KR20050082118A - Device and method for driving plasma display panel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 저계조 영역에서의 노이즈를 제거할 수 있는 플라즈마 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a driving apparatus and a driving method of a plasma display panel, and more particularly, to a driving apparatus and a driving method of a plasma panel capable of removing noise in a low gradation region.

본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 a) 영상 데이터를 이용하여 전체 화면의 APL 값을 계산하는 APL 계산부, b) APL 계산부로부터 입력된 APL 값을 고려하여 임계 계조값을 설정하고 임계 계조값보다 작은 영상 데이터의 저계조 부분 영상 신호를 원래의 영상 데이터로부터 분리하는 저계조 분리부, c) 저계조 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하는 필터링부, d) 저계조 분리부로부터 출력된 고계조 부분 영상신호와 필터링부에 의하여 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 영상 데이터를 복원하는 영상 데이터 복원부 및 e) 복원된 영상 데이터에 대하여 역감마 보정과 하프 톤 처리를 수행하는 영상 데이터 처리부를 포함한다.The apparatus for driving a plasma display panel according to the present invention includes a) an APL calculator for calculating an APL value of the entire screen using image data, b) a threshold gray value is set in consideration of the APL value input from the APL calculator, and A low gradation separator for separating the low gradation partial video signal of the image data smaller than the gradation value from the original image data, c) a filtering unit for removing high frequency components included in the low gradation partial video signal, and d) a low gradation separation An image data restoration unit for restoring the image data by adding the high gray level partial image signal and the low gray level partial image signal from which the high frequency component is removed by the filtering unit; and e) performing inverse gamma correction and halftone processing on the restored image data. An image data processing unit is performed.

이와 같은 본 발명은 저계조 영역의 영상 데이터에서 고주파 성분을 제거함으로서 저계조 영역의 계조차를 줄여 보다 부드럽고 노이즈가 최소화된 화면을 제공한다.The present invention removes the high frequency components from the image data of the low gradation region to reduce even the system of the low gradation region to provide a softer and less noise-minimized screen.

Description

플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법{Device and Method for Driving Plasma Display Panel}Device and method for driving plasma display panel {Device and Method for Driving Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 저계조 영역에서의 노이즈를 제거할 수 있는 플라즈마 패널의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a driving apparatus and a driving method of a plasma display panel, and more particularly, to a driving apparatus and a driving method of a plasma panel capable of removing noise in a low gradation region.

플라즈마 표시 패널은 계조를 표시하기 위하여 여러 개의 서브 필드(Sub Field)를 이용한다. 각각의 서브 필드는 고유의 밝기를 가지고 있으면 이들 SF의 조합을 통하여 계조가 표시된다. The plasma display panel uses a plurality of sub fields to display gray levels. If each subfield has its own brightness, gradation is displayed through a combination of these SFs.

이와 같은 서브 필드를 많이 사용할 수 있다면 보다 풍부한 계조표현이 가능하여 자연스러운 영상을 얻을 수 있다. 하지만 초당 60프레임을 표시하는 플라즈마 표시 패널의 경우, 하나의 프레임을 표시하기 위해 주어진 시간은 1/60초이기 때문에 이렇게 짧은 시간 동안 사용할 수 있는 서브필드의 수는 제한적이다.If a large number of such subfields can be used, richer gradation can be expressed and natural images can be obtained. However, in the case of a plasma display panel displaying 60 frames per second, the number of subfields that can be used for such a short time is limited because the time given for displaying one frame is 1/60 second.

한정된 서브 필드를 사용하여 표시할 수 있는 계조의 수 역시 적은 수로 한정될 수밖에 없으며 플라즈마 표시 패널 구동의 특성상 노이즈를 많이 발생하는 서브 필드의 조합을 사용할 수 없다면 계조의 수는 더욱 제한적이다. The number of gray scales that can be displayed using the limited sub-fields is also limited to a small number, and the number of gray scales is more limited if a combination of sub-fields that generate a lot of noise cannot be used due to the characteristics of plasma display panel driving.

