KR20020089876A - 플라즈마 표시판 상의 입력 이미지의 분할 그레이 레벨에관한 여러가지 반보정과정을 성취하는 방법 - Google Patents

Abstract

플라즈마 표시판 상의 입력 이미지에 관한 여러가지 반 보상과정을 성취하는 방법이, a) γ에 관하여 PDP가 받는 비디오 신호에 감마(즉, γ는 0.45와 같다) 보상과정을 실행하고; b) 비디오 신호를 그의 그레이 레벨을 토대로 적어도 둘의 세그먼트로 분할하며; c) 각각의 세그먼트의 비디오 신호에 다양한 반 보상과정을 실행하는, 단계들으로 이루어져 있다. 보다 작은 γ가, 저 그레이 레벨의 범위 내에 그레이 레벨을 증대시키기 위하여 저 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용된다. 마찬가지로, 보다 큰 γ를, 고 그레이 레벨의 범위 내에 경사도를 증대시키기 위하여 고그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용함으로써, 이미지의 명확한 윤곽을 획득하고 이미지 질을 향상시키며 앙양된 이미지 밝기를 연출하는 것이다.

Description

플라즈마 표시판 상의 입력 이미지의 분할 그레이 레벨에 관한 여러가지 반 보정과정을 성취하는 방법 {METHOD OF EFFECTING VARIOUS ANTI COMPENSATION PROCESSES ON SEGMENTED GRAY LEVEL OF INPUT IMAGE ON PLASMA DISPLAY PANEL}

전형적인 컬러 텔레비전(TV)의 밝기는 압력전압의 형식으로 컬러TV의 음극선관(CRT)의 물리적 특성을 활용함에 의하여 하기의 식 (1)로 표현된다:

밝기 = k₁×(V_INPUT/V_MAX)^γ(1)

다만 γ= 2.2, k₁은 컬러TV의 그레이 레벨을 나타내는 변수(예를 들어, 컬러TV의 그레이 레벨이 256이면 k₁=256)이고, V_INPUT은 컬러TV의 그레이 레벨 만큼 변화되는 입력 전압이며 V_MAX는 컬러TV 의 최대 그레이 레벨을 표시하는 데 필요한 최대전압이다. 그러므로, 컬러TV의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계는 곡선으로 기입되게 된다(도 1b). 전통적으로, 비디오 신호(예를 들어, NTSC 또는 HDTV)를 보내기에 앞서, 그의 물리적 특성을 활용함에 의해 원 비디오 신호에 관한 감마(γ) 보상과정(이하 보상과정이라 칭함)이 실행된다. 즉, 식 (1)의 γ에 관하여 보상과정이 실행된다. 그 자체로, 컬러TV의 출력 그레이 레벨(전압) 대 입력 밝기의 관계는 곡선으로 이루어지게 된다(도 1a). γ= 0.45(즉, 1/2.2로부터 획득됨)의 일례에 있어서, 컬러TV가 받는 비디오 신호는 컬러TV의 CRT의 스크린에 나타내기 위해 이미지로 변환된다. 그러므로, 컬러TV의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계는 직선으로 이루어지게 된다(도 1c). 그 결과, 전형적인 컬러TV 상에는 상의 비뚤어짐 없이 고 품질 이미지가 표시된다.

근래 입수가능한 PDPs(플라즈마 표시판들)에 관하여 그의 판에 대한 각각의방전 단위체의 밝기는 방전수에 의해 제어된다. 그러므로, 밝기는 아래와 같이 방전수의 형식으로 하기의 식 (2)(즉, 직선)로 표현되게 된다:

밝기 = k₂×방전수 (2)

다만 k₂는 플라즈마 표시판의 화소의 방전수에 있어서의 밝기를 나타내는 변수(예를 들어, PDP의 일 방전의 밝기가 1 cd/m²과 같으면 k₂=1)이다. 이에 비추어, PDP는 방전수가 높을수록 밝다. 이는 전형적인 컬러TV는 입력 전압이 클수록 밝다는 결과와 같다.

도 2a, 2b 및 2c를 첨조하면, 전형적인 컬러TV의 물리적 특성을 마찬가지로 활용함에 의하여 γ= 0.45를 식 (1)에 대체하여 PDP가 받은 비디오 신호에 관하여 보상과정이 실행된다. 그 자체로, PDP의 출력 그레이 레벨(전압) 대 입역 밝기의 관계는 곡선으로 기입되게 된다(도 2a). 게다가, PDP의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계는 직선으로 기입되게 된다(도 2b). 그 위에 PDP가 받는 비디오 신호는 PDP의 스크린에 나타내기 위해 이미지로 변환된다. 그러므로, PDP의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계는 γ= 0.45를 식 (1)에 마찬가지로 대체함에 의하여 곡선으로 기입되게 된다(도 2c). 그 결과, 전형적인 PDP 상에는 빈약한 콘트래스트의 비뚤어진 이미지가 표시된다.

