KR101090067B1

KR101090067B1 - 영상처리장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101090067B1
Application number: KR1020070116234A
Authority: KR
Inventors: 양덕진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2011-12-07
Also published as: KR20090049886A; US20090123084A1; EP2061236A1

Abstract

본 발명은 영상처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 영상처리장치는 입력되는 영상이 해상도 변화없이 표시되도록 상기 영상을 처리하는 영상처리부와; 표시되는 상기 영상의 왜곡영역을 검출하고, 상기 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의하여, 저스트 스캔에 의해 표시되는 영상에 대하여 화면 외측 경계의 왜곡영역을 보상함으로써, 사용자에게 높은 해상도의 깨끗한 영상을 제공할 수 있다.

Description

영상처리장치 및 그 제어방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 영상처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시되는 영상의 왜곡영역을 보상하는 영상처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근, 영상 기술의 발달에 따라, TV, 셋탑박스 등과 같은 영상처리장치에 의해 수신되는 영상은 4:3의 종횡비를 갖는 영상 뿐 아니라 16:9의 와이드 영상인 경우가 많다. 한편, TV 등의 영상표시장치의 화면비는 4:3 혹은 16:9 등과 같이 어느 하나로 고정되므로, 영상처리장치는 다양한 종횡비의 영상을 고정된 화면비에 맞추기 위하여 수신되는 영상의 스케일링을 수행할 수 있다.

구체적으로, 영상처리장치는 16:9 영상신호를 4:3의 화면비에 맞게 일정한 비율로 줄여 주는 레터박스(Letter box) 방식이나, 반대로 4:3의 영상신호를 화면 높이를 그대로 유지한 채로 16:9의 화면비에 맞추어 주는 필러박스(Pilla Box) 방식 등을 사용한다.

그런데, 위와 같이 영상을 영상표시장치의 화면비에 맞추어 스케일링하는 방 식은 영상의 처리과정으로 인한 화질 저하를 가져올 수 있으며, 화면의 상하 또는 좌우에 2개의 검은 띠를 형성하므로 실제 화면보다 영상을 작게 표시하게 되는 단점이 있다.

최근에는 FULL HD TV의 등장으로 인하여 입력되는 영상에 대하여 별도의 스케일링 과정을 거치지 않고 1:1로 스캔하여 디스플레이하는 영상처리방식(이하, "저스트 스캔(JUST SCAN)"이라고 한다)이 점차 널리 사용되고 있다.

저스트 스캔에 의해 표시되는 영상은 입력되는 영상의 해상도를 변경하지 않은 상태에서 그대로 표시되기 때문에 사용자에게 가장 높은 화질의 영상을 제공할 수 있는 반면, 경우에 따라 화면의 외측 경계부분에 블랙으로 표현되는 왜곡영역이 발생하는 단점이 있다.

이에 따라, 화면 외측의 왜곡영역을 사용자에게 표시하지 않는 오버스캔(OVER SCAN)을 수행하기도 하지만, 이는 영상의 해상도를 변경하는 과정을 거치게 되므로 영상의 화질이 저하될 뿐 아니라, FULL HD TV의 저스트 스캔의 취지에도 맞지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 저스트 스캔에 의해 표시되는 영상에 대하여 화면 외측 경계의 왜곡영역을 보상함으로써, 사용자에게 높은 해상도의 깨끗한 영상을 제공하는 영상처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 영상처리장치에 있어서, 입력되는 영상이 해상도 변화없이 표시되도록 상기 영상을 처리하는 영상처리부와; 표시되는 상기 영상의 왜곡영역을 검출하고, 상기 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 영상처리장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 왜곡영역의 폭은 상기 영상의 외측 경계로부터 내측으로 소정 픽셀일 수 있다.

아울러, 상기 제어부는, 상기 영상의 픽셀이 블랙인 경우 해당 픽셀이 상기 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 영상처리부는, 상기 영상의 외측 경계를 따라 소정 픽셀수에 대응하는 폭을 갖는 OSD를 생성하는 OSD 생성부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 왜곡영역을 상기 OSD로 대체하도록 상기 OSD 생성부를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 대체되는 OSD의 폭은 상기 왜곡영역의 픽셀수 중 최대값에 대응할 수 있다.

