KR102589356B1 - 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 디스플레이장치는, 영상이 표시되는 디스플레이부와; 디스플레이부 화면에 빛을 전달하는 복수개의 광원을 포함하는 백라이트 유닛과; 입력영상을 복수개의 블록으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하고, 복수개 광원 각각의 우선순위에 따라 복수개 광원 각각의 제어값을 결정하는 영상처리부와; 제어값에 기초하여 복수개의 광원을 구동시키는 구동부를 포함한다. 이에 따라, 광원으로부터의 광량을 제어하기 위한 듀티가 미리 결정된 우선순위가 높은 광원의 듀티를 고려하여 결정되므로, 인접한 이웃 광원으로부터의 빛 퍼짐 영향을 고려한 디밍 제어가 가능하다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로컬 디밍이 가능한 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
LED와 같은 광원을 포함한 백라이트 유닛이 구비되는 액정 디스플레이장치에는 영상의 명암비를 높이고 소비전력을 감소시키기 위한 로컬 디밍(local dimming)이 적용된다.
로컬 디밍은 백라이트를 복수의 영역으로 구분하고, 표시되는 영상의 휘도에 대응하여 구분된 영역들의 광량을 제어하는 것이다.
그러므로, 백라이트를 영역 별로 제어하는 과정에서, 이웃하는 다른 영역으로부터의 광 퍼짐에 의하여 빛 샘 현상이 증가될 우려가 있다. 또한, 특정 영역이 필요 이상으로 밝게 제어될 수 있으며, 그에 따라 소비전력이 증가하는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치는, 영상이 표시되는 디스플레이부와; 디스플레이부 화면에 빛을 전달하는 복수개의 광원을 포함하는 백라이트 유닛과; 입력영상을 복수개의 블록으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하고, 복수개 광원 각각의 우선순위에 따라 복수개 광원 각각의 제어값을 조정하는 영상처리부와; 제어값에 기초하여 복수의 광원을 구동시키는 구동부를 포함한다. 이에 따라, 광원으로부터의 광량을 제어하기 위한 듀티가 미리 결정된 우선순위가 높은 영역에 대응하는 광원의 듀티를 고려하여 결정되므로, 인접한 이웃 광원으로부터의 빛 퍼짐 영향을 고려한 광원 출력이 조정이 가능하다.
복수개 광원 각각의 우선순위는 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록의 목표밝기 값에 따라 결정될 수 있다. 또한, 목표 밝기는 블록 내 최대 픽셀값과 평균 픽셀값의 조합에 의해 결정될 수 있다. 이에, 밝은 블록을 포함하는 영역을 담당하는 광원의 우선순위가 높게 설정되므로, 이웃 광원으로부터의 영향을 효율적으로 반영할 수 있다.
영상처리부는, 우선 순위에 따라 복수개 광원 각각의 제어값 조정 후, 우선 순위에 따라 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정할 수 있다. 이에, 이웃한 광원들의 듀티까지 한꺼번에 반복적으로 업데이트함으로써, 상호간의 영향에 의한 빛 퍼짐을 더욱 효율적으로 보상한다.
영상처리부는 현재 광원의 제어값과, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 복수개 광원 각각으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 복수개 광원 각각의 제어값을 조정할 수 있다. 또한, 영상처리부는 현재 광원의 제어값과, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정할 수 있다. 이에, 영역 내 블록들 중 목표밝기가 크고 빛 퍼짐의 영향을 비교적 적게 받는 블록의 밝기를 이용함에 따라, 결과에 대한 신뢰성이 높다.
복수개 광원 각각의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 또한, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 이에, 가장 최근에 업데이트된 제어값들이 다음 제어값 업데이트에 활용함으로써, 이웃 광원으로부터의 영향을 보다 효율적으로 보상할 수 있다.
영상처리부는, 조정된 제어값을 이용하여 영상의 픽셀 별 밝기를 예측하고, 예측된 밝기에 기초하여 영상의 픽셀데이터를 보상할 수 있다. 이에, 광원의 발광까지 고려한 보다 향상된 화질의 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
한편, 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법은, 입력영상을 복수개의 블록으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하는 단계와; 백라이트 유닛을 구성하는 복수개 광원 각각의 우선순위에 따라 복수개 광원 각각의 제어값을 조정하는 단계와; 제어값에 기초하여 디스플레이부 화면에 빛을 전달하도록 복수개의 광원을 구동시키는 단계를 포함한다. 이에 따라, 광원으로부터의 광량을 제어하기 위한 듀티가 미리 결정된 우선순위가 높은 광원의 듀티를 고려하여 결정되므로, 인접한 이웃 영역의 광원으로부터의 빛 퍼짐 영향을 고려한 광원 출력이 조정이 가능하다.
복수개 광원 각각의 우선순위는 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록의 목표밝기 값에 따라 결정될 수 있다. 또한, 목표 밝기는 블록 내 최대 픽셀값과 평균 픽셀값의 조합에 의해 결정될 수 있다. 이에, 밝은 블록을 포함하는 영역을 담당하는 광원의 우선순위가 높게 설정되므로, 이웃 광원으로부터의 영향을 효율적으로 고려할 수 있다.
우선 순위에 따라 복수개 광원 각각의 제어값 조정 후, 우선 순위에 따라 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에, 이웃한 광원들의 듀티까지 한꺼번에 반복적으로 업데이트함으로써, 상호간의 영향에 의한 빛 퍼짐을 더욱 효율적으로 보상한다.
복수개 광원 각각의 제어값을 조정하는 단계는, 현재 광원의 제어값과, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 복수개 광원 각각으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용할 수 있다. 또한, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하는 단계는, 현재 광원의 제어값과, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용할 수 있다. 이에, 영역 내 블록들 중 목표밝기가 크고 빛 퍼짐의 영향을 비교적 적게 받는 블록의 밝기를 이용함에 따라, 결과에 대한 신뢰성이 높다.
복수개 광원 각각의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 또한, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 이에, 가장 최근에 업데이트된 제어값들이 다음 제어값 업데이트에 활용함으로써, 이웃 광원으로부터의 영향을 보다 효율적으로 보상할 수 있다.
조정된 제어값을 이용하여 영상의 픽셀 별 밝기를 예측하고, 예측된 밝기에 기초하여 영상의 픽셀데이터를 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에, 광원의 발광까지 고려한 보다 향상된 화질의 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명 일 실시예에 의한 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이부의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명 일 실시예에 따라 배열된 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예들에 따라 배열된 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 영상처리부(120)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명 일 실시예에 따라 영상이 복수의 블록으로 분할되고, 각 블록에 대한 화면 영역이 설정되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명 실시예에 따라 디스플레이장치에서 광원들을 구동시키는 디밍 제어신호가 생성되는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7의 우선순위에 따른 광원 별 듀티 결정 및 그룹 별 듀티 결정 과정에 의해 BLU 내 광원의 디밍이 제어된 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 광원들 사이의 빛 간섭 활용에 소극적인 종래기술에 따라 디밍이 제어된 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치에서 빛 샘 현상이 감소한 일례를 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명 실시예에 따라 백라이트 유닛에서의 소비 전력이 감소되는 효과를 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명 일실시예에 의한 디스플레이장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 구성과 직접적으로 관련되지 않은 부분은 설명을 생략할 수 있으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다. 또한, 실시예에서 “포함하다” 또는 “가지다”와 같은 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하기 위한 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가되는 가능성을 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명 일 실시예에 의한 디스플레이장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(100)는 외부의 영상공급원(미도시)으로부터 제공되는 영상신호를 기 설정된 영상처리 프로세스에 따라서 처리하여 영상으로 표시한다.
일 실시예에서 디스플레이장치(100)는 방송국의 송출장비로부터 수신되는 방송신호/방송정보/방송데이터에 기초한 방송 영상을 처리하는 텔레비전(TV)으로 구현될 수 있다.
그러나, 본 발명의 사상이 디스플레이장치(100)의 구현 예시에 한정되지 않는 바, 디스플레이장치(100)는 TV 이외에도 영상을 처리 가능한 다양한 종류의 구현 예시 예를 들어, 컴퓨터 본체에 접속된 모니터, 스마트폰(smart phone), 또는 태블릿(tablet)과 같은 스마트 패드(smart pad), PDA(personal digital assistant, 개인 휴대용 정보 단말기), 스마트 워치(smart watch) 등의 백라이트가 구비된 다양한 장치에 적용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 디스플레이장치(100)는 대형 디스플레이에 적용될 수 있다. 예를 들어, 디지털 간판(Digital Signage), LFD(Large Format Display), 복수의 디스플레이장치를 이용하는 비디오 월(video wall) 등에도 본 실시예에 따른 디스플레이장치(100)가 포함될 수 있다.
