KR20020069237A - 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상처리 방법 - Google Patents

디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2개의 새로운 유형의 플라즈마 디스플레이 패널 제어에 관련된 것이다. PDP 제어에 대한 공지된 원리는 서브필드 어드레싱 및 프라이밍의 결합에 기초한다. 프라이밍 기간내에 패널의 모든 플라즈마 셀은 강한 전압 펄스에 의해 사전-여기된다. 이러한 셀의 조치는 달성가능한 콘트라스트가 감소되므로 화상 품질 양상에 대해 결점인 미세한 배경 휘도를 생성한다. 본 발명에 따라 이러한 하드 프라이밍 기간 대신에 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 및 리프레싱 서브필드 (RSF) 를 사용하는 것이 제안된다. 이 개념으로 검은색이 될 셀은 검은 채로 남아있는 것이 보장된다. 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 는 프라이밍에 대한 요구를 감소시키거나 제거하여, 검은 영역을 더 검게 하고, 리프레싱 서브필드 (RSF) 에 반해, 더 빨리 어드레싱될 수 있다. 실제적으로, 프레임 기간의 리프레싱 서브필드 (RSF) 의 수는 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 의 수보다 더 크다. 그러므로, 전체 어드레싱 시간은 이 새로운 기술로 감소될 수 있다. 더 빠른 어드레싱은 서스테인 펄스를 위한 더 많은 시간을 남기고, 이에 따라 더 밝은 밝은 영역을 가능하게 한다. 이것은 75 Hz 멀티미디어 소스에 연결된 PDP 모니터에 대해서 특히 유익하다.

Description

디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상 처리 방법 {METHOD FOR PROCESSING VIDEO PICTURES FOR DISPLAY ON A DISPLAY DEVICE}
플라즈마 기술은 이제 어떤 시청각 제한없이 큰 크기의 (CRT 제한 에서 벗어나서) 그리고 매우 제한된 깊이를 가지는 평면 컬러 패널의 달성을 가능하게 한다.
최근 유럽 TV 세대를 참조하면, 많은 작업이 이러한 화상 품질을 개선하기 위해 수행되었다. 결과적으로, 플라즈마 기술 같은 새로운 기술은 표준 TV 기술만큼의 또는 그보다 더 우수한 화상 품질을 제공해야 한다. 한편으로, 플라즈마 기술은 매력적인 두께의 "제한되지 않은" 스크린 크기의 가능성을 주지만, 다른 한편으로는, 화상 품질을 열화시킬수 있는 새로운 유형의 아티팩트 (artefact) 를 생성시킨다.
이러한 아티팩트의 대부분은 CRT TV 화상에 대한 것과 상이하고, 이것은 사람들이 예전의 TV 아티팩트를 무의식적으로 보아왔기 때문에 그 아티팩트를 더 가시적이게 한다.
플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 는 "켜짐" 또는 "꺼짐" 일 수만 있는 방전셀의 매트릭스 배열을 사용한다. 또한 광 발산의 아날로그 제어에 의해 그레이 레벨이 표현되는 CRT 또는 LCD 와는 달리, PDP 는 프레임당 발광 펄스의 수 (서스테인 펄스) 를 변조함으로서 그레이 레벨을 제어한다. 이러한 시간-변조는 눈 시간 반응에 대응하는 기간에 걸쳐 눈에 의해 집적될 것이다.
우수한 화상 품질을 달성하기 위해, 콘트라스트가 매우 중요하다. 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 에서 콘트라스트 값은 이하의 2가지 이유때문에 CRT 에 대해 달성되는 콘트라스트 값보다 열등하다:
- PDP 에서, 플라즈마 셀을 사전-여기 (pre-excitation) 시키는 프라이밍 (priming) 과정은 서브-필드내에서의 균질의 (homogeneous) 발광을 위한 셀을 준비하는데 필요하다. 이러한 프라이밍 과정은 반면에 패널 배경 광이 생성되는 부정적인 영향을 가진다.
- PDP 에서는 어드레싱에 많은 시간이 요구되고, 이것은 달성가능한 광 출력의 레벨을 감소시킨다.
본 발명은 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상 처리 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 또는 픽셀 값이 대응하는 수의 디스플레이상의 작은 발광 펄스의 생성을 제어하는 다른 디스플레이 디바이스 같은 매트릭스 디스플레이상에 디스플레이되는 화상의 화상 품질을 개선시키는 유형의 비디오 처리에 밀접하게 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 개념이 결여된 서브필드 조직의 실시예를 도시하는 도면;
도 2 는 본 발명에 따른 서브필드 조직의 제 1 실시예를 도시하는 도면;
도 3 은 본 발명에 따른 서브필드 조직의 제 2 실시예를 도시하는 도면;
도 4 는 PDP 에서의 본 발명의 회로 구현을 도시하는 블록도.
감소된 콘트라스트의 결점을 극복하기 위해, 본 발명은, "자기-프라이밍(self-priming)" 및 "리프레싱(refreshing) 서브필드" 의 사용으로 PDP 의 콘트라스트를 증가시키는 기술을 보고한다.
