KR100692871B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 발생되는 하프톤 노이즈를 저감시키고, 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 있어서, 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력하는 APL부; 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부; 상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1 휘도값으로 휘도 보정하는 제1 휘도 보정부; 상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제2 휘도값으로 휘도 보정하는 제2 휘도 보정부; 및 상기 제1 휘도 보정부 및 제2 휘도 보정부로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 영상 신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법{Image Processing Device and Method for Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 나타나는 하프톤 노이즈를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****
510, 710; APL부 520, 720; 역감마 보정부
530, 730; 이득 제어부 540; 제1 휘도 보정부
550; 제2 휘도 보정부 560; 영상 신호 선택부
570, 780; 프레임 카운터부 580, 750; 하프토닝부
590, 760; 서브필드 맵핑부 740; 휘도 보정부
770; 맵핑 데이터 선택부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 발생되는 하프톤 노이즈를 저감시키고, 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 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 사이 에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
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.
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.
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 어드레스 방전시 화상표시를 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. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 다음 도 2와 같은 방법에 따라 화상이 구현된다.
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 하나의 프레임 기간을 방전횟수가 서로 다른 복수개의 서브필드로 나누고, 입력되는 영상 신호의 계조값에 해당하는 서브필드 기간에 플라즈마 디스플레이 패널을 발광시켜줌으로써 화상이 구현된다.
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.
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. 이때, 플라즈마 디스플레이 패널은 상기와 같은 방법으로 화상을 구현하기 위해 외부에서 입력되는 영상 신호를 처리하는 화상처리 장치를 다음 도 3과 같이 구비한다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 개략적으로 나 타낸 블럭도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(310), 이득 제어부(320), 하프토닝부(330), 서브필드 맵핑부(340), APL(Average Picture Level)부(350)를 구비한다.
역감마 보정부(310)는 입력으로부터의 영상 신호를 역감마 보정하여 영상신호의 계조값에 대한 휘도를 선형적으로 변환시킨다.
이득 제어부(320)는 역감마 보정부(310)에서 보정된 영상 신호의 이득을 유효이득 만큼 조정한다.
하프토닝부(330)는 이득 제어부(320)로부터 입력되는 영상 신호의 양자화 오차를 인접한 셀들로 확산시킴으로써 휘도값을 미세하게 조정하는 오차 확산 방법 또는 디더링을 수행한다.
서브필드 맵핑부(340)는 하프토닝부(330)로부터 입력된 영상 신호를 미리 저장된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하여 출력한다. 이후, 서브필드 맵핑부(340)의 맵핑 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치로 공급하는 데이터 정렬부(미도시)를 포함한다. 이로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현할 수 있다.
APL부(350)에서는 외부에서 입력되는 영상 신호의 한 프레임 동안 APL값을 계산한다. 계산된 APL값에 따라 서스테인 펄스 개수의 가중치, 즉 한 프레임 동안의 휘도값이 결정된다. APL값의 정보는 서스테인 펄스 개수 제어부(360)로 제공되고, 매 프레임 마다 전체 화면의 서스테인 개수를 조절하여 전력소모를 항상 일정하게 유지해준다.
도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 나타나는 하프톤 노이즈를 설명하기 위한 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 실 계조(Real Gray) 사이의 중간 계조는 하프톤 기법을 사용하여 구현한다. 여기서, 도 4는 오차 확산으로 중간 계조를 표현한 것으로, 오차 확산으로 인한 오차 확산 패턴의 방향성이 나타나는 문제점이 있다.
