KR101410703B1 - 칼라 신호 처리 방법, 장치 및 기록매체 - Google Patents

Abstract

영상의 칼라 신호 처리 방법이 개시된다. 영상의 칼라 신호 처리 방법은 제 1 색 공간에서의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환하고 휘도 성분과 채도 성분을 이용하여 제 2 색 공간에서의 경계를 결정하여 변환된 입력 신호가 경계의 외부에 위치하는지 여부를 판단하고 제 2 색 공간의 경계의 외부에 위치하는 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간 경계 내부로 들어올 수 있도록 채도 성분을 매칭하는 단계를 포함한다.

Description

칼라 신호 처리 방법, 장치 및 기록매체 {method and apparatus for color signal process and recording medium thereof}

본 발명은 칼라 신호 처리 기술에 관한 것으로 사용되는 색 공간 차이에 따라 발생 가능한 밝기 및 칼라 신호의 왜곡을 방지하여 색 공간 변환에 따른 열화를 억제시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 모니터, 스캐너, 카메라, 프린터 등과 같은 색을 재현하는 칼라 입출력 장치는 각각의 사용 분야에 따라 서로 다른 색 공간(color space), 혹은 칼라 모델을 사용하고 있다. 예컨대, 칼라 영상의 경우 칼라 CRT(Cathode Ray Tube) 모니터나 컴퓨터 그래픽 장치에서는 RGB 색 공간을 사용하며 색상, 채도, 밝기를 각각 다루어야 하는 장치들은 HSI 색 공간을 사용한다.

서로 다른 종류의 장치간에서는 서로 다른 색 공간 차이로 인하여 동일한 칼라를 표현하더라도 차이가 발생하므로 서로 다른 종류의 장치 간에 표시되는 칼라의 차이를 보정하기 위해 칼라의 조절이 필요하다.

또한, 동일한 종류의 장치간에도 장치의 규격이 변화하거나 제조사가 다른 경우에는 동일한 칼라를 표현하기 위해 각 장치간에 칼라의 일치를 위한 칼라의 조절이 필요하다.

종래에는 칼라 영상 처리시 색 공간 변환 또는 데이터 범위 변환이 필요한 경우, 일반적으로 클리핑 방법 또는 장치 독립적 색 공간 기반 처리 방법을 주로 사용하였다.

클리핑 방법은 계산량이 적지만 변환 전 신호와 변환 후 신호의 오차가 크고 장치 독립적 색 공간 기반 처리 방법은 계산 과정이 복잡해 실시간 계산이 요구되는 장치에는 적용하기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 입력 신호의 휘도 성분과 색상 성분의 분석을 통해 입력 신호의 휘도 성분과 색상 성분을 유지하는 적응적 채도 맵핑 방식을 수행하여 색 공간 변화에 따른 신호의 왜곡을 억제하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법은 제 1 색 공간에서의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환하는 단계; 상기 휘도 성분과 상기 채도 성분을 이용하여 상기 제 2 색 공간에서의 경계를 결정하는 단계; 상기 변환된 입력 신호가 상기 경계의 외부에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및

상기 제 2 색 공간의 경계의 외부에 위치하는 상기 변환된 입력 신호가 상기 제 2 색 공간 경계 내부로 들어올 수 있도록 상기 채도 성분을 매칭하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 채도 성분 매칭 단계는, 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분을 유지하면서, 상기 채도 성분을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경계를 결정하는 단계는 상기 입력 신호의 색상 성분에 따라 커스프(cusp) 좌표를 예측하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 경계를 결정하는 단계는 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분과 동일한 휘도 성분과 상기 변환된 입력 신호의 색상 성분과 동일한 색상 성분을 갖는 경계점을 추출하는 단계를 더 포함한다.

