KR100726427B1 - 영상 디스플레이 장치 및 그 방법 - Google Patents

영상 디스플레이 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

RGB 영상 신호를 이용하여 실제 영상 영역을 탐색하는 영상 디스플레이 장치가 개시된다. 본 영상 디스플레이 장치는, RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호를 수신하는 신호 수신부, 신호 수신부에 의해 수신된 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 출력하는 신호 검출부 및 신호 검출부에서 출력되는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 소정의 임계값과 비교하여, 영상 신호 중 실제 영상 영역을 판단하는 판단부를 포함한다. 이에 따라, 실제 영상 영역을 정확하게 탐색할 수 있게 된다.
RGB 영상 신호, YUV 영상 신호, 블랭크 영역, 실제 영상 영역

Description

영상 디스플레이 장치 및 그 방법 {Image display device and method thereof }
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 도 1의 영상 디스플레이 장치 중 신호 검출부 구성의 일 예를 나타내는 블럭도,
도 3은 본 영상 디스플레이 장치에서의 화면 출력 상태 변화를 설명하기 위한 모식도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 신호 수신부 120 : 신호 검출부
130 : 판단부 140 : 신호 출력부
121 : 변환부 122 : 바이패스부
본 발명은 영상 디스플레이 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 신호의 실제 영상 영역을 검출하여, 실제 영상 영역을 화면 크기에 맞게 조정하여 출력하는 영상 디스플레이 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어, 다양한 기능의 영상 디스플레이 장치가 개발되어 보급되고 있다. 이에 따라, 영상 디스플레이 장치의 화면 크기 역시 가로 세로 비율이 4 : 3 이나 16 : 9으로 다양하게 제작되고 있다.
이 중, 4 : 3 규격의 영상 디스플레이 장치의 경우 16 : 9 규격의 영화를 별도의 스케일링 작업 없이 그대로 시청하게 되면 화면 상하 부분에 블랭크(blank) 영역이 나타난다. 즉, 화면 중간 부분에만 가로 줄 형태로 영상이 표시되고, 화면 상하 부분에는 검게 표시된다.
또는, 16 : 9 규격의 와이드 영상 디스플레이 장치의 경우 4 : 3 규격의 일반 방송 신호를 그대로 시청하게 되면 화면 좌우측에 블랭크 영역이 나타나고 화면 중간 부분에서 세로 줄 형태로 영상이 표시된다.
이 경우, 사용자는 리모콘이나 본체에 구비된 키를 이용하여 화면 표시 상태를 변경할 수 있게 된다. 즉, 실제 영상 영역을 전체 화면 상에 표시하도록 설정할 수 있다.
이 경우, 영상 디스플레이 장치에서는 실제 영상 영역을 판단하는 작업을 수행하여, 실제 영상 영역으로 판단된 구간의 영상 신호를 화면 크기에 맞게 조절하는 신호처리를 수행한다.
한편, 종래의 영상 디스플레이 장치에 따르면, 실제 영상 영역을 판단하기 위하여 입력 영상 신호의 휘도 성분, 즉, Y 성분을 검출하였다. 즉, Y 성분이 소정 임계값 미만이면 블랭크 영역으로 판단하고, 소정 임계값 이상이면 실제 영상 영역으로 판단하였다. 이는 블랭크 영역이 검게 표시된다는 점에 착안한 방식이다.
하지만, 이러한 종래 영상 디스플레이 장치에 따르면, 파란색이나 짙은 회색 등의 화면이 표시될 때 오동작이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다. 즉, 파란색이나 짙은 회색 등의 화면은 휘도값이 낮기 때문에 임계값 미만으로 검출될 여지가 있다. 이에 따라, 실제 영상 영역임에도 불구하고 블랭크 영역으로 판단되어, 제외되는 경우가 발생하였다. 이에 따라, 화면 상에 출력되는 영상의 출력 크기가 불안정하게 변할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호를 검출하고, 검출된 RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 이용하여 실제 영상 영역을 탐색함으로써, 실제 영상 영역 탐색 시의 오동작을 방지하는 영상 디스플레이 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 장치는, RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호를 수신하는 신호 수신부, 상기 신호 수신부에 의해 수신된 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 출력하는 신호 검출부 및, 상기 신호 검출부에서 출력되는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 소정의 임계값과 비교하여, 상기 영상 신호 중 실제 영상 영역을 판단하는 판단부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 신호 검출부는, RGB로 표현되는 영상 신호가 수신되면 제1 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 YUV 영상 신호로 변환하고, YUV로 표현되는 영상 신호가 수신되면 제2 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 RGB 영상 신호로 변환하는 변환부, 및, 상기 신호 수신부에서 수신된 신호를 그대로 바이패스시키는 바이패스부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 판단부는, 상기 변환부 및 상기 바이패스부 중 하나를 통해 제공되는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호가 상기 임계값 이상이면 상기 영상 신호의 실제 영상 영역이라고 판단하고, 상기 최대 색신호가 상기 임계값 미만이면 상기 영상 신호의 블랭크(blank) 영역이라고 