KR20010106168A

KR20010106168A - 비디오 데이터를 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이디바이스

Info

Publication number: KR20010106168A
Application number: KR1020010015707A
Authority: KR
Inventors: 니시따니시게유끼; 마에다다께시; 가와베가즈요시; 구리하라히로시; 다까기데쯔오; 오오하시도시아끼
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다찌 가조 죠호 시스템; 가나이 쓰토무; 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼; 추후보충; 가부시끼가이샤 히다지 마이크로소프트웨어 시스템즈
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2001-11-29
Also published as: US8125427B2; US20010033260A1; TW518882B; KR100423216B1; US20050122287A1; US6850214B2; US7432897B2; US20120154461A1; US20090040157A1

Abstract

입력된 비디오 데이터의 휘도 특성은 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들에 의해 결정되고, 다각선 포인트 마스터 데이터 및 다각선 포인트 보정 데이터는 마이크로컴퓨터에 의한 만족스러운 디스플레이 상태를 제공하도록 휘도 특성을 근거로 계산되어서 다각선 생성 섹션들에게 출력되고, 출력 계조(gradation) 특성을 결정하는 다각선 포인트 데이터는 다각형 포인트 생성 섹션들에서 계산되고 인터-포인트(inter-point) 계조 연산 섹션에 출력되고, 동작 프로세싱은 인터-포인트 계조를 결정하기 위해 인터-포인트 동작 섹션의 다각형 포인트 데이터 및 입력 비디오 데이터를 사용해서 실행되고 디스플레이 패널에 출력된다.

Description

비디오 데이터를 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 디바이스{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE FOR DISPLAYING VIDEO DATA}

본 발명은 비디오 데이터(이미지 데이터 및 텍스트 데이터 포함)를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 특히, 예를 들면, 액정 디스플레이 디바이스, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이 디바이스, 플라즈마 디스플레이디바이스 또는 EL(Electroluminescence) 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

예를 들면, 일본 특허 출원 제11-275375에 기술되어 있는 바와 같이, 비디오 신호 생성 디바이스들 및 변환 디바이스들로부터의 비디오 데이터에 대한 현존 컬러 변환 방법들이 사용되어 왔는데, 상기 방법은 변환 후에 컬러 값들의 가능한 범위 밖의 값들을 허용하도록 다차원 룩업 테이블로 변환한 후에 컬러 값들의 가능한 범위의 위치들을 강화하기 위한 격자 포인트 데이터에 대한 보정 값들을 설정함으로써, 가능한한 요구된 컬러 변환을 실행하고, 컬러 변환시 컬러 변환을 위한 컬러 신호들을 어드레스 생성 섹션에 입력하고, 다차원 룩업 테이블로부터 출력된 격자 포인트 데이터를 근거로 보간 동작 섹션에 의한 보간을 실행해서 입력된 컬러 신호에 대응해서 변환 후의 컬러 값들을 획득하고, 변환 후의 컬러 값들이 가능한 범위 밖일 때, 계조 변환 섹션에 의해 상기 컬러 값들을 경계 값들로 변환한다.

그러나, 상술된 종래 기술이 다차원 룩업 테이블로의 변환 후의 컬러 값들의 가능한 범위의 경계 위치들의 격자 포인트 컬러 값들을 설정하고 격자 포인트들 간의 위치에 대한 동작을 실행함으로써 룩업 테이블의 용량을 증가시키지 않고 컬러 변환을 가능케 한다는 기본 개념에 대해 기술하고 있지만, 입력 비디오 데이터의 상태에 대응해서 최적의 디스플레이를 실행하기 위해 입력 비디오 데이터를 분석하기 위한 룩업 테이블 설정 수단에 대해서는 언급하고 있지 않다.

또한, 상술된 종래 기술이 룩업 테이블을 설정하는 비디오 데이터에 의한 컬러 변환 방법 및 설정 값에 의한 격자 포인트들에 대한 동작 방법에 대해서는 기술하고 있지만, 예를 들면 백 라이트 제어를 결합시킴으로써 만족스러운 디스플레이상태를 획득하기 위한 수단에 대해서는 기술하고 있지 않다.

다른 종래 기술에 의해, 비디오 신호들의 APL(Average Picture Level)의 하이 레벨 또는 로우 레벨에 대응해서 г-보정 회로에 의해 밝은 계조(bright gradation) 또는 어두운 계조(dark gradation)를 확장함으로써 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 이미지들의 콘트라스트를 향상시키는 방법이 공지되어 왔다. 예를 들면, 일본 특허 출원 제6-6820에 기술된 г-보정 회로는 화이트 레벨 확장을 위한 г-보정 데이터를 기억하는 г-보정 메모리 및 블랙 레벨 확장을 위한 г-보정 데이터를 기억하는 г-보정 메모리를 갖고, 비디오 신호들의 APL이 선정된 값 보다 하이인지 로우인지에 따라 г-보정 메모리들 중 하나를 선택해서, 비디오 신호에 대한 г-보정을 실행한다. 이는 비디오 신호의 APL의 하이 또는 로우 레벨에 따라 밝은 계조 또는 어두운 계조를 확장시킬 수 있어서, 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 이미지들의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

액정 디스플레이 디바이스에 디스플레이된 비디오 신호들은 텔레비젼 방송의 비디오 이미지들 뿐만 아니라 VTR 또는 DVD로부터 재생된 비디오 신호들, 비디오 카메라에 의해 촬영된 비디오 이미지들 및 컴퓨터 그래픽에 의해 제공된 비디오 이미지들을 포함한다. 또한, 위성 방송과 같이 현존 아날로그 방송이 디지털 방송으로 전가됨에 따라 방송 채널 수가 매우 증가되었기 때문에, 비디오 신호 소스들이 더욱 더 다용도로 쓰이게 되었다. 또한, 다용도 비디오 신호들이 현존 텔레비젼 방송 뿐만 아니라 컴퓨터에도 도입되어서, 컴퓨터의 디스플레이 데이터로서 디스플레이되고, 또한, 상기 비디오 신호들은 프로세스 및 제조되어서 디스플레이 디바이스에 디스플레이될 것이다.

상기 다용도 비디오 신호들을 액정 디스플레이 디바이스에 디스플레이하는 경우에, 이미지 신호들에 대한 г-보정을 실행하기 위해 비디오 신호들의 하이 또는 로우 APL에 따라 사전에 제공된 다수의 г-보정 메모리들 중 하나를 선택하도록 응용된 종래 기술의 모든 종류의 비디오 신호들의 계조 특성에 대응해서 다양한 종류의 г-보정 메모리들이 제공되어야 한다. 또한, 비디오 신호들의 비디오 이미지 신(scene)들은 실제로 순차적으로 시간에 따라 변하기 때문에, 비디오 이미지 신들 각각에 최적인 다수의 г-보정 메모리들을 제공하기 위해 대량의 메모리들이 필요하게 되어서, 그 결과 비용이 증가하고 비실용적이게 된다. 또한, 비디오 신호들의 APL에 따라 г-보정 메모리를 선택할 때, APL이 변하지 않는 한 상이한 비디오 이미지 신들을 위해 하나의 동일한 г-보정 메모리가 선택된다. 그러나, 이는, 예를 들어 로우 APL의 경우에, 전체 스크린이 평균적으로 어두운 비디오 이미지 신들 또는 전체적으로 어두운 영역에서 밝은 영역이 지역적으로 나타나는 비디오 이미지 신과는 무관하게 동일한 г-보정 메모리가 사용됨을 의미한다. 종래 기술에서는, 경우에 따라 г-보정이 상이해야만 하는 동안에도, 비디오 신호들의 APL에 따라 г-보정 메모리가 선택되어서, 비디오 이미지 신들에 따른 미세한 г-보정이 이루어질 수 없다.

또한, 디스플레이 디바이스로 일반적으로 사용되는 CRT의 경우, 전기 신호 및 밝기(brightness)는 n^2.2내이지만 액정 디스플레이 디바이스는 액정을 송신하는광량과 전기 신호 간의 관계가 도 25에 도시된 어두운 영역 및 밝은 영역 모두에서 포화되는(saturated) 특성을 갖는다. 따라서, 액정 디스플레이 디바이스의 고유한 특성을 고려해 볼 때 비디오 신호에 대한 г-보정을 실행할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 비디오 데이터에 따라 적합한 콘트라스트를 제공하고 비디오 이미지들을 선명하게 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 비디오 데이터에 따라 백 라이트의 적합한 광량을 획득함으로써 비디오 이미지들을 선명하게 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 백 라이트의 라이트를 이용해서 효율성을 향상시킬 수 있거나 또는 비디오 데이터에 따라 백 라이트의 적합한 광량을 획득함으로써 백 라이트를 비추기(lighting up) 위해 필요한 전기 전력 소비를 감소시킬 수 있는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는데 있다.

본 발명에 따라서, 입력된 비디오 데이터의 계조와 관련된 휘도 특성이 검출되고, 휘도 특성에 따라 계조가 보정되고, 보정된 계조가 액정 패널에 디스플레이된다.

양호하게, 다른 계조 보다 하이인 생성 주파수의 계조의 휘도가 다른 계조의 휘도에 비해 상대적으로 더 하이가 되도록 계조가 보정된다.

양호하게, 보다 하이인 생성 주파수의 계조가 휘도 특성상 상대적으로 더 로우인 레벨의 계조측에 놓이게 될 때 블랙 컬러를 강조하도록 계조가 보정된다.

양호하게, 보다 하이인 생성 주파수의 계조가 휘도 특성상 상대적으로 더 하이인 레벨의 계조측에 놓이게 될 때 화이트 컬러를 강조하도록 계조가 보정된다.

양호하게, 휘도 특성상 최대 휘도 값을 포함하는 계조의 휘도가 액정 패널이 디스플레이할 수 있는 최대 휘도 값에 도달하도록 계조가 보정된다.

양호하게, 휘도 특성상 최소 휘도 값을 포함하는 계조의 휘도가 액정 패널이 디스플레이할 수 있는 최소 휘도 값에 도달하도록 계조가 보정된다.

또한, 본 발명에 따라, 입력된 비디오 데이터의 계조와 관련된 휘도 특성이 검출되고 백 라이트의 광량이 휘도 특성에 따라 제어된다.

양호하게, 하나의 또는 다수의 프레임들의 휘도가 다른 하나의 또는 다른 다수의 프레임들의 휘도에 비해 더 로우일 때, 백 라이트의 광량이 상대적으로 감소된다.

양호하게, 하나의 또는 다수의 프레임들의 휘도가 다른 하나의 또는 다른 다수의 프레임들의 휘도에 비해 더 하이일 때, 백 라이트의 광량이 상대적으로 증가된다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 디스플레이 디바이스의 시스템 구성을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 디스플레이 디바이스의 시스템 구성을 상세히 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 휘도 신호 생성 섹션의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 입력 비디오 이미지 특성 결정 섹션의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각선 포인트 생성 섹션의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 6은 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각선 포인트 생성 섹션의 입력/출력 휘도 특성 그래프(제1 특성 일례).

도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 입력 이미지 특성 피드백 제어 섹션의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 8은 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각형 포인트 생성 섹션의 입력/출력휘도 특성 그래프(제2 특성 일례).

도 9는 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각형 포인트 생성 섹션의 입력/출력 휘도 특성 그래프(제3 특성 일례).

도 10은 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각형 포인트 생성 섹션의 입력/출력 휘도 특성 그래프(제4 특성 일례).

도 11은 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각형 포인트 생성 섹션의 입력/출력 휘도 특성 그래프(제5 특성 일례).

도 12은 본 발명에 따른 제1 실시예의 다각형 포인트 생성 섹션의 입력/출력 휘도 특성 그래프(제6 특성 일례).

도 13은 본 발명에 따른 제1 실시예의 인터-포인트 계조 연산 섹션의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 14는 본 발명에 따른 제1 실시예의 인터-포인트 계조 연산 섹션의 연산을 설명하기 위한 개념도.

도 15는 본 발명에 따른 제2 실시예의 디스플레이 디바이스의 시스템 구성을 도시한 상세도.

도 16은 본 발명에 따른 제2 실시예의 백 라이트의 광량 제어를 설명하기 위한 개념도.

도 17은 본 발명에 따른 제2 실시예의 백 라이트의 광량 제어에 대한 플로우챠트.

도 18은 본 발명에 따른 제3 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도.

도 19는 본 발명에 따른 제3 실시예의 히스토그램(histogram) 검출 회로의 구성도.

도 20은 본 발명에 따른 제3 실시예의 Y-값 계산 회로의 구성도.

도 21은 본 발명에 따른 제3 실시예의 계조 제어 포인트 계산 회로의 구성도.

도 22는 본 발명에 따른 제3 실시예의 임의 곡선 г-보정 회로의 구성도.

도 23은 본 발명에 따른 제3 실시예의 히스토그램 검출 회로로부터 출력된 히스토그램 값에 대한 그래프.

도 24는 본 발명에 따른 제3 실시예의 임의 곡선 г-보정 회로의 입력 계조와 출력 계조 간의 관계를 도시한 그래프.

도 25는 본 발명에 따른 제3 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 액정을 송신하는 광량 및 전기 신호(전압 효과 값) 간의 관계를 도시한 그래프.

도 26은 본 발명에 따른 제3 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 입력 디스플레이 데이터(계조 데이터)와 라이트 투과율(transmission rate) 간의 관계를 도시한 그래프.

도 27a 및 도 27b는 본 발명에 따른 제3 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 입력(계조 데이터)과 라이트 투과율 간의 관계와 관련된 히스토그램 분포의 각각의 섹션들을 변경하는 상태를 도시한 그래프.

도 28은 본 발명에 따른 제4 실시예의 펄스 생성 회로의 상세한 구성도.

도 29는 본 발명에 따른 제5 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도.

도 30은 본 발명에 따른 제5 실시예의 저역 필터의 상세한 구성도.

도 31은 본 발명에 따른 제6 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도.

도 32는 본 발명에 따른 제7 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도.

도 33은 본 발명에 따른 제8 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이미지 특성 검출 섹션

2 : 다각형 포인트 생성 섹션

3 : 다각선 근사 계조 보정 섹션

4 : 액정 디스플레이 패널

23 : 마이크로컴퓨터

72 : 히스토그램 검출 회로

74 : 계조 제어 포인트 계산 회로

76 : 임의 곡선 г-보정 회로

78 : 액정 모듈

본 발명의 제1 실시예가 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 기술을 사용하는 디스플레이 시스템의 제1 실시예를 도시한 구성도이다.

도 1에는, RGB 비디오 신호들의 휘도 분포, 최대 휘도, 최소 휘도 및 평균휘도와 같은 비디오 신호들의 휘도 특성을 측정하기 위한 비디오 이미지 특성 검출 섹션(1), 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션(1)에 의해 검출된 비디오 신호들의 휘도 특성에 따라 계조 보정을 위해 보정 제어 포인트를 계산하기 위한 다각형 포인트 생성 섹션(2), 다각형 포인트 생성 섹션(2)에 의해 생성된 계조 보정 제어 포인트에 의해 RGB 비디오 신호들의 휘도 특성을 보정하기 위한 다각선 근사 계조 보정 섹션(3) 및 계조 특성에 따라 보정된 RGB 비디오 신호들을 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 패널(4)이 도시되어 있다.

