KR100591452B1

KR100591452B1 - Ｐｄｐ의 하프톤 구현 장치

Info

Publication number: KR100591452B1
Application number: KR1020040059201A
Authority: KR
Inventors: 조진국; 정종일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-06-22
Also published as: KR20060010480A

Abstract

본 발명은 PDP하프톤 구현 장치에 관한 것으로서, 외부에서 직접 입력하는 픽셀계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하면, 그 참조정보에 적합한 해당 프레임의 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 그에 따라 서로 다른 하프톤 메쏘드를 수행함으로써 PDP장치의 출력 계조 표현력을 높이고, 더불어 PDP화면상의 저계조분포에 따라 서로 다른 오차확산기를 사용하여 특정 오차확산방향을 일률적으로 적용함으로써 발생하는 문제점을 최소화해 고화질의 영상을 얻을 수 있도록 한다.

PDP, 하프톤, 계조, 영상, 패턴

Description

ＰＤＰ의 하프톤 구현 장치{Method for generating halftone in plasma display panel}

도 1은 본 발명에 따른 PDP의 하프톤 구현 장치를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 영상패턴판별 참조정보 검출부의 실시예를 보인 블록구성도,

도 3은 도 2의 움직임 검출부의 실시예를 보인 블록구성도,

도 4는 도 2의 계조변화량 검출부의 실시예를 보인 블록구성도,

도 5는 도 2의 저계조 분포영역 검출부의 제1실시예를 보인 블록구성도,

도 6은 도 2의 저계조 분포영역 검출부의 제1실시예를 보인 블록구성도,

도 7은 도 1의 오차확산부의 실시예를 보인 블록구성도,

도 8은 도 1의 디더링부의 실시예를 보인 블록구성도,

도 9는 본 발명이 적용된 PDP의 하프톤 구현 방법을 도시한 도면,

도 10은 본 발명용의 영상패턴판별양태를 설명하기 위한 도면,

도 11은 본 발명용의 하프톤처리메쏘드를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 역감마 보정부 200 : 영상패턴판별 참조정보 검출부

300 : 영상패턴 적응형 하프톤 처리부

본 발명은 PDP(Plasma Display Panel)장치의 출력 계조 표현력을 높이고, 특정 오차확산방향을 일률적으로 적용함으로써 발생하는 문제점을 최소화하여 고화질의 영상을 얻을 수 있도록 하는, PDP하프톤 구현 장치에 관한 것이다.

일반적으로, PDP는 입력되는 수만큼의 R/G/B 색상 조합을 그대로 표현하지 못하는데, PDP의 출력 계조는 서브 필드 맵핑에서 할당된 서스테인 펄스의 조합으로 이루어지며, 동일한 계조라도 서브필드 맵핑은 화면의 평균밝기에 따라 외부에서 별도로 지정하고, 제한된 서브 필드 개수와 서브필드의 전체 서스테인 펄스수의 제한으로 모든 입력 계조를 출력부에서 실계조로 표현하지 못한다.

그래서, 표현되지 못하는 계조는 하프톤(halftone)을 통해서 구현되는데, 상기의 하프톤 기법은 초기에 프린터와 같은 영상출력기기에서 흑/백의 출력 계조를 표현하는데 사용된 것으로, 이하에서 이러한 하프톤 기법에 대해 좀 더 상세히 설명하고자 한다.

통상 대부분의 영상은 아날로그 영상으로 존재하며, 이러한 아날로그 영상은 공간 좌표계에서의 샘플링과 양자화를 거쳐 디지탈 영상으로 변환되어 사용된다. 즉, 디지탈 영상은 샘플링 영역내에서의 빛의 반사도에 따라 양자화된 계조값을 갖게되는데, 예를 들어, 흑백 디지탈 영상의 경우 흰색과 검정색 사이를 256단계로 구분하여 양자화 했을 때에는 디지탈 영상은 흰색과 검정색 뿐만 아니라 254단계의 다양한 회색을 표현하게 된다. 이러한 흑백 디지탈 영상은 목적에 따라 디지탈 영 상 처리 기술에 의하여 처리되어 모니터에 디스플레이되거나 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 팩스, 디지탈 복사기 등의 영상 출력 기기들을 통해 출력된다.

대부분의 영상 출력 기기들은 흰색 종이위에 일정한 크기의 점들을 격자위에 인쇄한다. 즉, 영상 출력 기기는 종이의 바탕색인 흰색이나 잉크 또는 토너의 색만을 표현할 수 있으며, 인쇄될 입력 영상이 연속 계조 영상일 경우 입력 영상은 인쇄전에 이진영상으로 변환되고 변환된 이진 영상이 출력 기기를 통해 인쇄된다.

