KR20130028345A - 재깅 검출방법과 이를 이용한 입체영상 표시장치 - Google Patents

재깅 검출방법과 이를 이용한 입체영상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재깅 검출방법과 이를 이용한 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 재깅 검출방법은 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터의 휘도 및 색차정보를 추출하는 단계; 상기 휘도 및 색차정보로부터 소정의 블랙 계조 영역을 검출하여 화소 맵을 생성하는 단계; 및 상기 화소 맵에 P×Q(P, Q는 자연수) 마스크를 픽셀 단위로 쉬프트하며 재깅 영역을 검출하는 단계를 포함한다.

Description

재깅 검출방법과 이를 이용한 입체영상 표시장치{JAGGING DETECTION METHOD AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 재깅 검출방법과 이를 이용한 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치에 관한 것이다.
입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique)과 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 표시하고 편광 안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 패턴 리타더 방식이 있다. 또한, 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상을 시분할하여 표시하고 액정셔터안경을 사용하여 입체영상을 구현하는 셔터안경 방식이 있다. 무안경 방식은 일반적으로 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학판을 사용하여 좌우시차 영상의 광축을 분리하여 입체영상을 구현한다.
도 1은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 패턴 리타더 방식으로 입체영상을 구현하는 액정표시장치는 표시패널(DIS) 상에 배치된 패턴 리타더(Patterned Retarder)(PR)의 편광특성과, 사용자가 착용한 편광 안경(PG)의 편광특성을 이용하여 입체영상을 구현한다. 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 표시패널(DIS)의 기수(홀수) 라인들에는 좌안 영상을 표시하고, 우수(짝수) 라인들에는 우안 영상을 표시한다. 표시패널(DIS)의 좌안 영상은 패턴 리타더(PR)를 통과하면 좌안 편광으로 변환되고, 우안 영상은 패턴 리타더(PR)를 통과하면 우안 편광으로 변환된다. 편광 안경(PG)의 좌안 편광필터는 좌안 편광만을 통과시키고, 우안 편광필터는 우안 편광만을 통과시킨다. 따라서, 사용자는 좌안을 통하여 좌안 영상만을 보게 되고, 우안을 통하여 우안 영상만을 보게 된다.
도 1과 같은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치는 3D 모드에서 기수 라인들에 좌안 영상을 표시하고 우수 라인들에 우안 영상을 표시하므로, 영상의 경계부가 매끄럽지 않고 계단처럼 보이는 재깅(Jagging) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 재깅을 개선하기 위해, 재깅 영역을 검출한 후 검출된 재깅 영역을 개선하는 방법이 사용되고 있다. 종래에는 소벨 마스크(Sobel mask) 등을 이용하는 에지 검출 알고리즘을 이용하여 재깅을 검출하였다. 하지만, 에지 검출 알고리즘을 이용하여 재깅을 검출하는 경우, 재깅 영역뿐만 아니라 에지 영역까지 동시에 검출되는 문제가 있다. 즉, 재깅 영역 검출의 정확도가 낮아진다.
본 발명은 에지 영역을 제외한 재깅 영역만을 정확히 검출할 수 있는 재깅 검출방법과 이를 이용한 입체영상 표시장치를 제공한다.
본 발명의 재깅 검출방법은 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터의 휘도 및 색차정보를 추출하는 단계; 상기 휘도 및 색차정보로부터 소정의 블랙 계조 영역을 검출하여 화소 맵을 생성하는 단계; 및 상기 화소 맵에 P×Q(P, Q는 자연수) 마스크를 픽셀 단위로 쉬프트하며 재깅 영역을 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 입체영상 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 표시패널; 입력 영상 데이터의 휘도 및 색차정보를 분석하여 재깅을 검출하고, 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선하는 영상처리부; 상기 영상처리부로부터 출력된 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하고, 상기 영상처리부는, 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터의 상기 휘도 및 색차정보를 추출하는 휘도 및 색차정보 추출부; 상기 휘도 및 색차정보로부터 소정의 블랙 계조 영역을 검출하여 화소 맵을 생성하는 휘도 및 색차정보 분석부; 및 상기 화소 맵에 P×Q(P, Q는 자연수) 마스크를 픽셀 단위로 쉬프트하여 재깅 영역을 검출하는 재깅 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 입력 영상 데이터로부터 휘도와 색차 정보를 추출하고, 추출된 휘도와 색차 정보에서 소정의 블랙 계조 영역을 재깅 영역을 검출한다. 그 결과, 본 발명은 에지 영역을 제외한 재깅 영역만을 정확히 검출할 수 있다. 또한, 본 발명은 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 표시패널, 패턴 리타더, 및 편광 안경을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 영상처리부를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 5는 영상처리부의 영상처리방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 휘도 및 색차 정보에서 소정의 블랙 계조 영역을 보여주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 P×Q 마스크를 보여주는 예시도면이다.
