KR101397045B1 - Apparatus and method for increase video quality by image condition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TV 영상의 상태를 판단하여 각각의 상태에 따라 가장 효용성이 높은 방향으로 명암, 색도, 선명도 등의 각 화질 요소를 개선하는 영상 상태에 따른 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 영상 입력을 선택하여 선택된 영상신호를 입력받는 영상 입력 선택부; 상기 영상 입력 선택부에서 입력받은 변조된 영상신호를 복원하는 영상 복조부; 상기 영상 복조부에서 복원된 영상신호를 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 디스플레이 영상을 구현하는 영상 포맷 처리부; 상기 영상의 주파수와 계조를 판단하여 그 크기에 따라 명암, 색도 및 선명도를 선택적으로 조정하는 화질 처리부; 상기 화질 처리부에서 조정된 영상을 합성하는 화질 합성부; 상기 화질 합성부에서 합성된 영상을 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환하는 데이터 포맷 처리부; 상기 데이터 포맷 처리부에서 처리된 영상을 화면에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and method for improving picture quality according to a picture state, which improves picture quality factors such as lightness, chroma, and sharpness in a direction in which the state of a TV image is determined and is most effective according to each state. The present invention relates to an image input apparatus, comprising: a video input selection unit for selecting a video input and receiving a selected video signal; An image demodulator for reconstructing a modulated image signal input from the image input selector; An image format processor for converting the image signal reconstructed by the image demodulator into an image format suitable for a resolution of a display and an image format for implementing a display image; An image quality processing unit for determining the frequency and the grayscale of the image and selectively adjusting the contrast, the chromaticity and the sharpness according to the size; An image quality synthesis unit for synthesizing the image adjusted by the image quality processing unit; A data format processor for converting the image synthesized by the image quality synthesizer into a displayable image format; And a display unit for displaying an image processed by the data format processing unit on a screen.
TV, 영상, 명암, 색도, 선명도, 화질, 개선, 해상도, 주파수, 계조 TV, video, contrast, chroma, sharpness, picture quality, improvement, resolution, frequency, gradation
Description
본 발명은 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TV 영상의 상태를 판단하여 각각의 상태에 따라 최적화된 방법으로 각 화질 요소를 개선하는 영상 상태에 따른 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for improving image quality, and more particularly, to an apparatus and method for improving image quality according to a video state in which each image quality element is improved by determining a state of a TV image and optimized in accordance with each state .
본 발명은 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TV 영상의 상태를 판단하여 각각의 상태에 따라 최적화된 방법으로 화질을 개선하기 위한 것으로써 화질의 각각 요소, 예로서 주파수, 신호 레벨, 색도, 히스토그램 등의 관점에서 영상을 판단하여 가장 효용성이 높은 방향으로 명암, 색도, 선명도 등의 각 화질 요소를 개선하는 영상 상태에 따른 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image quality improving apparatus and method, and more particularly, to a system and method for improving image quality by determining a state of a TV image and improving an image quality by an optimized method according to each state, , Chromaticity, histogram, and the like, thereby improving image quality factors such as lightness, chroma, and sharpness in a direction in which the most effective is obtained.
일반적으로 디스플레이장치는 브라운관 면에 문자나 도형의 형식으로 데이터를 시각적으로 표시하는 것을 말하며, 대표적인 종류로는 CRT, 기억형 표시, 액정, 발광다이오드, 프로젝션 등이 있다. Generally, a display device refers to visual display of data in the form of characters or graphics on a cathode ray tube (CRT) surface, and representative examples thereof include a CRT, a memory type display, a liquid crystal, a light emitting diode, and a projection.
최근 디스플레이장치는 사용자의 요구에 맞추어 더욱 선명한 화질의 영상을 제공하기 위하여 화질 개선 장치가 적용되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, an image quality improvement device has been applied to a display device in order to provide a clearer image quality in accordance with a user's demand.
도 1은 종래의 화질 개선 장치를 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional image quality improving apparatus.
