KR20060106496A - 평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법 - Google Patents

평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화질의 선명도를 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치는 하나의 픽셀이 3개의 서브픽셀로 이루어진 평판표시장치에 있어서, 제 1 서브픽셀을 기준으로 좌측에 위치한 제 2 서브픽셀과 우측에 위치한 제 3 서브픽셀이 하나의 픽셀을 이룰 경우 외부로부터 입력되는 영상신호를 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환하는 영상신호 변환부; 상기 영상신호 변환부로부터 공급되는 영상신호의 색 공간을 변환시키기 위한 제 1 색 공간 변환부; 및 상기 제 1 색 공간 변환부로부터 공급되는 영상신호 중 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀 각각에 공급될 최적의 영상신호를 선택신호에 따라 선택하는 영상신호 선택부를 포함한다.

Description

평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 평판표시장치의 화상 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 평판표시장치의 화상 처리장치에 의한 화상 처리방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 영상신호 선택부를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 평판표시장치의 화상 처리장치에 의한 화상 처리방법을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 로우패스필터 4, 12 : 지연기
6, 34, 54, 74 : 감산기 8, 36, 56, 76 : 곱셈기
10, 38, 58, 78 : 클리퍼 14, 40, 60, 80 : 가산기
30, 50, 70 : 영상신호 변환부 82, 86 : 색 공간 변환부
84 : 영상신호 선택부 90 : 비교부
92 : 산술 처리부 94 : 논리 조합부
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 화질의 선명도를 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 이러한, 평판표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시장치 등이 있다. 이러한, 평판표시장치들은 도 1과 같은 화상 처리장치를 이용하여 하나의 픽셀(Pixel)에 표시되는 화상(Image)의 선명도를 향상시킨다.
도 1은 종래의 평판표시장치의 화상 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 평판표시장치의 화상 처리장치는 로우패스필터(Low Pass Filter; 이하 "LPF"라 함)(2), 제 1 지연기(4) 및 제 2 지연기(12), 감산기(6), 곱셈기(8), 클리퍼(Clipper)(10) 및 가산기(14)를 포함한다.
LPF(2)는 외부로부터 입력되는 영상신호 예를 들면, 휘도 및 계조에 대한 영 상신호(Y, U, V)의 주파수 성분 중 저주파 성분을 필터링한다.
제 1 지연기(4)는 외부로부터 입력되는 영상신호(Y, U, V)를 소정의 시간 동안 지연시킨다. 이러한, 제 1 지연기(4)는 외부로부터 입력되는 영상신호(Y, U, V)가 LPF(2)에 의해 저주파 성분이 필터링 되는 동안 외부로부터 입력되는 영상신호(Y, U, V)를 지연시킨다.
감산기(6)는 제 1 지연기(4)로부터 공급되는 영상신호에서 LPF(2)로부터 공급되는 영상신호를 감산하여 가산기(14)에 공급한다. 이때, 감산된 신호는 하나의 픽셀(Pixel)을 표시되는 화상의 경계부분을 강조하기 위한 신호의 기준 값으로 사용된다.
곱셈기(8)는 감산기(6)로부터 공급되는 영상신호와 임의의 이득(A)을 곱하여 클리퍼(10)에 공급한다.
클리퍼(10)는 곱셈기(8)로부터 공급되는 영상신호 중 임의의 문턱값(B) 보다 큰 이득을 클램핑시킨다. 즉, 클리퍼(10)는 임의의 문턱값(B) 이상의 이득을 제거시킨다. 이에 따라, 평판표시장치에서 하나의 픽셀에 표시되는 화상의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호가 생성된다.
제 2 지연기(12)는 하나의 픽셀에 표시되는 화상의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호를 생성하는 동안 제 1 지연기(4)로부터 공급되는 영상신호를 지연시킨다. 즉, 제 2 지연기(12)는 제 1 지연기(4)로부터 공급되는 영상신호가 감산기(6), 곱셈기(8) 및 클리퍼(10)를 거치는 동안 제 1 지연기(4)로부터 공급되는 영상신호를 지연시킨다.