도 8은 패턴 리타더 방식에서 사용자의 좌안을 통해 보이는 좌안 영상과 우안을 통해 보이는 우안 영상을 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 3은 표시패널, 패턴 리타더, 및 편광 안경을 보여주는 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 입체영상 표시장치는 표시패널(10), 편광 안경(20), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 콘트롤러(130), 영상처리부(140), 및 호스트 시스템(150) 등을 포함한다. 본 발명의 입체영상 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 본 발명은 아래의 실시예에서 액정표시소자를 중심으로 예시하였지만, 액정표시소자에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.
표시패널(10)은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 영상을 표시한다. 표시패널(10)은 두 장의 기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(10)의 하부기판상에는 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들에 의해 정의된 셀영역들에 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 TFT 어레이가 형성된다. 표시패널(10)의 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의해 구동된다.
표시패널(10)의 상부기판상에는 블랙매트릭스, 컬러필터, 공통전극 등을 포함하는 컬러필터 어레이가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부기판상에 형성된다. 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
표시패널(10)은 대표적으로 백라이트 유닛으로부터의 빛을 변조하는 투과형 액정표시패널이 선택될 수 있다. 백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부는 백라이트 유닛의 광원들을 점등시키기 위한 구동전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부는 백라이트 제어부의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동전류를 온/오프(ON/OFF)한다. 백라이트 제어부는 호스트 시스템으로부터 입력되는 글로벌/로컬 디밍신호에 따라 백라이트 휘도와 점등 타이밍을 조정한 백라이트 제어 데이터를 SPI(Serial Pheripheral Interface) 데이터 포맷으로 백라이트 유닛 구동부에 출력한다.
도 3을 참조하면, 표시패널(10)의 상부기판에는 상부 편광판(11a)이 부착되고, 하부기판에는 하부 편광판(11b)이 부착된다. 상부 편광판(11a)의 광투과축(r1)과 하부 편광판(11b)의 광투과축(r2)은 직교된다. 또한, 상부기판과 하부 기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부기판과 하부기판 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다.
2D 모드에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들과 우수 라인들의 픽셀들은 2D 영상을 표시한다. 3D 모드에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들은 좌안 영상(또는 우안 영상)을 표시하고 우수 라인들의 픽셀들은 우안 영상(또는 좌안 영상)을 표시한다. 표시패널(10)의 픽셀들에 표시된 영상의 빛은 상부 편광필름을 통해 표시패널(10) 상에 배치된 패턴 리타더(Patterned Retarder)(30)에 입사된다.
패턴 리타더(30)의 기수 라인들에는 제1 리타더(31)가 형성되고, 우수 라인들에는 제2 리타더(32)가 형성된다. 따라서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들은 패턴 리타더(30)의 기수 라인들에 형성되는 제1 리타더(31)와 대향되고, 표시패널(10)의 우수 라인들의 픽셀들은 패턴 리타더(30)의 우수 라인들에 형성되는 제2 리타더(32)와 대향된다.
제1 리타더(31)는 표시패널(10)로부터의 빛의 위상값을 +λ/4(λ는 빛의 파장) 만큼 지연시킨다. 제2 리타더(32)는 표시패널(10)로부터의 빛의 위상값을 -λ/4 만큼 지연시킨다. 제1 리타더(31)의 광축(optic axis)(r3)과 제2 리타더(32)의 광축(r4)은 서로 직교된다. 패턴 리타더(30)의 제1 리타더(31)는 제1 원편광(좌원편광)만을 통과시키도록 구현될 수 있다. 제2 리타더(32)는 제2 원편광(우원편광)만을 통과시키도록 구현될 수 있다.
편광 안경(20)의 좌안 편광필터는 패턴 리타더(30)의 제1 리타더(31)와 동일한 광축을 가진다. 편광 안경(20)의 우안 편광필터는 패턴 리타더(30)의 제2 리타더(32)와 동일한 광축을 가진다. 예를 들어, 편광 안경(20)의 좌안 편광필터는 좌원편광 필터로 선택될 수 있고, 편광 안경(20)의 우안 편광필터는 우원편광 필터로 선택될 수 있다.
