KR20120019728A - 영상표시장치 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상표시장치 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법은, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 단계와, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하고, 계조 가변 단계는, 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변한다. 이에 의해, 크로스 토크를 저감할 수 있게 된다.

Description

영상표시장치 및 그 동작방법{Apparatus for displaying image and method for operating the same}
본 발명은 영상표시장치 그 동작방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 크로스 토크를 저감할 수 있는 영상표시장치 또는 영상표시방법에 관한 것이다.
영상표시장치는 사용자가 시청할 수 있는 영상을 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 사용자는 영상표시장치를 통하여 방송을 시청할 수 있다. 영상표시장치는 방송국에서 송출되는 방송신호 중 사용자가 선택한 방송을 디스플레이에 표시한다. 현재 방송은 전세계적으로 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환하고 있는 추세이다.
디지털 방송은 디지털 영상 및 음성 신호를 송출하는 방송을 의미한다. 디지털 방송은 아날로그 방송에 비해, 외부 잡음에 강해 데이터 손실이 작으며, 에러 정정에 유리하며, 해상도가 높고, 선명한 화면을 제공한다. 또한, 디지털 방송은 아날로그 방송과 달리 양방향 서비스가 가능하다.
또한 최근에는 입체 영상에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 컴퓨터 그래픽에서 뿐만 아니라 다른 다양한 환경 및 기술에서도 입체 영상 기술이 점점 더 보편화되고 실용화되고 있다.
본 발명의 목적은, 크로스 토크를 저감할 수 있는 영상표시장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 3D 영상 또는 2D 영상에 따라 계조를 가변할 수 있는 영상표시장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 온도에 따라 계조를 가변할 수 있는 영상표시장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법은, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 단계와, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하고, 계조 가변 단계는, 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법은, 온도 또는 계절 정보를 감지하는 단계와, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 단계와, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하고, 계조 가변 단계는, 감지된 온도 또는 계절 정보에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 계조 가변부와, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 표시하는 디스플레이를 포함하며, 계조 가변부는, 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 3D 영상 또는 2D 영상에 따라 현재 프레임 영상의 계조를 적응적으로 가변함으로써, 영상 표시시의 크로스 토크를 저감할 수 있게 된다. 특히, 오버 드라이빙을 이용함으로써, 계조를 적응적으로 가변할 수 있게 되며, 블러링을 방지할 수 있게 된다.
한편, 계조 가변시, 룩업 테이블의 계조 데이터를 수신하여 업데이트 할 수 있으므로, 추가 룩업 테이블이 필요 없게 된다.
한편, 영상표시장치 내의 온도 또는 주변 온도에 따라, 적응적으로 계조를 가변할 수 있게 된다.
한편, 수신되는 스트림 내의 방송 정보에 포함되는 계절 정보를 이용하여, 적응적으로 계조를 가변할 수 있게 된다.
한편, 영상표시장치가 홀드 타입의 액정 패널을 사용하는 경우, 3D 영상 표시시, 프레임 레이트를 증가시켜, 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 교호하게 정렬시킴으로써, 크로스 토크를 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 2는 도 1의 전원공급부와 디스플레이의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계조 가변부를 예시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 제어부의 내부 블록도이다.
도 5는 3D 영상의 다양한 포맷을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 프레임 시퀀셜 포맷에 따른 셔터 글래스의 동작을 보여주는 도면이다.
도 7은 좌안 영상과 우안 영상에 의해 상이 맺히는 것을 설명하는 도면이다.
도 8은 좌안 영상과 우안 영상의 간격에 따른 3D 영상의 깊이를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 10 내지 도 15는 도 9의 영상표시장치의 동작 방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 17 내지 도 20은 도 16의 영상표시장치의 동작 방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는 튜너(110), 복조부(120), 외부장치 인터페이스부(130), 네트워크 인터페이스부(135), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 제어부(170), 디스플레이(180), 오디오 출력부(185), 전원공급부(190), 및 3D 시청장치(195)를 포함할 수 있다.
튜너(110)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.
예를 들어, 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너(110)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너(110)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(170)로 직접 입력될 수 있다.
또한, 튜너(110)는 ATSC(Advanced Television System Committee) 방식에 따른 단일 캐리어의 RF 방송 신호 또는 DVB(Digital Video Broadcasting) 방식에 따른 복수 캐리어의 RF 방송 신호를 수신할 수 있다.
한편, 튜너(110)는, 본 발명에서 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차적으로 선택하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
복조부(120)는 튜너(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
예를 들어, 튜너(110)에서 출력되는 디지털 IF 신호가 ATSC 방식인 경우, 복조부(120)는 8-VSB(8-Vestigal Side Band) 복조를 수행한다. 또한, 복조부(120)는 채널 복호화를 수행할 수도 있다. 이를 위해 복조부(120)는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder), 디인터리버(De-interleaver), 및 리드 솔로먼 디코더(Reed Solomon Decoder) 등을 구비하여, 트렐리스 복호화, 디인터리빙, 및 리드 솔로먼 복호화를 수행할 수 있다.
예를 들어, 튜너(110)에서 출력되는 디지털 IF 신호가 DVB 방식인 경우, 복조부(120)는 COFDMA(Coded Orthogonal Frequency Division Modulation) 복조를 수행한다. 또한, 복조부(120)는, 채널 복호화를 수행할 수도 있다. 이를 위해, 복조부(120)는, 컨벌루션 디코더(convolution decoder), 디인터리버, 및 리드-솔로먼 디코더 등을 구비하여, 컨벌루션 복호화, 디인터리빙, 및 리드 솔로먼 복호화를 수행할 수 있다.
복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다. 일예로, 스트림 신호는 MPEG-2 규격의 영상 신호, 돌비(Dolby) AC-3 규격의 음성 신호 등이 다중화된 MPEG-2 TS(Transport Stream)일수 있다. 구체적으로 MPEG-2 TS는, 4 바이트(byte)의 헤더와 184 바이트의 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 복조부(120)는, ATSC 방식과, DVB 방식에 따라 각각 별개로 구비되는 것이 가능하다. 즉, ATSC 복조부와, DVB 복조부로 구비되는 것이 가능하다.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는 외부 장치와 영상표시장치(100)를 접속할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북) 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있다. 외부장치 인터페이스부(130)는 연결된 외부 장치를 통하여 외부에서 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호를 영상표시장치(100)의 제어부(170)로 전달한다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 연결된 외부 장치로 출력할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 영상표시장치(100)로 입력할 수 있도록, USB 단자, CVBS(Composite Video Banking Sync) 단자, 컴포넌트 단자, S-비디오 단자(아날로그), DVI(Digital Visual Interface) 단자, HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자, RGB 단자, D-SUB 단자 등을 포함할 수 있다.
무선 통신부는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 영상표시장치(100)는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등의 통신 규격에 따라 다른 전자기기와 네트워크 연결될 수 있다.
또한, 외부장치 인터페이스부(130)는, 다양한 셋탑 박스와 상술한 각종 단자 중 적어도 하나를 통해 접속되어, 셋탑 박스와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
한편, 외부장치 인터페이스부(130)는, 3D 시청장치(195)와 데이터를 송수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 네트워크 인터페이스부(135)는, 유선 네트워크와의 접속을 위해, 이더넷(Ethernet) 단자 등을 구비할 수 있으며, 무선 네트워크와의 접속을 위해, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 규격 등이 이용될 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐츠 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있다. 또한, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
또한, 네트워크 인터페이스부(135)는, 예를 들어, IP(internet Protocol) TV와 접속되어, 양방향 통신이 가능하도록, IPTV용 셋탑 박스에서 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 수신하여 제어부(170)로 전달할 수 있으며, 제어부(170)에서 처리된 신호들을 IPTV용 셋탑 박스로 전달할 수 있다.
한편, 상술한 IPTV는, 전송네트워크의 종류에 따라 ADSL-TV, VDSL-TV, FTTH-TV 등을 포함하는 의미일 수 있으며, TV over DSL, Video over DSL, TV overIP(TVIP), Broadband TV(BTV) 등을 포함하는 의미일 수 있다. 또한, IPTV는 인터넷 접속이 가능한 인터넷 TV, 풀브라우징 TV를 포함하는 의미일 수도 있다.
