KR20040063767A - Display Apparatus and Method of Gray Scale Display thereon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 “PDP”라 한다) 등의 표시 패널의 계조 표시를 행하는 표시장치 및 계조 표시 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device and a gradation display method for performing gradation display on a display panel such as a plasma display panel (hereinafter referred to as "PDP").
종래, PDP 등의 화소가 발광과 비발광의 두 개의 상태만을 가지는 표시패널을 이용한 표시장치에서 계조 표시를 행할 경우에 1/60 초에 상당하는 1 프레임 표시기간은 주사기간과 발광 유지기간을 가지고 발광 유지기간이 각각 부여되도록 설정되어 화소의 계조 표시용으로 사용되는 복수의 서브필드에 의해 구성된다. 발광 유지기간은 화소의 점등 기간으로서 각 발광 유지기간의 상대비가 발광 휘도에 비례하도록 부여되고 있다.Conventionally, when gradation display is performed in a display device using a display panel in which a pixel such as a PDP has only two states of emission and non-emission, a one-frame display period corresponding to 1/60 second has a duration between syringes and emission duration. It is constituted by a plurality of subfields which are set to give light emission sustain periods and used for gray scale display of pixels, respectively. The light emission sustain period is a lighting period of the pixel, which is given so that the relative ratio of each light emission sustain period is proportional to the light emission luminance.
도 3의 예는 1 프레임 표시기간이 8 개의 서브필드(SF1~SF8)에 의해 구성되고, 8 개의 계조 비트에 의해 256 계조 표시를 행하는 예이다. 즉, 최상위 계조 비트(8 번째 비트)가 서브필드 제1 서브필드(SF1)에 대응함과 아울러, 아래의 순으로 7 번째 비트의 계조 비트가 제2 서브필드(SF2)에, 6 번째 비트의 계조 비트가 제3 서브필드(SF3)에, 5 번째 비트의 계조 비트가 제4 서브필드(SF4)에, 4 번째 비트의 계조 비트가 제5 서브필드(SF5)에, 3 번째 비트의 계조 비트가 제6 서브필드(SF6)에, 2 번째 비트의 계조 비트가 제7 서브필드(SF7)에 각각 대응하고 최하위의 계조 비트(1 번째 비트)가 제8 서브필드(SF8)에 대응한다.3 shows an example in which one frame display period is composed of eight subfields SF1 to SF8, and 256 gray scale display is performed by eight gray scale bits. That is, while the most significant gray level bit (8th bit) corresponds to the subfield first subfield SF1, the gray level bit of the seventh bit is the second gray level sub-field SF2 in the following order, and the gray level of the sixth bit. Bit in the third subfield SF3, the fifth bit in the fourth subfield SF4, the fourth bit in the fifth subfield SF5, and the third bit in the third subfield SF4. In the sixth subfield SF6, the gray level bits of the second bit correspond to the seventh subfield SF7, and the lowest gray level bits (the first bit) correspond to the eighth subfield SF8.
이렇게 각 서브필드(SF1~SF8)에서는 발광 유지기간이 각각 계조수 128(=27),64(=26), 32(=25), 16(=24), 8(=23), 4(=22), 2(=21), 1(=20)으로 부여되고 있다. 이 경우에 발광 유지기간이 발광 휘도의 상대비를 나타내도록 하기 위하여 부여되는 계조 수를 발광 유지기간에 PDP로 인가되는 발광 유지펄스의 수로 한다.In each of the subfields SF1 to SF8, the emission sustain periods are 128 (= 2 7 ), 64 (= 2 6 ), 32 (= 2 5 ), 16 (= 2 4 ), 8 (= 2 3 ), respectively. ), 4 (= 2 2 ), 2 (= 2 1 ), and 1 (= 2 0 ). In this case, the number of gradations given in order to make the light emission sustain period indicate the relative ratio of light emission luminance is the number of light emission sustain pulses applied to the PDP in the light emission sustain period.
또한, 각 서브필드(SF1~SF8)는 발광 유지기간 외에 주사 기간을 가진다. 제1 서브필드(SF1)의 주사 기간에는 PDP를 구동하는 구동부에 최상위 비트(8 번째 비트)의 표시 데이터에 대응하는 PDP의 각 화소로의 표시 데이터의 기입을 행한다. 이 제1 서브필드(SF1)에서 PDP의 전화면에 대한 표시 데이터 기입이 종료되면 발광 유지기간에는 PDP의 전화면에 발광 유지펄스를 예를 들어 128회 인가하여 기입이 행해진 화소만을 발광 표시시킨다.Each subfield SF1 to SF8 has a scanning period in addition to the light emission sustain period. In the scanning period of the first subfield SF1, the display data is written to each pixel of the PDP corresponding to the display data of the most significant bit (the eighth bit) to the drive unit for driving the PDP. When the display data writing on the full screen of the PDP is finished in this first subfield SF1, in the light emission sustaining period, only the pixel on which the writing has been performed is applied to the full screen of the PDP, for example, 128 times.
다음으로, 제2 서브필드(SF2)의 주사 기간에는 7 번째 비트의 표시 데이터에 대응하는 각 화소로의 표시 데이터의 기입을 행한다. 이 제2 서브필드(SF2)에서 PDP의 전화면에 대한 기입이 종료되면 발광 유지기간에는 PDP의 전화면에 발광 유지펄스 예를 들어 64회 인가하여 기입이 행해진 화소만을 발광 표시시킨다. 이하의 서브필드(SF3, SF4, SF5, SF6, SF7, SF8)에 대해서도 주사 기간에는 각각 대응하는 비트의 표시 데이터에 응하는 각 화소에 표시 데이터의 기입을 행하고, 이 기입이 종료되면 다음 발광 유지기간에는 발광 유지펄스를 각각 32회, 16회, 8회, 4회, 2회, 1회 인가하여 기입이 행해진 화소만 발광 표시시킨다.Next, in the scanning period of the second subfield SF2, display data is written to each pixel corresponding to the display data of the seventh bit. When writing to the full screen of the PDP is finished in this second subfield SF2, in the light emission sustaining period, only the pixel on which the light has been written by applying, for example, 64 light-emitting sustain pulses to the full screen of the PDP is displayed. For the following subfields SF3, SF4, SF5, SF6, SF7, SF8, the display data is written to each pixel corresponding to the display data of the corresponding bit, respectively, in the scanning period. During the period, only the pixel on which writing is performed by applying the light emission sustain pulses 32 times, 16 times, 8 times, 4 times, 2 times, and 1 time is displayed.
이렇게 PDP 등의 표시 패널에서는 화소가 발광과 비발광의 2 개의 상태만 가지므로 중간 계조를 표현하기 위하여 상기한 바와 같이 1 프레임 표시기간을 복수의 서브필드로 분할함과 아울러 각 서브필드에 있어서 표시 데이터의 휘도레벨 값에 대응한 가중치 부여를 행하고 그 가중치 부여에 대응한 발광 회수로 화소를 발광하도록 한다.As described above, in a display panel such as a PDP, a pixel has only two states of light emission and non-light emission, so that one frame display period is divided into a plurality of subfields as described above to express an intermediate gray scale, and display in each subfield. Weighting is performed corresponding to the luminance level value of the data, and the pixel is made to emit light with the number of light emission corresponding to the weighting.
이로 인하여 상기와 같은 표시패널에서 계조 표시를 행하기 위해서는 아날로그 영상신호를 계조 수에 응한 비트 수의 디지털 데이터로 변환한여 공급할 필요가 있다. 그런데 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하기 위하여 사용되는 A/D 변환기는 소정의 입력 범위의 아날로그 신호를 소정 비트 수의 디지털 데이터로 변환한다. 예를 들어 입력 범위가 0~1V의 8 비트 A/D 변환기는 0~1V의 아날로그 신호를 0~255의 디지털 데이터로 변환하여 출력한다. 이로 인하여 아날로그 영상신호가 0~1V의 범위이면 256 계조가 얻어지나 동적범위(dinamic range)가 좁은 영상 예컨대, 아날로그 영상신호가 0.1~0.6V의 범위인 경우에는 128 계조의 표시가 되고 충분한 계조 수가 얻어지지 않는다는 문제점이 있다.For this reason, in order to perform gradation display in such a display panel, it is necessary to convert an analog video signal into digital data having a bit number corresponding to the gradation number and to supply it. However, an A / D converter used to convert analog video signals into digital data converts analog signals of a predetermined input range into digital data of a predetermined number of bits. For example, an 8-bit A / D converter with an input range of 0-1V converts an analog signal of 0-1V into digital data of 0-255 and outputs it. As a result, 256 gray levels are obtained when the analog video signal is in the range of 0 to 1 V, but 128 gray levels are displayed when the analog video signal is in the range of 0.1 to 0.6 V. There is a problem that it is not obtained.
종래에는 이 문제에 대한 대책으로써 일본 공개특허공보 특개평10-091121호에 개시된 바와 같이 A/D 변환기의 앞단에 레벨 조정기를 설치하여 입력된 아날로그 영상신호의 최대치가 A/D 변환기의 최대 입력치가 되도록 아날로그 영상신호를 조정하고 있다. 예를 들면, 아날로그 영상신호의 최소치와 최대치가 0.1과 0.6V인 경우에는 최대치가 1.0V가 되도록 레벨 조정기로 아날로그 영상신호를 증폭한다. 이에 따라, 아날로그 영상신호는 최소치가 0.17V, 최대치가 1.0V로 되고 최소치와 최대치의 전압차가 0.5V에서 0.83V로 확대된다. 이 결과, 최소치와 최대치의 계조차가 128 계조에서 211 계조로 증대한다. 이렇게 함으로써 동적 범위가 좁은 영상에서 충분한 계조 표현이 가능하였다.Conventionally, as a countermeasure against this problem, the maximum value of an analog video signal input by installing a level adjuster in front of the A / D converter as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-091121 is the maximum input value of the A / D converter. The analog video signal is adjusted as much as possible. For example, when the minimum and maximum values of the analog video signal are 0.1 and 0.6V, the analog video signal is amplified by the level adjuster so that the maximum value is 1.0V. Accordingly, the analog video signal has a minimum value of 0.17V, a maximum value of 1.0V, and a voltage difference between the minimum value and the maximum value is expanded from 0.5V to 0.83V. As a result, even the minimum and maximum values increase from 128 to 211. In this way, sufficient gradation can be expressed in an image with a narrow dynamic range.
