KR20070084124A - 펄스 폭 변조(ｐｗｍ) 디스플레이에서 암 잡음 감소를 위한시스템 및 방법 - Google Patents

펄스 폭 변조(ｐｗｍ) 디스플레이에서 암 잡음 감소를 위한시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이에서 암 잡음(dark noise) 감소를 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 이러한 시스템은 제1 서브프레임에 대응하는 이미지의 암 부분에 대한 명 보정된 픽셀 값(bright corrected pixel value)을 결정하는 수단과 이미지 프레임의 제2 서브프레임에 대응하는 이미지의 암 이미지 부분에 대한 암 보정된 픽셀 값(dark corrected pixel value)을 결정하는 수단을 포함한다.
PWM 디스플레이, 서브프레임, 이미지 프레임, 보정된 픽셀 값

Description

펄스 폭 변조(ＰＷＭ) 디스플레이에서 암 잡음 감소를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DARK NOISE REDUCTION IN PULSE WIDTH MODULATED(PWM) DISPLAYS}
관련출원
본 출원은 "DARK NOISE REDUCTION FOR PWM DISPLAYS"라는 명칭으로 2005년 11월 10일 출원된 미국 가특허출원 제60/626,764호의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 전체로서 참조된다.
본 발명은 디지털 비디오 이미지 데이터를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스플레이된 비디오 이미지의 저 휘도 부분에서의 인지가능한 잡음이 감소되는, 공간 광 변조(spatial light modulated, SLM) 디스플레이에서 비디오 데이터를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 및 DLP 디스플레이는 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이 타입의 예이다. PWM 디스플레이는 디지털의 ON 및 OFF 픽셀 상태만을 가진다. 따라서, PWM 디스플레이는 각각의 서브필드 주기에서 방사된 광을 집적하여 이미지를 제공한다. 스위칭 주파수가 충분히 높은 경우에는, 눈은 픽셀의 시간에 대한 평균 휘도(time-averaged brightness)에 반응한다. 단지 강도 레벨의 이산 세트만이 생성될 수 있 다. 결과적으로, 강도 스케일(intensity scale)이 더 이상 유연하지 않고, 일련의 스텝(step)으로 증가된다. 강도 스텝은 각각의 적, 녹, 청 원색 채널에 개별적으로 인가된다. 이러한 스텝은 색조(hue)에 양자화 에러를 유발시키고, 모든 결과적인 색혼합에 포화(saturation)를 유발시킨다. 디지털 레벨의 수가 클수록, 에러는 작아진다. 스텝이 매우 미세하다면, 눈은 급등(jump)과 유연성의 결여를 감지하지 않을 것이다. 스텝이 매우 미세하지 않다면, 디지털 스텝의 입도(granularity)는 잘못된 시각적 강도 및 윤곽을 디스플레이된 이미지에 유발시킬 것이다. 이러한 효과는 이미지 내의 강도 또는 색의 미세한 변화(graduation)에서 가장 두드러질 것이다. 부가적으로, 저휘도 레벨, 즉 저강도에서, "온(on)" 픽셀 상태 시간이 매우 짧기 때문에, 이미지 잡음으로서 시각적으로 인식될 수 있을 것이다. 이러한 잡음은 본 명세서에서 암 잡음(dark noise)으로 불린다.
발명의 개요
본 발명에 따르면, 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이에서 암 잡음 감소를 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 그러한 시스템은 제1 서브프레임에 대응하는 이미지의 암 부분에 대한 명 보정된 픽셀 값을 결정하는 수단과, 이미지 프레임의 제2 서브프레임에 대응하는 이미지의 암 이미지 부분에 대한 암 보정된 픽셀 값을 결정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 완전한 이해는 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 상세한 설명을 함께 고려함으로써 얻어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암 잡음 제거 회로의 블록도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 1에 도시된 타입의 암 잡음 감소 회로와 함께 이용되하에 적절한 예시적인 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암 잡음 프로세서의 블록도.
도 4는 본 발명의 픽셀 시프트(pixel shift) 실시예에 따른 비디오 이미지의 프레임의 제1 서브프레임을 포함하는 픽셀을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 픽셀 시프트 실시예에 따른 비디오 이미지의 프레임의 제2 서브프레임을 포함하는 픽셀을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 픽셀 시프트 실시예에 따라 도 4 및 5에 도시된 제1 및 제2 서브프레임을 포함하는 비디오 이미지의 프레임을 도시하는 도면.
