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KR20060080891A - 화상 표시 장치 및 그 화상 표시 방법 - Google Patents

화상 표시 장치 및 그 화상 표시 방법 Download PDF

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KR20060080891A
KR20060080891A KR1020060001421A KR20060001421A KR20060080891A KR 20060080891 A KR20060080891 A KR 20060080891A KR 1020060001421 A KR1020060001421 A KR 1020060001421A KR 20060001421 A KR20060001421 A KR 20060001421A KR 20060080891 A KR20060080891 A KR 20060080891A
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고 이또
나오 미시마
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명의 목적은, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시되는 동화상의 화질을 향상하고, 1 프레임 기간 동안 임의의 시간 비율로 입력 영상 및 흑 영상을 표시하는 액정 패널, 입력 영상의 움직임을 검출하여 움직임 정보를 출력하는 움직임 검출부, 움직임 정보에 기초하여 시간 비율을 결정하는 표시 비율 제어부, 및 1 프레임 기간 동안 화상 표시 장치의 휘도를, 시간 비율에 관계 없이 거의 일정하게 제어하는 표시 휘도 제어부를 포함하는, 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
액정 표시 장치, 동화상, 흑 영상, 움직임 정보, 휘도

Description

화상 표시 장치 및 그 화상 표시 방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 제1 실시예에 따른 움직임을 검출하는 방법을 나타낸 전형도.
도 3은 제1 실시예에 따른 동체(motion object) 속도와 흑 표시 시간 비율(black display time ratio) 간의 관계를 나타낸 도면.
도 4는 제1 실시예에 따른 액정 패널의 구조를 나타낸 도면.
도 5는 제1 실시예에 따른 액정 패널의 동작을 나타낸 도면
도 6은 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 표시 상태를 나타낸 도면.
도 7은 제1 실시예에 따른 흑 표시 시간 비율, 액정 패널의 상대 투과율, 백라이트의 상대 휘도 및 액정 표시 장치의 상대 휘도 간의 관계를 나타낸 챠트.
도 8은 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 9는 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 10은 제3 실시예에 따른 메모리량을 나타낸 표.
도 11은 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 12는 제4 실시예에 따른 동작을 나타낸 챠트.
도 13은 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 14는 제5 실시예에 따른 백라이트의 구조를 나타낸 도면.
도 15는 제5 실시예에 따른 동작을 나타낸 챠트.
도 16은 제6 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 17은 제6 실시예에 따른 유기 EL 패널의 구조를 나타낸 도면.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
12 : 프레임 메모리
14 : 움직임 검출부
16 : 표시 비율 제어부
18 : 액정 패널
20 : 백라이트 휘도 제어부
22 : 백라이트
본 발명은, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상할 수 있는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치 또는 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치와 같은 얇은 화상 표시 장치의 성능이 향상되었고, 또한, 종래 음극선관(이하, CRT(cathode ray tube)로 지칭됨)이 주류였던 텔레비전 분야까지 보급되기 시작하였다.
그러나, 액정 표시 장치와 유기 EL 표시 장치는, 동화상을 표시하는 경우, 동화상이 흐려지는 문제가 있다. 이와 같은 문제는, 화상 표시 방법의 과도 특성이 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치와 CRT 간에서 변하기 때문에, 발생한다. 이하, 상기 문제의 원인을 간단히 설명한다.
각 화소에 대한 표시/비표시를 위한 선택 스위치로서 트랜지스터를 이용하는 액정 표시 장치 및 유기 EL 표시 장치는, 1 프레임 기간 동안 표시된 영상을 홀드(보유)하는 표시 방법(이하, 홀드 타입 표시(hold-type display)로 지칭됨)을 채용한다. 한편, CRT는, 각 화소가 일정 기간 동안 턴 온 되고, 그 다음에 어두워지는 표시 방법을 채용하는 표시 장치이다(이하, 임펄스 타입 표시(impulse type display)로 지칭됨).
홀드 타입 표시의 경우, 동화상은, 동일 영상의 각 프레임의 표시로부터 다음 프레임의 표시까지 정확히 표시되도록 홀드된다. 동화상에 있어서, 프레임 N의 표시로부터 다음 프레임 (N+1)의 표시까지의 기간 동안(1 프레임 동안), 프레임 N에서의 영상과 동일한 영상이 표시된다. 동화상 상에 동체가 투영되는 경우에도, 상기 동체는, 화면 상에서, 프레임 N의 표시로부터 프레임 (N+1)의 표시까지 움직이지 않는다. 프레임 (N+1)이 표시될 때, 동체는 불연속적으로 이동하게 된다.
한편, 관찰자가 동체를 주목하여 동체를 따라 관찰하는 경우(관찰자의 안구 움직임이 추종 움직임인 경우), 관찰자는, 안구를 움직여, 동체를 무의식적, 연속적 및 매끄럽게 따라가게 된다.
따라서, 화면 상에서의 동체의 움직임과, 관찰자가 생각하는 동체의 움직임 간에는 차이가 있게 된다. 이와 같은 차이 때문에, 관찰자의 망막 에는, 동체 속도에 대응하는 편이된 영상이 보이게 된다. 관찰자가, 편이 영상을 중첩하여 얻어진 편이된 영상을 인식하고 있으므로, 그(그녀)는 동화상이 흐리다는 인상을 갖게 된다.
동화상이 더 빠르게 이동하는 경우, 관찰자의 망막에 보이는 영상 편이가 증가한다. 이 때문에, 관찰자는 동화상이 더 흐리다는 인상을 갖게 된다.
임펄스 타입 표시의 경우, 상기와 같은 "흐림" 현상은 발생하지 않는다. 임펄스 타입 표시의 경우에는, 동화상의 프레임 간(예를 들어, 프레임 N과 프레임 (N+1) 간)에 흑 영상이 표시된다.
이와 같은 흑색은 프레임 간에 표시된다. 따라서, 관찰자가 안구를 움직여 동체를 매끄럽게 따라가는 경우에도, 관찰자는 영상이 표시될 때 바로 영상을 볼 수 있다. 관찰자는, 동화상의 1 프레임을, 각각, 독립적인 영상으로서 인식한다. 이 때문에, 망막에 보이는 영상이 편이되는 것을 방지할 수 있다.
홀드 타입 표시를 실행하는 표시 장치의 문제를 해결하기 위해, 프레임을 표시한 후 일정 수단에 의해 "흑"을 표시하는 기술이 특허 문허 1(일본국 특개평11-109921)에서 제안되었다.
또한, 입력 영상이 동화상인지 정지 화상인지를 결정하여 동화상인 경우에만 연속 프레임 간에 흑색을 표시하는 기술이, 특허 문헌 2(일본국 특개2002-123223)에서 제안되었다.
특허 문헌 1에서는, 프레임 간에 액정의 화면을 의도적으로 "흑"으로 설정하 여, CRT와 같은 임펄스 타입 표시가 잘못 실행되므로, 동화상의 화질의 저하를 억제하게 된다. 그러나, 흑 표시 기간 동안에도 ON 상태인 백라이트의 소비 전력이 낭비된다. 또한, 정지 화상의 경우에는, 임펄스 타입 표시에 의해 흔들림이 발생한다는 문제가 있다.
특허 문헌 2에서는, 상기 문제를 해결하기 위해, 정지 화상을 표시하는 경우 홀드 타입 표시를 실행하고, 동화상을 표시하는 경우 임펄스 타입 표시를 실행하는 제어를 수행한다. 그러나, 상기 방법에서는, 예를 들어, 동일한 방법으로, 움직임이 작은 동화상과 움직임이 큰 동화상 내의 2개의 프레임 간에 흑 영상을 표시한다. 이 때문에, 충분한 전력 소비 효과를 얻는 것이 가능하지 않게 된다. 전력 소비 효과를 향상하기 위해, 예를 들어, 동화상과 정지 화상에 대한 기준을 동화상과 가깝게 설정할 수도 있다. 그러나, 그 경우에는, 동화상의 화질이 저하된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제를 고려하여 이루어진 것으로, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 액정 표시 장치 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 화상 표시 장치 및, 그 화상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 화상 표시 장치는, 1 프레임 기간 동안 입력 영상 및 흑 영상을 표시하는 디스플레이,
입력 영상의 움직임을 검출하여, 움직임 정보를 출력하는 움직임 검출부,
움직임 정보에 기초하여 1 프레임 기간 동안 흑 영상을 표시하는 흑 표시 시간 비율을 설정하는 표시 비율 제어부, 및
흑 표시 시간 비율의 변화 때문에 발생하는, 1 프레임 기간 동안의 표시 휘도의 변동을, 소정의 범위 내에서 억제하는 표시 휘도 제어부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 화상 표시 장치 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 실시예를 설명한다.
[제1 실시예]
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)를 설명한다.
(1) 액정 표시 장치(10)의 구조
도 1은 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 구조를 나타낸다.
입력 영상 신호는, 프레임 메모리(12), 움직임 검출부(14) 및 표시 비율 제어부(16)에 입력된다.
프레임 메모리(12)는, 1 프레임 기간 동안 입력 영상 신호를 홀드하고, 1 프레임 지연된 영상 신호를 움직임 검출부(14)에 출력한다. "1 프레임"은, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 1 영상을 지시하고, 일반적으로 인터레이스(interlace) 영상 신호에서 참조되는 1 필드와, 상기 1 프레임은 서로를 지시하는 것으로 가정한다.
