KR100578918B1 - A driving apparatus of plasma display panel and a method for processing pictures on plasma display panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의사 윤곽 저감 및 고속 동작이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법에 관한 것이다. 먼저, 입력 영상신호의 각 프레임을 적어도 두 개 이상의 독립적인 부분프레임으로 분리한다. 그 후, 분리된 적어도 두 개 이상의 독립적인 부분 프레임과 이전에 입력된 독립적인 부분 프레임의 계조 값 및 서브필드 발광패턴을 비교하여 부분프레임별로 각각 의사윤곽 여부를 결정하고, 이에 따라 사전에 결정된 계조 그룹에 대응시켜 계조 변환을 달리한다. 이때, 사전에 각 계조 별로 테스트 영상을 띄어 시뮬레이션을 통해 열평균 계조 값을 계산하여 각 계조를 의사윤곽 발생가능성 정도에 따라 다수의 계조 그룹으로 분류한다. 또한, 상기 계조 변환된 결과를 이용하여 적어도 두 개 이상의 독립적인 부분프레임 각각에 대해 오차 확산을 적용하는데 각각은 상호 전파되는 오차를 부분적으로 혼합하여 오차 확산을 적용한다. 이를 통해, 더욱더 정밀하게 의사윤곽을 저감시킬 수 있으며, 고해상도의 화상 표시 장치에서 많은 화소수의 데이터에 고속의 오차 확산 처리 및 고주파 성분이 개선되어 향상된 화질의 영상을 제공할 수 있다. The present invention relates to a driving apparatus for a plasma display panel capable of reducing pseudo contours and high speed operation, and an image processing method for a plasma display panel. First, each frame of the input video signal is separated into at least two independent subframes. Thereafter, the gradation values and subfield emission patterns of the at least two independent subframes separated from the previously inputted independent subframes are compared to determine pseudo contours for each subframe, and accordingly, predetermined gradations The gray level conversion is changed in correspondence with the group. At this time, the test image is displayed in advance for each gray level, and the thermal average gray level is calculated through simulation to classify each gray level into a plurality of gray level groups according to the degree of pseudo contour generation. In addition, an error spread is applied to each of at least two independent subframes using the grayscale transformed result, and each of them applies an error spread by partially mixing the propagated errors. As a result, pseudo contours can be reduced more precisely, and a high-speed error diffusion process and a high frequency component are improved on a large number of pixels in a high resolution image display device, thereby providing an image having improved image quality.
PDP, 오차 확산, 의사윤곽, 열평균 계조, even, oddPDP, Error Diffusion, Pseudo Contour, Thermal Average Gradation, even, odd
Description
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표시 방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a gray scale display method of a plasma display panel.
도 2는 의사 윤곽이 발생하는 일 예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example in which a pseudo contour occurs.
도 3은 종래의 역감마 보정을 위한 오차 확산 방법이 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 적용된 예를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which a conventional error diffusion method for inverse gamma correction is applied to driving a plasma display panel.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다. 4 is a schematic plan view of a plasma display panel according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부의 개략적인 블록도이다.5 is a schematic block diagram of a controller of a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 두 개의 프레임 데이터의 구성을 도시한 도면으로, (a)는 A/D 변환기로 입력되는 프레임 데이터 구성이고, (b)와 (c)는 A/D 변환기에서 출력되는 두 개의 프레임 데이터 구성이다.FIG. 6 is a diagram showing the configuration of two frame data shown in FIG. 5, wherein (a) is a frame data configuration input to an A / D converter, and (b) and (c) are output from an A / D converter. It consists of two frame data.
도 7은 동영상 의사윤곽이 발생할 수 있는 패턴을 나타내는 일예를 나타내는 도면으로서, 도 7의 (a)는 가중치 64의 발광 패턴이 다른 경우에서 의사윤곽 양을 나타내며 도 7의 (b)는 가중치 128의 발광 패턴이 다른 경우에서 의사윤곽 양을 나 타낸다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a pattern in which a moving image pseudo contour may occur. FIG. 7A illustrates a pseudo contour amount when a light emission pattern having a weight of 64 is different, and FIG. Pseudocontour amounts are shown when the light emission patterns are different.
도 8은 의사윤곽 발생 가능성을 평가하기 위해 플라즈마 디스플레이 패널에 띄우는 화면을 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a screen floating on the plasma display panel in order to evaluate the possibility of pseudo contour.
도 9는 도 8과 같은 테스트 영상을 띄운 경우에 각 열에 대한 평균 계조를 계산하여 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an average gray level calculated for each column when a test image as shown in FIG. 8 is displayed.
도 10a는 의사윤곽이 발생하지 않는 경우의 열평균 계조를 나타내는 도면이고, 도 10b는 의사윤곽이 발생하는 경우의 열평균 계조를 나타내는 도면이다.FIG. 10A is a diagram illustrating a column average gray scale when no pseudo contour is generated, and FIG. 10B is a diagram illustrating a column average gray scale when a pseudo outline is generated.
도 11은 서브필드 배열의 일예에서 63 및 64 계조의 발광 패턴을 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating light emission patterns of 63 and 64 gray levels in an example of the subfield arrangement.
도 12는 도 11과 같은 계조와 발광 패턴에서 계산된 열평균 계조를 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a thermal average gray scale calculated in the gray scale and the light emission pattern of FIG. 11.
도 13은 계조 그룹부가 가지는 룩업 테이블의 일예를 나타낸다.13 shows an example of a lookup table included in the gradation group unit.
도 14는 일반적인 오차 확산 계수인 Floyd-Steinberg 계수의 모양을 나타내는 도면이다.14 is a view showing the shape of the Floyd-Steinberg coefficient, which is a general error diffusion coefficient.
도 15는 Floyd-Steinberg 계수 적용에 의한 각 부분프레임의 오차 전파 처리 과정을 나타내는 도면으로, (a)는 even 화소 프레임에 대한 것이고, (b)는 odd 화소 프레임에 대한 것이며, (c) 전체 오차 전파 처리 과정에 대한 것이다.15 is a diagram illustrating an error propagation process of each subframe by applying Floyd-Steinberg coefficient, (a) for even pixel frame, (b) for odd pixel frame, and (c) overall error It is about the radio wave processing process.
도 16은 8비트 테스트 영상을 도시한 도면이다.16 shows an 8-bit test image.
도 17은 도 15에 도시된 독립적인 오차 전파 과정이 적용된 후의 결과 영상을 나타내는 도면이다.FIG. 17 illustrates a resultant image after the independent error propagation process illustrated in FIG. 15 is applied.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 혼합식 오차 전파 과정이 Floyd-Steinberg 계수에 의해 적용된 도면이다.18 is a diagram in which a mixed error propagation process according to an embodiment of the present invention is applied by Floyd-Steinberg coefficient.
도 19는 도 18에 도시된 혼합식 오차 전파 과정이 적용된 후의 결과 영상을 나타내는 도면이다.FIG. 19 illustrates a resultant image after the mixed error propagation process illustrated in FIG. 18 is applied.
도 20은 일반적인 오차 확산 계수인 FAN 계수의 모양을 나타내는 도면이다.20 is a view showing the shape of the FAN coefficient which is a general error diffusion coefficient.
도 21은 FAN 계수에 의해 독립적인 오차 전파 과정이 적용된 도면으로, (a)는 even 화소 프레임에 대한 것이고, (b)는 odd 화소 프레임에 대한 것이며, (c) 전체 오차 전파 처리 과정에 대한 것이다.21 is a diagram in which an independent error propagation process is applied by FAN coefficients, (a) is for even pixel frames, (b) is for odd pixel frames, and (c) is for overall error propagation processing. .
