KR102390980B1 - 영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치 - Google Patents

영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 특성 및 시청 거리에 따라 선명도를 조절함으로써 시청자에게 최적의 화질을 제공할 수 있는 영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치에 관한 것으로, 영상 처리 방법은 사용자의 시청 거리를 센싱하여 미리 정해진 시청 거리 모드를 판단하는 단계와, 시청 거리가 근거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 블러링 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터를 컬러 채널별로 블러링 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 데이터를 감소시켜 출력하는 블러링 처리 단계와, 시청 거리가 원거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 샤프니스 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프닝 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 W 데이터를 증가시켜 출력하는 샤프닝 처리 단계를 포함한다.

Description

영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치{IMAGE PROCESSING METHOD, IMAGE PROCESSING CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 영상 특성 및 시청 거리에 따라 선명도를 조절함으로써 시청자에게 최적의 화질을 제공할 수 있는 영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
영상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED) 표시 장치 등이 대표적이다.
최근 표시 장치의 발전으로 투명 표시 장치가 개발되었다. 투명 표시 장치는 전후 양방향으로 광을 투과하므로 표시 장치의 양방향으로 정보를 표시할 수 있음과 아울러 표시 장치를 사이에 두고 마주하는 사용자 각각이 투명 표시 장치 너머를 볼 수 있게 한다.
투명 표시 장치는 자동차 유리, 건물 유리, 광고용 전광판, 쿨러 도어(Cooler Door), 스크린 도어(Screen Door) 등과 같은 다양한 응용 제품에 적용될 수 있으므로 사용자 환경이 다양하다. 또한, 커머셜(Commercial) 투명 표시 장치는 터치 패널이 결합되어 사용자와 표시 장치간의 시청 거리는 먼 거리에서부터 근접 거리까지 자유도가 증가하고 있다.
이에 따라, 사용자가 터치 등을 위해 투명 표시 장치를 근접 거리에서 사용할 때 픽셀이 인지되거나, 원거리 사용시 영상의 선명도가 감소함으로써 사용자의 인지 화질이 저하되는 문제점이 있다.
나아가, 전술한 문제점은 투명 표시 장치 뿐만 아니라 다양한 표시 장치에서도 동일하게 발생할 수 있는 것이므로, 본 발명은 투명 표시 장치로 한정되지 않는다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영상 특성 및 시청 거리에 따라 선명도를 조절함으로써 시청자에게 최적의 화질을 제공할 수 있는 영상 처리 방법, 영상 처리 회로와, 그를 이용한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 사용자의 시청 거리를 센싱하여 미리 정해진 시청 거리 모드를 판단하는 단계와, 시청 거리가 근거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 블러링 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터를 컬러 채널별로 블러링 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 데이터를 감소시켜 출력하는 블러링 처리 단계와, 시청 거리가 원거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 샤프니스 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프닝 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 W 데이터를 증가시켜 출력하는 샤프닝 처리 단계를 포함한다.
본 발명은 블러링 또는 샤프닝 처리 단계 이전에, 입력 영상에 대한 각 픽셀의 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 메모리에 프레임 단위로 저장하는 단계를 추가로 포함한다. 메모리에 저장된 4색 데이터는 블러링 처리 단계에 의해 업데이트되어 출력되거나, 샤프닝 처리 단계에 의해 4색 데이터 중 W 데이터만 업데이트되어 출력된다.
본 발명은 입력 영상을 저장하는 단계 이후, 블러링 처리 단계 또는 샤프닝 처리 단계 이전에, 메모리에 저장된 4색 데이터에 대한 미리 정해진 영상 분석을 통해 4색 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하는 단계를 추가로 포함한다. 블러링 처리 단계는 비투과 영역의 4색 데이터를 블러링 처리를 통해 업데이트하여, 투과 영역 4색 데이터와, 업데이트된 비투과 영역의 4색 데이터를 출력한다. 샤프닝 처리 단계는 비투과 영역의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프닝 처리를 통해 업데이트하여, 투과 영역의 4색 데이터와, 업데이트된 W 데이터를 포함하는 비투과 영역의 4색 데이터를 출력한다.
본 발명은 시청 거리가 최적 거리 모드로 판단될 때, 블러링 처리 또는 샤프닝 처리없이 메모리에 저장된 상기 4색 데이터를 출력하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 회로는 외부의 시청 거리 센싱부에 의해 센싱된 사용자의 시청 거리에 따라 영상 처리를 한다. 이를 위하여, 영상 처리 회로는 시청 거리 센싱부에서 센싱된 시청 거리에 따라 미리 정해진 시청 거리 모드를 판단하는 시청 거리 판단부와, 시청 거리 판단부가 근거리 모드를 지시하는 제1 제어 신호를 출력할 때, 미리 정해진 블러링 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터를 컬러 채널별로 블러링 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 데이터를 보정하는 블러링 필터와, 시청 거리 판단부가 원거리 모드를 지시하는 제2 제어 신호를 출력할 때, 미리 정해진 샤프니스 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프닝 처리함으로써 입력 영상 중 에지 부분의 W 데이터를 보정하는 샤프니스 필터를 포함한다.
본 발명의 영상 처리 회로는 입력 영상에 대한 각 픽셀의 3색 데이터를 4색 데이터로 변환하는 4색 변환부와, 4색 변환부로부터의 4색 데이터를 프레임 단위로 저장하는 메모리를 추가로 구비한다. 블러링 필터는 시청 거리 판단부로부터의 제1 제어 신호에 응답하여, 메모리에 저장된 4색 데이터를 블러링 처리를 통해 업데이트한다. 샤프니스 필터는 시청 거리 판단부로부터의 제2 제어 신호에 응답하여, 메모리에 저장된 4색 데이터 중 W 데이터만 샤프닝 처리를 통해 업데이트한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 회로는 메모리와, 블러링 필터 및 샤프니스 필터 사이에 접속되고, 메모리에 저장된 4색 데이터에 대한 미리 정해진 영상 분석을 통해 상기 4색 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하는 비투과 영역 검출부를 추가로 포함한다.
