KR20040008067A - 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법 - Google Patents

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Abstract

화면간의 상관도를 이용한 화질 개선회로 및 방법이 개시된다. 화면간의 상관도를 이용한 화질개선 회로는 입력되는 휘도신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도에 해당하는 히스토그램데이터를 계산하고, 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수를 생성하는 제1전달함수 생성기와, 적어도 하나의 이전 화면과 현재 화면에 대한 히스토그램 데이터로부터 화면간의 상관계수를 구하고, 상관계수에 대응되는 화면간 상관정보를 출력하는 프레임간 상관도 산출부와, 프레임간 상관도 산출부로부터 출력되는 화면간 상관정보에 따라 제1전달함수를 선택적으로 출력하는 전달함수 조정부 및 전달함수 조정부에서 출력되는 전달함수에 따라 입력 휘도신호를 보정하여 출력하는 맵퍼를 구비한다. 이러한 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법에 의하면, 연속되는 프레임간의 상관정도에 따라 히스토그램 등화처리를 선택적으로 적용함으로써 화질을 개선할 수 있다.

Description

화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법{Image enhancing circuit using corelation between frames and method therefor}
본 발명은 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 화면간의 상관정도에 따라 적응적으로 휘도신호를 보상처리하는 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법에 관한 것이다.
콘트라스트 개선을 위한 많은 방법 중에 히스토그램 등화가 가장 널리 알려져 있다. 일반적으로 히스토그램 등화는 동적범위(dynamic range)를 늘리는(streching) 효과를 갖기 때문에 결과 영상의 그레이 분포를 평평(flat)하게 하고, 그 결과로서 영상의 콘트라스트를 개선한다.
널리 알려진 히스토그램 등화의 이러한 특성은 실제적인 경우에서는 결점이 되기도 한다. 즉, 히스토그램 등화의 출력 밀도가 일정하기 때문에 출력영상의 평균 밝기는 중간 그레이 레벨에 가깝게 된다.
그런데, 알려진 히스토그램 등화적용방식은 인접 프레임과의 상관도에 관계없이 매 프레임 마다 독립적으로 전달함수를 산출하여 적용한다. 이러한 종래의 히스토그램 등화적용 방식은 인접된 프레임간의 상관정도가 낮을 때는 콘스트라트 향상 효과를 제공하지만, 인접된 프레임간의 상관정도가 높을 때은 오히려 화질을 저하시킬 수 있다. 예를 들면, 이전 프레임과 현재프레임의 배경화면은 동일하고, 이전프레임에 존재하지 않던 특정 물체가 현재프레임에 등장하는 경우 종래의 프레임별 히스토그램 등화방식을 적용하게 되면 화면이 밝아졌다 어두지는 플리커(flicker) 현상을 야기시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 화면간의 상관정도에 따라 히스토그램 등화를 적응적으로 적용하여 화질을 개선하는 회로 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화질개선회로의 일 실시예를 나타내 보인 블럭도이고,
도 2는 도 1의 프레임간 상관도 산출부의 일 실시예를 나타내 보인 블럭도이고,
도 3은 도 2의 프레임간 상관도 산출부에서 산출된 이전 프레임과 현재 프레임간의 상관계수로부터 장면변화를 검출하는 과정을 설명하기 위한 그래프이고,
도 4는 도 2의 프레임간 상관도 산출부에서 검출된 장면변화 프레임과 현재 프레임간의 상관정보로부터 패닝현상을 검출하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화질개선회로의 일부 요소를 나타내 보인 블럭도이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 화질개선회로의 일부 요소를 나타내 보인 블럭도이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로는 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 휘도신호를 히스토그램 등화하여 화질을 개선하는 회로에 있어서, 입력되는 휘도신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도에 해당하는 히스토그램데이터를 계산하고, 상기 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수를 생성하는 제1전달함수 생성기와; 적어도 하나의 이전 화면과 현재 화면에 대한 상기 히스토그램 데이터로부터 화면간의 상관계수를 구하고, 상기 상관계수에 대응되는 화면간 상관정보를 출력하는 프레임간 상관도 산출부와; 상기 프레임간 상관도 산출부로부터 출력되는 상기 화면간 상관정보에 따라 상기 제1전달함수를 선택적으로 출력하는 전달함수 조정부; 및 상기 전달함수 조정부에서 출력되는 전달함수에 따라 상기 입력 휘도신호를 보정하여 출력하는 맵퍼;를 구비한다.