저장부(140)는, 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
저장부(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 영상표시장치(100)는, 저장부(140) 내에 저장되어 있는 파일(동영상 파일, 정지영상 파일, 음악 파일, 문서 파일 등)을 재생하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 저장부(140)가 제어부(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 제어부(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(150)는, RF(Radio Frequency) 통신 방식, 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 수신하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 원격제어장치(200)로 송신할 수 있다.
또한, 예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(150)는, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달할 수 있다.
또한, 예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자의 제스처를 센싱하는 센싱부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 센싱부(미도시)로 송신할 수 있다. 여기서, 센싱부(미도시)는, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 튜너(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
도 1에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 튜너(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 수신한 소정 채널 선택 명령에 따라 선택한 채널의 신호가 입력되도록 튜너(110)를 제어한다. 그리고, 선택한 채널의 영상, 음성 또는 데이터 신호를 처리한다. 제어부(170)는, 사용자가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이(180) 또는 오디오 출력부(185)를 통하여 출력될 수 있도록 한다.
다른 예로, 제어부(170)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 수신한 외부장치 영상 재생 명령에 따라, 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 입력되는 외부 장치, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이(180) 또는 오디오 출력부(185)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
한편, 제어부(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 튜너(110)를 통해 입력되는 방송 영상, 외부장치 인터페이스부(130)를 통해 입력되는 외부 입력 영상 또는 네트워크 인터페이스부(135)를 통해 입력되는 영상 또는 저장부(140)에 저장된 영상을 디스플레이(180)에 표시하도록 제어할 수 있다.
이때, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(170)는 디스플레이(180)에 표시되는 영상 중에, 소정 오브젝트에 대해 3D 오브젝트로 생성하여 표시되도록 한다. 예를 들어, 오브젝트는, 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 3D 오브젝트는, 디스플레이(180)에 표시되는 영상과 다른 깊이를 가지도록 처리될 수 있다. 바람직하게는 3D 오브젝트가 디스플레이(180)에 표시되는 영상에 비해 돌출되어 보이도록 처리될 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식한다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100)간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 영상표시장치(100) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 채널 신호 또는 외부 입력 신호에 대응하는 썸네일 영상을 생성하는 채널 브라우징 처리부가 더 구비되는 것도 가능하다. 채널 브라우징 처리부는, 복조부(120)에서 출력한 스트림 신호(TS) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력한 스트림 신호 등을 입력받아, 입력되는 스트림 신호로부터 영상을 추출하여 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 생성된 썸네일 영상은 그대로 또는 부호화되어 제어부(170)로 입력될 수 있다. 또한, 생성된 썸네일 영상은 스트림 형태로 부호화되어 제어부(170)로 입력되는 것도 가능하다. 제어부(170)는 입력된 썸네일 영상을 이용하여 복수의 썸네일 영상을 구비하는 썸네일 리스트를 디스플레이(180)에 표시할 수 있다. 이때의 썸네일 리스트는, 디스플레이(180)에 소정 영상을 표시한 상태에서 일부 영역에 표시되는 간편 보기 방식으로 표시되거나, 디스플레이(180)의 대부분 영역에 표시되는 전체 보기 방식으로 표시될 수 있다.
디스플레이(180)는, 제어부(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.
디스플레이(180)는 PDP, LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 특히, 본 발명의 실시예에 따라, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능한 것이 바람직하다.
3차원 영상 시청을 위해 디스플레이(180)는, 추가 디스플레이 방식과 단독 디스플레이 방식으로 나뉠 수 있다.
단독 디스플레이 방식은, 별도의 추가 디스플레이, 예를 들어 안경 등이 없이, 디스플레이(180) 단독으로 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 렌티큘라 방식, 파라랙스 베리어(parallax barrier) 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 추가 디스플레이 방식은, 디스플레이(180) 외에 추가 디스플레이를 사용하여 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 타입, 안경 타입 등 다양한 방식이 적용될 수 있다. 또한, 안경 타입은, 편광 안경 타입 등의 패시브(passive) 방식과, 셔터 글래스(ShutterGlass) 타입 등의 액티브(active) 방식으로 다시 나뉠 수 있다. 한편, 헤드 마운트 디스플레이 타입에서도 패시브 방식과 액티브 방식으로 나뉠 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 3D 영상 시청을 위해, 3D 시청장치(195)가 구비된다. 3D 시청장치(195)는, 상술한 다양한 타입 중 액티브 방식의 추가 디스플레이인 것으로 한다. 이하에서는 셔터 글래스인 것을 중심으로 기술한다.
한편, 디스플레이(180)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 제어부(170)에서 음성 처리된 신호, 예를 들어, 스테레오 신호, 3.1 채널 신호 또는 5.1 채널 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다. 음성 출력부(185)는 다양한 형태의 스피커로 구현될 수 있다.
한편, 사용자의 제스처를 감지하기 위해, 상술한 바와 같이, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 중 적어도 하나를 구비하는 센싱부(미도시)가 영상표시장치(100)에 더 구비될 수 있다. 센싱부(미도시)에서 감지된 신호는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통해 제어부(170)로 전달된다.
제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센싱부(미도시)로부터의 감지된 신호를 각각 또는 조합하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 영상표시장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185)에 전원을 공급할 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
상술한 영상표시장치(100)는, 고정형으로서 ATSC 방식(8-VSB 방식)의 디지털 방송, DVB-T 방식(COFDM 방식)의 디지털 방송, ISDB-T 방식(BST-OFDM방식)의 디지털 방송 등 중 적어도 하나를 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다. 또한, 이동형으로서 지상파 DMB 방식의 디지털 방송, 위성 DMB 방식의 디지털 방송, ATSC-M/H 방식의 디지털 방송, DVB-H 방식(COFDM 방식)의 디지털 방송, 미디어플로(Media Foward Link Only) 방식의 디지털 방송 등 중 적어도 하나를 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다. 또한, 케이블, 위성통신, IPTV 용 디지털 방송 수신기일 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 영상표시장치는, TV 수상기, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등이 포함될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 영상표시장치(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
이하에서는, 본 발명의 실시에의 영상표시장치(100)는 3차원 디스플레이가 가능한 것으로 하며, 또한, 별도의 백라이트 유닛이 필요한 액정 표시 패널(LCD 패널) 기반의 디스플레이인 것을 중심으로 기술한다.
도 2는 도 1의 전원공급부와 디스플레이의 내부의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 액정 표시 패널(LCD 패널) 기반의 디스플레이(180)는, 액정패널(210), 구동회로부(230), 백라이트 유닛(250), 온도 감지부(270)를 포함한다.
액정패널(210)은, 영상을 표시하기 위해, 다수개의 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차하여 배치되고, 교차하는 영역에 박막 트랜지스터 및 이와 접속되는 화소 전극이 형성되는 제1 기판과, 공통 전극이 구비되는 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.
구동 회로부(230)는, 도 1의 제어부(170)로부터 공급되는 제어신호 및 데이터신호를 통해 액정 패널(210)을 구동한다. 이를 위해, 구동 회로부(230)는, 타이밍 컨트롤러(232), 게이트 드라이버(234), 데이터 드라이버(236)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(232)는, 제어부(170)로부터의 제어 신호 및 R,G,B 데이터 신호, 수직동기신호(Vsync) 등을 입력받아, 제어 신호에 대응하여 게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236)를 제어하고, R,G,B 데이터 신호를 재배치하여, 데이터 드라이브(236)에 제공한다.
한편, 타이밍 컨트롤러(232)는, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 계조 가변부(300)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상의 R,G,B 데이터 신호의 계조와, 이전 프레임 영상의 R,G,B 데이터 신호의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 R,G,B 데이터 신호의 계조를 가변할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 등을 참조하여 후술한다.
한편, 게이트 드라이버(234)와 데이터 드라이버(236), 타이밍 컨트롤러(232)의 제어에 따라, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 통해 주사 신호 및 영상 신호를 액정 패널(210)에 공급한다.