도시된 바와 같이, 종래의 화질 개선 장치는 영상 입력 선택부(10), 영상 복조부(20), 영상 포맷 처리부(30), 화질 처리부(40), 명암 처리부(41), 색도 처리부(42), 선명도 처리부(43), 데이터 포맷 처리부(50) 및 디스플레이부(60)로 구성된다.As shown in the figure, a conventional image quality improvement apparatus includes a video
먼저, 영상 입력 선택부(10)에서 영상 입력을 선택하고, 영상 복조부(20)에서 변조된 영상신호를 복원한다. 영상 포맷 처리부(30)에서는 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 기본적인 디스플레이 원래 영상을 구현한다. First, an image input is selected by the image
그 다음으로는 화질 처리부(40)에서 화질 처리를 하게 되는데, 이것은 영상처리 규정이나 표준이 있는 것이 아니라 특정한 목적으로 소비자가 원하는 영상을 꾸미는 작업이므로 TV마다 약간씩 다를 수 있다. 도시된 바와 같이 일반적으로 명암 처리부(41)는 명암을 처리하고, 색도 처리부(42)는 색도를 처리하고, 선명도 처리부(43)는 선명도 를 처리한다.Next, the image
이렇게 화질 처리된 영상은 데이터 포맷 처리부(50)에서 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환되어 디스플레이부(60)를 통하여 화면에 디스플레이된다.The image-processed image is converted into a displayable image format in the data
그러나 어느 처리 기법을 쓰든지 화면 전체에 대하여 일관된 처리를 하므로 화소의 주파수, 색상, 레벨 상태에 상관없이 같은 효과를 부여하게 된다. 그러므로 어떤 특정한 경우에는 부분적으로 역효과가 나타날 수도 있다. However, whichever processing method is used, the same processing is applied to the entire screen, so that the same effect is given irrespective of the frequency, color, and level state of the pixel. Therefore, in certain cases, some adverse effects may occur.
예를 들어 명암의 같은 경우에는 저계조에서는 그 영역이 고주파이면 구분력을 개선하는 것이 바람직하므로 선명도를 개선해야 하며, 그 영역이 저주파이면 전체의 명암비를 올려야 하므로 콘트라스트 커브의 기울기를 올려야 한다. 그러나 이러한 정보는 주파수를 판단해야하나 일반적인 레벨의 분포를 파악하는 히스토그램으로는 영역이나 주파수에 대한 정보를 알 수가 없어 콘트라스트 커브를 올리다가 저계조 구분력을 상실하는 오류를 범하게 된다. 반대로 저계조 구분력을 살리기 위하여 선명도를 올리면 전체적인 명암이 떨어져 화면의 명암 대조가 낮아진다. For example, in the case of light and dark, it is desirable to improve the discrimination power if the region is high frequency in a low gradation. Therefore, the sharpness should be improved, and if the region is low frequency, the contrast ratio of the whole should be increased to raise the slope of the contrast curve. However, this information needs to determine the frequency, but the histogram that grasps the distribution of the general level does not know the information about the region or the frequency, so that when the contrast curve is raised, the low gradation discrimination power is lost. On the contrary, if the sharpness is raised to utilize the low gradation discrimination power, the overall contrast is lowered and the contrast of the screen is lowered.
또한, 선명도의 경우 전 화면에 일괄적으로 적용하게 되면, 고주파 영역에 있는 데이터에는 선명도가 향상되는 반면, 저주파 영역에서는 오히려 노이즈를 증폭시키는 부작용이 발생하는 문제점이 있었다. In the case of sharpness, if the entire screen is applied in a lump, the sharpness of the data in the high frequency range is improved, but the side effect of amplifying the noise is generated in the low frequency range.
이와 같이 종래의 화질 개선 장치는, 입력신호의 해상도, 명암(Contrast), 색농도(Color), 선명도(Sharpness) 등 어떤 화질 처리도 TV 화면의 전체에 대하여 일괄적인 적용을 하므로 영상 데이터의 상태에 따라 효과의 정도가 각기 달라지는 문제점이 있었다. Thus, in the conventional picture quality improvement apparatus, since any picture quality processing such as resolution, contrast, color density, and sharpness of the input signal is applied to the whole of the TV screen in a batch manner, There is a problem that the degree of effect varies with each other.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, TV 영상의 상태를 판단하여 각각의 상태에 따라 가장 효용성이 높은 방향으로 명암, 색도, 선명도 등의 각 화질 요소를 개선하는 영상 상태에 따른 화질 개선 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-described problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide an image quality enhancement method, And an object of the present invention is to provide an improvement apparatus and method.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치는, 영상 입력을 선택하여 선택된 영상신호를 입력받는 영상 입력 선택부; 상기 영상 입력 선택부에서 입력받은 변조된 영상신호를 복원하는 영상 복조부; 상기 영상 복조부에서 복원된 영상신호를 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 디스플레이 영상을 구현하는 영상 포맷 처리부; 상기 영상의 주파수와 계조를 판단하여 그 크기에 따라 명암, 색도 및 선명도를 선택적으로 조정하는 화질 처리부; 상기 화질 처리부에서 조정된 영상을 합성하는 화질 합성부; 상기 화질 합성부에서 합성된 영상을 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환하는 데이터 포맷 처리부; 상기 데이터 포맷 처리부에서 처리된 영상을 화면에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for enhancing image quality according to a video state, including: a video input selector for selecting a video input and receiving a selected video signal; An image demodulator for reconstructing a modulated image signal input from the image input selector; An image format processor for converting the image signal reconstructed by the image demodulator into an image format suitable for a resolution of a display and an image format for implementing a display image; An image quality processing unit for determining the frequency and the grayscale of the image and selectively adjusting the contrast, the chromaticity and the sharpness according to the size; An image quality synthesis unit for synthesizing the image adjusted by the image quality processing unit; A data format processor for converting the image synthesized by the image quality synthesizer into a displayable image format; And a display unit for displaying an image processed by the data format processing unit on a screen.
