KR20070111397A

KR20070111397A - 화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법, 및컴퓨터 프로그램 제품

Info

Publication number: KR20070111397A
Application number: KR1020070048212A
Authority: KR
Inventors: 쇼지 고스게; 미끼오 이시이; 히로시 히구찌; 마사히로 다께
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2007-11-21
Also published as: CN100552756C; US20070268402A1; US8120704B2; TWI363324B; CN101075400A; JP2007311963A; TW200807370A

Abstract

화상 표시 장치는, 인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하도록 구성되는 IP 변환기와, IP 변환기에 의해 생성되는 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 레벨 변환기와, 레벨 변환기에 의한 레벨 변환을 통해 취득되는 화상을 출력하도록 구성되어 프레임 홀딩 표시 방법을 채용한 표시부를 포함한다.

화상 표시 장치, 인터레이스 신호, 보간, 프레임 홀딩 표시 방법

Description

화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램 제품{IMAGE DISPLAY APPARATUS, SIGNAL PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT}

도 1은 IP 변환에 대해서 설명하는 도면이다.

도 2는 IP 변환에 대해서 설명하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치 내의 신호 처리 회로를 도시하는 블록도다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치 내의 레벨 변환기의 예시적 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 IP 변환에 대해서 설명하는 도면이다.

도 6은 프레임 레이트의 배속화에 대해 설명하는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치에서 실행되는 신호 처리에 대해서 설명하는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치에서의 신호 처리 및 출력 신호의 예에 대해서 설명하는 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치에서 실행되는 처리의 시퀀스에 대해서 설명하는 플로우차트를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51: 표시부

61: 오리지널 라인

62: 보간 라인

101: IP 변환기

102: 레벨 변환기

103: 제어기

104: 사용자 입력부

121: 신호 선택기

122: 승산기

201: 표시부

251: 표시부

[특허 문헌 1] 일본 특개 평8-221039호 공보

본 발명은 2006년 5월 17일자로 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 JP 2006-137311호와 관련된 특허 대상을 포함하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 편입된다.

본 발명은, 화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 특히, IP 변환(Interlaced-to-Progressive conversion)이 실행되어 인터레이스 신호(interlaced signal)를 프로그레시브 신호(progressive signal)로 변환하여 표시 장치에 출력하는 신호를 생성하는 화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 또는 유기 EL(ElectroLuminescence) 디스플레이에 의해 구현되는 플랫 패널 디스플레이(Flat Pannel Display: FPD)를 이용한 표시 처리에서는, 점 순차 임펄스 구동(dot-sequential impulse driving)을 이용하는 CRT와 달리, 프레임 홀드 표시 방법(frame hold display methods)에 의한 표시를 행한다. 즉, 예를 들면, 플랫 패널 디스플레이는 일반적인 프레임 주파수 60Hz로 동작하는 경우, 각 프레임의 표시 기간(1/60sec=16.7msec) 동안 디스플레이면(display screen) 전체에서 동일한 화상을 홀드한다.

그러나, 화상 표시를 위한 콘텐츠나 방송 신호의 대부분은, CRT 디스플레이에 적합한 인터레이스 방식을 따른 화상 데이터의 형태로 생성된다. 즉, 인터레이스 화상 표시에서는, CRT 디스플레이의 수평 주사 라인에 표시되는 각 화상이 2개의 필드로 구성된다. 우선, 제1 필드에서 화면 상단으로부터 하단까지 1개씩 걸러 수평 주사 라인을 주사하고난 다음, 주사되지 않은 주사 라인을 제2 필드에서 화면 상단으로부터 하단까지 1개씩 걸러 주사하는 처리에 의해 1 프레임의 화상이 표시 된다.

LCD와 같은 프레임 홀드 표시 방법을 이용하는 표시 장치에 그러한 인터레이스 화상 컨텐츠가 표시되는 경우에는, 각 표시 프레임에서, 표시 화상 신호가 존재하는 라인과 존재하지 않는 라인이 교대로 발생해 플리커가 눈에 띄고, 휘도가 반감한다는 문제를 발생시킨다. 이 문제를 해결하기 위해서, 인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환해서 표시하는 처리, 즉, IP 변환이 실행된다.

화면 위로부터 1개씩 걸러 수평 주사 라인을 주사하는 인터레이스 주사와 달리, 프로그레시브 주사는 화면을 구성하는 복수의 수평 주사 라인(수평 표시 라인)을 순차적으로 주사한다. 프로그레시브 주사는, 모두의 라인의 화상 신호를 제공한다.

인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환하는 IP 변환에서는, 인터레이스 신호에 포함되는 신호를 전송하지 않는 라인의 신호가 보간(interpolation)에 의해 생성된다. 이 보간에 의해 생성된 의사 신호(pseudo-signals)를 이용하여 인터레이스 신호가 프로그레시브 신호로 변환되고, 이에 의해, 모든 화소 대한 신호를 갖는 프로그레시브 신호에 대응하는 화상이 표시된다. 또한, IP 변환은, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있다.

그러나, 인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환하는 IP 변환에서는, 본래 존재하지 않는 화소의 화소값이 공간적으로 혹은 시간적으로 인접하는 화소에 기초하여 평가되어, 오리지널 인터레이스 신호가 그대로 재생되지 않는다. 따라서, 시청자는, 의사 화소값에 의해 달라진 콘텐츠를 보게 된다. 이는 충실한 오리지널 콘텐츠의 재생을 기대하는 사용자에 있어서는 불편할 수 있다.