도 7a 및 7b는 PWM 디스플레이 시스템의 광 엔진 외부의 서브시스템을 이용하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 암 잡음을 보정하는 방법의 단계를 도시하는 흐름도.
투사된 이미지의 해상도를 향상시키기 위하여 몇몇 PWM 디스플레이에서는 소위 "픽셀 시프트(pixel-shift)" 기법이 이용된다. 이러한 기법에 따르면, 이미지 프레임의 픽셀은 적어도 2개의 서브프레임으로 시간적으로 나누어진다. 이러한 개념은 도 4, 5 및 6에 도시되어 있다. 도 4는 디스플레이될 비디오 이미지의 프레임(600)의 픽셀(401-도시된 픽셀 중 대표적인 하나)을 포함하는 제1 서브프레임(400)을 도시한다. 도 5는 디스플레이될 비디오 이미지의 프레임(600)의 픽셀(501-도시된 픽셀 중 대표적인 하나)을 포함하는 제2 서브프레임(500)을 도시한다. 도 6은 서브프레임(400)의 픽셀(401) 및 서브프레임(500)의 픽셀(501)을 포함하는 프레임(600)을 도시한다. 프레임(600)은 프레임(600)에 의해서 디스플레이될 전체 비디오 이미지를 도시한다. 본 발명의 몇몇 실시예는 디스플레이될 각각의 컬러 이미지 프레임에 대하여 적어도 2개의 서브프레임을 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예는 디스플레이될 각각의 컬러 이미지 프레임에 대하여 4개의 서브프레임 이미지를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예는 디스플레이될 프레임을 나타내는 데에 4개 이상의 서브프레임을 포함하는 것으로 구상된다. 서브이미지는 디스플레이 표면 상에 공간적으로 투사되며, 이미지 프레임의 다른 서브이미지에 대하여 시간적으로 배치된다.
"디스플레이 시스템"이라는 용어는, 달리 구체적으로 표시되지 않는 한, 투사기, 투사 시스템, 이미지 디스플레이 시스템, 텔레비전 시스템, 비디오 모니터, 컴퓨터 모니터 시스템 또는 이미지 프레임의 시퀀스를 생성하도록 구성되는 임의의 기타 시스템을 가리키는 것으로 본 명세서 및 청구의 범위에서 사용된다. 이미지 프레임의 시퀀스는 정지 이미지, 일련의 이미지들, 또는 동영상 비디오일 수 있는 이미지를 생성한다. "이미지 프레임의 시퀀스", "연속적인 이미지 프레임" 및 "이미지"는, 달리 구체적으로 표시되지 않는 한, 정지 이미지, 일련의 이미지들, 동영상 비디오, 또는 디스플레이 시스템에 의해서 디스플레이되는 임의의 다른 것을 광범위하게 가리키는 것으로 본 명세서 및 청구의 범위에서 사용된다.
도 1은 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이에서 이용하기 위한 암 잡음 감소 시스템(100)을 도시한다. 암 잡음 감소 시스템(100)은 입력에서 감마 보정된 비디오(3)의 연속적인 프레임을 수신한다. 감마 보정된 비디오(3)는 감마 보정 제거기(5)에 결합된다. 감마 보정 제거기(5)는 입력 비디오 데이터(3)로부터 임의의 감마 보정을 제거하여 감마 보정이 없는 출력에서 비디오 데이터(7)를 제공한다. 감마 보정 제거기(5)의 비디오 데이터(7)에 대한 하나의 출력은 암 픽셀 분리기(9)에 결합된다. 감마 보정 제거기(5)의 비디오 데이터(7)에 대한 다른 출력은 델타 값 생성기(102)에 결합된다. 델타 값 생성기(102)는 비디오 데이터(7)의 연속적인 프레임에 대응하는 델타 값들의 프레임들을 생성하고 저장한다.
