KR100561719B1 - 영상 신호의 계조 변환 장치 및 계조 변환 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시차 방식으로 인한 의사윤곽의 문제점과 순차 방식으로 인한 주파수 증가의 문제점을 모두 해결할 수 있는 영상 신호의 계조 데이터 변환 방법 및 계조 데이터 변환 장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서, 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계와, 상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수를 결정하는 단계-상기 총 계조단계 수는 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개 임와, 상기 영상 데이터를 읽는 단계와, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 계조단계에 해당하는 여부를 판별하는 단계와, 상기 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계와, 상기 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계와, 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 영상 신호의 계조 변환 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 영상 신호의 계조 신호 변환 장치를 제공한다.

RGB, 영상 데이터, 순차 방식, 시차 방식, 단계 펄스, 휘도, 계조 변환, 휘도 제어 신호, 휘도 스위칭 신호.

Description

영상 신호의 계조 변환 장치 및 계조 변환 방법{APPARATUS FOR GRAY SCALE CONVERSION OF VIDEO SIGNAL AND CONVERTING METHOD THEREOF}

도 1은 프레임과 계조의 관계를 도시한 도면.

도 2는 순차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면.

도 3은 시차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면.

도 4는 시차 방식에서의 의사 윤곽 발생 원리를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명을 적용하여 x+2^n-x 단계으로 계조 변환을 실시할 경우의 신호 파형을 도시한 타이밍도.

도 6은 영상 데이터를 계조 변환하여 계조 데이터를 생성하기 위한 계조 생성장치를 도시한 블럭도.

도 7은 도 6의 계조 생성장치를 RGB 각 색으로 분리하여 세분화하여 도시한 블럭도.

도 8은 도 7의 각 계조 발생부의 일예를 도시한 상세 블럭도.

도 9는 3+2⁷(131) 단계으로 계조 변환을 실시한 예의 신호 파형을 도시한 타이밍도.

도 10은 도 8의 휘도 제어부를 상세하게 도시한 블럭도

도 11은 본 발명의 실시예로 휘도를 제어한 파형을 도시한 타이밍도.

도 12는 본 발명에 따른 영상 데이터의 계조 변환 방식을 도시한 플로우챠트.

도 13은 본 발명의 휘도 조절 방식을 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

80 : 메모리부 81 : 판별부

82 : 시차 계조부 83 : 순차 계조부

84 : 휘도 제어부 85 : 선택부

본 발명은 영상 데이터의 계조 변환 방식에 관한 것으로, 특히 영상 신호의 계조 데이터 변환과 제어 방법 및 계조 데이터 변환 장치에 관한 것이다.

영상 데이터를 PDP(Plasma display panel), LCD(Liquid Crystal Display) 또는 전광판 등의 디스플레이 장치에 표시하기 위해서는 영상 데이터를 촬영하고, 촬영된 영상 데이터는 광학 신호이므로 이를 다시 포토다이오드 등의 광전변환장치를 통해 전기 신호로 변환하고 이를 다시 복수의 처리 단계를 거쳐 가공하게 된다.

일반적으로, 디지털 칼라 영상을 표현하는 방법은 칼라 텔레비젼에 이용되는 RGB 형식 이외에도 방송 시스템에 이용되는 YUV 형식, YIQ 형식 또는 YCrCb 형식과 칼라 프린터에 이용되는 CMYK 형식 등이 있다.

RGB 형식은 칼라를 구현하는 R(Red), G(Green) 그리고 B(Blue)의 데이터 신호로 칼라를 표현하지만, YUV 형식은 밝기 성분인 Y신호와 색상성분인 두개의 U신호 및 V신호로 칼라 데이터를 전송하는 것이다.

한편, YUV 신호는 PAL 방식에서 주로 사용하는 신호 방식으로 PAL 방식은, 프랑스를 비롯한 일부 동유럽 국가를 제외한 나머지 유럽의 국가에서 사용되는 방송신호의 표준방식으로서, 두개의 색차 신호 중, 하나의 위상을 주사선 마다 반전시켜 변조하는 방식으로서, 흑백 텔레비젼과의 양립성은 떨어지나, 녹화, 혹은 전송로에서 발생되는 위상의 일그러짐에 대한 영상신호의 영향이 적다는 특징이 있다.