움직임 검출부(14)는, 입력 영상 신호 및 프레임 메모리(12)를 통하여 1 프 레임 기간 지연된 영상 신호를 이용하여, 2개의 일시적인 인접 프레임 간의 움직임을 검출하고, 그 결과를 움직임 정보로서 표시 비율 제어부(16)에 출력한다.
표시 비율 제어부(16)는, 입력된 움직임 정보에 기초하여, 액정 패널(18) 상에 표시된 입력 영상 신호의 프레임 간에 표시되는, 1 프레임 기간 동안의 흑 표시 비율을 결정하고, 그 표시 비율을 흑 표시 시간 비율 정보로서 백라이트 휘도 제어부(20)에 출력한다. 또한, 영상 신호와 제어 신호(수평 동기 신호 또는 수직 동기 신호)는, 액정 패널(18)에 출력된다.
백라이트 휘도 제어부(20)는, 입력되는 흑 표시 시간 비율 정보에 기초하여 백라이트(22)의 휘도를 결정하고, 그 휘도를 백라이트 휘도 제어 신호로서 백라이트(22)에 출력한다.
액정 패널(18)은, 입력되는 영상 신호와 제어 신호에 기초하여, 프레임 간의 흑 표시를 삽입하는 영상 신호를 표시한다. 또한, 백라이트(22)는, 백라이트 휘도 제어 신호에 기초한 휘도로 발광한다.
다음으로, 각 부분의 구조 및 기능을 설명한다.
(2) 움직임 검출부(14)
(2-1) 움직임 검출부(14)의 기능
움직임 검출부(14)는, 입력 영상 신호의 복수의 프레임을 이용하여 움직임을 검출하고, 그 움직임을 움직임 정보로서 출력한다. 본 실시예에서는, 프레임 메모리(12)에 의해 1 프레임 기간 동안 입력 영상 신호를 홀드하고, 1 프레임 지연된 영상 신호와 입력 영상 신호, 즉, 서로 인접하는 일시적인 2개의 프레임을 이용하 여, 움직임을 검출한다.
움직임을 검출하는 프레임은, 일시적인 인접한 2개의 프레임으로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 입력 영상 신호가 인터레이스 영상 신호인 경우에는, 단지 짝수 필드 또는 홀수 필드만을 이용하여, 움직임을 검출할 수도 있다.
여러 움직임 검출 수단을 제안할 수 있지만, 본 실시예에서는, 블록 매칭(block matching)에 의해 움직임 벡터를 얻는 기술을 채용하고 있다. "블록 매칭"은, MPEG(Moving Picture Experts Group)와 같은 동화상을 부호화하는데 이용되는 움직임 벡터 검출 기술로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 영상 신호의 제n 프레임(참조 프레임)을 정사각형 영역(블록)으로 분할하고, 블록마다, 제(n+1) 프레임(탐색 목적지 프레임)의 유사 영역을 탐색하는 것이다. 유사 영역을 평가하는 방법으로서, SAD(sum of absolute difference) 또는 SSD(sum of squared difference)를 일반적으로 이용하지만, 본 실시예에서는, SAD를 이용하여, 수학식 1에 따른 계산을 실행한다.
Figure 112006000818096-PAT00001
여기서, p(x, n)은 제n 프레임의 위치 x에서의 화소 값을 나타내고, B는 참조 블록의 영역을 나타낸다. 여러 d에 대한 SAD는, 수학식 1을 이용하여 얻어지고, 최소 SAD를 갖는 d를, 참조 블록 B의 움직임 벡터로 가정한다. 이는 수학식 2에서 표현된다.
Figure 112006000818096-PAT00002
참조 프레임의 모든 블록에 대해 수학식 1 및 수학식 2를 풂으로써, 입력 영상 신호의 일시적인 인접한 프레임 간의 움직임 벡터를 얻는 것이 가능하다.
(2-2) 움직임 정보를 얻는 방법
다음으로, 검출되는 움직임 벡터로부터 움직임 정보를 얻는 방법을 설명한다.
액정 표시 장치(10)는, 입력 영상 신호의 움직임 정보에 기초하여 1 프레임 기간에 대한 흑 표시 기간의 표시 비율을 제어한다. 더욱 상세하게는, 정지 화상의 경우에는, 동화상의 화질을 향상하기 위해 흑 표시를 필요로 하지 않으므로, 흑 표시 시간 비율이 0일 수도 있다. 한편, 입력 영상이 움직임을 포함하는 경우에는, 움직임에 대응하는 흑 표시 시간 비율을 결정하는 것이 필요하다. 더욱 상세하게는, 입력 영상에 포함된 움직임으로 인한 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하가 심한 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 증가한다. 한편, 입력 영상에 포함된 움직임으로 인한 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하가 적은 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 감소한다.
홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하에 크게 영향을 주는 움직임 정보, 즉, 흑 표시 시간 비율을 결정하는 움직임 정보를 다양하게 제안하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는, 다음 정보 1) 내지 4)를 채용한다.
1) 움직임 속도
2) 움직임 방향성
3) 동체의 선명도
4) 동체의 공간 주파수
"움직임 속도"는 입력 영상에 포함된 동체의 속도를 표시한다. 흑 표시 시간 비율은, 움직임 속도가 빠른 경우, 증가하고, 흑 표시 시간 비율은, 움직임 속도가 느린 경우, 감소한다. 정지 화상은, 움직임 속도가 0인 경우 표시된다. 그 이유는 다음과 같다. 움직임 속도가 빨라지면, 동체를 뒤따르는 관찰자 눈의 추종 동작에 의해 망막 상에 중첩되는 편이량이 증가한다. 따라서, 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하가 증가하게 된다.
"움직임 방향성"은 입력 영상에 포함된 움직임의 방향을 분산시키는 방법을 표시한다. 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하는, 관찰자 눈이 동체를 따라가는 경우, 발생한다. 따라서, 입력 영상에 포함된 모든 움직임이 동일 방향으로 균일하면, 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하가 상당하게 된다. 이와 반대로, 입력 영상에 포함된 움직임이 여러 방향으로 실행되면, 관찰자 눈이 동체를 따라가는 것이 어려우므로, 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하가 감소한다. 따라서, 움직임 방향성의 분산이 작은 경우에는, 흑 표시 시간 비율을 증가시키고, 움직임 방향성의 분산이 큰 경우에는, 흑 표시 시간 비율을 감소시키는 것이 바람직하다.
"동체의 선명도"는, 정지 화상 배경과 동체 간의 계조 레벨의 차이를 표시한 다. 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하는, "흐림"이다. 정지 화상 배경과 동체 간의 계조 레벨의 차이가 감소하는 경우에는, 정지 화상 배경과 동체 간의 경계에서 발생하는 흐림이 더 어렵게 인식된다. 극단적인 예로서, 정지 화상 배경과 동체 간의 계조 레벨의 차이가 0인 경우에는, 흐림 현상이 인식되지 않는다. 따라서, 동체의 선명도가 높은 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 증가하고, 동체의 선명도가 낮은 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 감소하게 된다.
동체의 "공간 주파수"는, 동체의 텍스처의 미세도를 표시한다. 홀드 효과 때문에 발생하는 화질의 저하는 관찰자에 의해 흐림으로 인식되지만, 흐림은 동체의 에지 상에서 발생한다. 예를 들어, 단일 색을 갖는 동체가 이동하는 경우에도, 동체 내에 에지가 존재하지 않기 때문에, 흐림을 인식하지 못하게 된다. 한편, 동체 내에 텍스처(예를 들어, 줄무늬 패턴)가 존재하는 경우에는, 관찰자가 동체 내의 텍스처의 흐림을 인식하게 된다. 따라서, 동체의 공간 주파수가 높은 경우에는, 흑 표시 시간 비율을 증가시키고, 동체의 공간 주파수가 낮은 경우에는, 흑 표시 시간 비율을 감소시키는 것이 바람직하다.
(2-3) 입력 영상으로부터 정보를 얻는 방법
다음으로, 입력 영상으로부터 움직임 정보의 파라미터인 정보를 얻는 방법을 설명한다. 본 실시예에서는, 움직임의 검출 전에 일시적인 인접 프레임 간의 차이를 얻고, 프레임 간의 차이값으로부터 정지 화상 및 동화상을 대략 결정한다. 더욱 상세하게는, 프레임 간의 절대 차이값에 대한 한계값 계산을 실행한다. 절대 차이값이 한계값보다 적은 경우에는, 정지 화상인 것으로 결정을 하고, 움직임의 검출과 움직임 정보의 계산을 실행하지 않고, 움직임 정보를 정지 화상으로서 출력한다. 절대 차이값이 한계값 이상인 경우에는, 움직임의 검출과 움직임 정보의 계산을 실행하고, 4개의 파라미터를 움직임 정보로서 출력한다.
(2-3-1) 움직임 속도
1) 상기 방법에 의해, 각 프레임에 대한 움직임 벡터를 추정하고, 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터를 얻는다.
2) 움직임 벡터를 45도마다 8개의 방향인 움직임 범위로 분류하고, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수를 움직임 범위마다 얻는다.
