KR100658359B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 구현시 발생하는 노이즈를 제거할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고, 상기 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션(motion) 정보에 따라 선택적으로 사용되는 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 플라즈마 디스플레이 패널과 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 역감마 보정을 나타낸 그래프이다.

도 5a 및 도 5b는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 디더링 방법을 나타낸 도이다.

도 6은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 오차 확산 방법을 나타낸 도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 정보 생성부를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 휘도 보정부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

710; 역감마 보정부 720, 800; 모션 정보 생성부

730; 휘도 보정부 740; 하프토닝부

750; 서브필드 맵핑부 760; 데이터 정렬부

770; 데이터 구동부 780; APL부

810; 모션량 측정부 820; 모션 레벨 결정부

830; 서브필드 맵핑 테이블 선택부

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 구현시 발생하는 노이즈를 제거할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네 온(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 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.

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 영상신호의 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.

도 3은 플라즈마 디스플레이 패널과 음극선관의 휘도 특성을 비교한 그래프 이다.

도 3에 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 패널은 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 패널의 계조 표현방법을 PWM(Pulse Width Modulation) 방법이라 한다. 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도는 펄스 수에 선형으로 변화하지만 우리의 시각이 인지하는 정도는 비선형적이기 때문에 저계조 영역에서 계조를 표현할때 노이즈를 발생시킨다. 따라서, 상기 문제를 해결하기 위해 플라즈마 디스플레이 패널에서는 다음 도 4와 같이 입력되는 영상신호 데이터를 역감마 보정한다.

도 4는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 역감마 보정을 나타낸 그래프이다. 도 4에서, 목표 휘도는 보정하고자 하는 이상적인 역감마 결과를 나타낸 것이고, 실제 휘도는 역감마 보정후의 결과로서 나타나는 측정된 휘도값이며, 플라즈마 디스플레이 패널 휘도는 역감마 보정이 없는 상태에서 측정된 휘도값 3이하를 나타낸 것이다.

도 4에 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 패널에서 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 패널의 부족한 계조를 표현하기 위하여 디더링 (dithering) 방법 및 오차 확산(error diffusion) 방법 등의 하프톤(half tone) 방법을 사용하고 있다.

먼저, 디더링 방법에 대하여 살펴보면 다음 도 5a 및 도 5b와 같다.

도 5a 및 도 5b는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 디더링 방법을 나타낸 도이다. 도 5a는 종래의 2×2 디더 마스크이며, 도 5b는 2×2 디더 마스크에 의한 디더 마스크 패턴이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 디더링 방법은 각 픽셀(pixel)의 계조값을 디더 마스크의 특정 문턱(threshold)값과 비교하여 자리 올림(carry) 발생여부를 판별하는 방법이다. 이때, 자리 올림이 발생된 픽셀에 대하여 온(on)을, 그렇지 않은 픽셀에 대하여 오프(off)를 시킴으로써 부족한 계조 표현력을 높이고자 하는 것이다..

또한, 디더링 방법은 적당한 노이즈를 부가하여 의사윤곽이 눈에 띄지 않도록 하는 방법이다. 종래에는 플라즈마 디스플레이 패널의 다수의 프레임, 다수의 라인 및 다수의 열에 대응하는 3차원 디더 마스크 패턴을 반복적으로 사용하는 것이다.

하지만, 디더링 방법은 특정 계조에서 화상을 품질을 감소시키는 디더링 노 이즈가 발생되는 문제점이 있다. 그리고, 자리 올림을 발생시킬 때 문턱값보다 얼마나 큰지 적은지를 나타내는 오차가 전혀 고려되지 않는 문제점이 있다.

또 다른 방법인 오차 확산(error diffusion) 방법에 대하여 살펴보면 다음 도 6과 같다.

도 6은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 오차 확산 방법을 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 오차 확산 방법은 해당 픽셀이 양자화(Quantization)될 때 발생하는 오차를 이웃하는 픽셀에 영향을 주게 함으로써 버려지는 오차에 대한 보정을 공간적으로 해결하고자 하는 방법이다. 여기서, 오차 확산 방법은 이웃하는 픽셀들 a, b, c, d에서 발생한 각각의 오차값에 특정한 계수를 곱한다. 이후, 상기 계수를 곱한 오차값들을 i 값에 더한 후 양자화를 실시한다. 이후, 양자화로 발생하는 오차값을 다시 라인 메모리에 저장하여 이를 매 픽셀마다 반복하는 방법이다.

