KR101757926B1 - 평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 컬러영상 처리방법은 입력 영상 신호를 휘도 데이터와 색차 데이터가 서로 분리된 휘도&색차 데이터로 변환하는 단계, 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생하고, 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 룩업 테이블을 참조로 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생하는 단계 및 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호로 역변환한 후 출력하는 단계를 포함한다.

Description

평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법{Flat Panel Diaplay And Color Image Processing Method Thereof}
본 발명은 평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법에 관한 것이다.
평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED) 등이 있고, 이들 대부분이 가전기기나 휴대용 정보기기 등에 다양하게 응용되고 있다.
평판표시장치는 선호색에 따른 감성화질(예컨대, 선명 모드, 영화 모드, 스포츠 모드 등)을 구현하거나 또는, 색 표준에 맞게 컬러를 재현하기 위한 재현화질(예컨대, sRGB, Adobe RGB, WinColor등)을 구현하기 위해, 다양한 방법으로 컬러 영상을 처리한다.
통상, 컬러 영상 처리는 입력 영상 신호에 대한 출력값이 저장된 룩업 테이블(look-up table)을 참조로 이루어진다. 로직 사이즈를 줄이기 위해, 룩업 테이블에는 입력 영상 신호의 대표값에 대한 출력값들만이 저장된다. 입력 영상 신호에서, 대표값을 제외한 나머지 데이터들은 상기 저장된 출력값들을 보간한 값으로 보상된다.
보통 RGB 색공간(color space)에서 사용되는 룩업 테이블은 RGB 상위 수비트에 대한 대표값을 저장하기 때문에 격자 형태의 구조를 갖게 된다. 예컨대, 룩업 테이블이 RGB 상위 3비트에 대한 대표값을 저장하는 경우에 있어 컬러 영상 처리 과정을 살펴보면, RGB 상위 3비트로부터 룩업 테이블의 어드레스를 계산하고, 그 어드레스에 해당하는 대표값을 출력한다. 이때, RGB 3방향으로 3차원 보간을 하기 위해서는 도 1과 같이 8 포인트에 해당하는 대표값이 필요하다. 따라서, 컬러 영상 처리 과정은 룩업 테이블로부터 동시에 8개의 대표값을 독출한 후, 이 8개의 대표값을 각 축 방향으로 보간(interpolation)하여 최종 출력값을 결정한다. RGB 색공간에서의 컬러 영상 처리는 3차원 보간으로 인해 비교적 큰 로직 사이즈를 요구하므로 코스트 측면에서 적합하지 않다.
이에, 컬러 영상 처리는 2차원 영상 처리가 가능하도록 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)가 서로 분리된 YCbCr 색공간에서 주로 이루어진다.
YCbCr 색공간에서, 색차 데이터(CbCr)에 대한 2차원 격자형 룩업 테이블을 구성할 경우 그 구조는 도 2와 같다. 이 격자형 룩업 테이블에는 각 교점에 해당하는 81개(9×9)의 대표값들이 미리 저장되어 있다. 이웃한 4개의 대표값들은 하나의 영역을 정의하므로, 룩업 테이블에는 81개의 대표값들에 의해 64개의 영역이 만들어진다. 특정 영역에 대응되는 색차 데이터(CbCr)는 그에 대한 4개의 대표값들의 보간으로 보상된 후 출력된다. 이와 같이 2차원 격자형 룩업 테이블에서는 위치에 상관없이 각 영역을 담당하는 대표값이 4개로 일정하다.
하지만, 이에 비해 실제 입력되는 색차 데이터(CbCr)의 분포는 도 3과 같이 중심부로 갈수록 커지기 때문에 각 영역별로 차이가 난다. 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포를 표로 나타내면 도 4와 같다. 도 4에서 알 수 있듯이, 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포는 전체 64개의 영역들 중 중심부 4개의 영역들의 합이 21%, 중심부 16개의 영역들의 합이 63%를 나타낸다. 따라서, 대표값들이 커버해야 하는 색차 데이터(CbCr)의 개수 편차가 영역 단위로 심해진다. 중심부로 갈수록 4개의 대표값들이 커버해야 하는 색차 데이터(CbCr)의 개수가 많아지고, 반대로 주변부로 갈수록 4개의 대표값들이 커버해야 하는 색차 데이터(CbCr)의 개수가 작아진다.
