KR20110044423A - Method and circuit detecting motion, and liquid crystal disaply using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a circuit for detecting the speed of motion and a liquid crystal display device using the same are provided to accurately determine the speed of motion in a moving picture by filtering the variation of brightness according to noises and image characteristics. CONSTITUTION: A brightness difference detection unit(4) detects brightness difference information of the current frame using the difference between brightness data of the previous frame and the current frame. A cluster determination unit(6) decides the clustered state of pixels with brightness differences using the brightness difference information detected by the brightness difference detection unit. A brightness difference detection unit(8) detects the brightness differences from the block determined as being clustered. An edge detection unit(10) detects edge components by filtering the brightness data of the current frame. A motion level detection unit(12) detects motion levels according to the brightness differences and the edge components.

Description

움직임 검출 방법 및 회로와, 그를 이용한 액정 표시 장치{METHOD AND CIRCUIT DETECTING MOTION, AND LIQUID CRYSTAL DISAPLY USING THE SAME}METHOD AND CIRCUIT DETECTING MOTION, AND LIQUID CRYSTAL DISAPLY USING THE SAME

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 영상의 움직임 속도를 정확하게 검출할 수 있는 움직임 검출 방법 및 회로와, 그를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a motion detection method and circuit capable of accurately detecting a moving speed of an image, and a liquid crystal display using the same.

액정 표시 장치는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용한 화소 매트릭스를 통해 화상을 표시한다. 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 액정 표시 장치는 화소 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다. The liquid crystal display displays an image through a pixel matrix using electrical and optical characteristics of the liquid crystal having anisotropy such as refractive index and dielectric constant. Each pixel of the liquid crystal display implements grayscale by adjusting the light transmittance that passes through the polarizing plate in a variable direction of the liquid crystal array according to the data signal. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel for displaying an image through a pixel matrix, a driving circuit for driving the liquid crystal panel, and a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal panel.

액정 표시 장치는 각 화소에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입이므로 동영상을 표시하기에 적합하다. 그러나, 액정이 갖는 고유의 점성 및 탄성 등의 특성으로 인한 느린 응답 속도와, 홀드 타입 구동(Hold Type Driving) 특성 등의 이유로 동영상 재생시 이전 프레임의 잔상 으로 인하여 동영상이 흐려지는 모션 블러(Motion Blur) 현상이 발생되는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 인접한 프레임간의 데이터 차에 따라 목표치 보다 큰 전압을 인가함으로써 인가된 전압에 비례하여 액정 응답 속도를 향상시키는 오버드라이빙(Overdriving) 방법 등이 이용되고 있다.The liquid crystal display is an active matrix type in which a thin film transistor as a switching element is formed in each pixel, and thus is suitable for displaying a moving image. However, due to the inherent viscosity and elasticity of liquid crystals, and motion blur due to the afterimage of the previous frame during motion picture play due to the characteristics of hold type driving, motion blur There is a problem that the phenomenon occurs. In order to solve this problem, an overdriving method for improving the liquid crystal response speed in proportion to the applied voltage by applying a voltage larger than a target value according to the data difference between adjacent frames is used.

기존의 오버드라이빙 방법은 데이터 차이에 따른 오버슈트 성분의 일괄 적용으로 모션 블러를 해결하는데 한계가 있었다. 이를 해결하기 위하여, 본 출원인의 국내특허출원 10-2006-0025407호에 개시된 바와 같이 동영상의 움직임 속도에 따라 오버슈트 값을 다르게 적용하거나, 국내특허출원 10-2007-0018767호에 개시된 바와 같이 동영상의 윤곽을 강조하는 샤프니스 게인을 동영상의 움직임 속도에 따라 적용하는 방법 등이 제안되었다.The conventional overdriving method has a limitation in solving the motion blur by applying the overshoot component according to the data difference. To solve this problem, the overshoot value is applied differently according to the moving speed of the video as disclosed in Korean Patent Application No. 10-2006-0025407 of the applicant, or as disclosed in Korean Patent Application No. 10-2007-0018767. A method of applying sharpness gain that emphasizes the contour according to the moving speed of the video is proposed.

이에 따라, 동영상의 모션 블러를 효과적으로 억제하기 위해서는 동영상의 움직임 속도를 정확하게 판단하는 것이 요구되고 있으나, 종래에는 인접한 프레임간의 휘도 변화량만으로 움직임 속도를 판단하였다. 이로 인하여, 노이즈로 인한 휘도 변화가 필터링되지 못한채 휘도 변화량에 반영됨으로써 휘도 변화량에 따른 움직임 속도를 정확하게 검출하기 어려웠다. 또한, 휘도 변화량만으로 움직임 속도를 판단하는 경우 에지가 적은 영상에 비하여 에지가 상대적으로 많은 영상은 휘도 변화량이 많으므로 영상 특성에 따라 움직임 속도를 정확하게 검출하기 어려웠다. 따라서, 종래에는 부정확한 움직임 속도의 검출로 데이터가 변조되거나 백라이트의 휘도가 조정되어서 영상이 왜곡되거나 휘도가 손실되는 문제점이 있다.Accordingly, in order to effectively suppress motion blur of a moving picture, it is required to accurately determine the moving speed of the moving picture, but conventionally, the moving speed is determined only by the amount of change in luminance between adjacent frames. For this reason, it is difficult to accurately detect the movement speed according to the luminance change amount because the luminance change due to noise is not reflected and reflected in the luminance change amount. In addition, when the movement speed is determined only by the amount of change in luminance, an image having a large number of edges has a large amount of change in luminance compared to an image with few edges, and thus it is difficult to accurately detect the movement speed according to the characteristics of the image. Accordingly, there is a conventional problem that the image is distorted or the luminance is lost because the data is modulated or the brightness of the backlight is adjusted by the detection of an incorrect movement speed.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노이즈나 영상 특성에 따른 휘도 변화를 필터링하여 동영상의 움직임 속도를 정확하게 판단할 수 있는 움직임 검출 방법 및 회로와, 그를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a motion detection method and circuit capable of accurately determining a moving speed of a video by filtering a change in luminance according to noise or image characteristics, and a liquid crystal display using the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 움직임 검출 방법은 이전 프레임의 휘도 데이터와 현재 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도차를 이용하여 현재 프레임의 휘도차 정보를 검출하는 단계와; 상기 검출된 휘도차 정보를 이용하여 휘도 변화가 있는 화소의 군집 상태를 파악하여 휘도 변화량을 검출하는 단계와; 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 성분을 검출하는 단계와; 상기 검출된 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, a motion detection method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of detecting the luminance difference information of the current frame using the luminance difference between the luminance data of the previous frame and the luminance data of the current frame; Detecting a change in luminance by identifying a cluster state of pixels having a change in luminance by using the detected luminance difference information; Filtering edge data of the current frame to detect edge components; Detecting a motion level according to the detected luminance change amount and an edge component.