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 혼합식 오차 전파 과정이 FAN 계수에 의해 적용된 도면이다.22 is a diagram illustrating a mixed error propagation process applied by a FAN coefficient according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 구동 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법에 관한 것으로, 특히 의사 윤곽 저감 및 고속 동작이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 이들 평면 표시 장치 중에서 플라즈마 디스플레이 패 널은 다른 평면 표시 장치에 비해 휘도 및 발광효율이 높으며 시야각이 넓다는 장점이 있다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널이 40인치 이상의 대형 표시 장치에서 종래의 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대체할 표시 장치로서 각광받고 있다. Recently, flat display devices such as a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), and a plasma display panel have been actively developed. Among these flat panel display devices, the plasma display panel has advantages of higher luminance and luminous efficiency and wider viewing angle than other flat panel display devices. Therefore, the plasma display panel is in the spotlight as a display device to replace a conventional cathode ray tube (CRT) in a large display device of 40 inches or more.
플라즈마 디스플레이 패널은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평면 표시 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전 셀의 구조에 따라 직류형과 교류형으로 구분된다. A plasma display panel is a flat panel display device that displays characters or images using plasma generated by gas discharge, and tens to millions or more of pixels are arranged in a matrix form according to their size. The plasma display panel is classified into a direct current type and an alternating current type according to a shape of a driving voltage waveform applied and a structure of a discharge cell.
직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 전극이 방전 공간이 절연되지 않은 채 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전 공간에 그대로 흐르게 되며, 이를 위해 전류 제한을 위한 저항을 만들어 주어야 하는 단점이 있다. 반면 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에서는 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 캐패시턴스 성분의 형성으로 전류가 제한되며 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다는 장점이 있다. In the DC plasma display panel, the electrode is exposed without the discharge space insulated, so that the current flows in the discharge space while the voltage is applied, and there is a disadvantage in that a resistance for current limitation must be made. On the other hand, in the AC plasma display panel, since the electrode covers the dielectric layer, the current is limited by the formation of a natural capacitance component, and the electrode is protected from the impact of ions during discharge.
일반적으로 이러한 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법은 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다. In general, the driving method of the AC plasma display panel includes a reset period, an addressing period, and a sustain period.
리셋 기간은 셀에 어드레싱 동작이 원활히 수행되도록 하기 위해 각 셀의 상태를 초기화시키는 기간이며, 어드레싱 기간은 패널에서 켜지는 셀과 켜지지 않는 셀을 선택하기 위하여 켜지는 셀(어드레싱된 셀)에 어드레스 전압을 인가하여 벽전하를 쌓아두는 동작을 수행하는 기간이다. 서스테인 기간은 서스테인 펄스를 인가하여 어드레싱된 셀에 실제로 화상을 표시하기 위한 방전을 수행하는 기간이다. The reset period is a period of initializing the state of each cell in order to perform an addressing operation smoothly on the cell. The addressing period is an address voltage for a cell (addressed cell) turned on to select a cell that is turned on and a cell that is not turned on in a panel. It is a period of time to perform the operation of accumulating wall charge by applying a. The sustain period is a period in which a discharge is applied to actually display an image in the addressed cells by applying a sustain pulse.
도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널에서는 1 프레임(1TV 필드)을 복수의 서브필드로 나누고 이를 시분할 제어하여 계조를 구현한다. 각 서브필드는 앞에서 설명한 리셋 기간, 어드레싱 기간 및 서스테인 기간으로 이루어진다. 도 1에는 256 계조를 구현하기 위해 1 프레임을 8개의 서브필드로 나눈 경우를 나타내었다. 각 서브필드(SF1-SF8)는 리셋 기간(도시하지 않음), 어드레스 기간(A1-A8) 및 서스테인 기간(S1-S8)으로 이루어지며, 서스테인 기간(S1-S8)은 발광 기간(1T, 2T, 4T, …, 128T)의 비가 1:2:4:8:16:32:64:128로 된다. As shown in FIG. 1, the plasma display panel divides one frame (1TV field) into a plurality of subfields and controls the time division to implement grayscale. Each subfield consists of the reset period, the addressing period and the sustain period described above. 1 illustrates a case where one frame is divided into eight subfields to implement 256 gray levels. Each subfield SF1-SF8 consists of a reset period (not shown), an address period A1-A8, and a sustain period S1-S8, and the sustain periods S1-S8 are
이때, 예를 들어 3이란 계조를 구현하기 위해서는 1T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF1)와 2T 발광 기간을 가지는 서브 필드(SF2)에서 방전 셀을 방전시켜 방전되는 기간의 합이 3T가 되게 한다. 이러한 방법으로 서로 다른 발광 기간을 가지는 서브필드를 조합하여 256계조의 영상을 표시한다.At this time, for example, in order to implement a gray scale of 3, the discharge cell is discharged in the subfield SF1 having the 1T light emission period and the subfield SF2 having the 2T light emission period so that the sum of the discharge periods is 3T. In this manner, 256 grayscale images are displayed by combining subfields having different light emission periods.
그러나, 상기와 같은 서브필드 방법에 의해 동영상을 표시할 때 인간 시각 특성으로 의해 의사윤곽이 발생한다. 도 2는 구체적으로 의사 윤곽이 발생하는 일 예를 나타내는 도면이다. 계조 127과 계조 128이 나란히 있는 영상이 오른쪽으로 속도 1로 움직일 경우, 도 1과 같은 서브 필드 배열의 의해 도 2와 같이 나타낼 수 있다. 이때, 인간의 시각은 영상을 움직임을 따라가는 특성에 의해 도 2에 나타낸 바와 같은 화살표 방향으로 계조를 인식하게 한다. 따라서, 계조 127과 계조 128 사이에 계조 255와 같은 의사윤곽이 발생하게 되는 문제점이 있다. However, pseudo contours occur due to human visual characteristics when displaying moving images by the subfield method as described above. 2 is a diagram illustrating an example in which a pseudo contour occurs in detail. When the image having the
또한, 일반적으로 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), 유기 EL(Electro Luminescence) 등 다양한 화상 표시 장치에서 표시하고자 하는 계조수에 비해 표시 가능한 계조 수가 작을 경우 이를 보상하기 위해 오차 확산 방법이 주로 사용되고 있다. 특히 PDP에서는 역감마 보정 과정 또는 의사 윤곽 저감을 위해 오차 확산 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 오차 확산 방법은 화상 표시에 있어서 표현 가능한 계조와 표현하고자 하는 계조 사이에 발생하는 오차를 주위 화소로 전파하여 일정 영역 내에서 평균적으로 표현하고자 하는 계조를 나타내는 방법이다.In addition, an error diffusion method is used to compensate for the small number of gradations that can be displayed compared to the number of gradations to be displayed in various image display devices such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and an organic electroluminescence (EL). This is mainly used. In particular, in the PDP, an error diffusion method is widely used for inverse gamma correction or pseudo contour reduction. Such an error diffusion method is a method of displaying an gray scale to be expressed on an average within a predetermined area by propagating an error generated between a gray scale that can be expressed in an image display and a gray scale to be expressed to surrounding pixels.
종래의 오차 확산 방법으로는 대한민국 공개특허공보 제2002-18900호 "플라즈마 디스플레이 패널에서의 감마 보정장치 및 방법" 등이 있다.Conventional error diffusion methods include Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-18900, "Gamma Correction Apparatus and Method in Plasma Display Panel."