전형적으로, 상기 결점을 해소하기 위하여 반 보상과정을 실행한다. 상세하게, 일 실시예에 있어서는, γ= 2.2를 식 (1)에 대체함에 의하여 PDP가 받은 비디오 신호에 관한 반 보상과정을 실행한다. 그 자체로, PDP에 있어서는 출력 그레이 레벨 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계는 곡선으로 기입되게게 된다(도 3b). 또 다른 실시예에 있어서는, γ= 0.45를 식 (1)에 대체함에 의하여 PDP가 받은 비디오 신호에 관한 반 보상과정을 실행한다. 그러므로, PDP에 있어서 출력 그레이 레벨(전압) 대 입력 밝기의 관계는 곡선으로 기입되게 된다(도 3a). PDP에 나타나는 이미지에 관해서는, PDP의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계는 직선으로 기입되게 된다(도 3c). 도 3a, 3b 및 3c를 결합함에 의하여, PDP에 있어서 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계는 직선으로 기입되게 된다(도 3d). 달리 말해, 직선 관계는 PDP에 나타나는 이미지와 받은 비디오 신호 간에 존재한다. 그 결과, 고품질 이미지가 비뚤어짐이 없이 PDP에 나타난다.

현재의 PDP들에 관하여는, 신호 입력/출력 및 처리가 디지털 기법에 의해 행해진다. 게다가, 대개의 경우 PDP의 그레이 레벨은 2의 전력으로서 표현된다. 예를 들어, PDP에 있어서는 256 그레이 레벨을 나타내기 위해서는 여덟 비트가 필요해진다. 전형적으로, 보상과정을 실행함에 있어서는 γ= 0.45를 식 (1)에 대체하기에 앞서 이날로그 대 디지털 변환이 비디오 신호에 관해서 실행된다. 그리하여 반 보상과정이 비디오 신호에 관한 역변환 효과를 노려 γ= 2.2를 식 (1)에 대체함에 의하여 실행된다. 끝으로, 이미지가 PDP에 나타난다. 그러나, 앞서의 개량 기법은 불리한 조건을 가지고 있다. 즉, 비정수의 수(예를 들어, 소수)가 디지털 신호에 의해 표현될 수가 없다. 그러므로, 그 소수는 정수로 변환되어야 한다. 256 그레이 레벨을 가진 본래의 비디오 신호의 경우에 있어서는, 그레이 레벨의 수는 우선 아날로그 대 디지털 변환에 처리되는 뒤와 그 후의 반 보상과정을 실행하기 위해 γ=2.2를 식 (1)에 계속하여 대체함에 의하여 184로 감소된다. 본래의 비디오 신호가 0 내지 40의 범위의 그레이 레벨을 가진 또 다른 경우에 있어서, 그레이 레벨의 수는 γ=2.2를 식 (1)에 대체함에 의하여 역변환 실행된 후 5(예를 들어 그레이 레벨 0, 1, 2, 3, 및 4)로 감소된다(아래 표 1 참조).

본래 비디오 신호의 그레이레벨	γ=2.2 변환 후의그레이레벨	γ=2.0 변환 후의그레이레벨	γ=1.8 변환 후의그레이레벨	γ=1.6 변환 후의그레이레벨
0-20	0	0-1	0-2	0-4
21-28	1	1-3	2-4	4-7
29-33	2	3-4	5-6	4-9
34-38	3	4-5	6-8	10-12
39-42	4	5-6	8-9	12-14
43-46	5	7-8	10-11	14-16
…	…	…	…	…
47-61	6-10	8-14	12-19	14-25
합계그레이레벨=62	합계그레이레벨=11	합게그레이레벨=15	합계그레이레벨=20	힙계그레이레벨=26

