KR102529957B1 - 디스플레이장치 및 기록매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는, 디스플레이부와; 영상신호를 디스플레이부 상에 영상으로 표시되게 처리하는 신호처리부와; 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하고, 판단한 영역에 왜곡이 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여 왜곡이 발생한 영역의 컬러를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이장치 및 기록매체 {DISPLAY APPARATUS AND RECORDING MEDIA}
본 발명은 영상신호를 처리하여 영상을 표시하는 디스플레이장치 및 기록매체에 관한 것으로서, 상세하게는 디스플레이부의 구조에 따라서 디스플레이부 상의 영상에 나타날 수 있는 컬러 왜곡 현상을 감지하고, 컬러 왜곡 현상이 있으면 이를 보정하여 화질을 개선하는 구조의 디스플레이장치 및 기록매체에 관한 것이다.
소정의 정보를 특정 프로세스에 따라서 연산 및 처리하기 위해, 연산을 위한 CPU, 칩셋, 메모리 등의 전자부품들을 기본적으로 포함하는 전자장치는, 처리 대상이 되는 정보가 무엇인지에 따라서 다양한 종류로 구분될 수 있다. 예를 들면, 전자장치에는 범용의 정보를 처리하는 PC나 서버 등의 정보처리장치가 있고, 영상 정보를 처리하는 영상처리장치가 있다.
영상처리장치는 영상데이터를 포함하는 콘텐츠 신호를 외부로부터 수신하며, 콘텐츠 신호로부터 추출되는 영상데이터를 다양한 영상처리 프로세스에 따라서 처리한다. 영상처리장치는 처리된 영상데이터를 자체 구비한 디스플레이부 상에 영상으로 표시하거나, 또는 디스플레이부를 구비한 타 장치에서 영상으로 표시되도록 이 처리된 영상데이터를 해당 장치에 출력한다. 디스플레이부를 가진 영상처리장치를 특히 디스플레이장치라고 지칭하며 그 예시로는 TV, 모니터, 휴대용 멀티미디어 재생기, 태블릿(tablet), 모바일 폰(mobile phone) 등이 있다.
디스플레이장치는 실내 뿐만 아니라 광고판 또는 무대와 같이 실외에서 사용되는 경우도 증가하고 있다. 실외 환경에서 사용되는 디스플레이장치는 사용 환경의 특성 상, 통상적으로 실내에서 사용되는 디스플레이장치의 디스플레이부와 상이한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들면, 실외에 사용되는 디스플레이장치는 먼 거리에 있는 다수의 사용자가 볼 수 있도록 상대적으로 대형 화면을 제공해야 하는 바, 디스플레이부는 넓은 확장성, 높은 휘도, 높은 색역(color gamut) 등의 특성을 가져야 한다. 이러한 특성을 만족하기 위해서, 디스플레이장치는 통상적으로 실내 또는 휴대용으로 사용되는 액정 디스플레이 패널이 아닌, RGB 컬러 별 LED들을 픽셀 단위로 포함하는 구조의 디스플레이부를 가질 수 있다. 편의상 이러한 디스플레이부는 LED 디스플레이라고 지칭된다.
그런데, 실내에서 사용되는 통상적인 디스플레이장치에 맞게 제작된 영상콘텐츠를 대형 LED 디스플레이를 가진 디스플레이장치가 표시하고자 할 때에, 영상콘텐츠에 따라서는 표시 영상에 화질 저하가 발생할 수도 있다. 이러한 화질 저하의 예시로는, 영상 내 오브젝트의 윤곽(edge)의 소정 영역에서 부적합한 컬러가 나타나는 현상인 컬러 프린지(color fringe)가 발생할 수 있다. 즉, 디스플레이부의 구조에 따라서 컬러 프린지는 선택적으로 나타날 수 있다. 따라서, 디스플레이장치는 표시 영상에 컬러 프린지가 나타나면, 컬러 프린지를 해소하여 영상의 화질을 형상시키는 구조 또는 방법이 필요할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는, 디스플레이부와; 영상신호를 상기 디스플레이부 상에 영상으로 표시되게 처리하는 신호처리부와; 상기 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하고, 상기 판단한 영역에 상기 왜곡이 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여 상기 왜곡이 발생한 영역의 컬러를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 디스플레이장치는 윤곽 영역에서 발생하는 컬러 프린지 현상을 해소하여 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 대체 컬러는 상기 왜곡이 발생 가능한 영역이 전경 또는 배경에 속할 확률과, 상기 전경 및 상기 배경 각각의 대표 컬러에 따라 결정될 수 있다. 이로써, 디스플레이장치는 왜곡 영역에서 컬러 프린지를 제거할 수 있다.
여기서, 상기 전경의 대표 컬러는 상기 전경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하며, 상기 배경의 대표 컬러는 상기 배경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 영역의 밝기 및 채도를 이용하여 상기 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 윤곽 영역의 복수의 픽셀의 컬러값의 분포 및 상기 디스플레이부의 특성 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 왜곡이 발생할 확률을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 픽셀의 컬러값의 분포는, 상기 복수의 픽셀의 색조 및 채도 중 적어도 어느 하나의 분산을 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 윤곽 영역 내의 일 영역의 색조 및 채도가 상기 윤곽 영역 내에서 타 영역과 차이가 클수록 상기 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률을 높게 결정할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부의 특성은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기, 픽셀 당 유효발광영역의 비율, 픽셀 내 복수의 서브픽셀의 배치 형태 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기에 비례하고, 상기 픽셀 당 유효발광영역의 비율에 반비례하게 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 프로세서에 의해 실행 가능한 방법의 프로그램 코드를 저장하는 기록매체에 있어서, 상기 방법은, 영상신호를 수신하는 단계와; 상기 디스플레이장치의 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하는 단계와; 상기 판단한 영역에 상기 왜곡이 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여 상기 왜곡이 발생한 영역의 컬러를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 대체 컬러는 상기 왜곡이 발생 가능한 영역이 전경 또는 배경에 속할 확률과, 상기 전경 및 상기 배경 각각의 대표 컬러에 따라 결정될 수 있다.
여기서, 상기 전경의 대표 컬러는 상기 전경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하며, 상기 배경의 대표 컬러는 상기 배경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함할 수 있다.