자기-프라이밍 서브필드는 프라이밍에 대한 요구를 감소시키거나 제거하고, 따라서 어두운 영역을 더 어둡게 하여, 서브필드를 리프레싱하면서, 더 빠르게 어드레싱될 수 있다. 실제적으로, 프레임 기간에서의 리프레싱 서브필드의 수는 자기-프라이밍 서브필드 수보다 더 크다. 그러므로, 전체 어드레싱 시간은 이러한 새로운 기술로 감소될 수 있다.
더 빠른 어드레싱은 서스테인 펄스에 대해 더 많은 시간을 남기므로, 더 밝은 밝은 영역을 가능하게 한다. 이것은, 수용가능한 서브필드의 수를 가지기 위해 화상 전력은 정상적으로 75Hz 소스에 대해 제한되므로, 75Hz 멀티미디어 소스에 연결된 PDP 모니터에 대해 특히 진정하다. 화상 전력이 정상적으로 전력 전자기술에 의해 제한되는 50Hz 및 60Hz 모드에서, 감소된 어드레싱 시간은 대안적으로 서브필드의수를 증가시키고 그럼으로서 화상 품질을 개선시키기위해 사용될 수 있다. PDP 에서 발생하는 거짓 윤곽 효과 (false contour effect) 는 프레임 기간에서의 서브필드의 수가 증가된다면 감소될 수 있다는 것을 명심하라. 공지된 해결책은 항상 단일 유형의 서브필드 어드레싱 {균질(homogeneous) 어드레싱} 을 사용하므로, 자기-프라이밍 과 리프레싱 서브필드 {비균질(heterogeneous) 어드레싱} 에서 어떤 스프리팅 (splitting) 도 생기지 않는다.
균질 어드레싱 모드에서 프라이밍 펄스의 사용은 공통된다. 2가지 유형의 프라이밍 펄스가 구별될 수 있다: 프레임 기간당 한번 사용되는 하드-프라이밍 펄스 (사각 형태 펄스, 매우 큰 증가하는 기울기를 가진, 더 많은 배경광을 생성하는), 그리고 현재 서브필드당 한번 사용되는 소프트-프라이밍 펄스 (삼각 형태 펼스, 감소된 증가 기울기를 가지는, 더 적은 배경광을 생성하는). 하드-프라이밍은 더 많은 배경 휘도를 생성하고, 이것은 달성가능한 콘트라스트 인자를 감소시킨다. 소프트-프라이밍은 펄스당 더 적은 배경 휘도를 생성하지만, 소프트-프라이밍은 일반적으로 프레임당 더 많은 펄스를 생성하므로, 전체 결과는 오히려 더 나쁠 수 있다. 화상 품질은 두 모드에서 모두 감소된다.
본 발명에 제안된 것과 같은 비균질 어드레싱은 프라이밍에 대한 필요를 감소시키고 동시에 필요한 전체 어드레싱 시간을 감소시킨다. 콘트라스트 및 화상 품질이 개선된다. 더 작은 프라이밍은 더 작은 배경광을 의미하고, 어두운 영역은 더 어두워지고, 이러한 방식으로 더 큰 콘트라스트 값을 달성한다.
플라즈마 기술은 셀의 성공적인 기록을 위해 사전-여기를 필요로 한다. 모든 셀에 높은 에너지를 가지는 큰 기록 펄스를 운반함으로서, 이러한 여기는 달성된다. 이러한 기록 펄스는 위에서 언급한 프라이밍 펄스이다. 작은 전기 방전에 대응하는 이러한 유형의 기록 펄스는, 배경 휘도를 생성하고, 이것은 알려진 프라이밍이 검은색이 되어야 할 셀이라 하더라도 모든 셀에 인가되므로, 콘트라스트를 감소시킨다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 개념은 자기-프라이밍 서브필드 및 리프레싱 서브필드의 사용에 관련된다. 자기-프라이밍 서브필드는 바람직하게 프레임 기간의 초기에 위치한다. 그 자신이 직접 사전-여기에 필요한 전하를 생성하므로, 그들은 전용 외부 프라이밍 펄스의 요구를 불필요하게 한다. 그리고 자기-프라이밍 서브필드내의 기록 펄스는 검은색이 될 셀에는 인가되지 않고, 여하튼 조명이 필요한 비-제로 픽셀 값에 대응하는 셀에만 인가되므로, 배경 휘도의 문제는 생기지 않는다. 자기-프라이밍 서브필드는 정상적인 서브필드보다 더 많은 기록 시간을 필요로 하으로, 자기-프라이밍 서브필드의 수는 적을 것이다, 예를 들면 프레임 기간에서 하나 또는 두개의 자기-프라이밍 서브필드는 충분하고 이 수를 증가시키는 것은 점점더 비실용적이된다.
본 발명의 또다른 양상은, 제로와 다른 모든 입력 비디오 레벨에 대해 적어도 하나의 자기-프라이밍 서브필드가 활성화되고, 이것이 이러한 자기-프라이밍 서브필드의 대응하는 발광 기간이 스위치 온되게 하도록, 수정된 서브필드 코딩 과정을 적용하는 것이다.