바람직하게는 상기 프레임간 상관도 산출부는 이전 프레임의 히스토그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제1상관계수를 산출하는 제1상관계수 산출부와; 상기 제1상관계수를 설정된 문턱값과 비교하고, 상기 제1상관계수가 상기 문터값 이하로 판단되면 장면변화 검출신호를 상기 전달함수 조정부에 출력하는 장면변화 판별부;를 구비하고, 상기 전달함수 조정부는 상기 장면변화 검출신호가 수신되면, 상기 제1전달함수를 상기 맵퍼로 출력한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 전달함수 조정부는 상기 장면변화 판별부로부터 상기 장면변화검출신호가 발생되지 않는 동안에는 상기 장면변화검출로 판별된 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 구한 상기 제1전달함수의 누적 평균값을 상기 맵퍼에 출력한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 프레임간 상관도 산출부는 이전 프레임들 중에 비교대상으로 설정된 프레임의 히스토 그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제2상관계수를 산출하는 제2상관계수 산출부와; 상기 장면변화 판별부로부터 상기 장면변화검출신호가 발생되지 않는 동안 상기 제2상관계수가 설정된 소정개수의 프레임에 대해 점진적으로 감소하면 패닝현상으로 판별하고, 패닝검출신호를 상기 전달함수 조정부에 출력하는 패닝판별부;를 더 구비하고, 상기 전달함수 조정부는 상기 패닝판별부로부터 상기 패닝검출신호가 수신되면, 상기 장면변화검출로 판별된 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 구한 상기 제1전달함수의 평균값을 제2전달함수로 상기 맵퍼에 출력한다.
상기 제2상관계수 산출부의 상기 비교대상 프레임은 상기 장면변화 판별부에서 장면변화 검출로 판별된 프레임 또는 상기 패닝판별부로부터 패닝현상으로 판별된 최종 프레임의 다음 번째의 패닝현상 중단 프레임으로 갱신되어 설정된다.
상기 전달함수 조정부는 상기 패닝검출신호, 상기 장면변화검출신호가 수신되지 않으면, 전달함수 값이 1에 해당하는 신호를 상기 맵퍼에 출력한다.
상기 제1전달함수 생성기는 상기 히스토그램 데이터를 산출하는 프레임 히스토그램 계산기와; 상기 화면단위에 대한 입력 휘도신호의 평균레벨을 구하는 프레임 평균 계산기와; 상기 히스토그램 데이터를 상기 휘도신호의 평균레벨에 따라 소정수의 서브 영상으로 분할하고, 서브영상별로 확률밀도 함수를 산출하는 분할기와; 상기 서브영상별로 출력되는 상기 확률밀도함수를 근거로 하여 상기 서브 영상별로 누적 밀도함수를 산출하고, 상기 누절 밀도함수를 상기 제1전달함수로 출력하는 CDF계산기;를 구비한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법은 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 휘도신호를 히스토그램 등화하여 화질을 개선하는 방법에 있어서, 입력되는 휘도신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도에 해당하는 히스토그램데이터를 계산하는 단계와; 상기 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수를 생성하는 단계와; 적어도 하나의 이전 화면과 현재 화면에 대한 상기 히스토그램 데이터로부터 화면간의 상관계수를 구하고, 상기 상관관계에 대응하는 화면간 상관정보를 생성하는 단계와; 상기 화면간의 상관정보에 따라 상기 입력휘도신호에 대해 상기 제1전달함수를 선택적으로 적용하여 보정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는 이전 화면과 현재 화면에 대해 상관관계를 구한 제1 상관계수가 설정된 문턱값 이하로 판단되면 장면변화로 판단하고, 상기 제1전달함수를 상기 입력휘도신호에 적용하여 보정한다.
또한, 이전 프레임들 중에 비교대상으로 설정된 프레임의 히스토 그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제2상관계수를 산출하는 단계와; 상기 제1 상관계수가 설정된 문턱값 이하로 떨어지지않으면서, 상기 제2상관계수가 설정된 소정개수의 프레임에 대해 점진적으로 감소하면 패닝현상으로 판단하고, 상기 제1상관계수가 상기 문턱값 이하로 떨어진 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 상기 제1전달함수를 평균 산술한 값을 상기 입력휘도신호에 적용하여 보정한다.
