KR20030090076A - 서스테인 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서브 필드별 부하량에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시켜 화질에 색번짐 등과 같은 SPD(Static Picture Distortion)를 방지할 수 있도록 한 계조 표시 시스템에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 서브 필드의 평균 부하량에 따른 입력 신호별 평균 휘도 값과 서브 필드의 부하량에 따른 입력 신호별 데이터 증감율이 기록된 메모리와, 서브 필드의 데이터들 중에서“1”이 되는 비트 수를 계산하여 부하량을 계산하고, 메모리를 검색하여 계산된 부하량에 대응되는 데이터 증감율을 결정하는 부하량 계산부와, 데이터 증감율에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시키는 데이터 변환부를 이용하여 부하량에 따라 입력 데이터를 증감시킴으로써, 부하량에 상관없이 일정한 휘도를 유지할 수 있고, 부하량에 따라 화질에 색번짐 등과 같은 SPD(Statcic Picture Distortion) 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

서스테인 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING SUSTAIN}
본 발명은 디지털 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인간의 시각 특성을 고려하여 재구성된 서브 필드 내의 부하량에 따라 데이터량을 증감시켜 계조 특성을 선형적으로 조절하는데 적합한 서스테인 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 디스플레이 장치인 PDP TV에서는 튜닝되어 입력되는 방송 채널의 아날로그 영상신호를 소정의 샘플링 클럭에 의거하여 N비트(예를들어, 256계조의 경우 R.G.B 각 8비트)의 디지털 데이터로 변환하고, 이 변환된 디지털 데이터에 대해 계조 처리를 위해 1필드의 영상 데이터를 복수개의 서브 필드(즉, sub_1 내지 sub_8)로 재구성한다.
즉, 1필드의 영상 데이터가 하위 비트(LSB)에서부터 상위 비트(MSB)로 갈수록 서스테인 수(즉, 단위셀의 발광 기간)가 커지는 8개의 서브 필드로 재구성되는데, 서스테인 수가 커진다는 것은 그만큼 방전 유지 펄스가 많다는 것을 의미하며, 이것은 곧 휘도 레벨이 높다는 것을 나타낸다. 즉, MSB 데이터가 기입되는 서브 필드(sub_8)에서 LSB 데이터가 기입되는 서브 필드(sub_1)순으로 방전 유지 펄스수를 적게 함으로써, 이들의 조합에 따른 총 방전 유지 기간으로 계조 처리를 하고 있다.
따라서, 스캔/유지 구동단에서는, 전원 공급 수단으로부터 제공되는 직류 고전압(예를들면, 180V 내지 320V의 직류 전원)에 의거하여, 서스테인 수만큼 스캔/유지를 위한 방전 유지 펄스를 발생하여 스캔/유지 전극에 인가, 즉 서스테인 수에 상응하는 전류 출력을 발생하게 된다. 이때 서스테인의 수는 서브 필드별로 가지고 있는 가중치(weight)에 따라 결정된다.
PDP는 각 서브 필드 중에서 켜져야 할 픽셀 수에 따라 화면의 부하가 많고 적음을 나타내는데, 화면의 부하량에 따라 휘도 특성이 달라진다.
그러나, 디지털 디스플레이 장치인 PDP는 서스테인 수가 고정된 상태에서 특정 서브 필드에서 화면의 부하가 많으면(즉, 켜져야할 픽셀 수가 많으면) 같은 레벨의 신호임에 불구하고 휘도가 상대적으로 떨어지고 부하가 적으면 휘도가 올라가기 때문에 계조 특성이 비선형적으로 나타나서 정지 영상(예를 들면, 얼굴)에 색번짐 현상(SPD : Static Picture Distortion)이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서브 필드로 재구성한 영상신호에서 서스 필드별 부하량에 따라 출력되는 데이터량을 증감시켜 일정한 휘도를 유지할 수 있는 서스테인 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각 N비트의 디지털 데이터로 변환된 R,G,B의 디지털 데이터를 서스테인 수가 각각 다른 M개의 서브 필드 데이터로 재구성하여 패널상에 기록하고, 상기 서스테인 수에 대응되는 스캔/유지 펄스를 발생하여 각 픽셀에 인가함으로써, 목표로 하는 영상신호를 패널상에 디스플레이하는 디지털 디스플레이 장치에 있어서, 상기 서브 필드의 평균 부하량에 따른 입력 신호별 평균 휘도 값과, 상기 서브 필드의 부하량에 따른 입력 신호별 데이터 증감율이 기록된 메모리와, 상기 서브 필드의 데이터들 중에서“1”이 되는 비트 수를 계산하여 부하량을 계산하고, 상기 메모리를 검색하여 상기 계산된 부하량에 대응되는 데이터 증감율을 결정하는 부하량 계산부와, 상기 데이터 증감율에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시키는 데이터 변환부를 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 서스테인 제어 장치의 개략적인 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따른 서스테인 제어 방법을 나타내는 흐름도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 역감마 보정부 120 : 데이터 정렬부
121 : 부하량 계산부 122 : 데이터 변환부
130 : 메모리 135 : 가중치 변환부
140 : 프레임 메모리 150 : 제어부
160 : 데이터 처리부 170 : 지속 펄스 구동기
180 : PDP 패널
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 서스테인 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도로써, 그 구성은 역감마 보정부(110), 데이터 정렬부(120), 메모리(130), 가중치 변환부(135), 프레임 메모리(140), 제어부(150), 데이터 처리부(160), 지속 펄스 구동부(170), PDP 패널(180)로 이루어진다.