검은색이 되어야 하는 셀에 대해서는 어떤 서프필드도 활성화되지 않는데, 이것은 그들이 프라이밍되지 않았고 따라서 그들이 원하는데로 배경 휘도를 디스플레이하지 않는다는 것을 의미한다. 모든 다른 셀에 대해, 적어도 하나의 자기-프라이밍 서브필드가 활성화되고 이에 대응하는 기록 펄스가 생성되어, 이러한 방식으로 셀의 필요한 프라이밍을 달성한다. 성공적인 셀 기록/프라이밍 이후에 발생하는 뒤따르는 서브필드는, 셀 여기 상태를 리프레싱하는 추가적인 기능을 가진다. 2개의 셀 기록 펄스사이의 간격이 길수록 리프레싱에 대한 기록 펄스가 길어야 하는 규칙이 있다. 그러므로, 기록 펄스사이의 간격이 최소화되도록 리프레싱을 위한 최적화된 서브필드 코딩과정을 사용하는 것이 본 발명의 양상이다. 본 발명에 따른 해결책에 따라, 셀 기록 반복 간격은 최대 하나의 서브필드가 오프되는 간격까지 최소화된다.
본 발명의 또다른 양상은, 플라즈마 디스플레이가 50Hz 프레임 반복 모드에서 동작할 때, 자기-프라이밍 및 리프레싱 서브필드의 개념이 큰 영역 플리커 효과 (large area flicker effect) 를 감소시키기 위해 어떻게 특정 서브필드 조직 및 서브필드 코딩 과정과 결합될 수 있는가이다. 대응하는 대책이 청구항 8 내지 12 에 청구되어 있디.
본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 도시되고 이하의 설명에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 PDP 제어에 대해 자기-프라이밍 서브필드 및 리프레싱 서브필드를 사용하는 새로운 개념을 적용한다.
이하에서는 이러한 개념이 더욱 상세히 설명된다.
먼저, 용어 서브필드가 정의된다: 서브필드는 셀에서 이하의 것들이 연속적으로 수행되는 시간 기간이다:
1. 셀이 높은 전압으로 여기된 상태 또는 더 낮은 전압으로 중립 상태로 되는 기록/어드레싱 기간이 있다.
2. 대응하는 짧은 발광 펄스을 일으키는 짧은 전압 펄스로 가스 방전이 발생되는 서스테인 기간이 있다. 물론 이전에 여기된 셀만이 발광 펄스를 생성할 것이다. 중립 상태의 셀에서는 가스 방전이 생기지 않을 것이다.
3. 셀의 전하가 소멸(quench)되는 삭제 기간이 있다.
이제 용어 "자기-프라이밍 서브필드" 가 정의된다: 서브필드가 하나이상의 이하의 특징을 가진다면 "자기-프라이밍 서브필드"로 칭해질 수 있다:
1. 더 낮은 어드레싱 속도:
더 긴 기록 펄스는 셀 기록의 가능성을 증가시킨다. 어드레싱을 위해 더 많은 시간이 필요하지만, 이 추가된 시간은 자기-프라이밍 서브필드의 감소된 수 때문에 수용가능하다.
2. 더 높은 기록 전압:
더 높은 기록 전압이 자기-프라이밍 서브필드를 위해 셀에 인가된다. 이것은 특정 PDP 구동 회로의 필요를 요구한다. 구동기에서의 전력 소모 변화는 자기-프라이밍 서브필드의 수가 전체 서브필드 수에 비해 적으므로 수용가능하다.
3. 이중 (dual) 기록 펄스:
자기-프라이밍 서브필드는 두번 기록된다. 제 1 기록 사이클은 셀을 사전-여기시키고, 제 2 기록 사이클은 기록 과정을 완성한다: PDP 의 라인이 기록되는 순서는 다음과 같다:
1 2 3 4 ... 479 480 1 2 3 ... 480
예를 들면 이하의 라인 기록 시퀀스를 사용함으로서 2개의 기록 펄스가 짧게연속되어 각 셀에 인가되는 상이한 라인 기록 시퀀스를 사용하는 것이 유익할 수 있다 (제 2 기록 펄스는 밑줄 그어짐):
1_21324354657687...
또는
1_2_314253647586...
라인 구동기는 일반적으로 연쇄적으로 연결되어, 패널 라인당 하나씩, 480 셀까지, 큰 이동 레지스터 (shift register) 를 형성한다. 이러한 레지스터를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킴으로서, 패널 라인은 위 순서로 쉽게 어드레싱될 수 있다.
4. 소프트 프라이밍 펄스
자기-프라이밍 서브필드는 소프트 프라이밍 펄스를 포함할 수 있다. 모든 셀에 병렬로 인가되는 프라이밍 펄스가 가파른 에지와 높은 에너지를 가진 사각 형상인 하드 프라이밍과 비교하여, 예를 들면 삼각형상 같은 상이한 형상이고 감소된 에너지의 프라이밍 펄스에 대한 용어 "소프트 프라이밍" 이 문헌에 존재한다. 그러한 소프트 프라이밍 펄스는 서브필드에 앞서서 셀에 인가될 수 있다. 프레임 기간의 초기에서의 서브필드에만 또는 이와 배타적으로 제 1 서브필드에만 소프트 프라이밍을 제한함으로서, 배경 휘도는 또한 감소될 수 있다. 그러나, 이미 언급한 바와 같이 모든 프라이밍 펄스는 콘트라스트를 열화시키기 때문에, 바람직하게는 이러한 기술은 피해야 한다.
