KR101448642B1 - 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한영상기기 - Google Patents

영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한영상기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호의 휘도 신호를 디코딩하고, 상기 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행한 후, 히스토그램 분석 결과에 따라 프레임별 영상 신호에 적용되는 블렉 레벨을 정확하게 설정함으로써, 화질을 개선하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기에 관한 것이다.
영상기기, 블랙 레벨 조정, 휘도 신호, 휘도 신호 히스토그램

Description

영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기{METHOD FOR CONTROLLING BLACK LEVEL OF INPUT SIGNAL AND DISPLAY UNIT ENABLING OF THE METHOD}
본 발명은 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행한 후, 히스토그램 분석 결과에 따라 프레임별 영상 신호에 적용되는 블렉 레벨을 정확하게 설정함으로써, 화질을 개선하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기에 관한 것이다.
오늘날, 영상기기로 신호를 영상 신호를 입력하는 외부기기의 종류가 다양화됨에 따라 외부기기에서 영상기기로 입력되는 영상 신호 역시 다양화되고 있다.
특히, 외부기기에서 영상기기로 입력되는 영상 신호 중 CVBS 신호 또는 HDMI 신호의 경우 여러가지 종류의 신호를 포함하므로, 신호의 종류에 따라 블랙 레벨이 상이하게 조정되어야 하는데, 종래 기술의 영상기기는 입력되는 신호들의 종류를 정확하게 구분하지 못하여, 블랙 레벨의 설정을 사용자가 수동으로 조절해야만 하 는 문제점이 있었다.
예를 들어, 종래 기술의 영상기기는 별도의 사용자 인터페이스를 출력하고, 사용자가 사용자 인터페이스에서 블랙 레벨을 하이 또는 로우 중 하나로 선택할 수 있도록 하였다.
그런데, 이와 같이 영상기기에 입력되는 신호들에 대해 수동으로 블랙 레벨을 설정하는 경우, 사용자가 입력 신호의 종류를 정확히 판단하지 못하고 블랙 레벨을 조절하는 경우가 발생하여 블랙 묻힘, 화이트 포화와 같은 문제점이 발생하여 화질이 열화되는 단점이 있었다.
또한, 외부기기에서 영상기기로 영상 신호의 종류에 대한 정보를 전송하더라도, 해당 정보의 송신 및 수신이 정확하지 않은 경우가 많아 블랙 레벨이 잘못 조절되어 오류가 발생하는 문제점은 여전히 발생하였다.
따라서, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여, 외부기기에서 영상기기로 입력되는 신호의 히스토그램 분석을 통해 신호의 종류를 정확히 판단하여 블랙 레벨을 조정함으로써 블랙 묻힘, 화이트 포화 등의 화질 열화 문제를 해결하고, 영상 신호의 출력 화질을 개선할 수 있는 영상기기의 개발이 절실히 요청되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 디스플레이 장치로 입력되는 영상 신호의 휘도 히스토그램을 분석하여 블랙 레벨을 조정함으로써, 화질을 개선할 수 있는 영상기기의 블랙 레벨 조절 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상기기는 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 히스토그램 분석 모듈; 상기 히스토그램 분석 결과에 따라 상기 영상 신호의 종류를 판단하는 블랙 레벨 검출 모듈; 및 상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 블랙 레벨 조정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법은 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계; 상기 히스토그램 분석 결과에 따라 상기 영상 신호의 종류를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 영상기기로 입력되는 영상 신호의 히스토그램을 분석하여 영상 신 호의 종류를 판단하고, 판단된 영상 신호의 종류에 따라 블랙 레벨을 조정함으로써, 외부기기에서 수신되는 영상 신호의 블랙 레벨을 정확히 적용하여, 블랙 묻힘, 화이트 포화 등의 화질 열화없이 영상 신호를 출력할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따라 영상기기에서의 블랙 레벨 조정 방법 및 그 방법을 채용한 영상기기에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 영상기기로 입력되는 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 단계(S101)에서 영상기기는 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호의 휘도 신호를 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행한다.
