KR20190023877A

KR20190023877A - 디스플레이장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20190023877A
Application number: KR1020170110239A
Authority: KR
Inventors: 임형준; 유석봉; 안태경; 문영수; 최성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-03-08
Also published as: KR102366232B1; WO2019045227A1; CN109792476B; EP3654630A1; AU2018323652A1; US10846830B2; JP2020503702A; EP3654630A4; AU2018323652B2; CN109792476A; EP3654630B1; EP3654630C0; US20200175653A1; JP6657476B2

Abstract

본 발명은 에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치는, 영상신호를 수신하는 신호수신부; 상기 영상신호에 기초한 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고, 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 처리부를 포함한다.
이에 의하여, 노이즈가 생성되거나 증가됨 없이 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법 {DISPLAY APPARATUS AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 영상의 디테일이 향상되도록 영상을 보정하는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

영상 디테일 향상 기술은 영상신호의 변화(transition)를 빠르게 하거나 크기의 변이(variation)을 증가시키는 등의 처리방법을 사용하여 영상 속에 있는 물체들의 형태가 뚜렷해지고 선명해지도록 하는 기술이다. 디스플레이의 대형화에 따라 영상 디테일 향상 기술의 중요도는 증가하고 있다. 대형 디스플레이에 맞추어 작은 이미지를 확대하는 과정에서 흐려진 이미지를 선명하게 할 필요성이 더욱 높아지고 있기 때문이다.

언샤프 필터링(Unsharp filtering) 기술은 대표적인 영상 디테일 향상 기술이다. 구현이 단순하고 효과가 높아 오래 전부터 널리 사용되고 있다.

언샤프 필터링의 작동 원리는, 저주파 필터(low pass filter)를 사용하여 입력신호의 중ㆍ고주파 성분을 추출한 뒤 이를 증폭시키는 것이다. 도 4를 참고하여 구체적으로 설명하면, 언샤프 필터링은 저주파 신호만 통과하는 저주파필터(401)를 사용하여 입력 신호에서 고주파가 손실된, 즉 디테일이 저하된 저주파 신호를 추줄한 후, 입력 신호와 저주파 신호의 차이를 구하고(402) 이를 다시 입력 신호에 더하여(403) 최종 출력신호를 얻는다. 즉, 언샤프 필터링은 영상의 고주파를 증폭시킨다.

도 5는 영상에 언샤프 필터링을 적용한 일 예에서 입력신호와 출력신호의 관계를 나타낸다. 신호 중간부분의 변이 이전과 이후에 일시적으로 출력신호가 입력신호보다 작거나 커지는 것(이하 '오버슛(overshoot)')(501, 502)을 볼 수 있다. 즉, 언샤프 필터링에 의해 영상의 디테일을 향상시킬 경우 오버슛이 발생한다.

오버슛(501, 502)은 영상의 총체적인 화질을 떨어뜨린다는 점에서 문제가 있다. 오버슛 부분에 포함된 노이즈가 신호와 함께 증폭되기 때문이다. 다시 말해, 언샤프 필터링을 사용하여 영상 디테일을 향상시킬 경우 노이즈도 함께 증폭된다는 문제점이 있다. 따라서 노이즈의 생성 및 증가를 막는 것이 영상 디테일 향상 기술에서는 매우 중요하다.

이에 본 발명은, 노이즈가 생성되거나 증가됨 없이 영상의 디테일을 향상시킬 수 있는 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 실용적이고 경제적인 디스플레이장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치는, 영상신호를 수신하는 신호수신부; 상기 영상신호에 기초한 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고, 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 처리부를 포함한다.

상기 처리부는, 상기 계산된 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 픽셀값 차이가 감소하는 방향에 위치한 픽셀을 결정하고, 상기 결정된 픽셀을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있다.

상기 처리부는, 상기 제1픽셀의 픽셀값을 상기 결정된 픽셀의 픽셀값으로 변경하여 상기 제1픽셀의 값을 보정할 수 있다.

이에 의하면, 노이즈가 생성되거나 증가됨 없이 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다. 또한, 단순한 연산과 로직만으로 본 발명을 구현할 수 있으므로 실용적이고 경제적으로 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다.

상기 처리부는, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 상기 제1픽셀에 대하여 상기 보정을 수행하고, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 미만인 상기 제1픽셀에 대하여는 상기 보정을 수행하지 않을 수 있다. 이에 의하면, 처리 대상 영역이 감소함에 따라 처리 효율이 향상될 수 있다.

상기 처리부는, 각각 상기 제2픽셀을 포함한 둘 이상의 제2픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있다. 이에 의하면, 영상 전체의 관점에서 영상 디테일 처리의 신뢰도가 향상된다.

상기 처리부는, 상기 각 제2픽셀그룹 내의 픽셀값 차이를 계산함에 있어서, 상기 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 상기 픽셀값 차이를 계산할 수 있다. 이에 의하면, 증감정도 및 증감방향을 정함에 있어서 더욱 다양한 요소들을 고려할 수 있게 된다.

상기 처리부는, 상기 제2픽셀그룹이 제1크기를 가지도록 설정하여 제1보정을 수행하고, 상기 제1보정이 수행된 영상에 대하여 상기 제2픽셀그룹이 제2크기를 가지도록 설정하여 제2보정을 수행할 수 있다. 이에 의하면, 정밀하게 영상 디테일을 향상시키는 한편 영상 전체의 관점에서 영상 디테일 처리의 신뢰도도 향상된다.

상기 처리부는, 상기 픽셀값 차이의 증감방향을 계산한 후 증감정도를 계산할 수 있다. 또한, 상기 처리부는, 상기 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 상기 증감방향을 계산할 수 있다. 이에 의하면, 영상 디테일 처리 기술의 신뢰도가 향상된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법은, 영상신호를 수신하는 단계; 상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고, 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 단계; 및 상기 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함한다.

상기 보정하는 단계는, 상기 계산된 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 픽셀값 차이가 감소하는 방향에 위치한 픽셀을 결정하고, 상기 결정된 픽셀을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있다.

상기 보정하는 단계는, 상기 제1픽셀의 픽셀값을 상기 결정된 픽셀의 픽셀값으로 변경하여 상기 제1픽셀의 값을 보정할 수 있다.

상기 보정하는 단계는, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 상기 제1픽셀에 대하여 상기 보정을 수행하고, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 미만인 상기 제1픽셀에 대하여는 상기 보정을 수행하지 않을 수 있다. 이에 의하면, 처리 대상 영역이 감소함에 따라 처리 효율이 향상될 수 있다.