또한, 상기 변경 단계는, 상기 영역의 밝기 및 채도를 이용하여 상기 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 변경 단계는, 상기 윤곽 영역의 복수의 픽셀의 컬러값의 분포 및 상기 디스플레이부의 특성 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 왜곡이 발생할 확률을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 픽셀의 컬러값의 분포는, 상기 복수의 픽셀의 색조 및 채도 중 적어도 어느 하나의 분산을 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 일 영역의 색조 및 채도가 상기 윤곽 영역 내에서 타 영역과 차이가 클수록 높게 결정될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부의 특성은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기, 픽셀 당 유효발광영역의 비율, 픽셀 내 복수의 서브픽셀의 배치 형태 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기에 비례하고, 상기 픽셀 당 유효발광영역의 비율에 반비례하게 결정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에 적용되는 LED 디스플레이의 픽셀 구조를 액정 디스플레이 패널의 픽셀 구조와 비교한 모습을 나타내는 예시도이다.
도 3은 관련 기술에 따른 디스플레이장치에서 표시되는 영상의 일부 영역 내에서 나타나는 컬러 왜곡 현상의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 컬러 프린지를 감지하는 과정을 나타내는 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 디스플레이장치가 컬러 프린지의 처리 시에 참조하는 함수의 예시들의 그래프이다.
도 7은 영상의 윤곽 영역에서 컬러 프린지 현상이 나타나지 않는 경우의 예시를 나타내는 컬러 히스토그램의 예시도이다.
도 8은 영상의 윤곽 영역에서 컬러 프린지 현상이 나타나는 경우의 예시를 나타내는 컬러 히스토그램의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 이하 실시예들의 설명에서는 첨부된 도면들에 기재된 사항들을 참조하는 바, 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 나타낸다.
만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는 디스플레이장치가 실내에서 사용되기 위한 상대적으로 소형의 화면을 가지는 장치보다는 실외의 환경에서 사용되는 상대적으로 대형의 화면을 가지는 장치, 예를 들면 디지털 사이니지 또는 디지털 시네마로 구현된다. 본 발명의 사상이 디지털 사이니지의 경우에만 적용된다고 한정할 수는 없으나, 디스플레이장치가 디지털 사이니지로 구현되는 경우에서 보다 현저하게 효과가 나타날 수 있는 바, 이에 관한 내용은 후술한다.
디스플레이장치(100)는 다양한 콘텐츠소스(10)로부터 콘텐츠신호를 수신하는 신호수신부(110)와, 신호수신부(110)를 통해 수신되는 콘텐츠신호를 처리하는 신호처리부(120)와, 신호처리부(120)에 의해 처리되는 콘텐츠신호에 의한 콘텐츠영상을 표시하는 디스플레이부(130)와, 사용자에 의한 입력 동작이 수행되는 사용자입력부(140)와, 데이터가 저장되는 저장부(150)와, 신호처리부(120)의 처리를 위한 연산 및 디스플레이장치(100)의 제반 동작의 제어를 수행하는 제어부(160)를 포함한다. 이들 구성요소들은 시스템 버스를 통해 상호 접속된다. 상기한 구성들은 디스플레이장치(100)에서 본 발명의 사상을 구현하기 위해 직접적으로 관련성이 있는 것들로서, 그 이외의 구성들에 관해서는 설명하지 않는다.
신호수신부(110)는 콘텐츠소스(10)와 같은 다양한 외부장치로부터 콘텐츠신호를 수신하기 위한 통신모듈을 포함한다. 신호수신부(110)는 기본적으로 외부로부터의 신호나 데이터를 수신하기 위한 구성이지만, 이에 한정되지 않고 양방향 통신이 가능하도록 구현될 수 있다. 신호수신부(110)는 예를 들면 RF 방송신호를 지정된 주파수로 튜닝하게 마련된 튜닝 칩(tuning chip), 인터넷으로부터 패킷 데이터를 유선으로 수신하는 이더넷(Ethernet) 모듈, 패킷 데이터를 와이파이 또는 블루투스 등과 같은 다양한 규격에 따라서 무선으로 수신하는 무선통신모듈, USB 메모리와 같은 외부 메모리가 접속되는 접속포트 등의 구성요소 중에서 적어도 하나 이상을 포함한다. 즉, 신호수신부(110)는 다양한 종류의 통신 프로토콜에 각기 대응하는 통신모듈 또는 포트 등이 조합된 데이터 입력 인터페이스를 포함한다.
신호처리부(120)는 신호수신부(110)에 수신되는 콘텐츠신호에 대해 다양한 프로세스를 수행함으로써 콘텐츠를 재생한다. 신호처리부(120)는 인쇄회로기판 상에 장착되는 칩셋, 회로, 버퍼 등으로 구현되는 하드웨어 프로세서를 포함하며, 설계 방식에 따라서는 SOC(system on chip)으로 구현될 수도 있다. 기본적으로 신호처리부(120)는 콘텐츠신호로부터 추출되는 영상신호 성분을 처리하여 디스플레이부(130)에 콘텐츠영상이 표시되게 한다.
콘텐츠신호는 영상신호 성분 뿐만 아니라 음성신호 성분과 부가데이터 성분 등과 같은 다양한 특성의 신호성분을 포함할 수 있는 바, 신호처리부(120)는 콘텐츠신호를 디멀티플렉싱함으로써 필요한 신호성분을 추출할 수 있다. 예를 들면, 신호처리부는 멀티플렉싱된 상태의 콘텐츠신호 내의 각 패킷들을 PID에 따라서 구분함으로써 영상신호 성분을 추출할 수 있다. 물론 콘텐츠신호가 영상신호 성분만을 포함한다면 디멀티플렉싱 과정을 생략될 수 있다. 만일 디스플레이장치(100)가 스피커를 더 포함한다면, 신호처리부(120)는 영상신호 성분 및 음성신호 성분을 각각 개별적인 처리 프로세스에 따라서 처리한 이후에, 영상신호 성분을 디스플레이부(130)에 출력하고 음성신호 성분을 스피커에 출력한다.
영상신호 성분을 처리함에 있어서, 신호처리부(120)는 영상신호 성분에 대해 디코딩, 영상강화, 스케일링 등의 영상처리 프로세스를 수행하고, 영상처리 프로세스가 반영된 영상신호 성분을 디스플레이부(130)에 출력한다.
디스플레이부(130)는 신호처리부(120)에 의해 처리되는 영상신호 성분을 영상으로 표시한다. 디스플레이부(130)는 영상을 표시하기 위한 다양한 구조 및 설계가 적용될 수 있는데, 본 실시예에서와 같이 디스플레이장치(100)가 대형 화면을 가지도록 마련된 경우의 한 예시로서, LED 디스플레이 구조가 적용될 수 있다.
