KR100526615B1

KR100526615B1 - 디스플레이장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100526615B1
Application number: KR10-2003-0098651A
Authority: KR
Inventors: 김대중; 이상학
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2005-11-08
Also published as: EP1700470A1; EP1700470A4; CN1902906A; KR20050067653A; EP1700470B1; US7324164B2; US20050140830A1; WO2005064915A1

Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는, 영상을 나타내는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이장치에 있어서, 입력부와; 데이타연산부와; 입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이타를 저장하는 저장부와; 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 위치와 화질을 조정하는 자동 조정부와; 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 출력 휘도를 조정하는 감마 조정부와; 상기 입력부로부터 입력신호가 발생한 때, 상기 데이타연산부가 동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적의 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하여, 상기 자동 조정부가 상기 화면조정데이타를 기초로 화면 조정하도록 하면서, 상기 데이타연산부가 입력 영상신호의 평균 휘도를 산출하여, 상기 감마 조정부가 산출된 평균 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부로부터 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 자동 화면 조정시, 감마 조정도 실행되는 디스플레이장치가 제공된다..

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 화면 조정시, 감마 조정도 실행되는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

디스플레이장치는 최적 영상을 제공하기 위해, 영상신호의 최종 출력 단계에서 사용자 선택에 따라 몇 가지 조정 과정을 거치며, 일반적으로 감마 조정과 자동 화면 조정 단계를 거친다.

감마 조정은 디스플레이장치에 입력되는 영상신호의 컬러 레벨과 실제 패널에 출력되는 컬러 레벨의 차이를 조정하여, 패널에 최종 출력되는 영상의 휘도를 조정한다. 즉, 감마 조정은 입력되는 영상신호의 컬러 레벨과 실제 패널에 출력되는 컬러 레벨의 관계를 보여주는 감마 곡선의 변경을 의미한다.

여기서, 감마 곡선의 변경은 각 컬러 레벨의 게인(Gain)값과 옵셋(Offset)값의 변경을 통해 이루어진다. 그러나, 일반 사용자들은 게인(Gain)값과 옵셋(Offset)값에 대한 이해가 부족하여, 최적 영상 출력을 위해 감마 조정이 필요하지만, 제대로 이용하지 못하고 있다.

이에 반해, 자동 화면 조정은 사용자가 자동 조정 기능버튼만 입력하면, 각 프레임에서 영상의 수평/수직 위치와 주파수, 초점을 조정한다. 그리고 경우에 따라 컬러 레벨도 조정된다. 즉, 자동 화면 조정은 감마 조정에 비해 사용자 조작이 쉽고, 영상신호에 대한 조정의 결과를 이해하기도 쉽다. 그래서 대부분의 사용자들은 출력 영상신호의 조정 단계에서 자동 화면 조정기능만 이용한다.

따라서 사용자가 자동 화면 조정기능을 실행하는 경우, 최적 영상 출력을 위해 감마 조정도 자동으로 실행되게 할 필요가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 자동 화면 조정시 감마조정도 실행되는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적은, 영상을 나타내는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이장치에 있어서, 입력부와; 데이타연산부와; 입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이타를 저장하는 저장부와; 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 위치와 화질을 조정하는 자동 조정부와; 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 출력 휘도를 조정하는 감마 조정부와; 상기 입력부로부터 입력신호가 발생한 때, 상기 데이타연산부가 동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적의 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하여, 상기 자동 조정부가 상기 화면조정데이타를 기준으로 화면 조정하도록 하면서, 상기 데이타연산부가 입력 영상신호의 평균 휘도를 산출하여, 상기 감마 조정부가 산출된 평균 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부로부터 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.

한편 본 발명의 다른 분야에 따르면 상기 목적은, 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마곡선데이타를 저장부에 저장하는 단계와; 입력신호가 발생하는 단계와; 동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하는 단계와; 상기 화면조정 데이타를 기준으로 화면 조정하는 단계와; 입력 영상신호의 평균 휘도를 산출하는 단계와; 산출된 평균 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부로부터 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성된다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이장치는 영상을 나타내는 디스플레이부와, 입력부(11)와, 데이타연산부(13)와, 저장부(17)와, 감마 조정부(19)와, 자동 조정부(15)와, 제어부(21)를 포함한다.