상기한 바와 같은 YUV 신호를 예컨대, 텔레비젼의 화면에 표현하기 위해서는 RGB 신호로 변환하여야 하는 바, 이러한 변환에 관한 표준화 규격은 ISO/IEC 13818-2에 나타나 있으며, 다음과 같다.

R = (70639(Y-16) + 117504(V-128) + 32768) / 2¹⁶

G = (70639(Y-16) - 13954(U-128) - 34903(V-128) + 32768) / 2¹⁶

B = (70639(Y-16) + 138453(U-128) + 32768) / 2¹⁶

즉, RGB의 각 신호는 YUV의 각 신호에 소정의 값을 곱하거나 나누는 등의 연산 과정을 통해 산출되게 된다.

전광판 등을 포함하는 표시 장치에 영상 데이터를 표출하는 방식에서는 송신측에서 영상 데이터를 YUV 또는 YCrCb 등의 휘도+색차 포맷으로 전송하고 이를 수신측 즉, 표시 장치에서 전술한 수학식1과 같은 표준화 규격을 만족하는 논리 동작 즉, 칼라공간변화 및 감마보정 등을 반드시 거쳐 RBG로 변환하여 표시하거나, 영상 데이타를 RGB로 미리 변환하여 전송하는 방식을 사용할 수 있으며, 이들은 각각 장단점을 가지고 있다.

예컨대, 전송측에서 미리 RGB 포맷으로 영상 신호를 변환하여 전송할 경우 전송된 RGB 포맷의 영상 신호를 디스플레이하기 위해서 디지털값인 수치로 주어진 RGB의 각 영상 신호를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 신호로 변환하게 된다.

이렇게 PWM 신호로 변환된 RGB 신호를 이하에서는 계조 데이터라고 하며, 계조 데이터는 RGB 각 색으로 분리되어 사용된다.

이러한 계조 데이터를 생성하는 방식에는 크게 시차(또는 가중치) 방식과 순차 방식이 있다.

도 1은 프레임과 계조의 관계를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 주사(Scan) 즉, 영상 신호를 화소를 조립하듯이 재구성하는 과정에서 영상 신호를 구성하는 단위는 프레임(Frame)으로 이루어지며, 각 프레임(1F)은 수직동기신호(V-Sync)에 의해 구획된다. 예컨대, 주사선 주파수(Line frequency)가 60Hz인 수평 주사 방식에서 1초당 60 프레임을 화면에 주사하게 되며, 이로 인해 하나의 프레임(1F)은 1/60초의 시간 동안 디스플레이 되는 것을 알 수 있다.

영상 데이터를 예컨대, 10비트의 계조로 표시한다면 2¹⁰개의 계조가 존재하며, 1/60초의 시간을 갖는 하나의 프레임(1F)은 다시 1024개의 계조로 나뉜다.

따라서, 수치로 주어진 RGB 영상 데이터를 n비트의 계조(2ⁿ)에 맞도록 변환하여 계조 데이터로 출력해야 한다.

도 2는 순차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 10비트 계조 변환을 위한 순차 방식의 경우에는 하나의 프레임에 해당하는 영상 데이터가 입력되었을 때, 1 ∼ 1024 계조단계의 점등 시간을 나타내는 단계를 순차적으로 증감시켜 그 영상 데이터에 해당하는 폭을 갖는 계조 데이터를 출력한다.

도 2의 (b)를 참조하면, 각 프레임의 밝기 즉, 휘도에 해당하는 PWM 신호로 계조 데이터가 출력됨을 알 수 있다.

여기서, 하나의 프레임에서 계조가 1024 단계(step)를 만족할 때, 그 프레임에서는 100%의 계조를 가지며, 512 단계를 만족할 때에는 50%의 계조를 가짐을 알 수 있다.

한편, 이렇듯 점등 시간으로 대변되는 각 단위 화소에 해당하는 RGB 각 색의 밝기 뿐만이 아니라, R,G,B 각 색의 밝기인 휘도 성분에 대한 조절이 필요하며, 이를 위해서는 1024 계조의 각 단계를 조절하고자 하는 휘도의 비트 단위 예컨대, M비트로 휘도를 조절하고자 할 경우 2^M개의 단위 휘도 구간으로 나누어야 한다. 따라서, 순차 방식의 경우 계조 및 휘도를 제어하고자 하는 단위가 증가할 수록 필요한 시 단계 클럭의 주파수는 기하 급수적으로 증가하며, 이로 인해 전자파 장애 및 디바이스의 주파수 응답특성이 열화된다.