이와 같이, 연속 계조 영상을 이진 영상으로 변환하는 기술을 전체적으로 하프톤이라 하며, 이러한 하프톤 기술은 PDP장치와 같은 표시소자에 확장 적용되어 다양한 실계조의 표현을 가능하게 하였다.

한편, PDP장치에 현재 가장 널리 사용되는 하프톤 방법으로는 디더링(dithering)과 Floyd- steinberg 오차 확산 방법을 들 수 있는데, 디더링은 빠른 속도 때문에, 그리고 Floyd- steinberg 오차 확산 방법은 출력 이진 영상의 우수한 화질 때문에 널리 사용되고 있으며 두 개 방식을 겸용해서 사용하기도 한다.

하지만, Floyd- steinberg 오차 확산 방식은 하드웨어를 간단하게 구성할 수 있는 이점이 있지만, 특정 패턴의 영상에 대해서는 눈에 거슬리는 줄 무늬를 만드는데, 움직임이 빠른 영상에 대해서는 이런 줄무늬가 덜 표시되지만, 정지 영상이나 움직임이 적은 화면에 대해서는 상당히 문제가 되며, 또한, 오차 확산에 디더링을 첨가한 소정의 하프톤 기법 역시 정밀하게 출력 계조를 제어하여 하프톤의 효과를 좀 더 많이 얻을 수는 있으나, 움직임이 많은 영상에 대해 노이즈를 발생하거나 특정 패턴에 대해서 줄무늬를 만드는 단점이 있다.

이와 같이, PDP의 출력 계조를 표현하기 위해 종래와 같이 정형화된 어느 하나의 하프톤 기법만으로는, 출력 계조 표현력을 높여 고화질의 영상을 얻는데 한계가 있으므로, 입력되는 영상패턴에 따라 적응적으로 하프톤 기법들을 적용할 수 있는 새로운 장치 및 그 방법이 필요한 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 필요성을 만족시키기 위하여 개발된 것으로, PDP장치의 출력 계조 표현력을 높이고, 특정 오차확산방향을 일률적으로 적용함으로써 발생하는 문제점을 최소화하여 고화질의 영상을 얻을 수 있도록 하는, PDP하프톤 구현 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적에 따라 본 발명은, 외부에서 직접 입력하는 소정의 픽셀계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하면, 그 참조정보에 적합한 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 그에 따라 서로 다른 하프톤 메쏘드를 수행함으로써 계조 표현력을 높이고자 하며, 더불어 입력 영상패턴에 따라서 서로 다른 오차 확산 방향을 결정하여 특정 오차확산방향을 일률적으로 적용함으로써 발생하는 문제점을 최소화하고자 한다.

이를 위해 본 발명은, 외부 입력 픽셀 계조값을 R/G/B별로 역감마보정시키는 역감마보정부; 상기 외부 입력 픽셀 계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하는 영상패턴판별 참조정보 검출부; 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부에서 검출한 참조정보에 따라 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 상기 선별 또는 판별된 영상패턴에 따라 상기 역감마 보정부에서 보정한 픽셀 계조값별로 상이한 하프톤 메쏘드를 적용 처리하는 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 이루어지는, PDP의 하프톤 구현 장치를 개시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 PDP의 하프톤 구현 장치를 설명한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP하프톤 구현 장치는, 외부 입력 픽셀 계조값을 R/G/B별로 역감마보정시키는 역감마보정부(100)와, 상기 외부로부터 직접 입력되는 픽셀 계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하는 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)와, 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)에서 검출한 참조정보에 따라 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 상기 선별 또는 판별된 영상패턴에 따라 상기 역감마보정부(100)에서 보정한 픽셀 계조값별로 상이한 하프톤 메쏘드를 적용 처리하는 영상패턴 적응형 하프톤 처리부(300)로 이루어진다.

이렇게 이루어진, 본 발명에 따른 PDP하프톤 구현 장치는, 우선 역감마 보정부(100)가 입력 픽셀 계조값을 R/G/B별로 역감마보정시키고, 이와는 별도로 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)는 외부로부터 직접 입력되는 픽셀 계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 예를 들면, 해당 프레임의 움직임 정보나 계조변화량 정보 또는 저계조 분포 영역 등과 같은 영상패턴 판별을 위한 참조정보를 프레임단위로 구분하여 적어도 하나 이상 검출한다.

그러면, 영상패턴 적응형 하프톤 처리부(300)는 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)에서 검출한 참조정보에 따라 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 상기 선별 또는 판별된 영상패턴에 따라 상기 역감마보정부(100)에서 보정한 픽셀 계조값별로 서로 다른 하프톤 메쏘드를 적용 처리하여 그 결과 값을 서브 필드 맵핑부로 출력한다.

