KR20040072421A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 소스가 포함된 PC 신호를 재생할 때 영상 소스 영역에 대한 독립적인 색조절을 가능하게 함으로써 영상 소스 영역에 대한 자연스러운 화질을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것으로서, PC로부터 출력되는 RGB 포맷의 PC 신호를 텔레비전 수상기에 적합한 신호로 변환하는 PC 신호 변환 장치에 있어서, 입력된 아날로그의 PC 신호를 디지털로 변환하여 출력시키는 A/D 변환기와, 입력된 디지털의 PC 신호를 신호변환 방식에 의해 수평/수직 동기신호와 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 TMDS(Transmission Minimized Differential Signalling) 수신기와, 상기 A/D 변환기 및 TMDS 수신기에서 출력된 신호 중 선택적으로 출력하는 MUX와, 상기 MUX에서 출력되는 신호를 사용자에 의해 지정된, 또는 PC 상의 프로그램 정보를 통해 지정된 영상 소스 영역에 대해 RGB 신호를 TV 수상기에 적합한 RGB 신호로 색조절을 수행하는 영상소스 색조절부와, 상기 영상소스 색조절부에서 출력된 디지털 영상데이타를 수직/수평적으로 스케일링하는 포맷변환기와, 상기 포맷변환기에서 출력되는 출력 신호를 인가 받아 복원하고 구동시켜 화면을 디스플레이 하는 패널을 포함하여 구성되는데 있다.

Description

디스플레이 장치{display device}
본 발명은 영상 소스가 포함된 PC 신호를 화면에 표시할 때 영상 소스 영역에 대한 색조절을 독립적으로 수행할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근의 디지털 디스플레이 장치는 LCD, PDP 등의 평판(flat panel)을 이용하여 PC 신호와 TV 신호(S-VHS, 합성(composite) 및 HDTV 신호)등의 다양한 신호를 재생할 수 있도록 제작하고 있다.
또한, 대부분의 디스플레이 장치들은 PC 신호와 TV 신호를 동시에 볼 경우에 대비하여 PIP(Picture In Picture) 등의 화면을 배치하는 다양한 기능을 제공하고 있다.
이때, 상기 PC 신호와 TV 신호는 다루는 대상 자체가 틀리므로 시청시 자연스러운 색감을 느끼기 위해서는 각 신호별로 특성에 따라 밝기와 계조 및 감마 등의 색 관련 요소를 다르게 조절해 주어야한다.
따라서, 디스플레이 장치 상의 신호처리부는 각 신호에 대한 색조절을 차별적으로 수행하도록 구성된다.
도 1 은 종래 기술에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부를 나타낸 도면이다.
도 1과 같이, 입력되는 PC 신호가 아날로그 신호인 경우는 A/D 변환기(110)로, 디지털 신호인 경우는 TMDS 수신기(120)로 입력된다. 그리고 상기 A/D 변환기(110) 및 TMDS 수신기(120)에서 출력되는 신호는 먹스(130) 및 포맷 변환기(140)를 거쳐 패널(200)로 출력된다.
이러한 경로를 통해 PC 신호에 대해 조절할 수 있는 색관련 요소로는 밝기와 계조 및 감마 등이 있다.
또한, 입력되는 TV 신호는 비디오 디코더(150)에서 디코딩된 후, 이 코딩된 신호를 입력으로 I/P 변환부(160)에서 YUV 신호로 변환한다. 이어 상기 I/P 변환부(160)에서 출력되는 YUV 신호는 포맷 변환기(140)를 거쳐 패널(200)로 출력된다.
이러한 경로를 통해 TV 신호는 조절할 수 있는 색관련 요소로는 밝기와 계조, 감마, 색조(hue), 채도(saturation), 선명도(sharpness) 등이 있다.
이와 같이, 사용자가 PC 신호를 시청하거나, TV 신호를 시청하거나 또는 PIP를 통해 두 종류의 신호를 함께 볼 때, 각 신호는 특성에 따라 적절한 색조절 계통을 거쳐 화면상의 일정한 영역에 표시된다.
한편, 최근에는 멀티미디어 컨텐츠가 급증함에 따라 PC를 통해 영상 소스를 보는 경우가 많아지고 있는데, 이런 영상소스에는 디지털 사진기 또는 스캐너를 통해 제작된 사진, MPEG 기술을 이용해 제작된 동영상, PC용 TV 카드로부터 생성되는 TV 영상 등이 있다.
