KR100905936B1 - 픽셀들을 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛 및 방법과 이와 같은 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치 - Google Patents

픽셀들을 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛 및 방법과 이와 같은 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치 Download PDF

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제라드 디. 라헤이
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

이미지 디스플레이 유닛(100)은 다수의 서브필드들(204-218) 동안에 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 장치(406) 상에 이미지를 디스플레이한다. 이미지 디스플레이 유닛은 움직임 아티팩트들을 감소시키기 위해 움직임 보상을 수행할 수 있다. 이 움직임 보상은 서브필드들에 공간적 오프셋을 가함으로써 수행된다. 이미지 디스플레이 유닛은 다양한 입도를 갖는 오퍼랜드들 상에서의 움직임 보상을 위한 연산들을 수행하도록 설계되어 있다. 이 때, 오퍼랜드들의 입도는 개별적으로 하나의 서브필드로부터 동시에 서브필드들의 그룹까지의 범위이다. 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는, 움직임 보상을 위한 연산들을 수행하기 위한 오퍼랜드들의 입도를 결정하기 위해, 미리 결정된 시간 동안 계산 수단(108)의 가용 용량을 평가하는 분석기(110)를 포함한다.
이미지 디스플레이 유닛, 서브필드, 움직임 보상, 오퍼랜드, 변동 입도

Description

픽셀들을 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛 및 방법과 이와 같은 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치{IMAGE DISPLAY UNIT FOR AND METHOD OF DISPLAYING PIXELS AND IMAGE DISPLAY APPARATUS COMPRISING SUCH A DISPLAY UNIT}
본 발명은, 서브필드들(sub-fields)이라 불리는 복수의 기간(periods)에 이미지의 픽셀들을 디스플레이 장치 상에 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛으로서, 서브필드들 각각에서 각각의 조도 레벨(illumination level)을 발생할 수 있으며, 서브필드들에 움직임 보상(motion compensation)을 위한 연산을 수행하기 위한 계산 수단을 포함하는, 상기 이미지 디스플레이 유닛에 관한 것이다.
본 발명은,
* 이미지를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수신 수단;
* 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치; 및
* 서브-필드들이라 불리는 복수의 기간에 이미지의 픽셀들을 디스플레이 장치 상에 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛으로서, 서브필드들 각각에서 각각의 조도 레벨을 발생할 수 있으며, 서브필드들에 움직임 보상을 위한 연산을 수행하기 위한 계산 수단을 포함하는, 상기 이미지 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치에도 관련되어 있다.
본 발명은, 서브필드들이라 불리는 복수의 기간에 이미지의 픽셀들을 디스플레이 장치 상에 디스플레이하는 방법으로서, 서브필드들 각각에서 각각의 조도 레벨을 발생할 수 있으며, 서브필드들에서 움직임 보상 단계를 포함하는 방법에도 관련되어 있다.
서문에서 기술한 종류의 이미지 디스플레이 유닛은 1998, IDW 제5차 국제 디스플레이 워크샵 회보지, 제 543-546면의 논문, 플라즈마 디스플레이에서의 움직임 보상에 개시되어 있다. 이 논문에는 현재의 플라즈마 디스플레이 패널에서 교란성 움직임 아티팩트(artifact)들은 서브필드 조도 스케일링에 기인한 다이내믹 허위 색상(false color) 또는 의사-색상(pseudo-color) 출현으로서 인식되고 있다. 이 논문에 따르면, 예를 들어, 디스플레이된 서브필드들의 순서 변경; 주요 서브필드들을 분할하는 비트 또는 서브필드 분할의 인가; 및 동일한 조도 레벨들이 서브필드들의 서로 다른 조합에 의해 발생되는 동등한 조도 레벨을 구비한 다수의 서브필드들에 의해 가색상들을 분산시키는 방법등과 같은, 아티팩트들을 감소시키기 위해 제안된 많은 해결책들이 요약되어있다. 상기 방법들은 문제의 기본 원인을 제거하지 못했다. 이 방법들은 영역내 상기 효과들을 작은 공간 휘도 그레디언트에 의해 감추려고(mask) 시도할 뿐이다. 이 논문은 움직임 아티팩트 문제의 분석을 제공한다. 움직임 아티팩트는, 관찰자의 눈에 의한 움직임의 추적(tracking)과 디스플레이되는 다양한 서브-필드들간의 시간차에 기인한다. 움직임의 추적에 기인하여, 눈의 한 위치에서 인식되어야 하는 다양한 서브필드들이 서로 다른 위치에서 인식되고, 부근의 픽셀들로부터의 서로 다른 서브필드들은 망막 상의 동일한 위치에 축적되고 의도된 것 대신 인가된 조도 레벨에 기여하게 된다. 관찰자가 움직이는 물체에 포커스를 맞출때, 움직임의 추적을 시작할 것이다. 물체는 망막의 정확히 한 지점에 유지된다. 이 물체의 속도
Figure 112008047198012-pct00001
로 인해, 소정 기간 동안 이 물체를 따라가는 동안 소정 거리가 이동된다. 바로 이 물체가 플라즈마 디스플레이 패널 상에서 관찰될 때, 주시된 위치들은 이 물체의 시작 위치
Figure 112008047198012-pct00002
와 관찰된 서브-필드,
Figure 112008047198012-pct00003
의 시간차, Δtn에 의해 결정된다. 이 위치에서 관찰된 휘도
Figure 112008047198012-pct00004
는, 이 움직임이 관찰자에 의해 추적되고 있을 때, 스크린상의 관찰된 위치들에 의해 결정된다. 휘도는 위치
Figure 112008047198012-pct00005
에서의 서브필드
Figure 112008047198012-pct00006
이 온인지의 여부, 및 이 서브필드의 조도 레벨 Wn에 의존한다.