가산기(14)는 제 2 지연기(12)로부터 공급되는 영상신호 즉, 외부로부터 입력되는 영상신호(Y. U, V)와 화상의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호를 더해 화상의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색이 강조된 신호(Y', U', V')를 출력한다. 이에 따라, 하나의 픽셀에서 화상을 표시할 경우 밝은 부분은 더욱 밝게 표시되고 어두운 부분은 더욱 어둡게 표시된다.
한편, 평판표시장치의 영상신호를 처리함에 있어 휘도 또는 계조는 Y, U, V 영역에서 처리되고, 색(Color)은 R, G, B 영역에서 처리된다. 이를 위해, 영상신호는 Y, U, V 영역에서 R, G, B 영역으로, R, G, B 영역에서 Y, U, V 영역으로 색 공간을 변환하여 사용한다. 이때, R, G, B 영역에서 Y, U, V 영역으로의 색 공간 변환은 수학식 1에 의해 행해지고, Y, U, V 영역에서 R, G, B 영역으로의 색 공간 변환은 수학식 2에 의해 행해진다. 여기서, 수학식 1과 수학식 2는 다양한 색 공간 변환 수식 중 일례를 나타낸 것이다.
Y=0.299R+0.587G+0.114B
U=-0.147R-0.289G+0.436B
V=0.615R-0.515G-0.100B
R=Y+1.140V
G=Y+0.395U-0.581V
B=Y+2.032U
도 2는 도 1에 도시된 평판표시장치의 화상 처리장치에 의한 화상 처리방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 평판표시장치의 화상 처리장치는 하나의 픽셀(적색, 녹색 및 청색 서브픽셀의 집합군)을 단위화 하여 화상을 표시한다. 이에 따라, 사람의 눈은 (0,0), (1,0), (2,0), (0,1), (1,1), (2,1), (2,0), (2,1), (2,2)픽셀 순으로 화상을 인식하게 된다. 그러나, 사람은 눈은 계조와 색을 인식하는데 있어서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 순으로 인식하는 게 아니라 청색(B), 적색(R) 및 녹색(G) 순이나 녹색(G), 청색(B) 및 적색(R) 순으로도 인식을 하게 된다. 예를 들어, (1,1)의 픽셀에 위치하는 적색(R) 서브픽셀은 (0,1)에 위치하는 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우에도 사람의 눈은 하나의 픽셀로 인식한다. 따라서, 단순히 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀 순으로 조합된 하나의 픽셀 단위로 화상을 표시할 경우 전체 화면에 표시되는 화상의 선명도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 화질의 선명도를 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 화상 처리장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리장 치는 하나의 픽셀이 3개의 서브픽셀로 이루어진 평판표시장치에 있어서, 제 1 서브픽셀을 기준으로 좌측에 위치한 제 2 서브픽셀과 우측에 위치한 제 3 서브픽셀이 하나의 픽셀을 이룰 경우 외부로부터 입력되는 영상신호를 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환하는 영상신호 변환부; 상기 영상신호 변환부로부터 공급되는 영상신호의 색 공간을 변환시키기 위한 제 1 색 공간 변환부; 및 상기 제 1 색 공간 변환부로부터 공급되는 영상신호 중 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀 각각에 공급될 최적의 영상신호를 선택신호에 따라 선택하는 영상신호 선택부를 포함한다.
상기 영상신호 변환부는 상기 제 3 서브픽셀에 공급되는 영상신호의 저주파 성분을 필터링 하기 위한 로우패스필터; 상기 제 2 서브픽셀에 공급되는 영상신호에서 상기 로우패스필터에 의해 필터링 된 영상신호를 감산하기 위한 감산기; 임의의 이득과 상기 감산기의 출력신호를 곱하는 곱셈기; 상기 곱셈기의 출력신호 중 임의의 문턱값 이상의 신호를 클램핑하기 위한 클리퍼; 및 상기 제 1 서브픽셀에 공급되는 영상신호와 상기 클리퍼의 출력신호를 더하기 위한 가산기를 포함한다.
