KR20070059077A - 액정 셀의 모션 블러 감소 방법 및 시스템, 컴퓨터프로그램 - Google Patents

액정 셀의 모션 블러 감소 방법 및 시스템, 컴퓨터프로그램 Download PDF

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오토 엘 바르무스
로베르트 톨키엔
보우덴베르그 로엘 반
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 액정 셀의 모션 블러를 감소시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 기본적인 아이디어는 LCD 시스템에서 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y)을 처리하여 모션 블러 감소를 제공하는 것인데, 휘도 성분에만 과구동이 적용된다. 첫째, 제 1 픽쳐 프레임과 관련된 휘도 성분은 프레임 메모리에 저장된다. 이 후, 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분이 얻어진다. LCD에서 모션 블러를 감소시키기 위해, 후속 프레임의 휘동 성분의 값과 제 1 프레임과 관련된 휘도 성분의 값 간의 차이에 기초하여 수정된 휘도 성분을 생성한다. 따라서, 휘도 성분에 있어서의 이러한 차이 값과, 후속 픽쳐 프레임의 컬러 성분(U,V)의 값에 기초하여, 구동 전압이 LC 셀에 인가된다.

Description

액정 셀의 모션 블러 감소 방법 및 시스템, 컴퓨터 프로그램{CHEAP MOTION BLUR REDUCTION (ECO-OVERDRIVE) FOR LCD VIDEO/GRAPHICS PROCESSORS}
본 발명은 액정 셀의 모션 블러(motion blur)를 감소시키는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
과구동(overdrive)은 액정 디스플레이(LCD)에서 응답 속도를 개선하는데 사용되는 기법이다. 이러한 기법에서, LCD 구동 전압은 액정 셀의 변환(transition) 속도를 증가시키기 위해 상승된다. 현재의 최신 LCD 패널은 전형적으로 과구동 없이 하나의 그레이 레벨에서 또 다른 그레이 레벨로 완전히 변경하기 위해 2 내지 수십 프레임 주기를 필요로 하지만, 이들 패널은 과구동이 적용되는 경우 일 프레임의 응답 주기까지 속도를 증가시킬 수 있다. 따라서, LC 셀 변화의 속도를 증가시킴으로써 LCD에서 모션 블러를 보다 적게 할 수 있다. 즉각적이지 않는 변환은 이동 물체의 흐림 현상(blurring)을 야기한다. 중간 그레이 스케일 레벨 간의 변환 속도는 시작 그레이 레벨과 원하는 그레이 레벨 모두에 의존하기 때문에, 과구동 레벨은 이전 프레임의 픽셀 값 및 원하는 픽셀 값으로부터 얻어진다. 필요로 하는 과구동 레벨은 통상 이들 두 그레이 레벨에 선형적으로 의존하지 않기 때문에, 통상 이 과구동 레벨은 룩업 테이블(LUT)로부터 얻어진다. 과거의(historical) 픽셀 값에 대한 이러한 의존성은 프레임 메모리를 필요로 한다.
현재의 방법은 디스플레이의 모든 필셀에 대한 모든 서브 픽셀 값(즉, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3 성분, 즉 디스플레이 3원색 각각)을 저장하는 프레임 메모리를 사용한다. 이는 고비용의 디스플레이를 야기한다. 예를 들어, 8비트의 16:9 WXGA 디스플레이에 있어서, 3×1366×768=3.15 ×106 바이트의 메모리가 필요하다. 또한, 속도 요건 때문에, 비교적 높은 메모리 대역폭이 필요하다. 또한, 프로세싱은 일반적으로 비디오/디스플레이 프로세싱 체인의 종단부 가까이에서, 즉 휘도/구동 레벨의 정확한 값이 이용가능한 LCD 컬럼 구동기에 대한 인터페이스에서 수행된다. LCD에 있어서, 디스플레이 하드웨어 아키텍쳐의 구조로 인해, 전형적으로, LCD 프로세싱 체인의 이러한 위치에서 메모리에 대한 인터페이싱은 어렵다.
미국 특허 출원 공개 번호 2003/0174110에는 휘도 정보의 차이 값 및 컬러-차이 정보의 차이 값 각각에 강조 계수를 곱하는 액정 디스플레이 방법이 개시되어 있다. 입력 이미지 정보가 한 프레임 주기 동안 지연된 휘도 정보(Y) 및 입력 이미지 정보가 한 프레임 주기 동안 지연된 컬러-차이 정보(U,V)는 강조 계수가 곱하여진 휘도 정보의 차이 값, 및 강조 계수가 곱혀진 컬러-차이 정보의 차이 값 각각에 더해져 강조된 이미지 정보를 얻는다.
