KR20090057619A - 모션 블러 개선 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD의 모션 블러를 개선하는 모션 블러 개선 장치 및 방법에 관한 것으로서, 매 프레임별로 영상데이터에 대한 평균값을 산출한 후, 평균값에 대한 디밍값을 저장하는 단계, 매 프레임별로 저장된 디밍값을 서로 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하는 단계 및 이전 프레임의 디밍값에 비해 상기 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작으면, 현재 프레임에 대해 블링킹 신호를 출력하여 백 라이트를 블링킹시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 매 프레임 별로 영상신호를 누적하여 그 평균값을 산출하고 이전 프레임의 평균값에 비해 현재 프레임의 평균값이 설정값 이상 감소되면 백 라이트를 블링킹함으로써 모션 블러를 개선할 수 있다.

LCD, 모션 블러, 백라이트, 동적 명암비

Description

모션 블러 개선 장치 및 방법{Apparatus for improving motion blur and method thereof}

본 발명은 LCD에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD의 모션 블러를 개선하는 모션 블러 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.

LCD(Liquid crystal display)는 세로 방향으로 배열된 복수개의 데이터 배선(data line)과 가로 방향으로 배열된 복수의 게이트 배선(gate line)에 의해 매트릭스(matrix) 형태의 화소(pixel)가 형성된다.

이러한 LCD는 일반적인 영상처리를 수행하는 시스템 보드로부터 인터페이스를 통해 영상 데이터 및 동기신호가 LVDS(Low voltage differential signal)로 타이밍 컨트롤러에 입력되고, 이 타이밍 컨트롤러가 게이트 드라이버와 데이터 드라이버로 제어신호를 출력한다. 이때 데이터 드라이버는 기준전압을 선택한 후 선택된 기준전압에 의해 생성된 아날로그 비디오 데이터를 액정패널에 공급한다. 아울러, 게이트 드라이버는 제어신호에 응답하여 액정패널에 배열된 박막트랜지스터를 온/오프 제어를 수행한다.

아울러, 백라이트 유닛은 액정패널의 프레임 구동에 따라 각 램프를 온/오프시킴으로써 액정 패널에 빛을 조사한다.

이러한 LCD는 프레임마다 새로운 화상을 표시하기 위해 각 화소에 데이터의 충전과 방전을 반복하는데, 데이터를 한 프레임동안 유지하고 충전된 데이터를 방전하는 시간에 의해 화면에 잔상이 남게 된다.

특히, 이러한 잔상은 고속으로 동영상 구현시 화면에 표시된 물체 주위에 잔상이 나타나는 모션 블러(motion blur) 현상이 나타나 화면 표시 품질을 떨어뜨리는 문제점이 되어 왔다.

도 1 은 LCD의 신호세기에 대한 액정응답을 타이밍을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 구동신호가 감소하는 경우 이에 대한 액정응답 타이밍이 늦어져 결국 'A'구간에서는 모션 블러가 발생하게 되었다.

이에 따라 모션 블러를 개선하기 위한 여러 가지 방법이 개시되었는데, 도 2,3 은 모션 블러를 개선하기 위한 종래의 방법을 도시한 도면으로서, 모션 블러를 개선하기 위한 첫번째 방법은 도 2 에 도시된 바와 같은 매 프레임마다 백라이트를 오프시키는 과정을 반복하는 즉, 백 라이트를 소정 시간 간격으로 블링킹(blinking)시키는 것이었다. 하지만, 이러한 방법은 모션 블러를 개선할 수 있으나 백라이트 블링킹으로 인한 휘도가 감소되는 문제점이 있었다.

