KR101616924B1 - Liquid Crystal Display device - Google Patents
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Abstract
액정표시장치가 개시된다. A liquid crystal display device is disclosed.
본 발명에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배열되어 영상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 다수의 게이트라인을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 다수의 데이터라인으로 상기 영상에 해당되는 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버 및 입력된 영상을 히스토그램 분석을 이용해서 전달 함수(Transfer Function)를 구해서 상기 데이터 신호의 휘도 성분을 변조하는 데이터 휘도 분석부를 포함하고, 상기 데이터 휘도 분석부는 상기 영상의 휘도 성분을 이용하여 히스토그램을 구하고 상기 히스토그램을 통해 누적밀도 함수를 구해서 상기 영상이 많이 차지하고 있는 밝기 영역을 찾아낸다.A liquid crystal display according to the present invention includes: a liquid crystal display panel in which a plurality of gate lines and a plurality of data lines are arranged to display an image; a gate driver for driving the plurality of gate lines; And a data brightness analyzer for obtaining a transfer function using the histogram analysis and modulating a luminance component of the data signal, wherein the data brightness analyzer comprises: A histogram is obtained using the brightness component of the image, and a cumulative density function is obtained through the histogram to find a brightness region occupied by the image.
휘도, 히스토그램, 전달함수(Transfer Function), 누적분포함수, 콘트라스트 Luminance, histogram, transfer function, cumulative distribution function, contrast
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 입력되는 영상의 휘도 분석을 통해 콘트라스트를 향상시키기위한 전달함수를 이용하여 화질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 영상의 콘트라스트(Contrast)는 영상 내 밝고 어두운 영역의 차 즉, 명암비의 크기를 의미하는 것으로 이 명암비가 클수록 콘트라스트가 높은 영상이라 볼 수 있다. 높은 콘트라스트를 갖는 영상은 영상 내 밝고 어두운 영역의 차이가 명확하여 선명도가 우수한 이미지라 할 수 있다. 따라서, 콘트라스트가 낮은 영상을 이미지 처리하여 높은 콘트라스트를 갖는 영상으로 변환하게 되면, 해당 영상의 선명도를 향상시켜 고품질의 영상을 획득할 수 있게 된다. In general, the contrast of an image means the difference between the bright and dark areas in the image, that is, the contrast ratio. The larger the contrast ratio, the higher the contrast. An image with a high contrast can be said to be an image with high clarity because the difference between bright and dark areas in the image is clear. Accordingly, when an image having a low contrast is subjected to image processing and converted into an image having a high contrast, a high-quality image can be obtained by improving the sharpness of the image.
이러한 콘트라스트가 낮은 영상의 선명도를 향상시키기 위한 이미지 처리 기법 중 하나로 영상의 히스토그램을 스트레칭하는 기술이 알려져 있다. 콘트라스트가 높은 영상은 히스토그램의 각 영상 레벨에 넓게 빈도수가 분포한다. 즉, 콘트라스트가 높은 영상은 밝은 영역과 어두운 영역에도 적절한 수의 빈도수가 존재하게 되므로, 콘트라스트가 높은 영상의 히스토그램은 전체 영상 레벨에 폭넓게 빈도수 가 분포하게 된다. As one of image processing techniques for improving the sharpness of images with low contrast, there is known a technique of stretching an image histogram. Images with high contrast are widely distributed at each image level of the histogram. That is, an image having a high contrast has an appropriate number of frequencies in a bright region and a dark region, so that a histogram of an image having a high contrast has a frequency distribution widely distributed over the entire image level.
이에 반해, 콘트라스트가 낮은 영상은 밝은 영역과 어두운 영역의 차이가 적으므로 그 히스토그램은 영상 레벨의 비교적 좁은 영역에 빈도수가 분포하게 된다. 이 콘트라스트가 낮은 영상의 히스토그램에서 좁은 영역에 분포하는 빈도수를 넓게 분포하도록 수정하게 되면 밝은 영역과 어두운 영역의 차이가 큰 영상을 생성할 수 있게 된다. 이와 같이, 히스토그램의 빈도수 분포를 넓게 확장하는 것을 히스토그램의 스트레칭이라 한다. On the other hand, since the difference between the bright region and the dark region is small in the low-contrast image, the histogram has a frequency distribution in a relatively narrow region of the image level. If the histogram of the low-contrast image is modified so as to widely distribute the frequency distribution in a narrow region, an image having a large difference between the bright region and the dark region can be generated. The extension of the frequency distribution of the histogram in this manner is called stretching of the histogram.
