KR100787030B1 - 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동영상 끌림을 영상 처리 관점에서 개선하도록 한 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 블랙 프레임을 영상 프레임 사이에 삽입하는 대신 원본 영상 프레임 데이터에 블랙 데이터를 다양한 패턴으로 혼합하여 복수의 서브 프레임들을 생성한 후 이들을 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 하는 시간 동안 순차적으로 표시하도록 함으로써, 동영상 끌림을 효과적으로 방지하면서도 플리커 발생을 억제할 수 있으며, 사용자의 시각적인 피로감과 휘도 감소를 방지하도록 하는 효과가 있다.

Description

액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법{VIDEO HANDLING APPARATUS FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 동영상 끌림 개선을 위한 임펄스 구동 방식의 개념도.
도 2는 본 발명 일 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명 일 실시예의 설명을 위한 프레임 전개도.
도 4는 본 발명 다른 실시예들의 동작 방식들을 보인 프레임 전개도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
10: 픽셀 데이터 처리부 20: 블랙 데이터 삽입부
f1~f5 : 순차 입력되는 원본 디지털 영상 데이터
f1-1/f1-2, f2-1/f2-2, f3-1/f3-2, f4-1/f4-2: 서브 프레임
본 발명은 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 동영상 끌림을 영상 처리 관점에서 개선하도록 한 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
정보처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 시각정보 전달 수단으로 디스플 레이 장치의 중요성이 증대되고 있다. 특히 종래 아날로그 신호를 이용하는 음극선관(Cathod Ray Tube, 이하 CRT라 칭함)은 부피가 크고 동작전압이 높으며 표시 일그러짐이 발생하는 여러 가지 문제점이 있어 화면의 대형화, 평면화, 디지털화를 목표로 하는 최근의 추세에 적합하지 않아 매트릭스 구조를 가지며 디지털 데이터의 출력이 가능한 각종 평면 디스플레이의 연구가 활발히 진행 중이다.
현재 연구가 진행 중인 다양한 평면 디스플레이들 중에서 가장 널리 사용되고 있는 것은 단연 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, 이하 LCD라 칭함)로서, 박막형 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라 칭함)를 스위칭 소자로 사용하는 TFT LCD가 각종 단말기, 모니터, 텔레비젼 등에 광범위하게 적용되고 있다.
상기 LCD는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 한쌍의 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 주입하고, 상기 전극에 전압을 인가하여 상기 액정의 방향성을 조절한다. 상기 인가되는 전압에 의해 생성되는 전계의 강도를 조절하여 액정의 방향성을 조절하면, 상기 액정층을 투과하는 광의 양이 조절되어 원하는 계조의 영상 신호를 얻을 수 있게 된다.
예를 들어, 능동형 LCD 패널의 구조를 보면, 상기 화소 전극이 매트릭스 형태로 배열되면서 TFT와 같은 스위칭 소자와 연결되어 한 라인에 대한 전압을 순차적으로 제공한다. 상기 패널 전면에는 공통 전극이 형성되어 공통 전압이 인가된다. 이를 등가 회로로 표현할 경우, 상기 전극들 사이에 위치되는 액정층은 커패시터로 표현되며, 이는 상기 커패시터를 구동하는 상기 스위칭 소자와 함께 단위 회 로를 이루게 된다.
상기 패널의 기본적인 구동은 언급한 바와 같이 상기 화소 전극과 공통 전극에 전압을 능동 구동 방식으로 인가하는 것으로 가능하다. 그러나, 상기 기본 구동 방법은 단순히 표시될 화소를 전체 프레임 표시기간 동안 지속적으로 구동시키는 방식이므로 동영상 표시 품질이 열화되는 문제점이 발생한다. 예를 들어, CRT와 같은 아날로그 표시부는 전자 빔이 브라운관의 형광체에 닿은 시점으로부터 수밀리초 동안만 발광하는, 소위 임펄스형 표시 장치인 데 반하여, LCD는, 화소에 데이터 기입이 종료된 시점으로부터 다음 기입에 이르기까지의 1프레임 기간 동안 지속적으로 표시 광을 유지하는, 소위 홀드형 표시 장치이므로 동영상이 표시될 경우 시각(視覺)의 시간 적분 및 시선이 움직이는 방향에 의해 이전에 표시된 화상과 새롭게 표시되는 화상이 관찰자의 망막에 중첩되어 인지되므로 동영상이 끌리는 듯한 현상이 발생하게 되는 것이다. 이는 움직이는 대상이 밝을 경우에 더욱 심화된다.
