KR101763944B1

KR101763944B1 - 영상표시장치

Info

Publication number: KR101763944B1
Application number: KR1020110014547A
Authority: KR
Inventors: 강동우
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2017-08-01
Also published as: US20120212590A1; CN102647604A; CN102647604B; KR20120095097A; US9325981B2

Abstract

본 발명에 따른 영상표시장치는 외부로부터 전송받은 비디오 신호로부터 소스 데이터를 생성하는 시스템 블록; 상기 소스 데이터에 포함된 2D 데이터 또는 3D 데이터를 표시하는 표시 블록; 및 객체 추출을 위한 모션 평가를 기반으로 2D 데이터에 뎁스 정보를 반영하여 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 제1 기능, 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 제2 기능, 상기 모션 평가를 기반으로 2D 데이터의 프레임 레이트를 업 컨버젼 시키는 제3 기능이 통합된 멀티 기능 단일칩과, 상기 모션 평가를 위해 2D 데이터를 소정 단위로 저장하는 메모리를 갖는 멀티 기능 블록을 구비하고, 상기 멀티 기능 단일칩은, 상기 소스 데이터가 2D 데이터인지 또는 3D 데이터인지를 판단하는 데이터 판단부; 상기 소스 데이터가 2D 데이터인 경우, 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 현재 프레임의 2D 데이터와 상기 메모리에 저장된 이전 프레임의 2D 데이터의 비교 및 모션 평가를 통해 현재 프레임의 2D 데이터로부터 객체를 추출하는 모션 평가부; 상기 객체에 따라 미리 정해진 뎁스 정보를 추출하고, 추출된 뎁스 정보를 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터에 병합하여, 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 디멘젼 변환부; 상기 디멘젼 변환부로부터 입력되는 3D 데이터와, 상기 소스 데이터가 3D 데이터인 경우에 있어 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 3D 포맷터; 및 2D 데이터의 화질을 향상시킴과 아울러, 화질이 강화된 2D 데이터의 프레임 사이마다 상기 객체의 움직임 정도에 따라 미리 설정된 보간 프레임을 삽입하여, 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터의 모션 블러링을 보상하는 FRC 처리부를 구비한다.

Description

영상표시장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 2차원 평면 영상(이하, '2D 영상')과 3차원 입체 영상(이하, '3D 영상')을 선택적으로 구현할 수 있는 영상표시장치에 관한 것이다.

영상표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어 등의 광학판을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다. 안경방식은 액정표시패널에 편광 방향이 서로 다른 좌우 시차 영상을 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다.

안경방식은 크게 패턴 리타더 필름과 편광 안경을 이용하는 제1 편광 필터 방식과, 스위칭 액정층과 편광 안경을 이용한 제2 편광 필터 방식과, 액정셔터 안경방식으로 나뉜다.

액정셔터 안경방식은 표시소자에 좌안 이미지와 우안 이미지를 프레임 단위로 교대로 표시하고 이 표시 타이밍에 동기하여 액정셔터 안경의 좌우안 셔터를 개폐함으로써 3D 영상을 구현한다. 액정셔터 안경은 좌안 이미지가 표시되는 제n 프레임 기간 동안 그의 좌안 셔터만을 개방하고, 우안 이미지가 표시되는 제n+1 프레임 기간 동안 그의 우안 셔터만이 개방함으로써 시분할 방식으로 양안 시차를 만들어낸다.

이러한 영상표시장치의 시스템보드에는 2D 데이터에 뎁스(depth) 정보를 반영하여 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 수단이 제1 칩으로 실장되어 있으며, 상기 시스템보드와 물리적으로 분리된 표시모듈의 콘트롤보드에는 2D 데이터의 모션 블러링을 제거하기 위한 프레임레이트 업 컨버젼(Framerate-Up Conversion) 수단과 3D 이미지를 랜더링시키기 위한 3D 포맷터가 제2 칩으로 실장되어 있다. 또한, 시스템보드에는 2D 데이터를 소정 단위(예컨대, 프레임 단위)로 저장하는 제1 메모리가 실장되어 있으며, 이와 별개로 콘트롤 보드에도 2D 데이터의 원 영상으로부터 객체를 추출하기 위해 2D 데이터를 소정 단위로 저장하는 제2 메모리가 실장되어 있다.

