KR100561852B1

KR100561852B1 - 색 신호의 밝기 보상 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100561852B1
Application number: KR1020030082771A
Authority: KR
Inventors: 이성덕; 김창용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2006-03-16
Also published as: JP4002921B2; KR20050049008A; CN1620151A; EP1534019A3; JP2005160085A; US20050110906A1; US7450183B2; EP1534019A2; CN100401788C

Abstract

색 신호의 밝기 보상 방법 및 장치가 개시된다. 이 방법은, 색 신호의 허용 밝기비를 구하는 단계와, 허용 밝기비를 이용하여 색 신호의 밝기 향상비를 구하는 단계 및 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상하는 단계를 구비하고, 밝기비는 3색으로 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 4색 이상의 다원색으로 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 입력 색 신호의 채도가 커질수록 밝기를 상대적으로 크게 증가시키고 입력 색 신호의 채도가 작아질수록 밝기를 상대적으로 작게 증가시켜 낮거나 중간 정도의 강도 레벨을 갖는 색 신호의 밝기를 향상시켜 화질의 열화를 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

색 신호의 밝기 보상 방법 및 장치{Method and apparatus for compensating brightness of color signal}

도 1은 4개의 원색들을 표현하는 다원색 영상 표시 장치의 색 표현 범위를 적색과 녹색축을 이용하여 2차원 평면으로 도시한 예이다.

도 2는 도 1의 다원색 영상 표시 장치에서 색 표현 범위를 채도 축과 밝기비 축을 갖는 2차원 평면으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 4는 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 5은 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 6는 도 5에 도시된 제30 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 7는 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 8은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 9은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 10은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 11는 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 12은 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 13은 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 14는 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 장치의 일 실시예의 블럭도이다.

도 15은 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 16는 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 17는 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 18은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 19은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 20은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 21는 도 14에 도시된 밝기 보상부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 22는 도 14에 도시된 밝기 보상부의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 23은 도 14에 도시된 밝기 보상부의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 24는 입력 색 신호와 출력 색 신호간의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 디스플레이 모니터 또는 컬러 텔레비젼과 같은 다원색 영상 표시 장치 등에 관한 것으로서, 특히, 다원색 영상 표시 장치에서 수행되는 색 신호의 밝기 보상 방법 및 그 다원색 영상 표시 장치에 포함되는 색 신호의 밝기 보상 장치에 관한 것이다.

최근에 액정 디스플레이 장치(LCD:liquid crystal display), LCoS(Liquid Crystal on Silicon)나 디지탈 마이크로미러 디바이스(DMD:Digital Micro-mirror Device) 같은 마이크로 디스플레이 장치(micro-displays) 또는 플라즈마 디스플레이 판넬(PDP:Plasma Display Panel) 등의 컬러 디스플레이 장치들은 컴퓨터 모니터(Computer monitor) 또는 텔레비젼 수상기 등을 위해 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 상기 디스플레이 장치들은 음극 선관 정도의 출력 광량을 얻기 위해서는 고출력 램프나 고출력 전극이 기본적으로 요구된다는 제약이 있다.
따라서, 최근에, 고출력 램프 또는 고출력 전극을 사용하지 않고 출력 영상의 밝기를 증가시키기 위해, 3가지의 제1, 제2 및 제3 색 성분들에 3가지의 색 성분들과는 다른 임의의 색 성분(이하, 제4 색 성분이라 함)을 추가한 4색 디스플레이 장치가 출시되고 있다. 제4 색 성분은 디스플레이 장치의 램프에 제4 색 성분의 필터(이하, 제4 필터라 함)에 투과 또는 반사시킴으로서 얻을 수 있으며, 제4 필터가 백색 필터일 경우 디스플레이 장치의 밝기가 향상되어 고출력 램프 또는 고출력 전극을 사용할 필요가 없어진다. 또 다른 예로서 제4 필터가 임의의 색일 경우 해당 색 영역의 색 표현량이 풍부해져서 디스플레이 장치에서 고화질 색 표현이 가능하게 될 수 있다.
본 명세서에서는, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 색 성분을 각각 원색이라고 지칭한다. 즉, 4개의 필터 즉, 4개의 색원(color source)으로부터 발생되는 각각의 제1, 제2, 제3, 제4 색 성분을 각각 원색(primary color)이라고 편의상 지칭한다. 이는 상기 4 가지 색 성분으로 모든 색을 합성할 수 있기 때문이다. 여기서, 4 원색의 예로서, 적색, 청색, 녹색 및 백색을 예로 들 수 있으나, 반드시 이러한 색 조합에 한정되는 것은 아니다.
R, G, B 원색으로 표현될 수 있는 색 표현 범위는 각각 R, G, B 축으로 한 3차원 공간 상의 정육면체로 표현될 수 있다. 만약, 백색 성분이 추가된다면, 백색 성분에 포함된 R, G, B 성분으로 인해, R, G, B 각각의 3차원 공간 좌표 값이 증가된다.
도 1은 4개의 원색들을 표현하는 다원색 영상 표시 장치의 색 표현 범위(color gamut)를 적색(R:Red)과 녹색(G:Green)축을 이용하여 2차원 평면으로 도시한 예이다. 여기서, 다원색 영상 표시 장치의 색표현 범위란, 4 이상의 원색을 발생시키는 영상 표시 장치가 합성하여 표현할 수 있는 색의 범위를 의미하며, 본 명세서에서는 다원색 간의 합성색이란 상술한 복수 개의 원색을 합성하여 표현할 수 있는 색을 의미한다. 즉, 도 1은 이렇게, 백색 성분이 추가된 3차원 공간 상의 색표현 범위를 R, G축으로 투영한 2차원 좌표이다. 만약, 백색 성분 추가가 없다면 R, G축으로 투영되는 것은 Q3, Org, Q6 등의 점으로 이루어진 정사각형이며, 백색 성분의 추가로 투영되는 것은 Org, Q3, Q1, Q4, Q5, Q6으로 이루어진 육각형 평면이다. 즉, 백색 성분의 추가로 인해, 상기 육각형 평면 중 상기 정사각형 외곽부분을 차지하는 영역이 발생된다.
도 1을 참조하면, 다원색 영상 표시 장치에서 표현되는 임의 색 신호는 색 좌표 공간의 6각형(Org-Q3-Q1-Q4-Q5-Q6) 내부에서 고유한 좌표를 갖는다. 일반적으로, 3색 영상 표시 장치가 3차원 공간상에서 육면체이고 2차원 공간상에서 사각형인 반면, 다원색 영상 표시 장치는 3차원 공간상에서 7 이상의 다면체이고 2차원 공간상에서 5이상의 다각형이다. 또한, 도 1에 도시된 색 영역(Org-Q1-Q4-Q5) 내부는 채도가 낮은 색 신호들로 구성되며, 이 색 영역(Org-Q1-Q4-Q5)에 있는 색 신호들의 벡터 길이(또는, 밝기 크기 또는 밝기량)는 소정값을 갖는다. 반면에, 색 영역(Org-Q3-Q1)과 색 영역(Org-Q6-Q5) 내부는 채도가 큰 색 신호들로 구성되며, 이 색 영역에 있는 색 신호들의 벡터 길이는 소정값보다 작으며, 채도에 따라 변한다. 즉, 두 개의 색 신호들이 동일한 밝기와 서로 다른 채도를 가지고, 두 색 신호들중 적어도 하나가 색 영역[(Org-Q3-Q1) 또는 (Org-Q6-Q5)]의 내부에 놓일 경우, 4원색 영상 표시 장치의 출력에서 두 색 신호들은 서로 다른 밝기와 서로 다른 채도로 표시된다. 이와 같이, 채도가 큰 색 신호의 상대적 밝기 저하로 인하여 화질 열화가 초래될 수 있다.
다시 말하면, 4색 이상의 원색들을 표현하는 다원색 영상 표시 장치의 경우 3개 이상의 다원색들간의 합성으로 만들어진 합성색 예를 들면 무채색 계열은 밝기가 크지만 원색 계열의 색 신호들의 밝기는 합성색에 대비하여 상대적으로 작다. 여기서, 원색 계열의 색 신호란, 각각의 원색 또는 두 원색들을 잇는 선 또는 면적에 가까운 색 신호를 의미한다. 특히, 원색의 개수가 4 이상이 될 경우, 원색 계열의 색 신호의 밝기와 합성색간의 밝기차는 더욱 커진다.

