KR102014789B1 - 색 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

다원색 디스플레이(multi-primary color display)의 인지 해상도(cognitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있는 색 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 제 1 색 신호 처리부와, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 타겟 원색(target primary color)의 컬러값 비율에 따라, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 제 2 색 신호 처리부와, 제 2 색 신호 처리부에 의해 가공된 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하는 제 3 색 신호 처리부를 포함할 수 있다.

Description

색 신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING COLOR SIGNAL}
본 발명은 색 신호를 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다원색 디스플레이(multi-primary color display)의 인지 해상도(cognitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있는 색 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 사용되는 대부분의 디스플레이는 3원색(RGB)을 주요색으로 색을 표현할 수 있다.
하지만, 이러한 디스플레이는 인간이 인지할 수 있는 모든 범위의 색을 표현하지 못하는 문제를 가지고 있다.
따라서, 디스플레이의 색역(color gamut) 한계는 협대역의 3색을 이용하거나, 3색 이외의 다른 주요색을 추가함으로써, 색역을 확장하여 해결할 수 있다.
이러한 디스플레이 장치로서, 다원색 디스플레이(multi-primary color display; MPD)가 있는데, 다원색 디스플레이 중, 4원색 디스플레이(four-primary color display)는, 3색 이외의 1가지 색을 더 추가하여 색을 표현할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 다원색 디스플레이의 픽셀 레이아웃(layout)을 보여주는 도면으로서, 도 1a는 RGBW 스트라이프 타입의 픽셀 구조를 보여주는 도면이고, 도 1b는 RGBY 스트라이프 타입의 픽셀 구조를 보여주는 도면이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 4원색 디스플레이는 레드(R), 그린(G), 블루(B)와 같은 3색 이외에, 화이트(White), 옐로우(Yellow), 시안(Cyan), 마젠타(Magenta) 등과 같은 색을 더 추가하여 색을 표현할 수 있다.
따라서, 4원색 디스플레이는, 확장된 색역을 가지고, 관찰자 등이색성(observer metamerism)을 최소화할 가능성이 있으며, 구현이 간단하기 때문에 주목을 받고 있다.
하지만, 4원색 디스플레이의 픽셀 구조는 직사각형 형상을 가지므로, 앨리어싱(aliasing) 현상이 나타날 수 있다.
도 2는 4원색 디스플레이에서 표현된 대각선을 확대한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 4원색 디스플레이에서 표현된 대각선을, 픽셀 단위로 확대하면, 대각선은 계단처럼 표현될 수 있다.
이러한 현상을 앨리어싱(aliasing) 현상이라고 부르는데, 앨리어싱 현상은 곡선에서 주로 많이 나타나고, 특히 가는 선에서 더 두드러지게 나타날 수 있다.
따라서, 기존에는 앨리어싱 현상을 최소화하기 위하여, 다양한 안티-앨리어싱(anti-aliasing) 색 처리 방법 등이 제시되었지만, 색 번짐(color frining) 현상이 나타나고, 콘트라스트가 저하되는 현상이 나타는 문제가 있었다.
그러므로, 향후 영상의 색 번짐 현상을 최소화하고, 인지 해상도 및 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 색 신호 처리 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하는 리샘플링부와, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하는 랜더링부를 배치함으로써, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화할 수 있는 색 신호 처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 미리 저장된 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정하는 에지 조정부를 배치함으로써, 각 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 줄일 수 있는 색 신호 처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
그리고, 본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 리샘플링부와 랜더링부에 의해 가공된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하는 블랜딩부를 배치함으로써, 영상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 색 신호 처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 색 신호 처리 장치는, 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 제 1 색 신호 처리부와, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 타겟 원색(target primary color)의 컬러값 비율에 따라, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 제 2 색 신호 처리부와, 제 2 색 신호 처리부에 의해 가공된 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하는 제 3 색 신호 처리부를 포함할 수 있다.
여기서, 색 신호 처리 장치는, 소스 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값을, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값으로 변환하는 변환부(converter)를 더 포함할 수도 있다.
이어, 제 1 색 신호 처리부는, 소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력 받아, 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산하는 색 정보 계산부와, 계산된 휘도값을 토대로, 입력 영상에 대한 에지 정보를 추출하는 에지 정보 추출부와, 추출된 에지 정보로부터 입력 영상의 에지값을 조정하는 에지 조정부를 포함할 수 있다.
여기서, 에지 조정부는, 입력 영상에 대한 에지 기준값을 저장하는 저장부와, 저장부에 저장된 에지 기준값과 에지 정보 추출부로부터 추출된 에지값을 비교하는 비교부와, 에지 기준값과 추출된 에지값이 다르다면, 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 제 2 색 신호 처리부는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 리샘플링(resampling)부와, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 랜더링(rendering)부와, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑하는 매핑(mapping)부를 포함할 수 있다.
여기서, 리샘플링부는, 서로 인접하는 제 1, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들이 대칭 구조로 배열되도록, 리샘플링하고, 대칭 구조는, 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 제 1 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치될 수 있다.
이때, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 모든 제 2 서브 픽셀이 배치될 수 있다.
경우에 따라, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀들 중, 일부만이 배치될 수도 있다.
이어, 리샘플링부는, N개의 원색을 포함하는 소스 원색의 컬러값을, 제 1, 제 2 원색 그룹으로 분류되는 M개의 원색을 포함하는 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하는 계산부와, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 1 원색 그룹을 표현하는 제 1 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 제 1 분배부와, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 2 원색 그룹을 표현하는 제 2 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 제 2 분배부를 포함할 수 있다.
다음, 랜더링부는, 소스 원색의 컬러값을 토대로, 타겟 원색의 필터 계수를 결정하는 필터 계수 결정부와, 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 필터링부를 포함할 수 있다.
또한, 제 2 색 신호 처리부는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 리샘플링부와, 리샘플링된 서브 픽셀의 컬러값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑하는 제 1 매핑부와, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 랜더링부를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑하는 제 2 매핑부를 더 포함할 수도 있다.
