KR100742519B1 - 서브필드들에서 이미지를 디스플레이하기 위한 방법 및 유닛 - Google Patents

서브필드들에서 이미지를 디스플레이하기 위한 방법 및 유닛 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치(600)는 다수의 서브필드들에서 구동된다. 서브필드들 각각은 디스플레이 장치에 의해 각각의 조도 레벨을 출력한다. 각각의 서브필드에 있어서, 디스플레이된 이미지의 픽셀은, 스위칭 온되는 지 또는 아닌지의 여부에 의존하여, 특정 서브필드에 대응하는 광의 양을 방출할 수 있다. 픽셀의 요구된 세기 레벨은 픽셀이 스위칭 온되는 서브필드들의 적절한 조합을 선택함으로써 실현된다. 본 발명에 따라, 복수의 서브필드들은 특정 세기 레벨을 실현하기 위해 사용될 수 있다. 이미지 디스플레이 유닛(604)은, 어떠한 아티팩트가 가능한 적게 되는 방식으로, 복수의 이용가능한 조합들로부터 특정 픽셀에 대한 서브필드의 조합을 선택하기 위해 배열된 선택 수단(608)을 구비한다. 이 선택은 현재의 이미지에서 다른 픽셀을 기초로하여 수행된다.
디스플레이 장치, 이미지 디스플레이 장치, 이미지 디스플레이 유닛, 서브필드, 픽셀

Description

서브필드들에서 이미지를 디스플레이하기 위한 방법 및 유닛{Method of and unit for displaying an image in sub-fields}
본 발명은 복수의 서브필드들에서 디스플레이 장치상에 이미지를 디스플레이하는 방법에 관한 것으로, 각각의 서브필드는 상기 디스플레이 장치에 의해 각각의 조도 레벨을 출력하고, 상기 이미지는 복수의 픽셀들을 포함하며, 픽셀 각각은 한 세트의 세기 값(intensive value)들로부터 각각의 세기 값을 가지며, 이러한 세기 값들 중 적어도 하나는 서브필드들의 복수의 조합들에 의해 생성될 수 있고, 상기 방법은 특정 픽셀에 대해 그 픽셀의 세기 값에 일치하는 서브필드들의 조합을 선택하는 단계 및 특정 픽셀을 디스플레이하기 위해 디스플레이 장치에 선택된 조합의 표현(representation)을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 복수의 서브필드들에서 디스플레이 장치상에 이미지를 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛에 관한 것으로, 각각의 서브필드는 상기 디스플레이 장치에 의해 각각의 조도 레벨을 출력하고, 상기 이미지는 복수의 픽셀들을 포함하며, 픽셀 각각은 한 세트의 세기 값들로부터 각각의 세기 값을 가지며, 이러한 세기 값들 중 적어도 하나는 서브필드들의 복수의 조합들에 의해 생성될 수 있고, 상기 이미지 디스플레이 유닛은 특정 픽셀에 대해 그 픽셀의 세기 값에 일치하는 서브필드들의 조합을 선택하기 위한 선택 수단 및 특정 픽셀을 디스플레이하기 위해 디스플레이 장치에 선택된 조합의 표현을 전송하기 위한 전송 수단을 포함한다.
본 발명은 또한, 이러한 이미지 디스플레이 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일본 특개평11-38932호는 의사 윤곽들이 압축된 서브필드 구동 이미지 디스플레이 장치를 개시하고 있습니다. 상기 서브필드 구동 디스플레이에서, 이미지가 디스플레이될 필드 기간은 서브필드들을 포함합니다. 특정 픽셀의 그레이 레벨은 상기 필드동안 광을 생성하는 서브필드들에 의존합니다. 따라서, 상기 특정 픽셀의 휘도는 상기 필드 기간동안 액티브 서브필드들의 휘도를 관찰자의 눈에 집중시켜 얻어집니다. 서브필드 당 휘도는 서브필드 가중으로 표시되고, 이는 서로에 관한 서브필들의 상대적 지속 기간(relative duration)을 나타냅니다. 예를 들어, 8 서브필들을 포함하는 필드의 서브필들의 가중은 1:2:4:8:16:32:64:128로 선택될 수 있습니다. 휘도 레벨 127을 얻기 위해서, 7 최하위 서브필드들 광을 생성하는 반면, 최상위 서브필드(128)는 광을 생성하지 않습니다. 휘도 레벨 128을 얻기 위해서, 7 최하위 서브필드들은 광을 생성하지 않안야 하지만, 최상위 서브필드(128)은 광을 생성해야 합니다. 인용발명에서 설명되고 있듯이, 휘도 변화가 약하다면, 이러한 최상위 서브필드의 스위칭은 의사 윤곽을 일으키게 됩니다.
일실시예에서, 인용발명은 동일한 휘도인 둘 이상의 서브필드들의 조합을 제공하는 서브필드 가중들을 선택하여 의사 윤곽들의 발생을 감소시킵니다. 선택된 조합은 주변 픽셀들의 휘도에 의존합니다. 이는 1:2:4:7:14:27:28:56:112 의 서브필드 가중들의 선택으로 설명됩니다. 휘도값들인 7, 14, 28, 56, 및 112는 각각 두 상이한 서브필들의 조합으로 만들어질 수 있습니다. 예를 들어, 휘도 28은 액티브인 가중 1, 2, 4, 7, 14 및 인액티브인 서브필드 28, 56, 112의 서브필드들을 갖거나, 단지 액티브인 가중 28의 서브필드만으로 만들어질 수 있습니다.