상기 화질 처리부는, 프레임 메모리를 사용하여 영상 영역을 분할하는 영상 분할부; 상기 영상의 계조를 판단하는 계조 판단부; 라인 메모리를 사용하여 상기 영상의 주파수를 판단하는 주파수 판단부; 상기 주파수 판단부 및 상기 계조 판단 부의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 구분력을 강화시키고, 저주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 레벨을 저하시키는 명암 처리부; 상기 주파수 판단부의 판단에 따라 고주파 영상일 경우 그린계열 색도를 강화시키고, 중주파 영상일 경우 블루계열 색도를 강화시키고, 저주파 영상일 경우 피부색계열 색도를 강화시키는 색도 처리부; 상기 주파수 판단부 및 상기 계조 판단부의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 선명도를 강화시키고, 중주파 영상에 대하여 에지 성분에 대하여 강화시키는 선명도 처리부를 포함한다.Wherein the image quality processing unit comprises: a video division unit for dividing an image region using a frame memory; A gradation determination unit for determining a gradation of the image; A frequency determination unit for determining a frequency of the image using a line memory; A brightness / darkness processing unit for enhancing a brightness / darkness-separating power for high-frequency and low-tone images according to the determination of the frequency determining unit and the tone determining unit, A chroma processor for enhancing the chrominance of the green color in the case of a high frequency image, enhancing the chrominance of the blue color in the case of a low frequency image, and enhancing the color of the skin color in the case of a low frequency image; And a sharpness processor for enhancing the sharpness of the high frequency image and the low grayscale image according to the determination of the frequency determination unit and the grayscale determination unit and for enhancing the edge component of the mid-frequency image.
상기 선명도 처리부는 상기 중주파 영상에 대하여 에지 성분에 대하여 강화시킬 때에 피부색 계열 영상은 제외시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the sharpness processing unit exclude the skin color series image when the edge component is enhanced with respect to the mid-frequency image.
본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 방법은, 영상 입력을 선택하여 선택된 영상신호를 입력받는 영상 입력 선택 단계; 상기 영상 입력 선택 단계에서 입력받은 변조된 영상신호를 복원하는 영상 복조 단계; 상기 영상 복조 단계에서 복원된 영상신호를 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 디스플레이 영상을 구현하는 영상 포맷 처리 단계; 상기 영상의 주파수와 계조를 판단하여 그 크기에 따라 명암, 색도 및 선명도를 선택적으로 조정하는 화질 처리 단계; 상기 화질 처리 단계에서 조정된 영상을 합성하는 화질 합성 단계; 상기 화질 합성 단계에서 합성된 영상을 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환하는 데이터 포맷 처리 단계; 상기 데이터 포맷 처리 단계에서 처리된 영상을 화면에 디스플레이하는 디스플레이 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image quality improvement method according to a video state, including: a video input selection step of selecting a video input and receiving a selected video signal; An image demodulating step of reconstructing the modulated image signal received in the image input selecting step; An image format processing step of converting the image signal reconstructed in the image reconstruction step into an image format suitable for a resolution of a display and an image format for implementing a display image; An image quality processing step of determining frequency and gradation of the image, and selectively adjusting contrast, chroma, and sharpness according to the frequency and gradation of the image; An image quality synthesis step of synthesizing the image adjusted in the image quality processing step; A data format processing step of converting the image synthesized in the image quality synthesis step into a displayable image format; And a display step of displaying the image processed in the data format processing step on the screen.
본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치 및 방법에 의하면, TV 영상의 상태를 화질의 각각 요소, 예로서 주파수, 신호 레벨, 색도, 히스토그램 등의 관점에서 영상을 판단하여 가장 효용성이 높은 방향으로 명암, 색도, 선명도 등의 각 화질 요소를 개선하는 효과가 있다. According to the image quality improvement apparatus and method according to the present invention, the state of the TV image is determined in terms of each element of image quality, for example, frequency, signal level, chrominance, histogram, The image quality factors such as contrast, color, sharpness and the like are improved.