LED 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(130)는 RGB 컬러 별 LED들이 장착된 기판들의 조합으로 구현된다. 그러나 본 발명의 사상은 이러한 구성의 경우로 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 디스플레이부(130)는 White, Magenta, Cyan, Yellow 등의 컬러와의 조합으로 구현될 수도 있다.
기본적으로 하나의 픽셀 내에 RGB 컬러 별 LED들이 포함되며, 별도의 디스플레이 패널이 적용되지 않는다. LED 디스플레이 구조에서는 픽셀 내 각 컬러 별 LED가 개별적으로 점멸함으로써 화면 전체에 영상을 표시한다.
이에 비해, 통상적인 액정 디스플레이 패널은 픽셀 내에 블랙 매트릭스로 구분된 RGB 컬러 별 서브픽셀들이 있고, 각 서브픽셀에 대응하는 컬러필터가 존재한다. LED 등의 광원으로부터 조사되는 광이 도광판 및 광학시트류를 통해 균일화되어 디스플레이 패널로 전달되면, 광들이 각 서브픽셀에 대응하는 컬러필터를 통과하면서 RGB 컬러를 가지게 된다. 여기서, 액정 디스플레이 패널 구조 또한 광원으로서 LED를 가질 수 있으며, LED 디스플레이라는 용어는 앞서 설명한 바와 같은 디스플레이부(130)의 구조를 나타내기 위한 명칭에 불과함을 밝힌다.
이와 같이, 각 단위픽셀이 RGB 컬러 별 LED들을 가지는 LED 디스플레이 구조는, 액정 디스플레이 패널 구조에 비해 대형 화면을 구현하기에 용이하다. 다만, 이러한 구조의 차이로 인해, 동일한 콘텐츠신호에 기초하여 각 구조에 따른 디스플레이부 상에에 표시되는 콘텐츠영상은 상이하게 나타날 수 있다. 이에 관한 설명은 후술한다.
사용자입력부(140)는 사용자의 조작 또는 입력에 따라서 기 설정된 다양한 제어 커맨드 또는 정보를 제어부(160)에 전달한다. 즉, 사용자입력부(140)는 사용자의 의도에 따라서 발생하는 다양한 이벤트를 전달함으로써 제어부(160)가 해당 이벤트에 대응하여 동작하도록 한다. 사용자입력부(140)는 디스플레이장치(100)의 종류에 따라서 여러 가지 형태로 구현될 수 있는 바, 디스플레이장치(100)가 디지털 사이니지인 경우에는 사용자가 디스플레이장치(100)에 물리적으로 접근하는 것이 일반적으로 용이하지 않다는 점을 고려하여, 디스플레이장치(100)의 본체와 분리된 리모트 컨트롤러를 포함할 수 있다.
저장부(150)는 제어부(160)의 제어에 따라서 다양한 데이터가 저장된다. 저장부(150)는 신호처리부(120) 또는 제어부(160)에 의해 억세스됨으로써, 데이터의 독취, 기록, 수정, 삭제, 갱신 등이 수행된다. 저장부(150)는 디스플레이장치(100)의 시스템 전원의 제공 여부와 무관하게 데이터를 보존할 수 있는 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(hard-disc drive), SSD(solid-state drive) 등과 같은 비휘발성 메모리와, 신호처리부(120) 또는 제어부(160)에 의해 처리되는 데이터가 임시로 로딩되기 위한 버퍼, 램 등과 같은 휘발성 메모리를 포함한다.
제어부(160)는 CPU, 마이크로 프로세서 등으로 구현됨으로써, 신호처리부(120)를 비롯한 디스플레이장치(100) 내의 구성요소들의 동작을 제어하고, 신호처리부(120)에서 실행되는 처리의 연산을 수행한다.
이러한 구조 하에서, 본 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는 콘텐츠신호의 영상신호 성분에 기초하여 콘텐츠영상을 디스플레이부(130) 상에 표시한다. 그런데, 디스플레이부(130)가 앞서 설명한 바와 같이 상대적으로 대형 화면을 가지는 LED 디스플레이 구조를 가진다면, 콘텐츠영상을 표시함에 있어서 화질에 문제점이 발생할 수 있다. 이하, 이러한 문제점에 관해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에 적용되는 LED 디스플레이의 픽셀 구조를 액정 디스플레이 패널의 픽셀 구조와 비교한 모습을 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(201) 및 LED 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(202) 각각의 픽셀 구조가 나타나 있다.
액정 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(201)에 있어서, 액정 디스플레이 패널의 하나의 픽셀(210)은 복수의 서브픽셀(211, 212, 213)을 포함한다. 복수의 서브픽셀(211, 212, 213)은 블랙 매트릭스(214)에 의해 상호 구분되며, 각각 RGB 컬러에 대응한다. 대체적으로 복수의 서브픽셀(211, 212, 213)은 가로방향을 따라서 배치된다. 복수의 서브픽셀(211, 212, 213)은 RGB 컬러에 각기 대응하는 컬러필터를 가지며, 백라이트로부터 제공되는 광이 복수의 서브픽셀(211, 212, 213)을 통과하면서 컬러필터에 의해 RGB 광이 방출된다.
액정 디스플레이 구조의 특징은 다음과 같다. 대체적으로 디스플레이부(201)의 크기가 상대적으로 작으므로, 픽셀(210) 크기 또한 상대적으로 작다. 단위픽셀당 유효발광영역을 나타내는 Aperture는 대략 60% 정도로서 상대적으로 크다.
이에 비해, LED 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(202)에 있어서, 하나의 픽셀(220)은 복수의 서브픽셀(221, 222, 223)을 포함한다. 각 서브픽셀(221, 222, 223)은 기판 상에 장착된 RGB 컬러 별 LED를 포함한다. 대체적으로 복수의 서브픽셀(221, 222, 223)은 세로방향을 따라서 배치된다. 다만, 설계 방식에 따라서는, 복수의 서브픽셀(221, 222, 223)은 가로방향을 따라서 배치될 수도 있다
LED 디스플레이 구조의 특징은 다음과 같다. 대체적으로 디스플레이부(202)의 크기가 상대적으로 크므로, 픽셀(220)의 크기 또한 상대적으로 크다. 픽셀(220) 당 Aperture는 대략 30% 정도로서 상대적으로 작다. 또한, LED 디스플레이 구조는 sRGB Color Gamut 대비 170% 정도 넓은 Wide Color Gamut이 적용되며, 서브픽셀(221, 222, 223)로부터 출력되는 광을 흡수하는 구성을 포함하지 않으므로 수천 nit 수준의 고광량을 나타낸다.
