KR20140059386A - 데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고계조 영역의 데이터에 따른 휘도를 분산시켜 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 데이터 변환 장치는 입력 영상의 각 단위 화소의 입력 데이터를 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 데이터 분리부; 상기 휘도 데이터의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 휘도 분산부; 및 상기 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터와 상기 색차 데이터에 기초하여 상기 각 단위 화소의 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONVERTING DATA, AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 소비 전력을 저감할 수 있는 데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 컴퓨터의 비약적인 발전과 인터넷의 보급의 확대와 더불어, 다양한 형태와 용도를 갖는 디스플레이 장치들이 출현하고 있다. 이러한 디스플레이 장치들은 디지털 텔레비전, 스마트 텔레비전, 3D 텔레비전, 모니터 등 대면적 디스플레이 기기로부터 휴대폰, PDA, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터 등 작고 편리한 휴대용 기기들까지 다양한 기기들에 탑재되고 있다.

디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치 등과 같은 비발광형 디스플레이 장치, 및 플라즈마 디스플레이 장치와 유기 발광 디스플레이 장치 등과 같은 자발광형 디스플레이 장치로 구분될 수 있다.

상기 비발광형 디스플레이 장치인 액정 디스플레이 장치는 기본적으로 액정층을 이용해 백 라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 선택적으로 투과시키고, 컬러 필터를 통해 투과되는 광을 컬러 색상의 광으로 변환하여 소정의 컬러 영상을 표시한다. 이러한 액정 디스플레이 장치의 휘도는 영상 신호에 상관없이 백 라이트 유닛의 휘도에 의해 결정된다.

상기 자발광형 디스플레이 장치인 유기 발광 디스플레이 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 발광층을 전기적으로 여기시켜 발광층의 종류에 따른 컬러 색상의 광을 방출하여 소정의 컬러 영상을 표시한다. 이러한 유기 발광 디스플레이 장치의 휘도는 발광층에 공급되는 영상 신호에 대응되는 전류의 세기에 의해 결정된다.

상기 비발광형 디스플레이 장치는 영상 신호에 상관없이 일정한 소비 전력을 가지지만, 상기 자발광형 디스플레이 장치는 영상 신호에 따라 흐르는 전류에 비례하는 소비 전력을 갖는다.

한편, 상기 비발광형 디스플레이 장치의 소비 전력을 저감하는 종래의 기술로서, 한국공개특허 2005-0061797호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)는 평균 휘도값을 입력받아 구동전압의 전압레벨을 조절하여, 평균 휘도 값이 기준보다 큰 경우 광량을 감소하고 기준보다 작은 경우 광량을 증가시켜 소비 전력을 절감하며 전체적인 휘도 저하를 방지하는 기술을 개시한다.

그리고, 상기 자발광형 디스플레이 장치의 소비 전력을 저감하는 종래의 기술로서, 한국공개특허 2004-0069583호(이하, '선행기술문헌 2'라 함)는 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨을 계산하고, 평균 휘도 레벨이 기준 이하이면 프레임간 평균 휘도 레벨의 차이를 계산한 후 현재 프레임의 소비 전력을 감소시키는 기술을 개시한다.

그러나, 상기 선행기술문헌 1 및 2는 모두 영상의 평균 휘도 레벨에 기초하여 소비 전력을 감소시키기 때문에 계조별 휘도 레벨의 분포가 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 집중되거나 고계조 영역에만 집중되는 영상의 경우 소비 전력의 저감 효율이 감소한다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 고계조 영역의 데이터에 따른 휘도를 분산시켜 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 변환 장치는 입력 영상의 각 단위 화소의 입력 데이터를 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 데이터 분리부; 상기 휘도 데이터의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 휘도 분산부; 및 상기 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터와 상기 색차 데이터에 기초하여 상기 각 단위 화소의 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지거나, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 변환 장치는 상기 보정 데이터 생성부로부터 공급되는 보정 데이터에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터 이루어지는 4색 데이터를 생성하는 4색 데이터 생성부를 더 포함하고, 상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 주사 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 서브 화소로 구성되는 복수의 단위 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 각 단위 화소의 입력 데이터를 보정하여 보정 데이터를 생성하는 상기 데이터 변환 장치를 포함하는 데이터 변환부; 및 상기 주사 라인에 주사 신호를 공급하고 상기 보정 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 패널 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 단위 화소는 적색, 녹색, 및 청색의 서브 화소로 구성되거나 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 서브 화소로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 단위 화소는 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 서브 화소로 구성되고, 상기 데이터 변환부는 상기 보정 데이터에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터 이루어지는 4색 데이터를 생성하는 4색 데이터 생성부를 더 포함하며, 상기 패널 구동부는 상기 4색 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 변환 방법은 입력 영상의 각 단위 화소의 입력 데이터를 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 단계(A); 상기 휘도 데이터의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 단계(B); 및 상기 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터와 상기 색차 데이터에 기초하여 상기 각 단위 화소의 보정 데이터를 생성하는 단계(C)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 데이터 변환 장치와 방법, 및 디스플레이 장치는 각 단위 화소의 휘도 데이터 중에서 고계조 영역에 포함되는 휘도 데이터의 분포도도 분산시킴으로써 입력 영상에 따른 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 휘도 분산부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 이용한 데이터 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치 및 데이터 변환 방법에 있어서, 입력 영상에 대한 입력 데이터와 보정 데이터 각각의 히스토그램을 비교하여 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

