A Study on Image Processing For Local Dimming Of LED BLU

LED BLU 분할구동(Local Dimming)을 위한 영상처리 알고리즘에 관한 연구

LCD is supplied light by BLU(Back Light Unit) and the light represents color by each color filter. Also LCD adjusts the amount of light by controlling liquid crystal between the glass of upper plate and one of lower. However, it is impossible to completely exclude light due to the structural and physical characteristic of liquid crystal. Therefore, on transfering light through optical sheet and liquid crystal, many problems are generated. They are related with energy efficiency and get effective for the contrast of LCD to have lower contrast ratio than other display devices. To solve the problems, many techniques have been studied and developed but don't exist keys to solution for them. Among methods, local dimming is one example to be applied to LCD. In this paper we propose image processing algorithm for local dimming of BLU of LED used as light source. The proposed algorithm extracts maximum luminance signal and lights using each extracted signal on segmented region of BLU. Also the proposed algorithm generates image signal in corresponding to luminance of the segmented region and supplies them with LCD panel to represent image with improving luminance ratio.

LCD는 BLU를 통해 빛을 공급받고 공급 받은 빛은 각각의 칼라필터에 의해 색을 부여받으며 상판과 하판 glass 사이의 액정을 제어함으로서 빛의 양을 조절한다. 하지만 액정의 구조적 물리적 특성상 빛을 완벽히 차단하는 것은 현재 불가능하므로 광학 sheet와 액정을 통과하면서 많은 양의 손실을 겪게된다. 이는 에너지 효율과도 관련이 있으며 더 나아가 Contrast에도 큰 영향을 미치게 되어 다른 디스플레이 장치에 비해 Contrast ratio가 상당히 낮아질 수 있다. 이에 따른 해결 기술이 많이 개발되고 있으나 근본적인 해결책이 될 수 없었다. 그 중 한가기 예가 LCD에 적용되는 Dimming 기술로서 본 논문은 소비전력을 감소시키면서 영상의 화질을 적절히 표현하기 위하여 LCD의 광원으로 사용되는 LED BLU에서 분할구동(Local Dimming)을 하기위해 요구되는 영상처리 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 고속 신호처리가 가능한 FPGA를 이용하여 영상신호로부터 분할된 영역의 최대 밝기신호를 추출하고, BLU의 분할된 영역을 추출된 밝기로 개별 점등하는 동시에 분할영역의 밝기에 상응하는 영상신호를 생성 LCD Panel에 공급함으로써 명암비가 향상된 영상을 표현한다.