상기 보정하는 단계는, 각각 상기 제2픽셀을 포함한 둘 이상의 제2픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있다. 이에 의하면, 영상 전체의 관점에서 영상 디테일 처리의 신뢰도가 향상된다.

상기 보정하는 단계는, 상기 각 제2픽셀그룹 내의 픽셀값 차이를 계산함에 있어서, 상기 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 상기 픽셀값 차이를 계산할 수 있다. 이에 의하면, 증감정도 및 증감방향을 정함에 있어서 더욱 다양한 요소들을 고려할 수 있게 된다.

상기 보정하는 단계는, 상기 제2픽셀그룹이 제1크기를 가지도록 설정하여 제1보정을 수행하고, 상기 제1보정이 수행된 영상에 대하여 상기 제2픽셀그룹이 제2크기를 가지도록 설정하여 제2보정을 수행할 수 있다. 이에 의하면, 정밀하게 영상 디테일을 향상시키는 한편 영상 전체의 관점에서 영상 디테일 처리의 신뢰도도 향상된다.

상기 보정하는 단계는, 상기 픽셀값 차이의 증감방향을 계산한 후 증감정도를 계산할 수 있다. 또한, 상기 보정하는 단계는, 상기 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 상기 증감방향을 계산할 수 있다. 이에 의하면, 영상 디테일 처리 기술의 신뢰도가 향상된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터프로그램은, 디스플레이장치와 결합되어 위 제어방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램이다.

상기 컴퓨터프로그램은 서버 내의 매체에 저장되고 네트워크를 통해 상기 디스플레이장치에 다운로드 될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 노이즈가 생성되거나 증가됨 없이 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 실용적이고 경제적으로 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 도면,
도 4는 종래 기술의 작동 개요를 나타내는 도면,
도 5는 종래 기술에 따른 입/출력 신호를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 결과를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치 처리 과정의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터의 일 예를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 흐름을 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터의 다른 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서의 픽셀값 보정 개념을 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정 및 처리 결과를 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 보정 처리 효과를 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 보정 처리 효과를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 도면,
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 나타내는 도면.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 이하의 실시예에 설명된 구성 또는 작용으로만 한정되지는 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '구성되다', '포함하다', '가지다' 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는, 예컨대, TV로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치 (1)는, 예컨대, 스마트폰, 태블릿, 모바일폰, 스마트워치, 헤드 마운트형 디스플레이(Head-Mounted Display) 등의 웨어러블 디바이스, 컴퓨터, 멀티미디어 재생기, 전자액자, 디지털 광고판, LFD(Large Format Display), 디지털 싸이니지, 셋탑박스, 냉장고 등 컨텐츠의 영상을 출력할 수 있는 장치로 구현될 수 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 이에 한정되지 않고, 영상을 출력할 수 있는 장치라면 무엇이든 가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 신호수신부(201), 처리부(202), 디스플레이부(203)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 사용자명령입력부(204) 를 더 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 본 디스플레이장치(1)의 구성은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이장치는 다른 구성으로도 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이장치는 도 2에 도시된 구성 외에 다른 구성이 추가되거나, 혹은 도 2에 도시된 구성 중 일부가 배제되어 구현될 수도 있다.

신호수신부(201)는 영상신호를 수신한다. 신호수신부(201)는 방송신호와 같은 형태의 영상신호를 수신하기 위한 튜너(tuner)를 구비할 수 있다. 튜너는 복수의 채널 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나의 채널의 방송신호를 튜닝하여 수신할 수 있다. 또는, 신호수신부(201)는 카메라, 서버, USB저장장치, DVD, 컴퓨터 등과 같은 외부장치로부터 영상신호를 수신할 수도 있다.

신호수신부(201)는 외부장치와 통신하여 영상신호를 수신하는 통신부를 구비할 수 있다. 통신부는 외부 장치에 따라서 다양한 방식으로 구현된다. 예컨대, 통신부는 유선통신을 위한 접속부를 포함하며, 접속부는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), HDMI-CFC(Consumer Electronics Control), USB, 컴포넌트(Component) 등의 규격에 따른 신호/데이터를 송/수신할 수 있으며, 이들 각각의 규격에 대응하는 적어도 하나 이상의 커넥터 또는 단자를 포함한다. 통신부는 유선 LAN(Local Area Network)을 통해 복수의 서버들과 유선 통신을 수행할 수 있다.

통신부는 유선 접속을 위한 커넥터 또는 단자를 포함하는 접속부 이외에도 다양한 다른 통신 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 외부 장치와 무선 통신을 수행하기 위해 RF(Radio Frequency)신호를 송/수신하는 RF회로를 포함할 수 있으며, Wi-Fi, 블루투스, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication) 중 하나 이상의 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.

처리부(202)는 신호수신부(201)를 통해 수신되는 영상신호에 대해 영상처리를 수행하고, 이러한 영상처리가 수행된 영상신호를 디스플레이부(203)에 출력함으로써 디스플레이부(203)에 출력영상이 표시되게 한다.

처리부(202)는, 앞서 언급한 영상처리 이외에, 영상의 해상도를 조정하는 스케일링(Scaling) 등 적어도 하나의 영상처리를 더 수행할 수 있다. 처리부(202)는, 이상 언급된 영상처리를 수행하는 하나 이상의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈 혹은 그 조합으로서 구현될 수 있다.

디스플레이부(203)는, 처리부(202)가 영상처리를 수행하여 얻은 출력영상(206)을 표시한다. 디스플레이부(203)의 구현 방식은 한정되지 않으며, 예컨대 액정(Liquid Crystal), 플라즈마(Plasma), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode), 유기발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode), 면전도 전자총(Surface-Conduction Electron-Emitter), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano-Tube), 나노 크리스탈(Nano-Crystral) 등의 다양한 디스플레이 방식으로 구현될 수 있다.

디스플레이부(203)는, 액정 방식인 경우에, 액정 디스플레이 패널과 액정 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트유닛과, 액정 디스플레이 패널을 구동시키는 패널구동부 등을 포함한다. 디스플레이부(203)는, 백라이트유닛 없이, 자발광 소자인 OLED 패널로 구현될 수 있다.