비투과 영역 검출부는 시청 거리 판단부로부터의 상기 제1 제어 신호에 응답하여, 비투과 영역의 4색 데이터를 블러링 필터로 제공하고, 블러링 필터에 의해 보정된 비투과 영역의 4색 데이터로, 메모리의 해당 4색 데이터를 업데이트한다.
이와 달리, 비투과 영역 검출부는 시청 거리 판단부로부터의 제2 제어 신호에 응답하여, 비투과 영역의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프니스 필터로 제공하고, 샤프니스 필터에 의해 보정된 비투과 영역의 W 데이터로, 메모리의 해당 W 데이터를 업데이트한다.
시청 거리 판단부가 최적 거리 모드를 지시하는 제3 제어 신호를 출력할 때, 블러링 필터 및 샤프니스 필터는 구동이 오프되고, 비투과 영역 검출부의 구동이 더 오프될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 전술한 시청 거리 센싱부와, 사용자의 시청 거리에 따라 전술한 블러링 처리와 전술한 샤프닝 처리를 선택적으로 수행하는 영상 처리 회로와, 영상 처리 회로로부터 출력된 4색 데이터가 표시 패널에 표시되도록 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다.
본 발명에 따른 표시 장치는 시청 거리가 근거리 모드일 때 블러링 처리에 의해 에지 부분의 휘도가 감소하여 픽셀 인지 정도를 감소시키고, 원거리 모드일 때 샤프닝 처리에 의해 에지 부분의 휘도가 증가하여 선명도를 증가시킬 수 있으므로 시청 거리에 따라 최적의 인지 화질을 사용자에게 제공할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 표시 장치는 투명 표시 장치로써 영상 분석을 통해 비투과 영역에 대해서만 시청 거리에 따라 블러링 처리를 하거나 샤프닝 처리를 함으로써 사용자의 인지 화질을 향상시킬 수 있음과 아울러 영상 처리로 인한 투과 영역의 투과도 감소를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 LCD 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 3은 도 1에 적용되는 OLED 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 4는 시청 거리에 따른 컨트라스트 감도 특성 및 선명도 인지 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본원 발명의 시청 거리에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 회로의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 블러링 필터의 블러링 처리 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 샤프니스 필터의 샤프닝 처리 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 영상 처리 회로의 근거리 모드에서의 영상 처리 결과를 예를 들어 나타낸 개념도이다.
도 11은 도 9에 도시된 영상 처리 회로의 원거리 모드에서의 샤프닝 처리 결과를 예를 들어 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명에 따른 투명 표시 장치의 입력 영상 대비 근거리 모드의 출력 영상과 원거리 모드의 출력 영상을 예를 들어 보여준 사진이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 표시 패널에 적용되는 LCD 서브픽셀의 구성을, 도 3은 도 1의 표시 패널에 적용되는 OLED 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 1에 도시된 표시 장치는 타이밍 컨트롤러(10), 패널 구동부인 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30), 표시 패널(40), 감마 전압 생성부(50), 시청 거리 센싱부(60) 등을 포함한다.
표시 패널(40)은 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 픽셀 어레이의 각 픽셀은 R(Red), W(White), G(Green), B(Blue) 서브픽셀들(SP)로 구성된다. 표시 패널(10)로는 액정 표시 장치(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 장치, 전기영동 표시 장치(EPD) 등이 이용될 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(40)이 LCD 패널인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 공통 전극 사이에 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 픽셀 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과량을 제어한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.
이와 달리, 표시 패널(40)이 OLED 패널인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀(SP)은 고전위 전원(EVDD) 라인 및 저전위 전원(EVSS) 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 픽셀 회로를 구비하며, 픽셀 회로 구성은 다양하므로 도 3의 구조로 한정되지 않는다.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전압(EVSS)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비하여, 구동 TFT(DT)로부터 공급된 전류량에 비례하는 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 한 게이트 라인(GLa)의 게이트 신호에 의해 구동되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드에 공급하고, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 다른 게이트 라인(GLb)의 게이트 신호에 의해 구동되어 레퍼런스 라인(RL)으로부터의 레퍼런스 전압을 구동 TFT(DT)의 소스 노드에 공급한다. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)로부터의 전류를 레퍼런스 라인(R)으로 출력하는 경로로 더 이용된다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드 및 소스 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 게이트 노드로 공급된 데이터 전압과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 소스 노드로 공급된 레퍼런스 전압의 차전압을 충전하여 구동 TFT(DT)의 구동 전압으로 공급한다.
구동 TFT(DT)는 고전위 전원(EVDD)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압에 따라 제어함으로써 구동 전압에 비례하는 전류를 OLED 소자로 공급하여 OLED 소자를 발광시킨다.
데이터 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터의 데이터 제어 신호(DCS) 및 4색 데이터(RWGB)를 공급받는다. 데이터 드라이버(20)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 구동되어, 감마 전압 생성부(50)로부터 공급된 레퍼런스 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 4색 데이터(RWGB)를 각각 아날로그 데이터 신호로 변환하고, 아날로그 데이터 신호를 표시 패널(10)의 데이터 라인들로 각각 공급한다.
데이터 드라이버(20)는 표시 패널(40)의 데이터 라인들을 분할 구동하는 다수의 데이터 드라이브 IC로 구성되고, 각 데이터 드라이브 IC는 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(40)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다.
