KR100908118B1 - Method for generating illumination charateristic data around image disaplay - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상표시장치 주변의 조명특성데이터 생성 방법에 관한 것으로서, 조명특성데이터 생성방법은 조명특성 데이터를, 조명광의 색온도 값 및 조명광의 색도 좌표계의 좌표값 중 적어도 하나를 포함하는 조명광종류 정보를 나타내는 타입블록으로 생성하는 단계; 및 조명특성 데이터를, 룩스(Lux) 단위로 표현되는 수치적 밝기 값에 해당하는 조명광의 밝기 정보를 나타내는 밝기블록으로 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for generating illumination characteristic data around an image display apparatus, wherein the illumination characteristic data generating method includes illumination characteristic data including at least one of color temperature values of illumination light and coordinate values of chromaticity coordinate system of illumination light. Generating a representative type block; And generating brightness characteristic data into brightness blocks representing brightness information of illumination light corresponding to numerical brightness values expressed in units of Lux.
본 발명에 의하면, 최초 입력영상의 색 특성을 영상표시장치의 출력영상에 재현할 수 있으며, 조명특성 데이터 구조는 범용의 호환성 있는 데이터 형태로 표현할 수 있어 다양한 영상표시 장치에 영상을 유/무선으로 공급하는 서비스시스템에서 조명영향에 대한 색 변이 보상을 수행하는 데 광범위하게 사용될 수 있다.According to the present invention, the color characteristics of the first input image can be reproduced in the output image of the image display apparatus, and the illumination characteristic data structure can be expressed in a universally compatible data form, so that the image can be wired / wirelessly to various image display apparatuses. It can be widely used to perform color shift compensation for lighting effects in the supplying service system.
Description
도 1은 조명특성 데이터 생성장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 1 is a block diagram showing the configuration of an illumination characteristic data generating apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 조명특성 데이터 생성방법을 흐름도로 도시한 것이다.2 is a flowchart illustrating a method of generating lighting characteristic data according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 조명특성 데이터의 포맷에 대한 개념도를 도시한 것이다.3 is a conceptual diagram illustrating a format of illumination characteristic data according to the present invention.
도 4는 색 변이 보상 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a color shift compensation device.
도 5는 도4의 조명특성 데이터부의 구성을 블록도로 도시한 것이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the illumination characteristic data unit of FIG. 4.
도 6은 도 4의 색변이 보상부의 구성을 블록도로 도시한 것이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of the color shift compensation unit of FIG. 4.
도 7은 조명특성 데이터 생성장치 및 방법에 의해서 생성된 조명특성 데이터를 적용하여 조명 영향에 대한 색 변이 보상을 하는 색 변이 보상 방법을 흐름도로 도시한 것이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a color shift compensation method of applying color characteristic data generated by an apparatus and a method for generating light characteristic data to compensate for color shift with respect to lighting effects.
도 8은 의미적 값과 수치적 값의 변환 관계에 대한 맵핑 테이블을 도시한 것이다.8 illustrates a mapping table for a transformation relationship between semantic and numeric values.
본 발명은 영상처리에 관한 것으로서, 특히 영상표시장치 주변의 조명특성 데이터 생성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image processing, and more particularly, to a method of generating illumination characteristic data around an image display apparatus.
종래의 칼라 이미지 재생방법으로는 칼라 입출력기기의 특성화에 기초한 기기 독립적 색처리 방법이 있다. 이는 칼라 입출력기기의 기기 색신호와 표준 색신호 사이의 관계를 설정하는 기기 특성화 방법을 기초로 하고 있다. 이 방법을 이용하는 경우 입력된 이미지와 디스플레이 된 이미지 사이의 측색적인 색의 일치를 달성할 수 있다. 이와 같이 영상표시장치에 표시되는 영상의 컬러 특성을 최초 입력된 영상의 컬러 특성과 측색적으로 일치시키거나 표시되는 영상의 컬러 특성을 시감적으로 향상시키는 방법은 많이 존재한다. 그러나 이러한 방법들은 영상표시장치 주변의 조명광의 영향을 고려하고 있지 않기 때문에 영상표시장치가 위치한 장소의 조명 특성이 달라지는 경우 애초 의도된 측색적 일치나 시감적 향상이 달성되지 않을 수 있다. Conventional color image reproduction methods include device independent color processing methods based on the characterization of color input / output devices. This is based on the device characterization method of setting the relationship between the device color signal and the standard color signal of the color input / output device. Using this method, colorimetric color matching between the input image and the displayed image can be achieved. As described above, there are many methods for visually matching the color characteristics of the image displayed on the image display apparatus with the color characteristics of the first input image or visually improving the color characteristics of the displayed image. However, since these methods do not consider the influence of the illumination light around the image display device, if the lighting characteristics of the place where the image display device is located may not be intended to achieve the intended color matching or visual improvement.