이러한 경우, 인터레이스 화상 신호에 의해 나타나는 오리지널 컨텐츠를 확인하기 위해, IP 변환 전에 인터레이스 신호를 취득하고 인터레이스 신호에 대응하는 화상을 CRT 디스플레이 상에 표시하는 것과 같은 번거로운 처리가 필요하게 된다.

본 발명의 목적은 IP 변환에 의한 보간을 통해 생성되는 보간 화소의 표시를 제어함으로써, 프로그레시브 화상을 표시하는 것과 있는 그대로 재생되는 오리지널 콘텐츠를 표시하는 것을 허용하는 화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성된 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하도록 구성되는 IP 변환기와, IP 변환기에 의해 생성된 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨 조정하도록 구성되는 레벨 변환기와, 레벨 변환기에 의해 레벨 변환을 통해 취득되는 화상을 출력하도록 구성되는, 프레임 홀딩 표시 방법을 이용하는 표시부를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다.

상기 IP 변환기는, n의 인수로 입력 화상 신호의 프레임 레이트 업 변환(frame-rate up-conversion)을 실행하여, n의 인수에 의해 증가되는 프레임 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 생성하도록 구성될 수 있으며, 여기서 n은 2 이상 의 정수이다.

상기 화상 표시 장치는, 레벨 변환기에 의한 출력 레벨의 조정의 실행 레벨을 설정하는 설정값을 입력하는 것을 허용하도록 구성된 사용자 입력부를 더 포함한다. 이 경우, 레벨 변환기는 사용자 입력부를 통한 설정값 입력에 따라 보간된 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성된다.

상기 레벨 변환기는, IP 변환기에 의해 생성된 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 그 입력 레벨의 0% 내지 100%의 범위 내에서 조정하도록 구성된다.

상기 레벨 변환기는, 표시부에 있어서의 각 출력 라인 표시 기간과 연관된 제어 신호에 따라서, 입력 인터레이스 신호에 대응하는 오리지널 라인과, 보간 화소 신호로 구성되는 보간 라인의 출력 기간과 연관된 게인(gains)을 출력하도록 구성되는 신호 선택기와, 신호 선택기로부터의 게인 출력에 따라서, IP 변환기로부터 출력되는 신호의 레벨을 변환하도록 구성되는 승산기를 포함할 수 있다.

프레임 홀딩 표시 방법을 이용하는 표시부는 LCD 또는 유기 EL 디스플레이로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화상 신호를 생성하는 신호 처리 장치가 제공되며, 신호 처리 장치는, 인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성된 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하도록 구성되는 IP 변환기와, IP 변환기에 의해 생성되는 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 레벨 변환기를 포함한다.

IP 변환기는, n의 인수로 입력 화상 이미지의 프레임 레이트 업 변환을 실행하여 n의 인수에 의해 증가되는 프레임 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 생성하도록 하도록 구성되며, 여기서 n은 2 이상의 정수이다.

레벨 변환기는, 사용자 입력부를 통한 설정값 입력에 따라, 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성될 수 있다.

레벨 변환기는, IP 변환기에 의해 생성된 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 그 입력 레벨의 0% 내지 100%의 범위 내에서 조정하도록 구성될 수 있다.

레벨 변환기는, 표시부에서의 각 출력 라인 표시 기간과 연관된 제어 신호에 따라, 입력 보간 신호에 대응하는 오리지널 라인 및 보간 화소 신호로 구성되는 보란 라인의 출력 기간과 연관된 게인을 출력하도록 구성된 신호 선택기와, 신호 선택기로부터의 게인 출력에 따라, IP 변환기로부터 신호 출력의 레벨을 변환하도록 구성된 승산기를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 처리를 위한 화상 처리 방법이 제공되며, 상기 화상 처리 방법은, IP 변환기에서 인터레이스 신호의 입력을 수신하여 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하는 단계와, 레벨 변환기기에서, 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 조정하여 표시부에 출력되는 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화상 표시 장치에서 화상 처리를 실행하도 록 하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, IP 변환기에서 인터레이스 신호의 입력을 수신하여, 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 인터레이스 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하는 단계와, 레벨 변환기에서 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 조정하여 디스플레이에 출력되는 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은, 컴퓨터 판독 가능한 형식으로 프로그램을 제공하는 기억 매체 또는 통신 매체, 예를 들면, CD(Compact Disk)나 FD(Floppy Disk), MO(Magneto-Optical) 디스크와 같은 기억 매체, 혹은, 네트워크와 같은 통신 매체에 의해, 예를 들면, 다양한 프로그램 코드를 실행할 수 있는 범용 컴퓨터 시스템에 제공된다. 컴퓨터 판독가능한 형식으로 프로그램을 전하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공함으로써, 프로그램에 따른 처리가 컴퓨터 시스템에서 실행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징이나 이점은, 후술하는 본 발명의 실시예나 첨부하는 도면을 참조하여 상세한 설명에 의해 밝혀질 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서 시스템은, 복수의 장치의 논리적 집합 구성이며, 각 구성의 장치가 동일 케이스 내에 있는 것에 한정되지 아니한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 인터레이스 신호의 프로그레시브 신호로의 변환에 의해 생성되는 보간 화소의 표시 레벨을 조정하는 레벨 변환기가 제공되어, 레벨을, 예를 들어, 0배 내지 1배의 레벨로 제어함에 의해 보간 화소를 표시하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 예를 들어, 레벨을 줄이지 않고 보간에 의해 생성되 는 화소 라인을 표시함으로써, 플리커 또는 휘도의 감소 없이 프로그레시브 화상이 표시될 수 있다. 또한, 줄어든 레벨에서 보간에 의해 생성되는 화소 라인을 선택적으로 표시함으로써, 인터레이스 신호만으로 구성된 오리지널 컨텐츠가 있는 그대로 재생 및 표시될 수 있다.