부족한 서브 필드에 부족한 계조의 수는 디더(Dither)나 오차 확산(Error Diffusion) 등의 하프 톤(Half Tone) 알고리즘으로 보충하여 사용하고 있는 실정이다. 특히 저계조 영역에서는 고계조 영역에 비해 동일한 계조 차이라도 선명도(sharpness)가 크게 증가하기 때문에 표현되는 계조의 수가 작으면 작을수록 노이즈도 크게 발생한다.The number of grayscales insufficient for the insufficient subfield is supplemented with a half-tone algorithm such as dither or error diffusion. In particular, in the low gradation region, even if the same gradation difference is higher than that in the high gradation region, the sharpness is greatly increased, so the smaller the number of gradations expressed, the greater the noise.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 저계조에서 고계조로 계조가 급변할 경우 발생하는 노이즈를 제거하기 위한 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a driving apparatus and a driving method of a plasma display panel for removing noise generated when the gray level suddenly changes from low gray level to high gray level.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 a) 영상 데이터를 이용하여 전체 화면의 APL 값을 계산하는 APL 계산부, b) APL 계산부로부터 입력된 APL 값을 고려하여 임계 계조값을 설정하고 임계 계조값보다 작은 영상 데이터의 저계조 부분 영상 신호를 원래의 영상 데이터로부터 분리하는 저계조 분리부, c) 저계조 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하는 필터링부, d) 저계조 분리부로부터 출력된 고계조 부분 영상신호와 필터링부에 의하여 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 영상 데이터를 복원하는 영상 데이터 복원부 및 e) 복원된 영상 데이터에 대하여 역감마 보정과 하프 톤 처리를 수행하는 영상 데이터 처리부를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for driving a plasma display panel according to the present invention includes a) an APL calculator that calculates an APL value of an entire screen using image data, and b) a threshold in consideration of an APL value input from an APL calculator. A low gradation separator for setting a gradation value and separating a low gradation partial image signal of image data smaller than a threshold gradation value from the original image data, c) a filtering unit for removing high frequency components included in the low gradation partial image signal, d ) An image data restoring unit for restoring image data by adding the high gradation partial image signal outputted from the low gradation separating unit and the low gradation partial image signal from which the high frequency component is removed by the filtering unit; And an image data processor for performing correction and halftone processing.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치 및 구동 방법은 저계조 영역에서 일정 이상의 계조 차이가 날 때 발생하는 노이즈를 억제하기 위하여 블러링(blurring) 효과를 이용한다. The driving apparatus and driving method of the plasma display panel according to the present invention uses a blurring effect in order to suppress noise generated when a predetermined or more gradation difference occurs in the low gradation region.

즉, 입력되는 계조 정보를 퓨리에 변환에 의하여 실수 영역에서 주파수 영역으로 변환시킨 후 저계조 영역에서 일정 계조 이상 차이가 나는 부분, 즉 고주파 부분을 제거하여 계조의 차이를 줄인다. That is, the input grayscale information is transformed from the real region to the frequency domain by Fourier transform, and then the portion of the gray level difference that differs by a predetermined gray level or more from the low gray level region is removed to reduce the gray level difference.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 APL(Average Picture Luminance) 계산부(110), 저계조 분리부(130), 저계조 영역 버퍼부(150), 필터링부(170), 영상 데이터 복원부(190) 및 영상 데이터 처리부(210)를 포함한다. 1 is a block diagram of a driving apparatus of a plasma display panel according to the present invention. As shown in FIG. 1, an apparatus for driving a plasma display panel according to an exemplary embodiment of the present invention may include an APL (Average Picture Luminance) calculator 110, a low gradation separator 130, a low gradation region buffer unit 150, and a filtering unit ( 170, an image data restoration unit 190, and an image data processing unit 210.

〈APL 계산부〉<APL calculation part>

APL 계산부(110)는 영상 데이터를 이용하여 전체 화면의 APL 값을 계산한다. The APL calculator 110 calculates an APL value of the entire screen using the image data.