결국, 패턴 리타더 방식의 입체영상 표시장치에서, 표시패널(10)의 기수 라인들의 픽셀들에 표시되는 좌안 영상은 제1 리타더(31)를 통과하여 좌원편광으로 변환되고, 우수 라인들의 픽셀들에 표시되는 우안 영상은 제2 리타더(32)를 통과하여 우원편광으로 변환된다. 좌원편광은 편광 안경(20)의 좌안 편광필터를 통과하여 사용자의 좌안에 도달하게 되고, 우원편광은 편광 안경(20)의 우안 편광필터를 통과하여 사용자의 우안에 도달하게 된다. 따라서, 사용자는 좌안을 통하여 좌안 영상만을 보게 되고, 우안을 통하여 우안 영상만을 보게 된다.
데이터 구동부(120)는 다수의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D')를 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 정극성/부극성 아날로그 데이터전압들은 표시패널(10)의 데이터 라인(D)들에 공급된다.
게이트 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 표시패널(10)의 게이트 라인(G)들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(110)는 GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시패널(10)의 하부 기판상에 직접 형성될 수도 있다. GIP 방식의 경우, 레벨 쉬프터는 PCB(Printed Circuit Board)상에 실장되고, 쉬프트 레지스터는 표시패널(10)의 하부 기판상에 형성될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 영상처리부(140)로부터 출력된 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D'), 타이밍 신호들, 및 모드 신호(MODE)에 기초하여 게이트 구동부 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(110)로 출력하고, 데이터 구동부 제어신호(DCS)를 데이터 구동부(120)로 출력한다. 타이밍 신호들은 수직동기신호, 수평동기신호, 데이터 인에이블(Data Enable) 신호, 도트 클럭 등을 포함한다. 게이트 구동부 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 게이트 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호는 게이트 구동부(110)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 구동부 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable), 극성제어신호 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동부(120)에 입력될 디지털 비디오 데이터가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스와 소스 샘플링 클럭은 생략될 수 있다. 극성제어신호는 데이터 구동부(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블신호는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D)를 영상처리부(140)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(150)은 타이밍 신호들과 모드 신호(MODE) 등을 영상처리부(140)에 공급한다. 모드 신호(MODE)는 2D 또는 3D 모드인지에 따라 하이 또는 로우 로직 레벨로 발생한다.
영상처리부(140)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드와 3D 모드를 구분할 수 있다. 영상처리부(140)는 2D 모드에서 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 2D 영상 데이터(RGB2D)를 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 영상처리부(140)는 3D 모드에서 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 3D 영상 데이터(RGB3D)의 재깅 영역을 검출한 후 재깅을 개선한다. 영상처리부(140)는 3D 모드에서 재깅이 개선된 3D 영상 데이터를 패턴 리타더 방식의 3D 포맷으로 변환하여 출력한다. 영상 처리부(140)는 3D 모드에서 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 3D 영상 데이터(RGB3D)를 패턴 리타더 방식의 3D 포맷으로 변환한 후 재깅 영역을 검출하고 재깅을 개선할 수도 있다. 영상 처리부(140)는 3D 모드에서 재깅이 개선되고 3D 포맷으로 변환된 3D 영상 데이터(RGB3D')를 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 영상 처리부(140)의 재깅 검출 및 개선 방법에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 결부하여 후술한다.
도 4는 영상처리부를 상세히 나타내는 블록도이다. 도 5는 영상처리부의 영상처리방법을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 영상처리부(140)는 휘도 및 색차정보 추출부(141), 휘도 및 색차정보 분석부(142), 재깅 검출부(143), 및 재깅 개선부(144)를 포함한다. 이하에서, 도 4 및 도 5를 결부하여 영상처리부(140)의 휘도 및 색차정보 추출부(141), 휘도 및 색차정보 분석부(142), 재깅 검출부(143), 및 재깅 개선부(144)에 대하여 상세히 살펴본다.
