KR100447119B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 구동장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화질을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 구동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 입력영상의 그레이 레벨 개수를 검출하는 단계와; 상기 그레이 레벨 개수가 소정 임계치 이상인 영역과 소정 임계치 이하인 영역으로 나누어 설정하는 단계와; 상기 소정 임계치 이하인 영역을 제거하여 영상을 재배열하는 단계와; 상기 재배열된 영상으로 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 구동장치{Method Of Driving Plasma Display Panel And Apparatus Thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 화질을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 그 구동장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
이러한 PDP는 도 1에 도시된 바와 같이 화상의 계조(Gray Level)를 표현하기 위하여 한 프레임을 방전횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 구동되고 있다. 각 서브필드는 다시 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전셀을 선택하기 위한 주사기간 및 방전횟수에 따라 계조를 표현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다.예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들(SF1내지SF8)로 나누어지게 된다. 아울러, 8개의 서브 필드들(SF1내지SF8) 각각은 주사기간과 서스테인기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 각 서브필드의 리셋기간 및 주사기간은 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 표현할 수 있게 된다.
도 2는 종래 PDP의 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래 PDP의 구동장치는 입력라인(1)과 PDP(18)사이에 접속된 프레임메모리(2), 감마보정부(4), 이득조정부(6), 오차확산부(8), 서브필드 맵핑부(10), 데이터정렬부(12), 평균영상레벨(Average Picture Level : 이하 "APL" 이라 함)(14) 및 파형발생부(16)를 구비한다.
프레임메모리(2)는 한 프레임 분의 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 감마보정부에 공급하게 된다.
감마보정부(4)는 프레임메모리(2)로부터 공급되는 비디오신호를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시키게 된다.
이득 조정부(6)는 감마 보정부(4)로부터의 휘도정보에 따라 비디오신호(RGB)의 계조범위를 미리 설정된 계조범위로 변환하게 된다.
오차 확산부(8)는 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을미세하게 조정한다.
서브필드 맵핑부(10)에는 휘도 가중치가 각각 설정된 다수의 서브필드 정보가 저장되어 오차 확산부(8)로부터 입력되는 데이터를 서브필드에 맵핑하게 된다.
데이터 정렬부(12)는 PDP(18)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(10)로부터 입력되는 비디오 데이터를 변환하여 PDP(18)로 공급한다.
APL 계산부(14)는 감마 보정부(4)에 의해 역감마 보정된 데이터를 입력받아, 그 데이터에 대하여 미리 설정된 계조에 따라 서스테인 펄스수를 결정하기 위한 신호를 파형발생부(16)에 공급하게 된다.
파형발생부(16)는 APL 계산부(14)로부터 입력된 신호에 의해 타이밍제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 PDP(18)의 어드레스 구동 IC(도시하지 않음), 스캔 구동 IC(도시하지 않음) 및 서스테인 구동 IC(도시하지 않음)로 공급한다.
이러한 PDP 구동장치의 파형발생부(16)로부터 출력되는 타이밍 제어신호에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 프레임 평균 휘도값에 따라 밝은 화상에서 서브필드의 수는 많아지고 서스테인 펄스의 개수는 작아지게 되는 반면에, 어두운 화상에서 서브필드의 수는 상대적으로 작아지고 서스테인 펄스의 개수는 증대된다.
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.
종래 PDP의 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, 종래 PDP의 구동장치는 움직임 정도가 낮은 화면에 대한 화질개선 대응방법이 없는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 화질을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 있어서 8 개의 서브필드들이 포함된 종래의 한 프레임을 나타내는 도면.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치에 의해 전력소비가 일정하게 유지되는 원리를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 도면.
도 5a 내지 도 5c는 히스토그램을 이용한 화면처리방법을 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 감마보정부의 동작과정을 나타내는 도면.
도 7a 내지 도 7c는 APL과 히스토그램을 이용한 화면처리방법을 나타내는 도면.
