KR100438913B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법과윤곽 노이즈 측정방법 및 계조 선택방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 동영상 의사 윤곽 노이즈가 최소화된 발광패턴을 선택하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법은 임의의 계조에 대한 복수의 발광패턴들을 결정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 임의의 계조마다 복수로 주어진 발광패턴들 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 발광패턴을 임의의 계조에 대한 발광패턴으로 선택하는 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법과 윤곽 노이즈 측정방법 및 계조 선택방법{METHOD OF GENERATING OPTIMAL PATTERN OF LIGHT EMISSION AND METHOD OF MEASURING CONTOUR NOISE AND METHOD OF SELECTING GRAY SCALE FOR PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 동영상 의사 윤곽 노이즈가 최소화된 발광패턴을 선택하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 윤곽 노이즈 디스턴스를 빠르게 산출하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열과 계조를 선택하도록 한 계조 선택방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Ne+Xe 등의 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.

도 1을 참조하면, 3 전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(1) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(Y) 및 공통서스테인전극(Z)과, 하부기판(4) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다.

어드레스전극(X)은 각각 하나의 주사/서스테인전극(Y)과 공통서스테인전극(Z)을 포함하는 서스테인전극쌍에 직교된다.

상부기판(1)에는 주사/서스테인전극(Y)과 공통서스테인전극(Z)을 덮도록 유전체층(2)과 보호막(3)이 적층된다.

하부기판(4)에는 어드레스전극(X)을 덮도록 유전체층(5)이 전면 증착되고 그 위에 어드레스전극(X)과 나란한 방향으로 격벽(6)이 형성된다.

상/하부기판 (1,4)과 격벽(6) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전가스로써 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 PDP에 있어서, 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임(field)은 휘도 가중치가 각각 부여된 다수의 서브필드로 나뉘어 시분할 구동된다. 서브필드 배열은 한 프레임 기간 내에 포함된 다수의 서브필드들의 집합으로 정의된다. 서브필드 배열 내에 포함된 각각의 서브필드는 다시 전화면의 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간(또는 셋업기간), 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수가 미리 설정된 휘도 가중치에 비례하여 결정된 서스테인 기간으로 나뉘어진다.

도 2는 서브필드 배열 내에 8 bit의 각 bit에 대응하는 8 개의 서브필드가 포함된 8 bit 디폴트 코드를 나타낸다. 8 bit 디폴트 코드에 있어서, 8 개의 서브필드 각각에는 최하위 비트에서 최상위 비트 순으로 휘도 가중치가 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)으로 증가되어 256 계조의 계조 표현 능력을 가지게 된다.

PDP에서는 서브필드들의 조합에 의해 화상의 계조를 구현하는 특성 때문에 동화상에서 의사윤곽 노이즈(Pseudo-contour noise)가 발생되기도 한다. 이러한 동영상 의사윤곽 노이즈는 이하에서 '윤곽 노이즈'로 약칭된다. 이렇게 윤곽 노이즈가 발생되면 화면 상에서 의사윤곽이 나타나게 되므로 동화상에서 표시품질이 떨어지게 된다.

예를 들어, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 화면의 좌측반이 127의 계조값으로 표시되고 화면의 우측반이 128의 계조값으로 표시된 후, 화면이 우측으로 1(Pix/frame) 속도로 이동된다고 할 때, 관람자의 육안이 화면의 움직임을 쫓아 인접한 두 픽셀로부터 발산되는 빛을 동시에 보게 된다. 이 때, 육안은 계조간 경계부에서 '127'과 '128' 계조를 각각 표시하는 두 픽셀에서의 발광이 누적되어 두 픽셀의 밝기를 각각 인식하는 것이 아니라 더욱 밝게 두 픽셀을 보게 된다. 즉, 각각 '127'과 '128'의 계조로 발광하는 두 픽셀에서 육안은 피크 화이트(Peak White) 즉, 다른 부분보다 더 밝게 발광되는 흰띠를 보게 된다. 이와 반대로, 화면의 좌측반이 128의 계조값으로 표시되고 화면의 우측반이 127의 계조값으로 표시된 화면이 우측으로 이동되면 계조값 127과 128 사이의 경계부분에서 검은띠가 나타나게 된다.

윤곽 노이즈를 제거하기 위한 방법으로는 하나의 서브필드를 분할하여 1∼2개의 서브필드를 추가하는 방법, 서브필드의 순서를 재배열하는 방법, 서브필드를 추가하고 서브필드의 순서를 재배열하는 방법 등이 있다. 이와 함께 오차확산방법을 병행하는 방법도 있다. 그런데, 서브필드를 추가시키게 되면 그 만큼 어드레스기간이나 서스테인 기간이 부족하게 되므로 화면이 어두워지는 문제점이 있다.

서브필드를 재배열하는 방법으로는 미국특허 제 6,100,939호에서 휘도 가중치가 '1, 2, 4, 8, 16, 64, 32, 64'의 순서로 서브필드를 배치하는 방법이 제안된 바 있으며, 일본국 특허 공개 평 7-27135호에는 입력 영상신호에 따라 각 프레임에서 서브필드의 순서를 랜덤하게 배열하는 방법이 제안된 바 있다. 이렇게 서브필드의 순서를 재배열하는 방법은 윤곽 노이즈를 어느 정도 감소시킬 수는 있지만, 입력 영상신호에 따라 윤곽 노이즈가 다양한 형태로 나타나기 때문에 윤곽 노이즈가 발생하는 모든 경우의 수를 만족시키는 것은 사실상 불가능하므로 윤곽 노이즈 저감효과가 원하는 수준에 이르지 못하는 한계가 있다.

최근에는 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위하여, 도 4와 같이 계조값이 증대될 때 이에 대응하여 프레임의 초기에 배치된 서브필드부터 그 이후에 배치된 서브필드들이 연속적으로 켜지는 코드(이하, "윤곽 노이즈 프리코드"라 한다)가 제안되고 있다. 윤곽 노이즈 프리코드는 도 5에서 알 수 있는 바, 윤곽 노이즈가 발생하지 않도록 시간축에서 볼 때, 빛의 방출이 선형적으로 증가되도록 각 서브필드의 휘도 가중치가 결정된다.

윤곽 노이즈 프리코드는 도 6에서 알 수 있는 바, 표현 가능한 계조값이 '서브필드들의 개수+1'에 한정되는 단점이 있다. 예를 들어, 도 5와 같은 윤곽 노이즈 프리코드는 각 서브필드의 휘도 가중치가 '1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 40, 56, 72'로 설정되며, 그에 대응하여 계조값이 '0, 1, 3, 7, 15, 31, 55, 87, 127, 183, 255'의 11 개 계조레벨로 한정된다. 이 때문에, 윤곽 노이즈 프리코드를 이용하면, 윤곽 노이즈는 발생되지 않지만 표현 가능한 계조수가 적어서 화질이 저하되는 문제점이 있다. 윤곽 노이즈 프리코드의 총 계조수 감소를 보상하기 위하여, 시각적으로 실계조보다 많은 계조를 인지하게 하는 오차확산법을 이용한 다계조(multi-toning) 기법을 적용할 수 있다. 그러나 다계조 기법은 오차확산 잔상(error diffusion artifact)이나 패턴 흔들림(dithering pattern) 등으로 인한 화질저하를 초래하게 된다.

