KR100625476B1

KR100625476B1 - Plasma display apparatus and image processing method thereof

Info

Publication number: KR100625476B1
Application number: KR1020050045427A
Authority: KR
Inventors: 김상원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2006-09-20

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치 구동시 화면에 표시되는 노이즈를 저감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma display device, and more particularly, to a plasma display device and an image processing method thereof capable of reducing noise displayed on a screen when the plasma display device is driven.

본 발명에 따른, 플라즈마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호의 계조 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정부 및 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 전체 계조 데이터의 휘도값을 상기 적어도 둘 이상의 계조 데이터를 이용하여 연산된 휘도 추세선의 휘도값과 비교하여 상기 역감마 보정된 계조 데이터를 휘도 보정하는 휘도 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the plasma display apparatus includes at least two luminance values of all grayscale data displayed by a combination of an inverse gamma correction unit for inversely gamma correcting grayscale data of an externally input image signal and subfields having different grayscale weights. And a luminance correction unit configured to luminance-compensate the inverse gamma corrected gradation data by comparing the luminance value of the luminance trend line calculated using the gray scale data.

Description

Plasma Display Apparatus and Image Processing Method {Plasma Display Apparatus and Image Processing Method}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.1 is a view showing a method for implementing an image of a conventional plasma display device.

도 2는 플라즈마 디스플레이 장치와 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.2 is a graph comparing luminance characteristics of a plasma display device and a cathode ray tube.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서 사용되는 APL값에 따른 서스테인 펄스 개수의 관계를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph illustrating a relationship between the number of sustain pulses according to an APL value used in a conventional plasma display apparatus.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 역감마 보정 곡선을 나타낸 그래프이다.4 is a graph illustrating an inverse gamma correction curve of a conventional plasma display device.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.5 is a block diagram illustrating a plasma display device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 실계조 개수에 따른 휘도값을 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing luminance values according to the number of actual gray scales in the plasma display device according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 휘도 추세선을 나타낸 그래프이다. 7 is a graph illustrating luminance trend lines according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보정된 계조 데이터에 대한 휘도를 나타낸 그래프이다.8 is a graph illustrating luminance of the corrected grayscale data according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 계조 데이터에 대해 역감마 보정된 계조 데이터를 나타낸 그래프이다.9 is a graph illustrating grayscale data inverse gamma corrected with respect to grayscale data according to an exemplary embodiment of the present invention.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****

510; 역감마 보정부 520; 이득 제어부510; Inverse gamma correction unit 520; Gain control

530; 휘도 보정부 531; 룩업 테이블 저장부530; A luminance corrector 531; Lookup table storage

540; 하프토닝부 550; 서브필드 맵핑부540; Half toning unit 550; Subfield Mapping Section

560; 데이터 정렬부 570; 데이터 구동부560; Data alignment unit 570; Data driver

580; APL부580; APL Department

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)는 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하며, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생시키고, 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치는 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 디스플레이 장치로서 각광받고 있다.In general, a plasma display device includes a plasma display panel in which a partition wall formed between a front substrate and a rear substrate forms one unit cell, and each cell includes neon, helium, or neon. A main discharge gas such as a mixed gas of helium (Ne + He) and an inert gas containing a small amount of xenon are filled. When discharged by a high frequency voltage, the inert gas generates vacuum ultraviolet rays and emits phosphors formed between the partition walls to realize an image. Such a plasma display device has been spotlighted as a next generation display device because of its thin and light configuration.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치는 하나의 프레임 기간을 방전횟수가 서로 다른 복수개의 서브필드로 나누고, 입력되는 영상 신호의 계조값에 해당하는 서브필드 기간에 플라즈마 디스플레이 패널을 발광시켜줌으로써 화상이 구현된다.As shown in FIG. 1, the plasma display apparatus divides one frame period into a plurality of subfields having different discharge times, and emits a plasma display panel in a subfield period corresponding to a gray value of an input image signal. An image is implemented.

각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전 셀을 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 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2ⁿ(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조(Gray level)를 구현할 수 있게 된다.Each subfield is divided into a reset period for uniformly generating a discharge, an address period for selecting a discharge cell, and a sustain period for implementing gray scale according to the number of discharges. For example, when the image is to be displayed with 256 gray levels, the frame period (16.67 ms) corresponding to 1/60 second is divided into eight subfields. In addition, each of the eight subfields is divided into a reset period, an address period, and a sustain period. Here, the sustain period is increased at the ratio of 2 ⁿ (n = 0,1,2,3,4,5,6,7) in each subfield. As described above, since the sustain period is changed in each subfield, gray levels of an image can be realized.

