KR100810064B1 - 디스플레이 디바이스를 위한 데이터 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

새로운 플라즈마 디스플레이 패널 기술에서는 서브-필드라고 부르는 다수의 구간(period)에 작은 점등 펄스(small lighting pulse)를 변조하여 브라이트니스 제어가 행해지는 원리 때문에 비디오 화상에 새로운 종류의 결함이 일어날 수 있다. 이들 결함은 일반적으로 '동적 의사 윤곽 효과'로서 기술된다. 이 효과를 보상하기 위해 움직임 추정기(motion estimator)가 사용되며 최종 움직임 벡터로 정정된 서브-필드 코드 워드가 중요 화소에 대해 계산된다. 오늘날의 움직임 추정기는 화소의 휘도 신호 성분에 따라 작동한다. 이것은 플라즈마 디스플레이에는 충분하지 않다. 그리하여 서브-필드 코드 워드로부터 단일 서브-필드 또는 서브-그룹 비트에 대해 개별적으로 움직임 추정을 수행하기 위하여 단일 비트 데이터 입력 또는 데이터 입력으로서의 서브-필드 코드 워드에 의해 컬러 성분(R, G, B)에 대해 개별적으로 움직임 벡터를 계산하는 것이 제안된다. 이 제안은 또한 본 발명의 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

Description

디스플레이 디바이스를 위한 데이터 처리 방법 및 장치{DATA PROCESSING METHOD AND APPARATUS FOR A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 디바이스 위에 디스플레이 하기 위한 비디오 화상을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 화소 값이 디스플레이 위에 해당 개수의 작은 점등 펄스의 발생을 제어하는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 같은 매트릭스 디스플레이 또는 다른 디스플레이 디바이스 위에 디스플레이 되는 화상들의 화상 품질을 개선하기 위한 일종의 비디오 처리에 밀접하게 관련된다.
플라즈마 기술은 이제 임의의 시야각(viewing angle)에 구속됨이 없이 매우 제한된 깊이를 가지며 (CRT의 한계를 넘어서) 대형 사이즈를 갖는 평면 컬러 패널을 달성할 수 있게 한다.
최신 세대의 유럽 TV를 참조하면, 많은 노력이 화상 품질을 개선시키는데 이루어졌다. 결과적으로, 플라즈마 기술과 같은 새로운 기술은 표준 TV 기술만큼 우수하거나 그보다 더 우수한 화상 품질을 제공하여야 한다. 한편으로, 플라즈마 기술은 매혹적인 두께 등을 가진 "무제한" 스크린 사이즈의 가능성을 제공한다. 그러나, 다른 한편으로, 플라즈마 기술은 화상 품질을 감소시킬 수 있는 새로운 종류의 결함(artefact)을 발생시킨다.
이들 결함의 대부분은 TV 화상에 대한 것과는 다르며 이는 사람들이 구 TV 결함을 무의식적으로 보는데 익숙하기 때문에 그 결함을 보다 잘 볼 수 있게 한다.
여기에서 주어지는 결함은 "동적 의사 윤곽 효과(dynamic false contour effect)"라고 부르는데, 이는 PDP 스크린 위의 관찰 점이 이동할 때 이 결함이 화상에서의 컬러 에지의 환영(apparition)의 형태로 그레이 레벨(grey level)과 컬러의 교란에 해당하기 때문이다. 이미지가 피부와 같은 부드러운 농담(smooth gradation)을 가지는 때에는 품질의 저하가 증가된다. 이 효과는 화상의 샤프니스(picture sharpness)의 심각한 저하로도 된다.
도 1은 피부 영역을 가지는 천연 화면에 대한 이러한 의사 윤곽 효과의 시뮬레이션을 도시한다. 디스플레이 된 여자의 팔에는 두 개의 어두운 선이 도시되어 있는데, 이 선은 예를 들어 이러한 의사 윤곽 효과에 의해 야기된다. 또한 여자의 얼굴에서는 이러한 어두운 선이 오른쪽에 일어난다.
더욱이, 관찰자가 자신의 머리를 흔들 때 동일한 문제가 정적 이미지(static image)에서도 일어나며, 이는 결론적으로 이러한 실패(failure)가 사람의 시각적 인식(human visual perception)에 따라 달라지며 그리고 망막 위에서 발생하는 것이 된다.
이러한 의사 윤곽 효과를 줄이거나 억제하도록 중요 관찰 점의 움직임을 예상할 수 있도록 하기 위하여 비디오 화상 내의 움직임 추정을 기초로 하는 몇몇 알고리즘이 오늘날 알려져 있다. 대부분의 경우에, 이들 여러 알고리즘은 사용되는 움직임 추정기에 관한 상세 정보를 제공함이 없이 서브-필드 코딩 부분에 집중하고 있다.
과거에, 움직임 추정기의 발전은 (예를 들어 50㎐ 내지 100㎐ 업변환을 갖는) 유럽식 TV 화상을 위해, 부주사 변환(proscan conversion)을 위해, MPEG-인코딩과 같은 움직임 보상된 화상 인코딩 등을 위해 깜빡임 감소(flicker-reduction)에 주로 집중되었다. 이 목적을 위해, 이들 알고리즘은 휘도 정보에 주로 작용하며 무엇보다도 비디오 레벨 정보에만 작용한다. 그럼에도 불구하고, 그러한 어플리케이션을 위해 해결되어야 하는 문제는 PDP 동적 의사 윤곽 문제와는 다른데, 이는 비디오 정보가 플라즈마 디스플레이에서 인코딩 되는 방식과 이 문제가 직접 연계되기 때문이다.
움직임 추정기의 사용에 기초하는 PDP 의사 윤곽 효과의 감소에 관한 많은 해법이 발표되었다. 하지만, 이러한 발표는 움직임 추정기의 주제와, 특정 플라즈마 요구조건의 채용을 언급하고 있지는 않다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 "ON" 또는 "OFF" 일 수만 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 사용한다. 또한 광 방출의 아날로그 제어에 의해 그레이 레벨이 표현되는 CRT 또는 LCD와는 달리, PDP는 프레임당 광 펄스의 개수를 변조함으로써 그레이 레벨을 제어한다. 이러한 시간-변조는 눈의 시간 응답(eye time response)에 해당하는 구간에 걸쳐 눈에 의해 통합된다.
PDP 스크린 위의 관찰 점(눈의 초점 영역)이 이동할 때, 눈은 이 움직임을 따라간다. 결과적으로, 눈은 프레임 구간에 걸쳐 동일 셀로부터 나오는 광을 더 이 상 통합하지는 않을 것이지만(정적 통합), 눈은 움직임 궤적(movement trajectory) 위에 놓여있는 여러 셀로부터 나오는 정보를 통합하며, 또 모든 이들 광 펄스를 서로 혼합하는데, 이것은 결점 신호 정보(faulty signal information)로 된다.