델타 값 생성기(102)는 이미지 데이터(7)의 프레임을 수신하고, 델타 값들의 대응하는 프레임들을 계산한다. 델타 값 생성기는 프레임 내의 각각의 연속적인 수평 픽셀 쌍 Pn 및 Pn+1을 검사함으로써 동작한다. 델타 값 생성기(102)는 프레임 내의 인접하는 수평 픽셀들 간의 차를 취함으로써 각각의 프레임에 대한 델타 값을 형성한다. 예컨대, 한 쌍의 수평 인접 픽셀 1 및 2에 대하여, delta_1, 2가 (p1, p2, 1-p1, 1-p2)의 최소값으로 선택된다. 여기서 p1은 픽셀 1의 픽셀 값이고, p2는 픽셀 2의 픽셀 값이다. 이리하여, 델타 값이 프레임 내의 각각의 수평 픽셀 쌍에 대하여 계산된다. 본 발명의 일 실시예에서, 델타 값 생성기(102)의 메모리(도시되지 않음)는 이미지 데이터(7)의 프레임에 대한 델타 값들 중 적어도 하나의 프레임을 저장한다. 델타 값은 암 잡음 감소 프로세서(19)의 제1 서브프레임 프로세서(17) 및 제2 서브프레임 프로세서(190)에 의해서 이용되어 이미지 데이터(7)의 프레임의 암 이미지 부분 픽셀(13) 내의 잡음 감소를 위한 변경된 픽셀 값을 계산한다.
감마 보정 제거기(5)는 (감마 보정되지 않은)이미지 데이터(7)의 연속적인 프레임을 픽셀 분리기(9)에 제공한다. 픽셀 분리기(9)에 제공되는 이미지 데이터(7)의 프레임은 명 이미지 부분 픽셀(11)과 암 이미지 부분 픽셀(13)을 포함할 수 있다. 픽셀 분리기(9)는 암 이미지 부분 픽셀(13)로부터 명 이미지 부분 픽셀(11)을 분리한다.
픽셀 분리기(9)는 이미지 데이터(7)의 연속적인 프레임을 계산함으로써 이를 행한다. (256 중) 1 이상의 값을 가지는 프레임 내의 픽셀이 명 이미지 부분 픽셀(11)을 나타내도록 선택된다. 명 이미지 부분 픽셀(11)이 픽셀 분리기(9)에 의해서 픽셀 배치기(21)에 제공된다. 1 미만의 값을 가지는 프레임 내의 픽셀은 암 이미지 부분 픽셀(13)을 나타내도록 선택된다. 픽셀 분리기(9)는 잡음 감소 프로세서(19) 및 픽셀 배치기(21)에 결합된다. 암 이미지 부분 픽셀(13)은 픽셀 분리기(9)에 의해서 잡음 감소 프로세서(19)에 제공된다. 명 이미지 부분 픽셀(11)은 암 픽셀 분리기(9)에 의해서 픽셀 배치기(21)에 제공된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음 감소 프로세서(19)를 도시한다. 암 이미지 부분 픽셀(13)이 입력에서 암 잡음 감소 프로세서(19)에 제공된다. 암 잡음 감소 프로세서(19)는 제1 서브프레임 프로세서(17)를 포함한다. 제1 서브프레임 프로세서(17)는 프레임의 제1 서브이미지에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀(13)을 수신한다. 제1 서브프레임 프로세서(17)는 암 이미지 부분 픽셀(13)을 처리하고, 명 보정된 픽셀 값 Pb_n을 포함하는 서브프레임을 제공한다.
암 잡음 감소 프로세서(19)는 제2 서브프레임 프로세서(190)를 더 포함한다. 제2 서브프레임 프로세서(190)는 프레임의 제2 서브프레임 내에 포함되는 암 이미지 부분 픽셀(13)을 수신한다. 제2 서브프레임 프로세서(190)는 제2 서브프레임에 대응하는 암 이미지 픽셀(13)을 처리하고, 제2 서브프레임 내에 포함시키기 위하여 암 보정된 픽셀 값 Pd_n을 제공한다.
