KR102634726B1 - 모션추정방법, 이를 이용한 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

모션추정방법, 이를 이용한 표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 영상신호에 포함된 복수의 영상프레임신호 중 상호 연속하는 어느 두 개의 영상프레임신호에 기초하여 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 과정과 도출된 각 블록수평그룹의 모션벡터를 누적하는 과정을 반복함으로써, 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함한 모션정보를 도출하는 모션추정방법을 제공한다.

Description

모션추정방법, 이를 이용한 표시장치 및 그의 구동방법{MOTION ESTIMATION METHOD, DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 명세서는 영상신호 중 객체의 움직임을 추정한 결과에 대응한 모션정보를 도출하는 모션추정방법, 이를 이용한 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
모션추정방법은 영상 인코딩, 영상신호의 영상프레임 레이트 변환, 영상 압축, 선명도 보정 등과 같은 영상 처리에서 필수적으로 차용된다. 일 예로, 영상 압축 처리는 모션추정방법에 의한 모션정보에 기초하여 인접한 영상프레임 간의 시간적 중복성을 제거하는 과정을 포함할 수 있다. 영상프레임 레이트 변환 처리는 모션정보에 기초하여 영상프레임 사이에 보간프레임을 삽입하는 과정을 포함할 수 있다. 선명도 보정 처리는 모션정보에 기초하여 각 영상프레임에 소정의 듀티비로 블랙영상을 삽입하는 과정을 포함할 수 있다.
일 예로, 모션추정방법은 이전 영상프레임을 보유하고, 현재 영상프레임에서 이전 영상프레임의 각 블록영역에 매칭되는 영역을 검출하며, 이전 영상프레임의 각 블록영역과 현재 영상프레임의 검출된 영역 간의 이격거리로부터 각 블록영역의 변위에 대응한 모션벡터를 도출하는 과정으로 실시될 수 있다.
이러한 모션추정방법은 이전 영상프레임의 각 블록영역에 대해, 현재 영상프레임의 비교대상영역을 픽셀 단위의 각 방향으로 이동시키면서 이전 영상프레임의 블록영상과 비교하는 과정으로 실시된다. 이에 따라, 모션추정방법을 구현함에 있어서, 이전 영상프레임을 보유하기 위해 과도한 메모리사용량이 요구되고, 각 블록영역과 매칭되는 현재 영상프레임의 영역을 도출하기 위해 과도한 연산량이 요구되는 문제점이 있다. 그리고, 영상신호의 해상도 또는 크기가 클수록 모션추정방법의 구현에 요구되는 연산량 및 메모리사용량이 급격하게 커지는 문제점이 있다.
더불어, 기존의 모션추정방법을 이용하는 경우, 표시장치의 선명도 보정 처리에 과도한 연산량 및 메모리사용량이 요구되므로, 실시간의 선명도 보정 처리를 제공하는 표시장치를 구현하기 어려운 문제점이 있다.
본 명세서는 연산량 및 메모리사용량을 감소시키면서도 모션정보의 신뢰도 저하를 방지할 수 있는 모션추정방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 명세서는 연산량 및 메모리사용량을 감소시킬 수 있는 모션추정방법을 이용하여 실시간의 선명도 보정 처리를 제공할 수 있는 표시장치와 그의 구동방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 예시는 영상신호의 모션정보를 도출하는 모션추정방법에 관한 것으로, 영상신호에 포함된 복수의 영상프레임신호 중 상호 연속하는 어느 두 개의 영상프레임신호에 기초하여 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 과정과 도출된 각 블록수평그룹의 모션벡터를 누적하는 과정을 반복함으로써, 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함한 모션정보를 도출하는 모션추정방법을 제공한다.
여기서, 각 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 과정은, 제 i 영상프레임신호에 대응한 제 i 전처리신호를 생성하는 과정과, 제 i 전처리신호 중 제 i 블록수평그룹에 대응한 제 i 비교대상신호를 도출하는 과정과, 제 i+1 영상프레임신호에 대응한 제 i+1 전처리신호를 생성하는 과정과, 제 i 비교대상신호 및 제 i+1 전처리신호에 기초하여 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 과정을 포함한다.
그리고, 제 i 전처리신호를 생성하는 과정은, 제 i 영상프레임신호 중 휘도신호를 도출하는 과정과, 휘도신호를 다운샘플링하는 과정과, 다운샘플링신호를 이진화하는 과정을 포함한다.
이와 같이, 영상프레임신호가 아니라, 영상프레임신호에 비해 더 낮은 계조수의 휘도정보만을 포함하는 전처리신호를 이용하여 모션벡터를 도출함으로써, 메모리사용량 및 연산량이 감소될 수 있다.
또한, 전처리신호 별로 전체 블록영역의 모션벡터를 도출하는 것이 아니라, 어느 하나의 블록수평그룹에 포함된 블록영역들의 모션벡터를 도출한 후, 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 누적하여 모션벡터를 도출한다. 즉, 모션정보는 각 전처리신호에 대응하는 것이 아니라, 둘 이상의 전처리신호에 대응한다. 이로써, 메모리사용량 및 연산량이 더욱 감소될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 예시는 모션정보에 기초하여 선명화 보정 처리를 실시하는 표시장치의 구동방법에 관한 것으로, 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도를 산출하는 과정과, 각 모션벡터의 검출빈도에 대응한 각 모션벡터의 누적 카운트를 산출하는 과정과, 각 모션벡터의 누적 카운트에 기초하여 대표모션벡터의 크기를 선택하는 과정과, 대표모션벡터의 크기에 기초하여 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드로 전환하는 과정을 포함한다. 여기서, 선명화 보정 모드로 전환되면, 각 영상프레임신호에 대응한 영상프레임기간은 영상프레임신호의 영상데이터를 표시하는 영상표시기간과 블랙데이터를 표시하는 블랙표시기간을 포함하며, 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비는 대표모션벡터의 크기에 대응한다.
