KR100772906B1

KR100772906B1 - 영상신호 표시 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100772906B1
Application number: KR1020050074418A
Authority: KR
Inventors: 최원희; 박두식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-11-05
Also published as: US20070035557A1; US8063913B2; KR20070019438A

Abstract

본 발명은 영상신호 표시 장치에서 부화소 간의 급격한 밝기 차에 의하여 발생되는 컬러 에러 대역(color error band)을 감소하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 화소로 이루어지고 상기 화소는 적어도 2이상의 부화소로 이루어지는 영상 표시 장치에서 영상신호를 표시하는 방법은, 입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지하는 단계와, 상기 에지 부분에 속하는 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경하는 단계와, 상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동하는 단계로 이루어진다.

RGB, LCD, PDP, 디스플레이, 컬러 에러 대역

Description

영상신호 표시 방법 및 장치{Method and apparatus for displaying image signal}

도 1은 RGB 부화소 타입의 디스플레이에 의하여 문자 A를 디스플레이한 도면.

도 2는 컬러 에러 대역을 설명하기 위한 도면.

도 3은 배경에 비하여 물체가 어두운 경우에 좌우측 에지의 종류를 나타낸 도면.

도 4는 배경에 비하여 물체가 밝은 경우에 좌우측 에지의 종류를 나타낸 도면.

도 5는 도 3과 같은 경우에 컬러 에러 대역을 예시한 도면.

도 6은 도 4와 같은 경우에 컬러 에러 대역을 예시한 도면.

도 7은 하강 에지 부근에서의 입력 화소값 및 출력 화소값을 비교하여 나타낸 그래프.

도 8은 상승 에지 부근에서의 입력 화소값 및 출력 화소값을 비교하여 나타낸 그래프.

도 9는 본 발명의 제1 실시예를 설명하는 도면.

도 10은 본 발명의 제2 실시예를 설명하는 도면.

도 11은 본 발명의 제3 실시예를 설명하는 도면.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상신호 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상신호 표시 방법을 설명하는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

120 : 영상신호 표시 장치 121 : 신호 판독부

122 : 신호 보정부 123 : 신호 보정부

124 : 디스플레이 구동부

본 발명은 영상신호 표현 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), LED(Light-Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 영상신호 표시 장치에서 부화소간의 급격한 밝기 차에 의하여 발생되는 컬러 에러 대역(color error band)을 감소하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

색 공간이란 어떤 컬러와 다른 컬러들과의 관계를 표현하는 방법이다. 서로 다른 영상처리 시스템은 각각의 다른 이유로 인해 서로 다른 색 공간을 사용한다. 현재 컬러 CRT 모니터, LCD 모니터, PDP 모니터 등 대부분의 영상신호 표시 장치에 서는 RGB 색 공간을 채택하고 있다.

RGB 색 공간은 서로 가산될 수 있는 삼원색인 빨강(이하 "R"로 표기함), 초록(이하 "G"로 표기함), 그리고 파랑(이하 "B"로 표기함)으로 구성된다. 이들 컬러의 분광 요소들이 부가적으로 복합되어 컬러를 만들어 낸다.

RGB 모형은 각 축의 모서리가 빨강, 초록, 그리고 파랑인 3차원 입방체로 표현되며, 그 원점에는 검정색이 위치하고, 흰색은 입방체의 반대 끝 부분에 위치한다. 예를 들어, 컬러 채널당 8비트를 가지는 24비트 컬러 그래픽 시스템에서 빨강색은 (255,0,0)로 표현된다.

RGB 모형은 컴퓨터 그래픽 시스템의 설계를 간단히 하지만, 모든 어플리케이션에 이상적이지는 않다. 빨강, 초록, 파랑의 컬러 요소들은 상호관계가 너무 크기 때문이다. 히스토그램 평활화와 같은 많은 영상 처리 기술들은 영상의 명암도 요소만으로 진행된다. 따라서, RGB 영상은 명암도 영상으로 자주 변환되어야 할 필요가 있다. 영상을 RGB 컬러에서 명암도 등급으로 변환하기 위해서는 통상 NTSC(National Television Systems Committee) 표준에 따라서 다음과 같은 수식을 사용한다.

