KR100400375B1 - 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는표시장치와 그의 화상처리방법 - Google Patents

스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는표시장치와 그의 화상처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상-윤곽 잡음이 발생한 영역에서만 선택적으로 화상처리를 하여 전체 영상의 품질을 저하시키지 않도록 한 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치와 그의 화상처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치는 입력 영상의 한 필드를 나누어 얻어지는 다수의 서브필드를 사용하여 계조를 가지는 입력 영상을 표시하는 표시장치에 있어서, 입력 영상의 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하는 움직임 검출기와; 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 스킨 컬러 필터 검출기와; 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 에지 검출기와; 움직임 검출기, 스킨 컬러 필터 검출기 및 에지 검출기로부터 검출된 데이터들을 제어하여 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 가상-윤곽 잡음 감소 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 입력 영상을 표시패널에 나타낼 때 사람의 피부색인 살색부분을 검출하여 그 부분에만 가상-윤곽 잡음 처리를 적용함으로써 전체 영상의 품질 저하 현상을 제거하게 된다.

Description

스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치와 그의 화상처리방법{Display Apparatus with the pseudo-contour noise detector using skin-color filter and Method of processing an image Thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널이나 디지털 미세 거울소자와 같은 표시장치에 관한 것으로, 특히 가상-윤곽 잡음이 발생한 영역에서만 선택적으로 화상처리를 하여 전체 영상의 품질을 저하시키지 않도록 한 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치와 그의 화상처리방법에 관한 것이다.
최근의 표시장치의 대형화에 따라 박형의 표시장치가 요구되고, 이 때문에 각 종류의 박형의 표시장치가 제공되어 있다. 예를 들어, 디지탈 신호대로 표시하는 매트릭스 패널, 플라즈마 디스플레이 등의 가스방전 패널, DMD(Digital Micromirror Device), EL 표시장치, 형광표시관 및 액정표시장치 등이 제공되어 있다. 이러한 박형의 표시장치의 경우, 특히 가스방전패널은 간단한 프로세스이므로 대화면이 용이한 것, 자기 발광형의 표시품질이 좋은 것 또는 응답속도가 빠른 것등의 이유로 대화면에서 직시형의 고품위 텔레비전(HDTV)용 표시장치로서 주목되고 있다. 그러나 이와 같은 표시장치에 있어서, 특히 동화상부의 중간조 표시에서 흐트러짐이 생겨 표시품위를 해친다는 문제가 있다. 이에 대하여, 정(+) 또는 부(-)의 등화펄스를 원신호에 중첩하여 조윤곽을 저감하는 것이 고려되고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)과 디지털 미세 거울소자(Digital Micromirror Device ; 이하 "DMD"라 함)는 서브필드 방법을 사용하는데, 이진 메모리를 가지며, 각각 가중된 다수의 이진 영상을 일시적으로 중복시켜 하프톤(Half tone)을 처리하는 동적영상을 표시한다. 다음의 설명은 PDP를 다루지만, DMD에 대해서도 마찬가지로 적용된다.
PDP는 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다. 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.
도 1은 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀을 나타내는 사시도를 나타내는 것이다.
도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 주사전극(12Y)과 유지전극(12Z)이 나란하게 형성된상부기판(10)에는 상부 유전층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다. 어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전층(22), 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전층(22)과 격벽(24) 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사전극(12Y) 및 유지전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판과 격벽 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 구조의 PDP 셀은 어드레스전극(20X)과 주사전극(12Y) 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍(12Y, 12Z) 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(26)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 셀들을 가지는 PDP는 화상을 표시하게 된다. 이 경우, PDP는 비디오 데이터에 따라 셀의 방전유지기간, 즉 유지방전 횟수를 조절하여 영상 표시에 필요한 계조(Gray Scale)를 구현하게 된다.
이러한 PDP의 구동방법으로는 어드레스기간과 디스플레이기간, 즉 방전유지기간으로 분리되어 구동되게 하는 도 2와 같은 어드레스/표시 분리형 서브필드(Address and Display Period Separated ; 이하 'ADS'라 함) 구동방법이 대표적이다. ADS 구동방법에서는 한 프레임을 n비트 영상 데이터의 각 비트에 해당하는 n개의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드를 다시 어드레스기간과 방전유지기간으로 분할한다. 여기서, 각 서브필드의 어드레스기간은 동일하고 방전유지기간에 20:21:22:…:2n-1비율의 가중치를 부여하여 그 디스플레이 기간들의 조합에 의해 계조를 표현하게 된다. 각 서브필드의 어드레스기간에는 전화면을 초기화하는 리셋기간이 포함되어 있다.