바람직하게는 상기 화면간의 상관정보가 상기 장면변화 및 상기 패닝현상으로 판단되지 않으면, 상기 입력휘도신호에 대해 보정을 수행하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화질개선회로의 일 실시예를 나타내 보인 블럭도이다.
도면을 참조하면, 화질개선회로는 제1전달함수 생성기(10), 프레임간 상관도 산출부(20), 전달함수 조정부(30) 및 맵퍼(40)를 구비한다. 참조부호 50은 입력 휘도신호 지연용 제1프레임 메모리이다.
제1전달함수 생성기(10)는 입력되는 프레임 단위에 대해 픽셀별 휘도레벨분포도에 해당하는 히스토그램 데이터를 산출하고, 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수(f1)를 생성한다.
제1전달함수 생성기(10)는 공지된 다양한 히스토그램 등화기에 적용되는 전달함수 생성기가 적용될 수 있다.
예를 들면, 전달함수 생성기는 국내 등록 특허 제255636호, 국내 등록특허제319864호, 국내 등록 특허 제207660호, 국내 등록특허 제183830호, 국내 등록 특허 제188679호에 개시된 히스토그램 등화기에 적용된 전달함수 생성기가 적용될 수 있다.
본 발명의 일 예로서 제1전달함수 생성기(10)는 위에 열거된 히스토그램 등화기 중 국내 등록 특허 제183830호에 개시된 것을 적용하고 있다.
제1전달함수 생성기(10)는 프레임 히스토그램 계산기(11), 프레임 평균계산기(12), 분할기(13), 제1CDF계산기(14a), 제2CDF계산기(14b), CDF메모리(15)를 구비한다.
프레임 히스토그램 계산기(11)는 입력되는 휘도신호에 대해 하나의 화면 단위로 히스토그램을 계산한다. 즉, 1프레임 영상의 그레이 레벨 분포도를 계산한다. 여기서 화면 단위는 필드 또는 프레임 단위를 말하고, 이하의 설명에서는 프레임 단위로 설명한다.
프레임 평균 계산기(12)는 입력되는 휘도신호를 프레임단위로 평균레벨을 계산한다.
분할기(13)는 프레임 히스토그램 계산기에서 계산된 그레이 레벨 분포도를 프레임 평균 계산기(12)에서 계산된 평균레벨을 근거로 하여 소정수 예를 들면 2개의 서브영상으로 분할하여 2개의 서브영상의 확률밀도함수를 출력한다.
제1CDF계산기(14a)는 분할기(13)로부터 출력되는 모든 영상샘플이 평균레벨 이하인 서브영상(이하 제1서브영상이라고 한다)에 대한 확률밀도함수를 이용하여 누적밀도함수를 계산한다.
제2CDF계산기(14b)는 분할기(13)로부터 출력되는 모든 영상샘플이 평균레벨 보다 큰 서브영상(이하 제2서브영상이라고 한다)에 대한 확률밀도함수를 이용하여 누적밀도함수를 계산한다.
CDF메모리(15)는 CDF계산기(14)에서 계산된 누절밀도 함수를 동기신호에 따라 프레임 단위로 갱신하고, 갱신되는 동안에 이전에 저장된 누적밀도 함수를 전달함수 조정부(30)에 출력된다. 여기서 동기신호는 화면단위가 필드이면 필드 동기신호가 되고, 프레임이면 프레임 동기신호가 되며, CDF메모리(15)는 버퍼로서 사용된다.
이러한 제1전달함수 생성기(10)에 의한 전달함수 생성과정은 국내등록 특허 제183830호에 개시되어 있어 상세한 설명은 생략한다.
프레임간 상관도 산출부(20)는 프레임 히스토그램 계산기(11)로부터 출력되는 히스토그램 데이터를 이용하여 프레임간 상관도를 산출한다.
프레임간 상관도 산출부(20)의 바람직한 실시예가 도시된 도 2를 참조하여 설명한다.
