KR102302674B1 - 영상신호 제공장치 및 영상신호 제공방법 - Google Patents

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Abstract

영상신호 제공장치가 개시된다. 본 영상신호 제공장치는 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리하는 신호 분리부, 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 상위비트 화질 처리부, 화질 처리된 상위비트 영상신호와 하위비트 영상신호를 합성하여 출력하는 합성부 및 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성하도록 합성부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

영상신호 제공장치 및 영상신호 제공방법{IMAGE SIGNAL PROVIDING APPARATUS AND IMAGE SIGNAL PROVIDING METHOD}
본 발명은 영상신호 제공장치 및 영상신호 제공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화질 처리된 영상신호를 제공하는 영상신호 제공장치 및 영상신호 제공방법에 관한 것이다.
디스플레이 기술이 발달함에 따라 디스플레이 장치의 출력 정확도가 점점 높아지고 있다. 이에 따라, 최근에는 12 비트의 계조 표현이 가능한 디스플레이 장치까지 개발되고 있는 실정이다.
그러나, 현재 디스플레이 지원 시스템은 10 비트 출력 디스플레이 장치를 지원하는 시스템이 대부분이며, 10 비트 출력 시스템을 12 비트 출력 시스템으로 수정하기 위해서는 높은 연산 정확도가 요구되므로, 시스템의 복잡도 증가 및 개발 비용 증가 그리고, 수정을 위한 개발 기간의 증가와 같은 문제점이 발생하게 된다.
예를 들어, 12 비트 영상신호를 프레임 변환 화질 처리하기 위해 10 비트 화질 처리 시스템을 12 비트 화질 처리 시스템으로 변환하는 경우, 프레임을 저장하기 위한 메모리도 20% 증가하게 되고, 처리되는 데이터의 양의 증가에 따라 연산 로직도 20% 증가하게 되며, 이에 대한 설계변경 및 검증 등으로 개발기간이 증가하게 된다.
이에 따라, 증가된 비트의 영상신호를 입력받아 기존의 화질처리 연산을 유지하면서, 최소한의 시스템 수정을 통해 최종 출력 정확도를 유지하는 시스템 개발에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명은 상술한 문제점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 증가된 비트의 영상신호를 상위비트와 하위비트로 분리하여 화질처리를 수행함으로써 최종 출력의 정확도를 유지하는 영상신호 제공장치 및 영상신호 제공방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치는 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리하는 신호 분리부, 상기 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 상위비트 화질 처리부, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호와 상기 하위비트 영상신호를 합성하여 출력하는 합성부 및 상기 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호의 영역별로 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호에 상기 하위비트 영상신호를 합성하도록 상기 합성부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터, 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터 및 상기 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터 중 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호를 합성하도록 상기 합성부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 하위비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 하위비트 화질 처리부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 하위비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행하도록 상기 하위비트 화질 처리부를 제어하고, 상기 입력된 영상신호 중 상기 2 이상의 영상 파라미터에 대응되는 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 상위비트에 상기 화질 처리된 하위비트를 합성하고, 나머지 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 상위비트에 상기 하위비트를 합성하도록 상기 합성부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 하위비트 화질 처리부는, 상기 하위비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 상기 하위비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 화질 처리를 수행하며, 상기 제어부는, 상기 포화 영역이 존재하는 경우 상기 포화 영역에 대응되는 상기 하위비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하고, 상기 모션 영역이 존재하는 경우 상기 모션 영역에 대응되는 상기 하위비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하며, 상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 중심으로 상기 보간 처리를 수행하도록 상기 하위비트 화질 처리부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 상기 포화 영역에 대한 정보를 생성하는 제 1 파라미터 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력된 영상신호의 모션 벡터를 산출하고, 상기 산출된 모션 벡터를 이용하여 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 생성하는 제 2 파라미터 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성하는 제 3 파라미터 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호로부터 하위비트 영상신호를 확장하여 상기 입력된 영상신호에 대한 디더링 처리를 수행하는 디더링(dithering)부를 더 포함하고, 상기 영상 파라미터는, 상기 제 2 파라미터를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 디더링 처리하도록 상기 디더링부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 입력된 영상 신호는 YCbCr 신호이며, 휘도(Luminance) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수가 서로 다를 수 있다.
또한, 제 1 항에 있어서, 상기 입력된 영상 신호는 12 비트 RGB 영상신호이고, 상기 상위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최상위 비트(MSB)로부터 10 비트의 RGB 영상신호이며, 상기 하위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최하위 비트(LSB)로부터 2 비트의 RGB 영상신호일 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 상기 영상신호 제공장치 및 상기 합성부에서 출력된 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법은 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리하는 단계, 상기 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 단계 및 상기 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호의 영역별로 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호에 상기 하위비트 영상신호를 합성하여 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 합성하여 출력하는 단계는, 상기 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터, 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터 및 상기 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터 중 2 이상의 파라미터에 기초하여 상기 영상신호를 합성하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 하위비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 합성하여 출력하는 단계는, 상기 입력된 영상신호 중 상기 2 이상의 영상 파라미터에 대응되는 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 상위비트에 상기 화질 처리된 하위비트를 합성하고, 나머지 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 상위비트에 상기 하위비트를 합성하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 하위비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 단계는, 상기 하위비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 상기 하위비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 화질 처리를 수행하며, 상기 포화 영역이 존재하는 경우 상기 포화 영역에 대응되는 상기 하위비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하고, 상기 모션 영역이 존재하는 경우 상기 모션 영역에 대응되는 상기 하위비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하며, 상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 중심으로 상기 보간 처리를 수행할 수 있다.