그러나 종래의 방법으로는 표시화상의 저휘도부와 고휘도부의 휘도차가 감소하여 표시화상의 콘트라스트(contrast) 즉, 선명도가 저하하는 문제가 있다. 이는 입력된 아날로그 영상신호의 최대치가 A/D 변환기의 최대 입력값이 되도록 입력된 아날로그 영상신호 전체가 레벨 조정기에 의해 레벨업되므로 저휘도부의 휘도가 상승하는 반면에 최대 휘도는 거의 변하지 않기 때문이다.However, in the conventional method, there is a problem in that the brightness difference between the low luminance portion and the high luminance portion of the display image is reduced, thereby decreasing the contrast, that is, the sharpness of the display image. This is because the entire brightness of the input analog video signal is leveled up by the level adjuster so that the maximum value of the input analog video signal is the maximum input value of the A / D converter. .
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써 동적범위가 좁은 영상에서도 명암이 확실하여 밝기의 고조가 있는 표시가 가능한 표시장치 및 그 계조 표시 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device and a gradation display method capable of displaying brightness with high brightness even in an image having a narrow dynamic range, which is devised to solve the above problems.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram showing an overall configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 입력신호 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an input signal processor of FIG. 1.
도 3은 서브필드의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a subfield.
도 4는 도 2의 A/D 변환부의 입출력 특성 및 계조변환부의 입출력 특성을 각각 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating input / output characteristics of the A / D converter of FIG. 2 and input / output characteristics of the gray scale converter, respectively.
도 5는 계조변환 전후의 히스토그램의 일례를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a histogram before and after gray scale conversion.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 저휘도부에 대한 영상신호의 입력레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel for a low luminance part of a display device according to a first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입력신호 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.7 is a block diagram showing a configuration of an input signal processing unit according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 암부 보상부의 입출력 특성을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating input / output characteristics of the dark compensation part of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치의 저휘도부에 대하여 영상신호의 입력 레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel in a low luminance unit of a display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 입력신호 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다.10 is a block diagram showing a configuration of an input signal processing unit according to a third embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치에 대한 영상신호의 입력 레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel for a display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블럭도이다.12 is a block diagram illustrating a display device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 13은 발광 유지펄스 수의 제어에 따른 저휘도 부분의 휘도 변화를 나타내는 도면이다.FIG. 13 is a view showing a change in luminance of the low luminance portion according to the control of the number of emission sustain pulses. FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : A/D 변환부 2 : 입력신호 처리부1: A / D converter 2: input signal processor
3 : 동기 분리부 4 : 서브필드 구성부3: Sync separation unit 4: Subfield configuration unit
5 : 시스템 클럭 발생부 6 : 발광 유지펄스 제어부5: system clock generator 6: light emission pulse control unit
7 : 구동부 8 : 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)7 driver 8 plasma display panel (PDP)
9 : 히스토그램 작성부 10 : 최대치 검출·최소치 설정부9: Histogram preparation unit 10: Maximum value detection and minimum value setting unit
11 : 프레임 메모리 12 : 계조변환부11 frame memory 12 gradation converter
13 : 암부 보상부 14 : 역감마 보정부13: Cancer Compensation Section 14: Inverse Gamma Correction Section
15 : 계조 보상부15: Gradation Compensation Unit
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입력된 1 프레임의 영상신호를 디지털 데이터로 변환함과 아울러 각각 다른 휘도비를 가지고 1 프레임을 구성하는 복수의 서브필드 중에서 디지털 데이터에 대응한 휘도비의 서브필드를 선택하고, 선택한 서브필드의 휘도비에 기초하여 표시부의 계조 표시를 행하는 표시장치에 있어서, 소정 범위의 디지털 데이터에 대하여 소정의 변환식에 따라 계조변환을 행하는 계조변환 수단과, 그 계조변환 수단으로 계조변환을 행하는 소정 범위를 설정하는 범위 설정수단을 마련하는 것에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention converts an input image signal of one frame into digital data, and also has a luminance ratio corresponding to digital data among a plurality of subfields constituting one frame with different luminance ratios. A display device for selecting a field and performing gradation display on the display unit based on the luminance ratio of the selected subfield, comprising: gradation conversion means for performing gradation conversion on a predetermined range of digital data according to a predetermined conversion formula, and gradation conversion means thereof It is characterized by providing a range setting means for setting a predetermined range for performing tone conversion.
상기 범위 설정수단은 입력된 영상신호의 통계적 특성에 기초하여 계조변환을 행하는 범위를 설정한다. 여기서, 영상신호의 통계적 특성은 영상신호의 히스트그램을 작성하여 구할 수 있다. 즉, 범위 설정수단은 표시하고자 하는 화상에 대하여 1 프레임의 영상신호를 기본으로 계조레벨마다(예를 들어 0~255의 256 계조레벨마다) 화소수를 계산하여 히스트그램을 작성한다. 작성한 히스트그램으로부터 계조변환을 행하는 계조레벨의 범위를 결정한다. 계조변환 수단은 소정의 변환식에 의해 범위 설정수단에 의해 결정된 범위의 조정 레벨을 0~255의 계조 범위로 확대하는 계조변환을 행한다. 이에 따라, 아날로그 영상신호 전체를 레벨업하지 않고 동적범위가 좁은 영상의 계조차를 확대할 수가 있다.The range setting means sets a range for performing gradation conversion based on the statistical characteristics of the input video signal. Here, the statistical characteristics of the video signal can be obtained by preparing a histogram of the video signal. That is, the range setting means calculates the number of pixels for each gradation level (for example, every 256 gradation levels of 0 to 255) based on a video signal of one frame and creates a histogram for the image to be displayed. From the created histogram, a range of gradation levels for gradation conversion is determined. The gradation conversion means performs gradation conversion for expanding the adjustment level of the range determined by the range setting means to the gradation range of 0 to 255 by a predetermined conversion formula. As a result, even a system having a narrow dynamic range can be enlarged without leveling up the entire analog video signal.
이 표시장치의 제1 실시예는 계조변환 수단에 의해 계조변환된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터의 대소를 비교하고 값이 큰 디지털 데이터를 선택적으로 출력하는 암부 보상수단을 갖는다. 이에 따라, 저휘도부의 휘도 상승을 방지함과 아울러 범위 설정수단에서 결정된 범위의 계조레벨보다 계조레벨이 낮은(0에 가까운) 암부 계조부의 결점을 보상할 수가 있다. 이 경우, 본 발명은 암부 보상수단이 출력하는 디지털 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정수단과, 역감마 보정수단이 출력하는 역감마 보정된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터와의 대소를 비교하여 값이 작은 디지털 데이터를 선택적으로 출력하는 계조 보상수단을 가질 수 있다. 이에 의해, 본 발명은 저휘도부의 휘도 상승 방지와 암부 계조부의 결함 보상에 더하여 고휘도부의 휘도 포화 방지를 행할 수 있다.The first embodiment of the display device has a dark portion compensating means for comparing the magnitude of the digital data converted by the gradation conversion means with the digital data before the gradation conversion and selectively outputting the large digital data. As a result, it is possible to prevent the increase in the luminance of the low luminance part and to compensate for the defects of the dark tone part of which the tone level is lower (close to zero) than the tone level of the range determined by the range setting means. In this case, the present invention compares the inverse gamma correction means for inverse gamma correction of the digital data outputted by the dark compensation means with the reverse gamma corrected digital data output from the inverse gamma correction means and the digital data before the grayscale conversion. It may have a gradation compensation means for selectively outputting digital data having a small value. Accordingly, the present invention can prevent luminance saturation of the high luminance portion in addition to preventing luminance rise of the low luminance portion and defect compensation of the dark gray scale portion.
또한, 이 표시장치의 다른 실시예는 서브필드의 발광 유지펄스 수를 가변하는 발광 유지펄스 제어수단을 구비한다. 발광 유지펄스 제어수단은 입력된 영상신호의 평균 휘도레벨을 산출하고, 이 평균 휘도레벨이 소정의 문턱치보다 낮을 때에 휘도비가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 감소시키며 휘도비가 큰 서브필드의 발광 유지펄스 수를 증가시킨다. 이에 따라, 어두운 표시 영상에 있어서 일부분만 밝은 경우에도 암부의 계조 즉, 어두운 계조 표현이 충분하게 될 수 있음과 아울러 밝은 부분이 강조되는 표시가 가능하다.Further, another embodiment of this display device is provided with emission sustaining pulse control means for varying the number of emission sustaining pulses of the subfield. The light emission sustain pulse control unit calculates an average brightness level of the input video signal, and when the average brightness level is lower than a predetermined threshold, reduces the number of light emission sustain pulses of the subfield having a small brightness ratio and maintains light emission of a subfield having a high brightness ratio. Increase the number of pulses. Accordingly, even when only a part of the dark display image is bright, the gray level of the dark part, that is, the dark gray level expression may be sufficient, and the bright part may be highlighted.