3) 2)에서 얻은 각 움직임 범위에 대한 움직임 벡터의 수를 내림차순으로 배열하고, 1)에서 얻은 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터의 수에 대한, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수의 비율을 계산하여, 상기 비율이 총 90% 이상에 도달하는 움직임 벡터 범위를 얻는다.
4) 3)에서 얻은 각 움직임 벡터 범위에서, 5%보다 낮은, 1)에서 얻은 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터의 수에 대한 비율을 잘라버린다.
5) 4)에서 얻은 움직임 벡터 범위마다, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 스칼라 평균을 얻고, 그 다음에, 3)에서 얻은 각 움직임 범위의 비율로 가중치를 평균하여, 움직임 속도를 계산한다.
(2-3-2) 움직임의 방향성
움직임 속도에 대해, 1) 내지 4)에서 얻은 움직임 벡터 범위의 수를 움직임 방향성으로 설정한다.
(2-3-3) 동체의 선명도
1) 일시적인 인접 프레임 간의 화소값의 절대차를 계산한다.
2) 10 이상의 절대 차이값을 갖는 화소를 움직임 영역으로 설정하고, 움직임 영역 내의 절대 차이값의 합을 계산한다.
3) 절대 차이값의 합을 10 이상의 절대 차이값을 갖는 움직임 영역 내의 화소 수로 나누어 얻은 숫자값을, 동체의 선명도로 설정한다.
(2-3-4) 동체의 공간 주파수
1) 프레임 영상의 에지 방향을 검출한다.
2) 프레임 영상의 움직임 벡터를 추정하고, 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터를 얻는다.
3) 1)에서 얻은 에지 방향과 2)에서 얻은 움직임 벡터를 1로 설정하는 경우에 있어서, 내적을 계산하고, 그 합을 동체의 공간 주파수로 설정한다.
상기 방법에 의해 얻은 4개의 파라미터를, 표시 비율 제어부(16)에 움직임 정보로서 출력한다.
(2-4) 움직임 정보의 변형
움직임 정보는, 상기 4개의 파라미터에 한정되지 않고, 다른 파라미터를 추가할 수도 있다.
또한, 4개의 파라미터 중 일부를 이용할 수도 있다.
또한, 4개의 파라미터는 상술한 계산 방법에 한정되지 않고, 다른 방법을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 방법에서 나타낸 특정값을 다른 숫자값으로 대 체할 수도 있다. 양 및 정밀도 처리로부터, 움직임 정보를 결정하는 것이 바람직하다.
(3) 표시 비율 제어부(16)
(3-1) 표시 비율 제어부(16)의 기능
표시 비율 제어부(16)에서는, 입력 영상 정보에 기초하여, 1 프레임 기간 동안 표시 프레임 간의 흑 표시 시간 비율을 계산한다. 본 실시예에서는, 움직임 검출부(14)에서 얻은 4개의 움직임 정보의 선형 합을 이용하여, 수학식 3에 의해 흑 표시 시간 비율을 계산한다.
Figure 112006000818096-PAT00003
여기서, BDR은 흑 표시 시간 비율(%)을 표시하고, spd는 움직임 속도를 표시하고, dir은 움직임 방향성을 표시하고, cr은 동체의 선명도를 표시하고, freq는 동체의 공간 주파수를 표시하며, a, b, c, d 및 e는 가중 계수를 표시한다.
움직임 정보가 정지 화상인 경우에는, 수학식 3의 계산을 실행하지 않고, 흑 표시 시간 비율을, 설정되는 최저 흑 표시 시간 비율로 설정한다. 예를 들어, 소정의 흑 표시 시간 비율이 0% 내지 50%인 경우, 움직임 정보가 정지 화상이면, 흑 표시 시간 비율은 0%이다.
다음으로, 본 실시예에서는, 주관적인 평가 실험의 결과에 기초하여, 각 가중 계수를, a = 3, b = -0.4, c = 0.06, d = 0.001 및 e = 0.4로 설정한다.
수학식 3에서 얻은 흑 표시 시간 비율을 백라이트 휘도 제어부(20)에 흑 표시 시간 비율로서 출력한다. 또한, 흑 표시 시간 비율에 대응하는 영상 신호와 제어 신호를 액정 패널(18)에 출력한다.
수학식 3에서 얻은 흑 표시 시간 비율이 소정의 흑 표시 시간 비율 제어 범위 내에 있지 않은 경우에는, 소정의 흑 표시 시간 비율 범위로 라운딩(round)된다. 예를 들어, 흑 표시 시간 비율을 0% 내지 50%로 설정하는 경우, 수학식 3에서 흑 표시 시간 비율이 60%인 것으로 계산되면, 50%로 라운딩한다.
(3-2) 동체 속도와 흑 표시 시간 비율 간의 관계
또한, 특정 예를 설명한다.
도 3은, 동체가 정지 화상 배경 상에서 움직이는 동화상에 있어서, 동체 속도와 흑 표시 시간 비율 간의 관계를 나타낸다. 간편한 설명을 위해, 동체의 속도만이 상이하다. 더욱 상세하게는, 수학식 3에서, dir, cr 및 freq가 동일하고, spd만이 변하는 것으로 가정한다. 흑 표시 시간 비율 제어 범위는 0% 내지 50%로 설정된다.
동화상의 경우, 흑 표시 시간 비율은 동체의 속도에 따라 변한다. 예를 들어, 도 3에서, 동체의 속도가 6 화소/프레임(프레임마다 6개의 화소씩 움직임이 실행됨)인 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 30%이나, 동체의 속도가 4 화소/프레임인 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 20%이다. 이와 유사하게, 동체의 속도가 2 화소/프레임인 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 10%이나, 동체의 속도가 0 화소/프레임인 경우에는, 흑 표시 시간 비율이 0%가 되므로, 즉, 입력 영상이 정지 화상이다. 상 술한 바와 같이, 흑 표시 시간 비율은 입력 영상의 움직임 정보에 대응하여 변한다.
동체의 속도가 변하는 경우를 예로 들었지만, 흑 표시 시간 비율은, 움직임 방향성에 따라 변하고, 흑 표시 시간 비율은 입력 영상에 따라 순간마다 변하게 된다.
(4) 액정 패널(18)
(4-1) 액정 패널(18)의 구조
본 실시예에서, 액정 패널(18)은 능동 매트릭스 타입(active matrix type)이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 신호선(182) 및 복수의 신호선(183)과 교차하는 복수의 주사선(183)은, 도시되지 않은 절연막을 통하여 어레이 보드(180) 상의 매트릭스 내에 배치되고, 화소(184)는 양 선(182 및 183)의 각각의 교차부에 형성된다. 신호선(182)과 주사선(183)의 말단은, 각각, 신호선 구동 회로(185)와 주사선 구동 회로(186)에 접속된다.
화소(184)에 있어서, TFT(thin film transistor)로 형성된 스위치 장치(187)는, 영상 신호를 기입하도록 구성된 스위치 장치이고, 그 게이트는 각 수평선에 대해 공통으로 주사선(183)에 접속된다. 또한, 소스는 각 수직선에 대해 공통으로 신호선(182)에 접속된다. 또한, 드레인은, 화소 전극(188) 및 전기적으로 화소 전극(188)과 병렬로 제공된 보조 용량(189)에 접속된다.
화소 전극(188)은, 어레이 보드(180) 상에 형성되고, 전기적으로 화소 전극(188)에 비례하는 카운터 전극(190)은, 도시되지 않은 카운터 보드 상에 형성된다. 소정의 카운터 전압은, 카운터 전압 발생 회로(도시안함)로부터 카운터 전극(190)에 인가된다. 또한, 액정층(191)은, 화소 전극(188)과 카운터 전극(190) 간에 유지되고, 어레이 보드(180)와 카운터 보드의 주위는, 도시되지 않은 밀봉제로 밀봉된다.
액정층(191)에는, 어느 액정 재료를 이용할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시예예 따른 액정 패널(18)은, 1 프레임 기간 동안 화상 표시 및 흑 표시를 위해 2개의 영상 신호를 기입하므로, 비교적 빠른 속도로 응답하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 강유전성 액정 또는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드에 있는 액정이 바람직하다.
주사선 구동 회로(186)는, 도시되지 않은, 시프트 레지스터, 레벨 시프터 및 버퍼 회로로 구성된다. 주사선 구동 회로(186)는, 표시 비율 제어부(16)로부터 제어 신호로서 출력되는 수직 시작 신호 및 수직 클록 신호에 기초하여, 각 주사선(183)에 로우(row) 선택 신호를 출력한다.
신호선 구동 회로(185)는, 도시되지 않은, 아날로그 스위치, 시프트 레지스터, 샘플 홀드 회로 및 영상 버스로 구성된다. 표시 비율 제어부(16)로부터 제어 신호로서 출력되는 수평 시작 신호 및 수평 클록 신호는, 신호선 구동 회로(185)에 입력되고, 영상 신호도 신호선 구동 회로(185)에 입력된다.
