KR100689877B1

KR100689877B1 - 신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의구동 방법

Info

Publication number: KR100689877B1
Application number: KR1020060010782A
Authority: KR
Inventors: 이상민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-03-09

Abstract

신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법이 개시된다. 표시 장치의 구동 방법은 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하는 단계, 원시 영상 신호에 가중치를 맵핑하여 제1 영상 신호를 출력하는 단계, 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하는 단계, 원시 영상 신호에 계조 이득을 맵핑하여 제2 영상 신호를 출력하는 단계, 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계, 합성 비율에 따라 제1 및 제2 영상 신호를 합성한 제3 영상 신호를 출력하는 단계 및 제3 영상 신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계를 포함한다. 입력 영상의 히스토그램 분포 및 평균 휘도에 의한 콘트라스트비 모두를 이용하여 최적의 콘트라스트비를 설정함으로써 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

콘트라스트(contrast), 합성, 히스토그램, 평균 휘도

Description

신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{APPARATUS FOR TRANSFORMATION OF SIGNAL AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME AND METHOD OF THE DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 콘트라스트비 제어부를 구체적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4는 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 가중치를 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5는 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 계조 이득을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6은 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 합성 비율을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 영상 신호 입력부 200 : 콘트라스트비 제어부

210 : 히스토 분포 산출부 220 : 제1 맵핑부

230 ; 평균 휘도 산출부 240 : 제2 맵핑부

250 : 영상 신호 합성부 300 : 영상 신호 출력부

400 : 표시부 1000 : 표시 장치

본 발명은 신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력 영상의 히스토그램 분포와 평균 휘도 모두를 이용하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있는 신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법이 개시된다.

일반적으로, 콘트라스트비(contrast ratio)는 화면상에서 상이 얼마나 뚜렷하게 보이는지를 가늠하는 척도로서 표시 장치의 표시부 예를 들어 표시 패널의 정면 중앙에서 화이트(white) 휘도의 값을 블랙(black) 휘도의 값으로 나눈 값으로 정의할 수 있다.

이러한 콘트라스트비가 클수록 표시 장치의 표시 품질이 향상되기 때문에 다양한 방법을 사용하여 콘트라스트비의 향상을 도모하고 있다.

예를 들어, 콘트라스트비를 향상시키기 위해 입력 영상 즉, 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 영상 신호에 대한 평균 휘도를 산출하고, 산출된 평균 휘도에 대응하는 계조 레벨을 중심으로 각 영상 신호의 계조에 해당하는 평균 휘도를 소정 계조 이득에 따라 증감하여 콘트라스트비를 향상시키는 방법이 사용되고 있다.

또한, 각 픽셀에 인가되는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 영상 신호 전체의 계조에 대하여 소정 계조 단위를 기초로 각 계조에 포함되는 픽셀 수를 카운트하여 히스토그램 분포를 산출하고, 산출된 히스토그램 분포를 이용하여 각 계조 단위의 가중치를 설정함으로써 콘트라스트비를 향상시키는 방법 또한 사용되고 있다.

그러나, 일반적으로 각각의 콘트라스트비를 향상시키는 방법은 서로 독립적으로 사용되고, 이러한 콘트라스트비를 향상시키는 방법을 모두 적용하기 위해서는 계조 이득 및 가중치를 설정하는 회로를 별도로 구비해야 되기 때문에 표시 장치의 크기를 증가시키고, 제조 비용을 증가시키는 문제점이 있다.