즉, 디더링 노이즈와 오차 확산 무늬와 같은, 하프토닝 노이즈는 화면에 표시하기 위한 실 계조(Real Gray)가 적을 수록 증가하게 된다. 이는 실 계조가 줄어 듦으로써, 하프토닝을 통해 표시하기 위한 계조가 증가하기 때문이다. 여기서, 실 계조는 하프토닝과 같은 이미지 프로세싱을 통해 표시되는 계조가 아닌, 계조 가중치가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 계조이자, 이미지 프로세싱을 하기 위한 기준이 되는 계조를 일컫는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법을 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 발생되는 하프톤 노이즈를 저감시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법을 개선하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 특징에 따른, 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 있어서, 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력하는 APL부; 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부; 상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1 휘도값으로 휘도 보정하는 제1 휘도 보정부; 상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제2 휘도값으로 휘도 보정하는 제2 휘도 보정부; 및 상기 제1 휘도 보정부 및 제2 휘도 보정부로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 영상 신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 특징에 따른 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서, 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력하는 APL 단계; 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정 단계; 상기 역감마 보정 단계로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1 휘도값으로 휘도 보정하는 제1 휘도 보정 단계; 상기 역감마 보정 단계로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제2 휘도값으로 휘도 보정하는 제2 휘도 보정 단계; 및 상기 제1 휘도 보정 단계 및 제2 휘도 보정 단계로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 영상 신호 선택 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 영상 신 호 선택부로 출력하는 프레임 카운터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 영상 신호 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 휘도값과 제2 휘도값의 휘도값 차이는 1인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 특징에 따른, 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 있어서, 하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑하는 서브필드 맵핑부; 및 상기 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 맵핑 데이터 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 특징에 따른, 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서, 하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계; 및 상기 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 맵핑 데이터 선택 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 맵핑 데이터 선택부로 출력하는 프레임 카운터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 맵핑 데 이터 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 서브필드 맵핑 데이터와 제2 서브필드 맵핑 데이터의 데이터값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 하프토닝 시 발생되는 하프톤 노이즈를 저감시키기 위해, 동일 APL값 또는 계조값에 대해 연속하는 프레임의 휘도 레벨을 달리하여 두 프레임 간의 중간 휘도로 화상을 구현하도록 한다. 이를 위해 본 발명은 두개의 APL 곡선에 따른 서로 다른 휘도 보정을 수행한다. 또한, 두개의 서브필드 맵핑 테이블을 이용하여 서로 다른 맵핑 데이터를 생성한다. 이로써, 하프톤 노이즈를 저감할 수 있으며, 계조 표현력 또한 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<실시예 1>
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 APL부(510), 역감마 보정부(520), 이득 제어부(530), 제1 휘도 보정부(540), 제2 휘도 보정부(550), 영상 신호 선택부(560), 프레임 카운터부(570), 하프토닝부(580), 서브필드 맵핑부(590)를 구비한다.
APL부(510)는 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력한다. 이때, 서로 다른 휘도값은 서스테인 펄스 개수에따른다.
역감마 보정부(520)는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하여 영상 신호의 계조값에 대한 휘도값을 선형적으로 표시하도록 한다.
이득 제어부(530)는 역감마 보정부(520)로부터 역감마 보정된 영상 신호의 이득을 유효 이득 만큼 증폭시킨다.
제1 휘도 보정부(540)는 이득 제어부(530)로부터 입력되는 영상 신호를 제1 휘도값으로 휘도 보정한다. 제2 휘도 보정부(550)는 이득 제어부(530)로부터 입력되는 영상 신호를 제2 휘도값으로 휘도 보정한다.
제1 및 제2 휘도 보정부(540, 550)는 실 계조(Real Gray) 개수에 따라 영상 신호의 APL(Average Picture Level)값에 해당하는 휘도를 보정한다. 영상 신호의 APL값은 APL부(510)로부터 입력되며, 역감마 보정부(520)에서 역감마 보정된 영상신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때 발생할 수 있는 휘도 단차, 휘도 역전 또는 휘도 무변위 상태를 보정한다. 이때, 휘도 보정은 정규화(normalization) 단계, 휘도 보정(luminance correction) 단계 및 감마 재생성(gamma recreation) 단계의 3단계로 구성된다.