미국특허 제5,841,413호에는 복수의 서브필드들에서 구동되는 플라즈마 디스플레이 패널이 기술되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 스위칭 온 및 스위칭 오프될 수 있는 다수의 셀들로 구성된다. 셀은 패널 상에 디스플레이될 이미지의 픽셀(화소)에 대응한다. 플라즈마 디스플레이 패널의 동작시에, 3개의 상태들로 구별될 수 있다. 제 1 상태는 패널들의 모든 셀들의 메모리들이 소거되는 소거 상태(erasure phase)이다. 제 2 상태는 스위칭온될 패널의 셀들이 그 셀들의 전극들에 적절한 전압들을 설정함으로써 조절되는 어드레싱 상태이다. 제 3 상태는 유지 상태(sustain phase)이며, 어드레싱된 셀들이 유지 상태의 기간동안 발광하도록 하는 유지 펄스들이 셀들에 인가된다. 플라즈마 디스플레이 패널은 이 유지 상태동안에만 발광한다. 상기 3개의 상태들 모두를 서브필드 기간 또는 간단히 서브필드라 칭한다. 단일 이미지 또는 프레임은 복수의 연속적인 서브필드 기간들에서 패널 상에 디스플레이된다. 셀은 하나 또는 그 이상의 서브필드 기간들에 대해 스위칭 온 될 수 있다. 셀이 스위칭 온되는 서브필드 기간들 내에서 셀에 의해 방사된 광은 그 셀에 대해 대응하는 세기를 감지하는 관찰자의 눈에 들어온다. 특정 서브필드 기간에서, 유지 상태는 특정 시간동안 유지되어 활성화된 셀들의 특정 조도 레벨을 유발한다. 통상적으로, 다른 서브필드들은 다른 유지 상태의 기간을 갖는다. 서브필드는 전제 프레임 기간 동안 패널에 의해 방사된 빛에 대한 그 기여도를 나타내기 위해 가중 계수를 갖는다. 예를 들면, 각각 1,2,4,8,16 및 32의 가중 계수들을 갖는 6개의 서브필드들을 가진 플라즈마 디스플레이 패널이 있다. 셀이 스위칭 온되는 적절한 서브필드들을 선택함으로써, 패널 상에 이미지를 디스플레이함에 있어 64개의 다른 세기 레벨들이 실현될 수 있다. 이 플라즈마 디스플레이 패널은 각각 6비트들의 2진 코드 워드들을 사용하여 구동되며, 그로 인해, 코드 워드는 2진 형태로 픽셀의 세기 레벨을 나타낸다.
플라즈마 디스플레이 패널을 구동함에 있어서, 프레임 기간, 즉 2개의 연속된 이미지들간의 기간은 다수의 서브필드 기간들로 분할된다. 이러한 서브필드 각각의 기간 동안, 셀은 스위칭 온이 될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 서브필드 기간들에 걸친 통합(integration)은 이 셀에 대응하는 픽셀의 감지된 세기 레벨을 유발한다. 픽셀을 일체로(integrally) 디스플레이하는 대신에, 플라즈마 디스플레이 패널 상에, 픽셀은 서로에 대하여 시간적으로 시프트된 일련의 서브픽셀들로써 디스플레이된다. 이것은 관찰자의 눈이 이동한다면 아티팩트들(artifacts)을 유발할 수 있다. 그래서, 서브픽셀들이 단일 위치로부터 발생하지 않는 것처럼 보이며, 흐릿한 효과를 발생시킨다. 더욱이, 이미지들이 움직이는 물체를 보여주는 경우에 아티팩트들이 발생할 수 있다. 이러한 움직임은 다수의 서브필드들에서 물체를 디스플레이할 때 고려될 필요가 있다. 각각의 다음 서브필드에 대해, 물체는 조금 이동되어야 한다. 움직임 보상 기술들은 서브필드들의 서브픽셀들에 대해 정확한 위치를 계산하는데 사용된다. 이러한 환경에서, 움직임 보상은 전적으로 신뢰할 수 없고, 예를 들어, 세부사항을 거의 갖지 않는 이미지 영역에서 잘못된 결과들을 발생시킬 수 있다. 이 잘못된 결과들은 이것이 실행될 필요가 없는 움직임 보상을 유발한다. 이것은 소위, 매우 현저한 움직임 아티팩트들(motion artifacts)을 발생한다.
2개의 인접한 픽셀들이 세기 레벨에서 적은 차이를 갖지만, 이 픽셀들 중 하나에 대하여, 가장 큰 가중 계수를 갖는 서브필드가 온되고, 이 픽셀들 중 다른 하나에 대하여, 이 서브필드가 오프되면, 아티팩트가 가장 두드러진다. 상술한 2진 코드 예의 경우, 하나의 픽셀에 대한 코드 워드는 온된 최상위 비트를 가지며, 다른 픽셀들에 대한 코드 워드는 오프된 최상위 비트를 가진다. 서브필드의 계산된 위치에서의 임의의 에러 즉, 이러한 픽셀들을 포함하는 임의의 움직임 아티팩트는 디스플레이된 이미지에서 상대적으로 큰 아티팩트를 가져올 것이다. 미국특허 제5,841,413호에 개시된 장치는 사용된 코드 워드를 제한함으로써 이러한 아티팩트들을 완화하려고 시도하였다. 이 공지된 장치는 세기 값들의 필요한 세트를 실현하기 위해 필요한 것보다 많은 서브필드들을 사용한다. 세기 값을 나타내는 코드 워드들의 결과적인 세트는 과잉이 된다. 즉, 주어진 세기 값들에 대해 하나 이상의 코드 워드가 이용가능하다. 이러한 과잉 세트로부터 서브세트가 생성되어, 세기 값들간의 차를 나타내기 위한 최상위 비트에서 최소 차들을 제공하도록 이러한 코드 워드들이 선택된다. 이 서브세트는 원 세트(original set)를 검색하고, 주어진 코드 워드와 다른 코드 워드들 각각 사이의 차가 아티팩트들에 미치는 영향을 결정함으로써 생성된다.
