KR20010063827A - 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성과 방송국 등에서 보내오는 영상 신호에 대한 색 표현 영역 정보를 이용하여 입력 영상 신호에 대하여 실시간으로 칼라 보정을 수행하도록 함으로써 선명하고 자연색에 가까운 고품질 칼라 영상을 제공하기 위한, 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하기 위하여, 외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 입력받기 위한 데이터 입력 수단; 칼라 보정에 필요한 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 저장하기 위한 저장 수단; 상기 데이터 입력 수단을 통하여 입력된 입력 영상 데이터에 대하여, 상기 저장 수단에 저장되어 있는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 이용하여 칼라 보정을 하기 위한 제 1 연산 수단; 및 상기 제 1 연산 수단에서 칼라 보정된 영상 데이터를 출력하기 위한 데이터 출력 수단을 포함하며, 디지털 디스플레이 장치 등에 이용된다.

Description

디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법{Apparatus and its method for controlling color correction for digital display devices}
본 발명은 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 디지털 방송용 TV 수상기 등 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성과 방송국 등에서 보내오는 영상 신호에 대한 색 표현 영역 정보를 이용하여 입력 영상 신호에 대하여 실시간으로 칼라 보정을 수행하도록 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 아날로그/디지털 방송에서의 방송 신호 송/수신 시스템의 구성도이다.
방송국의 디지털 카메라(10)로부터 촬영된 영상의 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 신호(이하, 간단히 R, G, B 신호라 함)는 카메라 내부에 탑재되어 있는 감마 변환부(11)에 의해 선형 변환되고, 그 변화된 신호는 방송을 위한루미넌스(Luminance)(Y) 신호와 색차(色差) 신호(B-Y, R-Y)를 계산하는 루미넌스 및 색차 신호 계산부(12)를 통해 Y, (B-Y), (R-Y) 신호로 변환된다.
그리고, 신호 전송시의 정보량을 줄이기 위해 색차 신호에 대한 샘플링을 하는 색차신호 샘플링부(13)를 거쳐 최종적으로 얻어지는 Y, Pb, Pr 신호를 전송한다.
가정의 디지털 방송 수신장치에서는 송신측에서 보낸 Y, Pb, Pr 신호에 대해 샘플링된 색차 신호를 복원하기 위한 색차신호 보간부(14)를 통해 얻어지는 B-Y, R-Y 신호 및 Y 신호를 이용하여 R, G, B 신호 계산부(15)에서 R, G, B 신호를 생성한다.
상기의 방법에 의하여 구해진 R, G, B 신호는 디지털 TV 수상기(17)의 감마 특성에 맞추기 위한 모니터 감마 변환부(16)를 거쳐 디지털 TV 수상기(17)에 디스플레이된다.
방송기술의 발전은 40여 년의 역사를 가진 아날로그 방송 방식을 거쳐, 현재 활발하게 연구되고 실용화되고 있는 디지털 방송 방식으로 발전해 오고 있다. 방송 신호의 처리 방식이 아날로그에서 디지털로 변환되고 있지만, 방송 신호의 송신에서 수신에 이르는 시스템 구성에 있어서는 아날로그 방식과 디지털 방식에 있어서 차이가 없다.
디지털 방송용 TV는 종래의 아날로그 방송용 TV에 비해 해상도나 칼라 표현 영역이 크게 늘어, 아날로그 TV에서 느낄 수 없었던 영상의 미세한 부분까지도 정확하게 표현할 수 있게 되었다.
그러나, 디지털 TV 제작 기술의 발전과 병행하여 개발되야 할 다양한 종류의 디지털 TV 수상기들의 칼라 재현 특성에 대한 연구가 활발하게 이루어지지 않고 있기 때문에, 아날로그 TV보다 우수한 성능을 가지는 디지털 TV가 가진 색 표현 능력을 완전히 이용할 수가 없다는 문제점이 있었다.
