KR101675257B1 - 감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정할 수 있도록 한 감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 감마 보정 장치는 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 신호 분리부; 한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정부; 상기 감마 설정부에 의해 설정된 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부; 및 상기 신호 분리부로부터의 색차 데이터와 상기 감마 보정부로부터의 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법{GAMMA CORRECTION DEVICE AND GAMMA CORRECTION METHOD, APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF DISPLAY USING THE SAME}
본 발명은 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정할 수 있도록 한 감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
최근에는 CRT(Cathode Ray Tube)에 이어서 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등의 디지털 디스플레이 장치가 널리 보급되고 있다.
그러나, 상기의 디지털 디스플레이 장치는 입력 신호에 대하여 출력 신호가 직선적이지 않고, 각각마다 입력 신호에 대한 고유한 입출력 특성을 가지고 있다. 따라서, 디스플레이 장치는 입력 신호의 입출력 특성이 고유의 입출력 특성을 갖도록 감마 보정을 수행하게 된다.
상술한 감마 보정을 수행하기 위해 디스플레이 장치에 구성된 장치를 감마 보정 장치라고 하며, 감마 보정을 위해 감마 보정 장치에 적용하는 수학적인 표현을 감마 곡선이라 한다. 이러한 감마곡선은 영상 입력에 대한 영상 출력의 곡선 형태로 나타낼 수 있다.
종래의 감마 보정 장치는 고정된 값을 가지는 감마 곡선으로 영상의 종류에 상관없이 일률적으로 적용하거나, 표준 모드, 선명 모드, 또는 영화 모드 등의 모드에 따라 설정된 감마 곡선 중에서 사용자가 선택한 모드에 대응되는 감마 곡선을 적용하기도 한다. 여기서, 영상의 종류는 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 또는 뮤직 영상 등이 될 수 있다.
그러나, 상기의 종래의 감마 보정 장치를 포함하는 디스플레이 장치는 사용자의 모드 설정에 따라 감마 곡선을 설정할 뿐 영상에 따라 자동으로 감마 곡선을 설정하지 않기 때문에 실시간으로 변경되는 영상에 대한 최적의 화질을 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정할 수 있도록 한 감마 보정 장치 및 감마 보정 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정하여 모든 종류의 영상에 대해 최적의 화질을 제공할 수 있도록 한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 감마 보정 장치는 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 신호 분리부; 한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정부; 상기 감마 설정부에 의해 설정된 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부; 및 상기 신호 분리부로부터의 색차 데이터와 상기 감마 보정부로부터의 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이의 구동 장치는 소정의 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및 입력 영상을 감마 보정하고 감마 보정된 데이터 신호에 대응되는 영상을 상기 디스플레이 패널에 표시하는 패널 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 패널 구동부는 감마 보정 장치를 포함하며, 감마 보정 장치는 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 신호 분리부; 한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정부; 상기 감마 설정부에 의해 설정된 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부; 및 상기 신호 분리부로부터의 색차 데이터와 상기 감마 보정부로부터의 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 감마 보정 방법은 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 단계; 한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정 단계; 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정 단계; 및 상기 색차 데이터와 상기 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이의 구동 방법은 감마 보정 방법을 이용하여 입력 영상을 감마 보정하여 데이터 신호를 생성하는 단계; 상기 데이터 신호에 대응되는 영상을 디스플레이 패널에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 감마 보정 방법은 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 단계; 한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정 단계; 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정 단계; 및 상기 색차 데이터와 상기 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 감마 보정 장치 및 감마 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이의 구동 장치 및 구동 방법은 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정할 수 있으며, 모든 종류의 영상에 대해 최적의 화질을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 감마 설정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 히스토그램 생성부에 의해 생성되는 히스토그램을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 구분점 설정부에서 구분점의 설정시 사용되는 함수의 설정 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 누적 히스토그램 생성부에 의해 구분점을 기준으로 생성되는 상위 계조 영역 및 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 강조량 설정부에서 상위 계조 강조량 및 하위 계조 강조량의 설정시 사용되는 함수의 설정 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 감마 보정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 감마 곡선 설정부에 의해 설정되는 시그모이드(Sigmoid) 형태의 감마 곡선을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 감마 보정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치 및 방법에 있어서, 입력 영상과 입력 영상에 따라 보정된 감마 곡선 및 감마 곡선에 의해 감마 보정된 영상을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 구동 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치(100)는 신호 분리부(110), 감마 설정부(120), 감마 보정부(130), 및 데이터 생성부(140)를 포함하여 구성된다.
신호 분리부(110)는 입력 영상(R, G, B)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다. 이때, 휘도 데이터는 0% 내지 100% 범위의 휘도 레벨로 정규화되어 감마 설정부(120)로 공급되거나 정규화되지 않고 감마 설정부(120)에 공급될 수 있으나, 정규화되어 감마 설정부(120)에 공급되는 것이 바람직하다. 여기서, 0%의 휘도 레벨은 완전한 블랙 레벨(Black Level)을 의미하고, 100%의 휘도 레벨은 완전한 화이트 레벨(White Level)을 의미한다.