또한 PDP의 구동방법은 도 3과 같이 한 필드를 1,2,4,8,16,32,64,128의 명도로 표현할 수 있는 서브필드로 분할하고, 서브필드 단위로 어드레스를 수행하여 각 서브필드의 온/오프(On/Off)를 결정하는 방식으로 256명도 모두를 표현하게 된다. 이런 방식으로 영상의 밝기를 표시하는 것은 동영상 디스플레이시 움직이는 물체 주위에 눈에 거슬리는 윤곽들을 만들어 내어 화질을 저하시키는데 이를 의사 윤곽(False Contour Noise)이라 한다. 이에 의한 의사윤곽의 원인은 화면 상에서 움직이는 물체를 쫓아가는 성향과 1 프레임 표시 기간(16.7 ms) 동안 망막 상에 고정된 한 위치에서 움직이는 물체 주변에 인접한 셀들의 밝기까지 함께 누적되어 실제 밝기와 다른 밝기를 사람이 인지하는 데 있다.
도 4는 도 3에 도시된 기본 서브필드 배열에 대해 127, 128명도에서 일어나는 의사윤곽 현상을 설명하는 것이다.
도 4를 참조하면, 도 4a는 좌측에서 우측으로 표시 화상을 1 프레임마다 1화소 스크롤한 상태를 나타낸 것으로서, 127에서 128로 읽는 중에 도 4b와 같이 127명도와 128명도만을 읽는 (A)와 (C)는 정상적으로 보이지만 127에서 128명도로 바뀌는 경계부를 읽는 (B)의 경우에는 255와 같은 의사윤곽이 나타나게 된다. 이때 화면 상에 검은 라인이 생겨나 화상의 질을 저하시키게 된다.
이와 같은 동영상 의사윤곽 노이즈는 한 프레임 내에서의 서브필드들에서 발생될 수 있음은 물론 프레임간에 발광횟수 또는 계조값 차가 크게 발생하면 프레임간에도 발생된다.
이와 같은 동영상 의사윤곽 노이즈를 제거하기 위한 방법으로는 하나의 서브필드를 분할하여 1∼2개의 서브필드를 추가하는 방법, 서브필드의 순서를 재배열하는 방법, 서브필드를 추가하고 서브필드의 순서를 재배열하는 방법 및 오차확산방법, 등화펄스(Equalizing Pulse)를 넣는 방법, 모션벡터(Motion Vector)를 가지고 움직임 보상(Motion Compensation)하는 방법, 제한된 개수의 그레이 레벨을 써서 서브 필드의 발광순서가 단조 증가하게 만든 코드로 구동하는 동영상 왜곡 프리코드(Moving Picture Distortion Free Code) 등이 제안되고 있다. 그러나 서브필드를 추가시키게 되면 서스테인 기간이 부족하게 되기 때문에 해상도를 증가시키기가 곤란하고 회로구성이 복잡하게 된다.
다수의 서브필드를 사용해서 계조를 가지는 영상을 표시하는 표시장치는 동화상이 표시되는 동안 가상-윤곽 잡음이 나타나는 문제점이 있다. 가상-윤곽 잡음은 인간의 시각 특성으로부터 발생한다. 이것은 인간의 시각 특성과, 서브필드 방법을 사용하여 계조를 가지는 영상을 표시하는 표시장치에서 서브필드 표시 특성에기인하여 나타난다. 즉, 사람의 눈이 움직일 때 원래의 계조와 다른 서브필드가 망막에 투영되어 원래의 계조가 잘못 탐지되는 현상이다. 다음으로 가상-윤곽 잡음을 설명한다.
