KR20030046024A - 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 의사윤곽 노이즈를 제거 할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법은 특정 형태로 휘도 가중치가 배열된 제 1필드를 공급하는 단계와, 제 1서브필드와 휘도 가중치가 상이하게 배열되어 있는 제 2필드를 공급하는 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법{METHOD OF PROCESSING VIDEO SIGNAL IN PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법에 관한 것으로 특히, 의사윤곽 노이즈를 제거 할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리방법에 관한 것이다.
최근, 박형·경량의 표시장치로서 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함)이 주목받고 있다. PDP는 비디오 신호(예를 들면, 텔리비젼신호)에 비례하여 발광횟수를 변화시키는 방법으로 화상을 표시한다. 구체적으로 비디오신호는 디지털화되고, 이 디지털화된 비디오 데이터는 비트수에 따라 서브필드 기간으로 분할된다. 각 서브필드기간에는 디지털 비디오 데이터의 가중치에 비례시킨 횟수의 발광이 진행됨으로써 계조표시가 행해지고 있다.
실례로, 8비트의 비디오 데이터를 이용하여 256 계조로 화상이 표시되는 경우 1 프레임 표시 기간(예를 들면, 1/60초 = 약 16.7msec)은 도 1과 같이 8개의 서브 필드 기간(SF1∼SF8)으로 분할된다. 각 서브필드 기간(SF1~SF8)은 다시 리셋기간(RP), 어드레스 기간(AP) 및 서스테인 기간(SP)으로 분할된다.
여기서, 리셋기간(RP) 및 어드레스 기간(AP)은 각 서브필드 기간에 동일하게할당된다. 서스테인 기간(SP)은 1:2:4:8:16:32:64:128의 비율로 그 기간이 늘어나게 된다.
이와 같은 서브필드 방식으로 구동되는 PDP는 각 서브 필드 기간에서 발광되는 빛을 중첩하여 계조값에 대응되는 화상을 표시한다. 하지만, 종래의 PDP 구동방법에서는 빛의 적분방향과 사람의 눈이 인식하는 시각특성의 불일치에 의해서 의사윤곽 노이즈(False Contour noise)가 발생한다.
의사윤곽 노이즈는 통상 흰띠 또는 검은띠 형태로 관찰된다. 예를 들어, 127-128, 63-64, 31-32 등과 같이 발광패턴이 크게 차이가 나는 계조 레벨이 연속으로 표시되는 경우 의사윤곽 노이즈가 발생한다.
여기서, 발광 패턴이 128-127로 변하는 경우 두 프레임간의 밝기 차이는 "1"의 값을 갖는다. 하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 127의 계조값이 표시되는 경우 제 1내지 제 7서브필드(SF1~SF7)가 발광되고, 128의 계조값이 표시되는 경우 제 8서브필드(SF8)가 발광된다. 즉, 발광 패턴이 128-127로 변하는 경우 두 프레임간의 발광패턴 간의 시간차가 커서 발광점의 이동이 크게 생기게 된다.
도 2는 실제로 사람의 망막에서 인식되는 의사윤곽의 양을 나타내는 도면이다. 도 2는 127과 128의 영상이 3화상씩 왼쪽으로 이동되는 경우 망막에 표시되는 화상의 계조값을 나타낸다. 도 2에서 W0 내지 W6은 실제 망막에서 화상이 인식되는 위치를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 화상이 움직일 때 각 비트에 해당되는 발광은 망막이 인식하는 위치 뿐만 아니라 망막이 인식하는 다음 위치까지 영향을 미치게 된다. 다시말하여, W0의 위치에 나타나는 127의 계조값은 이전 화소에서 발광되었던 127의 계조값과 현재 화소에서 발광되는 127의 계조값이 합쳐져 나타나게 된다.
이와 같이, 어느 하나의 화소에서 발생된 발광이 인접된 화소에 영향을 주게 되므로 계조값이 127에서 128로 변화하는 경우 127과 128 경계부인 W3, W4, W5의 위치에서 인식되는 계조값은 55.67, 29.33, 114.3으로 현저하게 낮아지게 된다.
다시 말하여, W3의 위치에서는 이전화소에서 발광되었던 127의 계조값의 일부의 영향을 받게 되어 55.67의 계조값이 표시된다. W4의 위치에서는 127 및 128의 계조값이 경계부에 위치되어 29.33의 계조값이 표시된다. W5의 위치에서는 128의 계조값에 의하여 114.3의 계조값이 나타난다. 이결과, 127 프레임과 128 프레임의 경계면에서는 검은 줄 형태의 의사윤곽 노이즈가 발생된다.
