KR20030063221A - Ｌｃｏｓ를 위한 색 불균일 보정 - Google Patents

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Abstract

비디오 디스플레이들에 비디오 신호들을 제공하기 위한 방법(400) 및 시스템(100)이 적어도 하나의 입력 비디오 신호(150)을 수신하는 단계와, 불균일 색보정을 디더링하는 단계(445)와, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 입력 비디오 신호에 불균일 색보정을 적용시키는 단계(450)와, 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키는 단계(120)를 포함한다. 감마 보정(125)은 그 색보정에 적용될 수 있다. 디더링된 불균일 색보정을 생성하는 단계는 복수의 RGB 보정 매트릭스들(300)을 데이터 저장소(115)로부터 선택하는 단계와, 입력 비디오 신호의 적어도 하나의 휘도 레벨을 측정하는 단계와, 픽쳐 레벨 보정에 대해, 휘도가 값들의 제 1 범위 내에 있는 경우, 제 1 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계(단계 425)와, 그 휘도가 값들의 제 2 범위 내에 있는 경우, 제 2 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계(435)와, 그 휘도가 값들의 제 3 범위 내에 있는 경우, 복수의 RGB 보정 매트릭스들을 보간하는 단계(440)를 포함할 수 있다.

Description

ＬＣＯＳ를 위한 색 불균일 보정{Color non-uniformity correction for LCOS}
기술 분야
본 발명은 비디오 디스플레이 광학 장치(video display optics) 분야에 관한 것이며, 특히 디스플레이 광학 장치에 사용되는 색보정 기술들에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
LCOS 디스플레이 시스템들은 종래의 비디오 디스플레이들에서 발견되는 음극선관(cathode ray tube) 대신에 비디오 디스플레이를 생성하기 위한 광 엔진(light engine) 및 고압 램프를 포함한다. 그 광 엔진은 고압 램프로부터 극도로 밝은 광을 수신하고, 그 광 엔진 내에 포함된 디스플레이 광학 장치를 통해 그 광을 처리한다. 디스플레이 광학 장치는 통상적으로 기본 색, 즉 적색, 녹색, 청색 각각이 제공된다. 디스플레이 광학 장치들 간의 변동들이 LCOS 디스플레이들에서 색 불균일을 야기하는 경향이 있다. 예를 들어, 특정 LCOS 광-엔진의 녹색 광학 장치는 그 상부 좌측 코너에서 약간 더 전달될 수 있다. 이는 그 디스플레이된 화상의 상부 좌측 코너에서 녹색 존(green zone)을 발생시킬 것이다. 다른 LCOS 광-엔진들은 그 디스플레이의 다른 영역들에서 불균일한 존들을 가질 수 있다. 색 불균일의 정도(degree) 및 성질(nature)은 광-엔진마다 엄청나게 변동한다. 그럼에도 불구하고, 색 불균일은 픽셀 휘도의 함수로서 또한 변화한다. 그러므로, 그 색 불균일은 비디오 변화들의 휘도 레벨로서 변동할 수 있다.
색 불균일 보정은 LCOS 디스플레이들에서 색 불균일을 바로잡기 위해 구현되지만, 현재의 구현은 색 불균일을 구현하기 위해 실질적인 처리 자원들을 요구한다. 색 불균일 보정은 프레임률(frame rate) 더블링(doubling) 및 감마 보정(gammacorrection)이 비디오 신호에 적용된 후에 통상적으로 수행된다. 프레임률 더블링 후에 색불균일 보정을 수행하는 것은 최초의 비디오 신호에 포함된 데이터보다 두배 많은 데이터에 적용되는 색 불균일 보정을 초래한다. 또한, 감마 보정은 그 비디오 데이터의 크기를 증가시킨다. 그러므로, 감마 보정 후에 색 불균일 보정을 수행하는 것은 처리되어야 하는 비디오 데이터의 양을 더 증가시킨다.
