KR100201021B1 - 영상입력신호의 화질조정장치 - Google Patents

영상입력신호의 화질조정장치 Download PDF

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Abstract

화면과는 애스펙트비가 다른 영상신호가 입력된 경우에도, 화면의 상하 또는 좌우측의 흑색대역을 제외한 화상부분에서 최적의 화상정보의 검출을 행한다.
영상입력신호의 화질조정장치는, 영상입력신호로부터 흑색대역부분을 제외한 화상영역을 검출해서, 화상정보검출을 행할 화상영역을 식별하는 화상영역신호를 출력하는 화상영역신호출력회로수단과, 상기 화상영역신호에 의해 지정된 영역내에서 영상입력신호로부터 화상정보를 검출하는 화상정보검출회로수단과, 상기 검출된 화상정보에 의거해서 영상입력신호를 보상하여, 계조가 보상된 영상신호를 출력하는 화질보상회로수단과, 영상입력신호가 제 2세대 EDTV신호인지의 여부를 판별하는 제 2세대 EDTV판별회로수단을 구비한 구성으로 되어있다.

Description

영상입력신호의 화질조정장치
제1도는 종래예에 의한 영상신호의 화질보상장치중의 하나인 흑색레벨보상회로의 입출력특성도.
제2도는 애스펙트비가 4:3인 화면에 수평방향으로 긴 화상을 표시한 경우의 개념도.
제3도는 애스펙트비가 16:9인 화면에 애스펙트비가 4:3인 화상을 표시한 경우의 개념도.
제4도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블로도.
제5도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블록도.
제6도는 화면과는 애스펙트비가 다른 영상신호를 표시한 경우의 개념도.
제7도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블록도.
제8도는 화상영역검출시에 오동작하기 쉬운 장면(밤하늘의 달의 장면)의 상상도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 화상영역신호출력회로 2 : 화상정보검출회로
3 : 화질보상회로
4 : EDTV2판별회로(제 2세대 EDTV판별회로)
본 발명은 텔레비젼화질을 개선하기 위한 영상입력신호의 화질조정장치에 관한 것이다.
근래, 컬러텔레비젼수상기는 화면크기의 대형화에 따라, 영상의 찌그러짐 및 흑색레벨부유를 방지하여, 영상의 계조성을 향상함과 동시에 고화질을 실현하기 위하여 각종 화질보상장치가 중요시되고 있다.
제1도는 종래예에 의한 영상신호의 화질보상장치의 하나인 흑색레벨보상회로의 입출력특성도로서, 여기에서 입력신호는 휘도신호이고, 가로축은 흑색레벨보상회로의 입력신호레벨, 세로축은 출력신호레벨이다. 점A는 입력신호의 최소휘도레벨이고, 곡선B는 보상처리를 하지 않은 경우의 입출력특성도, 곡선C는 보상처리후의 입출력특성도이다.
곡선B로 표시한 바와 같이 흑색레벨보상처리를 하지 않은 경우, 점A에서 최소휘도레벨을 지닌 화면은 흑색레벨이 부유한 것과 같은 화면이 된다. 여기에서 영상의 계조성을 향상시키기 위해서는, 출력신호의 최소휘도레벨은 흑색레벨보상에 의한 레벨변동이 없는 페디스틀(pedestal)레벨부근까지 낮출 필요가 있다. 이것을 제1도를 사용해서 설명하면, 보상하지 않은 특성곡선B의 경사를 급하게 해서 최소휘도레벨이 페디스틀레벨부근이 되도록 보상한다.
이와 같이, 흑색레벨보상회로에서 휘도신호를 처리함으로써 흑색레벨부유를 방지하여 흑색부분의 계조성을 향상하는 것이 가능하다. 상기 흑색레벨보상회로는, 평균화상레벨(Average Picture Level;이하 APL이라 표기함)이 높을수록 보상효과가 강하게 되도록 제어된다.