도면을 참조하면, 프레임간 상관도 산출부(20)는 제1상관계수 산출부(23), 장면변화 판별부(24), 제2상관계수 산출부(26) 및 패닝판별부(27)를 구비한다. 참조부호 21은 프레임 히스토그램 계산기(11)로부터 출력되는 현재 프레임에 대한 히스토그램 데이터를 현재 프레임에 대해 한 프레임 지연시키기 위한 제2프레임 메모리이고, 참조부호 22a 및 22b는 로우패스 필터(LPF)이다.
제1상관 계수 산출부(23)는 현재 프레임의 히스토그램 데이터(curr_histo)와이전 프레임의 히스토그램 데이터(prev_histo)를 이하의 수학식 1에 표시된 상관계수 산출식을 이용하여 제1상관계수(Cn1)을 산출한다.
여기서, 첨자 i는 픽셀 번호에 해당하고, xi는 현재프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값이고, yi는 이전프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값이고, xm은 현재 프레임의 히스토그램 평균값이고, ym은 이전 프레임의 히스토그램 평균값이다.
장면변화 판별부(24)는 제1상관 계수 산출부(23)에서 수학식1에 의해 계산되어 출력되는 제1상관계수(cn1)를 설정된 문턱값과 비교하고, 비교결과에 대응되는 신호를 출력한다. 예를 들면, 장면변화 판별부(24)는 제1상관계수가 문턱값 이하이면 장면변화를 검출신호로서 하이신호(Sc=1)를 출력하고, 제1상관계수가 문턱값 보다 높으면 장면변화 미검출 신호로서 로우신호(Sc=0)를 출력한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같은 패턴으로 제1상관계수가 출력될 때, 장면변화 판별부는 구간 a1, a2, a3에서 장면변화가 급격하다는 장면변화검출신호를 출력한다.
상기 문턱값은 적용되는 화상의 특성에 따라 적절하게 결정하면 된다. 바람직하게는 상기 문턱값은 0.9 내지 0.95 범위내에서 결정된다.
제2상관계수 산출부(26)는 현재 프레임의 히스토그램 데이터(curr_histo)와 비교대상이 되는 프레임의 히스토그램 데이터가 저장된 제3프레임 메모리(25)에서 출력되는 히스토그램 데이터(init_histo)를 이하의 수학식 2에 표시된 상관계수 산출식을 이용하여 제2상관계수(Cn2)을 산출한다. 앞서 수학식 1에서와 동일한 요소는 동일 기호로 표기한다.
여기서, zi는 비교대상으로 설정된 프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값이고, zm은 비교대상 프레임의 히스토그램 평균값이다.
바람직하게는 제3프레임 메모리(25)에 갱신되게 저장되는 히스토그램 데이터에 해당하는 비교대상 프레임은 장면변화로 검출된 프레임 또는 후술하는 패닝판별부(27)에 의해 패닝현상으로 판별된 프레임의 다음 프레임으로 결정된다. 비교대상 프레임은 해당 조건의 프레임이 발생할 때 마다 제3프레임 메모리(25)에 갱신된다.
패닝 판별부(27)는 장면변화 판별부(24)의 출력신호(Sc)와 제2상관계수 산출부(26)에서 출력되는 신호(Cn2)를 이용하여 패닝현상이 있는지를 판단한다. 여기서 패닝현상이란 장면변화 판별부(24)에서 장면변화로 판별되는 프레임간 상관정도 보다는 높지만 점진적으로 프레임간 상관정도가 감소하는 현상을 말한다.
패닝 판별부(27)는 장면변화 판별부(24)로부터 장변변화 미검출신호(Sc=0)가유지되고 있는 상태가 설정된 패닝탐색 구간 예를 들면 10 프레임 내지 20프레임간 동안 지속되면서, 제2상관계수가 점진적으로 감소하면 패닝현상으로 판단하고, 패닝검출신호(Pc=1)를 전달함수 조정부(30)에 출력한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제2상관계수가 출력될 때, 구간 k1 및 k2는 패닝탐색구간에 해당하고, 구간 P1, P2는 패닝구간에 해당한다.
도면에서 패닝구간이 중단되는 시점 즉, 패닝구간(P1, P2) 다음 프레임 또는 제1상관계수가 문턱값 보다 낮은 장면변화 프레임(a1, a2, a3)는 제2상관계수 산출용 비교 프레임용 히스토그램 데이터로 발생순서에 따라 제3프레임 메모리(25)에 갱신 저장된다.
