KR101726632B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 특성에 따라 감마기준전압들을 변조시켜 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치에 관한 것으로, 미리 설정된 n개(n은 2보다 큰 자연수)의 순차적인 프레임 영상 데이터들을 분석하여 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 전체 동영상, 부분 동영상 및 정지 영상 중 어느 하나로 판단하는 1차 영상분석부; 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 전체 동영상으로 판단될 경우 이 n개의 프레임 영상 데이터들 내에 장면 전환용 프레임 영상 데이터가 포함되어 있는지를 판단하고, 이 판단결과에 따라 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 단일형 동영상 및 복수형 동영상 중 어느 하나로 판단하는 2차 영상분석부; 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 부분 동영상으로 판단될 경우 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 보정없이 데이터 드라이버로 공급하는 제 1 동작, 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 어느 하나의 프레임 영상 데이터의 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 정지영상용 감마기준전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 제 2 동작, 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 n개 프레임 영상데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 3 동작, 그리고 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 복수형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 첫 번째 내지 m번째(m은 n보다 작은 자연수) 프레임 영상 데이터들의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조하여 m개의 A동영상용 감마기준전압들을 생성하고, m+1번째 내지 k번째(k는 n보다 작으며 m과 다른 자연수) 프레임 영상 데이터에 대해서는 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 그대로 적용하고, 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 m+2번째 내지 n번째 프레임 영상 데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 n-(m+2)+1개의 B동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 4 동작들 중 어느 하나를 수행하는 감마기준전압생성부; 및, 상기 제 3 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하거나, 상기 제 4 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하는 평균화필터를 포함함을 특징으로 한다.

Description

표시장치{LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 영상의 특성에 따라 감마기준전압들을 변조하여 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치에 대한 것이다.
종래의 표시장치는 영상의 특성에 관계없이 항상 고정된 값을 갖는 감마계조곡선에 의해 영상을 표시한다. 따라서, 역동적인 영상이나 콘트라스트가 강조된 영상을 표현하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상술된 바와 같은 종래의 한계에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 영상의 특성에 따라 감마기준전압을 변조함으로써 화질을 향상시킴과 아울러 감마기준전압 변조시 발생되는 플리커를 제거할 수 있는 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 미리 설정된 n개(n은 2보다 큰 자연수)의 순차적인 프레임 영상 데이터들을 분석하여 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 전체 동영상, 부분 동영상 및 정지 영상 중 어느 하나로 판단하는 1차 영상분석부; 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 전체 동영상으로 판단될 경우 이 n개의 프레임 영상 데이터들 내에 장면 전환용 프레임 영상 데이터가 포함되어 있는지를 판단하고, 이 판단결과에 따라 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 단일형 동영상 및 복수형 동영상 중 어느 하나로 판단하는 2차 영상분석부; 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 부분 동영상으로 판단될 경우 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 보정없이 데이터 드라이버로 공급하는 제 1 동작, 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 어느 하나의 프레임 영상 데이터의 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 정지영상용 감마기준전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 제 2 동작, 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 n개 프레임 영상데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 3 동작, 그리고 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 복수형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 첫 번째 내지 m번째(m은 n보다 작은 자연수) 프레임 영상 데이터들의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조하여 m개의 A동영상용 감마기준전압들을 생성하고, m+1번째 내지 k번째(k는 n보다 작으며 m과 다른 자연수) 프레임 영상 데이터에 대해서는 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 그대로 적용하고, 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 m+2번째 내지 n번째 프레임 영상 데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 n-(m+2)+1개의 B동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 4 동작들 중 어느 하나를 수행하는 감마기준전압생성부; 및, 상기 제 3 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하거나, 상기 제 4 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하는 평균화필터를 포함함을 특징으로 한다.
상기 장면 전환용 프레임 영상 데이터는 블랙을 표시하는 프레임 영상 데이터인 것을 특징으로 한다.
상기 표준 감마기준전압들에 의해 표현되는 계조곡선은 감마 2.2의 값을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표시장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
본 발명에서는 영상의 특성에 따라 감마기준전압을 변조함으로써 화질을 향상시킴과 아울러 플리커를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면
도 2는 부분 동영상의 한 예를 나타낸 도면
도 3은 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 히스토그램을 나타낸 도면
도 4는 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 또 다른 히스토그램을 나타낸 도면
도 5는 도 3의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면
도 6은 도 4의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면
도 7은 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 또 다른 히스토그램을 나타낸 도면
도 8은 도 7의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 부분 동영상의 한 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(SYS), 표시패널(PN), 게이트 드라이버(GD), 데이터 드라이버(DD), 타이밍 콘트롤러(TC), 1차 영상분석부(IA1), 2차 영상분석부(IA2), 감마기준전압생성부(GRG) 및 평균화필터(AF)를 포함한다.