이러한 영상의 히스토그램 스트레칭 기술은 일반적인 조건에서 획득된 영상에 적용되는 경우 영상의 선명도를 향상시킬 수 있으나, 몇가지 특수한 조건에서 획득된 영상에 일괄적인 히스토그램 스트레칭 기술을 적용하는 경우 오히여 영상의 왜곡이 발생하여 영상 품질을 저하시킬 수도 있다. 예를 들어, 영상에 매우 밝은 광원이 존재하는 경우, 즉 포화 영역이 존재하는 경우나, 영상이 단색 계열로 이루어져 히스토그램의 분포가 매우 협소한 경우 또는 히스토그램의 분포가 높은 영상 레벨 측(밝은 측)이나 낮은 영상 레벨 측(어두운 측)으로 치우친 영상에 대해서 일괄적인 히스토그램 스트레칭이 적용되는 경우, 이미지의 선명도 향상이 이루어지지 않거나 오히려 이미지의 왜곡이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. The histogram stretching technique of this image can improve the sharpness of the image when it is applied to the image acquired under the general conditions. However, when applying the batch histogram stretching technique to the images obtained in some special conditions, Thereby degrading the image quality. For example, when there is a very bright light source in the image, that is, when there is a saturated area, or when the image is composed of monochrome series and the distribution of the histogram is very narrow, or when the distribution of the histogram is high (bright side) Or when the histogram stretching is applied to the image shifted to the lower image level side (dark side), the sharpness of the image may not be improved or the image may be distorted.
본 발명은 입력된 영상의 히스토그램 성분을 분석하여 영상의 대부분이 위치하는 영역을 찾고, 그 영역을 기준으로 한 전달 함수(Transfer Function)을 구하여 명암비를 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention provides a liquid crystal display device capable of analyzing a histogram component of an input image to find an area where most of the image is located and obtaining a transfer function based on the area, thereby improving the contrast ratio. .
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배열되어 영상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 다수의 게이트라인을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 상기 다수의 데이터라인으로 상기 영상에 해당되는 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버 및 입력된 영상을 히스토그램 분석을 이용해서 전달 함수(Transfer Function)를 구해서 상기 데이터 신호의 휘도 성분을 변조하는 데이터 휘도 분석부를 포함하고, 상기 데이터 휘도 분석부는 상기 영상의 휘도 성분을 이용하여 히스토그램을 구하고 상기 히스토그램을 통해 누적밀도 함수를 구해서 상기 영상이 많이 차지하고 있는 밝기 영역을 찾아낸다.A liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel in which a plurality of gate lines and a plurality of data lines are arranged to display an image, a gate driver for driving the plurality of gate lines, A data driver for supplying a data signal corresponding to the image and a data brightness analyzer for obtaining a transfer function using histogram analysis of the input image and modulating a luminance component of the data signal, The analyzer obtains a histogram using the luminance component of the image, obtains a cumulative density function through the histogram, and finds a brightness region occupied by the image.
본 발명에 따른 액정표시장치는 입력된 영상의 히스토그램 성분을 분석하여 영상의 대부분이 위치하는 영역(예를 들어 90%)을 찾고, 상기 영역을 기준으로 한 전달 함수(Transfer Function)을 구하여 명암비를 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있다. A liquid crystal display (LCD) device according to the present invention analyzes a histogram component of an input image, finds a region (for example, 90%) where most of the image is located, obtains a transfer function based on the region, The image quality can be improved.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다. 1 is a view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 액정표시패널(100)과, 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(110)와, 상기 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 상기 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(130) 및 상기 액정표시패널(100)로 공통전압(Vcom)을 공급하는 공통전압 생성부(150)를 포함한다.1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines GL1 to GLn and a plurality of data lines DL1 to DLm, A
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터 정렬된 데이터 신호를 히스토그램 분석을 이용해서 휘도를 분석하는 데이터 휘도 분석부(140)를 더 포함한다.In addition, the liquid crystal display according to the embodiment of the present invention further includes a
상기 액정표시패널(100)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 형성되며, 그 하부 유리기판 상에는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 상호 교차하도록 형성된다. 상기 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 ~ GLn)으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로부터의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급한다. In the liquid
이를 위하여, 상기 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 접속되며, 소스 전극은 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 접속된다. 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. To this end, the gate electrode of the thin film transistor TFT is connected to the gate lines GL1 to GLn, and the source electrode thereof is connected to the data lines DL1 to DLm. The drain electrode of the thin film transistor TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc.