그러므로, 비디오 신호의 불충분한 그레이 레벨의 문제가 상기 반 보상과정 후에 저 그레이 레벨의 범위 내에 생긴다. 그리고 차례로 저 그레이 레벨의 범위 내에 의사 윤곽이 생긴다. 따라서, 극단의 저 그레이 레벨(또는 밝기) 경사도에 기인하는 고 그레이 레벨의 범위 내에 빈약한 콘트래스트가 생긴다. 그 결과, 둘의 그레이 레벨 간의 차는 시각적으로 구별할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은, a) γ에 관하여 PDP가 받은 비디오 신호에 감마(즉, γ= 0.45) 보상과정을 실행하고; b) 비디오 신호를 그의 그레이 레벨을 토대로 적어도 둘의 세그먼트로 분할하며; c) 각각의 세그먼트의 비디오 신호에 다양한 반 보상과정을 실행하는 단계들로 이루어지는, 플라즈마 표시판 상의 입력 이미지에 관한 여러가지 반 보정과정을 성취하는 방법을 제공하는 데 있다. 보다 작은 γ가, 저 그레이 레벨의 범위 내에 그레이 레벨을 증대시키기 위하여 저 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용된다. 마찬가지로, 보다 큰 γ를, 고 그레이 레벨의 범위 내에 경사도를 증대시키기 위하여 고그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용함으로써, 이미지의 명확한 윤곽을 획득하고 이미지 질을 향상시키며 앙양된 이미지 밝기를 연출하는 것이다.

본 발명의 상기 및 타의 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부의 도면으로 행해지는 하기의 상세한 설명에서 명료해질 것이다.

도 1a는 종래의 컬러 텔레비전(TV)의 출력 그레이 레벨(전압) 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 1b는 종래의 컬러TV의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계를 보이는 그래프;

도 1c는 종래의 컬러TV의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 2a는 종래의 플라즈마 표시판(PDP)의 출력 그레이 레벨(전압) 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 2b는 종래의 PDP의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계를 보이는 그래프;

도 2c는 종래의 PDP의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 3a는 반 보상과정이 그에 실행된 뒤의 종래의 PDP의 출력 그레이 레벨(전압) 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 3b는 반 보상과정이 그에 실행된 뒤의 종래의 PDP의 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨(전압)의 관계를 보이는 그래프;

도 3c는 반 보상과정이 그에 실행된 뒤의 종래의 PDP의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 3d는 반 보상과정이 그에 실행된 뒤의 종래의 PDP의 출력 밝기 대 입력 밝기의 관계를 보이는 그래프;

도 4는 셋의 감마 값이 이용되는 본 발명에 따라 PDP 상의 입력 이미지의 분할 그레이 레벨에 관한 여러가지 반 보정과정을 성취하는 방법을 실행한 후의 출력 그레이 레벨 대 입력 그레이 레벨의 관계를 보이는 그래프;

도 5는 비교를 위해 단일의 감마와 분할의 감마 곡선들이 묘시되는 출력 그레이 레벨 대 입력 그레이 레벨의 관계를 보이는, 도 4와 유사한 그래프; 그리고

도 6은 비교를 위해 단일의 감마와 분할의 감마 곡선들이 묘시되는 출력 밝기 대 입력 그레이 레벨의 관계를 보이는, 도 4와 유사한 그래프이다.

도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명에 다른 방법이 각가의 그래프로 예시되어 있다. 그 방법이 PDP가 받은 비디오 신호에 관한 반 보상과정을 실행하기(즉, 보상과정이 식 (1)의 γ=0.45에 관하여 비디오 신호에 실행되기) 전에, 그의 그레이 레베을 토대로 적어도 둘의 세그먼트로 분할하기 위해 한 처리를 비디오 신호에 실행한다. 그 다음, 저 그레이 레벨의 범위 내에 비디오 신호의 그레이 레벨의 수를 증대시키며 고 그레이 레벨의 범위 내에 비디오 신호의 그레이 레벨(또는 밝기) 경사도를 증대시키도록 각 세그먼트의 비디오 신호에 여러가지 반 보상과정을 실행한다. 그 결과, PDP의 이미지 질이 매우 향상된다. 게다가, 고 그레이 레벨의 범위 내에는 의사 윤곽이 쉽게 생기지 않는다. 따라서, 고 그레이 레벨의 범위 내에 빈틈없는 콘트래스가 생긴다. 끝으로, 고 그레이 레벨의 범위 내에 두 그레이 레벨 간의 차가 시각적으로 구분할 수 있어 증진된 이미지 밝기로 끝나는 것이다.