그리고, 상기 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

아울러, 사용자의 지시를 입력받는 사용자 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 사용자 입력부에 의해 입력되는 상기 사용자의 지시에 따라 선택적으로 상기 보상 처리가 수행되도록 상기 영상처리부를 제어할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 입력되는 영상을 해상도 변화없이 표시하는 영상처리장치의 제어방법에 있어서, 표시되는 상기 영상의 왜곡영역을 검출하는 단계와; 상기 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하는 단계를 포 함하는 영상처리장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

아울러, 상기 왜곡영역을 검출하는 단계는, 상기 영상의 픽셀이 블랙인 경우 해당 픽셀이 상기 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 영상의 외측 경계를 따라 소정 픽셀수에 대응하는 폭을 갖는 OSD를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 보상 처리하는 단계는, 상기 왜곡영역을 상기 OSD로 대체하도록 처리할 수 있다. 여기서, 상기 대체되는 OSD의 폭은 상기 왜곡영역의 픽셀수 중 최대값에 대응할 수 있다.

그리고, 상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

아울러, 사용자의 지시를 입력받는 단계를 더 포함하며, 상기 보상 처리하는 단계는, 상기 입력되는 사용자의 지시에 따라 선택적으로 상기 보상처리를 수행할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상처리장치 및 그 제어방법은 저스트 스캔에 의해 표시되는 영상에 대하여 화면 외측 경계의 왜곡영역을 보상함으로써, 사용자에게 높은 해상도의 깨끗한 영상을 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 영상처리장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 본 실시예의 영상처리장치(100)는 디지털 TV, 셋탑박스 등으로 구현 가능하며, 입력된 영상신호에 대하여 별도의 스케일링 과정을 거치지 않고 1:1로 스캔하여 디스플레이하는 저스트 스캔(JUST SCAN)에 의해 영상을 표시하는 FULL HD TV일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 영상처리장치(100)는 신호수신부(110), 영상처리부(120), 디스플레이부(130), 사용자 입력부(140), 저장부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.

신호수신부(110)는 외부로부터 영상신호를 입력 받는다. 여기서, 입력되는 영상신호는 방송신호 뿐 아니라 DVD 플레이어와 같은 다양한 외부소스로부터 입력 가능한 모든 신호를 포함하며, 16:9의 종횡비를 갖는 와이드 영상신호일 수 있다.

신호수신부(110)는 방송신호를 수신하는 안테나와, 사용자가 선택한 특정 채널의 방송신호를 튜닝하는 튜너를 포함한다. 그리고, 신호수신부(110)는 다양한 외부소스에 대응되는 영상신호가 수신되는 CVBS(Composite Video Baseband Signal) 단자, S-video 단자, Component 단자, PC-signal 단자, DVI(digital video/visual interactive) 단자, HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 단자 등을 포함할 수 있다.

영상처리부(120)는 신호수신부(110)를 통해 입력된 영상신호를 디스플레이부(130)가 표시 가능한 포맷의 신호로 변환하여 처리한다.

여기서, 본 발명의 영상처리부(120)는 입력된 영상신호(예컨대, 16:9의 와이 드 영상신호)를 1:1로 스캔하는 저스트 스캔(JUST SCAN)에 의해 영상을 처리할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 영상처리부(120)는 비디오디코더, A/D 컨버터, TMDS 수신부 등을 포함할 수 있다. 비디오디코더는 아날로그 접속단자로부터 입력되는 예컨대, CVBS(Composite Video Broadcast Signal)나 S-비디오신호 등의 아날로그 비디오신호를 디코딩하여 출력한다. 그리고, A/D 컨버터는 입력되는 컴포넌트(Component) 신호나 PC 신호 등의 아날로그 비디오신호를 디지털 비디오신호로 변환하여 출력한다. 또한, TMDS 수신부는 신호수신부(110)를 통해 외부로부터 입력되는 DVI 신호 등의 디지털 비디오신호를 RGB 디지털 신호와 H/V 동기신호로 분리하여 출력한다.

한편, 영상처리부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 제어부(160)의 제어에 따라 OSD를 생성하는 OSD 생성부(121)를 더 포함한다. OSD 생성부(121)는 후술하는 OSD 산출부(162)에서 산출된 OSD 값을 이용하여 소정 폭을 갖는 OSD를 생성한다. 영상처리부(120)는 OSD생성부(121)로부터 출력되는 OSD 신호를 영상신호와 혼합하여 디스플레이부(130)로 출력한다. 여기서, 생성되는 OSD의 폭은 영상신호의 왜곡영역의 픽셀수 중 최대값에 대응할 수 있다.

디스플레이부(130)는 영상처리부(120)에서 처리된 영상을 표시한다. 여기서, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상은 저스트 스캔 방식에 의해 입력되는 영상신호를 해상도의 변화 없이 1:1로 스캔하여 출력되는 영상일 수 있다.

디스플레이부(130)는 영상이 표시되는 디스플레이 패널(미도시)과, 영상처리 부(120)로부터 입력되는 영상신호를 디스플레이 패널(미도시)에 표시되게 처리하는 패널구동부(미도시)를 포함한다. 본 발명에 따른 디스플레이 패널(미도시)는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널이나 PDP(Plasma Display Panel)인 것을 일 예로 한다.