Y = 0.288R + 0.587G + 0.114B

R, G, B 성분 중에서 특히 G 성분은 명암도 등급 중에서 상당히 큰 요소이기 때문에, 초록 명암만을 명암도 단계 데이터로 사용하기도 한다. 이러한 특성으로 인하여, 부화소 구조의 디스플레이에서는 G 성분은 화소의 중앙에 위치하게 하는 것이 일반적이므로, 부화소는 RGB 순서 또는 BGR 순서로 배열되게 된다.

이와 같은 RGB 부화소를 기반으로 한 영상 표현 기법에 관한 기술 분야는 크게 보아, 해상도를 높이기 위한 기술 분야와, 화소 에러를 정정하는 기술 분야로 나눌 수 있다. 전자의 기술 분야 중 대표적인 것으로는, 화소 구동과 부화소 구동을 각각 두고 제어기로 영상 데이터를 생성하는 기술(Mitsubishi 社의 미국등록특허 제6823088)과, 재샘플링 필터(resampling filter)를 이용하는 기술(Clair Voyante 社의 미국공개특허 제2004-80479호)이 있다.

한편, 후자의 기술 분야 중 대표적인 것으로는, 폰트에 대한 데이터 베이스를 보유하고 3배 영상 확장 후 부샘플링(subsampling)하는 기술(Matsushita 社의 미국등록특허 제6756992호)과, 텍스트의 재깅(jagging)을 없애는 방법에 관한 기술(Microsoft 社의 미국공개특허 제2003-214513호)가 있다.

본 발명은 상기 화소 에러를 정정하는 기술 분야에 속한다. 다만, 상기 예시한 기술들과는 다른 목적과 해결 수단을 갖는다.

도 1은 RGB 부화소 타입의 디스플레이에 의하여 "A"라는 문자를 디스플레이한 것이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 하나의 화소는 복수의 RGB 부화소(11)가 공간적으로 교대로 배치되는 구성을 갖는다. 이러한 RGB 부화소(11) 각각이 어떤 크기의 화소값을 가지게 되면 그 화소값의 조합에 의하여 모든 색상이 표현될 수 있다. 문자열을 구성하는 검은색 화소(12)는 상기 RGB 부화소(11)가 각각 0, 0, 0의 값을 가짐으로써 표시될 수 있다. 그런데, RGB 부화소(11)는 각각 서로 다른 공간을 차지하기 때문에 정확한 부화소 혼합(sub-pixel blending)이 이루어지지 않을 수가 있다. 특히, 화소의 크기가 큰 경우 또는, 화소와 화소간의 경계 부분에서 이러한 현상은 두드러질 수 있다. 예를 들어, 검은색 화소(12)의 좌측 경계에 위치하는 부화소 B(Blue)에 의하여 문자열의 좌측 부분이 푸른 색을 띠는 현상이 일어날 수 있다.

도 2는 컬러 에러 대역(color error band)을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 인간의 지각적 특성에 의하여 물체의 경계와 같이 밝기 값이 급격하게 변화하는 부분에서는 컬러 에러 대역(21, 22)이 발생될 수 있다. 이 대역(21, 22)에 의하여 실제 영상 신호의 세기에 비하여 왜곡된 결과가 나타난다. 이러한 컬러 에러 대역은, 특히 화소의 크기가 클수록 뚜렷이 나타난다.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 창안된 것으로, 부화소 기반의 디스플레이에서 화소 크기 증가 및 부화소간 급격한 밝기차에 의해 발생하는 컬러 에러 대역을 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수의 화소로 이루어지고, 상기 화소는 적어도 2이상의 부화소로 이루어지는 영상 표시 장치에서 영상신호를 표시하는 방법에 있어서, (a) 입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지 하는 단계; (b) 상기 에지 부분에 속하는 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경하는 단계; 및 (c) 상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동하는 단계를 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수의 화소로 이루어지고, 상기 화소는 적어도 2이상의 부화소로 이루어지는 영상신호 표시 장치에 있어서, 입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지하는 에지 감지부; 상기 에지 부분에 속하는 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경하는 신호 보정부; 및 상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동하는 디스플레이 구동부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명은 영상의 경계(에지)에서 발생되는 컬러 에러 대역을 감소 내지 제거하기 위한 발명이며, 부화소가 R, G, B 순서로 배열되거나, B, G, R 순서로 배열되는 영상신호 표시 장치에 적용될 수 있다. 상기와 같은 배열 방향은 좌우 방향으로 이루어지는 것이 일반적이지만, 반드시 이에 한하는 것은 아니다.

