KR20220115706A - 영상 프로세서, 그것을 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 동작 방법 - Google Patents

영상 프로세서, 그것을 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치의 영상 프로세서는 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 세그먼테이션 처리부, 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 클래스 분류 처리부, 방송 정보 신호들을 저장하는 메모리, 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 영상 신호를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 보정 처리부 및 상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하고, 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부를 포함한다.

Description

영상 프로세서, 그것을 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 동작 방법{IMAGE PROCESSOR, DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME AND OPERATION METHOD OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 영상 프로세서를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 포함한다. 표시 패널은 복수의 스캔 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 화소들을 포함한다. 구동 회로는 데이터 라인들에 데이터 구동 신호를 출력하는 데이터 구동 회로, 스캔 라인들을 구동하기 위한 스캔 신호를 출력하는 스캔 구동 회로 및 데이터 구동 회로와 스캔 구동 회로를 제어하기 위한 구동 컨트롤러를 포함한다.
이러한 표시 장치는 표시하고자 하는 화소와 연결된 스캔 라인으로 스캔 신호를 출력하고, 화소와 연결된 데이터 라인에 표시 영상에 대응하는 데이터 전압을 제공함으로써 영상을 표시할 수 있다.
표시 장치에 동일한 영상이 장시간 표시되는 경우, 화소의 특성을 변화시킬 수 있다. 특히, 동일한 영상이 장시간 표시된 후 다른 영상으로 바뀔 때 이전 영상이 다음 영상에 영향을 주는 잔상 현상이 나타날 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 영상 프로세서 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 동작 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 영상 프로세서는 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 세그먼테이션 처리부, 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 클래스 분류 처리부, 방송 정보 신호들을 저장하는 메모리, 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 보정 처리부 및 상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하고, 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 세그먼테이션 처리부 및 상기 클래스 분류 처리부는 심층 신경망에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 클래스 분류 처리부는 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 복수의 방송들 중 어느 하나에 대응하는 상기 클래스 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하고, 상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호를 비교하고, 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 미검출 영역의 연결 성분을 추출하고, 상기 연결 성분의 면적이 임계값보다 작으면 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 복수 개의 데이터 라인들과 복수 개의 스캔 라인들에 각각 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로, 상기 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로 및 제어 신호 및 영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 데이터 구동 회로 및 상기 스캔 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함한다. 상기 구동 컨트롤러는 상기 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 세그먼테이션 처리부, 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 클래스 분류 처리부, 방송 정보 신호들을 저장하는 메모리, 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 보정 처리부 및 상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하고, 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 클래스 분류 처리부는 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 복수의 방송들 중 어느 하나에 대응하는 상기 클래스 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하고, 상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호를 비교하고, 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치의 동작 방법은 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계, 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 단계, 복수의 방송 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정한 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계 및 상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하는 단계 및 상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는, 상기 일치도가 기준값보다 높거나 같으면 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는 상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는 상기 미검출 영역의 연결 성분을 추출하는 단계 및 상기 연결 성분의 면적이 임계값보다 작으면 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 방송국 로고와 같이 잔상을 유발하는 영상의 배경과 문자를 검출하는 세그먼테이션을 수행한 후 오검출 영역 및 미검출 영역에 대한 보정을 수행함으로써 세그먼테이션 동작의 정밀도가 향상될 수 있다. 따라서 표시 장치의 잔상 방지 성능이 향상되고, 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 예시적으로 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 심층 신경망의 기능적 블록도이다.
도 5a는 표시 장치로 입력되는 영상을 예시적으로 보여준다.
도 5b 및 도 5c는 5a에 도시된 영상에 대한 세그먼테이션의 결과를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 6a는 표시 장치로 입력되는 영상을 예시적으로 보여준다.
도 6b 및 도 6c는 6a에 도시된 영상에 대한 세그먼테이션의 결과를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 동작 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 8a는 세그먼테이션 처리부로부터 출력되는 세그먼테이션 신호에 대응하는 영상이다.