또한 상기 경계를 결정하는 단계는, 앵커(Anchor) 칼라 좌표를 저장하는 단계; 및 상기 앵커 칼라 좌표를 이용하여 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분과 동일한 휘도 성분과 상기 변환된 입력 신호의 색상 성분과 동일한 색상 성분을 갖는 경계점을 추출하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 앵커 칼라 좌표는 R,G,B,C,M,Y의 커스프 좌표값을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채도 성분 매칭 단계는 상기 변환된 입력 신호의 상기 채도 성분을 상기 경계점의 채도 성분에 대응시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채도 성분 매칭 단계는 상기 변환된 입력 신호의 상기 채도 성분을 상기 앵커 칼라 좌표를 이용하여 추출된 상기 경계점의 채도 성분에 대응시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 칼라 신호 처리 방법은 상기 변환된 입력 신호를 상기 제 1 색 공간으로 역변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2 색 공간은 장치 종속적 색 공간인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장치 종속적 색 공간은 RGB, YCbCr, HSI, HSV, HSL 을 포함하는 색 공간 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 입력 신호가 RGB 영상인 경우, 상기 RGB 영상에 대해 색 공간 변환을 수행하여, 상기 입력 신호를 상기 휘도 성분과 상기 채도 성분으로 분리하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 장치는, 제 1 색 공간에서의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환하는 색 공간 변환부; 상기 휘도 성분과 상기 채도 성분을 이용하여 상기 제 2 색 공간에서의 경계를 결정하고 상기 변환된 입력 신호가 상기 경계의 외부에 위치하는지 여부를 판단하는 색 공간 경계 결정 및 판단부; 및 상기 제 2 색 공간의 경계의 외부에 위치하는 상기 변환된 입력 신호가 상기 제 2 색 공간 경계 내부로 들어올 수 있도록 상기 채도 성분을 매칭하는 채도 매칭부를 포함한다.

또한, 상기 채도 성분 매칭부는 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분을 유지하면서, 상기 채도 성분을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 색 공간 경계 결정 및 판단부는 상기 입력 신호의 색상 성분에 따라 커스프 좌표를 예측하는 커스프 측정부를 포함한다.

또한, 상기 색 공간 경계 결정 및 판단부는 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분과 동일한 휘도 성분과 상기 변환된 입력 신호의 색상 성분과 동일한 색상 성분을 갖는 경계점을 추출한다.

또한, 상기 색 공간 경계 결정 및 판단부는, 앵커(Anchor) 칼라 좌표를 저장하는 메모리; 및 상기 앵커 칼라 좌표를 이용하여 상기 변환된 입력 신호의 상기 휘도 성분과 동일한 휘도 성분과 상기 변환된 입력 신호의 색상 성분과 동일한 색상 성분을 갖는 경계점을 추출하는 경계점 추출부를 더 포함한다.

또한, 상기 앵커 칼라 좌표는 R,G,B,C,M,Y의 커스프 좌표값을 포함한다.

또한, 상기 채도 매칭부는 상기 변환된 입력 신호의 상기 채도 성분을 상기 경계점의 채도 성분에 대응시킨다.

또한, 상기 채도 매칭부는 상기 변환된 입력 신호의 상기 채도 성분을 상기 앵커 칼라 좌표를 이용하여 추출된 상기 경계점의 채도 성분에 대응시킨다.

또한, 상기 칼라 신호 처리 장치는 상기 변환된 입력 신호를 상기 제 1 색 공간으로 역변환하는 역변환부를 더 포함한다.

또한, 상기 제 2 색 공간은 장치 종속적 색 공간이다.

또한, 상기 장치 종속적 색 공간은 RGB, YCbCr, HSI, HSV, HSL 을 포함하는 색 공간 중 어느 하나이다.

또한, 상기 입력 신호가 RGB 영상인 경우, 상기 RGB 영상에 대해 색 공간 변환을 수행하여, 상기 입력 신호를 상기 휘도 성분과 상기 채도 성분으로 분리한다.

도 1은 YCbCr 색 공간에서 색 성분 사이의 관계를 고려하지 않고 색 조절을 수행하는 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 YCbCr 색 공간을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 색상의 YCbCr 단면과 커스프를 도시하는 도면이다.
도 5a는 HSL의 색 공간을 도시하는 도면이다.
도 5b는 HSV의 색 공간을 도시하는 도면이다.
도 6은 HSL의 R, G, B, C, M, Y의 룩업 테이블을 도시하는 도면이다
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 공간 경계 결정부(220)의 세부적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 채도 매칭 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법의 세부적인 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법의 세부적인 단계를 나타내는 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하지 않는다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.

