KR100404844B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동영상을 정확히 판별하여 화질을 개선하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
이 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법은 움직임 정도가 큰 영상을 평활하는반면에 움직임 정도가 작은 영상의 선명도를 강조하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법{Apparatus and Method Of Processing Data}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 관한 것으로, 특히 동영상을 정확히 판별하여 화질을 개선하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(11) 상에형성되어진 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)과, 하부기판(16) 상에 형성되어진 어드레스전극(17X)을 구비한다.
주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z) 각각은 투명전극 예를 들면, 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO)로 형성된다.
주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z) 각각에는 저항을 줄이기 위한 금속버스전극(13)이 형성된다.
주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z)이 형성된 상부기판(11)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(15)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(15)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(15)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(17X)이 형성된 하부기판(16) 상에는 하부 유전체층(18), 격벽(19)이 형성되며, 하부 유전체층(18)과 격벽(19)의 표면에는 형광체층(20)이 도포된다.
어드레스전극(17X)은 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(13Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(19)은 어드레스전극(17X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(20)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.
상/하부기판(11,16)과 격벽(19) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe 또는 Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.
이러한 PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동하고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들 각각은 어드레스 기간과 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일한 반면에 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조를 구현할 수 있게 된다.
PDP는 서브필드들의 조합에 의해 화상의 계조를 구현하는 특성 때문에 동영상에서 의사윤곽 노이즈(Contour noise 또는 False Contour)가 발생되기도 한다. 의사윤곽 노이즈가 발생되면 화면 상에서 의사윤곽이 나타나게 되므로 표시품질이 떨어지게 된다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 화면의 좌측반이 127의 계조값으로 표시되고 화면의 우측반이 128의 계조값으로 표시된 후, 화면이 우측으로 이동되면, 경계부분 상의 두 화소에서 발산되는 빛을 육안으로 동시에 보이기 때문에 계조값 127과 128 사이의 경계부분에 피크 화이트(Peak White) 즉, 흰띠가 나타나게 된다. 이와 반대로, 화면의 좌측반이 128의 계조값으로 표시되고화면의 우측반이 127의 계조값으로 표시된 화면이 우측으로 이동되면 계조값 128과 127 사이의 경계부분에 흑레벨(Black level) 즉, 검은띠가 나타나게 된다.
이와 같은 동영상 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위한 방법으로는 하나의 서브필드를 분할하여 1∼2개의 서브필드를 추가하는 방법, 서브필드의 순서를 재배열하는 방법, 서로 다른 모드의 서브필드를 마련하는 방법, 서브필드를 추가하고 서브필드의 순서를 재배열하는 방법 및 오차확산방법 등이 제안되고 있다. 그러나 서브필드를 추가시키게 되면 서스테인 기간이 부족하게 되기 때문에 해상도를 증가시키기가 곤란하고 회로구성이 복잡하게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 PDP의 구동장치를 개략적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, PDP 구동장치는 데이터(RGB)의 입력라인에 접속된 프레임 메모리(40)와, 프레임 메모리(40)와 PDP(45) 사이에 접속된 제1 역감마 보정부(41A), 오차확산부(42), 서브필드 맵핑부(43) 및 데이터 정렬부(44)와, 데이터(RGB)의 입력라인과 PDP(45) 사이에 접속된 제2 역감마 보정부(41B), 라인 평균 검출부(49), 프레임 평균 검출부(48), ROM 주소 발생부(47) 및 파형 발생부(46)와, 서브필드 맵핑부(43)와 파형 발생부(46) 사이에 접속된 미사용 필드 검출부(50)를 구비한다.
프레임 메모리(40)는 한 프레임 분의 데이터(RGB)를 저장하고 저장된 데이터를 제1 역감마 보정부(41A)에 공급하게 된다.
제1 역감마 보정부(41A)는 프레임 메모리(40)로부터 공급되는 감마보정된 영상신호를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시키게 된다. 또한, 제1 역감마 보정부(41A)는 프레임 평균 검출부(48)로부터 검출되는 프레임의 평균 휘도값에 따라 도 5와 같이 3 개의 모드로 계조범위를 조정하게 된다.
오차확산부(42)는 셀의 오차 성분을 주변 셀들에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하는 역할을 한다. 이를 위하여, 오차확산부(42)는 도 6과 같이 제1 역감마 보정부(41A)로부터의 데이터를 정수부와 소수부로 분리하고 소수부에 플로이드-스타인버그(Floy-Steinberg)의 계수를 곱하여 주변 셀들에 오차를 확산시키게 된다.
