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KR20050089517A - Apparatus for gray scale conversion of video signal and converting method thereof - Google Patents

Apparatus for gray scale conversion of video signal and converting method thereof Download PDF

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KR20050089517A
KR20050089517A KR1020040014978A KR20040014978A KR20050089517A KR 20050089517 A KR20050089517 A KR 20050089517A KR 1020040014978 A KR1020040014978 A KR 1020040014978A KR 20040014978 A KR20040014978 A KR 20040014978A KR 20050089517 A KR20050089517 A KR 20050089517A
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gradation
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signal
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주식회사 대한전광
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Abstract

본 발명은 시차 방식으로 인한 의사윤곽의 문제점과 순차 방식으로 인한 주파수 증가의 문제점을 모두 해결할 수 있는 영상 신호의 계조 데이터 변환 방법 및 계조 데이터 변환 장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서, 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계; 상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수를 결정하는 단계-상기 총 스텝 수는 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개 임; 상기 영상 데이터를 리드하는 단계; 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 스텝에 해당하는 여부를 판별하는 단계; 상기 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 상기 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 및 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 영상 신호의 계조 신호 변환 방법을 제공한다.The present invention provides a method for converting grayscale data of a video signal and a grayscale data converting apparatus capable of solving both a problem of pseudo contour due to a parallax method and a problem of increasing frequency due to a sequential method. A method of generating RGB grayscale data by converting RGB (Red, Green, Blue) image data, which is a signal, by n-bit (n is a natural number) grayscale conversion having a PWM (Pulse Width Modulation) format, the grayscale by the parallax method during the grayscale conversion. Determining a lower number of steps x (x is a natural number less than n) to be; Determining a total number of steps to be used in gradation conversion by x and n, wherein the total number of steps is x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx steps); Reading the image data; Determining whether the image data corresponds to the lower x steps; Gray-level converting the image data by a parallax method as the image data corresponds to lower x steps; Gradually converting the image data in a sequential manner as the image data corresponds to upper 2 nx steps; And selectively outputting the gray-converted signal by the parallax method and the gray-converted signal by the sequential method.

또한, 본 발명은 영상 신호의 계조 신호 변환 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an gradation signal conversion device for a video signal.

Description

영상 신호의 계조 변환 장치 및 계조 변환 방법{APPARATUS FOR GRAY SCALE CONVERSION OF VIDEO SIGNAL AND CONVERTING METHOD THEREOF} Gradation converter and video conversion method of video signal {APPARATUS FOR GRAY SCALE CONVERSION OF VIDEO SIGNAL AND CONVERTING METHOD THEREOF}

본 발명은 영상 데이터의 계조 변환 방식에 관한 것으로, 특히 영상 신호의 계조 데이터 변환과 제어 방법 및 계조 데이터 변환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gray scale conversion method of video data, and more particularly, to a gray scale data conversion and control method of a video signal, and a gray data conversion apparatus.

영상 데이터를 PDP(Plasma display panel), LCD(Liquid Crystal Display) 또는 전광판 등의 디스플레이 장치에 표시하기 위해서는 영상 데이터를 촬영하고, 촬영된 영상 데이터는 광학 신호이므로 이를 다시 포토다이오드 등의 광전변환장치를 통해 전기 신호로 변환하고 이를 다시 복수의 처리 단계를 거쳐 가공하게 된다.In order to display the image data on a display device such as a plasma display panel (PDP), liquid crystal display (LCD), or an electronic board, image data is taken. Since the captured image data is an optical signal, a photoelectric conversion device such as a photodiode is used again. It is converted into an electrical signal and processed again through a plurality of processing steps.

일반적으로, 디지털 칼라 영상을 표현하는 방법은 칼라 텔레비젼에 이용되는 RGB 형식 이외에도 방송 시스템에 이용되는 YUV 형식, YIQ 형식 또는 YCrCb 형식과 칼라 프린터에 이용되는 CMYK 형식 등이 있다.In general, in addition to the RGB format used for color television, the digital color image may be represented by a YUV format, a YIQ format, or a YCrCb format used in a broadcast system, and a CMYK format used in a color printer.

RGB 형식은 칼라를 구현하는 R(Red), G(Green) 그리고 B(Blue)의 데이터 신호로 칼라를 표현하지만, YUV 형식은 밝기 성분인 Y신호와 색상성분인 두개의 U신호 및 V신호로 칼라 데이터를 전송하는 것이다.The RGB format expresses colors as data signals of R (Red), G (Green), and B (Blue), which implement colors, but the YUV format uses the Y signal, which is the brightness component, and the two U and V signals, which are the color components. To transmit color data.

한편, YUV 신호는 PAL 방식에서 주로 사용하는 신호 방식으로 PAL 방식은, 프랑스를 비롯한 일부 동유럽 국가를 제외한 나머지 유럽의 국가에서 사용되는 방송신호의 표준방식으로서, 두개의 색차 신호 중, 하나의 위상을 주사선 마다 반전시켜 변조하는 방식으로서, 흑백 텔레비젼과의 양립성은 떨어지나, 녹화, 혹은 전송로에서 발생되는 위상의 일그러짐에 대한 영상신호의 영향이 적다는 특징이 있다.On the other hand, the YUV signal is a signal system mainly used in the PAL method, and the PAL method is a standard method of broadcasting signals used in other European countries except France and some eastern European countries. It is a method of inverting and modulating each scan line, which is incompatible with black-and-white television, but has a feature of less influence of a video signal on phase distortion caused by recording or transmission paths.

상기한 바와 같은 YUV 신호를 예컨대, 텔레비젼의 화면에 표현하기 위해서는 RGB 신호로 변환하여야 하는 바, 이러한 변환에 관한 표준화 규격은 ISO/IEC 13818-2에 나타나 있으며, 다음과 같다.In order to express the above-described YUV signal, for example, on a television screen, it is necessary to convert it to an RGB signal. The standardization standard for this conversion is shown in ISO / IEC 13818-2.

R = (70639(Y-16) + 117504(V-128) + 32768) / 216 R = (70639 (Y-16) + 117504 (V-128) + 32768) / 2 16

G = (70639(Y-16) - 13954(U-128) - 34903(V-128) + 32768) / 216 G = (70639 (Y-16)-13954 (U-128)-34903 (V-128) + 32768) / 2 16

B = (70639(Y-16) + 138453(U-128) + 32768) / 216 B = (70639 (Y-16) + 138453 (U-128) + 32768) / 2 16

즉, RGB의 각 신호는 YUV의 각 신호에 소정의 값을 곱하거나 나누는 등의 연산 과정을 통해 산출되게 된다.That is, each signal of RGB is calculated through a calculation process such as multiplying or dividing each signal of YUV by a predetermined value.

전광판 등을 포함하는 표시 장치에 영상 데이터를 표출하는 방식에서는 송신측에서 영상 데이터를 YUV 또는 YCrCb 등의 휘도+색차 포맷으로 전송하고 이를 수신측 즉, 표시 장치에서 전술한 수학식1과 같은 표준화 규격을 만족하는 로직 동작 즉, 칼라공간변화 및 감마보정 등을 반드시 거쳐 RBG로 변환하여 표시하거나, 영상 데이타를 RGB로 미리 변환하여 전송하는 방식을 사용할 수 있으며, 이들은 각각 장단점을 가지고 있다. In a method of expressing image data on a display device including an electronic display board, the transmitting side transmits the image data in a luminance + color difference format such as YUV or YCrCb, and the receiving side, that is, the standardization standard such as Equation 1 described above on the display device. Logic operation that satisfies, i.e., color space change, gamma correction, etc. must be converted to RBG for display, or image data can be converted to RGB in advance, and each has advantages and disadvantages.

예컨대, 전송측에서 미리 RGB 포맷으로 영상 신호를 변환하여 전송할 경우 전송된 RGB 포맷의 영상 신호를 디스플레이하기 위해서 디지털값인 수치로 주어진 RGB의 각 영상 신호를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 신호로 변환하게 된다.For example, when the transmission side converts and transmits an image signal in RGB format in advance, each image signal of RGB given as a digital value is converted into a signal having PWM (Pulse Width Modulation) format to display the transmitted RGB format image signal. Will be converted.

이렇게 PWM 신호로 변환된 RGB 신호를 이하에서는 계조 데이터라고 하며, 계조 데이터는 RGB 각 색으로 분리되어 사용된다.The RGB signal converted into the PWM signal is hereinafter referred to as gradation data, and the gradation data is separated and used for each RGB color.

이러한 계조 데이터를 생성하는 방식에는 크게 시차(또는 가중치) 방식과 순차 방식이 있다.There are largely a parallax (or weight) method and a sequential method for generating such grayscale data.

도 1은 프레임과 계조의 관계를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a relationship between a frame and a gray scale.

