KR101783259B1 - 데이터 보상 방법 및 이를 수행하는 데이터 보상 장치 및 상기 데이터 보상 장치를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

데이터 보상 장치는 3차원 색 보정부 및 과 구동부를 포함한다. 3차원 색 보정부는 영상 데이터 및 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 색 보정 데이터는 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 포함하며, 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성한다. 과 구동부는 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 색 보정 데이터를 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환한다. 이에 따라, 액정의 응답 지연에 따른 입체 영상의 크로스 토크를 개선하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

데이터 보상 방법 및 이를 수행하는 데이터 보상 장치 및 상기 데이터 보상 장치를 포함하는 표시 장치{METHOD FOR COMPENSATING DATA, COMPENSATING APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD AND DISPLAY DEVICE HAVING THE COMPENSATING APPARATUS}
본 발명은 데이터 보상 방법, 이를 수행하기 위한 데이터 보상 장치 및 이 데이터 보상 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치에 적용되는 데이터 보상 방법, 이를 수행하기 위한 데이터 보상 장치 및 이 데이터 보상 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
일반적으로 액정 표시 장치는 레드(R), 그린(G), 블루(B) 각각의 화소의 전기 광학적 특성이 다름에도 불구하고, 전기 광학적 특성이 동일하다는 가정하에 전기적인 신호를 동일하게 사용한다. 따라서, 실제로 R, G, B의 감마 특성을 독립적으로 측정해 보면 하나의 곡선으로 일치하지 않는다. 이러한 결과로 인하여 계조별 색감이 일정하지 않거나 한 쪽으로 편향되는 문제가 있다.
따라서, R, G, B 각각의 곡선을 독립적으로 변형시켜서 화질 개선을 하는 적응형 색 보정(adaptive color correction, ACC) 기술이 사용되고 있다. 상기 ACC 기술은 롬(ROM) 또는 램(RAM)의 메모리에 입력 데이터와 1:1 맵핑되는 보상 데이터가 룩 업 테이블(look up table, LUT) 형태로 저장된 메모리를 이용한다. 즉, 외부로부터 입력 데이터가 수신되면 상기 룩 업 테이블에 기저장된 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터가 출력된다.
한편, 상기 액정의 응답 속도, 상기 백라이트 어셈블리 스캐닝 시간, 입체 영상 표시에 있어서 좌안용 및 우안용 안경의 온/오프(on/off) 시간 등에 의해 크로스 토크(crosstalk)가 발생될 수 있다.
특히, 동영상의 발달에 따라 액정 응답 속도는 시장에서 평가되는 가장 중요한 평가 기준 중 하나이다. 상기 액정 표시 장치의 액정 응답 속도를 향상시키기 위하여 능동 커패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation: DCC) 기술이 사용되고 있다. 상기 DCC 기술은 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 현재 프레임 데이터를 오버 드라이브 시키는 방법으로, 액정 응답 속도를 향상시키는데 효과적이다.
상기 DCC 기술에서는 액정의 물성적인 특성으로 인해 계조간 오버 드라이브 양을 선형적인 수식 값으로 표현하기가 힘들어 대부분 측정을 통한 룩 업 테이블(Look Up Table: LUT)을 사용하고 있다. 상기 룩 업 테이블은 이전 프레임 데이터 신호와 현재 프레임 데이터 신호에 대응하여 현재 프레임 데이터의 보상 신호가 맵핑되어 있다.
그러나, 입체 영상을 표시할 때에는 한 프레임 내에서 최소 계조값에서 최대 계조값에 도달하는데 필요한 시간을 확보하지 못하므로 여전히 크로스 토크가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 입체 영상의 크로스 토크를 개선하기 위한 데이터 보상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 데이터 보상 방법을 수행하기 위한 데이터 보상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 데이터 보상 장치를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 데이터 보상 방법에서 영상 데이터 및 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성한다. 상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최대 계조값보다 작을 수 있다. 또한, 상기 색 보정 데이터의 최대 계조값은 상기 보상 데이터의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정 데이터는 상기 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하고, 상기 3차원 룩 업 테이블들에 저장된 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하여 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한지 판단하고, 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한 경우, 한 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑된 1차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하고, 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일하지 않은 경우, 상기 1차원 룩 업 테이블들 및 상기 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하여 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정 데이터는 상기 색 보정 데이터를 시간적 디더링 또는 공간적 디더링하여 생성될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 데이터 보상 장치는 3차원 색 보정부 및 과 구동부를 포함한다. 상기 3차원 색 보정부는 영상 데이터 및 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 포함하며, 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성한다. 상기 과 구동부는 상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최대 계조값보다 작을 수 있다. 상기 색 보정 데이터의 최대 계조값은 상기 보상 데이터의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 3차원 색 보정부는 상기 3차원 룩 업 테이블들에 저장된 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하는 3차원 보간부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터의 수는 상기 영상 데이터의 총 계조수 L 보다 작은 M(L, M은 자연수)을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 N 계조 간격(N은 L의 약수)으로 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 중간 계조 영역에서 P 계조 간격(P는 자연수)으로 저장되고, 저 계조 영역과 고 계조 영역에서 Q 계조 간격(Q는 P보다 작은 자연수)으로 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 중간 계조 영역에서 P 계조 간격(P는 자연수)으로 저장되고, 저 계조 영역에서 Q 계조 간격(Q는 P보다 작은 자연수)으로 저장되고, 고 계조 영역에서 R 계조 간격(R은 P보다 작고, Q와 다른 자연수)으로 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 3차원 룩 업 테이블들은 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 레드용 색 보정 데이터가 맵핑된 레드용 룩 업 테이블, 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 