또한 본 발명은 입력된 1 프레임의 영상신호를 디지털 데이터로 변환함과 아울러 각각 다른 휘도비를 가지고 1 프레임을 구성하는 복수의 서브필드 중에서 상기 디지털 데이터에 대응한 휘도비의 서브필드를 선택하고 선택한 서브필드의 휘도비에 기초하여 표시부의 계조 표시를 행하는 표시장치의 계조표시방법으로, 소정 범위의 디지털 데이터에 대하여 소정의 변환식에 따라 계조변환을 행하는 계조변환단계와, 계조변화단계에서 사용되는 계조변환을 행하는 소정 범위를 설정하는 범위설정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention converts an input video signal of one frame into digital data and selects and selects a subfield having a luminance ratio corresponding to the digital data from among a plurality of subfields constituting one frame having different luminance ratios. A gradation display method of a display device that performs gradation display of a display unit based on a luminance ratio of a subfield, wherein a gradation conversion step of performing gradation conversion for a predetermined range of digital data in accordance with a predetermined conversion formula, and a gradation used in a gradation change step And a range setting step of setting a predetermined range for conversion.
상기 범위 설정 단계는 입력된 영상신호의 통계적 특성에 기초하여 계조변환을 행하는 범위를 설정한다.The range setting step sets a range for performing gradation conversion based on the statistical characteristics of the input video signal.
이 계조표시방법의 제1 실시예는 계조변환단계에 의해 계조변환된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터와의 대소를 비교하고 값이 큰 디지털 데이터를 선택적으로 출력하는 암부보상단계를 포함한다. 또한, 계조표시방법은 암부보상단계에서 출력한 디지털 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정단계와, 역감마 보정단계에서 보정된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터의 대소를 비교하고 값이 작은 디지털 데이터를 선택적으로 출력하는 계조 보상단계를 포함할 수 있다.The first embodiment of the gradation display method includes a dark compensation step of comparing the magnitude of the digital data converted by the gradation conversion step with the digital data before the gradation conversion and selectively outputting the digital data having a large value. In addition, the gray scale display method includes an inverse gamma correction step for inverse gamma correction of digital data output in the dark compensation step and a digital data having a small value compared with the magnitudes of the digital data corrected in the inverse gamma correction step and digital data before gradation conversion. It may include a gradation compensation step of selectively outputting the.
또한, 계조표시방법은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 가변하는 발광 유지펄스 제어단계를 포함한다. 발광 유지펄스 제어단계는 입력된 영상신호의 평균 휘도레벨을 산출하고, 이 평균 휘도레벨이 소정의 문턱치보다 낮을 때에 휘도비가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 감소시키고 휘도비가 큰 서브필드의 발광 유지펄스 수를 증가시킨다.The gray scale display method also includes a light emission sustain pulse control step of varying the number of light emission sustain pulses of the subfield. The emission sustaining pulse control step calculates an average luminance level of the input video signal, and when the average luminance level is lower than a predetermined threshold, reduces the number of emission sustain pulses of the subfield having a small luminance ratio and maintains emission of a subfield having a large luminance ratio. Increase the number of pulses.
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 각 화소가 발광과 비발광의 2 가지 상태만을 가지는 PDP를 이용한 표시장치이다. 일반적으로 PDP의 표시장치에서는 1 프레임 표시기간(1화면의 표시기간인 1필드 기간)을 발광 유지기간이 각각 부여된복수의 서브필드로 분할함과 아울러, 입력된 아날로그 영상신호를 A/D 변환(analog to digital conversion)하여 서브필드 수에 대응한 비트 수의 디지털 데이터로 하고 변환된 비트 데이터에 대응하는 서브필드에 의해 PDP에서 대응하는 화소를 발광시켜 소정 계조의 화상을 얻게 된다.A display device according to an exemplary embodiment of the present invention is a display device using a PDP in which each pixel has only two states of emission and non-emission. In general, in a display device of a PDP, one frame display period (one field period, which is a display period of one screen) is divided into a plurality of subfields each having a light emission sustain period, and A / D conversion is performed on the input analog video signal. (analog to digital conversion) is used to make digital data of the number of bits corresponding to the number of subfields, and the corresponding pixel is made to emit light in the PDP by using the subfields corresponding to the converted bit data to obtain an image having a predetermined gray scale.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블록도로써, 도 1은 표시장치 전체의 구성을 나타내고 도 2는 입력신호 처리부(2)의 구성을 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이 이 표시장치는 PDP(8), A/D 변환부(1), 입력신호 처리부(2), 동기 분리부(3), 서브필드 구성부(4), 시스템 클럭 발생부(5), 구동부(7), 히스트그램 작성부(9) 및 최대치검출·최소치 설정부(10)를 구비한다.1 and 2 are block diagrams illustrating a display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, in which FIG. 1 shows a configuration of an entire display device and FIG. 2 shows a configuration of an input signal processor 2. As shown in Fig. 1, the display device includes a PDP (8), an A / D converter (1), an input signal processor (2), a sync separator (3), a subfield construction unit (4), and a system clock generator. (5), a drive unit 7, a histogram generator 9, and a maximum value detection / minimum value setting unit 10 are provided.
이 표시장치에 입력된 아날로그 영상신호는 A/D 변환부(1)와 동기분리부(3)에 각각 입력된다. A/D 변환부(1)는 입력된 아날로그 영상신호를 서브필드 수에 대응하는 비트 수로 A/D 변환하여 디지털 영상 데이터(a)로서 출력한다. 이 경우, A/D 변환부(1)는 입력된 아날로그 영상신호를 화소마다 8 비트의 디지털 데이터로 변환하고 입력신호 처리부(2)와 히스트그램 작성부(9)에 각각 입력한다.The analog video signal input to this display device is input to the A / D converter 1 and the synchronization separator 3, respectively. The A / D converter 1 converts the input analog video signal to the number of bits corresponding to the number of subfields and outputs the digital video data as a / D conversion. In this case, the A / D converter 1 converts the input analog video signal into 8-bit digital data for each pixel and inputs it to the input signal processor 2 and the histogram generator 9, respectively.
히스트그램 작성부(9)는 입력된 디지털 데이터로부터 계조치마다 화소수를 계수하여 1 프레임 분의 히스트그램을 작성한다. 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 히스토그램 작성부(9)에 의해 작성된 히스트그램이 입력되면 그 히스트그램의 데이터에서 정보량이 작은 고계조 부분을 제외하고 최대치(max)를 검출함과 아울러, 그 최대치에 대응시켜 최소치(min)를 설정한다. 또한, 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 검출된 해당 최대치와 최대치에 따라 설정된 해당 최소치를 입력신호 처리부(2)에 입력한다. 입력신호 처리부(2)는 최대치 검출·최소치 설정부(10)로부터 입력되는 최대치와 최소치에 대응하여 A/D 변환부(1)에서 입력되는 1 프레임 분의 디지털 데이터에 후술하는 변환 처리를 행하여 표시 데이터를 생성하고 그 표시 데이터를 구동부(7)에 입력한다.The histogram generator 9 counts the number of pixels for each grayscale value from the input digital data to generate a histogram for one frame. When the histogram generated by the histogram generator 9 is input, the maximum value detection / minimum value setting unit 10 detects the maximum value max except for a high gradation portion having a small amount of information from the histogram data. The minimum value min is set in correspondence with the maximum value. The maximum value detection / minimum value setting unit 10 also inputs the detected maximum value and the minimum value set in accordance with the maximum value to the input signal processing unit 2. The input signal processing section 2 performs conversion processing to be described later on one frame of digital data input from the A / D conversion section 1 in response to the maximum and minimum values input from the maximum value detection / minimum value setting section 10 and displays them. The data is generated and the display data is input to the drive unit 7.
동기 분리부(3)는 입력된 아날로그 영상신호로부터 수직동기신호를 분리하고 분리한 수직 동기 신호를 서브필드 구성부(4)에 입력한다. 서브필드 구성부(4)는 동기 분리부(3)로부터 수직동기신호가 입력됨과 아울러 시스템 클럭 발생부(5)가 발생하는 내부 클럭신호가 입력된다. 이 서브필드 구성부(4)는 동기 분리부(3)에서 입력된 수직동기신호를 기준으로 하여 시스팀 클럭 발생부(5)에서 입력된 내부 클럭신호에 따라 각 서브필드의 휘도 상대치에 대응하는 발광시간을 결정하고, 제1 서브필드(이하, "SF1"이라 한다)에서 제n 서브필드(이하, "SFn"이라 한다)까지의 타이밍을 설정한다. 또한, 서브필드 구성부(4)는 설정한 SF 1~SFn의 타이밍에 대응하는 타이밍 제어신호를 생성하고 그 타이밍 제어신호를 구동부(7)에 입력한다.The synchronizing separator 3 separates the vertical synchronizing signal from the input analog video signal and inputs the separated vertical synchronizing signal to the subfield constitution unit 4. The subfield constitution unit 4 receives a vertical synchronization signal from the synchronization separator 3 and an internal clock signal generated by the system clock generator 5. The subfield configuration section 4 corresponds to the luminance relative value of each subfield according to the internal clock signal input from the system clock generation section 5 on the basis of the vertical synchronization signal input from the synchronization separation section 3. The light emission time is determined, and the timing from the first subfield (hereinafter referred to as "SF1") to the nth subfield (hereinafter referred to as "SFn") is set. In addition, the subfield constitution unit 4 generates a timing control signal corresponding to the set timings of SF 1 to SFn and inputs the timing control signal to the driver 7.