표시패널(PN)은 다수의 게이트 라인(GL)들과 다수의 데이터 라인(DL)들의 교차부에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소들을 포함한다. 각 화소는 박막트랜지스터, 액정셀(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 화소에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(DL)들로부터의 아날로그 영상신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극과 공통전극 사이에 형성되어 액정셀에 저장된 전압을 일정하게 유지시킨다.
1차 영상분석부(IA1)는 미리 설정된 n개(n은 2보다 큰 자연수)의 순차적인 프레임 영상 데이터들을 분석하여 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 전체 동영상, 부분 동영상 및 정지 영상 중 어느 하나로 판단한다. 즉, 이 1차 영상분석부(IA1)는 n개의 프레임 영상 데이터들이 전체 동영상인지, 아니면 부분 동영상인지, 아니면 정지 영상인지를 판단한다. 또한, 이 1차 영상분석부(IA1)는 n개의 프레임 영상 데이터들을 분석하여 각 프레임 영상 데이터에 대한 히스토그램 정보를 생성한다. n개의 히스토그램 정보는 감마기준전압생성부(GRG)로 공급된다.
이 1차 영상분석부(IA1)는 시스템으로부터 영상 데이터들을 공급받아, 이들을 프레임 단위로 분석한다. 즉, 한 프레임분의 영상 데이터들이 하나의 프레임 영상 데이터를 구성하는데, 이 1차 영상분석부(IA1)는 이 영상 데이터들을 n개의 프레임 영상 데이터들로 구분하고, 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 분석함으로써 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 전체 동영상, 부분 동영상 및 정지 영상 중 어느 하나로 판단한다.
여기서, 전체 동영상은 표시패널의 전체 화면에 동영상이 표시되는 경우로서, n개의 프레임 영상 데이터들은 모두 연속적인 변화를 나타낸다. 즉, 서로 인접한 두 개의 프레임 영상 데이터들은 서로 다른 계조값을 갖는 적어도 하나의 화소 데이터를 갖는다. 이 서로 다른 계조값을 화소 데이터들은 표시패널의 화면에서 동일한 화소에 서로 다른 프레임에 공급된다. 이 전체 동영상은 한 종류의 연속적인 동영상만을 포함하는 단일 동영상일 수도 있으며, 또는 서로 다른 종류의 복수의 동영상들을 포함하는 복수형 동영상일 수도 있다. 복수형 동영상일 경우에는, 서로 다른 동영상들 사이에 장면 전환용 프레임 영상 데이터가 삽입된다. 이 장면 전환용 영상 데이터는 블랙을 표시하는 프레임 영상 데이터로서, 이 장면 전환용 프레임 영상 데이터에 의해 표시패널의 전체 화면에 블랙이 표시된다.
부분 동영상은 표시패널의 화면 중 일부분에 동영상이 표시되고, 나머지 부분에는 정지된 화면이 표시된 영상을 의미한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터의 정지된 바탕화면(BI)의 일부분에 동영상 화면(MI)을 표시한 경우가 될 수 있다.
정지 영상은 표시패널의 전체 화면에 정지된 영상을 표시한 경우가 될 수 있다.
2차 영상분석부(IA2)는 상기 1차 영상분석부(IA1)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 전체 동영상으로 판단될 경우 이 n개의 프레임 영상 데이터들 내에 장면 전환용 프레임 영상 데이터가 포함되어 있는지를 판단한다. 그리고, 이 판단결과에 따라 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 단일형 동영상 및 복수형 동영상 중 어느 하나로 판단한다. 즉, 이 2차 영상분석부(IA2)는 전체 동영상으로 판단된 n개의 프레임 영상 데이터들을 다시 한번 분석하여, 이 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상인지, 아니면 복수형 동영상인지를 판단한다.
감마기준전압생성부(GRG)는 외부로부터 표준 감마기준전압들을 공급받고, 이들을 1차 영상분석부(IA1), 2차 영상분석부(IA2) 및 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시키거나 또는 그대로 출력한다.
