KR100482347B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계조표현능력과 화질을 높이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치에 관한 것이다.

이 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치는 특정 계조수의 기준 서브필드 패턴을 이용하여 전체 계조수로 데이터를 처리하며 영상의 평균밝기에 따라 데이터의 게인을 조절하여 기준 서브필드 패턴 이외의 전체 계조수로 데이터를 처리하고, 상기 기준 서브필드 패턴과 다른 서브필드 패턴을 이용하여 다른 계조수로 데이터를 처리하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DRIVING PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 계조표현능력과 화질을 높이도록 한 PDP의 구동방법 및 장치에 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 장점이 있다.

이러한 PDP는 한 프레임을 방전횟수가 다른 여러 서브필드로 나누어 시분할 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 기간과 그 방전 횟수는 서스테인펄스의 수에 비례하여 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.

PDP의 구동회로는 도 1 및 도 2와 같은 구동회로들이 주로 이용되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 PDP 구동회로는 디지털 비디오 데이터(RGB)가 입력되는 감마 보정부(11)와, 감마 보정부(11)와 도시하지 않은 PDP의 데이터 구동부 사이에 접속된 게인 조정부(12), 오차 확산부(13), 디더링 처리부(14), 서브필드 맵핑부(15) 및 데이터 정렬부(16)와, 데이터 정렬부(16)에 접속된 메모리(17)를 구비한다.

감마 보정부(11)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 역감마 보정하여 비디오 데이터(RGB)의 계조값들에 대응하는 휘도를 선형적으로 보정하게 된다. 감마 보정은 디지털 비디오 데이터 각각에 대하여 2.2로 제곱승함으로써 이루어진다.

게인 조정부(12)는 감마 보정부(11)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 적색, 녹색 및 청색에 따라 미리 설정된 게인값을 곱하여 각 데이터에 대하여 게인을 조정한다.

오차 확산부(Error diffuser)(13)는 게인 조정부(12)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 양자화 오차성분을 검출하고 그 양자화 오차성분을 인접한 셀에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하게 된다. 이를 위하여, 오차확산부(6R,6G,6B)는 데이터를 정수부와 소수부로 분리하고 소수부에 플로이드-스타인버그(Floyd-Steinberg) 계수를 곱하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시키게 된다.

디더링 처리부(Dithering Processor)(14)는 오차 확산부(13)로부터의 데이터와 픽셀별로 미리 문턱치가 설정된 디더 마스크(또는 디더행렬)을 비교하고 그 비교결과에 따라 데이터를 보정하게 된다.

이러한 오차 확산부(13)와 디더링 처리부(14)는 양자화 과정에서 발생하는 오차 등에 의해 표현할 수 없는 계조를 표현하게 한다.

서브필드 맵핑부(15)는 디더링 처리부(14)로부터 입력된 데이터(RGB)를 미리 설정된 서브필드 패턴에 맵핑하여 데이터 정렬부(16)에 공급하게 된다.

데이터 정렬부(16)는 서브필드 맵핑부(15)로부터 입력되는 데이터(RGB)를 메모리(17)에 저장함과 아울러 메모리(17)에 저장된 데이터를 독출하여 도시하지 않은 PDP의 데이터 구동부에 공급한다.

PDP의 데이터 구동부는 PDP에 형성된 다수의 어드레스전극(또는 데이터전극)에 접속된 집적회로(Integrated Circuit : IC)를 포함하여 데이터 정렬부(16)로부터 입력되는 데이터를 매 수평기간마다 PDP의 어드레스전극들에 공급하게 된다.

그런데 도 1과 같은 PDP의 구동회로는 서스테인 펄스의 수에 따라 밝기가 결정되기 때문에 평균 밝기가 어두운 경우와 밝은 경우에 관계없이 서스테인 펄스의 수가 동일하기 때문에 평균 밝기에 따라 화질이 저하되고 전력소모와 패널 손상 등이 큰 문제가 있다. 이를 상세히 하면, 모든 입력 영상에 대하여 서스테인펄스의 수를 낮게 설정하는 경우에 콘트라스트가 감소된다. 또한, 모든 입력 영상에 대하여 서스테인펄스의 수를 높게 설정하는 경우에는 어두운 영상에서도 밝기가 밝아지고 콘트라스트가 증가하는 장점이 있지만 파워의 소모가 커지며 패널의 온도가 상승하는 등 패널이 손상될 수 있다. 따라서, 입력 영상의 평균 밝기에 따라 서스테인 펄스의 수를 적절히 조정할 필요가 있다.