상기 휘도 변화량을 검출하는 단계는 상기 검출된 휘도차 정보를 블록 단위로 추출하여 상기 휘도 변화가 있는 화소가 군집 상태인지를 판단하는 단계와; 상기 군집 상태로 판단된 블록에서 상기 휘도 변화가 있는 화소의 개수를 산출하여 상기 휘도 변화량으로 출력하는 단계를 포함한다.The detecting of the amount of change of luminance may include extracting the detected difference of luminance information in units of blocks to determine whether the pixels having the change of luminance are in a clustered state; And calculating the number of pixels having the luminance change in the block determined to be in the clustered state and outputting the luminance variation amount.

상기 에지 성분을 검출하는 단계는 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 화소의 개수를 산출하는 단계를 포함한다.The detecting of the edge component may include calculating a number of edge pixels by filtering luminance data of the current frame.

상기 모션 레벨을 프레임 단위로 검출하고, 본 발명의 움직임 검출 방법은 다수 프레임의 평균 모션 레벨을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.The motion level is detected on a frame basis, and the motion detection method of the present invention further includes detecting an average motion level of a plurality of frames.

본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출 회로는 이전 프레임의 휘도 데이터와 현재 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도차를 이용하여 현재 프레임의 휘도차 정보를 검출하는 휘도차 검출부와; 상기 휘도차 검출부로부터의 검출된 휘도차 정보를 이용하여 휘도 변화가 있는 화소의 군집 상태를 판단하는 군집 판단부; 상기 군집 판단부에서 군집 상태로 판단된 블록에서 휘도 변화량을 검출하는 휘도 변화량 검출부와; 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 성분을 검출하는 에지 검출부와; 상기 휘도 변화량 검출부로부터의 휘도 변화량과 상기 에지 검출부로부터의 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 모션 레벨 검출부를 구비한다.A motion detection circuit according to an embodiment of the present invention includes a luminance difference detector for detecting luminance difference information of a current frame by using a luminance difference between luminance data of a previous frame and luminance data of a current frame; A cluster determination unit that determines a cluster state of pixels having luminance variations by using the detected luminance difference information from the luminance difference detection unit; A luminance change detector detecting a luminance change in a block determined by the cluster determination unit as a cluster state; An edge detector for filtering edge data of the current frame to detect edge components; And a motion level detector for detecting a motion level in accordance with the luminance change amount from the luminance change amount detector and the edge component from the edge detector.

상기 휘도 변화량을 검출부는 상기 군집 상태로 판단된 블록에서 상기 휘도 변화가 있는 화소의 개수를 산출하여 상기 휘도 변화량으로 출력한다. 상기 에지 검출부는 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 화소의 개수를 산출하여 상기 에지 성분으로 출력한다. 상기 모션 레벨 검출부는 상기 모션 레벨을 프레임 단위로 검출하고, 본 발명의 움직임 검출 회로는 상기 모션 레벨을 입력하여 다수 프레임의 평균 모션 레벨을 검출하는 평균 모션 레벨 검출부를 추가로 구비한다.The luminance variation detector detects the number of pixels having the luminance variation in the block determined as the clustered state and outputs the luminance variation quantity. The edge detector filters the luminance data of the current frame, calculates the number of edge pixels, and outputs the number of edge pixels. The motion level detector detects the motion level in units of frames, and the motion detection circuit of the present invention further includes an average motion level detector that detects an average motion level of a plurality of frames by inputting the motion level.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 입력 데이터의 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하고, 검출된 모션 레벨에 따라 샤프니스 게인과, 오버드라이빙의 오버슈트 및 언더슈트 값을 조정하여 상기 입력 데이터를 변조하는 영상 처리부와; 상기 영상 처리부로부터 변조된 데이터를 액정 패널에 표시하 는 액정 패널 구동부를 구비한다.The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention detects a motion level according to a luminance variation and an edge component of input data, and adjusts sharpness gain, overshoot and undershoot of overdriving according to the detected motion level. An image processor which modulates input data; And a liquid crystal panel driver which displays data modulated by the image processor on the liquid crystal panel.

상기 영상 처리부는 입력 데이터를 휘도 및 색차 데이터로 변환하는 색공간 변환부와; 상기 색공간 변환부로부터의 현재 프레임의 휘도 데이터와, 이전 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도 변화량과, 상기 현재 프레임의 휘도 데이터의 에지 성분을 검출하고, 상기 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 상기 움직임 검출 회로와; 상기 움직임 검출 회로부터의 모션 레벨에 따라 조정된 샤프니스 게인을 이용하여 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 샤프니스 필터링하여 변조하는 샤프니스 필터와; 상기 샤프니스 필터로부터의 변조된 휘도 데이터와 상기 색공간 변환부로부터의 색차 데이터를 제2 데이터로 역변환하는 색공간 역변환부와; 상기 움직임 검출 회로부터의 모션 레벨에 따라 조정된 오버슈트 및 언더 슈트 값을 이용하여 상기 색공간 역변환부로부터의 제2 데이터를 제3 데이터로 변조하는 오버드라이빙 회로를 구비한다.The image processor may include a color space converter configured to convert input data into luminance and color difference data; Detects the luminance change amount between the luminance data of the current frame and the luminance data of the previous frame, the edge component of the luminance data of the current frame from the color space converter, and detects the motion level according to the luminance change amount and the edge component. The motion detection circuit; A sharpness filter for sharply filtering and modulating luminance data of the current frame by using sharpness gain adjusted according to the motion level from the motion detection cycle; A color space inverse transformer for inversely converting the modulated luminance data from the sharpness filter and the color difference data from the color space converter into second data; And an overdriving circuit for modulating the second data from the color space inverse transform unit into third data using the overshoot and undershoot values adjusted according to the motion level from the motion detection cycle.

본 발명의 액정 표시 장치는 상기 액정 패널에 광을 조사하는 다수의 램프를 포함하는 백라이트와; 상기 백라이트를 구동하는 인버터와; 상기 움직임 검출 회로로부터의 모션 레벨에 따라 상기 다수의 램프를 스캐닝하는 스캐닝 듀티 및 스캐닝 램프 블록의 크기를 조정하여 상기 인버터를 통해 상기 백라이트의 스캐닝을 제어하는 백라이트 제어부를 추가로 구비한다.The liquid crystal display of the present invention includes a backlight including a plurality of lamps for irradiating light to the liquid crystal panel; An inverter driving the backlight; And a backlight controller for controlling the scanning of the backlight through the inverter by adjusting the size of the scanning duty and the scanning lamp block for scanning the plurality of lamps according to the motion level from the motion detection circuit.

본 발명에 따른 움직임 검출 회로 및 방법은 휘도 변화가 있는 화소의 군집 상태를 파악하여 휘도 변화량을 검출함으로써 노이즈 성분이 휘도 변화량에 반영되 는 것을 차단할 수 있다. 또한, 휘도 변화량(움직인 화소 개수)과 함께 에지 성분(에지 화소 개수)를 이용하여 모션 레벨을 검출함으로써, 영상 특성에 따라 움직임 속도를 정확하게 검출할 수 있다.The motion detection circuit and method according to the present invention can block the reflection of noise components in the amount of luminance change by detecting the amount of change in luminance by grasping the clustering state of pixels having the luminance change. In addition, by detecting the motion level using the edge component (the number of edge pixels) together with the luminance change amount (the number of moving pixels), the movement speed can be accurately detected according to the image characteristic.

