KR101338138B1

KR101338138B1 - 전환 영역 검출 방법 및 이를 이용한 영상 처리 장치

Info

Publication number: KR101338138B1
Application number: KR1020130124488A
Authority: KR
Inventors: 김대현; 김태진; 이재헌
Original assignee: 주식회사 아나패스
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2013-12-06
Also published as: US20150110393A1; CN104575441A; CN104575441B; US9147124B2

Abstract

본 실시예에 의한 영상 처리 장치는 이미지 비표시 영역, 이미지 표시 영역 및 이미지 비표시 영역과 이미지 표시 영역 사이에 개재하여 위치하는 전환 영역을 포함하는 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부와, 라인 대표값의 1차, 2차 변화율을 연산하고, 복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹의 1차, 2차 변화율의 대표값과 제2 라인 그룹의 1차, 2차 변화율의 대표값을 이용하여 전환 영역의 임계값을 연산하여 전환영역을 검출하는 전환 영역 검출부를 포함한다.

Description

전환 영역 검출 방법 및 이를 이용한 영상 처리 장치{Transition Area Detection Method and Image Processing Apparatus Using the same}

본 발명은 전환 영역 검출 방법과 이를 이용한 영상 처리 장치에 관한 것이다.

종래의 영상 처리 장치는 디스플레이로 입력되는 영상 정보와 영상을 표시하는 디스플레이의 해상도가 서로 일치하지 않거나, 가로 대 세로의 픽셀 수의 비인 종횡비(aspect ratio)가 서로 일치하지 않는 경우에 디스플레이 장치에 표시되는 이미지의 상단과 하단에 검정색 레터 박스를 표시하거나, 이미지의 좌우에 검정색 필라 박스를 표시하였다. 또한, 종래의 영상 처리 장치는 해상도가 낮은 영상을 보다 높은 해상도를 가지는 디스플레이 장치에서 표시하기 위하여 상향 변환(up conversion)을 수행하였다.

종래의 기술에 의하면 저 해상도의 영상을 스케일러(scaler)가 고해상도 디스플레이 장치로 디스플레이하기 위하여 해상도를 상향 변환할 때 도 1에 도시된 바와 같이 이미지가 표시되지 않는 영역과 이미지가 표시되는 영역의 경계가 서로 혼합되어 흐릿(blurry)하게 변환된다. 그 결과로 이미지가 표시되지 않는 이미지 비표시 영역과 이미지가 표시되는 이미지 표시 영역 사이의 경계를 연산하는 과정에서 흐릿하게 표시된 전환 영역은 이미지 비표시 영역 또는 이미지 표시 영역의 두 영역 중 한 영역으로 포함되어 처리된다. 따라서 이미지 프로세서 등의 영상처리 장치에 의해서 영상 데이터가 처리될 때, 전환 영역에 의해서 이미지 영역에 표시된 이미지가 훼손되거나 반대로 이미지 비표시 영역이 전환 영역에 의하여 훼손되는 경우가 발생한다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적 중 하나는 영상이 스케일러를 통하여 상향 변환되는 등의 경우와 같이 영상에 대한 이미지 처리가 수행될 때, 이미지가 표시되는 영역과 이미지가 표시되지 않는 영역 사이에 위치하는 흐릿한 전환 영역을 독자의 영역으로 검출할 수 있는 전환 영역 검출 방법과 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적 중 하나는 이미지가 표시되지 않는 영역과 이미지가 표시되는 영역 및 전환 영역 각각에 대하여 독자적으로 이미지 처리를 수행하여 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 전환 영역 검출 방법과 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 전환 영역 검출 방법은, 영상의 일 방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역의 경계를 검출하는 과정과, 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출하는 과정과, 제1 영역의 경계와 제2 영역을 정렬(align)하여 전환영역을 검출하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 전환 영역 검출 방법은, 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역을 검출하는 과정과, 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출하는 과정과, 제1 영역과 제3 영역을 정렬(align)하여 전환영역을 검출하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치는, 이미지 표시 영역, 이미지 비표시 영역 및 이미지 표시 영역과 이미지 비표시 영역 사이에 위치한 전환 영역을 포함하는 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부와, 연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출 서브 유닛과, 연산된 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 제2 영역을 검출하는 제2 영역 검출 서브 유닛과, 제1 영역과 제2 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하는 전환 영역 검출 서브 유닛을 포함하는 전환 영역 검출부 및 영상의 이미지 비표시 영역, 전환 영역 및 이미지 표시 영역을 각각 분리하여 영상처리를 수행하는 영상 처리부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치는, 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부와, 연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출 서브 유닛과, 연산된 라인 대표값의 2차 변화율을 이용하여 제3 영역을 검출하는 제3 영역 검출 서브 유닛과, 제1 영역과 제3 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하는 전환 영역 검출 서브 유닛을 포함하는 전환 영역 검출부 및 영상의 이미지 비표시 영역, 전환 영역 및 이미지 표시 영역을 각각 분리하여 영상처리를 수행하는 영상 처리부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면 종횡비가 일치하지 않거나, 낮은 해상도를 가지는 영상이 스케일러에 의하여 스케일 변환될 때, 이미지가 표시되는 영역과 이미지가 표시되지 않는 영역이 서로 혼합되어 흐릿하게 표시되는 전환 영역을 독자의 영역으로 검출하여 이미지가 표시되지 않는 영역과 이미지가 표시되는 영역 및 전환 영역 각각에 대하여 독자적으로 이미지 처리를 수행할 수 있으므로 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 제공된다.

도 1은 이미지 표시 영역, 이미지 비표시 영역 및 전환 영역을 표시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 전환 영역 검출 방법의 순서도이다.
도 3은 이미지 비표시 영역이 레터 박스, 필라 박스 형태로 표시되는 경우를 예시적으로 표시한 도면이다.
도 4는 라인 대표값과 윈도우, 제1 라인 그룹 및 제2 라인 그룹을 이용하여 제1 영역을 검출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 라인 대표값 1차 변화율과 윈도우, 제1 라인 그룹 및 제2 라인 그룹을 이용하여 제2 영역을 검출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 라인 대표값 2차 변화율과 윈도우, 제1 라인 그룹 및 제2 라인 그룹을 이용하여 제3 영역을 검출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 블록도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지 처리 방법 및 이미지 처리 장치를 설명한다. 도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 전환 영역 검출 방법의 순서도이다. 도 2a와 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전환 영역 검출 방법은 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역을 검출하는 과정과, 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출하는 과정과, 제1 영역의 경계와 제2 영역을 정렬(align)하고 논리 연산을 수행하여 전환영역을 검출하는 과정을 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전환 영역 검출 방법은 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역을 검출하는 과정과, 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출하는 과정과, 제1 영역과 제3 영역을 정렬(align)하고 전환영역을 검출하는 과정을 포함한다.

