KR100491836B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잔상모드에서의 화질 저하를 줄이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

이 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법 및 장치는 잔상영상에 대한 평균화상레벨을 최고 단계보다 작은 중간 단계로 높이고, 상기 중간 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수로 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법 및 장치{Method AND Apparatus For controlling Average Picture Level in Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 잔상모드에서의 화질 저하를 줄이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)의 평균화상레벨 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

PDP는 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 발생하는 가시광선을 이용하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어 왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명/대화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다.

PDP는 화상의 계조(Gray Level)를 구현하기 위하여 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 개의 서브필드로 나누어 시분할 구동하고 있다. 각 서브필드는 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.

이러한 PDP는 서스테인 펄스의 수에 따라 밝기가 결정되기 때문에 평균 밝기가 어두운 경우와 밝은 경우에 전체 서스테인펄스의 수를 동일하게 하면, 평균 밝기의 불균일로 인하여 화질저하, 과도한 전력소모, 패널 손상 등의 여러가지 문제가 발생될 수 있다. 예컨데, 모든 입력 영상에 대하여 서스테인펄스의 수를 낮게 설정하는 경우에는 콘트라스트 특성이 나빠지게 된다. 반면에, 모든 입력 영상에 대하여 서스테인펄스의 수를 높게 설정하는 경우에는 어두운 영상에서도 밝기가 밝아지고 콘트라스트 특성이 개선되는 장점이 있지만 전력의 소모가 커지며 패널의 온도가 상승하는 등 패널이 손상될 수 있다. 따라서, 입력 영상의 평균 밝기에 따라 전체 서스테인 펄스의 수를 적절히 조정할 필요가 있다. 이를 위하여, PDP의 구동회로에는 평균화상레벨(Average Picture Level : 이하 "APL"이라 한다)에 따라 서스테인펄수의 수를 제어하기 위한 회로가 포함되고 있다.

한편, APL이 동일한 영상이 장시간 연속으로 입력되는 경우에 그 영상이 표시되는 영역의 셀들에서 방전수가 많아지게 되면 그 영상영역에서 잔상이 나타나게 된다. 이러한 잔상을 줄이기 위하여, 최근에는 잔상이 나타나는 영상이 입력되는 경우에 APL 제어회로가 잔상 모드로 동작하여 도 1과 같이 잔상모드에서 APL을 최고 단계 예를 들면 255 단계로 조정하여 서스테인펄스 수(Nsus)를 최저 수로 강제로 낮추게 된다.

그런데 잔상모드에서 APL을 최대로 조정하면 잔상은 줄일 수 있으나 방전횟수가 최저로 되기 때문에 표시화상의 휘도가 지나치게 낮아지게 되어 화질이 떨어지는 문제점이 있다. 예컨대, 기차역이나 버스 터미널 등의 대합실에 설치된 PDP에서 차량의 출발/도착시간, 요금 정보등이 장시간 표시되면 잔상모드로 자동 전환하여 글자나 숫자가 지나치게 어둡게 보이게 된다. 이 경우에 승객들이 그 글자나 숫자를 식별하기가 곤란하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 잔상모드에서의 화질 저하를 줄이도록 한 PDP의 평균화상레벨 제어방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 평균화상레벨 제어방법은 영상을 입력받는 단계와; 상기 영상이 잔상이 나타날 수 있는 잔상영상인가를 판단하는 단계와; 상기 잔상영상에 대한 평균화상레벨을 최고 단계보다 작은 중간 단계로 높이는 단계와; 상기 중간 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수로 PDP를 구동하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 평균화상레벨 제어방법은 상기 영상의 평균화상레벨을 검출하는 단계와; 상기 영상이 잔상영상이 아니면 정상모드로 전환하는 단계와; 상기 정상모드에서 상기 검출된 평균화상레벨에 대응하는 상기 서스테인 펄스 수를 선택하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 평균화상레벨 제어장치는 영상을 입력받고 상기 영상이 잔상이 나타날 수 있는 잔상영상인가를 판단하고 상기 영상이 잔상영상으로 판단되면 상기 잔상영상에 대한 평균화상레벨을 최고 단계보다 작은 중간 단계로 높이는 에이피엘 제어회로와; 상기 중간 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수로 PDP를 구동하는 구동회로를 구비한다.