<실시예>

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 화상 표시 장치, 신호 처리 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 상세에 대해서 설명한다. 설명은 이하의 항목을 따라서 행한다.

1. IP 변환

2. 장치 구성 및 처리의 상세

1.IP 변환

우선, 일반적인 IP 변환의 개요에 대해서 설명한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 수평 주사 라인을 1개씩 걸러 주사함에 의해 형성되는 인터레이스 화상이 LCD와 같은 프레임 홀딩 표시 장치에 표시되는 경우, 화상 신호가 없는 라인의 화소값은 보간에 의해 결정되어, 전라인에 프로그레시브 화상이 형성된다. 즉, IP 변환이 실행된다.

도 1은 일반적인 IP 변환의 스킴(scheme)을 나타내는 도면이다. 도 1의 (A)는 IP 변환 전의 인터레이스 출력의 예로서, 좌측으로부터 시간 t0∼t4의 출력 화소 라인을 나타내고 있다. 예를 들면, 시간 t0에서, 표시부(51)의 1개 라인씩 거 른 라인에서의 화소값이 출력되고, 다음 시간 t1에서, 시간 t0에서 화소값이 출력되지 않은 라인의 화소값이 출력된다.

시간 t0에서 출력되는 인터레이스 신호는 제1 필드 신호에 대응하고, 시간 t1에서 출력되는 인터레이스 신호는 제2 필드 신호에 대응하며, 이 두 필드 신호가 하나의 프레임을 형성하게 된다.

상술한 바와 같이, 프레임 홀딩 표시 방법을 채용하는 표시부에 인터레이스 신호가 표시되는 경우, 표시 화상 신호가 있는 라인과 표시 화상 신호가 없는 라인이 교대로 발생하여, 플리커가 눈에 띄고 휘도가 반감된다. 이 문제를 해결하기 위해서, 인터레이스 신호가 프로그레시브 신호로 변환되는 IP 변환이 실행된다.

도 1의 (B)는 IP 변환을 통해 취득되는 화상을 나타낸다. 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 원래의 표시 화상 신호가 있는 오리지널 라인(61)과, 원래의 표시 화상 신호가 없는 보간 라인(62)이 각 타이밍에서 표시되는 화상에서, 수직 방향으로 교대로 배치된다. 또한, 오리지널 라인(61)과 보간 라인(62)은 시간 방향으로도 교대로 배치된다.

이제, 도 2를 참조하여 IP 변환 방법을 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, IP 변환 방법은 프레임간 보간(inter-frame interpolation) 및 프레임내 보간(intra-frame interpolation)을 포함한다. 프레임간 보간은, 시간적으로 전후의 프레임의 라인에 대해 대응 화소의 화소값에 기초하여 보간을 수행한다. 프레임내 보간은 동일한 프레임 내의 상부 라인 및 하부 라인에 대해 보간을 주위 화소의 화소값에 기초하여 보간을 수행한다. 프레임내 보간 및 프레임간 보간은 전 환(switching)에 의해 또는 조합되어 이용되고, 전환 또는 조합의 비율(ratio)은 화상 특징에 따라 실시간으로 제어된다. 더 구체적으로는, 예를 들어, 움직임 정보를 취득하고, 움직임 정보에 따라 조합의 비율을 변경함으로써, 보간 화소의 화소값이 결정된다.

상술한 바와 같이, 보간 화소의 화소값은 시간 방향에 따른 또는 동일 프레임 내에 있는 대응 화소의 화소값에 기초하여, 예를 들어, 주위 화소의 화소값의 평균을 산출함으로써, 결정된다. 그러나, 인터레이스 화상의 컨텐츠에 따라, 상술한 보간에 의해 결정된 화소값은 실제 화상에 대응하는 화소값과 다를 수 있다. 이는 화상 품질을 열화시킨다.

상술한 보간에 의해 생성되는 화소는, 동일 프레임 내의 또는 시간 방향에 따른 주위 화소의 화소값에 기초하여 평가되는 화소값을 갖는 의사 화소이다. 따라서, 시청자에게는 의사 화소값으로 변경된 콘텐츠가 제공된다. 이는 오리지널 컨텐츠를 원래대로 재생하기를 바라는 사용자에게 폐가 될 수 있다.

