KR100692097B1 - Plasma Display Apparatus and Image Processing Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구현되는 화상의 화질을 개선하고, 그 하드웨이 구성을 보다 효율적으로 설계할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma display apparatus, and more particularly, to a plasma display apparatus and an image processing method of a plasma display apparatus capable of improving image quality of an image to be implemented and designing a hardware structure more efficiently.

본 발명에 따른, 플라즈마 디스플레이 장치는 소정의 픽셀을 중심 픽셀로 설정하는 중심 픽셀 설정부; 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 상기 중심 픽셀을 중심으로 주변 픽셀로 확장하며 판단하고, 최초 발생하는 문턱값 이상의 픽셀을 기준으로 필터링 마스크의 크기를 결정하는 필터링 마스크 크기 결정부; 및 상기 결정되는 필터링 마스크에 따라 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하는 필터링 수행부를 포함하는 계조 표현력 향상부가 구비되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a plasma display device includes a center pixel setting unit for setting a predetermined pixel as a center pixel; Filtering mask that determines whether the gray level difference between pixels adjacent to each other is greater than or equal to a predetermined threshold value by surrounding pixels centering on the center pixel, and determines the size of the filtering mask based on pixels that are greater than or equal to the threshold value generated first. A size determination unit; And a gray scale expression power improving unit including a filtering performing unit which filters n-bit gray data according to the determined filtering mask and converts the gray data to n-bit gray data.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법{Plasma Display Apparatus and Image Processing Method thereof}Plasma Display Apparatus and Image Processing Method {Plasma Display Apparatus and Image Processing Method}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.1 illustrates a structure of a general plasma display panel.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.2 is a diagram illustrating a method of implementing an image of a conventional plasma display apparatus.

도 3a와 도 3b는 플라즈마 디스플레이 장치의 피크 휘도 변화에 따른 각 계조의 광량 차이를 설명하기 위한 도이다.3A and 3B are diagrams for explaining a difference in light amount of each grayscale according to a change in peak luminance of a plasma display apparatus.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 계조 표현력 향상 방법의 기본적인 개념을 설명하기 위한 도이다.4 is a view for explaining the basic concept of the method for improving the gray scale expression of the plasma display device according to the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 블록 구성도이다.5 is a block diagram of a plasma display device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부를 설명하기 위한 도이다.6 is a view for explaining a gray scale expression improving unit according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 계조 표현력 향상부를 설명하기 위한 도이다.7 is a view for explaining a modified gray scale expression improving unit according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 평균값 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.8 is a diagram for describing a method of improving gray scale expression power using an average value filter according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가우시안 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.9 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a Gaussian filter according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 하이 부스트 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.10 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a high boost filter according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 피킹 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a picking filter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다.12 is a view for explaining an image processing method of the plasma display device according to an embodiment of the present invention.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****

510; 선형 스케일러 520, 600, 700; 계조 표현력 향상부510; Linear scalers 520, 600, 700; Gradation Expression Enhancement

610, 710; 중심 픽셀 설정부 620, 720; 필터링 마스크 크기 결정부610, 710; Center pixel setting units 620 and 720; Filtering mask size determination unit

621, 721; 문턱값 룩업 테이블 저장부 630, 740; 필터링 수행부621, 721; Threshold lookup table storages 630 and 740; Filtering section

730; 필터링 계수 결정부730; Filtering coefficient determiner

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구현되는 화상의 화질을 개선하고, 그 하드웨이 구성을 보다 효율적으로 설계할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법에 관 한 것이다.The present invention relates to a plasma display device, and more particularly, to a plasma display device and an image processing method of a plasma display device capable of improving image quality of an image to be implemented and designing a hardware structure more efficiently.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다. 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치는 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.In general, a plasma display device includes a plasma display panel in which a partition wall formed between a front substrate and a rear substrate forms one unit cell. Each cell is filled with a main discharge gas such as neon (Ne), helium (He) or a mixture of neon and helium (Ne + He) and an inert gas containing a small amount of xenon. When discharged by a high frequency voltage, the inert gas generates vacuum ultraviolet rays and emits phosphors formed between the partition walls to realize an image. Such a plasma display device has a spotlight as a next generation display device because of its thin and light configuration.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.1 illustrates a structure of a general plasma display panel.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.As shown in FIG. 1, a plasma display panel includes a front substrate in which a plurality of sustain electrode pairs formed by pairing a scan electrode 102 and a sustain electrode 103 are formed on a front glass 101, which is a display surface on which an image is displayed. The rear substrate 110 having the plurality of address electrodes 113 arranged to intersect the plurality of sustain electrode pairs on the back glass 111 forming the back surface 100 and the rear surface is coupled in parallel with a predetermined distance therebetween. .

전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO(Indium Thin Oxide) 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속 재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮혀진다. 유전체층(104) 전면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.The front substrate 100 may include a scan electrode 102 and a sustain electrode 103, that is, a transparent electrode a made of a transparent indium thin oxide (ITO) material for mutual discharge in one discharge cell and maintaining light emission of the cell. It is covered by one or more dielectric layers 104 which limit the discharge current of the scan electrode and the sustain electrode 103 provided with the bus electrode b made of a metal material and insulate the electrode pairs. A protective layer 105 in which magnesium oxide (MgO) is deposited is formed on the entire surface of the dielectric layer 104 to facilitate discharge conditions.

후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 방전시 화상 표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 유전체층(115)이 형성된다.The rear substrate 110 is arranged in such a manner that a plurality of discharge spaces, that is, barrier ribs 112 of a stripe type (or well type) for forming discharge cells are maintained in parallel. In addition, a plurality of address electrodes 113 which perform address discharge to generate vacuum ultraviolet rays are arranged in parallel with the partition wall 112. On the upper side of the rear substrate 110, R, G, B phosphors 114 which emit visible light for displaying images during discharge are coated. A dielectric layer 115 is formed between the address electrode 113 and the phosphor 114 to protect the address electrode 113.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.2 is a diagram illustrating a method of implementing an image of a conventional plasma display apparatus.

도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 장치는 하나의 프레임 기간을 방전횟수가 서로 다른 복수개의 서브필드로 나누고, 입력되는 영상 신호의 계조값에 해당하는 서브필드 기간에 플라즈마 디스플레이 패널을 발광시켜줌으로써 화상이 구현된다.As shown in FIG. 2, the plasma display apparatus divides one frame period into a plurality of subfields having different discharge times, and emits a plasma display panel in a subfield period corresponding to a gray value of an input image signal. An image is implemented.

각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간으로 나뉘어진다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임 기간(16.67ms)은 8개의 서브필드들로 나누어지게 된다.Each subfield is divided into a reset period for uniformly generating a discharge, an address period for selecting a discharge cell, and a sustain period for implementing gray scale according to the number of discharges. For example, when the image is to be displayed with 256 gray levels, the frame period (16.67 ms) corresponding to 1/60 second is divided into eight subfields.