도 1을 참조하면, 주사(Scan) 즉, 영상 신호를 화소를 조립하듯이 재구성하는 과정에서 영상 신호를 구성하는 단위는 프레임(Frame)으로 이루어지며, 각 프레임(1F)은 수직동기신호(V-Sync)에 의해 구획된다. 예컨대, 주사선 주파수(Line frequency)가 60Hz인 수평 주사 방식에서 1초당 60 프레임을 화면에 주사하게 되며, 이로 인해 하나의 프레임(1F)은 1/60초의 시간 동안 디스플레이 되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, a unit constituting an image signal is a frame in a process of scanning or reconstructing an image signal as if the pixels are assembled, and each frame 1F is a vertical synchronization signal V. -Sync). For example, in a horizontal scanning method in which the scanning line frequency is 60 Hz, 60 frames are scanned on the screen per second, and thus, one frame 1F is displayed for 1/60 seconds.

영상 데이터를 예컨대, 10비트의 계조로 표시한다면 210개의 계조가 존재하며, 1/60초의 시간을 갖는 하나의 프레임(1F)은 다시 1024개의 계조로 나뉜다.If image data is displayed, for example, in 10-bit grayscale, there are 2 10 grayscales, and one frame 1F having a time of 1/60 second is further divided into 1024 grayscales.

따라서, 수치로 주어진 RGB 영상 데이터를 n비트의 계조(2n)에 맞도록 변환하여 계조 데이터로 출력해야 한다.Therefore, RGB image data given numerically should be converted to fit the n-bit gray level 2 n and output as gray data.

도 2는 순차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a principle of generating grayscale data in a sequential manner.

도 2의 (a)를 참조하면, 10비트 계조 변환을 위한 순차 방식의 경우에는 하나의 프레임에 해당하는 영상 데이터가 입력되었을 때, 1 ∼ 1024 단계의 점등 시간을 나타내는 스텝을 순차적으로 증감시켜 그 영상 데이터에 해당하는 폭을 갖는 계조 데이터를 출력한다.Referring to FIG. 2A, in the case of the sequential method for 10-bit gradation conversion, when image data corresponding to one frame is inputted, steps indicating the lighting time of 1 to 1024 steps are sequentially increased and decreased. Gray data having a width corresponding to the video data is output.

도 2의 (b)를 참조하면, 각 프레임의 밝기 즉, 휘도에 해당하는 PWM 신호로 계조 데이터가 출력됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2B, it can be seen that grayscale data is output as a PWM signal corresponding to brightness of each frame, that is, brightness.

여기서, 하나의 프레임에서 계조가 1024 스텝을 만족할 때, 그 프레임에서는 100%의 계조를 가지며, 512 스텝을 만족할 때에는 50%의 계조를 가짐을 알 수 있다.Here, it can be seen that when a gray level satisfies 1024 steps in one frame, the gray level is 100% in the frame, and when the gray level satisfies 512 steps, the gray level is 50%.

한편, 이렇듯 점등 시간으로 대변되는 각 단위 화소에 해당하는 RGB 각 색의 밝기 뿐만이 아니라, R,G,B 각 색의 밝기인 휘도 성분에 대한 조절이 필요하며, 이를 위해서는 1024 계조의 각 스텝을 조절하고자 하는 휘도의 비트 단위 예컨대, M비트로 휘도를 조절하고자 할 경우 2M개의 단위 휘도 구간으로 나누어야 한다. 따라서, 순차 방식의 경우 계조 및 휘도를 제어하고자 하는 단위가 증가할 수록 필요한 시스텝 클럭의 주파수는 기하 급수적으로 증가하며, 이로 인해 전자파 장애 및 디바이스의 주파수 응답특성이 열화된다.On the other hand, it is necessary to adjust not only the brightness of each RGB color corresponding to each unit pixel represented by the lighting time, but also the luminance component that is the brightness of each of the R, G, and B colors, and to adjust each step of 1024 gray levels. If the luminance is to be adjusted in bit units, for example, M bits, to be divided into 2 M unit luminance intervals. Therefore, in the case of the sequential method, as the unit to control the gradation and brightness increases, the frequency of the necessary system clock increases exponentially, which causes the electromagnetic interference and the frequency response characteristic of the device to deteriorate.

도 3은 시차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a principle of generating grayscale data in a parallax manner.

시차 방식의 경우에는 주지된 바와 같이 순차 방식과는 달리 각 스텝에 가중치를 부여하고 수치로 주어진 RGB 영상 데이터가 입력되었을 때, 가중치로 주어진 각 스텝의 합이 해당 영상 데이터가 되도록 PWM 포맷으로 표현하는 것이다.Unlike the sequential method, in the case of the parallax method, unlike the sequential method, when the RGB image data given by the weight is input and the numerical value is input, the sum of each step given by the weight is expressed in the PWM format so that the corresponding image data becomes. will be.

예컨대, 527의 구배 값을 갖는 R 신호의 경우 1(20)과 8(23) 및 512(29 )의 합이므로 527의 구배 값을 갖는 R 신호는 도 3의 (a)와 같은 계조 데이터로 변환된다.For example, in the case of an R signal having a gradient value of 527, since the sum of 1 (2 0 ), 8 (2 3 ), and 512 (2 9 ), the R signal having a gradient value of 527 has a gray level as shown in FIG. Is converted to data.

도 3의 (b)를 참조하면, 각 프레임의 밝기 즉, 휘도에 해당하는 PWM 신호로 계조 데이터가 출력됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 3B, it can be seen that grayscale data is output as a PWM signal corresponding to the brightness of each frame, that is, the brightness.

시차 방식의 경우 순차 방식에 비해 각 프레임 당 그 스텝수를 줄일 수 있어 주파수 측면에서는 유리하다.The parallax method is advantageous in terms of frequency since the number of steps per frame can be reduced compared to the sequential method.

그러나, 시차 방식의 경우 의사윤곽 발생이라는 치면적인 단점이 존재한다.However, in the case of parallax, there is a significant disadvantage of pseudo contour generation.

도 4는 시차 방식에서의 의사 윤곽 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a principle of generating a pseudo contour in a parallax system.

도 4를 참조하면, 연속되는 시간 ta와 tb 동안 513의 점등 시간을 갖는 R 신호와 143의 점등 시간을 갖는 R 신호가 각각 계조 데이터로 변환되었을 경우 ta에 해당하는 가중치 512(29)의 스텝과 tb에 해당하는 가중치 15(20+2 1+22+23) 부분이 서로 하나의 프레임(512+15=527)으로 간주됨으로써, 디스플레이되는 영상이 실제 영상과 다르게 나타나는 문제점이 발생하며, 이를 통상 의사윤곽이라 한다.Referring to FIG. 4, when the R signal having the lighting time of 513 and the R signal having the lighting time of 143 are respectively converted into grayscale data for successive times t a and t b , the weight corresponding to t a is 512 (2 9). ) And the weight 15 (2 0 +2 1 +2 2 +2 3 ) part corresponding to t b are regarded as one frame (512 + 15 = 527), so that the displayed image is different from the actual image. Problems arise, usually called pseudo contours.

이러한 의사윤곽은 정지 화상일 경우에는 큰 문제가 발생하지 않지만, 동화상일 경우에 주로 발생한다.Such pseudo contours do not cause serious problems in the case of still images, but mainly occur in the case of moving images.

한편, 이러한 의사윤곽 문제를 해결하기 위해 각 프레임의 배열을 지그재그로 하는 즉, 1프레임에는 1 → 1024의 순으로 스텝을 배열하고, 2프레임에는 그 반대인 1024 → 1의 순으로 스텝을 배열하는 방식을 사용할 수도 있으나, 근본적인 해결책이 될 수가 없다.On the other hand, in order to solve the pseudo contour problem, the arrangement of each frame is zigzag, that is, the steps are arranged in the order of 1 → 1024 in one frame, and the steps are arranged in the order of 1024 → 1, which is the opposite in 2 frames. You can also use it, but it's not a fundamental solution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 시차 방식으로 인한 의사윤곽의 문제점과 순차 방식으로 인한 주파수 증가의 문제점을 모두 해결할 수 있는 영상 신호의 계조 데이터 변환 방법 및 계조 데이터 변환 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a gray scale data converting method and a gray scale data converting apparatus capable of solving both a problem of pseudo contour due to a parallax method and a problem of increasing frequency due to a sequential method. Its purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서, 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계; 상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수를 결정하는 단계-상기 총 스텝 수는 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개 임; 상기 영상 데이터를 리드하는 단계; 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 스텝에 해당하는 여부를 판별하는 단계; 상기 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 상기 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 및 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 영상 신호의 계조 신호 변환 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of generating RGB grayscale data by converting RGB (Red, Green, Blue) image data, which is a digital signal, with n-bit (n is a natural number) grayscale conversion having a PWM (Pulse Width Modulation) format. Determining a lower number of steps x (x is a natural number less than n) to be grayed out by the parallax method in the gray level conversion; Determining a total number of steps to be used in gradation conversion by x and n, wherein the total number of steps is x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx steps); Reading the image data; Determining whether the image data corresponds to the lower x steps; Gray-level converting the image data by a parallax method as the image data corresponds to lower x steps; Gradually converting the image data in a sequential manner as the image data corresponds to upper 2 nx steps; And selectively outputting the gray-converted signal by the parallax method and the gray-converted signal by the sequential method.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치에 있어서, 상기 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리부; 상기 메모리부에서 상기 영상 데이터를 리드하여 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개의 정보를 통해, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 스텝 또는 상기 상위 2n-x개의 스텝에 해당하지의 여부를 판별하기 위한 판별부; 상기 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조부; 상기 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조부; 및 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택부를 포함하는 영상 신호의 계조 신호 변환 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for generating RGB grayscale data by converting RGB image data, which is a digital signal, with n-bit grayscale conversion having a PWM format, comprising: a memory unit for storing the image data; The number of lower steps x to be gradated by the parallax method during the gradation conversion by reading the image data from the memory unit, and the total number of steps to be used during gradation conversion by x and n x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx A discrimination unit for determining whether the video data corresponds to the lower x steps or the upper 2 nx steps through information; A parallax gradation unit for gradually converting the image data by a parallax method as the image data corresponds to lower x steps; A sequential gradation unit for gradually converting the image data by the sequential method as the image data corresponds to the upper 2 nx steps; And a selector for selectively outputting the gray-converted signal by the parallax method and the gray-converted signal by the sequential method.

