KR100738816B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100738816B1
KR100738816B1 KR1020050080413A KR20050080413A KR100738816B1 KR 100738816 B1 KR100738816 B1 KR 100738816B1 KR 1020050080413 A KR1020050080413 A KR 1020050080413A KR 20050080413 A KR20050080413 A KR 20050080413A KR 100738816 B1 KR100738816 B1 KR 100738816B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
error
unit
image signal
error diffusion
threshold value
Prior art date
Application number
KR1020050080413A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070024856A (ko
Inventor
안병길
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020050080413A priority Critical patent/KR100738816B1/ko
Publication of KR20070024856A publication Critical patent/KR20070024856A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100738816B1 publication Critical patent/KR100738816B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2044—Display of intermediate tones using dithering
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2059—Display of intermediate tones using error diffusion
    • G09G3/2062—Display of intermediate tones using error diffusion using error diffusion in time
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235—Field-sequential colour display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/12—Frame memory handling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 관한 것이다.
본 발명인 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부, 디더 하프토닝부, 오차확산부, 서브필드 맵핑부를 포함한다.
본 발명인 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 감마 보정하는 역감마 보정단계, 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 의사윤곽을 제거하는 디더 하프토닝 단계, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산단계 및 오차 확산된 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 오차확산, 디더 하프토닝

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법{Image Processing Device and Method for Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널과 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 역감마 보정을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산방법을 설명하기 위한 개 략도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산을 설명하기 위한 개략도 이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
610: 역감마 보정부 620: 이득제어부
630: 하프토닝부 631: 디더 하프토닝부
632: 오차 확산부 640: 서브필드 맵핑부
650: 데이터 정렬부 660: 데이터 구동부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현의 신뢰성을 확보할 수 있고, 플리커(flicker)의 발생을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 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 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO(Indium Thin Oxide) 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속 재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮혀진다. 유전체층(104) 전면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 유전체층(115)이 형성된다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 하나의 프레임 기간을 방전횟수가 서로 다른 복수개의 서브필드로 나누고, 입력되는 영상 신호의 계조 값에 해당하는 서브필드 기간에 플라즈마 디스플레이 패널을 발광시켜줌으로써 화상이 구현된다.
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.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널과 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 음극선관(Cathode-Ray Tube) 및 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)는 입력되는 비디오 신호에 대하여, 표시되는 광을 아날로그 방식으로 제어하여 원하는 계조를 표현하므로, 통상적으로 비선형의 휘도 특성을 갖는다. 이와 달리, 플라즈마 디스플레이 패널은 온(on)/오프(off)를 할 수 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 이용하여 광 펄스의 수를 변조하여 계조를 표현 하므로, 선형의 휘도 특성을 갖는다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현방법을 PWM(Pulse Width Modulation) 방법이라 한다. 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 펄스 수에 선형으로 변화하지만 우리의 시각이 인지하는 정도는 비선형적이기 때문에 저계조 영역에서 계조를 표현할때 노이즈를 발생시킨다. 따라서, 상기 문제를 해결하기 위해 플라즈마 디스플레이 패널에서는 다음 도 4와 같이 입력되는 영상 신호 데이터를 역감마 보정한다.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 역감마 보정을 나타낸 그래프이다.
도 4에서, 목표 휘도는 보정하고자 하는 이상적인 역감마 결과를 나타낸 것이고, 실제 휘도는 역감마 보정후의 결과로서 나타나는 측정된 휘도값이며, 플라즈마 디스플레이 패널 휘도는 역감마 보정이 없는 상태에서 측정된 휘도값 3이하를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 목표 휘도는 0 - 60까지 61단계의 계조 값이 각각 다른 휘도값으로 표현된다. 이와 달리, 실제 휘도는 0 - 60까지 61단계의 계조 값이 단지 8가지의 휘도값으로 표현된다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 패널에서 역감마 보정이 수행될 때 어두운 영역에서 충분한 계조 표현을 할 수 없게 되어 영상이 뭉쳐 보이는 의사윤곽(Contour Noise)이 발생하게 되는 문제점이 있다.
이러한, 플라즈마 디스플레이 패널의 부족한 계조를 표현하기 위하여 종래에는 디더링 (dithering) 방법 및 오차 확산(error diffusion) 방법과 같은 하프톤 (half tone) 방법을 사용하고 있다.
그러나, 상술한 방법들은 전체 화면에 같은 계조를 가지는 화면이 나타나거나 정지영상이 나타나는 시점에서 축적되는 오차가 전체 화면에 대하여 같은 값을 가지는 값이라면, 화면에 플리커가 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 계조 표현의 신뢰성을 확보할 수 있고, 플리커의 발생을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝부, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산부 및 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함한다.
또한, 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다.
또한, 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 오차 확산 판단부 및 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 오차 확산부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산부, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝부 및 디더 하프토닝부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함한다.
또한, 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다.
또한, 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프 레임 메모리부, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 오차 확산 판단부 및 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 오차 확산부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부, 역감마 보정된 영상 신호 중 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 1 오차 확산부, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 2 오차 확산부 및 제 2 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함한다.
또한, 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다.
또한, 제 1 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장하는 라인 메모리부, 라인 메모리부에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택하는 제 1 오차 확산 판단부 및 선택된 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행하는 제 1 오차 확산 수행부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
또한, 제 1 오차 확산은 매 라인(Line)별로 방향이 반대가 되는 것이 바람직하다.
또한, 제 2 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 상기 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 제 2 오차 확산 판단부 및 제 2 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 2 오차 확산부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 1 오차 확산부, 역감마 보정된 영상 신호 중 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 2 오차 확산부 및 제 2 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함한다.
또한, 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다.
또한, 제 2 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장하는 라인 메모리부, 라인 메모리부에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택하는 제 2 오차 확산 판단부 및 선택된 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행하는 제 2 오차 확산 수행부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
또한, 제 2 오차 확산은 매 라인(Line)별로 방향이 반대가 되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 오차 확산부는 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 제 1 오차 확산 판단부 및 제 1 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 제 1 오차 확산부를 포함한다.