도 2와 같은 PDP의 구동회로는 입력라인(20)에 공통으로 접속된 프레임 메모리(21) 및 제2 감마 보정부(22B)와, 프레임 메모리(21)와 도시하지 않은 PDP의 데이터 구동부 사이에 접속된 제1 감마 보정부(22A), 게인 조정부(23), 오차 확산부(24), 디더링 처리부(25), 서브필드 맵핑부(26) 및 데이터 정렬부(27)와, 데이터 정렬부(27)에 접속된 메모리(29)와, 제2 감마 보정부(22B)와 게인 조정부(23) 사이에 접속된 평균화상레벨(Avarage Picture Level Control ; 이하, "APL"이라 한다) 계산부(28)를 구비한다.

프레임 메모리(21)는 입력라인(20)으로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 1 프레임 기간동안 지연시켜 제1 감마 보정부(22A)에 공급하는 역할을 한다.

감마 보정부(22A,22B), 오차 확산부(24), 디더링 처리부(25), 서브필드 맵핑부(26), 데이터 정렬부(27) 및 메모리(10)에 대하여는 도 1에 도시된 그 것들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

APL 계산부(28)는 매 화면(프레임)마다 영상의 평균밝기 즉, APL을 계산하고 계산된 APL 단계를 게인 조정부(23)와 도시하지 않은 타이밍 콘트롤러(Timing Controller)에 APL 계산값을 공급한다.

게인 조정부(23)는 APL 계산부(28)로부터의 APL 단계에 따라 조정되는 게인 값으로 감마 보정부(22A)로부터의 데이터(RGB)의 게인을 조정한다.

타이밍 콘트롤러는 수평/수직 동기신호(Hsync,Vsync)와 클럭신호를 입력 받아 그 신호들을 이용하여 도시하지 않은 PDP의 데이터 구동부, 스캔/서스테인 구동부 및 공통 서스테인 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러는 APL 단계에 따라 스캔/서스테인 구동부와 공통 서스테인 구동부를 제어한다.

PDP에 있어서, 한 계조 간격에 해당하는 서스테인 펄스의 수가 가장 작은 값 즉 '1'일 때, 육안으로 느끼는 영상의 계조표현이 입력 영상의 실계조에 가장 가깝게 된다. 특히 낮은 계조의 영상을 실계조에 가깝게 표현하기 위해서는 방전 횟수를 1 개로 하는 것이 유리하다.

도 2와 같은 PDP의 구동회로는 입력 영상의 APL에 따라 방전 횟수를 조절하게 되므로 비교적 어두운 영상에서 방전 횟수가 아래의 표 1과 같이 증가하게 된다. 도 2와 같은 PDP의 구동회로는 계조수와 서브필드 수가 고정되기 때문에 어두운 영상에서 가장 작은 방전 횟수가 '1' 보다 커지게 된다. 이렇게 가장 작은 방전횟수가 '1'보다 커지게 되면 표시영상에서 오차 확산 무늬가 강하게 보이게 되므로 어두운 영상이나 낮은 계조의 영상에서 계조 표현 능력이 그 만큼 떨어지게 된다.

표 1은 도 2와 같은 PDP의 구동회로에서 APL이 낮은 어두운 영상이나 낮은 계조의 영상에 대응하여 설정되는 서브필드 패턴과 그 서브필드 패턴의 서브필드 각각에서의 가중치와 방전 횟수를 나타낸다.

	SF1	SF2	SF3	SF4	SF5	SF6	SF7	SF8	SF9	SF10	SF11	SF12	전체계조수
가중치	1	2	4	8	16	32	32	32	32	32	32	32	255
방전횟수	4	8	16	32	64	128	128	128	128	128	128	128	1020

표 1에 알 수 있는 바 도 2와 같은 PDP의 구동회로는 전체 계조수가 256이므로 APL이 낮은 영상에서 최저 계조 수에 해당하는 방전횟수가 4 개이다. 따라서, 도 2와 같은 PDP의 구동회로는 APL이 낮은 영상에서 계조 표현 능력이 감소되고 오차확산 무늬가 강하게 보인다.