그러나, 상기 회로에서는, 제2도에 도시한 바와 같이 애스펙트비가 4:3인 화면에, 본래의 화상영역의 애스펙트비(폭 대 높이의 비)가 화면의 애스펙트비보다 크고 또 본래의 화상영역을 제외한 영역의 신호레벨이 흑색레벨인 동시에 고선명텔레비젼신호 등의 화면의 상하부에 수평방향의 흑색대역을 지닌 영상신호를 표시할 경우, 또는 제3도에 도시한 바와 같이 애스펙트비가 16:9인 화면에, 본래의 화상영역의 애스펙트비가 4:3이고 또 화면의 좌우측부분에 수직방향의 흑색대역을 지닌 영상신호를 표시할 경우에는, 오동작할 경우가 있다.
이러한 오동작의 원인은, 흑색레벨보상을 행하는 데 필요한 최소휘도레벨검출 및 APL검출 등의 화상정보검출을 제2도 및 제3도에서 P로 표시한 실제로 화상이 존재하는 영역내에서 행해야만 하나, 화상영역 P이외의 상하 또는 좌우의 흑색 대역에서도 검출되어 버리기 때문이다.
예를 들면, 최소휘도검출회로가 반드시 영상신호의 최소휘도레벨을 검출하는 것은 아니고 흑색대역의 휘도레벨을 검출할 경우가 있고 또는 APL검출전압이 본래의 검출전압보다 낮은 전압으로 될 경우도 있다. 따라서, 상기 회로는, 해당 검출회로의 오동작에 의해 흑색레벨보상이 정상적으로 동작하지 않는다고 하는 문제점을 갖고 있었다.
본 발명은, 영상입력신호의 화상영역을 지정하는 신호를 출력하는 화상영역 신호출력회로수단과; 상기 화상영상신호에 의해 식별된 상기 영상입력신호의 상기 화상영역으로부터 화질을 보상하기 위하여 필요한 화상정보를 검출하는 화상정보검출회로수단과; 상기 검출된 화상정보에 의거하여 화질을 최적화하기 위해 상기 영상입력신호를 보상하는 화질보상회로수단을 구비하는 영상입력신호의 화질보상장치를 제공한다.
일실시예에서는, 화상영역신호출력회로수단은, 미리 식별된 수평화면위치와 수직화면위치를 특정하는 데이터를 사용하여 상기 화상영역을 식별함으로써, 상기 화상정보가 영상입력신호의 애스펙트비에 관계없이 식별된다.
또다른 실시예에서는, 화상영역신호출력회로수단은, 특정한 화면의 애스펙트비와 다른 애스펙트비를 지닌 영상입력신호로부터 화상정보를 검출할 수 있는 수평위치데이터 및 수직위치데이터를 검출함으로써, 영상입력신호의 애스펙트비가 화면의 애스펙트비와 다른 경우에도 최적의 화상정보가 검출된다.
이들의 구성에 의해, 영상입력신호로부터 화면의 상,하부 또는 좌,우측에 있는 흑색대역부분을 제외한 주요한 화상영역의 신호가 화상영역신호출력회로수단으로부터 출력되고, 최소휘도레벨 등의 화질보상에 필요한 화상정보는, 화상영역신호에 의해 지정된 영역내에서 화상정보검출회로수단에 의해 영상입력신호로부터 검출된다.
또다른 실시예에서는, 장치는, 영상입력신호가 애스펙트비 16:9인 제 2세대EDTV(a second generation extended definition television)규격을 지닌 영상신호인지의 여부를 판별하는 제 2세대 EDTV판별회로수단을 부가하여 구비하고; 상기 화상영역신호출력회로수단은, 영상입력신호가 제 2세대 EDTV신호인 것으로 판정된 경우, 애스펙트비가 16:9로 되도록 화상정보를 검출하는 수평위치와 수직위치를 고정하는 화상영역신호를 출력함으로써, 애스펙트비 16:9인 제 2세대 EDTV신호가 입력되는 경우에, 최적의 화상정보가 검출된다.
이에 의해, 영상입력신호의 화질조정장치는, 화면의 애스펙트비와 다른 애스펙트비를 지닌 영상신호가 입력된 경우에도, 화면정보를 정상적으로 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조해서 상세히 설명한다.
[제 1실시예]
제4도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블록도이다.