도 3 및 도 4는 영상의 좌우측 에지의 종류를 나타낸 것으로, 도 3은 배경(32)에 비하여 물체(31)가 어두운 경우를, 도 4는 배경(42)에 비하여 물체가 밝은 경우를 각각 나타낸다.

도 3에서 (A)방향(좌에서 우방향)을 따라가면서 화소의 밝기를 살펴 보면, 물체(31)의 좌측 에지는 밝기가 하강하고, 물체(31)의 우측 에지는 밝기가 상승함을 알 수 있다. 따라서, 좌측 에지는 하강 에지(falling edge)가 되고, 우측 에지는 상승 에지(rising edge)가 된다.

한편, 도 4에서 (A)방향을 따라가면서 화소의 밝기를 살펴 보면, 물체(41)의 좌측 에지는 밝기가 상승하고, 물체(41)의 우측 에지는 밝기가 상승함을 알 수 있다. 따라서, 좌측 에지는 상승 에지가 되고, 우측 에지는 하강 에지가 된다.

B, G, R 순서로 배열되는 영상신호 표시 장치에서는 인간의 지각적 특성상, 적색(R)은 하강 에지에서 주로 발견되고, 청색(B)는 상승 에지에서 주로 발견된다.

따라서, 도 3과 같이 물체가 전경에 비하여 어두운 경우에 화면에 발생되는 컬러 에러 밴드는 도 5와 같이 나타날 수 있다. 즉, 물체의 좌측 에지 근처에서는 적색 에러 밴드(51)가 주로 발생하고, 물체의 우측 에지 근처에서는 청색 에러 밴드(52)가 주로 발생한다.

한편, 도 4와 같이 물체가 전경에 비하여 밝은 경우에 화면에 발생되는 컬러 에러 밴드는 도 6과 같이 나타날 수 있다. 즉, 물체의 좌측 에지 근처에서는 청색 에러 밴드(61)가 주로 발생하고, 물체의 우측 에지 근처에서는 적색 에러 밴드 (62)가 주로 발생한다.

도 7은 하강 에지 부근에서의 입력 화소값 및 출력 화소값을 비교하여 나타낸 그래프이다. 하강 에지에서는 화소의 경계를 기준으로 입력 화소값을 나타내는 신호(72)가 화소 번호가 증가함에 따라서 하강하게 된다. 상기 화소 번호는 좌측에서 우측으로 갈수록 커진다.

이러한 입력 신호(72)에 의하여 실제로 디스플레이에서 표시되는 신호, 즉 출력 화소값(73)은 상기 입력 신호(72)와는 다소 다른 패턴을 갖는다. 도 7을 참조하면, 하강 에지에서는 R 성분이 실제 입력 신호(72)보다 더 높게 표시되고, B 성분은 실제 입력 신호(72)보다 더 낮게 표시됨을 알 수 있다. 이러한 왜곡에 의하여 실제 사용자의 시각에는 컬러 에러 대역이 나타날 수 있다.

한편, 도 8은 상승 에지 부근에서의 입력 화소값 및 출력 화소값을 비교하여 나타낸 그래프이다. 상승 에지에서는 화소의 경계를 기준으로 입력 화소값을 나타내는 신호(82)가 화소 번호가 증가함에 따라서 상승하게 된다. 도 8을 참조하면, 상승 에지에서는 출력 화소값(83) 중 B 성분이 실제 입력 신호(82)보다 더 높게 표시되고, 출력 화소값(83) 중 R 성분은 실제 입력 신호(82)보다 더 낮게 표시됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 도 7, 도 8에서와 같이 하강 에지 또는 상승 에지에서 발생되는 왜곡을 감소시키는 방법을 제시하고자 한다. 크게 보아서, 상기 왜곡을 감소시키기 위해서는 왜곡된 부화소 성분만을 변경시키는 방법과, 상기 왜곡된 부화소 성분은 그대로 두고 왜곡되지 않는 인접 부화소 성분을 변경시키는 방법과, 상기 두 가지 방법을 혼용하는 방법 등을 생각할 수 있다. 이하에서는 이에 관한 몇 가지 실시예를 제시하고자 한다.

