KR100758981B1 - 복수 개의 발광소자를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제어방법 - Google Patents

복수 개의 발광소자를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

복수 개의 발광소자를 구비한 백라이트 유닛 및 그 방법이 개시된다. 본 백라이트 유닛은, 복수 개의 발광소자를 구비한 발광소자부, 입력 영상의 평균 휘도값을 산출하는 제1 산출부, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출하는 제2 산출부, 입력 영상의 평균 휘도값을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 레퍼런스 레벨값과 휘도 조정 팩터를 가산하여 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출하는 휘도 조정값 연산부, 및 각 블럭 별 휘도 조정값을 적용하여, 복수 개의 발광소자 중 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자의 출력 휘도를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 입력되는 영상의 평균 휘도값 및 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 백라이트 유닛의 휘도값을 조정함으로써, 콘트라스트 비를 증가시켜 보다 선명한 영상을 제공할 수 있게 된다.
백라이트 유닛, 콘트라스트 비, 휘도

Description

복수 개의 발광소자를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제어 방법 {Back-light unit having a plurality of luminous element and control method thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값을 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘트라스트 비 증가 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플리커 방지를 위한 필터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
110 : 발광소자부 120 : 제1 산출부
130 : 제2 산출부 140 : 휘도 조정값 연산부
150 : 제어부
본 발명은 복수 개의 발광소자를 백라이트 유닛 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입력 영상의 평균 휘도값 및 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 복수 개의 발광소자의 휘도를 제어함으로써, 영상의 콘트라스트 비를 증가시키기 위한 백라이트 유닛 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이 장치는 각종 정보의 표시 소자이면서도 자체 발광소자가 없기 때문에, 그 후면에 발광소자를 두어 디스플레이 장치 화면 전체를 균일하게 밝혀주는 별도의 장치가 필요한데 이것이 백라이트 유닛(BLU;Back Light Unit)이다.
백라이트 유닛은 복수 개의 발광 소자, 즉, 램프를 구비한다. 이 경우, 사용되는 램프는, 보편적으로, CCFL(Cold Cathode Flourscent Lamp, 냉음극 형광 램프) 또는 LED(Light Emitting Diode)가 이용되었다. 백라이트 유닛은 상기와 같은 램프를 이용하여 입력되는 영상 특성에 따라, 발광소자의 휘도를 조정하여 콘트라스트 비(contrast ratio)를 제어할 수 있었다. 그러나, CCFL의 경우, 영상의 각 블럭 단위로 휘도를 제어할 수 없기 때문에 콘트라스트 비(contrast ratio)를 제어하는 것이 어려웠다.
한편, CCFL과는 달리 부분적으로 휘도 조정이 가능한 LED를 사용하는 경우는, 영상의 각 블럭 단위로 LED의 휘도값을 조정할 수 있다. 그러나, 각 블럭의 대표 휘도값만으로 LED의 휘도를 제어하게 된다. 이에 따라, 어두운 영상이 입력되었 을 경우, 대부분의 LED가 턴-오프되어 입력 영상의 밝기가 감소하게 되어, 밝기 저감 문제가 발생했었다. 따라서, 사용자는 영상 시청시, 콘트라스트 비의 저하로 인한 시각적 불편함을 감수해야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 입력 영상의 평균 휘도값 및 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 발광소자의 휘도 조정값을 산출함으로써, 발광소자의 휘도를 개별적으로 조정하여 영상의 콘트라스트 비를 증가시키기 위한 백라이트 유닛 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 백라이트 유닛은, 복수 개의 발광소자를 구비한 발광소자부, 입력 영상의 평균 휘도값을 산출하는 제1 산출부, 상기 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출하는 제2 산출부, 상기 평균 휘도값을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정하고, 상기 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 가산하여 상기 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출하는 휘도 조정값 연산부, 및 상기 각 블럭 별 휘도 조정값을 적용하여, 상기 복수 개의 발광소자 중 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자의 출력 휘도를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제2 산출부를 통해 산출된 각 블럭의 대표 휘도값에 대해서 스파셜 필터링 및 템포럴 필터링 중 적어도 하나의 작업을 수행하여, 필터링 결과값을 상기 휘도 조정값 연산부로 제공하는 