도 3은 시차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.

시차 방식의 경우에는 주지된 바와 같이 순차 방식과는 달리 각 단계에 가중치를 부여하고 수치로 주어진 RGB 영상 데이터가 입력되었을 때, 가중치로 주어진 각 단계의 합이 해당 영상 데이터가 되도록 PWM 포맷으로 표현하는 것이다.

예컨대, 527의 구배, 즉 휘도 값을 갖는 R 신호의 경우 1(2⁰)과 8(2³) 및 512(2⁹)의 합이므로 527의 휘도 값을 갖는 R 신호는 도 3의 (a)와 같은 계조 데이터로 변환된다.

도 3의 (b)를 참조하면, 각 프레임의 밝기 즉, 휘도에 해당하는 PWM 신호로 계조 데이터가 출력됨을 알 수 있다.

시차 방식의 경우 순차 방식에 비해 각 프레임 당 그 계조단계 수를 줄일 수 있어 주파수 측면에서는 유리하다.

그러나, 시차 방식의 경우 의사윤곽 발생이라는 치명적인 단점이 존재한다.

도 4는 시차 방식에서의 의사 윤곽 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 연속되는 시간 t_a와 t_b 동안 513의 점등 시간을 갖는 R 신호와 143의 점등 시간을 갖는 R 신호가 각각 계조 데이터로 변환되었을 경우 t_a에 해당하는 가중치 512(2⁹)의 단계와 t_b에 해당하는 가중치 15(2⁰+2¹+2²+2³) 부분이 서로 하나의 프레임(512+15=527)으로 간주됨으로써, 디스플레이되는 영상이 실제 영상과 다르게 나타나는 문제점이 발생하며, 이를 통상 의사윤곽이라 한다.

이러한 의사윤곽은 정지 화상일 경우에는 큰 문제가 발생하지 않지만, 동화상일 경우에 주로 발생한다.

한편, 이러한 의사윤곽 문제를 해결하기 위해 각 프레임의 배열을 지그재그로 하는 즉, 1프레임에는 1 → 1024의 순으로 계조단계를 배열하고, 2프레임에는 그 반대인 1024 → 1의 순으로 단계를 배열하는 방식을 사용할 수도 있으나, 근본적인 해결책이 될 수가 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 시차 방식으로 인한 의사윤곽의 문제점과 순차 방식으로 인한 주파수 증가의 문제점을 모두 해결할 수 있는 영상 신호의 계조 데이터 변환 방법 및 계조 데이터 변환 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서, 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계와, 상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수를 결정하는 단계-상기 총 계조단계 수는 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개 임와, 상기 영상 데이터를 읽는 단계와, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 계조단계에 해당하는 여부를 판별하는 단계와, 상기 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계와, 상기 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계와, 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 영상 신호의 계조 변환 방법을 제공한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치에 있어서, 상기 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리수단과, 상기 메모리수단에서 상기 영상 데이터를 읽어 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개의 정보를 통해, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 계조단계 또는 상기 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당하는지의 여부를 판별하기 위한 판별수단과, 상기 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조수단과, 상기 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조수단과, 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택수단을 포함하는 영상 신호의 계조 변환 장치를 제공한다.

본 발명은 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 변환한다. 이 때, 시차 방식의 최하위 계조단계를 반복하여 사용하며, 이 부분에 RGB 각 모듈의 인에이블 신호를 추가한다. 인에이블 신호는 예컨대, 10비트로 계조를 표시할 경우 최하위의 3개의 계조단계일 경우 d0, d1, d2를 각각 그 역순으로 1/8, 1/4, 1/2 동안만 해당 계조의 점등 구간이 유효(액티브)함을 나타낸다.

이를 위해 휘도 제어시에 상위의 계조단계에서 기준클럭을 사용한다면, 최하위의 3개의 계조단계일 경우 d0, d1, d2에서 기준클럭을 각각 1/8, 1/4, 1/2로 분주한 클럭신호를 사용한다.

아울러, 상위 계조단계에서는 순차 방식을 적용하는 바, 상위가 7비트이므로 2⁷(128)개의 계조단계를 적용하면, 전체의 계조단계는 131이되므로 계조단계 수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명에 따른 영상 데이터의 계조 변환 방식을 도시한 플로우챠트이다.

