KR20010090553A - 화상처리장치 및 그것을 이용한 화상표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 화상처리장치는, 영상신호로서 입력된 n비트(n은 자연수)의 디지털신호에 γ보정을 하여, 상기 n비트 디지털신호를 m비트(m>n, m: 자연수) 디지털신호로 변환하는 제1 신호처리회로와, 상기 제1신호처리회로로부터 출력되는 m비트의 디지털신호에, 의사윤곽을 줄이기 위한 노이즈신호를 가산하여, m비트 디지털 신호로부터 하위(m-Q) 비트(Q≤n, Q: 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트의 디지털신호를 표시부에 출력하는 제2 신호처리회로를 포함한다.

Description

화상처리장치 및 그것을 이용한 화상표시장치{IMAGE PROCESSING APPRATUS AND IMAGE DISPLAY APPARATUS USING SAME}
본 발명은, 영상신호로서 디지털신호가 입력되어, 디지털 화상표시용 디지털 화상표시장치에 사용되는 화상처리장치, 및 상기 화상처리장치가 제공되는 화상표시장치에 관한 것이다.
종래, 디지털 화상표시장치에 입력되는 디지털 영상신호에는, CRT(cathoderay tube)장치 수준으로 표시특성을 개선하기 위해, 통상, γ보정(γ correction)이 행해진다.
그러나, γ보정된 영상신호를 그대로 디지털 화상표시장치에 입력하는 경우, 표시화상에 의사윤곽(pseudo contour)이 발생하여 표시품질이 저하된다.
따라서, 예컨대, 일본국 공개특허공보 제97-185707호(공개일:l997.7.15)에는, 상기 γ보정으로 인한 의사윤곽을 줄이기 위한 기술이 개시된다. 상기 기술은 오차확산법이 적용되는 신호처리기술, 즉, 영상신호에 제어된 노이즈신호를 무작위적으로 가산하여, 선형 냉광 특성을 갖는 표시장치 및 공간 광변조 소자에 필수적인 γ보정을 이용한다.
그러나, 상기 공보에 개시된 오차확산법에서, 오차가 누적되는 것을 방지하기 위해, 영상신호에 가산되는 노이즈신호는 저장되어 피드백된다. 따라서, 노이즈신호를 저장하기 위한 메모리와 피드백 회로가 별도로 필요하므로, 상기 장치는 복잡해지고, 고비용이 발생한다.
본 발명의 목적은, 간단한 회로구조를 사용하여, γ보정에 의해 생성되는 의사윤곽을 줄일 수 있는 화상처리장치를 저가로 제공하고, 화상처리장치가 제공된 화상표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 화상처리장치는, 영상신호로서 디지털신호를 수신할 때, 상기 디지털신호에 따라 화상을 표시하기 위한 n비트(n: 자연수)의 표시특성을 갖는 표시장치가 제공되는 화상표시장치에 이용된다. 상기 화상처리장치에는 제1 신호처리회로와 제2 신호처리부가 제공된다. 상기 제1 신호처리회로는 영상신호로서 입력된 n비트의 디지털신호에 대해 γ보정을 행하고, 그 디지털신호를 m비트(m > n, m은 자연수) 디지털신호로 변환한다. 상기 제2 신호처리회로는 의사윤곽을 줄이는 노이즈신호를 제1 신호처리회로로부터 출력되는 m비트 디지털신호에 가산한 후, 상기 m비트 디지털신호로부터 하위 (m - Q) 비트 (Q ≤n)를 절사하여 얻어지는 Q비트(Q: 자연수) 디지털신호를, 상기 표시장치에 출력한다.
따라서, 입력된 n비트 디지털신호는, γ보정 후 m비트 디지털신호로 확장된다. 다음, 상기 m비트의 디지털신호에는 의사윤곽을 감소시키기 위한 노이즈신호가 가산되고, 상기 m비트 디지털신호는 이로부터 하위 (m-Q) 비트를 절사함으로써 Q비트 디지털신호로 변환된다. 다음, n비트 디지털신호는 Q비트 표시특성을 갖는 표시장치에 입력된다.
따라서, 비트 랙(lack)이 없는 디지털신호가 표시장치에 입력된다. 즉, 8비트 표시특성을 갖는 표시장치는 8비트의 디지털신호를 수신한다.
또한, m비트의 디지털신호에는, 의사윤곽을 줄이기 위한 노이즈신호가 가산되어, 표시되는 인접 화소의 농담의 급격한 변화가 방지된다. 상기 m비트 디지털신호는 의사윤곽의 발생이 전혀 또는 거의 없는 영상신호가 된다.
다음, 의사윤곽의 발생이 전혀 또는 거의 없는 m비트 디지털신호의 하위 (m-Q)비트는 절사되어 표시장치의 표시특성과 비트 수가 같은 Q비트의 디지털신호로 변환된다. 상기 Q비트의 디지털신호는, 표시되는 화상의 인접 화소의 농담이 급격히 변화되지 않는 영상신호, 즉 의사윤곽이 발생되지 않는 영상신호가 된다.
따라서, 상기 Q비트 디지털신호를, Q비트 표시특성을 갖는 표시장치에 입력함으로써, 의사윤곽이 거의 발생하지 않는 고화질의 표시화상을 얻을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 화상처리장치에는, 입력된 m비트(m은 자연수) 디지털신호에 의사윤곽을 줄이기 위한 노이즈신호를 가산한 후, 상기 m비트 디지털신호로부터 하위 (m-Q)비트(Q < m, m 및 Q: 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트 디지털신호를 출력하는 신호처리회로가 제공된다.
m비트 디지털신호에 노이즈신호를 가산한 후, 하위 (m-Q)비트가 절사되기 때문에, 상기 m비트 디지털신호는 하위 (m-Q)비트를 벗어날 만큼 얇지는 않다. 따라서, m비트 상당의 표시특성은 Q비트 디지털신호에 의해 유사하게 표현될 수 있다.
상기 m비트의 디지털신호에 가산되는 노이즈신호의 신호레벨의 평균치는, 제로가 되도록 설정된다. 이와 같이 설정되는 노이즈신호를 무작위로 디지털신호에 가산하더라도, 노이즈신호의 가산에 의한 신호의 오차는 축적되지 않는다.
이에 의해, 종래의 오차확산법에서 노이즈신호를 디지털신호에 가산할 때 오차의 축적을 방지하기 위해 필요한 메모리나 피드백 회로 등과 같은 일부 장치가 더 이상 필요하지 않기 때문에, 장치가 단순화되어, 저비용의 화상처리장치가 제공된다.
본 발명의 본질과 장점을 보다 충분히 이해하기 위해, 첨부 도면과 결부된 이하 상세한 설명을 참조해야 한다.
도1은 본 발명의 화상처리장치에 제공되는 화상표시장치의 개략적인 구성도이다.
도2a는 도1에 도시된 화상처리장치에 제공되는 제1 신호처리부의 개략적인 구성도이다.