상기 에이피엘 제어회로는 상기 영상의 평균화상레벨을 검출하고 상기 영상이 잔상영상이 아니면 정상모드로 전환하여 상기 검출된 평균화상레벨에 대응하는 상기 서스테인 펄스 수를 선택한다.

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

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 제1 역감마 조정부(1A)와 데이터 정렬부(5) 사이에 접속된 게인 조정부(2), 오차확산부(3) 및 서브필드 맵핑부(4)와, 제2 역감마 조정부(1B)와 파형 발생부(7) 사이에 접속된 APL 제어부(6)를 구비한다.

제1 및 제2 역감마 보정부(1A,1B)는 입력라인(10)으로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 대한 휘도를 선형적으로 변환시킨다.

게인 조정부(2)는 역감마 보정부(1A)에서 보정된 디지털 비디오 데이터(RGB)의 이득을 유효이득만큼 조정한다.

오차 확산부(3)는 게인 조정부(2)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)의 양자화 오차를 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하게 된다. 이를 위하여, 오차확산부(3)는 데이터를 정수부와 소수부로 분리하고 소수부에 플로이드-스타인버그(Floid-Steinberg) 계수를 곱한다.

서브필드 맵핑부(4)는 오차 확산부(3)로부터 입력된 데이터를 미리 저장된 서브필드 패턴에 맵핑하고 그 맵핑 데이터를 데이터 정렬부(5)에 공급한다.

데이터 정렬부(5)는 서브필드 맵핑부(4)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 PDP(8)의 데이터 구동회로에 공급한다. 데이터 구동회로는 PDP(8)의 데이터전극들에 접속되어 데이터 정렬부(5)로부터 입력되는 데이터를 1 수평라인분씩 래치한 후에 래치된 데이터를 1 수평기간 단위로 PDP(8)의 데이터전극들에 공급하게 된다.

APL 제어부(6)는 제2 역감마 보정부(1B)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)에 대하여 프레임 단위로 평균휘도 즉, APL을 검출하고 검출된 APL이 미리 설정된 프레임수만큼 반복되는가의 여부에 따라 현재 입력되는 영상이 잔상이 나타날 수 있는 영상(이하, "잔상영상"이라 한다)인가를 판단한다. 그리고 APL 제어부(6)는 현재 입력되는 영상이 잔상영상이면 잔상모드로 동작하여 APL 단계를 최대값, 예를 들면 '255'보다 작은 중간 APL 단계로 조정하여 서스테인펄스 수 정보(Nsus)를 강제로 낮추게 된다. 반면에, APL 제어부(6)는 현재 입력되는 영상이 잔상영상이 아닌 것으로 판단되면 정상모드로 동작하여 검출된 APL 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수 정보(Nsus)를 출력한다.

메모리(9)에는 각각의 APL 단계에 대응하는 서스테인펄스 수(Nsus)가 룩업테이블(Look-up Table : LUT) 형태로 저장되어 있다. 이 메모리(9)는 APL 제어부(6)의 요청시 APL 제어부(6)에 의해 검출된 APL 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수 정보(Nsus)를 출력한다.

파형 발생부(7)는 APL 제어부(6)로부터의 서스테인 펄스 수 정보(Nsus)에 응답하여 타이밍 제어신호를 생성하고, 그 타이밍 제어신호를 도시하지 않은 스캔 구동회로와 서스테인 구동회로에 공급한다. 스캔 구동회로와 서스테인 구동회로는 파형 발생부(7)로부터 입력되는 타이밍 제어신호에 응답하여 서스테인기간 동안 PDP(8)의 스캔전극들과 서스테인전극들에 서스테인 펄스를 공급한다.

도 3은 APL 제어부(6)의 제어수순을 단계적으로 나타낸다.

