KR20090020784A

KR20090020784A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법

Info

Publication number: KR20090020784A
Application number: KR1020070085359A
Authority: KR
Inventors: 김희경
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-02-27

Abstract

본 발명의 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 컬러(color) 영상의 화이트 색감을 높이기 위하여 사용되는 프레쉬 화이트(Fresh White) 기능을 입력되는 영상신호의 종류에 따라 선택적으로 적용할 수 있도록 한 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법은 컬러 영상의 화이트색감을 높이기 위하여 사용되는 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능을 무조건 구현하는게 아니라, 종래 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능의 문제점을 보완하여 입력되는 영상신호의 종류에 따라 흑백 영상인 경우에는 상기 프레쉬 화이트 기능을 오프(off)하여, 흑백 영상의 오리지널(original) 영상을 디스플레이할 수 있게 하고, 상기 영상신호의 종류가 컬러 영상인 경우에는 상기 프레쉬 화이트 기능을 계속적으로 수행하여 컬러 영상의 화이트(white)를 더욱 또렷하고 선명하게 디스플레이할 수 있도록 한 것이다.

Fresh white, 흑백 영상, 컬러 영상

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 방법{Apparatus and Method of display}

일반적으로 디스플레이 장치에는 티브이가 대표적으로 포함되며, 이러한 티브이는 방송국에서 전송되는 방송신호 중 사용자가 선택한 채널에 따른 방송신호를 선국/복조하여 음성 및 영상으로 분리하고 해당 음성 및 영상처리를 거쳐 화면 및 스피커를 통해 출력하는 영상기기다.

이러한 디스플레이 장치는 컬러(color)의 화이트 쪽(그레이(Gray)영역) 색감을 좋게 하기 위하여, 휘도 레벨을 토대로 상기 그레이 영역의 색차신호에 대한 색온도를 보정하는 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능이 구비되어 있다.

즉, 상기 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능은 입력되는 영상신호 중 휘도 신호에 대한 레벨을 판단하고, 상기 판단된 휘도 신호의 레벨에 따라 상기 입력되는 영상신호의 색차 신호 중 그레이 영역에 해당하는 색차신호만을 추출하여, 색온도를 높임으로써, 화이트의 색감을 더욱 또렷하고 선명하게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 색온도 보정 방법을 설명하면 다음과 같다.

종래 기술에 따른 색온도 보정 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 외부로부터 영상신호가 입력되면, 상기 입력되는 영상신호를 디지털 신호인 YUV신호로 변환한다(S1~S2).

이어서, 상기 변환된 휘도 신호(Y)를 토대로, 광도의 세기에 따른 휘도 신호의 레벨을 검출한다(S3).

그리고, 상기 변환된 색차신호(UV) 중 그레이(Gray) 영역의 색차신호를 추출한다(S4).

이어서, 상기 검출된 휘도신호의 레벨이 일정 레벨 이상이면, 상기 검출된 휘도 신호의 레벨에 따라 상기 그레이 영역의 색차신호에 대한 색온도를 보정한다(S5).

이와 같이 종래기술에 따른 색온도 보정 방법은 휘도신호의 레벨에 따라 그레이 영역의 색차신호에 대한 색온도를 보정하여 또렷하고 선명한 영상을 제공해준다.

그러나, 상기 색온도 보정은 컬러 영상에서는 그레이 영역의 색차신호(White)가 더욱 또렷하고 선명하게 보이나, 흑백 영상의 경우에는 화이트 쪽 색온도와 블랙 쪽 색온도가 상이하게 되어 전체적으로 화면의 영상이 언밸런 스(Unbalance)하게 되는 문제점이 있다.