인간의 시각 시스템은 휘도에 민감하다. RGB 색 공간에서는 R(Red), G(Green), B(Blue) 세 가지 색상 모두가 동일한 비중을 차지하여 일반적으로 모든 색 성분이 동일한 해상도로 저장된다. 하지만 인간의 시각 시스템은 채도 보다는 휘도에 민감하기 때문에, 색 성분에서 휘도 성분을 분리하여 휘도 성분을 보다 높은 해상도로 표현하면 칼라 이미지를 효과적으로 표현할 수 있다.

색 성분의 휘도 성분을 분리하여 표현하는 색 공간의 일 예로는 YCbCr이 있다. YCbCr 색 공간에서 Y는 칼라의 휘도성분을, Cb 및 Cr은 칼라의 채도성분을 각각 나타낸다. YCbCr 색 공간은 칼라의 휘도성분과 채도성분이 구분되어 있기는 하지만, 각 휘도에 따라 채도성분의 분포가 일정하지 않고, 채도성분들도 색상마다 분포가 일정하지 않다.

따라서, YCbCr 색 공간에서 칼라의 각 성분을 조절하는 경우, 일괄적으로 조절함수를 적용하여 칼라를 조절하게 되면, 조절된 칼라가 그 칼라를 표현할 수 있는 색 공간의 범위를 넘어가는 경우가 발생한다.

다시 말하자면, YCbCr 색 공간에서 각각의 칼라 성분은 독립적으로 존재하지 않고, 다른 색 성분과 어떤 관계를 가지면서 존재한다. 그러므로 칼라를 조절하고자 할 경우에는 다른 색 성분과의 관계를 고려하여 칼라를 조절해야 한다.

도 1은 YCbCr 색 공간에서 색 성분 사이의 관계를 고려하지 않고 색 조절을 수행한 일 예를 보여주는 도면이다.

도 1에서 점으로 표현된 칼라 A(110)와 C(130)를 휘도에 대한 고려 없이 동일한 양으로 채도를 감소시키면, 칼라 A(110)는 B(120)로, 칼라 C(130)는 D(140)로 각각 이동하게 된다. 칼라 C(130)의 휘도를 감소시켜 얻은 결과인 낮은 휘도의 칼라 D(140)는 칼라 색 영역(color gamut) 안에 존재하므로 디스플레이장치에서 표현할 수 있다.

하지만, 좀 더 높은 휘도의 칼라 A(110)를 수정한 칼라 B(120)는 칼라 색 영역 밖에 존재하게 되어 디스플레이장치에서 이를 표현할 수 없다. 즉, YCbCr 색 공간에서 각각의 색 성분인 휘도 및 채도 성분들은 서로 다른 성분에 영향을 주고 받는다. 따라서 이를 조절하고자 할 경우에는 다른 성분과의 관계를 고려하여 조절해야 하는 필요성이 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 색을 구성하는 성분들의 상호관계를 고려하여, 칼라 신호의 색 공간 변환 시, 변환된 칼라가 변환 후의 색 공간을 벗어나지 않도록 조절한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 장치를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영상의 칼라 신호 처리 장치는 색 공간 변환부(210), 색 공간 경계 결정 및 판단부(220), 채도 매칭부(230)를 포함할 수 있다.

색 공간 변환부(210)는 제 1 색 공간에서의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환한다. 색 공간 변환이란 어느 특정 색 표시계(color system)로 부호화된 칼라 신호를 다른 어떤 특정 색 표시계의 신호로 변환시키는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 입력 신호가 RGB 영상인 경우, RGB 영상에 대해 색 공간 변환을 수행하여, 입력 신호를 휘도 성분과 채도 성분으로 분리한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제 2 색 공간은 장치 종속적 색 공간(device-dependent color space)이다. 장치 종속적 색 공간은 사용중인 장비에서만 활용될 뿐 다른 장비의 색 공간의 좌표들과는 전혀 호환성이 없는 색 공간이다.