도 2에 도시된 바와 같이, 음극선관(Cathode-Ray Tube) 및 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)와 같은 디스플레이 장치는 입력되는 비디오 신호에 대하여, 표시되는 광을 아날로그 방식으로 제어하여 원하는 계조를 표현하므로, 통상적으로 비선형의 휘도 특성을 갖는다. 이와 달리, 플라즈마 디스플레이 장치는 온(on)/오프(off)를 할 수 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 이용하여 광 펄스의 수를 변조하여 계조를 표현하므로, 선형의 휘도 특성을 갖는다. 이러한 플라즈마 디스플레이 장치의 계조 표현 방법을 PWM(Pulse Width Modulation) 방법이라 한다. As shown in FIG. 2, a display device such as a cathode-ray tube and a liquid crystal display expresses a desired gray level by controlling the displayed light in an analog manner with respect to an input video signal. , Typically has nonlinear luminance characteristics. In contrast, since the plasma display device expresses gray scales by modulating the number of light pulses using a matrix array of discharge cells that can be turned on / off, the plasma display apparatus has a linear luminance characteristic. The gray scale expression method of the plasma display device is called a PWM (Pulse Width Modulation) method.

이때, 음극선관과 같은 디스플레이 장치는 디스플레이 전류 대비 밝기 특성이 2.2 승수에 비례하기 때문에 방송 신호와 같은 입력되는 외부 영상 신호는 2.2승수의 역에 해당하는 신호를 송출한다. 따라서, 선형적인 밝기 특성을 가진 플라즈마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정할 필요가 있다.At this time, the display device such as the cathode ray tube is because the brightness characteristics compared to the display current is proportional to the 2.2 multiplier, the input external video signal such as a broadcast signal transmits a signal corresponding to the inverse of the 2.2 multiplier. Therefore, a plasma display device having a linear brightness characteristic needs to inversely gamma correct an image signal input from the outside.

외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정할 때 생성되는 역감마 보정 곡선은 서브필드 맵핑 방법 및 서스테인 펄스 개수에 따라 결정된다.The inverse gamma correction curve generated when the inverse gamma correction of an externally input image signal is determined according to the subfield mapping method and the number of sustain pulses.

먼저, 서브필드 맵핑은 서브필드의 가중치(weight)를 결정하고, 이에 따라 서브필드 맵핑 코드 중 의사윤곽(False Contour)를 최소화하는 맵핑 코드를 선택한다. 다음의 표 1은 이와 같은 방법을 통해서 만들어진 서브필드 10개, 실계조 256개를 이용한 서브필드 맵핑 방법의 일예이다. 여기서, 실계조(Real Gray)는 하프토닝과 같은 이미지 프로세싱을 통해 표시되는 계조가 아닌, 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 계조이자, 이미지 프로세싱을 하기 위한 기준이 되는 계조를 일컫는다.First, the subfield mapping determines a weight of the subfield, and thus selects a mapping code that minimizes false contours among the subfield mapping codes. Table 1 below is an example of a subfield mapping method using 10 subfields and 256 real gray scales created through the above method. Here, the real gray refers to a gray level which is displayed as a combination of subfields having different gray weights, not a gray level displayed through image processing such as half-toning, and refers to a gray level as a reference for image processing.

다음으로, 서스테인 펄스 개수는 다음 도 3과 같이, 미리 주어지는 APL(Average Picture Level)값과 서브필드의 가중치에 따라 결정된다.Next, as shown in FIG. 3, the number of sustain pulses is determined according to an APL (Average Picture Level) value and a weight of a subfield.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치는 APL부(미도시)를 구비하여 APL값에 따라 서스테인 기간에 인가되는 서스테인 펄스 개수의 가중치를 다르게 할당한다.As shown in FIG. 3, the conventional plasma display apparatus includes an APL unit (not shown) and differently assigns a weight of the number of sustain pulses applied to the sustain period according to the APL value.

일반적인 플라즈마 디스플레이 장치는 스캔 전극 및 서스테인 전극에 교번되게 인가되는 서스테인 펄스에 의하여 셀들이 발광함으로써, 외부에서 입력되는 영상 신호를 표시한다. 이때, 인가되는 서스테인 펄스는 그 전압의 크기가 180V 내지 220V에 이르는 고전압이므로 전력 소모가 크다.In a typical plasma display apparatus, cells emit light by sustain pulses alternately applied to scan electrodes and sustain electrodes, thereby displaying an image signal input from the outside. At this time, the applied sustain pulse is a high voltage, the magnitude of the voltage is 180V to 220V power consumption is large.