아울러, 8개의 서브 필드들 각각은 리셋기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다. 여기서, 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 이와 같이 각 서브필드에서 서스테인 기간이 달라지게 되므로 화상의 계조(Gray level)를 구현할 수 있게 된다.In addition, each of the eight subfields is divided into a reset period, an address period, and a sustain period. Here, the sustain period is increased at the ratio of 2 n (n = 0,1,2,3,4,5,6,7) in each subfield. As described above, since the sustain period is changed in each subfield, gray levels of an image can be realized.

한편, 최근에 양산되는 플라즈마 디스플레이 장치는 높은 콘트라스트 비와 고휘도를 지원하는 추세이다. 이에 따라, 도 3b와 같이, 계조와 계조 사이의 광량차가 커지는 문제점이 발생한다.On the other hand, recently mass-produced plasma display apparatuses tend to support high contrast ratios and high brightness. Accordingly, as shown in FIG. 3B, a problem arises in that the light quantity difference between the gray scale and the gray scale increases.

도 3a와 도 3b는 플라즈마 디스플레이 장치의 피크 휘도 변화에 따른 각 계조의 광량 차이를 설명하기 위한 도이다. 도 3a는 피크 휘도가 500cd/m2일 때, 256개의 계조별 광량을 나타낸 것이고, 도 3b에 도시된 것은 피크 휘도가 1000cd/m2일 때, 256개의 계조별 광량을 나타낸 것이다.3A and 3B are diagrams for explaining a difference in light amount of each grayscale according to a change in peak luminance of a plasma display apparatus. FIG. 3A shows the amount of light for each of the 256 gray levels when the peak luminance is 500 cd / m 2 , and FIG. 3B shows the amount of the light for each of the 256 gray levels when the peak luminance is 1000 cd / m 2 .

피크 휘도가 500cd/m2이고 계조가 256일 때, 각 계조 사이의 광량차는 1~2cd이다. 하지만 피크 휘도가 1000cd/m2이고 계조가 256일 때, 각 계조의 사이의 광량차는 3~4cd이다.When the peak luminance is 500 cd / m 2 and the gradation is 256, the light quantity difference between each gradation is 1 to 2 cd. However, when the peak luminance is 1000 cd / m 2 and the gradation is 256, the light quantity difference between each gradation is 3 to 4 cd.

각 계조 사이의 광량차가 작으면 도 3a에서와 같이 사람의 시각에 인지되는 각 계조에서의 광량 변화가 자연스럽다. 하지만, 각 계조 사이의 광량차가 크면 각 계조에서의 광량 변화가 크므로 도 3b에서와 같이 사람의 육안으로는 계조 간 단차(Gray Level Step)가 생기는 것으로 보인다.If the light quantity difference between each gray scale is small, as shown in FIG. 3A, the light quantity change in each gray scale perceived by the human eye is natural. However, when the light quantity difference between the gray scales is large, the light quantity change in each gray scale is large, and thus, the human level seems to have a gray level step (Gray Level Step) as shown in FIG. 3B.

이와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도가 높아짐에 따라 각 계조 사이의 광량차가 커지면 계조 선형성 및 계조 표현력이 나빠지는 문제점이 발생한다.As the luminance of the plasma display panel increases, a problem arises in that gradation linearity and gradation expression power deteriorate as the light quantity difference between the gradations increases.

계조 선형성 및 계조 표현력을 개선하기 위하여, 종래에는 8비트의 계조 데이터를 8비트 이상으로 변환하기 위해 단순히 스케일링(scaling)이나 감마(gamma)를 8비트 이상으로 맵핑하는 방법 및 소수점을 이용하는 방법이 있었다. 하지만, 상기 방법들은 표현하는 비트수는 증가하지만 실제 표현할 수 있는 계조수가 증가하지 못하는 문제점이 있다.In order to improve gradation linearity and gradation expression power, there has been conventionally a method of simply mapping scaling or gamma to 8 bits or more and using a decimal point to convert 8 bits of gradation data to 8 bits or more. . However, the above methods have a problem in that the number of bits to be expressed increases but the number of gray levels that can be actually expressed does not increase.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 계조 선형성 및 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a plasma display apparatus capable of improving gray scale linearity and gray scale expressiveness by improving a plasma display apparatus and an image processing method thereof.

또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 화상처리의 신뢰성을 확보할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a plasma display device capable of ensuring the reliability of image processing by improving the plasma display device and the image processing method thereof.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기의 목적을 달성하기 위해 실시하는 화상처리 방법에 의해 나타날 수 있는 화상 왜곡 현상을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a plasma display device capable of preventing an image distortion phenomenon which may be caused by an image processing method performed to achieve the above object.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 소정의 픽셀을 중심 픽셀로 설정하는 중심 픽셀 설정부; 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 상기 중심 픽셀을 중심으로 주변 픽셀로 확장하며 판단하고, 최초 발생하는 문턱값 이상의 픽셀을 기준으로 필터링 마스 크의 크기를 결정하는 필터링 마스크 크기 결정부; 및 상기 결정되는 필터링 마스크에 따라 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하는 필터링 수행부를 포함하는 계조 표현력 향상부가 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the plasma display device of the present invention comprises a center pixel setting unit for setting a predetermined pixel as a center pixel; Filtering to determine whether the gray level difference between pixels adjacent to each other is greater than or equal to a predetermined threshold value by surrounding pixels centering on the center pixel, and determining the size of the filtering mask based on pixels that are greater than or equal to the threshold value that occurs first. A mask size determiner; And a gray scale expression power improving unit including a filtering performing unit which filters n-bit gray data according to the determined filtering mask and converts the gray data to n-bit gray data.

본 발명의 계조 표현력 향상부는 상기 필터링 마스크 크기 결정부에서 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 해당하는 필터링 계수를 결정하는 필터링 계수 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The gray scale expression enhancing unit of the present invention may further include a filtering coefficient determiner that determines a filtering coefficient corresponding to each pixel in the filtering mask according to the size of the filtering mask determined by the filtering mask size determining unit.

본 발명의 필터링 수행부는 평균값 필터, 가우시안 필터, 하이 부스트 필터 또는 피킹 필터 중 적어도 어느 하나 이상의 필터를 이용하는 것을 특징으로 한다.The filtering performing unit of the present invention is characterized by using at least one filter of an average value filter, a Gaussian filter, a high boost filter, or a peaking filter.

본 발명의 소정의 문턱값은 상기 중심 픽셀의 계조값 또는 상기 서로 인접하는 픽셀 중에서 상기 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.The predetermined threshold value of the present invention may be determined according to one of gray level values of the center pixel or gray level values of pixels adjacent to the center pixel among the adjacent pixels.

본 발명의 소정의 문턱값은 계조값이 클수록 증가되고, 상기 계조값이 작을수록 감소되는 것을 특징으로 한다.The predetermined threshold value of the present invention is increased as the gray scale value increases, and as the gray scale value becomes smaller, the threshold value decreases.

본 발명의 계조 표현력 향상부는 상기 소정의 문턱값이 미리 저장되는 문턱값 룩업 테이블 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The gray scale expression enhancing unit of the present invention may further include a threshold lookup table storage unit in which the predetermined threshold is stored in advance.

