KR20000010406A - 티브이의 영상 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

외부 빛의 상태에 상관없이 최상의 화질을 유지할 수 있도록 한 티브이의 영상 제어장치 및 방법에 관한 것으로, RGB변환부, CPT를 구비한 티브이에서, 티브이 외부의 빛으로부터 R,G,B 신호레벨을 감지하는 광센서와, 광센서의 출력에 따라 RGB변환부에서 출력된 R,G,B신호레벨을 조정하기 위한 보정계수를 출력하는 마이컴과, RGB변환부에서 출력된 아날로그 R,G,B신호를 마이컴에서 출력된 보정계수에 따른 레벨을 갖는 디지털 R,G,B신호로 변환하는 적응형 A/D변환기와, 적응형 A/D변환기의 출력을 CPT를 통해 출력가능하도록 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기를 포함하여 구성되고, 광센서를 구비한 티브이에서, 광센서를 통해 외부 빛으로 부터 R,G,B신호레벨을 검출하는 단계와, 외부 빛으로 부터 검출된 R,G,B신호 각각의 레벨에 따라 출력영상 R,G,B신호 각각의 레벨을 조정하는 단계를 포함하여 이루어지므로 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

티브이의 영상 제어장치 및 방법

본 발명은 티브이에 관한 것으로서, 특히 티브이의 영상제어장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 티브이는 기본적인 방송신호의 영상 디스플레이 차원을 넘어 다양한 기능을 구비하여 멀티미디어화 되어가는 기술발전의 추이에 발맞추기 위한 노력이 진행되고 있으며, 그중 화질개선이 최우선과제로 대두되고 있다.

그 일예로서, 티브이를 시청하는 공간의 조명상태에 상관없이 일정영상만을 디스플레이하던 기술을 탈피하여 실내조명의 휘도 즉, 밝고 어두운 정도에 따라 영상을 밝게 또는 어둡게하여 화질을 개선하고자하는 기술들이 다양하게 개발되고 있는 실정이다.

종래의 기술에 따른 티브이는 도 1과 같이, 안테나를 통해 수신되어 일련의 신호처리과정을 거친 Y,U,V신호를 R,G,B신호로 변환하는 RGB변환부(1), 사용자의 조정에 따라 상기 RGB변환부(1) 출력의 색상, 명암, 밝기를 조정하는 색상/명암/밝기 제어부(2), 상기 색상/명암/밝기 제어부(2)의 출력신호가 화면상에 디스플레이될 수 있도록 CPT(4)를 구동하는 CPT구동부(3), 외부빛의 휘도를 감지하는 광센서(5), 상기 광센서(5)의 출력에 따라 상기 RGB변환부(1)에서 출력된 R,G,B신호의 색상, 명암 및 밝기를 조정하기 위한 제어신호를 색상/명암/밝기 제어부(2)에 출력하는 마이컴(6)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 티브이의 외부 빛에 따른 영상신호 처리과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 방송신호가 안테나를 통해 수신되고 일련의 신호처리과정을 거쳐 Y,U,V신호로 변환된다.

이어서 상기 Y,U,V신호는 RGB변환부(1)에서 R,G,B로 변환되고 사용자의 조작 또는 마이컴의 제어에 따라 색상/명암/밝기 제어부(2)에서 색상, 명암 또는 밝기가 제어되어 R',G',B'가 출력된다.

한편, 광센서는 외부 빛의 휘도를 검출하여 그 검출값을 마이컴(6)에 입력시킨다.

이어서 마이컴(6)은 외부 빛의 휘도와 티브이 화면의 휘도를 비교하여, 외부 빛의 휘도가 티브이 화면에 비해 밝을 경우 티브이 화면의 색상, 휘도 및 명암레벨이 증가되도록 색상/명암/밝기 제어부(2)에 제어신호를 인가하고, 외부 빛의 휘도가 티브이 화면에 비해 어두울 경우 티브이 화면의 색상, 휘도 및 명암레벨이 감소되도록 색상/명암/밝기 제어부(2)에 제어신호를 인가한다.