이러한 구동방법은 비교적 적은 메모리사용량과 연산량으로 구현될 수 있으므로, 표시장치의 타이밍 컨트롤러의 일부 기능으로 구현되기에 적절한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 영상프레임신호가 아니라 영상프레임신호 중 휘도정보를 다운샘플링 및 이진화하여 도출된 전처리신호를 이용하여 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출한다. 이와 같이 하면, 모션추정방법의 구현에 소모되는 메모리사용량 및 연산량이 감소될 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 표시장치의 타이밍 컨트롤러의 일부 기능으로도 모션정보를 이용한 영상처리를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 크기가 1 이상인 모션벡터들을 이용하여 대표모션벡터의 크기를 도출함에 따라 일부 영역만이 움직이는 패턴으로 이루어진 영상신호도 선명도 보정 처리를 적용시킬 수 있으므로, 표시장치의 화질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드에 따른 도 1의 게이트구동부의 출력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비와 대표모션벡터의 크기 간의 관계에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선명화 보정 처리를 제공하는 표시장치의 구동방법에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 모션정보를 도출하는 단계에 이용되는 모션추정방법에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 제 i 전처리신호를 생성하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 전처리신호를 생성하는 단계에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 이진화 대상 신호의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 이진화임계값이 글로벌 평균화면밝기인 경우, 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 이진화임계값이 각 블록영역의 로컬 평균밝기인 경우, 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화임계값으로 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 5의 모션벡터를 도출하는 단계와 모션벡터를 누적하는 단계에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 13은 소정의 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도와 누적카운트 및 대표모션벡터의 크기에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 14는 영상신호의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 15는 기존의 모션추정방법에 의한 모션정보를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법에 의한 모션정보를 나타낸 도면이다.
도 17은 기존의 구동방법에 의한 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어법에 의한 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 선명도 보정 처리를 제공하는 표시장치와 그의 구동방법, 및 이에 이용되는 모션추정방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드에 따른 도 1의 게이트구동부의 출력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 3은 도 2의 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비와 대표모션벡터의 크기 간의 관계에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 표시패널(110)과 이를 구동하는 패널구동부(120, 130, 140)를 포함한다.
표시패널(110)은 표시장치(100)에 공급된 영상신호가 표시되는 표시영역(AA)을 포함한다. 표시패널(110)은 표시영역(AA)에 대응하고 상호 매트릭스 배열되는 복수의 화소영역(P; 301)을 정의한다. 그리고, 표시패널(110)은 각 화소영역(101)을 구동하기 위한 데이터라인(D1~Dm)과 게이트라인(G1~Gn)을 포함한다.
데이터라인(D1~Dm)은 복수의 화소영역(101) 중 수직방향으로 나란하게 배열된 화소영역들로 이루어진 각 수직라인에 대응한다.
게이트라인(G1~Gn)은 복수의 화소영역(101) 중 수평방향으로 나란하게 배열된 화소영역들로 이루어진 각 수평라인에 대응한다.
그리고, 패널구동부(120, 330, 340)는 데이터라인(D1~Dm)를 구동하는 데이터구동부(120)와, 게이트라인(G1~Gn)을 구동하는 게이트구동부(130)와, 외부영상신호에 기초하여 데이터구동부(120) 및 게이트구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러(140)를 포함한다.
타이밍 콘트롤러(140)는 외부로부터 입력되는 영상신호에 대한 선명화 보정 등의 영상 처리를 실시하는 영상처리부(141)와, 데이터구동부(120) 및 게이트구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 회로 제어부(142)를 포함할 수 있다.
영상처리부(141)는 외부영상신호의 모션정보를 도출하고, 모션정보에 기초하여 선명화 보정 처리를 실시한다. 영상처리부(141)가 모션정보를 도출하는 과정에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.
그리고, 영상처리부(141)는 선명화 보정 처리된 외부영상신호의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(110)의 해상도에 따라 재정렬할 수 있다.
회로 제어부(142)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 공급할 수 있다.
데이터구동부(120)는 재정렬된 디지털 비디오 데이터(RGB')를 아날로그 데이터전압으로 변환한다. 즉, 데이터구동부(120)는 데이터 제어신호(DDC) 및 재정렬된 디지털 비디오 데이터(RGB')에 기초하여 각 수평기간 동안 각 수평라인의 화소영역(101)에 데이터신호(VDATA)를 공급한다.
또한, 데이터구동부(120)는 선명도 보정 모드에서 각 영상프레임기간 중 적어도 일부인 블랙표시기간 동안 블랙데이터를 공급할 수 있다.
게이트구동부(130)는 게이트 제어신호(GDC)에 기초하여 데이터가 기입될 수평라인의 화소영역(101)을 선택하기 위한 게이트신호를 각 게이트라인(G1~Gn)에 순차적으로 공급한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트구동부(130)는 선명도 보정 모드에서 수직 동기신호(Vsync)에 대응한 각 영상프레임기간(Image Frame Period) 동안 영상프레임신호의 영상데이터(Image data)를 기입하기 위한 1차 게이트신호와 블랙데이터(Black data)를 기입하기 위한 2차 게이트신호를 각 게이트라인(G1~Gn)에 공급할 수 있다. 선명도 보정 모드에서 영상프레임기간은 영상프레임신호의 영상데이터(Image data)를 표시하는 영상표시기간과, 블랙데이터(Black data)를 표시하는 블랙표시기간을 포함한다.
이때, 각 영상프레임기간(Image Frame Period) 중 2차 게이트신호가 공급되는 시점은 각 영상프레임기간(Image Frame Period)에 대한 영상표시기간의 듀티비에 대응한다. 즉, 듀티비가 클수록 2차 게이트신호는 각 영상프레임기간(Image Frame Period) 중 더 늦은 시점에 공급되고, 듀티비가 작을수록 2차 게이트신호는 각 영상프레임기간(Image Frame Period) 더 이른 시점에 공급될 수 있다.
