KR20030085139A - 플라즈마 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를디스플레이하는 방법, 및 이에 대응하는 플라즈마디스플레이 패널 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를디스플레이하는 방법, 및 이에 대응하는 플라즈마디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 적용가능하다. 본 발명에 따라, 윤곽 움직임 보상을 달성하기 위해, 서브스캔은 서브스캔의 2개의 대칭 그룹으로 분리된다. 더욱이, 이전 비디오 이미지에 대해 디스플레이될 비디오이미지의 움직임은 비디오 이미지의 각 픽셀에 대한 움직임 벡터를 생성하도록 추정된다. 마지막으로, 비디오 이미지의 각 픽셀에 대해, 제 2 그룹의 서브스캔은 추정된 움직임 벡터에 비례하는 양만큼 변위된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법, 및 이에 대응하는 플라즈마 디스플레이 패널{METHOD OF DISPLAYING VIDEO IMAGES ON A PLASMA DISPLAY PANEL AND CORRESPONDING PLASMA DISPLAY PANEL}
플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 기술로 인해 대형 평면 디스플레이 스크린이 얻어질 수 있다. 일반적으로, PDP는 가스 충전 공간을 자신 사이에 한정하는 2개의 절연 타일을 포함하는데, 상기 가스 충전 공간 내에서 배리어(barrier)에 의해 경계지어지는 기본 공간이 한정된다. 기본 셀은 적어도 하나의 전극을 갖는 상기 기본 공간의 각 면상에 제공된 기본 공간에 대응한다. 기본 셀을 활성화시키기 위해, 전압을 셀의 전극 사이에 인가함으로써 대응하는 기본 공간에서 전기 방전이 발생된다. 그 때, 전기 방전은 기본 셀에서의 UV 선의 방출을 야기한다. 셀의 벽부(wall) 상에 부착된 형광체는 UV 선을 가시광으로 변환한다.
PDP의 기본 셀의 동작 기간은 비디오 이미지의 디스플레이 기간에 대응한다. 각 디스플레이 기간은 일반적으로 서브스캔(subscan)이라 불리는 기본 기간으로 구성된다. 각 서브스캔은 셀 어드레스 기간 및 서스테인 기간(sustain period)을 포함한다. 어드레스 기간은, 온 상태 또는 오프 상태에 있어야 하는 지에 따라 전기 펄스를 기본 셀로 보내거나 보내지 않는 것으로 이루어진다. 서스테인 기간은 셀을 온 상태 또는 오프 상태로 유지시키기 위해 일정 시간 동안 연속적인 펄스를 보내는 것으로 이루어진다. 각 서브스캔은 특정한 서스테인 기간의 지속 기간(duration) 및 이 서스테인 기간의 지속 기간에 따라 좌우되는 가중치를 갖는다. 서스테인 기간은 전체 디스플레이 기간에 걸쳐 분배되고, 셀의 조명 기간에 대응한다. 그 다음에, 인간의 눈은 대응하는 회색도(grey level)를 재생성하기 위해 이러한 조명 기간의 통합을 수행한다. 이미지의 디스플레이 기간은 나머지 설명에서 시간 통합 윈도우(temporal integration window)라 불린다.
조명 기간의 시간 통합과 연관된 약간의 문제가 발생한다. 특히 물체가 2개의 연속적인 이미지 사이에서 이동할 때 윤곽 문제(contouring problem)가 발생한다. 이러한 문제는, 보통은 거의 인식할 수 없는 회색도 전이(transition)에서 더 어둡거나 더 밝은 띠(band)가 출현함으로써 나타나게 된다. 칼라 PDP의 경우에, 이러한 띠는 채색될 수 있다.