제1 칩의 데이터 변환수단은 제1 메모리를 참조로 모션(motion)을 평가하여 2D 데이터의 원 영상으로부터 객체(object)를 추출하고 이를 기반으로 2D 데이터에 반영될 뎁스 정보를 추출한다. 제2 칩의 프레임레이트 업 컨버젼 수단은 제2 메모리를 참조로 모션을 평가하여 2D 데이터의 원 영상으로부터 객체를 추출하고 이를 기반으로 2D 데이터의 프레임마다 보간 프레임을 삽입하여 프레임 레이트를 높인다.

이렇게 종래 영상표시장치는 영상 처리와 관련하여 시스템보드와 콘트롤보드 에 주요 알고리즘 코어(core)를 공유하지 않는 개별 칩을 각각 적용함으로써, 표시장치의 구성을 복잡하게 하고 영상 처리 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 또한, 각 칩마다 별도의 메모리를 구비함으로써 제조 비용의 상승을 초래하는 또 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 영상 처리와 관련된 부분을 1 칩화하여 영상 처리 효율을 높이고 제조 비용을 줄일 수 있도록 한 영상표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 외부로부터 전송받은 비디오 신호로부터 소스 데이터를 생성하는 시스템 블록; 상기 소스 데이터에 포함된 2D 데이터 또는 3D 데이터를 표시하는 표시 블록; 및 객체 추출을 위한 모션 평가를 기반으로 2D 데이터에 뎁스 정보를 반영하여 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 제1 기능, 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 제2 기능, 상기 모션 평가를 기반으로 2D 데이터의 프레임 레이트를 업 컨버젼 시키는 제3 기능이 통합된 멀티 기능 단일칩과, 상기 모션 평가를 위해 2D 데이터를 소정 단위로 저장하는 메모리를 갖는 멀티 기능 블록을 구비하고, 상기 멀티 기능 단일칩은, 상기 소스 데이터가 2D 데이터인지 또는 3D 데이터인지를 판단하는 데이터 판단부; 상기 소스 데이터가 2D 데이터인 경우, 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 현재 프레임의 2D 데이터와 상기 메모리에 저장된 이전 프레임의 2D 데이터의 비교 및 모션 평가를 통해 현재 프레임의 2D 데이터로부터 객체를 추출하는 모션 평가부; 상기 객체에 따라 미리 정해진 뎁스 정보를 추출하고, 추출된 뎁스 정보를 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터에 병합하여, 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 디멘젼 변환부; 상기 디멘젼 변환부로부터 입력되는 3D 데이터와, 상기 소스 데이터가 3D 데이터인 경우에 있어 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 3D 포맷터; 및 2D 데이터의 화질을 향상시킴과 아울러, 화질이 강화된 2D 데이터의 프레임 사이마다 상기 객체의 움직임 정도에 따라 미리 설정된 보간 프레임을 삽입하여, 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터의 모션 블러링을 보상하는 FRC 처리부를 구비한다.

상기 멀티 기능 블록은 상기 표시 블록에 포함된 콘트롤 보드 또는, 상기 시스템 블록에 포함된 시스템 보드에 실장된다.

삭제

상기 모션 평가부는 외부로부터 인가되는 모드 선택신호를 참조하여 3D 모드 하에서 객체가 추출된 상기 2D 데이터를 상기 디멘젼 변환부에 공급하고, 상기 모드 선택신호를 참조하여 2D 모드 하에서 객체가 추출된 상기 2D 데이터를 상기 FRC 처리부에 공급한다.