도 1은 4개의 원색들을 표현하는 다원색 영상 표시 장치의 색 표현 범위(color gamut)를 적색(R:Red)과 녹색(G:Green)축을 이용하여 2차원 평면으로 도시한 예이다.

도 1을 참조하면, 다원색 영상 표시 장치에서 표현되는 임의 색 신호는 색 좌표 공간의 6각형(Org-Q3-Q1-Q4-Q5-Q6) 내부에서 고유한 좌표를 갖는다. 일반적으로, 3색 영상 표시 장치가 3차원 공간상에서 육면체이고 2차원 공간상에서 사각형인 반면, 다원색 영상 표시 장치는 3차원 공간상에서 7 이상의 다면체이고 2차원 공간상에서 5이상의 다각형이다. 또한, 도 1에 도시된 색 영역(Org-Q1-Q4-Q5) 내부는 채도가 낮은 색 신호들로 구성되며, 이 색 영역(Org-Q1-Q4-Q5)에 있는 색 신호들의 벡터 길이(또는, 밝기 크기 또는 밝기량)는 소정값을 갖는다. 반면에, 색 영역(Org-Q3-Q1)과 색 영역(Org-Q6-Q5) 내부는 채도가 큰 색 신호들로 구성되며, 이 색 영역에 있는 색 신호들의 벡터 길이는 소정값보다 작으며, 채도에 따라 변한다. 즉, 두 개의 색 신호들이 동일한 밝기와 서로 다른 채도를 가지고, 두 색 신호들중 적어도 하나가 색 영역[(Org-Q3-Q1) 또는 (Org-Q6-Q5)]의 내부에 놓일 경우, 4원색 영상 표시 장치의 출력에서 두 색 신호들은 서로 다른 밝기와 서로 다른 채도로 표시된다. 이와 같이, 채도가 큰 색 신호의 상대적 밝기 저하로 인하여 화질 열화가 초래될 수 있다.

도 2는 도 1의 다원색 영상 표시 장치에서 색 표현 범위를 채도 축과 밝기비 축을 갖는 2차원 평면으로 도시한 도면으로서, Q1 ~ Q6은 도 1에 도시된 Q1 ~ Q6에 해당한다.

도 2에 도시된 Q1-Q4-Q5의 채도 범위는 일정한 밝기비의 값을 갖지만, Q1-Q3 또는 Q5-Q6의 채도 범위는 채도가 커질수록 밝기비가 적아진다. 왜냐하면, 영상 표시 장치에서 원색의 개수가 늘어날수록 각각의 원색의 발광 시간 또는 발광 면적이 작게 되며 그로 인하여 밝기가 저하되기 때문이다.

이하, 종래의 밝기 향상 방법들을 다음과 같이 살펴본다.

종래의 밝기 향상 방법들중 하나가, 미국 특허 번호 US4,717,953에 "Brightness control circuit for a television receiver"라는 제목으로 개시되어 있다. 여기에 개시된 종래의 밝기 향상 방법은 RGB에 오프셋 값을 인가하여 영상 신호의 밝기를 간단히 증가시킨다. 그러나, 이러한 종래의 밝기 향상 방법은 오프셋 값을 사용하므로 전체 색들을 밝게 하여 영상의 대비를 저하시키는 문제점을 갖는다.

종래의 밝기 향상 방법들중 다른 하나로서, 감마 함수를 이용하는 방법이 인터넷의 주소(URL:Uniform Resource Locator)인 http:// www.inforamp.net/ ~poynton/ GammaFAQ.html에 개시되어 있다. 여기에 개시된 종래의 밝기 향상 방법에 의하면, 방송 규약에서 처럼 밝기 성분(Y)만에 감마 함수를 적용할 수도 있으며, RGB 각 성분에 감마 함수를 적용할 수도 있다. 전자의 경우, RGB를 한 개의 밝기 신호(Y)와 두 개의 색차 신호들[(Cb 및 Cr) 또는 (I 및 Q)]로 분리한 후, 밝기 신호(Y)에 감마 함수를 적용하여 밝기를 증가시킨 다음, 이를 다시 RGB 신호로 변환한다. 이러한 종래의 밝기 향상 방법은, 전체 색 영역에 대해 모두 색 향상을 시키므로, 채도가 높은 색과 채도가 낮은 색간의 밝기 차이를 여전히 나타내는 문제점을 갖는다.

