KR20050078453A - 영상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

제1 해상도를 가지는 입력 영상 데이터로부터 복수의 화소 영역이 제2 해상도로 배열된 표시 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 생성하는 방법이 제공된다. 이를 위해 먼저 입력 영상 데이터를 순차적으로 메모리에 기록한다. 다음, 제1 해상도를 가지는 입력 영상 데이터를 표시 패널로 매핑하고, 표시 패널의 보조 화소 영역에 대응되는 마스크와 겹치는 영역을 가지는 입력 영상 데이터를 메모리에서 판독한다. 그리고 입력 영상 데이터의 영역과 마스크가 겹치는 면적비에 따라 입력 영상 데이터를 연산하여 보조 화소 영역에 대한 출력 영상 데이터를 계산한다. 이때 하나의 화소 영역을 형성하는 각 보조 화소 영역에 대한 마스크의 수평 중심을 일치하게 한다.

Description

영상 표시 장치 {IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상 데이터 처리 방법 및 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 입력 영상 데이터를 처리하여 표시 패널을 구동하기 위한 출력 영상 데이터를 생성하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 나타낸다. 도 1에서 참조 부호 VSS는 입력 영상 데이터의 해상도에 따라 각각의 화소 영역으로 등분되어 있는 제1 가상 화면(VSS)을 가리킨다. 참조 부호 VDS는 표시 패널의 보조 화소 배열 구조를 가진 제2 가상 화면(VDS)을 가리킨다. 제2 가상 화면(VDS)에서, 중앙이 원형으로 표시된 영역이 적색 보조 화소 영역이고, 중앙이 사각형으로 표시된 영역이 녹색 보조 화소 영역이고, 중앙이 다이아몬드 형상으로 표시된 영역이 청색 보조 화소 영역이다. 그리고 적색, 녹색 및 청색 보조 화소 영역이 하나의 화소 영역을 형성한다.
도 1을 보면, 입력 영상 데이터는 본질적으로 단위 화소의 위치 정보만을 가질 뿐이고, 단위 화소를 형성하는 각 보조 화소 즉, 적색 보조 화소, 녹색 보조 화소, 및 청색 보조 화소의 위치 정보를 가지지 않는다. 그러나 일반적으로 표시 패널의 화소 영역 내에서 보조 화소들이 서로 다른 위치에 존재한다. 또한, 인접된 두 화소 영역에서, 적색 보조 화소 사이의 거리, 녹색 보조 화소 사이의 거리 및 청색 보조 화소 사이의 거리가 서로 다르다. 이에 따라 표시 패널에서 표시되는 영상의 재현성(再現性)이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 영상의 재현성과 향상시키기 위한 종래의 기술로서, 미국특허 제5,341,153호가 있다. 그러나 '153호는 높은 해상도의 입력 영상 데이터를 낮은 해상도의 표시 패널에 직접 중첩시킴에 따라, 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제를 근본적으로 해결하지 못한다. 뿐만 아니라, 표시 패널의 모든 보조 화소들 각각에 대하여 입력 영상 데이터의 변환 연산을 수행해야 하므로, 표시 속도가 떨어지는 문제점도 있다.
