KR100705841B1

KR100705841B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법

Info

Publication number: KR100705841B1
Application number: KR1020050087901A
Authority: KR
Inventors: 김정환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-04-09
Also published as: KR20070033231A

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 계조 표현 능력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른, 플라즈마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부; 상기 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 상기 소수 비트 중 상위 비트를 상기 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 영상 신호의 정수 비트에 반영하는 오차 확산부; 및 상기 오차 확산된 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

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

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하는 방법을 나타낸 도이다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 장치와 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서 역감마 보정을 나타낸 그래프이다.

도 4는 종래의 오차 확산과 디더링을 혼용하는 방법을 설명하기 위한 도이다.

도 5는 종래의 오차 확산과 디더링을 혼용하는 방법에 따라 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 오차 확산부를 설명하기 위한 도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 오차 확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 오차 확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.

도 10은 도 9의 제2 오차 확산 방식에 따른 오차 확산 가중치 룩업 테이블을 나타낸 도이다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 오차 확산 가중치 룩업 테이블을 나타낸 도이다.

도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 오차 확산 방향을 설명하기 위한 도이다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오차 확산 방법을 설명하기 위한 도이다.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

610, 710; 역감마 보정부 620; 이득 제어부

630, 720; 오차 확산부 640, 730; 서브필드 맵핑부

650; 데이터 정렬부 660; 데이터 구동부

721; 소수 비트 분리부 722; 제1 오차 확산부

723; 지연부 724; 제1 합산부

725; 제2 오차 확산부 726; 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부

727; 제2 합산부

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)는 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 디스플레이 장치로서 각광받고 있다.

도 1에 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.

각 서브필드는 방전을 균일하게 일으키기 위한 리셋 기간, 방전 셀을 선택하 기 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.

도 2에 도시된 바와 같이, 음극선관(Cathode-Ray Tube) 및 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)는 입력되는 비디오 신호에 대하여, 표시되는 광을 아날로그 방식으로 제어하여 원하는 계조를 표현하므로, 통상적으로 비선형의 휘도 특성을 갖는다. 이와 달리, 플라즈마 디스플레이 장치는 온(on)/오프(off)를 할 수 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 이용하여 광 펄스의 수를 변조하여 계조를 표현하므로, 선형의 휘도 특성을 갖는다. 이러한 플라즈마 디스플레이 장치의 계조 표현 방법을 PWM(Pulse Width Modulation) 방법이라 한다.

이때, 음극선관과 같은 디스플레이 장치는 디스플레이 전류 대비 밝기 특성이 2.2승수에 비례하기 때문에 방송 신호와 같은 입력되는 외부 영상 신호는 2.2승수의 역에 해당하는 신호를 송출한다. 따라서, 선형적인 밝기 특성을 가진 플라즈 마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정할 필요가 있다.

도 3에서, 목표 휘도는 보정하고자 하는 이상적인 역감마 결과를 나타낸 것이고, 실제 휘도는 역감마 보정후의 결과로서 나타나는 측정된 휘도값이며, PDP 휘도는 역감마 보정이 없는 상태에서 측정된 휘도값 3이하를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 목표 휘도는 0 - 60까지 61단계의 계조값이 각각 다른 휘도값으로 표현된다. 이와 달리, 실제 휘도는 0 - 60까지 61단계의 계조값이 단지 8가지의 휘도값으로 표현된다. 따라서, 플라즈마 디스플레이 장치에서 역감마 보정이 수행될 때 어두운 영역에서 충분한 계조 표현을 할 수 없게 되어 영상이 뭉쳐 보이는 의사윤곽(Contour Noise)이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이러한, 플라즈마 디스플레이 장치의 충분치 못한 계조 표현력을 향상시키기 위하여 디더링(dithering) 방법 및 오차 확산(error diffusion) 방법 등의 하프톤(half tone) 방법을 사용하고 있다.

먼저, 오차 확산 방법은 해당 픽셀의 계조값이 양자화(Quantization)될 때 발생하는 소수값, 즉 오차를 이웃하는 픽셀에 영향을 주게 함으로써, 버려지는 오차에 대한 보정을 공간적으로 해결하고자 하는 방법이다. 이러한, 오차 확산 방법은 이웃한 픽셀에 대한 오차 확산 가중치가 일정하게 설정되어, 라인 마다 그리고 프레임 마다 반복된다. 이에 따라, 일정한 오차 확산 가중치로 인하여 전체 화면에 대하여 동일한 오차 확산 패턴이 발생되는 문제점이 있다.

