KR100643230B1

KR100643230B1 - 디스플레이장치의 제어방법

Info

Publication number: KR100643230B1
Application number: KR1020040068429A
Authority: KR
Inventors: 이성희; 권오재
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-11-10
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: US20060044472A1; JP2006072359A; KR20060019776A

Abstract

본 발명은, 복수의 프레임 영상들을 순차적으로 표시하는 디스플레이장치의 제어방법에 관한 것으로서, 상기 복수의 프레임 영상들에서 각각의 상호 인접한 프레임 영상 간에 상흐림 발생영역과 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계와; 상기 상흐림 발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상을 삽입하고, 상기 상흐림 비발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들 각각의 화소값을 가진 영상들, 상기 인접한 프레임 영상들 사이의 평균화소값을 가진 영상 중 어느 하나를 삽입하여 상기 각각의 상호 인접한 프레임 영상 사이마다 중간 프레임 영상을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 디스플레이장치에서 휘도가 감소하는 것을 방지하며 상흐림을 제거할 수 있다.

Description

디스플레이장치의 제어방법{CONTROL METHOD OF DISPLAY APPARATUS}

도 1은 종래의 홀드형 디스플레이장치의 디스플레이방식을 나타낸 그래프,

도 2는 종래 홀드형 디스플레이장치에 임펄스형 구동방식을 적용한 예를 나타낸 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어흐름도,

도 4는 본 발명의 움직임영역과 정지영역을 구분하여 표시한 도면,

도 5는 본 발명의 상흐림 비발생영역(or 정지영역)에서의 디스플레이 방식을 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명의 상흐림 발생영역(or 움직임영역)에서의 디스플레이 방식을 나타낸 그래프이다.

본 발명은, 디스플레이장치의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 휘도가 감소하는 것을 방지하며 상흐림을 제거할 수 있는 디스플레이장치의 제어방법에 관한 것이다.

디스플레이장치는 표시방법의 차이에 따라 임펄스형(impulse type)과 홀드형 (hold type)으로 나눌 수 있다.

임펄스형은 순간적으로 표시에 필요한 밝기분 만큼의 광을 화소마다 표시하는 방법이며, 예를 들면, 임펄스형의 디스플레이장치로는 CRT(Cathode Ray Tube) 장치가 알려져 있다.

한편, 홀드형의 디스플레이장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 시간 동안에 표시에 필요한 밝기분 만큼의 광을 화소마다 표시하는 방법이며, 예를 들면, 홀드형의 디스플레이장치로는 LCD(Liquid Crystal Display) 장치가 알려져 있다.

일반적으로 임펄스형과 홀드형은 표시방법의 차이로 인해 동화상의 표시 성능에 차이가 있다.

홀드형의 디스플레이장치의 경우에 있어서 동화상이 화면상에서 시간의 경과에 따라 이동하면, 사람의 눈에는 임펄스형 디스플레이장치의 경우보다도 상이 더 희미하게 보이게 된다.

이와 같이 홀드형의 디스플레이장치가 임펄스형의 디스플레이장치보다 더 희미해져 보이는 것은 임펄스형의 디스플레이장치에서는 순간적으로 광을 발하고 있기 때문에 적분에 의한 뇌에서의 이미지 잔상이 적어지고 있는데 반하여, 홀드형 디스플레이장치에서는 일정 시간 동안은 광이 계속 발하기 때문에 적분에 의한 뇌에서의 이미지 잔상이 쉽게 커져 버리기 때문이다.

이에, 홀드형의 디스플레이장치에서의 동화상의 표시 성능을 개선하고자 CRT 디스플레이 방식과 유사하게 임펄스형 구동방식이 제시되었다.

홀드형 디스플레이장치에 있어서 임펄스형 구동방식의 구현을 위하여 도 2와 같이 연속적인 프레임 이미지 사이에 흑색 프레임 이미지를 삽입한다.

