KR200266865Y1 - 영상신호의윤곽보정회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘트라스트를 향상시키기 위해 영상 신호의 윤곽을 보정하는 영상신호의 윤곽보정회로에 관한 것으로서, 입력되는 영상신호의 그 피크값을 검출하고, 검출된 피크값을 출력하는 피크검출부와, 영상신호의 평균레벨값을 검출하고, 검출된 평균 레벨값을 출력하는 레벨검출부와, 피크값과 평균레벨값을 합산하고, 합산된 결과를 출력하는 합산부 및 합산부로부터 입력한 합산된 결과로부터 영상신호의 휘도레벨의 이득을 조정하고, 조정된 휘도 레벨을 갖는 영상 신호를 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 이득조정부를 구비한다. 이득 조정부의 이득조정이 합성부의 출력인 합산치가 설정된 기준치보다 낮은 경우는 흑레벨에 해당하는 성분의 이득이 백레벨에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 높게하고, 반대로 합성부의 출력인 합산치가 설정된 기준치보다 높은 경우는 흑레벨에 해당하는 성분의 이득이 백레벨에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 낮게함으로써 입력된 영상신호의 윤곽보정이 이루어진다.

Description

영상신호의 윤곽보정회로{Contrast controlling circuit of video signal}

본 고안은 콘트라스트를 향상시키기 위해 영상신호를 보정하는 영상신호의 윤곽보정회로에 관한 것이다.

휘도량에 따른 영상 신호의 출력 레벨을 일정하게 하기 위해, 화상정보를 담고있는 영상신호는 일반적으로 자동이득 조정회로(AGC)에서 그 이득이 자동 제어 된다.

도 1의 종래 자동이득 조정회로를 참조하면, 주회로(11)에서 출력된 영상 신호는 검파부(12)에서 검파되고, 검파부(12)의 출력신호인 검파된 결과가 제어부(13)에 인가된다. 이때 검파부(12)에서 출력된 영상 신호의 휘도 레벨이 저레벨로 판정될 경우, 주회로(11)의 증폭이득이 설정된 이득 범위에서 최대가 되도록 제어부(13)에서 제어신호가 출력된다. 반대로 검파부(12)에서 출력된 영상 신호의 휘도 레벨이 고레벨로 판정될 경우, 주회로(11)의 증폭이득이 설정된 이득범위에서 최소가 되도록 제어부(13)에서 제어 신호가 출력된다. 결과적으로 영상신호가 주회로(11)를 거치게되면 적정레벨의 영상 신호로 변환된다.

주회로(11)를 통과한 영상 신호는 로우패스 필터(미도시) 및 감마 보정회로 등을 거친다.

이와 같이 종래에는 검파된 영상 신호의 휘도 레벨의 판정을 통해 영상 신호의 증폭 이득을 설정된 레벨범위로 상승 또는 하향 조정하기 때문에 화면전체의 평균밝기에 해당하는 휘도레벨만 조정될 뿐 화면 내에서의 화소영역사이의 경계를 뚜렷하게 하는 윤곽보정기능은 없었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 화면 내에서의 화소영역사이의 윤곽을 보다 뚜렷하게 표시할 수 있도록 영상신호를 보정하여 콘스라스트를 향상시킬 수 있는 영상신호의 윤곽보정회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 영상신호의 자동이득조정회로를 나타내보인 블럭도이다.도 2는 본 발명에 따른 윤곽보정회로를 나타내보인 블록도이다.

도 3은 도 2의 윤곽보정회로의 피크검출부와 레벨검출부의 구체적 실시예를 나타내보인 회로도이다.

도 4은 피크값 및 평균 레벨값의 합산치가 기준치보다 낮을 경우, 도 2의 윤곽보정회로의 이득조정부에서 입출력되는 영상 신호를 나타내는 그래프이다.

도 5는 피크값 및 평균 레벨값의 합산치가 기준치보다 높을 경우, 도 2의 윤곽보정회로의 이득조정부에서 입출력되는 영상 신호를 나타내는 그래프이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11: 주회로 12: 검파부

13: 제어부 20: 윤곽보정회로

21: 이득조정부 22: 피크검출부

23: 합성부 24, 26, 33: 저항소자

25, 34: 커패시터 27: 다이오드

28, 29, 35, 36: 버퍼 32: 레벨검출부

37: 클램프회로

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 영상신호의 윤곽보정회로는 입력되는 영상신호의 그 피크값을 검출하고, 검출된 상기 피크값을 출력하는 피크검출부와, 상기 영상신호의 평균레벨값을 검출하고, 검출된 상기 평균 레벨값을 출력하는 레벨검출부와, 상기 피크값과 상기 평균레벨값을 합산하고, 합산된 결과를 출력하는 합산부 및 상기 합산부로부터 입력한 상기 합산된 결과로부터 상기 영상신호의 휘도레벨의 이득을 조정하고, 조정된 휘도 레벨을 갖는 영상 신호를 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 이득조정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 피크검출부와 상기 레벨검출부에 각각 입력되는 상기 영상신호는 적색, 녹색, 청색의 각 색신호가 모두 중첩된 신호인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 영상신호의 윤곽보정회로를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 영상신호의 윤곽보정회로를 나타내보인 블록도이다.