또한, 상술한 방법 중 하나 만을 사용하여 콘트라스트비를 향상시키는 경우, 예를 들어 평균 휘도를 소정 계조 이득에 따라 증감하여 콘트라스트비를 향상시키는 방법을 사용하는 경우에는 화이트와 블랙이 각각 절반씩 표시되는 테스트 패턴과 소정 영상을 표시하는 입력 영상이 동일한 평균 휘도를 갖지만 표시 장치는 평균 휘도를 인식함으로써 동일한 콘트라스트비로 영상을 표시하거나, 화이트 영상이 블랙 영상에 비해 매우 적은 경우, 평균 휘도는 매우 작은 값으로 인식될 것이고 이에 따라 콘트라스트비를 조절하게 되어 암부 콘트라스트비가 낮아지는 등 콘트라스트비 향상을 충분히 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 입력 영상의 히스토그램 분포와 평균 휘도 모두를 이용하여 콘트라스트비를 향 상시킬 수 있는 신호 변환 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 신호 변환 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 신호 변환 장치는 히스토 분포 산출부, 평균 휘도 산출부 및 영상 신호 합성부를 포함한다. 히스토 분포 산출부는 소정 단위로 인가되는 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정한다. 평균 휘도 산출부는 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정한다. 영상 신호 합성부는 원시 영상 신호에 가중치 및 계조 이득이 소정 합성 비율에 따라 적용된 영상 신호를 출력한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 신호 변환 장치는 원시 영상 신호에 가중치를 적용한 제1 영상 신호를 출력하는 제1 맵핑부 및 원시 영상 신호에 계조 이득을 적용한 제2 영상 신호를 출력하는 제2 맵핑부를 더 포함할 수 있다. 이때, 영상 신호 합성부는 제1 및 제2 영상 신호를 소정 합성 비율에 따라 합성하여 제3 영상 신호를 출력할 수 있다.

여기서, 합성 비율은 히스토그램 분포에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 합성 비율을 외부 제어에 의해 가변적으로 설정될 수도 있다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 영상 신호 입력부, 콘트라스트비 제어부, 영상 신호 출력부 및 표시부를 포 함한다. 영상 신호 입력부에는 외부 그래픽 컨트롤러로부터 소정 단위로 영상 신호가 인가된다. 콘트라스트비 제어부는 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하고, 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하며, 가중치 및 계조 이득을 각각 적용한 영상 신호들을 소정 합성 비율에 따라 합성한 영상 신호를 출력한다. 표시부는 가중치 및 계조 이득을 적용한 영상 신호에 응답하여 영상을 표시한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하는 단계, 원시 영상 신호에 가중치를 맵핑하여 제1 영상 신호를 출력하는 단계, 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하는 단계, 원시 영상 신호에 계조 이득을 맵핑하여 제2 영상 신호를 출력하는 단계, 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계, 합성 비율에 따라 제1 및 제2 영상 신호를 합성한 제3 영상 신호를 출력하는 단계 및 제3 영상 신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

또한, 가중치를 설정하는 단계는 원시 영상 신호의 전체 계조 범위를 복수개의 계조 단위로 분할하는 단계, 각 계조 단위에 포함되는 화소수를 판단하여 히스토그램 분포를 산출하는 단계 ,계조 단위 중 최대 화소수를 갖는 계조 단위를 판단하는 단계 및 최대 화소수와 히스토그램 분포에 나타난 전체 화소수의 비율을 산출하여 가중치를 설정하는 단계를 포함한다.

또한, 계조 이득을 설정하는 단계는 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하는 단계 및 평균 휘도에 대응하는 계조를 중심으로 최소 및 최대 휘도에 대응하는 계조 사이의 계조 이득을 결정하는 단계를 포함한다.

또한, 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계는 외부 제어 신호의 인가 여부를 판단하는 단계, 외부 제어 신호가 인가된 경우, 외부 제어 신호에 응답하여 합성 비율을 차등적으로 설정하는 단계, 외부 제어 신호가 인가되지 아니한 경우, 최대 화소수와 전체 화소수의 비율을 판단하는 단계, 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이상인 경우 기 설정된 디폴트값으로 합성 비율을 설정하는 단계, 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이하인 경우 합성 비율을 동등하게 형성하는 단계를 포함한다.

이러한 신호 변환 장치, 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 입력 영상의 히스토그램 분포와 평균 휘도 모두를 이용하여 개발자 또는 사용자의 선택에 의해 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(1000)는 영상 신호 입력부(100), 콘트라스트비 제어부(200), 영상 신호 출력부(300) 및 표시부(400)를 포함한다.

구체적으로, 영상 신호 입력부(100)는 외부 그래픽 컨트롤러(도시되지 않음)로부터 소정 영상을 표시하기 위한 영상 신호를 입력받는다. 영상 신호 입력부(100)는 이러한 영상 신호(DATA)를 입력받고, 영상 신호(DATA)에 포함된 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 영상 신호를 소정 단위 즉, 프레임(frame) 단위 또는 라인(line) 단위로 콘트라스트비 제어부(200)로 원시 영상 신호(O_DATA)로 제공한다.