상기 영상신호는 Y, U, V 영역의 영상신호인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 색 공간 변환부는 Y, U, V 영역의 영상신호를 R, G, B 영역의 영상신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치는 상기 영상신호 선택부로부터 공급되는 영상신호의 색 공간 영역을 변환시키기 위한 제 2 색 공간 변환부를 더 포함한다.
상기 제 2 색 공간 변환부는 R, G, B 영역의 영상신호를 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리방법은 하나의 픽셀이 3개의 서브픽셀로 이루어진 평판표시장치의 화상 처리방법에 있어서, 제 1 서브픽셀을 기준으로 좌측에 위치한 제 2 서브픽셀과 우측에 위치한 제 3 서브픽셀이 하나의 픽셀을 이룰 경우 외부로부터 입력되는 영상신호를 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환하는 영상신호 변환단계; 상기 영상신호의 색 공간을 변환하는 제 1 색 공간 변환단계; 및 선택신호에 따라 상기 색 공간이 변환된 영상신호 중 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀 각각에 공급될 최적의 영상신호를 선택하는 영상신호 선택단계를 포함한다.
상기 영상신호 변환단계는 상기 제 3 서브픽셀에 공급되는 영상신호의 저주파 성분을 필터링 하는 단계; 상기 제 2 서브픽셀에 공급되는 영상신호에서 필터링 된 영상신호를 감산하는 단계; 상기 감산된 영상신호와 임의의 이득을 곱하는 단계; 상기 곱해진 신호 중 임의의 문턱값 이상의 신호를 클램핑하는 단계; 및 상기 클램핑 된 신호와 상기 제 1 서브픽셀에 공급되는 영상신호를 더하는 단계를 포함한다.
상기 영상신호는 Y, U, V 영역의 영상신호인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 색 공간 변환단계는 상기 Y, U, V 영역의 영상신호를 R, G, B 영 역의 영상신호로 변환하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리방법은 상기 선택된 영상신호의 색 공간을 변환하는 제 2 색 공간 변환단계를 더 포함한다.
상기 제 2 색 공간 변환 단계는 상기 R, G, B 영역의 영상신호를 상기 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환하는 단계를 포함한다.
상기 영상신호 선택단계는 상기 선택신호에 따라 상기 색 공간이 변환된 영상신호에서 평균값, 중앙값, 최대값, 최소값, 또는 그의 산술값이나 논리적 조합에 따른 결과값 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀들 각각이 속하는 픽셀의 위치에 따라 영상신호를 변환하기 위한 제 1 영상신호 변환부(30) 내지 제 3 영상신호 변환부(70), 제 1 영상신호 변환부(30) 내지 제 3 영상신호 변환부(70)로부터 공급되는 영상신호의 색 공간을 변환시키기 위한 제 1 색 공간 변환부(82), 제 1 색 공간 변환부(82)에 의해 변환된 영상신호를 선택적으로 출력하기 위한 영상신호 선택부(84), 영상신호 선택 부(84)로부터 공급되는 영상신호의 색 공간을 변환시키기 위한 제 2 색 공간 변환부(86)를 포함한다.
제 1 영상신호 변환부(30)는 n번째(n은 0 이상의 정수) 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀이 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀 및 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀에 공급되는 영상신호 예를 들어, 휘도 및 계조에 대한 영상신호(YR, UR, VR, YB -1, UB -1, VB -1, YG, UG, VG)를 공급받아 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 녹색(G) 서브픽셀과 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YR', UR', VR')로 변환한다. 즉, 제 1 영상신호 변환부(30)는 외부로부터 입력되는 영상신호(YR, UR, VR, YB -1, UB -1, VB -1, YG, UG, VG)를 적색(R) 서브픽셀을 중심으로 좌측 즉, 이전 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀과 우측 즉, 현 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YR', UR', VR')로 변환한다. 이러한, 제 1 영상신호 변환부(30)는 제 1 로우패스필터(Low Pass Filter; 이하 "LPF"라 함)(32), 제 1 감산기(34), 제 1 곱셈기(36), 제 1 클리퍼(38) 및 제 1 가산기(40)를 포함한다.