종래의 밝기 향상 방법들중 또 다른 하나로서, 히스토그램 평활화(histogram equalization)를 이용하는 방법이 'W.K. Pratt'에 의해 저술되고 1978년에 Wiley 출판사에 의해"Digital Image Processing"라는 제목으로 출간된 책 및 'R.C. Gonzalez'와 'R.E. Woods'에 의해 저술되고 1993년에 Massachusetts의 Addition-Wesley 출판사에 의해 "Digital Image Processing"라는 제목으로 출간된 책에 개시되어 있다. 여기에 개시된 종래의 밝기 향상 방법은 영상 내에서 화소들이 가질 수 있는 값들의 전체 영역에 걸쳐 밝기와 콘트라스트를 증가시킨다. 이러한 종래의 밝기 향상 방법은 전체 색 영역에 대해 모두 밝기 향상을 시키므로, 채도가 높은 색과 채도가 낮은 색 간의 밝기차를 여전히 보이는 문제점을 갖는다.

전술한 바와 같이, 종래의 밝기 향상 방법들은 채도에 따른 밝기차를 여전히 보이기 때문에, 특히 채도가 큰 색일수록 밝기 증가량이 감소되므로서 영상 표시 장치에서 색 재현시 영상의 화질을 열화시키는 문제점을 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다원색 영상 표시 장치에서 다원색에 의해 이루어지는 색 표현 범위(또는, 좌표)에 놓여 있는 임의의 색 신호의 밝기값을 해당 색 신호의 채도에 따라 향상시킬 수 있는 색 신호의 밝기 보상 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 특정 색 영역(또는, 좌표)에 놓여 있는 색 신호의 밝기값을 해당 색 신호의 채도에 따라 향상시킬 수 있는 색 신호의 밝기 보상 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법은, 색 신호의 허용 밝기비를 구하는 단계와, 상기 허용 밝기비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기 향상비를 구하는 단계 및 상기 밝기 향상비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기를 보상하는 단계로 이루어지고, 상기 밝기비는 3색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 4색 이상의 다원색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당하는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 장치는, 색 신호의 허용 밝기비를 계산하는 허용 밝기비 계산부와, 상기 허용 밝기비로부터 상기 색 신호의 밝기 향상비를 계산하는 밝기 향상비 계산부 및 상기 밝기 향상비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기를 보상하는 밝기 보상부로 구성되고, 상기 밝기비는 상기 색 신호를 3색으로 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 4색 이상의 다원색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 색 신호의 허용 밝기비로부터 구한 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상하는 단계(제10 ~ 제18 단계들)로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 색 신호의 밝기 보상 방법은, 색 신호의 허용 밝기비를 구한다(제10 단계). 여기서, 밝기비는 색 신호를 3색으로 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 색 신호를 다원색으로 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당한다.

제10 단계후에, 허용 밝기비가 소정값보다 적은가를 판단한다(제12 단계).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 소정값은 색 신호의 최대 밝기비에 해당할 수 있다. 즉, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 밝기를 향상시킬 색 범위는 Q1-Q3 또는 Q5-Q6이므로, Q1 또는 Q5 위치에서의 밝기비가 밝기 향상 문턱치로서 소정값이 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 적(R), 녹(G), 청(B:Blue) 및 임의의 색 성분(X)(들)로 영상의 화소를 표현할 때, X의 강도(intensity) 레벨이 최대일 때의 화소의 휘도 레벨에서 RGBX의 강도 레벨이 최대일 때의 화소의 휘도 레벨을 제산한 결과가 소정값이 될 수도 있다. 즉, 소정값(C1)은 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기서, Luminance(X-channel)은 RGB의 강도 레벨이 최소이고 X의 강도 레벨이 최대일 때의 그 RGBX에 의해 표현되는 화소의 휘도 레벨을 나타내고, Luminance(RGBX-channel)은 RGBX의 강도 레벨이 최대일 때의 그 RGBX에 의해 표현되는 화소의 휘도 레벨을 나타낸다.

만일, 허용 밝기비가 소정값 이상인 것으로 판단되면, 색 신호의 밝기를 보상하지 않고 바이패스(bypass)시킨다(제14 단계).

그러나, 허용 밝기비가 소정값보다 적은 것으로 판단되면, 허용 밝기비를 이용하여 색 신호의 밝기 향상비를 구한다(제16 단계). 또는, 허용 밝기비가 소정값보다 적은 것으로 판단되면, 허용 밝기비 뿐만 아니라 소정값도 이용하면서 밝기 향상비를 구할 수도 있다(제16 단계). 제16 단계후에, 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상한다(제18 단계).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 색 신호의 밝기 보상 방법은 제10 ~ 제18 단계들로 이루어진다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 달리, 색 신호의 밝기 보상 방법은 제10, 제14, 제16 및 제18 단계들로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제10 단계후에, 색 신호의 밝기 향상비를 구한다(제16 단계). 이 때, 색 신호의 밝기 향상비에 따라, 제18 단계에서 색 신호의 밝기가 보상되거나 제14 단계에서 색 신호의 밝기가 보상되지 않고 색 신호가 바이패스된다. 예를 들어, 제16 단계에서 구해진 밝기 향상비가 '0'이면 색 신호의 밝기를 보상하지 않는다(제14 단계). 그러나, 제16 단계에서 구해진 밝기 향상비가 '0'이 아니면 색 신호의 밝기를 보상한다(제18 단계).

이하, 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예(10A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 색 신호에 해당하는 최외곽값을 허용 밝기비로서 결정하는 단계(제20 단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제10 단계의 일 실시예(10A)에 의하면, 다차원 색 공간상에서 표현 가능하며 사전에 저장된 최외곽 값들중 색 신호에 해당하는 최외곽 값을 허용 밝기비로서 결정한다(제20 단계).

도 5은 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예(10B)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 색 신호의 채도값에 해당하는 최외곽값을 허용 밝기비로서 결정하는 단계(제30 및 제32 단계들)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제10 단계의 다른 실시예(10B)에 의하면, 색 신호의 채도값을 구한다(제30 단계).