제1 서브프레임 프로세서(17)는 관계 Pb_n=Pn+5*(delta_n, n-1 + delta_n, n+1)에 따라 명 보정된 픽셀 값 Pb-n을 결정한다. 여기서, Pb_n은 제1 서브프레임 내의 픽셀 값 Pn의 픽셀 n에 대한 보정된 값이며, delta_n, n-1은 제1 서브프레임(예컨대, 도 4 참조) 내의 픽셀 n 값과 제2 서브프레임(예컨대, 도 5 참조) 내의 픽셀 n-1 값의 차이에 대응하는 델타 값이다. 픽셀 n-1은 양 서브프레임(예컨대, 도 4 참조) 모두를 포함하는 픽셀의 프레임 내의 한 방향에서 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이다. 여기서, 픽셀 n+1은 제2 서브프레임 내에 다른 방향에서 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이다.
제2 서브프레임 프로세서(190)는 관계 Pd_n=Pn - .5*(delta_n, n-1 + delta_n, n+1)에 따라 암 보정된 픽셀 값 Pd_n을 결정한다. 여기서, Pd_n은 제2 서브프레임 내의 값 Pn의 픽셀 n에 대한 보정된 값이며, delta_n, n-1은 제2 서브프레임 내의 픽셀 n의 값과 제1 서브프레임 내의 픽셀 n-1의 값 간의 델타이며, 픽셀 n-1은 한 방향에서 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이며, 픽셀 n+1은 다른 방향에서 픽셀에 수평적으로 인접하는 픽셀이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모든 픽셀이 동일하다면, 모든 픽셀 쌍들의 델타 또한 동일하다. 동일한 픽셀이, 예컨대 .5 리니어(linear) 아래이면, 암 서브이미지 픽셀은 0이 될 것이며, 명 서브이미지 픽셀은 2배일 것이다. 반면에, 동일한 픽셀이, 예컨대 .5 리니어 위이면, 명 서브이미지 픽셀은 1이 될 것이며, 암 서브이미지 픽셀은 1 아래일 것이어서, 2개의 평균은 원래 픽셀 값일 것이다. 평탄한 이미지 영역이 존재하는 경우에는, 서브이미지 중 하나는 잡음이 없을 것이다. 다른 서브 이미지는 적어도 1 아래의 원래 서브이미지 잡음이 배가된 잡음을 가질 것이다. 그 결과는 디스플레이된 이미지에서 감소된 잡음이다.
제1 서브프레임 프로세서(17)는 제1 서브프레임 픽셀(29)을 포함하는 명 보정된 픽셀 값을 픽셀 배치기(21)에 제공하며, 제2 서브프레임 프로세서(190)는 암 보정된 제2 서브프레임 픽셀(31)을 픽셀 배치기(21)에 제공한다. 본 기술 분야의 당업자에게는 명 및 암 보정 처리를 위한 제1 및 제2 서브프레임의 선택은 임의적이라는 것이 명확할 것이다. 다양한 실시예에 따라, 제1 또는 제2 서브프레임이 픽셀을 처리하여 보정된 서브프레임에 명 또는 암 보정을 제공할 수 있다.
픽셀 배치기(21)는 명 이미지 부분 픽셀(11), 명 보정된 제1 서브프레임 픽셀(29) 및 암 보정된 제2 서브프레임 픽셀(31)을 비디오 프레임의 연속적인 각각의 제1 및 제2 서브프레임 내에 그들의 대응하는 각각의 픽셀 위치로 복원시킨다. 명 보정된 제1 서브프레임 픽셀(29)과 암 보정된 제2 서브프레임 픽셀(31)을 포함하는 비디오 프레임은 이미지 데이터(7)의 비디오 프레임에 대응하는 암 잡음 보정된 비디오 프레임을 포함한다.
픽셀 배치기(21)는 감마 보정되지 않은 암 잡음 보정된 픽셀 데이터(23)의 연속적인 프레임을 감마 보정기(27)에 제공한다. 감마 보정기(27)는 감마 보정 제거기(5)에 의해서 제거된 감마 보정을 복원한다. 감마 보정기(27)는 암 잡음 보정되고 감마 보정된 출력 비디오 신호(14)를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2개의 서브이미지 대신에 입력 비디오의 2개의 연속적인 프레임이 전술한 원리에 따라 처리된다. 이러한 실시예는 연속적인 프레임의 입력 쌍으로부터 2개의 상이한 타입의 프레임을 생성한다. 하나의 타입의 프레임은 원래의 것보다 더 어두우며, 다른 타입의 프레임은 원래의 것보다 더 밝다. 본 발명이 프레임의 연속적인 서브이미지에 적용되거나, 혹은 연속적인 프레임에 적용되는지에 관계없이, 초기 처리는 연속적인 서브이미지에 대하여 이용되는 처리와 동일하다. 그러나, 2개의 연속적인 프레임에 대하여, 보다 밝은 타입의 프레임은 Pbr=minimum(2*Pnr,1)과 같이 계산된다. 여기서, Pbr은 보다 밝은 프레임의 잡음 감소된 픽셀이며, Pnr은 인트라프레임(intra-frame) 잡음 감소 후의 원래 프레임으로부터의 픽셀이다.