제 1 LPF(32)는 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀이 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀 및 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YG -1, UG -1, VG -1)의 저주파 성분을 필터링한다.
제 1 감산기(34)는 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀이 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀 및 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YB -1, UB -1, VB-1)에서 제 1 LPF(32)로부터 공급되는 영상신호를 감산한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 녹색(G) 서브픽셀과 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 및 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 기준 신호가 생성된다.
제 1 곱셈기(36)는 감산기로부터 공급되는 영상신호와 임의의 이득(A)을 곱한다. 이에 따라, 제 1 감산기(34)로부터 생성된 기준 신호는 임의의 이득(A) 만큼 그 크기가 변하게 된다.
제 1 클리퍼(38)는 제 1 곱셈기(36)로부터 공급되는 영상신호 중 임의의 문턱값(B) 보다 큰 이득을 클램핑시킨다. 즉, 제 1 클리퍼(38)는 임의의 문턱값(B) 이상의 이득을 제거시킨다.
제 1 가산기(40)는 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀이 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀 및 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 적색(R) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YR, UR, VR)와 제 1 클리퍼 (38)로부터 공급되는 신호를 더한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 녹색(G) 서브픽셀과 n-1번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호가 생성된다.
여기서, 외부로부터 입력되는 영상신호(Y, U, V)는 색상(Color) 신호(R, G, B)를 색 공간 변환한 것이다. 이때, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀의 위치에 따라 R, G, B 영역에서 Y, U, V 영역으로의 색 공간 변환은 수학식 3에 의해 이루어진다.
Y(n)R=0.299R(n)+0.587G(n)+0.114B(n-1)
U(n)R=-0.417R(n)-0.289G(n)+0.436B(n-1)
V(n)R=0.615R(n)-0.515G(n)-0.100B(n-1)
Y(n)G=0.299R(n)+0.587G(n)+0.114B(n)
U(n)G=-0.417R(n)-0.289G(n)+0.436B(n)
V(n)G=0.615R(n)-0.515G(n)-0.100B(n)
Y(n)B=0.299R(n+1)+0.587G(n)+0.114B(n)
U(n)B=-0.417R(n+1)-0.289G(n)+0.436B(n)
V(n)B=0.615R(n+1)-0.515G(n)-0.100B(n)
여기서, 수학식 3의 색 공간 변환식은 R, G, B 영역에서 Y, U, V 영역으로 색 공간을 변환할 수 있는 수식 중 일례를 나타낸 것이다.
제 2 영상신호 변환부(50)는 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀에 공급되는 영상신호(YG, UG, VG, YR, UR, VR, YB, UB, VB)를 공급받아 n번째 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YG', UG', VG')로 변환한다. 즉, 제 2 영상신호 변환부(50)는 외부로부터 입력되는 영상신호(YG, UG, VG, YR, UR, VR, YB, UB, VB)를 녹색(G) 서브픽셀을 중심으로 현재 픽셀의 좌측에 위치한 적색(R) 서브픽셀과 현재 픽셀의 우측에 위치한 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YG', UG', VG')로 변환한다. 이러한, 제 2 영상신호 변환부(50)는 제 2 LPF(52), 제 2 감산기(54), 제 2 곱셈기(56), 제 2 클리퍼(58) 및 제 2 가산기(60)를 포함한다.
제 2 LPF(52)는 n번째 픽셀에 위치한 녹색(R) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YB, UB, VB)의 저주파 성분을 필터링한다.
제 2 감산기(54)는 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n번째 적색(R) 서 브픽셀에 공급되는 영상신호(YR, UR, VR)에서 제 2 LPF(52)로부터 공급되는 영상신호를 감산한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 및 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 기준 신호가 생성된다.
