KR20120015685A - 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동영상 예측 방법으로 보간 프레임을 생성하여 프레임 레이트(frame rate)를 변환 구동하면서도 영상 왜곡 및 열화 현상의 인지 강도를 약하게 하여 영상의 표시 품질이 향상되도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 복수의 화소들을 구비하여 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시 패널에 구비된 화소들을 구동하는 패널 드라이버; 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 데이터 변환부; 및 상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 표시패널의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 패널 드라이버에 공급함과 아울러 제어신호들을 생성하여 상기의 패널 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법{DRIVING APPARATUS FOR IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 동영상 예측 방법으로 보간 프레임을 생성하여 프레임 레이트(frame rate)를 변환 구동하면서도 영상 왜곡 및 열화 현상의 인지 강도를 약하게 하여 영상의 표시 품질이 향상되도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 대두되고 있는 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다. 상기의 평판 표시장치들은 해상도, 컬러표시 및 화질 등이 우수하여 노트북, 데스크 탑 모니터 및 모바일용 단말기에 활발하게 적용되고 있다.
이러한 영상 표시장치들 중 대부분은 적어도 한 프레임 주기로 영상을 표시한 후 유지시키는 홀드(Hold) 형태로 구동되는데, 종래에는 동영상이 흐릿하게 표시되는 모션 블러링 현상 등을 방지하고 동영상이 보다 자연스럽게 표시되도록 하기 위해 프레임 레이트(frame rate)를 변환 구동 방법을 적용하기도 한다.
다시 말해, 종래에는 60Hz의 구동 주파수를 120Hz, 180Hz 등으로 높여서 기존 한 프레임의 구동시간 동안 두 프레임 또는 세 프레임이 표시하도록 함으로써 모션 블러링 현상 등을 방지하고 동영상이 보다 자연스럽게 표시되도록 하였다.
프레임 레이트 변환 구동을 수행하기 위해서는 보간 영상 프레임(Interpolation Image Frame)을 생성하여 원 영상 프레임(Original Image Frame)들의 사이에 보간 영상 프레임이 표시되도록 해야 한다. 즉, 원 영상 프레임들을 이용하여 동영상 움직임 변화 정도에 따라 보간 영상 프레임을 생성하고, 이를 원 영상 프레임들의 사이에 표시되도록 한다.
이에, 보간 영상 프레임들을 생성하기 위해서는 원 영상 프레임들을 비교 분석하여 동영상 움직임 변화 정도를 예측하고 그에 따른 보간 영상을 생성해야 한다. 하지만, 종래에는 보간 영상 프레임을 생성하기 위한 알고리즘 구현 과정에서 빈번히 발생하는 오류나 부정확한 예측 능력에 의해 도 1a와 같이 표시 영상이 깨져보이거나, 도 1b와 같이 흐려보이는 등의 화질 열화 현상이 발생하기도 하였다. 다시 말해, 종래에는 보간 영상 프레임 생성과정에서 빈번히 나타나는 오류 등에 의해 영상이 왜곡되거나 열화 되는 등의 현상이 발생하여 영상의 표시 품질이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동영상 예측 방법으로 보간 프레임을 생성하여 프레임 레이트(frame rate)를 변환 구동하면서도 영상 왜곡 및 열화 현상의 인지 강도를 약하게 하여 영상의 표시 품질이 향상되도록 한 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치는 복수의 화소들을 구비하여 영상을 표시하는 표시패널; 상기 표시 패널에 구비된 화소들을 구동하는 패널 드라이버; 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 데이터 변환부; 및 상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 표시패널의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 패널 드라이버에 공급함과 아울러 제어신호들을 생성하여 상기의 패널 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 변환부는 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 순차적으로 저장 및 출력하는 프레임 메모리, 상기 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 이용하여 BBRS(Block Based Recursive Search) 방식 또는 PPC(Phase Plane Correlation) 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 순차적으로 생성하고 상기 보간 영상 프레임 데이터들을 상기 원 영상 프레임 데이터들과 교번적으로 출력하는 프레임 영상 생성부 및 상기 보간 영상 프레임 데이터들과 상기 원 영상 프레임 데이터들 간의 전체적인 선명도와 밝기 감마 레벨 중 적어도 하나의 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 영상 변환 처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 영상 변환 처리부는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스(sharpness) 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스(smoothness) 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하거나, 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조(Low Gamma Modulation)함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조(High Gamma Modulation) 함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 변환 처리부는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 변환 처리부는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조한 이후에 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조한 이후에 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동방법은 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 단계; 상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 표시패널의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 상기 표시패널을 구동하는 패널 드라이버에 공급하는 단계; 및 제어신호들을 생성하여 상기의 패널 드라이버를 제어하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 한다.
