KR101778729B1 - 3ｄ 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치 - Google Patents

3ｄ 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치에 관한 것으로, 제N 프레임 데이터와 제N+1 프레임 데이터의 동화상 여부를 판단하여 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 동화상이면 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사한다.

Description

3Ｄ 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치{METHOD FOR DISPLAYING 3D MOVING PICTURE AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY USING THE SAME}
본 발명은 3D 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
입체 영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다.
양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어진다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 일반적으로 패럴렉스 베리어, 렌티큘라 필터 등의 광학판을 이용하여 좌우 시차 영상의 광축을 분리하여 입체 영상을 구현한다.
도 1은 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 셔터 안경에서 흑색으로 표시된 부분은 관찰자 쪽으로 진행하는 빛을 차단하는 필터이고, 백색으로 표시된 부분은 관찰자 쪽으로 빛을 투과하는 필터를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 표시소자(DIS)에 좌안 영상 데이터가 어드레싱될 때 셔터 안경(ST)의 좌안 필터(STL)가 개방된다. 표시소자(DIS)에 우안 영상 데이터가 어드레싱될 때 셔터 안경(ST)의 우안 필터(STR)가 개방된다. 따라서, 관찰자는 좌안으로 좌안 영상만을 보게 되고, 우안으로 우안 영상만을 보게 되어 양안시차로 입체감을 느낄 수 있다.
도 1과 같은 입체 영상 표시장치는 액정표시장치(LCD) 기반으로 제작될 수 있다. 이러한 입체 영상 표시장치에 3D 동화상을 표시할 때 그림자처럼 보이는 아티펙트(artifact)가 보여질 수 있다. 실험으로 밝혀진 바와 의하면, 3D 동화상의 객체가 2 ppf(pixel per frame)의 스크롤링 스피드(scrolling speed)로 이동할 때 도 2의 예와 같이 1 픽셀 크기로 객체의 그림자 크기가 증가하였다. 이 실험에서 액정셀들에 충전된 유효 전압과 휘도를 측정한 결과, 3D 동화상을 표시할 때 동일한 계조에서 제N(N은 자연수) 프레임기간(Nth FR)의 휘도가 도 3과 같이 제N+1 프레임기간((N+1)th FR)의 휘도 보다 낮은 휘도로 측정되었고 또한, 제N 프레임기간(Nth FR)의 액정셀 전압이 제N+1 프레임기간((N+1)th FR)의 액정셀 전압 보다 낮은 전압으로 측정되었다. 이러한 휘도차(ΔL)로 인하여 도 2와 같은 아티펙트가 나타나는 것으로 확인되었다.
본 발명은 3D 동화상을 표시할 때 그림자 아티팩트를 방지할 수 있는 3D 동화상 표시방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시장치를 제공한다.
본 발명의 3D 동화상 표시방법은 3D 영상 데이터를 입력 받는 단계; 상기 3D 영상 데이터의 제N(N은 자연수) 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 제N+1 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하는 단계; 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터의 동화상 여부를 판단하는 단계; 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 동화상이면 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사하는 단계; 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 정지화상이면 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 유지시키는 단계; 및 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 순으로 상기 3D 영상 데이터를 표시패널에 표시하는 단계를 포함한다.
상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함한다. 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함한다.
상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함한다. 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함한다.
상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 및 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 각각은 블랙 계조 데이터를 포함하되, 상기 블랙 계조 데이터는 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터 이후에 삽입된다.
본 발명의 입체 영상 표시장치는 표시패널; 3D 영상 데이터를 입력 받아 상기 3D 영상 데이터의 제N 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 제N+1 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터의 동화상 여부를 판단하여 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 동화상이면 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사하는 반면, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 정지화상이면 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 유지시키는 데이터 포맷터; 및 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 순으로 상기 3D 영상 데이터를 표시패널에 표시하는 표시패널 구동부를 포함한다.