도2b는 도2a에 도시된 제l 신호처리부의 입력치와 출력치간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도3은 도2에 도시된 제1 신호처리부의 입력신호의 신호레벨과 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도4는 도1에 도시된 화상표시장치에 제공되는 표시부의 액정표시장치(LCD)의 표시특성을 나타내는 그래프이다.
도5는 도2에 도시된 제1 신호처리부의 출력신호의 신호레벨과 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도6은 도1에 도시된 화상처리장치에 제공되는 제2 신호처리부의 개략적인 구성도이다.
도7은 도6에 도시된 제2 신호처리부에 제공되는 노이즈발생회로의 개략적인구성도이다.
도8은 무작위적인 노이즈신호를 나타내는 설명도이다.
도9는 도8에 도시된 노이즈신호 레벨의 도수분포를 나타내는 분포도이다.
도lOa 내지 10d는 색채 화상 표시의 경우 도1에 도시된 신호처리부의 입력신호와 출력신호간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도10a는 입력신호의 신호레벨과 LCD의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도10b는 출력신호중 R(적)신호의 신호레벨과 LCD의 투과율간의 관계를 설명하는 그래프이다. 도10c는 출력신호중 G(녹)신호의 신호레벨과 LCD의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도10d는 출력신호중 B(청)신호의 신호레벨과 LCD의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도11은 본 발명의 화상처리장치의 룩업테이블 값을 재기입하기 위한 각 회로의 접속상태를 나타내는 화상표시장치의 개략적인 구성도이다.
도l2는 도11에 도시된 화상표시장치의 표시부에 의해 사용되는 구동용 IC에 입력된 영상신호와 동기신호가 입력되는 방법을 나타내는 설명도이다.
본 발명의 일 실시예를 이하 설명한다. 본 실시예는 화상표시장치로서 액정표시장치(LCD)를 기술한다.
본 실시예의 액정표시장치에는, 도1에 도시된 바와 같이, 영상신호에 따른 화상을 표시하기 위한 표시수단으로서의 표시부(11)와, 영상신호를 상기 표시부(11)의 표시특성에 따라 처리하는 영상처리장치(12)가 제공된다.
상기 표시부(1l)는, Q 비트(Q는 자연수)의 표시특성, 즉 계조수가 2Q(2의 Q제곱)인 LCD(13)와, 상기 LCD(13)를 구동시키기 위한 구동수단으로서 소스드라이버 (14) 및 게이트드라이버(l5)를 포함한다.
상기 소스드라이버(14)는, 상기 화상처리장치(12)에 의해 처리된 영상신호가 입력되자마자, 상기 입력된 영상신호에 따라 변하는 전압을 LCD(13)의 소스전극선(도시 안됨)에 인가한다.
한편, 상기 게이트드라이버(15)는, 동기신호 발생회로(도시 안됨)로부터 출력된 동기신호(수평동기신호 H, 수직동기신호 V)가 입력되자마자, 상기 입력된 동기신호에 따라 변하는 전압을 게이트전극선(도시 안됨)에 인가한다.
상기 화상처리장치(12)에는 제1 신호처리부(제1 신호처리회로)(16) 및 제2 신호처리부(제2 신호처리회로)(17)가 제공된다. 상기 제1 신호처리부(16)는 영상신호로서 입력된 n비트(n: 자연수) 디지털신호에 γ보정을 적용하여 상기 디지털신호를 m비트(m > n, m: 자연수) 디지털신호로 변환하고, 상기 디지털신호를 출력하는 비트 변환수단을 포함한다. 상기 제2 신호처리부(17)는 하위 (m-Q)비트(Q ≤n) 아래의 m비트를 절사함으로써 제1 신호처리부(16)로부터 전송된 m비트 디지털신호를Q비트(Q: 자연수) 디지털신호로 변환한다.
따라서, 상기 표시부(11)의 소스드라이버(14)에 입력되는 디지털신호의 비트수 Q는, 입력되는 n비트 수와 같거나 작다.
결국, 영상신호를 γ보정할 때 발생되는 비트 랙(lack)에 의한 의사윤곽이 발생하지 않도록 함으로써, 상기 구성의 액정표시장치에서 표시화상의 화질은 매우 향상된다.
이하 설명에서, 상기 자연수 즉 n, m 및 Q의 값은 각각 n=8, m=l0 및 Q=8로 가정한다. 따라서, 상기 LCD(13)는, Q=8비트의 표시특성을 갖는 표시장치로서 설명된다. 또한, 상기 화상처리장치(12)에서, 제1 신호처리부(l6)는 비트수를 8(N)에서 10(M)으로 확장함으로써, n비트, 즉 8비트 디지털신호를, m비트, 즉 10비트 디지털신호로 변환하고, 다음 제2 신호처리부(17)는 m비트 디지털신호로부터 하위 2비트(m-Q)를 절사함으로써, m비트, 즉 10비트 디지털신호를, Q비트, 즉 8비트 디지털신호로 변환하는 것으로 가정한다.
이하, 화상처리장치(l2)를 설명한다.
우선, 도2 내지 5를 참조하여 화상처리장치(12)내의 제1 신호처리부(16)에 의한 신호처리를 이하 설명한다. 또한, 표시부(1l)의 LCD(13)는, 표시전극에 인가되는 전압이 증가함에 따라 투과율이 감소되는 노말리 화이트모드(normally white mode)의 액정으로 구성된다.
도2a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 신호처리부(16)에는, 입력된 8비트의 디지털신호를 γ보정하여 10비트 디지털신호로 변환하는 비트변환수단으로서의 룩업테이블(LUT)(18)이 제공된다. 즉, 상기 룩업테이블(18)은, 도2b에 도시된 바와 같이, 8비트 디지털신호의 신호레벨(입력치)을 10비트 디지털신호의 대응 신호레벨(출력치)로 변환하기 위해 제공된다.
도3 내지 5를 참조하여, 상기 룩업테이블(18)의 출력치의 설정을 이하 설명한다.
도3은 입력된 8비트 디지털신호의 신호레벨과, 텔레비젼 시스템에서 흔히 사용되는 γ=2.2의 상태하의 상기 LCD(13)의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도4는, 상기 LCD(13)의 표시특성을 설명하기 위해 상기 LCD(13)의 전극에 인가된 전압과 상기 LCD(13)의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도5는 8비트 디지털신호가 도2b에 도시된 바와 같이 10비트 디지털신호로 변환될 때, 디지털신호의 신호레벨과 상기 LCD(13)의 투과율간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도5의 그래프는 다음 방법으로 제공된다. 도4에 따르면, 1.00V의 인가전압에서 투과율은 100%이다. 상기 조건에서 입력되는 디지털신호의 신호레벨은 1023이지만, 4.50V의 인가전압에서 투과율이 0%일 때, 입력되는 디지털신호의 신호레벨은 0으로 낮아진다. 마찬가지로, 2.50V의 인가전압에서 투과율 50%는 584의 신호레벨을 제공하며, 이는 식: (1023-(2.50-1.00)/(4.50-1.00) X 1024)로부터 계산된다. 따라서, 신호레벨은 3.20V의 인가전압에서는 20%의 투과율을 가진 379이며, 2.20V의 인가전압에서는 70%의 투과율을 가진 672이고, 1.70V의 인가전압에서는 90%의 투과율을 가진 818이다.