게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 게이트 제어 신호(GCS)를 이용하여 표시 패널(40)의 다수의 게이트 라인을 각각 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 공급받거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 게이트 제어 신호(GCS)를 공급받을 수 있다. 게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(40)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 표시 패널(40)의 픽셀 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판에 형성됨으로써 표시 패널(40)의 비표시 영역에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 구비될 수 있다.
시청 거리 센싱부(70)는 통상의 거리 센서를 이용하여 표시 패널(40)과 시청자간의 거리인 시청 거리를 센싱하여 센싱된 시청 거리 정보를 타이밍 컨트롤러(10)로 출력한다.
타이밍 컨트롤러(10)는 외부 호스트 시스템으로부터 영상 데이터(R, G, B) 및 타이밍 신호(TCS) 등을 공급받는다. 예를 들면, 외부 호스트 시스템은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태플릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다.
타이밍 컨트롤러(10)는 입력된 타이밍 신호들(TCS)을 이용하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하고, 입력 3색 데이터(R, G, B)를 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환하고 영상 특성 및 시청 거리 정보에 따라 4색 데이터(R, W, G, B)를 선택적으로 블러링 처리 또는 샤프니스 처리하여 데이터 드라이버(20)로 출력한다.
이를 위하여, 타이밍 컨트롤러(10)는 제어 신호 생성부(110) 및 영상 처리 회로(120A 또는 120B)를 구비한다. 한편, 영상 처리 회로(120A 또는 120B)는 타이밍 컨트롤러(10)와 분리되어 별도의 IC로 구비될 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(10)의 이전단에 위치할 수 있다.
제어 신호 생성부(110)는 입력 타이밍 신호들(TCS)을 이용하여 데이터 제어 신호(DCS) 및 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 각각 출력한다. 제어 신호 생성부(110)가 입력받는 타이밍 신호(TCS)는 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호를 포함하지만, 여기서 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호는 생략될 수 있다. 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호가 생략되는 경우 제어 신호 생성부(110)는 도트 클럭에 따라 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 생성하여 이용할 수 있다. 데이터 제어 신호들(DCS)은 데이터 드라이버(20) 구동을 제어하는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 극성 제어 신호, 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호들(GCS)은 게이트 드라이버(30) 구동을 제어하는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
제1 실시예에 따른 영상 처리 회로(120A)는 통상의 RGB-to-WRGB 변환 방법을 이용하여 3색 데이터(R, G, B)를 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환하고, 시청 거리 센싱부(60)로부터 공급된 시청 거리 정보에 따라 4색 데이터(R, W, G, B)에 대한 서로 다른 영상 처리, 즉 블러링 처리 또는 샤프닝 처리를 수행함으로써 시청 거리에 맞게 선명도를 조절하여 출력한다. 영상 처리 회로(120A)는 블러링 처리를 4색 데이터(R, W, G, B)에 모두 적용하고, 샤프닝 처리를 4색 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터에만 적용할 수 있다.
이와 달리, 영상 처리 회로(120A)는 블러링 처리를 4색 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터에만 적용하거나, 샤프닝 처리를 4색 데이터(R, W, G, B)에 모두 적용할 수도 있다.
투명 표시 장치에 적용되는 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)는 전술한 제1 실시예의 영상 처리 회로(120A)와 대비하여, 영상 분석을 통해 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구별한 후 비투과 영역의 데이터에 대해서만 전술한 시청 거리에 따른 선명도 조절 기술을 적용할 수 있다. 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)는 투과 영역의 데이터는 선명도 조절없이 출력함으로써 불필요한 영상 처리로 인한 투과 영역의 투과도 감소를 억제할 수 있다. 한편, 제2 실시예의 영상 처리 회로(120B)는 선명도 조절이 필요한 경우에만 투과 영역 및 비투과 영역으로 구분하기 위한 영상 분석을 수행할 수 있다.
추가적으로, 영상 처리 회로(120A 또는 120B)는 소비 전력 감소나 화질 보상, 열화 보상 등과 같은 필요한 영상 처리를 더 실시한 다음 데이터 드라이버(20)로 출력할 수 있다.
도 4는 시청 거리에 따른 컨트라스트 감도 특성 및 선명도 인지 특성을 보여주는 그래프이다.
도 4(a)를 참조하면, 표시 장치의 시청 거리가 작을수록(시야각이 클수록) 컨트라스트 감도(Contrast Sensitivity) 특성은 증가하고 공간 주파수의 피크 주파수가 감소함을 알 수 있다. 도 4(b)를 참조하면, 시청 거리가 증가할수록 선명도(Sharpness) 인지 특성은 감소함을 알 수 있다. 컨트라스트 감도 특성 및 선명도 인지 특성을 고려하여, 영상 처리 회로(120)는 시청 거리에 따라 차별적으로 선명도를 조절한다.
도 5는 본원 발명의 시청 거리에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, 영상 처리 회로(120A 또는 120B)는 시청 거리 정보가 근거리 모드에 해당할 때 영상 데이터를 블러링(Blurring) 처리하여 에지 휘도를 감소시킴으로써 선명도를 감소시키고, 원거리 모드에 해당할 때 영상 데이터를 샤프닝(Sharpening) 처리하여 에지 휘도를 증가시킴으로써 선명도를 증가시킨다.