본 발명은 3D 영상 데이터의 동화상 여부를 판단하여 상기 3D 영상 데이터가 동화상 데이터이면, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사함으로써 3D 동화상을 표시할 때 그림자 아티팩트를 방지하여 3D 동화상의 표시품질을 높일 수 있다.
도 1은 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 좌우 영상의 시분할 동작을 보여 주는 도면이다.
도 2는 3D 동화상을 도 1과 입체 영상 표시장치에 표시할 때 발생되는 그림자 아티팩스를 보여 주는 도면이다.
도 3은 3D 동화상을 도 1과 입체 영상 표시장치에 표시할 때 제N 프레임 기간과 제N+1 프레임 기간 간의 휘도 차이를 보여 주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 데이터의 프레임 기간을 보여 주는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 동화상 표시방법의 처리 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 6은 움직임 판단 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 3D 동화상 표시방법에 대한 실험에서 사용된 3D 동화상을 보여 주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 제N 프레임기간(Nth FR)과 제N+1 프레임기간((N+1)th FR) 각각을 제1 및 제2 서브 프레임기간(1st SF, 2nd SF)으로 시분할하여, 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 표시패널에 시분할 표시한다. 도 4a의 예와 같이, 제N 프레임기간(Nth FR)은 제1 좌안 영상 데이터(L1)가 표시패널에 어드레싱되는 제1 서브 프레임기간(1st SF)과, 제1 우안 영상 데이터(R1)가 표시패널에 어드레싱되는 제2 서브 프레임기간(2nd SF)으로 시분할될 수 있고, 제N+1 프레임기간((N+1)th FR)은 제2 좌안 영상 데이터(L2)가 표시패널에 어드레싱되는 제1 서브 프레임기간(1st SF)과, 제2 우안 영상 데이터(R2)가 표시패널에 어드레싱되는 제2 서브 프레임기간(2nd SF)으로 시분할될 수 있다. 이와 다른 방법으로서 도 4b의 예와 같이, 제N 프레임기간(Nth FR)은 제1 우안 영상 데이터(R1)가 표시패널에 어드레싱되는 제1 서브 프레임기간(1st SF)과, 제1 좌안 영상 데이터(L1)가 표시패널에 어드레싱되는 제2 서브 프레임기간(2nd SF)으로 시분할될 수 있고, 제N+1 프레임기간((N+1)th FR)은 제2 우안 영상 데이터(R2)가 표시패널에 어드레싱되는 제1 서브 프레임기간(1st SF)과, 제2 좌안 영상 데이터(L2)가 표시패널에 어드레싱되는 제2 서브 프레임기간(2nd SF)으로 시분할될 수 있다.
좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이에 블랙 계조 데이터가 삽입되는 기간이 할당될 수 있다. 예를 들어, 도 4a의 예와 같이 제1 서브 프레임기간(1st SF) 동안 좌안 영상 데이터(L1, L2)가 표시패널의 모든 픽셀들에 어드레싱된 후에 블랙 계조 데이터가 그 픽셀들에 어드레싱될 수 있다. 그리고 도 4a의 예와 같이 제2 서브 프레임기간(2nd SF) 동안 우안 영상 데이터(R1, R2)가 표시패널의 모든 픽셀들에 어드레싱된 후에 블랙 계조 데이터가 그 픽셀들에 어드레싱될 수 있다. 이와 다른 방법으로, 블랙 계조 데이터를 픽셀들에 어드레싱하지 않고 픽셀들에 블랙 계조 삽입과 같은 효과를 얻을 수 있다. 일 예로, 차지 쉐어링(charge sharing) 방법으로 픽셀들의 전압을 블랙 계조 전압으로 조정할 수 있다. 차지 쉐어링 방법은 데이터라인들을 단락(short)시켜 그 데이터라인들의 전압을 평균화시키고 픽셀들과 데이터라인들을 전기적으로 연결하여 픽셀들의 전압 방전을 유도하여 그 픽셀들의 전압을 블랙 계조 전압으로 조정할 수 있다.