본 발명의 필터링 마스크 크기 결정부는 상기 인접 픽셀을 수평 방향과 수직 방향으로 각각 독립적으로 2 픽셀 단위로 증가시키며 비교하는 것을 특징으로 한다.The filtering mask sizing unit of the present invention is characterized in that the adjacent pixels are increased in 2 pixel units independently of each other in the horizontal and vertical directions.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법은 소정의 픽셀을 중심 픽셀로 설정하는 중심 픽셀 설정 단계; 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 상기 중심 픽셀을 중심으로 주변 픽셀로 확장하며 판단하고, 최초 발생하는 문턱값 이상의 픽셀을 기준으로 필터링 마스크의 크기를 결정하는 필터링 마스크 크기 결정 단계; 및 상기 결정되는 필터링 마스크에 따라 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하는 필터링 수행 단계를 포함하는 계조 표현력 향상 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.An image processing method of the plasma display apparatus of the present invention includes: a center pixel setting step of setting a predetermined pixel as a center pixel; Filtering mask that determines whether the gray level difference between pixels adjacent to each other is greater than or equal to a predetermined threshold value by surrounding pixels centering on the center pixel, and determines the size of the filtering mask based on pixels that are greater than or equal to the threshold value generated first. Sizing step; And a gray scale expression power improving step including a filtering step of filtering the gray scale data of n bits and converting the gray scale data of n bits or more according to the determined filtering mask.

본 발명의 계조 표현력 향상 단계는 상기 필터링 마스크 크기 결정 단계에서 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 해당하는 필터링 계수를 결정하는 필터링 계수 결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The gray scale expression enhancing step of the present invention may further include a filtering coefficient determining step of determining a filtering coefficient corresponding to each pixel in the filtering mask according to the size of the filtering mask determined in the filtering mask size determining step.

본 발명의 필터링 수행 단계에서는 평균값 필터링, 가우시안 필터링, 하이 부스트 필터링 또는 피킹 필터링 중 적어도 어느 하나 이상의 필터링 방법을 이용하는 것을 특징으로 한다.In the performing of the filtering of the present invention, at least one filtering method of average value filtering, Gaussian filtering, high boost filtering, or peak filtering may be used.

본 발명의 소정의 문턱값은 상기 중심 픽셀의 계조값 또는 상기 서로 인접하는 픽셀 중에서 상기 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.The predetermined threshold value of the present invention may be determined according to one of gray level values of the center pixel or gray level values of pixels adjacent to the center pixel among the adjacent pixels.

본 발명의 문턱값은 계조값이 클수록 증가되고, 상기 계조값이 작을수록 감소되는 것을 특징으로 한다.The threshold of the present invention is increased as the gray scale value is increased, and as the gray scale value is smaller, the threshold value is reduced.

본 발명의 계조 표현력 향상 단계는 상기 소정의 문턱값을 미리 저장하는 문턱값 룩업 테이블 저장 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The gradation expression enhancing step of the present invention may further include a threshold lookup table storing step of storing the predetermined threshold value in advance.

본 발명의 상기 필터링 마스크 크기 결정 단계는 상기 인접 픽셀을 수평 방 향과 수직 방향으로 각각 독립적으로 2 픽셀 단위로 증가시키며 비교하는 것을 특징으로 한다.The filtering mask sizing step of the present invention is characterized in that the adjacent pixels are increased and compared independently in the horizontal direction and the vertical direction by 2 pixel units, respectively.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment according to the present invention will be described.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 계조 표현력 향상 방법의 기본적인 개념을 설명하기 위한 도이다.4 is a view for explaining the basic concept of the method for improving the gray scale expression of the plasma display device according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 계조 표현력 향상 방법은 각 계조 사이의 광량차가 크기 때문에 계조와 계조 사이를 다시 나누어 계조 표현을 한다.As shown in FIG. 4, in the method of improving the gray scale expression power of the present invention, since the light quantity difference between the gray scales is large, gray scale expression is divided again between gray scales and gray scales.

예를 들어, 127계조와 128계조 각각의 광량 사이의 차가 크므로 본 발명의 화상 처리 방법은 8 비트 계조 데이터인 127계조와 128계조 사이를 4등분하여 127.25, 127.50 및 127.75계조를 생성한다. 즉, 8 비트 계조 데이터를 8 비트 이상의 계조 데이터로 변환하여 실질적으로 표현할 수 있는 계조수를 늘림으로써, 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.For example, since the difference between the amounts of light of each of the 127 gradations and 128 gradations is large, the image processing method of the present invention generates 127.25, 127.50, and 127.75 gradations by dividing 127 gradations and 128 gradations, which are 8-bit gradation data, into four equal parts. In other words, the gray scale expressing power can be improved by converting 8-bit gray scale data into gray scale data of 8 bits or more to increase the number of gray scales that can be substantially represented.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 블록 구성도이다.5 is a block diagram of a plasma display device according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 선형 스케일러(linear scaler; 510) 및 계조 표현력 향상부(520)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the plasma display apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention includes a linear scaler 510 and a gray scale expression enhancing unit 520.

선형 스케일러(510)는 프레임 단위로 입력되는 8 비트의 계조 데이터를 n 비 트의 계조 데이터로 변환한다. 이와 같은 선형 스케일러(510)의 기능은 플라즈마 디스플레이 장치에 의한 소수부가 있는 계조 데이터의 처리를 보다 효율적으로 처리하기 위한 것이다. 이때, 8 비트의 계조 데이터와 n 비트 계조 데이터는 모두 정수이며, n 비트는 8보다 큰 정수 비트이다.The linear scaler 510 converts 8-bit grayscale data input in units of frames into n-bit grayscale data. The function of the linear scaler 510 is to more efficiently process the gray scale data having the fractional portion by the plasma display device. At this time, both 8-bit gray data and n-bit gray data are integers, and n bits are integer bits larger than 8.

계조 표현력 향상부(520)는 입력된 n 비트 계조 데이터를 처리하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변화시킨다. 즉, 입력되는 정수 계조 데이터를 처리하여 소수부가 있는 계조 데이터로 변환시킴으로써, 표현할 수 있는 계조수가 증가하게 된다.The gray scale expression enhancing unit 520 processes the input n-bit grayscale data and converts the grayscale data into n-bit or more grayscale data. That is, the number of gray scales that can be expressed is increased by processing the input integer gray scale data and converting it into gray scale data having a decimal part.