백라이트 유닛(250)은, 액정 패널(210)에 빛을 공급한다. 이를 위해, 백라이트 유닛(250)은, 광원인 다수개의 백라이트 램프(252)와, 백라이트 램프(252)의 스캐닝 구동을 제어하는 스캔 구동부(254)와, 백라이트 램프(252)를 온(On)/오프(Off)하는 램프 구동부(256)를 포함할 수 있다.
다수의 백라이트 램프(미도시)가 턴 온되면, 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판(미도시), 광을 반사시키는 반사판(미도시), 광을 편광, 점광, 확산시키는 광학 시트(미도시) 등에 의해, 액정패널(210)의 전면에 광이 조사되게 된다.
다수의 백라이트 램프(미도시)는, 액정패널(210)의 배면에 배치되며, 특히, 순차적으로 배치될 수 있다. 이를 직하형 타입 이라 한다. 한편, 다수의 백라이트 램프(미도시)는, 액정패널(210)의 배면에, 특히, 액정패널(210)의 상측, 및 하측에 배치될 수도 있다. 이를 에지 타입(edge type) 이라 한다.
한편, 다수의 백라이트 램프(미도시)는, 동시에 턴 온되거나, 블록별로 순차 구동이 가능하다. 또한, 다수의 백라이트 램프들(미도시)은, LED((light emitting diode) 타입의 백라이트 램프일 수 있다.
액정패널(210)의 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정층의 광 투과율이 조절된 상태에서, 백라이트 유닛(250)으로부터 출사된 빛을 이용하여 소정 영상을 표시한다.
전원공급부(190)는, 액정패널(210)에 공통전극 전압(Vcom)을 공급하며, 데이터 드라이버(236)에 감마전압을 공급할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(250)에 백라이트 램프(252)를 구동하기 위한 구동 전원을 공급한다.
온도 감지부(270)는, 영상표시장치(100) 내의 온도 또는 주변의 온도를 감지한다. 특히, 액정패널(210) 주변의 온도를 감지할 수 있다. 액정패널(210) 내의 액정의 응답속도는 온도에 따라 달라지므로, 온도를 감지하여, 계조 가변시에 활용할 수 있다. 이를 위해, 감지되는 온도는 타이밍 컨트롤러(232) 내의 계조 가변부(300) 또는 제어부(170)에 입력될 수 있다.
한편, 액정패널(210)의 온도를 감지하기 위해, 온도에 따라 저항값이 변하는 특성을 가지는 써미스터(thermistor) 등을 이용할 수 있다. 한편, 써미스터 중 NTC 는 온도가 증가하면 저항값이 감소하고, PTC 는 온도가 증가함에 따라 저항값이 작아지게 된다.
예를 들어, 게이트 드라이버의 게이트 단에 턴 온 전압(Vgh)을 만드는 바이어스 전압 생성부(미도시)에 써미스터를 사용하여, 액정패널(210)의 온도변화에 따른 전압의 변화를 감지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계조 가변부를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 계조 가변부(300)는, 타이밍 컨트롤러(232) 내에 구비될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 타이밍 컨트롤러(232) 전단에 구비될 수도 있다. 이하에서는 타이밍 컨트롤러(232) 내에 구비되는 것을 전제로 기술한다.
계조 가변부(300)는, 입력되는 영상의 계조를 가변한다. 이를 위하여, 계조 가변부(300)는, 룩업 테이블(310), 프레임 버퍼(320), 및 계조 설정부(330)를 포함한다.
룩업 테이블(310)은, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조에 기초하여 설정된 계조(OD data)를 저장한다. 예를 들어, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조가 동일한 경우, 설정된 계조도 동일한 계조의 레벨을 갖는다. 다른 예로, 현재 프레임 영상의 계조가 이전 프레임 영상의 계조 보다 더 큰 경우, 설정된 계조는 현재 프레임 영상의 계조 보다 더 클 수 있다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 후술한다.
한편, 룩업 테이블(310) 내의 설정된 계조(OD data)는, 제어부(170) 또는 저장부(140)에 별도로 저장된 설정 계조가, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되어, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신된 것일 수 있다.
예를 들어, 3D 영상인 경우에 대응하는 설정 계조가, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되어, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신될 수 있으며, 이에 따라, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조가 가변할 수 있다.
또한, 2D 영상인 경우에 대응하는 설정 계조가 룩업 테이블(310)에 수신되어 업데이트 되거나, 온도 감지부(270)에서 감지된 온도에 대응하는 설정 계조가 룩업 테이블(310)에 수신되어 업데이트 되거나, 계절 정보에 대응하는 설정 계조가 룩업 테이블(310)에 수신되어 업데이트 될 수 있다.
한편, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조 데이터(LUT)는 계조 설정부에 입력되어, 계조 설정시 활용될 수 있다.
프레임 버퍼(320)는 제어부(170)에서 수신되는 현재 프레임 영상(frame_c)을 저장한다. 또한, 이전 프레임 영상(frame_b)도 저장한다. 그리고, 프레임 버퍼(320)는, 계조 설정부(330)로 이전 프레임 영상(frame_b)을 제공한다.
예를 들어, 입력 영상이 3D 영상인 경우, 프레임 버퍼(320)는, 제어부(170) 내의 포맷터(460)에서 정렬된 좌안 영상과 우안 영상을 각각 저장할 수 있다.
계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c), 이전 프레임 영상(frame_b), 및 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조 데이터(LUT)를 이용하여, 현재 프레임 영상의 계조를 가변할 수 있다.
계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상인 경우, 2D 영상인 경우에 비해, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
구체적으로, 이전 프레임 영상의 계조가 64이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상이면, 설정되는 계조는 455일 수 있으나, 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상이면, 465로 설정될 수 있다. 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙을 함으로써, 2D 영상에 비해, 영상이 좌안 영상과 우안 영상으로 나뉘거나, 프레임 레이트가 증가하는 등의 요인으로, 더 빈번히 발생할 수 있는 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 다른 예로, 이전 프레임 영상의 계조가 448이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상이면, 설정되는 계조는 60일 수 있으나, 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상이면, 50으로 설정될 수 있다. 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙 함으로써, 3D 영상 표시시의 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c)의 프레임 레이트에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상(frame_c)이 프레임 레이트가 증가할수록, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
한편, 계조 설정부(330)는, 영상표시장치(100) 내의 온도 또는 주변의 온도에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 온도가 낮을수록 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
한편, 계조 설정부(330)는, 계절 정보에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 온도가 높은 여름에 비해, 온도가 낮은 겨울에, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
한편, 가변된 계조를 갖는 현재 프레임 영상(frame_v)은, 타이밍 컨트롤러(232) 내에서, 재배치될 수 있다. 즉, 가변된 계조를 갖는 현재 프레임 영상(frame_v)의 R,G,B 데이터 신호가 재배치되어, 데이터 드라이브(236)에 제공될 수 있다.
도 4는 도 1의 제어부의 내부 블록도이고, 도 5는 3D 영상의 다양한 포맷을 보여주는 도면이며, 도 6은 도 5의 프레임 시퀀셜 포맷에 따른 셔터 글래스의 동작을 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(170)는, 역다중화부(410), 영상 처리부(420), OSD 생성부(440), 믹서(445), 프레임 레이트 변환부(450), 및 포맷터(460)를 포함할 수 있다. 그 외 음성 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(410)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(410)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(420)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(420)는, 영상 디코더(425), 및 스케일러(435)를 구비할 수 있다.
영상 디코더(425)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(435)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(425)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다.
예를 들어, 역다중화된 영상 신호가 MPEG-2 규격의 부호화된 2D 영상 신호인 경우, MPEG-2 디코더에 의해 복호화될 수 있다.
또한, 예를 들어, 역다중화된 2D 영상 신호가, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식 또는 DVB-H에 따른 H.264 규격의 부호화된 영상 신호이거나, MPEC-C part 3 의 깊이(depth) 영상이거나, MVC (Multi-view Video Coding)에 따른 멀티 시점 영상이거나, TV(Free-viewpoint TV)에 따른 자유 시점 영상인 경우, 각각 H.264 디코더, MPEC-C 디코더, MVC 디코더 또는 FTV 디코더에 의해 복호화될 수 있다.