구동부(7)는 입력신호 처리부(2)로부터 입력된 표시 데이터와 서브필드 구성부(4)로부터 입력된 타이밍 제어신호에 기초하여 PDP(8)를 구동한다. 이 구동부(7)는 SF1~SFn의 발광 동작을 반복한다. 본 발명의 실시예에서는 종래와 마찬가지로 도 3에 나타낸 바와 같이 발광 유지기간이 각각 계조수(발광 휘도의 상대비 : 발광 유지펄스 수에 비례) 128(=27), 64(=26), 32(=25), 16(=24), 8(=23), 4(=22), 2(=21), 1(20)로 부여된 8 개의 서브필드들(SF1~SF8)을 조합하고 PDP(8)내의 각 화소에서 256(=28)계조 표시를 실현한다.The drive unit 7 drives the PDP 8 based on the display data input from the input signal processing unit 2 and the timing control signal input from the subfield configuration unit 4. This drive unit 7 repeats the light emission operation of SF1 to SFn. In the embodiment of the present invention, as shown in Fig. 3, the light emission sustain periods are each of gray levels (relative ratio of light emission luminance: proportional to the number of light emission sustain pulses) 128 (= 2 7 ), 64 (= 2 6 ), 8 subfields SF1 assigned to 32 (= 2 5 ), 16 (= 2 4 ), 8 (= 2 3 ), 4 (= 2 2 ), 2 (= 2 1 ), 1 (2 0 ) ? 8 is combined and 256 (= 2 8 ) gradation display is realized in each pixel in the PDP (8).
다음으로, 계조변환처리부와 각부의 동작에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Next, operations of the gradation conversion processing section and each section will be described in detail.
우선, A/D 변환부(1)에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 A/D 변환부(1)의 입출력특성 및 계조변환부(12)의 입출력특성을 각각 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, B와 A를 연결하는 그래프(a)가 A/D 변환부(1)의 출력을, B, D, C, A를 연결하는 그래프(b)가 후술하는 계조변환부(12)의 출력을, B, C, A를 연결하는 그래프(c)가 종래의 레벨 조정기에 의해 증폭된 영상신호의 A/D 변환출력(이하, "레벨조정 후의 A/D 변환출력"이라 한다)의 예를 나타낸다. A/D 변환부(1)는 최소레벨 「0」으로부터 이 A/D 변환부(1)에서 변환 가능한 최대 레벨 「255」까지의 범위의 입력 영상신호에 대하여 도 4의 그래프(a)와 같이 입력 영상신호 레벨의 대소에 대응하여 그 출력레벨이 선형적(linear)으로 변화된 A/D 변환을 행하여 8 비트의 디지털 데이터를 발생하고 그 8 비트의 디지털 데이터를 입력신호 처리부(2)와 히스트그램 작성부(9)로 출력한다.First, the A / D converter 1 will be described with reference to FIG. 4. 4 is a diagram showing input / output characteristics of the A / D converter 1 and input / output characteristics of the gradation converter 12, respectively. In Fig. 4, the graph (a) connecting B and A is used to output the output of the A / D converter (1), and the gradation converter (12) described below is a graph (b) connecting B, D, C, and A. A / D conversion output (hereinafter referred to as " A / D conversion output after level adjustment ") of a video signal whose graph (c) connecting B, C, and A is amplified by a conventional level adjuster. An example is shown. The A / D conversion section 1 is configured as shown in the graph (a) of FIG. 4 for an input video signal in the range from the minimum level "0" to the maximum level "255" convertible by the A / D conversion section 1. Corresponding to the magnitude of the input video signal level, A / D conversion is performed in which the output level is changed linearly to generate 8-bit digital data, and the 8-bit digital data is inputted to the input signal processor 2 and histories. Output to the gram preparation unit 9.
히스트그램 작성부(9)와 최대치검출·최소치 설정부(10)는 연동(連動)하여 범위 설정수단으로 작용하여 입력신호 처리부(2)에서 계조변환을 행하는 범위를 설정하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서는 입력된 영상신호의 통계적 특성에 기초하여 계조변환을 행하는 범위를 설정 한다. 도 5는 계조변환 전후의 히스트그램으 일예를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 점선으로 나타낸 그래프는 히스토그램 작성부(9)에서 작성한 계조변환 전의 히스토그램을 나타내고 실선으로 나타낸 그래프는 계조변환 후의 히스토그램을 나타낸다. 도 5의 점선과 같이 영상신호의 히스토그램은 일반적으로 계조레벨이 낮은 화소(저휘도 화소)와 높은 화소(고휘도 화소)의 수(정보량)가 작다는 통계적 특성이 있다.The histogram generator 9 and the maximum value detection / minimum value setting unit 10 interlock with each other to act as range setting means to set a range in which the input signal processing unit 2 performs gradation conversion. In the exemplary embodiment of the present invention, a range for performing gradation conversion is set based on the statistical characteristics of the input video signal. 5 is a diagram illustrating an example of a histogram before and after gray scale conversion. In FIG. 5, the graph shown by the dotted line shows the histogram before the gradation conversion made by the histogram preparation part 9, and the graph shown by the solid line shows the histogram after the gradation conversion. As shown in the dotted line of FIG. 5, the histogram of the video signal generally has a statistical characteristic that the number (information amount) of pixels having low gradation levels (low luminance pixels) and high pixels (high luminance pixels) is small.
이로 인하여 계조레벨이 낮은 화소에 대하여 소정의 화소수 이하의 화소수 밖에 없는 계조레벨의 화소를 모두 최소 계조레벨(f0)으로 함과 아울러 계조레벨이 높은 화소에 대하여 소정의 화소수 이하의 화소수 밖에 없는 계조레벨의화소를 모두 최대 계조레벨(ft)로 하고 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이 소정의 화소수를 넘는 구간(도 5의 min과 max 사이)의 계조레벨을 f0~ft로 확대함에 따라 콘트라스트를 저하시키지 않고 화소수가 많은 계조레벨 사이의 계조 수를 늘리는 것이 가능하게 된다.As a result, all pixels having a gradation level having only a predetermined number of pixels or less for pixels having a low gradation level are set to a minimum gradation level f0, and a pixel number having a predetermined number or less for pixels having a high gradation level. When all pixels of the gradation level that have only a gradation level are the maximum gradation level (ft), as shown by the solid line of FIG. 5, the gradation level of the section (between min and max in FIG. 5) exceeding a predetermined number of pixels is expanded to f0 to ft. Accordingly, it is possible to increase the number of gradations between gradation levels having a large number of pixels without lowering the contrast.
이러한 처리를 가능하도록 하기 위하여, 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 히스토그램 작성부(9)로부터 히스토그램이 입력되면 이 히스토그램 데이터로부터 정보량이 작은 고계조 부분을 제외하고 최대치(max)를 검출함과 아울러 그 최대치에 대응시켜 최소치(min)을 설정한다. 또한, 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 해당 최대치와 해당 최소치를 입력신호 처리부(2)에 입력한다.In order to enable such a process, when the histogram is input from the histogram generator 9, the maximum value detection / minimum value setting unit 10 detects the maximum value max from the histogram data except for a high gradation portion having a small amount of information. In addition, the minimum value min is set corresponding to the maximum value. In addition, the maximum value detection / minimum value setting unit 10 inputs the maximum value and the minimum value to the input signal processing unit 2.
이하, 최대치 검출·최소치 설정부(10)의 동작의 일례를 설명하기로 한다. 우선, 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 입력된 히스토그램에 대하여 미리 정해진 소정의 계조레벨로부터 계조레벨이 낮은 방향으로 계조레벨 마다 화소수를 조사하면서 화소수가 소정치를 넘을 때의 계조레벨을 최대치(max)로 설정한다. 다음으로, 최대치 검출·최소치 설정부(10)는 최대 계조레벨(ft)와 최대치로 한 계조레벨과의 차에 상당하는 계조수를 구하여 최소 계조레벨(f0)에서 이 계조수만큼 높은 계조레벨을 최소치(min)로 설정한다.Hereinafter, an example of the operation of the maximum value detection / minimum value setting unit 10 will be described. First, the maximum value detection / minimum value setting section 10 checks the number of pixels for each input level from the predetermined predetermined gray level to the low level in the direction of the input histogram, and maximums the gray level when the pixel number exceeds the predetermined value. Set to (max). Next, the maximum value detection / minimum value setting section 10 obtains a gradation number corresponding to the difference between the maximum gradation level ft and the maximum gradation level and sets the gradation level as high as this gradation level at the minimum gradation level f0. Set to the minimum value (min).
최대치의 검출방법은 전술한 방법에 한정되지 않고 예를 들면, 미리 정해진 소정의 계조레벨을 최대 계조레벨(ft)로 하고 동일한 방법으로 최대치를 최대 계조레벨(ft)로부터 조사할 수도 좋다. 또한 최소치의 설정도 이에 한정되는 것이 아니라 예를 들면, 미리 정해진 소정의 계조레벨로부터 계조레벨이 높은 방향으로 계조레벨 마다 화소수를 조사하여 화소수가 소정치를 넘을 경우의 계조레벨을 최소치로 설정하거나 동일한 방법으로 최소치를 최소 계조레벨(f0)으로부터 조사할 수도 있다. 또한 최소치를 먼저 검출하고 최소치와 최소 계조레벨(f0)의 차로부터 최대치를 설정할 수도 있다.The detection method of the maximum value is not limited to the above-mentioned method, For example, the predetermined predetermined gradation level may be made into the maximum gradation level ft, and the maximum value may be irradiated from the maximum gradation level ft by the same method. In addition, the setting of the minimum value is not limited thereto, and for example, the number of pixels is irradiated for each gray level from a predetermined predetermined gray level to a high level, and the gray level when the number of pixels exceeds a predetermined value is set to the minimum value. In the same way, the minimum value may be examined from the minimum gradation level f0. It is also possible to detect the minimum value first and set the maximum value from the difference between the minimum value and the minimum gradation level f0.
입력신호 처리부(2)는 도 2에 나타낸 바와 같이 프레임 메모리(11)와 계조변환부(12)와 역감마 보정부(14)를 구비한다. 프레임 메모리(11)는 입력신호처리부(2)의 디지털 데이터 입력부를 구성하고 A/D 변환부(1)로부터 출력된 디지털 데이터가 입력된다. 이 프레임 메모리(11)는 입력된 디지털 데이터를 1 프레임 분만큼 디지털 기록하는 기억장치이다.The input signal processing section 2 includes a frame memory 11, a gradation converter 12, and an inverse gamma correction section 14, as shown in FIG. The frame memory 11 constitutes a digital data input unit of the input signal processing unit 2 and digital data output from the A / D converter 1 is input. The frame memory 11 is a storage device for digitally recording input digital data by one frame.