여기서, 상기 신호레벨은 영상신호의 계조수를 가르킨다. 따라서, 8비트는28=256 계조를 포함하기 때문에, 도3의 그래프의 횡축의 눈금은 0 내지 255인 반면, 10비트의 경우 계조가 210= 1024이기 때문에, 도5의 눈금은 0 내지 1023이다.
도2b는, 상기 방법으로 얻어진 도5와 도3의 상관관계를 위해 제공된다. 예컨대, 50%의 투과율에서, 입력레벨은 도3에 의하면 192인 반면, 10비트에 대한 값은 도5에 의하면 584이다. 따라서, 도2b는 입력치 192를 가진 입력을 출력치 584로 변환하기 위한 그래프이다. 마찬가지로, 상기 그래프에 의하면 다른 값들의 변환은 다음과 같다: 20%의 투과율에서 입력치 l28은 출력치 379로 변환되고, 70%의 투과율에서 입력치 220은 출력치 672로 변환되며, 90%의 투과율에서 입력치 242는 출력치 8l8로 변환된다.
이러한 방법으로 모든 레벨에 대해 상관관계를 계산하면 도2b가 얻어진다.
상기 언급된 방법으로 출력치가 결정된 룩업테이블(18)을 사용하여, 8비트로 입력된 디지털신호는 10비트의 디지털신호로 변환된다. 상기 변환 후의 10비트 디지털신호의 신호레벨과 LCD(13)의 투과율간의 관계는 도5에 도시된 그래프를 제공한다.
화상처리장치(12)에서 제2 신호처리부(l7)의 신호처리에 대해 이하 설명한다.
도6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 신호처리부(17)에는, 입력된 디지털신호에 가산되는 노이즈신호를 발생시키는 노이즈발생회로(19), 상기 노이즈발생회로 (19)로부터 전송되어 입력된 디지털신호에 상기 노이즈를 가산하는 가산회로(20),및 상기 노이즈신호가 가산되는 디지털신호의 비트수를 변환하는 비트수 변환회로(21)로 구성된 비트-뎁스 익스텐션(BDE)(Bit-Depth Extension)(22)이 제공된다. 동기신호 발생회로(도시 안됨)로부터 출력되는 동기신호(수평동기신호 H, 수직동기신호 V)가 상기 노이즈발생회로(l9)에 입력된다.
따라서, 상기 제2 신호처리부(17)는, 상기 제l 신호처리부(16)로부터 출력된 10비트 디지털신호에 노이즈신호를 가산하고 상기 10비트 디지털신호로부터 하위 2비트를 절사함으로써,상기 10비트 디지털신호를 8비트 디지털신호로 변환한다.
상기 제2 신호처리부(17)에 있어서, 의사윤곽을 줄이기 위해 디지털신호에 노이즈신호를 가산함으로써, 화상이 표시되는 화소에 인접하는 화소의 농담이 급격히 변하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 노이즈신호가 가산된 상기 l0비트 디지털신호는 의사윤곽의 발생이 적은 영상신호가 된다.
다음, 상기 의사윤곽의 발생이 적은 l0비트 디지털신호는, 상기 10비트 디지털신호로부터 하위 2비트를 절사한 후 8비트 디지털신호로 변환되어, 8비트 표시특성을 가진 표시부(1l)에 입력된다. 상기 표시부(11)에 입력되는 8비트 디지털신호는, 화상이 표시되는 화소에 인접하는 화소의 급격한 농담변화가 없는 영상신호가 된다. 즉, 상기 8비트 디지털선호는 의사윤곽이 발생하지 않는 영상신호가 된다.
따라서, 상기 8비트 디지털신호를 8비트 표시특성을 갖는 표시수단에 입력함으로써, 의사윤곽이 전혀 또는 거의 없는 고화질의 표시화상이 얻어진다.
상기 노이즈발생회로(19)는 영상신호중 의사윤곽이 발생하지 않도록 노이즈신호를 발생시키기 위해 제공된다.
상기 발생된 노이즈신호의 신호레벨의 평균치는 제로로 설정된다.
한편, 이하 기술된 바와 같이, 노이즈는 소정의 패턴테이블을 사용함으로써 발생될 수 있다. 상기 노이즈발생회로(19)는, 도7에 도시된 바와 같이, 노이즈 ROM(41)과 어드레스 카운터(42)로 구성된다. 상기 어드레스 카운터(42)는 수평동기신호(H), 수직동기신호(V), 및 클록(도시 안됨)을 수신한다.
상기 노이즈 ROM(41)에 1화면분의 노이즈가 저장되고, 동시에, 상기 어드레스 카운터(42)에서 수평 1화소마다 수평 어드레스가 증가되고, 또한, 수직 l 라인마다 수직 어드레스가 증가되어, 그 출력이 노이즈 ROM(4l)에 가산된다. 그 결과, 노이즈 ROM(4l)으로부터 l화면분의 노이즈가 화소마다 순차적으로 공급된다. 상기 노이즈는 도6에 도시된 가산회로(20)에 의해 화상신호에 가산된다.
상기 노이즈 ROM(41)은, 1화면이 아닌, 예컨대 16 X 16, 또는 32 X 32 등의 작은 블록 단위로 노이즈를 저장하도록 구성될 수 있다. 이 때, 상기 어드레스 카운터(42)는, 16 또는 32마다 리셋되어, 동일 노이즈 데이터를 블록단위로 반복하여 출력하도록 구성된다. 어드레스 카운터(42)에 가산되는 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)는 상기 목적으로 사용된다. 또한, 상기 노이즈데이터는, 후술한 바와 같이 랜덤 신호이기 때문에, 16 또는 32와 같은 한 블록을 단위로 상기 노이즈 데이터가 처리될 때에도, 주기성이 가시화되는 문제는 발생하지 않는다. 상기 구성에 의해, 노이즈 ROM(4l)의 ROM 용량을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 어드레스 카운터(42)는, 다음과 같이 구성될 수 있다. 즉, 화면의 각 필드마다(각각의 수직동기신호 V), 또는 각각의 블록경계마다 선두 어드레스를 변경하도록 될 수 있다.
예컨대, 노이즈가 16 X l6의 블록구성으로 변환되는 경우, 최초 블록에서, 노이즈의 독출은 화소마다 순차적으로 행해지고, 상기 독출은 노이즈 ROM(41)의 어드레스(0,0)로부터 시작하여 어드레스(15,15)까지 계속된다. 다음 블록에서, 상기 독출은 노이즈 ROM(4l)의 어드레스(1,1)로부터 어드레스(15,15)까지 행해지고, 그 후, 어드레스(0,0) 및 어드레스(0,15)를 통해 어드레스(1,0)까지 계속된다. 다음 블록에서, 상기 독출은 어드레스(2,2)로부터 시작하여, 어드레스(15,15)까지 계속된 후, 어드레스(0,0), (0,15), (1,0), (1,15)를 지나, 어드레스(2,1)에서 종료한다. 나머지는 동일 방법으로 독출된다.