또한, 디스플레이장치(100)에서 처리되는 영상신호의 종류가 위성 방송신호에 한정되지 않는 바, 디스플레이장치(100)는 다양한 형식의 외부장치로부터 영상신호를 수신할 수 있다. 또한, 디스플레이장치(100)는 내부/외부의 저장매체에 저장된 신호/데이터에 기초한 동영상, 정지영상, 어플리케이션(application), OSD(on-screen display), 다양한 동작 제어를 위한 사용자 인터페이스(UI: user interface, 이하, GUI(graphic user interface) 라고도 함) 등을 텔레비전과 같은 디스플레이장치에 표시하도록 신호를 처리할 수 있다.
한편, 디스플레이장치(100)에서 수신되는 방송신호는 지상파, 케이블 등을 통해서도 수신 가능하며, 본 발명에서의 신호공급원은 방송국에 한정되지 않는다. 즉, 정보의 송수신이 가능한 장치 또는 스테이션이라면 본 발명의 신호공급원에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이장치(100)는 스마트 TV 또는 IP TV(Internet Protocol TV)로 구현될 수 있다. 스마트 TV는 실시간으로 방송신호를 수신하여 표시할 수 있고, 웹 브라우징 기능을 가지고 있어 실시간 방송신호의 표시와 동시에 인터넷을 통하여 다양한 컨텐츠 검색 및 소비가 가능하고 이를 위하여 편리한 사용자 환경을 제공할 수 있는 TV이다. 또한, 스마트 TV는 개방형 소프트웨어 플랫폼을 포함하고 있어 사용자에게 양방향 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 스마트 TV는 개방형 소프트웨어 플랫폼을 통하여 다양한 컨텐츠, 예를 들어 소정의 서비스를 제공하는 어플리케이션을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 어플리케이션은 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있는 응용 프로그램으로서, 예를 들어 SNS, 금융, 뉴스, 날씨, 지도, 음악, 영화, 게임, 전자 책 등의 서비스를 제공하는 어플리케이션을 포함한다.
즉, 이하 설명할 실시예는 시스템의 구현 방식에 따라서 다양하게 변경 적용되는 하나의 예시에 불과할 뿐인 바, 본 발명의 사상을 한정하는 사항이 아님을 밝힌다.
이하, 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치(100)의 구체적인 구성을 도면들을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(100)는 영상신호를 수신하는 영상수신부(110)와, 영상수신부(110)에 수신되는 영상신호를 처리하는 영상처리부(120)와, 영상처리부(120)에 의해 처리되는 영상신호를 영상으로 표시하는 디스플레이부(130)와, 각종 데이터/정보가 저장되는 저장부(140)와, 디스플레이장치(100)의 제반 구성의 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
영상수신부(110)는 영상신호를 수신하여 영상처리부(120)에 전달하며, 수신하는 영상신호의 규격 및 디스플레이장치(100)의 구현 형태에 대응하여 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 영상수신부(110)는 방송국(미도시)으로부터 송출되는 RF(radio frequency)신호를 무선으로 수신하거나, 컴포지트(composite) 비디오, 컴포넌트(component) 비디오, 슈퍼 비디오(super video), SCART, HDMI(high definition multimedia interface) 규격 등에 의한 영상신호를 유선으로 수신할 수 있다.
일 실시예에서 영상수신부(110)는 영상신호가 방송신호인 경우, 이 방송신호를 채널 별로 튜닝하기 위한 튜너부를 포함한다. 튜너부 (튜너 모듈(tuner module) 또는 튜너 회로(tuner circuitry)이라고도 한다)는 RF 튜너(tuner) 와 디모듈레이터(demodulator)를 포함할 수 있다.
또한, 영상신호는 외부기기로부터 입력될 수 있으며, 예를 들어, 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet)과 같은 스마트패드(smart pad), MP3 플레이어를 포함하는 모바일 장치(mobile device), 테스크탑(desktop) 또는 랩탑(laptop)을 포함하는 컴퓨터(PC) 등과 같은 외부기기로부터 입력될 수 있다.
또한, 영상신호는 인터넷 등과 같은 네트워크를 통해 수신되는 데이터로부터 기인한 것일 수 있으며, 이 경우 디스플레이장치(100)는, 도시되지 않으나, 네트워크를 통해 통신을 수행하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 영상신호는 플래시메모리, 하드디스크 등과 같은 비휘발성의 저장부(140)에 저장된 데이터로부터 기인한 것일 수 있다. 저장부(140)는 디스플레이장치(100)의 내부 또는 외부에 마련될 수 있으며, 외부에 마련되는 경우 저장부(140)가 연결되는 연결부(도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있다.
영상처리부(120)는 영상수신부(110)로부터 수신된 영상신호에 대해 기 설정된 다양한 영상/음성 처리 프로세스를 수행한다. 영상처리부(120)는 이러한 영상처리 프로세스를 수행하여 생성 또는 결합한 출력 신호를 디스플레이부(130)에 출력함으로써, 디스플레이부(130)에 영상신호에 대응하는 영상이 표시되게 한다.
영상처리부(120)는 영상신호를 디스플레이장치(100)의 영상 포맷에 대응하도록 디코드하는 디코더(decoder), 영상신호를 디스플레이부(130)의 출력규격에 맞도록 조절하는 스케일러(scaler)를 포함한다. 본 실시예의 디코더는 예를 들어, MPEG (Moving Picture Experts Group) 디코더로 구현될 수 있다.
여기서, 본 발명의 영상처리부(120)가 수행하는 영상처리 프로세스의 종류는 한정되지 않는바, 예를 들면 인터레이스(interlace) 방식의 방송신호를 프로그레시브(progressive) 방식으로 변환하는 디인터레이싱(de-interlacing), 영상 화질 개선을 위한 노이즈 감소(noise reduction), 디테일 강화(detail enhancement), 프레임 리프레시 레이트(frame refresh rate) 변환, 라인 스캐닝(line scanning) 다양한 프로세스 중 적어도 하나를 더 수행할 수 있다.
일 실시예에서 영상처리부(120)는 입력영상을 복수개의 블록(가상 블록)으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하고, 소정 우선순위에 따라 후술하는 디스플레이부(130)의 백라이트 유닛(133)을 구성하는 복수개의 광원 각각의 제어값을 결정 즉, 조정한다. 여기서, 복수개 광원 각각의 우선순위는 복수개 광원 각각이 담당하는 디스플레이부 화면 영역에 포함된 블록의 목표밝기 값에 따라 결정될 수 있다.
일 실시예에서 영상이 표시되는 디스플레이부(130) 화면은 백라이트 유닛(133)을 구성하는 복수개의 광원에 대응하는 복수개의 영역으로 구성되며, 복수개의 영역은 대응되는 광원으로부터 출력되는 광의 진행방향을 따라 배열된 복수개의 블록으로 구성될 수 있다. 복수개 광원 각각은 대응되는 복수개 영역 각각을 담당하여, 해당 광원의 구동에 따라 디스플레이부(130) 화면에 빛이 전달된다.
영상처리부(120)는 입력영상의 복수개 블록에 대한 픽셀데이터를 이용하여 복수개 광원 각각에 대한 우선순위를 결정하고, 그 우선순위로 광원으로부터의 광량이 제어되도록 하는 제어값 즉, 듀티값을 연산할 수 있다. 연산된 듀티값은 BLU 구동부(134)에 의해 광원 별 광량이 제어되는 로컬 디밍에 이용된다.
일 실시예에서 소정 대상 광원의 제어값은 대상 광원보다 우선순위가 높은 적어도 하나의 광원의 기결정된 제어값을 참조하여 조정된다.
또한, 영상처리부(120)는 조정된 제어값을 이용하여 입력영상의 픽셀데이터에 대한 보상을 더 수행할 수 있다.
영상처리부(120)는 이러한 각 프로세스를 독자적으로 수행할 수 있는 개별적 구성의 그룹으로 구현되거나, 또는 여러 기능을 통합시킨 SoC(System-on-Chip)로 구현될 수 있다.
일 실시예에서 영상처리부(120)는 디스플레이장치(100)에 내장되는 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장되는 메인 SoC에 포함되는 형태로서 구현 가능하며, 메인 SoC는 후술하는 제어부(150)를 구현하는 일례인 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 영상처리부(120)는 이러한 각 프로세스를 수행하기 위한 다양한 칩셋, 메모리, 전자부품, 배선 등의 회로 구성이 인쇄회로기판 상에 실장된 영상보드로 구현될 수 있다. 이 경우, 디스플레이장치(100)에는 영상수신부(110), 영상처리부(120) 및 제어부(150)가 단일의 영상보드에 마련될 수 있다. 물론, 이는 일례에 불과하고 서로 통신 가능하게 연결된 복수의 인쇄회로기판에 배치될 수도 있다. 영상보드는 케이싱에 수용될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이장치(100)에는 튜너부에 대응하는 튜너 칩 및 메인 ScC가 실장된 PCB가 마련될 수 있다.