이러한 구조의 차이를 고려하여, 액정 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(201) 및 LED 디스플레이 구조를 가지는 디스플레이부(202)가 각각 동일한 콘텐츠의 영상을 표시하는 경우를 고려한다.
액정 디스플레이 구조는 기본적으로 백라이트로부터 조사되는 광이 컬러필터 및 액정을 통과함으로써 각 서브픽셀(211, 212, 213)이 컬러를 만드는 구조인 바, 매우 고밀도의 픽셀 구조를 가질 수 있으며 또한 광이 통과하는 Aperture도 높은 수준이다. 따라서, 액정 디스플레이 구조는 영상 내의 오브젝트의 윤곽에 대해 상대적으로 세밀한 표현이 가능하다.
이에 비해, LED 디스플레이 구조는 픽셀(220) 내의 서브픽셀(221, 222, 223) 하나하나가 작은 LED로 구현되어 있으며 독립적으로 발광을 하므로, 액정 디스플레이 구조 대비 고색역, 고광량의 출력이 가능하다. 그러나, LED 디스플레이 구조는 픽셀 피치가 상대적으로 길고 Aperture가 상대적으로 낮기 때문에, 오브젝트의 윤곽에 대해 상대적으로 세밀한 표현이 불가능하다. 이로 인해, 동일 콘텐츠의 영상을 표시할 때에 액정 디스플레이 구조에서 나타나지 않은 컬러 왜곡 현상이, LED 디스플레이 구조에서 상대적으로 두드러지게 나타날 수 있다.
즉, 동일 콘텐츠의 영상을 표시하더라도, 디스플레이 구조의 차이 때문에 LED 디스플레이 구조에서만 영상에서 왜곡 현상이 나타날 수 있다. 특히, 많은 콘텐츠들이 액정 디스플레이 구조를 고려하여 제작되며 LED 디스플레이 구조를 고려하지 않으므로, 해당 콘텐츠의 영상이 LED 디스플레이 구조에서 표시될 때에 화질상 문제가 발생할 수 있다.
도 3은 관련 기술에 따른 디스플레이장치에서 표시되는 영상의 일부 영역 내에서 나타나는 컬러 왜곡 현상의 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 관련 기술에 따른 디스플레이장치에 표시되는 영상(300)은 복수의 픽셀 영역을 포함한다. 영상(300) 내에서 일 오브젝트를 기준으로 놓고 볼 때, 영상(300)은 오브젝트를 포함하는 픽셀 영역인 전경(310)과, 해당 오브젝트를 포함하지 않는 픽셀 영역인 배경(320)으로 구분될 수 있다.
본 도면에서는 영상(300)을 모노톤으로 간단히 표현하였기 때문에 전경(310)과 배경(320)이 접하는 픽셀 영역에 의해 오브젝트의 윤곽이 명확하게 나타나는 것처럼 나타나지만, 실제 영상(300)에서는 오브젝트의 윤곽이 시각적으로 명확히 구분되지 않는다. 여기서, 윤곽을 포함하는 소정 범위의 영역을 편의상 윤곽 영역으로 지칭한다.
관련 기술에 따른 디스플레이장치가 LED 디스플레이 구조의 디스플레이부를 가질 때, 해당 디스플레이부 상에 표시되는 영상(300)의 윤곽 영역에는 앞서 설명한 바와 같은 구조의 특성으로 인해 컬러 왜곡 현상이 발생할 수 있다. 이러한 왜곡 현상으로서 대표적인 것은 컬러 프린지 현상이다.
컬러 프린지 현상은 영상에 종래의 앤티 앨리어싱(Anti-Aliasing) 처리를 적용한 경우에 두드러지게 나타날 수 있다. 앤티 앨리어싱은 윤곽의 스무딩 처리를 함으로써 오브젝트의 경계를 자연스럽게 보이도록 하는 것이므로, 앤티 앨리어싱 처리된 영상이 액정 디스플레이 패널에서는 자연스럽게 보이지만 LED 디스플레이에서는 컬러 프린지로 나타날 수도 있다.
컬러 프린지 현상은 영상 내에서 일부 영역의 컬러가 주위 컬러에 대비하여 조화되지 않은 현상을 나타낸다. 예를 들면, 영상(300) 내의 소정 대상영역이 전체적으로 흑백의 모노톤으로 표현되어 있는데 특정 픽셀(330)이 적색을 나타낸다면, 해당 픽셀(330)은 대상영역 내에서 조화되지 않고 튀어 보인다. 또는 영상(300) 내의 대상영역이 모노톤이 아닌 적색 계통의 컬러를 가지고 있을 때에 특정 픽셀(330)이 주위 컬러와 이질적인 청색을 나타낼 수도 있다. 이러한 현상을 보이는 픽셀(330)에 대해 컬러 프린지가 발생하였다고 볼 수 있다.
이와 같은 컬러 프린지는, 화면의 크기 및 픽셀 크기가 클수록, Aperture가 작을수록 현저하게 나타난다. 또한, 서브픽셀의 구조에 있어서도, 서브픽셀들이 가로방향으로 배치된 경우에 비해 서브픽셀들이 세로방향으로 배치된 경우가 상대적으로 컬러 프린지가 두드러지게 나타날 수 있다. 따라서, LED 디스플레이 구조의 디스플레이부에 표시되는 영상에서 컬러 프린지가 발생할 확률이 높다.
이하, LED 디스플레이 구조의 디스플레이부를 가지는 디스플레이장치가 컬러 프린지 현상을 해소하는 방법에 관해 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는 영상신호를 디스플레이부 상에 영상으로 표시함에 있어서, 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 프린지가 발생 가능한 영역을 판단하고, 판단한 영역에 컬러 프린지가 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여, 컬러 프린지가 발생할 확률이 상대적으로 높은 영역의 컬러를 변경한다.
이로써, 디스플레이장치는 영상의 윤곽에서 발생하는 컬러 프린지 현상을 해소하고, 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, S110 단계에서 디스플레이장치는 수신되는 콘텐츠신호로부터 처리 대상이 되는 영상을 추출한다. 처리 대상은 영상프레임을 단위로 한다.
S120 단계에서 디스플레이장치는 영상 내에서 윤곽 영역을 검출한다.
S130 단계에서 디스플레이장치는 검출된 윤곽 영역의 히스토그램을 분석함으로써 컬러 왜곡, 즉 컬러 프린지가 발생한 확률이 상대적으로 높은 영역을 검출한다.
S140 단계에서 디스플레이장치는 컬러 왜곡의 발생 확률이 높게 검출된 영역이 전경일 확률 및 배경일 확률을 산출한다.