그린용 색 보정 데이터가 맵핑된 그린용 룩 업 테이블 및 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 블루용 색 보정 데이터가 맵핑된 블루용 룩 업 테이블을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정부는 1차원 색 보정부를 더 포함하고, 상기 1차원 색 보정부는 한 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑된 1차원 룩 업 테이블들 및 상기 1차원 룩 업 테이블들에 저장된 상기 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하는 1차원 색 보간부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 3차원 색 보정부는 상기 색 보정 데이터를 상기 1차원 색 보정부로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정부는 상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한지 판단하여, 동일한 경우 상기 영상 데이터를 상기 1차원 색 보정부로 출력하고, 동일하지 않은 경우 상기 영상 데이터를 상기 3차원 색 보정부로 출력하는 무채색 판단부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 색 보정부는 상기 색 보정 데이터를 시간적 디더링으로 또는 공간적으로 디더링하는 디더링부를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 입체 영상 판단부, 데이터 보상부, 패널 구동부, 표시 패널, 광원부 및 광원 구동부를 포함할 수 있다. 상기 입체 영상 판단부는 외부에서 입력되는 영상 데이터가 입체 영상 데이터인지 판단하여 입체 영상 모드 신호를 출력한다. 상기 데이터 보상부는 상기 영상 데이터 및 상기 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 포함하며, 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성하는 3차원 색 보정부 및 상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환하는 과 구동부를 포함한다. 상기 패널 구동부는 상기 보상 데이터를 상기 표시 패널에 제공한다. 상기 표시 패널은 상기 보상 데이터를 이용하여 영상을 표시한다. 상기 광원부는 상기 표시 패널의 하부에 배치되어 상기 표시 패널에 광을 제공한다. 상기 광원 구동부는 상기 광원부를 구동한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 광원 구동부는 상기 입체 영상 모드 신호에 응답하여 광원부의 휘도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 입체 영상 판단부는 외부에서 입력되는 토글 신호 또는 입체 영상 인에이블 신호에 따라 상기 입체 영상 모드 신호를 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 보상 데이터의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값을 최대값으로 하여 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성하므로, 액정의 응답 지연에 따른 크로스 토크를 개선할 수 있다. 따라서 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 데이터 보상부의 상세한 블록도이다.
도 3은 도 2의 3차원 룩 업 테이블의 일례이다.
도 4 내지 도 7은 도 2의 3차원 룩 업 테이블을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 8은 도 2의 3차원 보간부의 색 보정 데이터의 보간 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(110), 패널 구동부(170), 광원부(200) 및 광원 구동부(210)를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLm), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLn) 및 복수의 화소(P)들을 포함한다. 여기서, m과 n은 자연수이다. 각 화소(P)는 구동 소자(TR), 상기 구동 소자(TR)에 전기적으로 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 서로 대향하는 두 개의 기판과 상기 두 개의 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(110)는 제어신호 생성부(130), 입체 영상 판단부(140) 및 데이터 보상부(150)를 포함할 수 있다. 상기 타이밍 제어부(110)는 외부로부터 영상 데이터(DATA1) 및 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 영상 데이터(DATA1)는 영상의 계조에 대응하는 디지털 데이터로서, 레드, 그린 및 블루 데이터일 수 있다.
상기 제어신호 생성부(130)는 상기 제어 신호(CONT)를 이용하여 데이터 구동부(171)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCONT1) 및 게이트 구동부(173)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 타이밍 제어 신호(TCONT2)를 생성한다.
상기 제1 타이밍 제어 신호(TCONT1)는 수평개시신호, 반전신호 및 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 타이밍 제어 신호(TCONT2)는 수직개시신호, 게이트 클럭신호 및 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 영상 데이터(DATA1) 및 상기 제어 신호(CONT)를 수신하여 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인지 여부를 판단한다. 상기 제어 신호(CONT)는 토글 신호 또는 입체 영상 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 토글 신호 또는 상기 입체 영상 인에이블 신호를 기초로 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인지 여부를 판단할 수 있다.
상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인 경우, 입체 영상 모드 신호(3D mode)를 생성하고, 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터가 아닌 경우, 평면 영상 모드 신호(2D mode)를 생성할 수 있다.
상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode) 및 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)를 상기 데이터 보상부(150)에 제공한다. 또한, 상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode) 및 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)를 상기 광원 구동부(210)에 제공할 수 있다.
상기 데이터 보상부(150)는 상기 영상 신호(DATA1)에 대응하는 보상 데이터(DATA2)를 출력한다. 상기 데이터 보상부(150)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작은 계조 범위의 색 보정 데이터(DATA)를 생성하고, 상기 색 보정 데이터(DATA)를 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위와 동일한 계조 범위의 보상 데이터(DATA2)로 변환한다. 상기 색 보정부(300)에 대한 상세한 설명은 후술된다.
상기 패널 구동부(170)는 데이터 구동부(171) 및 게이트 구동부(173)를 포함한다. 상기 패널 구동부(170)는 상기 보상 데이터(DATA2)를 상기 표시 패널(100)에 제공하고, 상기 표시 패널(100)은 상기 보상 데이터(DATA2)에 기초하여 영상을 표시한다.
상기 데이터 구동부(171)는 상기 데이터 보상부(150)로부터 수신한 현재 프레임의 보상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(171)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(173)는 상기 데이터 구동부(171)의 출력에 동기되어 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 신호들을 출력한다.