중심부에서 4개의 대표값들이 커버해야 하는 색차 데이터(CbCr)의 개수가 많아질수록 미세한 컬러 영상 처리가 어려워진다.
예컨대, 도 5와 같이 중심부의 특정 영역에 대응하여 레드(red) 계통의 P라는 데이터와 옐로우(yellow) 계통의 Q라는 색차 데이터가 입력되었을 때, P 및 Q의 출력값은 모두 격자형 룩업 테이블로부터 독출되는 4개의 대표값들(A,B,C,D)에 대한 보간값으로 결정된다. 이는, 룩업 테이블의 4개의 대표값들(A,B,C,D)에 따라 레드 계통의 색과 옐로우 계통의 색이 동시에 영향을 받게 됨을 의미한다. 따라서, 컬러 영상 처리를 위해 룩업 테이블의 대표값을 설정할 때, P에 대한 출력값 및 Q에 대한 출력값을 모두 고려해야 하므로 설정에 큰 어려움이 따르게 되며, 그 결과 미세한 컬러 영상 처리가 어려워 색 쉬프트 현상의 원인이 된다.
상기한 바와 같이, YCbCr 색공간에서의 컬러 영상 처리시, 실제 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 부합하도록 룩업 테이블의 중심부를 주변부에 비해 보다 미세하게 설정할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 룩업 테이블의 용량을 증가시키지 않고 중심부에서 한 영역당 색차 데이터의 밀집을 해소하여 컬러영상 처리 성능을 향상시키도록 한 평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 컬러영상 처리방법은 입력 영상 신호를 휘도 데이터와 색차 데이터가 서로 분리된 휘도&색차 데이터로 변환하는 단계; 상기 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생하고, 상기 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 룩업 테이블을 참조로 상기 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생하는 단계; 및 상기 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호로 역변환한 후 출력하는 단계를 포함한다.
상기 보상 색차 데이터를 발생하는 단계는, 상기 색차 데이터를 색상 성분과 채도 성분으로 변환하는 단계; 상기 색상 성분의 상위 비트와 상기 채도 성분의 상위 비트를 이용하여 상기 방사형 룩업 테이블의 어드레스값들을 계산하는 단계; 상기 어드레스값들을 이용하여 상기 방사형 룩업 테이블로부터 대표값들을 독출하여 상기 색상 성분과 채도 성분이 상기 방사형 룩업 테이블에 할당되는 출력 영역을 결정하는 단계; 및 상기 상위 비트를 제외한 색상 성분의 나머지 비트와 상기 상위 비트를 제외한 채도 성분의 나머지 비트를 이용하여 상기 출력 영역 내에서 상기 색상 성분과 채도 성분의 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 대표값들을 보간하여 보상 색차 데이터를 발생하는 단계를 포함한다.
상기 어드레스 포인트들은, 상기 방사형 룩업 테이블의 중심부에서 밀하게 설정되고, 상기 중심부 주변의 외곽부에서 소하게 설정된다.
상기 대표값들은 상기 결정된 위치에 따라 다르게 부여된 보간 가중치를 의해 보간된다.
본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 입력 영상 신호를 휘도 데이터와 색차 데이터가 서로 분리된 휘도&색차 데이터로 변환하는 제1 변환부; 상기 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생하는 휘도 처리부; 상기 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 룩업 테이블을 참조로 상기 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생하는 색차 처리부; 상기 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호로 역변환한 후 출력하는 제2 변환부를 구비한다.
본 발명에 따른 평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법은 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 2차원 룩업 테이블을 이용하여 색차 데이터를 보상한다. 이에 따라, 본 발명은 룩업 테이블의 용량을 증가시키지 않고 중심부에서 한 영역당 색차 데이터의 밀집을 해소하여 컬러영상 처리 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 RGB 색공간에서 컬러 영상 처리시 3차원 보간을 보여주는 도면.