한편, 영상 처리부(420)에서 복호화된 영상 신호는, 2D 영상 신호만 있는 경우, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호가 혼합된 경우, 및 3D 영상 신호만 있는 경우로 구분될 수 있다.
한편, 영상 처리부(420)는 역다중화된 영상 신호가 2D 영상 신호인지 또는 3D 영상 신호인지 검출할 수 있다. 3D 영상 신호인지 여부는, 튜너(110)로부터 수신되는 방송 신호, 또는 외부장치로부터의 외부 입력 신호, 또는 네트워크를 통해 수신되는 외부 입력 신호를 기반으로 검출될 수 있다. 특히, 3D 영상 신호인지 여부는, 3D 영상임을 나타내는, 스트림의 헤더(header) 내의 3D 영상 플래그(flag) 또는 3D 영상 메타 데이터(meta data) 또는 3D 영상의 포맷 정보(format information) 등을 참조하여 판단할 수 있다.
한편, 영상 처리부(420)에서 복호화된 영상 신호는, 다양한 포맷의 3D 영상 신호일 수 있다. 예를 들어, 색차 영상(color image) 및 깊이 영상(depth image)으로 이루어진 3D 영상 신호일 수 있으며, 또는 복수 시점 영상 신호로 이루어진 3D 영상 신호 등일 수 있다. 복수 시점 영상 신호는, 예를 들어, 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 포함할 수 있다.
여기서, 3D 영상 신호의 포맷은, 도 5와 같이, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)를 좌,우로 배치하는 사이드 바이 사이드(Side by Side) 포맷(도 5a), 시분할로 배치하는 프레임 시퀀셜(Frame Sequential) 포맷(도 5b), 상,하로 배치하는 탑 다운(Top / Down) 포맷(도 5c), 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 라인 별로 혼합하는 인터레이스 (Interlaced) 포맷(도 5d), 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 박스 별로 혼합하는 체커 박스(Checker Box) 포맷(도 5e) 등일 수 있다.
OSD 생성부(440)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
믹서(445)는, OSD 생성부(440)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(420)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 이때, OSD 신호와 복호화된 영상 신호는 각각 2D 신호 및 3D 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(450)에 제공된다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(450)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환한다. 예를 들어, 60Hz의 프레임 레이트를 120Hz 또는 240Hz로 변환한다. 60Hz의 프레임 레이트를 120Hz로 변환하는 경우, 제1 프레임과 제2 프레임 사이에, 동일한 제1 프레임을 삽입하거나, 제1 프레임과 제2 프레임으로부터 예측된 제3 프레임을 삽입하는 것이 가능하다. 60Hz의 프레임 레이트를 240Hz로 변환하는 경우, 동일한 프레임을 3개 더 삽입하거나, 예측된 프레임을 3개 삽입하는 것이 가능하다.
포맷터(Formatter)(460)는, 믹서(445)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는, 3D 영상 신호는 3D 오브젝트를 포함하는 것을 의미하며, 이러한 오브젝트의 예로는 PIP(picuture in picture) 영상(정지 영상 또는 동영상), 방송 프로그램 정보를 나타내는 EPG, 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 텍스트, 영상 내의 사물, 인물, 배경, 웹 화면(신문, 잡지 등) 등이 있을 수 있다.
한편, 포맷터(460)는, 3D 영상 신호의 포맷을 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 예시된 다양한 포맷 중 어느 하나의 포맷으로 변경할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는, 도 5의 포맷 중 프레임 시퀀셜 포맷으로 변경하는 것으로 한다. 즉, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)를 순차적으로 교호하게 정렬한다. 이에 따라, 도 1의 3D 시청장치(195)는 셔터 글래스인 것이 바람직하다.
도 6은 셔터 글래스(195)와 프레임 시퀀셜 포맷 사이의 동작 관계를 설명한다. 도 6(a)는 디스플레이(180)에 좌안 영상(L)이 표시된 경우, 셔터 글래스(195)의 좌안 글래스가 개방, 우안 글래스가 닫히는 것을 예시하며, 도 6(b)는, 셔터 글래스(195)의 좌안 글래스가 닫히고, 우안 글래스가 개방되는 것을 예시한다.
한편, 포맷터(460)는, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다. 예를 들어, 3D 영상 생성 알고리즘에 따라, 2D 영상 신호 내에서 에지(edge) 또는 선택 가능한 오브젝트를 검출하고, 검출된 에지(edge)에 따른 오브젝트 또는 선택 가능한 오브젝트를 3D 영상 신호로 분리하여 생성할 수 있다. 이때, 생성된 3D 영상 신호는, 상술한 바와 같이, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)로 분리될 수 있다.
한편, 제어부(170) 내의 음성 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 음성 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
예를 들어, 역다중화된 음성 신호가 부호화된 음성 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 구체적으로, 역다중화된 음성 신호가 MPEG-2 규격의 부호화된 음성 신호인 경우, MPEG-2 디코더에 의해 복호화될 수 있다. 또한, 역다중화된 음성 신호가 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식에 따른 MPEG 4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 규격의 부호화된 음성 신호인 경우, MPEG 4 디코더에 의해 복호화될 수 있다. 또한, 역다중화된 음성 신호가 위성 DMB 방식 또는 DVB-H에 따른 MPEG 2의 AAC(Advanced Audio Codec) 규격의 부호화된 음성 신호인 경우, AAC 디코더에 의해 복호화될 수 있다. 또한, 역다중화된 음성 신호가 돌비(Dolby) AC-3 규격의 부호화된 음성 신호인 경우, AC-3 디코더에 의해 복호화될 수 있다.
또한, 제어부(170) 내의 음성 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
제어부(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 EPG(Electronic Progtam Guide) 정보일 수 있다. 예를 들어, EPG 정보는, ATSC방식인 경우, ATSC-PSIP(ATSC-Program and System Information Protocol) 정보일 수 있으며, DVB 방식인 경우, DVB-SI(DVB-Service Information) 정보를 포함할 수 있다. ATSC-PSIP 정보 또는 DVB-SI 정보는, 상술한 스트림, 즉 MPEG-2 TS의 헤더(4 byte)에 포함되는 정보일 수 있다.
한편, 도 4에서는 OSD 생성부(440)와 영상 처리부(420)으로부터의 신호를 믹서(445)에서 믹싱한 후, 포맷터(460)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(420)의 출력을 포맷터(460)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(440)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(445)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.
한편, 도 4에 도시된 제어부(170)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(450), 및 포맷터(460)는 제어부(170) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비될 수도 있다.
도 7은 좌안 영상과 우안 영상에 의해 상이 맺히는 것을 설명하는 도면이며, 도 8은 좌안 영상과 우안 영상의 간격에 따른 3D 영상의 깊이를 설명하는 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 복수의 영상 또는 복수의 오브젝트들(715,725,735,745)이 예시된다.
먼저, 제1 오브젝트(715)는, 제1 좌안 영상신호에 기초하는 제1 좌안 영상(711,L)과 제1 우안 영상신호에 기초하는 제1 우안 영상(713,R)를 포함하며, 제1 좌안 영상(711,L)과 제1 우안 영상(713,R)의 간격은 디스플레이(180) 상에서 d1 인 것이 예시된다. 이때, 사용자는 좌안(701)과 제1 좌안 영상(711)을 연결하는 연장선, 및 우안(703)과 제1 우안 영상(703)을 연결하는 연장선이 교차되는 지점에, 상이 맺히는 것처럼 인식한다. 따라서 사용자는 제1 오브젝트(715)가 디스플레이(180) 보다 뒤에 위치하는 것으로 인식한다.
다음, 제2 오브젝트(725)는, 제2 좌안 영상(721,L)과 제2 우안 영상(723,R)를 포함하며, 서로 겹쳐져 디스플레이(180)에 표시되므로, 그 간격은 0 인 것이 예시된다. 이에 따라, 사용자는 제2 오브젝트(725)가 디스플레이(180) 상에 위치 것으로 인식한다.
