KR100437810B1 - Apparatus for correcting image brightness - Google Patents

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KR100437810B1 KR10-2002-0046617A KR20020046617A KR100437810B1 KR 100437810 B1 KR100437810 B1 KR 100437810B1 KR 20020046617 A KR20020046617 A KR 20020046617A KR 100437810 B1 KR100437810 B1 KR 100437810B1
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Abstract

디스플레이 장치에 존재하는 밝기의 불균일성을 보정하는 영상 밝기 보정 장치에 관한 것으로서, 특히 기존에 다른 용도로 사용하고 있던 외부 메모리를 이용하여 영상을 LCD 패널 등의 디스플레이 장치에 제공하기 이전에 디스플레이 장치의 특성에 맞게 영상의 밝기를 역 보정함으로써, 필요한 하드웨어의 양을 줄이면서 디스플레이되는 영상이 균일한 밝기 분포를 갖도록 한다. 또한, 영상을 임의의 개수의 영역으로 분할하여 각각의 영상에 대해서 별도로 보정을 수행하는데에 있어서 분할하는 영역의 크기 및 개수를 제한하지 않으며, 또한 임의의 크기로 영상을 분리한 후 각각에 대한 보정이 가능한 효과가 있다.The present invention relates to an image brightness compensator for compensating for non-uniformity of brightness existing in a display device. Particularly, characteristics of the display device prior to providing an image to a display device such as an LCD panel using an external memory that has been previously used for other purposes. By inversely correcting the brightness of the image, the displayed image has a uniform distribution of brightness while reducing the amount of hardware required. In addition, in the case of dividing an image into an arbitrary number of regions and separately performing correction for each image, the size and number of regions to be divided are not limited. Also, after the image is divided into an arbitrary size, the correction for each image is performed. This has a possible effect.

Description

영상 밝기 보정 장치{Apparatus for correcting image brightness}Apparatus for correcting image brightness}

본 발명은 디스플레이 화면의 밝기를 제어하는 장치에 관한 것으로서, 특히 LCD(Liquid Crystal Display)와 같이 디스플레이의 영역별로 밝기의 불균일성이 큰 경우에 있어서 디스플레이 장치에 존재하는 밝기의 불균일성을 제거하는 영상 밝기 보정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling the brightness of a display screen. In particular, in the case where brightness unevenness is large for each display area, such as an LCD (Liquid Crystal Display), an image brightness correction that removes the unevenness of brightness existing in a display device is performed. Relates to a device.

디지털 TV의 도입과 디스플레이 기술의 발달로 인하여 최근 다양한 종류의 디스플레이 장치가 선보이고 있다. 기존의 직시형 타입의 TV 이외에도 PRT(Picture Ray Tube)를 이용한 프로젝션 TV, LCD(Liquid Crystal Display)를 이용한 프로젝션 TV, DLP(Digital Light Processor)를 이용한 프로젝션 TV, 박막 LCD를 이용한 LCD TV, PDP(Plasma Display Panel) 등 실로 다양한 형태의 제품군이 선보이고 있다.With the introduction of digital TV and the development of display technology, various kinds of display devices have recently been introduced. In addition to the conventional direct-type TV, projection TV using PRT (Picture Ray Tube), projection TV using LCD (Liquid Crystal Display), projection TV using DLP (Digital Light Processor), LCD TV using thin film LCD, PDP ( Various types of products such as Plasma Display Panel are being introduced.

특히 LCD를 이용한 디스플레이 장치의 경우 고해상도의 디스플레이가 가능하고 저가, 경량, 소형으로 제작할 수 있는 장점이 있어서 매우 다양한 분야에서 사용되고 있으며 점점 사용 영역을 확장해 가고 있는 추세이다.In particular, the display device using the LCD is capable of high resolution display and can be manufactured at low cost, light weight, and small size, and is being used in a wide variety of fields, and is gradually expanding its use area.

LCD 패널의 경우 지속적으로 성능이 개선되어 왔으며 현재에도 다양한 응용 분야에 맞추어 저 전력 소비, 고 명암 비율 등을 얻기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다.In the case of LCD panels, performance has been continuously improved, and many studies have been conducted to obtain low power consumption and high contrast ratio for various applications.

그러나, 상기된 LCD 패널은 전체 화면이 동일한 밝기를 갖는 영상이 입력될경우 디스플레이 특성상 얼룩 형태의 출력 영상을 발생시키는 경우가 많으며, 특히 제조 공정상의 문제로 인해 CRT나 PDP 등에 비해서 패널 전체의 밝기 균일성이 떨어지므로 이에 대한 보정이 필요하다.However, the above-described LCD panel often generates an output image in the form of spots due to the characteristics of the display when an image having the same brightness is input to the entire screen. In particular, the brightness of the entire panel is uniform compared to the CRT or PDP due to a manufacturing process problem. Since the castle is inferior, correction is necessary.

즉, CRT의 경우 영상의 중앙부가 밝고 경계로 갈수록 어두워지는 경향이 있으나 균일성의 변화가 조금씩 연속적으로 진행되어 사용자가 이 차이를 쉽게 느끼지 못하는 반면, LCD의 경우 비주기적인 위치에서 밝기 변화가 심하기 때문에 사용자가 쉽게 그 차이를 파악할 수 있다. 즉 비슷한 밝기 분포를 갖는 영상이 입력되었을 때에 LCD 패널은 얼룩 형태의 영상을 출력하기 때문에 사용자에게 시각적으로 매우 거슬리는 영상을 출력하게 된다.In other words, in the case of CRT, the center of the image is brighter and darker toward the boundary.However, the uniformity changes gradually and the user does not feel this difference easily, whereas in the case of LCD, the brightness changes in the non-periodic position. The user can easily identify the difference. In other words, when an image having a similar brightness distribution is input, the LCD panel outputs a blob-shaped image, thereby outputting a very visually disturbing image to the user.

따라서, LCD 패널의 밝기 균일도를 향상시키는 연구도 현재 널리 진행되고 있다.Therefore, researches to improve the brightness uniformity of LCD panels are also widely conducted at present.

상기 LCD 패널의 밝기 균일도를 향상시키기 위한 종래 기술로서, 국내공개특허 2001-0072960호에서는 패널 제조 공정 상에 광정형 미세표면 구조를 추가함으로써, 밝기 균일성을 향상시키는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이 방법은 액정의 불균일 분포에 의해서 발생하는 밝기 불균일성을 근본적으로 해결할 수 없는 문제점이 있다.As a prior art for improving the brightness uniformity of the LCD panel, Korean Patent Laid-Open No. 2001-0072960 proposes a method of improving the brightness uniformity by adding a light-type microsurface structure on the panel manufacturing process. However, this method has a problem in that it cannot fundamentally solve the brightness nonuniformity caused by the nonuniform distribution of the liquid crystal.

또한, 국내공개실용신안 1999-005298호에서는 조명계를 이용하여 LCD 프로젝터의 밝기 균일성을 향상시키는 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 밝기 균일성을 향상시키기 위한 램프의 구조를 제안하고 있으나 LCD 패널마다 독특하게 발생하는 밝기 불균일성에는 독립적으로 적용되지 못하는 문제점이 있다.In addition, Korean Utility Model Publication No. 1999-005298 proposes a method of improving brightness uniformity of an LCD projector using an illumination system. This method proposes a lamp structure for improving brightness uniformity, but has a problem in that it cannot be independently applied to brightness unevenness uniquely generated for each LCD panel.