도 1을 참조하면, 제어부(150)는, 예를 들면 PDP TV의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것으로, 아날로그 영상신호의 A/D 변환, 프레임 메모리(140)에서의 데이터 기록 및 판독, 데이터 처리, 스캔/유지 등의 제어를 수행하며, 입력되는 영상 신호에 따라 입력 데이터량을 증감시키는 제어를 수행한다.
역감마 보정부(110)는 도시 생략된 A/D 변환기에 의해서 양자화된 R.G.B 영상 신호의 루미넌스 데이터를 보정하여 데이터 정렬부(120)에 전달하는데, 이때 양자화된 R.G.B 데이터는 상위 비트에서부터 하위 비트의 순서(MSB, M-1, M-2, - - -, LSB)로 이루어진 각 n 비트(예를 들면, R.G.B 각 8 비트)로 구성된다.
데이터 정렬부(120)는 역감마 보정부(110)에서 전달된 데이터를 서브 필드 별로 부하량 계산을 수행하고, 부하량에 따라 데이터량을 증감시켜 가중치 변환부(135)에 출력하는데, 그 구성은 부하량 계산부(121)와 데이터 변환부(122)로 이루어진다.
부하량 계산부(121)는 서브 필드 별로 구성된 입력 데이터에 대해서 서브 필내의 데이터에 대한 부하량을 계산(서브 필드 별로 켜져야 할 픽셀 수)하고, 메모리(130)에 저장된 부하량에 따라 데이터의 증감율을 나타내는 테이블을 이용하여 계산된 부하량에 따른 데이터의 증감율을 결정한다.
데이터 변환부(122)는 부하량 계산부(121)에 의해서 결정된 데이터의 증감율에 따라 데이터량을 증감시킨 후에 가중치 변환부(135)에 출력한다.
메모리(130)에는 입력 신호별로 평균 부하량에 대응되어 설정된 평균 휘도 값과 서브 필드별로 계산된 부하량에 따라 각 입력 신호별로 설정된 데이터의 증감율이 기록되어 있는데, 그 예로써 서브 필드의 부하량이 50%일 때 기준으로 하여 입력 신호별 부하량에 따른 데이터의 증감율은 아래의 표 1과 같다.
표 1을 설명하면, 서브 필드로 재구성된 입력 데이터들의 부하량이 50%일 때(즉, 서브 필드 내에 켜져야 할 픽셀 수가 절반일 때)의 휘도 값을 평균 휘도 값으로 하고, 서브 필드로 재구성된 입력 데이터의 부하량에 따른 입력 신호별 데이터의 증감율을 나타내고 있다.
예를 들어 설명하면, 입력 신호가 254이며, 이때 서브 필드의 부하량이 14%일 때 입력 신호 254는 12%(대략 30) 감소한 224로 변환된다.
부하량 계산부(121)는 입력 신호 254에 대한 서브 필드를 재구성한 후에 서브 필드 내에 “1”의 값을 갖는 비트 수를 이용하여 서브 필드의 부하량을 계산하고, 메모리(130)에 기록된 부하량에 대비 입력 신호에 따른 데이터 증감율을 이용하여 계산된 부하량에 따른 데이터 증감율을 결정한다.
데이터 변환부(122)는 부하량 계산부(121)에 의해서 결정된 데이터 증감율에 따라 데이터량을 증가 또는 감소시켜 가중치 변환부(120)에 출력한다.
가중치 변환부(120)는 데이터 변환부(122)에서 변환된 데이터를 동일한 가중치(weight)를 부여하여 프레임 메모리(135)에 송출하는데, 각 n 비트로 이루어진 R.G.B데이터는 가중치가 부여된 각 m 비트로 변환되어 출력된다.
프레임 메모리(135)에는 제어부(150)로부터 제공되는 어드레싱에 의거하여 가중치 변환부(120)에서 부여된 가중치를 갖는 비트들로 재배열되어 저장된다.