도 2와 같은 PDP의 구동회로에서 APL이 낮은 계조에서의 계조 표현 능력을 개선하기 위하여 전체 계조수를 증가시키면 서브필드 수가 증가된다. 그러면 스캔시간(어드레스기간)이 증가되고 상대적으로 방전에 필요한 시간(서스테인기간)이 줄어들게 된다. 또한 전체 계조수의 증가로 인하여 동영상에서 의사윤곽(Contour noise)이 강하게 보이게 된다.

동영상 의사윤곽을 줄임과 동시에 스캔시간을 줄이는 방법으로는 아래의 표 2와 같이 계조가 증가함에 따라 서브필드가 순차적으로 켜지는 서브필드 패턴이 제안된 바 있다. 표 2와 같은 서브필드 패턴은 계조수가 증가함에 따라 빛의 방출양이 각 서브필드에서 선형적으로 변하게 되므로 동영상 의사윤곽 노이즈가 작게 나타나고 각 서브필드가 꺼져야 할 오프셀(Off-cell)을 선택하는 서브필드이므로 스캔기간이 비교적 작은 장점이 있다. 그러나 이 서브필드 패턴은 표현할 수 있는 전체 계조수가 서브필드의 개수+1 개 밖에 되지 않으므로 정지영상에서의 계조 표현능력이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

계조	SF1(1)	SF2(2)	SF3(4)	SF4(8)	SF5(16)	SF6(32)	SF7(48)	SF8(48)	SF9(48)	SF10(48)
0	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
1	○	×	×	×	×	×	×	×	×	×
3	○	○	×	×	×	×	×	×	×	×
7	○	○	○	×	×	×	×	×	×	×
15	○	○	○	○	×	×	×	×	×	×
31	○	○	○	○	○	×	×	×	×	×
63	○	○	○	○	○	○	×	×	×	×
111	○	○	○	○	○	○	○	×	×	×
159	○	○	○	○	○	○	○	○	×	×
207	○	○	○	○	○	○	○	○	○	×
255	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○

여기서, 'SFx'는 x 번째 서브필드를 의미하며, '(y)는 해당 서브필드에 설정된 휘도 가중치를 십진수 y로 표현한 것이다. 그리고 '○'는 해당 서브필드가 켜진 상태를 나타내고 '×'는 해당 서브필드가 꺼진 상태를 나타낸다.

따라서, 본 발명의 목적은 계조표현능력과 화질을 높이도록 한 PDP의 구동방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동방법은 영상의 평균밝기를 검출하는 제1 단계와; 특정 계조수의 기준 서브필드 패턴을 이용하여 전체 계조수로 데이터를 처리하며 영상의 평균밝기에 따라 데이터의 게인을 조절하여 기준 서브필드 패턴 이외의 전체 계조수로 데이터를 처리하는 제2 단계와; 기준 서브필드 패턴과 다른 서브필드 패턴을 이용하여 상기 제2 단계에서 표현되는 계조수 이외의 계조수로 데이터를 처리하는 제3 단계를 포함한다.

상기 제2 및 제3 단계에서 전체 계조수들 각각의 서브필드 패턴에서 최소 방전횟수는 '1'인 것을 특징으로 한다.

상기 제2 단계는 기준 서브필드 패턴만을 저장하는 단계를 포함한다.

상기 계조수와 방전 횟수는 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동방법은 상기 제2 단계에서 처리된 데이터와 상기 제3 단계에서 처리된 데이터 중 어느 하나를 선택하여 PDP에 공급하는 단계를 포함한다.

상기 제2 단계와 상기 제3 단계 각각은 데이터에 대하여 오차확산을 실시하는 단계와; 오차확산된 데이터에 대하여 디더링을 실시하는 단계를 포함한다.

상기 제2 단계와 상기 제3 단계 각각은 디더링된 데이터를 서브필드 패턴에 맵핑하는 단계를 더 포함한다.

상기 제3 단계는 영상의 평균밝기에 따라 감마 보정값을 조정하는 단계와; 감마 보정값으로 데이터를 감마 보정하는 단계를 포함한다.

