KR100722449B1

KR100722449B1 - 텔레비전의 영상 처리 방법

Info

Publication number: KR100722449B1
Application number: KR1020050073008A
Authority: KR
Inventors: 이종포
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-05-28
Also published as: KR20070018369A

Abstract

본 발명은 텔레비전의 영상 처리 방법에 관한 것으로서, 텔레비전의 영상계조를 보정하기 위한 영상평균밝기를 검출할 때 영상의 화면비에 따라 검출영역을 다르게 설정하여 가시영역에서의 영상평균밝기로 영상계조를 보정할 뿐만 아니라 보정된 영상의 색농도 보정도 함께 수행함으로써 품질 좋은 영상을 얻을 수 있는 이점이 있다.

영상보정, 계조보정, 흑백신장, APL, 영상평균밝기, 휘도성분, 색농도, 화면크기, 레터박스, 크롭

Description

텔레비전의 영상 처리 방법{METHOD FOR PROCESSING IMAGE OF TELEVISION}

도 1은 일반적인 디지털 텔레비전 수상기의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 종래기술에 의한 텔레비전의 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3은 종래기술에 의한 텔레비전의 영상 처리 방법에 의해 영상평균밝기를 검출하기 위한 영역이다.

도 4는 텔레비전에서 영상계조를 보정하기 위한 입출력 그래프이다.

도 5는 텔레비전에서 디스플레이 되는 레터박스 영상을 나타낸 도면이다.

도 6은 텔레비전에서 디스플레이 되는 크롭 영상을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명에 의한 텔레비전의 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 안테나 2 : 튜너

3 : IF 증폭부 4 : P/S분리부

5 : 음성검파부 6 : 영상검파부

7 : 리모콘 장치 8 : 수신부

9 : 마이크로프로세서 10 : 음성처리부

11 : 음성증폭부 12 : 스피커

13 : 아날로그/디지털 변환기(A/D 변환기)

14 : 영상정보관리부 15 : 영상정보저장부

16 : 디지털영상조정부 17 : 영상처리부

18 : 디지털/아날로그 변환기(D/A 변환기)

19 : CRT구동부 20 : CRT

본 발명은 텔레비전의 영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 텔레비전의 영상계조를 보정하기 위한 영상평균밝기를 검출할 때 영상의 화면비에 따라 검출영역을 다르게 설정하여 가시영역에서의 영상평균밝기로 영상계조를 보정할 뿐만 아니라 보정된 영상의 색농도 보정도 함께 수행함으로써 품질 좋은 영상을 제공하도록 한 텔레비전의 영상 처리 방법에 관한 것이다.

컴퓨터산업을 시작으로 정보통신산업에까지 확산된 정보의 디지털화는 최근 들어 텔레비전 방송신호에까지 그 범위가 확산되었다. 텔레비전 방송신호의 디지털화는 컴퓨터, 통신분야의 기술과 융합되는 새로운 패러다임이 구현되는 양방향 멀 티미디어시대를 실현할 것이다.

디지털 방송 기술은 지속적인 상용화에 따라 DTV 방송 공중파가 안방까지 전해지고 디지털 방송용 수신기도 일체형을 비롯해 분리형 셋탑 등 모델이 다양화되고 있다.

디지털 TV가 기존 아날로그 방송과 다른 점은 채널 코딩 방식, 각종 부가 서비스 등 헤아릴 수 없는 많은 진보가 있겠지만, TV의 궁극적인 목적인 AV측면에서 보면 확장된 오디오 채널 및 고해상도 비디오 품질을 들 수 있겠다.

특히, HD(High Definition)급 디지털 프로그램은 해상도가 기존 대비 5배정도 고품질의 영상 재현성을 실현하였다.

디지털 TV 수신용 셋톱은 HD(High Definition)급 콤포넌트 및 SD(Standard Definition)급 콤포넌트 그리고 기존 아날로그 복합 영상 신호등의 다양한 영상 신호 포맷을 출력한다.

영상출력 포맷에서 HD급은 싱크 성분이 Y에 포함된 YPbPr 컴포넌트(Component) 신호와 수평 수직 싱크 성분이 분리된 RGB Hsync/Vsync의 두가지 색 좌표계를 주로 지원하며, HD 1080i와 HD 720p의 두가지 출력 해상도를 지원한다.

그리고, 기존 SD 급에 해당되는 480p와 480i로 다운 컨버전(Down Conversion)하여 현재 상용되는 디스플레이와 호환성을 유지한다.

또한, 음질면에서 기존의 아날로그 TV는 2채널의 스테레오 음향 정도를 제공하는데 불과하지만, AC3 기술을 사용하는 디지털 TV는 극장에서 즐길 수 있는 5.1채널의 입체음향을 제공한다.

화면비율에 있어서도 기존의 아날로그 TV의 화면비가 4:3인 반면, 디지털 TV는 극장화면과 동일하게 화면비가 16:9인 광폭화면을 기본으로 하고 있다.

