KR100480059B1 - 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 특히 카메라 기능을 포함하는 휴대 단말기의 카메라 센서를 이용하여 표시 화면의 화질을 실시간으로 최적화하는데 적당하도록 한 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 종래에는 휴대 단말기를 이용하여 영상 및 이미지를 표시하는 경우 화면의 색상 조절은 이루어지지 않으며 밝기는 사용자의 수동 설정에의해 고정되기 때문에 외부 환경의 변화에 따라 화면 식별력이 현저히 낮아지는 경우가 발생하는 문제점이 있었고, 환경 변화에 대한 대응 수단은 수동 밝기 조절 및 임시적인 광차단으로 한정 되므로 표시 환경이 실질적으로 제한되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 이미 구성된 카메라 기능의 구조를 이용하고, 자동 노출(AE) 및 자동 색상 조절(AWB) 값들을 적절한 표시부 밝기 및 색 재현도에 맵핑시킴으로써, 실시간으로 외부 밝기 변화에 대응하는 균일한 화질을 보장할 수 있어 표시부의 식별력을 극대화 하는 것은 물론이고, 사용자가 항상 최적의 화질로 비디오 및 이미지를 감상할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치 및 방법{MOBILE TERMINAL'S DISPLAY QUALITY CONTROL APPARATUS AND METHOD USING CAMERA SENSOR}

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 특히 카메라 기능을 포함하는 휴대 단말기의 카메라 센서를 이용하여 표시 화면의 화질을 실시간으로 최적화하는데 적당하도록 한 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 사용되는 휴대 단말기는 통신 속도가 개선되고, 내부 메모리 및 처리 속도가 증가하면서 다양한 기능들이 추가되고 있다. 그 중에서도 표시 장치의 확대 및 표시 수준의 개선을 통해 사진은 물론이고 동영상을 감상하는 것도 가능해졌다.

이러한 휴대 단말기의 급속한 발전과 보급에 힘입어 종래에는 불필요하게 여겨졌던 기능들이 차츰 자리를 잡아가고 있다. 예를 들어, 처음 등장에서 그 활용이 미비했던 카메라 기능은 그 해상도의 향상에 따라 기존의 디지털 카메라의 활용 영역까지 그 용도가 넓어지고 있다.

휴대 단말기의 표시 기능과 내부 처리 능력 및 메모리의 확장에 따라 휴대 단말기의 기존 기능에 커메라 센서 관련 모듈을 추가로 장착하는 것으로 휴대 전화를 디지털 카메라의 용도로도 사용할 수 있게 되었으며, 착탈식 카메라가 부착되거나 내장형 카메라를 가진 휴대 전화가 이미 상용화 되었다. 또한, CDMA2000이나 IMT200과 같은 새로운 통신 방법에 의해 동영상의 실시간 수신 및 재생이 가능한 것이 현재 휴대 단말기의 현주소이다.

상기 휴대 단말기는 내/외장 카메라를 통해 사진 및 동영상을 저장할 수 있는데, 이를 가능하도록 하는 카메라를 이용한 화면 표시 장치를 간략히 알아보도록 한다.

도 1은 일반적인 카메라 센서를 이용한 표시 장치의 구조이며, 도시된 바와 같이, 렌즈(10), 카메라 센서(20), 디지털 신호처리기(DSP)(30), 비디오/이미지 처리기(40), 표시부 제어기/구동기(50), 그리고 LCD 표시부(60)로 이루어진다.

카메라 센서(20)는 사진 및 동영상을 저장하기위해 사용되는 것으로 영상을 전자 신호로 변환시키는 CMOS 센서나 CCD 센서를 의미한다. 이러한 카메라 센서(20)는 외부의 영상을 아날로그 영상 데이터로 변환하며, 상기 센서(20) 외부의 렌즈(10)를 통해 물리적 배율을 결정하고 외부로부터의 오염을 방지한다.

상기 카메라 센서(20)로부터의 원본 비디오 데이터는 디지털 신호처리기(30)에 전달되고, 상기 디지털 신호처리기(DSP)(30)는 이를 적절한 디지털 비디오 데이터로 변환하여 이를 비디오/이미지 제어기(40)에 전달한다. 상기 디지털 신호처리기(30)는 외부 환경 변화에 따라 자동 노출(Auto Exposure:AE) 및 자동 색상 조절(Auto White Balance:AWB)을 실시하여 노출값과 색상 기준값을 계산하고 이를 디지털 비디오 데이터와 함께 비디오/이미지 처리기(40)에 제공한다.