Figure 112002034467145-pct00007
(1)
여기서, Δtn = tn - t0는, 기준 시각 t0와 서브필드 n과의 시간차이고, 속도
Figure 112008047198012-pct00008
는 필드기간 마다 픽셀로 표현된다.
이 논문은 움직임 아티팩트 문제에 대한 해결책, 즉, 움직임 보상도 역시 제공한다. 움직임 보상은, 선명도 감소나 디테일(detail)의 손실없이 동적 허위 윤곽(dynamic false contouring) 및 의사-색상 출현을 감소시킬 수 있다. 움직임 보상은 추적되고 있는 하나의 픽셀의 서브필드의 값을 그 서브필드들이 발생되는 시점에서 관찰되는 디스플레이 패널상의 위치, 및 주시되고 있는 위치에 정확히 배치하려고 시도한다. 등식 (1)로부터, 이들 서브필드들을 올바른 위치에 배치할 수 있기 위해서 공간적 오프셋
Figure 112008047198012-pct00009
이 각각의 서브필드
Figure 112008047198012-pct00010
에 주어져야만한다는 것을 유추할 수 있다. 그리하여, 휘도는 다음과 같이 표현된다.:
Figure 112002034467145-pct00011
(2)
아티팩트를 피하기 위해서
Figure 112002034467145-pct00012
은 다음과 같이 선택된다.
Figure 112002034467145-pct00013
(3)
여기서,
Figure 112008047198012-pct00014
으로 수평 및 수직 방향으로의 변위를 나타내며, 정수값으로 반올림(round)되며, 반올림 에러
Figure 112008047198012-pct00015
이다. 서브필드는 정수 개수의 픽셀들에 걸쳐 디스플레이되어야 하는데, 이는 한 픽셀의 일부분만이 스위치 온되거나 오프될 수 없기 때문이다. 각각의 서브필드에 대한 공간 오프셋
Figure 112008047198012-pct00031
은 대응하는 픽셀의 움직임 벡터
Figure 112008047198012-pct00017
를 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112002034467145-pct00018
(4)
Tfield는 한 필드 주기에 대한 시간을 가리킨다.
움직임 보상된 이미지, 즉, 공간적으로 보정된 서브필드들을 달성하기 위해 필요한 연산의 개수는 상대적으로 많다. 연산은 공간적으로 보정된 서브필드들을 결정하기 위한 메모리 액세스나 프로세서 계산을 포함한다. 특히 프로그래밍 가능한 프로세서 아키텍쳐의 경우에, 이처럼 상대적으로 많은 연산은 많은 컴퓨터 자원을 요구하므로 상대적으로 높은 비용을 요구하게 된다.
