KR20140037632A - 디스플레이 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

입체 영상을 출력하는 디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 영상 입력부, 좌안 영상 프레임의 이전 프레임과 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 우안 영상 프레임의 이전 프레임과 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 영상 처리부, 디스플레이부, 및 좌안 영상 보간 프레임, 좌안 영상 프레임, 우안 영상 보간 프레임, 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 디스플레이 장치의 화질이 향상될 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 제어 방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 3D 디스플레이 장치에서 크로스토크와 저휘도가 개선될 수 있는 디스플레이 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
최근 입체 영상을 디스플레이하는 3D 디스플레이 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 3D 디스플레이 장치는 영상의 원근감을 표시해주기 때문에 사실적인 영상을 즐길 수 있는 장점이 있다.
그러나, 일반적으로 디스플레이 장치의 액정 패널은 입체 영상을 디스플레이하는 경우, 액정의 느린 응답 특성으로 인해 좌안 영상에 우안 영상 데이터 일부가 겹쳐지거나, 우안 영상에 좌안 영상의 일부가 겹쳐지는 크로스토크(Cross Talk) 문제를 안고 있다.
입체 영상을 디스플레이할 때 발생하는 크로스토크 문제를 해결하기 위해 디스플레이 장치 제조사는 액정 패널의 구동 주파수를 증가시킨 후 좌안과 우안 영상 프레임 사이에 액정 응답 특성 개선에 도움을 주는 프레임 데이터를 삽입하는 방식을 사용하고 있다.
프레임 데이터를 삽입하는 방식에는 좌안과 우안 영상 프레임 사이에 블랙 데이터를 삽입하여 디스플레이하는 BFI(Black Frame Insertion) 방식과 좌안 혹은 우안 영상 데이터에 1 보다 작은 소정 비율만큼을 곱한 데이터(Pre-Tilt 데이터)를 좌안과 우안 영상 프레임 사이에 삽입하여 디스플레이하는 PFI(Pre-Tilt Frame Insertion) 방식이 있다.
BFI 방식은 좌안과 우안 영상 프레임 사이에 삽입된 블랙 데이터에 의해 액정의 폴링 응답(falling response)이 개선되어 크로스토크(Cross Talk)를 감소시키는 효과가 있으나, 휘도가 낮아지는 문제점이 있다. 그리고, PFI 방식은 좌안과 우안 영상 프레임 사이에 삽입된 Pre-Tilt 데이터에 의해 액정의 라이징 응답(Rising response)이 개선되어 휘도가 높아지는 장점이 있다. 그러나, 폴링 응답이 느려져 크로스토크가 커지는 단점이 있으므로 폴링 응답이 빠른 액정 패널에만 적용할 수 있다.
따라서 크로스토크와 저휘도를 개선할 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명은 크로스토크와 저휘도가 개선될 수 있는 디스플레이 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따르면 디스플레이 장치는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 영상 입력부, 상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 상기 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 영상 프레임과 상기 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 영상 처리부, 상기 좌안 영상 보간 프레임, 상기 좌안 영상 프레임, 상기 우안 영상 보간 프레임, 상기 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하는 디스플레이부 및 상기 좌안 및 우안 영상 프레임이 입력되면, 상기 좌안 및 우안 영상 보간 프레임을 생성하도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 영상 처리부는 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 이전 우안 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값(alpha: α)을 이용하여 상기 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 이전 좌안 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 우안 영상 보간 프레임을 생성할 수 있다.
또한, 상기 영상 처리부는 상기 좌안 영상 프레임 및 그 이전 우안 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 좌안 영상 프레임에 대한 제1 휘도 조정 값 맵을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임 및 그 이전 좌안 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 우안 영상 프레임에 대한 제2 휘도 조정 값 맵을 생성할 수 있다.
그리고, 상기 영상 처리부는 상기 제1 휘도 조정 값 맵 및 상기 제2 휘도 조정 값 맵 각각에 대해서 공간 필터링 작업을 수행하고, 필터링된 각 맵으로부터 ACC(Accurate Color Capture) 보간 비율을 산출하여, 상기 ACC 보간 비율을 이용하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정할 수 있다.
