KR102334239B1 - 표시장치 및 이의 영상 처리 방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에 소비전력 증가를 최소화는 표시장치 및 이의 영상 처리 방법을 제공하기 위하여, 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터를 인가 받아, 제1RGB데이터를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터로 변환하는 제1영상변환부와, 제1영상변환부로부터 제1HSV데이터를 인가 받아, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 부스팅게인을 추출하는 부스팅게인추출부와, 제1영상변환부 및 부스팅게인추출부로부터 각각 제1HSV데이터 및 부스팅게인을 인가 받아, 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및, 제1명도데이터(V)에 부스팅게인을 곱한 제2명도데이터(V')로 이루어진 제2HSV데이터를 출력하는 부스팅처리부와, 부스팅처리부로부터 제2HSV데이터를 인가 받아, 제2HSV데이터를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터로 변환하는 제2영상변환부와, 제2영상변환부로부터 제2RGB데이터를 인가 받아 영상을 표시하는 영상표시부를 포함하는 표시장치 및 이의 영상 처리 방법을 제공한다.

Description

표시장치 및 이의 영상 처리 방법{Display device and method for image processing the same}
본 발명은 표시장치 및 이의 영상 처리 방법에 관한 것으로, 특히 RGB데이터와 HSV데이터 상호 변환을 통해 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에 소비전력 증가를 최소화는 표시장치 및 이의 영상 처리 방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.
또한, 유기전계발광표시장치는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하므로 최근 평판표시장치로서 주목 받고 있다.
이러한 액정표시장치와 유기전계발광표시장치에 있어서 공통적으로 화소영역 각각을 온(on)/오프(off) 제거하기 위해서 필수적으로 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판이 구성되고 있다.
이러한 구성을 갖는 어레이 기판을 살펴보면 서로 교차하여 다수의 화소영역을 정의하는 게이트 및 데이터 배선이 구비되고 있으며, 각 화소영역에는 스위칭 및 구동 소자의 역할을 하는 박막트랜지스터가 적어도 하나 또는 2개 이상 다수 개 구비되고 있다.
특히, 유기전계발광표시장치는 스위칭 트랜지스터에 게이트신호가 인가되면 스위칭 트랜지스터가 도통되어 데이터전압이 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되고, 구동 트랜지스터의 게이트 및 소스간 전압에 대응하는 드레인 전류가 유기전계 발광다이오드에 흐르게 되어 계조를 표시한다.
또한, 유기전계발광표시장치의 휘도는 드레인전류의 크기에 비례한다.
한편, 영상을 보다 다이나믹(Dynamic)하게 구현할 수 있는 유기전계발광표시장치가 요구되고 있는 실정이며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이에 따라, 종래에는 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하기 위해 모든 화소영역의 휘도를 각각 일정 양만큼 동일하게 증가시키고 있다.
그러나, 모든 화소영역의 휘도를 증가시키려면 모든 화소영역의 유기전계 발광다이오드에 흐르는 드레인전류의 크기 또한 모두 증가시켜야 하기 때문에, 유기전계발광표시장치의 소비전력이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, RGB데이터와 HSV데이터 상호 변환을 통해 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에 소비전력 증가를 최소화는 표시장치 및 이의 영상 처리 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터를 인가 받아, 제1RGB데이터를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터로 변환하는 제1영상변환부와, 제1영상변환부로부터 제1HSV데이터를 인가 받아, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 부스팅게인을 추출하는 부스팅게인추출부와, 제1영상변환부 및 부스팅게인추출부로부터 각각 제1HSV데이터 및 부스팅게인을 인가 받아, 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및, 제1명도데이터(V)에 부스팅게인을 곱한 제2명도데이터(V')로 이루어진 제2HSV데이터를 출력하는 부스팅처리부와, 부스팅처리부로부터 제2HSV데이터를 인가 받아, 제2HSV데이터를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터로 변환하는 제2영상변환부 및 제2영상변환부로부터 제2RGB데이터를 인가 받아 영상을 표시하는 영상표시부를 포함하는 표시장치를 제공한다.