이 때, 영상패턴 적응형 하프톤 처리부(300)는 도시된 바와 같이, 상기 역감마보정부(100)에서 출력한 픽셀계조값의 정수/소수를 분리하는 정수/소수 분리부(310)와, 상기 정수/소수 분리부(310)에서 분리한 소수계조값으로 소정의 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 오차확산결과값을 출력하는 다수의 오차 확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n)와, 상기 다수의 오차 확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n) 각각에서 확산시킨 오차성분을 상이한 디더링 마스크 테이블로 디더링하여 그에 대응되는 소정의 디더링 결과값을 각기 출력하는 다수의 디더링부(330-1, 330-2, ... , 330-n)와, 상기 다수의 오차확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n) 각각의 오차확산 결과값과 상기 다수의 디더링부(330-1, 330-2, ... , 330-n) 각각의 디더링 결과값 중에서 어느 하나를 선택적으로 출력하는 제1멀티플렉서(340)와, 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)에서 검출한 정보를 참조하여 상기 제1멀티플렉서(340)의 선택동작을 제어하는 소수 하프톤 처리 메쏘드 선택부(350)와, 상기 제1멀티플렉서(340)에서 출력한 값과 상기 정수/소수 분리부(310)에서 분리된 정수 계조값을 믹싱하는 믹서(360)로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 영상패턴 적응형 하프톤 처리부는, 우선 정수/소수 분리부(310)가 역 감마보정부에서 출력한 픽셀계조값의 정수와 소수를 분리한다.

그런 후, 다수의 오차 확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n) 각각은 정수/소수 분리부(310)에서 분리한 소수계조값으로 소정의 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 오차확산결과값을 출력하고, 다수의 디더링부(330-1, 330-2, ... , 330-n)는 상기 다수의 오차 확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n) 각각에서 확산시킨 오차성분을 상이한 디더링 마스크 테이블로 디더링하여 그에 대응되는 소정의 디더링 결과값을 각기 출력한다.

그러면, 소수 하프톤 처리 메쏘드 선택부(350)는 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)에서 검출한 정보를 참조하여 제1멀티플렉서(340)의 선택동작을 제어하고, 제1멀티플렉서(340)는 그 제어에 따라 상기 다수의 오차확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n)각각의 오차확산결과값과 상기 다수의 디더링부(330-1, 330-2, ... , 330-n) 각각의 디더링 결과값 중에서 어느 하나를 선택적으로 출력하고 마지막으로 믹서(360)는 상기 제1멀티플렉서(340)에서 출력한 값과 상기 정수/소수 분리부(310)에서 분리된 정수 계조값을 믹서(360)를 통해 믹싱하여 소정의 휘도 레벨 값을 서브 필드 맵핑부로 출력하게 되는데, 전술한 영상패턴 적응형 하프톤 처리부는 일실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 다양한 변형이 가능하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 PDP하프톤 구현 장치는, 외부로부터 직접 입력되는 소정의 픽셀계조값을 이용해 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하면, 그 참조정보에 적합한 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 그에 따라 역감마보정부에서 보정된 픽셀값을 각 계조별로 서로 다르게 하프톤 메쏘드를 적용 처리함으로써 계조 표현력을 높일 수 있게 된다.

다음, 도 2를 참조하여 본 발명에 사용되는 영상패턴판별 참조정보 검출부에 대한 바람직한 실시예를 설명한다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)는, 프레임메모리(220-1)에서 출력하는 이전프레임의 픽셀계조값과 외부로부터 직접 입력되는 현재프레임 픽셀계조값을 비교/분석하여 프레임별로 움직임량을 검출하는 움직임 검출부(210-2)와, 프레임별로 픽셀계조값의 최고값과 최저값을 구하여 그 차이로 계조변화량을 검출하는 계조변화량 검출부(220) 및, 프레임의 각 픽셀계조값과 미리 설정된 소정의 저계조임계치와의 차이를 이용하여 다수의 분할화면영역 중에서 저계조가 가장 많이 또는 가장 적게 분포된 화면영역을 검출하는 저계조분포 영역검출부(230)로 이루어진다.

본 발명은 이러한 다수의 참조정보 검출부들 중에서 선택적으로 적어도 어느 하나 이상을 사용하는데, 즉, 영상 패턴 판별을 위한 참조정보로 해당되는 프레임상에서 움직임 정보나, 계조변화량 정보, 또는 저계조 분포영역 정보 등을 개별적으로 이용하거나, 또는 2종 이상의 정보를 조합하여 이용하는 것도 가능한데, 어떠한 정보를 어떠한 조합으로 결정 및 선택하느냐는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 다양한 변형이 가능하다.