서브필드 맵핑부(43)는 오차확산부(42)로부터의 데이터를 비트별로 분리하고, 서브필드의 수가 다르거나 서브필드별 휘도 상대비가 다르게 설정된 A 모드와 B 모드의 서브필드에 대응하여 비트 데이터를 할당한다. 이는 동영상에서 발생될 수 있는 의사윤곽 노이즈를 줄이기 위함이다. 이 서브필드 맵핑부(43)는 도 7과 같이 오차확산부(42)로부터의 데이터를 각각 A 모드와 B 모드의 서브필드로 맵핑하기 위한 제1 서브필드 맵핑부(71A) 및 제2 서브필드 맵핑부(71B)와, A 모드 데이터와 B 모드 데이터가 주변 셀들에서 교번적으로 배치하여 출력하는 서브필드 출력부(72)를 구비한다.
데이터 정렬부(44)는 PDP(45)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(43)로부터 입력되는 영상 데이터를 변환하여 PDP(45)의 어드레스 구동 집적회로(Integrated Circuit : 이하, 'IC'라 한다)에 공급하는 역할을 한다.
미사용 필드 검출부(50)는 A 모드와 B 모드의 서브필드에서 켜지지 않는 서브필드를 지시하는 정보를 파형 발생부(46)에 공급하여 파형 발생부(46)를 제어하게 된다.
제2 역감마 보정부(41B)는 입력라인으로부터 공급되는 감마보정된 데이터에 대하여 역감마보정을 실시하여 라인 평균 검출부(49)에 공급하게 된다.
라인 평균 검출부(49)는 도시하지 않은 라인 메모리를 이용하여 제2 역감마 보정부(41B)로부터 공급되는 데이터를 1 라인씩 저장하고 1 라인분의 휘도 평균값을 산출하게 된다.
프레임 평균 검출부(48)는 도시하지 않은 프레임 메모리를 이용하여 라인 평균 검출부(49)로부터의 데이터를 한 프레임 단위로 저정하고 1 프레임분의 휘도 평균값을 산출하게 된다. 이렇게 산출된 프레임 휘도 평균값은 제1 역감마 보정부(41A)와 ROM 주소 발생부(47)에 공급된다. 이 프레임 휘도 평균값에 의해 제1 역감마 보정부(41A)는 입력 데이터의 계조범위를 지정하여 역감마 보정하게 된다.
ROM 주소 발생부(47)는 프레임 평균 검출부(48)로부터 공급되는 프레임 휘도 평균값을 이용하여 프레임 휘도 평균값에 따라 결정되는 파형이 선택되게 하는 ROM 주소를 발생하게 된다.
파형 발생부(46)는 미사용 필드 검출부(50)로부터 공급되는 미사용 필드 정보와 ROM 주소 발생부(47)로부터의 ROM 주소에 따라 각 서브필드에서의 방전횟수를 선택하고 PDP의 구동파형이 생성되게 하는 타이밍 제어신호를 발생하게 된다.
파형발생부(46)로부터 출력되는 타이밍 제어신호에 의해 도 8에서 알 수 있는 바, 프레임 평균 휘도값에 따라 밝은 화상에서 서브필드의 수는 많아지고 서스테인 펄스의 개수는 작아지게 되는 반면에, 어두운 화상에서 서브필드의 수는 상대적으로 적어지고 서스테인 펄스의 개수는 증대되게 된다.
그러나 종래의 PDP 구동장치는 기본적으로 프레임의 휘도 평균에 기초하여 동영상여부를 판단하기 때문에 동영상 판단이 정확하지 않은 문제점이 있다. 예를 들면, 점패턴으로 깜박이는 노이즈가 혼입된 정지화상이 동영상으로 판단될 수도 있다.
종래의 PDP 구동장치는 프레임의 휘도 평균으로 움직임을 판단하기 때문에 한 화면 내에 정지된 상태를 유지하는 부분과 움직이는 부분이 혼재된 경우에 대부분의 배경화면이 정지되어 있고 일부 블럭에 대응하는 움직임 대상체가 혼재된 화면을 정지화상으로 판단하는 등 움직임 판단이 부정확한 문제점이 있다. 즉, 종래의 PDP 구동장치는 움직임 정도가 낮은 화면에 대한 화질개선 대응 방법이 없는 실정이다.