첫 번째로, 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 호스트 시스템(150)으로부터 2D/3D 영상 데이터(RGB2D/RGB3D)와 모드 신호(MODE)를 입력받는다. 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 모드 신호(MODE)에 따라 2D 모드인지 3D 모드인지를 판단할 수 있다. 휘도 및 색차정보 추출부(141)에는 2D 모드에서 2D 영상 데이터(RGB2D)가 입력되고, 3D 모드에서 3D 영상 데이터(RGB3D)가 입력된다. 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 2D 모드에서 입력된 2D 영상 데이터(RGB2D)를 그대로 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. (S101, S102)
두 번째로, 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터(RGB3D)의 휘도 및 색차정보(Y, Cb, Cr)를 추출한다. 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 화소 데이터마다 휘도 및 색차정보(Y, Cb, Cr)를 추출한다. 휘도 및 색차정보 추출부(141)는 수학식 1과 같이 휘도 정보(Y)를 추출하고, 수학식 2 및 수학식 3과 같이 색차정보(Cb, Cr)를 추출할 수 있다. 수학식 1 내지 수학식 3은 제이펙(JPEG) 변환의 경우 변환 수식들을 보여주는 일 예일 뿐이며, 기타 다른 수식을 이용한 변환 방법이 사용될 수도 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
수학식 1 내지 수학식 3에서, Y는 휘도 정보, Cb 및 Cr은 색차정보를 의미한다. 또한, R은 적색(R) 데이터의 계조(Gray level), G는 녹색(G) 데이터의 계조, B는 청색(B) 데이터의 계조를 의미한다. 8비트의 영상 데이터(RGB3D)가 입력되는 경우, 적색(R) 데이터의 계조, 녹색(G) 데이터의 계조, 및 청색(B) 데이터의 계조는 0 내지 255 값(G0~G255)으로 표현될 수 있고, 휘도 및 색차정보(Y, Cb, Cr)도 0 내지 255 값(G0~G255)으로 표현될 수 있다. (S103)
세 번째로, 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 휘도 및 색차정보 추출부(141)로부터 추출된 휘도 및 색차정보(Y, Cb, Cr)를 입력받는다. 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 화소별로 휘도 정보(Y)가 소정의 블랙 계조 영역에 포함되는지를 판단한다. 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 도 6a와 같이 (a, b) 좌표 화소(P(a, b))의 휘도 정보(Y)가 0 내지 M(M은 자연수) 계조(G0~GM) 범위 내에 있고, 도 6b와 같이 색차 정보(Cb, Cr)가 0 내지 N(N은 자연수) 계조(G0~GN) 범위 내에 있는 경우, 해당 (a, b) 좌표 화소(P(a, b))를 소정의 블랙 계조 영역으로 검출한다. 보다 상세히 설명하면, 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 도 6a와 같이 (a, b) 좌표 화소(P(a, b))의 휘도 정보(Y)가 0 내지 M(M은 자연수) 계조(G0~GM) 범위 내에 있고, 도 6b와 같이 색차 정보(Cb, Cr)가 0 내지 N(N은 자연수) 계조(G0~GN) 범위 내에 있다면, 해당 좌표 화소(P(a, b))에 '1' 값을 저장한다. 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 (a, b) 좌표 화소(P(a, b))의 휘도 정보(Y)가 0 내지 M 계조(G0~GM) 계조 범위 내에 있지 않고, 색차 정보(Cb, Cr)가 0 내지 N 계조(G0~GN) 범위 내에 있지 않다면, 해당 좌표 화소(P(a, b))에 '0' 값을 저장한다. 즉, 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 도 7과 같이 '0' 또는 '1' 값을 갖는 화소 맵을 생성한다. 예를 들어, 휘도 및 색차정보 분석부(142)는 1920×1080 해상도의 경우, 1920×1080 개의 화소를 포함하는 화소 맵을 형성할 수 있다.
한편, 도 6a에서 x 축은 계조값(Gray level)을 의미하고, y 축은 휘도 정보(Y)를 의미한다. 도 6b에서 x 축은 계조값(Gray level)을 의미하며, y 축은 색차 정보(Cb, Cr)를 의미한다. 또한, 소정의 블랙 계조 영역은 시청자가 블랙 영상으로 인식할 수 있는 계조 범위 내를 기준으로 설정된다. 특히, 시청자는 색차정보(Cb, Cr)의 블랙 영상 인식 범위는 좁은 반면, 휘도 정보(Y)의 블랙 영상 인식 범위는 넓기 때문에, 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 판단되는 휘도 정보(Y)의 범위(M)는 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 판단되는 색차정보(Cb, Cr)의 범위(N)보다 크게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 판단되는 휘도 정보(Y)의 범위(M)는 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 판단되는 색차정보(Cb, Cr)의 범위(N)보다 3배 더 크게 설정되고, 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 판단되는 색차정보(Cb, Cr)의 범위(N)는 대략 0 계조(G0) 내지 20 계조(G20) 내에서 설정될 수 있다. (S104)
네 번째로, 재깅 검출부(143)는 휘도 및 색차정보 분석부(142)로부터 생성된 화소 맵(MAP)에 P×Q(P, Q 는 자연수) 마스크(M)를 픽셀 단위로 쉬프트하며 재깅 영역을 검출한다. P×Q 마스크(M)는 P 개의 행과 Q 개의 열을 포함한다. 먼저, 재깅 검출부(143)는 수학식 4와 같이 P×Q 마스크(M) 내에서 제j 라인의 제1 내지 제Q 화소들(P(1, j)~P(Q, j))의 값을 합산한 후, 제j 라인의 합산 값(Lj)이 제1 문턱값(Vth1)보다 큰지를 판단한다.