도 1은 상기 동영상 끌림을 해소하기 위한 기술을 설명하기 위한 것으로, 간단히 영상 프레임 사이에 블랙 프레임을 삽입하는 기술이다. 이는 영상 처리 관점에서 실시될 수 있고, 하드웨어적인 관점에서 실시될 수 있다.
예를 들어, 60Hz의 주파수를 가지는 영상 프레임들(f1~f5)을 표시할 경우, 복수의 영상 프레임들 사이에 블랙 프레임을 삽입하면서 영상을 표시하는 방식, 영상 프레임과 블랙 프레임을 교번하면서 영상을 표시하는 방식 등이 사용된다. 이 경우, 블랙 프레임을 포함하는 전체 프레임을 제한된 시간 내에 표시해야 하므로 구동 속도가 블랙 프레임의 삽입 비율에 따라 달라지게 된다(도시된 경우에는 90Hz, 120Hz). 도시된 바와 같이 교번하는 방식으로 블랙 프레임을 삽입하면 2배의 구동 속도(120Hz)가 요구된다.
이러한 블랙 프레임의 삽입은 화면이 지속적으로 깜빡거리는 현상(flicker)을 야기할 수 있어 관찰자가 시각적인 피로감을 느끼기 쉽고, 전체적인 화면 밝기가 어두워지는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 블랙 프레임의 삽입 시간을 일반적인 다른 프레임과 동일하게 하지 않고 영상 프레임의 표시 시간에 비해 짧게 실시하도록 하는 방식도 제안되었으나, 이렇게 할 경우, 감마값과 휘도값이 임의로 변형되어 영상 품질이 낮아지게 된다.
상기와 같이 발생 되는 동영상 끌림을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 새롭게 제안하는 본 발명의 실시예는 블랙 프레임을 영상 프레임 사이에 삽입하는 대신 영상 프레임과 블랙 프레임을 다양하게 혼합하여 복수의 프레임으로 형성한 후 이를 제공하도록 하는 것으로 플리커 발생을 방지하고, 블랙 영역 삽입을 감안한 밝기를 제공하여 휘도 및 감마 변화를 방지할 수 있도록 한 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 다양한 블랙 영역 삽입 패턴을 제공하여 원하는 주파수와 원하는 패턴을 삽입하여 시각적인 피로감을 줄이고 누진적인 블랙 데이터에 의해 발생할 수 있는 휘도 저감을 방지하도록 한 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치는 원본 영상 프레임 데이터의 정보를 블랙 데이터가 혼합된 복수의 서브 프레임 영상 데이터로 분할하여 생성하는 블랙 데이터 삽입 수단과; 상기 생성된 복수의 서브 프레임 영상 데이터를 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야할 시간 동안 순차적으로 액정 표시부 패널에 제공하는 구동부를 구비하며, 여기서, 상기 블랙 데이터 삽입 수단은, 상기 원본 영상 프레임 데이터를 복사할 버퍼 메모리와; 상기 버퍼 메모리에 저장된 원본 영상 프레임 데이터를 참조하여 상기 원본 영상 프레임 데이터가 중복되지 않으면서 상기 블랙 데이터가 혼합된 복수의 서브 프레임 영상 데이터들을 생성하는 서브 프레임 생성부를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 서브 프레임 생성부가 생성하는 서브 프레임들의 수를 근거로 구동 전압을 선택하도록 구성된다.