또한, 소정의 문턱 값은 1 인 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정단계, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝 단계, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상 기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산단계 및 오차 확산된 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정단계, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산단계, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝 단계 및 디더 하프토닝 단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정단계, 역감마 보정된 영상 신호 중 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 1 오차 확산단계, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 상기 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 2 오차 확산단계 및 제 2 오차 확산단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정단계, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 1 오차 확산단계, 역감마 보정된 영상 신호 중 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 2 오차 확산단계 및 제 2 오차 확산단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
<제 1 실시예>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 계조의 소수점 이상의 값 을 리얼(real)계조라고 하고, 소수점 이하의 값을 이용해 오차확산이나 디더의 방법을 사용한다. 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해서는 디더를 사용하고, 상술한 소정 비트 이외의 소수점 비트는 오차확산을 사용하는 방식을 사용한다. 여기서 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다. 보다 자세하게는 소수점 이하 비트 중 4비트인 것이 바람직하다. 먼저, 디더 비트(4~7비트)에서 캐리(carry)가 발생하여 오차확산 비트(1~3비트)로 전달되고, 오차확산 비트에서 캐리(carry)가 발생하여 리얼(real)계조 비트로 전달된다. 이로 인해 최종적으로 리얼(real)계조의 값만을 사용하여 다양한 계조 표현이 가능하게 된다. 여기서, 캐리(carry)라 함은 자리 올림을 말한다. 여기서, 소정의 비트를 4 비트로 하여 도시한 것은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 임의로 작성한 것으로 이에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조 표현을 구체화시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 보면 다음 도 6과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(610), 이득 제어부(620), 디더 하프토닝부(631), 오차확산부(632), 서브필드 맵핑부(640), 데이터정렬부(650) 및 데이터 구동부(660)를 구비한다.
역감마 보정부(610)는 미리 저장된 감마 데이타를 통하여 입력되는 영상 신호를 감마 보정하여, 입력되는 영상 신호의 계조 값에 따른 표시되는 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
이득 제어부(620)는 역감마 보정부(610)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(620)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이와 같은 기능을 수행하는 이득 제어부(620)를 더 포함한다.
디더 하프토닝부(631)는 이득 제어부(620)로부터 입력되는 영상 신호에 역감마 보정부(610)에서 발생하는 의사윤곽을 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
오차 확산부(632)는 이득 제어부(620)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 오차 성분을 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부(632)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 시간적인 오차 확산을 수행하도록 한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
서브필드 맵핑부(640)는 오차 확산부(632)로부터 입력된 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
데이터 정렬부(650)는 서브필드 맵핑부(640)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.
데이터 구동부(660)는 데이터 정렬부(650)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다. 이러한, 하프토닝 방법을 3D 하프토닝(3D halftoning)이라 정의 한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부에 관하여 보다 상세하게 살펴보면 다음 도 7과 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 디더 하프토닝 단계(631)는 각 픽셀(pixel)의 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지의 계조 값을 디더 마스크(710)의 특정 문턱(threshold)값과 비교하여 자리 올림(carry) 발생여부를 판별하는 단계이다. 즉, 자리 올림이 발생된 픽셀에 대하여 온(on)을, 그렇지 않은 픽셀에 대하여 오프(off)를 시킴으로써 부족한 계조 표현력을 높이는 단계이다.
상술한 특정 문턱 값을 결정하기 위해 디더 마스크가 사용된다. 상기 디더 마스크는 동일 계조 값을 갖는 하나의 패턴을 매 프레임 마다 사용하게 되면 패턴이 사람의 눈에 띄는 디더 노이즈가 발생하게 된다. 따라서, 매 프레임 마다 디더 마스크 패턴을 달리 적용한다. 마스크 패턴 수를 더 늘일 수 있으나 디더 마스크 패턴 수는 동일 계조당 4~8가지의 패턴을 채용하는 것이 적절하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 설명하면 다음 도 8과 같다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부(800)는 프레임 메모리부(810), 오차 확산 판단부(820) 및 오차 확산 수행부(830)를 포함한다.
프레임 메모리부(810)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 프레임 메모리부(810)는 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다. 본 발명의 일 실시예에서는 프레임 메모리부(810)를 오차확산부(800)에 포함시키고 있지만, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에 포함되는 프레임 메모리부를 사용할 수도 있다. 즉, 프레임 메모리부는 오차확산부의 외부에 위치할 수 있다.
오차 확산 판단부(820)는 프레임 메모리부(810)로부터 입력되는 이전 프레임(N-1)의 영상 신호와 역감마 보정 후 입력되는 현재 프레임(N)의 영상 신호의 계조 값 차이를 구한다. 이후, 계조 값의 차이값과 미리 설정된 소정의 문턱 값을 비교 하여 오차 확산 여부를 결정한다.
오차 확산 수행부(830)는 오차 확산 판단부(820)로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 각각 픽셀 단위로 이전 프레임과 현재 프레임의 영상 신호의 계조 값을 비교하고, 오차 확산을 수행한다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 즉, 이전 프레임(N-1)의 오차 성분을 현재 프레임(N)에서 받아 현재 프레임에 영향을 주며, 현재 프레임의 오차는 누적된다. 누적된 현재 프레임의 오차는 다음 프레임(N+1)에 또 다시 영향을 줌으로써, 영상 신호의 양자화에 따른 계조 표현의 손실을 억제할 수 있다. 여기서, 이전 프레임과 현재 프레임, 현재 프레임과 다음 프레임 각각의 계조 값 차이는 소정의 문턱 값 이하라는 조건을 만족해야 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적된 오차 성분은 소거되도록 한다. 즉, 인간의 눈은 빛을 시간적으로 축적하여 그 휘도를 느끼기 때문에 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분을 확산하게 되면 오히려 구현되는 화상에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적되는 오차 성분을 소거함으로써, 계조 값 차이가 발생하는 프레임의 계조 값에 영향을 주지않도록 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화 상에 따라 임의로 설정 가능하다. 역감마 보정 후, 영상 신호는 정수부와 소수부를 갖는 계조 값을 갖는다. 이에 따라, 계조 값 차이가 1이상인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하지 않도록 하고, 계조 값 차이가 1이하인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하도록 한다.
이로써, 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 프레임의 영상 신호를 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있으며, 시간적 오차확산만을 수행할 때 보다 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.
먼저, 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정한다.
이후, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거한다.
이후, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시킨다.
이후, 오차 확산된 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
이때, 오차 확산방법은 다음과 같은 단계에 따라 이루어 진다.
먼저, 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다.
이후, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교하여 오차 확산 여부를 결정한다.
이후, 오차 확산 판단에 의해 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 또한, 영상신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 상기 누적된 오차 성분은 소거되어 초기화된다. 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 9의 블록의 동작하는 과정은 다음 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00001
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00002
[수학식 3]
Figure 112005048535891-pat00003
도 9와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3의 파라미터들을 정의하면 다음과 같다.
- D는 오차 확산 여부를 판단하는 오차 확산 판단 블럭이다.
- Q는 역감마 보정된 영상 신호를 양자화시키는 양자화 블럭이다.
- Z는 오차 성분을 시간적으로 지연시키는 오차 성분 지연 블럭이다.