판단할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 변환부 및 상기 바이패스부 중 하나를 통해 제공되는 YUV 영상 신호 중에서, 상기 실제 영상 영역으로 판단된 구간에 대응되는 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 신호처리하여 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 방법은, RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호를 수신하는 단계, RGB 및 YUV 간의 변환 작업 및 바이패스 작업을 수행하여 상기 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 마련하는 단계, 상기 RGB 영상 신호 중 최대 색 신호와 소정의 임계값을 비교하는 단계, 상기 최대 색신호가 상기 임계값 이상이면 상기 영상 신호의 실제 영상 영역이라고 판단하고, 상기 최대 색신호가 상기 임계값 미만이면 상기 영상 신호의 블랭크(blank) 영역이라고 판단하는 단계, 및, 상기 YUV 영상 신호 중에서, 상기 실제 영상 영역으로 판단된 구간에 대응되는 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 신호처리하여 출력하는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 따르면, 본 영상 디스플레이 장치는 신호 수신부(110), 신호검출부(120), 판단부(130) 및 신호 출력부(140)를 포함한다. 본 영상 디스플레이 장치는 TV, 모니터, 스마트 디스플레이 등이 될 수 있다.
신호 수신부(110)는 영상 신호를 수신하는 역할을 한다. 구체적으로는, 방송국으로부터 출력되는 방송 신호나 DVD 플레이어, VCR 플레이어 등과 같은 외부 장치로부터 출력되는 기록 매체 재생 신호 등을 수신할 수 있다. 신호 수신부(110)에 의해 수신되는 영상 신호는 RGB 또는 YUV로 표현될 수 있다. 본 명세서에서는 RGB로 표현되는 영상 신호를 RGB 영상 신호라 하고, YUV로 표현되는 영상 신호를 YUV 영상 신호라 한다. RGB 영상신호란 빛의 삼원색인 Red, Green, Blue로 표현되는 영상 신호를 의미한다. YUV 영상신호는 수평, 수직 동기 신호를 나타내는 휘도(Y)와 색상 신호(U, V)로 표현되는 영상 신호를 의미한다. YUV는 YCbCr로 표현할 수도 있다. 여기서 Y는 luma(검정과 흰색, 즉 밝기)를 의미하고, Cb, Cr은 chroma(색)를 의미한다.
신호 검출부(120)는 신호 수신부(110)에 의해 수신된 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 검출한다. 신호 검출부(120)는 RGB 영상 신호는 판단부(130)로 제공하고, YUV 영상 신호는 신호 출력부(140)로 제공한다.
도 2는 신호 검출부(120) 구성의 일 예를 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면 신호 검출부(120)는 변환부(121) 및 바이패스부(122)를 포함한다.
변환부(121)는 RGB 및 YUV 간의 변환 작업을 수행한다.
바이패스부(122)는 신호 수신부(110)에서 수신한 영상신호를 그대로 바이패스 시켜 판단부(130) 및 신호 출력부(140) 중 하나로 제공하는 역할을 한다.
변환부(121) 및 바이패스부(122)의 동작을 구체적으로 설명하면, 신호 수신부(110)가 RGB 영상 신호를 수신한 경우, 바이패스부(122)는 신호 수신부(110)에 의해 수신된 RGB 영상 신호를 그대로 판단부(130)로 전달한다. 한편, 변환부(121)에서는 수신된 RGB 영상 신호를 YUV 영상 신호로 변환한다. 변환된 YUV 영상 신호는 신호 출력부(140)로 제공된다. 변환부(121)는 다음과 같은 제1 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 RGB 영상 신호를 YUV 영상 신호로 변환할 수 있다.
[Y]=[a1 b1 c1][R-α]
[U]=[d1 e1 f1][G-β]
[V]=[g1 h1 i1][B-γ]
수학식 1에서 R, G, B는 RGB 영상 신호의 각 색신호 레벨을 의미하고, Y, U, V는 YUV 영상 신호의 각 신호 레벨을 의미한다. 또한, a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, i1와 α, β, γ는 임의의 상수를 의미한다. 수학식 1에서 a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, i1와 α, β, γ의 값을 적절한 값으로 설정하여 Y, U, V 값 을 산출할 수 있다. 각 상수를 임의의 값으로 설정하여 수학식 1을 풀이하면, 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
Y=0.257R + 0.504G + 0.098B + 16
U=0.439R - 0.368G - 0.071B + 128
V=-0.148R - 0.291G + 0.439B + 128
한편, 신호 수신부(110)가 YUV 영상 신호를 수신한 경우, 바이패스부(122)는 신호 수신부(110)에 의해 수신된 YUV 영상 신호를 그대로 신호 출력부(140)로 전달한다. 반면, 변환부(121)에서는 수신된 YUV 영상 신호를 RGB 영상 신호로 변환한다. 변환된 RGB 영상 신호는 판단부(130)로 제공한다. 변환부(121)는 다음과 같은 형태의 제2 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 RGB 영상 신호를 YUV 영상 신호로 변환할 수 있다.
[R]=[a2 b2 c2][Y-x]
[G]=[d2 e2 f2][U-y]
[B]=[g2 h2 i2][V-z]
수학식 2에서 a2, b2, c2, d2, e2, f2, g2, h2, i2와 x, y, z는 임의의 상수를 의미한다. 각 상수를 임의의 값으로 설정하여 수학식 2를 풀이하면, 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.
R = 1.164(Y-16) + 2.018(V-128)