상기 서브 프레임 영상 데이터로 분할된 상기 원본 영상 프레임 데이터는 스트라이프, 사선, 기하무늬, 모자이크, 격자를 포함하는 패턴들 중 적어도 하나의 형태로 상기 서브 프레임 영상 데이터에 분산 적용되며, 상기 서브 프레임 영상 데이터들 간에 중복 표시되는 영역에 없는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 원본 영상 프레임 데이터를 소정 패턴에 따라 분할하고, 상기 원본 영상 프레임 데이터가 없는 부분은 블랙 데이터로 채운 복수의 서브 프레임들을 생성하는 단계와; 상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 할 시간 동안 분할하여 순차 표시하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 할 시간 동안 분할하여 순차 표시하는 단계는, 상기 서브 프레임들의 숫자를 기초로 구동 전압을 증가시켜 표시되는 영상의 휘도를 높이도록 이루어진다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 블록도를 보인 것으로, 본 발명을 가장 용이하게 실시할 수 있도록 한 최소한의 구성이다. 도시된 바와 같이, 표시 직전의 원본 영상 데이터를 프레임 단위로 받아 픽셀 데이터 처리부(10)에서 픽셀 단위로 원본 영상 데이터를 분산시키고, 블랙 데이터 삽입부(20)에서 분산된 영상 데이터의 나머지 부분에 블랙 데이터를 삽입하여 하나의 원본 영상 프레임 데이터를 복수의 서브 프레임 데이터로 생성한다. 이후, 상기 서브 프레임의 숫자에 따라 높아진 구동 속도로 상기 서브 프레임들을 화면에 표시하도록 LCD 패널 구동부가 구성될 수 있다. 상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 데이터 프레임이 원래 표시되어야 하는 시간에 모두 표시해야 하므로, 상기 서브 프레임의 숫자가 2개라면 구동 속도는 2배가 되어야 한다.
상기 픽셀 데이터 처리부(10)의 가장 간단한 예를 들면, 입력되는 원본 디지털 화상 데이터(프레임 단위 화상 데이터)를 홀수/짝수 픽셀로 구분하여 2개의 서브 프레임을 생성하는 방식이다. 이를 통해 스트라이프 혹은 모자이크와 같은 패턴으로 실제 영상 데이터 픽셀과 블랙 픽셀이 순차적으로 교번되면서 배치되는 한쌍의 서브 프레임들을 만들 수 있으며, 이는 원본 프레임을 2개의 서브 프레임으로 나눈 것이면서 블랙 프레임을 2개의 서브 프레임으로 나눈 것으로, 플리커의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.
최근 제안되는 블랙 프레임 삽입 기법 중에서, 블랙 프레임을 스트라이프 형태로 원본 영상 데이터에 삽입하여 표시하는 하드웨어 장치가 제시되었는데, 이는 출력되는 구동부가 인가되는 영상 신호들의 구동 타이밍을 이용하여 하드웨어적으로 프레임 표시 시간의 절반 동안은 홀수 라인들에 영상 전압 대신 블랙 전압을 인가하고, 나머지 절반 동안은 짝수 라인들에 영상 전압 대신 블랙 전압을 인가하는 방식이다. 이는 플리커의 발생과 휘도 및 감마의 왜곡을 방지하는 효과가 있으나, 순수하게 하드웨어로만 구동되는 것이므로 블랙 전압을 특정 시점에 원하는 라인에 제공하기 위한 고속 스위칭 소자와 별도의 블랙 전압을 생성하는 전원 제공부 등이 요구되어 하드웨어적인 구성이 복잡해 지는 문제점이 있고, 라인 단위의 블랙 데이터 삽입만 가능하여 패턴이 고정된다. 이렇게 고정된 패턴으로만 블랙 데이터가 지속적으로 삽입된다는 것은, CRT의 주사 방식과는 다르게 한번에 스트라이프 패턴이 형성된 화면이 일정 시간 노출됨을 의미하므로, 사람이 인지하기는 어렵지만 시각적으로는 지속적인 패턴 잔상이 남게 되어 시각적인 피로감이 커지게 된다.