도 2는 종래 격자형 룩업 테이블의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 종래 YCbCr 색공간에서 컬러 영상 처리시, 색차 데이터의 입력 분포를 보여주는 그래프.
도 4는 종래 YCbCr 색공간에서 컬러 영상 처리시, 실제 입력되는 CbCr 데이터의 분포를 보여주는 표.
도 5는 종래 YCbCr 색공간에서 컬러 영상 처리시, 중심부 영역에서 색차 데이터의 밀집으로 인해 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 컬러영상 처리방법을 보여주는 도면.
도 7은 도 6의 색차신호 처리과정을 상세히 보여주는 도면.
도 8은 색상 성분과 채도 성분을 색차 평면에 도시한 도면.
도 9는 방사형 룩업 테이블에서 어드레스 포인트들의 설정 위치를 보여주는 도면.
도 10은 기존의 격자형 룩업 테이블과 본 발명의 방사형 룩업 테이블의 비교를 위해 양자를 동일 평면에 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 방사형 룩업 테이블의 각 출력 영역에 속하는 색차 데이터의 입력 분포를 표로 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 보여주는 도면.
도 13은 영상 처리회로의 상세 구성을 보여주는 도면.
도 14는 색차 처리부의 상세 구성을 보여주는 도면.
이하, 도 6 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 컬러영상 처리방법을 보여준다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 컬러영상 처리방법은 입력 영상 신호(RGB)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)가 서로 분리된 휘도&색차 데이터(YCbCr)로 변환한다.(S10,S20) 이때, 이 컬러영상 처리방법은 변환 오차를 최소화하기 위해 데이터 비트 확장을 통해, M(M은 자연수) 비트의 입력 영상 신호(RGB)를 N(N은 M보다 큰 자연수) 비트의 휘도&색차 데이터(YCbCr)로 변환한다.
이 컬러영상 처리방법은 휘도 데이터(Y)를 처리하여 보상 휘도 데이터(Y')를 발생한다.(S30) 그리고, 이 컬러영상 처리방법은 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 2차원 룩업 테이블을 참조로 색차 데이터(CbCr)를 처리하여 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 발생한다.(S40)
이 컬러영상 처리방법은 보상 휘도 데이터(Y') 및 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 포함한 보상 휘도&색차 데이터(Y'Cb'Cr')를 보상 영상 신호(R'G'B')로 역변환한 후 출력한다.(S50,S60) 이때, 이 컬러영상 처리방법은 데이터 비트 축소를 통해, N비트의 보상 휘도&색차 데이터(Y'Cb'Cr')를 M 비트의 보상 영상 신호(R'G'B')로 역변환한다.
도 7을 참조하여, S40에서 색차 데이터(CbCr)를 처리하는 과정을 순차적으로 살펴보면 다음과 같다.
이 컬러영상 처리방법은 색차 데이터(CbCr)를 도 8과 같은 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)으로 변환한다.(S41) 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)은 각각 아래의 수학식 1 및 수학식 2와 같은 방법으로 계산될 수 있다. 수학식 1 및 수학식 2는 색차 데이터(CbCr)가 10 비트로 구성된 경우를 기준한 것이다.
Figure 112010077602085-pat00001
Figure 112010077602085-pat00002
이 컬러영상 처리방법은 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)이 룩업 테이블(LUT)에 할당되는 영역을 결정하기 위해, 색상 성분(Hue)의 상위 비트와 채도 성분(Chroma)의 상위 비트를 이용하여 룩업 테이블(LUT)의 어드레스값들(Add0~Add3)을 계산한다.(S42) 룩업 테이블(LUT)은 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)을 감안하여 종래의 격자형이 아닌 방사형으로 구성된다. 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)을 축으로 하여 구성된 방사형 룩업 테이블(LUT)은 도 9와 같이 구현될 수 있다. 도 9는 색상 성분(Hue)은 12 구간으로, 채도 성분(Chroma)은 5 구간으로 각각 나뉘어져, 방사형 룩업 테이블(LUT)이 총 60개의 어드레스 포인트(address point)를 갖는 예를 보여준다. 어드레스 포인트는, 방사형 룩업 테이블(LUT)의 중심부에서 밀하게 설정되는 반면, 방사형 룩업 테이블(LUT)의 외곽부에서 소하게 설정된다. 도 9와 같은 예를 위해서는 색상 성분(Hue)의 상위 4비트와 채도 성분(Chroma)의 상위 3비트를 룩업 테이블(LUT)의 어드레스(Add0~Add3) 계산에 할애할 수 있다.
