KR100436715B1 - 영상의 재현성을 증진시키기 위한 영상 데이터의 고속처리 방법 - Google Patents

영상의 재현성을 증진시키기 위한 영상 데이터의 고속처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 입력 영상 데이터를 처리하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 발생시키는 영상 데이터 처리 방법으로서, 해상도 설정, 등분, 중첩, 마스킹, 면적비 설정, 및 구동 단계들을 포함한다. 해상도 설정 단계에서는, 디스플레이 패널의 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정된다. 등분 단계에서는, 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 제1 가상적 화면이 각각의 화소 영역으로 등분된다. 중첩 단계에서는, 제1 가상적 화면에 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면이 중첩된다. 마스킹 단계에서는, 중첩된 가상적 화면들상에서 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역보다 넓은 영역의 마스크가 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역에 씌워진다. 면적비 설정 단계에서는, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면의 각 화소 영역의 면적비들이 구하여 설정된다. 구동 단계에서는, 상기 해상도 설정 단계에서 설정된 해상도, 및 면적비 설정 단계에서 설정된 면적비들이 디스플레이 패널의 구동 장치에 적용되어, 입력 영상 데이터의 원래의 해상도가 상기 설정된 해상도가 되도록 입력 영상 데이터가 변환된 후, 상기 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면의 각 화소 영역에 상응하는 면적비와 상기 변환된 영상 데이터를 곱한 결과들의 합이 상기 각각의 마스크에 상응하는 보조-화소의 출력 영상 데이터가 된다.

Description

영상의 재현성을 증진시키기 위한 영상 데이터의 고속 처리 방법{Method of fast processing image data for improving reproducibility of image}
본 발명은, 영상 데이터 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입력 영상 데이터를 처리하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 발생시키는 영상 데이터 처리 방법에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 보여준다. 도 1에서 참조 부호 VSS는 입력 영상 데이터의 해상도에 따라 각각의 화소 영역으로 등분되어 있는 제1 가상적 화면을 가리킨다. 참조 부호 VDS는 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면을 가리킨다. 이 제2 가상적 화면(VDS)에 있어서, 그 중앙이 원형으로써 표시된 영역들이 적색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 사각형으로써 표시된 영역들이 녹색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 다이아몬드 형상으로써 표시된 영역들이 청색 보조-화소 영역들이다.
도 1을 참조하면, 입력 영상 데이터는, 본질적으로 단위 화소의 위치 정보만을 가질 뿐이고, 단위 화소를 형성하는 각 보조-화소 즉, 적색 보조-화소, 녹색 보조-화소, 및 청색 보조-화소의 위치 정보들을 단위 화소 영역 내에서 가지지 않는다. 하지만, 모든 디스플레이 패널들에서는, 각각의 화소 영역 내에서 보조-화소들이 서로 다른 위치들에 존재한다. 뿐만 아니라, 인접된 두 화소 영역들에 있어서, 적색 보조-화소들 사이의 거리, 녹색 보조-화소들 사이의 거리, 및 청색 보조-화소들 사이의 거리가 서로 다르다. 이에 따라, 모든 디스플레이 패널들에서 디스플레이되는 영상의 재현성(再現性)이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 영상의 재현성과 관련된 종래의 기술로서, 미국 특허 제5,341,153호가 있다. 하지만, 이 기술에 의하면, 높은 해상도의 입력 영상 데이터를 낮은 해상도의 디스플레이 패널에 직접 중첩시킴에 따라, 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제를 근본적으로 해결하지 못한다. 뿐만 아니라, 디스플레이 패널의 모든 보조-화소들 각각에 대하여 입력 영상 데이터의 변환 연산을 수행해야 하므로, 디스플레이 속도가 떨어지고, 필요 메모리-용량이 커지는 문제점들도 있다.
본 발명의 목적은, 입력 영상 데이터의 변환 연산 횟수를 최소화하면서도 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 영상 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 통상적인 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터의 처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 단계 S2가 수행됨에 의한 제1 가상적 화면의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1:1인 경우, 도 3의 단계 S3이 수행됨에 의한 중첩된 가상적 화면들의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 단계 S3이 수행됨에 의하여 서로 중첩된 가상적 화면들의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 단계 S4가 수행됨에 의하여 사면체 형상의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들의 일 예를 보여주는도면이다.