상기 자동 조정부(15)는 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 위치와 화질을 조정한다. 여기서, 영상의 위치란 영상의 수평/수직 위치를 포함하여, 화질이란 영상의 주파수와 초점, 그리고 경우에 따라 컬러레벨도 포함한다.

상기 감마 조정부(19)는 상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 출력 휘도를 조정한다. 또, 상기 저장부(17)에는 입력 영상신호의 평균 입력 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이타가 저장되어 있다.

여기서, 상기 제어부(21)는 마이컴을 포함한다. 상기 제어부(21)는 사용자에 의해 상기 입력부(11, 예를 들면 디스플레이장치에 마련된 기능키)로부터 입력신호가 발생하면, 상기 데이타연산부(13)가 수평/수직 동기신호와 입력 영상신호를 기초로 최적 영상위치와 화질에 관한 화면 조정 데이타를 산출하도록 한다. 그리고, 상기 제어부(21)는 상기 자동 조정부(15)가 상기 화면 조정 데이타를 기초로 화면을 조정하도록 한다.

다음, 상기 제어부(21)는 상기 데이타연산부(13)가 입력 영상신호의 평균 입력 휘도를 산출하도록 한다. 그리고 상기 제어부(21)는 상기 감마 조정부(19)가 산출된 평균 입력 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부(17)로부터 참조하여 화면의 출력휘도를 조정하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 입력되는 영상의 수평부분의 신호는 HSW(H- Start Width)와 Hbp(H-back porch), Hfp(H-front porch), Hdisp(H-diaply)로 구성된다. 그리고, 입력되는 영상의 수직부분의 신호는, VSW(V-Start Width)와 Vbp(V- back porch), Vfp(V-front porch), Vdisp(V-diaply)로 구성된다.

HSW(H-Start Width)와 VSW(V-Start Width)는 각각 한 프레임 영상의 수평부분과 수직부분의 시작을 나타내며, Hdisp(H-diaply)와 Vdisp(V-diaply)는 각 프레임에서 실제 사용자에게 보이는 영상의 수평/수직부분을 나타낸다. 그리고 나머지 Hbp(H-back porch)와 Hfp(H-front porch), Vbp(V-back porch)와 Vfp(V-front porch)는 Hdisp(H-diaply)와 Vdisp(V-diaply)의 전후로 입력되는 신호로, 실제 화면에 나타나지 않는다.

상기 데이타연산부(13)는 입력되는 영상의 수평부분 신호와 수직부분 신호에서 각각 Hbp(H-back porch)와 Hfp(H-front porch)의 위치, Vbp(V-back porch), Vfp(V-front porch)의 위치를 체크한다. 그리고 상기 데이타연산부(13)는 각 프레임당 영상의 수평부분의 시작과 끝, 수직부분의 시작과 끝을 체크하여 상기 자동 조정부(15)에 전달한다.

상기 자동 조정부(15)는 상기 데이타연산부(13)가 체크한 각 프레임당 영상의 수평/수직부분의 시작과 끝에 관한 데이타를 기초로 화면에 나타나는 영상의 수평/수직 위치를 조정한다.

또, 도 3에 도시된 바와 같이, 입력되는 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하기 위해 일정한 주파수로 샘플링할 때, (a)처럼 샘플링되는 아날로그 영상신호의 전압값이 불규칙적인 경우 Coarse조정을 한다.

상기 데이타연산부(13)는 샘플링 주파수를 여러 가지로 변환하면서, 아날로그 영상신호로부터 전압값이 일정하게 샘플링되는 주파수를 찾는다. 그리고 상기 자동 조정부(15)는 상기 데이타연산부(13)가 찾은 주파수를 기준으로 아날로그 영상신호를 샘플링한다. 따라서, (b)처럼 샘플링되는 아날로그 영상신호의 전압값을 일정하게 한다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, (a)처럼 샘플링되는 아날로그 영상신호의 전압값은 일정하나 위상이 잘 맞지 않아 영상이 흐려 보이는 경우, Fine조정을 한다.