제 2 곱셈기(56)는 감산기로부터 공급되는 영상신호와 임의의 이득(A)을 곱한다. 이에 따라, 제 2 감산기(54)로부터 생성된 기준 신호는 그 크기가 변하게 된다.
제 2 클리퍼(58)는 제 2 곱셈기(56)로부터 공급되는 영상신호 중 임의의 문턱값(B) 보다 큰 이득을 클램핑시킨다. 즉, 제 2 클리퍼(58)는 임의의 문턱값(B) 이상의 이득을 제거시킨다.
제 2 가산기(60)는 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 적색(R) 및 청색(B) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 녹색(G) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YG, UG, VG)와 제 2 클리퍼(58)로부터 공급되는 신호를 더한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀로 이루어진 픽셀 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호가 생성된다.
제 3 영상신호 변환부(70)는 n번째 청색(B) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀에 공급되는 영상신호(YB, UB, VB, YG, UG, VG, YR +1, UR+1, VR+1)를 공급받아 n번째 청색(B) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 n+1번 째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YB', UB', VB')로 변환한다. 즉, 제 2 영상신호 변환부(50)는 외부로부터 입력되는 영상신호(YB, UB, VB, YG, UG, VG, YR +1, UR+1, VR+1)를 청색(B) 서브픽셀을 중심으로 현재 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 이후 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 그 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호(YB', UB', VB')로 변환한다. 이러한, 제 3 영상신호 변환부(70)는 제 3 LPF(72), 제 3 감산기(74), 제 3 곱셈기(76), 제 3 클리퍼(78) 및 제 3 가산기(80)를 포함한다.
제 3 LPF(72)는 n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀들과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YR +1, UR+1, VR+1)의 저주파 성분을 필터링한다.
제 3 감산기(74)는 n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n번째 녹색(G) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YG, UG, VG)에서 제 3 LPF(72)로부터 공급되는 영상신호를 감산한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 및 녹색(G) 서브픽셀과 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 및 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 기준 신호가 생성된다.
제 3 곱셈기(76)는 감산기로부터 공급되는 영상신호와 임의의 이득(A)을 곱한다. 이에 따라, 제 3 감산기(74)로부터 생성된 기준 신호는 그 크기가 변하게 된다.
제 3 클리퍼(78)는 제 3 곱셈기(76)로부터 공급되는 영상신호 중 임의의 문턱값(B) 보다 큰 이득을 클램핑시킨다. 즉, 제 3 클리퍼(78)는 임의의 문턱값(B) 이상의 이득을 제거시킨다.
제 3 가산기(80)는 n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀이 n번째 픽셀에 위치한 녹색(G) 서브픽셀 및 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룰 경우 n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 서브픽셀에 공급되는 영상신호(YB, UB, VB)와 제 3 클리퍼(78)로부터 공급되는 신호를 더한다. 이에 따라, n번째 픽셀에 위치한 청색(B) 및 녹색(G) 서브픽셀과 n+1번째 픽셀에 위치한 적색(R) 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 신호가 생성된다.
제 1 색 공간 변환부(82)는 제 1 영상신호 변환부(30), 제 2 영상신호 변환부(50) 및 제 3 영상신호 변환부(70)로부터 각각 공급되는 Y, U, V 영역의 영상신호(YR', UR', VR', YG', UG', VG', YB', UB', VB')를 R, G, B 영역의 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)로 변환한다. 이때, 제 1 색 공간 변환부(82)는 수학식 4에 의해 Y, U, V 영역의 영상신호(YR', UR', VR', YG', UG', VG', YB', UB', VB')를 R, G, B 영역의 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)로 변환하여 영상신호 선택부(84)에 공급한다.