이에 따라, 사용자의 근거리 시청시 픽셀 인지 정도를 감소시키고 투명 표시 장치의 뒤에 위치하는 물체의 시인성을 높일 수 있고, 원거리 시청시 선명한 영상을 제공함으로써 시청 거리에 따라 최적의 인지 화질을 사용자에게 제공할 수 있다. 한편, 영상 처리 회로(120A 또는 120B)는 시청 거리 정보가 최적 거리 모드에 해당할 때 블러링 또는 샤프닝 처리없이 영상 데이터를 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 회로(120A)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6에 도시된 영상 처리 회로(120A)는 3색 데이터(Ri, Gi, Bi)를 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환하여 출력하는 4색 변환부(122)와, 시청 거리 센싱부(60; 도 1)로부터의 시청 거리 정보에 따라 4색 변환부(122)로부터의 4색 데이터(R, W, G, B)를 블러링 처리 또는 샤프닝 처리하여 출력하거나 보정없이 출력하는 선명도 조절부(130A)를 구비한다.
한편, 영상 처리 회로(120A)는 입력단에 역감마 보정부(도시하지 않음)를 더 구비하고, 출력단에 감마 보정부(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다. 역감마 보정부는 입력 3색 데이터(R, G, B)를 디감마 보정(de-gamma correction)하여 선형화하고, 선형화된 3색 데이터(Ri, Gi, Bi)를 데이터를 4색 변환부(122)로 출력하여, 4색 변환부(122)가 선형화된 3색 데이터(Ri, Gi, Bi)를 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환하게 한다. 감마 보정부는 선명도 조절부(130A)를 통해 시청 거리 정보에 따라 선택적으로 선명도가 조절된 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)를 감마 보정(gamma correction)하여 비선형화하고, 비선형화된 4색 데이터를 데이터 드라이버(20)로 전송한다.
4색 변환부(122)는 통상의 RGB-to-WRGB 변환 기술을 이용하여 3색 데이터(Ri, Gi, Bi)를 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환하여 선명도 조절부(130A)로 출력한다. 예를 들면, 4색 변환부(122)는 입력된 3색 데이터(Ri, Gi, Bi) 중 최소값을 W 데이터로 설정하고 3색 데이터(Ri, Gi, Bi) 각각에서 W 데이터를 감산함으로써 4색 데이터(R, W, G, B)로 변환할 수 있다. 한편, 4색 변환부(122)에서의 RGB-to-WRGB 변환 방법은 전술한 방법으로 한정되지 않으며 공지된 다양한 RGB-to-WRGB 변환 방법들 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
선명도 조절부(130A)는 4색 변환부(122)로부터의 4색 데이터(R, W, G, B)를 저장하는 프레임 메모리(132)와, 시청 거리 센싱부(60; 도 1)로부터의 시청 거리 정보에 따라 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136)를 선택적으로 구동하는 시청 거리 판단부(138)와, 시청 거리 판단부(138)로부의 제1 제어 신호에 응답하여 프레임 메모리(132)의 4색 데이터(R, W, G, B)를 블러링 처리하는 블러링 필터(134)와, 시청 거리 판단부(138)로부터의 제2 제어 신호에 응답하여 프레임 메모리(132)의 4색 데이터(R, W, G, B) 중 적어도 W 데이터를 샤프닝 처리하는 샤프니스 필터(136)를 구비한다.
시청 거리 판단부(138)는 시청 거리 센싱부(60)로부터 센싱된 시청 거리 정보를 이용하여 설계자에 의해 미리 설정된 시청 거리 모드를 판단하고, 판단된 시청 거리 모드에 따라 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136) 중 어느 하나를 구동하거나 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136)의 구동을 차단하는 제어 신호를 출력한다.
예를 들면, 시청 거리 판단부(138)는 센싱된 시청 거리 정보가 미리 설정된 근거리 모드, 최적 거리 모드, 원거리 모드 중 어느 하나에 해당하는지를 판단한다. 시청 거리 판단부(138)는 시청 거리가 근거리 모드로 판단되면 제1 제어 신호를 출력하여 블러링 필터(134)를 구동하고, 원거리 모드로 판단되면 제2 제어 신호를 출력하여 샤프니스 필터(136)를 구동하며, 최적 거리 모드로 판단되면 제3 제어 신호를 출력하여 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136)의 구동을 모두 차단할 수 있다.
프레임 메모리(132)는 4색 변환부(122)로부터의 4색 데이터(R, W, G, B)를 프레임 단위로 저장한다. 프레임 메모리(132)에 저장된 데이터(R, W, G, B)는 시청 거리가 근거리 모드일 때 블러링 필터(134)에 의해 에지 부분의 휘도가 감소하도록 보정된 후 출력되거나, 원거리 모드일 때 샤프니스 필터(136)에 의해 에지 부분의 휘도가 증가하도록 보정된 후 출력되거나, 최적 거리 모드일 때 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136)의 구동 오프에 의해 보정없이 출력된다. 이에 따라, 프레임 메모리(132)로부터 출력되는 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)는 시청 거리에 따라 선택적으로 보정된 데이터를 포함한다.
블러링 필터(134)는 시청 거리 판단부(138)로부터 근거리 모드의 제1 제어 신호가 입력되면 구동된다. 구동된 블러링 필터(134)는 프레임 메모리(132)로부터 데이터(R, W, G, B)를 읽어들여 도 7에 도시된 블러링 마스크(BM)를 컬러 채널별로 적용함으로써 에지 부분의 휘도가 감소하도록 데이터(R, W, G, B)를 보정하고, 보정된 데이터(R, W, G, B)로 프레임 메모리(132)를 업데이트한다.