사용자명령입력부(204)는 사용자입력을 수신하여 처리부(202)로 전달한다. 사용자명령입력부(204)는 사용자입력의 방식에 따라서 다양한 형태로 구현될 수 있는바, 예컨대 디스플레이장치(1)의 외측에 설치된 메뉴버튼, 리모컨으로부터 수신되는 사용자입력의 리모컨신호를 수신하는 리모컨신호수신부, 디스플레이부(203)에 마련되어 사용자의 터치입력을 수신하는 터치스크린(Touch-Screen), 사용자의 제스처입력을 감지하는 카메라, 사용자의 음성입력을 인식하는 마이크 등으로 구현될 수 있다. 사용자명령입력부(204)는 영상처리를 수행하도록 지시하는 사용자입력을 수신할 수 있다.

처리부(202) 는, 디스플레이장치(1)의 제반 구성들이 동작하기 위한 제어를 수행할 수 있다. 처리부(202)는 이러한 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비휘발성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어프로그램은, 디스플레이장치(1) 이외의 다른 전자기기에도 저장될 수 있다.

제어프로그램은 BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 디스플레이장치(1)의 제조 시에 디스플레이장치(1)에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 디스플레이장치(1)에 설치될 수 있다. 응용프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부 서버로부터 디스플레이장치(1)로 다운로드될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 처리부(202)는 device, S/W module, circuit, chip 등의 형태로 구현될 수 있다.

처리부(202)는, 예컨대, 영상신호를 수신하도록 신호수신부(201)를 제어한다. 처리부(202)는 영상신호에 대하여 영상처리를 수행한 후, 출력영상이 표시되도록 디스플레이부(203)를 제어한다. 도 2에 도시된 디스플레이장치(1)는 하나의 처리부(202)에서 영상신호 처리와 제어를 수행하는 구성으로 구현된 것을 나타내나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스플레이장치(1)는 처리부와 별도로 제어부를 추가 구비한 구성으로 구현될 수도 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 의한 처리부(202)를 구체적으로 설명한다. 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는 영상신호를 수신하도록 신호수신부(201)를 제어한다(S301). 이후 처리부(202)는 상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산한다(S302).

여기서 픽셀값이란, 영상의 각 픽셀에 대응하여 설정된 일정한 수치를 의미하는 것으로서, 예를 들어 영상이 흑백영상 또는 그레이영상일 경우는 0이나 1, 또는 0 ~ 255 사이의 값을 가질 수 있다. 다른 예로 영상이 컬러 영상일 경우는 해당 컬러 영상을 나타내는 색상체계에 따라, 예를 들어 색상체계가 RGB, CMY, YCbCr, YIQ, HIS 중 어느 것인지에 따라, 각각의 요소에 대응하는 값(예를 들어 RGB일 경우는 각각 Red, Green, Blue에 해당하는 값)일 수 있다.

픽셀값 차이의 증감정도는 이러한 픽셀값의 차이가 증가하거나 감소함에 있어서 그 정도를 나타내는 값이다. 예를 들어, 제1픽셀에 인접한 둘 이상의 제2픽셀을 각각 제2-1픽셀 및 제2-2픽셀이라고 했을 때 제1픽셀의 값이 20이고 제2-1픽셀의 값이 10, 제2-2픽셀의 값이 50이라 하면, 제2-1픽셀과 제1픽셀 간의 픽셀값 차이는 10이고 제1픽셀과 제2-2픽셀 간의 픽셀값 차이는 40이므로, 픽셀값의 차이는 10에서 40으로 증가했다고 할 수 있고, 이 경우 그 증가의 정도는 30이라고 할 수 있다.

픽셀값 차이의 증감방향은 픽셀값 차이가 증가하거나 감소하는 것을 각각 일정한 방향에 대응시켰을 때의 해당 방향을 의미한다. 예를 들어 픽셀값 차이가 증가할 경우를 좌측방향에 대응시키고 픽셀값 차이가 감소할 경우를 우측방향에 대응시킬 경우, 위 제1픽셀과 제2-1픽셀, 제2-2픽셀의 예에서 제2-1픽셀 → 제1픽셀 → 제2-2픽셀을 거치면서 픽셀값 차이는 증가하고 있으므로 그 경우 픽셀값 차이의 증감방향은 좌측방향이라고 할 수 있다. 그러나 이상은 하나의 예일 뿐이고, 픽셀값 차이의 증가 또는 감소에 대하여 위와 다른 방향을 대응시키는 것도 가능하다.

다음으로, 처리부(202)는 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정한다(S303).

여기서 픽셀값의 보정이란, 결과적으로 픽셀값의 변경을 초래하는 처리를 의미한다. 일 예로, 해당 픽셀값에 일정한 값을 더하거나 빼거나 곱하는 등 해당 픽셀값에 대해 산술적 연산을 적용하는 것을 의미할 수 있고, 다른 예로 해당 픽셀값을 다른 픽셀값으로 대체하는 것을 의미할 수도 있다.

여기서 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용한다는 의미는, 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값에 기초한 처리를 통칭한다. 따라서 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 직접 이용하는 것도 이에 해당할 수 있고, 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 간접적으로 이용하는 것도 이에 해당할 수 있다. 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 간접적으로 이용하는 것의 일 예는, 제1픽셀을 기준으로 하여 픽셀값 차이가 감소하는 방향, 즉 픽셀값 차이가 상대적으로 큰 부분에서 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 부분을 향하는 방향에 위치한 픽셀(이하 '참조픽셀'이라고도 함)을 결정하고, 상기 참조픽셀을 참조하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 것을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 참조픽셀을 참조하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 방법으로는, 상기 참조픽셀의 픽셀값에 근접하도록 제1픽셀의 픽셀값을 증가시키거나 감소시킬 수도 있고, 제1픽셀의 픽셀값을 아예 참조픽셀의 픽셀값으로 변경할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 처리부(202)는 상기 보정된 영상을 표시하도록 디스플레이부(203)를 제어한다(S304).

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 보다 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)가 제1픽셀(픽셀 ①)에 인접한 둘 이상의 제2픽셀(픽셀 ②, 픽셀 ③) 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하는 과정을 도시한다. 설명의 편의상 입력신호의 픽셀들이 1차원 좌표상에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하나, 본 발명의 픽셀들이 놓인 좌표가 1차원 좌표로 한정되는 것은 아니고, 2차원 이상의 좌표에 놓여 있는 경우에도 본 발명은 적용 가능하다.

