KR20190106244A - 표시장치와 그 영상 처리 방법 - Google Patents

표시장치와 그 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 입력 영상 신호의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 선형 색역 맵핑부와, 상기 입력 영상 신호의 색역을 상기 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 비 선형 색역 맵핑부와, 상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 혼합하여 출력 영상 신호를 생성하는 혼합부를 포함하여, 사용자 및 원작자가 의도하는 최적의 색역 맵핑 결과를 제공할 수 있다.

Description

표시장치와 그 영상 처리 방법{DISPLAY DEVICE AND IMAGE PROCESSING METHOD THEREOF}
본 발명은 장치 제공자나 사용자가 원하는 영상으로 컬러를 맵핑하는 표시장치와 그 영상 처리 방법에 관한 것이다.
고품질 영상 서비스에 대한 수요 증가에 맞물려 최근 표시장치 분야에서 광 색역(Wide Color Camut) 영상이 제안되고 있다.
광 색역 기술은 기존보다 훨씬 넓은 범위의 색 영역을 사용하여 보다 풍부한 색을 표현할 수 있도록 영상을 제작하는 데서부터 출발한다. 색 영역의 범위를 색역(color gamut)이라고 하는데, 광 색역 영상은 색역이 넓은 고사양의 카메라를 통해 생성된다.
일반적인 색역을 갖는 기존 영상은 방송 표준의 BT.709 색역까지 표현된다. 최근 사용되고 있는 광 색역 기술은 BT.2020 색역까지, 즉 보다 넓은 색 영역의 범위를 표현할 수 있도록 표준이 정의되어 있다.
광 색역 기술은 기존의 일반 색역에 비해서 영상 특성이 다르므로, 이를 표현하기 위한 영상 포맷, 관련 메타 데이터(metadata), 압축 방식, 장비 간 인터페이스, 광 색역 지원 패널 등 전체 하드웨어 시스템 상의 변경이 요구된다. 특히, 입력 영상의 색역이 디스플레이 색역과 다른 경우에, 영상의 색역을 디스플레이 색역에 맞게 맵핑하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 과제는 광 색역 기술을 지원하는 표시장치에서 기존의 일반 색역 영상 또는 광 색역 영상을 재생할 때 원래 의도를 훼손하지 않고 올바른 색역 맵핑 결과를 얻을 수 있는 표시장치와 그 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 입력 영상 신호의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 선형 색역 맵핑부와, 상기 입력 영상 신호의 색역을 상기 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 비 선형 색역 맵핑부와, 상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 혼합하여 출력 영상 신호를 생성하는 혼합부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 영상 처리 방법은 입력 영상 신호의 색역을 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 선형 색역 맵핑 단계와, 상기 입력 영상 신호의 색역을 상기 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 비 선형 색역 맵핑 단계와, 상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 혼합하여 출력 영상 신호를 생성하는 혼합 단계를 포함한다.
본 발명은 입력 영상 신호의 메타 데이터, 명도, 채도, 색상 등의 분석 결과에 따라 선형 색역 맵핑 결과와 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 조정할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 입력 영상 신호가 무채색에 가까울수록 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높임으로써 무채색 색낌 증상을 개선할 수 있고, 입력 영상 신호가 유채색에 가까울수록 비 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높임으로써 채도나 명도가 높은 색에서 색 포화나 색틀어짐을 개선할 수 있 다.
또한, 본 발명은 혼합 비율을 조정하기 위한 유저 스크롤 정보, 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역을 선택하기 위한 유저 선택 정보 등의 분석 결과에 따라 선형 색역 맵핑 결과와 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 더 조정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 사용자 및 원작자가 의도하는 최적의 색역 맵핑 결과를 제공할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 포함된 영상 처리부를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 영상 처리 방법을 보여주는 도면이다.
도 3은 선형 색역 맵핑 결과의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 선형 색역 맵핑시 사용되는 M*M 행렬식의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 비 선형 색역 맵핑 결과의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 비 선형 색역 맵핑시 사용되는 3차원 룩업 테이블에 따른 연산 방법을 보여주는 도면이다.
도 7은 선형 색역 맵핑 결과와 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 조정하는 데 이용되는 유저 입력 정보의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 표시장치의 다양한 예를 보여 주는 도면이다.
도 9는 이동 단말기의 일 예를 개략적으로 보여 주는 블록도이다.
도 10 및 도 11은 거치형 표시장치의 일 예를 보여 주는 블록도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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.
본 명세서에서 설명되는 표시장치는 TV, 스마트 TV, 네트워크 TV, HBBTV(Hybrid Brodacast Broadband Television), 인터넷 TV, 웹 TV, IPTV(Internet Protocol Television), 디지털 사이니지, 데스크탑 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimediaplayer), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device) 등의 표시장치로 구현될 수 있다. 웨어러블 디바이스는 워치형 단말기(smartwatch), 글래스형 단말기(smart glass), HMD(head mounted display) 등을 포함한다. 상기 표시장치는 PDP, LCD, OLED, QD(quantum dot) 디스플레이, QD LED 디스플레이 등으로 구현될 수 있다.
이러한 본 발명의 표시장치는 입력 영상 신호의 색역을 원하는 타겟 디스플레이의 색역에 맞게 맵핑하여 원작자, 장치 제공자, 사용자가 원하는 화질을 제공할 수 있는 영상 처리부를 포함한다. 이하에서는 영상 처리부를 중심으로 표시장치의 구체적 실시예에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리부(100)와 그 영상 처리 동작을 보여준다. 도 3은 선형 색역 맵핑 결과의 일 예를 보여주고, 도 4는 선형 색역 맵핑시 사용되는 M*M 행렬식의 일 예를 보여준다. 도 5는 비 선형 색역 맵핑 결과의 일 예를 보여주고, 도 6은 비 선형 색역 맵핑시 사용되는 3차원 룩업 테이블에 따른 연산 방법을 보여준다. 그리고, 도 7은 선형 색역 맵핑 결과와 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 조정하는 데 이용되는 유저 입력 정보의 일 예를 보여준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리부(100)는 선형 색역 맵핑부(10), 비선형 색역 맵핑부(20), 정보 분석부(30), 및 혼합부(40)를 포함할 수 있다.
