KR100784691B1 - 텔레비전의 화질 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텔레비전의 화질 개선방법에 관한 것으로서, 텔레비전에서 채널별로 입력되는 비디오 신호정보를 이용하여 계조가 불규칙해진 채널에 대해 최적의 계조보상을 수행한 후 해당 채널의 설정값으로 저장함으로써 채널변경이 된 경우에는 해당 채널에 대한 최적의 계조보상값에 의해 화질을 개선하여 출력함으로써 채널간 불균형을 해소하여 어느 채널에서나 고른 화면을 시청할 수 있도록 한 텔레비전의 화질 개선방법을 제공함에 있다.

텔레비전, 화질개선, 계조, 계조보상, 채널, 왜곡

Description

텔레비전의 화질 개선 방법{METHOD FOR IMPROVING IMAGE OF TELEVISION}

도 1은 일반적인 텔레비전의 구성을 간략하게 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 텔레비전의 화질 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : AD 변환기 20 : 영상신호 처리부

30 : OSD 발생부 40 : 마이컴

50 : 메모리 60 : 키입력부

70 : 영상표시기기

본 발명은 텔레비전의 화질 개선방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 텔레비전에서 채널별로 입력되는 비디오 신호정보를 이용하여 계조가 불규칙해진 채 널에 대해 최적의 계조보상을 수행한 후 해당 채널의 설정값으로 저장함으로써 채널변경이 된 경우에는 해당 채널에 대한 최적의 계조보상값에 의해 화질을 개선하여 출력함으로써 채널간 불균형을 해소하여 어느 채널에서나 고른 화면을 시청할 수 있도록 한 텔레비전의 화질 개선방법에 관한 것이다.

컴퓨터산업을 시작으로 정보통신산업에까지 확산된 정보의 디지털화는 최근 들어 텔레비전 방송신호에까지 그 범위가 확산되고 있으며 정보 처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 표시장치의 중요성이 증대되고, 그 종류도 점차 다양화되고 있다.

또한, 텔레비전 등의 디스플레이 장치로 가장 많이 이용되던 CRT(Cathode Ray Tube)는 사이즈가 크고, 동작 전압이 높으며, 표시 일그러짐이 발생하는 등 여러 가지 문제점을 가지고 있어 화면의 대형화, 평면화를 목표로 하는 최근의 추세에 적합하지 않아 최근에는 매트릭스 구조를 가지는 각종 평면 디스플레이 장치의 연구개발이 활발히 진행되고 있다.

즉, 평면 디스플레이 장치는 매트릭스 구조를 가짐으로써 표시 일그러짐과 색번짐 현상이 없는 안정된 화상을 표시함과 동시에 평면형 구조를 취하고, 두께가 얇으며, 동작 전압이 낮아 대화면 텔레비전, 벽걸이형 텔레비전, 휴대용 컴퓨터 등 광범위한 분야에 응용될 수 있다.

도 1은 일반적인 텔레비전의 구성을 간략하게 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 사용자의 요구 명령을 입력하기 위한 키입력부(60)와, 입력되는 수평/수직 동기신호(H-Sync/V-Sync)및 클럭(Clk)에 따라 입력 영상 포맷을 파악하고 해당 포맷에 맞는 디스플레이가 이루어지도록 제어신호를 출력하는 마이컴(40)과, 마이컴(40)의 제어신호에 따라 각종 시스템을 제어하기 위한 데이터 및 설정값을 저장하기 위한 메모리(50)와, 마이컴(40)의 제어신호에 따라 OSD화면을 생성하는 OSD 발생부(30)와, 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하기 위한 AD변환기(10)와, AD변환기(10)에서 출력되는 디지털 영상신호 및 OSD 발생부(30)에서 출력되는 영상신호를 입력받아 디스플레이되도록 영상처리하여 디지털 R,G,B 영상신호로 출력하는 영상신호 처리부(20)와, 영상신호 처리부(20)에서 출력되는 영상신호를 디스플레이하기 위한 영상표시기기(LCD 또는 PDP)(70)로 구성된다.

이와 같이 구성된 텔레비전은 사용자가 키입력부(60)를 통해 원하는 명령을 입력하면, 마이컴(40)의 제어신호에 따라 AD변환기(10)에서 입력되는 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하게 되면 영상신호 처리부(20)에서 입력되는 디지털 R,G,B 영상신호에 대해 화면조정 및 각종 영상처리를 하여 영상표시기기(70)에 표시된다.

그런데, 안테나(미도시)를 통해 입력되는 공중파 방송국에서 송신되는 영상신호와 외부기기 AV신호 입력단자 등을 통해 입력되는 지역 유선방송국에서 송신되는 영상신호를 수신할 때 수신되는 신호의 세기 및 특성이 서로 다르게 된다.