Figure pat00004
재깅 검출부(143)는 수학식 5와 같이 제j 라인의 합산 값(Lj)이 제1 문턱값(Vth1)보다 큰 경우, 제j 라인의 대표값(Fj)으로 '1' 값을 저장한다. 재깅 검출부(143)는 수학식 5와 같이 제j 라인의 합산 값(Lj)이 제1 문턱값(Vth1) 이하인 경우 제j 라인의 대표값(Fj)으로 '0' 값을 저장한다.
Figure pat00005
재깅 검출부(143)는 수학식 6과 같이 P×Q 마스크(M) 내에서 제1 내지 제P 라인의 대표값(Fj)을 합산한 후, 대표값 합산 값(B)이 제2 문턱값(Vth2)보다 큰지를 판단한다.
Figure pat00006
재깅 검출부(143)는 대표값 합산 값(B)이 제2 문턱값(Vth2)보다 큰 경우, P×Q 마스크(M)의 영역을 재깅 영역으로 검출한다. 재깅 검출부(143)는 대표값 합산 값(B)이 제2 문턱값(Vth2) 이하인 경우 P×Q 마스크(M)의 영역을 재깅 영역으로 검출하지 않는다. 재깅 검출부(143)는 P×Q 마스크(M)를 픽셀 단위로 쉬프트한 후, 수학식 4 내지 수학식 6에 기초하여 설명한 단계를 반복적으로 수행한다. P×Q 마스크(M)는 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 쉬프트되고, 더이상 오른쪽으로 쉬프트될 영역이 없는 경우 한 라인 아래에서부터 다시 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 쉬프트될 수 있다. (S105)
재깅 개선부(144)는 재깅 검출부(143)에 의해 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선한다. 재깅 개선부(144)는 3D 영상 데이터(RGB3D)를 입력받고, 재깅 영역으로 검출된 (a, b) 좌표 화소(P(a, b))의 데이터를 이전 라인의 화소(P(a, b-1))의 데이터 또는 이후 라인의 화소(P(a,b+1)의 데이터와 산술평균한 값으로 치환할 수 있다. 재깅 개선부(144)는 산술평균 이외에 다른 방법을 사용하여 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선할 수 있다. (S106)
도 8은 패턴 리타더 방식에서 사용자의 좌안을 통해 보이는 좌안 영상과 우안을 통해 보이는 우안 영상을 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 시청자의 좌안에 입력되는 좌안 영상은 패턴 리타더(PR)에 의해 기수 라인들에만 표시되고, 시청자의 우안에 입력되는 우안 영상은 패턴 리타더(PR)에 의해 우수 라인들에만 표시된다. 좌안 영상에서 패턴 리타더(PR)에 의해 차단되는 부분과, 우안 영상에서 패턴 리타더(PR)에 의해 차단되는 부분은 시청자에게 블랙으로 인지될 수 있다. 따라서, 소정의 블랙 계조 영역과 같은 재깅 가능 영역(Jagging Probable Region, JPR)이 표시되는 경우, 시청자는 패턴 리타더(PR)가 연장된 것으로 인지하게 되는 문제가 발생한다. 즉, 시청자는 재깅 가능 영역(JPR)에 의해 영상의 경계부가 매끄럽지 않고 계단처럼 보이게 되므로 재깅을 느끼게 된다.