G = 1.164(Y-16) - 0.813(U-128) - 0.391(V-128)
B = 1.164(Y-16) + 1.596(U-128)
신호 검출부(120)에서 상술한 바와 같이 RGB-YUV 변환 및 바이패스를 통해서 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 출력하면, 판단부(130)는 이 중 RGB 영상 신호를 이용하여 입력 영상 신호의 실제 영상 영역을 판단한다. 구체적으로는, 판단부(130)는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 검출한다. 그리고 나서, 최대 색신호 및 기 설정된 임계값을 비교한다. 비교 결과, 최대 색신호가 임계값 이상이면, 현재 입력되는 영상 신호가 실제 영상 영역이라고 판단한다. 반면, 최대 색신호가 임계값 미만이면 현재 입력되는 영상 신호가 블랭크 영역이라고 판단한다.
신호 출력부(140)는 실제 영상 영역에 해당하는 구간의 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 신호처리한 후, 화면 상에 출력한다. 이에 따라, 출력 화면 상에서 블랭크 영역이 사라지고, 실제 영상 영역이 화면 전체에 표시된다.
도 3은 본 영상 디스플레이 장치에서 표시되는 화면 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 3의 (a)는 본 영상 디스플레이 장치로 입력되는 입력 영상을 나타내는 모식도이다. 도 3의 (a)에 따르면 화면 상의 중간 부분에 실제 영상 영역(20)이 표시되고, 화면 상하측에는 블랭크 영역(10, 30)이 표시된다.
신호 검출부(120)는 입력되는 영상 신호의 각 구간 별로 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 검출하여, 판단부(130)로 제공한다. 판단부(130)는 각 라인 별로 실제 영상 영역(20)인지 판단한다. 이에 따라, 한 프레임 상에서 실제 영상 영역 (20)의 시작 부분과 끝 부분을 확인한다.
신호 출력부(140)는 YUV 영상 신호를 신호처리하여 화면상에 출력한다. 이 경우, 실제 영상 영역(20)을 전체 화면상에 표시하기 위한 사용자 설정이 이루어진 상태라면, 실제 영상 영역(20)에 대응되는 구간의 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 조절한다. 구체적으로는 스케일링 작업을 통해 크기를 조절할 수 있다.
이에 따라, 실제 영상 영역(20)은 도 3의 (b)에서와 같이 전체 화면 상에 표시된다. 도 3의 (b)는 화면 상에 출력되는 출력 영상을 나타내는 모식도이다.
도 3은 4 : 3 규격의 영상 디스플레이 장치에서 16 : 9 규격의 입력 영상 신호를 수신하는 경우의 화면을 나타내는 모식도이다. 하지만, 16 : 9 규격의 영상 디스플레이 장치에서 4 : 3 규격의 입력 영상 신호를 수신하는 경우에도 블랭크 영역이 나타난다. 이 경우에도 상술한 방법과 동일한 방법으로 실제 영상 영역을 탐색하여, 화면 크기에 맞게 조절하여 출력할 수 있다.
한편, 이상에서는 RGB 영상신호 및 YUV 영상 신호 모두를 수신할 수 있는 영상 디스플레이 장치를 전제로 하고 설명하였다. 하지만, RGB 영상신호 및 YUV 영상 신호 중 하나만이 입력 영상 신호로 고정된 상황에서도 본 발명이 적용될 수 있다. 이 경우에는, 제1 및 제2 컬러 변환 매트릭스 중 하나만을 사용하여 구현할 수 있다. 즉, RGB 영상 신호가 고정적으로 입력되는 경우라면 제1 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 YUV 영상 신호로 변환하는 작업 및 RGB 영상 신호 바이패스 작업을 통해서 RGB 및 YUV 영상 신호 모두를 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 따르면, 본 영상 디스플레이 방법은, 먼저 영상 신호가 수신되면(S410), RGB 영상 신호 인지 확인한다(S420). RGB 영상 신호인 경우 이를 YUV 영상 신호로 변환하는 동시에 수신된 RGB 영상 신호를 그대로 바이패스시킨다(S430).
반면, RGB 영상 신호가 아닌 YUV 영상 신호인 경우라면, 이를 RGB 영상 신호로 변환하는 동시에 수신된 YUV 영상 신호를 그대로 바이패스시킨다(S430).
이에 따라, RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호가 수신되더라도, RGB 영상신호 및 YUV 영상 신호를 동시에 얻을 수 있게 된다.
RGB 영상 신호가 얻어지면, RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 검출한다(S450). 그리고 나서, 최대 색신호와 임계값을 비교하여 실제 영상 영역을 탐색한다(S460).
이에 따라, YUV 영상 신호 중 실제 영상 영역에 대응되는 구간의 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 조절하여 출력함으로써(S470), 블랭크 영역을 없애고 실제 영상 영역을 전체 화면 상에 출력할 수 있게 된다.
한편, 도 4는 RGB 및 YUV 영상 신호가 동시에 수신될 수 있는 경우를 전제로 설명한 흐름도이다. 따라서, RGB 영상신호 및 YUV 영상 신호 중 하나만이 입력되는 경우라면 RGB 영상 신호인지 YUV 영상 신호인지 여부를 판단하는 단계는 생략될 수 있다. 또한, RGB-YUV 간의 컬러 변환 매트릭스를 하나만 사용하여 구현할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 입력 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호를 검출하여, 검출된 최대 색신호를 이용하여 실제 영상 영역을 탐색할 수 있게 된다. 이에 따라, 휘도가 낮은 파란 색 화면이나, 검은 색 화면 등이 출력되는 경우에도, 정확하게 실제 영상 영역을 파악하여 실제 영상 영역만을 전체 화면상에 출력할 수 있다. 결과적으로, 화면 상에 출력되는 영상의 출력 크기를 안정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져 서는 안될 것이다.