계조변환부(12)는 입력신호 처리부(2)의 최대치·최소치 입력부를 구성하고 최대치 검출·최소치 설정부(10)로부터 출력된 최대치와 최소치의 각 데이터가 입력된다. 또한 계조변환부(12)는 프레임 메모리(11)에 접속되어 프레임 메모리(11)에 기록된 디지털 데이터를 읽는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 이 계조변환부(12)는 프레임 메모리(11)에 기록된 디지털 데이터를 독출하고 최대치 검출·최소치 설정부(10)로부터 입력된 최대치와 최소치에 대응하여 예를 들면, 이하에 표시하는 식(1)과 같은 수학식 1로 계조변환을 행한다.The tone converter 12 constitutes a maximum value / minimum value input section of the input signal processing section 2, and the data of the maximum value and the minimum value output from the maximum value detection / minimum value setting section 10 are input. In addition, the tone converter 12 is configured to be connected to the frame memory 11 so that the digital data recorded in the frame memory 11 can be read. The gradation converting section 12 reads digital data recorded in the frame memory 11 and displays, for example, the following expression corresponding to the maximum value and the minimum value input from the maximum value detection / minimum value setting section 10 (1). The tone conversion is performed by the following equation (1).
단, MIN<Din<MAX로 하고,However, let MIN <Din <MAX,
Din≤MIN 일 때 Dout=0,Dout = 0, when Din≤MIN
Din≥MAX 일 때 Dout=255로 한다.When Din ≥ MAX, Dout = 255.
여기서, Din은 계조변환부(12)에 입력되는 디지털 데이터, MAX와 MIN은 각각 최대치 검출·최소치 설정부(10)로부터 입력된 최대치(max)와 최소치(min), Dout은계조변환부(12)로부터 입력되는 계조변환된 디지털 데이터이다.Herein, Din denotes digital data input to the tone converter 12, MAX and MIN denote the maximum value (max) and the minimum value (min) input from the maximum value detection / minimum value setting unit 10, respectively, and Dout denotes the tone converter 12. Gray-scaled digital data input from the digital camera.
이러한 변환 처리를 행함으로써 계조변환부(12)는 도 4의 그래프(b)에 나타낸 바와 같이 입력 데이터(즉, A/D 변환부(1)의 출력 데이터)의 레벨이 0에서 최소치(min) 까지의 사이는 출력 레벨이 최소 레벨 「0」이 되고, 입력 데이터의 레벨이 최소치(min)에서 최대치(max)까지의 사이는 출력 레벨이 최소 레벨 「0」에서 최대 레벨 「255」까지 선형적으로 변화하고, 입력 데이터의 레벨이 최대치(max)에서 255까지의 사이는 출력 레벨이 최대 레벨「255」가 되도록 한 계조변환 데이터를 출력한다. 계조변환부(12)는 전술한 바와 같이 계조변환하고 그 계조변환한 디지털 데이터(Dout)를 역감마보정부(14)에 입력한다.By performing such a conversion process, the gradation conversion unit 12 causes the level of input data (i.e., output data of the A / D conversion unit 1) to be the minimum value min from 0 as shown in the graph (b) of FIG. The output level is linear from the minimum level "0" to the maximum level "255" while the output level becomes the minimum level "0" between and until the level of the input data is from the minimum value (min) to the maximum value (max). And the gray level conversion data is output so that the output level becomes the maximum level " 255 " between the maximum value max and 255. As described above, the gradation conversion section 12 inputs the gradation conversion and the gradation conversion digital data Dout to the inverse gamma correction unit 14.
역감마보정부(14)는 입력신호 처리부(2)의 디지털 데이터 출력부를 구성하고 계조변환부(12)로부터 입력된 계조 변환된 디지털 데이터를 역감마 보정하여 구동부(7)로 입력한다. 이 경우, 역감마 보정부(4)는 CRT의 발광 특성과 호환성을 가지기 위한 역감마 보정 데이터가 저장된 ROM 테이블을 가지고 입력된 8 비트의 디지털 데이터에 기초하여 ROM 테이블로부터 역감마 보정 데이터를 읽어 내어 출력한다. 동기 분리부(3), 서브필드 구성부(4), 시스템 클럭 발생부(5), 구동부(7) 및 PDP(8)는 실질적으로 종래와 동일하므로 그에 대한 설명을 생략하기로 한다.The inverse gamma correction unit 14 constitutes a digital data output unit of the input signal processing unit 2 and inversely gamma corrects the gray-scale converted digital data input from the gray level conversion unit 12 and inputs the same to the driving unit 7. In this case, the inverse gamma correction unit 4 reads the inverse gamma correction data from the ROM table based on the 8-bit digital data inputted with the ROM table storing the inverse gamma correction data for compatibility with the emission characteristics of the CRT. Output Since the synchronization separator 3, the subfield configuring unit 4, the system clock generating unit 5, the driving unit 7 and the PDP 8 are substantially the same as in the related art, description thereof will be omitted.
영상신호의 레벨업에 의하여 계조 수를 확대하는 종래의 방법에 따른 출력 결과와 본 발명의 실시예에 따른 출력 결과에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 상술한 바와 같이 도 4에 있어서 그래프(b)는 본 발명의 실시예에 따른 계조변환부(12)의 출력예를 나타내고 그래프(c)는 종래의 레벨조정 후의 A/D 변환출력의 예를 나타낸다. 여기서, 그래프 c는 A/D 변환기에 앞서 설치된 레벨 조정기에 의해 영상신호가 증폭된 후, A/D 변환기에서 A/D 변환될 때의 레벨 조정 전의 입력레벨과 A/D 변환기의 출력 레벨과의 관계를 나타내는 그래프이다.An output result according to a conventional method of enlarging the number of gradations by leveling up an image signal and an output result according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As described above, in FIG. 4, the graph (b) shows an example of the output of the gradation converter 12 according to the embodiment of the present invention, and the graph (c) shows an example of the A / D conversion output after the conventional level adjustment. . Here, the graph c shows the difference between the input level of the A / D converter and the output level of the A / D converter when the video signal is amplified by the level adjuster installed before the A / D converter and before the A / D converter is A / D converted. Graph showing the relationship.
이 경우, 표시장치로 입력된 영상신호는 입력레벨이 0으로부터 최대치(max)까지의 사이는 출력레벨이 최소레벨 「0」부터 최대레벨 「255」까지 선형적으로 변화하고 입력 레벨이 최대치(max)부터 255까지의 사이는 출력레벨이 최대레벨 「255」로 된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래의 방법에 의하면 출력레벨이 입력레벨보다 커지는 것에 대하여 본 발명의 실시예에 의하면 저휘도부에서는 출력레벨이 입력 레벨을 상회하지 않는다.In this case, the video signal input to the display device linearly changes the output level from the minimum level "0" to the maximum level "255" between the input level of 0 and the maximum value (max), and the input level of the maximum value (max). ) To 255, the output level becomes the maximum level "255". As shown in Fig. 4, the output level is larger than the input level according to the conventional method. According to the embodiment of the present invention, the output level does not exceed the input level in the low luminance section.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 입력신호와 표시화소 사의 휘도레벨 관계에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 저휘도부에 있어서 영상신호의 입력레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 6에 있어서 그래프(a)는 입력신호를 역감마 보정하여 표시한 것으로 원신호의 휘도레벨을 나타낸다. 그래프(b)는 본 발명의 실시예에서의 휘도레벨을 나타내고 그래프(c)는 종래의 방법에 의한 휘도레벨을 나타낸다. 도 6에서 알 수 있는 바 종래의 방법에서는 저휘도부의 휘도레벨이 원신호의 휘도레벨보다 높아지기 때문에 계조 간의 휘도차가 작아지며 표시화면의 큰트라스트가 저하한다. 이에 비하여, 본 발명의 실시예에서는 저휘도부(저계조부)에 있어서 휘도레벨이 원신호의 휘도레벨보다 낮아지기 때문에 계조 간의 휘도차가 커져 표시 화면의 콘트라스트가 향상한다.Next, the luminance level relationship between the input signal and the display pixel according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel in the low luminance unit of the display device according to the first embodiment of the present invention. In Fig. 6, the graph (a) shows the luminance level of the original signal by displaying the input signal by inverse gamma correction. Graph (b) shows the brightness level in the embodiment of the present invention and graph (c) shows the brightness level by the conventional method. As can be seen from Fig. 6, in the conventional method, since the luminance level of the low luminance portion is higher than the luminance level of the original signal, the luminance difference between the gray scales is reduced and the large contrast of the display screen is reduced. On the other hand, in the embodiment of the present invention, in the low luminance section (low gradation section), since the luminance level is lower than the luminance level of the original signal, the luminance difference between the gradations is increased, and the contrast of the display screen is improved.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 영상신호의 히스토그램에 기초하여 계조수를 확대하는 계조 범위를 결정하기 때문에 각 화상에 적응한 계조 표시를 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 영상신호의 히스토그램에 기초하여 결정한 계조 범위의 최대치와 최소치에 기초하는 연산식에 의해 계조변환을 행하므로 저휘도의 휘도가 상승하고 최대휘도와의 휘도차가 작아질 수가 없다. 이 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시화면에서 콘트라스트 저하가 발생되지 않고 계조 수를 확대할 수가 있기 때문에 동적범위가 좁은 영상에서도 명암이 확실히 고조가 있는 표시가 가능하게 된다.As described above, the display device according to the embodiment of the present invention determines the gradation range in which the gradation number is enlarged based on the histogram of the video signal, so that gradation display adapted to each image can be performed. In addition, since the display device according to the embodiment of the present invention performs gradation conversion by a calculation formula based on the maximum value and the minimum value of the gradation range determined based on the histogram of the video signal, the luminance of the low luminance is increased and the luminance of the maximum luminance is increased. The car can't get smaller. For this reason, the display device according to the embodiment of the present invention can enlarge the number of gradations without causing a decrease in contrast on the display screen, so that the display with high contrast can be surely displayed even in an image having a narrow dynamic range.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 관해서 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 입력신호 처리부 이외에는 제1 실시예와 동일하다. 본 실시예의 입력신호 처리부가 제1 실시예와 다른 점은 계조변환부와 역감마 보정부 사이에 설치되는 암부 보상부를 구비한 것이다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입력신호 처리부(2)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 7에 있어서 이 입력신호처리부(2)는 프레임 메모리(11), 계조변환부(12), 암부 보상부(13) 및 역감마보정부(14)를 갖는다. 여기서 프레임 메모리(11)와 계조변환부(12) 및 역감마 보정부(14)는 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세한 설명을 생략한다. 암부 보상부(13)에는 프레임메모리(11)가 접속되어 있고 프레임 메모리(11)에 기록된 디지털 데이터(a)를 읽어낼 수 있도록 구성된다. 또한 암부 보상부(13)에는 계조변환부(12)가 접속되어 있고 제1 실시예와 동일하게 계조변환된 디지털 데이터(b)가 입력되도록 구성된다.Next, a second embodiment of the present invention will be described. The display device according to the embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except for the input signal processor. The input signal processor of the present embodiment differs from the first embodiment in that it includes a dark part compensator provided between the gradation converter and the inverse gamma correction unit. 7 is a block diagram showing the configuration of the input signal processing section 2 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the input signal processing section 2 has a frame memory 11, a gradation converting section 12, a dark compensating section 13 and an inverse gamma correction section 14. As shown in FIG. Since the frame memory 11, the gradation converter 12, and the inverse gamma correction unit 14 are substantially the same as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. The dark portion compensator 13 is connected to the frame memory 11 and configured to read digital data a recorded in the frame memory 11. In addition, the dark compensating part 13 is connected to the gray level converter 12, and is configured to input digital data b that is gray-converted in the same manner as in the first embodiment.