본 발명은 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 변환한다. 이 때, 시차 방식의 최하위 스텝을 반복하여 사용하며, 이 부분에 RGB 각 모듈의 인에이블 신호를 추가한다. 인에이블 신호는 예컨대, 10비트로 계조를 표시할 경우 최하위의 3개의 스텝일 경우 d0, d1, d2를 각각 그 역순으로 1/8, 1/4, 1/2 동안만 해당 계조의 점등 구간이 유효(액티브)함을 나타낸다.The present invention converts RGB grayscale data by mixing a parallax method and a sequential method. At this time, the least significant step of the parallax method is used repeatedly, and the enable signal of each RGB module is added to this part. For example, the enable signal is valid only for 1/8, 1/4, 1/2 in the reverse order of d0, d1, and d2 for the lowest three steps when displaying gray scale with 10 bits. (Active).

이를 위해 휘도 제어시에 상위의 스텝에서 기준클럭을 사용한다면, 최하위의 3개의 스텝일 경우 d0, d1, d2에서 기준클럭을 각각 1/8, 1/4, 1/2로 분주한 클럭신호를 사용한다.For this purpose, if the reference clock is used in the upper step during the luminance control, the clock signal obtained by dividing the reference clock into 1/8, 1/4, and 1/2 at d0, d1, and d2 in the lowest three steps, respectively, is used. use.

아울러, 상위 스텝에서는 순차 방식을 적용하는 바, 상위가 7비트이므로 27(128)개의 스텝을 적용하면, 전체의 스텝은 131이되므로 스텝수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the upper step is applied to the sequential method, since the upper part is 7 bits, when 2 7 (128) steps are applied, the total number of steps becomes 131, so the number of steps can be reduced, thereby solving the problem of frequency increase.

또한, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있다.In addition, by applying a parallax method using an enable signal in the lower bits and applying a sequential method in the upper bits, the distribution of data in the output waveform of the gray scale data is shaped into a dense portion, thereby suppressing generation of pseudo contours.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .

도 12는 본 발명에 따른 영상 데이터의 계조 변환 방식을 도시한 플로우챠트이다.12 is a flowchart illustrating a gradation conversion method of image data according to the present invention.

즉, 도 12는 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 RGB 계조 데이터로 만드는 n비트(n은 자연수) 계조 변환 과정으로, 'x(x는 n보다 작은 자연수) + 2n-x'의 스텝에 의한 계조 변환 과정을 나타낸다.12 is an n-bit (n is a natural number) gray level conversion process of converting RGB image data, which is a digital signal, into RGB gray level data having a PWM format, in a step of 'x (x is a natural number smaller than n) + 2 nx '. The gray scale conversion process is shown.

도 12를 참조하면, 영상 데이터의 계조 변환 과정은 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수인 x를 먼저 결정한 다음, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수를 결정한다.Referring to FIG. 12, a gray level conversion process of image data first determines x, which is a lower step number to be grayed out by a parallax method during gray level conversion, and then determines a total number of steps to be used in gray level conversion by x and n.

이 때, 시차 방식이 적용될 하위 비트에 해당하는 스텝의 수는 'x'이고, 순차 방식이 적용될 상위 스텝의 수는 '2n-x'이므로 총 스텝 수는 'x + 2n-x'가 된다. 아울러, 각 RGB 색에 대한 휘도를 각 스텝 별로 어떻게 실시할 것인지도 결정한다.In this case, the number of steps corresponding to the lower bits to which the parallax method is to be applied is 'x', and since the number of upper steps to which the sequential method is to be applied is '2 nx ', the total number of steps becomes 'x + 2 nx '. In addition, it is also determined how to implement the luminance for each RGB color for each step.

각 RGB 색의 구배에 대해 수치적인 디지털 값으로 주어진 영상 데이터를 메모리에 라이트(Write)한 다음(S120), 계조 변환을 위해 메모리에 저장된 RGB 영상 데이터를 리드(Read)한다(S121). 리드 동작을 리프레시(Refresh)라고 하며, 통상 메모리는 두개의 뱅크(Bank)로 이루어져 하나의 뱅크에 라이트 동작이 진행되면, 다른 뱅크에서는 리드 즉, 리프레시 동작이 이루어진다.The image data given as the numerical digital value for each RGB color gradient is written to the memory (S120), and then the RGB image data stored in the memory is read (S121) for the gray level conversion. A read operation is called a refresh. In general, a memory is composed of two banks, and when a write operation is performed in one bank, a read operation is performed in another bank.

통상 라이트 동작은 1/60초에 한번 이루어지며, 리프레시는 1/60초(1회의 라이트당)당 2n번 이루어진다. 예컨대, 10비트 계조일 경우 210(1024)번의 리프레시가 이루어진다.Normally, the write operation is done once per 1/60 second, and the refresh is performed 2 n times per 1/60 second (per one light). For example, in the case of 10-bit gradation, 2 10 (1024) refreshes are performed.

이어서, 리드된 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당하는 지의 여부를 판별한다(S122). 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당하면 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하고(S123), 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당하면 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환한다(S124).Subsequently, it is determined whether the read image data corresponds to the lower x steps (S122). As a result of the determination, when the image data corresponds to the lower x steps, the image data is grayscale converted by the parallax method (S123). When the image data corresponds to the upper 2 nx steps, the image data is grayscale converted by the sequential method (S124). .

이어서, 시차 방식에 의해 계조된 영상 데이터와 순차 방식에 의해 계조된 영상 데이터를 합성하여 n비트로 계조 변환된 데이터 즉, 계조 데이터를 출력한다.Subsequently, the image data gradated by the parallax method and the image data gradated by the sequential method are synthesized, and the data gradated to n bits, that is, the gradation data are output.

여기서, 시차 방식에 의해 계조 변환할 때, 최하위로부터 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/21의 순서가 되도록 한다. 예컨대, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 스텝은 각각 1/23, 1/22, 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 된다, 따라서 상위의 7개의 비트는 2n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 27인 128개의 스텝만 적용하면 된다. 따라서, 총 스텝수는 하위3 + 상위128을 더해 131개의 스텝이 된다.Here, when the gray level conversion is performed by the parallax method, the effective data section of one step from the lowest is in the order of 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1 . do. For example, if the parallax method is applied only to the lower 3 bits during the 10-bit gradation conversion, the three steps from the lowest are valid only in the sections of 1/2 3 , 1/2 2 , and 1/2, respectively (active). Therefore, the upper 7 bits are 2 nx , n is 10 and x is 7, so only 128 steps of 2 7 need to be applied. Therefore, the total number of steps is 131 steps plus the lower 3 + upper 128.

합성하는 단계(S125)에서는 서로 다른 방식에 의해 계조 변환된 영상 데이터를 선택적으로 출력하는 것으로, 2k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어된다.In the step S125 of synthesizing, the image data that has been grayscale-converted by different methods are selectively output, and are controlled by k grayscale switching signals satisfying 2k = x + 1 (k is a natural number).

즉, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.That is, in the above example, since 'x = 3', 'k = 2', and the gray level switching signal is two. Therefore, it is possible to switch four states including the lower 1/8, 1/4, 1/2 and the upper one by the logical combination of the two gray level switching signals.

한편, 스텝은 각각 복수의 스텝 펄스에 의해 구획된다.On the other hand, the steps are divided by a plurality of step pulses, respectively.

도 13은 본 발명의 휘도 조절 방식을 도시한 플로우챠트로서, 이를 참조하여 휘도 제어 과정을 살펴 본다.FIG. 13 is a flowchart illustrating a brightness control method of the present invention, and a brightness control process will be described with reference to the flowchart.