본 발명의 목적은 아티팩트들을 개선적으로 감소할 수 있는 서두에 상술한 바와 같은 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은, 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합이 이미지의 적어도 다른 하나의 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합을 근거하여 선택되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 방법으로 달성될 수 있다. 이것은, 디스플레이되는 이미지의 실제적인 콘텐트를 고려하여 가능한 조합들 중에서 서브 필드들의 최상의 조합을 특정 픽셀에 대해 선택하는 것을 가능하게 한다. 서브필드들의 최상의 조합은 임의의 발생한 아티팩트가 가능한 적게되는 것이다. 실제 콘텐트를 기초로하는 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 선택은, 조합들 그들 자체의 비교를 기초로 하여서만 조합이 선택되는, 공지된 방법에서 이루어지는 선택보다 더 양호하다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 다른 화상과 특정 픽셀의 세기 레벨들 사이의 임의의 차는 낮은 조도 레벨들에 대한 서브필드들에 의해 가능한 만큼 실현될 것이다. 그러므로, 2개의 조합들은 가능한 경우 언제나 높은 조도 레벨들에 대한 동일한 서브필드들을 가질 것이다. 다시 말해서, 픽셀 세기 값들을 나타내는 코드 워드들의 최상위 비트들은 가능한 경우 언제나 서로 동일하게 된다. 더 높은 값들에 대한 서브필드들이 서로 동일하게 되면, 임의의 아티팩트들은 더 낮은 세기의 서브필드에 의해 유발되어, 거의 눈에 띄지 않을 것이다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 서브필드들의 조합의 선택이 하나 이상의 더 일찍 수신되고 처리된 픽셀들을 기초로하여 이루어지기 때문에, 서브필드들의 조합을 결정하기 위해 메모리에 이미지를 기억할 필요가 없게된다. 특정 픽셀에 대한 서브 필드들의 조합이 아직 수신되지 않은 픽셀을 기초로하여 결정된다면 그러한 메모리는 필수적인 것이 될 것이다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 하나의 픽셀의 조합만이 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합을 결정하기 위해 기억될 필요가 있다. 더욱이, 이것은, 아티팩트들이 인접한 픽셀들사이의 에러들에 의해 종종 유발될 수 있기 때문에, 인접한 픽셀의 조합을 기초로하여 서브필드들의 조합을 결정하는데 효율적이다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 이미지의 하나의 수평선은, 앞선 수평선 상에 인접한 픽셀의 조합에 기초하여 서브필드들의 조합을 결정하는 것이 가능하게 하도록 기억될 필요가 있다. 아티팩트들이 인접한 픽셀들 사이의 에러들에 의해 종종 유발되기 때문에, 인접한 픽셀의 조합을 기초로하여 서브필드들의 조합을 결정하는데 효율적이다. 이미지의 하나의 수평선을 기억하는 것은 적당한 크기의 메모리만을 필요로한다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 어떤 영역의 픽셀들을 분석함으로써, 그 영역의 아티팩트들을 가장 적게 유발하는 서브필드들의 조합을 선택하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 목적은 아티팩트들을 개선적으로 감소하는 서두에 기술한 바와 같은 이미지 디스플레이 유닛을 제공하는 것이다. 이 목적은 이미지를 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합을 기초로하여 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합을 선택하도록 선택 수단을 배치하는 것을 특징으로하는 본 발명에 따른 디스플레이 유닛으로 달성된다. 이것은, 현재의 이미지의 실제 콘텐트를 가장 적절하게 고려하는, 서브필드들의 이용가능한 조합들로부터 서브필드의 조합을 선택하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 6개의 서브필드들을 갖는 필드 기간을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 8개의 서브필드들을 사용하는 디스플레이 장치에 대한 일련의 픽셀들의 세기 레벨들을 도시하는 도면.
도 3은 확장된 서브필드의 사용을 도시하는 도면.
도 4는 서브필드 조합들을 선택하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 5는 서브필드 조합들을 선택하는 다른 방법을 설명하는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 장치의 가장 중요한 소자들을 도시하는 도면.
본 발명 및 그에 따른 장점들은 예시적인 실시예들 및 첨부된 도면들을 기초로하여 더욱더 명료해질 것이다.
도 1은 6개의 서브필드들을 갖는 필드 기간을 개략적으로 도시한다. 프레임 기간으로도 불리는 필드 기간(102)은 단일 이미지 또는 프레임이 디스플레이 패널 상에 디스플레이되는 기간이다. 이 예에서, 필드 기간(102)은 참조번호들(104 내지114)로 디스플레이된 6개의 서브필드들로 구성된다. 서브필드에서, 디스플레이 패널의 셀은 광을 생성하기 위해 스위칭 온될 수 있다. 각각의 서브필드는 모든 셀들의 메모리들이 소거되는 소거 상태로 시작한다. 서브픽셀의 그 다음 상태는 이 특정 서브필드에 광을 방사하기 위해 스위칭 온되는 셀들이 조절되는, 어드레싱 상태이다. 그 뒤, 유지 상태이라 불리는 서브 필드의 제 3 상태에서, 유지 펄스들이 셀들에 인가된다. 이것은 어드레싱되어온 셀들이 유지 상태동안 광을 방사하도록 한다. 이러한 상태들의 구성은, 좌에서 우로 시간이 흐르는, 도 1에 도시되어 있다. 예를 들어, 서브필드(108)는 소거 상태(116), 어드레싱 상태(118) 및 유지 상태(120)를 갖는다.