2. 장치 구성 및 처리의 상세

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 장치 구성 및 처리의 상세에 대해서 설명한다. LCD, 유기 EL, 그 밖의 다양한 프레임 호딩 표시 방법을 채용한 다른 표시 장치로 구현되는, 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치에서는, 보간 화소의 출력 레벨을 제어함으로써, IP 변환에 의해 생성된 생성되는 보간 화소의 표시가 제어된다. 이는, 오리지널 컨텐츠를 원래대로 재생 및 표시하는 것뿐만 아니라, 프로그레시브 신호에 대응하는 화상의 표시도 허용한다.

구체적으로, 인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환하는 IP 변환이 실행되고, LCD와 같은 프레임 홀딩 디스플레이 상에 프로그레시브 신호에 대응하는 화상이 표시되는 구성에서는, IP 변환에 의해 생성되는 보간 화소의 출력 레벨이 제어된다.

이제, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 처리의 상세에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시 장치에 있어서의 신호 처리 회로를 도시하는 블록도다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화상 처리 장치는 IP 변환기(101), 레벨 변환기(102), 제어기(103), 사용자 입력부(104)를 포함한다. 도 4는 레벨 변환기(102)의 예시적 회로를 나타낸다. 도 4에 도시한 바와 같이, 레벨 변환기(102)는, 예를 들면, 신호 선택기(121), 승산기(122)를 포함한다.

도 3에 나타내는 구성에서, IP 변환기(101)에 입력되는 입력 데이터(IPＣ_IN)는 인터레이스 신호이다. 먼저, 입력 데이터(IPＣ_IN)는 IP 변환이 실행되는 IP 변환기(101)에 입력되어, 즉, 인터레이스 신호가 프로그레시브 신호로 변환된다. IP 변환기(101)에서의 IP 변환은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 처리된다.

구체적으로, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 보간에 의해 보간된 화소의 화소값을 결정함으로써 프로그레시브 신호가 생성된다. 보간은 두 가지 유형의 보간, 즉, 시간적으로 전후의 프레임을 이용하여 보간을 수행하는 프레임간 보간 및 동일한 프레임 내의 상부 라인 및 하부 라인을 이용하여 보간을 수행하는 프레임내 보간에 대한 전환 또는 조합에 의해 실행되어, 보간 화소의 화소값이 결정되고, 전환 및 조합의 비율은 움직임 벡터와 같은 화상 특징에 따라 실시간으로 제어된다.

IP 변환의 실행 시에, IP 변환기(101)는, 60Hz의 인터레이스 화상의 입력을 수신하고, 라인 단위로 인터레이스 화상의 프레임 레이트를 배속화하여 60Hz의 프로그레시브 화상을 출력한다.

이제, IP 변환기(101)에 의해 실행되는 처리에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5의 (A)는, 처리되는 인터레이스 신호의 구성을 나타내고 있다. 이는 도 1의 (A)를 참조하여 상술한 신호에 대응한다. 도 5의 (A)는, 입력 화상이 표시되는 경우에 있어서, t0, t2, t4 및 t6에서의 4개의 프레임의 표시 화소의 수직 세트, 즉, 표시부(201)에 의해 나타내지는 수직 라인에 대응하는 ｔ0, t2, t4, t6의 4개의 프레임의 화소 데이터이다. 입력 화상은 60Hz 화상이므로, t0, t2, t4 및 t6의 각 간격은 1/60초이다.

IP 변환기(101)는, 인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환한다. 즉 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 프레임간 보간 또는 프레임내 보간을 적절히 적용하여 보간 화소의 화소값을 결정하고, 이에 의해 프로그레시브 신호를 생성한다. 프로그레시브 신호가 도 5의 (B)에 도시되어 있다. 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 원래의 표시 화상 신호가 있는 오리지널 화소 라인과, 원래의 표시 화상 신호가 없는 보간 라인이 각 타이밍에서 표시되는 화상에서 수직 방향으로 교대로 배치된다. 또한, 오리지널 라인 및 보간 라인은 시간 방향에 있어서도 교대로 배 치된다.

IP 변환기(101)는, 입력 화상 신호의 배속화 처리를 실행한다. 예를 들면, 60Hz 화상으로부터 되는 인터레이스 입력 화상인 경우 배속화한 60Hz의 프로그레시브 화상을 생성한다.

이하, 도 6을 참조하여 프레임 레이트의 배속화의 구체예를 설명하기로 한다. 도 6은, 1개의 화상 프레임의 신호의 처리를 설명하는 다이아그램이다. 도 6을 참조하면, 표시부(251)에 표시되는 프레임 화상은, 인터레이스 신호로부터 프로그레시브 화상으로의 IP 변환을 통해 생성된다. IP 변환에 의해 생성되는 프로그레시브 화상은, 1라인씩 걸러 배치되는 오리지널 라인과, 그 사이에 개재되는 보간 라인에 의해 구성된다. 오리지널 라인은 인터레이스 신호에 포함되는 실제 신호에 대응하는 오리지널 화소 라인으로 구성되며, 보간 라인은 IP 변환을 통한 보간에 의해 취득되는 보간 화소값을 갖는 보간 화소로 구성되는 보간 화소 라인이다.

도 6의 (A)에 도시된 신호는 인터레이스 신호의 휘도 레벨을 나타내고 있다. 신호 S1, S2, S3,...은 오리지널 라인 중 수평 라인의 신호 레벨(휘도)을 나타낸다. 각 수평 라인은 인터레이스 신호의 수평 동기 기간 H에 대응하는 기간을 갖는 신호를 전달한다.

