KR101001921B1

KR101001921B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및색온도 보정장치

Info

Publication number: KR101001921B1
Application number: KR1020040058029A
Authority: KR
Inventors: 양성호
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2010-12-17
Also published as: KR20060008777A

Abstract

본 발명은 외부 조명에 의한 명암비와 색온도를 실시간으로 보정할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치에 관한 것으로서, 히스토그램 분석한 RㆍGㆍB 영상신호가 표준값과 다른 경우 외부조명의 휘도를 분석하고 RㆍGㆍB 파장을 분석하여 감마 계수를 추출하고 상기 외부조명에 의한 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도에 따른 감마 함수를 추출하여 RGB 감마테이블 생성기를 통해 이 둘을 연산하여 표준값을 추출하는 것을 특징으로 한다.

역감마 보정, PDP, 히스토그램, 스펙트럼, 감마테이블, 디더링

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치{The outside ilumination adaptability apparatus compensating contrast ratio and temperature of color of a plasma display panel}

도 1 은 종래의 명암비 및 색온도 보정 방법을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치의 블럭 구성도.

도 3 은 도 3 의 RGB 감마테이블 생성기를 이용한 연산방법을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 영상 히스토그램 분석기 60 : 광학특성 검출부

70 : 스펙트럼 분석기 80 : RGB 감마테이블 생성기

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 명암비 및 색온도 보정장치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 조명에 의한 명암비와 색온도를 실시간으로 보정할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel:PDP)는 TV, VCR, DVD, PC 등과 같은 다양한 영상 출력 매체들로부터 영상 및 음성 데이타를 전달받아 재현하기 위한 것으로서, 특히 컬러영상은 대부분 R(Red;적), G(Green;녹), B(Blue;청)의 세가지 신호를 영상 출력 매체들로부터 전달받는다.

RㆍGㆍB의 컬러 채널은 각각 0부터 255까지의 256단계를 표현하고, 256×256×256 가지의 색상들이 표시 가능하게 된다. 이와 같은 RㆍGㆍB의 컬러 영상신호는 펄스수 변조 방식에 의하여 표시되게 된다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 출력 계조값을 보정하기 위해 도 1 에 도시된 바와 같이, 입력된 영상신호는 역감마 보정부(10), 디더링 수행부(20)를 통해 역감마 보정 및 디더링되어 플라즈마 디스플레이 패널의 디스플레이 포맷 변환부(30)로 입력된다.

특히, 플라즈마 디스플레이 패널은 입력 계조에 대하여 휘도 특성이 선형성을 가지므로 이를 보정하기 위해서 역감마 보정을 수행하는데, 실질적으로 역감마 보정을 수행하는 경우에 이상적으로는 색온도와 명암비가 입력된 영상신호에 따라 나타나야 하지만 외부 환경에 의하여 그렇지 못하였다.

즉, RㆍGㆍB 영상신호가 표준값에 따라 입력된다하더라도 외부조명이 밝은 경우엔 휘도가 높아지게 되고, 어두운 경우엔 낮아지는 것과 같이 외부조명에 의해 그 휘도 레벨이 틀려지게 되므로 일정한 명암비와 색온도를 유지할 수 없었다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 히스토그램 분석한 RㆍGㆍB 영상신호가 표준값과 다른 경우 외부조명의 휘도를 분석하고 RㆍGㆍB 파장을 분석하여 감마 계수를 추출하고 상기 외부조명에 의한 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도에 따른 감마 함수를 추출하여 RGB 감마테이블 생성기를 통해 이 둘을 연산하여 표준값을 추출하여 색온도와 명암비를 실시간으로 보정할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명은 색온도와 명암비에 오차가 발생한 RㆍGㆍB 영상신호의 출력 계조값을 보정하여 디더링 수행부로 전달하는 플라즈마 디스플레이의 영상신호 보정장치에 있어서, 외부조명에 의해 색온도 및 명암비에 오차가 발생한 RㆍGㆍB 영상신호를 히스토그램 분석하여 비표준값의 휘도 레벨의 분포도를 추출하는 영상 히스토그램 분석기, 외부조명의 휘도를 분석하는 광학특성 검출부, 광학특성 검출부로부터 전달된 RㆍGㆍB 영상신호의 스펙트럼을 분석하는 스펙트럼 분석기, 및 기 세팅된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 저장하는 한편, 영상 히스토그램 분석기로부터 전달된 비표준값의 RㆍGㆍB 영상신호 휘도 레벨 분포도에 해당하는 감마 함수를 발생시키는 감마 함수 발생기와, 스펙트럼 분석기로부터 전달된 RㆍGㆍB 영상신호의 스펙트럼에 해당하는 RㆍGㆍB 감마 계수를 발생시키는 RGB 감마 계수 발생기를 구비하고, 감마 함수와 RㆍGㆍB 감마 계수를 곱연산하여 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 실시간으로 구한 후, 디더링 수행부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치의 블럭 구성도이고, 도 3 은 도 2 의 RㆍGㆍB 감마테이블 생성기를 이용한 감마보정 방법을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 명암비 및 색온도 보정 시스템은 표준값으로 입력되는 영상신호가 외부 환경의 휘도에 의해 오차가 발생하는 경우에, 외부환경의 RㆍGㆍB 파장을 스펙트럼 분석하여 RㆍGㆍB의 계수를 얻고 이를 스펙트럼 함수와 곱하여 표준값의 영상신호를 실시간 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 명암비 및 색온도 보정 시스템은 영상 히스토그램 분석기(50), 광학특성 검출부(60), 스펙트럼 분석기(70), 및 RGB 감마테이블 생성기(80)로 이루어진다.