한편, 상기 좌안 영상 보간 프레임은 상기 제1 휘도 조정 값 맵과 상기 좌안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하고, 상기 우안 영상 보간 프레임은 상기 제2 휘도 조정 값 맵과 상기 우안 영상 프레임을 믹싱하여 생성할 수 있다.
그리고, 상기 영상 처리부는 오버 드라이브 전압 값을 생성하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정할 수 있다.
본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따르면 디스플레이 장치의 제어 방법은 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 단계, 상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 상기 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임과 상기 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 보간 프레임 생성 단계 및 상기 좌안 영상 보간 프레임, 상기 좌안 영상 프레임, 상기 우안 영상 보간 프레임, 상기 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 보간 프레임 생성 단계는 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 이전 우안 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정 값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 이전 좌안 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정 값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 우안 영상 보간 프레임을 생성할 수 있다.
그리고, 상기 좌안 영상 프레임 및 그 이전 우안 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 좌안 영상 프레임에 대한 제1 휘도 조정 값 맵을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임 및 그 이전 좌안 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 휘도 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 우안 영상 프레임에 대한 제2 휘도 조정 값 맵을 생성하는 휘도 조정 값 맵 생성 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 휘도 조정 값 맵 및 상기 제2 휘도 조정 값 맵 각각에 대해서 공간 필터링 작업을 수행하고, 필터링된 각 맵으로부터 ACC(Accurate Color Capture) 보간 비율을 산출하여, 상기 ACC 보간 비율을 이용하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 영상 프레임 보정 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 보간 프레임 생성 단계는 상기 좌안 영상 보간 프레임은 상기 제1 휘도 조정 값 맵과 상기 좌안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하고, 상기 우안 영상 보간 프레임은 상기 제2 휘도 조정 값 맵과 상기 우안 영상 프레임을 믹싱하여 생성할 수 있다.
그리고, 오버 드라이브 전압 값을 생성하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 크로스토크와 저휘도가 개선되어 디스플레이 장치의 화질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휘도 조정 값(alpha: α) 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 영상 프레임에 적용된 휘도 조정 값 맵을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간 필터링을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ACC 보간 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 보간 프레임이 삽입된 영상 프레임을 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법의 흐름도.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 영상 입력부(110), 영상 처리부(120), 디스플레이부(130), 제어부(140)를 포함한다. 영상 입력부(110)는 3D 입체 영상 데이터, 즉 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 입력받는다. 디스플레이부(130)는 좌안 영상 보간 프레임, 좌안 영상 프레임, 우안 영상 보간 프레임, 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이한다. 제어부(140)는 영상 입력부(110), 영상 처리부(120), 디스플레이부(130)에서 동작을 수행하도록 제어한다.
영상 처리부(120)는 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 번갈아가며 연속적으로 입력받는다. 입력받은 좌안 영상 프레임과 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 입력받은 우안 영상 프레임과 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성한다. 좌안 또는 우안 영상 보간 프레임은 각각 좌안 또는 우안 영상의 이전 프레임과 현재 프레임을 영역별로 분할하고 이전 프레임과 현재 프레임의 데이터를 이용하여 생성된다.
좌안 또는 우안 영상 보간 프레임의 각 영역 중, 이전 프레임의 데이터와 현재 프레임의 데이터의 계조 차가 커서 블랙-투-화이트 크로스토크(Black-to-White Cross Talk)가 발생하는 영역은 블랙 또는 블랙에 가까운 데이터가 삽입된다. 따라서, 폴링 응답(falling response)이 향상되어 크로스토크가 억제될 수 있다. 반면에, 좌안 또는 우안 영상 보간 프레임의 각 영역 중, 이전 프레임의 데이터와 현재 프레임의 데이터의 계조 차가 크지 않는 영역은 일정 값을 적용한 데이터가 삽입된다. 따라서, 저휘도가 개선될 수 있다. 구체적인 보간 프레임을 생성하는 방법은 후술하기로 한다. 보간 프레임을 생성하는 방법을 설명하기 전에 구체적인 영상 처리부의 구성에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.