본 발명은 텔레비젼 방송, 개인용 컴퓨터, 비디오 테이프 리코더(VTR) 및 DVD로부터 입력된 비디오 신호들의 매 프레임 마다 휘도 분포, 최대 휘도, 최소 휘도 및 평균 휘도와 같은 비디오 신호들의 휘도 특성을 결정함으로써, 매 프레임 마다 계조 특성을 결정하고, 결정된 계조 특성을 근거로 비디오 신호들에 대한 계조 보정을 실행하고, 액정 디스플레이 디바이스에 디스플레이해서, 디스플레이된 이미지 품질의 뚜렷하거나 선명한 효과를 향상시키도록 응용된다. 본 발명에 따른 제1 실시예의 상세한 구성 및 동작은 도 2 내지 도 14를 참조하여 설명될 것이다.

도 2에는, 개인용 컴퓨터로부터의 RGB 아날로그 비디오 신호들과 RGB 신호들로 변환된 비디오 테이프 리코더로부터의 복합 신호들을 스위치하기 위한 스위칭 회로(5), 스위칭 회로(5)로부터의 RGB 아날로그 출력을 디지털 데이터로 변환하기 위한 A/D 변환기, 비디오 테이프 리코더 등으로부터의 복합 신호들을 휘도 신호 및 컬러 신호들로 분리하기 위한 휘도/컬러 신호 분리 제어 섹션(7), 분리 제어 섹션(7)으로부터의 휘도 신호들 및 컬러 신호들을 RGB 신호들로 변환하기 위한 신호 프로세싱 제어 섹션(8), A/D 변환기(6)로부터의 디지탈 RGB 신호들로부터 디지털 휘도 데이터를 생성하기 위한 휘도 신호 생성 섹션(9), A/D 변환기(6)로부터의 RGB 출력과 휘도 신호 생성 섹션(9)으로부터의 휘도 신호 출력(Y)을 스위치하기 위한 스위칭 회로들(10-12), 스위칭 회로들로부터의 출력으로부터 임의의 기간에 입력 비디오 신호들의 특성을 검출하기 위한 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션들(이제부터 "입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션"이라고 함)(13-15), 입력된 전체 계조 영역을 임의의 영역들로 분할할 때 영역 경계들 각각의 출력 계조 데이터를 생성하기 위한 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18), 인접한 계조 영역들의 다각선 포인트들 간의 계조 특성을 결정하기 위한 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21), PC로부터의 입력 신호들의 수평, 수직 및 귀선 소거 기간 신호들(blanking period signals) 또는 복합 신호들을 출력 타이밍과 동기화하기 위한 동기 신호 제어 섹션(22), 예를 들어 디스플레이 매체와 같이 액정 등을 사용해서 상기 제어 디바이스 및 디스플레이 패널(4)을 전체적으로 제어하기 위한 마이크로컴퓨터(23), 및 액정 모듈(디스플레이 디바이스)(25)이 도시되어 있는데, 상기 액정 모듈(25)은 휘도 신호 생성 섹션(9), 스위칭 회로들(10-12), 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15), 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18), 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21), 동기 신호 제어 섹션(22) 및 디스플레이 패널(4)을 포함한다. 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)이 입력 비디오 신호들에 따라 입력 비디오 신호의 계조 특성을 변환하기 때문에, 회로들이 입력 비디오 신호들을 보정하기 위한 보정 계수를 생성하는 계조 보정 계수 생성 섹션들로서 동작한다고 말할 수 있다. 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)은 입력 비디오 신호들에 대한 계조 보정 계수 생성 섹션으로부터 생성된 보정 계수에 의해 보정된 데이터를 출력한다.

본 발명에 따른 제1 실시예의 전체 동작은 도 2를 참조하여 기술될 것이다.

먼저, 스위칭 회로는 PC로부터의 RGB 아날로그 비디오 이미지 입력 또는 RGB 아날로그 신호들로 변환된 비디오 테이프 리코더로부터의 복합 비디오 이미지 입력의 신호들을 선택한다. 복합 비디오 이미지 입력을 RGB 아날로그 비디오 신호들로 변환하기 위해, 먼저 휘도/컬러 분리 프로세싱 섹션(7)에서 휘도 신호들 및 컬러 신호들로 분리된 후 신호 프로세싱 제어 섹션(8)에 의해 색차 신호들로 프로세스되고 RGB 아날로그 신호들로 변환돼서 출력된다. 스위칭 회로(5)에 의해 선택된 RGB 아날로그 비디오 신호들은 A/D 변환기(6)에 의해 디지털 신호들로 변환된 후 스위칭 회로들(10-12)에 입력되고 또한 휘도 신호 생성 섹션(9)에 입력된다. 휘도 신호 생성 섹션은 입력된 RGB 디지털 비디오 데이터로부터 매 화상 소자(화상 소자는 RGB에 대한 데이터) 마다 휘도 값(Y)을 결정하고 그 결과를 스위칭 회로(10-12)에 출력한다. 스위칭 회로들(10-12)은 A/D 변환기(6)로부터 RGB 비디오 데이터를 선택하거나 휘도 신호 생성 섹션(9)으로부터 휘도 데이터(Y)를 선택하고 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들에게 출력한다. 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)은 RGB 데이터 또는 휘도 데이터(Y)로부터 매 프레임 마다 각각의 휘도의 비율을 나타내는 휘도 분포, 최대 휘도, 최소 휘도 및 평균 휘도와 같은 한 프레임 마다 나타나는 비디오 신호의 휘도 특성을 검출하기 위한 회로들이다. 그 후, RGB 비디오 데이터로부터 휘도 특성을 검출할 때, 모든 컬러들에 대한 특성은컬러 각각을 위한 3개의 시스템들로 된 동일한 회로들을 제공함으로써 검출될 수 있다. 한편, 휘도 신호 생성 회로(9)로부터의 휘도 데이터(Y)로부터 휘도 특성을 검출할 때, 모든 화상 소자들에 대한 특성은 1 시스템으로 된 회로들에 의해 결정될 수 있다. 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)은 매 프레임 마다 입력된 RGB 비디오 데이터 또는 휘도 데이터(Y)로부터 계조 분포 특성, 계조 최대 값, 계조 최소 값 및 계조 평균 값을 검출하고 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)에 출력한다. 비디오 데이터가 비디오 테이프 리코더로부터의 동적 이미지들과 같이 종종 변하는 경우에는, 비디오 신호들의 휘도 특성은 매 프레임 마다 검출되고, PC로부터의 비디오 이미지들과 같이 모션이 상대적으로 작은 경우에는, 비디오 신호들의 휘도 특성은 다수의 프레임들로 된 한 기간(one period) 마다 검출될 수 있다.

입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에서 검출된 비디오 신호들의 휘도 특성을 나타내는 검출 데이터는 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)에 송신된다. 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)은 마이크로컴퓨터(23)의 요구에 따라 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터 검출된 데이터를 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다. 마이크로컴퓨터(23)는 검출 데이터를 근거로 다각선 포인트 데이터를 생성하고 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)에 출력한다. 다각선 포인트 데이터를 생성하는 방법은 이후에 자세히 설명될 것이다. 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)은 다각선 포인트 데이터를 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)에 출력한다. 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)은 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)로부터의 다각선 포인트 데이터를 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)에게 출력한다. 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)은 A/D 변환기(6)로부터의 RGB 디지털 비디오 데이터의 계조 특성을 다각선 포인트 데이터에 따라 변환하고 변환 후의 계조 데이터를 디스플레이 패널(4)에 출력한다. 입력 비디오 데이터 특성의 검출 모드들의 각각의 경우에, 즉, R, G, B 컬러들 각각에 대한 검출의 경우에, 또한 휘도 신호 생성 섹션(9)으로부터의 휘도 데이터(Y)에 대한 검출의 경우에, A/D 변환기(6)로부터의 디지털 비디오 데이터가 R, G, B에 있어서 상이하기 때문에, 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21) 각각은 3개의 시스템들로 된 회로들을 포함한다.

섹션들 각각의 기능에 대해 상세히 설명될 것이다.

도 3은 제1 실시예의 휘도 신호 생성 섹션(9)의 동작을 설명하는 도면이다. RGB 비디오 데이터로부터 휘도 데이터(Y)를 생성하는 경우의 각각의 컬러들 간의 비율은 예를 들면 다음과 같은 식으로 표현된다:

휘도 데이터(Y) = 0.299 ×R(빨강색) + 0.587 ×G(녹색) + 0.144 ×B(파랑색)

휘도 데이터(Y)를 계산하기 위한 식은 각각 첨부된 RGB 비디오 데이터와 실수 계수와의 곱들을 합산하는 연산이고, 회로들의 스케일의 증가 및 프로세싱 속도의 저하라는 점에서 볼 때 하드웨어에 의해 정확하게 상기 연산을 수행하는 것은 어렵다. 상기 연산은 하드웨어에 의한 곱들의 합이라는 연산을 쉽게 달성하기 위해 단순화된다. 생성된 휘도 데이터가 디스플레이 데이터가 아니라 디스플레이 데이터의 특성을 획득하기 위한 것이기 때문에, 이는 비트 시프팅 및 가산 프로세싱에 의해 달성된다. 도 3에서, R, G, B 각각이 8 비트 디지털 비디오 데이터라는 가정하에, R 컬러를 2 비트 및 5 비트만큼 각각 오른쪽으로 시프트하고(2로 나주기위해 1 비트만큼 오른쪽으로 시프트하고 2²으로 나누기 위해 n 비트만큼 오른쪽으로 시프트하고), G 컬러를 1 비트 및 4 비트만큼 각각 오른쪽으로 시프트하고, B 컬러를 3 비트 만큼 오른쪽으로 시프트하고, 시프트 데이터를 모두 가산함으로써, 상술된 식에 대한 다음의 근사 프로세싱이 가능하게 된다.

휘도 데이터(Y) = 0.281 ×R(빨강색) + 0.563 ×G(녹색) + 0.125 ×B(파랑색)

휘도 데이터(Y)를 생성하기 위한 연산 프로세싱이 상술된 바와 같이 단순화되기 때문에, 단순화된 연산(simplification)이 하드웨어에 의해 쉽게 달성될 수 있다. 대안으로, 또한 소프트웨어에 의해서도 달성될 수 있다.

다음으로, 도 2의 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)의 구성 및 동작이 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 4에는, 한번의 검출 기간을 설정하기 위한 검출 설정 섹션(26), 전체 입력 계조 영역의 분할 수(divisional number)를 설정하기 위한 입력 계조 분할 수 설정 섹션(27), 입력 계조 분할 수 설정 섹션(27)에 의해 설정된 분할 영역의 각각에 대한 입력 비디오 데이터의 대응을 검출하기 위한 입력 이미지 데이터 계조 영역 검출 섹션(28), 최저 계조 영역의 데이터를 카운트하기 위한 제1 계조 영역 카운터(29), 최저 계조 다음의 계조 영역의 데이터를 카운트하기 위한 제2 계조 영역 카운터(30), 최고 계조의 영역의 데이터를 카운트하기 위한 제n 계조 영역 카운터(31), 한번에 대한 검출 기간에 최저 계조 영역의 데이터의 총 수를 보유하기 위한 제1 분포 데이터 보유 래치(32), 제2 영역의 데이터의 총 수를 보유하기위한 제2 분포 데이터 보유 래치(33), 최고 계조 영역의 데이터의 총 수를 보유하기 위한 제n 분포 데이터 보유 래치(34), m 계수로 제1 계조 영역 카운터(29)의 카운트 값을 승산하기 위한 m 승산기 회로(35), 2*m 계수로 제2 계조 영역 카운터(30)의 카운트 값을 승산하기 위한 2*m 승산기 회로(36), n*m 계수로 제n 계조 영역 카운터(31)의 카운트 값을 승산하기 위한 n*m 승산기 회로(37), 승산기 회로들 각각으로부터의 출력 데이터를 가산하기 위한 가산기 회로(38), n*m 계수로 가산기 회로(38)로부터의 출력을 제산하기 위한 n*m 제산기 회로(39), 제산기 회로(39)로부터의 출력을 평균 휘도 값으로 보유하기 위한 평균 휘도 데이터 보유 래치(40), 이하에 기술될 도트 데이터 래치 회로(43)의 출력과 직렬 송신 중의 비디오 데이터를 비교하고 보다 큰 데이터를 선택하여 출력하기 위한 비교 회로(41), 이하에 기술될 도트 데이터 래치 회로(44)의 출력과 직렬 송신 중의 비디오 데이터를 비교하고 보다 작은 데이터를 선택하여 출력하기 위한 비교 회로(42), 비교 회로(41)로부터의 출력을 래치하기 위한 도트 데이터 래치 회로(43), 비교 회로(42)의 출력을 래치하기 위한 도트 데이터 래치 회로(44), 검출 설정 섹션(26)에 의해 설정된 임의의 기간에 도트 데이터 래치 회로(43)로부터의 출력 데이터로서 최대 휘도 데이터를 보유하기 위한 최대 휘도 데이터 보유 래치(45), 및 검출 설정 섹션(26)에 의해 설정된 임의의 기간에 도트 데이터 래치 회로(44)로부터의 출력 데이터로서 최소 휘도 데이터를 보유하기 위한 최소 휘도 데이터 보유 래치(46)가 도시되어 있다.

또한, 입력 이미지 데이터의 휘도 분포를 검출하기 위한 휘도 분포 검출 섹션(200)은 입력 비디오 데이터 계조 영역 검출 섹션(28), 제1 계조 영역 카운터(29), 제2 계조 영역 카운터(30), 제n 계조 영역 카운터(31), 제1 분포 데이터 보유 래치(32), 제2 분포 데이터 보유 래치(33) 및 제n 분포 데이터 보유 래치(34)를 포함한다. 입력 비디오 데이터의 평균 휘도를 검출하기 위한 휘도 평균 값 검출 섹션(201)은 m 승산기 회로(35), 2*m 승산기 회로(36), n*m 승산기 회로(37), 가산기 회로(38), n*m 제산기 회로(39) 및 평균 휘도 데이터 보유 래치(40)를 포함한다. 입력 비디오 데이터의 휘도의 최대 값 및/또는 최소 값을 검출하기 위한 휘도 최대·최소 값 검출 회로(202)는 비교 회로들(41, 42), 도트 데이터 래치 회로들(43, 44), 최대 휘도 데이터 보유 래치(45) 및 최소 휘도 데이터 보유 래치(46)를 포함한다.