또한 종래에는 동일한 사용자가 사용하는 영상 표시장치의 종류나 사용하는 장소가 거의 제한되어 있었지만 점차 유/무선 네트워크의 발달로 인해 장치의 종류 및 사용장소가 다양화되고 있다. 또한 만약 영상 표시장치가 보상 변환기능을 수행 할 수 없는 경우 영상을 표시장치에 공급하는 서비스 장치/장치 상에서 미리 영상이 변환되어진 후 표시 장치에 전달되어야 한다. 이 때 변환의 입력이 되는 조명 특성 정보가 영상 공급 장치/장치에 전달되어야 하며 전달되는 조명특성 정보는 XML등과 같은 범용의 데이터 구조로 표시 가능한 것이 바람직하다.In addition, although the types and locations of video display apparatuses used by the same user are almost limited in the past, the types and places of use of the apparatuses are gradually diversified due to the development of wired / wireless networks. In addition, if the image display apparatus cannot perform the compensation conversion function, the image must be converted in advance on the service device / device that supplies the image to the display apparatus and then transferred to the display apparatus. At this time, the lighting characteristic information that is the input of the transformation should be delivered to the image supply device / device, and the lighting characteristic information transmitted is preferably displayed in a general data structure such as XML.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사용자가 사용하는 영상 표시장치에 영상이 표시될 때, 영상 표시장치 주변의 조명환경의 특성을 획득하고 기록할 수 있는, 영상표시장치 주변의 조명특성 데이터 생성 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for generating illumination characteristic data around an image display apparatus, which may acquire and record characteristics of an illumination environment around the image display apparatus when an image is displayed on an image display apparatus used by a user. To provide.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한, 영상표시장치 주변의 조명특성 데이터 생성 방법은, 조명특성 데이터를, 조명광의 색온도 값 및 조명광의 색도 좌표계의 좌표값 중 적어도 하나를 포함하는 조명광종류 정보를 나타내는 타입블록으로 생성하는 단계; 및 조명특성 데이터를, 룩스(Lux) 단위로 표현되는 수치적 밝기 값에 해당하는 조명광의 밝기 정보를 나타내는 밝기블록으로 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above technical problem, the method for generating illumination characteristic data around an image display apparatus includes illumination characteristic data including at least one of color temperature values of illumination light and coordinate values of chromaticity coordinate system of illumination light. Generating a representative type block; And generating brightness characteristic data into brightness blocks representing brightness information of illumination light corresponding to numerical brightness values expressed in units of Lux.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 영상표시장치 주변의 조명특성 데이터 생성 방법에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 조명특성 데이터 생성장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 조명특성 데이터 생성방법을 흐름도로 도시한 것이다. 상기 조명특성 데이터 생성장치는 조명특성 획득부(100) 및 조명특성 데이터 생성부(150)를 포함하여 이루어진다. Hereinafter, a method of generating illumination characteristic data around an image display apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram showing the configuration of an illumination characteristic data generating apparatus. 2 is a flowchart illustrating a method of generating lighting characteristic data according to the present invention. The illumination characteristic data generating apparatus includes an illumination
상기 조명특성 획득부(100)는 영상표시 장치 주변의 조명특성 데이터를 획득하며(220단계), 적어도 사용자 인터페이스부(10) 및 계측센서(20) 중 하나를 포함하여 이루어진다.The illumination
상기 사용자 인터페이스부(10)는 조명환경의 특성을 사용자로부터 직접획득 할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 그리고 상기 계측센서(20)는 영상표시장치에 부착되거나 영상표시장치 주위에 위치한 래디오미터(radiometer)와 같은 계측 센서를 통해 조명특성 데이터를 획득한다.The
상기 사용자 인터페이스부(10)로부터 획득하는 조명특성 정보는 다음과 같은 의미적 정보들로 구성된다. 먼저 상기 조명특성 데이터는 조명의 종류에 관한 정보 및 조명의 밝기에 관한 정보를 포함하여 이루어진다. 상기 조명의 종류에 관한 정보는 백열등(Incandenscene), 형광등(Flouresenct lamp), 일광(Daylight) 및 천공광(skylight) 중 하나이다. 상기 조명의 밝기에 관한 정보는 깜깜함(dark), 희미함(dim), 밝음(bright), 매우 밝음(very bright)의 4단계 중 하나이다.Lighting characteristic information obtained from the