제1 실시예

제1 실시예는 왜곡된 부화소 성분만을 변경시키는 방법으로서, 그 개념은 도 9에 도시된다. 도 9의 (a)와 같은 하강 에지에서는 입력 신호(72)의 R 성분(91)을 소정의 값만큼 감소 보정함으로써 왜곡되어 증가된 출력 화소값을 바로 잡을 수 있고, 입력 신호(72)의 B 성분(92)을 소정의 값만큼 증가 보정함으로써 왜곡되어 감소된 출력 화소값을 바로 잡을 수 있다.

상기 감소 보정된 R 성분(R')은 다음 수학식 2과 같이 표현될 수 있고, 상기 증가 보정된 B 성분(B')는 다음의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. 수학식 2에서 보면 현재 부화소(R(p), B(p))와 다음 부화소(R(p+1), B(p+1))간의 화소값 차이가 클수록 상기 보정량도 커지게 됨을 알 수 있다.

여기서, α, β는 보정량을 결정하는 인자로서 0과 1사이의 상수 값을 갖는다. 보정에 의한 균형을 고려할 때 α와 β의 합은 1이 되는 것이 바람직하다. 예를 들어, α는 1/2로, β는 1/2로 잡을 수 있다.

한편, 도 9의 (b)와 같은 상승 에지에서는 입력 신호(82)의 B 성분(94)을 소정의 값만큼 감소 보정하고, 입력 신호(82)의 R 성분(93)을 소정의 값만큼 증가 보정함으로써 왜곡된 출력 화소값을 바로잡을 수 있다. 상기 증가 보정된 R 성분(R')은 다음 수학식 4과 같이 표현될 수 있고, 상기 감소 보정된 B 성분(B')는 다음의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.

제2 실시예

제2 실시예는 왜곡된 부화소 성분은 그대로 두고, 이와 같은 화소에 속하는 인접 부화소 성분만을 변화시키는 방법으로서, 그 개념은 도 10에 도시된다. 도 10의 (a)와 같은 하강 에지에서는 R 성분(91)의 인접 부화소인 B, G 성분(101)을 소정의 값만큼 증가 보정함으로써 왜곡되어 증가되는 R 성분과 유사한 레벨이 되도록 한다. 상기 B, G 성분(101)의 증가 보정량은 상기 수학식 2에 의한 보정량, 즉 |R'-R(p)|와 동일한 값을 가질 수 있다.

마찬가지로, B 성분(92)의 인접 부화소인 G, R 성분(102)을 소정의 값만큼 감소 보정함으로써 왜곡되어 감소되는 B 성분과 유사한 레벨이 되도록 한다. 상기 G, R 성분(102)의 감소 보정량은 상기 수학식 3에 의한 보정량, 즉 |B'-B(p)|와 동 일한 값을 가질 수 있다.

한편, 도 10의 (b)와 같은 상승 에지에서는 R 성분(93)의 인접 부화소인 B, G 성분(103)을 수학식 4에서의 |R'-R(p)|만큼 감소 보정하고, B 성분(94)의 인접 부화소인 G, R 성분(104)를 수학식 5에서의 |B'-B(p)|만큼 증가 보정하면 된다.

이와 같은 제2 실시예는 제1 실시예에 비하여 대비(contrast)가 향상되는 효과가 있다.

제3 실시예

제1 실시예와 제2 실시예를 조합한 실시예로서, 왜곡된 부화소 및 그 주변 부화소의 화소값을 모두 변경하는 방법이다. 제3 실시예의 개념은 도 11에 도시된다.

먼저, 도 11의 (a)와 같은 하강 에지에서, R 성분(91)은 소정 값만큼 감소 보정함과 동시에 R 성분(91) 주변의 부화소인 B, G 성분(101)은 소정 값만큼 증가 보정함으로써, 모든 성분이 동일한 레벨을 갖도록 할 수 있다.

예컨대, 상기 감소 보정되는 양은 상기 수학식 2에 의한 보정량, 즉 |R'-R(p)|에 소정의 계수 γ를 곱한 값과 같도록 하고, 상기 증가 보정되는 양은 |R'-R(p)|에 1-γ를 곱한 값과 같도록 한다. 여기서, γ는 0과 1사이의 상수 값을 갖는다. 제3 실시예는 특수한 경우, 즉 상기 γ가 1이라면 제1 실시예와 동일하게 되고, 상기 γ가 0이라면 제2 실시예와 동일하게 된다.