한편, 디지털 TV를 아날로그 TV와 구분 짓는 것은 화질과 음질면에서의 획기적인 변화뿐만이 아니다. 디지털 TV는 PC는 물론 디지털방식으로 신호를 처리하는 디지털 다기능 디스크(DVD)플레이어, 디지털 캠코더, 디지털 VCR 등과 IEEE 1394 인터페이스 기술을 통해 구현되는 직렬 인터페이스로 데이터 호환이 가능하다.

그러므로 방송신호의 디지털화는 압축기법을 활용한 미디어의 확산으로 통신, 컴퓨터, 방송의 융합화가 가속화될 것이며, 복합기능을 갖는 단일 미디어로서 국제화 및 다채널화 될 것이다. 무엇보다도 방송신호에 디지털 시스템을 도입하는 것은 아날로그에서 구현할 수 없었던 다양한 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 또한 방송신호의 디지털화는 TV 영상신호의 수직귀선기간에 정보를 다중화해 전송하거나 별도의 채널을 이용하여 텔레비전이나, 컴퓨터보유자를 위한 문자정보, 영상정보, 상품정보, 방송프로그램에 관한 정보(일명 전자프로그램 가이드(EPG ; Electronic Program Guide)) 등의 멀티미디어 정보를 제공하는 새로운 미디어 서비스인 데이터 방송을 구현할 수 있다.

여기에 도시된 바와 같이 안테나(1)를 통해 수신된 방송신호로부터 소정의 중간주파수신호를 생성 출력하는 튜너(2)와, 튜너(2)를 통해 출력되는 중간주파수신호를 증폭하는 IF 증폭부(3)와, IF 증폭부(3)에서 출력되는 방송중간주파수신호로부터 영상중간주파수신호(PIF)와 음성중간주파수신호(SIF)를 분리하는 예컨대 표 면탄성파 필터 등의 P/S분리부(4)로 이루어진다.

그리고, P/S 분리부(4)에서 출력되는 음성중간주파수신호로부터 음성신호를 검파하는 음성검파부(5)와, 음성검파부(5)로부터 출력되는 음성신호에 대해 상기 마이크로프로세서(9)로부터의 제어신호에 따라 베이스(Bass), 트레블(Treble), 볼륨(Volume)등의 음성처리를 실행하는 음성처리부(10)와, 음성처리부(10)에서 처리된 음성신호를 증폭하여 스피커(12)로 출력하는 음성증폭부(11)로 이루어진다.

또한, P/S 분리부(4)에서 출력되는 영상중간주파수신호로부터 영상신호를 검파하는 영상검파부(6)와, 영상검파부(6)에서 출력되는 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기(13)와, 디지털 영상신호를 저장하기 위한 영상정보저장부(15)와, 아날로그/디지털 변환기(13)로부터 출력되는 디지털 영상신호에 대하여 마이크로프로세서(9)의 제어신호를 근거로 영상정보저장부(15)에 일정단위로 순차적으로 저장하기 위한 영상정보관리부(14)와, 마이크로프로세서(9)의 제어신호에 따라 상기 영상정보관리부(14)를 통해 출력되는 디지털 영상신호 또는 영상정보저장부(15)에 저장되어 있는 영상신호에 대하여 예컨대, 정지화면기능 또는 줌기능을 처리하는 디지털영상조정부(16)와, 디지털영상조정부(16)로부터 출력되는 디지털 영상신호에 대해 마이크로프로세서(9)로부터의 제어신호에 따라 칼라(Color), 틴트(Tint), 브라이트니스(Brightness)등을 처리하여 대응되는 R(Red), G(Green), B(Blue) 및 휘도(-Y)신호를 생성하여 출력하는 영상처리부(17)와, 영상처리부(17)에서 출력되는 디지털 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 디지털/아날로그 변환기(18), 디지털/아날로그 변환기(18))에서 출력 되는 색조신호(R, G, B) 및 휘도(-Y)신호를 근거로 CRT(20)를 구동하는 CRT구동부(19)로 이루어진다.

한편, 텔레비전 수상기 전반적인 동작실행을 원격적으로 명령하기 위한 리모콘장치(7)와, 리모콘장치(7)로부터 출력되는 적외선 신호를 전기적인 코드신호로 변환하여 출력하는 수신부(8)와, 텔레비전 수상기 전체를 제어하는 마이크로프로세서(9)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 디지털 텔레비전은 안테나(1)를 통해 수신된 방송신호 중에서 영상신호는 디지털신호로 변환되어 영상처리된 후 다시 아날로그신호로 변환되어 CRT(20)로 출력되게 된다.

이렇게 출력되는 영상에 대해 최상의 화면을 디스플레이 할 수 있도록 영상보정 및 화질개선을 수행하게 되는데 일반적으로 아날로그 방송과 디지털 방송은 서로 구분되어 각각 독립적인 방식에 의해 영상처리되어 디스플레이 된다.