이때, 계조 표현력 향상부(520)는 소정 개수의 픽셀에 해당하는 계조 데이터를 평균값 필터, 가우시안 필터(gaussian filter), 하이 부스트 필터(high boost filter) 또는 피킹 필터(peaking filter) 중 적어도 어느 하나 이상의 필터를 이용하여 필터링한다. 이러한 필터들 각각은 소수 부분이 있는 계조 데이터를 만들어 비트수를 증가시킨다. 즉, n 비트의 계조 데이터를 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하여 계조와 계조 사이를 나눈다. 각각의 필터에 관한 보다 상세한 설명은 이후에 기술하기로 한다. In this case, the gray scale expression enhancing unit 520 may use the gray scale data corresponding to the predetermined number of pixels to at least one of an average value filter, a Gaussian filter, a high boost filter, or a peaking filter. Filter using filters. Each of these filters produces grayscale data with fractional parts to increase the number of bits. That is, n-bit gradation data is converted into n-bit or more gradation data to divide between gradations and gradations. A more detailed description of each filter will be described later.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부(520)는 필터를 사용하여 계조 데이터를 변환하는데 있어, 화면에 표시되는 각각의 객체를 고려하여 필터링한다. 즉, 화면에 표시되는 객체 자신은 동일 또는 유사한 계조값으로 표시되지만, 각각의 서로 다른 객체들은 서로 다른 계조값을 가진다. 이에 따라, 이웃하는 픽셀 간의 계조값이 필터링시 서로 영향을 주는 점을 고려하여야 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부는 객체를 구분하여 필터링을 수행하기 위해 다음 도 6과 같은 기능부들을 구비한다.In addition, the gray scale expression enhancing unit 520 according to an embodiment of the present invention uses a filter to filter gray scale data by considering each object displayed on the screen. That is, the objects themselves displayed on the screen are displayed with the same or similar gray scale values, but each different object has different gray scale values. Accordingly, consideration should be given to the fact that gray values between neighboring pixels influence each other in filtering. The gray scale expression improving unit according to an embodiment of the present invention includes the functional units as shown in FIG. 6 to perform filtering by classifying objects.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부를 설명하기 위한 도이다.6 is a view for explaining a gray scale expression improving unit according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 계조 표현력 향상부(600)는 중심 픽셀 설정부(610), 필터링 마스크 크기 결정부(620) 및 필터링 수행부(630)를 포함한다.As illustrated in FIG. 6, the gray scale expression enhancing unit 600 includes a center pixel setting unit 610, a filtering mask size determining unit 620, and a filtering performing unit 630.

중심 픽셀 설정부(610)는 선형 스케일러(510)로부터 입력되는 계조 데이터를 필터링하기 위한 필터링 마스크의 중심 픽셀을 설정한다.The center pixel setting unit 610 sets a center pixel of the filtering mask for filtering grayscale data input from the linear scaler 510.

필터링 마스크 크기 결정부(620)는 중심 픽셀 설정부(610)에서 설정된 중심 픽셀을 중심으로 복수개의 픽셀의 계조 데이터를 필터링하기 위한 필터링 마스크의 크기를 결정한다. 필터링 마스크의 크기를 결정은 다음과 같은 방법에 따라 이루어 진다.The filtering mask size determiner 620 determines the size of the filtering mask for filtering grayscale data of a plurality of pixels based on the center pixel set by the center pixel setting unit 610. The size of the filtering mask is determined by the following method.

먼저, 본 발명의 일실시예에서는 중심 픽셀 설정부(610)에서 설정된 중심 픽셀을 중심으로 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 판단한다. First, according to an exemplary embodiment of the present invention, it is determined whether the gray level difference between pixels adjacent to each other with respect to the center pixel set by the center pixel setting unit 610 is greater than or equal to a predetermined threshold value.

이때, 본 발명의 일실시예에서는 중심 픽셀을 중심으로 수평 방향과 수직 방향으로 각각 독립적으로 2 픽셀 단위로, 즉 상, 하, 좌, 우 방향으로 각각 한 픽셀 씩 확장시키며 계조값 차이를 연산하도록 한다. 즉, 중심 픽셀과 이웃하는 픽셀과의 계조값 차이를 연산한 후, 상기 이웃하는 픽셀에 대해 또 다시 이웃하는 픽셀과의 계조값 차이를 연산하며, 이를 점차 주변 픽셀로 확장시킨다. 이에 따라, 필터 링 마스크의 크기를 보다 세밀하게 결정할 수 있다.At this time, in an embodiment of the present invention, the pixels are expanded by one pixel in the horizontal direction and the vertical direction independently of each other in the horizontal direction and the vertical direction by one pixel, respectively. do. That is, after calculating the gray level difference between the center pixel and the neighboring pixel, the gray level difference between the neighboring pixel and the neighboring pixel is again calculated for the neighboring pixel, and gradually expands to the neighboring pixel. Accordingly, the size of the filtering mask can be determined more precisely.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 소정의 문턱값은 중심 픽셀의 계조값 또는 서로 인접하는 픽셀 중에서 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 결정된다. 중심 픽셀과의 거리가 가까운 픽셀일 수록 표시되는 영상에서 동일한 객체일 가능성이 높으며, 픽셀의 계조값은 동일 또는 유사하다. 따라서, 문턱값은 중심 픽셀 또는 되도록 중심 픽셀과 가까운 쪽의 픽셀의 계조값에 따라 결정한다.Further, the predetermined threshold value according to the exemplary embodiment of the present invention is determined according to one of gray level values of the center pixel or gray level values of pixels adjacent to the center pixel among adjacent pixels. The closer the pixel is to the center pixel, the more likely it is to be the same object in the displayed image, and the gray value of the pixel is the same or similar. Therefore, the threshold value is determined according to the gradation value of the center pixel or a pixel closer to the center pixel.

또한, 소정의 문턱값은 필터링 마스크의 크기를 결정하기 위한 문턱값으로, 본 발명의 일실시예에 따른 필터링 마스크 크기 결정부(620)는 픽셀의 계조값에 따른 문턱값이 미리 저장된 문턱값 룩업 테이블 저장부(621)를 포함한다. 문턱값 룩업 테이블 저장부(621)에 저장된 문턱값은 입력되는 계조 데이터의 계조값 전체에 대해 일대일 대응할 수도 있고, 전체 계조값을 일정 간격으로 레벨링(leveling)한 값에 대응할 수도 있다. 플라즈마 디스플레이 장치 구동시 문턱값에 대한 정보가 필터링 마스크 크기 결정부(620)로 전송됨으로써, 실시간으로 영상 신호를 처리할 수 있다.In addition, the predetermined threshold value is a threshold value for determining the size of the filtering mask. The filtering mask size determiner 620 according to an embodiment of the present invention may look up a threshold value in which the threshold value according to the gray level value of the pixel is stored in advance. The table storage unit 621 is included. The threshold value stored in the threshold lookup table storage unit 621 may correspond one-to-one to the entire grayscale value of the input grayscale data, or may correspond to a value of leveling the entire grayscale value at regular intervals. When the plasma display device is driven, information about the threshold value is transmitted to the filtering mask size determiner 620, thereby processing an image signal in real time.

본 발명의 일실시예에 따른 문턱값의 크기는 계조값이 클수록 문턱값을 증가시키도록 하고, 계조값의 크기가 작을수록 문턱값을 감소시키도록 한다. 만일, 표시되는 영상의 선이나 점과 같은 계조값이 작고 객체의 크기가 작은 부분에 해당하는 픽셀의 계조 데이터는 필터링 마스크의 크기가 적절하게 결정되지 못함에 따라, 계조값이 크고 서로 다른 객체를 이루는 주변 픽셀의 계조값의 영향을 받게 된다. 이로 인해, 상기 픽셀의 계조값은 크게 왜곡되고, 선이나 점과 같은 객체는 상쇄되는 영상의 왜곡 현상을 일으킬 수 있다.The magnitude of the threshold value according to an embodiment of the present invention is to increase the threshold value as the gray scale value is larger, and to decrease the threshold value as the gray scale value is smaller. If the gray scale data of a pixel corresponding to a small gray scale value such as a line or a point of the displayed image and a small size of the object is not properly determined, the filtering mask may not be appropriately determined. The gradation value of the surrounding pixels is affected. As a result, the gray level of the pixel is greatly distorted, and an object such as a line or a dot may cause distortion of an image to be canceled.