상기 광원부(200)는 상기 표시 패널(100)의 하부에 배치되어 상기 표시 패널(100)로 광을 제공한다. 상기 광원부(200)는 도광판(미도시)를 더 포함하고, 상기 도광판의 적어도 하나의 측면에 배치될 수 있다.
상기 광원부(200)는 점광원, 예를 들어 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 상기 광원부(200)는 적색광을 발광하는 적색 발광 다이오드들, 녹색광을 발광하는 녹색 발광 다이오드들 및 청색광을 발광하는 청색 발광 다이오드들을 포함할 수 있다.
상기 광원 구동부(210)는 상기 광원부(200)를 구동한다. 상기 광원 구동부(210)는 상기 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라 상기 광원부(200)에 구동 신호(DS)를 제공한다. 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 광원 구동부(210)를 제어하기 위해 제3 타이밍 제어신호(TCONT3)를 제공한다. 상기 제3 타이밍 제어신호(TCONT3)는 상기 입체 영상 판단부(140)로부터 출력되는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode) 및 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)를 포함할 수 있다.
상기 광원 구동부(210)는 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)가 제공되는 경우에 비하여 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode)가 제공되는 경우, 상기 광원부(200)의 휘도를 상대적으로 증가시킬 수 있다. 상기 광원 구동부(210)는 상기 광원부(200)의 휘도를 증가시키기 위하여 상기 구동 신호(DS)를 부스팅 시킬 수 있다.
상기 구동 신호(DS)를 부스팅하기 위하여 상기 구동 신호(DS)의 듀티폭을 증가시키거나 또는 진폭의 크기를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 상기 표시 패널(100)에 입체 영상이 표시되는 동안, 상기 광원부(200)는 상기 표시 패널(100)에 높은 휘도를 제공할 수 있다.
따라서, 상기 데이터 보상부(150)에서 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작은 계조 범위의 색 보정 데이터(DATA)를 생성함에 따라 발생되는 휘도 저하를 상기 광원부(200)의 휘도 증가에 의해 보상할 수 있다.
도 2는 도 1의 데이터 보상부의 상세한 블록도이다. 도 3은 도 2의 3차원 룩 업 테이블의 일례이다. 도 4 내지 도 7은 도 2의 3차원 룩 업 테이블을 설명하기 위한 개념도들이다. 도 8은 도 2의 3차원 보간부의 색 보정 데이터의 보간 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 상기 데이터 보상부(150)는 3차원 색 보정부(300), 1차원 색 보정부(500) 및 과 구동부(700)를 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 상기 입체 영상 판단부(140)를 함께 도시하였다.
상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인 경우, 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode) 및 상기 영상 데이터(DATA1)를 상기 3차원 색 보정부(300)에 제공한다. 상기 입체 영상 판단부(140)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터가 아닌 경우, 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode) 및 상기 영상 데이터(DATA1)를 상기 1차원 색 보정부(500)에 제공한다.
상기 3차원 색 보정부(300)는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 색 보정 데이터(DATA)를 생성한다. 상기 3차원 색 보정부(300)는 3차원 룩 업 테이블들(310) 및 3차원 보간부(330)를 포함한다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(310)은 각각 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑되어 있다. 상기 세 개의 기준 데이터는 각각 레드, 그린 및 블루 데이터일 수 있다.
상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 각각 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터들과 모두 일치하는 경우, 상기 3차원 룩 업 테이블들(300)로부터 상기 색 보정 데이터(DATA)를 바로 출력할 수 있다.
상기 3차원 보간부(330)는 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터 중 하나 또는 두 개만 상기 3차원 룩 업 테이블들(300)의 기준 데이터와 일치하거나 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 상기 3차원 룩 업 테이블들(300)의 기준 데이터와 모두 일치하지 않는 경우, 상기 3차원 룩 업 테이블들(300)에 저장된 상기 색 보정 데이터(DATA)를 보간하여 상기 색 보정 데이터(DATA)를 출력한다. 상기 3차원 보간부(330)에 대한 자세한 설명은 후술된다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(300)에 저장된 상기 색 보정 데이터(DATA)의 계조 범위는 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작다. 구체적으로, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위의 최대 계조값보다 작을 수 있다. 상기 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값은 이후 설명할 보상 데이터(DATA2)의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응하는 값일 수 있다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(310)은 각각 레드용 색 보정 데이터(DATA), 그린용 색 보정 데이터(DATA) 및 블루용 색 보정 데이터(DATA)를 저장할 수 있다. 구체적으로, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)은 상기 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 레드용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 레드용 룩 업 테이블, 상기 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 그린용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 그린용 룩 업 테이블 및 상기 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 블루용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 블루용 룩 업 테이블을 포함할 수 있다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값은 상기 영상 데이터(DATA1)의 최대 계조값보다 작다. 상기 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값과 상기 영상 데이터(DATA1)의 최대 계조값의 차이는 상기 보상 데이터(DATA2)의 최대 계조값의 보상값에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 데이터(DATA1)가 8 비트의 데이터 즉, 0 내지 255의 계조 범위를 갖는 데이터일 때, 상기 색 보정 데이터(DATA)는 0 내지 240의 계조 범위를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)은 실험값에 의해 상기 색 보정 데이터(DATA)를 처음부터 0 내지 240의 계조 범위에서 설정할 수 있다. 또는, 상기 색 보정 데이터(DATA)를 0 내지 255의 계조 범위에서 설정한 후, 240 계조 이상의 계조들을 모두 240 계조로 재설정할 수 있다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(310)은 상기 영상 데이터(DATA1)의 모든 데이터에 대응하는 상기 색 보정 데이터(DATA)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 데이터(DATA1)가 8 비트의 데이터일 때, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)은 상기 영상 데이터(DATA1)와 모두 대응하는 기준 데이터, 즉, 256×256×256의 기준 데이터를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 경우 256×256×256의 큰 메모리 용량이 요구되므로, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터 수는 상기 영상 데이터(DATA1)의 총 계조수보다 작을 수 있다.