영상의 일방향 라인 대표값을 연산한다(S100a, S100b). 영상은 검정 밴드(black band)의 형태로 이미지 표시 영역의 상하에 표시되는 레터 박스(letter bo1) 및/또는 검정 기둥 형태로 이미지 표시 영역의 좌우에 표시되는 필라 박스(pillar box)를 포함한다. 이미지가 표시되지 않는 이미지 비표시 영역과 이미지 표시 영역 사이에 위치하는 전환 영역을 검출하기 위하여 이미지 비표시 영역이 연장된 방향의 라인에 포함된 픽셀들의 대표값을 연산한다.

일 예로, 도 3a 에 도시된 바와 같이 이미지 비표시 영역이 제1 방향으로 연장되어 형성된 레터 박스 형태라면 영상의 제1 방향 라인에 포함된 픽셀들의 색정보값을 얻는다. 다른 예로, 이미지 비표시 영역이 도 3b에 도시된 바와 같이 제2 방향을 따라 형성된 필라 박스 형태라면 영상의 제2 방향 라인에 포함된 픽셀들의 휘도값 등의 색정보 값을 얻는다.

레터 박스와 필라 박스를 모두 가지는 영상인 경우에는 제1 방향 라인이나 제2 방향 라인 중 어느 한 방향에 대하여 먼저 이하에 서술될 단계들을 수행한 후, 다른 방향 라인에 대하여 마찬가지의 단계들을 수행하여 전환 영역을 검출할 수 있다. 다른 예로, 제1 방향 라인과 제2 방향 라인들에 대하여 동시에 수행할 수 있다.

이미지를 표시하는 디스플레이 장치는 16:9, 4:3 등의 일정한 종횡비(aspect ratio)를 가지는 디스플레이 영역을 가지며, 이러한 디스플레이 장치는 제2 방향으로 평행하게 연장된 스캔 라인들과, 제1 방향으로 평행으로 연장된 데이터 라인들을 가져 디스플레이 영역 내의 픽셀을 구동한다. 본 실시예에서 라인이라 함은 디스플레이에서 어느 한 방향으로 연장된 스캔 라인 또는 데이터 라인을 의미하며, 라인에 포함된 픽셀이라 함은 동일한 스캔 라인에 연결된 픽셀 또는 동일한 데이터 라인에 연결된 픽셀을 의미한다.

라인 대표값은 라인에 포함된 픽셀들의 색 정보값으로부터 연산된다. 일 실시예로, 도 3a 에서 라인에 포함된 픽셀이 총 1920 픽셀이라면 해당 라인의 대표값은 총 1920 픽셀의 휘도 정보 전부를 사용하거나 또는 일부를 사용하여 연산된다. 휘도값은 그레이 스케일(Gray Scale)의 값, HCB(Hue Saturation Value, 색조 채도 휘도) 색공간의 일 요소인 휘도값, YCbCr(휘도, 색차정보) 색공간의 일 요소인 휘도값 및 YUV(휘도, 휘도와 청색의 차, 휘도와 적색의 차)의 색공간에서의 휘도로부터 얻을 수 있다.

다른 실시예로, 그레이 스케일의 값, HCB(Hue Saturation Value, 색조 채도 휘도) 색공간에서의 어느 한 색정보, YCbCr(휘도, 색차정보) 색공간에서의 어느 한 색정보 및 YUV(휘도, 휘도와 청색의 차, 휘도와 적색의 차) 색공간에서의 어느 한 색정보 등과 같이 휘도외 다른 요소, 휘도 및 다른 요소 등을 이용하여 라인 대표값을 연산할 수 있다.

라인 대표값은 라인에 포함된 복수 픽셀들의 색 정보값들로부터 산술 처리를 수행하여 얻어진다. 라인 대표값을 연산하는 일 실시예로, 한 라인에 포함된 여러 픽셀들의 색정보에 대하여 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값을 연산하여 라인 대표값을 얻을 수 있다.

이하의 실시예에서는 라인에 포함된 픽셀들의 휘도에 대한 산술 평균을 연산한 결과를 라인 대표값으로 한 경우를 상정하여 설명한다. 다만, 이것은 본 발명의 간결하고 명확한 설명을 위한 것으로, 본 발명의 범위를 한정짓기 위함이 아니다. 또한, 위에서 설명된 다른 색정보에 대하여 산술 평균 이외의 다른 산술처리를 수행하여 라인 대표값을 연산할 수 있음은 자명하다.

일 실시예로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 검정색으로 표시되는 레터 박스 형태 또는 필라 박스 형태의 이미지 비표시 영역에 포함되는 픽셀들의 휘도는 대략 16 정도의 값을 가지며, 이미지 표시 영역에 포함된 픽셀들은 대략 110 정도의 휘도를 가지므로, 이미지 표시 영역에 포함된 라인들의 라인 대표값은 110 주변의 값을 가진다.

도 4는 라인에 대하여 라인 대표값(line representative value)을 도시한 그래프이다. 도 4를 참조하면, 복수의 라인을 포함하는 윈도우(W)를 설정하고, 윈도우(W) 내에서 각각 복수의 라인들을 포함하는 제1 라인 그룹(G1)과 제2 라인 그룹(G2)을 설정한다. 일 예로, 윈도우는 도시된 바와 같이 16 라인들을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)는 각각 3개의 라인들을 포함할 수 있다.

위와 같이 설정된 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)들에 포함된 복수 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 연산한다. 즉, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 1, 2 및 3의 라인 대표값에 대하여 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값을 연산하여 제1 라인 그룹 대표값을 연산한다. 이하의 실시예에서는 라인 그룹에 포함된 라인들의 라인 대표값에 대하여 산술평균을 연산한 결과를 해당 라인 그룹 대표값으로 한다. 따라서, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 1, 2, 및 3의 라인 대표값은 각각 16, 16, 16으로 그에 대한 산술 평균은 16이므로, 제1 라인 그룹 대표값은 16이다. 또한, 제2 라인 그룹(G2)에 포함된 라인 14, 15 및 16의 라인 대표값은 각각 110, 110, 110이므로 제2 라인 그룹(G2) 대표값은 110이다.

다만 위에서 설명된 바와 같이 어느 한 라인에 포함된 픽셀들의 색정보에 대한 산술 평균 값을 라인 대표값으로 하였다 하더라도 라인 그룹 대표값에 대하여는 산술 평균 이외의 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값 등과 같이 다른 산술 처리를 수행하여 그 결과를 라인 그룹 대표값으로 삼는 것도 당연히 가능하다.

제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 비교하여 같거나 더 작은 값을 선택하고, 선택된 값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제1 영역 임계값(δ₁)을 연산한다. 제1 영역은 전환 영역과 이미지 표시 영역을 포함하는 영역으로, 제1 영역에 속한 픽셀들의 휘도값은 일반적으로 흑색으로 표시되는 이미지 비표시 영역에 포함된 픽셀들의 휘도값에 비하여 큰 값을 가진다.

