KR100780141B1 - 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법 - Google Patents

영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 다른 포맷의 영상신호를 입력받아 디스플레이 패널 상에 표시할 경우에 영상신호가 동일한 계조(Gradation)로 표시되도록 처리하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 영상 신호 처리 시스템은 영상신호의 색 특성에 따라 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값 및 이득 값을 달리 설정하고 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환시키어 서로 다른 포맷의 영상신호에 대해서 각각의 색 특성이 고려된 영상 신호 처리를 수행한다.
영상신호, 계조, A/D 변환, 색 좌표 변환, 신호 처리

Description

영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법{METHOD FOR ENHANCING IMAGE QUALIYTY OF VIDEO SIGNAL PROCESSING SYSTEM}
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 신호 처리 시스템의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호의 한 프레임을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 A/D 컨버터 오프셋 값 및 이득 값 설정의 제1 실시 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 A/D 컨버터 오프셋 값 및 이득 값 설정의 제2 실시 예를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 신호 입력부 102 : A/D 컨버터
104 : 해상도 판단부 106 : 신호 분리부
108 : APL 계산부 110 : 색 좌표 변환부
112 : 디스플레이 패널 114 ; 저장부
116 : 제어부
본 발명은 서로 다른 포맷의 영상신호를 입력받아 디스플레이 패널 상에 표시할 경우에 영상신호가 동일한 계조(Gradation)로 표시되도록 처리하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법에 관한 것이다.
최근에 평판 표시 패널을 사용하는 디지털 영상신호 표시 장치들은 RGB 아날로그 신호, HDMI/DVI, PC 신호나 컴포넌트(Component)신호, 컴포지트(Composite) 신호, S-VHS 신호와 같은 다양한 영상신호들을 신호 처리하여 전부 재생할 수 있도록 구성되고 있다.
그럼에 따라, 디지털 영상신호 표시 장치 내에 영상 신호 처리 시스템은 아날로그 영상신호를 입력받을 경우에 디지털 신호로 변환시켜 디스플레이 패널 표시 가능한 신호 포맷으로 변환시키는 신호 처리를 수행하게 된다.
하지만, 영상 신호 처리 시스템에 구비되어 있는 ADC(Analog-Digital Converter)는 내부 각 신호 채널마다 오프셋 값과 이득 값이 정확하게 설정되어야 하는데, 동일한 ADC일지라도 각 신호 채널마다 오프셋 값과 이득 값에 편차가 존재하여 신호 처리상에 있어서 영상신호의 계조 오차를 발생시킨다.
또한, 영상 신호 처리 시스템이 신호 처리하는 PC 신호나 디지털 영상 신호들 중에는 YPbPr 색 좌표로 구성된 신호가 있는 반면에, RGB 색 좌표로 구성된 신호도 있다. 그래서 이와 같이 서로 다른 색 좌표를 가지는 영상 신호들을 디스플레 이 패널 상에 표시하기 위해서 각기 다른 신호 처리 과정을 통해 색 좌표 변환을 수행하게 된다.
하지만, 동일한 YPbPr 색 좌표를 가지는 영상신호일 경우에는 그 영상신호의 해상도에 따라 영상신호의 색 특성이 다름에도 불구하고 동일한 색 좌표 변환 과정으로 신호 처리가 수행됨으로써 색 좌표가 변환될 경우 영상신호의 계조 오차가 발생한다.
그리고, 이러한 영상신호의 해상도에 따른 색 특성이 해당 영상신호를 A/D 변환시키는 A/D 컨버터의 각 신호 채널에 대한 오프셋 값과 이득 값을 설정하는데 있어서도 고려되지 않는다면 입력된 영상신호를 A/D 변환시키며 영상신호의 계조 오차를 발생시키게 된다.
그래서, 디지털 영상신호 표시 장치에서 한 화면 내에 하나 이상의 서로 다른 화면을 디스플레이하는 PIP(Picture In Picture)나 POP(Picture Out Picture) 기능이 수행될 경우, 주 화면과 부 화면 간에 출력되는 영상신호의 계조에 차이가 나타남에 따라 영상 화질이 떨어지는 문제점이 존재한다.