먼저, 한범에 대한 검출 기간은 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)의 제어 하에 검출 설정 섹션(26)에서 설정된다. 상기 실시예에서, 디스플레이의 내용들은 비디오 신호들로서 매 프레임 마다 변하기 때문에, 한번에 대한 검출 기간이 한 프레임으로 설정되는 경우에 대해서 설명될 것이다. 디스플레이의 내용들이 개인용 컴퓨터에서처럼 드물게 변하는 경우, 한번에 대한 검출 기간은 다수의 프레임들로 설정될 수도 있다. 검출 설정 섹션(26)으로부터의 출력은 이하에 기술될 검출 기능 섹션들 각각의 최종 스테이지 데이터 보유 래치를 위한 래치 클록을 형성한다. 한편, 입력 이미지 데이터(예를 들면, 휘도 데이터(Y))의 밝기 크기를 분할하기 위한 분할 수는 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)의 제어 하에서 입력 계조 분할 수 설정 섹션(27)에 의해 설정된다. 예를 들어, 전체 입력 영역은 256 계조들(8 비트)로서정의되고 분할 수는 분할을 위해 8로 설정된다. 입력 계조 분할 수 설정 섹션(27)으로부터의 출력은 입력 비디오 데이터 계조 영역 검출 섹션(28)에 입력되고, 입력 비디오 데이터 계조 영역 검출 섹션(28)은 입력 계조 분할 수 설정 섹션(27)로부터의 분할 영역들 각각에 대한 입력 비디오 데이터의 계조 값의 대응을 판단하고 영역에 대응하는 영역 카운터를 위한 클록을 출력한다. 상기 일례에서 전체 입력 계조 영역이 256 계조들을 포함하고 분할 수가 8이기 때문에, 영역들 각각의 계조 영역은 매 32 계조들 마다 한 영역이 된다. 따라서, 입력 비디오 신호들에 대한 특성 검출의 정확성은 분할 영역들 각각에서 분할 수를 보다 크게 하고 계조 수를 보다 작게 함으로써 향상될 수 있다. 그러나, 정확성이 향상되면 회로들을 증가시킬 수 있기 때문에, 정확성은 애플리케이션 사용에 따라 변경될 수 있다. 입력 비디오 데이터 계조 영역 검출 섹션(28)으로부터의 클록에 의해 제1 계조 영역 카운터(29), 제2 계조 영역 카운터(30) 및 제n 계조 영역 카운터(31)의 모든 계조 영역의 데이터 수를 카운트하고, 제1 분포 데이터 래치 회로(32), 제2 분포 데이터 래치 회로(33), 제n 분포 데이터 래치 회로(34)에 의해 상기 데이터 수를 휘도 분포로서 검출 설정 섹션(26)에 의해 설정된 기간 중에 보유함으로써, 휘도 분포가 검출된다.

평균 휘도 값 검출에 있어서, (상기 실시예에서는 한 프레임 중에) 제1 계조 영역 카운터(29), 제2 계조 영역 카운터(30) 및 제n 계조 영역 카운터(31)로부터의 출력들 각각을 m 승산기 회로(35), 2*m 승산기 회로(36) 및 n*m 승산기 회로(37) 에서 각각 승산하고, 가산기 회로(38)에서 출력들 각각을 가산하고, n*m 제산기 회로(39)에서 출력을 제산하고, 검출 설정 섹션(29)에 의해 설정된 기간 동안 출력을 보유함으로써 평균 휘도 데이터 보유 래치(40)에 의해 평균 휘도 데이터로서 매 프레임 마다 평균 휘도가 검출된다. m은 분할 영역들 각각의 계조들의 수를 의미한다. 상술된 바와 같이, 입력이 256 계조들로 설정되고 분할 수가 8로 설정되기 때문에, 상기 실시예에서 m은 32이다. 따라서, 승산기 회로들(35-37) 및 가산기 회로(38) 각각이 16 비트로 구성되면, 제산기 회로(39)는 n*m = 8*32 = 256으로 제산을 실행하는데, 이는 8비트(상위 8 비트 선택) 만큼 오른쪽으로 시프트하는 간단한 논리로 달성될 수 있다.

휘도의 최대·최소 값 검출에 있어서, 입력 비디오 데이터 및 1 클록만큼 각각 지연된 도트 데이터 래치 회로(43) 및 도트 데이터 래치 회로(44)로부터의 출력은 비교 회로(41) 및 비교 회로(42)에 입력되고, 상기 비교 회로들은 각각 보다 큰 데이터 및 보다 작은 데이터를 판단해서 출력한다. 즉, 비디오 데이터가 직렬로 송신되기 때문에, 도트 데이터 래치 회로(43)로부터의 출력 및 비디오 데이터는 비교 회로(41)에서 비교되고 보다 큰 데이터가 항상 선택되어 도트 데이터 래치 회로(43)에 출력되고, 1 프레임의 모든 비디오 데이터가 비교되어서 매 1 프레임 마다 최대 휘도 데이터를 획득한다. 또한, 최소 휘도 데이터도 또한 비교 회로(42) 및 도트 데이터 래치 회로(44)에 의해 동일한 방식으로 획득될 수 있다. 출력 데이터는 도트 데이터 래치 회로(43) 및 도트 데이터 래치 회로(44) 각각에서 래치되고 출력된 최대 및 최소 휘도 데이터는 매 1 프레임마다 최대 휘도 및 최수 휘도를 검출하기 위해 검출 설정 섹션(26)에 의해 설정된 기간 중에 각각 최대 휘도 데이터 보유 래치(45) 및 최소 휘도 데이터 보유 래치(46)에 의해 1 프레임 동안 보유된다.

다음으로, 도 1 또는 도 2에 도시된 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)이 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 5는 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)의 내부를 도시한 구성도이다.

도 5에는, 다각선 포인트를 설정할 때 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)에 의해 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 검출된 입력 특성을 반사하기 위한 입력 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47), 다각선 포인트 설정 레지스터를 위한 레지스터 기록 클록 생성 섹션(48), 및 다각선 포인트들을 각각 보유하는 다각선 포인트 설정 레지스터들(49-57)이 도시되어 있다. 도 2에서 각각의 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)이 3개의 시스템들을 포함하는 경우, 모든 시스템들이 동일한 구성을 갖기 때문에, 도 5의 하나의 시스템에 대해서 설명될 것이다.

또한, 도 5에 대한 설명에서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 대한 설명과 같이, 입력 계조들의 수를 256개의 계조들로 설정하고 전체 입력 계조 영역을 8로 분할하는 일례가 설명될 것이다. 먼저, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의한 검출 결과를 반사하지 않는 제1 특성 일례가 설명될 것이다. 제1 특성 일례는 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 특성 검출 결과와 무관하게 입력과 출력 간에 동일한 특성을 설정하는 경우이다. 입력 비디오 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)은 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)으로부터 각각의 다각선 포인트 마스터 데이터 각각을 직접 설정한다. 따라서, 제1 특성 일례에서, 직선 특성 데이터는 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)으로부터 직접 설정된다. 도 6은 상기 설정에 의한 입력/출력 계조 특성을 도시한 것이다. 도 6에는, 입력/출력 등가 (직선) 특성이 분할 영역들 각각의 계조들의 수를 정함으로서 획득된다(1 분할 영역의 계조들의 수 = 256/8 = 32 계조). 직선 특성을 설정하기 위한 입력 비디오 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)의 동작은 도 7을 참조하여 구체적으로 상세히 설명될 것이다.

도 7은 입력 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)의 구성도이다. 도 7에는, 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)으로부터의 다각선 포인트 보정 데이터 및 다각선 포인트·마스터 데이터를 스위치하기 위한 스위칭 회로(58), 다각선 포인트 보정 데이터 보유 레지스터(59), 다각선 포인트 보정 데이터 및 다각선 포인트·마스터 데이터로부터 데이터를 생성하기 위한 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60), 및 스위칭 회로(58) 또는 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)으로부터의 출력을 각각 선택하기 위한 스위칭 회로(61)가 도시되어 있다. 먼저, 도 6에 도시된 직선 특성을 설정하기 위한 제1 특성 일례의 경우, 스위칭 회로(58)는 항상 (1)을 선택하고, 스위칭 회로(61)는 항상 (1)을 선택한다. 따라서, 다각선 포인트 보정 데이터 보유 레지스터(59) 및 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)의 동작과 무관하게, 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)으로부터의 다각형 포인트·마스터 데이터가 다각선 포인트 레지스터를 위한 설정 데이터로서 직접 출력되고 다각선 포인트 설정 레지스터들(49-57)에서 설정된다. 다각선 포인트 설정 레지스터(49)는 다각선 포인트(0)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(50)는 다각선 포인트(1)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(51)는 다각선 포인트(2)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(52)는 다각선 포인트(3)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(53)는 다각선 포인트(4)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(54)는 다각선 포인트(5)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(55)는 다각선 포인트(6)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(56)는 다각선 포인트(7)를 출력하고, 다각선 포인트 설정 레지스터(57)는 다각선 포인트(8)를 출력한다.

직선 입력/출력 특성의 제1 특성 일례는 이미 설명되었고 입력/출력 특성의 다른 일례들은 도면들을 참조하여 연속해서 이하에 설명될 것이다.

먼저, 제2 특성 일례로서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 휘도 분포 특성을 반사하면서 다각선 포인트를 설정하는 일례가 설명될 것이다. 제2 특성 일례는 검출된 휘도 분포 특성의 최고 생성 주파수의 입력 계조 영역과 관련해서 출력 휘도를 증가시킴으로써 하이 생성 주파수의 계조 영역을 강조하는 일례이다.

도 8은 제2 특성 일례에 의해 설정된 입력/출력 계조 특성의 일례를 도시한 것이다. 상기 일례에서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)은 입력 계조 데이터의 생성 주파수가 분할 영역(5)에서 최고라고 결정해서 상기 영역의 휘도 특성을 강조한다. 즉, 마이크로컴퓨터(23)는 도 4를 참조하여 기술된 휘도 분포 검출 섹션에 의해 검출된 계조 데이터 생성 주파수를 근거로 최고 생성 주파수의 계조 영역을 결정한다. 그 결과, 주파수가 영역(5)에서 최고일 때, 계조 값(a)은 도 7에 도시된 입력 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)의 다각선 포인트 보정 레지스터(59)에서 설정되고, 다각선 포인트(5)의 마스터 데이터와 다각선 보정 레지스터(59)의 설정 값의 가산에 의해 획득된 계조 데이터가 마이크로컴퓨터(23)의 제어에 의해 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)의 다각선 포인트(5) 설정 레지스터(54)에서 설정된다. 이는 영역(5)의 휘도 특성이 더 급변하게 해서 계조 영역(5)의 콘트라스트를 증가시키기 때문에, 비디오 이미지들이 더 강조될 수 있다.

다음으로, 제3 특성 일례로서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 휘도 분포 특성을 반사함으로써 다각선 포인트를 설정하는 일례가 설명될 것이다. 상기 일례에서, 입력 계조 영역은 하부 영역(영역(1)-영역(4)) 및 상부 영역(영역(5-8))의 2 그룹으로 분할되고, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터 최대 휘도 분포를 포함하는 영역이 하부 영역에 속하는 경우 블랙 컬러가 강조되고, 반대로, 상기 영역이 상부 영역에 속하는 경우 화이트 컬러가 강조되도록 제어된다. 이러한 경우에, 최대 휘도 분포를 포함하는 영역이 영역들(5-8)에 속하는 경우의 동작은 도 8에 도시된 제2 특성 일례의 동작과 동일하여서, 그에 대한 설명은 생략될 것이다. 한편, 최대 휘도 분포를 포함하는 영역이 영역들(1-4)에 속하는 경우의 동작은 도 9를 참조하여 설명될 것이다.

도 9는 제3 특성 일례에 의한 입력/출력 계조 특성 일례를 도시한 것이다. 상기 일례에서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)은 입력 계조 데이터의 생성 주파수가 분할 영역(4)에서 최고라고 결정한다. 즉, 제2 특성 일례의 동작과 동일한 방식으로, 최고 생성 주파수의 영역은 마이크로컴퓨터(23)의 제어에의해 판단된다. 상기 일례에서는 영역(4)이기 때문에, 마이크로컴퓨터(23)는 도 7에 도시된 입력 비디오 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)의 다각선 포인트 보정 레지스터(59)에서 보정 계조 값(b)을 설정하고, 다각선 포인트(3)의 마스터 데이터로부터 다각선 포인트 보정 데이터 보유 레지스터(59)의 설정 값을 감산함으로써 획득된 계조 데이터를 다각선 포인트(3) 설정 레지스터(52)에서 설정한다. 이러한 경우에, 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)은 감산 회로를 구성한다. 이는 영역(4)의 휘도 특성이 더 급변하게 해서 영역(4)의 콘트라스트를 증가시키기 때문에, 비디오 이미지들이 강조될 수 있다.

그 다음, 제4 특성 일례로서, 제2 특성 일례와 제3 특성 일례를 결합한 일례가 설명될 것이다. 또한, 이러한 경우에, 다각선 포인트는 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 휘도 분포 특성을 반사함으로써 설정된다. 휘도 분포 특성 검출 섹션들(13-15)은 비디오 데이터의 특징을 강조하도록 최대 분포 및 최대 다음 분포를 포함하는 분할 계조 영역들을 제어한다.

도 10은 제4 특성 일례의 입력/출력 계조 특성 일례를 도시한 것이다. 상기 일례에서, 입력 계조 데이터의 생성 주파수는 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에서 분할 영역(6)에서 최고이고 분할 영역(4)에서 최고 다음이다. 즉, 분할 영역(6)이 상부 그룹의 입력 계조 영역이기 때문에, 분할 영역(6)의 다각선 포인트 보정 레지스터(59)의 제1 보정 값(a)과 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)에 의한 다각선 포인트(6)의 마스터 데이터를 가산하고, 영역(4)이 하부 그룹의 입력 계조 영역이기 때문에 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)에 의한 다각선 포인트(3)의 마스터 데이터로부터 다각선 포인트 보정 레지스터(59)의 제2 보정 값(b)을 감산함으로써, 최고 분포 및 최고 다음 분포를 포함하는 분할 계조 영역들의 특징이 강조되도록 제어된다. 이러한 경우에, 다각선 포인트 데이터 생성 섹션(60)은 가산 회로 및 감산 회로를 모두 구성한다.

다음으로, 제5 특성 일례로서, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 최대 휘도 값 및 최소 휘도 값의 검출 결과를 반사함으로써 다각선 포인트를 설정하는 일례가 도시된다.

도 11은 최대 휘도 검출 결과를 반사하는 입력/출력 계조 특성의 일례를 도시한 것이다. 상기 일례에서, 영역들(1 내지 7)의 동적 범위는 최대 휘도가 분할 영역(7)의 영역에 포함되고 분할 영역(8)에서는 나타나지 않을 때 최대가 된다. 상기 목적을 위해, 다각선 포인트(7)의 설정 값은 도 5의 입력 비디오 이미지 특성 피드백 제어 섹션(47)에 의해 다각선 포인트들(0-7)에 있어서 다각선 포인트(8)의 설정 값과 동일하게 되고, 신호 영역들 각각의 경계와 다각선 포인트(0)와 다각선 포인트(7)를 연결하는 라인 간의 교차는 다각선 포인트(1)로부터 다각선 포인트(6)까지의 설정 값들 각각으로 정의된다. 이는 디스플레이 디바이스의 콘트라스트를 최대한 이용해서 전체 휘도 특성을 균일하게 하고 최고 휘도 영역을 확장하는 디스플레이 특성을 제공할 수 있다.

동일한 방식으로, 도 12는 최소 휘도 검출 결과를 반사하는 입력/출력 휘도 특성의 일례를 도시한 것이다. 상기 일례에서, 동적 범위는 최소 휘도가 분할 영역(1)의 영역에 포함되고 분할 영역(0)에 포함되지 않을 때 최대가 된다. 즉, 다각선 포인트(1)의 설정 값은 다각선 포인트(0)의 설정 값과 동일하게 되고, 분할 영역들 각각의 경계와 다각선 포인트(1)와 다각선 포인트(8)를 연결하는 라인 간의 교차는 다각선 포인트(2)로부터 다각선 포인트(7)까지의 설정 값들 각각으로 정의된다. 이는 디스플레이 디바이스의 콘트라스트를 최대한 이용해서 전체 휘도 특성을 균일하게 하고 최저 휘도 영역을 확장하는 디스플레이 특성을 제공할 수 있다.

상술된 바와 같이, 비디오 데이터에 제공된 휘도 특성에 대해 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로부터의 검출 결과를 휘도 포인트 생성 섹션(16-18)에 반사함으로써 획득될 수 있고, 다양한 입력/출력 계조 특성이 획득될 수 있다. 입력 계조 특성은 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의한 검출 결과를 반사하지 않고 변경될 수 있음이 명백하다.