상기 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 단계는 상기 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 이용하여 BBRS 방식 또는 PPC 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 순차적으로 생성하고 상기 보간 영상 프레임 데이터들을 상기 원 영상 프레임 데이터들과 교번적으로 출력하는 단계 및 상기 보간 영상 프레임 데이터들과 상기 원 영상 프레임 데이터들 간의 전체적인 선명도와 밝기 감마 레벨 중 적어도 하나의 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하거나, 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하는 단계 및 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는 상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조한 이후에 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 원 영상 변조 데이터를 생성하는 단계 및 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조한 이후에 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징들을 갖는 본 발명의 실시 예에 다른 영상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 동영상 예측 방법으로 보간 프레임을 생성하여 프레임 레이트(frame rate)를 변환 구동하면서도 영상 왜곡 및 열화 현상의 인지 강도를 약하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 선명도가 높아진 영상과 낮아진 영상 또는 밝기 감마 특성이 높아진 영상과 낮아진 영상 등이 교번적으로 표시되도록 하여 동영상 표시 과정에서 발생하는 모션 블러링 현상을 감소시켜 표시 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 문제점을 나타내기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도.
도 4는 도 3에 도시된 프레임 영상 생성부와 영상 변환 처리부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 영상 변환 처리부의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 영상 변환 처리부의 구동 방법을 설명하기 위한 다른 도면.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 표시장치의 구동장치와 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 본 발명의 영상 표시장치로는 액정 표시장치, 전계방출 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널 및 발광 표시장치 등이 될 수 있지만 이하에서는 설명의 편의상 액정 표시장치에 적용되는 경우만을 예로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 액정 표시장치는 복수의 화소들을 구비하여 영상을 표시하는 액정패널(2); 액정패널(2)에 구비된 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4); 액정패널(2)에 구비된 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6); 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고, 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 데이터 변환부(10); 및 상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 데이터 드라이버(4)에 공급함과 아울러 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 생성하여 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8)를 구비한다.
액정패널(2)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 및 TFT와 접속된 액정 커패시터(Clc)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소 전극, 화소 전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상신호를 화소 전극에 공급한다. 액정 커패시터(Clc)는 화소 전극에 공급된 영상신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고, 액정 커패시터(Clc)에는 스토리지 커패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS) 예를 들어, 소스 스타트 펄스(SSP; Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 신호 등을 이용하여, 타이밍 컨트롤러(8)로부터 정렬된 데이터(Data)를 아날로그 전압 즉, 영상신호로 변환한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 SSC에 따라 타이밍 컨트롤러(8)를 통해 감마 변환되어 정렬된 데이터(Data)를 래치한 후, SOE 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인 분의 영상신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(4)는 정렬된 데이터(Data)의 계조 값에 따라 소정 레벨을 가지는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하고, 이를 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 다시 말하여, 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 GSP를 GSC에 따라 쉬프트 시켜서 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스 예를 들어, 게이트 온 전압을 순차적으로 공급한다. 그리고, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되지 않는 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 여기서, 게이트 드라이버(6)는 스캔 펄스의 펄스 폭을 GOE 신호에 따라 제어한다.