다음으로, 디더링 방법은 각 픽셀(pixel)의 계조값을 디더 마스크의 특정 문턱(threshold)값과 비교하여 자리 올림(carry) 발생 여부를 판별하는 방법이다. 즉, 자리 올림이 발생된 픽셀에 대하여 온(on)을, 그렇지 않은 픽셀에 대하여 오프(off)를 시킴으로써, 부족한 계조 표현력을 높이는 방법이다. 이러한, 디더링 방법은 일정한 패턴을 가지고 있는 복수개의 디더 마스크를 이용한다. 이에 따라, 일정한 디더 마스크가 반복 사용됨으로 인하여 디더 마스크 패턴이 화면에 표시되는 문제점이 있다.

이와 같은 오차 확산 방법과 디더링 방법의 문제점을 극복하기 위하여, 종래에는 다음 도 4와 같이, 오차 확산 방법과 디더링 방법을 혼용하여 사용함으로써, 보다 계조 표현력을 향상시키고자 하였다.

도 4에 도시된 바와 같이, 오차 확산과 디더링을 혼용하는 방법은, 먼저 역감마 보정된 영상 신호의 계조 데이터를 정수 비트와 소수 비트로 구분하고, 또 다시 소수 비트를 상위 비트와 하위 비트로 구분한다. 이후, 하위 비트는 오차 확산을 수행하여 자리 올림이 발생할 경우, 이를 상위 비트에 반영한다. 또한, 상위 비트는 디더링을 수행하여 자리 올림이 발생할 경우, 이를 정수 비트에 반영한다. 이때, 정수 비트를 리얼(real) 계조라 하고, 최종적으로 리얼 계조값을 이용하여 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현함으로써, 다양한 계조 표현이 가능하게 된다. 한편, 오차 확산과 디더링을 혼용한 방법 또한 다음 도 5와 같이 구현되는 화 상에 있어 다음 도 5와 같이 플리커(flicker)를 발생시키는 문제점이 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 종래에는 일정한 위치의 인접 픽셀과 일정한 오차 확산 계수를 사용하여 매 프레임 마다 전체 픽셀에 대해여 오차 확산을 수행하기 때문에 매 프레임 마다 서로 다른 디더 마스크 패턴으로 디더링을 수행할 때, 패턴 간에 매칭이 되지 않아 여러가지 문제점이 발생한다.

예컨대, 도 5와 같이, 오차 확산 패턴과 타입 A의 디더링 마스크 패턴은 자리 올림이 발생하는 픽셀이 서로 매칭되어 원하는 화상이 구현되는 반면, 오차 확산 패턴과 타입 B의 디더링 마스크 패턴은 자리 올림이 발생하는 픽셀이 서로 매칭되지 않아 화상이 전혀 구현되지 않는다. 이와 같이, 오차 확산 패턴과 디더링 마스크 패턴이 매칭되지 않을 경우, 표시되는 화면의 휘도차가 최대 50% 로 발생하게 된다. 이러한 휘도차로 인해 화면이 깜박거리는 플리커(flicker)현상이 발생된다. 여기서, 도 5의 오차 확산 및 디더링의 패턴은 픽셀은 자리 올림이 발생하는 픽셀의 위치를 나타낸 것이고, 표시되는 화면의 패턴은 자리 올림 여부에 따라 실제로 온/오프되는 픽셀의 위치를 나타낸 것이다.