따라서, 각 LCD 패널마다 다른 밝기 불균일성 특성을 갖는 문제를 완벽하게 해결하기 위해서는 각 패널의 특성에 맞는 보정을 할 필요가 있다. 이를 위해서는 LCD 패널의 밝기 분포를 측정하고 이 데이터를 이용하여 패널에 입력되는 영상을 영상 처리를 이용하여 보정함으로써 이 문제를 해결할 수 있다.Therefore, in order to completely solve the problem of having different brightness non-uniformity characteristics for each LCD panel, it is necessary to correct for the characteristics of each panel. This problem can be solved by measuring the brightness distribution of the LCD panel and correcting the image inputted to the panel using image processing using this data.

상기된 방법을 적용한 종래 기술로는 룩업 테이블을 이용하여 LCD 패널의 밝기 분포의 보정 함수를 저장하고 이를 이용하여 밝기 불균일성을 보정하는 방법이 있다. 그러나 밝기 분포를 보정하기 위해서는 도 1과 같이 LCD 패널 상에 약 1000개 정도의 위치에서 각각 영상의 최대값, 최소값, 중간값 등에 대한 보정 데이터를 저장해야 하고 이를 위해서 많은 양의 룩업 테이블을 사용하여야 하는 단점이 존재한다.The prior art to which the above method is applied is a method of storing a correction function of a brightness distribution of an LCD panel using a lookup table and correcting brightness non-uniformity using the same. However, in order to correct the brightness distribution, as shown in FIG. 1, the correction data for the maximum, minimum, and median values of the images must be stored at about 1000 positions on the LCD panel, and a large amount of lookup tables must be used for this purpose. There is a disadvantage.

또한, 상기된 방법은 보정 위치의 확장이 불가능하기 때문에 매우 큰 크기의 룩업 테이블을 사용해야 함에도 불구하고 LCD 패널의 특성에 완벽하게 대응하지 못하는 단점이 존재한다.In addition, the above-described method has a disadvantage in that it does not fully correspond to the characteristics of the LCD panel despite the need to use a very large lookup table because the correction position cannot be extended.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다른 용도로 사용하고 있던 외부 메모리를 이용하여 영상을 LCD 패널에 제공하기 이전에 패널 특성에 맞게 영상의 밝기를 역 보정함으로써, 필요한 하드웨어의 양을 줄이면서 디스플레이되는 영상이 균일한 밝기 분포를 갖도록 하는 영상 밝기 보정 장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to reverse the brightness of the image to match the characteristics of the panel prior to providing the image to the LCD panel using the external memory was used for other purposes, An object of the present invention is to provide an image brightness compensator for reducing the amount of hardware required to have a uniform brightness distribution.

본 발명의 다른 목적은 영상을 분할하는 영역의 크기 및 개수를 제한하지 않으며, 또한 임의의 크기로 영상을 분리한 후 각각에 대한 보정이 가능한 영상 밝기 보정 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is not to limit the size and number of regions for dividing an image, and to provide an image brightness correction apparatus capable of correcting each after separating an image into an arbitrary size.

도 1은 일반적인 조정점 분할의 예를 보인 도면1 shows an example of a general adjustment point division

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 밝기 보정 장치의 구성 블록도2 is a block diagram of an image brightness correction device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 입력 레벨 보간의 예를 보인 도면3 illustrates an example of input level interpolation in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 조정점 분할의 예를 보인 도면4 shows an example of adjustment point segmentation in accordance with the present invention;

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 각 조정점에서의 보간 레벨의 분할 예를 보인 도면5A to 5C show examples of division of interpolation levels at respective adjustment points according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 각 조정점의 보간 레벨을 보정하는 예를 보인 도면6 illustrates an example of correcting an interpolation level of each adjustment point according to the present invention.

도 7의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 현재 입력 영상 위치에서의 보간 레벨을 생성하는 과정을 보인 도면7A to 7C illustrate a process of generating an interpolation level at a current input image position according to the present invention.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 밝기 보정 장치의 구성 블록도8 is a block diagram illustrating a configuration of an image brightness correction device according to another embodiment of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 외부 메모리 200 : 메모리 인터페이스100: external memory 200: memory interface

300 : 동기 발생부 400 : 밝기 보정부300: synchronization generating unit 400: brightness correction unit

401 : 레벨 선택부 402 : 조정값 발생부401: level selector 402: adjustment value generator

403 : 위치 보간부 404 : 레벨 보간부403: Position interpolator 404: Level interpolator

803 : 임시 버퍼803 temporary buffer

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 밝기 보정 장치는, 영상을 임의의 개수의 영역으로 분할한 후 각각의 분할 영역에 대해 밝기 보간 정보를 저장하고 영상이 디스플레이 될 때 이 정보를 이용하여 보간을 수행함으로써, 최종 디스플레이 되는 LCD 패널의 영상이 균일한 밝기 분포를 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an image brightness correction apparatus according to the present invention divides an image into an arbitrary number of regions and stores brightness interpolation information for each divided region and uses the information when the image is displayed. By performing interpolation, the image of the LCD panel to be finally displayed has a uniform brightness distribution.

이를 위해 본 발명에 따른 영상 밝기 보정 장치는, 외부 메모리를 사용하고 있는 환경에서 일반적으로 사용하고 있던 외부 메모리를 공유하고 이에 대한 인터페이스를 이용하여 LCD 패널의 밝기 불균일성을 보정함으로써, 사용하는 하드웨어의 양은 줄이면서 보정 성능은 높이는 것을 특징으로 한다.To this end, the image brightness correction device according to the present invention, by sharing the external memory generally used in the environment using the external memory and corrects the brightness non-uniformity of the LCD panel using the interface thereof, the amount of hardware used It is characterized in that the correction performance is increased while reducing.

이를 구체적으로 실시하기 위한 본 발명에 따른 영상 밝기 보정 장치는, 외부 메모리와, 입력되는 영상의 영역을 수평 방향과 수직 방향으로 필요한 개수만큼 분할한 후 분할된 영역의 각각의 조정점에 해당하는 적어도 두개 이상의 레벨 보간 데이터를 조정점별로 상기 외부 메모리에 저장하는 제어부와, 현재 입력 화소가 포함되는 조정점들의 레벨 보간 데이터를 상기 외부 메모리로부터 읽어 와 보간을 통해 현재 화소 위치의 레벨 보간 데이터를 생성한 후, 상기 현재 화소 위치의 레벨 보간 데이터에 보간을 적용하여 입력되는 화소의 밝기 레벨을 보정하는 밝기 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, an image brightness correcting apparatus may include an external memory and at least a corresponding number of adjustment points of a divided region after dividing an area of an input image by a required number in a horizontal direction and a vertical direction. A control unit for storing two or more level interpolation data for each adjustment point in the external memory, and reading the level interpolation data of the adjustment points including the current input pixel from the external memory to generate the level interpolation data of the current pixel position through interpolation. Afterwards, it comprises a brightness correction unit for correcting the brightness level of the input pixel by applying interpolation to the level interpolation data of the current pixel position.