즉, 텔레비전의 경우 자동이득 조절을 이용하여 규정레벨 이상의 전압이 입력되면 포화되지 않도록 낮추어 주고 이하의 전압이 입력되면 증폭해 주는 역할을 하도록 기본적으로 설계되어 있으나 이는 원리적으로 휘도신호 하부의 수평동기신 호의 전압크기를 이용하여 보상해주는 것으로서 공중파에서 지역 유선방송을 통해 다시 복조화되고 재전송되는 등의 일련의 반복적인 과정을 통해 신호의 왜곡이 심해져 유선방송에 있어서는 수평동기신호 자체가 왜곡될 경우 제대로 된 이득조절이 이루어지지 못할 뿐만 아니라 디지털 텔레비전에서는 모든 신호를 디지털로 가공하고 전송하여 화면을 구성하기 때문에 아날로그 신호를 다시 디지털 신호로 변환하는 과정을 거쳐야만 하기 때문에 신호가 잘못 가공될 소지가 매우 크게 된다.

따라서, 동일한 방송프로그램일 경우라도 채널에 따라 너무 밝거나 혹은 너무 어둡거나 하여 피부색을 비롯한 기본 계조 표현이 제각각으로 나타나는 경우가 발생한다.

이와 같이 계조 표현이 채널별로 제각각 나타날 경우에는 각각의 채널에 대해 최적의 계조 표현이 되도록 계조보상값을 설정하여 화질을 개선하고 있다.

그러나, 채널별로 계조 표현이 제각각으로 나타날 경우에는 채널을 변경할 때마다 매번 화질 개선을 위해 최적의 계조보상값을 설정해야만 하는 문제점이 있다.

이와 더불어 해당 채널에 대해 최적의 계조보상값을 설정하여 시청한 후 다른 채널로 변경하여 시청할 경우 다시 변경된 채널에서 최적의 계조표현을 위한 계조보상을 실시해야만 하며, 다시 원 채널로 변경할 경우 이전에 설정한 계조보상값을 기억하고 있지 않기 때문에 다시금 최적의 계조 표현을 위한 계조보상을 새롭게 해야만 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 텔레비전에서 채널별로 입력되는 비디오 신호정보를 이용하여 계조가 불규칙해진 채널에 대해 최적의 계조보상을 수행한 후 해당 채널의 설정값으로 저장함으로써 채널변경이 된 경우에는 해당 채널에 대한 최적의 계조보상값에 의해 화질을 개선하여 출력함으로써 채널간 불균형을 해소하여 어느 채널에서나 고른 화면을 시청할 수 있도록 한 텔레비전의 화질 개선방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 아날로그 영상신호를 AD 변환기에 의해 디지털 영상신호로 변환하여 영상표시기기로 표시하는 텔레비전의 화질 개선 방법에 있어서, 채널 변경여부를 판단하여 채널이 변경된 경우 변경된 채널에 대한 계조보상값을 메모리로부터 독출하는 단계와, 독출된 계조보상값에 의해 화질개선을 하면서 계조보상을 실시한 후 계조보상값이 변경되었는가 판단하는 단계와, 계조보상값이 변경된 경우 변경된 계조보상값을 채널별로 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 계조보상값은 분해도를 한 프레임에 대한 수평라인별로 구한 최대값과 최소값의 차로 나누어 구한 게인과, 기준값에서 최소값을 감하여 구한 오프셋값을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 텔레비전에서 채널을 변경한 경우 해당 채널 에서의 최적의 계조표현을 위한 계조보상을 실시한 경우 계조보상값을 각 채널별로 메모리에 저장하여 다시 해당 채널로 변경한 경우 메모리에 저장된 계조보상값을 기반으로 계조보상을 실시함으로써 채널별 불균형을 해소하여 어느 채널에서나 고른 화면을 시청할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 텔레비전의 화질 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

여기에 도시된 바와 같이 먼저 채널을 변경한 경우(S10) 해당 채널에 대한 계조보상값이 메모리에 저장되어 있는가 확인하여 계조보상값이 저장되었을 경우에는 해당 계조보상값을 독출하게 된다(S20).

이렇게 독출된 계조보상값을 통해 해당 채널에서의 계조보상을 실시하여 화질을 개선하게 된다(S30).

이후 입력되는 영상신호에 왜곡이 발생하여 계조표현이 변경되었을 경우 새롭게 계조보상을 실시하게 된다.