즉, 종래 기술은 컬러 영상이나 흑백 영상이나 동일하게 색온도를 보정함으로써, 흑백 영상의 경우 화이트와 블랙으로 구성된 화면의 레벨별 색온도가 상이하여 화면이 부자연스럽게 보이게 된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 컬러 영상의 화이트색감을 높이기 위하여 사용되는 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능의 문제점을 보완하여 컬러 영상에서는 화이트를 더욱 또렷하게 보이게 하고, 흑백영상에서는 흑백의 오리지널 영상을 감상할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 입력되는 영상신호가 컬러 영상 또는 흑백 영상인지를 판별하여, 컬러 영상의 경우 프레쉬 화이트 기능을 구현하여 화면을 또렷하고 선명하게 보이게 하고, 흑백 영상일 경우에는 프레쉬 화이트 구현을 위한 블럭을 디세이블하여 흑백 영상이 자연스러움을 유지할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상표시기기는 외부로부터 입력되는 영상신호를 휘도(Y) 및 색차(UV) 신호로 변환하여 출력하는 입력 CSC; 상기 입력 CSC로부터 변환된 휘도 신호의 레벨을 기준으로 상기 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 영상신호 보정부; 상기 영상신호 보정부를 통해 보정된 색차 신호 및 상기 휘도 신호를 R,G,B 신호로 변환하여 출력하는 출력 CSC; 및, 상기 입력 CSC로부터 변환된 색차신호의 량을 체크하여 상기 영상신호의 종류를 판단하고, 그에 따라 선택적으로 상기 영상신호 보정부를 통해 색온도 보정이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 영상표시기기는 색차신호(UV)의 양에 따라 컬러 영상과 흑백 영상을 구별하여 컬러 영상의 경우 색온도 보정을 통해 화면을 더욱 또렷하고 선명하게 보이게 하고, 흑백 영상의 경우 프레쉬 화이트 기능을 위한 블럭을 디세이블(Disable)하여 흑백 영상의 오리지널 영상을 감상할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 의한 UV(색차신호) 도메인에서의 Gray영역을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력되는 영상신호를 휘도(Y) 및 색차(UV) 신호로 변환하여 출력하는 입력 컬러 스페이스 변환부(CSC)(10)와, 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 휘도 신호의 레벨을 기준으로 상기 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 영상신호 보정부(20)와, 상기 영상신호 보정부(20)를 통해 보정된 색차 신호 및 상기 휘도 신호를 R,G,B 신호로 변환하여 출력하는 출력 CSC(30)와, 상기 출력 CSC(30)를 통해 변환된 R, G, B영상신 호를 디스플레이하기 위한 디스플레이부(40)와, 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 색차신호의 량을 체크하여 상기 영상신호의 종류를 판단하고, 그에 따라 선택적으로 상기 영상신호 보정부(20)를 통해 색온도 보정이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 영상신호 보정부(20)는 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 휘도 신호를 토대로 광도의 세기에 따른 휘도 신호의 레벨을 검출하는 휘도 레벨 검출부(22)와, 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 색차 신호 중 그레이 영역의 색차신호를 추출하는 색신호 추출부(24)와, 상기 휘도 레벨 검출부(22)를 통해 검출된 휘도 레벨을 기준으로 상기 색신호 검출부(24)를 통해 검출된 그레이 영역의 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 색온도 보정부(26)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 입력 CSC(10)는 외부로부터 입력되는 영상신호를 휘도신호 및 색차신호로 각각 변환하여 출력한다.

즉, 본 발명에 따라 칼라 변조부 및 복조부에 구비되는 컬러 스페이스 변환(Color Space Converter, CSC) 구조는 입력신호를 RGB 및 휘도/색차 신호로 각각 변환하여 출력한다.

다시 말해서, 입력 CSC(10)는 상기 수학식 1을 토대로 외부로부터 입력되는 아날로그 RGB 데이터 등을 휘도 및 색차 신호로 분리된 YUV신호로 변환하여 출력하고, 출력 CSC(30)는 상기 변환된 YUV 신호를 RGB 신호로 변환하여 출력한다.