또한, 부스팅게인추출부는, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 게인(Gain)을 연산하여, 게인(Gain) 중 부스팅게인을 산출하는 게인연산부를 포함한다.
또한, 부스팅게인추출부는, 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이, 동영상으로 판단되면 제1제어신호를 출력하고 정지영상으로 판단되면 제2제어신호를 출력하는 영상판단부 및, 게인연산부 및 영상판단부로부터 각각 부스팅게인 및 제1 또는 제2제어신호를 인가 받아 부스팅게인을 조절하는 부스팅게인조절부를 더 포함한다.
또한, 제1제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값보다 큰 경우에 출력되고, 제2제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값과 같거나 기준값보다 작은 경우에 출력된다.
또한, 부스팅게인조절부는, 제1제어신호에 의해 부스팅게인을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호에 의해 부스팅게인을 점차 감소시킨다.
또한, 부스팅게인조절부는, 제1제어신호에 의해 부스팅게인을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호에 의해 부스팅게인을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안 유지시킨 후, 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시킨다.
또한, 게인(Gain)은 <수학식> Gain=SPixel/[Rep*n](여기서, SPixel 은 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수)에 의해 연산된다.
또한, 대표값(Rep)은 AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값, APL은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨)중 어느 하나이다.
또한, 부스팅게인은 1 이상이다.
또한, 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터를 인가 받아, 제1RGB데이터를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터로 변환하는 단계와, 제1HSV데이터를 인가 받아, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 부스팅게인을 추출하는 단계와, 제1HSV데이터 및 부스팅게인을 인가 받아, 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및, 제1명도데이터(V)에 부스팅게인을 곱한 제2명도데이터(V')로 이루어진 제2HSV데이터를 출력하는 단계 및 제2HSV데이터를 인가 받아, 제2HSV데이터를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터로 변환하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법을 제공한다.
또한, 부스팅게인을 추출하는 단계는, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 게인(Gain)을 연산하여, 게인(Gain) 중 부스팅게인을 산출하는 단계와, 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이, 동영상으로 판단되면 제1제어신호를 출력하고 정지영상으로 판단되면 제2제어신호를 출력하는 단계와, 부스팅게인 및 제1 또는 제2제어신호를 인가 받아 부스팅게인을 조절하는 단계를 포함한다.
또한, 제1제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값보다 큰 경우에 출력되고, 제2제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값과 같거나 기준값보다 작은 경우에 출력된다.
또한, 부스팅게인을 조절하는 단계는, 제1제어신호에 의해 부스팅게인을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호에 의해 부스팅게인을 점차 감소시킨다.
또한, 부스팅게인을 조절하는 단계는, 제1제어신호에 의해 부스팅게인을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호에 의해 부스팅게인을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안 유지시킨 후, 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시킨다.
또한, 게인(Gain)은 <수학식> Gain=SPixel/[Rep*n](여기서, SPixel 은 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수)에 의해 연산된다.
또한, 대표값(Rep)은 AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값, APL은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨)중 어느 하나이다.
또한, 부스팅게인은 1 이상이다.
본 발명은 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시킴으로써 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있다.
또한, 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에, 정지영상인 경우 부스팅게인(GB)을 점차 감소시켜, 휘도 증가에 따른 소비전력 증가를 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 부스팅게인추출부를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 게인연산부에서 각 픽셀 별로 게인을 연산하여 부스팅게인을 추출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 2의 부스팅게인조절부에서 영상의 종류 별로 부스팅게인을 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법을 도시한 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 제1영상변환부(110), 저장부(130), 부스팅게인추출부(150), 부스팅처리부(170), 제2영상변환부(190) 및 영상표시부(미도시)를 포함한다.
구체적으로, 제1영상변환부(110)는 외부로부터 제1적색데이터(Red, 이하 R), 제1녹색데이터(Green, 이하 G) 및 제1청색데이터(Blue, 이하 B)로 이루어진 제1RGB데이터(RGB)를 인가 받아, 제1RGB데이터(RGB)를 제1색상데이터(Hue, 이하 H), 제1채도데이터(Saturation, 이하 S) 및 제1명도데이터(Value, 이하 V)로 이루어진 제1HSV데이터(HSV)로 변환한다.