도 5에 나타낸 상태로부터 A, B, C, D 영역이 도 6에 도시된 것과 같이 오른쪽으로 1화소 폭만큼 이동되었다고 가정하면, 그 결과 A, B, C, D 영역을 따라가기 위해 화면을 바라보는 사람의 눈의 관점도 또한 오른쪽으로 이동한다. 그러면, 1필드 후에 B 영역에 잇는 3개의 수직 화소(B1)는 A영역에 있는 3개의 수직 화소(A1)로 대치될 것이다. 이때, 표시된 영상이 도 5에서 도 6으로 바뀐 시점에서 사람의 눈은 B1 영역 데이터(0111 1111)와 A1 영역 데이터(1000 0000)의 논리곱(AND)의 형태인 (0000 0000)을 가지는 B1 영역을 인식하게 된다. 즉, B1 영역은 원래의 127 휘도 레벨을 표시하지 않으며, 오히려 0의 휘도 레벨을 표시한다. 그 결과, 명백히 어두운 경계선이 B1 영역에 나타난다. 만일 '1'에서 '0'으로의 명백한 변화가 상위 비트에 적용되면, 명백히 어두운 경계선이 나타난다.
반대로, 도 6에서 도 5로의 영상 변화가 있을 때 도 5로의 변화시점에서 관측자는 A1 영역 데이터(1000 0000)와 B1 영역 데이터(0111 1111)의 논리합(OR)의 형태인 (1111 1111)을 가지는 영역 A1을 인식한다. 즉, 최대 비트가 강제적으로 '0'에서 '1'로 변화되고, 이에 따라 A1 영역이 원래의 128 휘도 레벨로 표시되지 않고 대략 255의 2겹(FOLD)의 휘도 레벨로 표시된다. 그러므로, 명백히 밝은 경계선이 영역 A1에서 나타난다. 만일 이와 같이 상위 비트에 '0'에서 '1'로의 명백한 변화가 적용되면, 명백히 밝은 경계선이 나타난다.
동영상 만의 경우에서, 이와 같이 화면에 나타나는 경계선을 가상-윤곽 잡음이라고 하는데, 영상의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이러한 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 기술로서 일본 특허 제09-258689호와 제10-39830호에 나타난 표시장치가 있다. 제09-258689호의 표시장치는 n화소마다 서로 다른 변조 신호를 선택하고, 선택된 변조 신호를 사용하여 n 화소마다 서로 다른 변조를 수행함으로써 가상-윤곽 잡음을 감소시키려 하고 있다. 그러나, 이러한 장치에서는 전체 영상에 대해 가상-윤곽 잡음이 실제 나타나지 않은 영역에 대해서도 감소 처리가 수행되어, 전체 영상에 대한 표시 영상의 품질이 저하되는 문제가 있다.
또한, 제10-39830호의 표시장치는 영상의 동적 영역을 검출하고 이 영역에서 각 화소에 대해 변조 처리를 수행하여 가상-윤곽 잠음을 감소시킨다. 그러나, 이러한 장치는 전체 동적 영역에 대하여 가상-윤곽 잡음 감소 처리를 수행하므로, 가상-윤곽 잡음이 나타나지 않는 영역에 대해서도 가상-윤곽 잡음 처리를 수행하게 된다. 결국, 전체 영상을 볼 때 영상의 품질은 저하된다.
본 발명의 목적은 전체 영상의 품질을 저하시키지 않도록 가상-윤곽 잡음이 발생한 영역에서만 선택적으로 화상처리를 하도록 한 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치와 그의 화상처리방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 방전셀의 서브필드 구동방법을 설명하기 위한 프레임 구성도.
도 3은 기본적인 8서브 필드 배열을 설명하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 기본 서브필드 배열에 대해 127, 128명도에서 일어나는 의사윤곽 현상을 설명하는 도면.
도 5는 플라즈마 디스플레이 패널 화면 휘도 왜곡의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 화면 휘도 왜곡으로부터 한 화소 이동한 경우를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 도 7의 가상-윤곽 잡음 검출부를 상세히 나타낸 도면.
도 9는 도 8에 도시된 스킨 컬러 필터기를 이용한 살색영역의 검출방법을 나타내는 플로우 차트.
도 10은 도 9의 플로우 챠트 중 드레쉬 홀드 영역의 이동 및 설정을 설명하는 도면.
도 11은 도 9에 도시된 플로우 챠트를 통해 살색 영역만이 검출된 영상을 나타내는 도면.