선형 색역 맵핑부(10)는 입력 영상 신호(RGBi)의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)를 도출한다(S10,S20). 선형 색역 맵핑부(10)는 정보 분석부(30)의 색 표현 정보 분석 결과를 기초로 행렬 계수(Matrix Coefficient)를 구하고, 그 행렬 계수를 갖는 M*M 행렬식(M은 자연수)을 사용하여 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)를 도출할 수 있다.
선형 색역 맵핑은 도 3과 같이 유채색/무채색에 상관없이 일반적으로 양호한 맵핑 결과를 나타내지만, 입력 영상 신호(RGBi)의 색역 중에서 타겟 디스플레이 색역을 벗어나는 아웃 오브 게멋 컬러(Out of gamut color)를 클립핑(Clipping) 처리하는 과정에서 색포화, 고채도 색(시안(cyan), 그린(green) 등)의 색상 틀어짐 등의 문제가 있을 수 있다. 도 3에서, PCG1은 제1 디스플레이 색역을 나타내고, PCG2는 PCG1보다 넓은 제2 디스플레이 색역을 나타내고, SCG는 입력 영상 신호(RGBi)의 색역을 나타낸다. 그리고, R1~R4,G1~G4,B1~B4는 재현하고자 하는 컬러의 삼자극치 포인트들이다.
도 3의 (A)와 같이 SCG가 PCG2와 같은 광 색역으로 입력되고 타겟 디스플레이 색역이 PCG1으로 선택되는 경우, 입력 영상 신호의 색역이 타겟 디스플레이 색역보다 넓기 때문에 영상 신호와 디스플레이 간의 색역을 맞추기 위한 색역 맵핑 과정이 필요하다.
도 3의 (B)는 도 4의 3*3 행렬식에 의한 선형 색역 맵핑 결과의 일 예이다. 입력 영상 신호(RGBi)의 색역(SCG) 중에서 타겟 디스플레이 색역(PCG1)을 벗어나는 삼자극치 포인트들(R1,G1,G2,G3)은 색역 맵핑시 클립핑되어 색 공간 상에서 위치가 변한다. 색 공간은 도 3과 같은 xy 색도좌표(Chromticity coordinate)에 한정되지 않고 uv색도좌표, CIELAB, CIELUV, CIECAM 일 수도 있다.
이처럼 입력 영상 신호의 색역과 타겟 디스플레이 색역의 차이가 클수록 색역 맵핑 전후의 명도/채도/색상 등이 동일하게 유지되기 어렵고 포화(왜곡)될 수 있다.
도 3의 xy 색도좌표에서 x = X/(X+Y+Z), y=Y/(X+Y+Z), z=Z/(X+Y+Z)이고, x+y+z=1의 구속조건이 있으므로 색상은 z값 없이 x,y 만으로 표기할 수 있다. 여기서 x,y는 게멋(Gamut)에서의 좌표값이다. 상기 xy 색도좌표에서 3원색의 조합으로 이루어지는 각 포인트의 XYZ(삼자극치)는 도 4와 같이 나타낼 수 있다. 도 4에서, X'Y'Z'는 타겟 디스플레이의 삼자극치를 나타내고, abc는 행렬 계수를 나타내며, XYZ는 입력 영상 신호의 삼자극치를 나타낸다. 도 4와 같이 abc 행렬 계수를 적용하면 입력 xy 좌표를 타겟 xy 좌표로 맵핑할 수 있다.
이때, 이미 알고 있는 입력 영상 신호의 색역 정보(3원색 색좌표) 및 타겟 디스플레이의 색역 정보(3원색 색좌표) 등을 사용하여 역행렬 연산을 수행하면 색역 변환 행렬 값을 구할 수 있다. 입력 영상 신호의 색역이 타겟 디스플레이 색역보다 넓은 경우에는 행렬 계수값이 1보다 큰 방향으로 나타나기 때문에 포화가 발생하게 되고 반대의 경우에는 1보다 낮은 값으로 나타나기 때문에 포화가 발생하지 않는다.
비선형 색역 맵핑부(20)는 입력 영상 신호(RGBi)의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)를 도출한다(S10,S30). 비선형 색역 맵핑부(20)는 정보 분석부(30)의 색 표현 정보 분석 결과를 기초로 3차원 룩업 테이블의 색역 맵핑 정보를 업데이트하고, 이 3차원 룩업 테이블을 사용하여 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)를 도출할 수 있다.
비 선형 색역 맵핑 방법(알고리즘)은 다양하다. 비 선형 색역 맵핑의 기본적으로 xy/uv 색도좌표 또는 특정 색공간 속에서 명도/채도/색상 등 색의 속성들을 사용하여 아웃 오브 게멋 컬러(outof gamut color)들을 타겟 디스플레이 색역의 어느 위치에 맵핑할 것인가를 결정하는 것이고, 부수적으로 원하는 특성을 가지는 색공간 변환(YCbCr, RGB, XYZ, CIELAB, CIELUV, CIECAM)을 포함할 수 있다.