마찬가지로, B 성분(92)에 대한 증가 보정량은 수학식 3에 의한 보정량, 즉 |B'-B(p)|에 γ를 곱한 값과 같도록 하고, G, R 성분(102)에 대한 감소 보정량은 |B'-B(p)|에 1-γ를 곱한 값과 같도록 할 수 있다.

한편, 도 10의 (b)와 같은 상승 에지에서는 R 성분(93)은 수학식 4의 |R'-R(p)|과 γ를 곱한 값만큼 증가 보정하고, 인접 부화소인 B, G 성분(103)은 수학식 4의 |R'-R(p)|에 1-γ을 곱한 값만큼 감소 보정하면 된다. 또한, B 성분(94)은 수학식 5의 |B'-B(p)|과 γ를 곱한 값만큼 감소 보정하고, 인접 부화소인 G, R 성분(104)은 수학식 5의 |B'-B(p)|에 1-γ을 곱한 값만큼 증가 보정하면 된다.

제4 실시예

제4 실시예는 도 10의 제2 실시예에서, 왜곡된 화소 중 어두운 부분은 보정하지 않고 밝은 부분만을 보정하는 예이다.

즉, 하강 에지에서는 R 성분(91)의 인접 부화소인 B, G 성분(101)을 수학식 4의 |R'-R(p)|만큼 증가 보정하고, 상승 에지에서는 B 성분(94)의 인접 부화소인 G, R 성분(104)을 수학식 5의 |B'-B(p)|만큼 증가 보정하는 것이다. 반면에, B 성분(92)의 인접 부화소(102) 또는 R 성분(93)의 인접 부화소(103)에 대해서는 보정을 하지 않는다. 왜냐하면, 대부분의 디스플레이 장치들은 어두운 부분에서 발생되는 왜곡보다 밝은 부분에서 발생하는 왜곡을 더 잘 표현하기 때문이다.

마찬가지의 이유에서, 도 9의 제1 실시예에서도 왜곡된 화소 중 어두운 부분에 위치한 부화소 B(92) 및 부화소 R(93)은 보정하지 않을 수도 있다.

이상의 제1 내지 제4 실시예를 구현하기 위한 영상신호 표시 장치(120)의 구성은 도 12에 도시된다. 영상신호 표시 장치는 신호 판독부(121)와, 에지 감지부(122)와, 신호 보정부(123)와, 디스플레이 구동부(124)를 포함하여 구성될 수 있 다.

신호 판독부(121)는 입력 영상(정지 영상 또는 동영상)을 입력받아, 상기 입력 영상을 이루는 각 부화소 즉, B, G, R 성분을 판독하여 출력한다. 상기 입력 영상은 비디오 디코더에서 원 영상을 압축 해제하여 생성된 것일 수도 있고, 압축되지 않은 원 영상 자체일 수도 있다. 만약, 상기 입력 영상이 YCbCr 등의 다른 신호 포맷인 경우에는 신호 판독부는 상기 신호를 RGB 신호로 변환한 후 출력한다.

에지 감지부(122)는 상기 신호 판독부(121)로부터 출력되는 RGB 신호를 수신하고, 상기 RGB 신호가 나타내는 화소가 에지에 속하는지 여부와, 에지의 종류(상승 에지 또는 하강 에지)인지를 판단하여, 신호 보정부(123)에 통지한다. 상기 통지 신호는 현재 화소가 에지에 속하는지 여부를 나타내는 제 1비트, 및 에지의 종류를 나타내는 제 1비트를 포함하여, 2비트로 표현될 수 있다.

상기 에지에 속하는가 여부를 판단하는 기준은 여러 가지가 있을 수 있겠지만, 현재 화소의 화소값과 이전 또는 다음 화소의 화소값과의 차이가 소정의 임계치를 초과하는가 여부에 의하여 결정될 수 있다. 상기 화소값으로는 수학식 1과 같은 Y(밝기 값) 값을 이용할 수 있다.

이와 같이 에지 감지부(122)는 이와 같이 현재 화소가 에지에 속하는지를 인지 여부를 판단하는 것뿐만 아니라, 상기 에지가 상승 에지인지 하강 에지 인지도 판별하여야 한다. 즉, 현재 화소값에서 다음 화소값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 하강 에지로 판별하고, 현재 화소값에서 이전 화소값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상승 에지로 판별한다.