도 10에서는 기존의 격자형 룩업 테이블과 본 발명의 방사형 룩업 테이블(LUT)의 비교를 위해 양자를 동일 평면에 나타내었다. 본 발명의 방사형 룩업 테이블(LUT)에 따르면, 전체 영역들에 대한 어드레스 포인트의 총 개수는 기존의 격자형 룩업 테이블에 비해 4개 작다. 하지만, 중심부 영역들에서의 어드레스 포인트 개수는 12개로서, 오히려 기존의 격자형 룩업 테이블에서의 9개에 비해 3개 많다. 이러한 방사형 룩업 테이블(LUT)에 의해 본 발명은 룩업 테이블의 로직 사이즈를 증가시키지 않으면서도 중심부 영역들에서의 미세 설정이 가능해진다. 다만, 외곽부 영역들에 대한 어드레스 포인트 개수는 본 발명의 방사형 룩업 테이블(LUT)이 기존의 격자형 룩업 테이블에 비해 더 작으나, 전술했듯이 외곽부에 대응되는 색차 데이터(CbCr)의 개수는 중심부에 비해 상대적으로 매우 작다. 따라서, 본 발명의 방사형 룩업 테이블(LUT)이 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 보다 부합되고 있음을 알 수 있다.
이 컬러영상 처리방법은 계산된 어드레스값들(Add0~Add3)을 이용하여 방사형 룩업 테이블(LUT)로부터 대표값들(data0~data3)을 독출한다.(S43) 대표값들(data0~data3)은 각각 어드레스값들(Add0~Add3)에 일대일로 대응된다. 4개의 대표값들(data0~data3)에 의해 방사형 룩업 테이블(LUT)에서 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)이 할당되는 출력 영역이 결정된다.
이 컬러영상 처리방법은 상기 상위 비트를 제외한 색상 성분(Hue)의 나머지 비트와 상기 상위 비트를 제외한 채도 성분(Chroma)의 나머지 비트를 이용하여 상기 출력 영역 내에서 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)의 위치를 결정한다. 그리고, 그 위치에 따라 다르게 부여된 보간 가중치를 이용하여 대표값들(data0~data3)을 보간하여 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 발생한다.(S44,S45)
도 11은 본 발명에 따른 방사형 룩업 테이블의 각 출력 영역에 속하는 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포를 표로 나타낸 도면이다. 도 11은, 색상 성분(Hue)을 30도 간격으로 12분할하고, 채도 성분(Chroma)을 '128' 간격으로 5분할하여 총 어드레스 포인트 개수를 60개로 한 경우를 보여준다. 어드레스 포인트는 대표값이 독출되는 위치를 지시한다.
본 발명에 따른 방사형 룩업 테이블에 의하면, 도 11과 같이 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 대한 영역별 표준 편차가 기존의 격자형 룩업 테이블과 비교하여 1.18%로 줄어들고 있음을 알 수 있다. 기존의 격자형 룩업 테이블에서의 영역별 표준 편차는 도 4와 같이 1.61%로 상대적으로 높았다. 이러한 본 발명에 따르면, 색차 데이터(CbCr)가 밀집되는 중심부에 기존보다 더 많은 영역들을 할당함으로써 중심부에서 한 영역당 4개의 대표값들이 커버해야 하는 색차 데이터(CbCr)의 개수를 줄인다. 그 결과, 본 발명은 미세한 컬러 영상 처리를 수행할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 보여준다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13) 및 영상 처리회로(14)를 구비한다.