본 발명은 입체 영상 표시장치에 입력되는 3D 영상 데이터를 분석하여 그 3D 영상 데이터가 동화상 데이터로 판단되면 제N+1 프레임기간((N+1)th FR)의 제1 서브 프레임 데이터를 제N 프레임기간(Nth FR)의 제1 서브 프레임 데이터로 복사한다. 이와 달리, 본 발명은 입체 영상 표시장치에 표시할 3D 영상 데이터가 동화상 데이터가 아니면 제N 프레임기간(Nth FR)의 제1 서브 프레임 기간에 원 입력 데이터를 그대로 배치시킨다. 이러한 방법을 도 5를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 3D 동화상 표시방법은 3D 영상 데이터를 입력 받아 공지된 모션 판단(Motion estimation, ME) 알고리즘을 이용하여 3D 영상 데이터의 프레임간 움직임 여부를 판단한다.(S1 내지 S3) 여기서, 모션 판단 알고리즘은 연속되는 프레임 데이터들 사이에 객체의 모션을 계산하여 모션의 변화에 해당되는 모션 벡터(motion vector, MV)를 산출하여 영상 데이터에서 움직임 객체의 움직임 방향과 속도를 판단한다.
이어서, 본 발명의 3D 동화상 표시방법은 입력 받은 3D 영상 데이터가 동화상이면 제N 프레임 데이터의 움직임 방향과 속도를 계산하고, 제N 프레임(Nth FR)의 제1 서브 프레임(1st SF) 위치에 제N+1 프레임((N+1)th FR)의 제1 서브 프레임 데이터를 복사한다.(S4 및 S5) S3 단계에서, 본 발명의 3D 동화상 표시방법은 입력 받은 3D 영상 데이터가 동화상이 아니면 즉, 정지화상이면 제N 프레임(Nth FR)의 제1 서브 프레임 데이터를 원 위치로 유지한다.(S6) 따라서, 도 4a에서 제1 좌안 영상 데이터(L1) 위치에 제2 좌안 영상 데이터(L2)가 복사되어 제N 프레임 데이터는 제2 좌안 영상 데이터(L2)와 제1 우안 영상 데이터(R1)를 포함한다. 도 4a의 제N+1 프레임 데이터는 원 입력 데이터 그대로 유지하여 제2 좌안 영상 데이터(L2)와 제2 우안 영상 데이터(R2)를 포함한다. 도 4b에서 제1 우안 영상 데이터(R1) 위치에 제2 우안 영상 데이터(R2)가 복사되어 제N 프레임 데이터는 제2 우안 영상 데이터(R2)와 제1 좌안 영상 데이터(R1)를 포함한다. 도 4b의 제N+1 프레임 데이터는 원 입력 데이터 그대로 유지하여 제2 우안 영상 데이터(R2)와 제2 좌안 영상 데이터(L2)를 포함한다.
본원의 발명자는 3D 동화상에서 본 발명의 효과를 검증하기 위하여, 액정표시장치 기반의 입체 영상 표시장치에 도 7과 같은 3D 동화상 데이터를 입력하고 도 4a와 같은 방법으로 구동하였다. 이 실험에서, 도 7과 같은 3D 동화상 데이터에서 N 번째 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 제N+1 프레임의 제1 서브 프레임 데이터를 복사한 결과, 그림자 아티팩트 없는 3D 영상을 구현할 수 있었다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 액정표시패널(100), 데이터 포맷터(Data formatter, 112), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103) 등을 구비한다.
액정표시패널(100)은 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판과 컬러필터 어레이기판 사이에 액정층이 협지되고, 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 픽셀 영역들에 픽셀들이 배치된 AM(Active Matrix) TFT LCD로 구현될 수 있다. 도시하지 않은 백라이트 유닛(Backlight unit)은 액정표시패널(100)의 배면에 배치되어 액정표시패널(100)에 빛을 조사할 수 있다. 액정표시패널(100)은 2D 모드에서 2D 영상 데이터를 표시하고 3D 모드에서 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 시분할 표시한다.
