KR100621412B1 - 색 보정 장치 및 방법 - Google Patents

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KR100621412B1
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Abstract

색 보정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 색 보정 장치는 입력되는 색신호 중 색차신호로부터 색상과 채도를 각각 산출하는 색상 및 채도 산출부, 산출된 색상과 사용자로부터 입력되는 소정의 파라미터를 분석 및 변형하는 파라미터 변형부, 변형된 파라미터에 의해 색상 이동량을 산출하는 이동량 산출부, 검출된 채도와 색신호 중 광도값에 의해 채도이득과 휘도이득을 각각 산출하는 이득산출부, 및 색신호, 색상 이동량, 채도이득, 휘도이득에 의해 색차신호를 변경하는 색상 보정부를 포함한다. 이에 의해, 색상의 왜곡이 발생한 영역만의 색상 이동을 수행하고, 오버플로우 및 언더플로우의 발생을 방지할 수 있다.
색상, 채도, 휘도, 이동량, 수직이동, 수평이동

Description

색 보정 장치 및 방법 {Hue correction apparatus and method thereof}
도 1은 색상이동을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 색 보정 장치의 블럭도,
도 3은 도 2에서 파라미터 변형부의 상세 블럭도,
도 4 는 도 2에서 채도이득 산출부의 채도이득에 따른 색상이동의 일 실시예를 보인 도면,
도 5는 도 2에서 채도이득 산출부의 채도이득에 따른 색상이동의 다른 실시예를 보인 도면,
도 6은 휘도이득 산출부를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 색 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 8은 도 7의 파라미터의 분석 및 변형 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 색상 및 채도 산출부 200 : 파라미터 변형부
300 : 이동량 산출부 400 : 이득 산출부
500 : 색상 보정부
본 발명은 색 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색상의 왜곡이 발생한 영역만을 선택적으로 색상 이동함으로써, 색상의 왜곡을 방지할 수 있는 색 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
어떤 컬러(color)와 다른 컬러들과의 관계를 표현하는 방법을 컬러 모형(또는 컬러공간)이라 하며, 다양한 종류의 영상처리 시스템들은 각각 적절한 컬러 모형을 사용한다.
예를 들어, 컬러로 된 그림을 출판하기 위한 시스템에서는 CMY 컬러모형을 사용하고, 모니터를 비롯한 컴퓨터 그래픽 시스템에서는 RGB 컬러모형을 사용하며, 색상, 채도, 및 명도를 각각 다루어야 하는 시스템에서는 HSI 컬러모형을 사용하며, JFIF(JPEG File Interchange Format) 등에서는 YCbCr 컬러모형을 사용하는 것이 일반적이다.
YCbCr 컬러모형은 컬러 색정보로부터 광도를 분리하는 컬러모형으로, 광도는 Y로 기호화되고, 푸른색정보와 붉은색정보는 각각 Cb와 Cr로 기호화되며, Y는 밝기 정보를 나타내고, Cb와 Cr은 컬러 스케일을 나타낸다.
이와 같은 YCbCr 컬러모형을 이용하여 색상을 표현함에 있어서, 디바이스의 특성 등으로 인하여 색상의 틀어짐 현상이 발생할 수 있다. 종래에는 색상의 틀어짐 현상을 영상의 입력단에서 Cb, Cr과 같은 색차신호를 임의의 각도(dh)만큼 이동하여 해결하였다. 이동 후의 색차신호는 다음 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112004024770581-pat00001
Figure 112004024770581-pat00002
여기서, Cb는 푸른색을 나타내는 색차신호, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호,
Figure 112004024770581-pat00003
은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
Figure 112004024770581-pat00004
은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호, dh는 임의의 각도를 말한다.
상기 수학식 1을 그대로 적용하여 색차신호를 이동하였을 경우에는 해당 영역 뿐만 아니라, 모든 영역의 색상이 틀어지는 현상이 발생할 수 있으므로, 일부 영역의 색상만을 이동할 수 있는 방안이 요구된다.