두번째 방법은 도 3 에 도시된 바와 같은 데이터 프레임(Data frame;DF) 사이에 블랙 프레임(Black frame;BF)를 삽입하는 것으로서, 모션 블러를 개선하는 효과는 있으나 블랙 프레임(BF) 삽입으로 인해 휘도가 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 매 프레임 별로 영상신호를 누적하여 그 평균값을 산출하고 이전 프레임의 평균값에 비해 현재 프레임의 평균값이 설정값 이상 감소되면 백 라이트를 블링킹함으로써 모션 블러를 개선할 수 있도록 한 모션 블러 개선 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 모션 블러 개선 장치는 영상데이터를 매 프레임별로 저장하고 매 프레임별로 영상데이터의 평균값을 출력하는 어큐뮬레이터, 상기 어큐뮬레이터로부 터 출력된 평균값을 입력받아 백 라이트 동작을 위한 디밍값을 출력하는 디밍 제어부, 싱기 디밍 제어부로부터 입력된 디밍값을 아날로그-디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환부, 상기 아날로그 디지털 변환부에 의해 변환된 디밍값을 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하여 상기 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작으면, 현재 프레임에 대해 블링킹 신호를 출력하는 비교기 및 상기 비교기로부터 블링킹 신호가 입력되면, 상기 블링킹 신호에 따라 백 라이트를 블링킹시키는 백 라이트 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 비교기는 매 프레임별로 상기 디밍값을 FIFO(First in first out) 방식으로 입출력하는 레지스터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 모션 블러 개선 방법은 매 프레임별로 영상데이터에 대한 평균값을 산출한 후, 상기 평균값에 대한 디밍값을 저장하는 단계, 상기 매 프레임별로 저장된 디밍값을 서로 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하는 단계 및 상기 이전 프레임의 디밍값에 비해 상기 현재 프레임의 디밍값이 상기 설정값 이상 작으면, 현재 프레임에 대해 블링킹 신호를 출력하여 백 라이트를 블링킹시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 매 프레임 별로 영상 데이터를 누적 하여 그 평균값을 산출하고 이전 프레임의 평균값에 비해 현재 프레임의 평균값이 설정값 이상 작으면 백 라이트를 블링킹함으로써 모션 블러를 개선할 수 있다.

또한, 백 라이트를 블링킹하여 화이트값에 대한 블랙값을 크게 감소시켜 휘도 저하없이 동적 명암비를 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 장치는 도 4 에 도시된 바와 같이, 어큐뮬레이터(20), 디밍 제어부(30), 아날로그 디지털 변환부(40), 비교기(50) 및 백 라이트 유닛(60)을 구비한다.

먼저, 어큐뮬레이터(20)는 일반적인 영상처리를 수행하는 시스템 보드(10)로부터 영상 데이터를 직렬 데이터로 압축하여 전송한 후에 다시 병렬 데이터로 복원하는 LVDS(LVDS: Low Voltage Differential Signaling) 방식으로 입력받은 영상데이터를 매 프레임별로 저장하고 그 평균값을 전압값으로 출력한다.

디밍 제어부(30)는 어큐뮬레이터(20)로부터 출력된 평균값을 입력받아 백 라이트 동작을 위한 평균값에 해당하는 디밍값을 출력한다.

아날로그-디지털 변환부(40)는 디밍 제어부(30)로부터 출력된 디밍값을 아날로그-디지털 변환하여 비교기(50)로 출력한다.

비교기(50)는 FIFO(first in first out) 방식으로 입출력되는 레지스터(52)를 내부에 구비하여 아날로그-디지털 변환부(40)로부터 입력된 디밍값을 각 프레임별로 레지스터(52,53)에 저장하고 이 레지스터(52,53)에 저장된 디밍값을 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단한다. 여기서 설정값이라 함은 이전 프레임에 비해 현재 프레임이 소정 휘도 차이가 발생하여 모션 블러 현상이 발생하는 경우의 차이값을 의미한다.

이 때, 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작으면, 백라이트 유닛(60)로 블링킹 신호를 출력한다.

백 라이트 유닛(60)은 백 라이트, 도광판, 프리즘시트 및 확산시트 등의 광학시트(미도시)를 이용하여 액정패널(미도시)에 면광원으로 빛을 조사하는 것으로서, 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작아 비교기(50)로부터 블링킹 신호가 입력되면, 이 블링킹 신호에 따라 백 라이트 유닛(60)을 블링킹시키게 된다.

이하, 상기한 모션 블러 개선 장치의 동작 과정을 상세하게 설명한다.

도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 방법의 순서도이고, 도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 영상 데이터에 따른 블링킹 신호 타이밍도이다.

본 발명의 실시예에 다른 모션 블러 개선 방법은 시스템 보드(10)으로부터 어큐뮬레이터(20)로 LVDS로 영상 데이터가 출력되면, 어큐뮬레이터(20)는 입력되는 영상 데이터를 누산한다.

이에 따라, n번째 프레임에 대한 영상 데이터가 모두 입력되면, 이 n번째 프 레임에 대한 영상 데이터를 합산한 후 그 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 전압값으로 출력(S10)한다.

n번째 프레임에 대한 평균값이 출력되면, 디밍 제어부(30)가 이 n번째 프레임에 대한 평균값에 대한 디밍값을 출력(S20)한다.

이 디밍값은 아날로그 디지털 변환부(40)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 변환된 디밍값이 비교기(50)의 레지스터(52)에 저장된다.