그 결과로서, 자기-프라이밍 서브필드는 다른 서브필드와 다른 방식으로 어드레싱된다.
자기-프라이밍 서브필드의 개념은 또한 특정 서브필드 코딩 과정을 의미한다고 이미 언급되었다. 이러한 원리가 이제 설명될 것이다.
자기-프라이밍 서브필드는, 검은색이 아니어야 하는 모든 셀이 자기-프라이밍 서브필드의 적어도 하나에 의해 여기될때 만, 그 프라이밍 기능을 수행할 수 있다. 그러므로, 자기-프라이밍 코드는, 코드 0 (검은색) 을 제외하고 모든 다른 코드가 활성화된 적어도 하나의 자기-프라이밍 서브필드를 가진다는 사실에 의해 특징지워진다. 가장 유용한 구현은 하나의 프레임 기간에 1 또는 2개의 자기-프라이밍 서브필드를 가질 것이다.
다음으로, 프레임 기간당 8개의 서브필드중 1개의 자기-프라이밍 서브필드를 가지는 실시예가 도시된다. 간략화를 위해, 여기서는 3개의 서브필드에 대해 32개의 이산 레벨만이 코딩될 수 있다고 가정한다.
서브필드 조직은 이하와 같이 제 1 서브필드가 자기-프라이밍 서브필드이다.
1- 1 - 2 - 3 - 4 - 4 - 8 - 8
32 레벨은 이하의 코드 워드를 가진다.
0: 0000 0000 16: 1110 1010
1: 1000 0000 17: 1101 1010
2: 1100 0000 18: 1011 1010
3: 1010 0000 19: 1111 1010
4: 1110 0000 20: 1110 1110
5: 1101 0000 21: 1101 1110
6: 1011 0000 22: 1011 1110
7: 1111 0000 23: 1111 1110
8: 1110 1000 24: 1110 1011
9: 1101 1000 25: 1101 1011
10: 1011 1000 26: 1011 1011
11: 1111 1000 27: 1111 1011
12: 1110 1100 28: 1110 1111
13: 1101 1100 29: 1101 1111
14: 1011 1100 30: 1011 1111
15: 1111 1100 31: 1111 1111
요구되는 바와 같이, 제 1 서브필드는 코드 0 를 제외하고 항상 모든 코드에 대해 활성화된다.
다음으로, 2개의 자기-프라이밍 서브필드 및 6개의 서브필드와 33개의 이산 레벨을 가지는 서브필드 조직을 가지는 실시예가 도시된다.
1-2- 3 - 5 - 8 - 13
33개의 레벨은 이하의 코드 워드를 가진다:
0: 000 000 17: 101 110
1: 100 000 18: 011 110
2: 010 000 19: 111 110
3: 110 000 20: 010 101
4: 101 000 21: 110 101
5: 011 000 22: 101 101
6: 111 100 23: 011 101
7: 010 100 24: 111 101
8: 110 100 25: 101 011
9: 101 100 26: 011 011
10: 011 100 27: 111 011
11: 111 100 28: 010 111
12: 101 010 29: 110 111
13: 011 010 30: 101 111
14: 111 010 31: 011 111
15: 010 110 32: 111 111
16: 110 110
다시 요구되는 바와 같이, 첫 2개의 서브필드중 하나는 항상 코드 0 를 제외하고 모든 코드에 대해 활성화된다.
다음으로, 용어 리프레싱 서브필드가 설명된다. 서브필드가 이하의 특징중 하나 이상을 가지면 그 서브필드는 "리프레싱 서브필드"로 칭해질 수 있다.
1. 더 높은 어드레싱 속도
여기서, 더 짧은 기록 펄스가 셀을 중립 또는 여기 상태로 되게 하는데 사용된다. 이것은, 다음 서브필드에 대한 기록 동작을 개선시키는 자기-프라이밍 서브필드에 있어서 셀이 먼저 기록되어지기 때문에, 수행될 수 있다. 셀은 이전에 어떻게 다루어졌는지를 기억하는 것으로 보인다.
2. 더 낮은 기록 전압
더 낮은 기록 전압은 리프레싱 서브필드를 어드레싱하는데 사용될 수 있다.
리프레싱 서브필드의 개념은 또한 특정 서브필드 코딩 과정을 의미한다는 것은 이미 이전에 언급되었다. 이 원리는 이하 설명될 것이다.
리프레싱 코드에 대해, 이하의 규칙이 있다: 만약, 모든 입력 값에 대해, 코드 워드에 2개의 활성화된 서브필드사이에 둘 이상의 활성화되지 않은 서브필드가 있지 않다면, 그 서브필드는 리프레싱 서브필드로 칭할 수 있다.
서브필드 조직내의 밑줄친 서브필드 웨이트 급수(series) 가 피보나치 급수 (Fibonacci series) 보다 더 천천히 증가한다면, 코드는 항상 리프레싱 특성으로 설계될 수 있다는 것이 입증될 수 있다:
1 - 2 - 3 - 5 - 8 - 13 - 21 - 34 - 55 - 89 ...
