KR20030023711A - 디더링 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 픽셀에 N 비트들의 디지털 값을 할당하기 위한 디더링 방법을 제공하고, 이미지 신호는 M 비트들의 픽셀 값을 포함하고, M은 N보다 크며(M>N), 비트들의 (의사-) 랜덤 수(M-N)는 M 비트들의 원래 픽셀 값에 가산된다. 그 다음 이 가산의 결과는 N 비트들에서 절단되고 2 개보다 많은 인접한 픽셀들 값들에 가산되는 랜덤 값들은 서로 상관된다.

Description

디더링 방법 및 장치{Dithering method and dithering device}
디더링 알고리즘(Dithering algorithm)들은 절단 에러(truncation error)들을 보상하기 위해 플로이드-스테인버그(Floyd-Steinberg), 에러 확산 등과 같은 것이 알려진다.
예를 들어 컬러 성분(R, G, B) 및 랜덤 수의 비트 값을 더하고 따라서 절단 에러에 대해 보상하는 것이 US-A-5,404,176으로부터 알려진다.
양호한 디더링 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이고, 계산들은 매우 복잡하지 않고 요구된 하드웨어 및/또는 소프트웨어는 제한적으로 남을 수 있다.
본 발명은 디더링 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널들(Plasma Display Panels : PDPs)의 경우에서, 그러나 또한 플라즈마 어드레스된 액정들(Plasma Addressed Liquid Crystals : PALCs)과 같은 다른 장치들의 경우에서, 발생하는 문제들 중 하나는 물리적인 제한들 때문에 특정 컬러의 픽셀 값에 대해 이용 가능한 비트들의 수가 충분한 정도로 디스플레이될 수 없는 것이다. 시간의 부족 때문에, 이미지 주기 당 6-8 비트들은, 예를 들어 PDP들의 경우에서 가능하고, 반면 (컬러) 정보는 예를 들어 10-12 비트들에서 이용 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 방법 및 장치가 적용되는 하드웨어 구성의 양호한 실시예를 도시한 블록 다이어그램
도 2는 적용된 방법의 양호한 실시예를 도시한 블록 다이어그램
도 3은 적용된 장치의 양호한 실시예를 도시한 블록 다이어그램
도 4는 도 2의 블록 다이어그램으로부터 얻어진 비디오 이미지에서 연속하는 픽셀들의 컬러 성분들의 다른 값들의 가산 테이블.
도 5a, 5b 및 5c는 도 1 내지 도 3의 실시예에 포함되는 고 주파수 블루 노이즈의 예를 도시한 그래픽들
본 발명은 픽셀의 컬러 성분에 N 비트들의 디지털 값을 할당하기 위한 디더링 방법을 제공하는 것이고, 이미지 신호는 M 비트들의 픽셀 값을 포함하고, M은 N보다 크며(M>N), 비트들의 (의사-) 랜덤 수(M-N)는 M 비트들의 원래 픽셀 값에 더해지고, 그 다음 이 가산의 결과는 N 비트들에서 절단되며(truncated) 2 개보다 많은 인접한 (컬러) 픽셀 값들에 가산되는 2 개보다 많은 랜덤 값들은 서로 상관된다.
본 발명에 따라, 노이즈를 디더링하기 위한 (소프트웨어) 계산은 PDP들에 대해 특히 중요한 감마 보정(gamma correction)과 결합될 수 있다. 감마 보정에 결합되면, 본 발명에 따른 알고리즘은, 예를 들어 처리기의 능력에 비해 약 12% 대신 3% 적은 부하(load)인, 1000MHz의 처리기에 대한 계산 능력의 플로이드-스테인버그 알고리즘에 대해 119MHz 대신 27MHz를 더한다.
랜덤 수들 중 2 개는 바람직하게 서로 역이고(inverse) 더 바람직하게 4 개의 랜덤 수들은 수들의 쌍들이 서로 역인 공통 랜덤 발생기로부터 생성된다. 이른 바 '블루 노이즈(blue noise)'는 여기서 값들이 상관되지 않았을 때보다 더 큰 주파수 범위에 포함되고, 이는 인간의 시각 시스템(human visual system : HVS)에 대해 유리하다.
가능한 한 일정하게 연속적인 픽셀들의 전체 휘도 값(total luminance value)을 유지하기 위해서, 각각 다른 서로 상관되는 랜덤 수들은 연속하는 픽셀들의 적(R), 녹(G) 및 청(B)에 대한 각각의 픽셀 값들에 가능한 한 더해진다.
본 발명은 특히 플라즈마 디스플레이 패널을 이용하는 디더링 장치를 더 제공한다.
본 발명의 다른 이점들, 특징들 및 상세들은 첨부된 도면들에 관련하여 그것의 양호한 실시예의 이하 설명을 기초하여 설명될 것이다.
호스트 개인용 컴퓨터(personal computer : PC)(11)는 호스트 PC의 내부 버스(13)에 접속되는 이른바 트라이미디어(TriMedia :TM) 1100 개발 보드(12)와 개략적으로 지정된 플라즈마 디스플레이(15)에 접속하기 위한 주문형 PDP 인터페이스(custom PDP interface)(14)를 포함하고, 예를 들어 YUV 4:2:2 인터레이스(interlace)된 비디오 스트림인 디지털 신호로 트라이미디어 보드(TriMedia board))에서 변환되는 아날로그 신호(예를 들어 CVBS 또는 YC 포맷 신호들)를 발생하는 비디오 소스(16)에 접속된다. 트라이미디어 처리기는 (컬러 당 8 비트, 즉 24 비트 RGB 신호의) 진행하는(progressive) RGB 데이터로 이 이미지를 변환한다.
양호한 실시예에서, 선형 콘그루엔셜 발생기(linear congruential generator)(21)(도 2)는, 예를 들면 다음 식에 따라 32비트의 의사-랜덤 수를 공급한다:
Xn+1= (A ㆍXn+ C) (모듈로 232)
발생기의 가장 긴 가능 기간은 A = 1, 5, 9, 13...(1(mod 4))에 대해 얻어지고 C는 홀수이다. 의사-랜덤 발생기의 더 중요한 부분으로부터, (M-N) 비트들의 2 개의 의사-랜덤 수들(a 내지 c : c respectively a)은 얻어지고, 반면에 인버트된 값들(b 내지 d : d respectively b)은 또한 각각 인버터(22, 23)에 의해 그것으로부터 얻어진다.
발생기(21)의 출력의 더 중요한 비트들은 그것의 더 중요한 비트들보다 더욱 적게 상관된다.
본 실시예에서, 수 M은 예를 들어 12이고 수 N은 예를 들어 7이고, 따라서 5 비트들의 2 개의 수들은 가산기(31)(도 3)에서 노이즈로서 더해지고, 이 합이 절단 부재(5 32)로 절단된 다음 7 비트의 '비디오 성분 출력'(R, G 또는 B)은 PDP 디스플레이(15)에 비디오 성분으로서 공급된다.
마찬가지로 인버트된 값들(b 및 d)을 이와 같이 적용함으로써, 노이즈는 고 주파수 범위로 형성되고, 이는 인간의 시각 시스템에 덜 방해된다.
서로 상관된 값들(a 내지 d)은 노이즈 발생기(21)로 단일 인터레이션(single interation) 후 얻어지고, 이에 의해 이른바 "블루 노이즈(blue noise)"는 얻어진다(도 5a, 5b 및 5c). 노이즈 신호(N)의 예(도 5c)는 예를 들어 G(또는 R 또는 B)'비디오 성분 입력'에 더해진다. 이 신호(N)는 노이즈 신호(N') 및 변조 반송 파(modulating carrier wave)(C)로 분해될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 값들(a, b, c 및 d)은 동시에 이들 인접한 컬러 값들 중 2 개가 서로 상관되도록 4 개의 연속적인 수평 픽셀들에 대한 컬러 신호들(R0-R4, G0-G4 및 B0-B4)에 더해지고, 이는 인간의 시각 시스템 상에서 위에 설명된 이로운 효과들을 가진다.
이 다이어그램에 따라서, 휘도(Y)(= 0.3R + 0.59G + 0.11B)은 게다가 인접한 픽셀들에 대해 유지된다(도 5a, 5b 및 5c).
본 발명은 위에 설명된 양호한 실시예에 제한되지 않는다; 그러나 추구되는 권리는 다음 청구항들에 의해 정의되고, 그 범위 내에서 많은 수정들이 특히 장치(및 방법)의 특정 부분들에 대한 하드웨어 및 소프트웨어의 가능한 변형에 예상될 수 있다