본 실시예에서, 수평 및 수직의 시작 어드레스는 블록 경계마다, 즉 일 블록의 각 독출시마다 1어드레스씩 증가된다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 2이상의 어드레스가 증가될 수도 있고, 수평 또는 수직 중 어느 하나가 증가될 수 있다.
한편, 프레임마다 선두 어드레스가 변경될 때, 최초 프레임에서, 노이즈의 독출은 화소마다 연속적으로 행해지며, 상기 독출은 노이즈 ROM(4l)의 어드레스(0,0)로부터 시작하여 어드레스(l5,15)까지 계속된다. 마찬가지로, 다음 프레임에서도, 상기 독출은 어드레스(O,0)부터 순차로 행해진다. 이 프레임에서의 상기 독출은 순차적으로 반복된다. 다음 프레임에서, 상기 독출은 노이즈 ROM(41)의 어드레스(1,1)로부터 시작하여 어드레스(15,15)까지 계속되고, 그 후, 어드레스(0,0) 및 (0,15)를 지나, 어드레스(l,0)까지 계속된다. 이 프레임에서의독출은 종료시까지 상기와 같이 계속된다. 다음 프레임에서, 상기 독출은 어드레스(2,2)로부터 시작하여, 어드레스(15,15)까지 계속된 후, 어드레스(0,0), (0,15), (1,0), (1,15)를 지나, 어드레스(2,1)에서 종료한다. 나머지는 동일 방법으로 독출된다.
본 실시예에서, 수평 및 수직 어드레스에 대해, 개시 어드레스는 l 어드레스씩 프레임마다 증가된다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 2이상의 어드레스가 증가될 수도 있고, 수평 또는 수직 중 어느 하나만 증가될 수도 있다.
여기서는, 프레임내에서 블록마다 독출하여 시작 어드레스를 변경하는 방법과, 프레임마다 독출하여 시작 어드레스를 변경하는 방법을 기술하였다. 그러나, 편의에 따라 다른 유사 조합이 가능하다. 이와 같이, 독출 시작 어드레스를 순차적으로 변경함으로써, 본래 목도되지 않는 블록경계는, 더욱 목도되지 않게 할 수 있다. 이것은, 16 X 16 등의 블록구조를 갖는 노이즈의 블록구조가 상기 독출 방법을 사용함으로써 사라지기 때문이다.
또한, 특히, 프레임마다 시작위치를 변경하는 방법에는 다음과 같은 특유의 효과가 발생한다. 일반적으로, 액정표시장치는 일 프레임에 대응하는 속도보다 빠른 속도로 응답할 수 없으므로, 프레임단위로 변화하는 노이즈를 완전히 따라갈 수 없다. 그 결과, 신호치와 노이즈의 평균치의 합으로부터 얻어지는 값이 화소마다 표시된다. 이로 인해, 추후 기술될 신호에서 일부 비트를 절사하는 과정에서도, 모든 화소가 균등하게 절사될 때의 오차와 등가인 오차들이 상기 방법에서 발생될 수있다. 이것은, 모든 화소가 모든 양자화 레벨을 표현할 수 있음을 의미한다.
반면, 전술한 프레임마다 노이즈가 변화되는 방법에서, 계조는 소위 면적계조법의 원리로 표현된다. 따라서, 각각의 화소를 개별적으로 고려하면, 모든 양자화 레벨이 각각의 화소에 대해 표현된다고 말할 수는 없다. 따라서, 상기 방법은 화면의 크기에 따라 평균적으로 모든 계조를 표현하는 방법이라고 말할 수 있다.
따라서, 프레임마다 노이즈가 변화되는 방법에서, 화소단위로 모든 계조가 표시된다. 또한, 이 방법이, 상기와 같이 블록단위로 선두 어드레스가 변화되는 방법과 함께 적용되면, 메모리용량이 적은 경우에도 블록경계가 목도되지 않는 특징들이 나타난다. 또한, 후술되는 바와 같이, 노이즈의 특성을 연구함으로써, 액정에 적합한 특징들도 겸비할 수 있다.
이에 의해, 노이즈발생회로(19)에 의해 발생된 노이즈신호가 가산된 디지털신호에서 평균적인 오차가 축적되는 것이 방지되고, 상기 오차축적 방지를 위한 특별한 회로가 필요 없게 된다.
발생된 노이즈신호의 신호레벨의 평균치를 제로로 하는 것은, 예컨대, 난수발생 소프트웨어를 이용하여 발생된 난수의 신호의 진폭의 평균을 제로로 하는 알고리즘에 의해 용이하게 실현될 수 있다.
상기 난수발생 소프트웨어는, 랜덤 노이즈신호를 발생시키기 위해 사용된다. 이 노이즈신호는, 근접화소간에 낮은 진폭 자기상관관계를 갖고, 그 분포하는 범위에 있어서 제로인 진폭치가 존재하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 노이즈신호의 진폭의 도수분포는, 상기 노이즈신호의 제로 진폭을 중심으로 한 가우스분포를 나타내는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 랜덤 노이즈신호는, 도8에 도시된 바와 같이, 노이즈레벨(ΔV)의 진폭이 상한레벨 및 하한레벨을 초과하지 않고, 또한 그 레벨의 평균치는 소정의 범위(예컨대, 1필드) 내에서 언제나 제로인 특성을 갖는다. 또한, 노이즈레벨의 도수분포는, 도9에 도시된 바와 같이, 가우스분포인 것이 가장 자연스런 상태이다.
상기 노이즈신호가 근접화소간에 낮은 자기상관관계를 가지면, 가산되는 노이즈신호는 진폭의 주기에 규칙성이 없고 매우 임의적이다. 이는 본 발명이 액정표시장치에 사용될 때 특히 효과적이라는 것이다. 액정표시장치에서, AC 구동을 하기 위해, 일반적으로 도트반전, 라인반전, 또는 프레임반전 구동 등이 행해진다. 그러나, 이 반전주기는 액정표시장치마다 다르다. 따라서, 반전 사이클은 일정하지 않다.
이러한 반전구동은, 액정표시장치에서 킬러패턴(killer pattern)을 일으킨다. 드문 경우, 상기 킬러패턴을 표시해야 할 때, 화질의 상당한 열화가 발생한다. 따라서, 모든 화상이 만족스런 화질로 표시될 수 있는 것은 아니다. 또한, 반전구동은 규칙적인 주기에 따라 인위적으로 행해지기 때문에, 킬러패턴의 영향을 받는 화상에는 규칙적인 주기성이 주어지는 경향이 있다.