도 12a 내지 도 12c는 도 8에 도시된 에지 검출기의 구동시 사용되는 필터의 종류를 나타내는 도면.
도 13a 내지 도 13d는 도 12에 도시된 필터에 의해 검출된 에지 검출 결과를 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부기판 11 : 방전셀
12Y,42 : 주사전극 12Z,44 : 유지전극
13a : 초기 영역 13b : 최종 영역
14 : 상부유전층 16 : 보호막
18 : 하부기판 20X : 어드레스전극
22 : 하부유전층 24 : 격벽
26 : 형광체 30 : PDP
40 : 입력 신호 42 : 아날로그/디지털 변환기
44 : 역감마 보정기 46 : 1 필드 지연기
48 : 가상-윤곽 잡음 검출부 50 : 가상-윤곽 잡음 처리부
52 : 표시 데이터 처리부 54 : 서브필드 처리기
56 : 데이터 드라이버 58 : 스캔 드라이버
60 : PDP 62 : 움직임 검출기
64 : 스킨 컬러 필터기 66 : 에지 검출기
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치는 입력 영상의 한 필드를 나누어 얻어지는 다수의 서브필드를 사용하여 계조를 가지는 상기 입력 영상을 표시하는 표시장치에 있어서, 상기 입력 영상의 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하는 움직임 검출기와; 상기 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 스킨 컬러 필터 검출기와; 상기 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 에지 검출기와; 상기 움직임 검출기, 스킨 컬러 필터 검출기 및 에지 검출기로부터 검출된 데이터들을 제어하여 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 가상-윤곽 잡음 감소 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 스킨 컬러 필터 검출기는 스킨 컬러 필터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 에지 검출기는 로버트(Roberts)필터, 프리위트(Prewitt)필터, 소벨(Sobel)필터 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법은 입력 영상의 한 필드를 나누어 얻어지는 다수의 서브필드를 사용하여 계조를 가지는 상기 입력 영상의 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 표시장치의 화상처리방법에서, 상기 입력 영상의 각 화소에 대한 각 서브필드에서 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하여 상기 입력 영상의 밝기를 예측하는 단계와, 스킨 컬러 필터를 이용하여 상기 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 단계와, 상기 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 상기 각 단계를 통하여 검출된 영역을 제어하여 가상-윤곽 잡음 감소 처리를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 단계는 입력 영상의 미리 설정된 살색의 드레쉬 홀드 값을 사용하여 평면 히스토그램을 구성하는 단계와, 상기 평면 히스토그램 상에 나타난 셀 값 중 큰 값을 지니는 영역을 중심으로 드레쉬 홀드 영역을 이동시키는 단계와, 재설정된 드레쉬 홀드 값을 이용하여 입체 히스토그램으로 구성하는 단계와, 상기 입체 히스토그램 상에 나타난 셀 값을 제어하여 식별 가능한 영역을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 적용되는 입력 영상의 살색은 색상, 명도, 채도를 기준으로 정하여지는 것을 특징으로 한다.
이 경우 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 단계는 로버트(Roberts)필터, 프리위트(Prewitt)필터, 소벨(Sobel)필터 중 어느 하나를 사용하여 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 PDP의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, PDP는 입력 아날로그 데이터(40)를 디지털 형태로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(42)와, 감마보정된 영상 데이터를 역감마 보정하기 위한 역감마 보정기(44)와, 화소의 움직임을 1필드 동안 홀드(hold)하기 위한 1필드 지연기(46)와, PDP(60)의 주사전극 및 유지전극을 구동하기 위한 스캔 드라이버(58)와, PDP(60)의 어드레스전극을 구동하기 위한 데이터 드라이버(56)와, 영상 데이터의 가상-윤곽 잡음을 검출하고 제어하기 위한 가상-윤곽 잡음 검출부(48)와 가상-윤곽 잡음 처리부(50)를 구비한다.
또한 가상-윤곽 잡음 검출부(48)와 가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)에 의해 제어된 입력 영상신호를 PDP(60)에서 구동하기 위한 제어신호를 표시 데이터 처리부(52)와 서브필드 처리기(54)를 구비한다.