한편, 에지 감지에 있어서 상기 Y와 같은 부화소의 대표값을 이용할 수도 있지만, 보다 정확한 감지를 위하여 각 부화소 별로 임계치를 초과하는지 여부를 판단하는 것이 바람직하다. 이 경우 임계치는 각 부화소 별로 다른 값을 가질 수 있으므로, 결국 3개의 임계치가 필요할 수 있다.

또는, 하강 에지에서는 R 성분을 기준으로 임계치와 비교를 수행하고, 상승 에지에서는 B 성분을 기준으로 임계치와 비교를 수행함으로써 에지를 검출하는 방법도 생각할 수 있다.

신호 보정부(123)은 신호 판독부(121)로부터 RGB 신호를 수신하고, 에지 감지부(122)로부터 수신한 통지 신호에 따라서 상기 RGB 신호를 보정하여 출력하거나 단순히 통과(bypass)시킨다. 신호 보정부(123)은 통지 신호의 제1 비트가 현재 화소가 에지에 속하지 않음을 나타내는 경우에는 입력된 RGB 신호를 그대로 통과시킨다. 반면에, 상기 제1 비트가 현재 화소가 에지에 속함을 나타내는 경우에는, 상기 통지 신호의 제2 비트를 읽어서 현재 화소가 상승 에지에 속하는가 하강 에지에 속하는가를 판단한다.

그리고, 그 판단 결과에 따라서, 상술한 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따라서, R, G, B 신호 각각을 보정하거나 통과시킨다. 상기 신호를 보정하는 구체적인 방법에 관한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

디스플레이 구동부(124)는 신호 보정부(510)로부터 입력된 각 부화소별 신호에 따라서 LCD, PDP, OLED 등의 디스플레이(미도시됨)를 구동한다. 이 때, 상기 입력된 부화소별 신호는 상기 디스플레이에서 표현될 수 있도록 제어된다.

도 12의 각 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상신호 표시 방법을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 신호 판독부(121)는 영상을 입력받아, 상기 입력된 영상을 이루는 각 부화소 즉, B, G, R 성분을 판독하여 출력한다(S1).

그 다음, 에지 감지부(122)는 입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지한다(S2).

이 때, 상기 S2 단계는 현재 화소가 에지 부분에 속하는지를 판단하는 단계와 상기 판단 결과 그러하다면 상기 에지의 종류를 판단하는 단계로 이루어질 수 있다. 물론, 에지의 종류를 먼저 판단한 후에 에지 부분에 속하는지를 판단할 수도 있을 것이다.

상기 에지 부분에 속하는지 여부는 상기 현재 화소의 밝기 값과 이전 화소의 밝기 값과의 차이, 또는 상기 현재 화소의 밝기 값과 다음 화소의 밝기 값과의 차 이가 소정의 임계값을 넘는지를 기준으로 판단할 수 있다. 또는, 상기 현재 화소를 이루는 각 부화소 별로 다음 부화소 또는 이전 부화소와의 밝기 값의 차이가 소정의 임계값을 넘는지를 기준으로 판단할 수도 있다.

또한, 상기 에지는, 상기 현재 화소의 밝기 값에서 다음 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우는 하강 에지인 것으로, 상기 현재 화소의 밝기 값에서 이전 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상기 현재 화소가 상승 에지인 것으로 분류할 수 있다.

그리고, 신호 보정부(123)은 상기 에지 부분에 속하는 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경한다(S3).

제1 실시예에 따르면, 상기 S3 단계는, 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 적색(R) 성분을 감소 보정하는 단계와, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 청색(B) 성분을 감소 보정하는 단계를 포함하며,

상기 에지가 하강 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 다음 화소에 속하는 청색(B) 성분을 상기 감소 보정된 적색(R) 성분의 양만큼 증가 보정하는 단계와, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 이전 화소에 속하는 적색(R) 성분을 상기 감소 보정된 청색(B) 성분의 양만큼 감소 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 실시예와 관련된 구체적 알고리즘은 수학식 2 내지 수학식 5에서 설명되어 있다.

또한 제2 실시예에 따르면, 상기 S3 단계는, 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 청색(B) 성분 및 녹색(G) 성분을 증가 보정하는 단계와, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 녹색(G) 성분 및 적색(R) 성분을 증가 보정하는 단계를 포함하며,

상기 에지가 하강 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 다음 화소에 속하는 녹색(G) 성분 및 적색(R) 성분을 상기 청색(B) 성분 및 녹색(G) 성분의 증가 보정 양만큼 감소 보정하는 단계와, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 이전 화소에 속하는 청색(B) 성분 및 녹색(G) 성분을 상기 녹색(G) 성분과 적색(R) 성분의 증가 보정 양만큼 감소 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 보정 량들에 관한 구체적인 설명은 전술한 바 있으므로 생략한다.