보다 어두운 타입의 프레임은 Pdr=2*Pnr-Pbr과 같이 계산된다. 여기서, Pdr은 보다 어두운 프레임의 잡음이 감소된 픽셀이며, Pnr, Pbr은 전술한 바와 같다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 전술한 계산은 리니어 1 아래의 픽셀 값의 부분에 대해서만 수행되며, 이것은 픽셀 분리기(9)에 의해서 결정된 암 픽셀이다.
도 2는 다수의 컬러의 광을 시퀀스로(in sequence) 생성하고, 광의 컬러를 공간 변조하고, 공간 변조된 광의 컬러를 투사하여 이미지 프레임을 형성하여 컬러 이미지 프레임을 생성하기 위하여 도 1에 도시된 타입의 암 잡음 감소 시스템(100)을 이용하기에 적절한 타입의 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이 시스템(192)의 일례를 도시한다. 광의 컬러는 전형적으로 컬러 필터 휠, 프리즘 또는 몇몇 다른 컬러 필터를 통과한 백색 광원으로부터 유도된다.
도 2에 도시된 실시예에서, 디스플레이 시스템(2)은 이미지 처리 유닛(4), 광 생성기(6), 공간 광 변조기(SLM, 8), 워블링 디바이스(wobbling device, 10) 및 디스플레이 광학(12)을 포함한다. 디스플레이 시스템(2)은 이미지 데이터(14)를 수신한다. 이미지 데이터(14)는 디스플레이될 이미지(16)를 규정하고, 디스플레이 시스템(2)은 이미지 데이터(14)를 디스플레이된 이미지(16)를 생성하는 데에 이용한다. 이미지 데이터(14)의 예는, 도 1에 도시된 암 잡음 감소 시스템(100)에 의해서 제공되는 예에 대하여 디지털 이미지 데이터와, 아날로그 이미지 데이터와, 아날로그 및 디지털 데이터의 조합을 포함한다.
하나의 이미지(16)가 디스플레이 시스템(2)에 의해서 처리되는 것으로 도시되고 기술되었지만, 복수 또는 일련의 이미지(16) 또는 동영상 비디오 디스플레이(16)가 디스플레이 시스템(2)에 의해서 처리될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에 의해서 이해될 것이다.
광 생성기(6)는 특성 순차적인 컬러 시간 주기(characteristic sequential color time period)를 가지고서 주기적으로 변하는 컬러 시퀀스를 가지는 다수의 컬러의 광을 생성하도록 구성된 임의의 장치 또는 시스템이다. 주기적인 광 생성기(6)는 디스플레이 장치(2) 내에 배치되어 다수의 컬러의 광이 SLM(8)을 통과하도록 한다. 워블링 디바이스(10)는 SLM(8)으로부터 픽셀을 시프트하여 디스플레이 표면(도시되지 않음) 상에 서로에 대하여 시간적 및 공간적으로 배치된 제1 및 제2 서브프레임을 포함하는 디스플레이된 이미지를 제공한다.