감마 설정부(120)는 한 프레임의 휘도 데이터(Y)를 분석하여 평균 영상 레벨(Average Picture Level; APL)과 히스토그램(Histogram)을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 시그모이드(Sigmoid) 형태를 가지는 감마 곡선의 구분점(P)을 설정함과 아울러 히스토그램을 이용하여 구분점(P)을 기준으로 감마 곡선의 상위 계조 강조량(α)과 하위 계조 강조량(β)을 설정한다.
이를 위해, 감마 설정부(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, APL 산출부(122), 히스토그램 생성부(124), 구분점 설정부(126), 및 강조량 설정부(128)를 포함하여 구성된다.
APL 산출부(122)는 신호 분리부(120)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)를 프레임 단위로 평균하여 평균 영상 레벨을 산출한다.
히스토그램 생성부(124)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 신호 분리부(120)로부터 공급되는 한 프레임의 모든 휘도 데이터의 휘도 레벨을 검출하고, 검출된 휘도 레벨을 휘도 레벨 단위로 구분하여 배치하고, 각 휘도 레벨에 포함된 휘도 데이터의 빈도수(또는 비율)에 따라 히스토그램(HST)을 생성한다. 이때, 히스토그램(HST)의 모양은 프레임 단위의 휘도 데이터(Y)에 따라 다양하게 생성된다.
구분점 설정부(126)는 APL 산출부(122)로부터 공급되는 평균 영상 레벨(APL)을 이용하여 감마 곡선의 구분점(P)을 설정한다. 여기서, 감마 곡선의 구분점(P)은 상위(또는 고) 계조와 하위(또는 저) 계조를 구분하는 기준점이 된다.
구체적으로, 구분점 설정부(126)는 평균 영상 레벨(APL)이 변수로 설정되는 제 1 함수(P)를 이용하여 감마 곡선의 구분점(P)을 설정한다.
제 1 함수(P)는 P=ax+b(단, a 및 b는 계수, x는 평균 영상 레벨)로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 여기서, 제 1 함수(P)는 다른 종류의 영상들, 예를 들어, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 또는 뮤직 영상 등에 대한 사전 실험을 통해 설정된다.
사전 실험을 통해 제 1 함수(P)를 설정하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 및 뮤직 영상 등과 같은 다른 종류의 영상들을 선정한다.
그런 다음, 선정된 다른 종류의 영상들 각각의 평균 영상 레벨을 산출한다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 선정된 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선에서 다른 종류의 영상들 각각의 평균 영상 레벨에 대응되는 고유 구분점(□) 각각을 검출한다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 검출된 다른 종류의 영상들 각각의 고유 구분점(□)을 회귀분석하여 소정의 정합도(R2)를 가지는 제 1 회귀함수(y1)를 설정한다. 이에 따라, 제 1 회귀함수(y1)는 회귀분석점(■)들에 의해 y1=cx+d(단, c 및 d는 계수, x는 다른 종류의 영상들 각각의 평균 영상 레벨)로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 영상들을 실험한 결과, 제 1 회귀함수(y1)는 y1=0.3762x+15.916으로 주어지는 1차 방정식으로 설정되었다. 이때, 정합도(R2)가 "1"일 경우 제 1 회귀함수(y1)에 의한 곡선은 직선 형태가 된다.
그런 다음, 제 1 회귀함수(y1)에 대응되도록 제 1 함수(P)를 설정한다. 이때, 제 1 함수(P)의 계수 a는 제 1 회귀함수(y1)의 계수 c에 대응되고, 제 1 함수(P)의 계수 b는 제 1 회귀함수(y1)의 계수 d에 대응된다. 예를 들어, 제 1 함수(P)는 P=0.3762×APL+15.916으로 설정될 수 있다.
이와 같은, 구분점 설정부(126)는 사전 실험을 통해 기설정된 제 1 회귀함수(y1)에 대응되는 제 1 함수(P)의 변수를 APL 산출부(122)로부터 공급되는 평균 영상 레벨(APL)로 설정하여 P=a×APL+b로 주어지는 제 1 함수(P)를 연산함으로써 감마 곡선의 구분점(P)을 산출하게 된다.
다시, 도 2에서, 강조량 설정부(128)는 히스토그램 생성부(124)로부터 공급되는 히스토그램(HST)을 이용하여 구분점(P)을 기준으로 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 설정한다. 이를 위해, 강조량 설정부(128)는 누적 히스토그램 생성부(210), 및 상/하위 계조 강조량 설정부(220)를 포함하여 구성된다.