하지만, 본 발명은 소정의 블랙 계조 영역과 같은 재깅 가능 영역(JPR)을 재깅 영역으로 검출하여 재깅을 개선한다. 따라서, 재깅 가능 영역(JPR)은 시청자가 블랙으로 인지하는 소정의 블랙 계조보다 높은 계조로 표시되므로, 시청자는 재깅 가능 영역(JPR)을 더 이상 패턴 리타더(PR)가 연장된 것으로 인지하지 않게 된다. 결국, 본 발명은 에지 영역을 제외한 재깅 영역만을 정확히 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시패널 11a: 상부 편광판
11b: 하부 편광판 20: 편광안경
30: 패턴 리타더 31: 제1 리타더
32: 제2 리타더 110: 게이트 구동부
120: 데이터 구동부 130: 타이밍 컨트롤러
140: 영상 처리부 141: 휘도 및 색차정보 산출부
142: 휘도 및 색차정보 분석부 143: 재깅 검출부
144: 재깅 개선부 150: 호스트 시스템

Claims (11)

  1. 3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터의 휘도 및 색차정보를 추출하는 단계;
    상기 휘도 및 색차정보로부터 소정의 블랙 계조 영역을 검출하여 화소 맵을 생성하는 단계; 및
    상기 화소 맵에 P×Q(P, Q는 자연수) 마스크를 픽셀 단위로 쉬프트하며 재깅 영역을 검출하는 단계를 포함하는 재깅 검출방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 맵을 생성하는 단계는,
    (a, b) 좌표 화소의 휘도 정보가 0 내지 M(M은 자연수) 계조 범위 내에 있고, 상기 (a, b) 좌표 화소의 색차 정보가 0 내지 N(N은 자연수) 계조 범위 내에 있는 경우, 상기 (a, b) 좌표 화소를 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 검출하는 것을 특징으로 하는 재깅 검출방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 M은 상기 N보다 큰 것을 특징으로 하는 재깅 검출방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재깅 영역을 검출하는 단계는,
    상기 P×Q 마스크 내에서 제j 라인의 제1 내지 제Q 화소들의 값을 합산한 후, 제j 라인의 합산 값이 제1 문턱값보다 큰 경우 상기 제j 라인의 대표값을 제1 값으로 저장하고, 상기 제j 라인의 합산 값이 제1 문턱값 이하인 경우 상기 제j 라인의 대표값을 제2 값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 재깅 검출방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재깅 영역을 검출하는 단계는,
    상기 P×Q 마스크 내에서 제1 내지 제P 라인의 대표값을 합산한 후, 대표값 합산 값이 제2 문턱값보다 큰 경우 상기 P×Q 마스크의 영역을 재깅 영역으로 검출하는 것을 특징으로 하는 재깅 검출방법.
  6. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 표시패널;
    입력 영상 데이터의 휘도 및 색차정보를 분석하여 재깅을 검출하고, 검출된 재깅 영역의 재깅을 개선하는 영상처리부;
    상기 영상처리부로부터 출력된 영상 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 구비하고,
    상기 영상처리부는,
    3D 모드에서 입력된 3D 영상 데이터의 상기 휘도 및 색차정보를 추출하는 휘도 및 색차정보 추출부;
    상기 휘도 및 색차정보로부터 소정의 블랙 계조 영역을 검출하여 화소 맵을 생성하는 휘도 및 색차정보 분석부; 및
    상기 화소 맵에 P×Q(P, Q는 자연수) 마스크를 픽셀 단위로 쉬프트하여 재깅 영역을 검출하는 재깅 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 휘도 및 색차정보 분석부는,
    (a, b) 좌표 화소의 휘도 정보가 0 내지 M(M은 자연수) 계조 범위 내에 있고, 상기 (a, b) 좌표 화소의 색차 정보가 0 내지 N(N은 자연수) 계조 범위 내에 있는 경우, 상기 (a, b) 좌표 화소를 상기 소정의 블랙 계조 영역으로 검출하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 M은 상기 N보다 큰 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 재깅 검출부는,
    상기 P×Q 마스크 내에서 제j(j는 자연수) 라인의 제1 내지 제Q 화소들의 값을 합산한 후, 제j 라인의 합산 값이 제1 문턱값보다 큰 경우 상기 제j 라인의 대표값을 제1 값으로 저장하고, 상기 제j 라인의 합산 값이 제1 문턱값 이하인 경우 상기 제j 라인의 대표값을 제2 값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 재깅 검출부는,
    상기 P×Q 마스크 내에서 제1 내지 제P 라인의 대표값을 합산한 후, 대표값 합산 값이 제2 문턱값보다 큰 경우 상기 P×Q 마스크의 영역을 재깅 영역으로 검출하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    검출된 상기 재깅 영역의 (a, b) 좌표 화소 데이터를 이전 라인의 (a, b-1) 좌표 화소 데이터 또는 이후 라인의 (a, b+1) 좌표 화소 데이터와 산술평균한 값으로 치환하는 재깅 개선부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
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