또한, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 상기 포화 영역에 대한 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력된 영상신호의 모션 벡터를 산출하고, 상기 산출된 모션 벡터를 이용하여 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화질 처리된 상위비트 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 파라미터는, 상기 제 2 파라미터를 포함하며, 상기 경계 영역이 존재하는 경우, 상기 경계 영역에 대응되는 화질 처리된 상위비트 영상신호로부터 하위비트 영상신호를 확장하여 상기 경계 영역에 대한 디더링(dithering) 처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력된 영상 신호는 YCbCr 신호이며, 휘도(Luminance) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수가 서로 다를 수 있다.
또한, 상기 입력된 영상 신호는 12 비트 RGB 영상신호이고, 상기 상위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최상위 비트(MSB)로부터 10 비트의 RGB 영상신호이며, 상기 하위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최하위 비트(LSB)로부터 2 비트의 RGB 영상신호일 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시 예들에 따르면, 기존의 화질처리 시스템에 대한 최소한의 수정을 통해 증가된 비트의 영상신호의 출력 정확도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 증가된 비트의 영상신호에 대한 화질 처리를 지원하는 시스템 개발에 따른 문제점을 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법을 종래 영상신호 제공방법과 비교 설명하기 위한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도,
도 3은 제 1 내지 제 3 파라미터를 생성하는 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도,
도 4는 제 1 내지 제 3 파라미터를 외부장치로부터 획득하는 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도,
도 5는 디더링 처리부를 포함하는 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법의 흐름도 및
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법의 흐름도이다.
첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
이하에서 종래 기술 및 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법을 종래 영상신호 제공방법과 비교 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에서 화질처리부(120)는 입력된 영상신호에 대해 CE(Contrast Enhancement), DE(Detail Enhancement), FRC(Frame Rate Conversion), 스케일링 등과 같은 화질처리를 수행한다. 특히, 화질 처리부(120)는 N 비트 영상신호의 화질 처리를 지원한다. 또한, 디스플레이(3, 5)는 N+M 비트(N, M은 자연수)의 영상신호 디스플레이를 지원한다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 N은 10을 M은 2인 것을 가정하여 설명한다. 그러나, 상위비트 및 하위비트의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 이와 같은 상황에서, 10 비트에 2 비트가 부가되어 출력 정확도가 증가된 영상신호 즉, 12 비트의 영상신호(1)가 입력되는 경우, 입력된 영상신호를 처리하는 방법을 도시하고 있다. 이때, 비트 수가 많아질수록 더 많은 단계로 영상을 표현할 수 있으므로, 출력 정확도가 증가되는 것은 자명하다.
화질 처리부(120)가 지원하는 비트 수보다 증가된 비트 수의 영상신호에 대한 화질처리를 지원하기 위해, 종래에는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 입력된 12 비트의 영상신호를 디더(Dither) 처리하거나 부가된 2 비트를 절단(Truncation) 처리하여 상위비트인 10 비트의 영상신호에 대해 화질 처리를 수행한 후, 화질 처리된 상위 10 비트의 영상신호에서 하위 2 비트를 확장하여 최종적으로 12 비트의 영상신호를 디스플레이(3)로 제공하는 것이 일반적이다.
이 방식의 경우, 디더 처리되거나 절단 처리되는 하위 2 비트가 화질 처리된 상위 10 비트 영상신호로부터 각종 알고리즘을 통해 확장되는 방식으로 12 비트 영상신호를 출력하므로, 입력되는 12 비트 영상신호(1)와 디스플레이되는 12 비트 영상신호(3)의 차이가 발생하게 된다. 즉, 입력되는 영상신호(1)와 디스플레이되는 영상신호(3)가 모두 12 비트의 영상신호이지만, 하위비트 확장을 통해 출력되는 12 비트의 영상신호의 출력 정확도가 떨어지게 된다.
이에 반해, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 입력된 12 비트의 영상신호(1)가 신호 분리부(110)에서 상위 10 비트 영상신호(2)와 하위 2 비트 영상신호(4)로 분리되고, 분리된 상위 10 비트 영상신호(2)에 대해 화질 처리부(120)에서 화질 처리가 수행되며, 이후 합성부(130)에서 상기 화질 처리된 상위 10 비트 영상신호에 상기 분리된 하위 2 비트 영상신호가 부가되어 최종적으로 12 비트의 영상신호가 디스플레이(5)로 제공되게 된다.
이 경우, 하위 2 비트 영상신호가 가진 정보가 화질 처리된 상위 10 비트에 그대로 부가되어 하위 2 비트에 포함된 정보의 손실이 최소화되므로, 입력된 12 비트 영상신호(1)의 출력 정확도가 디스플레이되는 영상신호(5)에서 최대한으로 유지될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 영상신호 제공장치의 동작을 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 영상신호 제공장치(200)는 신호 분리부(210), 상위비트 화질 처리부(220), 합성부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.
신호 분리부(210)는 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리할 수 있다. 구체적으로, 신호 분리부(210)는 입력된 영상신호의 전체 비트 중 최상위 비트(MSB)로부터 기설정된 개수의 비트를 상위비트 영상신호로 분리하고, 최하위 비트(LSB)를 포함하는 나머지 비트를 하위비트 영상신호로 분리할 수 있다.
이때, 기설정된 개수는 상위비트 화질 처리부(220)가 지원하는 처리 비트 수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그보다 더 적을 수도 있다.
예를 들어, 입력된 영상신호가 12 비트 영상신호이고 상위비트 화질 처리부(220)가 지원하는 처리 비트 수가 10 비트인 경우, 즉, 10 비트 화질 처리 시스템에 12 비트의 증가된 출력 정확도를 갖는 영상신호가 입력되는 경우, 신호 분리부(210)는 최상위 비트(MSB)로부터 10 개의 비트를 상위비트 영상신호로 분리하고, 최하위 비트(LSB)로부터 2개의 비트를 하위비트 영상신호로 분리할 수 있다.