다시 말하면, 서브필드 조직내의 주어진 서브필드는 이전 2개의 서브필드 웨이트의 합보다 더 큰 웨이트를 가지지 않는다. 이러한 특성을 가진 코드는 피보나치 서브필드 코드로 참조될 것이다. 상기 주어진 자기-프라이밍 코드 표 모두 또한 피보나치 코드표이고, 실제로, 2개의 "1" 사이에 둘 이상의 연속적인 "0" 이 존재하지 않는다.
주의: 피보나치 코드가 아닌 몇 리프레싱 코드가 있다. 그러나 이러한 코드는 그들이 최하위 웨이트 (least significant weight) 주위에 사용되는 서브필드를 간결하게 하지 (compact) 않으므로 PDP 응용에 대해서는 그다지 흥미롭지 않다. 그러한 코드의 일례로서, 값 8 이 10101 로 코딩되어야 하고 유효한 리프레싱 코드가 아닌 11001 로 코딩되면 안되는, 5개의 서브필드 및 웨이트 1-2-2-2-5 를 가지는 서브필드 조직을 고려하라. 모든 실제적인 목적을 위해, 리프레싱 코드는 피보나치 코드이고, 모든 피보나치 코드는 리프레싱 코드이다.
상기 설명한 원리는 이제 256개의 상이한 휘도 레벨이 코딩될 수 있는 실제적인 실시예로 도시된다. 그러나 실제 구현에서의 값은 이 실시예에 도시된 값, 특히 사용된 서브필드의 수 및 웨이트와 상이하다. 이러한 실시예는 본 발명의 추가적인 실시예로 고려된다.
먼저, 그리고 비교를 위해, 본 발명의 원리가 적용되지 않은 실제적인 실시예가 제공된다:
이러한 실시예에서, 12개의 서브필드를 가진 서브필드 조직이 제공된다. 서브필드의 웨이트는 다음과 같다:
1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32 - 32
256개의 비디오 레벨이 TV/비디오 기술에서 요구되는 것과 같은 이러한 서브필드 조직으로 생성된다. 도 1 은 프레임 기간 및 서브필드에서의 그 서브분할을 도시한다. 각 서브필드는 도 1의 아래에서 설명된 것과 같이 삭제(erase), 스캔(scan), 및 서스테인(sustain) 상태로 구성된다. 또한 하드 프라이밍 기간 이전에 삭제 기간이 있다. 도면에서 하드 프라이밍 기간에 속하는 삭제 기간은 도시의 목적만을 위해 마지막 서브필드의 말단부에 표시된다. 서브필드 웨이트는 서브필드 위에 숫자로 표시된다. 제 1 서브필드 이전에 체크표시 패턴의 하드 프라이밍 기간이 도시된다. 이 기간은 위에서 설명한 바와 같이 셀의 사전-여기를 위한 공지된 PDP 제어 구현에 사용된다. 이 기간동안 물론 도시된 바와 같이 어떤 서스테인 기간도 존재하지 않는다. 이것이 이 기간이 서브필드가 아닌 하나의 이유이다. 다른 이유는, 서브필드 기간동안 셀은 라인방향으로 어드레싱되는 반면, 이 기간동안 모든 셀은 병렬로 어드레싱되기 때문이다.
프레임 기간은 모든 서브필드 기간 및 하드 프라이밍 기간을 합친것보다 좀더 길게 도시된다. 이것은 비-표준 비디오 소스에 대해 비디오 라인은 지터링(jittering) 되기 쉽다는 이유 때문이고, 모든 서브필드 및 하드 프라이밍 기간이 지터링 비디오 라인에 알맞을 것을 확신하기 위해 하드 프라이밍 및 모든 서브필드에 대한 전체 시간 분량이 표준 비디오 라인보다 조금 더 짧다.
이러한 서브필드 조직에는 자기-프라이밍 서브필드는 전혀 없고 (즉 모든 서브필드는 동일한 방식으로 어드레싱된다), 레벨 32에 대한 최상의 코드는 000001000000 이고, 여기서 모든 맨앞 5 개의 서브필드는 제로로 설정되어야 한다.만약 이러한 실시예에서 프라이밍 목적을 위한 서브필드를 사용하길 원한다면, 셀 기록이 모든 비-제로 코드 워드에 대해 발생할 것을 확신하기 위해 6개의 자기-프라이밍 서브필드를 사용해야 할 것이다. 이것은 실용적이지 않다 (6개의 자기-프라이밍 서브필드에 대해 너무 많은 여분의 어드레싱 시간). 게다가, 이 코드는 리프레싱 코드가 아니다: 하드 프라이밍 후에, 활성화되지 않은 서브필드가 5개까지 있을 수 있다.
다음 실시예에서, 본 발명에 따른 서브필드 조직이 제공된다. 이 실시예에서도 또한 12개의 서브필드가 사용되지만 상이한 서브필드 웨이트를 가진다. 다시, 256개의 상이한 비디오 레벨은 이러한 서브필드 조직으로 처리될 수 있다.