또한, 도 1 에서 설명한 방식으로, 가정의 디지털 TV 수상기에 화면을 디스플레이 시키는 경우, 디지털 TV 수상기의 칼라 조정 상태가 사용자마다 다를 수 있으며, 사용하는 수상기의 칼라 표현 특성을 고려하는 방법이나 장치가 없기 대문에, 수상기의 칼라 표현 특성 정보를 이용한 수상기에 비해 칼라 품질이 일관적이지 못하고, 수상기가 표현할 수 있는 칼라를 최대한 표현하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디지털 방송용 TV 수상기 등 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성과 방송국 등에서 보내오는 영상 신호에 대한 색 표현 영역 정보를 이용하여 입력 영상 신호에 대하여 실시간 으로 칼라 보정을 수행하도록 함으로써, 선명하고 자연색에 가까운 고품질 칼라 영상을 제공하기 위한 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 아날로그/디지털 방송에서의 방송 신호 송/수신 시스템의 구성도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치가 장착된 디지털 방송용 신호 송/수신 시스템의 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 디지털 디스플레이용 칼라 보정 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 5 는 본 발명에 적용되는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보에 대한 설명도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 디지털 카메라 11: 카메라 감마 변환부
12: 루미넌스 및 색차 신호 계산부 13: 색차 신호 샘플링부
14: 색차 신호 보간부 15: R,G,B 신호 계산부
16: 모니터 감마 변환부 17, 20: 디지털 TV 수상기
21: 칼라 보정 장치 30:메모리부
31: 데이터 입력부 32: 연산부
33: 데이터 출력부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치에 있어서, 외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 입력받기 위한 데이터 입력 수단; 칼라 보정에 필요한 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 저장하기 위한 저장 수단; 상기 데이터 입력 수단을 통하여 입력된 입력 영상 데이터에 대하여, 상기 저장 수단에 저장되어 있는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 이용하여 칼라 보정을 하기 위한 제 1 연산 수단; 및 상기 제 1 연산 수단에서 칼라 보정된 영상 데이터를 출력하기 위한 데이터 출력 수단을 포함한다.
그리고, 본 발명은, 칼라 보정 장치에 적용되는 영상의 칼라를 보정하는 방법에 있어서, 외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 수신하는 제 1 단계; 상기 수신한 영상 데이터에 대하여 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 이용하여 칼라 보정을 수행하는 제 2 단계; 및 상기 칼라 보정된 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 출력 수단으로 전송하는 제 3 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 디지털 디스플레이 장치의 칼라를 보정하기 위하여, 프로세서를 구비한 칼라 보정 장치에, 외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 수신하는 제 1 기능; 상기 수신한 영상 데이터에 대하여 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 이용하여 칼라 보정을 수행하는 제 2 기능; 및 상기 칼라 보정된 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 출력 수단으로 전송하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히설명한다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치가 장착된 디지털 방송용 신호 송/수신 시스템의 구성도이다.
본 발명은 디지털 TV 뿐만 아니라, 모든 디지털 디스플레이 장치에 사용될 수 있으나, 여기서는 디지털 TV의 경우를 예로 설명하기로 한다.
방송국에서 카메라로 촬영된 영상 신호(R, G, B)는 색차 신호(Y, Cb, Cr)로의 변환 과정을 거쳐 공중파를 통해 각 가정의 디지털 TV 수상기로 송신된다.
디지털 TV 수상기(20)에서는 수신된 색차 신호를 수상기에서 칼라 영상 표현에 사용되는 R', G', B'의 칼라 신호로 변환시켜 칼라 보정 장치(21)에 넘겨주면, 칼라 보정 장치에서는 내부에 저장된 수상기의 칼라 표현 특성 정보를 읽어와 이 정보와 색차 신호로부터 변환된 R", G", B" 칼라 신호를 이용하여 수상기의 칼라 표현 특성에 맞는 영상 신호(R''', G''', B''')로 변환시켜 수상기(20)에 디스플레이하게 된다.