장치 종속적 색 공간은 다른 장비의 색 공간의 좌표들과 호환이 되지 않기 때문에, 칼라 왜곡 현상이 발생할 수 있다. 칼라 왜곡 현상의 일 예로는 서로 다른 종류의 장치간의 칼라 왜곡, 동일 종류의 장치간의 칼라 왜곡 및 동일 종류이면서 동일 메이커 장비들간의 칼라 왜곡이 있다.

서로 다른 종류의 장치간의 칼라 왜곡은 카메라나 스캐너의 칼라 영상과 파일이 모니터로 이동 전송되어 디스플레이 되면 원본 영상의 색상, 휘도, 채도 등이 바뀌어 칼라 왜곡 현상이 발생하는 경우를 일 예로 볼 수 있다.

동일 종류의 장치간의 칼라 왜곡은 A사 모니터의 칼라 영상파일이 B사 모니터로 이동 혹은 전송되어 디스플레이 되는 경우를 일 예로 볼 수 있다.

동일 종류이면서 동일 메이커 장비들간의 칼라 왜곡은 A사 17인치 모니터의 칼라 영상 파일이 A사 19인치 모니터로 이동 혹은 전송되어 디스플레이 되는 경우를 일 예로 볼 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 종속적 색 공간의 종류에는 RGB, YCbCr, HSI, HSV, HSL가 포함된다. 장치 종속적 색 공간의 종류에 따른 구체적인 특성은 도 5a, 도 5b 를 참고하여 후술하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따라 영상 신호가 RGB 색 공간(제 1 색 공간)에서 YCbCr(제 2 색 공간)으로 변환되었다고 가정한다.

색 공간 변환부(210)에 의해 얻어지는 YCbCr 색 공간은 도 3과 같이 나타내어진다. RGB 색 공간에서 YCbCr 색 공간으로의 변환은 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

도 3을 참조하면, 수정된 YCbCr 색 공간에서 높이는 휘도(Y)를, 중심축으로부터의 거리는 채도(S)를, 하나의 기준축, 여기서는 Cr 축에서부터 돌아간 각은 색상(H)를 각각 나타낸다. 주어진 화소의 각 색성분(Y,S,H)를 수정된 YCbCr 색 공간에서의 값으로 표현하면 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

색 공간 경계 결정 및 판단부(220)는 색 공간 변환부(210)에서 변환된 입력 신호의 휘도 성분과 채도 성분을 이용하여 상기 제 2 색 공간에서의 변환된 입력 신호의 색상에 따라 커스프를 예측하고 제 2 색 공간의 경계를 결정한다. 또한 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계를 기준으로 내부에 있는지 외부에 있는지 여부를 판단한다.

구체적으로 우선, 입력 신호의 색상에 따른 커스프(cusp) 좌표를 예측한다. 커스프란 특정 칼라 신호가 위치하는 색상면(Hue plane)의 최대 채도 지점으로 색 공간의 휘도(Y), 채도(C) 등의 2개 좌표값으로 표시된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 색상의 YCbCr 단면과 커스프를 도시화한 도면이다. 도 4 를 참고하면 입력 신호에 따라 특정된 색상의 YCbCr 단면에 대해 최대 채도 지점 (Ycusp, Ccusp)로 커스프가 예측된다.

커스프 예측의 구체적인 방법은 도 7 을 참고하여 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 색 공간에서의 경계는 변환된 입력 신호와 같은 휘도 성분과 색상 성분을 갖는 경계점을 추출하는 것으로 결정된다.

변환된 입력 신호와 같은 휘도 성분과 색상 성분을 갖는 경계점을 추출하기 위해서 앵커 칼라 좌표를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 앵커 칼라 좌표는 R(Red), G(Green), B(Blue), C(Cyan), M(Magenta), Y(Yellow)의 커스프 좌표값을 포함한다.

제 2 색 공간에서의 경계점이 결정되면 변환된 입력 신호의 좌표값이 경계점을 기준으로 경계의 외부에 위치하는지 내부에 위치하는지 판단하도록 한다.

채도 매칭부(230)에서는 색 공간 경계 결정 및 판단부(220)로부터 변환된 입력 신호의 위치를 판단한 결과를 전송 받는다. 변환된 입력 신호의 위치 판단 결과란 색 공간 경계 결정 및 판단부(220)에서 추출한 경계점을 기준으로 변환된 입력 신호 좌표가 경계 내부에 위치하는지 외부에 위치하는지 판단한 정보이다.