영상처리부(120)에 의해 처리된 방송신호는 디스플레이부(130)로 출력된다. 디스플레이부(130)는 영상처리부(120)로부터 수신된 영상신호에 대응하는 영상을 표시한다.
본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이부(130)는 액정(liquid crystal) 방식으로 구현될 수 있다.
디스플레이부(130)는 그 구현 방식에 따라서 부가적인 구성을 추가적으로 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이부(130)의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이부(130)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 영상이 디스플레이되는 패널(131)과, 패널(131)을 구동시키는 패널 구동부(132), 패널(131)에 광을 공급하는 광원부로서 마련되는 백라이트 유닛(BLU: backlight unit)(133), 백라이트 유닛을 구동시키는 백라이트 유닛 구동부(134)(이하, BLU 구동부 라고도 한다)를 포함할 수 있다. 패널(131)의 후면에는 백라이트 유닛(133)으로부터 입사되는 광을 확산시켜 전면으로 출사되도록 하는 도광판(135)이 배치될 수 있다.
백라이트 유닛(133)은 디스플레이부(130)의 패널(131)의 적어도 하나의 에지(edge) 즉, 가장자리에 광원들이 배치되는 에지형과, 패널(131)의 후면에 광원들이 배치되는 직하형을 포함한다.
일 실시예에서 백라이트 유닛(133)은 복수의 광원으로서 LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다.
본 발명 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(133)은 광원들이 패널(131)의 가장자리 즉, 디스플레이부 화면의 적어도 일 방향으로 배열된 에지형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명 일 실시예에 따라 배열된 백라이트 유닛(133)을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명 다른 실시예들에 따라 배열된 백라이트 유닛을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(133)은 패널(131)의 좌우 양측면을 따라 2열의 LED 바(133a, 133b) 형태로 배열되며, N×M 개의 개별 단위로서 광원을 포함할 수 있다. 각 광원은 대응되는 화면의 영역에 광을 조사한다. 예를 들어, 도 3과 같이 소정 광원(31)의 발광에 의해 해당 화면 영역(32)이 밝아지게 되는 것을 확인할 수 있다.
다른 실시예에서, 백라이트 유닛(133)은 도 4(a)와 같이 패널(131)의 상하 가장자리를 따라 배열(133c, 133d)되거나, 도 4(b)와 같이 상하 중 어느 하나의 가장자리를 따라 배열(133c)될 수 있다. 또한, 도 4(c)와 같이 백라이트 유닛(133)이 상하좌우 4개의 가장자리를 따라 배열(133a, 133b, 133c, 133d)되는 형태로 구현될 수도 있다.
즉, 본 발명에서 백라이트 유닛(133)은 패널(131) 즉, 디스플레이부 화면의 적어도 일 방향을 따라 배열되는 것으로서, 그 위치나 배열 방향 또는 배열되는 가장자리의 개수 등은 디스플레이장치(100)의 성능에 따라 변경, 추가, 또는 삭제될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
본 발명 디스플레이장치(100)에서는 백라이트 유닛(133)의 배열 형태에 대응하여 각 광원에 대응되는 화면의 영역이 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이 2x8 형태의 백라이트 유닛(133)의 경우, 그에 대응하여 화면도 2x8 개의 영역으로 설정된다.
BLU 구동부(134)는 백라이트 유닛(133)으로부터 패널(131)로 광이 공급되도록 제어한다.
일 실시예에서 BLU 구동부(134)는 영상처리부(120)로부터의 제어값 즉, 듀티값에 기초하여 복수의 광원 각각을 구동시킬 수 있다.
상기한 본 발명 일 실시예에 따르면 백라이트 유닛(133)의 소정 광원에 대해 원하는 광량이 되도록 BLU 구동부(134)로부터 출력되는 전류 즉, 광원 제어신호의 듀티(duty)를 제어할 수 있다.
그에 따라, 디스플레이부(130)가 백라이트 유닛(133)의 광원 별로 광량이 제어되는 디밍(dimming)을 수행할 수 있게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 저장부(140)에는 제어부(150)의 제어에 따라서 한정되지 않은 데이터가 저장된다. 저장부(140)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다. 저장부(100)는 제어부(150)에 의해 액세스되며, 제어부(150)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행된다.
저장부(140)에 저장되는 데이터는, 예를 들면 디스플레이장치(100)의 구동을 위한 운영체제를 비롯하여, 이 운영체제 상에서 실행 가능한 다양한 어플리케이션, 영상데이터, 부가데이터 등을 포함한다.
구체적으로, 저장부(140)는 제어부(150)의 제어에 따라 각 구성요소들(110, 120, 130)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(140)는 디스플레이장치(100)의 제어를 위한 제어 프로그램과 제조사에서 제공되거나 외부로부터 다운로드 받은 어플리케이션과 관련된 GUI(graphical user interface), GUI를 제공하기 위한 이미지들, 사용자 정보, 문서, 데이터베이스들 또는 관련 데이터들을 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 저장부 라는 용어는 저장부(140), 제어부(150) 내 롬(ROM)(도시되지 아니함), 램(RAM)(도시되지 아니함) 또는 디스플레이장치(100)에 장착 가능한 메모리 카드(도시되지 아니함)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함하는 것으로서 정의된다.
제어부(150)는 디스플레이장치(100)의 다양한 구성에 대한 제어동작을 수행한다. 구체적으로, 제어부(150)는 디스플레이장치(100)의 전반적인 동작 및 디스플레이장치(100)의 내부 구성요소들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 제어부(150)는 영상처리부(120)가 처리하는 영상처리 프로세스의 진행, 리모컨과 같은 사용자입력부(도시되지 아니함)로부터의 커맨드에 대한 대응 제어동작을 수행함으로써, 디스플레이장치(100)의 전체 동작을 제어할 수 있다.
사용자의 입력이 있거나 기 설정되어 저장된 조건을 만족하는 경우, 제어부(150)는 저장부(140)에 저장된 OS(Operation System) 및 다양한 어플리케이션들을 실행할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(150)는 적어도 하나의 프로세서(Processor), 디스플레이장치(100)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장되는 비휘발성 메모리인 롬(ROM) 및 디스플레이장치(100)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 디스플레이장치(100)에서 수행되는 다양한 작업에 대한 저장 영역으로 사용되는 휘발성 메모리인 램(RAM)을 포함할 수 있다. 프로세서는 프로그램이 저장된 롬으로부터 램으로 대응되는 프로그램을 로드하여 실행한다.
본 실시예에 따른 제어부(150)는 CPU(Central Processing Unit), AP(Application Processor), 마이컴(Micro Computer, MICOM)과 같은 적어도 하나의 범용 프로세서로 구현되어, 예를 들어, 롬에 저장된 소정 알고리즘에 따라 대응하는 프로그램을 램에 로드하여 실행함으로써 디스플레이장치(100)의 다양한 동작들을 수행하도록 구현 가능하다.
디스플레이장치(100)의 제어부(150)가 단일 프로세서 예를 들어 CPU로 구현되는 경우, CPU는 디스플레이장치(100)에서 수행 가능한 다양한 기능들 예를 들어, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상에 대한 다양한 영상처리 프로세스의 진행에 대한 제어, 사용자입력부를 통해 수신된 사용자 커맨드에 대한 대응, 통신부를 통한 외부장치와의 유무선 네트워크 통신의 제어 등을 실행 가능하도록 마련될 수 있다.
프로세서는 싱글 코어, 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어 및 그 배수의 코어를 포함할 수 있다. 프로세서는 복수의 프로세서, 예를 들어, 메인 프로세서(main processor) 및 슬립 모드(sleep mode, 예를 들어, 대기 전원만 공급되고 디스플레이장치로서 동작하지 않는)에서 동작하는 서브 프로세서(sub processor)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서, 롬 및 램은 내부 버스(bus)를 통해 상호 연결될 수 있다.
본 발명 일실시예에서 디스플레이장치(100)가 모니터로 구현되는 경우, 제어부(150)는 그래픽 처리를 위한 GPU(Graphic Processing Unit, 도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서 디스플레이장치(100)가 디지털 TV, 스마트폰, 스마트 패드 등으로 구현되는 경우, 프로세서가 GPU를 포함할 수 있으며, 예를 들어 프로세서는 코어(core)와 GPU가 결합된 SoC(System On Chip) 형태로 구현될 수 있다.