미국 특허 출원 공개 번호 2003/0174110 호에서의 문제점은 이미지 정보를 저장하는데 비교적 넓은 저장 영역이 필요하다는 것인데, 그 이유는 개시되어 있는 디스플레이 방법에서는 YUV 컬러 공간에서의 모든 3 신호 성분(Y,U,V)이 이용되기 때문이다. 실제에 있어서, 이러한 방법을 이용하는 디스플레이 시스템의 비용은 이미지 정보, 즉 신호 성분을 저장하는 저장 영역의 크기의 함수일 것이다. 따라서, 저장 영역의 크기 증가함에 따라 시스템 비용도 또한 증가할 것이다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하고 적은 비용으로 모션 블러 감소를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1항에 따른 액정 셀에서의 모션 블러 감소 방법 및 청구항 23항에 따른 액정 셀에서의 모션 블러 감소 시스템을 통해 달성된다.
본 발명의 기본적인 아이디어는 LCD 시스템에서 픽쳐 프레임(picture frame)의 휘도 성분(Y)을 처리하여 모션 블러 감소를 제공하는 것인데, 휘도 성분에만 과구동이 적용된다. 첫째, 제 1 픽쳐 프레임과 관련된 휘도 성분이 프레임 메모리에 저장된다. 이 후, 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분이 얻어진다. LCD에서 모션 블러를 감소시키기 위해, LC 셀 변환이 증가한다. 하나의 그레이 레벨에서 다른 그레이 레벨로의 변환 속도는 현재 프레임의 그레이 레벨과 디스플레이될 원하는 프레임의 그레이 레벨 모두에 의존하기 때문에, 수정된 휘도 성분(Y')이 생성된다. 이러한 수정된 휘도 성분은 후속 프레임의 휘도 성분의 값, 즉 휘도 값과 제 1 프레임과 관련된 휘도 성분의 값 간의 차이에 기초한다. 따라서, 휘도 성분에 있어서의 이러한 차이 값, 즉 수정된 휘도 성분의 값 및, 후속 픽쳐 프레임의 컬러 성분(U,V)의 값에 기초하여, 구동 전압이 LC 셀에 인가되며, 액정 셀의 응답은 후속 픽쳐 프레임에 대해 증가한다. 따라서, 휘도 성분(Y)의 저장 및 프로세싱에 기초한 과구동 효과가 제공된다.
사람의 시각 시스템은 휘도 에러에 민감하지만, 작은 컬러 에러에는 덜 민감하기 때문에, 정확한 휘도를 제공하는 것이 중요하다. 정확한 휘도를 달성하기 위해, LC 셀에서 하나의 휘도 레벨로부터 다른 휘도 레벨로의 변환 속도가 증가한다. 과구동이 휘도 성분(Y)에만 적용되는 경우, 즉 과도한 구동 전압을 인가함으로써 변환 속도가 증가하는 경우, YUV 신호 성분을 저장하기 위한 저장 영역은, 종래에서와 같이 휘도 성분 및 컬러 성분(U,V)에 과구동이 적용된 경우 신호 성분을 저장하기 위해 필요한 저장 영역의 단지 1/3이다. 따라서, 보다 저가의 디스플레이가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수정된 휘도 성분은 상기 차이에 관련된 함수에 기초하는 값을 수정된 휘도 성분에 할당함으로써 생성된다. 바람직하게, 수정된 휘도 성분은 과구동 계수가 곱해진 상기 차이에 기초한 값을 상기 수정된 휘도 성분에 할당함으로써 생성된다. 수정된 휘도 성분을 생성하는 다수의 상이한 알고리즘이 존재한다. 예를 들어, 상기 제 1 픽쳐 프레임의 휘도 성분 값을 더 가산함으로써 수정된 휘도 성분의 값이 생성될 수 있다. 이와 달리, 상기 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분 값을 더 가산함으로써 수정된 휘도 성분의 값이 생성될 수 있다. 과구동 계수는 바람직하게는 상기 차이의 크기 또는 휘도 성분 중 하나에 따라 달라지는 가변 계수이다. 따라서, 과구동 기능은 상이한 수정된 휘도 성분마다 다를 수 있고 따라서 과구동 계수는 일정하지 않다. 각각의 특정한 수정된 휘도 성분에 대한 과구동 계수는 사전결정된 룩업 테이블로부터 얻어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 휘도 성분에 대한 과구동은 LCD 프로세싱 체인에서 조기에 적용된다. 이것은 바람직하게 이전 프레임의 휘도 성분 값이 이미 이용가능한 프로세싱 체인 내의 블록, 예를 들어 이전 및 현재 휘도 값이 비교되는 일시적 노이즈 감소(TNR) 블록, 움직임 검출 블록 등에서 수행될 수 있다. 