이를 참조하면, 영상신호의 윤곽을 보정하기 위한 이득조정이 윤곽보정회로(20)의 이득조정부(21)에서 이루어지도록 되어있다. 그리고 이득조정부(21)에서 영상 신호의 이득을 얼마로 조정할 것인가는 피크검출부(22)로부터 영상신호의 피크값 즉, 영상에 포함된 화소들이 갖는 휘도 레벨들중 가장 큰 휘도 레벨과 레벨 검출부(32)로부터 영상신호의 평균 레벨값 즉, 영상에 포함된 화소들이 갖는 휘도 레벨들의 평균값이 합산된 합성부(23)의 출력값으로부터 판정한다. 화면전체의 휘도레벨 판정을 용이하게 하기 위하여 적색, 녹색 및 청색의 색신호를 모두 중첩시켜 피크검출부(22)와 레벨검출부(32)의 입력 영상신호로서 제공한다.

도 3은 도 2의 윤곽보정회로의 피크검출부(22)와 레벨검출부(32)의 구체적 실시예를 나타내보인 회로도이다.

도면을 참조하면, 피크검출부(22)는 신호를 적분하는 저항소자(24)와 커패시터(25) 및 방전을 담당하는 저항소자(26) 그리고 일방향으로 신호의 진입차단을 담당하는 다이오드(27)를 포한한다. 피크검출부(22)는 저항소자(24)와 커패시터(25)에 의해 유지된 레벨보다 높은 레벨의 입력신호를 다이오드(27)의 도통에 의해 계속 누적시켜 피크값으로서 출력하고, 낮은 레벨의 입력 신호를 다이오드(27)의 오픈에 의해 차단한 후 방전용 저항소자(26)를 통한 방전에 의해 감산되는 레벨을 피크값으로서 출력한다. 따라서 피크값 검출부(22)는 입력 신호의 피크값을 실시간으로 출력하게 된다.

한편, 레벨검출부(32)는 신호를 적분하는 저항소자(33)와 커패시터(34)에 의해 평균레벨값을 출력하도록 되어 있다. 즉, 레벨 검출부(32)는 저항 소자(33)와커패시터(34)를 이용하여 입력 신호를 적분하고, 적분된 결과를 평균 레벨값으로서 출력한다.

도 3에 도시된 윤곽 보정 회로에서 참조부호 28, 29, 35 및 36 각각은 버퍼이고, 그 입력단에 삽입된 클램프회로(37)는 설정된 범위를 벗어난 입력 신호의 성분을 제거하는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 윤곽보정회로의 윤곽보정방법을 이하 설명한다.

이득조정부(21)의 윤곽보정은 입력된 영상신호의 이득을 합성부(23)의 출력신호로부터 판정하여 결정한다. 예를 들어, 합성부(23)의 출력신호인 합산치(x)(여기서, x=피크값+평균 레벨값)가 설정된 기준치(2ε)보다 낮은 경우 즉, x/2〈ε인 경우, 이득 조정부(21)는 영상이 어두운 것으로 결정하고, 입력한 영상 신호에서 흑레벨에 해당하는 성분의 이득을 백레벨에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 높게 조정한다.

도 4는 이와 같이 피크값 및 평균레벨값의 합산치(x)가 기준치(2ε)보다 낮을 경우, 이득 조정부(21)의 입출력관계를 나타내보인 그래프이다.

도 4에 도시된 그래프에서 입력축에 표기된 0으로부터 1까지의 지수는 이득 조정부(21)에 입력되는 영상 신호에 해당하는 영상에 포함된 화소들이 가질 수 있는 흑 레벨에서부터 백 레벨로의 순차적 휘도 레벨들을 정규화한 것에 해당하고, 0.5는 흑 레벨과 백 레벨의 분기점에 해당한다.