또한, 부스팅게인추출부(150)는 제1영상변환부(110)로부터 제1HSV데이터(HSV)를 인가 받아, 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀(Pixel) 별로 부스팅게인(Boosting Gain, 이하 GB)을 추출한다.
또한, 저장부(130)는 제1영상변환부(110)로부터 제1HSV데이터(HSV)를 인가 받아 저장한 후 부스팅처리부(170)에 인가한다.
또한, 부스팅처리부(170)는 제1영상변환부(110) 또는 저장부(130)로부터 제1HSV데이터(HSV)를 인가 받고, 부스팅게인추출부(150)로부터 부스팅게인(GB)을 인가 받아, 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및, 제1명도데이터(V)에 부스팅게인(GB)을 곱한 제2명도데이터(V'=GB*V)로 이루어진 제2HSV데이터(HSV')를 출력한다.
이 때, 상기 부스팅게인(GB)은 후술할 부스팅게인추출부(150)의 부스팅게인조절부(155)에 의해 조절될 수 있다.
또한, 제2영상변환부(190)는 부스팅처리부(170)로부터 제2HSV데이터(HSV')를 인가 받아, 제2HSV데이터(HSV')를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터(R'G'B')로 변환한다.
이 때, 제2RGB데이터(R'G'B')는 제1RGB데이터(RGB)에 비해 휘도가 증가된 데이터값을 갖게 된다.
또한, 영상표시부(미도시)는 제2영상변환부(190)로부터 제2RGB데이터(R'G'B')를 인가 받아 영상을 표시한다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시킴으로써 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있다.
도 2는 도 1의 부스팅게인추출부를 도시한 블록도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 부스팅게인추출부(150)는 게인연산부(151), 영상판단부(153) 및 부스팅게인조절부(155)를 포함한다.
구체적으로, 게인연산부(151)는 제1영상변환부(110)로부터 인가 받은 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀(Pixel) 별로 게인(Gain)을 연산하여, 상기 게인(Gain) 중 부스팅게인(GB)을 산출하고, 상기 부스팅게인(GB)을 부스팅처리부(170) 또는 부스팅게인조절부(155)로 출력한다.
이 때, 게인(Gain)은 아래의 수학식1에 의하여 연산된다.
<수학식1>
Gain=SPixel/[Rep*n]
여기서, SPixel 은 각 픽셀(Pixel) 별 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수이다.
또한, 대표값(Rep)은 AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(Average picture revel) 중 어느 하나 일 수 있다.
여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값, APL(Average picture revel)은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨이다.
이 때, 부스팅게인(GB)은 1 이상인 것이 바람직하다.
도 3은 도 2의 게인연산부에서 각 픽셀 별로 게인을 연산하여 부스팅게인을 추출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도면에 도시한 바와 같이, n=1인 경우, 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel) 별 채도데이터(S)의 평균값(AVG{SFrame})을 기준으로, 평균값(AVG{SFrame})보다 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 게인(Gain)을 각각 부스팅게인(GB)으로 산출 한다.
이 때, n을 0 과 1사이의 분수로 설정하여, 부스팅게인(GB)을 산출하는 기준인 각 픽셀(Pixel) 별 채도데이터(S)의 평균값(AVG{SFrame})을 낮게 설정할 수 있다.
마찬가지로, 도면에는 도시하지 않았지만 AVG{Vrame} 또는 APL(Average picture revel)을 낮게 설정할 수 있다.
이에 따라, 부스팅게인(GB) 값을 갖는 픽셀(Pixel)의 개수를 증가시켜 좀 더 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있다.
한편, 동영상과 달리 화면 전환 횟수가 적거나 없는 정지영상에서 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시키는 경우 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하기 어려울 뿐만 아니라 휘도 증가에 따른 소비전력만 낭비될 수 있다.