필터링부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 휘도 조정값 연산부는 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 수식 1) BLK>Mean일 때, BLKlevel=Reflevel+(BLKMAX-Reflevel)×(BLK-Mean)/(BLKMAX-Mean) 및 2) BLK≤Mean일 때, BLKlevel=Reflevel-(Reflevel-BLKMIN)×(Mean-BLK)/Mean에 대입하여, 상기 각 블럭에 대한 휘도 조정값을 산출하며, 상기 수식에서, BLK은 각 블럭의 대표 휘도값, Mean은 입력 영상의 평균 휘도값, Reflevel은 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값, BLKMAX는 최대 휘도값, BLKMIN은 최소 휘도값, BLKlevel은 각 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값을 의미한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 발광소자 제어 방법은, (a) 입력 영상의 평균 휘도값을 산출하는 단계, (b) 상기 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출하는 단계, (c) 상기 평균 휘도값을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정하고, 상기 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 가산하여 상기 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출하는 단계, 및 (d) 상기 각 블럭 별 휘도 조정값을 적용하여, 상기 복수 개의 발광소자 중 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자의 출력 휘도를 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (b) 단계를 통해 산출된 각 블럭의 대표 휘도값에 대해서 스파셜 필터링 및 템포럴 필터링 중 적어도 하나의 작업을 수행하여, 필터링 결과값을 제 공하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (c) 단계는 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 수식 1) BLK>Mean일 때, BLKlevel=Reflevel+(BLKMAX-Reflevel)×(BLK-Mean)/(BLKMAX-Mean) 및 2) BLK≤Mean일 때, BLKlevel=Reflevel-(Reflevel-BLKMIN)×(Mean-BLK)/Mean에 대입하여, 상기 각 블럭에 대한 휘도 조정값을 산출하며, 상기 수식에서, BLK은 각 블럭의 대표 휘도값, Mean은 입력 영상의 평균 휘도값, Reflevel은 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값, BLKMAX는 최대 휘도값, BLKMIN은 최소 휘도값, BLKlevel은 각 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값을 의미한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 보인 블럭도이다. 도 1에 따르면, 백라이트 유닛은 발광소자부(110), 제1 산출부(120), 제2 산출부(130), 휘도 조정값 연산부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
발광소자부(110)는 백라이트 유닛 전면에 걸쳐 배치된다. 이 경우, 발광소자부(110)는 복수 개의 발광소자를 구비할 수 있다. 또한, 각 발광소자 간의 간격, 배치 위치 등은 발광소자의 개수나 백라이트 유닛의 크기에 따라 달라질 수 있게 된다. 한편, 발광소자로는 LED(Light Emitting Diode)가 이용될 수 있다.
제1 산출부(120)는 입력 영상의 평균 휘도값을 산출한다. 이 경우, 입력 영상의 평균 휘도값은 각 픽셀의 휘도값을 합한 값에 전체 픽셀수를 나눈값이 될 수 있다.
제2 산출부(130)는 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출한다. 이 경우, 입력 영상을 소정 단위로 나누어 복수 개의 블럭으로 구분할 수 있으며, 소정 단위는 n×m(n, m은 양의 정수)이 될 수 있다. 만약, 입력 영상을 2×2로 나눌 경우, 영상은 4개의 블럭으로 구분된다. 한편, 각 블럭의 대표 휘도값은 블럭의 평균 휘도값, 평균 휘도값의 함수, 최소 휘도값, 최대 휘도값, 최소 및 최대 휘도값의 함수, 분산, 표준 편차 중 어느 하나가 될 수 있다.
휘도 조정값 연산부(140)는 콘트라스트 비 증가를 위한 발광소자부(110)의 휘도 조정값을 산출한다. 이 경우, 콘트라스트 비(Contrast Ratio)란, 영상의 어두운 부분과 밝은 부분 사이의 대비 비율을 나타내는 것을 말한다. 한편, 휘도 조정값 연산부(140)는 제1 산출부(120) 및 제2 산출부(130)를 통해 산출된 입력 영상의 평균 휘도값 및 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여, 발광소자부(110)의 휘도를 조정하기 위한 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출한다. 먼저, 휘도 조정값 연산부(140)는 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값을 결정한다. 이 경우, 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값은 제품 제조시 설정될 수 있으며, 제품에 따라 그 값은 달라질 수 있다.
한편, 도 2는 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값을 나타내는 그래프이다. 도 2에 따르면, 레퍼런스 레벨값(Reflevel)은 입력 영상의 평균 휘도값(a)에 따라 달라질 수 있다. 도 2의 그래프는 아래 수식으로 표현될 수 있다.