그러나, 이러한 방식은 연속적인 두 프레임 영상 사이에서 움직이는 영역뿐만 아니라 정지 영역에도 흑색 영상이 적용되기 때문에 화면의 휘도가 감소하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 휘도가 감소하는 것을 방지하며 상흐림(motion-blur)을 제거할 수 있는 디스플레이장치의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 프레임 영상들을 순차적으로 표시하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 상기 복수의 프레임 영상들에서 각각의 상호 인접한 프레임 영상 간에 상흐림 발생영역과 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계와; 상기 상흐림 발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상을 삽입하고, 상기 상흐림 비발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들 각각의 화소값을 가진 영상들, 상기 인접한 프레임 영상들 사이의 평균화소값을 가진 영상 중 어느 하나를 삽입하여 상기 각각의 상호 인접한 프레임 영상 사이마다 중간 프레임 영상을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계는, 상기 인접한 프레임 영상 간에 움직임 여부에 따라 상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 움직임 여부에 따라 상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계는, 상기 인접한 프레임 영상 사이의 화소값의 차이를 산출하는 단계와; 소정 영역 내의 상기 화소값의 차이를 누적하는 단계와; 상기 누적된 화소값의 차이가 소정의 임계값을 초과하면 상기 상흐림 발생영역으로, 상기 소정의 임계값 이하이면 상기 상흐림 비발생영역으로 구분하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 임계값은 노이즈의 양과 상기 영상들의 그레디언트(gradient)에 따라 각기 상이한 값을 가짐으로써, 노이즈와 영상들의 그레디언트(gradient)에 따른 영역 구분의 오차를 줄이는 것이 바람직하다.

상기 임계값은 상기 노이즈가 많고 상기 영상들의 그레디언트(gradient)가 클수록 커지며, 상기 노이즈가 적고 상기 영상들의 그레디언트(gradient)가 작을수록 작아지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중간 프레임 영상을 마련하는 단계에서 상기 상흐림 발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상 삽입시 흑색영상을 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 흑색영상을 삽입하는 단계는 블랙마스크화 하는 단계를 포함한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 나타낸 것이다.

일반적으로 동화상의 경우에 상흐림(motion-blur)이 발생하고, 정지화상의 경우에 상흐림이 발생하지 않으므로 상흐림의 발생 여부를 판단하기 위하여 움직임 검출 기법이 적용된다. 움직임 검출을 위하여 먼저, 화소값 차이의 소정 영역별 누 적값(a)을 다음과 같이 구한다.

식 (1)

식 (2)

화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)은, 먼저 (1)식과 같이 인접한 두 프레임 영상의 화소값(f(x, n-1), f(x, n))의 차이(ε)를 구하고(100), (2)식에 의해 일정한 영역(B) 내의 화소값의 차이(ε)를 누적함으로써 얻어진다(101).

여기서, 화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)은 그 영역이 정지영역인지 움직임영역인지의 여부를 판단할 수 있는 기준이 된다.

입력 프레임 영상은 다음의 (3)식에 따라 움직임영역 혹은 정지영역으로 구분된다.

Type = 상흐림 비발생영역(or 정지영역) if a ≤ T,

상흐림 발생영역(or 움직임영역) otherwise. (3)

(3)식에서 T는 임계값을 나타낸다.

즉, 본 디스플레이장치는 화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)을 임계값(T)과 비교한다(102). 화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)이 임계값(T) 이하인 경우 그 영역 내의 화소들은 움직임이 없는 정지영역 내의 화소라고 판단하고(104), 화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)이 임계값(T)을 초과하는 경우 그 영역 내의 화소들은 움직임이 있는 영역 내의 화소라고 판단한다(108).

움직임 여부에 따라서 상흐림 정도를 표시할 수 있기 때문에 정지영역 내의 화소를 상흐림이 발생하지 않은 영역 내의 화소로, 움직임영역 내의 화소를 상흐림이 발생하는 영역 내의 화소로 구분할 수 있다.

인접한 프레임 사이에는 각각 상흐림 발생영역(도 4에서의 움직임영역)과 상흐림 비발생영역(도 4에서의 정지영역)을 가진 중간 프레임(intermediate frame)이 삽입되게 된다(도 4 참조).

중간 프레임의 상흐림 비발생영역에는 인접한 두 개의 프레임 영상 중 어느 하나의 프레임 영상에서 상흐림 비발생영역에 해당하는 화소값을 해당 화소에 대응시킨다. 또는, 인접한 두 개의 프레임 영상에서 상흐림 비발생영역에 해당하는 화소값의 평균값을 중간프레임의 상흐림 비발생영역의 해당 화소에 대응시킬 수도 있다.(106)

한편, 중간 프레임의 상흐림 발생영역에는 인접한 두 개의 프레임 영상에서 상흐림 발생영역에 해당하는 화소값보다 낮은 화소값을 해당 화소에 대응시킨다(110). 이 경우, 상흐림 발생영역에 흑색 영상을 삽입하는 것이 가능하다.