오늘날, 이러한 의사 윤곽 효과를 줄이기 위한 기본 아이디어는 눈이 그 움직임을 통해 올바른 정보만을 감지할 수 있는 것을 보장하기 위하여 화상 내의 움직임(눈의 초점 영역의 변위)을 검출하는 것과 이 변위에 걸친 여러 타입의 정정을 적용하는 것이다. 이들 해법은 예를 들어 EP-A-0 980 059 및 EP-A-0 978 816에 기술되어 있는데, 이들은 본 출원인의 유럽 특허 출원으로 발표된 것이다.
그럼에도 불구하고, 과거에, 움직임 추정기의 발달은 플라즈마 기술보다 다른 어플리케이션에 주로 집중되었으며 의사 윤곽 보상의 목표는 플라즈마 특정 요구조건에 약간의 채용을 요구한다.
사실, 표준 움직임 추정기는 비디오 레벨에 기초하여 작용하며 결과적으로 표준 움직임 추정기는 이러한 비디오 레벨에 나타나는 구조에 대한 움직임을 포착할 수 있다{예를 들어, 큰 공간 그레디언트(strong spatial gradient)}. 만약 균일 영역에 에러가 일어났다면, 이것은 부주사 변환(proscan conversion)과 같은 표준 비디오 어플리케이션에 영향을 주지는 않을 것인데, 이는 그 눈이 디스플레이 된 비디오 레벨(CRT 스크린 위의 아날로그 신호)에서의 어떤 차이도 볼 수 없을 것이기 때문이다. 다른 한편으로, 플라즈마 스크린의 경우에, 비디오 레벨의 작은 차이는 광 펄스 방출 구조에서의 큰 차이로부터 올 수 있으며 이것은 강한 의사 윤곽 결함을 야기할 수 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 어플라이언스(appliances)와 같은 매트릭스 디스플레이를 위해 채용된 표준 움직임 추정기를 개시하는 것이다. 이것은 본 발명의 주요 문제(key issue)이며, 본 발명은 {비록 주사 모드와 서브-필드의 분배(distribution)가 잘 정의되어 있지 않을지라도} 플라즈마 기술 개발의 각 레벨에서 각종의 플라즈마 기술에 사용될 수 있다.
청구항 1에 따른 본 발명은, 화상의 화소에 해당하는 복수의 발광 소자(luminous elements)를 가지는 디스플레이 디바이스 위에 디스플레이 하기 위한 비디오 화상을 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 여기서 비디오 프레임 또는 비디오 필드의 시간 지속기간(time duration)은 복수의 서브-필드(SF : sub-field)로 분할되며, 이 시간 지속기간 동안 발광 소자가 브라이트니스 제어에 사용되는 서브-필드 코드 워드(sub-field code word)에 해당하는 작은 펄스의 광을 방출하기 위해 활성화될 수 있으며, 여기서 각 서브-필드에는 특정 서브-필드 웨이트(specific sub-field weight)가 할당되며, 여기서 움직임 벡터가 화소에 대해 계산되고 이들 움직임 벡터는 화소에 대해 정정된 서브-필드 코드 워드를 결정하도록 사용되는데, 여기에 화소의 하나 이상의 컬러 성분(R, G, B)에 대해 개별적으로 움직임 벡터 계산이 이루어지며, 여기서 움직임 추정을 위해 서브-필드 코드 워드가 데이터 입력으로 사용되며, 여기서 움직임 벡터 계산이 복수의 서브-필드로부터 서브-필드의 서브-그룹에 대해 또는 단일 서브-필드에 대해 개별적으로 행해지며, 또는 여기서 움직임 벡터 계산은 완전한 서브-필드 코드 워드에 기초하여 행 해지며 이 서브-필드 코드 워드는 표준 이진 수(standard binary number)로 해석되는 것을 특징으로 한다.
추가적인 유리한 조처는 종속항으로부터 명백하다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법을 실행하기 위한 유리한 장치에 있다.
일 실시예에서, 청구항 1의 방법을 수행하기 위한 장치는, 각 컬러 성분 비디오 데이터를 위한 서브-필드 코딩 유닛과, 움직임 추정 데이터에 기초하여 정정된 서브-필드 코드 워드를 계산하기 위한 해당 보상 블록(dFCC : dynamic false contour compensation block)을 구비하며, 그리고 본 장치는 각 컬러 성분에 대한 해당 움직임 추정기(ME : Motion Estimator)를 더 구비하며 또 이 움직임 추정기는 각 컬러 성분에 대해 서브-필드 코드 워드를 입력 데이터로서 수신하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에서, 청구항 1의 방법을 수행하기 위한 장치는, 각 컬러 성분 비디오 데이터를 위한 서브-필드 코딩 유닛을 구비하며, 그리고 본 장치는 각 컬러 성분을 위한 움직임 추정기를 더 구비하며 움직임 추정기는 단일 서브-필드에 대해 개별적으로 움직임 추정을 수행하기 위한 서브-필드 코드 워드로부터 단일 비트를 입력 데이터로서 수신하는 복수의 단일 비트 움직임 추정기(ME)에서 서브-분할되며, 그리고 본 장치는 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산하기 위한 해당 복수의 보상 블록(dFCC)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 3 실시예에서, 청구항 1의 방법을 수행하기 위한 장치는, 각 컬러 성분 비디오 데이터를 위한 서브-필드 코딩 유닛을 구비하며, 그리고 본 장치는 각 컬러 성분을 위한 움직임 추정기를 더 구비하며, 움직임 추정기는 단일 서브-필드에 대해 개별적으로 움직임 추정을 수행하기 위한 서브-필드 코드 워드로부터 단일 비트를 입력 데이터로서 수신하는 단일 비트 움직임 추정기이며 그리고 본 장치는 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산하기 위한 해당 보상 블록(dFCC)을 구비하며 여기서 움직임 추정기와 보상 블록은 단일 서브-필드에 대해 프레임 구간(frame period) 동안 반복적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 예시되어 있으며 이하의 상세한 설명에서 보다 자세하게 설명된다.
도 1은 의사 윤곽 효과가 시뮬레이트 되는 비디오 화상을 도시하는 도면.
도 2는 PDP의 서브-필드 구성을 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면.
도 3은 10개의 서브-필드를 가지는 서브-필드 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 12개의 서브-필드를 가지는 서브-필드 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 의사 윤곽 효과를 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면.
도 6은 두 개의 프레임의 디스플레이가 도 5에 도시되어 있는 방식으로 이루어질 때 어두운 에지의 출현을 도시하는 도면.
도 7은 움직이는 흑색-백색 전이의 디스플레이로 인해 나타나는 의사 윤곽 효과를 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면.
도 8은 두 개의 프레임의 디스플레이가 도 7에 도시되어 있는 방식으로 이루어질 때 흐린 에지의 출현을 도시하는 도면.
