KR100556383B1 - Apparatus and Method for Compensating Gamma of Video Display Device - Google Patents
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Abstract
감마 곡선의 직선 및 곡선구간에 상관없이 최적의 감마 보정이 이루어질 수 있도록 한 영상표시기기의 감마 보정장치 및 방법에 관한 것으로, 영상신호의 화면표시를 위한 비디오 디스플레이 프로세서, 외부에서 입력된 감마보정 데이터를 이용하여 비디오 디스플레이 프로세서에서 출력된 영상신호의 감마보정을 수행하는 엘씨디(LCD) 디스플레이 프로세서, 감마 보정을 위한 R/G/B 룩업 테이블을 저장하는 메모리부, 엘씨디에 디스플레이된 영상의 휘도를 측정하는 휘도 측정부, 휘도 측정부의 휘도 측정값을 설정값과 비교하여 그 차이값으로 메모리부의 룩업 테이블을 가변시키는 조정부, 그리고 감마 보정 곡선의 구간에 대응되는 곡선 또는 직선 함수를 적용하고 메모리부의 최대 휘도 등분값을 이용하여 곡선 또는 직선 함수의 변수를 계산하여 함수를 완성하고 완성된 함수를 이용하여 휘도레벨 전 구간에 대한 감마보정 데이터를 산출하여 엘씨디 디스플레이 프로세서에 공급하는 제어부를 포함하므로 감마 보정성능을 극대화하고 결국, 화질을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a gamma correction device and a method of an image display device capable of performing optimal gamma correction regardless of a straight line or a curve section of a gamma curve. A video display processor for displaying a video signal, and gamma correction data input externally LCD display processor which performs gamma correction of image signal output from video display processor, memory unit which stores R / G / B lookup table for gamma correction, and measures luminance of image displayed on LCD A luminance measurement unit for comparing the luminance measurement value of the luminance measurement unit with a set value and varying the lookup table of the memory unit with the difference value, and applying a curve or linear function corresponding to the gamma correction curve section and applying the maximum luminance to the memory unit. Calculate variable of curve or linear function using equal value Completed using a complete function to calculate a gamma correction data for a brightness level on all sectors and a control unit for supplying the LCD display processor, because it is possible to maximize the performance of gamma correction and enhance the result, the image quality.
감마/휘도/함수Gamma / Luminance / Function
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 영상표시기기의 감마 보정방법을 나타낸 플로우챠트1 is a flowchart illustrating a gamma correction method of a video display device according to the related art.
도 2는 도 1에 따른 감마 보정 곡선을 나타낸 그래프2 is a graph illustrating a gamma correction curve according to FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정 장치의 구성을 나타낸 블록도3 is a block diagram showing the configuration of a gamma correction apparatus for an image display device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정 방법을 나타낸 플로우챠트4 is a flowchart illustrating a gamma correction method of an image display device according to the present invention.
도 5는 도 4에 따른 감마 보정 곡선을 나타낸 그래프5 is a graph illustrating a gamma correction curve according to FIG. 4.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
11: 휘도 측정부 12: 조정부11: luminance measuring unit 12: adjusting unit
20: LCD 프로젝션 티브이 21: 비디오 디스플레이 프로세서20: LCD projection TV 21: Video display processor
22: LCD 디스플레이 프로세서 23: LCD22: LCD display processor 23: LCD
24: 메모리부 25: 제어부24: memory unit 25: control unit
본 발명은 영상표시기기에 관한 것으로서, 특히 영상표시기기의 감마 보정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image display device, and more particularly, to an apparatus and method for gamma correction of an image display device.
최근 A/V 시장의 급격한 팽창으로 인해 영상의 화질을 평가하는 소비자의 수준이 많이 향상되고, 화면의 미세한 부분까지도 평가해내는 매니아층이 확산되고 있다.Recently, due to the rapid expansion of the A / V market, the level of consumers evaluating the image quality of the image has been greatly improved, and the enthusiast layer which even evaluates the fine part of the screen is spreading.
그에 따라 최적의 영상 구현을 위해서는 필수적인 감마 보정 기술에 대해서도 초점이 맞춰지고 있고, 업체마다 저마다의 독자적인 기술을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.Accordingly, the focus is on gamma correction technology, which is essential for the optimal image, and each company is making great efforts to develop their own technology.