한편, 서브필드의 조합으로 결정되는 발광패턴은 상당히 큰 경우의 수에서 선택된다. 이 때문에 모든 가능한 발광패턴들로부터 윤곽 노이즈가 최소화되는 최적의 발광패턴을 찾는 것은 실질적으로 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 동영상 의사 윤곽 노이즈가 최소화되도록 한 PDP의 최적 발광패턴 생성방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 윤곽 노이즈 디스턴스를 빠르게 산출하도록 한 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법을 제공함에 있다

본 발명의 또 다른 목적은 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열과 계조를 선택하도록 한 계조 선택방법을 제공함에 있다.

도 1은 통상의 3 전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 한 방전셀을 나타내는 사시도이다.

도 2는 8 비트 디폴트 코드의 한 프레임 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 계조값 '127'과 계조값 '128'이 병존하는 화면에서 화면이 우측으로 이동되는 것을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 2와 같은 8 비트 디폴트 코드의 서브필드 온/오프와 눈의 궤적을 나타내는 도면이다.

도 5는 종래의 의사윤곽 노이즈 프리코드에서 서브필드 온/오프와 눈의 궤적을 나타내는 도면이다.

도 6은 종래의 의사윤곽 노이즈 프리코드의 발광패턴특성을 나타내는 도면이다.

도 7은 의사윤곽 노이즈 디스턴스의 연산과정을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법에서 선택된 최적 발광패턴의 일예를 나타내는 도면이다.

도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에 이용된 원영상을 2(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에서 랜덤하게 선택된 발광패턴을 이용한 영상을 2(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에서 본 발명에 의해 선택된 최적 발광패턴을 이용한 영상을 2(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에 이용된 원영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에서 랜덤하게 선택된 발광패턴을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법을 검증하기 위한 실험에서 본 발명에 의해 선택된 최적 발광패턴을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법에 의해 측정된 윤곽 노이즈 측정값과 VDP 방식에 의해 측정된 윤곽 노이즈 측정값을 나타낸다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법에 적용된 임계값을 나타내는 도면이다.

도 16a는 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에 이용된 원영상을 2(Pix/frame)의 속도로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 16b는 본 발명에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값보다 작은 계조들만으로 표시된 영상을 2(Pix/frame)의 속도로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 16c는 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에 이용된 원영상을 5(Pix/frame)의 속도로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 16d는 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값보다 작은 계조들만으로 표시된 영상을 5(Pix/frame)의 속도로 이동시키면서 촬영한 영상을 나타낸다.

도 17a는 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에서 종래의 윤곽 노이즈 프리 계조를 적용한 영상이다.

도 17b는 도 17A의 영상에서 빰부분을 확대하여 나타내는 확대 영상이다.

도 17c는 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험에서 계조 선택방법에 의해 선택된 영상에 오차확산을 적용한 영상이다.

도 17d는 도 17C의 영상에서 빰부분을 확대하여 나타내는 확대 영상이다.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 선택된 서브필드 배열군을 나타내는 도면이다.

도 19는 도 18과 같은 서브필드 배열군 내에 포함된 서브필드 배열 각각에 부여된 인덱스 정보를 나타내는 도면이다.

도 20a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 총계조수를 이용한 원영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 20b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 총계조수가 줄어든 영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 총계조수를 이용한 원영상의 히스토그램과 히스토그램에 의존하는 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 9번 항목의 서브필드배열에 대한 선택 계조 분포를 나타낸다.

도 22a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 9번 항목의 서브필드 배열을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 22b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 종래의 유전자 알고리즘을 적용하여 선택된 서브필드 배열 [1, 4, 43, 24, 10, 47, 31, 15, 31, 43, 4, 2]을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 23a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 총계조수를 이용한 원영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 23b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 총계조수가 줄어든 영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 24은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 총계조수를 이용한 원영상의 히스토그램과 히스토그램에 의존하는 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 7번 항목의 서브필드 배열에 대한 선택 계조 분포를 나타낸다.

도 25a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조선택방법의 검증을 위한 실험에서 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 7번 항목의 서브필드 배열을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 25b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법의 검증을 위한 실험에서 종래의 유전자 알고리즘을 적용하여 선택된 서브필드 배열 [1, 4, 43, 24, 10, 47, 31, 15, 31, 43, 4, 2]을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법에 적용된 계조별 임계값을 나타내는 도면이다.

도 27 내지 도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법을 서로 다른 서브필드 배열에 적용한 경우의 실험결과를 나타내는 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 최적 발광패턴 생성방법은 임의의 계조에 대한 복수의 발광패턴들을 결정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 임의의 계조마다 복수로 주어진 발광패턴들 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 발광패턴을 임의의 계조에 대한 발광패턴으로 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 최적 발광패턴 생성방법에 있어서, 상기 윤곽 노이즈 디스턴스 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.

dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합하는 단계(즉, 윤곽 노이즈 디스턴스 합)와; 윤곽 노이즈 디스턴스 합에 따라 서브필드 배열들 중에 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 산출된 서브필드 배열들 중에서 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 서브필드 배열의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 총계조수가 다른 적어도 하나 이상의 서브필드 배열들에 대하여 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 서브필드 배열의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 산출된 다수의 서브필드 배열들 중에서 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법에 있어서, 윤곽 노이즈 디스턴스 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.

dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 윤곽 노이즈 디스턴스를 특정 계조값 이하의 계조범위와 특정 계조값보다 큰 높은 계조범위에서 다르게 설정된 임계값으로 나누는 단계와; 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합하는 단계와, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 서브필드 배열들의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 산출된 다수의 서브필드 배열들 중에서 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법은 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 서브필드 배열을 설정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 임계값보다 작은 계조만을 선택하는 단계와; 선택된 계조만으로 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법에 있어서, 상기 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.

dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법에 있어서, 상기 임계값은 윤곽 노이즈의 양과 표시 가능한 계조 표현범위 중에 적어도 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법은 임계값보다 큰 비선택 계조를 보상하기 위하여 영상의 계조에 대하여 오차확산을 실시하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법에 있어서, 상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조와 특정 계조값보다 큰 높은 계조에서 값이 다르게 설정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법에 있어서, 상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조와 중간 계조 각각에서 서로 다른 기울기로 그 값이 증가하고 특정값보다 큰 높은 계조범위에서 일정한 값을 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법에 있어서, 상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조범위에서 선형적으로 증가하고 특정값보다 큰 높은 계조범위에서 일정한 값을 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법은 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 상기 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 상기 임계값보다 작은 계조만을 선택하는 단계와; 선택된 계조의 사용빈도를 참조하여 그 사용빈도가 최대인 서브필드 구조 벡터를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PDP의 계조 선택방법은 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와; 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와; 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 상기 임계값보다 작은 계조만을 선택하고 임계값보다 큰 계조를 비선택 계조로 설정하는 단계와; 비선택 계조의 사용빈도를 산출하고 그 사용빈도가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 7 내지 도 29를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법은 '윤곽 노이즈 디스턴스'를 기초로 하여 각각 휘도 가중치가 부여된 서브필드의 조합으로 이루어지는 발광패턴들 중에 윤곽 노이즈가 가능한한 최소가 되는 최적의 발광패턴을 선택하게 된다. 여기서, '윤곽 노이즈 디스턴스'란 두 계조 간에 발생되는 윤곽 노이즈의 발생 가능성으로 정의된다.

윤곽 노이즈 디스턴스는 아래의 수학식 1과 같이 두 계조(i,j)에 해당하는 2진 발광패턴 코드들을 배타적 논리합(Exclusive OR ; XOR) 연산시켜 얻은 값에 모든 자릿수에 해당하는 서브필드의 휘도 가중치를 곱하고, 그 곱한 값을 모두 더한 값에서 실제 두 계조간의 차의 절대값을 뺀 값으로 정의 된다.

dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

여기서, 'dCN'은 윤곽 노이즈 디스턴스, 'Bi' 및 'Bj'는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, 'SP'는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.