그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상위비트 화질 처리부(220)가 10 비트까지 화질 처리가 가능하므로, 실시 예에 따라 신호 분리부(210)는 상위 8 비트를 상위비트 영상신호로 분리하고, 나머지 하위 4 비트를 하위비트 영상신호로 분리할 수도 있을 것이다.
상위비트 화질 처리부(220)는 입력된 영상신호에 대한 각종 화질처리를 수행한다. 이때, 화질 처리의 종류에는 제한이 없다. 예를 들어, 상위비트 화질 처리부(120)는 입력된 영상신호에 대해 CE(Contrast Enhancement), DE(Detail Enhancement), FRC(Frame Rate Conversion), 스케일링 등과 같은 화질 처리를 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
특히, 상위비트 화질 처리부(220)는 신호 분리부(210)에서 분리된 상위비트 영상신호를 제공받아 상위비트 영상신호에 대해 각종 화질 처리를 수행하고, 화질 처리된 상위비트 영상신호를 합성부(230) 또는 제어부(240)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 입력된 영상 신호가 12 비트 영상신호이고, 상위비트 화질 처리부(220)가 10 비트 화질 처리를 지원하는 경우, 신호 분리부(210)로부터 10 비트의 상위비트 영상신호가 제공되면, 상위비트 화질 처리부(220)는 상위 10 비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행하여 화질 처리된 10 비트 영상신호를 합성부(230) 또는 제어부(240)으로 제공할 수 있다.
한편, 상위비트 화질 처리부(220)가 입력된 상위비트 영상신호에 대해 각종 화질 처리를 수행하는 구체적인 내용은 본 발명의 요지와 무관하므로 설명을 생략한다.
합성부(230)는 상위비트 화질 처리부(220)로부터 제공되는 화질 처리된 상위비트 영상신호와 신호 분리부(220)에서 분리된 하위비트 영상신호를 합성하여 외부로 출력할 수 있다. 전술한 예에서, 합성부(230)는 화질 처리된 상위 10 비트 영상신호에 신호 분리부(210)에서 분리된 하위 2 비트 영상신호를 합성하여 12 비트의 영상신호를 외부 디스플레이로 출력할 수 있다.
이때, 외부의 디스플레이는 입력된 영상신호의 비트 수를 처리할 수 있는 성능을 갖는다. 즉, 외부의 디스플레이는 입력된 영상신호의 비트 수만큼의 계조 표현이 가능하다. 예를 들어, 입력된 영상신호가 12 비트 영상신호인 경우, 외부의 디스플레이 역시 12 비트 영상신호를 표현할 수 있다.
한편, 합성부(230)는 후술할 바와 같이 제어부(240)의 제어를 받아 영상신호의 영역별로 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성한 후 합성된 영상신호를 출력할 수 있다.
제어부(240)는 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성하도록 합성부를 제어할 수 있다. 여기서, 영상신호에 대한 영상 파라미터는 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터, 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터 및 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터 중 적어도 하나일 수 있다.
이때, 포화 영역은 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 의미하고, 모션 영역은 공지의 방법으로 측정된 모션 벡터 값이 기설정된 값 이상인 영역 즉, 영상에서 움직임이 있는 영역을 의미한다.
한편, 화질 처리된 상위비트의 비트 수가 입력된 영상신호의 비트 수보다 적으므로, 즉, 상위비트의 계조가 입력된 영상신호의 계조 또는 외부의 디스플레이가 표현할 수 있는 계조보다 적으므로, 화질 처리된 상위비트 영상신호를 그대로 외부의 디스플레이로 출력하는 경우, 줄무늬와 같은 경계 영역이 발생될 수 있다.
이 경우, 상위비트 영상신호의 비트 수와 입력된 영상신호의 비트 수 차이로 인해 발생되는 줄무늬와 같은 컨투어(contour) 영역을 경계 영역이라고 한다. 즉, 경계 영역은 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 서로 다른 일정한 값을 갖는 영역들이 서로 인접한 경우 두 영역의 경계를 의미하며, 두 영역의 영상신호의 차이 값은 기설정된 범위 내일 수 있다. 이때, 차이 값을 기설정된 범위로 제한하는 이유는 영상신호에 포함된 오브젝트 간의 경계 영역과 상술한 경계 영역을 구분하기 위한 것으로, 오브젝트 간의 경계에서의 차이 값은 상술한 계조 차이로 인해 발생되는 경계 영역에서의 차이 값보다 대부분 훨씬 크기 때문이다.
한편, 여기서 영상신호는 입력된 영상신호 또는 화질 처리된 상위비트 영상신호 중 어느 것이 될 수도 있다. 즉, 포화 영역에 대한 정보, 모션 영역에 대한 정보 및 경계 영역에 대한 정보는 입력된 영상신호의 포화 영역, 모션 영역 및 경계 영역에 대한 정보일 수도 있고, 화질 처리된 상위비트 영상신호의 포화 영역, 모션 영역 및 경계 영역에 대한 정보일 수도 있다.
한편, 제어부(240)는 제 1 영상 파라미터에 포함된 포화 영역 정보에 기초하여 포화 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트 영상신호에 분리된 하위비트 영상신호를 그대로 합성하지 않고, 기설정된 값을 합성하도록 합성부를 제어할 수 있다.