종래의 감마 보정 예를 들어, LCD 패널의 감마 보정은 도 1과 같이, 최대 휘도를 측정하여 이를 16등분하고 룩업 테이블에 입력하여 등분간에 1차 함수 보정을 수행하는 방식으로 이루어졌다.Conventional gamma correction For example, the gamma correction of the LCD panel is performed by measuring the maximum luminance and dividing it into 16 equal parts and inputting it into a lookup table as shown in FIG.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 화이트 신호(255/255 White)를 영상표시기기에 입력한 후에 그에 따른 표시영상의 휘도를 측정하고, 동일한 방법으로 블랙 신호(0/255 Black)의 휘도를 측정하여, 화이트 신호의 휘도 - 블랙 신호(White - Black)의 휘도를 최대 휘도로 측정한다(S11).That is, as shown in FIG. 1, first input a white signal (255/255 White) to the image display device, and then measure the luminance of the display image according to the same, and in the same manner the luminance of the black signal (0/255 Black) In operation S11, the luminance of the white signal is measured as the maximum luminance.
이어서 상기 단계(S11)에서 측정된 휘도를 16등분한다(S12).Subsequently, the luminance measured in the step S11 is divided into 16 equal parts (S12).
그리고 상기 16등분된 휘도를 이용하여 R/G/B 룩업 테이블의 데이터를 가변한다(S13).The data of the R / G / B lookup table is varied using the 16 equal luminances (S13).
이때 도 2에 룩업 테이블과, 상기 룩업 테이블의 데이터를 직선(1차 함수)으로 연결한 R/G/B 감마 보정곡선이 도시되어 있다.2 illustrates a lookup table and an R / G / B gamma correction curve connecting data of the lookup table by a straight line (first order function).
이어서 상기 가변된 룩업 테이블에 따른 R/G/B 값으로 디스플레이된 영상의 색좌표를 측정하여 그 값이 기준치를 만족하는지 판단한다(S14).Subsequently, the color coordinates of the image displayed by the R / G / B value according to the variable lookup table are measured to determine whether the value satisfies the reference value (S14).
그리고 상기 판단결과(S14), 색좌표가 기준치를 만족하지 않으면 룩업 테이블 데이터 가변작업을 반복하고, 색좌표가 기준치를 만족하면 감마 보정작업을 완료한다.When the determination result (S14), the color coordinate does not meet the reference value, the lookup table data variable operation is repeated, and if the color coordinate satisfies the reference value, the gamma correction operation is completed.
상술한 종래 기술에 따른 감마 보정방법은 다음과 같은 문제점이 있다.The gamma correction method according to the prior art described above has the following problems.
LCD 패널은 비선형 감마 곡선이 도 2에 도시된 바와 같이, 곡선구간이 두 번 존재하고 있는데, 종래 기술과 같은 16등분간의 1차 함수 감마 보정으로는 곡선 재현이 거의 불가능하여 최적 회질 구현에 한계를 나타내는 문제점이 있다.As the LCD panel has a nonlinear gamma curve as shown in FIG. 2, the curve section exists twice, and the curve is almost impossible to be reproduced by the first-order gamma correction of the 16-minute fraction as in the prior art, thereby limiting the optimal gray scale. There is a problem that is indicated.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 감마 곡선의 직선 및 곡선구간에 상관없이 최적의 감마 보정이 이루어질 수 있도록 한 영상표시기기의 감마 보정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a gamma correction apparatus and method of an image display device, which enables optimal gamma correction regardless of a straight line and a curve section of a gamma curve. There is this.
본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정장치는 영상신호의 화면표시를 위한 비디오 디스플레이 프로세서, 외부에서 입력된 감마보정 데이터를 이용하여 비디오 디스플레이 프로세서에서 출력된 영상신호의 감마보정을 수행하는 엘씨디(LCD) 디스플레이 프로세서, 감마 보정을 위한 R/G/B 룩업 테이블을 저장하는 메모리부, 엘씨디에 디스플레이된 영상의 휘도를 측정하는 휘도 측정부, 휘도 측정부의 휘도 측정값을 설정값과 비교하여 그 차이값으로 메모리부의 룩업 테이블 을 가변시키는 조정부, 그리고 감마 보정 곡선의 구간에 대응되는 곡선 또는 직선 함수를 적용하고 메모리부의 최대 휘도 등분값을 이용하여 곡선 또는 직선 함수의 변수를 계산하여 함수를 완성하고 완성된 함수를 이용하여 휘도레벨 전 구간에 대한 감마보정 데이터를 산출하여 엘씨디 디스플레이 프로세서에 공급하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.The gamma correction apparatus of an image display device according to the present invention includes a video display processor for displaying a video signal and an LCD for performing gamma correction of an image signal output from a video display processor using gamma correction data input from an external device. ) Display processor, memory unit for storing R / G / B lookup table for gamma correction, luminance measurement unit for measuring the luminance of the image displayed on the LCD, luminance measurement unit of the luminance measurement unit, and the difference value By adjusting the lookup table of the memory unit and applying a curve or linear function corresponding to the interval of the gamma correction curve, and calculating the variable of the curve or linear function using the maximum luminance equal value of the memory unit, the function is completed and completed. Using the function to calculate gamma correction data for all luminance level sections It characterized in that it comprises a control unit for supply to the LCD display processor.