영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비는 대표모션벡터의 크기에 기초하여 도출될 수 있다.
즉, 영상신호에 포함된 객체의 움직임이 클수록 연속하는 영상프레임기간 동안 이웃한 화소들의 영상데이터가 혼용되어 객체가 흐리게 표시될 수 있다. 그로 인해 표시의 선명도가 저하될 수 있다. 이에, 영상신호에 포함된 객체의 움직임을 대표하는 대표모션벡터의 크기가 작을수록 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비를 더 큰 값으로 도출할 수 있다. 반면 대표모션벡터의 크기가 클수록 듀티비를 더 작은 값으로 도출할 수 있다.
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 대표모션벡터의 크기가 하한임계크기(th1)보다 작으면 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비는 최대듀티비(DRmax)로 도출될 수 있다. 즉, 움직임이 작을수록 영상표시기간이 더 길어질 수 있다. 반면, 대표모션벡터의 크기가 상한임계크기(th2)보다 크면 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비는 최소듀티비(DRmin)로 도출될 수 있다. 즉 움직임이 클수록 영상표시기간이 더 짧아질 수 있다.
또는, 표시장치(100)는 대표모션벡터의 크기가 하한임계크기(th1)보다 큰 경우에, 각 영상프레임기간에 블랙표시기간을 삽입하는 선명도 보정 모드로 구동될 수도 있다.
다음, 타이밍 컨트롤러(140)가 선명화 보정 처리를 제공하는 선명도 보정 모드로 표시패널(110)을 제어하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선명화 보정 처리를 제공하는 표시장치의 구동방법에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 외부영상신호에 대응한 모션정보를 도출하는 단계(S10), 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도를 산출하는 단계(S20), 각 모션벡터의 크기의 최대값에서 최소값의 순서로 검출빈도를 누적하여 각 모션벡터의 누적 카운트를 산출하는 단계(S30), 각 모션벡터의 누적 카운트에 기초하여 모션정보에 포함된 모션벡터들의 크기 중 대표모션벡터의 크기를 선택하는 단계(S40), 및 대표모션벡터의 크기에 기초하여 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드로 전환하는 단계(S50)를 포함한다.
이러한 표시장치의 구동방법에 대해서는 도 13 등을 참조하여 후술한다.
표시장치(100)에 대한 영상신호의 공급이 개시되면, 영상처리부(141)는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법에 기초하여 영상신호의 모션정보를 도출한다. (S10)
도 5는 도 4의 모션정보를 도출하는 단계에 이용되는 모션추정방법에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 제 i 전처리신호를 생성하는 단계를 나타낸 도면이다.
먼저, 앞서 개진한 바와 같이, 표시장치(100)의 표시패널(110)에는 영상신호가 표시되는 표시영역(AA)에 대응한 복수의 화소영역(101)이 정의된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 블록 단위로 영상프레임 간 변위를 추정함으로써, 모션정보를 도출한다. 이를 위해, 복수의 화소영역(101)은 복수의 블록영역으로 구분된다. 즉, 복수의 블록영역 각각은 복수의 화소영역(101) 중 상호 연속하는 둘 이상의 화소영역(101)에 대응한다. 그리고, 복수의 블록영역 중 수평방향으로 나란하게 배열된 블록영역들로 각각 이루어진 둘 이상의 블록수평그룹이 정의된다.
또한, 영상신호는 소정의 단위시간에 대응한 복수의 영상프레임신호를 포함한다. 일 예로, 영상주기가 60Hz인 경우, 영상신호는 1초 당 60개의 영상프레임신호로 이루어진다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 복수의 영상프레임신호 중 상호 연속하는 어느 두 개의 영상프레임신호에 기초하여 둘 이상의 블록수평그룹 중 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계(S110), 및 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함하는 모션정보를 도출하는 단계(S130)를 포함한다.
둘 이상의 블록수평그룹 중 어느 하나인 제 i 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계(S110)는 복수의 영상프레임신호 중 어느 하나인 제 i 영상프레임신호가 공급되면 (S111), 제 i 영상프레임신호에 대응한 제 i 전처리신호를 생성하는 단계(S112), 제 i 전처리신호 중 제 i 블록수평그룹에 대응한 제 i 비교대상신호를 도출하는 단계(S113), 복수의 영상프레임신호 중 제 i 영상프레임신호 이후에 이어지는 제 i+1 영상프레임신호가 공급되면 (S114), 제 i+1 영상프레임신호에 대응한 제 i+1 전처리신호를 생성하는 단계(S115), 및 제 i 비교대상신호 및 제 i+1 전처리신호에 기초하여 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 단계(S116)를 포함한다. (여기서, i는 1 이상 및 N 이하의 자연수, N은 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수)
이러한 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계(S110)는 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터가 도출되기까지 반복된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 단계(S110) 이후에, 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 누적하는 단계(S120), i+1이 N과 동일하면(S121), 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함하는 모션정보를 도출하는 단계(S130), 및 i+1이 N보다 작으면, i를 i+1로 변경하는 단계(S122)를 더 포함한다. 그리고, i를 변경하는 단계(S122) 이후에 제 i 비교대상신호를 도출하는 단계(S113)가 실시된다.
도 5의 도시에 따르면, 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수와 동일한 N이고, 각 단위시간에 대응한 영상프레임신호의 개수는 N이라고 가정한다. 이 경우, 모션벡터는 각 단위시간에 대응한다.
다만, 이는 단지 예시일 뿐이며, 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수가 N이고, 각 단위시간에 대응한 영상프레임신호의 개수는 k*N일 수 있다. (여기서, k는 2 이상의 자연수) 이때, 모션벡터는 k회의 단위시간에 대응한다. 또는, 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수가 N이고, 각 단위시간에 대응한 영상프레임신호의 개수는 N*1/k일 수도 있다. 이때, 모션벡터는 각 단위시간의 1/k에 대응한다.