그리고 마이컴(6)의 제어신호에 따라 색상, 휘도 및 명암이 변화된 R',G',B'신호가 CPT구동부(3)에 의해 CPT(4)상에 디스플레이된다.

종래의 기술에 따른 티브이는 외부 빛의 휘도에 따라 출력영상의 색상, 휘도 및 명암레벨을 일률적으로 조정하므로 외부 빛의 상태 즉, 휘도 뿐만아니라 색상 등의 변화에 효율적으로 대처하지 못하여 화질보정동작에 상응하는 화질향상효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 외부 빛의 상태에 상관없이 최상의 화질을 유지할 수 있도록 한 티브이의 영상 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 티브이의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 티브이의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도

도 3은 영상제어를 위한 기준값을 나타낸 RGB색입체도

도 4a 내지 도 4c는 R,G,B신호 각각의 휘도제어방법을 설명하기 위한 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: RGB변환부 11: 적응형 A/D변환기

12: 색/명암/밝기 제어부 13: D/A변환기

14: 광센서 15: 마이컴

본 발명에 따른 티브이의 영상 제어장치는 RGB변환부, CPT를 구비한 티브이에서, 티브이 외부의 빛으로부터 R,G,B 신호레벨을 감지하는 광센서와, 광센서의 출력에 따라 RGB변환부에서 출력된 R,G,B신호레벨을 조정하기 위한 보정계수를 출력하는 마이컴과, RGB변환부에서 출력된 아날로그 R,G,B신호를 마이컴에서 출력된 보정계수에 따른 레벨을 갖는 디지털 R,G,B신호로 변환하는 적응형 A/D변환기와, 적응형 A/D변환기의 출력을 CPT를 통해 출력가능하도록 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 티브이의 영상 제어방법은 광센서를 구비한 티브이에서, 광센서를 통해 외부 빛으로 부터 R,G,B신호레벨을 검출하는 단계와, 외부 빛으로 부터 검출된 R,G,B신호 각각의 레벨에 따라 출력영상 R,G,B신호 각각의 레벨을 조정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 티브이의 영상 제어장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 티브이의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 3은 영상제어를 위한 기준값을 나타낸 RGB색입체도이고, 도 4a 내지 도 4c는 R,G,B신호 각각의 휘도제어방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 티브이의 영상 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나를 통해 수신되어 일련의 신호처리과정을 거친 Y,U,V신호를 R,G,B신호로 변환하는 RGB변환부(1), 외부 빛으로부터 각각의 R,G,B신호값을 검출하는 광센서(14), 상기 광센서(14)에서 출력된 아날로그 R,G,B신호값에 따라 출력영상의 R,G,B신호값을 조정하기 위한 보정계수를 산출하는 마이컴(15), 상기 RGB변환부(1)에서 출력된 아날로그 R,G,B신호를 상기 마이컴(15)에서 출력된 보정계수에 따라 양자화값이 증가 또는 감소된 디지털 R,G,B신호로 변환하는 적응형 A/D변환기(11), 사용자의 조정에 따라 상기 적응형 A/D변환기(11)에서 출력된 디지털 R,G,B신호의 색상, 명암, 밝기를 조정하는 색상/명암/밝기 제어부(12), 상기 색상/명암/밝기 제어부(12)의 출력을 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기(13), 상기 D/A변환기(13)의 출력신호가 화면상에 디스플레이될 수 있도록 CPT(4)를 구동하는 CPT구동부(3)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 티브이의 외부 빛에 따른 영상신호 처리과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 방송신호가 안테나를 통해 수신되고 일련의 신호처리과정을 거쳐 Y,U,V신호로 변환된다.

이어서 상기 Y,U,V신호는 RGB변환부(1)에서 R,G,B로 변환되어 적응형 A/D변환기(11)에 입력된다.