이하에서는 본 발명에 따른 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휘도 분산부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(100)는 데이터 분리부(110), 휘도 분산부(120), 및 보정 데이터 생성부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 데이터 분리부(110)는 RGB를 YCbCr로 변환(RGB to YCbCr)하도록 설정된 색상 포맷 변환 알고리즘 또는 변환 함수에 기초하여 입력 영상의 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다. 즉, 상기 데이터 분리부(110)는 하나의 단위 화소의 입력 데이터(DATA1)인 적색, 녹색, 및 청색 데이터로부터 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다. 여기서, 상기 데이터 분리부(110)는 입력 영상의 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)가 프레임 단위로 저장된 메모리부(미도시)에서 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)를 리드(Read)하고, 리드된 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 휘도 분산부(120)는 입력 영상의 각 단위 화소의 휘도 데이터(Y) 중에서 고계조 영역에 포함되는 휘도 데이터를 분산시켜 입력 영상의 소비 전력을 감소시킨다. 즉, 상기 휘도 분산부(120)는 상기 데이터 분리부(110)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)에 기초하여 휘도 데이터(Y)의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 입력 영상에 대한 히스토그램(H)을 생성하고, 히스토그램(H)의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 고계조 레벨들 각각의 빈도수가 분산되도록 휘도 데이터(Y)를 보정한 후, 보정된 휘도 데이터(Y')를 보정 데이터 생성부(130)로 공급한다.

구체적으로, 상기 휘도 분산부(120)는 상기 입력 영상에 대한 히스토그램(H)으로부터 선형 가중치 함수에 의해 고계조에 대한 가중치가 반영된 평균 영상 레벨(Average Picture Level; H-WAPL)을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 상기 고계조 분산 범위의 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max)을 설정한 후, 설정된 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max) 및 입력 데이터(DATA1)의 최대 계조 값에 따라 휘도 데이터(Y)를 보정한다. 이를 위해, 상기 휘도 분산부(120)는 히스토그램 생성부(122), 평균 영상 레벨 산출부(124), 분산 범위 설정부(126), 및 휘도 보정부(128)를 포함하여 구성된다.

상기 히스토그램 생성부(122)는 상기 데이터 분리부(110)로부터 공급되는 한 프레임의 모든 휘도 데이터(Y)를 계조 레벨 단위로 구분하고, 각 계조 레벨에 대응되는 휘도 데이터(Y)의 빈도수를 카운팅하여 각 계조 레벨의 빈도수(또는 비율)로 이루어지는 히스토그램(H)을 생성한다. 이때, 입력 데이터(DATA1)가 8비트일 경우, 상기 히스토그램 생성부(122)는 제 0 계조 레벨에서부터 제 255 계조 레벨까지 각 계조 레벨의 빈도수로 이루어지는 히스토그램(H)을 생성한다. 이에 따라, 입력 영상에 대한 각 계조 레벨의 빈도수에 따른 히스토그램(H)의 형태는 프레임 단위의 입력 영상에 대한 휘도 데이터(Y)에 따라 다양하게 생성된다. 예를 들어, 히스토그램(H)는 각 계조 레벨의 빈도수가 고계조 영역에 집중된 화이트 피크(White Peak), 각 계조 레벨의 저계조 영역에 집중된 블랙 피크(Black Peak), 각 계조 레벨의 빈도수가 저계조와 고계조 각각으로부터 중간 계조 영역으로 갈수록 증가하는 가우스(Gauss), 또는 각 계조 레벨의 빈도수가 저계조 및 고계조 영역 각각에 집중된 블랙/화이트 피크(black/White Peak) 등의 형태를 가질 수 있다.

상기 평균 영상 레벨 산출부(124)는 상기 히스토그램 생성부(122)로부터 공급되는 히스토그램(H)으로부터 선형 가중치 함수에 의해 고계조에 대한 가중치가 반영된 평균 영상 레벨(H-WAPL)을 산출한다. 구체적으로, 상기 평균 영상 레벨 산출부(124)는, 아래의 수학식 1과 같이, 히스토그램(H)의 각 계조 레벨에 대한 히스토그램(H)의 계조 레벨(g)과 빈도수(H(g)) 및 고계조에 대한 선형 가중치 함수(B(g))의 승산 연산(×) 값(g×H(g)×B(g))이 누적된 제 1 누적 값(수학식 1에서 분자)을 산출하고, 히스토그램(H)의 각 계조 레벨에 대한 빈도수(H(g)) 및 상기 선형 가중치 함수(B(g))의 승산 연산(×) 값(H(g)×B(g))이 누적된 제 2 누적 값(수학식 1에서 분모)을 산출한 후, 상기 제 1 누적 값을 상기 제 2 누적 값으로 제산 연산(÷)하여 평균 영상 레벨(H-WAPL)을 산출한다.