이 때, 히스토그램 분석은 프레임에 포함된 픽셀들이 포함되는 휘도 레벨을 측정한 후, 각각의 휘도 레벨 구간에 포함된 프레임 개수를 측정함으로써, 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 프레임별 영상 신호의 휘도 신호의 히스토그램을 분석한 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 영상기기는 디코딩된 휘도 신호의 레벨을 소정 개수의 구간으로 분류한 뒤, 각 구간에 해당하는 픽셀 개수를 측정할 수 있다.
예를 들어, 영상기기는 휘도 신호의 레벨을 0~255 구간으로 분류한 뒤 각 구 간에 해당하는 픽셀 개수를 측정한다.
이 때, 분류되는 구간은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 일례로, 0~255의 구간을 0~32 빈(bin) 단위로 분류될 수 있고, 영상기기는 각각의 빈에 해당하는 픽셀의 개수를 측정할 수도 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 영상기기는 히스토그램 분석에 소요되는 연산량을 줄이기 위해 영상 신호의 프레임 중 일부 영역에 대해서만 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따라 영상 신호의 프레임 중 일부 영역에 대해서 히스토그램 분석을 수행하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 영상기기는 영상 신호의 프레임 전체(301) 중 일부 영역(302)에 포함된 픽셀에 대해서만 히스토그램 분석을 수행하여 연산량을 줄일 수 있다.
단계(S103)에서 본 발명의 영상기기는 분류된 구간 중 특정 구간에 포함되는 픽셀의 개수를 카운트하여 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는데, 이 때, 특정 구간에 포함된 픽셀 개수가 문턱치(threshold value) 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
이 때, 특정 구간은 판별하려는 영상 신호의 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 도 4는 본 발명에 따라 영상기기에서 특정 구간에 포함되는 픽셀의 개수를 카운트하여 히스토그램 분석을 수행하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 영상기기는 소정 개수로 분류된 구간 중 특정 구간(401, 402)에 포함되는 픽셀의 개수를 카운트하여 히스토그램 분석을 수행할 수 있다. 또한, 이 때 특정 구간은 분류하고자 하는 영상 신호에 따라 다양한 범위로 설정될 수 있다.
또한, 문턱치도 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있는데, 작은 값으로 설정될 경우 오차의 범위가 좁아져 신호의 종류를 더욱 정확하게 판별할 수 있는 장점이 있으나, 노이즈가 발생한 경우 신호의 종류가 다르게 판별되어 오류가 발생할 수 있다는 단점이 있다.
예를 들어, 영상기기는 프레임에 포함된 픽셀 중 휘도 신호의 레벨 구간 0~16에 포함되는 픽셀의 개수 및 휘도 신호의 레벨 구간 235~255에 포함되는 픽셀의 개수가 몇 개인지를 판단한 후, 문턱치인 5개 이상인지를 판단한다.
단계(S103)의 판단 결과, 분류된 구간 중 특정 구간의 픽셀 개수가 문턱치 이상인 경우, 영상기기는 단계(S104)에서 영상 신호를 제1 신호로 판별하고, 특정 구간의 픽셀 개수가 문턱치 미만인 경우 영상 신호를 제2 신호로 판별할 수 있다.
예를 들어, 영상기기는 프레임에 포함된 픽셀 중 휘도 신호의 레벨 구간 0~16에 포함되는 픽셀의 개수 및 휘도 신호의 레벨 구간 235~255에 포함되는 픽셀의 개수을 카운트한 후, 문턱치인 5개 이상인 경우 영상 신호를 제1 신호로 판단하고, 문턱치인 5개 미만인 경우 영상 신호를 제2 신호로 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 히스토그램 분석 결과에 따라 제1 신호 및 제2 신호로 구분되는 결과를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 입력 신호가 CVBS인 경우 영상기기는 상술한 과정과 같은 히스토그램 분석 과정을 통하여, 제1 신호인 NTSC-J 신호와 제2 신호인 NTSC-M 신호를 구분할 수 있다. 또한 입력 신호가 HDMI 신호인 경우, 히스토그램 분석을 통하여 제1 신호인 DTV 신호와 제2 신호인 RGB-PC 신호를 구분할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분류 결과로, 본 발명의 영상기기는 다양한 히스토그램 분석을 통해 여러 종류의 신호를 구분할 수 있는 효과가 있다.