여기에서 상기 YUV는 PAL 방식의 아날로그 비디오를 위해 개발되었지만 디지털 비디오에서도 유럽의 비디오 표준인 CCIR601을 위해 상용된다. YUV는 눈이 광도에 가장 민감한 특성을 이용한 색체계이다. 이때, Y는 광도, 휘도(Luminance)를 나타내며, U,V는 색도(Chrominance)를 나타낸다. RGB 색좌표와는 다음과 같은 관계가 있다.

Y = (0.257 * R) + (0.504 * G) + (0.098 * B) + 16

Cr = V = (0.439 * R) - (0.368 * G) - (0.071 * B) + 128

Cb = U = -(0.148 * R) - (0.291 * G) + (0.439 * B) + 128

상기 컬러 스페이스 변환은 이미 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 제어부(50)는 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 색차신호(UV)의 양을 토대로, 상기 입력된 영상신호의 종류를 판별한다.

즉, 상기 제어부(50)는 상기 변환된 색차 신호(UV)의 양이 기준 레벨 미만으로, 일정시간 이상 지속되면, 상기 영상신호를 흑백 영상으로 판단하고, 아니면 상기 영상신호를 컬러 영상으로 판단한다.

다시 말해서, 상기 기준 레벨은 최대(MAX) 색차 신호(UV signal)의 값이 255라고 하였을 때, 상기 값의 5%(12.75)를 기준 값을 설정할 수 있고, 상기 제어부(50)는 상기 입력되는 색차 신호(UV)의 양이 상기 5%(12.75) 미만으로 일정 지속시간 이상 입력되면 흑백 영상으로 판단한다. 또한, 상기 기준 값은 본 발명의 실 시를 위한 일 예일 뿐이며, 본 발명은 상기 값에 국한되지 않고 당업자에 의해 다양하게 실시될 수 있다.

또한, 상기 제어부(50)는 상기 판별 결과에 따라 선택적으로 상기 입력되는 영상신호에 대한 색온도 보정이 이루어지도록 제어신호를 출력한다.

즉, 상기 제어부(50)는 상기 영상신호가 흑백 영상으로 판별되면, 상기 영상신호에 대한 색온도 보정을 수행하지 않고, 디스플레이 가능하도록 신호처리 후 출력되도록 영상신호 보정부(20)를 디세이블(disable)하고, 상기 영상신호가 컬러 영상으로 판별되면, 상기 영상신호에 대한 색온도 보정을 수행하여 출력되도록 상기 영상신호 보정부(20)를 이네이블(enable)한다.

상기 영상신호 보정부(20)는 상기 제어부(50)의 제어신호에 따라 선택적으로 상기 입력되는 영상신호의 색온도 보정을 수행한다.

즉, 상기 제어부(50)의 제어신호에 따라 상기 영상신호에 대한 색온도 보정 명령이 입력되면, 상기 휘도 레벨 검출부(22)는 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 휘도 신호(Y) 값을 검출하여 광도에 따른 Y 신호 레벨을 확인한다.

그리고, 상기 색신호 검출부(24)는 상기 입력 CSC(10)로부터 변환된 색차신호(UV) 데이터를 검출한다. 이때, 상기 색 신호 검출부(24)는 UV 도메인 원점에 가까운 색이 없는 그레이 영역(화이트)의 색차 신호를 추출한다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 RGB 컬러 공간은 서로 가산될 수 있는 삼원색인 빨강, 초록 그리고 파랑으로 구성된다. 이들 컬러의 분광 요소들이 부가적으로 복합되어 결과적인 컬러를 만들어 낸다. 따라서, 모든 색은 Red, Green, Blue의 세 가지 색으로 표현가능하며 이들의 보색 관계는 빨강-녹청색(Cyan), 노랑-파랑, 초록-자홍색(Magenta)이다. 예를 들어 8비트 디지털 체계로 색을 표현할 경우 R/G/B가 각각 0~255까지 256단계(2의 8승)의 계조로 구분되므로 약 1,670만여 가지의 색을 표현할 수 있다. 이때, R/G/B가 모두 0인 경우 Black(흑)이되고, 모두 255이면 White(백)이 되는 것이다. 만약 3원 색 중 어느 하나에만 신호를 주어 R/G/B 값이 (255,0,0)일 경우 순수한 Red가 되고, 같은 방식으로 (0,255,0)는 Green, (0,0,255)는 Blue가 된다.