콘트라스트비 제어부(200)는 영상 신호 입력부(100)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA)를 입력받고, 원시 영상 신호(O_DATA)를 제1 영상 신호(DATA1) 및 제2 영상 신호(DATA2)로 변환하며, 변환된 제1 및 제2 영상 신호(DATA1, DATA2)를 소정 합성 비율에 따라 합성하여 제3 영상 신호(DATA3)로 변환 출력한다.

이때, 제1 영상 신호(DATA1)는 히스토그램 분포를 이용하여 산출된 가중치가 적용된 영상 신호이고, 제2 영상 신호(DATA2)는 평균 휘도를 이용하여 산출된 계조 이득이 적용된 영상 신호이다.

이러한, 콘트라스트비 제어부(200)에 의한 영상 신호의 변환에 관하여는 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

영상 신호 출력부(300)는 콘트라스트비 제어부(200)에서 출력되는 제3 영상 신호(DATA3)의 출력 타이밍 등을 제어하여 표시부(400)로 제공한다.

표시부(400)는 영상 신호 입력부(100)에 입력되는 영상 신호(DATA)에 비해 콘트라스트비가 향상된 제3 영상 신호(DATA3)를 영상 신호 출력부(300)로부터 입력받고, 입력된 제3 영상 신호(DATA3)에 응답하여 프레임 단위 또는 라인 단위로 소정의 영상을 표시한다.

도 2는 도 1에 도시된 콘트라스트비 제어부(200)를 구체적으로 도시한 블록도이다. 또한, 본 명세서의 특허청구범위에 작성된 신호 변환 장치는 콘트라스트비 제어부(200)를 의미함을 미리 밝혀둔다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 콘트라스트비 제어부(200)는 히스토 분포 산출부(210), 제1 맵핑부(220), 평균 휘도 산출부(230), 제2 맵핑부(240) 및 영상 신호 합성부(250)를 포함한다.

구체적으로, 히스토 분포 산출부(210)는 영상 신호 입력부(100)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA)를 입력받고, 원시 영상 신호(O_DATA) 예를 들어, 원시 영상 신호(O_DATA)에 포함된 R, G 및 B의 영상 신호가 인가되는 단위 픽셀의 히스토그램 분포를 산출한다.

이때, 히스토 분포 산출부(210)는 영상 신호 입력부(100)의 전체 계조 범위를 판단한다. 또한, 판단된 전체 계조 범위를 복수개의 계조 단위로 분할한다. 히스토 분포 산출부(210)는 단위 픽셀에 인가되는 R, G 및 B 영상 신호의 합성 계조가 분할된 복수개의 계조 단위 중 어느 계조 단위에 해당하는지 판단하고, 각 계조 단위에 포함되는 픽셀 수를 카운트한다.

히스토 분포 산출부(210)는 카운트된 픽셀 수에 근거하여 히스토그램 분포를 산출하고, 산출된 히스토그램 분포에 근거하여 소정 가중치(H_W)를 설정 및 출력한다. 또한, 히스토 분포 산출부(210)는 히스토그램 분포 정도에 따라 영상 신호 합성부(210)를 제어하는 제어 신호들(CNT1, CNT2)을 출력한다.

제1 맵핑부(220)는 예를 들어, 히스토 분포 산출부(210)에서 출력되는 가중 치(H_W)가 적용된 룩-업 테이블(LUT) 등을 포함할 수 있으며, 이 경우 히스토 분포 산출부(210)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA)와 룩-업 테이블(LUT)을 1:1 맵핑하여 원시 영상 신호(O_DATA)를 제1 영상 신호(DATA1)로 변환하여 출력한다.

평균 휘도 산출부(230)는 영상 신호 입력부(100)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA) 예를 들어, R, G 및 B의 계조 값에 대한 빈도 수를 카운트하고 각 R, G 및 B 각각의 계조 값에 대한 빈도수에 소정 계수를 곱하여 평균 휘도를 산출한다.

이때, 평균 휘도 산출부(230)는 최소 휘도와 최대 휘도에 대응하는 계조를 판단하고, 평균 휘도에 대응하는 계조를 중심으로 최소 및 최대 휘도에 대응하는 계조 사이의 계조 범위에 대한 계조 이득(G_G)을 산출하여 출력한다.