이에 따라, 영상판단부(153)는 제1영상변환부로(110)부터 인가 받은 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이 동영상으로 판단되면 제1제어신호(S1)를 출력하고, 정지영상으로 판단되면 제2제어신호(S2)를 출력한다.
구체적으로, 영상판단부(153)는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel)의 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값(Th)보다 큰 경우 제1제어신호(S1)를 출력하고, 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel)의 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값(Th)과 같거나 기준값(Th)보다 작은 경우 제2제어신호(S2)를 출력한다.
또한, 부스팅게인조절부(155)는 게인연산부(151)로부터 부스팅게인(GB)을 인가 받고, 영상판단부(153)로부터 제1 또는 제2제어신호(S1, S2)를 인가 받아 상기 부스팅게인(GB)을 조절하여 조절된 부스팅게인(GB')을 출력한다.
구체적으로, 부스팅게인조절부(155)는 제1제어신호(S1)에 의해 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호(S2)에 의해 부스팅게인(GB)을 점차 감소시킬 수 있다.
이 때, 부스팅게인(GB)을 휘도 변화를 인지하지 못할 비율, 예를 들면 초당 0.5%씩 선형적으로 감소시키는 것이 바람직하다.
도 4는 도 2의 부스팅게인조절부에서 영상의 종류 별로 부스팅게인을 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도면에 도시한 바와 같이, 부스팅게인조절부(155)는 현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 영상판단부(153)로부터 제1제어신호(S1)을 인가 받아 게인연산부(151)로부터 인가 받은 제1부스팅게인(GB1)을 현재 프레임 동안(T1~T3) 일정하게 유지시킨다.
또한, 부스팅게인조절부(155)는 현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 영상판단부(153)로부터 제2제어신호(S2)을 인가 받아 게인연산부(151)로부터 인가 받은 제1부스팅게인(GB1)을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안(T1) 유지시킨 후, 제2부스팅게인(GB2)까지 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시킨다.(T2) 이 후 현재 프레임 말기의 일정 구간 동안(T3) 제2부스팅게인(GB2)이 유지된다.
이 때, 제2부스팅게인(GB2)은 1 이상인 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시킴으로써 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에, 정지영상인 경우 부스팅게인(GB)을 점차 감소시켜, 휘도 증가에 따른 소비전력 증가를 최소화 할 수 있다.
아래의 표1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 효과를 설명하기 위한 표이다.
Ref GB(AVG*1) GB(AVG*2/3) GB(AVG*1/3)
GB유지 GB조절 GB유지 GB조절 GB유지 GB조절
측정1 328.72 359.65 348.83 454.48 402.18 667.23 529.32
측정2 328.73 359.57 348.36 454.47 401.26 667.89 531.61
측정3 329.07 359.94 348.57 454.81 401.32 668.54 532.70
측정평균 328.84 359.72 348.59 454.59 401.59 667.89 531.21
Ref 대비 소비전력증가율 1.00 1.09 1.06 1.38 1.22 2.03 1.62
GB유지 대비 소비전력감소율 1.00 0.97 1.00 0.88 1.00 0.80
여기서, Ref는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법을 적용하지 않은 표시장치의 소비전력이고, GB(AVG*1), GB(AVG*2/3) 및 GB(AVG*1/3)는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 소비전력으로서 상기 수학식1의 n이 각각 1, 2/3 및 1/3인 경우이다.
또한, GB유지는 현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지하여 측정한 소비전력이고, GB조절은 현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 부스팅게인(GB)을 초당 0.5%씩 선형적으로 감소시켜 측정한 소비전력이다.
표1에 도시한 바와 같이, GB(AVG*1), GB(AVG*2/3) 및 GB(AVG*1/3)의 측정 평균 및 Ref 대비 소비전력 증가율을 보면, n이 작을수록 소비전력 및 소비전력 증가율이 커지는 것을 알 수 있다.
즉, n이 작을수록 부스팅게인(GB) 값을 갖는 픽셀(Pixel)의 개수를 증가시켜 좀 더 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있는 반면, 더 많은 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시켜야 하므로 그 만큼 더 소비전력이 증가된다.