예를 들어, 입력된 영상신호가 12 비트이고, 상위비트 영상신호가 10 비트이며, 하위비트 영상신호가 2 비트인 경우, 제어부(240)는 포화 영역에 포함된 화소에 대하여는 상위 10 비트 영상신호 값에 하위 2 비트 영상신호 값을 그대로 부가하지 않고, 예를 들어, 하위비트를 모두 0 또는 1로 설정하도록 합성부(230)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 제 2 영상 파라미터에 포함된 모션 영역 정보에 기초하여 모션 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트 영상신호에 분리된 하위비트 영상 신호를 그대로 합성하지 않고, 기설정된 값을 합성하도록 합성부를 제어할 수 있다. 상기 예와 같은 상황에서, 제어부(240)는 모션 영역에 포함된 화소에 대하여는 상위 10 비트 영상신호 값에 하위 2 비트 영상신호 값을 그대로 부가하지 않고, 예를 들어, 하위비트를 모두 0 또는 1로 설정하도록 합성부(230)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 제 3 영상 파라미터에 포함된 경계 영역 정보에 기초하여 경계 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트 영상신호에 분리된 하위비트 영상 신호를 그대로 합성하지 않고, 기설정된 값을 합성하도록 합성부를 제어할 수 있다. 상기 예와 같은 상황에서, 제어부(240)는 경계 영역을 중심으로 기설정된 개수의 영상신호에 대하여는 하위 2 비트 영상신호 값들을 선형적으로 증가 또는 감소되는 값으로 설정하여 화질 처리된 상위 10 비트에 각각 부가하도록 합성부(230)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(240)는 도 3을 통해 후술할 바와 같이 별도의 제 1 내지 제 3 파라미터 생성부를 구비하여 영상 파라미터를 획득할 수도 있고, 도 4를 통해 후술할 바와 같이 외부 장치로부터 영상 파라미터를 획득할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 구성에 대한 블럭도이다. 도 3에 따르면 영상신호 제공장치(300)는 신호 분리부(310), 상위비트 화질 처리부(320), 합성부(330), 제어부(340), 하위비트 화질 처리부(350), 제 1 파라미터 생성부(360), 제 2 파라미터 생성부(370) 및 제 3 파라미터 생성부(380)를 포함할 수 있다.
신호 분리부(310) 및 상위비트 화질 처리부(320)의 구성 및 동작은 도 2에 도시된 영상신호 제공장치(200)의 신호 분리부(210) 및 상위비트 화질 처리부(220)의 구성 및 동작과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
하위비트 화질 처리부(350)는 신호 분리부(310)에서 분리된 하위비트에 대한 화질 처리를 수행한다. 구체적으로, 하위비트 화질 처리부(350)는 제어부의 제어를 받아 하위비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 하위비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 처리를 수행할 수 있다.
예를 들어, 입력된 12 비트의 영상신호가 신호 분리부(310)에서 10 비트의 상위비트 영상신호와 2 비트의 하위비트 영상신호로 분리되는 경우, 하위비트 화질 처리부(350)는 하위 2 비트 값을 00 또는 11로 설정하여 평탄화 처리를 수행할 수 있다. 또한, 하위비트 화질 처리부(350)는 4 개의 서로 인접한 화소의 각 하위비트 값이 00, 01, 10, 11과 같이 선형적으로 증가하거나 11, 10, 01, 00과 같이 선형적으로 감소하는 값을 갖도록 보간 처리를 수행할 수 있다.
제 1 파라미터 생성부(360)는 영상신호에서 포화 영역을 검색하여 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 1 파라미터 생성부(360)는 도 3에 도시된 바와 같이 상위비트 화질 처리부(320)에서 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 포화 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다. 이때, 포화 영역에 대한 정보는 포화 영역에 포함된 각 화소의 좌표, 전체 영상신호에서 포화 영역 유무 등과 같은 정보를 포함할 수 있다.
제 2 파라미터 생성부(370)는 영상신호의 모션 벡터를 이용하여 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 2 파라미터 생성부(370)는 도 3에 도시된 바와 같이 신호 분리부(310)에서 분리된 상위비트 영상신호에서 모션 벡터를 산출하고, 산출된 모션 벡터를 이용하여 모션 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제 2 파라미터 생성부(370)는 이전 영상 프레임의 분리된 상위비트 영상신호와 현재 영상 프레임의 분리된 상위비트 영상신호를 비교하여 영상신호에 포함된 오브젝트의 움직임의 크기 및 방향에 관한 정보를 포함하는 모션 벡터를 산출하고, 모션 벡터에 포함된 오브젝트 움직임의 크기 밑 방향에 관한 정보를 이용하여 오브젝트의 움직임이 있는 모션 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따르면, 제 2 파라미터 생성부(370)는 도 3에 도시된 바와 달리, 상위비트 화질 처리부(320)에서 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 모션 벡터를 산출하여 모션 영역에 대한 정보를 생성할 수도 있다.
제 3 파라미터 생성부(380)는 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제 3 파라미터 생성부(380)는 도 3에 도시된 바와 같이 상위비트 화질 처리부(320)에서 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 서로 인접한 화소들 간의 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다. 이때, 경계 영역에 대한 정보는 경계를 이루는 화소들의 좌표, 경계의 방향, 경계를 중심으로 상하 또는 좌우 방향으로 기설정된 개수의 화소에 대한 좌표 등을 포함할 수 있다.
제어부(340)는 위와 같이 생성된 영상 파라미터에 기초하여 하위비트 화질 처리부(350)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(340)는 제 1 파라미터 값에 따라 영상신호에 포화 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 포화 영역에 대응되는 하위비트 영상신호에 대해 평탄화 처리를 수행하도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(340)는 제 2 파라미터 값에 따라 영상신호에 모션 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 모션 영역에 대응되는 하위비트 영상신호에 대해 평탄화 처리를 수행하도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(340)는 제 3 파라미터 값에 따라 영상신호에 경계 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 경계 영역을 중심으로 보간 처리를 수행하도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수 있다. 이때, 보간 처리되는 화소의 개수나 방향은 달리 설정될 수 있다.