도 1의 단계(S106)에서 영상기기는 상기 히스토그램 분석 결과에 따라 상기 영상 신호의 종류를 판단하고, 상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 영상 신호의 블랙 레벨을 조정한다.
이 때, 영상기기는 구분된 영상 신호의 종류에 따라 입력되는 영상 신호의 게인 및 오프셋값을 상이하게 적용함으로써, 영상 신호의 블랙 레벨을 조정할 수 있다.
예를 들어, 제1 신호로 판단된 경우, 영상 신호의 게인 및 오프셋값을 조정하여 휘도 신호의 레벨이 16~235 사이의 값을 가지도록 하고, 제2 신호로 판단된 경우 별도의 블랙 레벨 조정없이 바이패스 되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 영상기기는 히스토그램 분석에 따라 입력 영상 신호가 제1 신호(601)로 판단될 경우, 게인 및 오프셋값을 조정하여 B(602)와 같은 결과가 되도록 블랙 레벨을 조정할 수 있다.
따라서, 본 발명은 영상기기로 입력되는 영상 신호의 히스토그램을 분석하여 영상 신호의 종류를 판단하고, 판단된 영상 신호의 종류에 따라 블랙 레벨을 조정함으로써, 외부기기에서 수신되는 영상 신호의 블랙 레벨을 정확히 적용하여, 블랙 묻힘, 화이트 포화 등의 화질 열화없이 영상 신호를 출력할 수 있는 효과가 있다.
한편, 영상기기로 입력되는 영상 신호의 모든 프레임을 히스토그램 분석하여 블랙 레벨을 적용할 필요는 없으므로 본 발명의 일실시예에 따른 영상기기는 입력되는 소정 개수의 프레임만을 샘플링하여 히스토그램 분석을 수행한 후, 블랙 레벨을 적용할 수 있다. 이 경우, 연산량을 줄여서 정확하고 빠르게 신호 종류를 판단하여 블랙 레벨을 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 영상기기로 입력되는 영상 신호는 외부기기가 변경될 때마다 판단할 필요가 있으므로, 본 발명의 일실시예에 따른 영상기기는 도 1과 같은 과정을 영상기기로 상기 영상 신호를 입력하는 외부기기가 변경될 때마다 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상기기의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상기기는 히스토그램 분석 모듈(701), 블랙 레벨 검출 모듈(702), 블랙 레벨 조정 모듈(703)을 포함한다.
히스토그램 분석 모듈(701)은 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호의 휘도 신호를 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행한다. 히스토그램의 분석을 수행한 일실시예는 도 2를 참조하여 이미 설명한 바 있다.
이 때, 상기 히스토그램 분석 모듈은 상기 휘도 신호의 히스토그램을 소정 구간으로 분류하고, 상기 분류된 구간 중 특정 구간에 포함되는 프레임의 개수를 카운트하여 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 히스토그램 분석 모듈은, 휘도 신호의 레벨이 16 이하인 구간 및 레벨 235 이상인 구간의 프레임 개수를 카운트하여 소정 개수 이상인 경우 상기 영상 신호를 제1 신호로 판단하고, 소정 개수 미만인 경우 상기 영상 신호를 제2 신호로 판단할 수 있다.
또한, 상기 히스토그램 분석 모듈은 상기 영상기기로 입력되는 소정 개수의 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하여 블랙 레벨 조정에 소모되는 연산량을 줄일 수 있다.
또한, 상기 히스토그램 분석 모듈은 상기 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호의 소정 영역에 포함된 영상 신호의 휘도 신호를 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하여 블랙 레벨 조정에 소모되는 연산량을 줄일 수 있다.
또한, 실시예에 따라 상기 히스토그램 분석 모듈은 영상기기로 상기 영상 신호를 입력하는 외부기기가 변경될 때마다 상기 영상 신호의 휘도 신호를 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행할 수 있다.