화질보상에 필요한 화상정보를 검출하기 위해서는 화상정보의 검출을 행할 영역을 지정할 필요가 있다. 따라서, 화상영역신호출력회로(1)에는 미리 화면전체에 걸쳐 검출될 수 있는 수평위치와 수직위치가 지정되어 있다. 이와 같이 지정된 위치에 의거해서, 화상정보검출을 행할 영역을 결정하는 화상영역신호 b를 출력한다. 화상정보검출회로(2)는 상기 영역내에서 영상입력신호 a로부터 화상정보를 검출하고, 이와 같이 검출된 데이터를 화상정보검출데이터 c로서 출력한다. 또, 화질보상회로(3)는 상기 화상정보검출데이터 c를 이용해서 영상입력신호 a를 최적의 화질로 보상하여 영상출력신호 d로서 출력한다.
이상과 같이 본 제 1실시예에 의하면, 화상정보검출회로로부터 출력된 지정영역내에서 검출된 데이터를 이용해서 화상정보를 검출하고 화질보상회로에서 영상입력신호를 보상함으로써 화질을 최적으로 하는 것이 가능한 영상입력신호의 화질조정장치를 제공할 수 있다.
[제 2실시예]
제5도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블록도이다.
화상영역신호출력회로(1)는 영상입력신호 a로부터 흑색대역부분을 제외한 화상영역을 검출하여 화상영역신호 b를 출력한다. 화상정보검출회로(2)는 상기 화상영역신호 b에 의해 지정된 영역내에서 영상입력신호 a로부터 화상정보를 검출하여 화상정보검출데이터 c를 출력한다. 또, 화질보상회로(3)는 상기 화상정보검출데이터 c를 이용해서 영상입력신호 a를 최적의 화질로 보상하여 영상출력신호 d를 출력한다.
제6도는 화면과 애스펙트비가 다른 화상을 표시한 경우의 개념도이다.
화면과 동일한 애스펙트비를 지닌 영상신호가 입력되면, 화상의 폭 및 높이가 화면의 폭 및 높이와 일치하여 화면전체영역이 화상으로 덮이게 된다. 이 때, 영상입력신호의 화상정보는 화면전체영역에 걸쳐서 검출되지만, 화면과 다른 애스펙트비를 지닌 영상신호가 입력되면, 실제의 화상은 제6도에 있어서 A2로 표시한 영역에만 존재하고, A2영역이외의 사선부분에는 화상이 없다(영상신호레벨이 페디스틀레벨과 일치한다).
이 상태에서 A1영역에서 화상정보검출을 행하면, 사선부분은 모두 흑색으로 판단(검출)해 버린다. 예를 들면, 영상입력신호로부터 최소휘도레벨을 검출할 경우에, 제6도에 도시한 화상영역 A2의 화상의 최소휘도레벨보다도 사선부분의 휘도레벨이 낮을 때는, 이 사선부분의 휘도레벨을 해당 화상의 최소휘도레벨로서 검출하는 경우도 있고, 또 영상입력신호의 APL을 검출할 경우에는, 사선부분도 화상의 흑색부분으로서 검출하는 경우도 있다. 그 결과, 검출된 APL이 본래의 화상영역 A2의 APL보다 낮게 되므로, 이 사선부분에서는 화상정보검출동작을 정지할 필요가 있다.
그러므로, 영상입력신호 a의 휘도레벨은 다음과 같이 판정한다. 화면의 상하좌우부분에 연속된 흑색부분이 있을 경우에는, 이것을 제6도의 사선부분에 상당하는 것으로 판단하고, 이 사선부분을 제외한 실제의 화상영역 A2의 수평위치와 수직위치를 화상영역신호출력회로(1)에서 검출한다.
화상영역 A2가 변화할 때마다, 상기 수평위치와 수직위치를 검출해서, 항상 영상입력신호의 화상영역만을 검출하도록 하여, 그 검출된 신호를 화상영역신호출력회로(1)로부터 화상영역신호 b로서 출력한다.