또한, 본 발명에 의하면 TV 영상의 화질을 입력신호의 해상도 및 영상의 상태(영상 객체영역, 계조, 주파수 등)에 따라 원하는 수준의 변화를 줄 수 있으므로 더욱 지능적이고 효과적인 화질 개선을 할 수 있으며, 입력 영상의 해상도가 디스플레이 해상도 보다 작을 경우 입력해상도를 변화시키지 않으면 디스플레이의 전력소모도 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, since the image quality of the TV image can be changed according to the resolution of the input signal and the state of the image (image object area, gradation, frequency, etc.), it is possible to improve the image quality more intelligently and effectively, If the resolution of the input image is smaller than the display resolution, power consumption of the display can be reduced without changing the input resolution.
또한, 본 발명의 색도 처리는 선호색 처리 적용 여부를 주파수나 계조까지 조사하여 구체적으로 나누어 판단하므로 선호색 적용 대상의 판단을 더욱 정확히 할 수 있다. In addition, the chromaticity processing of the present invention determines whether or not the preferred color processing is applied to the frequency or gradation, and thus the determination of the preferred color application object can be made more accurately.
또한, 본 발명에 의하면 영상의 명암의 처리 결과는 선호색 처리에 명암 및 선호색 처리 결과는 선명도의 처리에 반영함으로써 종래의 이 세가지 처리를 순서적으로 독립적인 처리에 의해 생길 수 있었던 여러가지 부작용(얼굴 등의 자연스러움을 해치는 등) 을 방지하고 효과적으로 에지 및 고주파 구분력을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the processing result of the brightness and darkness of the image is reflected to the preferential color processing in the contrast and the preferred color processing result in the processing of the sharpness. Thus, the conventional three kinds of processing can be applied to various side effects Etc.) and to improve edge and high frequency discrimination power effectively.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to describe its invention in the best possible way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 2는 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치의 일 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an image quality improvement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명은 영상 입력 선택부(100), 영상 복조부(200), 영상 포맷 처리부(300), 화질 처리부(400), 명암 처리부(410), 색도 처리부(420), 선명도 처리부(430), 영상 분할부(440), 프레임 메모리(450), 계조 판단부(460), 주파수 판단부(470), 라인 메모리(480), 해상도 판별부(490), 화질 합성부(500), 데이터 포맷 처리부(600) 및 디스플레이부(700)를 포함한다.As shown in the figure, the present invention includes an image
영상 입력 선택부(100)는 영상 입력을 선택하여 선택된 영상신호를 입력받는다.The video
영상 복조부(200)는 상기 영상 입력 선택부(100)에서 입력받은 변조된 영상 신호를 복원한다.The
영상 포맷 처리부(300)는 상기 영상 복조부(200)에서 복원된 영상신호를 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 디스플레이 영상을 구현한다.The image
화질 처리부(400)는 상기 영상의 주파수와 계조를 판단하여 그 크기에 따라 명암, 색도 및 선명도를 선택적으로 조정한다.The image
화질 합성부(500)는 상기 화질 처리부(400)에서 조정된 영상을 합성한다.The image quality synthesis unit (500) synthesizes the adjusted image in the image quality processing unit (400).
데이터 포맷 처리부(600)는 상기 화질 합성부(500)에서 합성된 영상을 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환한다.The data
디스플레이부(700)는 상기 데이터 포맷 처리부(600)에서 처리된 영상을 화면에 디스플레이한다.The
이를 위하여, 상기 화질 처리부(400)는 명암 처리부(410), 색도 처리부(420), 선명도 처리부(430), 영상 분할부(440), 프레임 메모리(450), 계조 판단부(460), 주파수 판단부(470), 라인 메모리(480) 및 해상도 판별부(490)를 포함한다.The
영상 분할부(440)는 프레임 메모리(450)를 사용하여 영상 영역을 분할한다.The
계조 판단부(460)는 상기 영상의 계조를 판단한다.The
주파수 판단부(470)는 라인 메모리(480)를 사용하여 상기 영상의 주파수를 판단한다.The
해상도 판별부(490)는 상기 영상의 해상도를 판단한다.The
명암 처리부(410)는 상기 주파수 판단부(470) 및 상기 계조 판단부(460)의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 구분력을 강화시키고, 저주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 레벨을 저하시킨다. 또한, 고주파 고계조나 중주파에 대하여는 영상 분할부(440)에서 영상 분할된 영역에 따라 선택적으로 명암을 처리한다. The brightness / darkness processing unit 410 enhances the brightness / darkness separating power for images of high frequency and low tone levels according to the determination of the frequency determiner 470 and the
색도 처리부(420)는 상기 주파수 판단부(470)의 판단에 따라 고주파 영상일 경우 그린계열 색도를 강화시키고, 중주파 영상일 경우 블루계열 색도를 강화시키고, 저주파 영상일 경우 피부색계열 색도를 강화시킨다.The chroma processor 420 enhances the chrominance of the green color in the case of the high frequency image, the chrominance of the blue color in the case of the mid-frequency image, and the color of the skin color in the case of the low frequency image according to the determination of the
선명도 처리부(430)는 상기 주파수 판단부(470) 및 상기 계조 판단부(460)의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 선명도를 강화시키고, 중주파 영상에 대하여 에지 성분에 대하여 강화시킨다. 이때, 레드 계열, 즉 피부색 영상은 제외시키는 것이 바람직하다. 아울러, 저주파의 영상에 대하여는 선명도 처리를 수행하지 않는다.The
이와 같은 본 발명의 작용을 표로서 정리하면 다음의 표1과 같다.The functions of the present invention are summarized in the following Table 1.