한편, 광센서(14)는 외부 빛으로부터 R,G,B신호 각각의 값을 검출하여 마이컴(15)에 입력시킨다.

그리고 마이컴(15)은 각각의 아날로그 R,G,B신호값에 따라 외부 휘도를 파악하고 보정계수(a,b,c)를 산출하여 적응형 A/D변환기(11)로 입력시킨다.

이때 마이컴(15)에서 외부 휘도 및 보정계수를 산출하는 세부동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 휘도와 r,g,b의 관계는 휘도산출식 즉, '휘도 = 0.3r + 0.59g + 0.11b'으로 정의되므로 상기 광센서(14)에서 검출된 실내의 r,g,b값으로 부터 실내의 전체적인 휘도를 산출할 수 있다.

다음으로 보정계수산출에 있어, 도 3과 같은 RGB색입체도에서 적색, 녹색, 청색(R,G,B)혼합시 흰색을 이루는 기준백터의 각 색성분을 기준레벨(r_ref,g_ref,b_ref)로 설정한다.

이어서 상기 기준레벨과 상기 광센서(14)에서 검출된 외부 빛의 r,g,b값을 비교하여 그 비교결과에 따른 수학식 1 즉, 보정계수 산출식을 이용하여 보정계수(a,b,c)를 산출한다.

r〈 r_ref인 경우 a = -│r + r_ref│

r 〉r_ref인 경우 a = │r + r_ref│

g〈 g_ref인 경우 b = -│g + g_ref│

g 〉g_ref인 경우 b = │g + g_ref│

b〈 b_ref인 경우 c = -│b + b_ref│

b 〉b_ref인 경우 c = │b + b_ref│

즉, 해당 색신호 레벨이 기준레벨보다 크면 해당 색신호 레벨과 기준레벨을 더하여 그 절대치를 보정계수로 취하고 해당 색신호 레벨이 기준레벨보다 작으면 해당 색신호 레벨과 기준레벨을 더하여 그 절대치의 음수를 보정계수로 취함으로서 티브이 출력영상이 외부 빛의 색신호 레벨에 비례하도록 하는 것이다.

이때 해당 색신호 레벨과 기준레벨이 동일한 경우 보정계수는 '0'으로 설정한다.

그리고 적응형 A/D변환기(11)는 각각의 R,G,B신호에 대해 보정계수를 적용하여 디지털 변환동작을 수행하는데, 적응형 A/D변환기(11)는 입력신호 즉, 상기 RGB변환부(1)의 아날로그 출력이 1V_PP이면 255레벨의 양자화값을 갖도록 설정되므로 그에 따라 정의된 수학식 2에 따라 변환동작을 수행한다.

Y = (255+a)R

Y = (255+b)G

Y = (255+c)B

이하, 일정 실예를 들어 외부 빛의 변화에 따른 영상신호 보정동작을 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명한다.

먼저, 기준레벨이 각각 r_ref=25, g_ref=25, b_ref=25로 설정되고 광센서(14)의 검출값이 각각 r=5, g=5, b=20일 경우, 상술한 휘도산출식에 따라 기준휘도는 (0.3×25)(0.59×25)(0.11×25)=25.00이고, 외부조명의 휘도는 (0.3×5)(0.59×5)(0.11×20)=6.65이므로 외부조명의 휘도가 티브이 화면에 비해 어두운상태이며, r,g에 비해 b레벨이 높으므로 현재 외부조명이 파란빛을 띄는 것을 의미한다.

이어서 상기 값들을 수학식 1에 적용하여 보정계수를 검출하면 다음과 같다.

먼저, r은 r_ref이하이므로 a= -│5+25│= -30이고,

g는 g_ref이하이므로 b= -│5+25│= -30이며,

b는 b_ref이하이므로 c= -│20+25│= -45이다.

이와 같이 검출된 보정계수를 입력받은 적응형 A/D변환기(11)는 각각의 아날로그 R,G,B신호에 대해 수학식 2에 따라 디지털 변환동작을 수행한다.