하지만, 상기 오차 확산 방법은 이웃한 픽셀에 대하여 오차 확산 계수가 일정하게 설정되어 있다. 저계조에서는 라인마다 그리고 프레임마다 반복되는 일정한 오차 확산 계수로 인하여 오차 확산 무늬가 발생되는 문제점이 있다.

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 가중치 가 서로 다른 서브필드의 조합으로 표시되는 계조이자, 이미지 프로세싱을 하기 위한 기준이 되는 계조를 일컫는다.

이와 같은 화면에 표시하기 위한 실 계조 개수는 의사윤곽 노이즈 및 하프토닝 노이즈와 상관 관계를 가지고 있다.

즉, 실 계조를 많이 사용하면 하프토닝 노이즈가 감소하는 반면, 의사윤곽 노이즈가 증가하고, 실계조를 화면에 표시하기 위한 어드레스 펄스(Va)를 인가하는 데이터 구동회로의 전류가 증가하는 문제점이 있다.

실 계조를 적게 사용하면 의사윤곽 노이즈 및 데이터 구동회로의 전류가 감소하는 반면, 하프토닝 노이즈가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법을 개선하여 화상 구현시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상치리 방법을 개선하여 화상 구현시 계조 선형성 및 계조 표현력을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화 상처리 장치는 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고, 상기 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션(motion) 정보에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 영상신호의 모션량에 따라 사용되는 서브필드 맵핑 테이블을 선택하는 모션 정보 생성부; 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 영상신호의 APL(Average Picture Level)에 해당하는 휘도를 보정하는 휘도 보정부; 상기 휘도 보정부로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝하는 하프토닝부; 및 상기 하프토닝부로부터 입력되는 영상신호를 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 모션 정보 생성부는 상기 영상신호의 모션량을 검출하고, 모션량을 연산하는 모션량 측정부; 상기 모션량 측정부로부터 입력되는 영상신호의 모션량에 따른 모션 레벨을 결정하는 모션 레벨 결정부; 및 상기 모션 레벨 결정부로부터 입력되는 모션 레벨에 따라 상기 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나의 테이블을 선택하는 서브필드 맵핑 테이블 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조값을 비교하여 모션량을 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 영상신호의 모션량이 많을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 영상신호의 모션량이 많을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고, 상기 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션(motion) 정보에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 영상신호의 모션량에 따라 사용되는 서브필드 맵핑 테이블을 선택하는 모션 정보 생성 단계; 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 영상신호의 APL(Average Picture Level)에 해당하는 휘도를 보정하는 휘도 보정 단계; 상기 휘도 보정 단계로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝하는 하프토닝 단계; 및 상기 하프토닝 단계로부터 입력되는 영상신호를 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상장치를 구현하는데 있어서, 맵핑되는 실 계조의 개수가 서로 다른 복수개의 서브필드 맵핑 테이블을 구비하고, 영상신호의 모션량을 판단하여 서브필드 맵핑 테이블을 선택적으로 사용하도록 한다. 이로써, 실 계조의 개수가 조절되고, 종래에 화상 구현시 발생하 는 노이즈를 저감할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고, 서브필드 맵핑 테이블을 입력되는 영상신호의 모션 정보에 따라 선택적으로 사용되도록 한다.

이와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치를 구현하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 역감마 보정부(710), 모션 정보 생성부(720), 휘도 보정부(730), 하프토닝부(740), 서브필드 맵핑부(750), 데이터 정렬부(760), 데이터 구동부(770) 및 APL부(780)를 포함한다.

역감마 보정부(710)는 외부에서 입력되는 영상신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때, 계조값에 대해 표시되는 휘도값이 선형적인 값을 갖도록 영상신호를 역감마 보정한다.

모션 정보 생성부(720)는 역감마 보정부(710)로부터 역감마 보정된 영상신호의 모션량에 따라 적어도 둘 이상 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나를 선택한다. 또한, 모션 정보 생성부(720)는 모션량에 따라 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 대한 정보를 이후 기능부에 제공한다. 이를 위해 모션 정보 생성부(720)는 모션량 측정부, 모션 레벨 결정부 및 서브필드 맵핑 테이블 선택부(미도시)를 구비한다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 이후 도7을 통해 기술하기로 한다.