S150 단계에서 디스플레이장치는 전경 및 배경의 대표컬러를 각각 도출한다.
S160 단계에서 디스플레이장치는 S140 단계에서 산출된 확률 및 S150 단계에서 도출된 컬러를 이용하여, 컬러 왜곡의 발생 확률이 높게 검출된 영역의 컬러를 변경한다.
이상의 프로세스는, 디스플레이장치의 신호처리부가 제어부의 제어에 따라서 실행한다. 이로써, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 영상에서 발생하는 컬러 프린지 현상을 해소할 수 있다.
여기서, 디스플레이장치는 도출된 컬러로 해당 픽셀의 컬러를 다이렉트로 변경할 수도 있고, 또는 도출된 컬러에 추가적인 오프셋을 적용한 새 컬러로 해당 픽셀의 컬러를 변경할 수도 있다. 다만, 어느 쪽이든, 디스플레이장치는 전경 및 배경 중에서 선택된 어느 하나에 대응하는 컬러에 기초하여 업데이트를 위한 컬러를 결정한다. 전경에 대응하는 컬러 및 배경에 대응하는 컬러, 즉 전경의 대표 컬러 및 배경의 대표 컬러를 도출하는 방법에 관해서는 후술한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 단계를 실행하기 위한 구체적인 방법에 관해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치에서 컬러 프린지를 감지하는 과정을 나타내는 구성 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 확률 함수를 이용하여 영상 내에서 컬러 프린지가 발생하는 픽셀을 판단할 수 있다. 디스플레이장치는 S210 단계에서 디스플레이부 정보를 분석하여 프린지 인지 강도를 생성한다. 프린지 인지 강도는 영상이 디스플레이부에서 표시될 때에 해당 영상에서 컬러 프린지가 얼마나 현저히 나타나는지를 판단하기 위한 기준이 되며, 이는 디스플레이부의 구조적 특성에 따라서 결정되는 패러미터이다. 디스플레이장치는 S220 단계에서 영상의 에지를 감지함으로써 윤곽 영역을 도출하고, S230 단계에서 윤곽 영역에 대한 컬러 히스토그램을 분석한다. 여기서, 윤곽 영역은 감지된 에지를 포함하는 기 설정된 면적의 영역으로 결정될 수 있다. 디스플레이장치는 S240 단계에서 컬러 히스토그램의 분석 결과 및 프린지 인지 강도에 기초하여, 최종적으로 프린지 확률 함수를 도출한다. 디스플레이장치는 프린지 확률 함수에 기초하여, 윤곽 영역에서 컬러 프린지가 발생하는 픽셀을 판별한다.
디스플레이장치는 먼저 디스플레이부의 특성에 기초하여 프린지 인지 강도를 도출한다. 디스플레이부의 특성은 디스플레이장치가 가지는 디스플레이부의 구조에 관련된 고유 특성을 나타내는 바, 예를 들면 디스플레이부의 해상도를 나타내는 PPI(pixel-per-inch), 픽셀당 유효발광영역의 비율을 나타내는 Aperture, 픽셀 내의 서브픽셀의 구조 등이 있다. 이러한 특성의 예시들은, 컬러 프린지 현상의 발생에 직접적으로 관련이 있는 특성들이다.
프린지 인지 강도는 컬러 프린지 현상과 관련된 디스플레이부의 특성에 기초하여 도출되는 바, 예를 들면 프린지 인지 강도 S는 다음 수학식으로부터 도출될 수 있다.
[수학식 1]
S=f(a1x1+a2x2+a3)
여기서, x1은 PPI 값에 대응하며, x2는 개구율에 대응한다. 가중치인 a1, a2, a3는 실험 또는 학습에 의해 사전에 마련된 값이며, 이러한 값들의 결정에는 서브픽셀의 구조 또한 고려될 수 있다. 함수 f는 설계 방식에 따라서 여러 가지 형태의 함수가 적용될 수 있는 바, 이에 관해서는 후술한다.
디스플레이장치는 영상 내에서 오브젝트의 에지를 감지한다. 에지를 감지하는 방법으로는 다양한 마스크 기법이 적용될 수 있다. 기본적으로 에지는, 영상 내에서 휘도가 낮은 값에서 높은 값으로, 또는 높은 값에서 낮은 값으로 변하는 경계이다. 디스플레이장치는 1차 미분 또는 2차 미분을 사용함으로써 영상의 휘도가 급격히 변화하는 경계인 에지를 찾을 수 있다.
에지는 영상에서 명암의 변화가 큰 지점이므로, 디스플레이장치는 이러한 명암의 변화율, 즉 기울기(gradient)를 구할 수 있다. 이러한 기울기는 1차 미분에 의해 검출될 수 있다. 1차 미분 방식에는 소벨(Sobel) 마스크, 프리윗(Prewitt) 마스크, 로버츠(Roberts) 마스크 등이 있다.
1차 미분 방식은 에지에 지나치게 민감할 수 있으므로, 2차 미분 방식은 1차 미분 방식보다 미분을 한번 더 수행함으로써 상대적으로 에지에 둔감하게 반응하도록 마련된다. 2차 미분 방식에는 라플라시안 마스크 등이 있다.
만일 영상 내의 오브젝트가 글자라면, 디스플레이장치는 기 설정된 글자 검출 알고리즘에 기초하여 글자의 에지를 검출할 수도 있다. 글자 검출 알고리즘의 예시로는 SWT(stroke width transform)가 있다.
도 6은 본 발명의 디스플레이장치가 컬러 프린지의 처리 시에 참조하는 함수의 예시들의 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 컬러 프린지가 발생하는 픽셀을 감지하고, 감지된 픽셀에서 컬러 프린지를 해소하기 위한 처리를 수행함에 있어서, 다양한 함수들을 사용할 수 있다. 본 함수는 앞서 프린지 인지 강도를 산출하기 위한 것 뿐만 아니라, 차후 설명한 프린지 확률 함수, 전경 및 배경의 구분 등 컬러 프린지를 처리하는 프로세스에 전반적으로 사용된다. 프로세스의 각 단계에서 동일한 함수가 사용될 수도 있고, 상이한 함수가 사용될 수 있다.
이러한 함수 f의 예시로는 y=ax 형태의 함수가 가능하다. 여기서, x, y는 변수이며 a는 기 설정된 상수이다. 그러나, 실험적으로 볼 때, 출력값이 급격하거나 불연속적인 변화가 아닌, 완만하거나 연속적인 변화를 나타내도록 하기 위해, 함수 f는 시그모이드(Sigmoid) 형태의 함수가 적용된다. 시그모이드 함수는 로지스틱 함수의 특별한 형태로서, S자 형태의 커브를 나타내는 제반 함수를 통칭한다.
