KR20030049496A - 화질 개선 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일정한 휘도 레벨이 디스플레이 되는 영역으로서 부화면과 주화면간의 경계 영역이나 OSD 정보 디스플레이 영역에서의 아티팩트 현상을 줄이기 위한 화질 개선 장치 및 방법이다.
본 발명에 따른 화질 개선 장치는, 디스플레이 되는 영상의 화질을 개선하는 장치에 있어서, 영상이 디스플레이 되기 전에 영상신호의 선명도를 개선하기 위하여 영상신호의 휘도 신호의 이득을 제어하여 휘도 신호의 레벨을 조정하는 휘도 신호 레벨 조정부; 디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 영역중 휘도 신호의 레벨이 일정하게 유지되는 영역에서 휘도 신호 레벨 조정부의 동작이 오프 되도록 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 영상에 포함되어 있는 경계영역이나 자막정보와 같은 정보가 디스플레이 되는 영역에서 휘도 신호 레벨 조정부의 동작을 오프 시킨다.
따라서, 디스플레이 되는 영상신호의 선명도를 개선하기 위하여 수행되는 LTI처리로 인하여 디스플레이 되는 영상신호에 아티팩트 현상이 발생되는 것을 줄일 수 있다.

Description

화질 개선 장치 및 방법{Image improvement apparatus and method in border region}
본 발명은 영상 처리 시스템에 있어서 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, PIP(Picture In Picture)와 같은 부 화면(sub image)의 경계 영역이나 OSD(On Screen Display)와 같은 자막정보 영역의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
기존의 영상 처리 시스템은 디스플레이 되는 영상의 휘도 특성을 개선하기 위하여 디스플레이하기 전에 영상신호의 휘도 신호 레벨을 제어하는 LTI(Luminance Transient Improvement, 이하 LTI라고 약함) 처리를 수행하고 있다. 상기 LTI 처리는 입력되는 영상신호에서 휘도 신호를 추출하고, 추출된 휘도 신호의 주파수 성분에 따라 휘도 신호의 이득을 제어하는 방식으로 수행된다.
그러나, 기존의 영상 처리 시스템은 상술한 LTI처리를 디스플레이 되는 영상의 전 구간을 대상으로 하고 있다. 따라서 디스플레이 되는 영상에 부 화면이 포함되어 있거나 자막 정보가 포함되어 있는 경우에, 부 화면과 주 화면의 경계영역과 자막 정보가 디스플레이 되는 영역과 같이 휘도 레벨이 일정한 영역에서 색이 번지는 것과 같은 아티팩트(artifact) 현상이 발생된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 '시각, 음향, 색 농도'와 같은 자막 정보가 디스플레이 되는 영역(101)이나 주 화면(100)과 부 화면(102)간의 경계 영역(103)과 같이 해당되는 디스플레이 영역이 일정한 휘도 레벨을 갖는 영역에서 상기 아티팩트 현상이 발생된다.
이는 상기 LTI가 인접한 픽셀의 휘도 레벨을 고려하여 상기 이득을 결정하기 때문이다. 즉, 인접한 픽셀의 휘도 레벨이 일정한 값을 갖는 상기 자막 정보 디스플레이 영역(101)이나 경계 영역(103)에 대해 LTI를 처리할 경우에, 상기 영역(101, 103)에서 휘도 신호의 레벨을 조절하기 위한 이득 값이 크게 설정되어 상기와 같은 아티팩트 현상이 발생된다.