일부 영역의 색상만을 이동하기 위해서는 해당 영역을 검색할 수 있는 로직이 필요하나, 이는 상당히 복잡하여 효율적이지 못하며, 색상 이동 후 색상의 역전이나 주위 색상에서의 뭉개짐 또는 경계면 효과와 같은 부작용이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 색상의 왜곡이 발생한 영역의 색상을 소정의 각도만큼 이동하고, 색상 이동시 발생하는 오버플로우 및 언더플로우를 제거할 수 있는 색 보정 장치 및 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 색 보정 장치는 입력되는 색신호 중 색차신호로부터 색상과 채도를 각각 산출하는 색상 및 채도 산출부, 산출된 색상과 사용자로부터 입력되는 소정의 파라미터를 분석 및 변형하는 파라미터 변형부, 변형된 파라미터에 의해 색상 이동량을 산출하는 이동량 산출부, 검출된 채도와 색신호 중 광도값에 의해 채도이득과 휘도이득을 각각 산출하는 이득산출부, 및 색신호, 색상 이동량, 채도이득, 휘도이득에 의해 색차신호를 변경하는 색상 보정부를 포함한다.
바람직하게는, 입력되는 색신호는 YCbCr일 수 있다.
또한, 색상 및 채도 산출부는 다음식에 의해 색상과 채도를 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00005
Figure 112004024770581-pat00006
여기서, H는 색상, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호, Cb는 푸른색을 나타내는 색차신호, C는 채도를 말한다.
또한, 소정의 파라미터는 변경하고자 하는 제 1 색상, 제 1 색상이 변경될 제 2 색상, 제 1 색상으로부터 일정각도 이격된 제 1 색상 마진, 제 2 색상으로부터 일정각도 이격된 제 2 색상 마진을 포함한다.
또한, 제 1 색상 마진과 제 2 색상 마진은 제 1 색상과 제 2 색상간의 간격의 2배이다.
또한, 파라미터 변형부는, 색좌표계에서 제 1 색상과 제 2 색상의 위치를 판단하여, 제 1 색상과 제 2 색상이 색좌표계의 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않을 경우, 제 1 색상 마진과 제 2 색상 마진에 의해 오버플로우 및 언더플로우가 발생하는지 판단하는 오버/언더플로우 판단부, 오버/언더플로우가 발생하였을 경우, 제 1 색상과 제 2 색상을 수직방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 수직이동부, 제 1 색상과 제 2 색상의 크기를 비교하는 비교부, 제 1 색상이 제 2 색상보다 클 경우, 제 1 색상과 제 2 색상을 수평방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 수평이동부, 및 이동된 제 1 색상과 제 2 색상에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출하는 경계값 산출부를 포함한다.
또한, 경계값 산출부는 다음식에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00007
Figure 112004024770581-pat00008
여기서, dh는 제 1 경계값, h1은 변경된 제 1 색상, mH1은 제 1 색상 마진, uh는 제 2 경계값, h2는 변경된 제 2 색상, mH2는 제 2 색상 마진을 말한다.
또한, 이동량 산출부는, 다음식에 의해 색상 이동량을 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00009
Figure 112004024770581-pat00010
Figure 112004024770581-pat00011
여기서, h는 입력 색상, h1은 변경된 제 1 색상, h2는 변경된 제 2 색상, dh는 제 1 경계값, uh는 제 2 경계값,
Figure 112004024770581-pat00012
는 색상 이동량을 말한다.
또한, 색상 보정부는, 다음식에 의해 최종의 색차신호를 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00013
Figure 112004024770581-pat00014
Figure 112004024770581-pat00015
여기서,
Figure 112004024770581-pat00016
은 색상이득,
Figure 112004024770581-pat00017
는 휘도이득,
Figure 112004024770581-pat00018
는 채도이득,
Figure 112004024770581-pat00019
는 색상 이동량,
Figure 112004024770581-pat00020
은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
Figure 112004024770581-pat00021
은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호를 말한다.
한편, 본 발명에 따른 색 보정 방법은 입력되는 색신호 중 색차신호로부터 색상과 채도를 각각 산출하는 단계, 사용자로부터 소정의 파라미터를 입력받는 단계, 산출된 색상과 입력된 소정의 파라미터를 분석하여 변형하는 단계, 변형된 소정의 파라미터에 의해 색상 이동량을 산출하는 단계, 검출된 채도에 의해 채도이득을 산출하는 단계, 색신호 중 광도에 의해 휘도이득을 산출하는 단계, 및 색신호, 색상 이동량, 채도이득, 휘도이득에 의해 최종 색차신호를 산출하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 입력되는 색신호는 YCbCr일 수 있다.