(4-2) 액정 패널(18)의 기능
다음으로, 본 실시예에 따른 액정 패널(18)의 동작을 설명한다. 도 5는, 본 실시예에 따른 액정 패널(18)에 대한 타이밍 도이다. 도 5는, 신호선 구동 회로 (185)로부터 출력된 표시 신호와 주사선 구동 회로(186)로부터 출력된 주사선 신호의 구동 파형, 및 액정 패널(18) 내의 화상 표시 상태를 나타낸다. 간편한 설명을 위해, 도 5에는 공백 기간(blanking period)이 도시되어 있지 않으나, 통상, 액정 패널(18)의 일반적인 구동 신호는 수평 및 수직 공백 기간을 갖는다.
화상 표시 신호와 흑 표시 신호는, 각각, 1 수평 주사 기간의 제1 및 제2 1/2 수평 주사 기간에서, 신호선 구동 회로(185)로부터 출력된다. 주사선 구동 회로(186)에 있어서, 화상 표시 신호를 공급하는 각 화소(184)에 대응하는 주사선(183)은, 1 수평 주사 기간의 제1 1/2 수평 주사 기간에서 선택되고, 흑 표시 신호를 공급하는 각 화소(184)에 대응하는 주사선(183)은, 수평 주사 기간의 제2 1/2 수평 주사 기간에서 선택된다.
도 5는, 흑 표시 시간 비율이 50%인 경우의 타이밍 도이다.
수평 주사 기간의 제1 1/2 수평 주사 기간에서, 제1 라인에 대한 주사선(183)이 선택되고, 이에 대응하는 화소(184)에 화상 표시 신호가 공급되면, 수평 주사 기간의 제2 1/2 수평 주사 기간에서, 제(V/2+1) 라인에 대한 주사선(183)이 선택되고, 이에 대응하는 화소(184)에 흑 표시 신호가 공급되는데, 여기서, 수직 주사선의 수는 V로서 표현된다.
이와 유사하게, 수평 주사 기간의 제1 1/2 수평 주사 기간에서 제2 라인에 대한 주사선(183)이 선택되면, 수평 주사 기간의 제2 1/2 수평 주사 기간에서, 제(V/2+2) 라인에 대한 주사선(183)이 선택된다.
동일한 방법으로, 후속 주사선(183)은, 각각, 수평 주사 기간의 제1 및 제2 1/2 수평 주사 기간에서, 순차적으로 선택된다.
수평 주사 기간의 제1 1/2 수평 주사 기간에서, 제V 라인에 대한 주사선이 선택되고, 이에 대응하는 화소(184)에 화상 표시 신호가 공급되면, 수평 주사 기간의 나중 1/2 수평 주사 기간에서, 제(V/2) 라인에 대한 주사선(183)이 선택되고, 이에 대응하는 화소(184)에 흑 표시 신호가 공급된다.
도 6은, 흑 표시 시간 비율이 50%인 경우에 있어서, 액정 패널(18) 상의 표시 상태를 나타낸다. 도 6(a)는, 제n 프레임에 대한 화상 표시 신호가 제(V/2+1) 라인에 완전히 기입되고, 흑 표시 신호가 제1 라인에 기입되는, 표시 상태를 나타낸다. 도 6(b)는, 제n 프레임에 대한 화상 표시 신호가 제(V/2+2) 라인에 기입되고, 흑 표시 신호가 제2 라인에 기입되는, 표시 상태를 나타낸다. 도 6(c)는, 제n 프레임에 대한 화상 표시 신호가 제V 라인에 기입되고, 흑 표시 신호가 제(V/2-1) 라인에 기입되는, 표시 상태를 나타낸다. 도 6(d)는, 제(n+1) 프레임에 대한 화상 표시 신호가 제1 라인에 기입되고, 흑 표시 신호가 제V 라인에 기입되는, 표시 상태를 나타낸다. 도 6(e)는, 제(n+1) 프레임에 대한 화상 표시 신호가 제V/2 라인에 기입되고, 흑 표시 신호가 제V 라인에 기입되는 표시 상태를 나타낸다.
이와 유사하게, 도 5는 흑 표시 시간 비율이 50%인 경우를 나타내지만, 흑 표시 신호에 대한 기입 시작 타이밍을 변화시킴으로써, 즉, 주사선 신호에 대한 타이밍을 변화시킴으로써, 임의적인 흑 표시 기간을 설정하는 것이 가능하다. 표시 비율 제어부(16)에서 흑 표시 시간 비율을 결정하고, 흑 표시 신호에 대한 기입 시작 타이밍을 제어 신호로서 액정 패널(18)에 입력함으로써, 그 결과, 임의적인 흑 표시 시간 비율에 기초하여, 액정 패널(18) 상에 화상을 표시하는 것이 가능하게 된다.
(5) 백라이트 휘도 제어부(20)
(5-1) 백라이트 휘도 제어부(20)의 구조
백라이트 휘도 제어부(20)에 있어서, 백라이트(22)의 광원을 제어하기 위한 백라이트 휘도 제어 신호는, 입력되는 흑 표시 시간 비율에 관한 정보를 이용하여 출력된다.
더욱 상세하게는, 백라이트(22)의 광원이 아날로그 변조 LED인 경우에는, 아날로그 전압 신호가 출력되고, 동일 광원이 PWM(pulse width modulating) LED인 경우에는, 펄스 폭 변조 신호가 출력된다.
또한, 상기 광원이 냉음극관인 경우에는, 냉음극관을 턴 온하기 위해 인버터에 입력된 아날로그 전압이 출력된다.
본 실시예에서, 동적 범위가 넓은 휘도를 취할 수 있는, 펄스 폭 변조 방법을 이용하는 LED 광원은, 비교적 간단한 구조로 이용된다. LED 광원에 입력되는 펄스 폭과 백라이트(22)의 휘도 간의 관계는, 미리 측정되어, 백라이트 휘도 제어부(20)에 유지된다. 데이터를 유지하기 위해서는, 예를 들어, 상기 관계를 함수로 표현할 수 있는 경우, 함수를 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 데이터는, ROM 내에 LUT(Look-up Table)로서 유지될 수도 있다.
또한, LED 광원이, 적, 녹 및 청의 3원색을 갖는 LED를 혼합하여 백색을 표시하는 구조를 갖는 경우에는, 각 LED의 데이터를 유지하는 것이 바람직하다.
(5-2) 흑 표시 시간 비율과 상대 휘도 간의 관계
도 7은, 흑 표시 시간 비율 범위가 0% 내지 50%로 설정된 경우에 있어서, 흑 표시 시간 비율과 액정 패널 상대 투과율 간의 관계, 및 백라이트 상대 휘도와 액정 표시 장치 상대 휘도 간의 관계를 나타낸다. 가로축은 흑 표시 시간 비율을 표시하고, 좌측의 세로축은, 흑 표시 시간 비율이 0%인 경우 액정 패널(18)의 투과율에 대한 상대 투과율을 표시하고, 우측의 세로축은, 흑 표시 시간 비율이 50%인 경우 백라이트(22) 휘도에 대한 상대 휘도를 표시한다.
본 실시예에서 이용되는 액정 패널(18)에 있어서, 흑 표시 시간 비율이 증가하면, 투과율이 선형으로 감소한다. 이 때문에, 흑 표시 시간 비율이 증가하면, 백라이트(22) 휘도가 증가하므로, 액정 표시 장치(10) 상대 휘도, 즉, 액정 패널(18)을 통한 전송 후 얻어진 휘도를 일정하게 하는 방법으로, 백라이트(22) 휘도를 제어한다. 도 7에서는, 흑 표시 시간 비율과 백라이트(22) 상대 휘도 간의 관계를 얻을 수 있다. 또한, 백라이트 상대 휘도와 LED 광원에 입력되는 펄스 폭 간의 관계로부터 흑 표시 시간 비율과 펄스 폭 간의 관계를 얻는 것이 가능하고, 표시 비율 제어부(16)에서 얻어진 흑 표시 시간 비율에 관한 정보에 기초하여, 펄스 폭으로 표현된 백라이트 휘도 제어 신호를 얻는 것이 가능하다.
여러 흑 표시 시간 비율로 표시되는 액정 패널(18) 상에서 1 프레임 기간 동안 항상 휘도를 일정하게 하는 방법으로 제어를 실행하지만, 또한, 프레임 기간 동안 참조가 되는 휘도 주위의 소정 범위 내에서 휘도의 변동을 억제하는 제어를 수행하는 것도 가능하다. 더욱 상세하게는, 사람의 눈이 휘도의 변화를 느끼지 못하 는 범위 내에서 휘도의 변동을 억제하는 제어를 실행하면, 본 실시예의 목적을 실현할 수 있게 된다.
(5-3) 백라이트 휘도 제어부(20)의 변형
이상, 펄스 폭과 백라이트 휘도 간의 관계를 데이터로서 유지하는 방법을 설명하였지만, 또한, 여러 흑 표시 시간 비율로 표시되는 액정 패널(18) 상에서 일정한 휘도를 제공하는, 흑 표시 시간 비율과 펄스 폭 간의 관계를 유지하는 것도 가능하다.