상기 멀티 기능 단일칩은, 상기 시스템 블록으로부터 상기 소스 데이터를 입력받는 입력 인터페이스부; 상기 데이터 판단부로부터 상기 3D 포맷터로 입력되는 3D 데이터의 화질을 향상시키기 위한 3D 이미지 강화부; 및 상기 3D 포맷터로부터 입력되는 3D 데이터와, 상기 FRC 처리부를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 3D 포맷터로부터 입력되는 2D 데이터를 상기 표시 블록으로 출력하는 출력 인터페이스부를 더 구비한다.

상기 표시 블록은 편광 안경 방식의 표시소자로 구현되거나 또는, 액정셔터 안경 방식의 표시소자로 구현된다.

상기 멀티 기능 단일칩은 상기 제1 내지 제3 기능을 위해 알고리즘 코어를 공유한다.

본 발명에 따른 영상표시장치는 기존에 별도의 2 칩으로 나눠져 있던 영상 처리와 관련된 부분 즉, 디멘젼 변환부, 3D 포맷터 및 FRC 처리부를 1 칩으로 단일화함으로써 표시장치의 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 이 영상표시장치는 멀티 기능 단일칩을 통해 영상 처리와 관련된 주요 알고리즘 코어를 공유함으로써 영상 처리 효율을 크게 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 이 영상표시장치는 멀티 기능 단일칩에 대응하여 하나의 공유 메모리를 구비함으로써 종래에 비해 메모리 개수를 줄일 수 있어 제조 비용 절감에 크게 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 편광 안경 방식의 표시소자로 구현되는 표시 블록을 보여주는 도면.
도 3은 액정셔터 안경 방식의 표시소자로 구현되는 표시 블록을 보여주는 도면.
도 4는 멀티 기능 블록에 포함되는 멀티 기능 단일칩과 메모리를 보여주는 도면.
도 5는 멀티 기능 단일칩의 상세 구성을 보여주는 도면.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는 시스템 블록(10), 멀티 기능 블록(20) 및 표시 블록(30)을 구비한다.

시스템 블록(10)은 튜너(tuner), 디모듈레이터(demodulator), SOC(System-On-Chip)을 포함한다. 튜너는 아날로그 압축 또는 디지털 압축된 전송신호를 수신한다. 디모듈레이터는 튜너에서 수신한 전송신호로부터 비디오 신호만을 추출하여 소스 데이터를 생성한다. 소스 데이터는 SOC를 거쳐 멀티 기능 블록(20)으로 출력된다. SOC는 세계의 여러 규격을 모두 지원하여 공통 디지털티브이 플랫폼을 구축하는 기능, 표시장치의 특성을 고려하여 화질을 향상시키는 기능, 데이터 방송 및 인터넷을 지원하기 위한 그래픽기능, 하드 디스크에 정보를 기록하여 재생하는 PVR(Personal Video Recorder) 기능, 다양한 주변기기와 연결하여 주는 네트워킹 기능등을 갖는다. 이를 위해 SOC는 내장 CPU와 다양한 디코더, 스케일러, 디 인터레이서(De0interlacer) 등을 포함한다.

표시 블록(30)은 편광 안경 방식의 표시소자로 구현되거나 또는, 액정셔터 안경 방식의 표시소자로 구현될 수 있다.

편광 안경 방식의 표시소자로 구현되는 경우, 표시 블록(30)은 도 2와 같이 표시패널(32), 타이밍 제어부(34), 패널 구동부(36), 리타더부(38) 및 편광안경(39)을 구비한다.

표시패널(32)은 액정표시패널, 전계 방출 표시패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기발광다이오드 표시패널, 전기영동 표시패널 등의 평판표시패널로 구현될 수 있으며, 이하에서는 액정표시패널을 일 예로 설명한다.

표시패널(32)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(32)은 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치된 액정셀들을 포함한다. 표시패널(32)의 하부 유리기판에는 데이터라인들, 게이트라인들, 박막트랜지스터들(Thin Film Transistors, TFTs), 화소전극, 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor)를 포함한 화소 어레이가 형성된다. 액정셀들은 TFT에 접속된 화소전극들과, 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다. 표시패널(32)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 표시패널(32)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 상부 및 하부 편광필름이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 유리기판들 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.