다음, 도 3을 참조하여 도 2의 움직임 검출부의 바람직한 실시예를 설명한다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 움직임 검출부(210-2)에서, 먼저 제1감산기(211)는 상기 프레임메모리에서 출력한 이전프레임의 픽셀계조값과 외부로에서 직접 입력하는 현재프레임의 대응되는 픽셀 계조값을 감산하여 그 차이의 절대값을 출력한다.

이어, 제1비교기(212)는, 상기 제1감산기(211)에서 출력한 차이 절대값을 입력되는 움직임 임계치와 비교하여 그 비교결과에 따라 "0" 또는 "1"의 이진비트를 출력하고, 데이터 축적기(213)는 상기 제1비교기(212)에서 출력한 "0" 또는 "1"의 이진비트 총개수를 프레임단위로 축적하여 그에 대응되는 소정의 축적데이터를 발생한다.

그러면, 움직임량 출력부(214)는, 상기 데이터 축적기(213)에서 발생한 소정의 축적데이터에 매칭되는 움직임량 정보를 검출하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는데, 가능한한 도시된 바와 같이, 상이한 축적데이터와 각각에 대응되는 움직임량 정보의 매칭정보가 저장된 움직임량 출력 LUT(214-1)와, 상기 움직임량 출력 LUT(214-1)의 매칭정보를 사용자명령에 따라 변환하는 LUT변환부(214-2)로 이루어지도록 하여 상이한 축적데이터에 대응되는 움직임량 정보를 외부에서 사용자 설정에 따라 가변가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 바람직한 실시예로 제시한 움직임 검출부는, 프레임메모리에서 출력한 이전프레임의 픽셀계조값과 역감마보정부에서 출력한 현재프레임의 대응되는 픽셀 계조값을 감산하여 그 차이의 절대값을 구한 다음, 소정의 움직임 임계치와 비교하여 그 비교결과에 따라 "0" 또는 "1"의 이진비트 총개수를 프레임단위로 축적하여 그에 매칭되는 움직임량 정보를 출력함으로써 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 하프톤 처리부로 전송해 줄 수 있게 된다.

다음, 도 4를 참조하여 도 2의 계조변화량 검출부의 바람직한 실시예를 설명한다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 계조변화량 검출부(220)에서, 우선 제2감산기(221)는 외부로부터 직접 입력되는 이전 픽셀 계조값과 현재 픽셀 계조값의 차이를 산출하여 그에 대응되는 차이 절대값을 출력한다.

그러면, 최고/최저 값 산출부(222)는 상기 제2감산기(221)에서 출력하는 차이 절대값의 최고 값과 최저 값을 프레임 단위로 갱신 추출하여 상기 최고값과 최저 값의 차이값을 산출한다.

마지막으로, 계조변화량 출력부(223)는 상기 최고/최저 값 산출부(222)에서 산출한 차이값에 매칭되는 계조변화량 정보를 검출하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하게 되는데, 이 때, 상기 계조변화량 출력부는 상기 제2감산기에서 출력하는 상이한 최고/최저 값의 차이값과 각각에 대응되는 계조변화량 정보의 매칭정보가 저장된 계조변화량 출력 LUT(223-1)와, 상기 계조변화량 출력LUT(223-1)의 매칭정보를 사용자명령에 따라 변환시키는 LUT변환부(223-2)로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 계조변화량 검출부는 외부에서 직접 입력하는 이전 픽셀 계조값과 현재 픽셀 계조값의 차이를 산출하여 그에 대응되는 차이 절대값을 구한 다음, 그 차이 절대값의 최고 값과 최저 값을 프레임 단위로 갱신 추출하여 상기 최고값 과 최저 값의 차이값을 산출하여 그에 매칭되는 소정의 계조변화량 정보를 룩업테이블에서 검출하여 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력함으로써, 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부의 영상패턴 판별이 가능해지고 그에 따라 가장 적합한 하프톤 메쏘드를 수행할 수 있게 된다.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명에 사용되는 저계조 분포영역 검출부의 제1실시예를 설명한다.

상기 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 저계조 분포영역 검출부(220)는, 외부로부터 직접 입력되는 픽셀계조값을 기설정된 소정의 저계조 임계치와 비교하는 제2비교기(231)와, 상기 제2비교기(231)에서 비교하는 픽셀계조값이 속한 소정의 화면분할영역을 알아내는 저계조 분포 영역 판별부(232)와, 상기 제2비교기의 비교결과를 상기 저계조 분포 영역 판별부에서 판별한 화면분할영역마다 구분하여 축적하는 다수의 화면 영역 저계조 축적기(233-1, 233-2, ... , 233-n)와, 상기 다수의 화면 영역 저계조 축적기(233-1, 233-2, ... , 233-n)에서 축적한 결과를 비교하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는 제3비교기(234)로 이루어진다.