그리고 상기 계측센서(20)로부터 획득하는 조명특성 정보는 조명의 종류에 관한 정보 및 조명의 밝기에 관한 정보로 구성되며, 다음과 같은 수치적 값들로 구성된다. 상기 조명광의 종류에 관한 정보는 적어도 조명광의 색온도 값 및 조명광의 색도 좌표계의 좌표값 중 어느 하나로 구성된다. 상기 색온도는 조명광의 색온도 값을 말하며,색온도 값의 표현은 ISO/IEC 15938-3에서 규정한 색온도 표현 기술자(color temperature descriptor)의 데이터 표현에 따라 8 비트로 표시할 수 있다. 그리고 상기 색도좌표계의 좌표 값은 (x,y)로 표시되는 조명광의 x-y 색도(chromaticity) 좌표계에서의 좌표 값을 말하며, 여기서, x-y 색도 좌표계는 CIE1931 삼자극치 좌표 모델로부터 정의되는 2 색도 좌표계를 사용할 수 있다. 상기 조명광의 조명광의 밝기에 관한 정보는 조명의 밝기에 대한 수치값으로서, 룩스(Lux) 단위로 표현됨이 바람직하다.The illumination characteristic information obtained from the measurement sensor 20 is composed of information on the type of illumination and information on the brightness of the illumination, and consists of the following numerical values. The information on the type of illumination light is composed of at least one of a color temperature value of the illumination light and a coordinate value of the chromaticity coordinate system of the illumination light. The color temperature refers to a color temperature value of the illumination light, and the expression of the color temperature value may be represented by 8 bits according to the data representation of the color temperature descriptor defined in ISO / IEC 15938-3. The coordinate value of the chromaticity coordinate system refers to the coordinate value in the xy chromaticity coordinate system of the illumination light represented by (x, y), where the xy chromaticity coordinate system uses a two-chromatic coordinate system defined from the CIE1931 tristimulus coordinate model. Can be. The information on the brightness of the illumination light of the illumination light is a numerical value for the brightness of the illumination, preferably expressed in units of Lux.
상기 조명특성 데이터를 획득한 조명특성 획득부(100)는 획득한 데이터를 그대로 출력하거나 또는 사용자 인터페이스부(10)에 의해 획득된 데이터를 계측센서(20)에 의해 획득된 데이터로 변환하여 출력할 수 있다. 또한 반대로 계측센서(20)에 의해 획득된 데이터를 상기 사용자 인터페이스부(10)에 의해 획득한 데이터로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 인터페이스부(10)에 의해 획득한 데이터와 상기 계측센서(20)에 의해 획득한 데이터간의 변환은 도 8과 같은 맵핑 테이블(mapping table)을 이용하여 실현할 수 있다. 그리고 색온도 값과 색도 좌표 값은 색도 좌표계에 그려지는 일광 로커스(daylight locus) 곡선을 이용하여 근사적으로 변환 할 수 있다.The illumination
상기 계측 센서(20)로부터 출력되는 신호로부터 조명광의 색온도와 색도 좌표 정보를 획득하는 방법은 다양하다. 그 일 예로 색온도 및 (x,y)좌표 획득 방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저 계측센서(20)로부터 출력되는 신호가 복수개의 화소에 대한 RGB 값인 경우, 조명 성분에 해당하는 화소들을 추정, 선정하여 이들의 평균 RBG 값을 획득한 후 RGB좌표 값으로부터 이에 해당하는 x-y 색도 좌표계상의 (x,y)좌표나 색온도를 계산할 수 있다. 또한 계측센서(20)로부터 출력되는 신호가 단수의 RGB 값인 경우, 바로 RGB좌표 값으로부터 이에 해당하는 x-y 색도 좌표계상의 (x,y)좌표나 색온도를 계산할 수 있다.There are various methods of acquiring the color temperature and chromaticity coordinate information of the illumination light from the signal output from the measurement sensor 20. As an example, the method of acquiring color temperature and (x, y) coordinates is as follows. First, when the signal output from the measurement sensor 20 is an RGB value for a plurality of pixels, the pixels corresponding to the lighting components are estimated and selected to obtain their average RBG values, and then the corresponding xy chromaticity coordinate system from the RGB coordinate values. You can calculate the (x, y) coordinates or color temperature of the phase. In addition, when the signal output from the measurement sensor 20 is a single RGB value, the (x, y) coordinate or color temperature on the corresponding x-y chromaticity coordinate system can be calculated directly from the RGB coordinate value.