제1 영역을 검출하기 위한 임계값을 연산하는 과정에서는 제1 라인 그룹 대표값인 16과 제2 라인 그룹 대표값 110중 더 값이 작은 제1 라인 그룹 대표값 16을 선택한다. 선택된 라인 그룹 대표값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제1 영역 임계값을 연산한다. 비례 상수값이 1 미만 이라면 연산된 제1 영역 임계값(δ₁)은 16보다 낮아지므로 이미지 비표시 영역이 제1 영역으로 포함될 수 있다. 따라서 비례 상수 값은 적어도 1 이상이어야 한다. 또한, 비례 상수는 제1 영역 임계값이 이미지 비표시 영역과 그 외의 제1 영역을 구분할 수 있을 정도로 충분한 값을 가지도록 정하여야 한다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 연산된 제1 영역 임계값(δ₁)은 제1 라인 그룹 대표값인 16에 비하여 약간 높은 값으로 연산된 것을 알 수 있다.

제1 영역 임계값(δ₁)과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값을 비교하여 제1 영역을 검출한다. 일 실시예로, 윈도우(W)에 포함된 라인들에 대하여 라인 대표값과 제1 영역 임계값(δ₁)을 서로 비교하여 라인 대표값이 제1 영역 임계값(δ₁) 이상인 경우에 제1 영역에 포함되며, 라인 대표값이 제1 영역 임계값(δ₁) 미만인 경우에는 제1 영역에 포함되지 않는 것으로 검출할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 영역 임계값(δ₁)에 비하여 라인 대표값이 작은 라인 1 내지 5는 제1 영역에 포함되지 않으며, 라인 대표값이 제1 영역 임계값(δ₁)에 비하여 큰 라인 6 이상이 제1 영역에 포함된다. 따라서, 위와 같은 방법으로 이미지 비표시 영역과 제1 영역을 검출할 수 있다.

이어서, 검출된 제1 영역에 포함된 라인들에 대하여는 이진 코드(binary code) “1”을 부여하고, 포함되지 않은 라인들에 대하여 이진 코드 “0”을 포함하여 라인들이 제1 영역에 포함되어 있는지 여부를 표시할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 라인 1 내지 16에 대하여는 “0000 0111 1111 1111”로 표시하여 라인 6부터 제1 영역에 포함되어 있음을 표시할 수 있으며, 라인 1 내지 5는 이미지 비표시 영역에 속하는 것을 알 수 있다.

일 실시예로, 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값이 모두16이면, 제1 라인 그룹의 대표값과 제2 라인 그룹의 대표값도 역시 16이다. 따라서, 이 중 같거나 더 작은 값인 16을 선택하여 1보다 큰 비례 상수를 곱하여 제1 영역 임계값을 연산하면, 16보다 큰 값이 도출된다. 따라서, 해당 윈도우에 포함된 모든 라인과 제1 영역 임계값을 비교하면 모두 제1 영역에 포함되지 않아, 제1 영역을 검출할 수 없다. 이러한 경우에는 윈도우를 소정의 라인만큼 이동(shift)한 후, 제1 영역을 검출할 때까지 동일한 과정을 수행한다.

라인 대표값으로부터 라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출한다(S200a). 본 실시예에서, 제2 영역은 전환 영역을 검출하기 위하여 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 검출한 영역을 의미한다. 라인 대표값을 구하는 일 실시예로, 도 4에서 라인 5의 라인 대표값은 16이고, 라인 6의 라인 대표값은 22, 라인 7의 라인 대표값은 35이다. 이러한 경우, 라인 대표값 1차 변화율은 라인간 라인 대표값의 차이를 연산하여 구할 수 있으며, 라인 6, 7 및 8의 라인 대표값 1차 변화율은 각각 6, 13임을 알 수 있다.

이러한 방법으로 도 4에 도시된 라인 대표값에 대하여 1차 변화율을 연산하여 라인에 대하여 1차 변화율(first order change rate)의 그래프를 도시하면 도5 와 같이 하나의 피크를 가진다. 즉, 라인 6부터 라인 대표값의 변화율이 상승하고, 전환 영역의 중간 영역인 라인 9에서 라인 대표값 1차 변화율이 최고값을 가지며, 라인 12까지 감소하여 0이 아닌 값을 가지며, 이미지 표시 영역에 속하는 라인 13 이후에는 변화율이 모두 0임을 알 수 있다.

전환 영역은 위에서 설명한 바와 같이 스케일러가 이미지 비표시 영역과 이미지 표시 영역을 이용하여 보간(interpolation)을 수행하는 과정에서 형성되는 것이다. 일 예로, 이미지가 표시되지 않는 이미지 비표시 영역이 검정색이고, 이미지가 표시되는 이미지 표시 영역이 흰색이라고 가정하면, 전환 영역은 이미지 비표시 영역과 이미지 표시 영역에 대한 보간 수행 결과로 회색의 전환 영역이 형성된다. 이러한 전환 영역이 이미지 비표시 영역과 마주하는 라인의 라인 대표값은 이미지 비표시 영역의 라인 대표값과 근사(approximate)하며, 전환 영역과 이미지 표시 영역과 마주하는 라인의 라인 대표값은 이미지 표시 영역의 라인 대표값과 근사하다.

라인 대표값의 일차 변화율을 도시한 도 5를 참조하면, 복수의 라인을 포함하는 윈도우(W)를 설정하고, 윈도우(W) 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹(G1)과 제2 라인 그룹(G2)을 설정한다.

일 예로, 윈도우는 도시된 바와 같이 16 라인들을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)은 각각 3개의 라인들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 본 단계에서의 윈도우(W), 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 윗 단계의 윈도우(W)와 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수와 동일하게 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 본 단계에서의 윈도우(W), 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 윗 단계의 윈도우(W)와 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수와 서로 다르게 설정할 수 있다. 이하에서는 간결하고 명확한 설명을 위하여 윈도우(W)에 포함된 라인 개수는 16, 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 각각 3개로, 윗 단계와 동일하게 설정한다.

위와 같이 설정된 제1 및 제2 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값 1차 변화율들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값을 연산한다. 즉, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 4, 5 및 6의 라인 대표값 1차 변화율에 대하여 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값을 연산하여 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값으로 한다. 이하의 실시예에서는 라인 그룹에 포함된 라인들의 라인 대표값 1차 변화율에 대하여 산술평균을 연산한 결과를 해당 라인 그룹 1차 변화율 대표값으로 한다.

도 5에서, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 4, 5, 및 6의 1차 변화율 값은 각각 0, 0, 6으로 그에 대한 산술 평균은 2이므로, 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값은 2이다. 또한, 제2 라인 그룹(G2)에 포함된 라인 16, 17 및 18의 라인 대표값은 각각 0, 0, 0이므로 제2 라인 그룹(G2) 1차 변화율 대표값은 0이다.