다움, 제3 오브젝트(735)와 제4 오브젝트(745)는, 각각 제3 좌안 영상(731,L)과 제2 우안 영상(733,R), 제4 좌안 영상(741,L)과 제4 우안 영상(743,R)를 포함하며, 그 간격이 각각 d3, d4 인 것이 예시된다.
상술한 방식에 따라, 사용자는 상이 맺히는 위치에, 각각 제3 오브젝트(735)와 제4 오브젝트(745)가 위치하는 것으로 인식하며, 도면에서는, 각각 디스플레이(180) 보다 앞에 위치하는 것으로 인식한다.
이때, 제4 오브젝트(745)가 제3 오브젝트(735) 보다 더 앞에, 즉 더 돌출되는 것으로 인식되며, 이는 제4 좌안 영상(741,L)과 제4 우안 영상(743,R)의 간격(d4)이, 제3 좌안 영상(731,L)과 제3 우안 영상(733,R)의 간격(d3) 보다 더 큰 것에 기인한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 디스플레이(180)와 사용자에게 인식되는 오브젝트(715,725,735,745) 사이의 거리를 깊이(depth)로 표현한다. 이에 따라, 디스플레이(180)보다 뒤에 위치하고 있는 것처럼 사용자에게 인식되는 경우의 깊이(depth)는 음의 값(-)을 가지는 것으로 하며, 디스플레이(180)보다 앞에 위치하고 있는 것처럼 사용자에게 인식되는 경우의 깊이(depth)는 음의 값(+)을 가지는 것으로 한다. 즉, 사용자 방향으로 돌출 정도가 더 클수록, 깊이의 크기는 더 커지게 된다.
도 8을 보면, 도 8(a)의 좌안 영상(801)과 우안 영상(802) 간의 간격(a)이, 도 8(b)에 도시된 좌안 영상(801)과 우안 영상(802) 간의 간격(b)이 더 작은 경우, 도 8(a)의 3D 오브젝트의 깊이(a') 보다, 도 8(b)의 3D 오브젝트의 깊이(b') 보다 더 작은 것을 알 수 있다.
이와 같이, 3D 영상이 좌안 영상과 우안 영상으로 예시되는 경우, 좌안 영상과 우안 영상 간의 간격에 의해, 사용자 입장에서 상이 맺히는 것으로 인식되는 위치가 달라지게 된다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상의 표시간격을 조절함으로써, 좌안 영상과 우안 영상으로 구성되는 3D 영상 또는 3D 오브젝트의 깊이를 조절할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이고, 도 10 내지 도 15는 도 9의 영상표시장치의 동작 방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 9를 참조하면, 먼저, 입력되는 영상이 3D 영상인 지 여부를 판단한다(S910). 입력되는 영상은, 튜너(110)에서 수신되는 방송 신호로부터의 방송 영상, 외부장치로부터의 외부 입력 영상, 저장부(140)에 저장된 영상 또는 네트워크를 통해 컨텐츠 제공자로부터 입력된 영상일 수 있다.
입력되는 영상은, 복조부(120)에서 복조되어 제어부(170)에서 신호 처리되거나, 바로 제어부(170)에 입력될 수 있다. 제어부(170)는, 상술한 바와 같이, 역다중화, 복호화 등을 수행한다.
한편, 제어부(170)는, 영상을 포함하는 스트림 내에, 3D 영상인 지 여부를 나타내는 정보 또는 플래그가 구비되는 경우, 상술한 역다중화시 또는 복호화시 이러한 정보 또는 플래그를 획득하여, 입력되는 영상이 3D 영상인 지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 입력되는 영상이 복수 시점 영상인 경우, 특히 좌안 영상과 우안 영상을 구비하는 지 여부를 확인하여, 입력되는 영상이 3D 영상인 지 여부를 판단할 수 있다.
입력되는 영상이 3D 영상인 경우, 제915 단계 내지 제925 단계(S915,S920,S925)가 수행될 수 있다.
먼저, 3D 영상의 프레임 레이트를 변환한다(S915). 그리고, 3D 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 교호하게 정렬한다(S920). 그리고, 3D 영상에 대응하는 계조 데이터를 수신한다(S925). 이 중 프레임 레이트 변환 단계는 선택적으로 수행될 수도 있다.
도 10(a)는, 영상 처리부(420)에서 영상 처리된 3D 영상의 영상 프레임들을 예시한다. 이때, 3D 영상 프레임(1010)의 포맷은 탑 다운(Top / Down) 포맷(도 5(b) 참조)임을 알 수 있다.
다음, 제915 단계(S915)와 관련하여, 프레임 레이트 변환부(450)는, 3D 영상의 프레임 레이트를 변환한다. 예를 들어, 60Hz의 프레임 레이트를 120Hz 또는 240Hz 등으로 변환한다.
도 10(b)는, 프레임 레이트 변환부(450)에서 3D 영상의 프레임 레이트를 증가시키는 것을 예시한다. 프레임 레이트 변환부(450)는 3D 영상 프레임(1020)을 반복하여 삽입함으로써 프레임 레이트를 증가시킬 수 있다. 이때 3D 영상의 포맷은 탑 다운 포맷으로 그대로 유지된다.
도 10(b)는, 프레임 레이트가 4배 증가한 것을 예시하나 이에 한정되지 않으며, 2배 등 다양한 설정에 의해 증가될 수 있다.
다음, 제920 단계(S920)와 관련하여, 포맷터(460)는, 3D 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 교호하게 정렬한다. 즉, 도 5(c)에 예시된 프레임 시퀀셜 포맷으로 변환한다.
도 10(c), 및 도 10(d)은, 포맷터(460)에서, 프레임 레이트 변환부(450)에서 프레임 레이트 변환된 3D 영상 프레임의 포맷을 프레임 시퀀셜 포맷의 3D 영상 프레임으로 변환하는 것을 예시한다.
도 10(c)는, 도면과 같이, 제1 좌안 영상 프레임(L1)(1030), 제1 좌안 영상 프레임(L1), 제1 우안 영상 프레임(R1), 제1 우안 영상 프레임(R1), 제2 좌안 영상 프레임(L2) 등의 순서로 배열하는 것을 보여준다. 즉, 동일한 좌안 영상 프레임이 연속하여 배열되고, 그 이후 동일한 우안 영상 프레임이 연속하여 배열된다.
한편, 도 10(d)는, 도면과 같이, 제1 좌안 영상 프레임(L1)(1030), 블랙 프레임(1040), 제1 우안 영상 프레임(R1), 블랙 프레임, 제2 좌안 영상 프레임(L2) 등의 순서로 배열하는 것을 보여준다. 즉, 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임 사이에 블랙 프레임이 배열된다.
이와 같이, 포맷터(460)에서 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임이 교호하게 배열되면, 각 프레임들은 디스플레이(180)에 입력되게 된다.
한편, 도 11은 액정 패널 구동시 사용되는 오버 드라이빙의 설명에 참조되는 도면이다.
상술한 바와 같이, 액정패널(210)은, 액정의 응답 속도와 홀드 타입(Hold type)의 특성을 가지므로, 액정패널(210)의 상부와 하부의 표시 시점이 지체되면서 크로스 토크 현상이 발생한다.
도 11(a)는 액정 패널의 정상 드라이빙(normal driving)을 예시하며, 도 11(b)는 오버 드라이빙(over driving)을 예시한다.
도 11(a)는 액정 패널에 인가되는 전압(V)에 따른 액정 응답속도(L)를 보여준다. 즉, 소정 프레임 동안 제1 전압(V1)이 인가되다가, 순간적으로 제1 전압(V1) 보다 높은 제2 전압(V2)이 인가되는 경우, 액정의 느린 응답속도에 따라, 제2 전압(V2)에 바로 반응하지 못한 채, 도면과 같이 제1 기간(T1)과 같은 트랜지션(transition) 기간을 갖게 된다. 이러한 트랜지션 기간은, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)의 차이(Vd1)가 클수록 더 길어지게 된다. 이에 따라, 동영상에서 화면이 흐릿하게 표시되는 모션 블러링(Motion Burring) 현상 등이 발생하게 된다. 또한, 3D 영상을 구현하는 경우, 좌안 영상과 우안 영상 사이의 영상 겹침 현상인 크로스 토크 현상이 발생하게 된다.
