KR0178733B1

KR0178733B1 - 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로

Info

Publication number: KR0178733B1
Application number: KR1019950021932A
Authority: KR
Inventors: 황덕원
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970009224A

Abstract

본 발명은 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로에 관한 것이다. 본 발명의 감마보정회로는 동기신호발생부와, 발생된 동기신호를 기준으로 입력영상신호의 한 화면특징을 입력레벨의 크기에 따라 고·중·저의 세단계로 나누어 계수하여 분석하는 화면분석부와, 화면특징에 따른 감마특성들을 테이블로 구비하고, 역광보정스위치가 구동시에는 분석결과에 따라 감마특성을 선택하여 출력하고, 역광보정보스위치가 구동하지 않고 감마보정스위치가 구동시에는 사용자가 의해 임의적인 감마특정을 선택하여 출력하는 감마선택부와, 선택된 감마특성과 입력영상신호를 어드레스로 하여 다양한 특성곡선들을 테이블로 구비하며, 입력어드레스가 지정하는 위치의 특성곡선에 따라 역광 및 감마 보정된 영상신호를 출력하는 특성보정부로 구성된다. 따라서, 본 발명은 조리개를 이용하여 역광보정하지 않고 화면특성을 고려하여 감마특성을 하여 감마보정하므로 역광보정이 아울러 수행될 수 있어 화면이 포화되지 않고 효율적으로 역광보정이 이루어질 수 있는 효과를 제공한다.

Description

역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로

제1도는 종래 카메라의 역광보정회로를 나타낸 구성도.

제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로를 나타내는 구성도.

제3도는 입력영상신호의 화면특징에 대응하는 감마특성을 얻기 위한 테이블.

제4도는 입력영상신호의 레벨과 감마특성에 대응하는 역광보정 및 감마보정된 데이타를 얻기 위한 특성곡선.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 동기신호발생부 22 : 화면분석부

23 : 역광보정스위치 24 : 감마보정스위치

25 : 감마선택부 26 : 특성보정부

본 발명은 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입력영상신호의 화면특징을 분석하여 이를 반영한 감마(γ)특성을 결정하고 그 감마특성에 따라 입력영상신호를 감마보정하므로 역광보정이 함께 이루어질 수 있도록 한 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로에 관한 것이다.

일반적으로 캠코더(Camcorder)는 역광상태에서 촬영시 조명 또는 광원이 피사체의 뒷면에 위치하여 피사체가 어둡게 나타난다. 이러한 역광상태를 보정하기 위해서 종래에는 제1도에 도시한 바와 같이 카메라의 조리개를 조절하였다.

제1도는 종래 카메라의 역광보정회로를 나타낸 구성도로서, 역광촬영시 영상신호의 보정을 지정하기 위한 역광보정스위치(11)가 구동되어 역광모드가 선택되면 이에 따라 조리개제어부(13)는 조리개(15)의 개방량을 제어한다. 조리개(15)는 조리개제어부(13)의 제어에 따라 개방됨으로써 광량을 조절하여 역광시의 어두운 화면을 보정할 수 있도록 한다. 조리개(15)를 통하여 렌즈(미도시됨)에 결상되는 피사체의 상을 입력하는 CCD(미도시됨)는 피사체의 상을 광전변환하여 영상신호를 출력하게 된다. CCD에서 광전변환된 영상신호를 입력받는 영상신호처리부(17)는 소정에 필요한 영상신호처리를 수행한 후 출력한다

하지만, 위와 같은 조리개를 이용한 종래의 역광보정회로는 역광상태에서 피사체를 밝게 나타내기 위해서 조리개를 개방하는데, 이 경우 피사체는 밝아지지만 피사체의 밝기에 비해 뒷면의 배경화면이 너무 밝아져 배경화면의 표현이 포화(Saturation)된다. 이러한 화면에서 피사체는 제대로 표현되지만 배경은 너무 밝아 세세하게 나타낼 수 없게 된다. 반대로, 배경을 세밀히 나타내기 위해 조리개의 개방량을 줄이면 피사체가 너무 어두어져 화면을 알아 볼 수 없게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 역광상태에서 입력영상신호의 화면특징을 분석하여 이를 반영한 감마(γ)특성을 결정하고 그 감마특성에 따라 입력영상신호를 감마보정하므로 포화되지 않는 역광보정이 함께 이루어질 수 있도록 한 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로는, 카메라에서 촬영된 입력영상신호의 감마특성을 보정하는 감마보정회로에 있어서, 동기신호를 발생하기 위한 동기신호발생부와, 상기 동기신호발생부에서 발생된 동기신호를 기준으로 입력영상신호의 한 화면단위의 특징을 분석하고, 그 분석결과신호를 출력하는 화면분석부와, 감마특성을 이용하여 역광촬영시 입력영상신호의 보정을 지정하기 위한 역광보정스위치와, 상기 역광보정스위치가 구동되면 상기 화면분석부의 분석결과신호에 따라 화면특징에 따른 다수의 감마특성들중 하나의 감마특성을 선택하여 출력하는 감마선택부, 및 다수의 특성곡선을 테이블로 구비하며, 상기 감마선택부에서 선택된 감마특성에 의해 특성곡선을 결정하고, 결정된 특성곡선에 따라 입력영상신호에 대한 보정된 영상신호를 출력하는 특성보정부를 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로의 구성도를 나타낸다. 제2도에 나타낸 감마보정회로는 동기신호를 발생하기 위한 동기신호발생부(21)와, 동기신호를 기준으로 하여 입력영상신호의 한 화면의 특징을 분석하기 위한 화면분석부(22)를 구비한다. 제2도의 감마보정회로는 또한, 감마특성에 따른 역광보정을 지정하기 위한 역광보정스위치(23)와, 일반적인 감마보정을 지정하기 위한 감마보정스위치(24)를 구비한다. 한편, 제2도의 감마보정회로는 역광보정스위치(23)와 감마보정스위치(24)의 구동상태 및 화면분석부(22)의 분석결과에 따라 감마특성을 선택하기 위한 감마선택부(25)와, 입력영상신호의 레벨과 선택된 감마특성에 의해 역광 및 감마보정된 영상신호를 출력하는 특성보정부(26)를 구비한다. 이러한 구성을 갖는 제2도의 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로에 대한 동작을 제3도 및 제4도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.