누적 히스토그램 생성부(210)는 구분점 설정부(122)로부터 공급되는 구분점(P)과 히스토그램 생성부(124)로부터 공급되는 히스토그램(HST)을 이용하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 구분점(P)을 기준으로 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST1)과 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST2) 각각을 생성한다. 즉, 누적 히스토그램 생성부(210)는 구분점(P)을 기준으로 상위 계조 영역의 휘도 레벨 각각의 빈도수를 누적하여 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST1)을 생성하고, 구분점(P)을 기준으로 하위 계조 영역의 휘도 레벨 각각의 빈도수를 누적하여 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST2)을 생성한다.
상/하위 계조 강조량 설정부(220)는 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST1)과 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST2)을 이용하여 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 설정한다. 이를 위해, 상/하위 계조 강조량 설정부(220)는 제 1 및 제 2 추출부(222, 224), 상위 계조 강조량 설정부(226), 및 하위 계조 강조량 설정부(228)를 포함하여 구성된다.
제 1 추출부(222)는 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST1) 중에서 선택된 어느 하나의 휘도 레벨 누적 히스토그램에 대응되는 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨(HYL)로 추출한다. 이때, 제 1 추출부(222)는 누적 60% 이상인 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 선택된 누적 히스토그램에 대응되는 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨(HYL)로 추출할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 추출부(222)는 누적 80%에 대응되는 휘도 레벨 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨(HYL)로 추출할 수 있다.
제 2 추출부(224)는 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램(AHST2) 중에서 선택된 어느 하나의 휘도 레벨 누적 히스토그램에 대응되는 휘도 레벨을 하위 휘도 레벨(LYL)로 추출한다. 이때, 제 2 추출부(224)는 누적 60% 이상인 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 선택된 누적 히스토그램에 대응되는 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨(LYL)로 추출할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 추출부(224)는 누적 80%에 대응되는 휘도 레벨 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 하위 휘도 레벨(LYL)로 추출할 수 있다.
상위 계조 강조량 설정부(226)는 제 1 추출부(222)에 의해 추출된 상위 휘도 레벨(HYL)이 변수로 설정되는 제 2 함수(α)의 연산을 통해 상위 계조 강조량(α)을 설정한다. 구체적으로, 제 2 함수(α)는 α=ex+f(단, e 및 f는 계수, x는 추출된 상위 휘도 레벨(HYL))로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 여기서, 제 2 함수(α)는 다른 종류의 영상들, 예를 들어, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 또는 뮤직 영상 등에 대한 사전 실험을 통해 설정된다.
사전 실험을 통해 제 2 함수(α)를 설정하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 및 뮤직 영상 등과 같은 다른 종류의 영상들을 선정한다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 소정 범위(0 내지 2.5)의 강조량에 따라 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선의 중심부를 기준으로 고계조 영역을 변화시켜 다른 종류의 영상들 각각에 최적화된 고계조 강조량(△) 각각을 검출한다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 검출된 다른 종류의 영상들 각각에 최적화된 고계조 강조량(△) 각각을 회귀분석하여 소정의 정합도(R2)를 가지는 제 2 회귀함수(y2)를 설정한다. 이에 따라, 제 2 회귀함수(y2)는 회귀분석점(▲)들에 의해 y2=gx+h(단, g 및 h는 계수, x는 최적화된 고계조 강조량에 대응되는 휘도 레벨)로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 영상들을 실험한 결과, 제 2 회귀함수(y2)는 y2=0.0051x+1.0677로 주어지는 1차 방정식으로 설정되었다.
그런 다음, 제 2 회귀함수(y2)에 대응되도록 제 2 함수(α)를 설정한다. 이때, 제 2 함수(α)의 계수 e는 제 2 회귀함수(y2)의 계수 g에 대응되고, 제 2 함수(α)의 계수 f는 제 2 회귀함수(y2)의 계수 h에 대응된다. 예를 들어, 제 2 함수(α)는 α=0.0051×HYL+1.0677으로 설정될 수 있다.
이와 같은, 상위 계조 강조량 설정부(226)는 사전 실험을 통해 기설정된 제 2 회귀함수(y2)에 대응되는 제 2 함수(α)의 변수를 제 1 추출부(222)에 의해 추출된 상위 휘도 레벨(HYL)로 설정하여 α=e×HYL+f로 주어지는 제 2 함수(α)를 연산함으로써 상위 계조 강조량(α)을 설정한다.
다시 도 2에서, 하위 계조 강조량 설정부(228)는 제 2 추출부(224)에 의해 추출된 하위 휘도 레벨(LYL)이 변수로 설정되는 제 3 함수(β)의 연산을 통해 하위 계조 강조량(β)을 설정한다. 구체적으로, 제 3 함수(β)는 β=ix+j(단, i 및 j는 계수, x는 추출된 하위 휘도 레벨(LYL))로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 여기서, 제 3 함수(β)는 다른 종류의 영상들, 예를 들어, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 또는 뮤직 영상 등에 대한 사전 실험을 통해 설정된다.