본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정방법은 영상표시기기의 최대 휘도를 측정하여 이를 등분하고 상기 등분된 휘도값에 따라 R/G/B 룩업 테이블을 가변하는 단계, 룩업 테이블의 색좌표가 기준치를 만족하면 룩업 테이블의 구간별로 기설정된 1차 함수 또는 2차 함수의 변수를 등분된 휘도값을 이용하여 산출하고 산출된 변수를 적용하여 구간별 함수를 완성하는 단계, 완성된 구간별 함수에 전 영역의 휘도 레벨값을 적용하여 감마 보정 데이터를 산출하는 단계, 그리고 기 산출된 감마 보정 데이터 중 외부에서 입력된 영상신호에 해당하는 감마 보정 데이터를 적용하여 감마 보정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In the gamma correction method of an image display device according to the present invention, the maximum brightness of the image display device is measured and divided into equal parts, and the R / G / B lookup table is varied according to the equalized brightness value, and the color coordinates of the lookup table are set to reference values. If satisfied, calculating the variable of the first or second function preset for each section of the lookup table using the equalized luminance value, and applying the calculated variable to complete the section-by-section function. Calculating gamma correction data by applying a luminance level value of the gamma correction signal, and performing gamma correction by applying gamma correction data corresponding to an externally input image signal among the previously calculated gamma correction data. do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정 장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gamma correction apparatus and method of an image display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정 장치의 구성을 나타낸 블록도, 도 4는 본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정 방법을 나타낸 플로우챠트이고, 도 5는 도 4에 따른 감마 보정 곡선을 나타낸 그래프이다.3 is a block diagram illustrating a gamma correction apparatus of an image display apparatus according to the present invention, FIG. 4 is a flowchart illustrating a gamma correction method of the image display apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a gamma correction according to FIG. 4. It is a graph showing a curve.
본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정장치의 일예로서, LCD 프로젝션 티브이의 감마 보정장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상신호의 화면표시를 위한 비 디오 디스플레이 프로세서(21), 외부에서 입력된 감마보정 데이터를 이용하여 상기 비디오 디스플레이 프로세서(21)에서 출력된 영상신호의 감마보정을 수행하고 LCD(23)에 표시 가능하도록 처리하는 LCD 디스플레이 프로세서(22), 감마 보정을 위한 R/G/B 룩업 테이블을 저장하는 메모리부(24), LCD(23)에 디스플레이된 영상의 휘도를 측정하는 휘도 측정부(11), 상기 휘도 측정부(11)의 휘도 측정값을 설정값과 비교하여 그 차이값으로 상기 메모리부(24)의 룩업 테이블을 가변시키는 조정부(12), 감마 보정 곡선의 구간에 대응되는 곡선 또는 직선 함수를 적용하고 상기 메모리부(24)의 최대 휘도 16 등분값을 이용하여 상기 곡선 또는 직선 함수의 변수를 계산하여 함수를 완성하고 상기 완성된 함수를 이용하여 휘도레벨 전 구간에 대한 감마보정 데이터를 산출하여 상기 LCD 디스플레이 프로세서(22)에 공급하는 제어부(25)를 포함하여 구성된다.As an example of a gamma correction apparatus of an image display apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 3, the gamma correction apparatus of an LCD projection TV is a
이때 휘도 측정부(11) 및 조정부(12)는 감마 보정을 위한 생산과정의 장비이며, 특히 조정부(12)는 PC가 사용된다.In this case, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 감마 보정방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the gamma correction method according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, LCD 프로젝션 티브이(20)에 화이트 신호(255/255 White)를 입력한 후에 휘도 측정부(11)를 통해 휘도를 측정하고, 블랙 신호(0/255 Black)를 입력한 후에 휘도 측정부(11)를 통해 휘도를 측정하여, 화이트 신호의 휘도 - 블랙 신호(White - Black)의 휘도를 최대 휘도로 측정한다(S41).First, after inputting a white signal (255/255 White) to the