시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환을 실시할 때, 각 스텝을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절한다. 이는 각 스텝 마다에 따른 영상 데이터에 대한 밝기 조절이 아닌 각 표시되는 RGB 각각의 밝기를 일괄적으로 조절하는 것이다.When performing gradation conversion by using a parallax method and a sequential method, the brightness is adjusted for each RGB color by M bits (M is a natural number), that is, 2 M unit brightness adjustment steps. This is to adjust the brightness of each displayed RGB collectively, not to adjust the brightness of the image data according to each step.

이렇듯 휘도를 조절함에 있어서, 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2n-x 개의 스텝에서는 주기적인 구형파 신호인 기준클럭을 이용하여 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 스텝에서는 기준클럭을 분주한 (1/21, 1/22,...., 1/2x-1, 1/2x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다(S130). 이 때, 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/21 되도록 함으로써 사용될 분주 클럭과 역으로 순차적으로 대응하도록 2 M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도를 조절한다.Thus, in adjusting the luminance, in the upper 2 nx steps of gradation conversion by the sequential method, the luminance is adjusted in 2 M unit brightness adjustment steps by using the reference clock, which is a periodic square wave signal, and the lower gradation conversion by the parallax method. In the x steps, x division clocks having a cycle of (1/2 1 , 1/2 2 , ...., 1/2 x-1 , 1/2 x ) divided by the reference clock are used (S130). ). At this time, the step of valid data interval x 1/2, 1/2 x-1, ...., 2 1/2, 2 M to sequentially correspond to the frequency division clock and the station to be used by 1 1/2 Brightness is adjusted by two unit brightness adjustment steps.

휘도 조절시 분주클럭을 사용할 것인지 기준 클럭을 사용할 것인지를 판별한(S131) 후, 판별 결과에 따라 순차 방식 또는 시차 방식에 따른 클럭신호를 선택하고, 선택된 클럭신호를 이용하여 하위 x개의 스텝에 해당하는 시차 계조 부분에서는 분주클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시하고, 상위의 2n-x개의 스텝에 해당하는 순차 계조 부분에서는 기준클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시한다.After determining whether to use the divided clock or the reference clock to adjust the luminance (S131), select a clock signal according to the sequential method or parallax method according to the determination result, and correspond to the lower x steps using the selected clock signal. In the parallax gray level, the luminance is adjusted by using the divided clock, and in the sequential gray level corresponding to the upper 2 nx steps, the luminance is adjusted by using the reference clock.

이 때, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서, k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 기준클럭 또는 분주클럭들에서 해당 스텝에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택한다.At this time, in varying the brightness control according to the sequential method and the parallax method, a clock to be used for the brightness control in the corresponding step in the reference clock or the divided clocks is selected using k gray level switching signals.

즉, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태에 각각 해당하는 기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭을 사용할 수 있도록 스위칭하게 된다.That is, in the above example, since 'x = 3', 'k = 2', and the gray level switching signal is two. Therefore, the reference clock, 1/2 frequency division clock, and 1/4 frequency division corresponding to four states including the lower 1/8, 1/4, 1/2, and the upper one, respectively, by the logical combination of the two gray level switching signals. It will switch to use clock, 1/8 frequency clock.

휘도를 조절함에 있어서, 휘도 조절용으로 사용할 클럭(기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭)과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하여 휘도를 조절한다. 이러한 휘도 제어 신호는 마이크로프로세서(Microprocessor) 등에서 제공된다.In adjusting the luminance, a clock (reference clock, 1/2 frequency division clock, 1/4 frequency division clock, 1/8 frequency division clock) to be used for luminance adjustment and luminance control signal corresponding to each preset or programmed RGB color are used. Adjust brightness by comparison. The luminance control signal is provided by a microprocessor or the like.

이하에서는 전술한 계조 과정을 실시할 수 있는 계조 변환 장치를 실시예를 통해 설명한다.Hereinafter, a gradation conversion apparatus capable of performing the above-described gradation process will be described with reference to an embodiment.

도 6은 영상 데이터를 계조 변환하여 계조 데이터를 생성하기 위한 계조 생성장치를 도시한 블럭도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a gradation generating device for generating gradation data by performing gradation conversion of image data.

도 6을 참조하면, 계조 생성장치는 메모리 블럭(60)과 메모리 콘트롤 및 계조 데이터 발생 로직(61)으로 구성된다.Referring to FIG. 6, the gray scale generator includes a memory block 60 and a memory control and gray data generating logic 61.

계조 생성장치는 데이터 분리부에서 분리된 RGB 영상 데이터와 도트 클럭, 수직/수평 동기 신호 및 표시부 제어신호를 입력받아 LED 등의 모듈에 영상을 표출하기 위해 필요한 계조 데이터를 생성하는 부분이다.The gradation generating device receives the RGB image data separated by the data separating unit, the dot clock, the vertical / horizontal synchronization signal, and the display control signal to generate the gradation data necessary for displaying an image to a module such as an LED.

RGB 영상 데이터는 도트 클럭, 수직/수평 동기 신호 및 표시부 제어신호에 따라서 메모리 블럭(60)에 라이트(저장)되며 메모리 블럭(60)에 저장된 영상 데이터는 계조되어 알고리즘에 따라서 제어로직이 LED 등의 모듈에 영상을 계조할 수 있는 데이터로 생성된다. 10비트 계조 변환의 경우 각색 RGB에 10비트이므로 이를 계조 스텝으로 표시하면 210=1024 스텝이 된다.The RGB image data is written (stored) in the memory block 60 according to the dot clock, the vertical / horizontal sync signal, and the display control signal, and the image data stored in the memory block 60 is grayed out so that the control logic may be controlled according to an algorithm. It is generated as data that can gradate the image in the module. In the case of 10-bit gradation conversion, it is 10 bits in each color RGB, so when this is expressed as a gradation step, 2 10 = 1024 steps.

도 7은 도 6의 계조 생성장치를 RGB 각 색으로 분리하여 세분화하여 도시한 블럭도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the gray scale generating apparatus of FIG. 6 separated into RGB colors, and divided into three colors.

도 7을 참조하면, 계조 생성장치는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)와 각 RGB 계조 발생부(610a,610b, 610c)로 이루어진다.Referring to FIG. 7, the grayscale generator includes an address and grayscale switching signal generator 611 and respective RGB grayscale generators 610a, 610b, and 610c.

시리얼 전송된 RGB 영상 데이터(SDI; Serial Data Input)가 입력되고, 이는 다시 시리얼-패러렐 변환부(71)를 통해 패러렐 데이터로 변환되어 디지털 값인 R, G, B의 형태로 각 RGB 계조 발생부(610a,610b, 610c)에 입력된다. 각 RGB 계조 발생부(610a,610b, 610c)는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)로부터 제공되는 리프레시 어드레스(Ref)와 구배 어드레스(Grad)와 카운터 클럭(CCLK) 및 계조 스위칭 신호(s1, s2)에 의해 제어되어 계조 데이터인 R', G', B'을 출력한다.Serially transmitted RGB image data (SDI; Serial Data Input) is input, which is in turn converted to parallel data through the serial-parallel conversion unit 71 to form each RGB gray level generator in the form of digital values R, G, and B. 610a, 610b, and 610c. Each of the RGB grayscale generators 610a, 610b, and 610c includes a refresh address Ref, a gradient address Grad, a counter clock CCLK, and a grayscale switching signal s1, provided from the address and grayscale switching signal generator 611. Controlled by s2) outputs the gray scale data R ', G', and B '.

한편, 상기한 예와 같이, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 스텝은 각각 1/23, 1/22, 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 되며, 이로 인해 상위의 7개의 비트는 2n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 27인 128개의 스텝만 적용하면 된다. 따라서, 총 스텝수는 하위3 + 상위128을 더해 131개의 스텝이 되며, 2k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호는 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 s1과 s2의 2개가 되므로, 두 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.On the other hand, as in the above example, if the parallax method is applied only to the lower 3 bits during the 10-bit grayscale conversion, the three steps from the lowest are only applied to the sections of 1/2 3 , 1/2 2 , and 1/2 respectively. The data is valid (active), which means that the upper 7 bits are 2 nx to n is 10 and x is 7, so you only need to apply 128 steps, which are 2 7 . Therefore, the total number of steps becomes 131 steps by adding the lower 3 + upper 128 and k gray level switching signals satisfying 2 k = x + 1 (k is a natural number) are 'x = 3', so 'k = 2' Since the gradation switching signal is two of s1 and s2, the four combinations including the lower 1/8, 1/4, 1/2 and the upper one are determined by the logical combination of the two gradation switching signals s1 and s2. The state can be switched.

발진기(72, OSC)는 어드레스 및 계조 스위칭 신호 생성부(611)에서 필요로 하는 기본 주파수를 발진하여 제공한다.The oscillator 72 (OSC) oscillates and provides the fundamental frequency required by the address and grayscale switching signal generator 611.

도 8은 도 7의 각 계조 발생부의 일예를 도시한 상세 블럭도이다.8 is a detailed block diagram illustrating an example of each gray scale generator of FIG. 7.