변수 x에 관한 시그모이드 함수 f(x)의 예시로는 [erf{(x/2)√π}], [x/√(1+x2)], [tanh(x)], [(2/π)arctan(πx/2)], [(2/π)gd(πx/2)], [x/(1+｜x｜)] 등이 있다. 이들 시그모이드 함수들은 대체적으로 유사한 S자 형태의 커브를 나타낸다.
디스플레이장치는 이와 같은 함수를 선택적으로 사용하여 컬러 프린지 처리를 할 수 있으나, 시그모이드 함수 이외에도 설계 방식에 따라서 다양한 종류의 함수를 적용할 수 있다.
한편, 디스플레이장치는 영상 내에서 에지가 검출되면, 해당 에지를 포함하는 M*N의 픽셀영역을 윤곽 영역으로 검출한다. 여기서, M, N은 기 설정된 상수로서 상호 동일하거나 상이한 값일 수 있다. 윤곽 영역을 어떻게 설정하는지는 여러 가지 방식이 가능한 바, 예를 들면 디스플레이장치는 에지로 검출된 픽셀을 중심으로 하는 M*N의 픽셀영역을 전체 에지에 대해 적용함으로써 윤곽 영역을 검출한다.
디스플레이장치는 검출된 윤곽 영역의 각 픽셀의 Hue 및 Saturation 분포를 분석한다. 디스플레이장치는 각 픽셀의 RGB 값을 HSV 색상계로 변환하여, 상기한 분포를 분석할 수 있다. RGB 값을 HSV 색상계로 변환하는 방식은 공지된 기술인 바, 자세한 설명을 생략한다.
HSV 색상계는 색조(Hue), 채도(Saturation), 명도(Value)의 3개의 좌표를 사용하여 특정 컬러를 지정하는 원리이다. HSV 색 공간 모형은 원기둥이나 거꾸로 선 원뿔 형태의 입체 도형으로 나타낼 수 있다.
H 값은 가시광선 스펙트럼을 링 형태로 배치한 color circle에서, 가장 파장이 긴 R을 0도로 하였을 때의 상대적인 배치 각도를 의미한다. 즉, H 값은 0도 내지 360도의 범위를 가진다. S 값은 특정한 컬러의 가장 진한 상태를 100%로 하였을 때의 진함의 정도를 나타낸다. S 값이 0%이면 동일 명도의 무채색을 나타낸다. V 값은 백색을 100%, 흑색을 0%로 한 상태에서, 밝은 정도를 나타낸다.
디스플레이장치는 윤곽 영역의 각 픽셀의 RGB 값을 HSV 색상계로 나타냄으로써 컬러 히스토그램을 도출하고, 도출된 컬러 히스토그램에 나타난 Hue 및 Saturation의 분포에 기초하여 윤곽 영역 내의 컬러 프린지가 발생하는 픽셀을 판별할 수 있다.
도 7은 영상의 윤곽 영역에서 컬러 프린지 현상이 나타나지 않는 경우의 예시를 나타내는 컬러 히스토그램의 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 영상의 윤곽 영역이 포함하는 각 픽셀에 대한 컬러 히스토그램을 작성할 수 있다. 디스플레이장치는 각 픽셀의 RGB 값을 HSV 색상계로 변환하고, 각 색조에 대한 히스토그램을 작성하여 색조의 분포를 분석한다. 본 히스토그램의 원은 색조의 스펙트럼을 나타내는 바, 원의 각도가 특정 색조를 나타낸다.
컬러 프린지 현상이 발생하지 않은 윤곽 영역에서는, 상대적으로 적은 수의 몇 가지의 색조들만이 현저하게 나타나고, 그 외에 대부분의 색조는 나타나지 않는다. 즉, 윤곽 영역에서 색조의 분포가 상대적으로 좁게 나타나면 컬러 프린지 현상이 발생하지 않는다고 볼 수 있다. 윤곽 영역에서는 색조의 변화가 현저하기 때문에, 상대적으로 적은 수의 색조가 두드러지게 나타난다.
도 8은 영상의 윤곽 영역에서 컬러 프린지 현상이 나타나는 경우의 예시를 나타내는 컬러 히스토그램의 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 히스토그램에서는 상대적으로 많은 수의 색조들이 분포하고 있는 바, 적색과 황색 계통 및 청색 계통의 색조가 소정 값 이상을 나타내고 있다. 물론, 단색에 해당하는 특정한 몇 가지 색조가 현저히 높은 값을 나타내고 있지만, 그 중간의 해당하는 색조들의 값 또한 소정 값 이상을 나타내고 있다.
이와 같이, 윤곽 영역에서 색조의 분포가 상대적으로 넓게 나타나면 컬러 프린지 현상이 발생한다고 볼 수 있다.
본 실시예에서는 색조에 관해서만 설명하였으나, 채도의 경우에도 유사한 원리가 적용될 수 있다. 정리하면, 윤곽 영역에서 색조 및 채도의 분산이 높은 경우에 컬러 프린지가 발생하는 확률이 높다고 기대될 수 있다.
컬러 히스토그램의 분석을 통해 도출될 수 있는 프린지 확률 함수 Pfringe는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Pfringe=f(a4σhue+a5σsat+a6max(sat)+a7μsat+a8S+a9)
여기서, σhue는 색조의 분산, σsat는 채도의 분산, max(sat)는 가장 많이 분포하는 채도값, μsat는 채도값의 평균, S는 프린지 인지 강도를 나타낸다. a4, a5, a6, a7, a8, a9는 가중치 벡터로서 실험에 의해 사전에 결정되는 값이다.
즉, 윤곽 영역 중에서 어느 픽셀이 컬러 프린지를 나타내는가에 관한 것은 크게 두 가지 패러미터에 의해 결정된다. 한 가지 패러미터는 디스플레이부의 구조적 특성이며, 다른 한 가지 패러미터는 윤곽 영역 내에서 픽셀의 색조 및 채도의 분산이다. 컬러 프린지는 픽셀 크기 또는 픽셀 피치가 클수록, Aperture가 작을수록 현저히 나타나며, 서브픽셀 구조가 가로형보다는 세로형일 경우에 현저히 나타난다. 또한, 컬러 프린지는 윤곽 영역 내의 일 픽셀의 색조 및 채도가 윤곽 영역 내의 타 영역과 차이가 클수록 현저히 나타난다. 위 수학식은 이러한 원리를 확률 함수로 나타낸 것이다.