본 발명에서 제어부(150)를 구현하는 일례인 프로세서는 디스플레이장치(100)에 내장되는 PCB 상에 실장되는 메인 SoC(Main SoC)에 포함되는 형태로서 구현 가능하다. 다른 실시예에서 메인 SoC는 영상신호를 처리하는 영상처리부(120)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는 백라이트 유닛(133)의 각 광원에 제공되는 디밍 제어신호의 듀티를 제어하는 방식으로 백라이트 유닛(133)에 대한 로컬 디밍을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치(100)의 영상처리부(120)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 영상처리부(120)는 목표밝기 결정부(121), 우선순위 결정부(122), 제1 듀티 결정부(123), 제2 듀티 결정부(124), 광량 예측부(125) 및 픽셀 보상부(126)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명 일 실시예에 따라 입력영상이 복수개의 블록으로 분할되고, 각 블록에 대한 화면 영역이 설정되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
목표밝기 결정부(121)는 입력영상을 복수의 가상 블록(block)으로 분할하고, 분할된 블록에 포함된 픽셀들의 픽셀데이터에 기초하여 각 블록 별로 목표밝기를 결정한다. 여기서, 목표밝기 결정부(121)는 하나의 프레임에 대응하는 영상을 복수의 블록으로 분할하게 된다.
목표밝기 결정부(121)는 영상신호에 대응하는 영상을 NxW 개의 가상 블록, 예를 들어 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 16x8 블록으로 분할되게 설정할 수 있다. 여기서, 설정되는 블록의 개수는 영상의 크기에 대응하여 변경 가능하다.
목표밝기 결정부(121)는 입력된 영상신호의 각 블록에 포함된 픽셀데이터 예를 들어, 밝기 즉, 휘도를 나타내는 픽셀값을 이용하여, 분할된 각 블록 별로 백라이트 목표밝기(이하, 중간목표값 또는 제1 목표값 이라고도 한다)를 결정할 수 있다.
일 실시예에서 블록의 목표밝기 즉, 제1 목표값은 해당 블록 내 픽셀값들 중 최대 픽셀값과 평균 픽셀값의 조합(weighted sum)에 의해 연산 즉, 결정될 수 있다. 본 발명에서, 제1 목표값은 영상의 휘도를 나타내는 픽셀데이터를 이용한 다양한 수식 연산에 의해 결정되도록 구현될 수 있으며, 반드시 최대 픽셀값과 평균 픽셀값을 이용하거나, 그 합을 연산하는 방식에 한정되는 것은 아니다.
도 6(b)는, 도 6(a)의 영상에 대해, 각 블록 별로 목표밝기가 결정된 일례를 도시한 것이다.
우선순위 결정부(122)는 연산된 블록 별 목표밝기(제1 목표값)를 이용하여, 백라이트 유닛(133)의 복수의 광원에 대응하는 디스플레이부 화면에 설정된 복수개의 영역 별로 백라이트 목표밝기(이하, 최종목표값 또는 제2 목표값 이라고도 한다)를 결정하며, 그 결정 결과에 따라 각 영역들에 대응하는 복수개 광원 각각의 제어값 조정을 위한 우선순위가 결정된다.
도 3에서 설명한 바와 같은, N×M 개의 광원으로 구성된 백라이트 유닛(133)을 가지는 디스플레이장치(100)는, 그에 대응하여 디스플레이부 화면이, 도 6(c)와 같이, N×M 개의 영역(area)으로 분할된다.
본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치(100)에서는 분할된 각 화면 영역이 2 이상의 영상 블록(예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 화면 영역이 가로방향으로 연속된 8개 영상 블록으로 구성)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 영역의 목표밝기 즉, 제2 목표값(최종목표값)은 해당 영역 내 블록에 대해 결정된 제1 목표값들(중간목표값들) 중 최대값과 평균값의 조합(weighted sum)에 의해 연산 즉, 결정될 수 있다. 본 발명에서, 제2 목표값은 영상 블록 별 제1 목표값을 이용한 다양한 수식 연산에 의해 결정되도록 구현될 수 있으며, 반드시 최대값과 평균값을 이용하거나, 그 합을 연산하는 방식에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 우선순위 결정부(122)는 연산된 화면 영역 별 목표밝기(제2 목표값)에 대응하도록 복수의 영역 별로 우선순위를 결정한다. 여기서, 영역의 우선순위는 대응하는 광원의 우선순위가 된다.
일 실시예에서 복수의 화면 영역은 연산된 제2 목표값이 클수록, 즉 해당 화면 영역에 표시되는 영상이 밝을수록 우선순위가 높게 설정된다.
제1 듀티 결정부(123)는 백라이트 유닛(133)을 구성하는 복수의 광원들에 대해, 우선순위 결정부(122)에 의해 결정된 우선순위가 높은 광원부터 순차적으로 광원으로부터의 광 출력이 조정되도록 하는 제어값(제1 듀티)을 연산한다.
제1 듀티는, 도 6(c)와 같이, N×M 개의 각 화면 영역에 매칭되는 백라이트 유닛(133)의 개별 단위인 복수개 광원 각각에 대해 우선순위가 높은 광원부터 순차적으로 연산된다. 여기서, k번째 광원에 대한 듀티값은 해당 광원보다 높은 순위를 가지는 적어도 하나의 광원의 기 연산된 듀티값을 이용하여 연산될 수 있다.
즉, 가장 높은 휘도를 가질 것으로 예상되는 광원(제1 광원)의 제어값(듀티값)이 가장 먼저 결정되고, 다음 번 휘도를 가질 것으로 예상되는 광원(제2 광원)의 제어값(듀티값)을 결정하는데 있어 제1 광원의 듀티값이 영향을 미치게 된다.
그에 따라, 제1 광원의 듀티가 제2 광원을 포함한 하위 순위의 광원들의 듀티 결정에 이용되며, 이는 우선순위에 따라 각 광원들의 듀티 결정에 반복적으로 이용됨으로써, 각 광원 별 듀티가 결정되는데 있어 타 영역(상대적으로 밝은 영역)에 의한 빛 샘 현상이 고려되는 효과가 발생하게 된다.
일 실시예에서, 제1 듀티 결정부(123)는 복수개 광원 각각(즉, 광원에 대응하는 영역 각각)에 대한 제1 듀티 연산을 우선순위에 따라 1회 수행할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 듀티 결정부(123)는 복수개 광원 각각(즉, 광원에 대응하는 영역 각각)에 대한 제1 듀티 연산을 우선순위에 따라 소정 횟수(예를 들어, 10회) 반복 수행할 수 있다. 여기서, 두 번째 이후의 사이클에서 연산되는 제1 듀티는 이전 사이클에서 연산된 각 광원 별 제1 듀티가 업데이트되는 방식으로 이루어진다.
상기와 같은 실시예들에서, 각 광원/영역 별 제어값(제1 듀티)는 아래의 수식들을 이용하여 연산될 수 있다.
여기서, 는 k번째 광원의 현재 듀티값을 나타내며, 는 k번째 광원에 대해 연산된 듀티값을 각각 나타낸다. 그에 따라, 첫번째 사이클에서 는 그 값이 소정 디폴트값 예를 들어, 0으로 설정될 수 있다.
c는 제1 듀티를 연산하는 횟수에 대응하여 결정되며, 예를 들어 1회 수행하는 경우 1로 설정되며, 10회 수행하는 경우 0.1로 설정될 수 있다.
는 소정 광원에 대한 제1 듀티의 조정값(또는 변경값)으로서, 아래의 수학식 2에 의해 결정된다.
여기서, 는 k번째 광원이 발광 시 영상 내 i번째 블록 위치로 빛이 전달되는 비율 즉, LSC(light spread coefficient)로 정의되며, 0과 1사이의 값을 갖는다. 예를 들어, k번째 광원과 가장 가까운 블록의 LSC는 1에 가까우며 가장 멀리 있는 블록의 LSC는 0에 가깝다. 그에 따라, 은 현재 광원에 대해 결정된 듀티값으로 모든 광원이 발광되는 것을 가정하여, 영상 내 i번째 블록에 전달되는 빛의 양이 된다.
는 i번째 블록의 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)을 나타낸다. 제1 목표값은 전술한 목표밝기 결정부(121)에 의해 연산된다.
그러므로, k번째 광원에 대한 수학식 2의 는 해당 광원(k)에 대응하는 화면 영역() 내 영상 블록들 중 소정 블록의 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)를 이용하여 결정되며, 해당 블록의 인덱스 i는 아래의 수학식 3에 의해 결정된다.
