KR20030071074A - Compensation Apparatus for White Balance of PDP - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 PDP(Plasma Display Panel)의 화이트 밸런스(White Balance) 보정장치에 관한 것으로, 특히 PDP에서 삼원색의 감마(Γ)특성을 일치시켜줌으로써, 중간계조에서도 화이트 밸런스가 일정하게 유지되도록 하게하는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a white balance correction device of a plasma display panel (PDP), in particular by matching the gamma (Γ) characteristics of the three primary colors in the PDP, PDP to maintain a constant white balance even in the mid-tone It relates to a white balance correction device.
오늘날, 멀티미디어의 발달과 함께 평면형 디스플레이에 대한 관심과 그 중요성이 날로 증가되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전자발광 디스플레이(ELD), 전계효과 전자방출 디스플레이(FED) 등 다양한 평면형 디스플레이가 개발되었고, 일부 제품의 경우는 실용화 단계에 있다.Today, with the development of multimedia, interest in and importance of flat panel displays are increasing day by day. In response to this, various flat panel displays, such as liquid crystal displays (LCDs), plasma displays (PDPs), electroluminescent displays (ELDs), and field effect electron emission displays (FEDs), have been developed.
이중에서 PDP는 단순구조를 갖기 때문에 그 제작이 용이하고, 휘도와 발광효율이 뛰어나며, 메모리 기능 및 160도 이상의 시야각을 갖고 있어 40인치이상의 대화면 디스플레이 장치로 적합하다.Among them, the PDP is easy to manufacture because of its simple structure, has excellent brightness and luminous efficiency, and has a memory function and a viewing angle of more than 160 degrees.
이러한 PDP에서 자연영상을 실현하기 위한 노력이 여러 분야에서 진행되고 있는데, 특히 화이트 밸런스에 관해서는 인간의 시각적 특성과 관련하여 주관적인 화질에 가장 큰 영향을 미친다는 점에서 더욱 많은 연구가 진행되고 있다.Efforts to realize natural images in such PDPs have been conducted in various fields, and more research is being conducted in that white balance has the greatest influence on subjective image quality with respect to human visual characteristics.
일반적으로, PDP를 포함한 모든 디스플레이 장치는 입력 신호값에 따라 화면에 표시되는 휘도가 변화된다. 이러한 입력 신호값에 대한 출력휘도의 변화율을 감마 특성이라고 하는데, 삼원색(RGB)의 감마특성이 일치되도록 조절하는 것을 화이트 밸런스라 한다.In general, all display devices including the PDP change the luminance displayed on the screen according to an input signal value. The change rate of the output luminance with respect to the input signal value is called gamma characteristic, and the adjustment of the gamma characteristic of the three primary colors (RGB) to match is called white balance.
도 1은 일반적인 CRT 모니터의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 것이고, 도 2는 일반적인 PDP 입력신호 대 출력휘도의 그래프를 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a graph of input signal versus output luminance of a typical CRT monitor, and FIG. 2 shows a graph of typical PDP input signal versus output luminance.
도 1에 나타낸 바와 같이, 현재 방송수신용으로 가장 많이 사용되는 CRT 모니터는 입력신호 대 출력휘도가 비례관계를 갖지 않고, 감마승에 비례하는 특성을 가진다. 따라서, 현재 방송신호는 이를 감안하여 역보정된 상태로 송출된다.As shown in FIG. 1, the CRT monitor which is most used for broadcast reception currently has a characteristic that the input signal-to-output luminance does not have a proportional relationship but is proportional to the gamma power. Therefore, the current broadcast signal is transmitted in a reverse correction state in consideration of this.
그러나, 도2에 나타낸 바와 같이, 일반적인 PDP는 입력신호 대 출력휘도가 선형적으로 비례하는 특성을 갖는다. 따라서, PDP를 통해 방송신호를 수신하기 위해서는 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환하는 감마보정이 필요하다.However, as shown in Fig. 2, the general PDP has a characteristic that the input signal to the output luminance are linearly proportional. Accordingly, in order to receive a broadcast signal through the PDP, gamma correction is required to convert the reverse-corrected broadcast signal into an original signal.
이러한 감마 보정은 지수연산을 필요로 하므로 논리 회로를 구성해야 하지만, 이를 구성하는 것이 어려우므로 통상 룩업 테이블(Look-up Table)을 이용하여 입력신호와 그에 따른 보정된 신호를 맵핑하는 방법이 사용된다.Since the gamma correction requires exponential operation, a logic circuit must be constructed. However, since it is difficult to construct the gamma correction, a method of mapping an input signal and a corrected signal using a look-up table is generally used. .