또한, 상기 액정표시패널(100)의 하부 유리기판 상에는 액정셀(Clc)의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)과 전단 게이트라인 사이에 형성될 수도 있으며, 상기 액정셀(Clc)과 별도의 공통라인 사이에 형성될 수도 있다.A storage capacitor Cst for holding the voltage of the liquid crystal cell Clc is formed on the lower glass substrate of the liquid
상기 액정표시패널(100)의 상부 유리기판 상에는 상기 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 각 화소 영역에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터와, 이들 각각을 테두리하여 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)과, 데이터라인(DL1 ~ DLm) 및 박막트랜지스터(TFT) 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.On the upper glass substrate of the liquid
상기 게이트 드라이버(110)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 다수의 스캔 신호들을 대응되게 공급한다. 이들 다수의 스캔 신호들은 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)이 순차적으로 1 수평동기신호의 기간씩 인에이블 되게 한다. 상기 게이트 드라이버(110)는 다수의 게이트 드라이버 집적회로를 포함할 수 있다. The
상기 데이터 드라이버(120)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 데이터 제어신호(DCS)들에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn) 중 어느 하나가 인에이블 될 때마다 다수의 화소 데이터 전압을 발생하여 상기 액정표시패널(100) 상의 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 각각 공급한다. 상기 데이터 드라이버(120)는 다수의 데이터 드라이버 집적회로를 포함할 수 있다. In response to the data control signals DCS from the
상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템(예를 들면, 컴퓨터의 시스템의 그래픽 모듈 또는 텔레비전 수신 시스템의 영상 복조 모듈, 도시하지 않음)으로부터 공급된 동기신호들(Vsync, Hsync)과, 데이터 인에이블(DE) 신호 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 상기 게이트 드라이버(110)를 제어하는 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 드라이버(120)를 제어하는 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. The
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템으로부터 입력된 영상 데이터(Data)를 정렬하여 정렬된 데이터를 상기 데이터 드라이버(120)로 공급한다. In addition, the
상기 공통전압 생성부(150)는 도시하지 않은 전원 공급부로부터 인가된 전원 전압(Vdd)을 이용하여 공통전압(Vcom)을 생성하여 상기 액정표시패널(100)의 공통전극으로 상기 공통전압(Vcom)을 공급한다.The
상기 데이터 휘도 분석부(140)는 입력되는 영상의 히스토그램 성분을 분석하여 영상의 대부분이 위치하는 영역을 찾고 그 영역을 기준으로 한 전달 함수(Transfer Function)를 구해 입력된 영상의 휘도를 변조한다. The
이를 위하여, 상기 데이터 휘도 분석부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 입력된 영상 데이터(V-data, RGB)를 휘도 성분과 색차 성분으로 분리하는 제1 색공간 변환부(141)와, 상기 제1 색공간 변환부(141)에 의해 분리된 휘도 성분을 이용하여 히스토그램 분석을 하는 히스토그램 분석부(143)를 포함한다. 2, the
또한, 상기 데이터 휘도 분석부(140)는 상기 히스토그램 분석부(143)에서 분석된 히스토그램을 이용하여 전달 함수(Transfer Function)을 생성하고 상기 생성된 전달 함수를 이용하여 입력된 영상의 휘도 성분을 변조하는 전달함수 생성 및 적용부(145)와, 상기 입력된 영상의 휘도 성분의 변조에 대응되도록 상기 분리된 색차 성분을 보상하는 색차 성분 보상부(149) 및 상기 변조된 휘도 성분과 색차 성분을 결합하여 영상 데이터로 출력하는 제2 색공간 변환부(147)를 더 포함한다.In addition, the
상기 제1 색공간 변환부(141)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터 입력된 영상의 데이터(V-data)를 휘도 성분(Y)과 색차 성분으로 분리한다. 상기 제1 색공간 변환부(141)에서 분리된 휘도 성분(Y)은 상기 히스토그램 분석부(143)로 공급된다. 상기 제1 색공간 변환부(141)에서 분리된 색차 성분은 상기 색차 성분 보상부(149)로 공급된다.The first color
상기 히스토그램 분석부(143)는 상기 휘도 성분을 이용하여 입력된 영상의 히스토그램을 산출한다. 액정표시장치의 하드웨어 사이즈를 고려하여 상기 히스토그램 분석부(143)는 입력 휘도 영역을 나누어 히스토그램을 구한다. 예를 들어, N=3인 경우 총 8개의 구간으로 나누어 히스토그램을 구한다. 이는 하나의 예일 뿐 N의 값은 얼마든지 변경이 가능하다. The