상기 과정을 통하여 방송국에서 촬영한 영상을 칼라 정보의 손실을 최소화 하면서 보다 선명하고 자연색에 가까운 칼라 영상을 가정의 디지털 TV수상기를 통해 재현할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치의 일실시예 구성도이다.
방송국에서 송신하는 색차 신호(Y, Cb, Cr)를 이용하여 수상기의 R, G, B 칼라 신호로 변환된 신호를 데이터 입력부(32)로 받아들여, 칼라 보정 장치(21)의 메리부(31)에 내장되어 있는 정형화된 형식으로 된 디지털 TV수상기의 칼라 표현 특성 정보(R-Gamma, G-Gamma, B-Gamma, R-Colorant, G-Colorant, B-Colorant, Offset)를 이용하여, 연산부(33)에서 칼라 변환 작업을 수행하며, 변환된 칼라 정보(R''', G''', B''')를 데이터 출력부(34)를 통해 디지털 TV 수상기에 디스플레이한다.
그러면, 방송국에서 송신된 칼라 영상은 가정의 사용자들이 보유한 디지털 TV의 칼라 표현 특성에 맞는 칼라 보정을 통해 선명하고, 자연색에 가까운 고품질의 영상으로 변환된다.
방송국에서 칼라 영상 정보를 송신할 때, 색 표현 영역에 대한 부가 정보를 제공하면, 수신측에서는 도 3 의 칼라 보정 연산부(33)에서 입력값으로 칼라 영상에 대한 R, G, B 신호 이외에 색 표현 영역 정보를 입력받아서, 칼라 보정을 수행한다.
카메라로 입력받은 R, G, B 칼라 영상 신호를 Y, Cb, Cr의 색차 신호로 변환하는 과정에서 손실되는 칼라에 대한 정보를 색 표현 영역 정보로 수신측에 전송하면, 수신측에서는 칼라 영상을 재현할 때 Y, Cb, Cr의 신호 형식에서 표현할 수 없는 칼라 정보를 부가적으로 표현할 수 있기 때문에 원영상에 보다 가까운 칼라 품질을 얻을 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 디지털 디스플레이용 칼라 보정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 정형화된 형식으로 메모리부(31)에 저장되어 있는 칼라 표현 특성 정보를 읽어온다(401).
이후, 데이터 입력부(32)로부터 입력된 신호를 분석하여(402), 입력된 신호가 영상 신호 이외의 부가 정보를 포함하고 있는지를 검사한다(403).
검사 결과, 부가 정보를 포함하고 있으면, 이 부가 정보를 이용하여 색 표현 영역을 확대시키는 보정 작업을 수행한 후에(404), 디지털 TV 수상기의 칼라 표현 특성에 대한 칼라 변환 작업을 수행한다(405).
검사 결과, 부가 정보를 포함하지 않으면, "404"의 색 표현 영역 보정 작업을 거치지 않고, 칼라 변환 작업을 수행한다(405).
상기 과정을 통하여 얻어진 최종 영상 신호인 R, G, B 신호를 디지털 TV 수상기에서 디스플레이하면 종래의 디지털 TV 수상기를 통해 보는 영상에 비해 선명하고, 풍부한 색감을 가지는 영상이 재현된다.
도 5 는 본 발명에 적용되는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보에 대한 설명도이다.