도 3을 참조하면, APL 제어부(6)는 영상이 입력되면 그 영상에 대한 APL 단계를 검출한다.(S1, S2)

그리고 APL 제어부(6)는 현재 검출된 APL 단계가 이전 프레임에서 검출된 APL 단계와 동일하거나 유사한가를 판단하고, 현재 검출된 APL 단계가 이전 프레임에서 검출된 APL 단계와 동일하거나 유사한 것으로 판단하면 그 APL 단계의 반복횟수를 문턱치(Nth)와 비교하여 현재 입력되는 영상의 잔상영상 여부를 판단한다(S3)

S3 단계에서 APL 단계의 반복횟수가 상기 문턱치(Nth) 미만인 것으로 판단되면 APL 제어부(6)는 정상모드로 동작하고, APL 단계의 반복횟수가 상기 문턱치(Nth) 이상인 것으로 판단되면 APL 제어부(6)는 잔상모드로 전환한다(S4, S5)

잔상모드에서 APL 제어부(5)는 도 4와 같이 현재 입력되는 잔상영상에 대하여 검출된 APL 단계를 무시하고 그 잔상영상에 대한 APL 단계를 최대 APL 단계(255)보다 작은 APL 단계(APLmid)로 조정하여 서스테인펄스 수(Nsus)를 최저 수(Nmin)보다 많은 수(Nims)로 강제로 낮춘다.(S6)

잔상모드에서 강제적으로 조정되는 APL 단계(APLmid)는 APL 단계가 0∼255의 256 단계라고 가정할 때 대략 128∼254 내에서 결정된다. 즉, 잔상모드에서 강제적으로 조정되는 APL 단계(APLmid)는 중간 APL 단계에서 최고 APL 단계 미만 까지의 범위 내에서 결정된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 평균화상레벨 제어방법 및 장치는 잔상모드에서 APL 단계를 최고 APL 단계보다 작은 APL 단계로 낮춤으로써 잔상을 예방할 수 있을뿐 만 아니라 잔상영상에 대한 화질저하를 최소화하게 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 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 통상적인 평균화상레벨 제어방법을 설명하기 위한 평균화상레벨(APL 단계) 대 서스테인 펄스 수의 그래프이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 평균화상레벨 제어부의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 평균화상레벨 제어방법을 설명하기 위한 평균화상레벨(APL 단계) 대 서스테인 펄스 수의 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1A, 1B : 역감마 조정부 2 : 게인 조정부

3 : 오차 확산부 4 : 서브필드 맵핑부

5 : 데이터 정렬부 6 : 평균화상레벨 제어부

7 : 파형 발생부 8 : 플라즈마 디스플레이 패널

9 : 메모리

Claims (4)

1. 영상을 입력받는 단계와;

   상기 영상이 잔상이 나타날 수 있는 잔상영상인가를 판단하는 단계와;

   상기 잔상영상에 대한 평균화상레벨을 최고 단계보다 작은 중간 단계로 높이는 단계와;

   상기 중간 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수로 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상의 평균화상레벨을 검출하는 단계와;

   상기 영상이 잔상영상이 아니면 정상모드로 전환하는 단계와;

   상기 정상모드에서 상기 검출된 평균화상레벨에 대응하는 상기 서스테인 펄스 수를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어방법.
3. 영상을 입력받고 상기 영상이 잔상이 나타날 수 있는 잔상영상인가를 판단하고 상기 영상이 잔상영상으로 판단되면 상기 잔상영상에 대한 평균화상레벨을 최고 단계보다 작은 중간 단계로 높이는 에이피엘 제어회로와;

   상기 중간 단계에 대응하는 서스테인 펄스 수로 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 에이피엘 제어회로는,

   상기 영상의 평균화상레벨을 검출하고 상기 영상이 잔상영상이 아니면 정상모드로 전환하여 상기 검출된 평균화상레벨에 대응하는 상기 서스테인 펄스 수를 선택하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 평균화상레벨 제어장치.