명암
Contrast
색도
Chromaticity
선명도
definition
고주파
High frequency
저계조(밝음):구분력 강화
고계조:영상분할에 따른 영역구분
Low gradation (bright): Enhancement of discrimination
High gradation: Region classification by image segmentation
그린(green)계열 강화
Green
저계조:강화
Low Gradation: Enhanced
중주파
Medium frequency
영상분할에 따른 영역구분
Area segmentation by image segmentation
블루(blue)계열 강화
Blue system strengthening
에지 성분에 대하여 강화(skin 제외)
Enhancement for edge components (except skin)
저주파
Low frequency
저계조(어두움):레벨저하
Low gradation (dark): Low level
레드(red)계열(피부색 ) 강화
Reinforced red (skin color)
처리안함
Do not process
도 3은 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating another embodiment of an image quality improvement apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 에지 검출부(800), 선명도 적용영역 검출부(810), 선명도 처리부(820), 선호색 처리부(830), 색도 분석부(840), 선호색 적용영역 검출부(850)를 포함한다. 여기서, 상기 영상 포맷 처리부(300)와 화질 합성부(500)는 상기 도 2를 통하여 설명한 바와 같다.A preferred
도시된 바와 같이, 에지 검출부(800)는 영상 포맷 처리부(300)에서 출력된 영상으로부터 에지 부분을 검출하고, 선명도 적용영역 검출부(810)를 통하여 선명도 적용영역을 검출한다. 선명도 처리부(820)는 상기 선명도 적용영역 검출부(810)에서 검출된 영역에 대하여 에지 부분에만 선명도를 강화시킨다.As shown in the figure, the
선호색 적용영역 검출부(850)는 상기 선명도 적용영역 검출부(810)에서 검출된 영역, 즉 에지 부분을 제외한 영역을 검출하고, The preferred color application
선호색 처리부(830)는 상기 선명도 적용영역 검출부(810)에서 검출된 영역에 대하여 선호색을 처리한다.The preferred
상기와 같이, 본 발명에 의한 선명도(샤프니스)의 적용에 있어서 에지 부분을 검출하여 선명도를 에지 강화에만 적용하고 색도의 변화에는 적용하지 않는다. 왜냐하면, 에지부분은 선명도를 강화하면 눈에 잘 띄이지만 색도 변경은 에지부분에 적용할 경우 만화와 같이 어색한 결과를 가져 올 수 있다.As described above, in applying the sharpness (sharpness) according to the present invention, edge portions are detected and the sharpness is applied only to edge enhancement, and is not applied to the change in chromaticity. Because the edge part is noticeable by enhancing the sharpness, but the chromaticity change can result in an awkward result when applied to the edge part.
도 3의 예에서는 에지를 검출하기 위하여 흑백 영상 데이터만을 사용하였으나 더 정확한 검출을 위해서는 칼라 영상 데이터를 사용할 수도 있다. 여기서는 선명도 처리 영역 정보를 가지고 선호색 처리 영역을 추출하는 방법을 쓰고 있다.In the example of FIG. 3, only the monochrome image data is used to detect the edge, but the color image data may be used for more accurate detection. Here, a method of extracting the preferred color processing region with the sharpness processing region information is described.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 영상 상태별 선명도 적용 수준 변화를 나타낸 그래프로서, 본 발명에서의 여러가지 영상 상태에 따라 화질 개선을 위한 적용 여부 및 수준을 가변하는 방법을 보여주고 있다. FIGS. 4A to 4D are graphs showing changes in the level of application of sharpness according to the present invention. FIG. 4A to FIG. 4D show a method for varying the applicability and level for improving image quality according to various image states in the present invention.
예를 들면 선명도에 있어서는 다음과 같은 영상의 상태에 따라 적용을 구분한다. For example, in terms of sharpness, application is classified according to the following image states.
도 4a에 도시된 바와 같이, 영상의 수직, 수평 주파수 대역별로 휘도 및 색도 신호(Y,C)에 대하여 신호의 기울기의 개선도를 변화할 수 있다. As shown in FIG. 4A, the degree of improvement of the slope of the signal with respect to the luminance and chrominance signals Y and C can be changed according to the vertical and horizontal frequency bands of the image.