도 3은 종래의 역감마 보정을 위한 오차 확산 방법이 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 적용된 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which a conventional error diffusion method for inverse gamma correction is applied to driving a plasma display panel.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이에서는 아날로그 영상신호가 입력(10)되면, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D(Analog/Digital) 변환(20)을 통해 n비트의 신호(30)로 변환하여 출력한다. 이 때, A/D 변환되는 출력은 하나의 화소씩 출력되므로, 화소 출력 주파수는 60Hz의 NTSC(National Television Standard Committee) 방식에서 60×n×m(Hz)가 된다. 또한 출력되는 프레임의 크기는 가로×세로 = n×m이 된다.As shown in FIG. 3, in the conventional plasma display, when an analog video signal is
이와 같이 A/D 변환되어 출력되는 신호는 CRT(Cathod Ray Tube)에서의 표시 를 위해 수행된 감마 보정을 보상하기 위해 역감마 보정(40)이 수행된다. 그 후, 역감마 보정된 신호는 PDP에서 표현 가능한 계조로 변환될 때 손실되는 계조를 보정하기 위해 종래의 오차 확산(50)이 적용되어 PDP로 출력(60)되어 대응되는 화상으로 표시된다.As described above, the A / D converted signal is subjected to the
한편, 최근에는 고화질의 영상을 표시하기 위해 화상 표시 장치의 해상도가 증가하고, 초당 표시해야할 프레임 수가 증가하고 있다. 이와 같이, 화상 표시 장치의 발전에 따라 제한된 시간에 처리해야할 화소수가 많아지는 반면에, 종래의 오차 확산 방법은 한 화소씩 입력되어 오차 확산이 처리되므로 실시간 오차 확산 처리가 어렵다는 문제점이 있다.On the other hand, in recent years, the resolution of an image display device has increased in order to display a high quality image, and the number of frames to be displayed per second has increased. As described above, while the number of pixels to be processed in a limited time increases due to the development of the image display device, the conventional error diffusion method has a problem in that real-time error diffusion processing is difficult because the error diffusion is processed by one pixel.
따라서, 고화질의 화상 표시 장치의 경우 제한된 시간에 처리해야할 화소수가 많아짐에 따라 고속 동작을 위한 오차 확산 방법이 요구된다.Therefore, in the case of a high quality image display device, as the number of pixels to be processed in a limited time increases, an error diffusion method for high speed operation is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 의사 윤곽의 저감 및 고속 동작이 가능한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the above problems of the related art, and to provide a driving apparatus for a plasma display panel and an image processing method for a plasma display panel capable of reducing pseudo contours and operating at high speed.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치는 A driving apparatus of a plasma display panel according to a feature of the present invention for achieving the above object is
입력되는 아날로그 영상신호의 각 프레임을 적어도 두 개 이상의 독립적인 제1 및 제2 부분프레임으로 분리하여 디지털 영상신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;An analog / digital converter for dividing each frame of the input analog video signal into at least two independent first and second subframes and converting the frame into a digital video signal;
상기 아날로그/디지털 변환부에서 현재 출력되는 상기 제1 및 제2 부분프레임과 이전에 출력된 제1 및 제2 부분프레임의 계조 값 및 서브필드의 발광 패턴을 상기 부분프레임별로 각각 비교하여 의사윤곽 발생정도를 결정하는 의사윤곽 검출부;Pseudo contouring is generated by comparing the gray level values of the first and second subframes currently output from the analog / digital converter and the light emission patterns of the subfields and the gray level values of the first and second subframes previously output. A pseudo contour detector for determining a degree;
상기 의사윤곽 검출부에 의해 각각 결정된 상기 제1 및 제2 부분프레임별 영상신호의 의사윤곽 발생 정도에 따라, 사전에 가지고 있는 다수의 계조 그룹별로 상기 제1 및 제2 부분프레임 영상신호의 계조를 각각 다르게 변환하는 계조 그룹부;The gray level of the first and second sub-frame image signals is determined for each of a plurality of gray level groups in advance according to the degree of pseudo contour generation of the video signal for each of the first and second sub-frames determined by the pseudo contour detecting unit, respectively. A gradation group unit for converting differently;
상기 계조 그룹부에서 각각 출력되는 영상신호의 계조와 상기 제1 및 제2 부분프레임의 입력 영상신호 계조의 차이를 각각 상기 계조 그룹별로 다르게 오차 확산하는 오차 확산부를 포함한다.And an error diffusion unit for differently diffusing the difference between the gray level of the image signal output from the gray level group unit and the input video signal gray level of the first and second sub-frames for each gray level group.
본 발명의 다른 특징에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법은 The image processing method of the plasma display panel according to another aspect of the present invention
입력 영상신호에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널에 표시되는 각 필드의 화상을 복수 개의 서브필드로 나누고, 이 서브필드들의 조합에 따라 계조를 표시하여 상기 영상신호에 대응되는 영상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법에 있어서,An image of the plasma display panel which displays an image corresponding to the image signal by dividing an image of each field displayed on the plasma display panel in response to an input image signal into a plurality of subfields, and displaying a gray scale according to the combination of the subfields. In the processing method,
(a) 상기 입력 영상신호의 각 프레임을 적어도 두 개 이상의 독립적인 제1 및 제2 부분프레임으로 분리하는 단계;(a) dividing each frame of the input video signal into at least two independent first and second subframes;
(b) 현재 입력되는 상기 영상신호에 대해 상기 단계(a)에서 분리된 상기 제1 및 제2 부분프레임과 이전에 입력된 영상신호에 대해 분리된 제1 및 제2 부분프레임의 계조 값 및 서브필드의 발광패턴을 상기 부분프레임별로 각각 비교하여 의사윤곽 발생정도를 결정하는 단계;(b) The gray level values and subs of the first and second subframes separated in the step (a) with respect to the currently input video signal and the first and second subframes separated from the previously input video signal. Comparing the light emission patterns of the fields for each of the partial frames to determine a pseudo contour occurrence degree;
(c) 상기 단계(b)에서 각각 결정된 상기 제1 및 제2 부분프레임별 영상신호의 의사윤곽 발생정도에 따라, 사전에 가지고 있는 다수의 계조 그룹별로 상기 제1 및 제2 부분프레임 영상신호의 계조를 각각 다르게 변환하는 단계; 및(c) According to the degree of pseudo contour generation of the video signal for each of the first and second sub-frames determined in step (b), the first and second sub-frame video signals may be Converting the gray levels differently; And