또한, 최종 색차신호 산출 단계는, 다음식에 의해 색상과 채도를 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00022
Figure 112004024770581-pat00023
여기서, H는 색상, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호, Cb는 푸른색을 나타내 는 색차신호, C는 채도를 말한다.
또한, 소정의 파라미터는 변경하고자 하는 제 1 색상, 제 1 색상이 변경될 제 2 색상, 제 1 색상으로부터 일정각도 이격된 제 1 색상 마진, 제 2 색상으로부터 일정각도 이격된 제 2 색상 마진을 포함한다.
또한, 제 1 색상 마진과 제 2 색상 마진은 제 1 색상과 제 2 색상간의 간격의 2배이다.
또한, 소정의 파라미터를 분석하여 변형하는 단계는, 제 1 색상과 제 2 색상의 색좌표계에서의 위치를 판단하는 단계, 판단된 위치가 색좌표계의 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않을 경우, 제 1 색상 마진과 제 2 색상 마진에 의해 오버플로우 및 언더플로우가 발생하는지 판단하는 단계, 오버플로우 및 언더플로우가 발생하였을 경우, 제 1 색상과 제 2 색상을 수직방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 단계, 제 1 색상과 제 2 색상의 크기를 비교하는 단계, 제 1 색상이 제 2 색상보다 클 경우, 제 1 색상과 제 2 색상을 수평방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 단계 및 이동된 제 1 색상과 제 2 색상에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출하는 단계를 포함한다.
또한, 경계값 산출 단계는 다음식에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00024
Figure 112004024770581-pat00025
여기서, dh는 제 1 경계값, h1은 이동된 제 1 색상, mH1은 제 1 색상 마진, uh는 제 2 경계값, h2는 이동된 제 2 색상, mH2는 제 2 색상 마진을 말한다.
또한, 이동량 산출부는, 다음식에 의해 색상 이동량을 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00026
Figure 112004024770581-pat00027
Figure 112004024770581-pat00028
여기서, h는 현재 픽셀, h1은 제 1 색상, h2는 제 2 색상, dh는 제 1 색상 마진, uh는 제 2 색상 마진,
Figure 112004024770581-pat00029
는 색상 이동량을 말한다.
또한, 색상 보정부는, 다음식에 의해 최종의 색차신호를 산출한다.
Figure 112004024770581-pat00030
Figure 112004024770581-pat00031
Figure 112004024770581-pat00032
여기서,
Figure 112004024770581-pat00033
은 색상이득,
Figure 112004024770581-pat00034
는 휘도이득,
Figure 112004024770581-pat00035
는 채도이득,
Figure 112004024770581-pat00036
는 색상 이동량,
Figure 112004024770581-pat00037
은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
Figure 112004024770581-pat00038
은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호를 말한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 색상이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 색 보정 장치 및 방법을 이용한 색상이동의 개념을 설명하기 위한 것으로, h1은 제 1 색상(변경전 색상), h2는 제 2 색상(변경하고자 하는 색상), dh는 제 1 색상 마진, uh는 제 2 색상 마진을 말한다.
본 발명에서는 점차적으로 변화되는 색상이 특정부분에서 급격하게 변화됨으로써, 주변 색상들에서 발생하는 색상 역전, 뭉개짐, 및 경계면 현상 등을 방지하기 위하여, 주변 색상들을 함께 이동시킨다.
h1과 h2에 각각 일정한 마진(dh, uh)을 두고, dh와 h1 사이의 색상은 dh에서 h2만큼 확장(stretching)하며, h1과 uh 사이의 색상은 h2에서 uh만큼 압축(compression)한다.
도 2는 본 발명에 따른 색 보정 장치의 블럭도이다.
본 발명에 따른 색 보정 장치는 도 1에서 설명한 바와 같은 색상이동을 수행하기 위하여, 색상 및 채도 산출부(100), 파라미터 변형부(200), 이동량 산출부(300), 이득 산출부(400), 및 색상 보정부(500)를 포함한다.