더욱이 디스플레이 시장이 점차 대형화되는 작금의 상황에서 PIP나 POP로 디스플레이되는 부 화면의 크기도 기존 보다 크게 구현되고 있기 때문에, 화면상에 주 화면과 부 화면 간의 색 계조 차이가 존재하지 않도록 입력되는 영상신호를 처리해야 할 것이다.
그러므로 본 발명의 목적은 서로 다른 포맷의 영상신호를 입력받아 디스플레이 패널 상에 표시할 경우에 영상신호가 동일한 계조로 표시되도록 각 영상신호의 색 특성에 따라 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 설정하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법을 제공하는데 있다.
그리고 본 발명은 서로 다른 포맷의 영상신호를 입력받아 디스플레이 패널 상에 표시할 경우에 영상신호가 동일한 계조로 표시되도록 각 영상신호의 색 특성에 따라 색 좌표 변환을 수행하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법은 입력된 아날로그 테스트 패턴 영상신호의 해상도를 판단하는 단계; 상기 입력된 테스트 패턴 영상신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 단계; 상기 디지털 신호 형태로 변환된 테스트 패턴 영상신호의 색 영역별로 각 색 영역에 포함된 픽셀 계조값의 평균(APL : Average Picture level) 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 색 영역별 APL 값과 기 저장해 놓은 각 색 영역별 기준 APL 값을 비교하는 단계; 및 상기 비교를 통해 상기 판단된 해상도를 가지는 영상신호에 대한 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 설정하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값 설정 단계 이후에, 상기 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널 상에 표시 가능한 색 좌표로 변환하는 단계;를 더 포함하고, 상기 색 좌표 변환시 상기 테스트 패 턴 영상신호의 색 좌표와 해상도에 따라 상기 테스트 패턴 영상신호의 계조에 오차가 발생되지 않도록 하는 색 좌표 변환 계수를 이용하여 색 좌표를 변환시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값 설정은, 상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값의 초기 설정을 최대값으로 설정하는 단계 ; 및 상기 계산된 색 영역별 최저 APL 값이 기 저장해 놓은 각 색 영역별 최저 기준 APL 값과 일치할 때까지 상기 설정해 놓은 오프셋 값을 감소시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 이득 값 설정은, 상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 이득 값의 초기 설정을 최소값으로 설정하는 단계 ; 및 상기 계산된 색 영역별 최고 APL 값이 기 저장해 놓은 각 색 영역별 최고 기준 APL 값과 일치할 때까지 상기 설정해 놓은 이득 값을 증가시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 영상 신호 처리 시스템의 구성을 도시한 블럭도 이다.
본 발명이 적용되는 영상 신호 처리 시스템은 서로 다른 포맷의 영상신호가 디스플레이 패널 상에 표시될 시에 동일한 계조로 표시되도록, 입력되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호 형태로 변환시키는 A/D 컨버터의 오프셋 값 및 이득 값을 설정하고, 또한 입력된 영상신호의 색 특성에 따라 영상신호의 색 좌표를 달리 변환시키는 동작을 수행 가능한 구성을 가진다.
본 발명이 적용되는 영상 신호 처리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 신호 입력부(100)와, A/D 컨버터(102)와, 해상도 판단부(104)와, 신호 분리부(106)와, APL 계산부(108)와, 색 좌표 변환부(110)와, 저장부(114)와, 제어부(116)로 구성된다.
신호 입력부(100)는 서로 다른 포맷의 영상 신호를 입력받을 수 있도록 복수 개의 외부 인터페이스를 구비한다. 한 예로써, 신호 입력부(100)는 도면에 도시된 바와 같이 RGB 영상신호를 입력받는 제1 인터페이스(100-1), YPbPr 영상신호를 입력받는 제2 인터페이스(100-2), S-VHS 영상신호를 입력받는 제3 인터페이스(100-3), 컴포지트(COM : COMposite) 영상신호를 입력받는 제4 인터페이스(100-4)를 구비하고 있다.
영상 신호 처리 시스템은 서로 다른 포맷의 영상신호가 디스플레이 패널 상에 표시될 경우에 동일한 색 신호 계조로 표시되도록 A/D 컨버터(102)의 오프셋 값 및 이득 값을 보정하기 위한 테스트 패턴 영상신호를 다른 신호 포맷으로 신호 입력부(100)를 통해 입력받는다.