도 4는 본 발명의 픽셀 시프트 실시예에 따른 비디오 이미지의 프레임(600, 도 6)의 제1 서브프레임(400)을 포함하는 예시적인 픽셀(401)을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 픽셀 시프트 실시예에 따른 비디오 이미지(600, 도 6)의 프레임의 제2 서브프레임(500)을 포함하는 예시적인 픽셀(501)을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 픽셀 시프트 실시예에 따른 도 4 및 5에 도시된 예시적인 제1 및 제2 서브프레임(400 및 500)을 포함하는 비디오 이미지의 프레임(600)을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음 보정 회로를 도시하며, 동일한 참조 부호는 상응하는 부호를 가지는 도 1의 대응하는 기능 블록을 가리킨다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 암 잡음을 보정하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 발명의 한 방법에 따르면, 제1 단계(811)는 비디오 데이터의 연속적인 프레임에 대하여 각각의 프레임 내의 암 이미지 부분 픽셀로부터 명 이미지 부분 픽셀을 분리하는 단계를 포함한다. 제2 단계(821)는 프레임의 제1 서브프레임에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀에 대한 명 보정된 픽셀 값을 결정하는 단계를 포함한다. 후속하는 단계(823)는 프레임의 제2 서브프레임에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀에 대한 암 보정된 픽셀 값을 결정하는 단계를 포함한다. 후속 단계(851)는 명 보정된 픽셀 값과 암 보정된 픽셀 값과, 명 이미지 부분 픽셀 값을 재결합하여 프레임에 대한 제1 및 제2 서브이미지를 형성하는 단계를 포함한다. 후속하는 단계(860)는 제1 및 제2 서브이미지를 포함하는 프레임을 디스플레이 표면상에 투사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 비디오의 연속적인 감마 보정된 프레임으로부터 감마 보정을 제거하는 단계가 단계(811) 전에 수행된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(821 및 823)는 적어도 부분적으로 암 잡음에 대하여 보정될 비디오의 프레임에 대응하는 델타 값의 프레임을 생성하는 단계에 의해서 수행된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 델타 값을 생성하는 이러한 단계는 유입되는 (감마 보정이 제거된)비디오의 프레임 내에 각각의 연속적인 수평 픽셀 쌍 Pn 및 Pn+1을 검사함으로써 delta_1,2 = minimum(p1, p2, 1-p1, 1-p2)와 같이 수행된다. 본 발명의 일 실시예는 이미지 데이터(7)의 적어도 하나의 프레임에 대한 델타 값의 프레임을 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 이미지 데이터(7)의 픽셀을, 프레임의 명 이미지 부분 내의 픽셀을 포함하는 명 이미지 부분과 프레임의 암 이미지 부분으로부터의 픽셀을 포함하는 암 이미지 부분으로 분리하는 다음 단계(811)는, 적어도 부분적으로 이미지 데이터(7)의 연속적인 프레임에 대하여 (256 중) 1 이상의 값을 가지는 상기 프레임 내의 픽셀들이 명 이미지 부분 픽셀(11)을 포함하는 명 픽셀로 선택되도록 동작하고, 이미지 데이터(7)의 연속적인 프레임에 대하여 1 미만의 값을 가지는 상기 프레임 내의 픽셀들이 암 이미지 부분 픽셀(13)을 포함하는 암 픽셀로서 선택되도록 동작하는 단계에 의해서 수행된다.
단계(851)는 잡음 감소를 위하여 보정된 서브프레임 1 픽셀과, 잡음 감소를 위하여 보정된 서브프레임 2 픽셀과, 명 픽셀을 결합함으로써 수행된다. 이러한 결합 단계는 픽셀들의 연속적인 프레임을 제공하고, 프레임은 다스플레이된 이미지 내에 감소된 암 잡음을 가진다. 그 후에, 단계(860)에서 감소된 암 잡음 프레임은 도 2에 도시된 것과 같은 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이된다.
이미지 데이터(7)의 연속적인 대응 프레임의 연속적인 제1 및 제2 서브프레임에 대하여, 단계(821)에서 Pb_n=Pn+5*(delta_n, n-1 + delta_n, n+1)의 관계에 따라 명 보정된 픽셀 값 Pb_n이 결정된다. 여기서, Pb_n은 제1 서브프레임 내의 픽셀 값 Pn의 픽셀 n에 대한 보정된 값이며, delta_n, n-1은 제1 서브프레임(예컨대, 도 4 참조) 내의 픽셀 n의 값과 제2 서브프레임(예컨대, 도 5 참조) 내의 픽셀 n-1의 값 간의 차에 대응하는 델타 값이다. 픽셀 n-1은 양 서브프레임(예컨대, 도 4 참조)을 모두 포함하는 픽셀들의 프레임 내의 한 방향에서 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이다. 여기서 픽셀 n+1은 다른 방향에서 제2 서브프레임 내에 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이다.