이처럼, 중심 픽셀 또는 중심 픽셀과 인접하는 픽셀의 계조값을 고려하지 않고, 상기 문턱값을 동일하게 설정할 때, 객체의 크기와 객체의 평균적인 계조값에 대하여 상대적으로 큰 문턱값이 될 수 있거나 상대적으로 작은 문턱값이 된다.문턱값에 따라 필터링 마스크의 크기가 결정되므로 계조값이 클수록 문턱값을 증가시키도록 하고, 계조값의 크기가 작을수록 문턱값을 감소시키도록 한다. 문턱값을 조절함으로써, 표시되는 영상의 왜곡 현상을 억제할 수 있다. As such, when the threshold value is set to be the same without considering the grayscale value of the center pixel or the pixel adjacent to the center pixel, the threshold value may be relatively large or relative to the size of the object and the average grayscale value of the object. Since the size of the filtering mask is determined according to the threshold value, the threshold value is increased as the gray scale value is increased, and the threshold value is decreased as the gray scale value is smaller. By adjusting the threshold value, distortion of the displayed image can be suppressed.

다음으로, 필터링 마스크 크기 결정부(620)는 연산된 계조값 차이가 문턱값이상인 최초의 픽셀을 기준으로 필터링 마스크의 크기를 결정한다. 즉, 문턱값 이상인 픽셀이 발생하면, 이를 계조값 차이가 큰 다른 객체에 해당되는 픽셀로 판단하게 된다. 따라서, 필터링 마스크의 크기는 상기 픽셀 보다 중심 픽셀 보다 가까운 픽셀들을 포함하는 범위에서 결정한다.Next, the filtering mask size determiner 620 determines the size of the filtering mask based on the first pixel whose calculated gray value difference is greater than or equal to the threshold. That is, when a pixel having a threshold value or more occurs, it is determined as a pixel corresponding to another object having a large difference in gray value. Therefore, the size of the filtering mask is determined in a range including pixels closer to the center pixel than the pixel.

이와 같이, 필터링 수행 전에 미리 필터링 마스크의 크기를 결정함으로써, 필터링 마스크의 크기를 결정하기 위한 로직(logic)의 구성을 간단히 할 수 있으며, 그 설계를 보다 용이하게 할 수 있다.In this way, by determining the size of the filtering mask in advance before performing the filtering, the configuration of logic for determining the size of the filtering mask can be simplified, and the design thereof can be made easier.

필터링 수행부(630)는 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링을 수행한다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부(600)는 하나의 픽셀에 대해 적어도 하나 이상의 필터링 마스크를 사용하도록 한다. 즉, 필터링 마스크의 크기가 결정됨에 따라 동일 객체 내에서는 여러개의 필터링 마스크로 이웃하는 픽 셀 간에 영향을 주는 것이 가능하다.The filtering performing unit 630 performs filtering according to the size of the determined filtering mask. In this case, the gray scale expression improving unit 600 according to an embodiment of the present invention uses at least one filtering mask for one pixel. That is, as the size of the filtering mask is determined, it is possible to influence neighboring pixels with multiple filtering masks within the same object.

이로써, 다른 객체의 계조 데이터에 영향을 받지 않아 표시되는 화면의 왜곡이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 하나의 객체에 해당하는 픽셀만 필터링되어 계조 표현력 및 계조 선형성을 확보할 수 있다.As a result, the distortion of the displayed screen may be suppressed from being affected by the gray scale data of another object, and only pixels corresponding to one object may be filtered to secure gray scale expression power and gray scale linearity.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 계조 표현력 향상부를 설명하기 위한 도이다.7 is a view for explaining a modified gray scale expression improving unit according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 계조 표현력 향상부(700)는 중심 픽셀 설정부(710), 필터링 마스크 크기 결정부(720), 필터링 계수 결정부(730) 및 필터링 수행부(740)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the modified gray scale expression enhancing unit 700 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a center pixel setting unit 710, a filtering mask size determining unit 720, and a filtering coefficient determining unit 730. And a filtering unit 740.

중심 픽셀 설정부(710)는 선형 스케일러(510)로부터 입력되는 계조 데이터를 필터링하기 위한 필터링 마스크의 중심 픽셀을 설정한다.The center pixel setting unit 710 sets a center pixel of the filtering mask for filtering grayscale data input from the linear scaler 510.

필터링 마스크 크기 결정부(720)는 중심 픽셀 설정부(710)에서 설정된 중심 픽셀을 중심으로 복수개의 픽셀의 계조 데이터를 필터링하기 위한 필터링 마스크의 크기를 결정한다. 소정의 문턱값은 필터링 마스크의 크기를 결정하기 위한 문턱값으로, 본 발명의 일실시예에 따른 필터링 마스크 크기 결정부(720)는 픽셀의 계조값에 따른 문턱값이 미리 저장된 문턱값 룩업 테이블 저장부(721)를 포함한다.The filtering mask size determiner 720 determines a size of a filtering mask for filtering grayscale data of a plurality of pixels based on the center pixel set by the center pixel setting unit 710. The predetermined threshold value is a threshold value for determining the size of the filtering mask. The filtering mask size determiner 720 according to an embodiment of the present invention stores a threshold lookup table in which a threshold value corresponding to the gray level value of the pixel is stored in advance. A portion 721 is included.

필터링 계수 결정부(730)는 필터링 마스크 크기 결정부(720)에서 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 해당하는 필터링 계수를 결정한다. The filtering coefficient determiner 730 determines a filtering coefficient corresponding to each pixel in the filtering mask according to the size of the filtering mask determined by the filtering mask size determiner 720.

각 픽셀에 대해 동일한 필터링 계수를 갖는 평균값 필터를 제외한 나머지, 즉 가우시안 필터, 하이 부스트 필터 또는 피킹 필터는 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 대해 필터링 계수를 달리함으로써, 픽셀의 계조값에 서로 다른 가중치를 부여한다. 이에 따라, 필터링 내의 픽셀의 위치에 따라 그 계조값의 영향력을 다르게 한다. 필터링 마스크의 크기가 서로 달라 필터링 마스크 내의 픽셀의 개수가 다를 때에도, 동일한 필터링 계수를 적용할 경우 필터링된 계조값이 왜곡되기 때문에, 본 발명의 일실시예에서는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 계수를 달리 하도록 한다. 이로써, 계조 표현에 있어 보다 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Aside from the average filter having the same filtering coefficient for each pixel, that is, a Gaussian filter, a high boost filter, or a peaking filter, the gray scale values of the pixels are given different weights by different filtering coefficients for each pixel in the filtering mask. . Accordingly, the influence of the gradation value varies depending on the position of the pixel in the filtering. Even when the sizes of the filtering masks are different and the number of pixels in the filtering masks is different, the filtered grayscale value is distorted when the same filtering coefficient is applied. In one embodiment of the present invention, the filtering coefficients are changed according to the size of the filtering mask. Do it. Thereby, reliability can be improved more in gradation expression.