상기 영상 데이터(DATA1)의 총 계조수가 L인 경우, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터 수는 L보다 작은 M일 수 있다. 여기서 L 및 M은 자연수이다. 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터는 동일한 간격으로 저장될 수 있고, 또는 서로 다른 간격으로 저장될 수 있다.
상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 각 기준 데이터는 N 계조 간격으로 저장될 수 있고, N은 상기 영상 데이터(DATA1)의 총 계조수 L의 약수일 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 데이터(DATA1)의 총 계조수가 256 일 때, 상기 N은 32 또는 64일 수 있다.
예를 들어, 상기 N이 32일 때, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 각 기준 데이터는 32 계조 간격으로 저장된다. 이 경우, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)은 9×9×9의 용량을 가질 수 있다. 또한, 상기 N이 64일 때, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 각 기준 데이터는 64 계조 간격으로 저장된다. 다시 말하면, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 각 기준 데이터는 0, 63, 127, 191, 255 계조를 가진다. 이 경우, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)은 5×5×5의 용량을 가질 수 있다.
도 3에는 상기 레드, 그린 및 블루의 데이터에 대응하여 레드용 색 보정 데이터가 맵핑된 레드용 룩 업 테이블의 일례를 도시하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레드용 룩 업 테이블의 기준 데이터인 상기 레드, 그린 및 블루의 데이터는 64 계조의 동일한 간격으로 저장되며, 상기 레드용 룩 업 테이블은 5×5×5의 용량을 갖는다.
구체적으로, 상기 레드 기준 데이터는 제1 방향(x)으로 배열되고, 0, 63, 127, 191, 255 계조를 가진다. 상기 그린 기준 데이터는 상기 제1 방향(x)과 수직하는 제2 방향(y)으로 배열되고, 0, 63, 127, 191, 255 계조를 가진다. 마찬가지로, 상기 블루 기준 데이터는 상기 제1 방향(x) 및 상기 제2 방향(y)과 수직하는 제3 방향(y)으로 배열되고, 0, 63, 127, 191, 255 계조를 가진다.
도 3에는 레드용 룩 업 테이블의 일례만을 도시하였으나, 같은 방식으로 그린용 룩 업 테이블 및 블루용 룩 업 테이블이 존재한다. 또한, 도 3의 룩 업 테이블은 5×5×5의 용량을 갖지만, 7×7×7 또는 9×9×9 등 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
도 4는 도 3의 룩 업 테이블의 기준 데이터 및 색 보정 데이터(DATA)에 따른 감마 커브를 보여준다. 상기 설명한 바와 같이, 상기 기준 데이터는 64 계조의 동일한 간격으로 저장되어 있다. 이 경우, 고 계조 영역(A) 및 저 계조 영역(B)에서는 중간 계조 영역에 비하여 기준 데이터에 따른 상기 색 보정 데이터(DATA)의 변화가 클 수 있다.
도 5는 상기 고 계조 영역(A)을 제1 영역(A-1), 제2 영역(A-2) 및 제3 영역(A-3)으로 나누어 확대하여 도시하였다. 도 5에서 보여지는 바와 같이, 상기 제1 영역(A-1), 상기 제2 영역(A-2) 및 상기 제3 영역(A-3)의 기울기들이 크게 변화하는 것을 알 수 있다. 확대하여 도시하지는 않았으나, 상기 저 계조 영역(B) 역시 기울기들이 크게 변화하는 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 3차원 보간부(330)에서 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에 저장된 색 보정 데이터(DATA)를 보간하는 경우, 상기 중간 계조 영역에 비하여 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 상기 색 보정 데이터(DATA)의 오차가 크게 발생할 수 있다.
상기 색 보정 데이터(DATA)의 오차를 줄이기 위하여, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격을 상기 중간 계조 영역에서의 기준 데이터의 간격보다 작게 설정할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)의 5×5×5의 용량을 유지하면서, 상기 중간 계조 영역에서의 기준 데이터의 간격은 크게 하고, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 상기 중간 계조 영역에서의 기준 데이터의 간격보다 상대적으로 작게 설정할 수 있다. 따라서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터의 간격은 동일하지 않을 수 있다.
상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 동일할 수 있고, 중심 계조값을 중심으로 상기 기준 데이터의 값이 대칭일 수 있다. 또한, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 서로 동일하지 않을 수 있고, 중심 계조값을 중심으로 상기 기준 데이터의 값이 비대칭일 수 있다.
상기 고 계조 영역(A)은 최대 계조값으로부터 총 계조수의 약 5 ％ 내지 약 30 ％에 대응하는 영역일 수 있고, 바람직하게 약 12.5 ％ 내지 약 25 ％에 대응하는 영역일 수 있다. 반대로, 상기 저 계조 영역(B)은 최소 계조값으로부터 총 계조수의 약 5 ％ 내지 약 30 ％에 대응하는 영역일 수 있고, 바람직하게 약 12.5 ％ 내지 약 25 ％에 대응하는 영역일 수 있다. 그러나, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)은 상기 기준 데이터에 따른 상기 색 보정 데이터(DATA)의 변화의 선형성에 근거하여 필요에 따라 설정할 수 있다.