또한, 본 발명에 따른 움직임 검출 회로를 이용한 액정 표시 장치는 노이즈 성분이 필터링되고 휘도 변화량 및 에지 성분을 반영하여 검출된 평균 모션 레벨에 따라 샤프니스 필터의 게인, 오버드라이빙 회로의 오버슈트/언더슈트 값, 백라이트 제어부의 스캐닝 듀티 및 스캐닝 블록의 크기를 가변함으로써, 영상왜곡 없이 휘도 손실을 최소화하여 동영상의 화질을 향상시킬 수 있다.In addition, the liquid crystal display using the motion detection circuit according to the present invention, the noise of the noise filter is filtered, reflecting the luminance variation and the edge component, the gain of the sharpness filter, the overshoot / undershoot value of the overdriving circuit according to the detected average motion level By varying the scanning duty and the size of the scanning block of the backlight controller, it is possible to improve the image quality of the video by minimizing luminance loss without image distortion.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출 회로를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating a motion detection circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a motion detection method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 본 발명의 움직임 검출 회로는 프레임 메모리(2), 휘도차 검출부(4), 군집 판단부(6) 및 휘도 변화량 검출부(8), 에지 검출부(10), 모션 레벨 검출부(12), 평균 모션 레벨 검출부(14)를 구비한다.The motion detection circuit of the present invention shown in FIG. 1 includes a frame memory 2, a luminance difference detector 4, a cluster determination unit 6, a luminance variation detector 8, an edge detector 10, and a motion level detector 12. ), An average motion level detector 14 is provided.

프레임 메모리(2)는 외부로부터 입력되는 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur)를 저장하고, 다음 프레임에서 저장된 휘도 데이터를 이전 프레임의 휘도 데이터(Ypre)로 하여 휘도차 검출부(4)로 출력한다.The frame memory 2 stores the luminance data Ycur of the current frame input from the outside, and outputs the luminance data stored in the next frame as the luminance data Ypre of the previous frame to the luminance difference detector 4.

휘도차 검출부(4)는 프레임 메모리(2)로부터 입력되는 이전 프레임의 휘도 데이터(Ypre)와, 외부로부터 입력되는 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur) 사이의 휘도차(|Ypre-Ycur|)에 따른 휘도차 정보를 화소 단위로 검출하여 군집 판단부(6) 로 출력한다. (S2)The luminance difference detection unit 4 is configured according to the luminance difference (| Ypre-Ycur |) between the luminance data Ypre of the previous frame input from the frame memory 2 and the luminance data Ycur of the current frame input from the outside. The luminance difference information is detected in pixel units and output to the cluster determination unit 6. (S2)

구체적으로, 휘도차 검출부(4)는 프레임 메모리(2)로부터의 이전 프레임의 휘도 데이터(Ypre)와, 외부로부터의 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur) 사이의 휘도차(|Ypre-Ycur|)를 화소 단위로 산출하고, 산출된 휘도차(|Ypre-Ycur|)를 미리 설정된 제1 문턱치(T1)와 화소 단위로 비교한다. 휘도차(|Ypre-Ycur|)와 제1 문턱치(T1)의 비교 결과, 산출된 휘도차(|Ypre-Ycur|)가 제1 문턱치(T1) 보다 크면 휘도 변화가 있는 제1 화소를 나타내는 제1 논리값(예를 들면, "1")의 휘도차 정보를 출력하고, 산출된 휘도차(|Ypre-Ycur|)가 제1 문턱치(T1) 보다 같거나 작으면 휘도 변화가 없는 제2 화소를 나타내는 제2 논리값(예를 들면, "0")의 휘도차 정보를 출력한다. 휘도차 검출부(4)는 이전 프레임과 현재 프레임의 휘도차(|Ypre-Ycur|)에 따른 각 화소의 휘도차 정보를 군집 판단부(6)로 출력한다.Specifically, the luminance difference detector 4 determines the luminance difference (| Ypre-Ycur |) between the luminance data Ypre of the previous frame from the frame memory 2 and the luminance data Ycur of the current frame from the outside. It calculates in pixel units and compares the calculated brightness difference (| Ypre-Ycur |) with the preset 1st threshold value T1 in pixel units. As a result of the comparison between the luminance difference (| Ypre-Ycur |) and the first threshold value T1, if the calculated luminance difference (| Ypre-Ycur |) is larger than the first threshold value (T1), the first pixel representing the first pixel with luminance change is obtained. Outputs the luminance difference information of one logical value (for example, "1"), and if the calculated luminance difference | Ypre-Ycur | is equal to or smaller than the first threshold value T1, the second pixel having no luminance change; Luminance difference information of a second logical value (eg, "0") indicating is output. The luminance difference detector 4 outputs the luminance difference information of each pixel according to the luminance difference (| Ypre-Ycur |) between the previous frame and the current frame to the cluster determination unit 6.

군집 판단부(6)는 휘도차 검출부(4)로부터의 휘도차 정보를 이용하여 휘도 변화가 있는 제1 화소(움직인 화소)가 군집되어 있는 블록을 추출함으로써 노이즈 성분이 필터링된 휘도차 정보를 휘도 변화량 검출부(8)로 출력한다.(S6) 영상의 움직임에 따라 휘도 변화가 있는 제1 화소(움직인 화소)는 군집되어 있는 특성을 갖는 반면에, 노이즈로 인한 휘도 변화가 있는 제1 화소는 분산되어 있는 특성을 갖는다. The cluster determination unit 6 extracts a block in which a first pixel (moving pixel) having a change in luminance is clustered using the luminance difference information from the luminance difference detection unit 4 to obtain luminance difference information from which noise components are filtered. The luminance change amount detecting unit 8 outputs the luminance change amount detection unit 8. (S6) The first pixel having a change in luminance according to the movement of the image (moving pixel) has a clustered characteristic, but has a change in luminance due to noise. Has the property of being dispersed.

구체적으로, 군집 판단부(6)는 휘도차 검출부(4)로부터의 휘도차 정보를 일정 크기의 블록 단위로 추출한다. 예를 들면, 일정 크기의 블록은 도 3에 도시된 바와 같이 4×4 화소 크기가 될 수 있으며, 블록의 크기는 다양하게 변경될 수 있 다. 군집 판단부(6)는 추출된 블록내에서 휘도 변화가 있는 제1 화소의 개수를 산출하고 산출된 제1 화소의 개수를 미리 설정된 제2 문턱치(T2)와 비교하여서 제1 화소의 군집 여부를 판단한다. 비교 결과, 해당 블록에서 제1 화소의 개수가 제2 문턱치(T2) 보다 크면 군집 블록을 나타내는 제1 논리값의 군집 판단 신호를 해당 블록과 함께 출력하고, 제1 화소의 개수가 제2 문턱치(T2) 이하이면 분산 블록을 나타내는 제2 논리값의 군집 판단 신호를 출력하고 해당 블록의 출력을 차단한다. 따라서, 군집 판단부(6)는 휘도 변화가 있는 제1 화소가 군집된 블록만 출력하고, 제2 화소가 분산된 블록을 차단함으로써 노이즈 성분을 필터링한다.Specifically, the cluster determination unit 6 extracts the luminance difference information from the luminance difference detection unit 4 in units of blocks of a predetermined size. For example, a block having a predetermined size may be 4 × 4 pixel size as shown in FIG. 3, and the size of the block may be variously changed. The group determining unit 6 calculates the number of the first pixels having the luminance change in the extracted block and compares the calculated number of the first pixels with a preset second threshold value T2 to determine whether the first pixels are clustered. To judge. As a result of the comparison, when the number of first pixels in the block is larger than the second threshold T2, the cluster determination signal of the first logical value representing the cluster block is output together with the corresponding block, and the number of first pixels is equal to the second threshold ( If less than T2), the cluster determination signal of the second logic value indicating the distributed block is output and the output of the block is blocked. Therefore, the cluster determination unit 6 outputs only the blocks in which the first pixels having the luminance change are clustered, and filters the noise components by blocking the blocks in which the second pixels are dispersed.