도 8에 도시된 계조 발생부는 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치이다.The gray scale generator shown in FIG. 8 is an apparatus for generating RGB gray scale data by converting RGB image data, which is a digital signal, by n-bit gray scale conversion having a PWM format.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 RGB 계조 데이터 발생장치는 입력된 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리부(80)와, 메모리부(80)에서 영상 데이터를 리드하여 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개의 정보를 통해, 영상 데이터가 하위 x개의 스텝 또는 상위 2n-x개의 스텝에 해당하지의 여부를 판별하기 위한 판별부(81)와, 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조부(82)와, 판별 결과 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조부(83)와, 시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환된 신호를 각 스텝을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하기 위한 휘도 제어부(84)와, 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택부(85)를 구비하여 구성된다.Referring to FIG. 8, the RGB gray scale data generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a memory unit 80 for storing input image data, and a parallax scheme when gray scale conversion by reading image data from the memory unit 80. The image data is converted into the lower x steps through the number of lower steps x to be grayed by and the total number of steps x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx steps) to be used for gray level conversion by x and n. Or a judging unit 81 for judging whether or not the image corresponds to the upper 2 nx steps, and a parallax gradation unit for gradation conversion of the image data by the parallax method as the determination result image data corresponds to the lower x steps ( 82), and determined that the image data is changed by using the gray level and the gray-scale sequential portion 83 for converting gradation of image data according to corresponding to the top of step 2 nx in the sequential method, a differential method and the sequential method And a signal for each step M-bit brightness control section 84 for controlling the luminance for each of RGB colors to (M is a natural number) in other words, 2 M of unit brightness adjustment step, a by a differential manner gradation conversion signal and And a selector 85 for selectively outputting the gray-converted signal by the sequential method.

여기서, 시차 계조부(82)는, 최하위로부터 상기 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/21의 순서가 되도록 계조 변환하며, 선택부(85)는, 2k = x+1을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어된다.Here, the parallax gradation unit 82 is such that the effective data section of the one step from the lowest is in the order of 1/2 x , 1/2 x-1 ,..., 1/2 2 , 1/2 1 . The gradation conversion is performed, and the selection unit 85 is controlled by k gradation switching signals satisfying 2 k = x + 1.

휘도 제어부(84)는, 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2n-x개의 스텝에서는 기준클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 스텝에서는 상기 기준클럭을 분주한 (1/21, 1/22,...., 1/2x-1, 1/2x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다.The brightness control unit 84 adjusts the luminance of the reference clock to 2 M unit luminance adjustment steps in the upper 2 nx steps of gray conversion by the sequential method, and the reference clocks in the lower x steps of gray conversion by the parallax method. X divided clocks having a cycle of (1/2 1 , 1/2 2 , ...., 1/2 x-1 , 1/2 x ) divided by 1 are used.

즉, 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/2 1 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도를 조절하며, 스텝은 각각 복수의 스텝 펄스에 의해 구획된다.In other words, 2 M unit luminances are applied so that the effective data section of one step sequentially reverses each other 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1. The adjustment step adjusts the brightness, and the step is divided by a plurality of step pulses, respectively.

도 10은 도 8의 휘도 제어부를 상세하게 도시한 블럭도이다.FIG. 10 is a detailed block diagram illustrating the luminance control unit of FIG. 8.

도 10을 참조하면, 휘도 제어부(84)는, 기준클럭(SCLK)을 분주하여 x개의 분주클럭을 생성하기 위한 분주기(101)와, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리하기 위해 k개의 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 제어를 받아 기준클럭(SCLK) 또는 분주클럭들로부터 해당 스텝에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하기 위한 셀렉터(102)와, 스텝 펄스(sp)에 의해 선택된 클럭을 카운트하기 위한 M비트 카운터(100)와, 카운터(100)의 출력과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하기 위한 복수의 비교기(104a, 104b, 104c)와, 복수의 비교기에 각각 일대일 대응하며, 스텝 펄스(sp)가 인가됨에 따라 인에이블되고 해당하는 복수의 비교기(104a, 104b, 104c)의 출력이 인에이블됨에 따라 디스에이블되는 복수의 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 출력하는 플립플롭(103a, 103b, 103c)을 구비하여 구성된다.Referring to FIG. 10, the luminance controller 84 divides the reference clock SCLK to generate x division clocks, and k to change luminance according to sequential and parallax schemes. A selector 102 for selecting a clock to be used for luminance adjustment in a corresponding step from the reference clock SCLK or the divided clocks under the control of the gray scale switching signals s1 and s2, and a clock selected by the step pulse sp A plurality of comparators (104a, 104b, 104c) for comparing the M-bit counter (100) for counting the < RTI ID = 0.0 > and < / RTI > the output of the counter (100) with the luminance control signal corresponding to each of the predetermined or programmed RGB colors; Each of the plurality of comparators corresponds to one-to-one, and the plurality of luminance signals MROE, which are enabled when the step pulse sp is applied and are disabled when the outputs of the corresponding comparators 104a, 104b, and 104c are enabled, respectively MGOE, MBOE) Further included is a flip-flop (103a, 103b, 103c) to.

여기서는 플립플롭(103a, 103b, 103c)의 예로 비교기(103a, 103b, 103c)의 출력을 리셋(R) 입력으로 하고, 스텝 펄스(sp)를 셋(S) 입력으로 하는 RS(Reset Set)-플립플롭을 그 예로 하였으나, 이외에도 D-플립플롭 등 다양한 플립플롭을 사용할 수 있다.Here, as an example of the flip-flops 103a, 103b, and 103c, the output of the comparators 103a, 103b, and 103c is a reset (R) input, and the step pulse (sp) is a set (S) input. Although flip-flops are taken as an example, various flip-flops such as D-flip-flops may be used.

도 5는 본 발명을 적용하여 x+2n-x 스텝으로 계조 변환을 실시할 경우의 신호 파형을 도시한 타이밍도이고, 도 9는 3+27(131) 스텝으로 계조 변환을 실시한 예의 신호 파형을 도시한 타이밍도이며, 도 11은 본 발명의 실시예로 휘도를 제어한 파형을 도시한 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram showing a signal waveform when gray scale conversion is performed in x + 2 nx steps according to the present invention, and FIG. 9 is a signal waveform of an example in which gray scale conversion is performed in 3 + 2 7 (131) steps. FIG. 11 is a timing diagram showing a waveform in which luminance is controlled according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 도 8과 도 10의 구성을 갖는 계조 변환 방치 및 휘도 제어부의 동작을 도 5와 도 9 및 도 11을 참조하여 설명한다.Hereinafter, operations of the gradation conversion neglecting and luminance control unit having the configurations of FIGS. 8 and 10 will be described with reference to FIGS. 5, 9, and 11.

수치적인 디지털 값으로 주어진 영상 데이터(R, G, B)를 메모리부(80)에 라이트한 후, 계조 변환을 위해 메모리에 저장된 RGB 영상 데이터를 리프레시 어드레스 신호(Ref)에 응답하여 리드 즉, 리프레시 한다.After the image data R, G, and B given as digital values are written to the memory unit 80, the RGB image data stored in the memory for gradation conversion is read or refreshed in response to the refresh address signal Ref. do.

이어서, 판별부(81)에서는 리드된 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당하는 지의 여부를 판별하며, 판별 결과 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당하면 시차 계조부(82)는 구배 신호(Grad)에 응답하여 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환한다. 판결 결과 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당하면 순차 계조부(83)에서는 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환한다.Subsequently, the determination unit 81 determines whether the read image data corresponds to the lower x steps. If the determination result image data corresponds to the lower x steps, the parallax gradation unit 82 determines the gradient signal Grad. In response to this, the video data is grayscale-converted by a parallax method. If the judgment result image data corresponds to the top 2 nx steps, the sequential gradation unit 83 performs gradation conversion of the image data by the sequential method.

휘도 제어부(84)의 동작은 도 10을 참조하여 후술한다.The operation of the brightness control unit 84 will be described later with reference to FIG. 10.

선택부(85)시차 방식에 의해 계조된 영상 데이터와 순차 방식에 의해 계조되며 휘도가지 제어된 영상 데이터를 합성 즉, 선택적으로 출력하여 n비트로 계조 변환된 데이터 즉, 계조 데이터(R', G', B')를 출력한다.The selecting unit 85 synthesizes the image data gradated by the parallax method and the image data gradated by the sequential method, that is, the gradation data is converted into n bits by selectively outputting, ie, the grayscale data R 'and G'. , B ').

도 5를 참조하면, 수직동기신호(V-Sync)에 의해 구획되는 하나의 프레임을 본 발명에서는 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 생성한다. Referring to FIG. 5, in the present invention, one frame divided by the vertical synchronization signal V-Sync is mixed with a parallax method and a sequential method to generate RGB grayscale data.