모션 블러 감소 블록은 또한 상술한 바와 같이 현재 및 이전 픽셀 값을 이용함으로써 프로세싱을 수행할 수 있기 때문에, 메모리 액세스는 일시적 노이즈 감소 블록(또는 움직임 검출 블록) 및 모션 블러 감소 블록과 공유될 수 있으며, 그에 따라 또 다른 프로세싱 블록에 이용가능한 대역폭을 보다 많이 남겨둔다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 모션 블러 검출을 위한 임계 값은 LC 셀에 과구동을 적용할지를 결정하기 위해 설정될 수 있다. 현재 프레임의 휘도 성분의 값과 이전 프레임의 휘도 성분 값 간의 차이 값이 임계 값 이하인 경우, LC 셀에 과도한 구동 전압은 인가되지 않는다. 상기 차이의 값이 임계값을 초과하는 경우, LC 셀에 과구동이 적용된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일시적 노이즈 감소가 수행되어야 할지를 결정하기 위한 임계값이 설정될 수 있다. 현재 프레임의 휘도 성분의 값과 이전 프레임의 휘도 성분 값 간의 차이 값이 일시적 노이즈 감소에 대한 임계 값 이하인 경우, 예를 들어 저역 통과 필터링을 통해 차이 값에 대한 노이즈 감소가 수행된다. 상기 차이의 값이 임계값을 초과하는 경우, 노이즈 감소는 이루어지지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 모션 블러 감소에 대한 임계값은 일시적 노이즈 감소에 대한 임계값과 동일하도록 설정된다. 따라서, 모션 블러 감소 프로세싱 및 일시적 노이즈 감소 프로세싱은 단일 알고리즘 내에 결합될 수 있다. 이것은 특히 TNR이 동적인 경우, 즉 노이즈 임계값이 이미지 콘텐츠 및/또는 픽셀에 대한 공간적 주변환경에 따라 달라지는 경우 바람직하다. 이것은, 이미지가 예를 들어 이동하는 회색 음영을 갖는(따라서 느리게 변화하는 휘도를 갖는) 이미지 내에서 작은 노이즈를 갖는 경우 매우 낮은 모션 블러 감소 임계값(과구동 임계값)의 사용을 허용한다. 따라서, 작은 휘도 차이는 노이즈로서 취급되는 대신 원하는 휘도 값에 도달하도록 과구동된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 휘도 성분은 전체 패널 해상도보다 낮은 공간 해상도로, 바람직하게는 비디오 소스 해상도로 프레임 메모리에 저장된다. 프레임 메모리는 감소된 공간 해상도에서 더 작을 수 있기 때문에, LCD 패널 해상도로 저장하는 것보다 비디오 소스 해상도로 휘도 성분을 저장하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 720×576/2 픽셀의 비월 PAL 신호를 수신하는 경우, 이들 픽셀이 패널 해상도에서의 픽셀 수인 13366×768을 대신하여 저장될 수 있다. 결과적으로, 휘도 성분의 프레임 메모리의 크기는 (720×576/2)/(1366×768)일 수 있으며, 이는 패널 해상도에서 요구될 수 있는 크기의 20%이다. 예를 들어 고품질 DVD 플레이어에 의해 전달되는 720×576 픽셀의 비주월 PAL 신호에 있어서, 프레임 메모리는 여전히 40%까지 감소된다. 느린 LC 응답으로 인하여 보상되어야 할 것은 이미지 내의 객체의 부정확한 RGB 값이다. 이러한 객체가 하나의 픽셀 또는 다수의 픽셀을 커버하지에 대한 여부는 큰 차이를 야기하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 비디오 소스 해상도를 패널 해상도로 스케일링하는 것은 다수의 픽셀에 걸쳐 임의의 원본 객체를 손상시킬 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, LCD-TV 시스템에서는 스캐닝 백라이트를 이용한 구현이 바람직하다. 스캐닝 백라이트를 갖는 LCD-TV 시스템에 있어서, 백라이트는 세그먼트로 동작한다. 이들 세그먼트는 전체 프레임 기간에 대해서는 활성화되지 않지만, 전체 프레임 기간의 일부, 예를 들어 25%에 대해서만 활성화된다. 이것은 전체 프레임 기간보다 이 전체 기간의 일부분에 대해 샘플 및 유지 시간을 감소시키며, 따라서 모션 블러를 감소시킨다. 그러나, 보다 느린 응답은 백라이트 플래시, 즉 백라이트 활성/활성해제로 인해 고스트 이미지, "샘플" LC 응답을 야기한다. 이 때, 고스트 신호 진폭에 대한 임의의 억제가 매우 중요하다. 이것은 (비록 동일한 현상, 즉 느린 LC 응답에 의해 야기되기는 하지만) 모션 블러에 필적하는 또 다른 유형의 인지된 이미지 저하이며, 이는 과구동을 필요로 하는데, 그 이유는 충분히 빠른 LC 응답 시간이 아티팩트 없는 스캐닝 백라이트 동작에 필수적이기 때문이다.