Claims (5)

  1. RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 신호 수신부에 의해 수신된 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 출력하는 신호 검출부; 및,
    상기 신호 검출부에서 출력되는 R, G, B 영상 신호 중 최대값을 가지는 최대색신호를 소정의 임계값과 비교하여, 상기 영상 신호 중 실제 영상 영역을 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 검출부는,
    RGB로 표현되는 영상 신호가 수신되면 제1 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 YUV 영상 신호로 변환하고, YUV로 표현되는 영상 신호가 수신되면 제2 컬러 변환 매트릭스를 이용하여 RGB 영상 신호로 변환하는 변환부; 및,
    상기 신호 수신부에서 수신된 신호를 그대로 바이패스시키는 바이패스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 변환부 및 상기 바이패스부 중 하나를 통해 제공되는 RGB 영상 신호 중 최대 색신호가 상기 임계값 이상이면 상기 영상 신호의 실제 영상 영역이라고 판단하고, 상기 최대 색신호가 상기 임계값 미만이면 상기 영상 신호의 블랭크(blank) 영역이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변환부 및 상기 바이패스부 중 하나를 통해 제공되는 YUV 영상 신호 중에서, 상기 실제 영상 영역으로 판단된 구간에 대응되는 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 신호처리하여 출력하는 신호 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  5. RGB 및 YUV 중 하나로 표현되는 영상 신호를 수신하는 단계;
    RGB 및 YUV 간의 변환 작업 및 바이패스 작업을 수행하여 상기 영상 신호에 대응되는 RGB 영상 신호 및 YUV 영상 신호를 마련하는 단계;
    상기 R, G, B 영상 신호 중 최대값을 가지는 최대색신호와 소정의 임계값을 비교하는 단계;
    상기 최대 색신호가 상기 임계값 이상이면 상기 영상 신호의 실제 영상 영역이라고 판단하고, 상기 최대 색신호가 상기 임계값 미만이면 상기 영상 신호의 블랭크(blank) 영역이라고 판단하는 단계; 및
    상기 YUV 영상 신호 중에서, 상기 실제 영상 영역으로 판단된 구간에 대응되는 YUV 영상 신호를 화면 크기에 맞게 신호처리하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030079188A (ko) * 2002-04-02 2003-10-10 일진다이아몬드(주) 표시 영역 조절 기능이 있는 액정 표시장치

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