이러한 윤곽 문제는 2개의 연속적인 이미지(I 및 I+1)에 대한 서브스캔을 도시한 도 1에 도시되어 있는데, 상기 도 1은 회색도(127)와 회색도(128) 사이의 전이를 갖는다. 이러한 전이는 이미지(I)와 이미지(I+1) 사이에서 4개의 픽셀만큼 변위된다. 이 도면에서, y축은 시간축을 나타내고, x축은 여러 이미지의 픽셀을 나타낸다. 눈에 의해 수행된 통합은, 눈이 움직이는 물체를 따라가는 경향이 있기 때문에 도면에 도시된 사선을 따라 시간에 걸쳐 통합하는 것과 같다. 그러므로, 눈은 상이한 픽셀로부터 나오는 정보를 통합한다. 상기 통합의 결과는, 회색도(127 및 128) 사이의 전이의 순간에 0인 회색도의 출현으로 나타나게 된다. 0의 회색도에 대한 이러한 통과는 전이에서 어두운 띠를 나타나게 한다. 반대로, 전이가 레벨(128)에서 레벨(127)로 통과하면, 밝은 띠에 해당하는 레벨(255)은 전이의 순간에 나타난다.
제 1 해결책은 통합 에러를 감소시키기 위해 높은 가중치(weight)의 서브스캔을 "중단(breaking)"하는 것으로 이루어진다. 도 2는 도 1과 동일한 전이를 나타내지만, 가중치(32, 64 및 128)의 3개의 서브스캔 대신에 가중치(32)의 7개의 서브스캔을 갖는다. 그 다음에, 최대 통합 에러는 32의 회색도 값을 갖는다. 또한 회색도를 다르게 분배할 수 있게 하지만, 항상 통합 에러가 존재한다.
이 문제에 대한 다른 해결책은 유럽 특허 출원(제 0 978 817호)에 주어지고, 눈이 정확한 정보를 통합하도록 서브스캔을 움직임 방향으로 시프트(shifting)함으로써 눈에 의한 이러한 통합을 예측하는 것으로 이루어진다. 이러한 기술은, 디스플레이될 이미지의 각 픽셀에 대한 움직임 벡터(movement vector)를 계산하기 위해 움직임 추정기를 이용한다. 이러한 움직임 벡터는 PDP의 기본 셀로 전달된 데이터를 변형시키는데 이용된다. 특허 출원(제 0 978 817호)의 기본적인 개념은, 이미지의 디스플레이 동안 눈의 움직임을 검출하는 것이고, 움직임 보상 데이터를 셀로 전달하여, 눈이 정확한 정보를 통합하도록 하는 것이다. 이러한 기술은 도 3에 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 보정은, 인간의 눈이 수행할 통합을 예측하도록 이미지 사이에서 관찰된 움직임에 따라 서브스캔을 공간적으로 변위시키는 것으로 이루어진다. 서브스캔은 시간 통합 윈도우에서의 가중치 및 시간 위치에 따라 다르게 변위된다. 이러한 보정은 윤곽 효과를 야기하는 전이에 대한 우수한 결과를 제공한다.
본 발명은 비디오 이미지를 플라즈마 디스플레이 패널 상에 디스플레이하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 온 상태 또는 오프 상태가 될 수 있는 기본 셀의 매트릭스를 포함하는 디스플레이 디바이스에 적용된다.
도 1은 전이가 2개의 연속적인 이미지 사이에서 이동할 때 발생하는 윤곽 효과를 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 이러한 윤곽 효과를 보상하기 위한 알려진 해결책을 도시한 도면.
도 4는 서브스캔이 본 발명에 따라 배열될 때 눈의 시간 통합의 결과를 도시한 도면.
도 5는 서브스캔이 피라미드식 순서로 배열되는 시간 통합 윈도우를 도시한 도면.
도 6은, 2개의 회색도가 피라미드식 순서로 배열된 복수의 서브스캔에 따라 코딩되는, 회색도(A)와 회색도(B) 사이의 전이를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 방법을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 방법의 응용의 일례를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 방법이 구현되게 하는 디바이스의 일례를 도시한 도면.
본 발명은 윤곽 효과를 보상하기 위해 움직임 보상을 이용하는 다른 방법을 제공한다.