한편 도 1에서 상기 조명특성 데이터 생성부(150)는 상기 사용자 인터페이스부(10) 또는 계측센서(20)로부터 획득한 조명특성 데이터를, 조명광의 종류에 관한 정보를 나타내는 타입블록 및 조명광의 밝기에 관한 정보를 나타내는 밝기블록으로 이루어지는 데이터 포맷으로 생성한다.(250단계) 도 3은 본 발명에 의한 조명특성 데이터의 포맷에 대한 개념도를 도시한 것으로서, 상기 조명특성 데이터의 포맷은 타입블록(300)과 밝기 블록(350)으로 이루어진다. Meanwhile, in FIG. 1, the illumination characteristic
상기 데이터 포맷의 타입블록은 플래그(flag, 310)와 타입페이로드(Type Payload, 320)로 이루어진다. 상기 플래그(310)는 타입 페이로드(320) 내의 데이터가 색온도 값(322)인지 색도좌표 값(324)인지를 나타낸다. 또한 상기 플래그(310)를 확장하면 상기 플래그는 타입 페이로드(320) 내의 데이터가 조명종류에 관한 의미적 정보(326)인지를 나타낼 수도 있다. 상기 플래그(310)가 의미적 정보를 나타내면 그 의미적 정보는 백열등, 형광등, 일광, 천공광 데이터 중 어느 하나를 나타냄이 바람직하다.The type block of the data format includes a
상기 플래그(310)는 0, 1, 2, 3 의 값을 가질 수 있다. 상기 플래그가 '0' 인 경우 상기 타입 페이로드(320) 내의 데이터는 색온도 값(322)을 나타내며, ISO/IEC 15938-3에서 규정한 색온도 표현 기술자(color temperature descriptor)의 데이터 표현에 따라 8 비트로 양자화하여 표현할 수 있다.The
상기 플래그(310)가 '1' 이면 상기 타입 페이로드(320) 내의 데이터는 x-y 색도 좌표값(324)을 나타내며, 각 좌표 값은 [0,1]범위를 가진다. 좌표 값은 ISO/IEC 15938-5에서 규정한 MPEG7:ZeroToOneType에 해당하는 비트로 표현할 수 있다.If the
상기 플래그(310)가 '2' 이면 상기 타입 페이로드(320) 내의 데이터는 의미적 정보(326)이다. 또한 상기 의미적 정보(326)가 '0' 이면 백열등, '1'이면 형광 등, '2' 이면 일광, '3'이면 천공광을 나타낸다.If the
상기 데이터 포맷의 밝기블록(350)은 룩스 단위의 수치적 값을 나타내는 데이터를 나타낸다. 그러나 상기 데이터 포맷의 밝기 블록을 확장하여 표현하면, 플래그(Flag, 360)와 밝기 페이로드(illuminance payload, 370)로 구성될 수 있다. 이렇게 되면, 상기 데이터 포맷의 밝기블록의 플래그(360)는 밝기 페이로드(370) 내의 데이터가 수치적 값(372)인지 의미적 값(374)인지를 나타낸다. 상기 밝기 페이로드(370)는 상기 플래그(360)가 수치적 값을 나타내는 정보이면 룩스 단위의 수치적 값(372)을, 상기 플래그가 의미적 값(374)을 나타내는 정보이면 '깜깜함', '희미함', '밝음', '매우 밝음' 중 어느 하나를 나타내는 데이터를 갖는다. 상기 플래그(360)가 '0' 이면 상기 밝기 페이로드(370) 내의 데이터가 룩스(Lux) 단위의 수치적 값(372)을 나타내고, 상기 수치적 값(372)은 W3C Recommendation 02-May-2001 에서 규정한 XML schema 에 따른 nonNegativeInteger 데이터 타입에 해당하는 데이터 타입으로 표현할 수 있다. 상기 플래그(360)가 '1' 이면 상기 밝기 페이로드(370) 내의 데이터가 의미적 값(372)을 나타낸다. 상기 의미적 값(372)이 '0' 이면 '깜깜함', 상기 의미적 값이 '1' 이면 '희미함', 상기 의미적 값(372)이 '2'이면 '밝음', 상기 의미적 값(372)이 '3' 이면 '매우밝음'을 나타낸다.The
상술한 조명특성 데이터 생성부(150)에서 생성된 데이터 포맷의 표현방식은 다음과 같이 xml-schema 에 따라 xml 데이터로 표현할 수 있다. The expression format of the data format generated by the above-described lighting characteristic
1. IlluminationCharacterics 에 대한 구문(syntax)1.Syntax for IlluminationCharacterics
<!-- ################################################ --><!-############################################## ##->
<!-- Definition of IlluminationCharacteristics --><!-Definition of IlluminationCharacteristics->
<!-- ################################################ --><!-############################################## ##->
<complexType name="IlluminationCharacteristicsType"><complexType name = "IlluminationCharacteristicsType">
<complexContent> <complexContent>
<extension base="dia:NaturalEnvironmentCharacteristicsBaseType"> <extension base = "dia: NaturalEnvironmentCharacteristicsBaseType">
<sequence><sequence>
<element name="TypeOfIllumination" minOccurs="0"> <element name = "TypeOfIllumination" minOccurs = "0">
<complexType><complexType>
<sequence><sequence>
<choice><choice>
<element name="ColorTemperature" <element name = "ColorTemperature"
type="mpeg7:unsigned8"/>type = "mpeg7: unsigned8" />
<element name="Chromaticity"><element name = "Chromaticity">
<complexType><complexType>
<sequence><sequence>
<element name="x" type="mpeg7:zeroToOneType "/><element name = "x" type = "mpeg7: zeroToOneType" />
<element name="y" type="mpeg7:zeroToOneType "/><element name = "y" type = "mpeg7: zeroToOneType" />
</sequence></ sequence>
</complexType></ complexType>
</element></ element>
</choice></ choice>
</sequence></ sequence>
</complexType></ complexType>
</element></ element>
<element name="Illuminance" type="nonNegativeInteger " minOccurs="0"/> <element name = "Illuminance" type = "nonNegativeInteger" minOccurs = "0" />
</sequence></ sequence>
</extension></ extension>
</complexContent></ complexContent>
</complexType></ complexType>
2. IlluminationCharacterics 에 대한 의미(semantics)2. Semantics for IlluminationCharacterics
IlluminationCharactericsType는 자연환경(natural enviornment)의 전체 조명특성을 기술한다. IlluminationCharactericsType describes the overall illumination characteristics of the natural enviornment.