즉, 감마기준전압생성부(GRG)는 다음과 같은 4가지 동작들 중 어느 하나를 수행한다.
첫째, 1차 영상분석부(IA1)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 부분 동영상으로 판단될 경우, 이 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들을 보정없이 데이터 드라이버(DD)로 공급하는 제 1 동작을 수행한다.
이 표준 감마기준전압들은 감마 2.2의 값을 갖는 표준 감마계조곡선을 형성하기 위한 것이다.
둘째, 1차 영상분석부(IA1)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상으로 판단될 경우, 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들을 어느 하나의 프레임 영상 데이터의 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 정지영상용 감마기준전압들을 생성하여 상기 데이터 드라이버(DD)로 공급하는 제 2 동작을 수행한다.
셋째, 2차 영상분석부(IA2)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상으로 판단될 경우, 상기 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들의 크기를 n개 프레임 영상데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 3 동작을 수행한다.
넷째, 2차 영상분석부(IA2)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 복수형 동영상으로 판단될 경우, 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들의 크기를 첫 번째 내지 m번째 프레임 영상 데이터들의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조하여 m개의 제 1 동영상용 감마기준전압들을 생성하며, 또한 m+1번째 내지 k번째 프레임 영상 데이터에 대해서는 상기 감마기준전압생성부(GRG)로부터의 표준 감마기준전압들을 그대로 적용하며, 또한 상기 감마기준전압생성부(GRG)로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 m+2번째 내지 n번째 프레임 영상 데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 n-(m+2)+1개의 제 2 동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 4 동작을 수행한다.
평균화필터(AF)는 제 3 동작을 수행하는 감마기준전압생성부(GRG)로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하거나, 또는 상기 제 4 동작을 수행하는 감마기준전압생성부(GRG)로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력한다.
타이밍 콘트롤러(TC)는 시스템으로부터 공급되는 영상 데이터들을 재정렬하고, 이 재정렬된 영상 데이터들의 출력 타이밍을 제어하여 출력한다. 이 타이밍 콘트롤러(TC)로부터의 영상 데이터들은 데이터 드라이버(DD)로 공급된다. 또한, 이 타이밍 콘트롤러(TC)는 게이트 드라이버의 동작을 제어하기 위한 게이트제어신호 및 데이터 드라이버(DD)의 동작을 제어하기 위한 데이터제어신호를 생성하고, 게이트제어신호를 게이트 드라이버로 공급함과 아울러 데이터제어신호를 데이터 드라이버(DD)로 공급한다.
데이터 드라이버(DD)는 감마기준전압생성부(GRG)로부터 다수의 감마기준전압들을 공급받고, 이들을 내부의 저항 스트링을 이용하여 분압하여 다수의 감마계조전압들을 생성한다. 그리고, 이 감마계조전압들을 이용하여 타이밍 콘트롤러(TC)로부터의 영상 데이터들을 아날로그 영상신호들로 변환한다. 그리고 이들 아날로그 영상신호들을 표시패널(PN)의 데이터 라인(DL)들로 공급한다.
이와 같이 구성된 표시장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 1차 영상분석부(IA1)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 부분 동영상으로 판단될 경우, 이 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들을 데이터 드라이버(DD)로 공급한다. 그러면, 데이터 드라이버(DD)는 이 표준 감마기준전압들을 분압하여 다수의 표준 감마계조전압들을 생성한다. 이 표준 감마계조전압들로 구성된 표준 감마계조곡선은 감마 2.2를 갖는 곡선이다. 데이터 드라이버(DD)는 n개의 프레임 영상 데이터들이 공급되는 n개의 프레임 기간마다 이 표준 감마계조전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터들을 아날로그 신호로 변환한다.
둘째, 1차 영상분석부(IA1)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상으로 판단될 경우, 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들을 어느 하나의 프레임 영상 데이터의 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 정지영상용 감마기준전압들을 생성하여 상기 데이터 드라이버(DD)로 공급한다. 즉, n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상일 때 이 n개의 프레임 영상 데이터들 각각은 모두 동일한 히스토그램 정보를 갖는다. 이때 감마기준전압생성부(GRG)는 어느 하나의 히스토그램 정보에 근거하여 표준 감마기준전압들을 변조함으로써 정지영상용 감마기준전압들을 생성한다. 이 변조방법에 대해서는 이후 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 이 생성된 정지영상용 감마기준전압들을 데이터 드라이버(DD)로 공급한다. 그러면, 데이터 드라이버(DD)는 이 정지영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 정지영상용 감마계조전압들을 생성한다. 이 정지영상용 감마계조전압들로 구성된 정지영상용 감마계조곡선은 표준 감마계조곡선과 다른 감마값을 가질 수 있다. 데이터 드라이버(DD)는 n개의 프레임 영상 데이터들이 공급되는 n개의 프레임 기간마다 이 정지영상용 감마계조전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터들을 아날로그 신호로 변환한다.