A/D 컨버터(102)는 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환시키며, 신호 입력부(100)를 통해 입력되는 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 디지털 신호 형태로 변환시킨다.
해상도 판단부(104)는 신호 입력부(100)로 입력된 영상신호의 해상도를 판단하는 기능을 수행하며, 도면에 도시된 바와 같이 신호 입력부(100)로 입력된 영상신호의 신호 포맷에 따라 휘도신호(Y 신호) 또는 G 신호를 입력받아 수직 동기신호 개수를 카운트하고, 그 카운트된 수직 동기신호의 개수에 따라 입력되는 RGB 색 좌표를 가지는 영상신호 또는 YPbPr 색 좌표를 가지는 영상신호의 해상도가 480i, 480p, 720p, 및 1080i 중에 어느 것에 해당되는지를 판단하여 제어부(116)로 그 판단 결과를 전송한다.
영상신호의 해상도는 SD(Standard Definition)급과 HD(High Definition)급으로 구분되는데, SD급의 해상도로는 640*480이나 720*480 정도이며 480i 또는 480p에 대응한다. 여기서, 480i와 480p는 수직주사선이 480개라는 것을 나타내고, 480 다음에 부가된 i는 비월주사(Interlaced Scan), p는 순차주사(Progressive Scan)를 의미한다. 그리고 HD급의 해상도는 720p 또는 1080i에 대응한다.
신호 분리부(106)는 아날로그 복합영상신호를 휘도신호와 색신호로 분리한다. 그래서 신호 분리부(106)는 신호 입력부(100)의 제4 인터페이스(100-4)를 통해 입력되는 컴포지트 신호 포맷의 테스트 패턴 영상신호를 휘도신호와 색차 신호로 분리시킨 후 A/D 컨버터(102)로 그 분리시킨 두 신호를 디지털 신호로 변환시켜 출력한다.
그리고 신호 분리부(106)는 입력된 영상신호에서 분리시킨 휘도신호를 해상도 판단부(104)로 출력시켜 해상도 판단부(104)에서 해당 영상신호의 해상도를 판단하여 제어부(116)로 그 판단 결과를 전송할 수 있게 한다.
색 좌표 변환부(110)는 A/D 컨버터(102)를 통해 디지털 신호 형태로 변환된 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널(112) 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환시킨다.
여기서, 색 좌표 변환부(110)는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호 및 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널(112) 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환시키는 색 좌표 변환 계수를 각기 SD급과 HD급의 해상도별로 저장하고 있으며, 색 좌표 변환부(110)는 그 저장된 색 좌표변환 계수를 이용하여 입력된 영상신호의 색 좌표를 변환시킨다.
APL 계산부(108)는 디지털 신호 포맷의 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호 또는 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호를 입력받아 그 입력받은 한 프레임의 영상신호에 대한 APL(Average Picture level) 값을 계산하며, 도 2에 도시된 도면을 참조하며 APL 계산부(108)의 동작을 좀 더 살펴보도록 한다.
도 2는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호의 한 프레임을 도시한 일 예로, 영상 신호 처리 시스템의 신호 처리를 테스트하기 위해서 입력시키는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호의 한 프레임은 4개의 영역으로 구성될 수 있다.
RGB 색 좌표를 가지는 한 프레임의 영상신호 내에 상기 4 개의 영역은 블 랙(Black) 영역, 적색(R) 영역, 녹색(G) 영역, 및 청색(B) 영역이며, 이때에 괄호 안의 숫자는 각 R, G, B 신호가 10 비트의 크기로 표현될 시 한 프레임 영상신호의 각 영역 픽셀들이 갖는 R, G, B의 계조값을 나타낸다.
그래서, 블랙 영역의 R, G, B 계조값은 (0,0,0), R 영역의 R, G, B 계조값은 (1023,0,0), G 영역의 R, G, B 계조값은 (0,1023,0), B 영역의 R, G, B 계조값은 (0,0,1023)에 해당한다.