전달함수 조정부(30)는 프레임간 상관도 산출부(20)에서 출력되는 상관정보에 따라 제1전달함수(f1)를 선택적으로 적용한다.
전달함수 조정부(30)의 일 예가 도시된 도 2를 참조하면, 전달함수 조정부(30)는 시간필터(31), 제4프레임 메모리(32) 및 선택기(33)를 구비한다.
시간필터(temporal filter)는 현재 프레임의 제1전달함수와 장면변화 발생 이후부터 현재 바로 이전 프레임까지의 제1전달함수의 누적 평균값을 산술하는 로우패스 필터이다. 제4프레임 메모리(32)는 시간필터(31)에 의해 산출된 누적 평균값을 저장하여 다시 시간필터(32)로 재 입력하기 위한 것이다.
선택기(33)는 프레임간 상관도 산출부(20)에서 출력되는 신호에 따라 제1전달함수(f1) 또는 시간필터(31)를 거쳐 입력되는 제1전달함수의 누적 평균값 또는 1에 해당하는 전달함수 값 중 어느 하나를 전달함수(fa)로 선택적으로 출력한다.
즉, 선택기(33)는 장면변화 판별부(24)로부터 장면변화 검출신호(Sc=1)가 입력되면 제1전달함수(f1)를 그대로 맵퍼(40)로 출력하고, 패닝 판별부(27)로부터 패닝검출신호(Pc=1)가 입력되면, 시간 필터(31)를 거쳐 입력되는 제1전달함수의 누겆 평균값을 전달함수를 출력하고, 장면변화 미검출신호(Sc=0) 및 패닝 미검출신호(Pc=0)가 입력되면 전달함수 값이 1에 해당하는 신호를 맵퍼에 출력한다. 여기서 전달함수 값 1은 제1프레임 메모리(50)에 저장된 입력영상신호에 대해 맵퍼(40)에서 보정없이 그대로 출력시키는 것에 해당한다.
맵퍼(40)는 전달함수 조정부(30)에서 출력되는 전달함수값을 이용하여 제1프레임 메모리(50)에 저장된 입력 휘도신호를 맵핑하여 보정된 휘도신호(Xc)를 출력한다.
한편, 도 2에 도시된 예와는 다른 프레임간 상관도 산출부의 예가 도 5에 도시되어 있다. 앞서도 2에 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 프레임간 상관도 산출부(120)은 제1상관계수 산출부(23), 장면변화 판별부(24)를 구비한다.
선택기(133)는 장면변환 판별부(24)로부터 장면변화 검출신호(Sc=1)가 수신되면, 제1전달함수(f1)를 출력하고, 장면변화 미검출신호(Sc=0)가 수신되면, 전달함수 조정부(30)에서 출력된 신호를 출력한다.
한편, 도시된 예와는 다르게 장면변화가 발생되지 않았을 때 현재 프레임의 제1전달함수(f1)와 시간 필터(31)를 통해 출력되는 누적평균 전달함수(fm) 각각에소정의 가중치를 각각 적용한 다음 이를 합산한 값을 전달함수(fw)로 할 수 있음은 물론이다. 즉, 장면변화 미발생신호(Sc=0)가 출력될 때는 현재 프레임의 제1전달함수(f1)에 대해 설정된 가중치(W1)를 적용하고, 누적 평균 전달함수에 대해서도 설정된 가중치(W2)를 적용한 다음 이를 합산한 값을 최종 전달함수로 적용할 수 있다.
이러한 방식의 전달함수는 아래의 수학식 3과 같이 구하면 된다.
fw=w1*F1 + w2*fm
여기서, w1, w2는 가중치값이고, w1과 w2의 합이 1이 되게 결정된다.
또한, 제1전달함수와 누적평균 전달함수에 각각 적용할 가중치는 영상신호의 특성 또는 실험적 설계치에 의해 적절하게 결정하면 된다.
이러한 전달함수 조정과정의 예가 도 6에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 전달함수 조정부(130)는 제1전달함수(f1)와 시간필터(31)에서 출력되는 신호(fm)를 연산하여 선택기(133)로 출력하는 연산기(135)를 더 구비한다.
