KR100520833B1 - 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치 - Google Patents

평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치에 관한 것이다.
이 잔상 감소방법 및 장치는 입력 영상의 평균화상레벨을 계산하고 상기 계산된 평균화상레벨에 대응하는 서스테인 펄스 수를 평균화상레벨이 클수록 낮은 서스테인 펄스 수를 선택하게 하는 삼각함수구간이나 선형함수 구간이 존재하는 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 도출하고 도출된 서스테인 펄스 수를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다.

Description

평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치{Method and Apparatus For Decreasing Image Sticking Phenomenon}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법 및 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 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.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP는 상부기판(10) 상에 형성되어진 스캔전극(Y1 내지 Yn) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(X1 내지 Xm)을 구비한다.
이 PDP의 방전셀들(1)은 스캔전극들(Y1 내지 Yn), 서스테인전극들(Z) 및 어드레스전극들(X1 내지 Xm)의 교차부에 형성된다.
이러한 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(36.67ms)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.
도 2는 PDP의 구동회로를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, PDP의 구동회로는 제1 역감마 조정부(21A)와 데이터 정렬부(25) 사이에 접속된 게인 조정부(22), 오차 확산부(23) 및 서브필드 맵핑부(24)와, 제2 역감마 조정부(21B)와 파형 발생부(27) 사이에 접속된 APL 계산부(26)를 구비한다.
제1 및 제2 역감마 보정부(21A, 21B) 각각은 입력라인(20)으로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 대한 휘도를 선형적으로 변환시킨다.
게인 조정부(22)는 적색, 녹색 및 청색의 각 데이터별로 유효이득을 조정하여 색온도를 보상한다.
오차 확산부(23)는 게인 조정부(22)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)의 양자화 오차를 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하게 된다.
서브필드 맵핑부(24)는 오차 확산부(23)로부터 입력된 데이터를 각 비트별로미리 저장된 서브필드 패턴에 맵핑하고 그 맵핑 데이터를 데이터 정렬부(25)에 공급한다.
데이터 정렬부(25)는 서브필드 맵핑부(24)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 PDP(28)의 데이터 구동회로에 공급한다. 데이터 구동회로는 PDP(28)의 데이터전극들에 접속되어 데이터 정렬부(25)로부터 입력되는 데이터를 1 수평라인분씩 래치한 후에 래치된 데이터를 1 수평기간 단위로 PDP(28)의 데이터전극들에 공급하게 된다.
APL 계산부(26)는 제2 역감마 보정부(21B)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)에 대하여 한 화면 단위로 평균화상레벨 즉, APL(Avarage Picture Level : 이하, "APL"이라 한다)을 계산하고 계산된 APL에 대응하는 서스테인 펄스 수 정보를 출력하게 된다. 이 APL 계산부(26)에서 참조되는 APL 대 서스테인 펄스 수 커브에 대한 데이터는 APL 계산부(26)에 포함된 롬 메모리(ROM)의 룩업 테이블에 저장된다. APL 대 서스테인 펄스 수 커브는 도 3과 같이 APL이 증가할수록 서스테인펄스 수가 비선형적으로 감소하는 지수함수(Exponential function) 형태이다.
파형 발생부(27)는 APL 계산부(26)로부터의 서스테인 펄스 수 정보에 응답하여 타이밍 제어신호를 생성하고, 그 타이밍 제어신호를 도시하지 않은 스캔 구동회로와 서스테인 구동회로에 공급한다. 스캔 구동회로와 서스테인 구동회로는 파형 발생부(27)로부터 입력되는 타이밍 제어신호에 응답하여 서스테인기간 동안 PDP(28)의 스캔전극들과 서스테인전극들에 서스테인 펄스를 공급한다.