영상 신호 선택부(560)는 제1 휘도 보정부(540) 및 제2 휘도 보정부(550)로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시킨다.
즉, 연속하는 프레임에 있어서, 첫번째 프레임은 제1 휘도 보정부에서 보정된 영상 신호를 출력하고, 두번째 프레임은 제2 휘도 보정부에서 보정된 영상 신호를 출력한다. 이때, 두 프레임을 누적하게되면 제1 휘도값과 제2 휘도값의 평균값을 사람의 눈에는 인지하게 된다. 이와 같은 방법은 계조를 시간적인 누적으로 표현하는 방법으로써, 두 프레임의 평균값에 해당하는 계조값을 하프토닝을 하지 않고 표현할 수 있다. 이로써, 하프토닝에 의한 하프톤 노이즈를 저감할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 휘도값과 제2 휘도값의 휘도값 차이는 1으로 설정한다. 예를 들어, 동일 APL값에 대해 제1 휘도값에 따라 3로 휘도 보정하고, 제2 휘도값에 따라 2로 휘도 보정하면, 누적하여 표시되는 화면은 2.5로 사람의 눈에 인지하게 된다.
프레임 카운터부(570)는 수직 동기 신호(Vsync)를 통해 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 영상 신호 선택부(560)로 출력한다. 이와 같이, 프레임을 카운터하여 영상 신호 선택부(560)로 공급함으로써, 프레임 단위로 서로 교번하는 두 영상 신호를 출력하게 된다.
하프토닝부(580)는 영상 신호 선택부(560)로부터 입력되는 영상 신호를 오차 확산 또는 디더링 방법 중 어느 하나의 방법으로 하프토닝한다. 이때, 하프토닝으로 표시해야 되는 계조값의 개수가 줄어 들기 때문에 하프톤 노이즈를 저감할 수 있다.
서브필드 맵핑부(590)는 하프토닝부(580)로부터 입력된 영상 신호를 미리 저장된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하여 출력한다. 이후, 서브필드 맵핑부(590)의 맵핑 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치로 공급하는 데이터 정렬부(미도시)를 포함한다. 이로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다. 도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하나의 APL값에 대한 서로 다른 제1 휘도값을 갖는 제1 휘도 곡선과 제2 휘도값을 갖는 제2 휘도 곡선을 나타낸 것이다. 도 6b는 도 6a의 그래프를 표로 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 하프톤 노이즈를 줄이기 위해, 프레임 단위로 연속해서 입력되는 영상 신호의 중간 계조에 대해서 하프토닝을 하지 않고 실 계조를 화면에 표시하는 방법을 제안하고 있다. 즉, 두개의 APL 곡선을 사용하여 두개의 프레임 마다 번갈아 가면서 선택하면 두 휘도값의 평균값을 시각적인 휘도로 느끼게 된다.
이를 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
먼저, 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력한다. 이때, 제1 휘도값과 제2 휘도값의 휘도값 차이는 1로 설정한다.
이후, 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정한다.
이후, 역감마 보정된 영상 신호를 제1 휘도값으로 휘도 보정한다.
이후, 역감마 보정된 영상 신호를 제2 휘도값으로 휘도 보정한다.
이후, 보정된 두 영상 신호를 입력받아, 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키도록 한다. 이때, 프레임 단위로 교번시키기 위해, 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 영상 신호 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함하도록 한다.
제1 휘도값과 제2 휘도값을 갖는 각각의 APL 곡선이 프레임 단위로 교번하며 사용됨으로써, 실제로 느끼는 휘도 레벨은 제3 휘도값으로 나타난다. 예를 들어, 첫번째 프레임에서 휘도값 3이 출력되고, 두번째 프레임에서 휘도값 2가 출력되면, 평균 휘도값은 2.5가 된다. 종래에는 0.5 계조는 하프톤 기법을 사용하여 화면에 표시하였으나, 본 발명의 제1 실시예에서는 실계조를 사용하여 두 프레임의 평균 휘도를 구현함으로써, 계조 표현력을 2배로 향상시킬 수 있으며, 0.5 계조를 하프톤 노이즈 없이 구현할 수 있다.