아날로그/디지털 변환기(A/D ; 42)는 RGB 화상신호를 입력하는 입력라인과 역감마 보정기(44) 사이에 접속되어 입력라인으로부터의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 이를 역감마 보정기(44)에 공급한다.
역감마 보정기(44)는 아날로그/디지털 변환기(42)와 1필드 지연기(46) 사이에 접속되어 감마보정된 디지털 데이터를 역감마 보정하여 이를 표시데이터 처리부(52)에 공급한다.
1필드 지연기(46)는 역감마 보정기(44)와 표시데이터 처리부(52) 사이에 접속되어 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하기 위해 1프레임 동안 한 화소의 데이터를 프레임 저장시킨다.
가상-윤곽 잡음 검출부(48)는 도 8에 도시된 바와 같이 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하는 움직임 검출기(62)와, 화소의 영상 데이터 중 사람의 살색부분을 검출하기 위한 스킨 컬러 필터기(64)와, 화면 상의 가장자리 영역을 검출하는 에지 검출기(66)를 구비한다.
움직임 검출기(62)는 1필드 지연기(46)에 병렬로 접속되어, 1 필드 지연기(46)에 의하여 프레임 저장된 화소와 프레임 저장 전의 다음 화소의 움직임을 검출하고 움직임에 따른 밝기를 예측한다. 이는 움직임이 있는 곳에서만 가상-윤곽 잡음이 발생하므로 움직임이 있는 부분에만 가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)를 실행하여 가상-윤곽 잡음을 제거하게 된다.
스킨 컬러 필터기(64)는 역감마 보정기(44)에 직렬로 접속되어, 역감마 보정된 디지털 데이터들 중 사람의 살색 부분을 검출한다. 사람의 살색 부분을 검출하는 것은 표시장치에서 살색은 시청자들이 중요한 기억색으로 간주하고 있으며 영상에 있어서 살색의 정확한 재현은 색 재현 충실도의 척도가 되기 때문이다.
에지 검출기(66)는 역감마 보정기(44)에 직렬로 접속되어, 역감마 보정된 디지털 데이터들 중 가장자리 영역에 해당하는 데이터를 검출한다.
이로써 가상-윤곽 잡음 검출부(48)에서는 디지털 데이터를 움직임 검출기(62)에 의해 밝기를 예측하고, 스킨 컬러 필터기(64)에 의해 살색 영역과 에지 검출기(66)에 의해 가장자리 영역을 검출한 후 이 제어신호를 가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)에 공급한다.
가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)는 가상-윤곽 잡음 검출부(48)에 직렬 접속되어, 가상-윤곽 잡음 검출부(48)에 의해 검출된 가상-윤곽 잡음을 감소시키도록 각 화소의 비트를 제어하여 표시 데이터 처리부(52)에 공급한다.
표시 데이터 처리부(52)에 공급된 입력 데이터는 서브필드 처리기(54)에 의해 제어된 후 주사전극 및 유지전극을 구동하기 위한 스캔 드라이버(58)와 어드레스전극을 구동하기 위한 데이터 드라이버(56)에 공급된다.
스캔 드라이버(58)와 데이터 드라이버(56)에 공급된 각각의 구동신호를 통하여 PDP(60)는 의사윤곽이 감소된 채로 영상 데이터를 표시하게 된다.
도 9는 도 8의 스킨 컬러 필터기(64)에서의 살색 영역을 검출하는 플로우 차트를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 2D 및 3D 컬러 히스토그램을 만든 다음에 살색 값에 해당되는 컬러를 가지는 셀들을 클러스터링해서 최종에 살색에 해당되는 픽셀들만 분류해 내는 알고리즘이다.
이때 입력영상의 컬러는 R(Red), G(Green), B(Blue) 공간 대신 색상(Hue ; 이하 "H"라 함), 채도(Saturation ; 이하 "S"라 함), 명도(Value ; 이하 "V"라 함) 공간 상에서 실행되어 진다. 컬러의 HSV 표현은 사람의 인지됨을 RGB 표현보다 더 잘 나타낸다.