셋째, 2차 영상분석부(IA2)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상으로 판단될 경우, 감마기준전압생성부(GRG)는 표준 감마기준전압들의 크기를 n개 프레임 영상데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성한다. 즉, n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상일 때 이 n개의 프레임 영상 데이터들은 모두 다른 히스토그램 정보를 가질 수 있다. 물론 몇 개의 프레임 영상 데이터들이 서로 동일한 히스토그램 정보를 가질 수도 있다. 이때 감마기준전압생성부(GRG)는 n개의 히스토그램 정보에 근거하여 표준 감마기준전압들을 변조함으로써 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성한다. 예를 들어, 100개의 프레임 영상 데이터들이 존재한다면 제 1 내지 제 100 단일동영상용 감마기준전압들이 생성된다. 이때, 이 제 1 내지 제 100 단일동영상용 감마기준전압들은 평균화필터(AF)를 통해 평균화되는 바, 이 평균화필터(AF)는 30프레임 주기로 이 제 1 내지 제 100 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화한다. 예를 들어, 이 평균화필터(AF)는 제 1 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 30 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 30 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 30 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 2 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 31 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 31 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 31 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 3 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 33 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 33 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 33 평균 감마기준전압들을 생성하며, ..., 제 71 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 100 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 100 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 100 평균 감마기준전압들을 생성한다. 한편, 제 1 내지 제 29 프레임 영상 데이터들 각각에는 표준 감마기준전압들이 적용되는 바, 이를 위해 평균화필터(AF)를 통과한 제 1 내지 제 29 단일동영상용 감마기준전압들 각각은 모두 표준 감마기준전압들로 변환된다.
데이터 드라이버(DD)는 제 1 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 1 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 2 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 2 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 3 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 3 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 제 29 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 29 단일동영상용 감마계조전압들을 생성한다. 여기서, 제 1 내지 제 29 단일동영상용 감마계조전압들 각각은 감마 2.2를 갖는 표준 감마계조곡선을 형성한다.
또한, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 1 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 30 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 30 평균 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 30 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 2 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 31 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 31 평균 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 31 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 3 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 33 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 33 평균 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 33 단일동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 그리고 제 71 단일동영상용 감마기준전압들 내지 제 100 단일동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 100 평균 단일동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 100 단일동영상용 감마계조전압들을 생성한다.
이후, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 1 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 29 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 표준 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환하며, 제 30 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 60 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 해당 평균 단일동영상용 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환한다.
넷째, 2차 영상분석부(IA2)에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 복수형 동영상으로 판단될 경우의 동작을 설명하기로 한다. 이때, 설명의 편의를 위해, 상술된 바와 같이, 영상의 특성을 파악하기 위해 미리 설정된 프레임 영상 데이터의 수가 100개라고 가정하고, 그리고 평균화필터(AF)가 30프레임 주기로 평균화작업을 수행한다고 가정하자. 그리고, 제 1 내지 제 100 프레임 영상 데이터들이 A동영상 데이터들, 장면 전환용 프레임 영상 데이터 및 B동영상 데이터들로 구성되어 있다고 가정하자. 이때, 제 1 내지 제 60 프레임 영상 데이터들이 A동영상 데이터를 이루며, 제 61 프레임 영상 데이터가 장면 전환용 프레임 영상 데이터를 이루며, 그리고 제 62 내지 제 100 프레임 영상 데이터들이 B동영상 데이터를 이룬다고 가정하자.
