KR100501299B1

KR100501299B1 - 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치

Info

Publication number: KR100501299B1
Application number: KR10-2002-0025058A
Authority: KR
Inventors: 정재현
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2005-07-18
Also published as: KR20030086854A

Abstract

본 발명은 디더 패턴 문양의 이진수 값을 랜덤하게 발생한 후, 랜덤한 디더 패턴(S1)과 기 세팅된 랜덤 디더 패턴(S2)을 익스클르시브 논리합 연산을 통해 최종 적용될 디더 패턴(S3)을 생성하여 규칙적인 디더 패턴 문양의 인지를 줄여 화질 개선을 기여하기 위한 것으로, 이를 위한 구성은 PDP의 입력 데이터(DIN[7:0])인 이진수에 대하여 정수 부분(DIN_INT[7:0])과 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])으로 역감마 보정을 수행하여 제공하는 역감마 보정부와, PDP의 1라인분에 필요한 랜덤 시드를 매 라인마다 리플래쉬하면서 랜덤 넘버(RN_OUT[3:0])를 발생하는 랜덤 넘버 발생기와, 랜덤 넘버 발생기에 의해 발생된 랜덤 넘버를 제공받아 저장시켜 두었다가 타이밍에 맞춰 저장된 랜덤 넘버(S1)를 제공하는 랜덤 넘버 테이블과, PDP의 랜덤 디더 패턴(4 pix * 4 line) 중, 선택된 디더 패턴(S2)을 기 저장하고 있다가 타이밍에 대응하여 디더 패턴(S2)을 제공하는 랜덤 디더패턴 메모리와, 랜덤 넘버(S1)와 디더 패턴(S2)간을 익스클로시브 논리합 연산을 수행하여 디더 패턴(S3)을 생성하는 익스클르시브 논리합(XOR) 블록과, 역감마 보정된 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])과 익스클로시브 논리합 연산에 의해 계산된 디더 패턴(S3)간을 비교하여 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])이 클 경우, 정수 부분(DIN_INT[7:0])에 '1'을 더하여 데이터(DOUT[7:0])를 출력하는 디더링부를 포함한다. 따라서, 기존의 오차 확산 기법에 비해 적은 비용으로 구현할 수 있으며, 또한 기존 디더링 기법에서 나타나는 규칙적인 디더 패터 인지를 해결하여 PDP 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치{APPARATUS FOR DITHERING BY USING RANDOM DITHER PATTERN}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel : PDP)의 디더링 장치에 관한 것으로, 특히 랜덤한 디더 패턴을 이용하여 규칙적인 디더 패턴 문양의 인지를 줄여 화질을 개선시킬 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로, PDP는 2매의 얇은 유리 기판 사이의 좁은 틈에 네온등의 가스를 봉입하고, 유리 내면에 수평 방향과 수직 방향으로 배열된 투명 전극으로 이루어진 것으로, 수평 전극과 수직 전극은 개별적으로 대전(帶電)될 수 있으며, 대전된 한 조의 전극이 만나는 점에 있는 화소(pixel)가 가스 이온화로 발광하게 되는 것이다.

즉, PDP는 TV, VCR, DVD, CDP 및 PC 등과 같은 다양한 영상출력매체들로부터 영상 및 음성데이터를 전달받아 재현하기 위한 것으로, 특히 컬러영상은 대부분 R(Red; 적), G(Green; 녹) 및 B(Blue; 청)의 세 신호를 영상출력매체들로부터 제공받아 재현하며, CRT와는 달리 계조값에 대한 휘도 특성이 선형적임에 따라 플라즈마 디스플레이에서 표시되는 영상과 CRT의 영상과 일치하기 위해서는 입력 데이터에 대하여 역감마 보정 과정을 수행해야 한다.

이러한, 역감마 보정 과정은 채널별로 원하는 감마가 만족되도록 역감마를 수행하는데, 그 과정으로는 R, G, B 채널별로 입력 계조값에 대한 출력 휘도 사이의 관계를 곡선의 차수를 조절하여 결정한다.

그리고, 낮은 레벨에서 계조 손실이 발생하여 화질 저하를 초래하게 되는데, 이러한 화질 저하를 방지하기 위해 디더링 기법을 사용하여 역감마 보정에 의해 버려지는 소수점 아래의 데이터를 최종 디스플레이 데이터에 반영하여 좀더 부드러운 계조 표현을 실현하는 것이다.