사전 실험을 통해 제 3 함수(β)를 설정하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 드라마 영상, 스포츠 영상, 광고 영상, 애니메이션 영상, 스튜디오 영상, 영화 영상, 및 뮤직 영상 등과 같은 다른 종류의 영상들을 선정한다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 소정 범위(0 내지 2.5)의 강조량에 따라 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선의 중심부를 기준으로 저계조 영역을 변화시켜 다른 종류의 영상들 각각에 최적화된 저계조 강조량(○) 각각을 검출한다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 검출된 다른 종류의 영상들 각각에 최적화된 저계조 강조량(○) 각각을 회귀분석하여 소정의 정합도(R2)를 가지는 제 3 회귀함수(y3)를 설정한다. 이에 따라, 제 3 회귀함수(y3)는 회귀분석점(●)들에 의해 y3=kx+l(단, k 및 l은 계수, x는 최적화된 저계조 강조량에 대응되는 휘도 레벨)로 주어지는 1차 방정식으로 설정된다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 영상들을 실험한 결과, 제 3 회귀함수(y3)는 y3=0.0262x+1.0901로 주어지는 1차 방정식으로 설정되었다. 이때, 정합도(R2)가 "1"일 경우 제 3 회귀함수(y3)에 의한 곡선은 직선 형태가 된다.
그런 다음, 제 3 회귀함수(y3)에 대응되도록 제 3 함수(β)를 설정한다. 이때, 제 3 함수(β)의 계수 i는 제 3 회귀함수(y3)의 계수 k에 대응되고, 제 3 함수(β)의 계수 j는 제 3 회귀함수(y3)의 계수 l에 대응된다. 예를 들어, 제 3 함수(β)는 β=0.0262×LYL+1.0901으로 설정될 수 있다.
이와 같은, 하위 계조 강조량 설정부(228)는 사전 실험을 통해 기설정된 제 3 회귀함수(y3)에 대응되는 제 3 함수(β)의 변수를 제 2 추출부(224)에 의해 추출된 하위 휘도 레벨(LYL)로 설정하여 β=i×LYL+j로 주어지는 제 3 함수(β)를 연산함으로써 하위 계조 강조량(β)을 설정한다.
다시 도 1에서, 감마 보정부(130)는 상술한 감마 설정부(120)에 의해 설정된 구분점(P)과 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 이용하여 휘도 데이터를 감마 보정한다.
제 1 실시 예에 따른 감마 보정부(130)는 구분점(P)과 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 이용하여 감마 곡선을 시그모이드 형태로 보정하고, 보정된 시그모이드 형태의 감마 곡선에 따라 입력되는 휘도 데이터(Y)를 감마 보정한다. 이를 위해, 제 1 실시 예에 따른 감마 보정부(130)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 감마 곡선 보정부(132), 및 룩업 테이블(134)을 포함하여 구성된다.
감마 곡선 보정부(132)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 감마 설정부(120)에 의해 설정된 구분점(P)을 이용하여 감마 곡선(GC)의 구분점(P)을 설정하고, 구분점(P)을 기준으로 감마 설정부(120)에 의해 설정된 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β) 각각에 따라 감마 곡선(GC)의 상위 곡선(HGC)과 하위 곡선(LGC) 각각을 보정한다. 이에 따라, 감마 곡선(GC)은 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)에 따라 시그모이드 형태를 가지도록 보정된다.
그리고, 감마 곡선 보정부(132)는 감마 곡선 보정부(132)에 의해 보정된 시그모이드 형태의 감마 곡선(GC)에 대응되는 출력 신호 값, 즉 감마 보정 데이터(Y')를 룩업 테이블(134)에 맵핑한다.
룩업 테이블(134)은 감마 곡선 보정부(132)에 의해 맵핑된 감마 보정 데이터(Y')를 이용하여 입력되는 휘도 데이터(Y)에 대응되는 감마 보정 데이터(Y')를 출력하여 휘도 데이터(Y)를 감마 보정한다.
한편, 룩업 테이블(134)에 공급되는 휘도 데이터(Y)는 제 1 저장부(150)를 통해 공급될 수 있다. 제 1 저장부(150)는 신호 분리부(110)로부터 출력되는 휘도 데이터(Y)를 프레임 단위로 저장한 후, 저장된 휘도 데이터(Y)를 룩업 테이블(134)에 공급한다.
이와 같은, 제 1 실시 예에 따른 감마 곡선 보정부(132)는 구분점(P)을 기준으로 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)에 따라 시그모이드 형태를 가지도록 설정된 감마 곡선에 기초하여 맵핑된 감마 보정 데이터(Y')에 기초하여 입력되는 휘도 데이터(Y)를 감마 보정하여 데이터 생성부(140)로 출력한다.