(d) 상기 단계(c)에서 각각 변환된 영상신호의 계조와 상기 단계(a)에서 분리된 제1 및 제2 부분프레임 영상신호의 계조의 차이를 각각 상기 계조 그룹별로 다르게 오차 확산하는 단계를 포함한다. (d) error diffusing the difference between the gray levels of the image signals converted in the step (c) and the gray levels of the first and second sub-frame image signals separated in the step (a) differently for each of the gray level groups; Include.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. A driving apparatus of a plasma display panel and an image processing method of the plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 개략적인 평면도이다. 4 is a schematic plan view of a plasma display panel according to an embodiment of the present invention.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 패널(100), 어드레스 구동부(200), 주사·유지 구동부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the plasma display panel according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
플라즈마 패널(100)은 열 방향으로 배열되어 있는 복수의 어드레스 전극(A1-Am)과 행 방향으로 지그재그로 배열되어 있는 복수의 주사 전극(Y1-Yn) 및 유지 전극(X1-Xn)을 포함한다. 어드레스 구동부(200)는 제어부(400)로부터 어드레스 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극(A1-Am)에 인가한다. 주사·유지 구동부(300)는 제어부(400)로부터 제어 신호를 수신하여 주사 전극(Y1-Yn)과 유지 전극(X1-Xn)에 서스테인 전압을 번갈아 입력함으로써 선택된 방전 셀에 대하여 유지 방전을 수행한다. The
제어부(400)는 외부로부터 R, G, B 영상 신호와 동기 신호를 수신하여 한 프레임을 몇 개의 서브필드로 나누고, 각 서브필드를 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 방전 기간으로 나누어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동한다. 이때, 제어부(400)는 한 프레임에 들어가는 서브필드의 각 서스테인 기간에 들어가는 서스테인 펄스의 개수를 조절하여 필요한 제어 신호를 어드레스 구동부(200) 및 주사 유지 구동부(300)에 공급한다.The
아래에서는 도 5 내지 도 22를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제어부(400)에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부(400)의 개략적인 블록도이다. 5 is a schematic block diagram of a
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제어부는 A/D 변환기(410), 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422), 제1 및 제2 프레임 메모리부(430, 432), 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442), 제1 및 제2 오차 확산부(450, 452) 및 제 1 및 제2 서브필드 발생부(460, 462)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the control unit of the plasma display panel according to the embodiment of the present invention includes an A /
A/D 변환기(410)는 입력되는 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 출력하되, 디지털 영상신호로 변환시 연속되는 두 개의 화소를 독립적으로 동시에 출력한다. 따라서, A/D 변환기(410)에서 한 프레임에 해당되는 영상신호가 변환되어 출력되는 경우 그 크기가 한 프레임의 반인 2개의 독립적인 프레임 데이터(프레임1, 프레임2)가 형성된다. 이 때, 각 프레임1, 프레임2의 크기는 가로×세로 = n/2 × m이 된다.The A /
이와 같이, A/D 변환기(410)에서 연속하는 두 화소가 동시에 출력되므로 화소 주파수가 60Hz의 NTSC 방식인 경우 60×(1/2)×n×m이 되어 종래의 처리 주파수에 비해 1/2로 감소하므로 실시간 계산이 용이해진다.As described above, since two consecutive pixels are simultaneously output from the A /
도 6은 도 5에 도시된 두 개의 프레임 데이터(프레임 1, 프레임 2)의 구성을 도시한 도면으로, (a)는 A/D 변환기(410)로 입력되는 프레임 데이터 구성이고, (b) 및 (c)는 A/D 변환기(410)에서 출력되는 두 개의 프레임 데이터 구성이다.FIG. 6 is a diagram showing the configuration of two frame data (
도 6에 도시된 바와 같이, A/D 변환기(410)로 입력되는 전체 프레임 데이터에서 연속되는 두 화소를 각각 E(Even) 화소와 O(Odd) 화소로 나타내면, A/D 변환 기(410)를 통해 연속되는 두 화소가 동시에 출력되어 형성되는 두 개의 프레임 데이터는 짝수 열에 위치하는 E 화소들의 집합인 even(짝수) 화소 프레임(프레임1)과 홀수 열에 위치하는 O 화소들의 집합인 odd(홀수) 화소 프레임(프레임2)으로 독립되게 형성된다. As shown in FIG. 6, when two consecutive pixels in the entire frame data input to the A /
상기와 같이 형성된 한 프레임의 입력 영상신호는 even(짝수) 화소 프레임(프레임1)과 odd(홀수) 화소 프레임(프레임2)으로 분리하여 독립적으로 의사윤곽 검출 과정과 계조 변환 및 오차 확산 방법 계산을 하는데 이하에서 구체적으로 알아본다. The input image signal of one frame formed as described above is divided into an even (even) pixel frame (frame 1) and an odd (odd) pixel frame (frame 2) to independently perform pseudo contour detection process, gray level conversion, and error diffusion method calculation. This will be described in detail below.
제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422)는 A/D 변환기(410)기에 의해 독립적으로 형성된 두 개의 프레임(즉, 프레임 1 및 프레임 2)과 이전에 입력되어 A/D 변환기(410)에 의해 독립적으로 형성된 두 개의 프레임을 이용하여 각각 동영상 의사윤곽 정보를 검출한다. 이때, 연속하여 입력되는 두 프레임의 영상 데이터를 이용하여 현재의 프레임과 이전의 프레임의 영상을 비교하기 위해 이전의 프레임의 영상 데이터를 저장하고 있어야 하는데, 제1 및 제2 프레임 메모리부(430, 432)가 A/D 변환기(410)기에 의해 독립적으로 형성된 이전의 두 개의 프레임 데이터(프레임 1, 프레임2를 의미함)를 각각 저장한다. 즉, 제1 프레임 메모리부(430)는 이전의 even(짝수) 화소 프레임 데이터를 저장하고 제2 프레임 메모리부(432)는 이전의 odd(홀수) 화소 프레임 데이터를 저장하고 있다. The first and second
이때, 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422)는 각각 독립적으로 형성된 두 개의 프레임(즉, 프레임 1 및 프레임 2)을 이용하여 동영상 의사윤곽 정보를 검출 하는 것을 제외하고 동영상 의상윤곽 정보를 검출하는 방법은 동일한바 이하에서는 함께 설명한다. At this time, the first and second pseudo
의사윤곽은 연속되는 두 프레임의 계조값이 비슷하면서 서브필드의 발광 패턴, 즉 코딩 분포 형태가 다를 경우 발생할 가능성이 크다. 또한, 서로 발광 여부가 다른 서브필드 가중치가 클수록 동영상 의사 윤곽의 발생 가능성이 더욱 증가한다. 도 7은 동영상 의사윤곽이 발생할 수 있는 패턴을 나타내는 일예를 나타내는 도면으로서, 도 7의 (a)는 가중치 64의 발광 패턴이 다른 경우에서 의사윤곽 양을 나타내며 도 7의 (b)는 가중치 128의 발광 패턴이 다른 경우에서 의사윤곽 양을 나타낸다. 즉, 도 7의 (a)에서 이전 프레임의 계조가 63이고 현재 프레임의 계조가 64인 경우 발생되는 의사윤곽 양을 나타내며, 도 7의 (b)는 이전 프레임의 계조가 127이고 현재 프레임 계조가 128인 경우 발생되는 의사 윤곽을 나타낸다. 도 7의 (a)와 도 7의 (b)에서 그래프의 피크의 양은 의사윤곽 양을 나타낸 것으로서, 그림 7의 (b)와 같이 가중치 128의 발광 패턴이 다른 경우에서 보다 큰 의사윤곽이 발생하게 된다.Pseudo contours are more likely to occur when the gray level values of two consecutive frames are similar and the light emission patterns of the subfields, that is, the shape of coding distribution are different. In addition, as the subfield weights having different light emission from each other increase, the likelihood of generating a pseudo pseudo contour increases. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a pattern in which a moving image pseudo contour may occur. FIG. 7A illustrates a pseudo contour amount when a light emission pattern having a weight of 64 is different, and FIG. In the case where the light emission pattern is different, the pseudo outline amount is shown. That is, in FIG. 7A, a pseudo contour amount generated when the gray level of the previous frame is 63 and the gray level of the current frame is 64, and FIG. 7B shows the gray level of the previous frame to 127 and the current frame gray to In the case of 128, the pseudo contour generated. In FIGS. 7A and 7B, the peak amounts of the graphs indicate pseudo contours, and as shown in (B) of FIG. 7, larger pseudo contours occur when the light emission pattern having a weight of 128 is different. do.