다만 위에서 설명된 실시예들과 같이 산술 평균 값을 라인 대표값으로 하였다 하더라도 라인 그룹 1차 변화율 대표값에 대하여는 산술 평균 이외의 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값 등과 같이 다른 산술 처리를 수행하여 그 결과를 라인 그룹 1차 변화율 대표값으로 삼는 것도 당연히 가능하다.

제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값을 비교하여 더 큰 값을 선택하고, 선택된 값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제2 영역 임계값을 연산한다. 따라서, 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값인 2와 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값인 0 중에서 같거나 더 큰 값인 2가 선택된다. 선택된 라인 그룹 대표값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제2 영역 임계값을 연산한다. 비례 상수값이 매우 작은 값이라면 연산된 제2 영역 임계값(δ₂)은 2보다 매우 낮아져, 라인 대표값 1차 변화율의 아주 작은 변동에 의하여도 제2 영역에 포함되는지 여부가 달라지므로 매우 작은 값을 가지는 비례 상수 값은 적합하지 않다. 따라서, 비례 상수 값은 적어도 1 이상이어야 한다. 또한, 비례 상수는 제2 영역에 포함되어야 하는 영역이 제2 영역에 포함되는 것을 배제할 정도로 큰 값이어서는 안된다. 도 5에 도시된 바와 같이 연산된 제2 영역 임계값(δ₂)은 제1 라인 그룹 대표값인 2에 비하여 약간 높은 값으로 연산된 것을 알 수 있다.

제2 영역 임계값(δ₂)과 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 1차 변화율을 비교하여 제2 영역을 검출한다. 일 실시예로, 윈도우(W)에 포함된 라인들에 대하여 라인 대표값 1차 변화율과 제2 영역 임계값(δ₂)을 서로 비교하여 라인 대표값 1차 변화율이 제2 영역 임계값(δ₂) 이상인 라인들을 우선 검출한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 라인 대표값 1차 변화율이 제2 영역 임계값(δ₂)에 비하여 큰 라인 6 내지 12를 우선 검출한다.

검출된 라인 1 내지 5, 라인 6 내지 11의 경우는 문제되지 않으나, 라인 12가 제2 영역에 포함되는지 여부가 문제될 수 있다. 도 5를 살펴보면, 라인 6 내지 라인 12까지 라인 대표값 1차 변화율이 0이 아닌 것으로 표시되어 라인 6내지 12에서 라인 대표값에 변화가 있는 것으로 판단될 수 있다. 그러나, 도 4를 참조하면, 라인 1내지 라인 5 까지는 라인 대표값의 변동이 없으며, 라인 6 내지 라인 11까지 라인 대표값이 증가하고, 라인 12 이후부터 라인 대표값의 변동이 없기 때문이다.

이러한 결과는 라인 대표값 1차 변화율은 서로 인접한 두 라인의 라인 대표값으로부터 하나의 라인 대표값 1차 변화율을 연산하는 것으로부터 비롯된 것이다. 도 4의 라인 11의 라인 대표값은 105, 라인 12의 라인 대표값은 110이므로, 라인 12의 라인 대표값 1차 변화율은 5이며, 라인 12와 13의 라인 대표값은 모두 110으로 라인 13에서야 비로소 라인 대표값 1차 변화율 값이 0이 되며, 라인 12의 라인 대표값 1차 변화율은 0이 아닌 것을 알 수 있다. 따라서 연산된 라인 대표값 1차 변화율에서, 라인 대표값 1차 변화율이 0이거나, 0에 근접한 수치가 나오기 바로 직전까지의 라인은 제2 영역에서 제외하여야 한다. 그러므로 도 5에서, 라인 6 내지 라인 12가 제2 영역 임계값(δ₂)를 초과하였으나, 라인 12는 라인 대표값 1차 변화율 값이 0 직전의 라인이므로 제2 영역에 포함되지 않는다.

이어서, 검출된 제2 영역에 포함된 라인들에 대하여는 이진 코드(binary code) “1”을 부여하고, 포함되지 않은 라인들에 대하여 이진 코드 “0”을 포함하여 라인들이 제1 영역에 포함되어 있는 지 여부를 표시할 수 있다. 이에 따라 라인 1 내지 16에 대하여는 “0000 0111 1110 0000”으로 표시하여 라인 6내지 11까지 제2 영역에 포함되어 있는 것으로 표시할 수 있다.

일 실시예로, 도 6에 도시된 바와 같이 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 1차 변화율이 모두 0 이라면, 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값도 역시 0일 것이다. 따라서, 이 중 같거나 더 작은 값인 0을 선택하여 1보다 큰 비례 상수를 곱하여 제2 영역 임계값을 연산하여도 0이 도출되므로, 해당 윈도우에 포함된 모든 라인과 제2 영역 임계값을 비교하면 모두 제2 영역에 포함되어 제2 영역의 경계를 검출할 수 없다. 이러한 경우에는 윈도우를 소정의 라인만큼 이동(shift)한 후, 제2 영역의 경계를 검출할 때까지 동일한 과정을 수행한다.

라인 대표값으로부터 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출한다(S200b). 본 실시예에서, 전환 영역을 검출하기 위하여 라인 대표값의 2차 변화율을 이용하여 검출한 영역을 제3 영역이라 한다. 라인 대표값 2차 변화율 그래프를 도시하면 도 7과 같이 위로 볼록한 피크와 아래로 볼록한 피크를 각각 가지는 형태이다.

라인 대표값 2차 변화율을 구하는 일 실시예로, 라인 대표값의 2차 변화율은 여러 방법으로 연산될 수 있다. 위에서 설명된 예로, 도 5에서 라인 5의 라인 대표값 1차 변화율은 0이고, 라인 6의 라인 대표값 1차 변화율은 6이며, 라인 7의 라인 대표값 1차 변화율은 13이다. 따라서, 라인 6의 라인 대표값 2차 변화율은 라인 6의 라인 대표값 1차 변화율에서 라인 5의 라인 대표값 1차 변화율을 뺀 6이고, 라인 7의 라인 대표값 2차 변화율은 라인 7의 라인 대표값 1차 변화율에서 라인 6의 라인 대표값 1차 변화율을 뺀 7이다. 즉, 서로 인접한 라인간 1차 변화율 차이를 연산하여 2차 변화율을 구할 수 있다.

도 7을 참조하면, 복수의 라인을 포함하는 윈도우(W)를 설정하고, 윈도우(W) 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹(G1)과 제2 라인 그룹(G2)을 설정한다. 일 예로, 윈도우는 도시된 바와 같이 16 라인들을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)는 각각 3개의 라인들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 본 단계에서의 윈도우(W), 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 위에서 설명된 윈도우와 제1 및 제2 라인 그룹에 포함된 라인 개수와 동일하게 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 본 단계에서의 윈도우(W), 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 윗 단계의 윈도우(W)와 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수와 서로 다르게 설정할 수 있다. 이하에서는 간결하고 명확한 설명을 위하여 윈도우(W)에 포함된 라인 개수는 16개, 제1 및 제2 라인 그룹(G1, G2)에 포함된 라인 개수는 각각 3개로, 위에서 설명된 단계와 동일하게 설정한다.