그래프 610은 입력신호의 일 예를 나타내는 그래프로서, 입력신호의 픽셀들이 1차원 좌표상에 위치 하는 경우에 픽셀좌표와 픽셀값 사이 관계를 나타내는 그래프이다. 입력신호 610 상의 픽셀 ①, 픽셀 ②, 픽셀 ③ 각각의 좌표가 28, 24, 32이고, 각 픽셀에 대응하는 픽셀값이 880, 840, 860인 경우, 디스플레이장치의 처리부(202)는 픽셀 ①과 픽셀 ② 사이, 그리고 픽셀 ①과 픽셀 ③ 사이의 픽셀값 차이가 각각 40과 20임을 도출할 수 있다. 이에 기초하여 처리부(202)는 픽셀 ② 픽셀 ① 픽셀 ③의 경로에 따른 픽셀값 차이의 증감정도를 20(=|20-40|)으로 계산할 수 있다.

한편, 픽셀값 차이가 감소하는 방향을 픽셀값 차이의 증감방향이라고 할 경우(다른 예로, 그 반대방향을 증감방향으로 설정하는 것도 물론 가능하다), 디스플레이장치의 처리부(202)는, 픽셀 ②와 픽셀 ① 사이의 픽셀값 차이보다 픽셀 ①과 픽셀 ③ 사이의 픽셀값 차이가 작다는 점을 판별하여, 픽셀 ② 픽셀 ① 픽셀 ③의 경로에서 픽셀 ① 을 중심으로 픽셀값 차이는 감소하고 있음을 파악할 수 있다. 따라서 디스플레이장치의 처리부(202)는, 픽셀 ①에서의 픽셀값 차이의 증감방향을 (픽셀값 차이가 감소하는 방향인) 픽셀 ③을 향하는 방향(우측방향)으로 계산할 수 있다.

이하, 이상의 과정을 거쳐 계산된 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 픽셀 ①의 픽셀값을 보정하는 구체적인 방법을 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 픽셀값을 보정하는 방법으로써, 참조픽셀의 값으로 해당픽셀의 픽셀값을 변경하는 방법을 도시한다. 다만, 해당픽셀의 픽셀값을 보정하는 방법이 해당픽셀의 픽셀값을 참조픽셀의 픽셀값으로 변경하는 것에 한정되는 것은 아니다.

그래프 710은 도 6의 입력신호에 관한 그래프 610 중 일부(좌표 A~B~C 구간 포함)를 나타내는 그래프이고, 그래프 720은 입력신호 710에 대한 1차 도함수 그래프이다. 앞서 픽셀 ①에서의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향은 각각 20과 우측방향으로 계산되었으므로, 디스플레이장치의 처리부(202)는 이에 기초하여 픽셀 ①로부터 우측 방향으로, 증감정도 20에 대응하는 거리만큼 떨어진 참조픽셀(픽셀 ④)(711)을 결정하고, 상기 픽셀 ④의 값(712)으로 픽셀 ①의 픽셀값을 변경한다. 이에 따라 시각적으로는 픽셀 ④가 픽셀 ①의 위치로 이동한 것처럼 보이는 효과(713)가 있다.

이상의 보정 과정을 좌표 A에서 B에 이르는 모든 픽셀에 대해 적용하면, 입력신호 710은 보정에 의해 출력신호 714와 같이 변경된다. 그래프 720에 의해 좌표 A에서 B에 이르기까지의 각 픽셀에 대한 1차 도함수 값이 점차 감소하고 있음을 알 수 있고, 이는 좌표 A에서 B에 이르기까지의 각 픽셀에 대한 픽셀값 차이도 점차 감소하고 있다는 의미이므로, 디스플레이장치의 처리부(202)는 각 픽셀에 대한 픽셀값 차이의 증감방향을 모두 우측 방향으로 계산한다. 이렇게 계산된 증감방향 및 증감정도에 기초하여 처리부(202)가, 좌표 A에서 B에 이르기까지의 각 픽셀의 픽셀값을 그보다 우측방향으로 각 픽셀에 대응하는 증감정도만큼 떨어져 있는 참조픽셀의 픽셀값으로 변경하는 보정을 수행할 경우, 출력신호는 714와 같은 형태가 되고 시각적으로는 참조픽셀들이 좌측으로 이동한 듯한 효과가 발생한다. 이러한 출력신호 714를 입력신호 710과 비교할 경우, 동일한 구간 A-B에 있어서 출력신호 714의 변화가 입력신호 710에 비해 더욱 급격해지게 되는 결과가 되므로, 시각적으로는 영상의 디테일이 향상되는 효과가 있다.

여기서 입력신호 중 특정 픽셀에 대한 1차 도함수의 값이 크면 해당 픽셀에서 픽셀값의 변화량이 크다는 의미이므로 이는 곧 해당 영상이 고주파 영역임을 의미한다. 반대로 입력신호 중 특정 픽셀에 대한 1차 도함수의 값이 작으면 이는 해당 영상의 저주파 영역임을 의미한다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)에 의해서 입력신호 710이 출력신호 714와 같이 보정되었다는 것은, 입력영상의 픽셀들이 전반적으로 저주파 영역에서 고주파 영역을 향하는 방향으로 이동했음을 의미한다. 그로 인해 입력영상이 전체적으로 저주파 영역에서 고주파 영역을 향하는 방향으로 압착된 듯한 효과가 발생하고, 그 결과 고주파 영역에서의 신호 변화가 더욱 급격해져서 시각적으로는 영상의 디테일이 향상되는 효과로 나타난다. 한편, 본 발명 일 실시예의 이러한 영상 디테일 향상 효과는 입력 영상 내부의 픽셀 이동에 의해 발생한 것이므로, 영상의 고주파 영역 신호를 증폭시키는 종래의 언샤프 필터링 기술 사용시 발생하는 오버슛이 본 발명에서는 발생하지 않는다. 따라서 본 발명에 의하면, 노이즈가 생성되거나 증가됨 없이 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다. 또한, 단순한 연산과 로직만으로 본 발명을 구현할 수 있으므로 실용적이고 경제적으로 영상의 디테일을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 픽셀에 대해서만 상기 보정을 수행하고, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 미만인 픽셀에 대하여는 상기 보정을 수행하지 않을 수도 있다. 즉, 입력 영상의 전체 픽셀에 대해서 상기 보정을 수행하는 것이 아니라, 인접픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 픽셀, 즉 고주파 영역의 픽셀에 대해서만 상기 보정을 수행할 수 있다. 이에 의하면, 처리 대상 영역이 감소함에 따라 처리 효율이 향상될 수 있다.