상기 수학식 1에 있어서, g는 히스토그램의 계조 레벨을 의미하고, T는 입력 데이터(DATA1)의 비트 수에 따른 최대 계조 값으로서 상기 입력 데이터가 8비트일 경우 255가 될 수 있으며, H(g)는 히스토그램에서 계조 레벨에 대응되는 빈도수를 의미하며, B(g)는 고계조에 대한 선형 가중치 함수로서, 히스토그램(H)의 계조 레벨(g)에 대한 입력 데이터의 최대 계조 값(T)의 제산 연산으로 이루어진다.

이와 같은, 상기 평균 영상 레벨 산출부(124)는 각 계조 레벨의 빈도수의 누적 평균 값에 상기 고계조에 대한 선형 가중치 함수(B(g))를 반영함으로써 고계조에 대한 가중치가 반영된 평균 영상 레벨(H-WAPL)을 산출하게 된다. 이때, 상기 평균 영상 레벨(H-WAPL)은 0 내지 1 범위의 값으로 정규화되어 분산 범위 설정부(126)에 공급된다. 여기서, 0의 평균 영상 레벨(H-WAPL)은 입력 영상이 완전한 블랙(Full Black)인 것을 의미하고, 1의 평균 영상 레벨(H-WAPL)은 입력 영상이 완전한 화이트(Full White)인 것을 의미한다.

상기 분산 범위 설정부(126)는 입력 영상의 고계조의 입력 데이터에 대응되는 고계조의 휘도 데이터를 분산시켜 입력 영상에 따른 소비 전력을 저감하기 위하여, 상기 평균 영상 레벨 산출부(124)로부터 공급되는 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 기초하여 고계조 분산 범위의 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max)을 설정한다. 즉, 상기 분산 범위 설정부(126)는 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 설정된 고계조 분산 범위의 최소 분산 계조 값을 조정함으로써 고계조 영역에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 고계조 분산 범위를 좁히거나 넓히게 된다. 다시 말해, 평균 영상 레벨(H-WAPL)이 상대적으로 어두운 영상에 해당하는 0에 가까울수록 상기 분산 범위 설정부(126)는 상기 고계조 분산 범위를 좁히고, 평균 영상 레벨(H-WAPL)이 상대적으로 밝은 영상에 해당하는 1에 가까울수록 상기 분산 범위 설정부(126)는 상기 고계조 분산 범위를 넓힌다. 결과적으로, 상기 분산 범위 설정부(126)는 상대적으로 소비 전력이 적은 어두운 입력 영상에 대해서는 고계조 분산 범위를 상대적으로 좁게 설정하고, 상대적으로 소비 전력이 많은 밝은 입력 영상에 대해서는 고계조 분산 범위를 상대적으로 넓게 설정함으로써 입력 영상에 따른 소비 전력을 감소시킨다.

예를 들어, 상기 입력 데이터가 8비트일 경우에 있어서, 상기 분산 범위 설정부(126)는 0의 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 128의 최소 분산 계조 값(G'min)에서부터 255의 최대 분산 계조 값(G'max)까지의 범위를 가지는 고계조 분산 범위를 설정하고, 1의 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 200의 최소 분산 계조 값(G'min)에서부터 255의 최대 분산 계조 값(G'max)까지의 범위를 가지는 고계조 분산 범위를 설정하며, 0을 초과하여 1 미만의 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 129 내지 199 범위의 최소 분산 계조 값(G'min)에서부터 255의 최대 분산 계조 값(G'max)까지의 범위를 가지는 고계조 분산 범위를 설정할 수 있다.

상기 휘도 보정부(128)는 상기 분산 범위 설정부(126)에 의해 설정되어 공급되는 고계조 분산 범위의 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max), 및 설정된 입력 데이터(DATA1)의 최대 계조 값(T)에 기초하여 상기 데이터 분리부(110)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)를 보정한다. 구체적으로, 상기 휘도 보정부(128)는, 아래의 수학식 2와 같이, 상기 최대 분산 계조 값(G'max)과 상기 최소 분산 계조 값(G'min)의 감산 연산(-)하고, 감산 연산(-)의 결과 값(G'max - G'min)을 입력 데이터(DATA1)의 최대 계조 값(T)으로 제산 연산(÷)하고, 제산 연산(÷)의 결과 값((G'max - G'min)/T)에 휘도 데이터(Y)를 승산 연산(×)한 후, 승산 연산(×)의 결과 값(((G'max - G'min)/T)×Y)에 상기 최소 분산 계조 값(G'min)을 가산(+)함으로써 보정된 휘도 데이터(Y')를 생성한다. 이러한 상기 휘도 보정부(128)는 입력 영상의 각 단위 화소의 휘도 데이터(Y)를 아래의 수학식 2의 연산을 통해 보정함으로써 고계조 분산 범위에 포함되는 휘도 데이터의 빈도수를 분산시킨다.