또, 이 화상영역신호 b의 기간동안에만 화상정보검출을 화상정보검출회로(2)에서 행하고, 화상영역 A2를 제외한 기간동안에는 화상정보검출을 행하지 않도록 한다. 여기에서 얻어진 검출데이터를 화상정보검출데이터 c로서 출력하고, 이 검출데이터 c에 의거해서 영상입력신호 a를 화질보상회로(3)에서 최적의 화질로 보상하여 보상된 영상신호 d를 출력한다.
이상과 같이, 본 제 2실시예에 의하면, 화상영역신호출력회로에서 얻어진 화상에 대응하는 화상영역신호를 이용해서 화상정보를 검출하고, 화질보상회로에서 영상입력신호를 보상함으로써, 화면과는 애스펙트비가 다른 영상신호가 입력된 경우에도 최적의 화상정보의 검출을 행하는 것이 가능한 영상입력신호의 화질조정장치를 제공할 수 있다.
[제 3실시예]
제7도는 본 발명의 제3실시예에 의한 영상입력신호의 화질조정장치의 블록도이고, 제8도는 화상영역검출시에 오동작하기 쉬운 장면을 도시한 개념도이다.
EDTV2판별회로(제2세대 EDTV신호)(4)는 영상입력신호가 EDTV2신호인지의 여부를 판별해서 그 결과를 EDTV2판별신호 h로서 출력한다. 화상영역신호출력회로(1)는, 상기 EDTV2판별신호 h에 의해 영상입력신호가 EDTV2신호인 것으로 판정된 경우, 화상정보검출을 행하는 화상영역의 애스펙트비를 16:9로 고정해서 화상영역신호 b를 출력한다. 화상정보검출회로(2)는 화상영역신호 b에 의해 지정된 영역내에서 영상입력신호 a로부터 화상정보를 검출해서 화상정보검출데이터 c를 출력한다. 화질보상회로(3)는 화상정보검출데이터 c를 이용해서 영상입력신호 a를 최적화질로 보상하여 영상출력신호 d를 출력한다.
화상영역신호출력회로(1)는 상기 제1 및 제2실시예와 마찬가지로 화상영역신호 b를 출력하나, 몇몇 화상에 대해서는 이 화상영역검출동작이 오동작하여, 실제의 화상영역과는 다른 화상영역의 영역신호를 출력하는 일이 있다.
화면과 영상입력신호의 애스펙트비가 일치하는 경우에, 예를 들면 밤하늘의 달과 같은 장면에 대해서는, 제6도의 사선부에 상당하는 부분이 없음에도 불구하고, 제8도에 도시한 달주위의 교차사선부분을 상기 사선부인 것으로 오판해 버리므로, 잘못된 화상영역신호를 화상영역신호출력회로(1)로부터 출력해 버리는 일이 있으나, 미리 영상입력신호의 애스펙트비가 알려져 있는 경우에는, 화상영역신호 b의 애스펙트비를 이 영상입력신호의 애스펙트비와 일치시켜서 이러한 오동작을 방지할 수 있다.
여기에서, 본래의 화상정보영역의 애스펙트비가 일정하고 해당 화상영역을 제외한 부분의 신호레벨이 흑색레벨인 신호로서는 각종 텔레비젼신호규격에 있어서 EDTV2신호가 있다. EDTV2신호의 애스펙트비는 16:9로 정해져 있고, 또 EDTV2신호에는 22번째 및 285번째의 수평주사기간에 EDTV2판별제어신호가 삽입되어 있다.
이 제어신호를 해독하면, EDTV2판별데이터신호가 검출될 수 있다. 또 신호가 EDTV2신호인지의 여부를 EDTV2판별데이터신호에 의해 판별할 수 있다.
제7도에 도시한 EDTV2판별회로(4)에서 영상입력신호 a로부터 EDTV2판별데이타신호 h를 검출하고, EDTV2신호인지의 여부를 판별하여 EDTV2판별데이터신호 h를 출력한다.
영상입력신호가 EDTV2신호인 것으로 판단된 경우에는, 화상영역신호출력회로(1)로부터 애스펙트비가 16:9로 고정된 화상영역신호 b를 출력하여, 특수한 장면에 의한 화상영역검출의 오동작을 방지하고 있다. 또, EDTV2신호 이외의 영상신호가 입력된 때는, 화상영역신호출력회로(1), 화상정보검출회로(2) 및 화질보상회로(3)는 상기 제1 및 제2실시예와 마찬가지로 동작한다.