암부 보상부(13)는 계조변환부(12)로부터 입력되는 계조변환된 디지털 데이터(b)와 프레임 메모리(11)로부터 입력되는 계조변환 전의 디지털 데이터(a)를 비교하고 레벨이 높은 쪽의 디지털 데이터를 암부 보상부 출력 데이터(d)로서 역감마 보정부(14)에 입력한다. 도 8은 도 7의 암부 보상부(13)의 입출력 특성을 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서 B, E, A를 연결하는 그래프(a)가 계조변환전의 디지털 데이터(a)를, B, D, E, C, A를 연결하는 그래프(b)가 계조변환된 지디털 데이터(b)를, B, C, A를 연결하는 그래프(c)가 종래의 레벨 조정 후의 A/D변환 출력의 예를, B, E, C, A를 연결하는 그래프(d)가 암부 보상부(13)가 출력하는 디지털 데이터(d)를 나타낸다.The dark part compensator 13 compares the gradation-converted digital data (b) input from the gradation converter 12 with the digital data (a) before the gradation conversion input from the frame memory 11, and the digital having the higher level. The data is input to the inverse gamma correction unit 14 as the dark compensation unit output data d. FIG. 8 is a diagram illustrating input and output characteristics of the dark compensator 13 of FIG. 7. In Fig. 8, the graph (a) connecting B, E, and A is digital data (a) before the gradation conversion, and the digital data (gray) with graph (b) for connecting B, D, E, C, and A is gray-converted. (b) A graph (c) connecting B, C, and A is an example of conventional A / D conversion output after level adjustment, and a graph (d) connecting B, E, C, and A is a dark compensation part. The digital data d output by (13) is shown.
도 8에 나타낸 바와 같이 암부 보상부(13)는 그래프(a)와 그래프(b)의 교점 E보다 입력 레벨이 작은 저휘도부에 있어서, 계조 보상된 디지털 데이터로 바꾸고 계조변환 전의 디지털 데이터를 출력하므로 제1 실시예에서는 계조값이 「0」으로 변환되어 계조가 잃어버려져 있던 최소치(min)이하의 디지털 데이터의 계조(암부 계조)를 보상할 수가 있다. 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 입력신호와 표시화소의 휘도레벨의 관계에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치의 저휘도부에 있어서의 영상신호의 입력레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다.As shown in Fig. 8, the dark part compensator 13 converts the digital data before the gradation conversion into digital data that has been compensated for the gray level in the low luminance part having an input level smaller than the intersection point E of the graphs a and b. Therefore, in the first embodiment, the gray scale value is converted to " 0 " so that the gray scale (dark gray scale) of the digital data below the minimum value min at which the gray scale is lost can be compensated. Next, referring to FIG. 9, the relationship between the luminance level of the input signal and the display pixel according to the exemplary embodiment of the present invention will be described. 9 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel in a low luminance section of a display device according to a second embodiment of the present invention.
도 9에 있어서, 그래프(a)는 입력신호를 역감마 보정하여 표시한 것으로 원신호의 휘도레벨을 나타낸다. 그래프(b)는 제1 실시예에서의 휘도레벨을, 그래프 (c)는 종래의 방법에 따른 휘도레벨을, 그래프(d)는 본 실시예에서의 휘도레벨을나타낸다. 도 9에서 알 수 있는 바 본 실시예에 따르면 그래프(a)와 그래프(b)의 교점 F를 경계로 입력레벨이 작아지는 영역이 원신호의 휘도레벨로 표시되어 입력레벨이 커지게 되는 영역이 계조변환된 디지털 데이터의 휘도레벨로 표시된다. 이렇게 본 발명의 실시예에 따르면 암부 보상부(13)가 계조변환에 의해 레벨 다운된저계조 부분(저휘도부)의 데이터에 대한 개선을 행하므로 저계조 부분에서 일어나는 암부 계조의 결함을 보상할 수 있다.In Fig. 9, the graph (a) shows the input signal with the inverse gamma correction and shows the luminance level of the original signal. Graph (b) shows the brightness level in the first embodiment, graph (c) shows the brightness level according to the conventional method, and graph (d) shows the brightness level in the present embodiment. As can be seen from FIG. 9, according to the present exemplary embodiment, an area in which the input level decreases around the intersection point F of the graph a and the graph b is displayed as the luminance level of the original signal, thereby increasing the input level. The brightness level of the gradated digital data is displayed. Thus, according to the exemplary embodiment of the present invention, since the dark compensating part 13 improves the data of the low gradation part (low luminance part) leveled down by the gradation conversion, the dark part gradation defect occurring in the low gradation part can be compensated. Can be.
다음으로 본 발명의 제3 실시예에 관하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 입력신호 처리부 이외에는 제2 실시예와 같다. 본 실시예의 입력신호처리부가 제2 실시예와 다른 점은 프레임 메모리의 출력과 역감마 보정부의 출력을 입력하고, 이들 출력 중 어느 하나를 선택하여 입력신호 처리부의 출력인 계조 보상부를 만든 것이다.Next, a third embodiment of the present invention will be described. The display device according to the embodiment of the present invention is the same as the second embodiment except for the input signal processor. The difference between the input signal processor of the present embodiment and the second embodiment is that the output of the frame memory and the output of the inverse gamma correction unit are input, and any one of these outputs is selected to produce a gray level compensator that is an output of the input signal processor.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 입력신호 처리부의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에 있어서, 이 입력신호처리부(2)는 프레임 메모리(11), 계조변환부(12), 암부 보상부(13), 역감마 보정부(14) 및 계조 보상부(15)를 구비한다. 여기서, 프레임 메모리(11)와 계조변환부(12)와 암부 보상부(13)와 역감마 보상부(14)는 제2 실시예와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 설명을 생략하기로 한다.10 is a block diagram showing a configuration of an input signal processing unit according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 10, the input signal processing section 2 includes a frame memory 11, a gradation converting section 12, a dark compensating section 13, an inverse gamma correcting section 14, and a gradation compensating section 15. . Here, since the frame memory 11, the gradation converter 12, the dark compensator 13, and the inverse gamma compensator 14 are substantially the same as in the second embodiment, description thereof will be omitted.