상기 보정 데이터 생성부(130)는 YCbCr를 RGB로 변환(YCbCr to RGB)하도록 설정된 색상 포맷 변환 알고리즘 또는 변환 함수에 기초하여 전술한 휘도 분산부(120)로부터 공급되는 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터(Y')와 이와 대응되도록 상기 데이터 분리부(110)로부터 공급되는 색차 데이터(CbCr)에 기초하여 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지는 각 단위 화소의 보정 데이터(DATA2)를 생성하고, 생성된 각 단위 화소의 보정 데이터(DATA2)를 외부로 출력한다.

여기서, 상기 보정 데이터 생성부(130)는 상기 보정 데이터(Ri', Gi', Bi')를 디스플레이 장치로 출력하거나, 메모리부(미도시)에 저장된 입력 영상의 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)가 상기 보정 데이터(DATA2)로 갱신되도록 상기 보정 데이터(DATA2)를 메모리부(미도시)에 라이트(Write)할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 이용한 데이터 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력 영상의 단위 화소별 입력 데이터(DATA1)를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다(S100). 이러한 S100 과정은 전술한 상기 데이터 분리부(110)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

그런 다음, 휘도 데이터(Y)에 기초하여 휘도 데이터(Y)의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 입력 영상에 대한 히스토그램(histogram; H)을 생성하고, 히스토그램(H)의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 고계조 레벨들 각각의 빈도수가 분산되도록 휘도 데이터(Y)를 보정한다(S200). 이러한 S200 과정은 전술한 상기 휘도 분산부(120)에서 수행되는 것으로, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 한 프레임의 모든 휘도 데이터(Y)를 계조 레벨 단위로 구분하고, 각 계조 레벨에 대응되는 휘도 데이터(Y)의 빈도수를 카운팅하여 각 계조 레벨의 빈도수(또는 비율)로 이루어지는 히스토그램(H)을 생성한다(S210). 이러한 S210 과정은 전술한 상기 휘도 분산부(120)의 히스토그램 생성부(122)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

이어서, 상기 입력 영상에 대한 히스토그램(H)으로부터 선형 가중치 함수(B(g))에 의해 고계조에 대한 가중치가 반영된 평균 영상 레벨(H-WAPL)을 산출한다(S220). 이러한 S220 과정은 전술한 상기 휘도 분산부(120)의 평균 영상 레벨 산출부(124)에서 위의 수학식 1의 연산을 통해 산출되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

이어서, 상기 산출된 평균 영상 레벨(H-WAPL)에 따라 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max) 범위를 가지는 고계조 분산 범위를 설정한다(S230). 이러한 S230 과정은 전술한 상기 휘도 분산부(120)의 분산 범위 설정부(126)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

이어서, 설정된 최소 분산 계조 값(G'min)과 최대 분산 계조 값(G'max) 및 입력 데이터(DATA1)의 최대 계조 값에 따라 휘도 데이터(Y)를 보정한다(S240). 이러한 S240 과정은 전술한 상기 휘도 분산부(120)의 휘도 보정부(128)에서 위의 수학식 2의 연산을 통해 산출되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

그런 다음, 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터(Y')와 이에 대응되는 색차 데이터(CbCr)에 기초하여 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지는 각 단위 화소의 보정 데이터(DATA2)를 생성한다(S300). 이러한 S300 과정은 전술한 상기 보정 데이터 생성부(130)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치 및 데이터 변환 방법에 있어서, 입력 영상에 대한 입력 데이터와 보정 데이터 각각의 히스토그램을 비교하여 나타내는 도면이다.

먼저, 비교 1의 입력 영상의 경에 있어서, 입력 데이터에 따른 히스토그램은 각 계조 레벨의 빈도수가 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 집중된 블랙 및 화이트 피크 형태를 가지지만, 보정 데이터에 따른 히스토그램은 입력 데이터에 따른 히스토그램 대비 고계조 영역에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산(도 4의 화살표 참조)된 것을 볼 수 있다.

다음으로, 비교 2의 입력 영상의 경에 있어서, 입력 데이터에 따른 히스토그램은 각 계조 레벨의 빈도수가 고계조 영역에 집중된 화이트 피크 형태를 가지지만, 보정 데이터에 따른 히스토그램은 입력 데이터에 따른 히스토그램 대비 고계조 영역에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산(도 4의 화살표 참조)된 것을 볼 수 있다.

따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 장치와 이를 이용한 데이터 변환 방법은 입력 영상의 각 단위 화소의 휘도 데이터(Y) 중에서 고계조 영역에 포함되는 휘도 데이터의 분포도를 분산시킴으로써 입력 영상의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 이는 각기 다른 4색 서브 화소가 하나의 단위 화소를 구성하는 디스플레이 장치에 4색 데이터를 공급하는 장치이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(200)는 데이터 분리부(110), 휘도 분산부(120), 보정 데이터 생성부(130), 및 4색 데이터 생성부(240)를 포함하여 구성된다.