그리고, 제 3 색 신호 처리부는, 소스 원색의 컬러값을 토대로, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값의 혼합 비율을 결정하는 혼합 비율 결정부와, 결정된 혼합 비율에 따라, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하는 블랜딩부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 색 신호 처리 방법은, 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 단계와, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 타겟 원색(target primary color)의 컬러값 비율에 따라, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계와, 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 단계는, 소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력 받아, 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산하는 단계와, 계산된 휘도값을 토대로, 입력 영상에 대한 에지 정보를 추출하는 단계와, 추출된 에지 정보로부터 입력 영상의 에지값을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 단계와, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계와, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 단계와, 리샘플링된 서브 픽셀의 컬러값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑하는 단계와, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.
다음, 블랜딩하는 단계는, 소스 원색의 컬러값을 토대로, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값의 혼합 비율을 결정하는 단계와, 결정된 혼합 비율에 따라, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하는 리샘플링부와, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하는 랜더링부를 배치함으로써, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 미리 저장된 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정하는 에지 조정부를 배치함으로써, 각 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 줄일 수 있으므로 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 의하면, 리샘플링부와 랜더링부에 의해 가공된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩하는 블랜딩부를 배치함으로써, 영상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 다원색 디스플레이의 픽셀 레이아웃(layout)을 보여주는 도면
도 2는 4원색 디스플레이에서 표현된 대각선을 확대한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 색 신호 처리 장치를 보여주는 도면
도 4는 소스 원색을 타겟 원색으로 변환하기 위한 변환식
도 5는 도 3의 제 1 색 신호 처리부를 보여주는 도면
도 6은 도 5의 에지 조정부를 보여주는 도면
도 7은 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 1 실시예
도 8a 내지 도 8g는 로지컬 픽셀과 서브 픽셀의 배열 관계를 보여주는 도면
도 9는 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값 계산을 위한 리샘플링부의 계산식
도 10은 도 9의 계산식에 따른 서브 픽셀들의 배열 구조를 보여주는 도면
도 11은 도 7의 리샘플링부를 보여주는 도면
도 12는 도 7의 랜더링부를 보여주는 도면
도 13a 및 도 13b는 도 12에 따른 필터링 처리 전과 후를 보여주는 도면
도 14는 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 2 실시예
도 15는 도 14의 랜더링부를 보여주는 도면
도 16은 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 3 실시예
도 17은 도 3의 제 3 색 신호 처리부를 보여주는 도면
도 18은 다른 실시예에 따른 서브 픽셀들의 배열 구조를 보여주는 도면
도 19는 도 3의 색 신호 처리 장치에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도
도 20은 도 3의 제 1 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도
도 21은 도 3의 제 2 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 제 1 실시예
도 22는 도 3의 제 2 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 제 2 실시예
도 23은 도 3의 제 3 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 색 신호 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 색 신호 처리 장치는, 제 1 색 신호 처리부(100), 제 2 색 신호 처리부(200) 및 제 3 색 신호 처리부(300)를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 색 신호 처리 장치는, 변환부(400)를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 제 1 색 신호 처리부(100)는, 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출할 수 있다.
이어, 제 2 색 신호 처리부(200)는, 각 픽셀의 휘도값(Luminescence Value: LV)을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 타겟 원색(target primary color)의 컬러값(Color Value: CV) 비율에 따라, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
다음, 제 3 색 신호 처리부(300)는, 제 2 색 신호 처리부(200)에 의해 가공된 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩(blending)하여 결과값을 출력할 수 있다.
또한, 변환부(converter)(400)는, 소스 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값을, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값으로 변환할 수 있다.
여기서, 소스 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값은, 변환부(400)와 제 1 색 신호 처리부(100)로 입력될 수 있다.
그리고, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값은, 제 3 색 신호 처리부(300)으로 입력될 수 있다.
이때, 소스 원색은 N개의 원색을 포함하고, 타겟 원색은 M개의 원색을 포함할 수 있는데, M개의 원색은 N개의 원색보다 더 많을 수 있다.
또한, M개의 원색은 N개의 원색을 모두 포함할 수도 있다.
예를 들면, 소스 원색은 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue)과 같은 3개의 원색일 수 있고, 타겟 원색은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(White)과 같은 4개의 원색일 수 있다.
경우에 따라, 타겟 원색은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 이외에 추가 색(additional color)을 더 포함할 수 있는데, 추가 색은 화이트(White), 옐로우(Yellow), 시안(Cyan), 마젠타(Magenta) 중 어느 하나 또는 다수일 수 있다.
또한, M개의 원색을 포함하는 타겟 원색은 제 1, 제 2 원색 그룹으로 분류될 수 있는데, 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색의 개수는 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색의 개수보다 더 많을 수 있다.
여기서, 타겟 원색의 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색의 개수는 소스 원색에 포함되는 원색의 개수와 동일할 수 있다.
그리고, 타겟 원색의 제 1 원색 그룹에는 화이트를 표현할 수 있는 원색들이 포함되고, 타겟 원색의 제 2 원색 그룹에도 화이트를 표현할 수 있는 원색들이 포함될 수 있다.
예를 들면, 타겟 원색의 제 1 원색 그룹은 레드(R), 그린(G), 블루(B)와 같은 3개의 원색일 수 있고, 타겟 원색의 제 2 원색 그룹은 화이트와 같은 1개의 원색일 수 있다.
경우에 따라, 타겟 원색의 제 2 원색 그룹은 마젠타, 그린과 같은 2개의 원색일 수 있고, 시안, 레드와 같은 2개의 원색일 수 있으며, 옐로우, 블루와 같은 2개의 원색일 수 있다.
도 3은 본 발명의 색 신호 처리 장치가, 레드, 그린, 블루와 같이 3개의 소스 원색을 포함하는 제 1 색 신호를, 레드, 그린, 블루 및 화이트와 같은 4개의 타겟 원색을 포함하는 제 2 색 신호로 처리하는 것을 보여주고 일 실시예이다.
도 3과 같이, 변환부(400)는, 레드, 그린, 블루를 포함하는 제 1 색 신호를, 레드, 그린, 블루 및 화이트를 포함하는 제 2 색 신호로 변환하도록, 3자극값(tristimulus values)을 산출할 수 있다.
도 4는 소스 원색을 타겟 원색으로 변환하기 위한 변환식을 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 변환부는 변환식을 통해, 레드, 그린, 블루를 포함하는 제 1 색 신호를, 레드, 그린, 블루 및 화이트를 포함하는 제 2 색 신호로 변환할 수 있다.