본 발명은 복수의 기본 셀을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법에 관한 것으로, 각 비디오 이미지는 각 기본 셀이 온 또는 오프 상태에 있는 복수의 서브스캔에 따라 코딩되고, 각 서브스캔은 조명 기간의 지속 기간에 비례하는 가중치를 갖는다. 각 비디오 이미지에 대해, 다음 단계가 수행된다:
- 상기 복수의 서브스캔은 2개의 연속적인 서브스캔 그룹으로 분리되고, 2개의 그룹은, 시간 분배가 대칭적인 대응하는 가중치의 동일 수의 서브스캔을 갖고;
- 이전 비디오 이미지에 대해 디스플레이될 상기 비디오 이미지의 움직임은, 상기 비디오 이미지의 각 픽셀에 대한 움직임 벡터를 생성하도록 추정되고;
- 상기 비디오 이미지의 각 픽셀에 대해, 제 2 그룹의 서브스캔은 상기 추정된 움직임 벡터의 하나의 절반과 대략 동일한 양만큼 변위된다.
본 발명은 또한 본 발명의 비디오 이미지의 디스플레이 방법을 구현하는 디바이스를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 추가 특성 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 주어진 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
전술한 도 1 내지 도 3은 아래에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
본 발명에 따라, 서브스캔은 대칭 방식으로 디스플레이될 이미지의 시간 통합 윈도우에서 배열되고, 상기 서브스캔의 하나의 절반은 서브스캔의 다른 절반에의해 생성된 윤곽 효과를 중화(counteract)시키기 위해 공간적으로 시프트된다. 하나의 특정한 서브스캔 배열은 이 배열에 특정한 결점을 발생시킨다. 서브스캔의 특정한 배열이 시간적으로 반전되면, 결점은 공간적으로 반전된다. 그 중 하나가 다른 하나의 대칭에 대응하는 2개의 연속적인 그룹의 디스플레이는, 2개의 그룹이 결점을 야기하는 방향을 따라 정렬되는 한 보상된다. 이해 및 구현의 간략함을 위해, 서로 대칭적인 2개의 그룹으로 분리될 수 있는 피라미드식 코드(pyramidal code)라 불리는 코드를 사용하는 것이 바람직하다. 피라미드식 코드는, 가중치가 증가하고 난 후, 이미지 디스플레이(또는 통합) 기간에 걸쳐 대칭적으로 감소하는 코드인 것으로 정의된다.
도 4는 서브스캔이 한 편으로는 가중치의 오름차순(도 4에서 좌측 부분)으로 배열될 때와, 다른 한 편으로는 가중치의 내림차순(도 4의 우측 부분)으로 배열될 때, 시간 통합의 결과를 도시한다.
이를 위해, 본 발명은 피라미드식 순서로 배열될 서브스캔을 제공하는데, 즉 상기 서브스캔은 번호 및 가중치 양쪽 모두 동일한 2개의 서브스캔 그룹, 즉 서브스캔이 가중치의 오름차순으로 배열되는 제 1 그룹과, 서브스캔이 가중치의 내림차순으로 배열되는, 제 1 그룹에 후속하는 제 2 그룹으로 분리된다. 서브스캔의 이러한 분리는 도 5에 도시되어 있다. 이 도면에서, 이미지는 2개의 동일한 그룹으로 분리된 14개의 서브스캔(SS1 내지 SS14)으로 디스플레이된다. 제 1 그룹은 서브스캔(SS1 내지 SS7)을 포함하고, 제 2 그룹은 서브스캔(SS8 내지 SS14)을 포함한다. 서브스캔(SS1, SS2, SS3, SS4, SS5, SS6 및 SS7)은 각각 서브스캔(SS14, SS13,SS12, SS11, SS10, SS9, 및 SS8)과 동일하다. 서브스캔의 이러한 배열은 대칭적이다. 이와 마찬가지로, 픽셀은 유리하게도 대칭적으로 디스플레이되는데, 즉 제 1 그룹의 픽셀의 서브스캔이 온될 때, 제 2 그룹의 동일한 가중치의 서브스캔도 또한 온된다.