상기 데이터 분리부(110), 휘도 분산부(120), 및 보정 데이터 생성부(130) 각각은 전술한 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예의 상기 데이터 변환 장치(200)와 동일하므로 동일한 도면 부호를 부여하기로 하고, 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

상기 4색 데이터 생성부(240)는 보정 데이터 생성부(130)로부터 공급되는 각 단위 화소의 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')를 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어진 4색 데이터(DATA2)를 생성한다. 여기서, 상기 3색 보정 데이터(R', G', B')를 상기 4색 데이터(DATA2)로 변환하는 알고리즘은 각 서브 화소의 휘도 및/또는 구동 등의 특성에 따라 다양한 방법으로 설정될 수 있다.

일 예로서, 상기 4색 데이터 생성부(240)는 상기 각 단위 화소의 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')에 기초하여 백색 데이터(W)를 생성하고, 생성된 백색 데이터(W)와 상기 3색 보정 데이터(R', G', B') 각각에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색의 3색 데이터(R, G, B)로 이루어지는 상기 4색 데이터(DATA2)를 생성한다. 이때, 백색 데이터(W)는 상기 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')의 공통 계조 값(또는 최소 계조 값)으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 일 예의 4색 데이터 생성부(240)는 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')에서 공통 계조 값을 상기 백색 데이터(W)로 생성함과 아울러 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B') 각각에 대응되는 상기 적색, 녹색, 및 청색의 3색 데이터(R, G, B)를 생성할 수 있다.

다른 예로서, 상기 4색 데이터 생성부(240)는 상기 3색 보정 데이터(R', G', B')에 기초하여 백색 데이터(W)를 생성하고, 생성된 백색 데이터(W)를 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B') 각각에 반영하여 적색, 녹색, 및 청색의 3색 데이터(R, G, B)를 생성함으로써 적색, 녹색, 및 청색의 3색 데이터(R, G, B)와 백색 데이터(W)로 이루어지는 상기 4색 데이터(DATA2)를 생성한다. 예를 들어, 다른 예의 4색 데이터 생성부(240)는 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')에서 공통 계조 값을 백색 데이터(W)로 생성함과 아울러 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B') 각각에서 상기 백색 데이터(W)를 차감하여 상기 적색, 녹색, 및 청색의 3색 데이터(R, G, B)를 생성할 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(200)를 이용한 데이터 변환 방법은 전술한 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 변환 방법과 동일한 순서로 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')를 생성한 후, 생성된 적색, 녹색, 및 청색의 3색 보정 데이터(R', G', B')에 기초하여 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어진 4색 데이터(DATA2)를 생성한다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 데이터 변환 장치를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 이는 각기 다른 4색 서브 화소가 하나의 단위 화소를 구성하는 디스플레이 장치에 4색 데이터를 공급하는 장치이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(300)는 4색 데이터 생성부(310), 데이터 분리부(320), 휘도 분산부(330), 및 보정 데이터 생성부(340)를 포함하여 구성된다.

상기 4색 데이터 생성부(310)는 프레임 단위로 입력되는 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어진 각 단위 화소의 입력 데이터(DATA1)를 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 4색 데이터(R', G', B', W')를 생성한다. 이러한 상기 4색 데이터 생성부(310)는 상기 입력 데이터(DATA1)에 기초하여 4색 데이터(R', G', B', W')를 생성하는 것을 제외하고는 도 5에 도시된 4색 데이터 생성부(240)와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.

상기 데이터 분리부(320)는 RGBW를 YCbCr로 변환(RGBW to YCbCr)하도록 설정된 색상 포맷 변환 알고리즘 또는 변환 함수에 기초하여 상기 4색 데이터 생성부(310)로부터 공급되는 각 단위 화소의 4색 데이터(R', G', B', W')를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다. 이러한 상기 데이터 분리부(320)는 4색 데이터(R', G', B', W')를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리하는 것을 제외하고는 도 1에 도시된 데이터 분리부(110)와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.

상기 휘도 분산부(330)는 상기 데이터 분리부(320)로부터 공급되는 휘도 데이터(Y)에 기초하여 휘도 데이터(Y)의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 입력 영상에 대한 히스토그램(H)을 생성하고, 히스토그램(H)의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 고계조 레벨들 각각의 빈도수가 분산되도록 휘도 데이터(Y)를 보정한다. 이러한 상기 휘도 분산부(330)는 도 1 및 도 2에 도시된 휘도 분산부(120)와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신하기로 한다.

상기 보정 데이터 생성부(340)는 YCbCr를 RGBW로 변환(YCbCr to RGBW)하도록 설정된 색상 포맷 변환 알고리즘 또는 변환 함수에 기초하여 전술한 휘도 분산부(330)로부터 공급되는 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터(Y')와 이와 대응되도록 상기 데이터 분리부(320)로부터 공급되는 색차 데이터(CbCr)에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어진 각 단위 화소의 4색 보정 데이터(DATA2)를 생성하고, 생성된 상기 각 단위 화소의 4색 보정 데이터(DATA2)를 외부로 출력한다.