상기와 같은 원리를 이용해서 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422)는 각각 동영상 의사윤곽 발생 정도를 검출한다. 즉, 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422)는 각각 이전 프레임의 화소와 동일한 위치의 현재 프레임의 화소의 계조에 대한 발광 패턴을 비교하여 보다 큰 가중치의 발광패턴이 다를 때 의사윤곽이 많이 발생함을 판정하게된다. By using the same principle as described above, the first and second pseudo
상기와 같은 원리로 제1 및 제2 의사 윤곽 검출부(420, 422)가 의사윤곽을 판단함에 있어, 더욱 구체적인 방법을 알아보면 아래와 같다. 임의의 화소에서의 의사윤곽 정도를 계산하는 방법을 수학식으로 나타낸 것이 수학식 1이다. In the same principle as above, the first and second pseudo
수학식 1에서, in(x,y)는 현재 프레임 영상 데이터의 (x,y) 위치에서의 계조 값, in-1(x,y)는 이전 프레임 (x,y)위치에서의 계조 값을 나타낸다. Bin(p)와 B
in-1은 각각 in(x,y)와 in-1(x,y)에 대한 p번째 서브필드의 발광 패턴 정보를 0과 1로 나타낸 것이다. 그리고, SP(p)는 p번째 서브필드의 가중치를 나타내며 m은 서브필드의 개수를 나타낸다. 이때, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조차(in(x,y)-in-1(x,y)의 절대값에 해당하는 값을 말함)를 수학식 1과 같이 빼주었는데, 이는 의사윤곽이 발생하는 양은 이전 프레임과 현재 프레임의 계조차가 적을수록 증가하기 때문에 상기와 같이 계조차를 빼준 것이다. In
또한, weight[in(x,y)]는 현재 계조 값에 따라 결정되는 계조별 가중치를 나타낸 것이다. 일반적으로 인간의 시각은 어두운 영역에서의 휘도 차이에 더욱 민감하다. 즉, 동일한 의사윤곽 발생량이라 할지라도 어두운 영역에서의 의사윤곽이 밝은 영역에서의 의사윤곽에 비해 더욱 눈에 거슬리게 된다. 따라서, 이를 고려하기 위해 미리 결정된 계조별 가중치 weight[in(x,y)]를 수학식1과 같이 곱한다. 이 때, 계조별 가중치는 어두운 계조일수록 더욱 큰 값을 미리 설정하여 둔다. In addition, weight [i n (x, y)] represents weight for each gray level determined according to the current gray level value. In general, human vision is more sensitive to differences in luminance in dark areas. That is, even in the same pseudo contour generation amount, the pseudo contour in the dark area is more troublesome than the pseudo contour in the bright area. Therefore, in order to take this into account, the predetermined weight-weight weight [i n (x, y)] for each gray level is multiplied as in Equation (1). At this time, the weight for each gray level is set to a larger value in the darker gray level in advance.
상기 수학식 1은 각 화소별에 대한 의사윤곽의 정도를 나타낸 것이기 때문에 최종 의사윤곽 정도는 아래의 수학식 2와 같이 된다. Since
수학식2에서, N은 플라즈마 디스플레이 패널의 주사라인의 수를 나타내며 M은 어드레스 라인의 수를 나타낸다. 따라서, 수학식 2에 의해서 플라즈마 디스플레이 패널의 전체 화면에 대한 의사윤곽 정도를 계산할 수 있다. In
제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)는 도 5와 같은 시스템을 구성하기 이전에 각 계조별로 의사 윤곽 시뮬레이션을 통해 의사윤곽 발생 가능성을 평가하여 몇 개의 계조 그룹으로 분류된 것을 이용하여 상기 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422)에 의해 각각 판단된 입력 영상신호의 의사윤곽 발생 여부 정보에 따라 계조 그룹별로 입력 영상신호의 계조를 각각 다르게 변환한다. The first and second gray
우선, 의사 윤곽 발생 가능성을 평가하는 시뮬레이션 방법에 의해 계조 그룹을 분류하는 방법에 대해서 알아본다. First, a method of classifying gradation groups by a simulation method for evaluating the likelihood of generating pseudo contours will be described.
도 8은 의사윤곽 발생 가능성을 평가하기 위해 플라즈마 디스플레이 패널에 띄우는 화면이다. 도 8에서 왼쪽과 오른쪽 사각형에는 각각 동일한 계조로 구성되어 있다. 도 9는 도 8과 같은 테스트 영상을 띄운 경우에 각 열에 대한 평균 계조를 계산하여 나타낸 도면이다. 도 9에 나타낸 바와 같이 왼쪽 사각형 부분과 오른 쪽 사각형 부분의 열평균 계조는 서로 분리됨을 알 수 있다. 8 is a screen floating on the plasma display panel to evaluate the possibility of pseudo contour. In FIG. 8, the left and right quadrangles have the same gray level. FIG. 9 is a diagram illustrating an average gray level calculated for each column when a test image as shown in FIG. 8 is displayed. As shown in FIG. 9, it can be seen that the heat average gradations of the left quadrangle portion and the right quadrangle portion are separated from each other.
여기서, 도 8과 같은 테스트 영상에 대해 동영상 의사 윤곽 여부를 알기 위해 도 4에서 설명한바와 같은 오른쪽으로 움직이는 시뮬레이션을 방법을 통해 시뮬레이션 결과 영상을 계산한다. 이때, 도 8과 같은 테스트 영상이 가지는 계조와 서브필드 배열에 따라 의사 윤곽이 발생하거나 발생하지 않을 것이다. 도 10a는 의사윤곽이 발생하지 않는 경우의 열평균 계조를 나타내는 도면이고, 도 10b는 의사윤곽이 발생하는 경우의 열평균 계조를 나타내는 도면이다. 의사윤곽이 발생하지 않는 경우는 시뮬레이션 결과의 열평균 계조는 도 10a와 같은 열평균 계조 값을 가지고, 의사윤곽이 발생하는 경우는 도 10b와 같이 원 영상의 계조 값 범위를 벗어나는 계조가 발생할 것이다. Here, the simulation result image is calculated through the simulation of moving to the right as described in FIG. In this case, a pseudo contour may or may not occur according to the grayscale and subfield arrangement of the test image as shown in FIG. 8. FIG. 10A is a diagram illustrating a column average gray scale when no pseudo contour is generated, and FIG. 10B is a diagram illustrating a column average gray scale when a pseudo outline is generated. If the pseudo contour does not occur, the thermal mean gray scale of the simulation result has the heat average gray scale value as shown in FIG. 10A, and if the pseudo contour occurs, the gray scale outside the range of the gray scale values of the original image will occur as shown in FIG. 10B.