영상 처리부(120)는 휘도 조정 값 맵 생성 모듈(121), 보간 프레임 생성 모듈(122), ACC(Accurate Color Capture) 보간 모듈(123), DCC(Dynamic Capacitance Compensation) 처리 모듈(124), 보간 프레임 삽입 모듈(125)을 포함할 수 있다.
휘도 조정 값 맵 생성 모듈(121)은 입력되는 좌안 및 우안 영상 프레임의 데이터에 기초하여 영역별 크로스토크 양을 산출하고 산출된 크로스토크 양에 따라 좌안 및 우안 영상 프레임 데이터에 적용될 휘도 조정 값(alpha: α)을 결정한다. 크로스토크 정도는 영상 프레임의 현재 프레임과 이전 프레임의 데이터 차이가 클수록 커지며, 현재 프레임과 이전 프레임의 데이터 차이가 작을수록 작아진다. 따라서, 현재 프레임과 이전 프레임의 데이터 차이가 큰 영역은 휘도 개선보다는 크로스토크 억제를 위하여 휘도 조정 값(α)은 0에 가까운 값으로 결정된다. 현재 프레임과 이전 프레임의 데이터 차이가 작은 영역은 휘도 개선을 위하여 휘도 조정 값(α)은 1에 가까운 값으로 결정된다.
하나의 프레임을 영역별로 분할하고 각 영역별로 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 생성한 것을 휘도 조정 값 맵이라고 한다. 휘도 조정 값 맵은 좌안 및 우안 영상 프레임 각각에 대해 생성되며, 편의상 좌안 영상 프레임에 대한 맵을 제1 휘도 조정 값 맵, 우안 영상 프레임에 대한 맵을 제2 휘도 조정 값 맵이라고 지칭한다. 영역별로 휘도 조정 값이 0인 영역에서는 BFI(좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임 사이에 Black 프레임 삽입 방식)와 유사한 방식이 적용되고, 휘도 조정 값이 1인 영역에서는 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 두 번씩 디스플레이 하는 방식과 유사한 방식이 적용된다. 따라서, 하나의 프레임 전체는 크로스토크 억제 및 휘도 개선의 효과가 있다.
보간 프레임 생성 모듈(122)은 휘도 조정 값 생성모듈(121)에서 생성된 휘도 조정 값 맵과 현재 영상 프레임을 믹싱하여 보간 프레임을 생성한다. 즉, 좌안 영상 보간 프레임은 제1 휘도 조정 맵과 좌안 영상 프레임을 믹싱하여 생성한다. 우안 영상 보간 프레임은 제2 휘도 조정 맵과 우안 영상 프레임을 믹싱하여 생성한다.
ACC(Accurate Color Capture) 보간 모듈(123)은 액정의 색좌표 및 감마 특성을 보정하는데 필요한 보간 비율을 휘도 조정 맵으로부터 산출하여 영상 프레임을 보정한다. 액정의 감마 특성은 휘도 조정 값에 따라 달라진다. 따라서, 휘도 조정 값이 바뀔 때 휘도 조정 값에 대응하는 휘도 특성으로 보정하는 테이블이 필요하다. 보정 테이블을 이용하여 휘도 조정 값에 따라 달라지는 휘도 특성을 보정하는 것이 가능하다. 구체적인 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
DCC(Dynamic Capacitance Compensation) 처리 모듈(124)은 입력된 이전 및 현재 영상 프레임 데이터에 기초하여 목표하는 휘도 레벨에 도달하기까지 필요한 오버 드라이브 전압(over-drive voltage) 값을 생성하여 현재 영상 프레임 데이터를 보정한다.
DCC는 임의의 화소에 대한 이전 프레임의 계조 값과 현재 프레임의 계조 값을 비교하여 그 차이보다 더 큰 값이 이전 프레임의 계조 값에 더해지도록 RGB 데이터의 처리를 수행하는 방법이다. 임의의 화소에서 액정 물질 양단에 전압이 가해질 때, 액정 물질이 응답하는 데에는 시간이 걸린다. 따라서, 의도하는 계조 값이 표현되기 위해서는 시간 지연이 필연적이다. DCC는 이러한 시간 지연을 최소화하기 위한 기술이다.