- n은 현재 프레임을 나타낸다.
- n-1은 이전 프레임을 나타낸다.
- F(i,j)는 역감마 보정 후 입력되는 영상 신호를 나타낸다. 이때, i, j 는 영상 신호의 픽셀 위치를 나타내는 좌표이다.
- B(i,j)는 Q 블럭에 의해 양자화된 영상 신호이다.
- E(i,j)는 영상 신호의 시간적인 오차 성분이다. 즉, 이전 프레임에서 발생된 양자화 오차 성분이다.
- f(i,j)는 오차 확산된 영상 신호이다. 즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 이전 프레임에서 Z 블럭을 통하여 한 프레임 지연한 오차 성분을 누적한 영상 신호이다.
도 9와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 결부하여 살펴보면, 먼저, 오차 확산은 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교한 후, 오차 확산 여부가 결정됨에 따라 이루어진다. 도 9에서는 D 블럭에서 오차 확산 여부를 판단한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서는 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 오차 확산이 수행되어 f(i,j)값은 수학식 2와 같은 값을 갖는다.
또한, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분은 소거되어 초기화되므로, D 블럭에서 출력되는 f(i,j)값은 수학 식 3과 같이 F(i,j)와 동일한 값이 된다.
이와 같이, 디더와 오차 확산을 동시에 사용하여 계조를 표현함으로써, 계조 표현력을 높일 수 있으며, 오차 확산 시 발생되는 플리커를 방지 할 수 있다.
<제 2 실시예>
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 계조의 소수점 이상의 값을 리얼(real)계조라고 하고, 소수점 이하의 값을 이용해 오차확산이나 디더의 방법을 사용한다. 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해서는 오차확산을 사용하고, 상술한 소정 비트 이외의 소수점 비트는 디더를 사용하는 방식을 사용한다. 여기서 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다. 보다 자세하게는 소수점 이하 비트 중 4비트인 것이 바람직하다. 먼저, 오차확산 비트(4~7비트)에서 캐리(carry)가 발생하여 디더 비트(1~3비트)로 전달되고, 디더 비트에서 캐리(carry)가 발생하여 리얼(real)계조 비트로 전달된다. 이로 인해 최종적으로 리얼(real)계조의 값만을 사용하여 다양한 계조 표현이 가능하게 된다. 여기서, 캐리(carry)라 함은 자리 올림을 말한다. 여기서, 소정의 비트를 4 비트로 하여 도시한 것은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 임의로 작성한 것으로 이에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산과 디더를 사용하여 계조 표현을 구체화시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 보면 다음 도 11과 같다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(1110), 이득 제어부(1120), 오차확산부(1131), 디더 하프토닝부(1132), 서브필드 맵핑부(1140), 데이터정렬부(1150) 및 데이터 구동부(1160)를 구비한다.
역감마 보정부(1110)는 미리 저장된 감마 데이타를 통하여 입력되는 영상 신호를 감마 보정하여, 입력되는 영상 신호의 계조 값에 따른 표시되는 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
이득 제어부(1120)는 역감마 보정부(1110)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(1120)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이와 같은 기능을 수행하는 이득 제어부(620)를 더 포함한다.
오차 확산부(1131)는 이득 제어부(1120)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 오차 성분을 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부(1131)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정비트까지에 대해(4~7비트) 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 시간적인 오차 확산을 수행하도록 한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
디더 하프토닝부(1132)는 이득 제어부(1120)로부터 입력되는 영상 신호에 역감마 보정부(1110)에서 발생하는 의사윤곽을 상술한 소정비트 이외의 소수점 이하 비트(1~3비트)에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
서브필드 맵핑부(1140)는 디더 하프토닝부(1132)로부터 입력된 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
데이터 정렬부(1150)는 서브필드 맵핑부(1140)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.
데이터 구동부(1160)는 데이터 정렬부(1150)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다. 이러한, 하프토닝을 3D 하프토닝(3D halftoning)이라 정의 한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 설명하면 다음 도 13과 같다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차확산부의 동작 특성을 설명하기 위 한 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산부(1300)는 프레임 메모리부(1310), 오차 확산 판단부(1320) 및 오차 확산 수행부(1330)를 포함한다.
프레임 메모리부(1310)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 프레임 메모리부(1310)는 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다. 본 발명의 일 실시예에서는 프레임 메모리부(1310)를 오차확산부(1300)에 포함시키고 있지만, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에 포함되는 프레임 메모리부를 사용할 수도 있다. 즉, 프레임 메모리부는 오차확산부의 외부에 위치할 수 있다.
오차 확산 판단부(1320)는 프레임 메모리부(1310)로부터 입력되는 이전 프레임(N-1)의 영상 신호와 역감마 보정 후 입력되는 현재 프레임(N)의 영상 신호의 계조 값 차이를 구한다. 이후, 계조 값의 차이값과 미리 설정된 소정의 문턱 값을 비교하여 오차 확산 여부를 결정한다.
오차 확산 수행부(1330)는 오차 확산 판단부(1320)로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.본 발명의 일 실시예에서는 각각 픽셀 단위로 이전 프레임과 현재 프레임의 영상 신호의 계조 값을 비교하고, 오차 확산을 수행한다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 즉, 이전 프레임(N-1)의 오차 성분을 현재 프레임(N)에서 받아 현재 프레임에 영향을 주며, 현재 프레임의 오차는 누적된다. 누적된 현재 프레임의 오차는 다음 프레임(N+1)에 또 다시 영향을 줌으로써, 영상 신호의 양자화에 따른 계조 표현의 손실을 억제할 수 있다. 여기서, 이전 프레임과 현재 프레임, 현재 프레임과 다음 프레임 각각의 계조 값 차이는 소정의 문턱 값 이하라는 조건을 만족해야 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적된 오차 성분은 소거되도록 한다. 즉, 인간의 눈은 빛을 시간적으로 축적하여 그 휘도를 느끼기 때문에 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분을 확산하게 되면 오히려 구현되는 화상에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적되는 오차 성분을 소거함으로써, 계조 값 차이가 발생하는 프레임의 계조 값에 영향을 주지 않도록 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화상에 따라 임의로 설정 가능하다. 역감마 보정 후, 영상 신호는 정수부와 소수부를 갖는 계조 값을 갖는다. 이에 따라, 계조 값 차이가 1이상인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하지 않도록 하고, 계조 값 차이가 1이하인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부에 관하여 보다 상세하게 설명하면 다음 도 12와 같다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 하프토닝부의 동작 특성을 설명하 기 위한 도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 디더 하프토닝 단계(1132)는 각 픽셀(pixel)의 상술한 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트(1~3비트)의 계조 값을 디더 마스크(1210)의 특정 문턱(threshold)값과 비교하여 자리 올림(carry) 발생여부를 판별하는 단계이다. 즉, 자리 올림이 발생된 픽셀에 대하여 온(on)을, 그렇지 않은 픽셀에 대하여 오프(off)를 시킴으로써 부족한 계조 표현력을 높이는 단계이다.