제2 맵핑부(240)는 예를 들어, 평균 휘도 산출부(230)에서 출력되는 계조 이득(G_G)이 적용된 룩-업 테이블(LUT) 등을 포함할 수 있으며, 이 경우, 평균 휘도 산출부(230)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA)와 룩-업 테이블(LUT)을 1:1 맵핑하여 원시 영상 신호(O_DATA)를 제2 영상 신호(DATA2)로 변환하여 출력한다.

영상 신호 합성부(250)는 히스토 분포 산출부(210)에서 출력되는 제어 신호(CNT1, CNT2)에 의해 구동하고, 소정 합성 비율에 근거하여 제1 맵핑부(220) 및 제2 맵핑부(240) 각각에서 출력되는 제1 및 제2 영상 신호(DATA1, DATA2)를 합성한다.

이때, 영상 신호 합성부(250)는 히스토 분포 산출부(210)에서 히스토그램 분포를 산출한 결과, 계조 단위들 중 최대 화소수가 포함된 계조 단위의 화소수가 최대 화소수 대비 일정 비율 이상이 분포되어 있는 경우, 히스토 분포 산출부(210)에 서 출력되는 제1 제어 신호(CNT1)에 응답하여 합성 비율을 기 저장된 디폴트(default)값으로 설정한다. 예를 들어, 기 저장된 디폴트값은 제1 영상 신호(DATA1) 대비 제2 영상 신호(DATA2)를 80:20으로 설정하여 히스토그램 분포 산출에 대한 콘트라스트비의 적용 정도를 크게 설정할 수 있다.

또한, 영상 신호 합성부(250)는 히스토그램 분포가 산개되어 전체 계조에 대해 고르게 분포된 경우, 히스토 분포 산출부(210)에서 출력되는 제2 제어 신호(CNT2)에 응답하여 합성 비율을 동일하게, 즉, 제1 영상 신호(DATA1) 대비 제2 영상 신호(DATA2)를 50:50으로 설정하여 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 적용 정도를 동일하게 설정할 수 있다.

또한, 영상 신호 합성부(250)는 외부 제어 신호(CNT3)에 응답하여 즉, 개발자 또는 사용자가 외부에서 콘트라스트비를 설정함에 따라 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 적용 정도를 차등적으로 설정할 수도 있다.

여기서, 영상 신호 합성부(250)는 제어 신호들(CNT1, CNT2, CNT3)을 인가받아 구동을 제어하는 구동 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이때, 구동 제어부는 제1 제어 신호(CNT1)에 응답하여 영상 신호 합성부(250)에서 합성 비율이 설정되는 것을 차단하고, 디폴트값의 합성 비율로 제1 및 제2 영상 신호(DATA1, DATA2)를 합성한다. 또한, 구동 제어부는 제2 제어 신호(CNT)에 응답하여 영상 신호 합성부(250)에서 합성 비율이 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적 용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 적용 정도가 동일하도록 설정하고, 제3 제어 신호(CNT)가 인가됨에 따라 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 적용 정도가 차등적으로 형성되도록 설정한다.

본 발명에서는 히스토 분포 산출부(210), 평균 휘도 산출부(230) 및 영상 신호 합성부가 각각 독립적인 하드웨어로 구성된 것으로 표현되었으나, 이는 표시 장치(1000)에 사용되는 메모리의 영역 할당을 통해 형성될 수 있으며, 제어부 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(MCU)의 구동에 의해 각 메모리 영역에 저장된 영상 신호들을 제어하여 콘트라스트비를 상술한 바와 같이 변환할 수 있다.

이러한 콘트라스트비의 설정 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 가중치를 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 5는 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 계조 이득을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 또한, 도 6은 도 3에 도시된 표시 장치의 구동 방법 중 합성 비율을 설정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하는 단계(S100), 원시 영상 신호에 가중치를 맵핑하여 제1 영상 신호를 출력하는 단계 (S200), 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하는 단계(S300), 원시 영상 신호에 계조 이득을 맵핑하여 제2 영상 신호를 출력하는 단계(S400), 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계(S500), 합성 비율에 따라 제1 및 제2 영상 신호를 합성한 제3 영상 신호를 출력하는 단계(S600) 및 제3 영상 신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계(S700)를 포함한다.