즉, 도 12는 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 RGB 계조 데이터로 만드는 n비트(n은 자연수) 계조 변환 과정으로, 'x(x는 n보다 작은 자연수) + 2^n-x'의 계조단계에 의한 계조 변환 과정을 나타낸다.

도 12를 참조하면, 영상 데이터의 계조 변환 과정은 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수인 x를 먼저 결정한 다음, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수를 결정한다.

이 때, 시차 방식이 적용될 하위 비트에 해당하는 계조단계의 수는 'x'이고, 순차 방식이 적용될 상위 계조단계의 수는 '2^n-x'이므로 총 계조단계 수는 'x + 2^n-x'가 된다. 아울러, 각 RGB 색에 대한 휘도를 각 계조단계 별로 어떻게 실시할 것인지도 결정한다.

각 RGB 색의 휘도에 대해 수치적인 디지털 값으로 주어진 영상 데이터를 메모리에 쓰기(Write)한 다음(S120), 계조 변환을 위해 메모리에 저장된 RGB 영상 데이터를 읽기(Read)한다(S121). 읽기 동작을 리프레시(Refresh)라고 하며, 통상 메모리는 두개의 뱅크(Bank)로 이루어져 하나의 뱅크에 쓰기동작이 진행되면, 다른 뱅크에서는 읽기 즉, 리프레시 동작이 이루어진다.

통상 쓰기 동작은 1/60초에 한번 이루어지며, 리프레시는 1/60초(1회의 쓰기당)당 2ⁿ번 이루어진다. 예컨대, 10비트 계조일 경우 2¹⁰(1024)번의 리프레시가 이루어진다.

이어서, 읽혀진 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당하는 지의 여부를 판별한다(S122). 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당하면 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하고(S123), 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당하면 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환한다(S124).

이어서, 시차 방식에 의해 계조된 영상 데이터와 순차 방식에 의해 계조된 영상 데이터를 합성하여 n비트로 계조 변환된 데이터 즉, 계조 데이터를 출력한다.

여기서, 시차 방식에 의해 계조 변환할 때, 최하위로부터 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹의 순서가 되도록 한다. 예컨대, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 계조단계는 각각 1/2³, 1/2², 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 된다, 따라서 상위의 7개의 비트는 2^n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 2⁷인 128개의 계조단계만 적용하면 된다. 따라서, 총 계조단계 수는 하위3 + 상위128을 더해 131개가 된다.

합성하는 단계(S125)에서는 서로 다른 방식에 의해 계조 변환된 영상 데이터를 선택적으로 출력하는 것으로, 2^k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어된다.

즉, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.

한편, 계조단계는 각각 복수의 단계 펄스에 의해 구획된다.

도 13은 본 발명의 휘도 조절 방식을 도시한 플로우챠트로서, 이를 참조하여 휘도 제어 과정을 살펴 본다.

시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환을 실시할 때, 각 계조단계를 M비트(M은 자연수)로 즉, 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절한다. 이는 각 계조단계 마다에 따른 영상 데이터에 대한 밝기 조절이 아닌 각 표시되는 RGB 각각의 밝기를 일괄적으로 조절하는 것이다.

이렇듯 휘도를 조절함에 있어서, 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2^n-x개의 계조단계에서는 주기적인 구형파 신호인 기준클럭을 이용하여 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 계조단계에서는 기준클럭을 분주한 (1/2¹, 1/2²,...., 1/2^x-1, 1/2^x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다(S130). 이 때, 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 되도록 함으로써 사용될 분주 클럭과 역으로 순차적으로 대응하도록 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도를 조절한다.

휘도 조절시 분주클럭을 사용할 것인지 기준 클럭을 사용할 것인지를 판별한(S131) 후, 판별 결과에 따라 순차 방식 또는 시차 방식에 따른 클럭신호를 선택하고, 선택된 클럭신호를 이용하여 하위 x개의 단계에 해당하는 시차 계조 부분에서는 분주클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시하고, 상위의 2^n-x개의 계조단계에 해당하는 순차 계조 부분에서는 기준클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시한다.

이 때, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서, k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 기준클럭 또는 분주클럭들에서 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택한다.

즉, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태에 각각 해당하는 기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭을 사용할 수 있도록 스위칭하게 된다.