Figure 112006013805175-pat00001
Figure 112006013805175-pat00002
Figure 112006013805175-pat00003
Figure 112006013805175-pat00004
Figure 112006013805175-pat00005
Figure 112006013805175-pat00006
휘도 조정값 연산부(140)는 상술한 수학식 1을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정할 수 있다. 수식을 참조하면, 레퍼런스 레벨값(Reflevel)은 입력 영상의 평균 휘도값(a)에 따라 다른 수식을 이용하여 결정할 수 있다. 구체적으로, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 LTH보다 작은 경우에는 1)식을 이용하여 레퍼런스 레벨값(Reflevel)을 결정한다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 LTH보다 크거나 같고, HTH보다 작은 경우에는 2)식을 이용하여 레퍼런스 레벨값(Reflevel)을 결정할 수 있다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 HTH보다 크거나 같은 경우에는 3)식을 이 용하여 레퍼런스 레벨값(Reflevel)을 결정할 수 있다.
이에 따라, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 HTH(High Threshold) 이상의 값을 가질 경우, 레퍼런스 레벨값(Reflevel)은 레퍼런스 최대 레벨값(d)이 될 수 있다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 LTH값을 가질 경우, 레퍼런스 레벨값(Reflevel)은 레퍼런스 중간 레벨값(c)이 될 수 있다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값(a)이 0 일 경우, 레퍼런스 레벨값(Reflevel)은 레퍼런스 최소 레벨값(b)이 될 수 있다.
한편, 제품 제조시 설정된 레퍼런스 레벨값(Reflevel)의 크기에 따라 레퍼런스 최대 레벨값(d), 중간 레벨값(c) 및 최소 레벨값(b) 또한 달라질 수 있다.
휘도 조정값 연산부(140)는 레퍼런스 레벨값(Reflevel) 및 제2 산출부(130)를 통해 산출된 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출한다. 구체적으로, 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하여, 레퍼런스 레벨값과 휘도 조정 팩터를 가산하여 산출할 수 있다. 이러한 산출과정은 아래의 수식을 이용하여 자세하게 설명한다.
Figure 112006013805175-pat00007
Figure 112006013805175-pat00008
Figure 112006013805175-pat00009
Figure 112006013805175-pat00010
수학식 2 및 수학식 3에서 휘도 조정 팩터는 +(BLKMAX-Reflevel)×(BLK-Mean)/(BLKMAX-Mean) 및 -(Reflevel-BLKMIN)×(Mean-BLK)/Mean을 연산한 결과값이 될 수 있다. 한편, 블럭의 대표 휘도값(BLK)이 입력 영상의 평균 휘도값(Mean)보다 큰 경우에는 수학식 2를 적용하며, 블럭의 대표 휘도값(BLK)이 입력 영상의 평균 휘도값(Mean)보다 작거나 같은 경우에는 수학식 3을 적용하여 해당 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값을 연산할 수 있다.
수식에서, BLKlevel은 블럭의 휘도 조정값이며, Reflevel은 레퍼런스 레벨값, BLKMIN은 최소 휘도값, BLKMAX은 최대 휘도값, BLK은 블럭의 대표 휘도값, Mean은 입력 영상의 평균 휘도값을 의미한다. 한편, 8bit 영상에서 최대 휘도값(BLKMAX)은 255가 될 수 있으며, 최소 휘도값(BLKMIN)은 0이 될 수 있다.
예를 들어, 2×2로 분리된 4개 블럭의 8bit 영상에서, 제1 블럭의 대표 휘도값이 120, 제2 블럭의 대표 휘도값이 100, 제3 블럭의 대표 휘도값이 70, 제4 블럭의 대표 휘도값이 50가 된다면, 입력 영상의 평균 휘도값(Mean)은 85이고, 레퍼런스 레벨값이 110일 경우의 각 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값을 산출할 수 있다. 이 경우, 각 블럭의 대표 휘도값은 각 블럭의 평균 휘도값이다. 제1 블럭 의 대표 휘도값이 입력 영상의 평균 휘도값보다 크기 때문에, 제1 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값은 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다. 수학식 2에 각각 대응되는 값을 대입하여 연산하면, 레퍼런스 레벨값은 110, 휘도 조정 팩터는 약 30이 되며, 이 두 값을 합한 값인 140이 제1 블럭의 휘도 조정값이 될 수 있다. 이 같은 연산 결과를 통해, 제1 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값은 140이 되는 것을 확인할 수 있다.