구체적으로, 블러링 필터(134)는 프레임 메모리(132)로부터 4색 데이터(R, W, G, B)를 컬러 채널별로 읽어내고, 도 7에 도시된 바와 같이 각 컬러 채널에 블러링 마스크(BM)를 적용하여 블러링 마스크(BM)의 중심셀에 대응하는 해당 픽셀의 데이터를 보정하고, 프레임 메모리(132)의 해당 픽셀 데이터를 보정된 데이터로 업데이트한다. 블러링 필터(134)는 컬러 채널별로 블러링 마스크(BM)을 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 전술한 블러링 처리를 반복적으로 수행하여 프레임 메모리(132)에 저장된 한 프레임의 데이터를 업데이트한다.
도 7을 참조하면, 블러링 마스크(BM)의 3*3개의 셀들 각각에는 설계자의 사전 실험에 따른 최적의 보정 계수(X, Y, Z)가 설정되어 있다. 즉, 블러링 마스크(BM)의 중심셀은 보정 계수 X로 설정되고, 그 중심셀과 상하좌우로 인접한 4개 셀들은 보정 계수 Y로 설정되며, 그 중심셀과 대각선으로 인접한 4개 셀들은 보정 계수 Z로 설정될 수 있다. 보정 계수(X, Y, Z)는 1보다 작은 양의 정수값을 갖고, X>Y>Z의 크기 관계를 갖을 수 있다. 예를 들면, X=1/k (k은 자연수), Y=1/2k, Z=1/4k의 크기 관계를 갖을 수 있다. 블러링 마스크(BM)의 크기는 가변될 수 있다. 블러링 마스크(BM)는 3*3개의 픽셀들의 데이터에 컬러 채널별로 적용되며, 도 7은 3*3개의 픽셀들의 R, W, G, B 데이터 중 W 데이터에 적용된 경우를 대표적으로 예시한 것이다.
블러링 필터(134)는 블러링 마스크(BM)의 보정 계수(X, Y, Z)를 3*3개의 픽셀들의 W 데이터(Wi-1,j-1~Wi+1,j+1)에 각각 적용하여 아래 수학식 1과 같은 평균 연산을 수행한다. 이에 따라, 블러링 마스크(BM)의 중심셀에 대응하는 해당 픽셀의 W 데이터(Wi,j)는, 블러링 마스크(BM)의 보정 계수(X, Y, Z)를 마스크내 9개 픽셀들의 W 데이터(Wi-1,j-1~Wi+1,j+1)에 각각 적용하여 평균 연산한 W 데이터 평균값(W'i,j)으로 보정된다.
<수학식 1>
Figure 112015071925127-pat00001
블러링 필터(134)는 3*3개의 픽셀들의 나머지 R, G, B 데이터에도 도 7에 도시된 블러링 마스크(BM)를 컬러 채널별로 동일하게 적용하여 해당 중심 픽셀(i, j)의 R, G, B 데이터를 각각 보정 계수(X, Y, Z)가 적용된 마스크내 픽셀들의 R, G, B 데이터 각각의 평균값(R', G', B')으로 보정한다.
이에 따라, 프레임 메모리(132)에 저장된 데이터(R, W, G, B) 중 에지 부분에 해당하는 픽셀들의 데이터(R, W, G, B)는 블러링 필터(134)의 전술한 블러링 처리를 통해 감소함으로써 에지 부분의 휘도를 감소시킬 수 있다.
한편, 블러링 필터(134)는 프레임 메모리(132)에 저장된 4색 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터에 대해서만 블러링 마스크(BM)을 적용함으로써 W 데이터만 블러링 처리하는 것도 가능하다.
샤프니스 필터(136)는 시청 거리 판단부(138)로부터 원거리 모드의 제2 제어 신호가 입력되면 구동된다. 구동된 샤프니스 필터(136)는 프레임 메모리(132)로부터 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터만 읽어들여 도 8에 도시된 샤프니스 마스크(SM)를 적용함으로써 에지 부분의 휘도가 증가하도록 W 데이터를 보정하고, 보정된 W 데이터로 프레임 메모리(132)를 업데이트한다. 이에 따라, 샤프니스 필터(136)는 용이하고 간단하게 에지 부분의 휘도를 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 샤프니스 필터(136)는 프레임 메모리(132)로부터 W 데이터만 읽어내고 도 8에 도시된 샤프니스 마스크(SM)를 W 데이터 적용하여 샤프니스 마스크(SM)의 중심셀에 대응하는 해당 픽셀의 W 데이터를 보정하고, 프레임 메모리(132)의 해당 픽셀의 W 데이터를 보정된 W 데이터로 업데이트한다.
도 8을 참조하면, 샤프니스 마스크(SM)의 3*3개의 셀들 각각에는 설계자의 사전 실험에 따른 최적의 보정 계수(L, -M, -N)가 설정되어 있다. 즉, 샤프니스 마스크(SM)의 중심셀은 보정 계수 L로 설정되고, 그 중심셀과 상하좌우로 인접한 4개 셀들은 보정 계수 -M으로 설정되며, 그 중심셀과 대각선으로 인접한 4개 셀들은 보정 계수 -N로 설정될 수 있다. 보정 계수(L, -M, -N) 중 중심셀의 보정 계수(L)만 1보다 큰 정수값을 갖고, 주변셀들의 보정 계수(-M, -N)는 음의 정수값을 갖고, 1>M>N>0의 크기 관계를 갖을 수 있다. 샤프니스 마스크(SM)의 크기는 가변될 수 있다.