표시패널(32)은 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 표시패널(32) 투과형, 반투과형, 반사형 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형과 반투과형에서는 백라이트 유닛(32a)이 필요하다. 백라이트 유닛(32a)은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.

타이밍 제어부(34)는 시스템 블록(10)으로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 패널 구동부(36)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 타이밍 제어부(34)는 멀티 기능 블록(20)으로부터 2D/3D 데이터를 입력받고, 이 2D/3D 데이터를 패널 구동부(36)에 공급한다. 입력 프레임 주파수에 동기되는 타이밍신호들(Vsync,Hsync,DE,DCLK)을 체배하여 패널 구동부(36)의 동작을 입력 프레임 주파수보다 빠르게 제어한다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. 일 예로, 패널 구동부(36)는 240Hz 또는 200Hz로 동작될 수 있다.

패널 구동부(36)는 표시패널(32)의 데이터라인들을 구동시키기 위한 데이터 구동부와, 표시패널(32)의 게이트라인들을 구동시키기 위한 게이트 구동부를 포함한다.

데이터 구동부의 소스 드라이브 IC들 각각은 쉬프트 레지스터(Shift register), 래치(Latch), 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog convertor, DAC), 출력 버퍼(Output buffer) 등을 포함한다. 데이터 구동부는 타이밍 제어부(34)의 제어 하에 2D/3D 데이터를 래치한다. 데이터 구동부는 극성제어신호에 응답하여 2D/3D 데이터를 아날로그 정극성 감마보상전압과 부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압의 극성을 반전시킨다. 데이터 구동부는 게이트 구동부로부터 출력되는 게이트펄스와 동기되는 데이터전압을 데이터라인들로 출력한다. 데이터 구동부의 소스 드라이브 IC들은 TCP(Tape Carrier Package) 상에 실장되어 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시패널(32)의 하부 유리기판에 접합될 수 있다.

게이트 구동부는 쉬프트 레지스터(Shift register), 멀티플렉서 어레이(Multiplexer array), 레벨 쉬프터(Level shifter) 등을 포함한다. 게이트 구동부는 타이밍 제어부(34)의 제어 하에 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부는 TCP 상에 실장되어 TAB 공정에 의해 표시패널(32)의 하부 유리기판에 접합되거나, 또는 GIP(Gate In Panel) 공정에 의해 화소 어레이와 동시에 하부 유리기판 상에 직접 형성될 수 있다.

리타더부(38)는 광흡수축이 서로 직교하는 제1 및 제2 리타더를 포함하여 원편광 특성을 공간적으로 분리하는 패턴드 리타더로 구현되거나, 또는 전기적인 제어에 의해 편광특성이 바뀌는 등방성 물질을 포함하여 원편광 특성을 시간적으로 분리(즉, 프레임 단위로 변경)하는 액티브 리타더로 구현될 수 있다. 리타더부(38)는 표시패널(32)의 상부 편광필름에 부착된다.

패턴드 리타더로 구현되는 경우, 리타더부(38)는 라인 단위로 교대로 배치되는 제1 리타더와 제2 리타더를 포함한다. 제1 리타더는 화소 어레이의 기수 표시라인과 대향하여, 화소 어레이의 기수 표시라인으로부터 입사되는 빛의 제1 원편광(예컨대, 좌원 편광)을 투과시킨다. 제2 리타더는 화소 어레이의 우수 표시라인과 대향하여 화소 어레이의 우수 표시라인으로부터 입사되는 빛의 제2 원편광(예컨대, 우원 편광)을 투과시킨다.

액티브 리타더로 구현되는 경우, 리타더부(38)는 좌안 영상 데이터가 표시되는 좌안 프레임에서 화소 어레이로부터 입사되는 빛의 제1 편광(예컨대, 좌원편광)을 투과시킨다. 리타더부(38)는 우안 영상 데이터가 표시되는 우안 프레임에서 화소 어레이로부터 입사되는 빛의 제2 편광(예컨대, 우원편광)을 투과시킨다.