제3도는 제2도 감마보정회로의 감마선택부(25)에 구비된 입력영상신호의 한 화면특징에 대응하는 감마특성을 얻기 위한 테이블이고, 제4도는 제2도 감마보정회로의 특성보정부(26)에 구비된 입력영상신호의 레벨과 감마선택부(25)에서 구한 감마특성에 대응하는 역광 및 감마보정된 데이타를 얻기 위한 특성곡선이다.

제2도에서, 입력영상신호는 화면분석부(22) 및 특성보정부(26)로 입력된다. 화면분석부(22)는 동기신호발생부(21)에서 발생되는 동기신호를 기준으로 하여 입력영상신호를 화면단위로 그 특징을 분석한다. 보다 상세하게, 화면분석부(22)는 입력영상신호의 레벨을 그 크기에 따라 고(H)·중(M)·저(L)의 세단계로 나누어 각각 계수하고, 계수한 결과([H,M,L])를 감마선택부(25)로 출력한다. 여기서는 고·중·저의 세단계로 나누었지만, 그 보다 더 세부적인 다수의 단계로 나눌 수도 있다. 화면분석부(22)의 분석결과신호([H,M,L])를 입력받는 감마선택부(25)는 역광보정스위치(23) 내지 감마보정스위치(24)의 온(ON)/오프(OFF)상태와 입력된 화면분석결과신호([H,M,L])에 따라 감마특성을 선택하여 출력한다. 감마선택부(25)는 역광보정스위치(23)가 온(ON)상태이면 감마보정과 아울러 입력영상신호의 화면특징을 고려한 역광보정이 이루어질 수 있는 감마특성을 선택한다. 감마선택부(25)는 역광보정스위치(23)가 오프(OFF)이고 감마보정스위치(24)가 온(ON)상태이면 사용자에 의해 임의적으로 감마특성을 선택한다. 즉, 감마선택부(25)는 사용자에 의한 외부입력에 따라 일반적인 감마보정이 이루어질 수 있는 감마특성을 선택하거나 특수효과를 기대할 수 있는 감마보정이 이루어질 수 있는 감마특성을 선택할 수 있다. 여기서, 역광보정스위치(23)가 온(ON)상태인 경우의 감마선택부(25)는 화면분석결과([H,M,L])에 따른 감마특성을 선택하기 위한 제3도에 도시한 바와 같은 테이블을 구비하고 있다. 제3도에 도시한 바와 같이, 화면분석부(22)의 분석결과 한 화면 영상신호의 레벨을 고(H)·중(M)·저(L)의 세단계로 나누어 계수한 화면계수값이 크면 이진신호1로 표현하고, 계수값이 작으면 이진신호0으로 표현한다. 예를 들어, 입력영상신호의 화면이 전반적으로 어두운경우 분석결과([H,M,L])는 [0,0,1]이 되며 이때 감마계수는 0.30이 선택되어 출력된다. 역광상태에서의 분석결과([H,M,L])는 [1,0,1]이 되며 이때 감마계수는 0.35가 선택되어 출력된다. 카메라의 경우 감마보정은 카메라로 입력되는 광학신호와 수상기에 의해 출력되는 광학신호간에 선형적인 관계를 유지해 주기 위한 기능이다. NTSC방식에 따른 영상신호처리의 경우, 수상기의 감마(γ)특성이 2.2이므로, 비데오 카메라는 입력되는 광학신호에 의한 감마특성이 0.45가 되도록 광학신호로부터 얻어지는 전기적 영상신호의 감마특성을 보정한다. 보정결과 종합적인 감마특성은 1이 되어 카메라로 입력되는 광학신호와 수상기에 의해 출력되는 광학신호간에는 선형적인 관계가 유지된다. 감마선택부(25)에서 선택된 감마특성은 특성보정부(26)로 출력된다. 특성보정부(26)는 입력영상신호의 레벨과 감마선택부(25)에서 선택한 감마특성에 따라 보정된 영상신호를 출력한다. 즉, 특성보정부(26)는 제4도에 도시한 바와 같은 특성곡선을 테이블로 갖으며, 입력영상신호의 레벨과 감마특성을 어드레스로 입력받아 그 어드레스가 지정하는 테이블내의 위치에 기억되어 있는 데이타를 보정된 영상신호로 하여 출력한다. 제4도에 도시한 특성곡선은 종축을 입력영상신호의 레벨로 하며, 횡축을 보정된 영상신호로 한다. 그리고, 입력영상신호의 한 화면분석결과에 의해 선택된 감마특성에 따른 특성곡선들로 나타내어진다. 예를 들어, 역광보정스위치(23)가 온(ON)상태에서 입력영상신호의 한 화면분석결과 입력영상신호가 고(H)와 저(L)레벨상태로 분포되는 역광상태에서의 촬영된 화면이면 감마선택부(25)는 0.35의 감마특성을 선택한다. 감마선택부(25)에서 선택된 감마특성 0.35을 입력받는 특성보정부(26)는 제4도에 도시한 바와 같은 특성곡선들중 0.35에 해당하는 특성곡선을 선택하고, 그 특성곡선에 따라 입력영상신호의 레벨에 대응하는 보정된 영상신호를 출력한다. 그래서, 이 경우 0.45의 일반적인 감마특성에 의한 특성곡선에 비해 입력영상신호의 저레벨부분은 증폭되고, 고레벨부분은 압축되어서 어두운 피사체는 밝아지지만 밝은 부분은 밝기가 줄어들어서 화면의 밝기가 포화되지 않고 어두운부분과 밝은부분을 모두 자세히 표현할 수 있다. 또한, 화면분석부(22)의 분석결과 입력영상신호가 저(L)레벨의 어두운신호만으로 분포된 화면인 경우 감마선택부(25)는 0.30의 감마특성을 선택한다. 감마선택부(25)에서 선택된 감마특성 0.30을 입력받는 특성보정부(26)는 제4도에 도시한 바와 같은 특성곡선들중 0.30에 해당하는 특성곡선을 선택하고, 그 특성곡선에 따라 입력영상신호의 레벨에 대응 하는 보정된 영상신호를 출력한다. 그래서, 이 경우 0.45의 일반적인 감마특성에 의한 특성곡선에 비해 입력영상신호의 어두운부분만을 증폭시킴으로써 어두운화면을 잘 나타낼 수 있다. 한편, 감마보정스위치(24)를 통해 사용자가 감마특성 0.55을 선택하여 특성보정하는 경우에는 고레벨부분을 크게 증폭시킴으로 특수효과를 낼 경우 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로는, 조리개를 이용하여 역광보정하던 종래에 비해서 입력영상신호의 레벨크기를 계수하여 한 화면의 특징을 분석하고, 그 분석결과에 따라 감마특성을 선택하여 보정하므로 감마보정과 아울러 포화되지 않는 효율적인 역광보정을 수행할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