도 9는 비디오 레벨이나 휘도에 기초하여 작용하는 움직임 추정기 내에 블록 매칭 프로세스를 도시하는 도면.
도 10은 도 9에 도시된 블록 매칭 동작의 결과를 도시하는 도면.
도 11은 휘도 값에 의존하는 움직임 추정기가 특정 경우에 움직임을 추정할 수 없는 것을 도시하는 도면.
도 12는 127/128 전이와 표준 8 비트 코딩의 경우에 이진 그레디언트의 계산을 예시하는 도면.
도 13은 127/128 전이와 12 서브-필드 코딩의 경우에 이진 그레디언트의 계산을 예시하는 도면.
도 14는 각 컬러 성분에 대한 움직임 추정으로 의사 윤곽 효과를 감소시키기 위한 장치에 대한 블록도.
도 15는 컬러 성분의 8 비트 값에 따른 비디오 화상을 도시하는 도면.
도 16은 도 15에서와 동일한 비디오 화상을 도시하지만 서브-필드 코드 워드로부터 유도된 여러 비디오 레벨을 가지는 비디오 화상을 도시하는 도면.
도 17은 도 15에 도시된 비디오 화상으로부터 추출된 에지를 도시하는 도면으로, 여기서 컬러 성분이 첫 번째는 8 비트 값으로 표현되어 있고 두 번째는 12 비트 서브-필드 코드 워드로 표현되어 있는 것을 도시하는 도면.
도 18은 단일 서브-필드 데이터에 해당하는 화상 내에 있는 화상을 분해한 것을 도시하는 도면.
도 19는 도 18에 있는 서브-필드 데이터(SF4)를 가지고 화상 내의 움직임 추 정을 도시하는 도면.
도 20은 단일 서브-필드에 대한 개별적인 움직임 추정으로 의사 윤곽 효과를 감소시키기 위한 장치에 대한 블록도.
도 21은 의사 윤곽 효과를 감소시키기 위한 장치에 대한 다른 블록도.
앞서 말한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)은 "ON" 또는 "OFF" 일 수만 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 사용한다. PDP에서, 화소 컬러는 프레임 구간(frame period)당 각 플라즈마 셀의 광 펄스의 개수를 변조함으로써 생성된다. 이러한 시간 변조는 사람 눈의 시간 응답에 해당하는 구간에 걸쳐 눈에 의해 통합될 수 있다.
TV 기술에서는 RGB 컬러 성분에 대한 비디오 레벨의 8 비트 표현이 매우 일반적이다. 그 경우에 각 레벨은 8개의 다음 비트들의 조합으로 표현될 수 있다:
1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 64 - 128
PDP 기술로 이러한 코딩을 실현하기 위해, 프레임 구간은 8개의 점등 구간(lighting periods)(서브-필드라고 함)으로 분할될 수 있으며, 각 구간은 하나의 비트에 해당한다. 비트 "2"에 대한 광 펄스의 수는 비트 "1"에 대한 것의 두 배이고, 이와 같이 계속된다. 이들 8개의 서브-필드로, 조합을 통해 256개의 서로 다른 비디오 레벨을 형성하는 것이 가능하다. 움직임이 없다면, 관찰자의 눈은 이들 서브-구간(sub-period)으로 약 하나의 프레임 구간에 걸쳐 통합할 것이며 그리고 올바른 그레이 레벨의 각인(impression)을 포착할 수 있을 것이다. 도 2는 이 분해(decomposition)한 것을 표현한다. 이 도면에서 매 서브-필드의 주소지정 구간과 소거 구간은 도시되어 있지 않다. 하지만 플라즈마 구동 원리는 또한 이들 구간을 필요로 한다. 각 서브-필드 동안 플라즈마 셀은 먼저 주소지정 즉 주사 구간에 주소지정될 필요가 있으며, 그 후에 광 펄스가 생성되는 서스테인 구간이 따라오고, 최종적으로 플라즈마 셀 내의 충전이 꺼지는 소거 구간에 주소지정될 필요가 있다는 것은 숙련된 사람에게는 잘 알려져 있다.
이러한 PWM-타입의 광 생성은 그레이 레벨 또는 컬러의 교란에 해당하는 이미지-품질 저하의 새로운 카테고리를 도입한다. 이 효과에 대한 이름은 동적 의사 윤곽 효과(dynamic false contour effect)이며, 이는 PDP 스크린 위의 관찰 점이 이동할 때 이 효과가 화상 내의 컬러 에지의 환영(apparition)에 해당하는 사실 때문이다. 화상 위의 이러한 실패는 피부와 같은 균일 영역에 나타나는 강한 윤곽의 각인으로 유도된다. 이미지가 부드러운 농담(smooth gradation)을 가지는 때와 또한 광 방출 구간(light-emission period)이 수 밀리초(millisecond)를 초과할 때에는 품질의 저하가 증가된다. 게다가, 관찰자가 자신의 머리를 움직일 때 동일한 문제가 정적 이미지(static image) 위에 발생하며, 이것은 이러한 실패가 사람의 시각적 인식에 따라 달라지는 결과로 된다.
움직이는 이미지의 화상 품질을 개선시키기 위하여, 8개를 초과하는 서브-필드를 갖는 서브-필드 구성이 오늘날 사용되고 있다. 도 3은 10개의 서브-필드를 갖는 그러한 코딩 구조의 일례를 도시하며 도 4는 12개의 서브-필드를 갖는 서브-필드 구성의 일례를 도시한다. 어느 서브-필드 구성이 최상으로 취해져야 하는가는 플라즈마 기술에 따라 달라진다. 몇몇 실험치는 이 점에 있어 유리하다.
이들 예 각각에 대해, 웨이트(weights)의 합은 여전히 255이지만, 프레임 지속기간의 광 분배(light distribution)는 이전의 8-비트 구조에 비해 변화되었다. 이러한 광 방출 패턴은 그레이 레벨과 컬러의 교란에 해당하는 이미지-품질 저하의 새로운 카테고리를 도입한다. 이들은 동적 의사 윤곽으로 정의될 수 있는데, 이는 PDP 스크린 위의 관찰 점이 이동할 때 이것이 화상에서의 컬러 에지의 환영에 해당하기 때문이다. 화상 위의 이러한 실패는 피부와 같은 균일한 영역 위에 나타나는 강한 윤곽의 각인으로 되고 움직이는 물체의 전체적인 샤프니스의 저하로 된다. 이미지가 부드러운 농담을 가지는 때와, 또한 광 방출 구간이 수 밀리초를 초과할 때 그 저하는 개선된다.
게다가, 관찰자가 자신의 머리를 흔들 때에는 동일한 문제가 정적 이미지 위에 발생하며 이것은 이러한 실패가 사람의 시각적 인식에 따라 좌우되는 결과로 된다.