상기 밝기 보정부는 입력 화소의 레벨 및 입력 화소 레벨에 따른 보간 방법을 결정하여 출력하는 레벨 선택부와, 입력 화소의 위치에 해당하는 분할 영역의 각 조정점의 레벨 보간 데이터를 외부 메모리로부터 읽어 와 출력하는 조정값 발생부와, 상기 조정값 발생부에서 발생된 레벨 보간 데이터와 현재 화소의 위치 정보에 선형 보간을 적용하여 현재 화소 위치에서의 레벨 보간 데이터를 발생시키는 위치 보간부와, 상기 위치 보간부에서 발생되는 레벨 보간 데이터와 상기 레벨 선택부에서 출력되는 입력 화소의 레벨 및 보간 방법을 이용하여 입력 화소의 밝기 레벨을 보정하는 레벨 보간부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The brightness compensator determines a level interpolation method according to the input pixel level and the input pixel level and outputs the interpolation method, and reads and outputs the level interpolation data of each control point of the divided region corresponding to the position of the input pixel from an external memory. A position interpolation unit for generating level interpolation data at a current pixel position by applying linear interpolation to the level interpolation data generated by the adjustment value generator and the position information of the current pixel; And a level interpolator for correcting the brightness level of the input pixel by using the level interpolation data generated by the input signal, the level of the input pixel output from the level selector, and the interpolation method.

상기 레벨 선택부는 적어도 두 개 이상의 고정된 밝기 레벨 값이 설정되고, 입력 화소의 레벨이 상기 밝기 레벨의 어느 부분에 속하는지에 따라 보간 방법을 결정하는 것을 특징으로 한다.The level selector may set at least two fixed brightness level values, and determine an interpolation method according to which part of the brightness level the input pixel level belongs to.

상기 위치 보간부는 입력 화소의 위치가 상기 분할 영역의 조정점들중의 하나와 일치하면 해당 조정점의 보간 레벨 데이터를 현재 위치의 보간 레벨 데이터로 설정하는 것을 특징으로 한다.The position interpolator may set the interpolation level data of the adjustment point as interpolation level data of the current position when the position of the input pixel coincides with one of the adjustment points of the division area.

상기 위치 보간부는 입력 화소의 위치가 하나의 분할 영역을 이루는 사각형의 변이나 내부에 위치할 경우에는 해당 분할 영역의 4개의 조정점의 레벨 보간 데이터들에 선형 보간을 적용하여 현재 위치에서의 레벨 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.The position interpolation unit applies linear interpolation to the level interpolation data of four adjustment points of the divided region when the position of the input pixel is located inside or inside a quadrangle of one divided region. And generating data.

상기 밝기 보정부는 R,G,B 색상에 대해 각각 구비되어 입력 화소의 밝기 보정은 R,G,B 각각에 대해서 독립적으로 이루어지며, 상기 외부 메모리에는 R,G,B 각각에 대해 분할된 영역의 각각의 조정점에 해당하는 적어도 두개 이상의 레벨 보간 데이터가 저장되는 것을 특징으로 한다.The brightness compensator is provided for each of R, G, and B colors, and the brightness correction of the input pixel is independently performed for each of R, G, and B. The external memory includes a divided region for each of R, G, and B. At least two or more level interpolation data corresponding to each adjustment point are stored.

상기 외부 메모리와 밝기 보정부 사이에는 메모리 인터페이스부가 구비되며, 상기 메모리 인터페이스부는 상기 외부 메모리에 저장된 분할 영역의 각 조정점에서의 레벨 보간 데이터를 읽어내어 R,G,B 처리용 데이터로 분리한 후 R,G,B 각각의 밝기 보정부의 조정값 발생부로 제공하는 것을 특징으로 한다.A memory interface unit is provided between the external memory and the brightness compensator, and the memory interface unit reads the level interpolation data at each control point of the divided region stored in the external memory and separates the data into R, G, and B processing data. And an adjustment value generator of each of the brightness compensators of R, G, and B.

상기 조정값 발생부에서 출력하는 보간 레벨 데이터를 일시 저장하는 버퍼를 더 포함하며, 상기 버퍼는 조정값 발생부에서 제공하는 데이터 중에서 두 라인의 보간 레벨 데이터를 일시적으로 저장하고, 동기 신호에 맞추어 저장된 보간 레벨 데이터를 한 라인씩 주기적으로 새로운 보간 레벨 데이터로 업데이트하는 것을 특징으로 한다.And a buffer for temporarily storing interpolation level data output from the adjustment value generator, wherein the buffer temporarily stores interpolation level data of two lines among data provided from the adjustment value generator and is stored according to a synchronization signal. The interpolation level data is periodically updated with new interpolation level data line by line.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.

일반적으로 영상 처리를 이용하여 포맷 변환을 하는 경우에는 대부분 외부 메모리를 사용하게 되며, 또한 잡음 제거 기능 등을 수행할 때에도 많은 경우 외부 메모리를 사용하게 된다.In general, when converting a format using image processing, the external memory is mostly used, and when the noise canceling function is performed, the external memory is often used.

본 발명에서는 상기와 같이 기존에 사용하던 외부 메모리를 공유함으로써, 룩업 테이블을 사용하지 않고 LCD 패널의 불균일성을 보정하는데 있다.In the present invention, by sharing the external memory previously used as described above, it is to correct the nonuniformity of the LCD panel without using the look-up table.

즉, 다른 용도로 사용하고 있던 외부 메모리를 공유하여 영상을 임의의 개수의 영역으로 분리한 후 각각의 영역에 대해 밝기 보간 정보를 저장하고 영상이 디스플레이될 때 이 정보를 이용하여 보간을 수행함으로써, 필요한 하드웨어의 양은 대폭 줄이면서 최종 디스플레이 되는 영상이 균일한 밝기 분포를 갖도록 한다.That is, by dividing the image into any number of areas by sharing the external memory used for other purposes, by storing the brightness interpolation information for each area and performing the interpolation using this information when the image is displayed, The amount of hardware required is drastically reduced while ensuring that the final displayed image has a uniform brightness distribution.

이때, 영상을 분할하는 영역의 크기 및 개수를 제한할 필요가 없으며 임의의 크기로 영상을 분리한 후 각각에 대한 보정이 가능하다. 즉, 필요에 따라서는 영상의 영역을 원하는 개수만큼 늘려서 보정할 수 있으며 더욱 정밀하게 화질 보정을 수행할 수 있다.In this case, there is no need to limit the size and the number of regions for dividing the image, and it is possible to correct the respective images after separating the image into an arbitrary size. That is, if necessary, the image area can be corrected by increasing the desired number of images, and the image quality correction can be performed more precisely.

도 2는 본 발명에 따른 영상 밝기 보정 장치의 구성 블록도로서, 외부 메모리(100), 동기 발생부(300), 밝기 보정부(400), 입력되는 영상의 영역을 수평 방향과 수직 방향으로 필요한 개수만큼 분리하고 각각의 꼭지점에 해당하는 보정 레벨을 상기 외부 메모리(100)에 저장하는 제어부(500), 및 상기 외부 메모리(100)와 밝기 보정부(400) 사이의 데이터 입출력을 제어하는 메모리 인터페이스(200)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an image brightness correction apparatus according to the present invention, in which an external memory 100, a synchronization generator 300, a brightness correction unit 400, and an area of an input image are required in a horizontal direction and a vertical direction. A control unit 500 that separates the number and stores correction levels corresponding to each vertex in the external memory 100, and a memory interface that controls data input / output between the external memory 100 and the brightness correction unit 400; It consists of 200.