본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 입력 영상 데이터의 변환 연산 횟수를 최소화하면서도 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 영상 데이터 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 제1 해상도를 가지는 복수의 화소 영역이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며 세 색상의 보조 화소 영역이 하나의 화소 영역을 형성하며 인접한 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 삼각형을 형성하는 표시 패널, 화상이 표시되도록 표시 패널을 구동하는 구동부, 제2 해상도를 가지는 입력 영상 데이터를 제1 해상도의 표시 패널로 매핑하여 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 그리고 표시 패널이 영상 처리부로부터의 출력 영상 데이터에 대응하는 화상을 표시하도록 구동부를 제어하는 구동 제어부를 포함한다. 영상 처리부는 보조 화소 영역을 적어도 포함하는 마스크와 매핑에 의해 입력 영상 데이터가 각각 대응되는 제1 영역이 겹치는 면적과 겹치는 면적에 대응하는 입력 영상 데이터로부터 보조 화소 영역에 대한 출력 영상 데이터를 생성한다. 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심과 수직 방향의 중심 중 적어도 하나의 중심이 실질적으로 일치한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 연산부는 제1 영역이 마스크와 겹치는 면적이 마스크에서 차지하는 비와 제1 영역에 대응하는 입력 영상 데이터의 곱의 총합으로 출력 영상 데이터를 생성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 삼각형을 형성하고, 화소 영역에 수평 방향으로 인접한 다른 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 역삼각형을 형성하는 경우에, 세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심이 실질적으로 일치하고 수직 방향의 중심이 다르다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 세 색상의 보조 화소 영역 중 두 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수직 방향의 중심이 실질적으로 일치한다. 또는 세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심이 세 색상의 보조 화소 영역에 대응하는 제1 영역의 수평 방향의 중심과 실질적으로 일치한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 해상도를 가지는 복수의 화소 영역이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며 적어도 두 색상의 보조 화소 영역이 하나의 화소 영역을 형성하는 표시 패널, 화상이 표시되도록 표시 패널을 구동하는 구동부, 제2 해상도를 가지는 입력 영상 데이터를 제1 해상도의 표시 패널로 매핑하여 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 그리고 표시 패널이 영상 처리부로부터의 출력 영상 데이터에 대응하는 화상을 표시하도록 구동부를 제어하는 구동 제어부를 포함한다. 영상 처리부는 보조 화소 영역을 적어도 포함하는 마스크와 매핑에 의해 입력 영상 데이터가 각각 대응되는 제1 영역이 겹치는 면적과 겹치는 면적에 대응하는 입력 영상 데이터로부터 보조 화소 영역에 대한 출력 영상 데이터를 생성한다. 이때 하나의 화소 영역을 형성하는 적어도 두 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 제1 방향의 중심과 제2 방향의 중심 중 적어도 하나의 중심이 실질적으로 일치하며, 제1 방향은 인접한 같은 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 방향이며, 제2 방향은 제1 방향에 수직인 방향이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 영상 데이터 처리 방법 및 이를 이용한 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 데이터의 처리 방법에 따른 가상 화면을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 데이터의 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2에서 참조 부호 VSS는 입력 영상 데이터의 해상도에 따라 각각의 화소 영역으로 등분되어 있는 제1 가상 화면을 나타내며, 참조 부호 VDS는 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 대응되는 제2 가상 화면을 나타낸다. 제2 가상 화면(VDS)에서 중앙이 원형인 영역은 적색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 사각형인 영역은 녹색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 마름모형인 영역은 청색 보조 화소 영역을 나타낸다.
먼저, 도 2 및 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 데이터 처리 방법에 대해서 개괄적으로 설명한다.
먼저, 영상 표시 장치의 표시 패널의 해상도에 따라 입력 영상 데이터에 대한 해상도가 설정된다(S1). 즉, 수직 해상도와 수평 해상도가 설정된다. 표시 패널의 수평 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 수평 해상도가 설정되고, 표시 패널의 수직 해상도에 따라 입력 영상 데이터의 수직 해상도가 설정된다.
다음, 입력 영상 데이터의 해상도에 따라 제1 가상 화면(VSS)이 복수의 화소 영역으로 분할된다(S2). 표시 패널의 보조 화소 배열 구조를 가지는 제2 가상 화면(VDS)이 제1 가상 화면(VSS)에 중첩된다(S3). 중첩된 가상 화면(VDS-VSS)상에서 표시 패널의 각 보조 화소 영역보다 넓은 영역의 마스크가 표시 패널의 각 셀 영역에 씌워지며(S4), 여기서 마스크는 인접한 동일 색상의 보조 화소를 포함하지 않도록 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 마스크가 제1 색상의 보조 화소를 포함하며 그 마스크는 제1 색상을 가지는 인접한 보조 화소와 겹치거나 그 보조 화소를 포함하지 않는다. 그리고 각각의 마스크에 대하여 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비 테이블이 설정된다(S5).
다음, 단계 S1에서 설정된 해상도 및 단계 S5에서 설정된 면적비 테이블이 표시 패널의 구동 장치에 적용되어, 입력 영상 데이터의 원 해상도가 단계 S1에서 설정된 해상도가 되도록 입력 영상 데이터가 변환된 후, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역에 상응하는 면적비와 변환된 영상 데이터를 곱한 결과들의 합이 각각의 마스크에 상응하는 보조 화소의 출력 영상 데이터가 된다. 즉, 제1 가상 화면(VSS) 상의 인접한 화소의 데이터가 표시 패널의 각각의 보조 화소에 기입된다. 이에 따라, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 가상 화면(VSS)의 입력 영상 데이터가 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 맞도록 보정된 효과를 얻을 수 있으므로, 적용될 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
또한, 단계 S5에서 서로 동일한 면적비 구조를 가진 마스크가 최대한 많아지도록 단계 S1에서 입력 영상 데이터의 해상도가 설정된다. 이에 따라 단계 S4에서 사용될 마스크의 개수가 최소화되므로 단계 S6에서 면적비와 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 최소화될 수 있다.