더욱 상세하게는, 일정한 흑 표시 시간 비율로 백 화상을 액정 패널(18) 상에 표시하고, 액정 패널(18)을 통한 전송 후 얻은 휘도가 소정값을 갖는 방법으로, 백라이트(22) 휘도를 제어하여, 그때 LED 광원에 입력된 펄스 폭을 얻는다. 여러 흑 표시 시간 비율로 상기 동작을 실행함으로써, 흑 표시 시간 비율과 펄스 폭 간의 관계를 얻고, 상기 관계를 데이터로서 유지하게 된다. 입력되는 흑 표시 시간 비율에 관한 정보에 기초한 데이터를 참조함으로써, 백라이트(22) 휘도를 제어할 수 있다. 따라서, 임의적인 흑 표시 시간 비율에 대해 액정 패널(18) 상의 휘도를 일정하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 백라이트(22) 내에 광 다이오드를 배치하고, 광 다이오드에 의해 백라이트(22) 휘도를 측정하는 동안 피드백을 실행함으로써, LED 광원의 휘도를 제어하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 특히, LED 광원의 발광 특성은 온도에 따라 변한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 광 다이오드를 통하여 피드백을 실행하는 구조는 효과적이다.
(22) 백라이트(22)
상술한 바와 같이, 여러 광원으로 백라이트(22)를 구성할 수 있으나, 본 실시예에서는, LED를 광원으로 이용하는 수직 타입 백라이트(22)를 채용한다. 백라이트(22)의 구조는 상기 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 광 유도판(light guide plate)을 이용하는 에지라이트(edgelight) 타입 백라이트(22)를 채용할 수도 있다. 백라이트(22) 휘도는, 백라이트 휘도 제어부(20)로부터 출력된 백라이트 휘도 제어 신호에 응답하여 제어된다.
(7) 액정 표시 장치(10)의 이점
다음으로, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 이점을 설명한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치(10)는, 입력 영상에 관한 움직임 정보로부터 액정 표시 장치의 흑 표시 시간 비율을 결정한다. 이는, 입력 영상으로 인해 동화상의 화질을 저하함 없이, 가능한 낮은 흑 표시 시간 비율로 액정 표시 장치(10) 상에 입력 영상을 표시함으로써, 소비 전력의 증가를 억제하고 동화상의 화질을 향상시키기 위한 것이다.
예를 들어, 전자, 정보 및 통신 엔지니어 학회(The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers)의, 기술 보고서 EID99 - 10 (1996 - 06), 55 내지 60 페이지에 나타낸 바와 같이, 흑 표시 시간 비율에 기초한 동화상의 화질은, 동화상의 움직임 속도에 따라 변하는 특성이 있다. 이와는 달리, 동화상의 일정한 화질을 실현하는데 필요한 흑 표시 시간 비율은 동화상 움직임 속도에 따라 변한다는 것을 나타내고 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 있어서, 상술한 바와 같이, 입력 영상으로부터 움직임 정보로서 4개의 파라미터를 얻고, 4개의 파라미터에 의해 동화상의 일정한 화질을 실현하는데 필요한 흑 표시 시간 비율을 계산하게 된다. 따라서, 흑 표시 시간 비율의 과도한 증가로 인한 백라이트(22) 휘도의 증가를 억제하는 것이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 따르면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 동화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
[제2 실시예]
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)를 설명한다.
도 8은, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 구조를 나타낸다.
제2 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는, 제1 실시예의 기본 구조와 동일한 기본 구조를 갖고, 입력 영상은 움직임 벡터 정보를 포함한 압축 영상이고, 액정 표시 장치(10)는, 압축 영상을 위한 복호부(24)를 포함하고, 복호화 처리에서 얻은 움직임 벡터 정보를 움직임 검출부(14)에 출력하는 구조를 갖는다.
움직임 벡터 정보를 포함한 압축 입력 영상은, 복호부(24)에 입력된다. 움직임 벡터 정보를 포함한 압축 영상은, 예를 들어, MPEG2이다. 현재 방송에서 이용되는 영상은, MPEG2에 의해 압축된 영상으로 변하고, 또한, 개인용 컴퓨터에 기억된 대부분의 영상은 움직임 벡터 정보를 포함한 압축 영상이다. 따라서, 상기 구조는, 여러 액정 표시 장치(10)에 적용될 수 있다. 복호부(24)는, 압축 영상을 복호하여, 1 프레임 동안 영상을 생성한다. 또한, 복호화 처리에서 얻은 움직임 벡터 정보는 움직임 검출부(14)에 출력된다.
제1 실시예에서는, 움직임 검출부(14)가 블록 매칭에 의해 움직임 벡터를 검출하지만, 본 실시예에서는, 복호부(24)의 복호화 처리에서 얻은 움직임 벡터 정보를 그대로 이용하여 움직임 정보를 생성한다. 더욱 상세하게는, 제1 실시예에서의 움직임 벡터의 검출을 생략하고, 압축 영상을 복호화하기 위한 처리에서 얻은 움직임 벡터를 이용한다. 상기 구조를 이용하여, 움직임 벡터의 검출을 생략할 수 있다. 따라서, 움직임 벡터(14)의 처리량을 감소시키는 것이 가능하다. 다음 구조는 제1 실시예의 구조와 동일하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 따르면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 동화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
[제3 실시예]
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)를 설명한다.
(1) 액정 표시 장치(10)의 구조
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 구조를 나타낸다.
제3 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는, 제2 실시예의 기본 구조와 동일한 기본 구조를 갖고, 수평 및 수직 방향으로 입력 영상을 더함으로써 얻은 1차원 화 상을 이용하여, 입력 영상의 움직임을 검출한다.
입력 영상은, 1차원 화상 생성부(26)에 입력되어, 2차원 화상 데이터에서 1차원 화상 데이터로 변환된다. 1차원 화상은, 메모리(28)를 통하여 1 프레임 기간 지연된 1차원 화상과 함께 움직임 검출부(14)에 입력되고, 제1 실시예와 동일한 방법으로, 움직임 정보가 생성된다. 제1 실시예의 처리와 동일한 처리에 의해, 액정 표시 장치(10) 상에 입력 영상을 표시한다.
(2) 1차원 화상 생성부(26)
다음으로, 1차원 화상 생성부(26)의 동작을 설명한다.
1차원 화상 생성부(26)에 있어서, 1 프레임 동안 영상 데이터를 수직 및 수평 방향으로 더하여, 1차원 화상을 생성한다. 수직 방향으로, 더함으로써 수직 투영 화상을 얻는 경우에는, 제N 프레임에서 수평 화소 번호 X 및 수직 화소 번호 Y를 갖는 화상 내의 수평 화소 위치 i에 있는 화소는, Hv(i, v)로 표현되고, 수평 방향으로, 더함으로써 수평 투영 화상을 얻는 경우에는, 수직 화소 위치 i 내의 화소는 Hh(i, h)로 표현되므로, 수학식 4 및 수학식 5에 의해, 수직 투영 화상 및 수평 투영 화상을 계산할 수 있다.
Figure 112006000818096-PAT00004
Figure 112006000818096-PAT00005
여기서, f(x, y, N)은, 제N 프레임에서 위치(x, y)에 있는 적, 녹 및 청의 화소값으로부터 Y 값(휘도값)을 계산하는 함수를 표현한다.
Figure 112006000818096-PAT00006
본 실시예에서는, 적, 녹 및 청의 서브 화소로 구성된 화상으로부터 Y 값을 계산하지만, 또한, 적, 녹 및 청에 대한 서브 화소값을 그대로 이용하여 1차원 화상을 얻는 구조를 채용하는 것도 가능하다.
1차원 화상을 이용하는 경우, 전체 프레임을 이용하는 경우와 비교하여 필요한 메모리량을 더 줄이는 것도 가능하다. 도 10은, 화상 크기에 기초한 필요 메모리량을 나타낸다. 도 10에서 프레임 크기는, 전체 프레임을 유지하는데 필요한 메모리량이다. 각 화소의 Y 값은 8 비트로 양자화되는 것으로 가정한다. 도 10에서, 프레임 메모리(12)를 이용하는 경우와 비교하여, 1차원 화상을 이용함으로써, 메모리량을 1% 이하로 줄일 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 실시예에서는, 수직 및 수평 방향 내의 1차원 화상을 이용하지만, 또한, 예를 들어, 단지 수직 방향 내의 1차원 화상만을 이용하는 구조를 채용하는 것도 가능하다. 그 이유는, 다음과 같다. 특히, 텔레비전에서 방송되는 영상은, 세로 방향의 움직임과 비교하여 가로 방향의 움직임을 포함한 동화상을 더 많이 가지므로, 횡방향 내의 동작, 즉 수평 방향 내의 동작만을 검출하는 경우에도, 전체 입력 영상의 움직임을 개략적으로 검출할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 전체 프레임으로부터 하나의 수평 투영 화상과 하나의 수직 투영 화상을 얻지만, 1 프레임을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역에 대한 1차원 화상을 얻는 구조를 채용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 1 프레임을 4개의 부분으로 분할하여, 각 영역에 대한 1차원 수직 및 수평 투영 화상을 얻는 구조를 채용한다. 상기 구조에 따르면, 1 프레임에 대한 화상 크기가 HDTV(High Definition Television)와 같이 큰 경우에도, 프레임을 복수의 영역으로 분할하게 된다. 따라서, 높은 정확도로, 1차원 화상으로부터 움직임 정보를 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 가산에 의해 1차원 화상을 얻는 방법뿐만 아니라, 주목되는 화소와 주변 화소 간의 차이를 더하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 주목되는 화소와 수직 방향으로 한 화소씩 편이된 화소 간의 차이값(또는 차이값의 절대값)을 더하는 방법을 채용하는 것도 가능하다.