상기 제3 단계는 감마 보정된 데이터의 게인을 영상의 평균밝기에 따라 1차 조정하는 단계와; 1차 게인 보정시와 다른 게인값으로 1차 게인 조정된 데이터의 게인을 2차 조정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 영상의 평균밝기를 검출하는 평균발기 계산부와; 특정 계조수의 기준 서브필드 패턴을 이용하여 전체 계조수로 데이터를 처리하며 영상의 평균밝기에 따라 데이터의 게인을 조절하여 기준 서브필드 패턴 이외의 전체 계조수로 데이터를 처리하는 제1 신호 처리부와; 기준 서브필드 패턴과 다른 서브필드 패턴을 이용하여 제2 단계에서 표현되는 계조수 이외의 계조수로 데이터를 처리하는 제2 신호 처리부를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치에 있어서, 상기 전체 계조수들 각각의 서브필드 패턴에서 최소 방전횟수는 '1'인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 신호 처리부는 기준 서브필드 패턴만을 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 계조수와 방전 횟수를 동일하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 제1 신호 처리부와 제2 신호 처리부의 출력 중 어느 하나를 선택하여 PDP에 공급하기 위한 선택기를 더 구비한다.

상기 제1 및 제2 신호 처리부 각각은 데이터에 대하여 오차확산을 실시하는 오차 확산부와; 오차확산된 데이터에 대하여 디더링을 실시하는 디더링 처리부를 구비한다.

상기 제1 및 제2 신호 처리부 각각은 디더링된 데이터를 서브필드 패턴에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 더 구비한다.

상기 제2 신호 처리부는 영상의 평균밝기에 따라 감마 보정값을 조정하고 감마 보정값으로 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부를 구비한다.

상기 제2 신호 처리부는 감마 보정된 데이터의 게인을 영상의 평균밝기에 따라 1차 조정하는 1차 감마 보정부와; 1차 게인 보정시와 다른 게인값으로 1차 게인 조정된 데이터의 게인을 2차 조정하는 2차 감마 보정부를 더 구비한다.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 낮은 계조 표현 능력을 높이기 위하여 본 발명에서 설정되는 조건들을 설명하면 다음과 같다.

(1). APL에 관계없이 가장 작은 방전횟수는 '1'이다.

여기서, 방전횟수는 PDP의 스캔전극과 서스테인전극 각각에 하나씩 공급되는 서스테인 펄스를 포함하는 한 쌍의 서스테인 펄스에 의해서 일어나는 방전의 횟수, 상기 스캔전극이나 서스테인전극 중 어느 하나에 공급되는 하나의 서스테인 펄스에 의해 일어나는 방전의 횟수, 상기 스캔전극과 상기 서스테인전극에 서스테인펄스가 인가되지 않고 데이터전극과 상기 스캔전극 사이에 일어나는 어드레스 방전의 횟수를 모두 포함한다.

(2). 각각의 APL에서 사용되는 전체 계조수들은 전체 방전 횟수와 동일하다.

(3). 각각의 APL에서 사용되는 전체 계조수들 중에서 어느 하나의 전체 계조수 만이 메모리에 저장된다.

(4). (3)항에서 저장된 전체 계조수를 제외한 나머지 전체 계조수들은 저장된 전체 계조수를 이용하여 계조를 표현한다.

(5) 신호처리는 저장된 전체 계조수의 서브필드 패턴(또는 발광패턴)으로 표현할 수 있는 계조를 미리 정해진 감마보정값을 이용하여 신호처리하는 부분과, 저장된 전체 계조수의 서브필드 패턴(또는 발광패턴)으로 표현할 수 없는 계조를 감마보정값을 조정하여 신호처리하는 부분으로 분리된다.

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

이하, 표 3 내지 표 6과 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리(31)와, 저장된 전체 계조수의 서브필드 패턴으로 표현할 수 있는 계조를 미리 정해진 감마보정값을 이용하여 신호처리하는 제1 신호 처리부(41)와, 저장된 전체 계조수의 서브필드 패턴으로 표현할 수 없는 계조를 감마보정값을 조정하여 신호처리하는 제2 신호 처리부(42)와, 제1 신호 처리부(42)와 제2 신호 처리부(42)의 출력 데이터 중 어느 하나를 선택하기 위한 멀티플렉서(Multiplexer)(43)와, 멀티플렉서(43)와 PDP의 데이터 구동부 사이에 접속된 데이터 정렬부(37)와, 데이터 정렬부(39)에 접속된 메모리(39)와, 입력라인(30)과 타이밍 콘트롤러(40) 사이에 설치된 감마 보정부(32C) 및 APL 계산부(38)를 구비한다.