예를 들어, 본 발명에서의 계조보상은 다음과 같이 이루어지고 있으나 다른 방법에 의해서도 계조보상은 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 이렇게 설정된 계조보상값을 채널별로 저장하여 다시 해당 채널로 변경할 경우 저장된 계조보상값에 의해 계조표현이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

즉, 입력된 아날로그 영상신호는 자동이득 조절(AGC)에 의해 1차 보상을 받은 후 AD 변환기(10)를 거쳐 디지털로 변환된 아날로그 영상신호 데이터를 분석하는 것에서 시작한다.

이때, 디지털 데이터는 8비트(0∼255)로 가공되는 것으로 가정하며 ITU 표준인 16∼235 혹은 16∼240 계조 및 색차신호 표현에 관한 차이는 무시하기로 한다.

즉, 1개의 수평라인이 입력되면 컬러버스트 신호와 수평동기 신호를 제외한 휘도 신호 중에서 최대값과 최소값을 기억시킬 때 최소값이 10 IRE보다 크거나 최대값이 90 IRE보다 작을 경우 무시하고 저장하지 않는다.

이때, 상부 90 IRE, 하부 10 IRE의 기준은 실제 현장에서 받을 수 있는 신호에 적용하여 시행착오를 거쳐 최적의 범위를 정할 수 있는 값이다.

이렇게 1개의 수평라인에 대한 최대값과 최소값을 기억시키고 다음 수평라인이 입력되면 역시 휘도신호 중에서 최대값과 최소값을 검출하고 이전 수평라인에서 저장했던 최소값과 최대값의 평균을 구하여 이 값으로 이전의 최소값과 최대값을 갱신한다.

조건이 맞지 앉아 이전에 저장된 값이 없을 경우는 역시 똑같은 계산식에 의해 새로 검출된 값이 바로 그 값을 대신하도록 하여 갱신한다.

이와 같은 방법을 1개의 프레임이 완성될 때까지 반복하여 최소값과 최대값 을 구한다.

이러한 방법은 하나의 실시예일 뿐이며 이전 최소값이나 최대값과보다 더 크거나 더 작은 수로 갱신할 수도 있으며, 어떤 방법이 적용되는냐는 실제 평균적으로 어떻게 표현되는지를 보면서 최적의 상태에 맞도록 선택할 수 있다.

이렇게 1개의 프레임 전체의 최소값과 최대값이 정해졌을 경우 이 값으로부터 게인(Gain) 및 오프셋(Offset)을 산출한다.

예컨대 최소값 8, 최대값 250으로 계산되었을 경우, 분해도가 256이면 게인 및 오프셋은 다음과 같이 계산된다.

Gain = 256 / (250-8) = 1.058, Offset = 0 - 8 = -8

따라서 이 화면의 경우 게인을 기준값인 '1.000'보다 크게 '1.058'로 설정하고, 오프셋을 기준 '0'보다 낮게 '-8'로 설정한 다음 이에 맞춰진 LUT(Look Up Table)을 통해 화면에 디스플레이 되면 전체 0∼255 계조가 100% 활용되는 최고의 선명한 영상을 구현할 수 있게 된다.

위와 같이 계조보상값을 새롭게 설정했을 경우(S40)에는 이 계조보상값을 메모리에 채널별로 저장하여 다시 그 채널로 변경되었을 때 이 값에서 출발하도록 함으로써 채널별로 특화된 최적값으로 영상을 구현할 수 있으므로 채널별 불균일성이 없어진 고른 영상을 볼 수가 있게 된다(S50).

상기한 바와 같이 본 발명은 텔레비전에서 채널별로 입력되는 비디오 신호정 보를 이용하여 계조가 불규칙해진 채널에 대해 최적의 계조보상을 수행한 후 해당 채널의 설정값으로 저장함으로써 채널변경이 된 경우에는 해당 채널에 대한 최적의 계조보상값에 의해 화질을 개선하여 출력함으로써 채널간 불균형을 해소하여 어느 채널에서나 고른 화면을 시청할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 아날로그 영상신호를 AD 변환기에 의해 디지털 영상신호로 변환하여 영상표시기기로 표시하는 텔레비전의 화질 개선 방법에 있어서,

   채널 변경여부를 판단하여 채널이 변경된 경우 변경된 채널에 대한 계조보상값을 메모리로부터 독출하는 단계와,

   독출된 상기 계조보상값에 의해 화질개선을 하면서 계조보상을 실시한 후 상기 계조보상값이 변경되었는가 판단하는 단계와,

   상기 계조보상값이 변경된 경우 변경된 상기 계조보상값을 채널별로 상기 메모리에 저장하는 단계

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레비전의 화질 개선 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 계조보상값은 분해도를 한 프레임에 대한 수평라인별로 구한 최대값과 최소값의 차로 나누어 구한 게인과, 기준값에서 최소값을 감하여 구한 오프셋값을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레비전의 화질 개선 방법.

Images