다음으로, 도 2의 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)이 도 13을 참조하여 설명될 것이다. 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)은 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)에 의해 설정된 다각선 포인트들에 따라 입력 계조 데이터를 인터-포인트 출력 계조 데이터로 변환하는데 사용된다.

도 13은 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)의 구성도이다. 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)로의 입력 형태에 따라, 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21) 각각은 데이터가 서로 무관하게 설정되도록 데이터가 RGB 형태로 입력될 때는 3개의 시스템들을 갖고, 또는 프로세싱이 R, G, B에 대해 공통으로 실행되기 때문에 휘도 신호 생성 섹션(9)으로부터의 출력에 의해 휘도 데이터(Y)의 형태로 입력될 때는 하나의 시스템을 갖는다. 도 13에는, 다각선 포인트 생성섹션들(15-18)로부터의 다각선 포인트 설정 값들 중에서 최고 계조외의 8개의 설정 값들 중 하나를 선택하기 위한 선택기 회로(62), 다각선 포인트 설정 값들 중에서 최저 계조외의 8개의 설정 값들 중 하나를 선택하기 위한 선택기 회로(63), 및 선택기 회로(62) 및 선택기 회로(63)에 의해 선택된 다각선 포인트 설정 값들로부터 인터-포인트 계조 데이터를 결정하기 위한 계조 연산 제어 섹션(64)이 도시되어 있다. 상기 일례에서, 상술된 바와 동일한 방식으로 전체 입력 계조 영역은 8개의 부분들로 분할되고, 입력 이미지 데이터는 256개의 계조들(8 비트)를 포함한다. 또한, 입력 비디오 데이터는 8 비트를 근거로 하기 때문에, IND[7:0]로 표시된다. 또한, 다각형 포인트들(0-8)은 각각 POS(0) 내지 POS(8)로 표시된다.

먼저, 다각선 포인트 설정 값들은 선택기 회로(62) 및 선택기 회로(63)에 의해 입력 비디오 데이터 IND[7:0] 중에서 상위 3 비트 IND[7:5]로 각각 선택된다. POS 값들은 레지스터 POS(0) 내지 POS(7) 순서로 하부로부터 선택기(62)에 입력되고, 레지스터들 POS(1) 내지 POS(8) 순서로 하부로부터 선택기(63)에 입력된다. 따라서, 입력 이미지 데이터의 상위 3 비트 IND[7:5]가 "000"일 때, 선택기 회로(62)는 POS(0)를 선택하고, 선택기 회로(63)는 POS(1)를 선택한다. 동일한 방식으로, IND[7:5]가 "001"일 때, 선택기 회로(62)는 POS(1)를 선택하고, 선택기 회로(63)는 POS(2)를 선택한다. 따라서, POS(0)-POS(8)는 동일한 방식으로 회로(62, 63)에 의해 IND[7:5]의 값에 따라 선택된다. 선택기들 각각에 의해 선택된 설정 값들은 출력 비디오 이미지들의 계조 데이터를 획득하기 위해 동작 프로세싱을 실행하는 계조 연산 제어 섹션(64)에 입력된다. 계조 연산 제어 섹션(64)은 예를 들어, 다음의 식에 따라 연산을 실행한다.

OUTD [7:0] = SEL1 + (SEL2 - SEL1) ×IND [4:0]/32

OUTD [7:0]는 계조 연산 제어 섹션(64)으로부터 출력된 연산 후의 계조 데이터이다. SEL1은 선택기(62)에 의해 선택된 다각선 포인트를 나타내고 SEL2는 선택기(63)에 의해 선택된 다각선 포인트를 나타낸다. 도 14는 분할 영역에 주의하면서 상술된 식을 설명하기 위한 계조 특성 그래프를 도시한 것이다. 또한, 이는 입력 비디오 데이터 IND[7:0]의 상위 3비트 IND[7:5]가 "100"인 경우를 도시한 것이다.

인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)의 연산에 따라 선택기(62)가 POS(4)를 선택하고 선택기(63)가 POS(5)를 선택하고, 입력 이미지 데이터 IND[7:0]가 영역(5)의 데이터임을 알 수 있다. 그 다음, 계조 연산 제어 섹션(64)은 POS(4)와 POS(5)를 직선으로 연결하는 상술된 식에 따라 비디오 데이터의 하위 5 비트 IND[4:0]에 대한 출력 계조 OUTD[7:0]를 계산해서 출력한다. 출력된 OUTD[7:0]는 도 6, 도 8 내지 도 12에 도시된 특성에 따라 입력 비디오 데이터 IND[7:0]의 변환에 의해 획득되고, OUTD[7:0]는 디스플레이 패널(4)에 출력되고 화상 이미지들로서 디스플레이된다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따라, 휘도 특성이 매 프레임 기간 마다 입력 비디오 데이터의 계조 분포 특성 및 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 설정될 수 있고, 비디오 이미지는 특히 최고 계조 주파수의 계조 분포 영역의 콘트라스트를 강조함으로써 선명하게 디스플레이될 수 있고, 또한, 최대 휘도 및 최소휘도에 따라 디스플레이 디바이스의 콘트라스트 특성을 최대한 이용해서 디스플레이를 달성할 수 있다.

제1 실시예에서, 마이크로컴퓨터(23)는 마이크로컴퓨터(23) 및 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)을 사용해서 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 검출된 입력 비디오 신호들의 특성을 근거로 요구된 계조 특성을 획득하도록 프로세싱을 실행하고, 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18) 및 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)을 제어하여 입력 비디오 신호들의 계조 특성을 변환해서 디스플레이 패널에 출력한다. 그 후, 회로 구조를 간단하게 하기 위해, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 검출된 입력 비디오 신호들의 특성은 마이크로컴퓨터(23) 및 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)을 사용하지 않고 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)에게 직접 입력될 수 있다. 이러한 경우에, 마이크로컴퓨터(23)의 소프트웨어에 의한 플렉시블 제어(flexible control)가 더 이상 사용되지 않고 제어 동작이 회로들에 의해 고정되지만 마이크로컴퓨터(23)와 관련된 부품들의 수가 절약될 수 있다. 따라서, 상기 실시예의 회로들은 액정 모듈 내에 통합될 수 있고 비디오 신호들에 따라 자체적으로 계조 특성을 최적으로 설정할 수 있는 액정 모듈을 달성할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 기술을 사용하는 제2 실시예를 도시하는 구성도이다.

상기 실시예는 제1 실시예 외에 백 라이트의 광량을 제어하기 위한 백 라이트 제어 섹션(65)을 더 포함한다. 다른 부분들은 제1 실시예의 경우와 동일하기때문에, 그에 대한 설명은 생략된다.

도 16은 백 라이트의 광량의 제어의 개념을 도시한 것이다. 백 라이트의 광량은 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의한 평균 휘도에 대한 검출 결과에 의해 제어된다. 평균 휘도는 입력된 비디오 데이터로부터 휘도 값(Y)을 계산해서 1 프레임 동안의 휘도 값(Y)의 평균을 결정함으로써 획득된다. 제2 실시예에서, 백 라이트의 광량은 평균 휘도가 하이일 때 증가되고, 또한 백 라이트의 광량은 평균 휘도가 로우일 때 감소된다. 그 다음, 평균 휘도에 따라 백 라이트의 광량을 제어함으로써 액정 디스플레이에 계조 변환을 통한 입력 비디오 데이터를 디스플레이하는 제1 실시예의 구성 외에, 명백한 휘도가 도 16에 도시된 바와 같이 더 증가되거나 감소될 수 있다. 이는 동적 비디오 이미지들을 디스플레이하기 위해 비디오 이미지 디스플레이에 뚜렷한 명암(brighness/darkness)을 형성하는 특징을 제공한다.

도 17은 상기 실시예에 따른 백 라이트를 제어 동작을 위한 플로우챠트의 일례를 도시한 것이다. 먼저, 다각선 포인트 설정 값들은 마이크로컴퓨터(23) 및 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)에 의해 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)에서 설정된다. 이러한 경우에 설정된 다각선 포인트들은 제1 실시예에서 설명된 바와 같다. 또한, 입력 이미지 데이터에 대한 평균 휘도 값은 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 동시에 결정된다. 마이크로컴퓨터(23)는 평균 휘도 값에 따라 도 17에 도시된 플로우챠트에 따라 프로세싱을 실행한다. 먼저, 마이크로컴퓨터(23)는 평균 휘도 값이 영역(3)의 계조 보다 하이인지의 여부를 확인한다.영역(3) 보다 하이가 아니면, 입력 이미지 데이터는 보다 어둡게 판단되고 백 라이트의 광량이 백 라이트 제어 섹션(65)에 의해 감소된다. 광량을 감소시키는 정도에 있어서는, 예를 들면 결정된 평균 휘도는 265 계조들(8 비트)이고 백 라이트의 라이트 제어 범위는 256 단계들(8 비트)이라고 가정되고, 백 라이트의 제어 값이 평균 휘도 데이터와 일치하는 포인트가 만족스러운 디스플레이 상태로 정의된다. 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)은 검출 설정 섹션(26)에 의해 결정된 간격대로 검출 데이터를 갱신하기 때문에, 백 라이트는 그에 따라 다시 제어된다. 이러한 경우에, 데이터 검출 간격은 1 프레임으로 정의된다. 검출된 휘도의 평균 값이 영역(3)의 값 보다 하이이면, 상기 값이 영역(6)의 값 보다 로우인지의 여부를 결정한다. 영역(6)의 값 보다 로우이면, 검출된 평균 휘도는 결국 영역(3) 보다는 하이이고 6 보다는 로우여서, 백 라이트 제어 섹션(65)에 의한 백 라이트의 광량은 제어되지 않는다. 그와 반대로, 영역(6)의 값 보다 로우가 아니라고 판단되면, 입력 비디오 데이터는 보다 밝은 비디오 이미지들로서 판단되고 백 라이트의 광량이 보다 어두운 비디오 이미지들에서의 알고리즘과 동일한 알고리즘에 의해 증가된다. 즉, 백 라이트의 적합한 광량이 비디오 데이터에 따라 획득될 수 있기 때문에, 비디오 이미지들이 선명하게 디스플레이될 수 있다.

상술된 바와 같이, 비디오 신호들의 평균 휘도에 따라 백 라이트의 광량을 제어하는 제2 실시예는 백 라이트로부터 방출된 라이트를 효율적으로 이용할 수 있는 효과를 갖는다. 액정이 자체적으로 라이트를 방출하지 않고 디스플레이 데이터에 따라 액정을 송신하는 라이트의 광량을 제어하기 때문에, 백 라이트는 디스플레이를 위해 필요하다. 그러나, 백 라이트가 디스플레이 중에 라이트를 항상 방출해야만 하기 때문에, 특히, 디스플레이 내용이 어두운 비디오 이미지 신이면, 백 라이트로부터의 라이트의 대부분이 액정에 의해 차단되고, 라이트를 이용하는 효율성의 관점에서 볼 때 양호하지 않다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 백 라이트의 광량이 평균 휘도에 따라 증가되거나 감소되기 때문에, 백 라이트의 광량은 보다 어두운 비디오 이미지들에 대해서는 감소되고, 보다 밝은 비디오 이미지들에 대해서는 증가된다. 따라서, 백 라이트의 광량을 이용하는 효율성이 또한 향상될 수 있고, 백 라이트를 방출하기 위한 전기 전력 소비가 감소될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따라, 계조 특성은 매 프레임 기간 마다의 입력 비디오 데이터의 계조 분포 특성 및 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 설정될 수 있고, 특히, 최고 계조 주파수의 계조 분포 영역의 콘트라스트를 강조함으로써, 비디오 이미지들이 선명하게 디스플레이될 수 있고, 또한, 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 디스플레이 디바이스의 콘트라스트 특성을 최대한 이용해서 디스플레이를 실행할 수 있다.

또한, 입력 비디오 신호에 따라 자체적으로 계조 특성을 최적으로 설정할 수 있는 액정 모듈이 상기 실시예의 회로들을 액정 모듈에 통합시킴으로써 달성될 수 있다.

또한, 비디오 신호들의 평균 휘도에 따라 백 라이트의 광량을 제어함으로써, 백 라이트의 라이트를 이용하는 효율성이 증가될 수 있고, 백 라이트를 방출하기 위한 전기 소비가 감소될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제3 실시예가 도 18 내지 도 24를 참조하여 설명될 것이다. 제3 실시예는 제1 실시예에서 기술된 비디오 이미지 특성에 따라 계조 보정을 실행하고, 휘도 분포를 검출하는 보다 구체적인 구성을 갖고 그에 따라 계조 보정을 실행하며, 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)을 사용하지 않고 계조 보정을 실행하기 위한 액정 디스플레이 디바이스의 일례이다.

먼저, 제3 실시예의 설명을 위해 사용된 도면들 각각이 설명되고 도면에 첨부된 참조 부호들이 설명된다.

도 18은 본 발명에 따른 액정 디스플레이 디바이스의 제3 실시예에 대한 블록도이고, 도 18에는 개인용 컴퓨터 또는 TV 튜너와 같은 신호 소스로부터 송신된 컬러 비디오 신호(71), 컬러 비디오 신호(71)의 1 프레임의 밝기 분포를 검출하기 위한 히스토그램 검출 회로(72), 히스토그램 검출 회로(72)로부터 출력된 히스토그램 값(73), 히스토그램 값(73)으로부터 г-보정을 위해 계조 제어 포인트를 계산하기 위한 계조 제어 포인트 계산 회로(74), 계조 제어 포인트 계산 회로(74)에 의해 계산된 계조 제어 포인트(75), 계조 제어 포인트(75)로부터 임의의 곡선으로 컬러 비디오 신호(71)의 계조를 보정하기 위한 임의 곡선 г-보정 회로(76), 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 의한 계조 보정에 입력된 컬러 디스플레이 데이터(77), 및 컬러 디스플레이 데이터(77)에 따른 컬러 디스플레이를 위한 액정 모듈(78)이 도시되어 있다.

또한, 도 19는 도 18의 히스토그램 검출 회로(72)의 구성을 도시한 도면인데, 도 19에는, 컬러 비디오 신호(71)로부터 밝기를 나타내는 Y 값을 계산하기 위한 Y 값 계산 회로(79), Y 값 계산 회로(79)에 의해 계산된 Y 값(80)이 도시되어 있다. 또한 펄스 생성 회로(81) 및 펄스 신호들(82, 83, 84, 85, 86, 87, 88)이 도시되어 있다. 펄스 생성 회로(81)는 Y 값에 따라 다수의 펄스 신호들(82, 83, 84, 85, 86, 87, 88) 중 하나를 생성한다. 카운터들(89, 90, 91, 92, 93, 94, 95)은 다수의 펄스 신호들을 각각 카운트하고, 카운터들 각각은 매 1 프레임마다 소거된다. 매 프레임의 펄스들의 수가 카운트될 수 있다. 참조 부호들(96, 97, 98, 99, 100, 101, 102) 각각은 카운터에 의해 카운트되는 카운트 값을 나타내고, 참조 부호(103)는 매 1 프레임의 카운트 값 각각을 래치하고 임시로 보유하는 래치를 나타낸다. 참조 부호들(104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) 각각은 래치된 카운트 값을 나타내는데, 이는 상술된 히스토그램 값(73)이다.