계조 보상부(15)에는 프레임 메모리(11)가 접속되어 있고 프레임 메모리(11)에 기록된 디지털 데이터(a)를 읽어 내는 것이 가능하도록 구성된다. 또한 계조 보상부(15)에는 역감마 보정부(14)가 접속되어 있어 계조변환부(12)와 암부보상부(13)를 거쳐 역감마 보정된 디지털 데이터(e)가 입력되도록 구성된다. 이 계조 보상부(15)는 입력신호 처리부(2)의 디지털 데이터 출력부를 구성하여 역감마 보정부(14)로부터 입력되는 계조변환, 암부보상 및 역감마 보정을 거친 디지털 데이터(e)와, 프레임 메모리(11)로부터 읽어낸 계조변환 전의 디지털 데이터(a)를 비교하여 레벨이 낮은 쪽의 디지털 데이터(f)를 구동부(7)로 출력한다.The gradation compensator 15 is connected to the frame memory 11 and is configured to be able to read the digital data a recorded in the frame memory 11. In addition, the inverse gamma correction unit 14 is connected to the gradation compensator 15 so that the inverse gamma corrected digital data e is input through the gradation converter 12 and the dark compensator 13. The gradation compensator 15 constitutes a digital data output unit of the input signal processing unit 2, and the digital data (e) undergoing gradation conversion, dark compensation and inverse gamma correction input from the inverse gamma correction unit 14, and a frame, The digital data a before the gradation conversion read out from the memory 11 is compared, and the digital data f having the lower level is output to the driver 7.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시장치에 있어서 영상신호의 입력 레벨과 표시화소의 휘도레벨의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 11에 있어서 B, G, A를 연결하는 일점사선으로 나타낸 그래프(a)가 입력신호를 표시한 것으로, 원신호의 휘도레벨을 나타낸다. B, G, C, A를 연결하는 파선으로 나타낸 그래프(c)는 제2 실시예에서의 휘도레벨을, B, G, A를 연결하는 실선으로 나타낸 그래프(f)는 본 실시예에서의 휘도레벨을 나타낸다. 도 11에서 알 수 있는 바 본 실시예에 따르면 그래프(a)와 그래프(e)의 교점 G를 경계로 입력 레벨이 작아지는 영역이 계조변환, 암부 보상 및 역감마 보정된 디지털 데이터의 휘도레벨로 표시되어 입력 레벨이 커지는 영역이 원신호의 휘도레벨로 표시된다.11 is a graph showing a relationship between an input level of a video signal and a luminance level of a display pixel in the display device according to the third embodiment of the present invention. In Fig. 11, a graph (a) represented by one dotted line connecting B, G, and A represents an input signal, and represents the luminance level of the original signal. Graph (c) shown by broken lines connecting B, G, C and A shows the luminance level in the second embodiment, and graph (f) shown by solid lines connecting B, G and A shows the luminance in this embodiment. Represents a level. As can be seen from FIG. 11, according to the present exemplary embodiment, an area in which the input level decreases around the intersection G of the graph (a) and the graph (e) is the luminance level of the digital data that has been subjected to gradation conversion, dark compensation, and inverse gamma correction. The displayed area where the input level is increased is represented by the luminance level of the original signal.
이렇게 본 발명의 실시예에 따르면 계조 보상부(15)가 그래프(a)와 그래프(e)의 교점 G보다 입력 레벨이 큰 고휘도부에 있어서 계조 보상된 역감마 보정된 디지털 데이터(e)로 바꾸고 계조변환 전의 디지털 데이터(a)를 출력하므로 제2 실시예에서는 계조값이 「255」로 변환되어 계조를 잃었던 최대치(max) 이상의 디지털 데이터의 계조(고휘도 계조)를 보상할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 계조변환에 의해 포화된 고계조 부분(고휘도부)에서 일어나는 고휘도 계조의 결함을 보상할 수 있다. 또한 본 실시예는 도 7에 나타낸 입력신호 처리부에 계조 보상부(15)를 더한 구성에 관하여 설명하였으나 도 2에 나타낸 입력신호 처리부에 계조 보상부(15)를 더한 구성으로 구현할 수도 있다. 이 경우, 제1 실시예에 따른 표시장치에 있어서, 고계조 부분에서 일어나는 고휘도 계조의 결함을 보상할 수 있다.Thus, according to the exemplary embodiment of the present invention, the gray level compensator 15 replaces the gray level compensated inverse gamma corrected digital data e in the high luminance part having an input level larger than the intersection G of the graph a and the graph e. Since the digital data a before gradation conversion is output, in the second embodiment, the gradation (high brightness gradation) of the digital data equal to or greater than the maximum value max which lost the gradation by converting the gradation value to "255" can be compensated. Accordingly, the present invention can compensate for defects in high luminance gradation occurring in the high gradation portion (high luminance portion) saturated by the gradation conversion. Although the present embodiment has been described with respect to the configuration in which the gray level compensator 15 is added to the input signal processor illustrated in FIG. 7, the gray scale compensator 15 may be implemented in the input signal processor illustrated in FIG. 2. In this case, in the display device according to the first embodiment, defects of the high luminance gradation occurring in the high gradation portion can be compensated for.
다음으로 본 발명의 제4 실시예에 대하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블럭도이다. 도 12에 있어서 이 표시장치는 PDP(8), A/D 변환부(1), 입력신호 처리부(2), 동기 분리부(3), 서브필드 구성부(4), 시스템 클럭 발생부(5), 발광 유지펄스 제어부(6), 구동부(7), 히스토그램 작성부(9) 및 최대치 검출·최소치설정부(10)를 구비한다. 여기서, PDP(8), A/D변환부(1), 입력신호 처리부(2), 동기 분리부(3), 시스템 클럭 발생부(5) 및 최대치 검출·최소치설정부(10)는 제3 실시예와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 설명을 생략한다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 12 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 12, the display device includes a PDP 8, an A / D converter 1, an input signal processor 2, a synchronization separator 3, a subfield configuration unit 4, and a system clock generator 5 ), A light emission sustain pulse control unit 6, a drive unit 7, a histogram preparation unit 9, and a maximum value detection / minimum value setting unit 10. Here, the PDP 8, the A / D converter 1, the input signal processor 2, the synchronization separator 3, the system clock generator 5, and the maximum value detection / minimum value setting unit 10 are the third. Since it is substantially the same as the embodiment, a description thereof will be omitted.
서브필드 구성부(4)는 타이밍 신호를 구동부(7)와 발광유지펄스 제어부(6)로 각각 입력하도록 구성한 이외에는 제3 실시예와 동일하다. 구동부(7)는 입력신호처리부(2)로부터 입력된 표시 데이터와 서브필드 구성부(4)로부터 입력된 타이밍 제어신호와 발광 유지펄스 제어부(6)로부터 입력된 각 서브필드(SF)의 발광 유지펄스 수에 기초하여 PDP(8)를 구동하도록 구성한 것 이외는 제3 실시예와 동일하다. 히스토그램 작성부(9)는 작성한 히스토그램을 최대치 검출·최소치설정부(10)와 발광 유지펄스 제어부(6)로 각각 입력하도록 구성한 것 이외에는 제3 실시예와 동일하다.The subfield constitution section 4 is the same as that in the third embodiment except that the timing signal is inputted to the driving section 7 and the emission sustaining pulse control section 6, respectively. The driving unit 7 holds the display data input from the input signal processing unit 2, the timing control signal input from the subfield constitution unit 4, and the light emission holding of each subfield SF input from the light emission sustain pulse control unit 6. The same as in the third embodiment except that the PDP 8 is configured to be driven based on the number of pulses. The histogram generator 9 is similar to the third embodiment except that the histogram generator 9 is configured to input the created histogram to the maximum value detection / minimum value setting unit 10 and the emission sustain pulse control unit 6, respectively.
발광유지 펄스제어부(6)는 히스토그램 작성부(9)로부터 입력된 히스토그램에 기초하여 표시화면의 평균휘도레벨(APL)을 산출한다. 이 발광유지 펄스제어부(6)는 서브필드(SF1~SFn)마다 평균휘도레벨에 대응하는 발광 유지펄스 수가 저장된 ROM 테이블을 구비한다. 이 발광 유지펄스 제어부(6)는 서브필드 구성부(4)로부터 입력된 타이밍 제어신호에 기초하여 산출한 평균휘도레벨에 응한 각 서브필드의 발공 유지펄스 수를 ROM 테이블에서 읽어 내어 구동부(7)에 입력한다. 이 경우, ROM 테이블에는 8 개의 서브필드(SF1~SF8)에 대응하는 발광 유지펄스 수로서, 평균휘도레벨이 소정 값보다 높은 경우에 종래와 같은 값, 즉 128(=27), 64(=26), 32(=25), 16(=24), 8(=23), 4(=22), 2(=21), 1(=20)이 저장되어 있다. 또한 평균 휘도레벨이 소정값보다 낮은 경우에 가중치가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 종래 값보다 감소시키고 가중치가 큰 서브필드의 발광 유지펄스 수를 종래 값보다 증가시킨 데이터가 저장되어 있다.The light emission sustain pulse control unit 6 calculates an average luminance level APL of the display screen based on the histogram input from the histogram generator 9. The light emission sustain pulse control section 6 includes a ROM table in which the number of light emission sustain pulses corresponding to the average brightness level is stored for each of the subfields SF1 to SFn. The light emission sustain pulse control section 6 reads out the number of air discharge sustain pulses of each subfield corresponding to the average luminance level calculated based on the timing control signal input from the subfield constitution section 4 from the ROM table and drives the drive section 7. Type in In this case, in the ROM table, as the number of emission sustain pulses corresponding to eight subfields SF1 to SF8, when the average luminance level is higher than a predetermined value, the same value as in the prior art, that is, 128 (= 2 7 ), 64 (= 2 6 ), 32 (= 2 5 ), 16 (= 2 4 ), 8 (= 2 3 ), 4 (= 2 2 ), 2 (= 2 1 ), 1 (= 2 0 ) are stored. Also, when the average luminance level is lower than a predetermined value, data is obtained in which the number of emission sustaining pulses of the subweight having a smaller weight is decreased than the conventional value and the number of emission sustaining pulses of the subfield having a larger weight is increased than the conventional value.
여기서는 가중치가 작은 서브필드들(SF6, SF7, SF8)의 발광 유지펄스 수를 예를 들면 각각 1개씩 감소시키고 가중치가 큰 서브피들(SF1, SF2, SF3)의 발광 유지 퍼스 수를 예를 들면 각각 하나씩 증가시킨다. 발광유지펄스 제어부(6)에 따른 발광유지펄스 수의 설정은 ROM 테이블의 데이터에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면 평균 휘도레벨에 대응한 발광 유지펄스 수를 산출하는 연산식을 사용할 수도 있다. 또한 평균 휘도레벨에 대응하여 발광 유지펄스 수를 계단상으로 변화시킬 수도 있고 연속적으로 변화시킬 수도 있다.In this example, the number of emission sustaining pulses of the sub weights SF6, SF7, SF8 having a low weight is reduced by one, for example, and the number of emission sustaining perths of the subweights SF1, SF2, SF3 having a high weight is given, for example. Increment one by one. The setting of the number of emission sustaining pulses by the emission sustaining control unit 6 is not limited to the data in the ROM table. For example, a calculation formula for calculating the number of sustaining pulses corresponding to the average luminance level may be used. In addition, the number of emission sustaining pulses may be changed in steps or corresponding to the average brightness level.