편광 안경(39)은 제1 편광필터를 갖는 좌안(39L)과 제2 편광필터를 갖는 우안(39R)을 구비한다. 제1 편광필터는 리타더부(38)로부터 입사되는 제1 편광을 투과시키고, 제2 편광필터는 리타더부(38)로부터 입사되는 제2 편광을 투과시킨다. 사용자는 편광 안경(39)을 통해 화소 어레이에 공간분할 방식 또는 시분할 방식으로 표시된 3D 영상을 감상할 수 있다.

한편, 액정셔터 안경 방식의 표시소자로 구현되는 경우, 표시 블록(30)은 도 3과 같이 표시패널(132), 타이밍 제어부(134), 패널 구동부(136) 및 액정셔터 안경(138)을 구비한다.

표시패널(132)은 도 2에서 설명한 표시패널(32)과 실질적으로 동일하다.

타이밍 제어부(134)는 도 2에서 설명한 타이밍 제어부(34)의 기능 외에 액정셔터 안경(138)의 동작을 시분할 방식으로 제어함과 아울러, 3D 데이터가 시분할 방식으로 표시패널(132)에 인가되도록 패널 구동부(136)의 동작을 제어한다. 타이밍 제어부(134)의 3D 데이터의 표시 타이밍을 고려하여 백라이트 유닛(132a)의 점소등 타이밍을 제어할 수도 있다.

패널 구동부(136)는 도 2에서 설명한 패널 구동부(36)와 실질적으로 동일하다.

액정셔터 안경(138)은 전기적으로 개별 제어되는 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 구비한다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 제1 투명기판, 제1 투명기판 상에 형성된 제1 투명전극, 제2 투명기판, 제2 투명기판 상에 형성된 제2 투명전극, 제1 및 제2 투명기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 제1 투명전극에는 기준전압이 공급되고 제2 투명전극에는 ON/OFF 전압이 공급된다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 타이밍 제어부(134)의 제어하에 제2 투명전극에 ON 전압이 공급될 때 표시패널(132)로부터의 빛을 투과시키는 반면, 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급될 때 표시패널(132)로부터의 빛을 차단한다. 좌안 셔터(STL)는 표시패널(132)에 좌안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 개방되고, 우안 셔터(STR)는 표시패널(132)에 우안 영상 데이터가 표시되는 기간 내에서 개방된다. 사용자는 프레임기간을 주기로 반대로 개폐되는 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 통해 표시패널(132)에 시분할 방식으로 표시된 3D 영상을 감상할 수 있다.

멀티 기능 블록(20)은 도 4와 같이, 객체(object) 추출을 위한 모션(motion) 평가를 기반으로 2D 데이터에 뎁스(depth) 정보를 반영하여 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 디멘젼 변환부(225)와, 3D 데이터를 랜더링하기 위한 3D 포맷터(226)와, 상기 모션 평가를 기반으로 2D 데이터의 프레임 레이트를 업 컨버젼 시키는 FRC 처리부(227)가 통합된 멀티 기능 단일칩(22), 및 상기 모션 평가를 위해 2D 데이터를 소정 단위(예컨대, 프레임 단위)로 저장하는 메모리(24)를 구비한다. 멀티 기능 블록(20)은 표시 블록(30)에 포함된 콘트롤 보드에 타이밍 제어부와 함께 실장될 수 있다. 한편, 멀티 기능 블록(20)은 시스템 블록(10)에 포함된 시스템 보드에 실장될 수도 있다.

멀티 기능 블록(20)은 멀티 기능 단일칩(22)을 통해 영상 처리와 관련된 구성수단들(225,226,227)을 하나로 통합함으로써 표시장치의 구성을 간소화한다. 더불어, 멀티 기능 블록(20)은 멀티 기능 단일칩(22)을 통해 영상 처리와 관련된 주요 알고리즘 코어를 공유함으로써 영상 처리 효율을 크게 높인다. 뿐만 아니라, 멀티 기능 블록(20)은 멀티 기능 단일칩(22)에 대응하여 하나의 공유 메모리(24)를 구비함으로써 종래에 비해 메모리 개수를 줄일 수 있어 제조 비용 절감에 크게 기여한다.