프린지 확률 함수에 따라서 윤곽 영역 내에서 컬러 프린지가 발생하는 것으로 검출된 픽셀에 대해, 디스플레이장치는 컬러 보상 방법을 통해 해당 픽셀의 컬러를 변경한다. 이를 위하여, 디스플레이장치는 해당 픽셀이 전경일 확률 및 배경일 확률을 각각 산출한다.
특정 픽셀이 전경일 확률 PF 및 배경일 확률 PB는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
PF=f(a10Y+a11C+a12)
PB=1-PF
여기서, Y는 밝기이며 C는 채도이다. a10, a11, a12는 가중치 벡터로서 실험에 의해 사전에 결정되는 값이다. 위 수학식에 따라서, 전경 및 배경 중에서 보다 확률이 높은 쪽이 선택된다.
디스플레이장치는 전경일 확률이 배경일 확률보다 상대적으로 높은 픽셀에 대해서는 전경의 대표 컬러를 적용하며, 배경일 확률이 전경일 확률보다 상대적으로 높은 픽셀에 대해서는 배경의 대표 컬러를 적용한다. 전경의 대표 컬러 μF 및 배경의 대표 컬러 μB는 다음 수학식으로 표현될 수 있다.
[수학식 4]
μF=Σx∈F｜x/NF
μB=Σx∈B｜x/NB
여기서, x는 픽셀의 RGB 컬러값, NF는 전경의 픽셀 개수, NB는 배경의 픽셀 개수이다. 즉, 전경의 대표 컬러는 전경 내의 픽셀들의 평균 컬러를 나타내며, 배경의 대표 컬러는 배경 내의 픽셀들의 평균 컬러를 나타낸다.
디스플레이장치는 수학식 3 및 수학식 4에 기초하여, 컬러 프린지가 나타난 픽셀에 대한 컬러를 업데이트한다. 해당 픽셀에 업데이트되는 컬러값 Cupdate는 다음 수학식으로 표현될 수 있다.
[수학식 5]
Cupdate=Pfringe(PFμF+PBμB)+(1-Pfringe)Ccurr
여기서, Pfringe는 프린지 확률 함수, PF는 픽셀이 전경일 확률, PB는 픽셀이 배경일 확률, μF는 전경의 대표 컬러, μB는 배경의 대표 컬러, Ccurr는 픽셀의 현재 컬러값이다.
이와 같은 방식에 따라서, 디스플레이장치는 윤곽 영역에서 컬러 프린지가 발생한 픽셀에 대해 컬러를 변경함으로써, 컬러 프린지 현상을 해소할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 실시예에 따른 컬러 프린지 처리는, LED 디스플레이 구조의 디스플레이부를 가진 디스플레이장치에 적용될 수 있지만, 이 외에도 다양한 구조의 디스플레이부를 가진 디스플레이장치에도 화질 향상의 차원에서 적용될 수 있다. 특히, 대형 화면을 가진 디스플레이부의 경우에는 디스플레이부의 구조와 무관하게 단위 픽셀의 크기가 크다. 따라서, 대형 화면에 표시되는 영상에서는 소형 화면에서 표시되는 영상에 비해 사용자가 인지하는 컬러 프린지 현상이 두드러질 수 있다.
또한, 컬러 프린지 처리는 기본적으로 윤곽 영역에서 조화롭지 못한 컬러를 조화롭게 조정하는 것이므로, 영상의 윤곽에 관련된 처리 이후에 본 실시예에 따른 컬러 프린지 처리가 적용되면 보다 향상된 화질이 제공될 수 있다.
예를 들면, 영상의 윤곽에 관련된 처리 중에는 앤티 앨리어싱이 있다. 앤티 앨리어싱은 영상 내에서 오브젝트의 에지에 추가적인 그라데이션을 부여하는 식으로 부드럽게 처리함으로써 전체적인 영상의 화질을 향상시키는 방법이다. 앤티 앨리어싱은 많은 디스플레이장치 및 어플리케이션에서 기본적으로 적용되는 처리이다.
그런데, 앤티 앨리어싱은 그 대상이 에지가 되는 바, 결국 어느 정도의 왜곡을 에지에 반영하게 된다. 상대적으로 소형인 화면에서 표시되는 영상에 대해서는, 앤티 앨리어싱이 왜곡보다는 화질을 향상시키는 장점이 된다. 그러나, 상대적으로 대형인 화면에서 표시되는 영상에 대해서는, 앤티 앨리어싱으로 인해 발생하는 왜곡이 두드러지게 되어 결과적으로 컬러 프린지로 나타날 수도 있다.
따라서, 디스플레이장치는 영상에 대해 앤티 앨리어싱 처리를 한 이후에, 컬러 프린지 처리를 추가적으로 수행함으로써, 앤티 앨리어싱 처리로 인해 발생할 수 있는 컬러 프린지를 제거할 수 있다.
만일 앤티 앨리어싱 처리와 컬러 프린지 처리를 연계해서 수행한다면 다음과 같은 동작도 가능하다. 디스플레이장치는 영상을 처리함에 있어서, 해당 영상에 앤티 앨리어싱 처리를 수행하였는지 여부를 판단한다. 디스플레이장치는 앤티 앨리어싱 처리가 수행되었다면, 영상에 대해 컬러 프린지 처리를 수행한다. 반면, 디스플레이장치는 앤티 앨리어싱 처리가 수행되지 않았다면, 영상에 대해 컬러 프린지 처리를 수행하지 않는다. 만일 앤티 앨리어싱 처리로 인해 컬러 프린지의 발생이 현저히 나타난다면, 디스플레이장치는 이와 같이 컬러 프린지 처리를 선택적으로 수행할 수도 있다.
앞선 실시예에서는 확률 함수를 이용하여 본 발명의 사상을 구현하는 방법에 관하여 설명하였다. 다만, 본 발명의 사상을 구현하는 방식이 이에 한정되지 않는 바, 설계 방식에 따라서는 디스플레이장치가 영상의 픽셀에 대해 전경 또는 배경 여부를 판단하는 방법도 가능하다.
즉, 디스플레이장치는 영상 내의 윤곽 영역에서 컬러 왜곡 영역을 특정하면, 컬러 왜곡 영역이 전경 및 배경 중 어느 것에 해당하는지 판별한다. 디스플레이장치는 판별 결과에 따라서 컬러 왜곡 영역의 컬러를 변경시키는 바, 컬러 왜곡 영역이 전경에 해당하면 전경의 대표 컬러에 기초하여 컬러 왜곡 영역의 컬러를 변경하고, 컬러 왜곡 영역이 배경에 해당하면 배경의 대표 컬러에 기초하여 컬러 왜곡 영역의 컬러를 변경한다.