또한, 상기와 같은 문제로 인해 원래 영상 신호의 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 계조값이 왜곡되어 구현되는 화상의 색(color)이 변질된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선하여 구동시 화면에 표시되는 노이즈 및 플리커를 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 구현되는 화상의 왜곡 현상을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부; 상기 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 상기 소수 비트 중 상위 비트를 상기 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 영상 신호의 정수 비트에 반영하는 오차 확산부; 및 상기 오차 확산된 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 오차 확산부는 상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 어느 하나의 비트를 랜덤한 계수값을 이용하여 랜덤 오차 확산시키는 제1 오차 확산부와 상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 나머지의 비트를 영상 신호의 계조값에 따라 할당 되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산시키는 제2 오차 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 오차 확산부는 소정의 픽셀의 이웃하는 적어도 하나 이상의 픽셀로부터 생성되는 오차 확산 계수값을 상기 소정 픽셀에 확산시킬 때, 상기 랜덤한 계수값을 상기 오차 확산 계수값에 가산하여 확산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 오차 확산부는 상기 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치가 미리 저장되는 적어도 하나 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 오차 확산부 또는 제2 오차 확산부 중 적어도 어느 하나는 서로 이웃하는 픽셀 간의 상기 오차 계수값을 랜덤한 방향으로 확산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 상위 비트는 상기 소수 비트의 최상위로부터 하위로 1 비트 이상 3 비트 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 하위 비트는 상기 상위 비트에 연속하는 비트로부터 하위로 1 비트 이상 4 비트 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 오차 확산부는 상기 상위 비트와 하위 비트를 적어도 하나 이상의 비트 단위로 나누고, 상기 나누어진 비트를 각각 오차 확산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법은 외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정 단계; 상기 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 상기 소수 비트 중 상위 비트를 상기 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 영상 신호의 정수 비트에 반영하는 오차 확산 단계; 및 상기 오차 확산된 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 오차 확산 단계는 상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 어느 하나의 비트를 랜덤한 계수값을 이용하여 랜덤 오차 확산시키는 제1 오차 확산 방식과 상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 나머지의 비트를 영상 신호의 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산시키는 제2 오차 확산 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 오차 확산 방식은 소정의 픽셀의 이웃하는 적어도 하나 이상의 픽셀로부터 생성되는 오차 확산 계수값을 상기 소정 픽셀에 확산시킬 때, 상기 랜덤한 계수값을 상기 오차 확산 계수값에 가산하여 확산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 오차 확산 방식은 상기 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치가 미리 저장되는 적어도 하나 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 오차 확산 방식 또는 제2 오차 확산 방식 중 적어도 어느 하나는 서로 이웃하는 픽셀 간의 상기 오차 계수값을 랜덤한 방향으로 확산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 오차 확산 단계는 상기 상위 비트와 하위 비트를 적어도 하나 이상의 비트 단위로 나누고, 상기 나누어진 비트를 각각 오차 확산하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 역감마 보정부(610), 이득 제어부(620), 오차 확산부(630), 서브필드 맵핑부(640), 데이터 정렬부(650) 및 데이터 구동부(660)를 구비한다.

역감마 보정부(610)는 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하여, 입력되는 영상 신호의 계조값에 따른 표시되는 휘도값을 선형적으로 변환시킨다.

이득 제어부(620)는 역감마 보정부(610)에 의해 역감마 보정된 R(Red), G(Green) 및 B(Blue)의 영상 신호에 대하여 사용자(User) 또는 세트 메이커(Set maker)에 의해 조정될 수 있는 이득값을 곱하여 적색, 녹색 및 청색 별로 이득(gain)을 조정한다. 이득 제어부(620)에 의해 사용자 또는 세트 메이커는 자신이 원하는 색온도를 설정할 수 있다. 또한, 이득 제어부는 그 필요에 따라 본 발명의 일실시예와 같이 플라즈마 디스플레이 장치에 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다.

오차 확산부(630)는 이득 제어부(620)로부터 입력되는 영상 신호에 대하여 오차 확산 처리함으로써, 계조값에 따라 표시되는 휘도값을 미세하게 조절하여 계조 표현력을 향상시킬 수 있다. 즉, 역감마 보정으로 발생되는 영상 신호의 소수 비트, 즉 오차 성분을 이웃하는 픽셀로 확산하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 오차 확산부(630)는 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림(carry)을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 소수 비트 중 상위 비트를 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 영상 신호의 정수 비트에 반영한다. 이처럼, 하위 비트와 상위 비트를 각각 나누어 오차 확산을 수행함과 아울러, 서로 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산함으로써, 종래의 일정한 오차 확산 패턴과 디더 마스크 패턴으로 발생되는 문제를 해결할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 오차 확산부(630)에 관한 보다 상세한 설명은 이후 도 7 내지 도 13 를 통해 기술하기로 한다.

서브필드 맵핑부(640)는 오차 확산톤부(630)로부터 입력된 영상 신호를 미리 설정된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑한다.

데이터 정렬부(650)는 서브필드 맵핑부(640)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.

데이터 구동부(660)는 데이터 정렬부(650)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치의 화상을 구현하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오차 확산부(720)는 소수 비트 분리부(721), 제1 오차 확산부(722), 지연부(723), 제1 합산부(724), 제2 오차 확산부(725), 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부(726) 및 제2 합산부(727)를 포함한다.