도 6는 도 5에 도시된 제30 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예(30A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값과 최소값을 이용하여 채도값을 구하는 단계(제40 및 제42 단계들)로 이루어진다.

도 6를 참조하면, 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값과 최소값을 구한다(제40 단계). 제40 단계후에, 최소값을 최대값으로 제산하고, 제산된 결과를 채도값으로서 결정한다(제42 단계). 즉, 채도값(Ch)은 다음 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.

여기서, X1, X2 및 X3은 색 신호의 채널들의 강도 레벨들을 나타내며 음수 범위를 가질 수 있고, Max(X1,X2,X3)은 색 신호의 채널들의 강도 레벨들(X1, X2 및 X3)중 최대값을 나타내고, Min(X1,X2,X3)은 색 신호의 채널들의 강도 레벨들(X1, X2 및 X3)중 최소값을 나타낸다.

제30 단계후에, 다차원 색 공간상에서 색 표현 가능하며 사전에 저장된 최외곽 값들중 채도값에 해당하는 최외곽 값을 허용 밝기비로서 결정한다(제32 단계).

도 7는 도 3에 도시된 제10 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예(10C)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값과 최소값을 이용하여 허용 밝기비를 구하는 단계(제50 ~ 제54 단계들)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제10 단계의 또 다른 실시예(10C)에 의하면, 색 신호의 채널들의 강도 레벨들(X1, X2 및 X3)중 최대값[Max(X1,X2,X3)]과 최소값[Min(X1,X2,X3)]을 구한다(제50 단계). 제50 단계후에, 최대값[Max(X1,X2,X3)] 으로부터 최소값[Min(X1,X2,X3)]을 감산한다(제52 단계). 제52 단계후에, 감산된 결과로 최대값[Max(X1,X2,X3)]을 제산하고, 제산된 결과를 허용 밝기비로서 결정한다(제54 단계). 즉, 허용 밝기비(aBrt)는 다음 수학식 3과 같이 표현될 수 잇다

도 3에 도시된 색 신호의 밝기 보상 방법에서 제12 단계가 마련되지 않을 경우, 도 4, 도 5 또는 도 7에 도시된 제20, 제32 또는 제54 단계후에 제12 단계로 진행하는 대신에 16 단계로 진행한다.

이하, 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 8은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(16A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 허용 밝기비에 해당하는 밝기 향상비를 선택하는 단계(제60 단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제16 단계의 일 실시예(16A)에 의하면, 사전에 저장된 밝기 향상비들중 허용 밝기비에 해당하는 밝기 향상비를 선택하고, 제18 단계로 진행한다(제60 단계).

도 9은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예(16B)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 소정값으로부터 허용 밝기비를 감산하여 밝기 향상비를 구하는 단계(제70 단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제16 단계의 다른 실시예(16B)에 의하면, 소정값으로부터 허용 밝기비를 감산하고, 감산된 결과를 밝기 향상비로서 결정하고, 제18 단계로 진행한다(제70 단계). 즉, 밝기 향상비(B_inc)는 다음 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.

여기서, C2는 제1 제어 상수를 나타내며, 제1 제어 상수를 이용하여 밝기 향상비(B_inc)의 크기를 가변시킬 수 있다.

도 10은 도 3에 도시된 제16 단계에 대한 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예(16C)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 허용 밝기비를 소정값으로 제산하여 밝기 향상비를 구하는 단계(제80 단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제16 단계의 또 다른 실시예(16C)에 의하면, 허용 밝기비를 소정값으로 제산하고, 제산된 결과를 밝기 향상비로서 결정하고, 제18 단계로 진행한다(제80 단계). 즉, 밝기 향상비(B_inc)는 다음 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.

여기서, C3는 제2 제어 상수를 나타내며, 제2 제어 상수를 이용하여 밝기 향상비(B_inc)의 크기를 가변시킬 수 있다.

이하, 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 11는 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예(18A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 최대 강도 레벨 및 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상하는 단계(제90 ~ 제96 단계들)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제18 단계의 본 발명에 의한 일 실시예(18A)에 의하면, 색 신호의 채널들 각각(Pi)(1≤i≤3)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로부터 채널(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 감산한다(제90 단계). 제90 단계에서 감산된 결과를 최대 강도 레벨로 제산한다(제92 단계). 제92 단계후에, 제산된 결과를 밝기 향상비 및 강도 레벨(Xi)과 승산한다(제94 단계), 제94 단계후에, 승산된 결과를 강도 레벨(Xi)과 가산하고, 가산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 결정한다(제96 단계). 즉, 색 신호의 각 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')는 다음 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.

여기서, maxValue는 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로서, 8비트 색 신호인 경우 256에 해당한다.

도 12은 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예(18B)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 최대 강도 레벨 및 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상하는 단계(제100 ~ 제104 단계들)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제18 단계의 본 발명에 의한 다른 실시예(18B)에 의하면, 색 신호의 채널들 각각(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로 제산한다(제100 단계). 제100 단계후에, 제산된 결과에 밝기 향상비(B_inc)를 지수승한다(제102 단계). 제102 단계후에, 지수승한 결과에 최대 강도 레벨(maxValue)을 승산하고, 승산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 결정한다(제104 단계). 즉, 색 신호의 각 채널의 밝기가 보상된 결과(Pi')는 다음 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.

도 13은 도 3에 도시된 제18 단계에 대한 본 발명에 의한 또 다른 실시예(18C)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 최대 강도 레벨 및 밝기 향상비를 이용하여 색 신호의 밝기를 보상하는 단계(제110 ~ 제116 단계들)로 이루어진다.

도 3에 도시된 제18 단계의 본 발명에 의한 또 다른 실시예(18C)에 의하면, 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로부터 색 신호의 채널들의 강도 레벨들(X1, X2 및 X3)중 최대값(Max)을 감산한다(제110 단계). 제110 단계후에, 감산된 결과를 최대 강도 레벨(maxValue)로 제산한다(제112 단계). 제112 단계후에, 제산된 결과를 밝기 향상비(B_inc) 및 최대값(Max)과 승산한다(제114 단계). 제114 단계후에, 승산된 결과를 최대값(Max)과 가산하고, 가산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 결정한다(제116 단계). 즉, 색 신호의 각 채널의 밝기가 보상된 결과(Pi')는 다음 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.