제 2 실시 예에 따른 감마 보정부(130)는 구분점(P)과 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)에 따라 설정된 연산식의 연산을 통해 제 1 저장부(150)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)를 감마 보정하고, 감마 보정된 휘도 데이터(Y')를 데이터 생성부(140)로 출력한다. 이를 위해, 제 2 실시 예에 따른 감마 보정부(130)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 비교부(135), 선택부(136), 및 상위 계조 보정부(137), 하위 계조 보정부(138)를 포함하여 구성된다.
비교부(135)는 감마 설정부(120)에 의해 설정된 구분점(P)에 대응되는 휘도 레벨과 입력되는 휘도 데이터(Y)의 휘도 레벨을 비교하여 비교 결과(CS)를 선택부(136)에 공급한다. 예를 들어, 비교부(135)는 휘도 데이터(Y)의 휘도 레벨이 구분점(P)의 휘도 레벨 이상일 경우 제 1 논리 상태의 비교 신호(CS)를 선택부(136)에 공급하고, 휘도 데이터(Y)의 휘도 레벨이 구분점(P)의 휘도 레벨 미만일 경우 제 2 논리 상태의 비교 신호(CS)를 선택부(136)에 공급한다.
선택부(136)는 비교부(135)의 비교 결과(CS)에 따라 제 1 저장부(150)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)를 선택적으로 출력한다. 즉, 선택부(126)는 제 1 논리 상태의 비교 신호(CS)에 따라 휘도 데이터(Y)를 상위 계조 보정부(137)에 공급하는 반면에, 제 2 논리 상태의 비교 신호(CS)에 따라 휘도 데이터(Y)의 하위 계조 보정부(138)에 공급한다.
상위 계조 보정부(137)는 구분점(P)과 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 이용하여 선택부(136)로부터 공급되는 구분점(P)의 휘도 레벨 이상의 휘도 데이터(Y)를 감마 보정한다. 구체적으로, 상위 계조 보정부(137)는 하기의 제 1 연산식에 기초하여 구분점(P)의 휘도 레벨보다 높은 상위 계조 영역의 휘도 데이터(YHigh)를 감마 보정한다.
상기 제 1 연산식은 Y'High=1-(1-P)β(1-YHigh)α로 설정되는 것으로, 제 1 연산식에서, Y'High는 상위 계조 영역의 휘도 데이터에 대한 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YHigh는 상위 계조 영역의 휘도 데이터를 의미한다.
하위 계조 보정부(138)는 구분점(P)과 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 이용하여 선택부(136)로부터 공급되는 구분점(P)의 휘도 레벨 미만의 휘도 데이터(Y)를 감마 보정한다. 구체적으로, 하위 계조 보정부(138)는 하기의 제 2 연산식에 기초하여 구분점(P)의 휘도 레벨보다 낮은 하위 계조 영역의 휘도 데이터(YLow)를 감마 보정한다.
상기 제 2 연산식은 Y'Low=PβYLow α로 설정되는 것으로, 제 2 연산식에서, Y'Low는 하위 계조 영역에 대한 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YLow는 하위 영역의 휘도 데이터를 의미한다.
이와 같은, 제 2 실시 예에 따른 감마 곡선 보정부(132)는 구분점(P)과, 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)에 기초하여 구분점(P)을 기준으로 휘도 데이터(Y)의 휘도 레벨에 따라 설정되는 제 1 및 제 2 연산식 각각의 연산을 통해 입력되는 휘도 데이터(Y)를 감마 보정하여 데이터 생성부(140)로 출력한다. 이에 따라, 휘도 데이터(Y)는 구분점(P)과, 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)에 따라 시그모이드 형태로 설정되는 감마 곡선에 대응되도록 감마 보정된다.
다시 도 1에서, 데이터 생성부(140)는 신호 분리부(110)로부터의 색차 데이터(CbCr)와 감마 보정부(130)로부터의 감마 보정된 휘도 데이터(Y')에 기초하여 데이터 신호(R', G', B')를 생성하여 출력한다.
한편, 데이터 생성부(140)에 공급되는 색차 데이터(CbCr)는 제 2 저장부(160)를 통해 공급될 수 있다. 제 2 저장부(160)는 신호 분리부(110)로부터 출력되는 색차 데이터(CbCr)를 프레임 단위로 저장한 후, 저장된 색차 데이터(CbCr)를 데이터 생성부(140)에 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치(100)는, 도 10a에 도시된 바와 같은, 입력 영상에 대하여 상술한 바와 같이, 평균 영상 레벨(APL)을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨(APL)에 기초하여 도 10b에 도시된 기준 감마 곡선(예를 들어, 2.2 감마 곡선)의 구분점(P)을 설정하고, 설정된 구분점(P)과 입력 영상의 누적 히스토그램을 이용하여 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 설정하여 기준 감마 곡선을 시그모이드 형태로 보정하고, 보정된 감마 곡선에 따라 입력 영상을 감마 보정함으로써, 도 10c에 도시된 바와 같이, 입력 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치(100)는 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정할 수 있으며, 모든 종류의 영상에 대해 최적의 화질을 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 구동 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 구동 장치는 디스플레이 패널(500), 및 패널 구동부(600)를 포함하여 구성된다.