한편, 제3 실시예에 따르면, 상기 S3 단계는, 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 적색(R) 성분을 감소 보정하고 상기 부화소 중 청색(B) 성분 및 녹색(G) 성분을 증가 보정하는 단계와, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 청색(B) 성분을 감소 보정하고 상기 부화소 중 녹색(G) 성분 및 적색(R) 성분을 증가 보정하는 단계를 포함한다. 상기 보정 량들에 관한 구체적인 설명도 전술한 바 있다.

마지막으로, 디스플레이 구동부(124)는 상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동한다(S4). 상기 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 또는 OLED(ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES)로 구현될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, 부화소 렌더링(Subpixel Rendering)에 의해 생성되는 컬러 에러 밴드를 저감시킴으로써, 영상의 에지 부분에서의 선명도가 향상되는 효과가 있다. 본 발명은 특히, 스트라입 부화소(Stripe subpixel) 구조를 가진 PDP, LCD, OLED 등의 영상신호 표시장치에 적용될 수 있다.

Claims

복수의 화소로 이루어지고, 상기 화소는 적어도 2이상의 부화소로 이루어지는 영상 표시 장치에서 영상신호를 표시하는 방법에 있어서,

(a) 입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지하는 단계;

(b) 상기 에지 부분에 속하는 화소가 상승 에지에 속하는지 하강 에지에 속하는지에 따라 상기 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경하는 단계; 및

(c) 상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는

(a1) 현재 화소가 에지 부분에 속하는지를 판단하는 단계;

(a2) 상기 판단 결과 그러하다면 상기 에지가 상승 에지인지 하강 에지인지를 판단하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제2항에 있어서, 상기 (a1) 단계는

상기 현재 화소의 밝기 값과 이전 화소의 밝기 값과의 차이, 또는 상기 현재 화소의 밝기 값과 다음 화소의 밝기 값과의 차이가 소정의 임계값을 넘는지를 판단하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제2항에 있어서, 상기 (a1) 단계는

상기 현재 화소를 이루는 각 부화소 별로 다음 부화소 또는 이전 부화소와의 밝기 값의 차이가 소정의 임계값을 넘는지를 판단하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제2항에 있어서, 상기 (a2) 단계는

상기 현재 화소의 밝기 값에서 다음 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상기 현재 화소가 하강 에지에 속하는 것으로 판단하는 단계; 및

상기 현재 화소의 밝기 값에서 이전 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상기 현재 화소가 상승 에지에 속하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b1) 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하는 단계; 및

(b2) 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제6항에 있어서,

상기 (b1) 단계의 감소 보정에 따른 상기 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분(R')은 수학식
에 따라서 구해지는데,

상기 R(p), R(p+1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분의 값, 다음 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분의 값이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 방법.
제6항에 있어서,

상기 (b2) 단계의 감소 보정에 따른 상기 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분(B')는 수학식
에 따라서 구해지는데,

상기 B(p), B(p-1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분의 값, 이전 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분의 값이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 방법.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b3) 상기 에지가 하강 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 다음 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 상기 (b1) 단계에서 감소 보정한 양만큼 증가 보정하는 단계; 및

(b4) 상기 에지가 상승 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 이전 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 상기 (b2) 단계에서 증가 보정한 양만큼 감소 보정하는 단계를 더 포함하는 영상신호 표시 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b1) 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분 및 가운데에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 단계; 및

(b2) 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가운대에 위치한 부화소 성분 및 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제9항에 있어서,

상기 (b1) 단계의 증가 보정에 따라 증가되는 보정량(Δ₁)은
에 따라서 구해지는데,

상기 R(p), R(p+1)는 각각 현재 화소내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분, 다음 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 방법.
제9항에 있어서,

상기 (b2) 단계의 증가 보정에 따라 증가되는 보정량(Δ₂)은
에 따라서 구해지는데,

상기 B(p), B(p-1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분, 이전 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 방법.
제10항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b3) 상기 에지가 하강 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 다음 화소 내에서 가운데에 위치한 부화소 성분 및 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 상기 (b1) 단계에서 증가 보정한 양만큼 감소 보정하는 단계; 및