TypeOfIllumination는 전체 조명의 타입을 기술한다. TypeOfIllumination describes the type of total illumination.
ColorTemperature는 전체 조명의 상관된 색온도를 가리킨다. 값의 표현은 ISO/ECE 15938-3에 규정된 바와 같이 비균일(non-uniform) 방식으로 [1667,25000]의 범위를 8 비트로 양자화하므로써 얻어진다. ColorTemperature refers to the correlated color temperature of the entire light. The representation of the value is obtained by quantizing the range of [1667,25000] to 8 bits in a non-uniform manner as specified in ISO / ECE 15938-3.
Chromaticity는 전체 조명의 색도(chromamticity)를 가리킨다. x는 색도좌표계에서의 전체 조명의 x 좌표를 가리키고, y는 y 좌표를 가리킨다. 그리고 그 좌표값의 범위는 [0,1] 이다. Chromaticity refers to the chromaticity of the entire light. x points to the x coordinate of the overall illumination in the chromaticity coordinate system and y points to the y coordinate. And the range of the coordinate value is [0,1].
Illuminance는 룩스(Lux) 단위로 전체 조명의 밝기를 기술한다. Illuminance describes the brightness of the entire light in Lux units.
3. IlluminationCharacterics의 사용 예3. Example of IlluminationCharacterics
<DIA><DIA>
<Description xsi:type="UsageEnvironmentType"> <Description xsi: type = "UsageEnvironmentType">
<UsageEnvironment xsi:type="NaturalEnvironmentsType"> <UsageEnvironment xsi: type = "NaturalEnvironmentsType">
<NaturalEnvironment xsi:type="NaturalEnvironmentType"> <NaturalEnvironment xsi: type = "NaturalEnvironmentType">
<NaturalEnvironmentCharacteristic xsi:type=<NaturalEnvironmentCharacteristic xsi: type =
"IlluminationCharacteristicsType">"IlluminationCharacteristicsType">
<TypeOfIllumination><TypeOfIllumination>
<ColorTemperature>159</ColorTemperature><ColorTemperature> 159 </ ColorTemperature>
</TypeOfIllumination></ TypeOfIllumination>
<Illuminance>500</Illuminance><Illuminance> 500 </ Illuminance>
</NaturalEnvironmentCharacteristic></ NaturalEnvironmentCharacteristic>
</NaturalEnvironment> </ NaturalEnvironment>
</UsageEnvironment> </ UsageEnvironment>
</Description> </ Description>
</DIA></ DIA>
본 발명에 따라 생성된 조명특성 데이터는 색 변이 보상 장치에 입력으로 사용될 수 있다. 다음은 상술한 본 발명에 따른 조명특성 데이터 생성 방법 및 장치에 의해 생성된 조명특성 데이터를 적용하여 조명 영향에 대한 색 변이 보상을 하 는 색 변이 보상 장치 및 방법을 설명하기로 한다. 조명광의 색도(chromaticity)값과 조명광의 밝기를 입력으로 하여 영상표시장치에 출력되어지는 영상의 시감적 색 변이 정도를 색도 공간의 좌표로 예측한다. 예측된 변이 좌표 값을 이용하여 입력 영상에 대해 변이 보상 변환을 시행하고 이를 표시장치에 표시하면 조명광의 영향을 상쇄시킬 수 있으므로 입력 영상에 의도되었던 색 특성이 재현될 수 있다.The illumination characteristic data generated according to the present invention can be used as an input to the color shift compensation device. Next, a color shift compensation apparatus and method for compensating color shift for lighting effects by applying the lighting characteristic data generated by the method and apparatus for generating light characteristic data according to the present invention will be described. The chromaticity value of the illumination light and the brightness of the illumination light are input, and the degree of visual color shift of the image output to the image display device is predicted by the coordinates of the chromaticity space. By performing the disparity compensation transformation on the input image using the predicted disparity coordinate value and displaying the disparity compensation transformation on the display device, the influence of the illumination light can be canceled, so that the intended color characteristics of the input image can be reproduced.