본 발명은 또한 RGB 컬러 공간 이외의 컬러 공간, 예를 들어 RGB 컬러 공간에 기반을 둔 컬러 공간을 이용하는 디스플레이도 적용될 수 있다. 현재, 단지 R,G,B보다는 많은 원색, 예를 들어 백색 및 황색의 컬러를 포함하는 디스플레이에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이들 "확장형" 컬러 공간을 이용하는 디스플레이는 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 사상 내에 들어간다.
본 발명에 대한 또 다른 특징 및 장점은 첨부된 청구항 및 후속하는 상세한 설명을 통해 분명해질 것이다. 당업자라면, 본 발명의 상이한 특징들은 결합되어 후속하는 상세한 설명에 기재된 실시예 이외의 실시예를 생성할 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 첨부한 도면을 참조하여 보다 자세히 설명될 것이다.
도 1은 과구동 전압이 인가되지 않은 LC 셀의 응답을 도시하는 도면,
도 2는 과구동 전압이 인가되는 LC 셀의 응답을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 LCD 시스템에서 LC 셀의 응답 속도를 증가시키는 아키텍쳐에 대한 주요 블록도,
도 4는 전형적인 LCD 시스템 프로세싱 체인의 예시적인 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 시스템 프로세싱 체인의 예시적인 블록도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LCD 시스템 프로세싱 체인의 예시적인 블록도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 LC 셀에 과구동을 제공하는 예시적인 피 드포워드 방법을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 LC 셀에 과구동을 제공하는 또 다른 예시적인 피드포워드 방법을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 LC 셀에 과구동을 제공하는 예시적인 피드백 방법을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 LC 셀에 과구동을 제공하는 또 다른 예시적인 피드백 방법을 나타내는 도면.
도 1은 과구동 전압이 인가되지 않는 LC 셀의 응답을 나타낸다. LCD 구동 전압(101)은 LC 셀에 인가되어 현재의 그레이 스케일 레벨에서 원하는 그레이 스케일 레벨로의 셀 변화를 야기한다. 도 1의 예시로부터 알 수 있는 바와 같이, LC 응답(102) 속도는 다소 느리고, 원하는 그레이 스케일 레벨은 프레임(n+2)의 기간의 종단 때까지 도달하지 못한다. 일반적으로, LCD 디스플레이 시스템에서, 이러한 지연은 매우 바람직하지 않다.
도 2는 과구동 전압이 인가된 LC 셀의 응답을 도시한다. LCD 구동 전압(101)은 LC 셀에 인가되어 현재의 그레이 스케일 레벨에서 원하는 그레이 스케일 레벨로의 셀 변화를 야기한다. 프레임(n)과 연관된 프레임 기간 동안, 과구동 전압이 인가되다. 도 2의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, LC 응답(202) 속도는 증가하고, 원하는 그레이 스케일 레벨은 프레임(n)에서 프레임(n+1)으로의 변환기에 서 도달, 즉 한 프레임 기간 내에서 도달하며, 이는 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 LCD 시스템에서 LC 셀의 응답 속도를 증가시키는 아키텍쳐에 대한 주요 블록도를 나타낸다. 제 1 픽쳐 프레임의 RGB 컬러 성분은 컨버터(302)에 공급되어 RGB 컬러 공간에서 YUV 컬러 공간으로 옮겨진다. 제 1 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t-n])은 프레임 메모리(303)에 저장되며, n은 프레임 번호를 나타낸다. 제 1 프레임과 후속 프레임 간의 프레임 간의 프레임 차이가 1이면, n=1이고, 그 차이가 두 프레임이면, n=2 이다. 이하에서는, 예시를 목적으로, 그 차이를 1 프레임인 것으로 가정하며, 그에 따라 n=1이다. 유럽(PAL) TV에 있어서, RGB에서 YUV로의 변환시 후속하는 관계식이 적용된다.