RR=YR+1.140VR, GR=YR+0.395UR-0.581VR, BR=YB+2.032UB
RG=YG+1.140VG, GG=YG+0.395UG-0.581VG, BG=YG+2.032UG
RB=YB+1.140VB, GB=YB+0.395UB-0.581VB, BB=YB+2.032UB
영상신호 선택부(84)는 선택신호에 따라 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB) 중 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀 각각에 공급되는 최적의 영상신호를 선택한다. 이때, 영상신호 선택부(84)는 선택신호에 따라 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)에서 평균값, 중앙값, 최대값, 최소값, 또는 그의 산술값이나 논리적 조합에 따른 결과값 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 이를 위해, 영상신호 선택부(84)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 비교하기 위한 비교부, 평균값, 최대값, 최소값 등의 산술을 위한 산술 처리부 및 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 논리 조합하기 위한 논리 조합부로 구성된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제 2 색 공간 변환부(86)는 영상신호 선택부(84)로부터 선택된 R, G, B 영역의 영상신호를 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환한다. 이때, 제 2 색 공간 변환부(86)는 수학식 1을 이용하여 R, G, B 영역의 영상신호를 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환한다. 이러한, 제 2 색 공간 변환부(86)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀에 공급되는 영상신호가 R, G, B 영역의 영상신호일 경우 사용되지 않는다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치에서는 외부로부터 입력되는 영상신호가 Y, U, V 영역인 것만을 설명하였으나 외부로부터 입력되는 영상신호는 R, G, B 영역이더라도 무방하다. 이에 따라, 제 1 색 공간 변환부(82)는 R, G, B 영역의 영상신호를 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환하고, 제 2 색 공간 변환부(86)는 Y, U, V 영역의 영상신호를 R, G, B 영역의 영상신호로 변환한다.
도 4는 도 3에 도시된 영상신호 선택부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 영상신호 선택부(84)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 비교하기 위한 비교부(90), 평균값, 최대값 및 최소값 등을 산술하기 위한 산술 처리부(92) 및 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 논리 조합하기 위한 논리 조합부(94)를 포함한다.
비교부(90)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 비교한다. 이에 따라, 비교부(90)는 선택신호가 공급되면 최대값, 최소값 및 중앙값 중 어느 하나를 출력한다.
산술 처리부(92)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 산술처리한다. 즉, 산술 처리부(92)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)가 공급되면 공급된 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)의 평균값을 계산함과 아울러 비교부(90)에 의해 비교된 최대값, 최소값 및 중앙값 등을 계산한다. 이에 따라, 산술 처리부(92)는 선택신호가 공급되면 평균값과 최대값, 최소값 및 중앙값 등의 산술값 중 어느 하나의 값을 선택적으로 출력한다.
논리 조합부(94)는 제 1 색 공간 변환부(82)로부터 공급되는 영상신호(RR, GR, BR, RG, GG, BG, RB, GB, BB)를 논리 조합하여 선택신호에 따라 논리 조합된 값을 선택적으로 출력한다.
도 5는 도 3에 도시된 평판표시장치의 화상 처리장치에 의한 화상 처리방법을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀 각각은 그 자신을 중심으로 좌측에 위치한 서브픽셀 및 우측에 위치한 서브픽셀과 하나의 픽셀을 이룬다. 즉, 사람의 시각에 따라 픽셀을 이루는 서브픽셀들은 서로 다른 순서로 배열된다. 이로 인해, 서브픽셀의 배열 순서가 서로 다른 픽셀에 공급되는 영상신호 또한 서로 달라지게 된다. 