상술한 특정 문턱 값을 결정하기 위해 디더 마스크가 사용된다. 상기 디더 마스크는 동일 계조 값을 갖는 하나의 패턴을 매 프레임 마다 사용하게 되면 패턴이 사람의 눈에 띄는 디더 노이즈가 발생하게 된다. 따라서, 매 프레임 마다 디더 마스크 패턴을 달리 적용한다. 마스크 패턴 수를 더 늘일 수 있으나 디더 마스크 패턴 수는 동일 계조당 4~8가지의 패턴을 채용하는 것이 적절하다.
여기서, 상술한 제 2 실시예는 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 오차확산을 먼저 수행하고, 상술한 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 디더 하프토닝을 수행하여 리얼계조에 디더 캐리를 전달하는 점에서 제 1 실시예와 다르다는 것을 알 수 있다.
이처럼, 제 2 실시예와 같이 하프토닝 단계를 수행함으로써 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 프레임의 영상 신호를 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있으며, 시간적 오차확산만을 수행할 때 보다 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.
먼저, 외부에서 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정한다.
이후, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키다.
이후, 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거한다.
이후, 디더 하프토닝 단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
이때, 오차 확산방법은 다음과 같은 단계에 따라 이루어 진다.
먼저, 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다.
이후, 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교하여 오차 확산 여부를 결정한다.
이후, 오차 확산 판단에 의해 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 또한, 영상신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 상기 누적된 오차 성분은 소거되어 초기화된다. 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 14의 블록의 동작하는 과정은 다음 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00004
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00005
[수학식 3]
Figure 112005048535891-pat00006
도 14와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3의 파라미터들을 정의하면 다음과 같다.
- D는 오차 확산 여부를 판단하는 오차 확산 판단 블럭이다.
- Q는 역감마 보정된 영상 신호를 양자화시키는 양자화 블럭이다.
- Z는 오차 성분을 시간적으로 지연시키는 오차 성분 지연 블럭이다.
- n은 현재 프레임을 나타낸다.
- n-1은 이전 프레임을 나타낸다.
- F(i,j)는 역감마 보정 후 입력되는 영상 신호를 나타낸다. 이때, i, j 는 영상 신호의 픽셀 위치를 나타내는 좌표이다.
- B(i,j)는 Q 블럭에 의해 양자화된 영상 신호이다.
- E(i,j)는 영상 신호의 시간적인 오차 성분이다. 즉, 이전 프레임에서 발생된 양자화 오차 성분이다.
- f(i,j)는 오차 확산된 영상 신호이다. 즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 이전 프레임에서 Z 블럭을 통하여 한 프레임 지연한 오차 성분을 누적한 영상 신호이다.
도 14와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 결부하여 살펴보면, 먼저, 오차 확산은 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교한 후, 오차 확산 여부가 결정됨에 따라 이루어진다. 도 9에서는 D 블럭에서 오차 확산 여부를 판단한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서는 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 오차 확산이 수행되어 f(i,j)값은 수학식 2와 같은 값을 갖는다.
또한, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분은 소거되어 초기화되므로, D 블럭에서 출력되는 f(i,j)값은 수학식 3과 같이 F(i,j)와 동일한 값이 된다.
이와 같이, 디더와 오차 확산을 동시에 사용하여 계조를 표현함으로써, 계조 표현력을 높일 수 있으며, 오차 확산 시 발생되는 플리커를 방지 할 수 있다.
<제 3 실시예>
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 계조의 소수점 이상의 값을 리얼(real) 계조 라고 하고, 소수점 이하의 값을 이용해 시간적 오차확산과 공간적 오차확산을 사용한다. 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해서는 공간적으로 제 1 오차확산을 사용하고, 상술한 소정 비트 이외의 소수점 비트는 시간적으로 제 2 오차확산을 사용하는 방식을 사용한다. 여기서 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다. 보다 자세하게는 소수점 이하 비트 중 4비트인 것이 바람직하다. 먼저, 제 1 오차확산 비트(4~7비트)에서 캐리(carry)가 발생하여 제 2 오차확산 비트(1~3비트)로 전달되고, 제 2 오차확산 비트에서 캐리(carry)가 발생하여 리얼(real)계조 비트로 전달된다. 이로 인해 최종적으로 리얼(real)계조의 값만을 사용하여 다양한 계조 표현이 가능하게 된다. 여기서, 캐리(carry)라 함은 자리 올림을 말한다. 여기서, 소정의 비트를 4 비트로 하여 도시한 것은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 임의로 작성한 것으로 이에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조 표현을 구체화시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 보면 다음 도 16과 같다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(1610), 이득 제어부(1620), 제 1 오차확산부(1631), 제 2 오차확산부(1632), 서브필드 맵핑부(1640), 데이터정렬부(1650) 및 데이터 구동부(1660)를 구비한다.
역감마 보정부(1610)는 미리 저장된 감마 데이타를 통하여 입력되는 영상 신호를 감마 보정하여, 입력되는 영상 신호의 계조 값에 따른 표시되는 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
이득 제어부(1620)는 역감마 보정부(1610)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(1620)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이와 같은 기능을 수행하는 이득 제어부(1620)를 더 포함한다.
제 1 오차확산부(1631)는 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 이득 제어부(1620)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 오차성분을 인접 픽셀들로 공간적으로 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산부(1631)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 역감마 보정된 영상 신호와의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값(threshold) 이하인 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키도록 한다. 즉, 인접 픽셀의 계조 값에 따라 오차 확산의 여부를 판단하고, 선택적으로 오차 확산을 수행할 수도 있다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
제 2 오차 확산부(1632)는 이득 제어부(1620)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 시간적으로 오차 성분을 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차 확산부(1632)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 시간적인 오차 확산을 수행하도록 한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
서브필드 맵핑부(1640)는 제 2 오차 확산부(1632)로부터 입력된 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
데이터 정렬부(1650)는 서브필드 맵핑부(1640)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.