1-2- 3 - 5 - 8 - 12 - 16 - 16 - 32 - 32 - 64 - 64
도 2 는 이러한 서브필드 조직에 따른 서브필드에서의 프레임 기간의 서브분할을 도시한다. 첫 2개의 서브필드 SPSF 는 자기-프라이밍 서브필드이고, 마지막 10개의 서브필드 RSF 는 리프레싱 서브필드이다. 또한 이러한 실시예에서도 서브필드 기간의 앞에 프라이밍 기간이 있다. 그러나 이 소프트 프라이밍 기간은 이전의 실시예에서의 하드 프라이밍 기간보다 더 짧다는 것을 주의해야 한다. 현재의 연구는 현재 플라즈마 기술에서 이러한 소프트 프라이밍 기간은 셀내의 신뢰할 만한 플라즈마 생성을 위해 필요하다는 것을 드러내었다. 만약 미래에 개선된 플라즈마 기술이 개발된다면, 이러한 소프트 프라이밍 기간에 대한 요구는 더 이상 없을 것이고, 대응하는 시간은, 예를 들면 또다른 서브필드를 서브필드 조직에 추가하거나 서브필드의 서스테인 기간 같은 것들을 확장하는 것 같은, 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 선택된 서브필드 웨이트로 피보나치 코드는 사용될 수 있다 (주어진 서브필드는 절대로 이전 2개의 서브필드의 합보다 더 크지 않다). 모든 코드에 대해, 2개의 활성화된 서브필드사이에는 절대로 둘 이상의 비활성화된 서브필드가 없다. 2개의 자기-프라이밍 서브필드 SPSF 는 더 긴 어드레싱 상태 (스캔 시간) 을 가진다. 이 실시예에서, 자기-프라이밍 서브필드 SPSF 의 어드레싱 상태는 나머지 10개의 리프레싱 서브필드 RSF 중 하나의 어드레싱 상태보다 대략 2배 더 길다.
본 발명에 따른 서브필드 조직의 또다른 실시예는 이하의 서브필드 웨이트 급수로 표시된다.
1-2- 3 - 5 - 8 - 12 - 17 - 23 - 30 - 39 - 50 - 65
또한 이 서브필드 조직에서도, 첫 2개의 서브필드는 자기-프라이밍 서브필드이고 나머지 서브필드는 리프레싱 서브필드이다. 또한 이러한 서브필드 조직도, 주어진 서브필드 웨이트가 이전의 2개의 서브필드 웨이트의 합보다 더 크지 않다는 규칙을 준수한다. 본 발명에 따른 서브필드 조직의 이러한 실시예는 거짓 윤곽 효과 보상에 관해 더 우수하게 최적화된다.
마지막 2개의 실시예에서, 자기-프라이밍 서브필드 SPSF 및 리프레싱 서브필드 RSF 를 사용함으로서, 하드 프라이밍 펄스가 전혀 요구되지 않고, 마지막 10개 서브필드의 어드레싱 펄스는 제 1 실시예에 비해 감소될 수 있다. 실제적인 구현에서, 이러한 리프레싱 서브필드의 어드레싱 시간의 감소는 상기 2개의 도면에 나타난 것보다 아마도 오히려 더 실제적일 것이다. 자기-프라이밍 서브필드가 더 많은 어드레싱 시간을 요구한다 하더라도, 두 번째 경우에서는 서스테인 펄스에 대해 사용가능한 더 많은 전체 시간이 있다.
도 3 에 본 발명에 따른 서브필드 조직의 또다른 실시예가 있다. 이러한 실시예는, PAL, SECAM 같은 TV 표준에 따르는 TV 신호가 입력일 때 50 HZ 디스플레이 모드에 대해 최적화된다. 큰 영역 플리커 효과는 50HZ TV 표준에서 최대의 교란 효과이다. 이것은 100Hz 업변환기가 이러한 효과를 보상하기 위해 TV 세트에 널리 사용되는 이유이다. 플라즈마 디스플레이의 동작 원리는 어드레싱, 서스테이닝, 및 삭제 기간을 가지는 서브필드에서의 작은 발광 펄스의 생성에 기초한다. 이것은 큰 영역 효과를 보상하기 위한 서브필드 조직 및 서브필드 코딩의 특정 적응을 가능하게 한다. 본 출원인은 이러한 해결책에 관한 출원번호 98115607.8-2205 의 유럽 특허 출원을 출원하였다. 이 특허출원의 공개번호는 EP-A-0982707 이다. 이러한 적응뒤의 원리는, 임의의 시간 분량에 의해 서로 분리된 2개의 서브필드 그룹이 정의되고, 이러한 서브필드는 서브필드 웨이트가 가능한한 2개의 그룹에 걸쳐 동등하게 분포되는 방식으로 이러한 그룹에 분포된다는 것이다. 프레임 기간은 50Hz TV 표준에서 20ms 동안 지속된다. 이러한 적응의 효과는, 서브필드 그룹이 100Hz 업변환에 대응하는 10ms 래스터 (raster) 에서 발생한다는 것이다. 큰 영역 플리커 효과는 이러한 적응으로 매우 쉽게 보상될 수 있다. 이러한 적응의 상세한 설명을 위해, 상기 언급한 유럽 특허출원이 참조된다.