도 7b는 도 3의 단계 S5의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 7a의 빗금친 마스크의 영역을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 8a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 단계 S4가 수행됨에 의하여 육면체 형상의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8b는 도 3의 단계 S5의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 8a의 빗금친 마스크의 영역을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 9a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 단계 S4가 수행됨에 의하여 원형의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 9b는 도 3의 단계 S5의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 9a의 빗금친 마스크의 영역을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 10은, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.4:1인 경우, 제1 가상적 화면의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상적 화면의 보조-화소 영역들의 서로 다른 수평 위치들, 및 서로 다른 수직 위치들을 보여주는 도면이다.
도 11은, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 제1 가상적 화면의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상적 화면의 보조-화소 영역들의 서로 다른 수평 위치들, 및 서로 다른 수직 위치들을 보여주는 도면이다.
도 12a는, 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 수평 해상도 비율에 대한 서로 다른 수평 위치들의 개수를 보여주는 그래프이다.
도 12b는, 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 수직 해상도 비율에 대한 서로 다른 수직 위치들의 개수를 보여주는 그래프이다.
도 13은 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 스트라이프(stripe) 구조를 가진 경우, 해상도 비율에 대한 사용될 마스크들의 개수를 보여주는 그래프이다.
도 14는 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 해상도 비율에 대한 사용될 마스크들의 개수를 보여주는 그래프이다.
도 15a는 상기 제1 가상적 화면의 어느 한 화소 영역의 중심 라인이 상기 제2 가상적 화면의 어느 한 보조-화소 영역의 중심 라인과 일치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 15b는 상기 제1 가상적 화면의 어느 한 화소 영역의 중심 라인이 상기 제2 가상적 화면의 어느 한 보조-화소 영역의 중심 라인과 일치되지 않은 상태를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
VSS...제1 가상적 화면, VDS...제2 가상적 화면,
VP11, ..., VP6(10), VP47...제1 가상적 화면의 화소 영역들,
CR12, ..., CR33...적색 보조-화소 영역들,
CG11, ..., CG33...녹색 보조-화소 영역들,
CB11, ..., CB33...청색 보조-화소 영역들,
Mnm...수평 방향으로 n번째이고 수직 방향으로 m번째인 청색 보조-화소용 마스크,
M22...수평 방향으로 2번째이고 수직 방향으로 2번째인 녹색 보조-화소용 마스크,
ALU...좌상부 화소 영역의 면적, ARU...우상부 화소 영역의 면적,
ALL...좌하부 화소 영역의 면적, ARL...우하부 화소 영역의 면적,
A1...제1 화소 영역의 면적, A2...제2 화소 영역의 면적,
A3...제3 화소 영역의 면적, A4...제4 화소 영역의 면적,
A5...제5 화소 영역의 면적, A6...제6 화소 영역의 면적.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 입력 영상 데이터를 처리하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 발생시키는 영상 데이터 처리 방법으로서, 해상도 설정, 등분, 중첩, 마스킹, 면적비 설정, 및 구동 단계들을 포함한다. 상기 해상도 설정 단계에서는, 상기 디스플레이 패널의 해상도에 따라 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정된다. 상기 등분 단계에서는, 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 제1 가상적 화면이 각각의 화소 영역으로 등분된다. 상기 중첩 단계에서는, 상기 제1 가상적 화면에 상기 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면이 중첩된다. 상기 마스킹 단계에서는, 상기 중첩된 가상적 화면들상에서 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역보다 넓은 영역의 마스크가 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역에 씌워진다. 상기 면적비 설정 단계에서는, 상기 각각의 마스크에 대하여 상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역의 면적비들이 구하여 설정된다. 상기 구동 단계에서는, 상기 해상도 설정 단계에서 설정된 해상도, 및 상기 면적비 설정 단계에서 설정된 면적비들이 상기 디스플레이 패널의 구동 장치에 적용되어, 상기 입력 영상 데이터의 원래의 해상도가 상기 설정된 해상도가 되도록 상기 입력 영상 데이터가 변환된 후, 상기 각각의 마스크에 대하여 상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역에 상응하는 면적비와 상기 변환된 영상 데이터를 곱한 결과들의 합이 상기 각각의 마스크에 상응하는 보조-화소의 출력 영상 데이터가 된다.