이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(300)를 이용한 데이터 변환 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 프레임 단위로 입력되는 상기 각 단위 화소의 입력 데이터(DATA1)를 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 상기 4색 데이터(R', G', B', W')를 생성한다. 상기 4색 데이터(R', G', B', W')는 상기 4색 데이터 생성부(310)에 의해 생성된다.

그런 다음, 상기 각 단위 화소의 4색 데이터(R', G', B', W')를 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)로 분리한다. 상기 휘도 데이터(Y)와 색차 데이터(CbCr)는 상기 데이터 분리부(320)에 의해 생성된다.

그런 다음, 도 3에 도시된 S200과 동일한 과정에 따라 휘도 데이터(Y)를 보정한다. 상기 휘도 데이터(Y)의 보정은 상기 휘도 분산부(320)에서 수행된다.

그런 다음, 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터(Y')와 이와 대응되는 색차 데이터(CbCr)에 기초하여 각 단위 화소의 상기 4색 보정 데이터(DATA2)를 생성한다. 이러한 상기 4색 보정 데이터(DATA2)는 상기 보정 데이터 생성부(340)에 의해 생성된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(410), 데이터 변환부(420), 및 패널 구동부(430)를 포함하여 구성된다.

디스플레이 패널(410)은 패널 구동부(430)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 단위 화소를 구성하는 서브 화소(P) 각각의 유기 발광 소자(OLED)가 발광함으로써 각 단위 화소로부터 방출되는 광을 통해 영상을 표시한다. 이를 위해, 디스플레이 패널(410)은 서로 교차하도록 형성되어 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 주사 라인(SL), 복수의 데이터 라인(DL)에 나란하게 형성된 복수의 제 1 전원 라인(PL1), 및 복수의 제 1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성된 복수의 제 2 전원 라인(PL2)을 포함하여 구성된다.

복수의 데이터 라인(DL)은 제 1 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고, 복수의 주사 라인(SL)은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 그리고, 제 1 전원 라인(PL1)은 복수의 데이터 라인(DL) 각각에 인접하도록 나란하게 형성되어 외부로부터 제 1 구동 전원을 공급받는다.

복수의 제 2 전원 라인(PL2) 각각은 복수의 제 1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성되어 외부로부터 제 2 구동 전원을 공급받는다. 이때, 상기 제 2 구동 전원은 제 1 구동 전원보다 낮은 저전위 전압 레벨을 가지거나, 접지(또는 그라운드) 전압 레벨을 가질 수 있다.

한편, 상기 디스플레이 패널(410)은 상기 복수의 제 2 전원 라인(PL2) 대신에 공통 전극을 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 공통 전극은 상기 디스플레이 패널(410)의 표시 영역 전체에 형성되어 외부로부터 제 2 구동 전원을 공급받을 수 있다.

상기 각 단위 화소는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 서브 화소(P)로 구성되거나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)의 서브 화소(P)로 구성될 수 있다. 각 서브 화소(P)는 유기 발광 소자(OLED), 및 화소 회로(PC)를 포함하여 구성된다.

유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로(PC)와 상기 제 2 전원 라인(PL2) 사이에 접속되어 상기 화소 회로(PC)로부터 공급되는 데이터 전류 량에 비례하여 발광함으로써 소정의 컬러 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로(PC)에 접속된 애노드 전극(또는 화소 전극), 제 2 구동 전원 라인(PL2)에 접속된 캐소드 전극(또는 반사 전극), 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성되어 적색, 녹색, 청색, 및 백색 중 어느 한 색의 광을 방출하는 유기 발광셀을 포함하여 구성된다. 여기서, 유기 발광셀은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 유기 발광셀에는 상기 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.

상기 화소 회로(PC)는 패널 구동부(430)로부터 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 응답하여 패널 구동부(430)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 데이터 전류가 유기 발광 소자(OLED)에 흐르도록 한다. 이를 위해, 상기 화소 회로(PC)는 박막 트랜지스터 형성 공정에 의해 기판 상에 형성되는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하여 구성된다.

상기 스위칭 트랜지스터는 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터에 공급한다. 상기 구동 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 스위칭되어 데이터 전압(Vdata)에 기초한 데이터 전류를 생성하여 유기 발광 소자(OLED)에 공급함으로써 데이터 전류 량에 비례하도록 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킨다. 상기 적어도 하나의 커패시터는 구동 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시킨다.

각 서브 화소(P)의 상기 화소 회로(PC)에서는 구동 트랜지스터의 구동 시간에 따라 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차가 발생되고, 이로 인해 화질이 저하될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 회로(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 보상 회로는 상기 화소 회로(PC)의 내부에 형성된 적어도 하나의 보상 트랜지스터(미도시) 및 적어도 하나의 보상 커패시터(미도시)로 구성된다. 이러한 상기 보상 회로는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하는 검출 구간 동안 데이터 전압과 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 커패시터에 함께 저장하는 방식으로 각 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하게 된다.