디스플레이 패널(500)은 패널 구동부(600)의 구동에 따라 공급되는 입력 데이터(DATA)에 대응되는 영상을 표시한다. 이때, 디스플레이 패널(500)은 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel), 유기 발광 디스플레이 패널(Organic Light Emitting Display Panel), 전계 방출 디스플레이 패널(Field Emission Display Panel), 또는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등을 포함하는 디지털 디스플레이 장치의 디스플레이 패널이 될 수 있다.
패널 구동부(600)는 입력 영상의 평균 영상 레벨과 히스토그램을 이용하여 입력 영상(R, G, B)을 감마 보정하고, 감마 보정된 데이터 신호(R', G', B')를 디스플레이 패널(500)의 구동에 적합한 입력 데이터(DATA)로 변환하여 디스플레이 패널(500)에 표시한다. 이를 위해, 패널 구동부(600)는 감마 보정 장치(610), 타이밍 제어부(620), 데이터 구동회로부(630), 및 스캔 구동회로부(640)를 포함하여 구성된다.
감마 보정 장치(610)는 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 감마 보정 장치(100)와 동일하게 구성되는 것으로, 이에 대한 설명은 도 1 내지 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
타이밍 제어부(620)는 감마 보정 장치(610)에 의해 감마 보정된 데이터 신호(R', G', B')를 디스플레이 패널(500)의 구동에 적합하도록 입력 데이터(DATA)로 정렬하고, 정렬된 입력 데이터(DATA)를 데이터 구동회로부(630)에 공급한다.
또한, 타이밍 제어부(620)는 데이터 구동회로부(630) 및 스캔 구동회로부(640) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 즉, 타이밍 제어부(620)는 외부로부터 공급되는 타이밍 동기신호(미도시)에 기초하여 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 구동회로부(630)의 구동 타이밍을 제어하고, 타이밍 동기신호에 기초하여 스캔 제어신호(SCS)를 생성하여 게이트 구동회로부(640)의 구동 타이밍을 제어한다.
한편, 감마 보정 장치(610)는 타이밍 제어부(620)에 내장되어 구성될 수 있다.
데이터 구동회로부(630)는 타이밍 제어부(620)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍 제어부(620)로부터 공급되는 입력 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 디스플레이 패널(500)의 데이터 라인(DL)에 공급한다.
스캔 구동회로부(640)는 타이밍 제어부(620)로부터 공급되는 스캔 제어신호(SCS)에 따라 스캔 신호를 생성하여 디스플레이 패널(500)의 스캔 라인(SL)에 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 구동 장치를 이용한 디스플레이의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 감마 보정 장치(610)를 통해, 도 10a에 도시된 바와 같은, 입력 영상의 평균 영상 레벨(APL)을 산출하여, 도 10b에 도시된 기준 감마 곡선(예를 들어, 2.2 감마 곡선)의 구분점(P)을 설정하고, 설정된 구분점(P)과 입력 영상의 누적 히스토그램을 이용하여 상위 계조 강조량(α) 및 하위 계조 강조량(β)을 설정하여 기준 감마 곡선을 시그모이드 형태로 보정하고, 보정된 감마 곡선에 따라 입력 영상을 감마 보정한다.
그런 다음, 감마 보정된 입력 데이터(R', G', B')를 디스플레이 패널(500)의 구동에 적합하도록 입력 데이터(DATA)로 정렬하고, 정렬된 입력 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 디스플레이 패널(500)에 공급함과 동기되도록 디스플레이 패널(500)에 스캔 신호를 공급함으로써 도 10c에 도시된 바와 같은 영상을 디스플레이 패널(500)에 표시한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이의 구동 장치 및 디스플레이의 구동 방법은 감마 보정 장치(610)를 이용하여 실시간으로 변경되는 영상에 대해 자동으로 감마 곡선을 설정함으로써 모든 종류의 영상에 대해 최적의 화질을 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 610: 감마 보정 장치 110: 신호 분리부
120: 감마 설정부 130: 감마 보정부
140: 데이터 생성부 122: APL 산출부
124: 히스토그램 생성부 126: 구분점 설정부
128: 강조량 설정부 210: 누적 히스토그램 생성부
220: 상/하위 계조 강조량 설정부 500: 디스플레이 패널
600: 패널 구동부 620: 타이밍 제어부
630: 데이터 구동회로부 640: 스캔 구동회로부

Claims (20)

  1. 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 신호 분리부;
    한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정부;
    상기 감마 설정부에 의해 설정된 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정부; 및
    상기 신호 분리부로부터의 색차 데이터와 상기 감마 보정부로부터의 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 데이터 생성부를 포함하며,
    상기 감마 보정부는,
    상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 곡선과 하위 곡선, 또는 상기 휘도 데이터 중 상위 계조 영역의 휘도 데이터와 상기 휘도 데이터 중 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 다르게 보정하는 감마 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마 설정부는,
    상기 신호 분리부로부터 공급되는 상기 휘도 데이터를 프레임 단위로 평균하여 평균 영상 레벨을 산출하는 APL 산출부;
    상기 신호 분리부로부터 공급되는 상기 휘도 데이터를 일정한 휘도 레벨로 구분하고, 프레임 단위로 각 휘도 레벨에 포함되는 휘도 데이터의 빈도수를 검출하여 상기 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부;
    상기 평균 영상 레벨을 이용하여 상기 감마 곡선의 구분점을 설정하는 구분점 설정부; 및
    상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 강조량 설정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구분점 설정부는 상기 산출된 평균 영상 레벨이 변수로 설정되는 제 1 함수를 이용하여 상기 감마 곡선의 구분점(P)을 설정하며,