본 발명의 실시예는 블랙 데이터를 원본 영상 프레임 데이터에 삽입하는 과정을 디지털 신호처리 칩을 이용하여 수행하므로 별도의 하드웨어적인 추가 수단 없이도 구현 가능한 것으로, 하드웨어적으로는 표시부 구동 클럭 속도를 높이여 복수의 서브 프레임들이 표시될 수 있도록 하고, 패널은 고속 구동이 가능한 종류(예를 들어, 다결정 실리콘을 이용한 TFT LCD)로 사용하는 정도로 실현이 가능하다. 특히, 앞서 설명한 방식에서 구동 속도가 2배로 증가되는 블랙 프레임 삽입 방식의 시스템은 이미 사용되고 있기 때문에 하드웨어적인 구성은 어려움이 없다.
상기 원본 프레임 데이터에 블랙 데이터를 삽입하는 구성은 도시된 바와 같은 픽셀 데이터 처리부(10)와 블랙 데이터 처리부(20)로 구분할 수도 있겠지만, 실질적으로는 버퍼 메모리를 이용하여 디지털 신호 처리칩에 기록되는 프로그램 블록들에 의해 처리되는 것이므로 통합적인 개념인 '블랙 데이터 삽입 수단'으로 해당 기능을 블록화할 수 있다. 이는 구체적으로는 메모리 수단인 버퍼 메모리와, 상기 디지털 신호처리칩(기본적인 워킹 메모리(해당 칩에 포함된 내장 버퍼 영역을 의미 함) 영역 보유)의 동작으로 블랙 데이터가 혼합된 영상 데이터인 서브 프레임들을 생성하는 서브 프레임 생성부로 나뉠 수 있다.
상기 버퍼 메모리와 서브 프레임 생성부의 조합과 기능상 동작들은 대단히 많은 가변적인 실시예들로 설명될 수 있는데, 간단히, 상기 버퍼 메모리에 원본 영상 프레임 데이터를 복사하고, 이를 참조하여 워킹 메모리 영역에 상기 버퍼 메모리에 저장된 데이터들을 홀수 픽셀 단위로 이동시키고, 상기 짝수 픽셀 영역은 블랙 데이터를 무조건 기록하도록 하여 제 1서브 프레임을 만들어 표시를 위한 구동부 측으로 제공하고, 해당 제 1서브 프레임이 구동되는 동안 상기 버퍼 메모리의 나머지 데이터들(짝수 픽셀들)을 리셋된 워킹 메모리 영역에 이동 혹은 복사하면서 홀수 픽셀 영역은 블랙 데이터를 무조건 기록하도록 하여 제 2서브 프레임을 만들어 표시를 위한 구동부 측으로 시간에 맞추어 제공하도록 한다. 이러한 방법을 매 원본 프레임 데이터마다 반복함으로써, 세로 스트라이프 혹은 모자이크 방식의 패턴으로 원본 영상 데이터가 삽입된(혹은 블랙 데이터가 삽입된) 서브 프레임들이 실제 원본 영상 데이터가 표시될 시간 동안 순차적으로 표시되므로 플리커가 발생하지 않으면서 동영상의 끌림을 방지할 수 있게 된다. 상기 경우에는서 언급한 데이터의 이동은 복사로 대체될 수 있고, 블랙 데이터의 삽입은 애초에 워킹 메모리 영역을 블랙 상태로 초기화한 후 원본 영상 데이터들로 소정 영역의 블랙 데이터를 대체하는 방식으로도 가능하다. 또한, 순차적으로 서브 프레임들을 만들면서 표시를 위한 구동부 측에 제공하지 않고, 서브 프레임들을 모두 만들어 둔 다음, 시간에 맞추어 한 프레임씩 제공하는 것도 가능하다.
특히, 상기와 같은 단순 영상 처리, 프레임 단위 버퍼 복사 등은 간단한 연산 및 데이터 이동이므로 연산 부하가 작고, 고속 처리가 가능하다.
도 3은 상기 설명한 실시예에 따른 서브 프레임 생성 결과를 보인 것으로, 도 3a와 같은 원본 영상 프레임 데이터들(f1~f5)이 순차적으로 표시되는 경우, 이를 각각 2개의 서브 프레임들로 분할하여 표시하도록 한 것이다.