홀수의 회색도 값의 경우에, 결점을 감지할 수 없도록 가장 낮은 가중치의 서브스캔에만 관련된 불균형(imbalance)이 있다면, 1만큼 불균형한 분리를 발생시킬 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 홀수 값 바로 위 또는 아래의 짝수 값으로 올림(round up) 또는 버림(round down)이 가능하다. 다수의 서브스캔을 갖는 것이 가능할 때, 가중치(1/2)의 2개의 서브스캔은 다시 완전히 대칭적이기 위해 또한 사용될 수 있다.
도 6은 회색도(A)와 회색도(B) 사이의 전이를 도시하며, 이러한 2개의 회색도는 피라미드식 순서로 배열된 서브스캔에 의해 디스플레이된다. 움직임이 없을 때, 서브스캔의 이러한 배열은 종래의 배열을 통해 얻어진 것과 동일한 시간 통합을 허용한다.
움직임이 있을 때, 본 발명에 따라, 제 2 그룹의 서브스캔은, 제 2 그룹의 윤곽 효과가 제 1 그룹에 의해 야기된 윤곽 효과를 중화시키도록 공간적으로 변위된다. 그 다음에 서브스캔의 블록 또는 그룹에 의한 변위에 대해 말해보자.
이것을 하기 위해, 이진 이미지에 대해 본 비디오 이미지의 움직임을 나타내는 움직임 벡터(M)는 디스플레이될 비디오 이미지의 각 픽셀에 대해 계산되고, 제 2 그룹의 서브스캔은 움직임 벡터(M)의 하나의 절반과 대략 동일한 양만큼 변위된다.
도 7은 제 2 그룹의 서브스캔의 변위를 도시하고, 본 발명에 따른 시간 통합의 결과를 도시한다. 이 도면에서, 회색도(A 및 B) 사이의 전이가 이전 이미지에 대해 예를 들어 4개의 픽셀만큼 변위된다고 간주할 것이다. 이러한 양(M)은 움직임 추정기에 의해 계산된다. 본 발명에 따라, 제 2 그룹의 서브스캔(SS8 내지 SS14)은 M/2와 같은 양, 즉 움직임 방향으로 2개의 픽셀만큼 변위된다.
도 7에서 알 수 있듯이, 통합 에러는 2만큼 공간적으로 분리되므로, 움직임 보상 없이 4개의 픽셀 대신 2개의 픽셀(M/2)에 관련된다. 더욱이, 선택된 예에서, 도 4에 도시된 결점이 밀접함 때문에 서로 상호 보상하는 더 작은 크기의 2개의 반대 결점으로 대체된다는 것을 주의해야 할 것이다.
본 발명의 방법이 어떻게 적용되는 지에 대한 수치적인 예가 도 8에 도시되어 있다. 이 예에서, 시간 이미지 통합 윈도우는 2개의 그룹으로 분리된 각 가중치의 14개의 연속적인 서브스캔(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 및 1)을 포함한다. 제 1 그룹은 처음 7개의 서브스캔을 포함하고, 제 2 그룹은 마지막 7개의 서브스캔을 포함한다. 이 예에서, 회색도(128)와 회색도(126) 사이에서 이전 이미지에 대해 4개의 픽셀만큼 변위되는 최악의 경우인 전이를 고려해보자. 그러므로, 제 2 그룹의 서브스캔은 움직임 방향으로 2개의 픽셀만큼 변위된다.
이 예에서, 최대 통합 에러는 ±42의 회색도 값(전이시, 회색도는 170과 84 사이에서 변한다)을 갖고, 기껏해야 2개의 픽셀을 수반한다. 그러나, 결점의 최대값과 최소값 사이의 공간 분리는 단지 하나의 픽셀로 이루어져서, 결점을 감지할수 없게 하는 효과를 갖는다. 훨씬 더 큰 움직임 벡터에 대해, 결점은 감지할 수 있지만, 매우 크게 감소한다.