APL 계산부(108)는 상기와 같이 4개의 색 영역을 가지는 한 프레임의 RGB 색 좌표를 가지는 영상신호를 입력받을 시에 상기 각 4개의 영역에 해당하는 픽섹들의 계조값 평균을 계산하여, 블랙 영역에 대한 APL 값, R 영역에 대한 APL 값(APL_R), G 영역에 대한 APL 값(APL_G), 및 B 영역에 대한 APL 값(APL_B)을 계산하여 출력한다.
그리고 APL 계산부(108)가 블랙 영역에 대한 APL 값을 계산할 경우에는 블랙 영역의 R 계조값만을 고려한 APL 값(APL_BR), 블랙 영역의 G 계조값만을 고려한 APL 값(APL_BG), 그리고 블랙 영역의 B 계조값만을 고려한 APL 값(APL_BB)을 계산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
저장부(114)는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호가 이상적으로 A/D 변환되었을 경우에 측정되는 R 영역의 APL 값, G 영역의 APL 값, 및 B 영역의 APL 값과, 블랙 영역의 APL 값을 영상신호의 색 영역별 기준 APL 값으로 저장하고 있다.
또한 저장부(114)는 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호가 이상적 으로 A/D 변환되었을 경우에 측정되는 Y 영역의 최저 APL 값과 최고 APL 값, Pb 영역 및 Pr 영역의 최고 APL 값, 그리고 Pb 영역 및 Pr 영역에 대한 최저 APL 값을 영상신호의 색 영역별 기준 APL 값으로 저장하고 있다.
그래서 예를 들어, RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호 및 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호를 10 비트로 A/D 변환할 경우 저장부(114)에 저장되어 있는 각 R 영역의 기준 APL 값, G 영역의 기준 APL 값, 및 B 영역의 기준 APL 값은 1023이고, 블랙 영역의 기준 APL 값은 0이다.
그리고 Y 신호의 계조 영역은 64에서 940, PbPr 신호의 계조 영역은 디지털 포맷으로 신호를 변환하면 0에서 448임에 따라, 저장부(114)에 저장되어 있는 Y 영역의 최저 기준 APL 값은 64, Y 영역의 최고 기준 APL 값은 940, Pb 영역 및 Pr 영역의 최고 기준 APL 값은 448, 그리고 Pb 영역 및 Pr 영역에 대한 최저 기준 APL 값은 0이다.
제어부(116)는 APL 계산부(108)로부터 계산되는 색 영역별 APL 값을 저장부(114)에 저장되어 있는 색 영역별 기준 APL 값과 비교하며 A/D 컨버터(102)의 각 신호 채널의 오프셋 값과 이득 값을 보정하며, 특히 신호 입력부(100)를 통해 입력된 테스트 패턴 영상신호의 해상도에 따라 SD급인지 HD급인지를 판단하여 SD급과 HD급 영상신호에 대한 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값이 따로 설정되도록 한다.
그리고 제어부(116)는 신호 입력부(100)를 통해 입력된 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표와 해상도에 따라 색 좌표 변환부(110)에서 영상신호의 색 좌표를 디 스플레이 패널(112) 상에 표시 가능한 색 좌표로 변환할 경우 사용할 색 좌표 변환 계수를 달리 지정해 준다.
즉, 앞서 언급한 바와 같이 색 좌표 변환부(110)는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호 및 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널(112) 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환시키는 색 좌표 변환 계수를 각기 SD급과 HD급 해상도별로 저장하고 있으며, 제어부(116)는 입력된 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표가 RGB인지, YPbPr인지 그리고 SD급 해상도의 영상신호인지, HD급 해상도의 영상신호인지를 확인하고 그 확인된 색 좌표와 해상도에 따라서 색 좌표 변환부(110)에서 상기 입력된 영상신호의 색 좌표를 변환시킬 경우 사용할 색 좌표 변환 계수를 지정해 준다.
그럼에 따라, 영상 신호 처리 시스템은 서로 다른 포맷의 영상신호들을 그들의 색 신호 특성에 따라 A/D 변환하고 색 좌표 변환하여 화면상에 동일한 색 신호 계조를 가지며 표시되도록 해 준다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도로, 서로 다른 포맷의 영상신호들을 색 신호 특성에 따라 A/D 변환시키고 색 좌표 변환시키기 위한 영상 신호 처리 시스템의 동작 방법을 도시하고 있다.