    상기 제 1 함수는 P=ax+b(단, a 및 b는 계수, x는 평균 영상 레벨)로 설정된 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 함수는 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선에서 상기 다른 종류의 영상들 각각의 평균 영상 레벨에 대응되는 고유 구분점 각각을 회귀분석한 y1=cx+d(단, c 및 d는 계수, x는 다른 종류의 영상들 각각의 평균 영상 레벨)로 설정된 제 1 회귀함수(y1)에 대응되고,
    상기 제 1 함수의 계수 a는 상기 제 1 회귀함수의 계수 c에 대응되고, 상기 제 1 함수의 계수 b는 상기 제 1 회귀함수의 계수 d에 대응되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 강조량 설정부는,
    상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램과 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 각각을 산출하는 누적 히스토그램 생성부; 및
    상기 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램과 상기 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램을 이용하여 상기 상위 계조 강조량과 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 상/하위 계조 강조량 설정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상/하위 계조 강조량 설정부는,
    상기 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 어느 하나로 선택되는 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨로 추출하는 제 1 추출부;
    상기 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 어느 하나로 선택되는 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 하위 휘도 레벨로 추출하는 제 2 추출부;
    상기 추출된 상위 휘도 레벨이 변수로 설정되는 제 2 함수의 연산을 통해 상기 상위 계조 강조량을 설정하는 상위 계조 강조량 설정부; 및
    상기 추출된 하위 휘도 레벨이 변수로 설정되는 제 3 함수의 연산을 통해 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 하위 계조 강조량 설정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 함수는 α=ex+f(단, e 및 f는 계수, x는 추출된 상위 휘도 레벨)로 설정되며,
    상기 제 2 함수는 소정 범위의 강조량에 따라 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선의 중심부를 기준으로 고계조 영역을 변화시켜 상기 영상들 각각에 최적화된 고계조 강조량을 회귀분석한 y2=gx+h(단, g 및 h는 계수, x는 최적화된 고계조 강조량에 대응되는 휘도 레벨)로 설정된 제 2 회귀함수(y2)에 대응되며,
    상기 제 2 함수의 계수 e는 상기 제 2 회귀함수의 계수 g에 대응되고, 상기 제 2 함수의 계수 f는 상기 제 2 회귀함수의 계수 h에 대응되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 함수는 β=ix+j(단, i 및 j는 계수, x는 추출된 하위 휘도 레벨)로 설정되고,
    상기 제 3 함수는 소정 범위의 강조량에 따라 다른 종류의 영상들 각각의 고유 감마 곡선의 중심부를 기준으로 저계조 영역을 변화시켜 상기 영상들 각각에 최적화된 저계조 강조량을 회귀분석한 y3=kx+l(단, k 및 l는 계수, x는 최적화된 저계조 강조량에 대응되는 휘도 레벨)로 설정된 제 3 회귀함수(y3)에 대응되며,
    상기 제 3 함수의 계수 i는 상기 제 3 회귀함수의 계수 k에 대응되고, 상기 제 3 함수의 계수 j는 상기 제 3 회귀함수의 계수 l에 대응되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마 보정부는,
    상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용해 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 곡선과 하위 곡선을 설정하여 상기 감마 곡선을 시그모이드(Sigmoid) 형태로 보정하는 감마 곡선 보정부; 및
    상기 보정된 감마 곡선에 대응되도록 맵핑된 감마 보정 데이터를 이용하여 입력되는 상기 휘도 데이터에 대응되는 감마 보정 데이터를 출력하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 룩업 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마 보정부는,
    상기 구분점에 대응되는 휘도 레벨과 입력되는 휘도 데이터의 휘도 레벨을 비교하는 비교부;
    상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 입력되는 휘도 데이터를 선택적으로 출력하는 선택부;
    상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용해 상기 선택부로부터 공급되는 상기 구분점의 휘도 레벨보다 높은 상기 상위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하는 상위 계조 보정부; 및
    상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용해 상기 선택부로부터 공급되는 상기 구분점의 휘도 레벨보다 낮은 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하는 하위 계조 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상위 계조 보정부는 제 1 연산식에 기초하여 상기 구분점의 휘도 레벨보다 높은 상기 상위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하며,
    상기 제 1 연산식은,
    Y'High=1-(1-P)β(1-YHigh)α
    (제 1 연산식에서, Y'High는 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YHigh는 상위 계조 영역의 휘도 데이터)
    로 설정된 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 하위 계조 보정부는 제 2 연산식에 기초하여 상기 구분점의 휘도 레벨보다 낮은 상기 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하며,
    상기 제 2 연산식은,
    Y'Low=PβYLow α
    (제 2 연산식에서, Y'Low는 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YLow는 하위 계조 영역의 휘도 데이터)
    로 설정된 것을 특징으로 하는 감마 보정 장치.