본 발명은 일정한 휘도 레벨이 디스플레이 되는 영역에서의 아티팩트 현상을 줄이기 위한 화질 개선 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 부 화면과 주 화면간의 경계영역이나 자막 정보가 디스플레이 되는 영역에서의 아티팩트 현상을 줄이기 위한 경계 영역의 화질 개선 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화질 개선 장치는, 디스플레이 되는 영상의 화질을 개선하는 장치에 있어서, 영상이 디스플레이 되기 전에 영상신호의 선명도를 개선하기 위하여 영상신호의 휘도 신호의 이득을 제어하여 휘도 신호의 레벨을 조정하는 휘도 신호 레벨 조정부; 디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 영역중 휘도 신호의 레벨이 일정하게 유지되는 영역에서 휘도 신호 레벨 조정부의 동작이 오프 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 영상에 포함되어 있는 경계영역이나 자막정보와 같은 정보가 디스플레이 되는 영역에서 휘도 신호 레벨 조정부의 동작을 오프 시키는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 휘도 신호 이득 제어부로 영역에 대한 시작 위치와 종료 위치 정보를 제공하여 상기 영역에서 휘도 신호 레벨 조정부가 동작되지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화질 개선 방법은, 디스플레이 되는 영상의 화질을 개선하는 방법에 있어서, 디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 영역중 휘도 신호의 레벨이 일정하게 유지되는 영역을 검출하는 단계; 영역이 검출되면, 영역에서 휘도 신호의 레벨이 조정되지 않도록 제어하는 단계; 영역이외의 영역에서 휘도 신호의 이득을 조정하여 디스플레이 하기 위하여 출력되는 휘도 신호의 레벨이 조정되도록 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
도 1은 일정한 휘도 레벨을 갖는 영역이 존재하는 화면의 일 예이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화질 개선 장치의 블록 도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화질 개선 방법의 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화질 개선 장치의 블록 도로서, PIP(Picture In Picture, 이하 PIP라고 약함) 기능과 OSD 기능을 갖는 영상 처리 시스템에 적용한 예이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 화질 개선 장치는 안테나(200), 튜너(201), 주 화면 처리부(202), 부 화면 처리부(203), 스위치(SW1), 휘도 신호 레벨 조정부(204), 디스플레이부(205), 제어부(206), OSD(On Screen Display, 이하 DSP라고 약함) 처리부(207), 키 신호 입력부(208)로 구성된다.
안테나(200)는 방송신호를 수신한다.
튜너(201)는 제어부(206)에 의해 제어되어 원하는 채널을 선국하고, 선국된 채널을 통해 수신되는 방송신호를 주 화면 처리부(202) 또는 부 화면 처리부(203)로 전송한다. 부 화면은 PIP에 해당되는 화면이다. 따라서, 튜너(201)는 제어부(206)에 의해 제어되어 주 화면으로 디스플레이 될 방송신호가 수신되는 채널과 부 화면으로 디스플레이 될 방송신호가 수신되는 채널을 각각 선국한다. 그리고, 주 화면용 채널을 통해 수신되는 방송신호는 주 화면 처리부(202)로 전송하고, 부 화면용 채널을 통해 수신되는 방송신호는 부 화면 처리부(203)로 전송한다.
주 화면 처리부(202)와 부 화면 처리부(203)는 기존의 PIP 기능을 갖는 영상처리 시스템에 구비되어 있는 주 화면 처리부 및 부 화면 처리부와 동일하게 구성된다. 주 화면 처리부(202)와 부 화면 처리부(203)는 입력되는 영상신호가 디스플레이 가능한 형태를 갖도록 신호 처리를 한다. 주 화면 처리부(202)와 부 화면 처리부(203)는 각각 신호 처리된 영상신호를 스위치(SW1)로 전송한다.
스위치(SW1)는 제어부(206)에 의해 제어되어 주 화면 처리부(202)와 부 화면 처리부(203)에서 각각 출력되는 영상신호를 선택적으로 전송한다. 이 때, 제어부(206)는 부 화면이 디스플레이 되는 위치에 따라 스위치(SW1)의 동작을 제어한다. 상기 부 화면이 디스플레이 되는 위치는 사전에 설정된 고정된 위치이거나 부화면 처리부(203)로부터 제공되는 부가 정보나 키 신호 입력부(208)로부터 전송되는 신호에 의해 가변적으로 설정될 수 있다. 상기 부가 정보는 영상신호 이외의 정보를 의미한다. 스위치(SW1)를 통해 전송되는 영상신호는 휘도 신호 레벨 조정부(Luminance Transient Improvement, LTI라고 약함)(204)로 전송된다.