이미 말한 바와 같이, 이러한 저하는 두 가지 서로 다른 측면을 가진다:
- 피부와 같은 균일한 영역에서 이 저하는 컬러 에지의 환영으로 된다;
- 물체의 경계지역과 같은 샤프 에지에서 이 저하는 전체적인 화상 샤프니스의 각인을 줄이는 흐림 효과(blurred effect)로 된다.
움직이는 이미지의 시각적 인식의 기본 메커니즘을 이해하기 위해, 두 가지 기본 문제{의사 윤곽 형성(false contouring)과 흐린 에지(blurred edge)}의 각각에 해당하는 두 가지 간단한 경우를 생각해 볼 수 있다. 이들 두 가지 상황은 다음 12개의 서브-필드 인코딩 구조의 경우에 제공될 수 있다:
1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32
고려되는 첫 번째 경우는 눈이 이러한 움직임으로 따라갈 때 프레임당 5 화소에서 레벨 128과 127 사이의 전이이다. 이 경우는 도 5에 도시되어 있다.
도 5는 밝은 그레이에서 레벨 127에 해당하는 점등 서브-필드를 표시하며 어두운 그레이에서 레벨 128에 해당하는 점등 서브-필드를 표시한다.
눈으로부터 유래하는 비스듬한 평행선은 움직임 동안 눈의 통합의 거동을 나타낸다. 두 개의 외부측 비스듬한 눈-통합선(eye-integration-lines)은 결점이 인식되는 휘도를 갖는 구역의 경계지역(border)을 도시한다. 이 경계지역들 사이에서 눈은 휘도의 결핍을 인식할 수 있고, 이것은 도 5의 아래쪽에 눈의 자극 통합 곡선(eye stimuli integration curve)에 나타나 있는 바와 같이 어두운 에지의 출현으로 된다.
그레이 스케일 화상(grey scale picture)의 경우에, 이 효과는 인위적인 백색 에지 또는 흑색 에지의 환영에 해당한다. 컬러 화상의 경우에, 이 효과는 여러 컬러 성분에 독립적으로 일어나기 때문에, 피부와 같은 균일한 영역에 컬러 에지의 환영으로 될 수 있다. 이것은 동일한 움직이는 전이를 위해 도 6에 또한 도시되어 있다.
고려되는 두 번째 경우는, 눈이 이러한 움직임을 따라갈 때, 프레임당 5 화소로 움직이는 레벨 0와 255 사이의 순수 흑색에서 백색으로의 전이(a pure black to white transition)이다. 이 경우는 도 7에 도시되어 있다. 이 도면은 레벨 255 에 해당하는 점등 서브-필드를 그레이로 표시한다.
두 개의 맨가장자리 비스듬한 눈-통합선(eye-integration-lines)은 결점 신호가 인식될 수 있는 구역의 경계지역을 다시 도시한다. 경계지역들 사이에 눈은 증가하는 휘도(growing luminance)를 인식할 수 있는데, 이것은 음영 에지(shaded edge) 또는 흐린 에지(blurred edge)의 출현으로 된다. 이것은 도 8에 도시되어 있다.
결과적으로, 순수한 흑색에서 백색으로의 전이는 움직임 동안 상실될 수 있으며 이것은 전체적인 화상 샤프니스의 각인을 줄이는 것으로 된다.
위에서 설명된 바와 같이, 의사 윤곽 효과는, 눈이 움직이는 물체를 따라갈때 눈의 망막 위에 생성되는데, 이는 눈이 올바른 정보를 즉시로 통합하지 않기 때문이다. 여기에는 이러한 효과를 줄이기 위한 여러 방법이 있지만 보다 엄격한 방법은 움직임 추정기(동적 방법)에 기초하며, 이 엄격한 방법은 눈의 움직임을 예상하기 위하여 또는 여러 정정을 통해 망막 위에 나타나는 실패를 줄이기 위하여 프레임 내의 각 화소의 움직임을 검출하는 것을 목표로 한다.
환언하면, 각 동적 알고리즘의 목표는 이러한 궤적 위에 정정을 생성하기 위하여 하나의 프레임 동안 눈이 그 움직임을 따라가는 방식으로 눈이 관찰하는 각 화소에 대해 정의하는 것이다. 이러한 알고리즘은 본 출원인의 유럽 특허 출원이 되는 예를 들어 EP-A-0 980 059 및 EP-A-0 978 816에 기술되어 있다.
결과적으로, 프레임(N)의 각 화소에 대해, 우리는 프레임(N)으로부터 프레임(N+1)으로의 그 화소의 완전한 움직임을 기술하는 움직임 벡터{
Figure 112002008690605-pct00001
}를 처리할 수 있으며, 그리고 의사 윤곽 보상의 목표는 이 벡터에 의해 정의(defined)되는 완전한 궤적 위에 보상을 적용하는 것이다.
이하에서는, 보상 자체에 집중하지 않고, 단지 움직임 추정에 집중한다. 의사 윤곽 효과의 보상을 위해 중요 영역의 화소에 대한 움직임 벡터의 방향으로 서브-필드 이동 동작을 사용하는 방법이 언급된다. 해당 서브-필드 이동 알고리즘은 EP-A-0 980 059에 상세하게 기술되어 있다. 그리하여 이 알고리즘에 관한 개시에 대해서는 이 문서에 명시적으로 언급되어 있다. 물론, 여기에는 의사 윤곽 효과를 감소시키기 위한 몇몇 다른 알고리즘이 존재하지만, 서브-필드 이동 알고리즘은 아주 유망한 결과를 준다.
움직이는 에지에 적용되는 이러한 보상은 눈의 망막 위의 샤프니스를 개선시킬 수 있으며 움직이는 균일한 영역에 적용되는 동일한 보상은 컬러 에지의 출현을 감소시킬 수 있다.
하지만, 이러한 보상 원리는 두 종류의 영역: 균일한 영역과 물체 경계지역의 영역에 대해 움직임 추정기로부터 움직임 정보를 필요로 한다는 것을 명시적으로 언급한다. 사실 오늘날, 표준 움직임 추정기는 휘도 신호 비디오 레벨에 작용한다. 휘도 신호(Y)는 세 개의 컬러 성분에 대한 신호의 조합이라는 것은 숙련된 사람에게는 잘 알려져 있다. 다음의 방정식은 휘도 신호를 생성하는데 이용된다:
Uy=0.3UR + 0.59UG + 0.11UB
휘도 신호에 기초하여, 에지의 움직임을 신뢰성있게 검출하는 것이 가능하지 만 균일한 영역의 움직임을 검출하는 것이 훨씬더 어렵다.