휘도를 조절함에 있어서, 휘도 조절용으로 사용할 클럭(기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭)과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하여 휘도를 조절한다. 이러한 휘도 제어 신호는 마이크로프로세서(Microprocessor) 등에서 제공된다.

이하에서는 전술한 계조 과정을 실시할 수 있는 계조 변환 장치를 실시예를 통해 설명한다.

도 6은 영상 데이터를 계조 변환하여 계조 데이터를 생성하기 위한 계조 생성장치를 도시한 블럭도이다.

도 6을 참조하면, 계조 생성장치는 메모리 블럭(60)과 메모리 제어 및 계조 데이터 발생 논리(61)으로 구성된다.

계조 생성장치는 데이터 분리부에서 분리된 RGB 영상 데이터와 도트 클럭, 수직/수평 동기 신호 및 표시부 제어신호를 입력받아 LED 등의 모듈에 영상을 표출하기 위해 필요한 계조 데이터를 생성하는 부분이다.

RGB 영상 데이터는 도트 클럭, 수직/수평 동기 신호 및 표시부 제어신호에 따라서 메모리 블럭(60)에 쓰기(저장)되며 메모리 블럭(60)에 저장된 영상 데이터는 계조되어 알고리즘에 따라서 제어논리가 LED 등의 모듈에 영상을 계조할 수 있는 데이터로 생성된다. 10비트 계조 변환의 경우 각색 RGB에 10비트이므로 이를 계조단계로 표시하면 2¹⁰=1024 단계가 된다.

도 7은 도 6의 계조 생성장치를 RGB 각 색으로 분리하여 세분화하여 도시한 블럭도이다.

도 7을 참조하면, 계조 생성장치는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)와 각 RGB 계조 발생부(610a,610b, 610c)로 이루어진다.

직렬 전송된 RGB 영상 데이터(SDI; Serial Data Interface)가 입력되고, 이는 다시 직렬-병렬 변환부(71)를 통해 병렬 데이터로 변환되어 디지털 값인 R, G, B의 형태로 각 RGB 계조 발생부(610a,610b, 610c)에 입력된다. 각 RGB 계조 발생부(610a, 610b, 610c)는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)로부터 제공되는 리프레시 어드레스(Ref)와 휘도 어드레스(Grad)와 카운터 클럭(CCLK) 및 계조 스위칭 신호(s1, s2)에 의해 제어되어 계조 데이터인 R', G', B'을 출력한다.

한편, 상기한 예와 같이, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 계조단계는 각각 1/2³, 1/2², 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 되며, 이로 인해 상위의 7개의 비트는 2^n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 2⁷인 128개의 단계만 적용하면 된다. 따라서, 총 계조단계 수는 하위3 + 상위128을 더해 131개가 되며, 2^k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호는 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 s1과 s2의 2개가 되므로, 두 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.

발진기(72, OSC)는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)에서 필요로 하는 기본 주파수를 발진하여 제공한다.

도 8은 도 7의 각 계조 발생부의 일예를 도시한 상세 블럭도이다.

도 8에 도시된 계조 발생부는 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 RGB 계조 데이터 발생장치는 입력된 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리부(80)와, 메모리부(80)에서 영상 데이터를 읽기 하여 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개의 정보를 통해, 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계 또는 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당하는 지의 여부를 판별하기 위한 판별부(81)와, 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조부(82)와, 판별 결과 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조부(83)와, 시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환된 신호를 각 단계을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하기 위한 휘도 제어부(84)와, 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택부(85)를 구비하여 구성된다.

여기서, 시차 계조부(82)는, 최하위로부터 상기 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹의 순서가 되도록 계조 변환하며, 선택부(85)는, 2^k = x+1을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어된다.

휘도 제어부(84)는, 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2^n-x개의 계조단계에서는 기준클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 계조단계에서는 상기 기준클럭을 분주한 (1/2¹, 1/2²,...., 1/2^x-1, 1/2^x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다.

즉, 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도를 조절하며, 단계은 각각 복수의 단계 펄스에 의해 구획된다.

도 10은 도 8의 휘도 제어부를 상세하게 도시한 블럭도이다.