단계 S100에서는 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정한다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 가중치를 설정하는 단계는 상기 원시 영상 신호의 전체 계조 범위를 복수개의 계조 단위로 분할하는 단계(S110), 각 계조 단위에 포함되는 화소수를 판단하여 히스토그램 분포를 산출하는 단계(S120), 계조 단위 중 최대 화소수를 갖는 계조 단위를 판단하는 단계(S130) 및 최대 화소수와 히스토그램 분포에 나타난 전체 화소수의 비율을 산출하여 가중치를 설정하는 단계(S140)를 포함한다.

단계 S110에서는 우선 히스토 분포 산출부(210)가 입력되는 원시 영상 신호(O_DATA)의 전체 계조 범위를 판단하고, 전체 계조 범위를 복수개의 계조 단위로 분할한다. 예를 들어, 원시 영상 신호(O_DATA)가 1024 계조 범위를 갖는 경우 이를 64 계조씩 0 내지 15 계조 단위로 분할한다.

단계 S120에서는 히스토 분포 산출부(210)에 원시 영상 신호(O_DATA)가 인가됨에 따라 소정 휘도로 발광하는 픽셀의 계조가 어느 계조 단위에 포함되는지 판단하여 각 계조 단위별 픽셀 수를 카운트한다.

단계 S130에서는 히스토 분포 산출부(210)가 각 계조 단위 중 최대 픽셀 수를 포함하는 계조 단위를 판단하고, 판단된 최대 픽셀 수 대비 표시부(400)의 전체 픽셀 수의 비율을 산출하여 제1 및 제2 제어 신호(CNT1, CNT2)를 출력한다.

일례로, 최대 픽셀 수가 전체 픽셀 수의 50% 이상의 값을 갖는 경우 제1 제어 신호(CNT1)를 출력하고, 50% 이하의 값을 갖는 경우 제2 제어 신호(CNT2)를 출력한다.

이는 하나의 계조 단위에 픽셀이 집중적으로 분포된 경우, 제1 제어 신호(CNT1)를 출력하여 합성 비율을 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 적용 정도를 80:20의 디폴트값으로 적용함으로써 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도를 증가시키고, 히스토그램 분포가 전체 계조 범위에 산개되어 있는 경우, 제2 제어 신호(CNT2)를 출력하여 합성 비율을 동등하게 하거나 차등적으로 형성하기 위함이다.

단계 S140에서는 히스토 분포 산출부(210)가 산출된 히스토그램 분포에 기초하여 각 계조 단위에 대한 가중치를 설정한다. 이러한 가중치는 각 계조 단위에 동일한 픽셀 수가 분포된 경우 각 계조의 입력에 대해 동일한 계조의 출력이 형성되도록 선형적으로 증가하나, 히스토그램 분포가 집중된 영역에 계조 단위에 +가중치 또는 -가중치를 부가하여 계조 단위의 입력에 대해 동일 계조 이상 또는 이하의 계조가 출력되도록 한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 단계 S200에서는 히스토 분포 산출부(210)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA) 및 가중치(H_W)에 기초하여 제1 맵핑부(220) 는 원시 영상 신호(O_DATA)에 가중치(H_W)가 적용된 제1 영상 신호(DATA1)를 출력한다. 이때, 원시 영상 신호(O_DATA)는 영상 신호 입력부(100)로부터 직접 제1 맵핑부(220)에 입력될 수 있다.

단계 S300에서는 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정한다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 계조 이득을 설정하는 단계는 상기 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하는 단계(S310) 및 평균 휘도에 대응하는 계조를 중심으로 최소 및 최대 휘도에 대응하는 계조 사이의 계조 이득을 결정하는 단계(S320)를 포함한다.

단계 S310에서는 평균 휘도 산출부(230)가 영상 신호 입력부(100)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA) 예를 들어, R, G 및 B의 계조 값에 대한 빈도수를 카운트하고 각 R, G 및 B 각각의 계조 값에 대한 빈도수에 소정 계수를 곱하여 평균 휘도를 산출한다.