블랙 레벨 검출 모듈(702)은 상기 히스토그램 분석 결과에 따라 상기 영상 신호의 종류를 판단한다.
블랙 레벨 조정 모듈(703)은 상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정한다.
이 때, 상기 블랙 레벨 조정 모듈은 판단된 영상 신호의 종류에 따라 게인 및 오프셋값을 상이하게 적용함으로써, 영상 신호의 블랙 레벨을 조정할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 영상기기에 대해서 설명하였고, 앞서 실시예들에서 설명한 기술적 내용들이 도 7의 영상기기에서도 그대로 적용될 수 있으므로 그 상세한 내용은 이하 생략하기로 한다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 영상기기로 입력되는 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 과정을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따라 프레임별 영상 신호의 휘도 신호의 히스토그램을 분석한 일실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 영상 신호의 프레임 중 일부 영역에 대해서 히스토그램 분석을 수행하는 일실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따라 영상기기에서 특정 구간에 포함되는 픽셀의 개수를 카운트하여 히스토그램 분석을 수행하는 일실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 히스토그램 분석 결과에 따라 제1 신호 및 제2 신호로 구분되는 결과를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 일실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
701: 히스토그램 분석 모듈
702: 블랙 레벨 검출 모듈
703: 블랙 레벨 조정 모듈

Claims (14)

  1. 외부 기기로부터 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 히스토그램 분석 모듈;
    상기 히스토그램 분석 결과에 따라 프레임별 영상 신호의 종류를 판단하는 블랙 레벨 검출 모듈; 및
    상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 블랙 레벨 조정 모듈;
    을 포함하고,
    상기 히스토그램 분석 모듈은,
    상기 영상기기로 상기 영상 신호를 입력하는 외부 기기가 변경될 때마다, 상기 외부 기기로부터 입력된 프레임별 영상 신호 중 소정 영역에 포함된 영상 신호만 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 영상기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히스토그램 분석 모듈은,
    상기 휘도 신호의 히스토그램을 소정 구간으로 분류하고, 상기 분류된 구간 중 특정 구간에 포함되는 프레임의 개수를 카운트하여 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히스토그램 분석 모듈은,
    상기 휘도 신호의 레벨이 16 이하인 구간 및 레벨 235 이상인 구간의 프레임 개수를 카운트하여 문턱치 이상인 경우 상기 영상 신호를 제1 신호로 판단하고, 상 기 문턱치 미만인 경우 상기 영상 신호를 제2 신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블랙 레벨 조정 모듈은,
    상기 영상 신호의 종류에 따라 게인 및 오프셋값을 상이하게 적용하여 상기영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 영상기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히스토그램 분석 모듈은,
    상기 영상기기로 입력되는 소정 개수의 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상기기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 외부 기기로부터 영상기기로 입력되는 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계;
    상기 히스토그램 분석 결과에 따라 상기 영상기기로 입력되는 영상 신호의 종류를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 디코딩 및 히스토그램 분석을 수행하는 단계는,
    상기 영상기기로 상기 영상 신호를 입력하는 외부 기기가 변경될 때마다 수행되고,
    상기 외부 기기로부터 입력된 프레임별 영상 신호 중 소정 영역에 포함된 영상 신호만 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계는,
    상기 휘도 신호의 히스토그램을 소정 구간으로 분류하고, 상기 분류된 구간 중 특정 구간에 포함되는 프레임의 개수를 카운트하여 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계는,
    상기 휘도 신호의 레벨이 16 이하인 구간 또는 레벨 235 이상인 구간의 프레임 개수를 카운트하여 소정의 문턱치 이상인 경우 상기 영상 신호를 제1 신호로 판단하고, 상기 문턱치 미만인 경우 상기 영상 신호를 제2 신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 영상 신호의 블랙 레벨을 조정하는 단계는,
    상기 판단된 영상 신호의 종류에 따라 게인 및 오프셋값을 상이하게 적용하 는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계는,
    상기 영상기기로 입력되는 소정 개수의 프레임별 영상 신호를 휘도 신호로 디코딩하고, 상기 디코딩된 휘도 신호의 히스토그램 분석을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기기의 블랙 레벨 조정 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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