먼저, 히스토그램 분석기(50)는 입력되는 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨의 분포도를 분석하는 것으로서, 예를 들면 화소값이 작은 화소의 분포가 많은 경우 즉, 영상의 전체적인 밝기가 어운 경우에는 각 화소의 화소값을 증가시켜 영상을 밝게 표현하는 반면에, 화소값이 큰 분포가 많은 경우 즉, 영상의 전체적인 밝기가 너무 밝은 경우에는 각 화소의 화소값을 감소시켜 영상을 어둡게 표현함으로써, 전체적으로 인식하기 쉬운 형태의 영상을 만들어내는 것을 말한다.

이러한 히스토그램 분석기(50)에 의해 분석된 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도는 RGB 감마테이블 생성기로 전달된다. 특히, 히스토그램 분석기(50)는 현재 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 레벨 분포도를 분석함으로써 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값과의 오차를 알 수 있도록 한다.

광학특성 검출부(60)는 외부 조명의 휘도를 분석하는 것으로서, 외부 조명 변화 등에 따른 휘도 레벨의 변화 등을 계속적으로 검출한다.

스펙트럼 분석기(70)는 상기한 광학특성 검출부(60)를 통해 검출된 RㆍGㆍB의 스펙트럼을 분석한다.

따라서, 상기한 광학특성 검출부(60)와 스펙트럼 분석기(60)를 통해 외부 조명의 휘도에 따른 스펙트럼을 분석함으로써, 현재 외부조명이 플라즈마 디스플레이 패널에 어느 정도의 영향을 끼쳐 명암비와 색온도가 오차를 일으키는 지 알 수 있다.

RGB 감마테이블 생성기(80)는 입력된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 얻어 이를 디더링 수행부(20)로 전달으로서, 상기한 영상 히스토그램(50)으로부터 전달된 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨에 따라 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 구한다.

즉, 상기한 영상 히스토그램(50)으로부터 전달되는 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도는 표준값으로 입력된 RㆍGㆍB 영상신호가 분석된 것이 아니라, 외부 환경에 의해 표준값과 오차가 발생한 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨이 분석된 것으로서, 이는 외부 조명에 의해 영향을 받아 표준값이 오차가 발생한 것을 의미한다.

따라서, RGB 감마테이블 생성기(80)는 영상 히스토그램 분석기(50)으로부터 전달된 비표준값의 RㆍGㆍB 영상신호 휘도 레벨 분포도가 외부 조명에 의해 초기 세팅된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값과 오차가 발생하는 경우엔, 외부 조명의 스펙트럼을 분석하여 이 둘을 통해 초기 세팅된 영상신호의 표준값을 구하는데 그 과정은 다음과 같다.

RGB 감마테이블 생성기(80)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기한 영상 히스토그램 분석기(50)를 통해 입력되는 휘도 레벨 분포도에 해당하는 감마 함수를 추출하는 감마 함수 발생기와 상기한 스펙트럼 분석기(70)을 통해 입력되는 RㆍGㆍB의 스펙트럼에 해당하는 감마 계수를 구하는 RGB 감마 계수 발생기를 구비한다.