시차 방식이 적용될 하위 비트에 해당하는 스텝의 수는 'x'이고, 순차 방식이 적용될 상위 스텝의 수는 '2n-x'이므로 총 스텝 수는 'x + 2n-x'가 된다. 여기서, n은 n비트의 계조 변환을 나타낸다.Since the number of steps corresponding to the lower bits to which the parallax method is to be applied is 'x' and the number of upper steps to which the sequential method is to be applied is '2 nx ', the total number of steps becomes 'x + 2 nx '. Here n represents n-bit gradation conversion.

이 때, 하위 비트에는 시차 방식의 최하위 스텝을 반복하여 사용하며, 이 부분에 RGB 각각에 대한 모듈 인에이블 신호(MOE)를 추가한다.At this time, the least significant step of the parallax method is repeatedly used for the lower bits, and a module enable signal (MOE) for each of RGB is added to this part.

모듈 인에이블 신호(MOE)는 해당 계조의 점등 구간이 유효(액티브)함을 나타내는 바, 시차 방식이 적용되는 하위의 스텝에서는 각각 1/2x, 1/2x-1,..., 1/2의 유효 구간 만을 갖는다.The module enable signal MOE indicates that the lighting section of the corresponding gradation is valid (active). In the lower steps to which the parallax is applied, 1/2 x , 1/2 x-1 , ..., 1 Has only a valid interval of / 2.

도 9는 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트를 시차 방식을 적용한 예를 나타낸 것으로, 시차 방식에 의해 계조 변환을 실시할 때, 최하위로부터 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/21의 순서가 되도록 한다. 예컨대, 10비트의 계조 변환시 하위의 3비트에 대해서만 시차 방식을 적용한다면, 최하위로부터 3개의 스텝은 각각 1/23, 1/22, 1/2의 구간에서만 자신의 데이터가 유효(액티브)하게 된다, 따라서 상위의 7개의 비트는 2n-x에서 n은 10이고 x는 7이므로 27인 128개의 스텝만 적용하면 된다. 따라서, 총 스텝수는 하위3 + 상위128을 더해 131개의 스텝이 된다.FIG. 9 illustrates an example in which the lower three bits are applied to the parallax method during the 10-bit grayscale conversion. When the grayscale conversion is performed by the parallax method, the effective data section of one step from the lowest is 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1 For example, if the parallax method is applied only to the lower 3 bits during the 10-bit gradation conversion, the three steps from the lowest are valid only in the sections of 1/2 3 , 1/2 2 , and 1/2, respectively (active). Therefore, the upper 7 bits are 2 nx , n is 10 and x is 7, so only 128 steps of 2 7 need to be applied. Therefore, the total number of steps is 131 steps plus the lower 3 + upper 128.

따라서, 전체의 스텝의 수는 131(3+128)이되므로 스텝수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있다.Therefore, since the total number of steps becomes 131 (3 + 128), the number of steps can be reduced and the problem of frequency increase can be solved.

또한, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있다.In addition, by applying a parallax method using an enable signal in the lower bits and applying a sequential method in the upper bits, the distribution of data in the output waveform of the gray scale data is shaped into a dense portion, thereby suppressing generation of pseudo contours.

선택부(85)에서는 서로 다른 방식에 의해 계조 변환된 영상 데이터를 선택적으로 출력하는 것으로, 2k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어되므로, 전술한 예에서 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 's1, s2'의 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태를 스위칭할 수 있게 된다.The selecting unit 85 selectively outputs the grayscale-converted image data by different methods, and is controlled by k grayscale switching signals satisfying 2k = x + 1 (k is a natural number). Since 'x = 3', 'k = 2' and gradation switching signals are two of 's1 and s2'. Therefore, it is possible to switch four states including the lower 1/8, 1/4, 1/2 and the upper one by the logical combination of the two gray level switching signals.

도 11을 참조하면, 시차 방식 및 순차 방식을 이용하여 계조 변환을 실시할 때, 하나의 프레임을 이루는 'x+2n-x'개의 각 스텝을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2M개의 단위 휘도 조절 스텝(b)으로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하는 바, 도 10의 구성을 갖는 휘도 제어부(84)는 이러한 동작을 수행한다. 여기서 하나의 스텝은 스텝 펄스(sp)에 의해 구획된다.Referring to FIG. 11, when performing gradation conversion using a parallax method and a sequential method, each step of 'x + 2 nx ' constituting one frame is M bits (M is a natural number), that is, 2 M units. In the luminance adjusting step (b), the luminance is adjusted for each RGB color, and the luminance controller 84 having the configuration of FIG. 10 performs this operation. Here, one step is divided by a step pulse sp.

순차 방식에 의해 계조 변환하는 상위 2n-x개의 스텝에서는 주기적인 구형파 신호인 기준클럭(SCLK)을 이용하여 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도 조절하며, 시차 방식에 의해 계조 변환하는 하위 x개의 스텝에서는 기준클럭을 분주한 (1/21, 1/22,...., 1/2x-1, 1/2x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용한다(S130). 이 때, 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22, 1/2 1 되도록 함으로써 사용될 분주 클럭과 역으로 순차적으로 대응하도록 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도를 조절한다. 또한, 휘도 조절시 분주클럭을 사용할 것인지 기준 클럭을 사용할 것인지를 판별한 후, 판별 결과에 따라 순차 방식 또는 시차 방식에 따른 클럭신호를 선택하고, 선택된 클럭신호를 이용하여 하위 x개의 스텝에 해당하는 시차 계조 부분에서는 분주클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시하고, 상위의 2n-x개의 스텝에 해당하는 순차 계조 부분에서는 기준클럭을 이용하여 휘도 조절을 실시한다.In the upper 2 nx steps of gray level conversion by the sequential method, luminance is adjusted in 2 M unit brightness adjustment steps by using the reference clock (SCLK), which is a periodic square wave signal, and in the lower x steps of gray level conversion by the parallax method. X divided clocks having a cycle of (1/2 1 , 1/2 2 ,..., 1/2 x-1 , 1/2 x ) times divided by the reference clock are used (S130). At this time, the step of valid data interval x 1/2, 1/2 x-1, ...., 2 1/2, 2 M to sequentially correspond to the frequency division clock and the station to be used by 1 1/2 Brightness is adjusted by two unit brightness adjustment steps. In addition, after determining whether to use a division clock or a reference clock to adjust luminance, a clock signal according to a sequential method or a parallax method is selected according to the determination result, and the clock signal corresponding to the lower x steps is selected using the selected clock signal. In the parallax gray level, the brightness is adjusted using a division clock, and in the sequential gray level corresponding to the upper 2 nx steps, the brightness is adjusted using the reference clock.

이 때, 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서, k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 기준클럭 또는 분주클럭들에서 해당 스텝에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택한다.At this time, in varying the brightness control according to the sequential method and the parallax method, a clock to be used for the brightness control in the corresponding step in the reference clock or the divided clocks is selected using k gray level switching signals.

도 10의 예에서는 'x=3' 이므로 'k=2'가 되며, 계조 스위칭 신호는 s1과 s2의 2개가 된다. 따라서, 두 계조 스위칭 신호(s1, s2)의 논리 조합에 의해 하위의 1/8, 1/4, 1/2 및 상위의 하나를 포함한 4개의 상태에 각각 해당하는 기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭을 사용할 수 있도록 스위칭하게 된다.In the example of FIG. 10, since 'x = 3', 'k = 2' and the gray level switching signals are two, s1 and s2. Therefore, the reference clock corresponding to each of the four states including the lower 1/8, 1/4, 1/2 and the upper one is divided by the logical combination of the two gray level switching signals s1 and s2. It will switch to use the 1/4 division clock and 1/8 division clock.

스텝 펄스(sp)가 인가되면, 분주기(101)는 기준클럭(SCLK)을 분주하여 복수의 분주클럭을 출력한다.When the step pulse sp is applied, the divider 101 divides the reference clock SCLK and outputs a plurality of divided clocks.

이 때, 기준클럭을 분주하지 않고 그대로 출력하는 상태는 셀렉터(102)의 분주가 되지 않은 상태(N)에 대응하며, 순차 방식의 계조 변환에 해당하는 상위 2n-x개의 휘도 조절시 사용한다. 여기서는 10비트의 계조 뱐환을 그 예로 하였으므로 D3 ∼ D9의 상위 10비트가 이에 해당하며, 상위 D3∼D9의 바로 아래인 D2는 1/2분주클럭, D1은 1/4분주클럭, D0는 1/2x(x=3)인 1/8분주클럭에 각각 대응한다.At this time, the state in which the reference clock is output without being divided corresponds to the state N in which the selector 102 is not divided, and is used when adjusting the upper 2 nx luminance corresponding to the gradation conversion of the sequential method. In this case, the 10-bit gray scale conversion is taken as an example, so the upper 10 bits of D3 to D9 correspond to this. D2, which is just below the upper D3 to D9, is divided into 1/2 division clock, D1 is 1/4 division clock, and D0 is 1 /. Corresponds to the 1/8 frequency divider, which is 2 x (x = 3).