샤프니스 필터(136)는 샤프니스 마스크(SM)의 보정 계수(L, -M, -N)를 3*3 픽셀들의 W 데이터(Wi-1,j-1~Wi+1,j+1)에 각각 적용하여 아래 수학식 2와 같이 마스크내 픽셀들의 보정 계수(L, -M, -N)가 각각 적용된 W 데이터의 합산값을 산출하고, 그 합산값과 설계자에 의해 미리 설정된 샤프니스 게인값(Gain)을 곱한 결과값을 샤프니스 마스크(SM)의 중심셀에 대응하는 해당 픽셀의 W 데이터(Wi,j)에 가산함으로써 W 데이터(Wi,j)를 W"i,j로 보정한다. 여기서, 샤프니스 게인값(Gain)은 샤프닝 정도를 조절하기 위한 것으로 사용자의 선호도, 표시 장치의 특성 등에 따라 설계자에 의해 미리 설정되며, 예컨데 1보다 작은 양의 정수값을 갖을 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112015071925127-pat00002
샤프니스 필터(136)는 샤프니스 마스크(SM)를 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 전술한 샤프닝 처리를 반복적으로 수행하여 프레임 메모리(132)에 저장된 한 프레임의 W 데이터를 업데이트한다.
이에 따라, 프레임 메모리(132)에 저장된 데이터(R, W, G, B) 중 에지 부분에 해당하는 픽셀들의 W 데이터는 샤프니스 필터(136)의 전술한 샤프니스 처리를 통해 증가하도록 보정됨으로써 에지 부분의 휘도를 증가시킬 수 있다.
한편, 샤프니스 필터(136)의 내부 메모리에 저장된 4색 데이터(R, W, G, B) 각각에 컬러 채널별로 샤프니스 마스크(SM)을 적용함으로써 4색 데이터(R, W, G, B)를 모두 샤프닝 처리하는 것도 가능하다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 처리 회로(120A)는 사용자의 근거리 시청시 4색 데이터(R, W, G, B)에 대한 블러링 처리로 에지 부분의 휘도를 감소시켜서 선명도를 감소시켜 출력할 수 있고, 사용자의 원거리 시청시 W 데이터에 대한 샤프닝 처리로 에지 부분의 휘도를 증가시켜서 선명도를 증가시켜 출력할 수 있다. 한편, 사용자의 최적 거리 시청시, 전술한 블러링 또는 샤프닝 처리없이 4색 데이터(R, W, G, B)를 출력할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
특히, 도 9에 도시된 제2 실시예의 영상 처리 회로(120B)는 투명 표시 장치에 적용되는 것으로, 도 6에 도시된 제1 실시예의 영상 처리 회로(120A)와 대비하여 선명도 조절부(130B)가 프레임 메모리(132)와 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136) 사이에 구비되고 시청 거리 판단부(138)에 의해 구동이 제어되는 비투과 영역 검출부(140)를 추가로 구비하는 점이 차이가 있고, 다른 구성요소들은 도 6과 중복된 구성이므로, 중복 구성 요소들에 대한 설명은 생략하거나 간단히 언급한다.
투명 표시 장치에 적용되는 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B) 선명도 조절부(130B)는 영상 분석을 통해 영상 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구별한 후 비투과 영역의 영상 데이터는 전술한 시청 거리에 따른 선명도 조절 기술을 적용하고, 투과 영역의 데이터는 선명도 조절없이 출력한다.
다시 말하여, 프레임 메모리(132)에 저장된 데이터 중 비투과 영역의 데이터는 시청 거리가 근거리 모드일 때 블러링 필터(134)에 의해 에지 부분의 휘도가 감소하도록 보정되거나, 원거리 모드일 때 샤프니스 필터(136)에 의해 에지 부분의 휘도가 증가하도록 보정됨으로써 프레임 메모리(132)는 보정된 비투과 영역의 데이터와 보정되지 않은 투과 영역의 데이터를 출력한다. 한편, 시청 거리가 최적 거리 모드일 때 비투과 영역의 데이터는 블러링 필터(134) 및 샤프니스 필터(136)의 구동 오프에 의해 보정되지 않음으로써 프레임 메모리(132)는 보정되지 않은 비투과 영역 및 투과 영역의 데이터를 출력한다. 이에 따라, 업데이트된 프레임 메모리(132)로부터 출력되는 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)는 시청 거리에 따라 선택적으로 보정된 비투과 영역의 데이터와, 보정되지 않은 투과 영역의 데이터를 포함한다.
한편, 제2 실시예의 선명도 조절부(130B)는 시청 거리가 최적 거리 모드로 선명도 조절이 필요한 하지 않은 경우, 프레임 메모리(132)에 저장된 데이터(R, W, G, B)를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하기 위한 영상 분석도 오프할 수 있다.
비투과 영역 검출부(140)는 시청 거리 판단부(138)로부터 시청 모드를 나타내는 제어 신호에 응답하여 프레임 메모리(132)에 저장된 프레임 단위의 4색 데이터(R, W, G, B)를 읽어내어 분석함으로써 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하고, 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)만 시청 거리에 따라 구동되는 블러링 필터(134) 또는 샤프니스 필터(136)에 의해 영상 처리되어 보정되게 하고, 보정된 비투과 영역의 데이터로 프레임 메모리(132)의 비투과 영역의 데이터를 업데이트한다.
비투과 영역 검출부(140)는 시청 거리 판단부(138)로부터 근거리 모드의 제1 제어 신호와, 원거리 모드의 제2 제어 신호가 입력되는 경우에만 구동이 온되고, 최적 거리 모드의 제3 제어 신호가 입력되면 그 구동이 오프될 수 있다.
비투과 영역 검출부(140)는 근거리 모드의 제1 제어 신호에 응답하여, 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)를 블러링 필터(134)로 제공하여 업데이트되게 하고, 업데이트된 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)로 프레임 메모리(132)를 업데이트한다.
비투과 영역 검출부(140)는 원거리 모드의 제2 제어 신호에 응답하여, 4색 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터만 샤프니스 필터(136)로 제공하여 업데이트되게 하고, 업데이트된 비투과 영역의 W 데이터로 프레임 메모리(132)를 업데이트한다.