상술한 바와 같이, 계조 표현을 위한 디더링 기법은 도 1에 도시된 디더링 알고리즘과 같이, 비교기(1)와 가산기(2)를 통해 실시간으로 데이터 처리를 가능하도록 하는 것이다. 즉, 입력 데이터로 각각 정수 부분과 소숫점 부분의 정보를 가지고 있는 이진수가 제공되면, 소수점 부분의 정보를 가지고 있는 이진수를 디더 패턴의 이진수 값(threshold)과 비교기(1)를 통해 비교하고, 소수점 부분의 정보 값이 더 클 경우에는 정수부분의 정보를 가지고 있는 이진수에 가산기(2)를 통해 '1'을 더하며, 그렇지 않은 경우에는 '1'을 더하지 않는 방식으로 계조를 표현하다.

이때, 디더 패턴 문양의 이진수 값(threshold)이 일정한 패턴을 갖거나, 또는 반복적이고 규칙적이어서 디더 패턴 문양의 인지 문제 및 계조의 표현력이 떨어지게 되는 문제가 발생한다.

또한, 도 2에 도시된 오차확산 알고리즘과 같이, 에러를 피드백(feedback)하여 주위 픽셀에 전가시키는 방식으로, 덧셈, 뺄셈뿐만 아니라 곱셈 또는 나눗셈 연산을 수행해야 하기 때문에 상술한 디더링 기법에 비하여 복잡한 연산 회로가 필요하며, 또한 좋은 계조 표현을 위해 적어도 3라인 정도의 데이터를 저장시킬 수 있는 고가의 대용량 메모리를 사용해야 하는 경제적인 부담의 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제의 원인을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 디더 패턴 문양의 이진수 값(threshold)을 랜덤하게 발생한 후, 랜덤한 디더 패턴(S1)과 기 세팅된 랜덤 디더 패턴(S2)을 익스클르시브(exclusive) 논리합(OR) 연산을 통해 최종 적용될 디더 패턴(S3)을 생성하여 규칙적인 디더 패턴 문양의 인지를 줄여 화질 개선을 기여할 수 있도록 하는 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치는 PDP의 입력 데이터(DIN[7:0])인 이진수에 대하여 정수 부분(DIN_INT[7:0])과 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])으로 역감마 보정을 수행하여 제공하는 역감마 보정부와, PDP의 1라인분에 필요한 랜덤 시드를 매 라인마다 리플래쉬하면서 랜덤 넘버(RN_OUT[3:0])를 발생하는 랜덤 넘버 발생기와, 랜덤 넘버 발생기에 의해 발생된 랜덤 넘버를 제공받아 저장시켜 두었다가 타이밍에 맞춰 저장된 랜덤 넘버(S1)를 제공하는 랜덤 넘버 테이블과, PDP의 랜덤 디더 패턴(4 pix * 4 line) 중, 선택된 디더 패턴(S2)을 기 저장하고 있다가 타이밍에 대응하여 디더 패턴(S2)을 제공하는 랜덤 디더패턴 메모리와, 랜덤 넘버(S1)와 디더 패턴(S2)간을 익스클로시브 논리합 연산을 수행하여 디더 패턴(S3)을 생성하는 익스클르시브 논리합(XOR) 블록과, 역감마 보정된 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])과 익스클로시브 논리합 연산에 의해 계산된 디더 패턴(S3)간을 비교하여 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])이 클 경우, 정수 부분(DIN_INT[7:0])에 '1'을 더하여 데이터(DOUT[7:0])를 출력하는 디더링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치에 대한 블록 구성도로서, 역감마 보정부(10)와, 디더 패턴 생성부(20)와, 디더링부(30)를 포함한다.

역감마 보정부(10)는 디스플레이 특성상 선형적임을 나타내는 입력 데이터(DIN[7:0]), 즉 정수 부분과 소숫점 부분의 정보를 모두 가지고 있는 입력 데이터(DIN[7:0])인 이진수에 대하여 역감마 보정인 정수 부분(DIN_INT[7:0])과 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0]))으로 역감마 보정을 수행하여 디더링부(30)에 제공한다.

이때, 디더패턴 생성부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 랜덤 넘버 발생기(21)와, 랜덤 넘버 테이블(22)과, 랜덤 디더패턴 메모리(23)와, 익스클르시브 논리합(XOR)블록(24)을 더 구비하고 있다.

디더 패턴 생성부(20)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 디더 패턴 생성부(20)내 랜덤 넘버 발생기(21)는 도 6에 도시된 바와 같이, 42 인치(inch) 와이드 VGA(853*480) PDP에 4*4 디더 패턴을 사용한 것으로, 도 5에 도시된 10-비트(bit) LFSR(Linear Feedback Shift Register)에 의한 1-비트 랜덤 넘버 발생기를 이용하여 1라인분에 필요한 랜덤 시드(seed)를 매 라인마다 리플래쉬(refresh)함과 동시에 랜덤 넘버(RN_OUT[3:0])를 발생하여 랜덤 넘버 테이블(22)에 제공한다.