그리고, 별도로 도시하지 않으나, 각 단위시간에 대응한 영상프레임신호의 개수가 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수와 상이한 경우, 모션추정방법은 제 j 영상프레임신호에 대응한 제 j 전처리신호를 생성하고 (S112), 제 j 전처리신호 중 제 i 블록수평그룹에 대응한 제 i 비교대상신호를 도출하며 (S113), 제 j+1 영상프레임신호에 대응한 제 j+1 전처리신호를 생성한 다음 (S115), 제 j 비교대상신호 및 제 j+1 전처리신호에 기초하여 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 과정을 포함할 수 있다. (S116) (j≠i, j는 1 이상 M 이하의 자연수, M은 단위시간에 대응한 영상프레임의 개수)
도 6에 도시된 바와 같이, 제 i 전처리신호를 생성하는 단계(S112)는 제 i 영상프레임신호를 RGB 좌표신호에서 YCBCR 좌표신호로 변환하는 단계(S210), YCBCR좌표신호에 기초하여 휘도신호를 도출하는 단계(S220), 휘도신호를 다운샘플링(down sampling)하여 다운샘플링신호를 생성하는 단계(S230), 및 다운샘플링신호를 이진화하여 제 i 전처리신호를 생성하는 단계(S241~S245)를 포함한다.
다운샘플링신호를 이진화하여 제 i 전처리신호를 생성하는 단계(S241~S245)는 다운샘플링신호의 각 블록영역에 대응한 로컬 APL(Average Picture Luminance; 평균화면밝기)을 산출하는 단계(S241), 다운샘플링신호의 전체 블록영역에 대응한 글로벌 APL을 산출하는 단계(S242), 각 블록영역의 로컬 APL 및 글로벌 APL에 기초하여 각 블록영역의 이진화임계값을 산출하는 단계(S243), 각 블록영역의 이진화임계값에 기초하여 다운샘플링신호의 각 블록영역을 이진화하는 단계(S244), 및 각 블록영역의 이진화신호에 기초하여 제 i 전처리 신호를 생성하는 단계(S245)를 포함한다.
영상신호가 표시장치(100)에 공급되면, 타이밍 컨트롤러(140)의 영상처리부(141)는 영상신호에 포함된 복수의 영상프레임신호를 순차적으로 공급 받을 수 있다. (S101)
영상처리부(141)는 모션정보의 도출을 개시하면, 블록수평그룹의 카운트를 위한 i를 1로 초기화할 수 있다. (S102) 여기서, 모션정보는 하나 이상의 단위시간에 대응하거나 또는 단위시간의 일부에 대응할 수 있다.
복수의 영상프레임신호 중 제 i 영상프레임신호가 영상처리부(141)에 공급되면 (S111), 영상처리부(141)는 제 i 영상프레임신호에 대응한 제 i 전처리신호를 생성한다. (S112)
도 7은 도 6의 전처리신호를 생성하는 단계에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, RGB좌표(적색, 녹색, 청색의 컬러공간좌표)의 제 i 영상프레임신호가 영상처리부(141)에 공급된다. (S111)
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 영상처리부(141)는 제 i 영상프레임신호를 RGB좌표에서 YCBCR좌표(휘도 및 컬러공간좌표)로 변환하여 YCBCR좌표신호를 도출하고 (S210), YCBCR좌표신호에 기초하여 각 화소영역의 휘도값을 포함하는 휘도신호를 도출한다. (S220)
도 7(c)에 도시된 바와 같이, 영상처리부(141)는 휘도신호를 더 낮은 계조수로 다운샘플링하여 다운샘플링신호를 생성한다. (S230)
이후, 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 영상처리부(141)는 다운샘플링신호의 각 블록영역에 대응한 이진화임계값에 따라 다운샘플링신호의 각 블록영역을 이진화하여 제 i 전처리신호를 생성한다. (S241~S245)
구체적으로, 영상처리부(141)는 다운샘플링신호의 각 블록영역에 대응한 로컬 APL을 산출한다. (S241) 일 예로, 각 블록영역의 로컬 APL은 다운샘플링신호 중 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 휘도값에 대한 평균으로 산출될 수 있다.
그리고, 영상처리부(141)는 다운샘플링신호의 전체 블록영역에 대응한 글로벌 APL을 산출한다. (S242) 일 예로, 글로벌 APL은 다운샘플링신호의 전체 화소영역의 휘도값에 대한 평균으로 산출될 수 있다.
영상처리부(141)는 각 블록영역의 로컬 APL과 글로벌 APL 및 소정의 가중치에 기초하여 각 블록영역의 이진화임계값을 산출한다. (S243)
즉, 아래의 수학식 1과 같이, 각 블록영역의 이진화임계값은 각 블록영역에 대응한 로컬 APL과 전체 블록영역에 대응한 글로벌 APL를 소정의 가중치로 혼합한 값으로 산출된다. 수학식 1에서, APLmixed는 각 블록영역의 이진화임계값이고, APLglobal은 글로벌 APL이며, APLlocal은 각 블록영역의 로컬 APL이고, PARAM은 이진화임계값에 대한 로컬 APL의 가중치이다. 여기서, 가중치(PARAM)은 표시장치(100)의 설계자 또는 사용자에 의한 반복된 실험으로부터, 이진화 처리 결과가 디테일을 유지할 수 있으면서도 블록영역 간 차이가 발생되지 않을 정도로 도출될 수 있다.