디스플레이된 이미지의 픽셀의 감지된 세기는 서브필드들에 대하여 픽셀에 대응하는 셀이 스위칭 온되는 동안 제어함으로써 결정된다. 셀이 스위칭 온되는 다양한 서브필드들 동안 방사된 광이 관찰자의 눈에 들어와서, 결과적으로, 대응하는 픽셀의 어느 정도의 세기를 유발한다. 서브필드는 방사된 광에 대한 그의 상대적인 기여도를 나타내는 가중 계수를 갖는다. 예를 들면, 1,2,4,8,16 및 32 각각의 가중 계수들을 갖는 6개의 서브필드들을 가진 플라즈마 디스플레이 패널이 있다. 셀이 스위칭 온되는 서브필드들의 적절한 조합을 선택함으로써, 64개의 다른 세기 레벨들은 이 패널 상에 이미지의 디스플레이가 실현될 수 있다. 이 플라즈마 디스플레이 패널은 그 뒤, 각각 6비트의 2진 코드 워드들을 사용함으로써 구동되어, 코드 워드는 2진 형태로 픽셀의 세기 레벨을 나타낸다.
도 2는 8개의 서브필드들을 사용하는 디스플레이 장치를 위한 일련의 픽셀들의 세기 레벨들을 도시한다. 일련의 픽셀들은 디스플레이의 수평 또는 수직 라인 상에 인접한 픽셀들이 될 수 있다. 그러나, 상기 일련들은 디스플레이 상의 단일 위치의 시간에 걸쳐 다른 세기 값들도 될 수 있다. 트레이스(202)는 상술된 바와 같은 서브필드들의 조합을 나타내는 코드 워드로써 디스플레이된 세기 값을 나타낸다. 트레이스는 예를 들어, 126 세기를 갖는 픽셀(1)과 129 세기를 갖는 픽셀(10)를 도시한다. 아래 표(I)는 디스플레이의 대응하는 셀 또는 셀들이 스위칭 온되는 서브필드들을 이 일련의 픽셀들에 대해 도시한다. 서브필드들(SF1,...,SF8)는 각각 1,2,4,8,16,32,64 및 128의 가중 계수들을 갖는다.
세기 SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8
1 126 x x x x x x
2 127 x x x x x x x
3 127 x x x x x x x
4 125 x x x x x x
5 129 x x
6 129 x x
7 127 x x x x x x x
8 128 x
9 127 x x x x x x x
10 129 x x
표1: 일련의 픽셀들의 세기 레벨들에 대한 서브필드들의 조합
이 표는 127의 세기 레벨을 갖는 픽셀(2)에 대하여, 서브필드(SF8)를 제외한 모든 서브필드들이 사용되는 것을 도시한다.
하나의 세기로부터 다른 세기로의 전이는 서브필드들의 다른 조합을 사용함으로써 실현된다. 어떤 전이들에 대해, 서브필드(SF8)에서의 변화에 의해 적은 세기의 변화가 실현되어야 하며, 상기 서브필드는 가장 많은 양의 광을 생성한다. 이러한 것들은 도 2에서 전이들(204,206,208,210,212) 이다. 이러한 전이에 포함된 픽셀들에 관한 아티팩트들은, 이들이 상대적으로 광의 가장 많은 부분을 산출하는 서브필드들에 관련되기 때문에 다른 것들보다 더욱더 현저하다.
본 발명의 실시예에서, 처음에 8개의 서브필드들을 갖는 디스플레이 장치는 현재 확장된 9번째 서브필드로 구동한다. 이들의 특정 계수들을 갖는 원래의 8개의 서브필드들의 구성은 동일하게 유지된다. 확장된 서브 필드에는 상대적으로 작은 가중 계수가 주어진다. 확장된 서브필드의 목적은 요구된 세기 레벨을 실현하기 위한 서브필드들의 하나의 조합보다 많이 제공하는 것이다. 그 뒤, 상술한 문제가 되는 전이들을 피하기 위해, 적절한 조합이 선택될 수 있다. 이 실시예에서, 9번째 서브필드는 12의 가중 계수를 갖는다. 아래의 표2는 도2에 따른 세기 레벨들이 9개의 서브필드들을 사용하여 어떻게 실현될 수 있는 지를 도시한다.
세기 SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9
1 126 x x x x x x
2 127 x x x x x x x
3 127 x x x x x x x
4 125 x x x x x x
5 129 x x x x x x
6 129 x x x x x x
7 127 x x x x x x x
8 128 x x x x x
9 127 x x x x x x x
10 129 x x x x x x
표2: 9개의 서브필드들을 사용하는 일련의 픽셀들의 세기 레벨들에 대한 조합들
현재, 상술한 모든 세기 레벨들은 서브필드(SF8)의 활성화없이 실현될 수 있고, 상기 서브필드는 광의 생성에 대한 가장 높은 기여도를 갖는다. 서브필드(SF9)대신에 하위의 서브필드들의 적절한 조합을 사용하여 실현될 수 있다. 현재, 상술한 전이들은 어떤한 세기 레벨들에 대해서도 서브필드(SF8)가 필요하지 않기 때문에 서브필드(SF8)간의 스위칭을 포함하지 않는다. 일반적으로, 세기 레벨들의 증가를 실현하기 위해, 서브필드(SF8)의 사용은 확장된 서브필드(SF9)를 먼저 사용함으로써 가능한 오랫동안 확장되며, 상기 확장된 필드(SF9)는 더 작은 가중 계수를 갖는다. 세기 레벨이 그것 없이 더 이상 실현될 수 없는 경우에만, 서브필드(SF8)가 서브필드들의 조합으로 사용된다. 이것이 일단 사용되면, 이것을 스위칭 오프하는 것은 가능한 오랫동안 확장된다. 그래서, 서브필드(SF8)는 그 뒤, 이것이 가능하다면, 이어지는 픽셀에 대해 사용될 것이다. 서브필드(SF8)의 사용을 유지하는 것은 서브필드(SF8)가 하나의 픽셀에서 온되고 그 다음 오프되는 임계(critical) 전이들의 수를 최소화하기 위해 실행된다.