(3) 움직임 검출부(14)
(3-1) 움직임 검출부(14)의 기능
다음으로, 움직임 검출부(14)의 동작을 설명한다.
본 실시예에서는, 제N 프레임 및 제(N+1) 프레임에 대한 1차원 화상으로부터 블록 매칭에 의해 움직임 벡터를 검출한다. 평가 기준은, SAD로 설정되고, 수학식 7에 의해 얻어진다.
Figure 112006000818096-PAT00007
여기서, B는 움직임 탐색의 참조가 되는 영역(선)을 표시하고, d는 움직임 벡터의 후보를 표시한다. 여러 d에 대해 SAD를 얻고, 최소 SAD를 갖는 d를 움직임 벡터로 설정한다. 이는, 수학식 8에서 표현된다.
Figure 112006000818096-PAT00008
여기서, W는, d가 추정되는 범위, 즉, 탐색 범위를 표시하고, MV는 추정되는 움직임 벡터를 표시한다.
(3-2) 움직임 정보를 얻는 방법
다음으로, 움직임 정보를 얻는 방법을 설명한다.
움직임 정보는, 제1 실시예와 동일한 방법으로, 움직임 속도, 움직임 방향성, 동체의 선명도 및 동체의 공간 주파수를 포함한다. 이하, 각 움직임 정보를 얻는 방법을 설명한다.
1차원 화상에서는, 2차원 화상 데이터가 1차원 공간 상에 투영된다. 따라서, 공간 방향에 관한 정보는 제외된다. 후술하는, 동체의 공간 주파수 및 동체의 선명도에 관한 움직임 정보를 얻으면, 화상의 각각의 높이 및 폭에 대한 영역의 50% 내에서 각 움직임 정보를 생성하는 현상이 나타나는 것으로 가정하여, 각 움직 임 정보를 계산한다. 예를 들어, 동체와 대비하여 100인 수직 투영 화상의 절대값의 차이를 얻는 경우에도, 차이가 20인 5개가 존재하는지, 또는 차이가 100인 하나가 존재하는지를 알 수 없다. 따라서, 화상의 높이가 10개 화소인 경우에는, 화상 높이의 50%, 즉, 5개 화소 내에서 차이가 생성되는 것으로 가정하여, 동체의 선명도를 얻는다.
(3-2-1) 움직임 속도
1) 각각의 수직 투영 화상 및 수평 투영 화상으로부터 1차원 움직임 벡터를 추정하고, 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터를 얻는다.
2) 수직 투영 화상으로부터 얻은 1차원 움직임 벡터를 x 방향의 움직임 벡터로 설정하고, 수평 투영 화상으로부터 얻은 1차원 움직임 벡터를 y 방향의 움직임 벡터로 설정함으로써, 이들을 전체 화상으로 확장시킨다. 예를 들어, 화상의 상부 좌측 부분에 위치한 영역에서, 수직 투영 화상의 좌측 말단 상의 영역에 있는 움직임 벡터와, 수평 투영 화상의 상부 말단 상의 블록의 움직임 벡터를, 각각, x 및 y 성분으로 설정함으로써, 2차원 움직임 벡터를 얻게 된다.
3) 2)에서 전체 화상으로 확장된 움직임 벡터를 45도마다 8개 방향의 움직임 벡터로 분류하고(화상의 상부 방향은 0도, 45 ×N ±22.5도(N = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)로 설정되고), 각 움직임 범위에 대하여, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터 수를 얻는다.
4) 3)에서 얻은 각 움직임 벡터에 대해 움직임 벡터의 수를 내림차순으로 배열하고, 1)에서 얻은 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터의 수에 대한, 각 움직 임 벡터 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수의 비율을 계산하고, 총 90% 이상의 움직임 벡터 범위를 얻는다. 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터의 수가 전체 화상의 10%보다 적은 경우에는, 움직임이 없는 것으로 가정하여, 움직임 속도를 0으로 설정한다.
5) 4)에서 얻은 움직임 범위로부터, 1 이상의 스칼라량을 갖는 움직임 벡터의 수에 대한, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수의 비율이 5%보다 낮은 움직임 범위를 제외한다.
6) 5)에서 얻은 각 움직임 벡터 범위에 대해 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 스칼라 평균을 얻고, 그 다음에, 5)에서 얻은 전체 움직임 벡터 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수의 합에 대한, 각 움직임 범위에 대응하는 움직임 벡터의 수의 비율로, 각 움직임 벡터의 스칼라 평균을 가중하여, 움직임 속도를 얻는다.
(3-2-2) 움직임 방향성
움직임 속도가 얻어지는, 5)에서 얻은 움직임 벡터 범위의 수를, 움직임 방향성으로, 설정한다.
(3-2-3) 동체의 선명도
1) 제N 프레임과 제(N+1) 프레임에서, 수직 투영 화상과 수평 투영 화상 간의 절대값의 차이를 계산한다.
2) 얻어진 절대값의 차이의 각 성분에 대해, 수직 투영 화상의 경우에는, 성분값을 화상 높이의 50%로 나누고, 수평 투영 화상의 경우에는, 성분값을 화상 폭 의 50%로 나눈다. 10 이상의 값을 갖는 성분의 수, 및 각각의 수직 투영 화상과 수평 투영 화상에 대해 절대값의 차이의 합을 계산한다.
3) 2)에서 얻은 수직 투영 화상과 수평 투영 화상의 절대값의 차이의 합을 성분의 수로 나누고, 또한, 각각, 수직 투영 화상의 경우에는, 상기와 같이 얻은 값을 화상 높이의 50%로 나누고, 수평 투영 화상의 경우에는, 상기와 같이 얻은 값을 화상 폭의 50%로 나누고, 이들을 더하여 얻은 값을 동체의 선명도로 설정한다.
(3-2-4) 동체의 공간 주파수
1) 각각의 수직 투영 화상과 수평 투영 화상에 대한 움직임 벡터의 1 이상의 스칼라량을 갖는 블록에 대해, 인접 화소(i 및 i + 1의 성분 위치)로부터 절대 차이값을 계산하고, 그 다음에, 수직 투영 화상의 경우에는, 상기 차이를 화상 높이의 50%로 나누고, 수평 투영 화상의 경우에는, 상기 차이를 화상 폭의 50%로 나눈다.
2) 1)에서 얻은 10 이상의 값을 갖는, 각각의 수직 투영 화상과 수평 투영 화상에 대한 성분의 수를 얻는다.
3) 2)에서 얻은 수직 투영 화상의 성분의 수를 화상 높이의 50%로 곱하여 얻은 값과, 2)에서 얻은 수평 투영 화상의 성분의 수를 화상 폭의 50%로 곱하여 얻은 값을, 더하여 얻은 값을, 동체의 공간 주파수로 설정한다.
제3 실시예에 따른 후속 구조는, 제1 실시예의 구조와 동일하고, 흑 표시 시간 비율은, 움직임 검출부(14)에서 얻은 움직임 정보에 기초하여, 표시 비율 제어부(16)에서 계산되고, 계산되는 흑 표시 시간 비율로, 액정 표시 장치(10) 상에 입 력 영상이 표시된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 따르면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 동화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예에 따르면, 움직임 정보를 얻는데 필요한 메모리량 및 처리 비용을 줄이는 것도 가능하다.
[제4 실시예]
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)를 설명한다.
(1) 액정 표시 장치(10)의 구조
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 구조를 나타낸다.
제4 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 실시예의 기본 구조와 동일한 기본 구조를 갖고, 백라이트(22)의 발광 및 소광을 제어하여, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 입력 영상의 표시 비율을 제어하는 것을 특징으로 한다.
제1 실시예의 구조와 동일한 구조에 의해, 흑 표시 시간 비율은 입력 영상으로부터 결정된다. 이와 같이 결정된 흑 표시 시간 비율은, 흑 표시 시간 비율 정보로서, 백라이트 발광 비율/휘도 제어부(30)에 입력된다. 백라이트 발광 비율/휘도 제어부(30)에 있어서, 백라이트(22) 발광 기간 및 백라이트(22) 발광 휘도는, 흑 표시 시간 비율에 관한 정보에 기초하여 결정되고, 백라이트 발광 비율 제어 신호 및 백라이트 휘도 제어 신호로서, 백라이트(22)에 입력된다. 백라이트(22)는, 입력되는, 백라이트 발광 비율 제어 신호 및 백라이트 휘도 제어 신호에 기초하여 발광한다.
(2) 액정 패널(18) 및 백라이트(22)의 동작
다음으로, 액정 패널(18) 및 백라이트(22)의 동작을 설명한다.
도 12는, 액정 패널(18) 및 백라이트(22)의 동작을 나타낸다. 도 12에서, 가로축은 시간을 표시하고, 세로축은 액정 패널(18)의 수직 표시 위치를 표시한다.
통상, 액정 패널(18)에 있어서, 화상은, 상부로부터 화면을 향하여 선형 및 순차적으로 기입된다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상부로부터 화면을 향하여 기입 시간을 약간 편이시키면서, 액정 패널(18)에 화상이 기입된다. 후술하는, 백라이트(22)의 발광 기간을 유지하기 위해서는, 통상, 1 프레임 기간(일반적으로 1/60 초) 동안 액정 패널(18)에의 기입을 실행한다. 본 실시예에서는, 1 프레임 기간보다 짧은 기간, 즉, 1/4 프레임 기간(1/240 초) 동안, 기입을 실행한다.