이와 같은 영상 소스가 포함된 PC 신호를 도 1에서 도시하고 있는 기존의 디스플레이 장치에서 재생할 경우에는 디스플레이 장치에서 인식하는 신호의 형식이PC 신호이므로 장치내의 신호처리부(100)에서 PC 신호에 대한 색조절 계통을 적용하게 된다.
그러나, 상기 영상 소스가 포함된 PC 신호에서 실제로 보여주고자 하는 내용은 TV 신호의 특성을 그대로 가지고 있지만, 색조절 계통에서는 TV 신호의 적용만큼 PC 신호의 적용이 낮기 때문에 시청시 부자연스러움을 느끼게 되는 문제점이 발생한다.
예를 들어, 일반 사무용 환경으로 밝기 조절이 되어 있는 LCD 모니터 상에서는 PC의 TV 카드를 통해 나오는 TV 신호나 MPEG 동영상 신호를 시청할 경우에 밝기가 낮은 것으로 인식되게 될 것이다.
이와 같이, 기존의 디스플레이 장치에서는 신호의 종류를 신호가 표시하고자 하는 내용에 인식하는 것이 아니고 신호의 물리적인 형식(PC신호, TV신호)에 따라 인식하기 때문에 위에서 말한 문제점을 해결할 수 있는 방법이 없다.
결국, PC 신호 상에 영상 소스 영역이 포함되어 있을 경우, 기존의 PC 신호 처리 방식으로는 영상 소스 영역에 대한 색조절 상의 한계가 있음이 명백하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 영상 소스가 포함된 PC 신호를 재생할 때 영상 소스 영역에 대한 독립적인 색조절을 가능하게 함으로써 영상 소스 영역에 대한 자연스러운 화질을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 재생하고자 하는 신호의 종류에 관계없이 사용자의필요에 따라 화면상의 일부 영역에 대한 색조절이 가능한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부를 나타낸 도면
도 2 는 본 발명에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부를 나타낸 도면
도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부에서 영상소스 색조절부를 상세히 나타낸 도면
도 4a, 4b는 본 발명에 디스플레이 장치에서 영상 소스 영역을 설정하는 방법을 나타낸 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 신호처리부 110 : A/D 변환기
120 : TMDS 수신기 130 : MUX
140 : 포맷 변환기 150 : 비디오 디코더
160 : I/P 변환부 200 : 패널
210 : OSD(On Screen Display) 220 : 영상 소스 영역
230 : 창(윈도우) 240 : 영상 소스 영역
300 : 영상소스 색조절부 310 : 영상 소스 영역 추출부
320 : 색조절 정보 입력부 330 : 색조절 수행부
332 : 컬러 스페이스 변환부 334 : 색조절부
336 : 컬러 스페이스 역변환부 340 : 신호 재합성부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 특징은 PC로부터 출력되는 RGB 포맷의 PC 신호를 텔레비전 수상기에 적합한 신호로 변환하는 PC 신호 변환 장치에 있어서, 입력된 아날로그의 PC 신호를 디지털로 변환하여 출력시키는 A/D 변환기와, 입력된 디지털의 PC 신호를 신호변환 방식에 의해 수평/수직 동기신호와 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 TMDS(Transmission Minimized Differential Signalling) 수신기와, 상기 A/D 변환기 및 TMDS 수신기에서 출력된 신호 중 선택적으로 출력하는 MUX와, 상기 MUX에서 출력되는 신호를 사용자에 의해 지정된, 또는 PC 상의 프로그램 정보를 통해 지정된 영상 소스 영역에 대해 RGB 신호를 TV 수상기에 적합한 RGB 신호로 색조절을 수행하는 영상소스 색조절부와, 상기 영상소스 색조절부에서 출력된 디지털 영상데이타를 수직/수평적으로 스케일링하는 포맷변환기와, 상기 포맷변환기에서 출력되는 출력 신호를 인가 받아 복원하고 구동시켜 화면을 디스플레이 하는 패널을 포함하여 구성되는데 있다.
이때, 상기 영상소스 색조절부는 PC 신호로부터 사용자의 입력 또는 PC상의 프로그램 정보에 따라 영상 소스 영역을 구별해 내는 영상소스 영역 추출부와, 상기 영상소스 영역 추출부에서 구분해 낸 특정 영역에 대한 색조절의 종류와 정도를 사용자로부터 입력받는 색조절 정보 입력부와, 상기 색조절 정보 입력부에서 입력받은 정보에 따라 PC 신호상의 영상 소스 영역에 대한 색조절 정보를 실제로 적용하여 색조절을 수행하는 색조절 수행부와, 상기 영상소스 영역 추출부에서 영상 소스 영역을 제외한 나머지 부분의 신호와, 상기 색조절 수행부의 결과 신호를 합성하여 최종적으로 PC 신호를 재합성하는 신호 재합성부를 포함하여 구성되는데 다른 특징이 있다.