도 8내지 도 10에서 나타낸 테스트 영상의 시뮬레이션 결과를 이용하여 해당 테스트 영상의 의사윤곽 정도를 FC(P,Q)로 나타내고 의사윤곽 정도는 아래의 수학식 3의 과정을 통해 평가한다.Using the simulation result of the test image shown in FIGS. 8 to 10, the degree of pseudo contour of the test image is represented by FC (P, Q), and the degree of pseudo contour is evaluated through the process of
상기 수학식 3에서 P와 Q는 도 8과 같은 테스트 영상의 왼쪽, 오른쪽 계조를 나타내고, Max_FC와 Min_FC는 시뮬레이션 영상의 열 평균 계조에서 최대값과 최소 값을 나타낸다. 또한 max(P,Q)는 P,Q 중 높은 값을 의미하며, min(P,Q)는 P,Q중 낮은 값을 의미한다. 즉, 도 8내지 도10에서 나타낸 과정을 통해 나타난 시뮬레이션 결과를 상기 수학식 3에 적용하여 원계조 P,Q 의 범위를 벗어나는 정도를 평가하여 의사윤곽 양을 결정한다. In
예를 들어 서브필드 배열이 [1 2 4 8 16 32 42 44 52 54]이고, P=63, Q=64 일 경우에 발광 패턴이 도 11과 같은 경우라고 가정하자. 이와 같은 경우에 시뮬레이션을 통해 얻어진 열평균 계조 값은 도 12와 같이 계산된다. 이때, max(P,Q)=64, min(P,Q)=63이 되고, 도 12에서 알 수 있듯이 Max_FC=71, Min_FC=63이 된다. 따라서, 수학식 3에서 FC(P,Q)=Max_FC - max(P,Q)= 71-64 = 7이 된다. 또 다른 예로 P=100, Q=101 일 경우 시뮬레이션 결과 Max_FC=101, Min_FC=100으로 나타난 경우 max(P,Q)=101, min(P,Q)=100으로 되기 때문에 수학식 3에서 알 수 있듯이 FC(P,Q)=0으로 나타나 의사윤곽이 발생하지 않는 것으로 판단된다. For example, suppose that the emission pattern is the same as that of FIG. 11 when the subfield arrangement is [1 2 4 8 16 32 42 44 52 54] and P = 63 and Q = 64. In this case, the heat average gray value obtained through the simulation is calculated as shown in FIG. 12. At this time, max (P, Q) = 64, min (P, Q) = 63, and as shown in FIG. 12, Max_FC = 71 and Min_FC = 63. Therefore, in
상기와 같은 방법으로 시뮬레이션(도 8 내지 도 10)과 수학식 3을 통해 의사 윤곽 정도의 평가를 P에 256 계조, Q에 256 계조의 경우에 대하여 모두 고려하여 256×256 경우에 대하여 모두 FC(P,Q)의 계산을 한다. 256×256 경우의 모두에 대해 계산된 FC(P,Q)를 가지고, 각 계조별 의사윤곽 가능성을 아래의 수학식 4에 의해 계산한다. In the same manner as described above, the evaluation of the pseudo contour degree through the simulation (FIGs. 8 to 10) and
상기 수학식 4에서 x는 임의 계조를 나타내고, P나 Q 중 계조 x를 가지는 경우에 대해 FC(P,Q)를 모든 더한 값으로 계조 x에 대한 의사윤곽 가능성을 평가한다. 상기 수학식 4에 의해 256 계조에 대해 각 계조별 의사윤곽 발생 가능성을 계산하면 그 값에 따라 몇 개의 계조 그룹으로 분류한다. 예를 들어 3개의 그룹으로 나눌 때는 아래의 수학식 5에서 만족하는 조건에 의해 분류가 가능하다. In
상기 수학식 5를 만족하는 계조 모든 계조 x를 분류하여 3개의 계조 그룹으로 분류할 수 있다. 이때 분류되는 계조 그룹은 반드시 3개 그룹일 필요는 없으며 더욱 정밀한 의사윤곽 저감을 위해서는 3개 이상의 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 수학식 5에서 계조 그룹 1의 경우는 의사윤곽의 최대값보다 작은 경우이므로 모든 계조가 만족하게 되어 256 계조가 된다. 계조 그룹 2의 경우는 의사윤곽이 아주 큰 계조를 제외한 나머지 계조를 의미한다. 계조 그룹 3의 경우는 의사윤곽이 적은 양의 계조도 제외시킨 나머지 계조가 된다. 즉, 계조 그룹2에 비해 계조 그룹 3이 의사윤곽 발생가능성이 적어지게 된다. 그리고, 계조수에서는 일반적으로 계조 그룹 3이 계조 그룹2에 비해 적은 수를 가진다.All gray levels x
여기서, 상기에서 나타낸바와 같이 각 계조를 다수의 계조 그룹으로 분류하고 상기 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)는 각각 각 계조 그룹별에 맞게 의사윤 곽을 저감시키기 위해 계조를 변형시키는 룩업 테이블을 각각 가진다. 즉, 제1 계조 그룹부(440)는 계조 그룹부 1, 2 및 3을 포함하며, 상기와 같은 시뮬레이션 결과를 토대로 결정된 계조 그룹을 통해 각 계조 그룹부 1, 2, 3 별로 입력 계조를 변형시키는 룩업 테이블을 다르게 가진다. 또한, 제2 계조 그룹부(442)도 계조 그룹부 1',2' 및 3'를 가지며 상기와 같은 시뮬레이션 결과를 토대로 결정된 계조 그룹을 통해 입력 계조를 변형시키는 룩업 테이블을 가진다. 이때, 계조 그룹부 1', 2' 및 3'은 제1 계조 그룹부(400)의 계조 그룹부 1', 2' 및 3과 각각 서로 동일한 룩업 테이블을 가진다. 즉, 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)는 각각 even(짝수) 화소(픽셀) 프레임 데이터(프레임1)에 와 odd(홀수) 화소(픽셀) 프레임 데이터(프레임2)의 계조를 동영상 의사윤곽 정도(즉, 각각 제1 및 제2 의사윤곽 검출부(420, 422에 의해 검출된 의사윤곽 정도를 말함)따라 변형시키는 것을 제외하고는 그 기능과 방법은 서로 동일하다. Here, as shown above, each grayscale is classified into a plurality of grayscale groups, and the first and second
도 13은 계조 그룹부 3 또는 계조 그룹부 3'가 가지는 룩업 테이블의 일예를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이 입력이 150, 151에 대해 출력은 149로 가지도록 룩업테이블이 구성되어져 있다. 이는 150, 151이 계조 그룹 3에 속하지 않으므로 계조 그룹 3에 해당하면서 입력 150, 151에 근접한 149로 출력하게 된다. 이와 같이 계조 그룹부 1, 2, 3 및 계조 그룹부 1', 2', 3'는 계조 그룹마다 각각 의사 윤곽을 저감시키기 위한 출력계조 값을 가진 서로 다른 룩업 테이블을 가지고 있어 입력 계조를 변환한다. 13 shows an example of a lookup table included in the
즉, 상기 제1 의사윤곽 검출부(420)에 의해 even(짝수) 화소(픽셀) 프레임 데이터(프레임1) 영상신호의 의사윤곽 발생정도를 검출한 결과를 통해 의사윤곽이 거의 없는 경우에는 상기 계조 그룹부1을 사용하여 계조를 변환하고, 의사윤곽이 많이 발생하는 경우에는 계조 그룹부 3을 사용하여 계조를 변환하다. 그리고, 중간 정도에서는 계조 그룹부2를 사용하여 계조를 변환한다. 이때, 계조 그룹부 1, 2 및 3은 앞에서 설명한 시뮬레이션결과를 통한 계산한 값에 따른 의사윤곽 가능성에 따라 각 계조에 대한 변형 값을 가지는 룩업 테이블을 가지고 있으며, 이를 통해 계조를 변환시켜 의사윤곽을 저감시킨다. That is, when there is almost no pseudo contour based on the result of detecting the pseudo contour occurrence degree of the even (even) pixel (pixel) frame data (frame 1) image signal by the first
또한, 상기 제2 의사윤곽 검출부(422)에 의해 odd(홀수) 화소(픽셀) 프레임 데이터(프레임2) 영상신호의 의사윤곽 발생정도를 검출한 결과를 통해 의사윤곽이 거의 없는 경우에는 상기 계조 그룹부1'을 사용하여 계조를 변환하고, 의사윤곽이 많이 발생하는 경우에는 계조 그룹부 3'을 사용하여 계조를 변환하다. 그리고, 중간 정도에서는 계조 그룹부2'를 사용하여 계조를 변환한다. 이때, 계조 그룹부 1', 2' 및 3'는 앞에서 설명한 시뮬레이션결과를 통한 계산한 값에 따른 의사윤곽 가능성에 따라 각 계조에 대한 변형 값을 가지는 룩업 테이블을 가지고 있으며, 이를 통해 계조를 변환시켜 의사윤곽을 저감시킨다. In addition, when the pseudo contour is generated by the second pseudo
이때, 상기 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)의 출력 계조 값은 각각 입력 계조와 오차값이 발생한다. 또한, 상기 오차 값은 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)에 각각 포함된 계조 그룹부 1, 2 및 3과 계조 그룹부 1' ,2', 및 3'에 따라 다르다. 이러한 오차 값을 보상하기 위해서 상기 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 오차 확산부(440)가 존재한다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 오차 확산 부(450)는 계조 그룹부 1, 2, 및 3에서 각각 출력되는 계조 값의 오차를 보상하기 위해 오차 확산부 1, 2 및 3을 포함하며, 제 2 오차 확산부(452)도 계조 그릅부 1', 2', 3'에서 각각 출력되는 계조 값의 오차를 보상하기 위해 오차 확산부 1', 2', 3'를 포함한다. 이때, 계조 그룹이 3개 이상으로 분류되는 경우에는 상기 오차 확산부도 그에 따라 개수가 변한다. At this time, the output gray level values of the first and second gray