또한, 종래의 PDP 구동장치는 동영상 의사 윤곽 노이즈를 줄이기 위하여 서브필드의 수나 휘도 가중치가 다른 여러 모드로 서브필드를 맵핑하는 경우에 표현할 수 있는 계조범위나 선명도 또는 화질이 거칠게 되는 등 표시품위가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 움직임 정도를 정확히 판단하여 화질을 개선하도록 한 PDP의 데이터 처리장치 및 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 동영상에서 서로 다른 계조영역의 경계를 이동하는 이동체와 이를 추종하는 관측자의 눈을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 2와 같은 동영상에서 의사윤곽 노이즈가 나타나는 현상을 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 5는 도 4에 도시된 역감마 보정부에 의해 조정되는 계조범위를 나타내는 그래프.
도 6은 도 4에 도시된 오차확산부에 의해 오차성분이 주위 픽셀로 확산되는 원리를 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 도 4에 도시된 서브필드 맵핑부의 구성을 상세히 나타내는 블럭도.
도 8은 도 4에 도시된 PDP의 구동장치에 의해 전력소비가 일정하게 유지되는원리를 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 10은 도 9에 도시된 서브필드 맵핑부에 의해 움직임이 많은 영상의 서브필드 맵핑을 나타내는 도면.
도 11은 도 9에 도시된 서브필드 맵핑부에 의해 움직임이 작은 영상의 서브필드 맵핑을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 13은 도 12에 도시된 블럭별 움직임 검출부에 의해 판단되는 블럭들을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
11 : 상부기판 12Y : 주사/서스테인전극
12Z : 공통서스테인전극 13 : 금속버스전극
14 : 상부 유전체층 15 : 보호막
16 : 하부기판 17X : 어드레스전극
18 : 하부 유전체층 19 : 격벽
20 : 형광층 40, 80, 100 : 프레임 메모리
41A, 41B, 84A, 84B, 106A, 106B, 106C : 역감마 보정부
42, 86, 108 : 오차 확산부 43, 87, 109 : 서브필드 맵핑부
44, 89, 110 : 데이터 정렬부 45, 90, 112 : PDP
46, 91, 113 : 파형 발생부 47, 93, 114 : ROM 주소 발생부
48, 94, 115 : 프레임 평균 검출부 49, 95, 116 : 라인 평균 검출부
50, 88, 111 : 미사용 필드 검출부
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리장치는 입력 영상의 움직임 정도를 판단하기 위한 움직임 검출부와, 상기 움직임 정도가 큰 영상의 데이터를 평활화하기 위한 로패스필터(LPF)와, 상기 움직임 정도가 작은 영상의 데이터의 선명도를 강조하기 위한 하이패스필터(HPF)와, 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 표시패널을 구비한다.본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리장치는 상기 입력영상을 한 프레임 단위로 저장하기 위한 프레임 메모리와, 상기 움직임 정도를 검출하여 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 공급하기 위한 움직임 검출부와, 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)로부터 출력되는 데이터들 각각에 대하여 조정 가능한 소정의 계조범위로 감마보정하기 위한 감마보정부와, 상기 감마보정부로부터 출력되는 데이터들을 가산하기 위한 가산부와, 상기 가산부에 접속되어 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)로부터 출력되는 데이터들에 대하여 주변셀 간에 오차성분을 확산시키기 위한 오차확산부와, 휘도 가중치가 각각 설정된 서브필드들의 수나 상기 휘도 가중치가 각각 다른 서브필드들이 포함된 적어도 둘 이상의 모드를 이용하여 상기 움직임 정도에 따라 상기 가산부로부터의 데이터를 선택된 모드의 서브필드에 맵핑하기 위한 서브필드 맵핑부와, 상기 입력 영상의 한 화면당 평균밝기를 검출하여 상기 감마 보정부의 계조범위를 제어하기 위한 프레임 평균 검출부와, 상기 서브필드 맵핑부로부터의 데이터를 상기 표시패널에 공급하기 위한 데이터 구동부와, 상기 표시패널의 구동파형을 발생하기 위한 파형 발생부와, 상기 서브필드 맵핑부에 의해 선택된 모드에 따라 미사용 서브필드를 검출하여 상기 파형 발생부를 제어하기 위한 미사용 필드 검출부를 더 구비한다.