도 3b는 도시한 바와 같이 세로 스트라이프 패턴으로 원본 영상 데이터들이 분산되어 포함되고, 그 외의 영역들은 블랙 데이터들로 채워진 한쌍의 서브 프레임들이 원본 영상 프레임 데이터를 대체하는 경우이다. 홀수/짝수 픽셀을 단위로 원본 영상 프레임 데이터들을 서브 프레임에 적용시킨 것이므로 세로 스트라이프 패턴 형태가 되며, 가로 스트라이프 패턴 형태를 얻기 위해서는 홀수/짝수 라인 단위로 원본 영상 데이터를 적용하여 서브 프레임을 생성하면 된다. 도시된 바와 같이 한쌍의 서브 프레임들(f1-1/f1-2, f2-1/f2-2, f3-1/f3-2, f4-1/f4-2)이 원본 영상 데이터를 대체하여 표시되므로 그 표시 시간이 동일하다면 실제 시각적으로 확인되는 것은 동영상 끌림이 개선된 원본 영상이 된다.
도 3c는 도시한 바와 같이 모자이크 패턴으로 원본 영상 데이터가 분산되어 포함되고, 그 외의 영역들은 블랙 데이터들로 채워진 한쌍의 서브 프레임들이 원본 영상 프레임 데이터를 대체하는 경우로, 한 라인의 픽셀 수가 홀수라면 상기 도 3b와 동일한 서브 프레임 생성 과정을 거치더라도 도시한 바와 같은 모자이크 패턴 형태의 데이터 분포를 얻을 수 있으며, 한 라인의 픽셀 수가 짝수라면 각 라인별로 홀수/짝수 선택 픽셀을 교번하는 것으로 원하는 영상 혹은 블랙 패턴들을 서브 프 레임에 모자이크 패턴으로 삽입할 수 있다.
그러나, 이러한 단순한 패턴 상태로 본원 발명이 한정되는 것은 아니며, 보다 다양한 패턴들의 적용과 혼합, 그리고 다양한 서브 프레임 생성 방법들이 가능하다.
상기 설명한 방법 외에, 다른 예를 들면, 버퍼 메모리에 원본 영상 프레임 데이터를 복사한 후, 워킹 메모리에 해당 버퍼 메모리에 저장된 데이터를 일괄 복사하고 블랙 데이터 패턴을 삽입하여 서브 프레임들을 생성하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 이 경우에는 영상 데이터를 버퍼의 특정 위치에서 획득하여 특정 위치의 워킹 메모리로 가져오는 것이 아니라, 고정된 값을 가지는 블랙 데이터를 특정 워킹 메모리에 기록하면 되는 것이므로, 블랙 데이터 패턴을 다양화하면서도 큰 부하 없이 고속 처리가 가능한 장점이 있다. 그러나, 이 경우, 서브 프레임들 간 영상 데이터가 중복 표시되지 않도록 블랙 데이터 패턴을 적용해야 한다. 필요한 경우에는 하나의 원본 영상 프레임 데이터를 2개 이상의 서브 프레임들로 만들 수도 있으므로 서브 프레임들의 동영상 끌림 정도를 조절할 수 있게 된다.
도 4는 다양한 데이터 분포 패턴들을 가지는 서브 프레임들의 예를 보인 것으로 도시된 바와 같이 다양한 패턴 형태들을 적용할 수 있으며, 이를 위해 별도의 하드웨어적인 추가나 변경이 요구되지 않는다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이 스트라이프형 패턴들을 가지는 데이터 분포로 원본 영상 프레임 데이터와 블랙 데이터가 혼합된 서브 프레임들(f1-1/f1-2, f2-1/f2-2, f3-1/f3-2, f4-1/f4-2)이 원본 영상 프레임의 진행에 따라 상이한 형태 로 변화되는 경우를 보인 것이다. 즉, 하나의 원본 영상 프레임을 수직형 스트라이프 패턴 형태의 데이터 분산을 가지는 서브 프레임들로 표시하고, 다음번 원본 영상 프레임을 수평형 스트라이프 패턴 형태의 데이터 분산을 가지는 서브 프레임들로 표시하도록 하는 방식을 교번하는 것으로, 사용자의 망막에 지속적인 블랙 패턴이 남지 않도록 함으로써 시각적인 피로감을 줄이도록 함과 아울러 동일한 블랙 패턴의 누적에 의해 실제보다 어두워 보이는 실감 영상 휘도를 개선할 수 있게 된다.