예를 들어, 각 서브필드의 휘도 가중치가 [1 2 4 8 16 32 64 128]일 때, 127과 128 계조간의 윤곽 노이즈 디스턴스는 도 7과 같은 연산과정에 의해 254로 산출된다.

결국, 윤곽 노이즈 디스턴스 측정법은 특정 계조값의 윤곽 노이즈를 측정하기 위하여, 그와 다른 어느 한 계조값과의 윤곽 노이즈 디스턴스를 계산하여야 하는지를 결정하게 된다.

수학식 1을 이용하여 윤곽 노이즈 프리조건을 만족하는 두 계조 사이의 윤곽노이즈 디스턴스를 산출하면 다음과 같다.

휘도 가중치가 [1 2 4 8 16 25 38 39 60 62]인 서브필드 배열에 대하여, 윤곽 노이즈 프리조건을 만족하는 계조값 15와 56 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스는 아래와 같이 '0'이 된다.

{[1111000000] XOR [1111110000]}·SP-｜15-56｜

= [0000110000]·[1 2 4 8 16 25 38 39 60 62]-｜15-56｜

= 0

윤곽 노이즈 프리조건을 만족하기 위해서는 계조를 표현하는 방식이 시간축에서 볼 때 연속적으로 발광되어야 하기 때문에, 전체 윤곽 노이즈가 최소가 되기 위한 한 계조의 윤곽 노이즈는 윤곽 노이즈 프리조건을 만족하는 각각의 계조들과 측정하고자 하는 계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합(이하, "윤곽 노이즈 디스턴스 합)"으로 정의될 수 있다. 다시 말하여, '전체 윤곽 노이즈가 최소가 되기 위한 한 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 합'은 시간축 상에서 선형적으로 발광되는 윤곽 노이즈 프리코드와 측정하고자 하는 계조와의 윤곽 노이즈 디스턴스를 구하고, 구해진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 '윤곽 노이즈 디스턴스 합'이다.

각 서브필드의 휘도 가중치와 그 순서가 정해지면, 특정 계조값에 대한 발광패턴은 다수가 존재할 수 있다. 즉, 특정 계조값이 동일하게 도출되는 서브필드 가중치의 2진 코드가 다수 존재할 수 있다. 이렇게 다수의 발광패턴으로 도출되는 특정 계조에 대한 발광패턴은 서브필드의 개수가 'n'이라면 2n번의 루프로 반복 연산하여 서브필드들의 각 휘도 가중치가 특정 계조값으로 나타나는 발광패턴으로 도출된다.

본 발명의 실시예에 따른 최적 발광패턴 생성방법은 한 계조값에 해당하는 다수의 발광패턴들 각각에 대하여 윤곽 노이즈 프리코드와의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 계산하여 그 합이 최소가 되는 발광패턴을 최적의 발광패턴으로 선택하게 된다. 이를 상세히 하면, 도 8과 같다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 최적 발광패턴 생성방법은 먼저, 각 서브필드에 대응하는 휘도 가중치들(서브필드 구조백터)을 입력하고, 그 휘도 가중치 조합에 의해 결정되는 계조값 i에 대하여 발광패턴을 검색하게 된다.(S81 및 S82 단계) 이어서, 본 발명의 실시예에 따른 최적 발광패턴 생성방법은 카운트를 초기화시키고 동일한 계조값 i가 도출되는 발광패턴이 검색될 때마다 카운트를 누적시키게 된다.(S83 및 S84 단계)

계조값 i에 대한 발광패턴들이 모두 검색되면, 검색된 발광패턴들의 개수만큼 계조값 i의 발광패턴과 윤곽 노이즈 프리계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 반복 산출하게 된다.(S85 내지 S87 단계) 이렇게 산출된 계조값 i의 각 발광패턴들과 윤곽 노이즈 프리계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스 합 중에서 최소인 값이 계조값 i에 대한 최적 발광패턴으로 선택된다.(S88 단계) 이어서, S82 단계로 귀환되어 S81 단계에서 입력된 서브필드의 휘도 가중치들로 가능한 모든 계조값들에 대하여 S82 내지 S88 단계를 재수행함으로써 모든 계조값에 대한 최적 발광패턴이 산출된다.(S89 단계)

서브필드의 배열의 휘도 가중치가 [1 4 43 24 10 47 31 15 31 43 4 2]일 때,계조값 '62', '124' 및 '202'에 각각에 대한 발광패턴들과 이 계조값들에 대한 본 발명의 최적 발광패턴 생성방법으로 선택된 최적 발광패턴은 도 9와 같다. 도 9에 있어서, 본 발명의 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 발광패턴은 바탕이 검은색으로 반전되어 있다.

도 9를 참조하면, 서브필드 배열의 휘도 가중치가 [1 4 43 24 10 47 31 15 31 43 4 2]일 때, 계조값 '62', '124' 및 '202'에 대하여 검색된 발광패턴은 각각 18 개, 37 개, 12 개이다. 이러한, 발광패턴들 중에 본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 계조값 '62', '124' 및 '202'의 최적 발광패턴은 각각 '111010000010', '001111000000', '101111111000'이다. 이 최적 발광패턴에서 알 수 있는 바, 본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법에 의해 생성된 발광패턴은 윤곽 노이즈 프리조건을 만족하는 발광패턴과 유사하게 된다.

본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 최적 발광패턴에 대한 화질개선 효과를 검증하기 위하여, 윤곽 노이즈 시뮬레이터를 이용하여 다음과 같은 실험이 수행되었다. 윤곽 노이즈 시뮬레이터는 PDP 상에 실험영상을 표시하고, PDP의 표시화면 앞에서 소정 거리만큼 이격된 카메라를 미리 정해진 속도로 왕복시키면서 카메라에 의해 촬영된 영상을 VDP(Visual Difference Prediction)과 같은 육안모델 화질평가방법으로 화질을 평가하게 된다. 여기서, VDP는 실험에 이용된 육안모델의 화질평가 방법으로써, IDW, Nov. 2000에서 '김대웅'과 '홍기상'에 의해 "Quality Meaure of Image in PDPs Using Human Visual System"으로 제안된 바 있으며, 실험영상과 카메라에 의해 촬영된 영상을 단순히 감산하는 것이 아니라관람자의 육안을 통해 관찰되고 관람자의 머리에서 합성되는 영상의 주관적인 화질평가를 기준으로 화질을 평가하게 된다. 이 실험은 도 8의 최적 발광패턴 생성방법에 적용된 서브필드 배열 [1 4 43 24 10 47 31 15 31 43 4 2]로부터 도출된 최적 발광패턴들 중에서 각 계조에 대하여 랜덤하게 선택한 발광패턴들에 대하여 2(Pix/frame), 5(Pix/frame)의 속도로 테스트 영상을 이동시키면서 VDP(Visual Difference Prediction)를 이용하여 화질을 평가하는 방식으로 수행되었다.

표 1은 2 개의 발광패턴과 시뮬레이션 속도에 따른 VDP 결과로서, 랜덤하게 선택된 발광패턴과 본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 발광패턴의 윤곽 노이즈를 나타낸다.

	2(Pix/frame)	5(Pix/frame)
랜덤하게 선택된 발광패턴	13,446	15,715
본 발명에 의해 선택된 발광패턴	2,276	6,404

표 1에서 알 수 있는 바, 본 발명의 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 발광패턴의 윤곽 노이즈가 랜덤하게 선택된 발광패턴에 비하여 훨씬 작은 것임을 알 수 있다.