이러한 과정은 n+1번째 프레임에 대해서도 동일하게 적용되는 바, 시스템 보드(10)로부터 n+1번째 프레임의 영상 데이터가 출력되면, 어큐뮬레이터(20)가 이 영상데이터를 누산하여 그 평균값을 산출(S30)하고, 디밍제어부(30)가 상기한 평균값에 대한 디밍값을 출력(S40)하며, 디밍값은 아날로그 디지털 변환부(40)에 의해 디지털 신호로 변환한 후 레지스터(52,53)에 저장(S40)된다.

상기한 과정을 거쳐, n번째 프레임의 디밍값과 n+1번째 프레임의 디밍값이 저장되면, 비교기(50)는 이 n번째 프레임의 디밍값과 n+1번째 프레임의 디밍값을 비교(S50)하여 n번째 프레임의 디밍값에 비해 n+1번째 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단(S60)한다.

이와 같이, n번째 프레임의 디밍값에 비해 n+1번째 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하는 것은 이전 프레임에 비해 현재 프레임이 일정한 휘도 이상으로 낮은 지를 판단하기 위한 것이다.

여기서, n번째 프레임의 디밍값에 비해 n+1번째 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 것은 n+1 프레임의 휘도가 n번째 프레임의 휘도보다 크게 낮아진 것을 의미하는 것이다.

그러므로, 이전 프레임에 비해 현재 프레임이 소정 휘도 이상 낮게 되면, 모션 블러가 발생하게 되기 때문에 이와 같이 모션 블러가 발생하는 지를 확인할 수 있게 된다.

따라서, n번째 프레임의 디밍값에 비해 n+1번째 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작으면, 비교기(50)는 백 라이트 유닛(60)으로 블링킹 신호를 출력한다.

백 라이트 유닛(60)은 비교기(50)로부터 블링킹 신호가 입력되면, 도 6 에 도시된 바와 같이 n+1번째 프레임이 표시되는 프레임 시간 예를 들어, 16.7㎳ 동안 백 라이트를 블링킹(S70)함으로써 n+1번째 프레임이 표시되는 동안에는 백 라이트의 밝기가 낮아져 모션 블러를 개선할 수 있다.

아울러, 이 경우에는 n+1번째 프레임의 휘도가 낮아 화면이 어두운 경우라 할 것이므로 백 라이트가 블링킹되어 휘도가 낮아지게 되더라도 시청자는 시청에 불편함을 느끼지 않고 시청할 수 있다.

게다가, 어두운 화면에 대해서 백 라이트 블링킹을 수행하게 되므로 동적 명암비를 개선할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 블랙값을 현재의 값보다 절반 이상 낮게 할 수 있어 더욱 높은 동적 명암비를 얻을 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 1 은 LCD의 신호세기에 대한 액정응답을 타이밍을 도시한 도면.

도 2 는 종래의 모션 블러 개선 방법을 도시한 도면.

도 3 은 종래의 모션 블러 개선 방법을 도시한 도면.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 장치의 블럭 구성도.

도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 모션 블러 개선 방법의 순서도.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 영상 데이터에 따른 블링킹 신호 타이밍도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 영상처리부 20: 어큐뮬레이터

30: 디밍제어부 40: 아날로그 디지털 변환부

50: 비교기 60: 백라이트 유닛

Claims (3)

1. 영상데이터를 매 프레임별로 저장하고 매 프레임별로 영상데이터의 평균값을 출력하는 어큐뮬레이터;

   상기 어큐뮬레이터로부터 출력된 평균값을 입력받아 백 라이트 동작을 위한 디밍값을 출력하는 디밍 제어부;

   싱기 디밍 제어부로부터 입력된 디밍값을 아날로그-디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환부;

   상기 아날로그 디지털 변환부에 의해 변환된 디밍값을 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하여 상기 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작으면, 현재 프레임에 대해 블링킹 신호를 출력하는 비교기; 및

   상기 비교기로부터 블링킹 신호가 입력되면, 상기 블링킹 신호에 따라 백 라이트를 블링킹시키는 백 라이트 유닛을 구비하는 모션 블러 개선 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교기는 매 프레임별로 상기 디밍값을 FIFO(First in first out) 방식으로 입출력하는 레지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 블러 개선 장치.
3. 매 프레임별로 영상데이터에 대한 평균값을 산출한 후, 상기 평균값에 대한 디밍값을 저장하는 단계;

   상기 매 프레임별로 저장된 디밍값을 서로 비교하여 이전 프레임의 디밍값에 비해 현재 프레임의 디밍값이 설정값 이상 작은 지를 판단하는 단계; 및

   상기 이전 프레임의 디밍값에 비해 상기 현재 프레임의 디밍값이 상기 설정값 이상 작으면, 현재 프레임에 대해 블링킹 신호를 출력하여 백 라이트를 블링킹시키는 단계를 포함하는 모션 블러 개선 방법.

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