인터레이스 신호는, 전술한 바와 같이, 프레임 화상 내의 1개씩 거른 라인의 신호로 구성되며, 프로그레시브 신호는 인터레이스 신호에 포함되지 않는 보간 라인을 부가함으로써 생성된다. IP 변환기(101)는, 오리지널 라인과 보간 라인으로 이루어지며, IP 변환을 통해, 즉 배속 프레임 레이트 프로그레시브 화상(double- frame-rate progressive image)을 생성한다. 도 6의 (B)는 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 화상의 데이터를 나타낸다.

도 6의 (B)는, 입력 인터레이스 신호에 기초하는 IP 변환 및 프레임 레이트의 배속화를 통해, IP 변환기(101)로부터 레벨 변환기(102)로 출력되는 출력 신호(IPC_OUT)를 나타낸다. 신호 S1', S2', S3', ...는 오리지널 라인 중 수평 라인의 신호 레벨(휘도)을 나타내고 있다. H1, H2, H3,...은 보간 라인의 신호 레벨(휘도)을 나타내고 있다. 도 6의 (B)에 있어서, Sn'의 출력 기간, Hn의 출력 기간은, 각각 출력 신호의 수평 동기 기간에 대응하며, 도 6의 (A)에 도시하는 신호의 수평 동기 기간 H의 1/2, 즉, H/2이라고 한다. 즉, 예를 들면, 입력 화상이 60Hz의 인터레이스 화상일 경우, 출력 화상은 60Hz의 프로그레시브 화상으로서 출력되게 된다.

이렇게, IP 변환기(101)는, 입력 인터레이스 신호에 기초하여, IP 변환 및 프레임 레이트의 배속화를 실행해서 도 6의 (B)에 도시하는 출력 신호(IPC_OUT)를 레벨 변환기(102)에 출력한다.

도 3에 나타내는 레벨 변환기(102)는 IP 변환기(101)로부터 도 6의 (B)에 도시된 출력 신호(IPC_OUT), 즉 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호를 수신한다. 또한, IP 변환기(101)에 의한 프레임 레이트의 배속화에 따라서 결정되는 표시 기간 제어 신호(CURRENT), 즉 각 수평 라인의 표시 타이밍에 관한 제어 신호의 입력을 수신한다. 또한, 제어기(103)로부터 게인 신호(GAIN)이 입력된다.

레벨 변환기(102)는 제어기(103)로부터, 각 라인에 대한 레벨 설정값을 수신 하고, 입력 정보에 기초하여, 각 라인의 레벨을 제어한다. 구체적으로는, 레벨 변환기(102)는 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호에 포함되는 오리지널 라인에 대해서는 레벨 변환을 행하지 않고, 보간 라인의 출력 레벨은 0 내지 1배의 범위에서 변환한다.

이하, 도 7을 참조하여, 레벨 변환기(102)에 의해 실행되는 처리에 대해서 설명한다. 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)를 참조하여 설명한 신호에 대응하는 신호를 나타낸다. 즉, 도 7의 (A)에 도시된 신호는, IP 변환기(101)에 대한 인터레이스 신호 입력이고, 도 7의 (B)에 도시된 신호는, IP 변환기 출력 신호(IPC-OUT), 즉, IP 변환기(101)로부터 출력되는 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호이다.

도 7의 (C)는, IP 변환기(101)에 의한 프레임 레이트의 배속화에 따라서 결정되는 표시 기간 제어 신호(CURRENT), 즉 각 수평 라인의 표시 타이밍에 관한 제어 신호(CURRENT)이다.

도 7의 (D)는 레벨 변환기(102)에 의한 레벨 변환에 의해 생성되어, 레벨 변환기(102)로부터 출력되는 출력 데이터(LVC_OUT)를 나타낸다. 레벨 변환기(102)는 제어기(103)로부터 입력되는 게인 신호(GAIN)에 기초하여, 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 라인의 출력 레벨을 제어한다. 구체적으로는, 보간 라인의 출력 레벨을 0% 내지 100%(입력 신호 레벨의 0배 내지 1배)의 사이에서 조정하여, 주로 레벨을 줄이도록 레벨을 제어한다.

도 7의 (D)에 도시되는 출력 데이터(LVC_OUT)는, 레벨 변환비=0.25라고 했을 경우의 출력 데이터의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 레벨 변환기(102)는 도 7의 (B)에 도시하는 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 라인의 출력 레벨을 25%까지 저하시켜, 도 7의 (D)에 도시된 출력 데이터(LVC_OUT)를 생성 및 출력한다. 출력 신호는, 액정 모니터(LCD) 또는 유기 EL 등에 의해 구성되는 프레임 홀딩 표시부에 출력된다.

레벨 변환비, 즉, 게인 설정 정보는, 도 3에 도시되는 장치의 사용자 입력부(104)를 통해 입력될 수 있다. 게인 설정 정보와 같이, 0 내지 1 내의 임의인 값이 선택될 수 있다. 제어기(103)는 게인 설정 정보를 레벨 변환기(102)에 입력하고, 레벨 변환기(102)는 게인 정보에 기초하여, 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 라인의 출력 레벨을 제어한다.