먼저, 입력 영상(70)에 대한 각 컬러 요소의 최상 및 최하 드레쉬 홀드(Threshold) 값을 정한다. 이로써 역감마 보정된 입력 영상(70)이 입력되면 미리 정해진 드레쉬 홀드 값에 따라 SV로 구성된 2D 컬러 히스토그램을 만든다.(72)
드레쉬 홀드 값을 이용하여 드레쉬 홀드 영역을 만들고, 이 드레쉬 홀드 영역 내에 히스토그램의 최대값을 m이라 한다. 이 때 0.1m보다 큰 값을 가지는 셀들이 모여있는 곳을 중심으로 드레쉬 홀드 영역을 이동시킨다.(74)
다음 이전 및 현재 드레쉬 홀드 영역 사이의 천이된 거리가 미리 정해진 드레쉬 홀드 값보다 작아지는지를 파악한다.(76) 만약 이때 천이된 거리가 크면 미리 정해진 드레쉬 홀드 값을 재설정하고 2D 컬러 히스토그램 설정하는 단계(72) 및 드레쉬 홀드 영역을 이동시키는 단계(74)를 천이된 거리가 작아질 때까지 반복한다.
반복하여 천이된 거리가 작아지게 되면 셀 값이 0.1m보다 큰 히스토그램 상의 영역을 둘러싸는 드레쉬 홀드 영역은 도 10의 초기 영역(13a)에서 최종 영역(13b)으로 바뀐 것과 같이 줄어들게 된다.
이후 상기 재설정된 드레쉬 홀드 영역은 H(색상)까지 포함된 HSV의 3D 컬러 히스토그램을 형성한다.(80)
3D 컬러 히스토그램이 형성되면 셀 값이 새로이 형성된 드레쉬 홀드 값보다 큰 값을 가지는지를 검사한다.(82)
전 단계(82)를 통하여 드레쉬 홀드 값보다 큰 식별 가능한 영역을 검출하게 된다.(84)
이 때 검출된 영역이 하나의 영역으로 구성되는지를 검사한다.(86) 이 때 검출된 영역이 하나의 영역으로 구성되면 그 영역만을 도 7의 가상-윤곽 잡음 처리부(50)로 보내어 제어하게 된다.(90)
그러나 만약 하나 이상의 영역으로 구성되었다면, 두 개의 영역이 남을 때 까지 영역들 합치고 가장 지배적인 영역만을 골라낸다.(88) 이후 그 영역을 가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)로 보내어 제어하게 된다.
도 11은 스킨 컬러 필터기에 의해 살색부분만 검출한 그림을 나타낸다.
살색부분은 가상-윤곽 잡음이 심하고 사람의 눈에도 잘 인식된다. 따라서, 살색부분을 검출하여 그 검출한 부분에만 가상-윤곽 잡음 감소 처리부(50)를 적용했을 때 생기는 영상 품질이 저하도 막고 가상-윤곽 잡음을 감소시킬 수 있게 된다.
도 12a 내지 도 12c는 에지 검출기를 구현하는 경우 다양한 계수를 갖는 필터 즉, 로버트 필터, 프리위트 필터, 소벨 필터 등을 나타낸 도면이다.
이경우 각 필터를 이용한 에지 검출이 가능하게 되어 화상 해석의 에지 검출효과를 극대화시킬 수 있게 된다.
도 13은 각 마스크 방법으로 구한 에지들의 결과를 보여주고 있다. 이는 에지 검출을 하여 에지 부분들의 영역을 제외한 나머지 부분에만 가상-윤곽 잡음 처리를 수행한다.
도 13a를 원 입력 영상이라 할 때, 도 13b는 도 12a의 로버트 필터를 에지 검출기에 적용하여 나타낸 영상 데이터이다. 또한 도 13c는 도 12b의 프리위트 필터를 에지 검출기에 적용하여 나타낸 영상 데이터이고, 도 13d는 도 12c의 소벨 필터를 에지 검출기에 적용하여 나타낸 영상 데이터를 나타낸 것이다.
결론적으로, 본 발명은 가상-윤곽 잡음을 감소하기 위해서 가상-윤곽 잡음 가소 처리를 전체 영상에서 수행함으로써, 가상-윤곽 잡음이 실제 나타나지 않은 영역에 대해서도 감소 처리가 수행되어 전체 영상에 대한 표시 영상의 품질이 저하되는 문제를 해결하기 위해서 가상-윤곽 잡음 검출부를 사용하여 가상-윤곽 잡음이 많이 생기는 영역에만 가상-윤곽 잡음 감소 처리부를 실행시키는 것이다.