상기 히스토그램 분석부(143)는 다수의 휘도 영역으로 나누어 히스토그램을 구한 후 이를 이용하여 누적밀도 함수를 구하고 디스플레이되는 전체 픽셀(Pixel)의 80 ~ 100% 중 미리 정해진 값을 이용하여 이미지 밝기 등급을 결정한다. The
도 3은 도 2의 히스토그램 분석부에서 구해진 누적밀도 함수의 90% 지점에 속한 구간을 찾는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing the search for a section belonging to the 90% point of the cumulative density function obtained by the histogram analyzing unit of FIG.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 히스토그램 분석부(도 2의 143)는 입력된 영상의 히스토그램을 구하고, 상기 히스토그램을 누적한 누적밀도 함수를 구해서 상기 누적밀도 함수의 90% 지점을 찾는다. 상기 누적밀도 함수의 90% 지점은 입력된 영상의 휘도 정보 대부분이 누적밀도 함수 90% 지점에 해당하는 히스토그램 영역 이하에 분포한다는 것을 의미한다. As shown in FIGS. 2 and 3, the histogram analyzer 143 (FIG. 2) finds the histogram of the input image and obtains the cumulative density function of the histogram to find 90% of the cumulative density function. The 90% point of the cumulative density function means that most of the luminance information of the input image is distributed below the histogram area corresponding to the 90% cumulative density function.
상기 누적밀도 함수 90% 지점에 해당하는 히스토그램 영역을 7이 된다. The histogram area corresponding to the 90% cumulative density function is 7.
이와 같이, 상기 히스토그램 분석부(143)는 상기 제1 색공간 변환부(141)에서 분리된 휘도 성분을 이용하여 히스토그램을 구하고, 상기 히스토그램을 이용하여 누적밀도 함수를 구하며 상기 누적밀도 함수의 80 ~ 100% 지점에 해당하는 히스토그램 영역을 찾아낸다. 상기 누적밀도 함수의 80 ~ 100% 지점에 해당하는 히스토그램 영역은 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)로 제공된다. 이때, 상기 누적밀도 함수의 80 ~ 100% 지점에 해당하는 히스토그램 영역은 이미지 밝기 등급을 의미한다. The
상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 상기 히스토그램 분석부(143)에서 구해진 이미지 밝기 등급에 따라 전달함수(Transfer Function)을 구하여 입력 휘도 성분에 이를 적용한다. 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)에서 이미지 밝기 등급에 따라 전달함수(Transfer Function)을 생성하는 과정을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. The transfer function generating and applying
이때, 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)에는 아래의 표 1에 도시된 바와 같이 이미지 밝기 등급에 따라 전달 함수(Transfer Function)를 네가티브(Negative) 방향으로 쉬프트 하는 Shift Amount 및 히스토그램 상한 경계값에 해 당되는 정보가 미리 설정되어 있다. As shown in Table 1 below, the transfer function generating and applying
상기 Shift Amount 값은 이미지 밝기 등급에 따라 달리 적용되고 상기 이미지 밝기 등급에 속하는 히스토그램 상한 경계값의 절반에 해당되는 값을 갖도록 설정되어 있지만, 얼마든지 다른 값으로 설정이 가능하다. The Shift Amount value is set to have a value corresponding to one half of the histogram upper limit boundary value that is differently applied according to the image brightness level and belongs to the image brightness level. However, the Shift Amount value can be set to any value.
예를 들어, 이미지 밝기 등급이 Histo. 3인 경우 히스토그램 상한 경계값은 96gray 이고, Shift Amount 값은 48gray가 된다. For example, if the image brightness rating is Histo. 3, the histogram upper boundary value is 96 gray, and the Shift Amount value is 48 gray.
도 4는 도 2의 전달함수 생성 및 적용부에서 전달함수(Transfer Function)을 생성하는 과정을 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a process of generating a transfer function in the transfer function generating and applying unit of FIG.