예를 들어, 경계 영역이 상하방향으로 존재하는 경우 제어부(340)는 경계를 중심으로 좌측으로 x 개, 우측으로 x 개의 화소에 대해 보간 처리를 수행하도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수도 있고, 우측으로 2x 개의 화소에 대해 또는 좌측으로 2x 개의 화소에 대해 보간 처리를 수행하도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수도 있다. 이때, 경계를 기준으로 좌측 영역 영상신호의 일정한 값이 우측 영역 영상신호의 일정한 값보다 큰 경우 제어부(340)는 좌측에서 우측으로 갈수록 2x 개의 하위비트 값이 선형적으로 감소하는 값을 갖도록 하위비트 화질 처리부(350)를 제어할 수도 있다. 그러나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 경계 영역에서 영상신호 값의 변화를 최소화하는 다양한 방법으로 경계 영역의 하위비트 영상신호 값이 처리될 수 있다.
한편, 제어부(340)는 영상 파라미터에 기초하여 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성하도록 합성부(330)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 포화 영역은 영상신호의 값이 기설정된 값 이상 또는 기설정된 값 이하인 영역으로, 포화 영역에서는 상위비트 값에 부가되는 하위비트 값이 변화되어도 그 변화가 계조 변화로 표현되지 않는다. 따라서, 제어부(340)는 제 1 파라미터에 따라 포화 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 포화 영역에 대하여는 하위비트 화질 처리부(350)에서 평탄화 처리된 하위비트 영상신호를 화질 처리된 상위비트 영상신호에 합성하도록 합성부(330)를 제어할 수 있다.
모션 영역은 오브젝트의 움직임이 있어, 모션 영역에서는 상위비트 값에 부가되는 하위비트 값이 변화되더라도 그 변화가 사용자에게 인지되기 어렵다. 따라서, 제어부(340)는 제 2 파라미터에 따라 모션 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 움직임이 있는 모션 영역에 대하여는 하위비트 화질 처리부(350)에서 평탄화 처리된 하위비트 영상신호를 화질 처리된 상위비트 영상신호에 합성하도록 합성부(330)를 제어할 수 있다.
경계 영역은 상술한 바와 같이 상위비트 화질 처리부(320)가 지원하는 처리 비트 수가 입력된 영상신호의 비트 수보다 적기 때문에 발생될 수 있는 불연속적인 라인을 의미하므로, 경계 영역에 대하여는 적절하게 처리된 하위비트를 상위비트에 부가하여 인접한 두 영역 간의 변화를 최소화할 필요가 있다. 따라서, 제어부(340)는 제 3 파라미터에 따라 경계 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 경계 영역에 대하여는 하위비트 화질 처리부(350)에서 보간 처리된 하위비트 영상신호를 화질 처리된 상위비트 영상신호에 합성하도록 합성부(330)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(340)는 영상신호에서 포화 영역, 모션 영역 및 경계 영역이 아닌 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트 영상신호에 신호 분리부(310)에서 분리되었던 하위비트 영상 신호를 그대로 합성하도록 합성부(330)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어부(340)는 제 1 내지 제 3 파라미터 생성부(360, 370, 380)에서 생성된 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성할 수 있다.
한편, 도 3의 예에서는 제 1 내지 제 3 파라미터 생성부(360, 370, 380)가 모두 포함된 것을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 적어도 하나 이상이 포함되는 실시 예도 가능하며, 또한, 3 중 적어도 하나의 영상 파라미터는 도 4를 통해 후술되는 바와 같이, 외부 장치(20)로부터 제공받는 실시 예도 가능함은 물론이다.
도 4는 제 1 내지 제 3 파라미터를 외부장치로부터 획득하는 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도이다. 도 4에 따르면, 영상신호 제공장치(400)는 신호 분리부(410), 상위비트 화질 처리부(420), 합성부(430), 제어부(440) 및 하위비트 화질 처리부(450)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 제어부(440)를 제외한 나머지 구성은 도 2 내지 도 3을 통해 설명한 같은 이름의 구성과 내용이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 영상신호 제공장치(400)의 제어부(440)는 제 1 내지 제 3 파라미터를 외부 장치(20)로부터 수신하여 도 3의 제어부(340)와 같은 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 외부 장치(20)는 영상신호 제공 장치(400)의 신호 분리부(410)에서 분리된 상위비트 영상신호와 상위비트 화질 처리부(420)에서 화질 처리된 상위비트 영상신호를 영상신호 제공장치(400)로부터 수신하고, 도 3의 제 1 내지 제 3 파라미터 생성부(360, 370, 380)와 같은 동작을 수행하여 제 1 파라미터 내지 제 3 파라미터를 생성할 수 있다. 또한, 외부 장치(20)는 생성된 제 1 내지 제 3 파라미터를 영상신호 제공장치(400)의 제어부(440)로 제공할 수 있다. 이때, 외부 장치(20)는 어플리케이션 프로세서를 포함하는 외부의 각종 프로세서일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
이에 따라, 제어부(440)는 제 1 파라미터 내지 제 3 파라미터에 기초하여 하위비트 화질 처리부(450)의 동작을 제어하거나 영상신호의 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성하도록 합성부(430)의 동작을 제어할 수 있다.
도 5는 디더링 처리부를 포함하는 일 실시 예에 따른 영상신호 제공장치의 블럭도이다. 도 5에 따르면, 영상신호 제공 장치(500)는 신호 분리부(510), 상위비트 화질 처리부(520), 합성부(530), 제어부(540) 및 디더링부(550)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 영상신호 제공장치(500)의 제어부(540) 및 디더링부(550)를 제외한 나머지 구성 역시 도 2 내지 도 3을 통해 설명한 같은 이름의 구성과 내용이 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
디더링부(550)는 입력된 영상신호에 대한 디더링 처리를 수행한다. 구체적으로, 디더링부(550)는 제어부(540)의 제어를 받아 상위비트 화질 처리부(520)에서 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 하위비트 영상신호를 생성하여 합성부(530)으로 제공한다. 이에 따라, 합성부(530)는 화질 처리된 상위비트 영상신호에 디더링 처리부(530)에서 생성된 하위비트 영상신호를 부가하여 입력된 영상신호의 비트수와 동일한 비트수의 영상신호를 출력할 수 있다. 이때, 디더링 처리부(550)에서 생성되는 하위비트는 신호 분리부(510)에서 분리된 하위비트와 달리 공지의 디더링 알고리즘을 통해 생성된 것이다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따르면, 디더링 처리부(550)는 제어부(540)의 제어를 받아 화질 처리된 상위비트 영상신호에서 하위비트 영상신호를 확장하여 합성부를 거치지 않고 직접 외부의 디스플레이로 출력할 수도 있다.