제1 신호 처리부(41)는 미리 저장된 하나의 전체 계조수를 기반으로 하여 다수의 전체 계조수로 데이터를 처리한다. 그리고 제1 신호 처리부(41)는 APL 단계에 따라 데이터의 게인을 조정하여 미리 저장된 서브필드 패턴의 전체 계조수와 다른 전체 계조수로 데이터를 처리한다. 아래의 표 3은 제1 신호 처리부(41)에 의해 표현되는 서브필드 패턴과 그 서브필드 패턴의 각 서브필드에서 할당되는 서스테인 펄스 수 및 휘도 가중치와 전체 계조수를 나타낸다.

표 3에 있어서, 'sw'는 선택적 쓰기 서브필드(Selective Writing Sub-field)로서 어드레스 기간에 켜져야할 온셀(on-cell)을 선택하는 서브필드이며, 'se'는 선택적 쓰기 서브필드(Selective Writing Sub-field)로서 어드레스 기간에 꺼져야할 오프셀(off-cell)을 선택하는 서브필드이다.

표 3에서 알 수 있는 바 각 서브필드의 휘도 가중치와 서스테인 펄스의 수는 동일한다. 그리고 모든 전체 계조수에서 가장 작은 방전 횟수는 '1'이다.

표 3에서 APL 단계가 높을 때는 낮은 전체 계조수로 데이터가 처리되며, 상대적으로 APL 단계가 낮을 때는 높은 전체 계조수로 데이터가 처리된다. 즉, 전체 계조수 '175'는 APL 단계 '255'에 해당되는 전체 계조수이며, 전체 계조수 '1219'는 APL 단계 '0'에 해당될 수 있다.

제1 신호 처리부(41)에 의해 처리되는 계조는 표 3과 같은 서브필드 패턴과 전체 계조수들에 국한되지 않고 표 3에서 선택적 쓰기 서브필드(sw)와 선택적 소거 서브필드(se)의 개수가 다른 서브필드 패턴이나 선택적 쓰기 서브필드들(sw)만을 포함하는 서브필드 패턴과 표 3과 다른 전체 계조수들도 포함될 수 있다.

이 제1 신호 처리부(41)는 APL에 따라 표 3과 같이 많은 전체 계조수들로 데이터를 처리하지만 미리 저장되는 전체 계조수의 서브필드 패턴은 단 하나다. 예컨대, 표 3에서 APL 단계가 가장 높을 때의 전체 계조수 '175'의 서브필드 패턴이 저장될 수 있다. 미리 저장된 하나의 전체 계조수 이외의 전체 계조수들은 미리 APL 단계에 따라 조정되는 게인값으로 도출된다.

이러한 제1 신호 처리부(41)는 프레임 메모리(31)와 멀티플렉서(43) 사이에 접속된 제1 감마 보정부(32A), 제1 게인 조정부(33A), 제1 오차 확산부(34A), 제1 디더링 처리부(35A) 및 제1 서브필드 맵핑부(36A)를 구비한다.

제1 감마 보정부(32A)는 미리 설정된 감마 보정값 예를 들면, '2.2'를 프레임 메모리(31)로부터의 데이터에 제곱승하여 감마 보정한다.

제1 게인 조정부(33A)는 APL 계산부(38)로부터의 APL 단계에 따라 조정되는 게인 값으로 제1 감마 보정부(32A)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 게인을 조정한다. 이렇게 APL 단계에 따라 조정되는 게인값으로 데이터의 게인을 조정하여 미리 저장된 전체 계조수 이외의 전체 계조수를 구현하게 된다.

제1 오차 확산부(34A)는 플로이드-스타인버그 오차확산 필터 등의 오차확산 필터를 이용하여 제1 게인 조정부(33A)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 양자화 오차성분을 검출하고 그 양자화 오차성분을 인접한 셀에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하게 된다.