아래에서는 도 3의 단계 S2 내지 단계 S6에 대해서 도 4 내지 도 9b를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 참조하여 도 3의 단계 S2 및 S3에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 복수의 화소 영역으로 분할된 제1 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4를 보면, 도 3의 단계 S2가 수행됨에 따라 입력 영상 데이터의 해상도에 따라 제1 가상 화면(VSS)이 각각의 화소 영역(VP11, ..., VP6(10))으로 분할된다.
도 5는 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1:1인 경우 도 3의 단계 S3에서 결정된 중첩된 가상 화면(VDS-VSS)의 일 예를 나타낸다. 도 5에서 참조 부호 CR12∼CR33은 적색 보조 화소 영역, CG11,∼CG 33은 녹색 보조 화소 영역, 그리고 CB11∼CB33은 청색 보조 화소 영역을 나타낸다. 도 5를 보면, 제1 가상 화면(VSS)에 표시 패널의 보조 화소 배열이 델타형 구조를 가지는 제2 가상 화면(VDS)이 중첩된다. 즉, 화소 영역(VP15∼VP47)으로 분할된 제1 가상 화면(VSS)에 보조 화소 영역(CG11∼CR33)으로 분할된 제2 가상 화면(VDS)이 중첩된다. 델타형 구조는 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역에서, 세 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 삼각형을 이루는 경우이다.
도 6은 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 도 3의 단계 S3에서 결정된 중첩된 가상 화면(VDS-VSS)의 일 예를 나타낸다. 도 6에서 실선으로 분할된 영역은 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역을 나타내고, 점선으로 분할된 영역은 제2 가상 화면(VDS)의 보조 화소 영역을 나타낸다. 제2 가상 화면(VDS)에서 중앙이 원형인 영역은 적색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 사각형인 영역은 녹색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 마름모형인 영역은 청색 보조 화소 영역을 나타낸다.
다음, 도 7a 내지 도 9b를 참조하여 도 3의 단계 S4 내지 단계 S6에 대해서 마스크의 형태를 예를 들어 상세하게 설명한다.
먼저, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 사면체 형상의 마스크를 사용한 경우에 대해서 설명한다.
도 7a는 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 도 3의 단계 S4에서 사면체 형상의 마스크가 청색 보조 화소 영역에 씌워진 가상 화면(VDS-VSS)의 일 예를 나타낸다. 여기서, 해상도의 비율이 1.5:1이라는 것은 수직 해상도 비율과 수평 해상도 비율이 모두 1.5:1인 경우를 의미한다. 그리고 도 3의 단계 S4가 수행되어 마스크가 설정된 후 도 3의 단계 S5가 수행되어 면적비가 설정된다. 즉, 각각의 마스크에 대하여 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비가 계산되어 설정된다.
도 7b는 도 3의 단계 S5에서 사용된 알고리듬을 설명하기 위하여 도 7a의 빗금친 마스크(Mnm), 즉 수평 방향으로 n번째, 수직 방향으로 m번째에 위치한 청색 보조 화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대한 도면이다. 도 7b에서 참조 부호 ALU는 좌상부 화소 영역의 면적, ARU는 우상부 화소 영역의 면적, ALL은 좌하부 화소 영역의 면적, 그리고 ARL은 우하부 화소 영역의 면적을 나타낸다. 여기서 각 화소 영역의 면적(ALU, ARU, ALL, ARL)은 청색 보조 화소용 마스크(Mnm ) 상에서 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적을 나타낸다. 그리고 청색 보조 화소용 마스크(Mnm)의 단위 면적은 각 화소 영역의 면적의 총합(ALU＋ARU＋ALL＋ARL)이므로, 각 화소 영역의 면적비는 각 화소 영역의 면적과 각 화소 영역의 면적의 총합(ALU＋ARU＋ALL＋A RL)의 비로 주어진다. 따라서 단계 S6에서 청색 보조 화소에 대한 출력 영상 데이터(bmn)는 수학식 1과 같이 주어진다.