제어부(540)는 제 3 파라미터에 따라 영상신호에 경계 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 경계 영역에 대응되는 영상신호에 대하여는 디더링 처리를 수행하도록 디더링 처리부(550)를 제어할 수 있다. 이때, 경계 영역이 아닌 영역에 대하여는 신호 분리부(510)에서 분리된 하위비트 영상신호가 화질 처리된 상위비트 영상신호에 부가됨은 물론이다.
또한, 제어부(540)은 제 1 및 제 2 파라미터에 관하여는 도 2의 제어부(240)와 같이 동작하는 실시 예도 가능하며, 또한, 도 3 및 도 4의 영상신호 제공장치(300, 400)에서도 디더링부(550)가 포함되는 실시 예도 가능함은 물론이다. 이때, 제 1 및 제 2 파라미터에 관하여는 도 3 및 도 4의 제어부(340, 440)의 동작과 같이 동작할 수 있음은 물론이다.
한편, 이상의 실시 예에서 입력된 영상신호는 RGB 신호일 수도 있고, YCbCr신호일 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 입력된 영상신호가 YCbCr 신호인 경우, 휘도(Luminance) 신호(Y 신호)에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호(Cb, Cr 신호)에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수가 서로 다를 수 있다. 이는, YCbCr 신호의 경우, 경우에 따라 휘도 신호에 포함된 정보가 색상 신호에 포함된 정보보다 영상의 표현에 더 중요하다고 판단될 수 있기 때문이다.
예를 들어, 입력된 영상신호가 12 비트인 경우 휘도 신호는 최상위 비트(MSB)로부터 10개의 상위비트 영상신호와 최하위 비트(LSB)로부터 2 개의 하위비트로 분리하고, 색상 신호에 대하여는 최상위 비트(MSB)로부터 8개의 상위비트 영상신호와 최하위 비트(LSB)로부터 4개의 하위비트 영상신호로 분리할 수도 있다.
또한, 입력된 영상신호가 RGB 영상 신호인 경우에는 R, G, B 각각의 상위비트 영상신호의 비트 수 및 하위비트 영상신호의 비트 수가 동일할 수 있다. 예를 들어, 입력된 영상신호가 12 비트 영상신호인 경우, R 신호, G 신호 및 B 신호 각각 모두 상위 10개의 상위비트 영상신호와 하위 2개의 하위비트 영상신호로 분리될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이상의 설명에서, 입력된 영상신호가 12 비트이고, 상위비트 영상신호가 10 비트이며, 하위비트 영상신호가 2 비트인 것은 하나의 예에 불과하며, 입력된 영상신호의 비트 수나 합성부의 출력을 수신하는 외부의 디스플레이가 지원하는 비트 수가 상위비트 화질 처리부가 지원하는 처리 비트 수보다 많은 경우라면 입력된 영상신호, 상위비트 영상신호 및 하위비트 영상신호의 비트 수가 달라지더라도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 자명하다.
한편, 이상에서 설명한 영상신호 제공장치(200, 300, 400, 500)의 각 구성은 RTL(Registor-Transfer Logic)이나 프로세서를 조합하여 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(240, 340, 440, 540)를 제외한 나머지 구성은 모두 RTL을 이용하여 하드웨어로 구성되고, 제어부는 프로세서로 구성되어 전체적으로 하나의 SOC 칩 형태로 구현될 수도 있고, 도시하지는 않았지만 제어부(240, 340, 440, 540)가 나머지 구성들과 모두 연결되어 나머지 구성들을 모두 제어하는 형태로 구현될 수도 있을 것이다.
또한, 이상에서 저장부(미도시)에 대하여는 설명하지 않았지만, 영상신호 제공장치(200, 300, 400, 500)는 저장부(미도시)에 입력된 영상신호, 상위비트 영상신호, 하위비트 영상신호, 제 1 내지 제 3 영상 파라미터를 생성하기 위한 정보 및 생성된 영상 파라미터 정보, 각종 상위비트 화질 처리 및 하위비트 화질 처리를 수행하기 위한 정보 등의 다양한 정보를 저장하고, 필요에 따라 정보를 읽어 상술한 다양한 동작을 수행할 수 있음은 물론이다. 이때, 저장부(미도시)는 반드시 하나의 구성일 필요는 없다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 영상신호 제공장치((200, 300, 400, 500)들은 합성부(230, 330, 430, 503)에서 출력되는 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 외부의 디스플레이(예를 들어, 도 1의 (b)의 참조부호 5)와 함께 하나의 디스플레이 장치(미도시)를 구성할 수도 있다. 이때, 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있으며, 터치 스크린을 포함할 수도 있다. 또한, 디스플레이 장치는 TV, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크탑 PC, 전자액자, 모니터, 프로젝터, 탁자형 디스플레이, LFD(Large Fromat Display)등 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이상에서는 제 1 내지 제 3 파라미터를 각각 판단하는 경우를 예로 들었으나, 각 파라미터에 가중치를 두어 각 파라미터 값을 합산하여 하위비트 화질 처리를 수행할지 여부를 결정하는 실시 예도 가능할 것이다. 예를 들어, 포화 영역이나 모션 영역이 전체 영상신호 영역 중 50 퍼센트 이상인 경우에는 전체 영상신호에 대해 평탄화 처리를 수행하는 등의 실시 예가 가능할 것이다.