상기 데이터 변환부(420)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력 영상의 입력 데이터(DATA1)에 기초하여 각 단위 화소의 휘도 데이터 중에서 고계조 영역에 포함되는 휘도 데이터의 분포도가 분산되도록 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하고, 보정된 휘도 데이터에 기초한 보정 데이터(DATA2)를 생성하여 패널 구동부(430)에 공급한다. 이러한 상기 데이터 변환부(420)는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 본 발명의 제 1, 제 2, 또는 제 3 실시 예의 데이터 변환 장치(100, 200, 300)를 포함하여 구성되는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 데이터 변환부(420)가 상기 제 1 실시 예의 데이터 변환 장치(100)를 포함하여 구성되는 경우 상기 디스플레이 패널(410)의 각 단위 화소는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 서브 화소(P)로 구성된다. 그리고, 상기 데이터 변환부(420)가 상기 제 2 또는 제 3 실시 예의 데이터 변환 장치(100)를 포함하여 구성되는 경우 상기 디스플레이 패널(410)의 각 단위 화소는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)의 서브 화소(P)로 구성된다.

상기 패널 구동부(430)는 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 주사 제어 신호(SCS)와 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하고, 주사 제어 신호(SCS)에 따라 주사 신호(SS)를 생성하여 주사 라인(SL)에 순차적으로 공급함과 아울러 상기 데이터 변환부(420)로부터 공급되는 보정 데이터(DATA2)를 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인(DL)에 공급한다. 이를 위해, 상기 패널 구동부(430)는 타이밍 제어부(432), 주사 구동 회로부(434), 및 데이터 구동 회로부(436)를 포함하여 구성된다.

타이밍 제어부(432)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 따라 주사 구동 회로부(434)와 데이터 구동 회로부(436) 각각의 구동 타이밍을 제어한다. 즉, 타이밍 제어부(432)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE), 클럭(DCLK) 등의 타이밍 동기 신호(TSS)를 기초해 주사 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하고, 주사 제어 신호(SCS)를 통해 주사 구동 회로부(434)의 구동 타이밍을 제어함과 동기되도록 데이터 제어 신호(DCS)를 통해 데이터 구동 회로부(436)의 구동 타이밍을 제어한다.

또한, 상기 타이밍 제어부(432)는 상기 데이터 변환부(420)로부터 공급되는 보정 데이터(DATA2)를 디스플레이 패널(410)의 구동에 알맞도록 정렬하고, 정렬된 데이터(DATA3)를 데이터 구동 회로부(436)에 공급한다. 여기서, 상기 정렬된 데이터(DATA3)는 전술한 단위 화소를 구성하는 서브 화소에 따라 적색, 녹색, 및 청색의 데이터로 이루어지거나, 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 데이터로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 타이밍 제어부(432)는 상기 데이터 변환부(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 데이터 변환부(420)는 상기 타이밍 제어부(432)에 내장될 수 있으며, 이 경우 프로그램 형태로 내장될 수 있다.

상기 주사 구동 회로부(434)는 상기 타이밍 제어부(432)로부터 공급되는 주사 제어 신호(SCS)에 따라 주사 신호(SS)를 생성하여 복수의 주사 라인(SL)에 순차적으로 공급한다.

상기 데이터 구동 회로부(436)는 상기 타이밍 제어부(432)로부터 정렬 데이터(DATA3)와 데이터 제어 신호(DCS)를 공급받으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 복수의 기준 감마 전압을 공급받는다. 이러한 상기 데이터 구동 회로부(436)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 정렬 데이터(DATA3)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터 전압을 각 서브 화소의 해당 데이터 라인(DL)에 공급한다.

이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 평판 디스플레이 장치는 상기 데이터 변환부(420)를 이용하여 각 단위 화소의 휘도 데이터 중에서 고계조 영역에 포함되는 휘도 데이터의 분포도도 분산시킴으로써 입력 영상에 따른 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서, 상기 각 서브 화소(P)가 유기 발광 소자(OLED)와 화소 회로(PC)를 포함하는 발광셀로 구성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 각 서브 화소(P)는 액정셀 또는 방전셀로 이루어질 수도 있다. 즉, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 유기 발광 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치, 또는 플라즈마 디스플레이 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100, 200, 300: 데이터 변환 장치 110, 320: 데이터 분리부
120, 330: 휘도 분산부 130, 340: 보정 데이터 생성부
240, 310: 4색 데이터 생성부 410: 디스플레이 패널
420: 데이터 변환부 430: 패널 구동부
432: 타이밍 제어부 434: 주사 구동 회로부
436: 데이터 구동 회로부

Claims (17)