데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 입력 받은 제N 및 제N+1 프레임 데이터를 저장하고, 도 4 내지 도 6에서 전술한 바와 같이 그 프레임 데이터들의 동화상 여부를 판단한다. 데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 입력 영상이 3D 동화상이면 제N 프레임의 제1 서브 프레임 위치에 제N+1 프레임의 제1 서브 프레임 데이터를 복사한다. 데이터 포맷터(112)는 도 4a 및 도 4b와 같이 서브 프레임기간 각각에 블랙 데이터 삽입기간을 할당할 수 있다. 이 경우에, 데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 내장 레지스터에 저장된 블랙 계조 데이터를 읽어 들여 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이에 블랙 계조 데이터를 삽입한다. 블랙 계조 데이터는 8 bit 디지털 데이터로 표현할 때 '000000002"이다. 데이터 포맷터(112)는 3D 모드에서 입력 영상으로부터 좌안/우안 영상 데이터를 데이터 분리하고 블랙 계조 데이터를 삽입하는 과정을 통해 영상 데이터를 입력 프레임 주파수 대비 4 배로 체배된 프레임 주파수로 타이밍 콘트롤러(101)에 전송한다. 데이터 포맷터(112)의 입력 프레임 주파수가 50Hz이면, 데이터 포맷터(112)의 출력 프레임 주파수는 200Hz이며, 데이터 포맷터(112)의 입력 프레임 주파수가 60Hz이면, 데이터 포맷터(112)의 출력 프레임 주파수는 240Hz이다. 입력 프레임 주파수는 PAL(Phase Alternate Line) 방식에서 50Hz이고 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이다.
데이터 포맷터(112)는 2D 모드에서 MEMC(Motion Estimation Motion Compensation) 등의 데이터 프레임 보간 방법을 이용하여 2D 영상 데이터의 제N 프레임 데이터와 제N+1 프레임 데이터 사이에 두 개의 프레임 데이터를 삽입한다. 따라서, 데이터 포맷터(112)는 2D 모드에서 입력 영상 데이터를 입력 프레임 주파수 대비 4 배로 체배된 프레임 주파수로 타이밍 콘트롤러(101)로 전송한다. 데이터 포맷터(112)는 타이밍 콘트롤러(101)에 내장될 수 있다.
데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103), 및 타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)로부터 입력된 2D/3D 영상 데이터를 액정표시패널(100)에 표시하는 표시패널 구동부이다.
타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)로부터 입력된 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동회로(102)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)를 통해 호스트 시스템(110)으로부터 입력된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(102)와 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 데이터 구동회로(102)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다.
게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트펄스를 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다.
데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity : POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(102) 내에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로(102)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로(102)로부터 출력되는 데이터전압의 출력 타이밍과 차지 쉐어링 타이밍을 제어한다. 데이터 구동회로(102)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(101)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)를 이용하여 블랙 데이터 삽입 기간 동안, 데이터라인들을 차지 쉐어링시켜 액정표시패널의 픽셀들의 방전을 유도하여 그 픽셀들의 전압을 블랙 계조 데이터전압으로 조정할 수도 있다.
타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 포맷터(112)를 통해 호스트 시스템(110)으로부터 입력되는 모드신호(도시하지 않음) 또는, 입력 영상 신호에 코딩된 모드 식별 코드에 기초하여 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103) 또는 도시하지 않은 백라이트 구동회로의 2D 모드와 3D 모드 동작을 전환할 수 있다.