도 10 및 도 11은 원영상의 화면을 2(Pix/frame)과 2(Pix/frame)의 속도로 이동시키면서 촬영된 영상이다. 도 10 및 도 11에 있어서, 도 10a 및 도 11a는 원영상이며, 도 10b 및 도 11b는 각각의 계조에 대한 발광패턴을 랜덤하게 선택한 영상이다. 그리고 도 10c 및 도 11c는 본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택된 발광패턴의 영상이다.

결과적으로, 휘도 가중치가 각각 다르게 설정된 서브필드 배열에 대하여 임의의 발광패턴이 랜덤하게 선택되면 윤곽 노이즈가 크게 나타나게 되므로 PDP의 화질 왜곡이 그 만큼 심하게 됨을 알 수 있다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 최적 발광패턴 생성방법을 이용하여 선택된 발광패턴은 윤곽 노이즈 프리계조의 발광패턴과 유사하게 되기 때문에 각 계조에 대하여 가능한 모든 발광패턴을 비교할 필요없이 윤곽 노이즈가 가장 작은 동영상의 화질을 얻을 수 있다.

한편, 종래에는 각 계조에 대하여 정량적인 화질 평가방법으로 시뮬레이션을 반복함으로써 윤곽 노이즈가 최소인 발광패턴을 찾는 데에 많은 시간이 소요됨은 물론, 영상에 따라 윤곽 노이즈가 다르게 나타나는 등 결과가 다르게 나올 수 있다.

본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 서브필드 배열과 발광 패턴이 결정된 경우에 그에 대한 윤곽 노이즈를 빠르게 산출한다. 이는 한 계조에 대한 윤곽 노이즈는 윤곽 노이즈 프리계조와 측정하고자 하는 계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스 합으로 측정될 수 있기 때문이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 계조수가 동일하고 휘도 가중치가 각각 다르게 설정된 다수의 서브필드 배열들을 포함한 서브필드 배열군에서 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 산출하여 각각의 서브필드 배열 자체에 대하여 윤곽 노이즈를 측정하게 된다. 이를 상세히 하면, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 다음의 (S1 단계) 내지 (S3 단계)에 따라 수행된다.

(S1 단계) 계조수가 동일한 다수의 서브필드 배열들과 그에 따른 각 계조의발광패턴이 입력된다.

(S2 단계) 입력된 서브필드 배열군의 각 계조에 대한 윤곽 노이즈를 측정하기 위하여, 각 계조에 해당하는 발광패턴들과 윤곽 노이즈 프리계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 구해진다.

(S3 단계) 입력된 서브필드 배열군에서 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열이 윤곽 노이즈가 최소로 발생되는 서브필드배열로서 선택된다.

도 12는 총계조수가 다른 서브필드 배열을 포함한 서브필드 배열군 내에서 서브필드 배열 자체의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 측정하고, 측정된 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 기초로 하여 윤곽 노이즈가 최소인 서브필드 배열을 선택하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 윤곽 노이즈 측정방법을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 먼저, 특정 서브필드 배열과 그에 따른 각 계조에 대한 발광패턴을 입력한다.(S121 단계)

이어서, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 모든 계조에 대하여 각 계조에 해당하는 발광패턴들과 윤곽 노이즈 프리계조 사이의 윤곽 노이즈 디스턴스 합(CDDS)을 구함으로써 각 계조의 윤곽 노이즈를 측정하게 된다.(S122 내지 S126 단계) 이렇게 측정된 각 계조의 윤곽 노이즈는 메모리에 저장된다.

서브필드 배열 자체에 대한 윤곽 노이즈를 측정하기 위하여, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 더한 뒤, 그 더해진 값을 총 계조수로 나눔으로써 한 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하게 된다.(S127 단계)

이와 마찬가지로, 먼저 입력된 서브필드와 다른 다수의 서브필드 배열을 포함한 서브필드 배열군과 그에 따른 발광패턴에 대하여 반복적으로 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 측정된 다음, 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 측정된 서브필드 배열군에서 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 가장 작은 서브필드 배열이 윤곽 노이즈가 최소인 서브필드배열로서 선택된다.

시뮬레이션을 실시한 결과, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법의 연산속도는 동일한 서브필드 배열군 내의 서브필드 배열 각각의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 측정하기 위한 종래의 방법보다 빠르게 되었다. 특히, 도 8의 최적 발광패턴 생성방법에서 한 계조에 대한 의사윤곽 노이즈 디스턴스가 계산되기 때문에 최적 발광패턴을 찾는 과정에서 바로 각 계조의 의사윤곽 노이즈 디스턴스 합이 바로 측정될 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법의 정확성을 검증하기 위하여, 종래의 VDP 방식을 이용하여 측정된 윤곽 노이즈 측정값과 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법을 이용하여 측정된 윤곽 노이즈 측정값이 실험을 통하여 비교되었다. 이 실험에서, 실험영상인 레나영상은 수평방향 속도 2(Pix/frame)로 이동되었다.

도 13은 종래의 VDP 측정값과 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법의 측정값을 나타낸다. 도 13에 있어서, 그래프의 y축 좌측은 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법의 측정 단위이며, 그래프의 y축 우측은 종래의 VDP 방식의 측정 단위이다. 여기서, 종류 항목은 주관적 평가결과가 좋은 순서로 배열된 것이며, 각 종류에 대응하는 서브필드 배열은 표 2와 같다.

종류	서브필드 구조 벡터
1	1, 4, 43, 24, 10, 47, 31, 15, 31, 43, 4, 2
2	4, 2, 7, 48, 13, 22, 37, 33, 33, 46, 9, 1
3	1, 4, 39, 25, 60, 16, 38, 62, 8, 2
4	1, 2, 4, 8, 16, 34, 32, 40, 56, 72
5	1, 4, 16, 64, 128, 32, 8, 2
6	1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128

도 13에서 알 수 있는 바 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 육안으로 느끼는 주관적 평가와 일치하는 순서의 측정값을 나타내었다. 여기서, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법에 의해 구해진 윤곽 노이즈 측정값이 3번과 4번 종류의 서브필드 배열을 제외한 나머지 서브필드 배열들의 우선순위가 종래의 VDP 측정값과 동일하게 됨을 알 수 있다. 3번과 4 번 서브필드 배열은 시뮬레이션 영상과 VDP 맵(Map)을 본석한 결과, 3 번 서브필드 배열은 한 픽셀에 대한 윤곽 노이즈가 크지 않으면서 4 번 서브필드 배열보다 화면 전체에 윤곽 노이즈가 넓게 퍼져 있고, 4 번 서브필드는 한 픽셀에 대한 윤곽 노이즈가 크게 발생하면서 그 윤곽 노이즈D가 좁은 영역에 몰려있는 것이 확인되었다. 이 때문에 3 번과 4번 서브필드 배열에 대한 윤곽 노이즈 측정값이 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법과 종래의 VDP 방식에서 다르게 나온 것으로 추정된다.