색상 및 채도 산출부(100)는 입력되는 색신호 중 색차신호(Cb, Cr)로부터 색상(Hue: H)과 채도(Chroma: C)를 각각 산출한다. 이때, 색상 및 채도 산출부(100)에 입력되는 색신호는 색도를 x, y축으로 하고, 밝기를 z축으로 하는 YCbCr, CIE L*a*b* 등이 적용될 수 있으나, 본 실시예에서는 YCbCr 색신호를 예로 들어 설명한다.
색상 및 채도 산출부(100)에서 색상과 채도는 다음 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112004024770581-pat00039
Figure 112004024770581-pat00040
여기서, H는 색상, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호, Cb는 푸른색을 나타내는 색차신호, C는 채도를 말한다.
파라미터 변형부(200)는 소정의 파라미터를 분석하여 변형하는 것으로, 파라미터 변형부(200)에 입력되는 각 파라미터들은 사용자로부터 입력되는 변경하고자 하는 제 1 색상(H1), H1이 변경될 제 2 색상(H2), H1으로부터 일정각도 이격된 제 1 색상 마진(mH1), H2로부터 일정각도 이격된 제 2 색상 마진(mH2)과, 색상 및 채도 산출부(100)로부터 산출된 색상(H)이다.
이때, mH1과 mH2는 사용자에 의해 설정되는 임의의 각도로, 사용자는 mH1과 mH2는 이동하고자 하는 거리의 2배 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
파라미터 변형부(200)에 입력된 H1, H2, mH1, mH2, 및 H는 파라미터 변형부(200)에서 h1, h2, dh, uh, 및 h로 변형되어 출력된다. 파라미터 변형부(200)에서 소정의 파라미터를 분석 및 변형하는 방법은 후술되는 도 3에서 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 파라미터 변형부(200)에 의해 색상 이동시 360도와 0도에 대한 오버플로우 및 언더플로우의 발생을 제거할 수 있다.
이동량 산출부(300)는 파라미터 변형부(200)에 의해 분석 및 변형된 파라미터들에 의해 색상 이동량을 산출한다. 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00041
)은 다음 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112004024770581-pat00042
Figure 112004024770581-pat00043
Figure 112004024770581-pat00044
여기서, h는 입력 색상, h1은 변형된 제 1 색상, h2는 변형된 제 2 색상, dh는 변형된 제 1 색상 마진, uh는 변형된 제 2 색상 마진을 말하며, 이들은 파라미터 변형부(200)에서 변형된 값이다.
이득 산출부(400)는 채도이득 산출부(410)와, 휘도이득 산출부(420)를 포함한다.
채도이득 산출부(410)는 색상 및 채도 산출부(100)로부터 산출된 채도(C)에 의해 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00045
)을 산출하여 출력하며, 채도이득 산출부(410)에 관하여는 후술되는 도 4 및 도 5에서 보다 상세히 설명한다.
휘도이득 산출부(420)는 색신호 중 광도값(Y)에 의해 휘도이득(
Figure 112004024770581-pat00046
)을 산출하여 출력하며, 휘도이득 산출부(420)에 관하여는 후술되는 도 6에서 보다 상세히 설명한다.
색상 보정부(500)는 색신호(Cb, Cr), 이동량 산출부(300)에 의해 산출된 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00047
), 채도이득 산출부(410)에 의해 산출된 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00048
), 및 휘도이득 산출부(420)에 의해 산출된 휘도이득(
Figure 112004024770581-pat00049
)에 의해 최종 색차신호를 산출하여 출력 한다. 최종 색차신호는 다음 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112004024770581-pat00050
Figure 112004024770581-pat00051
Figure 112004024770581-pat00052
여기서,
Figure 112004024770581-pat00053
은 색상이득,
Figure 112004024770581-pat00054
은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
Figure 112004024770581-pat00055
은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호를 말한다.
도 3은 도 2에서 파라미터 변형부(200)의 상세 블럭도이다.