이를 방지 하기 위해, 본 발명의 실시예는 도 11(b)와 같이, 오버 드라이빙을 적용한다.
도 11(b)는 액정 패널에 인가되는 전압(V)에 따른 액정 응답속도(L)를 보여준다. 즉, 소정 프레임 동안 제1 전압(V1)이 인가되다가, 순간적으로 제1 전압(V1) 보다 높은 제2 전압(V2)이 인가되기 전에, 제2 전압(V2) 보다 높은 제3 전압(V3)을 순간적으로 인가하여, 액정의 느린 응답속도를 개선하는 것이다.
도면에서는, 트랜지션 기간이, 도 11(a)의 제1 기간(T1)에 비해, 상당히 감소된 제2 기간(T2)임을 알 수 있다. 이러한 트랜지션 기간의 단축을 위해서는, 제3 전압(V3)의 레벨을 더 높이는 것이 바람직하다. 즉, 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)의 차이(Vd2)가 클수록 트랜지션 기간은 더 짧아지게 된다.
한편, 도 11에서의 인가 전압은, 프레임(frame) 영상의 계조(gray level)에 비례하여 인가되므로, 이하에서는 인가 전압 대신에, 계조를 위주로 기술한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 오버 드라이빙을 위해, 프레임 영상의 계조를 가변한다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 후술한다.
한편, 상술한 바와 같이, 3D 영상의 좌안 영상과 우안 영상을 교호하게 정렬한(S920) 후에, 3D 영상에 대응하는 계조 데이터를 수신한다(S925).
제어부(170) 또는 저장부(140)는, 입력되는 영상이 3D 영상인 경우, 타이밍 컨트롤러(232) 내의 계조 가변부(300)로, 3D 영상에 대응하는 계조 데이터(OD data)를 송신할 수 있다. 도 3의 설명에서 상술한 바와 같이, 수신되는 계조 데이터(OD data)는, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신될 수 있다.
그리고, 수신된 계조 데이터에 따라 룩업 테이블을 가변한다(S930). 그리고, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변한다(S935). 그리고, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 표시한다(S940).
한편, 제910 단계(S910)에서, 입력되는 영상이 3D 영상이 아닌 경우, 제어부(170)는, 입력되는 영상이 2D 영상인지 여부를 판단한다(S945). 그리고, 2D 영상에 대응하는 계조 데이터를 수신한다(S945). 그리고, 수신된 계조 데이터에 따라 룩업 테이블을 가변한다(S950).
제어부(170)는, 영상을 포함하는 스트림 내에, 2D 영상인 지 여부를 나타내는 정보 또는 플래그가 구비되는 경우, 상술한 역다중화시 또는 복호화시 이러한 정보 또는 플래그를 획득하여, 입력되는 영상이 2D 영상인 지 여부를 판단할 수 있다. 한편, 제910 단계(S910)에서, 입력되는 영상이 3D 영상이 아닌 경우, 바로 2D 영상으로 판단하는 것도 가능하다. 즉, 제945 단계(S945)가 생략되는 것도 가능하다.
계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)는, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되는 계조 데이터(OD data)를 수신하여, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조를 가변할 수 있다.
룩업 테이블(310)은, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조에 기초하여, 설정된 계조(OD data)를 저장한다.
예를 들어, 3D 영상인 경우에 대응하는 설정 계조가, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되어, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신될 수 있으며, 이에 따라, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조가 가변할 수 있다. 또한, 2D 영상인 경우에 대응하는 설정 계조가 룩업 테이블(310)에 수신되어 업데이트 될 수 있다. 한편, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조 데이터(LUT)는 계조 설정부에 입력되어, 계조 설정시 활용될 수 있다.
계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c), 이전 프레임 영상(frame_b), 및 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조 데이터(LUT)를 이용하여, 현재 프레임 영상의 계조를 가변할 수 있다.
계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상인 경우, 2D 영상인 경우에 비해, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
구체적으로, 이전 프레임 영상의 계조가 64이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상이면, 설정되는 계조는 455(계조 변화량은 +199)일 수 있으나(도 12(a)참조), 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상이면, 465(계조 변화량은 +209)로 설정될 수 있다(도 12(b)참조). 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙을 함으로써, 3D 영상 표시시, 더 빈번히 발생할 수 있는 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 13(a)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(G3D)의 일예를 보여준다. 구체적으로 도 13(a)는 입력 영상이 3D 영상인 경우, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제1 계조(G1)가 인가되다가, 제1 계조(G1) 보다 높은 제2 계조(G2)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제2 계조(G2) 보다 높은 제3 계조(G3)를 설정할 수 있다. 즉, 제2 계조(G2)와 제3 계조(G3) 사이의 계조 변화량(Gd2)이 커지도록 설정한다.
도 13(b)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(G2D)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 13(b)는 입력 영상이 2D 영상인 경우, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제1 계조(G1)가 인가되다가, 제1 계조(G1) 보다 높은 제2 계조(G2)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제2 계조(G2) 보다 높은 제4 계조(G4)를 설정할 수 있다. 다만, 도 13(a)와 비교하여, 제2 계조(G2)와 제4 계조(G4) 사이의 계조 변화량(Gd3)은, 제2 계조(G2)와 제3 계조(G3)의 계조 변화량(Gd2) 보다 작아짐을 알 수 있다. 이와 같이, 2D 영상 보다 3D 영상 표시시, 현재 프레임 영상의 계조 변화량이 더 크도록 함으로써, 크로스 토크를 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1 계조(G1)와 제2 계조(G2) 사이의 계조 차이(GD1)가 커질수록, 도 13(a)의 제3 계조(G3)를 더 크게 하거나, 도 13(b)의 제4 계조(G4)를 더 크게 설정할 수 있다. 이에 의해 오버 드라이빙이 더 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, 다른 예로, 이전 프레임 영상의 계조가 448이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 현재 프레임 영상(frame_c)이 2D 영상이면, 설정되는 계조는 60(계조 변화량은 -196, 계조 변화량의 크기는 196)일 수 있으나(도 12(a)참조), 현재 프레임 영상(frame_c)이 3D 영상이면, 50(계조 변화량은 -206, 계조 변화량의 크기는 206)으로 설정될 수 있다(도 12(b)참조). 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙 함으로써, 3D 영상 표시시의 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 14(a)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(G3D)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 14(a)는 입력 영상이 3D 영상인 경우, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제5 계조(G5)가 인가되다가, 제5 계조(G5) 보다 낮은 제6 계조(G6)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제6 계조(G6) 보다 더 낮은 제7 계조(G7)를 설정할 수 있다. 즉, 제6 계조(G6)와 제7 계조(G7) 사이의 계조 변화량(Gd5)이 커지도록 설정한다.
도 14(b)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(G2D)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 14(b)는 입력 영상이 2D 영상인 경우, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제5 계조(G5)가 인가되다가, 제5 계조(G5) 보다 낮은 제6 계조(G6)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제6 계조(G6) 보다 더 낮은 제8 계조(G8)를 설정할 수 있다. 다만, 도 14(a)와 비교하여, 제6 계조(G6)와 제8 계조(G8) 사이의 계조 변화량(Gd6)의 크기는, 제6 계조(G6)와 제7 계조(G7) 사이의 계조 변화량(Gd5)의 크기 보다 작아짐을 알 수 있다. 이와 같이, 2D 영상 보다 3D 영상 표시시, 현재 프레임 영상의 계조 변화량이 더 크도록 함으로써, 크로스 토크를 방지할 수 있게 된다.