데이터 구동회로(102)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터를 래치한다. 데이터 포맷터(112)에 의해 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터 사이에 블랙 계조 데이터가 삽입되었다면, 데이터 구동회로(102)는 2D/3D 영상의 디지털 비디오 데이터와 함께 블랙 계조 데이터를 래치한다. 데이터 구동회로(102)는 래치된 데이터를 정극성/부극성 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인들(105)로 출력한다. 게이트 구동회로(103)는 게이트 타이밍 제어신호들에 응답하여 게이트펄스를 게이트라인들(106)에 순차적으로 공급한다.
호스트 시스템(110)은 외부 비디오 소스 기기(200) 예를 들면, 셋톱박스(Set-top Box), DVD 플레이어(Player), 블루레이 플레이어(Blue-ray Player), 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템(Home theater Syteme)에 접속된다. 또한, 호스트 시스템(110)은 스케일러(scaler)를 포함한 시스템 온 칩(System on Chip, SoC)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기(200)로부터의 그래픽 데이터를 액정표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다.
호스트 시스템(110)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 2D/3D 영상의 데이터와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 타이밍 콘트롤러(101)에 공급한다. 호스트 시스템(110)은 2D/3D 영상 데이터를 데이터 포맷터(112)에 공급한다. 호스트 시스템(110) 또는 타이밍 콘트롤러(101)는 영상 데이터를 분석하여 그 분석 결과에 따라 표시영상의 콘트라스트 특성을 높이기 위하여 백라이트의 글로벌(Global)/로컬(locacl) 디밍값(DIM)을 산출하여 디밍신호를 발생할 수 있다.
호스트 시스템(110)은 사용자 입력장치(111)를 통해 입력되는 사용자 데이터에 응답하여 2D 모드 동작과 3D 모드 동작을 전환한다. 사용자 입력장치(111)는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 리모트 콘트롤러(Remote controller), 터치 스크린 등을 포함한다. 사용자는 사용자 입력장치(111)를 통해 2D 모드와 3D 모드를 선택할 수 있고, 3D 모드에서 2D-3D 영상 변환을 선택할 수 있다.
호스트 시스템(110)은 입력 영상의 데이터에 인코딩된 2D/3D 식별 코드를 통해 2D 모드의 동작과 3D 모드의 동작을 전환할 수도 있다. 또한, 호스트 시스템(110)은 현재의 구동 모드가 2D 모드인지 아니면 3D 모드인지를 식별할 수 있는 모드 신호를 발생하여 데이터 포맷터(112)와 타이밍 콘트롤러(101)로 전송할 수 있다.
호스트 시스템(110)은 3D 모드에서 셔터 안경(130)의 좌안 필터(STL)와 우안 필터(STR)를 교대로 개폐하기 위하여, 셔터 제어신호 송신부(120)로 통해 셔터 제어신호를 출력한다. 셔터 제어신호 송신부(120)는 유/무선 인터페이스를 통해 셔터 제어신호를 셔터 제어신호 수신부(121)에 전송한다. 셔터 제어신호 수신부(121)는 셔터 안경(130)에 내장되거나 별도의 모듈로 제작되어 셔터 안경(130)에 부착될 수 있다.
셔터 안경(130)은 전기적으로 개별 제어되는 좌안 필터(STL)와 우안 필터(STR)를 포함한다. 좌안 필터(STL)는 액정표시패널(100)에 표시되는 좌안 영상에 동기되어 개방된다. 우안 필터(STR)는 액정표시패널(100)에 표시되는 우안 영상에 동기되어 개방된다. 좌안 필터(STL)와 우안 필터(STR) 각각은 제1 투명기판, 제1 투명기판 상에 형성된 제1 투명전극, 제2 투명기판, 제2 투명기판 상에 형성된 제2 투명전극, 제1 및 제2 투명기판 사이에 협지된 액정층을 포함한다. 제1 투명전극에는 기준전압이 공급되고 제2 투명전극에는 ON/OFF 전압이 공급된다. 좌안 필터(STL)와 우안 필터(STR) 각각은 제2 투명전극에 ON 전압이 공급될 때 액정표시패널(100)로부터의 빛을 투과시키는 반면, 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급될 때 액정표시패널(100)로부터의 빛을 차단한다.