이러한 본 발명의 저계조 분포영역 검출부는, 제2비교기(231)가 외부에서 입력된 픽셀계조값을 기설정된 소정의 저계조 임계치와 비교하면, 저계조 분포 영역 판별부(232)가 제2비교기(231)에서 비교하는 픽셀계조값이 속한 소정의 화면분할영역을 알아낸다.

그런 후, 다수의 화면 영역 저계조 축적기(233-1, 233-2, ... , 233-n)는 상 기 제2비교기(231)의 비교결과를 상기 저계조 분포 영역 판별부(232)에서 판별한 화면분할영역마다 구분하여 축적한 다음, 제3비교기(234)는 상기 다수의 화면 영역 저계조 축적기(233-1, 233-2, ... , 233-n)에서 축적한 결과를 비교하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는데, 상기 화면영역 저계조 축적기는 PDP화면을 어떻게 분할하느냐에 따라 그 수가 결정되는데, 가능한한 시스템 로드를 최소한으로 줄이는 범위내에서 그 수를 결정하는 것이 바람직한데, 도 7은 가장 바람직한 저계조 분포 영역 검출부를 도시한 도면이다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이, 가장 바람직한 양태로 제시한 저계조 분포 영역 검출부는, 시스템의 로드를 최소한으로 줄이기 위하여 PDP화면을 소정의 중심선을 기준으로 좌/우 영역만으로 나누어 각 영역에 해당하는 저계조 픽셀의 총 개수를 구해, 하나의 PDP화면에 대해서 좌/우 영역 어느 쪽이 상대적으로 저계조가 많이 또는 적게 분포되는가를 출력하는 것으로, 구체적으로 외부에서 직접 입력하는 픽셀계조값을 기설정된 소정의 저계조 임계치와 비교하는 제4비교기(235)와, 상기 제2비교기에서 비교하는 픽셀계조값이 속한 소정의 화면분할영역을 알아내는 저계조 분포 영역 판별부(236)와, 상기 제4비교기의 비교결과를 상기 저계조 분포 영역 판별부에서 판별한 화면분할영역마다 구분하여 축적하는 좌/우 화면 영역 저계조 축적기(237-1, 237-2)와, 상기 좌/우 화면 영역 저계조 축적기에서 축적한 결과를 비교하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는 제3비교기(238)로 구현된다.

다음, 도 7을 참조하여 본 발명에 사용되는 오차확산부의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 사용되는 오차확산부(320-1, 320-2, ... , 320-n)는, 여러 가지 타입의 계수를 외부에서 지정할 수 있도록 하였고, 저계조 분포 측정기에서 구한 결과를 참조해서 오차 확산의 방향을 정하도록 하였으며, 그 구조는 Floyd- steinberg 방식을 기본적으로 응용했다.

또한, 복수 개의 오차 확산기는 Floyd- steinberg 오차 확산방식, 랜덤오차확산방식, 계수 입력형 오차확산 방식 등이 될 수 있는데, Floyd- steinberg 오차 확산 방식은 계수가 각기 1/16, 5/16, 3/16, 7/16 중에 하나이고, 랜덤 오차 확산 방식은 계수 중에 두 개는 Floyd- steinberg 오차 확산 방식을 따르고 나머지 계수는 랜덤 계수를 따르며, 계수 입력형 오차 확산 방식은 계수 자체를 모두 외부에서 입력하도록 하였다.

구체적으로, 본 발명은 상기 정수/소수 분리부에서 분리한 소수계조값과 Floyd- steinberg 계수로 소정의 순방향 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 순방향 오차확산 결과값을 발생하는 순방향 오차 확산기(321)와, 상기 정수/소수 분리부에서 분리한 소수계조값과 Floyd- steinberg 계수로 소정의 역방향 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 역방향 오차확산 결과값을 발생하는 역방향 오차 확산기(322) 두 개를 별도로 나누어 구현한다.

이런 상태에서, 오차 확산기 선택부(323)는 상기 영상패턴판별 참조정보 검출부(200)에서 검출한 정보, 특히 저계조 분포 영역 정보를 참조하여 상기 제2멀티 플렉서(324)에서 출력하는 값을 선택적으로 제어하여 라인별 또는 필드별로 제1멀티플렉서 또는 소정의 디더링부로 출력하도록 하고, 상기 제2멀티플렉서(324)는 그러한 오차 확산기 선택부(323)의 선택제어에 따라 상기 순방향 오차 확산기(321)에서 발생한 순방향 오차확산결과값과 상기 역방향 오차 확산기(322)에서 발생한 역방향 오차확산결과값 중에서 어느 하나를 선택하여 "0" 또는 "1"의 값을 출력하게 된다.