반면, 제3 블럭의 대표 휘도값은 입력 영상의 평균 휘도값보다 작기 때문에, 제3 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값은 수학식 3를 이용하여 산출할 수 있다. 수학식 3에 각각 대응되는 값을 대입하여 연산하면, 레퍼런스 레벨값은 110, 휘도 조정 팩터는 -19.5가 되며, 이 두 값을 합한 값인 90.5이 제3 블럭의 휘도 조정값이 될 수 있다. 제2 블럭 및 제4 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값도 이러한 방식으로 산출할 수 있다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값 및 레퍼런스 레벨값, 각 블럭의 대표값을 이용하여 발광소자의 휘도값을 산출함으로써, 밝은 영역은 보다 밝게, 어두운 영역은 보다 어둡게 되도록 휘도값을 조정하여 콘트라스트 비를 증가시킬 수 있게 된다.
제어부(150)는 백라이트 유닛의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(150)는 휘도 조정값 연산부(140)를 통해 산출된 각 블럭 별 휘도 조정값으로 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자 휘도값을 조정하도록 복수 개의 발광소자(110)를 제어한다. 휘도 조정값 연산부(140)를 통해 산출된 각 블럭 별 휘도 조정값, 예를 들어, 제1 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도값은 140, 제3 블럭에 대응되 는 발광소자의 휘도값은 90.5로 조정하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 콘트라스트 비를 증가시킴으로써, 선명한 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면, 백라이트 유닛은 발광소자부(110), 제1 산출부(120), 제2 산출부(130), 휘도 조정값 연산부(140), 제어부(150) 및 필터링부(160)를 포함한다. 도 1의 구성요소에 대한 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
발광소자부(110)는 복수 개의 발광소자(111-1, 111-2, 111-3, …, 111-n) 및 발광소자 구동부(112)를 포함한다. 발광소자 구동부(112)는 복수 개의 발광소자(111-1, 111-2, 111-3, …, 111-n) 각각에 개별적으로 구동 전압을 공급하여 복수 개의 발광소자(111-1, 111-2, 111-3, …, 111-n)의 휘도를 제어할 수 있게 된다.
제1 산출부(120)는 입력 영상의 평균 휘도값을 산출한다.
제2 산출부(130)는 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출한다.
필터링부(160)는 영상의 휘도 차이로 인한 깜박거림, 즉, 플리커 현상을 방지하기 위한 필터링 작업을 수행하며, 비교부(161), 스파셜 필터(162) 및 템포럴 필터(163)를 포함한다.
비교부(161)는 제1 산출부(120)를 통해 산출된 현재 영상의 각 블럭의 대표 휘도값과 주변 블럭의 대표 휘도값을 비교한다.
한편, 비교부(161)를 통해 비교된 값의 차이가 기설정된 문턱값을 초과할 경우, 스파셜 필터(162)는 각 블럭의 대표 휘도값에 대한 공간적 보간을 위한 스파셜 필터링 작업을 수행한다. 예를 들어, 각 블럭의 대표 휘도값과 주변 블럭의 대표 휘도값의 차가 큰 경우, 입력 영상의 평균 휘도값으로 영상의 휘도를 보간하는 스파셜 필터링 작업을 수행할 수 있다. 이 경우, 스파셜 필터(162)로는 Low Pass Filter, Median Filter 및 Average Filter 등이 이용될 수 있다.
또한, 비교부(161)를 통해 비교된 값의 차이가 기설정된 문턱값을 초과하지 않거나, 스파셜 필터(162)를 통해 스파셜 필터링 작업이 완료되면, 템포럴 필터 (163)는 이전 영상과 현재 영상의 각 블럭의 대표 휘도값을 시간적 보간하기 위한 템포럴 필터링 작업을 수행한다. 먼저, 템포럴 필터(163)는 이전 영상과 현재 영상의 연관성을 나타내는 계수(α)를 산출한다. 연관성 계수(α)의 산출은 버퍼 메모리(미도시)에 저장된 이전 영상과 현재 영상의 각 블럭의 히스토그램을 비교하여, 그 차이값들을 합한 값이 될 수 있다. 계수(α)가 크면 클 수록 이전 영상과 현재 영상의 각 블럭에 대한 연관성이 작다는 것을 알 수 있다. 이 경우, 히스토그램은 영상의 픽셀이 가진 휘도값을 표시한 막대 그래프를 말한다.