본 발명의 색 보정 장치에 적용되는 파라미터 변형부(200)는 마진에 의해 발생하는 오버플로우 또는 언더플로우를 방지하기 위하여 오버/언더플로우 판단부(210), 수직이동부(220), 비교부(230), 수평이동부(240), 경계값 산출부(250)를 포함한다.
예를 들어, H1이 5도, H2가 355도라고 하면, 시계방향으로 5도에서 355도로 이동한다. 이때, 5도에서 0도를 거쳐 내려갈 경우, 음수가 되어 언더플로우가 발생하며, 반대로 360도를 지나갈 경우, 오버플로우가 발생한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 이와 같은 오버플로우 또는 언더플로우를 방지하기 위하여 수직이동(Vertical mirroring) 또는 수평이동(Horizontal mirroring)을 수행한다.
오버/언더플로우 판단부(210)는 색좌표계에서 H1과 H2의 위치를 판단하여 H1 과 H2가 각각 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않을 경우, mH1과 mH2에 의해 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하는지를 판단한다.
수직이동부(220)는 오버/언더플로우 판단부(210)에 의해 오버플로우 또는 언더플로우가 발생한 것으로 판단되면, H1과 H2를 수직방향으로 대칭이 되도록 이동시킨다.
비교부(230)는 H1과 H2의 크기를 비교한다.
수평이동부(240)는 비교부(230)에 의해 비교된 H1과 H2 중 H1이 H2보다 클 경우, H1과 H2를 수평방향으로 대칭이 되도록 이동시킨다.
경계값 산출부(250)는 수직이동부(220) 또는 수평이동부(240)에 의해 수직방향 또는 수평방향으로 이동된 H1과 H2에 의해 dh와 uh를 다음 수학식에 의해 산출한다. dh와 uh는 H1과 H2의 이동범위를 제한하는 경계값이다.
Figure 112004024770581-pat00056
Figure 112004024770581-pat00057
도 4는 도 2에서 채도이득 산출부(410)의 채도이득에 따른 색상이동의 일 실시예를 보인 도면이다.
상기 도 2에서 설명한 채도이득 산출부(410)에 의해 각각의 채도(C1, C2)에 대응하여 산출된 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00058
)을 도 4의 (a)그래프에 도시하였다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 4의 (b)에 실선으로 도시된 바와 같이, 채도가 낮은 측에서는 색상을 이동시키지 않고, 채도가 높은 측에서만 색상을 이동한다(h1→h2).
도 5는 도 2에서 채도이득 산출부(410)의 채도이득에 따른 색상이동의 다른 실시예를 보인 도면이다.
상기 도 2에서 설명한 채도이득 산출부(410)에 의해 각각의 채도(C1, C2)에 대응하여 산출된 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00059
)을 도 5의 (a) 그래프에 도시하였다. 도 5의 (b)를 참조하여, 본 실시예에서는 채도가 낮은 측에서는 색상을 이동하고(h1→h2), 채도가 높은 측에서는 색상을 이동하지 않도록 한다.
도 4 및 도 5에서 설명한 바와 같이, 채도에 따라 색상을 이동시킴에 있어서, 채도가 높은 측에서 색상을 이동하거나, 또는 채도가 낮은 측에서 색상을 이동하도록 선택할 수 있다.
도 6은 휘도이득 산출부(420)를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 2에서 설명한 휘도이득 산출부(420)에 의해 각각의 휘도(Y1, Y2)에 대응하여 휘도이득(
Figure 112004024770581-pat00060
)을 산출하여 도 6의 (a) 그래프에 도시하였다. 도 6의 (b)를 참조하여, 본 실시예에서는 휘도가 낮거나 높은 측에서는 색상 이동을 줄이고, 색이 풍부한 중간측에서 색상이 많이 이동하도록 한다.
도 4 및 도 5에 의해 색상이동이 이루어짐에 따라, 이동량 산출부(300)에서 상기 수학식 3에 의해 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00061
)이 결정되고, 도 6에 의해 색상이동이 이루어짐에 따라, 색상 보정부(500)에서 상기 수학식 4에 의해 최종 색차신호(
Figure 112004024770581-pat00062
,
Figure 112004024770581-pat00063
)가 결정된다.