본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리장치는 소정의 크기로 설정되고 화면 내에 다수로 분할된 다수의 블럭들 별로 움직임 정도를 판단하기 위한 움직임 검출부와, 상기 움직임 정도가 큰 상기 블럭의 데이터를 평활하기 위한 로패스필터(LPF)와, 상기 움직임 정도가 작은 블럭의 데이터를 필터링하여 선명도를 강조하기 위한 하이패스필터(HPF)와, 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 표시패널을 구비한다.본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리방법은 입력 영상의 움직임 정도를 판단하는 단계와, 상기 움직임 정도가 큰 영상의 데이터를 로패스필터(LPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 큰 영상을 평활하는단계와, 상기 움직임 정도가 작은 영상의 데이터를 하이패스필터(HPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 작은 영상의 선명도를 강조하는 단계와, 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 단계를 포함한다.본 발명의 제1 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리방법은 상기 입력영상을 한 프레임 단위로 저장하는 단계와, 상기 평활화 또는 선명도가 강조된 데이터들 각각에 대하여 조정 가능한 소정의 계조범위로 감마보정하는 단계와, 상기 감마보정된 평활화 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터를 가산하는 단계와, 상기 평활화 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터에 대하여 주변셀 간에 오차성분을 확산시키는 단계와, 휘도 가중치가 각각 설정된 서브필드들의 수나 상기 휘도 가중치가 각각 다른 서브필드들이 포함된 적어도 둘 이상의 모드를 이용하여 상기 움직임 정도에 따라 상기 가산된 데이터를 선택된 모드의 서브필드에 맵핑하는 단계와, 상기 입력 영상의 한 화면당 평균밝기에 따라 상기 감마 보정부의 계조범위를 제어하는 단계와, 상기 서브필드 맵핑시 선택된 모드에 따라 미사용 서브필드를 검출하는 단계를 더 포함한다.본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리방법은 소정의 크기로 설정되고 화면 내에 다수로 분할된 다수의 블럭들 별로 움직임 정도를 판단하는 단계와, 상기 움직임 정도가 큰 상기 블럭의 데이터를 로패스필터(LPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 큰 블럭의 영상을 평활하는단계와, 상기 움직임 정도가 작은 블럭의 데이터를 하이패스필터(HPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 작은 블럭의 영상의 선명도를 강조하는 단계와, 상기 평활화된 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 데이터 처리장치는 데이터(RGB)의 입력라인에 접속된 프레임 메모리(80)와, 한 화면의 움직임 정도를 검출하기 위한 평균 움직임 검출부(81)와, 평균 움직임 검출부(81)와 가산기(85) 사이에 접속된 로우패스필터(이하, "LPF"라 한다 ; 82) 및 제1 역감마 보정부(84A)와, LPF(82) 및 제1 역감마 보정부(84A)에 병렬 접속된 하이패스필터(이하, "HPF"라 한다 ; 83) 및 제2 역감마 보정부(84B)와, 가산기(85)에 접속된 오차 확산부(86)와, 가산기(85)와 PDP(90) 사이에 접속된 서브필드 맵핑부(87) 및 데이터 정렬부(89)와, 데이터(RGB)의 입력라인과 PDP(90) 사이에 접속된 제3 역감마 보정부(84C), 라인 평균 검출부(95), 프레임 평균 검출부(94), ROM 주소 발생부(93) 및 파형 발생부(91)와, 서브필드 맵핑부(87)와 파형 발생부(91) 사이에 접속된 미사용 필드 검출부(88)를 구비한다.
프레임 메모리(80)는 한 프레임 분의 데이터(RGB)를 저장하고 저장된 데이터를 평균 움직임 검출부(81)에 공급하게 된다.
평균 움직임 검출부(81)는 프레임 메모리(80)로부터 입력되는 한 화면의 데이터에 대하여 이전 화면과의 휘도 변화를 판단하고 그 휘도 변화의 평균값을 산출하여 평균 움직임 정보를 출력하게 된다. 평균 움직임 검출부(81)로부터 출력되는 평균 움직임 정보는 데이터(RGB)와 함께 LPF(82)와 HPF(83)에 병렬로 공급된다.