먼저, 도 4a와 같이, R에 대해: Y = (255-30)R = 225R

도 4b와 같이, G에 대해: Y = (255-30)G = 225G

도 4c와 같이, B에 대해: Y = (255-45)B = 210B

즉, 현재 외부조명의 r,g,b신호레벨에 비례하도록 상기와 같이, 티브이 출력영상 R,G,B신호 각각의 양자화값을 감소시켜 전체휘도를 감소시키고 실내의 조명이 파란색이므로 특히, 파란색(B)의 휘도를 R,G에 비해 더 감소시켜 화면상태를 제어한다.

이어서 적응형 A/D변환기(11)의 출력신호 Rd, Gd, Bd는 색상/명암/밝기 제어부(12)로 입력되고 사용자의 선택에 따라 색상, 명암 또는 밝기가 조정되어 D/A변환기(13)로 입력되고 다시 화면처리를 위해 아날로그 신호로 변환되어 CPT구동부(3)에 의해 CPT(4)상에 디스플레이된다.

결국, 본 발명은 현재 실내조명의 전체적 휘도 및 각 색신호의 레벨에 맞도록 티브이 출력영상의 휘도 및 각 색신호의 레벨을 조정하여 실내조명에 따른 최적의 화질을 구현하는 것이다.

본 발명에 따른 티브이의 영상 제어장치 및 방법은 티브이 외부조명의 밝기 및 색상에 따라 사용자가 눈의 피로없이 선명하게 티브이를 시청할 수 있도록 티브이 출력영상의 휘도 및 R,G,B신호 레벨을 조절하므로 외부조명에 따른 최적의 화질을 구현할 수 있어 화질향상효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. RGB변환부, CPT를 구비한 티브이에서,

   티브이 외부의 빛으로부터 R,G,B 신호레벨을 감지하는 광센서;

   상기 광센서의 출력에 따라 상기 RGB변환부에서 출력된 R,G,B신호레벨을 조정하기 위한 보정계수를 출력하는 마이컴;

   상기 RGB변환부에서 출력된 아날로그 R,G,B신호를 상기 마이컴에서 출력된 보정계수에 따른 레벨을 갖는 디지털 R,G,B신호로 변환하는 적응형 A/D변환기;

   상기 적응형 A/D변환기의 출력을 상기 CPT를 통해 출력가능하도록 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 티브이의 영상 제어장치.
2. 광센서를 구비한 티브이에서,

   상기 광센서를 통해 외부 빛으로 부터 R,G,B신호레벨을 검출하는 단계;

   상기 외부 빛으로 부터 검출된 R,G,B신호 각각의 레벨에 따라 출력영상 R,G,B신호 각각의 레벨을 조정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 티브이의 영상 제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 R,G,B신호 각각의 레벨에 따라 출력영상 R,G,B신호 각각의 레벨을 조정하는 단계는 상기 R,G,B신호 각각의 보정계수를 설정하는 단계와,

   상기 각각의 보정계수를 해당 색신호에 가산하여 신호레벨을 조정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 티브이의 영상 제어방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 보정계수를 설정하는 단계는 각각의 R,G,B신호를 해당 기준레벨과 비교하는 단계와,

   상기 비교결과 R,G,B신호중 그 신호레벨이 해당 기준레벨에 비해 큰 신호에 해당 기준레벨을 더하여 그 절대치를 보정계수로 설정하는 단계와,

   상기 비교결과 R,G,B신호중 그 신호레벨이 해당 기준레벨 이하인 신호에 해당 기준레벨을 더하여 그 절대치의 음수값을 보정계수로 설정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 티브이의 영상 제어방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 각각의 R,G,B신호를 해당 기준레벨과 비교한 결과 R,G 또는 B신호레벨이 해당 기준레벨과 동일하면 보정계수를 '0'으로 설정함을 특징으로 하는 티브이의 영상 제어방법.