셔터 제어신호 수신부(121)는 유/무선 인터페이스를 통해 셔터 제어신호를 수신하고, 셔터 제어신호에 따라 셔터 안경(130)의 좌안 필터(STL)와 우안 필터(STR)를 교대로 개폐한다. 셔터 제어신호가 제1 논리값으로 셔터 제어신호 수신부(121)에 입력될 때, 좌안 필터(STL)의 제2 투명전극에 ON 전압이 공급되는 반면에, 우안 필터(STR)의 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급된다. 셔터 제어신호가 제2 논리값으로 셔터 제어신호 수신부(121)에 입력될 때, 좌안 필터(STL)의 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급되는 반면에, 우안 필터(STR)의 제2 투명전극에 ON 전압이 공급된다. 따라서, 셔터 안경(130)의 좌안 필터(STL)는 셔터 제어신호가 제1 논리값으로 발생될 때 개방되고, 셔터 안경(130)의 우안 필터(STR)는 셔터 제어신호가 제2 논리값으로 발생될 때 개방된다.
전술한 실시예에서, 입체 영상 표시장치의 표시소자로서 액정표시소자(LCD)를 중심으로 설명되었지만, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않고, 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)와 같은 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 다른 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 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.
100 : 표시패널 101 : 타이밍 콘트롤러
102 : 데이터 구동회로 103 : 게이트 구동회로
110 : 호스트 시스템 112 : 데이터 포맷터

Claims (10)

  1. [청구항 1은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    3D 영상 데이터를 입력 받는 단계;
    상기 3D 영상 데이터의 제N(N은 자연수) 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 제N+1 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하는 단계;
    상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터의 동화상 여부를 판단하는 단계;
    상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 동화상이면 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사하는 단계;
    상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 정지화상이면 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 유지시키는 단계; 및
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 순으로 상기 3D 영상 데이터를 표시패널에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 동화상 표시방법.
  2. [청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 1 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 동화상 표시방법.
  3. [청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 1 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 동화상 표시방법.
  4. [청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 및 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 각각은 블랙 계조 데이터를 포함하되, 상기 블랙 계조 데이터는 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터 이후에 삽입되는 것을 특징으로 하는 3D 동화상 표시방법.
  5. 표시패널;
    3D 영상 데이터를 입력 받아 상기 3D 영상 데이터의 제N(N은 자연수) 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 제N+1 프레임 데이터를 제1 서브 프레임 데이터와 제2 서브 프레임 데이터로 시분할하고, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터의 동화상 여부를 판단하여 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 동화상이면 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 위치에 복사하는 반면, 상기 제N 프레임 데이터와 상기 제N+1 프레임 데이터가 정지화상이면 상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터를 유지시키는 데이터 포맷터; 및
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 순으로 상기 3D 영상 데이터를 표시패널에 표시하는 표시패널 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터는 우안 영상 데이터를 포함하고,
    상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터는 좌안 영상 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제N 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 상기 제N 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터, 상기 제N+1 프레임 데이터의 제1 서브 프레임 데이터, 및 상기 제N+1 프레임 데이터의 제2 서브 프레임 데이터 각각은 블랙 계조 데이터를 포함하되, 상기 블랙 계조 데이터는 상기 좌안 영상 데이터 및 상기 우안 영상 데이터 이후에 삽입되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 표시패널에 표시되는 좌안 영상에 동기하여 개방되는 좌안 필터와, 상기 표시패널에 표시되는 우안 영상에 동기하여 개방되는 우안 필터를 포함한 셔터 안경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    액정표시소자(LCD), 전계 방출 표시소자(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광소자(EL), 및 전기영동 표시소자(EPD) 중 어느 하나의 표시패널인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
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