소수 비트 분리부(721)는 역감마 보정부(710)로부터 영상 신호 중 소수 비트를 입력받아 상위 비트와 하위 비트로 나눈다. 오차 확산을 효과적으로 수행하기 위해 상위 비트는 소수 비트의 최상위로부터 하위로 1 비트 이상 3 비트 이하로 하며, 하위 비트는 상위 비트에 연속하는 비트로부터 하위로 1 비트 이상 4 비트 이하로 조절하도록 하는 것이 바람직하다.

제1 오차 확산부(722)는 소수 비트 중 하위 비트를 랜덤한 계수값을 이용하여 랜덤 오차 확산한다. 제1 오차 확산부(722)를 통해 오차 확산된 하위 비트의 자리 올림은 이후 상위 비트로 반영된다.

지연부(723)은 소수 비트 중 하위 비트가 제1 오차 확산부(722)에서 오차 확산되는 동안 상위 비트가 제2 오차 확산부(725)로 입력되는 것을 지연시킨다. 즉, 지연부(723)는 오차 확산을 통해 하위 비트의 자리 올림을 상위 비트에 반영 후, 상위 비트를 오차 확산하기 위한 것이다.

제1 합산부(724)는 제1 오차 확산부(722)로부터 입력되는 하위 비트에서 상위 비트로의 자리 올림 발생 여부에 대한 정보를 지연부(723)로부터 입력되는 상위 비트에 반영한다.

제2 오차 확산부(725)는 제1 합산부(724)로부터 입력되는 하위 비트의 자리 올림이 반영된 상위 비트를 영상 신호의 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산한다. 제2 오차 확산부(725)는 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치가 미리 저장되는 적어도 하나 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부(726)을 포함한다.

제2 합산부(727)는 제2 오차 확산부(725)로부터 입력되는 상위 비트에서 정수 비트로의 자리 올림 발생 여부에 대한 정보를 역감마 보정부(710)로부터 입력되는 정수 비트에 반영한다. 반영된 정수 비트의 영상 신호는 서브 필브 맵핑부(730)로 입력된다.

여기서, 도 7에서는 제1 오차 확산부(722)가 하위 비트를 오차 확산하고, 제2 오차 확산부(725)가 자리 올림이 반영된 상위 비트를 오차 확산하는 블록 구성을 일례로 들었으나, 본 발명의 다른 실시예로 제1 오차 확산부와 제2 오차 확산부의 배치를 전환하여 제2 오차 확산부가 하위 비트를 먼저 오차 확산하고, 제1 오차 확산부가 자리올림이 반영된 상위 비트를 이후에 오차 확산하는 블록 구성도 가능하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 오차 확산부는 먼저, 소정의 픽셀 E를 중심 픽셀로 설정한다. 이후, E 픽셀에 이웃하는 픽셀 B와 D의 오차 성분, 즉 소수 비트 중 하위 비트에 각각 오차 확산 가중치 5/16과 7/16을 곱하여 이웃하는 픽셀의 오차 확산 계수값을 생성한다. 또한, 제1 오차 확산부에 포함되는 랜덤 계수 생성부(미도시)는 적어도 하나 이상의 랜덤한 계수값, 즉 제1 랜덤 계수값(R1)과 제2 랜덤 계수값(R2)을 생성한다. 이와 같은 이웃하는 픽셀의 오차 확산 계수값과 랜덤한 계수값을 중심 픽셀 E의 오차 성분, 즉 소수 비트의 하위 비트와 합산한다. 합산된 값에 따라 E 픽셀의 자리 올림 여부에 대한 정보, '1' 또는 '0'이 생성된다.

이처럼, 제1 오차 확산 방식은 소정의 픽셀의 이웃하는 적어도 하나 이상의 픽셀로부터 생성되는 오차 확산 계수값을 소정의 픽셀에 확산시킬 때, 랜덤한 계수값을 오차 확산 계수값에 가산하여 확산한다. 이로써, 자리 올림이 랜덤하게 발생되어 일정한 오차 확산 패턴이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 하위 비트를 제1 오차 확산 방식에 따라 처리할 경우, 상위 비트에 반영되는 자리 올림이 랜덤하게 되고, 이는 정수 비트에 반영된다. 또한, 상위 비트를 제1 오차 확산 방식에 따라 처리할 경우, 정수 비트에 직접 반영되는 자리 올림이 랜덤하게 된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 오차 확산부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이고, 도 10은 도 9의 제2 오차 확산 방식에 따른 오차 확산 가중치 룩업 테이블을 나타낸 도이다.