데이터 변환부(10)는 외부 예를 들어, 그래픽 시스템(미도시) 등을 통해 입력되는 영상 데이터(RGB)를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성한다. 구체적으로, 데이터 변환부(10)는 입력되는 영상 데이터(RGB)의 적어도 한 프레임 단위로 비교 분석하여 동영상 움직임을 예측 및 보상(Motion Estimation & Motion Compensation)한 보간 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 생성한다. 이때, 데이터 변환부(10)는 BBRS(Block Based Recursive Search) 방식 또는 PPC(Phase Plane Correlation) 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 생성한다. 여기서, BBSC 방식은 이전 프레임의 영상 데이터를 복수의 블럭(block)으로 분할한 후 현재 프레임의 영상 데이터에서 동일 블럭을 대응시켜 모션 벡터(Motion Vector)를 추출하고, 추출한 모션 벡터를 이용하여 복수의 블록이 하나의 프레임으로 구성되는 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하는 방식이다. 이렇게 생성된 프레임 단위의 보간 영상 프레임 데이터들은 원 영상 프레임 데이터들 사이에 교번적으로 배치된다. 한편, PPC 방식은 이전 프레임의 영상 데이터를 복수의 블럭(block)으로 분할한 후, 현재 프레임의 영상 데이터에서 동일 블럭을 대응시켜 주파수 성분을 비교 분석함으로써 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하는 방식이다. 마찬가지로, 이렇게 생성된 프레임 단위의 보간 영상 프레임 데이터들은 원 영상 프레임 데이터들 사이에 교번적으로 배치된다.
그리고 데이터 변환부(10)는 원 영상 프레임 데이터들과 상기의 BBSC 방식이나 PPC 방식으로 생성된 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조한다. 다시 말해, 데이터 변환부(10)는 원 영상 프레임 데이터들의 선명도가 높아지도록 샤프니스(sharpness) 하게 변조하거나 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조(Low Gamma Modulation)함으로써 원 영상 변조 데이터들을 생성한다. 반대로, 보간 영상 프레임 데이터들의 경우는 선명도가 더 낮아지도록 스무스(smoothness) 하게 변조하거나 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조(High Gamma Modulation)함으로써 보간 영상 변조 데이터들을 생성한다. 이렇게 프레임 단위로 변조된 보간 영상 변조 데이터들은 원 영상 변조 데이터들의 사이에 교번적으로 배치(D_Data)되어 순차적으로 타이밍 컨트롤러(8)에 공급된다. 이러한 본 발명의 데이터 변환부(10)는 첨부된 도면들을 참조하여 이 후에 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 데이터 변환부(10)로부터 입력되는 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 각각 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(8)는 외부 시스템이나 영상 데이터 변환부(10) 등을 통해 입력되는 동기신호 즉, 도트클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync,Vsync) 중 적어도 하나를 이용하여 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 생성하고, 이를 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)에 각각 공급함으로써 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)를 제어한다.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도이다.
도 3에 도시된 데이터 변환부(10)는 이전 프레임의 영상 데이터(n-1 RGB)와 현재 프레임의 영상 데이터(RGB)를 순차적으로 저장 및 출력하는 프레임 메모리(21), 상기 이전 프레임의 영상 데이터(n-1 RGB)와 현재 프레임의 영상 데이터(RGB)를 이용하여 BBRS(Block Based Recursive Search) 방식 또는 PPC(Phase Plane Correlation) 방식으로 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들을 순차적으로 생성하고 상기 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들을 상기 원 영상 프레임 데이터(RGB)들과 교번적으로 출력하는 프레임 영상 생성부(22), 및 상기 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들과 상기 원 영상 프레임 데이터(RGB)들 간의 전체적인 선명도와 밝기 감마 레벨 중 적어도 하나의 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터(O_Data)들과 보간 영상 변조 데이터(N_Data)들을 각각 생성하는 영상 변환 처리부(23)를 구비한다.
프레임 메모리(21)는 외부로부터 직접적으로 입력되거나 또는 프레임 영상 생성부(22)를 통해 입력되는 이전 프레임의 영상 데이터(n-1 RGB)와 현재 프레임의 영상 데이터(RGB)들을 저장한다. 그리고 프레임 영상 생성부(22)의 요청에 따라 이전 프레임의 영상 데이터(n-1 RGB)와 현재 프레임의 영상 데이터(RGB)들을 순차적으로 프레임 영상 생성부(22)에 공급하기도 한다.
