KR20000043317A

KR20000043317A - 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법

Info

Publication number: KR20000043317A
Application number: KR1019980059670A
Authority: KR
Inventors: 이창권
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 발명은 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 화소별로 휘도의 평균값과 휘도의 실효평균값을 곱한 상태판정변수를 비교변수와 비교하여 최적의 휘도로 조정하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법에 관한 것이다. 상기 상태판정변수를 구성하는 휘도의 평균값은 블루밍을 방지하기 위하여 저역필터링된 값이다. 상기 상태판정변수값과 비교변수값의 비교결과에 따라 전체 화면의 휘도를 조정한다. 상기 방법에 따르면, 실효평균값과 평균값의 곱인 상태판정변수값이 가장높을 때의 휘도를 자동으로 추적하므로 휘도 조정이 용이하다는 장점이 있다. 또한, 각 화소별로 휘도의 평균을 구하여 전체 화면의 평균휘도를 결정하므로 블루밍 현상을 방지할 수 있다.

Description

영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법

본 발명은 영상회의 시스템의 휘도 자동조절방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 화소별로 휘도의 평균값과 휘도의 실효평균값을 곱한 상태판정변수를 비교변수와 비교하여 최적의 휘도로 조정하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법에 관한 것이다.

최근들어, 흔히 원격회의 시스템(teleconference system), 그룹웨어(group-ware), 클라이언트 서버 시스템(client sever system)이라고 불리는 소프트웨어들이 발달하고 있다. 이들 시스템들은 정보발생원들이 서로 다른 데이터를 각 시스템의 구조를 기초로 하여 둘 또는 그 이상의 터미널들 각각에서 네트워크를 통해 정보를 공유할 수 있는 시스템들이다. 상기 시스템들과 유사한 예로 영상회의 시스템을 들 수 있다. 영상회의 시스템(Video Conference System)이란, 중계 카메라를 기본으로 화면 합성, 분리, 압축전송 등의 전용 장비를 이용하여 여러 사람이 동시에 상대방의 얼굴을 보면서 회의를 할 수 있는 시스템이며 기업체, 연구기관 등에서 이용할 수 있다.

도 1은 일반적인 영상회의 시스템의 구성을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 영상회의 시스템은 3자간 회담의 경우를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 영상회의 시스템은 오디오 입력부(110), 마이크 믹서(120), 오디오 증폭부(130), 오디오 및 비디오(A/V) 코덱부(140), 스피커(150), 영상입력부(160), 디스플레이부(170), 시스템 제어부(180), 및 통신부(190) 등으로 구성된다.

상기 오디오 입력부(110)는 마이크 A, 마이크 B, 및 마이크 C로 구성된다. 상기 오디오 입력부(110)를 구성하는 각 마이크들의 출력단은 상기 마이크 믹서(120)의 입력단에 각각 접속된다. 상기 마이크 믹서(120)의 출력단은 상기 오디오 증폭부(130)의 입력단에 접속되어 있다. 상기 오디오 증폭부(130)의 출력단은 상기 A/V 코덱부(140)의 입력단에 접속된다. 상기 영상입력부(160)는 카메라 A, 카메라 B, 및 카메라 C로 구성된다. 상기 카메라들의 출력단은 상기 A/V 코덱부(140)의 입력단과 접속된다. 상기 A/V 코덱부(140)의 출력단은 상기 스피커(150) 및 상기 디스플레이부(170)에 접속된다. 상기 A/V 코덱부(140)는 상기 시스템 제어부(180)에 접속되어 제어된다. 상기 시스템 제어부(80)는 상기 통신부(190)에 접속된다. 상기 통신부(190)는 ISDN(Intergrated Services Digital Network) 또는 인터넷 등의 공중망들과 접속될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 일반적인 영상회의 시스템의 동작은 다음과 같다. 상기 마이크 A, 마이크 B, 및 마이크 C를 통해 각각 해당되는 화자의 음성신호가 상기 마이크 믹서(120)를 통해 상기 오디오 증폭부(130)로 입력된다. 상기 오디오 증폭부(130)에서 증폭된 오디오 신호는 상기 A/V 코덱부(140)에 입력된다. 상기 A/V 코덱부(140)는 상기 시스템 제어부(180)의 제어에 따라 상기 오디오 증폭부(130)에서 증폭된 신호들을 상기 스피커(150)로 출력한다. 한편, 상기 카메라 A, 카메라 B, 및 카메라 C에 의해 촬영된 화자의 영상은 상기 A/V 코덱부(140)로 입력된다. 상기 A/V 코덱부(140)는 상기 시스템 제어부(180)의 제어에 따라 상기 입력된 영상신호를 화면상에 디스플레이하기 위하여 상기 디스플레이부(170)로 출력한다.