따라서, 상기 색 신호 검출부(24)는 상기 UV 도메인 원점에 가까운 색이 없는 그레이 영역(화이트, White)의 색차 신호를 추출한다.

그리고, 상기 색온도 보정부(26)는 상기 휘도 레벨 검출부(22)를 통해 검출된 휘도 레벨에 따라 상기 색 신호 검출부(24)를 통해 검출된 그레이 영역의 색차 신호에 대한 색온도를 보정한다.

여기에서 일반적으로, 광원으로부터 방사하는 빛의 색을 온도로서 표시한 것을 색온도라 한다. 그것은 그 광원 자체의 온도가 아니고, 흑체라고 하는 가상 물체의 온도로 표시한 것으로 어떤 광원으로부터의 빛을 색과 어떤 온도의 흑체로부터의 빛의 색이 같을 경우 그 흑체의 온도를 그 광원의 색온도라고 하며 절대온도 °K로 나타낸다.

상기 색온도 보정부(26)는 전체의 색을 색온도가 높은 방향 튼 다음, 이것이 상기 추출된 그레이 영역에만 적용되게 영역을 정하여 색온도를 보정한다.

그리고, 출력 CSC(30)는 상기 영상신호 보정부(20)를 통해 보정된 색차 신호 및 상기 휘도 신호를 R, G, B 신호로 변환하여 출력하며, 상기 변환된 R, G, B 신호는 상기 디스플레이부(40)를 통해 디스플레이된다.

이와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 입력되는 영상신호의 종류에 따라 흑백 영상인 경우에는 상기 영상신호 보정부(20)를 디세이블(disable)하여, 흑백 영상의 오리지널(original) 영상을 디스플레이할 수 있게 하고, 상기 영상신호의 종류가 컬러 영상인 경우에는 상기 영상신호 보정부(20)를 이네이블(enable)하여 컬러 영상의 화이트(white)를 더욱 또렷하고 선명하게 디스플레이할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 외부로부터 영상신호가 입력되면, 상기 입력 CSC(10)를 통해 상기 입력되는 영상신호를 컬러 스페이스 변환 알고리즘(CSC)을 토대로 휘도(Y) 및 색차신호(UV)로 변환한다(S10~S20).

그리고, 상기 제어부(50)는 상기 변환된 색차 신호(UV)의 양과 지속 시간을 체크한다(S30).

이어서, 상기 색차 신호(UV)의 양이 일정 범위 미만으로 일정 시간 지속해서 입력되는지 여부를 판단한다(S40). 즉, 최대(MAX) 색차 신호(UV signal)의 값이 255라고 하였을 때, 색차 신호(UV)의 양이 상기 5%(12.75) 미만으로 일정 지속시간 이상 입력되는지 여부를 판단한다.

그리고, 상기 판단결과(S40) 상기 색차신호(UV)의 양이 일정 범위 미만으로 일정 시간 지속해서 입력되면, 상기 영상신호를 흑백 영상으로 판단한다(S50).

이어서, 상기 영상신호가 흑백영상으로 판별되면, 상기 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능을 구현하기 위한 블록인 영상신호 보정부(20)를 디세이블(disable)한다(S60).

또한, 상기 판단결과(S40) 상기 색차 신호(UV) 양이 일정 범위 미만으로 일정 시간 지속해서 입력되지 않으면, 상기 영상신호를 컬러 영상으로 판단한다(S70).

그리고, 상기 영상신호가 컬러 영상으로 판별되면, 상기 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능을 구현하기 위한 블록인 영상신호 보정부(20)를 어네이블(enable)한다(S80).