여기서, X, Y, Z은 3자극값이고, X(R, G, B, W), Y(R, G, B, W), Z(R, G, B, W)는 레드, 그린, 블루 및 화이트를 포함하는 타겟 원색의 3자극값이며, r, g, b, w은 각 서브 픽셀의 픽셀값일 수 있다.
그리고, 제 1 색 신호 처리부(100)는, 소스 원색을 포함하는 제 1 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출할 수 있다.
도 5는 도 3의 제 1 색 신호 처리부를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 색 신호 처리부(100)는 색 정보 계산부(110), 에지 정보 추출부(120), 에지 조정부(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 색 정보 계산부(110)는, 소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력 받아, 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산할 수 있다.
그리고, 에지 정보 추출부(120)는, 계산된 휘도값을 토대로, 입력 영상에 대한 에지 정보(edge information)를 추출할 수 있다.
이어, 에지 조정부(130)는, 추출된 에지 정보로부터 입력 영상의 에지값을 조정할 수 있다.
도 6은 도 5의 에지 조정부를 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 에지 조정부(130)는, 저장부(132), 비교부(134), 제어부(136)를 포함할 수 있다.
여기서, 저장부(132)는 입력 영상에 대한 에지 기준값을 저장할 수 있다.
그리고, 비교부(134)는 저장부(132)에 저장된 에지 기준값과 에지 정보 추출부(120)로부터 추출된 에지값을 비교할 수 있다.
이어, 제어부(136)는, 에지 기준값과 추출된 에지값이 다르다면, 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 색 신호 처리부(100)에, 에지 정보 추출부(120)와 에지 조정부(130)을 배치하는 이유는, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 최소화하기 위해서이다.
일반적으로, 색 신호 처리시, 필터링 과정을 수행할 경우, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분을 제거하는데, 이 경우, 구현되는 영상의 콘트라스트(contrast)가 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 에지 정보 추출부(120)와 에지 조정부(130)을 배치함으로써, 입력 영상의 에지값을 조정할 수 있기 때문에, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 최소화할 수 있다.
즉, 에지 조정부(130)는, 추출된 에지값을 토대로, 해당하는 픽셀의 휘도값이 너무 낮으면, 미리 저장된 에지 기준값에 따라 휘도값을 보상할 수 있다.
그러므로, 본 발명은, 색 신호 처리시, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 최소화할 수 있기 때문에, 구현되는 영상의 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
도 7은 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 1 실시예이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 색 신호 처리부(200)는 리샘플링(resampling)부(210), 랜더링(rendering)부(220), 매핑(mapping)부(230)를 포함할 수 있다.
여기서, 리샘플링부(210)는, 각 픽셀의 휘도값을, 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을, 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
그리고, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값은, 휘도값이 반영된 컬러값일 수 있다.
리샘플링부(210)는, 화이트를 표현하는 하나의 픽셀(pixel)을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 나눌 수 있다.
여기서, 하나의 로지컬 픽셀은 화이트를 표현하는 하나 또는 다수의 서브 픽셀(sub-pixel)을 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8g는 로지컬 픽셀과 서브 픽셀의 배열 관계를 보여주는 도면으로서, 도 8a는 하나의 픽셀에 하나의 로지컬 픽셀이 정의되는 도면이고, 도 8b 내지 도 8g는 하나의 픽셀에 다수의 로지컬 픽셀이 정의되는 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀에는, 하나의 로지컬 픽셀이 배열되고, 하나의 로지컬 픽셀에는 다수의 서브 픽셀들이 배열될 수 있다.
예를 들면, 서로 인접하는 제 1, 제 2 픽셀이 있다면, 제 1 픽셀은 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀로 정의되고, 제 2 픽셀은 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀에는, 2개의 로지컬 픽셀이 배열되고, 하나의 로지컬 픽셀에는 하나 또는 다수의 서브 픽셀들이 배열될 수 있다.
예를 들면, 서로 인접하는 제 1, 제 2 픽셀이 있다면, 제 1 픽셀은 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 1개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
그리고, 제 2 픽셀도, 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 1개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
여기서, 제 1 로지컬 픽셀은 화이트를 구현하는 3개의 서브 픽셀들을 포함하고, 제 2 로지컬 픽셀은 화이트를 구현하는 1개의 서브 픽셀을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 화이트 픽셀일 수 있다.
이어, 도 8c 내지 도 8e에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀에는, 2개의 로지컬 픽셀이 배열되고, 하나의 로지컬 픽셀에는 다수의 서브 픽셀들이 배열될 수 있다.
예를 들면, 서로 인접하는 제 1, 제 2 픽셀이 있다면, 제 1 픽셀은 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
그리고, 제 2 픽셀도, 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
예를 들면, 도 8c과 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있다.
그리고, 도 8d와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 시안 서브 픽셀, 레드 서브 픽셀일 수 있다.
이어, 도 8e와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 옐로우 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있다.
다음, 도 8f 및 도 8g에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀에는, 3개의 로지컬 픽셀이 배열되고, 하나의 로지컬 픽셀에는 하나 또는 다수의 서브 픽셀들이 배열될 수 있다.
예를 들면, 서로 인접하는 제 1, 제 2 픽셀이 있다면, 제 1 픽셀은 2개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 3개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀 및 1개 또는 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 3 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
그리고, 제 2 픽셀도, 2개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 3개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀 및 1개 또는 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 3 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
예를 들면, 도 8f와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있으며, 제 3 로지컬 픽셀은 시안 서브 픽셀, 레드 서브 픽셀일 수 있다.
여기서, 제 1 로지컬 픽셀과 제 3 로지컬 픽셀은 서로 동일한 서브 픽셀들을 포함할 수 있다.
그리고, 도 8g와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 화이트 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있으며, 제 3 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있다.
여기서, 제 1 로지컬 픽셀과 제 3 로지컬 픽셀은 서로 동일한 서브 픽셀들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀은 화이트 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있으며, 제 3 로지컬 픽셀은 화이트 서브 픽셀일 수 있다.
이와 같이, 리샘플링부(210)는, 하나의 픽셀을, 화이트를 표현하는 다수의 로지컬 픽셀들로 나누고, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배할 수 있다.