타겟 디스플레이 색역으로 표현할 수 있는 범위의 색들을 어디까지 자기 위치에 표현하고, 무엇을 기준으로 아웃 오브 게멋 컬러들을 비 선형 스케일링 다운(non-linear scaling down)할 것인지는 다양한 접근 방식이 있다. 일 예로 색상을 유지한 상태에서 동일한 명도를 기준으로 채도를 줄이는 방안, 명도와 채도를 같이 변경하여 변화의 정도가 일관되게 하는 방안 등이 있다. 이에 필요한 명도/채도/색상 등의 정보와 입력 영상 신호의 색역 정보(삼원색의 색좌표 등) 또는 타겟 디스플레이 색역 정보(삼원색의 색좌표 등)는 정보 분석부(30)의 색 표현 정보 분석 결과를 통해 얻을 수 있다.
비 선형 색역 맵핑 방법(알고리즘)은 많은 연산량, 양산 가능성 등을 고려하여 3차원 룩업 테이블로 설계될 수 있다. 입력 영상의 한 픽셀 데이터를 대상으로 상기 알고리즘을 통과시킨 결과를 3차원 룩업 테이블에 저장하게 되면, 입력 영상 신호(RGBi)의 매 픽셀데이터마다 상기 알고리즘이 적용된 결과를 얻을 수 있다.
다만, 3차원 룩업 테이블을 이용한 연산 방법은 주로 3선 보간법(Tri-linear interpolation)을 사용하고 9*9*9 ~ 33*33*33 정도의 해상도로 하드웨어화될 수 있다. 경우에 따라서 3차원 룩업 테이블을 이용한 연산 방법은 65*65*65의 해상도로 하드웨어화될 수도 있다. 입력 영상 신호(RGBi)을 9단계, 33단계, 65 단계 정도로 나누는 것이기에, 이렇게 하드웨어화 한 결과는 플로팅 포인트(floating point) 등을 이용하여 풀 해상도(Full resolution)를 사용한 결과에 비해 무채색 색낌 등이 생길 수 있다.
이와 같이, 비 선형 색역 맵핑은 아웃 오브 게멋 컬러들 클립핑하지 않기 때문에 색포화나 색상 틀어짐 등의 문제는 없으나, 3차원 룩업 테이블의 보간 문제 등으로 인해 무채색에서 색이 끼는 문제가 있다.
도 5에는 비 선형 색역 맵핑 결과의 일 예가 도시되어 있다. 도 5에서, PCG1은 제1 디스플레이 색역을 나타내고, PCG2는 PCG1보다 넓은 제2 디스플레이 색역을 나타내고, SCG는 입력 영상 신호(RGBi)의 색역을 나타낸다. 그리고, R1~R4,G1~G4,B1~B4는 재현하고자 하는 컬러의 삼자극치 포인트들이다.
도 5의 (A)와 같이 SCG가 PCG2와 같은 광 색역으로 입력되고 타겟 디스플레이 색역이 PCG1으로 선택되는 경우, 입력 영상 신호의 색역이 타겟 디스플레이 색역보다 넓기 때문에 영상 신호와 디스플레이 간의 색역을 맞추기 위한 색역 맵핑 과정이 필요하다.
도 5의 (B)는 도 6의 3선 보간법에 의한 비 선형 색역 맵핑 결과의 일 예이다. 입력 영상 신호(RGBi)의 색역(SCG) 중에서 타겟 디스플레이 색역(PCG1)을 벗어나는 삼자극치 포인트들(R1,G1,G2,G3)은 색역 맵핑시 보간되어 색 공간 상에서 위치가 변한다. 색 공간은 도 5와 같은 xy 색도좌표에 한정되지 않고 uv색도좌표, CIELAB, CIELUV, CIECAM 일 수도 있다.
3선 보간법은 도 6과 같이 주변 8 점의 값을 사용하여 타겟 C 점의 값을 계산하는 방법이며, 선형 계산만을 사용하기 때문에 해상도가 부족한 경우에는 원래 의도한 값과의 차이가 발생할 수 있다.
정보 분석부(30)와 혼합부(40)는 전술한 선형 색역 맵핑과 비 선형 색역 맵핑을 보완하기 위한 것이다.
정보 분석부(30)는 입력 영상 신호에 포함된 색 표현 정보를 분석한다. 여기서, 색 표현 정보는 입력 영상 신호(RGBi)에 대한 메타 데이터, 명도, 채도, 색상을 포함할 수 있다.
그리고, 정보 분석부(30)는 선형 매핑 비율과 비 선형 매핑 비율의 혼합 비율을 조정하기 위한 유저 입력이 존재하는 경우, 유저 입력 정보를 분석함으로써, 혼합 비율을 조정할 수도 있다. 여기서, 유저 입력 정보는 혼합 비율을 조정하기 위한 유저 스크롤 정보, 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역을 선택하기 위한 유저 선택 정보 등을 포함할 수 있다.
정보 분석부(30)에서 출력되는 색 표현 정보의 분석 결과와 유저 입력 정보의 분석 결과는 혼합부(40)에 입력된다. 혼합부(40)는 선형 색역 맵핑부(10)에서 입력되는 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)와 비 선형 색역 맵핑부(20)에서 입력되는 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)를 혼합하여 출력 영상 신호(RGBo)를 생성한다(S40).
혼합부(40)는 RGBo=α*RGB1+(1-α)*RGB2에 따라 출력 영상 신호(RGBo)를 생성할 수 있다. 여기서, RGBo는 출력 영상 신호에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, RGB1은 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, RGB2는 비 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내며, α는 상기 혼합 비율을 나타낸다.
혼합부(40)는 색 표현 정보의 분석 결과에 따라 입력 영상 신호(RGBi)의 메타 데이터, 명도, 채도, 색상 등을 판단하고, 그에 맞춰 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)와 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)의 혼합 비율을 조정할 수 있다. 혼합부(40)는 색 공간의 종류(CIELAB/CIELUV/CIECAM/HSV 등)에 따라 다양한 방법으로 입력 영상 신호(RGBi)의 채도를 판단할 수 있다. 일 예로, HSV 색 공간에서, RGB to HSV 변환에 따른 채도의 정의는 (max(RGB) - min(RGB))/max(RGB) 이다. 입력 영상 신호(RGBi)의 각 픽셀 데이터를 이용하여 채도를 구하고, 그 크기에 따라 채도의 높낮이를 판단할 수 있다.