데이터 구동부(1660)는 데이터 정렬부(1650)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다. 이러한, 하프토닝 방법을 3D ED(3D Error Diffusion)라 정의 한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 살펴보면 다음 도 17 내지 도 18과 같다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산방법을 설명하기 위한 블럭도이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산방법을 설명하기 위 한 개략도이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 오차확산부(1700)는 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 해당 픽셀이 양자화(Quantization)될 때 발생하는 오차를 이웃하는 픽셀에 영향을 주게 함으로써 버려지는 오차에 대한 보정을 공간적으로 해결한다. 여기서, 제 1 오차확산은 이웃하는 픽셀들 a, b, c, d 에서 발생한 오차에 특정한 계수를 곱해 더한 값을 i 값에 더하고 양자화를 실시한 뒤 발생하는 오차를 다시 라인 메모리(1710)에 저장하여 이를 매 픽셀마다 반복한다. 또한, 인접한 픽셀간의 계조 값 차이가 큰 경우에는 소정의 문턱 값과 비교하여 제 1 오차확산을 수행하는 데 다음 도 17과 같다.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산부(1700)는 라인 메모리부(1710), 제 1 오차 확산 판단부(1720) 및 제 1 오차 확산 수행부(1730)를 포함한다.
라인 메모리부(1710)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 라인 메모리부(1710)는 제 1 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다.
제 1 오차 확산 판단부(1720)는 라인 메모리부(1710)에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택한다.
즉, 영상 신호의 계조 값 차이의 절대값이 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 선택적으로 제 1 오차 확산시킨다. 이때, 소정의 문턱 값은 1이 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화상에 따라 임의로 설정 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산의 판단은 각각의 픽셀에 대하여 이루어진다. 즉, 픽셀 단위로 한 프레임 동안의 전체 픽셀에 대하여 수행한다.
제 1 오차 확산 수행부(1730)는 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행한다. 이로써, 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 인접 픽셀들을 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 플리커로부터 제약을 받지 않기 위한 제 1 오차확산방법을 수행하는 데 다음 도 20과 같다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 매 라인(line)별로 방향이 반대가 되는 지그재그(ZigZag)방식을 사용하는 것이 가능하다. 종래의 경우 패널에 한쪽방향으로만 영상신호가 인가되고, 이로인해 한쪽방향으로만 오차확산 보정을 하게 되어, 화면상에 줄무늬와 같은 웜 아티팩트(worm artifact)현상이 나타나 화면이 선명하지 못한 문제가 있다.
따라서, 상기와 같이 지그재그 방식으로 오차확산을 할 경우 종래의 플로이드 스탠버그(Floyd steinberg)방식에서 문제시 되던 웜 아티팩트(worm artifact)현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 설명하면 다음 21과 같다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차 확산부(2100)는 프레임 메모리부(2110), 제 2 오차 확산 판단부(2120) 및 제 2 오차 확산 수행부(2130)를 포함한다.
프레임 메모리부(2110)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 프레임 메모리부(2110)는 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다. 본 발명의 일 실시예에서는 프레임 메모리부(2110)를 제 2 오차확산부(2100)에 포함시키고 있지만, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에 포함되는 프레임 메모리부를 사용할 수도 있다. 즉, 프레임 메모리부는 제 2 오차확산부의 외부에 위치할 수 있다.
제 2 오차 확산 판단부(2120)는 프레임 메모리부(2110)로부터 입력되는 이전 프레임(N-1)의 영상 신호와 역감마 보정 후 입력되는 현재 프레임(N)의 영상 신호의 계조 값 차이를 구한다. 이후, 계조 값의 차이값과 미리 설정된 소정의 문턱 값을 비교하여 오차 확산 여부를 결정한다.
제 2 오차 확산 수행부(2130)는 제 2 오차 확산 판단부(2120)로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 각각 픽셀 단위로 이전 프레임과 현재 프레임의 영상 신호의 계조 값을 비교하고, 오차 확산을 수행한다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 즉, 이전 프레임(N-1)의 오차 성분을 현재 프레임(N)에서 받아 현재 프레임에 영향을 주며, 현재 프레임의 오차는 누적된다. 누적된 현재 프레임의 오차는 다음 프레임 (N+1)에 또 다시 영향을 줌으로써, 영상 신호의 양자화에 따른 계조 표현의 손실을 억제할 수 있다. 여기서, 이전 프레임과 현재 프레임, 현재 프레임과 다음 프레임 각각의 계조 값 차이는 소정의 문턱 값 이하라는 조건을 만족해야 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적된 오차 성분은 소거되도록 한다. 즉, 인간의 눈은 빛을 시간적으로 축적하여 그 휘도를 느끼기 때문에 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분을 확산하게 되면 오히려 구현되는 화상에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적되는 오차 성분을 소거함으로써, 계조 값 차이가 발생하는 프레임의 계조 값에 영향을 주지않도록 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화상에 따라 임의로 설정 가능하다. 역감마 보정 후, 영상 신호는 정수부와 소수부를 갖는 계조 값을 갖는다. 이에 따라, 계조 값 차이가 1이상인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하지 않도록 하고, 계조 값 차이가 1이하인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하도록 한다.
이로써, 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 프레임의 영상 신호를 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있으며, 시간적 오차확산만을 수행할 때 보다 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.
먼저, 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정한다.
이후, 역감마 보정된 영상 신호 중 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 공간적으로 제 1 오차 확산시킨다.
이후, 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 상술한 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 시간적으로 제 2 오차 확산시킨다.
이후, 제 2 오차 확산단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
이 때, 제 1 오차 확산방법은 다음 도 19와 같다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 오차 확산 블록도는 공간적인 피드백 루틴을 통해 반복적으로 수행되도록 하여 항상 출력되는 오차 보정값은 상기 목표 휘도에 가장 근사한 휘도값으로 맵핑되어 출력된다. 또한, 상기 블록도에서 동작하는 과정은 아래의 수학식 1 및 수학식 2로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00007
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00008
도 19와 수학식 1, 수학식 2 의 파라미터를 정의하면 다음과 같다.
-n은 현재 프레임(frame)을 나타낸다.
-F(i,j)는 상기 역감마 보정후 입력되는 계조 값이다.
-Q블록은 양자화 블록이다.
-B(i,j)는 양자화된 계조 값이다.
-E(i,j)는 양자화에서 발생되는 오차값이다
-f(i,j)는 역감마 보정후 입력되는 계조 값에 양자화 오차값을 더한 값이다.
즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 현재 프레임에서 이웃하는 픽셀에서의 오차값에 H블록에서 오차 확산 계수 h(i,j)를 곱하여 더한 값이다. 따라서, 오차에 대한 보정을 공간적으로 수행하게 된다.
또한, 제 2 오차 확산 방법은 다음 도 22와 같다. 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 22의 블록의 동작하는 과정은 다음 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00009
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00010
[수학식 3]
Figure 112005048535891-pat00011
도 22와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3의 파라미터들을 정의하면 다음과 같다.