도 3은 일반적인 룩업 테이블을 이용한 감마보정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing gamma correction using a general lookup table.
도 3을 참조하면, 종래의 감마보정은 R, G, B신호의 입력 라인에 각각 접속된 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter; 이하 'A/D 변환기')와, 상기 A/D 변환기의 출력단에 각각 접속된 R, G, B 감마 보정부를 통해 이루어진다.Referring to FIG. 3, the conventional gamma correction includes an analog / digital converter (hereinafter referred to as an 'A / D converter') connected to input lines of R, G, and B signals, and the A / D converter. R, G, and B gamma correction units respectively connected to the output stage.
입력된 영상신호는 R, G, B 색신호로 분리되고, 각각의 색신호는 A/D 변환기에 의해 디지털 변환되어 원하는 계조값에 따른 비트수를 갖는 디지털 값으로 보정되어 출력된다. 출력된 상기 디지털 값은 감마 보정부로 전달되고, 감마 보정부에서는 메모리에 저장되어 있는 룩업 테이블을 이용하여 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환하여 출력한다. 이때 상기 디지털 R, G, B 신호는 일률적으로 감마보정 된다.The input video signal is separated into R, G, and B color signals, and each color signal is digitally converted by an A / D converter and corrected to a digital value having a bit number corresponding to a desired gray scale value. The output digital value is transmitted to the gamma correction unit, and the gamma correction unit converts the broadcast signal, which is inversely corrected, into an original signal by using a lookup table stored in a memory. In this case, the digital R, G, and B signals are uniformly gamma corrected.
한편, 일반적인 PDP는 입력신호가 증가함에 따라 출력휘도 또한 거의 선형적으로 증가하지만, PDP의 형광체가 조금씩 다른 발광특성을 갖기 때문에 실질적으로는 도 2와 같은 약간의 비선형성을 갖는다. 즉, PDP의 화소를 구성하는 R(도 2의 2)및 G 형광체(도 2의 3)는 서스테인(sustain) 수가 증가함에 따라 포화되어 발광특성이 저하된다.On the other hand, in general PDP, as the input signal increases, the output luminance increases almost linearly, but since the phosphor of the PDP has slightly different light emission characteristics, it substantially has some nonlinearity as shown in FIG. That is, the R (2 in FIG. 2) and the G phosphor (3 in FIG. 2) constituting the pixel of the PDP are saturated as the number of sustain increases, so that the light emission characteristic is degraded.
따라서, 종래와 같이 R, G, B 각각에 대해 일률적으로 감마보정을 하게 되면, 비선형화 된 값의 차이만큼 감마보정 값에서도 차이가 발생하여, 결국의 감마보정된 R, G, B 각각의 입력신호 대 출력휘도 그래프가 불일치하게 되고, 이로 인해 화이트 밸런스 조절이 어렵게 될뿐만 아니라, 중간 계조의 색이 다르게 표현되는 결과가 초래된다.Therefore, when gamma correction is uniformly applied to each of R, G, and B as in the related art, a difference occurs even in the gamma correction value by the difference of the non-linearized value, resulting in the input of each gamma-corrected R, G, and B input. The signal-to-output luminance graph becomes inconsistent, which makes it difficult to adjust the white balance and results in different colors of the halftones.
이처럼, 종래의 방법에서는 PDP 각 형광체의 특성을 고려하지 않은 상태에서 일률적으로 감마보상이 이루어져 왔고, 이로 인해 중간계조에서 색번짐 현상과 함께 화이트 밸런스의 불균형이 나타났으며, 특히 어두운 화면의 경우 상기 현상이 더욱 심하게 나타나는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional method, gamma compensation is uniformly performed without considering the characteristics of each phosphor of the PDP. As a result, an unbalance of white balance and color bleeding appear in the halftone, especially in a dark screen. There was a problem that appeared more severely.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, CRT 모니터에 적합하게 역보정된 색신호를 원래의 색신호로 복원하는 PDP의 감마보정에 있어서,감마 보정부에서 출력되는 각 R, G, B 색신호의 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 일치되도록, 상기 감마 보정부 입력전에 상기 각 색신호를 그 발광특성에 따라 미리 보정함으로써, 화이트 밸런스 조절에 유리함이 있는 PDP의 화이트 밸런스 보정장치을 제시하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in the gamma correction of the PDP to restore the color signal reversely corrected to the CRT monitor to the original color signal, each R, G, B color signal output from the gamma correction unit The purpose of the present invention is to propose a PDP white balance correction device which is advantageous in controlling white balance by preliminarily correcting each color signal according to its emission characteristics before inputting the gamma correction unit so that the input signal-to-output luminance ratio of is linearly matched. have.