그 결과, 본 발명은 오차확산방식을 입력 패턴에 따라서 서로 다른 오차 확산 방향을 결정하여 일률적으로 오차확산방식을 적용함으로써 발생하는 계조표현력 저하 등과 같은 일련의 단점을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

다음, 도 8를 참조하여 본 발명에 사용되는 디더링부(330-1, 330-2, ... , 330-n)를 설명하는데, 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 디더링부는, 상기 다수의 오차확산부로부터 각기 입력되는 오차확산결과값의 디더링 위치를 검출하는 디더링 마스크 어드레스 검출부(331-1, 331-2, ... , 331-n)와, 상기 디더링 마스크 어드레스 검출부(331-1, 331-2, ... , 331-n)에서 검출한 위치의 해당 디더링 테이블을 이용해 디더링을 수행하여 그 결과값을 상기 제1멀티플렉서로 출력하는 디더링 마스크(332-1, 332-2, ... , 332-n)로 이루어진다.

이렇게 이루어진, 디더링부에서 디더링 마스크 어드레서 검출부(331-1, 331-2, ... , 331-n)가 상기 다수의 오차확산부로부터 각기 입력되는 오차확산결과값의 해당되는 디더링 위치를 검출하면, 더더링 마스크(332-1, 332-2, ... , 332-n)는 상기 디더링 마스크 어드레스 검출부에서 검출한 위치의 해당 디더링 테이블을 이 용해 디더링을 수행하여 그 결과값을 제1멀티플렉서로 출력하게 되는데, 본 발명의 디더링부는 종래와 같이 특정한 어느 하나를 사용하는 것이 아니라, 서로 다른 마스크 테이블을 가진 디더링부를 다수의 오차확산부와 각기 다양한 조합으로 연결시킴으로써 다양한 계조표현력을 높이는 것이 가능하도록 하였다.

다음, 도 9를 참조하여 본 발명의 하프톤구현장치를 사용한 PDP하프톤 구현 방법을 설명한다.

상기 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 PDP 하프톤 구현 방법은, 우선, R/G/B 픽셀 계조값에 대한 입력유무를 모니터링하다가(S900), 단계(S900)에서 픽셀 계조값이 입력되면, 소정의 역감마 보정부가 입력 픽셀 계조값을 R/G/B별로 역감마보정시켜(S901) 소정의 역감마 보정된 픽셀 계조값을 산출한다(S902).

한편, 단계(S900)를 통해 소정의 픽셀 계조값이 외부로부터 직접 입력되면, 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 예를 들면, 해당 프레임의 움직임 정보나 계조변화량 정보 또는 저계조 분포 영역 등과 같은 영상패턴 판별을 위한 참조정보를 프레임단위로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하고(S903, S904, S905), 이와는 별도로 단계(S902)에 따라 소정의 역감마보정부에서 산출한 픽셀계조값을 정수와 소수를 분리한다(S906).

다음, 본 발명은 전술한 각각의 단계(S903, S904, S905)에서 검출한 참조정보에 따라 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여(S807) 상기 선별 또는 판별된 영상패턴에 따라 서로 다른 하프톤 메쏘드를 선택하고(S908, S909, S910) 수행하는데 (S912), 상기 하프톤 메쏘드는 단계(S903, S904, S905)에서 검출한 참조정보의 조합에 따라 다양하게 선택가능하도록 구현되며 각 메쏘드에 따라 서로 다른 디더링 테이블을 가진 소정의 디더링과 상이한 오착확산기의 다양한 조합 중에서 최적의 조합을 선택하게 되며, 구체적인 양태는 도 10과 도 11을 참조하여 설명한다.

상기 도 10에서는 각각의 단계에서 검출된 참조정보를 통해 그에 매칭된 영상패턴을 검출하는 것으로, 이러한 매칭 관계는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 다양한 변형이 가능한데, 도시된 바와 같이, 움직임량 정보, 계조변화량 정보 혹은 저계조분포영역정보와 같은 개별적인 단일 정보만으로 현재 프레임의 영상패턴을 검출할 수 있도록 매칭시킬 수도 있고, 참조정보들을 2종 이상 조합하여 그 조합된 각각을 통해 영상패턴을 검출할 수 있도록 매칭시킬 수 있는 것이 가능한데, 가능한한, 오차확산알고리즘의 결정은 저계조 분포영역정보를 참조하고, 소수계조값의 선택은 움직임량과 계조변화량의 조합으로 하여 그에 따라 가장 적합한 영상패턴을 판별해 해당되는 소정의 하프톤 메쏘드를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 도 11에 도시된 바와 같이, PDP의 출력 계조표현력을 향상시키기 위하여 하프톤 메쏘드를 입력되는 영상패턴에 따라 상이하게 적용되도록 셋팅시켰으며, 이러한 상이한 하프톤 메쏘드는 다양한 오차확산 방식과 서로 다른 디더링 테이블을 가진 디더링의 조합으로 구현하였는데, 구체적인 구현은 전술한 바와 같다.