도 2 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 우선 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 선형(linear) 특성을 갖는 입력 휘도 성분의 전달 함수(Transfer Function)를 생성한다. 상기 선형 특성의 전달 함수(Transfer Function)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 다이나믹 범위를 상기 표 1에 도시된 Shift Amount 값만큼 네가티브(Negative) 방향으로 쉬프트 한다. As shown in FIGS. 2 and 4A, the transfer function generating and applying
예를 들어, 상기 히스토그램 분석부(143)에서 결정된 이미지 밝기 등급이 Histo. 7인 경우 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 선형(linear) 특성을 갖는 입력 휘도 성분의 전달 함수(Transfer Function)를 네가티브(Negative) 방향으로 112gray 만큼 쉬프트 시킨다. For example, if the image brightness level determined by the
이어, 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 상기 네가티브(Negative) 방향으로 112gray 만큼 쉬프트 된 선형(linear) 특성을 갖는 입력 휘도 성분의 전달 함수(Transfer Function)의 기울기를 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 결정한다. Then, the transfer function generating and applying
이때, 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 저계조와 고계조에서 발생할 수 있는 계조 포화(saturation)을 방지하기 위해서 각각 Threshold(th+, th-) 값을 정하여 기울기를 다르게 결정한다. At this time, the transfer function generating and applying
상기 네가티브(Negative) 방향으로 112gray 만큼 쉬프트 된 선형(linear) 특성을 갖는 입력 휘도 성분의 전달 함수(Transfer Function)의 기울기는 a, b로 구분될 수 있다. a는 중간 계조에 해당하는 전달 함수(Transfer Function)의 기울기이고, b는 저계조 및 고계조에 해당하는 전달 함수(Transfer Function)의 기울이다. The slope of the transfer function of the input luminance component having a linear characteristic shifted by 112 g in the negative direction can be divided into a and b. a is the slope of the transfer function corresponding to the intermediate gradation, and b is the slope of the transfer function corresponding to the low gradation and the high gradation.
상기 a 기울기는 Y1=aX 라는 식을 통해 구해진다.The slope a is obtained by the equation Y1 = aX.
여기서, Y1의 기울기 즉, 변수 a를 제어함으로써 상기 중간계조의 이미지의 콘트라스트 조절이 가능해진다. 상기 a는 원점(0, 0)을 지나며 1 및 3 사분면에 위치하기 때문에 1 보다 큰 값임을 알 수 있다. Here, by controlling the slope of Y1, that is, the variable a, the contrast of the image of the intermediate group can be adjusted. Since a is located in the first and third quadrants through the origin (0, 0), it can be understood that the value a is larger than 1.
상기 b의 기울기는 다음 수학식 1 및 수학식 2로 구해질 수 있다. The slope of b can be obtained by the following equations (1) and (2).
여기서, Y2는 고계조에 해당하는 전달 함수(Transfer Function)을 구하는 식이고, Y3는 저계조에 해당하는 전달 함수(Trnasfer Function)을 구하는 식이다. Here, Y2 is a formula for obtaining a transfer function corresponding to a high gradation, and Y3 is a formula for obtaining a transfer function corresponding to a low gradation.
Y2와 Y3의 기울기인 변수 b를 제어함으로써 고계조 및 저계조의 콘트라스트 스트레칭 시에 발생할 수 있는 계조 포화를 방지할 수 있다. By controlling the variable b, which is the slope of Y2 and Y3, it is possible to prevent gradation saturation that may occur during contrast stretching at high gradations and low gradations.
상기 b의 값은 0 보다 크고 1 보다 작은 범위로 결정된다. The value of b is determined to be in a range of greater than 0 and less than 1.
이때, 상기 변수 c는 c≥(a-b)*th+ 로 결정되고, 상기 변수 d는 d≤(a-b)*th-로 결정된다. At this time, the variable c is determined by c? (A-b) * th + and the variable d is determined by d? (A-b) * th-.
상기 변수 c와 d는 Y1, Y2의 기울기를 정하고, 콘트라스트 스트레칭 영역과 포화영역의 경계에 해당하는 Threshold(th+, th-)값을 정하면 위의 식을 통해 결정된다. 상기 변수 a, b, c, d는 이미지 밝기 등급에 따라 각각 다른 값을 결정될 수 있다. The variables c and d determine the slope of Y1 and Y2 and determine the Threshold (th +, th-) value corresponding to the boundary between the contrast stretching region and the saturation region. The variables a, b, c, and d may be determined differently depending on the image brightness level.
위와 같은 과정을 통해 고계조와 저계조 및 중간계조에 해당하는 전달 함수(Transfer Function)의 기울기(a, b)를 결정하여 상기 네가티브(Negative) 방향으로 112gray 만큼 쉬프트 된 선형(linear) 특성을 갖는 입력 휘도 성분의 전달 함수(Transfer Function)를 변형한다. By determining the inclination (a, b) of the transfer function corresponding to the high gradation, the low gradation and the intermediate gradation through the above process, the input (a, b) having a linear characteristic shifted by 112 grams in the negative direction The transfer function of the luminance component is modified.