연산기(135)는 제1전달함수 및 누적 전달함수 각각에 대해 설정된 가중치로 앞서 설명된 수학식 3에 의해 연산하고, 연산결과(fw)를 출력한다.
이경우, 선택기(133)는 장면변환 판별부(24)로부터 장면변화 검출신호(Sc=1)가 수신되면, 제1전달함수(f1)를 출력하고, 장면변화 미검출신호(Sc=0)가 수신되면, 연산기(135)에서 수학식 3에 의해 연산된 결과값을 출력하면 된다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 화면간의 상관도를 이용한 화질 개선 회로 및 방법에 의하면, 연속되는 프레임간의 상관정도에 따라 히스토그램 등화처리를 선택적으로 적용함으로써 화질을 개선할 수 있다.

Claims (18)

  1. 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 휘도신호를 히스토그램 등화하여 화질을 개선하는 회로에 있어서,
    입력되는 휘도신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도에 해당하는 히스토그램데이터를 계산하고, 상기 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수를 생성하는 제1전달함수 생성기와;
    적어도 하나의 이전 화면과 현재 화면에 대한 상기 히스토그램 데이터로부터 화면간의 상관계수를 구하고, 상기 상관계수에 대응되는 화면간 상관정보를 출력하는 프레임간 상관도 산출부와;
    상기 프레임간 상관도 산출부로부터 출력되는 상기 화면간 상관정보에 따라 상기 제1전달함수를 선택적으로 출력하는 전달함수 조정부; 및
    상기 전달함수 조정부에서 출력되는 전달함수에 따라 상기 입력 휘도신호를 보정하여 출력하는 맵퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임간 상관도 산출부는
    이전 프레임의 히스토그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제1상관계수를 산출하는 제1상관계수 산출부와;
    상기 제1상관계수를 설정된 문턱값과 비교하고, 상기 제1상관계수가 상기 문터값 이하로 판단되면 장면변화 검출신호를 상기 전달함수 조정부에 출력하는 장면변화 판별부;를 구비하고,
    상기 전달함수 조정부는 상기 장면변화 검출신호가 수신되면, 상기 제1전달함수를 상기 맵퍼로 출력하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1상관계수 산출부는
    에 의해 제1상관계수를 산출하고,
    상기 Cn1은 제1상관계수, 첨자 i는 픽셀 번호, xi는 현재프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, yi는 이전프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, xm은 현재 프레임의 히스토그램 평균값, ym은 이전 프레임의 히스토그램 평균값인 것을특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전달함수 조정부는 상기 장면변화 판별부로부터 상기 장면변화검출신호가 발생되지 않는 동안에는 상기 장면변화검출로 판별된 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 구한 상기 제1전달함수의 누적 평균값을 상기 맵퍼에 출력하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전달함수 조정부는 상기 장면변화 판별부로부터 상기 장면변화검출신호가 발생되지 않는 동안에는 상기 장면변화검출로 판별된 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 구한 상기 제1전달함수의 누적 평균값과, 현재 프레임의 상기 제1전달함수 각각에 대해 소정의 가중치를 승산하고, 승산된 값들을 합산한 값을 전달함수로 상기 맵퍼에 출력하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  6. 제2항에 있어서, 상기 프레임간 상관도 산출부는
    이전 프레임들 중에 비교대상으로 설정된 프레임의 히스토 그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제2상관계수를 산출하는 제2상관계수 산출부와;
    상기 장면변화 판별부로부터 상기 장면변화검출신호가 발생되지 않는 동안 상기 제2상관계수가 설정된 소정개수의 프레임에 대해 점진적으로 감소하면 패닝현상으로 판별하고, 패닝검출신호를 상기 전달함수 조정부에 출력하는 패닝판별부;를 더 구비하고,
    상기 전달함수 조정부는 상기 패닝판별부로부터 상기 패닝검출신호가 수신되면, 상기 장면변화검출로 판별된 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 구한 상기 제1전달함수의 누적 평균값을 상기 맵퍼에 출력하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2상관계수 산출부의 상기 비교대상 프레임은 상기 장면변화 판별부에서 장면변화 검출로 판별된 프레임 또는 상기 패닝판별부로부터 패닝현상으로 판별된 최종 프레임의 다음 번째의 패닝현상 중단 프레임으로 갱신되어 설정되는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2상관계수는
    에 의해 산출하고,