위와 같이 설정된 제1 및 제2 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값 2차 변화율들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값을 연산한다. 즉, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 4, 5 및 6의 라인 대표값 2차 변화율에 대하여 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값을 연산하여 제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값을 연산한다. 이하의 실시예에서는 라인 그룹에 포함된 라인들의 라인 대표값 2차 변화율에 대하여 산술평균을 연산한 결과를 해당 라인 그룹 2차 변화율 대표값으로 한다.

따라서, 제1 라인 그룹(G1)에 포함된 라인 4, 5, 및 6의 2차 변화율 값은 각각 0, 0, 6으로 그에 대한 산술 평균은 2이므로, 제1 라인 그룹(G1) 2차 변화율 대표값은 2이다. 또한, 제2 라인 그룹(G2)에 포함된 라인 17, 18 및 19의 라인 대표값 2차 변화율은 각각 0, 0, 0이므로 제2 라인 그룹(G2) 2차 변화율 대표값은 0이다.

다만 위에서 설명된 실시예들과 같이 산술 평균 값을 라인 대표값으로 하였다 하더라도 라인 그룹 2차 변화율 대표값에 대하여는 산술 평균 이외의 최소값(minimum value), 최대값(maximum value), 최빈값(mode value), 중간값(median value), 총합(summation), 가중합(weighted sum), 산술평균값, 가중 평균(weighted average) 및 기하 평균(geometric average)값 중 어느 한 값 등과 같이 다른 산술 처리를 수행하여 그 결과를 라인 그룹 2차 변화율 대표값으로 삼는 것도 당연히 가능하다.

제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값의 절대값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값의 절대값을 비교하여 더 큰 값을 선택하고, 선택된 값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제3 영역 임계값(δ₃)을 연산한다. 도 7에 도시된 바와 같이 라인 대표값 2차 변화율은 음의 값을 가질 수 있으므로, 라인 그룹 대표값의 절대값을 이용하여 제3 영역 임계값을 연산한다. 따라서, 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값인 2와 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값인 0 중에서 더 큰 값인 2가 선택된다.

선택된 라인 그룹 대표값에 대하여 소정의 비례 상수를 곱하여 제3 영역 임계값을 연산한다. 비례 상수값이 1 미만의 작은 값이라면 연산된 제3 영역 임계값(δ₃)은 2보다 매우 낮아져, 라인 대표값 2차 변화율의 아주 작은 변동에 의하여도 제3 영역에 포함되는지 여부가 달라지므로 매우 작은 값을 가지는 비례 상수 값은 적합하지 않다. 따라서, 비례 상수 값은 적어도 1 이상이어야 한다. 또한, 비례 상수는 제3영역에 포함되어야 하는 영역이 제3 영역에 포함되는 것을 배제할 정도로 큰 값이어서는 안된다. 도 7에 도시된 바와 같이 연산된 제3 영역 임계값(δ₃)은 제1 라인 그룹 대표값인 2에 비하여 약간 높은 값으로 연산된 것을 알 수 있다.

제3 영역 임계값(δ₃)과 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 2차 변화율의 절대값을 비교하여 제3 영역을 검출한다. 일 실시예로, 윈도우(W)에 포함된 라인들에 대하여 라인 대표값 2차 변화율의 절대값과 제3 영역 임계값(δ₃)을 서로 비교한다. 따라서, 제3 영역 임계값(δ₃)에 비하여 라인 대표값 2차 변화율이 큰 라인 6 내지 13을 우선 검출한다.

그러나, 위에서 설명된 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 제2 영역을 검출하는 경우와 유사하게, 라인 대표값의 2차 변화율을 이용하는 경우도 서로 인접한 두 라인의 라인 대표값 1차 변화율로부터 하나의 라인 대표값 2차 변화율을 연산하는 것이다. 따라서, 위에서 연산된 라인 대표값 2차 변화율에서, 라인 대표값 2차 변화율이 0이거나, 0에 근접한 수치가 나오기 바로 직전 두 라인은 제3 영역에서 제외하여야 한다. 그러므로 도 7에서, 라인 6 내지 라인 13의 라인 대표값 2차 변화율의 절대값이 제3 영역 임계값(δ₃)을 초과하였으나, 라인 12와 13은 라인 대표값 2차 변화율 값이 0 직전의 두 라인이므로 제3 영역에 포함되지 않는다.

이어서, 검출된 제3 영역에 포함된 라인들에 대하여는 이진 코드(binary code) “1”을 부여하고, 포함되지 않은 라인들에 대하여 이진 코드 “0”을 포함하여 라인들이 제3 영역에 포함되어 있는 지 여부를 표시할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 라인 1 내지 16에 대하여는 “0000 0111 1110 0000”으로 표시하여 라인 6내지 11까지 제3 영역에 포함되어 있음을 표시할 수 있다.

일 실시예로, 도 8에 도시된 바와 같이 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 1차 변화율이 모두 0이라면, 제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값도 역시 0일 것이다. 따라서, 이 중 같거나 더 작은 값인 0을 선택하여 1보다 큰 비례 상수를 곱하여 제3 영역 임계값을 연산하여도 0이 도출되므로, 해당 윈도우에 포함된 모든 라인과 제3 영역 임계값을 비교하면 모두 제2 영역에 포함되어, 제3 영역의 경계를 검출할 수 없다. 이러한 경우에는 윈도우를 소정의 라인만큼 이동(shift)한 후, 제2 영역의 경계를 검출할 때까지 동일한 과정을 수행한다.

다시 도 1을 참조하면, 제2 영역 및 제3영역 중 어느 하나 이상의 영역과 제1영역을 정렬(align)하고 논리연산을 수행하여 전환 영역을 검출한다(S300a, S300b). 일 실시예로, 제1 영역은 위에서 설명한 바와 같이 전환 영역과 이미지 표시 영역을 포함하는 영역이며, 제2 영역은 라인 대표값의 1차 변화율이 소정의 임계값 이상인 영역을 포함하고, 제3 영역은 라인 대표값의 2차 변화율이 소정의 임계값 이상인 영역을 포함한다.