도 4b는 약간의 변형된 서브 프레임 형성 방법에 관한 것으로, 도시된 바와 같이 첫번째 원본 영상 프레임 데이터(f1)는 그냥 표시하고, 두번째 원본 영상 프레임 데이터(f2)는 모자이크 형태로 영상 데이터(혹은 블랙 데이터)가 분산된 서브 프레임들(f2-1, f2-2)로 표시하는 방식을 교번하도록 한 것이다. 이를 통해 블랙 데이터의 삽입을 줄여 휘도를 높일 수 있는데, 이는 감마 보정이나 휘도 보상을 위해 서브 프레임들(f2-1/f2-2, f4-1/f4-2)과 원본 영상 프레임들(f1, f3)의 구동 전압이 서로 다르거나 표시 시간이 서로 다르게 해야 하므로 추가적인 구성이 요구된다.
상기 도 4b에 도시한 초기 3개 프레임들(f1, f2-1, f2-3)을 하나의 원본 프레임을 이용하여 생성한 서브 프레임들이라 한다면 최초 서브 프레임은 원본 영상 전부로 하고, 두번째와 세번째 서브 프레임들은 상기 원본 영상을 분산시켜 블랙 데이터를 삽입한 것으로 간주할 수 있다. 즉, 구동 클럭이 충분히 빠르고, 표시 패널이 충분한 구동 속도를 가진다면 하나의 원본 영상 프레임 데이터가 표시될 시간을 3개 구간으로 나누어 상기와 같이 3개의 서브 프레임들로 표시할 수 있으며, 이 경우, 플리커의 발생을 줄이면서 휘도를 개선할 수 있다. 이 경우를 상기 도 4a, 혹은 이후 설명할 도 4c 또는 도 4d와 같은 방식으로 표시하면 휘도 개선, 플리커 발생 저감 및 시각적 피로도 감소 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 4c 및 도 4d에 도시된 서브 프레임들의 패턴과, 이들의 조합에 의한 순차 구동 방식은, 본원 발명이 얼마나 자유롭게 블랙 데이터들과 원본 영상 데이터들을 혼합하여 서브 프레임들을 생성할 수 있는지를 보인 것이다.
도시된 바와 같이, 도 4c는 서브 프레임들을 생성할 경우 세로 스트라이프, 가로 스트라이프, 모자이크 등의 패턴들을 정해 두고, 이들 중 하나를 임의적으로 혹은 순차적으로 적용하여 서브 프레임들을 생성하도록 한 것이다. 그로 인해, 사용자의 망막에 누적되는 블랙 데이터들을 분산시켜 실제보다 화면이 어둡게 보이는 현상 및 시각적 피로도를 개선할 수 있도록 한 것이다.
도 4d는 도시된 바와 같이, 격자, 사선, 다이아몬드(다각형, 원형, 마름모 및 이들을 조합 등으로 이루어진 기하학적인 도형) 등의 패턴 형태, 이들 패턴의 크기등을 자유롭게 지정할 수 있도록 하고, 이러한 패턴들을 선택하여 서브 프레임을 생성할 경우에 적용함으로써, 보다 다양한 패턴들에 의해 사람이 체감하는 밝기를 개선하고 시각적 피로도를 개선할 수 있다.
상기와 같이 형성되는 다양한 서브 프레임들을 표시할 경우, 표시부를 구동하여 상기 프레임들을 표시하는 구동부는 상기 하나의 원본 영상 프레임 데이터에 대응하여 생성된 서브 프레임들의 숫자를 근거로 하여 인가 전압을 가변시켜 휘도를 높여주어야 한다. 이는 상기 서브 프레임에 포함된 블랙 데이터에 의해 감소되 는 영상의 감마 특성과 휘도 특성을 유지하기 위해 필요하며, 상기 감마 특성과 휘도 특성을 효과적으로 유지하기 위해서는 상기 서브 프레임들을 동일한 시간 주기로 표시하는 것이 바람직하다. 즉, 하나의 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 하는 시간을 서브 프레임들의 수로 나누고, 각 서브 프레임들을 해당 시간 동안 표시하도록 하면, 균일한 비율로 블랙 데이터들이 삽입되는 것이므로 증가시켜야 하는 구동 전압(혹은 전류)의 크기를 얻기 쉽다.