도 8b는 메모리에 저장된 방송 정보 신호에 대응하는 영상이다.
도 8c는 세그먼테이션 처리부로부터 출력되는 세그먼테이션 신호에서 오검출 영역(FP)을 예시적으로 보여준다.
도 8d는 세그먼테이션 처리부로부터 출력되는 세그먼테이션 신호에서 미검출 영역(FN)을 예시적으로 보여준다.
도 8e는 보정 처리부로부터 출력되는 보정 세그먼테이션 신호에 대응하는 영상을 예시적으로 보여준다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 예시적으로 보여준다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(100), 구동 컨트롤러(110), 데이터 구동 회로(120)를 포함한다.
표시 패널(DP)은 스캔 구동 회로(130), 복수 개의 화소들(PX), 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn)을 포함한다. 복수 개의 화소들(PX) 각각은 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인과 연결되고, 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn) 중 대응하는 스캔 라인과 연결된다.
표시 패널(100)은 영상을 디스플레이하는 패널로서, LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하며, 표시 패널(100) 또한 유기 발광 다이오드 표시 패널로서 설명하지만, 본 발명의 표시 장치(DD) 및 표시 패널(100)은 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치 및 표시 패널이 사용될 수 있다.
구동 컨트롤러(110)는 외부로부터의 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 예를 들면, 제어 신호(CTRL)는 적어도 하나의 동기 신호 및 적어도 하나의 클럭 신호를 포함할 수 있다. 구동 컨트롤러(110)는 영상 신호(RGB)를 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DS)를 데이터 구동 회로(120)로 제공한다. 구동 컨트롤러(110)는 제어 신호(CTRL)에 기초하여 제1 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(120)로 제공하고, 제2 제어 신호(SCS)를 스캔 구동 회로(SDC)로 제공한다. 제1 제어 신호(DCS)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(SCS)는 수직 동기 시작 신호 및 출력 인에이블 신호를 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는 구동 컨트롤러(110)로부터의 제1 제어 신호(DCS) 및 데이터 신호(DS)에 응답해서 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 데이터 구동 회로(120)는 집적 회로 (Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시 패널(DP)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film: COF) 방식으로 실장되어서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 구동 회로(120)는 표시 패널(100) 상에서 화소들(PX)의 구동 회로와 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
스캔 구동 회로(130)는 구동 컨트롤러(110)로부터의 제2 제어 신호(SCS)에 응답해서 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn)을 구동한다. 예시적인 실시예에서, 스캔 구동 회로(130)는 표시 패널(100) 상에서 화소들(PX)의 구동 회로와 동일한 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(SDC)는 집적 회로 (Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시 패널(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film: COF) 방식으로 실장되어서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 블록도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 구동 컨트롤러(110)는 영상 프로세서(112) 및 제어 신호 발생부(114)를 포함한다.
영상 프로세서(112)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 데이터 신호(DS)를 출력한다.
제어 신호 발생부(114)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 제1 제어 신호(DCS) 및 제2 제어 신호(SCS)를 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 영상 프로세서(112)는 세그먼테이션 처리부(210), 클래스 분류 처리부(220), 보정 처리부(230), 데이터 신호 출력부(240) 및 메모리(250)를 포함한다.
세그먼테이션 처리부(210) 및 클래스 분류 처리부(220)는 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN)(200)에 의한 시맨틱 세그먼테이션(semantic segmentation) 기술을 적용하여 구현될 수 있다. 세그먼테이션 처리부(210)는 영상 신호(RGB)의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호(SG)를 출력한다.
클래스 분류 처리부(220)는 세그먼테이션 신호(SG)에 근거해서 클래스 신호(CC)를 출력한다. 클래스 분류 처리부(220)는 세그먼테이션 신호(SG)에 근거해서 복수의 방송 중 어느 하나에 대응하는 클래스 신호(CC)를 출력할 수 있다.
메모리(250)는 미리 설정된 방송 정보 신호들을 저장한다. 방송 정보 신호들은 복수의 방송들 각각에 대응하는 채널, 방송 프로그램 또는 방송국의 로고에 대한 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함할 수 있다.