도 1은 일반적인 CRT 모니터의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating an input signal versus an output luminance graph of a general CRT monitor.
도 2는 일반적인 PDP의 입력신호 대 출력휘도 그래프를 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating an input signal versus an output luminance graph of a typical PDP.
도 3은 일반적인 룩업 테이블을 이용한 감마보정을 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining gamma correction using a general lookup table.
도 4는 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서의 감마보정과정을 설명하기 위한 블록도.4 is a block diagram illustrating a gamma correction process in a white balance correction device of a PDP according to the present invention;
도 5는 본 발명에 있어서 입력신호에 대해 비선형적인 출력휘도를 갖는 색신호를 선형적인 출력휘도를 갖는 색신호로 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining a process of correcting a color signal having a non-linear output luminance with respect to the input signal to a color signal having a linear output luminance in the present invention.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치는, 디지털화된 각 색신호가 감마 보정부를 거치면서 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 나타날 수 있도록, 상기 감마 보정부 입력 전에 상기 각 색신호를 그 발광특성에 따라 미리 보정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the white balance correction apparatus of the PDP according to the present invention is characterized in that the digitized color signal passes through the gamma correction unit so that an input signal-to-output luminance ratio may appear linearly. The color signal may be corrected in advance according to its light emission characteristics.
그리고, 상기 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서 각 색신호를 미리 보정함에 있어서, RGB 삼원색 중 R 및 G 신호에 대해서만 미리 보정을 행하는 것을 특징으로 한다.In the PDP white balance correction device, in advance, each color signal is corrected in advance only for the R and G signals among the RGB three primary colors.
또한, 상기 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서 R 및 G 신호를 미리 보정함에 있어서, 소정의 프로세스를 가지고, Y=XΓ의 그래프를 이용하여 Γ=1~1.5의 값으로 R 및 G 신호를 보정하는 것을 특징으로 한다.Further, in correcting the R and G signals in advance in the PDP white balance correction device, the R and G signals are corrected to a value of Γ = 1 to 1.5 using a graph of Y = X Γ with a predetermined process. It is characterized by.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치에서의 감마보정과정을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a gamma correction process in a white balance correction apparatus of a PDP according to the present invention.
먼저, 입력된 영상신호는 R, G, B 아날로그 색신호로 분리되고, 각각의 아날로그 색신호는 A/D 변환기에 의해 디지털 변환되어 원하는 계조값에 따른 비트수를 갖는 R, G, B 디지털 색신호로 변환되어 출력된다.First, the input video signal is separated into R, G, and B analog color signals, and each analog color signal is digitally converted by an A / D converter to be converted into R, G, and B digital color signals having the number of bits according to a desired gray scale value. And output.
이후, 변환된 상기 디지털 색신호는 감마 보정부로 전달되는데, 그 전에 별도의 신호 보정을 거치게 된다. 이때, B 색신호에 대해서는 별도의 신호 보정을 하지 않을 수도 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이 PDP의 화소를 구성하는 R(도 2의 2)및 G (도 2의 3) 형광체는 서스테인 수의 증가에 따라 출력휘도가 비선형적이지만, B 형광체는 선형적으로 증가하기 때문이다.Thereafter, the converted digital color signal is transmitted to a gamma correction unit, which undergoes a separate signal correction. In this case, a separate signal correction may not be performed on the B color signal. As shown in FIG. 2, the R (2 in FIG. 2) and G (3 in FIG. 2) phosphors constituting the pixels of the PDP have a non-linear output luminance with increasing sustain number, but B phosphors increase linearly. Because.
이러한 신호보정은 미리 측정한 R, G의 입력신호 대 출력휘도 그래프의 값을 바탕으로 이뤄지는데, 이를 도5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Such signal correction is performed based on the values of R and G input signal versus output luminance graphs, which are described in detail with reference to FIG. 5 as follows.
도 5는 본 발명에 있어서 입력신호에 대해 비선형적인 출력휘도를 갖는 색신호를 선형적인 출력휘도를 갖는 색신호로 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a process of correcting a color signal having a nonlinear output luminance with respect to an input signal to a color signal having a linear output luminance according to the present invention.