이와 같이, 필터링 수행 전에 필터링 마스크의 크기와 필터링 계수를 결정함으로써, 하드웨어 구성을 효율적으로 할 수 있다.In this way, by determining the size of the filtering mask and the filtering coefficient before performing the filtering, hardware configuration can be efficiently performed.

필터링 수행부(740)는 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링을 수행한다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 계조 표현력 향상부(700)는 하나의 픽셀에 대해 적어도 하나 이상의 필터링 마스크를 사용하도록 한다. 즉, 필터링 마스크의 크기와 필터링 계수가 결정됨에 따라 동일 객체 내에서는 여러개의 필터링 마스크로 이웃하는 픽셀 간에 영향을 주는 것이 가능하다.The filtering performing unit 740 performs filtering according to the size of the determined filtering mask. In this case, the gray scale expression improving unit 700 according to an embodiment of the present invention uses at least one filtering mask for one pixel. That is, as the size of the filtering mask and the filtering coefficient are determined, it is possible to influence neighboring pixels with multiple filtering masks in the same object.

이로써, 다른 객체의 계조 데이터에 영향을 받지 않아 표시되는 화면의 왜곡이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 하나의 객체에 해당하는 픽셀만 필터링되어 계조 표현력 및 계조 선형성을 확보할 수 있다.As a result, the distortion of the displayed screen may be suppressed from being affected by the gray scale data of another object, and only pixels corresponding to one object may be filtered to secure gray scale expression power and gray scale linearity.

여기서, 평균값 필터, 가우시안 필터, 하이 부스트 필터 및 피킹 필터 필터에 대하여 살펴보면 다음 도 8 내지 도 11과 같다.Here, the average value filter, the Gaussian filter, the high boost filter, and the peaking filter will be described with reference to FIGS. 8 to 11.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 평균값 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.8 is a diagram for describing a method of improving gray scale expression power using an average value filter according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, (a)는 4개의 픽셀마다 각각 계조가 127, 128 및 129로 단차가 1인 8 비트 계조 데이터를 나타낸 것으로 각 계조 데이터는 선형 스케일링(linear scaling)된다.As shown in FIG. 8, (a) shows 8-bit grayscale data having a step of 1 with gray scales of 127, 128, and 129 for each of four pixels, and each gray scale data is linearly scaled.

(b)는 8 비트 계조 데이터가 2 비트의 곱으로 선형 스케일링되어 10 비트 계조 데이터로 변환된 것이다.(b) shows that the 8-bit grayscale data is linearly scaled by a product of 2 bits and converted into 10-bit grayscale data.

(c)는 이웃하는 5개 픽셀의 계조 평균값을 연산한 후, 5개 픽셀의 중심 픽셀은 상기 계조 평균값으로 계조 데이터가 변환되는 것을 나타낸다. 이런 과정을 통하여 10 비트 이상의 계조 데이터 즉, 10 비트의 정수부와 소정 비트의 소수부를 갖는 계조 데이터(10.x 비트)을 얻을 수 있으며, 이에 따라 정수 계조 사이의 단차가 0.8씩 증가하는 영상을 얻을 수 있다.(c) indicates that the grayscale data of the neighboring five pixels is calculated, and then the grayscale data is converted to the grayscale average value of the center pixel of five pixels. Through this process, gradation data of 10 bits or more, that is, gradation data (10.x bits) having an integer part of 10 bits and a fractional part of a predetermined bit can be obtained, thereby obtaining an image in which the step between integer gradations increases by 0.8. Can be.

이와 같이 평균값 필터를 이용하여 정수 계조값 사이가 세분화됨으로써 계조 선형성을 확보할 수 있으며, 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.In this way, the gray scale linearity can be secured by subdividing the integer gray scale values using the average value filter, and the gray scale expression power can be improved.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가우시안 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.9 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a Gaussian filter according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 계조 표현력을 향상시키기 위해 가우시안 필터를 이용한다. 가우시안 필터는 이웃하는 각 픽셀의 계조 데이터에 서로 다른 가중치 즉, 계수값을 적용하는 것이다.As shown in FIG. 9, an embodiment of the present invention uses a Gaussian filter to improve gray scale expression. The Gaussian filter applies different weights, that is, coefficient values, to grayscale data of neighboring pixels.

다음의 수학식 1은 가우시안 필터 계수값

Figure 112005033952056-pat00001
를 구하기 위한 함수이다.Equation 1 below is Gaussian filter coefficient value
Figure 112005033952056-pat00001
Function to get

Figure 112005033952056-pat00002
Figure 112005033952056-pat00002

도 9 및 수학식 1을 결부하여 살펴보면, 가로축의

Figure 112005033952056-pat00003
는 중심 픽셀을 중심으로 이웃하는 각 픽셀의 위치를 나타내는 값이고,
Figure 112005033952056-pat00004
는 가우시안 필터 계수값이다. 계수값의 합은 반드시 1 이어야 한다. 또한,
Figure 112005033952056-pat00005
는 표준편차(standard deviation)이다.9 and Equation 1, the horizontal axis of the
Figure 112005033952056-pat00003
Is a value indicating the position of each neighboring pixel with respect to the center pixel,
Figure 112005033952056-pat00004
Is a Gaussian filter coefficient value. The sum of the counts must be one. Also,
Figure 112005033952056-pat00005
Is the standard deviation.

이와 같은 가우시안 필터 계수값을 해당 픽셀의 계조값에 곱한 후, 모두 더하면 중심 픽셀의 필터링된 값을 얻게 된다. 이처럼, 정수 계조값 사이가 세분화되어 계조 선형성을 확보할 수 있다.The Gaussian filter coefficient value is multiplied by the gradation value of the corresponding pixel, and then added together to obtain the filtered value of the center pixel. In this manner, the integer gradation values are subdivided to ensure gradation linearity.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 하이 부스트 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.10 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a high boost filter according to an embodiment of the present invention.

도 10은 3×3 하이 부스트 필터링 마스크를 도시한 것으로, 하이 부스트 필터는 입력되는 영상 신호에 고주파 성분을 더함으로써, 영상 신호의 선명도를 높이기 위한 필터이다. FIG. 10 illustrates a 3x3 high boost filtering mask. A high boost filter is a filter for increasing the sharpness of a video signal by adding a high frequency component to an input video signal.