본 발명의 제 1 목적은, 이미지 품질의 약간의 저하 또는 품질 저하가 전혀없이 가변 개수의 연산을 수행하는 서문에서 기술된 종류의 이미지 디스플레이 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 이와 같은 이미지 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3 목적은, 이미지 품질의 약간의 저하 또는 품질 저하가 전혀없이 작은 연산 또는 가변 개수의 연산을 수행하는 서문에서 기술된 종류의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 목적은 변동 입도(varying granularity)를 갖는 오퍼랜드들에 움직임 보상 연산을 수행하도록 설계된 계산 수단에 의해 달성된다. 오퍼랜드의 입도는, 개별적으로 하나의 서브필드로부터 동시에 서브필드들의 그룹에 이르기까지 변동한다. 이미지 디스플레이 유닛은 서브필드들 각각에 개별적으로 공간적 오프셋(spatical offset)을 주거나 서브필드들의 그룹에 함께 공간적 오프셋을 주도록 설계된다. 디스플레이 패널에서 가시화되는 이미지의 픽셀들은 메모리 장치에 디지털적으로 저장된다. 메모리 내의 바이트들은 서브필드 데이터를 포함하며, 각 비트는 대응하는 서브필드가 특정 픽셀 위치에서 온인지 오프인지를 정의한다. 하나의 바이트로, 8개의 독립된 서브필드들이 제어될 수 있다. 예를 들어, 10 또는 12와 같은 다른 길이의 워드가 사용될 수도 있다는 것에 주목한다. 움직임 보상을 수행한다는 것은 소스 이미지로부터 목적 이미지가 유도된다는 것을 의미한다. 소스 이미지 내의 서브필드들을 나타내는 비트들은, 소스 이미지를 저장하고 있는 메모리 장치로부터 검색(retrieve)되어 목적 이미지를 저장하는 메모리에 저장된다. 비트들의 논리적 어드레스를 변경함으로써 비트들상에 공간적 오프셋이 가해질 수 있다. 비트나 바이트의 복사는 많은 컴퓨터 자원을 요구하지 않는 연산이다. 그러나, 별개의 비트들 또는 바이트들을 액세스하는 것은 상당한 메모리 전송 오버헤드를 유발할 수 있다. 많은 메모리 장치는, 하나의 데이터 액세스 요청으로 수 바이트의 논리적 크기를 갖는 데이터 블럭이 리턴되도록 설계된다. 리턴되는 데이터 블럭의 비트들중 단 하나의 비트만이 필요하다면, 상당한 메모리 대역폭이 낭비된다. 일반적으로, 움직임 보상은 오퍼랜드 유형에 독립된 동일한 개수의 연산을 요구한다. 따라서 움직임 보상을 위한 오퍼랜드의 입도는 전체 연산 개수를 결정한다. 오퍼랜드는,
* 서브필드에 대응하는 비트;
* 한 픽셀의 일부 서브필드들에 대응하는 비트그룹;
* 예를 들어, 동등한 조도 레벨을 갖는 다수의 픽셀들의 서브필드들에 대응하는 비트 그룹;
* 한 픽셀의 서브필드들에 대응하는 바이트;
* 픽셀들의 그룹의 서브필드들에 대응하는 바이트 그룹일 수 있다.
움직임 보상의 가장 높은 품질은 미세-입도(fine-grain) 오퍼랜드, 즉, 비트의 경우에 달성된다. 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛은 가용 컴퓨터 자원을 이용하는데 있어서 스케일가능성을 허용하는 이점이 있다. 가용 컴퓨터 자원의 용량이 상대적으로 높다면, 상대적으로 높은 품질의 움직임 보상이 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 실시예는, 움직임 보상을 위한 연산을 수행하기 위한 오퍼랜드의 입도를 결정하기 위해, 미리 결정된 시간 기간 동안 계산 수단의 가용 용량을 추정하는 분석기(analyzer)를 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터 자원은 다양한 태스크(task)를 수행하는데 이용될 수 있다. 각각의 데이터 처리 유닛이 소정 태스크를 책임지도록 되어 있는 수개의 데이터 처리 유닛을 포함하는 시스템이 있을 수 있다. 이 실시예의 이미지 디스플레이 유닛은 상기 시스템의 유닛들 중 하나이다. 시스템은 컴퓨터 자원, 예를 들어, 다양한 데이터 처리 유닛들에 의해 공유 가능한 메모리 및 프로세서를 포함한다. 동시에 실행될 수 있는 태스크의 개수는 무엇보다도 공유 컴퓨터 자원의 크기와 다양한 태스크를 수행하기 위한 컴퓨터 자원의 사용 요구에 의해 제한된다. 이것은 상대적으로 낮은 컴퓨터 자원 사용률을 갖도록 설계된 유닛들이 바람직하다는 것을 의미한다. 한 유닛에 의한 컴퓨터 자원의 실제적인 요구는 시간적으로 가변적이다. 