만일, x/2〈ε인 경우 즉, 어두운 영상의 경우, 영상에서 0 ∼ 0.5 사이의 휘도 레벨을 갖는 화소의 개수가 0.5 ∼ 1 사이의 휘도 레벨을 갖는 회소의 개수보다 많으므로, 입력 영상 신호에서 흑레벨범위 즉, 0부터 0.5사이에 휘도 레벨을 갖는 화소들에 해당하는 성분의 이득이 백레벨범위 즉, 0.5부터 1사이에 해당하는 휘도 레벨을 갖는 화소들에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 크게 조정되어 이득조정부(21)(도 2)로부터 출력된다.

즉, 0 ∼ 0.5 사이의 휘도 레벨을 갖는 화소들을 0 ∼ 0.5g₁(여기서, g₁은 도 4에 도시된 입력축에서 0 ∼ 0.5 범위에서의 기울기를 나타낸다.)의 휘도 레벨을 갖는 출력 화소들로 확장(stretch)하여, 이득 조정부(21)에 입력되는 영상 신호의 콘트라스트를 증가시킨다. 그 결과 영상 신호에서 어두운 부분의 윤곽이 보다 뚜렷해진다.

반대의 경우 즉, 합성부(23)의 출력신호인 합산치(x)가 설정된 기준치(2ε)보다 높은 경우 즉, x/2〉ε인 경우, 이득 조정부(21)는 영상이 밝은 것으로 결정되고, 영상 신호에서 백레벨에 해당하는 성분의 이득을 흑레벨에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 높게 조정한다.

도 5는 이와 같이 피크값 및 평균 레벨값의 합산치(x)가 기준치(2ε)보다 높을 경우 이득 조정부(21)의 입출력관계를 나타내보인 그래프이다.

도 5에 도시된 그래프에서 입력축에 표기된 0으로부터 1까지의 지수는 이득 조정부(21)에 입력되는 영상 신호에 해당하는 영상에 포함된 화소들이 가질 수 있는 흑 레벨에서부터 백 레벨로의 순차적 휘도 레벨들을 정규화한 것에 해당하고, 0.5는 흑 레벨과 백 레벨의 분기점에 해당한다.

만일, x/2〉ε인 경우 즉, 밝은 영상의 경우, 영상에서 0.5 ∼ 1사이의 휘도 레벨을 갖는 화소의 개수가 0 ∼ 0.5 사이의 휘도 레벨을 갖는 화소의 개수보다 많으므로 입력 영상 신호에서 흑레벨범위 즉, 0부터 0.5사이에 휘도 레벨을 갖는 화소들에 해당하는 성분의 이득이 백레벨범위 즉, 0.5부터 1사이에 휘도 레벨을 갖는 화소들에 해당하는 성분의 이득보다 상대적으로 작게 조정되어 이득 조정부(21)로부터 출력된다. 즉, 도 5에 도시된 입출력 그래프에서, 0.5 ∼ 1 사이의 휘도 레벨을 갖는 입력 화소들을 0.5g₁'∼1(여기서, g₁'는 도 5에서 입력축에서 0 ∼ 0.5 범위에서의 기울기를 나타낸다.)의 휘도 레벨을 갖는 출력 화소들로 확장하여 입력 영상 신호의 콘트라스트를 증가시킨다. 그 결과 영상 신호에서 밝은 부분의 윤곽이 보다 뚜렷해진다.

이와 같은 윤곽보정회로는 영상정보를 담고있는 영상신호로부터 화상을 표시하기 위해 표시장치의 구동특성에 맞게 변환처리하는 어느 영상 신호 처리 회로에도 모두 적용될 수 있다. 그리고, 이득 조정부(21)는 적용되는 시스템의 구동 특성에 맞게 영상신호를 조정하는 감마 보정부의 기능을 대신 수행할 수도 있다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 영상신호의 윤곽보정회로가 제공됨으로써, 콘트라스트가 향상된 영상신호를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 입력되는 영상신호의 그 피크값을 검출하고, 검출된 상기 피크값을

   출력하는 피크검출부;

   상기 영상신호의 평균레벨값을 검출하고, 검출된 상기 평균 레벨값을 출력하는 레벨검출부;

   상기 피크값과 상기 평균레벨값을 합산하고, 합산된 결과를 출력하는 합산부; 및

   상기 합산부로부터 입력한 상기 합산된 결과로부터 상기 영상신호의 휘도레벨의 이득을 조정하고, 조정된 휘도 레벨을 갖는 영상 신호를 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 이득조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽보정회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 피크검출부와 상기 레벨검출부에 각각 입력되는 상기 영상신호는 적색, 녹색, 청색의 각 색신호가 모두 중첩된 신호인 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽보정회로.