본 발명의 일실시예에서는 영상 신호의 선명도를 확보함과 동시에 계조 표현력을 향상시키기 위해 하이 부스터 필터를 이용하도록 한다. 즉, 입력되는 정수 데이터는 도시된 3×3 하이 부스트 필터링 마스크에 의해 이웃하는 픽셀들의 데이터의 영향을 받아 소수부를 포함하는 데이터로 출력한다. 출력 데이터의 소수부를 살 려둠으로써, n 비트의 계조 데이터는 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a high booster filter is used to secure the clarity of the image signal and to improve the gray scale expression. That is, the input integer data is output as data including a decimal part under the influence of the data of neighboring pixels by the illustrated 3x3 high boost filtering mask. By keeping the fractional part of the output data, n-bit gradation data can be converted into gradation data of n bits or more.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 피킹 필터를 이용한 계조 표현력 향상 방법을 설명하기 위한 도이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a method of improving gray scale expression using a picking filter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 3×3 피킹 필터링 마스크를 도시한 것으로, 피킹 필터는 계조 데이터의 에지(edge)를 추출하여 추출된 에지 성분을 원 이미지에 비례적으로 강조하는 필터이다. 여기서, 에지는 이웃한 픽셀 간의 계조값 차이가 큰 경우를 말한다.FIG. 11 illustrates a 3x3 peaking filtering mask. The peaking filter extracts an edge of the grayscale data to proportionally emphasize the extracted edge component to the original image. Here, the edge refers to a case where the difference in gray value between neighboring pixels is large.

본 발명의 일실시예에서는 영상 신호의 에지 성분을 강조하여 선명도를 확보함과 동시에 계조 표현력을 향상시키기 위해 피킹 필터를 이용하도록 한다. 즉, 입력되는 정수 데이터는 도시된 3×3 피킹 필터링 마스크에 의해 이웃하는 픽셀들의 데이터의 영향을 받아 소수부를 포함하는 데이터로 출력한다. 출력 데이터의 소수부를 살려둠으로써, n 비트의 계조 데이터는 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the peaking filter is used to enhance the gradation expression while securing the sharpness by emphasizing the edge component of the image signal. That is, the input integer data is output as data including a decimal part under the influence of the data of neighboring pixels by the illustrated 3x3 peak filtering mask. By keeping the fractional part of the output data, n-bit gradation data can be converted into gradation data of n bits or more.

이와 같은 필터들을 통하여 본 발명의 일실시예에서는 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환함으로써, 계조 선형성을 향상시킬 수 있다. 이때, 평균값 필터, 가우시안 필터, 하이 부스트 필터 또는 피킹 필터 중 적어도 어느 하나 이상의 필터를 이용할 수 있다. 즉, n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하기 위해 단일 필터를 사용하여도 되고, 둘 이상의 필터를 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 필터를 이용하여 필터링하는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법을 살펴보면 다음 도 12와 같다.According to one embodiment of the present invention through such filters, gray linearity may be improved by filtering n gray data and converting the gray data to n or more bits. In this case, at least one filter of an average value filter, a Gaussian filter, a high boost filter, or a peaking filter may be used. That is, a single filter may be used to convert to n-bit or more gray scale data, or two or more filters may be used in combination. An image processing method of the plasma display apparatus of the present invention, which is filtered using the filter, is illustrated in FIG. 12.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다.12 is a view for explaining an image processing method of the plasma display device according to an embodiment of the present invention.

도 12에서는 입력되는 계조 데이터에 대해 이차원적인 필터링 마스크의 크기를 결정하는 방법을 일례로 설명하고자 한다.In FIG. 12, a method of determining a size of a two-dimensional filtering mask with respect to input grayscale data will be described as an example.

여기서, A 내지 I 는 각 픽셀을, 각 픽셀에 해당하는 숫자는 계조값을 도시한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 필터링 수행 전의 필터링 마스크 크기 및 필터링 계수 결정 과정은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.Here, A to I represent each pixel, and the number corresponding to each pixel represents a gray scale value. The process of determining the filtering mask size and the filtering coefficient before performing the filtering according to an embodiment of the present invention includes the following steps.

먼저, E 픽셀을 중심 픽셀로 설정한다. E 픽셀의 계조값은 61이다.First, E pixel is set as the center pixel. The gray value of the E pixel is 61.

이후, 중심 픽셀 E에 대하여 좌, 우로 인접하는 D 픽셀과 F 픽셀 각각의 계조값을 E 픽셀의 계조값과 연산하여 그 차이값을 구한다. Subsequently, the gray value of each of the left and right adjacent D and F pixels with respect to the center pixel E is calculated with the gray value of the E pixel, and the difference value is obtained.

이후, 차이값과 E 픽셀에 따라 결정되는 문턱값을 비교하여 차이값이 문턱값 이상인지 여부를 판단한다. Subsequently, it is determined whether the difference is greater than or equal to the threshold value by comparing the difference value and the threshold value determined according to the E pixel.

예컨대, ｜E - D｜＜ 문턱값E 이고, ｜E - F｜＜ 문턱값E 일 때, D, E 및 F 픽셀을 하나의 객체로 판단하고, 3개의 픽셀에 따라 필터링 마스크의 크기를 3으로 결정한다.For example, when | E-D | <threshold E and | E-F | <threshold E , the pixels D, E and F are regarded as one object, and the size of the filtering mask is determined according to three pixels. Decide on

이후, 문턱값 이상인 픽셀이 발생하지 않았을 경우, 다음으로 인접하는 픽셀 C와 G의 계조값을 각각 D와 F 픽셀의 계조값과 비교한다. Thereafter, when no pixel greater than or equal to the threshold value occurs, the next gray level of the pixels C and G is compared with the gray level of the D and F pixels, respectively.

예컨대, ｜D - C｜＜ 문턱값D 이고, ｜F - G｜＜ 문턱값F 일 때, C, D, E, F 및 G 픽셀을 하나의 객체로 판단하고, 필터링 마스크의 크기를 5로 결정한다. 만 일, C 또는 G 픽셀 중 적어도 하나 이상의 픽셀이 문턱값 이상일 경우, 필터링 마스크의 크기는 3이 된다.For example, when | D-C | <threshold D and | F-G | <threshold F , the C, D, E, F and G pixels are regarded as one object, and the size of the filtering mask is set to 5. Decide If at least one of the C or G pixels is greater than or equal to the threshold, the size of the filtering mask is three.

또한, ｜C - B｜＜ 문턱값C 이고, ｜G - H｜＜ 문턱값G 일 때, 앞의 조건, ｜D - C｜＜ 문턱값D 와 ｜F - G｜＜ 문턱값F 을 만족하면, B, C, D, E, F, G 및 H 픽셀을 하나의 객체로 판단하고, 필터링 마스크의 크기를 7로 결정한다. Furthermore, when | C-B | <threshold C and | G-H | <threshold G , the preceding conditions, | D-C | <threshold D and | F-G | <threshold F are satisfied. Then, the B, C, D, E, F, G, and H pixels are determined as one object, and the size of the filtering mask is determined to be seven.

만일, ｜C - B｜＜ 문턱값C 이고, ｜G - H｜＜ 문턱값G 더라도, 앞의 조건, ｜D - C｜＜ 문턱값D 와 ｜F - G｜＜ 문턱값F 을 만족하지 못하면, 필터링 마스크의 크기는 3이 된다.Even if | C-B | <threshold C and | G-H | <threshold G , the previous conditions, | D-C | <threshold D and | F-G | <threshold F , are not satisfied. If not, the size of the filtering mask is three.

이때, 문턱값은 중심 픽셀 E의 계조값 또는 인접하는 픽셀 간에 있어 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 설정된다.In this case, the threshold value is set according to any one of the gray value of the center pixel E or the gray value of the pixel close to the center pixel between adjacent pixels.