도 8은 이진화 대상 신호의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 9는 이진화임계값이 글로벌 평균화면밝기인 경우, 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 10은 이진화임계값이 각 블록영역의 로컬 평균밝기인 경우, 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화임계값으로 도 8의 예시를 이진화한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 이진화 대상 신호(즉, 다운샘플링신호)를 이진화하여 도출되는 이진화신호는 이진화임계값에 따라 상이하게 도출된다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 글로벌 APL에 기초하여 도 8의 이진화 대상 신호를 이진화하면, 비교적 작고 좁은 객체들이 누락됨으로써, 영상정보의 디테일한 내용이 완전히 제거될 수 있다.
또는, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 블록영역의 로컬 APL에 기초하여 도 8의 이진화 대상 신호를 블록영역 별로 이진화하면, 비교적 작고 좁은 객체들이 세세하게 활성화됨으로써, 영상정보의 디테일한 내용이 블록영역 별로 과도하게 부각될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리부(141)는 글로벌 APL과 각 블록영역의 로컬 APL을 도출한 다음(S241, S242), 수학식 1과 같이, 글로벌 APL과 각 블록영역의 로컬 APL 및 이들의 가중치에 기초하여 각 블록영역의 이진화임계값을 도출한다. (S243) 그리고, 영상처리부(141)는 각 블록영역의 이진화임계값에 기초하여 다운샘플링신호의 각 블록영역을 이진화하여 각 블록영역의 이진화신호를 도출한 후 (S244), 각 블록영역의 이진화신호를 조합하여 제 i 전처리신호를 생성한다. (S245)
이와 같이 하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 영상정보의 디테일한 내용이 블록영역 간 차이 없이 적절히 유지될 수 있다. 즉, 도 11의 좌측 소분영상은 도 9의 좌측 소분영상에 비해 디테일한 내용을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 도 11의 하측 소분영상은 도 10의 하측 소분영상에 비해 디테일한 내용을 고르게 유지하는 것을 확인할 수 있다.
다음, 영상처리부(141)는 제 i 전처리신호 중 제 i 블록수평그룹에 대응한 일부로 이루어진 제 i 비교대상신호를 도출한다. (S113)
제 i 영상프레임신호에 이어서 제 i+1 영상프레임신호가 공급되면 (S114), 영상처리부(141)는 제 i+1 영상프레임신호에 대응한 제 i+1 전처리신호를 생성한다. (S115) 여기서, 제 i+1 전처리신호를 생성하는 단계(S115)는 제 i 전처리신호를 생성하는 단계(S112)와 동일하므로, 중복되는 설명을 생략한다.
영상처리부(141)는 제 i 비교대상신호와 제 i+1 전처리신호에 기초하여 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출한다. (S116) 여기서, 영상처리부(141)는 제 i+1 전처리신호 중 제 i 비교대상신호의 각 블록영역에 매칭되는 영역을 도출하고, 제 i 비교대상신호의 각 블록영역과 도출된 영역 간의 이격거리에 기초하여 제 i 블록수평그룹에 포함된 각 블록영역의 모션벡터를 도출할 수 있다.
도 12는 도 5의 모션벡터를 도출하는 단계와 모션벡터를 누적하는 단계에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 12(a)에 도시된 바와 같이, 영상처리부(141)는 제 i 전처리신호를 도출한 후 (S112), 제 i 전처리신호 중 제 i 블록수평그룹에 대응되는 일부(도 12(a) 중 흑색 사각형으로 표시)로 이루어진 제 i 비교대상신호를 생성한다. (S113)
영상처리부(141)는 제 i+1 전처리신호를 도출한 후 (S114), 제 i 비교대상신호의 각 블록영역과 제 i+1 전처리신호를 비교하여 제 i 블록수평그룹의 각 블록영역에 대응한 모션벡터를 도출한다.
즉, 도 12(b) 및 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 영상처리부(141)는 제 i 비교대상신호의 블록영역 별로 제 i+1 전처리신호의 각 비교대상블록과 동일 여부를 판단함으로써, 제 i 블록수평그룹의 각 블록영역에 매칭되는 제 i+1 전처리신호의 일부 영역을 도출한다. 이때, 제 i+1 전처리신호의 비교대상블록은 각 방향의 화소영역 단위로 가변하는 영역들로 선택될 수 있다.
이후, 영상처리부(141)는 제 i 비교대상신호의 각 블록영역(도 12(c)의 적색 점선 사각형으로 표시)이 제 i+1 전처리신호 중 제 i 비교대상신호의 각 블록영역과 매칭되는 영역(도 12(c)의 적색 실선 사각형으로 표시)으로 이동되기까지의 변위(도 12(c)의 화살표로 표시)를 도출한다.
이로써, 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 제 i 블록수평그룹에 포함된 각 블록영역의 모션벡터를 도출할 수 있다.
이후, 영상처리부(141)는 도출된 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 누적한다. (S120) 그리고, 영상처리부(141)는 i+1이 N과 상이하면 (S121), i를 i+1로 변경한 다음 (S122), 제 i 비교대상신호를 도출하는 단계(S113)로 회기한다.
일 예로, N이 2를 초과하고 i가 1인 경우, 영상처리부(141)는 제 1 전처리신호 중 일부인 제 1 비교대상신호와 제 2 전처리신호에 기초하여 제 1 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하고(S110), 제 1 블록수평그룹의 모션벡터를 누적한다. (S120) 이어서, i+1인 2는 N과 상이하므로, 영상처리부(141)는 i를 2로 가변하고, 제 2 전처리신호 중 일부로 제 2 비교대상신호를 생성하며 (S113), 제 2 비교대상신호와 제 3 전처리신호에 기초하여 제 2 블록수평그룹의 모션벡터를 도출한다. (S116)
이와 같이, 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출 및 누적하는 과정(S110, S120)과 i를 가변하는 과정(S122)을 i+1이 N과 동일하게 되기까지 반복한다.