(b4) 상기 에지가 상승 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 이전 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분 및 가운데에 위치한 부화소 성분을 상기 (b2) 단계에서 증가 보정한 양만큼 감소 보정하는 단계를 더 포함하는 영상신호 표시 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b1) 상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하고 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분 및 가운데에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 단계; 및

(b2) 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하고 상기 부화소 중 가운데에 위치한 부화소 성분 및 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 단계를 포함하는 영상신호 표시 방법.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이는

LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), LED(Light-Emitting Diode), 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 하나인 영상신호 표시 방법.
복수의 화소로 이루어지고, 상기 화소는 적어도 2이상의 부화소로 이루어지는 영상신호 표시 장치에 있어서,

입력된 영상으로부터 상기 영상의 에지 부분에 속하는 화소를 감지하는 에지 감지부;

상기 에지 부분에 속하는 화소가 상승 에지에 속하는지 하강 에지에 속하는지에 따라 상기 화소를 구성하는 부화소의 화소값을 변경하는 신호 보정부; 및

상기 변경된 화소값에 따라서 디스플레이를 구동하는 디스플레이 구동부를 포함하는 영상신호 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 에지 감지부는

현재 화소가 에지 부분에 속하는지를 판단하고, 상기 판단 결과 그러하다면 상기 에지가 상승 에지인지 하강 에지인지를 판단하는 영상신호 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 에지 감지부는

상기 현재 화소의 밝기 값과 이전 화소의 밝기 값과의 차이, 또는 상기 현재 화소의 밝기 값과 다음 화소의 밝기 값과의 차이가 소정의 임계값을 넘는지를 판단하는 영상신호 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 에지 감지부는

상기 현재 화소를 이루는 각 부화소 별로 다음 부화소 또는 이전 부화소와의 밝기 값의 차이가 소정의 임계값을 넘는지를 판단하는 영상신호 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 에지 감지부는

상기 현재 화소의 밝기 값에서 다음 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상기 현재 화소가 하강 에지에 속하는 것으로 판단하고, 상기 현재 화소의 밝기 값에서 이전 화소의 밝기 값을 뺀 결과가 양수인 경우에는 상기 현재 화소가 상승 에지에 속하는 것으로 판단하는 영상신호 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 신호 보정부는

상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하고, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하는 영상신호 표시 장치.
제21항에 있어서,

상기 적색(R) 성분의 감소 보정에 따른 상기 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분(R')은 수학식
에 따라서 구해지는데,

상기 R(p), R(p+1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 값, 다음 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 값이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 장치.
제21항에 있어서,

상기 청색(B) 성분의 감소 보정에 따른 상기 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분(B')은 수학식
에 따라서 구해지는데,

상기 B(p), B(p-1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분의 값, 이전 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분의 값이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 장치.
제21항에 있어서, 상기 신호 보정부는

상기 에지가 하강 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 다음 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 상기 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분이 감소 보정된 양만큼 증가 보정하고, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는, 상기 에지 부분에 속하는 화소의 이전 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 상기 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분이 감소 보정된 양만큼 감소 보정하는 영상신호 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 신호 보정부는

상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분 및 가운데에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하고, 상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가운데에 위치한 부화소 성분 및 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 영상신호 표시 장치.
제25항에 있어서,

상기 에지가 하강 에지인 경우에 상기 증가 보정에 따라 증가되는 보정량(Δ₁)은
에 따라서 구해지는데,

상기 R(p), R(p+1)는 각각 현재 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분, 다음 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 장치.
제25항에 있어서,

상기 에지가 상승 에지인 경우에 상기 증가 보정에 따라 증가되는 보정량(Δ₂)은
에 따라서 구해지는데,

상기 B(p), B(p-1)은 각각 현재 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분, 이전 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분이고, 상기 α는 0과 1사이의 상수인 영상신호 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 신호 보정부는

상기 에지가 하강 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하고 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분 및 가운데에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하며,

상기 에지가 상승 에지인 경우에는 상기 부화소 중 단일 화소 내에서 가장 왼쪽에 위치한 부화소 성분을 감소 보정하고 가운데에 위치한 부화소 성분 및 가장 오른쪽에 위치한 부화소 성분을 증가 보정하는 영상신호 표시 장치.