이 문제를 보다 분명하게 이해하기 위해, 간단한 예로서 프레임(N)으로부터 프레임(N+1)으로 백색 스크린 위에 볼(ball)이 움직이는 경우가 제공될 수 있다. 표준 움직임 추정기는 첫 번째 화상(프레임 N)의 서브-파트(sub-part)와 두 번째 화상(프레임 N+1)의 서브-파트 사이의 상관관계를 찾고자 시도한다. 이들 서브-파트의 사이즈, 형태 및 타입은 사용되는 움직임 추정기 타입(블록 매칭, 화소회귀, 등)에 좌우된다. 블록 매칭 움직임 추정기가 광범위하게 사용되고 있다. 간단한 블록 매칭 프로세스는 문제성을 보여주기 위해 연구되었다. 이 경우에, 각 프레임은 블록으로 서브 분할될 수 있고 매칭은 볼의 움직임을 계산하기 위하여 두 개의 연속 프레임으로부터 블록들 사이에 검색될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 프레임(N) 내의 볼은 25개의 블록으로 서브 분할될 수 있다. 그 다음 프레임(N+1) 내의 볼 위치는 파선의 원(dashed circle)으로 나타나 있다.
프레임(N+1) 내의 25개의 화소 블록을 갖는 최상의 매치(match)는 도 10에 도시되어 있다. 유니크 매치(unique match)를 가지는 블록은 프레임(N)에서와 동일한 번호로 나타나 있으며, 매치를 가지지 않는 블록은 "x"로 표시되어 있고 하나를 초과하는 매치를 가지는 블록(정의된 움직임 벡터를 가지지 않는 블록)은 "?"으로 표시되어 있다.
"?"으로 표시되어 있는 정의되지 않은 영역에는 휘도 신호 레벨에 작용하는 이들 움직임 추정기는 정밀한 움직임 벡터를 발견할 수 있는 기회를 가지지 못하는 데, 이는 비디오 레벨이 모든 이들 블록 내에서 거의 동일하다(예를 들어, 120에서부터 130까지의 비디오 레벨). 몇몇 추정기는 이러한 영역으로부터 매우 잡음이 있는 움직임 벡터(noisy motion vector)를 발생시킬 수 있으며 또는 움직이지 않는 영역으로서 이들 영역을 선언할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 전이 127/128은 심한 의사 윤곽 효과를 명확히 발생시키고 결과적으로 이러한 영역을 또한 보상하는 것이 중요하며 이 목적을 위해 정밀한 움직임 필드가 이러한 위치에 필요하다는 것이 설명되었다.
이 이유로, 여기에는 표준 움직임 추정기로부터 오는 정보의 결핍이 있으며 그리하여 이러한 종류의 움직임 추정기는 새로운 플라즈마 요구조건에 채용(adaptation)을 필요로 한다.
본 발명에 따라, 두 가지 아이디어에 기초하는, 움직임 추정기의 채용이 제안되어 있다.
첫 번째 아이디어는 "개별 컬러 성분에 기초한 검출(Detection based on separate colour components)"로 요약될 수 있다.
이전의 문단에서, 의사 윤곽 설명은 의사 윤곽 효과가 세 가지 컬러 성분에 개별적으로 나타나는 것을 보여주었다. 결과적으로 여러 컬러 성분을 개별적으로 보상하는 것이 중요하게 보이며 이것을 하기 위해 세 가지 컬러 성분에 대한 독립적인 움직임 벡터가 요구된다.
이러한 확언(affirmation)을 지지하기 위해, 시안 계통 바탕(cyan-like background) 위에서 움직이는 마젠타 계통 스퀘어(magenta-like square)의 예가 제 시된다.
마젠타 계통 컬러는 예를 들어 녹색(GREEN) 성분 없이 청색(BLUE) 및 적색(RED)의 레벨 100으로 이루어진다. 시안 계통 컬러는 예를 들어 적색(RED) 성분 없이 청색(BLUE) 레벨 100과 녹색(GREEN) 레벨 50으로 이루어진다.
휘도 신호 레벨 40은 두 컬러 모두에 대해 동일하다. 여기에는 움직이는 스퀘어와 그 바탕 사이의 휘도 신호 기반에 대해 전혀 차이가 없다. 전체 화상은 동일한 휘도 레벨을 가졌다. 결과적으로 휘도 값에만 작용하는 각 움직임 추정기는 움직임을 검출하지 못할 수 있다.
눈은 스스로 움직임을 검출하며 이 움직임을 추적할 수 있으며 이것은 녹색 및 적색 성분만을 위한 스퀘어 전이에 나타나는 의사 윤곽 효과로 된다.
사실, 청색 성분은 전체 화상 내에서 균일하며 이 이유로 이 성분에서는 의사 윤곽이 생성되지 않는다.
이 예에 대해, 그리하여 성분(적색 및 녹색)에 기초하는 화상 내의 움직임을 추정하는 것이 필요하고 청색 성분에 대해서는 아니다. 일반적인 경우에 세 가지 컬러 성분에 대해 개별적으로 움직임을 추정하는 것이 움직임 추정에 대한 개선점이라는 것은 명백하다.
움직임 추정의 채용을 위한 본 발명의 두 번째 측면은 "서브-필드 레벨에 기초한 검출(Detection based on sub-field level)"로 요약될 수 있다.
이전의 문단에서, 의사 윤곽 설명은 전이 127/128은 눈을 매우 교란시킬 수 있는 의사 윤곽 효과를 생성시킬 수 있는 것을 보여주었다. 이 의사 윤곽 효과가 휘도 신호 레벨에서 거의 보이지 않는 전이에서 일어나기 때문에, 이 영역에서 결정된 움직임 벡터가 의사(false)이며 그 결과 보상 자체가 적절히 작용하지 않을 수 있는 일이 있을 수 있다.
그럼에도 불구하고, 만약 컬러 성분의 서브-필드 코드 워드가 움직임 추정에 사용되면, 이것은 큰 차이를 만든다. 12개의 서브-필드(1-2-4-8-16-32-32-32-32-32 -32-32)에 기초하는 서브-필드 인코딩의 예를 사용하면, 비디오 레벨 127 및 128은 다음과 같이 표현될 수 있다:
표준 8 비트 비디오 레벨 12 비트 코딩 값(MSB ⇒LSB) 해당 12 비트 비디오 레벨
127(01111111) 000011111111 255
128(10000000) 000111100000 480
결과적으로 서브-필드 인코딩 이후 각 컬러 성분에 작용하는 움직임 추정기는 더 많은 비트 정보를 처리(dispose)할 수 있으며 균일한 영역에 나타나는 의사 윤곽 효과를 보다 정밀하게 보상할 수 있다.
이 문서의 이전 부분에서 이미 말한 바와 같이, 모든 움직임 추정기는 추정하기 쉬운 구조 또는 그레디언트의 움직임에 그 추정을 집중하며, 이후 인접한 영역으로 이 추정을 확장하고자 시도한다.
그러므로, 본 발명의 다른 측면은 의사 윤곽 실패(false contour failure)가 서브-필드 레벨에 나타나며 비디오 레벨에서는 나타나지 않기 때문에 그레디언트의 개념을 재정의하는 것이다.