그런데 이러한 PDP는 APL 제어를 통해 소비전력을 줄일 수 있지만 APL 대 서스테인 펄스 수 커브가 비선형적이기 때문에 잔상이 심화되는 문제점 있다. 예들 들면, PDP 구동회로는 APL 제어에 따라 도 4와 같이 PDP 상에 국부적으로 밝은 부분을 표시한 후에 동일한 밝기로 전체화면에 밝은 영상을 표시하는 경우이다. 이 경우에 동일한 밝기로 전체화면에 밝은 영상을 표시하더라도 방전을 하고 있던 부분(밝은 부분)의 영상이 더 밝게 보이면서 잔상이 보이게 된다. 이는 부분적으로 밝은 화상(낮은 APL의 화상)에서 전체적으로 밝은 화상(높은 APL의 화상)으로 바뀔 때 서스테인 펄스 수가 급격하게 감소하기 때문이다. 이 때문에 이전에 방전을 하고 있던 부분에서 프라이밍 하전입자들이 셀 내에 존재하고 있고 그 프라이밍 하전입자들로 인하여 방전을 하고 있던 부분에서는 방전을 하고 있지 않던 부분의 셀들에 비하여 더 밝게 보이게 된다. 다시 말하여, 전술한 예와 같은 잔상 현상은 지수함수 형태의 APL 대 서스테인 펄스 수 커브에 의해서 APL에 따라 서스테인 펄스 수가 급격히 증감(ΔNsus)하는 것에 의해 기인한다.
따라서, 본 발명의 목적은 APL을 이용한 잔상 감소방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 APL을 이용한 잔상 감소방법은 APL이 클수록 낮은 상기 서스테인 펄스 수를 선택하게 하는 삼각함수구간이나 선형함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수 커브를 마련하는 단계와; 입력 영상의 APL을 계산하고 상기 계산된 APL에 대응하는 서스테인 펄스 수를 상기 APL 대 서스테인 펄스 수 커브에서 도출하여 PDP를 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 APL을 이용한 잔상 감소장치는 입력 영상의 APL을 계산하고 상기 계산된 APL에 대응하는 서스테인 펄스 수를 APL 대 서스테인 펄스 수 커브에서 도출하는 평균화상레벨 계산부와; 상기 평균화상레벨 계산부에 의해 도출된 서스테인 펄스 수를 이용하여 PDP를 구동하는 구동부를 구비한다. 상기 APL 대 서스테인 펄스 수 커브는 상기 APL이 클수록 낮은 상기 서스테인 펄스 수를 선택하게 하는 삼각함수구간이나 선형함수 구간을 포함한다.
상기 삼각함수구간이나 상기 선형함수 구간은 상기 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 피크 평균화상레벨의 5%∼95% 사이에 존재한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 구동장치는 제1 역감마 보정부(31A)와 PDP(37) 사이에 접속된 게인 조정부(32), 오차확산부(33) 및 서브필드 맵핑부(34)와, 제2 역감마 조정부(31B)와 파형 발생부(37) 사이에 접속된 삼각함수/선형함수 APL 계산부(36)를 구비한다.
제1 및 제2 역감마 보정부(31A, 31B)는 입력라인(30)으로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 역감마보정하여 영상신호의 계조값에 대한 휘도를 선형적으로 변환시킨다.
게인 조정부(32)는 적색, 녹색 및 청색의 각 데이터별로 유효이득을 조정하여 색온도를 보상한다.
오차 확산부(33)는 게인 조정부(32)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)의 양자화 오차를 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정한다.
서브필드 맵핑부(34)는 오차 확산부(33)로부터 입력된 데이터를 각 비트별로미리 저장된 서브필드 패턴에 맵핑하고 그 맵핑 데이터를 데이터 정렬부(35)에 공급한다.
데이터 정렬부(35)는 서브필드 맵핑부(34)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 PDP(38)의 데이터 구동회로에 공급한다. 데이터 구동회로는 PDP(38)의 데이터전극들에 접속되어 데이터 정렬부(35)로부터 입력되는 데이터를 1 수평라인분씩 래치한 후에 래치된 데이터를 1 수평기간 단위로 PDP(38)의 데이터전극들에 공급한다.
삼각함수/선형함수 APL 계산부(37)는 역감마 조정부(3)로부터 입력되는 데이터에 대하여 매 프레임 단위로 APL을 계산하고 그 APL에 대응하는 서스테인 펄스 수를 삼각함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수(Nsus) 커브에서 도출한다. 삼각함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수(Nsus)는 도 6이나 도 7과 같이 사인함수(Sin())나 코사인함수(Cos())를 포함한다. 또한, 삼각함수/선형함수 APL 계산부(37)는 역감마 조정부(3)로부터 입력되는 데이터에 대하여 매 프레임 단위로 APL을 계산하고 그 APL에 대응하는 서스테인 펄스 수를 선형함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수(Nsus) 커브에서 도출한다. 선형함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수(Nsus) 커브의 일예는 도 8과 같다. 삼각함수 구간이나 선형함수 구간은 APL 대 서스테인 펄스 수 커브에서 피크 APL 즉, 최대 평균밝기의 5%∼95% 사이에 존재한다. 이러한 APL 대 서스테인 펄스 수(Nsus) 커브는 도시하지 않은 롬 메모리에 룩업 테이블 데이터로 저장된다.