보정 처리부(230)는 세그먼테이션 처리부(210)로부터 세그먼테이션 신호(SG), 클래스 분류 처리부(220)로부터 클래스 신호(CC) 및 메모리(250)로부터 방송 정보 신호들 중 클래스 신호(CC)에 대응하는 방송 정보 신호(BI)를 수신한다. 보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG) 및 방송 정보 신호(BI)에 근거해서 세그먼테이션 신호(SG)를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호(SGC)를 출력한다.
데이터 신호 출력부(240)는 영상 신호(RGB) 및 보정 세그먼테이션 신호(SGC)를 수신하고, 표시 패널(100, 도 1 참조)에 적합한 데이터 신호(DS)를 출력한다. 데이터 신호(DS)는 도 1에 도시된 데이터 구동 회로(120)로 제공될 수 있다.
데이터 신호 출력부(240)는 보정 세그먼테이션 신호(SGC)에 근거해서 영상 신호(RGB)에 대한 잔상 방지 처리를 수행하고, 데이터 신호(DS)를 출력할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 심층 신경망(200)의 기능적 블록도이다.
도 4를 참조하면, 심층 신경망(200)은 인코더/특징 추출기(310), 디코더(320) 및 분류기(330)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 인코더/특징 추출기(310)는 세그먼테이션 처리부(210) 및 클래스 분류 처리부(220)에 의해서 공통으로 사용되는 네트워크이다. 인코더/특징 추출기(310)는 세그먼테이션 처리 및 클래스 분류에서 사용될 특징량을 추출한다.
디코더(320)는 세그먼테이션 처리부(210)에 의해 사용되는 네트워크이며, 분류기(330)는 클래스 분류 처리부(220)에 의해 사용되는 네트워크이다.
인코더/특징 추출기(310)는 영상 신호(RGB)를 수신하고, 영상 신호(RGB)의 특징량 정보를 디코더(320) 및 분류기(330)로 제공한다. 인코더/특징 추출기(310)는 콘볼루션 층(Convolution layer), 배치 정규화 층(Batch Normalization layer), 활성화 함수(ReLU) 및 맥스 풀링(Maxpooling) 등을 포함할 수 있다.
디코더(320)는 인코더/특징 추출기(310)로부터의 특징량 정보에 기반하여 영상 신호(RGB)의 클래스를 분류할 수 있다.
디코더(320)는 콘볼루션 층(Convolution layer), 배치 정규화 층(Batch Normalization layer), 활성화 함수(ReLU), 언풀링(Unpooling) 및 소프트맥스(Softmax)를 포함할 수 있다.
분류기(330)는 전체 결합층(Fully connected layer) 및 소프트맥스(Softmax)를 포함할 수 있다.
도 4에는 인코더/특징 추출기(310)가 동일한 네트워크를 공통으로 사용하는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 인코더와 특징 추출기는 서로 독립적인 네트워크들로 각각 구현될 수 있다.
도 5a는 표시 장치로 입력되는 영상을 예시적으로 보여준다.
도 3에 도시된 세그먼테이션 처리부(210)는 도 5a에 도시된 것과 같은 영상(IM11)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 영상(IM11)은 방송국 로고와 같은 방송국 정보를 포함할 수 있다. 세그먼테이션 처리부(210)는 영상 신호(RGB)의 클래스를 분류하고, 클래스를 나타내는 세그먼테이션 신호(SG)를 출력한다.
세그먼테이션 처리부(210)에 의한 클래스 분류는 배경과 문자를 분류하는 것을 포함한다.
도 5b 및 도 5c는 5a에 도시된 영상에 대한 세그먼테이션의 결과를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
이상적인 경우, 도 5b에 도시된 것과 같이, 세그먼테이션 처리부(210)에 의해 클래스 분류된 영상(IM12)은 배경과 문자가 정확하게 구분된다.