다른 한편, 프레임률 더블링 및 감마 보정 전에 색 불균일 보정을 적용시키는 것은 훨씬 더 큰 장애를 야기한다. 색 불균일 보정은 또한 통상적으로 비디오 신호에 포함된 비디오 데이터의 양을 증가시킨다. 그러나, 프레임률 더블러(doubler)는 처리될 수 있는 비디오 데이터의 양에 대해 제한된다. 그러므로, "비트 보틀넥(bit bottleneck)"이 야기되고, 색 불균일 보정을 포함하는 비디오 데이터가 프레임률 더블러에 의해 적절하게 처리될 수 없다. 비록, 색 불균일 보정된 비디오가 적절하게 더블링될 수 있을지라도, 그 처리 구성요소들의 나머지에 의해 처리되는 비디오 데이터의 양은 증가될 것이다. 그러므로, 앞서 기재된 문제점들을 극복하는 프레임률 증가 전에 색 불균일 보정을 위한 방법 및 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 개요
본 발명은 적어도 하나의 입력 비디오 신호를 수신하는 단계와, 디더링된 불균일 색보정을 생성하는 단계를 포함할 수 있는 불균일 색보정을 생성하는 단계와, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 그 입력 비디오 신호에 불균일 색보정을 적용시키는 단계와, 그 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키는 단계를 포함하는, 비디오 디스플레이들에 비디오 신호들을 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 그 방법은 프레임률 증가 단계에 후속하여, 출력 비디오 신호를 생성하기 위해 색보정된 비디오 신호에 감마 보정을 적용시키는 단계와, 액정 온 실리콘(liquid crystal on silicon) 비디오 디스플레이의 광 엔진에 출력 비디오 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 디더링된 불균일 색보정을 생성하는 단계는 복수의 RGB 보정 매트릭스들을 데이터 저장소로부터 선택하는 단계와, 그 복수의 RGB 보정 매트릭스들로부터 픽쳐 레벨 보정을 얻는 단계와, 그 픽쳐 레벨 보정을 디더링하는 단계를 포함할 수 있다. 수평 및 수직 픽셀 보간(interpolation)은 복수의 RGB 보정 매트릭스들을 선택한 후에 그 RGB 보정 매트릭스들 상에서 수행될 수 있다. 그 픽쳐 레벨 보정을 얻는 단계는 입력 비디오 신호의 적어도 하나의 휘도 레벨을 측정하는 단계와, 픽쳐 레벨 보정에 대해, 그 휘도 레벨이 값들의 제 1 범위 내에 있는 경우, 제 1 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계와, 픽쳐 레벨 보정에 대해, 그 휘도 레벨이 값들의 제 2 범위 내에 있는 경우, 제 2 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계와, 그 휘도 레벨이 값들의 제 3 범위 내에 있는 경우, 그 복수의 RGB 보정 매트릭스들로부터 그 픽쳐 레벨을 보간하는(interpolating) 단계를 포함할 수 있다. 그 디더링된 불균일 색보정은 입력 비디오 신호에 더해질 수 있으며, 그 입력 비디오 신호를 곱할 수 있다.
비디오 디스플레이들에 비디오 신호들을 제공하기 위한 시스템은 적어도 하나의 입력 비디오 신호를 수신하기 위한 비디오 입력과, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위한 색 불균일 보정기와, 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키기 위한 프레임률 증가기와, 색보정된 비디오 신호에 감마 보정을 적용시키기 위한 감마 보정기를 포함할 수 있다. 그 색 불균일 보정기는 불균일 색보정 신호를 생성하기 위한 보정 생성기와, 불균일 색보정 신호를 디더링하기 위한 디더러(ditherer)와, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 적어도 하나의 입력 비디오 신호에 불균일 색보정을 통합시키기 위한 처리기를 포함할 수 있다. 그 처리기는 가산기(adder) 또는 곱셈기(multiplier)가 될 수 있다.
그 시스템은 복수의 RGB 보정 매트릭스들을 저장하기 위한 적어도 하나의 데이터 저장소를 더 포함한다. 그 데이터 저장소는 적어도 하나의 EEPROM을 포함할 수 있다. RGB 보정 매트릭스들 상에서 픽셀 보간을 수행하기 위한 적어도 하나의 수평 및 수직 보간기가 또한 제공될 수 있다. 그 보정 생성기는 입력 비디오 신호의 휘도를 검출하고 휘도 레벨 측정을 출력하기 위한 휘도 검출기와, 휘도 레벨 측정을 수신하고 그 휘도 레벨 측정에 기초하여 색보정을 생성하기 위한 소프트 스위치를 포함할 수 있다. 그 소프트 스위치는 적어도 하나의 데이터 저장소 및 수평 및 수직 보간기로부터 적어도 하나의 RGB 보정 매트릭스를 수신하고, 그 RGB 보정 매트릭스들로부터 색보정을 생성할 수 있다. 그 소프트 스위치는 휘도 측정 레벨이 값들의 제 1 범위 내에 있는 경우, 제 1 RGB 보정 매트릭스를 선택하고, 휘도 측정 레벨이 값들의 제 2 범위 내에 있는 경우, 제 2 RGB 보정 매트릭스를 선택하고, 휘도 측정 레벨이 값들의 제 3 범위 내에 있는 경우, 복수의 RGB 보정 매트릭스들을보간할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 색 불균일 보정을 포함하는 액정 온 실리콘(liquid crystal on silicon) 디스플레이의 블록도.