제1 디더링 처리부(35A)는 제1 오차 확산부(34A)로부터의 데이터와 픽셀별로 미리 문턱치가 설정된 디더 마스크(또는 디더행렬)을 비교하고 그 비교결과에 따라 데이터를 보정하게 된다.

제1 서브필드 맵핑부(36A)는 미리 저정된 하나의 서브필드 패턴에 디더링 처리부(14)로부터 입력된 데이터(RGB)를 맵핑하고 그 서브필드 패턴에 맵핑된 데이터를 멀티플렉서(43)에 공급하게 된다.

제2 신호 처리부(42)는 제1 신호 처리부(41)에서 표현하지 못하는 계조를 표현한다. 이를 위하여, 제2 신호 처리부(42)는 표 2나 아래의 표 4와 같이 모든 서브필드가 어드레스 기간 동안 오프셀을 선택하는 선택적 소거 서브필드들만을 포함하며 각 서브필드들이 순차적으로 켜짐으로써 동영상 의사 윤곽 노이즈가 나타나지 않는 서브필드 패턴에 기반하여 데이터를 처리한다. 그리고 제2 신호 처리부(42)는 APL 단계에 따라 여러 서브필드 패턴을 이용하여 데이터를 처리하며 각 서브필드의 가중치를 고려하여 APL 단계에 따라 감마보정을 다르게 한다.

한편, 표 2나 표 4와 같은 서브필드 패턴에서 서브필드의 휘도 가중치가 다를 때 동일한 감마값으로 감마보정을 실시하면 감마 보정이 정상적으로 이루어지지 않는다. 이러한 문제점으로 인하여, 제2 신호 처리부(42)는 각 서브필드 패턴에서 서브필드의 휘도 가중치를 고려하여 감마값을 APL 단계에 따라 조정하고 그 감마값으로 데이터를 감마 보정하게 된다.

이러한 제2 신호 처리부(42)는 프레임 메모리(31)와 멀티플렉서(43) 사이에 접속된 제2 감마 보정부(32B), 제2 게인 조정부(33B), 제3 게인 조정부(33C), 제2 오차 확산부(34B), 제2 디더링 처리부(35B) 및 제2 서브필드 맵핑부(36B)를 구비한다.

제2 감마 보정부(32B)는 APL 계산부(38)로부터의 APL 단계에 따라 감마 보정값을 다르게 하고 그 감마 보정값을 프레임 메모리(31)로부터의 데이터에 제곱승하여 감마 보정한다. 예를 들면, 표 4와 같은 서브필드 패턴에서 각 서브필드의 휘도 가중치가 아래의 표 5와 같이 달라지면 그 서브필드 패턴들에서 감마 보정된 데이터의 출력 1, 2, 3을 얻기 위하여 감마 보정값을 다르게 한다. 즉, APL 단계가 높을 때 서브필드의 휘도 가중치 '1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1'과 '1-2-4-8-16-32-48-64-80-96-112-128-144-160'에서 출력 1과 출력 2를 얻기 위해서 감마 보정값은 '1'로 설정된다. 그리고 APL 단계가 낮을 때 서브필드의 휘도 가중치 '1-2-4-8-16-32-48-64-80-96-112-128-144-160'에서 출력 2와 다른 출력 3을 얻기 위해서 감마 보정값은 '2.2'로 설정된다. 이렇게 감마 보정값이 조정될 때의 출력 1, 2, 3은 표 6과 같다.

	감마 보정값	계조수	서브필드의 가중치
출력 1	1	15	1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
출력 2	1	15	1-2-4-8-16-32-48-64-80-96-112-128-144-160
출력 3	2.2	896	1-2-4-8-16-32-48-64-80-96-112-128-144-160

도 4는 표 6의 출력 1, 2, 3을 그래프로 표현한 것이다.

이와 같은 서브필드의 가중치를 고려한 감마조정은 APL 단계에 따라 다른 가중치를 가지는 모든 서브필드 패턴에 대하여 실시된다.

제2 게인 조정부(33B)는 APL 계산부(38)로부터의 APL 단계에 따라 조정되는 게인 값으로 제2 감마 보정부(32B)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 게인을 조정한다.