한편, 화소값 차이의 소정 영역별 누적값(a)은 노이즈의 양 혹은 영상의 그레디언트(gradient)에 따라 영향을 받을 수 있다. 즉, 노이즈가 많거나 영상의 그레디언트(gradient)가 큰 프레임 영상의 경우 인접한 프레임과의 화소별 차이값은 커져 움직임영역이 아님에도 불구하고 움직임영역으로 잘못 판단하는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 임계값 T는 노이즈의 양 혹은 영상의 그레디언트(gradient)에 따라 각기 달리 설정된다. 예컨대, 노이즈가 많은 영상 혹은 에지(edge) 영상이 많이 포함된 영상과 같이 영상의 그레디언트(gradient)가 큰 영상일수록 T값이 크게 설정되며, 노이즈가 적은 영상 혹은 에지 영상이 적게 포함된 영상과 같이 영상의 그레디언트(gradient)가 작은 영상일수록 T값이 작게 설정된다.

이 경우, 노이즈의 양과 영상의 그레디언트(gradient)에 따른 임계값 T를 테이블로 미리 저장하고, 입력 프레임 영상이 들어올 때마다 노이즈의 양과 영상의 그레디언트(gradient)를 측정하여 테이블에서 해당되는 임계값 T로 설정하도록 구성하는 것이 가능하다.

도 5는 상흐림 비발생영역에서의 영상 삽입 예를 나타낸 그래프이며, 도 6은 상흐림 발생영역에서의 영상 삽입 예를 나타낸 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 중간 프레임 영상의 상흐림 비발생영역에서는 원 프레임(original frame)의 해당 영역과 동일한 화소값을 대응시킬 수 있다. 혹은 도시되지는 않았으나, 인접한 두 프레임 영상의 대응하는 화소 사이의 평균값이나 인접한 다른 하나의 프레임의 해당 영역과 동일한 화소값을 대응시킬 수도 있다. 이로써, 상흐림 비발생영역에서의 휘도 저하 문제를 해결할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 중간 프레임 영상의 상흐림 발생영역에서는 흑색 영상을 삽입하여 상흐림 제거 효과를 얻는다. 여기서, 흑색 영상을 삽입하는 방법 으로 블랙 마스크(black mask) 처리 기법을 적용할 수 있다.

물론, 상흐림 발생영역에 흑색 영상 외에 인접한 프레임 영상들의 해당 영역의 화소값보다 소정 레벨 낮은 화소값을 갖는 영상을 삽입할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 움직임 검출 방법에 의해 검출된 상흐림 발생영역에 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상을 삽입하고, 움직임 검출 방법에 의해 검출된 상흐림 비발생 영역에 인접한 프레임 영상들 각각의 화소값을 가진 영상들, 인접한 프레임 영상들 사이의 평균화소값을 가진 영상 중 어느 하나를 삽입하여 각각의 상호 인접한 프레임 영상 사이마다 중간 프레임 영상을 마련함으로써, 휘도를 저하시키지 않으면서도 상흐림을 제거할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 휘도가 감소하는 것을 방지하며 상흐림을 제거할 수 있는 디스플레이장치의 제어방법이 제공된다.

Claims

복수의 프레임 영상들을 순차적으로 표시하는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,

상기 복수의 프레임 영상들에서 각각의 상호 인접한 프레임 영상 간에 상흐림 발생영역과 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계와;

상기 상흐림 발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상을 삽입하고, 상기 상흐림 비발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들 각각의 화소값을 가진 영상들, 상기 인접한 프레임 영상들 사이의 평균화소값을 가진 영상 중 어느 하나를 삽입하여 상기 각각의 상호 인접한 프레임 영상 사이마다 중간 프레임 영상을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계는, 상기 인접한 프레임 영상 간에 움직임 여부에 따라 상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제2항에 있어서,

상기 움직임 여부에 따라 상기 상흐림 발생영역과 상기 상흐림 비발생영역을 검출하는 단계는,

상기 인접한 프레임 영상 사이의 화소값의 차이를 산출하는 단계와;

소정 영역 내의 상기 화소값의 차이를 누적하는 단계와;

상기 누적된 화소값의 차이가 소정의 임계값을 초과하면 상기 상흐림 발생영역으로, 상기 소정의 임계값 이하이면 상기 상흐림 비발생영역으로 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제3항에 있어서,

상기 임계값은 노이즈의 양과 상기 영상들의 그레디언트(gradient)에 따라 각기 상이한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 임계값은 상기 노이즈가 많고 상기 영상들의 그레디언트(gradient)가 클수록 커지며, 상기 노이즈가 적고 상기 영상들의 그레디언트(gradient)가 작을수록 작아지는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 중간 프레임 영상을 마련하는 단계에서 상기 상흐림 발생영역에 상기 인접한 프레임 영상들의 화소값들보다 낮은 화소값을 가진 영상 삽입시 흑색영상을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제6항에 있어서,

상기 흑색영상을 삽입하는 단계는 블랙마스크화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.