상기 밝기 보정부(400)는 입력 영상의 최대, 중간, 최소값을 설정하고 입력 화소의 레벨 및 보정 방법을 결정하는 레벨 선택부(401), 상기 동기 발생부(300)로부터 동기 신호를 입력받아 입력 영상의 위치에 맞추어서 상기 외부 메모리(100)에 저장되어 있는 사각형의 꼭지점에 해당하는 위치의 레벨 보간값 즉, 현재의 화소를둘러싸는 4개의 레벨 보간 값을 메모리 인터페이스(200)를 통해 입력받아 출력하는 조정값 발생부(402)와, 상기 조정값 발생부(402)에서 발생된 레벨 보간값과 현재 화소의 위치 정보를 이용하여 현재 화소의 위치에서의 레벨 보간값을 발생시키는 위치 보간부(403), 및 상기 위치 보간부(403)에서 발생되는 레벨 보간값과 상기 레벨 선택부(401)에서 출력되는 입력 화소의 레벨 및 보간 방법을 이용하여 균일한 밝기 분포를 갖는 출력 영상을 발생시키는 레벨 보간부(404)로 구성된다.The brightness corrector 400 sets a maximum, a middle, and a minimum value of an input image, determines a level of the input pixel, and determines a correction method of the input pixel, and receives a sync signal from the sync generator 300. Receives and outputs the level interpolation value of the position corresponding to the vertex of the rectangle stored in the external memory 100, that is, the four level interpolation values surrounding the current pixel, in accordance with the position of the image through the memory interface 200. A position interpolation unit 403 for generating a level interpolation value at the position of the current pixel by using the adjustment value generator 402 and the level interpolation value generated by the adjustment value generator 402 and the position information of the current pixel. And an output image having a uniform brightness distribution by using the level interpolation value generated by the position interpolator 403, the level of the input pixel output from the level selector 401, and an interpolation method. Which consists of a level interpolator 404.

상기 밝기 보정부(400)는 R,G,B 색상에 대해 각각 구비되며, 메모리 인터페이스(200)는 외부 메모리(100)에 저장되어 있는 각 영역의 보간 값을 읽어내어 각 색상(R,G,B)의 밝기 보정부(400)의 조정값 발생부(402)에 적절히 제공한다.The brightness compensator 400 is provided for each of R, G, and B colors, and the memory interface 200 reads interpolation values of respective areas stored in the external memory 100 to read each color (R, G, The adjustment value generator 402 of the brightness correction unit 400 of B) is appropriately provided.

이와 같이 구성된 본 발명에서 한 점에서의 밝기 레벨을 다른 값으로 보정하기 위해서는 각각의 입력 레벨에 대한 출력 값이 필요하다. 그러나 영상의 위치 별로 밝기 레벨이 다를 경우 이론적으로는 모든 위치에서 영상의 입출력에 대한 서로 다른 보정 데이터를 가지고 있어야 한다. 그리고 이러한 경우 매우 큰 양의 보정 데이터를 저장하여야 하며 이것은 매우 어려운 일이다.In the present invention configured as described above, in order to correct the brightness level at one point to another value, an output value for each input level is required. However, if the brightness level is different for each position of the image, in theory, it should have different correction data for input and output of the image at every position. In this case, a very large amount of correction data must be stored, which is very difficult.

하지만, LCD 패널의 경우 밝기 분포의 불균일성이 매우 크다고 하더라도 화소 단위에서 살펴보면 연속적인 특징을 가진다.However, in the case of LCD panels, even if the nonuniformity of the brightness distribution is very large, it has a continuous feature in terms of pixels.

그러므로, 한 점에서의 밝기 레벨을 보정하는 데에 있어서 모든 값에 대한 대응 값을 사용하지 않고 도 3과 같이 몇 개의 레벨에 대한 입출력 영상의 보정 값(예, MIN, MID, MAX)을 저장하고 있고, 나머지 값에 대해서는 선형 보간을 이용하여 계산해 내더라도 원하는 정밀도의 밝기 조정 성능을 얻을 수 있다.Therefore, in correcting the brightness level at a point, without using corresponding values for all values, as shown in FIG. 3, the correction values (eg, MIN, MID, MAX) of input / output images for several levels are stored. In addition, the remaining values can be calculated using linear interpolation to achieve the desired brightness control performance.

또한, 2차원 평면상의 모든 점에서 밝기 레벨을 조정해야 할 경우 도 4에서와 같이 영상의 모든 점에 대한 보정 데이터를 저장하지 않고 영상을 일정 간격으로 나누어서 중요 점에서만 보정 데이터를 저장하고 나머지 위치에서는 밝기 레벨에 대한 2차원적인 보간을 수행함으로써, LCD 패널의 밝기 균일성을 향상시킬 수 있다.In addition, when it is necessary to adjust the brightness level at all points on the two-dimensional plane, as shown in FIG. 4, the image is divided at regular intervals without storing correction data for all points of the image, and the correction data is stored only at important points, and By performing two-dimensional interpolation on the brightness level, the brightness uniformity of the LCD panel can be improved.

이때 사용하는 밝기 레벨은 도 5a와 같이 최대값, 최소값의 두 가지 레벨 값만을 사용하거나, 도 5b와 같이 최대값(MAX), 중간값(MID), 최소값(MIN)의 세 가지 레벨을 사용할 수도 있으며 또는, 도 5c와 같이 최대값, 중간값1, 중간값2, 최소값의 네 가지 레벨을 사용할 수도 있다. 또한, 보간 정확도를 높이기 위해서 좀 더 많은 레벨 값을 사용할 수도 있다.At this time, the brightness level used may use only two level values, the maximum value and the minimum value, as shown in FIG. 5A, or three levels of the maximum value (MAX), the intermediate value (MID), and the minimum value (MIN) as shown in FIG. 5B. Alternatively, as shown in FIG. 5C, four levels of a maximum value, a median value 1, a median value 2, and a minimum value may be used. It is also possible to use more level values to increase the interpolation accuracy.

본 발명에서는 하나의 예로서 도 5b와 같이 최대값(MAX), 중간값(MID), 최소값(MIN)의 세 가지 레벨의 보간 값을 갖는 경우에 대해서 설명을 하도록 한다.In the present invention, as an example, a case having three levels of interpolation values of the maximum value MAX, the intermediate value MID, and the minimum value MIN will be described.

앞에서도 언급한 바와 같이 LCD 패널의 경우 밝기 특성이 2차원적으로 불균일한 특성이 있기 때문에 이에 대한 조정이 필요하다. 이를 위해서는 2차원 평면을 적당한 크기로 분리하여 주요 위치에 변환 정보를 저장하고, 나머지 부분에서는 이를 보간하여 사용할 수 있다. 즉, 도 4에서 하나의 사각형을 이루는 4개의 꼭지점에 대해서 세 개의 레벨에 대한 보간 값을 각각 저장하고, 4개의 꼭지점의 레벨 보간값들을 이용하여 현재 위치에서의 레벨 보간값을 생성한 후 현재 위치에 해당하는 보간 값을 사용하여 영상의 밝기를 보정하게 된다. 그리고 영상이 사각형의 변이나 내부에 위치할 경우에는 4개의 꼭지점에서의 보간 값을 이용하여 해당 위치에서의 세 개의 레벨에 대한 보간 값을 계산하고 이를 이용하여 최종적인 영상 밝기의 보간을 수행하게 된다.As mentioned above, in the case of the LCD panel, the brightness characteristics are non-uniform in two dimensions, and thus adjustment is necessary. To do this, two-dimensional planes are separated into appropriate sizes, and the transform information is stored in the main position, and the rest can be used by interpolation. That is, in FIG. 4, interpolation values for three levels are stored for four vertices constituting one rectangle, respectively, and level interpolation values are generated at the current position using level interpolation values of four vertices. The brightness of the image is corrected using the interpolation value corresponding to. And if the image is located inside or inside the quadrilateral, the interpolation values for the three levels at the four vertices are calculated using the interpolation values at the four vertices and the final image brightness is interpolated. .