도 10을 참조하면, 휘도 제어부(84)는, 기준클럭(SCLK)을 분주하여 x개의 분주클럭을 생성하기 위한 분주기(101)와, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리하기 위해 k개의 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 제어를 받아 기준클럭(SCLK) 또는 분주클럭들로부터 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하기 위한 셀렉터(102)와, 단계 펄스(sp)에 의해 선택된 클럭을 세기(counting)하기 위한 M비트 카운터(100)와, 카운터(100)의 출력과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하기 위한 복수의 비교기(104a, 104b, 104c)와, 복수의 비교기에 각각 일대일 대응하며, 단계 펄스(sp)가 인가됨에 따라 인에이블되고 해당하는 복수의 비교기(104a, 104b, 104c)의 출력이 인에이블됨에 따라 디스에이블되는 복수의 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 출력하는 플립플롭(103a, 103b, 103c)을 구비하여 구성된다.

여기서는 플립플롭(103a, 103b, 103c)의 예로 비교기(103a, 103b, 103c)의 출력을 재초기화(Reset, R) 입력으로 하고, 단계 펄스(sp)를 초기화(Set, S) 입력으로 하는 RS(Reset Set)-플립플롭을 그 예로 하였으나, 이외에도 D-플립플롭 등 다양한 플립플롭을 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명을 적용하여 x+2^n-x 계조단계로 계조 변환을 실시할 경우의 신호 파형을 도시한 타이밍도이고, 도 9는 3+2⁷(131) 계조단계로 계조 변환을 실시한 예의 신호 파형을 도시한 타이밍도이며, 도 11은 본 발명의 실시예로 휘도를 제어한 파형을 도시한 타이밍도이다.

이하에서는, 도 8과 도 10의 구성을 갖는 계조 변환 방치 및 휘도 제어부의 동작을 도 5와 도 9 및 도 11을 참조하여 설명한다.

수치적인 디지털 값으로 주어진 영상 데이터(R, G, B)를 메모리부(80)에 쓰기한 후, 계조 변환을 위해 메모리에 저장된 RGB 영상 데이터를 리프레시 어드레스 신호(Ref)에 응답하여 읽기 즉, 리프레시 한다.

이어서, 판별부(81)에서는 읽혀진 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당하는 지의 여부를 판별하며, 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당하면 시차 계조부(82)는 휘도 신호(Grad)에 응답하여 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환한다. 판결 결과 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당하면 순차 계조부(83)에서는 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환한다.

휘도 제어부(84)의 동작은 도 10을 참조하여 후술한다.

선택부(85)시차 방식에 의해 계조된 영상 데이터와 순차 방식에 의해 계조되며 휘도가지 제어된 영상 데이터를 합성 즉, 선택적으로 출력하여 n비트로 계조 변환된 데이터 즉, 계조 데이터(R', G', B')를 출력한다.

도 5를 참조하면, 수직동기신호(V-Sync)에 의해 구획되는 하나의 프레임을 본 발명에서는 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 생성한다.

시차 방식이 적용될 하위 비트에 해당하는 계조단계의 수는 'x'이고, 순차 방식이 적용될 상위 계조단계의 수는 '2^n-x'이므로 총 계조단계 수는 'x + 2^n-x'가 된다. 여기서, n은 n비트의 계조 변환을 나타낸다.

이 때, 하위 비트에는 시차 방식의 최하위 단계을 반복하여 사용하며, 이 부분에 RGB 각각에 대한 모듈 인에이블 신호(MOE)를 추가한다.

모듈 인에이블 신호(MOE)는 해당 계조의 점등 구간이 유효(액티브)함을 나타내는 바, 시차 방식이 적용되는 하위의 계조단계에서는 각각 1/2^x, 1/2^x-1,..., 1/2의 유효 구간 만을 갖는다.

도 9는 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트를 시차 방식을 적용한 예를 나타낸 것으로, 시차 방식에 의해 계조 변환을 실시할 때, 최하위로부터 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹의 순서가 되도록 한다. 예컨대, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 계조단계는 각각 1/2³, 1/2², 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 된다, 따라서 상위의 7개의 비트는 2^n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 2⁷인 128개의 단계만 적용하면 된다. 따라서, 총 계조단계 수는 하위3 + 상위128을 더해 131개가 된다.

따라서, 전체의 계조단계의 수는 131(3+128)이되므로 단계 수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있다.

선택부(85)에서는 서로 다른 방식에 의해 계조 변환된 영상 데이터를 선택적으로 출력하는 것으로, 2^k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어되므로, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 's1, s2'의 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.