제3 게인 조정부(33C)는 표 2나 표 4와 같은 서브필드 패턴에 적합하게 설정된 감마 보정값으로 제2 게인 조정부(33B)로부터 입력되는 데이터의 게인을 조정한다. 이 제3 게인 조정부(33C)의 출력이 특정 감마 곡선을 따라 가도록 제3 게인 조정부(33C)의 감마 보정값이 설정될 수 있다. 이 제3 게인 조정부(33C)에 의해 APL에 관계없이 표 2나 표 4와 같은 서브필드 패턴에 적합한 감마 보정이 항상 일정하게 이루어 진다.

제2 오차 확산부(34B)는 플로이드-스타인버그 오차확산 필터 등의 오차확산 필터를 이용하여 제2 게인 조정부(33B)로부터의 데이터(RGB)에 대하여 양자화 오차성분을 검출하고 그 양자화 오차성분을 인접한 셀에 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하게 된다.

제2 디더링 처리부(35B)는 제2 오차 확산부(34B)로부터의 데이터와 픽셀별로 미리 문턱치가 설정된 디더 마스크(또는 디더행렬)을 비교하고 그 비교결과에 따라 데이터를 보정하게 된다.

제2 서브필드 맵핑부(36B)는 표 2나 표 4와 같은 서브필드 패턴을 저장하고 있으며 그 서브필드 패턴에 디더링 처리부(14)로부터 입력된 데이터(RGB)를 맵핑하고 그 서브필드 패턴에 맵핑된 데이터를 멀티플렉서(43)에 공급하게 된다.

멀티플렉서(43)는 타이밍 콘트롤러(40)나 도시하지 않은 별도의 제어소자로부터 입력되는 제어신호(MC)에 응답하여 제1 신호 처리부(41)의 출력 데이터와 제2 신호 처리부(42)의 출력 데이터 중 어느 하나를 선택하고 선택된 데이터를 데이터 정렬부(37)에 공급한다. 여기서, 제어신호(MC)는 제1 신호 처리부(41)에서 표현 가능한 계조에서 제1 논리값 예를 들면, 하이(High)의 논리값을 가지며 제1 신호 처리부(42)에서 표현할 수 없는 계조에서 제2 논리값 예를 들면 로우(Low)의 논리값을 가지게 된다. 따라서, 멀티플렉서(43)는 제어신호(MC)의 논리값이 제1 논리값일 때 제1 신호 처리부(41)의 출력 데이터를 데이터 정렬부(37)에 공급하는 반면에 제어신호(MC)의 논리값이 제2 논리값일 때 제2 신호 처리부(42)의 출력 데이터를 데이터 정렬부(37)에 공급하게 된다.

제3 감마 보정부(32C)는 제1 감마 보정부(32A)와 같은 방식으로 입력라인(30)으로부터의 데이터를 감마 보정하고 보정된 데이터를 APL 계산부(38)에 공급한다.

APL 계산부(38)는 매 화면(프레임)마다 영상의 평균밝기 즉, APL을 계산하고 계산된 APL 단계를 제1 게인 조정부(33A), 제2 감마 보정부(32B) 및 제2 게인 조정부(33B)와 타이밍 콘트롤러(40)에 공급한다.

타이밍 콘트롤러(40)는 도시하지 않은 수평/수직 동기신호(Hsync,Vsync)와 클럭신호를 입력 받아 그 신호들을 이용하여 PDP의 데이터 구동부, 스캔/서스테인 구동부 및 공통 서스테인 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(40)는 APL 단계에 따라 스캔/서스테인 구동부와 공통 서스테인 구동부를 제어한다.

데이터 정렬부(37)는 멀티플렉서(43)로부터 입력되는 데이터(RGB)를 메모리(39)에 저장함과 아울러 메모리(39)에 저장된 데이터를 독출하여 PDP의 데이터 구동부에 공급한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법 및 장치는 전체 계조수들이나 APL에 관계없이 최소 방전 횟수가 항상 '1'로 됨으로써 APL이 낮은 어두운 영상이나 낮은 계조의 영상에서의 계조 표현 능력을 개선하며 오차확산이나 디더링과 같은 신호처리에서 발생될 수 있는 노이즈 무늬를 최소화하여 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 구동방법 및 장치는 동영상 의상 윤곽 노이즈가 작고 어드레스기간이 작은 선택적 소거 서브필드를 이용하여 PDP를 구동함으로써 구동시간을 증가시켜 계조수를 늘리거나 서브필드의 수를 더 확보하여 고속 구동을 가능하게 할뿐 아니라 동영상 의사윤곽 노이즈를 최소화할 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.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.