위에서 설명된 실시예에 의하면 이진 코드로 제1 영역은 ”0000 0111 1111 1111 …” 으로 표시되며, 제2 영역은 “0000 0111 1100 0000 …”로 표시된다. 따라서, 제1 영역은 라인 6부터 시작하고, 제2 영역의 시작도 마찬가지로 라인 6부터 시작하므로, 두 영역이 서로 정렬(aligned)된 것을 알 수 있다. 제1 영역과 제3 영역을 이용하여 전환 영역을 검출할 수 있으며, 이러한 실시예에 의하는 경우도, 제1 영역은 ”0000 0111 1111 1111 …” 으로 표시되며, 제3 영역은 “0000 0111 1100 0000 …”로 표시된다. 제1 영역과 제3 영역도 서로 정렬되어 있음을 알 수 있다. 또한, 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 이용하여 전환 영역을 검출하는 실시예에 의하여도 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 모두 라인 6에서 시작하므로, 각각의 영역이 서로 정렬되었다.

그러나, 지터(jitter) 등이 발생하여 어느 하나의 영역이 다른 영역과 다른 라인에서 시작할 수 있다. 이러한 경우에는 어느 한 영역과 다른 영역의 시작 라인이 서로 정렬되지 않았으므로, 전환 영역을 검출하지 않는다.

이어서, 정렬된 각각의 영역에 대하여 논리곱(AND) 연산을 수행하여 전환 영역을 검출한다. 이진 코드로 제1 영역은 “0000 0111 1111 1111 …” 로 표시할 수 있으며, 제2 영역은 “0000 0111 1100 0000 …” 로 표시할 수 있으므로,. 각각의 영역을 표시하는 이진 코드에 논리곱(AND) 연산을 수행하면 “0000 0111 1100 0000 …”의 결과를 얻을 수 있어 라인 6 내지 11이 전환 영역에 해당하는 것을 알 수 있다. 위에서 설명된 실시예와 마찬가지로, 제1 영역을 표시하는 이진 코드와, 제3 영역을 표시하는 이진 코드에 대하여 논리곱 연산을 수행하여 전환 영역을 검출하는 것도 당연히 가능하며, 제1, 제2 및 제3 영역을 표시하는 이진 코드에 대하여 논리곱 연산을 수행하여 전환 영역을 검출하는 것도 가능하다.

본 실시예에 있어서는 어느 한 영역에 포함되는 것을 이진 비트 중 “1”로 표시하는 것을 예로 들었으며, 논리곱 연산을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 순전히 명확한 설명을 위한 것으로 이진 비트 중 “0”으로 표시하는 것도 당연히 가능하며, 다른 논리 연산을 수행하여 전환 영역을 검출하는 것도 당연히 가능하다.

일 실시예로, 제1 내지 제3 영역을 검출하는 과정에서 각각의 영역을 검출하기 위한 임계값들이 변화하면서 검출된 전환 영역의 경계가 미소하게 변화할 수 있다. 따라서, 전환 영역의 경계가 변동하는 것을 방지하기 위하여 검출된 전환 영역의 경계들에 대하여 프레임 별 평균을 취하는 평균 필터(average filter), 프레임 별로 검출된 값의 중간을 취하는 미디언 필터(median filter) 등의 필터링을 수행한다.

일 실시예로, 전환 영역을 검출한 후, 이미지 비표시 영역, 이미지 표시 영역과 전환 영역에 대하여는 각각 별도로 영상처리를 수행한다. 따라서, 종래와 같이 어두운 색의 이미지 비표시 영역과 이미지 표시 영역에 표시된 흰색 이미지가 서로 보간되어 형성되는 회색의 전환 영역이 이미지 비표시 영역 또는 이미지 표시 영역에 침투하여 이미지 품질을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 이미지 표시 영역, 이미지 비표시 영역뿐만 아니라 전환 영역을 검출하여 각각의 영역별로 영상 처리를 수행하므로, 어느 한 영역에 표시된 이미지가 다른 영역에 침투하여 화질 저하를 일으키지 않아 표시되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 제공된다.

이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치를 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치의 블록도(block diagram) 이다. 간결하고 명확한 설명을 위하여 위에서 설명된 사항과 중복된 사항에 대하여는 설명이 생략될 수 있다. 본 실시예에 의한 영상 처리 장치는 이미지 표시 영역, 이미지 비표시 영역 및 이미지 표시 영역과 이미지 비표시 영역 사이에 위치한 전환 영역을 포함하는 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부와, 연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출 서브 유닛과, 연산된 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 제2 영역을 검출하는 제2 영역 검출 서브 유닛과, 제1 영역과 제2 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하는 전환 영역 검출 서브 유닛을 포함하는 전환 영역 검출부 및 영상의 이미지 비표시 영역, 전환 영역 및 이미지 표시 영역을 각각 분리하여 영상처리를 수행하는 영상 처리부를 포함하며, 일 실시예에서, 영상 처리 장치는 검출된 전환 영역의 경계가 변화하는 것을 방지하기 위하여 검출된 전환 영역의 경계에 대하여 필터링을 수행하는 필터링 부를 더 포함할 수 있다.

라인 대표값 연산부(100)는 어느 한 방향으로 연장된 라인에 포함된 픽셀의 색정보값을 이용하여 라인 대표값을 연산한다. 일 예로, 이미지 비표시 영역이 레터 박스 형태(도 3a 참조)라면, 영상의 제1 방향 라인에 포함된 픽셀들의 색정보값을 얻는다. 다른 예로, 이미지 비표시 영역이 필라 박스 형태(도 3b참조)라면, 영상의 제2 방향 라인에 포함된 픽셀들의 색정보값을 얻는다. 또 다른 예로, 영상 내에 레터 박스 형태의 이미지 비표시 영역과 필라 박스 형태의 이미지 비표시 영역이 모두 있다면 제1 방향과 제2 방향 중 어느 한 방향에 대하여 먼저 라인 대표값을 연산한 후, 다른 방향에 대하여 라인 대표값을 연산할 수 있다. 또 다른 예로, 영상 내에 레터 박스 형태의 이미지 비표시 영역과 필라 박스 형태의 이미지 비표시 영역이 모두 있다면 제1 방향과 제2 방향 동시에 라인 대표값을 연산한다.

전환 영역 검출부(200)는 연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출 서브 유닛(210)과, 연산된 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 제2 영역을 검출하는 제2 영역 검출 서브 유닛(220) 및 연산된 라인 대표값의 2차 변화율을 이용하여 제3 영역을 검출하는 제3 영역 검출 서브 유닛(230) 중 어느 하나 이상과, 제1 영역과 검출된 제2 영역 및 제 3 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하는 전환 영역 검출 서브 유닛(240)을 포함한다.

전환 영역 검출부(200)에 포함된 제1 영역 검출 서브 유닛(210)은 복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 연산하고, 제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 이용하여 제1 영역 임계값을 연산하고, 제1 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값을 비교하여 제1 영역을 검출한다.

전환 영역 검출부(200)에 포함된 제2 영역 검출 서브 유닛(220)은 라인 대표값을 이용하여 라인 대표값 1차 변화율을 연산하고, 복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값을 연산하고, 제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값을 이용하여 제2 영역 임계값을 연산하고, 제2 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 1차 변화율을 비교하여 제2 영역을 검출한다.