판단 결과, 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계의 외부에 위치하는 경우에는 변환된 입력 신호가 상기 제 2 색 공간 경계 내부로 들어올 수 있도록 채도 성분을 매칭한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 채도 성분 매칭은 채도 매칭부(230)에서 일어난다. 채도 매칭부(230)에서는 변환된 입력 신호의 채도 성분을 입력 신호와 같은 휘도 성분과 색상 성분을 갖는 경계점의 채도 성분에 대응시킨다.

제 2 색 공간의 경계의 외부에 위치하는 변환된 입력 신호의 채도 성분을 경계점의 채도 성분에 대응시킴으로써, 제 2 색 공간에서 입력 신호의 표현이 가능하게 된다.

즉, 제 2 색 공간의 경계점을 벗어나지 않게 변환된 입력 신호를 조정함으로써 제 1 색 공간과 제 2 색 공간의 차이에 따른 신호 왜곡 등의 문제를 개선할 수 있다.

또한 색 성분 중 휘도 성분과 색상 성분은 채도 성분과 독립적으로 일정하게 유지하고, 채도 성분을 조절하므로 제 1 색 공간에서와 동일한 색 표현이 가능하다.

한편, 판단 결과 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계의 내부에 위치하는 경우에는 변환된 입력 신호의 채도 성분을 유지한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호의 휘도와 색상 분석을 통해 입력 신호의 휘도와 색상을 유지하는 적응적 채도 맵핑 방식을 수행함으로써 장치 독립적 색 공간 기반 방법에 비해서 데이터 계산량을 줄이면서 칼라 신호의 열화 문제 또한 개선할 수 있다.

도 3과 도 4에서는 제 2 색 공간이 YCbCr일 경우에 대해 도시하고 설명하였다. 본 발명의 일 예에 따른 제 2 색 공간은 장치 종속적 색 공간(device-dependent color space)으로 제 2 색 공간의 종류에는 YCbCr 이외에도 RGB, HSI, HSV, HSL가 포함될 수 있다.

RGB는 적색(Red), 녹색(Green), 청(Blue)에 의해 색을 정의하는 색 모델, 또는 색 표시 방식으로 빛의 3원색인 적럼痍청을 혼합하여 색을 나타낸다. RGB 방식은 칼라 텔레비전이나 컴퓨터의 칼라 모니터, 또는 인쇄 매체가 아닌 기타 빛을 이용하는 표시 장치에서 이용된다.

RGB 색 공간은 3원색의 조합으로서 모든 색을 만들어 낸다는 개념이지만 인간이 색을 느끼고 표현하는 관점에서 색을 표현하기에는 불충분한 부분이 있다.그러므로 인간의 눈과 뇌가 색을 인지하는 속성에 기반하여 새로운 색 공간을 만들었는데 이것이 HIS, HSL, HSV 등의 색 공간이다.

HSI는 인간의 색 인지 방법에 기반을 둔 모델로 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Intensity)로 구성된다. HSI에서 색상 H는 그 색의 원색을 나타내고 채도 S는 색의 순수 도를 나타내는 것으로서 원색에 어느 정도의 흰색이 혼합되었는지를 나타낸다. 명도 I는 빛의 세기로 색의 밝고 어두운 것을 느끼게 하는 것이다.

HSL 역시 색상, 채도, 명도로 색을 표현하는 색 공간이다. 도 5a는 HSL의 색 공간을 도시하는 도면이다. 도 5a를 참고하면, L은 밝은 정도를 나타내는데 가장 밝은 색인 백색을 1.0, 흑색을 0으로 놓고 다른 모든 색들의 밝기는 백색과 흑색 사이에 존재하게 된다.

HSV에서 V는 밝기의 정도를 뜻한다. 도 5b는 HSV의 색 공간을 도시하는 도면이다. 도 5b를 참고하면, 가장 밝은 백색과 RGB 등을 같은 밝기인 1.0으로 놓는 것이 HSL과 다른 점이다.