한편, 템포럴 필터(163)는 계수(α)를 이용한 아래 수식을 통해 이전 영상과 현재 영상의 각 블럭의 대표 휘도값을 보간하는 템포럴 필터링 작업을 수행한다.
Figure 112006013805175-pat00011
Figure 112006013805175-pat00012
수식에서, BLKFiltered는 템포럴 필터링 작업을 통해 얻어진 소정 블럭의 휘도값이며, 256은 8bit 영상의 최대 휘도값, BLKP는 이전 영상의 소정 블럭의 대표 휘도값, BLKC는 현재 영상의 소정 블럭의 휘도값을 의미한다. 또한, α는 이전 영상과 현재 영상의 소정 블럭에 대한 연관성을 나타내는 계수이다.
예를 들어, 연관성 계수(α)가 50이고 이전 영상의 제1 블럭의 대표 휘도값(BLKP)이 100이고, 현재 영상의 제1 블럭의 대표 휘도값(BLKC)이 200일 경우, 제2 필터링 작업을 통해서 얻어진 제1 블럭의 휘도값(BLKFilter)은 119이 될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 템포럴 필터링된 각 블럭의 휘도값을 얻을 수 있게 된다.
휘도 조정값 연산부(150)는 필터링부(160)를 통해 스파셜 및 템포럴 필터링 작업이 완료되면, 입력 영상의 평균 휘도값 및 그에 따른 레퍼런스 레벨값, 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별 발광소자의 휘도 조정값을 산출한다. 이에 따라, 제어부(150)는 휘도 조정값 연산부(140)를 통해 산출된 각 블럭 별 발광소자의 휘도 조정값을 이용하여 복수 개의 발광소자(111-1, 111-2, 111-3, …, 111-n)의 휘도를 개별적으로 조정한다. 구체적으로, 제어부(150)는 발광소자 구동부(112)를 제어하여, 복수 개의 발광소자(111-1, 111-2, 111-3, …, 111-n) 각각에 공급되는 구동 전압의 크기를 달리하여 휘도를 개별적으로 조정할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘트라스트 비 증가 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 따르면, 먼저, 백라이트 유닛은 입력되는 입력 영상의 평균 휘도값을 산출한다(S410). 이 후, 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출한다(S420). 이 경우, 각 블럭의 대표 휘도값은 블럭의 평균 휘도값, 평균 휘도값의 함수, 최대 휘도값, 최소 휘도값, 최소 휘도값/최대 휘도값의 함수, 분산, 표준 편차 중 어느 하나가 될 수 있다.
이 후, 백라이트 유닛은 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값을 결정한다(S430). 구체적으로, 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값은 제품 제조시 설정된 값을 검출할 수 있으며, 제품에 따라 그 설정값은 달라질 수 있다.
다음, 백라이트 유닛은 입력 영상의 평균 휘도값, 레퍼런스 레벨값 및 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 복수 개의 발광소자의 휘도 조정값을 산출한다(S440). 구체적으로, 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 레퍼런스 레벨값과 휘도 조정 팩터를 가산하여 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정 값을 산출할 수 있다.
이 후, 백라이트 유닛은 산출된 휘도 조정값을 이용하여 복수 개의 발광소자의 휘도를 개별적으로 조정한다(S450). 이를 통해, 복수 개의 발광소자는 각각 상이한 휘도로 발광함으로써, 어두운 영역은 어둡게, 밝은 영역은 밝게 되도록 조정하여 선명한 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플리커 방지를 위한 필터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 따르면, 백라이트 유닛은 도 4의 S420 단계를 통해 검출된 영상의 각 블럭의 대표 휘도값 및 주변 블럭의 대표 휘도값을 비교한다 (S510).
이 후, 검출된 각 블럭의 대표 휘도값과 주변 블럭의 대표 휘도값의 비교된 값의 차이가 기설정된 문턱값을 초과하는지를 확인하여(S520), 초과하면 해당 블럭의 대표 휘도값과 그 주변 블럭의 대표 휘도값에 대한 공간적 보간을 위한 스파셜 작업을 수행한다(S530).