본 발명의 상기 영상 데이터 처리 방법에 의하면, 다음과 같은 효과들이 있다.
첫째, 상기 면적비 설정 단계에서 서로 동일한 면적비 구조들을 가진 마스크들이 최대한 많아지도록, 상기 해상도 설정 단계에서 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 마스킹 단계에서 사용될 마스크의 개수가 최소화되므로, 상기 구동 단계에서 상기 면적비와 상기 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 최소화되어, 디스플레이 속도를 높일 수 있고, 필요 메모리-용량을 줄일 수 있다.
둘째, 상기 해상도 설정, 등분, 중첩, 마스킹, 및 면적비 설정 단계들의 수행에 의하여, 상기 디스플레이 패널의 각각의 보조-화소에 대하여 인접되는 상기 제1 가상적 화면의 화소들의 데이터가 개입된다. 이에 따라, 적용될 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 보여준다. 도 2에서 참조 부호 VSS는 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 각각의 화소 영역으로 등분되어 있는 제1 가상적 화면을 가리킨다. 참조 부호 VDS는 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면을 가리킨다. 이 제2 가상적 화면(VDS)에 있어서, 그 중앙이 원형으로써 표시된 영역들이 적색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 사각형으로써 표시된 영역들이 녹색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 다이아몬드 형상으로써 표시된 영역들이 청색 보조-화소 영역들이다. 도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터의 처리 방법을 보여준다. 도 3에서, 단계들 S1 내지 S5는 디스플레이 구동 장치의 제조 과정에서 수행되는 해상도 및 면적비 설정 단계들을 가리킨다. 도 2 및 3을 참조하여, 본 발명에 따른 영상 데이터의 처리 방법을 개괄적으로 설명하면 다음과 같다.
해상도 설정 단계(S1)에서는, 적용될 디스플레이 패널의 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정된다. 이 해상도 설정 단계(S1)는 수평 해상도 설정 단계 및 수직 해상도 설정 단계를 포함한다. 수평 해상도 설정 단계는, 디스플레이 패널의 수평 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 새로운 수평 해상도가 설정된다. 수직 해상도 설정 단계는, 디스플레이 패널의 수직 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 새로운 수직 해상도가 설정된다.
등분 단계(S2)에서는, 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 제1 가상적 화면(VSS)이 각각의 화소 영역으로 등분된다. 중첩 단계(S3)에서는, 제1 가상적 화면(VSS)에 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면(VDS)이 중첩된다. 마스킹 단계(S4)에서는, 중첩된 가상적 화면들(VDS-VSS)상에서 디스플레이 패널의 각 보조-화소의 영역보다 넓은 영역의 마스크가 디스플레이 패널의 각 셀의 영역에 씌워진다. 면적비 설정 단계(S5)에서는, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비 테이블이 구하여 설정된다. 구동 단계(S6)에서는, 해상도 설정 단계(S1)에서 설정된 해상도, 및 면적비 설정 단계(S5)에서 설정된 면적비 테이블이 디스플레이 패널의 구동 장치에 적용되어, 입력 영상 데이터의 원래의 해상도가 상기 설정된 해상도가 되도록 입력 영상 데이터가 변환된 후, 상기 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역에 상응하는 면적비와 상기 변환된 영상 데이터를 곱한 결과들의 합이 상기 각각의 마스크에 상응하는 보조-화소의 출력 영상 데이터가 된다. 즉, 디스플레이 패널의 각각의 보조-화소에 대하여 인접되는 상기 제1 가상적 화면(VSS)의 화소들의 데이터가 개입된다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 가상적 화면(VSS)의 입력 영상 데이터가 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 맞도록 보정된 효과를 얻을 수 있으므로, 적용될 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
또한, 해상도 설정 단계(S1)에 있어서, 면적비 설정 단계(S5)에서 서로 동일한 면적비 구조들을 가진 마스크들이 최대한 많아지도록 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정된다. 이에 따라, 마스킹 단계(S4)에서 사용될 마스크의 개수가 최소화되므로, 구동 단계(S6)에서 상기 면적비와 상기 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 최소화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 3의 등분 단계(S2)가 수행됨에 의하여, 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 제1 가상적 화면(VSS)이 각각의 화소 영역(VP11, ..., VP6(10))으로 등분된다.