상기 데이타연산부(13)는 샘플링 타이밍을 변화시키면서, 샘플링되는 아날로그 영상신호의 전압값이 최고인 시점을 찾는다. 그리고 상기 자동 조정부(15)는 상기 데이타연산부(13)가 찾은 샘플링 타이밍을 기초로 아날로그 영상신호를 샘플링한다. 따라서, (b)의 경우, 출력되는 영상은 초점이 맞고 선명해 보인다.

또, 자동 화면 조정은 컬러 레벨 조정을 포함하기도 한다. 이 때, 상기 데이타연산부(13)는 아날로그 영상신호의 R,G,B 각각의 최고값과 최저값을 체크한 다음 R,G,B 각각의 입력신호의 0V레벨을 디지털 값의 0, 최고기준의 레벨(0.7V내지 1.0V)을 255나 기준값에 맞춘다.

상기 데이타연산부(13)는, 최고값은 포화상태일 때 항상 255가 되므로 게인(Gain)을 낮추고 서서히 올리면서 그 값이 255나 기준값이 될 때의 게인(Gain)값을 체크한다. 마찬가지로, 상기 데이타연산부(13)는, 최저값은 포화상태가 되면 항상 0이므로 옵셋을 올렸다가 서서히 낮추면서 그 값이 0이 될 때의 옵셋(Offset)값을 체크한다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 자동 조정부(15)는 기준신호를 상기 데이타연산부(13)가 체크한 게인(Gain)값과 옵셋(Offset)값을 기초로 변경하여 컬러 레벨을 조정한다.

다음, 상기 데이타연산부(13)는 입력 영상신호의 평균 휘도를 산출한다.

상기 저장부(17)에는 입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이터가 테이블 형태로 저장되어 있다. 그리고 상기 감마 곡선 데이터는 각 단계의 컬러 레벨에 대한 옵셋(Offset)값과 게인(Gain)값의 형태로 저장되어 있다.

상기 감마 조정부(19)는 산출된 평균 휘도에 대응하는 감마 곡선 데이터를 상기 저장부(17)로부터 참조한다. 그리고, 각 칼라 레벨에 대한 옵셋(Offset)값과 게인(Gain)값을 기초로 화면의 출력 휘도를 조정한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 감마 조정부(19)는 R, G, B 각각의 컬레 레벨에 따른 옵셋(Offset)값과 게인(Gain)값을 변경하여 출력 휘도를 조정한다. 따라서, 상기 감마 조정부(19)에 의해 R, G, B 각각의 8bit, 즉 256단계의 컬러 레벨의 경우, R, G, B 각각 10bit, 즉 1024단계의 컬러 레벨까지 변경 가능하다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 현재 적용된 감마 곡선은 제1감마곡선이나, 입력 영상신호의 평균 휘도애 대응하여 적용되도록 저장된 감마 곡선이 제2감마곡선인 경우, 상기 감마 조정부(19)는 상기 저장부(17)에 저장된 제2감마곡선 데이터를 참조하여 출력 휘도를 조정한다. 즉 상기 감마 조정부(19)는 제2감마곡선에서 각 컬러 레벨에 따른 옵셋(Offset)값과 게인(Gain)값을 참조하여 출력 휘도를 조정한다.

예를 들어, A 컬러 레벨의 경우 게인(Gain)값과 옵셋(Offset)값이 각각 a_2, b_2 로 변경된다. 그리고, 상기 감마 조정부(19)는 A 컬러 레벨의 경우 a_2, b_2 를 참조하여 출력 휘도를 조정한다.

이하 도 8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이장치의 제어흐름을 상세히 설명한다.

상기 저장부(17)에는 입력 영상신호의 평군 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이터가 테이블 형태로 저장되어 있다.(S11).