살펴보면, 영상 신호 처리 시스템은 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 입력받아, 상기 입력받은 테스트 패턴 영상신호의 해상도가 SD급인지 HD급지를 판단한다(S300).
그리고 상기 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 A/D 변환하여(S302), 상기 A/D 변환한 테스트 패턴 영상신호의 각 색 영역별 APL 값을 계산한다(S304). 여기서, 영상 신호 처리 시스템이 테스트 패턴 영상신호의 각 색 영역별 APL 값을 계산하는 것에 대해서는 앞서 APL 계산부의 동작을 통해 살펴보았다.
영상 신호 처리 시스템은 상기 계산한 테스트 패턴 영상신호의 각 색 영역별 APL 값과 미리 저장해 놓은 색 영역별 기준 APL 값을 비교하고(S306), 그 비교 결과에 따라 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 보정하여 상기 계산한 테스트 패턴 영상신호의 각 색 영역별 APL 값이 색 영역별 기준 APL 값이 되는 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 검출한다.
여기서, 색 영역별 기준 APL 값은 이상적으로 상기 테스트 패턴 영상신호가 A/D 변환되었을 경우에 색 영역별 APL 값을 의미한다.
그리고 상기 판단한 해상도(SD급 또는 HD급)를 가진 영상신호를 A/D 변환하기 위한 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값 및 이득 값으로 상기 검출한 값을 설정해 놓음으로써, 입력된 영상신호에 대한 A/D 컨버터 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 그 영상신호의 해상도(SD급 또는 HD급)별로 따로 설정해 놓는다(S308).
영상 신호 처리 시스템은 입력된 테스트 패턴 영상신호에 대한 상기와 같은 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 설정해 놓은 후, 상기 입력된 테스트 패턴 영상신호가 디스플레이 패널 상에 표시될 수 있도록 색 좌표를 변환하는데 사용할 색 좌표 변환 계수를 지정한다(S310).
영상 신호 처리 시스템은 영상신호의 색 좌표와 해상도(SD급 또는 HD급) 색 특성을 고려하여 색 좌표를 변환시키는 복수 개의 색 좌표 변환 계수를 기 저장하고 있으며, 상기 입력된 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표와 해상도에 맞는 색 좌표 변환 계수를 사용하여 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환시킴으로써 영상신호의 계조에 오차가 발생하지 않도록 해 준다.
결국, 영상 신호 처리 시스템은 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 이용하여 영상신호의 해상도 및 각 신호 채널별로 A/D 컨버터의 오프셋 값과 이득 값을 설정하고 또한 영상신호의 색 좌표 및 해상도에 따른 색 좌표 변환 계수를 지정해 줌으로써 입력된 영상신호의 색 특성에 맞는 신호 처리가 수행되도록 해 주어 영상신호의 계조에 오차가 발생되지 않도록 해 준다.
도 4는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 A/D 컨버터 오프셋 값 및 이득값 설정의 제1 실시 예를 도시한 도면으로, 영상 신호 처리 시스템이 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호를 입력받아 A/D 컨버터의 R,G,B 채널별 오프셋 값 및 이득 값을 설정하는 포맷를 도시하고 있다.
살펴보면, 영상 신호 처리 시스템은 RGB 색 좌표를 가지는 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 입력받을 시에, 입력된 아날로그 테스트 패턴 영상신호를 디지털 신호 형태로 변환시키는 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 오프셋 값을 최대값으로 설정한다(S400).
그리고 A/D 컨버터가 디지털 포맷으로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호 내에 블랙 영역의 G 계조값만을 고려한 APL 값(APL_BG)을 계산하여 그 계산된 APL_BG가 기 저장해 놓은 블랙 영역의 기준 APL 값인 0보다 큰지의 여부를 판단한다(S402).
만약 A/D 컨버터가 최적화되어 이상적으로 동작하였다면, 상기 계산된 APL_BG가 블랙 영역의 기준 APL 값인 0과 같을 것이므로 이를 판단하여 보며, A/D 컨버터의 오프셋 값이 음의 값이 될 수도 있기 때문에 오프셋 값을 최대값으로 우선 설정해 놓는다.
그리고 제어부는 상기 계산된 APL_BG가 블랙 영역 기준 APL 값인 0보다 클 경우에 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 오프셋 값을 일정 단위(예로써 단위 1)씩 감소시킨다(S404).