그리고 상기 색조절 수행부는 컬러 스페이스 변환 공식에 따라 상기 영상소스 영역 추출부에서 결정된 영역의 신호를 RGB 형식에서 YUV 형식으로 변환하는 컬러 스페이스 변환부와, 상기 컬러 스페이스 변환부에서 YUV 형식으로 변환된 신호를 상기 색조절 정보 입력부에서 획득한 정보에 따라 변형시켜 색조절이 수행된 신호를 생성하는 색조절부와, 상기 색조절부에서 색조절이 수행된 YUV 신호를 다시 RGB 신호로 역변환하는 컬러 스페이스 역변환부를 포함하여 구성되는데 또 다른 특징이 있다.
이때, 상기 영상소스 색조절부는 신호를 조절할 수 있는 색관련 요소로 밝기, 계조 , 감마, 색조(hue), 채도(saturation) 및 선명도(sharpness)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 정치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부를 나타낸 도면이다.
도 2를 보면, 입력된 아날로그의 PC 신호를 디지털로 변환하여 출력시키는 A/D 변환기(110)와, 입력된 디지털의 PC 신호를 신호변환 방식에 의해 수평/수직 동기신호와 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 TMDS(Transmission Minimized Differential Signalling) 수신기(120)와, 상기 A/D 변환기(110) 및 TMDS 수신기(120)에서 출력된 신호 중 선택적으로 출력하는 MUX(130)와, 상기 MUX(130)에서 출력되는 신호를 사용자에 의해 지정된, 또는 PC 상의 프로그램 정보를 통해 지정된 영상 소스 영역에 대해 RGB신호를 TV 수상기에 적합한 RGB 신호로 색조절을 수행하는 영상소스 색조절부(300)와, 입력되는 영상신호를 디코딩 하는 비디오 디코더(150)와, 상기 비디오 디코더(150)에서 디코딩 된 영상신호를 화면상에 디스플레이 가능한 디지털 신호로 변환하는 I/P 변환부(160)와, 상기 영상소스 색조절부(300) 및 I/P 변환부(160)에서 출력된 디지털 영상데이타를 수직/수평적으로 스케일링하는 포맷변환기(140)와, 상기 포맷변환기(140)에서 출력되는 출력 신호를 인가 받아 복원하고 구동시켜 화면을 디스플레이 하는 패널(200)로 구성된다.
이러한 경로를 통해 PC 신호는 조절할 수 있는 색관련 요소인 밝기와, 계조 및 감마뿐만 아니라, TV 신호에서만 조절할 수 있는 색관련 요소인 색조(hue), 채도(saturation), 선명도(sharpness)까지도 조절할 수 있게 된다.
결국, PC 신호상에 영상 소스 영역이 포함되어 있을 경우에도 영상 소스 영역에 대한 색조절 상의 한계가 없어지게 된다.
따라서 본 발명에서는 PC 신호를 처리함에 있어서 사용자가 직접 지정하거나 PC상의 프로그램 정보를 통해 지정되는 영상 소스 영역에 대해 별도의 색조절이 가능하게 된다.
도 3 은 본 발명에 따른 디스플레이 장치 상의 신호처리부에서 영상소스 색조절부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3과 같이, PC 신호로부터 사용자의 입력 또는 PC상의 프로그램 정보에 따라 영상 소스 영역을 구별해 내는 영상소스 영역 추출부(310)와, 상기 영상소스 영역 추출부(310)에서 구분해 낸 특정 영역에 대한 색조절의 종류와 정도를 사용자로부터 입력받는 색조절 정보 입력부(320)와, 상기 색조절 정보 입력부(320)에서 입력받은 정보에 따라 PC 신호상의 영상 소스 영역에 대한 색조절 정보를 실제로 적용하여 색조절을 수행하는 색조절 수행부(330)와, 상기 영상소스 영역 추출부(310)에서 영상 소스 영역을 제외한 나머지 부분의 신호와, 상기 색조절 수행부(330)의 결과 신호를 합성하여 최종적으로 PC 신호를 재합성하는 신호 재합성부(340)로 구성된다.