이하, 도 4를 참조하여, 레벨 제어기(102)의 처리에 대해서 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨 변환기(102)는 도 4에 도시한 바와 같이 신호 선택기(121)와 승산기(122)를 포함한다. 신호 선택기(121)는 도 7의 (C)에 도시된 표시 기간 제어 신호(CURRENT), 즉 각 수평 라인의 표시 타이밍에 대한 제어 신호(CURRENT)와, 오리지널 라인과 연관된, 1의 값을 가지는 고정 게인 정보와, 보간 라인과 연관된, 사용자 입력부(104)로부터 입력되는 0 내지 1의 값을 가지는 가변 게인 정보를 수신한다. 신호 선택기(121)는 각 오리지널 라인의 출력 타이밍에서 1의 값을 승산기(122)에 출력하고, 각 보간 라인의 출력 타이밍에서는, 사용자에 의해 설정된 0 내지 1의 범위를 갖는 게인의 값을 출력한다.

승산기(122)는 IP 변환기(101)로부터 자신에 입력되는 IP 변환기 출력 신 호(IPC_OUT), 즉, 도 7의 (B)에 도시된 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호의 레벨을 신호 선택기(121)로부터 입력되는 신호에 기초하여 제어한다. 승산기(122)에서는, 오리지널 라인의 경우, 승산기가 1의 값을 가지는 게인을 이용하여 입력 신호를 그대로 출력한다. 한편, 보간 라인의 경우에는, 승산기가 0 내지 1의 범위의 값을 가지는 게인을 이용하여, 보간 라인의 출력 레벨을, 입력 신호 레벨의 0% 내지 100%까지 조정한다. 설정 게인이 0.25인 경우, 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호 내에 포함되는 보간 라인에 대한 출력 신호의 출력 레벨은, 도 7의 (D)에 도시된 출력 데이터(LVC_OUT)에서와 같이, 25%까지 저하한다.

전술한 바와 같이, 도 3에 도시된 사용자 입력 유닛(104)을 통해 0 내지 1의 범위에서의 임의의 값을 설정하는 것이 가능하다. 게인으로서 1의 값이 설정되는 경우에는, IP 변환기(101)에 의해 생성되는 보간 라인 신호는, 도 8의 (D1)과 같이, 그대로 유지된다. 게인으로서 0의 값이 설정된 경우에는, 도 8의 (D2)에 도시한 바와 같이, 보간 라인 신호는 전혀 표시되지 않는다(즉, 블랙 화소가 된다). 이는 재생되는 오리지날인 인터레이스 신호를 표시하는 것을 허용한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 인터레이스 신호가 프로그레시브 신호로 변환해서 출력하는 구성에서, 보간 라인의 출력 레벨을 제어하는 것이 허용된다. 예를 들면, 게인으로서 1의 값이 설정되는 경우, IP 변환에 의해 생성되는 프로그레시브 화상은 보간 라인의 레벨을 저하함이 없이 있는 그대로 출력된다. 이 경우에는, 플리커 및 휘도의 저감을 억제할 수 있다. 이에 따라, 화상 시인성이 향상함과 함께 신호 인식 시의 피로를 배제한 프로그레시브 화상의 표시가 가능하 게 된다.

한편, 게인으로서 0의 값이 설정되는 경우, 보간에 의해 생성된 보간 라인의 화소값은 출력되지 않고, 즉, 블랙 화소가 보간 라인에 출력된다. 이는, 입력 인터레이스 신호 자체에 대응하는 화상을 허용한다. 또한, 0 내지 1의 범위 내의 임의의 값이 게인으로서 설정가능해서, 사용자는 원하는 화상을 선택 및 표시할 수 있다.

전술한 바와 같이, 사용자는 사용자 입력부(104)을 통해 원하는 값을 레벨 변환기(102)에 사용되는 변환 레벨비로 설정할 수 있다. 설정이 0배인 경우에는, 보간 화소의 출력은 블랙 화소로서 출력되어, 오리저널 인터레이스 화상을 반영한 화상이 표시될 수 있다. 한편, 설정이 1배인 경우에는, IP 변환에 의해 생성된 보간 화소의 화소값이 출력되어, IP변환에 의해 생성되는 프로그레시브 화상이 표시될 수 있다.

마지막으로, 도 9에 나타내는 플로우차트를 참조해서, 본 실시예에 따른 화상 표시 장치에서 실행되는 처리의 시퀀스에 대해서 설명한다. 도 9에 나타내는 플로우에 따른 처리는, 도 3에 도시된 화상 표시 장치에 의해 실행된다. 또한, 전체적인 처리는, 도 3에 도시된 제어기(103)에 의해 제어되다. 예를 들면, 제어기(103)는 메모리 내에 기억된 컴퓨터 프로그램에 따라 처리를 제어하는 CPU를 포함한다.

도 9에 도시된 플로우차트의 각 단계의 처리에 대해서 설명한다. 우선, 단계 S101에서, IP 변환이 실행되어, 인터레이스 신호가 프로그레시브 신호로 변환된 다. IP 변환은 도 3을 참조하여 설명한 IP 변환기(101)에 의해 실행된다.