이때 영상의 명암비를 향상시키기 위한 계조 보정의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 영상계조 보정의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 입력되는 영상에 대한 영상평균밝기를 검출하기 위해 먼저 입력되는 영상데이터를 도 3과 같이 영상평균밝기영역을 프레임 단위로 저장한다(S20). 그런다음 저장된 영상 프레임에 대한 영상평균밝기를 검출한다(S22).

이렇게 검출된 영상평균밝기에 따라 도 4에 도시된 그래프와 같이 흑백신장(Black & White Stretch)을 수행하여 영상계조를 보정하게 된다(S24).

즉, 그래프에 도시된 바와 같이 검출된 영상평균밝기에 따라 흑신장을 위한 시작점과 백신장을 위한 시작점 및 게인을 설정하여 영상계조 보정을 수행한다(S24).

그런데 위와 같이 영상평균밝기를 검출하기 위해 저장하는 영역이 도 3과 같이 일정하게 설정된 경우 화면비율이 아날로그 TV의 화면비인 4:3으로 설정된 상태에서 16:9 영상이 입력될 경우 도 5와 같이 레터박스(Letter box)로 디스플레이 된다. 반면에, 디지털 TV는 극장화면과 동일하게 화면비가 16:9인 광폭화면을 기본으로 하고 있기 때문에 4:3 영상이 입력될 경우 도 6과 같이 크롭(Crop)되어 디스플레이 된다.

그러나, 영상평균밝기를 검출하기 위해 도 3과 같이 일정한 영상크기에 대해 분석할 경우 블랭크 구간에 의해 정확한 영상평균밝기를 획득할 수 없기 때문에 정상적인 영상계조 보정이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

한편, 영상계조 보정을 하여 흑신장과 백신장을 시켰을 경우 색상에 대해서는 보정하지 않았기 때문에 휘도성분은 보정되었지만 색농도는 일정하기 때문에 보정된 부분에서 허였게 보이는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 텔레비전의 영상계조를 보정하기 위한 영상평균밝기를 검출할 때 영상의 화면비에 따라 검출영역을 다르게 설정하여 가시영역에서의 영상평균밝기로 영상계조를 보정할 뿐만 아니라 보정된 영상의 색농도 보정도 함께 수행함으로써 품질 좋은 영상을 제공하도록 한 텔레비전의 영상 처리 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 입력되는 영상데이터를 프레임 단위로 저장하는 단계와, 저장된 영상 프레임에서 영상크기를 분석하는 단계와, 분석된 영상크기에 대한 영상평균밝기를 검출하는 단계와, 검출된 영상평균밝기에 따라 영상계조를 보정하는 단계와, 영상계조를 보정한 후 영상계조 보정영역에 대해 색농도를 보정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 화면의 크기에 따라 영상평균밝기의 검출이 달라짐에 따라 실질적인 가시영역에 대한 영상평균밝기를 검출하여 영상계조를 보정함과 더불어 영상계조 보정이 이루어진 영역에 대해 색농도를 보정함으로써 사용자에게 보다 좋은 영상을 제공하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

여기에 도시된 바와 같이 입력되는 영상데이터를 프레임 단위로 저장한다(S70).

이렇게 저장된 영상 프레임에서 영상크기를 분석한다(S72). 즉, 도 5와 도 6과 같이 레터박스나 크롭된 영상이 입력되었는가 분석한다.

이렇게 레터박스나 크롭된 영상이 입력된 경우 영상크기에 따라 가시영역(A)에 대해서만 영상평균밝기를 검출한다(S74).

그런다음 영상평균밝기에 따라 도 4의 그래프에서 흑백신장을 위한 흑신장 시작점과 백신장 시작점 및 게인을 설정하여 영상계조를 보정한다(S76).

이와 같이 영상계조를 보정한 후 영상계조가 이루어진 영역에 대해서는 색농도 보정을 수행하여 흑백신장된 영역에 대해 색농도를 조절하여 영상의 품질을 향상시킨다(S78).

상기한 바와 같이 본 발명은 텔레비전의 영상계조를 보정하기 위한 영상평균밝기를 검출할 때 영상의 화면비에 따라 검출영역을 다르게 설정하여 가시영역에서의 영상평균밝기로 영상계조를 보정할 뿐만 아니라 보정된 영상의 색농도 보정도 함께 수행함으로써 품질 좋은 영상을 얻을 수 있는 이점이 있다.

Claims

입력되는 영상데이터를 프레임 단위로 저장하는 단계와,

상기에서 저장된 영상 프레임에서 영상크기를 분석하는 단계와,

상기에서 분석된 영상크기에 대한 영상평균밝기를 검출하는 단계와,

상기에서 검출된 영상평균밝기에 따라 영상계조를 보정하는 단계와,

상기에서 영상계조를 보정한 후 상기 영상계조 보정영역에 대해 색농도를 보정하는 단계

로 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레비전의 영상 처리 방법.