그 결과, 시스템 내의 다른 유닛들에 대한 가용 컴퓨터 자원 또한 일정하지 않다. 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 장치의 이점은, 이미지 디스플레이 유닛이 이용할 수 있는 컴퓨터 자원에 기초하여 움직임 보상 전략을 적응시킬 수 있다는 것이다. 이 실시예의 이미지 디스플레이 유닛은 미리 결정된 시간 동안 가용 컴퓨터 자원을 평가하여, 이를 기초로, 달성가능한 최고 품질의 움직임 보상을 수행하기 위한 오퍼랜드의 입도를 결정한다. 컴퓨터 자원의 이용가능성에 대한 정보는 외부 수단에 의해 제공될 수도 있다. 후속하는 이미지에 대한 컴퓨터 자원 요청을 판정하기 위해 선행하는 이미지에 대해 수행된 계산이 이용될 수 있다. 움직임 보상은, 그룹당 서브필드의 개수 또는 서브필드의 조도 레벨에 독립적인 동일한 개수의 연산을 요구한다. 가용 컴퓨터 자원이 알려지면, 즉, 수행될 수 있는 연산의 개수가 알려지면, 보상될 수 있는 그룹의 개수에 대한 평가가 이루어질 수 있다. 이것은, 오퍼랜드의 입도, 즉, 그룹당 서브필드의 개수를 결정한다. 그 결과 이 실시예의 이미지 디스플레이 유닛은, 상대적으로 높은 컴퓨터 자원 사용률과 연계한 상대적으로 고품질의 움직임 보상과, 상대적으로 낮은 컴퓨터 자원 사용률과 연계한 상대적으로 덜 높은 품질의 움직임 보상사이에서 트레이드오프를 행할수 있도록 가용 컴퓨터 자원의 이용에 있어서 융통적이다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는, 이미지의 픽셀들을 움직임 보상을 위한 상대적으로 적은 연산들이 수행되는 픽셀들의 제 1 서브세트 및 움직임 보상을 위한 더 많은 연산들이 수행되는 픽셀들의 제 2 서브세트로 분류한다. 픽셀들의 제 1 서브세트는 움직임 보상을 요구하지 않고 제 2 서브세트는 움직임 보상을 요구한다. 제 1 서브세트의 픽셀들은 촬상된 장면내의 움직이지 않는 물체에 속할 것이다. 어떤 움직임도 검출되지 않은, 즉,
Figure 712009001011158-pct00019
인 픽셀들은 움직임 보상될 필요가 없다. 어떠한 움직임도 검출되지 않은 픽셀들은 움직임 보상될 필요가 없다. 어떠한 움직임도 검출되지 않은 픽셀들에 대응하는 바이트들은 소스 이미지와 관련된 메모리로부터 목적 이미지에 관련된 메모리로 직접 복사된다. 이들 픽셀들에 대해서는 더 이상의 처리가 요구되지 않는다. 등식 (1)로부터 관찰된 이미지는
Figure 112002034467145-pct00020
(5)
에 순응한다는 것을 유추할 수 있다. 이것은 의도된 바와 같이 정확히 한 픽셀에 대한 서브필드들의 조합이다. 또한 촬상된 장면 내의 상대적으로 빠르게 움직이는 물체에 속하는 픽셀들도 움직임 보상을 요구하지 않는 세트의 일부를 이룰 것이다. 이들 픽셀들에 대한 움직임 보상의 가시적 효과는 무시할만하다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 실시예는 움직임 보상을 위해 상대적으로 적은 연산들이 수행되는 픽셀에 대한 서브필드들을 서브필드들의 제 1 그룹으로 분류하고, 움직임 보상을 위해 더 많은 연산들이 수행되는 픽셀에 대한 서브필드들을 서브필드들의 제 2 그룹으로 분류한다. 서브필드들의 제 1 서브세트는 움직임보상되지 않지만 서브필드들의 제 2 서브세트는 움직임보상될 것이다. 서브필드들의 제 1 서브세트의 서브필드들에 대응하는 비트들은 소스 이미지에 관련된 메모리로부터 목적 이미지에 관련된 메모리로 직접 복사될 수 있다. 가장 높은 조도 레벨을 갖는 서브필드가 기준점으로 취해진다. 따라서 이 서브필드는 올바른 공간 위치에 디스플레이된다. tn = t0 =>Δtn = tn - t0 = 0임에 주목한다. 등식 (1)로부터 관찰된 이미지는 등식 (5)에 순응한다는 것을 유추할 수 있다. 기준점으로서 취해진 서브필드에 대응하는 비트는 소스 이미지에 관련된 메모리로부터 목적 이미지에 관련된 메모리로 직접 복사될 수 있다. 그 비트에 대해서는 더 이상의 처리가 요구되지 않는다. 이미지 디스플레이 유닛은, 두번째로 가장 높은 서브필드로부터 가장 낮은 조도 레벨로의 중요성의 순서대로, 서브필드들에 대응하는 나머지 비트들을 시프트, 즉, 서브필드들에 대응하는 나머지 비트들에 대해 공간적 오프셋을 적용한다. 가용 컴퓨터 자원이 충분하지 않을 때, 어느 때라도 중단될 수 있다. 그 경우에 가장 높은 조도 레벨을 갖는 서브필드들이 처리된다. 