도 2a는 본 발명에 따른 색 불균일 보정 보정기의 블록도.
도 2b는 본 발명에 따른 색 불균일 보정 보정기에 대한 대안의 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 보정값들에 연관되고, 그리드 패턴으로 배치된 개별 포인트들의 매트릭스를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 불균일 보정을 수행하는 방법을 도시하는 플로우차트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
115: 데이터 저장소 125: 감마 보정
150: 입력 비디오 신호300: RGB 보정 매트릭스들
도 1은 색 불균일 보정을 포함하는 액정 온 실리콘(LCOS; liquid crystal on silicon) 디스플레이의 블록도를 도시한다. LCOS 디스플레이(100)는 비디오 소스(150)로부터 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 그 비디오 소스(150)는 멀티미디어 디바이스, 예를 들어, 텔레비전 튜너, 디지털 비디오 디스크(DVD) 플레이어, 비디오 카세트 레코더(VCR), 개인 비디오 레코더(PVR), 디지털 방송 수신기 등이 될 수 있다. 통상적으로, 그 비디오 소스(150)는 LCOS 디스플레이(100)와 호환가능한 포맷으로 비디오 데이터를 출력하고, 멀티미디어 데이터를 처리하기 위한 비디오 처리기를 포함할 수 있다.
그 LCOS 디스플레이(100)는 비디오 입력(105), 색 불균일 보정기(110)와 그에 연관된 전기적으로 삭제가능하고 프로그램가능한 리드-온니 메모리(EEPROM) (115), 프레임률 더블러(120), 감마 보정기(125)와 그에 연관된 EEPROM(130), 광 엔진(135), 고압 램프(140) 및 LCOS 스크린(145)을 포함할 수 있다. 그 비디오 입력(105)은 비디오 소스(150)로부터 입력 비디오 신호를 수신하고 색 불균일 보정기(110)로 그 입력 비디오 신호를 전송한다.
색 불균일 보정기(110)는 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 그 입력 비디오 신호 내에 색 불균일 보정을 포함할 수 있다. EEPROM(115)은 그 LCOS 스크린(145)의 RGB 휘도 레벨들을 보정하기 위한 복수의 적색, 녹색, 청색(RGB) 보정 매트릭스들을 저장할 수 있다. 그 RGB 보정 매트릭스들은 불균일 색보정을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 그 LCOS 디스플레이(100)의 제조동안 또는 제조 후에 LCOS 디스플레이(100) 상에서 이루어진 테스트 측정들로부터 생성될 수 있다.
광 엔진(135)의 액정들은 DC 전압에 의해 손상될 수 있으며, 단지 AC 전압에 의해서만 구동될 수 있다. 액정들은 전압의 절대값에 응답하기 때문에, 픽셀들은 신호의 제 1 극성에 의해 구동될 수 있으며, 이어서 신호의 반대 극성에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 프레임률 더블러(120)는 수신된 색보정된 비디오의 각 프레임으로부터 반대 극성들로 비디오의 두 프레임들을 생성할 수 있다. 그러므로, 색보정된 비디오 신호의 각 프레임이 각 극성에 대해 한번씩 2회 디스플레이 될 수 있다. 그럼에도 불구하고, LCOS 디스플레이(100)가 단지 프레임률을 더블링하는 것에만 제한되는 것은 아님을 알아야한다. 예를 들어, 또 다른 구조에서, 색보정된 비디오 신호의 프레임률은 임의의 배수, 예를 들어 3×, 4×, 5×, 6×등에 의해 증가될 수 있다.
감마 보정기(125)는 신호의 프레임률이 출력 비디오 신호를 생성하기 위해 더블링된 후에 색보정된 비디오 신호에 감마 보정을 적용시킬 수 있다. 감마 보정은 액정 화상기(imager) 반사도 및 인가된 전압 간의 비선형 관계에 대해 보정하는 비선형 전달 특성이다. 감마 보정이 비디오 신호 내의 비트들의 수를 증가시키고, 프레임률 더블러(120)가 처리될 수 있는 비디오 데이터의 양에 대해 통상적으로 제한되기 때문에, 그 프레임률 더블러(120) 후에 감마 보정기(125)를 갖는 것이 유리하다. EEPROM(130)은 광 엔진(135)과 연관된 복수의 감마 보정 데이터를 저장할 수 있다.