<실시예 2>
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 APL부(710), 역감마 보정부(720), 이득 제어부(730), 휘도 보정부(740), 하프토닝부(750), 서브필드 맵핑부(760), 맵핑 데이터 선택부(770) 및 프레임 카운터부(780)를 구비한다.
APL부(710)는 하나의 APL(Average Picture Level)값에 대한 한 프레임 동안 의 휘도값을 출력한다. 이때, 휘도값은 서스테인 펄스 개수에 따른다.
역감마 보정부(720)는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하여 영상 신호의 계조값에 대한 휘도값을 선형적으로 표시하도록 한다.
이득 제어부(730)는 역감마 보정부(720)로부터 역감마 보정된 영상 신호의 이득을 유효 이득 만큼 증폭시킨다.
휘도 보정부(740)는 이득 제어부(730)로부터 입력되는 영상 신호를 APL부(710)로부터 입력되는 휘도값에 따라 휘도 보정한다. 즉, 역감마 보정된 영상 신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때 발생할 수 있는 휘도 단차, 휘도 역전 또는 휘도 무변위 상태를 보정한다.
하프토닝부(750)는 휘도 보정부(740)로부터 입력되는 영상 신호를 오차 확산 또는 디더링 방법 중 어느 하나의 방법으로 하프토닝한다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에 따라 하프토닝으로 표시해야 되는 계조값의 개수가 줄어 들기 때문에 하프톤 노이즈를 저감할 수 있다.
서브필드 맵핑부(760)는 하프토닝부(750)로부터 입력된 영상 신호를 미리 저장된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하여 출력한다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에서는 하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑하도록 한다. 이때, 동일 계조값에 대해 제1 서브필드 맵핑 데이터와 제2 서브필드 맵핑 데이터의 데이터값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나가 된다.
맵핑 데이터 선택부(770)는 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시킨다.
즉, 연속하는 프레임에 있어서, 첫번째 프레임은 제1 서브필드 맵핑 테이블의 데이터를 출력하고, 두번째 프레임은 제2 서브필드 맵핑 테이블의 데이터를 출력한다. 이때, 두 프레임을 누적하게 되면, 제1 맵핑 데이터값과 제2 맵핑 데이터값의 평균값을 사람의 눈에는 인지하게 된다. 이와 같은 방법은 계조를 시간적인 누적으로 표현하는 방법으로써, 두 프레임의 평균값에 해당하는 계조값을 하프토닝을 하지 않고 표현할 수 있다. 이로써, 하프토닝에 의한 하프톤 노이즈를 저감할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 맵핑 데이터값과 제2 맵핑 데이터값의 휘도값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나로 설정한다. 예를 들어, 동일 계조값에 대해 제1 서브필드 맵핑 테이블에 따라 3으로 맵핑되고, 제2 서브필드 맵핑 테이블에 따라 2로 맵핑되면, 누적하여 표시되는 화면은 2.5로 사람의 눈에 인지하게 된다.
프레임 카운터부(780)는 수직 동기 신호(Vsync)를 통해 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 맵핑 데이터 선택부(770)로 출력한다. 이와 같이, 프레임을 카운터하여 맵핑 데이터 선택부(770)로 공급함으로써, 프레임 단위로 서로 교번하는 두 영상 신호를 출력하게 된다.
