KR100472438B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 감쇠장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 감쇠장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 국부적인 영역의 화질 열화와 그로 인한 소비 전력의 증가를 방지할 수 있는 휘도 감쇠장치 및 방법이다.
본 발명에 따른 휘도 감쇠장치는, 입력되는 데이터의 움직임여부를 검출하는 움직임 검출부; 움직임 검출부에서 입력되는 데이터에 움직임이 존재하지 않는 것으로 검출되면, 움직임이 존재하지 않는 상태의 지속기간을 체크하는 지속기간 체크부; 움직임이 존재하지 않는 상태가 소정 시간동안 지속된 경우에, 입력되는 데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 발생하는 감쇠 상수 발생부; 감쇠 상수 발생부로부터 발생되는 감쇠 상수에 따라 입력되는 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시키는 레벨 감쇠부를 포함한다.
따라서 프레임의 평균 휘도 레벨에 영향을 미치지 못하는 국부적인 영역의 휘도 열화와 그로 인한 소비 전력의 증가를 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 감쇠장치 및 방법{luminance attenuator apparatus and method in the PDP}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 PDP라고 약함)의 휘도 감쇠장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 화질 열화를 방지하고 소비 전력을 줄일 수 있는 휘도 감쇠장치 및 방법에 관한 것이다.
PDP는 시분할(time sharing)에 의한 계조 표현 방법을 사용하고 있다. 즉, 하나의 프레임을 다수의 서브필드로 나누고, 서브 필드별로 발광 기간(방전 유지기간)을 조정하여 계조 처리를 하고 있다. 이러한 PDP는 지속적으로 고 휘도 성분을 갖는 영상신호가 디스플레이 될 경우에, 화질 열화로 패널의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 소비 전력을 증가시키게 된다.
따라서 기존에는 패널의 수명을 연장시키면서 소비 전력을 감소시키기 위하여 입력 레벨에 따라 자동적으로 화면의 휘도 레벨을 감쇠하는 장치를 PDP에 구비하였다.
도 1은 기존의 PDP에 구비되어 있는 휘도 감쇠 장치의 블록 도이다. 도 1을 참조하면, 선형 특성을 갖는 RGB 데이터가 입력되면, 가산기(111)와 분할기(112)로 구성된 프레임 평균 검출부(110)를 통해 현재 입력되는 프레임의 평균 휘도 레벨을 구한다. 즉, 가산기(111)는 RGB데이터가 입력되면, 각 픽셀의 휘도 레벨을 가산하여 해당되는 프레임의 총 휘도 레벨을 구한다. 분할기(112)는 가산기(111)에서 구한 총 휘도 레벨을 픽셀 수로 나누어 해당되는 프레임의 평균 휘도 레벨을 구한다. 상기 픽셀 수는 상기 해당되는 프레임을 구성하는 픽셀 수이다.
서스테인(sustain) 제어부(120)는 분할기(112)에서 구한 평균 휘도 레벨에 따라 해당되는 프레임의 서스테인 기간동안의 서스테인 펄스 수를 결정하여 PDP 구동부(미 도시됨)로 제공한다. 상기 PDP 구동부는 xy 제어기와 서브필드 생성기를 포함하고, 상기 서스테인 펄스에 의해 PDP상에 디스플레이 되는 화면의 휘도 레벨을 조절한다. 즉, 화면의 밝기는 서스테인 펄스 수와 비례한다. 따라서 서스테인 제어부(120)는 얻어진 평균 휘도 레벨을 소정의 기준치와 비교한다. 얻어진 평균 휘도 레벨이 높다고 판단되면, 서스테인 제어부(120)는 발생될 서스테인의 펄스 수를 설정되어 있는 서스테인 펄스 수 보다 낮게 결정하고, 결정된 서스테인 펄스 수를 상기 PDP 구동부로 제공함으로써, 화면의 휘도 레벨이 감쇠되도록 한다.
상기 가산기(111)에서 입력되는 프레임에 포함되어 있는 각 픽셀의 휘도 레벨을 가산함에 따라 계산 량이 많아지는 단점을 보완하기 위하여, 적절한 간격으로 휘도 레벨을 샘플링하여 상기 프레임의 평균값을 구하는 방식도 제안된 바 있다.