광 엔진(135)은 고압 램프(140)로부터 광을 수신할 수 있다. 그 광은 3개의 RGB 주요 색 스트림들로 분할되는 광 엔진 내의 프리즘(prism)으로 디렉팅될(directed) 수 있다. 이러한 광의 3개의 개별 스트림들은 대응하는 광 값들로 디렉팅되고, 이는 화상기들로서 알려져 있는 광 엔진에 포함된 높은 반사성 미러(mirror)들이며, 그들이 그 화상기의 표면에서 반사되는 출력 비디오 신호를 픽업(pick up)할 수 있다. 광의 3개의 스트림들은 동일한 비디오 신호의 특정 부분이 각각 첨부되어, 디스플레이를 위해 LCOS 스크린(145)으로 전송되는 단일 동조된 비디오 화상으로 프리즘 내에서 재결합될 수 있다. 본 실시예가 LCOS 디스플레이일지라도, 본 발명은 그러한 디스플레이에 제한되는 것이 아니며, 다른 액정 디스플레이들로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 2a를 참조하면, 색 불균일 보정기(110)의 블록도가 도시된다. 적색, 녹색, 청색 각각 하나씩의 하이(high) RGB 보정 매트릭스들(205)이 EEPROM(115)에 저장될 수 있다. 시스템 시동시, 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)이 EEPROM(115)에서 랜덤 억세스 메모리(RAM)(202)로 이동될 수 있다. HHVI(high horizontal and vertical interpolator)(210)는 RAM(202)으로부터 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)을 판독할 수 있다. 그 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)은 LCOS 스크린(145)에 제한된 수의 개별 픽셀들에 상호관련하는 보정 값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)에서 보정 값들은 30%의 휘도 레벨을 갖는 비디오 신호에 대해 요구되는 조정 레벨들에 기초할 수 있다.
HHVI(210)는 보간된 하이 RGB 보정 매트릭스들(하이 보간된 매트릭스들)을생성하기 위해 그 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)에 수평 및 수직 보간 (interpolation)을 수행할 수 있다. 그 수평 및 수직 보간 처리는 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)에 나타나는 픽셀들 사이에 위치된 픽셀들에 상호관련하는 보정 값들을 유도한다.
로우(low) RGB 보정 매트릭스들(215)은 시스템 시동시 EEPROM(115)에서 RAM(112)으로 전달될 수 있다. 시스템 동작 동안, 로우 RGB 보정 매트릭스들(215)은 RAM(212)으로부터 로우 수평 및 수직 보간기(LHVI)(220)에 공급될 수 있다. 그 로우 RGB 보정 매트릭스들(215)는 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 그러나, 그 로우 RGB 보정 매트릭스들(215)은 LCOS 스크린(145) 상의 로우 RGB 휘도 레벨들에 대해 보정 기준 값들, 예를 들어, 10%의 휘도 기준 레벨을 포함할 수 있다. HHVI(210)와 마찬가지로, LHVI(220) 또한 개별 포인트들을 사용하여 로우 RGB 보정 기준 값들에 수평 및 수직 보간을 수행할 수 있다. 따라서, LHVI(220)는 로우 휘도 레벨 보정 값들을 포함하는 로우 RGB 보간 매트릭스들을 생성할 수 있다.
도 2b는 색 불균일 보정기(110)에 대한 대안의 실시예를 도시한다. 도 2a에 도시된 소자들에 부가하여, 도 2b의 색 불균일 보정기(110)는 중간(medium) RGB 보정 매트릭스들(275)과 중간 수평 및 수직 보간기(MHVI)(260)를 더 포함할 수 있다. 그 중간 RGB 보정 매트릭스들(275)은 20%의 휘도 레벨을 갖는 비디오 신호에 대한 요구된 휘도 조정 레벨들에 기초하여 제공될 수 있다. 시스템 동작 동안, 그 중간 RGB 보정 매트릭스들(275)은 중간 RGB 보간 매트릭스들을 생성하기 위해서RAM(272)으로부터 MHVI(260)로 공급될 수 있다. 그 중간 RGB 보정 매트릭스들(275)은 하이 RGB 및 로우 RGB 보정 매트릭스들(205, 215)과 동일한 구조를 가질 수 있다.
일실시예에서, HHVI(210), LHVI(220), MHVI(260)에 의해 수행되는 보간 처리는 연속적이고, RGB 보정 값들은 그들이 소프트 스위치(230)에 의해 요구될 때, 픽셀들에 대해 보간된다. 대안의 실시예에서, RGB 보정 매트릭스들은 한번에 보간될 수 있으며, 그 결과의 하이, 중간, 로우 RGB 보간 매트릭스들은 EEPROM과 같은 저장소에 저장될 수 있으며, 시스템 시동시 RAM으로 전달될 수 있다. 그 소프트 스위치(230)는 이어서 연속적인 수평 및 수직 보간에 대한 필요없이 요구되는 바와 같이 RAM으로부터의 보정 값들을 검색할 수 있다.