목적 이미지를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 장치는 소스 이미지를 나타내는 데이터의 직접적 복사본을 만듦으로써 초기화된다는 사실에 주목하자.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는 서브필드들의 그룹이 픽셀들의 블럭(a block of pixels)에 속한다는 것이 특징이다. 이런 식으로 움직임 보상은 픽셀들의 블럭에 가해진다. 이와 같은 픽셀들의 블럭에 대응하는 데이터의 논리적 크기는 픽셀들을 유지하는 메모리 장치들로의 접속, 즉, 메모리 버스의 대역폭 또는 버스트 모드로 액세스될 수 있는 메모리 장치의 데이터 유닛의 물리적 크기 또는 움직임 벡터 블럭의 크기에 적합할 것이다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는, 서브필드들의 그룹이 한 픽셀의 서브필드들에 대응하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 그룹과 대응하는 데이터의 논리적 크기는 하나의 워드 즉, 1 바이트와 같을 수 있다. 바이트의 컴퓨터의 기본적인 오퍼랜드 타입이다. 그 경우에, 많은 연산들은 매우 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는, 서브필드들의 그룹이 한 픽셀의 다수의 서브필드들에 대응하는 것을 특징으로 한다. 이것은 한 픽셀의 서브필드들이 다수의 그룹들에 걸쳐 퍼져 있음을 의미한다. 한 픽셀의 서브필드들을 이들 그룹들로 분할하기 위한 적어도 2개의 전략이 있다. 이들 전략은 이하의 2개 실시예의 설명에서 약술된다. 한 그룹의 타이밍은 그 그룹의 멤버들에 대해 평균화되거나 가장 높은 조도 레벨을 갖는 이 그룹의 서브필드에 의해 결정될 수 있다. 그 결과, 가해지는 공간적 오프셋은, 가장 높은 조도 레벨을 갖는 이 그룹의 서브필드에 의해 결정되거나, 그룹의 멤버들 각각에 대한 가중 평균에 기초한다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는 서브필드들의 그룹이 시간적으로 상대적으로 서로 가까운 서브필드들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우에, 가장 높은 가능한 움직임 보상을 성취하기 위해 이 그룹의 개개의 서브필드들에 가해지는 공간적 오프셋에서의 차이는 상대적으로 작다. 이 경우에 좋은 해결책은 이 그룹의 타이밍을 그룹의 멤버들에 대한 평균에 기초하는 것이다. 촬상된 장면 내의 물체의 움직임이 상대적으로 낮다면, 다양한 서브필드들에 대해 필요한 공간적 오프셋들간의 차이는 한 픽셀보다 작을 수도 있다. 이것은 등식
Figure 712009001011158-pct00021
으로 표현될 수 있다.
본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛의 한 실시예는 서브필드들의 그룹이 상대적으로 높은 조도 레벨을 갖는 서브필드와 상대적으로 낮은 조도 레벨을 갖는 적어도 하나의 서브필드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우에 좋은 해결책은, 그룹의 타이밍을, 가장 높은 조도 레벨을 갖는 이 그룹의 서브 필드의 타이밍에 기초하는 것이다. 그 결과, 한 픽셀의 전체 조명의 대부분에 기여하는 서브필드는 양호하게 보상된다.
본 발명의 제 2 목적은 상기의 이미지 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 디스플레이 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 제 3 목적은 변동 입도를 갖는 오퍼랜드들 상에 움직임 보상 단계를 수행하여 달성된다. 이 때, 오퍼랜드들의 입도는 개별적으로 하나의 서브필드로부터 동시에 서브필드들의 그룹까지의 범위에서 변동한다.
본 발명에 따른 디스플레이 유닛, 장치 및 방법의 이들 및 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 이후에 기술될 실시예를 통해 명료해질 것이다.
도 1은 본 발명의 이미지 디스플레이 유닛의 개략도.
도 2는 8개의 서브필드들을 갖는 한 필드 주기의 개략도.
도 3은 본 발명의 원리를 도시하는 도면.
도 4는 이미지 디스플레이 장치의 구성요소들을 도시한 도면.
도 5는 한 이미지에 대해 이미지를 보정하는데 사용되는 오퍼랜드들의 입도를 도시한 도면.