상기 각 계조 별로 변형된 기울기를 갖는 전달 함수(Transfer Funtion)는 상기 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 네가티브(Negative) 방향으로 쉬프트 한만큼 다시 포지티브(Positive) 방향으로 쉬프트된다. 이렇게 포지티브(Powitive) 방향으로 쉬프트 된 전달 함수(Transfer Function)가 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)에서 최종적으로 생성된 전달 함수(Transfer Function)가 된다. As shown in FIG. 4 (d), the transfer function having a slope modified by each gradation is shifted in the positive direction as much as shifted in the negative direction. The transfer function shifted in the positive direction becomes the transfer function finally generated in the transfer function generating and applying
상기 전달함수 생성 및 적용부(145)는 상기 최종적으로 생성된 전달 함수(Transfer Function)를 상기 제1 색공간 변환부(141)에서 분리된 입력 휘도 성분에 적용한다. 상기 입력 휘도 성분은 상기 전달 함수(Transfer Function)에 의해 콘트라스트가 향상된다. 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)에서 콘트라스트가 향상된 휘도 성분은 상기 제2 색공간 변환부(147)로 출력된다. The transfer function generation and
상기 전달함수 생성 및 적용부(145)에서 최종적으로 생성된 전달 함수(Transfer Function)는 상기 색차 성분 보상부(149)로 공급된다. The transfer function finally generated by the transfer function generating and applying
상기 색차 성분 보상부(149)는 상기 제1 색공간 변환부(141)에서 분리된 색차 성분에 상기 전달함수 생성 및 적용부(145)로부터 출력된 전달 함수(Transfer Function)을 적용하여 상기 휘도 성분과 동일하게 보상을 한다. 상기 색차 성분 보상부(149)에서 보상된 색차 성분은 상기 제2 색공간 변환부(147)로 출력된다. The
상기 제2 색공간 변환부(147)는 상기 전달 함수(Transfer Function)에 적용된 휘도 성분 및 색차 성분을 RGB 데이터로 결합하여 도 1의 데이터 드라이버(110)로 상기 결합된 데이터를 출력한다.The second
상기 데이터 드라이버(110)는 상기 제2 색공간 변환부(147)로부터 출력된 데이터를 이용하여 상기 액정표시패널(도 1의 100)의 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로 이를 제공한다. 이로 인해, 상기 액정표시패널(100)은 화질이 향상된 화상을 표시하게 된다. The
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 입력된 영상의 휘도 성분을 이용하여 히스토그램 분석을 하고 영상의 대부분이 위치하는 이미지 밝기 영역을 찾아내어 그 영역을 기준으로 한 전달 함수(Transfer Function)를 구하여 입력된 영상의 콘트라스트를 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있다. As described above, the liquid crystal display device according to the present invention analyzes the histogram using the luminance component of the input image, finds the image brightness region where most of the image is located, and calculates a transfer function ) Can be obtained and the contrast of the input image can be improved to improve the image quality.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 2는 도 1의 데이터 휘도 분석부를 상세히 나타낸 도면.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the data brightness analyzer of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2의 히스토그램 분석부에서 구해진 누적밀도 함수의 90% 지점에 속한 구간을 찾는 것을 나타낸 도면.FIG. 3 is a diagram illustrating the search for a section belonging to a 90% point of the cumulative density function obtained by the histogram analyzing unit of FIG. 2;
도 4는 도 2의 전달함수 생성 및 적용부에서 전달함수(Transfer Function)을 생성하는 과정을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating a process of generating a transfer function in the transfer function generating and applying unit of FIG. 2;
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
100:액정표시패널 110:게이트 드라이버100: liquid crystal display panel 110: gate driver
120:데이터 드라이버 130:타이밍 컨트롤러120: Data driver 130: Timing controller
140:데이터 휘도 분석부 141:제1 색공간 변환부140: Data luminance analysis unit 141: First color space conversion unit
143:히스토그램 분석부 145:전달함수 생성 및 적용부143: Histogram analysis unit 145: Transfer function generation and application unit
147:제2 색공간 변환부 149:색차성분 보상부147: second color space converter 149: chrominance component compensator
150:공통전압 생성부150: common voltage generator
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