도 3은 확장된 서브필드의 사용을 도시한다. 트레이스(302)는 다른 일련의 픽셀들(11 내지 20)에 대한 세기 레벨들을 나타낸다. 픽셀들(11,12,13)에 대한 세기 레벨들은 가장 높은 서브필드(SF8)없이 실현된다. 모든 다른 픽셀들에 대해, 서브필드(SF8)이 사용된다. 서브필드(SF8) 없이 실현될 수 있는 다른 픽셀들에 대해서도, 픽셀(16)과 마찬가지이다. 서브필드(SF8)는 전이들(304,306)이 서브필드(SF8)에서의 변화를 포함하는 임계 전이가 되는 것을 회피하기 위해 픽셀(16)에 대해 사용된다. 아래의 표3은 일련의 픽셀들에 대한 세기 레벨들의 실현화를 도시한다.
세기 SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9
11 138 x x x x x x x
12 138 x x x x x x x
13 139 x x x x x x x x
14 141 x x x x
15 140 x x x
16 139 x x x x
17 142 x x x x
18 138 x x x
19 139 x x x x
20 132 x x
표3: 9개의 서브필드들을 사용하는 일련의 픽셀들의 세기 레벨들에 대한 조합들
서브필드들은 임계 전이들의 수가 최소화되는 이러한 조합들로 선택되어왔다. 픽셀(13)에 대해서는 서브필드(SF8)가 오프되는 반면 픽셀(14)에 대해서는 서브필드(SF8)가 온되기 때문에, 픽셀(13)과 픽셀(14)사이의 전이(308)만이 임계이다.
상기 설명된 예들에서, 확장된 서브필드는 12의 값을 가지며, 128의 값을 갖는 서브필드(SF8)의 불필요한 전이들을 막기 위해 사용되어 왔다. 앞서 상술한 바와 같이, 현저한 아티팩트들의 완화를 위해, 큰 값을 갖는 서브필드들 사이에서 보다 적은 값을 갖는 서브필드들 사이에서 스위칭하는 것이 더 양호하다. 그러므로, 확장된 필드는 SF8의 전이들을 회피하는 것뿐만 아니라, 예를 들어 SF7 및 SF6의 확장된 서브필드들의 값보다 큰 값을 갖는 서브필드들의 전이들도 회피할 수 있다.
도 4는 서브필드 조합들을 선택하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 서브필드 조합을 선택할 때, 서브 필드들(SF1 내지 SF8)을 갖는 원래의 서브필드 기여도가 사용되는지 또는, 확장된 서브필드(SF9)가 또한 사용되는 확장된 기여도가 사용되는 지의 선택이 이루어져야 한다. 단계(402)에서, 제 1 픽셀의 세기 레벨이 얻어지며, 단계(404)에서, 원래의 서브필드 기여도가 서브필드 조합을 결정하기 위해 사용된다. 그 뒤, 단계(406)에서, 그 다음 픽셀의 세기 레벨이 얻어진다. 이 픽셀에 대해 선택되어야하는 서브필드들의 조합은 가장 중요한 서브필드(SF8)가 이전의 픽셀들에 대해 사용되어 왔는지의 여부에 의존한다. 그러므로, 단계(408)에서는, SF8이 이전의 픽셀에 대해 사용되어 왔는지가 체크된다. 이것이 이러한 경우일 때에는, 단계(410)에서, 현재의 픽셀의 세기 값은, SF8이 또한 사용되는 서브필드들의 조합으로 실현될 수 있는 지의 여부가 체크된다. 이것이 이러한 경우일 때에는, 현재 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 SF8을 사용하여 단계(412)에서 결정된다. 이것이 이러한 경우가 아닐 때에는, 현재 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 SF8이 사용되지 않는 단계(414)에서 결정된다. SF8이 이전의 픽셀에 대해 사용되어 오지 않았음이 단계(408)에서 설정되면, 단계(416)에서, 현재 픽셀의 세기 값은, SF8이 또한 사용되지 않는 서브필드들의 조합으로 실현될 수 있는지의 여부가 체크된다. 이것이 이러한 경우일 때에는, 현재의 픽셀에 대한 서브필드들의 조합이 결정되는 단계(414)에서 실행이 연속되고 SF8이 사용되지 않으며, 그렇지 않을 경우, 현재의 픽셀에 대한 서브필드들의 조합이 결정되는 단계(414)에서 실행이 연속되고 SF8이 사용된다. 마지막으로, 현재의 픽셀들에 대한 서브필드들의 조합이 결정된 이후, 단계(418)에서 최종 픽셀이 처리되는지의 여부가 체크된다. 이것이 이러한 경우가 아닐 때에는, 그 다음 픽셀에 대해 단계(406)에서 실행이 연속되고, 그렇지 않을 경우, 실행이 중단된다.