다시 전이 127/128을 위한 비디오 레벨에 대한 그레디언트의 예. 이 그레디언트는 1의 진폭(128-127)을 가지지만, 만약 우리가 비트 변화(bit changing)를 한번 보면, 우리는 8 비트 코딩으로도 모든 비트가 이들 두 값 사이에 서로 다르다는 것을 볼 수 있다. 12-비트 서브-필드 인코딩의 경우에, 여기에는 두 값 사이의 6 비트의 차이가 있다. 결과적으로, 이것은 만약 그레디언트가 두 값 사이의 비트 변화를 언급하고 두 값 사이의 레벨 변화를 언급하지 않는 경우 개선점이다. 게다가, 움직이는 화상의 경우에 망막 위에 나타나는 실패는 결점이 통합될 수 있는 서브-필드의 웨이트에 따라 달라지는 것은 명백하다. 이 이유로 인해, "이진 그레디언트(binary gradients)"라고 부르는 새로운 타입의 그레디언트를 정의하는 것이 제안되는데, 여기서 각 비트는 서브-필드 레벨에서의 비트 변화를 통해 그 서브-필드 웨이트로 가중치가 주어진다. 이들 새로운 이진 그레디언트는 화상 내에서 검출될 필요가 있다. 이진 그레디언트의 이러한 정의는 비디오 레벨 변화 영역이 아닌 서브-필드 변화 영역 상의 움직임 추정에 집중하는 것을 목표로 한다.
새로운 정의에 따른 이진 그레디언트의 형성이 여러 서브-필드 코딩 구조를 갖는 전이 127/128에 대해서는 도 12 및 도 13에 도시되어 있다. 도 12에서는 표준 8-비트 코딩 구조가 사용되며 도 13에서는 특정 12-비트 인코딩 구조가 사용된다.
8 비트 인코딩 구조에 의하면 이진 그레디언트는 255의 값을 가지는데, 이 경우에 이 값은 이러한 전이에서 나타날 수 있는 의사 윤곽 실패의 최대 진폭에 해당한다.
이 12 비트 서브-필드 인코딩에 의하면, 이진 그레디언트는 63의 값을 가진다. 이것으로부터 12 비트 서브-필드 구성은 의사 윤곽 효과에 덜 민감하다는 것이 명백하다.
이들 두 개의 이전 예(example)는 의사 윤곽 문제를 위해 중요한 움직이는 전이의 검출에 집중하기 위하여 플라즈마 채용된 움직임 추정기가 개선될 수 있는 방식을 도시한다. 도 14는 채용된 의사 윤곽 보상 장치에 대한 블록도를 도시한다.
이 실시예에서 입력은 비디오 레벨에서 세 가지 컬러 성분이며 그 출력은 각 컬러 성분에 대해 보상된 서브-필드-코드 워드이며, 이것은 PDP의 주소지정 제어 부분에 송신될 수 있다. 정보(Rx 및 Ry)는 적색 성분에 대한 수평 및 수직 움직임 정보에 해당하며, Gx 및 Gy는 녹색에 대한 것이며, Bx 및 By 는 청색 성분에 대한 것이다.
서브-필드 정보에 기초한 이 움직임 검출의 이유를 보다 정밀하게 이해하기 위하여, 자연적 TV 시퀀스(natural TV sequence)의 일예가 선택되었다. 이 시퀀스는 자연적으로 흐려져(blurred) 있으며 이것은 크고 균일한 영역으로 되며, 도 15의 화상에 보이는 바와 같이 이들 영역 위의 표준 움직임 추정에 대한 비디오 레벨에서의 정보의 결핍으로 된다.
다른 한편으로, 각 서브-필드 코드 워드가 이진 수로서 해석되는 (12 비트를 가지는) 서브-필드 레벨에 표시되는 동일한 화상은 이들 중요 영역에서 보다 많은 정보를 제공할 수 있다. 해당 서브-필드 화상은 도 16에 도시되어 있다.
도 16의 화상에서, 많은 새로운 구역이 여자의 얼굴에 보인다. 이들은 서로다른 서브-필드 구조에 해당하며 결과적으로 그 경계구역(서브-필드 전이)은 위에서 언급된 예 127/128 전이에서와 같은 의사 윤곽 효과의 출현 위치이다. 이 이유로, 만약 플라즈마 전용 움직임 추정기가 이러한 서브-필드 전이의 정밀한 움직임 벡터를 제공하여야 하면, 개선이 달성될 수 있다.
사실, 대부분의 움직임 추정기는 오늘날 움직이는 그레디언트(예를 들어, 화소 회귀) 및 움직이는 구조(예를 들어, 블록 매칭)의 검출에 작용하며 그리고 두 개의 앞선 화상으로부터 추출된 에지의 비교는 서브-필드 레벨에 대한 분석을 통해 도입된 개선점을 도시한다. 이것이 도 17에 도시되어 있다.
도 17에서 아래쪽의 화상은 12-비트 화상으로부터 추출된 표준 에지를 나타낸다. 여기에서 움직임 추정기에 대해 얼굴 내에 훨씬 더 많은 정보가 있다는 것은 명백하다. 모든 이들 에지는 의사 윤곽 효과에 대해 실제 중요한 것이며 적절히 보상되어야 한다.
결론적으로, 여기에는 서브-필드 레벨에서 움직임 추정기의 품질을 증가시킬 수 있는 두 가지의 가능성이 있다는 것은 명백하다. 첫 번째 가능성은 표준 움직임 추정기를 사용하는 것이지만, 그 비디오 입력 데이터를 (8 비트를 초과하는)서브-필드 코드 워드 데이터로 교체하여 사용하는 것이다. 이것은 이용가능한 정보의 양을 증가시킬 수 있지만 이 추정기에 의해 사용되는 그레디언트는 표준 그레디언트로 머무를 수 있다. 그 품질을 더 증가시킬 수 있는 두 번째 가능성은 예를 들어 블록 매칭 동안 화소 비교 방식을 변화시키는 것이다. 만약 이 문서에 정의된 바와 같이 소위 이진 그레디언트(binary-gradients)가 계산되면, 중요한 전이는 쉽게 발견된다.
여기에는 본 발명에 따른 움직임 추정의 품질을 더 개선시킬 수 있는 다른 가능성이 있다. 이것은 각 서브-필드의 개별적인 움직임 추정에 존재한다. 사실, 의사 윤곽 효과는 서브-필드 레벨 상에 나타나기 때문에, 서브-필드의 움직임을 보상하는 것이 제안된다. 이 목적을 위해 각 서브-필드에 대한 화상 내의 움직임을 개별적으로 추정하는 것은 중대한 이점일 수 있다.