드문 경우, 상기 규칙성은 반전구동의 규칙성의 영향을 받고, 규칙적인 진폭주기를 가지고 가산되는 노이즈신호는 상당한 화질 열화를 일으킬 수 있다. 예컨대, 어떤 액정표시장치는 상기 문제가 없는 반면, 다른 액정표시장치는 문제가 발생될 수 있다. 대부분의 경우, 상기 문제는 매우 심각하여 화질개선은 물론 그 원인조차 파악하기 어렵다.
반면, 본 발명과 같이 규칙성이 없는 노이즈신호를 부가신호로 사용하면, 반전구동의 규칙성에는 간섭을 일으키지 않으므로, 화질열화는 발생하지 않는다. 또한, 어떠한 액정표시장치에 대하여도 킬러패턴이 발생하지 않고, 화질열화가 발생하지 않는다.
또한, 노이즈신호의 진폭의 평균치가 제로인 것에 의해 다음과 같은 장점이 있다. 상기 회로에서, 의사윤곽을 줄이기 위해 각 화소마다 값이 다른 노이즈신호가 부가되어야 하므로, 각 화소에 부가되는 노이즈신호에 대응하는 값을 변화시킬 필요가 있다. 그러나, 대면적에 대해 화면의 밝기가 변화되는 문제가 있다. 이러한 대면적에 대한 화면의 휘도는, 노이즈신호를 부가할 때, 노이즈신호의 진폭의 평균치에 대한 양만큼 변한다. 따라서, 노이즈신호의 평균치는, 노이즈신호의 부가시 휘도가 변하지 않도록 하기 위해 제로가 되어야 한다. 따라서, 노이즈신호의 진폭의 평균치를 제로로 설정함으로써, 화면의 대면적의 휘도를 변화시키지 않고도, 의사윤곽은 줄일 수 있다.
또한, 노이즈신호는 분포 범위에서 도수가 영인 진폭치가 존재하지 않고, 또한 진폭의 도수 분포가 제로를 중심으로 한 가우스분포인 도수분포도를 가지므로, 영상신호가 특정 비트로 절사될 때에도 조건에 관계없이 의사윤곽은 사라질 수 있다. 반면, 도수가 0인 진폭치가 존재하면, 그 값이 절사될 때 노이즈신호의 효과를 상쇄하는 경우가 있다.
또한, 노이즈신호의 진폭의 도수분포가 가우스분포인 경우, 표시화상의 노이즈는 가장 적게 가시화되는 장점이 있다. 반대로, 가우스분포가 아니면, 노이즈 자체의 가시성은 화질을 저하시킨다.
또한, 종래의 오차확산법에 의해 노이즈신호를 디지털신호에 가산하는 경우, 오차의 축적을 방지하기 위해 필요하던 메모리나 피드백회로 등의 수단을 필요로 하지 않으므로, 장치를 단순화할 수 있으므로, 염가인 화상처리장치를 제공할 수 있다.
상기 제2 신호처리부(17)로부터 출력되는 8비트 디지털신호는, 도1에 도시된 표시부(11)의 소스드라이버(14)에 입력된다. 다음, 상기 소스드라이버(l4)에 의해 소정의 레벨로 전압을 변환한 후, 상기 디지털신호는 LCD(13)내의 신호선에 인가된다.
따라서, 8비트의 영상신호가, 비트랙 없이 8비트 표시특성을 갖는 표시부(l1)에 입력되기 때문에, 비트랙에 의해 발생하는 의사윤곽을 없앨 수 있다. 또한, 의사윤곽을 줄이기 위해 공정시 노이즈신호를 가산함으로써, γ보정에 의해 발생되는 의사윤곽을 줄일 수 있다. 이 결과, 고화질의 화상을 얻을 수 있다.
상기 구성의 액정표시장치에서, 칼라화상을 표시하는 경우, RGB 색상에 대해 도1에 도시된 3세트의 제1 신호처리부(16) 및 제2 신호처리부(17)를 가질 수 있다.
예컨대, 도10a에 도시된 신호레벨과 같은 영상신호가 제1 신호처리부(16)에 입력될 때, 상기 제1 신호처리부(16)내의 각각의 RGB색상에 제공되는 룩업테이블(18)은 도10b 내지 도10d에 도시된 바와 같이 각각의 RGB색상에 따른 신호를 제공한다. 상기 룩업테이블(l8)은, 전술한 바와 같이, 입력신호가 8비트일 때출력신호가 10비트 신호가 되도록 γ보정이 행해진다. 각각의 RGB 색상의 특성은, 약간씩 다르다고 예상된다.
이 때, 각각의 RGB 색상의 γ보정된 출력신호는, 제2 신호처리부(17)에 입력되고, 비트변환처리 후, 8비트의 신호로서 표시부(11)에 출력된다.
또한, 상기 구성의 액정표시장치의 화질은 화상처리장치(12)에 의해 조정될 수 있기 때문에, 화상처리장치(12) 및 표시부(11)는 독립적으로 제공될 수 있다. 이 경우, 표시부(11)간에 차이가 있더라도, 화질은 화상처리장치(12)에 의해 적절히 조정될 수 있기 때문에, 어떠한 유형의 표시부(11)를 사용하더라도 고화질의 화상을 얻을 수 있다.
예컨대, 상기 구성을 갖는 액정표시장치가 비디오 카드로 표시를 제어하는 개인용 컴퓨터 등과 같은 표시장치에 적용될 때, 고화질은 비디오 카드가 아닌 액정표시장치에 제공되는 화상처리장치(12)에 의해 얻어질 수 있으므로, 비싼 비디오카드를 사용하지 않고도, 기존의 염가인 비디오카드만으로 화질은 개선될 수 있다.
한편, 상기 구성의 화상처리장치(12)에 포함되는 룩업테이블(18)은, 전술한 바와 같이, 표시부(11)의 표시특성에 따라 구성된다. 그러나, 상기 룩업테이블(18)은 또한, 미리 설정된 값을 이용할 수도 있고, 이하 설명된 바와 같이 실시간으로 재기입될 수도 있다.
여기서, 룩업테이블(18)을 재기입하는 방법에 대해 구체적인 예를 들어 이하 설명한다.
1. LCD의 표시특성에 따라 재기입한다.
2. 각각의 IC(소스)간의 불균형을 흡수하도록 재기입한다.
3. 주위의 휘도에 따른 비트배분을 재기입한다.
4. 입력신호의 평균레벨에 따라 비트배분을 재기입한다.
5. 각각의 RGB 색상에 대해 3개의 룩업테이블을 준비하여, 각각의 색상마다 조정하여 재기입한다.
상기 방법을 실현하기 위한 장치는, 도11에 도시된 화상표시장치와 같이 된다. 설명의 편의상, 상기 설명으로 사용한 부재와 동일부재에 대해서는, 동일번호를 부기하며, 그 설명은 생략한다.
상기 화상표시장치에는,도l1에 도시된 바와 같이, 표시부(11)와, 룩업테이블(18), BDE(22), 제어회로(23), 영역판정회로(24), 평균치계산회로(25) 및 메모리부(26)를 갖는 화상처리장치(32)를 포함한다. 상기 표시부(11)는, 도l에 도시된 화상표시장치와 동일한 구성을 갖는다.