앞서 언급된 바와같이, RGB 보정 매트릭스들(205, 215, 275)은 LCOS 디스플레이(100)의 제조동안 또는 제조 후에, 그 LCOS 디스플레이(100) 상에서 행해진 테스트 측정들로부터 생성될 수 있다. 또한, 부가적인 RGB 보정 매트릭스들이 여러가지 휘도 레벨들로 제공될 수 있다.
휘도 검출기(225)는 들어오는 비디오 신호의 각 픽셀의 적색, 청색, 녹색 성분들 각각의 개별 휘도를 측정하고, 각 픽셀에 대해 휘도 레벨을 생성하기 위해 이러한 측정들을 합산할 수 있다. 예를 들어, 특정 픽셀이 10의 적색 휘도, 20의 녹색 휘도, 50의 청색 휘도를 가지면, 그 픽셀에 대한 휘도는 80이다. 이어서, 각 픽셀에 대한 휘도 레벨이 소프트 스위치(230)로 전송될 수 있다. 그 소프트 스위치(230)는 휘도 레벨을 평가할 수 있고, 그 측정된 휘도 데이터에 기초하여 픽쳐 레벨 보정을 생성할 수 있다. 그 픽쳐 레벨 보정은 각각의 픽셀에 대해 RGB 보정 값들을 포함할 수 있다. 한 장치에서, 그 소프트 스위치(230)는 하이 RGB 보간 매트릭스들, 중간 RGB 보간 매트릭스들, 로우 RGB 보간 매트릭스들로부터 RGB 보정 값들을 선택할 수 있다.
그 소프트 스위치는 기준 휘도 값들 사이의 휘도 레벨들에 대해 RGB 보간 매트릭스들로부터의 값들을 보간할 수 있다. 예를 들어, 하이, 중간, 로우 휘도 임계치들에 대한 값들. 그 픽셀에 대한 휘도가 하이 픽셀 임계치보다 클 경우, 그 소프트 스위치(230)는 하이 RGB 보간 매트릭스들로부터의 그 픽셀들에 대해 상호관련 RGB 보정 값들을 선택할 수 있고, 픽쳐 레벨 보정을 위해 이 값들을 사용할 수 있다. 다음의 픽셀은 로우 휘도 임계치 아래의 휘도를 가질 수 있다. 이러한 경우, 그 소프트 스위치(230)는 로우 RHB 보간 매트릭스들로터의 그 픽셀들에 대해 상호관련 RGB 보정 값들을 선택할 수 있고, 그 픽쳐 레벨 보정에 대해 이 보정 값들을 사용한다.
도 2b의 예에서, 제 3 픽셀이 하이 및 중간 임계값들 사이의 휘도를 가질 수 있다. 이 경우, 그 소프트 스위치(230)는 픽쳐 레벨 보정에서 제 3 픽셀에 대한 새로운 RGB 보정 값들을 얻기 위해 하이 및 중간 RGB 보간 매트릭스들에 포함된 상호관련 RGB 보정 값들을 보간할 수 있다. 제 4 픽셀이 중간 임계값과 로우 임계값 사이의 휘도 값을 갖는 경우, 그 소프트 스위치(230)는 제 4 픽셀의 RGB 보정 값들을 얻기 위해 중간 및 로우 보간 매트릭스들에 포함된 상호관련 RGB 보정 값들을 보간할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 부가적인 RGB 보간 매트릭스들이 제공될 수 있다. 따라서, 그 소프트 스위치(230)는 또한 이러한 매트릭스들로부터의 값들을 보간할 수 있다. 단지 두 개의 RGB 보간 매트릭스들이 제공되는 경우, 도 2a의 경우에서와 같이, 그 소프트 스위치는 하이 기준값과 로우 기준값 사이의 휘도 레벨들에 대해 하이 및 로우 RGB 보간 매트릭스들로부터의 값들을 보간할 수 있다.
디더러(235)는 소프트 스위치(230)로부터 픽쳐 레벨 보정을 수신할 수 있고, 그 픽쳐 레벨 보정을 디더링할 수 있다. 디더러(235)는 그 내에 포함된 보정 값들의 비트 분해(bit resolution)를 감소시키기 위해 픽쳐 레벨 보정을 디더링할 수 있다. 비디오 처리 분야의 숙련자들에게 공지되어 있는 바와 같이, 디더링은 그 요구되는 색이 사용가능하지 않을 때, 다른 색들의 혼합으로부터 색을 근사화시킨다. 예를 들어, 8-비트 값이 픽쳐 레벨 보정에 포함되어 있는 경우, 이 8-비트값은 특정 시퀀스로 제공되는 둘 또는 그 이상의 6-비트 값들에 의해 근사화될 수 있다. 그 특정 시퀀스는 특정 주기를 통해 디스플레이된 6-비트 값들의 평균이 디더링되지 않은 8-비트 값과 동일하거나 거의 동일하도록 선택된다. 예를 들어, 그 8-비트 픽쳐 보정 값이 55.75인 경우, 그 디더링된 결과는 4-사이클 주기: 65, 56, 56, 55를 통해 디스플레이되는 시퀀스가 될 수 있다.
