KR101046583B1 - 영상 처리 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상 처리 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 디스플레이 모듈의 영상 처리 장치는, 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하는 메모리부;현재 프레임 데이터 신호(fn)와 상기 메모리부에 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교하는 데이터 비교부; 비교 결과, 동일한 경우에는 상기 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 출력하고, 다른 경우에는 소정의 룩업 테이블(LUT)에 기초한 상기 현재 프레임 데이터 신호(fn)의 보정된 데이터 신호를 출력하는 데이터 보정부; 상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호의 특성을 측정하는 데이터 측정부; 측정 결과, 상기 데이터 신호가 오버슈트(overshoot) 성분 및 언더슈트(undershoot) 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 상기 오버슈트 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성하는 제너레이터; 상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호와 상기 제너레이터에서 생성된 상기 역방향 신호를 머지(merge)하는 데이터 합성부; 및 상기 데이터 합성부에 동기신호를 제공하여, 상기 데이터 합성부가 상기 동기신호에 따라 상기 신호들을 머지하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치에 의해 달성될 수 있다.

이에 의해, 영상 데이터신호의 응답속도를 개선할 수 있고, 동시에 역잔상 현상을 제거할 수 있는 영상 처리 장치를 제공할 수 있다.

오버드라이브(overdrive), 오버슈트(overshoot), 역잔상 현상

Description

영상 처리 장치 및 그 제어방법{Device for image processing and control method thereof}

도 1은 종래 발명에 따른 영상 데이터 신호 속도 개선장치에 대한 블록도이다.

도 2는 종래 발명에 따른 오버슈트(overshoot)가 발생된 신호파형을 설명하는 설명도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에 대한 블록도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호들의 합성을 설명하는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 제어방법에 대한 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 메모리부 13 : 데이터 비교부

15 : 데이터 보정부 17 : 데이터 측정부

18 : 제너레이터 19 : 데이터 합성부

20 : 제어부

본 발명은 영상 처리 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오버드라이브(overdrive) 기법이 적용된 영상 데이터 신호 속도 개선장치에 대한 역잔상을 제거하기 위한 영상 처리 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근 텔레비전, 모니터, 게임기, DVD(Digital Versatile Disc) 플레이어, 각종 디스플레이 모듈 등에서 있어서, 동영상을 디스플레이 하기 위해서 LCD(Liquid Crystal Display)를 많이 사용하고 있다. 그러나 LCD의 단점 중 하나는 움직이는 영상에 대한 잔상 현상이 발생한다는 것이다. 잔상현상이라 함은, 영상 화면이 어두운 색으로 끌리는 현상을 말한다. 이러한 잔상 현상이 발생하는 이유 중 하나는 픽셀변화에 따른 액정의 응답속도가 느리기 때문이다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 종래발명에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 종래 발명에 따른 영상 데이터 신호 속도 개선장치에 대한 블록도이고, 도 2는 종래 발명의 일 실시예에 따른 오버슈트가 발생된 신호 파형을 설명하는 설명도이다.

도 1에서, 메모리부(10)는 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하고, 데이터 비교부(12)는 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 메모리부(10)에 저장되어 있는 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 비교한다. 데이터 보정부(14)는 데이터 비교부(12)에서 비교한 결과에 따라 프레임 데이터 신호들(fn, fn-1)에 대하여 선택적으로 오버드라이브 값을 적용함으로써 보정하고, 제어부(16)는 나머지 구성요소들을 제어한다.

도 2에서, 일반 영상 데이터 신호(A) 및 오버드라이브(overdrive)된 신호(B)가 도시되어 있다.