    상기 Cn2는 제2상관계수, 첨자 i는 픽셀 번호, xi는 현재프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, zi는 비교 프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, xm은 현재 프레임의 히스토그램 평균값, zm은 상기 비교프레임의 히스토그램 평균값인 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  9. 제6항에 있어서, 상기 전달함수 조정부는 상기 패닝검출신호, 상기 장면변화검출신호가 수신되지 않으면, 전달함수 값이 1에 해당하는 신호를 상기 맵퍼에 출력하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1전달함수 생성기는
    상기 히스토그램 데이터를 산출하는 프레임 히스토그램 계산기와;
    상기 화면단위에 대한 입력 휘도신호의 평균레벨을 구하는 프레임 평균 계산기와;
    상기 히스토그램 데이터를 상기 휘도신호의 평균레벨에 따라 소정수의 서브 영상으로 분할하고, 서브영상별로 확률밀도 함수를 산출하는 분할기와;
    상기 서브영상별로 출력되는 상기 확률밀도함수를 근거로 하여 상기 서브 영상별로 누적 밀도함수를 산출하고, 상기 누적 밀도함수를 상기 제1전달함수로 출력하는 CDF계산기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  11. 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 휘도신호를 히스토그램 등화하여 화질을 개선하는 방법에 있어서,
    입력되는 휘도신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도에 해당하는 히스토그램데이터를 계산하는 단계와;
    상기 히스토그램 데이터를 이용하여 제1전달함수를 생성하는 단계와;
    적어도 하나의 이전 화면과 현재 화면에 대한 상기 히스토그램 데이터로부터 화면간의 상관계수를 구하고, 상기 상관관계에 대응하는 화면간 상관정보를 생성하는 단계와;
    상기 화면간의 상관정보에 따라 상기 입력휘도신호에 대해 상기 제1전달함수를 선택적으로 적용하여 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  12. 제11항에 있어서, 이전 화면과 현재 화면에 대해 상관관계를 구한 제1 상관계수가 설정된 문턱값 이하로 판단되면 장면변화로 판단하고, 상기 제1전달함수를 상기 입력휘도신호에 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1상관계수는
    에 의해 산출하고,
    상기 Cn1은 제1상관계수, 첨자 i는 픽셀 번호, xi는 현재프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, yi는 이전프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, xm은 현재 프레임의 히스토그램 평균값, ym은 이전 프레임의 히스토그램 평균값인 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 상관계수가 설정된 문턱값 이하로 떨어지지않는 동안에는, 상기 제1상관계수가 상기 문턱값 이하로 떨어진 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 상기 제1전달함수의 누적 평균을 전달함수로 하여 상기 입력휘도신호에 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  15. 제13항에 있어서,
    이전 프레임들 중에 비교대상으로 설정된 프레임의 히스토 그램 데이터와 현재 프레임의 히스토그램 데이터로부터 제2상관계수를 산출하는 단계와;
    상기 제1 상관계수가 설정된 문턱값 이하로 떨어지지않으면서, 상기 제2상관계수가 설정된 소정개수의 프레임에 대해 점진적으로 감소하면 패닝현상으로 판단하고, 상기 제1상관계수가 상기 문턱값 이하로 떨어진 프레임 이후부터 현재 프레임 바로 이전까지의 프레임에 대해 상기 제1전달함수의 평균값을 전달함수로 하여 상기 입력휘도신호에 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2상관계수를 산출하는데 이용되는 상기 비교대상 프레임은 상기 장면변화 판별부에서 장면변화 검출로 판별된 프레임 또는 상기 패닝판별부로부터 패닝현상으로 판별된 최종 프레임의 다음 번째의 패닝현상 중단 프레임으로 갱신되어 설정되는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2상관계수는
    에 의해 산출하고,
    상기 Cn2는 제2상관계수, 첨자 i는 픽셀 번호, xi는 현재프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, zi는 비교 프레임에 대한 해당 픽셀번호의 휘도레벨값, xm은 현재 프레임의 히스토그램 평균값, zm은 상기 비교프레임의 히스토그램 평균값인 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 화면간의 상관정보가 상기 장면변화 및 상기 패닝현상으로 판단되지 않으면, 상기 입력휘도신호에 대해 보정을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 화면간의 상관관계를 이용한 화질 개선방법.
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