예를 들어, 임의의 화소에 대해 이전 프레임에서의 계조 값이 '118'이고, 현재 프레임에서의 계조 값이 '128'일 때, 두 계조 사이의 차이인 '10'보다 큰 값을 더한 계조 값(보상 값), 예를 들어, '135'가 현재 프레임의 계조 값으로서 변환된다. 이러한 DCC 방법에서는 이전 프레임의 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리가 필요하며, 상기 보상 값은 이전 프레임의 데이터와 현재 프레임의 데이터를 기초로 작성되는 DCC 룩업 테이블(DCC Look-up table)에 의해 결정될 수 있다. DCC 룩업 테이블의 크기는 비교하는 두 데이터의 비트 수에 관련되며, 비트 수가 증가할수록 그 크기도 커진다. 따라서, 프레임 메모리에 저장되는 데이터의 비트 수는 입력 RGB 데이터의 비트 수보다 작게 하는 것이 일반적이다.
보간 프레임 삽입 모듈(125)은 보간 프레임 생성 모듈(122)에서 생성된 좌안 및 우안 영상 보간 프레임을 각각 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 앞에 삽입하여 출력한다.
영상 처리부(120)의 각 모듈은 물리적인 구성인 하드웨어로 구현될 수 있을 뿐만 아니라 소프트웨어적으로도 구현될 수 있다. 영상 처리부(120)의 각 모듈의 구체적인 동작에 관한 실시 예에 관하여 하술하기로 한다. 먼저, 휘도 조정 값 맵의 생성에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휘도 조정 값 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 따르면, 이전 프레임의 계조 값에 대한 현재 프레임의 계조 값에 따른 휘도 조정 값 테이블의 일 실시 예를 도시하였다. 도 3의 각 열(11)은 이전 프레임의 계조 값을 나타내고, 각 행(12)은 현재 프레임의 휘도 값을 나타낸다. 도 3의 좌측 하단 영역(21)은 이전 프레임에 비해 현재 프레임의 휘도가 밝아지는 것을 의미하고, 우측 상단 영역(22)은 이전 프레임에 비해 현재 프레임의 휘도가 어두워지는 것을 의미한다. 도 3의 가운데 대각선 영역(23)은 이전 프레임과 현재 프레임의 휘도가 동일한 것을 의미한다. 도 3의 각 영역은 휘도 조정 값으로 0에서 1사이 값을 나타낸다. 예를 들어, 이전 프레임의 휘도 값이 '144'이고 현재 프레임의 휘도 값이 '80'라면, 휘도 조정 값은 0.5가 설정된다.
우측 상단 영역(22) 및 좌측 하단 영역(21)은 현재 프레임과 이전 프레임의 계조 차가 큰 것을 의미하므로 크로스토크(Cross Talk)가 문제될 수 있으므로 크로스토크를 억제하기 위한 휘도 조정 값이 적용되는 것을 의미한다. 가운데 대각선 영역(23)은 현재 프레임의 휘도가 변화가 없는 것을 의미하므로 휘도 개선을 위한 휘도 조정 값이 적용되는 것을 의미한다. 따라서, 휘도 조정 값은 1이 설정될 수 있다.
상기와 같이 휘도 조정 값은 현재 프레임의 계조 값과 이전 프레임의 계조 값에 기초하여 설정될 수 있으나, 액정 패널의 특성(예, 응답속도)이나 설계자의 의도에 따라 달라지거나 다른 보정 값을 추가로 적용하여 설정될 수 있다.