오버드라이브(ovedrive) 기법이란, 영상 데이터 신호에 통상의 전압 보다 높은 전압을 인가하여 응답속도를 고속화하는 것이다. 일반 영상 데이터 신호(A)은 도시된 바와 같이 정착시간(settling time)이 Tb에 이른다. 그러나 오버드라이브된 영상 데이터 신호(B)의 정착시간은 Ta로써, 그 절반 정도에 지나지 않는다. 여기서, 프레임 개수는 단지 예시일 뿐이며, 요지는 오버드라이브된 영상 데이터 신호의 정착시간이 빨라져서 영상 데이터 신호의 느린 응답 속도에 따른 잔상 현상이 개선된다는 것이다. 그러나, 오버드라이브 기법으로 응답속도를 빠르게 하는 경우 잔상 현상은 크게 개선되지만, 역잔상 현상이라는 또 다른 문제점이 발생할 수 있다. 역잔상 현상이란, 오버드라이브된 데이터 신호에 포함된 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분으로 인해 영상 화면이 하얗게 끌리는 현상을 말하는데, 이는 어두운 색으로 끌리는 잔상 현상보다 오히려 눈에 더 잘 보이는 특징이 있다.

그러므로, 영상 데이터 신호의 응답 속도를 빠르게 하여 잔상 현상을 개선함과 동시에, 오버슈트 발생으로 인한 역잔상 현상도 풀어야할 숙제로 남게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 영상 데이터 신호의 최대응답 속도를 구현함과 동시에 역잔상 현상을 개선할 수 있는 영상 처리 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 영상 처리 장치에 있어서, 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하는 메모리부; 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 상기 메모리부에 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교하는 데이터 비교부; 비교 결과, 동일한 경우에는 상기 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 출력하고, 다른 경우에는 소정의 룩업 테이블(LUT)에 기초한 상기 현재 프레임 데이터 신호(fn)의 보정된 데이터 신호를 출력하는 데이터 보정부; 상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호의 특성을 측정하는 데이터 측정부; 측정 결과, 상기 데이터 신호가 오버슈트(overshoot) 성분 및 언더슈트(undershoot) 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 상기 오버슈트 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성하는 제너레이터; 상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호와 상기 제너레이터에서 생성된 상기 역방향 신호를 머지(merge)하는 데이터 합성부; 및 상기 데이터 합성부에 동기신호를 제공하여, 상기 데이터 합성부가 상기 동기신호에 따라 상기 신호들을 머지하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치에 의해 달성될 수 있다.

또한, 룩업 테이블은 상기 영상 데이터 신호의 각각 계조(gradation)별 오버드라이브(overdrive) 값을 저장할 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은, 영상 처리 장치의 제어방법에 있어서, 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하는 단계; 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 상기 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교하는 단계; 비교 결과, 동일한 경우에는 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 출력하고, 다른 경우에는 소정의 룩업 테 이블에 기초한 상기 현재 프레임 데이터 신호(fn)의 보정된 데이터 신호를 출력하는 단계; 상기 출력된 데이터 신호의 특성을 측정하는 단계; 상기 측정된 데이터 신호가 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 상기 오버슈트성분 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성하는 단계; 상기 출력된 데이터 신호와 상기 역방향 신호를 동기시켜 머지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에 대한 블록도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호들의 합성을 설명하는 설명도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 메모리부(11), 데이터 비교부(13), 데이터 보정부(15), 데이터 측정부(17), 제너레이터(18), 데이터 합성부(19), 및 제어부(20)를 포함한다.

메모리부(11)는 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장한다.

데이터 비교부(13)는 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 메모리부(11)에 저장되어 있는 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 비교함으로써, 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교한다.

데이터 보정부(15)는 데이터 비교부(13)에서 비교한 결과에 따라 제어부(20)와 상호작용 함으로써 프레임 데이터 신호(fn, fn-1)에 대하여 선택적으로 오버드라이브 값을 적용하여 보정한다. 데이터 비교부(13)에서 비교한 결과가 동일한 경우, 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 선택하여 그대로 출력한다. 그러나 비교한 결과가 다른 경우, 현재 프레임 데이터 신호(fn)를 선택하여 소정의 룩업 테이블(LUT)에 기초한 오버드라이브 값을 적용함으로써 현재 프레임 데이터 신호(fn)를 보정하여 출력한다. 룩업 테이블(LUT)이란, 영상 데이터 신호에 대하여 각각 계조(gradation)별 오버드라이브 값을 저장하고 있는 테이블을 말한다. 전술한 바와 같이 오버드라이브 값을 적용하는 경우, 잔상 현상은 개선되지만 더 큰 문제점인 역잔상 현상이 발생할 수 있다.