그러나, 특별한 조명기구가 없는 회의 시스템의 경우, 영상신호의 조도를 수동으로 조절하여야 하고 그에 따라 조작의 복잡성이 증가되는 한편, 적절한 휘도의 조정이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 화면의 휘도가 너무 높은 경우, 화면상에 디스플레이된 영상이 번지는 블루밍(blooming) 현상이 나타난다. 블루밍 현상이란 브라운관에서 화면을 너무 밝게 하면 영상의 단면적이 커지고 초점이 흐려지는 현상 또는 고휘도의 피사체를 찍었을 때 피사체의 고휘도 부분이 비임 부족으로 인해 번지는 현상을 가리킨다. 상기와 같이 휘도가 알맞게 조절되지 않으면 영상이 번지고 초점이 흐려지는 등 화질을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 영상회의 시스템의 화질을 고품질로 유지할 수 있는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 화면의 화소 단위로 상태판정변수값을 결정하고 상기 상태판정변수값과 비교변수값에 의하여 최적의 휘도를 자동으로 추적하여 결정하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 화면의 명암분포를 분석하여 적절한 명암상태로 조절할 수 있는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 영상 입력부, 오디오 입력부, A/V 코덱부를 포함하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법은 휘도 초기값, 휘도변수, 상태판정변수, 및 비교변수 등의 변수값을 초기화하는 초기치 설정단계; 상기 상태판정변수값을 비교변수에 대입하는 비교변수값 생성단계; 상기 초기 설정된 휘도변수의 값을 한 단계 증가시키는 휘도 증가 단계; 상기 증가된 휘도값을 적용하여 상기 영상입력부를 통해 입력된 영상의 각 화소별 주파수 데이터를 생성하는 화소 생성 단계; 상기 생성된 화소별 주파수 데이터의 평균값을 계산하는 평균값 계산 단계; 상기 생성된 화소별 주파수 데이터를 저역필터링하는 필터링 단계; 상기 화소별 주파수 데이터 및 저역필터링된 주파수 데이터의 실효평균값과 상기 평균값을 곱한 상태판정변수값 생성단계; 상기 생성된 상태판정변수값과 상기 비교변수값을 비교하여 상기 상태판정변수값이 상기 비교변수값보다 크거나 같은 경우 상기 비교변수값 생성단계로 진행하는 비교 판단단계; 및 상기 비교판단결과 상기 상태판단변수값이 상기 비교변수값보다 작은 경우 이전 휘도값을 최적 휘도값으로 고정하는 휘도값 결정단계로 구성된다.

도 1은 일반적인 영상회의 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법을 도시한 순서도.

도 3은 휘도변수(B)와 휘도의 평균값(Mean) 및 휘도의 실효값(RMSE) 사이의 관계를 도시한 그래프.