도 5는 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1:1인 경우, 도 3의 중첩 단계(S3)가 수행됨에 의한 중첩된 가상적 화면들(VDS-VSS)의 일 예를 보여준다. 도 5에서, 참조 부호 CR12, ..., CR33은 적색 보조-화소 영역들을, CG11, ..., CG33은 녹색 보조-화소 영역들을, 그리고 CB11, ..., CB33은 청색 보조-화소 영역들을 가리킨다. 도 5를 참조하면, 제1 가상적 화면(VSS)에 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조로서의 델타(delta) 구조를 가진 제2 가상적 화면(VDS)이 중첩된다. 즉, 각각의 화소 영역(VP15, ..., VP47)으로 등분된 제1 가상적 화면(VSS)에 각각의 보조-화소 영역(CG11, ..., CR33)으로 등분된 제2 가상적 화면(VDS)이 중첩된다.
도 6은 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 중첩 단계(S3)가 수행됨에 의하여 서로 중첩된 가상적 화면들(VDS-VSS)의 일 예를 보여준다. 도 6에서, 실선으로 분할된 영역들은 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역들이다. 또한, 점선으로 분할된 영역들은 제2 가상적 화면(VDS)의 보조-화소 영역들이다. 제2 가상적 화면(VDS)에 있어서, 그 중앙이 원형으로써 표시된 영역들이 적색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 사각형으로써 표시된 영역들이 녹색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 다이아몬드 형상으로써 표시된 영역들이 청색 보조-화소 영역들이다.
도 7a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 마스킹 단계(S4)가 수행됨에 의하여 사면체 형상의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들(VDS-VSS)의 일 예를 보여준다. 이와 같은 마스킹 단계(S4)가 수행된 후, 도 3의 면적비 설정 단계(S5)가 수행된다. 즉, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비들이 구하여 설정된다. 도 7b는 도 3의 면적비 설정 단계(S5)의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 7a의 빗금친 마스크(Mnm) 즉, 수평 방향으로 n번째이고 수직 방향으로 m번째인 청색 보조-화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대하여 보여준다. 도 7b에서, 참조 부호 ALU는 좌상부 화소 영역의 면적을, ARU는 우상부 화소 영역의 면적을, ALL은 좌하부 화소 영역의 면적을, 그리고 ARL은 우하부 화소 영역의 면적을 각각 가리킨다. 따라서, 도 7b의 청색 보조-화소용 마스크(Mnm)에 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역의 대한 면적비 데이터는 ALU, ARU, ALL, ARL, 그리고 단위 마스크 면적인 ALU+ ARU+ ALL+ ARL이다. 또한, 상기 구동 단계(S6)에 있어서, 도 7b의 청색 보조-화소에 대한 출력 영상 데이터 bmn은 아래의 수학식 1에 의하여 구해진다.
위 수학식 1에서, bLU는 면적 ALU를 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. bRU는 면적 ARU를 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. bLL은 면적 ALL을 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. bRL은 면적 ARL을 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다.
따라서, 제1 가상적 화면(VSS)의 입력 영상 데이터가 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 맞도록 보정된 효과를 얻을 수 있으므로, 적용될 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
도 8a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 마스킹 단계(S4)가 수행됨에 의하여 육면체 형상의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들(VDS-VSS)의 일 예를 보여준다. 이와 같은 마스킹 단계(S4)가 수행된 후, 도 3의 면적비 설정 단계(S5)가 수행된다. 즉, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비들이 구하여 설정된다. 도 8b는 도 3의 면적비 설정 단계(S5)의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 8a의 빗금친 마스크(Mnm) 즉, 수평 방향으로 n번째이고 수직 방향으로 m번째인 청색 보조-화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대하여 보여준다. 도 8b에서, 참조 부호 A1은 제1 화소 영역의 면적을, A2는 제2 화소 영역의 면적을, A3은 제3 화소 영역의 면적을, A4는 제4 화소 영역의 면적을, A5는 제5 화소 영역의 면적을, 그리고 A6은 제6 화소 영역의 면적을 각각 가리킨다. 따라서, 도 8b의 청색 보조-화소용 마스크(Mnm)에 제1 가상적 화면(VSS)의 각 화소 영역의 대한 면적비 데이터는 A1, A2, A3, A4, A5, A6, 그리고 단위 마스크 면적인 A1+ A2+ A3+ A4+ A5+ A6이다. 또한, 상기 구동 단계(S6)에 있어서, 도 8b의 청색 보조-화소에 대한 출력 영상 데이터 bmn은 아래의 수학식 2에 의하여 구해진다.