그러나, 도 5c에 도시된 것과 같이, 세그먼테이션 처리부(210)에 의해 클래스 분류된 영상(IM13)에서 문자가 배경으로 분류되거나, 배경이 문자로 분류될 수 있다. 영역(A1)은 문자가 배경으로 분류된 경우의 일 예이고, 영역(A2)은 배경이 문자로 분류된 경우의 일 예이다.
도 6a는 표시 장치로 입력되는 영상을 예시적으로 보여준다.
도 3에 도시된 세그먼테이션 처리부(210)는 도 6a에 도시된 것과 같은 영상(IM21)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 영상(IM21)은 방송국 로고와 같은 방송국 정보를 포함할 수 있다. 영상(IM21)의 영역(B1)에서 배경의 휘도와 문자의 휘도가 유사하다.
도 6b 및 도 6c는 6a에 도시된 영상에 대한 세그먼테이션의 결과를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
잔상 방지의 목적을 위해서, 도 6b에 도시된 것과 같이, 영역(B1)의 문자는 배경으로 분류하는 것이 적절하다. 만일 영역(B1)의 문자에 대응하는 부분을 문자로 분류하는 경우, 배경과 문자 사이에 경계가 나타나서 시청자에게 위화감을 줄 수 있다.
또한 도 6c에 도시된 것과 같이, 세그먼테이션 처리부(210)에 의해 클래스 분류된 영상(IM13)에서 문자가 배경으로 분류되거나, 배경이 문자로 분류될 수 있다. 영역(B2)은 문자가 배경으로 분류된 경우의 일 예이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 동작 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 8a 내지 도 8e는 표시 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.
설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3의 표시 장치를 참조하여 표시 장치의 동작 방법을 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 세그먼테이션 처리부(210)는 영상 신호(RGB)의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호(SG)를 출력한다(S100). 예를 들어, 세그먼테이션 처리부(210)는 화소들 각각에 대응하는 영상 신호(RGB)가 배경이면 '0'을 세그먼테이션 신호(SG)로 출력하고, 화소들 각각에 대응하는 영상 신호(RGB)가 문자이면 '1'을 세그먼테이션 신호(SG)로 출력할 수 있다.
클래스 분류 처리부(220)는 세그먼테이션 신호(SG)에 근거해서 클래스를 분류하고, 클래스 신호(CC)를 출력한다(단계 S110). 클래스 신호(CC)는 복수의 방송들 중 어느 하나에 대응할 수 있다.
보정 처리부(230)는 세그먼테이션 처리부(210)로부터 세그먼테이션 신호(SG), 클래스 분류 처리부(220)로부터 클래스 신호(CC) 및 메모리(250)로부터 방송 정보 신호(BI)를 수신한다. 보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)가 클래스 신호(CC)에 대응하는 방송 정보 신호(BI)와 일치하는 지를 판별한다(단계 S120).
예를 들어, 세그먼테이션 신호(SG)의 문자의 화소 및 클래스 신호(CC)에 대응하는 방송 정보 신호(BI)의 문자의 화소를 비교해, IoU(Intersection over Union)를 산출하는 것에 의해 일치도를 평가할 수 있다.
만일 세그먼테이션 신호(SG)와 방송 정보 신호(BI)의 일치도가 기준값보다 낮으면 보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)를 보정 세그먼테이션 신호(SGC)로서 출력한다(단계 S130). 즉, 클래스 분류 처리부(220)에 의해 판별된 방송과 메모리에 저장된 방송의 일치도가 낮으면 세그먼테이션 처리부(210) 및/또는 클래스 분류 처리부(220)의 오동작에 해당하므로 별도의 보정 동작없이 세그먼테이션 신호(SG)를 보정 세그먼테이션 신호(SGC)로 출력한다.
만일 세그먼테이션 신호(SG)와 방송 정보 신호(BI)의 일치도가 기준값보다 높거나 같으면 보정 처리부(230)는 방송 정보 신호(BI)와 세그먼테이션 신호(SG)를 비교하여 오검출 영역(또는 false positive)(FP)과 미검출 영역(또는 false negative)(FN)을 추출한다(단계 S140).