본 발명의 실시예에 따른 암 보정된 픽셀 값 Pd_n을 결정하는 단계(823)는 Pd_n = Pn-.5*(delta_n, n-1 + delta_n, n+1)을 결정함으로써 수행된다. 여기서 Pd_n은 제2 서브프레임 내의 값 Pn의 픽셀 n에 대한 보정된 값이며, delta_n, n-1은 제2 서브프레임 내의 픽셀 n의 값과 제1 서브프레임 내의 픽셀 n-1의 값 간의 델타이며, 픽셀 n-1은 한 방향에서 픽셀 n에 수평적으로 인접하는 픽셀이고, 픽셀 n+1은 다른 방향에서 픽셀에 수평적으로 인접하는 픽셀이다.
본 발명은 다양한 형태의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 목적 프로세서 또는 그 조합으로 구현될 수 있음을 이해하여야 할 것이다. 바람직하게, 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서는 하나 이상의 CPU, RAM, I/O 인터페이스와 같은 하드웨어를 구비하는 컴퓨터 플랫폼 상에서 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법의 단계를 수행하도록 오퍼레이팅 시스템 및 마이크로인스트럭션 코드 또한 포함한다.
이와 달리, 본 발명의 일부는 ASIC(application specific integrated circuit) 또는 FPGA(field programmable gate array)와 같은 PLD(programmable logic device) 내의 하드웨어 회로로 구현될 수 있을 것이다.
첨부된 도면에 도시된 몇몇 구성 시스템 컴포넌트 및 방법 단계가 바람직하게 소프트웨어로 구현되기 때문에, 시스템 컴포넌트(또는 프로세스 단계)가 본 발명이 프로그래밍되는 방식에 따라 다를 수 있음 또한 이해하여야 할 것이다. 본 명세서의 기술적 사상에 의해서, 관련 기술 분야의 당업자는 본 발명의 전술한, 또는 유사한 구현 또는 구성을 고려할 수 있을 것이다.
이상 본 발명에 대하여 기술하였으며, 이어지는 첨부된 청구의 범위에서 보호받고자 하는 범위가 기술된다.

Claims (4)

  1. 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이에서 암 잡음(dark noise) 감소를 위한 시스템으로서,
    프레임을 구성하는 암 이미지(dark image) 부분 픽셀로부터 명 이미지(light image) 부분 픽셀을 분리하는 수단과,
    상기 프레임의 제1 서브프레임에 대응하는 상기 암 이미지 부분 픽셀에 대한 명 보정된 픽셀 값을 결정하는 수단과,
    상기 프레임의 제2 서브프레임에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀에 대한 암 보정된 픽셀 값을 결정하는 수단과,
    상기 명 이미지 부분 픽셀과 상기 명 및 암 보정된 픽셀을 상기 비디오 프레임 내의 그들의 대응하는 각각의 픽셀 위치에 복원하는 수단과,
    픽셀 값을 변경하여 디스플레이된 이미지 내의 암 잡음을 감소시키는 수단
    을 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    디스플레이 표면 상에 상기 암 잡음이 감소된 이미지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 시스템.
  3. 펄스 폭 변조(PWM) 디스플레이에서 암 잡음 감소를 위한 방법으로서,
    비디오 데이터의 연속적인 프레임에 대하여, 각각의 프레임 내의 암 이미지 부분 픽셀로부터 명 이미지 부분 픽셀을 분리하는 단계와,
    상기 프레임의 제1 서브프레임에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀에 대한 명 보정된 픽셀 값을 결정하는 단계와,
    상기 프레임의 제2 서브프레임에 대응하는 암 이미지 부분 픽셀에 대한 암 보정된 픽셀 값을 결정하는 단계와,
    상기 명 보정된 픽셀 값과, 상기 암 보정된 픽셀 값과, 상기 명 이미지 부분 값을 결합하여 제1 및 제2 서브이미지를 형성하는 단계와,
    상기 제1 및 제2 서브이미지를 디스플레이 표면 상에 투사하여 비디오 이미지의 프레임을 디스플레이하는 단계
    를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분리하는 단계는 프레임의 픽셀이 1 미만의 값을 가지는지를 평가함으로써 수행되는 방법.
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