비투과 영역 검출부(140)는 최적 거리 모드의 제3 제어 신호가 입력되면 구동이 오프된다.
구체적으로, 시청 거리 판단부(138)로부터 근거리 모드의 제1 제어 신호, 또는 원거리 모드의 제2 제어 신호가 입력되면, 비투과 영역 검출부(140)가 구동되고, 구동된 비투과 영역 검출부(140)는 프레임 메모리(132)로부터의 4색 데이터(R, W, G, B)를 읽어내고, 4색 데이터(R, W, G, B) 각각의 계조값이 특정 고계조, 예컨데 250 보다 크면 투과 영역의 데이터로 판단하고, 그 특정 고계조보다 작으면 비투과 영역의 데이터로 판단한다. 이외에도 비투과 영역 검출부(140)는 다른 통상의 영상 분석 방법을 이용하여 프레임 메모리(132)의 4색 데이터(R, W, G, B)를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분할 수 있다.
또한, 근거리 모드의 제1 제어 신호에 응답하여, 비투과 영역 검출부(140)는 프레임 메모리(132)로부터 읽어들인 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)를 블러링 필터(134)로 제공한다. 근거리 모드의 제1 제어 신호에 응답하여 구동된 블러링 필터(134)는 비투과 영역 검출부(140)로부터 제공된 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)를 전술한 바와 같이 컬러 채널별로 블러링 마스크(BM)를 적용하여 보정한다. 비투과 영역 검출부(140)는 블러링 필터(134)에 의해 보정된 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)로 프레임 메모리(132)의 해당 데이터들을 업데이트한다.
이에 따라, 사용자의 근거리 시청시, 프레임 메모리(132)는 도 10에 도시된 바와 같이 블러링 처리를 통해 에지 부분의 휘도가 감소하도록 보정된 비투과 영역의 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)와, 보정되지 않은 투과 영역의 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)를 출력한다.
한편, 원거리 모드의 제2 제어 신호에 응답하여, 비투과 영역 검출부(140)는 프레임 메모리(132)로부터 읽어들인 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B) 중 W 데이터를 샤프니스 필터(136)로 제공한다. 원거리 모드의 제2 제어 신호에 응답하여 구동된 샤프니스 필터(136)는 비투과 영역 검출부(140)로부터 제공된 비투과 영역의 W 데이터를 전술한 바와 같이 샤프니스 마스크(SM)를 적용하여 보정한다. 비투과 영역 검출부(140)는 샤프니스 필터(136)에 의해 보정된 비투과 영역의 W 데이터로 프레임 메모리(132)의 해당 W 데이터들을 업데이트한다.
이에 따라, 사용자의 원거리 시청시, 프레임 메모리(132)는 도 11에 도시된 바와 같이 샤프닝 처리를 통해 에지 부분의 휘도가 증가하도록 보정된 W 데이터와, 보정되지 않은 R, G, B 데이터를 포함하는 비투과 영역의 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)와, 보정되지 않은 투과 영역의 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)를 출력한다.
이와 달리, 최적 거리 모드의 제3 제어 신호가 출력되면 블러링 필터(134), 샤프니스 필터(136), 비투과 영역 검출부(140)의 구동이 모두 오프된다. 이에 따라, 프레임 메모리(132)는 보정되지 않은 투과 영역 및 비투과 영역의 4색 데이터(Ro, Wo, Go, Bo)를 출력한다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)는 사용자의 근거리 시청시 비투과 영역의 4색 데이터(R, W, G, B)에 대한 블러링 처리로 에지 부분의 휘도를 감소시켜서 선명도를 감소시켜 출력할 수 있고, 사용자의 원거리 시청시 비투과 영역의 W 데이터에 대한 샤프닝 처리로 에지 부분의 휘도를 증가시켜서 선명도를 증가시켜 출력할 수 있다. 한편, 사용자의 최적 거리 시청시, 전술한 블러링 또는 샤프닝 처리없이 4색 데이터(R, W, G, B)를 출력할 수 있다.
도 12는 도 9에 도시된 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)가 적용된 투명 표시 장치의 입력 영상 대비 근거리 모드의 출력 영상과 원거리 모드의 출력 영상을 예를 들어 보여준 사진이다.