도 4의 (a)에서 도시된 바와 같이, 데이터 보정부(15)에서 오버드라이브 되어 출력된 데이터 신호(C)에는, 시간구간 t5 내지 t6 부분에 오버슈트 성분 및 시간구간 t2 내지 t5 부분에 언더슈트 성분이 발생할 수 있다. 이하에서, 오버슈트 성분이란 신호가 소정의 상위정상레벨 "Vs"를 초과하는 값이고, 언더슈트 성분이란 소정의 하위 정상레벨 "0" 미만의 값이라 정의하기로 한다. 예를 들면, 오버슈트 성분은 시간 to에서 "VM-Vs"이고, 언더슈트 성분은 시간 tu에서 "Vm-0"을 말한다. 이러한 오버슈트 및 언더슈트로 인한 역잔상 현상을 회피하기 위해서, 오버드라이브 기법에 적용되는 룩업 테이블을 만들 때, 희망응답속도에 해당하는 적정 마진(margin) 내에서 오버드라이브 값을 적게 조정할 수 밖에 없게 되었다. 그러나 이러한 오버드라이브 값의 조정을 통해서도 역잔상 현상은 완전히 사라지지 않으면서도, 기대했던 만큼 응답 속도 향상의 효과를 볼 수 없다는 문제가 있었다.

데이터 측정부(17)는 데이터 보정부(15)에서 오버드라이브 되어 출력된 데이터 신호(C)의 특성을 측정한다. 여기서, 신호의 특성은 주파수, 레벨, width, 오버슈트 및 언더슈트의 성분에 대한 레벨 및 width 등을 모두 포함할 수 있다.

제너레이터(18)는 데이터 측정부(17)에서 측정된 데이터 신호가 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성한다. 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분의 역방향 신호라 함은, 도4(b)에 (D)로 도시된 바와 같이, 도4(a)에 도시된 (C)의 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분과 레벨의 부호가 반대인 것을 제외하고 레벨의 절대값, 주파수, width 등 모든 신호의 특성이 동일한 신호를 뜻한다. 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분의 정의에 대해서는 전술한 바와 같다. 따라서, 오버슈트 성분의 역방향 신호는 시간구간t5 내지 t6에서 형성되어 시간 to에서 "-(VM-VS)" 값을 갖고, 언더슈트 성분의 역방향 신호는 시간구간 t2 내지 t3에서 형성되어 시간 tu에서 "-Vm" 값을 갖는다.

데이터 합성부(19)는 데이터 보정부(15)에서 오버드라이브 되어 출력된 데이터 신호(C)와 제너레이터(18)에서 생성된 소정의 역방향 신호(D)를 머지(merge)한다. 두 신호를 머지한 후에는 도4(c)의 (E)에서 도시된 바와 같이, 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분이 사라지게 된다.

제어부(20)는 데이터 합성부(19)에서 신호들을 머지할 때 동기신호를 제공함으로써, 동기신호를 제공하여 데이터 합성부(19)가 동기신호에 따라 신호들을 머지하도록 제어한다. 또한, 데이터 보정부(15)가 프레임 데이터 신호(fn, fn-1)에 대하여 선택적으로 오버드라이브 값을 적용할 수 있도록 제어한다. 발명에 따른 효과를 극대화하기 위하여, 신호들이 정확하게 동기될 필요성이 있다. 왜냐하면, t1 내지 t6의 시간에 따라 신호들이 정확하게 동기가 되어야만이 신호들을 머지한 후에 오버슈트 및 언더슈트가 효과적으로 제거될 수 있기 때문이다. 이와 같은 방법으로 오버슈트 및 언더슈트가 완전히 제거되는 경우, (E)에서 도시된 바와 같은 신호가 됨으로써 역잔상 현상 문제가 해결 될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 처리 장치의 제어방법에 대한 순서도이다.

이하, 도5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 동작 순서를 구체적으로 설명한다.