표시패널(10)은 액정표시패널, 전계방출 표시패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기발광다이오드 표시패널 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 이하에서는 표시패널(10)이 액정표시패널로 구현되는 예를 중심으로 설명한다.
표시패널(10)은 액정층을 사이에 두고 대향하는 상부 유리기판과 하부 유리기판을 포함한다. 표시패널(10)의 하부 유리기판 상에는 비디오 데이터를 표시하는 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부마다 형성되는 TFT들과, TFT에 접속된 화소전극(1)을 포함한다. 화소 어레이는 R 서브 픽셀, G 서브 픽셀, 및 B 서브 픽셀을 각각 포함하는 다수의 픽셀들을 구비한다. 각 서브 픽셀은 액정셀(Clc)로 구현된다. 액정셀(Clc)은 TFT를 통해 데이터전압을 충전하는 화소전극(1)과 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극(2)의 전압차에 의해 구동되어 액정층을 통과하는 빛의 투과량을 조정한다. 표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극(2)은 TN 모드와 VA 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS 모드와 FFS 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.
표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
본 발명에서 적용 가능한 표시패널(10)의 액정모드는 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛(14)이 필요하다. 백라이트 유닛(14)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드(미도시)로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(11)는 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(SDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 데이터가 60×i(i는 2 이상의 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널(10)의 화소 어레이에서 표시될 수 있도록 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 제어신호(SDC)의 주파수를 60×i Hz로 체배할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 영상 처리회로(14)로부터 입력되는 보상 영상 신호(R'G'B')를 정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다.
데이터 구동회로(12)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 데이터 제어신호(SDC)에 응답하여 보상 영상 신호(R'G'B')를 래치한 후, 래치된 데이터를 정극성/부극성 감마기준전압들을 이용하여 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 액정셀들에 충전될 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압으로 발생한다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 정극성/부극성 아날로그 비디오 데이터전압의 극성을 반전시키면서 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다.
게이트 구동회로(13)는 다수의 게이트 드라이브 IC들을 포함한다. 게이트 드라이브 IC들 각각은 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트 구동전압을 순차적으로 쉬프트시키는 쉬프트 레지스터를 포함하여, 게이트라인들(G1~Gn)에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급한다.
영상 처리회로(14)는 시스템 보드로부터 입력되는 영상 신호(RGB)를 휘도 데이터와 색차 데이터로 변환한다. 그리고, 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생함과 아울러, 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 2차원 룩업 테이블을 참조로 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생한다. 그리고, 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호(R'G'B')로 역변환한 후 출력한다.
도 13은 영상 처리회로(14)의 상세 구성을 보여준다.
도 13을 참조하면, 영상 처리회로(14)는 제1 변환부(141), 휘도 처리부(142), 색차 처리부(143), 및 제2 변환부(144)를 포함한다.
제1 변환부(141)는 입력 영상 신호(RGB)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)가 서로 분리된 휘도&색차 데이터(YCbCr)로 변환한다. 제1 변환부(141)는 변환 오차를 최소화하기 위해 데이터 비트 확장을 통해, M 비트(예컨대, 8비트)의 입력 영상 신호(RGB)를 N 비트(예컨대, 10비트)의 휘도&색차 데이터(YCbCr)로 변환한다.
휘도 처리부(142)는 휘도 데이터(Y)를 처리하여 보상 휘도 데이터(Y')를 발생한다.
색차 처리부(143)는 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 2차원 룩업 테이블을 참조로 색차 데이터(CbCr)를 처리하여 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 발생한다.
제2 변환부(144)는 보상 휘도 데이터(Y') 및 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 포함한 보상 휘도&색차 데이터(Y'Cb'Cr')를 보상 영상 신호(R'G'B')로 역변환한 후, 이 보상 영상 신호(R'G'B')를 출력한다. 제2 변환부(144)는 데이터 비트 축소를 통해, 10비트의 보상 휘도&색차 데이터(Y'Cb'Cr')를 8비트의 보상 영상 신호(R'G'B')로 역변환한다.
도 14는 색차 처리부(143)의 상세 구성을 보여준다.