도 1은 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 유닛(100)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 1은 또한 메모리 장치(102)를 도시한다. 이 실시예에서는 메모리 장치는 이미지 디스플레이 유닛(100)의 일부는 아니다. 그러나, 메모리 장치를 포함하는 실시예도 있을 수 있다. 이미지 디스플레이 유닛(100)은 입력 커넥터(112)에 의해 소스 이미지를 나타내는 신호를 입력으로서 수신한다. 이미지 디스플레이 유닛(100)은 목적 이미지를 나타내는 신호를 출력 커넥터(114)에 출력으로서 제공한다. 메모리 장치(102)는 2개 이미지들을 나타내는 데이터를 유지한다. 처리 수단(108)은 소스 이미지(102)를 저장하는 메모리 위치로부터 데이터를 검색한다. 그 다음, 처리 수단은 하나 이상의 서브필드들을 움직임 보상하기 위해 공간 오프셋을 가할 수 있다. 결국 처리 수단(108)은 목적 이미지(106)를 저장하는 메모리 위치에 데이터를 저장한다. 도 3에서, 움직임 보상을 위한 연산들이 보다 상세히 설명되어 있다. 디스플레이 유닛(100)은 가용 컴퓨터 자원의 용량을 분석하도록 설계된 분석기(110)를 선택적으로 포함한다.
도 2는 8개 필드들을 갖는 한 필드 주기(202)를 개략적으로 도시하고 있다. 필드 주기(202)는, 하나의 이미지가 디스플레이 패널에 디스플레이되는 주기를 나타낸다. 이 예에서, 필드 주기(202)는 8개의 서브필드들(204-218)로 구성된다. 한 서브필드에서, 예를 들어, 서브필드(208)에서, 디스플레이 패널의 셀은 광량(光量)을 생성하기 위해 스위치 온될 수 있다. 각각의 서브필드(204-218)는 모든 셀들의 메모리들이 동시에 소거되는 소거 단계(erasure phase; 220)으로 시작한다. 서브필드(208)에서 다음 단계는 광방출을 위해 스위치 온될 셀들이 조절(conditioning)되는 어드레싱 단계(addressing phase; 222)이다. 그 다음, 유지 단계(sustain phase)라 불리는 서브필드(208)의 제 3 단계(224)에서, 유지 펄스들이 셀들에 인가된다. 이것은 어드레싱된 셀들이 제 3 단계 동안에 광을 방출하도록 유발한다. 이들 단계들의 구성이 도 2에 도시되어있다. 여기서 시간은 좌측에서 우측으로 흐른다. 다양한 서브필드들에 대한 시간 t0-t7이 표시되어 있다. 일부 디스플레이 패널들에서 서브필드는 소거 단계로 시작하는 것이 아니라 소거 단계로 끝난다는 것을 주목해야 한다. 그러나 이것은 어느 경우에도 적용될 수 있는 본 발명에서는 중요하지 않다. 소거 단계는 일부 서브 필드 방법에 대해서는 없을 수도 있다.
도 3은 본 발명의 원리를 도시한다. 움직임 보상을 수행한다는 것은 목적 이미지가 소스 이미지로부터 유도된다는 것을 의미한다. 도 3에서, 소스 이미지를 나타내는 데이터를 유지하는 메모리 장치(302)가 도시되어 있다. 도 3에서 목적 이미지를 나타내는 데이터를 유지하는 메모리 장치(304)가 도시되어 있다. 메모리 내의 바이트들, 예를 들어, 바이트(306)는 서브필드 데이터를 포함한다; 각각의 비트, 예를 들어, 비트(308)는 대응하는 서브필드가 특정 픽셀 위치에서 온인지 오프인지를 정의한다. 하나의 바이트로, 8개의 독립된 서브필드들이 제어될 수 있다. n∈[0...7]인 비트 n이 조도 레벨 2n을 갖는 서브필드에 대응한다고 가정하자. 그러면, 예를 들어 비트7은 조도 레벨 27 = 128을 갖는 서브필드에 대응한다. 어떤 픽셀에 대해 어떠한 움직임 보상도 요구되지 않는다면, 대응하는 바이트(310)는 소스 이미지를 저장하는 메모리 장치(302)로부터 목적 이미지를 나타내는 메모리 장치(304)로 직접 복사될 수 있다. 하나의 픽셀로부터의 서브필드가 동일한 공간 오프셋으로 보상되면, 대응하는 바이트(312)는 소스 이미지를 저장하는 메모리 장치(302)로부터 목적 이미지를 나타내는 메모리 장치(304)로 복사될 수 있다. 그러나 픽셀의 논리적 어드레스는 변경된다. 즉, 공간 오프셋에 관련된다. 서브필드들에 대해 어떠한 움직임 보상도 수행되지 않는다면, 목적 이미지를 저장하는 메모리 위치에서 비트들은 소스 이미지를 저장하는 메모리 위치로부터의 대응하는 비트들의 직접적인 복사본이 될 수 있다. 움직임 보상이 개개의 서브픽셀들 상에 또는 8개 이하의 요소를 갖는 서브필드들의 그룹들에 수행되면, 목적 이미지의 픽셀에 대응하는 바이트(314)는 소스 이미지의 수개의 픽셀들(316-318)로부터의 비트들에 기초할 수 있다.