메모리부(11)는 전술한 바와 같이, 영상 데이터 신호를 프레임별로 저장한다. 입력되는 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 저장되는 프레임 데이터 신호 사이에 1프레임의 시간이 필요하고, 그때 현재 프레임 데이터 신호(fn)가 이미 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 밀어내는 방식으로 저장된다(S101).

데이터 비교부(13)는 전술한 바와 같이, 현재 프레임 데이터 신호(fn)와 미리 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀단위로 비교한다(S103).

비교 결과, 동일한 경우에는 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)가 출력되고(S104), 다른 경우에는 룩업 테이블(LUT)에 기초하여 현재 프레임 데이터 신호(fn)에 대응되는 보정된 데이터 신호가 출력된다(S105).

데이터 측정부(17)는 (S104, S105)에서 출력된 데이터 신호의 특성을 측정한다(S106). 여기서, 신호의 특성은 주파수, 레벨, width, 오버슈트 성분 및 언더슈트의 성분에 대한 레벨 및 width 등을 모두 포함할 수 있다.

측정된 데이터 신호가 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분이 적어도 하나 포함 되지 않은 경우에는(S107) 데이터 측정부(17)에서 측정된 신호가 그대로 출력되며(S108), 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분이 적어도 하나 포함되어 있는 경우에는(S107) 제너레이터(18)가 데이터 측정부(17)에서 측정된 신호의 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분 에 대한 소정의 역방향 신호(D)를 생성한다(S108).

데이터 합성부(19)는 제어부(20)로부터 제공된 동기신호에 따라 데이터 보정부(15)에서 출력된 신호와 소정의 역방향 신호를 동기시켜 머지(merge)한다(S109).

이와 같이, 영상 처리 장치 및 그 제어방법을 사용할 경우, 영상 데이터 신호의 최대응답 속도를 구현함과 동시에 역잔상 현상을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 영상 데이터신호의 응답속도를 개선할 수 있고, 동시에 역잔상 현상을 제거할 수 있는 영상 처리 장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 디스플레이 모듈의 영상 처리 장치에 있어서,

   영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하는 메모리부;

   현재 프레임 데이터 신호(fn)와 상기 메모리부에 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교하는 데이터 비교부;

   비교 결과, 동일한 경우에는 상기 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 출력하고, 다른 경우에는 소정의 룩업 테이블(LUT)에 기초한 상기 현재 프레임 데이터 신호(fn)의 보정된 데이터 신호를 출력하는 데이터 보정부;

   상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호의 특성을 측정하는 데이터 측정부;

   측정 결과, 상기 데이터 신호가 오버슈트(overshoot) 성분 및 언더슈트(undershoot) 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 상기 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성하는 제너레이터;

   상기 데이터 보정부에서 출력된 데이터 신호와 상기 제너레이터에서 생성된 상기 역방향 신호를 머지(merge)하는 데이터 합성부; 및

   상기 데이터 합성부에 동기신호를 제공하여, 상기 데이터 합성부가 상기 동기신호에 따라 상기 신호들을 머지하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   룩업 테이블은 상기 영상 데이터 신호의 각각 계조(gradation)별 오버드라이브(overdrive) 값을 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
3. 영상 처리 장치의 제어방법에 있어서,

   영상 데이터 신호를 프레임별로 저장하는 단계;

   현재 프레임 데이터 신호(fn)와 상기 저장된 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 픽셀 단위로 비교하는 단계;

   비교 결과, 동일한 경우에는 이전 프레임 데이터 신호(fn-1)를 출력하고, 다른 경우에는 소정의 룩업 테이블에 기초한 상기 현재 프레임 데이터 신호(fn)의 보정된 데이터 신호를 출력하는 단계;

   상기 출력된 데이터 신호의 특성을 측정하는 단계;

   상기 측정된 데이터 신호가 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분 중 적어도 하나를 포함하고 있는 경우, 상기 오버슈트 성분 및 언더슈트 성분의 역방향 신호를 생성하는 단계;

   상기 출력된 데이터 신호와 상기 역방향 신호를 동기시켜 머지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치의 제어방법.

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