도 4는 휘도변수(B)와 상태판정변수(D) 사이의 관계를 도시한 그래프.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

110 : 오디오 입력부 120 : 마이크 믹서

130 : 오디오 증폭부 140 : A/V 코덱부

150 : 스피커 160 : 영상 입력부

170 : 디스플레이부 180 : 시스템 제어부

190 : 통신부

이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 영상회의 시스템은 오디오 입력부(110), 마이크 믹서(120), 오디오 증폭부(130), 오디오 및 비디오(A/V) 코덱부(140), 스피커(150), 영상입력부(160), 디스플레이부(170), 시스템 제어부(180), 및 통신부(190) 등으로 구성된다.

상기 카메라를 통해 입력되는 영상신호는 다수의 화소 i(x, y)들에 의해 한 개의 화면으로 모니터상에 디스플레이된다. 즉, 한 화면에 디스플레이되는 영상신호는 n×m 개의 화소들 i(x, y)이 모여 하나의 프레임을 형성하는 것이다. 이들 각 화소 i(x, y)는 다양한 주파수 성분들을 포함한 신호이다. 본 발명에서 상기 화소 i(x, y)는 가로축과 세로축의 좌표계를 사용하여 나타낸다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 휘도 초기값(B₀), 휘도변수(B), 및 상태판정변수(D) 등의 변수값을 초기화하는 초기치 설정단계가 수행된다. 즉, 상기 초기치 설정단계는 상기 초기 휘도값(B₀)을 상기 휘도변수(B)에 대입하는 휘도변수 초기화 단계(S210) 및 상기 상태판정변수(D)의 값을 0으로 초기화시키는 상태판정변수 초기화 단계(S215)로 구성된다. 상기 초기치 설정단계에서 상기 휘도 초기값(B₀)은 시스템 상에 미리 설정된 값으로서 본 실시예에서는 0으로 설정된 값이다.

상기 초기치 설정단계가 완료되면 상기 상태판정변수(D)의 값을 상기 비교변수(D_M)에 대입하는 비교변수값 생성단계(S220)가 수행된다. 상기 비교변수(D_M)가 설정되면, 초기 설정된 휘도변수(B)의 값을 한 단계 증가시키는 휘도 증가 단계(S225)가 수행된다. 상기 휘도변수(B)의 값이 증가된 상태에서 상기 영상입력부(160)를 통해 각 화소별 주파수 데이터 i(x, y)를 생성하는 화소 생성 단계(S230)가 수행된다.

상기 화소 생성 단계(S230)가 완료되면, 상기 생성된 화소별로 주파수 데이터의 평균값(M)을 계산하는 평균값 계산 단계(S235)가 수행된다. 상기 평균값 계산 단계(S235)는 상기 상태판정변수(D)의 값을 생성하기 위한 것이다. 상기 평균값 계산 단계(S235)가 완료되면, 상기 생성된 화소별 주파수 데이터를 저역필터링하여 필터링변수 L(x, y)에 저장하는 필터링 단계(S240)가 수행된다. 상기 필터링 단계(S240)는 상기 각 화소별 주파수 데이터 i(x, y)를 구성하는 주파수 성분 중 저주파 성분을 억제하기 위한 것이다. 상기와 같이 각 화소별 주파수 데이터 i(x, y)의 저주파 성분이 억제되면, 파장이 큰 신호들을 억제하는 효과가 있다. 상기 파장이 큰 신호들이 억제되면 화면상에 발생하는 블루밍 현상을 줄일 수 있다.

상기 화소 생성단계(S230), 상기 평균값 계산단계(S235), 및 상기 필터링 단계(S240)가 완료되면, 상기 화소별 주파수 데이터 i(x, y), 평균값(M), 필터링값 L(x, y)으로부터 상태판정변수(D)의 값을 구하는 상태판정변수값 생성단계(S245)를 수행한다. 상기 상태판정변수값 생성단계(S245)는 먼저 실효평균값(RMSE)을 구한다. 상기 실효평균값(RMSE)은 상기 화소별 주파수 데이터 i(x, y) 및 상기 저역필터링된 필터링값 L(x, y)을 아래 〈식 1〉에 대입하여 구한다.