이때 감마기준전압생성부(GRG)는 제 1 내지 제 60 프레임 영상 데이터들에 대한 60개의 히스토그램 정보에 근거하여 표준 감마기준전압들을 변조함으로써 60개의 A동영상용 감마기준전압들을 생성한다. 이때, 이 제 1 내지 제 60 A동영상용 감마기준전압들은 평균화필터(AF)를 통해 평균화되는 바, 이 평균화필터(AF)는 30프레임 주기로 이 제 1 내지 제 60 A동영상용 감마기준전압들을 평균화한다. 예를 들어, 이 평균화필터(AF)는 제 1 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 30 A동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 30 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 30 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 2 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 31 A동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 31 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 31 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 3 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 33 A동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 33 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 33 평균 감마기준전압들을 생성하며, ..., 제 31 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 60 A동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 60 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 60 평균 감마기준전압들을 생성한다. 한편, 제 1 내지 제 29 프레임 영상 데이터들 각각에는 표준 감마기준전압들이 적용되는 바, 이를 위해 평균화필터(AF)를 통과한 제 1 내지 제 29 A동영상용 감마기준전압들 각각은 모두 표준 감마기준전압들로 변환된다.
또한, 감마기준전압생성부(GRG)는 제 61 프레임 영상 데이터에 대하여 표준 감마기준전압들을 생성한다. 이 표준 감마기준전압들은 평균화필터(AF)를 통해 데이터 드라이버(DD)로 공급된다. 이때, 이 평균화필터(AF)는 이 표준 감마기준전압들을 이전의 프레임 영상 데이터들과 평균화하지 않고, 이 표준 감마기준전압들을 그대로 출려하여 데이터 드라이버(DD)로 공급한다.
또한, 감마기준전압생성부(GRG)는 제 62 내지 제 100 프레임 영상 데이터들에 대한 39개의 히스토그램 정보에 근거하여 표준 감마기준전압들을 변조함으로써 39개의 B동영상용 감마기준전압들을 생성한다. 이때, 이 제 62 내지 제 100 B동영상용 감마기준전압들은 평균화필터(AF)를 통해 평균화되는 바, 이 평균화필터(AF)는 30프레임 주기로 이 제 62 내지 제 100 B동영상용 감마기준전압들을 평균화한다. 예를 들어, 이 평균화필터(AF)는 제 62 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 91 B동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 91 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 91 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 63 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 92 B동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 92 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 92 평균 감마기준전압들을 생성하며, 제 64 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 93 B동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 93 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 93 평균 감마기준전압들을 생성하며, ..., 제 71 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 100 B동영상용 감마기준전압들을 평균화하여 제 100 프레임 영상 데이터에 적용하기 위한 제 100 평균 감마기준전압들을 생성한다. 한편, 제 62 내지 제 90 프레임 영상 데이터들 각각에는 표준 감마기준전압들이 적용되는 바, 이를 위해 평균화필터(AF)를 통과한 제 62 내지 제 90 B동영상용 감마기준전압들 각각은 모두 표준 감마기준전압들로 변환된다.
데이터 드라이버(DD)는 제 1 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 1 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 2 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 2 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 3 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 3 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 제 29 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 29 A동영상용 감마계조전압들을 생성한다. 여기서, 제 1 내지 제 29 A동영상용 감마계조전압들 각각은 감마 2.2를 갖는 표준 감마계조곡선을 형성한다.
또한, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 1 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 30 A동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 30 평균 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 30 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 2 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 31 A동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 31 평균 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 31 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 3 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 33 A동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 33 평균 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 33 A동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 그리고 제 31 A동영상용 감마기준전압들 내지 제 60 A동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 60 평균 A동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 60 A동영상용 감마계조전압들을 생성한다.
또한, 이 데이터 드라이버(DD)는 표준 감마기준전압들을 분압하여 다수의 장면전환용 감마계조전압들을 생성한다. 이 다수의 장면전환용 감마계조전압들은 감마 2.2를 갖는 표준 감마계조곡선을 형성한다.
또한, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 62 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 62 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 63 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 63 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 64 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 64 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 제 93 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 93 B동영상용 감마계조전압들을 생성한다. 여기서, 제 62 내지 제 93 B동영상용 감마계조전압들 각각은 감마 2.2를 갖는 표준 감마계조곡선을 형성한다.
또한, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 62 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 91 B동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 91 평균 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 91 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 63 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 92 B동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 92 평균 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 92 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, 제 64 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 93 B동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 93 평균 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 93 B동영상용 감마계조전압들을 생성하며, ..., 그리고 제 71 B동영상용 감마기준전압들 내지 제 100 B동영상용 감마기준전압들을 평균화화한 제 100 평균 B동영상용 감마기준전압들을 분압하여 다수의 제 100 B동영상용 감마계조전압들을 생성한다.