- D는 오차 확산 여부를 판단하는 오차 확산 판단 블럭이다.
- Q는 역감마 보정된 영상 신호를 양자화시키는 양자화 블럭이다.
- Z는 오차 성분을 시간적으로 지연시키는 오차 성분 지연 블럭이다.
- n은 현재 프레임을 나타낸다.
- n-1은 이전 프레임을 나타낸다.
- F(i,j)는 역감마 보정 후 입력되는 영상 신호를 나타낸다. 이때, i, j 는 영상 신호의 픽셀 위치를 나타내는 좌표이다.
- B(i,j)는 Q 블럭에 의해 양자화된 영상 신호이다.
- E(i,j)는 영상 신호의 시간적인 오차 성분이다. 즉, 이전 프레임에서 발생된 양자화 오차 성분이다.
- f(i,j)는 오차 확산된 영상 신호이다. 즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 이전 프레임에서 Z 블럭을 통하여 한 프레임 지연한 오차 성분을 누적한 영상 신호이다.
도 22와 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 결부하여 살펴보면, 먼저, 오차 확산은 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교한 후, 오차 확산 여부가 결정됨에 따라 이루어진다. 도 22에서는 D 블럭에서 오차 확산 여부를 판단한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서는 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 오차 확산이 수행되어 f(i,j)값은 수학식 2와 같은 값을 갖는다.
또한, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분은 소거되어 초기화되므로, D 블럭에서 출력되는 f(i,j)값은 수학식 3과 같이 F(i,j)와 동일한 값이 된다.
이와 같이, 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 동시에 사용하여 시간과 공간적으로 오차 확산을 수행함으로써, 계조 표현력을 높일 수 있으며, 오차확산시 발생되는 플리커를 방지할 수 있다.
<제 4 실시예>
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조를 표현하는 방식을 나타낸 도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 계조의 소수점 이상의 값을 리얼(real) 계조 라고 하고, 소수점 이하의 값을 이용해 시간적 오차확산과 공간적 오차확산을 사용한다. 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비 트까지에 대해서는 시간적으로 제 1 오차확산을 사용하고, 상술한 소정 비트 이외의 소수점 비트는 공간적으로 제 2 오차확산을 사용하는 방식을 사용한다. 여기서 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것이 바람직하다. 보다 자세하게는 소수점 이하 비트 중 4비트인 것이 바람직하다. 먼저, 제 1 오차확산 비트(4~7비트)에서 캐리(carry)가 발생하여 제 2 오차확산 비트(1~3비트)로 전달되고, 제 2 오차확산 비트에서 캐리(carry)가 발생하여 리얼(real)계조 비트로 전달된다. 이로 인해 최종적으로 리얼(real)계조의 값만을 사용하여 다양한 계조 표현이 가능하게 된다. 여기서, 캐리(carry)라 함은 자리 올림을 말한다. 여기서, 소정의 비트를 4 비트로 하여 도시한 것은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 임의로 작성한 것으로 이에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 사용하여 계조 표현을 구체화시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 보면 다음 도 24와 같다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(2410), 이득 제어부(2420), 제 1 오차확산부(2431), 제 2 오차확산부(2432), 서브필드 맵핑부(2440), 데이터정렬부(2450) 및 데이터 구동부(2460)를 구비한다.
역감마 보정부(2410)는 미리 저장된 감마 데이타를 통하여 입력되는 영상 신 호를 감마 보정하여, 입력되는 영상 신호의 계조 값에 따른 표시되는 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.
이득 제어부(2420)는 역감마 보정부(2410)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(2420)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이와 같은 기능을 수행하는 이득 제어부(2420)를 더 포함한다.
제 1 오차 확산부(2431)는 이득 제어부(2420)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 시간적으로 오차 성분을 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차 확산부(2431)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 시간적인 오차 확산을 수행하도록 한다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
제 2 오차확산부(2432)는 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 이득 제어부(2420)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 오차성분을 인접 픽셀들로 공간적으로 확산시킴으로써, 계조 값에 따라 표시되는 휘도 값을 미세하게 조절하여 계 조 표현력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산부(2432)는 오차확산을 수행하는 데 있어, 역감마 보정된 영상 신호와의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값(threshold) 이하인 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키도록 한다. 즉, 인접 픽셀의 계조 값에 따라 오차 확산의 여부를 판단하고, 선택적으로 오차 확산을 수행할 수도 있다. 이에 관한 설명은 이후 보다 상세하게 기술하기로 한다.
서브필드 맵핑부(2440)는 제 2 오차 확산부(2432)로부터 입력된 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
데이터 정렬부(2450)는 서브필드 맵핑부(2440)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.
데이터 구동부(2460)는 데이터 정렬부(2450)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다. 이러한, 하프토닝 방법을 3D ED(3D Error Diffusion)라 정의 한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 살펴보면 다음 도 29와 같다. 도 29에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차 확산부(2900)는 프레임 메모리부(2910), 제 2 오차 확산 판단부(2920) 및 제 2 오차 확산 수행부(2930)를 포함한다.
프레임 메모리부(2910)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 프레임 메모리부(2910)는 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다. 본 발명의 일 실시예에서는 프레임 메모리부(2910)를 제 1 오차확산부(2900)에 포함시키고 있지만, 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널에 포함되는 프레임 메모리부를 사용할 수도 있다. 즉, 프레임 메모리부는 제 1 오차확산부의 외부에 위치할 수 있다.
제 1 오차 확산 판단부(2920)는 프레임 메모리부(2910)로부터 입력되는 이전 프레임(N-1)의 영상 신호와 역감마 보정 후 입력되는 현재 프레임(N)의 영상 신호의 계조 값 차이를 구한다. 이후, 계조 값의 차이값과 미리 설정된 소정의 문턱 값을 비교하여 오차 확산 여부를 결정한다.
제 1 오차 확산 수행부(2930)는 제 1 오차 확산 판단부(2920)로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 시간적으로 확산시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 각각 픽셀 단위로 이전 프레임과 현재 프레임의 영상 신호의 계조 값을 비교하고, 오차 확산을 수행한다.