영상 신호 처리 시스템은 이러한 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 오프셋 값 보정 과정을 반복하며 APL_BG가 블랙 영역 기준 APL 값인 0이 되는 경우의 오프셋 값으로 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 오프셋 값을 최적화시키며 G 신호 채널에 대한 이득 값 설정을 수행한다.
영상 신호 처리 시스템은 G 신호 채널에 대한 A/D 컨버터의 이득 값을 설정하기 위해서 우선 G 신호 채널의 이득값을 최소값으로 설정한다(S406).
그리고 영상 신호 처리 시스템은 A/D 컨버터가 디지털 포맷으로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호 내에 G 영역의 APL 값을 계산하며, A/D 컨버터가 10 비트의 디지털 값으로 A/D변환을 수행할 경우에, 상기 계산된 G 영역의 APL 값이 기 저장해 놓은 G 영역의 기준 APL 값인 1023보다 작은지의 여부를 판단한다(S408).
A/D 컨버터의 이득은 최소 계조값에서 최대 계조값을 잇는 직선의 기울기를의미하므로 오프셋 값 설정을 통해서 G 신호 채널의 최소 계조값이 0으로 최적화되면, A/D 컨버터가 디지털 포맷으로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호 내에 G 영역의 APL 값이 1023이 되도록 G 신호 채널의 이득 값을 최적화시킨다.
이에 따라, 영상 신호 처리 시스템은 A/D 컨버터가 디지털 포맷으로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호 내에 G 영역의 APL 값이 G 영역의 기준 APL 값인 1023보다 작은지의 여부 판단을 통해, A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 이득값을 일정 단위(예로써 단위 1)씩 증가시키며(S410), 동일하게 되는 때의 이득값으로 A/D 컨버터의 G 신호 채널의 이득 값을 최적화시킨다.
영상 신호 처리 시스템은 상기와 같이 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 오프셋 값과 이득 값을 최적화해 놓은 후, R 신호 및 B 신호 채널 각각에 대한 오프셋 값과 이득 값 역시 G 신호 채널에 대한 오프셋 값과 이득 값을 설정하는 방식과 동일한 방식으로 설정해 놓는다.
도 5는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 시스템의 A/D 컨버터 오프셋 값 및 이득값 설정의 제2 실시 예를 도시한 도면으로, 영상 신호 처리 시스템이 YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호를 입력받아 A/D 컨버터의 Y,Pb,Pr 채널별 오프셋 값 및 이득 값을 설정하는 포맷를 도시하고 있다.
살펴보면, 앞 서 도 4를 통해 살펴본 A/D 컨버터의 R, G, B 신호 채널에 대한 오프셋 값 및 이득 값을 설정하는 방식과 동일하게, 우선 A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 오프셋 값을 최대값으로 설정한다(S500).
여기서, YPbPr 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호는 RGB 색 좌표를 가지는 테스트 패턴 영상신호와 유사하게 테스트 패턴 영상신호 한 프레임 내에 복수 개의 색 영역을 가지고 있으며, 그 복수 개의 색 영역은 Y 영역에 대한 계조 최대 및 최소 영역과, Pb 영역에 대한 계조 최대 영역과, Pr 영역에 대한 계조 최대 영역, 그리고 Pb 및 Pr 영역에 대한 계조 최소 영역을 가진다.
영상 신호 처리 시스템은 A/D 컨버터가 디지털 포맷으로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호 내에 Y 영역의 최소 APL 값을 계산하며 그 계산된 Y 영역의 최소 APL 값이 기 저장해 놓은 Y 영역의 기준 최소 APL 값인 64보다 큰지를 판단한다(S502). 그리고 상기 판단결과 상기 계산된 Y 영역의 최소 APL 값이 Y 영역의 기준 최소 APL 값보다 클 경우에 A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 오프셋 값을 일정 단위(예로써 단위 1)씩 감소시킨다(S504).
영상 신호 처리 시스템은 이러한 오프셋 값의 보정 과정을 반복하며 상기 계산되는 Y 신호의 최소 APL 값이 Y 신호의 기준 최소 APL 값이 되는 경우의 오프셋 값으로 A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 오프셋 값을 최적화시킨다. 그리고 A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 이득 값 설정 과정을 수행한다.