그리고 상기 색조절 수행부(330)는 컬러 스페이스 변환 공식에 따라 상기 영상소스 영역 추출부(310)에서 결정된 영역의 신호를 RGB 형식에서 YUV 형식으로 변환하는 컬러 스페이스 변환부(332)와, 상기 컬러 스페이스 변환부(332)에서 YUV 형식으로 변환된 신호를 상기 색조절 정보 입력부(320)에서 획득한 정보에 따라 변형시켜 색조절이 수행된 신호를 생성하는 색조절부(334)와, 상기 색조절부(334)에서 색조절이 수행된 YUV 신호를 다시 RGB 신호로 역변환하는 컬러 스페이스 역변환부(336)로 구성된다.
이때, 상기 영상소스 영역 추출부(310)는 PC 신호를 전달받은 후 PC 신호 속에 존재하는 영상 소스 영역에 해당하는 신호를 추출해낸다. 이때, 영상 소스 영역에 해당하는 신호를 추출하기 위해서는 PC 신호 중 어느 부분이 영상 소스 영역인지를 판단할 기준이 필요한데, 이 기준은 도 4a, 4b의 2가지 방식으로 설정될 수 있다.
첫 번째 방식은 도 4a에서 나타내고 있는 것과 같이 사용자의 직접적인 입력을 받는 방식이다.
디스플레이 장치는 "영역 설정" 메뉴를 OSD(On Screen Display)(210)상에 구비한 후 사용자로 하여금 리포트 컨트롤러 또는 디스플레이 장치(400) 상의 버튼을 조작하여 특정 영역을 규정하는 두 점인 좌측상단의 시작점과 우측하단의 종료점(또는 좌측하단의 시작점과 우측 상단의 종료점)을 입력하게 하여 영상 소스 영역(220)을 결정할 수 있다.
다음 두 번째 방식은 도 4b에서 나타내고 있는 것과 같이 PC상의 프로그램 정보를 이용하는 방식이다.
PC 상에서 영상 소스를 재생하기 위해서는 특정한 프로그램을 사용하게 되며 그 결과로서 일정한 위치와 크기를 가진 창(윈도우)(230)이 화면에 나타난다. 이때, 이 창의 크기와 위치에 대한 정보를 가져오는 응용프로그램을 실행시키고 이 정보를 별도의 제어신호 발생기(500)를 통해 디스플레이 장치로 전송함으로써 자동으로 영상 소스 영역(240)을 결정할 수 있다.
그리고 상기 색조절 정보 입력부(320)에서 색조절 정보를 입력받는 방법으로는 상기 영상소스 영역 추출부(310)에서와 마찬가지로 사용자로부터 직접 입력받는방법과 특정 프로그램을 이용하여 PC로부터 전달받는 방법이 있다.
즉, 직접 사용자의 입력을 받을 경우에는 도 4a와 같이, 디스플레이 장치 상의 OSD(210) 상에 미리 구비한 "설정 영역에 대한 색조절 메뉴"를 통한 후, 사용자로 하여금 리모트 컨트롤러 또는 디스플레이 장치(400) 상의 버튼을 조작하게 하여 직접 색조절의 종류와 정도를 입력하도록 한다.
또한 PC로부터 색조절 정보를 전달받을 경우에는 도 4b와 같이, 사용자의 색조절 정보를 PC 상에서 편집, 저장하고 불러올 수 있는 특정 프로그램을 사용한다. 이때에는 상기 영상소스 영역 추출부(310)에서 살펴본 것과 같이 별도의 제어 신호 발생기(500)를 통해 이 프로그램의 정보를 디스플레이 장치로 전송되도록 한다.
이런 방법을 통해 조절할 수 있는 색조절 항목의 종류로는 밝기, 계조, 색조, 채도 등을 정의하고, 각 항목별로 조절할 수 있는 정도를 일정한 범위내의 수치로 제한한다.
또한, 상기 신호 재합성부는 입력되는 PC 신호의 원래 신호에서 상기 영상소스 영역 추출부(310)의 지정된 영역을 제외한 신호와 상기 색조절 수행부(330)의 결과 신호를 합성하여 최종 신호를 재합성한 후 이를 디스플레이 장치의 신호처리 보드로 보낸다.
이런 방식에 따라 디스플레이 장치에 입력되는 신호의 종류에 상관없이 시청자가 화면상의 특정 영역에 대해 특수한 효과를 낼 수 있게 된다.