결과적으로, 종래의 시뮬레이션 영상 분석 방법은 총 계조 수가 동일한 여러 서브필드 구조 벡터에 대하여 윤곽 노이즈를 정량적인 값으로 측정하고 비교하는 과정을 포함하고 있기 때문에 많은 시간이 소요된다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 윤곽 노이즈가 최소인 서브필드 배열을 빠르게 찾을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 도 8의 최적 발광패턴 생성방법에서 각각의 계조에 대한 윤곽 노이즈 디스턴스가 구해지므로 최적 발광 패턴 생성시 서브필드 배열에 대한 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 동시에 측정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 최적 발광패턴 생성방법은 서브필드의 구조 벡터가 정해지면 그 서브필드에서 복수의 발광패턴이 존재하는 각 계조에서 윤곽 노이즈가 최소인 발광패턴을 선택하는 방법을 제시한다. 또한, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 총 계조수가 동일하거나 다른 서브필드 배열을 포함한 서브필드 배열군에 대하여 서브필드 배열 자체의 윤곽 노이즈와 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 또는 각 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 측정하는 방법을 제시한다. 여기서, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법의 발광패턴은 전술한 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 계조 선택방법은 계조수가 동일하고 휘도 가중치가 각각 다르게 설정된 다수의 서브필드 배열들을 포함한 서브필드 배열군에서 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 산출하고 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 미리 설정된 임계값으로 나누고, 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스컨스 합이 최소인 계조를 선택하게 된다. 이를 상세히 하면, 본 발명에 따른 윤곽 노이즈 측정방법은 다음의 (S1 단계) 내지 (S1 단계)에 따라 수행된다.

(S21 단계) 계조수가 동일한 다수의 서브필드 배열들과 그에 따른 각 계조의 발광패턴이 입력된다.

(S22 단계) 입력된 서브필드 배열군의 각 계조에 대한 윤곽 노이즈 디스턴스를 전술한 윤곽 노이즈 측정방법을 이용하여 측정함으로써 각 계조에 대한 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 구해진다.

(S23 단계) S23 단계에서 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스의 합은 미리 설정된 임계값으로 나뉘어진다. 여기서, 임계값은 윤곽 노이즈가 육안으로 두드러지게 나타나지 않을 정도로 그 값이 결정되며, 윤곽 노이즈와 계조표현능력 중 어느 하나를 강조하느냐에 따라 그 값이 달라질 수 있다. 예컨데, 임계값이 낮게 설정될수록 선택되는 계조 수는 작어지는 반면에, 윤곽 노이즈는 더 낮아진다. 이와 달리, 임계값이 높게 설정될수록 선택되는 계조 수는 많아지는 반면에, 윤곽 노이즈는 상대적으로 커지게 된다.

(S24 단계) S23 단계에서 임계값으로 나뉘어진 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 합들 중에서 그 값이 최소인 계조가 선택된다.

도 14는 총계조수가 다른 서브필드 배열을 포함한 서브필드 배열군에서 윤곽 노이즈가 최소인 계조를 선택하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 계조 선택방법을 단계적으로 나타낸다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 계조 선택방법은 먼저, 서브필드 배열군과 그에 따른 발광패턴을 입력한다.(S151 단계)

S152 내지 S156 단계에서, 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법은 절술한 윤곽 노이즈 측정방법을 적용하여 각 계조의 윤곽 노이즈를 윤곽 노이즈 디스턴스 합으로 구하게 된다.

측정된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 합(CNn)은 S154 단계에서 소정의 임계값과 비교된다. 여기서, 임계값은 전술한 바와 같이 윤곽 노이즈가 육안으로 두드러지게 나타나지 않을 정도로 그 값이 결정된다. 임계값과의 비교 결과, 임계값 이하인 윤곽 노이즈 디스턴스 합(CNn)를 가지는 즉, 육안으로 인식되지 않는 정도의 윤곽 노이즈를 가지는 계조와 그에 따른 발광패턴만이 서브필드 맵핑회로의 계조 테이블에 저장된다.

S157 단계에서, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이하인 계조만으로 계조 테이블을 구성하고 영상신호가 입력되는 임계값 이하인 선별된 계조만으로 양자화한다. 계조수의 감소를 보상하기 위하여, 선택된 계조로 양자화할 때 발생하는 양자화 오차는 오차필터를 통과하여 오차확산된다.

마지막으로, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이하인 계조만으로 구성된 계조 테이블과 오차필터가 포함된 구동회로가 PDP의 구동회로보드에 설치된다.(S158 단계)

본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법을 검증하기 위한 실험은 윤곽 노이즈 개선과 계조 표현 능력 두 가지 측면으로 나뉘어 수행되었다. 이 실험에서 이용된 서브필드 배열과 그에 따른 휘도 가중치는 [17 2 34 53 8 34 16 8 32 46 1 4]으로 설정되었다. 또한, 실험에 이용된 각 계조에 대한 최적 발광패턴은 도 8과 같은 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택되었다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법은 임계값보다 낮은 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 가지는 계조값만으로 표현되는 영상과 모든 계조로 표현되는 원영상을 수평방향속도 2(Pix/frame), 5(Pix/frame)으로 이동하여 각 영상에 대하여 비교하였다. 이 실험에서 임계값은 도 15와 같이 '79'로 설정되었으며, 임계값 '79'에 따라 선택된 총 계조수는 125이다.

먼저, 윤곽 노이즈 개선 결과를 도 16을 결부하여 설명하면 다음과 같다. 도 16a는 2(Pix/frame)의 속도로 이동하는 모든 계조로 표현된 원영상이며, 도 16c는 5(Pix/frame)의 속도로 이동하는 모든 계조로 표현된 원영상이다. 그리고 도 16b는 본 발명에 따른 계조 선택방법을 적용하여 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 '79'보다 작은 125 계조들만으로 표시된 영상을 2(Pix/frame)의 속도로 이동하여 촬영한 결과이고, 도 16d는 본 발명에 따른 계조 선택방법을 적용하여 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 '79'보다 작은 125 계조들만으로 표시된 영상을 5(Pix/frame)의 속도로 이동하여 촬영한 결과이다. 도 16에서 알 수 있는 바, 본 발명에 따른 계조 선택방법이 적용된 영상은 모든 계조로 표현된 원영상에 비하여 화면의 움직임이 빠른 경우에 대해서도 윤곽 노이즈가 적게 발생한 다는 것이 확인되었다.