이후, 이 데이터 드라이버(DD)는 제 1 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 29 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 표준 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환하며, 제 61 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 93 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 표준 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환하며, 제 30 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 60 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 해당 평균 A동영상용 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환하며, 그리고 제 91 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들 내지 제 100 프레임 영상 데이터에 포함된 영상 데이터들을 해당 평균 B동영상용 감마계조전압들을 이용하여 아날로그 신호로 변환한다.
도 3은 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 히스토그램을 나타낸 도면이다.
1차 영상분석부(IA1)로부터 생성된 히스토그램은, 도 3에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다. 이 히스토그램의 X축은 계조의 레벨을 의미하는 것으로, 예를 들어 0계조부터 255계조까지 설정될 수 있다. Y축은 계조의 빈도수를 나타낸 것이다. 이러한 히스토그램을 통해서 한 프레임에 포함된 전체 계조들에 대한 평균 계조값, 미리 설정된 빈도수를 초과하는 계조들이 형성된 피크영역의 수, 각 피크영역에 형성된 피크 계조들의 각 평균 피크 계조값 및 각 피크영역의 폭을 나타내는 분산정도를 파악할 수 있다. P는 임계 빈도수를 나타낸 것으로, 이 임계 빈도수를 초과하는 빈도수를 나타내는 계조들이 위치하는 곳이 피크영역이다. 즉, 이 도 3에서의 임계 빈도수를 초과하는 계조들이 위치한 피크영역은 한 곳으로, 이 피크영역에서의 평균 피크 계조값은 분산폭(W1)내에 위치한 계조들의 평균값을 의미한다.
도 4는 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 또 다른 히스토그램을 나타낸 도면으로서, 도 4에 도시된 히스토그램은 도 3에 도시된 히스토그램에 비하여 좁은 분산폭(W2)을 갖는다.
도 5는 도 3의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 감마기준전압생성부(GRG)는 도 3의 히스토그램을 공급받아 감마기준전압들의 크기를 조절함으로써, 데이터 드라이버(DD)가 원래의 제 1 감마계조곡선(G_O) 대신 제 2 감마계조곡선(G_M)을 생성하도록 한다. 예를 들어, 도 3에서의 평균 피크 계조값이 100계조라고 가정하면, 감마기준전압생성부(GRG)는 원래의 제 1 감마계조곡선(G_O)의 100계조 및 이에 근접한 계조들(97 내지 99계조, 및 101 내지 103계조)이 좀 더 강조되도록 이 100계조에 해당하는 감마기준전압과, 이 감마기준전압에 근접한 감마기준전압들이 변조함으로써 제 2 감마계조곡선(G_M)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 이 감마기준전압생성부(GRG)가 8개의 서로 다른 값을 갖는 감마기준전압들을 생성한다면, 이 8개의 감마기준전압들 중 이 100계조에 해당하는 어느 하나의 감마기준전압을 선택하고, 이 선택된 감마기준전압 및 이에 근접한 값을 갖는 감마기준전압들에 가중치를 부여하여 이들의 값을 변조시킨다.
만약 100계조에 해당하는 감마기준전압이 없을 경우에는 이 100계조에 가장 근접한 값을 갖는 감마기준전압을 선택하고, 이 선택된 감마기준전압 및 이 선택된 감마기준전압에 근접한 감마기준전압들의 크기를 변조한다. 예를 들어, 이 감마기준전압생성부(GRG)가 8개의 서로 다른 값을 갖는 감마기준전압들을 생성한다면, 이 8개의 감마기준전압들 중 이 100계조에 해당하는 전압에 가장 근접한 값을 갖는 어느 하나의 감마기준전압을 선택하고, 이 선택된 감마기준전압 및 이에 근접한 값을 갖는 감마기준전압들에 가중치를 부여하여 이들의 값을 변조시킨다.
여기서, 제 1 감마계조곡선(G_O)은 상술된 표준 감마계조전압들에 의해 생성된 감마 2.2의 곡선이 될 수 있다. 그리고, 제 2 감마계조곡선(G_M)은 상술된 다수의 정지영상용 감마계조전압들에 의해 생성된 계조곡선, 또는 다수의 A동영상용 감마계조전압들에 의해 생성된 계조곡선, 또는 다수의 B 동영상용 감마계조전압들에 의해 생성된 계조곡선이 될 수 있다.