예를 들면, 도 3에 도시된 4×4 화소 블록의 총 16개 화소의 1/2인 8개 보다 제1 화소의 개수가 크면 군집 블록을 나타내는 "1"의 군집 판단 신호와 함께 해당 블록을 휘도 변화량 검출부(8)로 출력하고, 제1 화소의 개수가 8개 이하이면 분산 블록을 나타내는 "0"의 군집 판단 신호를 출력하고 해당 블록의 출력을 차단한다. For example, if the number of the first pixels is larger than 8, which is 1/2 of the total 16 pixels of the 4x4 pixel block shown in FIG. If the number of the first pixels is 8 or less, a group determination signal of " 0 " representing a scattering block is output and the output of the block is cut off.

휘도 변화량 검출부(8)는 군집 판단 신호에 따라 휘도 변화가 있는 제1 화소의 개수를 카운트하여서 프레임 단위로 휘도 변화량(움직인 화소 개수)을 검출한다.(S8) 구체적으로 휘도 변화량 검출부(8)는 군집 판단부(6)로부터 군집 블록을 지시하는 군집 판단 신호가 입력되면, 군집 판단부(6)로부터 입력되는 해당 블록의 휘도 변화가 있는 제1 화소의 개수를 카운트하는 반면, 휘도 변화량 검출부(8)는 군집 판단부(6)로부터 분산 블록을 지시하는 군집 판단 신호가 입력되면 해당 블록의 제1 화소를 카운트하지 않으므로 노이즈 성분이 휘도 변화량에 반영되는 것을 방지할 수 있다. The luminance change detection unit 8 counts the number of the first pixels with the luminance change according to the group determination signal and detects the luminance change amount (the number of moving pixels) in units of frames. (S8) Specifically, the luminance change detection unit 8 When the cluster determination signal indicating the cluster block is input from the cluster determination unit 6, the counting unit 1 counts the number of the first pixels having the luminance change of the corresponding block input from the cluster determination unit 6, while the luminance variation detection unit ( 8), when the cluster determination signal indicating the distributed block is input from the cluster determination unit 6, the first pixel of the block is not counted, and thus the noise component may be prevented from being reflected in the luminance variation.

에지 검출부(10)는 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur)를 이용하여 에지를 검출하고, 검출된 에지의 화소 개수를 산출하여 모션 레벨 검출부(10)로 출력한다.(S10) 에지 검출부(10)는 휘도 데이터(Ycur)를 1차 미분 등의 방법으로 필터링하여 에지 화소를 검출하고, 검출된 에지 화소의 개수를 산출하여 모션 레벨 검출부(12)로 출력한다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 각 영상에서 에지를 검출하여 화이트 화소로 나타내면, 도 4a는 에지 화소의 개수가 상대적으로 작은 영상이고, 도 4b는 에지 화소의 개수가 상대적으로 많은 영상임을 알 수 있다.The edge detector 10 detects an edge using the luminance data Ycur of the current frame, calculates the number of pixels of the detected edge, and outputs the number of pixels of the detected edge to the motion level detector 10 (S10). The luminance data Ycur is filtered by a method such as first order differentiation to detect edge pixels, the number of detected edge pixels is calculated, and output to the motion level detector 12. For example, when edges are detected and displayed as white pixels in each of the images illustrated in FIGS. 4A and 4B, FIG. 4A is a relatively small number of edge pixels, and FIG. 4B is a relatively large number of edge pixels. It can be seen that.

모션 레벨 검출부(12)는 휘도 변화량 산출부(8)로부터 검출된 휘도 변화량(움직인 화소의 개수)과, 에지 검출부(10)로부터 검출된 에지 성분(에지 화소의 개수)를 반영하여 움직임의 속도를 나타내는 모션 레벨을 프레임 단위로 검출한다.(S12) 모션 레벨 검출부(12)는 휘도 변화량 산출부(8)로부터의 움직인 화소의 개수와, 에지 검출부(10)로부터의 에지 화소의 개수를 비교하고 그 비교 결과에 따라 모션 레벨을 프레임 단위로 검출한다. 예를 들면, 아래의 표 1과 같이 움직인 화소의 개수와 에지 화소의 개수에 따라 모션 레벨은 5개의 모션 레벨로 구분될 수 있다. 아래의 상기 표 1에서, Mmp는 움직인 화소의 개수를, Nep는 에지 화소의 개수를 나타내며 A, B, C, D는 미리 설정된 임의의 상수를 나타낸다. The motion level detector 12 reflects the luminance change amount (the number of moving pixels) detected by the luminance change amount calculation unit 8 and the edge component (the number of edge pixels) detected by the edge detection unit 10. (S12) The motion level detector 12 compares the number of pixels moved from the luminance variation calculator 8 with the number of edge pixels from the edge detector 10. The motion level is detected in units of frames according to the comparison result. For example, as shown in Table 1 below, a motion level may be divided into five motion levels according to the number of pixels moved and the number of edge pixels. In Table 1 below, Mmp represents the number of pixels moved, Nep represents the number of edge pixels, and A, B, C, and D represent arbitrary constants set in advance.

Mmp = 0Mmp = 0 모션 레벨 0Motion level 0 0 < Mmp < (A ×Nep)0 <Mmp <(A × Nep) 모션 레벨 1Motion level 1 (A ×Nep) < Mmp < (B ×Nep)(A × Nep) <Mmp <(B × Nep) 모션 레벨 2Motion level 2 (B ×Nep) < Mmp < (C ×Nep)(B × Nep) <Mmp <(C × Nep) 모션 레벨 3Motion level 3 (C ×Nep) < Mmp < (D ×Nep)(C × Nep) <Mmp <(D × Nep) 모션 레벨 4Motion level 4 (D ×Nep) < Mmp(D × Nep) <Mmp 모션 레벨 5Motion level 5

모션 레벨 검출부(12)는 상기 표 1과 같이 움직인 화소의 개수와 에지 화소의 개수를 비교 연산하여 프레임 단위로 모션 레벨을 판단하거나, 움직임 화소의 개수와 에지 화소의 개수에 대응하여 모션 레벨이 구별된 룩업 테이블을 이용하여 프레임 단위로 모션 레벨을 검출할 수 있다. 이에 따라, 휘도 변화량만으로 모션 레벨을 판단하는 경우 에지가 많은 영상에서는 모션 레벨이 상대적으로 높게 나타나고, 반대로 에지가 적은 영상에서는 모션 레벨이 상대적으로 낮게 나타나는 문제점을 해결함으로써 영상 특성에 따라 모션 레벨(움직임 속도)를 정확하게 검출할 수 있다.The motion level detector 12 compares the number of moved pixels and the number of edge pixels as shown in Table 1 to determine the motion level in units of frames, or the motion level is increased in correspondence with the number of motion pixels and the number of edge pixels. The distinction of lookup tables may be used to detect motion levels on a frame-by-frame basis. Accordingly, when judging the motion level only by the luminance change amount, the motion level is relatively high in the image with many edges, and the motion level is relatively low in the image with few edges. Speed) can be detected accurately.