한편, 종래의 윤곽 노이즈 프리계조는 도 6과 같이 표현 가능한 계조수가 9 개 또는 13 개 등으로 적은 수의 계조만으로 영상을 표현할 수 있고, 오차확산법을 적용하는 경우에 오차확산 잔상으로 인한 화질저하가 심하게 나타난다. 이에 비하여, 도 17에서 확인되는 바 본 발명의 실시예에 따른 계조 선택방법에 의해 계조가 선택된 영상에 오차확산을 적용한 영상(도 17c 및 도 17d)은 오차확산이 적용된 종래의 윤곽 노이즈 프리 계조의 영상(도 17a 및 도 17b)보다 오차확산 잔상을 줄일 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 계조 선택방법은 윤곽 노이즈 디스턴스를 측정하고 그 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합이 소정의 임계값보다 작은 계조들만으로 영상을 표시함으로써 표시영상에서 윤곽 노이즈를 최소화하는 동시에, 종래의 윤곽 노이즈 프리계조에 비하여 풍부하게 계조표현을 할 수 있게 된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이하인 계조만을 선택하고, 선택된 계조에서 영상신호의 히스토그램을 참조하여 사용빈도가 높은 계조를 선택하게 된다. 디지털 영상에서 히스토그램은 각각의 계조가 얼마만큼 사용되었는가를 즉, 계조의 사용빈도를 나타내는 영상정보이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 계조 선택방법은 히스토그램 정보를 연관시켜 계조를 선택하게 된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 우선, 서브필드 배열별로 계조 분포를 달리하는 서브필드 배열군을 검색하게 된다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 서브필드 배열군의 각 서브필드 배열에 부여된 휘도 가중치와 서브필드의 순서를 랜덤하게 바꾸면서 각각 다른 계조의 분포를 가지는 서로 다른 서브필드 배열들을 검색하게 된다. 여기서, 각 서브필드의 휘도 가중치의 순서를 랜덤하게 바꾸는 이유는 서브필드의 개수가 n(단, 'n'은 양의 정수)일 경우에 서브필드의 순서를 바꾸는 것이 n! 개의 상당히 큰 경우의 수를 가지기 때문이다. 이렇게 검색된 서브필드 배열군에서 윤곽 노이즈가 최소인 발광패턴은 전술한 최적 발광패턴 생성방법을 이용하여 선택된다. 이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 전술한 임계값 이하의 계조만을 선택하여 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 낮은 계조들만을 선택하게 된다. 여기서, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이하인 계조들 사이에는 간격이 지나치게 클 수 있다. 이 경우, 계조간 차이가 큰 부분에서 오차확산 잔상이 나타날 수 있다. 반면에, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이상으로 비선택된 계조들 중에서, 비선택 계조들 사이의 간격이 4 이하인 경우에는 오차확산 잔상이 육안으로 잘 인식되지 않는다. 이는 총 계조수를 52개로 줄이는 경우에 오차확산 영역에서 오차확산 잔상이 거의 관찰되지 않는 것에서도 알 수 있다. 따라서, 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 임계값 이내로 선택된 선택 계조 분포 상에서 비선택 계조 간격이 4 이하인 부분의 계조 표현은 육안으로 거의 실계조 표현과 유사하게 인식될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 임계값을 기준으로 선택된 선택 계조 분포의 특성을 고려하여 PDP에 저장할 서브필드 배열을 선정하는데 있어서 다음과 같은 제한 조건들을 적용하게 된다.

-. 제한조건 1은 비선택 계조의 간격이 지나치게 커서는 안된다. 실험에서 제한조건 1에 대한 임계값은 22∼25가 선택되었다. 이 임계값은 윤곽 노이즈를 강조할 것인지 아니면 계조 표현 능력을 강조할 것인지에 따라 적절한 값으로 조정될 수 있다.

-. 제한조건 2는 오차확산 잔상이 보이지 않는 선택계조와, 선택계조와의 간격이 4 이하인 비선택 계조를 제외한 비선택 계조들에 대한 임계값은 화질과 전체 계조수에 따라 달라질 수 있지만 실험에서 80∼100이 선택되었다.

-. 제한조건 3은 PDP에 저장할 서브필드 배열들 간에 선택 계조 분포가 중복되지 않아야 한다. 제한조건 3에 대한 임계값은 화질과 전체 계조수에 따라 달라질 수 있지만 20∼50가 선택되었다.

한편, 제한조건 1에서 임계값이 8∼10 이하로 선택하면 히스토그램 정보를 이용하지 않고 임계값 이하로 선택된 선택 계조에만 의존하여 영상을 표시하여도 심험을 통해 확인한 바, 동영상에서 윤곽 노이즈가 거의 나타나지 않는다.

선택 계조 분포의 중복성을 검사하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법에 의해 선택된 선택 계조 분포는 각각 길이가 256인 일차원 메모리 어레이에 저장된다. 여기서, 메모리 어레이에 저장된 선택 계조 분포에서 선택 계조에 해당하는 인덱스에는 '1'이 할당되고, 간격이 4 이하인 비선택 계조에 해당하는 인덱스에는 '2'가 할당된다. 그리고 비선택 계조에 해당하는 인덱스에는 '0'이 할당된다. 이렇게 인덱스가 할당된 선택 계조 분포의 어레이간 중복성은 같은 위치의 인덱스에 해당하는 값이 다른 경우의 수를 세어 임계값 이하인 경우로 판별된다. 이를 'for'문장을 이용한 C언어로 코딩하면, 다음과 같다.

for i=0 to 255 {

if (Code1(i) != Code2(i)) diff++ ;

}

if (diff<PRAM_SIM) then Code1 == Code2

else Code1 != Code2

다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 영상의 히스토그램과 위의 과정을 통해 구해진 다수의 선택 계조 분포와 연관시키게 된다. 이를 위하여, 히스토그램 정보는 일차원 메모리 어레이의 인덱스 정보를 참조하여 해당 인덱스의 계조가 영상에서 쓰인 개수를 저장한 값으로 저장된다. 전술한 바와 같이 선택계조의 분포는 이미 일차원 메모리 어레이에 저장되어 있다. 그러므로 히스토그램 정보와 선택계조의 분포정보로부터 선택 계조 분포 인덱스 값이 '1'인 계조에 해당하는 히스토그램 값의 합이 클수록 즉, 영상에서 많이 쓰인 계조일수록 윤곽 노이즈가 더 감소하고 계조 표현력이 양호하게 된다.

다음은 선택 계조 분포 중에서 히스토그램에 대하여 가장 최적의 계조 선택 결과가 도출되는 알고리즘을 'C'언어 코드로 구현한 일예이다.

max = 0

for i=0 to N(선택 계조 분포) {

measure =0

for n=0 to 255 {

if (Code(i,n)==1) then

measure += histogram(n)

}

if (measure>max) then {

max=measure

idxmax=i

}

}

여기서, idxmax는 N 개의 선택 계조 분포 중 히스토그램과 가장 연관성이 높은 선택 계조 분포의 인덱스이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법에 대한 화질 개선 정도를 검증하기 위하여 실시된 실험은 다음과 같다. 이 실험에 사용된 기준 서브필드 배열과 그에 따른 휘도 가중치는 [2, 4, 48, 34, 7, 22, 13, 34, 33, 48, 9, 1]이다. 이 기준 서브필드 배열에서 휘도 가중치의 순서를 랜덤하게 바꾸면서 검색한 결과, 도 18과 같이 상기한 제한조건들을 만족하는 서브필드 배열들은 32개가 도출되었다. 또한, 이 실험에서 이용된 기준 임계값은 '70', 제한조건 1의 임계값은 '22', 제한조건 2의 임계값은 '100', 제한조건 3의 임계값은 '20'이다. 제한조건들을 만족하는 것으로 검색된 32 개의 서브필드 배열들에 대한 인덱스 정보를 도식화하면, 도 19a 및 도 19b와 같다. 도 19a 및 도 19b에 있어서, 인덱스 정보가 '1'은 흰색, 인덱스정보가 '2'는 노란색, 인덱스정보가 '3'은 검은색을 나타낸다. 이렇게 선택된 서브필드 배열들은 선택 계조 분포가 중복되지 않도록 메모리에 저장된다. 마지막으로, 선택 계조 분포가 중복되지 않는 서브필드 배열들에서 입력 영상의 히스토그램 즉, 선택 계조의 사용빈도에 따라 최적의 계조들이 선택된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 표시된 화상의 화질 개선 효과는 윤곽 노이즈 개선과 계조 표현 능력의 두 가지 측면으로 나뉘어 실시된 실험을 통하여 검증되었다. 이 실험에서는 히스토그램이 상이한 두 가지 실험영상 각각에 대하여 도 18의 32 개 서브필드 배열들 중에서 입력 영상의 히스토그램과 관련하여 최적인 하나를 선택하였다. 윤곽 노이즈 개선 관점에서, 기존의 연구인 유전자 알고리즘을 이용한 서브필드 구조 벡터에 의해 표시된 영상과 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 총계조수가 줄어든 영상을 각각 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상을 비교하였다. 여기서, 유전자 알고리즘을 이용한 서브필드 배열의 선택방법은 실험에 이용된 육안모델의 화질평가 방법으로써, IDW, 1999에서 '박성호(Seung-Ho Park)', '최윤석(Yoon-Seok Choi)' 및 '김춘우(Kim Choon-Woo)'에 의해 "Optimum Selection of Subfield Patterns for Plasma Displays based on Genetic Algorithm"으로 제안된 바 있다. 계조 표현 능력 관점에서는 총계조수를 이용한 원영상과 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 총계조수가 줄어든 영상을 비교하였다.