키 신호 입력부(208)는 사용자 명령 및 사용자가 입력하기 원하는 정보를 입력할 수 있도록 구성된 것이다. 키 신호 입력부(208)는 리모콘이나 해당되는 영상 처리 시스템의 프론트 패널상에 구비되어 있는 키로 구성된 입력수단일 수 있다.
OSD 처리부(207)는 제어부(206)에 의해 제어되어 해당되는 자막 정보를 출력한다. 출력되는 자막정보는 휘도 신호 레벨 조정부(204)로 전송된다. 상기 OSD 처리부(207)는 기존의 알려진 자막 처리부와 동일하게 구성된다. 또한 상기 OSD 처리부(207)는 제어부(206)에 포함되도록 구성되어 제어부(206)에서 해당되는 자막 정보를 휘도 신호 레벨 조정부(204)로 발생되도록 구성될 수 있다.
휘도 신호 레벨 조정부(204)는 입력되는 영상신호에서 휘도신호를 추출하고, 휘도 신호의 전송 이득을 제어하여 디스플레이 되는 영상신호의 선명도(sharpness)를 개선하기 위한 것이다. 즉, 휘도 신호 레벨 조정부(204)는 스위치(SW1)로부터 전송되는 영상신호와 OSD 처리부(207)로부터 전송되는 자막 정보의 휘도 신호를 검출한다. 그리고, 검출된 휘도 신호의 주파수 분포도에 따라 전송 이득을 제어한다. 검출된 휘도 신호의 주파수 성분이 고주파 성분이 많은 경우에는 전송 이득을 낮추고, 저주파 성분이 많은 경우에는 상기 전송 이득을 높이도록 휘도 신호에 대한 이득을 제어한다. 이에 따라 검출된 휘도 신호의 레벨이 조정된다. 레벨이 조정된 휘도 신호는 디스플레이 부(205)로 전송된다.
그러나, 휘도 신호 레벨 조정부(204)는 본 발명에 따라 제어부(206)로부터 제공되는 위치 정보에 따라 입력되는 휘도 신호중 일부는 휘도 신호의 레벨을 조정하지 않고 디스플레이부(205)로 전송한다.
즉, 제어부(206)로부터 부 화면과 주 화면간의 경계 영역이나 OSD와 같은 자막 정보가 디스플레이 되는 영역의 시작 위치와 종료 위치에 대한 정보가 제공되면, 휘도 신호 레벨 조정부(204)는 오프(off) 모드로 설정된다. 따라서 상기 경계 영역이나 OSD 정보가 디스플레이 되는 영역에 포함된 휘도 신호는 휘도 신호 레벨 조정부(204)를 그대로 통과하여 디스플레이부(205)로 전송된다. 상기 시작 위치와 종료 위치에 대한 정보는 휘도 신호 레벨 조정부(204)로 입력되는 다른 데이터들과 차별화 된 데이터 값을 갖는다.
한편, 상기 실시 예는 상기 휘도 신호 레벨 조정부(204)의 동작이 오프 되는 구간이 주 화면과 부 화면간의 경계영역이나 자막 정보와 같은 정보가 디스플레이 되는 영역으로 언급하고 있으나, 상기 디스플레이 되는 영역을 휘도 신호의 레벨이 일정한 값으로 고정된 영역으로 확대시킬 수 있다.
디스플레이부(205)는 기존의 영상신호를 디스플레이 할 수 있는 CRT, 모니터, 평판 디스플레이 수단들과 같은 것으로 구성될 수 있다.