도 3 은 큰 영역 플리커 효과 감소의 개념 및 자기-프라이밍과 리프레싱 서브필드가 결합된 서브필드 조직의 실시예를 도시한다. 14개의 서브필드를 가진 이하의 서브필드 조직은 일 실시예로 고려된다.
1 - 4 - 8 - 12 - 20 - 32 - 52 2 - 4 - 8 - 12 - 20 - 32 - 48
프레임 기간은 20ms 이다. 여기서, 인터레이스때문에 50Hz TV 표준에서의 프레임 기간은 40ms 이고 그 필드만이 20 ms 래스터에서 발생한다는 것을 주의하여야 한다. 그러나, 플라즈마 디스플레이는 프로그래시브 모드에서 동작되고 그러므로 프로그래시브 변환으로의 인터레이스후에 프레임은 20ms 래스터에서 발생한다.
이전과 같이, 비디오 신호는 8비트 워드로 디지털화되고 따라서 다시 256개의 상이한 비디오 레벨이 있다는 것이 가정된다. 서브필드는 100Hz 래스터 내에서 맞춰지는 2개의 그룹으로 분할된다. 두 그룹 모두에 대해, 제공된 자기-프라이밍 서브필드 및 리프레싱 서브필드가 있다. 서브필드 코딩은 50Hz 구성성분을 최소화하기 위해 선택되고, 이것은 하나의 픽셀에 대해 서브필드 웨이트는 상기 두 그룹시이에서 가능한 한 동등하게 분포된다는 것을 의미한다. 인코딩을 위해 웨이트는 또한 최하위 서브필드 주위에 집중되어야 한다. 만약 예를 들면 비디오 레벨 17 이 코딩될 것이라면, 인코더는 코드 워드 10000000001000% 대신에 10100000010000% 을 출력하고, 여기서 웨이트 1, 8, 8 을 가지는 서브필드는 단지 1 및 16 대신에 사용된다.
제 1 그룹의 마지막 서브필드와 제 2 그룹의 첫 서브필드사이의 차이는 매우 의미있다. 이러한 이유로, 각 서브필드 그룹의 초기에 하나씩 2개의 소프트 프라이밍 펄스가 사용된다. 75Hz 실시예와는 대조적으로 100Hz 실시예에서는, 하나 또는 모든 두 그룹의 첫 2개의 서브필드가 오프인 코드 (예를 들면 비디오 레벨 28 에 대해) 가 있기 때문에, 첫 3개의 서브필드는 자기-프라이밍 서브필드이다. 각 서브필드 그룹내의 마지막 4개의 서브필드는 리프레싱 서브필드이고 더 빨리 어드레싱될 수 있다.
서브필드 웨이트는 절대로 2개의 앞서는 서브필드의 서브필드 웨이트의 합보다 더 크면 안된다는 규칙은, 도 3 에 도시된 서브필드 조직으로 수행될 수 있다. 그러나 이러한 규칙을 어기는 것은 제 1 그룹의 제 3 서브 필드에서 뿐이어서, 화상 품질은 현저하게 영향을 받지는 않을 것이다.
도 4 에서, 본 발명의 회로 구현이 도시된다. 제어 유닛 (10) 은, 서브필드 코딩 유닛 (11) 에서의 코드 표를 그에 따라서 어드레싱함으로서 주어진 R,G,B 비디오 레벨에 대한 자기-프라이밍 및 리프레싱을 위한 적절한 피보나치 코드를 선택한다. 제어 유닛은 프레임 메모리 (13) 으로 및 으로부터의 기록 및 판독을 제어한다. 게다가, 제어 유닛은 비균질 (자기-프라이밍 및 리프레싱) 서브필드 구조에 의해 요구되는 모든 스캔 및 서스테인 펄스 및 또한 소프트 프라이밍 펄스를 생성한다. 소프트 프라이밍 펄스는 병렬로 모든 셀에 인가된다. 제어 유닛 (10) 은 기준 타이밍동안 수평 및 수직 동기화 신호 (10) 를 수신한다. 또한, 플라즈마 셀 라인을 어드레싱하기 위한 직렬 병렬 변환 과정도 또한 유닛 (10) 에 의해 제어된다. 자기-프라이밍 서브필드에 대해서 리프레싱 서브필드에 대한 것보다 더 느린 스캔 속도가 사용된다는 것을 주목하라.