이로써, 영상처리부(141)는 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함하는 모션정보를 도출한다. (S130)
이러한 모션추정방법에 따르면, 영상프레임신호 중 휘도신호만을 발췌하고 휘도신호를 더 작은 계조수로 다운샘플링하며 이진화를 실시하여 영상프레임신호에 대응한 전처리신호를 생성하고, 전처리신호를 이용하여 모션벡터를 도출한다. 이에 따라 모션추정방법의 실시를 위한 메모리사용량 및 연산량이 감소될 수 있다. 또한, 영상프레임신호에 대응한 전처리신호 별로 각 블록영역의 모션벡터를 도출하는 것이 아니라, 각 블록수평그룹 별로 각 블록영역의 모션벡터를 도출한 다음, 전체 블록수평그룹의 모션벡터를 취합하여 모션정보를 도출한다. 이로써, 모션추정방법의 실시를 위한 메모리사용량 및 연산량이 더욱 감소될 수 있다.
일 예로, 영상프레임신호를 전처리하지 않고 영상프레임신호 별로 모션벡터를 도출하는 과정으로 FHD급 해상도의 영상신호에 대한 모션추정방법을 실시하는 경우, 이후 영상프레임신호에 대한 비교를 통해 모션벡터를 도출하는 과정을 위한 메모리사용량이 16588800bit (= 1920x1080x8bit)일 것으로 예상될 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법을 FHD급 해상도의 영상신호에 대해 실시하는 경우, 다운샘플링에 의한 1/64배, 이진화에 의한 1/8배, 및 블록수평그룹 별로 모션벡터를 도출하는 과정에 의한 1/30배를 반영하여, 이후 영상프레임신호에 대한 비교를 통해 모션벡터를 도출하는 과정을 위한 메모리사용량이 1080bit (= (1920x1080x8bit) x 1/64 x 1/8 x 1/30)가 될 것으로 예상될 수 있다.
앞서 개진한 바와 같이, 영상처리부(141)는 모션정보에 기초하여 선명화 보정 처리를 실시하는 선명화 보정 모드로 전환한다.
도 13은 소정의 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도와 누적카운트 및 대표모션벡터의 크기에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 13에서 가로축은 모션정보에 포함된 모션벡터들의 크기를 나타내고, 세로축은 각 모션벡터의 크기가 검출된 빈도를 나타낸다.
일 예로, 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 모션정보는 복수의 영상프레임신호에 대응한 각 블록영역의 변위를 나타내는 모션벡터를 포함한다. 그리고, 영상신호에 포함된 복수의 블록영역은 각각의 모션벡터를 갖는다.
영상처리부(141)는 모션정보를 도출하면 (도 4의 S10), 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도를 산출한다. (S20)
일 예로, 영상처리부(141)는 모션벡터의 크기 별로 각각의 검출빈도를 산출할 수 있다. 이때, 영상처리부(141)는 크기가 0인 모션벡터에 대응한 검출빈도의 산출을 제외할 수 있다. 이와 같이 하면, 영상신호 중 일부 영역만이 움직이더라도 선명화 보정 처리를 적절하게 실시할 수 있는 장점이 있다.
즉, 크기가 0인 모션벡터의 검출빈도가 대표모션벡터의 크기의 산출에 영향을 미치는 경우, 영상신호 중 대부분의 영역이 움직이는 경우에만 대표모션벡터의 크기가 선명화 보정 처리의 실시를 위한 상한임계크기(도 3의 th2) 이하로 도출될 수 있다. 반면, 크기가 0인 모션벡터의 검출빈도를 대표모션벡터의 크기의 산출에서 제외시키면, 영상신호 중 일부 영역만이 움직이더라도, 대표모션벡터의 크기가 상한임계크기(도 3의 th2) 이하로 도출될 수 있다. 그러므로, 배경이 고정되고 어느 하나의 객체만 움직이는 영상신호의 경우에도, 선명화 보정 처리가 적절하게 적용될 수 있고, 그로 인해 표시장치의 화질이 향상될 수 있다.
도 13에 도시된 모션정보의 예시에 있어서, 크기가 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10인 모션벡터들을 포함한다고 가정한다. 그리고, 크기가 1인 모션벡터의 검출빈도는 165회이고, 크기가 2인 모션벡터의 검출빈도는 62회이며, 크기가 3인 모션벡터의 검출빈도는 38회라고 가정한다. 크기가 4인 모션벡터의 검출빈도는 36회이고, 크기가 5인 모션벡터의 검출빈도는 40회이며, 크기가 6인 모션벡터의 크기는 6회라고 가정한다. 크기가 7인 모션벡터의 검출빈도는 4회이고, 크기가 8인 모션벡터의 검출빈도와 크기가 9인 모션벡터의 검출빈도는 1회이며, 크기가 10인 모션벡터의 검출빈도는 5라고 가정한다. 또한, 크기가 11을 초과하는 모션벡터의 검출빈도는 0이라고 가정한다.
이어서, 영상처리부(141)는 각 모션벡터의 크기의 최대값에서 최소값의 순서로 각 모션벡터의 크기의 검출빈도를 누적하여 각 모션벡터의 누적 카운트를 산출한다. (S30) 일 예로, 도 13의 예시에 따르면, 크기가 5인 모션벡터의 누적 카운트는 크기가 10인 모션벡터의 검출빈도, 크기가 9인 모션벡터의 검출빈도, 크기가 8인 모션벡터의 검출빈도, 크기가 7인 모션벡터의 검출빈도, 크기가 6인 모션벡터의 검출빈도 및 크기가 5인 모션벡터의 검출빈도에 대한 총합인 57로 도출된다. 달리 설명하면, 크기가 5인 모션벡터의 누적 카운트는 크기가 6인 모션벡터의 누적 카운트 및 크기가 5인 모션벡터의 검출빈도의 합(17+40=57)으로 도출될 수 있다.
마찬가지로, 크기가 3인 모션벡터의 누적 카운트는 크기가 4인 모션벡터의 누적 카운트와 크기가 3인 모션벡터의 검출빈도를 합(93+38=131)으로 도출될 수 있다.