도 6에서는 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서는 기준 데이터의 간격이 32 계조이고, 중간 영역에서는 기준 데이터의 간격이 96 계조이다. 그러나, 상기 기준 데이터의 간격은 상기 영상 데이터(DATA1)의 비트 수 및 상기 룩 업 테이블의 사이즈에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
이와 다르게 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들(310)의 용량을 7×7×7로 확장시키면서, 상기 중간 계조 영역에서의 기준 데이터의 간격은 크게 하고, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 상기 중간 계조 영역에서의 기준 데이터의 간격보다 상대적으로 작게 설정할 수 있다.
상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 동일할 수 있고, 중심 계조값을 중심으로 상기 기준 데이터의 값이 대칭일 수 있다. 또한, 상기 고 계조 영역(A) 및 상기 저 계조 영역(B)에서의 기준 데이터의 간격은 서로 동일하지 않을 수 있고, 중심 계조값을 중심으로 상기 기준 데이터의 값이 비대칭일 수 있다.
도 7에서는 상기 고 계조 영역(A)에서는 기준 데이터의 간격이 16 계조이고, 상기 저 계조 영역(B)에서는 기준 데이터의 간격이 32 계조이다. 그러나, 상기 기준 데이터의 간격은 상기 영상 데이터(DATA1)의 비트 수 및 상기 룩 업 테이블의 사이즈에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
상기 3차원 보간부(330)는 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터 중 적어도 하나가 상기 3차원 룩 업 테이블들(330)의 기준 데이터와 일치하지 않는 경우, 상기 3차원 룩 업 테이블들(330)에 저장된 색 보정 데이터(DATA)를 보간하여 상기 색 보정 데이터(DATA)를 출력한다.
상기 3차원 보간부(330)는 3차 선형 보간(tri-linear interpolation) 방법 또는 2차 스플라인 보간(quadratic spline interpolation) 방법을 이용할 수 있다. 이하, 상기 3차원 보간부(330)의 3차 선형 보간 방법을 설명한다.
도 8은 도 2의 3차원 보간부의 색 보정 데이터의 보간 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참조하면, Gn은 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에 저장되지 않은 색 보정 데이터(DATA)로서, 상기 3차원 보간부(330)에서 계산하고자 하는 계조값이다. 상기 Gn은 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에 저장된 색 보정 데이터(DATA)들을 이용하여 계산한다.
예를 들어, 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터 중 하나 또는 두 개만 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터와 일치하는 경우, 상기 Gn과 가장 가까운 4 개의 색 보정 데이터(DATA)들을 이용하여 상기 Gn 값을 보간할 수 있다. 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터와 모두 일치하는 경우, 상기 Gn과 가장 가까운 8 개의 색 보정 데이터(DATA)들을 이용하여 상기 Gn 값을 보간할 수 있다.
이 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)는 8 비트의 데이터에 추가로 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에서의 주소를 지정하는 2 비트의 데이터를 더 포함할 수 있다. 상기 3차원 보간부(330)는 상기 주소를 지정하는 2 비트의 데이터를 이용하여 상기 Gn과 가장 가까운 색 보정 데이터(DATA)들을 검출할 수 있다.
도 8의 상기 Gn에 대응하는 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터는 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터와 모두 일치하지 않는다. 따라서, 상기 Gn과 가장 가까운 f000, f010, f110, f100, f001, f011, f111 및 f101을 이용하여 상기 Gn을 연산한다. 상기 f000, f010, f110, f100, f001, f011, f111 및 f101는 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에 저장된 색 보정 데이터(DATA)이다.
상기 f000, f010, f110, f100은 제1 평면에 존재하고, 상기 f001, f011, f111 및 f101은 상기 제1 평면과 평행하는 제2 평면에 존재한다. 상기 제1 평면에서 상기 Gn과 대응하는 위치는 XY0이고, 상기 제2 평면에서 상기 Gn과 대응하는 위치가 XY1일 때, XY0 및 XY1의 위치는 다음의 수학식 1 및 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112010087912518-pat00001
[수학식 2]
Figure 112010087912518-pat00002
수학식 1 및 수학식 2의 변수들은 다음의 수학식 3 내지 8과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112010087912518-pat00003
[수학식 4]
Figure 112010087912518-pat00004
[수학식 5]
Figure 112010087912518-pat00005
[수학식 6]
Figure 112010087912518-pat00006
[수학식 7]
Figure 112010087912518-pat00007
[수학식 8]
Figure 112010087912518-pat00008
상기 Gn, XY0 및 XY1의 위치 관계는 다음의 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 9]
Figure 112010087912518-pat00009
수학식 9를 Gn에 대하여 정리하면 다음의 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112010087912518-pat00010
수학식 10의 계수들을 정리하면 Gn은 다음의 수학식 11과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 11]
Figure 112010087912518-pat00011
수학식 11의 선형 보간의 변수들은 다음의 수학식 12 내지 18과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 12]
Figure 112010087912518-pat00012
[수학식 13]
Figure 112010087912518-pat00013
[수학식 14]
Figure 112010087912518-pat00014
[수학식 15]
Figure 112010087912518-pat00015
[수학식 16]
Figure 112010087912518-pat00016
[수학식 17]
Figure 112010087912518-pat00017
[수학식 18]
Figure 112010087912518-pat00018
수학식 12 내지 18의 선형 보간의 변수들인 a 내지 g는 빠른 연산을 위하여 미리 계산되어 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)에 미리 저장될 수 있다.