또한 도 4b에 도시된 바와 같이, 영상의 수직, 수평 주파수 대역별로 휘도 및 색도 신호(Y,C)에 대하여 영상의 이득(gain) 증폭도를 변화할 수 있다.Also, as shown in FIG. 4B, the gain amplification of the image can be changed with respect to the luminance and chrominance signals Y and C by the vertical and horizontal frequency bands of the image.
또한 도 4c에 도시된 바와 같이, 에지의 중간 레벨값에 따른 휘도 및 색도 신호(Y,C)에 대하여 공통적으로 기울기 개선 및 이득 증폭도를 변화할 수 있다.Also, as shown in FIG. 4C, the gradient improvement and the gain amplification can be commonly changed for the luminance and chrominance signals Y and C according to the intermediate level value of the edge.
또한 도 4d에 도시된 바와 같이, 에지의 시작점과 끝점의 차이 크기에 따른 휘도 및 색도 신호에 대하여 공통적으로 기울기 개선 및 이득 증폭도를 변화할 수 있다.Also, as shown in FIG. 4D, the gradient improvement and the gain amplification can be commonly changed for the luminance and chrominance signals according to the difference between the starting point and the ending point of the edge.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 영상 주파수에 따른 선호색 처리의 수준 변화에 관한 그래프이다.FIGS. 5A through 5C are graphs showing changes in the level of the preferred color process according to the image frequency according to the present invention.
선호색 예로서, 피부색(레드 계열), 하늘/바다색(블루 계열), 잔디색(그린 계열)들은 대표적으로 존재하는 주파수의 각각 다르므로, 주파수를 보면 그 영상이 진짜 얼굴 피부인지 아니면 얼굴색과 같은 다른 물체인지를 알 수 있다.As a preferred color, since the frequencies of the skin color (red series), sky / sea color (blue series), and grass color (green series) are different from each other, It is possible to know whether it is another object or not.
즉, 레드 계열의 얼굴은 저주파 신호이며, 블루 계열의 바다와 하늘은 중주파, 그린 계열의 잔디는 고주파이므로 색영역 뿐만 아니라 주파수 분포도 같이 참조하여 원하는 선호색으로 변화시킬 것인지의 적용 여부를 결정할 수 있다.That is, since the face of the red system is a low frequency signal, and the blue sea and the sky are medium frequency and the green system grass is a high frequency, it is possible to determine whether or not to apply the frequency range to the desired color .
그렇지 않으면 모래와 같은 것은 고주파이지만 얼굴/피부색과 비슷하기 때문에 영상도 얼굴의 선호색 처리가 적용되어 모래색이 부자연스럽게 바뀌는 경우가 있다.Otherwise, like sand, it is high frequency, but it is similar to face / skin color, so images sometimes have unnatural changes in color due to the preferential color processing of the face.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 입력 영상 해상도별 에지 기울기 개선도 및 선명도 적용 상태를 나타낸 도면이다. 6A to 6D are diagrams showing an edge tilt improvement degree and a sharpness applying state according to an input image resolution according to the present invention.
도 6a에 도시된 바와 같이, 입력 영상의 해상도별로 휘도 및 색도 신호의 에지의 상승 또는 하강 기울기를 강화시키는 조정을 할 수 있다. 이를 각각 LTI(Luminance Transient Improvement), CTI(Chrominance Transient Improvement)라고 하는데, 이는 입력해상도가 낮을수록 도 2의 영상 포맷 처리부(300)에서 디스플레이의 해상도에 맞추기 위하여 스케일링(scaling) 비율을 크게 가져가기 때문에, 휘도 및 색도의 에지가 뭉게지는 영향이 커진다. 즉, SD 입력을 Full-HD 디스플레이에 입력하게 되면 에지가 많이 무너지므로 기울기 보상을 더욱 많이 해 주어야 한다. 여기서는 SD(640x480, 704 x 480, 720 x 576), HD(1280x720), Full-HD(1920x1080) 입력을 기준으로 디스플레이 해상도를 Full-HD 인 경우를 설명하고 있다. As shown in FIG. 6A, adjustment can be made to enhance the rising or falling slope of the edge of the luminance and chrominance signals according to the resolution of the input image. This is called Luminance Transient Improvement (LTI) and Chrominance Transient Improvement (CTI), respectively. The lower the input resolution, the larger the scaling ratio is to match the display resolution in the image
도 6b 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 디스플레이 해상도보다 입력 해상도가 작은 경우 포맷 변환에 의한 화질 열화를 방지하기 위하여 영상 포맷 처리부(300)에서 입력 신호의 해상도를 디스플레이 해상도에 맞게 변환(확대)하지 않고, 원래 입력 해상도 그대로 SD, HD, Full-HD로 표시하는 것이 바람직하다.6B to 6D, when the input resolution is smaller than the display resolution, the
이렇게 하면 화면은 작아지지만 해상도는 원해상도를 그대로 유지할 수 있으며, PDP같은 자발광 디스플레이에서는 사용하는 화면의 크기가 작아지므로 전력 소비도 그만큼 절약할 수 있는 장점이 있다.In this way, the screen size is reduced, but the resolution can be maintained at the original resolution, and the size of the screen used in a self-luminous display such as a PDP is reduced, thereby saving power consumption.