제어부(206)는 주 화면과 부 화면의 디스플레이 위치에 따라 스위치(SW1)의 동작 및 휘도 신호 레벨 조정부(204)의 동작을 제어하고, 상기 휘도 신호의 레벨이 일정한 값으로 고정된 영역에 대한 위치 정보를 토대로 휘도 신호 레벨 조정부(204)의 동작을 제어한다.
제어부(206)는 상술한 바와 같이 디스플레이 영역에 대한 시작 위치 및 종료 위치에 대한 정보를 제공하여 휘도 신호 레벨 조정부(204)의 동작을 제어할 수도 있으나, 상기 위치를 토대로 휘도 신호 레벨 조정부(204)의 동작을 온/오프 제어하는 신호를 발생하도록 구현할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화질 개선 방법의 동작 흐름도이다.
제 301 단계에서 디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 주 화면과 부 화면간의 경계 영역 및/또는 OSD 영역을 검출한다. 이 때, 검출 영역은 일정하게 휘도 레벨이 유지되는 영역으로 확대시킬 수 있다.
제 302 단계에서 검출된 영역의 휘도 레벨은 조정하지 않도록 그대로 디스플레이 되도록 제어하고, 그 이외의 영역의 휘도 레벨은 도 2의 휘도 신호 레벨 조정부(204)에서 설명한 바와 같이 휘도 신호의 레벨을 조정하여 선명도가 개선된 영상신호가 디스플레이 되도록 한다.
상술한 본 발명에 의하면, 부 화면과 주 화면간의 경계영역이나 OSD와 같은정보가 디스플레이 되는 영역과 같이 일정한 레벨을 갖는 휘도 신호가 디스플레이 되는 영역에서 LTI동작을 오프 시킴으로써, 디스플레이 되는 영상신호의 선명도를 개선하기 위하여 수행되는 LTI처리로 인하여 디스플레이 되는 영상신호에 아티팩트 현상이 발생되는 것을 줄일 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 정해질 것이다.

Claims (7)

  1. 디스플레이 되는 영상의 화질을 개선하는 장치에 있어서,
    상기 영상이 디스플레이 되기 전에 상기 영상신호의 선명도를 개선하기 위하여 상기 영상신호의 휘도 신호의 이득을 제어하여 휘도 신호의 레벨을 조정하는 휘도 신호 레벨 조정부;
    디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 영역중 휘도 신호의 레벨이 일정하게 유지되는 영역에서 상기 휘도 신호 레벨 조정부의 동작이 오프 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 화질 개선 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 영상에 포함되어 있는 경계영역이나 자막정보와 같은 정보가 디스플레이 되는 영역에서 상기 휘도 신호 레벨 조정부의동작을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 화질 개선 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 영상신호가 주 화면과 부 화면으로 구성된 경우에 상기 주 화면과 부 화면간의 경계 영역에서 상기 휘도 신호 레벨 조정부의 동작을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 화질 개선 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 휘도 신호 레벨 조정부로 상기 영역에 대한 시작 위치와 종료 위치 정보를 제공하여 상기 영역에서 상기 휘도 신호 이득 제어부가 동작되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화질 개선 장치.
  5. 디스플레이 되는 영상의 화질을 개선하는 방법에 있어서,
    디스플레이 될 영상에 포함되어 있는 영역중 휘도 신호의 레벨이 일정하게 유지되는 영역을 검출하는 단계;
    상기 영역이 검출되면, 상기 영역에서 휘도 신호의 레벨이 조정되지 않도록 제어하는 단계;
    상기 영역이외의 영역에서 휘도 신호의 이득을 조정하여 디스플레이 하기 위하여 출력되는 휘도 신호의 레벨이 조정되도록 제어하는 단계를 포함하는 화질 개선 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 검출하는 단계는 상기 영상신호에 포함되어 있는 경계영역이나 자막정보와 같은 정보가 디스플레이 되는 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 검출하는 단계는 상기 영상신호가 주 화면과 부 화면으로 구성되는 경우에, 상기 주 화면과 부 화면간의 경계 영역을 상기 영역으로 검출하는 것을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
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