영상 처리부(120)는 좌안 및 우안 영상 프레임 각각에 대하여, 이전 프레임과 현재 프레임을 복수의 영역으로 분할한다. 분할된 복수의 영역에 대하여 이전 프레임의 계조 값과 현재 프레임의 계조 값을 비교한다. 도 3의 휘도 조정 값 테이블에 기초하여 분할된 복수의 영역에 대한 휘도 조정 값을 설정한 휘도 조정 값 맵을 생성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 영상 프레임에 적용된 휘도 조정 값 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (1)은 영상 입력부(110)로부터 입력된 하나의 영상 프레임을 나타낸다. 영상 입력부(110)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는다. 그러나, 좌안 및 우안 영상 프레임에 대한 처리 과정은 동일하므로 설명에 편의를 위해 하나의 영상 프레임에 대해 설명하기로 한다.
휘도 조정 값 생성 모듈(121)은 영상 프레임을 입력받으면 복수의 영역으로 분할한다. 도 3에서 설명한 휘도 조정 값 테이블을 이용하여 복수의 각 영역에 대한 휘도 조정 값을 설정한다.
도 4의 (2)는 휘도 조정 값 테이블에 기초하여 분할된 복수의 각 영역에 휘도 조정 값이 설정된 휘도 조정 값 맵을 나타낸다. 도 4의 (2)에서 블랙 또는 블랙에 가까운 색으로 표시된 영역은 이전 프레임의 계조 값과 현재 프레임의 계조 값의 차이가 큰 영역을 의미한다. 화이트 또는 화이트에 가까운 색으로 표시된 영역은 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값에 차이가 거의 없는 영역을 나타낸다.
생성된 휘도 조정 값 맵은 영역 간 휘도 차에 의한 불연속적인 계조 변화를 제거하기 위해 공간 필터링을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간 필터링을 설명하기 위한 도면이다.
휘도 조정 값 생성 모듈(121)은 프레임 영상을 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역마다 휘도 조정 값 테이블에 기초하여 영역별 휘도 조정 값을 결정한다. 복수의 영역마다 결정된 영역별 휘도 조정 값을 설정한 휘도 조정 값 맵이 생성된다.
인접 영역 간 휘도 조정 값 차이는 시각적으로 인지되며, 영역 간 불연속적인 계조 변화를 초래한다. 따라서, 생성된 휘도 조정 값 맵은 공간 필터링을 수행하여 불연속적인 계조 변화를 제거한다.
공간 필터링은 현재 영상 프레임의 각 영역간 색 정보 및 휘도 정보를 참조하여 인접 영역 간 상관도를 평가하고, 상관도에 따라 휘도 조정 값의 차분 값을 기초로 소정 비율만큼 인접 영역에 확산시키는 것을 의미한다. 즉, 인접 영역 간 색차가 적은 유사 영역에서는 휘도 조정 값의 차분 값의 확산 양이 많아진다. 색차가 큰 경계 영역에서는 휘도 조정 값의 차분 값의 확산 양이 적어진다. 따라서, 공간 필터링의 수행은 불연속적인 계조 변화를 제거하고, 휘도 개선 효과를 높일 수 있다. 공간 필터링을 수행한 휘도 조정 값 맵은 보간 프레임 생성 모듈(122) 및 ACC 보간 모듈(123)에서 사용된다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ACC 보간 방법을 설명하기 위한 도면이다.
ACC 보간 모듈(123)은 디스플레이 액정의 색좌표 및 감마 특성을 보정하는 데 필요한 ACC 보간 비율을 휘도 조정 값 맵으로부터 산출하고, 좌안 및 우안 영상 프레임 데이터를 보정한다. 사람의 시각이 휘도에 따라 인식하는 정도는 선형(linear)이 아니다. 도 6의 휘도 조정 값(alpha: α)이 000일 때 휘도 특성이 사람의 시각이 인식하는 휘도 특성에 유사하다.
도 6은 동일한 감마 전압 상태에서 휘도 조정 값을 달리 했을 때 휘도 분포를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 디스플레이 액정의 감마 특성은 휘도 조정 값에 따라 달라지며, 휘도 조정 값이 커질수록 선형 휘도 특성으로 바뀜을 알 수 있다. 즉, 휘도 조정 값이 바뀔 때 휘도 조정 값에 대응하는 휘도 특성으로 보정하는 테이블이 요구된다.