또한, GB(AVG*1), GB(AVG*2/3) 및 GB(AVG*1/3) 각각의 GB유지 및 GB조절의 소비전력 측정평균을 보면, 정지영상에서 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지하는 경우에 비해 부스팅게인(GB)을 조절하는 경우 소비전력이 감소되는 것을 알 수 있다.
또한, GB(AVG*1), GB(AVG*2/3) 및 GB(AVG*1/3)의 GB유지 대비 소비전력 감소율을 보면, n이 작을수록 정지영상에서 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지하는 경우에 비해 부스팅게인(GB)을 조절하는 경우 소비전력 감소율이 커지는 것을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법에 대해 설명하겠다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법을 도시한 블록도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 제1RGB데이터(RGB)를 제1HSV데이터(HSV)로 변환하는 단계(St1)와, 각 픽셀(Pixel) 별로 부스팅게인(GB)을 추출하는 단계(St2)와, 제2HSV데이터(HSV')를 출력하는 단계(St3)와, 제2HSV데이터(HSV')를 제2RGB데이터(R'G'B')로 변환하는 단계(St4)를 포함한다.
구체적으로, 제1RGB데이터(RGB)를 제1HSV데이터(HSV)로 변환하는 단계(St1)는 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터(RGB)를 인가 받아, 제1RGB데이터(RGB)를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터(HSV)로 변환한다.
또한, 각 픽셀(Pixel) 별로 부스팅게인(GB)을 추출하는 단계(St2)는 제1HSV데이터(HSV)를 인가 받아 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀(Pixel) 별로 부스팅게인(GB)을 추출한다.
또한, 제2HSV데이터(HSV')를 출력하는 단계(St3)는 제1HSV데이터(HSV) 및 부스팅게인(GB)을 인가 받아, 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및, 제1명도데이터(V)에 부스팅게인(GB)을 곱한 제2명도데이터(V'=GB*V)로 이루어진 제2HSV데이터(HSV')를 출력한다.
또한, 제2HSV데이터(HSV')를 제2RGB데이터(R'G'B')로 변환하는 단계(St4)는 제2HSV데이터(HSV')를 인가 받아 제2HSV데이터(HSV')를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터(R'G'B')로 변환한다.
이 때, 제2RGB데이터(R'G'B')는 제1RGB데이터(RGB)에 비해 휘도가 증가된 데이터값을 갖게 된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시킴으로써 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있다.
또한, 각 픽셀 별로 부스팅게인(GB)을 추출하는 단계(St2)는 부스팅게인(GB)을 산출하는 단계와, 제1 또는 제2제어신호(S1, S2)를 출력하는 단계와, 부스팅게인(GB)을 조절하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 부스팅게인(GB)을 산출하는 단계는 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 게인(Gain)을 연산하여, 상기 게인(Gain) 중 부스팅게인(GB)을 산출한다.
이 때, 게인(Gain)은 아래의 수학식1에 의하여 연산된다.
<수학식1>
Gain=SPixel/[Rep*n]
여기서, SPixel 은 각 픽셀(Pixel) 별 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수이다.
또한, 대표값(Rep)은 AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(Average picture revel) 중 어느 하나 일 수 있다.
여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 제1명도데이터(V)의 평균값, APL(Average picture revel)은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨이다.
또한, 부스팅게인(GB)은 1 이상인 것이 바람직하다.
예를들어 n=1인 경우, 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel) 별 채도데이터(S)의 평균값(AVG{SFrame})을 기준으로, 평균값(AVG{SFrame})보다 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 게인(Gain)을 각각 부스팅게인(GB)으로 산출 한다.
이 때, n을 0 과 1사이의 분수로 설정하여, 부스팅게인(GB)을 산출하는 기준인 각 픽셀(Pixel) 별 채도데이터(S)의 평균값(AVG{SFrame})을 낮게 설정할 수 있다.
마찬가지로, AVG{Vrame} 또는 APL(Average picture revel)을 낮게 설정할 수 있다.
이에 따라, 부스팅게인(GB) 값을 갖는 픽셀(Pixel)의 개수를 증가시켜 좀 더 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현할 수 있다.