도 4는 색 변이 보상 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 조명특성 데이터부(450) 및 색변이 보상부(400)를 포함하여 이루어진다. 그리고 본 발명이 적용되는 상황에 따라서는 영상표시부(490)를 더 구비할 수도 있다.4 is a block diagram illustrating the configuration of the color shift compensation device, and includes an illumination
상기 조명특성 데이터부(450)는 상술한 조명특성 데이터 생성장치와 동일한 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 조명특성 획득부(500) 및 조명특성데이터 생성부(550)를 구비하며, 상기 타입블록 및 상기 밝기블록으로 이루어지는 데이터 포맷을 갖는, 영상표시장치 주변의 조명특성데이터를 생성하여 출력한다. 그리고 조명특성에 관한 데이터가 이미 획득된 경우에는 상기 조명특성 데이터부(450)는 조명특성 데이터 생성부(550)만으로 구성될 수도 있다.The illumination
상기 조명특성 획득부(500)는 영상표시장치 주변의 조명광의 종류 및 밝기에 관한 조명특성 데이터를 획득하기 위해, 사용자인터페이스를 통해 사용자로부터 직접 획득하는 사용자 인터페이스부(50) 및 실제 조명특성을 감지하여 수치로 측정하는 계측센서(55) 중 적어도 하나를 구비한다.The illumination
상기 조명특성 데이터 생성부(550)는 상기 획득한 조명특성 데이터를, 조명광의 종류에 관한 정보를 나타내는 타입블록 및 조명광의 밝기에 관한 정보를 나타 내는 밝기블록으로 이루어지는 데이터 포맷으로 생성한다.The illumination
상기 데이터 포맷의 타입블록은 타입 페이로드 내의 데이터가 색온도 값인지 색도좌표 값인지를 나타내는 플래그 및 상기 플래그가 색온도 값을 나타내는 정보이면 색온도 값, 상기 플래그가 색도좌표값을 나타내는 정보이면 색도좌표값 중 어느 하나를 나타내는 타입 페이로드를 포함한다. 상기 데이터 포맷의 밝기블록은 조명의 밝기를 나타내는 수치적 값을 나타낸다.The type block of the data format includes a flag indicating whether data in a type payload is a color temperature value or a chromaticity coordinate value, and a color temperature value if the flag is information representing a color temperature value, and a chromaticity coordinate value if the flag is information representing a chromaticity coordinate value. It contains a type payload indicating either. The brightness block of the data format represents a numerical value representing the brightness of the illumination.
또한 상기 데이터 포맷의 타입블록의 플래그는 타입 페이로드 내의 데이터가 색온도 값인지 색도좌표 값인지 또는 조명종류에 관한 의미적 정보인지를 나타내는 정보를 더 구비할 수 있으며, 이 때 상기 플래그가 의미적 정보를 나타내는 정보이면 타입페이로드는 백열등, 형광등, 일광, 천공광 데이터 중 어느 하나를 나타낸다.In addition, the flag of the type block of the data format may further include information indicating whether data in a type payload is color temperature value, chromaticity coordinate value, or semantic information about an illumination type, wherein the flag is semantic information. The type payload indicates any one of incandescent light, fluorescent light, daylight, and skylight data.
상기 데이터 포맷의 밝기블록은 플래그 및 밝기 페이로드로 구성되는 실시예를 가질 수도 있다. 이 때 상기 플래그는 밝기 페이로드 내의 데이터가 수치적 값인지 의미적 값인지를 나타내고, 상기 밝기 페이로드는 플래그가 수치적 값을 나타내는 정보이면 룩스 단위의 수치적 값을, 상기 플래그가 의미적 값을 나타내는 정보이면 '깜깜함', '희미함', '밝음', '매우 밝음' 중 어느 하나를 나타낸다.The brightness block of the data format may have an embodiment consisting of a flag and a brightness payload. In this case, the flag indicates whether the data in the brightness payload is a numerical value or a semantic value, and the brightness payload is a numerical value in units of lux if the flag is information indicating a numerical value, and the flag is a semantic value. If the information indicates 'blink', 'dim', 'bright', 'very bright' any one.