도 8a는 세그먼테이션 처리부(210)로부터 출력되는 세그먼테이션 신호(SG)에 대응하는 영상이다. 도 8a에서 영역(CH1)은 세그먼테이션 신호(SG) 중 문자에 대응하는 영역이고, 영역(BG1)은 세그먼테이션 신호(SG) 중 배경에 대응하는 영역, 영역(BG1a)은 영상 신호(RGB) 중 문자에 대응하는 영역이나, 세그먼테이션 신호(SG)의 배경에 대응하는 영역이다.
도 8b는 메모리(250)에 저장된 방송 정보 신호(BI)에 대응하는 영상이다. 도 8b에서 영역(CH2)은 방송 정보 신호(BI)의 문자에 대응하는 영역이고, 영역(BG2)은 방송 정보 신호(BI)의 배경에 대응하는 영역이다.
도 8c는 세그먼테이션 처리부(210)로부터 출력되는 세그먼테이션 신호(SG)에서 오검출 영역(FP)을 예시적으로 보여준다.
오검출 영역(FP)은 세그먼테이션 신호(SG)에서 배경으로 검출되었어야 하나 문자로 검출된 영역을 말한다.
도 8d는 세그먼테이션 처리부(210)로부터 출력되는 세그먼테이션 신호(SG)에서 미검출 영역(FN)을 예시적으로 보여준다.
미검출 영역(FN)은 세그먼테이션 신호(SG)에서 문자로 검출되었어야 하나 배경으로 검출된 영역을 말한다.
다시 도 7을 참조하면, 보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)에서 오검출 영역(FP)을 배경으로 즉, '0'으로 변환한 보정 세그먼테이션 신호(SGC)를 생성한다(단계 S150).
보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)에서 미검출 영역(FN)의 연결 성분을 추출한다(단계 S160).
미검출 영역(FN)의 연결 성분은 라벨링 프로세스 또는 윤곽선 추출 프로세스에 의해 실현될 수 있다. 또한 보정 처리부(230)는 연결 성분들 각각의 면적을 계산한다. 연결 성분들 각각의 면적은 세그먼테이션 신호(SG)에서 연결 성분에 대응하는 화소들의 개수에 의해 계산될 수 있다.
보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)에서 미검출 영역(FN)의 연결 성분의 면적과 임계값을 비교한다(단계 S170).
만일 미검출 영역(FN)의 연결 성분의 면적이 임계값보다 작으면 보정 처리부(230)는 보정 세그먼테이션 신호(SGC)에서 미검출 영역(FN)을 문자로 즉, 1'로 변환한다(단계 S180).
보정 처리부(230)는 보정 세그먼테이션 신호(SGC)를 데이터 신호 출력부(240)로 출력한다(단계 S190). 단계 S150부터 단계 S180이 순차적으로 수행된 후의 보정 세그먼테이션 신호(SGC)는 오검출 영역(FP)이 배경으로 변환되고, 미검출 영역(FN)이 문자로 변환된 것이다.
만일 단계 S170에서, 미검출 영역(FN)의 연결 성분의 면적이 임계값보다 크면 보정 처리를 수행하지 않고, 보정 처리부(230)는 세그먼테이션 신호(SG)를 보정 세그먼테이션 신호(SGC)로서 출력한다(단계 S190). 단계 S180이 수행되지 않았다면, 보정 세그먼테이션 신호(SGC)는 오검출 영역(FP)만 배경으로 변환하고, 미검출 영역(FN)은 그대로 유지된 것이다.
만일 단계 S160에서 추출된 연결 성분들의 개수가 복수 개이면, 단계 S170부터 단계 S190을 반복 수행하면서 연결 성분들 각각에 대한 미검출 영역을 문자로 선택적으로 변환하는 동작을 수행할 수 있다.
도 8e는 보정 처리부(230)로부터 출력되는 보정 세그먼테이션 신호(SGC)에 대응하는 영상을 예시적으로 보여준다.