도 8a 내지 도 8c는 화면처리방법을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,32 : 프레임메모리 4,34 : 감마보정부
6,36 : 이득조정부 8,38 : 오차확산부
10,40 : 서브필드 맵핑부 12,42 : 데이터정렬부
14,44 : APL계산부 16,46 : 파형발생부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은 입력영상의 그레이 레벨 개수를 검출하는 단계와; 상기 그레이 레벨 개수가 소정 임계치 이상인 영역과 소정 임계치 이하인 영역으로 나누어 설정하는 단계와; 상기 소정 임계치 이하인 영역을 제거하여 영상을 재배열하는 단계와; 상기 재배열된 영상으로 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치는 입력 영상에 대한 그레이 레벨 개수를 검출하는 검출부와; 상기 검출된 상기 그레이 레벨 개수가 소정 임계치 이상인 영역과 소정 임계치 이하인 영역으로 나누어 설정하는 선택영역결정부와; 상기 소정 임계치 이하인 영역을 제거하여 영상을 재배열하는 재배열부와; 상기 재배열된 영상으로 화상을 처리하는 신호처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도 8c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
일반적으로, 히스토그램은 영상의 모든 화소들에 대한 밝기 값을 출현빈도로 나타낸 것이다. 사진이나 포토 다이오드 등에 의해 입력된 영상 데이터의 경우 조명이나 촬영 환경 등이 부적절하여 전체 영상 또는 부분 영상이 너무 밝거나, 어두울 경우가 있다. 히스토그램을 보면 영상이 전체적으로 너무 밝은 영상인 경우에는 어두운 밝기를 나타내는 화소들의 빈도 수가 적은 반면에 너무 어두운 영상인 경우에는 밝은 화소들의 빈도 수가 적었다. 따라서 평균 밝기를 보정하는 방법으로 영상의 모든 화소 값에 일정한 값을 빼거나 더하면 된다. 이와 유사하게 영상 내의 화소 값 분포가 일부 제한적인 범위 내에만 있다면 그 값을 곱하거나 나누어서 화소 값의 분포를 실제 표현할 수 있는 비트 수에 맞게 적절히 분산시켜 영상의 구석구석이 잘 표현되도록 할 수가 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 구동장치는 입력라인(31)과 PDP(48)사이에 접속된 프레임메모리(32), 히스토그램 검출부(50), 선택영역 결정부(52), 재배열부(54), 감마보정부(34), 이득조정부(36), 오차확산부(38), 서브필드 맵핑부(40), 데이터정렬부(42), 평균영상레벨(Average Picture Level : 이하 "APL" 이라 함)계산부(44) 및 파형발생부(46)를 구비한다.
프레임메모리(32)는 한 프레임의 분의 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 히스토그램검출부(50)에 공급하게 된다.
히스토그램 검출부(50)는 프레임메모리(32)부터 입력되는 한 화면의 데이터에 대한 그레이레벨에 대한 그레이레벨 갯수를 도 5a에 도시된 바와 같이 카운트한다. 히스토그램 검출부(50)로부터 카운터된 그레이레벨에 대한 정보는 선택영역결정부(52)에 공급된다.
선택영역결정부(52)는 히스토그램 생성부(50)로부터의 그레이레벨에 대한 갯수를 도 5b에 도시된 바와 같이 소정임계치 이하인 영역과 소정 임계치 이상의 영역으로 나누어 설정한다.
재배열부(54)는 도 5c에 도시된 바와 같이 선택 영역 결정부(52)에서 설정된 소정 임계치 이하의 영역의 화상을 제거하게 된다. 제거된 영역으로 중간 레벨의 그레이를 재배열하여 전체적인 영상의 움직임 영역에서의 콘트라스트를 개선하도록 한다.
감마보정부(34)는 재배열부(54)으로부터 공급되는 비디오신호를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 선형적으로 변환시키게 된다.