한편, 제5 계조(G5)와 제6 계조(G6) 사이의 계조 차이(GD4)가 커질수록, 도 14(a)의 제7 계조(G7)를 더 작게 하거나, 도 14(b)의 제8 계조(G8)를 더 작게 설정할 수 있다. 이에 의해 오버 드라이빙이 더 효율적으로 수행될 수 있다.
한편, 계조 설정부(330)는, 현재 프레임 영상(frame_c)의 프레임 레이트에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임 영상(frame_c)이 프레임 레이트가 증가할수록, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
한편, 제940 단계(S940)와 관련하여, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 표시한다. 예를 들어, 가변된 계조의 현재 프레임 영상이 2D 영상인 경우, 가변된 계조의 2D 영상을 표시한다. 이를 위해, 백라이트 램프(252)는 2D 영상 표시시 턴 온된다.
한편, 가변된 계조의 현재 프레임 영상이 3D 영상인 경우, 프레임 시퀀셜 포맷에 따라, 가변된 계조의 좌안 영상을 먼저 표시하고, 가변된 계조의 우안 영상을 그 이후에 표시한다. 이를 위해, 백라이트 램프(252)를 순차적으로 정렬된 좌안 영상과 우안 영상에 각각 동기시켜 턴 온 시킨다.
도 15를 참조하면, 도 10(c)에 도시된 바와 같이, 포맷터(460)에서 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임으로 정렬된 상태에서, 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임에 각각 동기시켜 백라이트 램프(252)를 턴 온 시킨다.
도 15(a)는 각 프레임의 표시 시점을 알려주는 수직 동기 주파수(Vsync)를 보여주며, 도 15(b)는 각 프레임이 액정패널(210)에 입력된 상태에서, 백라이트 램프(252)가 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에에 동기되어 턴 온되는 것을 보여준다.
도 15(b)는, 연속하여 배치되는 좌안 영상 프레임의 일부 기간 동안 또는 연속하여 배치되는 우안 영상 프레임의 일부 기간 동안, 액정패널(210)의 상측에 배치되는 백라이트 램프(252)와 액정패널(210)의 하측에 배치되는 백라이트 램프(252)를 턴 온 하는 것을 예시한다. 이러한 구동에 의해, 3D 영상 표시시 인접 영상(좌안 영상과 우안 영상)이 겹쳐져 인식되는 크로스 토크 현상이 감소하게 된다. 또한, 상술한, 계조 가변 구동에 의해, 크로스 토크 현상이 감소하게 된다.
한편, 도 15(b)는, 패널의 상측에 배치되는 백라이트 램프(252)를 먼저 턴 온하고, 패널의 하측에 배치되는 백라이트 램프(252)를 이후에 턴 온하는 것을 예시한다.
도면을 보면, 패널의 상측에 배치되는 백라이트 램프(252)가 턴온되는 경우, 패널의 상측에서 중앙부분까지 광이 전달되어 표시되는 것을 보여주며, 패널의 하측에 배치되는 백라이트 램프(252)가 턴온되는 경우, 패널의 하측에서 중앙부분까지 광이 전달되어 표시되는 것을 보여준다.
이와 같이, 액정패널(210)의 상측, 하측에 배치되는 백라이트 램프의 구동 타이밍을 달리함으로써, 백라이트 램프 구동시의 전력 소비를 저감할 수 있게 된다. 한편, 패널의 하측에 배치되는 백라이트 램프를 상측 보다 먼저 턴 온하는 것도 가능하다. 이에 대해서는 도 16 이하를 참조하여 후술한다.
한편, 도 15(c)는 백라이트 램프(252)의 턴 온/ 턴 오프 타이밍을 보여준다. 도면에서는 하이(high) 레벨에서 백라이트 램프(252)가 턴 온되는 것으로 한다. 도 15의 백라이트 램프(252)는 패널의 상측,하측에 배치되는 에지 타입으로서, 패널의 상측 백라이트 램프(252)가 패널의 하측 백라이트 램프(252) 보다 먼저 턴 온되는 것을 보여준다.
한편, 도 15(d)는 셔터 글래스(195)의 동작 신호 타이밍을 보여준다. 셔터 글래스(195)의 동작 신호 타이밍에 따라, 좌안 영상 프레임(L1,L2,L3) 표시시에는 좌안 글래스만이 개방되고, 우안 영상 프레임(R1,R2,R3) 표시시에는 우안 글래스만이 개방된다.
한편, 3D 영상 표시시, 각 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임 내에서 백라이트를 표시함으로써, 크로스 토크를 저감할 수 있게 된다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이고, 도 17 내지 도 20은 도 16의 영상표시장치의 동작 방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 먼저, 온도 또는 계절 정보를 감지한다(S1610). 온도는 영상표시장치 내의 온도 또는 그 주변의 온도로서, 도 2에서 상술한 바와 같이, 온도 감지부(270)에서 감지될 수 있다.
한편, 계절 정보는, 입력되는 스트림 내에 포함되어 수신될 수 있다. 예를 들어, 방송 정보 중 PSIP에 들어오는 STT(System time table)를 이용하여, 계절 정보를 알 수 있다.
다음, 감지되는 온도 또는 계절 정보에 대응하는 계조 데이터를 수신한다(S1620).
계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)는, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되는 계조 데이터(OD data)를 수신하여, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조를 가변할 수 있다.
특히, 감지되는 온도 또는 계절 정보에 대응하는 설정 계조가, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되어, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신될 수 있다.
다음, 수신된 계조 데이터에 따라 룩업 테이블을 가변한다(S1630). 그리고, 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 가변한다(S1640). 그리고, 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 표시한다(S1650).
제1630 단계 내지 제1650 단계(S1630,S1640,S1650)는, 도 9의 제930 단계 내지 제940 단계(S930,S935,S940)에 대응한다.
예를 들어, 제1 온도(T1)에 대응하는 설정 계조가, 제어부(170) 또는 저장부(140)로부터 전송되어, 계조 가변부(300) 내의 룩업 테이블(310)에 수신될 수 있으며, 이에 따라, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조가 가변할 수 있다. 또한, 제2 온도(T2)인 경우에 대응하는 설정 계조가 룩업 테이블(310)에 수신되어 업데이트 될 수 있다. 한편, 룩업 테이블(310) 내의 설정 계조 데이터(LUT)는 계조 설정부에 입력되어, 계조 설정시 활용될 수 있다.
계조 설정부(330)는, 온도에 따라, 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변할 수 있다. 예를 들어, 온도가 낮을수록, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 클 수 있다.
도 17은 온도에 따른 액정패널(210) 내의 액정 응답 시간을 보여준다. 먼저, 도 17(a)와 같이 인가되는 전압이 소정 전압(Va)로 상승하는 경우, 제1 온도(T1)에 따른 액정 응답 곡선(LT1)에서의 응답 속도에 비해, 온도가 더 높은 제2 온도(T2)에 따른 액정 응답 곡선(LT2)에서의 응답 속도가 더 좋음을 알 수 있다.
다음, 도 17(b)와 같이 인가되는 전압이 소정 전압(Va)에서부터 하강하는 경우, 제1 온도(T1)에 따른 액정 응답 곡선(LT1)에서의 응답 속도에 비해, 온도가 더 높은 제2 온도(T2)에 따른 액정 응답 곡선(LT2)에서의 응답 속도가 더 좋음을 알 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이, 액정의 응답 속도 개선을 위해, 온도가 낮을수록, 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 크도록 설정하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 이전 프레임 영상의 계조가 64이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 제2 온도(T2)에서의 설정되는 계조는 455(계조 변화량은 +199)일 수 있으나(도 12(a)참조), 제2 온도(T2) 보다 더 낮은 제1 온도(T1)에서 설정되는 계조는 465(계조 변화량은 +209)로 설정될 수 있다(도 12(b)참조). 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙을 함으로써, 온도에 따른 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 18(a)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(GT1)의 일예를 보여준다. 구체적으로 도 18(a)는 제1 온도(T1)에서의 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제1 계조(Ga)가 인가되다가, 제1 계조(Ga) 보다 높은 제2 계조(Gb)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제2 계조(Gb) 보다 높은 제3 계조(Gc)를 설정할 수 있다. 즉, 제2 계조(Gb)와 제3 계조(Gc) 사이의 계조 변화량(Gdb)이 커지도록 설정한다.