이를 위해, 도 2의 밝기 보정부(400)의 레벨 선택부(401)는 입력 영상을 선형 보간을 이용하여 출력 영상으로 변환시키기 위한 여러 가지 정보를 결정한다. 즉, 입력 영상의 각 화소는 도 3에 나타낸 바와 같이 선형 보간으로 출력을 생성시키게 되며 입력 영상이 영상 레벨의 어느 부분이 속하는 가에 의해서 처리 방법이 달라지게 된다.To this end, the level selector 401 of the brightness compensator 400 of FIG. 2 determines various pieces of information for converting an input image into an output image using linear interpolation. That is, each pixel of the input image generates output by linear interpolation as shown in FIG. 3, and the processing method varies depending on which part of the image level the input image belongs to.

예를 들어, 입력 영상의 밝기가 정해진 최대값보다 클 경우는 최대값이 영상 보간에 사용되게 되며, 반대로 입력 영상의 밝기가 정해진 최소값보다 작을 경우는 최소값이 영상 보간에 사용되게 된다. 그리고 입력 영상의 밝기가 최대값보다 작고 중간값보다 클 경우에는 도 3의 A 보간(interpolation) 규칙에 의해서 출력 영상의 밝기가 결정된다. 또한 입력 영상의 밝기가 중간값보다 작고 최소값보다 클 경우에는 B 보간 규칙이 적용되게 된다.For example, if the brightness of the input image is greater than the determined maximum value, the maximum value is used to interpolate the image. On the contrary, if the brightness of the input image is less than the predetermined minimum value, the minimum value is used to interpolate the image. When the brightness of the input image is smaller than the maximum value and larger than the median value, the brightness of the output image is determined by the A interpolation rule of FIG. 3. In addition, when the brightness of the input image is smaller than the middle value and larger than the minimum value, the B interpolation rule is applied.

즉, 고정된 다수개의 레벨값 예컨대, 최대, 중간, 최소값을 설정한 후 입력된 화소가 최대값과 같거나 크면 최대값이, 최소값과 같거나 작으면 최소값이 보간을 위해 레벨 보간부(404)로 출력된다. 또한, 입력된 화소가 최대값과 중간값 사이에 있으면 입력 화소 레벨과 함께 A 보간 규칙이 상기 레벨 보간부(404)로 출력되고, 입력된 화소가 중간값과 최소값 사이에 있으면 입력 화소 레벨과 B 보간 규칙이 상기 레벨 보간부(404)로 출력된다.That is, after setting a plurality of fixed level values, for example, maximum, middle, and minimum values, the maximum value is equal to or greater than the maximum value if the input pixel is greater than or equal to the maximum value, and the minimum value is less than or equal to the minimum value. Is output. Further, if the input pixel is between the maximum value and the intermediate value, the A interpolation rule is output to the level interpolation unit 404 together with the input pixel level. If the input pixel is between the intermediate value and the minimum value, the input pixel level and B An interpolation rule is output to the level interpolator 404.

도 3에서 나타낸 바와 같이 입력 영상의 밝기가 중간값보다 큰 경우와 중간값보다 작은 경우에 대해서 보간 규칙이 다를 수 있으며, 상기 레벨 선택부(401)에서는 이에 대한 고려가 필요하다. 그리고, 보간에 사용되는 중간값을 여러 개를 사용하면 좀 더 정확한 보간을 수행할 수 있으나, 하드웨어의 양이 조금 증가하게 된다.As shown in FIG. 3, the interpolation rule may be different in the case where the brightness of the input image is greater than the median value and less than the median value, and the level selection unit 401 needs to consider this. If more than one intermediate value is used for interpolation, more accurate interpolation can be performed, but the amount of hardware is slightly increased.

한편, 제어부(500)는 일종의 중앙처리장치(CPU)로서, 입력되는 영상의 영역을 도 4와 같이 수평 방향과 수직 방향으로 필요한 개수만큼 분리하고, 각각의 꼭지점에 해당하는 각 레벨 보간값(예, MAX,MID,MIN)을 외부 메모리(100)에 저장한다. 상기 외부 메모리(100)는 분할된 각 영역의 꼭지점에서의 보간에 필요한 레벨 값들을 저장하고 있다.On the other hand, the control unit 500 is a type of CPU, and separates the area of the input image by the required number in the horizontal direction and the vertical direction as shown in Figure 4, each level interpolation value corresponding to each vertex (eg , MAX, MID, MIN) are stored in the external memory 100. The external memory 100 stores level values required for interpolation at the vertices of each divided region.

만일, 상기 레벨 선택부(401)에서 3가지의 레벨을 설정하여 사용할 경우 한 꼭지점(즉, 조정점)에서 저장해야 할 데이터는 R, G, B 영상을 고려하면 3x3 바이트가 된다. 예를 들어, 영상을 10x10개로 나눌 경우 보간을 위한 조정점은 11x11개로 이루어지며, 각각의 점에서 레벨 보간값을 저장해야 하기 때문에 총 3x3x11x11 바이트의 레벨 보간값을 외부 메모리(100)에 저장해야 한다. 이때, 보정에 필요한 레벨 값을 외부 메모리(100)에 저장할 경우 이러한 양은 외부 메모리(100)에서 차지하는 비율이 극히 미미한 수준이므로, 필요에 따라서 임의의 레벨과 임의의 조정점 개수를 저장할 수 있다.If three levels are set and used by the level selector 401, data to be stored at one vertex (that is, an adjustment point) becomes 3x3 bytes in consideration of R, G, and B images. For example, when dividing the image into 10x10 images, 11x11 adjustment points are used for interpolation, and the level interpolation values of 3x3x11x11 bytes must be stored in the external memory 100 because the level interpolation values must be stored at each point. . In this case, when the level value required for correction is stored in the external memory 100, the amount occupied by the external memory 100 is extremely small, and thus, an arbitrary level and an arbitrary number of adjustment points may be stored as necessary.

기존에 외부 메모리(100)를 사용하는 응용에서는 외부 메모리(100)의 임의의 어드레스에 데이터를 읽거나 쓰는 동작을 지원한다. 그러므로 본 발명에서 필요한 조정점의 보간 데이터를 외부 메모리(100)에 쓰는 동작은 기존에 사용하고 있던 메모리 데이터의 읽기/쓰기 동작을 이용할 수 있으며 별도의 데이터 저장부는 대부분의 경우 추가로 설계할 필요는 없다.Existing applications using the external memory 100 support an operation of reading or writing data to an arbitrary address of the external memory 100. Therefore, the operation of writing interpolation data of the adjustment point required in the present invention to the external memory 100 may use a read / write operation of memory data that has been previously used, and a separate data storage unit needs to be additionally designed in most cases. none.