사용자 입력부(140)는 사용자의 지시를 입력받는 유저 인터페이스(UI)로서, 영상신호의 왜곡영역의 보상처리에 관한 사용자의 선택을 입력 받는다.

사용자 입력부(140)는 이른바 핫키로서 적어도 하나의 버튼을 구비하는 리모컨 혹은 영상처리장치(100)에 마련되는 조작패널로 구현될 수 있다. 제어부(160)는 리모컨 또는 조작패널의 버튼이 눌러지면 사용자의 지시가 입력되는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(160)는 사용자 입력부(140)의 입력에 대응하여 저스트 스캔 시 보상처리와 같은 메뉴를 생성하여 디스플레이부(130)에 표시하고, 표시된 메뉴에 대응하는 사용자의 선택을 입력받을 수 있다.

저장부(150)에는 외부로부터 입력된 영상신호가 저장된다. 저장부(150)는 플래시 메모리(Flash Memory), HDD 등으로 구현될 수 있다.

제어부(160)는 영상처리장치(100)를 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(160)는 표시되는 영상신호의 왜곡영역을 검출하고, 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하도록 영상처리부(120)를 제어한다. 제어부(160)는 해당 소프트웨어 프로그램과, 이 프로그램을 로딩하여 실행시키는 마이컴, CPU 등의 프로세서를 통해 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(160)는 픽셀 검출부(161)와 OSD 산출부(162) 를 포함할 수 있다.

픽셀 검출부(161)는 신호수신부(110)를 통해 입력되어 저장부(150)에 저장된 영상신호의 각 픽셀에 대응되는 픽셀값을 검출한다.

구체적으로, 픽셀 검출부(161)는 디스플레이부(130)를 통해 표시 가능한 영상신호의 크기를 나타내는 파형을 통해 각 픽셀의 밝기(즉, 휘도)를 감지한다. 그리고, 픽셀 검출부(161)는 영상신호 중 감지된 픽셀값의 수치가 큰 블랙 색상에 대응하는 픽셀을 검출할 수 있다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 픽셀값이 블랙 색상에 대응하는 픽셀(10)은 영상신호의 왜곡영역(이하, "블랙영역" 또는 "가비지(Garbage) 영역" 이라고도 한다)이 된다.

이에, 본 발명에 따른 픽셀 검출부(161)는 특정 픽셀에 대하여 감지된 픽셀값 즉, 휘도가 소정 값 이상이 되면 블랙인 것으로 판단하고, 해당 픽셀을 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 영상에 있어서 왜곡영역은 표시되는 영상의 외측 경계에 인접한 영역(10)에 존재하는 경우가 대부분이다. 이에, 픽셀 검출부(161)는 도 2에 도시된 바와 같이 영상신호의 외측 경계로부터 내측으로 소정 픽셀(a)(예컨대, 8픽셀)에 대응하는 왜곡영역을 검출할 수 있다.

제어부(160)는 픽셀 검출부(161)가 검출한 왜곡영역에 포함되는 픽셀값을 주변 색상에 기초한 보정 데이터로 산출한다. 구체적으로, 제어부(160)는 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단된 픽셀의 인접필셀 중 왜곡영역에 해당하지 않는 픽셀의 픽셀값과 유사한 색상으로 해당 픽셀의 픽셀값을 대체하여 처리한다. 여기서, 제어 부(160)는 영상의 내측으로부터 외측으로 순차적으로 픽셀값을 보상할 수 있다.

이렇게 산출된 보정 데이터는 영상처리부(120)에 의해 보상 처리되어 디스플레이부(130)로 최종 출력된다.

한편, OSD 산출부(162)는 왜곡영역에 포함되는 픽셀수 중 최대값에 대응하는 폭을 갖는 OSD를 연산하여 왜곡영역에 포함되는 픽셀값을 보상할 수 있다.

예컨대, 도 2를 참조하면, OSD 산출부(162)는 디스플레이부(130)에 표시 가능한 영상 중 외측 경계에 인접한 영역(10)에서 검출된 픽셀값 중 왜곡영역에 포함되는 픽셀수 중 최대값(b)에 대응하는 폭을 갖는 OSD를 연산하고, 연산된 OSD데이터를 OSD의 주변 색상(예컨대, 산출된 OSD에 바로 인접한 내측의 픽셀값)에 기초한 보정 데이터로 산출할 수 있다. 즉, 산출된 보정 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상신호의 외측 경계로부터 내측으로 소정 픽셀수(b)를 갖는 OSD 데이터가 된다.