위 수학식 2에서, b1은 면적 A1을 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. b2는 면적 A2를 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. b3은 면적 A3을 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. b4는 면적 A4를 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. b5는 면적 A5를 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다. 그리고 b6은 면적 A6을 포함하는 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역의 청색 영상 데이터를 가리킨다.
따라서, 제1 가상적 화면(VSS)의 입력 영상 데이터가 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 맞도록 보정된 효과를 얻을 수 있으므로, 적용될 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
도 9a는, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 도 3의 마스킹 단계(S4)가 수행됨에 의하여 원형의 마스크들이 각각의 청색 보조-화소의 영역에 씌워진 가상적 화면들(VDS-VSS)의 일 예를 보여준다. 도 9b는 도 3의 면적비 설정 단계(S5)의 한 알고리듬을 설명하기 위하여 도 9a의 빗금친 마스크(Mnm) 즉, 수평 방향으로 n번째이고 수직 방향으로 m번째인 청색 보조-화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대하여 보여준다. 도 9b에서, 참조 부호 ALU는 좌상부 화소 영역의 면적을, ARU는 우상부 화소 영역의 면적을, ALL은 좌하부 화소 영역의 면적을, 그리고 ARL은 우하부 화소 영역의 면적을 각각 가리킨다. 도 9a 및 9b에 대한 설명은 도 7a 및 7b에 대한 설명과 같으므로 생략하기로 한다. 한편, 원형의 마스크는, 이론적으로 이상적이지만, 중복 사용 영역들과 사용 불가 영역들이 존재함으로 인하여, 사각형 및 육각형의 마스크들에 비하여 바람직하지 못하다. 그럼에도 불구하고, 마스크의 형상이 디스플레이 패널의 보조-화소들의 형상과 같은 것이 바람직하다.
도 10은, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.4:1인 경우, 제1 가상적 화면(VSS)의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상적 화면(VDS)의 보조-화소 영역들의 서로 다른 수평 위치들, 및 서로 다른 수직 위치들을 보여준다. 도 10에서, 실선으로 분할된 영역들은 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역들이다. 또한, 점선으로 분할된 영역들은 제2 가상적 화면(VDS)의 보조-화소 영역들이다. 제2 가상적 화면(VDS)에 있어서, 그 중앙이 원형으로써 표시된 영역들이 적색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 사각형으로써 표시된 영역들이 녹색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 다이아몬드 형상으로써 표시된 영역들이 청색 보조-화소 영역들이다. 도 10을 참조하면, 서로 다른 수평 위치들의 개수가 15 개이고, 서로 다른 수직 위치들의 개수가 10 개이다. 즉, 상기 마스킹 단계(도 3의 S4)에서 150 개의 마스크들이 사용되어야만 한다. 이에 따라, 구동 단계(도 3의 S6)에서 상기 면적비와 상기 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 상대적으로 많아지므로, 디스플레이 속도가 떨어지고 필요 메모리-용량이 커진다.