휘도를 조절함에 있어서, 휘도 조절용으로 사용할 클럭(기준클럭, 1/2 분주클럭, 1/4 분주클럭, 1/8 분주클럭)과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC; RGB Brightness Control)를 비교하여 휘도를 조절한다. 이러한 휘도 제어 신호는 마이크로프로세서(Microprocessor) 등에서 제공된다.In adjusting the luminance, the clock to be used for the luminance adjustment (reference clock, 1/2 division clock, 1/4 division clock, 1/8 division clock) and luminance control signal corresponding to each of the preset or programmed RGB colors ( RBC, GBC, BBC (RGB Brightness Control) is compared to adjust the brightness. The luminance control signal is provided by a microprocessor or the like.

계조 스위칭 신호(s1, s2)에 응답하여 셀렉터(102)는 휘도 조절을 위한 해당 클럭을 선택하며, 셀렉터(102)의 출력(OUT)은 M비트 카운터(100)에 입력된다. 카운터(100)는 셀렉터(102)의 출력(OUT)인 클럭을 M비트 동안 카운트 하여 출력하면, 각 RGB에 해당하는 비교기(104a, 104b, 104c)는 각 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC)와 카운터(100)의 출력을 비교한다. 즉, 각 RGB에 해당하는 비교기(104a, 104b, 104c)는 각 휘도 제어 신호(RBC, GBC, BBC)가 인에이블(점등)되는 구간에 대응하도록 카운터(100)의 출력이 '로직로우'의 일정 상태를 유지하다가 인에이블이 끝나는 시점에 '로직하이'로 그 로직 상태가 변하는 신호를 각 플립플롭(103a, 103b, 103c)의 리셋 입력으로 제공한다. In response to the gray scale switching signals s1 and s2, the selector 102 selects a corresponding clock for adjusting brightness, and an output OUT of the selector 102 is input to the M bit counter 100. When the counter 100 counts and outputs the clock, which is the output OUT of the selector 102, for M bits, the comparators 104a, 104b, and 104c corresponding to the respective RGB output the respective luminance control signals RBC, GBC, and BBC. And the output of the counter 100 are compared. That is, the comparators 104a, 104b, and 104c corresponding to each RGB have an output of 'logic low' so that the output of the counter 100 corresponds to a section in which the luminance control signals RBC, GBC, and BBC are enabled (lighted). While maintaining a constant state, a signal of changing logic state to 'logic high' at the end of the enable is provided to the reset input of each flip-flop 103a, 103b, 103c.

각 플립플롭(103a, 103b, 103c)은 스텝 펄스(sp)가 인가됨에 따라 셋되어 '로직하이'(여기서는 로직하이를 인에이블로 함)를 유지하다가 리셋입력이 '로직하이'가 됨에 따라 '로직로우'(디스에이블)로 천이되는 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 출력한다.Each flip-flop 103a, 103b, 103c is set as the step pulse sp is applied to maintain 'logic high' (in this case logic high is enabled) and then as the reset input becomes 'logic high' Each luminance signal (MROE, MGOE, MBOE) transitioned to logic low '(disabled) is output.

도 11의 (b)는 단위 휘도 조절 스텝(b)의 개념을 도시하고 있으며, 도 11의 (c)에서는 t1, t2, t3의 단위 휘도 조절 스텝에서의 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)를 나타낸다.FIG. 11B shows the concept of the unit luminance adjustment step b. In FIG. 11C, the luminance signals MROE, MGOE, and MBOE in the unit luminance adjustment steps t1, t2 and t3 are shown in FIG. Indicates.

여기서, 각 휘도신호(MROE, MGOE, MBOE)는 접등량 펄스를 나타내면, t3의 단위 휘도 조절 스텝에서 R은 2M 비트를 나타냄으로써 100%의 휘도를 가짐을 알 수 있다.Here, the luminance signal (MROE, MGOE, MBOE) has indicated that they fold equivalence pulse, in the luminance control step t3 unit R is can be seen that having a luminance of 100% by representing a 2 M bit.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은 상위 비트와 하위 비트에 각기 다른 시차 방식과 순차 방식을 혼합하여 RGB 계조 데이터를 변환함으로써, 상위 스텝에서는 순차 방식을 적용하는 바, 스텝수를 줄일 수 있어 주파수 증가의 문제를 해결할 수 있으며, 하위 비트에서는 인에이블신호를 사용한 시차 방식을 적용하고 상위 비트에서의 순차 방식을 적용함에 따라 계조 데이터의 출력 파형에서 데이터의 분포가 소밀 부분으로 정형화되어 의사윤곽의 발생을 억제할 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.According to the present invention made as described above, by converting the RGB grayscale data by mixing different parallaxes and sequential methods to upper bits and lower bits, the sequential method is applied to higher steps. The problem can be solved, and by applying the parallax method using the enable signal in the lower bit and the sequential method in the upper bit, the distribution of the data in the output waveform of the gradation data is shaped into a dense part to suppress the generation of pseudo contours. It can be seen through the examples that it can be.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 RGB 영상 데이터의 계조 변환시 의사윤곽 및 시스템 클럭의 주파수 증가 문제를 억제할 수 있어, 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있으며 디바이스 안정화를 이룰 수 있는 효과가 있다.The present invention made as described above can suppress the problem of frequency increase of pseudo contour and system clock when converting the gray level of RGB image data, thereby improving the image quality of the image data and achieving device stabilization.

도 1은 프레임과 계조의 관계를 도시한 도면.1 is a diagram showing a relationship between a frame and gradation.

도 2는 순차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a principle of generating gradation data in a sequential manner.

도 3은 시차 방식의 계조 데이터 생성 원리를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a principle of generating grayscale data in a parallax manner;

도 4는 시차 방식에서의 의사 윤곽 발생 원리를 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a principle of generating pseudo contours in a parallax system.

도 5는 본 발명을 적용하여 x+2n-x 스텝으로 계조 변환을 실시할 경우의 신호 파형을 도시한 타이밍도.Fig. 5 is a timing chart showing signal waveforms when gradation conversion is performed in steps of x + 2 nx according to the present invention.

도 6은 영상 데이터를 계조 변환하여 계조 데이터를 생성하기 위한 계조 생성장치를 도시한 블럭도.FIG. 6 is a block diagram showing a gradation generating device for generating gradation data by gradation conversion of image data; FIG.

도 7은 도 6의 계조 생성장치를 RGB 각 색으로 분리하여 세분화하여 도시한 블럭도.FIG. 7 is a block diagram illustrating the gray scale generating apparatus of FIG. 6 separated into RGB colors and subdivided.

도 8은 도 7의 각 계조 발생부의 일예를 도시한 상세 블럭도.FIG. 8 is a detailed block diagram illustrating an example of each gray scale generator of FIG. 7. FIG.

도 9는 3+27(131) 스텝으로 계조 변환을 실시한 예의 신호 파형을 도시한 타이밍도.Fig. 9 is a timing diagram showing signal waveforms of an example in which gray scale conversion is performed in 3 + 2 7 (131) steps.

도 10은 도 8의 휘도 제어부를 상세하게 도시한 블럭도FIG. 10 is a detailed block diagram illustrating the luminance control unit of FIG. 8. FIG.

도 11은 본 발명의 실시예로 휘도를 제어한 파형을 도시한 타이밍도.Fig. 11 is a timing chart showing waveforms in which luminance is controlled according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 영상 데이터의 계조 변환 방식을 도시한 플로우챠트.12 is a flowchart showing a gray scale conversion method of image data according to the present invention;

도 13은 본 발명의 휘도 조절 방식을 도시한 플로우챠트.13 is a flowchart showing a luminance adjustment method of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing

80 : 메모리부 81 : 판별부80 memory unit 81 discrimination unit

82 : 시차 계조부 83 : 순차 계조부82: parallax gradation unit 83: sequential gradation unit

84 : 휘도 제어부 85 : 선택부84: luminance control unit 85: selection unit

Claims (15)