전형적인 컬러TV에 나타나는 이미지의 그레이 레벨은 컬러TV의 CRT의 물리적 특성을 활용함에 의하여 입력 전압에 따라 다양해지게 된다. 게다가, 출력 이미지의 그레이 레벨은 입력 비디오 신호의 그레이 레벨에 관련된다. 그러므로, 전형적인 컬러TV 출력 그레이 레벨은 식 (1)에서 도출하여 하기의 식 (3)으로 표현되게 된다:

출력 그레이 레벨 = C₁×(입력 그레이 레벨/C₁-1)^γ(3)

다만 C₁은 전형적인 컬러TV의 최대 그레이 레벨을 대표하는 변수이다. 예를 들어, 그의 그레이 레벨의 수는 256, 즉, 0 내지 255의 범위 내에 있다. 그러므로, 입력 전압이 최소이면 그레이 레벨이 0이고 또 입력 전압이 최대이면 그레이 레벨이 255이다. 그 자체로, C₁-1=최대 그레이 레벨=255의 그레이 레벨이며 입력 그레이 레벨은 입력 비디오 신호의 그레이 레벨이다.

상기의 기재와 같이, 보상과정이 식 (1)의 γ=0.45에 관하여 비디오 신호에 실행된다. 그 다음, PDP 상의 향상된 이미지 발기를 획득하기 위하여 수령의 비디오 신호에 반 보상과정이 실행된다. 그 결과, PDP의 입력 이미지의 밝기가 출력 그레이 레벨의 이름으로 표현되게 된다. 마찬가지로, PDP의 출력 그레이 레벨이 식 (1)에서 도출함에 의하여 하기의 식 (4)로 표현되게 된다:

출력 그레이 레벨 = C₂×(압력 그레이 레벨/C₂-1)^γ(4)

다만 C₂는 PDP의 그레이 레벨을 대표하는 변수이다. 예를 들어, 그의 그레이 레벨의 수는 256, 즉, C₂=256 0 내지 255의 범위 내에 있다. 그러므로, 최대의 그레이 레벨은 255, 즉, C₂-1=255이다. 하기의 경우들에 있어서는 2.2 보다 작은(예를 들어, 2.0, 1.8 및 1,6)값을 가진 복수의 γ가 각각의 출력 그레에 레벨을 획득하기위하여 식 (4)의 γ에 대체된다. 이는 하기의 표 2에 가장 잘 예시돼 있다.

본래 비디오 신호의 그레이 레벨	γ=2.2 변황 후의 그레이 레벨
0-14	0
15-24	1
25-31	2
32-36	3
37-40	4
41-44	5
45-48	6
49-51	7
52-54	8
55-57	9
58-59	10
…	…
255	255
합계 그레이 레벨 = 256	합계 그레이 레벨 = 184

저 그레이 레벨의 범위 내의 고 그레이 레벨에 관해서는, 의사 윤곽이 쉽게 생기지 않음을 의미한다. 게다기 PDP의 경사도는 식 (3)을 미분함에 의히여 하기 식 (5)로 표현되게 된다:

경사도=C₁/255×γ×(입력 그레이 레벨/C₁-1)^γ-1(5)

식 (5)에 비추어, PDP의 밝기와 출력 그레이 레베 간에는 사실상 선형 관계가 있음이 발견된다. 그러므로, 이미지의 콘트래스트는 PDP의 출력 이미지의 경사도가 작아지는 만큼 빈약해진다. 즉, 이미지의 콘트래스트는 PDP의 출력 이미지의 경사도가 커지는 만큼 분명해진다. 하기의 경우들에 있어서는 2.2 보다 큰(예를 들어, 2.4 및 2.6) 값을 가진 복수의 γ가 각각의 출력 그레에 레벨을 획득하기 위하여 식 (5)의 γ에 대체된다. 이는 이미지의 콘트래스트가 분명해진다는 것을 의미한다. 즉, 출력 이미지의 고 그레이 레벨의 범위 내의 그레이 레벨 차는 시각적으로 분별하기가 쉽다.

상기의 사실은, 본 발명의 방법이 PDP가 받는 비디오 신호에 관한 반 보상과정을 실행하기(즉, 보상과정이 식 (1)의 γ=0.45에 관하여 비디오 신호에 실행되기) 전에, 한 처리가 그의 그레이 레벨을 토대로 적어도 둘의 세그먼트에 그 것을 분할하기 위하여 비디오 신호에 실행되는 본 발명에 의해 획득되어 활용된다. 그 다음 복수의 반 보상과정이 여러가지 γ들에 관하여 각각의 세그먼트의 비디오 신호에 실행된다. 보다 작은 γ가 그의 그레이 레벨의 수를 증대시키기 위하여 저 그레이 레벨의 범위의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용된다. 그 결과, 저 그레이 레벨의 범위에는 의사 윤곽이 쉽게 생기지 않는다. 콘트래스에 있어서는 보다 큰 γ가 그의 그레이 레벨의 수를 증대시키기 위하여 고 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용된다. 그 결과 이미지의 분명한 콘트래스트가 획득됨으로써, PDP의 이미지 질을 매우 햐앙시키는 것이다.