상기 1차원 색 보정부(500)는 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 상기 색 보정 데이터(DATA)를 생성한다. 상기 1차원 색 보정부(500)는 1차원 룩 업 테이블들(510) 및 1차원 보간부(530)를 포함한다.
상기 1차원 룩 업 테이블들(510)은 하나의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑되어 있다. 즉, 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터와 각각 1:1 대응하는 색 보정 데이터(DATA)가 존재한다.
상기 1차원 룩 업 테이블들(510)에 저장된 상기 색 보정 데이터(DATA)는 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)의 상기 색 보정 데이터(DATA)와 마찬가지로 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작을 수 있다. 구체적으로, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위의 최대 계조값보다 작을 수 있다. 상기 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값은 이후 설명할 보상 데이터(DATA2)의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응하는 값일 수 있다.
이와 다르게, 상기 1차원 룩 업 테이블들(510)은 종래 적응형 색 보정(adaptive color correction, ACC) 기술에서 사용되던 룩 업 테이블들을 이용할 수도 있다.
상기 1차원 룩 업 테이블들(510)은 각각 레드용 색 보정 데이터(DATA), 그린용 색 보정 데이터(DATA) 및 블루용 색 보정 데이터(DATA)를 저장할 수 있다. 구체적으로, 상기 1차원 룩 업 테이블들(510)은 상기 레드 데이터에 대응하여 레드용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 레드용 룩 업 테이블, 상기 그린 데이터에 대응하여 그린용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 그린용 룩 업 테이블 및 상기 블루 데이터에 대응하여 블루용 색 보정 데이터(DATA)가 맵핑된 블루용 룩 업 테이블을 포함할 수 있다.
상기 1차원 룩 업 테이블들(510)의 용량을 줄이기 위하여, 상기 1차원 룩 업 테이블들(310)의 기준 데이터 수를 상기 영상 데이터(DATA1)의 총 계조수보다 작게 설정할 수 있다.
상기 1차원 보간부(530)는 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터 각각이 상기 1차원 룩 업 테이블들(510)의 기준 데이터와 일치하지 않는 경우, 상기 1차원 룩 업 테이블들(510)에 저장된 상기 색 보정 데이터(DATA)를 보간하여 상기 색 보정 데이터(DATA)를 출력한다.
상기 과 구동부(700)는 상기 색 보정 데이터(DATA)를 상기 보상 데이터(DATA2)로 변환한다. 상기 보상 데이터(DATA2)는 상기 액정 응답 속도를 향상시키기 위해 이전 프레임의 색 보정 데이터와 현재 프레임의 색 보정 데이터(DATA)를 비교하여 현재 프레임의 색 보정 데이터(DATA)를 오버 드라이브 시키는 값이다.
상기 영상 데이터(DATA1)가 8 비트의 데이터 즉, 0 내지 255의 계조 범위를 갖는 데이터이고, 상기 표시 장치가 120 Hz의 구동 주파수를 사용한다고 가정한다.
예를 들어, 이전 프레임의 색 보정 데이터기 0 계조이고, 현재 프레임의 색 보정 데이터(DATA)가 240 계조인 경우, 현재 프레임의 색 보정 데이터(DATA)의 보상 데이터(DATA2)는 255 계조일 수 있다. 다시 말하면, 상기 보상 데이터(DATA2)가 255 계조일 때, 액정 응답 속도에 의해 한 프레임 구간 내(1/120 초)에서 240 계조가 인지될 수 있다.
이 경우, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값은 240 계조일 수 있고, 따라서 상기 색 보정 데이터(DATA)는 0 내지 240의 계조 범위를 가질 수 있다. 반면, 상기 보상 데이터(DATA2)는 상기 영상 데이터(DATA1)와 동일하게 0 내지 255의 계조 범위를 가질 수 있다.
상기 과 구동부(700)는 이전 프레임의 색 보정 데이터와 현재 프레임의 색 보정 데이터(DATA)에 대응하여 현재 프레임의 보상 데이터(DATA2)가 맵핑된 룩 업 테이블을 이용할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인 경우, 상기 3차원 색 보정부(310)는 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)을 이용하여 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작은 범위의 상기 색 보정 데이터(DATA)를 생성한다. 또한, 상기 과 구동부(700)는 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위와 동일한 범위의 상기 보상 데이터(DATA2)를 생성한다.
따라서, 상기 색 보정 데이터(DATA)의 최대 계조값은 상기 보상 데이터(DATA2)의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응하는 값으로 액정의 응답 속도에 따른 상기 입체 영상의 크로스 토크를 개선할 수 있다. 또한, 상기 3차원 룩 업 테이블들(310)을 이용하여 상기 영상 데이터(DATA1)를 색 보정하므로 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 데이터 보상부(151)는 디더링부(600)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 2의 데이터 보상부(150)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 2의 데이터 보상부(150)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
상기 데이터 보상부(151)는 3차원 색 보정부(301), 1차원 색 보정부(501), 디더링부(600) 및 과 구동부(701)를 포함한다.
상기 3차원 색 보정부(301)는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 색 보정 데이터(DATA)를 생성하고, 상기 1차원 색 보정부(501)는 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 상기 색 보정 데이터(DATA)를 생성한다.