상기 영역판정회로(24)는, 소스드라이버(14) 및 게이트드라이버(15)에 입력되는 것과 동일한 동기신호를 수신하고, LCD(13)에 있어서 표시되는 영역을 판정한다. 그 후, 상기 영역판정회로(24)는, 상기 판정된 영역정보를 제어회로(23)에 출력한다.
상기 평균치계산회로(25)는, 룩업테이블(18)에 입력되는 것과 동일한 영상신호를 수신하고, 상기 영상신호에 포함되는 휘도의 평균치를 계산한다. 다음, 상기 평균치계산회로(25)는, 상기 계산된 값을 제어회로(23)에 출력한다.
또한, 상기 화상표시장치에는, 상기 화상표시장치 주위의 휘도를 검출하기위한 휘도센서(27)와, 사용자가 룩업테이블(18)을 변경하기 위한 사용자조정회로 (28)가 제공된다. 각각의 센서 및 회로로부터 출력되는 신호는 제어회로(23)에 입력된다.
또한, 신호는 인터페이스(40)를 통하여 개인용 컴퓨터(41)로부터 입력될 수 있다. 이 때, 사용자가 개인용 컴퓨터(41)상에서 지시를 내릴 수 있는 장점이 있다.
이와 같이, 상기 화상처리장치(32)내의 제어회로(23)는, 영역판정회로(24), 평균치계산회로(25), 휘도센서(27), 사용자조정회로(28) 및 인터페이스(40)로부터 출력되는 신호를 수신하고, 각각의 신호에 따라 독립적으로 룩업테이블(18)의 값을 계산한다. 상기 계산된 값은, 제어회로(23)에 접속된 메모리부(26)에 출력된다. 또한, 각각의 입력은, 상기 전부 또는 일부만을 포함할 수 있다.
상기 메모리부(26)에는, ROM 및 RAM이 제공된다. 상기 ROM에는, 새로운 데이터가 기입될 수 없기 때문에, 표시부(11)의 표시특성에 따라 LCD(13)의 V-T 곡선을 보정하기 위한 값이 미리 기입된다. 또한, 상기 RAM은, 데이터를 재기입할 수 있으므로, 제어회로(23)로부터 출력되는 값을 저장한다.
필요에 따라, 상기 룩업테이블(18)을 재기입하기 위해 저장된 값은 상기 메모리부(26)로부터 제어회로(23)에 의해 룩업테이블(18)로서 출력된다. 이에 의해, 룩업테이블(18)의 값은, 다양한 조건으로 재기입될 수 있다.
이와 같이, 다양한 조건에 따라 룩업테이블(18)의 값을 재기입함으로써, 고화질의 표시화상을 얻을 수 있다.
도11 및 12를 참조하여, 각각의 IC간의 불균형을 해소하기 위해 룩업테이블(18)의 값을 재기입하는 방법에 대해, 이하 설명한다.
도12에 도시된 바와 같이, 소스드라이버(14)는, 복수의 소스구동IC(29)를 포함하고, 상기 게이트드라이버(15)는, 복수의 게이트구동IC(30)를 포함한다.
상기 소스구동IC(29)에는, LCD(13)의 소정수의 소스신호선(도시 안됨)에 접속되는 반면, 상기 게이트구동IC(30)에는, LCD(13)의 소정수의 게이트신호선(도시 안됨)에 접속된다. 예컨대, LCD(13)가 800 X 600의 해상도를 갖고, 8개의 소스구동IC(29) 및 6개의 게이트구동IC(30)를 포함할 때, 하나의 소스구동IC(29)에 접속되는 소스신호선의 수는 100개이고, 하나의 게이트구동IC(30)에 접속되는 게이트신호선도 l00개이다.
또한, 소스구동IC(29) 및 게이트구동IC(30)에는 동기신호가 입력된다. 따라서, 각각의 소스구동IC(29)와 게이트구동IC(30)로 둘러싸인 영역, 즉 100 X 100의 신호선으로 둘러싸인 영역(13a)은, 상기 동기신호에 의해 검출된다.
상기 영역은, 소정의 구동 IC에 의해 구동되고, 구동 IC의 특성의 불균형으로 인해, 각각의 영역들간에, 예컨대 휘도차가 감지된다. 이러한 각각의 블록들간의 휘도차는, 본 발명에서 검토된 의사윤곽에 해당한다. 따라서, 본래 구동IC의 특성격차로 인한 화면표시특성의 불균형은 상기 의사윤곽을 억제하는데 효과적인 본 발명을 이용함으로써 줄일 수 있다. 또한, 액정표시장치(13)의 각각의 영역 특성의 불균형이 미리 검출되는 구성에서 각각의 영역 특성의 불균형은 완전히 억제될 수 있다.
상기와 같은 동기신호를 이용함으로써 검출되는 영역(13a)에서, 표시특성을 출하검사장치로 미리 판정함으로써, 구동용 IC(소스구동IC(29), 게이트구동IC(30))의 특성 불균형을 검출한다. 이 구동용 IC의 불균형은, 메모리부(26)에 저장된다. 다음, 이 구동용 IC의 불균형이 흡수되도록, 룩업테이블(18)의 값이 재기입된다. 이에 의해, 표시부(11)에 발생되는 각각의 표시영역간의 표시특성의 불균형을 흡수할 수 있으므로, 각각의 상기 표시부(11)의 표시특성의 불균형도 흡수할 수 있다. 따라서, 각각의 화상표시장치간의 불균형을 해소할 수 있다.
구체적으로는, 영역판정회로(24)에 의해 판정된 표시부(11)의 영역에 해당하는 소스구동IC(29)의 특성에 따른 값이 룩업테이블(18)에 기입된다. 이 때, 상기 소스구동IC(29)에는 영상신호가 시계열로 입력되기 때문에, 룩업테이블(18)의 값을 시계열로 순차 재기입한다. 이에 의해, 룩업테이블(18)의 값을 순차적으로 재기입함으로써, 표시부(11)의 표시화상의 화질은 개선된다.
또한, 상기 룩업테이블(18)은 소스구동IC(29)의 수만큼 제공되어, 각각의 소스구동IC(29)에 따른 값이 상기 룩업테이블(18)에 미리 기입되는 구성도 가능하다. 이 때, 룩업테이블(18) 자체를 소스구동IC(29)에 포함시킬 수도 있다.
또한, 표시화상은, 화상표시를 하고 있는 주위의 환경에 따라 다르게 보인다. 이때, 예컨대, 화상표시장치가 실내에 있을 때, 화상표시장치의 주위가 밝으면, 표시부(11)에 표시된 화상이 밝은 부분의 계조는 높게 되고, 주위가 어두우면, 표시부(11)에 표시된 화상의 어두운 부분의 계조가 높게 되도록, 룩업테이블(18)의 값이 재기입된다. 즉, 화상표시장치 주위의 휘도에 따라 표시화상의 비트배분이 재기입되도록 룩업테이블(18)이 재기입된다.