다음, 영상처리부(141)는 각 모션벡터의 누적 카운트에 기초하여 모션정보에 포함된 모션벡터들의 크기 중 대표모션벡터의 크기를 선택한다. (S40)
이때, 영상처리부(141)는 모션정보에 포함된 모션벡터들 중 최소값의 크기를 갖는 모션벡터의 누적 카운트에 대한 중간값을 도출하고, 중간값이 매칭되는 누적 카운트에 대응한 모션벡터의 크기를 대표모션벡터의 크기로 선택할 수 있다.
즉, 도 13의 예시에 따르면, 영상처리부(141)는 모션정보에 포함된 모션벡터들 중 최소값의 크기를 갖는 모션벡터의 누적 카운트인 최종 누적 카운트(358)에 대한 중간값(358/2=179)을 도출한다. 그리고, 영상처리부(141)는 중간값이 매칭되는 누적 카운트(132~193)에 대응한 모션벡터의 크기(2)를 대표모션벡터의 크기로 선택한다.
다음, 영상처리부(141)는 대표모션벡터의 크기에 기초하여 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드로 전환한다. (S50) 일 예로, 영상처리부(141)는 대표모션벡터의 크기가 상한임계크기(도 3의 th2)보다 작으면, 선명화 보정 모드로 전환할 수 있다.
또한, 도 3의 도시와 같이, 선명화 보정 모드로 전환 시, 영상처리부(141)는 대표모션벡터의 크기에 기초하여 영상프레임기간에 대한 영상표시기간의 듀티비를 도출할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 검출빈도가 1 이상인 모션벡터들의 크기에 기초하여 대표모션벡터의 크기를 도출함에 따라, 배경이 고정되고 객체의 이동이 일부 영역에서만 이루어지는 패턴의 영상신호에 대해서도 선명화 보정 처리를 적용할 수 있다. 따라서, 영상신호의 패턴에 관계 없이, 표시장치는 영상신호를 더 선명하게 표시할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 정확한 모션정보를 도출하고자 하는 것이 아니라, 선명도 보상 처리를 위한 대표모션벡터의 크기를 도출하는 과정에서 연산량 및 메모리사용량을 감소시키기 위한 것이다.
이러한 모션추정방법은 영상프레임신호를 이용하여 영상프레임신호 별로 전체 블록영역의 모션벡터를 도출하지 않으며, 대신 영상프레임신호에 대응한 전처리신호에 기초하여 전처리신호 별로 어느 하나의 블록수평그룹의 모션벡터를 도출한 다음 전체 블록수평그룹의 모션벡터를 취합하여 모션정보를 도출한다. 그로 인해, 모션추정방법에 소모되는 메모리사용량 및 연산량이 감소될 수 있으면서도, 대표모션벡터의 크기를 도출하기에 충분한 정확도 및 신뢰도를 갖는 모션정보가 도출될 수 있다.
도 14는 영상신호의 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 15는 기존의 모션추정방법에 의한 모션정보를 나타낸 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법에 의한 모션정보를 나타낸 도면이다. 도 17은 기존의 구동방법에 의한 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어법에 의한 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이다.
도 14(a), 도 14(b) 및 도 14(c)는 소정의 영상신호에 포함된 복수의 영상프레임신호 중 일부를 나타낸다. 도 14(a)는 복수의 영상프레임신호 중 첫번째로 공급된 제 1 영상프레임신호(1st frame)이고, 도 14(b)는 제 1 영상프레임신호(1st frame)으로부터 서른번째 이후의 제 31 영상프레임신호(31st frame)이며, 도 14(c)는 제 31 영상프레임신호(31st frame)로부터 서른번째 이후의 제 61 영상프레임신호(61st frame)이다.
도 14(a), 도 14(b) 및 도 14(c)에 도시된 바와 같이, 영상신호는 제 1 영상프레임신호에서 제 61 영상프레임신호까지의 기간 동안 배경이 고정되고 영상신호 중 수직방향에서의 중앙영역에 배치된 기차가 우측에서 좌측으로 이동하는 패턴으로 이루어진다.
도 15는 기존의 모션추정방법으로 도출된 모션정보에 있어서, 각 블록영역의 크기를 나타낸다. 기존의 모션추정방법에 따르면, 두 개의 영상프레임신호 별로 전체 블록영역의 모션벡터를 포함한 모션정보를 도출한다. 도 15에서 X축과 Y축의 좌표면은 영상신호에 대응한 전체 블록영역을 나타내고, Z축은 각 블록영역에 대응한 모션벡터의 크기를 나타낸다.
도 16은 도 15와 동일한 영상신호에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법으로 도출된 모션정보를 나타낸다.
도 15와 도 16의 모션정보를 비교해보면, 도 16의 모션정보는 일부 블록영역에 노이즈 성향의 모션벡터를 포함하는 것을 제외하고는 도 15의 모션정보와 매우 유사한 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법은 메모리사용량 및 연산량을 감소시킬 수 있으면서도, 기존의 모션추정방법과 비교적 유사한 모션정보를 도출할 수 있는 장점이 있다.
도 17은 기존의 모션추정방법에 의한 모션정보에 기초하여 도출되고 약 500개의 영상프레임신호에 대응한 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동방법에 의해 도출되고 도 17과 동일한 영상프레임신호에 대응하는 대표모션벡터의 크기를 나타낸 도면이다.