도 20a는 총계조수를 이용한 원영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다. 도 20b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 총계조수가 줄어든 영상을 2(Pix/frame)으로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

도 21은 총계조수를 이용한 원영상의 히스토그램과 히스토그램에 의존하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 9번 항목의 서브필드 배열에 대한 선택 계조 분포를 나타낸다.

도 22a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 16의 9번 항목의 서브필드 배열을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다. 도 22b는 종래의 유전자 알고리즘을 적용하여 선택된 서브필드 배열 [1, 4, 43, 24, 10, 47, 31, 15, 31, 43, 4, 2]을 이용한 영상을 5(Pix/frame)로 이동시키면서 촬영한 영상이다.

또한, 위의 실험과정과 동일한 방법으로 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조선택방법의 윤곽 노이즈 개선과 계조 표현 능력에 대하여 다른 실험영상들을 이용하여 실험이 실시되었다.

도 23A 내지 도 25B는 두 번째 실험영상과 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법을 적용하여 선택된 도 18의 7번 항목의 서브필드 배열에 대한 실험결과를 나타낸다.

이러한 실험 결과에서 알 수 있는 바 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 다수의 서브필드 배열들 중에서 입력 영상의 히스토그램에 따라 많이 사용되는 계조를 선택하고 선택된 계조에서 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 작은 서브필드 배열을 선택함으로써 동영상에서 윤곽 노이즈가 줄어들게 된다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 계조 선택방법은 서브필드 배열의 선택된 계조들과 히스토그램을 비교하여 선택된 계조 수와 히스토그램의 합이 최대인 서브필드 구조 벡터를 선택하는 것으로 설명되었지만, 비선택 계조와 히스토그램을 비교하여 그 합이 최소인 서브필드 구조 벡터를 선택하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 계조 선택방법은 저계조와 고계조에서 임계값을 다르게 적용하게 된다.

컴퓨터 시뮬레이션에서 측정된 윤곽 노이즈와 사람의 육안으로 관찰되는 PDP상의 윤곽 노이즈에는 차이가 있다. 이를 상세히 하면, 컴퓨터 시뮬레이션에서는 대부분의 계조에서 윤곽 노이즈 큰 차이가 없다. 그러나 PDP에서 육안으로 관찰된 윤곽 노이즈는 0∼40까지의 저계조와 40∼90 까지의 중간계조에서 상대적으로 많이 관찰되었다. 즉, 실제 PDP에서 발생하는 양과 윤곽 노이즈가 유사하더라도 육안으로 인식되는 윤곽 노이즈 양이 다르다는 것이다.

이를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 12의 윤곽 노이즈 측정방법에 의해 측정된 윤곽 노이즈 측정값이 계조레벨 '10'과 계조레벨 '200'에서 동일하게 '20'이라고 가정한다. 여기서, 측정된 의사윤곽 노이즈 '20'은 저계조인 계조레벨 '10'의 2 배인 반면에, 고계조인 계조레벨 '200'의 0.1 배이다. 따라서, 사람이 육안으로 계조레벨 '10'의 화상과 계조레벨 '200'의 화상을 각각 보았을 때, 같은 윤곽 노이즈라 하더라도, 육안으로는 계조레벨 '10'의 화상에서 윤곽 노이즈를 더 크게 느끼게 된다. 따라서, 주어진 서브필드 배열에서 가능한 총계조를 모두 사용하는 경우에, 계조별로 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 어느 정도가 되어야 육안으로 윤곽 노이즈가 심하게 관찰되지 않는가를 평가할 필요가 있다. 즉, 모든 계조에서 육안으로 윤곽 노이즈가 심하게 느껴지지 않을 정도로 계조에 따라 최적으로 임계값이 선정되어야 한다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 계조 선택방법의 개선 정도를 검증하기 위하여, 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값과 육안으로 느껴지는 윤곽 노이즈를 실험하였다. 이 실험에는 서브필드의 개수가 12개이고 전체 계조수가 232인 서브필드 배열이 이용되었다. 그리고 서브필드 배열에서 서로 다른 발광패턴을 가지는 두 개의 발광패턴모드가 선택되었다. 여기서, 두 개의 발광패턴은 도 8의 최적 발광패턴 생성방법에 의해 선택되었으며, 그 중 윤곽 노이즈가 가장 작은 최적 발광패턴을 A 모드(mode) 발광패턴으로 설정하고, 그 다음으로 윤곽 노이즈가 작은 발광패턴을 B 모드 발광패턴으로 설정하였다. 만약, 도 8의 최적 발광패턴 생성방법에 의해 최적 발광패턴이 하나만 도출되었다면, A 모드 발광패턴과 B 모드 발광패턴이 동일하게 설정된다. 이렇게 선택된 두 개의 발광패턴들은 윤곽 노이즈 프리코드가 아닌 이상 윤곽 노이즈가 작게라도 발생된다. 이렇게 선택된 A 모드 및 B 모드 발광패턴들은 실제 PDP에 입력되고, 실제 PDP에서 표시된 화상에서 관찰되는 윤곽 노이즈가 육안으로 관찰되었다. 이 때, 실제 PDP에서 관찰된 윤곽 노이즈가 허용 가능한 범위 내에 있는가를 판단하고, 허용 가능한 범위 내의 윤곽 노이즈의 한계값이 해당 계조의 임계값으로 설정되었다. 여기서, 허용 가능한 범위는 육안으로 실제 PDP의 표시화상을 보았을 때 윤곽 노이즈가 두드러지지 않을 정도로 관찰되는 주관적 판정 범위이다. 이렇게 특정 계조의 임계값이 정해지면, 그 계조를 중심으로 근접하는 다른 계조들에 대하여도 유사한 임계값이 설정하였다. 이러한 방법으로 전계조범위에서 실험한 결과, 다음과 같은 계조별 최적 임계값이 표 3과 도 26과 같이 도출되었다.

계조	0	6	15	80	100	231
임계값	10	17	28	107	210	210

전술한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 계조 선택방법은 서브필드의 개수가 12 개이고 전체 계조수가 232인 서브필드 배열에 대하여 실험되었다. 이러한 서브필드 배열에서 서브필드의 수가 바뀌는 경우에 표 3과 도 26의 임계값은 바뀌지 않지만, 전체 계조수가 변하면 임계값은 계조수를 함수로 하는 비례식 형태로 변화되어야 한다.

이와 같이 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값은 전술한 실시예에서 선정된 임계값 즉, 계조에 관계 없이 일정한 임계값보다 큰 윤곽 노이즈를 가지는 계조범위를 강조하고 상기 계조에 관계 없이 일정한 임계값보다 작은 윤곽 노이즈를 가지는 계조범위를 상대적으로 작게 강조하게 된다. 이를 위하여, 다음의 수학식 2와 같은 형태로 각 계조의 계조당 의사윤곽 노이즈 디스턴스는 계조별 임계값의 가중치 β로 나누어진 다음에 더해지게 된다.