구체적으로, 휘도센서(27)를 사용하여, 화상표시장치가 위치한 주위의 휘도가 검출되도록 구성될 수 있다. 그러면, 이 검출신호에 따라서 제어회로(23)가 적당한 값을 설정하여, 메모리부(26)를 통해 룩업테이블(18)을 재기입할 수 있다.
상기한 바와 같이, 화상표시장치가 배치된 주위의 휘도에 따라, 룩업테이블(18)의 값을 재기입함으로써, 표시부(11)에 표시되는 화상은 보기가 보다 용이하다.
또한, 화상표시장치의 주위에 관계없이, 전체적으로 어두운 화상이나 밝은 화상의 경우에도, 표시화상은 보기가 어렵게 된다. 이 문제를 해결하기 위해, 입력되는 영상신호의 신호레벨의 평균치가 계산되고, 표시화상의 비트배분이 상기 평균치에 재기입되도록 룩업테이블(18)의 값이 재기입될 수 있다.
구체적으로, 상기 절차는 다음과 같다: 평균치계산회로(25)에 의해 영상신호의 신호레벨의 평균치가 계산된다. 제어회로(23)는 평균치에 따라 적정치를 설정하고, 메모리부(26)를 통해 룩업테이블(18)의 값을 재기입한다. 즉, 입력신호인 영상신호의 신호레벨의 평균치에 따라 비트배분이 재기입되도록 룩업테이블(l8)의 값이 재기입된다.
또한, 상기된 바와 같은 색상표시화상의 경우, 전술한 다양한 조건에 따라 실시간으로 데이터를 재기입할 수 있는 3개의 룩업테이블(l8)이, 각각의 RGB 색상에 대해 제공되어, 각 색상마다 조정되고 재기입된다.
본 실시예는, 8비트 디지털신호가 10비트로 확장되어, 다시 8비트로 변환된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 10비트 표시특성의 표시장치에 10비트 신호가 표시되거나, 게임기나 휴대전화 등에 일반적으로 사용되는 4비트 표시특성의 표시장치에 4비트 신호가 표시되는 경우에도 적용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 화상처리장치는, 영상신호로서의 디지털신호를 수신함으로써, 상기 디지털신호에 따라 화상을 표시하는 n비트(n: 자연수) 표시특성을 갖는 표시장치가 제공되는 화상표시장치에 사용된다. 상기 화상처리장치에는 제1 신호처리회로 및 제2 신호처리회로가 제공된다. 상기 제1 신호처리회로는 영상신호로서 입력된 n비트의 디지털신호에 대하여 γ보정을 하여, 상기 디지털신호를 m비트(m>n, m: 자연수) 디지털신호로 변환한다. 상기 제2 신호처리회로는 상기 제1 신호처리회로로부터 출력되는 m비트의 디지털신호에 의사윤곽을 줄이기 위한 노이즈신호를 가산한 뒤, 상기 m비트 디지털신호의 하위 (m-Q)비트(Q ≤ n, Q는 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트 디지털신호를 상기 표시장치에 출력한다.
따라서, n비트 디지털신호를, n비트보다 작거나 같은 비트수의 표시특성을 갖는 표시장치에 입력함으로써, 의사윤곽이 거의 발생하지 않는 고화질 표시화상을 얻을 수 있다.
본 발명의 화상처리장치는, 입력된 m비트(m은 자연수) 디지털신호에 의사윤곽을 줄이기 위한 노이즈신호를 가산한 뒤, 상기 m비트 디지털 신호로부터 하위 (m-Q)비트(Q<m, Q는 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트 디지털신호를 출력하는 신호처리회로를 포함한다.
따라서, 단지 하위 (m-Q)비트를 생략하는 것이 아니고, Q비트 디지털신호를 사용하여 m비트 상당의 표시특성을 유사적으로 표현할 수 있다.
상기 m비트 디지털신호에 가산되는 노이즈신호의 신호레벨의 평균치는 제로가 되도록 노이즈가 생성된다.
이와 같이 작성된 노이즈신호를 임의적으로 디지털신호에 가산하더라도, 노이즈신호의 가산에 의한 신호의 오차는 축적되지 않는다.
이에 의해, 종래의 오차확산법에 의해 노이즈신호를 디지털신호에 가산한 경우, 오차의 축적을 방지하기 위해 필요하던 메모리나 피드백 회로 등의 수단을 필요로 하지 않게 되기 때문에, 장치를 간략화할 수 있어, 염가의 화상처리장치를 제공할 수 있다. 또한, 회로전체를 소스구동IC에 포함할 수 있으므로 보다 경제적이다.
상기 노이즈신호는, 진폭 주기에 규칙성이 없는 무작위적인 노이즈신호일 수 있다.
이 때, 노이즈신호의 진폭 주기에 규칙성이 없기 때문에, 화상표시장치로서 액정표시장치를 사용하는 경우에 있어서의 반전구동의 규칙성과 간섭을 일으키지 않으므로, 표시화상의 화질은 개선된다.
상기 노이즈신호는, 임의의 노이즈패턴 테이블을 이용하여, 상기 노이즈패턴테이블의 개시점을, 필드마다 또는 노이즈패턴 테이블마다 절환함으로써 얻어질 수 있다.
이 때, 노이즈패턴 테이블의 개시점을, 필드마다 바꾸면 모든 화소에 대해노이즈레벨은 균등하게 절사되므로, 모든 화소가 모든 양자화레벨의 값을 표현할 수 있다.
또한, 노이즈패턴 테이블의 개시점을 노이즈패턴 테이블마다 바꾸면, 노이즈패턴 테이블을 단위로 한 레벨평균화가 가능하다.
액정표시장치에서, AC구동을 하기 위해, 일반적으로 도트반전이나 라인반전 또는 프레임반전구동 등을 하지만, 이 반전주기는 액정표시장치마다 다르고, 통일되어 있지 않다. 이러한 반전구동으로 인해, 노이즈신호의 진폭 주기에 규칙성이 있으면 액정표시장치에 킬러패턴이 존재한다. 드물게 상기 킬러패턴이 표시되는 경우, 심각한 화질열화가 발생한다. 그러나, 상기와 같이, 노이즈신호의 진폭 주기에 규칙성이 없으면, 킬러패턴은 전혀 존재하지 않아, 화질열화는 발생하지 않는다.
상기 노이즈신호 진폭의 도수분포는, 상기 노이즈신호의 진폭 제로를 중심으로 한 가우스분포이더라도 좋다.
이 경우, 노이즈신호 진폭의 도수분포가 가우스분포로 되기 때문에, 노이즈가 목도되기 가장 어렵게 되어, 이 결과, 표시화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 신호처리회로에는, 입력된 n비트의 디지털신호를, 미리 설정된 값에 따라 m비트 디지털신호로 변환하는 비트변환수단이 제공될 수 있다.
이 경우, 비트변환수단에 설정되는 값을, 표시장치의 표시특성이나 화상표시장치 주위의 환경 등 여러가지 조건을 고려하여 설정하면, 표시화상의 화질은 더욱 개선될 수 있다.