그러나, 상술한 휘도 감쇠 장치들은 프레임 단위로 구한 평균값을 토대로 발생될 서스테인 펄스의 개수를 결정하여 디스플레이 되는 화면의 휘도 레벨을 감쇠시키도록 되어 있다. 따라서, 프레임의 평균값에 크게 영향을 미치지 못할 정도로 작은 영역이 고 휘도 레벨을 갖는 경우에, 상기 작은 영역의 휘도 레벨은 크게 낮추지 못한다. 특히, 얻어진 평균 휘도 레벨이 낮은 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 작은 영역(201)의 휘도 레벨은 거의 감쇠되지 않는다. 이러한 상황에서 원형의 작은 영역(201)을 통해 동일한 패턴이 오랜 시간동안 지속적으로 디스플레이 되면, 원형의 작은 영역(201)의 화질은 다른 영역에 비해 빨리 열화된다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서 국부적인 영역의 화질 열화와 소비 전력의 증가를 방지할 수 있는 휘도 감쇠장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 감쇠장치는, 디스플레이 되는 영상의 휘도 감쇠 장치에 있어서, 입력되는 데이터의 움직임여부 를 검출하는 움직임 검출부; 움직임 검출부에서 입력되는 데이터에 움직임이 존재하지 않는 것으로 검출되면, 움직임이 존재하지 않는 상태의 지속기간을 체크하는 지속기간 체크부; 움직임이 존재하지 않는 상태가 소정 시간동안 지속된 경우에, 입력되는 데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 발생하는 감쇠 상수 발생부; 감쇠 상수 발생부로부터 발생되는 감쇠 상수에 따라 입력되는 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시키는 레벨 감쇠부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 움직임 검출부는, 입력되는 데이터를 프레임 단위로 저장하는 메모리, 메모리로부터 제공되는 데이터와 입력되는 데이터간의 차를 검출하는 가산기; 소정의 임계값과 차를 비교하여 입력되는 데이터에 대한 움직임여부를 검출하는 비교기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지속기간 체크부는, 움직임이 존재하지 않는 상태를 나타내는 신호에 의해 동작되는 타이머; 타이머의 동작에 따라 발생되는 시간 정보와 소정의 임계값을 비교하여 움직임이 존재하지 않는 상태가 소정 기간동안 지속되는지를 판단하는 비교기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 감쇠 상수 발생부는, 입력되는 데이터의 레벨을 검출하는 레벨 검출기; 복수의 감쇠 상수를 저장하고, 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 제공하는 룩업 테이블를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 레벨 감쇠부는, 입력되는 데이터를 지연하는 지연기; 지연기로부터 지연된 입력 데이터를 감쇠 상수와 승산하여 휘도 레벨이 감쇠된 데이터를 출력하는 승산기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 감쇠방법은, 휘도 감쇠 방법에 있어서, 입력되는 데이터의 레벨을 검출하는 단계; 픽셀 또는 소정 블록단위로 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하는 단계; 픽셀 또는 소정 블록단위의 영상이 정지화로 판단되면, 픽셀 또는 소정 블록단위의 영상에 대한 정지화 상태가 지속되는 기간을 체크하는 단계; 지속 기간이 소정 시간 이상이 되면, 입력되는 데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 결정하는 단계; 감쇠 상수를 이용하여 입력되는 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PDP의 휘도 감쇠장치의 블록 도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 휘도 감쇠장치는, 움직임 검출부(310), 지속기간 체크부(320), 감쇠 상수 제공부(330), 레벨 감쇠부(340)로 구성된다.
움직임 검출부(310)는 메모리(311), 가산기(312), 및 비교기(313)로 구성되어 현재 입력되는 프레임에서 움직임이 없는 부분을 검출한다.