혼합부(40)는 입력 영상 신호(RGBi)가 무채색에 가까울수록 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)의 상대적 혼합 비율을 더 높임으로써, 무채색 색낌 증상을 개선할 수 있다(S50).
혼합부(40)는 입력 영상 신호(RGBi)가 유채색에 가까울수록 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)의 상대적 혼합 비율을 더 높임으로써, 채도나 명도가 높은 색에서 색 포화나 색틀어짐을 개선할 수 있다(S60).
한편, 혼합부(40)는 유저 입력 정보의 분석 결과에 따라 선형 색역 맵핑 결과(RGB1)와 비 선형 색역 맵핑 결과(RGB2)의 혼합 비율을 더 조정할 수도 있다. 혼합부(40)는 색 표현 정보에 따라 혼합 비율을 일차 조정한 후, 유저 입력 정보에 따라 혼합 비율을 재차 조정함으로써, 사용자가 원하는 최적의 색역 맵핑 결과를 얻을 수 있다.
이러한 유저 입력 정보는 도 7에 예시되어 있다. 도 7에서, 혼합 설정 정도 게이지는 혼합 비율을 조정하기 위한 유저 스크롤 정보일 수 있다. 그리고, 드롭 다운 박스는 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역을 선택하기 위한 유저 선택 정보일 수 있다. 혼합 비율은 메타 데이터 해석을 통해 원작자가 의도하는 수준으로 자동 설정될 수 있으며, 유저 입력 정보에 따라서 사용자가 원하는 수준으로 조절될 수 있다.
혼합부(40)는 메타 데이터 정보에서 분석된 입력 영상 신호(RGBi)의 색역을 기반으로 타겟 디스플레이 색역으로의 자동 색역 맵핑을 초기값으로 하고, 유저 입력 정보에 따라 다양한 색역을 선택할 수 있다. 색역 맵핑의 기본 동작은 영상에 포함된 메타 데이터 및 이미 알고 있는 디스플레이 색역 정보를 기반으로 원작자의 의도가 재현되도록 하는 것이다. 다만, 수동으로 원하는 색역을 선택하게 한 이유는 영상이나 재생기가 잘못되어 메타 데이터가 포함되어 있지 않거나 잘못 기재된 경우 또는, 사용자가 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역으로 맵핑하기를 원하는 경우 등에 대응하기 위함이다.
도 8은 표시장치의 다양한 예를 보여 주는 도면이다.
본 발명의 표시장치는 도 8에 도시된 바와 같이 거치형 표시장치(A), 이동 단말기의 표시장치(B) 등 다양한 표시장치에 적용될 수 있다. 거치형 표시장치(A)의 대표적인 예로서, TV, 컴퓨터의 모니터 등이 있다. 이동 단말기 기기는 핸드폰, 스마트 폰, 웨어러블 기기 등이 있다. 본 발명의 표시장치는 전술한 영상 처리부(100)와 디스플레이부를 포함할 수 있다. 영상 처리부(100)는 도 9 내지 도 11에 도시된 제어부에 배치될 수 있다.
도 9는 이동 단말기의 일 예를 개략적으로 보여 주는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 이동 단말기는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
무선 통신부(110)는 이동 단말기와 무선 통신 시스템 사이에, 이동 단말기와 다른 이동 단말기 사이에, 또는 이동 단말기와 외부 서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(110)는 이동 단말기를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동 통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonicsensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기는 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154), 디스플레이부(156) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(156)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은 이동 단말기와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기에서는 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
메모리(170)는 이동 단말기의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 이동 단말기의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기상에 존재할 수 있다. 응용 프로그램은 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기에 설치되어 제어부(180)에 의하여 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 2와 함께 살펴본 구성요소들중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 제어부(180)는 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다. 전술한 영상 처리부(100)는 제어부(180)에 배치될 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
각 구성요소들 중 적어도 일부는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 방송 수신 모듈이 이동 단말기에 제공될 수 있다. 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 기술표준들에서 정한 기술 규격에 적합한 방식을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 방송 관련 정보는 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 방송 관련 정보는 이동 통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 이동 통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital MultimediaBroadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide)등의 다양한 형태로 존재할수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동 통신 모듈(112)은 이동 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobilecommunication), CDMA(Code Division MultiAccess), CDMA2000(Code Division MultiAccess 2000), EVDO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈이다. 무선 인터넷 모듈(113)은 이동 단말기에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity), DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 이동 통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 무선 인터넷 모듈(113)은 이동 통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(BluetoothTM, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus)기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기와 다른 이동 단말기 사이, 또는 이동 단말기와 다른 이동 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망 은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다. 여기에서, 다른 이동 단말기는 본 발명에 따른 이동 단말기와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기 주변에, 이동 단말기와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기와 통신하도록 인증된 디바이스인경우, 이동 단말기에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는 이동 단말기에서 처리되는 데이터를 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기에 전화가 수신된 경우에, 사용자는 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기에 메시지가 수신된 경우에, 사용자는 웨어러블 디바이스를 통해 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(156)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 이동 단말기에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체 영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기의 전?후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치 스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 터치 스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있 한편, 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치 스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴 본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 물체가 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 물체가 근접 터치될 때 물체가 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 근접 센서(141)는 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(156))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다. 터치 센서는 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(156)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 터치 제어기는 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180)에 내장될 수 있다.