2개의 서브필드가 합쳐져서 이루어지는 감마보정 비디오신호는 원래 10비트 보정 데이터를 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 A모드와 B모드로 나누어 좀더 세분된 감마보정이 이루어지게 한다. 스킵되는 정도는 1/2로 조절된다.
이득 조정부(36)는 감마 보정부(34)로부터의 휘도정보에 따라 비디오신호(RGB)의 계조범위를 미리 설정된 계조범위로 변환하게 된다.
오차 확산부(38)는 셀의 오차성분을 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다.
서브필드 맵핑부(40)는 휘도 가중치가 각각 설정된 다수의 서브필드 정보가 저장되어 오차 확산부(38)로부터 입력되는 데이터를 서브필드에 맵핑하게 된다.
데이터 정렬부(42)는 PDP(48)의 해상도 포맷에 적합하게 서브필드 맵핑부(40)로부터 입력되는 비디오 데이터를 변환하여 PDP(48)로 공급한다.
APL 계산부(44)는 감마 보정부(34)에 의해 역감마 보정된 데이터를 입력받아, 그 데이터에 대하여 미리 설정된 계조에 따라 서스테인 펄스수를 결정하기 위한 신호를 파형발생부(46)에 공급하게 된다.
파형발생부(46)는 APL 계산부(44)로부터 입력된 신호에 의해 타이밍제어신호를 생성하고, 생성된 타이밍 제어신호를 PDP(48)의 어드레스 구동 IC(도시하지 않음), 스캔 구동 IC(도시하지 않음) 및 서스테인 구동 IC(도시하지 않음)로 공급한다.
도 7a 내지 도 8c는 APL과 히스토그램을 이용하여 화상을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 8a를 참조하면, 대부분 화상이 전영역에 고루 분포된 경우에는 보정없이 그대로 화상을 이용하게 된다.
도 7b 및 도 8b를 참조하면, APL 값이 낮은 경우, 대부분 어두운 화상으로구현이 된다. 이 경우에는 히스토그램 검출부(50)에서 생성된 히스토그램 분포 중 상위 그레이레벨을 재배열부(54)에서 상대적으로 많이 제거하게 된다. 그런 다음, 상대적으로 중간 레벨이나 낮은 레벨이 상위 레벨로 재배열되도록 보정하게 된다.
도 7c 및 도 8c를 참조하면, APL 값이 높은 경우, 대부분 밝은 화상으로 구현이 된다. 이 경우에는 히스토그램 검출부(50)에서 생성된 히스토그램 분포 중 하위 그레이레벨을 재배열부(54)에서 상대적으로 많이 제거하게 된다. 그런 다음, 상대적으로 중간 레벨이나 낮은 레벨이 상위 레벨로 재배열되도록 보정하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 그 구동방법은 영상신호에 대응하는 히스토그램과 APL을 생성하여 상대적으로 낮은 APL에서는 그레이영역을 제거한다. 그런 다음, 제거된 영역을 제외한 나머지영역으로 그레이영역을 재배열하여 전체적인 영상의 움직임 영역에서의 콘트라스트를 개선할 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 (4)

  1. 입력영상의 그레이 레벨 개수를 검출하는 단계와;
    상기 그레이 레벨 개수가 소정 임계치 이상인 영역과 소정 임계치 이하인 영역으로 나누어 설정하는 단계와;
    상기 소정 임계치 이하인 영역을 제거하여 영상을 재배열하는 단계와;
    상기 재배열된 영상으로 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  2. 삭제
  3. 입력 영상에 대한 그레이 레벨 개수를 검출하는 검출부와,
    상기 검출된 상기 그레이 레벨 개수가 소정 임계치 이상인 영역과 소정 임계치 이하인 영역으로 나누어 설정하는 선택영역결정부와;
    상기 소정 임계치 이하인 영역을 제거하여 영상을 재배열하는 재배열부와,
    상기 재배열된 영상으로 화상을 처리하는 신호처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
  4. 삭제
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