〈식 1〉

상기 구해진 실효평균값(RMSE)과 상기 평균값(M)을 곱하여 상기 상태판정변수(D)의 값을 결정한다.

도 3에는 상기 평균값(M)과 상기 휘도변수(B) 사이의 관계가 도시되어 있다. 상기 평균값(M)은 도 3에 도시되어 있으며 상기 휘도변수(B)의 값이 증가할수록 증가한다. 상기 실효평균값(RMSE)과 상기 휘도변수(B) 사이의 관계는 도 3에 일점쇄선으로 도시되어 있다. 상기 실효평균값(RMSE)은 상기 휘도변수(B)의 값이 증가할수록 감소된다. 따라서, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실효평균값(RMSE)과 상기 평균값(M)의 교차점(C)에 해당하는 휘도변수(B)를 영상 프레임의 휘도로 설정하는 것이 바람직하다. 도 4에는 상기 상태판정변수(D)와 상기 휘도변수(B) 사이의 관계가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 상기 상태판정변수(D)는 상기 휘도변수(B)의 중앙값 근처에서 최고치(Max)를 가지는 종모양으로 나타낼 수 있다. 상기 도 3의 교차점(C)은 상기 도 4의 최고치(Max)와 거의 일치한다.

상기 상태판정 변수값 생성단계(S245)가 완료되면, 상기 생성된 상태판정변수값(D)과 상기 비교변수값(D_M)을 비교하는 비교 판단 단계(S250)를 수행한다. 상기 비교 판단 단계(S250)에서 상기 상태판정변수값(D)이 상기 비교변수값(D_M)보다 크거나 같은 경우 상기 비교변수값 생성단계(S220)로 진행한다. 그러나, 상기 비교판단결과 상기 상태판단변수값(D)이 상기 비교변수값(D_M)보다 작은 경우 전단계의 휘도값을 최적 휘도값으로 고정하는 휘도값 결정단계(S260)를 수행한다.

이상 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법은 첫 번째, 실효평균값과 평균값의 곱인 상태판정변수값이 가장 클 때의 휘도를 자동으로 추적하므로 휘도 조정이 용이하다는 장점이 있다.

두 번째, 각 화소별로 휘도의 평균을 구하여 전체 화면의 평균휘도를 결정하므로 화면이 번지고 초점이 흐려지는 블루밍 현상을 방지할 수 있다. 그에 따라, 고품질의 화면을 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims

영상 입력부, 오디오 입력부, 오디오 및 비디오 코덱부를 포함하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법은 휘도 초기값, 휘도변수, 상태판정변수, 및 비교변수 등의 변수값을 초기화하는 초기치 설정단계; 상기 상태판정변수값을 비교변수값으로 대입하는 비교변수값 생성단계; 상기 초기 설정된 휘도변수의 값을 한 단계 증가시키는 휘도 증가 단계; 상기 증가된 휘도값을 적용하여 상기 영상입력부를 통해 입력된 영상의 각 화소별 주파수 데이터를 생성하는 화소 생성 단계; 상기 생성된 화소별 주파수 데이터의 평균값을 계산하는 평균값 계산 단계; 상기 생성된 화소별 주파수 데이터를 저역필터링하는 필터링 단계; 상기 화소별 주파수 데이터 및 저역필터링된 주파수 데이터의 실효평균값과 상기 평균값을 곱한 상태판정변수값 생성단계; 상기 생성된 상태판정변수값과 상기 비교변수값을 비교하여 상기 상태판정변수값이 상기 비교변수값보다 크거나 같은 경우 상기 비교변수값 생성단계로 진행하는 비교 판단단계; 및 상기 비교판단결과 상기 상태판단변수값이 상기 비교변수값보다 작은 경우 전단계의 휘도값을 최적 휘도값으로 고정하는 휘도값 결정단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상회의 시스템의 휘도 자동 조절 방법.