평균 모션 레벨 검출부(14)는 모션 레벨 검출부(12)로부터 입력되는 프레임 단위의 모션 레벨을 다수의 프레임동안 합산하고, 다수의 프레임의 평균 모션 레벨을 산출하여 출력한다.(S14)The average motion level detector 14 sums the frame-level motion levels input from the motion level detector 12 for a plurality of frames, calculates and outputs average motion levels of the plurality of frames (S14).

이와 같이, 본 발명에 따른 움직임 검출 회로 및 방법은 휘도 변화가 있는 제1 화소의 군집 블록만 추출하여 휘도 변화량을 검출함으로써 노이즈 성분이 휘도 변화량에 반영되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 휘도 변화량(움직인 화소 개수)과 함께 에지 성분(에지 화소 개수)를 이용하여 모션 레벨 및 평균 모션 레벨을 검출함으로써, 영상 특성에 따라 움직임 속도를 나타내는 정확한 모션 레벨 및 평균 모션 레벨을 검출할 수 있다. As described above, the motion detection circuit and method according to the present invention can block the noise component from being reflected in the luminance change amount by extracting only the cluster block of the first pixel having the luminance change and detecting the luminance change amount. In addition, by detecting the motion level and the average motion level by using the edge component (the number of edge pixels) together with the luminance change amount (the number of moving pixels), it is possible to detect the correct motion level and the average motion level indicating the movement speed according to the image characteristics. Can be.

또한, 전술한 본 발명의 움직임 검출 회로에서 검출된 평균 모션 레벨은 액정 표시 장치의 샤프니스 필터, 오버드라이빙 회로, 백라이트 제어부에 각각 적용된다. 이에 따라, 샤프니스 게인, 오버드라이빙의 오버슈트/언더슈트 값을 평균 모션 레벨에 따라 최적값을 적용하여 데이터 왜곡을 방지할 수 있고, 백라이트 스캐닝시 평균 모션 레벨에 따라 스캐닝 듀티 및 스캐닝 블록의 크기를 가변함으로써 휘도 손실을 최소화할 수 있다. In addition, the average motion level detected by the above-described motion detection circuit of the present invention is applied to the sharpness filter, the overdriving circuit, and the backlight controller of the liquid crystal display, respectively. Accordingly, data distortion can be prevented by applying the optimum value of the sharpness gain and overdriving overshoot / undershoot according to the average motion level, and the size of the scanning duty and the scanning block according to the average motion level during backlight scanning. By varying the luminance loss can be minimized.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 움직임 검출 회로가 적용된 액정 표시 장치를 나타낸 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device to which a motion detection circuit according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.

도 5에 도시된 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 패널(102)과, 액정 패널(102)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(104)와, 액정 패널(102)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(106)와, 입력 데이터로부터 휘도 변화량 및 에지 성분에 따른 평균 모션 레벨을 검출하고 평균 모션 레벨에 따라 조정된 샤프니스 게인 및 오버드라이빙의 오버슈트/언더슈트 값을 이용한 샤프니스 필터링 및 오버드라이빙 구동으로 데이터를 변조하여 출력하는 영상 처리부(110)와, 영상 처리부(110)의 출력 데이터를 정렬하여 데이터 드라이버(104)에 공급함과 아울러 데이터 드라이버(104) 및 게이트 드라이버(106)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(108)를 구비한다. The liquid crystal display shown in FIG. 5 includes a liquid crystal panel 102 for displaying an image, a data driver 104 for driving a data line DL of the liquid crystal panel 102, and a gate line of the liquid crystal panel 102. GL) and the gate driver 106 for detecting the average motion level according to the luminance variation and the edge component from the input data, and the sharpness using the overshoot / undershoot value of the sharpness gain and overdriving adjusted according to the average motion level. The image processing unit 110 modulates and outputs data by filtering and overdriving driving, and outputs the data from the image processing unit 110 to the data driver 104, and supplies the data driver 104 and the gate driver 106. It includes a timing controller 108 for controlling.

또한, 액정 표시 장치는 액정 패널(102)로 광을 조사하는 백라이트(116), 백라이트(116)를 구동하는 인버터(114), 영상 처리부(110)로부터의 평균 모션 레벨 및 디밍값에 따라 인버터(114)를 통해 백라이트(116)를 제어하는 백라이트 제어부(112)를 더 구비한다.In addition, the liquid crystal display may be configured according to an average motion level and dimming value from the backlight 116 for irradiating light to the liquid crystal panel 102, the inverter 114 for driving the backlight 116, and the image processor 110. A backlight controller 112 is further provided to control the backlight 116 through the 114.

영상 처리부(110)는 입력 영상의 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 다수 프레임의 평균 모션 레벨을 검출하고, 평균 모션 레벨에 따라 샤프니스 게인을 조정하여 샤프니스 필터링을 수행하고, 평균 모션 레벨에 따라 오버슈트/언더슈트 값을 조정하여 오버드라이빙을 수행함으로써 데이터를 변조하여 타이밍 컨트롤러(108)로 출력하고, 평균 모션 레벨을 백라이트 제어부(112)로 출력한다. 또한, 영상 처리부(110)는 입력 영상의 휘도를 분석하고, 휘도 분석 결과에 따라 디밍값을 조정하여 백라이트 제어부(112)로 출력하기도 한다. 이러한 영상 처리부(110)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.The image processor 110 detects an average motion level of a plurality of frames according to the luminance variation and the edge component of the input image, performs sharpness filtering by adjusting the sharpness gain according to the average motion level, and performs overshoot / overshoot according to the average motion level. By adjusting the undershoot value and performing overdriving, the data is modulated and output to the timing controller 108, and the average motion level is output to the backlight controller 112. In addition, the image processor 110 may analyze the luminance of the input image, adjust the dimming value according to the luminance analysis result, and output the dimming value to the backlight controller 112. A detailed description of the image processor 110 will be described later.