LPF(82)는 평균 움직임 검출부(81)로부터의 평균 움직임 정보가 소정의 임계치 이상이면 평균 움직임 검출부(81)로부터 입력되는 데이터(RGB)를 이전 화면에 비하여 움직임이 많은 것으로 판단하여 미디안 필터(Median Filter)를 이용함으로써 해당 데이터(RGB)에 대한 평활화를 실시하게 된다. 즉, LPF(82)는 움직임이 많은 영상에 대하여 주변 영상들 간의 평활화를 실시함으로써 주변 화소의 데이터 값들을 평균화시켜 주변 영상들의 화질을 부드럽게 한다. LPF(82)에 의해 평활화된 주변 화소들 간의 데이터(RGB)는 동영상 의사 윤곽 노이즈가 발생될 수 있는 주변 화소의 데이터가 평활화되어 주변 화소들 각각의 입력 데이터값이 평균화되거나 다른 값으로 변화게 된다.
HPF(83)는 평균 움직임 검출부(81)로부터의 평균 움직임 정보가 소정의 임계치보다 작으면 평균 움직임 검출부(81)로부터 입력되는 데이터(RGB)를 이전 화면에 비하여 움직임이 작은 것으로 판단하여 해당 데이터(RGB)에 대하여 고대역 필터링을 실시하여 선명도를 강조하게 된다.
제1 및 제2 역감마 보정부(84A,84B)는 LPF(82)와 HPF(83)로부터 각각 입력되는 데이터에 대하여 역감마보정을 실시하여 영상신호의 계조값에 따라 평활화된 데이터를 선형적으로 변환시키게 된다. 또한, 제1 및 제2 역감마 보정부(84A,84B)는 프레임 평균 검출부(94)로부터 검출되는 프레임의 평균 휘도값에 따라 도 5와 같이 여러 개의 모드로 계조범위를 조정하게 된다.
가산기(85)는 제1 및 제2 역감마 보정부(84A,84B)로부터 각각 입력되는 데이터를 가산하여 서브필드 맵핑부(87)에 공급하게 된다.
오차확산부(86)는 셀의 오차 성분을 주변 셀들에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하는 역할을 한다. 이를 위하여, 오차확산부(86)는 가산기(85)로부터의 데이터를 정수부와 소수부로 분리하고 소수부에 플로이드-스타인버그의 계수를 곱하여 주변 셀들에 오차를 확산시키게 된다.
서브필드 맵핑부(87)에는 서브필드의 수가 다르거나 서브필드별 휘도 가중치가 다르게 설정된 적어도 두 개 이상의 모드들이 설정되어 있다. 이 서브필드 맵핑부(87)는 평균 움직임 검출부(81)로부터의 평균 움직임 정보에 따라 움직임이 많은 영상에 대하여 동영상 의사 윤곽 노이즈가 나타나지 않도록 가산기(85)로부터의 데이터를 서로 다른 모드의 서브필드에 맵핑하게 된다. 예를 들어, 도 9와 같이 동영상 의사 윤곽 노이즈가 발생될 수 있는 주변 화소들 간의 데이터가 31과 32, 63과 64, 127과 128은 서브필드 맵핑부(87)에 의해 서로 다른 모드의 서브필드에 맵핑되어 각각 30과 32, 62와 64, 126과 128로 변하게 된다. 또한, 서브필드 맵핑부(87)는 동영상 윤곽 노이즈가 발생하지 않는 움직임이 작은 영상의 데이터의 값을 도 11과 같이 그대로 유지하게 하여 미세하게 계조표현되도록 한다.
데이터 정렬부(89)는 PDP(90)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(87)로부터 입력되는 영상 데이터를 변환하여 PDP(90)의 어드레스 구동 IC에 공급하는 역할을 한다.
미사용 필드 검출부(88)는 서브필드 맵핑부(87)에 의해 선택된 모드에서 켜지지 않는 서브필드를 지시하는 파형 발생부(91)에 공급하여 파형 발생부(91)를 제어하게 된다.
제3 역감마 보정부(84C)는 입력라인으로부터 공급되는 감마보정된 데이터에 대하여 역감마보정을 실시하여 라인 평균 검출부(95)에 공급하게 된다.
라인 평균 검출부(95)는 도시하지 않은 라인 메모리를 이용하여 제3 역감마 보정부(84C)로부터 공급되는 데이터를 1 라인씩 저장하고 1 라인분의 휘도 평균값을 산출하게 된다.