또한, 도 20은 도 19의 Y-값 계산 회로(79)의 일례를 도시한 도면이다. R 비디오 신호가 2 비트만큼 오른쪽으로 시프트될 때, 0.25R 신호가 출력되고, R 비디오 신호가 4 비트만큼 오른쪽으로 시프트될 때, 0.0625R 신호가 출력된다. 0.25R 신호들과 0.0625R 신호들이 가산될 때, 0.3125R 신호가 출력된다. G 비디오 신호가 1 비트만큼 오른쪽으로 시프트될 때, 0.5G 신호가 출력되고, G 비디오 신호가 4 비트만큼 오른쪽으로 시프트될 때, 0.0625G 신호가 출력된다. 0.5G 신호와 0.0625G 신호가 가산될 때, 0.5625G 신호가 출력된다. B 비디오 신호가 3 비트만큼 오른쪽으로 시프트될 때, 0.125B 신호가 출력된다. 그 다음, 0.3125 R 신호, 0.5625 G 신호 및 0.125 B 신호가 가산될 때, 휘도 신호(Y)가 획득된다.

또한, 도 21은 도 18의 계조 제어 포인트 계산 회로(74)의 구성을 도시한 도면이고, 도 21에는, 히스토그램 검출 회로(72)에 의해 검출된 1 프레임의 컬러 비디오 신호의 밝기에 대한 히스토그램 값(73)을 일정한(constant) 평균 값으로 정규화하기 위한 정규화 회로(111), 정규화된 히스토그램 값으로부터 보정 값을 계산하기 위한 보정 값 계산 회로(112), 보정의 강도(intensity)를 나타내는 보정 강도(k)를 생성하기 위한 보정 강도 생성 회로(113), 계조 보정 특성을 기준으로서 생성하기 위한 기준 특성 생성 회로(114), 및 가산기(115)가 도시되어 있는데, 가산기(115)의 출력은 계조 제어 포인트(75)를 형성한다. 또한, 도 22는 도 18의 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 구성을 도시한 도면으로, 다각선 근사 회로들(116, 117, 118) 각각은 RGB로 구성된 컬러 비디오 신호들(71)의 계조 변환을 실행하고, 계조 변환을 실행한 후 RGB로 구성된 컬러 디스플레이 데이터(77)를 출력한다. 또한, 도 22는 RGB로 구성된 컬러 비디오 신호(71)에서 R 컬러만을 위한 회로를 상세히 도시하고 있다. G 컬러 및 B 컬러를 위한 회로들도 동일한 방식으로 구성될 수 있기 때문에, 그에 대한 설명은 생략된다. 또한, 보정 계수(5)를 선택하기 위해 R 컬러 비디오 신호들의 상위 3 비트들에 의해 제어되는 선택기들(119, 120), 선택기들(119, 120)에 의해 각각 선택되는 제어 포인트들(121, 122) 및 R 컬러 비디오 신호 및 제어 포인트들(121, 122)의 하위 5 비트들에 의해 계산을 실행하는 직선 근사 보간 회로(123)가 도시되어 있다.

또한, 도 23은 도 18의 히스토그램 검출 회로(72)로부터 출력된 히스토그램 값(73)에 대한 그래프이다.

또한, 도 24는 도 18의 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 입력 계조와 출력 계조 간의 관계를 도시한 그래프이다.

다음으로, 제3 실시예의 동작이 구체적으로 설명될 것이다. 도 18에서, 컬러 비디오 신호(71)는 개인용 컴퓨터로부터 출력된 비디오 신호들 및 TV 방송의 비디오 신호들 뿐만 아니라 VTR 및 DVD로부터 재생된 비디오 신호들, 비디오 카메라에 의해 촬영된 비디오 이미지들 및 컴퓨터 그래픽에 의해 제공된 비디오 이미지들을 포함하는 컬러 디스플레이 데이터인 RGB를 나타내는 컬러 데이터이다. 컬러 비디오 신호(71)는 히스토그램 검출 회로(72) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 각각 입력된다. 히스토그램 검출 회로(72)는 1 프레임의 컬러 비디오 신호들(71)의 밝기의 주파수 분포를 검사하고 그 결과를 히스토그램 값(73)으로서 계조 제어 포인트 계산 회로(74)에 출력한다. 계조 제어 포인트 계산 회로(74)는 히스토그램 값(73)을 근거로 임의 곡선 г-보정 회로(76)에게 제공된 계조 특성의 보정을 위해 계조 제어 포인트(75)를 계산해서 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 출력한다. 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 컬러 비디오 신호(71)에 대한 계조 보정을 실행해서, 입력 계조와 추력 계조 간의 관계가 계조 제어 포인트(75)에 의해 결정된 특성을 형성하고 그 결과를 컬러 디스플레이 데이터(77)로서 액정 모듈(78)에 출력하게 한다.

또한, 히스토그램 검출 회로(72)의 동작에 대한 상세한 설명은 도 19, 도 20 및 도 23을 참조하여 이루어질 것이다. 도 19는 히스토그램 검출 회로(72)의 상세한 구성도이다. 히스토그램 검출 회로(72)에 입력된 컬러 비디오 신호(71)는 Y 값 계산 회로의 컬러 비디오 신호(71)의 밝기를 나타내는 Y 값에 대해 계산된다. 상기 실시예에서, 컬러 비디오 신호(71)는 RGB 컬러 신호이고 RGB 각각은 디지털 8 비트 데이터(256 계조)를 포함한다. Y 값은 다음과 같이 정의된다:

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

Y 값은 상술된 식에 따라 RGB 신호들로부터 계산된다. Y 값은 8 비트의 디지털 값을 갖는다.

상술된 식의 실제 계산에 있어서, 도 20에 도시된 근사 계산 회로가 RGB 값들 각각에 가산된 실수 상수의 승산의 근사를 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 승산기의 회로 스케일은 크고, 특히, 실수 승산기이기 때문에, 스케일은 매우 증가된다. 회로의 스케일은, RGB 각각이 8 비트 디지털 값을 갖는다는 장점을 이용해서, Y 값의 계산을 위한 근사, 즉, 승산 대신 비트 시프팅 및 가산을 이용한 근사에 의해 감소될 수 있다. 도 20의 근사 계산 회로에서, 예를 들면, R 컬러는 2 비트만큼 오른쪽으로 시프트하고 4 비트 만큼 오른쪽으로 시프트한 결과를 가산함으로써 계산되는데, 따라서 0.3125 R 컬러 신호를 제공한다. 동일한 방식으로, 도 20에 도시된 바와같이, 0.5625 G 컬러 및 0.125 B 컬러가 시프팅 및 가산에 의해 제공되어서 최종적으로 모두 가산해서 Y 값(80)을 결정한다. 획득된 Y 값(80)은 펄스 생성 회로(81)에 입력된다.

펄스 생성 회로(81)는 Y 값(80)에 따라 펄스 신호들(82 내지 88) 중 하나를 출력하도록 응용되는데, 상세한 동작은 표 1에 도시되어 있다.

섹션	Y 값(80)	펄스 출력
1	0 ~ 31	펄스 신호(82)
2	32 ~ 63	펄스 신호(83)
3	64 ~ 95	펄스 신호(84)
4	96 ~ 127	펄스 신호(85)
5	128 ~ 159	펄스 신호(86)
6	160 ~ 191	펄스 신호(87)
7	192 ~ 223	펄스 신호(88)
8	-	-

표 1에 도시된 바와 같이, 펄스 신호(82)는 Y 값(80)이 0-32일 때 출력되고, 펄스 신호(83)는 Y 값(80)이 33-64일 때 출력되고, 동일한 방식으로, 펄스 신호들이 Y 값(80)에 대응해서 출력된다. 상술된 바와 같이, Y 값(80)이 8 비트 디지털 값을 갖기 때문에, 가능한 범위는 0 내지 255이다. 이하에 기술될 바와 같이, 상기 실시예에서, Y 값(80)의 범위는 다각선 근사의 계조 보정을 실행하기 위해 제어 포인트들의 수에 따라 8개의 부분들로 동일하게 분할되고, 상기 값은 모든 32개의 단계들로 분할되고 펄스는 Y 값(80)에 따라 출력된다. 표 1에서, Y 값(80)이 224 내지 255의 값을 나타내는 섹션(8)에 대응하는 부분에 대한 설명은 없다. 섹션(8)은 섹션(1) 내지 섹션(7)이 정확하게 결정될 때 자연히 결정될 수 있기 때문에, 회로가 도시되어 있지 않다. 즉, 디스플레이 해상도가 예를 들어 640 ×480 화상 소자들일 때, 화상 소자들의 총 수가 307,200이기 때문에, 섹션(1) 내지 섹션(7)의 펄스들의 총 수가 인식되면, 화상 소자들의 총 수를 근거로 결정될 수 있다. 이하에 기술될 바와 같이, 상기 실시예의 동작에 아무런 영향을 주지 않기 때문에 섹션(8)에 대응하는 회로는 생략된다.

상술된 바와 같이, 펄스 생성 회로(81)는 Y 값(80)에 따라 카운터들(89-95) 각각에 펄스 신호들(82-88)을 출력한다. 카운터들(89-95) 각각은 Y 값(80)을 위해섹션(1) 내지 섹션(7)에 대응하는 펄스들을 카운트한다. 카운트된 펄스들의 수 각각의 값은 매 1 프레임마다 임시로 래치(103)에 의해 보유되고, 히스토그램 값(73)으로 출력된다. 도 23은 히스토그램 값(73)의 일례를 그래프로서 도시하고 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, Y 값(80)의 생성 주파수는 매 섹션마다 카운트되어서 1 프레임의 컬러 비디오 신호의 밝기에 대한 주파수 분포를 획득한다.

또한, 도 23의 히스토그램을 참조하면, 고 주파수의 섹션들(H4, H5, H6)의 계조들은 관련 프레임의 컬러 비디오 신호(71)의 대부분을 차지하고, 컬러 비디오 신호(71)가 디스플레이될 때 디스플레이 스크린의 대부분을 차지한다. 한편, 저 주파수의 섹션들(H1, H2)의 계조들은 디스플레이 스크린에서 보다 적은 비율을 차지한다. 따라서, 디스플레이는 대부분의 디스플레이 영역을 차지하는 계조 섹션의 디스플레이 데이터의 콘트라스트를 강조하고 적은 비율의 디스플레이 영역을 차지하는 계조 섹션의 디스플레이 데이터의 콘트라스트를 억제함으로써 뚜렷해질 수 있다. 그 다음, 계조 특성은 디스플레이 데이터의 계조 특성을 변환하기 위해 히스토그램의 주파수 분포로부터 직접 결정될 수 있다.

그 다음, 히스토그램 값(73)으로부터 계조 제어 포인트(75)를 계산하기 위한 회로의 동작이 도 21을 참조하여 설명될 것이다. 도 21은 계조 제어 포인트 계산 회로(74)의 구성도이다. 상술된 바와 같이 획득된 히스토그램 값(73)은 정규화 회로(111)에 입력된다. 히스토그램 값들(73) 각각의 주파수의 합은 디스플레이 해상도와 동일하다. 예를 들어, 해상도가 640 ×480 도트인 경우에, 주파수의 합은 307,200이다. 히스토그램 값(73)이 Y 값(80)이 8개의 부분들로 나눠질 수 있도록0-255를 동일하게 분할함으로써 각각의 주파수로서 획득되기 때문에, 섹션들 각각의 주파수의 간단한 평균은 주파수의 합의 1/8인 38,400이다. 정규화 회로(111)는 간단한 평균의 값인 38400을 32로 정규화하기 위한 회로이다. 정규화된 히스토그램의 섹션들 각각의 주파수는 도 21에 도시된 정규화 주파수(H1-H7)로 표현된다. 또한, 정규화 후의 주파수의 간단한 평균은 32로서, δ로 표시된다.

그 다음, 정규화 주파수들(H1-H7)은 보정 강도 생성 회로(113)로부터의 보정 강도(k)와 함께 보정 값 계산 회로(112)에 입력되고, 계조 변환의 계조 보정 값들(R1-R7)이 계산된다. 보정 값 계산 회로(112)는 제1 내지 제7 보정 값 계산 회로들로 구성되고, 계산 회로들 각각은 다음 식에 따라 계산을 실행한다.

R₁= k(H₁- δ)

R₂= k(H₂- δ) + R₁

R₃= k(H₃- δ) + R₂

R₄= k(H₄- δ) + R₃

R₅= k(H₅- δ) + R₄

R₆= k(H₆- δ) + R₅

R₇= k(H₇- δ) + R₆

상술된 식에서, 각각의 변형은 도 21에 기술된 바와 같고 상기 식은 정규화 주파수들(H1-H7)을 주파수의 평균(δ)으로 감산한 차들이 계조 보정 값들(R1-R7)을형성함을 의미한다. 따라서, 정규화 주파수들(H1-H7)의 값이 평균(δ)보다 클 때, 계조 보정 값들(R1-R7)은 포지티브이고, 정규화 주파수들(H1-H7)의 값이 평균(δ)보다 작을 때, 계조 보정 값들(R1-R7)은 네가티브가 된다. 또한, 보정 강도(k)가 식들 각각의 계수로서 가산되기 때문에, 계조 보정 값들(R1-R7)의 크기는 보정 강도(k)의 값을 증가시키거나 감소시킴으로써 변경될 수 있다. 상기 계산에 따라, 계조 보정 값들(R1-R7)이 계산되고, 각각의 가산기(115)에 입력된다.

가산기(115)는 보정 값 계산 회로(112)에 의해 계산된 계조 보정 값들(R1-R7) 및 계조 제어 포인트들(L1-L7)의 가산 후의 값들로 기준 특성 생성 회로(114)로부터 형성된 기준으로서 계조 특성의 기준 포인트들(B1-B7)을 보정하기 위한 가산 계산기이다. 계조 특성을 위한 기준 포인트들(B1-B7)은 컬러 비디오 신호들(71)의 계조 보정을 위한 기준으로서의 계조 특성을 나타내고, 계조 특성은 밝기의 히스토그램에 따라 기준으로 설정된다. 계조 제어 포인트 계산 회로(74)의 동작은 표 2의 구체적인 수치들로 도시된다.

제어 포인트	정규화 주파수(Hn)	보정 강도(k)	계조 보정 값(Rn)	주파수 포인트(Bn)	계조 제어 포인트(Ln)
P1	16	0.5	-8	32	24
P2	32		-8	64	56
P3	40		-4	96	92
P4	48		4	128	132
P5	49		12	160	172
P6	38		15	192	207
P7	18		8	224	232
	16

정규화 주파수의 평균 값: δ= 32(상수)

표 2는 컬러 비디오 신호(71) 수치 값들의 1 프레임에 검출된 히스토그램으로부터의 계조를 계산하기 위한 계조 제어 포인트 계산 회로(74)의 동작을 도시한 것이다. 정규화 히스토그램들의 주파수들(H1-H8)의 값들의 일례가 표 2에 도시되어 있다. 주파수들(H1-H8)의 평균 값(δ)은 32이다. 보정 값 계산 회로(112)는 식(2)에 따라 정규화 주파수들(H1-H8)들 중에선 주파수들(H1-H7)에 대한 계산을 실행한다. 즉, 보정 강도(k)가 0.5일 때, 계조 보정 값들(R1-R7)은 표 2에 도시된 정규화 주파수들(H1-H7) 각각으로부터 계산된다. 한편, 기준 포인트들(B1-B7)은 컬러 비디오 신호(71)의 계조 변환을 위한 기준으로서의 특성을 나타내고, 계조 특성은 기준 특성으로 보정된다. 표 2의 기준 포인트들(B1-B7)은 기준 특성이 직선 특성을 취하도록 하는 값들을 갖는다. 계조 보정 값들(R1-R7)은 기준 포인트들(B1-B7)에게 각각 가산되어 계조 제어 포인트들(L1-L7)을 계산한다. 계산된 계조 제어 포인트들(L1-L7)은 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 출력된다.