Figure 112016118100215-pat00012
상기 수학식 3에 따라, 블록 인덱스 i는 k번째 광원이 담당하는 영역 ()에 포함된 블록들 중 의 값이 가장 큰 블록으로서, 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)와 광원의 발광에 따라 해당 블록에 도달하는 광량의 차이가 가장 큰 블록의 인덱스 값으로 결정된다. 여기서, 블록 별 광량은 현재의 제어값(듀티값)으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 모든 광원이 발광되는 경우 소정 블록으로 전달되는 광량이 된다.
상기한 수학식 1 내지 수학식 3에 의한 본 발명 실시예에 따르면, 영상처리부(120)는 현재 광원의 제어값(), 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록(i번째 블록)의 밝기 차이값(), 복수개 광원 각각으로부터 블록(i번째 블록)으로 빛이 전달되는 비율()을 이용하여 복수개 광원 각각의 제어값()을 결정하게 된다.
상기와 같은 과정에 의해 k번째 광원의 듀티가 결정되면, 그 다음의 우선순위를 가지는 광원으로서 j번째 광원의 듀티가 결정된다. 여기서, j번째 광원에 대한 는, k번째 광원을 포함하여 j번째 광원보다 우선순위가 높은 모든 광원에 대해 결정된 듀티를 수학식 2에 적용하여 연산된다.
또한, 수학식 2에서의 블록 인덱스 i는 j번째 광원이 담당하는 담당하는 영역( ) 내 블록들 중 의 값이 가장 큰 블록의 인덱스 값이 된다.
결과적으로, 제1 듀티 결정부(123)는 소정 광원()의 발광에 따라 해당 광원이 담당하는 화면 영역에 포함된 영상 블록들 중 소정 블록(i번째 블록)에 광이 도달되는 비율(LSC)과, 해당 블록(i번째 블록)의 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)에 따른 조정값을 결정하고, 그 결정된 조정값을 이용하여 그 블록이 포함된 영역()에 대응하는 광원의 제어값(제1 듀티)을 연산하게 된다. 여기서, 제1 듀티 결정부(123)는 소정 광원()에 대응하는 영역에 포함된 블록들 중 목표밝기(제1 목표값/중각목표값)와 BLU(133) 내 광원들의 발광에 따라 블록에 도달하는 광량의 차이가 가장 큰 블록에 대해 결정된 조정값 이용하여, 그 블록이 포함된 화면 영역에 대응하는 광원의 광출력을 조정하도록 하는 제어값으로서 듀티를 결정하게 된다.
제1 듀티 결정부(133)는 이러한 복수의 광원 별 제어값(제1 듀티) 연산을 우선순위에 따라 소정 횟수(예를 들어, 10회) 반복적으로 수행함으로써, 소정 광원의 제1 듀티가 타 광원들에 대한 현재 듀티값의 영향을 고려하여 계속 업데이트되도록 할 수 있으며, 그에 따라 각 광원으로 공급되는 디밍제어 신호의 듀티가 계속적으로 조정된다.
제2 듀티 결정부(124)는 제1 듀티 결정부(123)에서 결정된 광원 별 제1 듀티를 소정 광원 및 해당 광원에 인접한 적어도 하나의 광원을 포함하는 광원 그룹 별로 업데이트한다. 여기서, 화면의 복수의 영역 각각은 복수의 광원에 각각 대응하므로, 제2 듀티결정부(124)는 복수의 영역 별로 결정된 제어값을 소정 영역 및 그 인접 영역을 포함하는 그룹 단위로 업데이트하는 것이 된다.
구체적으로, 제2 듀티 결정부(124)는 백라이트 유닛(133)을 구성하는 복수의 광원들에 대해, 우선순위 결정부(122)에 의해 결정된 우선순위가 높은 광원 및 그 인접 광원을 포함하는 그룹에 포함된 복수의 광원들에 대해 순차적으로 광원으로부터의 광 출력이 조정되도록 하는 제어값(제2 듀티)을 연산한다.
제2 듀티는, 도 6(c)와 같이, N×M 개의 각 화면 영역에 매칭되는 백라이트 유닛(133)의 개별 단위인 광원 및 그 광원에 인접한 광원을 포함하는 그룹에 포함된 광원들에 대해 우선순위가 높은 광원을 포함하는 그룹부터 순차적으로 연산된다.
그룹에 포함되는 인접 광원들의 개수는 BLU(133)의 배열 형태, 포함되는 광원의 개수 등에 따라 설정되며, 예를 들어 도 6(c)와 같이 광원 B2(61)에 대하여 복수의 광원들 B1, B2, B3, Bk, Bk +1, Bk +2(62, 63)를 포함하는 하나의 그룹을 설정할 수 있을 것이다.
여기서, k번째 광원의 그룹에 대한 듀티값은 해당 광원보다 높은 순위를 가지는 적어도 하나의 광원의 그룹에 대해 기 업데이트된 듀티값을 이용하여 다시 업데이트된다.
즉, 가장 높은 휘도를 가질 것으로 예상되는 광원(제1 광원)의 그룹(제1 그룹)의 듀티값이 가장 먼저 업데이트되고, 다음 번 휘도를 가질 것으로 예상되는 광원(제2 광원)의 그룹 내 광원들의 듀티값을 업데이트하는데 있어 제1 광원의 그룹에 대해 업데이트된 듀티값이 영향을 미치게 된다.
그에 따라, 제1 그룹의 광원들의 업데이트된 듀티값들이 제2 그룹의 광원들을 포함한 하위 순위의 그룹 내 광원들의 듀티값 업데이트에 이용되며, 이는 우선순위에 따라 각 그룹들 내의 광원들의 듀티값 업데이트에 반복적으로 이용됨으로써, 가장 최근의 업데이트된 듀티값들을 고려한 그룹 내 광원 별 반복적인 업데이트가 수행된다 그러므로, 타 광원에 의한 빛 샘 효과까지 고려한 최적의 광원 별 듀티값에 빠르게 도달하는 효과를 기대할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 듀티 결정부(124)는 복수개 광원을 포함하는 그룹(즉, 복수개 광원 및 그에 인접한 광원) 각각에 대한 제2 듀티 연산을 우선순위에 따라 1회 수행할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 듀티 결정부(124)는 복수개 광원을 포함하는 그룹(즉, 복수개 광원 및 그에 인접한 광원) 각각에 대한 제2 듀티 연산을 우선순위에 따라 소정 횟수(예를 들어, 10회) 반복 수행할 수 있다. 여기서, 두 번째 이후의 사이클에서 연산되는 제2 듀티는 이전 사이클에서 연산된 각 제2 듀티가 업데이트되는 방식으로 이루어진다.
상기와 같은 실시예들에서, 각 그룹별 제2 듀티는 아래의 수식들을 이용하여 연산될 수 있다.
여기서, 는 k번째 광원과 그 이웃하는(인접된) 광원들을 인덱스를 원소로 하는 집합으로서 정의된다. 그러므로, 수학식 4에 따르면 k번째 광원의 듀티값을 업데이트하는 과정에서, 해당 광원에 인접된 그룹 내 다른 광원들의 듀티값도 함께 업데이트된다.
는 k번째 그룹에 포함된 광원들에 대한 현재 듀티값을 나타내며, 는 k번째 광원에 대해 연산된 듀티값을 각각 나타낸다. 그에 따라, 첫번째 사이클에서 는 그 값이 제1 듀티 결정부(123)에 의해 연산된 값의 집합으로 설정될 수 있다.
c는 제2 듀티를 연산하는 횟수에 대응하여 결정되며, 예를 들어 1회 수행하는 경우 1로 설정되며, 10회 수행하는 경우 0.1로 설정될 수 있다.
는 소정 광원 그룹 내 광원들에 대한 제2 듀티의 조정값들(또는 변경값들)으로서, 아래의 수학식 5 및 수학식 6에 의해 결정된다.
상기의 수학식 5와 6은 앞서 설명한 수학식 2에 대응하며, 다만 k번째 광원의 듀티 연산이 해당 광원을 포함하는 그룹 내 모든 광원들에 대해 적용된다는 점에서 차이점이 존재하는 것이다.
여기서, 는 k번째 광원이 발광 시 영상 내 i번째 블록 위치로 빛이 전달되는 비율을 나타내는 LSC(light spread coefficient)로서, 0과 1사이의 값을 갖는다. 예를 들어, k번째 광원과 가장 가까운 블록의 LSC는 1에 가까우며 가장 멀리 있는 블록의 LSC는 0에 가깝다. 그에 따라, 은 현재 광원에 대해 결정된 듀티값으로 모든 광원이 발광되는 것을 가정하여, 영상 내 i번째 블록에 전달되는 빛의 양이 된다.