다음으로, 단계 S102에서, 프로그레시브 신호(예를 들면, 60Hz 화상 신호)의 프레임 레이트가 배속화된다. 즉, 도 6을 참조하여 설명한 것 같이, 예를 들면, 60Hz 인터레이스 입력 화상의 프레임 레이트와, 단계 S101의 IP 변환에 의해 생성된 보간 화상 신호가 배속화되어, 60Hz 프로그레시브 화상이 생성된다. 또한, 이 처리는 도 3을 참조하여 설명된 IP 변환기(101)에 의해 실행된다. 또한, 단계 S101에서의 IP 변환과 단계 S102에서의 프레임 레이트의 배속화는 순차적으로 실행되어도 좋고 동시에 실행되어도 된다.

다음으로, 단계 S103에서, 레벨 변환기(102)가 레벨 변환을 실행한다. 레벨 변환기(102)는 제어기(103)로부터 입력되는 게인 신호(GAIN)에 기초하여 배속화 프레임 레이트 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 라인의 출력 레벨을 제어한다. 구체적으로, 레벨 변환기(102)는 보간 라인의 출력 레벨을 0% 내지 100%의 범위 내에서 조정하여, 주로 출력 레벨을 저하시킨다. 단계 S104에서는, 전술한 처리를 통해 취득되는 신호가 출력 데이터(LVC_OUT)로서 출력된다.

그 결과 표시되는 데이터는 도 7의 (D) 또는 도 8의 (D1) 및 (D2)를 참조하여 상술한 데이터에 대응한다. 즉, 신호는 설정에 따라 보간 라인의 데이터의 레벨을 0%∼100%의 범위 내에서 조정함으로써 취득되는 레벨을 갖는다. 레벨 변환기(102)에서의 레벨 저하량은, 사용자 입력부를 통해서 설정될 수 있다. 설정이 0배인 경우에는, 보간 화소의 출력은 블랙 화소로서 출력되어, 오리지널 인터레이스 화상을 반영한 화상을 볼 수 있다. 설정이 1배인 경우에는, IP 변환기에 의해 생 성된 보간 화소의 화소값은 그대로 출력되어, IP 변환에 의해 생성된 프로그레시브 화상을 볼 수 있다.

또한, 60Hz 입력 인터레이스 화상이 입력되고 60Hz 프로그레시브 화상이 프레임 레이트의 배속화를 통해 출력되는 예로서 본 실시예를 설명했지만, 입력 화상 및 출력 화상의 조합은 이 에에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 프레임 레이트의 배속화를 통해 50Hz 인터레이스 화상으로부터 50Hz 프로그레시브 화상을 생성하고, 50Hz 프로그레시브 화상을 표시하는 것이 가능하다. 어떤 설정에서도, 오리지널 라인과 보간 라인의 교대로 표시되고, 보간 라인의 레벨을 조정함으로써 프로그레시브 화상으로부터 인터레이스 화상에 이르는 다양한 화상이 표시될 수 있다.

이상, 특정한 실시예를 참조하면서, 본 발명에 대해서 자세히 해석해 왔다. 그러나, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 해당 실시예의 수정이나 대용을 할 수 있는 것은 자명하다. 즉, 실시예의 형태로 본 발명이 개시된 것이고, 이 실시예에 한정적으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해서는, 특허 청구의 범위를 참작해야 한다.

또한, 명세서 내에서 설명한 일련의 처리는 하드웨어, 또는 소프트웨어, 혹은 양자의 복합 구성에 의해 실행하는 것이 가능하다. 소프트웨어에 의한 처리를 실행하는 경우는, 처리 시퀀스를 기록한 프로그램을, 전용 하드웨어에 조립된 컴퓨터 내의 메모리에 인스톨해서 실행시거나, 각종 처리가 실행 가능한 범용 컴퓨터에 프로그램을 인스톨해서 실행시키는 것이 가능하다.

예를 들면, 프로그램은 기록 매체로서의 하드디스크나 ROM(Read Only Memory)에 미리 기록해 둘 수 있다. 혹은, 프로그램은 플렉시블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory), MO(Magneto-Optical) 디스크, DVD(Digital Versatile Disk), 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체에, 일시적 혹은 영속적으로 저장해 둘 수 있다. 이러한 리무버블 기록 매체는, 소위 패키지 소프트웨어로서 제공할 수 있다.

또한, 프로그램은, 전술한 바와 같은 리무버블 기록 매체로부터 컴퓨터에 인스톨하는 것 외에도, 다운로드 사이트로부터, 컴퓨터에 무선 전송하거나, LAN, 인터넷 또는 인터넷과 같은 네트워크를 통해, 컴퓨터에 유선으로 전송하고, 컴퓨터에서는, 그와 같이 하여 전송되어 오는 프로그램을 수신하고, 내장된 하드디스크 등의 기록 매체에 인스톨할 수 있다.