다음으로, 계산된 계조 제어 포인트들(L1-L7)을 사용하여 입력된 컬러 비디오 신호(71)의 계조 보정을 위한 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 동작은 도 22를 참조하여 설명될 것이다. 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 RGB 컬러들 각각에 대한 컬러 비디오 신호의 계조 변환을 각각 실행하는 3개의 다각선 근사 회로들(116, 117, 118)을 포함한다. 다각선 근사 회로들 각각에 있어서, 동작은 여기에서는 R 컬러 회로에 대해서만 설명된다. C 컬러 및 B 컬러를 위한 회로들도 동일한 동작을 실행하기 때문에, 그에 대한 설명은 생략된다. 도 22에서, R 컬러 비디오 신호는 상위 3 비트들이 선택기들(119, 120)을 위한 선택 제어 신호로서 입력되는 8 비트(256 계조) 비디오 신호이다. 한편, R 컬러 비디오 신호의 하위 5 비트들은직선 근사 보간 회로(123)에 입력되고, R 컬러 비디오 신호의 하위 5 비트의 데이터는 심볼(c)로 표시된다. 선택기들(119, 120)에게 입력된 R 컬러 비디오 신호의 상위 3 비트들은 표 3의 참값표에 따라 계조 제어 포인트들(L1-L7) 및 고정 값("0") F0 또는 고정 값("255") F255를 선택한다.

비디오 이미지 신호 상위 3 비트	선택기(119) 출력	선택기(120) 출력
000	고정 값("0")	L1
001	L1	L2
010	L2	L3
011	L3	L4
100	L4	L5
101	L5	L6
110	L6	L7
111	L7	고정 값("255")

선택된 신호들은 직선 근사 보간 회로(123)에 제어 포인트들(121, 122)로서 각각 입력된다. 제어 포인트(121)는 a로 표시되고, 제어 포인트(122)는 b로 표시된다. 따라서 선택된 제어 포인트들(a, b) 및 R 컬러 비디오 신호의 하위 5 비트들의 데이터(c)를 근거로, 직선 근사 보간 회로(123)는 다음의 식에 의해 계산된 계조 보정 후의 R 컬러 계조 데이터를 출력한다:

y = a + (b - a)·c/32

입력된 컬러 비디오 신호(71)는 상술된 식으로 정의된 직선 근사 보간 회로(123)에 의해 계조 변환되고 컬러 디스플레이 데이터(77)로서 액정 모듈(78)에 출력되고 이미지들이 디스플레이된다. 상술된 바와 같이, 도 22에 도시된 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 도 22에 도시된 바와 같이 계조 제어 포인트(75)의 입력에 의해 컬러 비디오 신호(71)를 임의 계조 특성으로 변환하고 컬러 디스플레이 데이터(77)로서 출력한다. 또한, 계조 변환 특성은 도 24를 참조하여 설명될 것이다.

도 24는 본 발명의 따른 계조 변환 회로가 직선 특성의 기준 특성으로 응용될 때의 г-보정 특성의 일례를 도시한 것이다. 이에 대한 설명은 표 2를 참조하여 이루어질 것이다. 기준 특성이 직선이기 때문에, 기준 포인트들(B1-B7) 각각은 표 2에 도시된 값을 취하고 출력 계조(기준 포인트(B1))가 입력 계조("32")에 대해 "32"이고, 출력 계조(기준 포인트(B2))가 입력 계조("64")에 대해 "64"가 되고 나머지 출력 계조들도 상기와 같이 되도록 설정된다. 본 발명의 실시예에 따라, 다각선 근사의 г-보정 특성은 제어 포인트들(P1-P7)에 의해 제어된다. 기준 포인트들(B1-B7)에 대한 계조 보정 값들(R1-R7)에 따라 제어 포인트들(P1-P7)을 증가시키거나 감소시킴으로써 획득된 다각선 근사 г-보정은 계조 변환 특성을 구성한다. 표 2에서, 계조 제어 포인트들(L1-L7)은 도 24의 제어 포인트들(P1-P7)로부터의 계조 제어 포인트들(P1-P7)에 의해 획득된 계조 특성 및 계조 보정 값들(R1-R7)에 따라 기준 포인트들(B1-B7)을 보정함으로써 계산된다. 계조 변환을 실행하기 위해 상기 계조 특성을 입력된 컬러 비디오 신호(71)에 적용한 후에, 컬러 디스플레이 데이터(77)로서 액정 모듈(78)에 출력된다.

상술된 바와 같이, 제3 실시예에 따라, 입력된 컬러 비디오 신호(71)의 밝기 히스토그램에 따라 히스토그램에서 고 주파수 섹션 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수 섹션 계조의 콘트라스트를 억제함으로써 디스플레이가 뚜렷하게 이루어질 수 있다. 또한, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다용도 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 신들이 순차적으로변하는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에서, 최적 콘트라스트 제어가 항상 적용될 수 있기 때문에, 디스플레이는 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 특성 및 콘트라스트를 고려하면서 최적 이미지 품질로 실행될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시예가 도 18, 도 19, 도 25 내지 도 28을 참조하여 설명된다. 요약하면, 제4 실시예는 액정에 고유한 계조 특성을 고려하면서 제3 실시예의 히스토그램 검출 회로(72)의 특성을 변경함으로써 계조 보정을 실행할 수 있는 특징을 갖는다. 먼저, 도면들 각각 및 상기 도면들의 참조 부호들이 설명될 것이다. 도 18 및 도 19에서 이미 설명된 참조 부호들은 생략된다.

도 25는 액정 디스플레이 디바이스의 액정을 송신하는 라이트의 광량 및 전기 신호(효과 전압 값) 간의 관계를 도시한 그래프이다.

도 26은 액정 디스플레이 디바이스의 입력 디스플레이 데이터(계조 데이터)와 액정의 라이트 투과율(transmittance) 간의 관계를 도시한 그래프이다.

도 27a 및 도 27b는 액정 디스플레이 디바이스의 입력(계조 데이터)와 액정의 라이트 투과율 간의 관계와 관련된 히스토그램 분포들의 각각의 섹션을 변경하는 상태를 도시한 그래프이다.

도 28은 제2 실시예를 구성하기 위한 펄스 생성 회로(81)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 28에는, Y 값(80)과 비교하기 위한 기준으로서 임계치들(S1-S7)을 생성하는 회로인 임계치 설정 레지스터(130) 및 Y 값(80)을 임계치들(S1-S7)과 비교해서 임계치들(S1-S7)의 결정된 값들에 대응하는 펄스들을 출력하기 위한 비교 회로들(131-137)이 도시되어 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제4 실시예의 동작이 설명될 것이다.

도 25는 통상적인 액정을 송신하는 라이트의 광량과 액정에 인가된 전압(효과 전압 값) 간의 관계를 도시한 것으로, 액정 투과율은 보다 높고 보다 낮은 투과 영역들에서 모두 포화하는 반전된 S형 특성을 갖는다. 상술된 바와 같이, 액정은 라이트의 투과율을 변경하는 특성을 갖고, 액정 디스플레이 디바이스에서, 광원(백 라이트)는 상기 특성을 이용해서 액정의 후면에 배치되고, 백 라이트로부터의 라이트는 액정을 통해 전달되고 밝기는 액정의 라이트의 투과율을 제어함으로써 변경된다. 따라서, 세로 좌표의 액정의 투과율이 특성 차트의 액정 디스플레이 디바이스의 밝기로서 취해지는 경우, 액정 디스플레이 디바이스의 밝기의 특성은 도 25에 도시된 특성과 거의 일치한다. 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이를 위한 디스플레이 정보는 디스플레이 데이터(계조 데이터)로서 제공된다. 디스플레이 데이터의 대부분은 6 비트(64 계조) 또는 8 비트(256 계조)와 같은 다수의 계조들을 표시할 수 있는 비트 폭을 갖는다. 따라서, 디스플레이 데이터를 근거로 디스플레이를 실행하기 위해, 액정 디스플레이 디바이스는 디스플레이 데이터를 액정 인가 전압으로 변환하기 위한 드라이버 회로를 포함한다. 드라이버 회로는 도 26에 도시된 바와 같이 디스플레이 데이터(계조 데이터)와 액정의 투과율 간의 관계를 제공한다. 대부분의 액정 디바이스들에서, 디스플레이 데이터와 액정의 투과율 간의 관계가 거의 직선이 되도록 반전된 S형 액정 투과율 특성은 드라이버 회로에 의해 조정된다. 그러나, 직선은 때때로 도 26에 도시된 바와 같이 액정의 투과율 특성의 산란성(scattering) 때문에 곡선 부분들을 포함한다. 액정의 투과율 특성을 더보정하기 위해, 도 18의 히스토그램 검출 회로(72)는 도 28에 도시된 구성을 갖는다.

도 28에서, 임계치 설정 레지스터(130)는 다수의 임계치들(S1-S7)을 Y 값(80)과 비교하기 위해 비교 회로들(131-137)에게 출력한다. 임계치들(S1-S7)의 각각의 값은 자유롭게 설정된다. 비교 회로들(131-137)은 Y 값(80)을 임계치들(S1-S7)과 비교하고 각각의 비교 결과들에 따라 펄스 신호들(82-88)을 출력한다. 비교 회로들(131-137)의 동작은 표 4에 도시되어 있다.

섹션	Y 값(80)	펄스 출력
1	0 ≤ 값 < S1	0 ~ 39	펄스 신호(82)
2	S1 ≤ 값 < S2	40 ~ 72	펄스 신호(83)
3	S2 ≤ 값 < S3	73 ~ 101	펄스 신호(84)
4	S3 ≤ 값 < S4	102 ~ 128	펄스 신호(85)
5	S4 ≤ 값 < S5	129 ~ 155	펄스 신호(86)
6	S5 ≤ 값 < S6	156 ~ 184	펄스 신호(87)
7	S6 ≤ 값 < S7	185 ~ 218	펄스 신호(88)

표 4에 도시된 바와 같이, Y 값(80)이 0 보다 크거나 같고 S1 보다 작을 때 비교 회로(131)는 펄스 신호(82)를 출력하고, Y 값(80)이 S1 보다 크거나 같고 S2 보다 작을 때 비교 회로(132)는 펄스 신호(83)를 출력하고, Y 값(80)이 S2 보다 크거나 같고 S3 보다 작을 때 비교 회로(133)는 펄스 신호(84)를 출력하고, 이러한 방식으로, 비교 회로들 각각은 임계치들 각각에 따라 펄스 신호를 출력한다. 따라서, 임계치들(S1-S7)은 각각의 섹션들을 정의하는 경계 값이다. 또한, 표 4는 임계치들(S1-S7)의 설정 값의 일례를 기술하고 있다. 표 4의 설정 값의 일례로 도시된 바와 같이, Y 값(80)을 8개의 섹션들로 분할하기 위한 임계치들(S1-S7)은 일정하지 않은 간격으로 각각 정해된다. 즉, 액정 자체의 계조 특성을 보정하는 경우에 있어서, 도 26에 도시된 바와 같이 계조 데이터에 대한 경사도는 하이 및 로우 투과율 영역들에서 작고 중간 투과율 영역에서 크다. 따라서, 도 27a에 도시된 계조 특성을 제공할 필요가 있다. 여기서, 임계치들(S1-S7)은 임계치의 폭이 보다 작은 Y 값(80)을 갖는 섹션들에 대해서는 보다 넓고 중간 Y 값(80)을 갖는 섹션에 대해서는 보다 좁도록 설정된다. 따라서, 주파수는 중간 Y 값(80)을 갖는 섹션에 비해 보다 작거나 보다 큰 Y 값(80)을 갖는 섹션들에서 상대적으로 더 하이이다. 본 발명의 г-보정 회로는 히스토그램의 섹션들 각각의 주파수에 따라 계조 특성을 결정하고 제3 실시예에서 설명된 바와 같이 주파수가 보다 높은 섹션의 콘트라스트를 강조하도록 동작한다. 따라서, г-보정 회로는 도 26에 도시된 계조 특성을 갖는 액정에 대해 계조 보정을 실행하도록 동작하고, 그 결과, 직선 계조 특성이 액정 디스플레이 디바이스에 제공될 수 있다.

또한, 임계치들(S1-S7)을 액정의 계조 특성에 대해 조정할 뿐만 아니라 예를 들어 도 27b에 도시된 바와 같이 전체 계조를 보다 밝게 하기 위해, 전쳬 계조 특성이 직선 특성에 비해 보다 밝게 되도록 특성이 설정된다. 이러한 목적으로, 임계치들(S1-S7)은 임계치의 폭이 보다 작은 Y 값(80)을 갖는 섹션에서 보다 넓고, 보다 큰 Y 값(80)을 갖는 섹션에 대해서 점차로 좁아지도록 설정된다. 이러한 경우에, 주파수는 보다 큰 Y 값(80)을 갖는 섹션에 비해 보다 작은 Y 값(80)을 갖는 섹션에서 상대적으로 더 하이이고, 이는 보다 적은 Y 값(80)을 갖는 계조, 즉, 어두운 계조의 콘트라스트를 강조하도록 작용한다. 따라서, 계조 특성은 전체 계조가 더 밝게 되어서 밝은 디스플레이의 액정 디스플레이 디바이스를 획득하도록 설정된다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따라, 히스토그램 검출 회로(72)의 임계치들(S1-S7)의 설정을 변경함으로써 액정에 고유한 계조 특성을 고려하면서 계조 보정이 적용될 수 있기 때문에, 액정 디스플레이 디바이스로서 직선 계조 특성의 디스플레이를 제공할 수 있다. 또한, 액정 디스플레이 디바이스로서 밝기를 최적으로 설정할 수 있는 계조 특성을 획득할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제5 실시예가 도 29 및 도 30을 참조하여 설명될 것이다. 제5 실시예는 비디오 이미지 신들이 현재 변하는 동적 이미지 디스플레이의 비디오 이미지 신들의 변경으로 인해 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 계조 보정 특성의 갑작스런 변경을 조절하기 위한 것이다.

도면들 각각 및 각각의 도면의 참조 부호들이 설명될 것이다. 제3 실시예 및 제4 실시예와 동일한 참조 부호들을 포함하는 부분들은 이미 설명되었기에, 그에 대한 설명은 생략된다.

도 29는 제5 실시예에 따른 액정 디스플레이 디바이스의 블록도이다. 도 29에는 계조 제어 포인트(75)에 대한 값의 변경을 조절하기 위한 저역 필터(140) 및 변경을 위해 조절된 계조 제어 포인트(141)가 도시되어 있고, 계조 제어 포인트(141)는 제3 및 제4 실시예들의 경우에서 설명된 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 계조 보정을 위해 입력된다.

도 30은 저역 필터(140)를 위한 상세한 구성도로, 여기에는 디지털 필터(142), 한 프레임만큼 기간을 각각 지연하기 위한 지연 회로들(143, 144, 145)및 웨이팅 하의 가산기(146)가 도시되어 있다. 도 30에는, 계조 제어 포인트(L1)에 대한 디지털 필터가 도시되어 있다. 다른 계조 제어 포인트들(L2-L7)에 대한 디지털 필터들의 구성도 동일하기 때문에, 그에 대한 설명은 생략된다.

다음으로, 제5 실시예의 동작이 설명될 것이다.