는 i번째 블록의 목표밝기값(제1 목표값/중간목표값)을 나타낸다. 제1 목표값은 전술한 목표밝기 결정부(121)에 의해 연산된다.
그러므로, k번째 광원의 그룹에 대한 수학식 5의 는 해당 광원(k)에 대응하는 화면 영역() 내 영상 블록들 중 소정 블록의 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)를 이용하여 결정된다.
여기서, 해당 블록의 인덱스 i는 아래의 수학식 7에 의해 결정된다.
Figure 112016118100215-pat00041
상기 수학식 7에 따라, 블록 인덱스 i는 k번째 광원이 담당하는 영역 ()에 포함된 블록들 중 의 값이 가장 큰 블록으로서, 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)와 광원의 발광에 따라 해당 블록에 도달하는 광량의 차이가 가장 큰 블록의 인덱스 값으로 결정된다. 여기서, 블록 별 광량은 현재의 제어값(듀티값)으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 모든 광원이 발광되는 경우 소정 블록으로 전달되는 광량이 된다.
상기한 수학식 4 내지 수학식 9에 의한 본 발명 실시예에 따르면, 영상처리부(120)는 현재 광원의 제어값(), 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록(i번째 블록)의 밝기 차이값(), 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 블록(i번째 블록)으로 빛이 전달되는 비율()을 이용하여 복수개 광원 그룹(광원 및 그에 인접한 광원을 포함)의 제어값()을 결정하게 된다.
결과적으로, 제2 듀티 결정부(124)는 소정 광원()의 발광에 따라 해당 광원에 대응하는 화면 영역에 포함된 영상 블록들 중 소정 블록(i번째 블록)에 광이 도달되는 비율(LSC)과, 해당 블록(i번째 블록)의 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)에 따른 조정값을 결정하고, 그 결정된 조정값을 이용하여 그 블록이 포함된 영역()에 대응하는 광원 및 인접 광원을 포함하는 그룹 내 광원들의 광 출력이 조정되도록 하는 제어값(제2 듀티)를 연산하게 된다. 여기서, 제2 듀티 결정부(124)는 소정 광원()에 대응하는 영역에 포함된 블록들 중 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)와 BLU(132) 내 광원들의 발광에 따라 블록에 도달하는 광량의 차이가 가장 큰 블록에 대해 연산된 결과를 이용하여, 그 블록이 포함된 화면 영역에 대응하는 광원의 듀티값을 연산하게 된다.
제2 듀티결정부(124)는 이러한 복수의 광원 그룹 별 제어값(제2 듀티) 연산을 우선순위에 따라 소정 횟수(예를 들어, 10회) 반복적으로 수행함으로써, 소정 광원 그룹의 제2 듀티가 타 광원들에 대한 현재의 듀티값의 영향을 고려하여 계속 업데이트되도록 할 수 있으며, 그에 따라 각 광원으로 공급되는 디밍제어 신호의 듀티가 계속적으로 조정된다.
상기와 같은 제1 듀티 결정부(123)와 제2 듀티 결정부(123)에 의해 최종적으로 업데이트된 각 광원들의 제어값 즉, 듀티값들은 BLU 구동부(134)로 출력되며, BLU 구동부(134)는 각 듀티값들이 적용된 디밍 제어신호에 의해 대응되는 광원이 발광되도록 BLU(133)를 구동한다.
광량예측부(125)는 제1 듀티 결정부(123)와 제2 듀티 결정부(123)에 의해 결정된 듀티값을 이용하여 입력영상의 픽셀 별 밝기를 예측한다.
구체적으로, 광량예측부(125)는 제1 듀티 결정부(123)와 제2 듀티 결정부(123)의 연산 과정에서 최종적으로 결정된 각 광원 별 듀티에 대응하는 제어신호에 의해 BLU(133)가 구동되는 경우, 그에 따른 입력 영상의 각 픽셀의 밝기 즉, 휘도값(emulated backlight luminance)을 예측한다.
픽셀보상부(126)는 광량예측부(125)의 예측된 밝기값에 기초하여 입력된 영상신호의 각 픽셀데이터를 보상한다.
이를 위해 저장부(150)에는 예측된 휘도값에 대응하는 보상데이터가 매칭된 테이블이 저장되며, 픽셀보상부(126)는 저장된 테이블로부터 보상값을 도출하고, 그에 따라 각 픽셀데이터를 보상할 수 있다.
그리고, 각 픽셀데이터가 보상된 영상이 패널(131)에 표시되게 된다.
상기와 같은 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치(100)는 제1 듀티 결정부(123) 및 제2 듀티 결정부(123)에 의해 BLU(133)의 각 광원의 디밍을 제어하는 듀티가 주위 광원으로터의 영향을 고려하여 반복적으로 업데이트되며, 광량예측부(125) 및 픽셀보상부에 의해 그 업데이트된 최종 듀티에 따른 픽셀들의 밝기를 더 보상함으로써 향상된 화질의 영상을 제공할 수 있다.
여기서, 도 5에 도시된 본 발명 일 실시예에서는 영상처리부(120)가 목표밝기 결정부(121), 우선순위 결정부(122), 제1 듀티 결정부(123), 제2 듀티 결정부(124), 광량 예측부(125) 및 픽셀 보상부(126)를 포함하는 형태로 도시하였으나, 영상처리부(120) 내 각 구성들(121 내지 126)은 물리적인 구성이 아니라, 그 수행하는 기능에 의해 구분된 것일 수 있다.
즉, 본 발명 일 실시예에서 영상처리부(120)는 단일 칩으로 구현되며, 그 칩을 동작시키는 소프트웨어에 의해 위 목표밝기 결정부(121), 우선순위 결정부(122), 제1 듀티 결정부(123), 제2 듀티 결정부(124), 광량 예측부(125) 및 픽셀 보상부(126)의 기능이 수행되도록 구현될 수 있을 것이다. 또한, 영상처리부(120)내의 각 구성들은 디스플레이장치(100)의 성능에 따라 추가되거나 삭제될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
일 실시예에서 디스플레이장치(100)는 외부 서버로부터 영상 프레임 또는 그 영상 프레임에 대응하는 정보를 미리 수신하고, 영상처리부(120)에서 그 수신된 데이터에 의해 해당 프레임에서의 영상 블록 별 목표밝기, 화면 영역 별 목표밝기, 영역에 대응하는 광원의 우선순위, 우선순위에 따른 광원 별 듀티, 우선순위에 따른 광원 그룹 별 듀티의 결정 과정을 미리 수행할 수 있다.
그리고, 그 수행된 결과에 따라 해당 프레임의 영상이 패널(131)에 수신되는 시점에 맞추어 미리 결정된 제어값 즉, 듀티에 따른 디밍이 수행되도록 BLU 구동부(134)가 제어된다.
미리 수신된 데이터 및 소정 프레임의 영상에 대응하여 결정된 듀티값들은 저장부(140)에 저장된다.
위와 같이, 우선순위에 따른 광원별/그룹별 듀티값의 결정을 미리 수행하고, 해당 프레임이 영상에 표시되는 시점에 맞춰 디밍이 수행되도록 함으로써 보다 향상된 디밍 효과를 기대할 수 있게 된다.
도 7과 도 8은 본 발명 실시예에 따라 디스플레이장치(100)에서 영상처리부(120)의 영상처리 과정을 통해 BLU(133)의 광원들을 구동시키는 디밍 제어신호가 생성되는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명 일 실시예에 따라 도 7에서 이루어지는 영상처리 과정은 영상의 프레임 단위로 수행된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 영상처리부(120)는 영상신호 즉, RGB 데이터로부터 영상의 블록 별 목표밝기(제1 목표값/중간목표값)를 연산한다. 여기서, 제1 목표값은 블록 내 최대 픽셀값괴 평균 픽셀값의 조합을 이용하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 8(a)와 같은 원형상의 서로 다른 밝기를 가지는 2개의 아이콘(81, 82)이 포함된 영상에 대하여, 도 8(b)와 같이 아이콘들(81, 82)에 대응되는 영상 블록(83, 84)에서의 목표밝기 즉, 휘도값이 높게 결정되며, 블록(84)의 휘도값이 가장 높은 것을 확인할 수 있다.
영상처리부(120)는 영상 블록 별 목표밝기를 이용하여 디스플레이부 화면 영역을 담당하는 BLU(133) 내의 각 광원 별 목표밝기(제2 목표값/최종목표값)를 연산한다. 여기서, 제2 목표값은 영역 내 블록들의 최대 목표밝기값과 평균 목표밝기값의 조합을 이용하여 결정될 수 있다.