상기 색변이 보상부(400)는 입력 영상에 대해, 상기 조명특성 데이터부(450)에서 생성된 조명특성데이터를 분석하여 조명의 종류와 조명의 밝기에 따른 색 변이를 보상하며, 조명특성데이터 분석부(600), 색온도변환부(610), 수치변환부(620) 및 색변이조정부(650)를 포함하여 이루어진다.The
상기 조명특성데이터 분석부(600)는 상기 조명특성 데이터를 분석하여 타입블록 데이터와 밝기블록 데이터로 분해한다.The illumination characteristic data analyzer 600 analyzes the illumination characteristic data and decomposes the type block data and the brightness block data.
상기 색온도변환부(610)는 상기 조명특성 데이터 분석부(600)에서 분해된 타입블록 데이터를 색온도 값으로 변환한다. 상기 타입블럭 데이터가 (x,y) 좌표인 경우 국내 특허 출원번호 1999-50596에 따른 방법 등에 의해 색온도 값으로 변환한다. 타입블럭 데이터가 의미적 값인 경우 도 2의 맵핑 테이블(mapping table)을 사용하여 색온도 값으로 변환한다. The
상기 수치변환부(620)는 상기 조명특성 데이터 분석부(600)에서 분해된 밝기블록 데이터가 의미적인 값인 경우 도 2에 도시된 맵핑 테이블에 의해 수치적 룩스(Lux) 값으로 변환한다. dark인 경우는 영역의 상한 값, very bright인 경우는 영역의 하한값, 그 외 경우는 영역의 중간값을 취할 수 있다.When the brightness block data decomposed by the illumination characteristic data analyzer 600 is a meaningful value, the
상기 색변이조정부(650)는 조명특성 데이터의 색온도 및 밝기에 대한 수치에 상응하도록 입력영상 자체를 변환하거나 영상표시장치의 색온도 및 밝기 특성을 조정하며, 색온도 보상부(60) 및 색밝기 보상부(65)를 구비한다.The color
상기 색온도 보상부(60)는 조명의 색 온도 값이 현재 설정된 조명 색온도 값 또는 영상 표시장치를 위해 권장하는 색 온도 값보다 높은 경우는 표시되는 영상의 색온도 값이 증가하도록 입력영상자체를 변환하거나 영상표시장치의 색온도 표시 특성을 조정한다. 상기 색온도 보상부(60)는 또한 조명의 색온도 값이 현재 설정된 조명 색온도 값 또는 영상 표시장치를 위해 권장하는 색온도 값보다 낮은 경우는 표시되는 영상의 색온도 값이 감소하도록 입력영상자체를 변환하거나 영상표시 장치의 색온도 표시 특성을 조정한다. The
상기 입력영상자체의 색 온도를 증가하거나 감소하는 방법의 예를 간략히 설명하면 다음과 같다. 영상표시장치의 특성을 고려하여 미리 설정된 기준 색온도와 조명으로 인한 기준색온도의 변이 색온도간의 차를 계산한다. 입력영상의 입력 색온도와 기준 색온도 간 차를 추정한다. 계산된 2종류의 색온도차 간의 비에 따라 목표 색온도를 결정한다. 입력영상의 색온도를 목표 색온도로 변환하기 위한 색온도 변환 계수를 계산한다. 계산된 색온도 변환 계수에 의한 변환행렬을 입력 영상의 각 화소의 RGB 벡터에 곱하여 최종 출력 영상의 RGB 화소값을 얻는다. 입력 영상의 색온도를 추정하는 방법의 예는, 입력영상에서 조명 성분에 해당하는 화소들을 결정한 후 이들의 평균 RGB 값을 구하고, 이 값에 해당하는 색도 좌표를 계산한 후 이 좌표에 제일 근접한 동일 색온도 곡선상의 점을 구하여 이 점의 색온도를 입력영상의 색온도로 설정하는 것이다.An example of a method of increasing or decreasing the color temperature of the input image itself is briefly described as follows. The difference between the preset reference color temperature and the variation of the reference color temperature due to illumination is calculated in consideration of the characteristics of the image display device. The difference between the input color temperature and the reference color temperature of the input image is estimated. The target color temperature is determined according to the ratio between the two calculated color temperature differences. The color temperature conversion coefficient for converting the color temperature of the input image to the target color temperature is calculated. The RGB matrix value of the final output image is obtained by multiplying the RGB matrix of each pixel of the input image by the calculated transformation matrix by the color temperature conversion coefficient. An example of a method of estimating a color temperature of an input image is to determine pixels corresponding to lighting components in an input image, obtain their average RGB values, calculate chromaticity coordinates corresponding to the values, and then calculate the same color temperature closest to the coordinates. The point on the curve is obtained and the color temperature of this point is set as the color temperature of the input image.