도 30에서, 디지털 필터(142)에 입력된 고유 계조 제어 포인트(L1)는 지연 회로(143)에 입력된다. 그 후, 지연 회로(143)는 고유 계조 제어 포인트(L1)에 비해 1 프레임 만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1)를 가산기(146)에 출력하고 또한 지연 회로(144)에 출력한다. 또한, 지연 회로(144)는 고유 계조 제어 포인트(L1)에 비해 2 프레임만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1)를 가산기(146) 및 지연 회로(145)에 출력한다. 또한, 지연 회로(145)는 고유 계조 제어 포인트(L1)에 비해 3 프레임만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1)를 가산기(146)에 출력한다. 그 후, 가산기(146)는 지연된 계조 제어 포인트들(L1) 각각에 대해서 웨이팅 하에서 가산을 실행한다. 즉, 고유 계조 제어 포인트(L1)에 대해서는 1/2 웨이팅, 1 프레임만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1)에는 1/4 웨이팅, 2 프레임만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1) 및 3 프레임 만큼 지연된 계조 제어 포인트(L1) 각각에는 1/8 웨이팅을 하면서 모든 계조 제어 포인트들이 가산된다. 수치들의 구체적인 일례들은 표 5를 참조하여 설명된다.

프레임	고유 계조 포인트	지연 회로(143)의 출력	지연 회로(144)의 출력	지연 회로(145)의 출력	가산기(146)의 출력
…	…	…	…	…	…
1	15	15	15	15	15
2	15	15	15	15	15
3	50	15	15	15	31
4	50	50	15	15	41
5	50	50	50	15	45
6	50	50	50	50	50
7	60	50	50	50	50
…	…	…	…	…	…

표 5는 제1 및 제2 프레임들까지의 계조 제어 포인트(L1)의 값("15")이 제3 프레임과 제3 프레임 후에 갑자기 "50"으로 변경되는 경우를 가정할 때, 모든 프레임들에서의 고유 계조 제어 포인트(L1) 및 각각의 지연 계조 제어 포인트들 및 가산기(146)로부터의 출력의 값들을 도시하고 있다. 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 지연 회로들(143, 144, 145)로부터의 출력은 1 프레임만큼 각각 지연된다. 그 후, 지연된 계조 제어 포인트들은 가산기(146)에서 웨이팅 하에서 각각 가산되고 가산기(146)로부터의 출력은 표 5에 도시된 값들을 갖는다. 그 결과, 제2 프레임과 제3 프레임 간의 고유 계조 제어 포인트의 값들의 "15"에서 "50"으로의 갑작스런 변경은 제2 프레임으로부터 제6 프레임 까지 "15", "31", "41", "45", "50"으로 조절된다. 조절된 계조 제어 포인트의 값은 새로운 계조 제어 포인트로서 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 출력된다.

상술된 바와 같이, 비디오 이미지 신들의 변경에 따른 계조 보정 곡선의 갑작스런 변경은 저역 필터(140)를 사용해서 조절될 수 있고, 특히, 계조 보정 곡선은 동적 이미지들과 같이 현재 변경하고 있는 비디오 이미지들에 대한 특성을 점차적으로 변경시키기 때문에, 매끄러운 비디오 이미지들이 디스플레이 될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제6 실시예가 도 31을 참조하여 설명될 것이다 제6 실시예는 컬러 비디오 신호가 일단 프레임 메모리에 기억된 후에 계조 보정을 실행하고 1 프레임만큼 지연하기 위한 회로의 일례이다.

도 31은 본 발명에 따른 제6 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도이다. 도 31에는 컬러 비디오 신호(71)를 1 프레임 기간 만큼 지연하기 위한 프레임 메모리(150) 및 1 프레임 만큼 지연된 컬러 비디오 신호(151)가 도시되어 있다. 다른 부분들은 이미 설명된 제3 및 제4 실시예들의 경우와 동일하기 때문에, 그에 대한 설명은 생략된다.

다음으로, 제6 실시예의 동작이 설명될 것이다. 도 31에서, 입력된 컬러 비디오 신호(71)는 히스토그램 검출 회로(72) 및 프레임 메모리(150)에 각각 입력된다. 히스토그램 검출 회로(72)는 제1 및 제2 실시예들에서 설명된 바와 같이 컬러 비디오 신호(71)의 밝기의 주파수를 나타내는 히스토그램을 검출해서 히스토그램 값(73)을 출력한다. 그 후, 계조 제어 포인트(75)는 계조 제어 포인트 계산 회로(74)에 의해 히스토그램 값(73)을 근거로 계산돼서 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 계조 보정 특성을 결정한다. 히스토그램 검출 회로(72)는 1 프레임의 컬러 비디오 신호(71)의 히스토그램들을 연속으로 검출하고, 그 프레임의 모든 컬러 비디오 신호(71)가 1 프레임 동안 입력된 후에, 검출된 히스토그램 값(73)이 래치 및 출력된다. 따라서, 히스토그램 값(73)이 출력될 때, 관련 프레임 다음의 프레임의 컬러 비디오 신호(71)가 입력되기 때문에, 히스토그램 값(73)은 컬러 비디오 신호(71)와 관련된 시간의 관점에서 볼 때 1 프레임 만큼 지연된다. 따라서,계조 제어 포인트 계산 회로(74)로부터 출력된 계조 제어 포인트도 또한 1 프레임 만큼 지연되고 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 계조 보정 특성에 대한 결정도 1 프레임 만큼 지연도니다.

상술된 바에서, 컬러 비디오 신호(71)는 프레임 메모리(150)를 사용해서 기억되고, 그 후에 컬러 비디오 신호(151)는 1 프레임 기간의 지연 후에 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 출력된다. 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 입력된 컬러 비디오 신호(151) 및 계조 제어 포인트(75) 모두는 1 프레임 만큼 지연된다. 계조 제어 포인트(75)가 1 프레임 만큼 지연된 컬러 비디오 신호(151)를 근거로 계산되기 때문에, 관련 프레임의 컬러 비디오 신호(151)의 계조 특성은 시간의 관점에서 볼 때처럼 정렬되고 계조 제어 포인트(75)에 반사되어서, 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 계조 보정 특성을 구성한다.

상술된 바와 같이, 제6 실시예에서, 컬러 비디오 신호를 1 프레임 만큼 지연하기 위한 프레임 메모리가 제공되기 때문에, 계조 보정 특성은 관련 프레임의 컬러 비디오 신호의 계조 특성을 근거로 결정되어서, 보다 정확하게 계조 보정이 실행되어서, 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제7 실시예가 도 32를 참조하여 설명될 것이다. 제7 실시예는 컬러 비디오 신호(71)가 RGB를 나타내는 컬러 비디오 신호가 아니라 Y/C 신호(Y: 밝기, C: 색차(color difference))를 나타내는 컬러 비디오 신호에 대한 애플리케이션의 일례이다.

도 32는 본 발명에 따른 제7 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도로서, 도 32에는 색차 신호(160) 및 밝기 신호(161)가 도시되어 있고, 컬러 비디오 신호(71)는 색차 신호(160) 및 밝기 신호(161)를 포함한다. 참조 부호(162)는 계조 보정을 착수하는 밝기 신호이고, (163)은 색차 신호(160) 및 밝기 신호(162)를 RGB 컬러 신호들로 변환하기 위한 컬러 디코더를 나타낸다. 컬러 디코더(163)는 Y/C 신호들을 RGB 신호들로 변환하기 위한 텔레비젼 수신기에 일반적으로 통합된 소위 RGB 매트릭스 회로와 동일하다.

다음으로, 제7 실시예의 동작이 설명될 것이다. 컬러 비디오 신호(71)의 색차 신호(160)는 컬러 디코더(163)에 입력된다. 한편, 밝기 신호(161)는 히스토그램 검출 회로(72) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 입력된다. 히스토그램 검출 회로(72)는 제3 실시예와 동일한 방식으로 도 19에 도시된 바와 동일하지만, 도 19의 Y 값 계산 회로(79)는 입력된 신호가 이미 밝기 신호(161)이기 때문에 불필요하다. 따라서, 히스토그램 검출 회로(72)에 입력된 밝기 신호(161)가 펄스 생성 회로(81)에 직접 입력된다. 히스토그램 검출 회로(72)는 제3 및 제4 실시예들의 경우에 도 3을 참조하여 이미 설명된 바와 같이 컬러 비디오 신호(71)의 밝기의 주파수를 나타내는 히스토그램을 검출하고 히스토그램 값(73)을 출력한다. 그 후, 계조 제어 포인트(75)가 계조 제어 포인트 계산 회로(74)에서 히스토그램 값(73)을 근거로 계산되고, 임의 곡선 г-보정 회로(76)의 계조 보정 특성을 결정한다. 그 후, 밝기 신호(161)는 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 의해 계조 특성에 대해 보정된다. 그 후, 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 보정된 밝기 신호를 밝기 신호(162)로서 컬러 디코더(163)에 새롭게 출력한다. 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 제3 실시예에서처럼 도 22에 도시된 바와 동일하지만, 입력된 신호가 이미 밝기 신호(161)로만 구성되기 때문에, 하나의 시스템만이 다각선 근사 회로를 위해 필요하다. 컬러 디코더(163)는 상술된 바와 같이 계조 보정 하의 밝기 신호(162) 및 색차 신호(160)를 RGB 컬러 디스플레이 데이터(77)로 변환한다. 컬러 디스플레이 데이터(77)는 액정 모듈(78)에 입력되어서 이미지들을 디스플레이한다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따라, 계조 보정이 밝기 신호와 관련된 관련 프레임의 밝기의 히스토그램에 따라 실행되고, 색차 신호에 대해서는 어떤한 보정도 실행하지 않아서, 계조 보정으로 인한 색상의 변경 또는 색 퍼짐(color spreading)이 발생하지 않게 되고, 계조 보정은 밝기에 대해서만 매우 정확하게 적용되어서 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제8 실시예가 도 33을 참조하여 설명될 것이다. 제8 실시예는 액정 모듈에서 히스토그램 검출 회로(72), 계조 제어 포인트 계산 회로(74) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)를 통합하는 구성의 일례이다.

먼저, 도 33 및 그 참조 부호들에 대해 설명될 것이다. 도 33은 본 발명에 따른 제8 실시예의 액정 디스플레이 디바이스의 블록도이고, 도 33에는 히스토그램 검출 회로(72), 계조 제어 포인트 계산 회로(74) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)를 포함하는 인터페이스 회로(171), 화상 소자들이 행렬로 배열된 액정 패널(172), 컬러 디스플레이 데이터(77)에 대응해서 액정 패널(172)의 디스플레이를 위해 계조 구동 전압을 출력하기 위한 데이터 드라이버(173), 액정 패널(172)의 디스플레이를위해 스캐닝 전압을 출력하기 위한 스캐닝 드라이버(174), 및 인터페이스 회로(171), 액정 패널(172), 데이터 드라이버(173) 및 스캐닝 드라이버(174)를 포함하는 액정 모듈(175)이 도시되어 있다.

다음으로, 제8 실시예의 동작이 설명될 것이다. 도 33에서, 인터페이스 회로(171)는 컬러 비디오 신호(71)를 컬러 디스플레이 데이터(77)로 변환하는 계조 변환을 실행해서 데이터 드라이버(173)에 출력한다. 인터페이스 회로(171)에 입력된 컬러 비디오 신호(71)는 히스토그램 검출 회로(72) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 입력된다. 히스토그램 검출 회로(72)는 1 프레임의 컬러 비디오 신호(71)의 밝기의 주파수 분포를 검사하고 그 결과를 히스토그램 값(73)으로서 계조 제어 포인트 계산 회로(74)에 출력한다. 계조 제어 포인트 계산 회로(74)는 히스토그램 값(73)을 근거로 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 제공된 후의 계조 특성 보정을 위해 계조 제어 포인트(75)를 계산하고 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 출력한다. 임의 곡선 г-보정 회로(76)는 컬러 비디오 신호(71)에 대한 계조 보정을 실행해서, 입력 계조와 출력 계조 간의 관계가 계조 제어 포인트(75)에 의해 결정된 특성을 형성하고 컬러 디스플레이 데이터(77)로서 데이터 드라이버(173)에 출력한다. 데이터 드라이버(173)는 입력된 컬러 디스플레이 데이터(77)를 액정 구동 전압으로 변환하고 디스플레이를 위해 액정 패널(172)에 출력하기 위한 회로이다. 한편, 스캐닝 드라이버(174)는 행렬로 배열된 모든 행들의 화상 소자들을 선택 및 스캔하고, 데이터 드라이버(173)로부터 출력된 액정 구동 전압을 스캐닝 드라이버(174)에 의해 선택된 행에 존재하는 화상 소자들 각각에 인가해서 액정 패널(172)의 디스플레이를 실행한다. 인터페이스 회로(171)의 동작이 히스토그램 검출 회로(72)의 동작과 동일하기 때문에, 제1 실시예의 계조 제어 포인트 계산 회로(74) 및 임의 곡선 г-보정 회로(76)에 대한 설명은 중복을 피하기 위해 생략된다. 인터페이스 회로(171)로부터 입력된 컬러 비디오 신호(71)의 히스토그램에 대응하는 히스토그램에 따라 보다 고 주파수의 섹션의 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수의 섹션의 계조의 콘트라스트를 억제함으로써 액정 패널(172)에서 뚜렷한 디스플레이를 달성할 수 있다. 또한, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다양한 종류의 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 신들이 현재 변하고 있는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에 대해서도 최적 콘트라스트 제어가 항상 실행되기 때문에, 액정 패널(172)의 디스플레이 특성 또는 콘트라스트를 고려해서 최적 이미지 품질의 디스플레이가 가능하다. 또한, 인터페이스 회로(171)가 액정 모듈(175)에서 액정 패널(172), 데이터 드라이버(173) 및 스캐닝 드라이버(174)와 함께 통합되기 때문에, 특히, 동적 이미지들의 디스플레이에 최적인 소형 방식으로 구성될 수 있다.

상술된 제1 내지 제8 실시예들은 서로의 결합으로도 구현될 수 있다.

예를 들어, 제1 내지 제6 실시예들이 도 29의 저역 필터(140)를 도 31에 도시된 계조 제어 포인트 계산 회로(74)와 임의 곡선 г-보정 회로(76) 사이에 삽입합으로써 결합될 수 있다. 상기 실시예에서, 컬러 비디오 신호를 1 프레임 만큼 지연하기 위한 프레임 메모리가 배치되기 때문에, 계조 보정 특성이 그 프레임의 컬러 비디오 신호의 계조 특성을 근거로 결정되어서, 계조 보정이 보다 정확하게실행될 수 있을 뿐만 아니라, 저역 필터가 비디오 이미지 신들의 변경에 따른 계조 보정 곡선의 갑작스런 변경을 조절할 수 있고, 특히, 계조 보정 곡선이 동적 이미지들과 같이 현재 변하고 있는 비디오 이미지들과 관련된 특성을 점차적으로 변경하기 때문에, 부드러운 비디오 이미지들이 디스플레이될 수 있고, 고 화질의 액정 디스플레이 디바이스가 달성될 수 있다.