여기서,는 계조 'i'와 'j' 간에 측정된 윤곽 노이즈 디스턴스 즉, 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 나타낸다. 그리고 PS는 모든 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스 합을 나타내는 것으로써, 이 값을 참조하여 서브필드 배열의 윤곽 노이즈 개선 정도를 판단하게 된다.

'β'의 값이 1인 경우에는 도 12의 윤곽 노이즈 측정방법과 같이 윤곽 노이즈 디스턴스를 더하는 것을 의미하며, 'β'의 값이 증가할수록 임계값보다 큰 계조당 윤곽 노이즈 디스턴스의 영향이 그 만큼 많이 반영되는 것을 의미한다. 이 'β'의 값은 2∼4 정도에서 선택되는 것이 바람직하다. 이를 검증하기 위하여, 여러 가지의 서브필드 배열의 영상을 실제 PDP에서 육안으로 관찰한 후에, 윤곽 노이즈 관점에서 각각의 순위를 정하였다. 이어서, 각 계조에 대하여 측정된 윤곽 노이즈 디스턴스는 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나누어진 후에, 모두 더해진 다음, 총계조수로 다시 나뉘어진다. 이렇게 서브필드 배열들 각각에 대하여 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나누어 각 계조에 대하여 윤곽 노이즈 디스턴스가 산출된 후에, 윤곽 노이즈 관점에서 우선 순위를 정하였다. 이 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나누어 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 우선순위와 육안 관찰에 의해 정해진 윤곽 노이즈 우선순위를 비교한 결과, 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나누어 측정된 윤곽 노이즈 우선순위와 육안 관찰에 의해 정해진 윤곽 노이즈 우선순위는 거의 일치하였다.

이 실험 결과는 전체 계조수는 232으로 동일하고 서브필드의 수가 10 개, 11 개, 12 개 등으로 달라지는 경우에 대하여도 도 27 내지 도 29와 같이 윤곽 노이즈가 유사하게 관찰되었다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 계조 선택방법에서 적용된 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값을 이용하여 윤곽 노이즈가 최소인 서브필드 백터를 선택할 수 있다. 이를 상세히 하면, 도 12의 윤곽 노이즈 측정방법과 같이 윤곽 노이즈 프리계조와 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출한 후에, 윤곽 노이즈 디스턴스를 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나누고, 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합하게 된다. 그 다음, 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 합한 값이 최소인 서브필드 배열이 윤곽 노이즈가 최소인 서브필드 배열로서 선택된다. 이와 같이 계조에 따라 최적으로 선정된 임계값으로 윤곽 노이즈 디스턴스를 나누게 되면 모든 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스는 동일한 또는 거의 동일한 가중치를 가지게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 최적 발광패턴 생성방법, 윤곽 노이즈 측정방법 및 계조 선택방법들은 하드웨어를 추가로 구성할 필요없이 전술한 흐름도의 알고리즘을 실행하기 위한 프로그램으로 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 최적 발광패턴 생성방법은 윤곽 노이즈 프리코드와 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하여 윤곽 노이즈가 주어진 서브필드 배열에서 윤곽 노이즈가 최소인 최적의 발광패턴을 선택하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 윤곽 노이즈 측정방법은 윤곽 노이즈 프리코드와 각 계조 사이에 산출된 윤곽 노이즈 디스턴스를 이용하여 주어진 서브필드 배열들과 발광 패턴으로부터 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합이 최소인 서브필드 배열을 빠르게 선택할 수 있다. 본 발명에 따른 PDP의 계조 선택방법은 임계값을 적용하여 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스가 임계값 이하인 계조만을 선택하고, 히스토그램 정보를 이용하여 사용빈도를 고려하여 계조를 선택함으로써 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열과 계조를 선택할 수 있다.

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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (20)

1. (a) 임의의 계조에 대한 복수의 발광패턴들을 결정하는 단계와;

   (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 임의의 계조에 대응하여 복수로 주어진 발광패턴들 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

   (c) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스가 최소인 발광패턴을 상기 임의의 계조에 대한 발광패턴으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 최적 발광패턴 생성방법.

   dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

   여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.
3. (a) 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와;

   (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

   (c) 상기 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합하는 단계와;

   (d) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스 합에 따라 상기 서브필드 배열들 중에 어느 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 산출된 서브필드 배열들 중에서 상기 윤곽 노이즈 디스턴스 합이 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 상기 서브필드 배열의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   (a) 단계에서 설정된 서브필드 배열들과 총계조수가 다른 적어도 하나 이상의 서브필드 배열들에 대하여 상기 산출된 각 계조의 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 상기 서브필드 배열의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 산출된 다수의 서브필드 배열들 중에서 상기 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.

   dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

   여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.
9. (a) 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와;

   (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

   (c) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스를 특정 계조값 이하의 계조범위와 특정 계조값보다 큰 높은 계조범위에서 다르게 설정된 임계값으로 나누는 단계와;

   (d) 상기 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합하는 단계와,

   (e) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합이 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 임계값으로 나뉘어진 윤곽 노이즈 디스턴스를 모두 합한 후에, 그 합 값을 총 계조 수로 나누어 상기 서브필드 배열들의 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 산출된 다수의 서브필드 배열들 중에서 상기 계조당 평균 윤곽 노이즈 디스턴스가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 윤곽 노이즈 측정방법.
12. (a) 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 서브필드 배열을 설정하는 단계와;

    (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 서브필드 배열의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

    (c) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 상기 임계값보다 작은 계조만을 선택하는 단계와;

    (d) 상기 선택된 계조만으로 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 윤곽 노이즈 디스턴스들의 합은 다음 식으로 정의되는 윤곽 노이즈 디스턴스 dCN의 합에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.

    dCN(Bi,Bj,SP)=｜Bi-Bj｜·SP-｜i-j｜

    여기서, Bi, Bj는 각각 i 계조와 j 계조의 발광패턴 코드이며, SP는 모든 서브필드의 휘도 가중치이다.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 임계값은 윤곽 노이즈의 양과 표시 가능한 계조 표현범위 중에 적어도 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 임계값보다 큰 비선택 계조를 보상하기 위하여 상기 영상의 계조에 대하여 오차확산을 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조와 상기 특정 계조값보다 큰 높은 계조에서 값이 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조와 중간 계조 각각에서 서로 다른 기울기로 그 값이 증가하고 상기 특정값보다 큰 높은 계조범위에서 일정한 값을 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 임계값은 특정 계조값 이하의 낮은 계조범위에서 선형적으로 증가하고 상기 특정값보다 큰 높은 계조범위에서 일정한 값을 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
19. (a) 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와;

    (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

    (c) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 상기 임계값보다 작은 계조만을 선택하는 단계와;

    (d) 상기 선택된 계조의 사용빈도를 참조하여 그 사용빈도가 최대인 서브필드 구조 벡터를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.
20. (a) 각 서브필드별로 휘도 가중치가 부여된 다수의 서브필드 배열들을 설정하는 단계와;

    (b) 미리 설정된 윤곽 노이즈 프리계조와 상기 서브필드 배열들의 각 계조 사이에 윤곽 노이즈 디스턴스를 산출하는 단계와;

    (c) 상기 윤곽 노이즈 디스턴스를 미리 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과 상기 임계값보다 작은 계조만을 선택하고 상기 임계값보다 큰 계조를 비선택 계조로 설정하는 단계와;

    (d) 상기 비선택 계조의 사용빈도를 산출하고 그 사용빈도가 최소인 서브필드 배열을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 선택방법.