도 18(b)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(GT2)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 18(b)는 제1 온도(T1) 보다 더 높은 제2 온도(T2)에서의, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제1 계조(Ga)가 인가되다가, 제1 계조(Ga) 보다 높은 제2 계조(Gb)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제2 계조(Gb) 보다 높은 제4 계조(Gd)를 설정할 수 있다. 다만, 도 18(a)와 비교하여, 제2 계조(Gb)와 제4 계조(Gd) 사이의 계조 변화량(Gdc)은, 제2 계조(Gb)와 제3 계조(Gc)의 계조 변화량(Gdb) 보다 작아짐을 알 수 있다. 이와 같이, 온도가 더 낮을수록, 현재 프레임 영상의 계조 변화량이 더 크도록 함으로써, 크로스 토크를 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1 계조(Ga)와 제2 계조(Gb) 사이의 계조 차이(GDa)가 커질수록, 도 18(a)의 제3 계조(Gc)를 더 크게 하거나, 도 18(b)의 제4 계조(Gd)를 더 크게 설정할 수 있다. 이에 의해 오버 드라이빙이 더 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, 다른 예로, 이전 프레임 영상의 계조가 448이고, 현재 프레임 영상의 계조가 256인 경우, 제2 온도(T2)에서의 계조는 60(계조 변화량은 -196, 계조 변화량의 크기는 196)일 수 있으나(도 12(a)참조), 제2 온도(T2) 보다 더 낮은 제1 온도(T1)에서 설정되는 계조는 50(계조 변화량은 -206, 계조 변화량의 크기는 206)으로 설정될 수 있다(도 12(b)참조). 이와 같이, 계조 변화량을 크기를 증가시켜, 오버 드라이빙 함으로써, 온도에 따른 크로스 토크 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 19(a)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(GT1)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 19(a)는 제1 온도(T1)에서의 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제5 계조(Ge)가 인가되다가, 제5 계조(Ge) 보다 낮은 제6 계조(Gf)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제6 계조(Gf) 보다 더 낮은 제7 계조(Gg)를 설정할 수 있다. 즉, 제6 계조(Gf)와 제7 계조(Gg) 사이의 계조 변화량(Gde)이 커지도록 설정한다.
도 19(b)는 오버 드라이빙시의 입력 영상의 계조(GT2)의 다른 예를 보여준다. 구체적으로 도 19(b)는 제1 온도(T1) 보다 더 높은 제2 온도(T2)에서의, 오버 드라이빙시의 계조 변화를 보여준다.
즉, 소정 프레임 동안 제5 계조(Ge)가 인가되다가, 제5 계조(Ge) 보다 낮은 제6 계조(Gf)가 설정되는 경우, 오버 드라이빙을 위해, 제6 계조(Gf) 보다 더 낮은 제8 계조(Gh)를 설정할 수 있다. 다만, 도 19(a)와 비교하여, 제6 계조(Gf)와 제8 계조(Gh) 사이의 계조 변화량(Gd6)의 크기는, 제6 계조(Gf)와 제7 계조(Gg) 사이의 계조 변화량(Gde)의 크기 보다 작아짐을 알 수 있다. 이와 같이, 온도가 더 낮을수록, 현재 프레임 영상의 계조 변화량이 더 크도록 함으로써, 크로스 토크를 방지할 수 있게 된다.
한편, 제5 계조(Ge)와 제6 계조(Gf) 사이의 계조 차이(GDd)가 커질수록, 도 19(a)의 제7 계조(Gg)를 더 작게 하거나, 도 19(b)의 제8 계조(Gh)를 더 작게 설정할 수 있다. 이에 의해 오버 드라이빙이 더 효율적으로 수행될 수 있다.
한편, 도 20은 온도에 따른 영상 표시시의 램프에 흐르는 전류 레벨을 비교한 도면이다.
도면을 참조하면, 단위 프레임당, 램프에 흐르는 전류는, 제2 온도(T2)에 비해, 온도가 더 낮은 제1 온도(T1)인 경우, 더 큰 것을 알 수 있다. 이에 따라, 도 17 등에서 기술한 액정 응답 속도를 개선할 수 있게 된다.
도면에서는, 도 20(a)와 같이, 제1 온도(T1)인 경우, 백라이트 램프(252)에 흐르는 순간 전류(iT1)의 레벨(H1)이, 도 20(b)와 같이, 제2 온도(T2)인 경우, 백라이트 램프(252)에 흐르는 순간 전류(iT2)의 레벨(H2) 보다 큰 것으로 설정한다.
한편, 2D 영상시 단위 프레임당, 램프에 흐르는 전류(i2D)에 비해, 3D 영상 시 단위 프레임당, 램프에 흐르는 전류(iT1 또는 iT2)가 더 클수 있다. 이에 의해, 3D 영상 표시시, 휘도를 개선할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 영상표시장치 및 그 동작방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 단계;
    상기 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 디스플레이에 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 현재 프레임 영상의 계조와 상기 이전 프레임 영상의 계조에 대응하여 설정된 계조 데이터를 구비하는 룩업 테이블을 이용하여, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조에 대응하여 설정된 계조 데이터를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 수신된 계조 데이터를 구비하는 룩업 테이블을 이용하여, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상이 3D 영상인 경우, 2D 영상인 경우에 비해, 상기 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상이 3D 영상인 경우, 상기 3D 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 교호하게 정렬하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 기반으로 각각 수행되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 3D 영상의 프레임 레이트를 증가시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 상기 입력 영상의 프레임 레이트를 다르게 가변하며, 상기 가변된 프레임 레이트에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  8. 온도 또는 계절 정보를 감지하는 단계;
    입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 단계; 및
    상기 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 디스플레이에 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 감지된 온도 또는 계절 정보에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감지된 온도가 작을수록, 상기 가변된 계조의 계조 변화량의 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 계절 정보는,
    상기 입력되는 영상이 방송 신호인 경우, 상기 방송 신호 내에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 감지되는 온도 또는 계절정보에 따라, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조에 대응하여 설정된 계조 데이터를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 계조 가변 단계는,
    상기 수신된 계조 데이터를 구비하는 룩업 테이블을 이용하여, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 표시 패널 배면에 복수의 백라이트 램프를 구비하며,
    단위 프레임당, 상기 램프에 흐르는 전류는, 상기 감지된 온도에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  13. 입력되는 영상의 현재 프레임 영상과 이전 프레임 영상 사이의 계조 차이에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 계조 가변부; 및
    상기 가변된 계조의 현재 프레임 영상을 표시하는 디스플레이;를 포함하며,
    상기 계조 가변부는,
    상기 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 계조 가변부는,
    상기 현재 프레임 영상의 계조와 상기 이전 프레임 영상의 계조에 대응하여 설정된 계조 데이터를 구비하는 룩업 테이블을 구비하며, 상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 입력 영상이 2D 영상인지 또는 3D 영상인지에 따라, 현재 프레임 영상의 계조와 이전 프레임 영상의 계조에 대응하여 설정된 계조 데이터를 송신하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 계조 가변부는, 상기 계조 데이터를 수신하여, 상기 수신된 계조 데이터에 따라 상기 룩업 테이블을 구성하며, 상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 프레임 영상의 계조를 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 입력 영상이 3D 영상인 경우, 상기 3D 영상을 좌안 영상과 우안 영상으로 교호하게 정렬하는 포맷터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 입력 영상이 3D 영상인 경우, 상기 3D 영상의 프레임 레이트를 증가시키는 프레임 레이트 변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이의 온도를 감지하는 온도 감지부;를 더 포함하고,
    상기 계조 가변부는,
    상기 감지된 온도에 따라, 상기 현재 프레임 영상의 계조를 다르게 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 표시 패널 배면에 배치되어 상기 패널로 광을 공급하는 복수의 백라이트 램프들을 구비하고,
    단위 프레임당, 상기 램프에 흐르는 전류는, 상기 감지된 온도에 따라 가변하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
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