도 7은 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 방법을 나타낸 제어 흐름도이다.7 is a control flowchart illustrating an image quality improvement method according to a video state according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 영상 입력 선택 단계(S100), 영상 복조 단계(S200), 영상 포맷 처리 단계(S300), 화질 처리 단계(S400), 화질 합성 단계(S500), 데이터 포맷 처리 단계(S600), 디스플레이 단계(S700)로 구성된다.As shown in the figure, the present invention is characterized in that the present invention comprises the steps of selecting an image input step S100, an image demodulating step S200, an image format processing step S300, an image quality processing step S400, an image quality combining step S500, S600), and a display step S700.
상기 영상 입력 선택 단계(S100)는 영상 입력을 선택하여 선택된 영상신호를 입력받는다. The image input selecting step S100 selects an image input and receives a selected image signal.
영상 복조 단계(S200)는 상기 영상 입력 선택 단계(S100)에서 입력받은 변조된 영상신호를 복원한다.The image demodulating step S200 reconstructs the modulated image signal received in the image input selecting step S100.
영상 포맷 처리 단계(S300)는 상기 영상 복조 단계(S200)에서 복원된 영상신호를 디스플레이의 해상도와 주사방식에 맞는 영상 포맷으로 변환하여 디스플레이 영상을 구현한다.In the image format processing step S300, the image signal reconstructed in the image demodulating step S200 is converted into an image format suitable for the resolution of the display and the scanning method to implement a display image.
화질 처리 단계(S400)는 상기 영상의 주파수와 계조를 판단하여 그 크기에 따라 명암, 색도 및 선명도를 선택적으로 조정한다.In the image quality processing step S400, the frequency and gradation of the image are determined, and the contrast, chromaticity, and sharpness are selectively adjusted according to the determined frequency and gradation.
화질 합성 단계(S500)는 상기 화질 처리 단계(S400)에서 조정된 영상을 합성한다.The picture quality synthesis step (S500) synthesizes the adjusted picture in the picture quality processing step (S400).
데이터 포맷 처리 단계(S600)는 상기 화질 합성 단계(S500)에서 합성된 영상을 디스플레이 가능한 영상 포맷으로 변환한다.The data format processing step S600 converts the image synthesized in the image quality synthesizing step S500 into a displayable image format.
디스플레이 단계(S700)는 상기 데이터 포맷 처리 단계(S600)에서 처리된 영상을 화면에 디스플레이한다.The display step S700 displays the image processed in the data format processing step S600 on the screen.
이를 위하여, 상기 화질 처리 단계(S400)는 영상 분할 단계(S410), 계조 판단 단계(S420), 주파수 판단 단계(S430), 명암 처리 단계(S440), 색도 처리 단계(S450), 선명도 처리 단계(S460)을 포함한다. The image quality processing step S400 includes an image segmentation step S410, a gradation determination step S420, a frequency determination step S430, a darkness processing step S440, a chromaticity processing step S450, S460).
영상 분할 단계(S410)는 프레임 메모리(450)를 사용하여 영상 영역을 분할한다.In the image segmentation step S410, the image area is divided using the
계조 판단 단계(S420)는 상기 영상의 계조를 판단한다.The gradation determination step (S420) determines the gradation of the image.
주파수 판단 단계(S430)는 라인 메모리(480)를 사용하여 상기 영상의 주파수를 판단한다.The frequency determination step S430 uses the
명암 처리 단계(S440)는 상기 주파수 판단 단계(S430) 및 상기 계조 판단 단계(S420)의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 구분력을 강화시키고, 저주파, 저계조의 영상에 대하여 명암 레벨을 저하시킨다. 또한, 고주파 고계조나 중주파에 대하여는 영상 분할 단계(S410)에서 영상 분할된 영역에 따라 선택적으로 명암을 처리한다. In the contrast processing step S440, the contrast discrimination power is enhanced for high frequency and low gradation images in accordance with the determination of the frequency determination step S430 and the gradation determination step S420, Decrease the level. In addition, for the high-frequency coarse treble or the medium-frequency trellis, the shadows are selectively processed in accordance with the divided regions in the image segmenting step S410.