따라서, 본 발명에서는 사람의 시각에 따라 서브픽셀의 배 열 순서가 서로 다른 픽셀들에 공급되는 영상신호를 서브픽셀의 배열 순서가 서로 다른 픽셀들 각각의 윤곽 및 경계부분의 계조 또는 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환함으로써 화상의 표시 분해능을 높이는 효과를 가지고 있으므로 화질의 선명도를 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법에서는 픽셀이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀 순으로 형성되었을 경우만을 설명하였으나 픽셀은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브픽셀이 어떠한 순서(예를 들면, 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G) 서브픽셀 순)로 형성되더라도 무방하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판표시장치의 화상 처리장치 및 방법은 사람의 시각에 따라 서브픽셀의 배열 순서가 서로 다른 픽셀들에 공급되는 영상신호를 서브픽셀의 배열 순서가 서로 다른 픽셀들 각각의 윤곽 및 경계부분의 계조 또는 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환함으로써 화질의 선명도를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (13)

  1. 하나의 픽셀이 3개의 서브픽셀로 이루어진 평판표시장치에 있어서,
    제 1 서브픽셀을 기준으로 좌측에 위치한 제 2 서브픽셀과 우측에 위치한 제 3 서브픽셀이 하나의 픽셀을 이룰 경우 외부로부터 입력되는 영상신호를 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환하는 영상신호 변환부;
    상기 영상신호 변환부로부터 공급되는 영상신호의 색 공간을 변환시키기 위한 제 1 색 공간 변환부; 및
    상기 제 1 색 공간 변환부로부터 공급되는 영상신호 중 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀 각각에 공급될 최적의 영상신호를 선택신호에 따라 선택하는 영상신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상신호 변환부는
    상기 제 3 서브픽셀에 공급되는 영상신호의 저주파 성분을 필터링 하기 위한 로우패스필터;
    상기 제 2 서브픽셀에 공급되는 영상신호에서 상기 로우패스필터에 의해 필터링 된 영상신호를 감산하기 위한 감산기;
    임의의 이득과 상기 감산기의 출력신호를 곱하는 곱셈기;
    상기 곱셈기의 출력신호 중 임의의 문턱값 이상의 신호를 클램핑하기 위한 클리퍼; 및
    상기 제 1 서브픽셀에 공급되는 영상신호와 상기 클리퍼의 출력신호를 더하기 위한 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상신호는 Y, U, V 영역의 영상신호인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 색 공간 변환부는 Y, U, V 영역의 영상신호를 R, G, B 영역의 영상신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상신호 선택부로부터 공급되는 영상신호의 색 공간 영역을 변환시키기 위한 제 2 색 공간 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 색 공간 변환부는 R, G, B 영역의 영상신호를 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리장치.
  7. 하나의 픽셀이 3개의 서브픽셀로 이루어진 평판표시장치의 화상 처리방법에 있어서,
    제 1 서브픽셀을 기준으로 좌측에 위치한 제 2 서브픽셀과 우측에 위치한 제 3 서브픽셀이 하나의 픽셀을 이룰 경우 외부로부터 입력되는 영상신호를 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀로 이루어진 픽셀의 윤곽 또는 경계부분의 계조 및 색을 강조하기 위한 영상신호로 변환하는 영상신호 변환단계;
    상기 영상신호의 색 공간을 변환하는 제 1 색 공간 변환단계; 및
    선택신호에 따라 상기 색 공간이 변환된 영상신호 중 상기 제 1 서브픽셀, 제 2 서브픽셀 및 제 3 서브픽셀 각각에 공급될 최적의 영상신호를 선택하는 영상신호 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상신호 변환단계는
    상기 제 3 서브픽셀에 공급되는 영상신호의 저주파 성분을 필터링 하는 단계;
    상기 제 2 서브픽셀에 공급되는 영상신호에서 필터링 된 영상신호를 감산하는 단계;
    상기 감산된 영상신호와 임의의 이득을 곱하는 단계;
    상기 곱해진 신호 중 임의의 문턱값 이상의 신호를 클램핑하는 단계; 및
    상기 클램핑 된 신호와 상기 제 1 서브픽셀에 공급되는 영상신호를 더하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상신호는 Y, U, V 영역의 영상신호인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 색 공간 변환단계는
    상기 Y, U, V 영역의 영상신호를 R, G, B 영역의 영상신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택된 영상신호의 색 공간을 변환하는 제 2 색 공간 변환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 색 공간 변환 단계는
    상기 R, G, B 영역의 영상신호를 상기 Y, U, V 영역의 영상신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상신호 선택단계는
    상기 선택신호에 따라 상기 색 공간이 변환된 영상신호에서 평균값, 중앙값, 최대값, 최소값, 또는 그의 산술값이나 논리적 조합에 따른 결과값 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 화상 처리방법.
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