도 7은 본 발명에 따른 색 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 1 내 지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 색 보정 방법을 설명한다.
색신호(YCbCr)가 입력되면, 색상 및 채도 산출부(100)에 의해 색상과 채도를 각각 산출한다(S600). 이때, 산출된 색상은 파라미터 변형부(200)로 전송되고, 채도는 채도이득 산출부(410)로 전송된다.
파라미터 변형부(200)는 사용자로부터 입력되는 소정의 파라미터(H1, H2, mH1, mH2, H)를 제공받으며(S610), 도 3에서 설명한 바와 같이 소정의 파라미터를 분석 및 변형하여 변형된 파라미터(h1, h2, dh, uh, h)를 출력한다(S620). 이는 후술되는 도 8에서 보다 상세히 설명한다.
파라미터 변형부(200)로부터 변형된 파라미터들은 이동량 산출부(300)로 입력되고, 이동량 산출부(300)는 h1, h2, dh, uh, h를 이용하여 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00064
)을 산출한다(S630).
채도이득 산출부(410)는 색상 및 채도 산출부(100)로부터 채도를 제공받아 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00065
)을 산출하고, 휘도이득 산출부(420)는 색신호로의 광도를 제공받아 휘도이득(
Figure 112004024770581-pat00066
)을 산출한다(S640).
이후, 색상 보정부(500)는 색신호의 색차신호(Cb, Cr)와, 이동량 산출부(300)에 의해 산출된 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00067
)과, 채도이득 산출부(410)와 휘도이득 산출부(420)에 의해 각각 산출된 채도이득(
Figure 112004024770581-pat00068
) 및 휘도이득(
Figure 112004024770581-pat00069
)에 의해 최종 색차신호(
Figure 112004024770581-pat00070
,
Figure 112004024770581-pat00071
)를 산출함으로써, 색상을 보정한다.
도 8은 도 7의 파라미터의 분석 및 변형 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 도 7의 파라미터 분석 및 변형 단계(S620)에 관하여 보다 상세히 설명하기 위한 것으로, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 색 보정 방법의 파라미터 분석 및 변형 방법을 설명한다.
파라미터 변형부(200)에 소정의 파라미터(H1, H2, mH1, mH2, H)가 입력되면(S700), 파라미터 변형부(200)는 다음 수학식에 의해 색좌표계에서의 H1과 H2의 위치를 판단한다. 즉, H1과 H2가 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하는지의 여부를 판단한다(S710).
Figure 112004024770581-pat00072
여기서, maxD는 최대 색상 이동량을 말한다.
S710 단계에서, H1과 H2가 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않는 것으로 판단되면, 마진에 의해 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하는지를 판단한다(S720). 또한, H1과 H2가 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하는 것으로 판단되면, H1과 H2를 수직방향으로 대칭이 되도록 이동한다(S730).
S720 단계에서 오버플로우 또는 언더플로우가 발생한 것으로 판단되면, H1과 H2를 수직방향으로 대칭이 되도록 이동하고(S730), H1과 H2의 크기를 비교한다(S740). 만약, 오버플로우 또는 언더플로우가 발생하지 않은 것으로 판단되면, H1과 H2를 이동하지 않고 H1과 H2의 크기를 비교한다(S740).
S740 단계에서 H1이 H2보다 큰 것으로 판단되면, H1과 H2를 수평방향으로 대칭이 되도록 이동한 후, 상기 수학식 5에 의해 새로운 파라미터를 산출하고(S750 내지 S760), H1이 H2보다 작은 것으로 판단되면, 색상이동 없이 수학식 5에 의해 새로운 파라미터를 산출한다(S760).
새로운 파라미터가 산출되면, 변경된 파라미터(h1, h2, dh, uh, h)를 출력하며(S770), 변경된 파라미터들은 이동량 산출부(300) 및 색상 보정부(500)에 의해 색상 이동량(
Figure 112004024770581-pat00073
) 및 최종 색차신호(
Figure 112004024770581-pat00074
,
Figure 112004024770581-pat00075
)가 산출된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 색 보정 장치 및 방법은 채도이득과 휘도이득, 색상 이동량, 및 최종 색차신호에 의해 적절하게 특정 영역의 색상만을 이동함으로써, 급격한 색상 변화에 따른 색상의 왜곡현상을 방지할 수 있다.