여기서, 리샘플링부(210)는, 각 픽셀의 휘도값을 동일한 비율로 다수의 로지컬 픽셀로 분배할 수 있다.
즉, 리샘플링부(210)는, 하나의 픽셀이 n개의 로지컬 픽셀들을 포함할 경우, 픽셀의 제 1 휘도값을 상기 n개의 로지컬 픽셀들로 동일하게 분배하고, n개의 로지컬 픽셀의 총 휘도값은 픽셀의 제 1 휘도값과 동일할 수 있다.
예를 들면, 제 1, 제 2 로지컬 픽셀을 포함하는 픽셀의 휘도값이 100이면, 리샘플링부(210)는, 제 1 로지컬 픽셀에 50의 휘도값을 분배하고, 제 2 로지컬 픽셀에 50의 휘도값을 분배할 수 있다.
그리고, 리샘플링부(210)는, 소스 원색의 컬러값을, 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값은, 휘도값이 반영된 컬러값일 수 있다.
도 9는 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값 계산을 위한 리샘플링부의 계산식을 보여주고 있다.
도 9의 계산식은, 하나의 픽셀에 2개의 로지컬 픽셀이 정의되는 실시예에 적용될 수 있다.
여기서, 하나의 픽셀은 3개의 서브 픽셀을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과, 1개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의될 수 있다.
그리고, 제 1 로지컬 픽셀은, 화이트 서브 픽셀값(w1)을 0으로 가정하고, (Xw, Yw, Zw)/2를 만족하는 서브 픽셀값들을 구하고, 제 2 로지컬 픽셀은, 레드 서브 픽셀값(r2), 그린 서브 픽셀값(g2), 블루 서브 픽셀값(b2)을 0으로 가정하고, (Xw, Yw, Zw)/2를 만족하는 서브 픽셀값들을 구할 수 있다.
또한, 도 9의 계산식에서, 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀값을 구하는 수식에, 레드 서브 픽셀값(r2)과 블루 서브 픽셀값(b2)이 존재하는 이유는, 디스플레이 장치가 R + G + B = W를 물리적으로 만족하지 못할 수 있기 때문이다.
따라서, 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀값을 구하는 수식이, 디스플레이 장치의 물리적 픽셀에 만족되도록, 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀값을 구하는 수식에, 화이트 서브 픽셀값(w2) 뿐만 아니라, 레드 서브 픽셀값(r2)과 블루 서브 픽셀값(b2)을 이용할 수 있다.
결과적으로, 도 9의 계산식에서, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀값(r1), 그린 서브 픽셀값(g1), 블루 서브 픽셀값(b1)을 포함하고, 제 2 로지컬 픽셀은 블루 서브 픽셀값(b2), 화이트 서브 픽셀값(w2), 레드 서브 픽셀값(r2)을 포함할 수 있다.
그리고, 도 9의 계산식에서, 제 1 로지컬 픽셀의 서브 픽셀값을 구하는 수식에, 2개의 화이트 서브 픽셀값(w2)이 존재하는 이유는, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화하기 위함이다.
즉, 도 9의 계산식을 이용하여, 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀 양측에 각각 화이트 서브 픽셀이 추가적으로 배치되도록, 각 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀의 레드 서브 픽셀 일측에 화이트 서브 픽셀이 배치되고, 제 1 로지컬 픽셀의 블루 서브 픽셀 일측에 화이트 서브 픽셀이 배치되도록, 픽셀의 배열을 정의할 수 있다.
또한, 도 9의 계산식에서, 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀값을 구하는 수식에, 2개의 그린 서브 픽셀값(g2)이 존재하는 이유는, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화하기 위함이다.
즉, 도 9의 계산식을 이용하여, 블루 서브 픽셀, 화이트 서브 픽셀, 레드 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀의 양측에 각각 그린 서브 픽셀이 추가적으로 배치되도록, 각 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 제 2 로지컬 픽셀의 블루 서브 픽셀 일측에 그린 서브 픽셀이 배치되고, 제 2 로지컬 픽셀의 레드 서브 픽셀 일측에 그린 서브 픽셀이 배치될 수 있다.
도 10은 도 9의 계산식에 따른 서브 픽셀들의 배열 구조를 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 리샘플링부는, 서로 인접하는 제 1, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들이 대칭 구조로 배열되도록, 서브 픽셀들을 리샘플링할 수 있다.
여기서, 대칭 구조는, 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 제 1 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치될 수 있다.
또한, 대칭 구조는, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 제 2 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 모든 제 2 서브 픽셀이 배치될 수 있다.
그리고, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀들 중, 일부만이 배치될 수도 있다.
또한, 제 1 서브 픽셀의 일측에 배치되는 제 2 서브 픽셀의 픽셀값과, 제 1 서브 픽셀의 타측에 배치되는 제 2 서브 픽셀의 픽셀값은 서로 다를 수도 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀(LP1)의 짝수번째 및 홀수번째에서, R, G, B 서브 픽셀이 중심에 배치되고, R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 W 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
또한, 제 2 로지컬 픽셀(LP2)의 짝수번째 및 홀수번째에서, B, W, R 서브 픽셀이 중심에 배치되고, B, W, R 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 G 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
이와 같이, 리샘플링부는 R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 W 서브 픽셀을 대칭적으로 배치하고, B, W, R 서브 픽셀의 양측에 G 서브 픽셀을 대칭적으로 배치함으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
도 11은 도 7의 리샘플링부를 보여주는 도면으로서, 하나의 픽셀에 2개의 로지컬 픽셀이 정의되는 실시예에 적용될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 리샘플링부(210)는, 계산부(216), 제 1 분배부(212), 제 2 분배부(214)를 포함할 수 있다.
여기서, 계산부(216)는, N개의 원색을 포함하는 소스 원색의 컬러값을, 제 1, 제 2 원색 그룹으로 분류되는 M개의 원색을 포함하는 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출할 수 있다.
이때, 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색의 개수는 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색의 개수보다 더 많을 수 있다.
또한, 계산부(216)는, 도 9의 계산식에 따라, 타겟 원색의 컬러값 비율을 산출할 수 있다.