칼라 보정 장치(21)의 메모리부(31)에 저장되는 디스플레이 장치(예를 들면, TV)의 칼라 표현 특성 정보는 도면에서와 같이, 디스플레이 장치에 대한 모델명, 제조날짜, 백색 휘도값, 레드(Red) 감마, 그린(Green) 감마, 블루(Blue) 감마, 레드(Red) 오프셋, 그린(Green) 오프셋, 블루(Blue) 오프셋 등을 포함하며, 이 중에서 레드(Red) 감마, 그린(Green) 감마, 블루(Blue) 감마, 레드(Red) 오프셋 ,그린(Green) 오프셋, 블루(Blue) 오프셋는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 측정하여 통계적으로 구한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 액정디스플레이(LCD) 방식의 디지털 TV 수상기 등 디지털 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 이용하여, 방송국 등으로부터 수신된 칼라 영상 신호를 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성에 맞게 변환시켜 디스플레이함으로써, 칼라 보정이 되지 않는 디지털 디스플레이 장치보다 선명하고 자연스러운 영상을 표현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 종래에 각 가정의 디지털 TV 수상기마다 보여지는 영상의 칼라 품질이 다른 문제점을 해결할 수 있고, 아울러 방송국 등에서 생성하여 전송하는 영상 신호에 색 표현 영역에 대한 정보를 부가하면, 종래의 아날로그 및 디지털 TV에서 표현할 수 없었던 색을 부가적으로 표현할 수 있게 되어, 자연색에 가까운 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치에 있어서,
    외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 입력받기 위한 데이터 입력 수단;
    칼라 보정에 필요한 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 저장하기 위한 저장 수단;
    상기 데이터 입력 수단을 통하여 입력된 입력 영상 데이터에 대하여, 상기 저장 수단에 저장되어 있는 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성 정보를 이용하여 칼라 보정을 하기 위한 제 1 연산 수단; 및
    상기 제 1 연산 수단에서 칼라 보정된 영상 데이터를 출력하기 위한 데이터 출력 수단
    을 포함하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 영상 데이터에 색 표현 영역 정보가 포함되어 수신되면, 상기 색 표현 영역 정보를 이용하여 상기 입력 영상 데이터에 대하여 색 표현 영역 확대 보정을 수행하기 위한 제 2 연산 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 입력 수단은,
    상기 영상 데이터를 입력받아, 상기 제 1 및 제 2 연산 수단에서 사용하는 데이터 형태로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연산 수단은,
    상기 저장 수단에 저장되어 있는 칼라 표현 특성 정보를 이용하여 상기 입력 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞는 영상 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저장 수단의 칼라 표현 특성 정보는,
    상기 디스플레이 장치에 대한 모델명, 제조날짜, 백색휘도값, 레드(Red)/그린(Green)/블루(Blue) 감마, 및 레드(Red)/그린(Green)/블루(Blue) 오프셋을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레드/그린/블루 감마, 및 상기 레드/그린/블루 오프셋은,
    상기 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 측정하여 통계적으로 구하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 장치.
  7. 칼라 보정 장치에 적용되는 영상의 칼라를 보정하는 방법에 있어서,
    외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 수신하는 제 1 단계;
    상기 수신한 영상 데이터에 대하여 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 이용하여 칼라 보정을 수행하는 제 2 단계; 및
    상기 칼라 보정된 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 출력 수단으로 전송하는 제 3 단계
    를 포함하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력 영상 데이터에 색 표현 영역 정보가 포함되어 수신되면, 상기 색 표현 영역 정보를 이용하여 색 표현 영역 확대 보정을 수행한 후, 상기 제 2 단계부터 반복 수행하는 제 4 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 단계의 칼라 보정은,
    상기 수신한 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 이용하여 상기 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞는 영상 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이용 칼라 보정 방법.
  10. 디지털 디스플레이 장치의 칼라를 보정하기 위하여, 프로세서를 구비한 칼라 보정 장치에,
    외부로부터 전송되어 오는 영상 데이터를 수신하는 제 1 기능;
    상기 수신한 영상 데이터에 대하여 디스플레이 장치의 칼라 표현 특성을 이용하여 칼라 보정을 수행하는 제 2 기능; 및
    상기 칼라 보정된 영상 데이터를 상기 디스플레이 장치의 출력 수단으로 전송하는 제 3 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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