도 5를 참조하여 멀티 기능 블록(20)의 상세 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이 멀티 기능 블록(20)은 입력 인터페이스부(221), 데이터 판단부(222), 모션 평가부(224), 디멘젼 변환부(225), 3D 포멧터(226), FRC 처리부(227) 및 출력 인터페이스부(228)를 구비한다.

입력 인터페이스부(221)는 1 포트 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 방식으로 시스템 블록(10)으로부터 소스 데이터를 입력받는다.

데이터 판단부(222)는 입력 인터페이스부(221)로부터의 소스 데이터가 2D 데이터인지 또는 3D 데이터인지를 판단한다. 아울러, 데이터 판단부(222)는 소스 데이터가 3D 데이터라면 어떤 타입인지를 판단한다. 소스 데이터로 입력되는 3D 데이터는 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터가 좌우로 배치된 사이드 바이 사이드 타입(side by side type), 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터가 상하로 배치된 탑 앤 보텀 타입(top and bottom type), 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터가 v프레임 단위로 배치된 프레임 투 프레임 타입(frmae to frame type), 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터가 수평라인 단위로 교대로 배치된 인터레이스 타입(interlace type)등으로 구분될 수 있다.

3D 이미지 강화부(223)는 소스 데이터가 3D 데이터인 경우, 데이터 판단부(22)로부터의 3D 데이터를 각 타입에 맞게 뎁스(depth)를 조절함과 아울러 잡음 제거를 위한 필터링등의 과정을 거쳐 3D 이미지의 화질을 향상시킨다. 3D 이미지 강화부(223)는 화질이 강화된 3D 데이터를 3D 포맷터(226)에 공급한다.

모션 평가부(224)는 소스 데이터가 2D 데이터인 경우, 데이터 판단부(22)로부터 입력되는 현재 프레임의 2D 데이터와 메모리(24)에 저장된 이전 프레임의 2D 데이터를 비교하여 2D 데이터의 모션을 평가함으로써, 현재 프레임의 2D 데이터로부터 객체(object)를 추출한다. 모션 평가부(224)는 외부로부터 인가되는 모드 선택신호를 참조하여 3D 모드 하에서 객체가 추출된 2D 데이터를 디멘젼 변환부(225)에 공급하고, 2D 모드 하에서 객체가 추출된 2D 데이터를 FRC 처리부(227)에 공급한다.

디멘젼 변환부(225)는 객체에 따라 미리 정해진 뎁스 정보를 추출하는 뎁스 추출부(225A)와, 추출된 뎁스 정보를 2D 데이터에 병합하는 2D & 뎁스 병합부(225B)를 포함하여, 모션 평가부(224)로부터 입력되는 2D 데이터를 3D 데이터로 변환한 후 3D 포맷터(226)에 공급한다.

3D 포맷터(226)는 3D 이미지 강화부(223) 및 디멘젼 변환부(225)로부터 입력되는 3D 데이터를 표시블록(30)의 구동 환경(예컨대, 표시패널의 해상도, 구동 프레임 주파수 등)에 맞게 랜더링 한 후 출력 인터페이스부(228)에 공급한다.

FRC 처리부(227)는 세츄레이션(saturation) 조절과 컬러 조절등을 통해 2D 데이터의 화질을 향상시키는 2D 이미지 강화부(227A)와, 화질이 강화된 2D 데이터의 프레임 사이마다 객체의 움직임 정도에 따라 미리 설정된 보간 프레임을 삽입하는 모션 보상부(227B)를 포함하여, 모션 평가부(224)로부터 입력되는 2D 데이터의 모션 블러링을 보상한 후 출력 인터페이스부(228)에 공급한다.