한편, 이러한 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위하여 고계조 분할방법 및 등화펄스 방법등이 제안되었다.
고계조 분할방법은 고계조의 서브필드를 여러 개로 분할하여 배치하는 경우로 1,2,4,8,16,32,64,128의 순서를 갖는 프레임의 고계조를 낮은 비트의 서브필드로 반복하여 배치하는 것으로 예를 들면, 고계조인 128과 64비트의 서브필드를 분할하여 1,2,4,8,16,32,32,32,32,32,32,32의 12개의 서브필드로 배치하는 방법이다. 이 경우에 12개 이상의 서브필드를 갖게 됨에 따라 리셋기간 및 어드레스기간이 증가하고, 이에 따라 서스테인 기간이 단축되는 단점을 갖는다.
등화펄스 방법은 의사윤곽을 발생시키는 지점의 데이터를 도 3에 도시된 바와 같이 증가 또는 감소시킴으로써 원래 데이터에 근접한 화상을 표시하는 방법이다.
상세히 설명하면, 도 2에서 55.67의 계조가 표현되었던 W3의 위치에서 127계조값을 표시한다. W3의 위치에서 127계조가 표현되면 W3의 위치에서는 128의 계조값이 나타난다. 또한, 29.33의 계조값을 표현했던 W4의 위치에서는 44의 계조값을 표시한다. 이때, W3위치에서 표시되었던 127의 계조값의 일부와 44의 계조값이 합쳐져 W4의 위치에서는 128의 계조값이 나타난다. 마찬 가지로, 114.3의 계조값이 표시되었던 W6의 위치에서 13의 계조값을 표시함으로써 W6위치에서 128의 계조값이 표현되게 된다.
다시 말하여, 등화펄스 방법은 서브필드에 공급되는 데이터를 변경시킴으로써 원래 데이터에 근접한 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 등화펄스 방법은 10개 이내의 서브필드에서 의사윤곽 노이즈를 제거할 수 있다는 장점이 있다.
등화펄스 방법을 PDP에 적용하기 위해서는 데이터의 움직임이 현재 화소 및 현재 화소와 인접된 화소들에 미치는 영향을 알아야 한다. PDP의 영상이 3개의 화소씩 왼쪽으로 이동되는 경우 각 비트 발광이 인접한 화소에 미치는 가중치는 표 1과 같다.
W1 W2 W3 W4
B0 1 0 0 0
B1 2 0 0 0
B2 4 0 0 0
B3 8 0 0 0
B4 16 0 0 0
B5 31.4 0.6 0 0
B6 8.929413 55.070587 0 0
B7 0 29.329411 85 13.670588
SUM 71.329413 84.999998 85 13.670588
표 1에 도시된 바와 같이 3개의 화소씩 왼쪽으로 이동되는 경우 16계조값(B4) 까지는 인접된 화소에 영향을 주지 않는다. 그러나 32계조값이 W1에서 표시될 때 W2지점에는 0.6의 계조값이 표시된다. 마찬 가지로, 64계조값이 W1에서 표시될 때 W2지점에는 55.07의 계조값이 표시된다.
한편, 화상의 움직임에 대응하여 데이터의 화상과 실제 화상간의 왜곡을 보상하는 등화펄스 방법에서는 서스테인 기간 이외의 기간들을 방전시간에서 제외해야 한다. 표 2는 서스테인 기간만을 고려하여 각 비트 발광이 인접한 화소에 미치는 가중치를 나타낸다.
W1 W2 W3 W4
B0 0.8191 0.1809 0 0
B1 1.2364 0.7637 0 0
B2 1.6573 2.3427 0 0
B3 1.6406 6.3594 0 0
B4 0 15.76 0.2396 0
B5 0 23.7880 8.2120 0
B6 0 29.3460 34.6540 0
B7 0 11.3820 116.41 0.2105
SUM 5.3534 89.9220 159.51 0.2105
표 2에서는 W2 지점을 보상하므로써 데이터에 인접한 화상을 PDP에 표시하게 된다.