본 발명의 일 실시양태에 있어서, PDP의 초대의 밝기는 그의 그레이 레벨이 256이면 500 cd/m²이다. 또한 PDP가 받는 비디오 신호에 관한 반 보상과정은 식 (1)의 γ=0.45에 관하여 이미 실행된다. 따라서 비디오 신호가 PDP에 의해 수령되는 경우 PDP의 제어회로는 그의 그레이 레벨을 토대로 비디오 신호를 셋의 세그먼트로 분할할 수 있게 된다. 그 다음에 복수의 반 보상과정이 여러가지 γ들에 관한 각각의 세그먼트의 비디오 신호에 실행된다. 2.2 보다 작은(예를 들어,γ=1.6) γ가 그의 그레이 레벨의 수를 증대시키기 위하여 저 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 이용된다. 마찬가지로, 중간 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에 γ=2.2가 이용된다. 고 그레이 레벨의 범위 내의 비디오 신호에 관한 반 보상과정에는 2.2 보다 큰(예를 들어, γ=2.2) γ가 이용된다. 본 발명이 상기 반 보상과정들을 실행하는 다음에는, PDP의 출력 이미지에 관하여, 저 그레이 레벨의 범위 내의 그레이 레벨의 수가 증대되며 고 그레이 레벨의 범위 내의 경사도 또한 증대된다. 그 결과, 저 그레이 레벨의 범위 내에 의사 윤곽이 쉽게 생기지 않는다. 게다가, 출력 이미지의 분명한 콘트래스트가 고 그레이 레벨의 범위 내에 획득됨으로써 PDP의 이미지 질을 매우 향상시키는 것이다.

발명을 특정한 실시양태의 수단에 의해 설명하였는 바, 청구의 범위에 설정된 발명의 범위와 정신을 일탈함이 없이 기술에 숙련한 이들에 의해 많은 변경과 변화들을 이룰 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 플라즈마 표시판 상의 입력 이미지에 관한 여러가지 반 보정과정을 성취하는 방법으로서, 사기 방법이

   a) 제 1의 γ에 관하여 상기 PDP가 받은 비디오 신호에 감마 보상과정을 실행하고;

   b) 비디오 신호를 그의 그레이 레벨을 토대로 적어도 둘의 세그먼트로 분할하며;

   c) 각각의 세그먼트의 상기 비디오 신호에 다양한 반 보상과정을 실행하는, 단계들로 이루어지는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계 c)에서는 상기 제 1의 감마보다 작은 제 2의 감마가, 저 그레이 레벨의 범위 내에 상기 그레이 레벨을 증대시키기 위하여 저 그레이 레벨의 범위 내의 상기 비디오 신호에 관한 상기 반 보상과정에 이용되는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계 c)에서는 상기 제 1의 감마보다 큰 제 3의 감마가, 고 그레이 레벨의 상기 범위 내에 경사도를 증대시키기 위하여 고 그레이 레벨의 범위 내의 상기 비디오 신호에 관한 상기 반 보상과정에 이용되는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 감마 보상과정이 하기의 식에서 상기 PDP가 받은 상기 비디오 신호에 관해 실행되는 방법:

   밝기=k₁×(V_INPUT/V_MAX)^γ

   다만 γ= 2.2, k₁은 컬러 텔레비전(TV)의 그레이 레벨을 나타내는 변수, V_INPUT는 입력 전압, 그리고 V_MAX는 컬러TV의 상기 최대 그레이 레벨을 나타내기 위한 최대전압이다.
5. 제 4 항에 있어서,

   2.2 보다 작은 제 4의 감마가, 저 그레이 레벨의 상기 범위 내의 상기 비디오 신호에 관한 상기 반 보상과정에 이용되는 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   2.2와 같은 제 5의 감마가, 중간 그레이 레벨의 싱기 범위 내의 상기 비디오 신호에 관한 상기 반 보상과정에 이용되는 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   2.2 보다 큰 제 6의 감마가, 고 그레이 레벨의 상기 범위 내의 상기 비디오신호에 관한 상기 반 보상과정에 이용되는 방법.