전술한 도 11에 도시된 제90 ~ 제96 단계들은 색 신호의 각 채널(Pi)에 대해 수행되고, 도 12에 도시된 제100 ~ 제104 단계들은 색 신호의 각 채널(Pi)에 대해 수행되고, 도 13에 도시된 제110 ~ 제116 단계들은 색 신호의 각 채널(Pi)에 대해 수행된다.

이하, 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 14는 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 장치의 일 실시예의 블럭도로서, 허용 밝기비 계산부(200), 밝기 향상비 계산부(202), 밝기 보상부(204), 비교부(206) 및 신호 연결부(208)로 구성된다.

도 14에 도시된 색 신호의 밝기 보상 장치는 도 3에 도시된 색 신호의 밝기 보상 방법을 수행하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 제10 단계를 수행하기 위해, 허용 밝기비 계산부(200)는 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호의 허용 밝기비를 계산하고, 계산된 허용 밝기비를 밝기 향상비 계산부(202) 및 비교부(206)로 각각 출력한다.

제12 단계를 수행하기 위해, 비교부(206)는 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력한 허용 밝기비와 입력단자 IN2를 통해 입력한 소정값을 비교하고, 비교된 결과를 출력한다. 이 때, 신호 연결부(208)는 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호를 비교부(206)에서 비교된 결과에 응답하여 밝기 보상부(204)로 출력하거나 출력단자 OUT1을 통해 외부로 바이패스시킨다. 만일, 신호 연결부(208)는 비교부(206)에서 비교된 결과를 통해 허용 밝기비가 소정값 이상인 것으로 인식되면, 제14 단계를 수행하기 위해, 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호의 밝기를 보정하지 않고 출력단자 OUT1을 통해 바이패스시킨다. 그러나, 신호 연결부(208)는 비교부(206)에서 비교된 결과를 통해 허용 밝기비가 소정값 보다 적은 것으로 인식되면, 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호를 밝기 보상부(204)로 출력시킨다.

제16 단계를 수행하기 위해, 밝기 향상비 계산부(202)는 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력한 허용 밝기비로부터 색 신호의 밝기 향상비를 계산하고, 계산된 밝기 향상부(202)를 밝기 보상부(204)로 출력한다. 이 때, 밝기 향상비 계산부(202)는 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력한 허용 밝기비와 입력단자 IN2를 통해 입력한 소정값으로부터 밝기 향상비를 계산할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 밝기 향상비 계산부(202)는 비교부(206)에서 비교된 결과에 응답하여 밝기 향상비를 계산할 수도 있다. 예컨대, 비교부(206)로부터 입력한 비교된 결과를 통해 허용 밝기비가 소정값보다 적은 것으로 인식되면, 밝기 향상비 계산부(202)는 색 신호의 밝기 향상비를 계산한다. 그러나, 비교부(206)로부터 입력한 비교된 결과를 통해 허용 밝기비가 소정값 이상인 것으로 인식되면, 밝기 향상비 계산부(202)는 색 신호의 밝기 향상비를 계산하지 않는다.

제18 단계를 수행하기 위해, 밝기 보상부(204)는 밝기 향상비 계산부(202) 로부터 입력한 밝기 향상비를 이용하여 신호 연결부(208)로부터 입력한 색 신호의 밝기를 보상하고, 밝기가 보상된 결과를 출력단자 OUT2를 통해 출력한다. 이 때, 밝기가 보상된 결과는 디스플레이 패널부(display panel)(미도시)로 출력되거나 다원색 계산부(미도시)로 출력될 수 있다. 여기서, 디스플레이 패널부는 밝기가 보상된 결과가 디스플레이될 수 있도록 밝기가 보상된 결과를 조작하는 역할을 하고, 다원색 계산부는 밝기가 보상된 결과를 전처리한 후 디스플레이 패널부로 전송하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 색 신호의 밝기 보상 방법이 제12 단계를 마련하지 않을 경우, 도 14에 도시된 밝기 보상 장치는 비교부(206)와 신호 연결부(208)를 마련하지 않는다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 밝기 보상부(204)는 밝기 향상비 계산부(202)로부터 입력한 밝기 향상비에 응답하여 제14 단계 또는 제18 단계를 수행할 수 있다. 예를 들어, 밝기 향상비 계산부(202)가 전술한 수학식 4와 같이 밝기 향상비를 계산할 경우, 밝기 보상부(204)는 밝기 향상비 계산부(202)로부터 입력한 밝기 향상비가 '0'인 경우, 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호의 밝기를 보상하지 않고 출력단자 OUT2를 통해 바이패스시킨다(제14 단계). 그러나, 밝기 보상부(204)는 밝기 향상비 계산부(202)로부터 입력한 밝기 향상비가 '0'이 아닌 경우, 입력단자 IN1을 통해 입력한 색 신호의 밝기를 보상하고, 밝기가 보상된 결과를 출력단자 OUT2를 통해 출력한다(제18 단계).

이하, 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부(200)의 본 발명에 의한 실시예들 각각의 구성 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 15은 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부(200)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(200A)의 블럭도로서, 제1 룩 업 테이블(LUT:Look Up Table)(220)로 구성된다.

도 15에 도시된 허용 밝기비 계산부(200A)는 도 4에 도시된 제10A 단계를 수행하는 역할을 한다. 즉, 제20 단계를 수행하기 위해, 제1 LUT(220)는 다차원 색 공간상에서 색 표현 가능한 최외곽 값들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로서 입력단자 IN3을 통해 입력되는 색 신호에 응답하여 해당하는 최외곽 값을 허용 밝기비로서 출력단자 OUT3을 통해 밝기 향상비 계산부(202) 및 비교부(206)로 각각 독출한다. 이를 위해, 입력단자 IN3을 통해 입력되는 색 신호의 3채널의 강도 레벨들(X1, X2 및 X3)과 허용 밝기비간의 관계가 룩 업 테이블에 사전에 저장된다.

도 16는 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부(200)의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예(200B)의 블럭도로서, 채도 계산부(230) 및 제2 룩 업 테이블(LUT)(232)로 구성된다.