휘도 보정부(730)은 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조(Real Gray) 개수에 따라 영상신호의 APL(Average Picture Level)에 해당하는 휘도를 보정한다. 영상신호의 APL은 APL부(760)로부터 입력되며, 역감마 보정부(710)에서 역감마 보정된 영상신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때 발생할 수 있는 휘도 단차, 휘도 역전 또는 휘도 무변위 상태를 보정한다. 이때, 모션 정보 생성부(720)에서 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 정규화(normalization)값이 달라진다. 이로써, 표시되는 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.

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.

하프토닝부(740)는 휘도 보정부(730)로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝한다. 하프토닝부(740)로 입력된 영상신호는 정수와 소수 데이터로 이루어진 계조 데이터를 포함한다. 이때, 소수 데이터는 하프토닝되어 정수 데이터에 반영되고, 정수 데이터는 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑 여부가 결정된다. 이로써, 입력되는 영상신호의 전체 계조값이 결정되며, 표시되는 화상의 계조 선형성과 계조 표현력을 확보할 수 있다.

서브필드 맵핑부(750)는 모션 정보 생성부(720)에서 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 하프토닝부(740)로부터 입력되는 영상신호를 맵핑한다. 이때, 서브필드 맵핑부(750)는 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블이 구비된다.

데이터 정렬부(760)는 서브필드 맵핑부(750)로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다.

데이터 구동부(770)는 데이터 정렬부(760)에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다.

APL부(780)는 외부에서 입력되는 영상신호의 평균 영상 밝기를 계산하여 평균 영상 밝기 정보를 필요로하는 역감마 보정부(710) 및 휘도 보정부(730)으로 APL 정보를 제공한다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 영상신호의 모션량에 따라 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 서브필드 맵핑 테이블을 선택적으로 사용함으로써, 화상 구현시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 모션 정보 생성부의 구성 및 동작 특성에 대하여 더욱 상세히 살펴보면 다음 도 8과 같다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 정보 생성부를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 모션 정보 생성부 (800)는 모션량 측정부(810), 모션 레벨 결정부(820) 및 서브필드 맵핑 테이블 선택부(830)을 구비한다.

모션량 측정부(810)는 역감마 보정부(710)로부터 입력되는 역감마 보정된 영상신호의 모션량을 검출하고, 모션량을 연산한다. 이때, 모션량 측정부(810)는 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조값을 비교하여 현재 프레임(N)의 모션량을 측정한다.

모션량 측정부(810)는 다음과 같은 동작 특성을 갖는다.

먼저, 이전 프레임의 영상신호의 계조값과 현재 프레임의 영상신호의 계조값차이를 구한다. 이때, 이전 프레임의 영상신호와 현재 프레임의 영상신호는 픽셀 단위, 블럭 단위 또는 라인 단위 중 어느 하나의 단위로 비교할 수 있다.

이후, 계조값의 차이값을 합산하여 이전 프레임에 대한 현재 프레임의 전체 모션량을 구한다. 여기서, 모션량을 벡터(vector)량이 아닌 스칼라(scalar)량이다.

본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 이전 프레임과 현재 프레임의 영상신호를 비교하여 모션량을 측정하기 위해 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부(미도시)를 더 포함한다.

모션 레벨 결정부(820)는 모션량 측정부(810)로부터 입력되는 영상신호의 모션량에 따른 모션 레벨을 결정한다. 이때, 모션 레벨 결정부(820)는 적어도 둘이상의 문턱값(threshold)을 설정하여, 한 프레임 동안의 전체 모션량과 비교한 후 영상신호의 모션 레벨을 결정한다.

서브필드 맵핑 테이블 선택부(830)는 모션 레벨 결정부(820)로부터 입력되는 모션 레벨에 따라 실 계조의 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나의 테이블을 선택한다.

본 발명의 일실시예에서는 영상신호의 모션 레벨이 높을수록, 즉 모션량이 많을수록 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 선택하도록 한다.