여기서, A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 이득 값 설정 과정 역시 이전에 A/D 컨버터의 G 신호 채널에 대한 이득을 설정하는 바와 동일하게 A/D 컨버터의 Y 신호 채널의 이득값을 최소값으로 설정한다(S506).
그리고 A/D 컨버터가 디지털 신호 형태로 변환시킨 테스트 패턴 영상신호의 Y 영역의 최대 APL 값이 기 저장해 놓은 Y 영역의 기준 최대 APL 값인 940보다 작은지의 여부 판단을 통해, A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 이득 값을 일정 단위(예로써 단위 1)씩 증가시키며 동일하게 되는 경우의 이득 값으로 A/D 컨버터의 Y 신호 채널 이득 값을 설정해 놓는다(S508,S510).
영상 신호 처리 시스템은 상기와 같이 A/D 컨버터의 Y 신호 채널에 대한 오프셋 값과 이득 값을 설정해 놓은 후, Pb 신호 및 Pr 신호 채널 각각에 대한 오프셋 값과 이득 값 역시 Y 신호 채널에 대한 오프셋 값과 이득 값을 설정하는 방식과 동일한 방식으로 설정해 놓는다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면, 영상 신호 처리 시스템은 서로 다른 포맷의 영상신호를 A/D 변환할 경우 영상신호의 계조에 오차가 발생되지 않도록 각 영상신호의 색 특성을 고려한 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값 및 이득 값을 설정해 놓는다.
그리고 영상 신호 처리 시스템은 입력된 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널 상에 표시될 수 있는 색 좌표로 변환할 시에도 입력된 영상신호의 색 좌표 및 해상도가 고려된 색 좌표 변환 계수를 이용하여 색 좌표를 변환시키어, 서로 다른 포맷의 영상신호에 대해서 각각의 개별적인 A/D 신호 변환 및 색 좌표 변환이 수행될 수 있도록 해 준다.
이에 따라, 영상 신호 처리 시스템은 입력된 영상신호의 색 특성이 다를지라도 각각의 영상신호의 색 특성을 고려하여 A/D 신호 변환 및 색 좌표 변환을 수행함으로써 영상신호의 계조에 오차가 발생되지 않도록 해 준다.

Claims (5)

  1. 입력된 아날로그 테스트 패턴 영상신호의 해상도를 판단하는 단계;
    상기 입력된 테스트 패턴 영상신호를 디지털 신호 형태로 변환하는 단계;
    상기 디지털 신호 형태로 변환된 테스트 패턴 영상신호의 색 영역별로 각 색 영역에 포함된 픽셀 계조값의 평균(APL : Average Picture level) 값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 색 영역별 APL 값과 기 저장해 놓은 각 색 영역별 기준 APL 값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교를 통해 상기 판단된 해상도를 가지는 영상신호에 대한 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값을 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값과 이득 값 설정 단계 이후에,
    상기 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표를 디스플레이 패널 상에 표시 가능한 색 좌표로 변환하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 색 좌표 변환시,
    상기 테스트 패턴 영상신호의 색 좌표와 해상도에 따라 상기 테스트 패턴 영상신호의 계조에 오차가 발생되지 않도록 하는 색 좌표 변환 계수를 이용하여 색 좌표를 변환시키는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 영상신호의 해상도 판단은,
    상기 영상신호가 SD급인지 HD급인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값 설정은,
    상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 오프셋 값의 초기 설정을 최대값으로 설정하는 단계 ; 및
    상기 계산된 색 영역별 최저 APL 값이 기 저장해 놓은 각 색 영역별 최저 기준 APL 값과 일치할 때까지 상기 설정해 놓은 오프셋 값을 감소시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 이득 값 설정은,
    상기 A/D 컨버터의 각 신호 채널별 이득 값의 초기 설정을 최소값으로 설정하는 단계 ; 및
    상기 계산된 색 영역별 최고 APL 값이 기 저장해 놓은 각 색 영역별 최고 기 준 APL 값과 일치할 때까지 상기 설정해 놓은 이득 값을 증가시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 시스템의 화질 개선 방법.
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