도 17과 도 18을 비교해보면, 도 18의 대표모션벡터의 크기가 변동되는 추이가 도 17의 대표모션벡터의 크기가 변동되는 추이와 유사한 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동방법은 메모리사용량 및 연산량을 감소시킬 수 있으면서도 기존의 모션추정방법에 따른 모션정보에 기초한 대표모션벡터의 크기와 유사한 결과를 도출할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션추정방법 및 이를 이용한 표시장치의 구동방법은 메모리사용량 및 연산량을 감소시키면서도, 모션정보에 대한 정확도 및 신뢰도가 크게 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시장치의 타이밍 컨트롤러의 일부 기능으로 선명도 보정 처리를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
101, P: 화소영역
140: 타이밍 컨트롤러
G1, Gn: 게이트라인
Vsync: 수직 동기신호

Claims (9)

  1. 복수의 영상프레임신호를 포함하는 영상신호의 모션정보를 도출하는 모션추정방법에 있어서,
    상기 영상신호가 표시되는 표시영역에 매트릭스 배열된 복수의 화소영역을 구분하여, 상기 복수의 화소영역 중 상호 연속하는 둘 이상의 화소영역으로 각각 대응한 복수의 블록영역이 정의되고, 상기 복수의 블록영역 중 수평방향으로 나란하게 배열된 블록영역들로 각각 이루어진 둘 이상의 블록수평그룹이 정의되며,
    상기 복수의 영상프레임신호 중 상호 연속하는 어느 두 개의 영상프레임신호에 기초하여 상기 둘 이상의 블록수평그룹 중 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 영상신호에 대응한 둘 이상의 블록수평그룹의 모션벡터를 포함하는 상기 모션정보를 도출하는 단계를 포함하며,
    상기 둘 이상의 블록수평그룹 중 어느 하나의 블록수평그룹에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계는,
    상기 복수의 영상프레임신호 중 어느 하나인 제 i 영상프레임신호에 대응한 제 i 전처리신호를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 i 전처리신호를 생성하는 단계는,
    상기 제 i 영상프레임신호를 RGB 좌표신호에서 YCBCR 좌표신호로 변환하는 단계;
    상기 YCBCR 좌표신호에 기초하여 휘도신호를 도출하는 단계;
    상기 휘도신호를 더 낮은 계조수로 다운샘플링(down sampling)하여 다운샘플링신호를 생성하는 단계; 및
    상기 다운샘플링신호를 이진화하여 상기 제 i 전처리신호를 생성하는 단계를 포함하는 모션추정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 블록수평그룹 중 어느 하나인 제 i 블록수평그룹(여기서, i는 1 이상 N 이하의 자연수, N은 영상신호에 대응한 블록수평그룹의 개수)에 대응한 모션벡터를 도출하는 단계는
    상기 제 i 전처리신호 중 상기 제 i 블록수평그룹에 대응한 제 i 비교대상신호를 도출하는 단계;
    상기 복수의 영상프레임신호 중 상기 제 i 영상프레임신호 이후에 이어지는 제 i+1 영상프레임신호에 대응한 제 i+1 전처리신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 i 비교대상신호 및 상기 제 i+1 전처리신호에 기초하여 상기 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 단계를 포함하는 모션추정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 단계 이후에,
    상기 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 누적하는 단계;
    상기 i+1이 상기 N과 동일하면, 상기 모션정보를 도출하는 단계; 및
    상기 i+1이 상기 N과 상이하면, 상기 i를 상기 i+1로 변경하는 단계를 더 포함하고,
    상기 i를 변경하는 단계 이후에, 상기 제 i 비교대상신호를 도출하는 단계가 실시되는 모션추정방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다운샘플링신호를 이진화하여 상기 제 i 전처리신호를 생성하는 단계는
    상기 다운샘플링신호의 각 블록영역에 대응한 로컬 APL(Average Picture Luminance; 평균화면밝기)을 산출하는 단계;
    상기 다운샘플링신호의 전체 블록영역에 대응한 글로벌 APL을 산출하는 단계;
    상기 각 블록영역의 로컬 APL 및 상기 글로벌 APL에 기초하여 상기 각 블록영역의 이진화임계값을 산출하는 단계; 및
    상기 각 블록영역의 이진화임계값에 기초하여 상기 다운샘플링신호의 각 블록영역을 이진화하는 단계; 및
    상기 각 블록영역의 이진화신호에 기초하여 상기 제 i 전처리신호를 생성하는 단계를 포함하는 모션추정방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이진화임계값을 산출하는 단계에서 상기 로컬 평균화면밝기와 상기 글로벌 평균화면밝기와 소정의 가중치에 기초하여 상기 이진화임계값을 산출하는 모션추정방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 i 비교대상신호 및 상기 제 i+1 전처리신호에 기초하여 상기 제 i 블록수평그룹의 모션벡터를 도출하는 단계는
    상기 제 i+1 전처리신호 중 상기 제 i 비교대상신호의 각 블록영역에 매칭되는 영역을 도출하고,
    상기 제 i 비교대상신호의 각 블록영역과 상기 도출된 영역 간의 이격거리에 기초하여 상기 제 i 블록수평그룹에 포함된 각 블록영역의 모션벡터를 도출하는 모션추정방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 모션추정방법에 기초하여 상기 모션정보를 도출하는 단계;
    상기 모션정보에 포함된 각 모션벡터의 검출빈도를 산출하는 단계;
    상기 각 모션벡터의 크기의 최대값에서 최소값의 순서로 상기 검출빈도를 누적하여 상기 각 모션벡터의 누적 카운트를 산출하는 단계;
    상기 각 모션벡터의 누적 카운트에 기초하여 상기 모션정보에 포함된 모션벡터들의 크기 중 대표모션벡터의 크기를 선택하는 단계; 및
    상기 대표모션벡터의 크기에 기초하여, 선명화 보정 처리를 제공하는 선명화 보정 모드로 전환하는 단계를 포함하고,
    상기 선명화 보정 모드에서, 각 영상프레임신호에 대응한 영상프레임기간은 상기 영상프레임신호의 영상데이터를 표시하는 영상표시기간과 블랙데이터를 표시하는 블랙표시기간을 포함하며,
    상기 영상프레임기간에 대한 상기 영상표시기간의 듀티비는 상기 대표모션벡터의 크기에 대응하는 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 따른 구동방법을 구현하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치.
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