액정 패널(18)의 최하위 라인의 기입부터 액정의 응답 완료까지, 소정의 기간이 경과한 후, 백라이트(22)는, 백라이트 발광 비율 제어 신호에 응답하여 발광한다.
백라이트(22) 발광 휘도는, 백라이트 발광 기간에 의해 결정되고, 백라이트 발광 기간과 백라이트 발광 휘도의 곱이 대략 일정하도록, 제어를 실행한다.
또한, 액정 패널(18)에의 기입 기간 및 액정의 응답 기간 동안, 백라이트(22)가 소광하는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 액정 패널(18)에의 기입 기간 및 액정의 응답 기간 동안에는, 지난 프레임 부분에 있는 화상이 액정 패널(18) 상에 표시된다. 따라서, 백라이트(22)가 동일 기간 동안 발광하는 경우, 관찰자에게는, 지난 프레임과 현재 프레임이 혼합되어 보이게 된다.
상술한 바와 같이, 백라이트(22)의 발광 기간을 제어함으로써, 제1 실시예와 동일한 방법으로, 액정 표시 장치(10)의 화상 표시 기간 및 흑 표시 기간을 제어하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 따르면, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
[제5 실시예]
이하, 도 13 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)를 설명한다.
도 13은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)의 구조를 나타낸다.
제5 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)는 제4 실시예의 기본 구조와 동일한 기본 구조를 갖지만, 백라이트(32)의 발광 영역이 분할되고, 백라이트(32)로 하여금, 상이한 타이밍에서 발광하게 할 수 있다.
도 14는 본 실시예에 따른 백라이트(32)의 구조를 나타낸다.
도 14는 수직 타입 백라이트(32)로 지칭되는 구조를 나타내고, 냉음극관(320)은 광원으로서 배열되고, 각각의 냉음극관(320)은 반사판(321)으로 둘러싸인다. 확산판(322)은, 냉음극관(320) 상에 배치되고, 냉음극관(320)으로부터 광을 확산시키는 균일한 면 광원으로서 기능을 한다. 본 실시예에서는, 각각의 냉음극 관(320)의 발광 타이밍이 변한다.
다음으로, 액정 패널(18) 및 백라이트(32)의 동작을 설명한다.
도 15는, 액정 패널(18) 및 백라이트(32)의 동작을 나타낸다. 도 15에서는, 백라이트(15)가 수직 방향으로 4개의 부분으로 분할되어, 4개의 수평 발광 영역이 형성되고, 각 수평 발광 영역은, 백라이트(32)의 발광 및 소광 타이밍을 제어할 수 있다.
제4 실시예에서는, 백라이트(32)의 발광 타이밍을, 액정 패널(18)의 최하위 라인의 기입부터 일정 기간 후로 설정한다.
그러나, 본 실시예에서, 백라이트(32)는, 분할에 의해 얻어진 각 영역에 대응하는 액정 패널(18)의 최하위 라인의 기입부터 액정의 응답 기간 후, 백라이트(32)의 발광 비율 제어 신호에 응답하여, 발광한다.
상술한 바와 같이, 백라이트(32)의 발광 영역을 분할하는 경우에는, 백라이트(32)의 발광 기간을, 제4 실시예보다 더 길게 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 더 넓은 범위 내의 표시 비율로 제어를 실행하는 것이 가능하다. 다른 구조는, 제4 실시예의 구조와 동일하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(10)에 따르면, 액정 표시 장치(10) 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
[제6 실시예]
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기 EL 표 시 장치(100)를 설명한다.
(1) 유기 EL 표시 장치(100)의 구조
도 16은, 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(100)의 구조를 나타낸다.
제6 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(100)는, 제1 실시예의 기본 구조와 동일한 기본 구조를 갖고, 화상 표시 장치는 유기 EL 패널(34)로 구성된다.
도 17은 유기 EL 패널(34) 구조의 일 예를 나타낸다.
유기 EL 패널(34)에 있어서, 화소(346)는, 2개의 박막 트랜지스터로 형성되는 제1 스위치 장치(341)와 제2 스위치 장치(342), 신호선(343)으로부터 공급된 전압을 유지하기 위한 전압 유지 용량(344), 및 유기 EL 장치(345)로 구성된다.
신호선(343) 및 전원선(347)의 말단은, 신호선 구동 회로(348)에 접속된다.
신호선(343) 및 전원선(347)과 수직 방향에 있는 주사선(349)은, 주사선 구동 회로(350)에 접속된다.
(2) 유기 EL 표시 장치(100)의 동작
다음으로, 유기 EL 표시 장치(100)의 동작을 설명한다.
ON 상태에 있는 주사선 구동 신호는, 주사선 구동 회로(350)로부터 주사선(349)을 통하여 제1 스위치 장치(341)에 인가되어, 제1 스위치 장치(341)는 전도 상태로 된다. 이때 신호선 구동 회로(348)로부터 출력된 신호선 구동 신호는, 신호선(343)을 통하여 전압 유지 용량(344)에 기입된다.
제2 스위치 장치(342)의 전도 상태가, 전압 유지 용량(344)에 저장된 전하량 에 따라 결정되고, 전원선(347)을 통하여 유기 EL 장치(345)에 전류가 공급되어, 유기 EL 장치가 발광한다.
제2 스위치 장치(342)의 전도 상태를 결정하는 전압이 전압 유지 용량(344)에 저장되어 있으므로, 주사선 구동 신호가 OFF 상태로 되는 경우에도, 전원선(347)을 통하여 유기 EL 장치(345)에 계속 전류가 공급된다.
따라서, 제1 실시예를 나타낸 도 5와 동일한 방법으로, 영상 신호 및 흑 영상 신호는, 1 수평 주사 기간의 제1 및 제2 1/2 수평 주사 기간에서 신호선 구동 회로(348)로부터 출력되고, 동기되어 ON 상태로 설정되는 주사선 구동 신호는, 수평 주사 기간의 제1 1/2 수평 주사 기간에서 영상 신호를 기입하기 위해 주사선(349)에 인가되고, 동기되어 ON 상태로 설정되는 주사선 구동 신호는, 수평 주사 기간의 제2 1/2 수평 주사 기간에서 흑 영상 신호를 기입하기 위해 주사선(349)에 인가된다. 따라서, 제1 실시예와 동일한 방법으로, 유기 EL 패널(34)의 화상 표시 기간 및 흑 화상 표시 기간을 제어하는 것이 가능하다. 더욱 상세하게는, 제1 실시예와 동일한 방법으로 표시 비율 제어에 의해 결정된 흑 표시 시간 비율에 기초하여 주사선 구동 회로(350)를 제어한다.
(3) 유기 EL 패널(34)의 고유한 제어
유기 EL 패널(34)은 자발적인 발광 장치이다. 이 때문에, 흑 표시 시간 비율에 따라 화상이 표시되는 기간 동안 화상의 밝기를 제어함으로써, 1 프레임 기간 동안 휘도를 거의 일정하게 제어하는 것이 필요하다.
따라서, 본 실시예에서, 화상의 밝기는, 10 비트 출력의 정확도를 갖는 신호 선 구동 회로(348)를 이용하여 디지털 방식으로 제어된다. 흑 표시 시간 비율이 소정의 제어 범위 내에서 최고인 상태에서는, 가장 밝은 화상의 밝기를 필요로 한다. 즉, 흑 표시 시간 비율이 높으므로, 화상을 표시하는 기간이 짧아진다. 따라서, 1 프레임 기간 동안 휘도를 거의 일정하게 유지하기 위해서는, 화상의 밝기를 증가시키는 것이 필요하다.
따라서, 소정의 흑 표시 시간 비율 제어 범위 내에서, 최대 흑 표시 시간 비율에 있는 화상의 최대 표시 계조 레벨을 1020 계조 레벨로 설정하고, 흑 표시 시간 비율이 더 감소되면 더 작은 값을 갖도록 설정한다. 따라서, 화상 표시 기간 동안 최대 휘도가 제어된다. 더욱 상세하게는, 입력 영상의 감마값을 γ로 표현하고, 입력 영상의 최대 계조 레벨을 8 비트(255 계조 레벨)로 설정하며, 흑 표시 시간 비율 제어 범위 내의 최대 흑 표시 시간 비율에 있는 화상 표시 기간 동안의 휘도에 대한, 설정되는 흑 표시 시간 비율에 있는 화상 표시 기간 동안의 휘도의 비율을 I로 표현하면, 휘도 비율 I로 설정된 최대 계조 레벨 Lmax는 수학식 9에서 표현된다.
Figure 112006000818096-PAT00009
수학식 9에 의해, 흑 표시 시간 비율에 대응하는 최대 계조 레벨을 얻고, 그 다음에 모든 화상의 계조 레벨을 다시 양자화한다. 따라서, 화상 표시 기간 동안 밝기를 제어하는 것이 가능하다.
또한, 전원선(347)을 통하여 공급된 전류값을 제어함으로써, 유기 EL 패널(34)은, 밝기를 제어할 수 있다. 따라서, 흑 표시 시간 비율에 따라 1 프레임 기간 동안 휘도를 거의 일정하게 유지하도록, 전원선(347)을 통하여 공급되는 전류값을 제어하는 구조를 채용하는 것도 가능하게 된다.