이상 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과, 상기 제1픽셀에 인접한 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 제1픽셀의 보정값을 보정하는 실시예를 설명하였으나, 이 경우 영상신호의 국소적 변화를 필요 이상으로 민감하게 감지하여 원치 않는 결과를 초래할 수도 있다. 도 8을 참조하여 이를 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치 처리 과정의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)가 제1픽셀(픽셀 ⑤)에 인접한 둘 이상의 제2픽셀(픽셀 ⑥, 픽셀 ⑦) 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하는 과정을 도시한다. 입력신호에 관한 그래프 810 상의 픽셀 ⑤, 픽셀 ⑥, 픽셀 ⑦ 각각의 좌표가 31, 30, 32이고, 각 픽셀에 대응하는 픽셀값이 870, 875, 860인 경우, 디스플레이장치의 처리부(202)는 픽셀 ⑤과 픽셀 ⑥ 사이, 그리고 픽셀 ⑤과 픽셀 ⑦ 사이의 픽셀값 차이가 각각 5와 10임을 도출해낼 수 있다. 이에 기초하여 처리부(202)는 픽셀 ⑥ 픽셀 ⑤ 픽셀 ⑦의 경로에 따른 픽셀값 차이의 증감정도를 5(=|5-10|)으로 계산할 수 있다.

한편, 픽셀값 차이가 감소하는 방향을 픽셀값 차이의 증감방향이라고 할 경우(다른 예로, 그 반대방향을 증감방향으로 설정하는 것도 물론 가능하다), 디스플레이장치의 처리부(202)는, 픽셀 ⑤와 픽셀 ⑥ 사이의 픽셀값 차이보다 픽셀 ⑤과 픽셀 ⑦ 사이의 픽셀값 차이가 크다는 점을 판별하여, 픽셀 ⑥ 픽셀 ⑤ 픽셀 ⑦의 경로에서 픽셀 ⑤ 을 중심으로 픽셀값 차이는 증가하고 있음을 파악할 수 있다. 따라서 디스플레이장치의 처리부(202)는, 픽셀 ⑤에서의 픽셀값 차이의 증감방향을 (픽셀값 차이가 감소하는 방향인) 픽셀 ⑥을 향하는 방향(좌측방향)으로 계산할 수 있다.

그러나 이처럼 픽셀 ⑤에서의 픽셀값 차이의 증감방향이 좌측방향으로 계산되는 것은 영상의 디테일 향상이라는 목적과는 부합하지 않을 수 있다. 입력신호 810에 대한 1차 도함수를 통하여 입력신호를 고주파 영역과 저주파 영역으로 분리해보면, 픽셀 ⑤를 기준으로 좌측이자 픽셀 ⑥이 위치하는 방향은 고주파 영역(HIGH)을 향한 방향이고, 픽셀 ⑤를 기준으로 우측이자 픽셀 ⑦이 위치하는 방향은 저주파 영역(LOW)을 향한 방향이어서, 해당 영상의 디테일이 향상되기 위해서는 픽셀 ⑤를 기준으로 저주파 영역에서 고주파 영역을 향하는 방향으로, 즉 우측에서 좌측으로 이동해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 픽셀 ⑤에 대한 픽셀값 차이의 증감방향이 '우측방향'이어야 해당 방향에 위치한 픽셀의 픽셀값을 참조함으로써 결과적으로 픽셀이 우측에서 좌측으로 이동하는 효과가 나타난다. 그러나 위 도 8에서 처리부(202)가 픽셀 ⑤에 대한 픽셀값 차이의 증감방향으로 계산한 방향은 그 반대인 '좌측방향'이어서, 희망하는 결과와 반대의 결과가 나타나는 문제가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위한 실시예를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정을 나타내는 도면이다.

도 9에서의 실시예는, 앞서 살펴본 실시예와 같이 제1픽셀과 그에 인접한 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도 및 증감방향을 계산하는 것이 아니라, 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀'그룹' 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정한다. 즉, 픽셀 ⑤에 대하여, 픽셀 ⑤와 이에 인접한 픽셀 ⑥ 및 픽셀 ⑦ 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하는 것이 아니라, 픽셀 ⑤에 대하여, 픽셀 ⑤에서 픽셀 ⑥에 이르는 픽셀그룹(P) 및 픽셀 ⑤에서 픽셀 ⑦에 이르는 픽셀그룹(Q) 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고 이에 기초하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정한다.

두 픽셀그룹 사이의 픽셀값 차이의 증감정도와 증가방향을 계산하기 위해서는, 각 픽셀그룹 내의 각 픽셀에 대한 픽셀값 차이의 합을 계산할 필요가 있다. 예를 들어, 픽셀그룹 P와 픽셀그룹 Q 사이의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 구하기 위해서는, 픽셀그룹 P에 대한 픽셀값 차이의 합을 구한 후 이를 픽셀그룹 Q에 대한 픽셀값 차이의 합과 비교할 필요가 있다. 픽셀그룹 P에 대한 픽셀값 차이의 합, 즉 픽셀그룹 P 내의 각 픽셀에 대한 픽셀값 차이의 합은, 예를 들어, 입력신호 910에 대한 1차 도함수 920에서 픽셀그룹 P 구간의 대한 적분값으로 계산할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 픽셀그룹 Q에 대한 픽셀값 차이의 합도 동일한 방법으로 계산할 수 있다.

도 9와 같이, 픽셀그룹 P와 Q 각각에 대한 픽셀값 차이의 합이 각각 30과 10으로 계산된 경우, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는 이로부터 픽셀그룹 P와 Q 사이의 픽셀값 차이의 증감정도를 20(=|10-30|)으로 계산할 수 있다. 그리고 픽셀 ⑤에서의 픽셀그룹 간 픽셀값 차이의 증감방향은, 픽셀 ⑤를 기준으로 픽셀그룹 Q 방향으로 픽셀값 차이가 감소하고 있으므로 픽셀 ⑤에서 픽셀그룹 Q를 향하는 방향(우측방향)으로 증감방향을 계산할 수 있다. 그 결과 픽셀 ⑤를 기준으로 우측 방향의 참조픽셀을 참조하여 픽셀 ⑤의 픽셀값을 보정할 수 있으므로, 도 8에서와 달리, 픽셀이 우측에서 좌측으로, 즉 저주파 영역에서 고주파 영역을 향하는 방향으로 이동하는 결과를 얻을 수 있다.