서브필드에 대한 공간 오프셋은 움직임 벡터를 이용하여 계산될 수 있다. 움직임 벡터들은, 예를 들어 LNM(Layered Natural Motion) 움직임 추정기와 같은 움직임 추정기에 의해 계산되는 움직임 벡터로부터 유도될 수 있다. 이 LNM은 1998년 필립스 연구저널 제51권, 2호의 알.제이.슈턴(R.J. Schutten)등에 의한 "Layered Natural Motion"에 기술되어 있다. 이 추정기는 이미지 내의 각각의 8×8 픽셀들의 블럭에 대해 움직임 벡터
Figure 112008047198012-pct00022
를 산출한다. 이 경우에, 이 블럭 내의 모든 픽셀들에 대한 움직임 벡터들
Figure 112008047198012-pct00023
는 동일한
Figure 112008047198012-pct00024
이다. LNM은 물체-기반의 움직임 추정기를 특징으로 한다. 이 추정기는 이미지 내의 물체에 속하는 8×8 픽셀들의 블럭들을 층들중 하나에 할당한다. 예를 들어, 추정기가 3개의 층을 갖는 경우, 추정기는 적어도 3개의 서로 다른 물체, 즉, 움직이지 않는 한 물체와 서로 다른 속도로 움직이는 두 물체를 구별할 수 있다. 움직임 보상은 픽셀들의 블럭 상에 수행될 수 있다. 특별히 이 경우에는 이 블럭 내의 개개의 픽셀들의 움직임 벡터들은 동일하다. 목적 이미지 내의 각각의 8×8 블럭 D는 소스 이미지로부터의 8개의 8×8 블럭 S로부터 구성된다. 이 구성은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112002034467145-pct00025
(6)
여기서, x 및 y는 8×8 블럭 내의 인덱스이고, n은 서브필드 또는 비트 위치를 가리킨다. 각각의 서브필드에 대해, 데이터는 대응하는 서브필드의 움직임 벡터를 거쳐 시프트된 소스 메모리로부터 판독된다. 비트별-AND 연산(bit-wise-AND operation; &)은 그 서브필드에 대응하는 비트를 선택한다. 이 비트들은 추가(addition)에 의해 병합된다. 서브필드들은 하나의 그룹으로 결합될 수도 있다. 예를 들어 비트0과 비트2가 결합될 수 있다. 그 경우에, 등식(6) 내의 마스크(mask)는 2n으로부터 20 및 22으로 변경되어 이 서브필드 그룹에 대해 양 비트들을 선택한다.
도 4는 본 발명에 따른 이미지 디스플레이 장치의 요소를 도시한다. 이미지 디스플레이 장치(400)는 디스플레이될 이미지를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수신 수단(402)을 가진다. 이 신호는 안테나 또는 케이블을 통해 수신된 방송 신호일 수도 있으나 VCR(Video Cassette Recorder) 또는 디지털 범용 디스크(Digital Versatile Disk: DVD)와 같은 기억 장치로부터의 신호일 수도 있다. 이미지 디스플레이 장치(400)는 이미지를 처리하기 위한 이미지 디스플레이 유닛(404)과 처리된 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치(406)를 포함한다. 디스플레이 장치(406)는 서브필드로 구동되는 유형이다. 이미지 디스플레이 유닛(404)는 도 1과 연계하여 기술된 바와 같이 구현된다.
도 5는 이미지를 보상하는데 이용되는 이미지에 대한 오퍼랜드들의 입도를 도시한다. 이미지(502)는, (504-510)으로 참조번호가 매겨진 다수의 영역들로 분할된다. 움직임 보상을 위한 오퍼랜드들의 입도는 다양한 영역들마다 다르다.
* 참조번호 (506)으로 매겨진 영역으로부터의 모든 서브필드들은 개별적으로 보상된다.
* 영역(510)에서의 움직임 보상은 오퍼랜드로서 픽셀들의 블럭들의 서브필드들과 더불어 수행되었다.