한편, 단계(S906)에서 픽셀계조값의 정수와 소수를 분리하면, 단계(S906)에 서 분리한 소수계조값으로 소정의 순방향 또는 역방향 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 오차확산결과값을 산출하는데, 이 때 가능한한 오차확산방식을 입력 패턴에 따라서 서로 다른 오차 확산 방향을 결정하도록 하여 일률적으로 오차확산방식을 적용함으로써 발생하는 계조표현력 저하 등과 같은 일련의 단점을 최소화하는데, 이를 위해 특히 단계(S905)에서 검출한 저계조 분포 영역 정보를 참조하여 그에 따라 순방향 또는 역방향 오차확산알고리즘 중에서 어느 하나를 선택하여 해당되는 오차확산결과값을 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

다음, 전술한 바에 따라 오차확산결과값을 산출한 상태에서, 그와는 별도로 보다 정확한 휘도레벨값 산출을 위해 상기 산출한 오차확산결과값을 서로 다른 디더링 마스크 테이블로 디더링하여 그에 대응되는 소정의 디더링결과값을 산출한다.

그런 후, 해당 프레임의 영상 패턴 참조정보들을 참조하여 오차확산결과값과 디더링결과값 중에서 현재 프레임의 영상패턴에 맞는 최적의 특정 결과값을 선택하고(S913), 마지막으로 단계(S913)에서 선택한 값과 단계(S906)에서 분리시킨 정수 계조값을 믹싱하여(S914) 그에 대응되는 소정의 휘도 레벨 값을 서브 필드 맵핑부로 출력함으로써(S915), 본 발명을 종료한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 PDP하프톤 구현 방법은, 역감마보정부에서 보정한 픽셀 계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하면, 그 참조정보에 적합한 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 그에 따라 서로 다른 하프톤 메쏘드를 수행함으로써 계조 표현력을 높일 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP하프톤 구현 장치는, 외부로부터 직접 입력되는 소정의 픽셀계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하면, 그 참조정보에 적합한 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 역감마보정부에서 보정한 픽셀 계조값별로 서로 다른 하프톤 메쏘드를 적용 처리함으로써 PDP장치의 출력 계조 표현력을 높일 수 있으며, 더불어 입력 영상패턴에 따라서 서로 다른 오차 확산 방향을 결정하여 특정 오차확산방향을 일률적으로 적용함으로써 발생하는 문제점을 최소화하여 고화질의 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

외부 입력 픽셀 계조값을 R/G/B별로 역감마보정시키는 역감마보정부;

상기 외부 입력 픽셀 계조값으로 영상패턴 판별을 위한 소정의 참조정보를 프레임별로 구분하여 적어도 하나 이상 검출하는 영상패턴판별 참조정보 검출부;

상기 영상패턴판별 참조정보 검출부에서 검출한 참조정보에 따라 최적의 영상패턴을 선별 또는 판별하여 상기 선별 또는 판별된 영상패턴에 따라 상기 역감마보정부에서 보정한 픽셀 계조값별로 상이한 하프톤 메쏘드를 적용 처리하는 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 이루어지고,

상기 영상패턴판별 참조정보 검출부는,

이전 프레임의 픽셀계조값과 현재 프레임 픽셀계조값을 비교/분석하여 프레임별로 움직임량을 검출하는 움직임 검출부;

프레임별로 픽셀계조값의 최고값과 최저값을 구하여 그 차이로 계조변화량을 검출하는 계조변화량 검출부 및;

프레임의 각 픽셀계조값과 미리 설정된 소정의 저계조임계치와의 차이를 이용하여 다수의 분할화면영역 중에서 저계조가 가장 많이 또는 가장 적게 분포된 화면영역을 검출하는 저계조분포 영역검출부 중에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 이전프레임의 픽셀계조값을 프레임별로 저장하여 움직임 검출부로 출력하는 프레임메모리를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 움직임 검출부는;

상기 프레임메모리에서 출력한 이전프레임의 픽셀계조값과 외부에서 입력하는 현재프레임의 대응되는 픽셀 계조값을 감산하여 그 차이의 절대값을 출력하는 제1감산기;

상기 제1감산기에서 출력한 차이 절대값을 입력되는 움직임 임계치와 비교하여 그 비교결과에 따라 "0" 또는 "1"의 이진비트를 출력하는 제1비교기;

상기 제1비교기에서 출력한 "0" 또는 "1"의 이진비트 총개수를 프레임단위로 축적하여 그에 대응되는 소정의 축적데이터를 발생하는 데이터 축적기;