더욱이, 선택적인 색상 이동을 이용하여 인간의 기억색, 기호색 표현을 통한 색향상 분야에 응용함으로써, 각종 출력매체의 색체향상에 기여할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 입력되는 색신호 중 색차신호로부터 색상과 채도를 각각 산출하는 색상 및 채도 산출부;
    상기 산출된 색상과, 사용자로부터 입력되는 소정의 파라미터를 분석하여 오버플로우 및 언더플로우의 발생 여부를 판단하고, 상기 판단된 발생 여부에 따라 상기 파라미터를 수직 및 수평 중 어느 하나의 방향으로 이동시키는 파라미터 변형부;
    상기 이동된 파라미터에 의해 색상 이동량을 산출하는 이동량 산출부;
    상기 검출된 채도와, 상기 색차신호 중 광도값에 의해 채도이득과 휘도이득을 각각 산출하는 이득산출부; 및
    상기 색차신호, 상기 색상 이동량, 상기 채도이득, 및 상기 휘도이득에 의해 상기 색차신호를 변경하는 색상 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력되는 색신호는 YCbCr 색신호인 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 색상 및 채도 산출부는 다음식에 의해 상기 색상과 상기 채도를 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치:
    Figure 112004024770581-pat00076
    Figure 112004024770581-pat00077
    여기서, H는 색상, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호, Cb는 푸른색을 나타내는 색차신호, C는 채도를 말한다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 파라미터는 변경하고자 하는 제 1 색상, 상기 제 1 색상이 변경될 제 2 색상, 상기 제 1 색상으로부터 일정각도 이격된 제 1 색상 마진, 상기 제 2 색상으로부터 일정각도 이격된 제 2 색상 마진을 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 색상 마진과 상기 제 2 색상 마진은 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상간의 간격의 2배인 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 파라미터 변형부는,
    색좌표계에서 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상의 위치를 판단하여, 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상이 상기 색좌표계의 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않을 경우, 상기 제 1 색상 마진과 상기 제 2 색상 마진에 의해 오버플로우 및 언더플로우가 발생하는지 판단하는 오버/언더플로우 판단부;
    상기 오버/언더플로우가 발생하였을 경우, 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상을 수직방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 수직이동부;
    상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상의 크기를 비교하는 비교부;
    상기 제 1 색상이 상기 제 2 색상보다 클 경우, 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상을 수평방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 수평이동부; 및
    상기 이동된 제 1 색상과 제 2 색상에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출하는 경계값 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 경계값 산출부는 다음식에 의해 상기 제 1 경계값과 상기 제 2 경계값을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치:
    Figure 112004024770581-pat00078
    Figure 112004024770581-pat00079
    여기서, dh는 제 1 경계값, h1은 변경된 제 1 색상, mH1은 제 1 색상 마진, uh는 제 2 경계값, h2는 변경된 제 2 색상, mH2는 제 2 색상 마진을 말한다.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동량 산출부는, 다음식에 의해 상기 색상 이동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치:
    Figure 112004024770581-pat00080
    Figure 112004024770581-pat00081
    Figure 112004024770581-pat00082
    여기서, h는 입력 색상, h1은 변경된 제 1 색상, h2는 변경된 제 2 색상, dh는 제 1 경계값, uh는 제 2 경계값,
    Figure 112004024770581-pat00083
    는 색상 이동량을 말한다.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 색상 보정부는, 다음식에 의해 최종의 색차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 장치:
    Figure 112004024770581-pat00084
    Figure 112004024770581-pat00085
    Figure 112004024770581-pat00086
    여기서,
    Figure 112004024770581-pat00087
    은 색상이득,
    Figure 112004024770581-pat00088
    는 휘도이득,
    Figure 112004024770581-pat00089
    는 채도이득,
    Figure 112004024770581-pat00090
    는 색상 이동량,
    Figure 112004024770581-pat00091
    은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
    Figure 112004024770581-pat00092
    은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호를 말한다.