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B,
U=0.147*R-0.289*G+0.436*B,
V=0.615*R-0.515*G-0.100*B이며, 범위는 0 내지 255 사이에서 조정된다.
이러한 특정 변환식은 단지 예시적일 뿐이며, 다른 컬러 시스템, 예를 들어 HDTV 또는 sRGB에 대한 변환은 당업자에게 자명하며 통상적인 것이다.
이 후, 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])이 얻어진다. LC 셀에 적용될 필요로 하는 과구동 레벨은 보통 제 1 그레이 레벨 및 후속하는 원하는 그레이 레벨에 선형적으로 의존하지 않기 때문에, 보통, 과구동 레벨을 제공하는데 사용되는 과구동 계수(α)(가능하면 제 2 과구동 계수(β))를, 제 1 그레이 레벨 및 후속하는 원하는 그레이 레벨 간의 차이에 기초하여 룩업 테이블(LCT)(304)로부터 얻는다. 따라서, 수정된 휘도 성분(Y'[t])이 생성되고, 이 수정된 성분의 값은 제 1 휘도 성분(Y[t-n])과 후속하는 원하는 휘도 성분(Y'[t]) 간의 차이에 기초한다. 이러한 수정된 휘도 성분(Y'[t])은 후속하는 수학식(1 내지 3)으로 나타낸 바와 같이 여러 방식으로 생성될 수 있다.
Y'[t]=Y[t-n]+α(Y[t]-Y[t-n]), α≥1인 경우 (1)
Y'[t]=Y[t]+α(Y[t]-Y[t-n]), 0<α<1인 경우 (2)
또한 보다 고차 방정식이 사용될 수 있다.
Y'[t]=Y[t]+α(Y[t]-Y[t-n])+β(Y[t-n]/Ymax)(Y[t]-Y[t-n]) (3)
α 및 β는 대략 1/16이며 Ymax는 8비트의 경우 255이다. 따라서, 본 발명의 이러한 특정 실시예에 따르면, 수정된 휘도 성분 Y'[t]는 제 1 휘도 성분(Y[t-n])과 후속하는 원하는 휘도 성분(Y[t]) 간의 차이에 기반을 두며, 이러한 차이에는 가변적인 과구동 계수(α)가 곱하여진다.
수정된 휘도 성분(Y')을 생성한 후, 이를 YUV-RGB 컨버터(305)에 공급한다. 또 다시, 유럽(PAL) TV에 있어서, 후속하는 관계식이 적용된다.
Ro=Y'+0.000*U+1.140*V,
Go=Y'-0.396*U-0.581*V,
Bo=Y'+2.029*U+0.0000*V.
끝으로, 과구동 값(Ro, Go, Bo)이 이용되어 과구동 전압을 LC 셀에 제공한다. 수정된 휘도 성분(Y'[t])은 RGB로 변환되기 전에 더 처리될 수 있다. 예를 들어, 그것은 또 다른 해상도로 공간적으로 스케일링될 수 있다.