또한, 제7 실시예에서, 입력된 컬러 비디오 신호(71)는 Y/C 신호이다. 수정된 실시예에서와 같이, 입력된 컬러 비디오 신호(71)는 RGB 신호일 수 있고, 일단 입력된 RGB 신호를 Y/C 신호로 변환하기 위한 컬러 인코더가 배치될 수 있고, 컬러 인코더로부터 출력된 Y/C 신호가 도 32의 컬러 비디오 신호(71)로 형성될 수 있다. 제7 실시예의 수정 실시예에서, 계조 보정이 그 프레임의 밝기 히스토그램에 따라 밝기 신호에 대해서는 실행되지만 색차 신호에 대해서는 어떠한 보정도 실행되지 않기 때문에, 색상의 변경 또는 색 퍼짐이 발생하지 않고, 계조 보정이 밝기에 대해서만 매우 정확하게 실행되어서 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

또한, 제8 실시예의 인터페이스 회로(171)는 제3 실시예의 도 18에 도시된 회로와 동일한 구성을 갖는 것 외에 제4 내지 제7 실시예들에 따른 회로로도 대체될 수 있다. 이러한 경우에, 인터페이스 회로(171)는 액정 모듈의 액정 패널, 데이터 드라이버 및 스캐닝 드라이버와 함께 통합되기 때문에, 동적 이미지의 디스플레이에 특히 최적인 액정 모듈이 소형 방식으로 구성될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 입력된 컬러 비디오 신호의밝기 히스토그램에 대응하는 히스토그램의 관점에서 볼 때 고 주파수 섹션의 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수 섹션의 계조의 콘트라스트를 억제하도록 동작해서, 디스플레이가 뚜렷하게 이루어질 수 있고, 뿐만 아니라, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다용도의 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 이미지 신들이 현재 변하고 있는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에 대해서도 최적 콘트라스트 제어가 항상 실행되기 때문에, 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 특성 및 콘트라스트를 생각할 때 최적 이미지 품질로 디스플레이가 이루어질 수 있고, 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스가 달성될 수 있다.

또한, 액정에 고유한 계조 특성의 관점에서 볼 때 계조 보정이 히스토그램 검출 회로의 임계치를 가변으로 설정함으로써 실행될 수 있기 때문에, 액정 디스플레이 디바이스의 직선 계조 특성의 디스플레이를 제공할 수 있다. 또한, 임계치의 설정에 의해 액정 디스플레이 디바이스의 밝기를 자유롭게 설정할 수 있는 계조 특성을 달성할 수 있다.

본 발명은 상술된 실시예들로만 제한되지 않고, 다양한 변경 및 수정이 본 발명의 원리 및 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 발명의 원리의 공개를 위해, 다음의 청구 범위가 첨부된다.

본 발명의 제1 실시예에 따라, 휘도 특성이 매 프레임 기간 마다 입력 비디오 데이터의 계조 분포 특성 및 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 설정될 수 있고,비디오 이미지는 특히 최고 계조 주파수의 계조 분포 영역의 콘트라스트를 강조함으로써 선명하게 디스플레이될 수 있고, 또한, 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 디스플레이 디바이스의 콘트라스트 특성을 최대한 이용해서 디스플레이를 달성할 수 있다.

제1 실시예에서, 마이크로컴퓨터(23)는 마이크로컴퓨터(23) 및 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)을 사용해서 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 검출된 입력 비디오 신호들의 특성을 근거로 요구된 계조 특성을 획득하도록 프로세싱을 실행하고, 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18) 및 인터-포인트 계조 연산 섹션들(19-21)을 제어하여 입력 비디오 신호들의 계조 특성을 변환해서 디스플레이 패널에 출력한다. 그 후, 회로 구조를 간단하게 하기 위해, 입력 비디오 이미지 특성 검출 섹션들(13-15)에 의해 검출된 입력 비디오 신호들의 특성은 마이크로컴퓨터(23) 및 마이크로컴퓨터 제어 섹션(24)을 사용하지 않고 다각형 포인트 생성 섹션들(16-18)에게 직접 입력될 수 있다. 이러한 경우에, 마이크로컴퓨터(23)의 소프트웨어에 의한 플렉시블 제어가 더 이상 사용되지 않고 제어 동작이 회로들에 의해 고정되지만 마이크로컴퓨터(23)와 관련된 부품들의 수가 절약될 수 있다. 따라서, 상기 실시예의 회로들은 액정 모듈 내에 통합될 수 있고 비디오 신호들에 따라 자체적으로 계조 특성을 최적으로 설정할 수 있는 액정 모듈을 달성할 수 있다.

또한, 상술된 바와 같이, 비디오 신호들의 평균 휘도에 따라 백 라이트의 광량을 제어하는 제2 실시예는 백 라이트로부터 방출된 라이트를 효율적으로 이용할 수 있는 효과를 갖는다. 액정이 자체적으로 라이트를 방출하지 않고 디스플레이데이터에 따라 액정을 송신하는 라이트의 광량을 제어하기 때문에, 백 라이트는 디스플레이를 위해 필요하다. 그러나, 백 라이트가 디스플레이 중에 라이트를 항상 방출해야만 하기 때문에, 특히, 디스플레이 내용이 어두운 비디오 이미지 신이면, 백 라이트로부터의 라이트의 대부분이 액정에 의해 차단되고, 라이트를 이용하는 효율성의 관점에서 볼 때 양호하지 않다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 백 라이트의 광량이 평균 휘도에 따라 증가되거나 감소되기 때문에, 백 라이트의 광량은 보다 어두운 비디오 이미지들에 대해서는 감소되고, 보다 밝은 비디오 이미지들에 대해서는 증가된다. 따라서, 백 라이트의 광량을 이용하는 효율성이 또한 향상될 수 있고, 백 라이트를 방출하기 위한 전기 전력 소비가 감소될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라, 계조 특성은 매 프레임 기간 마다의 입력 비디오 데이터의 계조 분포 특성 및 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 설정될 수 있고, 특히, 최고 계조 주파수의 계조 분포 영역의 콘트라스트를 강조함으로써, 비디오 이미지들이 선명하게 디스플레이될 수 있고, 또한, 최대 휘도 및 최소 휘도에 따라 디스플레이 디바이스의 콘트라스트 특성을 최대한 이용해서 디스플레이를 실행할 수 있다.

제3 실시예에 따라, 입력된 컬러 비디오 신호(71)의 밝기 히스토그램에 따라 히스토그램에서 고 주파수 섹션 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수 섹션 계조의 콘트라스트를 억제함으로써 디스플레이가 뚜렷하게 이루어질 수 있다. 또한, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다용도 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 신들이 순차적으로 변하는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에서, 최적 콘트라스트 제어가 항상 적용될 수 있기 때문에, 디스플레이는 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 특성 및 콘트라스트를 고려하면서 최적 이미지 품질로 실행될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따라, 히스토그램 검출 회로(72)의 임계치들(S1-S7)의 설정을 변경함으로써 액정에 고유한 계조 특성을 고려하면서 계조 보정이 적용될 수 있기 때문에, 액정 디스플레이 디바이스로서 직선 계조 특성의 디스플레이를 제공할 수 있다. 또한, 액정 디스플레이 디바이스로서 밝기를 최적으로 설정할 수 있는 계조 특성을 획득할 수 있다.

제5 실시예에 따라, 비디오 이미지 신들의 변경에 따른 계조 보정 곡선의 갑작스런 변경은 저역 필터(140)를 사용해서 조절될 수 있고, 특히, 계조 보정 곡선은 동적 이미지들과 같이 현재 변경하고 있는 비디오 이미지들에 대한 특성을 점차적으로 변경시키기 때문에, 매끄러운 비디오 이미지들이 디스플레이 될 수 있다.

제6 실시예에서, 컬러 비디오 신호를 1 프레임 만큼 지연하기 위한 프레임 메모리가 제공되기 때문에, 계조 보정 특성은 관련 프레임의 컬러 비디오 신호의 계조 특성을 근거로 결정되어서, 보다 정확하게 계조 보정이 실행되어서, 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

제7 실시예에 따라, 계조 보정이 밝기 신호와 관련된 관련 프레임의 밝기의히스토그램에 따라 실행되고, 색차 신호에 대해서는 어떤한 보정도 실행하지 않아서, 계조 보정으로 인한 색상의 변경 또는 색 퍼짐이 발생하지 않게 되고, 계조 보정은 밝기에 대해서만 매우 정확하게 적용되어서 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

제8 실시예에 따라, 인터페이스 회로(171)로부터 입력된 컬러 비디오 신호(71)의 히스토그램에 대응하는 히스토그램에 따라 보다 고 주파수의 섹션의 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수의 섹션의 계조의 콘트라스트를 억제함으로써 액정 패널(172)에서 뚜렷한 디스플레이를 달성할 수 있다. 또한, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다양한 종류의 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 신들이 현재 변하고 있는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에 대해서도 최적 콘트라스트 제어가 항상 실행되기 때문에, 액정 패널(172)의 디스플레이 특성 또는 콘트라스트를 고려해서 최적 이미지 품질의 디스플레이가 가능하다. 또한, 인터페이스 회로(171)가 액정 모듈(175)에서 액정 패널(172), 데이터 드라이버(173) 및 스캐닝 드라이버(174)와 함께 통합되기 때문에, 특히, 동적 이미지들의 디스플레이에 최적인 소형 방식으로 구성될 수 있다.

상기 실시예들의 결합에서, 컬러 비디오 신호를 1 프레임 만큼 지연하기 위한 프레임 메모리가 배치되기 때문에, 계조 보정 특성이 그 프레임의 컬러 비디오 신호의 계조 특성을 근거로 결정되어서, 계조 보정이 보다 정확하게 실행될 수 있을 뿐만 아니라, 저역 필터가 비디오 이미지 신들의 변경에 따른 계조 보정 곡선의 갑작스런 변경을 조절할 수 있고, 특히, 계조 보정 곡선이 동적 이미지들과 같이현재 변하고 있는 비디오 이미지들과 관련된 특성을 점차적으로 변경하기 때문에, 부드러운 비디오 이미지들이 디스플레이될 수 있고, 고 화질의 액정 디스플레이 디바이스가 달성될 수 있다.

제7 실시예의 수정 실시예에서, 계조 보정이 그 프레임의 밝기 히스토그램에 따라 밝기 신호에 대해서는 실행되지만 색차 신호에 대해서는 어떠한 보정도 실행되지 않기 때문에, 색상의 변경 또는 색 퍼짐이 발생하지 않고, 계조 보정이 밝기에 대해서만 매우 정확하게 실행되어서 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스를 달성할 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 입력된 컬러 비디오 신호의 밝기 히스토그램에 대응하는 히스토그램의 관점에서 볼 때 고 주파수 섹션의 계조의 콘트라스트를 강조하고 저 주파수 섹션의 계조의 콘트라스트를 억제하도록 동작해서, 디스플레이가 뚜렷하게 이루어질 수 있고, 뿐만 아니라, 콘트라스트 제어가 컬러 비디오 신호에 대응해서 실행되기 때문에, 다용도의 비디오 신호들에 대처할 수 있다. 특히, 비디오 이미지 신들이 현재 변하고 있는 동적 이미지들과 같은 비디오 신호들에 대해서도 최적 콘트라스트 제어가 항상 실행되기 때문에, 액정 디스플레이 디바이스의 디스플레이 특성 및 콘트라스트를 생각할 때 최적 이미지 품질로 디스플레이가 이루어질 수 있고, 고 이미지 품질의 액정 디스플레이 디바이스가 달성될 수 있다.

Claims

비디오 데이터를 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 디바이스에 있어서,

입력된 비디오 데이터의 계조(gradation)에 대한 휘도 특성(luminance characteristic)을 검출하기 위한 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션,

상기 휘도 특성에 따라 계조를 보정하기 위한 계조 보정 섹션, 및

상기 보정된 계조를 디스플레이하기 위한 액정 패널

을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 다른 계조의 주파수 보다 하이인 생성 주파수를 갖는 계조의 휘도가 휘도 특성상 다른 계조의 휘도에 비해 상대적으로 더 하이가 되도록 계조를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 고 생성 주파수의 계조의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 고 생성 주파수의 계조에 인접한 계조의 휘도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 고 생성 주파수의 계조가 휘도 특성상 상대적으로 로우인 레벨의 계조측에 위치할 때 블랙 컬러를 강조하도록 계조를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 고 생성 주파수의 계조가 휘도 특성상 상대적으로 하이인 레벨의 계조측에 위치할 때 화이트 컬러를 강조하도록 계조를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 휘도 특성의 최대 휘도 값을 포함하는 계조의 휘도가 상기 액정 디스플레이 패널이 디스플레이할 수 있는 최대 휘도 값에 도달하도록 계조를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 계조 보정 섹션은 휘도 특성의 최소 휘도 값을 포함하는 계조의 휘도가 상기 액정 디스플레이 패널이 디스플레이할 수 있는 최소 휘도 값에 도달하도록 계조를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션은 입력된 비디오 데이터의 1 프레임 또는 다수의 프레임들 마다 휘도 특성을 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제9항에 있어서, 상기 휘도 특성은 1 프레임 또는 다수의 프레임들의 휘도분포, 최대 휘도 값, 최소 휘도 값 및 평균 휘도 값 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서,

입력된 비디오 데이터의 휘도 데이터를 생성하기 위한 휘도 신호 생성 섹션을 더 포함하고,

상기 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션은 상기 휘도 데이터를 근거로 계조 특성을 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서,

상기 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션은

검출 기간을 설정하기 위한 검출 설정 섹션,

입력된 비디오 데이터의 계조를 분할하는 분할 수를 설정하기 위한 분할 수 설정 섹션,

상기 검출 설정 섹션에 의해 설정된 검출 기간 중에 상기 분할 수 설정 섹션에 의해 설정된 분할 수로 분할된 영역들의 계조들의 생성 주파수를 누적하기 위한 휘도 분포 검출부,

상기 검출 설정 섹션에 의해 설정된 검출 기간 중에 상기 분할 수 설정 섹션에서 설정된 분할 수로 분할된 영역들 각각의 최대 휘도 및 최소 휘도를 검출하기 위한 최대/최소 휘도 검출부, 및

상기 검출 설정 섹션에 의해 설정된 검출 기간 중에 상기 분할 수 설정 섹션에서 설정된 분할 수로 분할된 영역들 각각의 평균 휘도를 검출하기 위한 평균 휘도 검출부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션에 의해 검출된 계조의 생성 주파수를 근거로 계조들 각각의 보정 계수를 계산하기 위한 계조 보정 계수 생성 섹션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제13항에 있어서, 상기 휘도 특성은 보정된 계조들 각각의 인접한 설정 값들을 연결하는 직선(linear line), 다각선(polygonal line) 또는 곡선으로 계산되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
비디오 데이터를 디스플레이하기 위한 액정 디스플레이 디바이스에 있어서,

액정 패널,

상기 액정 패널에 조명하기(illuminating) 위한 백 라이트(back light),

입력된 비디오 데이터의 계조에 대한 휘도 특성을 검출하기 위한 입력 비디오 데이터 특성 검출 섹션, 및

상기 휘도 특성에 따라 상기 백 라이트의 광량을 제어하기 위한 백 라이트 제어 섹션

을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 휘도 특성은 1 프레임 또는 다수의 프레임들의 평균 휘도를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 백 라이트 제어 섹션은 1 프레임 또는 다수의 프레임들의 휘도가 다른 한 프레임 또는 다수의 프레임들에 비해 로우일 때 상기 백 라이트의 광량을 상대적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 백 라이트 제어 섹션은 1 프레임 또는 다수의 프레임들의 휘도가 다른 한 프레임 또는 다수의 프레임들에 비해 하이일 때 상기 백 라이트의 광량을 상대적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 백 라이트 제어 섹션은 입력된 비디오 데이터의 휘도가 감소할 때 상기 백 라이트의 광량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 백 라이트 제어 섹션은 입력된 비디오 데이터의 휘도가 증가할 때 상기 백 라이트의 광량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 디바이스.