즉, 메모리(311)는 선형 특성을 갖는 RGB데이터로 이루어진 1 프레임의 데이터를 저장한다. 가산기(312)는 현재 입력되는 RGB데이터와 메모리(311)로부터 출력되는 RGB 데이터간의 차를 검출한다. 메모리(311)로부터 출력되는 RGB 데이터는 이전 프레임의 RGB 데이터이다. 움직임 검출은 픽셀단위 또는 N×N 사이즈의 블록단 위로 이루어질 수 있다. 픽셀 단위로 이루어질 경우에 가산기(312)는 픽셀단위의 RGB데이터간의 차를 검출한다. 그러나, 블록단위로 이루어질 경우에는 가산기(312)는 해당 블록의 평균 휘도 레벨간의 차를 검출한다. 따라서 블록 단위로 이루어질 경우에 가산기(312)의 입력단 전에 블록단위의 평균 휘도 레벨을 검출하는 기능 블록이 더 추가된다. 다시 말해서, 메모리(311)와 가산기(312) 사이와 RGB데이터가 입력되는 라인과 가산기(312) 사이에 블록단위의 평균 휘도 레벨을 검출하는 기능 블록과 메모리가 추가된다. 가산기(312)는 현재 입력되는 RGB 데이터와 메모리(311)로부터 제공되는 이전 RGB데이터간의 차를 비교기(313)로 전송한다.
비교기(313)는 임계값(Th1)과 현재 입력된 차 값을 비교한다. 상기 임계값(Th1)은 노이즈를 고려하여 사전에 설정한 값이다. 현재 입력된 차 값이 임계값(Th1) 이하인 경우에, 비교기(313)는 해당되는 픽셀 또는 블록이 움직임이 없는 정지화 픽셀 또는 블록으로 판단한 결과를 출력한다. 비교기(313)로부터 출력된 신호는 지속기간 체크부(320)로 전송된다.
지속기간 체크부(320)는 타이머(321)와 비교기(322)로 구성되어 움직임이 없는 정지화로 판단된 신호가 인가되면, 타이머(321)를 동작시킨다. 따라서, 움직임 검출부(310)로부터 출력되는 움직임이 없는 정지화로 판단된 신호는 타이머(321)에 대한 인에이블 신호이다.
타이머(321)는 움직임이 없는 정지화로 판단된 신호가 인가되면 구동하고, 구동에 따라 발생되는 시간 정보를 비교기(322)로 제공한다. 타이머(321)는 움직임 검출부(310)로부터 화면에 움직임이 존재하는 것으로 판단된 결과가 전송되면 초기 화된다. 비교기(322)는 타이머(321)로부터 전송되는 시간 정보와 임계값(Th2)을 비교한다. 시간 정보가 임계값(Th2) 이상인 것으로 판단되면, 비교기(322)는 감쇠 상수를 얻기 위한 동작을 인에이블 시키는 신호를 발생한다. 이 신호는 감쇠 상수 제공부(330)로 전송된다. 임계값(Th2)는 사전에 설정된 값으로, 패널에 동일한 패턴이 디스플레이 됨에 따라 화질의 열화가 발생될 수 있는 시간을 고려하여 사전에 설정한다.
감쇠 상수 발생부(330)는 레벨 검출기(331), 감쇠 상수 룩업 테이블(332)로 구성되어 입력되는 RGB데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 발생한다. 즉, 레벨 검출기(331)는 입력되는 RGB 데이터에 대한 휘도 레벨을 검출한다. 레벨 검출방식은 기존의 영상신호의 레벨 검출방식들을 사용한다. 감쇠 상수 룩업 테이블(332)은 지속기간 체크부(320)로부터 감쇠 상수 발생 동작을 인에이블 시키는 신호가 전송되면, 레벨 검출기(331)로부터 전송되는 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 출력한다. 감쇠 상수 룩업 테이블(332)에는 다수의 감쇠 상수가 저장되어 있고, 휘도 레벨에 따라 해당되는 감쇠 상수가 출력될 수 있도록 구성된다. 즉, 감쇠 상수 룩업 테이블(332)은 레벨 검출기(331)로부터 제공되는 레벨이 높을수록 휘도 레벨을 낮출 수 있는 값을 갖는 감쇠 상수가 출력되도록 감쇠 상수들을 저장한다.