HSL이나 HSV는 인간이 실제 색을 인지하는 특성과는 차이가 있지만, 어떤 색을 찾거나 상대적으로 표기할 때 활용하기 좋은 개념적 색 공간이다.

도 6은 HSL의 R, G, B, C, M, Y의 룩업 테이블을 도시한 도면이다. 도 6에 표시된 좌표값을 기준으로 입력신호의 커스프 좌표를 찾고, 경계점을 도출해 낼 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.

단계 710에서는 제 1 색 공간에서의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환한다.

단계 720에서는 변환된 입력 신호의 휘도 성분과 채도 성분을 이용하여 제 2 색 공간에서의 경계를 결정한다.

단계 730에서는 변환된 입력 신호의 좌표값을 구해서 입력 신호의 위치가 변환된 입력 신호의 휘도 성분과 채도 성분에 따라 결정된 경계의 외부에 위치하는 지 내부에 위치하는 지 여부를 판단한다.

단계 740에서는 변환된 입력 신호의 좌표가 단계 720에서 결정된 경계의 외부에 위치한 경우에 변환된 입력 신호의 채도 성분을 경계점의 채도 성분으로 매칭한다. 이 때 경계점은 변환된 입력 신호와 같은 휘도 성분과 색상 성분을 갖는다.

단계 750은 변환된 입력 신호의 좌표가 단계 720에서 결정된 경계의 내부에 위치한 경우이다. 변환된 입력 신호의 좌표가 경계의 내부에 위치할 경우, 제 2 색 공간에서의 색을 제 1 색 공간에서와 동일하게 표현할 수 있으므로 변환된 입력 신호의 채도 성분을 유지한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 공간 경계 결정 및 판단부(220)의 세부적인 구성을 도시한 블록도이다.

도 8을 참고하면, 색 공간 경계 결정 및 판단부(220)는 커스프(Cusp) 측정부(810), 메모리(820) 및 경계점 추출부(830)를 포함한다.

커스프 측정부(810)에서는 변환된 입력 신호가 위치하는 색상면의 최대 채도 지점의 좌표를 예측한다. 이 때, 메모리(820)에 저장된 R, G, B, C, M, Y 등 6개 샘플의 커스프 좌표값을 참조하여 변환된 입력 신호의 색상에 따른 커스프를 예측할 수 있다.

메모리(820)에 저장된 R, G, B, C, M, Y 등 6개 샘플의 커스프 좌표값은 제 2 색 공간의 종류에 따라 달라지고, 도 5a와 도 5b에서 확인할 수 있듯이 색 공간의 종류에 따라 색 공간의 형태도 달라지게 된다.

경계점 추출부(830)에서는 메모리(820)에 저장된 좌표값을 참조하여 변환된 입력 신호와 같은 색상과 휘도를 갖는 경계점을 추출한다. 경계점 추출부(830)에서 추출된 경계점을 바탕으로 변환된 입력 신호가 경계의 내부에 위치하는지 외부에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.

색 공간 경계 결정 및 판단부(220)에서의 일련의 과정을 거친 후 출력된 출력 신호에는 변환된 입력 신호의 색 공간 경계를 기준으로 한 위치 정보가 포함되어 있다.

출력신호는 채도 매칭부(230)로 전송되어 변환된 입력 신호의 채도 성분을 조절하는 데 이용된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 채도 매칭 방법을 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면 제 2 색 공간으로 변환된 입력 신호의 좌표 Input(910)이 도시되어 있다. 입력 신호는 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환된다. 변환된 결과, 도 9에서 제 2 색 공간으로 변환된 입력 신호는 제 2 색 공간 경계의 외부에 존재하게 된다.

따라서 색 공간 경계의 외부에 존재하는 변환된 입력 신호의 채도 성분을 색 공간 경계점(920)의 채도 성분으로 조정해줘야 한다. 이 때 휘도 성분과 색상 성분은 일정하게 유지한 채 변환된 입력 신호 Input(910)의 채도 성분을 경계점(920)의 채도 성분에 매칭한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 장치이다. 도 10을 참고하면 영상의 칼라 신호 처리 장치는 색 공간 변환부(1010), 색 공간 경계 결정 및 판단부(1020), 채도 매칭부(1030), 역변환부(1040)를 포함한다.