도 2는 종래의 다른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.

도 4는 표 6의 출력 1, 2, 3을 나타낸 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11,22A,22B,32A,32B : 감마 보정부 12,23,33A,33B,33C : 게인 조정부

13,24,34A,34B : 오차 확산부 14,25,35A,35B : 디더링 처리부

15,26,36A,36B : 서브필드 맵핑부 16,27,37 : 데이터 정렬부

17,29,39 : 메모리 21,31 : 프레임 메모리

28,38 : APL 계산부 40 : 타이밍 콘트롤러

Claims (18)

1. 영상의 평균밝기를 검출하는 제1 단계와;

   특정 계조수의 기준 서브필드 패턴을 이용하여 전체 계조수로 데이터를 처리하며 상기 영상의 평균밝기에 따라 상기 데이터의 게인을 조절하여 기준 서브필드 패턴 이외의 전체 계조수로 데이터를 처리하는 제2 단계와;

   상기 기준 서브필드 패턴과 다른 서브필드 패턴을 이용하여 상기 제2 단계에서 표현되는 계조수 이외의 계조수로 상기 데이터를 처리하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 및 제3 단계에서,

   상기 전체 계조수들 각각의 서브필드 패턴에서 최소 방전횟수는 '1'인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계는,

   상기 기준 서브필드 패턴만을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 계조수와 방전 횟수는 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계에서 처리된 데이터와 상기 제3 단계에서 처리된 데이터 중 어느 하나를 선택하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계와 상기 제3 단계 각각은,

   상기 데이터에 대하여 오차확산을 실시하는 단계와;

   상기 오차확산된 데이터에 대하여 디더링을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2 단계와 상기 제3 단계 각각은,

   상기 디더링된 데이터를 상기 서브필드 패턴에 맵핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 단계는,

   상기 영상의 평균밝기에 따라 감마 보정값을 조정하는 단계와;

   상기 감마 보정값으로 상기 데이터를 감마 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제3 단계는,

   상기 감마 보정된 데이터의 게인을 상기 영상의 평균밝기에 따라 1차 조정하는 단계와;

   상기 1차 게인 보정시와 다른 게인값으로 상기 1차 게인 조정된 데이터의 게인을 2차 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
10. 영상의 평균밝기를 검출하는 평균발기 계산부와;

    특정 계조수의 기준 서브필드 패턴을 이용하여 전체 계조수로 데이터를 처리하며 상기 영상의 평균밝기에 따라 상기 데이터의 게인을 조절하여 기준 서브필드 패턴 이외의 전체 계조수로 데이터를 처리하는 제1 신호 처리부와;

    상기 기준 서브필드 패턴과 다른 서브필드 패턴을 이용하여 상기 제2 단계에서 표현되는 계조수 이외의 계조수로 상기 데이터를 처리하는 제2 신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 전체 계조수들 각각의 서브필드 패턴에서 최소 방전횟수는 '1'인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 제1 신호 처리부는,

    상기 기준 서브필드 패턴만을 저장하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 계조수와 방전 횟수는 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 제1 신호 처리부와 상기 제2 신호 처리부의 출력 중 어느 하나를 선택하여 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하기 위한 선택기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
15. 제 10 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 신호 처리부 각각은,

    상기 데이터에 대하여 오차확산을 실시하는 오차 확산부와;

    상기 오차확산된 데이터에 대하여 디더링을 실시하는 디더링 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 신호 처리부 각각은,

    상기 디더링된 데이터를 상기 서브필드 패턴에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
17. 제 10 항에 있어서,

    상기 제2 신호 처리부는,

    상기 영상의 평균밝기에 따라 감마 보정값을 조정하고 상기 감마 보정값으로 상기 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제2 신호 처리부는,

    상기 감마 보정된 데이터의 게인을 상기 영상의 평균밝기에 따라 1차 조정하는 1차 감마 보정부와;

    상기 1차 게인 보정시와 다른 게인값으로 상기 1차 게인 조정된 데이터의 게인을 2차 조정하는 2차 감마 보정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치.