그리고, 제 1 분배부(212)는, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 1 원색 그룹을 표현하는 제 1 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 제 1 분배부(212)는 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색이 중심에 배치되고, 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색이 가장자리에 배치되도록, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 도 10과 같이, 제 1 로지컬 픽셀(LP1)의 짝수번째 및 홀수번째에서, R, G, B 서브 픽셀이 중심에 배치되고, R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 W 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
이어, 제 2 분배부(214)는, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 2 원색 그룹을 표현하는 제 2 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 제 2 분배부(214)는 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색이 중심에 배치되고, 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색이 가장자리에 배치되도록, 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 도 10과 같이, 제 2 로지컬 픽셀(LP2)의 짝수번째 및 홀수번째에서, B, W, R 서브 픽셀이 중심에 배치되고, B, W, R 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 G 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
이와 같이, 리샘플링부(210)는 R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 W 서브 픽셀을 대칭적으로 배치하고, B, W, R 서브 픽셀의 양측에 G 서브 픽셀을 대칭적으로 배치함으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
한편, 도 7의 랜더링(rendering)부(220)는, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
도 12는 도 7의 랜더링부를 보여주는 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 랜더링부(220)는, 필터 계수 결정부(226), 제 1 필터링부(222), 제 2 필터링부(224)를 포함할 수 있다.
여기서, 필터 계수 결정부(226)는, 소스 원색의 컬러값(CV)을 토대로, 타겟 원색의 필터 계수를 결정할 수 있다.
이어, 제 1 필터링부(222)는, 필터 계수에 따라, 도 11의 제 1 분배부(212)로부터 분배된 휘도값을 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀별로 필터링하여, 제 1 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
그리고, 제 2 필터링부(224)는 필터 계수에 따라, 도 11의 제 2 분배부(214)로부터 분배된 휘도값을 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀별로 필터링하여, 제 2 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 도 12에 따른 필터링 처리 전과 후를 보여주는 도면으로서, 도 13a는 필터링 처리 전, 서브 픽셀의 위치에 따른 휘도 변화를 보여주는 그래프이고, 도 13b는 필터링 처리 후, 서브 픽셀의 위치에 따른 휘도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 리샘플링부로부터 입력되는 색 신호는, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀의 휘도 주파수와 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀의 휘도 주파수가 일치하지 않게 나타난다.
따라서, 도 12의 랜더링부를 통해, 입력 색 신호를 필터링 처리하면, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀의 휘도 주파수와 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀의 휘도 주파수가 일치함으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
한편, 도 7의 매핑(mapping)부(230)는, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑할 수 있다.
여기서, 매핑부(230)는, 서브 픽셀의 컬러 순서에 따라, 순차적으로 매핑할 수 있다.
경우에 따라, 매핑부(230)는, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전에, 미리 매핑 처리를 수행할 수도 있다.
또 다른 경우로서, 매핑부(230)는, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전과 후에 각각 매핑 처리를 수행할 수도 있다.
즉, 매핑부(230)는, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전에 1차 매핑하고, 랜더링 처리 후에 2차 매핑 처리를 수행할 수도 있다.
이와 같이, 매핑부(230)를 통해, 매핑 처리하는 이유는, 디스플레이 장치의 물리적 픽셀과, 로지컬 픽셀에 따른 서브 픽셀의 배열이 다르기 때문이다.
따라서, 본 발명은, 한 번 또는 여러 번의 매핑 처리를 수행함으로써, 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 14는 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 2 실시예이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제 2 색 신호 처리부(200)는, 리샘플링부(210), 매핑부(230), 랜더링부(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 리샘플링부(210)는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
그리고, 매핑부(230)는, 리샘플링된 서브 픽셀의 컬러값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑할 수 있다.
이어, 랜더링부(220)는, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명 제 2 실시예에 따른 제 2 색 신호 처리 장치는, 매핑부(230)가, 리샘플링부(210)와 랜더링부(220) 사이에 배치되어, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전에, 미리 매핑 처리를 수행하는 방식이다.
도 15는 도 14의 랜더링부를 보여주는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 필터 계수 결정부(226)와 필터링부(225)를 포함할 수 있다.
여기서, 필터 계수 결정부(226)는, 소스 원색의 컬러값(CV)을 토대로, 타겟 원색의 필터 계수를 결정할 수 있다.
그리고, 필터링부(225)는, 필터 계수에 따라, 매핑부(230)에 의해 매핑된 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
도 16은 도 3의 제 2 색 신호 처리부를 보여주는 제 3 실시예이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제 2 색 신호 처리부(200)는, 리샘플링부(210), 1차 매핑부(240), 랜더링부(220), 2차 매핑부(250)를 포함할 수 있다.
여기서, 리샘플링부(210)는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 소스 원색의 컬러값을 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
그리고, 1차 매핑부(240)는, 리샘플링된 서브 픽셀의 컬러값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 1차 매핑할 수 있다.
이어, 랜더링부(220)는, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
다음, 2차 매핑부(250)는, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 2차 매핑할 수 있다.
이와 같이, 본 발명 제 3 실시예에 따른 제 2 색 신호 처리 장치는, 랜더링부(220) 전방에 1차 매핑부(240)이 배치되고, 랜더링부(220) 후방에 2차 매핑부(250)가 배치되어, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전과 후에 각각 매핑 처리를 수행할 수 있다.
즉, 매핑 처리는, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전에 1차 매핑하고, 랜더링 처리 후에 2차 매핑 처리를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 여러 번의 매핑 처리를 수행함으로써, 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 17은 도 3의 제 3 색 신호 처리부를 보여주는 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제 3 색 신호 처리부(300)는, 혼합 비율 결정부(320)와 블랜딩부(310)를 포함할 수 있다.
여기서, 혼합 비율 결정부(320)는, 소스 원색의 컬러값을 토대로, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값의 혼합 비율을 결정할 수 있다.
그리고, 블랜딩부(310)는, 결정된 혼합 비율에 따라, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값(R', G', B', W')과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값(R, G, B, W)을 블랜딩(blending)함으로써, 결과값(R", G", B", W")을 출력할 수 있다.
이와 같이, 제 3 색 신호 처리부(300)는, 제 2 색 신호 처리부에서 처리된 최종 픽셀값을, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값에 블랜딩시킬 때, 최종 픽셀값이 최초 픽셀값에 혼합되는 비율에 따라, 블랜딩될 수 있다.