레벨 감쇠부(340)는 지연기(341)와 승산기(342)로 구성되어 입력되는 RGB 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시킨다. 즉, 지연기(341)는 상기 움직임 검출부(310), 지속기간 체크부(320) 및 감쇠 상수 발생부(330)가 해당되는 픽셀 또는 블록에 대한 처리를 수행하는 동안 입력되는 RGB 데이터가 지연되도록 처리한다.
승산기(342)는 지연기(341)로부터 전송된 RGB 데이터에 감쇠 상수 룩업 테이블(332)로부터 전송되는 감쇠 상수를 승산한 데이터를 출력한다. 이에 따라 정해진 시간 이상 동일한 패턴의 데이터가 출력되는 경우에, 그에 대한 휘도 레벨은 감쇠상수에 따라 감쇠된다. 그러나, 정해진 시간 이상 동일한 패턴의 데이터가 출력되지 않는 경우에 지연기(341)로부터 출력된 RGB 데이터는 그대로 출력된다.
출력된 데이터는 도 1에서와 같이 xy 제어기와 서브 필드 생성기를 구비한 PDP 구동부(미 도시됨)로 제공된다.
도 4는 본 발명에 따른 휘도 감쇠 방법의 동작 흐름 도이다. 도 4를 참조하면, 제 401 단계에서 입력되는 선형 특성을 갖는 RGB 데이터의 레벨을 검출한다. 레벨 검출은 상기 도 3의 레벨 검출기(301)에서 언급한 바와 같이 기존의 영상신호의 레벨을 검출하는 방식과 동일하게 이루어진다. 제 402 단계에서 이전 프레임과 현재 프레임간을 픽셀단위 또는 소정 블록단위로 비교한다. 소정 블록단위는 도 1의 움직임 검출부(310)에서 언급한 바와 같다.
상기 비교한 결과를 토대로 제 403 단계에서 해당 픽셀 또는 블록의 영상이 정지화로 판단되지 않으면, 제 402 단계로 리턴되어 비교과정을 계속 수행한다. 그러나, 제 403 단계에서 해당 픽셀 또는 블록의 영상이 정지화로 판단되면, 제 404 단계에서 지속 기간을 체크한다. 지속 기간을 체크할 때, 입력되는 데이터에 대해 정지화로 판단하였다가 다시 정지화가 아닌 것으로 판단하게 되면, 지속 기간은 도 1에서와 같이 초기화된다.
제 405 단계에서 체크된 지속 기간이 임계값(Th2) 이상이 아닌 것으로 판단되면, 제 402 단계로 리턴 된다. 그러나, 제 405 단계에서 체크된 지속 기간이 임계값(Th2) 이상인 것으로 판단되면, 제 406 단계에서 제 401 단계에서 검출된 입력 데이터의 레벨을 토대로 감쇠 상수를 결정한다. 감쇠 상수 결정은 도 1의 감쇠 상수 발생부(330)에서 설명한 바와 같다. 제 407 단계에서 결정된 감쇠 상수로 입력 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시킨다. 즉, 도 1의 레벨 감쇠부(340)에서 언급한 바와 같이 결정된 감쇠 상수를 입력 데이터에 승산하여 휘도 레벨을 감쇠시킨다.
도 5는 상술한 도 3 및 도 4와 같이 화면의 휘도 레벨을 조절할 경우의 변환 예시 도이다. 원형의 국부적인 영역(501)이 본 발명에 따라 정지화로 검출되어 해당되는 휘도 레벨이 감쇠됨에 따라 변경된 영상에서의 국부적인 영역(501)의 밝기 레벨이 낮아졌음을 알 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면, PDP에 있어서 프레임의 평균 휘도 레벨에 영향을 미치지 못하는 국부적인 영역의 화질 열화를 효과적으로 방지할 수 있고, 소비 전력의 증가를 막을 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 정해질 것이다.
도 1은 기존의 플라즈마 디스플레이 패널에 구비되어 있는 휘도 감쇠 장치의 블록도이다.