이 방법도 또한 다른 장점을 갖는다. 더욱이, 서브스캔의 하나의 절반만이 변위되고, 동일한 변위값만큼 변위된다. 디스플레이될 이미지의 계산은 각 서브스캔에 대해 이루어질 변위를 계산하는 디바이스에 비해 더 간단해진다. 이 방법은 2개의 대칭 영역에서의 이미지의 광도(luminosity)를 또한 분배하고, 이것은 적당한 광도 값, 즉 비디오에서 가장 공통인 값에 대해 넓은 면적에서의 깜빡거림(large-area flicker) 현상을 감소시키는 효과를 갖는다.
다른 실시예가 가능하다. 일례로, 설명된 방법은 제 1 및 제 2 그룹 각각을 2개의 대칭 그룹으로 분리시킴으로써 제 1 및 제 2 그룹에 종속적으로(in cascade) 적용될 수 있으며, 디스플레이된 이미지는 4개의 그룹으로 분리되고, 각 그룹은 움직임-보상된다. 그 다음에, 발생된 효과는 확대되고, 결점은 더욱 더 감소한다. 그러나, 이것은 더 많은 수의 서브스캔을 필요로 한다.
본 발명의 방법을 구현하기 위해 매우 많은 구조가 가능하다. 일실시예가 도 9에 도시되어 있다. 이미지 메모리(10)는 저장될 이미지 스트림을 수신한다. 메모리 크기는 저장될 적어도 3개의 연속적인 이미지(I-1, I 및 I+1)를 허용하고, 이미지(I+1)는 이미지(I-1)를 사용하여 이미지(I)를 처리할 동안 저장된다. 계산 회로(11), 예를 들어 신호 프로세서는 본 이미지의 여러 픽셀과 연관될 움직임 벡터를 계산하고, 전술한 방법에 따라 서브스캔을 시프트하고, 점화 신호(ignition signal)를 플라즈마 타일(14)의 행 구동기(12) 및 열 구동기(13)로 전달한다. 동기회로(15)는 구동기(12 및 13)를 동기하기 위해 제공된다. 이 구조는 단지 예시로서 주어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 비디오 이미지를 플라즈마 디스플레이 패널 상에 디스플레이하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 온 상태 또는 오프 상태가 될 수 있는 기본 셀의 매트릭스를 포함하는 디스플레이 디바이스 등에 이용된다.

Claims (3)

  1. 복수의 기본 셀을 포함하는 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법으로서, 각 비디오 이미지는, 각 기본 셀이 온 또는 오프 상태에 있는 복수의 서브스캔에 따라 코딩되고, 각 서브스캔은 조명 기간의 지속 기간에 비례하는 가중치(weight)를 갖는, 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법으로서,
    각 비디오 이미지에 대해,
    - 상기 복수의 서브스캔이, 시간 분배가 대칭적인 대응하는 가중치의 동일한 수의 서브스캔을 갖는 서브스캔의 2개의 연속적인 그룹으로 분리되는 단계와;
    - 이전 비디오 이미지에 대해 디스플레이될 상기 비디오 이미지의 움직임이 상기 비디오 이미지의 각 픽셀에 대한 움직임 벡터를 생성하도록 추정되는 단계와;
    - 상기 비디오 이미지의 각 픽셀에 대해, 상기 제 2 그룹의 서브스캔이 상기 추정된 움직임 벡터의 절반에 대략 해당하는 양만큼 변위되는 단계를
    수행하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 서브스캔은 가중치의 오름차순으로 배열되고, 상기 제 2 그룹의 서브스캔은 가중치의 내림차순으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 상에 비디오 이미지를 디스플레이하는 방법.
  3. 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    제 1항 또는 제 2항에 기재된 디스플레이 방법을 구현하는 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
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