색도 처리 단계(S450)는 상기 주파수 판단 단계(S430)의 판단에 따라 고주파 영상일 경우 그린계열 색도를 강화시키고, 중주파 영상일 경우 블루계열 색도를 강화시키고, 저주파 영상일 경우 피부색계열 색도를 강화시킨다.The chroma processing step S450 enhances the chrominance of the green system in the case of the high frequency image, the chrominance of the blue system in the case of the medium frequency image, and the chrominance system chromaticity in the case of the low frequency image, .
선명도 처리 단계(S460)는 상기 주파수 판단 단계(S430) 및 상기 계조 판단 단계(S420)의 판단에 따라 고주파, 저계조의 영상에 대하여 선명도를 강화시키고, 중주파 영상에 대하여 에지 성분에 대하여 강화시킨다. 이때, 레드 계열, 즉 피부색 영상은 제외시키는 것이 바람직하다. 아울러, 저주파의 영상에 대하여는 선명도 처리를 수행하지 않는다.The sharpness processing step S460 enhances the sharpness of the high-frequency and low-tone images and enhances the edge components of the mid-frequency images according to the determination of the frequency determining step S430 and the tone determining step S420. At this time, it is preferable to exclude the red series, that is, the skin color image. In addition, the low-frequency image is not subjected to sharpness processing.
이와 같이, 본 발명에 의한 영상의 명암 처리를 위해서는 프레임 메모리(450)를 사용하여 영상 객체를 분할하고 이를 계조 및 주파수 대역을 구분한다. 여기서 영상의 명암 처리 결과는 선호색 처리에 반영하고 명암 및 선호색 처리 결과는 선명도 개선에 반영하도록 되어 있다. 이는 명암의 개선 결과가 선호색 개선에 영향을 줄 수 있기 때문인데 예를 들면, 저계조의 고주파 영역에서는 영상의 구분력이 중요하므로 이 영역이 선호색 영역에 들어오더라도 굳이 부가적으로 색을 변화시킬 필요는 없는 것이다.As described above, in order to perform the brightness and darkness processing of the image according to the present invention, a
마찬가지로, 이러한 명암의 개선 결과는 선명도의 개선에도 영향을 주는데, 명암 처리부(410)에서 구분력을 강화시킨 상태에서는 선명도를 추가로 과하게 강화시킬 필요는 없으며 적당한 선에서 보완만 필요하다. Likewise, the improvement result of the contrast affects the improvement of the sharpness. In the case where the contrast processor 410 is strengthened, the sharpness need not be further strengthened, but only the supplementary line is needed.
또한, 색도 처리부(420)에서 선호색을 처리한 결과도 선명도 처리부(430)에 영향을 주게 되는데, 예를 들면 피부색의 처리한 영역에서는 아무리 에지 부분이라도 윤곽선의 기울기나 이득을 개선할 필요는 없다. 이는 얼굴 부분은 강조가 필요하기보다는 자연스러움이 더 중요하므로 윤곽을 강조하면 오히려 더 부자연스러운 경우가 생기기 때문이다.In addition, the result of processing the preference color in the chromaticity processor 420 also affects the
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 화질 개선 장치를 나타낸 블록 구성도.1 is a block diagram showing a conventional picture quality improving apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치의 일 실시예를 나타낸 블록 구성도.BACKGROUND OF THE
도 3은 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록 구성도.3 is a block diagram showing another embodiment of an image quality improvement apparatus according to a video state according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 영상 상태별 선명도 적용 수준 변화를 나타낸 그래프.4A to 4D are graphs showing changes in the level of application of sharpness according to the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 영상 주파수에 따른 선호색 처리의 수준 변화에 관한 그래프.5A to 5C are graphs showing changes in level of the preferred color process according to the image frequency according to the present invention.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 입력 영상 해상도별 에지 기울기 개선도 및 선명도 적용 상태를 나타낸 도면.6A to 6D are diagrams illustrating an edge tilt improvement degree and a sharpness applying state according to an input image resolution according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 영상 상태에 따른 화질 개선 방법을 나타낸 제어 흐름도.7 is a control flowchart illustrating a method for improving image quality according to a video state according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100 : 영상 입력 선택부 200 : 영상 복조부100: Image input selection unit 200:
300 : 영상 포맷 처리부 400 : 화질 처리부300: image format processing unit 400: image quality processing unit
410 : 명암 처리부 420 : 색도 처리부410: Brightness processing section 420:
430 : 선명도 처리부 440 : 영상 분할부430: sharpness processing unit 440:
450 : 프레임 메모리 460 : 계조 판단부450: Frame memory 460:
470 : 주파수 판단부 480 : 라인 메모리470: Frequency determination unit 480: Line memory
490 : 해상도 판별부 500 : 화질 합성부490: resolution discrimination unit 500: image quality synthesis unit
600 : 데이터 포맷 처리부 700 : 디스플레이부600: Data format processing unit 700:
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