도 16에 도시된 허용 밝기비 계산부(200B)는 도 5에 도시된 제10B 단계를 수행하는 역할을 한다. 즉, 제30 단계를 수행하기 위해, 채도 계산부(230)는 입력단자 IN4를 통해 입력한 색 신호의 채도값을 계산하고, 계산된 채도값을 제2 LUT(232)로 출력한다. 이 때, 제32 단계를 수행하기 위해, 제2 LUT(232)는 다차원 색 공간상에서 색 표현 가능한 최외곽 값들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로서 채도 계산부(230)로부터 입력되는 채도값에 응답하여 해당하는 최외곽 값을 허용 밝기비로서 출력단자 OUT4를 통해 밝기 향상비 계산부(202) 및 비교부(206)로 각각 독출한다.

도 17는 도 14에 도시된 허용 밝기비 계산부(200)의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예(200C)의 블럭도로서, 최소값 추출부(250), 최대값 추출부(252), 제1 감산부(254) 및 제1 제산부(256)로 구성된다.

도 17에 도시된 허용 밝기비 계산부(200C)는 도 7에 도시된 제10C 단계를 수행하는 역할을 한다. 즉, 최소값 추출부(250) 및 최대값 추출부(252)는 제50 단계를 수행하는 역할을 한다. 여기서, 최소값 추출부(250)는 입력단자 IN5를 통해 입력한 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최소값을 추출하고, 추출된 최소값을 제1 감산부(254)로 출력한다. 최대값 추출부(252)는 입력단자 IN5를 통해 입력한 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값을 추출하고, 추출된 최대값을 제1 감산부(254)로 출력한다.

제52 단계를 수행하기 위해, 제1 감산부(254)는 최대값 추출부(252)로부터 입력한 최대값으로부터 최소값 추출부(250)로부터 입력한 최소값을 감산하고, 감산된 결과를 제1 제산부(256)로 출력한다.

제54 단계를 수행하기 위해, 제1 제산부(256)는 최대값 추출부(252)로부터 입력한 최대값을 제1 감산부(254)에서 감산된 결과로 제산하고, 제산된 결과를 허용 밝기비로서 출력단자 OUT5를 통해 밝기 향상비 계산부(202) 및 비교부(206)로 각각 출력한다.

이하, 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부(202)의 본 발명에 의한 실시예들 각각의 구성 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 18은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부(202)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(202A)의 블럭도로서, 제3 LUT(270)로 구성된다.

도 18에 도시된 밝기 향상비 계산부(202A)는 도 8에 도시된 제16A 단계를 수행하는 역할을 한다. 제60 단계를 수행하기 위해, 제3 LUT(270)는 밝기 향상비들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로 입력단자 IN6을 통해 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력되는 허용 밝기비에 응답하여 해당하는 밝기 향상비를 출력단자 OUT6을 통해 밝기 보상부(204)로 독출한다.

도 19은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부(202)의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예(202B)의 블럭도로서, 제2 감산부(280) 및 제1 승산부(282)로 구성된다.

도 19에 도시된 밝기 향상비 계산부(202B)는 도 9에 도시된 제16B 단계를 수행하는 역할을 한다. 제70 단계를 수행하기 위해, 제2 감산부(280)는 입력단자 IN7을 통해 입력한 소정값으로부터 입력단자 IN8을 통해 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력한 허용 밝기비를 감산하고, 감산된 결과를 출력한다. 이 때, 도 19에 도시된 밝기 향상비 계산부(202B)는 제1 승산부(282)를 더 마련할 수 있다. 여기서, 제1 승산부(282)는 제2 감산부(280)에서 감산된 결과에 입력단자 IN9를 통해 입력한 제1 제어 상수(C2)를 승산하고, 승산된 결과를 밝기 향상비로서 출력단자 OUT7을 통해 출력한다.

도 20은 도 14에 도시된 밝기 향상비 계산부(202)의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예(202C)의 블럭도로서, 제2 제산부(290) 및 제2 승산부(292)로 구성된다.

도 20에 도시된 밝기 향상비 계산부(202C)는 도 10에 도시된 제16C 단계를 수행하는 역할을 한다. 제80 단계를 수행하기 위해, 제2 제산부(290)는 입력단자 IN10을 통해 허용 밝기비 계산부(200)로부터 입력한 허용 밝기비를 입력단자 IN11을 통해 입력한 소정값으로 제산하고, 제산된 결과를 출력한다. 이 때, 밝기 향상비 계산부(202C)는 제2 승산부(292)를 더 마련할 수 있다. 여기서, 제2 승산부(292)는 제2 제산부(290)에서 제산된 결과에 입력단자 IN12를 통해 입력한 제2 제어 상수(C3)를 승산하고, 승산된 결과를 밝기 향상비로서 출력단자 OUT8을 통해 출력한다.

도 21는 도 14에 도시된 밝기 보상부(204)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(204A)의 블럭도로서, 제3 감산부(300), 제3 제산부(302), 제3 승산부(304) 및 제1 가산부(306)로 구성된다.

도 21에 도시된 밝기 보상부(204A)는 도 11에 도시된 제18A 단계를 수행하는 역할을 한다. 제90 단계를 수행하기 위해, 제3 감산부(300)는 입력단자 IN13을 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로부터 입력단자 IN14를 통해 입력한 채널(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 감산하고, 감산된 결과를 제3 제산부(302)로 출력한다.

제92 단계를 수행하기 위해, 제3 제산부(302)는 제3 감산부(300)에서 감산된 결과를 입력단자 IN13을 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로 제산하고, 제산된 결과를 제3 승산부(304)로 출력한다. 제94 단계를 수행하기 위해, 제3 승산부(304)는 제3 제산부(302)에서 제산된 결과를 입력단자 IN15를 통해 입력한 밝기 향상비(B_inc) 및 일력단자 IN14를 통해 입력한 강도 레벨(Xi)과 승산하고, 승산된 결과를 제1 가산부(306)로 출력한다. 제96 단계를 수행하기 위해, 제1 가산부(306)는 제3 승산부(304)에서 승산된 결과를 입력단자 IN14를 통해 입력한 강도 레벨(Xi)과 가산하고, 가산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 출력단자 OUT9를 통해 출력한다.