도 5는 서브필드 조합들을 선택하는 다른 방법을 설명하는 흐름도이다. 이 실시예에서, 픽셀들의 전체 라인은 임계 전이들의 존재 및 확장된 임계 전이들에 대해 평가된다. 임계 전이들만이 존재하는 경우, 확장된 서브필드가 사용된다. 확장된 임계 전이들만이 존재하는 경우에는, 서브필드(SF8)가 확장된 서브필드를 사용하지 않고 사용된다. 중요한 임계의 양쪽 모든 형태들이 존재하는 경우, 라인 상의 제 1 형태는 그 지점에서 서브필드 조합을 선택하기 위해 사용된다. 단계(502)에서, 제 1 픽셀에 대한 세기 레벨이 얻어지며, 이 픽셀에 대한 서브필드 조합은 원래의 서브필드 기여도를 사용하여 결정된다. 단계(504)에서는, 다음 픽셀에 대한 세기 레벨이 얻어지며, 단계(506)에서는, SF8의 전이가 필요한지 여부가 결정된다. SF8의 전이가 필요한 경우에는, 단계(508)에서, 이 픽셀에 대한 서브필드 조합은 확장된 서브필드를 사용하여 결정되고, 단계(510)에서, 그렇게 결정된 픽셀들에 대한 서브필드 조합들은 확장된 서브필드를 또한 사용하기 위해 변한다. 그 뒤, 라인의 남아 있는 픽셀들을 처리하기 위한 실행이 계속된다. 단계(506)에서, 이 픽셀에 대해 어떤 임계 전이도 포함되지 않은 것으로 결정되면, 단계(514)에서, 확장된 임계 전이가 포함되는지의 여부를 결정한다. 확장된 임계 전이가 포함되면, 단계(516)에서, 이 픽셀들에 대한 서브필드 조합들은 서브필드(SF8)를 사용하여 결정되고, 단계(508)에서, 그렇게 결정된 픽셀들에 대한 서브필드 조합들은 서브필드(SF8)를 또한 사용하기 위해 변한다. 라인의 남아 있는 픽셀들을 처리하기 위해 실행이 계속된다. 어떤 확장된 임계 전이도 결정되지 않으면, 단계(520)에서, 라인의 최종 픽셀이 처리되었는 지의 여부가 체크되고, 그렇지 않으면, 그 다음 픽셀이 단계(504)에서 시작하는 단계들의 다음 루프에서 처리된다.
라인의 남아 있는 픽셀들을 처리하는 것은 그 다음 픽셀의 세기 레벨이 얻어지는 단계(522)에서 계속된다. 단계(524)에서, 이 다음 픽셀에 대한 서브필드 조합이 임계인지의 여부, 즉, 서브필드(SF8)의 전이가 필요한지의 여부가 결정된다. 전이가 필요하면, 단계(526)에서, 그 다음 픽셀에 대한 서브필드 조합은 확장된 서브필드(SF9)를 사용하여 선택된다. 단계(524)에서, 서브필드(SF8)의 어떤 전이도 존재하지 않는 것이 결정되면, 그 뒤, 단계(528)에서, 확장된 전이가 존재하는 지 여부가 결정된다. 확장된 전이가 존재하면, 단계(530)에서, 그 다음 픽셀에 대한 서브필드 조합은 SF8을 사용하여 선택된다. 마지막으로, 단계(532)에서, 최종 픽셀이 처리되었는 지를 체크한다. 처리되지 않았다면, 단계(522)에서, 그 다음 픽셀에 대해 실행이 계속되고, 그렇지 않으면, 실행이 중단된다.
대안의 방법에서의 픽셀들의 라인은 이미지의 수직 라인 또는 수평 라인이 될 수 있다. 수평 라인이 사용되면, 단일 수평 라인의 픽셀들을 위한 메모리만이 필요하다. 다른 대안의 방법은 상술한 2개의 다른 방법들을 조합하는 것이다. 도4를 참조하여 기술된 방법은 수직 방향에 대해 사용되고, 도 5를 참조하여 기술된 방법은 수평 방향에서 사용된다.
또 다른 대안의 방법은 이미지의 완벽한 영역의 픽셀들을 분석하는 것이다. 제 1 단계에서, 상기 영역은 그 영역이 식별되는 픽셀들 및 에지 검출 알고리즘을 사용하여 검출된다. 그 뒤, 이러한 픽셀들에 대한 서브필드들의 조합들은 상술한 픽셀들의 라인에 대해 동일한 기술을 사용하여 결정된다.
확장된 서브필드를 사용하는 방법은 덜 상세한 이미지들의 영역을 디스플레이하는데 유리하게 사용될 수 있다. 아티팩트들은 움직임 추정기가 부정확한 결과들을 제공할 때, 그와 같은 영역에서 쉽게 발생한다. 그 뒤 확장된 서브필드는 가장 중요한 서브필드의 전이를 회피하기 위해 사용되어, 아티팩트들을 완화한다. 확장된 서브필드에 대한 가중 계수의 선택은 절충안이다. 확장된 서브필드에 대한 큰 가중 계수는 임계 전이들이 회피될 수 있는 큰 범위를 제공한다. 그러나, 확장된 서브필드의 적용은 확장된 서브필드들보다 더 큰 가중 계수를 갖는 서브필드들의 전이들에 제한된다. 이것은 적은 가중 계수를 선택하는 것이 바람직하도록 한다. 상술한 예들에서 주어진 12의 가중 계수는 양호한 절충안이 된다.