타이밍 컨트롤러(112)는 영상 처리부(110)의 출력 데이터를 정렬하여 데이터 드라이버(104)로 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(112)는 영상 처리부(110)로부터의 다수의 동기신호, 즉 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 이용하여 데이터 드라이버(104)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(106)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하여 출력한다.The timing controller 112 aligns the output data of the image processor 110 and outputs the data to the data driver 104. In addition, the timing controller 112 controls the driving timing of the data driver 104 by using a plurality of synchronization signals from the image processor 110, that is, a dot clock, a data enable signal, a horizontal synchronization signal, and a vertical synchronization signal. A data control signal and a gate control signal for controlling the driving timing of the gate driver 106 are generated and output.

데이터 드라이버(104)는 타이밍 컨트롤러(108)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(108)로부터의 디지털 영상 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호(화소 전압 신호)로 변환하여서 액정 패널(102)의 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급한다. The data driver 104 converts the digital image data from the timing controller 108 into an analog data signal (pixel voltage signal) using a gamma voltage in response to the data control signal from the timing controller 108, thereby providing a liquid crystal panel 102. Is supplied to a plurality of data lines DL.

게이트 드라이버(106)는 타이밍 컨트롤러(108)의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(102)의 다수의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다.The gate driver 106 sequentially drives the plurality of gate lines GL of the liquid crystal panel 102 in response to the gate control signal of the timing controller 108.

액정 패널(102)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정 패널(102)은 동영상을 표시할 때 영상 처리부(110)에서 움직임의 속도에 따라 모션 블러가 억제되도록 변조된 데이터에 대응하는 전압을 충전하여 액정을 구동함으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다. The liquid crystal panel 102 displays an image through a pixel matrix in which a plurality of pixels are arranged. Each pixel realizes a desired color by using a combination of red, green, and blue sub-pixels that adjust light transmittance by varying liquid crystal arrays according to data signals. Each subpixel includes a thin film transistor TFT connected to a gate line GL and a data line DL, a liquid crystal capacitor Clc connected in parallel with the thin film transistor TFT, and a storage capacitor Cst. The liquid crystal capacitor Clc charges the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor TFT and the difference voltage between the common voltage Vcom supplied to the common electrode and drives the liquid crystal according to the charged voltage to thereby transmit light. Adjust. The storage capacitor Cst keeps the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc stable. The liquid crystal panel 102 may improve image quality by driving a liquid crystal by charging a voltage corresponding to data modulated such that motion blur is suppressed according to the speed of movement in the image processor 110 when displaying a moving image.

백라이트(116)는 직하형으로 다수의 램프 블록을 포함하고 모션 블러 억제를 위하여 다수의 램프 블록이 스캐닝 구동된다. 백라이트 제어부(112)는 영상 처리부(110)로부터의 평균 모션 레벨에 따라 스캐닝 듀티 및/또는 스캐닝 블록의 크기(오프된 램프의 개수)를 가변하여 인버터(110)를 통해 백라이트(116)의 스캐닝을 제어한다. 이에 따라, 영상의 움직임 속도에 적합하게 백라이트(116)의 스캐닝 듀티 및/또는 스캐닝 블록의 크기가 조절되므로 휘도 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 백라이트 제어부(112)는 영상 처리부(110)로부터의 디밍값에 따라 인버터(114)를 제어하여 백라이트(116) 휘도를 조절한다. 백라이트 제어부(112)는 디밍값에 대응하는 펄스폭변조(PWM )신호를 발생하여 인버터(114)로 출력하고, 인버터(114)는 PWM 신호의 펄스 폭에 대응하는 백라이트(116) 구동 신호를 발생하여 백라이트(116)를 구동한다. The backlight 116 includes a plurality of lamp blocks in a direct type, and the plurality of lamp blocks are driven to scan for suppressing motion blur. The backlight controller 112 varies the scanning duty and / or the size of the scanning block (the number of off lamps) according to the average motion level from the image processor 110 to perform scanning of the backlight 116 through the inverter 110. To control. Accordingly, the scanning duty of the backlight 116 and / or the size of the scanning block are adjusted to suit the moving speed of the image, thereby minimizing luminance loss. In addition, the backlight controller 112 controls the inverter 114 according to the dimming value from the image processor 110 to adjust the brightness of the backlight 116. The backlight controller 112 generates a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to the dimming value and outputs the same to the inverter 114, and the inverter 114 generates a backlight 116 driving signal corresponding to the pulse width of the PWM signal. To drive the backlight 116.

도 6은 도 5에 도시된 영상 처리부(110)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of the image processor 110 illustrated in FIG. 5.

도 6에 도시된 영상 처리부(110)는 색공간 변환부(210), 지연부(220), 움직임 검출 회로(230), 샤프니스 필터(240), 색공간 역변환부(250), 오버드라이빙 회로(260)을 포함한다. 또한, 영상 처리부(110)는 미도시된 휘도 분석부 및 디밍값 조정부를 더 포함하기도 한다.The image processor 110 illustrated in FIG. 6 includes a color space converter 210, a delay unit 220, a motion detection circuit 230, a sharpness filter 240, a color space inverse converter 250, and an overdriving circuit ( 260). In addition, the image processor 110 may further include a luminance analyzer and a dimming adjuster.

색공간 변환부(210)는 외부로부터 입력되는 컬러 데이터(RGB)를 휘도 및 색차 데이터(YUV)로 변환한다. 색공간 변환부(210)는 RGB 데이터를 다음 수학식 1과 같은 연산을 통해 YUV 데이터로 변환한다. The color space converter 210 converts color data RGB input from the outside into luminance and color difference data YUV. The color space converter 210 converts the RGB data into YUV data through an operation as shown in Equation 1 below.

Y=0.229×R + 0.587×G + 0.114×BY = 0.229 × R + 0.587 × G + 0.114 × B

U=0.493×(B-Y)U = 0.493 × (B-Y)

V=0.887×(R-Y)V = 0.887 × (R-Y)

그리고, 색공간 변환부(210)는 휘도 데이터(Y)는 움직임 검출 회로(230)로 출력하고, 색차 데이터(UV)는 지연부(220)를 통해 색공간 역변환부(250)로 출력한다.The color space converter 210 outputs the luminance data Y to the motion detection circuit 230, and outputs the color difference data UV to the color space inverse converter 250 through the delay unit 220.