처리기(240)가 가산기로서 인코딩될 수 있고, 색보정된 출력 비디오 신호를 생성하기 위해 입력 비디오에 디더링된 픽쳐 레벨 보정을 추가할 수 있다. 이러한 실시예에서, 픽쳐 레벨 보정에 포함된 그 보정 값들은 추가적인 값들이 될 수 있다. 대안으로, 곱셈기가 처리기(240)에 사용될 수 있다. 이러한 제 2 실시예에서,그 픽쳐 레벨 보정에 포함된 그 보정 값들은 곱셈 인자들이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, RGB 보정 매트릭스(300)의 예가 도시된다. 3개의 RGB 보정 매트릭스들은 각각의 RGB 색에 대해 하나의 매트릭스로 각각의 기준 휘도 레벨이 제공될 수 있다. 개별 포인트들(305)이 LCOS 스크린(145)의 크기들 내에 적합한 그리드 패턴으로 동등하게 이격될 수 있다. 예를 들어, 개별 포인트들(305)은 6개의 행들과 9개의 열들을 갖는 그리드 패턴(6 ×9)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 픽셀(315)는 픽셀들 310:1, 310:2, 310:3, 310:4 사이에 위치된다. 픽셀들 310:1 내지 310:4는 개별 포인트들(305)에 위치되고, 픽셀들 310:1 내지 310:4에 대한 RGB 보정 값들은 그들 각각의 개별 포인트들(305)에 대한 RGB 보정 값들이 될 수 있다. 픽셀(315)에 대한 그 RGB 보정 값들은 비디오 처리 분야의 숙련자들에게 공지되어 있는 바와 같이, 수직 및 수평 보간 기술들을 사용하여 픽셀들(310:1 내지 310:4)에 대한 보정 값들로부터 보간될 수 있다.
예를 들어, 픽셀(315)의 수평 위치가 언급될 수 있으며, 수평 보간은 픽셀(315)의 수평 위치에 상호관련하는 제 1 수평 기준값(320)을 얻기 위해 픽셀들(310:1, 310:2)에 대한 보정 값들로 수행될 수 있다. 이어서, 수평 보간은 픽셀(315)의 수평 위치에 상호관련하는 제 2 수평 기준 값(325)을 얻기 위해 픽셀들(310:3, 310:4)에 대한 보정 값들로 수행될 수 있다. 다음으로, 픽셀(315)의 수직 위치가 언급될 수 있고, 수직 보간은 픽셀(315)의 수직 위치에 상호관련하는 제 1 및 제 2 수평 기준 값들(320, 325)로 수행될 수 있으며, 거기서 픽셀(315)에 대한 보정 값을 얻는다. 두 개의 분수 비트(fractional bit)들은 통상적으로 수평 및수직 보간 처리 동안 발생된다. 예를 들어, 픽셀들 310:1 내지 310:4의 보정 값들이 6-비트 값들이라면, 픽셀(315)에 대한 보간된 보정 값은 8-비트 값이 될 수 있으며, 6개의 일차 비트(primary bit)들과 2개의 분수 비트들을 포함한다. 이러한 분수 비트들은 픽셀(315)이 얻어진 보정 값들에 유지될 수 있고, 디더링 처리동안 나중에 제거될 대응하는 RGB 보간 매트릭스에 통합될 수 있다.
도 4는 하이 및 로우 RGB 보정 매트릭스들을 사용하여 비균일화 보정을 수행하는 방법을 설명하는 플로우차트이다. 앞서 언급된 바와 같이, 부가적인 RGB 보정 매트릭스들이 또한 사용될 수 있다. 단계(405)에서, HHVI(20) 및 LHVI(220)는 하이 및 로우 RGB 보간 매트릭스들을 생성하기 위해, 하이 RGB 보정 매트릭스들(205)과 로우 RGB 보정 매트릭스들(215) 각각을 통합할 수 있다. 단계(410)에서, 휘도 검출기(225)는 들어오는 비디오 신호에서 각 픽셀의 적색, 청색, 녹색 성분들 각각의 개별 휘도를 측정할 수 있으며, 각각의 픽셀에 대한 휘도 레벨을 생성하기 위해 이러한 측정을 합산할 수 있다. 이어서 각각의 픽셀에 대한 휘도 레벨은 단계(415)에 도시된 바와 같이, 소프트 스위치(230)으로 전송될 수 있다.