더욱이, 이미지를 분석하고 실제 이미지에 가중 계수를 적응하는 것이 가능하다. 그 뒤, 이것은, 가능한 이미지 전이들이 거의 발생하지 않는 방식으로 실행되고, 임계 전이는 큰 가중 계수를 갖는 서브필드들을 포함하는 전이이다. 또한, 확장된 서브필드의 가중 계수는 이미지의 이 분석에 기초하여 선택될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 장치의 가장 중요한 소자들을 도시한다. 이미지 디스플레이 장치(600)는 디스플레이될 이미지를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수신 수단(602)을 구비한다. 이 신호는 안테나 또는 케이블을 통해 수신된 방송 신호가 될 수 있지만, 또한, VCR(Video Cassette Recorder)같은 기억 장치로부터의 신호도 될 수 있다. 이미지 디스플레이 장치(600)는 이미지를 처리하기 위한 이미지 디스플레이 유닛(604) 및 처리된 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치(606)를 더 구비한다. 이미지 디스플레이 장치(606)는 서브필드들에서 구동되는 형태의 것이다. 이미지 디스플레이 유닛은 이미지의 픽셀들 각각에 대한 서브필드들의 적절한 조합을 선택하기 위한 선택 수단(608)을 구비한다. 선택 수단은 하나 이상의 픽셀들 및 서브필드들의 이들이 조합들이 하나 이상의 픽셀들을 기억하는데 필요한 상술한 대안의 방법들을 실행하기 위한 메모리(610)를 사용한다. 더욱이, 이미지 디스플레이 유닛은 디스플레이 장치(606)에 픽셀들의 서브필드 조합들의 대표치를 전송하기 위한 전송 수단(612)을 구비한다.
본 발명은 어떠한 세기 레벨을 각각 갖는 픽셀들로 구성된 이미지에 대해 기술되었다. 본 발명은 흑백 이미지 또는 컬러 이미지에 적용할 수 있다. 컬러 이미지에서는, 픽셀들은 사용되는 각각의 컬러에 대하여 분리된 세기 레벨을 갖는다. 본 발명에 따른 서브필드들의 조합의 결정은 컬러들 각각에 대해 실행된다. 컬러 이미지의 전통적인 RGB(Red, Green, Blue) 표현의 경우, 서브필드들의 3개의 조합들은 본 발명에 따라 결정된다.
상술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시적이며, 당업자들은 첨부된 청구의 범위의 정신을 벗어나지 않는 많은 대안의 실시예들을 설계할 수 있을 것이다. 청구의 범위에서, 괄호사이의 참조 기호들은 청구의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않을 것이다. 단어 '포함하는(comprising)'은 청구의 범위에 나열된 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소들 앞의 단어 "하나(a 또는 an)"는 이러한 요소들의 복수의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터 및 몇몇 별개의 소자들을 포함하는 하드웨어에 의해 실시될 수 있다. 유닛 청구의 범위들에서, 열거한 몇몇 수단들은 하드웨어의 하나 및 동일한 항목에 의해 실시될 수 있다.

Claims (12)

  1. 복수의 서브필드들에서 디스플레이 장치상에 이미지를 디스플레이하는 방법으로서, 각각의 서브필드는 상기 디스플레이 장치에 의해 각각의 조도 레벨을 출력하고, 상기 이미지는 복수의 픽셀들을 포함하며, 픽셀 각각은 한 세트의 세기 값(intensive value)들로부터 각각의 세기 값을 가지며, 이러한 세기 값들 중 적어도 하나는 상기 서브필드들의 복수의 조합들에 의해 생성될 수 있고,
    특정 픽셀에 대해 그 픽셀의 세기 값에 일치하는 서브필드들의 조합을 선택하는 단계로서, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 디스플레이된 이미지 내의 아티팩트들(artifacts)을 최소화하기 위해, 상기 이미지의 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는, 상기 서브필드들이 조합 선택 단계; 및
    상기 특정 픽셀을 디스플레이하기 위해 상기 디스플레이 장치에 상기 선택된 조합의 표현을 전송하는 단계를 포함하는, 상기 이미지 디스플레이 방법에 있어서,
    상기 방법은 상기 특정 픽셀을 포함하는 영역의 에지들을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 영역의 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 적어도 하나의 다른 픽셀에 대한 서브필드들의 조합과 동일한 서브필드들을 포함하도록 선택되는, 이미지 디스플레이 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀들은 직렬 방식으로 수신되고, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 특정 픽셀에 앞서 수신된 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는, 이미지 디스플레이 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀들은 복수의 수평 라인들로 구성되며, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 동일한 수평 라인 상의 상기 특정 픽셀에 바로 선행하는픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는, 이미지 디스플레이 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀들은 복수의 수평 라인들로 구성되며, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은, 상기 특정 픽셀의 수평 라인에 바로 선행하는 상기 수평 라인 상의 특정 픽셀과 동일한 위치에 위치한 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는, 이미지 디스플레이 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    세기 레벨들 증가를 실현하기 위해, 최상 가중을 갖는 서브 필드보다 더 적은 가중 계수를 갖는 확장된 서브필드를 먼저 이용하여 최상 가중을 갖는 상기 서브필드의 이용이 가능한 한 길게 연장되고, 상기 세기 레벨이 더이상 최상 가중을 갖는 서브필드 없이 실현될 수 없을 때만, 최상 가중을 갖는 상기 서브필드가 사용되고, 일단 최상 가중을 갖는 상기 서브필드가 사용되면, 가능한 한 길게 사용되고, 그에 따라, 최상 가중을 갖는 서브필드가 사용되거나 사용되지 않는 서브필드들의 조합 사이에서 임계 전이들을 최소화하는, 이미지 디스플레이 방법.