다음에, 데이터 처리부(160)에서는, 제어부(150)로부터 제공되는 제어신호에 따라, 상기한 프레임 메모리(135)로부터 인출되어 제공되는 재구성된 필드 데이터를 서브 필드 데이터로 변환(즉, 8개의 서브 필드로 재구성된 1필드 데이터의 변환)하여 출력한다. 데이터 처리부(140)에서 변환되어 출력된 각 서브 필드에는 부하량이 존재하며, 부하량에 따라 서스테인 수가 결정되어 있다.
한편, 지속 펄스 구동기(170)에서는, 제어부(130)로부터 스캔/유지 제어신호가 인가될 때, 도시 생략된 전원 공급 수단으로부터 제공되는 직류 고전압(예를들면, 180V 내지 320V의 직류 전원)에 의거하여, 데이터 처리부(160)에서 전송된 서스테인 수만큼 스캔/유지를 위한 스캔/유지 구동 펄스를 발생하여 데이터 처리부(140)에서 출력되는 서브 필드의 데이터를 PDP 패널(180)에 기록한다. 이때 서스테인 수에 따른 스캔/유지 구동 펄스를 이용하여 서브 필드에 “1”의 값을 갖는 픽셀들을 발광시켜 서브 필드의 데이터를 PDP 패널(180)에 기록한다.
본 발명은 역감마 보정부(110)에서 변환된 데이터들은 서브 필드 형식으로 재구성되며, 각 서브 필드의 부하량을 계산하여 입력 데이터들을 변화시켜 출력시킴으로써, 서브 필드별 부하량의 변화에 관계없이 일정한 휘도를 유지할 수 있다. 다시 말해서, 서스테인 수가 고정된 상태에서 부하량의 변화에 따라 휘도가 비선형적으로 변화되어 계조 특성이 나빠지는 것을 부하량의 변화에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시켜 계조 특성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 서스테인 제어 장치에서 입력 데이터량을 제어하는 과정은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 부하량 계산부(121)는 역감마 보정부(110)에서 출력되는 데이터를 서브 필드 단위로 재구성한 후에 서브 필드에 “1”이 되는 비트 수를 이용하여 서브 필드의 부하량을 계산한다(S201).
부하량 계산부(121)는 계산된 부하량에 따른 데이터의 증감율을 결정하기 위해 메모리(130)를 검색하여 데이터의 증감율을 결정한다(S202).
데이터 변환부(122)는 부하량 계산부(121)에 의해서 결정된 데이터의 증감율에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시킨 후에 가중치 변환부(135)에 출력한다(S203).
가중치 변환부(135)는 증감율에 따라 증감된 입력 데이터에 동일한 가중치를 부여한 후에 가중치가 부여된 비트들을 프레임 메모리(140)에 저장시킨다(S204).
프레임 메모리(140)에 저장된 데이터들은 제어부(150)의 제어 신호에 따라 서브 필드 단위로 인출되어 데이터 처리부(160)에 출력되고, 지속 펄스 구동기(170)는 제어부(150)의 스캔/유지 제어 신호에 응답하여 서스테인 수에 따라 지속 펄스를 발생하여 데이터 처리부(160)에서 출력되는 서브 필드의 데이터를 PDP 패널(180)에 기록한다(S205).
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디지털 변환된 입력 데이터를 서브 필드로 구성하고, 서브 필드별 부하량에 따라 데이터를 증가 또는 감소시켜 PDP 패널에 기록함으로써, 부하량에 상관없이 일정한 휘도를 유지할 수 있고, 부하량에 따라 화질에 색번짐 등과 같은 SPD(Statcic Picture Distortion) 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 각 N비트의 디지털 데이터로 변환된 R,G,B의 디지털 데이터를 서스테인 수가 각각 다른 M개의 서브 필드 데이터로 재구성하여 패널상에 기록하고, 상기 서스테인 수에 대응되는 스캔/유지 펄스를 발생하여 각 픽셀에 인가함으로써, 목표로 하는 영상신호를 패널상에 디스플레이하는 디지털 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 서브 필드의 평균 부하량에 따른 입력 신호별 평균 휘도 값과, 상기 서브 필드의 부하량에 따른 입력 신호별 데이터 증감율이 기록된 메모리와,
    상기 서브 필드의 데이터들 중에서“1”이 되는 비트 수를 계산하여 부하량을 계산하고, 상기 메모리를 검색하여 상기 계산된 부하량에 대응되는 데이터 증감율을 결정하는 부하량 계산부와,
    상기 데이터 증감율에 따라 입력 데이터를 증가 또는 감소시키는 데이터 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서스테인 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 평균 부하량은,
    상기 서브 필드를 구성하는 데이터들 중에서 켜져야 할 픽셀 수가 절반(50%)인 것을 특징으로 하는 서스테인 제어 장치.
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