파형 발생부(37)는 삼각함수/선형함수 APL 계산부(36)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(37)로부터 입력되는 타이밍 제어신호에 응답하여 서스테인기간 동안 PDP(38)의 스캔전극들과 서스테인전극들에 서스테인 펄스를 공급한다.
본 발명에 따른 잔상 감소방법 및 장치는 전술한 바와 같이 삼각함수 구간이나 선형함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수 커브를 이용하여 PDP를 구동하기 때문에 APL이 변할 때 서스테인 펄스 수가 급격히 변하는 것을 예방할 수 있다. 따라서, 도 4와 같이 PDP 상에 국부적으로 밝은 부분을 표시한 후에 동일한 밝기로 전체화면에 밝은 영상을 표시하더라도 서스테인 펄스 수가 급격히 변하지 않으므로 잔상이 거의 남지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 APL을 이용한 잔상 감소방법 및 장치는 삼각함수 구간이나 선형함수 구간이 존재하는 APL 대 서스테인 펄스 수 커브를 이용하여 APL이 변할 때 수반되는 서스테인 펄스 수의 급격한 변화를 예방하여 잔상을 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 패널을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구동회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 종래의 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 3에 도시된 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동할 때 잔상이 발생되는 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잔상 감소장치를 포함한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 나타내는 그래피이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 나타내는 그래피이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 나타내는 그래피이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
21A, 21B, 31A, 31B : 역감마 조정부 22, 32 : 게인 조정부
23, 33 : 오차 확산부 24, 34 : 서브필드 맵핑부
25, 35 : 데이터 정렬부 26, 36 : 평균화상레벨 계산부
27, 37 : 파형 발생부 28, 38 : 플라즈마 디스플레이 패널

Claims (4)

  1. 평균화상레벨이 클수록 낮은 서스테인 펄스 수를 선택하게 하는 삼각함수구간이나 선형함수 구간이 존재하는 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브를 마련하는 단계와;
    입력 영상의 평균화상레벨을 계산하고 상기 계산된 평균화상레벨에 대응하는 서스테인 펄스 수를 상기 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 도출하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 삼각함수구간이나 상기 선형함수 구간은 상기 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 피크 평균화상레벨의 5%∼95% 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소방법.
  3. 입력 영상의 평균화상레벨을 계산하고 상기 계산된 평균화상레벨에 대응하는 서스테인 펄스 수를 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 도출하는 평균화상레벨 계산부와;
    상기 평균화상레벨 계산부에 의해 도출된 서스테인 펄스 수를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동부를 구비하고;
    상기 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브는 상기 평균화상레벨이 클수록 낮은 상기 서스테인 펄스 수를 선택하게 하는 삼각함수구간이나 선형함수 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삼각함수구간이나 상기 선형함수 구간은 상기 평균화상레벨 대 서스테인 펄스 수 커브에서 피크 평균화상레벨의 5%∼95% 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 평균화상레벨을 이용한 잔상 감소장치.
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