도 4는 도 3에 도시된 프레임 영상 생성부와 영상 변환 처리부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 영상 변환 처리부의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 프레임 영상 생성부(22)는 입력되는 영상 데이터(RGB)의 적어도 한 프레임 단위로 비교 분석하여 동영상 움직임을 예측 및 보상(ME&MC)한 보간 영상 프레임 데이터(N)RGB)들을 적어도 한 프레임 단위로 생성한다. 이때, 프레임 영상 생성부(22)는 상술한 바와 같이 BBRS 방식 또는 PPC 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 생성한다. 그리고 생성된 프레임 단위의 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들은 원 영상 프레임 데이터(RGB)들 사이에 교번적으로 배치된다.
도 4와 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 영상 변환 처리부(23)는 원 영상 프레임 데이터(RGB)들과 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들 간의 영상 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조하는데, 구체적으로는 도 5a에 도시된 바와 같이, 원 영상 프레임 데이터(RGB)들의 경우 선명도가 높아지도록 샤프니스(sharpness) 하게 변조하고 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들의 경우는 선명도가 더 낮아지도록 스무스(smoothness) 하게 변조한다. 이때, 샤프니스 또는 스무스 변조 방법은 영상 데이터의 계조 레벨을 전체적으로 필터링함으로써 특정 계조 레벨 이상 또는 이하의 계조 값을 변조함으로써 이룰 수 있다. 이렇게 프레임 단위로 변조된 보간 영상 변조 데이터(N_Data)들은 원 영상 변조 데이터(O_Data)들의 사이에 교번적으로 배치되어 순차적으로 타이밍 컨트롤러(8)에 공급된다.
아울러, 영상 변환 처리부(23)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 원 영상 프레임 데이터(RGB)들의 경우 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조(Low Gamma Modulation)하고 반대로, 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들의 경우는 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조(High Gamma Modulation) 함으로써 보간 영상 변조 데이터(N_Data)들을 생성한다. 이때, 밝기 감마 레벨의 변조는 도시되지 않은 룩-업 테이블(Look-up Table)을 이용하여 계조 값 대비 감마레벨을 일괄적으로 높이거나 낮게 변조함으로써 이룰 수 있다. 이렇게, 영상 변환 처리부(23) 자체에서 데이터 필터링 등의 변조 방법을 적용하는 경우는 영상 표시장치를 이루는 다른 구성요소들과 서로 연계되지 않기 때문에 별도로 인력이나 제품 개발 비용 소모 없이 적용 가능하다.
한편으로, 영상 변환 처리부(23)는 영상의 선명도 특성과 밝기 감마 레벨 변조 특성을 모두 적용시켜서 원 영상 변조 데이터(O_Data)들과 보간 영상 변조 데이터(N_Data)들을 생성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 영상 변환 처리부의 구동 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 영상 변환 처리부(23)는 원 영상 프레임 데이터(RGB)들의 경우 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터(O_Data)를 생성하고, 반대로 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들의 경우 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조함으로써 보간 영상 변조 데이터(N_Data)를 생성할 수 있다.
또한, 영상 변환 처리부(23)는 도 6b로 도시한 바와 같이, 원 영상 프레임 데이터(RGB)들의 경우 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조한 이후에 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 원 영상 변조 데이터(O_Data)를 생성하기도 하고, 반대로 보간 영상 프레임 데이터(N_RGB)들의 경우 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조한 이후에 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 보간 영상 변조 데이터(N_Data)를 생성하기도 한다.
이렇게 프레임 단위로 변조된 보간 영상 변조 데이터(N_Data)들은 원 영상 변조 데이터(O_Data)들의 사이에 교번적으로 배치되어 순차적으로 타이밍 컨트롤러(8)에 공급되고 타이밍 컨트롤러(8)는 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 각각 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공금 함으로써 액정패널(2)에 영상이 표시되도록 한다.