한편, 동영상과 달리 화면 전환 횟수가 적거나 없는 정지영상에서 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시키는 경우 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하기 어려울 뿐만 아니라 휘도 증가에 따른 소비전력만 낭비될 수 있다.
이에 따라, 제1 또는 제2제어신호(S1, S2)를 출력하는 단계는 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이, 동영상으로 판단되면 제1제어신호(S1)를 출력하고 정지영상으로 판단되면 제2제어신호(S2)를 출력한다.
또한, 부스팅게인(GB)을 조절하는 단계는 부스팅게인(GB) 및, 제1 또는 제2제어신호(S1, S2)를 인가 받아 부스팅게인(GB)을 조절한다.
이 때, 제1제어신호(S1)는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel) 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값(Th)보다 큰 경우에 출력되고, 제2제어신호(S2)는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀(Pixel) 별 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값(Th)과 같거나 기준값(Th)보다 작은 경우에 출력된다.
또한, 부스팅게인(GB)을 조절하는 단계는 제1제어신호(S1)에 의해 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호(S2)에 의해 부스팅게인(GB)을 점차 감소시킨다.
이 때, 부스팅게인(GB)을 휘도 변화를 인지하지 못할 비율, 예를 들면 초당 0.5%씩 선형적으로 감소시키는 것이 바람직하다.
예를 들어, 제1제어신호(S1)에 의해 부스팅게인(GB)을 일정하게 유지시키고, 제2제어신호(S2)에 의해 부스팅게인(GB)을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안 유지시킨 후, 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 높은 채도데이터(S)를 갖는 픽셀(Pixel)의 휘도를 증가시킴으로써 다이나믹(Dynamic)한 영상을 구현하는 동시에, 정지영상인 경우 부스팅게인(GB)을 점차 감소시켜, 휘도 증가에 따른 소비전력 증가를 최소화 할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
110 : 제1영상변환부
130 : 저장부
150 : 부스팅게인추출부
170 : 부스팅처리부
190 : 제2영상변환부

Claims (16)

  1. 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터를 인가 받아, 상기 제1RGB데이터를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터로 변환하는 제1영상변환부;
    상기 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 게인(Gain)을 연산하여, 상기 게인(Gain) 중 부스팅게인을 산출하는 게인연산부;
    상기 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이, 동영상으로 판단되면 제1제어신호를 출력하고 정지영상으로 판단되면 제2제어신호를 출력하는 영상판단부;
    상기 게인연산부 및 영상판단부로부터 각각 상기 부스팅게인 및 상기 제1 또는 제2제어신호를 인가 받아 상기 부스팅게인을 조절하는 부스팅게인조절부;
    상기 제1영상변환부 및 부스팅게인조절부로부터 각각 상기 제1HSV데이터 및 부스팅게인을 인가 받아, 상기 제1색상데이터(H), 상기 제1채도데이터(S) 및, 상기 제1명도데이터(V)에 상기 부스팅게인을 곱한 제2명도데이터(V')로 이루어진 제2HSV데이터를 출력하는 부스팅처리부;
    상기 부스팅처리부로부터 상기 제2HSV데이터를 인가 받아, 상기 제2HSV데이터를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터로 변환하는 제2영상변환부; 및
    상기 제2영상변환부로부터 상기 제2RGB데이터를 인가 받아 영상을 표시하는 영상표시부
    를 포함하고,
    상기 게인(Gain)은,
    <수학식>
    Gain=SPixel/[Rep*n](여기서, SPixel 은 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수)
    에 의해 연산되고,
    현재 프레임에서 [Rep*n]보다 높은 상기 제1채도데이터(S)를 갖는 픽셀의 게인을 상기 부스팅게인으로 산출하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값보다 큰 경우에 출력되고,
    상기 제2제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 상기 기준값과 같거나 상기 기준값보다 작은 경우에 출력되는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부스팅게인조절부는,
    현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 상기 제1제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 일정하게 유지시키고,
    현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 상기 제2제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 점차 감소시키는 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 부스팅게인조절부는,
    현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 상기 제1제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 일정하게 유지시키고,
    현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 상기 제2제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안 유지시킨 후, 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시키는 표시장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 대표값(Rep)은,
    AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값, APL은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨)
    중 어느 하나인 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 부스팅게인은 1 이상인 표시장치.