색 공간 변환부(1010), 색 공간 결정 및 판단부(1020) 및 채도 매칭부(1030)는 도 2에서의 색 공간 변환부(210), 색 공간 결정 및 판단부(220) 및 채도 매칭부(230)와 동일한 기능을 한다.

즉, 색 공간 변환부(1010)에서 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분 및 채도 성분으로 변환하고, 변환된 신호에 대해 색 공간 결정 및 판단부(1020)에서 색 공간 경계 외부에 위치하는 지 판단한다.

판단 결과 변환된 입력신호가 색 공간 경계 외부에 위치할 경우에는 채도 매칭부(230)에서 경계점의 채도 성분으로 변환된 신호의 채도 성분을 매칭시킨다.

판단 결과 변환된 입력신호가 색 공간 경계 내부에 위치할 경우에는 변환된 채도 성분의 값을 유지한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 역변환부(1040)에서는 색 공간 변환부(1010)에서의 변환 과정을 역으로 수행하여 변환된 입력 신호를 제 1 색 공간에서의 형태로 다시 변환시킨다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 칼라 신호 처리 방법의 세부적인 단계를 나타낸 흐름도이다.

단계 1110에서 제 1 색 공간 상의 칼라 신호가 입력된다.

단계 1120에서 제 1 색 공간 상의 입력 신호를 제 2 색 공간에서의 휘도 성분과 채도 성분으로 변환한다.

단계 1130에서 단계 1120의 변환된 입력 신호에 대해 입력 신호의 색상에 따른 커스프를 예측한다. 이 때 본 발명의 일 실시예에 따르면 메모리(820)에 저장된 앵커 칼라 좌표들의 커스프 값을 참고하여 입력 신호의 색상에 따른 커스프를 예측할 수 있다.

단계1140에서 변환된 입력 신호와 같은 색상과 휘도를 갖는 경계점을 추출한다.

단계 1150에서는 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계점을 기준으로 경계 외부에 존재하는 지 내부에 존재하는 지 여부를 판단한다.

단계 1160은 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계 외부에 있는 경우로, 변환된 입력 신호의 채도 성분을 단계 1150의 경계점의 채도 성분으로 매칭시킨다.

단계 1170은 변환된 입력 신호가 제 2 색 공간의 경계 내부에 있는 경우로, 변환된 입력 신호의 채도 성분을 유지한다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

210: 색 공간 변환부
220: 색 공간 경계 결정 및 판단부
230: 채도 매칭부

Claims (25)