상기 설명된 다양한 실시예들은 앞서 설명한 바와 같은 다양한 서브 프레임 생성 방법들, 적용되는 데이터 분산 패턴들, 및 디지털 신호 처리칩과 버퍼 메모리에서의 사용 방법들에 의해 다양하게 변경될 수 있다는데 주의한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법은 블랙 프레임을 영상 프레임 사이에 삽입하는 대신 원본 영상 프레임 데이터에 블랙 데이터를 다양한 패턴으로 혼합하여 복수의 서브 프레임들을 생성한 후 이들을 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 하는 시간 동안 순차적으로 표시하도록 함으로써, 동영상 끌림을 효과적으로 방지하면서도 플리커 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
본 발명 실시예에 따른 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법은 버퍼와 디지털 신호 처리칩에서 실행되는 프로그램으로 실시되며, 이를 통해 고정된 값의 블랙 데이터를 원본 영상 프레임 데이터에 추가하는 것으로 서브 프레임들을 생성하므로 고속 연산이 가능하여 처리를 위한 부담이 작은 효과가 있다.
본 발명 실시예에 따른 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치 및 방법은 다양한 패턴들을 서브 프레임 생성시 적용할 수 있어 사용자의 시각적인 피로도를 줄이고 누적되는 블랙 데이터를 분산시켜 사용자가 실감하는 휘도를 개선하는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 원본 영상 프레임 데이터의 정보를 블랙 데이터가 혼합된 복수의 서브 프레임 영상 데이터로 분할하여 생성하는 블랙 데이터 삽입 수단과;
    상기 생성된 복수의 서브 프레임 영상 데이터를 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야할 시간 동안 순차적으로 액정 표시부 패널에 제공하는 구동부를 구비하며,
    여기서, 상기 블랙 데이터 삽입 수단은,
    상기 원본 영상 프레임 데이터를 복사할 버퍼 메모리와;
    상기 버퍼 메모리에 저장된 원본 영상 프레임 데이터를 참조하여 상기 원본 영상 프레임 데이터가 중복되지 않으면서 상기 블랙 데이터가 혼합된 복수의 서브 프레임 영상 데이터들을 생성하는 서브 프레임 생성부를 포함하며,
    상기 구동부는,
    상기 서브 프레임 생성부가 생성하는 서브 프레임들의 수를 근거로 구동 전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 서브 프레임 영상 데이터로 분할된 상기 원본 영상 프레임 데이터는,
    스트라이프, 사선, 기하무늬, 모자이크, 격자를 포함하는 패턴들 중 적어도 하나의 형태로 상기 서브 프레임 영상 데이터에 분산 적용되며, 상기 서브 프레임 영상 데이터들 간에 중복 표시되는 영역에 없는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 서브 프레임의 수는 2개이며, 상기 블랙 데이터는 스트라이프, 사선, 기하무늬, 모자이크, 격자를 포함하는 패턴들 중 적어도 하나의 형태로 적용되며, 상기 서브 프레임들 간 적용되는 패턴들은 상호 중복되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 서브 프레임 생성부는 영상 처리를 위한 디지털 신호 처리칩에서 수행되는 프로그램 블록인 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 서브 프레임들을 동일한 시간 주기로 표시하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 장치.