상기 색밝기 보상부(65)는 조명의 룩스(Lux) 값이 현재 설정된 조명 룩스 값 또는 영상표시장치를 위해 권장하는 조명 룩스 값보다 높은 경우는 표시되는 영상의 밝기 값이 증가하도록 입력영상 자체를 변환하거나 영상표시장치의 밝기특성을 조정한다. 또한 상기 색밝기 보상부(65)는 조명의 룩스 값이 현재 설정된 조명 룩스 값 또는 영상표시장치를 위해 권장하는 조명 룩스값보다 낮은 경우는 표시되는 영상의 밝기 값이 감소하도록 입력영상자체를 변환하거나 영상표시장치의 밝기특성을 조정한다.The
상기 표시되는 영상의 밝기는 다음과 같은 방법으로 조정할 수 있다. 먼저, 표시될 영상의 각 화소로부터 YCbCr 색좌표의 Y값을 계산한 후, 각 화소의 Y 값을 Sigmoidal 함수(function)와 같은 맵핑함수(mapping function)에 입력시켜 새로운 Y' 들을 얻어내고, 새로 계산된 Y'CbCr을 본래의 색 좌표로 변환시킨다. 이 외에도 기존의 다른 방법에 의해서도 영상 밝기의 조정이 가능하다. The brightness of the displayed image may be adjusted in the following manner. First, the Y value of the YCbCr color coordinate is calculated from each pixel of the image to be displayed, and the Y value of each pixel is input to a mapping function such as a Sigmoidal function to obtain new Y's, and then newly calculated. Converted Y'CbCr to original color coordinates. In addition, the brightness of the image can be adjusted by other existing methods.
상술한 영상의 색온도와 밝기를 변화시키는 경우, 밝기를 먼저 변화시킨 후 색온도를 변화시키는 것이 바람직 하다.In the case of changing the color temperature and brightness of the above-described image, it is preferable to change the brightness first and then the color temperature.
그리고 도 7은 조명특성 데이터 생성장치 및 방법에 의해서 생성된 조명특성 데이터를 적용하여 조명 영향에 대한 색 변이 보상을 하는 색 변이 보상 방법을 흐름도로 도시한 것으로서, 상술한 색 변이 보상 장치를 참조하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a color shift compensation method for compensating color shifts for lighting effects by applying lighting characteristic data generated by an apparatus and a method for generating light characteristic data, referring to the color shift compensation apparatus described above. The explanation is as follows.
상기 조명특성 데이터부(450)에 의해 생성된, 타입블록 및 밝기블록을 포함하여 이루어지는 데이터 포맷을 갖는 영상표시장치 주변의 조명특성 데이터를 생성한다.(700단계) 그리고 나서 입력 영상에 대해, 상기 색 변이 보상부(400)에서 상기 조명특성데이터를 분석하여 조명의 종류와 조명의 밝기에 따른 색 변이를 보상한다.(720단계) 상기 색 변이 보상된 영상은 영상표시부(490)에 의해 출력된다.(740단계)The illumination characteristic data generated by the illumination
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 장치에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예 로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. The present invention can be embodied as code that can be read by a computer (including all devices having an information processing function) in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer device is stored. Examples of computer-readable recording devices include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 의한, 영상표시 장치 주변의 조명 특성 생성방법 및 장치에 따라 생성된 조명특성 데이터를 입력으로 하여, 조명의 영향으로 인한 출력 영상의 시감적 색 변이를 보상하는 변환을 시행함으로써, 최초 입력 영상의 색 특성을 영상 표시장치에 출력되는 영상에 재현할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 조명특성 정보의 기록을 위한 데이터 구조는 XML, 이진 열(binary bitstream)등의 범용의 호환성 있는 데이터 형태로 표현할 수 있다. 따라서 다양한 영상표시장치, 영상표시 소프트웨어, 사용자 장치에 영상을 유/무선으로 공급하는 서비스 시스템에서 조명 영향에 대한 색 변이 보상 변환을 수행하는 데 광범위하게 사용될 수 있으며, 특히 영상을 시청하는 사용자가 처한 물리적 환경 특성에 부합하는 영상을 발생시키는 데 공통적으로 이용될 수 있다.By inputting the illumination characteristic data generated according to the illumination characteristic generation method and apparatus around the image display apparatus according to the present invention, the first input by performing a conversion to compensate for the visual color shift of the output image due to the influence of illumination Color characteristics of an image can be reproduced in an image output to an image display device. In addition, the data structure for recording the illumination characteristic information according to the present invention can be represented in a universal compatible data format such as XML, binary bitstream. Therefore, it can be widely used to perform color shift compensation conversion for lighting effects in various video display devices, video display software, and service systems that supply images to user devices by wire or wireless. It may be commonly used to generate an image corresponding to physical environment characteristics.
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