이후, 결정된 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 계수를 결정하도록 한다.Then, the filtering coefficients are determined according to the size of the determined filtering mask.

이에 따라, 본 발명의 일실시예에서는 계조 표현력을 향상시키기 위해 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하되, 필터링시 객체 간에 서로 영향을 미치지 않도록 필터링 마스크의 크기를 필터링 전에 조절하도록 한다. 또한, 필터링 마스크 크기에 따라 필터링 계수를 미리 결정한다. Accordingly, in one embodiment of the present invention, in order to improve the gray scale expressing power, n-bit gray data is filtered and converted into gray data of at least n bits, but the filtering mask is adjusted before filtering so that the objects do not affect each other. Do it. In addition, the filtering coefficient is predetermined according to the filtering mask size.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적 인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다 는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 계조 선형성 및 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving gray scale linearity and gray scale expression power by improving the plasma display apparatus and the image processing method thereof.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 화상처리의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of ensuring the reliability of image processing by improving the plasma display device and the image processing method thereof.

또한, 본 발명은 표시되는 화상의 왜곡을 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of suppressing distortion of the displayed image.

또한, 본 발명의 화상처리 방법에 따라 하드웨어 구성의 설계를 보다 효율적으로 할 수 있다.In addition, according to the image processing method of the present invention, it is possible to more efficiently design the hardware configuration.

Claims (14)

소정의 픽셀을 중심 픽셀로 설정하는 중심 픽셀 설정부;A center pixel setting unit which sets a predetermined pixel as a center pixel; 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 상기 중심 픽셀을 중심으로 주변 픽셀로 확장하며 판단하고, 최초 발생하는 문턱값 이상의 픽셀을 기준으로 필터링 마스크의 크기를 결정하는 필터링 마스크 크기 결정부; 및Filtering mask that determines whether the gray level difference between pixels adjacent to each other is greater than or equal to a predetermined threshold value by surrounding pixels centering on the center pixel, and determines the size of the filtering mask based on pixels that are greater than or equal to the threshold value generated first. A size determination unit; And 상기 결정되는 필터링 마스크에 따라 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하는 필터링 수행부A filtering performing unit which filters n-bit grayscale data according to the determined filtering mask and converts the grayscale data into n-bit or more grayscale data 를 포함하는 계조 표현력 향상부가 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.Plasma display device, characterized in that provided with a gradation expressive power improving unit including. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 계조 표현력 향상부는The gradation expression improving unit 상기 필터링 마스크 크기 결정부에서 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 해당하는 필터링 계수를 결정하는 필터링 계수 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.And a filtering coefficient determiner configured to determine a filtering coefficient corresponding to each pixel in the filtering mask according to the size of the filtering mask determined by the filtering mask size determiner. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 필터링 수행부는 The filtering execution unit 평균값 필터, 가우시안 필터, 하이 부스트 필터 또는 피킹 필터 중 적어도 어느 하나 이상의 필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.And at least one of an average value filter, a Gaussian filter, a high boost filter, and a peaking filter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소정의 문턱값은 The predetermined threshold is 상기 중심 픽셀의 계조값 또는 상기 서로 인접하는 픽셀 중에서 상기 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.And a gray level value of the center pixel or one of the adjacent pixels among the adjacent pixels. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 문턱값은 계조값이 클수록 증가되고, 상기 계조값이 작을수록 감소되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.The threshold value increases as the gray value increases, and decreases as the gray value becomes smaller. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 계조 표현력 향상부는The gradation expression improving unit 상기 소정의 문턱값이 미리 저장되는 문턱값 룩업 테이블 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.And a threshold lookup table storage unit in which the predetermined threshold is stored in advance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터링 마스크 크기 결정부는 The filtering mask size determiner 상기 인접 픽셀을 수평 방향과 수직 방향으로 각각 독립적으로 2 픽셀 단위로 증가시키며 비교하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.And comparing the adjacent pixels in increments of two pixels independently in a horizontal direction and a vertical direction. 소정의 픽셀을 중심 픽셀로 설정하는 중심 픽셀 설정 단계;A center pixel setting step of setting a predetermined pixel as a center pixel; 서로 인접하는 픽셀 간의 계조값 차이가 소정의 문턱값 이상인지 여부를 상기 중심 픽셀을 중심으로 주변 픽셀로 확장하며 판단하고, 최초 발생하는 문턱값 이상의 픽셀을 기준으로 필터링 마스크의 크기를 결정하는 필터링 마스크 크기 결정 단계; 및Filtering mask that determines whether the gray level difference between pixels adjacent to each other is greater than or equal to a predetermined threshold value by surrounding pixels centering on the center pixel, and determines the size of the filtering mask based on pixels that are greater than or equal to the threshold value generated first. Sizing step; And 상기 결정되는 필터링 마스크에 따라 n 비트의 계조 데이터를 필터링하여 n 비트 이상의 계조 데이터로 변환하는 필터링 수행 단계A filtering step of filtering n-bit grayscale data according to the determined filtering mask and converting the grayscale data into n-bit or more grayscale data 를 포함하는 계조 표현력 향상 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.An image processing method of a plasma display device comprising the step of improving the gray scale expression power comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 계조 표현력 향상 단계는The gradation expression improvement step 상기 필터링 마스크 크기 결정 단계에서 결정되는 필터링 마스크의 크기에 따라 필터링 마스크 내의 각 픽셀에 해당하는 필터링 계수를 결정하는 필터링 계수 결정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.And a filtering coefficient determining step of determining a filtering coefficient corresponding to each pixel in the filtering mask according to the size of the filtering mask determined in the filtering mask size determining step. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 9, 상기 필터링 수행 단계에서는 In the filtering step 평균값 필터링, 가우시안 필터링, 하이 부스트 필터링 또는 피킹 필터링 중 적어도 어느 하나 이상의 필터링 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.And at least one filtering method among average value filtering, gaussian filtering, high boost filtering, and peaking filtering. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 소정의 문턱값은 The predetermined threshold is 상기 중심 픽셀의 계조값 또는 상기 서로 인접하는 픽셀 중에서 상기 중심 픽셀과 가까운 픽셀의 계조값 중 어느 하나의 계조값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.And a gray level value of the center pixel or one of the adjacent pixels among the adjacent pixels. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 문턱값은 계조값이 클수록 증가되고, 상기 계조값이 작을수록 감소되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.The threshold value increases as the gray value increases, and decreases as the gray value becomes smaller. 제8항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 11, 상기 계조 표현력 향상 단계는The gradation expression improvement step 상기 소정의 문턱값을 미리 저장하는 문턱값 룩업 테이블 저장 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.And a threshold lookup table storing step of storing the predetermined threshold value in advance. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 필터링 마스크 크기 결정 단계는The filtering mask size determining step 상기 인접 픽셀을 수평 방향과 수직 방향으로 각각 독립적으로 2 픽셀 단위로 증가시키며 비교하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.And comparing the adjacent pixels in increments of two pixels independently in a horizontal direction and a vertical direction, respectively.
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