상기와 같은 데이터를 수신한 비디오/이미지 처리기(40)는 디지털 영상 데이터를 상기 디지털 영상 테이터를 해당하는 표시부 제어기용 데이터로 변환하고 이를 제어신호와 함께 표시부 제어기/구동기(50)에 전달한다.

상기 표시부 제어기/구동기(50)는 상기 비디오/이미지 처리기(40)에 의해 동작하여 해당 영상 데이터를 연결된 LCD 표시부(60)에 나타내도록 한다.

휴대 단말기의 표시부는 STN, TFT, 유기 EL등과 같은 LCD 패널과 그 하부에 위치하는 백라이트 혹은 사이드라이트로 이루어진다. 이들에 대한 직접적인 전류 제공 및 적절한 데이터 출력 제어는 상기 표시부 제어기/구동기(50)가 실시한다.

그러나, 휴대 단말기의 경우 백라이트를 이용한 화면 밝기 조정이 많으며, 이러한 방식에 있어서, 백라이트를 소정의 밝기로 조정하여 사용하기 때문에 이는 고정되는 경우가 많다.

따라서, 휴대 단말기가 상기 카메라 기능을 이용하여 사진 및 동영상을 저장하는 경우 적절한 화면 밝기 및 색재현도(color fidelity)에 따라 저장되며, 이 값은 사진 및 동영상이 저장되는 상태 그대로 유지된다. 그러므로, 이를 재생하거나 다른 곳에서 작성된 사진 및 동영상을 재생하는 경우, 상기 화면 밝기 및 색재현도는 저장 당시 그대로 유지되면서 사용자가 수동으로 설정한 소정의 화면 밝기 및 색재현도 값에 따라 일정하게 조정되어 출력된다. 하지만, 휴대 단말기의 화면 밝기는 고정되어 사용되는 경우가 많으므로 밝기는 저장된 영상과는 무관하게 사용자의 설정에 따르며, 색재현도 및 색상조절은 내부적으로 실시되므로 사용자는 이를 조절할 수 없다.

다시 말해서, 휴대 단말기를 이용한 영상 및 이미지의 재생에 있어서, 화면 밝기는 사용자에의해 수동 설정되고, 색재현도는 사용자가 조절할 수 없으므로 화면에 대한 사용자 설정이란 밝기의 수동 설정으로 제한된다.

이러한 휴대 단말기의 영상 및 이미지의 재생은 실내에서 잘 보이는 화면이 실외의 직사광선 아래서는 거의 보이지 않는 경우가 발생하는데, 이러한 환경의 변화에 대해서 사용자는 밝기를 수동 조절하거나 손이나 다른 차폐물로 주변의 광을 차단하는 등의 제한적이고 불편한 대응을 할 수 밖에 없다.

상기한 바와 같이 종래에는 휴대 단말기를 이용하여 영상 및 이미지를 표시하는 경우 화면의 색상 조절은 이루어지지 않으며 밝기는 사용자의 수동 설정에의해 고정되기 때문에 외부 환경의 변화에 따라 화면 식별력이 현저히 낮아지는 경우가 발생하는 문제점이 있었고, 환경 변화에 대한 대응 수단은 수동 밝기 조절 및 임시적인 광차단으로 한정 되므로 표시 환경이 실질적으로 제한되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 구비된 카메라부를 외부 환경 센서로 이용하도록 하여 환경의 변화에 따라 자동으로 화면 밝기와 색 재현도를 최적화 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 카메라 기능을 구비한 휴대 단말기의 화질을 제어하는 장치에 있어서, 외부 영상을 전자 신호로 변환하는 카메라 센서와; 상기 카메라 센서를 제어하며 이로부터 외부 영상 데이터를 수신하여 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 산출하는 디지털 신호 처리기와; 상기 디지털 신호처리기로부터의 자동 노출 값 및 자동 색상 조절 값을 받아들여 적절한 화면 밝기 및 색 재현도 값을 출력하기위해 자동 노출 값 및 자동 색상 조절 값들을 화면 밝기 및 색 재현도 값에 대응시킨 맵핑부와; 상기 맵핑부를 통해 얻어진 화면 밝기 및 색 재현도 값을 통해 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 출력하는 비디오/이미지 처리기와; 상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 수신하여 표시부의 광원의 세기를 조절하고 표시되는 화면의 색재현도를 제어하는 표시부 제어기/구동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 맵핑부는 상기 디지털 신호 처리기 혹은 비디오/이미지 처리기에 내장되는 것을 특징으로 하며 상기 비디오/이미지 처리기는 사용자의 설정에 의한 기준 화면 밝기와 기준 색 재현도를 반영할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 그 사용이 확산되고 있는 카메라 기능을 내장한 휴대 단말기에 적용되는 것으로, 이미 구비된 카메라 기능 구성을 적절히 이용하는 것으로 표시 되는 화면의 질을 비약적으로 높이는 것이다. 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