상기 디더링부(600)는 상기 3차원 색 보정부(301) 및 상기 1차원 색 보정부(501)로부터 출력된 색 보정 데이터(DATA)를 시간적 또는 공간적으로 디더링하여 출력한다(DATA').
상기 디더링부(600)는 상기 데이터 구동부(171)에서 처리 가능한 비트 수가 상기 3차원 색 보정부(301) 및 상기 1차원 색 보정부(501)로부터 입력되는 상기 색 보정 데이터(DATA)의 비트 수보다 작을 경우, 상기 색 보정 데이터(DATA)를 재구성한 디더링 데이터(DATA')를 출력한다.
예를 들어, 즉, 상기 3차원 색 보정부(301) 및 상기 1차원 색 보정부(501)에서 출력되는 상기 색 보정 데이터(DATA)의 비트수 는 10 비트이고, 상기 데이터 구동부(171)에서 처리 가능한 비트 수는 8 비트인 경우, 상기 10 비트의 색 보정 데이터(DATA)를 8 비트로 표현하기 위해 상기 색 보정 데이터(DATA)를 재구성 한다.
본 실시예에서, 상기 디더링부(600)는 상기 3차원 색 보정부(301) 및 상기 1차원 색 보정부(501)로부터 출력되는 상기 색 보정 데이터(DATA)를 모두 디더링한다. 그러나, 상기 디더링부(600)는 상기 3차원 색 보정부(301)로부터 출력되는 상기 색 보정 데이터(DATA)만을 디더링하여 출력할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 색 보정 데이터(DATA)를 디더링하여, 상기 색 보정 데이터(DATA)가 상기 영상 데이터(DATA1)의 계조 범위보다 작은 범위를 갖는 것에 따라 발생할 수 있는 휘도 저하를 보상할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 데이터 보상부(153)는 3차원 색 보정부(303)의 출력을 제외하고, 도 2의 데이터 보상부(150)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 2의 데이터 보상부(150)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
상기 데이터 보상부(153)는 3차원 색 보정부(303), 1차원 색 보정부(503) 및 과 구동부(703)를 포함한다. 도시하지는 않았으나, 상기 데이터 보상부(153)는 도 9에서 설명한 상기 디더링부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 3차원 색 보정부(303)는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 색 보정 데이터(DATA'')를 생성하고, 상기 1차원 색 보정부(503)로 출력한다.
상기 1차원 색 보정부(503)는 상기 평면 영상 모드 신호(2D mode)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA1)의 상기 색 보정 데이터(DATA)를 생성한다. 또한, 상기 3차원 색 보정부(303)로부터 출력된 상기 색 보정 데이터(DATA'')를 2차 색 보정한다.
따라서, 상기 영상 데이터(DATA1)가 입체 영상 데이터인 경우, 상기 3차원 색 보정부(303)에서 생성된 상기 색 보정 데이터(DATA'')는 상기 1차원 색 보정부(503)에서 다시 한번 색 보정 과정을 거친 후 출력된다(DATA).
본 실시예에 따르면, 미세한 색 보정이 가능하므로, 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 보상부의 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 데이터 보상부(155)는 무채색 판단부(800)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 2의 데이터 보상부(150)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 2의 데이터 보상부(150)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
상기 데이터 보상부(155)는 무채색 판단부(800), 3차원 색 보정부(305), 1차원 색 보정부(505) 및 과 구동부(705)를 포함한다. 도시하지는 않았으나, 상기 데이터 보상부(153)는 도 9에서 설명한 상기 디더링부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 무채색 판단부(800)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 무채색인지 여부를 판단하여, 상기 영상 데이터(DATA1)가 무채색인 경우 상기 영상 데이터(DATA1)를 상기 1차원 색 보정부(505)로 출력한다.
구체적으로, 상기 무채색 판단부(800)는 상기 입체 영상 판단부(140)가 제공하는 상기 입체 영상 모드 신호(3D mode) 및 상기 영상 데이터(DATA1)를 수신하고, 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한지 판단한다.
상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 모두 동일한 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)는 무채색이다. 반면, 상기 영상 데이터(DATA1)의 레드, 그린 및 블루 데이터가 모두 동일하지 않은 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)는 유채색이다.
상기 무채색 판단부(800)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 유채색인 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)를 상기 3차원 색 보정부(305)로 출력한다. 반면, 상기 무채색 판단부(800)는 상기 영상 데이터(DATA1)가 무채색인 경우, 상기 영상 데이터(DATA1)를 상기 1차원 색 보정부(505)로 출력한다.
무채색과 상기 무채색과 계조값이 유사한 유채색과의 색차는 매우 크다. 따라서, 상기 영상 데이터(DATA1)가 무채색인 경우, 상기 3차원 색 보정부(305)에 의해 색 보정되는 경우, 색좌표가 틀어지게 되어 다른 색감이 시인될 수 있다. 따라서, 상기 영상 데이터(DATA1)가 상기 입체 영상 데이터인 경우라도, 무채색인 경우에는 상기 1차원 색 보정부(505)에 의해 색 보정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 입체 영상 데이터가 유채색인 경우 상기 3차원 색 보정부(305)에서 색 보정하고, 상기 입체 영상 데이터가 무채색인 경우 상기 1차원 색 보정부(505)에서 색 보정하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 입체 영상의 경우 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 범위의 색 보정 데이터를 생성하고, 상기 색 보정 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 범위의 보상 데이터를 생성한다. 따라서, 액정 속도에 따른 입체 영상의 크로스 토크를 개선할 수 있다.