  8. 원본 영상 프레임 데이터를 소정 패턴에 따라 분할하고, 상기 원본 영상 프레임 데이터가 없는 부분은 블랙 데이터로 채운 복수의 서브 프레임들을 생성하는 단계와;
    상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 할 시간 동안 분할하여 순차 표시하는 단계를 포함하며,
    여기서, 상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 할 시간 동안 분할하여 순차 표시하는 단계는,
    상기 서브 프레임들의 숫자를 기초로 구동 전압을 증가시켜 표시되는 영상의 휘도를 높이는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 생성하는 단계는,
    원본 영상 프레임 데이터를 홀수/짝수 픽셀을 단위로 분할하여 2개의 서브 프레임을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 생성하는 단계는,
    원본 영상 프레임 데이터를 임시로 소정 메모리 영역에 복사한 후, 상기 복사된 데이터를 블랙 데이터로 이루어진 기본 서브 프레임 데이터 영역에 소정 패턴에 따라 분할하여 이동시켜 복수의 서브 프레임들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 생성하는 단계는,
    원본 영상 프레임 데이터를 임시로 소정 메모리 영역에 복사한 후, 상기 복사된 데이터를 참조하여 얻어진 영상에 소정 패턴의 블랙 데이터들을 삽입하여 제 1서브 프레임을 생성하고, 상기 복사된 데이터를 참조하여 얻어진 영상에 상기 삽입된 소정 패턴의 블랙 데이터들과 역상인 패턴의 블랙 데이터들을 삽입하여 제 2서브 프레임을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 생성하는 단계는,
    원본 영상 프레임 데이터의 일부와 블랙 데이터로 이루어진 서브 프레임들을 생성하며, 상기 서브 프레임들을 이루는 원본 영상 프레임 데이터의 일부와 상기 블랙 데이터의 분산은 스트라이프, 사선, 기하 무늬, 모자이크, 격자를 포함하는 패턴들 중 적어도 하나의 패턴에 따르는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 생성하는 단계는,
    원본 영상 프레임 데이터의 일부와 블랙 데이터로 이루어진 서브 프레임들을 생성하며, 상기 서브 프레임들을 이루는 원본 영상 프레임 데이터의 일부와 블랙 데이터의 배치 방식은 원본 영상 프레임 데이터마다 상이한 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 서브 프레임들을 상기 원본 영상 프레임 데이터가 표시되어야 할 시간 동안 분할하여 순차 표시하는 단계는,
    상기 서브 프레임들을 동일한 시간 단위로 표시하는 것을 특징으로 하는 액정 표시부를 위한 영상 처리 방법.
  15. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9900586B2 (en) 2010-09-28 2018-02-20 Samsung Display Co., Ltd. 3 dimensional image display device
US10096287B2 (en) 2015-10-16 2018-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of controlling the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10839738B2 (en) * 2017-09-25 2020-11-17 Apple Inc. Interlaced or interleaved variable persistence displays
CN114005416B (zh) * 2021-11-16 2022-08-30 北京显芯科技有限公司 背光控制方法、设备及存储介质
JP2024034291A (ja) * 2022-08-31 2024-03-13 株式会社Ｊｖｃケンウッド 光路制御装置、表示装置及び光路制御方法
JP2024034346A (ja) * 2022-08-31 2024-03-13 株式会社Ｊｖｃケンウッド 表示装置および表示方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396469B1 (en) 1997-09-12 2002-05-28 International Business Machines Corporation Method of displaying an image on liquid crystal display and a liquid crystal display
US20030058229A1 (en) 2001-07-23 2003-03-27 Kazuyoshi Kawabe Matrix-type display device
JP2004012872A (ja) 2002-06-07 2004-01-15 Nec Electronics Corp 表示装置及びその駆動方法
KR20050077850A (ko) * 2004-01-28 2005-08-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396469B1 (en) 1997-09-12 2002-05-28 International Business Machines Corporation Method of displaying an image on liquid crystal display and a liquid crystal display
US20030058229A1 (en) 2001-07-23 2003-03-27 Kazuyoshi Kawabe Matrix-type display device
JP2004012872A (ja) 2002-06-07 2004-01-15 Nec Electronics Corp 表示装置及びその駆動方法
KR20050077850A (ko) * 2004-01-28 2005-08-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9900586B2 (en) 2010-09-28 2018-02-20 Samsung Display Co., Ltd. 3 dimensional image display device
US10096287B2 (en) 2015-10-16 2018-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of controlling the same

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