도 11을 참조하면, 시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환을 실시할 때, 하나의 프레임을 이루는 'x+2^n-x'개의 각 계조단계를 M비트(M은 자연수)로 즉, 2^M개의 단위 휘도 조절 단계(b)로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하는 바, 도 10의 구성을 갖는 휘도 제어부(84)는 이러한 동작을 수행한다. 여기서 하나의 계조단계는 단계 펄스(sp)에 의해 구획된다.

순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2^n-x개의 계조단계에서는 주기적인 구형파 신호인 기준클럭(SCLK)을 이용하여 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 계조단계에서는 기준클럭을 분주한 (1/2¹, 1/2²,...., 1/2^x-1, 1/2^x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다(S130). 이 때, 한 단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 되도록 함으로써 사용될 분주 클럭과 역으로 순차적으로 대응하도록 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도를 조절한다. 또한, 휘도 조절시 분주클럭을 사용할 것인지 기준 클럭을 사용할 것인지를 판별한 후, 판별 결과에 따라 순차 방식 또는 시차 방식에 따른 클럭신호를 선택하고, 선택된 클럭신호를 이용하여 하위 x개의 계조단계에 해당하는 시차 계조 부분에서는 분주클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시하고, 상위의 2^n-x개의 계조단계에 해당하는 순차 계조 부분에서는 기준클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시한다.

이 때, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서, k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 기준클럭 또는 분주클럭들에서 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택한다.

도 10의 예에서는 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 s1과 s2의 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태에 각각 해당하는 기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭을 사용할 수 있도록 스위칭하게 된다.

단계 펄스(sp)가 인가되면, 분주기(101)는 기준클럭(SCLK)을 분주하여 복수의 분주클럭을 출력한다.

이 때, 기준클럭을 분주하지 않고 그대로 출력하는 상태는 셀렉터(102)의 분주가 되지 않은 상태(N)에 대응하며, 순차 방식의 계조 변환에 해당하는 상위 2^n-x개의 휘도 조절시 사용한다. 여기서는 10비트의 계조 변환을 그 예로 하였으므로 D3 ∼ D9의 상위 10비트가 이에 해당하며, 상위 D3∼D9의 바로 아래인 D2는 1/2분주클럭, D1은 1/4분주클럭, D0는 1/2^x(x=3)인 1/8분주클럭에 각각 대응한다.

휘도를 조절함에 있어서, 휘도 조절용으로 사용할 클럭(기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭)과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC; RGB Brightness Control)를 비교하여 휘도를 조절한다. 이러한 휘도 제어 신호는 마이크로프로세서(Microprocessor) 등에서 제공된다.

계조 스위칭 신호(s1, s2)에 응답하여 셀렉터(102)는 휘도 조절을 위한 해당 클럭을 선택하며, 셀렉터(102)의 출력(OUT)은 M비트 카운터(100)에 입력된다. 카운터(100)는 셀렉터(102)의 출력(OUT)인 클럭을 M비트 동안 세어 출력하면, 각 RGB에 해당하는 비교기(104a, 104b, 104c)는 각 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC)와 카운터(100)의 출력을 비교한다. 즉, 각 RGB에 해당하는 비교기(104a, 104b, 104c)는 각 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC)가 인에이블(점등)되는 구간에 대응하도록 카운터(100)의 출력이 '논리로우'의 일정 상태를 유지하다가 인에이블이 끝나는 시점에 '논리하이'로 그 논리 상태가 변하는 신호를 각 플립플롭(103a, 103b, 103c)의 재초기화 입력으로 제공한다.

각 플립플롭(103a, 103b, 103c)은 단계 펄스(sp)가 인가됨에 따라 초기화되어 '논리하이'(여기서는 논리하이를 인에이블로 함)를 유지하다가 재초기화입력이 '논리하이'가 됨에 따라 '논리로우'(디스에이블)로 천이되는 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 출력한다.

도 11의 (b)는 단위 휘도 조절 단계(b)의 개념을 도시하고 있으며, 도 11의 (c)에서는 t1, t2, t3의 단위 휘도 조절 단계에서의 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 나타낸다.