전력 소모를 줄이기 위하여 종래의 플라즈마 디스플레이 장치는 20% APL 이하의 APL값에서는 최대 서스테인 펄스의 개수가 서스테인 구간에 할당되고, 20% APL 이상의 APL값에서는 서스테인 구간에 할당되는 서스테인 펄스의 개수가 점차 줄어들도록 한다. 이에 따라 20% APL 이하의 APL값 이전에서는 플라즈마 디스플레이 장치의 전력 소모가 점차로 증가하다가 20% APL 이상의 APL값 이후부터는 플라즈마 디스플레이 장치의 전력 소모가 일정 수준으로 유지된다.In order to reduce power consumption, in the conventional plasma display apparatus, the maximum sustain pulse number is allocated to the sustain period at an APL value of 20% APL or less, and the number of sustain pulses allocated to the sustain period is gradually reduced at an APL value of 20% APL or more. To do that. Accordingly, the power consumption of the plasma display device gradually increases before an APL value of less than 20% APL, but the power consumption of the plasma display device remains constant after an APL value of more than 20% APL.

이와 같이, 최적의 화질을 구현하기 위해서 APL값에 따른 각 서브필드에 할당되는 서스테인 펄스의 개수는 다음 수학식 1에 따라 결정된다.As such, the number of sustain pulses allocated to each subfield according to the APL value is determined according to Equation 1 in order to realize an optimal picture quality.

(1^a - 1) + (2^a - 1) + (4^a - 1) + (7^a - 1) + (12^a - 1) +(19^a - 1) + (30^a - 1) + (43^a - 1) + (59^a - 1) +(78^a - 1) = S_total (1 ^a -1) + (2 ^a -1) + (4 ^a -1) + (7 ^a -1) + (12 ^a -1) + (19 ^a -1) + (30 ^a -1) + ( 43 ^a -1) + (59 ^a -1) + (78 ^a -1) = S _total

여기서, S_total은 각각의 APL값에 따라 미리 설정된 한 프레임 동안의 전체 서스테인 펄스의 개수이다. 이와 같이 수학식 1의 (SF 가중치)^a으로 연산된 a값에 따라 각 서브필드별 서스테인 펄스 개수를 구하면 다음 표 2와 같다. Here, S _total is the _total number of sustain pulses for one frame preset according to each APL value. Thus, the number of sustain pulses for each subfield is obtained according to a value calculated by (SF weight) ^a in Equation 1 as shown in Table 2 below.

표 2에서는 APL값을 0에서 31로 32단계로 나눈 것으로, APL 0은 APL값이 가장 작고, 서스테인 펄스 개수의 총합이 가장 많다. 또한, APL 31은 APL값이 가장 크고, 서스테인 펄스 개수의 총합이 가장 적다.In Table 2, the APL value is divided into 32 steps from 0 to 31. APL 0 has the smallest APL value and the largest sum of the number of sustain pulses. In addition, APL 31 has the largest APL value and the smallest sum of the number of sustain pulses.

상술한 서브필드 맵핑 방법 및 서스테인 펄스 개수가 결정되면, 각 서브필드 맵핑 코드에 따라 화면에 표시되는 영상의 휘도값을 구한다. 즉, 각각의 실계조값에 해당하는 휘도값을 측정한다. 이웃하는 실계조값 사이의 계조값은 측정된 휘도값을 이용하여 선형 보간법(Linear Interpolation)으로 채워진다. 이로써, 측정된 휘도값을 통해 최종적인 역감마 보정 곡선을 다음 도 5와 같이 생성할 수 있다.When the above-described subfield mapping method and the number of sustain pulses are determined, the luminance value of the image displayed on the screen is obtained according to each subfield mapping code. That is, the luminance value corresponding to each real gradation value is measured. The grayscale values between neighboring real grayscale values are filled by linear interpolation using the measured luminance values. Thus, the final inverse gamma correction curve may be generated as shown in FIG. 5 through the measured luminance values.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 역감마 보정 곡선을 나타낸 그래프이다. 도 4의 (a) 그래프는 실계조값에 따른 휘도값을 나타낸 것이고, (b) 그래프는 (a) 그래프의 정보를 이용하여 입력 계조값에 대한 역감마 보정된 출력 계조값을 나타낸 것이다.4 is a graph illustrating an inverse gamma correction curve of a conventional plasma display device. The graph of (a) of FIG. 4 shows the luminance value according to the actual gradation value, and (b) the graph shows the output gradation value of the inverse gamma correction with respect to the input gradation value using the information of (a) the graph.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치는 큰 APL값(APL 31)의 휘도값은 선형적으로 증가하나, 작은 APL값(APL 0)의 휘도값은 서브필드 맵핑 코드가 증가할 때, 중간 중간에 휘도 단차가 발생한다.As shown in FIG. 4, in the conventional plasma display apparatus, the luminance value of the large APL value APL 31 increases linearly, but the luminance value of the small APL value APL 0 increases when the subfield mapping code increases. In the middle, a luminance step occurs.