제어부(180)는 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다. 카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체 영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(156)는 이동 단말기에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 디스플레이부(156)는 이동 단말기에서 구동되는 응용 프로그램의 실행 화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 전술한 영상 처리부(100)는 외부의 영상 소스로부터 수신된 입력 영상 신호의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맵핑 처리하여 디스플레이부(156)로 전송한다.
디스플레이부(156)는 입체 영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다. 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side)방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.
3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이들이 합쳐짐에 따라 하나의 영상으로 생성될 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.
3차원 입체 영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부에 의하여 입체 디스플레이부에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상(기준시점의 영상과 확장시점의 영상)을 입력 받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 설정하거나, 2D 영상을 입력 받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 광출력부(154)의 출력 신호는 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(useridentify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universalsubscriberidentity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 인터페이스부(160)를 통하여 단말기와 연결될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동 단말기에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은 이동 단말기가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시에 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기는 인터넷(internet)상에서 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다. 다른 예로서, 전원공급부(190)는 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
도 10 및 도 11은 거치형 표시장치의 일 예를 보여 주는 블록도들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 표시장치는 수신부(310), 외부장치 인터페이스부(320), 디스플레이부(340), 오디오 출력부(350), 전원 공급부(360), 제어부(370), 사용자 인터페이스부(380) 등을 포함할 수 있다.
수신부(310)는 튜너(311), 복조부(312) 및 네트워크 인터페이스부(313)를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 수신부(310)는 튜너(311)와 복조부(312)는 구비하나 네트워크 인터페이스부(313)는 포함하지 않을 수 있으며 그 반대의 경우일 수도 있다. 수신부(310)는 도시되진 않았으나, 다중화부(multiplexer)를 구비하여 튜너(311)를 거쳐 복조부(312)에서 복조된 신호와 네트워크 인터페이스부(313)를 거쳐 수신된 신호를 다중화할 수도 있다. 그 밖에 수신부(310)는 역시 도시되진 않았으나, 역다중화부(demultiplexer)를 구비하여 다중화된 신호를 역다중화하거나 복조된 신호 또는 네트워크 인터페이스부(313)를 거친 신호를 역다중화할 수 있다.
튜너(311)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기 저장된 모든 채널을 튜닝하여 RF 방송 신호를 수신한다. 또한, 튜너(311)는, 수신된 RF 방송 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency; IF) 신호 혹은 베이스밴드(baseband) 신호로 변환한다. 수신된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너(311)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 모두 처리할 수 있다. 튜너(311)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(370)로 직접 입력될 수 있다.
튜너(311)는 싱글 캐리어(single carrier) 또는 멀티플 캐리어(multiple carrier)의 RF 방송 신호를 수신할 수 있다. 튜너(311)는 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차로 튜닝 및 수신하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 신호(DIF: Digital Intermediate Frequency or baseband signal)로 변환할 수 있다.
복조부(312)는 튜너(311)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조하고, 채널 복호화 등을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 복조부(312)는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder), 디인터리버(De-interleaver), 리드 솔로먼 디코더(Reed-Solomon Decoder) 등을 구비하거나 컨벌루션 디코더(convolution decoder), 디인터리버 및 리드-솔로먼 디코더 등을 구비할 수 있다.
복조부(312)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다. 일 예로, 스트림 신호는 MPEG-2 규격의 영상 신호, 돌비(Dolby) AC-3 규격의 음성 신호 등이 다중화된 MPEG-2 TS(Transport Stream)일 수 있다.
복조부(312)에서 출력된 스트림 신호는 제어부(370)로 입력될 수 있다. 제어부(370)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 제어하고, 디스플레이부(370)를 통해 영상을, 오디오 출력부(350)를 통해 음성의 출력을 제어할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(320)는 표시장치와 다양한 외부 디바이스 사이의 인터페이싱 환경을 제공한다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(320)는, A/V 입/출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(320)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루-레이(Blu-ray), 게임 디바이스, 카메라, 캠코더(Camcorder), 컴퓨터(노트북), 태블릿 PC, 스마트 폰, 블루투스 디바이스(Bluetooth device), 클라우드(Cloud) 등과 같은 외부 디바이스 등과 유/무선으로 접속될 수 있다. 외부장치 인터페이스부(320)는 연결된 외부 디바이스를 통하여 입력되는 이미지, 영상, 음성 등 데이터를 포함한 신호를 제어부(370)로 전달한다. 제어부(370)는 처리된 이미지, 영상, 음성 등을 데이터 신호를 연결된 외부 디바이스로 출력되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(320)는, A/V 입/출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
A/V 입/출력부는, 외부 디바이스의 영상 및 음성 신호를 표시장치로 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 MultimediaInterface) 단자, RGB 단자, D-SUB 단자 등을 포함할 수 있다.
무선 통신부는, 다른 디지털 디바이스와 무선 통신을 수행할 수 있다. 멀티미디어 디바이스는 예를 들어, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance) 등의 통신 프로토콜에 따라 다른 디지털 디바이스와 네트워크 연결될 수 있다.