수학식 1에서, bLU, bRU, bLL 및 bRL은 각각 면적 ALU , ARU, ALL 및 ARL을 포함하는 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역에서의 청색 영상 데이터를 나타낸다.
따라서, 제1 가상 화면(VSS)의 입력 영상 데이터가 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 맞도록 보정된 효과를 얻을 수 있으므로, 적용될 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다.
다음, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 육면체 형상의 마스크를 사용한 경우에 대해서 설명한다.
도 8a는 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 도 3의 단계 S4에서 육면체 형상의 마스크가 청색 보조 화소 영역에 씌워진 가상 화면(VDS-VSS)의 일 예를 나타낸다. 도 7a에서 설명한 것과 마찬가지로 도 3의 단계 S4 이후에 각각의 마스크에 대하여 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적비가 계산되어 설정된다(도 3의 S5).
도 8b는 도 3의 단계 S5에서 사용된 알고리듬을 설명하기 위하여 도 8a의 빗금친 마스크(Mnm), 즉 수평 방향으로 n번째, 수직 방향으로 m번째인 청색 보조 화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대한 도면이다. 도 8b에서 참조 부호 A1은 제1 화소 영역의 면적, A2는 제2 화소 영역의 면적, A3은 제3 화소 영역의 면적, A4는 제4 화소 영역의 면적, A5는 제5 화소 영역의 면적, A6은 제6 화소 영역의 면적을 나타낸다. 여기서 각 화소 영역의 면적(A1, A2, A3, A4, A5, A6)은 청색 보조 화소용 마스크(Mnm) 상에서 제1 가상 화면(VSS)의 각 화소 영역의 면적을 나타낸다. 그리고 청색 보조 화소용 마스크(Mnm)의 단위 면적은 각 화소 영역의 면적의 총합(A1＋A2＋A3＋A4＋A5＋A6)이므로, 각 화소 영역의 면적비는 각 화소 영역의 면적과 각 화소 영역의 면적의 총합(ALU＋ARU＋ALL＋ARL)의 비로 주어진다. 따라서 단계 S6에서 청색 보조 화소에 대한 출력 영상 데이터(bmn)는 수학식 2와 같이 주어진다.
수학식 2에서, b1, b2, b3, b4, b5 및 b6 은 각각 면적 A1, A2, A3, A4, A5 및 A6을 포함하는 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역에서의 청색 영상 데이터를 나타낸다.
이러한 수학식 1 및 2로부터 임의의 색상(제1 색상)의 보조 화소에 대한 출력 영상 데이터(bmn)는 일반적으로 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
수학식 3에서 Ay는 제1 색상의 보조 화소용 마스크 상에서 제1 가상 화면(VSS)의 y번째 화소 영역의 면적, by는 면적 Ay를 포함하는 제1 가상 화면의 화소 영역에서의 제1 색상의 영상 데이터, z는 마스크 상에서 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역의 개수를 나타내며, y는 제1 색상의 보조 화소용 마스크 상에서 화소 영역의 위치로 1부터 z까지의 값을 갖는다.
도 9a는 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 도 3의 단계 S4에서 원형의 마스크가 청색 보조 화소의 영역에 씌워진 가상 화면(VDS-VSS)의 일 예를 나타낸다. 도 9b는 도 3의 단계 S5에서 사용된 알고리듬을 설명하기 위하여 도 9a의 빗금친 마스크(Mnm), 즉 수평 방향으로 n번째, 수직 방향으로 m번째에 위치한 청색 보조 화소용 마스크(Mnm)의 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 9b에서 참조 부호 ALU는 좌상부 화소 영역의 면적, ARU는 우상부 화소 영역의 면적, ALL은 좌하부 화소 영역의 면적, ARL은 우하부 화소 영역의 면적을 나타낸다. 도 9a 및 도 9b에서 출력 영상 데이터(bnm)를 결정하는 방법은 도 7a 및 도 7b로부터 용이하게 알 수 있으므로 설명을 생략한다.
다음, 도 10 및 도 11을 참조하여 화소 영역의 구조와 해상도에 따라 사용되어야 하는 마스크의 개수에 대해서 설명한다.
도 10은 도 6 내지 도 9b에서 설명한 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.5:1인 경우, 제1 가상 화면(VSS)의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상 화면(VDS)의 보조 화소 영역의 서로 다른 수평 위치 및 서로 다른 수직 위치를 나타낸다. 그리고 도 10에서도 보조 화소 구조는 델타형 구조이다. 도 10에서 실선으로 분할된 영역들은 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역이며, 제2 가상 화면(VDS)에서 중앙이 원형인 영역은 적색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 사각형인 영역은 녹색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 마름모형인 영역은 청색 보조 화소 영역을 나타낸다.