그 원인은 수학식 1에 따라 서스테인 펄스의 개수를 결정함으로써, 작은 APL값(APL 0)에서는 서브필드가 증가할 수록 서스테인 펄스 개수가 기하급수적으로 증가하는데 기인한다. 특히, 휘도의 단차가 발생하는 부분은 서브필드 맵핑 코드 중 서브필드 사용 개수가 증가할 때 발생한다. 이와 같이, 녹색 원으로 표시된 휘도 단차 부분이 구현되는 화상에 반영됨으로써, 노이즈가 발생되는 문제점이 있다.The reason for this is that the number of sustain pulses is determined according to Equation 1, so that the number of sustain pulses increases exponentially as the subfield increases at a small APL value (APL 0). In particular, the portion where the luminance step occurs occurs when the number of subfields used in the subfield mapping code increases. As described above, noise is generated by reflecting the luminance stepped portion indicated by the green circle on the image to be implemented.

한편, 실계조의 사용 개수는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 구현에 있어 중요한 요소로 작용한다. 즉, 실계조의 사용 개수가 많으면, 의사윤곽 노이즈가 많이 발생하고, 실계조의 사용 개수가 적으면, 하프톤 노이즈가 증가하는 문제점이 있다. 이때, 동일한 서브필드 맵핑 코드에 대해서도 역감마 보정 방법에 따라서 의사윤곽 노이즈 및 하프톤 노이즈의 발생 정도가 달라진다.On the other hand, the number of real grays used is an important factor in the image implementation of the plasma display device. In other words, when the number of actual gradations is large, pseudo contour noise is generated. When the number of actual gradations is small, halftone noise is increased. In this case, the degree of generation of pseudo contour noise and halftone noise also varies depending on the inverse gamma correction method for the same subfield mapping code.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 구현에 있어서 필수적인 역감마 보정을 최적화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a plasma display device capable of optimizing the reverse gamma correction which is essential for the image implementation of the plasma display device.

또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 화면에 표시되는 의사 윤곽 노이즈 및 하프톤 노이즈를 저감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a plasma display device capable of reducing pseudo contour noise and halftone noise displayed on a screen by improving the plasma display device and an image processing method thereof.

또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 화상 구현시 발생되는 휘도 단차를 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a plasma display device capable of suppressing a luminance step generated when an image is implemented by improving the plasma display device and an image processing method thereof.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호의 계조 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정부 및 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 전체 계조 데이터의 휘도값을 상기 적어도 둘 이상의 계조 데이터를 이용하여 연산된 휘도 추세선의 휘도값과 비교하여 상기 역감마 보정된 계조 데이터를 휘도 보정하는 휘도 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the plasma display apparatus of the present invention includes an inverse gamma correction unit that inversely gamma corrects gray level data of an image signal input from the outside and a total gray level data displayed by a combination of subfields having different gray weights. And a luminance correction unit configured to compare the luminance value with the luminance value of the luminance trend line calculated using the at least two grayscale data, and to luminance correct the inverse gamma corrected grayscale data.

본 발명의 휘도 보정부는 상기 휘도 추세선에 따라 각각의 계조 데이터의 계조값을 조절하는 것을 특징으로 한다.The luminance correction unit of the present invention is characterized in that to adjust the grayscale value of each grayscale data according to the luminance trend line.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 입력되는 영상 신호의 APL(Average Picture Level)값을 연산하는 APL부를 더 포함하고, 상기 휘도 보정부는 상기 APL값에 따라 계조 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.The plasma display apparatus may further include an APL unit configured to calculate an average picture level (APL) value of an input image signal, wherein the luminance corrector corrects the grayscale data according to the APL value.