상술한 바와 같이, 영상의 선명도나 밝기 특성의 대비 폭이 커지도록 원 영상과 보간 영상을 변조 생성한 후, 서로 교번적으로 표시되도록 하면 보간 영상 프레임 생성과정에서 영상이 왜곡되거나 열화 되더라도 시각적으로 인지되는 강도는 약해지기 때문에 화질 저하를 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 경우 선명도가 높아진 영상과 낮아진 영상이 교번적으로 표시되도록 하고, 밝기 감마 특성이 높아진 영상과 낮아진 영상 또한 교번적으로 표시되도록 하기 때문에 동영상 표시 과정에서 발생하는 모션 블러 발생 문제를 개선할 수 있게 된다.
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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 복수의 화소들을 구비하여 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시 패널에 구비된 화소들을 구동하는 패널 드라이버;
    외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 데이터 변환부; 및
    상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 표시패널의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 패널 드라이버에 공급함과 아울러 제어신호들을 생성하여 상기의 패널 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는
    이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 순차적으로 저장 및 출력하는 프레임 메모리,
    상기 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 이용하여 BBRS(Block Based Recursive Search) 방식 또는 PPC(Phase Plane Correlation) 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 순차적으로 생성하고 상기 보간 영상 프레임 데이터들을 상기 원 영상 프레임 데이터들과 교번적으로 출력하는 프레임 영상 생성부, 및
    상기 보간 영상 프레임 데이터들과 상기 원 영상 프레임 데이터들 간의 전체적인 선명도와 밝기 감마 레벨 중 적어도 하나의 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 영상 변환 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 변환 처리부는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스(sharpness) 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스(smoothness) 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하거나,
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조(Low Gamma Modulation)함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조(High Gamma Modulation) 함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 변환 처리부는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고,
    상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 변환 처리부는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조한 이후에 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고,
    상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조한 이후에 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동장치.
  6. 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 적어도 한 프레임 단위로 분석하여 동영상 움직임이 보상된 보간 영상 프레임 데이터들을 생성하고 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 단계;
    상기 변조된 원 영상 프레임 데이터들과 보간 영상 프레임 데이터들을 표시패널의 구동에 알맞게 정렬하여 교번적으로 상기 표시패널을 구동하는 패널 드라이버에 공급하는 단계; 및
    제어신호들을 생성하여 상기의 패널 드라이버를 제어하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 원 영상 프레임 데이터들과 상기 보간 영상 프레임 데이터들 간의 영상 특성 대비 폭이 강조되도록 변조하는 단계는
    상기 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터를 이용하여 BBRS 방식 또는 PPC 방식으로 보간 영상 프레임 데이터들을 순차적으로 생성하고 상기 보간 영상 프레임 데이터들을 상기 원 영상 프레임 데이터들과 교번적으로 출력하는 단계, 및
    상기 보간 영상 프레임 데이터들과 상기 원 영상 프레임 데이터들 간의 전체적인 선명도와 밝기 감마 레벨 중 적어도 하나의 특성 대비 폭이 각각 강조되도록 변조함으로써 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하거나,
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨을 전체적으로 낮춰서 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하고, 상기 보간 영상 프레임 데이터들은 밝기 감마 레벨을 전체적으로 높여서 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조함으로써 상기 원 영상 변조 데이터를 생성하는 단계, 및
    상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조한 후 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조함으로써 상기 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 원 영상 변조 데이터들과 보간 영상 변조 데이터들을 각각 생성하는 단계는
    상기 원 영상 프레임 데이터들을 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 낮아지도록 변조한 이후에 선명도가 높아지도록 샤프니스 하게 변조함으로써 원 영상 변조 데이터를 생성하는 단계, 및
    상기 보간 영상 프레임 데이터들은 적어도 한 프레임 단위로 밝기 감마 레벨이 전체적으로 높아지도록 변조한 이후에 선명도가 더 낮아지도록 스무스 하게 변조함으로써 보간 영상 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 구동방법.
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