예를 들면, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값이 너무 크면, 최종 픽셀값의 혼합 비율을 감소시킴으로써, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값을 최적의 값으로 감소시킬 수 있다.
또한, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값이 너무 작으면, 최종 픽셀값의 혼합 비율을 증가시킴으로써, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값을 최적의 값으로 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 제 3 색 신호 처리부(300)를 통해, 소정의 혼합 비율에 따라, 최종 픽셀값에 따른 제 1 영상과 최초 픽셀값에 따른 제 2 영상을 블랜딩함으로서, 영상의 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
지금까지는, 하나의 픽셀이 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 1개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의하여, 색 신호를 처리하는 과정을 설명하였지만, 다른 경우도 적용 가능하다.
예를 들면, 하나의 픽셀이 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의하여, 색 신호를 처리할 수도 있다.
도 8c과 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있다.
또한, 도 8d와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 시안 서브 픽셀, 레드 서브 픽셀일 수 있다.
그리고, 도 8e와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 옐로우 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있다.
추가적으로, 하나의 픽셀이 2개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 3개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀 및 1개 또는 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 3 로지컬 픽셀로 정의하여, 색 신호를 처리할 수도 있다.
예를 들면, 도 8f와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있으며, 제 3 로지컬 픽셀은 시안 서브 픽셀, 레드 서브 픽셀일 수 있다.
그리고, 도 8g와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 화이트 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있으며, 제 3 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있다.
이와 같이, 정의된 로지컬 픽셀은, 도 9와 같은 계산식을 이용하여, 도 10과 같은 서브 픽셀의 배열을 갖도록 리샘플링 처리 및 필터링 처리를 수행함으로써, 영상의 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화할 수 있고, 영상의 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있다.
도 18은 다른 실시예에 따른 서브 픽셀들의 배열 구조를 보여주는 도면으로서, 하나의 픽셀이 3개의 서브 픽셀들을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀과 2개의 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀로 정의된 실시예이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀일 수 있고, 제 2 로지컬 픽셀은 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀일 수 있다.
도 9와 같이, 소정의 계산식을 통해, 제 1 로지컬 픽셀은 레드 서브 픽셀값, 그린 서브 픽셀값, 블루 서브 픽셀값을 포함하고, 제 2 로지컬 픽셀은 블루 서브 픽셀값, 마젠타 서브 픽셀값, 그린 서브 픽셀값을 포함할 수 있다.
그리고, 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀을 포함하는 제 1 로지컬 픽셀 양측에 각각 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀이 추가적으로 배치되도록, 각 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀의 레드 서브 픽셀 일측에 마젠타 서브 픽셀과 그린 서브 픽셀이 배치되고, 제 1 로지컬 픽셀의 블루 서브 픽셀 일측에 마젠타 서브 픽셀과 그린 서브 픽셀이 배치되도록, 픽셀의 배열을 정의할 수 있다.
또한, 블루 서브 픽셀, 마젠타 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀을 포함하는 제 2 로지컬 픽셀의 양측에 각각 레드 서브 픽셀과 그린 서브 픽셀이 추가적으로 배치되도록, 각 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
예를 들면, 제 2 로지컬 픽셀의 블루 서브 픽셀 일측에 레드 서브 픽셀과 그린 서브 픽셀이 배치되고, 제 2 로지컬 픽셀의 그린 서브 픽셀 일측에 레드 서브 픽셀과 그린 서브 픽셀이 배치되도록, 픽셀의 배열을 정의할 수 있다.
도 18과 같이, 리샘플링부는, 서로 인접하는 제 1, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들이 대칭 구조로 배열되도록, 서브 픽셀들을 리샘플링할 수 있다.
여기서, 대칭 구조는, 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 제 1 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치될 수 있다.
또한, 대칭 구조는, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 제 2 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 모든 제 2 서브 픽셀이 배치될 수 있다.
그리고, 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 제 2 서브 픽셀은, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀들 중, 일부만이 배치될 수도 있다.
또한, 제 1 서브 픽셀의 일측에 배치되는 제 2 서브 픽셀의 픽셀값과, 제 1 서브 픽셀의 타측에 배치되는 제 2 서브 픽셀의 픽셀값은 서로 다를 수도 있다.
예를 들면, 제 1 로지컬 픽셀(LP1)의 짝수번째 및 홀수번째에서, R, G, B 서브 픽셀이 중심에 배치되고, R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 M, G 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
또한, 제 2 로지컬 픽셀(LP2)의 짝수번째 및 홀수번째에서, B, M, G 서브 픽셀이 중심에 배치되고, B, M, G 서브 픽셀의 양측에 제 2 로지컬 픽셀의 서브 픽셀인 R, G 서브 픽셀이 대칭적으로 각각 배치될 수 있다.
이와 같이, 리샘플링부는 R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 M, G 서브 픽셀을 대칭적으로 배치하고, B, M, G 서브 픽셀의 양측에 R, G 서브 픽셀을 대칭적으로 배치함으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
도 19는 도 3의 색 신호 처리 장치에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 먼저, 제 1 색 신호 처리부는, 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출한다.(S100)
이어, 제 2 색 신호 처리부는, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 타겟 원색(target primary color)의 컬러값 비율에 따라, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.(S200)
다음, 제 3 색 신호 처리부는, 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값에, 블랜딩(blending)함으로써, 최종 색 신호를 출력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 색 신호 처리 방법은, 영상의 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화할 수 있고, 영상의 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)를 향상시킬 수 있다.
도 20은 도 3의 제 1 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 제 1 색 신호 처리부의 색 정보 계산부는, 소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력받아, 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산할 수 있다.(S110)
그리고, 제 1 색 신호 처리부의 에지 정보 추출부는, 계산된 휘도값을 토대로, 입력 영상에 대한 에지 정보(edge information)를 추출할 수 있다.(S120)
이어, 제 1 색 신호 처리부의 에지 조정부는, 추출된 에지 정보로부터 입력 영상의 에지값을 조정할 수 있다.(S130)
여기서, 에지 조정부는, 에지 조정부의 저장부에 저장된 에지 기준값과 에지 정보 추출부로부터 추출된 에지값을 비교하고, 에지 기준값과 추출된 에지값이 다르다고 판단하면, 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정할 수 있다.
이와 같이, 에지 조정부가 입력 영상의 에지값을 조정하는 이유는, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 최소화하기 위해서이다.