본 발명은 휘도 보정된 계조 데이터가 미리 저장된 룩업 테이블 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention may further include a lookup table storage unit in which luminance corrected gradation data is stored in advance.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법은 외부에서 입력되는 영상 신호의 계조 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정 단계 및 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 전체 계조 데이터의 휘도값을 상기 적어도 둘 이상의 계조 데이터를 이용하여 연산된 휘도 추세선의 휘도값과 비교하여 상기 역감마 보정된 계조 데이터를 휘도 보정하는 휘도 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the image processing method of the plasma display apparatus of the present invention, an inverse gamma correction step of inverse gamma correction of grayscale data of an externally input image signal and luminance values of all grayscale data represented by a combination of subfields having different grayscale weights may be performed. And a luminance correction step of luminance correcting the inverse gamma corrected gray scale data by comparing the luminance value of the luminance trend line calculated using at least two gray scale data.

본 발명의 휘도 보정 단계에서는 상기 휘도 추세선에 따라 각각의 계조 데이 터의 계조값을 조절하는 것을 특징으로 한다.In the luminance correction step of the present invention, the gray scale value of each gray scale data is adjusted according to the luminance trend line.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법은 영상 신호의 APL(Average Picture Level)값을 연산하는 APL 단계를 더 포함하고, 상기 휘도 보정 단계에서는 상기 APL값에 따라 계조 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.The image processing method of the plasma display apparatus of the present invention further includes an APL step of calculating an average picture level (APL) value of an image signal, wherein the luminance correction step corrects grayscale data according to the APL value. .

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법은 휘도 보정된 계조 데이터를 미리 저장된 룩업 테이블 저장 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The image processing method of the plasma display apparatus of the present invention may further include a look-up table storing step of storing luminance corrected gray scale data in advance.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment according to the present invention will be described.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 역감마 보정부(510), 이득 제어부(520), 휘도 보정부(530), 하프토닝부(540), 서브필드 맵핑부(550), 데이터 정렬부(560), 데이터 구동부(570) 및 APL부(580)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the plasma display apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention includes an inverse gamma correction unit 510, a gain control unit 520, a luminance correction unit 530, a half toning unit 540, and a subfield. A mapping unit 550, a data alignment unit 560, a data driver 570, and an APL unit 580 are provided.

역감마 보정부(510)는 외부에서 입력되는 영상 신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때, 계조값에 대해 표시되는 휘도값이 선형적인 값을 갖도록 영상 신호의 계조 데이터를 역감마 보정한다.When the image signal input from the outside is displayed on the plasma display panel, the inverse gamma correction unit 510 inversely gamma corrects the gray level data of the image signal so that the luminance value displayed with respect to the gray value has a linear value.

이득 제어부(520)는 역감마 보정부(510)에 의해 보정된 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 영상 신호에 대하여 사용자(User) 또는 세트 메이커(Set maker)에 의해 조정될 수 있는 이득값을 곱하여 적색, 녹색 및 청색 별로 이득(gain)을 조정한다. 이때, 이득 제어부(520)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 이와 같은 기능을 수행하는 이득 제어부(520)를 더 포함한다.The gain controller 520 may be adjusted by a user or a set maker with respect to the red, green, and blue image signals corrected by the inverse gamma correction unit 510. Adjust the gain by red, green and blue by multiplying the gain values. In this case, the gain controller 520 may set a color temperature desired by the user or the set maker. In one embodiment of the present invention further includes a gain control unit 520 for performing such a function.

휘도 보정부(530)는 영상 신호의 APL(Average Picture Level)값에 따른 휘도값에 따라 영상 신호의 계조 데이터를 보정한다. 영상 신호의 APL값은 APL부(580)로부터 입력되며, 역감마 보정부(510)에서 역감마 보정된 영상신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때 발생할 수 있는 휘도 단차, 휘도 역전 또는 휘도 무변위 상태를 보정한다.The luminance corrector 530 corrects the grayscale data of the image signal according to the luminance value according to the average picture level (APL) value of the image signal. The APL value of the image signal is input from the APL unit 580, and the luminance step, luminance inversion, or luminance no displacement state that may occur when the image signal corrected by the inverse gamma correction unit 510 is displayed on the plasma display panel. Calibrate

본 발명의 일실시예에 따른 휘도 보정부(530)는 전체 계조 데이터를 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 계조, 즉 실계조(Real Gray)를 많이 사용하여 화상을 구현하도록 한다. 이때, 전체 실계조 데이터의 휘도값을 적어도 둘 이상의 실계조 데이터를 이용하여 연산된 휘도 추세선의 휘도값과 비교하여 역감마 보정된 계조 데이터를 보정한다.The luminance correcting unit 530 according to an embodiment of the present invention implements an image using a plurality of grays, ie, real grays, which are displayed as a combination of subfields having different gray weights. In this case, the inverse gamma corrected gradation data is corrected by comparing the luminance value of the entire gradation data with the luminance value of the luminance trend line calculated using at least two real gradation data.