즉, 위와 같이 영상의 적어도 하나의 제1픽셀에 대하여, 그에 인접한 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 경우, 고주파 영역 내에서 국소적으로 또는 상대적으로 저주파로 판단되는 영역에 영향을 받지 않고, 영상 전체의 관점에서 고주파 영역과 저주파 영역을 구분한 후 이에 기초하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있게 된다. 따라서 이에 의하면, 영상 전체의 관점에서 영상 디테일 처리의 신뢰도가 향상된다.

이하 도 10을 참조하여 앞서 설명한 본 발명의 다른 실시예를 적용한 결과를 설명한다.

입력신호 1010의 각 픽셀에 대하여 앞서 설명한 본 발명의 다른 실시예를 적용하면, 처리부(202)는 각 픽셀에 대하여 그에 인접한 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이(의 합)의 증감정도 및 증감방향을 계산한다. 이렇게 계산된 증감정도 및 증감방향은 벡터로 표시할 수 있으므로, 처리부(202)는 각 픽셀에 대해 증감정도 및 증감방향을 각각 벡터의 크기와 방향으로 하는 벡터를 대응시킬 수 있다. 나아가 각 픽셀에 대응하는 벡터는 그래프 1020과 같이 하나의 그래프로 나타낼 수 있다. 그래프 1020에서 각 픽셀에 대응하는 그래프 값의 크기가 해당 픽셀에 대응하는 벡터의 크기인 증감정도를 나타내고, 그래프 값의 부호(+ 또는 -)가 벡터의 방향인 증감방향을 나타낸다.

벡터를 나타내는 그래프 1020을 참조하면 각 픽셀의 픽셀값이 보정되는 과정을 도식화할 수 있다. 예를 들어, 그래프 1020 중 O 지점의 경우, 벡터는 크기가 0이 된다. 따라서 O 지점에 대응하는 픽셀을 보정함에 있어서 참조할 참조픽셀은 자기 자신이 되므로 결국 O 지점에 대응하는 픽셀값에는 변화가 없게 된다. 이에 비해 그래프 1020 중 S 지점의 경우, 벡터의 크기는 1.7, 벡터의 방향은 좌측방향(그래프 값의 부호가 +이므로 픽셀값 차이는 픽셀좌표가 증가함에 따라 증가하고, 그 경우 픽셀값 차이가 감소하는 방향인 벡터의 방향은 픽셀좌표가 감소하는 방향인 좌측방향임)이므로, S 지점에 대응하는 픽셀을 보정함에 있어서 참조할 참조픽셀은 해당 픽셀로부터 좌측방향으로, 벡터의 크기이자 증감정도인 1.7에 비례하는 거리만큼 떨어진 픽셀이 된다. 그래프 1020에 따르면, S 지점과 같이 O 지점으로부터 좌측에 있는 지점의 그래프 값의 부호는 모두 +이므로 처리부(202)는 S 지점 좌측의 픽셀들에 대해서는 모두 그보다 좌측에 있는 참조픽셀의 값을 참조하여 픽셀값을 보정한다. 즉, O 지점으로부터 좌측에 있는 영상의 경우 O 지점을 향하여 우측 방향으로 이동하여 영상이 우측방향으로 압착되는 시각적 효과가 발생한다. 반면, 0 지점으로부터 우측에 있는 영상의 경우, 위와 반대의 이유로 O 지점을 향하여 좌측 방향으로 이동하여 영상이 좌측방향으로 압착되는 시각적 효과가 발생한다.

이상의 처리 결과 생성되는 출력신호의 일 예는 그래프 1030과 같다. 고주파 영역에서 출력신호의 변화가 입력신호에 비해 더욱 급격해지도록 변경되었으므로 시각적으로 영상의 디테일이 향상되는 효과가 있다. 그러면서도 출력신호에서 오버슛 현상이 발생하지 않음을 알 수 있다.

위 실시예에서 특정 픽셀, 예를 들어 제1픽셀에 대하여 그에 인접한 두 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 합의 증감정도 및 증감방향을 구하는 방법의 다른 예로는, 제1픽셀을 포함한 일정 신호 영역에 대하여 각 픽셀에서의 픽셀값 차이를 산출한 후 그에 대하여 필터(Filter)를 적용하는 방법도 가능하다. 도 11 및 12를 참조하여 이를 구체적으로 설명한다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터의 일 예를 나타내는 도면, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 흐름을 나타내는 도면이다.

먼저 본 발명의 다른 실시예에 의한 처리부(202)는, 제1픽셀을 포함한 일정 신호 영역에 대하여 각 픽셀에서의 픽셀값 차이를 나타내는 값을 도출할 수 있다. 각 픽셀에서의 픽셀값 차이를 나타내는 값을 도출하는 방법으로는, 예를 들어, 도함수를 구하여 각 픽셀에서의 픽셀값 변화량(Gradient)를 구할 수 있다(1201). 이후 처리부(202)가 위 제1픽셀을 포함한 일정 신호 영역, 예를 들어 제1픽셀로부터 좌우 5 픽셀 이내의 거리에 있는 신호 영역에 대하여, 도 11에 도시된 필터(1101) 등 필터를 적용할 수 있다(1202). 위 필터(1101) 적용의 의미는, 제1픽셀로부터 좌측으로 5픽셀 이내에 있는 픽셀그룹(U)의 픽셀값 차이의 합으로부터, 제1픽셀로부터 우측으로 5픽셀 이내에 있는 픽셀그룹(V)의 픽셀값 차이의 합을 뺀 것이 되므로, 두 픽셀그룹 사이의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 대응하는 결과(Vector)(1203)를 도출할 수 있다. 다음으로 처리부(202)는 각 픽셀에 대하여, 해당 픽셀에 대응하는 벡터가 가리키는 참조픽셀의 픽셀값으로 각 픽셀의 픽셀값을 변경할 수 있다. 이 과정에서 벡터에 가중치를 곱하여 효과의 강도를 조절할 수도 있다(1205).

위 실시예에서 필터는 도 11의 필터로 한정되지 않는다. 필터 적용에 따라 두 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 대응하는 결과를 도출할 수 있는 필터라면 무엇이든 가능하다. 도 13을 참조하여 다른 필터를 적용한 실시예를 설명한다.