프레임 평균 검출부(94)는 도시하지 않은 프레임 메모리를 이용하여 라인 평균 검출부(95)로부터의 데이터를 한 프레임 단위로 저정하고 1 프레임분의 휘도 평균값을 산출하게 된다. 이렇게 산출된 프레임 휘도 평균값은 제1 및 제2 역감마 보정부(84A,84B)와 ROM 주소 발생부(93)에 공급된다.
ROM 주소 발생부(93)는 프레임 평균 검출부(94)로부터 공급되는 프레임 휘도 평균값을 이용하여 프레임 휘도 평균값에 따라 결정되는 파형이 선택되게 하는 ROM 주소를 발생하게 된다.
파형 발생부(91)는 미사용 필드 검출부(88)로부터 공급되는 미사용 필드 정보와 ROM 주소 발생부(93)로부터의 ROM 주소에 따라 각 서브필드에서의 방전횟수를선택하고 PDP(90)의 구동파형이 생성되게 하는 타이밍 제어신호를 발생하게 된다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDP의 데이터 처리장치를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 데이터 처리장치는 데이터(RGB)의 입력라인에 접속된 프레임 메모리(100)와, 한 화면의 움직임 정도를 검출하기 위한 평균 움직임 검출부(101)와, 한 화면 내에 분할된 화소 윈도우 블럭별로 움직임 정도를 검출하기 위한 블럭별 움직임 검출부(102)와, 평균 움직임 검출부(101) 및 블럭별 움직임 검출부(102)의 출력단에 공통으로 접속된 블럭별 움직임 정도 결정부(103)와, 블럭별 움직임 정도 결정부(103)와 가산기(107) 사이에 접속된 LPF(104) 및 제1 역감마 보정부(106A)와, LPF(104) 및 제1 역감마 보정부(106A)에 병렬 접속된 HPF(105) 및 제2 역감마 보정부(106B)와, 가산기(107)에 접속된 오차 확산부(108)와, 가산기(107)와 PDP(112) 사이에 접속된 서브필드 맵핑부(109) 및 데이터 정렬부(110)와, 데이터(RGB)의 입력라인과 PDP(112) 사이에 접속된 제3 역감마 보정부(106C), 라인 평균 검출부(116), 프레임 평균 검출부(115), ROM 주소 발생부(114) 및 파형 발생부(113)와, 서브필드 맵핑부(109)와 파형 발생부(113) 사이에 접속된 미사용 필드 검출부(111)를 구비한다.
프레임 메모리(100)는 한 프레임 분의 데이터(RGB)를 저장하고 저장된 데이터를 평균 움직임 검출부(101)와 블럭별 움직임 검출부(102)에 공급하게 된다.
평균 움직임 검출부(101)는 프레임 메모리(100)로부터 입력되는 한 화면의 데이터에 대하여 이전 화면과의 휘도 변화를 판단하고 그 휘도 변화의 평균값을 산출하여 평균 움직임 정보를 출력하게 된다. 평균 움직임 검출부(101)로부터 출력되는 평균 움직임 정보는 데이터(RGB)와 함께 블럭별 움직임 정도 결정부(102)에 공급된다.
블럭별 움직임 검출부(102)는 도 13과 같이 한 화면 내에 매트릭스 형태로 분할되며, 그 크기가 소정 개수의 화소셀들을 포함하는 윈도우 크기 예를 9×9 인 화소 윈도우 블럭 단위로 이전 화면의 블록과 현재 화면의 블록 간의 휘도변화에 따라 블럭별 움직임을 검출하게 된다. 블럭별 움직임 검출부(102)로부터 출력되는 블럭별 움직임 정보는 데이터(RGB)와 함께 블럭별 움직임 정도 결정부(103)에 공급된다.
블럭별 움직임 정도 결정부(103)는 평균 움직임 정보에 따라 화면 전체의 움직임양을 판단하고 블럭별 움직임 정보에 따라 화면 내의 화소 윈도우 블럭별로 움직임 정도를 판단하게 된다.
LPF(104)는 블럭별 움직임 정도 결정부(103)의 제어에 의해 움직임이 많은 화면의 프레임 데이터나 움직임이 많은 블럭 예를 들면, 도 13에서 B1∼B6 블럭들의 데이터에 대하여 평활화를 실시하게 된다.