따라서, 감마 함수 발생기로부터 감마 함수를 얻고, RGB 감마계수 발생기로부터 감마 계수를 얻어 이들을 곱연산하여 표준값을 얻는다.

이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.

만약, 초기 세팅된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을

(1) Y = F(X)

라 하면, F(X)는 외부조명에 의해 오차가 발생하게 되므로, 이를

(2) Y' = F'(X)

라 한다. 이는 상기한 영상 히스토그램 분석기(50)에 의해 분석되어 RGB 감마테이블 생성기(80)의 감마 함수 발생기에 의해 얻어진 감마 함수이다.

한편, 스펙트럼 분석기(70)로부터 전달된 외부조명의 스펙트럼 분포도 G(X)라 하고, 이 G(X)의 R계수는 a, G계수는 b, B계수는 c 라 한다.

따라서, RGB 감마테이블 생성기(80)에 의한 연산은 상기한 외부조명의 스펙트럼을 분석하여 추출한 계수 a, b, c 와 외부조명에 의해 발생한 RㆍGㆍB 영상신호의 비표준값의 곱이므로, 보정된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값은

(3) F(X) = F'(X) ×G(X)

이다.

즉, R,G,B 영상신호 각각의 보정값은

(4) R 감마 : a ×F'(X)

G 감마 : b ×F'(X)

B 감마 : c ×F'(X)

이 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 색온도와 명암비의 보정은 영상 히스토그램 분석기(50)로부터 외부조명에 의해 나타난 비표준값의 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도에 따른 감마 함수와, 스펙트럼 분석기(70)를 통해 RㆍGㆍB 영상신호의 파장에 해당하는 감마 계수를 RGB 감마테이블 생성기를 통해 곱 연산하여 초기 세팅된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 얻을 수 있다.

즉, 외부 조명에 의해 명암비와 색온도가 변하더라도 상기한 과정을 거쳐 RㆍGㆍB 영상신호가 실시간으로 감마 보정되어 디더링 수행부로 전달됨으로서, 항상 일정한 명암비와 색온도를 유지할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 히스토그램 분석한 RㆍGㆍB 영상신호가 표준값과 다른 경우 외부조명의 휘도를 분석하고 RㆍGㆍB 파장을 분석하여 감마 계수를 추출하고 상기 외부조명에 의한 RㆍGㆍB 영상신호의 휘도 레벨 분포도에 따른 감마 함수를 추출하여 RGB 감마테이블 생성기를 통해 이 둘을 연산하여 표준값을 추출하여 색온도와 명암비를 실시간으로 보정할 수 있다.

Claims

색온도와 명암비에 오차가 발생한 RㆍGㆍB 영상신호의 출력 계조값을 보정하여 디더링 수행부로 전달하는 플라즈마 디스플레이의 영상신호 보정장치에 있어서,

외부조명에 의해 색온도 및 명암비에 오차가 발생한 RㆍGㆍB 영상신호를 히스토그램 분석하여 비표준값의 휘도 레벨의 분포도를 추출하는 영상 히스토그램 분석기;

외부조명의 휘도를 분석하는 광학특성 검출부;

상기 광학특성 검출부로부터 전달된 RㆍGㆍB 영상신호의 스펙트럼을 분석하는 스펙트럼 분석기; 및

기 세팅된 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 저장하는 한편, 상기 영상 히스토그램 분석기로부터 전달된 비표준값의 RㆍGㆍB 영상신호 휘도 레벨 분포도에 해당하는 감마 함수를 발생시키는 감마 함수 발생기와, 상기 스펙트럼 분석기로부터 전달된 RㆍGㆍB 영상신호의 스펙트럼에 해당하는 RㆍGㆍB 감마 계수를 발생시키는 RGB 감마 계수 발생기를 구비하고, 상기 감마 함수와 RㆍGㆍB 감마 계수를 곱연산하여 RㆍGㆍB 영상신호의 표준값을 실시간으로 구한 후, 상기 디더링 수행부로 전달하는 플라즈마 디스플레이 패널의 외부조명 적응형 명암비 및 색온도 보정장치.