도 12를 참조하면, 전술한 제2 실시예에 따른 영상 처리 회로(120B)에 의해 근거리 모드의 출력 영상은 비투과 영역에서 문자의 에지 부분의 휘도가 감소하여 선명도가 감소였음을 알 수 있고, 원거리 모드의 출력 영상은 비투과 영역에서 문자의 에지 부분의 휘도가 증가하여 선명도가 증가하였음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치는 시청 거리가 근거리 모드일 때 블러링 처리에 의해 에지 부분의 휘도가 감소하여 픽셀 인지 정도를 감소시키고, 원거리 모드일 때 샤프닝 처리에 의해 에지 부분의 휘도가 증가하여 선명도를 증가시킬 수 있으므로 시청 거리에 따라 최적의 인지 화질을 사용자에게 제공할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 투명 표시 장치는 영상 분석을 통해 비투과 영역에 대해서만 시청 거리에 따라 블러링 처리를 하거나 샤프닝 처리를 함으로써 사용자의 인지 화질을 향상시킬 수 있음과 아울러 영상 처리로 인한 투과 영역의 투과도 감소를 억제할 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 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 표시 패널
50: 감마 전압 생성부 60: 시청 거리 센싱부
110: 제어 신호 생성부 120A, 120B: 영상 처리 회로
122: 4색 변환부 130A, 130B: 선명도 조절부
132: 프레임 메모리 134: 블러링 필터
136: 샤프니스 필터 138: 시청 거리 판단부
140: 비투과 영역 검출부

Claims (10)

  1. 사용자의 시청 거리를 센싱하여 미리 정해진 시청 거리 모드를 판단하는 단계와,
    상기 시청 거리가 근거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 블러링 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터를 컬러 채널별로 블러링 처리함으로써 상기 입력 영상 중 에지 부분의 데이터를 감소시켜 출력하는 블러링 처리 단계와,
    상기 시청 거리가 원거리 모드로 판단될 때, 미리 정해진 샤프니스 마스크를 적용하여 상기 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터 중 백색(이하 W) 데이터를 샤프닝 처리함으로써 상기 입력 영상 중 에지 부분의 W 데이터를 증가시켜 출력하는 샤프닝 처리 단계를 포함하고,
    상기 블러링 또는 샤프닝 처리 단계 이전에, 상기 입력 영상에 대한 각 픽셀의 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 메모리에 프레임 단위로 저장하는 단계와, 상기 메모리에 저장된 4색 데이터에 대한 미리 정해진 영상 분석을 통해 상기 4색 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 블러링 처리 단계는 상기 비투과 영역의 4색 데이터를 상기 블러링 처리를 통해 업데이트하여, 상기 투과 영역 4색 데이터와, 상기 업데이트된 비투과 영역의 4색 데이터를 출력하고,
    상기 샤프닝 처리 단계는 상기 비투과 영역의 4색 데이터 중 W 데이터를 상기 샤프닝 처리를 통해 업데이트하여, 상기 투과 영역의 4색 데이터와, 상기 업데이트된 W 데이터를 포함하는 상기 비투과 영역의 4색 데이터를 출력하는 영상 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 시청 거리가 최적 거리 모드로 판단될 때, 상기 블러링 처리 또는 샤프닝 처리없이 상기 메모리에 저장된 상기 4색 데이터를 출력하는 단계를 추가로 포함하는 영상 처리 방법.
  5. 외부의 시청 거리 센싱부에 의해 센싱된 사용자의 시청 거리에 따라 영상 처리를 하는 영상 처리 회로에 있어서,
    상기 시청 거리 센싱부에서 센싱된 시청 거리에 따라 미리 정해진 시청 거리 모드를 판단하는 시청 거리 판단부와,
    상기 시청 거리 판단부가 근거리 모드를 지시하는 제1 제어 신호를 출력할 때, 미리 정해진 블러링 마스크를 적용하여 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터를 컬러 채널별로 블러링 처리함으로써 상기 입력 영상 중 에지 부분의 데이터를 보정하는 블러링 필터와,
    상기 시청 거리 판단부가 원거리 모드를 지시하는 제2 제어 신호를 출력할 때, 미리 정해진 샤프니스 마스크를 적용하여 상기 입력 영상에 대한 각 픽셀의 4색 데이터 중 W 데이터를 샤프닝 처리함으로써 상기 입력 영상 중 에지 부분의 W 데이터를 보정하는 샤프니스 필터와,
    상기 입력 영상에 대한 각 픽셀의 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하는 4색 변환부와,
    상기 4색 변환부로부터의 4색 데이터를 프레임 단위로 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 블러링 필터는 상기 시청 거리 판단부로부터의 상기 제1 제어 신호에 응답하여, 상기 메모리에 저장된 4색 데이터를 상기 블러링 처리를 통해 업데이트하고,
    상기 샤프니스 필터는 상기 시청 거리 판단부로부터의 상기 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 메모리에 저장된 4색 데이터 중 상기 W 데이터만 상기 샤프닝 처리를 통해 업데이트하고,
    상기 메모리와, 상기 블러링 필터 및 샤프니스 필터 사이에 접속되고, 상기 메모리에 저장된 4색 데이터에 대한 미리 정해진 영상 분석을 통해 상기 4색 데이터를 투과 영역과 비투과 영역으로 구분하는 비투과 영역 검출부를 추가로 포함하고,
    상기 비투과 영역 검출부는
    상기 시청 거리 판단부로부터의 상기 제1 제어 신호에 응답하여, 상기 비투과 영역의 4색 데이터를 상기 블러링 필터로 제공하고, 상기 블러링 필터에 의해 보정된 상기 비투과 영역의 4색 데이터로, 상기 메모리의 해당 4색 데이터를 업데이트하고,
    상기 시청 거리 판단부로부터의 상기 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 비투과 영역의 4색 데이터 중 W 데이터를 상기 샤프니스 필터로 제공하고, 상기 샤프니스 필터에 의해 보정된 상기 비투과 영역의 W 데이터로, 상기 메모리의 해당 W 데이터를 업데이트하는 영상 처리 회로.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 시청 거리 판단부가 최적 거리 모드를 지시하는 제3 제어 신호를 출력할 때, 상기 블러링 필터 및 샤프니스 필터는 구동이 오프되는 영상 처리 회로.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 시청 거리 판단부가 최적 거리 모드를 지시하는 제3 제어 신호를 출력할 때, 상기 블러링 필터 및 샤프니스 필터와 상기 비투과 영역 검출부는 구동이 오프되는 영상 처리 회로.
  10. 상기 사용자의 시청 거리를 센싱하는 청구항 5에 기재된 상기 시청 거리 센싱부와,
    상기 사용자의 시청 거리에 따라 상기 블러링 처리와 상기 샤프닝 처리를 선택적으로 수행하는 청구항 5에 기재된 상기 영상 처리 회로와,
    상기 영상 처리 회로로부터 출력된 4색 데이터가 표시 패널에 표시되도록 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하는 표시 장치.
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