상술한 바와 같이, 본 발명은 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상 처리 방법에 이용가능하다. 더욱 상세하게, 본 발명은 픽셀 값이 대응하는 수의 디스플레이상의 작은 발광 펄스의 생성을 제어하는 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 또는 다른 디스플레이 디바이스같은 매트릭스 디스플레이상에 디스플레이되는 화상의 화상 품질을 개선시키는 유형의 비디오 처리에 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 화상의 픽셀에 대응하는 플라즈마 셀로 불리는 복수의 발광 요소를 가지는 디스플레이 디바이스 상의 디스플레이를 위한 비디오 화상 처리 방법으로서, 여기서 비디오 프레임 또는 비디오 필드의 시간 지속기간은, 상기 발광 요소가 브라이트니스 제어에 사용되는 서브필드 코드에 대응하는 작은 펄스에서 광 발산에 대해 활성화될 수 있는, 복수의 서브필드로 분할되고, 여기서 서브필드 기간은 어드레싱 기간, 발광 기간, 및 삭제 기간으로 분할되는, 비디오 화상 처리 방법에 있어서,
    첫번째 것은 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 이고 두번째 것은 리프레싱 서브필드인, 적어도 2개의 상이한 유형의 서브필드가 프레임 기간내에 사용되고, 여기서 상기 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 는 이하의 특성:
    i) 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 의 어드레싱 기간은 리프레싱 서브필드 (RSF) 의 어드레싱 기간보다 더 길다;
    ii) 상기 어드레싱 기간동안 증가된 기록 전압이 상기 셀을 사전-여기하기 위해 상기 발광 요소에 인가된다;
    중 하나 또는 모두에 의해 특징지워지고, 여기서 적어도 하나의 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 는 프레임 기간 내에서 상기 리프레싱 서브필드 (RSF) 의 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 특정 서브필드 조직은 서브필드 코딩을 위해 사용되고,상기 서브필드 코딩 과정은 이하 규칙:
    i) 제로와 다른 모든 입력 비디오 레벨에 대해, 적어도 하나의 상기 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 가 활성화되는 서브필드 코드 워드가 선택된다;
    ii) 제로와 다른 모든 입력 비디오 레벨에 대해, 2개의 활성화된 서브필드사이에 둘 이상의 연속적인 서브필드가 절대로 비활성화되지 않은 서브필드 코드 워드가 선택된다;
    중 하나 또는 모두를 수행하는, 비디오 화상 처리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 특정 서브필드 조직은, 크기에 따라 정렬할 때 상기 서브필드의 웨이트는, 주어진 서브필드 웨이트는 이전의 2개의 서브필드 웨이트의 합보다 더 크지않다는 규칙에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 이하의 서브필드 조직;
    상기 프레임 기간은 12 개의 서브필드 (SF) 로 서브분할되고, 프레임 기간동안 발광 요소의 최대 활성화 기간은 256 시간 유닛의 상대 지속기간을 가질 때, 상기 서브필드 (SF) 는 이하의 지속기간:
    서브필드 수 지속기간/상대 시간 유닛 1 1 2 2 3 3 4 5 5 8 6 12 7 17 8 23 9 30 10 39 11 50 12 65
    을 가지는 서브필드 조직이 사용되는, 비디오 화상 처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 는:
    i) 상기 발광 요소는 상기 어드레싱 기간내에서 짧게 연속하여 2번 어드레싱된다;
    ii) 소프트 프라이밍 기간은 자기-프라이밍 서브필드 (SPSF) 에 선행하고, 여기서 상기 소프트 프라이밍 기간동안 모든 발광요소는 잔여 서브필드 기간에 비해 더 높은 전압으로 병렬로 기록된다;
    라는 특성중 하나 또는 모두에 의해 추가적으로 특징지워지는, 비디오 화상 처리 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 요소는,
    1 2 3 4 ... 479 4801 2 3...480
    의 기록 순서로 라인 방향으로 어드레싱되고, 여기서 밑줄 친 수는 상기 어드레싱 기간내의 제 2 기록 사이클을 나타내는, 비디오 화상 처리 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 요소는,
    1_21324354657687...
    또는
    1_2_314253647586...
    의 기록 순서중 하나로 라인 방향으로 어드레싱되고, 여기서 밑줄 친 수는 상기 어드레싱 기간내의 제 2 기록 사이클을 나타내는, 비디오 화상 처리 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 픽셀의 서브필드는 2개의 연속적 그룹 (G1,G2) 으로 조직되고, 두 그룹 (G1,G2) 내의 서브필드 조직은 가능한한 가장 유사하고 임의의 지속기간의 상기 두 그룹사이의 타임 아웃 기간을 가지는, 비디오 화상 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 각 그룹에서 상기 서브필드중 하나 이상은 자기-프라이밍 서브필드이고 나머지 서브필드는 리프레싱 서브필드인, 비디오 화상 처리 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 각 그룹에서 상기 셀을 사전-여기하기 위해 상기 서브필드 기간 앞에 소프트 프라이밍 기간이 사용되는, 비디오 화상 처리 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 이하의 서브필드 조직 즉:
    상기 프레임 기간은 14 개의 서브필드 (SF) 로 서브분할되고, 프레임 기간동안 발광 요소의 최대 활성화 기간은 256 시간 유닛의 상대 지속기간을 가질 때, 상기 두 그룹에서의 상기 서브필드 (SF) 는 이하의 지속기간:
    제 1 그룹
    서브필드 수 지속기간/상대 시간 유닛 1 1 2 4 3 8 4 12 5 20 6 32 7 52
    제 2 그룹
    서브필드 수 지속기간/상대 시간 유닛 1 2 2 4 3 8 4 16 5 20 6 32 7 48
    을 가지는 서브필드 조직이 사용되고, 여기서 각 경우에 첫 3개의 서브필드는 자기-프라이밍 서브필드이고 나머지 서브필드는 리프레싱 서브필드인, 비디오 화상 처리 방법.
  12. 플라즈마 디스플레이 패널 제어를 위한, 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 따른 방법의 사용.
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