도 11은, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 제1 가상적 화면의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상적 화면의 보조-화소 영역들의 서로 다른 수평 위치들, 및 서로 다른 수직 위치들을 보여주는 도면이다. 도 11에서, 실선으로 분할된 영역들은 제1 가상적 화면(VSS)의 화소 영역들이다. 또한, 제2 가상적 화면(VDS)에 있어서, 그 중앙이 원형으로써 표시된 영역들이 적색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 사각형으로써 표시된 영역들이 녹색 보조-화소 영역들이고, 그 중앙이 다이아몬드 형상으로써 표시된 영역들이 청색 보조-화소 영역들이다. 도 11을 참조하면, 서로 다른 수평 위치들의 개수가 없고, 서로 다른 수직 위치들의 개수가 4 개일 뿐이다. 즉, 상기 마스킹 단계(도 3의 S4)에서 4 개의 마스크들만 사용하여도 된다. 이에 따라, 구동 단계(도 3의 S6)에서 상기 면적비와 상기 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 상대적으로 적어져 디스플레이 속도가 높아진다. 예를 들어, 상기 면적비 설정 단계(도 3의 S5)에 의하여 구해질 면적비 테이블은 아래의 표 1과 같다.
화소-영역 위치 번호 합
1 2 3 4 5 6 7
마스크부호 A 2 1 16 8 6 3 36
B 10 5 14 7 36
C 7 14 5 10 36
D 3 6 8 16 1 2 36
참고로, 도 7b의 마스크의 경우, 상기 표 1의 마스크 C에 해당된다. 도 7b 및 표 1의 마스크 C를 참조하면, 영역 ALL이 면적비 7을 갖고, 영역 ARL이 면적비 14를 갖으며, 영역 ALU가 면적비 5를 갖고, 영역 ARU가 면적비 10을 가진다.
따라서, 도 10 및 11을 참조하면, 상기 해상도 설정 단계(도 3의 S1)의 존재로 인하여, 사용될 마스크들의 개수를 최소화할 수 있음을 알 수 있다.
도 12a는, 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 수평 해상도 비율에 대한 서로 다른 수평 위치들의 개수를 보여준다. 여기서, 델타(delta) 구조란, 도 2의 제2 가상적 화면과 같은 보조-화소 배열 구조이다. 도 12a를 참조하면, 디스플레이 패널의 수평 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 수평 해상도의 비율이 1:1, 1.5:1, 및 2:1 중에서 어느 하나가 되도록 새로운 수평 해상도가 설정되는 것이 바람직하다.
도 12b는, 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 수직 해상도 비율에 대한 서로 다른 수직 위치들의 개수를 보여준다. 도 12b를 참조하면, 디스플레이 패널의 수직 해상도에 대한 상기 입력 영상 데이터의 새로운 수직 해상도의 비율이 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.6:1 및 2:1 중에서 어느 하나가 되도록 상기 새로운 수직 해상도가 설정되는 것이 바람직하다.
도 13은 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 스트라이프(stripe) 구조를 가진 경우, 해상도 비율에 대한 사용될 마스크들의 개수를 보여준다. 이 경우, 해상도 비율은 서로 동일한 수직 해상도 비율 및 수평 해상도 비율을 의미한다. 스트라이프(stripe) 구조란, 제1 라인상에 적색 보조-화소 영역들이 위치하고, 제2 라인상에 녹색 보조-화소 영역들이 위치하며, 제3 라인상에 청색 보조-화소 영역들이 위치하는 구조를 말한다. 도 13의 그래프의 상세 데이터는 아래의 표 2에 제시되어 있다.
해상도 비율 1:1 1.1:1 1.2:1 1.3:1 1.4:1 1.5:1
마스크 개수 3 300 25 300 75 4
해상도 비율 1.6:1 1.7:1 1.8:1 1.9:1 2.0:1 2.1:1
마스크 개수 75 1,000 초과 25 1,000 초과 3 100
해상도 비율 2.2:1 2.3:1 2.4:1 2.5:1 2.6:1 -------
마스크 개수 75 300 500 12 75 -------
도 14는 디스플레이 패널의 보조-화소 영역들이 델타(delta) 구조를 가진 경우, 수평 및 수직 해상도 비율에 대한 사용될 마스크들의 개수를 보여준다. 이 경우, 해상도 비율은 서로 동일한 수직 해상도 비율 및 수평 해상도 비율을 의미한다. 도 14의 그래프의 상세 데이터는 아래의 표 3에 제시되어 있다.