* 영역(504)에서의 움직임 보상은 오퍼랜드로서 개개의 픽셀들의 서브필드들과 더불어 수행되었다.
* 영역(508)에서의 움직임 보상은 오퍼랜드로서 각각 4개의 요소들로 구성된 서브필드들의 그룹들과 더불어 수행되었다.
사실상 이미지는, 움직임 보상이 상대적으로 높은 품질로 수행되는 영역과 움직임 보상이 덜 높은 품질로 수행되는 영역으로 분할된다.
상술한 실시예들은 본 발명을 제한하기위한 것이 아니라 설명을 위한 것이며 당업자는 첨부된 청구의범위로부터 벗어나지 않고 대안적인 실시예를 설계할 수 있을 것이다. 청구의범위에서, 괄호사이에 위치한 참조번호들은 청구의범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 단어 "포함하는"은 청구항에 열거된 요소나 단계외의 요소나 단계를 배제하는 것이 아니다. 구성 요소에 선행하는 "하나"는 복수개의 구성요소들을 배제하는 것은 아니다. 본 발명은 수개의 구별되는 구성요소들을 포함하는 하드웨어 및 적절히 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 몇개의 수단을 열거하는 청구항들에서 이들 수단들 몇개가 하나로 구현될수도 있고 동일한 하드웨어 항목으로 구현될 수도 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 서브필드들(sub-fields; 204~218)이라 불리는 복수의 기간들(periods)에서 이미지의 픽셀들을 디스플레이 장치(406) 상에 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 유닛(100)에 있어서,
    상기 서브필드들 각각에서 각각의 조도 레벨(illumination level)을 생성할 수 있으며, 서브필드들에 움직임 보상(motion compensation)을 위한 연산들을 수행하기 위한 계산 수단(108)을 포함하며, 상기 계산 수단은 변동 입도(varying granularity)를 갖는 오퍼랜드들에 공간적 오프셋 연산들로서 움직임 보상을 위한 연산들을 수행하도록 설계되며, 상기 오퍼랜드들의 입도는 개별적으로 하나의 서브필드로부터 동시에 서브필드들의 그룹까지 범위이고,
    움직임 보상을 위한 연산들을 수행하기 위한 상기 오퍼랜드들의 입도를 결정하기 위해, 미리 결정된 시간 기간 동안 상기 계산 수단의 가용 용량을 추정하는 분석기(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀들을 움직임 보상을 위한 상대적으로 적은 연산들이 수행되는 픽셀들의 제 1 서브세트 및 움직임 보상을 위한 더 많은 연산들이 수행되는 픽셀들의 제 2 서브세트로 분류하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    픽셀의 서브필드들을 움직임 보상을 위한 상대적으로 적은 연산들이 수행되는 서브필드들의 제 1 그룹 및 움직임 보상을 위한 더 많은 연산들이 수행되는 서브필드들의 제 2 그룹으로 분류하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브필드들의 그룹은 픽셀들의 블럭에 속하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브필드들의 그룹은 하나의 픽셀의 서브필드들에 대응하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브필드들의 그룹은 하나의 픽셀의 복수의 서브필드들에 대응하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브필드들의 그룹은 시간상으로 상대적으로 가까운 서브필드들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브필드들의 그룹은 상대적으로 높은 조도 레벨을 갖는 서브필드와 상대적으로 낮은 조도 레벨을 갖는 적어도 하나의 서브필드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 유닛.
  10. 제 2 항에서 청구된 이미지 디스플레이 유닛(100)을 포함하는, 이미지를 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이 장치(400)에 있어서:
    상기 이미지를 표시하는 신호를 수신하기 위한 수신 수단(402); 및
    상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치(406)를 포함하는, 이미지 디스플레이 장치.
  11. 삭제
  12. 서브필드들 각각에서 각각의 조도 레벨을 생성할 수 있는 디스플레이 장치 상에 서브필드들이라 불리는 복수의 기간들에서 이미지의 픽셀들을 디스플레이하는 방법에 있어서,
    서브필드들에 대한 움직임 보상 단계를 포함하며, 상기 움직임 보상 단계는 변동 입도를 갖는 오퍼랜드들에 공간적 오프셋 연산들(spatial offset operations)로서 수행되며, 상기 오퍼랜드들의 입도는 개별적으로 하나의 서브필드로부터 동시에 서브필드들의 그룹까지의 범위이고,
    움직임 보상을 위한 연산들을 수행하기 위한 오퍼랜드들의 입도를 결정하기 위해, 미리 결정된 시간 기간 동안 계산 수단의 가용 용량을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 방법.
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