전환 영역 검출부(200)에 포함된 제3 영역 검출 서브 유닛(230)은 라인 대표값 2차 변화율을 연산하고, 복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값을 연산하고, 제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값을 이용하여 제3 영역 임계값을 연산하고, 제3 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값 2차 변화율을 비교하여 제3 영역을 검출한다. 다만, 위에서 설명한 바와 같이, 라인 대표값 1차 변화율은 서로 인접한 두 라인의 라인 대표값으로부터 하나의 라인 대표값 1차 변화율을 연산하는 것이며, 라인 대표값 2차 변화율은 인접한 두 라인의 라인 대표값 1차 변화율로부터 하나의 라인 대표값 2차 변화율을 형성하는 것이다. 따라서, 라인 대표값 1차 변화율 연산부는 변화율이 0이거나, 0에 근접한 수치가 나오기 바로 직전까지의 라인은 제2 영역에서 제외하여 제2 영역을 검출하고, 라인 대표값 2차 변화율 연산부는 변화율이 0이거나, 0에 근접한 수치가 나오기 바로 직전까지의 두 라인을 제3 영역에서 제외하여 검출한다.

전환 영역 검출부에 포함된 전환 영역 검출 서브 유닛(240)은 검출된 제2 영역, 제3 영역 중 어느 하나 이상의 영역과 제1 영역의 시작점과 제2 영역 및 제3 영역을 정렬하고, 논리곱 연산을 수행하여 전환 영역을 검출한다.

영상 처리부(300)는 이미지 표시 영역과, 이미지 비표시 영역 및 전환 영역에 대하여 각각 별개로 동작 추정(ME, Motion Estimation)및 움직임 보상(MC, Motion Compensation)등의 영상처리를 수행하여 전환 영역에 표시된 이미지가 이미지 표시영역 또는 이미지 비표시 영역에 침투하지 않도록 한다.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

S100 내지 S500: 본 실시예에 의한 영상 처리 방법의 각 단계
W: 윈도우 G1, G2: 제1 및 제2 라인 그룹
δ₁: 제1 영역 임계값 δ₂: 제2 영역 임계값
δ₃: 제3 영역 임계값 100: 라인 대표값 연산부
200: 전환 영역 검출부 300: 이미지 비표시 영역 검출부
400: 필터링 부