해상도 비율 1:1 1.1:1 1.2:1 1.3:1 1.4:1 1.5:1
마스크 개수 6 300 25 300 150 4
해상도 비율 1.6:1 1.7:1 1.8:1 1.9:1 2.0:1 2.1:1
마스크 개수 75 2,000 초과 25 2,000 초과 3 100
해상도 비율 2.2:1 2.3:1 2.4:1 2.5:1 2.6:1 ---------
마스크 개수 150 300 500 12 150 ---------
한편, 상기 제1 및 제2 가상적 화면들이 서로 중첩됨에 있어서, 상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역의 중심 라인들이 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소 영역의 중심 라인들과 일치되지 않은 것이 바람직하다. 그 이유를 아래에 설명하기로 한다.
도 15a는 상기 제1 가상적 화면의 어느 한 화소 영역의 중심 라인이 상기제2 가상적 화면의 어느 한 보조-화소 영역의 중심 라인과 일치된 상태를 보여준다. 도 15b는 상기 제1 가상적 화면의 어느 한 화소 영역의 중심 라인이 상기 제2 가상적 화면의 어느 한 보조-화소 영역의 중심 라인과 일치되지 않은 상태를 보여준다. 도 15a 및 15b에서 참조 부호 VP11, 내지 VP23은 상기 제1 가상적 화면의 어느 화소 영역들을 가리킨다. 참조 부호 CR22는 상기 제2 가상적 화면의 한 적색 보조-화소 영역을, CG22는 상기 제2 가상적 화면의 한 녹색 보조-화소 영역을, 그리고 CB22는 상기 제2 가상적 화면의 한 청색 보조-화소 영역을 각각 가리킨다. 참조 부호 MR22는 상기 적색 보조-화소 영역(CR22)의 마스크를, MG22는 상기 녹색 보조-화소 영역(CG22)의 마스크를, 그리고 MB22는 상기 청색 보조-화소 영역(CB22)의 마스크를 각각 가리킨다.
도 15a를 참조하면, 제1 가상적 화면의 어느 화소 영역의 수평 방향 중심의 라인이 제2 가상적 화면의 어느 녹색 보조-화소 영역(CG22)의 수평 방향 중심의 라인과 일치되어 있다. 이와 같은 중첩에 의하여 상기 마스킹 단계(도 3의 S4), 면적비 설정 단계(도 3의 S5), 및 구동 단계(도 3의 S6)가 수행되는 경우, 시감적(視感的)으로 녹색이 두드러지게 나타나는 색상 오류(color error) 현상이 나타날 수 있다. 이와 같이 녹색이 두드러지게 나타나는 경우, 사용자는 그 색상 오류 현상을 실감하면서 거부 반응을 일으킬 수 있다.
하지만, 도 15b에 도시된 바와 같이, 제1 가상적 화면의 어느 화소 영역의수평 방향 중심의 라인이 제2 가상적 화면의 녹색 및 청색 보조-화소 영역들(CG22, CB22) 중간에 위치한 경우, 시감적(視感的)으로 녹색 및 청색이 섞인 시안(cyan) 계통의 색이 두드러지게 나타날 수 있다. 이와 같이 시안(cyan) 계통의 색이 두드러지게 나타나는 경우, 사용자는 그 색상 오류 현상을 실감하지 못하면서 거부 반응을 일으키지 않는다.
위와 마찬가지로, 제1 가상적 화면의 어느 화소 영역의 수평 방향 중심의 라인이 제2 가상적 화면의 적색 및 청색 보조-화소 영역들(CR22, CB22) 중간에 위치한 경우, 시감적(視感的)으로 적색 및 청색이 섞인 마젠타(magenta) 계통의 색이 두드러지게 나타날 수 있다. 이와 같이 마젠타(magenta) 계통의 색이 두드러지게 나타나는 경우, 사용자는 그 색상 오류 현상을 실감하지 못하면서 거부 반응을 일으키지 않는다.
참고로, 도 7a 및 11을 참조하면, 디스플레이 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 새로운 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 제1 가상적 화면(VSS)의 어느 화소 영역의 수평 방향 중심의 라인이 제2 가상적 화면(VDS)의 어느 한 보조-화소 영역의 수평 방향 중심의 라인과 일치되지 않음을 알 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 데이터 처리 방법에 의하면, 다음과 같은 효과들이 있다.