또한, 명세서에 기재된 각종의 처리는, 기재된 순서에 따라서 시계열로 실행될 뿐만 아니라, 처리를 실행하는 장치의 처리 능력 혹은 필요에 따라 병렬적으로 혹은 개별적으로 실행되어도 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서 시스템은, 복수의 장치의 논리적 집합 구성이며, 각 구성의 장치가 동일 케이스 내에 있는 것에는 한하지 않는다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 구성에 따르면, 인터레이스 신호를 프로그레시브 신호로 변환하는 IP 변환에 의해 생성한 보간 화소의 표시 레벨을 조정하는 레벨 변환기를 설치하고, 보간 화소의 레벨 제어를 예를 들면 0배 내지 1배의 레벨로 표시하는 것을 가능하게 했다. 본 구성에 의해, 예를 들면, 보 간에 의해 생성한 화소 라인의 레벨을 저하시키지 않고 표시함으로써 플리커의 발생이나 휘도의 저하가 없는 프로그레시브 표시가 실현된다. 또한, 보간에 의해 생성 화소 라인을 선택적으로 레벨 저하시켜서 표시함으로써, 인터레이스 신호만으로 이루어지는 충실한 오리지널 콘텐츠의 재생 표시가 실현되어, 사용자의 필요에 따른 화상 표시를 가능하게 한 화상 표시 장치나 신호 처리 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims

인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 상기 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하도록 구성되는 IP(Interlaced-to-Progressive) 변환기와,

상기 IP 변환기에 의해 생성되는 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 상기 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 레벨 변환기와,

프레임 홀딩 표시 방법(frame holding display method)을 이용하여, 상기 레벨 변환기에 의한 레벨 변환을 통해 취득되는 화상을 출력하도록 구성되는 표시부

를 포함하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 IP 변환기는 n의 인수(factor)에 의해 입력 화상 신호의 프레임 레이트 업 변환(frame rate up-conversion)을 실행하여, 상기 n의 인수에 의해 증가되는 프레임 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 n은 2 이상의 정수인 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 레벨 변환기에 의한 상기 출력 레벨의 조정의 실행 레벨을 설정하는 설정값을 입력하도록 구성되는 사용자 입력부를 더 포함하고,

상기 레벨 변환기는 상기 사용자 입력부를 통해 입력된 상기 설정값에 따라, 상기 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 레벨 변환기는 상기 IP 변환기에 의해 생성되는 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 상기 보간 화소의 출력 레벨을 그 입력 레벨의 0% 내지 100%의 범위 내에서 조정하도록 구성되는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 레벨 변환기는,

상기 표시부에서의 각 출력 라인 표시 기간과 연관되는 제어 신호에 따라, 상기 입력 인터레이스 신호에 대응하는 오리지널 라인과 보간 화소 신호로 이루어지는 보간 라인의 출력 기간과 연관된 게인(gain)을 출력하도록 구성되는 신호 선택기와,

상기 신호 선택기로부터 출력되는 상기 게인에 따라, 상기 IP 변환기로부터 출력되는 신호의 레벨을 변환하도록 구성되는 승산기

를 포함하는 화상 표시 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 프레임 홀딩 표시 방법을 채용하는 상기 표시부는, 액정 디스플레 이(LCD) 또는 유기 EL 디스플레이로 형성되는 화상 표시 장치.
화상 신호를 생성하는 신호 처리 장치에 있어서,

인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 상기 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하도록 구성되는 IP 변환기와,

상기 IP 변환기에 의해 생성되는 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 상기 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 레벨 변환기

를 포함하는 신호 처리 장치.
제7항에 있어서,

상기 IP 변환기는 n의 인수에 의해 입력 화상 신호의 프레임 레이트 업 변환을 실행하여, 상기 n의 인수에 의해 증가되는 프레임 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 n은 2 이상의 정수인 신호 처리 장치.
제7항에 있어서,

상기 레벨 변환기는 사용자 입력부를 통해 입력된 설정값에 따라, 상기 보간 화소의 출력 레벨을 조정하도록 구성되는 신호 처리 장치.
제7항에 있어서,

상기 레벨 변환기는, 상기 IP 변환기에 의해 생성되는 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 상기 보간 화소의 출력 레벨을 그 입력 레벨의 0% 내지 100%의 범위 내에서 조정하도록 구성되는 신호 처리 장치.
제7항에 있어서,

상기 레벨 변환기는,

상기 표시부에서의 각 출력 라인 표시 기간과 연관되는 제어 신호에 따라, 상기 입력 인터레이스 신호에 대응하는 오리지널 라인과 보간 화소 신호로 이루어진 보간 라인의 출력 기간과 연관된 게인을 출력하도록 구성되는 신호 선택기와,

상기 신호 선택기로부터 출력되는 상기 게인에 따라, 상기 IP 변환기로부터 출력되는 신호의 레벨을 변환하도록 구성되는 승산기

를 포함하는 신호 처리 장치.
화상 표시 장치에 의해 실행되는 화상 처리를 위한 화상 처리 방법에 있어서,

IP 변환기에서, 인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 상기 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하는 단계와,

레벨 변환기에서, 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨을 조정하여, 디스플레이에 출력되는 신호를 생성하는 단계

를 포함하는 화상 처리 방법.
화상 표시 장치에서 화상 처리를 실행시키는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,

IP 변환기에서, 인터레이스 신호의 입력을 수신하고, 상기 인터레이스 신호를 보간에 의해 생성되는 보간 화소를 포함하는 프로그레시브 신호로 변환하는 단계와,

레벨 변환기에서, 상기 프로그레시브 신호에 포함되는 보간 화소의 출력 레벨 조정하여, 디스플레이에 출력되는 신호를 생성하는 단계

를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.