상기 메모리 인터페이스(200)는 외부 메모리(100)에 저장된 각 조정점에서의 레벨 보간값을 읽어 내어 R, G, B 처리용 데이터로 분리한 후 각각의 밝기 보정부의 조정값 발생부(402)로 제공한다. 이때 각 조정점의 레벨 보간값을 이용하여 임의의 위치의 데이터를 보간하기 위해서는 도 6, 도 7과 같이 사각형을 이루는 4점에서의 레벨 보간값을 메모리(100)로부터 읽어 와 상기 조정값 발생부(402)로 제공해야 하며, 메모리 인터페이스(200)에서 이러한 기능을 담당한다.The memory interface 200 reads out the level interpolation value at each control point stored in the external memory 100, separates the data into R, G, and B processing data, and then adjusts the value generator 402 of each brightness compensator. To provide. At this time, in order to interpolate data at any position using the level interpolation value of each adjustment point, the level interpolation value is read from the memory 100 at four points forming a rectangle as shown in FIGS. 6 and 7. 402, which is responsible for this function in the memory interface 200.

상기 조정값 발생부(402)는 상기 메모리(100)에서 읽어 온 레벨 보간값과 영상 입력과 동시에 동기 발생부(300)로부터 인가되는 동기 신호를 이용하여 현재 입력 화소 위치에서 사용할 4개의 조정점의 레벨 보간값을 출력한다. 이를 위해서 상기 조정값 발생부(402)는 동기 신호를 이용하여 추후 사용될 레벨 보간값을 사전에 메모리 인터페이스(200)에 요청하여 필요한 시점에서 문제없이 사용될 수 있도록 제어를 수행하여야 하며, 적절한 타이밍에 위치 보간부(403)에 정확한 레벨 보간값을 제공하여야 한다.The adjustment value generator 402 uses four levels of adjustment points to be used at the current input pixel position by using a level interpolation value read from the memory 100 and a synchronization signal applied from the synchronization generator 300 simultaneously with the image input. Output the level interpolation value. To this end, the adjustment value generator 402 must request the memory interface 200 to use the synchronization signal in advance for a later level interpolation value, and perform the control so that it can be used without any problem at a necessary time. The interpolator 403 should provide the correct level interpolation value.

상기 위치 보간부(403)는 도 6에 나타낸 바와 같이 조정값 발생부(402)에서 제공하는 4개의 조정점에 대한 레벨 보간 정보와 현재의 화소 위치 정보를 이용하여 현재 화소 위치에서의 새로운 레벨 보간 정보를 선형 보간을 통해 생성한다.As illustrated in FIG. 6, the position interpolator 403 uses the level interpolation information for the four adjustment points provided by the adjustment value generator 402 and the new pixel interpolation information at the current pixel position. Generates information through linear interpolation.

도 7에 나타낸 바와 같이 4점에서의 MAX, MID, MIN 값을 각각 연결하는 평면은 완전한 평면이 아닌 약간 굽은 평면이 된다.As shown in FIG. 7, the planes connecting the MAX, MID, and MIN values at four points become slightly curved planes, not perfect planes.

이론적으로 독립적인 세 점을 연결하는 평면은 유일하게 정해질 수 있으나 독립적인 4점을 연결하는 평면은 존재하지 않는다. 그러나 도 7과 같이 선형 보간을 이용하여 근사적인 위치를 계산해 낼 수 있으나 이 경우 계산 순서에 따라서 그 결과 값이 달라질 수 있다.Theoretically, the plane connecting three independent points may be unique, but there are no planes connecting four independent points. However, as shown in FIG. 7, the approximate position may be calculated using linear interpolation. In this case, the result value may vary according to the calculation order.

예를 들어, 설명하면 도 7의 조정점(i, j)와 (i, j+1)를 이용하여 A점의 보간 값을 계산하고 조정점(i+1, j)와 (i+1, j+1)을 이용하여 B점의 보간 값을 계산한 후 A점과 B점을 이용하여 최종점에서의 보간 값을 계산한 결과와, 조정점(i, j)와 (i+1, j)을 이용하여 C점의 보간 값을 계산하고 조정점(i, j+1)과 (i+1, j+1)을 이용하여 D점의 보간 값을 계산한 후 C점과 D점을 이용하여 최종점에서의 보간 값을 계산한 결과는 서로 다를 수 있다. 그러므로 보간 결과의 일관성을 유지하기 위해서는 보간 값을 계산하는 방법을 일정하게 유지하여야 한다.For example, using the adjustment points (i, j) and (i, j + 1) of FIG. 7, the interpolation values of point A are calculated and the adjustment points (i + 1, j) and (i + 1, After calculating the interpolation value of point B using j + 1), the result of calculating the interpolation value at the final point using point A and B, and the adjustment points (i, j) and (i + 1, j Calculate the interpolation value of C point using), calculate the interpolation value of D point using adjustment points (i, j + 1) and (i + 1, j + 1), and then use C and D points. Therefore, the result of calculating the interpolation value at the final point may be different. Therefore, to keep the interpolation results consistent, the method of calculating the interpolation values must be kept constant.

상기 레벨 보간부(404)는 최종적으로 밝기 보정된 영상을 생성한다. 즉, 레벨 선택부(401)에서 출력되는 입력 화소 레벨과 선형 보간법 그리고, 상기 위치 보간부(403)에서 생성된 현재 화소 위치에서의 레벨 보간값을 이용하여 입력 화소의 밝기 레벨을 변환하여 출력한다. 즉, 현재 화소 위치에서의 레벨 보간값을 입력된 선형 보간법에 적용하여 입력 화소의 밝기 레벨을 보정한다.The level interpolator 404 finally generates a brightness corrected image. That is, the brightness level of the input pixel is converted and output by using the input pixel level and the linear interpolation method output from the level selector 401 and the level interpolation value at the current pixel position generated by the position interpolator 403. . That is, the brightness level of the input pixel is corrected by applying the level interpolation value at the current pixel position to the input linear interpolation method.

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 밝기 보정 장치의 구성 블록도로서, 밝기 보정부(800)에 임시 버퍼(803)가 더 추가된다. 이 경우는 각 꼭지점의 보간 레벨 데이터를 외부 메모리(100)에서 빈번히 가져오는 경우를 없앨 수 있다.FIG. 8 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting brightness of another embodiment, in which a temporary buffer 803 is further added to the brightness corrector 800. In this case, the interpolation level data of each vertex can be eliminated frequently from the external memory 100.

상기 임시 버퍼(803)는 조정값 발생부(802)에서 제공하는 레벨 보간값 중에서 두 라인의 레벨 보간값 분량을 일시적으로 저장하고, 영상 처리시 필요한 만큼 반복적으로 사용하는 역할을 수행한다. 그리고 동기 신호에 맞추어 레벨 보간값이 한 라인씩 주기적으로 새로운 데이터로 채워지게 된다.The temporary buffer 803 temporarily stores the level interpolation values of two lines among the level interpolation values provided by the adjustment value generator 802, and repeatedly uses them as necessary during image processing. The level interpolation value is periodically filled with new data in line with the synchronization signal.