도 10에 도시한 바와 같이, 일반적으로 델타형 구조에서는 하나의 화소 영역을 형성하는 보조 화소 영역의 두 수직선이 다른 보조 화소 영역의 수평선의 중점에 대응되도록 형성된다. 이러한 델타형 구조에서 1.5:1 해상도를 적용하면, 도 10과 같이 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대해서 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 수평 위치는 모두 동일해진다. 여기서, 수평 위치는 도 10에서 하나의 수평 방향의 라인에서 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대한 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 위치를 나타낸다. 그리고 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대해서 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 서로 다른 수직 위치는 4개가 존재한다. 여기서, 수직 위치는 도 10에서 하나의 수직 방향의 라인에서 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대한 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 위치를 나타낸다. 이와 같이 델타형 구조에서 1.5:1 해상도를 사용하는 경우에, 수직 위치는 모두 동일하고 서로 다른 수평 위치가 4개 존재하므로 도 3의 단계 S4에서 4개의 마스크만 사용되어도 된다.
다음, 도 11은 표시 패널의 해상도에 대한 입력 영상 데이터의 해상도의 비율이 1.4:1인 경우, 제1 가상 화면(VSS)의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상 화면(VDS)의 보조 화소 영역들의 서로 다른 수평 위치 및 서로 다른 수직 위치를 나타낸다. 도 11에서 실선으로 분할된 영역들은 제1 가상 화면(VSS)의 화소 영역이며, 점선으로 분할된 영역은 제2 가상 화면(VDS)의 보조 화소 영역이다. 제2 가상 화면(VDS)에서 중앙이 원형인 영역은 적색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 사각형인 영역은 녹색 보조 화소 영역을 나타내고, 중앙이 마름모형인 영역은 청색 보조 화소 영역을 나타낸다.
도 11에서 하나의 수평 방향의 라인을 보면 서로 다른 수평 위치의 개수가 15개이고, 하나의 수직 방향의 라인을 보면 서로 다른 수직 위치의 개수가 10개인 것을 알 수 있다. 즉, 도 3의 S4 단계에서 150개의 마스크가 사용되어야만 한다.
이와 같이, 서로 다른 수평 위치의 개수와 서로 다른 수직 위치의 개수의 곱에 의해 마스크의 개수가 결정된다. 그러면 서로 다른 마스크마다 단계 S5 및 S6에서 결정되는 면적비와 출력 영상 데이터 계산이 달라지므로, 서로 다른 마스크마다 면적비를 계산하기 위한 변환 테이블을 별도로 구비해야 한다. 그런데 변환 테이블이 증가하면 이 테이블을 저장해야 하는 메모리가 증가하고, 논리 연산이 길어져서 빠른 동작이 필요한 동영상 재생에 대응을 할 수 없게 된다. 따라서 해상도 비율은 필요로 하는 마스크의 개수가 적은 비율로 설정하는 것이 바람직하다.
그리고 위에서는 청색 보조 화소 영역에 대해서 마스크를 씌워서 면적비를 연산하고 이에 따라 청색 보조 화소에 대한 출력 영상 데이터를 연산하는 방법을 위주로 설명하였다. 적색 및 녹색 보조 화소 영역에 대해서도 청색 보조 화소 영역에서 한 방법과 동일한 방법으로 적색 및 녹색 보조 화소에 대한 출력 영상 데이터를 연산할 수 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시예에서는 델타형 구조를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 델타형 구조 이외에 스트라이프형 구조, 모자이크 구조 등의 다른 구조에도 적용할 수 있다.
그리고 본 발명의 제1 실시예에서는 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이 각 색상의 화소에 대해서 보조 화소 영역을 모두 둘러싸도록 마스크를 형성하였다. 이와 같이 마스크를 형성하는 경우에 도 12에 가운데 라인의 수직선을 표시할 때, 수직선의 수평 위치가 녹색 보조 화소의 수평 위치와 일치하면 녹색 보조 화소가 적색 및 청색 보조 화소보다 강한 신호를 가지게 된다. 따라서 수직선이 전체적으로 녹색을 띠게 된다. 여기서 표시되는 수직선은 녹색 보조 화소의 마스크(MG)의 두 수직 라인에 의해 둘러싸인 영역에 의해 표시되는 선이다. 이와 같이 녹색이 강하게 나타나는 이유는, 녹색 보조 화소를 둘러싸는 마스크(MG)와 수직선의 수평 점유 면적은 일치하지만 청색 및 적색 보조 화소를 각각 둘러싸는 마스크(MB, MR)와 수직선의 수평 점유 면적은 일치하지 않기 때문이다.