움직임 검출 회로(230)는 도 1에 도시된 구성과 동일하다. 움직임 검출 회로(230)는 도 1에 도시된 프레임 메모리(2)로부터의 이전 프레임의 휘도 데이터(Ypre)와, 색공간 변환부(210)로부터의 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur) 사이의 휘도차(|Ypre-Ycur|)에 따른 휘도차 정보를 검출하고, 검출된 휘도차 정보를 이 용하여 휘도 변화가 있는 제1 화소(움직인 화소)가 군집되어 있는 블록만을 추출하여 노이즈 성분이 반영되지 않은 휘도 변화량(움직인 화소의 개수)을 검출한다. 또한, 움직임 검출부(230)는 현재 프레임의 휘도 데이터(Ycur)를 이용하여 에지 성분(에지 화소의 개수)를 검출하고, 휘도 변화량(움직인 화소의 개수)과 에지 성분(에지 화소의 개수)를 반영하여 움직임의 속도를 나타내는 모션 레벨을 프레임 단위로 검출하고, 그 다음 다수의 프레임의 평균 모션 레벨을 검출한다. 그리고, 움직임 검출 회로(230)는 검출된 평균 모션 레벨을 샤프니스 필터(240), 오버드라이빙 회로(260) 및 도 5에 도시된 백라이트 제어부(112)로 출력한다.The motion detection circuit 230 is the same as the configuration shown in FIG. The motion detection circuit 230 performs a luminance difference between the luminance data Ypre of the previous frame from the frame memory 2 shown in FIG. 1 and the luminance data Ycur of the current frame from the color space converter 210. Luminance difference information according to (| Ypre-Ycur |) is detected, and using only the detected luminance difference information, only a block in which a first pixel (moving pixel) having a change in luminance is clustered is extracted and noise components are not reflected. The amount of change in luminance (number of moving pixels) is detected. In addition, the motion detector 230 detects an edge component (the number of edge pixels) by using the luminance data (Ycur) of the current frame, and calculates a luminance change amount (the number of moving pixels) and an edge component (the number of edge pixels). The motion level, which reflects the speed of the movement, is detected in units of frames, and then the average motion level of the plurality of frames is detected. The motion detection circuit 230 outputs the detected average motion level to the sharpness filter 240, the overdriving circuit 260, and the backlight controller 112 illustrated in FIG. 5.

샤프니스 필터(240)는 움직임 검출 회로(230)로부터의 평균 모션 레벨에 따라 샤프니스 게인을 조정하고, 조정된 샤프니스 게인을 이용하여 색공간 변환부(210)로부터의 휘도 데이터를 샤프니스 필터링으로 변조함으로써, 움직이는 영상의 경계(에지)에서 언더슈트가 발생되어 움직이는 영상의 윤곽이 선명해지게 된다. The sharpness filter 240 adjusts the sharpness gain according to the average motion level from the motion detection circuit 230, and modulates luminance data from the color space converter 210 by sharpness filtering using the adjusted sharpness gain, An undershoot is generated at the edge of the moving image, and the outline of the moving image becomes clear.

색공간 역변환부(250)는 샤프니스 필터(240)로부터의 변조된 휘도 데이터(Y')와, 지연부(220)로부터의 색차 데이터(UV)를 컬러 데이터(RGB)로 역변환하여 오버드라이빙 회로(260)으로 출력한다. 색공간 역변환부(250)는 아래의 수학식 2와 같은 연산을 이용하여, 변조된 휘도 데이터(Y') 및 색차 데이터(U, V)를 RGB 데이터로 역변환한다.The color space inverse converter 250 inversely converts the modulated luminance data Y ′ from the sharpness filter 240 and the color difference data UV from the delay unit 220 into the color data RGB, thereby overwriting the circuit. 260). The color space inverse transform unit 250 inversely converts the modulated luminance data Y 'and the color difference data U and V into RGB data using an operation as shown in Equation 2 below.

R = MY + 0.000×U + 1.140×VR = MY + 0.000 × U + 1.140 × V

G = MY - 0.396×U - 0.581×VG = MY-0.396 × U-0.581 × V

B = MY + 2.029×U + 0.000×VB = MY + 2.029 × U + 0.000 × V

오버드라이빙 회로(260)는 색공간 역변환부(250)로부터의 현재 프레임의 데이터와 내부의 프레임 메모리(미도시)에 저장된 이전 프레임의 데이터를 비교하여 그 비교 결과에 따라 현재 프레임의 데이터를 오버드라이빙 데이터로 변조하여 출력한다. 오버드라이빙 회로(260)는 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터에 대응하여 오버드라이빙을 위한 오버슈트/언더슈트값이 저장된 룩업 테이블을 이용하여 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터에 대응하는 오버슈트/언더슈트값을 선택하여 출력하거나, 선택된 오버슈트/언더슈트값을 현재 프레임의 데이터에 부가함으로써 현재 프레임의 데이터를 오버드라이빙 데이터로 변조하여 출력한다. 특히, 오버드라이빙 회로(260)는 움직임 검출 회로(230)로부터의 평균 모션 레벨에 따라 오버드라이빙을 위한 오버슈트/언더슈트 값을 조정함으로써 오버드라이빙으로 인한 데이터 왜곡을 방지한다. 이때, 오버드라이빙 히로(260)는 평균 모션 레벨에 따라 오버슈트/언더슈트 값이 다르게 설정된 다수의 룩업 테이블 중 하나를 선택함으로써 평균 모션 레벨에 따라 오버슈트/언더슈트 값을 가변시킬 수 있다.The overdriving circuit 260 compares the data of the current frame from the color space inverse converter 250 with the data of the previous frame stored in the internal frame memory (not shown) and overdrives the data of the current frame according to the comparison result. Modulate the data and output it. The overdriving circuit 260 uses the lookup table in which the overshoot / undershoot value for overdriving is stored in response to the data of the previous frame and the current frame, and the overshoot / undershoot value corresponding to the data of the previous frame and the current frame. Select and output or modulate the data of the current frame into overdriving data by adding the selected overshoot / undershoot value to the data of the current frame. In particular, the overdriving circuit 260 prevents data distortion due to overdriving by adjusting the overshoot / undershoot value for overdriving according to the average motion level from the motion detection circuit 230. In this case, the overdriving hero 260 may change the overshoot / undershoot value according to the average motion level by selecting one of a plurality of lookup tables having different overshoot / undershoot values according to the average motion level.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 움직임 검출 회로를 이용한 액정 표시 장치는 노이즈 성분이 필터링되고 휘도 변화량 및 에지 성분을 반영하여 검출된 평균 모션 레벨에 따라 샤프니스 필터의 게인, 오버드라이빙 회로의 오버슈트/언더슈트 값, 백라이트 제어부의 스캐닝 듀티 및 스캐닝 블록의 크기를 가변함으로써, 영상왜곡 없이 휘도 손실을 최소화하여 동영상의 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, the liquid crystal display using the motion detection circuit according to the exemplary embodiment of the present invention overshoots the gain of the sharpness filter and the overdriving circuit according to the average motion level detected by filtering out noise components and reflecting luminance variation and edge components. By changing the / undershoot value, the scanning duty of the backlight control unit and the size of the scanning block, it is possible to improve the image quality of the video by minimizing the luminance loss without image distortion.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 움직임 검출 회로를 나타낸 블록도.1 is a block diagram illustrating a motion detection circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 움직임 검출 방법을 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a motion detection method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1에 도시된 군집 판단부에서 추출한 4×4 화소 블록을 예를 들어 나타낸 도면.FIG. 3 is a diagram illustrating a 4 × 4 pixel block extracted by the cluster determination unit shown in FIG. 1 as an example.

도 4a 및 도 4b는 입력 영상에서 에지 성분을 검출하여 화이트 화소로 나타낸 도면.4A and 4B are diagrams illustrating white components by detecting edge components in an input image.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 움직임 검출 회로를 이용한 액정 표시 장치를 나타낸 블록도.5 is a block diagram illustrating a liquid crystal display using a motion detection circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 영상 처리부의 내부 구성을 나타낸 블록도.FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of an image processor shown in FIG. 5.