이하에서는 제1 및 제2 오차 확산부(450, 452)에서 수행되는 오차 확산 방법을 구체적으로 알아본다. 아래에서 설명하는 오차 확산 방법은 제1 오차 확산부(450)에 포함되는 오차 확산부1, 2 및 3과 제2 오차 확산부(452)에 포함되는 오차 확산부1', 2' 및 3'에 의해 각각 수행되는 오차 확산방법으로서 각각의 오차 확산 방법은 아래와 동일하다. 다만, 제 1 및 제2 의사 윤곽 검출부(420, 422)에 의해 검출되는 의사윤곽 정도에 따라 각 계조 그룹부(즉, 계조 그룹부 1, 2, 3 중 하나, 계조 그룹부1', 2' 및 3' 중 하나) 중에서 동작되는 계조 그룹부에 따라서 동작하는 오차 확산부(즉, 오차 확산부 1, 2, 3 중 하나 , 오차 확산부 1', 2' 및 3'중 하나)가 달라진다. Hereinafter, an error diffusion method performed by the first and second
한편, 제1 및 제2 오차 확산부(450, 452)는 각각 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)에서 독립적으로 형성된 두 개의 프레임 데이터(이는 각각 제1 및 제2 계조 그룹부(440, 442)에서 출력되는 데이터를 말함)에 대해 각각 오차 확산 방법을 적용하며, 이 때에는 오차 확산 계수에 의해 화질에 영향을 받게 된다. 오차 확산 방법에서는 계조 사이의 오차를 주위 화소로 전파하는데, 이 경우 주위 화소에 전파될 때 미리 정해진 위치에 일정 가중치로 오차를 나누어 전파한다. 이러 한 가중치를 오차 확산 계수라고 하고, 기존에 잘 알려진 오차 확산 계수로는 Floyd-Steinberg 계수가 있다. 이러한 Floyd-Steinberg 계수의 모양은 첨부한 도 14에 도시되어 있다.Meanwhile, the first and second
도 14를 참조하면, 한 프레임을 부분 프레임인 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임으로 분리하여 독립적으로 처리하는 과정(, 예를 들어 Floyd-Steinberg 계수 적용에 의해 각 부분 프레임의 오차 전파 처리 과정은 첨부한 도 15의 (a) 및 (b)에 도시되어 있고, 도 15의 (c)에는 두 개의 프레임에 대해 각각 적용된 오차 전파 과정이 추후 합해진 하나의 프레임에 표시된 형태가 도시되어 있다.Referring to FIG. 14, a process of separating one frame into even pixel frames and odd pixel frames, which are partial frames, and independently processing the frames (for example, an error propagation process of each partial frame by applying a Floyd-Steinberg coefficient 15 (a) and 15 (b), and FIG. 15 (c) shows a shape displayed on one frame in which error propagation processes applied to two frames are later summed.
도 15의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 두 개의 프레임에서 각각 하나의 화소로 전파되는 오차는 다음의 [수학식 6]과 [수학식 7]로 나타낼 수 있다.As illustrated in FIGS. 15A and 15B, an error propagated to one pixel in each of two frames may be represented by
여기서 ,는 각각 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임에서 (x,y) 화소의 처리시 전파되는 오차의 합을 나타낸다.here , Denotes the sum of errors propagated during processing of (x, y) pixels in the even pixel frame and the odd pixel frame, respectively.
한편, 도 15의 (c)를 참조하면, 오차를 분리된 각 프레임별로 처리함으로써, 한 프레임 영상에서 보면 화소별로 오차가 전파되는 화소가 멀어지는 결과가 발생된다. 첨부된 도 17은 도 16에 도시된 8비트 영상이 입력될 때 도 5과 같이 두 개 의 독립적인 프레임을 구성하여 독립적인 오차 확산 방법을 적용하는 경우의 영상이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 두 개의 연속되는 화소에 대해 각각 독립적인 오차 확산 방법을 적용하는 경우에는 화소별로 오차가 전파되는 화소가 멀어지기 때문에 공간 주파수가 낮아지는 결과가 되어 영상에서 고주파 성분이 많이 손실된 뭉쳐보이는 영상이 표시되는 단점이 있다.On the other hand, referring to Figure 15 (c), by processing the error for each of the separated frames, the result of the pixel from which the error is propagated for each pixel when viewed in one frame image is generated. FIG. 17 is a diagram illustrating a case where an independent error diffusion method is applied by configuring two independent frames as shown in FIG. 5 when the 8-bit image illustrated in FIG. 16 is input. As shown in FIG. 17, when an independent error diffusion method is applied to two consecutive pixels, a pixel having an error propagating distance from each pixel becomes farther away, resulting in a decrease in spatial frequency, resulting in a high frequency component of the image. There is a disadvantage in that a lot of lost images are displayed.
상기한 단점을 극복하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 첨부한 도 18에 도시된 바와 같이 혼합식 오차 전파 방법을 적용하여, 오차의 전파가 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임간에 부분적으로 혼합되도록 한다. 즉, 도 15의 (c)에서는 even 화소 프레임에서의 오차 전파는 even 화소간에만 이루어지고, odd 화소 프레임에서의 오차 전파는 odd 화소간에만 이루어지도록 하고 있으나, 도 18에서는 even 화소 프레임에서의 오차 전파시 even 화소간에만 이루어지는 것이 아니라 인접한 odd 화소로부터의 부분적인 오차도 혼합하여 사용하고, 마찬가지로, odd 화소 프레임에서의 오차 전파시 odd 화소간에만 이루어지는 것이 아니라 인접한 even 화소로부터의 부분적인 오차도 혼합하여 사용한다. 이 때, 혼합되는 오차를 전파하는 화소는 전파된 오차가 적용되는 화소보다 상위의 라인에 위치하며 인접 화소이다.In order to overcome the above disadvantages, the embodiment of the present invention applies a mixed error propagation method as shown in FIG. 18 so that the propagation of the error is partially mixed between the even pixel frame and the odd pixel frame. That is, in FIG. 15C, error propagation in the even pixel frame is performed only between even pixels, and error propagation in the odd pixel frame is performed only between odd pixels. It is not only made between even pixels during propagation but also mixed with partial errors from adjacent odd pixels, and similarly, it is not only made between odd pixels when propagating errors in odd pixel frames but also partially errors from adjacent even pixels. Use it. At this time, the pixel propagating the mixed error is located in a line higher than the pixel to which the propagated error is applied and is an adjacent pixel.