즉, 첫번째 라인에서의 조정점 데이터와 두번째 라인에서의 레벨 보간 데이터를 상기 임시 버퍼(803)에 일시적으로 저장하여 m 라인의 영상 데이터에 적용하여서 영상을 보정하게 한다. 그리고 난 이후에는 두번째 라인과 세번째 라인의 레벨 보간 데이터를 상기 임시 버퍼(803)에 일시 저장한 후 다음 m 라인의 영상 데이터를 보정하게 된다. 이와 같이 한 라인의 레벨 보간 데이터를 이용하여 일반적으로 2m 라인의 영상 데이터를 보정하게 되며 두 라인의 레벨 보간 데이터를 저장할 수 있는 버퍼(803)를 밝기 보정부(800)의 내부에 저장함으로써, 외부 메모리(100)에서 읽어오는 레벨 보간 데이터 양을 최소화 할 수 있다.That is, the adjustment point data on the first line and the level interpolation data on the second line are temporarily stored in the temporary buffer 803 to be applied to the image data on the m line to correct the image. After that, the interpolation data of the second line and the third line is temporarily stored in the temporary buffer 803, and the image data of the next m line is corrected. As such, image data of 2m line is generally corrected by using the level interpolation data of one line, and the buffer 803 capable of storing the level interpolation data of two lines is stored in the brightness compensator 800, thereby The amount of level interpolation data read from the memory 100 can be minimized.

그렇지 않을 경우에는 모든 영상 라인마다 필요한 레벨 보간 데이터를 반복적으로 외부 메모리(100)에서 읽어와야 한다. 대부분의 경우 이러한 동작이 별 문제가 없으나 다른 영상 처리를 위해서 외부 메모리의 사용이 빈번한 경우에는 도 8과 같은 소규모의 내부 메모리(즉, 임시 버퍼)를 동시에 사용함으로써, 상기와 같은 장점을 얻을 수 있다.Otherwise, the level interpolation data required for every image line should be repeatedly read from the external memory 100. In most cases, this operation is not a problem, but when the external memory is frequently used for other image processing, the above advantages can be obtained by simultaneously using a small internal memory (ie, a temporary buffer) as shown in FIG. 8. .

이때, 상기 임시 버퍼(803)는 더블 버퍼링에 의해 레벨 보간 데이터를 저장하는 것을 실시예로 한다. 또한, 상기 임시 버퍼 대신 룩업 테이블을 이용할 수도 있다.In this case, the temporary buffer 803 stores level interpolation data by double buffering. Also, a lookup table may be used instead of the temporary buffer.

즉, 도 2와 같은 구조를 갖는 영상 밝기 보정 장치는, 영상 조정점의 개수를수평 방향이나 수직 방향이나 원하는 대로 늘려서 사용할 수가 있으며, 외부 메모리의 사용량에 제한이 없을 경우 최소의 하드웨어를 사용하면서 최적의 성능을 발휘할 수 있다.That is, the image brightness correction device having the structure as shown in FIG. 2 can be used by increasing the number of image adjustment points in the horizontal direction or the vertical direction as desired. Can exhibit the performance of.

반면, 도 8과 같은 구조를 갖는 영상 밝기 보정 장치는, 영상 조정점의 개수를 수직 방향으로는 원하는 대로 늘려서 사용할 수 가 있으나 수평 방향으로는 내부에서 사용하는 버퍼의 양에 제한을 받게 된다. 그러나 이 경우도 두 라인의 조정점 데이터를 저장할 수 있는 메모리만이 필요하기 때문에 수평 방향으로 충분한 영역을 확보하여 사용할 수 있으며 대부분의 경우에 별 문제 없이 사용할 수 있다. 또한 이 방법의 경우 외부 메모리의 사용을 최소화 할 수 있기 때문에 도 2의 방법과 마찬가지로 여러 가지 장점을 가지고 있다.On the other hand, the image brightness correction device having the structure as shown in FIG. 8 can be used to increase the number of image adjustment points as desired in the vertical direction, but is limited by the amount of the buffer used internally in the horizontal direction. However, even in this case, since only the memory for storing the control point data of the two lines is needed, a sufficient area can be secured in the horizontal direction, and in most cases, it can be used without any problem. In addition, this method has various advantages as in the method of FIG. 2 because the use of external memory can be minimized.

한편, 종래의 룩업 테이블을 사용하는 경우와 본 발명의 외부 메모리를 사용하는 경우를 살펴보면, 도 5c에 나타낸 바와 같이 한 조정점에 4가지 레벨에 대한 레벨 보간값을 저장한다고 가정하면, 도 1에서와 같이 패널을 32x24로 분리하여 특정 위치의 영상에 대한 보정을 실시하고 나머지 영역에 대해서는 선형 보간을 통하여 보정을 수행할 경우 33x25개의 위치에 대한 보정 데이터를 저장하여야 한다. 이 경우 R, G, B 패널 각각에 독립적으로 수행해야 함을 고려하면 3x33x25x4x8 bit = 79200비트의 룩업 테이블이 필요로 하게 된다.Meanwhile, referring to the case of using the conventional lookup table and the case of using the external memory of the present invention, as shown in FIG. 5C, it is assumed that level interpolation values for four levels are stored at one adjustment point. As described above, when the panel is divided into 32x24 and the image is corrected at a specific position, and the correction is performed through linear interpolation for the remaining regions, correction data for 33x25 positions should be stored. In this case, considering that each of the R, G, and B panels must be performed independently, a lookup table having 3x33x25x4x8 bit = 79200 bits is required.

반면, 일반적으로 사용하는 64Mbit의 SDRAM을 외부 메모리로 사용할 경우에는 하나의 행 어드레스에 1024x32 bit의 데이터가 저장이 가능하므로 앞에서 언급한 79200 bit의 데이터를 저장하기 위해서는 2.4행 정도의 메모리 공간을 사용하게된다. SDRAM이 2048 행임을 감안하면 0.1%의 메모리 공간을 차지하게 되어 거의 무시할 만한 영역을 사용하게 된다.On the other hand, when the commonly used 64Mbit SDRAM is used as an external memory, 1024x32 bits of data can be stored in one row address. Therefore, 2.4 rows of memory space is required to store the above-mentioned 79200 bits of data. do. Given that the SDRAM has 2048 rows, it takes up 0.1% of the memory space and uses an almost negligible area.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 영상 밝기 보정 장치에 의하면, 일반적으로 많이 사용되고 있는 외부 메모리를 공유하여 LCD 패널의 밝기 균일성을 증가시킴으로써, 아주 간단한 하드웨어로 영상의 밝기 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 하드웨어의 사용을 줄이는 데에 반하여 성능은 기존의 방법과 비교해 볼 때 대폭 향상시킬 수 있으며 사용자가 LCD 특성에 맞추어서 적절한 파라미터를 조정함으로써, 다양한 불균일 영상에 대응할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the image brightness correction device according to the present invention, by increasing the brightness uniformity of the LCD panel by sharing an external memory which is generally used, it is possible to improve the brightness uniformity of the image with very simple hardware. In addition, while reducing the use of hardware, the performance can be significantly improved compared to the conventional method, and the user can adjust various parameters according to the characteristics of the LCD, it can cope with various uneven images.