디지털 신호인 RGB(Red, Green, Blue) 영상 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 포맷을 갖는 n비트(n은 자연수) 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 방법에 있어서,In the RGB (Red, Green, Blue) image data as a digital signal to generate RGB grayscale data by n-bit (n is a natural number) grayscale conversion having a PWM (Pulse Width Modulation) format, 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x(x는 n보다 작은 자연수)를 결정하는 단계;Determining a lower number of steps x (x is a natural number smaller than n) to be grayed out by the parallax method in the gray level conversion; 상기 x와 상기 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수를 결정하는 단계-상기 총 스텝 수는 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개 임;Determining a total number of steps to be used in gradation conversion by x and n, wherein the total number of steps is x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx steps); 상기 영상 데이터를 리드하는 단계;Reading the image data; 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 스텝에 해당하는 여부를 판별하는 단계;Determining whether the image data corresponds to the lower x steps; 상기 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계;Gray-level converting the image data by a parallax method as the image data corresponds to lower x steps; 상기 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하는 단계; 및Gradually converting the image data in a sequential manner as the image data corresponds to upper 2 nx steps; And 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계Selectively outputting the gray-converted signal by the parallax method and the gray-converted signal by the sequential method 를 포함하는 영상 신호의 계조 변환 방법.Gray level conversion method of a video signal comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 단계에서,In the gradation conversion by the parallax method, 최하위로부터 상기 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22 , 1/21의 순서가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.Gray level conversion of a video signal characterized in that the effective data section of the one step from the lowest is in the order of 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1 Way. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하는 단계에서,Selectively outputting the gray-converted signal, 2k = x+1(k는 자연수)을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.A gray level conversion method of an image signal, characterized by being controlled by k gray level switching signals satisfying 2 k = x + 1 (k is a natural number). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 시차 방식 및 상기 순차 방식을 이용하여 계조 변환하는 단계에서,In the gradation conversion using the parallax method and the sequential method, 상기 각 스텝을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.The gray level conversion method of the video signal, characterized in that the brightness is adjusted for each RGB color by M bits (M is a natural number), that is, 2 M unit brightness adjustment steps. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 휘도를 조절함에 있어서,In adjusting the brightness, 상기 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 상위 2n-x개의 스텝에서는 기준클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도 조절하며,In the upper 2 nx steps of performing gradation conversion by the sequential method, the reference clock is controlled by 2 M unit brightness adjustment steps. 상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 하위 x개의 스텝에서는 상기 기준클럭을 분주한 (1/21, 1/22,...., 1/2x-1, 1/2x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용하는 바, 상기 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22 , 1/21 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.In the lower x steps of gray level conversion by the parallax method, the reference clock is divided by (1/2 1 , 1/2 2 ,..., 1/2 x-1 , 1/2 x ) times. X division clocks having a period are used, and the effective data interval of one step is sequentially reversed to each other by 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1 The gray level conversion method of the video signal, characterized in that for adjusting the luminance in 2M unit luminance adjustment step to correspond. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리함에 있어서,In varying the brightness control according to the sequential method and the parallax method, 상기 k개의 계조 스위칭 신호를 이용하여 상기 기준클럭 또는 상기 분주클럭들에서 해당 스텝에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.And using the k gray level switching signals, selects a clock to be used for brightness adjustment in the corresponding step in the reference clock or the divided clocks. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 휘도를 조절함에 있어서,In adjusting the brightness, 상기 휘도 조절용으로 사용할 클럭과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하여 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.And adjusting luminance by comparing a clock to be used for luminance adjustment with a luminance control signal corresponding to each of predetermined or programmed RGB colors. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 스텝은 각각 복수의 스텝 펄스에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.And the step is divided by a plurality of step pulses, respectively. 디지털 신호인 RGB 영상 데이터를 PWM 포맷을 갖는 n비트 계조 변환으로 RGB 계조 데이터를 생성하는 장치에 있어서,An apparatus for generating RGB grayscale data by converting RGB image data, which is a digital signal, with n-bit grayscale conversion having a PWM format, 상기 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리수단;Memory means for storing the image data; 상기 메모리수단에서 상기 영상 데이터를 리드하여 상기 계조 변환시 시차 방식에 의해 계조될 하위의 스텝 수 x와, x와 n에 의해 계조 변환시 사용될 총 스텝 수 x+2n-x(하위 x개의 스텝과 상위 2n-x개의 스텝)개의 정보를 통해, 상기 영상 데이터가 상기 하위 x개의 스텝 또는 상기 상위 2n-x개의 스텝에 해당하지의 여부를 판별하기 위한 판별수단;The number of lower steps x to be gradated by the parallax method during the gradation conversion by reading the image data from the memory means, and the total number of steps to be used during gradation conversion by x and n x + 2 nx (lower x steps and upper 2 nx Discriminating means for discriminating whether or not the video data corresponds to the lower x steps or the upper 2 nx steps through information; 상기 영상 데이터가 하위 x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 시차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 시차 계조수단;Disparity gradation means for gradation conversion of the image data by a parallax method as the image data corresponds to lower x steps; 상기 영상 데이터가 상위 2n-x개의 스텝에 해당함에 따라 상기 영상 데이터를 순차 방식에 의해 계조 변환하기 위한 순차 계조수단; 및Sequential gradation means for gradation conversion of the image data by a sequential method as the image data corresponds to upper 2 nx steps; And 상기 시차 방식에 의해 계조 변환된 신호와 상기 순차 방식에 의해 계조 변환된 신호를 선택적으로 출력하기 위한 선택수단Selection means for selectively outputting the gray-converted signal by the parallax method and the gray-converted signal by the sequential method 을 포함하는 영상 신호의 계조 변환 장치.Gray level conversion apparatus of the video signal comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 시차 계조수단에서는, In the time difference gradation means, 최하위로부터 상기 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22 , 1/21의 순서가 되도록 계조 변환하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.The gray level conversion is performed so that the effective data section of the one step from the lowest is in the order of 1/2 x , 1/2 x-1 ,..., 1/2 2 , 1/2 1 . Gradation converter. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 선택수단은, 2k = x+1을 만족하는 k개의 계조 스위칭 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.And the selection means is controlled by k gradation switching signals satisfying 2 k = x + 1. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 시차 방식 및 상기 순차 방식을 이용하여 계조 변환된 신호를 상기 각 스텝을 M비트(M은 자연수)로 즉, 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 각 RGB 색에 대해 휘도를 조절하기 위한 휘도 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 방법.Luminance control means for adjusting the luminance of each RGB color by the M bits (M is a natural number), that is, 2 M unit luminance adjustment steps, for the gray-converted signal using the parallax method and the sequential method. Gray level conversion method of the video signal, characterized in that it further comprises. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 휘도 제어수단은,The brightness control means, 상기 순차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 상위 2n-x개의 스텝에서는 기준클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도 조절하며,In the upper 2 nx steps of performing gradation conversion by the sequential method, the reference clock is controlled by 2 M unit brightness adjustment steps. 상기 시차 방식에 의해 계조 변환하는 상기 하위 x개의 스텝에서는 상기 기준클럭을 분주한 (1/21, 1/22,...., 1/2x-1, 1/2x)배의 주기를 갖는 x개의 분주클럭을 이용하는 바, 상기 한 스텝의 유효 데이터 구간이 1/2x, 1/2x-1,...., 1/22 , 1/21 서로 역으로 순차적으로 대응하도록 분주클럭을 2M개의 단위 휘도 조절 스텝으로 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.In the lower x steps of gray level conversion by the parallax method, the reference clock is divided by (1/2 1 , 1/2 2 ,..., 1/2 x-1 , 1/2 x ) times. X division clocks having a period are used, and the effective data interval of one step is sequentially reversed to each other by 1/2 x , 1/2 x-1 , ...., 1/2 2 , 1/2 1 And gradation control of the frequency division clock in 2 M unit luminance adjustment steps so as to correspond to each other. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스텝은 각각 복수의 스텝 펄스에 의해 구획되며,The steps are each divided by a plurality of step pulses, 상기 휘도 제어수단은,The brightness control means, 상기 기준클럭을 분주하여 상기 x개의 분주클럭을 생성하기 위한 분주부;A divider for dividing the reference clock to generate the x divided clocks; 상기 순차 방식 및 시차 방식에 따른 휘도 조절을 달리하기 위해 상기 k개의 계조 스위칭 신호의 제어를 받아 상기 기준클럭 또는 상기 분주클럭들로부터 해당 스텝에서 휘도 조절용으로 사용할 클럭을 선택하기 위한 셀렉터;A selector for selecting a clock to be used for luminance adjustment in a corresponding step from the reference clock or the division clocks under the control of the k gradation switching signals in order to change the luminance adjustment according to the sequential method and the parallax method; 상기 스텝 펄스에 의해 선택된 상기 클럭을 카운트하기 위한 M비트 카운터;An M bit counter for counting the clock selected by the step pulse; 상기 카운터의 출력과 기설정되거나 또는 프로그래밍된 RGB 각 색에 해당하는 휘도 제어 신호를 비교하기 위한 복수의 비교기; 및A plurality of comparators for comparing the output of the counter with a luminance control signal corresponding to each of predetermined or programmed RGB colors; And 상기 복수의 비교기에 각각 일대일 대응하며, 상기 스텝 펄스가 인가됨에 따라 인에이블되고 해당하는 상기 복수의 비교기의 출력이 인에이블됨에 따라 디스에이블되는 복수의 휘도신호를 출력하는 플립플롭One-to-one correspondence to the plurality of comparators, the flip-flop being enabled as the step pulse is applied and outputting a plurality of luminance signals disabled as the outputs of the corresponding comparators are enabled. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.Gray level conversion apparatus of the video signal comprising a. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 플립플롭은,The flip flop, 상기 비교기의 출력을 리셋 입력으로 하고, 상기 스텝 펄스를 셋 입력으로 하는 RS(Reset Set)-플립플롭인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 계조 변환 장치.And an RS (Reset Set) -flip-flop, wherein the output of the comparator is a reset input and the step pulse is a set input.
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