도 18에 도시된 혼합식 오차 전파 방법은 다음의 [수학식 8] 내지 [수학식 15]으로 표현될 수 있다.The mixed error propagation method illustrated in FIG. 18 may be represented by the following
여기서, 는 even 화소 프레임의 (x,y)번째 입력 화소이고, 는 odd 화소 프레임의 (x,y)번째 입력 화소이며, 는 오차 전파된 even 화소 프레임의 (x,y)번째 입력 화소이고, 는 오차 전파된 odd 화소 프레임의 (x,y)번째 입력 화소이며, 는 even 화소 프레임의 (x,y)번째 화소에 전파된 오차이고, 는 odd 화소 프레임의 (x,y)번째 화소에 전파된 오차이며, 는 even 화소 프레임의 (x,y) 화소에서 발생한 오차이고, 는 odd 화소 프레임의 (x,y) 화소에서 발생한 오차이며, 는 even 화소 프레임의 (x,y) 화소 출력 계조이고, 는 odd 화소 프레임의 (x,y) 화소 출력 계조이며, 는 비트수 감소된 출력 계조 결정 함수이다.here, Is the (x, y) th input pixel of the even pixel frame, Is the (x, y) th input pixel of the odd pixel frame, Is the (x, y) th input pixel of the evenly propagated even pixel frame, Is the (x, y) th input pixel of the error propagated odd pixel frame, Is an error propagated to the (x, y) th pixel of the even pixel frame, Is an error propagated to the (x, y) th pixel of the odd pixel frame, Is an error in (x, y) pixels of the even pixel frame, Is an error in (x, y) pixels of odd pixel frame, Is the (x, y) pixel output gradation of an even pixel frame, Is the (x, y) pixel output gradation of the odd pixel frame, Is a bit reduced output gray scale determination function.
이와 같이, [수학식 8] 내지 [수학식 15]에 의한 혼합식 오차 전파 방법에 따라 도 16의 8비트 영상에 대해 2비트 출력 영상을 계산하면, 첨부한 도 19와 같은 결과 영상이 얻어진다. 이러한 도 19의 결과 영상은 독립된 오차 전파 방법에 의해 나타난 도 17의 영상에 비해 부드러운 영상을 표현하면서 향상된 화질을 제공할 수 있다.As described above, when the 2-bit output image is calculated for the 8-bit image of FIG. 16 according to the mixed error propagation method according to
한편, 상기 [수학식 8] 내지 [수학식 15]는 도 14에 도시된 Floyd-Steinberg 계수의 경우에 대해 본 발명의 실시예에 따른 혼합식 오차 전파 방법이 적용된 것으로, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고 기타 다른 형태의 오차 확산 계수에 대해서도 본 발명의 실시예에 따른 혼합식 오차 전파 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 20에 도시된 Fan 계수에 대해서 본 발명의 실시예에 따른 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임에 의한 독립적인 오차 전파 방법이 사용되는 경우, 첨부한 도 21의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 오차가 전파된다. 한편, 도 21의 (c)에 도시된 바와 같이, 한 프레임 영상에 대해 각각 독립적인 오차 전파가 모두 표시되는 경우, 오차 전파 영역이 멀어지므로 화질의 열화가 발생된다. 이것을 극복하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 혼합식 오차 전파 방법이 Fan 계수에 대해 적용될 수 있으며, 첨부한 도 22에 도시된 바와 같이 오차가 전파될 수 있다. 이러한 혼합식 오차 전파 과정은 상기 [수학식 6] 및 [수학식 7] 대신에 다음의 [수학식 16] 및 [수학식 17]를 사용하여 나타낼 수 있다.On the other hand, [Equation 8] to [Equation 15] is a mixed error propagation method according to an embodiment of the present invention is applied to the case of Floyd-Steinberg coefficient shown in Figure 14, the technical scope of the present invention The mixed error propagation method according to the embodiment of the present invention may be applied to other types of error diffusion coefficients without being limited thereto. For example, when an independent error propagation method using an even pixel frame and an odd pixel frame according to an embodiment of the present invention is used with respect to the Fan coefficient shown in FIG. 20, FIGS. 21A and 21B are attached. The error propagates as shown in On the other hand, as shown in (c) of FIG. 21, when all independent error propagation is displayed for one frame image, the error propagation region is far from each other, resulting in deterioration of image quality. In order to overcome this, the hybrid error propagation method according to an embodiment of the present invention can be applied to the Fan coefficient, and the error can be propagated as shown in FIG. 22. Such a mixed error propagation process can be represented using the following
상기와 같은 방법은 통해 제1 및 제2 오차 확산부(450, 452)는 각각 오차 확산을 수행한다. Through the above method, the first and second
제1 서브필드 발생부(460)는 상기 제1 오차 확산부(450)에서 출력되는 영상신호 데이터에 대응하는 서브필드 생성한다. 즉, 제1 오차 확산부(450)에 의해 오차확산되어 출력되는 영상신호 데이터에 대응하여 각 서브필드(휘도 가중치를 다르게 가지는 각 서브필드를 의미함)의 온/오프를 판별하여 서브필드를 생성한다.The
또한, 제2 서브필드 발생부(462)는 상기 제2 오차 확산부(452)에서 출력되는 영상신호 데이터에 대응하는 서브필드 생성한다. 즉, 제2 오차 확산부(452)에 의해 오차확산되어 출력되는 영상신호 데이터에 대응하여 각 서브필드(휘도 가중치를 다르게 가지는 각 서브필드를 의미함)의 온/오프를 판별하여 서브필드를 생성한다.In addition, the
상기 제 1 및 제2 서브필드 발생부(460, 462)에서 각각 출력되는 서브필드 데이터는 플라즈마 디스플레이 패널에 표시되기 위해서는 다시 1프레임의 데이터로 합해져서 PDP 구동부(500) 즉, 어드레스 구동부(200) 및 주사·유지 구동부(300)에 전송되어 플라즈마 디스플레이 패널(100)상에 표시된다. The subfield data output from the first and
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.
예를 들어, 상기에서는 한 프레임을 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임으로 분리하여 각각에 대한 오차 확산 시 혼합 오차 확산을 적용하는 것에 대해서만 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고 한 프레임을 3개 이상의 프레임으로 분리하여 각각에 대한 오차 확산 시 혼합 오차 확산을 적용할 수 있다. 이 경우, 상기 도 18에 도시된 오차 혼합 확산 방법과 유사하게 독립적인 오차를 혼합함으로써 3개 이상의 프레임으로 분리되는 경우에도 적용될 수 있음은 상기한 본 발명의 실시예를 참조하는 경우 본 기술분야의 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다.For example, in the above description, only one frame is divided into an even pixel frame and an odd pixel frame, and only the application of the mixed error diffusion in error diffusion for each is described. However, the technical scope of the present invention is not limited thereto. By dividing into three or more frames, a mixed error spread can be applied when the error spreads for each. In this case, similarly to the error mixing diffusion method illustrated in FIG. 18, the present invention may be applied to a case in which three or more frames are separated by mixing independent errors. It will be easily understood by those skilled in the art.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 시뮬레이션을 통해 계조를 의 사윤곽 발생정도에 따라 분류하고 이에 따라 의사윤곽을 저감시키는 최적의 룩업 테이블을 구비하여 입력 영상신호의 의사윤곽 검출 정도에 따라 계조를 변환시키는 룩업 테이블을 달리함으로써 더욱더 정밀하게 의사윤곽을 저감시킬 수 있으며, 하나의 프레임을 독립적인 2개 이상의 프레임으로 분하여 처리함으로써 고해상도의 화상 표시 장치에서 많은 화소수의 데이터에 고속의 오차 확산 처리가 가능하다. As described above, according to the present invention, the gradation is classified according to the occurrence of the outline of the contour by simulation, and accordingly, the gradation is adjusted according to the degree of detection of the contour of the input image signal with an optimal lookup table that reduces the pseudo contour. By varying the look-up table to be converted, pseudo contours can be reduced more precisely, and one frame is divided into two or more independent frames, thereby processing high-speed error diffusion to a large number of pixels in a high resolution image display device. Is possible.
또한, 오차 전파시 even 화소 프레임과 odd 화소 프레임의 오차를 혼합함으로써 고주파 성분이 보다 개선되어 향상된 화질의 영상을 제공할 수 있다. In addition, by mixing errors of the even pixel frame and the odd pixel frame during error propagation, the high frequency component may be further improved to provide an image having an improved image quality.
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