도 8(c)을 참조하면, 도 8(b)에서 휘도값이 높게 결정된 블록(83, 84)가 포함된 화면 영역(85, 86)의 목표밝기 즉, 휘도값이 다른 영역들에 비해 상대적으로 높으며, 영역(86)의 목표밝기가 가장 높게 결정될 것이다.
영상처리부(120)는 이렇게 결정된 목표밝기에 대응되게 각 화면 영역들 에 대응하는 광원들 각각에 대한 우선순위를 결정한다. 여기서, 휘도값이 높게 결정된 화면 영역을 담당하는 광원에 대해 높은 우선순위가 부여된다.
예를 들어, 도 8(c)의 화면 영역들 중에서 목표밝기가 가장 높은 영역(86)에 대응하는 광원(88)에 우선순위 1번이, 그 다음으로 목표밝기가 높은 영역(85)에 대응하는 광원(87)에 우선순위 2번이 각각 부여될 수 있다.
영상처리부(120)는 이렇게 결정된 우선순위에 따라 복수의 영역 별로 밝기가 조정되도록 하는 제어값을 결정한다. 즉, 영상처리부(120)는 복수의 영역에 대응하는 복수의 광원 각각에 대해, 광 출력이 조정되도록 하는 제어값 즉, 듀티를 조정한다. 여기서, 각 광원 별로 듀티 조정값은 전술한 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 연산될 수 있다.
도 8(c)를 예로 들면, 광원(88)의 듀티가 연산되고, 그 다음에 광원(87)의 듀티가 연산된다. 또한, 광원 듀티 연산은 1회 또는 소정 회수(예를 들어, 10회) 반복적으로 수행(iteration)될 수 있으며, 각 연산 과정에서는 가장 최근에 연산된 타 광원들의 듀티값들이 이용된다.
영상처리부(120)는 상기와 같이 복수의 영역 별로 결정된 제어값을 기결정된 우선순위에 따라 소정 영역 및 그 인접 영역을 포함하는 그룹 단위로 업데이트한다. 즉, 영상처리부(120)는 기결정된 우선순위에 따라 소정 영역 및 그 인접 영역에 대응하도록 설정된 광원 및 그 인접된 광원들을 포함하는 그룹 내 광원들에 대해 광 출력이 조정되도록 하는 제어값 즉, 듀티를 조정한다. 여기서, 각 그룹 내 광원들의 듀티 조정값은 전술한 수학식 4 내지 7에 의해 연산될 수 있다.
도 8(c)를 예로 들면, 광원(88) 및 그에 인접한 소정 개수의 광원들(예를 들어, 5개)을 포함하는 그룹(89) 내 광원들(총 6개)에 대한 듀티가 연산되고, 그 다음에 광원(87) 및 그에 인접한 광원들을 포함하는 그룹(89) 내 광원들의 듀티가 연산된다. 또한, 그룹 내 광원들의 듀티 연산은 1회 또는 소정 회수(예를 들어, 10회) 반복적으로 수행(iteration)될 수 있으며, 각 연산 과정에서는 가장 최근에 연산된 타 광원들의 듀티값들이 이용된다.
그리고, 최종적으로 업데이트된 듀티값들에 의해 광 출력이 조정되도록 하는 디밍 제어신호가 BLU(133)로 출력된다.
도 9는 도 7의 우선순위에 따른 광원 별 듀티 결정 및 그룹 별 듀티 결정 과정에 의해 BLU(133) 내 광원의 디밍이 제어된 일례를 도시한 도면이고, 도 10은 광원들 사이의 빛 간섭 활용에 소극적인 종래기술에 따라 디밍이 제어된 일례를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 따라 영상의 밝기에 기초한 우선순위로 영역/광원 별 듀티를 결정하고, 영역/광원들을 포함하는 그룹 별로 듀티를 업데이트하면, 가장 밝은 영상(92)이 표시되는 영역(96)에 대응하는 가장 높은 우선순위가 부여된 광원(98)으로부터의 광이 인접된 영역(95)까지 공급되게 된다.
그에 따라, 디밍 제어에 따라 그 다음 순위가 부여된 영역(95)에 대응하는 광원(97)이 오프(off)되어도 해당 영역(95)를 밝힐 수 있는 충분한 빛이 공급될 수 있다. 아울러, 광원(97)이 오프됨으로써 소비전력도 감소된다.
반면, 도 10에 도시된 종래 디밍제어에 따르면, 밝은 영상(101, 102)가 표시되는 영역(105, 106)에 대응하는 광원(107, 108)이 모두 온(on)되며, 그에 따라 도 10(b)에서는 도 9(b)와 비교하여 BLU(133) 발광에 따른 빛 퍼짐이 더 발생하는 것을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치(100)에서 빛 샘 현상이 감소한 일례를 도시한 도면이다.
도 11(a)의 블랙 데이터(1001)를 포함하는 영상에 대해 전술한 우선순위에 따른 개별 영역/광원 별 업데이트 및 영역/광원 그룹 별 듀티 업데이트를 순차적으로 수행하면, 기존의 도 11(c)의 블랙 데이터 부분(1102)과 비교하여, 블랙 데이터에 대응하는 부분(1102)에서 빛 샘 현상이 감소하는 것을 도 11(d)에서 확인할 수 있다.
도 11(b)에 도시된 바와 같이, 영상의 블랙 데이터의 레벨을 측정하면 그 값(최저 밝기)이 낮아져, 블랙 데이터의 휘도가 보다 감소되는 것을 확인할 수 있다. 그에 따라, 명암비가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 도 11(b)에서는 전력소비 또한 감소되는 것이 확인된다.
도 12은 본 발명 실시예에 따라 백라이트 유닛(133)에서의 소비 전력이 감소되는 효과를 도시한 그래프이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 따라 우선순위에 따른 개별 영역/광원 별 업데이트 및 영역/광원 그룹 별 듀티 업데이트가 수행된 BLU(133)에서의 소비전력(1201)이 기존의 BLU에서의 소비전력(1201)과 비교하여 약 15% 정도 감소되는 것을 확인할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명 일 실시예에 의한 디스플레이장치(100)의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치(100)에서 영상처리부(120)는 프레임 단위의 입력 영상을 복수 즉, H×W개의 가상 블록으로 분할할 수 있다(S1302). 여기서, 블록의 개수는 영상의 사이즈에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어 16×8개로 분할될 수 있다.
영상처리부(120)는 입력된 영상신호를 이용하여 단계 S1302에서 분할된 블록 별로 목표밝기 즉, 제1 목표값/중간목표값을 결정한다(S1304). 블록 별 목표밝기는 해당 블록에 포함된 픽셀들의 픽셀데이터를 이용하여 연산되며, 예를 들어 블록 내 최대 픽셀값과 평균 픽셀값의 조합을 이용할 수 있다.
영상처리부(120)는 단계 S1304에서의 영역 별 목표밝기를 이용하여 복수의 광원에 대응하는 복수 즉, N×M개의 화면 영역 별로 목표밝기 즉, 제2 목표값을 결정할 수 있다(S1306). 복수의 영역은 BLU(133) 내의 개별 단위 즉, 광원에 대응하게 설정되며, 예를 들어 2×8개로 설정될 수 있다. 그에 따라, 복수의 영역은 대응되는 광원으로부터 출력되는 광의 진행방향을 따라 배열되는 복수의 블록(단계 S1302에서 분할된 블록)으로 구성되게 된다. 영역 별 목표밝기는 해당 영역에 포함된 블록들의 제1 목표값들을 이용하여 연산되며, 예를 들어 영역 내 최대 밝기값과 평균 밝기값의 조합을 이용할 수 있다.
그리고, 영상처리부(120)는 단계 S1306에서 결정된 영역 별 제2 목표값/최종목표값의 크기에 대응하도록 복수의 영역을 담당하는 백라이트 유닛(133)의 복수의 광원에 대한 우선순위를 결정한다(S1308). 그에 따라, 영역의 목표밝기가 높은 순으로 대응되는 광원의 우선순위가 결정된다.
영상처리부(120)는 단계 S1308에서 결정된 우선순위에 따라 복수의 영역의 밝기가 조정되도록 복수의 광원 별로 제어값 즉, 듀티를 결정한다(S1310). 이 결정된 제어값에 의해 복수개 광원 각각으로부터의 광 출력이 제어된다. 영상처리부(120)는 현재 광원의 제어값, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값, 복수개 광원 각각으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 복수개 광원 각각에 적용되는 제어값을 조정할 수 있다. 단계 S1310의 듀티 결정 과정은, 단계 S1308에서 결정된 우선순위에 따라 1회 또는 2회 이상 반복적으로 수행될 수 있다.