즉, 화이트 신호 및 블랙 신호를 LCD 프로젝션 티브이(20)에 입력하고 비디오 디스플레이 프로세서(21) 및 LCD 디스플레이 프로세서(22)를 거쳐 LCD(23)에 디 스플레이되도록 하고, 그 디스플레이된 화면의 휘도를 상기 휘도 측정부(11)를 통해 측정하는 것이다.That is, the white signal and the black signal are input to the
이어서 상기 측정된 최대 휘도를 조정부(12)에서 16등분하고(S42), 조정부(12)가 상기 16등분된 휘도를 이용하여 메모리부(24)의 R/G/B 룩업 테이블 데이터를 가변한다(S43).Subsequently, the measured maximum luminance is divided into 16 equal parts in the adjusting unit 12 (S42), and the adjusting
그리고 조정부(12)는 상기 가변된 룩업 테이블에 따른 R/G/B 값으로 디스플레이된 영상의 색좌표를 측정하여 그 값이 기설정된 기준치를 만족하는지 판단한다(S44).The adjusting
이어서 조정부(12)는 상기 판단결과(S14), 색좌표가 기준치를 만족하지 않으면 룩업 테이블 데이터 가변작업을 반복하고, 색좌표가 기준치를 만족하면 곡선부 및 직선부 추세선 변수를 계산한다(S45).Subsequently, the
이때 감마 보정 곡선은 'S'자 곡선 즉, 곡선-직선-곡선을 나타내므로 그 특성에 맞도록 로그(Log) 함수형태의 곡선부 1차 추세선, 직선부 추세선, 그리고 2차 함수 형태의 곡선부 2차 추세선으로 구분한다.In this case, the gamma correction curve represents an 'S' curve, that is, a curve-straight-curve, so that the curved portion of the log function form a first-order trend line, a straight-line trend line, and a quadratic-shaped curve part to suit its characteristics. Divided into 2nd trend line.
따라서 제어부(25)는 곡선부 1차 추세선에 대해서는 "Y(x) = aLn(x) + b"를 적용하고, 직선부 추세선에 대해서는 "Y(x) = ax + b"를 적용하며, 곡선부 2차 추세선에 대해서는 "Y(x) = ax2 + bx + c"를 적용하여, 상술한 최대 휘도 16등분 데이터를 구간별로 각 추세선에 대입하여 변수를 계산하는 것이다.Therefore, the
그리고 제어부(25)는 상기 변수를 적용하여 추세선 함수를 최종적으로 완성 한다(S46).The
이때 도 5의 룩업 테이블을 곡선부 1차 추세선, 직선부 추세선, 그리고 2차 함수 형태의 곡선부 2차 추세선으로 구분하여 변수를 계산하고 완성한 함수의 예가 표 1에 나타나 있으며, 여기서 "x"는 각 색상의 256 휘도 레벨(0~255)이다.In this case, the lookup table of FIG. 5 is divided into a curved portion primary trend line, a straight portion trend line, and a curved portion secondary trend line in the form of a quadratic function to calculate a variable and an example of a function shown in Table 1, where "x" is 256 luminance levels (0 to 255) for each color.
이어서 제어부(25)는 상기 곡선부 1차 추세선, 직선부 추세선, 그리고 2차 함수 형태의 곡선부 2차 추세선 각각에 0 ~ 255까지의 휘도레벨 값을 순차적으로 입력하여 256 휘도 레벨 전영역에 대한 감마 보정 데이터를 계산한다(S47).Subsequently, the
이때 256 휘도 레벨 전영역에 대한 감마 보정 데이터를 그래프화한 R/G/B 감마 보정 곡선이 도 5에 도시되어 있다.In this case, an R / G / B gamma correction curve in which gamma correction data for all 256 luminance level areas is graphed is shown in FIG. 5.
그리고 제어부(25)는 상기 계산된 감마 보정 데이터를 저장하였다가 이후, 실제 영상신호가 비디오 디스플레이 프로세서(21)로부터 출력되어 LCD 디스플레이 프로세서(22)에 입력될 때 상기 감마 보정 데이터를 적용하여 감마 보정을 수행한다(S48).The
본 발명에 따른 영상표시기기의 감마 보정장치 및 방법은 감마 보정 곡선의 특성을 고려하여 구간별로 다른 함수를 적용하고 그에 따른 보정 데이터를 산출하여 휘도레벨 전영역에 대하여 감마 보정을 수행하므로 감마 보정성능을 극대화하고 결국, 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The gamma correction apparatus and method of the image display apparatus according to the present invention apply gamma correction to the entire luminance level by applying a different function for each section in consideration of the characteristics of the gamma correction curve and calculating the correction data according to the gamma correction performance. The effect is to maximize and eventually improve image quality.
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