도 1은 종래 기술에 따른 색온도 보정 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명에 의한 UV(색차신호) 도메인에서의 Gray영역을 나타낸 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도.

Claims

외부로부터 입력되는 영상신호를 휘도(Y) 및 색차(UV) 신호로 변환하여 출력하는 입력 CSC;

상기 입력 CSC로부터 변환된 휘도 신호의 레벨을 기준으로 상기 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 영상신호 보정부;

상기 영상신호 보정부를 통해 보정된 색차 신호 및 상기 휘도 신호를 R,G,B 신호로 변환하여 출력하는 출력 CSC; 및,

상기 입력 CSC로부터 변환된 색차신호의 량을 체크하여 상기 영상신호의 종류를 판단하고, 그에 따라 선택적으로 상기 영상신호 보정부를 통해 색온도 보정이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상신호 보정부는

상기 입력 CSC로부터 변환된 휘도 신호를 토대로 광도의 세기에 따른 휘도 신호의 레벨을 검출하는 휘도 레벨 검출부와,

상기 입력 CSC로부터 변환된 색차 신호 중 그레이 영역의 색차신호를 추출하는 색신호 추출부와,

상기 휘도 레벨 검출부를 통해 검출된 휘도 레벨을 기준으로 상기 색신호 검출부를 통해 검출된 그레이 영역의 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 색온도 보정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 색차신호의 량 및 상기 색차신호 량의 지속시간을 체크하여, 상기 입력되는 영상신호의 종류가 컬러 영상 또는 흑백 영상인지 여부를 판단함을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 3항에 있어서,

상기 제어부는 상기 입력되는 영상신호의 종류가 흑백 영상이면, 상기 영상보정부를 디세이블(Disable)하여 상기 색 보정 수행을 억제함을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
프레쉬 화이트(Fresh white) 기능을 구비한 디스플레이 장치의 디스플레이 방법에 있어서,

외부로부터 입력되는 영상신호를 휘도 및 색차 신호로 변환하는 단계;

상기 변환된 색차 신호의 량 및 지속 시간을 토대로 상기 영상신호의 종류를 판별하는 단계; 및,

상기 판별된 영상신호의 종류에 따라 선택적으로 상기 프레쉬 화이트(Fresh white) 기능의 온/오프를 제어하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제 5항에 있어서,

상기 영상신호의 종류를 판별하는 단계는

상기 변환된 색차 신호의 량이 기준 값 미만으로 일정 시간 지속되는지 여부를 판단하는 단계와,

상기 색차 신호의 량이 기준 값 미만으로 일정시간 지속 되면, 상기 영상신호를 흑백 영상으로 판단하는 단계와,

상기 색차 신호의 량이 기준 값 이상으로 일정시간 지속 되면, 상기 영상신호를 컬러 영상으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제 6항에 있어서,

상기 판별된 영상신호의 종류에 따라 선택적으로 상기 프레쉬 화이트 기능의 온/오프를 제어하는 단계는

상기 영상신호가 컬러 영상이면 상기 프레쉬 화이트 기능을 수행하기 처리 블럭을 이네이블(enable)하여 프레쉬 화이트 기능을 계속적으로 수행하는 단계와,

상기 영상신호가 흑백 영상이면 상기 프레쉬 화이트 기능을 수행하기 위한 처리 블럭을 디세이블(disable)하여 상기 프레쉬 화이트 기능을 억제하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
제 7항에 있어서,

상기 프레쉬 화이트 기능을 계속적으로 수행하는 단계는

상기 변환된 휘도 신호를 토대로 광도의 세기에 따른 휘도 신호의 레벨을 검출하는 단계와,

상기 색차 신호 중 UV 도메인 원점에 가까운 그레이 영역의 색차신호를 추출하는 단계와,

상기 휘도 레벨에 따라 상기 그레이 영역의 색차 신호에 대한 색온도를 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.