도 4는 전형적인 LCD 시스템 프로세싱 체인에 대한 예시적인 블록도이다. 포 함된 구성요소들은 자세히 설명되지는 않을 것이지만, 본 발명의 원리를 설명하기 위한 역할을 한다. 예시적인 프로세싱 체인은 비디오 입력 블록(401), 메모리 인터페이스(402), 제 1 메모리(403), 노이즈 감소 블록(404), 스케일링 블록(405), YUV-RGB 컨버터(406), 감마 교정 블록(407), 과구동 블록(408)(이 블록은 명료하게 하기 위해 점선으로 도시됨), 제 2 프레임 메모리(409), 패널 인터페이스(410) 및 디스플레이 드라이버(411)를 포함한다. 도 4에 도시되어 있는 종래의 프로세싱 체인에서 있어서는 과구동이 비교적 늦게 적용되기 때문에, 프레임 메모리(409)에 저장된 데이터는 전체 패널 해상도로 저장되며, 이는 비교적 큰 용량의 메모리를 필요로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 시스템 프로세싱 체인에 대한 예시적인 블록도이다. 이 프로세싱 체인은 비디오 입력 블록(501), 메모리 인터페이스(502), 프레임 메모리(503), 노이즈 감소 블록(504), 과구동 블록(505), 스케일링 블록(506), YUV-RGB 컨버터(507), 감마 교정 블록(508), 패널 인터페이스(509) 및 디스플레이 드라이버(510)를 포함한다. 도 4에 도시되어 있는 종래의 프로세싱 체인과 비교할 때, 도 5에 도시되어 있는 본 발명의 프로세싱 체인에서는 과구동이 조기에 적용되기 때문에, 프레임 메모리(503)에 저장된 데이터는 비디오 소스 해상도로 저장되고, 이는 앞서 도시되어 있는 바와 같이 보다 작은 용량의 메모리를 필요로 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LCD 시스템 프로세싱 체인에 대한 예시적인 블록도이다. 이 프로세싱 체인은 비디오 입력 블록(601), 메모리 인터페 이스(602), 프레임 메모리(603), 노이즈 감소 및 과구동이 결합된 블록(604), 스케일링 블록(605), YUV-RGB 컨버터(606), 감마 교정 블록(607), 패널 인터페이스(608) 및 디스플레이 드라이버(609)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 모션 블러 감소 프로세싱 및 일시적 노이즈 감소 프로세싱은, 모션 블러 감소에 대한 임계값을 일시적 노이즈 감소에 대한 임계값과 동일하게 설정함으로써 단일 알고리즘(블록) 내에 결합될 수 있다. 이것은 특히 TNR이 동적인 경우, 즉 노이즈 임계값이 픽셀의 이미지 컨텐츠 및/또는 공간적 주변상황에 의존하는 경우에 바람직하다. 이것은 이미지가 예를 들어 이동하는 회색 음영을 갖는 (따라서 느리게 변화하는 휘도를 갖는) 이미지 내에 작은 노이즈를 갖는 경우 매우 낮은 모션 블러 감소 임계값(과구동 임계값)을 사용하게 해준다. 따라서, 작은 휘도 차이가 과구동되어 노이즈로 특징지어지는 대신 원하는 휘도 값에 도달하게 된다. 과구동은 프로세싱 체인 내에서 이전 프레임의 휘도 성분의 값이 이미 이용가능한 임의의 다른 적절한 블록, 예를 들어 이전 및 현재의 휘도 값이 비교되는 움직임 검출 블록(도시되어 있지 않음) 등과 결합될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 과구동을 제공하는 예시적인 방법을 나타낸다. 도 7은 도 3과 연계하여 기술한 아키텍쳐에서 사용되는 피드포워드 방법을 도시한다. 제 1 프레임의 휘도 성분(Y[t-1])은 프레임 메모리(701)에 저장된다. 이 후, 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])이 얻어진다. LC 셀에 인가될 필요로 하는 과구동 전압은 보통 제 1 그레이 레벨 및 후속하는 원하는 그레이 레벨에 선형적으로 의존하지 않기 때문에, 보통, 과구동 전압을 제공하는데 사 용되는 과구동 계수(α)를, 제 1 그레이 레벨 및 후속하는 원하는 그레이 레벨 간의 차이에 기초하여 룩업 테이블(LCT)(702)로부터 얻는다. 따라서, 수정된 휘도 성분(Y'[t])이 생성되고, 이 수정된 성분의 값은 제 1 휘도 성분(Y[t-1])과 후속하는 원하는 휘도 성분(Y[t]) 간의 차이에 기초한다. LC에 인가될 과구동 전압은 상기 수정된 휘도 성분(Y')에 기초한다.