도 14를 참조하면, 색차 처리부(143)는 극좌표 변환부(143A), 어드레스 계산부(143B), 방사형 룩업 테이블(143C), 및 2차원 보간부(143D)를 포함한다.
극좌표 변환부(143A)는 색차 데이터(CbCr)를 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)으로 변환한다.
어드레스 계산부(143B)는 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)이 방사형 룩업 테이블(143C)에 할당되는 영역을 결정하기 위해, 색상 성분(Hue)의 상위 비트와 채도 성분(Chroma)의 상위 비트를 이용하여 방사형 룩업 테이블(143C)의 어드레스값들(Add0~Add3)을 계산한다. 방사형 룩업 테이블(143C)이 총 60개의 어드레스 포인트(address point)를 갖는 경우, 색상 성분(Hue)은 12 구간으로, 채도 성분(Chroma)은 5 구간으로 각각 분할될 수 있으며, 이를 위해 색상 성분(Hue)의 상위 4비트(Hue[8:5])와 채도 성분(Chroma)의 상위 3비트(Chroma[9:7])가 방사형 룩업 테이블(143C)의 어드레스(Add0~Add3) 계산에 할애할 수 있다.
방사형 룩업 테이블(143C)은 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)을 감안하여 종래의 격자형이 아닌 방사형으로 구성된다. 어드레스 포인트는, 방사형 룩업 테이블(LUT)의 중심부에서 밀하게 설정되는 반면, 방사형 룩업 테이블(LUT)의 외곽부에서 소하게 설정된다. 방사형 룩업 테이블(143C)이 60개의 어드레스 포인트를 갖는 경우를 예로 하면, 본 발명의 방사형 룩업 테이블(143C)에서, 전체 영역들에 대한 어드레스 포인트의 총 개수는 기존의 격자형 룩업 테이블(64개)에 비해 4개 작다. 하지만, 중심부 영역들에서의 어드레스 포인트 개수는 12개로서, 오히려 기존의 격자형 룩업 테이블에서의 9개에 비해 3개 많다. 이러한 방사형 룩업 테이블(143C)에 의해 본 발명은 룩업 테이블의 로직 사이즈를 증가시키지 않으면서도 중심부 영역들에서의 미세 설정이 가능해진다. 다만, 외곽부 영역들에 대한 어드레스 포인트 개수는 본 발명의 방사형 룩업 테이블(143C)이 기존의 격자형 룩업 테이블에 비해 더 작으나, 전술했듯이 외곽부에 대응되는 색차 데이터(CbCr)의 개수는 중심부에 비해 상대적으로 매우 작다. 따라서, 본 발명의 방사형 룩업 테이블(LUT)이 색차 데이터(CbCr)의 입력 분포에 보다 부합되고 있음을 알 수 있다.
방사형 룩업 테이블(143C)은 어드레스 계산부(143B)로부터 입력되는 어드레스값들(Add0~Add3)에 대응하여, 대표값들(data0~data3)을 출력한다. 대표값들(data0~data3)은 각각 어드레스값들(Add0~Add3)에 일대일로 대응된다. 4개의 대표값들(data0~data3)에 의해 방사형 방사형 룩업 테이블(143C)에서 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)이 할당되는 출력 영역이 결정된다.