이때, 오차 확산된 현재 프레임의 영상 신호의 오차 성분은 누적된다. 즉, 이전 프레임(N-1)의 오차 성분을 현재 프레임(N)에서 받아 현재 프레임에 영향을 주며, 현재 프레임의 오차는 누적된다. 누적된 현재 프레임의 오차는 다음 프레임(N+1)에 또 다시 영향을 줌으로써, 영상 신호의 양자화에 따른 계조 표현의 손실을 억제할 수 있다. 여기서, 이전 프레임과 현재 프레임, 현재 프레임과 다음 프레임 각각의 계조 값 차이는 소정의 문턱 값 이하라는 조건을 만족해야 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적된 오차 성분은 소거되도록 한다. 즉, 인간의 눈은 빛을 시간적으 로 축적하여 그 휘도를 느끼기 때문에 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분을 확산하게 되면 오히려 구현되는 화상에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 영상 신호의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 누적되는 오차 성분을 소거함으로써, 계조 값 차이가 발생하는 프레임의 계조 값에 영향을 주지않도록 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화상에 따라 임의로 설정 가능하다. 역감마 보정 후, 영상 신호는 정수부와 소수부를 갖는 계조 값을 갖는다. 이에 따라, 계조 값 차이가 1이상인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하지 않도록 하고, 계조 값 차이가 1이하인 영상 신호는 문턱 값에 의해 오차 확산을 수행하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차 확산부에 관하여 보다 상세하게 설명하면 다음 25 내지 도 26과 같다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산부의 동작특성을 설명하기 위한 블럭도이다. 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 26에 도시된 바와 같이, 도 26에 도시된 바와 같이, 제 2 오차확산부(2500)는 상술한 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 해당 픽셀이 양자화(Quantization)될 때 발생하는 오차를 이웃하는 픽셀에 영향을 주게 함으로써 버려지는 오차에 대한 보정을 공간적으로 해결한다. 여기서, 제 1 오차확산은 이웃하는 픽셀들 a, b, c, d 에서 발생한 오차에 특정한 계수를 곱해 더한 값을 i 값에 더하고 양자화를 실시한 뒤 발생하는 오차를 다시 라인 메모리(2510)에 저장하여 이를 매 픽셀마다 반복한다. 또한, 인접한 픽셀간의 계조 값 차이가 큰 경우에는 소정의 문턱 값과 비교하여 제 2 오차확산을 수행하는 데 다음 도 25와 같다.
도 25에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산부(2500)는 라인 메모리부(2510), 제 2 오차 확산 판단부(2520) 및 제 2 오차 확산 수행부(2530)를 포함한다.
라인 메모리부(2510)는 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장한다. 또한, 라인 메모리부(2510)는 제 1 오차 확산을 수행한 영상 신호의 계조 값을 다시 저장하여, 이를 매 픽셀마다 반복한다.
제 2 오차 확산 판단부(2520)는 라인 메모리부(2510)에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택한다.
즉, 영상 신호의 계조 값 차이의 절대값이 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 선택적으로 제 1 오차 확산시킨다. 이때, 소정의 문턱 값은 1이 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소정의 문턱 값은 1로 설정하였으나, 구현되는 화상에 따라 임의로 설정 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오차 확산의 판단은 각각의 픽셀에 대하여 이루어진다. 즉, 픽셀 단위로 한 프레임 동안의 전체 픽셀에 대하여 수행한다.
제 2 오차 확산 수행부(2530)는 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행한다. 이로써, 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 인접 픽셀들을 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 플리커로부터 제약을 받지 않기 위한 제 2 오차확산방법을 수행하는 데 다음 도 28과 같다. 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 매 라인(line)별로 방향이 반대가 되는 지그재그(ZigZag)방식을 사용하는 것이 가능하다. 종래의 경우 패널에 패널에 한쪽방향으로만 영상신호가 인가되고, 이로인해 한쪽방향으로만 오차확산 보정을 하게 되어, 화면상에 줄무늬와 같은 웜 아티팩트(worm artifact)현상이 나타나 화면이 선명하지 못한 문제가 있다.
따라서, 상기와 같이 지그재그 방식으로 오차확산을 할 경우 종래의 플로이드 스탠버그(Floyd steinberg)방식에서 문제시 되던 웜 아티팩트(worm artifact)현상을 방지할 수 있게 된다.
이로써, 오차 확산으로 인해 악영향을 미치는 프레임의 영상 신호를 배제하고, 보다 신뢰성있는 오차 확산을 수행할 수 있으며, 시간적 오차확산만을 수행할 때 보다 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.
먼저, 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정한다.
이후, 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 시간적으로 제 1 오차 확산시킨다.
이후, 역감마 보정된 영상 신호 중 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 공간적으로 제 2 오차 확산시킨다.
이후, 제 2 오차 확산단계 후 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.
이 때 제 1 오차 확산방법은 다음 도 30과 같다. 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 30의 블록의 동작하는 과정은 다음 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00012
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00013
[수학식 3]
Figure 112005048535891-pat00014
도 30과 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3의 파라미터들을 정의하면 다음과 같다.
- D는 오차 확산 여부를 판단하는 오차 확산 판단 블럭이다.
- Q는 역감마 보정된 영상 신호를 양자화시키는 양자화 블럭이다.
- Z는 오차 성분을 시간적으로 지연시키는 오차 성분 지연 블럭이다.
- n은 현재 프레임을 나타낸다.
- n-1은 이전 프레임을 나타낸다.
- F(i,j)는 역감마 보정 후 입력되는 영상 신호를 나타낸다. 이때, i, j 는 영상 신호의 픽셀 위치를 나타내는 좌표이다.
- B(i,j)는 Q 블럭에 의해 양자화된 영상 신호이다.
- E(i,j)는 영상 신호의 시간적인 오차 성분이다. 즉, 이전 프레임에서 발생된 양자화 오차 성분이다.
- f(i,j)는 오차 확산된 영상 신호이다. 즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 이전 프레임에서 Z 블럭을 통하여 한 프레임 지연한 오차 성분을 누적한 영상 신호이다.
도 30과 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 결부하여 살펴보면, 먼저, 오차 확산은 계조 값 차이를 소정의 문턱 값과 비교한 후, 오차 확산 여부가 결정됨에 따라 이루어진다. 도 30에서는 D 블럭에서 오차 확산 여부를 판단한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서는 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 오차 확산이 수행되어 f(i,j)값은 수학식 2와 같은 값을 갖는다.
또한, 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값을 초과할 때, 오차 성분은 소거되어 초기화되므로, D 블럭에서 출력되는 f(i,j)값은 수학식 3과 같이 F(i,j)와 동일한 값이 된다.
또한, 제 2 오차 확산 방법은 다음 도 27과 같다. 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 오차확산을 설명하기 위한 개략도이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 오차 확산 블록도는 공간적인 피드백 루틴을 통해 반복적으로 수행되도록 하여 항상 출력되는 오차 보정값은 상기 목표 휘도에 가장 근사한 휘도값으로 맵핑되어 출력된다. 또한, 상기 블록도에서 동작하는 과정은 아래의 수학식 1 및 수학식 2로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005048535891-pat00015
[수학식 2]
Figure 112005048535891-pat00016
도 19와 수학식 1, 수학식 2 의 파라미터를 정의하면 다음과 같다.