외부장치 인터페이스부(320)는, 셋톱-박스(STB)와 상술한 각종 단자 중 적어도 하나를 통해 접속되어, 셋톱-박스(STB)와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다. 한편, 외부장치 인터페이스부(320)는 인접하는 외부 디바이스 내의 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록(application list)을 수신하여, 제어부(370) 또는 메모리(330)로 전달할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(313)는 표시장치를 인터넷 망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 네트워크 인터페이스부(313)는 유선 네트워크와의 접속을 위해 이더넷(Ethernet) 단자 등을 구비할 수 있으며, 무선 네트워크와의 접속을 위해 예를 들어, WLAN(WirelessLAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access, 블루투스(BluetoothTM), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus)등을 이용할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(313)는 네트워크 또는 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 다른 사용자 또는 다른 디지털 디바이스와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 표시장치에 미리 등록된 다른 사용자 또는 다른 디지털 디바이스 중 선택된 사용자 또는 선택된 디지털 디바이스에 표시장치에 저장된 데이터를 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(313)는 네트워크 또는 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 그 외, 컨텐트 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐트 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크를 통하여 컨텐트 제공자 또는 네트워크 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐트 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어(firmware)의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있다. 또한, 인터넷 또는 컨텐트 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(313)는 네트워크를 통해 공개(open)된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
메모리(330)는 제어부(370) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
메모리(330)는 외부장치 인터페이스부(320) 또는 네트워크 인터페이스부(313)로부터 입력되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 메모리(330)는, 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
메모리(330)는 외부장치 인터페이스부(320) 또는 네트워크 인터페이스부(313)로부터 입력되는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 저장할 수 있다. 메모리(330)는, 후술하여 설명하는 다양한 플랫폼(platform)을 저장할 수도 있다. 메모리(330)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(RAM), 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 표시장치는 메모리(330) 내에 저장되어 있는 컨텐트 파일(동영상 파일, 정지영상 파일, 음악 파일, 문서 파일, 애플리케이션 파일 등)을 재생하여 사용자에게 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(330)는 제어부(370) 내에 포함되어 구현될 수도 있다.
사용자 인터페이스부(380)는 사용자가 입력한 신호를 제어부(370)로 전달하거나 제어부(370)의 신호를 사용자에게 전달한다. 사용자 인터페이스부(380)는 사용자 입력부(300)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 제어부(370)의 제어 신호를 사용자 입력부(300)로 송신하도록 처리할 수 있다. 사용자 입력부(300)는 유선 채널을 통해 사용자 입력을 받는 유선 입력부와 무선 채널을 통해 사용자 입력을 받는 무선 입력부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스부(380)는 전원 키, 채널 키, 볼륨 키, 설정치 등의 로컬 키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 제어부(370)에 전달할 수 있다.
사용자 인터페이스부(380)는 사용자의 제스처(gesture)를 센싱(sensing)하는 센싱부(미도시)로부터 입력되는 제어 신호를 제어부(370)에 전달하거나, 제어부(370)의 신호를 센싱부(미도시)로 송신할 수 있다. 센싱부(미도시)는, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부(370)는 튜너(311), 복조부(312) 또는 외부장치 인터페이스부(320) 를 통하여 입력되는 스트림을 역다중화하거나 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(370)는 전술한 영상 처리부(100)를 이용하여 영상 신호의 화질을 향상시켜 디스플레이부(340)로 전송한다. 제어부(370)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(320)를 통하여 외부 출력디바이스로 전송될 수도 있다.
제어부(370)는 역다중화부, 영상 처리부 등을 포함할 수 있다. 제어부(370)는 표시장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(370)는 튜너(311)를 제어하여 사용자가 선택한 채널 또는 기 저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 튜닝(tuning)하도록 제어할 수 있다.
제어부(370)는 사용자 인터페이스부(380)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 표시장치를 제어할 수 있다. 특히, 네트워크에 접속하여 사용자가 원하는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 표시장치 내로 다운로드 받을 수 있도록 할 수 있다.
제어부(370)는 사용자 인터페이스부(380)를 통하여 수신한 소정 채널 선택 명령에 따라 선택한 채널의 신호가 입력되도록 튜너(311)를 제어할 수 있다. 제어부(370)는 선택한 채널의 영상, 음성 또는 데이터 신호를 처리할 수 있다. 제어부(370)는 사용자가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이부(340) 또는 오디오 출력부(350)를 통하여 출력할 수 있다.
제어부(370)는 사용자 인터페이스부(380)를 통하여 수신한 외부 디바이스 영상 재생 명령에 따라, 외부장치 인터페이스부(320)를 통하여 입력되는 외부 디바이스, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의, 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이부(340) 또는 오디오 출력부(350)를 통해 출력될 수 있도록 할 수 있다.
제어부(370)는 영상을 표시하도록 디스플레이부(340)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 튜너(311)를 통해 입력되는 방송 영상, 또는 외부장치 인터페이스부(320)를 통해 입력되는 외부 입력 영상, 또는 네트워크 인터페이스부(313)를 통해 입력되는 영상, 또는 메모리(330)에 저장된 영상을, 디스플레이부(340)에 표시하도록 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이부(340)에 표시되는 영상은, 정지영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
제어부(370)는 컨텐트를 재생하도록 표시장치를 제어할 수 있다. 컨텐트는 표시장치 내에 저장된 컨텐트, 또는 수신된 방송 컨텐트, 외부로부터 입력되는 외부 입력 컨텐트일 수 있다. 컨텐트는, 방송 영상, 외부 입력 영상, 오디오 파일, 정지 영상, 접속된 웹 화면, 및 문서 파일 중 적어도 하나일 수 있다.
제어부(370)는 애플리케이션 보기 항목에 진입하는 경우, 표시장치 내에 또는 외부 네트워크로부터 다운로드 가능한 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 표시하도록 제어할 수 있다.
제어부(370)는 다양한 사용자 인터페이스와 더불어, 외부 네트워크로부터 다운로드 되는 애플리케이션을 설치및 구동하도록 제어할 수 있다. 또한, 사용자의 선택에 의해, 실행되는 애플리케이션에 관련된 영상이 디스플레이부(340)에 표시 되도록 제어할 수 있다.
디스플레이부(340)는 제어부(370)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호 또는 외부장치 인터페이스부(320)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호 등을 각각 R, G, B 신호로 변환하여 구동 신호를 생성한다. 디스플레이부(340)는 터치 스크린을 포함할 수 있다.
오디오 출력부(350)는 제어부(370)에서 음성 처리된 신호, 예를 들어, 스테레오 신호, 3.1 채널 신호 또는 5.1 채널 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다. 오디오 출력부(350)는 다양한 형태의 스피커로 구현될 수 있다.