즉, 에지 조정부는, 추출된 에지값을 토대로, 해당하는 픽셀의 휘도값이 너무 낮으면, 미리 저장된 에지 기준값에 따라 휘도값을 보상할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 색 신호 처리시, 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 최소화할 수 있기 때문에, 구현되는 영상의 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
도 21은 도 3의 제 2 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 제 1 실시예이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 제 2 색 신호 처리부의 리샘플링부는, 각 픽셀의 휘도값을, 다수의 로지컬 픽셀로 분배한다.(S210)
여기서, 리샘플링부는, 하나의 픽셀을, 화이트를 표현하는 다수의 로지컬 픽셀들로 나누고, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배할 수 있다.
이때, 리샘플링부는, 각 픽셀의 휘도값을 동일한 비율로 다수의 로지컬 픽셀로 분배할 수 있다.
그리고, 리샘플링부는, 소스 원색의 컬러값을, 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.(S220)
여기서, 리샘플링부의 계산부는, N개의 원색을 포함하는 소스 원색의 컬러값을, 제 1, 제 2 원색 그룹으로 분류되는 M개의 원색을 포함하는 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출할 수 있다.
또한, 리샘플링부의 제 1 분배부는, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 1 원색 그룹을 표현하는 제 1 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 제 1 분배부는 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색이 중심에 배치되고, 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색이 가장자리에 배치되도록, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
이어, 리샘플링부의 제 2 분배부는, 입력 영상의 에지값을 토대로, 각 픽셀의 휘도값을, M개의 원색 중, 제 2 원색 그룹을 표현하는 제 2 로지컬 픽셀로 분배하고, 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 제 2 분배부는 제 2 원색 그룹에 포함되는 원색이 중심에 배치되고, 제 1 원색 그룹에 포함되는 원색이 가장자리에 배치되도록, 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀을 리샘플링할 수 있다.
이와 같이, 리샘플링부는 일 예로, R, G, B, 서브 픽셀의 양측에 W 서브 픽셀을 대칭적으로 배치하고, B, W, R 서브 픽셀의 양측에 G 서브 픽셀을 대칭적으로 배치함으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
다음, 랜더링(rendering)부는, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.(S230, S240)
여기서, 랜더링부의 제 1 필터링부는, 필터 계수에 따라, 제 1 분배부로부터 분배된 휘도값을 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀별로 필터링하여, 제 1 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
그리고, 랜더링부의 제 2 필터링부는, 필터 계수에 따라, 제 2 분배부로부터 분배된 휘도값을 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀별로 필터링하여, 제 2 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.
여기서, 제 1, 제 2 서브 픽셀에 대한 최종 픽셀값은, 휘도값이 반영된 컬러값일 수 있다.
이와 같이, 랜더링부는, 제 1 로지컬 픽셀의 제 1 서브 픽셀의 휘도 주파수와 제 2 로지컬 픽셀의 제 2 서브 픽셀의 휘도 주파수를 일치시킴으로써, 영상의 에지 영역에서, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화시킬 수 있다.
다음, 매핑(mapping)부는, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑할 수 있다.(S250)
여기서, 매핑부(230)는, 서브 픽셀의 컬러 순서에 따라, 순차적으로 매핑할 수 있다.
도 22는 도 3의 제 2 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 제 2 실시예이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 제 2 색 신호 처리부의 리샘플링부는, 각 픽셀의 휘도값을, 다수의 로지컬 픽셀로 분배한다.(S210)
그리고, 리샘플링부는, 소스 원색의 컬러값을, 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정할 수 있다.(S220)
이어, 1차 매핑부는, 리샘플링된 서브 픽셀의 컬러값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 1차 매핑할 수 있다.(S260)
이어, 랜더링부는, 소정의 필터 계수에 따라, 분배된 휘도값을 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정할 수 있다.(S270, S240)
다음, 2차 매핑부는, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 2차 매핑할 수 있다.(S250)
이와 같이, 본 발명 제 2 실시예에 따른 제 2 색 신호 처리 장치의 색 신호 처리 방법은, 입력 색 신호를 랜더링 처리하기 전에 1차 매핑하고, 랜더링 처리 후에 2차 매핑 처리를 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 여러 번의 매핑 처리를 수행함으로써, 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 23은 도 3의 제 3 색 신호 처리부에 따른 색 신호 처리 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 23에 도시된 바와 같이, 제 3 색 신호 처리부의 혼합 비율 결정부는, 소스 원색의 컬러값을 토대로, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값의 혼합 비율을 결정할 수 있다.(S310)
그리고, 제 3 색 신호 처리부의 블랜딩부는, 결정된 혼합 비율에 따라, 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값(R', G', B', W')과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값(R, G, B, W)을 블랜딩(blending)함으로써, 결과값(R", G", B", W")을 출력할 수 있다.(S320)
이와 같이, 제 3 색 신호 처리부부에 따른 색 신호 처리 방법은, 제 2 색 신호 처리부에서 처리된 최종 픽셀값을, 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값에 블랜딩시킬 때, 최종 픽셀값이 최초 픽셀값에 혼합되는 비율에 따라, 블랜딩될 수 있다.
예를 들면, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값이 너무 크면, 최종 픽셀값의 혼합 비율을 감소시킴으로써, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값을 최적의 값으로 감소시킬 수 있다.