사용자에 의해 상기 입력부(11, 예를 들면 디스플레이장치에 마련된 기능키)로부터 입력신호가 발생하면(S13), 상기 제어부(21)는 상기 데이타연산부(13)가 동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적의 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하도록 한다(S15).

상기 데이타연산부(13)는 각 프레임 영상의 수평부분의 시작과 끝, 수직부분의 시작과 끝을 체크하고, 아날로그 영상신호로부터 전압값이 일정하게 샘플링되는 주파수를 찾는다. 또, 상기 데이타연산부(13)는 샘플링 타이밍을 변화시키면서, 샘플링되는 아날로그 영상신호의 전압값이 최고인 시점을 찾고, 아날로그 영상신호의 R,G,B 각각의 최고값과 최저값을 체크한 다음 R,G,B 각각의 입력신호의 0V레벨을 디지털 값의 0, 최고기준의 레벨(0.7V내지 1.0V)을 255나 기준값에 맞춘다.

다음 상기 제어부(21)는 상기 자동 조정부(15)가 상기 화면조정데이타를 기준으로 화면 조정하도록 한다(S17).

따라서 상기 자동 조정부(15)는 상기 화면 조정 데이터를 기준으로 각 프레임 영상의 수평/수직 위치, 주파수, 초점, 컬러레벨을 조정하여 영상신호를 출력한다.

그리고, 상기 제어부(21)는 상기 데이타연산부(13)가 입력 영상신호의 평균 입력 휘도를 산출하도록 한다(S19). 그리고 상기 제어부(21)는 상기 감마 조정부(19)가 산출된 평균입력 휘도에 대응하는 감마 곡선 데이터를 참조하여 화면의 출력휘도를 조정하도록 한다(S21).

따라서, 상기 감마 조정부(19)는 산출된 평균 입력 휘도에 대응하는 감마 곡선에서, 각 컬러레벨에 대한 옵셋(Offfset)값과 게인(Gain)값을 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정한다.

따라서 본 발명에 따르면, 자동 화면 조정시, 감마 조정도 실행되는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이장치의 내부 블럭도

도 2는 도 1의 디스플레이장치에 입력되는 영상신호

도 3은 도 1의 디스플레이장치의 COARSE 조정

도 4는 도 1의 디스플레이장치의 FINE 조정

도 5는 도 1의 디스플레이장치의 컬러 조정

도 6은 도 1의 디스플레이장치의 감마 조정

도 7은 도 6의 감마 조정에 따른 감마 곡선의 변화

도 8은 도 1의 디스플레이장치의 제어흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 입력부 13 : 데이타연산부

15 : 자동 조정부 17 : 저장부

19 : 감마 조정부 21 : 제어부

Claims

영상을 나타내는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이장치에 있어서,

입력부와;

데이타연산부와;

입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마 곡선 데이타를 저장하는 저장부와;

상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 위치와 화질을 조정하는 자동 조정부와;

상기 디스플레이부에 나타나는 영상의 출력 휘도를 조정하는 감마 조정부와;

상기 입력부로부터 입력신호가 발생한 때, 상기 데이타연산부가 동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적의 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하여, 상기 자동 조정부가 상기 화면조정데이타를 기준으로 화면 조정하도록 하면서, 상기 데이타연산부가 입력 영상신호의 평균 휘도를 산출하여, 상기 감마 조정부가 산출된 평균 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부로부터 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,

입력 영상신호의 평균 휘도에 대응하여 적용되는 감마곡선데이타를 저장부에 저장하는 단계와;

입력신호가 발생하는 단계와;

동기 신호와 입력 영상신호를 기초로 최적 영상위치와 화질에 관한 화면조정데이타를 산출하는 단계와;

상기 화면조정 데이타를 기준으로 화면 조정하는 단계와;

입력 영상신호의 평균 휘도를 산출하는 단계와;

산출된 평균 휘도에 대응하는 감마곡선데이타를 상기 저장부로부터 참조하여 화면의 출력 휘도를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.