상기 데이터 축적기에서 발생한 소정의 축적데이터에 매칭되는 움직임량 정보를 검출하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는 움직임량 출력부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 움직임량 출력부는;

상이한 축적데이터와 각각에 대응되는 움직임량 정보의 매칭정보가 저장된 움직임량 출력 LUT(look-up-table):

상기 움직임량 출력 LUT의 매칭정보를 사용자명령에 따라 변환하는 LUT변환부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계조변화량 검출부는;

외부에서 입력하는 이전 픽셀 계조값과 현재 픽셀 계조값의 차이를 산출하여 그에 대응되는 차이 절대값을 출력하는 제2감산기;

상기 제2감산기에서 출력하는 차이 절대값의 최고 값과 최저 값을 프레임 단위로 갱신 추출하여 상기 최고값과 최저 값의 차이값을 산출하는 최고/최저값 산출부;

상기 최고/최저 값 산출부에서 산출한 차이값에 매칭되는 계조변화량 정보를 검출하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는 계조변화량 출력부로 이루어진 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 계조변화량 출력부는;

상기 제2감산기에서 출력하는 상이한 최고/최저 값의 차이값과 각각에 대응되는 계조변화량 정보의 매칭정보가 저장된 계조변화량 출력 LUT(look-up-table);

상기 계조변화량 출력LUT의 매칭정보를 사용자명령에 따라 변환시키는 LUT변환부로 이루어진 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저계조분포 영역검출부는;

외부에서 입력하는 픽셀계조값을 기설정된 소정의 저계조 임계치와 비교하는 제2비교기;

상기 제2비교기에서 비교하는 픽셀계조값이 속한 소정의 화면분할영역을 알아내는 저계조 분포 영역 판별부;

상기 제4비교기의 비교결과를 상기 저계조 분포 영역 판별부에서 판별한 화면분할영역마다 구분하여 축적하는 다수의 화면 영역 저계조 축적기;

상기 다수의 화면 영역 저계조 축적기에서 축적한 결과를 비교하여 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부로 출력하는 제3비교기로 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 영상패턴 적응형 하프톤 처리부는;

상기 역감마보정부에서 출력한 픽셀계조값의 정수/소수를 분리하는 정수/소수 분리부;

상기 정/소수 분리부에서 분리한 소수계조값으로 소정의 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 오차확산결과값을 출력하는 다수의 오차 확산부;

상기 다수의 오차 확산부 각각에서 확산시킨 오차성분을 상이한 디더링 마스크 테이블로 디더링하여 그에 대응되는 소정의 디더링결과값을 각기 출력하는 다수 의 디더링부;

상기 다수의 오차확산부 각각의 오차확산결과값과 상기 다수의 디더링부 각각의 디더링결과값 중에서 어느 하나를 선택적으로 출력하는 제1멀티플렉서;

상기 영상패턴판별 참조정보 검출부에서 검출한 정보를 참조하여 상기 제1멀티플렉서에서 출력하는 값을 선택하는 소수 하프톤 처리 메쏘드 선택부;

상기 제1멀티플렉서에서 출력한 값과 상기 정수/소수 분리부에서 분리된 정수 계조값을 믹싱하는 믹서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 다수의 오차 확산부 각각은;

상기 정수/소수 분리부에서 분리한 소수계조값과 Floyd- steinberg 계수로 소정의 순방향 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 순방향 오차확산결과값을 발생하는 순방향 오차 확산기;

상기 정수/소수 분리부에서 분리한 소수계조값과 Floyd- steinberg 계수로 소정의 역방향 오차확산알고리즘을 구동하여 인접한 셀들에 오차성분을 확산시켜 그에 대응되는 역방향 오차확산결과값을 발생하는 역방향 오차 확산기;

상기 순방향 오차 확산기에서 발생한 순방향 오차확산결과값과 상기 역방향 오차 확산기에서 발생한 역방향 오차확산결과값 중에서 어느 하나를 선택적으로 출력하는 제2멀티플렉서;

상기 영상패턴판별 참조정보 검출부에서 검출한 정보를 참조하여 상기 제2멀 티플렉서에서 출력하는 값을 선택하여 라인별 또는 필드별로 제1멀티플렉서 또는 소정의 디더링부로 출력하는 오차 확산기 선택부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 다수의 디더링부 각각은;

상기 다수의 오차확산부로부터 각기 입력되는 오차확산결과값의 디더링 위치를 검출하는 디더링 마스크 어드레스 검출부;

상기 디더링 마스크 어드레스 검출부에서 검출한 위치의 해당 디더링 테이블을 이용해 디더링을 수행하여 그 결과값을 상기 제1멀티플렉서로 출력하는 디더링 마스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는, PDP의 하프톤 구현 장치.