도 22는 도 14에 도시된 밝기 보상부(204)의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예(204B)의 블럭도로서, 제4 제산부(310), 지수부(312) 및 제4 승산부(314)로 구성된다.

도 22에 도시된 밝기 보상부(204B)는 도 12에 도시된 제18B 단계를 수행하는 역할을 한다. 제100 단계를 수행하기 위해, 제4 제산부(310)는 입력단자 IN17을 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 입력단자 IN16을 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로 제산하고, 제산된 결과를 지수부(312)로 출력한다.

제102 단계를 수행하기 위해, 지수부(312)는 제4 제산부(310)에서 제산된 결과에 입력단자 IN18을 통해 밝기 향상비 계산부(202)로부터 입력한 밝기 향상비(B_inc)를 지수승하고, 지수승한 결과를 제4 승산부(314)로 출력한다. 제104 단계를 수행하기 위해, 제4 승산부(314)는 지수부(312)에서 지수승한 결과에 입력단자 IN16을 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)을 승산하고, 승산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 출력단자 OUT10을 통해 출력한다.

도 23은 도 14에 도시된 밝기 보상부(204)의 본 발명에 의한 바람직한 또 다른 실시예(204C)의 블럭도로서, 제4 감산부(330), 제5 제산부(332), 제5 승산부(334) 및 제2 가산부(336)로 구성된다.

도 23에 도시된 밝기 보상부(204C)는 도 13에 도시된 제18C 단계를 수행하는 역할을 한다. 제110 단계를 수행하기 위해, 제4 감산부(330)는 입력단자 IN19를 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로부터 입력단자 IN20을 통해 입력한 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값(MAX)을 감산하고, 감산된 결과를 제5 제산부(332)로 출력한다.

제112 단계를 수행하기 위해, 제5 제산부(332)는 제4 감산부(330)에서 감산된 결과를 입력단자 IN19를 통해 입력한 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨(maxValue)로 제산하고, 제산된 결과를 제5 승산부(334)로 출력한다. 제114 단계를 수행하기 위해, 제5 승산부(334)는 제5 제산부(332)에서 제산된 결과를 입력단자 IN21을 통해 입력한 밝기 향상비(B_inc) 및 입력단자 IN20을 통해 입력한 최대값(MAX)과 승산하고, 승산된 결과를 제2 가산부(336)로 출력한다. 제116 단계를 수행하기 위해, 제2 가산부(336)는 제5 승산부(334)에서 승산된 결과를 입력단자 IN20을 통해 입력한 최대값(MAX)과 가산하고, 가산된 결과를 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과(Pi')로서 출력단자 OUT11을 통해 출력한다.

도 24는 입력 색 신호(Pi)와 출력 색 신호(Pi')간의 관계를 나타내는 그래프로서, 횡축은 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법 또는 장치에 주어지는 입력 색 신호(Pi)를 나타내고, 종축은 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법 또는 장치에 의해 입력 색 신호(Pi)로부터 구해지는 출력 색 신호(Pi')를 각각 나타낸다.

도 2 및 도 24를 참조하면, 저 채도인 점(Q1)의 경우 입력(Input)(Pi)과 출력(Output)(Pi')간의 관계가 선형이다. 그러나, 고 채도인 점(Q3)의 경우 입력(Pi)의 중간 레벨에서 출력(Pi')이 커짐을 알 수 있다. 그리고, 중(간) 채도의 점(Q2)의 경우 저 채도와 고 채도 사이의 중간값을 나타냄을 알 수 있다. 도 24에 도시된 그래프에서 비 선형 곡선의 진폭은 전술한 수학식 4 및/또는 5에 표현된 제1 및/또는 제2 제어 상수(C2 및/또는 C3)에 의해 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 색 신호의 밝기 보상 방법 및 장치는 색 신호의 허용 밝기비와 소정값간의 차이가 존재하면, 색 신호의 채도값, 허용 밝기비와 소정값간의 차이 또는 허용 밝기비와 소정값간의 제산된 결과에 따라 밝기 향상비를 달리 하여 채도가 높은 신호와 채도가 낮은 신호간에 밝기차를 줄여주어, 즉, 큰 채도 값을 가진 입력 색 신호에 대해서는 밝기를 상대적으로 증가시키고, 작은 채도 값을 가진 입력 색 신호에 대해서는 밝기를 상대적으로 작게 증가시켜, 낮거나 중간 정도의 강도 레벨을 갖는 색 신호의 밝기를 향상시켜 화질의 열화를 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

(a) 색 신호의 허용 밝기비를 구하는 단계;

(b) 상기 허용 밝기비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기 향상비를 구하는 단계; 및

(c) 상기 밝기 향상비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기를 보상하는 단계를 구비하고,

상기 밝기비는 3색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 4색 이상의 다원색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 허용 밝기비와 소정값을 이용하여 상기 밝기 향상비를 구하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제2 항에 있어서, 상기 소정값은 상기 색 신호의 최대 밝기비에 해당하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제2 항에 있어서, 상기 소정값은

적(R), 녹(G), 청(B) 및 임의의 색 성분(X)으로 영상의 화소를 표현할 때, X의 강도 레벨이 최대일 때의 상기 화소의 휘도 레벨에서 상기 RGBX의 강도 레벨이 최대일 때의 상기 화소의 휘도 레벨을 제산한 결과에 해당하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제2 항에 있어서, 상기 색 신호의 밝기 보상 방법은

상기 (a) 단계후에, 상기 허용 밝기비가 상기 소정값보다 적은가를 판단하고, 상기 허용 밝기비가 상기 소정값보다 적은 것으로 판단되면 상기 (b) 단계로 진행하는 단계; 및

상기 허용 밝기비가 상기 소정값 이상인 것으로 판단되면, 상기 색 신호의 밝기를 보상하지 않고 바이패스시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

다차원 색 공간상에서 색 표현 가능하며 사전에 저장된 최외곽 값들중 상기 색 신호에 해당하는 최외곽 값을 상기 허용 밝기비로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

상기 색 신호의 채도값을 구하는 단계; 및

다차원 색 공간상에서 색 표현 가능하며 사전에 저장된 최외곽 값들중 상기 채도값에 해당하는 최외곽 값을 상기 허용 밝기비로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제7 항에 있어서, 상기 채도값을 구하는 단계는