전술한 도 1의 구성을 다시 한번 살펴보면, 카메라 센서(20)와 디지털 신호 처리기(30), 비디오/이미지 처리기(40), 그리고 표시부 제어기/구동기(50)를 포함하고 있으며, 이는 카메라 기능을 구비한 휴대 단말기에 이미 존재하는 구성요소이다. 물론, 상기 구별된 기능 블록들이 집적될 수도 있고, 분리될 수도 있다.

이미 상기와 같이 이미 구비된 기능 블록들을 적절히 개선하는 것으로 본 발명은 부가되는 하드웨어 없이도 수행될 수 있는데, 이를 위해 본 발명의 실시예를 참조하도록 한다.

도 2는 본 발명 일 실시예의 블록 다이어그램으로 큰 기능 블록들은 종래의 카메라 기능 구성 블록과 유사하다.

먼저, 광학적인 초점을 맞추기 위한 렌즈(100)와; 상기 렌즈(100)를 통한 외부 영상을 전자 신호로 변환하는 카메라 센서(200)와; 상기 카메라 센서를 제어하며 이로부터 원본 비디오 데이터를 수신하여 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 산출하는 디지털 신호 처리기와; 상기 디지털 신호처리기로부터의 자동 노출 값 및 자동 색상 조절 값을 받아들여 내부 맵핑부를 통해 적절한 화면 밝기 및 색 재현도 값을 얻어내고, 이를 통해 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 출력하는 비디오/이미지 처리기와; 상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 수신하여 표시부의 광원의 세기를 조절하고 표시되는 화면의 색재현도를 제어하는 표시부 제어기/구동기를 포함한다.

상기와 같은 본 발명 일 실시예의 구성을 좀더 자세히 설명하도록 한다.

상기 카메라 센서(20)는 외부 영상을 전자 신호로 변환하는데, 이를 최적으로 변환하기 위해서 이와 연결된 디지털 신호 처리기(30)로부터 노출과 색상의 조절을 위한 신호를 수신하게 된다. 이렇게 디지털 신호 처리기(30)로 부터 연산되는 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값은 본 발명에서 새롭게 추가되는 것이 아니며 이전부터 이미 사용되고 있는 값들로서, 카메라를 통해 표시되는 영상의 품질을 최적화 하기위한 값들이다.

본 발명에서는 이렇게 외부 영상을 카메라를 통해 얻는 경우 뿐만 아니라 카메라를 사용하지 않고 내부적인 영상 재생 및 화면을 표시하는 경우에도 기존의 카메라 기능 블록들을 사용하는데 그 핵심이 있으며, 이를 위해서, 본 실시예에서는 상기 비디오/이미지 처리기(400) 내부에 자동 노출(AE)/자동 색상 조절(AWB) 맵핑부를 추가로 구성하고 있다. 상기 AE/AWB 맵핑부는 상기 디지털 신호처리기(300)로부터 얻어지는 AE/AWB 값들과 이들에 해당하는 최적의 화면 밝기와 색 재현도를 미리 산출하여 이들에 대한 대응표를 구성한 것이다. 따라서, 상기 디지털 신호 처리기(300)로부터 AE/AWB 값들이 얻어지면, 상기 비디오/이미지 처리기(400)는 상기 대응표를 이용하여 상기 얻어진 AE/AWB 값들을 상기 대응표에 맵핑시키는 것으로 이에 대응하는 화면 밝기와 색 재현도 값을 얻어 이를 통해 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 출력하게 된다. 상기 대응표로 구성된 맵핑부는 본 실시예에서는 비디오/이미지 처리기(400) 내부에 존재하지만, 다른 실시예에서는 상기 디지털 신호 처리기(300) 내부에 존재할 수 있다. 또한, 상기 맵핑부는 프로그램으로 구성될 수 있다.