이 경우에 특정 서브-필드 코드 워드 엔트리에 기초한 화상이 화소 값으로서 이진 데이터(0 또는 1)만을 포함하는 이진 화상이다. 더 높은 서브-필드 웨이트(higher sub-field weight)만이 심각한 화상 손상을 일으킬 수 있다는 사실로 인해서, 움직임 검출은 최상위 서브-필드(most significant sub-fields)에만 집중할 수 있다. 이것은 도 18에 도시되어 있다. 이 도면은 하나의 원본 화상을 9개의 서브-필드 화상으로 분해한 것을 표현한다. 서브-필드 구성은 9개의 서브-필드(SF0 내지 SF8)를 가진 구성이다. 서브-필드(0)에 대한 화상에서, 보여지는 원본 화상의 구조는 많지 않다. 서브-필드 데이터는 화상 내의 윤곽을 볼 수 없게 하는 몇몇 아주 미세한 사항(fine detail)을 표현한다. 이 화상이 모두 세 가지 컬러 성분으로 제공되는 것이 주목된다. 또한 서브-필드(SF1 내지 SF3)에 대한 화상에서 화상 구조는 충분히 선명하게 보이지 않는다. 하지만, (의사 윤곽에 중요한) 암(arm) 상의 전이는 서브-필드(SF2)에 대한 서브-필드 화상 내에 이미 보이고 그리고 그 후에도 보인다. 특별히 이 구조는 서브-필드(SF4)에 대한 화상에서 아주 양호하게 볼 수 있다. 그러므로, SF4 데이터에 기초하여 이루어진 움직임 추정은 의사 윤곽 보상에 대해 아주 우수한 결과를 가져온다. 이것은 도 19에 더 도시되어 있다. 서브-필드(SF4)에 대한 화상은 윗 부분(upper part)에 도시되어 있다. 아래 부분에는, 5 프레임 후의 해당 화상이 도시되어 있다. 이들 화상으로부터, 화상 내에 몇몇 주어진 구조에 위치된 두 개의 블록의 움직임을 신뢰성있게 추정하는 것이 가능하다는 것은 명백하다. 이 경우에, 간단한 움직임 추정기(예를 들어, 블록 매 칭, 화소 회귀)에 의해, 두 개의 연속 프레임 사이의 서브-필드의 움직임을 결정하는 것과 그 프레임 내의 실제 시간 위치에 따라 그 위치를 변경하는 것도 가능하다.
이 경우에, 간단한 움직임 추정기가 1 비트-화상에만 작용하기 때문에 이들은 병렬로 사용된다. 이것은 각 단일 서브-필드 화상으로부터 움직임 벡터 필드를 추출하기 위해 행해질 수 있으며, 이 움직임 벡터 필드는 해당 서브-필드에서 보상을 위해 사용될 수 있다. 실제적으로 말하면, 각 화소와 각 서브-필드에 대해 움직임 벡터가 계산된다. 움직임 벡터는 그후 보상을 위해 서브-필드 엔트리 이동(sub-field entry shift)을 결정하는데 사용된다. 서브-필드 이동의 계산은 EP-A-0 980 059에 설명된 바와 같이 행해질 수 있다. 서브-필드의 무게 중심(center of gravity)은 상기 문헌에 개시된 바와 같이 고려될 필요가 있다.
도 20은 이 실시예에 대한 블록도를 도시한다. 이 블록도에서 12개의 서브- 필드 인코딩이 있는 경우에 8개의 최상위 서브-필드에 기초한 보상이 표현되었다. 이러한 8개의 MSB만이 1-비트 화상에 기초한 간단한 움직임 추정기로 추정될 수 있으며 그후 보상될 수 있다.
이러한 원리의 하나의 큰 이점은 움직임 추정기에 대한 복잡성의 대폭적 감소(더 작은 온칩 메모리, 더 간단한 메모리 관리, 매우 간단한 계산)이다. 사실, 다이-사이즈(die-size)는 움직임 추정기에 의해 요구되는 각 라인 메모리(line memory)가 1 비트만의 화소 깊이(낮은 자원의 온칩)에 해당하기 때문에 감소될 수 있다.
게다가, ADS(Address Display Separately) 주소지정 구조의 경우에, ADS의 구조가 하나의 서브-필드 메모리에 상이한 서브-필드를 개별적으로 저장할 필요가 있으므로 메모리 관리는 간략하게 될 수 있다. 이들 서브-필드는 다른 서브-필드가 스크린 위에 디스플레이 된 후 각각 판독될 수 있다. 명백하게, 이 보상은 이러한 처리 스테이지(processing stage)에서, 즉 1 비트 서브-필드 화상이 기억된 후에 이루어질 수 있다. 이것은 모두 1 비트 서브-필드 화상에 대해 1 비트 깊이를 가지는 단 하나의 움직임 추정기를 사용가능하게 한다. 이 해법은 도 21의 블록도에 개시되어 있다. 이 블록도에서, 비디오 데이터는 비디오 처리 유닛에의 입력이며, 이 비디오 처리 유닛에서 8 비트 비디오 데이터에 기초한 모든 비디오 처리 단계가 비월주사 부주사 변환(interlace proscan conversion), 컬러 전이 개선(colour transition improvement), 에지 교체(edge replacement), 등과 같이 수행된다. 각 컬러 성분의 비디오 데이터는 그후 주어진 서브-필드 구성에 따라 서브-필드 인코딩 블록에서 인코딩된 서브-필드이며, 예를 들어 도 3에 도시된 것은 10개의 서브-필드를 가진다. 서브-필드 코드 워드 데이터는 그후 서브-필드 재배열 블록에서 재배열된다. 이것은 해당 서브-필드 메모리에 하나의 전용 서브-필드에 대한 화소들의 모든 데이터 비트가 저장되어 있다는 것을 의미한다. 여기에는 서브-필드가 서브-필드 구성에 존재하는 것과 같은 개수의 서브-필드 메모리가 있을 필요가 있다. 서브-필드 구성 내에 10개의 서브-필드가 있는 경우에, 이것은 하나의 화상에 대한 서브-필드 코드 워드를 저장하는데 10개의 서브-필드 메모리가 필요하다는 것을 의미한다.
이러한 배열로 움직임 추정이 선택된 서브-필드에 대해 개별적으로 수행된다. 움직임 추정기는 적어도 두 개의 연속 화상을 비교할 필요가 있기 때문에, 여기에는 이전의 화상 또는 그 다음 화상의 데이터를 저장하기 위한 약간 더 많은 개수의 서브-필드 메모리를 필요로 한다.
서브-필드 코드 워드 비트는 움직임 벡터 데이터와 함께 동적 의사 윤곽 보상 블록(dFCC)으로 보내진다. 이 보상은 이 블록에서, 예를 들어 위에 설명된 바와 같이 서브-필드 엔트리 이동에 의해 실행된다.