일반적으로 플라즈마 표시 패널에서는 APL 값에 따라 각 서브 필드별 서스테인 펄스의 개수가 조정된다. 즉, APL 값이 크다는 것은 전체 화면의 게조값이 전반적으로 크다는 것을 의미하므로 각 서브 필드별 서스테인 펄스의 개수를 줄여 전력 소모를 줄인다. 또한 APL 값이 작다는 것은 전체 화면의 계조값이 전반적으로 작다는 것을 의미하므로 각 서브 필드별 서스테인 펄스의 개수를 늘인다. In general, in the plasma display panel, the number of sustain pulses for each subfield is adjusted according to the APL value. In other words, the large APL value means that the overall value of the entire screen is large, and thus the power consumption is reduced by reducing the number of sustain pulses for each subfield. In addition, since the APL value means that the gray scale value of the entire screen is generally small, the number of sustain pulses for each subfield is increased.

저계조 영역에서는 고계조 영역에 비하여 같은 계조차라도 선명도에 있어서 차이가 나므로 APL 값이 작으면 저계조 영역에서는 서스테인 펄스 개수의 증가로 인하여 선명도의 차이가 더욱 커지게 되므로 블러링 효과를 보기 위해서는 APL 값을 고려해야 한다. In the low gradation region, even the same gradation is different in the sharpness compared to the high gradation region. Therefore, if the APL value is small, the sharpness difference becomes larger due to the increase in the number of sustain pulses in the low gradation region. The value must be taken into account.

〈저계조 분리부〉〈Low Gradation Separation Part〉

저계조 분리부(130)는 APL 계산부(110)로부터 입력된 APL 값을 고려하여 임계 계조값을 설정하고 입력되는 영상 데이터의 계조와 비교하여 영상 데이터의 계조가 임계 계조값보다 작으면 저계조 영역이라고 판단하여 이 저계조 영역에 해당하는 부분 영상 신호를 원래의 영상 데이터로부터 분리한다.The low gradation separator 130 sets a threshold gradation value in consideration of the APL value input from the APL calculator 110 and compares the gradation value of the image data with the gradation value of the image data to be lower than the threshold gradation value. It judges that it is an area | region, and isolate | separates the partial video signal corresponding to this low gradation area | region from original video data.

〈저계조 영역 버퍼부〉<Low gradation area buffer section>

저계조 영역 버퍼부(150)는 저계조 분리부(130)에서 분리된 저계조 영역에 해당하는 부분 영상 신호를 임시 저장한다. The low gradation region buffer unit 150 temporarily stores the partial image signal corresponding to the low gradation region separated by the low gradation separator 130.

〈필터링부〉<Filtering part>

필터링부(170)는 저계조 영역 버퍼부(150)에 임시 저장된 저계조 영역의 부분 영상 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)에 의하여 주파수 영역으로 변환하여 주파수 영역으로 변환된 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 고주파 성분이 제거된 부분 영상 신호를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에 의하여 실수 영역의 부분 영상 신호로 변환한다. The filtering unit 170 converts the partial image signal of the low gradation region temporarily stored in the low gradation region buffer unit 150 into the frequency domain by the FFT (Fast Fourier Transform) to be included in the partial image signal converted into the frequency domain. After the component is removed, the partial video signal from which the high frequency component is removed is transformed into a partial video signal of the real region by an inverse fast fourier transform (IFFT).

필터링부(170)에서 사용되는 저주파 통과 필터는 다음의 수학식과 같이 필터링 동작을 하는 버터워쓰 필터(Butterworth filter)가 사용된다. As the low pass filter used in the filtering unit 170, a Butterworth filter that performs a filtering operation is used as in the following equation.

여기서, H(u,v)는 출력 주파수, D(u,v)는 입력 주파수, D0는 차단 주파수, (u,v)는 주파수 영역에서의 좌표, n은 필터 차수이다.Where H (u, v) is an output frequency, D (u, v) is an input frequency, D 0 is a cutoff frequency, (u, v) is a coordinate in the frequency domain, and n is a filter order.

이 때, 이다.At this time, to be.

예를 들어, APL 값이 작아지면 각 서브 필드의 서스테인 펄스의 개수는 증가하므로 각 계조간의 밝기차는 커지므로 차단 주파수 D0는 작아져야 출력 주파수 H(u,v)를 감소시킬 수 있다. 이와 같은 APL 값과 차단 주파수 D0와의 관계를 고려하여 적절한 APL 값과 차단 주파수 D0가 설정된다.For example, as the APL value decreases, the number of sustain pulses in each subfield increases, so that the brightness difference between the grayscales increases, so that the cutoff frequency D 0 must decrease to reduce the output frequency H (u, v). In consideration of the relationship between the APL value and the cutoff frequency D 0 , an appropriate APL value and the cutoff frequency D 0 are set.