상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호는 표시부(LCD 패널)의 구동을 담당하는 표시부 제어기/구동기(500)에 입력되어 표시부의 밝기와 화면 색상을 최적화 하게된다.

상기 표시부 제어기/구동기(500)는 상기 표시부의 광원(백라이트, 사이드라이트등)을 제어하는 제어부와 표시부 제어기 또는 구동기(driver)로 이루어지며, 이들 각각이 상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호에 의해 제어된다.

또한, 상기 외부 환경의 변화는 고속으로 변경되는 것이 아니므로 화면의 밝기와 색 재현도는 상기 구조에 의해서 실시간으로 제어될 수 있으며, 항상 최적의 상태로 화질을 유지할 수 있다.

상기 비디오/이미지 처리기(400)는 사용자에 의해 기준 표시부 밝기 및 기준 색 재현도값을 입력 받아 이를 기준으로 하여 상기 맵핑부를 통해 얻어지는 화면 밝기와 색 재현도값를 다시한번 조절할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 제어 가능성 역시 수용할 수 있게된다.

전술한 바와 같이, 이미 존재하는 카메라 기능부를 이용하는 것으로 화면 표시 품질을 주변 환경에 따라 실시간으로 최적화 하는 기능이 부가되기 때문에 사용자는 외부의 밝기에 상관 없이 최적화된 화면을 이용하기 때문에 화면의 식별성이 높아지며, 수동으로 화면을 조절할 필요성이 줄어들게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 이미 구성된 카메라 기능의 구조를 이용하고, 자동 노출(AE) 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 적절한 표시부 밝기 및 색 재현도에 맵핑시킴으로써, 실시간으로 외부 밝기 변화에 대응하는 균일한 화질을 보장할 수 있어 표시부의 식별력을 극대화 하는 것은 물론이고, 사용자가 항상 최적의 화질로 비디오 및 이미지를 감상할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 카메라 센서를 이용한 화면 표시 장치의 간략한 구성도이다.

도 2는 본 발명 일실시예의 간략한 구성도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 렌즈 200: 센서

300: 디지털 신호 처리기 400: 비디오/이미지 처리기

500: 표시부 제어기/구동기

Claims (5)

1. 카메라 기능을 구비한 휴대 단말기의 화질을 제어하는 장치에 있어서,

   외부 영상을 전자 신호로 변환하는 카메라 센서와;

   상기 카메라 센서를 제어하며 이로부터 외부 영상 데이터를 수신하여 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 산출하는 디지털 신호 처리기와;

   상기 디지털 신호처리기로부터의 자동 노출 값 및 자동 색상 조절 값을 받아들여 적절한 화면 밝기 및 색 재현도 값을 출력하기위해 자동 노출 값 및 자동 색상 조절 값들을 화면 밝기 및 색 재현도 값에 대응시킨 맵핑부와;

   상기 맵핑부를 통해 얻어진 화면 밝기 및 색 재현도 값을 통해 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 출력하는 비디오/이미지 처리기와;

   상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호를 수신하여 표시부의 광원의 세기를 조절하고 표시되는 화면의 색재현도를 제어하는 표시부 제어기/구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 맵핑부는 상기 디지털 신호 처리기 혹은 비디오/이미지 처리기에 내장되는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 비디오/이미지 처리기는 사용자의 설정에 의한 기준 화면 밝기와 기준 색 재현도를 상기 화면 밝기 제어신호와 색 재현도 제어신호에 반영하는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 장치.
4. 카메라 기능을 구비한 휴대 단말기의 화질을 제어하는 방법에 있어서,

   카메라 센서로부터 외부 영상 데이터를 수신하는 단계와;

   상기 수신된 외부 영상 데이터로부터 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 연산하는 단계와;

   상기 연산된 자동 노출(AE) 값 및 자동 색상 조절(AWB) 값을 기 설정된 대응표를 통해 적절한 화면 밝기 및 색 재현도 값에 맵핑시키는 단계와;

   상기 맵핑된 화면 밝기 및 색 재현도 값으로부터 상기 표시부의 광원 밝기를 제어하는 화면 밝기 제어신호와 표시부의 제어기 혹은 구동기를 제어하는 색 재현도 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 화질 제어는 실시간으로 연속되는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 이용한 휴대 단말기 화질 제어 방법.