먼저, 상기 R, G 디지털 색신호를 감마 보정부에 바로 입력하여 도 5a와 같은 입력신호 대 출력휘도 그래프를 얻고, 도 5b와 같은 함수(Y=XГ)를 이용하여 상기 그래프가 도 5c와 같은 입력신호 대 출력휘도 그래프가 되는 감마값을 구한다. 상기 감마값은 R 및 G 디지털 색신호에 따라 조금씩 다르게 되며, 그 값은 메모리(미도시)에 저장된다.First, the R and G digital color signals are directly input to a gamma correction unit to obtain an input signal versus output luminance graph as shown in FIG. 5A, and the graph as shown in FIG. 5C using a function (Y = X Г ) as shown in FIG. 5B. Find the gamma value that becomes the input signal versus output luminance graph. The gamma value varies slightly depending on the R and G digital color signals, and the value is stored in a memory (not shown).
이후, A/D 변환기에 의해 디지털 변환된 R 및 G 디지털 색신호가 R 및 G 보정부에 입력되면, 상기 보정부는 메모리에 저장된 감마값을 이용하여 도 5a와 같은 곡선을 도 5c와 같은 곡선으로 보정한다. 이때는 미리 구한 감마값을 이용하여 룩업 테이블을 만들고, 상기 룩업 테이블의 값과 입력신호의 값을 맵핑시키는 방법이 유용한데, 본 발명에서는 감마값이 1~1.5가 되도록 하여 룩업 테이블을 구성하여, 이후 입력되는 R 및 G 감마 보정부에서 출력되는 신호 대 출력휘도 그래프가 거의 선형적으로 나타날 수 있게 하였다.Subsequently, when the R and G digital color signals digitally converted by the A / D converter are input to the R and G correction units, the correction unit corrects the curve shown in FIG. 5A to the curve shown in FIG. 5C by using the gamma value stored in the memory. . In this case, a method of making a lookup table using a gamma value obtained in advance and mapping a value of the lookup table and an input signal is useful. In the present invention, a gamma value is set to 1 to 1.5 to configure a lookup table, which is then input. The signal-to-output luminance graphs output from the R and G gamma correction units are almost linear.
이에 따라, 상기 R 및 G 보정부에서 보정된 R 및 G 색신호와 A/D 변환기에서 변환된 B 색신호는 각각 R, G, B 감마 보정부에 입력되고, 상기 감마 보정부에서는 종래와 마찬가지로, 메모리에 저장되어 있는 룩업 테이블을 이용하여 역보정된 방송신호를 원래의 신호로 변환하여 출력한다.Accordingly, the R and G color signals corrected by the R and G correction units and the B color signals converted by the A / D converter are respectively input to the R, G, and B gamma correction units, and in the gamma correction unit, as in the prior art, a memory is provided. The reverse-corrected broadcast signal is converted into the original signal using the lookup table stored in the output signal.
결국, 이와 같은 과정을 통해 상기 감마 보정부에서 출력되는 각 R, G, B 디지털 색신호의 입력신호 대 출력휘도 그래프는 선형적으로 일치된다. 즉, RGB 삼원색의 감마(Γ)특성이 일치된다. 이로 인해 중간계조에서 색번짐 현상이 발생하지 않으며, 화이트 밸런스를 균일하게 유지할 수 있게 된다.As a result, the input signal versus output luminance graph of each of the R, G, and B digital color signals outputted from the gamma correction unit is linearly matched. That is, the gamma (Γ) characteristics of the RGB three primary colors match. As a result, color bleeding does not occur in the halftone, and white balance can be maintained uniformly.
이상, 전술한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이로부터 다양한 변경, 개량, 대체 및 부가 등이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여야만 한다.The foregoing embodiments are disclosed for purposes of illustration, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, substitutions, and additions may be made therefrom. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 PDP의 화이트 밸런스 보정장치는, 각 RGB 색신호의 발광특성에 따라 상기 색신호를 미리 보정한 상태에서 감마보정을 하게 되므로, 감마보정후 각 RGB 색신호의 입력신호 대 출력휘도비가 선형적으로 일치된다. 따라서, 중간계조에서 색번짐 현상이 발생하지 않으며, 화이트 밸런스를 균일하게 유지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the white balance correction apparatus of the PDP according to the present invention performs gamma correction in a state in which the color signal is previously corrected according to the light emission characteristics of each RGB color signal. The luminance ratio is linearly matched. Therefore, color bleeding does not occur in the halftone, and there is an advantage of maintaining a white balance uniformly.
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