도 2는 프레임의 평균 휘도 레벨이 낮은 경우에, 도 1에 도시된 휘도 감쇠 장치에 의한 화면의 휘도 레벨 변화 예시 도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휘도 감쇠 장치의 블록 도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휘도 감쇠 방법의 동작 흐름 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 화면의 휘도 레벨 변환 예시 도이다.

Claims (11)

  1. 디스플레이 되는 영상의 휘도 감쇠 장치에 있어서,
    픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터의 움직임여부를 검출하는 움직임 검출부;
    상기 움직임 검출부에서 상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 입력 데이터에 움직임이 존재하지 않는 것으로 검출되면, 상기 움직임이 존재하지 않는 상태의 지속기간을 체크하는 지속기간 체크부;
    상기 움직임이 존재하지 않는 상태가 소정 시간동안 지속된 경우에, 상기 픽셀 또는 소정 블럭 단위의 입력 데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 발생하는 감쇠 상수 발생부; 및
    상기 픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터를 지연하는 지연기, 상기 지연기로부터 지연된 입력 데이터를 상기 감쇠 상수 발생부로부터 발생되는 감쇠 상수와 승산하여 상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 입력 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시켜 출력하는 승산기를 포함하는 레벨 감쇠부를 포함하는 휘도 감쇠 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 움직임 검출부는,
    상기 소정 블록단위로 상기 입력 데이터의 움직임 여부를 검출할 때, 상기 소정 블록단위의 평균 휘도 레벨을 이용하여 상기 입력 데이터에 대한 움직임을 검출하고,
    상기 픽셀 단위로 상기 입력 데이터의 움직임 여부를 검출할 때, 상기 픽셀의 RGB 데이터간의 차를 이용하여 상기 입력 데이터에 대한 움직임을 검출하는 것을 특징으로 하는 휘도 감쇠 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 움직임 검출부는,
    이전 프레임 데이터를 저장하는 메모리,
    상기 메모리로부터 제공되는 데이터와 상기 픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터간의 차를 검출하는 가산기;
    소정의 임계값과 상기 차를 비교하여 상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 입력 데이터에 대한 움직임여부를 검출하는 비교기를 포함하는 휘도 감쇠 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 비교기는 상기 차가 상기 소정의 임계값 이하이면, 상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 입력 데이터에 움직임이 존재하지 않는 것을 나타내는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 휘도 감쇠 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 지속기간 체크부는,
    상기 움직임이 존재하지 않는 상태를 나타내는 신호에 의해 동작되는 타이머;
    상기 타이머의 동작에 따라 발생되는 시간 정보와 소정의 임계값을 비교하여 상기 움직임이 존재하지 않는 상태가 상기 소정 기간동안 지속되는지를 판단하는 비교기를 포함하는 휘도 감쇠 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 감쇠 상수 발생부는,
    상기 입력 데이터의 레벨을 검출하는 레벨 검출기;
    복수의 감쇠 상수를 저장하고, 상기 검출된 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 제공하는 룩업 테이블을 포함하는 휘도 감쇠 장치.
  9. 삭제
  10. 디스플레이 되는 영상의 휘도 감쇠 방법에 있어서,
    입력되는 데이터의 레벨을 검출하는 단계;
    픽셀 또는 소정 블록단위로 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하는 단계;
    상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 영상이 정지화로 판단되면, 상기 픽셀 또는 소정 블록단위의 영상에 대한 정지화 상태가 지속되는 기간을 체크하는 단계;
    상기 지속 기간이 소정 시간 이상이 되면, 상기 픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터의 휘도 레벨에 대응되는 감쇠 상수를 결정하는 단계;
    상기 픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터를 지연하고, 지연된 입력 데이터를 상기 감쇠 상수와 승산하여 상기 픽셀 또는 소정 블럭단위의 입력 데이터의 휘도 레벨을 감쇠시키는 단계를 포함하는 휘도 감쇠 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 정지화가 지속됨으로 인하여 디스플레이 되는 영상의 휘도가 열화 되는 시간을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휘도 감쇠 방법.
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