이렇게 산출된 보정 데이터(OSD 데이터)는 OSD 생성부(121)가 OSD로 생성하여, 왜곡영역을 OSD와 대체하여 디스플레이부(130)로 출력한다. 이때, OSD는 도 3과 같이, 소정의 폭을 갖는 박스형일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 OSD의 폭이 왜곡영역에 대응하는 픽셀수 중 최대값(즉, 가장 넓은 픽셀)(b)에 대응하는 것을 일예로 한다.

즉, 디스플레이부(130)에 표시되는 영상의 왜곡영역에 포함되는 픽셀의 픽셀값이 OSD데이터와 같은 보정 데이터로 대체되며, 이는 매우 작은 단위이므로 사용자가 보정 데이터로 인한 화면의 변화를 느끼기 어렵다.

이하, 상기와 같은 구성에 따른 영상처리장치(100)에 있어서, 그 제어방법을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 영상처리장치(100)는 왜곡영역의 보상처리에 관한 사용자의 선택을 입력 받을 수 있다(S110).

다음으로, 제어부(160)는 외부로부터 입력되는 영상신호의 왜곡영역을 검출한다(S120). 여기서, 제어부(160)는 영상신호의 픽셀별로 그 밝기(휘도)를 감지하여 블랙에 해당하는 픽셀을 왜곡영역으로 판단할 수 있다.

그리고, 제어부(160)는 단계 S120에서 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리한다(S130).

구체적으로 도 5를 참조하면, 단계 S130에 있어서 제어부(160)는 영상신호의 외측 경계를 따라 왜곡영역에 포함되는 픽셀수 중 최대값에 대응하는 폭을 갖는OSD를 생성할 수 있다(S131). 그리고, 제어부(160)는 왜곡영역에 대응하는 영상을 단계 S132에서 생성된 OSD로 대체하여 처리할 수 있다(S132).

다음으로, 도 4와 같이 제어부(160)는 단계 S130에서 보상 처리된 영상을 디스플레이부(130)에 표시한다(S140).

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 영상처리장치의 구성을 도시한 블록도이며,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 보상처리 전의 영상을 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 보상처리 후의 영상을 도시한 도면이며,

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 영상처리장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 영상처리장치 110 : 신호수신부

120 : 영상처리부 121 : OSD 생성부

130 : 디스플레이부 140 : 사용자 입력부

150 : 저장부 160 : 제어부

161 : 픽셀검출부 162 : OSD 산출부

Claims

영상처리장치에 있어서,

입력되는 영상이 해상도 변화없이 표시되도록 상기 영상을 처리하는 영상처리부와;

표시되는 상기 영상의 왜곡영역을 검출하고, 상기 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하도록 상기 영상처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항에 있어서,

상기 왜곡영역의 폭은 상기 영상의 외측 경계로부터 내측으로 소정 픽셀인 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 영상의 픽셀이 블랙인 경우 해당 픽셀이 상기 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,

상기 영상처리부는, 상기 영상의 외측 경계를 따라 소정 픽셀수에 대응하는 폭을 갖는 OSD (On Screen Display)를 생성하는 OSD 생성부를 더 포함하고,

상기 제어부는 상기 왜곡영역을 상기 OSD로 대체하도록 상기 OSD 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제4항에 있어서,

상기 대체되는 OSD의 폭은 상기 왜곡영역에 대응하는 영상신호의 외측 경계로부터 내측으로의 픽셀수 중 최대값에 대응하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 사용자의 지시를 입력받는 사용자 입력부를 더 포함하며,

상기 제어부는 상기 사용자 입력부에 의해 입력되는 상기 사용자의 지시에 따라 선택적으로 상기 보상 처리가 수행되도록 상기 영상처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
입력되는 영상을 해상도 변화없이 표시하는 영상처리장치의 제어방법에 있어서,

표시되는 상기 영상의 왜곡영역을 검출하는 단계와;

상기 검출된 왜곡영역의 적어도 일부를 주변 색상에 기초하여 보상 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 왜곡영역의 폭은 상기 영상의 외측 경계로부터 내측으로 소정 픽셀인 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 왜곡영역을 검출하는 단계는, 상기 영상의 픽셀이 블랙인 경우 해당 픽셀이 상기 왜곡영역에 포함되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 영상의 외측 경계를 따라 소정 픽셀수에 대응하는 폭을 갖는 OSD (On Screen Display)를 생성하는 단계를 더 포함하고,

상기 보상 처리하는 단계는, 상기 왜곡영역을 상기 OSD로 대체하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 대체되는 OSD의 폭은 상기 왜곡영역에 대응하는 영상신호의 외측 경계로부터 내측으로의 픽셀수 중 최대값에 대응하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

사용자의 지시를 입력받는 단계를 더 포함하며,

상기 보상 처리하는 단계는, 상기 입력되는 사용자의 지시에 따라 선택적으로 상기 보상처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치의 제어방법.