예를 들어, 최대 및 최소 휘도 조정 값에 대응하는 휘도 테이블 두 개를 ACC 룩업 테이블(ACC Look-up table)로 저장할 수 있다. 입력되는 휘도 조정 값에 따라 두 개의 휘도 테이블간 보간 비율을 산출한다. 산출된 보간 비율을 이용하여 영상 프레임 데이터를 보정하여 출력한다.
도 7은 휘도 조정 값(α)이 '0' 및 '32'일 때 대응하는 두 개의 휘도 테이블과 두 개의 휘도 테이블간 산출된 보간 비율을 나타낸다. 상기와 같은 일련의 과정을 통해 휘도 조정 값에 따라 달라지는 휘도 특성을 보정하는 것이 가능하다.
상술한 과정을 통해 보정된 영상 프레임 사이에 영상 보간 프레임을 생성하여 삽입한 일련의 프레임들을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이부(130)로 출력한다. 영상 보간 프레임이 삽입된 영상 프레임에 대하여 하술하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 보간 프레임이 삽입된 영상 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 설명한 바와 같이 보간 프레임 생성 모듈(122)은 제1 휘도 조정 맵과 좌안 영상 프레임(32)을 믹싱하여 좌안 영상 보간 프레임(31)을 생성한다. 그리고, 제2 휘도 조정 맵과 우안 영상 프레임(34)을 믹싱하여 우안 영상 보간 프레임(33)을 생성한다.
생성된 좌안 영상 보간 프레임(31)은 좌안 영상 프레임(32) 앞에 삽입하고, 우안 영상 보간 프레임(33)은 우안 영상 프레임(34) 앞에 삽입한다. 즉, 좌안 영상 보간 프레임(31), 좌안 영상 프레임(32), 우안 영상 보간 프레임(33), 우안 영상 프레임(34)의 일련의 프레임들이 순서에 따라 순차적으로 디스플레이부(130)를 통해 출력된다.
상술한 과정의 전반적인 흐름에 대해서 설명하기로 한다.
도 9 내지 도10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 방법의 흐름도이다. 도 9에 따르면, 영상 입력부(110)는 좌안 및 우안 영상 프레임을 입력받는다(S910). 영상 처리부(120)는 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성한다. 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임과 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성한다(S920). 구체적인 과정은 상술하였으므로 생략하기로 한다. 디스플레이부(130)는 좌안 영상 보간 프레임, 좌안 영상 프레임, 우안 영상 보간 프레임, 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이한다(S930).
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리부(120)의 구체적인 과정을 포함한 제어 방법의 흐름도이다. 도 10에 따르면, 영상 입력부(110)는 좌안 및 우안 영상 프레임을 입력받는다(S1010). 휘도 조정 값 맵 생성 모듈(121)은 휘도 조정 값 맵을 생성한다(S1020). ACC 보간 모듈(123)은 ACC 보간 비율을 이용하여 좌안 및 우안 영상 프레임을 보정한다.(S1030). DCC 처리 모듈(124)은 오버 드라이브 전압 값을 생성하여 좌안 및 우안 영상 프레임을 보정한다(S1040). ACC 보간 비율을 이용한 보정과 오버 드라이브 전압을 이용한 보정은 좌안 및 우안 프레임에 대해 수행된다.
보간 프레임 생성 모듈(122)은 좌안 및 우안 영상 프레임 각각에 대한 휘도 조정 값 맵과 좌안 및 우안 영상 프레임을 믹싱한 좌안 및 우안 영상 보간 프레임을 생성한다(S1050). 디스플레이부(130)는 좌안 및 우안 영상 보간 프레임과 좌안 및 우안 영상 프레임을 기설정된 순서에 따라 디스플레이한다(S1060). 각 단계에 대한 구체적인 설명은 상술하였으므로 생략하기로 한다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 디스플레이 장치에 제공될 수 있다.