여기서, 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)는 점등량 펄스를 나타내면, t3의 단위 휘도 조절 단계에서 R은 2^M 비트를 나타냄으로써 100%의 휘도를 가짐을 알 수 있다.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은 상위 비트와 하위 비트에 각기 다른 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 변환함으로써, 상위 계조단계에서는 순차 방식을 적용하는 바, 단계 수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있으며, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 RGB 영상 데이터의 계조 변환시 의사윤곽 및 시스템 클럭의 주파수 증가 문제를 억제할 수 있어, 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있으며 디바이스 안정화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서,

   상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계;

   상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수를 결정하는 단계-상기 총 계조단계 수는 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개 임;

   상기 영상 데이터를 읽는 단계;

   상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 계조단계에 해당하는 여부를 판별하는 단계;

   상기 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계;

   상기 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 및

   상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계

   를 포함하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계에서,

   최하위로부터 상기 한 계조단계의 유효 데이터 구간은 기준클럭이 각각 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 배로 분주된 분주클럭인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계에서,

   2^k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 시차 방식 및 상기 순차 방식을 이용하여 계조 변환하는 단계에서,

   상기 각 계조단계를 M비트(M은 자연수)로 즉, 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 휘도를 조절함에 있어서,

   상기 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 상위 2^n-x개의 계조단계에서는 상기 기준클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도 조절하며,

   상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 하위 x개의 계조단계에서는 상기 기준클럭을 1/2¹, 1/2²,...., 1/2^x-1, 1/2^x배의 주기로 분주한 x개의 분주클럭을 이용하는 바, 상기 한 계조단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서,

   상기 k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 상기 기준클럭 또는 상기 분주클럭들에서 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 휘도를 조절함에 있어서,

   상기 휘도 조절용으로 사용할 클럭과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하여 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 계조단계는 각각 복수의 단계 펄스에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.
9. 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치에 있어서,

   상기 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리수단;

   상기 메모리수단에서 상기 영상 데이터를 읽어 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 계조단계 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 계조단계 수 x+2^n-x(하위 x개의 계조단계와 상위 2^n-x개의 계조단계)개의 정보를 통해, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 계조단계 또는 상기 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당하는지의 여부를 판별하기 위한 판별수단;

   상기 영상 데이터가 하위 x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조수단;

   상기 영상 데이터가 상위 2^n-x개의 계조단계에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조수단; 및

   상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택수단

   을 포함하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 시차 계조수단에서는,

    최하위로부터 상기 한 계조단계의 유효 데이터 구간은 기준클럭이 각각 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 배로 분주된 분주클럭인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 선택수단은, 2^k = x+1을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 상기 기준클럭 또는 상기 분주클럭들에서 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 시차 방식 및 상기 순차 방식을 이용하여 계조 변환된 신호를 상기 각 계조단계를 M비트(M은 자연수)로 즉, 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하기 위한 휘도 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 휘도 제어수단은,

    상기 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 상위 2^n-x개의 계조단계에서는 기준클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도 조절하며,

    상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 하위 x개의 계조단계에서는 상기 기준클럭을 1/2¹, 1/2²,...., 1/2^x-1, 1/2^x배의 주기로 분주한 x개의 분주클럭을 이용하는 바, 상기 한 단계의 유효 데이터 구간이 1/2^x, 1/2^x-1,...., 1/2², 1/2¹ 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2^M개의 단위 휘도 조절 단계로 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 단계은 각각 복수의 단계 펄스에 의해 구획되며,

    상기 휘도 제어수단은,

    상기 기준클럭을 분주하여 상기 x개의 분주클럭을 생성하기 위한 분주부;

    상기 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리하기 위해 상기 k개의 계조 스위칭 신호의 제어를 받아 상기 기준클럭 또는 상기 분주클럭들로부터 해당 단계에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하기 위한 셀렉터;

    상기 단계 펄스에 의해 선택된 상기 클럭을 세기 위한 M비트 카운터;

    상기 카운터의 출력과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하기 위한 복수의 비교기; 및

    상기 복수의 비교기에 각각 일대일 대응하며, 상기 단계 펄스가 인가됨에 따라 인에이블되고 해당하는 상기 복수의 비교기의 출력이 인에이블됨에 따라 디스에이블되는 복수의 휘도신호를 출력하는 플립플롭

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 플립플롭은,

    상기 비교기의 출력을 재초기화 입력으로 하고, 상기 단계 펄스를 초기화 입력으로 하는 RS(Reset Set)-플립플롭인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.

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