도 9와 도 10을 결부하여 살펴보면, 본 발명의 제2 오차 확산부는 먼저, 소정의 픽셀 E를 중심 픽셀로 설정한다, 이후, E 픽셀에 이웃하는 픽셀 A, B, C 및 D의 오차 성분, 즉 소수 비트 중 하위 비트에 각각 오차 확산 가중치 a, b, c 및 d를 곱하여 이웃하는 픽세의 오차 확산 계수값을 생성한다. 이와 같은 이웃하는 픽셀의 오차 확산 계수값을 중심 픽셀 E의 오차 성분, 즉 소수 비트의 하위 비트와 합산한다. 합산된 값에 따라 E 픽셀의 자리 올림 여부에 대한 정보, '1' 또는 '0'이 생성된다.

이때, 본 발명의 일실시예에서는 오차 확산 가중치 a, b, c 및 d는 중심 픽셀 E의 영상 신호의 계조값에 따라 할당된다. 오차 확산 가중치는 도 10과 같은 형식의 오차 확산 가중치 룩업 테이블로 구성된다. 즉, E 픽셀의 계조값에 따라 할당되는 각각의 오차 확산 가중치의 정보가 포함된 룩업 테이블을 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부에 미리 저장한다.

이처럼, 제2 오차 확산 방식은 중심 픽셀의 영상 신호의 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산함으로써, 자리 올림이 중심 픽셀의 계조값에 따라 발생되는 고정된(static) 경향을 가진다. 이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 앞서 언급한 제1 오차 확산 방식과 더불어 제2 오차 확산 방식을 사용함에 따라 나타나는 랜덤한 경향과 고정된 경향이 화상 구현의 상승 효과를 가지게 된다. 즉, 플리커 현상과 화상의 왜곡을 억제함과 동시에 구현되는 화상의 고 고른 다계조 표현이 이루어짐에 따라 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 적어도 둘 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블, 즉 룩업 테이블 A(LUT A)와 룩업 테이블 B(LUT B)를 프레임 단위로 교번하면서 사용한다. 룩업 테이블의 오차 확산 가중치는 각각의 계조값에 따라 화질적인 영향을 고려하여 실험으로 결정된다. 오차 확산 가중치 a, b, c 및 d의 합은 1이다. 이처럼, 오차 확산 가중치의 정보가 서로 다른 복수개의 룩업 테이블을 순서대로 프레임 마다 사용함으로써, 계조 표현력을 보다 향상시킬 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 오차 확산부 또는 제2 오차 확산부 중 적어도 어느 하나는 서로 이웃하는 픽셀 간의 오차 확산 계수값을 랜덤한 방향으로 확산하도록 한다.

픽셀에 확산되는 오차의 확산 방향을 홀수 라인 및 짝수 라인이 서로 다르게 적용한다. 예컨대, 홀수 라인은 좌측에서 우측 방향으로 오차 확산 계수값을 확산하고, 짝수 라인은 우측에서 좌측 방향으로 오차 확산 계수값을 확산한다. 즉, E 셀은 A, B, C, D 셀의 오차 성분의 합이 확산되고, E' 셀은 A', B', C', D' 셀의 오차 성분의 합이 확산된다. 이때, E 또는 E'의 셀로 확산된 오차 성분의 합이 1보 다 큰 값을 가질 경우, 자리 올림을 발생시킨다. 자리 올림으로 남은 소수 비트는 다시 이웃하는 픽셀에 확산시킨다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 오차 확산 방향을 라인 단위로 달리함으로써, 차 확산의 단방향성에 따른 일정한 오차 확산 패턴을 억제할 수 있다. 바람직하게는 라인에 따라 또는 셀에 따라 랜덤하게 오차 확산 방향을 설정함으로써, 보다 효율적으로 오차 확산 패턴을 저감시킬 수 있다.