처리부(202)가 1301 필터를 적용할 경우, 1101 필터와 비교하여 두 픽셀그룹 사이의 픽셀값 차이의 증감정도는 동일한 결과를 얻을 수 있으나 증감방향은 반대가 되는 결과가 도출된다. 그 경우 픽셀이 저주파 영역에서 고주파 영역을 향하는 방향으로 이동함으로써 결과적으로 영상의 디테일이 향상되는 효과가 있었던 앞선 실시예와는 반대로, 픽셀이 고주파 영역에서 저주파 영역을 향하는 방향으로 이동함으로써 영상이 흐릿해지는 효과가 발생할 수 있다. 즉 이에 의하면, 영상을 흐릿하게 만드는 효과를 내는 데에도 본 발명을 적용할 수 있게 된다.

처리부(202)가 1302 필터를 적용할 경우, 그 중심부에 위치한 제1픽셀에 근접한 픽셀일수록 픽셀값 차이의 증감정도를 계산함에 있어서 더 큰 비중으로 고려된다. 즉, 1302 필터를 적용할 경우 처리부(202)는 픽셀그룹 내의 픽셀값 차이를 계산함에 있어서, 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 픽셀값 차이를 계산할 수 있다. 1303 필터도 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 픽셀값 차이를 계산할 경우에 사용되는 필터의 한 예로서, 해당 픽셀그룹의 중앙에 위치할수록 픽셀값 차이 계산에 있어서 더 큰 비중으로 고려되는 필터를 나타낸다. 이에 의하면, 증감정도 및 증감방향을 정함에 있어서 더욱 다양한 요소들을 고려할 수 있게 된다.

이상 입력신호의 픽셀들이 1차원 좌표상에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 픽셀들이 놓인 좌표가 1차원 좌표로 한정되는 것은 아니다. 픽셀들이 2차원 이상의 좌표에 놓여 있는 경우에도 본 발명은 적용 가능하다.

이하 픽셀들이 2차원 좌표에 놓여 있는 경우에 본 발명이 적용되는 실시예를 도 14 내지 17을 참조하여 설명한다.

도 14는 픽셀들이 2차원 좌표에 놓여 있는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서의 픽셀값 보정 개념을 나타내는 도면이다. 픽셀들이 2차원 좌표에 놓여 있는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는 x축에 대하여 앞서 설명한 실시예 중 하나를 적용하고, y축에 대하여 앞서 설명한 실시예 중 하나를 적용할 수 있다. 처리부(202)는 각 축에 대하여 실시예를 병렬적으로 수행할 수도 있고, 직렬적으로, 즉 하나의 축에 대해 수행한 이후에 다른 축에 대해 수행하는 방식으로 수행할 수도 있다. 어느 방식에 의하더라도 처리부(202)는 각 축에 대해 실시예를 적용하여 생성된 각 벡터의 합에 해당하는 벡터를 이용하여 참조픽셀을 결정할 수 있다. 예를 들어, 1410 픽셀에 대하여 보정을 수행할 경우, 처리부(202)는 우선 x축에 대하여 앞서 본 실시예 중 하나를 적용하여 x축 방향으로 참조픽셀을 가리키는 벡터(1401)을 도출할 수 있고, 다음으로 y축에 대하여 앞서 본 실시예 중 하나를 적용하여 y축 방향으로 참조픽셀을 가리키는 벡터(1402)을 도출할 수 있다. 이후 처리부(202)는 위 두 벡터 1401, 1402의 합에 해당하는 벡터를, 1410 픽셀에 대하여 참조픽셀(1420)을 가리키는 벡터로 도출할 수 있다. 그렇다면 처리부(202)는 1410 픽셀의 픽셀값을, 참조픽셀(1420)을 참조하여 보정할 수 있다. 만약 참조픽셀을 참조하여 보정하는 방법으로 참조픽셀의 픽셀값으로 현 픽셀의 픽셀값을 변경하는 방법을 사용할 경우, 이는 참조픽셀(1420)이 1410 픽셀의 위치로 이동하는 효과를 나타낸다.

도 15는 픽셀들이 2차원 좌표에 놓여 있는 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리 과정 및 처리 결과를 더욱 상세하게 나타내는 도면이다.

영상(1501)가 입력되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는, 입력영상의 각 픽셀에 대하여 픽셀값 차이 또는 변화량(Gradient)을 도출한다(S1502). 이후 처리부(202)는 각 픽셀에 대하여, 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 따라 각 픽셀에 대응하는 벡터를 생성할 수 있다(1503). 각 픽셀에 대하여 위 벡터가 가리키는 참조픽셀의 값으로 각 픽셀의 픽셀값을 변경하면, 출력영상(1504)를 도출할 수 있다. 출력영상(1504)를 입력영상(1501)과 비교해보면, 짙은 색의 경계선 부분이 더욱 얇고 뚜렷해져서 영상의 디테일이 향상된 것을 볼 수 있다.

도 16과 17을 통해 영상 전체에 걸쳐 본 발명을 적용한 경우의 효과를 기존 기술과 비교하여 확인할 수 있다. 도 16과 17을 참조하면, 입력영상(1601, 1701)에 대해 기존의 언샤프 마스킹 기술을 적용한 영상(1602, 1702)에 비해, 본 발명을 적용한 영상(1603, 1703)이 영상의 디테일은 향상되면서도 노이즈의 생성 및 증가가 거의 없음을 알 수 있다.

한편, 앞서 살펴본 실시예 중 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 픽셀값을 보정하는 실시예의 경우, 하나의 입력영상에 대하여 픽셀그룹의 크기를 달리하여 보정을 다수 번 적용하는 것도 가능하다.

도 18을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는 영상신호를 수신한 후(S1801), 제1픽셀에 인접한 둘 이상의 픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정함에 있어서, 먼저 픽셀그룹이 제1크기를 가지도록 설정하여 제1보정을 수행할 수 있다(S1802). 이후 위처럼 제1보정이 수행된 영상에 대하여 다시 픽셀그룹이 제2크기를 가지도록 설정하여 제2보정을 수행하고(S1803), 최종 보정된 영상을 표시할 수 있다(S1804).

픽셀그룹의 크기를 작게 설정하여 보정을 수행하면 세밀하게 보정을 수행할 수 있다는 장점이 있으나 국소적으로 디테일이 오히려 저하되는 방향으로 보정이 진행되는 경우가 발생할 수 있다. 한편, 픽셀그룹의 크기를 상대적으로 크게 설정하여 보정을 수행하면 세밀한 부분에서의 보정 효과는 상대적으로 적을 수 있으나 영상 전체의 관점에서 디테일이 저하되는 방향으로 보정이 진행될 우려는 줄일 수 있다. 따라서 이 둘을 조합함으로써 둘 중 하나만을 적용했을 때의 각 단점을 완화할 수 있는 효과가 있다.