HPF(105)는 블럭별 움직임 정도 결정부(103)의 제어에 의해 움직임이 작은 화면의 프레임 데이터나 움직임이 작은 블럭 예를 들면, 도 13에서 B1∼B6 블럭들을 제외한 배경화면의 블럭들의 데이터에 대하여 고대역 필터링을 실시하여 선명도를 강조하게 된다.
제1 및 제2 역감마 보정부(106A,106B)는 LPF(104)와 HPF(105)로부터 각각 입력되는 데이터에 대하여 역감마보정을 실시하여 영상신호의 계조값에 따라 평활화된 데이터를 선형적으로 변환시키게 된다. 또한, 제1 및 제2 역감마 보정부(106A,106B)는 프레임 평균 검출부(115)로부터 검출되는 프레임의 평균 휘도값에 따라 여러 개의 모드로 계조범위를 조정하게 된다.
가산기(107)는 제1 및 제2 역감마 보정부(106A,106B)로부터 각각 입력되는 데이터를 가산하여 서브필드 맵핑부(109)에 공급하게 된다.
오차확산부(108)는 셀의 오차 성분을 주변 셀들에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하는 역할을 한다.
서브필드 맵핑부(109)에는 서브필드의 수가 다르거나 서브필드별 휘도 가중치가 다르게 설정된 적어도 두 개 이상의 모드들이 설정되어 있다. 이 서브필드 맵핑부(109)는 블럭별 움직임 정도 결정부(103)의 제어에 의해 움직임이 많은 영상 또는 화소 윈도우 블럭에 대하여 동영상 의사 윤곽 노이즈가 나타나지 않도록 도 10과 같이 가산기(107)로부터의 데이터를 서로 다른 모드의 서브필드에 맵핑하게 된다. 또한, 서브필드 맵핑부(109)는 동영상 윤곽 노이즈가 발생하지 않는 움직임이 작은 영상 또는 화소 윈도우 블럭의 데이터 값을 그대로 유지하도록 해당 데이터를 서브필드에 맵핑하게 된다.
데이터 정렬부(110)는 PDP(112)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(109)로부터 입력되는 영상 데이터를 변환하여 PDP(112)의 어드레스 구동 IC에 공급하는 역할을 한다.
미사용 필드 검출부(111)는 서브필드 맵핑부(109)에 의해 선택된 모드에서 켜지지 않는 서브필드를 지시하는 파형 발생부(113)에 공급하여 파형 발생부(113)를 제어하게 된다.
제3 역감마 보정부(106C)는 입력라인으로부터 공급되는 감마보정된 데이터에 대하여 역감마보정을 실시하여 라인 평균 검출부(116)에 공급하게 된다.
라인 평균 검출부(116)는 도시하지 않은 라인 메모리를 이용하여 제3 역감마 보정부(106C)로부터 공급되는 데이터를 1 라인씩 저장하고 1 라인분의 휘도 평균값을 산출하게 된다.
프레임 평균 검출부(115)는 도시하지 않은 프레임 메모리를 이용하여 라인 평균 검출부(116)로부터의 데이터를 한 프레임 단위로 저정하고 1 프레임분의 휘도 평균값을 산출하게 된다. 이렇게 산출된 프레임 휘도 평균값은 제1 및 제2 역감마 보정부(106A,106B)와 ROM 주소 발생부(114)에 공급된다.
ROM 주소 발생부(114)는 프레임 평균 검출부(115)로부터 공급되는 프레임 휘도 평균값을 이용하여 프레임 휘도 평균값에 따라 결정되는 파형이 선택되게 하는 ROM 주소를 발생하게 된다.