아래에서는 이와 같이 수직선을 표시할 때 특정 색상이 강하게 나타나는 현상을 방지할 수 있는 실시예에 대해서 도 13을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 13, 도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 마스크 형성 방법을 나타내는 도면이다. 도 13은 델타형 구조에서 사면체 형상의 마스크가 사용된 경우이며, 도 14는 델타형 구조에서 육면체 형상의 마스크가 사용된 경우이며, 도 15는 델타형 구조에서 마름모 형상의 마스크가 사용된 경우이다.
도 12와 같이 델타형 구조에서 수직선을 표시할 때 마스크의 중심이 특정 색상의 보조 화소 영역의 행 방향, 즉 수평 방향으로의 중심(이하 "수평 중심"이라 함)에만 일치하기 때문에, 특정 색상이 강하게 나타나서 앞에서 설명한 색 깨짐 현상이 일어난다. 따라서 본 발명의 제2 실시예에서는 도 13에 나타낸 바와 같이 각 색상의 보조 화소 영역에 대한 마스크의 수평 중심을 실제 보조 화소 영역의 수평 중심의 차이에 관계없이 일치시키고 수직 방향의 위치 차이만 고려하여 마스크를 형성한다. 이와 같이 하면, 하나의 화소를 형성하는 모든 색상의 보조 화소 영역에 대한 마스크의 수평 중심이 일치하므로, 수직선을 표시할 때 특정 색상이 강하게 나타나는 색 깨짐 현상이 없어진다. 즉, 수직선의 수평 중심이 마스크의 수평 중심과 일치하게 된다.
그런데, 이와 같이 하는 경우에 마스크가 수직 방향의 위치 차이가 고려되어 형성되기 때문에 수직 해상도의 증가 효과는 있지만, 수평 방향의 위치 차이는 고려되지 않기 때문에 수평 해상도의 증가 효과는 없다. 그리고 도 13과 같은 마스크에서 수평선을 표시하는 경우에 마스크의 수직 중심은 차이가 있지만 수평선에서 각 색상의 마스크가 점유하는 면적이 동일하므로, 색 깨짐 현상은 일어나지 않는다.
도 14를 보면, 델타형 구조에서 하나의 화소를 형성하는 모든 색상의 보조 화소 영역에 대해서 육면체 형상의 마스크가 수평 중심이 일치하도록 형성되어 있다. 이와 같이 하면 마스크의 수평 중심이 일치하기 때문에 수직선을 표시할 때 색 깨짐 현상이 일어나지 않는다. 또한 마스크의 수직 중심은 차이가 있지만 수평선에서 각 마스크가 차지하는 점유 면적이 동일하므로 수평선 표시에서도 색 깨짐 현상은 일어나지 않는다.
도 15를 보면, 델타형 구조에서 하나의 화소를 형성하는 모든 색상의 보조 화소 영역에 대해서 마름모꼴 형상의 마스크가 수평 중심이 일치하도록 형성되어 있다. 이 경우에도 마스크의 수평 중심이 일치하기 때문에 수직선을 표시할 때 색 깨짐 현상이 일어나지 않는다. 또한 수평선에서 각 마스크가 차지하는 점유 면적이 동일하므로 수평선 표시에서도 색 깨짐 현상은 일어나지 않는다.