다른 구조는 제1 실시예의 구조와 동일하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(100) 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.
[변형]
이상, 본 발명에 따른 실시예를 상술하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상으로부터 일탈함이 없이 여러 변화를 줄 수 있다.
예를 들어, 개시된 일부 요구 조건이 삭제되는 경우에도, 소정의 이점이 얻어진다면, 본 발명으로서 도출될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 액정 표시 장치(10) 및 유기 EL 표시 장치(100)를 설명하였지만, 계속 화상을 표시함으로써, 1 프레임 기간 동안 동화상을 표시하는 홀드 타입 표시 장치도, 본 발명에 따른 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상할 수 있다. 예를 들어, 무기 EL 표시 장치를 이용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 화상 표시 장치 상에 표시되는 동화상 및 정지 화상의 화질을 향상하는 것이 가능하다.

Claims (24)

1 프레임 기간 내에서 입력 영상 및 흑 영상을 표시하는 디스플레이;
상기 입력 영상으로부터 움직임 정보를 검출하는 움직임 검출부;
상기 움직임 정보에 기초하여 상기 1 프레임 기간에 대한, 상기 1 프레임 기간 내에서 흑 영상을 표시하는 기간인 흑 기간의 비율로서 흑 표시 시간 비율을 설정하는 표시 비율 제어부; 및
상기 흑 표시 시간 비율의 변화 때문에 발생하며, 상기 1 프레임 기간 동안 전체 휘도의 변동에 대응하는, 휘도 변동을, 소정 범위 내에서, 억제하는 표시 휘도 제어부를 구비하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이는, 액정 패널 및 뒷면에서 액정 패널을 조명하는 면 광원 장치를 포함하고,
상기 표시 비율 제어부는, 흑 표시 시간 비율에 기초하여 입력 영상 및 흑 영상을 표시하기 위해, 액정 패널을 제어하고,
상기 표시 휘도 제어부는, 소정의 범위 내에서, 휘도 변동을 억제하기 위해, 상기 면 광원 장치를 제어하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이는, 액정 패널, 및 액정 패널의 뒷면에 배치되며 액정 패널의 뒷면에서 액정 패널을 조명하는 면 광원 장치를 포함하고,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 1 프레임 기간 동안 입력 영상을 표시하기 위해 액정 패널을 제어하고,
상기 표시 휘도 제어부는, 흑 표시 시간 비율에 기초하여, 입력 영상이 표시되는 기간 동안 발광하고, 흑 영상이 표시되는 기간 동안 소광하도록, 면 광원 장치를 제어하는 화상 표시 장치.
제3항에 있어서,
상기 면 광원 장치는, 액정 패널의 화면 상에서 수직 방향으로 분할된 복수의 수평 발광 영역을 포함하고,
상기 면 광원 장치는, 복수의 수평 발광 영역 각각에 대한 발광 및 소광 타이밍을 제어하고,
상기 입력 영상 데이터는, 액정 패널 내의 화면의 말단에서 각 수평선에 대해 선형 및 순차적으로 기입되고,
상기 표시 휘도 제어부는, 상기 수평 발광 영역 중 하나와 일치하는 화면 상의 영역에 입력 영상 데이터를 기입한 후, 흑 표시 시간 비율을 따르는 흑 표시 시간의 범위(span) 동안 수평 발광 영역 중 하나를 소광하고, 상기 소광 후 또는 그렇지 않으면 상기 소광 전과 입력 영상 데이터를 기입한 직후, 흑 표시 시간을 제외한 시간 동안 상기 수평 발광 영역 중 상기 하나를 발광하도록, 면 광원 장치를 제어하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이는 전자 발광 패널인 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용함으로써, 움직임 벡터를 검출하여, 움직임 벡터의 놈(norm)을 얻고,
상기 표시 비율 제어부는 상기 움직임 벡터의 놈에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용함으로써, 복수의 움직임 벡터를 검출하여, 복수의 움직임 벡터의 방향 분포를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 복수의 움직임 벡터의 방향 분포에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용하여, 프레임 간의 차이를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 프레임 간의 차이에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상의 공간 주파수를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 공간 주파수의 분포에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제6항에 있어서,
상기 움직임 벡터는, 현재 입력 영상 및 일정 기간 지연된 입력 영상의 블록 매칭에 의해 얻어지는 화상 표시 장치.
제6항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상을 1차원 배열 화상 상에 투영하고, 일정 기간 지연된 입력 영상을 상기 1차원 배열 화상 상에 투영하여, 이들 1차원 배열 화상 모두를 이용하여 움직임 벡터를 검출하는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 입력 영상은, 움직임 벡터를 포함하는, 부호화된 영상 데이터이고,
상기 화상 표시 장치는, 부호화된 영상 데이터를 복호화하여 움직임 벡터를 얻는 복호부를 더 구비하고,
상기 움직임 검출부는 움직임 벡터로부터 움직임 정보를 얻는 화상 표시 장치.
제6항에 있어서,
상기 표시 비율 제어부는, 움직임 벡터의 놈의 전부 또는 일부의 가중 선형 합, 움직임 벡터의 방향 분포, 프레임 간의 차이 및 공간 주파수의 분포에 의해, 흑 표시 시간 비율을 얻는 화상 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 표시 비율 제어부는 미리 설정된 범위 내에서 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 범위 내로 설정된 복수의 이산 시간 비율 중 에서 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
동화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치로서,
상기 동화상의 1 프레임 기간 내에서, 동화상의 각 프레임에 대응하는 입력 영상, 및 흑 영상을 표시하는 디스플레이;
상기 입력 영상으로부터, 움직임 크기를 포함하는 움직임 정보를 검출하는 움직임 검출부;
상기 움직임 크기가 더 증가할 때, 상기 1 프레임 기간 내에서 흑 영상을 표시하는 흑 기간이 더 연장되도록, 흑 표시 시간 비율을 설정하는 표시 비율 제어부; 및
상기 흑 표시 시간 비율의 변화 때문에 발생하며, 1 프레임 기간 동안 전체 휘도의 변동에 대응하는, 휘도 변동을, 소정의 범위 내에서, 억제하는 표시 휘도 제어부를 구비하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 디스플레이는, 액정 패널 및 뒷면에서 액정 패널을 조명하는 면 광원 장치를 포함하고,
상기 표시 비율 제어부는, 흑 표시 시간 비율에 기초하여, 입력 영상 및 흑 영상을 표시하기 위해, 액정 패널을 제어하고,
상기 표시 휘도 제어부는, 소정의 범위 내에서, 휘도 변동을 억제하기 위해, 상기 면 광원 장치를 제어하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 디스플레이는, 액정 패널, 및 액정 패널의 뒷면에 배치되며 액정 패널의 뒷면에서 액정 패널을 조명하는 면 광원 장치를 포함하고,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 1 프레임 기간 동안 입력 영상을 표시하기 위해 액정 패널을 제어하고,
상기 표시 휘도 제어부는, 흑 표시 시간 비율에 기초하여, 입력 영상이 표시되는 기간 동안 발광하고, 흑 영상이 표시되는 기간 동안 소광하도록, 상기 면 광원 장치를 제어하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용함으로써, 움직임 벡터를 검출하여, 움직임 벡터의 놈을 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 움직임 벡터의 놈에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용함으로써, 복수의 움직임 벡터를 검출하여, 복수의 움직임 벡터의 방향 분포를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 복수의 움직임 벡터의 방향 분포에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 움직임 검출부는, 입력 영상을 홀드하는 메모리를 포함하고,
상기 움직임 검출부는, 현재 입력 영상 및 메모리를 통하여 일정 기간 지연된 입력 영상의 전부 또는 일부를 이용하여 프레임 간의 차이를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는, 상기 프레임 간의 차이에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제16항에 있어서,
상기 움직임 검출부는 입력 영상의 공간 주파수를 얻고,
상기 표시 비율 제어부는 공간 주파수의 분포에 기초하여 흑 표시 시간 비율을 설정하는 화상 표시 장치.
제19항에 있어서,
상기 움직임 검출부는 현재 입력 영상을 1차원 배열 화상 상에 투영하고, 일정 기간 지연된 입력 영상을 상기 1차원 배열 화상 상에 투영하여, 이들 1차원 배열 화상 모두를 이용하여 움직임 벡터를 검출하는 화상 표시 장치.
화상 표시 장치의 화면 상에 동화상을 표시하는 방법으로서,
상기 동화상의 1 프레임 기간 내에서, 동화상의 각 프레임에 대응하는 입력 영상, 및 흑 영상을 표시하는 단계;
상기 입력 영상으로부터, 움직임 크기를 포함하는 움직임 정보를 검출하는 단계;
상기 움직임 크기가 더 증가할 때, 상기 1 프레임 기간 내에서 흑 영상을 표시하는 흑 기간이 더 연장되도록, 흑 표시 시간 비율을 설정하는 단계; 및
상기 흑 표시 시간 비율의 변화 때문에 발생하며, 1 프레임 기간 동안 전체 휘도의 변동에 대응하는, 휘도 변동을, 소정의 범위 내에서, 억제하는 단계를 포함하는 방법.
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