또한, 상기 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 입체 영상을 색 보정하므로 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 입체 영상이 무채색인 경우 1차원 룩 업 테이블들을 이용하여, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 110: 타이밍 제어부
130: 제어신호 생성부 140: 입체 영상 판단부
150, 151, 153, 155: 데이터 보상부 170: 패널 구동부
171: 데이터 구동부 173: 게이트 구동부
200: 광원부 210: 광원 구동부
300, 301, 303, 305: 3차원 색 보정부 310: 3차원 룩 업 테이블들
330: 3차원 보간부 600: 디더링부
500, 501, 503, 505: 1차원 색 보정부 510: 1차원 룩 업 테이블들
530: 1차원 보간부 700, 701, 703, 705: 과 구동부
800: 무채색 판단부

Claims (20)

  1. 영상 데이터 및 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 데이터 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최대 계조값보다 작으며, 상기 색 보정 데이터의 최대 계조값은 상기 보상 데이터의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 색 보정 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 3차원 룩 업 테이블들에 저장된 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 색 보정 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한지 판단하는 단계;
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한 경우, 한 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑된 1차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일하지 않은 경우, 상기 1차원 룩 업 테이블들 및 상기 3차원 룩 업 테이블들을 이용하여 상기 색 보정 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 색 보정 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 색 보정 데이터를 시간적 디더링 또는 공간적 디더링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 방법.
  6. 영상 데이터 및 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 포함하며, 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성하는 3차원 색 보정부; 및
    상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환하는 과 구동부를 포함하는 데이터 보상 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최소 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최소 계조값과 동일하고, 상기 색 보정 데이터의 계조 범위의 최대 계조값은 상기 영상 데이터의 계조 범위의 최대 계조값보다 작으며, 상기 색 보정 데이터의 최대 계조값은 상기 보상 데이터의 최대 계조값이 한 프레임 구간 내에 인지되는 계조값에 대응하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 3차원 색 보정부는,
    상기 3차원 룩 업 테이블들에 저장된 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하는 3차원 보간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터의 수는 상기 영상 데이터의 총 계조수 L 보다 작은 M(L, M은 자연수)을 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 N 계조 간격(N은 L의 약수)으로 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 중간 계조 영역에서 P 계조 간격(P는 자연수)으로 저장되고, 저 계조 영역과 고 계조 영역에서 Q 계조 간격(Q는 P보다 작은 자연수)으로 저장된 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 각 3차원 룩 업 테이블들의 각 기준 데이터는 중간 계조 영역에서 P 계조 간격(P는 자연수)으로 저장되고, 저 계조 영역에서 Q 계조 간격(Q는 P보다 작은 자연수)으로 저장되고, 고 계조 영역에서 R 계조 간격(R은 P보다 작고, Q와 다른 자연수)으로 저장된 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  13. 제6항에 있어서, 상기 3차원 룩 업 테이블들은
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 레드용 색 보정 데이터가 맵핑된 레드용 룩 업 테이블;
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 그린용 색 보정 데이터가 맵핑된 그린용 룩 업 테이블; 및
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터에 대응하여 블루용 색 보정 데이터가 맵핑된 블루용 룩 업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  14. 제6항에 있어서, 1차원 색 보정부를 더 포함하고,
    상기 1차원 색 보정부는
    한 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑된 1차원 룩 업 테이블들; 및
    상기 1차원 룩 업 테이블들에 저장된 상기 색 보정 데이터를 보간하여 상기 색 보정 데이터를 연산하는 1차원 색 보간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 3차원 색 보정부는 상기 색 보정 데이터를 상기 1차원 색 보정부로 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 영상 데이터의 레드, 그린 및 블루 데이터가 동일한지 판단하여, 동일한 경우 상기 영상 데이터를 상기 1차원 색 보정부로 출력하고, 동일하지 않은 경우 상기 영상 데이터를 상기 3차원 색 보정부로 출력하는 무채색 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  17. 제6항에 있어서,
    상기 색 보정 데이터를 시간적으로 또는 공간적으로 디더링하는 디더링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보상 장치.
  18. 외부에서 입력되는 영상 데이터가 입체 영상 데이터인지 판단하여 입체 영상 모드 신호를 출력하는 입체 영상 판단부;
    상기 영상 데이터 및 상기 입체 영상 모드 신호에 응답하여, 세 개의 기준 데이터에 대응하여 하나의 색 보정 데이터가 맵핑되고 상기 색 보정 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 범위보다 작은 계조 범위를 갖는 3차원 룩 업 테이블들을 포함하며, 상기 영상 데이터의 색 보정 데이터를 생성하는 3차원 색 보정부 및 상기 색 보정 데이터와 이전 프레임의 색 보정 데이터에 기초하여 상기 색 보정 데이터를 상기 영상 데이터의 계조 범위와 동일한 계조 범위를 갖는 보상 데이터로 변환하는 과 구동부를 포함하는 데이터 보상부;
    상기 보상 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 보상 데이터를 상기 표시 패널에 제공하는 패널 구동부;
    상기 표시 패널의 하부에 배치되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원부; 및
    상기 광원부를 구동하는 광원 구동부를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광원 구동부는
    상기 입체 영상 모드 신호에 응답하여 광원부의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 입체 영상 판단부는
    외부에서 입력되는 토글 신호 또는 입체 영상 인에이블 신호에 따라 상기 입체 영상 모드 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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