이와 같이 델타형 구조에서 하나의 화소 영역을 형성하는 적색, 녹색 및 청색 보조 화소 영역의 마스크의 수평 중심을 일치시키면, 수직선의 색 깨짐 현상을 방지할 수 있다. 그리고 이러한 마스크 형성 방법은 델타형 구조뿐만 아니라 일반적인 형태의 구조에도 적용할 수 있다. 아래에서는 모자이크형 구조에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 마스크 형성 방법에 대해서 도 16 및 도 17을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 16은 모자이크형 화소 구조를 나타내는 도면이며, 도 17은 도 16의 화소 구조에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 마스크 형성 방법을 적용하기 위한 도면이다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 모자이크형 구조는 수평 방향으로 적색, 녹색 및 청색 보조 화소가 반복되고 수직 방향으로도 적색, 녹색 및 청색 보조 화소가 반복되는 화소 구조이다. 이러한 모자이크형 구조에서는 예를 들어 인접한 적색 보조 화소 영역의 중심을 연결하는 선을 표시할 때 앞에서 설명한 색 깨짐 현상이 일어날 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 도 17에 나타낸 바와 같이 인접한 적색 보조 화소 영역의 중심을 연결하는 선이 수직선이 되도록 전체 화소를 회전시켰을 때, 수직 방향 및 수평 방향으로의 마스크 중심이 가능한 일치하도록 마스크를 형성하면 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 영상 데이터 처리 방법은 플라즈마 표시 패널, 액정 표시 장치, 유기 전계발광 표시 장치 등의 모든 형태의 영상 표시 장치에 적용할 수 있다. 아래에서는 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영상 데이터 처리 방법을 적용한 영상 표시 장치에 대해서 설명한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 18을 보면, 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 장치는 표시 패널(100), 영상 처리부(200), 구동 제어부(300) 및 표시 패널 구동부(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 앞에서 설명한 제2 가상 화면(VDS)에 대응하도록 보조 화소(도시하지 않음)가 배열되어 있으며, 3개의 색상의 보조 화소가 하나의 화소를 형성한다. 영상 처리부(200)는 입력되는 영상 데이터를 제2 가상 화면(VDS)에 대응하는 데이터(bnm)로 변환하여 출력한다. 구동 제어부(300)는 영상 처리부(200)로부터 수신한 출력 영상 데이터(bnm)에 대응하여 표시 패널 구동부(400)가 표시 패널을 구동할 수 있도록 제어한다. 표시 패널 구동부(400)는 구동 제어부(300)의 제어에 따라 출력 영상 데이터(bnm)에 대응하는 영상이 표시 패널(100)에서 표시되도록 표시 패널(100)을 구동한다.
영상 처리부(200)는 위에서 설명한 영상 데이터 처리 방법을 사용하여 제2 가상 화면(VDS)에 대응하는 출력 영상 데이터(bnm)를 생성한다. 그리고 입력되는 영상 데이터에 대해서 적용되는 해상도와 사용되는 마스크는 영상 처리부(200)에 설정되어 있으므로, 영상 처리부(200)는 해상도와 마스크에 따라 결정된 수학식 3의 연산을 통하여 출력 영상 데이터(bnm)를 생성하면 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상 설명한 본 발명에 따른 영상 데이터 처리 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 서로 동일한 면적비 구조들을 가진 마스크들이 최대한 많아지도록 입력 영상 데이터의 해상도가 설정될 수 있다. 이에 따라 사용될 마스크의 개수가 최소화되므로 면적비와 변환된 영상 데이터의 곱셈 횟수가 최소화되어 표시 속도를 높일 수 있다. 둘째, 표시 패널의 각각의 보조 화소에 대하여 인접된 제1 가상 화면의 보조 화소들의 데이터가 사용되므로, 적용될 표시 패널의 보조 화소 배열 구조에 따른 영상의 재현성 문제가 근본적으로 해결될 수 있다. 또한 마스크의 수평 중심을 일치시킴으로써 수직선을 표시할 때 발생할 수 있는 색 깨짐 현상을 제거할 수 있다.
도 1은 통상적인 영상 데이터의 처리 방법의 원리를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 데이터의 처리 방법에 따른 가상 화면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상 데이터의 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 복수의 화소 영역으로 분할된 제1 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 해상도의 비율이 1:1인 경우 서로 중첩된 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 서로 중첩된 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7a는 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 사면체 형상의 마스크가 청색 보조 화소의 영역에 씌워진 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7b는 도 7a의 빗금친 마스크의 영역을 확대한 도면이다.
도 8a는 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 육면체 형상의 마스크가 청색 보조 화소의 영역에 씌워진 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 8a의 빗금친 마스크의 영역을 확대한 도면이다.
도 9a는 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 원형의 마스크가 청색 보조 화소의 영역에 씌워진 가상 화면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 9a의 빗금친 마스크의 영역을 확대한 도면이다.
도 10은 해상도의 비율이 1.4:1인 경우 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 위치를 나타내는 도면이다.