단계 S320에서는 평균 휘도 산출부(230)는 최소 휘도와 최대 휘도에 대응하는 계조를 판단하고, 평균 휘도에 대응하는 계조를 중심으로 최소 및 최대 휘도에 대응하는 계조 사이의 계조 범위에 대한 계조 이득(G_G)을 산출하여 출력한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 단계 S400에서는 평균 휘도 산출부(230)에서 출력되는 원시 영상 신호(O_DATA) 및 계조 이득(G_G)에 기초하여 제2 맵핑부(240)는 원시 영상 신호(O_DATA)에 계조 이득(G_G)이 적용된 제2 영상 신호(DATA2)를 출력한다. 이때, 원시 영상 신호(O_DATA)는 영상 신호 입력부(100)로부터 직접 제2 맵핑부(240)에 입력될 수 있다.

단계 S500에서는 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정한다.

도 6을 참조하면, 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계는 외부 제어 신호 인가 여부를 판단하는 단계(S510), 외부 제어 신호가 인가된 경우 합성 비율을 차등적으로 설정하는 단계(S520), 외부 제어 신호가 인가되지 아니한 경우 최대 화소수와 전체 화소수의 비율을 판단하는 단계(S530), 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이상인 경우 디폴트값으로 합성 비율을 설정하는 단계(S540) 및 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이하인 경우 합성 비율을 동등하게 형성하는 단계(S550)를 포함한다.

단계 S510에서는 영상 신호 합성부(250)에 개발자 또는 사용자로부터 제3 제어 신호(CNT3)가 인가되었는지 여부를 판단한다.

단계 S520에서는 영상 신호 합성부(250)에 제3 제어 신호(CNT3)가 인가되는 경우, 제3 제어 신호(CNT3)가 지시하는 합성 비율에 응답하여 가변적으로 합성 비율을 설정한다. 즉, 개발자 또는 사용자가 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비 중 어느 일측의 콘트라스트비가 더 적정하다고 판단된 경우 임의로 더 적정한 콘트라스트비의 합성 비율을 증가시킬 수 있다.

단계 S530에서는 영상 신호 합성부(250)에 제3 제어 신호(CNT3)가 인가되지 아니한 경우, 최대 화소수와 전체 화소수의 비율을 히스토 분포 산출부(210)가 최대 픽셀 수를 포함하는 계조 단위를 판단하고, 판단된 표시부(400)의 전체 픽셀 수 대비 최대 픽셀 수의 비율을 산출한다.

단계 S540에서는 전체 픽셀 수 대비 최대 픽셀 수의 비율(K, 0 < K < 1)이 큰 경우, 즉 소정 계조 단위에 픽셀 수가 집중적으로 분포하는 경우 제1 제어 신호(CNT1)를 출력하여 영상 신호 합성부의 합성 비율을 디폴트값으로 설정한다. 이때, 디폴트값은 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도를 증가시키기 위해 일례로, 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 합성 비율을 80:20으로 형성할 수 있다.

단계 S550에서는 전체 픽셀 수 대비 최대 픽셀 수의 비율(K)이 작은 경우, 즉 전체 계조 단위에 전반적으로 픽셀 수가 고르게 분포되어 있는 경우, 제2 제어 신호(CNT2)를 출력하여 합성 비율을 동등하게 형성한다. 일례로, 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비의 적용 정도와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비의 합성 비율을 50:50으로 형성할 수 있다.

단계 S600에서는 제1 내지 제3 제어 신호(CNT3)에 응답하여 각각 설정된 합성 비율에 따라 영상 신호 합성부(250)는 가중치가 적용되어 콘트라스트비가 설정된 제1 영상 신호(DATA1)와 계조 이득이 적용되어 콘트라스트비가 설정된 제2 영상 신호(DATA2)를 합성하여 제3 영상 신호(DATA3)를 출력한다.

단계 S700에서는 영상 신호 합성부(250)에서 출력되는 제3 영상 신호(DATA3)에 응답하여 표시부(400)는 프레임 또는 라인 단위로 소정 영상을 표시한다.

본 발명에서는 가중치가 적용된 제1 영상 신호(DATA1)와 계조 이득이 적용된 제2 영상 신호(DATA2)가 합성되어 제3 영상 신호(DATA3)가 출력되는 것으로 설명하 였으나, 가중치와 계조 이득을 합성하여 원시 영상 신호(O_DATA)로부터 제3 영상 신호(DATA3)로 직접 변환되도록 형성할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 사용자 또는 개발자가 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비 중 더 적절하다고 판단된 콘트라스트비의 적용 정도를 증가시켜 입력되는 영상 신호에 적절한 콘트라스트비를 설정 가능하다. 또한, 복수개의 콘트라스트비를 소정 합성 비율에 따라 자체적으로 합성하여 임의의 영상 신호에 대한 최적의 콘트라스트비가 설정 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 사용자 또는 개발자가 입력되는 영상 신호에 대해 히스토그램 분포 산출에 의한 콘트라스트비와 평균 휘도에 의한 콘트라스트비 중 더 적절하다고 판단된 콘트라스트비의 적용 정도를 증가시켜 최적의 콘트라스트비를 영상 신호에 적용할 수 있다.