본 발명의 일실시예에서는 휘도 추세선에 따라 각각의 계조 데이터의 계조값을 조절함으로써, 역감마 보정된 계조 데이터를 보정할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the grayscale data of the inverse gamma correction may be corrected by adjusting the grayscale value of each grayscale data according to the luminance trend line.

또한, 룩업 테이블 저장부(531)을 구비하여 상술한 휘도 보정된 계조 데이터를 미리 저장함으로써, 입력되는 영상 신호에 대해 실시간 처리가 가능하다.In addition, the look-up table storage unit 531 is provided to store the above-described luminance corrected gray scale data in advance, thereby enabling real-time processing on the input image signal.

이에 따라, 휘도 단차의 문제를 해결할 수 있는 역감마 보정 곡선을 생성할 수 있으며, 하프톤 노이즈를 저감시킬 수 있다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 이 후 기술하기로 한다.As a result, an inverse gamma correction curve that can solve the problem of luminance step difference can be generated, and halftone noise can be reduced. A more detailed description thereof will be described later.

하프토닝부(540)는 휘도 보정부(530)로부터 입력되는 영상 신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝한다. 하프토닝부(540)로 입력된 영상 신호는 정수와 소수 데이터로 이루어진 계조 데이터를 포함한다. 이때, 소수 데이터는 하프토닝되어 정수 데이터에 반영되고, 정수 데이터는 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑 여부가 결정된다. 이로써, 입력되는 영상 신호의 전체 계조값이 결정되며, 표시되는 화상의 계조 선형성과 계조 표현력을 확보할 수 있다.The half toning unit 540 half tons the image signal input from the luminance corrector 530 by at least one method of error diffusion or dithering. The image signal input to the half toning unit 540 includes grayscale data consisting of integer and decimal data. At this time, the decimal data is halftoned to be reflected in the integer data, and whether the integer data is mapped to the selected subfield mapping table is determined. As a result, the total gray value of the input video signal is determined, and the gray linearity and the gray scale expressing power of the displayed image can be secured.

서브필드 맵핑부(550)는 하프토닝부(540)로부터 입력되는 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.The subfield mapping unit 550 maps an image signal input from the half toning unit 540 to a preset subfield mapping table.

데이터 정렬부(560)는 서브필드 맵핑부(550)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다. The data arranging unit 560 sorts the spatially aligned subfield mapping data input from the subfield mapping unit 550 into temporal data.

데이터 구동부(570)는 데이터 정렬부(560)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하게 된다.The data driver 570 receives the data aligned in time by the data aligning unit 560 and supplies an address driving pulse to an address electrode (not shown) of the plasma display panel, thereby realizing an image of the plasma display apparatus.

APL부(580)는 외부에서 입력되는 영상신호의 평균 영상 밝기를 계산하여 평균 영상 밝기 정보를 필요로하는 역감마 보정부(510) 및 휘도 보정부(530)으로 APL 정보를 제공한다.The APL unit 580 provides APL information to the inverse gamma correction unit 510 and the luminance correction unit 530 that require the average image brightness information by calculating the average image brightness of the image signal input from the outside.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 전체 계조 데이터를 최대한 많은 실계조로 맵핑하여 역감마 보정에 따른 역감마 보정 곡선을 최적화함으로써, 하프톤 노이즈를 최소화할 수 있다.As described above, in an exemplary embodiment of the present invention, halftone noise may be minimized by mapping the entire grayscale data into as many real grayscales as possible to optimize the inverse gamma correction curve according to the inverse gamma correction.

즉, 이웃하는 실계조값 사이의 계조값은 표시되는 휘도값을 이용하여 선형 보간법으로 채워기 때문에, 실계조를 적게 사용할 때는 상대적으로 휘도값 사이의 보간 구간이 길어진다. 이에 따라, 휘도 단차는 크게 문제되지 않으나 하프토닝으로 표시해되는 계조값이 증가하므로 하프토닝 패턴이 나타난다. 또한, 실계조를 많이 사용할 때는 상대적으로 휘도값 사이의 보간 구간이 짧아진다. 이로 인해 나타나는 휘도 단차가 하프톤 노이즈에 반영된다. 이와 같은 점을 고려하여 본 발명의 일실시예에서는 실계조를 많이 사용하는 맵핑으로 표시되는 휘도값을 상대적으로 적은 개수의 실계조를 사용하는 맵핑으로 표시되는 휘도값의 휘도 추세선으로 보정하도록 한다. 이와 같은 계조 데이터의 휘도 보정은 다음 도 6 내지 도 9의 과정을 통하여 이루어진다.That is, since the grayscale values between neighboring real grayscale values are filled by the linear interpolation method using the displayed luminance values, the interpolation interval between the luminance values becomes relatively long when the real grayscales are used. Accordingly, the luminance step is not a problem, but the half-toning pattern appears because the gray scale value expressed by half-toning increases. In addition, when a lot of real gradations are used, the interpolation interval between luminance values becomes relatively short. The resulting luminance step is reflected in the halftone noise. In consideration of such a point, in an embodiment of the present invention, the luminance value represented by the mapping using a large number of real tones is corrected by the luminance trend line of the luminance value represented by a mapping using a relatively small number of real tones. The luminance correction of the grayscale data is performed through the following processes of FIGS. 6 to 9.