도 6은 도 4의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면으로서, 이 도 6에서의 제 2 감마계조곡선(G_M)의 기울기(L2)가 도 5에서의 제 2 감마계조곡선(G_M)의 기울기(L1)보다 더 큼을 알 수 있다. 이는 도 4의 히스토그램의 분산폭(W2)이 도 3의 히스토그램의 분산폭(W1)보다 더 좁기 때문이다.
도 7은 특정 한 프레임의 영상 데이터들에 대한 또 다른 히스토그램을 나타낸 도면으로서, 이 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 피크영역이 존재함을 알 수 있다. 즉, 임계 빈도수(P)를 초과하며 서로 큰 계조차를 갖는 두 개의 피크영역이 존재한다.
도 8은 도 7의 히스토그램에 근거하여 생성된 감마계조곡선을 나타낸 도면으로서, W3의 분산폭을 갖는 피크영역에 대응되는 감마기준전압들을 원래의 크기보다 작게 조절하고, 그리고 W4의 분산폭을 갖는 피크영역에 대응되는 감마기준전압들을 원래의 크기보다 크게 조절함으로써 영상의 콘트라스트(contrast) 및 샤프니스(sharpness)를 향상시킬 수 있다.
한편, 상술된 표준 감마기준전압들은 정극성 표준감마기준전압들을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 이에 대칭되는 부극성 표준감마기준전압들을 더 포함한다. 이 부극성 표준감마기준전압들과 정극성의 표준감마기준전압들은 반구동전압(1/2VDD)을 기준으로 서로 대칭인바, 이 구동전압은 데이터 드라이버의 저항 스트링에 공급되는 구동전압(VDD)의 1/2 크기를 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
IA1: 1차 영상분석부 IA2: 2차 영상분석부
GRG: 감마기준전압생성부 AF: 평균화필터
SYS: 시스템 TC: 타이밍 콘트롤러
DD: 데이터 드라이버 GD: 게이트 드라이버
PN: 표시패널 GL: 게이트 라인
DL: 데이터 라인 TFT: 박막트랜지스터
Clc: 액정셀 Cst: 스토리지 커패시터

Claims (3)

  1. 미리 설정된 n개(n은 2보다 큰 자연수)의 순차적인 프레임 영상 데이터들을 분석하여 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 전체 동영상, 부분 동영상 및 정지 영상 중 어느 하나로 판단하는 1차 영상분석부;
    상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 전체 동영상으로 판단될 경우 이 n개의 프레임 영상 데이터들 내에 장면 전환용 프레임 영상 데이터가 포함되어 있는지를 판단하고, 이 판단결과에 따라 이 n개의 프레임 영상 데이터들을 단일형 동영상 및 복수형 동영상 중 어느 하나로 판단하는 2차 영상분석부;
    상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 부분 동영상으로 판단될 경우 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 보정없이 데이터 드라이버로 공급하는 제 1 동작, 상기 1차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 정지 영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 어느 하나의 프레임 영상 데이터의 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 정지영상용 감마기준전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 제 2 동작, 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 단일형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 n개 프레임 영상데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조시켜 n개의 단일동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 3 동작, 그리고 상기 2차 영상분석부에 의해 상기 n개의 프레임 영상 데이터들이 복수형 동영상으로 판단될 경우 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 첫 번째 내지 m번째(m은 n보다 작은 자연수) 프레임 영상 데이터들의 각 히스토그램 정보에 근거하여 변조하여 m개의 A동영상용 감마기준전압들을 생성하고, m+1번째 내지 k번째(k는 n보다 작으며 m과 다른 자연수) 프레임 영상 데이터에 대해서는 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들을 그대로 적용하고, 상기 외부로부터의 표준 감마기준전압들의 크기를 m+2번째 내지 n번째 프레임 영상 데이터의 각 히스토그램 정보에 근거하여 n-(m+2)+1개의 B동영상용 감마기준전압들을 생성하는 제 4 동작들 중 어느 하나를 수행하는 감마기준전압생성부; 및,
    상기 제 3 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하거나, 상기 제 4 동작을 수행하는 감마기준전압생성부로부터 출력된 감마기준전압들을 평균화하여 출력하는 평균화필터를 포함함을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장면 전환용 프레임 영상 데이터는 블랙을 표시하는 프레임 영상 데이터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표준 감마기준전압들에 의해 표현되는 계조곡선은 감마 2.2의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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