영상처리부(120)는 단계 S1308에서 결정된 우선순위에 따라 소정 광원 및 그 광원에 인접한 광원들을 포함하는 광원 그룹 별(그룹 단위)로 듀티를 조정 즉, 업데이트한다(S1312). 영상처리부(120)는 현재 광원의 제어값, 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 현재 광원의 제어값으로 백라이트 유닛(133)을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값, 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원을 포함하는 그룹에 적용되는 제어값을 조정할 수 있다. 단계 S1312의 그룹 별 듀티 결정 과정은, 단계 S1308에서 결정된 우선순위에 따라 1회 또는 2회 이상 반복적으로 수행될 수 있다.
그리고, 단계 S1310 및 S1312의 과정들을 통해 최종적으로 조정된 듀티에 대응하도록 BLU(133)로 디밍 제어신호가 출력된다(S1314).
한편, 영상처리부(120)는 단계 S1310 및 S1312의 과정들을 통해 조정된 듀티를 이용하여 영상의 픽셀 별 밝기를 예측할 수 있다(S1316).
영상처리부(120)는 단계 S1316에서 예측된 픽셀 별 밝기에 기초하여 영상의 픽셀데이터를 보상한다(S1318). 여기서, 저장부(150)에는 예측된 휘도값에 대응하는 보상데이터가 매칭된 테이블이 저장되며, 영상처리부(120)는 테이블로부터 보상값을 도출하여, 각 픽셀데이터를 보상할 수 있다.
그리고, 단계 S1318에서 보상된 픽셀데이터로 구성된 영상이 패널(131)에 디스플레이된다(S1320).
상기와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 영상의 픽셀데이터에 기초하여 화면 영역 별 밝기에 대한 목표값을 결정하고, 그 목표값이 높은 순으로 영역의 밝기가 제어되도록 하는 제어값으로서 듀티를 결정한다. 이렇게 결정된 듀티에 따라 백라이트 유닛의 광원들의 광 출력이 조정됨으로써, 화면 영역의 밝기가 제어된다. 따라서, 우선순위 가장 높은 밝은 영역의 듀티가 먼저 조정되고, 다음 우선순위의 영역의 듀티가 밝은 영역의 듀티를 참조하여 조정된다.
그러므로, 본 발명 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서는, 화면의 명암비를 향상시키기 위한 로컬 디밍을 수행하는데 있어, 인접한 이웃 영역의 광원으로부터의 빛 퍼짐 영향을 고려한 디밍 제어신호가 생성됨으로써, 빛 샘 현상이 감소되는 효과가 발생한다. 또한, 빛 퍼짐 현상을 완화시키기 위해 필요 이상으로 듀티를 증가시키지 않으므로, 백라이트 유닛에서의 소비전력이 감소되는 장점이 있다.
본 발명 다른 실시예에 따른 디스플레이장치에서는, 듀티를 조정하는데 있어, 우선순위에 따른 영역/광원 별 듀티 결정 및 인접영역/광원까지 포함한 그룹 별 듀티 결정을 순차적으로 수행하며, 영역/광원 별 듀티 결정 및 그룹 별 듀티 결정을 우선순위에 따라 소정 횟수 반복적으로 수행할 수 있다. 그에 따라, 이웃 광원으로부터의 빛 퍼짐에 따른 영향을 매우 효율적으로 보상한 디밍이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명 또 다른 실시예에 따른 디스플레이장치에서는, 조정된 듀티에 따른 영역의 밝기를 예측하여 영상의 픽셀데이터를 보상함으로써, 보다 향상된 화질의 영상을 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명 실시예에 따른 디스플레이장치는 에지형의 액정 디스플레이장치로서, 디스플레이부의 해상도에 비해 백라이트 유닛의 광원의 개수가 적은 경우 보다 향상된 효과를 기대할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 다양한 실시예들은 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체로 실시될 수 있다. 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체는 전송매체 및 컴퓨터 시스템에 의해 판독 가능한 데이터를 저장하는 저장매체를 포함한다. 전송매체는 컴퓨터 시스템이 상호 결합된 유무선 네트워크를 통해 구현 가능하다.
본 발명의 다양한 실시예들은 하드웨어와 하드웨어 및 소프트웨어의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어로서, 제어부(150)는 소프트웨어인 컴퓨터프로그램이 저장되는 비휘발성메모리와, 비휘발성메모리에 저장된 컴퓨터프로그램이 로딩되는 RAM과, RAM에 로딩된 컴퓨터프로그램을 실행하는 CPU를 포함할 수 있다. 비휘발성메모리는 하드디스크드라이브, 플래쉬메모리, ROM, CD-ROMs, 자기테이프(magnetic tapes), 플로피 디스크, 광기억 장치(optical storage), 인터넷을 이용한 데이터 전송장치 등을 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 비휘발성메모리는 본 발명의 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체(computer-readable recording medium)의 일례이다.
컴퓨터프로그램은 CPU, IC를 포함한 프로세서가 읽고 실행할 수 있는 코드로서, 도 13에 도시된 단계 S2302 내지 S1320을 포함하여, 제어부(150) 및/또는 영상처리부(120)가 동작을 수행하도록 하는 코드를 포함한다.
컴퓨터프로그램은 디스플레이장치(100)에 구비된 운영체제(operating system) 또는 어플리케이션을 포함하는 소프트웨어 및/또는 외부장치와 인터페이스하는 소프트웨어에 포함되어 구현될 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
100 : 디스플레이장치 110 : 영상수신부
120 : 영상처리부 121 : 목표밝기 결정부
122 : 우선순위 결정부 123 : 제1 듀티 결정부
124 : 제2 듀티 결정부 125 : 광량 예측부
126 : 픽셀 보상부 130 : 디스플레이부
131 : 패널 132 : 패널 구동부
133 : 백라이트 유닛 134 : 백라이트 유닛 구동부
140 : 저장부 150: 제어부

Claims (18)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    영상이 표시되는 디스플레이부와;
    상기 디스플레이부 화면에 빛을 전달하는 복수개의 광원을 포함하는 백라이트 유닛과;
    입력영상을 복수개의 블록으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하고, 상기 복수개의 광원 각각의 우선순위에 따라 상기 복수개의 광원 각각의 제어값을 조정하는 영상처리부와;
    상기 제어값에 기초하여 상기 복수개의 광원을 구동시키는 구동부를 포함하며,
    상기 영상처리부는,
    상기 우선 순위에 따라 상기 복수개의 광원 각각의 제어값 조정 후, 상기 우선 순위에 따라 상기 복수개의 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하며,
    현재 광원의 제어값과, 상기 복수개의 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 상기 현재 광원의 제어값으로 상기 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 상기 복수개의 광원 각각으로부터 상기 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 상기 복수개의 광원 각각의 제어값을 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 광원 각각의 우선순위는 상기 복수개의 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록의 목표밝기 값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 현재 광원의 제어값과, 상기 복수개의 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 상기 현재 광원의 제어값으로 상기 백라이트 유닛을 구동 시 상기 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 상기 복수개의 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 상기 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하여 상기 복수개의 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 광원 각각의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값 조정은 한번 또는 소정 횟수에 따라 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제1항, 제2항, 또는 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표 밝기는 블록 내 최대 픽셀값과 평균 픽셀값의 조합에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제1항, 제2항, 또는 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 조정된 제어값을 이용하여 상기 영상의 픽셀 별 밝기를 예측하고, 상기 예측된 밝기에 기초하여 상기 영상의 픽셀데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
    입력영상을 복수개의 블록으로 분할하여 각 블록에 대한 목표밝기를 결정하는 단계와;
    백라이트 유닛을 구성하는 복수개 광원 각각의 우선순위에 따라 상기 복수개 광원 각각의 제어값을 조정하는 단계와;
    상기 제어값에 기초하여 디스플레이부 화면에 빛을 전달하도록 상기 복수개의 광원을 구동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제어방법은 상기 우선 순위에 따라 상기 복수개 광원 각각의 제어값 조정 후, 상기 우선 순위에 따라 상기 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수개 광원 각각의 제어값을 조정하는 단계는 현재 광원의 제어값과, 상기 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 상기 현재 광원의 제어값으로 상기 백라이트 유닛을 구동 시 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 상기 복수개 광원 각각으로부터 상기 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수개 광원 각각의 우선순위는 상기 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록의 목표밝기 값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원의 제어값을 조정하는 단계는,
    상기 현재 광원의 제어값과, 상기 복수개 광원 각각이 담당하는 영역에 포함된 블록 중 상기 현재 광원의 제어값으로 상기 백라이트 유닛을 구동 시 상기 목표밝기와 가장 많이 차이가 나는 블록의 밝기 차이값과, 상기 복수개 광원 각각 및 그에 인접한 광원으로부터 상기 블록으로 빛이 전달되는 비율을 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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