〈영상 데이터 복원부〉<Image data restoration part>

영상 데이터 복원부(190)는 저계조 분리부(130)로부터 출력된 고계조 부분 영상신호와 필터링부(170)에 의하여 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 고주파 성분이 제거된 영상 데이터를 복원한다. The image data reconstructor 190 combines the high gradation partial image signal output from the low gradation separator 130 and the low gradation partial image signal from which the high frequency component is removed by the filtering unit 170 to remove the high frequency component. Restore it.

〈영상 데이터 처리부〉 <Image data processing unit>

영상 데이터 처리부(210)는 고주파 성분이 제거된 영상 데이터에 대하여 역감마 보정과 하프 톤 처리를 수행한다. The image data processor 210 performs inverse gamma correction and halftone processing on the image data from which the high frequency component is removed.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법을 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of driving a plasma display panel according to the present invention.

입력되는 영상 데이터를 이용하여 APL 계산부(110)에 의하여 계산된 APL 값을 고려하여 저계조 분리부(130)는 임계 계조값을 설정한다(S210). The low gradation separator 130 sets a threshold gradation value in consideration of the APL value calculated by the APL calculator 110 using the input image data (S210).

저계조 분리부(130)는 임계 계조값과 현재 입력되는 계조값을 비교하여 현재 입력되는 영상 데이터의 계조값이 임계 계조값보다 작으면 저계조 영역이라고 판단하여 원래의 영상 데이터로부터 저계조 부분 영상 신호를 분리한다(S220). 이 때, 저계조 분리부(130)에 의하여 분리된 저계조 부분 영상 신호는 저게조 영역 버퍼부에 일시 저장된다.The low gradation separator 130 compares the threshold gradation value with the currently input gradation value and determines that the gradation value of the currently input image data is smaller than the threshold gradation value to determine that it is a low gradation region, and thus the low gradation partial image from the original image data. Separating the signal (S220). At this time, the low gradation partial image signal separated by the low gradation separator 130 is temporarily stored in the low gray area buffer unit.

이후 필터링부(170)는 저계조 영역 버퍼부(150)에 임시 저장된 저계조 부분 영상 신호를 주파수 영역으로 변환하고 주파수 영역으로 변환된 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 다시 실수 영역의 저계조 부분 영상 신호로 변환한다(S230). Thereafter, the filtering unit 170 converts the low gradation partial image signal temporarily stored in the low gradation region buffer unit 150 into the frequency domain, removes the high frequency component included in the partial image signal converted into the frequency domain, and then again stores the low The image is converted into a gray level image signal (S230).

영상 데이터 복원부(190)는 저계조 분리부(130)로부터 출력된 고계조 부분 영상신호와 필터링부(170)에 의하여 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 고주파 성분이 제거된 영상 데이터를 복원한다(S240). The image data reconstructor 190 combines the high gradation partial image signal output from the low gradation separator 130 and the low gradation partial image signal from which the high frequency component is removed by the filtering unit 170 to remove the high frequency component. To restore (S240).

이후, 영상 데이터 처리부(210)는 고주파 성분이 제거된 영상 데이터를 역감마 보정하고 하프톤 처리한다(S250). Thereafter, the image data processor 210 performs inverse gamma correction and halftone processing on the image data from which the high frequency component is removed (S250).

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

이상에서와 같이 본 발명은 저계조 영역의 영상 데이터에서 고주파 성분을 제거함으로서 저계조 영역의 계조차를 줄여 보다 부드럽고 노이즈가 최소화된 화면을 제공한다.As described above, the present invention removes high frequency components from the image data of the low gradation region to reduce even the system of the low gradation region, thereby providing a softer and more noise-minimized screen.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a driving apparatus of a plasma display panel according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 구동 방법을 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of driving a plasma display panel according to the present invention.