도 13은 발광 유지펄스 수의 제어에 따른 저휘도 부분의 휘도 변화를 나타내는 도면이다. 도 13에 있어서, 그래프(g)는 평균휘도레벨이 낮은 영상을 발광 유지 펄스 수 제어를 행하지 않고 표시했을 때의 휘도레벨을, 그래프(h)는 동일한 영상을 발광 유지펄스 수 제어를 행하고 표시하였을 때의 휘도레벨을 나타낸다. 도 13에서 알 수 있는 바 발광 유지펄스 제어부(6)가 평균휘도레벨에 대응한 발광 유지펄스 수의 제어를 행함으로써 저휘도부에 있어서 입력 레벨의 차에 대한 휘도차를 크게 할 수가 있다.FIG. 13 is a view showing a change in luminance of the low luminance portion according to the control of the number of emission sustain pulses. FIG. In Fig. 13, the graph g shows the luminance level when an image having a low average luminance level is displayed without performing the number of emission sustain pulses, and the graph h shows the same image after the number of emission sustain pulses is controlled. Indicates the luminance level at the time. As can be seen from Fig. 13, the emission sustaining pulse control section 6 controls the number of emission sustaining pulses corresponding to the average luminance level, so that the luminance difference with respect to the difference in the input level can be increased in the low luminance section.
PDP의 표시에서는 어두운 화면 중에서 피크 휘도를 높이기 위하여 평균 휘도레벨이 낮은 영상을 표시할 경우 각 서브필드에 있어서 발광 유지펄스 수를 많이 설정하고 최대 발광 유지펄스 수를 증가시키는 경향이 있다. 이로 인하여 평균 휘도레벨이 낮은 영상을 PDP에 표시할 경우에 표시되는 최소 발광휘도(가중치가 가장 작은 서브필드만이 점등할 경우의 휘도)가 높아지고, 저계조 부분(어두운 부분)에서의 휘도도 올라간다.In the display of the PDP, when displaying an image having a low average luminance level in order to increase the peak luminance in a dark screen, there is a tendency to set a large number of emission sustaining pulses in each subfield and to increase the maximum number of emission sustaining pulses. As a result, the minimum emission luminance (luminance when only the smallest weighted subfield is lit) displayed when the image having a low average luminance level is displayed on the PDP increases, and the luminance in the low gradation portion (dark portion) also increases. .
이 실시예에 따르면 평균휘도레벨이 낮은 영상을 표시할 경우에 발광 유지펄스 제어부(6)가 가중치가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 감소시키므로 최소 발광 휘도를 저하시킬수 있다. 또한 평균휘도레벨의 낮은 영상을 표시할 경우에 발광유지펄스 제어부(6)가 가중치가 큰 서브필드의 발광 유지펄스 수를 증가시키므로 가중치가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수의 감소에 따른 최대 발광 휘도의 저하를 보상할 수 있다.According to this embodiment, when displaying an image having a low average luminance level, the emission sustaining pulse control unit 6 reduces the number of emission sustaining pulses of the subfield having a small weight, thereby reducing the minimum emission luminance. In addition, when displaying an image having a low average luminance level, the emission sustaining pulse control unit 6 increases the number of emission sustaining pulses of a subweight having a large weight, and thus the maximum emission luminance according to a decrease in the number of emission sustaining pulses of a subfield having a low weight. Can compensate for the degradation of
이에 따라, 저휘도부에서의 계조 표현을 세밀하게 함과 아울러, 고휘도부분을 강조할 수 있으므로 어두운 부분 중에 일부분만 밝은 부분이 있는 경우에도 어두운 부분이 충분한 계조로 표시됨과 아울러 밝은 부분도 강조되는 것으로 표시를 행할 수 있다. 또한 이들 실시예에서는 각 화소가 발광과 비발광의 2개의 상태만을 갖는 PDP를 가진 표시장치를 예로 설명하였으나, 표시장치에 사용되는 표시패널은 PDP에 한정되는 것은 아니다. 즉, 각 화소가 2 개의 상태만을 갖는 표시 패널이라면 어떠한 표시패널이라도 적용 가능하다. 또한 입력된 영상신호의 히스토그램을 작성하고 계조변환을 행하는 범위를 설정하도록 하였으나 영상신호의 통계적 특성에 기초하는 계조변환 범위 설정에 사용되는 수단은 히스토그램에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 계조레벨 마다 화소의 개수를 구하고 최소 계조레벨의 화소부터 계조수가 증가하는 방향으로 화소수를 가산해 가면서 화소수의 누적값이 미리 정한 제1 설정값을 넘었을 경우의 계조레벨을 최소치(min)로 하고 미리 정한 제2 설정 값을 넘었을 경우의 계조레벨을 최대치(max)로 할 수도 있다.As a result, the gradation expression in the low luminance part can be refined and the high luminance part can be emphasized, so that even when only a part of the dark part is bright, the dark part is displayed with sufficient gradation and the bright part is also emphasized. The display can be performed. Further, in these embodiments, a display device having a PDP in which each pixel has only two states of light emission and non-light emission has been described as an example, but the display panel used in the display device is not limited to the PDP. That is, any display panel can be applied as long as each pixel has a display panel having only two states. In addition, although a histogram of the input video signal is created and a range for performing gradation conversion is set, the means used for setting the gradation conversion range based on the statistical characteristics of the video signal is not limited to the histogram. For example, the number of pixels is obtained for each gradation level, and the gradation level when the cumulative value of the pixels exceeds the first predetermined value while adding the number of pixels in the direction of increasing the gradation count from the pixel of the minimum gradation level is obtained. The gradation level in the case where the minimum value min is exceeded and the second predetermined value is exceeded may be the maximum value max.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치 및 그 계조표시방법은 계조변환 시에 동적범위가 좁은 영상신호에 대해서도 아날로그 영상신호 전체를 레벨업시키지않고 계조차를 확대할 수가 있다. 이로 인하여 표시화상의 저휘도부와 고휘도부의 휘도차가 감소하지 않으므로 표시화상의 콘트라스트가 저하하지 않고 동적범위가 좁은 영상에 있어서도 명암이 확실하고 고조있는 표시가 가능하다.As described above, the display device and its gray scale display method according to the present invention can enlarge the system even without leveling up the entire analog video signal even for a video signal having a narrow dynamic range during gray scale conversion. As a result, the luminance difference between the low luminance portion and the high luminance portion of the display image is not reduced, so that the contrast of the display image is not lowered and the contrast can be surely and evenly displayed even in an image having a narrow dynamic range.
또한, 본 발명에 따르면 입력된 영상신호의 통계적 특성에 기초하여 계조변환을 행하는 범위를 설정함으로 입력되는 영상신호에 의해 계조변환을 행하는 범위가 동적으로 가변할 수 있으므로 적절한 계조변환 범위의 선택을 자동화할 수 있다.Further, according to the present invention, the range for performing gradation conversion by the input image signal can be dynamically varied by setting the range for performing gradation conversion based on the statistical characteristics of the input image signal, thereby automating the selection of the appropriate gradation conversion range. can do.
또한 본 발명에 따르면 계조변환된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터와의 대소를 비교하고 값이 큰 디지털 데이터를 선택적으로 출력하므로 저휘도부의 휘도상승을 방지함과 아울러 설정된 계조변환을 행하는 범위의 계조레벨보다 계조레벨이 낮은(0에 가까운) 암부 계조부의 결함을 보상할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the magnitude of the gradation-converted digital data and the digital data before the gradation conversion are compared and the digital data having a large value are selectively output, the luminance of the low luminance part is prevented from increasing and the gradation of the range for performing the gradation conversion is set. The defect of the dark gray level lower than the gray level (close to zero) can be compensated for.
또한 본 발명에 따르면 역감마 보정된 디지털 데이터와 계조변환 전의 디지털 데이터와의 대소를 비교하여 값이 작은 디지털 데이터를 선택적으로 출력하므로 저휘도부의 휘도 상승 방지와 암부 계조부의 결함 보상에 더하여 고휘도부의 휘도 포화를 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the digital data having a small value is selectively output by comparing the magnitude between the inverse gamma corrected digital data and the digital data before gradation conversion, the luminance of the high luminance part is prevented in addition to the prevention of the luminance increase of the low luminance part and the defect compensation of the dark tone part. Saturation can be prevented.
또한 본 발명에 따르면 서브필드의 발광 유지펄스 수를 가변하므로 발광 유지펄스 수를 증감함에 따라 휘도 조정이 가능하다. 또한, 발광 유지펄스 제어로써 입력된 영상신호의 평균 휘도레벨을 산출하고 그 평균 휘도레벨이 소정의 문턱치보다 낮을 경우, 휘도 상대비 즉, 가중치가 작은 서브필드의 발광 유지펄스 수를 증가시키므로 어두운 표시화상에 있어서 일부분만 밝은 개소가 있는 경우에도 암부의 계조 표현이 충분함과 아울러 밝은 부분에서도 조정되는 표시가 가능하다.In addition, according to the present invention, since the number of sustaining pulses of the subfields is variable, the luminance can be adjusted by increasing or decreasing the number of sustaining pulses. In addition, when the average luminance level of the image signal input by the emission sustain pulse control is lowered and the average luminance level is lower than a predetermined threshold, the luminance relative ratio, that is, the number of emission sustain pulses of the sub-field having a low weight is increased, resulting in dark display. Even when only a part of the image has a bright part, the gradation expression of the dark part is sufficient and the display adjusted in the bright part is possible.
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.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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