이로써, 정지 영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하여, 의사윤곽 노이즈를 저감시킬 수 있고, 어드레스 펄스(Va)를 인가하는 데이터 구동회로의 전류를 감소시킬 수 있다. 또한, 동영상에서는 모션량을 고려하여 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하여, 모션량이 증가함에 따라 실 계조가 맵핑되는 개수를 증가시킴으로써, 하프토닝 노이즈를 저감시킬 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에서는 영상신호의 모션량이 많을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 선택하도록 한다.

이로써, 정지 영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하여, 하프토닝 노이즈를 저감시킬 수 있다. 또한, 동영상에서는 모션량을 고려하여 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하여, 모션량이 증가함에 따라 실 계조가 맵핑되는 개수를 감소시킴으로써, 의사윤곽 노이즈를 저감시킬 수 있고, 어드레스 펄스(Va)를 인가하는 데이터 구동회로의 전류를 감소시킬 수 있다.

이와 같이, 하프토닝 노이즈와 의사윤곽 노이즈는 실 계조의 개수에 따라 서 로 상충(相沖)되어 나타내지만, 본 발명에서는 영상신호의 모션량에 따라 이를 적절히 조절함으로써, 하프토닝 노이즈와 의사윤곽 노이즈, 즉 화상 구현시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있다.

또한, 종래와 달리 실 계조 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 구비함으로써, 이를 선택적으로 사용하여 화상 구현시 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 휘도 보정부의 동작 특성을 설명하기 위한 도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치는 APL부에서 입력되는 APL에 따라 프레임 단위로 서로 다른 역감마 곡선을 선택하여 사용한다. 이로 인해, 휘도 보정부에서는 APL이 변함에 따라 영상신호의 계조값에 대한 화면에 표시되는 휘도 단차, 휘도 역전 또는 휘도 무변위 상태를 보정한다. 휘도 보정은 정규화(normalization) 단계, 휘도 보정(luminance correction) 단계 및 감마 재생성(gamma recreation) 단계의 3단계로 구성된다.

이때, 모션 정보 생성부에서 선택된 서브필드 맵핑 테이블은 휘도 보정부에서의 정규화 단계와 밀접한 관계를 갖는다. 예를 들어, 10개의 실 계조를 취하는 서브필드 맵핑 테이블이 선택됨에 따라 휘도 성분을 최저값 0부터 최대값 10까지 정규화시키고 휘도값을 보정하도록 한다. 즉, 모션량에 따라 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 의해서 휘도 보정값의 최소값과 최대값이 결정된다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고, 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션 정보에 따라 선택적으로 사용되도록 한다.

이를 위해 본 발명의 일실시에에서는 다음과 같은 단계에 따라 외부에서 입력되는 영상신호를 처리하여 화상을 구한다.

먼저, 역감마 보정 단계는 외부에서 입력되는 영상신호가 플라즈마 디스플레이 패널에 표시될 때, 계조값에 대해 표시되는 휘도값이 선형적인 값을 갖도록 영상신호를 역감마 보정한다(S100).

이후, 모션 정보 생성 단계는 역감마 보정 단계로부터 역감마 보정된 영상신호의 모션량에 따라 적어도 둘 이상 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나를 선택한다(S110).

본 발명의 일실시예에 따른 모션 정보 생성 단계는 영상신호의 모션량을 검출하고, 모션량을 연산하는 모션량 측정 단계, 모션량 측정 단계로부터 입력되는 영상신호의 모션량에 따른 모션 레벨을 결정하는 모션 레벨 결정 단계 및 모션 레벨 결정 단계로부터 입력되는 모션 레벨에 따라 상기 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나의 테이블을 선택하는 서브필드 맵핑 테이블 선택 단계를 포함한다.

이후, 휘도 보정 단계는 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 영상신호의 APL에 해당하는 휘도를 보정한다(S120).

이후, 하프토닝 단계 휘도 보정 단계로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝한다(S130).

이후, 서브필드 맵핑 단계는 모션 정보 생성 단계에서 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 하프토닝 단계로부터 입력되는 영상신호를 맵핑한다(S140).

이후, 데이터 정렬 단계는 서브필드 맵핑 단계로부터 입력되는 공간적으로 정렬된 서브필드 맵핑 데이터를 시간적인 데이터로 정렬한다(S150).