  8. 외부로부터 제1적색데이터(R), 제1녹색데이터(G) 및 제1청색데이터(B)로 이루어진 제1RGB데이터를 인가 받아, 상기 제1RGB데이터를 제1색상데이터(H), 제1채도데이터(S) 및 제1명도데이터(V)로 이루어진 제1HSV데이터로 변환하는 단계;
    상기 제1채도데이터(S)를 근거로 각 픽셀 별로 게인(Gain)을 연산하여, 상기 게인(Gain) 중 부스팅게인을 산출하는 단계;
    상기 제1명도데이터(V)를 근거로 현재 프레임의 영상이, 동영상으로 판단되면 제1제어신호를 출력하고 정지영상으로 판단되면 제2제어신호를 출력하는 단계;
    상기 부스팅게인 및 상기 제1 또는 제2제어신호를 인가 받아 상기 부스팅게인을 조절하는 단계;
    상기 제1HSV데이터 및 부스팅게인을 인가 받아, 상기 제1색상데이터(H), 상기 제1채도데이터(S) 및, 상기 제1명도데이터(V)에 상기 부스팅게인을 곱한 제2명도데이터(V')로 이루어진 제2HSV데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 제2HSV데이터를 인가 받아, 상기 제2HSV데이터를 제2적색데이터(R'), 제2녹색데이터(G') 및 제2청색데이터(B')로 이루어진 제2RGB데이터로 변환하는 단계
    를 포함하고,
    상기 게인(Gain)은,
    <수학식>
    Gain=SPixel/[Rep*n](여기서, SPixel 은 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S), Rep는 대표값, n은 1 또는 0 과 1사이의 분수)
    에 의해 연산되고,
    현재 프레임에서 [Rep*n]보다 높은 상기 제1채도데이터(S)를 갖는 픽셀의 게인을 상기 부스팅게인으로 산출하는 영상 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 기준값보다 큰 경우에 출력되고,
    상기 제2제어신호는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값의 차이가 상기 기준값과 같거나 상기 기준값보다 작은 경우에 출력되는 영상 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부스팅게인을 조절하는 단계에서는,
    현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 상기 제1제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 일정하게 유지시키고,
    현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 상기 제2제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 점차 감소시키는 영상 처리 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 부스팅게인을 조절하는 단계에서는,
    현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 상기 제1제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 일정하게 유지시키고,
    현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 상기 제2제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 현재 프레임 초기의 일정 구간 동안 유지시킨 후, 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시키는 영상 처리 방법.
  12. 삭제
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 대표값(Rep)은,
    AVG{SFrame}, AVG{Vrame} 또는 APL(여기서, AVG{SFrame}은 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1채도데이터(S)의 평균값, AVG{Vrame}는 현재 프레임에서 각 픽셀 별 상기 제1명도데이터(V)의 평균값, APL은 현재 프레임에서 평균 화상 레벨)
    중 어느 하나인 영상 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 부스팅게인은 1이상인 영상 처리 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스팅게인조절부는,
    현재 프레임의 영상이 동영상인 경우 상기 제1제어신호에 의해 상기 부스팅게인을 현재 프레임의 제1 내지 제3구간 동안 제1부스팅게인으로 일정하게 유지시키고,
    현재 프레임의 영상이 정지영상인 경우 상기 제2제어신호에 의해 상기 부스팅게인을, 현재 프레임의 상기 제1구간 동안 상기 제1부스팅게인으로 일정하게 유지시키고, 현재 프레임의 상기 제2구간 동안 상기 제1부스팅게인으로부터 제2부스팅게인으로 선형적 또는 비선형적으로 점차 감소시키고, 현재 프레임의 상기 제3구간 동안 상기 제2부스팅게인으로 일정하게 유지시키는 표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2부스팅게인은 1 이상인 표시장치.
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