  13. 소정의 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    입력 영상을 감마 보정하고 감마 보정된 데이터 신호에 대응되는 영상을 상기 디스플레이 패널에 표시하는 패널 구동부를 포함하여 구성되며,
    상기 패널 구동부는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 감마 보정 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 구동 장치.
  14. 입력 영상을 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 단계;
    한 프레임의 상기 휘도 데이터를 분석하여 평균 영상 레벨과 히스토그램을 생성하고, 산출된 평균 영상 레벨을 이용하여 감마 곡선의 구분점을 설정함과 아울러 상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 계조 강조량과 하위 계조 강조량을 설정하는 감마 설정 단계;
    상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 이용하여 상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 감마 보정 단계; 및
    상기 색차 데이터와 상기 감마 보정된 휘도 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 감마 보정 단계는,
    상기 구분점을 기준으로 상기 감마 곡선의 상위 곡선과 하위 곡선, 또는 상기 휘도 데이터 중 상위 계조 영역의 휘도 데이터와 상기 휘도 데이터 중 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 다르게 보정하는 감마 보정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 감마 설정 단계는,
    상기 휘도 데이터의 휘도 레벨을 프레임 단위로 평균하여 평균 영상 레벨을 산출하는 단계;
    상기 휘도 데이터를 일정한 휘도 레벨로 구분하고, 프레임 단위로 각 휘도 레벨에 포함되는 휘도 데이터의 빈도수를 검출하여 상기 히스토그램을 생성하는 단계;
    상기 평균 영상 레벨을 이용하여 상기 감마 곡선의 구분점을 설정하는 단계; 및
    상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 단계는,
    상기 히스토그램을 이용하여 상기 구분점을 기준으로 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램과 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램을 생성하는 단계;
    상기 상위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 어느 하나로 선택되는 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 상위 휘도 레벨로 추출하는 단계;
    상기 하위 계조 영역의 휘도 레벨별 누적 히스토그램 중에서 어느 하나로 선택되는 누적 히스토그램의 휘도 레벨을 하위 휘도 레벨로 추출하는 단계;
    상기 추출된 상위 휘도 레벨을 이용하여 상기 상위 계조 강조량을 설정함과 아울러 상기 추출된 하위 휘도 레벨을 이용하여 상기 하위 계조 강조량을 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 휘도 데이터를 감마 보정하는 단계는,
    상기 구분점에 대응되는 영상 레벨과 입력되는 휘도 데이터의 휘도 레벨을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 입력되는 상기 구분점의 휘도 레벨보다 높은 상위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하거나, 상기 구분점의 휘도 레벨보다 낮은 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 상위 계조 영역의 휘도 데이터 또는 상기 하위 계조 영역의 휘도 데이터는 상기 휘도 데이터는 의 감마 보정은 상기 구분점과 상기 상위 계조 강조량 및 상기 하위 계조 강조량에 따라서 감마 보정되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 구분점의 휘도 레벨보다 높은 상기 상위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하는 단계는 제 1 연산식의 연산에 통해 감마 보정하며,
    상기 제 1 연산식은,
    Y'High=1-(1-P)β(1-YHigh)α
    (제 1 연산식에서, Y'High는 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YHigh는 상위 계조 영역의 휘도 데이터)
    로 설정된 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 구분점의 휘도 레벨보다 낮은 상기 하위 계조 영역의 휘도 데이터를 감마 보정하는 단계는 제 2 연산식의 연산에 통해 감마 보정하며,
    상기 제 2 연산식은,
    Y'Low=PβYLow α
    (제 2 연산식에서, Y'Low는 감마 보정 데이터, P는 구분점의 휘도 레벨, α는 상위 계조 강조량, β는 하위 계조 강조량, 및 YLow는 하위 계조 영역의 휘도 데이터)
    로 설정된 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  20. 제 14 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 감마 보정 방법을 이용하여 입력 영상을 감마 보정하여 데이터 신호를 생성하는 단계;
    상기 데이터 신호에 대응되는 영상을 디스플레이 패널에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 구동 방법.
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