도 8은 또 다른 피드포워드 과구동 방법을 도시한다. 제 1 프레임의 휘도 성분(Y[t-1])은 프레임 메모리(801)에 저장된다. 이 후, 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])이 얻어진다. 과구동 전압을 제공하는데 사용되는 가변적인 과구동 계수(α)를, 제 1 그레이 레벨 및 후속하는 원하는 그레이 레벨 간의 차이에 기초하여 룩업 테이블(LCT)(802)로부터 얻는다. 이러한 예시적인 방법에 있어서, 수정된 휘도 성분(Y')이 생성되고, 이 수정된 성분의 값은 제 1 휘도 성분(Y[t-1]) 및 후속하는 원하는 휘도 성분(Y[t]) 간의 차이에 기초하고, 상기 차이는 후속하는 휘도 성분(Y[t])의 값에 가산된다. 수정된 휘도 성분(Y')은 과구동 전압을 LC 셀에 인가하는데 사용된다.
도 9는 피드백 과구동 방법을 도시한다. 원하는 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])이 얻어진다. 이 후, 과구동 전압을 제공하는데 사용되는 가변적인 과구동 계수(α)를, 원하는 그레이 레벨 및 프레임 메모리(901)에 저장되어 있는 이전에 수정된 그레이 레벨 간의 차이에 기초하여 룩업 테이블(LCT)(902)로부터 인출한다. 따라서, 수정된 휘도 성분(Y')이 생성되고, 이 수정된 성분의 값은 원하는 휘도 성분(Y[t]) 및 이전에 수정된 휘도 성분 Y'[t-1] 간의 차이에 기초한다. 수정 된 휘도 성분 Y'는 과구동 전압을 LC 셀에 인가하는데 사용된다.
도 10은 또 다른 피드백 과구동 방법을 도시한다. 원하는 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])이 얻어진다. 이 후, 과구동 전압을 제공하는데 사용되는 가변적인 과구동 계수(α)를, 원하는 그레이 레벨 및 프레임 메모리(1001)에 저장되어 있는 이전에 수정된 그레이 레벨 간의 차이에 기초하여 룩업 테이블(LCT)(902)로부터 인출한다. 따라서, 수정된 휘도 성분(Y')이 생성되고, 이 수정된 성분의 값은 원하는 휘도 성분(Y[t]) 및 이전에 수정된 휘도 성분(Y'[t-1]) 간의 차이에 기초하며, 상기 차이는 후속하는 휘도 성분(Y[t])의 값에 가산된다. 수정된 휘도 성분 Y'는 과구동 전압을 LC 셀에 인가하는데 사용된다.
도 7 내지 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, LC 셀에 과구동 전압을 제공하기 위해 과구동 계수(α)는 사용되지 않지만, LUT가 LUT에 입력되는 휘도 성분에 기초하여 수정된 휘도 성분을 반환한다. 과구동 전압을 인가하는 양 접근 방식이 가능하다. 즉, 첨부된 청구항에서 기재되어 있는 바와 같이, 과구동 계수(α)를 이용하거나 또는 수정된 휘도 성분을 직접 얻을 수 있다.
특정한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 다수의 상이한 변형, 수정 등이 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 기술한 실시예는 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범주를 제한하려 하지 않는다.

Claims (23)

  1. 액정 셀의 모션 블러(motion blur)를 감소시키는 방법에 있어서,
    제 1 픽쳐 프레임에 관련된 휘도 성분(Y[t-n], Y'[t-n])을 저장하는 단계와,
    후속 픽쳐 프레임에 대한 수정된 휘도 성분(Y'[t])- 상기 수정된 휘도 성분의 값은 상기 후속 픽쳐 프레임에 포함된 휘도 성분(Y[t])의 값과 상기 제 1 픽쳐 프레임에 관련된 상기 저장된 휘도 성분(Y[t-n], Y'[t-n])의 값 간의 차이에 기초함 -을 생성하는 단계와,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t]) 및 상기 후속 픽쳐 프레임에 포함된 컬러 성분(U,V)의 값에 기초하여 상기 액정 셀에 구동 전압을 인가하는 단계를
    포함하는 모션 블러 감소 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 성분(Y)을 얻기 전에 RGB에 기반을 둔 컬러 공간을 YUV 컬러 공간으로 픽쳐 프레임을 변환하는 단계와,
    구동 신호를 상기 셀에 인가하기 전에 상기 수정된 휘도 성분(Y') 및 컬러 성분(U,V)을 RGB에 기반을 둔 컬러 공간으로 변환하는 단계를
    더 포함하는 모션 블러 감소 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t])은 상기 차이에 관련된 함수에 기초하는 값을 상기 수정된 휘도 성분에 할당함으로써 생성되는 모션 블러 감소 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t])은 과구동 계수(α)가 곱하여진 상기 차이에 기초하는 값을 상기 수정된 휘도 성분에 할당함으로써 생성되는 모션 블러 감소 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t])의 값은 상기 제 1 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t-n])의 값을 더 더함으로써 생성되는 모션 블러 감소 