이하에서, 도 6 및 도 7을 통해 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 영상신호 제공방법을 설명한다. 이때, 영상신호 제공장치(200, 300, 400, 500)의 동작을 통해 영상신호 제공방법을 설명하지만 영상신호 제공방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법의 흐름도이다. 도 6에 따르면, 영상신호 제공장치는 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리한다(S610). 이때, 입력된 영상 신호는 12 비트 RGB 영상신호이고, 상위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최상위 비트(MSB)로부터 10 비트의 RGB 영상신호이며, 하위비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최하위 비트(LSB)로부터 2 비트의 RGB 영상신호일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따르면, 입력된 영상 신호는 YCbCr 신호일 수 있으며, 이 경우, 휘도(Luminance) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호에 대한 상위비트 및 하위비트의 각 개수가 서로 다를 수 있다.
이에 따라, 영상신호 제공장치는 분리된 상위비트 영상신호에 따라 화질 처리를 수행한다(S620). 이때, 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리는 CE(Contrast Enhancement), DE(Detail Enhancement), FRC(Frame Rate Conversion), 스케일링 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이후, 영상신호 제공장치는 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 분리된 하위비트 영상신호를 합성하고, 외부 디스플레이로 출력한다(S630). 여기서, 영상 파라미터는 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터, 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터 및 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터 중 하나일 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 영상신호 제공장치는 화질 처리된 상위비트 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 포화 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다. 또한, 영상신호 제공장치는 입력된 영상신호의 모션 벡터를 산출하고, 산출된 모션 벡터를 이용하여 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다. 또한, 영상신호 제공장치는 화질 처리된 상위비트 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성할 수도 있다.
이때, 포화 영역에 대한 정보, 모션 영역에 대한 정보 및 경계 영역에 대한 정보는 어플리케이션 프로세서와 같은 외부 장치에서 생성되어 영상신호 제공장치(300)로 제공될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 영상신호 제공장치는 제 1 내지 제 3 파라미터 중 2 이상의 파라미터에 기초하여 영상신호를 합성하여 출력할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 영상신호 제공방법의 흐름도이다. 도 7에 따르면, 영상신호 제공장치는 먼저 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리한다(S710). 이후, 영상신호 제공장치는 분리된 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하고(S720), 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 분리된 하위비트 영상신호에 대한 화질처리를 수행한다(S730).
구체적으로, 영상신호 제공장치는 분리된 하위비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 하위비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 화질 처리를 수행하며, 포화 영역이 존재하는 경우 포화 영역에 대응되는 하위비트에 대해 평탄화 처리를 수행하고, 모션 영역이 존재하는 경우 모션 영역에 대응되는 하위비트에 대해 평탄화 처리를 수행하며, 경계 영역이 존재하는 경우 경계 영역을 중심으로 보간 처리를 수행할 수 있다.
이후, 영상신호 제공장치는 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 상위비트 및 하위비트를 합성하여 출력한다(S740). 이때, 영상신호 제공장치는 입력된 영상신호 중 2 이상의 영상 파라미터에 대응되는 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트에 화질 처리된 하위비트를 합성하고, 나머지 영역에 대하여는 화질 처리된 상위비트에 화질 처리되지 않은 분리된 하위비트를 그대로 합성하여 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면, 영상신호 제공장치는 제 2 파라미터에 따라 경계 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 경계 영역에 대응되는 화질 처리된 상위비트 영상신호로부터 하위비트 영상신호를 확장하여 경계 영역에 대한 디더링(dithering) 처리를 수행할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시 예들에 따르면, 기존의 화질처리 시스템에 대한 최소한의 수정을 통해 증가된 비트의 영상신호의 출력 정확도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 증가된 비트의 영상신호에 대한 화질 처리를 지원하는 시스템 개발에 따른 문제점을 해소할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 영상신호 제공장치의 제어부가 나머지 구성들을 모두 제어하는 형태로 구현되는 경우, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 영상신호 제공방법은 소프트웨어로 생성되어 영상신호 제공장치에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 입력된 영상신호를 상위비트 및 하위비트로 분리하는 단계, 상위비트 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 단계, 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 영상신호의 영역별로 화질 처리된 상위비트 영상신호에 하위비트 영상신호를 합성하여 출력하는 단계를 포함하는 영상신호 제공방법을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 설치될 수 있다.