파형 발생부(113)는 미사용 필드 검출부(111)로부터 공급되는 미사용 필드 정보와 ROM 주소 발생부(114)로부터의 ROM 주소에 따라 각 서브필드에서의 방전횟수를 선택하고 PDP(112)의 구동파형이 생성되게 하는 타이밍 제어신호를 발생하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 구동장치 및 방법은 움직임이 작은화면에서도 블럭별로 움직임을 검출하여 움직임 정도를 정확히 판단할 수 있으며, 움직임 정도에 따라 동영상에서 의사 윤곽 노이즈(Contour noise 또는 False Contour)가 발생되지 않도록 서브필드에 맵핑하며 움직임이 작은 영상에서 세밀한 계조표현과 선명도를 강조함으로써 화질을 개선할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 입력 영상의 움직임 정도를 판단하기 위한 움직임 검출부와,
    상기 움직임 정도가 큰 영상의 데이터를 평활화하기 위한 로패스필터(LPF)와,
    상기 움직임 정도가 작은 영상의 데이터의 선명도를 강조하기 위한 하이패스필터(HPF)와,
    상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 표시패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력영상을 한 프레임 단위로 저장하기 위한 프레임 메모리와,
    상기 움직임 정도를 검출하여 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 공급하기 위한 움직임 검출부와,
    상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)로부터 출력되는 데이터들 각각에 대하여 조정 가능한 소정의 계조범위로 감마보정하기 위한 감마보정부와,
    상기 감마보정부로부터 출력되는 데이터들을 가산하기 위한 가산부와,
    상기 가산부에 접속되어 상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)로부터 출력되는 데이터들에 대하여 주변셀 간에 오차성분을 확산시키기 위한 오차확산부와,
    휘도 가중치가 각각 설정된 서브필드들의 수나 상기 휘도 가중치가 각각 다른 서브필드들이 포함된 적어도 둘 이상의 모드를 이용하여 상기 움직임 정도에 따라 상기 가산부로부터의 데이터를 선택된 모드의 서브필드에 맵핑하기 위한 서브필드 맵핑부와,
    상기 입력 영상의 한 화면당 평균밝기를 검출하여 상기 감마 보정부의 계조범위를 제어하기 위한 프레임 평균 검출부와,
    상기 서브필드 맵핑부로부터의 데이터를 상기 표시패널에 공급하기 위한 데이터 구동부와,
    상기 표시패널의 구동파형을 발생하기 위한 파형 발생부와,
    상기 서브필드 맵핑부에 의해 선택된 모드에 따라 미사용 서브필드를 검출하여 상기 파형 발생부를 제어하기 위한 미사용 필드 검출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치.
  5. 소정의 크기로 설정되고 화면 내에 다수로 분할된 다수의 블럭들 별로 움직임 정도를 판단하기 위한 움직임 검출부와,
    상기 움직임 정도가 큰 상기 블럭의 데이터를 평활하기 위한 로패스필터(LPF)와,
    상기 움직임 정도가 작은 블럭의 데이터를 필터링하여 선명도를 강조하기 위한 하이패스필터(HPF)와,
    상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 표시패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리장치.
  6. 입력 영상의 움직임 정도를 판단하는 단계와,
    상기 움직임 정도가 큰 영상의 데이터를 로패스필터(LPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 큰 영상을 평활하는단계와,
    상기 움직임 정도가 작은 영상의 데이터를 하이패스필터(HPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 작은 영상의 선명도를 강조하는 단계와,
    상기 로패스필터(LPF) 또는 상기 하이패스필터(HPF)에 의해 필터링된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력영상을 한 프레임 단위로 저장하는 단계와,
    상기 평활화 또는 선명도가 강조된 데이터들 각각에 대하여 조정 가능한 소정의 계조범위로 감마보정하는 단계와,
    상기 감마보정된 평활화 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터를 가산하는 단계와,
    상기 평활화 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터에 대하여 주변셀 간에 오차성분을 확산시키는 단계와,
    휘도 가중치가 각각 설정된 서브필드들의 수나 상기 휘도 가중치가 각각 다른 서브필드들이 포함된 적어도 둘 이상의 모드를 이용하여 상기 움직임 정도에 따라 상기 가산된 데이터를 선택된 모드의 서브필드에 맵핑하는 단계와,
    상기 입력 영상의 한 화면당 평균밝기에 따라 상기 감마 보정부의 계조범위를 제어하는 단계와,
    상기 서브필드 맵핑시 선택된 모드에 따라 미사용 서브필드를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리방법.
  10. 소정의 크기로 설정되고 화면 내에 다수로 분할된 다수의 블럭들 별로 움직임 정도를 판단하는 단계와,
    상기 움직임 정도가 큰 상기 블럭의 데이터를 로패스필터(LPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 큰 블럭의 영상을 평활하는 단계와,
    상기 움직임 정도가 작은 블럭의 데이터를 하이패스필터(HPF)로 필터링하여 상기 움직임 정도가 작은 블럭의 영상의 선명도를 강조하는 단계와,
    상기 평활화된 데이터 또는 선명도가 강조된 데이터를 이용하여 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 처리방법.
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