카메라에서 촬영된 입력영상신호의 감마특성을 보정하는 감마보정회로에 있어서, 동기신호를 발생하기 위한 동기신호발생부; 상기 동기신호발생부에서 발생된 동기신호를 기준으로 입력영상신호의 한 화면단위의 특징을 분석하고, 그 분석결과신호를 출력하는 화면분석부; 감마특성를 이용하여 역광촬영시 입력영상신호의 보정을 지정하기 위한 역광보정스위치; 상기 역광보정스위치가 구동되면 상기 화면분석부의 분석결과신호에 따라 화면특징에 따른 다수의 감마특성들중 하나의 감마특성을 선택하여 출력하는 감마선택부; 및 다수의 특성곡선을 테이블로 구비하며, 상기 감마선택부에서 선택된 감마특성에 의해 특성곡선을 결정하고, 결정된 특성곡선에 따라 입력영상신호에 대한 보정된 영상신호를 출력하는 특성보정부를 포함하는 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로.
제1항에 있어서, 상기 화면분석부는 입력영상신호의 레벨을 크기에 따라 다수의 단계로 나누어 계수하고, 그 계수값에 의해 화면의 특징을 분석하는 것을 특징으로 하는 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로.
제1항에 있어서, 상기 감마선택부는 상기 역광보정스위치가 구동되지 않으면 임의의 감마특성을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 특성보정부는 입력영상신호의 레벨과 상기 감마선택부에서 선택된 감마특성을 어드레스로 입력받고, 그 어드레스가 지시하는 위치에 저장되어 있는 데이타를 역광 및 감마보정된 영상신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로.
제4항에 있어서, 상기 감마선택부는 상기 화면분석부의 한 화면분석결과 입력영상신호가 고레벨과 저레벨상태로 분포하는 역광상태이면 상기 특성보정부에서 입력영상신호의 저레벨부분은 증폭되고 고레벨부분은 압축되는 보정된 영상신호가 출력되도록 감마특성을 선택하는 것을 특징으로 하는 역광보정기능을 구비한 적응형 감마보정회로.