다음, 검출된 각 블럭의 대표 휘도값과 주변 블럭의 대표 휘도값의 비교된 값의 차이가 기설정된 문턱값을 초과하지 않거나(S520), 스파셜 필터링 작업이 완료되면, 기저장된 이전 영상의 각 블럭의 대표 휘도값과 현재 영상의 각 블럭의 대표 휘도값에 대해 시간적 보간을 수행하기 위한 템포럴 필터링 작업을 수행한다(S540). 이에 따라, 스파셜 및 템포럴 필터링 작업을 통해 큰 휘도 차이로 인해 발생하는 영상의 플리커 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 스파셜 및 템포럴 필터링 작업은 각 블럭의 대표 휘도값의 차이 및 이전 영상과 현재 영상의 휘도값 차이에 따라 어느 하나만을 수행할 수 있다. 또한, 입력 영상의 평균 휘도값에 있어서, 이전 영상의 평균 휘도값과 현재 영상의 평균 휘도값이 소정의 문턱값을 초과할 경우, 이전 입력 영상과 현재 입력 영상에 대한 템포럴 필터링 작업을 수행할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 블럭의 대표 휘도값뿐만 아니라, 영상의 평균 픽셀값 및 레퍼런스 값을 이용하여 백라이트 유닛의 휘도를 개별적으로 조정함으로써, 어두운 영역과 밝은 영역의 콘트라스트 비를 증가시켜 영상 시청시, 사용자에게 시각적 안정성을 제공할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (6)

  1. 복수 개의 발광소자를 구비한 발광소자부;
    입력 영상의 평균 휘도값을 산출하는 제1 산출부;
    상기 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출하는 제2 산출부;
    상기 평균 휘도값을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정하고, 상기 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 가산하여 상기 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출하는 휘도 조정값 연산부; 및,
    상기 각 블럭 별 휘도 조정값을 적용하여, 상기 복수 개의 발광소자 중 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자의 출력 휘도를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 산출부를 통해 산출된 각 블럭의 대표 휘도값에 대해서 스파셜 필터링 및 템포럴 필터링 중 적어도 하나의 작업을 수행하여, 필터링 결과값을 상기 휘도 조정값 연산부로 제공하는 필터링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 휘도 조정값 연산부는,
    상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 아래 수식에 대입하여, 상기 각 블럭에 대한 휘도 조정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛:
    Figure 112007048367582-pat00013
    Figure 112007048367582-pat00014
    Figure 112007048367582-pat00015
    Figure 112007048367582-pat00016
    상기 수식에서, BLK은 각 블럭의 대표 휘도값, Mean은 입력 영상의 평균 휘도값, Reflevel은 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값, BLKMAX는 최대 휘도값, BLKMIN은 최소 휘도값, BLKlevel은 각 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값.
  4. 복수 개의 발광소자를 구비하는 백라이트 유닛의 발광소자 제어 방법에 있어서,
    (a) 입력 영상의 평균 휘도값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 입력 영상을 복수 개의 블럭으로 구분하고, 각 블럭의 대표 휘도값을 산출하는 단계;
    (c) 상기 평균 휘도값을 이용하여 레퍼런스 레벨값을 결정하고, 상기 각 블럭의 대표 휘도값을 이용하여 각 블럭 별로 휘도 조정 팩터를 결정하며, 상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 가산하여 상기 입력 영상의 각 블럭 별 휘도 조정값을 산출하는 단계; 및,
    (d) 상기 각 블럭 별 휘도 조정값을 적용하여, 상기 복수 개의 발광소자 중 각 블럭에 대응되는 위치의 발광소자의 출력 휘도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 제어 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 (b) 단계를 통해 산출된 각 블럭의 대표 휘도값에 대해서 스파셜 필터링 및 템포럴 필터링 중 적어도 하나의 작업을 수행하여, 필터링 결과값을 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 발광소자 제어 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 레퍼런스 레벨값과 상기 휘도 조정 팩터를 아래 수식에 대입하여, 상기 각 블럭에 대한 휘도 조정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 발광소자 제어 방법.
    Figure 112006013805175-pat00017
    Figure 112006013805175-pat00018
    Figure 112006013805175-pat00019
    Figure 112006013805175-pat00020
    상기 수식에서, BLK은 각 블럭의 대표 휘도값, Mean은 입력 영상의 평균 휘도값, Reflevel은 입력 영상의 평균 휘도값에 따른 레퍼런스 레벨값, BLKMAX는 최대 휘도값, BLKMIN은 최소 휘도값, BLKlevel은 각 블럭에 대응되는 발광소자의 휘도 조정값.
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