사용자의 제스처를 감지하기 위해, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 중 적어도 하나를 구비하는 센싱부(미도시)가 표시장치에 더 구비될 수 있다. 센싱부(미도시)에서 감지된 신호는 사용자 인터페이스부(380)를 통해 제어부(370)로 전달될 수 있다.
표시장치에 사용자를 촬영하는 촬영부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 제어부(370)에 입력될 수 있다. 제어부(370)는 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센싱부(미도시)로부터의 감지된 신호를 각각 또는 조합하여 사용자의 제스처를 감지할 수도 있다.
전원 공급부(360)는 표시장치 전반에 걸쳐 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(미도시)를 구비할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제어부(370)는 역다중화부(371), 디코딩 관련부(372), OSD(On-screen display) 생성부(373), 영상 처리부(100), 믹서(mixer)(374), 프레임 레이트 변환부(FRC: Frame Rate Converter)(375), 및 포맷터(formatter)(376) 등을 포함할 수 있다. 그 외, 도시하지 않았으나, 상기 제어부(370)는 음성 처리부와 데이터 처리부를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(371)는 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, 역다중화부(371)는 입력되는 MPEG-2 TS 영상, 음성 및 데이터 신호로 역다중화할 수 있다. 여기서, 역다중화부(371)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너 또는 복조부 또는 외부장치 인터페이스부에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
디코딩 관련부(372)는 역다중화된 영상 신호를 디코딩 처리한다. 이를 위해, 디코딩 관련부(372)는, 영상 디코더(372a) 및 스케일러(372b)를 구비할 수 있다. 디코딩 관련부(372)에서 복호된 영상 신호는 믹서(374)로 입력될 수 있다.
영상 디코더(372a)는 역다중화된 영상 신호를 복호한다. 스케일러(372b)는 복호된 영상 신호의 해상도를 디스플레이부(340)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)한다.
영상 디코더(372a)는 다양한 규격을 지원할 수 있다. 예를 들어, 영상 디코더(372a)는 영상 신호가 MPEG-2 규격으로 부호화된 경우에는 MPEG-2 디코더의 기능을 수행하고, 영상 신호가 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식 또는 H.264 규격으로 부호화된 경우에는 H.264 디코더의 기능을 수행할 수 있다. 영상 디코더(372a)로부터 출력된 원본 영상 신호는 영상 처리부(100)를 통해 색역 맵핑된 후에 믹서(374)에 공급될 수 있다.
OSD 생성부(373)는 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 데이터를 생성한다. OSD 생성부(155)는 사용자 인터페이스부(380)의 제어 신호에 기초하여 디스플레이부(340)의 화면에 각종 데이터를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text) 형태로 표시하기 위한 데이터를 생성한다. 생성되는 OSD 데이터는 표시장치의 사용자 인터페이스 화면(예를 들어, GUI), 다양한 메뉴 화면, 위젯(widget), 아이콘(icon), 시청률 정보(viewing rate information) 등의 다양한 데이터를 포함한다. OSD 생성부(374)는 방송 영상의 자막 또는 EPG에 기반한 방송 정보를 표시하기 위한 데이터를 생성할 수도 있다.
믹서(374)는 OSD 생성부(155)에서 생성된 OSD 데이터와 영상 처리부(100)로부터 출력된 영상 신호를 믹싱(mixing)하여 포맷터(376)로 제공한다. 복호된 영상 신호와 OSD 데이터가 믹싱됨으로 인하여, 방송 영상 또는 외부 입력 영상 상에 OSD가 오버레이(overlay) 되어 표시된다.
프레임 레이트 변환부(FRC)(375)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트(frame rate)를 변환한다. 예를 들어, 프레임 레이트 변환부(375)는 입력되는 60Hz 영상의 프레임 레이트를 디스플레이부(340)의 출력 주파수에 따라 예를들어, 120Hz 또는 240Hz의 프레임 레이트를 가지도록 변환할 수 있다. 상기와 같이, 프레임 레이트를 변환하는 방법에는 다양한 방법이 존재할 수 있다. 일 예로, 프레임 레이트 변환부(375)는 프레임 레이트를 60Hz에서 120Hz로 변환하는 경우, 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 동일한 제1 프레임을 삽입하거나, 제1 프레임과 제2 프레임으로부터 예측된 제3 프레임을 삽입함으로써 변환할 수 있다. 다른 예로, 프레임 레이트 변환부(375)는 프레임 레이트를 60Hz에서 240Hz로 변환하는 경우, 기존 프레임 사이에 동일한 프레임 또는 예측된 프레임을 3개 더 삽입하여 변환할 수 있다. 별도의 프레임 변환을 수행하지 않는 경우에는 프레임 레이트 변환부(375)를 바이패스(bypass) 할 수도 있다.
포맷터(376)는 입력되는 프레임 레이트 변환부(375)의 출력을 디스플레이부(340)의 입력 신호 포맷에 맞게 변경한다. 예를 들어, 포맷터(376)는 R, G, B 데이터 신호를 출력할 수 있으며, 이러한 R, G, B 데이터 신호는 낮은 전압 차분 신호(LVDS: Low voltage differential signal) 또는 mini-LVDS로 출력될 수 있다. 또한, 포맷터(376)는 입력되는 프레임 레이트 변환부(375)의 출력이 3D 영상 신호인 경우에는 디스플레이부(340)의 입력 신호 포맷에 맞게 3D 형태로 구성하여 출력함으로써, 디스플레이부(340)를 통해 3D 서비스를 지원할 수도 있다.