  7. 복수의 서브필드들에서 디스플레이 장치상에 이미지를 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛으로서, 각각의 서브필드는 상기 디스플레이 장치에 의해 각각의 조도 레벨을 출력하고, 상기 이미지는 복수의 픽셀들을 포함하며, 픽셀 각각은 한 세트의 세기 값들로부터 각각의 세기 값을 가지며, 이러한 세기 값들 중 적어도 하나는 상기 서브필드들의 복수의 조합들에 의해 생성될 수 있고,
    특정 픽셀에 대해 그 픽셀의 세기 값에 일치하는 서브필드들의 조합을 선택하기 위한 선택 수단으로서, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 디스플레이된 이미지 내의 아티팩트들을 최소화하기 위해, 상기 이미지의 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는, 상기 서브필드들의 조합을 선택하기 위한 선택 수단; 및
    상기 특정 픽셀을 디스플레이하기 위해 상기 디스플레이 장치에 상기 선택된 조합의 표현을 전송하기 위한 전송 수단을 포함하는, 상기 이미지 디스플레이 유닛에 있어서,
    상기 이미지 디스플레이 유닛은 상기 특정 픽셀을 포함하는 영역의 에지들을 결정하는 수단을 포함하고, 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합은 상기 영역의 적어도 하나의 다른 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택 수단은 상기 적어도 하나의 다른 픽셀에 대한 서브필드들의 상기 조합과 동일한 서브필드들을 포함하도록 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합을 선택하도록 구성되는, 이미지 디스플레이 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀들을 직렬 방식으로 수신하도록 구성되고, 상기 이미지의 픽셀들은 복수의 수평 라인들로 구성되며, 상기 선택 수단은, 동일한 수평 라인 상의 상기 특정 픽셀에 바로 선행하는 픽셀에 대해 선택된 서브필드들의 조합에 기초하여 상기 특정 픽셀에 대한 서브필드들의 조합을 선택하도록 구성되는, 이미지 디스플레이 유닛.
  10. 이미지를 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 이미지를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수신 수단;
    제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에서 청구된 이미지 디스플레이 유닛; 및
    상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스를 포함하는, 이미지 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    특정 픽셀에 대해 서브필드들의 조합을 선택하는 상기 단계는,
    제 1 픽셀의 세기 레벨을 얻고,
    상기 제 1 픽셀의 상기 세기 레벨에 적합한 원 서브필드 조합을 선택하고,
    다음 픽셀의 세기 레벨을 얻고,
    최상위 서브필드가 상기 원 서브필드 조합에 사용되는지 여부를 검사하고,
    최상위 서브필드가 상기 원 서브필드 조합에 사용된다면, 상기 다음 픽셀의 상기 세기 레벨이 상기 원 서브필드 조합으로 실현될 수 있는지 여부를 검사하고, 그렇다면, 상기 다음 픽셀의 상기 세기 레벨을 얻기 위해 상기 원 서브필드 조합을 사용하고, 그렇지 않다면, 최상위 서브필드가 사용되지 않은 서브필드 조합을 결정하고,
    최상위 서브필드가 상기 원 서브필드 조합에 사용되지 않았다면, 상기 다음 픽셀의 상기 세기 레벨이 최상위 서브필드가 사용되지 않은 서브필드 조합으로 실현될 수 있는지 여부를 검사하고, 그렇다면, 상기 다음 픽셀의 상기 세기 레벨을 얻기 위해 최상위 서브필드가 사용되지 않는 상기 서브필드 조합을 사용하고, 그렇지 않다면, 최상위 서브필드가 사용되는 서브필드 조합을 사용하는, 이미지 디스플레이 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    특정 픽셀에 대해 서브필드들의 조합을 선택하는 상기 단계는,
    뒤이은 픽셀들의 조도들 모두는 확장된 서브필드로 실현할 수 있으면서 상기 뒤이은 픽셀들에 대해 최상위 서브필드의 사용과 비사용 사이의 전이들인 임계 전이들의 존재에 대해 픽셀들의 라인을 평가하고, 단지 임계 전이들이 존재하면, 상기 확장된 서브필드가 상기 픽셀들의 라인에 대해 사용되며,
    뒤이은 픽셀들의 조도들 모두는 확장된 서브필드로 실현할 수 없으면서 상기 뒤이은 픽셀들에 대해 최상위 서브필드의 사용과 비사용 사이의 전이들인 확장된 임계 전이들의 존재에 대해 픽셀들의 라인을 평가하고, 단지 확장된 임계 전이들이 존재하면, 상기 확장된 서브필드의 사용없이 상기 최상위 서브필드가 사용되며,
    임계 전이들 및 확장된 임계 전이들 모두가 상기 라인에 존재한다면, 상기 전이들의 제 1 전이가 상기 서브필드 조합을 선택하기 위해 사용되고,
    상기 라인의 제 1 픽셀의 세기 레벨을 얻고, 상기 제 1 픽셀에 대한 상기 선택된 서브필드 조합을 사용하고,
    상기 라인의 다음 픽셀의 세기 레벨을 얻고,
    상기 다음 픽셀에 대해 최상위 서브필드의 전이가 요구되는지 여부를 결정하고, 그렇다면, 상기 다음 픽셀에 대한 서브필드 조합은 상기 확장된 서브필드를 사용하여 결정되고, 지금까지 결정된 픽셀들에 대한 서브필드 조합들은 마찬가지로 상기 확장된 서브필드를 사용하여 변화되는, 이미지 디스플레이 방법.
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