1. 칼라 신호 처리 방법에 있어서,
   입력된 영상 신호에 대한 제 1 색 공간에서의 컬러 값들을, 색상 성분값, 휘도 성분값 및 제 1 채도 성분값으로 변환하는 단계;
   상기 영상 신호가 입력된 장치에서 처리 가능한 제 2 색 공간에서, 상기 변환된 색상 성분값에 대응되는 색상면을 결정하는 단계;
   상기 변환된 색상 성분값, 상기 변환된 휘도 성분값 및 상기 변환된 제 1 채도 성분값에 대응되는 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되는지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되지 않는 경우, 상기 변환된 제 1 채도 성분값을 상기 결정된 색상면 상에서의 제 2 채도 성분값으로 변경하는 단계를 포함하는 칼라 신호 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 채도 성분값은
   상기 결정된 색상면 상에서 상기 변환된 휘도 성분값을 갖는 채도 성분값들 중 최대 값인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 판단하는 단계는
   상기 결정된 색상면의 커스프(cusp) 좌표를 이용하여 상기 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 2 채도 성분값은
   상기 색상면 상의 최대 휘도 성분값 및 최소 휘도 성분값 중 어느 하나의 좌표와 상기 커스프 좌표가 연결된 경계선 상의 채도 성분값인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 커스프 좌표는
   미리 저장된 앵커(Anchor) 칼라 좌표를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 앵커 칼라 좌표는
   R 칼라, G 칼라, B 칼라, C 칼라, M 칼라, Y 칼라 각각에 대응되는 색상면에서의 커스프 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
7. 제 4항에 있어서,
   상기 변경하는 단계는
   상기 변환된 제 1 채도 성분값을, 상기 경계선 상에서 상기 변환된 휘도 성분값을 갖는 경계점의 상기 제 2 채도 성분값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 변환된 색상 성분값, 상기 변환된 휘도 성분값 및 상기 변경된 제 2 채도 성분값을 상기 제 1 색 공간에서의 칼라 값들로 역변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 색 공간은
    장치 종속적 색 공간인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 장치 종속적 색 공간은
    RGB 색 공간, YCbCr 색 공간, HSI 색 공간, HSV 색 공간, HSL 색 공간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 색 공간은
    RGB 색 공간을 포함하고,
    상기 컬러 값들은
    R 값, G 값 및 B 값을 포함하고,
    상기 변환하는 단계는
    상기 컬러 값들에 대해 색 공간 변환을 수행함으로써 상기 색상 성분값, 상기 휘도 성분값 및 상기 제 1 채도 성분값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 방법.
13. 칼라 신호 처리 장치에 있어서,
    입력된 영상 신호에 대한 제 1 색 공간에서의 칼라 값들을 색상 성분값, 휘도 성분값 및 제 1 채도 성분값으로 변환하는 색 공간 변환부;
    상기 영상 신호가 입력된 장치에서 처리 가능한 제 2 색 공간에서, 상기 변환된 색상 성분값에 대응되는 색상면을 결정하고, 상기 변환된 색상 성분값, 상기 변환된 휘도 성분값 및 상기 변환된 제 1 채도 성분값에 대응되는 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되는지 여부를 판단하는 색 공간 경계 결정 및 판단부; 및
    상기 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되지 않는 경우, 상기 변환된 제 1 채도 성분값을 상기 결정된 색상면 상에서의 제 2 채도 성분값으로 변경하는 채도 매칭부를 포함하는 칼라 신호 처리 장치.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 채도 성분값은,
    상기 결정된 색상면 상에서 상기 변환된 휘도 성분값을 갖는 채도 성분값들 중 최대 값인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
15. 제 13항에 있어서,
    상기 색 공간 경계 결정 및 판단부는,
    상기 결정된 색상면의 커스프 좌표를 이용하여 상기 좌표값이 상기 결정된 색상면에 포함되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 채도 성분값은,
    상기 색상면 상의 최대 휘도 성분값 및 최소 휘도 성분값 중 어느 하나의 좌표와 상기 커스프 좌표가 연결된 경계선 상의 채도 성분값인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
17. 제 15항에 있어서,
    상기 커스프 좌표는,
    미리 저장된 앵커 칼라 좌표를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 앵커 칼라 좌표는,
    R 칼라, G 칼라, B 칼라, C 칼라, M 칼라, Y 칼라 각각에 대응되는 색상면에서의 커스프 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
19. 제 16항에 있어서,
    상기 채도 매칭부는,
    상기 변환된 제 1 채도 성분값을, 상기 경계선 상에서 상기 변환된 휘도 성분값을 갖는 경계점의 상기 제 2 채도 성분값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
20. 삭제
21. 제 13항에 있어서,
    상기 변환된 색상 성분값, 상기 변환된 휘도 성분값 및 상기 변경된 제 2 채도 성분값을 상기 제 1 색 공간에서의 칼라 값들로 역변환하는 역변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
22. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 색 공간은,
    장치 종속적 색 공간인 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
23. 제 22항에 있어서,
    상기 장치 종속적 색 공간은,
    RGB 색 공간, YCbCr 색 공간, HSI 색 공간, HSV 색 공간, HSL 색 공간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
24. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 색 공간은,
    RGB 색 공간을 포함하고,
    상기 컬러 값들은,
    R 값, G 값, B 값을 포함하고,
    상기 채도 매칭부는,
    상기 칼라 값들에 대해 색 공간 변환을 수행함으로써 상기 색상 성분값, 상기 휘도 성분값 및 상기 제 1 채도 성분값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 칼라 신호 처리 장치.
25. 제 1항 내지 제 7항 및 제 9항 내지 제 12항 중 어느 하나의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
    
    

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