Claims (11)

이전 프레임의 휘도 데이터와 현재 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도차를 이용하여 현재 프레임의 휘도차 정보를 검출하는 단계와;Detecting luminance difference information of the current frame using the luminance difference between the luminance data of the previous frame and the luminance data of the current frame; 상기 검출된 휘도차 정보를 이용하여 휘도 변화가 있는 화소의 군집 상태를 파악하여 휘도 변화량을 검출하는 단계와;Detecting a change in luminance by identifying a cluster state of pixels having a change in luminance by using the detected luminance difference information; 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 성분을 검출하는 단계와;Filtering edge data of the current frame to detect edge components; 상기 검출된 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움짐임 검출 방법.And detecting a motion level according to the detected luminance change amount and the edge component. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 휘도 변화량을 검출하는 단계는Detecting the amount of change in brightness 상기 검출된 휘도차 정보를 블록 단위로 추출하여 상기 휘도 변화가 있는 화소가 군집 상태인지를 판단하는 단계와;Extracting the detected luminance difference information in units of blocks to determine whether the pixels having the luminance change are in a clustered state; 상기 군집 상태로 판단된 블록에서 상기 휘도 변화가 있는 화소의 개수를 산출하여 상기 휘도 변화량으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 방법. And calculating the number of pixels having the luminance change in the block determined as the clustering state and outputting the number of pixels having the luminance change. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 에지 성분을 검출하는 단계는Detecting the edge component 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 화소의 개수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 방법.And calculating the number of edge pixels by filtering the luminance data of the current frame. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 모션 레벨을 프레임 단위로 검출하고,Detect the motion level in units of frames, 다수 프레임의 평균 모션 레벨을 검출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 방법.Detecting the average motion level of the plurality of frames. 이전 프레임의 휘도 데이터와 현재 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도차를 이용하여 현재 프레임의 휘도차 정보를 검출하는 휘도차 검출부와;A luminance difference detector for detecting luminance difference information of the current frame by using the luminance difference between the luminance data of the previous frame and the luminance data of the current frame; 상기 휘도차 검출부로부터의 검출된 휘도차 정보를 이용하여 휘도 변화가 있는 화소의 군집 상태를 판단하는 군집 판단부;A cluster determination unit that determines a cluster state of pixels having luminance variations by using the detected luminance difference information from the luminance difference detection unit; 상기 군집 판단부에서 군집 상태로 판단된 블록에서 휘도 변화량을 검출하는 휘도 변화량 검출부와;A luminance change detector detecting a luminance change in a block determined by the cluster determination unit as a cluster state; 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 성분을 검출하는 에지 검출부와;An edge detector for filtering edge data of the current frame to detect edge components; 상기 휘도 변화량 검출부로부터의 휘도 변화량과 상기 에지 검출부로부터의 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 모션 레벨 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 움짐임 검출 회로.And a motion level detector for detecting a motion level in accordance with the luminance change amount from the luminance change amount detector and the edge component from the edge detector. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 휘도 변화량을 검출부는The luminance change detection unit 상기 군집 상태로 판단된 블록에서 상기 휘도 변화가 있는 화소의 개수를 산출하여 상기 휘도 변화량으로 출력하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 회로. And counting the number of pixels having the luminance change in the block determined as the clustering state and outputting the number of pixels having the luminance change. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 에지 검출부는The edge detector 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 필터링하여 에지 화소의 개수를 산출하여 상기 에지 성분으로 출력하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 회로.And calculating the number of edge pixels by filtering the luminance data of the current frame and outputting the number of edge pixels as the edge components. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 모션 레벨 검출부는 상기 모션 레벨을 프레임 단위로 검출하고,The motion level detector detects the motion level in units of frames, 상기 모션 레벨을 입력하여 다수 프레임의 평균 모션 레벨을 검출하는 평균 모션 레벨 검출부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 회로.And an average motion level detector for inputting the motion level to detect an average motion level of a plurality of frames. 입력 데이터의 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하고, 검출된 모션 레벨에 따라 샤프니스 게인과, 오버드라이빙의 오버슈트 및 언더슈트 값을 조정하여 상기 입력 데이터를 변조하는 영상 처리부와;An image processor for detecting a motion level according to a luminance variation and an edge component of input data, and modulating the input data by adjusting sharpness gain, overshoot and undershoot of overdriving according to the detected motion level; 상기 영상 처리부로부터 변조된 데이터를 액정 패널에 표시하는 액정 패널 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a liquid crystal panel driver which displays data modulated by the image processor on the liquid crystal panel. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 영상 처리부는The image processor 입력 데이터를 휘도 및 색차 데이터로 변환하는 색공간 변환부와;A color space converter for converting input data into luminance and color difference data; 상기 색공간 변환부로부터의 현재 프레임의 휘도 데이터와, 이전 프레임의 휘도 데이터 사이의 휘도 변화량과, 상기 현재 프레임의 휘도 데이터의 에지 성분을 검출하고, 상기 휘도 변화량 및 에지 성분에 따라 모션 레벨을 검출하는 청구항 5 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 움직임 검출 회로와;Detects the luminance change amount between the luminance data of the current frame and the luminance data of the previous frame, the edge component of the luminance data of the current frame from the color space converter, and detects the motion level according to the luminance change amount and the edge component. A motion detection circuit according to any one of claims 5 to 9; 상기 움직임 검출 회로부터의 모션 레벨에 따라 조정된 샤프니스 게인을 이용하여 상기 현재 프레임의 휘도 데이터를 샤프니스 필터링하여 변조하는 샤프니스 필터와;A sharpness filter for sharply filtering and modulating luminance data of the current frame by using sharpness gain adjusted according to the motion level from the motion detection cycle; 상기 샤프니스 필터로부터의 변조된 휘도 데이터와 상기 색공간 변환부로부터의 색차 데이터를 제2 데이터로 역변환하는 색공간 역변환부와;A color space inverse transformer for inversely converting the modulated luminance data from the sharpness filter and the color difference data from the color space converter into second data; 상기 움직임 검출 회로부터의 모션 레벨에 따라 조정된 오버슈트 및 언더 슈트 값을 이용하여 상기 색공간 역변환부로부터의 제2 데이터를 제3 데이터로 변조하는 오버드라이빙 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And an overdriving circuit for modulating the second data from the color space inverse transform unit into third data by using the overshoot and undershoot values adjusted according to the motion level from the motion detection cycle. Device. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 액정 패널에 광을 조사하는 다수의 램프를 포함하는 백라이트와;A backlight including a plurality of lamps for irradiating light onto the liquid crystal panel; 상기 백라이트를 구동하는 인버터와;An inverter driving the backlight; 상기 움직임 검출 회로로부터의 모션 레벨에 따라 상기 다수의 램프를 스캐닝하는 스캐닝 듀티 및 스캐닝 램프 블록의 크기를 조정하여 상기 인버터를 통해 상기 백라이트의 스캐닝을 제어하는 백라이트 제어부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a backlight controller for controlling the scanning of the backlight through the inverter by adjusting the size of the scanning duty and the scanning lamp block to scan the plurality of lamps according to the motion level from the motion detection circuit. Liquid crystal display.
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