이 구조에서, 여기에는 모든 서브-필드에 대해 사용될 수 있는, 하나의 1-비트 움직임 추정기만이 필요하다. 하지만, 각 컬러 성분에 대해 서브-필드 코드 워드가 있으며 그리하여 여기에는 성분들 즉 서브-필드 인코딩, 서브-필드 재배열, 서브-필드 메모리, 세 개가 한 조를 이루는 움직임 추정 및 dFCC를 가질 필요가 있다는 것이 주목된다.
여기에 개시된 발명에 대해 다수의 변형이 가능할 것이다. 예를 들어, 하나의 변형은 단일 서브-필드 대신에 서브-필드 구조에서 선택된 서브 필드 그룹에 대해 개별적으로 움직임 추정을 하는 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 서브-필드(3 및 4)에 대한 두 비트 코드 워드에 기초한 움직임 추정을 하는 것도 가능할 수 있다. 이들 서브-필드에 대한 보상은 이때 서브-필드의 그룹에 대한 움직임 벡터에 의해 행해지게 된다. 이것은 또한 본 발명에 따른 일 실시예이다.
다른 변형은 보상을 적용하기 전에 단일 서브-그룹 또는 그룹화된 서브-필드에 대한 모든 움직임 벡터로부터 평균 움직임 벡터를 계산하는 것이다. 또한 이것 은 본 발명에 따른 다른 실시예이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 디스플레이 디바이스 위에 디스플레이 하기 위한 비디오 화상을 처리하기 위한 방법 및 장치에 이용된다.

Claims (13)

  1. 화상의 화소에 해당하는 복수의 디스플레이 소자(luminous element)를 가지는 디스플레이 디바이스 위에 디스플레이하기 위한 비디오 화상을 처리하기 위한 방법으로서, 여기서 비디오 프레임 또는 비디오 필드의 시간 지속기간(time duration)은 복수의 서브-필드(SF : sub-field)로 분할되며, 상기 복수의 서브-필드 동안 상기 디스플레이 소자는 브라이트니스 제어에 사용되는 서브-필드 코드 워드(sub-field code word)에 해당하는 작은 펄스의 광을 방출하기 위해 활성화될 수 있으며, 여기서 각 서브-필드에는 특정 서브-필드 웨이트(specific sub-field weight)가 할당되며, 여기서 움직임 추정에 따라 움직임 벡터(motion vector)가 비디오 화상 내의 화소에 대해 계산되며, 상기 움직임 벡터는 화소에 대해 정정된 서브-필드 코드 워드를 결정하는데 사용되는, 비디오 화상 처리 방법에 있어서,
    움직임 벡터 계산이 화소의 하나 이상의 컬러 성분(R, G, B)에 대해 개별적으로 이루어지며, 여기서 상기 움직임 벡터 계산을 위해 상기 서브-필드 코드 워드는 컬러 성분에 대한 비디오 신호 샘플 대신에 데이터 입력으로 사용되며, 여기서 상기 움직인 벡터 계산은 복수의 서브-필드로부터의 서브-필드의 서브-그룹만의 서브-필드 코드 워드 내의 엔트리로부터 형성된 코드 워드에 기초하거나 또는 완전한 서브-필드 코드 워드에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 완전한 서브-필드 코드 워드에 기초하여 움직임 벡터 계산이 행해지는 경우에 대해 또는 서브-필드의 서브-그룹에 대해, 그레디언트 결정(gradient determination) 단계가 두 개의 연속 프레임의 화소를 비교하기 위해 수행되는데, 상기 두 개의 화소 사이의 그레디언트는, 서로 다른 이진 엔트리(different binary entry)를 가지는, 상기 서브-필드 코드 워드의 서브-그룹 또는 상기 서브-필드 코드 워드의 서브-필드의 서브-필드 웨이트(sub-field weight)들의 합으로 한정되는, 비디오 화상 처리 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 움직인 벡터 계산은 단일 비트 화상에 기초하여 행해지며, 여기서 상기 단일 비트 화상의 각 화소는 상기 화소에 대한 해당 서브-필드 코드 워드의 전용 엔트리, 즉 복수의 서브-필드로부터의 전용 단일 서브-필드에 대한 엔트리와 동일한, 비디오 화상 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 단일 비트 화상에 기초하여 계산된 최종 움직임 벡터는 상기 움직임 벡터 계산이 이루어졌던 기초가 되는 상기 서브-필드만에 대한 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산되는데 사용되는, 비디오 화상 처리 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 움직임 벡터는 더 높은 서브-필드 웨이트(higher sub-field weights)를 가지는 상기 서브-필드에 대해 개별적으로 계산되는, 비디오 화상 처리 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 화소에 대한 단일 비트 화상으로부터 계산된 최종 움직임 벡터는 평균되며 상기 평균된 움직임 벡터는 상기 서브-필드 코드 워드에 대한 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산하는데 사용되는, 비디오 화상 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 정정된 서브-필드 코드 워드의 결정을 위해 서브-필드 엔트리 이동(sub-field entry shift)이 상기 계산된 움직임 벡터에 기초하여 주어진 화소에 대해 계산되며 그리고 상기 서브-필드 엔트리 이동은 주어진 화소의 상기 서브-필드 코드 워드에서 어느 서브-필드 엔트리가 상기 움직임 벡터의 상기 방향을 따라 어느 화소 위치로 이동될 필요가 있는지를 결정하는, 비디오 화상 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 동적 의사 윤곽 보상(dynamic false contour compensation)을 위해 플라즈마 디스플레이 디바이스에 사용되는, 비디오 화상 처리 방법.
  9. 각 비디오 신호 컬러 성분을 위한 서브-필드 코딩 유닛을 가지는, 제 1 항 또는 제 2 항의 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    상기 장치는 각 컬러 성분에 대한 움직임 추정기를 더 구비하며 그리고 상기 움직임 추정기(ME)는 움직임 추정을 수행하기 위해 복수의 서브-필드로부터 서브 필드의 단일 서브 그룹의 서브-필드 코드 워드에서의 엔트리로부터 수행되는 각 완전한 서브-필드 코드 워드 또는 코드 워드들을 입력 데이터로서 수신하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 장치는, 각 컬러 성분에 대한 해당 계산된 움직임 벡터에 기초하여 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산하기 위한 보상 블록(dFCC : dynamic false contour compensation block)을 갖는, 비디오 화상 처리 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 움직임 추정기는, 단일 서브-필드에 대해 개별적으로 움직임 추정을 수행하기 위한 서브-필드 코드 워드로부터 단일 비트 픽셀을 입력 데이터로서 수신하는 다수의 단일 비트 움직임 추정기(ME)에서 서브-분할되는, 비디오 화상 처리 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 장치는, 상기 단일 서브-필드에 대한 해당 계산된 움직임 벡터에 기초하여 정정된 서브-필드 코드 워드 엔트리를 계산하기 위한 보상 블록(dFCC)을 갖는, 비디오 화상 처리 장치.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하는, 비디오 화상 처리 장치.
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