1. 입력 영상의 각 단위 화소의 입력 데이터를 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 데이터 분리부;
   상기 휘도 데이터의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 휘도 분산부; 및
   상기 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터와 상기 색차 데이터에 기초하여 상기 각 단위 화소의 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 휘도 분산부는 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수와 상기 히스토그램의 계조 레벨의 선형 가중치 함수에 기초하여 평균 영상 레벨을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨에 따라 상기 고계조 분산 범위의 최소 및 최대 분산 계조 값 각각을 설정한 후, 설정된 최소 및 최대 분산 계조 값 및 상기 입력 데이터의 최대 계조 값에 따라 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 휘도 분산부는 상기 히스토그램의 각 계조 레벨에 대한 상기 히스토그램의 계조 레벨과 빈도수 및 상기 선형 가중치 함수의 승산 연산 값이 누적된 제 1 누적 값을 산출하고, 상기 히스토그램의 각 계조 레벨에 대한 빈도수 및 상기 선형 가중치 함수의 승산 연산 값이 누적된 제 2 누적 값을 산출한 후, 상기 제 1 누적 값을 상기 제 2 누적 값으로 제산 연산하여 상기 평균 영상 레벨을 산출하며,
   상기 선형 가중치 함수는 상기 히스토그램의 계조 레벨에 대한 상기 입력 데이터의 최대 계조 값의 제산 연산인 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 휘도 분산부는 상기 평균 영상 레벨에 따라 상기 고계조 분산 범위가 좁혀지거나 넓어지도록 상기 최소 및 최대 분산 계조 값 각각을 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 휘도 분산부는, 상기 최대 분산 계조 값과 상기 최소 분산 계조 값의 감산 연산하고, 감산 연산의 결과 값을 상기 입력 데이터의 최대 계조 값으로 제산 연산하고, 상기 제산 연산의 결과 값에 상기 휘도 데이터를 승산 연산한 후 상기 승산 연산의 결과 값에 상기 최소 분산 계조 값을 가산하여 상기 휘도 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지거나, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보정 데이터 생성부로부터 공급되는 보정 데이터에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터 이루어지는 4색 데이터를 생성하는 4색 데이터 생성부를 더 포함하고,
   상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 장치.
8. 복수의 주사 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 서브 화소로 구성되는 복수의 단위 화소를 포함하는 표시 패널;
   상기 각 단위 화소의 입력 데이터를 보정하여 보정 데이터를 생성하는 데이터 변환부; 및
   상기 주사 라인에 주사 신호를 공급하고 상기 보정 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 패널 구동부를 포함하며,
   상기 데이터 변환부는 청구항 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 데이터 변환 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 각 단위 화소는 적색, 녹색, 및 청색의 서브 화소로 구성되거나 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 서브 화소로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 단위 화소는 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 서브 화소로 구성되고,
    상기 데이터 변환부는 상기 보정 데이터에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터 이루어지는 4색 데이터를 생성하는 4색 데이터 생성부를 더 포함하며,
    상기 패널 구동부는 상기 4색 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
11. 입력 영상의 각 단위 화소의 입력 데이터를 휘도 데이터와 색차 데이터로 분리하는 단계(A);
    상기 휘도 데이터의 계조 레벨별 빈도수로 이루어지는 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수 중에서 설정된 고계조 분산 범위에 포함되는 각 계조 레벨의 빈도수가 분산되도록 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 단계(B); 및
    상기 각 단위 화소의 보정된 휘도 데이터와 상기 색차 데이터에 기초하여 상기 각 단위 화소의 보정 데이터를 생성하는 단계(C)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계(B)는,
    상기 히스토그램의 계조 레벨별 빈도수와 상기 히스토그램의 계조 레벨의 선형 가중치 함수에 기초하여 평균 영상 레벨을 산출하는 단계;
    상기 산출된 평균 영상 레벨에 따라 상기 고계조 분산 범위의 최소 및 최대 분산 계조 값 각각을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 최소 및 최대 분산 계조 값 및 상기 입력 데이터의 최대 계조 값에 따라 상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 평균 영상 레벨을 산출하는 단계는,
    상기 히스토그램의 각 계조 레벨에 대한 상기 히스토그램의 계조 레벨과 빈도수 및 상기 선형 가중치 함수의 승산 연산 값이 누적된 제 1 누적 값을 산출하는 단계;
    상기 히스토그램의 각 계조 레벨에 대한 빈도수 및 상기 선형 가중치 함수의 승산 연산 값이 누적된 제 2 누적 값을 산출하는 단계; 및
    상기 제 1 누적 값을 상기 제 2 누적 값으로 제산 연산하여 상기 평균 영상 레벨을 산출하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 선형 가중치 함수는 상기 히스토그램의 계조 레벨에 대한 상기 입력 데이터의 최대 계조 값의 제산 연산인 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 최소 및 최대 분산 계조 값 각각은 상기 평균 영상 레벨에 따라 상기 고계조 분산 범위가 좁혀지거나 넓어지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 단위 화소의 휘도 데이터를 보정하는 단계는 상기 최대 분산 계조 값과 상기 최소 분산 계조 값의 감산 연산하고, 감산 연산의 결과 값을 상기 입력 데이터의 최대 계조 값으로 제산 연산하고, 상기 제산 연산의 결과 값에 상기 휘도 데이터를 승산 연산한 후 상기 승산 연산의 결과 값에 상기 최소 분산 계조 값을 가산하여 상기 휘도 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지거나, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.
17. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 데이터에 기초하여 적색, 녹색, 청색, 및 백색 데이터 이루어지는 4색 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 각 단위 화소의 입력 데이터와 상기 보정 데이터 각각은 적색, 녹색, 및 청색 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 변환 방법.

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