이상과 같이, 본 제3실시예에 의하면, EDTV2판별회로에서 영상입력신호가 EDTV2신호인 것으로 판별된 경우에는, 애스펙트비가 16:9인 화상영역신호를 화상영역신호출력회로로부터 출력하고, 이 화상영역신호를 이용해서 화상정보를 검출하고, 또 화질보상회로에서 영상입력신호를 보상하여 보상된 영상신호를 출력함으로써, 화상영역검출의 오동작을 방지할 수 있는 동시에, 항상 화질을 최적으로 하는 것이 가능한 영상입력신호의 화질조정장치를 제공할 수 있다.
또, 상기 제1, 제2 및 제3실시예에 있어서, 입력신호로서는 영상신호대신에 휘도신호, 색신호, 색차신호 또는 원색신호를 사용할 수도 있다. 마찬가지로, 화상정보검출방법으로서는 최소휘도레벨검출 또는 APL검출 대신에 백색피크검출 또는 히스토그램검출 등의 화상정보를 검출하는 방법이라면 어떤 것이든 사용가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 화상영역신호출력회로, 화상정보검출회로, EDTV2판별회로 및 화질보상회로를 구비함으로써 화면과 애스펙트비가 다른 영상신호가 입력되는 때에도 화질을 최적으로 하는 것이 가능한 영상입력신호의 화질조정장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 또는 본질적 특성으로부터 일탈함이 없이 기타의 다른 특정형태로 구체화될 수 있으므로, 본 실시예는 모든 점에서 설명상의 것일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다. 또, 본 발명의 영역은 이상의 설명에 의해서보다는 오히려 첨부된 특허청구의 영역에 의해 나타나고 있는 바, 해당 청구영역과 균등한 의미와 영역내에 들어오는 모든 변형은 다음의 특허청구의 영역내에 포함시키고자 한다.

Claims (4)

  1. 영상입력신호의 화상영역을 식별하는 신호를 출력하는 화상영역신호출력회로수단(1)과; 상기 화상영역신호에 의해 식별된 상기 영상입력신호의 상기 화상영역으로부터 화질을 보상하기 위해 필요한 화상정보를 검출하는 화상정보검출회로수단(2)과; 상기 검출된 화상정보에 의거하여 화질을 최적화하기 위해 상기 영상입력신호를 보상하는 화질보상회로수단(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상입력신호의 화질조정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상영역신호출력회로수단(1)은 미리 식별된 수평화면위치와 수직화면위치를 특정하는 데이터를 사용하여 상기 화상영역을 식별함으로써, 상기 화상정보가 영상입력신호의 애스펙트비에 관계없이 식별되는 것을 특징으로 하는 영상입력신호의 화질조정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화상영역신호출력회로수단(1)은 특정화면의 애스펙트비와는 다른 액스펙트비를 지닌 영상입력신호로부터 화상정보를 검출할 수 있는 수평 및 수직의 위치데이터를 검출함으로써, 영상입력신호의 애스펙트비가 화면의 애스펙트비와 다른 경우에도, 최적의 화상정보가 검출되는 것을 특징으로 하는 영상입력신호의 화질조정장치.
  4. 제1항에 있어서, 영상입력신호의 화질조정장치는, 영상입력신호가 애스펙트비 16:9인 제 2세대 EDTV(second generation extended definitio n television)규격을 지닌 영상신호인지의 여부를 판별하는 EDTV판별회로수단(4)을 부가하여 구비하고; 상기 화상영역신호출력회로수단(1)은, 영상입력신호가 제 2세대 EDTV신호인 것으로 판정된 경우에는, 화상정보검출을 행할 수평위치와 수직위치를 애스펙트비가 16:9로 되도록 화상정보를 검출하는 수평위치와 수직위치를 고정하는 화상영역신호를 출력함으로써, 애스펙트비 16:9를 지닌 제 2세대 EDTV신호가 입력되는 경우에, 최적의 화상정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상입력신호의 화질조정장치.
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