Claims

영상의 일방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역을 검출하는 과정과,
라인 대표값으로부터 라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출하는 과정과,
제1 영역의 경계와 제2 영역을 정렬(align)하고 논리 연산을 수행하여 전환영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 영역을 검출하는 과정 이후에,
라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출하는 과정을 더 포함하며,
상기 제1 영역과 제2 영역을 정렬하여 전환영역을 검출하는 과정은 제1 영역, 제2 영역과 함께 제3 영역을 정렬하고 논리연산을 수행하여 전환영역을 검출하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 과정은,
상기 영상 일방향 라인에 포함된 각 픽셀들의 그레이 스케일(Gray Scale) 휘도, HCB(Hue Saturation Value, 색조 채도 휘도), YCbCr(휘도, 색차정보) 및 YUV(휘도, 휘도와 청색의 차, 휘도와 적색의 차) 색정보 중 적어도 어느 한 요소를 얻는 과정과,
얻어진 픽셀들의 적어도 어느 한 요소를 산술 처리하는 과정으로 수행되는 전환 영역 검출방법.
제3항에 있어서,
상기 얻어진 픽셀들의 색정보 중 적어도 어느 한 요소를 산술 처리하는 과정은,
상기 얻어진 픽셀들의 색정보 중 어느 한 요소의 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역을 검출하는 과정은
복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 연산하는 과정과,
제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 이용하여 제1 영역 임계값을 연산하는 과정 및
상기 제1 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값을 비교하여 제1 영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제5항에 있어서,
상기 복수의 라인들의 대표값을 산술처리하는 과정은 상기 복수의 라인들의 대표값에 대하여 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 영역 임계값을 연산하는 과정은,
제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 비교하여 같거나 작은 값을 선택하는 과정과,
같거나 작은 값에 1 이상인 비례 상수를 곱하여 제1 영역 임계값을 연산하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 1차 변화율을 연산하는 과정은,
인접한 라인들 사이에서 라인 대표값의 차이를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 영역을 검출하는 과정은,
복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수 라인들의 1차 변화율 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹 각각의 1차 변화율 대표값을 연산하는 과정과,
제1 라인 그룹의 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹의 1차 변화율 대표값을 이용하여 제2 영역 임계값을 연산하는 과정 및
상기 제2 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 1차 변화율 대표값을 비교하여 제2 영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제9항에 있어서,
상기 복수의 라인들의 1차 변화율 대표값들을 산술 처리하는 과정은 상기 복수의 라인들의 1차 변화율 대표값에 대하여 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 영역 임계값을 연산하는 과정은,
제1 라인 그룹 1차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 1차 변화율 대표값을 비교하여 같거나 큰 값을 선택하는 과정과,
선택된 같거나 큰 값에 1 이상인 비례 상수를 곱하여 제2 영역 임계값을 연산하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역과 제2 영역을 정렬(align)하는 과정은,
검출된 제1 영역의 시작 라인과 제2 영역의 시작 라인이 일치하는지 여부를 판단하는 전환 영역 검출 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 영역, 제2 영역과 함께 제3 영역을 정렬하는 과정은 제1 영역의 시작 라인, 제2 영역의 시작 라인 및 제3 영역의 시작 라인이 일치하는지 여부를 판단하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역을 검출하는 과정은,
검출된 제1 영역을 이진 코드(binary code)로 표시하는 과정을 포함하고,
상기 제2 영역을 검출하는 과정은,
검출된 제2 영역을 이진 코드로 표시하는 과정을 포함하며,
상기 전환영역을 검출하는 과정은, 제1 영역을 표시하는 이진 코드와 제2 영역을 표시하는 이진 코드를 논리 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제14항에 있어서,
상기 검출된 제1 영역을 이진 코드(binary code)로 표시하는 과정은 검출된 제1 영역을 이진 코드 “1”로 표시하고, 그외 부분을 이진 코드 “0”으로 표시하고,
상기 검출된 제2 영역을 이진 코드로 표시하는 과정은 검출된 제2 영역을 이진 코드 “1”로 표시하고, 그외 부분을 이진 코드 “0”으로 표시하며,
상기 제1 영역을 표시하는 이진 코드와 제2 영역을 표시하는 이진 코드를 논리 연산하는 과정은 제1 영역을 표시하는 이진 코드와 제2 영역을 표시하는 이진 코드를 논리곱(AND) 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 전환영역을 검출하는 과정 이후에,
검출된 전환 영역의 경계에 대하여 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하는 전환 영역 검출 방법.
영상의 일방향 라인 대표값을 연산하여 제1 영역을 검출하는 과정과,
라인 대표값으로부터 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출하는 과정과,
제1 영역과 제3 영역을 정렬(align)하고 전환영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 영역을 검출하는 과정 이후에,
라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출하는 과정을 더 포함하며,
상기 제1 영역과 제3 영역을 정렬하여 전환영역을 검출하는 과정은 제1 영역, 제3 영역과 함께 제2 영역을 정렬하고 전환영역을 검출하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 과정은,
상기 영상 일방향 라인에 포함된 각 픽셀들의 그레이 스케일(Gray Scale) 휘도, HCB(Hue Saturation Value, 색조 채도 휘도), YCbCr(휘도, 색차정보) 및 YUV(휘도, 휘도와 청색의 차, 휘도와 적색의 차) 색정보 중 적어도 어느 한 요소를 얻는 과정과,
얻어진 픽셀들의 적어도 어느 한 요소를 산술 처리하는 과정으로 수행되는 전환 영역 검출방법.
제19항에 있어서,
상기 얻어진 픽셀들의 색정보 중 적어도 어느 한 요소를 산술 처리하는 과정은,
상기 얻어진 픽셀들의 색정보 중 어느 한 요소의 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 영역을 검출하는 과정은
복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 라인 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹 각각의 대표값을 연산하는 과정과,
제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 이용하여 제1 영역 임계값을 연산하는 과정 및
상기 제1 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 라인 대표값을 비교하여 제1 영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제21항에 있어서,
상기 복수의 라인들의 대표값을 산술처리하는 과정은 상기 복수의 라인들의 대표값에 대하여 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제21항에 있어서,
상기 제1 영역 임계값을 연산하는 과정은,
제1 라인 그룹 대표값과 제2 라인 그룹 대표값을 비교하여 같거나 더 작은 값을 선택하는 과정과,
상기 같거나 더 작은 값에 1 이상인 비례 상수를 곱하여 제1 영역 임계값을 연산하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 라인 대표값으로부터 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하는 과정은,
인접한 라인들 사이에서 라인 대표값의 차이인 라인 대표값1차 변화율을 연산하고,
인접한 라인들 사이에서 라인 대표값 1차 변화율의 차이를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 제3 영역을 검출하는 과정은,
복수의 라인을 포함하는 윈도우 내에서 각각 복수의 라인을 포함하는 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹을 설정하고 설정된 라인 그룹들에 포함된 복수의 라인들의 2차 변화율 대표값들을 산술 처리하여 제1 라인 그룹과 제2 라인 그룹 각각의 2차 변화율 대표값을 연산하는 과정과,
제1 라인 그룹의 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹의 2차 변화율 대표값을 이용하여 제3 영역 임계값을 연산하는 과정 및
상기 제3 영역 임계값과 상기 윈도우에 포함된 라인들의 2차 변화율 대표값을 비교하여 제3 영역을 검출하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제25항에 있어서,
상기 복수의 라인들의 2차 변화율 대표값들을 산술 처리하는 과정은 상기 복수의 라인들의 2차 변화율 대표값에 대하여 최소값, 최대값, 최빈값, 중간값, 총합, 가중합, 산술평균값, 가중 평균 및 기하 평균값 중 어느 하나를 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제25항에 있어서,
상기 제3 영역 임계값을 연산하는 과정은,
제1 라인 그룹 2차 변화율 대표값과 제2 라인 그룹 2차 변화율 대표값을 비교하여 더 큰 값을 선택하는 과정과,
선택된 더 큰 값에 1 이상인 비례 상수를 곱하여 제3 영역 임계값을 연산하는 과정을 포함하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 영역과 제3 영역을 정렬(align)하는 과정은,
검출된 제1 영역의 시작 라인과 제3 영역의 시작 라인이 일치하는지 여부를 판단하는 전환 영역 검출 방법.
제18항에 있어서,
상기 제1 영역, 제3 영역과 함께 제3 영역을 정렬하는 과정은 제1 영역의 시작 라인, 제2 영역의 시작 라인 및 제3 영역의 시작 라인이 일치하는지 여부를 판단하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 영역을 검출하는 과정은,
검출된 제1 영역을 이진 코드(binary code)로 표시하는 과정을 포함하고,
상기 제3 영역을 검출하는 과정은,
검출된 제3 영역을 이진 코드로 표시하는 과정을 포함하며,
상기 전환영역을 검출하는 과정은, 제1 영역을 표시하는 이진 코드와 제3 영역을 표시하는 이진 코드를 논리 연산하여 수행하는 전환 영역 검출 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1 영역과 제3 영역을 정렬(align)하고 전환영역을 검출하는 과정 이후에,
검출된 전환 영역의 경계에 대하여 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하는 전환 영역 검출 방법.
이미지 표시 영역, 이미지 비표시 영역 및 이미지 표시 영역과 이미지 비표시 영역 사이에 위치한 전환 영역을 포함하는 영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부;
연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출 서브 유닛과, 연산된 라인 대표값의 1차 변화율을 이용하여 제2 영역을 검출하는 제2 영역 검출 서브 유닛과, 제1 영역과 제2 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하는 전환 영역 검출 서브 유닛을 포함하는 전환 영역 검출부; 및
영상의 이미지 비표시 영역, 전환 영역 및 이미지 표시 영역을 각각 분리하여 영상처리를 수행하는 영상 처리부를 포함하는 영상 처리 장치.
제32항에 있어서,
전환 영역 검출부는 라인 대표값의 2차 변화율을 연산하여 제3 영역을 검출하는 제3 영역 검출 서브 유닛을 더 포함하며,
상기 영상 처리부는 상기 제1 영역과 제2 영역과 함께 제3 영역을 정렬하여 전환영역을 검출하는 영상 처리 장치.
제32항에 있어서,
상기 영상 처리 장치는
검출된 전환영역의 경계에 대하여 필터링을 수행하는 필터부를 더 포함하는 영상 처리 장치.
영상의 일방향 라인 대표값을 연산하는 라인 대표값 연산부;
연산된 라인 대표값을 이용하여 제1 영역을 검출하는 제1 영역 검출부;
연산된 라인 대표값의 2차 변화율을 이용하여 제3 영역을 검출하는 제3 영역 검출부; 및
제1 영역과 제3 영역을 정렬하여 전환 영역을 검출하며, 영상의 이미지 비표시 영역, 전환 영역 및 이미지 표시 영역을 각각 분리하여 영상처리를 수행하는 영상 처리 장치.
제35항에 있어서,
상기 영상 처리 장치는
라인 대표값의 1차 변화율을 연산하여 제2 영역을 검출하는 제2 영역 검출부를 더 포함하며,
상기 영상 처리부는 상기 제1 영역과 제2 영역과 함께 제3 영역을 정렬하여 전환영역을 검출하는 영상 처리 장치.
제35항에 있어서,
상기 영상 처리 장치는
검출된 전환영역의 경계에 대하여 필터링을 수행하는 필터부를 더 포함하는 영상 처리 장치.