예컨대, 비트변환수단에 설정된 값은, 상기 표시장치를 구동하는 구동수단성능의 불균형을 흡수하도록 재기입될 수 있다.
이 경우, 표시장치마다 발생되는 표시성능의 불균형이 흡수될 수 있으므로, 각각의 표시장치간의 표시성능의 차는 엄밀히 고려될 필요가 없다. 이 결과, 화상표시장치전체의 생산률을 향상시킬 수 있기 때문에, 상기 화상표시장치의 제조원가를 매우 줄일 수 있다.
또한, 상기 비트변환수단에 설정된 값은, 상기 화상표시장치 주위의 휘도에 따라 재기입될 수 있다.
이 경우, 화상표시장치의 주위가 어두운 경우, 표시화상이 어두운 부분의 계조수가 증가하도록 상기 설정치를 재기입하는 한편, 화상표시장치의 주위가 밝은 경우에는, 표시화상이 밝은 부분의 계조수가 증가하도록 상기 설정치를 재기입함으로써, 화상표시장치 주위의 휘도에 관계없이, 항상 고품위의 화상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 비트변환수단에 의해 설정된 값은, 상기 표시장치에 표시되는 화상의 표시특성에 따라 재기입될 수 있다.
이 경우, 표시화상전체가 어두운 경우에는, 표시화상이 어두운 부분의 계조수가 증가하도록 상기 설정치를 재기입하고, 표시화상전체가 밝은 경우에는, 표시화상이 밝은 부분의 계조수가 증가하도록 상기 설정치를 재기입함으로써, 화상표시장치에 표시되는 화상의 휘도에 관계없이, 항상 고품위의 화상을 표시할 수 있다.
상기 비트변환수단은, 입력된 신호를 미리 설정된 대응 출력치로 치환하는 룩업테이블로 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 룩업테이블에는, 입력치에 따라 변하는 출력치가 미리 설정되기 때문에, 비트변환수단에 있어서의 처리를 신속히 할 수 있다. 또한, 비트변환수단의 구조를 단순화함으로써, 화상처리장치 전체의 구성도 단순화된다.
또한, 상기 비트변환수단은, 수치계산에 의해 n비트의 디지털신호를 m(m> n) 비트 디지털신호로 변환하는 연산소자로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 연산소자는 CPU(Central Processing Unit) 또는 디지털신호 처리기(Digital Signal Processor)가 될 수 있다.
상기 CPU나 DSP 등은 프로그램가능 소자이기 때문에, 비트변환수단의 설정치를 재작성하기 위한 사용자 인터페이스를 용이하게 하여, 조작이 간편한 장점이 있다.
화상표시장치에 칼라화상을 표시하는 경우, 상기 제1 신호처리회로 및 제2 신호처리회로를, RGB의 색상마다 제공하는 것이 좋다.
또한, 상기 구성의 화상처리장치를 화상표시장치에 제공하는 것이 좋다.
이 경우, 화상표시장치의 표시부에 입력되는 신호의 처리는, 화상처리장치에 행해지기 때문에, 표시부측에 화질을 높이기 위한 비싼 장치를 필요로 하지 않는다. 이에 의해, 염가로 고화질의 화상표시장치를 제공할 수 있다.
지금까지 기술된 본 발명은 다양하게 변경될 수 있다. 그러한 변경은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않으며, 당업자들에게 자명한 모든 변형예들은 다음에 기재된 청구항의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 영상신호로서 입력된 n비트(n은 자연수) 디지털신호에 γ보정을 행하여, m비트(m>n: m은 자연수) 디지털신호로 변환하는 제1 신호처리회로; 및
    상기 제1 신호처리회로로부터 m비트 디지털신호에 노이즈신호를 가산한 뒤, 하위 (m-Q)비트(Q≤n: Q는 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트의 디지털신호를 출력하는 제2 신호처리회로를 포함하는, 화상처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 입력된 n비트 디지털신호를, 미리 설정된 값에 따라서 m비트 디지털신호로 변환하는 비트변환수단을 더 포함하는 화상처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비트변환수단은, 입력된 신호에 대응하는 미리 설정된 출력치로 치환하는 룩업테이블로 구성되는 화상처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 비트변환수단은, 수치계산에 의해 n비트 디지털신호를 m(m>n)비트 디지털신호로 변환하는 연산소자로 이루어지는 화상처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 신호처리회로 및 제2 신호처리회로는, RGB 색마다 제공되는 화상처리장치.
  6. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 노이즈신호의 신호레벨의 평균치는 제로로 되도록 설정되는 화상처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 노이즈신호는, 진폭의 주기에 규칙성이 없는 무작위성의 노이즈신호인 화상처리장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 노이즈신호는, 임의의 노이즈패턴 테이블을 사용하고, 상기 노이즈패턴 테이블의 개시점을, 필드마다 또는 노이즈패턴 테이블마다 바꾸는 것에 의해 얻어지는 노이즈신호인 화상처리장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 노이즈신호의 진폭 도수분포는, 상기 노이즈신호의 진폭 제로를 중심으로 한 가우스분포인 화상처리장치.
  10. 입력된 m비트(m은 자연수) 디지털신호에 노이즈신호를 가산한 뒤, 하위 (m-Q)비트(Q<m: Q는 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트의 디지털신호를 출력하는 신호처리회로를 포함하는 화상처리장치.
  11. 화상을 표시하는 표시수단과, 상기 표시수단을 구동하는 구동수단을 포함하는 화상표시장치로서,
    영상신호로서 입력된 n비트(n은 자연수) 디지털신호에 대하여 γ보정을 행하여, m비트(m>n: m은 자연수) 디지털신호로 변환하는 제1 신호처리회로와,
    상기 제1 신호처리회로에서의 m비트 디지털신호에 노이즈신호를 가산한 뒤, 하위 (m-Q)비트(Q≤n: Q는 자연수)를 절사하여 얻어지는 Q비트 디지털신호를 출력하는 제2 신호처리회로를 갖는 화상처리장치를 더 포함하는, 화상표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 신호처리회로는, 입력된 n비트 디지털신호를, 미리 설정된 값에 따라 m비트 디지털신호로 변환하는 비트변환수단을 포함하는 화상표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 비트변환수단에 설정된 값은, 상기 구동수단의 성능의 불균형을 흡수하도록 재기입되는 화상표시장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 비트변환수단에 설정된 값은, 상기 화상표시장치 주위의 밝기에 따라 재기입되는 화상표시장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 비트변환수단에 설정된 값은, 상기 표시장치의 표시화상전체의 밝기에 따라 재기입되는 화상표시장치.
  16. 입력된 m비트(m은 자연수) 디지털신호에 노이즈신호를 가산한 뒤, 하위 (m-Q)비트(Q<m: Q는 자연수)를 절사하여 얻어진 Q비트 디지털신호를 출력하는 신호처리회로를 포함하는 화상처리장치를 구비하는 화상표시장치.
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