랜덤 넘버 테이블(22)은 1라인분에 필요한 랜덤 넘버를 랜덤 넘버 발생기(21)로부터 제공받아 저장시켜 두었다가 타이밍에 맞춰 저장된 랜덤 넘버(RNi)(S1)를 익스클르시브 논리합(XOR) 블록(24)에 제공한다.

랜덤 디더 패턴 메모리(23)는 16개의 랜덤 디더 패턴(4 pix * 4 line) 중, 선택된 디더 패턴(S2)을 기 저장하고 있다가 랜덤 넘버 테이블(22)로부터 제공되는 타이밍에 대응하여 디더 패턴(S2)을 익스클르시브 논리합(XOR) 블록(24)에 제공한다.

익스클르시브 논리합(XOR) 블록(24)은 랜덤 넘버 테이블(22)로부터 제공되는 랜덤 넘버(S1)와 랜덤 디더 패턴 메모리(23)로부터 제공되는 디더 패턴(S2)간을 익스클로시브 논리합 연산을 수행하여 최종적으로 적용될 디더 패턴(S3)을 생성하여 도 3에 도시된 디더링부(30)에 제공한다.

디더링부(30)는 역감마 보정부(10)로부터 제공되는 각각의 정수 부분과 소숫점 부분의 정보를 가지고 있는 이진수 중에, 소수점 부분의 정보를 가지고 있는 이진수(DIN_DEC[3:0])와 디더 패턴 생성부(20)로부터 제공되는 최종적으로 적용될 디더 패턴(S3)의 이진수 값(threshold)을 비교기(도시되지 않음)를 통해 비교하고, 이진수(DIN_DEC[3:0]) 값이 더 클 경우에는 정수부분의 정보를 가지고 있는 이진수(DIN_INT[7:0])에 가산기(도시되지 않음)를 통해 '1'을 더하며, 그렇지 않은 경우에는 '1'을 더하지 않는 방식으로 계조의 표현력을 개선시켜 데이터(DOUT[7:0])를 출력한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 랜덤한 디더 패턴을 이용하여 규칙적인 디더 패턴 문양의 인지를 줄임으로써, 기존의 오차 확산 기법에 비해 적은 비용으로 구현할 수 있으며, 또한 기존 디더링 기법에서 나타나는 규칙적인 디더 패터 인지를 해결하여 PDP 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 디더링 알고리즘을 수행하기 위한 도면이고,

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 오차확산 알고리즘을 수행하기 위한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치에 대한 블록 구성도이며,

도 4는 도 3에 도시된 디더 패턴 생성부의 상세 블록 구성도이며,

도 5는 본 발명에 따른 10-비트(bit) LFSR(Linear Feedback Shift Register)을 이용한 1-비트 랜덤 넘버 발생기에 대한 도면이며,

도 6은 1프레임 전체에 적용될 디더 패턴에 대하여 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 역감마 보정부 20 : 디더 패턴 생성부

30 : 디더링부

S1 : 랜덤한 디더 패턴 S2 : 기 세팅된 랜덤 디더 패턴

S3 : 최종 적용될 디더 패턴

Claims

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 디더링 장치에 있어서,

상기 PDP의 입력 데이터(DIN[7:0])인 이진수에 대하여 정수 부분(DIN_INT[7:0])과 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])으로 역감마 보정을 수행하여 제공하는 역감마 보정부와,

상기 PDP의 1라인분에 필요한 랜덤 시드를 매 라인마다 리플래쉬하면서 랜덤 넘버(RN_OUT[3:0])를 발생하는 랜덤 넘버 발생기와,

상기 랜덤 넘버 발생기에 의해 발생된 랜덤 넘버를 제공받아 저장시켜 두었다가 타이밍에 맞춰 저장된 랜덤 넘버(S1)를 제공하는 랜덤 넘버 테이블과,

상기 PDP의 랜덤 디더 패턴(4 pix * 4 line) 중, 선택된 디더 패턴(S2)을 기 저장하고 있다가 상기 타이밍에 대응하여 디더 패턴(S2)을 제공하는 랜덤 디더패턴 메모리와,

상기 랜덤 넘버(S1)와 상기 디더 패턴(S2)간을 익스클로시브 논리합 연산을 수행하여 디더 패턴(S3)을 생성하는 익스클르시브 논리합(XOR) 블록과,

상기 역감마 보정된 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])과 상기 익스클로시브 논리합 연산에 의해 계산된 디더 패턴(S3)간을 비교하여 상기 소숫점 부분(DIN_DEC[3:0])이 클 경우, 상기 정수 부분(DIN_INT[7:0])에 '1'을 더하여 데이터(DOUT[7:0])를 출력하는 디더링부

를 포함하는 랜덤한 디더 패턴을 이용한 디더링 장치.
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