출력 인터페이스부(228)는 3D 포맷터(226)로부터 입력되는 3D 데이터와, FRC 처리부(227)로부터 입력되는 2D 데이터를 2 포트 mini-LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 방식을 통해 표시 블록(30)으로 출력한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상표시장치는 기존에 별도의 2 칩으로 나눠져 있던 영상 처리와 관련된 부분 즉, 디멘젼 변환부, 3D 포맷터 및 FRC 처리부를 1 칩으로 단일화함으로써 영상 처리 효율을 높이고 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 시스템 블록 20 : 멀티 기능 블록
22 : 멀티 기능 단일칩 24 : 메모리
30 : 표시 블록 221 : 인터페이스부
222 : 데이터 판단부 224 : 모션 평가부
225 : 디멘젼 변환부 226 : 3D 포멧터
227 : FRC 처리부 228 : 출력 인터페이스부

Claims

외부로부터 전송받은 비디오 신호로부터 소스 데이터를 생성하는 시스템 블록;
상기 소스 데이터에 포함된 2D 데이터 또는 3D 데이터를 표시하는 표시 블록; 및
객체 추출을 위한 모션 평가를 기반으로 2D 데이터에 뎁스 정보를 반영하여 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 제1 기능, 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 제2 기능, 상기 모션 평가를 기반으로 2D 데이터의 프레임 레이트를 업 컨버젼 시키는 제3 기능이 통합된 멀티 기능 단일칩과, 상기 모션 평가를 위해 2D 데이터를 소정 단위로 저장하는 메모리를 갖는 멀티 기능 블록을 구비하고,
상기 멀티 기능 단일칩은,
상기 소스 데이터가 2D 데이터인지 또는 3D 데이터인지를 판단하는 데이터 판단부;
상기 소스 데이터가 2D 데이터인 경우, 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 현재 프레임의 2D 데이터와 상기 메모리에 저장된 이전 프레임의 2D 데이터의 비교 및 모션 평가를 통해 현재 프레임의 2D 데이터로부터 객체를 추출하는 모션 평가부;
상기 객체에 따라 미리 정해진 뎁스 정보를 추출하고, 추출된 뎁스 정보를 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터에 병합하여, 2D 데이터를 3D 데이터로 변환하는 디멘젼 변환부;
상기 디멘젼 변환부로부터 입력되는 3D 데이터와, 상기 소스 데이터가 3D 데이터인 경우에 있어 상기 데이터 판단부로부터 입력되는 3D 데이터를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 3D 포맷터; 및
2D 데이터의 화질을 향상시킴과 아울러, 화질이 강화된 2D 데이터의 프레임 사이마다 상기 객체의 움직임 정도에 따라 미리 설정된 보간 프레임을 삽입하여, 상기 모션 평가부로부터 입력되는 2D 데이터의 모션 블러링을 보상하는 FRC 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티 기능 블록은 상기 표시 블록에 포함된 콘트롤 보드 또는, 상기 시스템 블록에 포함된 시스템 보드에 실장되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 모션 평가부는 외부로부터 인가되는 모드 선택신호를 참조하여 3D 모드 하에서 객체가 추출된 상기 2D 데이터를 상기 디멘젼 변환부에 공급하고, 상기 모드 선택신호를 참조하여 2D 모드 하에서 객체가 추출된 상기 2D 데이터를 상기 FRC 처리부에 공급하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티 기능 단일칩은,
상기 시스템 블록으로부터 상기 소스 데이터를 입력받는 입력 인터페이스부;
상기 데이터 판단부로부터 상기 3D 포맷터로 입력되는 3D 데이터의 화질을 향상시키기 위한 3D 이미지 강화부; 및
상기 3D 포맷터로부터 입력되는 3D 데이터와, 상기 FRC 처리부를 상기 표시 블록의 구동 환경에 맞게 랜더링하는 3D 포맷터로부터 입력되는 2D 데이터를 상기 표시 블록으로 출력하는 출력 인터페이스부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 블록은 편광 안경 방식의 표시소자로 구현되거나 또는, 액정셔터 안경 방식의 표시소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티 기능 단일칩은 상기 제1 내지 제3 기능을 위해 알고리즘 코어를 공유하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.