제어부(370) 내 음성 처리부(미도시)는 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이러한 음성 처리부(미도시)는 다양한 오디오 포맷을 처리하도록 지원할 수 있다. 일 예로, 음성 신호가 MPEG-2, MPEG-4, AAC, HE-AAC, AC-3, BSAC 등의 포맷으로 부호화된 경우에도 이에 대응되는 디코더를 구비하여 처리할 수 있다. 음성 처리부(미도시)는 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
제어부(370) 내의 데이터 처리부(미도시)는 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리부는 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 경우에도 이를 복호할 수 있다. 여기서, 부호화된 데이터 신호는 각 채널에서 방영되는 방송 프로그램의 시작시각, 종료시각 등의 방송 정보가 포함된 EPG 정보일 수 있다.
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.
100 : 영상 처리부 10 : 선형 색역 맵핑부
20 : 비선형 색역 맵핑부 30: 정보 분석부
40 : 혼합부

Claims (20)

  1. 입력 영상 신호의 색역을 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 선형 색역 맵핑부;
    상기 입력 영상 신호의 색역을 상기 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 비 선형 색역 맵핑부; 및
    상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 혼합하여 출력 영상 신호를 생성하는 혼합부;
    를 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호에 포함된 색 표현 정보를 분석하는 정보 분석부;를 더 포함하고,
    상기 혼합부는 상기 정보 분석부의 분석 결과를 기반으로 상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 조정하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 색 표현 정보는,
    상기 입력 영상 신호에 대한 메타 데이터, 명도, 채도, 색상을 포함하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 정보 분석부는,
    상기 혼합 비율을 조절하기 위한 유저 입력이 존재하는 경우, 유저 입력 정보를 추가적으로 분석하여 상기 혼합 비율을 설정하고,
    상기 유저 입력 정보는, 상기 혼합 비율을 조정하기 위한 그래픽 객체에 대한 유저 조작 정보와, 상기 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역을 선택하기 위한 유저 선택 정보를 포함하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 색 표현 정보에 따라 상기 혼합 비율을 일차 조정한 후, 상기 유저 입력 정보에 따라 상기 혼합 비율을 재차 조정하는 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 입력 영상 신호가 무채색에 가까울수록 상기 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높이는 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 입력 영상 신호가 유채색에 가까울수록 상기 비 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높이는 표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 선형 색역 맵핑부는,
    상기 정보 분석부의 분석 결과를 기초로 행렬 계수를 구하고,
    상기 행렬 계수를 갖는 M*M 행렬식(M은 자연수)을 사용하여 상기 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 표시장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 비 선형 색역 맵핑부는,
    상기 정보 분석부의 분석 결과를 기초로 3차원 룩업 테이블의 색역 맵핑 정보를 업데이트하고,
    상기 3차원 룩업 테이블을 사용하여 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 표시장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    RGBo=α*RGB1+(1-α)*RGB2에 따라 상기 출력 영상 신호를 생성하며,
    상기 RGBo는 상기 출력 영상 신호에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, 상기 RGB1은 상기 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, 상기 RGB2는 상기 비 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내며, 상기 α는 상기 혼합 비율을 나타내는 표시장치.
  11. 입력 영상 신호의 색역을 디스플레이 색역에 맞추기 위한 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 선형 색역 맵핑 단계;
    상기 입력 영상 신호의 색역을 상기 타겟 디스플레이 색역에 맞추기 위한 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 비 선형 색역 맵핑 단계; 및
    상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 혼합하여 출력 영상 신호를 생성하는 혼합 단계;
    를 포함하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호에 포함된 색 표현 정보를 분석하는 정보 분석 단계;를 더 포함하고,
    상기 혼합 단계는, 상기 정보 분석 단계의 분석 결과를 기반으로 상기 선형 색역 맵핑 결과와 상기 비 선형 색역 맵핑 결과의 혼합 비율을 조정하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 색 표현 정보는,
    상기 입력 영상 신호에 대한 메타 데이터, 명도, 채도, 색상을 포함하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정보 분석 단계는,
    상기 혼합 비율을 조절하기 위한 유저 입력이 존재하는 경우, 유저 입력 정보를 추가적으로 분석하여 상기 혼합 비율을 설정하고,
    상기 유저 입력 정보는, 상기 혼합 비율을 조정하기 위한 그래픽 객체에 대한 유저 조작 정보와, 상기 타겟 디스플레이 색역과 다른 색역을 선택하기 위한 유저 선택 정보를 포함하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 혼합 단계는,
    상기 색 표현 정보에 따라 상기 혼합 비율을 일차 조정한 후, 상기 유저 입력 정보에 따라 상기 혼합 비율을 재차 조정하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합 단계는,
    상기 입력 영상 신호가 무채색에 가까울수록 상기 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높이는 표시장치의 영상 처리 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합 단계는,
    상기 입력 영상 신호가 유채색에 가까울수록 상기 비 선형 색역 맵핑 결과의 상대적 혼합 비율을 더 높이는 표시장치의 영상 처리 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 선형 색역 맵핑 단계는,
    상기 정보 분석부의 분석 결과를 기초로 행렬 계수를 구하고,
    상기 행렬 계수를 갖는 M*M 행렬식(M은 자연수)을 사용하여 상기 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 비 선형 색역 맵핑 단계는,
    상기 정보 분석부의 분석 결과를 기초로 3차원 룩업 테이블의 색역 맵핑 정보를 업데이트하고,
    상기 3차원 룩업 테이블을 사용하여 상기 비 선형 색역 맵핑 결과를 도출하는 표시장치의 영상 처리 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합 단계는,
    RGBo=α*RGB1+(1-α)*RGB2에 따라 상기 출력 영상 신호를 생성하며,
    상기 RGBo는 상기 출력 영상 신호에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, 상기 RGB1은 상기 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내고, 상기 RGB2는 상기 비 선형 색역 맵핑 결과에 해당되는 픽셀 데이터를 나타내며, 상기 α는 상기 혼합 비율을 나타내는 표시장치의 영상 처리 방법.
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