여기서, 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 미들웨어 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210 :　신호 분리부　　　　　　　　　　　　 220 : 상위비트 화질처리부
230 :　합성부 　　　　　　　　　　　　 　240 : 제어부

Claims (21)

  1. 영상신호 제공장치에 있어서,
    입력된 영상신호를 상기 영상신호 제공장치가 지원하는 처리 비트 수에 대응되는 비트 정보를 포함하는 제1 영상신호 및 상기 입력된 영상신호에서 상기 제1 영상신호의 비트 수보다 증가된 비트 수에 대응되는 비트 정보를 포함하는 제2 영상신호로 분리하는 신호 분리부;
    상기 제1 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 제1 화질 처리부;
    상기 화질 처리된 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호를 합성하여 출력하는 합성부; 및
    상기 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호의 영역별로 상기 제1 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하도록 상기 제1 화질 처리부를 제어하고, 상기 화질 처리된 제1 영상신호에 상기 제2 영상신호를 합성하도록 상기 합성부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제1 파라미터, 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제2 파라미터 및 상기 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제3 파라미터 중 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호를 합성하도록 상기 합성부를 제어하는 영상신호 제공장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 제2 화질 처리부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 제2 영상신호에 대한 화질처리를 수행하도록 상기 제2 화질 처리부를 제어하고,
    상기 입력된 영상신호 중 상기 2 이상의 영상 파라미터에 대응되는 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 제1 영상신호의 비트에 상기 화질 처리된 제2 영상신호의 비트를 합성하고, 나머지 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 제1 영상신호의 비트에 상기 제2 영상신호의 비트를 합성하도록 상기 합성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 화질 처리부는,
    상기 제2 영상신호의 비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 상기 제2 영상신호의 비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 화질 처리를 수행하며,
    상기 제어부는,
    상기 포화 영역이 존재하는 경우 상기 포화 영역에 대응되는 상기 제2 영상신호의 비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하고, 상기 모션 영역이 존재하는 경우 상기 모션 영역에 대응되는 상기 제2 영상신호의 비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하며, 상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 중심으로 상기 보간 처리를 수행하도록 상기 제2 화질 처리부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화질 처리된 제1 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 상기 포화 영역에 대한 정보를 생성하는 제 1 파라미터 생성부;를 포함하는 영상신호 제공장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력된 영상신호의 모션 벡터를 산출하고, 상기 산출된 모션 벡터를 이용하여 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 생성하는 제 2 파라미터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화질 처리된 제1 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성하는 제 3 파라미터 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화질 처리된 제1 영상신호로부터 제2 영상신호를 확장하여 상기 입력된 영상신호에 대한 디더링 처리를 수행하는 디더링(dithering)부;를 더 포함하고,
    상기 영상 파라미터는, 상기 제2 파라미터를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 디더링 처리하도록 상기 디더링부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력된 영상 신호는 YCbCr 신호이며,
    휘도(Luminance) 신호에 대한 제1 영상신호의 비트 및 제2 영상신호의 비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호에 대한 제1 영상신호의 비트 및 제2 영상신호의 비트의 각 개수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력된 영상신호는 12 비트 RGB 영상신호이고,
    상기 제1 영상신호의 비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최상위 비트(MSB)로부터 10 비트의 RGB 영상신호이며,
    상기 제2 영상신호의 비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최하위 비트(LSB)로부터 2 비트의 RGB 영상신호인 것을 특징으로 하는 영상신호 제공장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부에서 출력된 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 디스플레이;를 더 포함하는 영상신호 제공장치.
  12. 영상신호 제공방법에 있어서,
    입력된 영상신호를 영상신호 제공장치가 지원하는 처리 비트 수에 대응되는 비트 정보를 포함하는 제1 영상신호 및 상기 입력된 영상신호에서 상기 제1 영상신호의 비트 수보다 증가된 비트 수에 대응되는 비트 정보를 포함하는 제2 영상신호로 분리하는 단계;
    상기 제1 영상신호에 대한 화질 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 영상신호에 대한 영상 파라미터에 기초하여 상기 영상신호의 영역별로 상기 화질 처리된 제1 영상신호에 상기 제2 영상신호를 합성하여 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 합성하여 출력하는 단계는,
    상기 영상신호의 포화 영역에 대한 정보를 포함하는 제 1 파라미터, 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 포함하는 제 2 파라미터 및 상기 영상신호의 경계 영역에 대한 정보를 포함하는 제 3 파라미터 중 2 이상의 파라미터에 기초하여 상기 영상신호를 합성하여 출력하는 영상신호 제공방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 2 이상의 영상 파라미터에 기초하여 상기 제2 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 합성하여 출력하는 단계는,
    상기 입력된 영상신호 중 상기 2 이상의 영상 파라미터에 대응되는 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 제1 영상신호의 비트에 상기 화질 처리된 제2 영상신호의 비트를 합성하고, 나머지 영역에 대하여는 상기 화질 처리된 제1 영상신호의 비트에 상기 제2 영상신호의 비트를 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 영상신호에 대한 화질처리를 수행하는 단계는,
    상기 제2 영상신호의 비트를 일정한 값으로 설정하는 평탄화 처리 및 서로 인접한 기설정된 개수의 화소에 대한 상기 제2 영상신호의 비트 값을 선형 값으로 설정하는 보간 처리 중 적어도 하나의 화질 처리를 수행하며,
    상기 포화 영역이 존재하는 경우 상기 포화 영역에 대응되는 상기 제2 영상신호의 비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하고, 상기 모션 영역이 존재하는 경우 상기 모션 영역에 대응되는 상기 제2 영상신호의 비트에 대해 상기 평탄화 처리를 수행하며, 상기 경계 영역이 존재하는 경우 상기 경계 영역을 중심으로 상기 보간 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 화질 처리된 제1 영상신호 값이 기설정된 최대값 이상이거나 기설정된 최소값 이하인 영역을 검색하여 상기 포화 영역에 대한 정보를 생성하는 단계;를 더 포함하는 영상신호 제공방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력된 영상신호의 모션 벡터를 산출하고, 상기 산출된 모션 벡터를 이용하여 상기 영상신호의 모션 영역에 대한 정보를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 화질 처리된 제1 영상신호의 서로 인접한 화소 값들의 변화를 검색하여 일정한 값들이 경계를 이루는 경계 영역에 대한 정보를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 영상 파라미터는, 상기 경계 영역 파라미터를 포함하며,
    상기 경계 영역이 존재하는 경우, 상기 경계 영역에 대응되는 화질 처리된 제1 영상신호로부터 제2 영상신호를 확장하여 상기 경계 영역에 대한 디더링(dithering) 처리를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력된 영상 신호는 YCbCr 신호이며,
    휘도(Luminance) 신호에 대한 제1 영상신호의 비트 및 제2 영상신호의 비트의 각 개수와 색차(Color Difference) 신호에 대한 제1 영상신호의 비트 및 제2 영상신호의 비트의 각 개수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력된 영상 신호는 12 비트 RGB 영상신호이고,
    상기 제1 영상신호의 비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최상위 비트(MSB)로부터 10 비트의 RGB 영상신호이며,
    상기 제2 영상신호의 비트는 상기 12 비트 영상신호 중 최하위 비트(LSB)로부터 2 비트의 RGB 영상신호인 것을 특징으로 하는 영상신호 제공방법.
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