또한, 작은 크기의 임시 버퍼를 사용함으로써 하드웨어의 복잡도를 크게 증가시키지 않고 사용하는 외부 메모리 대역폭을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the use of a small temporary buffer has the advantage of minimizing the external memory bandwidth used without significantly increasing the complexity of the hardware.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (10)

외부 메모리;External memory; 입력되는 영상의 영역을 수평 방향과 수직 방향으로 필요한 개수만큼 분할한 후 분할된 영역의 각각의 조정점에 해당하는 적어도 두개 이상의 레벨 보간 데이터를 조정점별로 상기 외부 메모리에 저장하는 제어부; 그리고A controller for dividing an input image area by a required number in a horizontal direction and a vertical direction, and storing at least two or more level interpolation data corresponding to each adjustment point of the divided area in the external memory for each adjustment point; And 현재 입력 화소가 포함되는 조정점들의 레벨 보간 데이터를 상기 외부 메모리로부터 읽어 와 보간을 통해 현재 화소 위치의 레벨 보간 데이터를 생성한 후, 상기 현재 화소 위치의 레벨 보간 데이터에 보간을 적용하여 입력되는 화소의 밝기 레벨을 보정하는 밝기 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.After reading the level interpolation data of the adjustment points including the current input pixel from the external memory and generating the interpolation data of the current pixel position through interpolation, the interpolation is applied to the level interpolation data of the current pixel position. And a brightness compensator for correcting the brightness level of the image brightness compensator. 제 1 항에 있어서, 상기 밝기 보정부는The method of claim 1, wherein the brightness correction unit 입력 화소의 레벨 및 입력 화소 레벨에 따른 보간 방법을 결정하여 출력하는 레벨 선택부와,A level selector which determines and outputs an interpolation method according to the input pixel level and the input pixel level; 입력 화소의 위치에 해당하는 분할 영역의 각 조정점의 레벨 보간 데이터를 외부 메모리로부터 읽어 와 출력하는 조정값 발생부와,An adjustment value generator which reads and outputs the level interpolation data of each adjustment point of the divided region corresponding to the position of the input pixel from the external memory; 상기 조정값 발생부에서 발생된 레벨 보간 데이터와 현재 화소의 위치 정보에 선형 보간을 적용하여 현재 화소 위치에서의 레벨 보간 데이터를 발생시키는 위치 보간부와,A position interpolation unit for generating the level interpolation data at the current pixel position by applying linear interpolation to the level interpolation data generated by the adjustment value generator and the position information of the current pixel; 상기 위치 보간부에서 발생되는 레벨 보간 데이터와 상기 레벨 선택부에서 출력되는 입력 화소의 레벨 및 보간 방법을 이용하여 입력 화소의 밝기 레벨을 보정하는 레벨 보간부로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.And a level interpolation unit configured to correct the brightness level of the input pixel by using the level interpolation data generated by the position interpolator and the level and interpolation method of the input pixel output from the level selector. . 제 2 항에 있어서, 상기 레벨 선택부는The method of claim 2, wherein the level selector 적어도 두 개 이상의 고정된 밝기 레벨 값이 설정되고, 입력 화소의 레벨이 상기 밝기 레벨의 어느 부분에 속하는지에 따라 보간 방법을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.At least two fixed brightness level values are set, and the interpolation method is determined according to which part of the brightness level the input pixel level belongs to. 제 2 항에 있어서, 상기 레벨 선택부는The method of claim 2, wherein the level selector 고정된 밝기 레벨이 최대값, 중간값, 최소값으로 설정된 경우, 입력 화소의 레벨이 상기 최대값보다 클 경우는 최대값을 보간을 위해 출력하고, 최소값보다 작을 경우는 최소값을 보간을 위해 출력하며, 최대값보다 작고 중간값보다 클 경우에는 입력 화소의 레벨 및 제 1 보간 방법을, 중간값보다 작고 최소값보다 클 경우는 입력 화소의 레벨 및 제 2 보간 방법을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.When the fixed brightness level is set to the maximum value, the median value, or the minimum value, the maximum value is output for interpolation when the level of the input pixel is greater than the maximum value, and the minimum value is output for interpolation when the value is smaller than the minimum value. An image brightness compensator for outputting a level and a first interpolation method of an input pixel when it is smaller than a maximum value and a larger value than an intermediate value, and a level and a second interpolation method of an input pixel when a value smaller than a mean value and larger than a minimum value. . 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레벨 선택부의 제 1, 제 2 보간 방법은 서로 다른 규칙을 갖는 보간 방법인 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.The first and second interpolation methods of the level selector are interpolation methods having different rules. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 보간부는The method of claim 2, wherein the position interpolation unit 입력 화소의 위치가 상기 분할 영역의 조정점들중의 하나와 일치하면 해당 조정점의 보간 레벨 데이터를 현재 위치의 보간 레벨 데이터로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.And if the position of the input pixel coincides with one of the adjustment points of the division area, setting the interpolation level data of the corresponding adjustment point as interpolation level data of the current position. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 보간부는The method of claim 2, wherein the position interpolation unit 입력 화소의 위치가 하나의 분할 영역을 이루는 사각형의 변이나 내부에 위치할 경우에는 해당 분할 영역의 4개의 조정점의 레벨 보간 데이터들에 선형 보간을 적용하여 현재 위치에서의 레벨 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.When the position of the input pixel is located on the side or inside of a rectangle forming one division area, linear interpolation is applied to the level interpolation data of four adjustment points of the division area to generate the level interpolation data at the current position. Image brightness correction device, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밝기 보정부는 R,G,B 색상에 대해 각각 구비되어 입력 화소의 밝기 보정은 R,G,B 각각에 대해서 독립적으로 이루어지며, 상기 외부 메모리에는 R,G,B 각각에 대해 분할된 영역의 각각의 조정점에 해당하는 적어도 두개 이상의 레벨 보간 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.The brightness compensator is provided for each of R, G, and B colors, and the brightness correction of the input pixel is independently performed for each of R, G, and B. The external memory includes a divided region for each of R, G, and B. And at least two level interpolation data corresponding to each adjustment point are stored. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부 메모리와 밝기 보정부 사이에는 메모리 인터페이스부가 구비되며,A memory interface unit is provided between the external memory and the brightness compensator. 상기 메모리 인터페이스부는 상기 외부 메모리에 저장된 분할 영역의 각 조정점에서의 레벨 보간 데이터를 읽어내어 R,G,B 처리용 데이터로 분리한 후 R,G,B 각각의 밝기 보정부의 조정값 발생부로 제공하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.The memory interface unit reads the level interpolation data at each adjustment point of the divided region stored in the external memory, divides the data into R, G, and B processing data, and then sends them to the adjustment value generator of each of the R, G, and B brightness correction units. Image brightness correction device, characterized in that provided. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 조정값 발생부와 위치 보간부 사이에는 조정값 발생부에서 출력하는 보간 레벨 데이터를 일시 저장하는 버퍼가 더 포함되며,A buffer for temporarily storing interpolation level data output from the adjustment value generator is further included between the adjustment value generator and the position interpolator. 상기 버퍼는 조정값 발생부에서 제공하는 데이터 중에서 두 라인의 보간 레벨 데이터를 일시적으로 저장하고, 동기 신호에 맞추어 저장된 보간 레벨 데이터를 한 라인씩 주기적으로 새로운 보간 레벨 데이터로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 보정 장치.The buffer temporarily stores interpolation level data of two lines among data provided by the adjustment value generator, and periodically updates the interpolation level data stored in accordance with the synchronization signal with new interpolation level data line by line. Brightness correction device.
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