이로써, 디스플레이장치는 영상의 윤곽에서 발생하는 컬러 프린지 현상을 해소하고, 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 9에 도시된 바와 같이, S210 단계에서 디스플레이장치는 수신되는 콘텐츠신호로부터 처리 대상이 되는 영상을 추출한다. 처리 대상은 영상프레임을 단위로 한다.
S220 단계에서 디스플레이장치는 영상 내에서 윤곽 영역을 판별한다.
S230 단계에서 디스플레이장치는 윤곽 영역에서 컬러 프린지, 즉 컬러 왜곡 영역을 판단한다. 즉, 디스플레이장치는 영상의 전체 영역에서 컬러 프린지를 판단하는 것이 아닌, 영상의 윤곽 영역으로 범위를 한정하여 컬러 프린지를 판단한다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 컬러 프린지가 윤곽 영역에서 현저히 나타날 수 있고, 영상 전체를 대상으로 특정 픽셀이 컬러 프린지인지 여부를 판단하는 것이 용이하지 않기 때문이다.
S240 단계에서 디스플레이장치는 컬러 프린지가 발생하는 것을 판단되는 픽셀이 전경 및 배경 중 어느 것에 해당하는지 여부를 판단한다.
픽셀이 전경에 해당하면, S250 단계에서 디스플레이장치는 전경의 대표 컬러를 도출한다. S260 단계에서 디스플레이장치는 도출된 컬러에 기초하여 해당 픽셀의 컬러를 변경한다.
반면, 픽셀이 배경에 해당하면, S270 단계에서 디스플레이장치는 배경의 대표 컬러를 도출한다. 그리고, 디스플레이장치는 S260 단계로 이행한다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 이동 단말 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 본 저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어의 기술 분야에서 숙련된 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 디스플레이장치
110 : 신호수신부
120 : 신호처리부
130 : 디스플레이부
140 : 사용자입력부
150 : 저장부
160 : 제어부

Claims (19)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    복수의 LED 모듈을 포함하는 디스플레이부와;
    영상신호를 상기 디스플레이부 상에 영상으로 표시되게 처리하는 신호처리부와;
    상기 디스플레이부에 표시되는 영상에서 전경과 배경 사이의 윤곽 영역을 식별하고,
    상기 복수의 LED 모듈의 특성에 기초하여 상기 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하고,
    대체 컬러를 이용하여 상기 판단한 영역의 컬러를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대체 컬러는 상기 왜곡이 발생 가능한 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률과, 상기 전경 및 상기 배경 각각의 대표 컬러에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전경의 대표 컬러는 상기 전경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하며, 상기 배경의 대표 컬러는 상기 배경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 판단한 영역의 밝기 및 채도를 이용하여 상기 판단한 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률을 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 디스플레이장치에 있어서,
    디스플레이부와;
    영상신호를 상기 디스플레이부 상에 영상으로 표시되게 처리하는 신호처리부와;
    상기 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하고, 상기 판단한 영역에 상기 왜곡이 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여 상기 왜곡이 발생한 영역의 컬러를 변경하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 윤곽 영역의 복수의 픽셀의 컬러값의 분포 및 상기 디스플레이부의 특성 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 왜곡이 발생할 확률을 결정하고,
    상기 디스플레이부의 특성은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기, 픽셀 당 유효발광영역의 비율, 픽셀 내 복수의 서브픽셀의 배치 형태 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀의 컬러값의 분포는, 상기 복수의 픽셀의 색조 및 채도 중 적어도 어느 하나의 분산을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 윤곽 영역 내의 일 영역의 색조 및 채도가 상기 윤곽 영역 내에서 타 영역과 차이가 클수록 상기 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률을 높게 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 삭제
  9. 제5항에 있어서,
    상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기에 비례하고, 상기 픽셀 당 유효발광영역의 비율에 반비례하게 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 디스플레이장치의 프로세서에 의해 실행 가능한 방법의 프로그램 코드를 저장하는 기록매체에 있어서,
    상기 방법은,
    영상신호를 수신하는 단계와;
    상기 디스플레이장치의 복수의 LED 모듈을 포함하는 디스플레이부에 표시되는 영상에서 전경과 배경 사이의 윤곽 영역을 식별하는 단계와;
    상기 복수의 LED 모듈의 특성에 기초하여 상기 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하는 단계와;
    대체 컬러를 이용하여 상기 판단한 영역의 컬러를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대체 컬러는 상기 왜곡이 발생 가능한 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률과, 상기 전경 및 상기 배경 각각의 대표 컬러에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전경의 대표 컬러는 상기 전경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하며, 상기 배경의 대표 컬러는 상기 배경 내의 픽셀들의 컬러값의 평균을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 변경 단계는, 상기 판단한 영역의 밝기 및 채도를 이용하여 상기 판단한 영역이 상기 전경 또는 상기 배경에 속할 확률을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  14. 디스플레이장치의 프로세서에 의해 실행 가능한 방법의 프로그램 코드를 저장하는 기록매체에 있어서,
    상기 방법은,
    영상신호를 수신하는 단계와;
    상기 디스플레이장치의 디스플레이부에 표시되는 영상의 윤곽 영역 중 컬러 왜곡이 발생 가능한 영역을 판단하는 단계와;
    상기 판단한 영역에 상기 왜곡이 발생할 확률 및 대체 컬러를 이용하여 상기 왜곡이 발생한 영역의 컬러를 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 변경 단계는, 상기 윤곽 영역의 복수의 픽셀의 컬러값의 분포 및 상기 디스플레이부의 특성 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 왜곡이 발생할 확률을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 디스플레이부의 특성은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기, 픽셀 당 유효발광영역의 비율, 픽셀 내 복수의 서브픽셀의 배치 형태 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀의 컬러값의 분포는, 상기 복수의 픽셀의 색조 및 채도 중 적어도 어느 하나의 분산을 나타내는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 일 영역의 색조 및 채도가 상기 윤곽 영역 내에서 타 영역과 차이가 클수록 높게 결정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서,
    상기 윤곽 영역 내의 일 영역에서 상기 왜곡이 발생할 확률은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기에 비례하고, 상기 픽셀 당 유효발광영역의 비율에 반비례하게 결정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 모듈의 특성은, 상기 디스플레이부의 픽셀 크기, 픽셀 당 유효발광영역의 비율, 픽셀 내 복수의 서브픽셀의 배치 형태 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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