  10. 입력되는 색신호 중 색차신호로부터 색상과 채도를 각각 산출하는 단계;
    사용자로부터 소정의 파라미터를 입력받는 단계;
    상기 산출된 색상과, 상기 입력된 소정의 파라미터를 분석하여 오버플로우 및 언더플로우의 발생 여부를 판단하고, 상기 판단된 발생 여부에 따라 상기 파라미터를 수직 및 수평 중 어느 하나의 방향으로 이동시키는 단계;
    상기 이동된 소정의 파라미터에 의해 색상 이동량을 산출하는 단계;
    상기 검출된 채도에 의해 채도이득을 산출하는 단계;
    상기 색신호 중 광도에 의해 휘도이득을 산출하는 단계; 및
    상기 색신호, 상기 색상 이동량, 상기 채도이득, 및 상기 휘도이득에 의해 최종 색차신호를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입력되는 색신호는 YCbCr 색신호인 것을 특징으로 하는 색 보정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 최종 색차신호 산출 단계는, 다음식에 의해 상기 색상과 상기 채도를 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법:
    Figure 112004024770581-pat00093
    Figure 112004024770581-pat00094
    여기서, H는 색상, Cr은 붉은색을 나타내는 색차신호, Cb는 푸른색을 나타내는 색차신호, C는 채도를 말한다.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 소정의 파라미터는 변경하고자 하는 제 1 색상, 상기 제 1 색상이 변경될 제 2 색상, 상기 제 1 색상으로부터 일정각도 이격된 제 1 색상 마진, 상기 제 2 색상으로부터 일정각도 이격된 제 2 색상 마진을 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 색상 마진과 상기 제 2 색상 마진은 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상간의 간격의 2배인 것을 특징으로 하는 색 보정 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 소정의 파라미터를 분석하여 변형하는 단계는,
    상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상의 색좌표계에서의 위치를 판단하는 단계;
    상기 판단된 위치가 상기 색좌표계의 1사분면과 4사분면에 걸쳐 위치하지 않을 경우, 상기 제 1 색상 마진과 상기 제 2 색상 마진에 의해 오버플로우 및 언더플로우가 발생하는지 판단하는 단계;
    상기 오버플로우 및 언더플로우가 발생하였을 경우, 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상을 수직방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 단계;
    상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상의 크기를 비교하는 단계;
    상기 제 1 색상이 상기 제 2 색상보다 클 경우, 상기 제 1 색상과 상기 제 2 색상을 수평방향으로 대칭이 되도록 이동시키는 단계; 및
    상기 이동된 제 1 색상과 제 2 색상에 의해 제 1 경계값과 제 2 경계값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 경계값 산출 단계는 다음식에 의해 상기 제 1 경계값과 상기 제 2 경계값을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법:
    Figure 112004024770581-pat00095
    Figure 112004024770581-pat00096
    여기서, dh는 제 1 경계값, h1은 변경된 제 1 색상, mH1은 제 1 색상 마진, uh는 제 2 경계값, h2는 변경된 제 2 색상, mH2는 제 2 색상 마진을 말한다.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동량 산출부는, 다음식에 의해 상기 색상 이동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보정 방법:
    Figure 112004024770581-pat00097
    Figure 112004024770581-pat00098
    Figure 112004024770581-pat00099
    여기서, h는 입력 색상, h1은 변경된 제 1 색상, h2는 변경된 제 2 색상, dh는 제 1 경계값, uh는 제 2 경계값,
    Figure 112004024770581-pat00100
    는 색상 이동량을 말한다.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 색상 보정부는, 다음식에 의해 최종의 색차신호를 산출하는 것을 특징 으로 하는 색 보정 방법:
    Figure 112004024770581-pat00101
    Figure 112004024770581-pat00102
    Figure 112004024770581-pat00103
    여기서,
    Figure 112004024770581-pat00104
    은 색상이득,
    Figure 112004024770581-pat00105
    는 휘도이득,
    Figure 112004024770581-pat00106
    는 채도이득,
    Figure 112004024770581-pat00107
    는 색상 이동량,
    Figure 112004024770581-pat00108
    은 최종 푸른색을 나타내는 색차신호,
    Figure 112004024770581-pat00109
    은 최종 붉은색을 나타내는 색차신호를 말한다.
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