도 8e에서 영역(CH3)은 보정 세그먼테이션 신호(SGC) 중 문자에 대응하는 영역이고, 영역(BG3)은 보정 세그먼테이션 신호(SGC) 중 배경에 대응하는 영역이다.
도 8b 및 도 8e를 비교하면, 세그먼테이션 신호(SG)의 미검출 영역(FN)과 오검출 영역(FP)이 보정된 보정 세그먼테이션 신호(SGC)는 메모리(250)에 저장된 방송 정보 신호(BI)와 유사하다.
또한 앞서 도 6a 내지 도 6c에서 설명한 바와 같이, 배경의 휘도와 문자의 휘도가 유사한 경우, 배경의 휘도와 유사한 문자는 배경으로 유지함으로써 배경과 문자 사이에 경계가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD 표시 장치
100 표시 패널
110 구동 컨트롤러
120 데이터 구동 회로
130 스캔 구동 회로
112 영상 프로세서
114 제어 신호 발생부
200 심층 신경망
210 세그먼테이션 처리부
220 클래스 분류 처리부
230 보정 처리부
240 데이터 신호 출력부
250 메모리
310 인코더/특징 추출기
320 디코더
330 분류기

Claims (20)

  1. 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 세그먼테이션 처리부;
    상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 클래스 분류 처리부;
    방송 정보 신호들을 저장하는 메모리;
    상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 보정 처리부; 및
    상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하고, 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부를 포함하는 영상 프로세서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼테이션 처리부 및 상기 클래스 분류 처리부는 심층 신경망에 의해 구현되는 영상 프로세서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 클래스 분류 처리부는 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 복수의 방송들 중 어느 하나에 대응하는 상기 클래스 신호를 출력하는 영상 프로세서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함하는 영상 프로세서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하고, 상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력하는 영상 프로세서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호를 비교하고, 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출하는 영상 프로세서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 영상 프로세서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 미검출 영역의 연결 성분을 추출하고, 상기 연결 성분의 면적이 임계값보다 작으면 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 영상 프로세서.
  9. 복수 개의 데이터 라인들과 복수 개의 스캔 라인들에 각각 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로;
    상기 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로; 및
    제어 신호 및 영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 데이터 구동 회로 및 상기 스캔 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함하되;
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 세그먼테이션 처리부;
    상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 클래스 분류 처리부;
    방송 정보 신호들을 저장하는 메모리;
    상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정하고, 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 보정 처리부; 및
    상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하고, 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력부를 포함하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 클래스 분류 처리부는 상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 복수의 방송들 중 어느 하나에 대응하는 상기 클래스 신호를 출력하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함하는 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하고, 상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력하는 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호를 비교하고, 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보정 처리부는 상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 표시 장치.
  15. 영상 신호의 배경과 문자를 분류하고, 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계;
    상기 세그먼테이션 신호에 근거해서 클래스 신호를 출력하는 단계;
    복수의 방송 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호에 근거해서 상기 세그먼테이션 신호를 보정한 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 보정 세그먼테이션 신호에 근거해서 상기 영상 신호에 대한 잔상 방지를 처리하는 단계를 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방송 정보 신호들은 상기 복수의 방송들 각각의 배경 및 문자를 구분한 영상 정보를 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는,
    상기 세그먼테이션 신호 및 상기 방송 정보 신호들 중 상기 클래스 신호에 대응하는 방송 정보 신호의 일치도를 판별하는 단계; 및
    상기 일치도가 기준값보다 낮으면 상기 세그먼테이션 신호를 상기 보정 세그먼테이션 신호로 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는,
    상기 일치도가 기준값보다 높거나 같으면 상기 세그먼테이션 신호의 오검출 영역 및 미검출 영역을 추출하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는,
    상기 세그먼테이션 신호의 상기 오검출 영역을 상기 배경으로 변환하고, 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 보정 세그먼테이션 신호를 출력하는 단계는,
    상기 미검출 영역의 연결 성분을 추출하는 단계; 및
    상기 연결 성분의 면적이 임계값보다 작으면 상기 미검출 영역을 상기 문자로 변환하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
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