2차원 보간부(143D)는 상기 상위 비트(예컨대, 상위 4비트(Hue[8:5]))를 제외한 색상 성분(Hue)의 나머지 비트(예컨대, 하위 5비트(Hue[4:0]))와 상기 상위 비트(예컨대, 상위 3비트(Chroma[9:7]))를 제외한 채도 성분(Chroma)의 나머지 비트(예컨대, 하위 7비트(Chroma[6:0]))를 이용하여 상기 출력 영역 내에서 색상 성분(Hue)과 채도 성분(Chroma)의 위치를 결정한다. 그리고, 그 위치에 따라 다르게 부여된 보간 가중치를 이용하여 방사형 룩업 테이블(143C)에서 출력된 대표값들(data0~data3)을 보간하여 보상 색차 데이터(Cb'Cr')를 발생한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판표시장치 및 그의 컬러영상 처리방법은 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 2차원 룩업 테이블을 이용하여 색차 데이터를 보상한다. 이에 따라, 본 발명은 룩업 테이블의 용량을 증가시키지 않고 중심부에서 한 영역당 색차 데이터의 밀집을 해소하여 컬러영상 처리 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
14 : 영상 처리회로 143 : 색차 처리부
143A : 극좌표 변환부 143B : 어드레스 계산부
143C : 방사형 룩업 테이블 143D : 2차원 보간부

Claims (8)

  1. 입력 영상 신호를 휘도 데이터와 색차 데이터가 서로 분리된 휘도&색차 데이터로 변환하는 단계;
    상기 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생하고, 상기 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 룩업 테이블을 참조로 상기 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생하는 단계; 및
    상기 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호로 역변환한 후 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 보상 색차 데이터를 발생하는 단계는,
    상기 색차 데이터를 색상 성분과 채도 성분으로 변환하는 단계;
    상기 색상 성분의 상위 비트와 상기 채도 성분의 상위 비트를 이용하여 상기 방사형 룩업 테이블의 어드레스값들을 계산하는 단계;
    상기 어드레스값들을 이용하여 상기 방사형 룩업 테이블로부터 대표값들을 독출하여 상기 색상 성분과 채도 성분이 상기 방사형 룩업 테이블에 할당되는 출력 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 상위 비트를 제외한 색상 성분의 나머지 비트와 상기 상위 비트를 제외한 채도 성분의 나머지 비트를 이용하여 상기 출력 영역 내에서 상기 색상 성분과 채도 성분의 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 대표값들을 보간하여 보상 색차 데이터를 발생하는 단계를 포함하는 평판표시장치의 컬러영상 처리방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스 포인트들은,
    상기 방사형 룩업 테이블의 중심부에서 밀하게 설정되고, 상기 중심부 주변의 외곽부에서 소하게 설정되는 평판표시장치의 컬러영상 처리방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대표값들은 상기 결정된 위치에 따라 다르게 부여된 보간 가중치를 의해 보간되는 평판표시장치의 컬러영상 처리방법.
  5. 입력 영상 신호를 휘도 데이터와 색차 데이터가 서로 분리된 휘도&색차 데이터로 변환하는 제1 변환부;
    상기 휘도 데이터를 처리하여 보상 휘도 데이터를 발생하는 휘도 처리부;
    상기 색차 데이터의 입력 분포에 부합되도록 방사 형태로 어드레스 포인트들이 설정된 방사형 룩업 테이블을 참조로 상기 색차 데이터를 처리하여 보상 색차 데이터를 발생하는 색차 처리부;
    상기 보상 휘도 데이터 및 보상 색차 데이터를 포함한 보상 휘도&색차 데이터를 보상 영상 신호로 역변환한 후 출력하는 제2 변환부를 구비하고,
    상기 색차 처리부는,
    상기 색차 데이터를 색상 성분과 채도 성분으로 변환하는 극좌표 변환부;
    상기 색상 성분의 상위 비트와 상기 채도 성분의 상위 비트를 이용하여 상기 방사형 룩업 테이블의 어드레스값들을 계산하는 어드레스 계산부;
    상기 어드레스값들에 대응하여 대표값들을 출력하여 상기 색상 성분과 채도 성분이 할당되는 출력 영역을 결정하는 방사형 룩업 테이블; 및
    상기 상위 비트를 제외한 색상 성분의 나머지 비트와 상기 상위 비트를 제외한 채도 성분의 나머지 비트를 이용하여 상기 출력 영역 내에서 상기 색상 성분과 채도 성분의 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 대표값들을 보간하여 상기 보상 색차 데이터를 발생하는 2차원 보간부를 구비하는 평판표시장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 어드레스 포인트들은,
    상기 방사형 룩업 테이블의 중심부에서 밀하게 설정되고, 상기 중심부 주변의 외곽부에서 소하게 설정되는 평판표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 대표값들은 상기 결정된 위치에 따라 다르게 부여된 보간 가중치를 의해 보간되는 평판표시장치.
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