결정 블록(420) 및 단계 425를 참조하면, 픽셀에 대한 휘도 레벨이 제 1 값(X)보다 작거나 동일하면, 그 픽셀에 대한 RGB 보정 값들은 로우 RGB 보간 매트릭스들 내의 대응하는 보정 값들로부터 선택될 수 있으며, 그 픽쳐 레벨 보정으로 입력될 수 있다. 결정 블록(430) 및 단계 435를 참조하면, 픽셀에 대한 휘도 레벨이 제 2 값(Y)보다 크거나 동일하면, 그 픽셀에 대한 RGB 보정 값들은 하이 RGB 보간 매트릭스들에 대응하는 보정 값들로부터 선택될 수 있고, 그 픽쳐 레벨 보정으로 입력될 수 있다. 그 픽셀에 대한 휘도 레벨이 X보다는 크고, Y보다는 작다면, 그 픽셀에 대한 RGB 보정 값들은 하이 및 로우 RGB 보간된 매트릭스들에 대응하는 보정 값들로부터 단계 440에 보간될 수 있으며, 그 픽쳐 레벨 보정으로 입력될 수 있다. 단계 445에서, 그 디더러(235)는 앞서 설명된 바와 같이, 그에 포함되는 보정 값들의 비트 분해를 감소시키기 위해 그 픽쳐 레벨 보정을 디더링할 수 있다. 단계 450에서, 그 가산기(240)는 색보정된 출력 비디오 신호를 생성하기 위해 입력 비디오 신호에 픽쳐 보정을 추가할 수 있으며, 이는 단계 455에서 광 엔진에 대한 출력으로 제공될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 곱셈기가 또한 가산기(240) 대신에 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 예들 및 실시예들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 그 견지에서 다양한 변경들 또는 변화들이 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 제시될 수 있으며, 본 출원의 정신 및 범위 내에 포함되도록 하기 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명은 발명 범위의 지시에 대해 정신 또는 필수적인 속성들로부터 벗어나지 않고, 많은 다른 특정 형태들을 취할 수 있다.
본 발명은 비디오 변화들의 휘도 레벨로서 변동하는 색 불균일을 색보정하는 색보정 기술을 제공한다.

Claims (23)

  1. 비디오 디스플레이들 내의 비디오 신호들을 색보정(color correction)하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 입력 비디오 신호를 수신하는 단계(블록 105)와,
    색보정을 생성하는 단계와,
    상기 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키는 단계를 포함하고,
    상기 수신 단계 후에, 디더링된(dithered) 불균일 색보정을 생성하는 단계(단계 445)와,
    상기 생성 단계 후에, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 입력 비디오 신호에 상기 디더링된 불균일 색보정을 적용시키는 단계와,
    상기 적용 단계 후에, 상기 색보정된 비디오 신호의 상기 프레임률을 증가시키는 단계(블록 120)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임률 증가 단계에 후속하여, 출력 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 색보정된 비디오 신호에 감마 보정을 적용시키는 단계(블록 125)와,
    액정 온 실리콘(liquid crystal on silicon) 비디오 디스플레이의 광 엔진(블록 135)에 상기 출력 비디오 신호를 제공하는 단계(단계 455)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디더링된 불균일 색보정을 생성하는 단계는,
    복수의 RGB 보정 매트릭스들을 데이터 저장소로부터 선택하는 단계(단계들 420, 430)와,
    상기 복수의 RGB 보정 매트릭스들로부터 픽쳐 레벨 보정을 얻는 단계(단계 440)와,
    상기 픽쳐 레벨 보정을 디더링하는 단계(단계 445)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽쳐 레벨 보정 단계를 얻는 단계는,
    상기 입력 비디오 신호의 적어도 하나의 휘도 레벨을 측정하는 단계(단계들 420, 430)와,
    상기 적어도 하나의 휘도 레벨에 기초하여 상기 복수의 RGB 보정 매트릭스들로부터 상기 픽쳐 레벨을 보간하는(interpolating) 단계(블록들 210, 220, 260)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽쳐 레벨 보정 단계를 얻는 단계는,
    상기 입력 비디오 신호의 적어도 하나의 휘도 레벨을 측정하는 단계와,
    상기 픽쳐 레벨 보정에 대해, 상기 적어도 하나의 휘도 레벨에 적어도 기초하여 상기 복수의 RGB 보정 매트릭스들 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽쳐 레벨 보정 단계를 얻는 단계는,
    상기 입력 비디오 신호의 적어도 하나의 휘도 레벨을 측정하는 단계와,
    상기 픽쳐 레벨 보정에 대해, 상기 휘도 레벨이 값들의 제 1 범위 내에 있는 경우, 제 1 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계(단계 420)와,
    상기 픽쳐 레벨 보정에 대해, 상기 휘도 레벨이 값들의 제 2 범위 내에 있는 경우, 제 2 RGB 보정 매트릭스를 선택하는 단계(단계 430)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽쳐 레벨 보정 단계를 얻는 단계는,