한편, 이상 살펴본 실시예에서는 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 동시에 구하거나 증감정도를 먼저 계산한 후 증감방향을 나중에 계산하는 예를 설명하였다. 그러나 증감방향부터 계산한 후 증감정도를 계산하는 것도 가능하다.

도 19를 참조하여 이를 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 처리부(202)는 영상신호를 수신한 후(S1901), 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과, 제1픽셀에 인접한 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정함에 있어서, 먼저 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산한 후(S1902), 다음으로 픽셀값 차이의 증감정도를 계산할 수 있다(S1903). 그후 이러한 계산에 기초하여 얻어지는 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 제1픽셀의 픽셀값을 보정하고(S1904), 보정된 영상을 표시할 수 있다(S1904).

픽셀값 차이의 증감방향을 먼저 계산한 후 증감정도를 계산하는 방법의 일 예로는, 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 증감방향을 계산하고 이후 증감정도를 계산하는 방법이 있다. 도 20을 참조하여 이를 보다 구체적으로 설명한다.

입력신호 2001에 대하여 본 발명의 일 실시예를 적용할 경우, 증감정도와 증감방향을 다소 국소적으로 판단함에 따라 디테일 향상과는 반대 방향으로 증감방향이 계산되는 문제가 발생할 우려가 있어서, 이를 해결하기 위해 픽셀그룹을 이용하여 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하는 실시예가 가능함은 앞서 도 8 내지 9를 참조하여 설명한 바 있다.

증감방향부터 계산한 후 증감정도를 계산하는 본 실시예에 의하면, 위와 같이 픽셀그룹을 이용하지 않고도 위 문제를 해결할 수 있다. 구체적으로, 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 증감방향을 계산함으로써 위 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 입력신호 2001의 각 픽셀에 대응하는 픽셀값 차이를 나타내는 도함수(2002)에 대하여 로우 패스 필터(Low Pass Filter)를 적용하면 2003의 그래프를 도출할 수 있다. 그래프 2002와 비교하여 그래프 2003은 영상 전체의 관점에서 픽셀값 차이의 변화 모습을 나타내므로, 증감정도와 증감방향을 다소 국소적으로 판단함에 따라 발생 가능한 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 증감방향을 계산할 경우, 영상 전체의 관점에서 고주파 영역과 저주파영역을 구분하는 것이 가능하게 되므로 고주파영역에서 저주파영역으로 향하는 방향을 더욱 정확하게 측정할 수 있어 본 기술의 신뢰도가 향상된다.

201: 신호수신부
202: 처리부
203: 디스플레이부
204: 사용자명령입력부

Claims

디스플레이장치에 있어서,
영상신호를 수신하는 신호수신부;
영상을 표시하는 디스플레이부; 및
상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고, 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 처리부를 포함하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 계산된 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 픽셀값 차이가 감소하는 방향에 위치한 픽셀을 결정하고, 상기 결정된 픽셀을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 디스플레이장치.
제2항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 제1픽셀의 픽셀값을 상기 결정된 픽셀의 픽셀값으로 변경하여 상기 제1픽셀의 값을 보정하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 상기 제1픽셀에 대하여 상기 보정을 수행하고, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 미만인 상기 제1픽셀에 대하여는 상기 보정을 수행하지 않는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는, 각각 상기 제2픽셀을 포함한 둘 이상의 제2픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 디스플레이장치.
제5항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 각 제2픽셀그룹 내의 픽셀값 차이를 계산함에 있어서, 상기 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 상기 픽셀값 차이를 계산하는 디스플레이장치.
제5항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 제2픽셀그룹이 제1크기를 가지도록 설정하여 제1보정을 수행하고, 상기 제1보정이 수행된 영상에 대하여 상기 제2픽셀그룹이 제2크기를 가지도록 설정하여 제2보정을 수행하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 픽셀값 차이의 증감방향을 계산한 후 증감정도를 계산하는 디스플레이장치.
제8항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 상기 증감방향을 계산하는 디스플레이장치.
디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
영상신호를 수신하는 단계;
상기 영상의 적어도 하나의 제1픽셀과 둘 이상의 제2픽셀 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향을 계산하고, 상기 계산에 기초하여 얻어지는 상기 픽셀값 차이가 상대적으로 작은 값을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 단계; 및
상기 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 계산된 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 픽셀값 차이가 감소하는 방향에 위치한 픽셀을 결정하고, 상기 결정된 픽셀을 이용하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 디스플레이장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 제1픽셀의 픽셀값을 상기 결정된 픽셀의 픽셀값으로 변경하여 상기 제1픽셀의 값을 보정하는 디스플레이장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 이상인 상기 제1픽셀에 대하여 상기 보정을 수행하고, 인접 픽셀과의 픽셀값 차이가 소정 미만인 상기 제1픽셀에 대하여는 상기 보정을 수행하지 않는 디스플레이장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 각각 상기 제2픽셀을 포함한 둘 이상의 제2픽셀그룹 간의 픽셀값 차이의 증감정도와 증감방향에 기초하여 상기 제1픽셀의 픽셀값을 보정하는 디스플레이장치의 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 각 제2픽셀그룹 내의 픽셀값 차이를 계산함에 있어서, 상기 제1픽셀과의 근접도에 따라 비중을 달리하여 상기 픽셀값 차이를 계산하는 디스플레이장치의 제어방법.
제14항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 제2픽셀그룹이 제1크기를 가지도록 설정하여 제1보정을 수행하고, 상기 제1보정이 수행된 영상에 대하여 상기 제2픽셀그룹이 제2크기를 가지도록 설정하여 제2보정을 수행하는 디스플레이장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 픽셀값 차이의 증감방향을 계산한 후 증감정도를 계산하는 디스플레이장치의 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 보정하는 단계는, 상기 픽셀값 차이에 대하여 저주파필터링을 수행한 결과에 기초하여 상기 증감방향을 계산하는 디스플레이장치의 제어방법.
디스플레이장치와 결합되어 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 제어방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
제19항에 있어서,
상기 컴퓨터프로그램은 서버 내의 매체에 저장되고 네트워크를 통해 상기 디스플레이장치에 다운로드 될 수 있는 컴퓨터프로그램.