또한, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값이 너무 작으면, 최종 픽셀값의 혼합 비율을 증가시킴으로써, 최종 픽셀값과 최초 픽셀값의 합 값을 최적의 값으로 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 제 3 색 신호 처리부를 통해, 소정의 혼합 비율에 따라, 최종 픽셀값에 따른 제 1 영상과 최초 픽셀값에 따른 제 2 영상을 블랜딩함으로서, 영상의 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명은, 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하는 리샘플링부와, 다수의 로지컬 픽셀들을 서브 픽셀별로 필터링하는 랜더링부를 배치함으로써, 색 번짐(color fringing) 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은, 미리 저장된 에지 기준값에 따라, 입력 영상의 에지값을 조정하는 에지 조정부를 배치함으로써, 각 픽셀의 휘도값 중, 고주파 성분의 손실을 줄일 수 있으므로 인지 해상도(congnitive resolution) 및 콘트라스트(contrast)가 향상될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 리샘플링부와 랜더링부에 의해 가공된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 최초 픽셀값을 블랜딩하는 블랜딩부를 배치함으로써, 영상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
100 : 제 1 색 신호 처리부 110 : 색 정보 계산부
120 : 에지 정보 추출부 130 : 에지 조정부
200 : 제 2 색 신호 처리부 210 : 리샘플링부
220 : 랜더링부 230 : 매핑부
300 : 제 3 색 신호 처리부 310 : 블랜딩부
320 : 혼합 비율 결정부 400 : 변환부

Claims (18)

  1. 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호의 픽셀값을, 타겟 원색(target primary color)을 포함하는 색 신호의 픽셀값으로 변환하는 변환부(converter);
    상기 소스 원색을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 제 1 색 신호 처리부;
    상기 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 상기 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 상기 다수의 로지컬 픽셀들을 상기 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 제 2 색 신호 처리부; 그리고,
    상기 제 2 색 신호 처리부에 의해 가공된 최종 픽셀값을, 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값에, 블랜딩(blending)하는 제 3 색 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 색 신호 처리부는,
    소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력 받아, 상기 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산하는 색 정보 계산부;
    상기 계산된 휘도값을 토대로, 상기 입력 영상에 대한 에지 정보를 추출하는 에지 정보 추출부;
    상기 추출된 에지 정보로부터 상기 입력 영상의 에지값을 조정하는 에지 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 에지 조정부는,
    상기 입력 영상에 대한 에지 기준값을 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 에지 기준값과 상기 에지 정보 추출부로부터 추출된 에지값을 비교하는 비교부;
    상기 에지 기준값과 상기 추출된 에지값이 다르다면, 상기 에지 기준값에 따라, 상기 입력 영상의 에지값을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 색 신호 처리부는,
    상기 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀들로 분배하고, 상기 소스 원색의 컬러값을 상기 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 리샘플링(resampling)부;
    소정의 필터 계수에 따라, 상기 분배된 휘도값을 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 랜더링(rendering)부;
    상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑하는 매핑(mapping)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 리샘플링부는,
    상기 다수의 로지컬 픽셀들 중에서 서로 인접하는 제 1, 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 서브 픽셀들이 대칭 구조로 배열되도록, 리샘플링하고,
    상기 대칭 구조는,
    상기 제 1 로지컬 픽셀에 포함되는 제 1 서브 픽셀이 중심에 배치되고, 상기 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀이 상기 제 1 서브 픽셀의 양측에 동일한 개수로 배치되는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 상기 제 2 서브 픽셀은, 상기 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 모든 제 2 서브 픽셀이 배치되는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 서브 픽셀의 양측에 배치되는 상기 제 2 서브 픽셀은, 상기 제 2 로지컬 픽셀에 포함되는 제 2 서브 픽셀들 중, 일부만이 배치되는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 서브 픽셀의 일측에 배치되는 상기 제 2 서브 픽셀의 픽셀값과, 상기 제 1 서브 픽셀의 타측에 배치되는 상기 제 2 서브 픽셀의 픽셀값은 서로 다른 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 리샘플링부는,
    상기 각 픽셀이 n개의 로지컬 픽셀들을 포함할 경우, 상기 각 픽셀의 제 1 휘도값을 상기 n개의 로지컬 픽셀들로 동일하게 분배하고,
    상기 n개의 로지컬 픽셀의 총 휘도값은 상기 각 픽셀의 제 1 휘도값과 동일한 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 랜더링부는,
    상기 소스 원색의 컬러값을 토대로, 상기 타겟 원색의 필터 계수를 결정하는 필터 계수 결정부;
    상기 필터 계수에 따라, 상기 분배된 휘도값을 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 색 신호 처리부는,
    상기 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 상기 소스 원색의 컬러값을 상기 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 리샘플링부;
    상기 리샘플링된 서브 픽셀의 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑하는 제 1 매핑부;
    소정의 필터 계수에 따라, 상기 분배된 휘도값을 상기 매핑된 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 랜더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀에 매핑하는 제 2 매핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 색 신호 처리부는,
    상기 소스 원색의 컬러값을 토대로, 상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값의 혼합 비율을 결정하는 혼합 비율 결정부;
    상기 결정된 혼합 비율에 따라, 상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값에, 블랜딩(blending)하는 블랜딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 장치.
  15. 소스 원색(source primary color)을 포함하는 색 신호의 픽셀값을, 타겟 원색(target primary color)을 포함하는 색 신호의 픽셀값으로 변환하는 단계;
    상기 소스 원색을 포함하는 색 신호로부터, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 단계;
    상기 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀(logical pixel)로 분배하고, 상기 타겟 원색의 컬러값 비율에 따라, 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀(sub-pixel)에 대한 픽셀값을 결정하며, 상기 다수의 로지컬 픽셀들을 상기 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계; 그리고,
    상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값에, 블랜딩(blending)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 각 픽셀의 휘도값 및 컬러값을 산출하는 단계는,
    상기 소스 원색을 포함하는 색 신호를 입력 받아, 상기 색 신호로부터, 상기 입력 영상에 대한 각 픽셀의 휘도값과 컬러값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 휘도값을 토대로, 상기 입력 영상에 대한 에지 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 에지 정보로부터 상기 입력 영상의 에지값을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계는,
    상기 각 픽셀의 휘도값을 다수의 로지컬 픽셀로 분배하고, 상기 소스 원색의 컬러값을 상기 타겟 원색의 컬러값 비율로 산출하여, 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀에 대한 픽셀값을 결정하는 단계;
    소정의 필터 계수에 따라, 상기 분배된 휘도값을 상기 로지컬 픽셀의 서브 픽셀별로 필터링하여 상기 서브 픽셀의 최종 픽셀값을 결정하는 단계;
    상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 디스플레이의 물리적 픽셀(physical pixel)에 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 블랜딩하는 단계는,
    상기 소스 원색의 컬러값을 토대로, 상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값과 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값의 혼합 비율을 결정하는 단계;
    상기 결정된 혼합 비율에 따라, 상기 필터링된 서브 픽셀의 최종 픽셀값을, 상기 타겟 원색을 포함하는 색 신호의 픽셀값에, 블랜딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 신호 처리 방법.
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