Claims (7)

플라즈마 표시 패널을 구동하는 구동 장치에 있어서,In a driving device for driving a plasma display panel, 상기 구동 장치는, The drive device, 영상 데이터를 이용하여 전체 화면의 APL 값을 계산하는 APL 계산부;An APL calculator configured to calculate an APL value of the entire screen using the image data; 상기 APL 계산부로부터 입력된 APL 값을 고려하여 임계 계조값을 설정하고 상기 임계 계조값보다 작은 상기 영상 데이터의 저계조 부분 영상 신호를 원래의 영상 데이터로부터 분리하는 저계조 분리부;A low gradation separator configured to set a threshold gradation value in consideration of the APL value input from the APL calculator and to separate a low gradation partial image signal of the image data smaller than the threshold gradation value from the original image data; 상기 저계조 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하는 필터링부;A filtering unit to remove high frequency components included in the low gray level partial image signal; 상기 저계조 분리부로부터 출력된 고계조 부분 영상신호와 상기 필터링부에 의하여 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 영상 데이터를 복원하는 영상 데이터 복원부; 및 An image data reconstructing unit for reconstructing image data by adding the high gradation partial image signal output from the low gradation separator and the low gradation partial image signal from which the high frequency component is removed by the filtering unit; And 상기 복원된 영상 데이터에 대하여 역감마 보정과 하프 톤 처리를 수행하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치. And an image data processor configured to perform inverse gamma correction and halftone processing on the restored image data. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저계조 분리부에 의하여 분리된 저계조 부분 영상 신호를 임시 저장하여 상기 필터링부에 출력하는 저계조 영역 버퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치. And a low gradation region buffer unit which temporarily stores the low gradation partial image signal separated by the low gradation separator and outputs the low gradation region image signal to the filtering unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터링부는 상기 저계조 부분 영상을 퓨리에 변환에 의하여 주파수 영역으로 변환하여 고주파 성분을 제거한 후 상기 고주파 성분이 제거된 부분 영상 신호를 역퓨리에 변환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치. And the filtering unit converts the low gray level partial image into a frequency domain by Fourier transform to remove a high frequency component, and then inversely transforms a partial image signal from which the high frequency component has been removed. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 필터링부는 다음의 식을 이용하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 장치. And the filtering unit filters using the following equation. H(u,v) : 출력 주파수, H (u, v): output frequency, D(u,v) : 입력 주파수, D (u, v): input frequency, D0 : 차단 주파수,D 0 : cutoff frequency, (u,v) : 주파수 영역에서의 좌표, (u, v): coordinates in the frequency domain, n : 필터 차수,n: filter order, 플라즈마 표시 패널의 구동 방법에 있어서,In the driving method of a plasma display panel, 상기 구동 방법은,The driving method, 입력되는 영상 데이터를 이용하여 계산된 APL 값을 고려하여 임계 계조값을 설정하는 단계;Setting a threshold gray value in consideration of the APL value calculated using the input image data; 상기 임계 계조값보다 현재 입력되는 계조값이 작으면 저계조 영역이라고 판단하여 원래의 영상 데이터를 고계조 부분 영상 신호와 저계조 부분 영상 신호로 분리하는 단계; Determining that the current gray level is smaller than the threshold gray level to separate the original image data into a high gray level partial video signal and a low gray level partial video signal; 상기 저계조 부분 영상 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하는 단계; Removing high frequency components included in the low gradation partial image signal; 고계조 부분 영상신호와 상기 고주파 성분이 제거된 저계조 부분 영상 신호를 합하여 고주파 성분이 제거된 영상 데이터를 복원하는 단계;Reconstructing image data from which high frequency components have been removed by adding a high gray level partial image signal and a low gray level partial image signal from which the high frequency components are removed; 상기 복원된 영상 데이터에 대하여 역감마 보정과 하프톤 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법. And performing reverse gamma correction and halftone processing on the restored image data. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 분리된 저계조 부분 영상 신호가 임시 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법. And temporarily storing the separated low gradation partial image signal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 고주파 성분의 제거는 상기 저계조 부분 영상 신호를 주파수 영역으로 변환하고 상기 주파수 영역으로 변환된 부분 영상 신호의 고주파 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 구동 방법. The removing of the high frequency component converts the low gradation partial image signal into a frequency domain and removes the high frequency component of the partial image signal converted into the frequency domain.
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