도 11은 해상도의 비율이 1.5:1인 경우 제1 가상 화면의 단위 화소 영역에 대하여 제2 가상 화면의 보조 화소 영역의 위치를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 형성 방법을 나타내는 도면이다.
도 13, 도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 마스크 형성 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 모자이크형 화소 구조를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16의 화소 구조에서 본 발명의 제2 실시예에 따른 마스크 형성 방법을 적용하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 도면이다.

Claims (8)

  1. 제1 해상도를 가지는 복수의 화소 영역이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며 세 색상의 보조 화소 영역이 하나의 화소 영역을 형성하며 인접한 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 삼각형을 형성하는 표시 패널,
    화상이 표시되도록 상기 표시 패널을 구동하는 구동부,
    제2 해상도를 가지는 입력 영상 데이터를 상기 제1 해상도의 표시 패널로 매핑하여 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 그리고
    상기 표시 패널이 상기 영상 처리부로부터의 상기 출력 영상 데이터에 대응하는 화상을 표시하도록 상기 구동부를 제어하는 구동 제어부를 포함하며,
    상기 영상 처리부는 상기 보조 화소 영역을 적어도 포함하는 마스크와 상기 매핑에 의해 상기 입력 영상 데이터가 각각 대응되는 제1 영역이 겹치는 면적과 상기 겹치는 면적에 대응하는 상기 입력 영상 데이터로부터 상기 보조 화소 영역에 대한 상기 출력 영상 데이터를 생성하며,
    상기 하나의 화소 영역을 형성하는 상기 세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심과 수직 방향의 중심 중 적어도 하나의 중심이 실질적으로 일치하는 영상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 영역이 상기 마스크와 겹치는 면적이 상기 마스크에서 차지하는 비와 상기 제1 영역에 대응하는 상기 입력 영상 데이터의 곱의 총합으로 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 삼각형을 형성하고, 상기 화소 영역에 수평 방향으로 인접한 다른 하나의 화소 영역을 형성하는 세 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 선이 역삼각형을 형성하는 경우에,
    세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심이 실질적으로 일치하고 수직 방향의 중심이 다른 영상 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세 색상의 보조 화소 영역 중 두 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수직 방향의 중심이 실질적으로 일치하는 영상 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 세 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 수평 방향의 중심이 상기 세 색상의 보조 화소 영역에 대응하는 제1 영역의 수평 방향의 중심과 실질적으로 일치하는 영상 표시 장치.
  6. 제1 해상도를 가지는 복수의 화소 영역이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며 적어도 두 색상의 보조 화소 영역이 하나의 화소 영역을 형성하는 표시 패널,
    화상이 표시되도록 상기 표시 패널을 구동하는 구동부,
    제2 해상도를 가지는 입력 영상 데이터를 상기 제1 해상도의 표시 패널로 매핑하여 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 그리고
    상기 표시 패널이 상기 영상 처리부로부터의 상기 출력 영상 데이터에 대응하는 화상을 표시하도록 상기 구동부를 제어하는 구동 제어부를 포함하며,
    상기 영상 처리부는 상기 보조 화소 영역을 적어도 포함하는 마스크와 상기 매핑에 의해 상기 입력 영상 데이터가 각각 대응되는 제1 영역이 겹치는 면적과 상기 겹치는 면적에 대응하는 상기 입력 영상 데이터로부터 상기 보조 화소 영역에 대한 상기 출력 영상 데이터를 생성하며,
    상기 하나의 화소 영역을 형성하는 상기 적어도 두 색상의 보조 화소 영역에 대한 각각의 마스크의 제1 방향의 중심과 제2 방향의 중심 중 적어도 하나의 중심이 실질적으로 일치하며,
    상기 제1 방향은 인접한 같은 색상의 보조 화소 영역의 중심을 연결한 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인 방향인 영상 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 제1 영역이 상기 마스크와 겹치는 면적이 상기 마스크에서 차지하는 비와 상기 제1 영역에 대응하는 상기 입력 영상 데이터의 곱의 총합으로 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 영상 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 출력 영상 데이터는, 상기 마스크와 상기 제1 영역이 겹치는 면적(Ay), 상기 제1 영역에 대응하는 상기 입력 영상 데이터 중 상기 보조 화소 영역과 동일한 색상의 데이터(by) 및 상기 마스크와 적어도 일부가 겹치는 상기 제1 영역을 가지는 입력 영상 데이터의 개수(z)에 따라 식으로 연산되는 영상 표시 장치.
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