도 13 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 소수 비트의 상위 비트와 하위 비트를 적어도 하나 이상의 비트 단위로 나누고, 나누어진 비트를 각각 오차 확산하도록 한다. 예를 들어, 도 13과 같이, 소수 비트를 상위, 중위, 하위 비트의 3 단위로 나누고, 각각 다른 오차 확산 방식을 사용한다. 비트 단위를 더 많이 나눌 수 있다. 또한, 오차 확산 방식은 이웃하는 단위의 비트를 제외하고, 동일한 오차 확산 방식을 사용할 수 있다. 예컨대, 상위 비트는 제1 오차 확산 방식을, 중위 비트는 제2 오차 확산 방식을, 하위 비트는 제3 오차 확산 방식으로 오차 확산을 수행한다. 이로써, 보다 세밀하게 오차 확산을 수행할 수 있으며, 플리커 현상을 저감할 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 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 구동시 화면에 표시되는 노이즈 및 플리커를 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 화상처리 방법을 개선함으로써, 구현되는 화상의 왜곡 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정부;

상기 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 상기 소수 비트 중 상위 비트를 상기 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 영상 신호의 정수 비트에 반영하는 오차 확산부; 및

상기 오차 확산된 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 오차 확산부는

상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 어느 하나의 비트를 랜덤한 계수값을 이용하여 랜덤 오차 확산시키는 제1 오차 확산부와

상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 나머지의 비트를 영상 신호의 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산시키는 제2 오차 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 오차 확산부는

소정의 픽셀의 이웃하는 적어도 하나 이상의 픽셀로부터 생성되는 오차 확산 계수값을 상기 소정 픽셀에 확산시킬 때, 상기 랜덤한 계수값을 상기 오차 확산 계수값에 가산하여 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,

상기 제2 오차 확산부는

상기 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치가 미리 저장되는 적어도 하나 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 오차 확산부 또는 제2 오차 확산부 중 적어도 어느 하나는 서로 이웃하는 픽셀 간의 상기 오차 계수값을 랜덤한 방향으로 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 상위 비트는 상기 소수 비트의 최상위로부터 하위로 1 비트 이상 3 비트 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,

상기 하위 비트는 상기 상위 비트에 연속하는 비트로부터 하위로 1 비트 이상 4 비트 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,

상기 오차 확산부는

상기 상위 비트와 하위 비트를 적어도 하나 이상의 비트 단위로 나누고, 상기 나누어진 비트를 각각 오차 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
외부에서 입력되는 영상 신호를 역감마 보정하는 역감마 보정 단계;

상기 역감마 보정된 영상 신호의 소수 비트 중 하위 비트를 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 소수 비트 중 상위 비트에 반영하고, 상기 소수 비트 중 상위 비트를 상기 하위 비트와 다른 오차 확산 방식으로 오차 확산하여 발생되는 자리 올림을 상기 영상 신호의 정수 비트에 반영하는 오차 확산 단계; 및

상기 오차 확산된 영상 신호를 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제9항에 있어서,

상기 오차 확산 단계는

상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 어느 하나의 비트를 랜덤한 계수값을 이용하여 랜덤 오차 확산시키는 제1 오차 확산 방식과

상기 상위 비트 또는 하위 비트 중 나머지의 비트를 영상 신호의 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치를 이용하여 오차 확산시키는 제2 오차 확산 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1 오차 확산 방식은

소정의 픽셀의 이웃하는 적어도 하나 이상의 픽셀로부터 생성되는 오차 확산 계수값을 상기 소정 픽셀에 확산시킬 때, 상기 랜덤한 계수값을 상기 오차 확산 계수값에 가산하여 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제10항에 있어서,

상기 제2 오차 확산 방식은

상기 계조값에 따라 할당되는 오차 확산 가중치가 미리 저장되는 적어도 하나 이상의 오차 확산 가중치 룩업 테이블 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1 오차 확산 방식 또는 제2 오차 확산 방식 중 적어도 어느 하나는 서로 이웃하는 픽셀 간의 상기 오차 계수값을 랜덤한 방향으로 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제9항에 있어서,

상기 상위 비트는 상기 소수 비트의 최상위로부터 하위로 1 비트 이상 3 비트 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제14항에 있어서,

상기 하위 비트는 상기 상위 비트에 연속하는 비트로부터 하위로 1 비트 이상 4 비트 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.
제10항에 있어서,

상기 오차 확산 단계는

상기 상위 비트와 하위 비트를 적어도 하나 이상의 비트 단위로 나누고, 상기 나누어진 비트를 각각 오차 확산하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 화상처리 방법.