도 4는 127 및 128계조가 인접하게 위치될 때 등화펄스에 의한 보상방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 영상이 3화상씩 왼쪽으로 이동되는 경우 W3의 위치에는 73.75의 계조가 보상되어야 한다. 73.75의 계조를 보상하기 위해서는 B0 내지 B5를 발광시키거나, B0 내지 B6을 발광해야한다.
B0 내지 B5를 발광시키는 경우 63의 계조가 표현된다. 이와 같이 63의 계조가 표시되는 경우 표 2와 같이 W3의 위치에서는 54.548의 계조가 표시된다. 다시 말하여, 보충해주어야 할 계조에서 약 20계조정도가 부족하게 된다.
B0 내지 B6를 발광시키는 경우 127의 계조가 표현된다. 이와 같이 127의 계조가 표시되는 경우 표 2와 같이 W3의 위치에서는 83.894의 계조가 표시된다. 다시 말하여 보충해주어야 할 계조에서 약 10계조 정도를 초과하게 된다. 또한, B0 내지 B6를 발광시키는 경우 43.1056 정도의 계조가 다음 화소에 영향을 주게 된다.
다시 말하여, 종래의 등화펄스 방법은 보충해주어야 할 계조를 정확히 보상할 수 없다. 또한, 보충해주는 계조 중 일부 계조가 인접화 화소에 영향을 주게되어 자연스러운 화상을 표시하기 곤란하다.
한편, 의사윤곽 노이즈를 줄이는 방법으로 도 5와 같은 서브필드 재배치 방법이 제안되었다.
도 5를 참조하면, 종래의 서브필드 재배치 방법에서 128의 계조값은 한 프레임의 중심부에 위치된다. 이와 같이 128의 계조값이 프레임의 중심부에 위치되면 발광패턴 간의 시간차가 줄어들어 의사윤곽 노이즈가 줄어들게 된다. 다시 말하여, 서브필드 재배치 방법에서는 발광점의 이동이 줄어들게 됨으로써 의사윤곽 노이즈를 줄일 수 있다. 한편, 종래의 서브필드 재배치 방법에서는 의사윤곽 노이즈를 줄일 수 있도록 다양한 서브필드 재배치 방법이 제안되었다.
하지만, 이와 같은 서브필드 재배치 방법은 의사윤곽 노이즈를 줄일 수 있지만, 완전히 의사윤곽 노이즈를 제거할 수는 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 의사윤곽 노이즈를 제거 할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 PDP 구동방법에 따른 프레임 구동형태를 도시하는 도면.
도 2는 종래의 PDP 구동방법에서 의사윤곽이 발생되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 종래의 등화펄스 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3의 등화펄스 방법에 의하여 보충되어야 할 계조값을 나타내는 도면.
도 5는 종래의 서브필드 재배치 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7a 내지 도 7c는 화상이 좌측으로 3화소씩 이동될 때 의사윤곽 노이즈 보정방법을 나타내는 도면.
도 8a 내지 도 8c는 화상이 우측으로 3화소씩 이동될 때 의사윤곽 노이즈 보정방법을 나타내는 도면.
도 9a 내지 도 9c는 화상이 좌측으로 5화소씩 이동될 때 의사윤곽 노이즈 보정방법을 나타내는 도면.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법은 특정 형태로 휘도 가중치가 배열된 제 1필드를 공급하는 단계와, 제 1서브필드와 휘도 가중치가 상이하게 배열되어 있는 제 2필드를 공급하는 단계를 포함한다.
상기 제 1필드 및 제 2필드는 수직동기신호를 기준으로 교번적으로 공급된다.
상기 제 2필드의 휘도 가중치는 제 1필드의 휘도가중치에 역으로 배치된다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법은 제 1프레임동안 특정 화소에 소정 휘도가중치를 가지는 제 1필드가 공급되는 단계와, 특정 화소에 제 1프레임 다음에 공급되는 제 2프레임동안 제 1필드와 휘도 가중치가 역으로 배치된 제 2필드가 공급되는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 6a 내지 도 9c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 PDP의 영상신호 처리방법은 수직동기신호마다 서브필드 계조의 가중치가 상이하게 설정된다. 서브필드는 수직동기신호마다 휘도 가중치가 역으로 배열된다. 다시 말하여, 수직 동기신호마다 역으로 휘도 가중치가 배열된 서브필드가 공급된다.