도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 0에서 255까지의 전체 계조 데이터를 실계조 256개로 서브필드 맵핑하여 표시되는 휘도값을 구하도록 한다. 또한, 다음 표 3에 따라 실계조 55개로 서브필드 맵핑된 소정의 계조 데이터에 대하여 표시되는 휘도값을 구도록 한다. 이는 실계조를 적게 사용하는 경우의 휘도 추세선을 생성하기 위한 것이다.As shown in FIG. 6, first, all luminance data from 0 to 255 are subfield mapped to 256 real grayscales to obtain a displayed luminance value. Further, according to Table 3, luminance values displayed for predetermined grayscale data mapped to 55 real grayscales are calculated. This is to generate a luminance trend line in the case of using less real gradation.

다음으로, 적은 개수의 실계조 사용에 대한 휘도 추세선을 다음 도 7에 따라 생성한다.Next, a luminance trend line for use of a small number of real gray scales is generated according to the following FIG. 7.

도 7을 참조하면, 55개의 실계조로 맵핑되는 계조 데이터에 대한 추세선을 생성하기 위해 다항 방정식을 사용하도록 한다. 예컨대, 다음 수학식 2에 의해 그려지는 곡선이 도 7의 추세선이 된다. Referring to FIG. 7, a polynomial equation is used to generate trend lines for grayscale data mapped to 55 real grayscales. For example, the curve drawn by the following equation 2 becomes the trend line of FIG.

y = -0.000000000019224 x⁶ + 0.000000012259224 x⁵ - 0.000002761516594 x⁴ + 0.000245132252523 x³ - 0.000382464450695 x² + 1.636043988895840 x ^{y = -0.000000000019224 x 6 + 0.000000012259224 x} 5 - 0.000002761516594 x 4 + 0.000245132252523 x 3 - 0.000382464450695 x 2 + 1.636043988895840 x

도 7의 추세선을 기초로해서 실계조 256개를 사용하는 계조 데이터의 휘도를 다음 도 8과 같이 보정한다. Based on the trend line of FIG. 7, the luminance of grayscale data using 256 real gray scales is corrected as shown in FIG.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휘도 곡선은 상술한 55개의 실계조로 구한 휘도 추세선에 따라 전체 계조 데이터의 휘도를 보정한 곡선이다. 보정 방법은 휘도 추세선에 따라 각각의 계조 데이터의 계조값을 조절하도록 한다. As shown in FIG. 8, the luminance curve according to the exemplary embodiment of the present invention is a curve in which luminance of all grayscale data is corrected according to the luminance trend lines obtained by the 55 real gray scales described above. The correction method adjusts the gray scale value of each gray scale data according to the luminance trend line.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따라 휘도 보정된 곡선은 종래의 단차가 있는 곡선 보다 현저하게 부드러운 곡선을 이루는 것을 볼 수 있다.Here, the luminance-corrected curve according to an embodiment of the present invention can be seen to form a significantly smoother curve than the conventional stepped curve.

도 9에 도시된 바와 같이, 휘도 보정된 계조 데이터에 따른 역감마 보정 곡선은 종래와 비교하여 부드러운 곡선을 이룬다. 이에 따라, 종래의 역감마 보정 곡 선에서 나타난 하프톤 노이즈가 발생할 가능성이 높은 구간이 줄어들어, 하프톤 노이즈를 최소화하는 역감마 보정 곡선 및 역감마 보정된 계조 데이터를 완성한다.As shown in FIG. 9, the inverse gamma correction curve according to the luminance corrected grayscale data forms a smooth curve as compared with the conventional art. As a result, the section in which the halftone noise that is likely to occur in the conventional inverse gamma correction curve is reduced, thereby completing the inverse gamma correction curve and the inverse gamma corrected gradation data that minimize the halftone noise.