첫째, 상기 면적비 설정 단계에서 서로 동일한 면적비 구조들을 가진 마스크들이 최대한 많아지도록, 상기 해상도 설정 단계에서 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 마스킹 단계에서 사용될 마스크의 개수가 최소화되므로, 상기 구동 단계에서 상기 면적비와 상기 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 최소화되어, 디스플레이 속도를 높일 수 있고, 필요 메모리-용량을 줄일 수 있다.
둘째, 상기 해상도 설정, 등분, 중첩, 마스킹, 및 면적비 설정 단계들의 수행에 의하여, 상기 디스플레이 패널의 각각의 보조-화소에 대하여 인접되는 상기 제1 가상적 화면의 화소들의 데이터가 개입된다. 이에 따라, 적용될 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
추가적으로, 데이터 처리 과정에서 발생될 수 있는 색상 오류를 보정할 수도 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (8)

  1. 입력 영상 데이터를 처리하여 디스플레이 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 발생시키는 영상 데이터 처리 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 해상도에 따라 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도를 설정하는 해상도 설정 단계;
    상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도에 따라 제1 가상적 화면을 각각의화소 영역으로 등분하는 등분 단계;
    상기 제1 가상적 화면에 상기 디스플레이 패널의 보조-화소 배열 구조를 가진 제2 가상적 화면을 중첩시키는 중첩 단계;
    상기 중첩된 가상적 화면들상에서 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역보다 넓은 영역의 마스크를 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소의 영역에 씌우는 마스킹 단계;
    상기 각각의 마스크에 대하여 상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역의 면적비들을 구하여 설정하는 면적비 설정 단계; 및
    상기 해상도 설정 단계에서 설정된 해상도, 및 상기 면적비 설정 단계에서 설정된 면적비들을 상기 디스플레이 패널의 구동 장치에 적용하여, 상기 입력 영상 데이터의 원래의 해상도가 상기 설정된 해상도가 되도록 상기 입력 영상 데이터를 변환시킨 후, 상기 각각의 마스크에 대하여 상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역에 상응하는 면적비와 상기 변환된 영상 데이터를 곱한 결과들의 합이 상기 각각의 마스크에 상응하는 보조-화소의 출력 영상 데이터가 되게 하는 구동 단계를 포함한 영상 데이터 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면적비 설정 단계에서 서로 동일한 면적비 구조들을 가진 마스크들이 최대한 많아지도록, 상기 해상도 설정 단계에서 상기 입력 영상 데이터의 새로운 해상도가 설정되는 영상 데이터 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 해상도 설정 단계가,
    상기 디스플레이 패널의 수평 해상도에 따라 상기 입력 영상 데이터의 새로운 수평 해상도를 설정하는 수평 해상도 설정 단계; 및
    상기 디스플레이 패널의 수직 해상도에 따라 상기 입력 영상 데이터의 새로운 수직 해상도를 설정하는 수직 해상도 설정 단계를 포함하는 영상 데이터 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수평 해상도 설정 단계에서,
    상기 디스플레이 패널의 수평 해상도에 대한 상기 입력 영상 데이터의 새로운 수평 해상도의 비율이 1:1, 1.5:1, 및 2:1 중에서 어느 하나가 되도록 상기 새로운 수평 해상도가 설정되는 영상 데이터 처리 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 수직 해상도 설정 단계에서,
    상기 디스플레이 패널의 수직 해상도에 대한 상기 입력 영상 데이터의 새로운 수직 해상도의 비율이 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.6:1 및 2:1 중에서 어느 하나가 되도록 상기 새로운 수직 해상도가 설정되는 영상 데이터 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중첩 단계에서,
    상기 제1 가상적 화면의 각 화소 영역의 중심 라인들이 상기 제2 가상적 화면의 각 보조-화소 영역의 중심 라인들과 일치되지 않은 영상 데이터 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마스킹 단계에서,
    상기 마스크의 형상이 상기 디스플레이 패널의 보조-화소들의 형상과 같은 영상 데이터 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 마스킹 단계에서,
    상기 마스크의 형상이 사각형, 육각형, 및 원형 중에서 어느 하나인 영상 데이터 처리 방법.
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