이와 같이 수직동기신호마다 서브필드의 가중치가 역으로 배열되면 의사윤곽 노이즈가 제거된 화상이 PDP의 패널에 표시된다. 휘도 가중치가 1,2,4,8,16,32,64,128로 배치되었다고 가정하여 본 발명의 영상신호 처리방법을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 화상이 3개의 화소씩 왼쪽으로 이동되는 경우 휘도부족으로 인하여 도 7a와 같이 127 및 128의 경계부에서 검은띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다. 이후, 수직 동기신호가 입력될 때 휘도 가중치는 역으로 배치된다. 휘도 가중치가 역으로 배치된 후 127 및 128의 경계부에는 도 7b와 같이 휘도과잉으로 인한 흰띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다.
다시 말하여, 수직동기신호마다 휘도 가중치가 역으로 배치되면 도 7c와 같이 평균적으로 균일한 화상을 표시할 수 있다. 즉, 검은띠 형태의 의사윤곽 노이즈와 흰띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 합쳐져 평균적으로 의사윤곽 노이즈 없는 화상을 표시할 수 있다.
본원 발명의 영상신호 처리방법에서는 수직동기신호 마다 휘도가중치를 역으로 배치하여 의사윤곽 노이즈가 제거된 화상을 표시할 수 있다. 즉, 특정 형태로 배치된 제 1서브필드와, 이 서브필드와 역으로 배치된 제 2서브필드를 수평동기신호마다 교번적으로 공급한다. 이와 같이 제 1서브필드 및 제 2서브필드가 교번적으로 공급되면 휘도 부족 또는 휘도 과잉으로 인하여 발생되는 의사윤곽 노이즈를 제거할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 PDP의 패널에 표시되는 화상의 이동방향, 이동속도에 관계없이 균일한 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 8a와 같이 화상이 3개의 화소씩 오른쪽으로 이동되는 경우 127 및 128의 경계부에서 휘도과잉으로 인한 흰띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다. 이후, 수직 동기신호가 입력될 때 도 8a와 휘도 가중치가 역으로 배치된 서브필드가 공급되면 도 8b와 같이 127 및 128의 경계부에서 휘도부족으로 인한 검은띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다.
이때, PDP의 패널에 표시되는 화상은 도 8c와 같이 의사윤곽 노이즈가 제거된 화상이 표시된다. 다시 말하여, 휘도 과잉분과 휘도 부족분이 시간적으로 합쳐져 PDP의 패널에는 의사윤곽 노이즈 없는 화상이 표시된다.
또한, 도 9a와 같이 화상이 5개의 화소씩 왼쪽으로 이동되는 경우 127 및 128의 경계부에서 휘도 부족으로 인하여 검은띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다. 이후, 수직동기신호가 입력될 때 휘도 가중치는 역으로 배치된다. 휘도 가중치가 역으로 배치된 후 127 및 128의 경계부에는 도 9b와 같이 휘도 과잉으로 인하여 휜띠 형태의 의사윤곽 노이즈가 나타난다.
이때, PDP의 패널에 나타나는 화상은 도 9c와 같이 의사윤곽 노이즈 없는 화상이 표시된다. 다시 말하여, 휘도 부족 및 휘도 과잉분이 시간적으로 합쳐져 평균적으로 의사윤곽 노이즈 없는 화상이 PDP의 패널에 표시된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법에 의하면 특정 형태로 휘도 가중치가 배치된 제 1필드와, 제 1필드와 역으로 휘도 가중치가 배치된 제 2필드를 수직동기신호가 입력될 때 마다 교번적으로 공급하므로써 의사윤곽 노이즈 없는 화상을 표시할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 의하면 화상의 이동속도 및 이동방향에 무관하게 의사윤곽 노이즈 없는 화상을 표시하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 특정 형태로 휘도 가중치가 배열된 제 1필드를 공급하는 단계와,
    상기 제 1서브필드와 휘도 가중치가 상이하게 배열되어 있는 제 2필드를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1필드 및 제 2필드는 수직동기신호를 기준으로 교번적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2필드의 휘도 가중치는 상기 제 1필드의 휘도가중치에 역으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법.
  4. 제 1프레임동안 특정 화소에 소정 휘도가중치를 가지는 제 1필드가 공급되는 단계와,
    상기 특정 화소에 상기 제 1프레임 다음에 공급되는 제 2프레임동안 상기 제 1필드와 휘도 가중치가 역으로 배치된 제 2필드가 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 영상신호 처리 방법.
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