본 발명의 일실시예에서는 완성된 역감마 보정된 계조 데이터를 다음 표 4와 같이 룩업 테이블로 저장하여 입력되는 영상 신호의 계조 데이터를 실시간으로 휘도 보정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the grayscale data of the input image signal may be corrected in real time by storing the completed inverse gamma corrected grayscale data as a lookup table as shown in Table 4 below.

여기서, 휘도 보정된 데이터의 계조값을 살펴보면 하프톤 노이즈가 발생될 가능성이 종래보다 줄어듦을 알 수 있다. Here, looking at the grayscale value of the luminance-corrected data, it can be seen that the possibility of generating the halftone noise is less than in the prior art.

예를 들어, 계조 데이터의 정수값이 88인 경우, 종래에는 소수값이 존재하는 계조 데이터의 개수가 많다. 이로 인해, 종래에는 소수 부분을 하프톤으로 처리하여 표현하기 때문에, 하프톤 노이즈가 많이 발생하게 된다. 본 발명의 일실시예에서는 정수값 88에 대한 소수값이 존재하는 계조 데이터의 개수가 현저하게 줄어든다. 즉, 다른 정수값으로 확산됨을 볼 수 있다. 따라서, 특정 계조값에서 하프톤 노이즈가 많이 발생하는 현상을 억제할 수 있다. For example, when the integer value of gradation data is 88, conventionally, the number of gradation data in which a decimal value exists is large. For this reason, since half-tones are conventionally processed and represented by halftones, many halftone noises are generated. In one embodiment of the present invention, the number of gradation data having a decimal value for the integer value 88 is significantly reduced. In other words, it can be seen that the diffusion to another integer value. Therefore, it is possible to suppress a phenomenon in which a large amount of halftone noise occurs at a specific tone value.

본 발명의 일실시예에서는 하나의 APL값에 대한 휘도 보정 방법을 일예로 들었으나 APL값에 따라 서스테인 펄스 개수가 달라지므로 휘도 곡선과 역감마 보정 곡선이 달라진다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 휘도 보정부는 APL값에 따라 복수개로 구비되며, 각 역감마 보정 곡선에 해당하는 계조 데이터의 휘도를 보정하여야 한다.In one embodiment of the present invention, the luminance correction method for one APL value is taken as an example, but since the number of sustain pulses varies according to the APL value, the luminance curve and the inverse gamma correction curve are different. Therefore, a plurality of luminance correcting units according to an embodiment of the present invention are provided according to the APL value, and the luminance of gray level data corresponding to each inverse gamma correction curve should be corrected.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다 는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 구현에 있어서 필수적인 파라미터인 역감마 보정을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of optimizing the inverse gamma correction which is an essential parameter in the image realization of the plasma display apparatus.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 화면에 표시되는 의사 윤곽 노이즈 및 하프톤 노이즈를 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of reducing pseudo contour noise and halftone noise displayed on the screen by improving the plasma display device and the image processing method thereof.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 화상 구현시 발생되는 휘도 단차를 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention improves the plasma display device and the image processing method thereof, thereby having an effect of suppressing the luminance step generated when the image is implemented.

Claims

An inverse gamma correction unit configured to inverse gamma correct gray level data of an image signal input from an external device; And

Luminance for luminance correction of the inverse gamma corrected gradation data by comparing the luminance value of all gradation data represented by a combination of subfields having different gradation weights with the luminance value of the luminance trend line calculated using the at least two gradation data. Compensator

Plasma display device comprising a.

The method of claim 1,

And the luminance corrector adjusts a gray value of each gray level data according to the luminance trend line.

The method of claim 1,

And an APL unit configured to calculate an average picture level (APL) value of the video signal.

And the luminance corrector corrects the grayscale data according to the APL value.

The method according to any one of claims 1 to 3,

And a lookup table storage unit in which the luminance corrected gray level data is stored in advance.

An inverse gamma correction step of inversely gamma correcting grayscale data of an image signal input from the outside; And

Luminance for luminance correction of the inverse gamma corrected gradation data by comparing the luminance value of all gradation data represented by a combination of subfields having different gradation weights with the luminance value of the luminance trend line calculated using the at least two gradation data. Calibration steps

Image processing method of a plasma display device comprising a.

The method of claim 5,

And in the brightness correction step, the gray level value of each gray level data is adjusted according to the brightness trend line.

The method of claim 5,

APL step of calculating the average picture level (APL) value of the video signal, further comprising:

And in the luminance correcting step corrects the gray scale data according to the APL value.

The method according to any one of claims 5 to 7,

And a look-up table storing step of pre-stored the luminance corrected gradation data.