예를 들면, 특정 영역에 대하여 밝기를 강제적으로 증가시키도록 조절하여 화면상에서 그 영역이 강조되는 효과(하이라이트)를 낼 수 있으며, 또한 상기 색조절 수행부(330)에서 YUV로 변환된 특정 영역의 신호를 반전(inversion)시키거나 색도 신호(UV 신호)를 제거하여 흑백 신호로 보이게 하는 등의 효과를 연출할 수 있다.
상기 설명한 실시예를 실제의 물리적인 형태로 구현하기 위해서 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 사용하여 구성하는 영상소스 영역 추출부(310), 색조절 정보 입력부(320), 색조절 수행부(330), 신호 재합성부(340)를 구현할 수 있다.
이때, 상기 영상소스 영역 추출부(310)와 색조절 정보 입력부(320)는 사용자의 입력 정보(또는 PC로부터의 프로그램 정보)를 필요로 하므로 디스플레이 장치상의 신호처리부(100)(또는 PC)와 데이터를 주고받을 수 있도록 통신부를 FPGA 내부에 별도로 구현한다.
이와 같이 FPGA를 사용하여 본 발명을 구현하면 단일 칩으로 간단히 구현이 가능하며, 상기 색조절 수행부(330)의 기능을 필요에 따라 추가, 편집할 수 있어 매우 유용하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 영상 소스가 포함된 PC 신호를 화면에 표시할 때, 영상 소스 영역에 대한 별도의 색조절이 가능하게 함으로써, 영상 소스 영역에 대한 자연스러운 화질을 구현할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 화면의 특정 영역에 대한 독립적인 색조절 수단을 제공함으로써, 사용자가 의도하는 특수한 효과를 낼 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. PC로부터 출력되는 RGB 포맷의 PC 신호를 텔레비전 수상기에 적합한 신호로 변환하는 PC 신호 변환 장치에 있어서,
    입력된 아날로그의 PC 신호를 디지털로 변환하여 출력시키는 A/D 변환기와,
    입력된 디지털의 PC 신호를 신호변환 방식에 의해 수평/수직 동기신호와 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 TMDS(Transmission Minimized Differential Signalling) 수신기와,
    상기 A/D 변환기 및 TMDS 수신기에서 출력된 신호 중 선택적으로 출력하는 MUX와,
    상기 MUX에서 출력되는 신호를 사용자에 의해 지정된, 또는 PC 상의 프로그램 정보를 통해 지정된 영상 소스 영역에 대해 RGB 신호를 TV 수상기에 적합한 RGB 신호로 색조절을 수행하는 영상소스 색조절부와,
    상기 영상소스 색조절부에서 출력된 디지털 영상데이타를 수직/수평적으로 스케일링하는 포맷변환기와,
    상기 포맷변환기에서 출력되는 출력 신호를 인가 받아 복원하고 구동시켜 화면을 디스플레이 하는 패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상소스 색조절부는
    PC 신호로부터 사용자의 입력 또는 PC상의 프로그램 정보에 따라 영상 소스 영역을 구별해 내는 영상소스 영역 추출부와,
    상기 영상소스 영역 추출부에서 구분해 낸 특정 영역에 대한 색조절의 종류와 정도를 사용자로부터 입력받는 색조절 정보 입력부와,
    상기 색조절 정보 입력부에서 입력받은 정보에 따라 PC 신호상의 영상 소스 영역에 대한 색조절 정보를 실제로 적용하여 색조절을 수행하는 색조절 수행부와,
    상기 영상소스 영역 추출부에서 영상 소스 영역을 제외한 나머지 부분의 신호와, 상기 색조절 수행부의 결과 신호를 합성하여 최종적으로 PC 신호를 재합성하는 신호 재합성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 색조절 수행부는
    컬러 스페이스 변환 공식에 따라 상기 영상소스 영역 추출부에서 결정된 영역의 신호를 RGB 형식에서 YUV 형식으로 변환하는 컬러 스페이스 변환부와,
    상기 컬러 스페이스 변환부에서 YUV 형식으로 변환된 신호를 상기 색조절 정보 입력부에서 획득한 정보에 따라 변형시켜 색조절이 수행된 신호를 생성하는 색조절부와,
    상기 색조절부에서 색조절이 수행된 YUV 신호를 다시 RGB 신호로 역변환하는 컬러 스페이스 역변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상소스 색조절부는 신호를 조절할 수 있는 색관련 요소로 밝기, 계조 , 감마, 색조(hue), 채도(saturation) 및 선명도(sharpness)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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