    상기 휘도 레벨이 값들의 제 3 범위 내에 있는 경우, 상기 복수의 RGB 보정 매트릭스들로부터 상기 픽쳐 레벨을 보간하는 단계(도 2b의 블록 225)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 RGB 보정 매트릭스들 단계를 선택하는 단계 후에 상기 RGB 매트릭스들 상에 수평 및 수직 픽셀 보간을 적용시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 비디오 신호에 상기 디더링된 불균일 색보정을 적용시키는 단계는, 상기 입력 비디오 신호에 상기 디더링된 불균일 색보정을 더하는(adding) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 비디오 신호에 상기 디더링된 불균일화된 색보정을 적용시키는 단계는, 상기 입력 비디오 신호에 상기 디더링된 불균일 색보정을 곱하는(multiplying) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    디더링된 불균일 색보정을 생성하는 단계는,
    적어도 하나의 RGB 보정 매트릭스를 데이터 저장소로부터 선택하는 단계와,
    픽셀 보간된 RGB 보정 매트릭스를 생성하기 위해, 상기 RGB 보정 매트릭스 상에 수평 및 수직 픽셀 보간을 적용시키는 단계와,
    상기 픽셀 보간된 RGB 보정 매트릭스로부터 픽쳐 레벨 보정을 얻는 단계와,
    상기 픽쳐 레벨 보정을 디더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 방법.
  12. 비디오 디스플레이들 내의 비디오 신호들을 색보정하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 입력 비디오 신호를 수신하는 단계와,
    상기 수신 단계 후에, 불균일 색보정을 생성하는 단계와,
    상기 생성 단계 후에, 색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 입력 비디오 신호에 상기 불균일 색보정을 적용시키는 단계와,
    상기 적용 단계 후에, 상기 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키는 단계를 포함하는, 색보정 방법.
  13. 비디오 디스플레이들을 위해 비디오 신호들을 색보정하기 위한 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 입력 비디오 신호를 수신하기 위한 비디오 입력(105)과,
    색보정된 비디오 신호를 생성하기 위한 색 불균일 보정기(110)와,
    상기 색보정된 비디오 신호의 프레임률을 증가시키기 위한 프레임률 증가기(120)를 포함하는, 색보정 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 색보정된 비디오 신호에 감마 보정을 적용시키기 위한 감마 보정기(125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 색 불균일 보정기는,
    불균일 색보정 신호를 생성하기 위한 보정 생성기(202, 212, 272,; 210, 220, 260; 225, 230)와,
    상기 불균일 색보정 신호를 디더링하기 위한 디더러(ditherer)(235)와,
    색보정된 비디오 신호를 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 입력 비디오 신호에 상기 불균일 색보정을 통합시키기 위한 처리기(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리기는 가산기(adder)인 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리기는 곱셈기(multiplier)인 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    복수의 RGB 보정 매트릭스들을 저장하기 위한 적어도 하나의 데이터저장소(202, 212, 272)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 저장소는 적어도 하나의 EEPROM을 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 RGB 보정 매트릭스들 상에서 픽셀 보간을 수행하기 위한 적어도 하나의 수평 및 수직 보간기(210, 220, 260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 색보정 생성기는,
    상기 입력 비디오 신호의 휘도를 검출하고, 휘도 레벨 측정을 출력하기 위한 휘도 검출기(225)와,
    상기 휘도 레벨 측정을 수신하고 상기 휘도 레벨 측정에 기초하여 색보정을 생성하기 위한 소프트 스위치(soft switch)(235)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    수평 및 수직 보간기(210, 220, 260)와 데이터 저장소(202, 212, 272) 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 소프트 스위치는 상기 수평 및 수직 보간기와 상기 데이터 저장소 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 RGB 보정 매트릭스를 수신하고, 상기 적어도 하나의 RGB 보정 매트릭스로부터 상기 색보정을 생성하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 소프트 스위치는 상기 휘도 측정 레벨이 값들의 제 1 범위 내에 있는 경우, 제 1 RGB 보정 매트릭스를 선택하고,
    상기 소프트 스위치는 상기 휘도 측정 레벨이 값들의 제 2 범위 내에 있는 경우, 제 2 RGB 보정 매트릭스를 선택하고,
    상기 소프트 스위치는 상기 휘도 측정 레벨이 값들의 제 3 범위 내에 있는 경우, 복수의 RGB 보정 매트릭스들을 보간하는 것을 특징으로 하는, 색보정 시스템.
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