일 예로, 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 단계, 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임과 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 보간 프레임 생성 단계 및 좌안 영상 보간 프레임, 좌안 영상 프레임, 우안 영상 보간 프레임, 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다. 또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 디스플레이 장치
110 : 영상 입력부 120 : 영상 처리부
130 : 디스플레이부 140 : 제어부
121 : 휘도 조정 값 맵 생성 모듈 122 : 보간 프레임 생성 모듈
123 : ACC 보간 모듈 124 : DCC 처리 모듈
125 : 보간 프레임 삽입 모듈

Claims (12)

  1. 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 영상 입력부;
    상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 상기 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임과 상기 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 영상 처리부;
    상기 좌안 영상 보간 프레임, 상기 좌안 영상 프레임, 상기 우안 영상 보간 프레임, 상기 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하는 디스플레이부; 및,
    상기 좌안 및 우안 영상 프레임이 입력되면, 상기 좌안 및 우안 영상 보간 프레임을 생성하도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 좌안 영상 프레임 및 상기 좌안 영상 프레임의 이전 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 이전 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고,
    상기 우안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 이전 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 이전 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 좌안 영상 프레임 및 그 이전 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 좌안 영상 프레임에 대한 제1 휘도 조정 값 맵을 생성하고,
    상기 우안 영상 프레임 및 그 이전 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 우안 영상 프레임에 대한 제2 휘도 조정 값 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 제1 휘도 조정 값 맵 및 상기 제2 휘도 조정 값 맵 각각에 대해서 공간 필터링 작업을 수행하고, 필터링된 각 맵으로부터 ACC(Accurate Color Capture) 보간 비율을 산출하여, 상기 ACC 보간 비율을 이용하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 좌안 영상 보간 프레임은 상기 제1 휘도 조정 값 맵과 상기 좌안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하고,
    상기 우안 영상 보간 프레임은 상기 제2 휘도 조정 값 맵과 상기 우안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    오버 드라이브 전압 값을 생성하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 입력받는 단계;
    상기 좌안 영상 프레임의 이전 우안 프레임과 상기 좌안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고, 상기 우안 영상 프레임의 이전 좌안 프레임과 상기 우안 영상 프레임 간의 영역별 계조 차를 이용하여 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 보간 프레임 생성 단계; 및,
    상기 좌안 영상 보간 프레임, 상기 좌안 영상 프레임, 상기 우안 영상 보간 프레임, 상기 우안 영상 프레임을 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 디스플레이하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보간 프레임 생성 단계는,
    상기 좌안 영상 프레임 및 상기 좌안 영상 프레임의 이전 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 이전 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 좌안 영상 보간 프레임을 생성하고,
    상기 우안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 이전 프레임을 각각 복수 개의 영역으로 분할하고, 상기 우안 영상 프레임 및 상기 이전 프레임의 계조를 상기 영역별로 비교하여 각 영역별 휘도 조정값을 산출하며, 산출된 휘도 조정 값을 이용하여 상기 우안 영상 보간 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 좌안 영상 프레임 및 그 이전 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 좌안 영상 프레임에 대한 제1 휘도 조정 값 맵을 생성하고,
    상기 우안 영상 프레임 및 그 이전 프레임 간의 영역별 계조 차이를 산출하고, 0 내지 1 범위 사이의 레벨 중에서 상기 계조 차이의 크기에 대응되는 레벨로 각 영역의 휘도 조정 값을 결정하고, 결정된 휘도 조정 값을 영역별로 적용하여 상기 우안 영상 프레임에 대한 제2 휘도 조정 값 맵을 생성하는 휘도 조정 값 맵 생성 단계;를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 휘도 조정 값 맵 및 상기 제2 휘도 조정 값 맵 각각에 대해서 공간 필터링 작업을 수행하고, 필터링된 각 맵으로부터 ACC(Automatic Chroma Controller) 보간 비율을 산출하여, 상기 ACC 보간 비율을 이용하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 영상 프레임 보정 단계;를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 보간 프레임 생성 단계는,
    상기 좌안 영상 보간 프레임은 상기 제1 휘도 조정 값 맵과 상기 좌안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하고,
    상기 우안 영상 보간 프레임은 상기 제2 휘도 조정 값 맵과 상기 우안 영상 프레임을 믹싱하여 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    오버 드라이브 전압 값을 생성하여 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임을 보정하는 단계;를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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