상술한 바에 의하면, 본 발명에 따른 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치는 입력 영상을 표시패널에 나타낼 때 사람의 살색 부분에서 가상-윤곽 잡음이 많이 나타나고 사람의 살색부분의 가상-윤곽 잡음을 잘 인식하는 성향을 이용하여, 사람의 피부색 등을 검출하여 그 부분에만 가상-윤곽 잡음 처리부를 적용함으로서 전체 영상의 품질 저하 현상을 제거하게 된다. 또한 영상에 대한 움직임을 검출 및 에지영역을 검출도 함께 제어함으로써 영상의 품질 저하 현상을 제거하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 입력 영상의 한 필드를 나누어 얻어지는 다수의 서브필드를 사용하여 계조를 가지는 상기 입력 영상을 표시하는 표시장치에 있어서,
    상기 입력 영상의 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하는 움직임 검출기와,
    상기 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 스킨 컬러 필터 검출기와,
    상기 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 에지 검출기와,
    상기 움직임 검출기, 스킨 컬러 필터 검출기 및 에지 검출기로부터 검출된 데이터들을 제어하여 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 가상-윤곽 잡음 감소 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 아날로그 데이터를 디지털 테이터로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기와,
    상기 표시장치의 주사전극 및 유지전극을 구동하기 위한 스캔 드라이버와,
    상기 표시장치의 어드레스전극을 구동하기 위한 데이터 드라이버를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그/디지털 변환기에 접속되어 감마보정된 디지털 데이터를 역감마 보정하는 역감마 보정기와,
    상기 역감마 보정기에 직렬 접속되어 역감마 보정된 상기 디지털 데이터의 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하기 위해 1프레임 동안 한 화소의 데이터를 프레임 저장시키는 1필드 지연기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스킨 컬러 필터 검출기는 스킨 컬러 필터를 이용하는 것을 특징으로 하는 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 검출기는 로버트(Roberts)필터, 프리위트(Prewitt)필터, 소벨(Sobel)필터 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 스킨 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치.
  6. 입력 영상의 한 필드를 나누어 얻어지는 다수의 서브필드를 사용하여 계조를 가지는 상기 입력 영상의 가상-윤곽 잡음을 감소시키는 표시장치의 화상처리방법에있어서,
    상기 입력 영상의 각 화소에 대한 각 서브필드에서 한 화소와 다음 화소의 움직임을 검출하여 상기 입력 영상의 밝기를 예측하는 단계와,
    스킨 컬러 필터를 이용하여 상기 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 단계와,
    상기 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 단계와,
    상기 각 단계를 통하여 검출된 영역을 제어하여 가상-윤곽 잡음 감소 처리를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 밝기를 예측하는 단계는 상기 영상의 화소영역들 각각에서 관찰자의 망막에 느껴지는 밝기를 측정하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 살색은 색상, 명도, 채도를 기준으로 정하여지는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 살색 영역을 검출하는 단계는 상기 입력 영상의 미리 설정된 살색의 드레쉬 홀드 값을 사용하여 평면 히스토그램을 구성하는 단계와,
    상기 평면 히스토그램 상에 나타난 셀 값 중 큰 값을 지니는 영역을 중심으로 드레쉬 홀드 영역을 이동시키는 단계와,
    재설정된 드레쉬 홀드 값을 이용하여 입체 히스토그램으로 구성하는 단계와,
    상기 입체 히스토그램 상에 나타난 셀 값을 제어하여 식별 가능한 영역을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 평면 히스토그램은 명도와 채도를 기준으로 구성하는 단계와,
    상기 입체 히스토그램은 색상, 명도 및 채도를 기준으로 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 드레쉬 홀드 영역은 상기 색상, 명도 및 채도의 최상 및 최하값을 기준으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 가장자리 영역을 검출하는 단계는 로버트(Roberts)필터, 프리위트(Prewitt)필터, 소벨(Sobel)필터 중 어느 하나를 사용하여 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨 컬러 필터를 이용한 가상-윤곽 잡음 검출기를 가지는 표시장치의 화상처리방법.
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