이후, 맵핑 데이터 선택부(770)의 맵핑 데이터를 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 장치로 공급하는 데이터 정렬부(미도시)를 포함한다. 이로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 하프톤 노이즈를 줄이기 위해, 프레임 단위로 연속해서 입력되는 영상 신호의 중간 계조에 대해서 하프토닝을 하지 않고 실 계조를 화면에 표시하는 방법을 제안하고 있다. 즉, 두개의 서브필드 맵핑 테이블을 사용하여 중간 휘도를 구하는 방법으로 두개의 서브필드 필드 맵핑 데이터를 교번함으로써, 본 발명의 제1 실시예에 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이를 위해 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
먼저, 하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑한다. 이때, 동일 계조값에 대한 제1 서브필드 맵핑 데이터와 제2 서브필드 맵핑 데이터의 데이터값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나로 설정한다.
이후, 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시킨다. 이때, 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 맵핑 데이터 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함한다.
제1 서브필드 맵핑 데이터값과 제2 서브필드 맵핑 데이터값이 프레임 단위로 교번하며 사용됨으로써, 실제로 느끼는 휘도 레벨은 맵핑 데이터값의 평균값으로 나타난다. 예를 들어, 첫번째 프레임에서 맵핑 데이터가 00000001로 이에 해당되는 서브필드를 켜고, 두번째 프레임에서 맵핑 데이터가 00000000으로 이에 해당되는 서브필드를 켜면, 두 프레임의 0.5 계조를 표시할 수 있다. 종래에는 0.5 계조는 하프톤 기법을 사용하여 화면에 표시하였으나, 본 발명의 제2 실시예에서는 실계조를 사용하여 두 프레임의 평균 휘도를 구현함으로써, 계조 표현력을 2배로 향상시킬 수 있으며, 0.5 계조를 하프톤 노이즈 없이 구현할 수 있다.
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.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 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.
이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법을 개선함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 발생되는 하프톤 노이즈를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 방법을 개선함으로써, 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 있어서,
    하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력하는 APL부;
    외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부;
    상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1 휘도값으로 휘도 보정하는 제1 휘도 보정부;
    상기 역감마 보정부로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제2 휘도값으로 휘도 보정하는 제2 휘도 보정부; 및
    상기 제1 휘도 보정부 및 제2 휘도 보정부로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 영상 신호 선택부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 영상 신호 선택부로 출력하는 프레임 카운터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 휘도값과 제2 휘도값의 휘도값 차이는 1인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  4. 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치에 있어서,
    하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑하는 서브필드 맵핑부; 및
    상기 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 맵핑 데이터 선택부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키기 위해 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 맵핑 데이터 선택부로 출력하는 프레임 카운터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    동일 계조값에 대한 상기 제1 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터와 상기 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터의 데이터값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
  7. 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서,
    하나의 APL(Average Picture Level)값에 대해 서로 다른 제1 휘도값과 제2 휘도값을 출력하는 APL 단계;
    외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정 단계;
    상기 역감마 보정 단계로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1 휘도값으로 휘도 보정하는 제1 휘도 보정 단계;
    상기 역감마 보정 단계로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제2 휘도값으로 휘도 보정하는 제2 휘도 보정 단계; 및
    상기 제1 휘도 보정 단계 및 제2 휘도 보정 단계로부터 보정된 영상 신호를 입력받아 상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 영상 신호 선택 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 두 영상 신호를 프레임 단위로 교번하여 출력시키기 위해 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 영상 신호 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 휘도값과 제2 휘도값의 휘도값 차이는 1인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  10. 영상 신호을 처리하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서,
    하나의 계조값에 대해 서로 다른 맵핑 데이터가 저장된 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블에 영상 신호를 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계; 및
    상기 제1 서브필드 맵핑 테이블과 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터를 입력받아 상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키는 맵핑 데이터 선택 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 두 맵핑 데이터를 프레임 단위로 교번하여 출력시키기 위해 프레임의 전환을 카운터하고, 프레임 카운터 정보를 상기 맵핑 데이터 선택 단계로 출력하는 프레임 카운터 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    동일 계조값에 대해 상기 제1 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터와 상기 제2 서브필드 맵핑 테이블의 맵핑 데이터의 데이터값 차이는 0 또는 1 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
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