상기 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값과 최소값을 구하는 단계; 및

상기 최대값으로 상기 최소값을 제산하고, 제산된 결과를 상기 채도값으로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

상기 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값과 최소값을 구하는 단계;

상기 최대값으로부터 상기 최소값을 감산하는 단계; 및

상기 최대값으로부터 상기 감산된 결과를 제산하고, 제산된 결과를 상기 허용 밝기비로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는

사전에 저장된 상기 밝기 향상비들중 상기 허용 밝기비에 해당하는 밝기 향상비를 선택하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제2 항에 있어서, 상기 (b) 단계는

상기 소정값으로부터 상기 허용 밝기비를 감산하고, 감산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제2 항에 있어서, 상기 (b) 단계는

상기 허용 밝기비를 상기 소정값으로 제산하고, 제산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제11 항 또는 제12 항에 있어서, 상기 밝기 향상비의 크기는 가변되는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로부터 상기 채널(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 감산하는 단계;

감산된 결과를 상기 최대 강도 레벨로 제산하는 단계;

상기 제산된 결과를 상기 밝기 향상비 및 상기 강도 레벨(Xi)과 승산하는 단계; 및

상기 승산된 결과를 상기 강도 레벨(Xi)과 가산하고, 가산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로 제산하는 단계;

제산된 결과에 상기 밝기 향상비를 지수승하는 단계; 및

상기 지수승한 결과에 상기 최대 강도 레벨을 승산하고, 승산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로부터 상기 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값을 감산하는 단계;

감산된 결과를 상기 최대 강도 레벨로 제산하는 단계;

상기 제산된 결과를 상기 밝기 향상비 및 상기 최대값과 승산하는 단계; 및

상기 승산된 결과를 상기 최대값과 가산하고, 가산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 방법.
색 신호의 허용 밝기비를 계산하는 허용 밝기비 계산부;

상기 허용 밝기비로부터 상기 색 신호의 밝기 향상비를 계산하는 밝기 향상비 계산부; 및

상기 밝기 향상비를 이용하여 상기 색 신호의 밝기를 보상하는 밝기 보상부를 구비하고,

상기 밝기비는 상기 색 신호를 3색으로 표시할 때 채도별 밝기에 대비하여 4색 이상의 다원색으로 상기 색 신호를 표시할 때 채도별 밝기의 비에 해당하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 허용 밝기비와 소정값으로부터 상기 밝기 향상비를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제18 항에 있어서, 상기 색 신호의 밝기 보상 장치는

상기 허용 밝기비와 상기 소정값을 비교하고, 비교된 결과를 출력하는 비교부; 및

상기 비교된 결과에 응답하여 상기 색 신호를 상기 밝기 보상부로 출력하거나 외부로 바이패스시키는 신호 연결부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 허용 밝기비 계산부는

다차원 색 공간상에서 색 표현 가능한 최외곽 값들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로서 입력되는 상기 색 신호에 응답하여 해당하는 최외곽 값을 상기 허용 밝기비로서 독출하는 제1 룩 업 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 허용 밝기비 계산부는

상기 색 신호의 채도값을 계산하는 채도 계산부; 및

다차원 색 공간상에서 색 표현 가능한 최외곽 값들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로서 입력되는 상기 채도값에 응답하여 해당하는 최외곽 값을 상기 허용 밝기비로서 독출하는 제2 룩 업 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 허용 밝기비 계산부는

상기 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값을 추출하는 최대값 추출부;

상기 색 신호의 채널들의 상기 강도 레벨들중 최소값을 추출하는 최소값 추출부;

상기 최대값으로부터 상기 최소값을 감산하는 제1 감산부; 및

상기 최대값으로부터 상기 제1 감산부에서 감산된 결과를 제산하고, 제산된 결과를 상기 허용 밝기비로서 출력하는 제1 제산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 밝기 향상비들을 데이타로서 미리 저장하고, 어드레스로 입력되는 상기 허용 밝기비에 응답하여 해당하는 밝기 향상비를 독출하는 제3 룩 업 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제18 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 소정값으로부터 상기 허용 밝기비를 감산하고, 감산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 출력하는 제2 감산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제18 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 허용 밝기비를 상기 소정값으로 제산하고, 제산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 출력하는 제2 제산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제24 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 제2 감산부에서 감산된 결과에 제1 제어 상수를 승산하고, 승산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 출력하는 제1 승산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제25 항에 있어서, 상기 밝기 향상비 계산부는

상기 제2 제산부에서 제산된 결과에 제2 제어 상수를 승산하고, 승산된 결과를 상기 밝기 향상비로서 출력하는 제2 승산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 밝기 보상부는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로부터 상기 채널(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 감산하는 제3 감산부;

상기 제3 감산부에서 감산된 결과를 상기 최대 강도 레벨로 제산하는 제3 제산부;

상기 제3 제산부에서 제산된 결과를 상기 밝기 향상비 및 상기 강도 레벨(Xi)과 승산하는 제3 승산부; 및

상기 제3 승산부에서 상기 승산된 결과를 상기 강도 레벨(Xi)과 가산하고, 가산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 출력하는 제1 가산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 밝기 보상부는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)의 강도 레벨(Xi)을 상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로 제산하는 제4 제산부;

상기 제4 제산부에서 제산된 결과에 상기 밝기 향상비를 지수승하는 지수부; 및

상기 지수승한 결과에 상기 최대 강도 레벨을 승산하고, 승산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 출력하는 제4 승산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.
제17 항에 있어서, 상기 밝기 보상부는

상기 색 신호의 채널들 각각(Pi)이 가질 수 있는 최대 강도 레벨로부터 상기 색 신호의 채널들의 강도 레벨들중 최대값을 감산하는 제4 감산부;

상기 제4 감산부에서 감산된 결과를 상기 최대 강도 레벨로 제산하는 제5 제산부;

상기 제5 제산부에서 제산된 결과를 상기 밝기 향상비 및 상기 최대값과 승산하는 제5 승산부; 및

상기 승산된 결과를 상기 최대값과 가산하고, 가산된 결과를 상기 채널(Pi)의 밝기가 보상된 결과로서 출력하는 제2 가산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 신호의 밝기 보상 장치.