이후, 데이터 구동 단계는 데이터 정렬 단계에 의해 시간적으로 정렬된 데이터를 입력받아 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극(미도시)에 어드레스 구동 펄스를 공급함(S160)으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상을 구현하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 이전 프레임과 현재 프레임의 영상신호를 비교하여 모션량을 측정하기 위해 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리 단계(미도시)를 더 포함한다.

이때, 영상신호의 모션량이 클수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하도록 한다. 또한, 영상신호의 모션량이 클수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법의 각단계에 관한 보다 상세한 설명은 도 7 내지 도 9에서 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치의 각 부의 동작 특성을 통해 충분히 설명하였으므로 생략하기로 한다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 영상신호의 모션량에 따라 이를 적절히 조절함으로써, 하프토닝 노이즈와 의사윤곽 노이즈, 즉 화상 구현시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있다.

또한, 종래와 달리 실 계조 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 구비함으로써, 이를 선택적으로 사용하여 화상 구현시 계조 표현력을 향상시킬 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 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 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 화상처리 방법을 개선함으로써, 화상 구현시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치 및 화상처리 방법을 개선함으로써, 화상 구현시 발생하는 휘도 단차, 휘도 역전 및 휘도 무변위 상태를 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 화상 구현시 계조 선형성 및 계조 표현력을 향상시킬 수 있는일 수 있다.

Claims (14)

1. 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고,

   상기 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션(motion) 정보에 따라 동영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블이 사용되고, 정지영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블이 사용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영상신호의 모션량에 따라 사용되는 서브필드 맵핑 테이블을 선택하는 모션 정보 생성부;

   상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 영상신호의 APL(Average Picture Level)에 해당하는 휘도를 보정하는 휘도 보정부;

   상기 휘도 보정부로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝하는 하프토닝부; 및

   상기 하프토닝부로부터 입력되는 영상신호를 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 모션 정보 생성부는

   상기 영상신호의 모션량을 검출하고, 모션량을 연산하는 모션량 측정부;

   상기 모션량 측정부로부터 입력되는 영상신호의 모션량에 따른 모션 레벨을 결정하는 모션 레벨 결정부; 및

   상기 모션 레벨 결정부로부터 입력되는 모션 레벨에 따라 상기 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나의 테이블을 선택하는 서브필드 맵핑 테이블 선택부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조값을 비교하여 모션량을 측정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 영상신호의 모션량이 많을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 영상신호의 모션량이 적을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 장치.
8. 실 계조의 맵핑되는 개수가 서로 다른 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블을 포함하고,

   상기 서브필드 맵핑 테이블은 입력되는 영상신호의 모션(motion) 정보에 따라 동영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블이 사용되고, 정지영상에서는 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블이 사용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 영상신호의 모션량에 따라 사용되는 서브필드 맵핑 테이블을 선택하는 모션 정보 생성 단계;

   상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블의 실 계조 개수에 따라 영상신호의 APL(Average Picture Level)에 해당하는 휘도를 보정하는 휘도 보정 단계;

   상기 휘도 보정 단계로부터 입력되는 영상신호를 오차확산 또는 디더링 중 적어도 하나 이상의 방법으로 하프토닝하는 하프토닝 단계; 및

   상기 하프토닝 단계로부터 입력되는 영상신호를 상기 선택된 서브필드 맵핑 테이블에 맵핑하는 서브필드 맵핑 단계;

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

    상기 모션 정보 생성 단계는

    상기 영상신호의 모션량을 검출하고, 모션량을 연산하는 모션량 측정 단계;

    상기 모션량 측정 단계로부터 입력되는 영상신호의 모션량에 따른 모션 레벨을 결정하는 모션 레벨 결정 단계; 및

    상기 모션 레벨 결정 단계로부터 입력되는 모션 레벨에 따라 상기 적어도 둘 이상의 서브필드 맵핑 테이블 중 어느 하나의 테이블을 선택하는 서브필드 맵핑 테이블 선택 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 영상신호의 이전 프레임(N-1)과 현재 프레임(N)의 계조값을 비교하여 모션량을 측정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 영상신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 영상신호의 모션량이 많을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 많은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
14. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 영상신호의 모션량이 적을수록, 실 계조가 맵핑되는 개수가 적은 서브필드 맵핑 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.

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