또한, 히스토그램 분포 산출을 통해 입력 영상의 분포 정도를 따라 자동적으로 더 적절한 콘트라스트비를 설정할 수 있다.

따라서, 콘트라스트비를 입력 영상에 따라 최적으로 설정하여 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

소정 단위로 인가되는 원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하는 히스토 분포 산출부;

상기 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하는 평균 휘도 산출부; 및

상기 원시 영상 신호에 상기 가중치 및 계조 이득이 소정 합성 비율에 따라 적용된 영상 신호를 출력하는 영상 신호 합성부를 포함한 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 원시 영상 신호에 상기 가중치를 적용한 제1 영상 신호를 출력하는 제1 맵핑부; 및

상기 원시 영상 신호에 상기 계조 이득을 적용한 제2 영상 신호를 출력하는 제2 맵핑부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
제2항에 있어서, 상기 영상 신호 합성부는 상기 제1 및 제2 영상 신호를 소정 합성 비율에 따라 합성하여 제3 영상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성 비율은 상기 히스토그램 분포에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성 비율은 외부 제어에 의해 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
외부 그래픽 컨트롤러로부터 소정 단위로 영상 신호가 인가되는 영상 신호 입력부;

상기 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하고, 상기 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하며, 상기 영상 신호에 상기 가중치 및 계조 이득을 각각 적용한 영상 신호들을 소정 합성 비율에 따라 합성한 영상 신호를 출력하는 콘트라스트비 제어부;

상기 가중치 및 계조 이득을 적용한 영상 신호를 출력하는 영상 신호 출력부; 및

상기 가중치 및 계조 이득을 적용한 영상 신호에 응답하여 영상을 표시하는 표시부를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
원시 영상 신호의 히스토그램 분포를 산출하여 가중치를 설정하는 단계;

상기 원시 영상 신호에 가중치를 맵핑하여 제1 영상 신호를 출력하는 단계;

상기 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하여 계조 이득을 설정하는 단계;

상기 원시 영상 신호에 상기 계조 이득을 맵핑하여 제2 영상 신호를 출력하는 단계;

상기 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계;

상기 합성 비율에 따라 상기 제1 및 제2 영상 신호를 합성한 제3 영상 신호를 출력하는 단계; 및

상기 제3 영상 신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제7항에 있어서, 상기 가중치를 설정하는 단계는

상기 원시 영상 신호의 전체 계조 범위를 복수개의 계조 단위로 분할하는 단계;

상기 각 계조 단위에 포함되는 화소수를 판단하여 히스토그램 분포를 산출하는 단계;

상기 계조 단위 중 최대 화소수를 갖는 계조 단위를 판단하는 단계; 및

상기 최대 화소수와 상기 히스토그램 분포에 나타난 전체 화소수의 비율을 산출하여 각 계조 단위의 가중치를 설정하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제7항에 있어서, 상기 계조 이득을 설정하는 단계는

상기 원시 영상 신호의 평균 휘도를 산출하는 단계; 및

상기 평균 휘도에 대응하는 계조를 중심으로 최소 및 최대 휘도에 대응하는 계조 사이의 계조 이득을 결정하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 영상 신호의 합성 비율을 설정하는 단계는

외부 제어 신호의 인가 여부를 판단하는 단계;

상기 외부 제어 신호가 인가된 경우, 상기 외부 제어 신호에 응답하여 합성 비율을 차등적으로 설정하는 단계;

상기 외부 제어 신호가 인가되지 아니한 경우, 최대 화소수와 전체 화소수의 비율을 판단하는 단계;

상기 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이상인 경우 기 저장된 디폴트값으로 합성 비율을 설정하는 단계; 및

상기 최대 화소수가 전체 화소수의 소정 비율 이하인 경우 합성 비율을 동등하게 형성하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.