-n은 현재 프레임(frame)을 나타낸다.
-F(i,j)는 상기 역감마 보정후 입력되는 계조 값이다.
-Q블록은 양자화 블록이다.
-B(i,j)는 양자화된 계조 값이다.
-E(i,j)는 양자화에서 발생되는 오차값이다
-f(i,j)는 역감마 보정후 입력되는 계조 값에 양자화 오차값을 더한 값이다.
즉, f(i,j)는 현재 프레임에서의 F(i,j)에 현재 프레임에서 이웃하는 픽셀에서의 오차값에 H블록에서 오차 확산 계수 h(i,j)를 곱하여 더한 값이다. 따라서, 오차에 대한 보정을 공간적으로 수행하게 된다.
이와 같이, 제 1 오차확산과 제 2 오차확산을 동시에 사용하여 시간과 공간적으로 오차 확산을 수행함으로써, 계조 표현력을 높일 수 있으며, 오차확산 시 발생되는 플리커를 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 계조 표현력을 높일 수 있으며, 오차확산 시 발생되는 플리커를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부;
    상기 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 소수점 이하 최하 자리수부터 소정 비트까지에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝부;
    상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 상기 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산부; 및
    상기 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부;
    상기 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 상기 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 오차 확산 판단부; 및
    상기 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 오차 확산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  5. 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부;
    상기 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 오차 확산부;
    상기 역감마 보정단계에서 발생하는 의사윤곽을 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 복수의 디더 마스크 패턴을 사용하여 제거하는 디더 하프토닝부; 및
    상기 디더 하프토닝부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부;
    상기 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 상기 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 오차 확산 판단부; 및
    상기 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 오차 확산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장 치.
  8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  9. 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부;
    상기 역감마 보정된 영상 신호 중 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 1 오차 확산부;
    상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 상기 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 2 오차 확산부; 및
    상기 제 2 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장하는 라인 메모리부;
    상기 라인 메모리부에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 상기 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택하는 제 1 오차 확산 판단부; 및
    상기 선택된 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행하는 제 1 오차 확산 수행부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  13. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 오차 확산은
    매 라인(Line)별로 방향이 반대가 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부;
    상기 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 상기 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 제 2 오차 확산 판단부; 및
    상기 제 2 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 2 오차 확산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  15. 제 9 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  16. 외부에서 인가되는 영상 신호를 미리 저장된 감마 데이터로 감마 보정하는 역감마 보정부;
    상기 역감마 보정된 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하일 때, 소수점 이하 최하 자리 수부터 소정 비트까지에 대해 상기 이전 프레임의 영상 신호의 오차 성분을 상기 현재 프레임의 영상 신호에 확산시키는 제 1 오차 확산부;
    상기 역감마 보정된 영상 신호 중 상기 소정 비트 이외의 소수점 이하 비트에 대해 인접 픽셀의 영상 신호의 오차 성분을 확산시키는 제 2 오차 확산부; 및
    상기 제 2 오차 확산부로부터 입력되는 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 소정 비트는 소수점 이하 비트 중 2~5 비트 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 라인 단위로 저장하는 라인 메모리부;
    상기 라인 메모리부에 저장된 영상 신호와 인접 픽셀의 영상 신호와의 계조 값 차이를 비교하고, 상기 인접 픽셀의 영상 신호 중 계조 값 차이가 소정의 문턱 값 이하인 픽셀의 영상 신호를 선택하는 제 2 오차 확산 판단부; 및
    상기 선택된 픽셀의 영상 신호의 오차 성분 확산을 수행하는 제 2 오차 확산 수행부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  19. 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  20. 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 오차 확산은
    매 라인(Line)별로 방향이 반대가 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 오차 확산부는
    상기 역감마 보정된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부;
    상기 영상 신호의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 차이를 상기 소정의 문턱 값과 비교하여 오차확산 여부를 결정하는 제 1 오차 확산 판단부; 및
    상기 제 1 오차 확산 판단부로부터 입력되는 정보에 따라 영상 신호의 오차 성분을 제 1 오차 확산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  22. 제 16 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 소정의 문턱 값은 1 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
KR1020050080413A 2005-08-30 2005-08-30 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법 KR100738816B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050080413A KR100738816B1 (ko) 2005-08-30 2005-08-30 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050080413A KR100738816B1 (ko) 2005-08-30 2005-08-30 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070024856A KR20070024856A (ko) 2007-03-08
KR100738816B1 true KR100738816B1 (ko) 2007-07-12

Family

ID=38099182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050080413A KR100738816B1 (ko) 2005-08-30 2005-08-30 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100738816B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024818B1 (ko) * 2009-07-28 2011-03-24 포항공과대학교 산학협력단 오차 확산법을 이용한 영상 처리 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040083909A (ko) 2003-03-25 2004-10-06 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표시 장치 및 그 방법
KR20040105561A (ko) 2003-06-09 2004-12-16 닛뽕빅터 가부시키가이샤 표시장치의 오차확산처리방법
KR20050041053A (ko) 2003-10-29 2005-05-04 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 및 그 계조 구현 방법
KR20050050856A (ko) 2003-11-26 2005-06-01 김춘우 플라즈마 디스플레이에서의 시공간적 소수화소 분산기반의 오차 확산 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040083909A (ko) 2003-03-25 2004-10-06 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표시 장치 및 그 방법
KR20040105561A (ko) 2003-06-09 2004-12-16 닛뽕빅터 가부시키가이샤 표시장치의 오차확산처리방법
KR20050041053A (ko) 2003-10-29 2005-05-04 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 및 그 계조 구현 방법
KR20050050856A (ko) 2003-11-26 2005-06-01 김춘우 플라즈마 디스플레이에서의 시공간적 소수화소 분산기반의 오차 확산 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070024856A (ko) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4192168B2 (ja) プラズマディスプレイ装置及びその画像処理方法
KR100552908B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법 및 구동장치
EP1587053A2 (en) Plasma display apparatus and image processing method thereof
KR20070035885A (ko) 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법
EP1600920A2 (en) Plasma display device and image processing method suitable therefor
KR20060104234A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100738816B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR20050076442A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법
KR100607247B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 처리 장치
KR100658353B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100612516B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100705841B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법
KR100612517B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR20060091208A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법
KR101046972B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법
KR100658359B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법
KR100625478B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법
KR100593069B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법
KR100625549B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법
KR100594649B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법
KR100625548B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100625476B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법
KR100579933B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100612514B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법
KR100646196B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee