PDP에서의 색 재현성 향상을 위한 벡터 오차 확산 방법 = (A) vector error diffusion algorithm for the improvement of color reproduction on PDP

국문 초록 (Abstract)

펄스 수 제어를 통해 계조를 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 은 CRT(Cathode Ray Tube)에 비해 대형화가 용이하고 박형이기 때문에 차세대 디스플레이 장치로서 급부상하고 있다 하지만 화질 개선 측면에서 PDP 에서는 다른 디스플레이 장치와의 칼라 일치화, 어두운 영역에서의 계조 표현, 그리고 동영상 의사 윤곽 등의 문제가 해결되어야 한다. 본 논문에서는 PDP 화질 향상을 위해 해결해야 할 과제인 칼라 일치화 문제와 더불어 계조 표현 문제를 다루며 이의 해결을 위한 벡터 오차 확산 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 오차 확산 방법과는 달리, 인간 시각의 색감 인지 정도를 정량화 한 색 공간에서의 벡터 오차 확산 방법에 관한 것이며 오프라인에서의 색 공간 변환식 결정 과정과 온라인에서의 벡터 오차 확산 처리 과정으로 구성된다. 색 공간 변환식은 PDP가 재현하고자 하는 기준 색 좌표와 PDP의 표시 색 좌표를 결정하고, 벡터 오차 확산 처리는 기준 색 좌표와 표시 색 좌표 간 색 오차를 주위 화소로 전파하여 고려한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 기준 색과의 색차를 최소화 함으로서 기준 색과의 칼라 일치화를 실현함을 확인할 수 있었다. 동시에 제안하는 방법에 의해 어두운 영역에서 부드러운 계조 재현이 가능하게 되어 PDP의 화질을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

PDP(Plasma Display Parel) represents the gray-levels by the pulse count modulation method. It has been regarded as the display media for next generation due to it's large size and thin thickness. However, PDP has various problems to be solved in the image quality. They include the color matching with other type of displays, gray level reproduction in dark areas, and dynamic false contours. This thesis is focused on the color matching and gray level reproduction in the dark areas. The proposed method employs a vector error diffusion technique. Unlike existing methods, the proposed method utilize device independent color coordinates. It consists of the of offline color coordinate conversion and online vector error diffusion. In the offline procedure, the reference color coordinate that PDP should display is calculated. And display color coordinates are modelled. In the online vector error diffusion, the error between the reference color and displayed color coordinates are compensated through diffusion process to the neighboring pixels. Experimental results indicate that the proposed method yields closer color matching than the existing error diffusion method. Also, the proposed method improve the gray level reproduction capability in the dark areas.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약
• ABSTRACT
• 목차
• 1.서론 = 1
• 1.1. PDP에서의 계조 표현 방법 = 1
• 1.2. PDP에서의 화질 향상 기술 = 4
• 1.2.1. 칼라 일치화 문제 = 5
• 1.2.2. 계조 재현 문제 = 11
• 1.3. 논문의 구성 = 16
• 2. 기존의 정지영상 화질 향상 방법 = 17
• 2.1. 그래이 발란스를 고려한 역 감마 보정 방법 = 18
• 2.2. 계조 표현을 위한 오차 확산 방법 = 20
• 2.3. 계조 표현을 위한 디더링 방법 = 22
• 3. 제안하는 칼라 일치화 방법 = 24
• 3.1. 역 감마 보정 LUT 및 색공간 변환식의 결정 = 26
• 3.1.1. 역 감마 보정 LUT 작성 = 26
• 3.1.2. 기준 색 모델의 결정 = 27
• 3.1.3. 포워드 모델식 결정 = 29
• 3.1.4. 백워드 모델식 결정 = 31
• 3.2. 벡터 오차 확산 방법 = 33
• 4. 실험 및 결과 = 36
• 4.1. 실험 환경 및 모델링 결과 = 36
• 4.1.1. 역 감마보정 및 기준 색 모델 = 36
• 4.1.2. 백워드 및 포워드 모델 = 38
• 4.2. 색 재현 성능 평가 = 45
• 4.2.1. 색 샘플을 이용한 색 재현 실험 = 45
• 4.2.2. 일반 영상 샘플을 이용한 색 재현 실험 = 59
• 4.2.3. 구간 별 선형변환의 효과 = 62
• 4.2.4. 목표 색이 PDP인 경우에 대한 색 재현 실험 = 64
• 4.3. 계조 재현 성능 평가 = 67
• 4.4. 회색 톤에서의 색도 저감 성능 평가 = 70
• 5. 결론 = 73
• 참고문헌 = 74