Claims (10)

  1. N 비트들의 디지털 값을 픽셀에 할당하기 위한 디더링 방법에 있어서,
    이미지 신호는 M 비트들의 픽셀 값을 포함하고, M은 N보다 크고(M>N), (M-N) 비트들의 (의사-) 랜덤 수는 M 비트들의 원래 픽셀 값에 더해지고, 그 다음 가산의 결과는 N 비트들에서 절단되며 2 개보다 많은 인접한 (컬러) 픽셀 값들에 가산되는 랜덤 값들은 서로 상관되는, 디더링 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 랜덤 수들 중 2 개는 서로 역인, 디더링 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    4 개의 랜덤 수들이 공통 랜덤 발생기로부터 발생하고 수들의 쌍들은 서로 역인, 디더링 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    서로 다른 상관된 랜덤 수들이 동일한 픽셀의 적, 녹 및 청색에 대한 상기 픽셀 값에 가산되는, 디더링 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 랜덤 값들은 도 4의 테이블에 따라 서로 상관되는, 디더링 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    노이즈는 비교적 고 주파수 범위에서 형성되는, 디더링 방법.
  7. 앞의 청구항들 중 어느 항의 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    디스플레이 부재; 및
    디스플레이 부재에 접속되는 전자장치들을 포함하고, 상기 전자장치들은 입력 비디오 성분에 상기 랜덤 값들의 상기 가산을 더하고 절단하기 위한 가산 및 절단 수단 이외에 미리 규정된 다수의 비트들의 의사-랜덤 수를 공급하기 위한 노이즈 발생기를 포함하는, 디더링 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 노이즈 발생기는 3 개 또는 4 개의 의사-랜덤 값들을 공급하고, 상기 가산 및 절단 수단은 입력 비디오 신호의 R, G 및 B 컬러 신호들에 3개보다 많은 랜덤 값들을 더하는, 디더링 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 디스플레이는 플라즈마 디스플레이 패널인, 디더링 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    제 1항에 따른 방법이 이용되는, 디더링 장치.
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