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t])의 값은 상기 후속 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t])의 값을 더 더함으로써 생성되는 모션 블러 감소 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과구동 계수(α)는 상기 차이의 크기에 의존하는 가변 계수인 모션 블러 감소 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과구동 계수(α)는 휘도 성분의 크기에 의존하는 가변 계수인 모션 블러 감소 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 과구동 계수(α)는 사전결정된 룩업 테이블(304)로부터 얻어지는 모션 블러 감소 방법.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 수정된 휘도 성분(Y'[t])은 사전결정된 룩업 테이블(304)로부터 직접 얻어지는 값을 상기 수정된 휘도 성분에 할당함으로써 생성되는 모션 블러 감소 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 픽쳐 프레임의 휘도 성분은 프레임 메모리(303)에 저장되는 모션 블러 감소 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    모션 블러 감소 프로세싱(505)은 상기 프레임 메모리(503)에 대한 액세스를, 이전 휘도 성분(Y[t-1],Y'[t-1]) 및 현재 휘도 성분(Y[t])을 필요로 하는 임의의 다른 비디오 프로세싱(504)과 공유하는 모션 블러 감소 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    이전 휘도 성분(Y[t-1],Y'[t-1]) 및 현재 휘도 성분(Y[t])을 필요로 하는 상기 임의의 다른 비디오 프로세싱(504)은 일시적 노이즈 감소 프로세싱(504)을 포함하는 모션 블러 감소 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    이전 휘도 성분(Y[t-1],Y'[t-1]) 및 현재 휘도 성분(Y[t])을 필요로 하는 상 기 임의의 다른 비디오 프로세싱(504)은 움직임 검출 프로세싱을 포함하는 모션 블러 감소 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모션 블러 감소에 대한 임계값을 설정하는 단계를 더 포함하되, 상기 차이의 값이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 액정 셀에 구동 전압을 인가하는 모션 블러 감소 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일시적 노이즈 감소에 대한 임계값을 설정하는 단계를 더 포함하되, 상기 차이의 값이 상기 일시적 노이즈 감소 임계값보다 작은 경우 상기 차이에 대해 노이즈 감소가 수행되는 모션 블러 감소 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    모션 블러 감소에 대한 상기 임계값은 일시적 노이즈 감소에 대한 상기 임계값과 동일하도록 설정되는 모션 블러 감소 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휘도 성분(Y'[t])은 전체 패널 해상도보다 낮은 해상도로 저장되는 모션 블러 감소 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장된 휘도 성분(Y[t-n],Y'[t-n])은 상기 제 1 픽쳐 프레임의 휘도 성분(Y[t-n)]을 포함하는 모션 블러 감소 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장된 휘도 성분(Y[t-n],Y'[t-n])은 상기 제 1 픽쳐 프레임의 수정된 휘도 성분(Y'[t-n)]을 포함하는 모션 블러 감소 방법.
  21. 장치에 포함된 프로세싱 유닛 상에서 실행되는 경우 상기 장치로 하여금 청구항 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 야기하는 컴퓨터 실행가능 구성요소를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  22. 액정 셀의 모션 블러를 감소시키는 시스템에 있어서,
    제 1 픽쳐 프레임에 관련된 휘도 성분(Y[t-n], Y'[t-n])을 저장하는 수단(303)과,
    후속 픽쳐 프레임에 대한 수정된 휘도 성분(Y'[t])- 상기 수정된 휘도 성분의 값은 상기 후속 픽쳐 프레임에 포함된 휘도 성분(Y[t])의 값과 상기 제 1 픽쳐 프레임에 관련된 상기 저장된 휘도 성분(Y[t-n], Y'[t-n])의 값 간의 차이에 기초함 -을 생성하는 수단(304)과,
    상기 후속 픽쳐 프레임에 포함된 상기 수정된 휘도 성분(Y'[t]) 및 컬러 성분(U,V)의 값에 기초하여 상기 액정 셀에 구동 전압을 인가하는 수단(305)을
    포함하는 모션 블러 감소 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 시스템은 스캐닝 백라이트 시스템에 배치되는 모션 블러 감소 시스템.
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