄스가 시간 축으로 고르게 분포될 수 있도록 n개의 서브필드의 가중치 패턴을 m개 설정하는 단계;
    (b)각 서브필드 가중치 패턴에 대해 서브필드에 대한 온/오프 제어 기준 위치가 시간 축 상에서 상위 비트인 경우와 하위 비트인 경우로 구분하여 2회의 서브필드 변환처리를 수행하는 단계;
    (c)m×2개의 서브필드 변환처리 결과 중에서 랜덤하게 하나를 상기 화소의 계조에 대응되는 서브필드 변환 결과로서 선택하여 출력하는 단계를 포함하는 영상처리시스템에 있어서 의사윤곽 보상 방법.
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