KR20050061236A - 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법 - Google Patents

디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 티브이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 16:9 영상 중 좌우가 블랙으로 표시된 4:3 영상 입력시 블랙 영역에 의한 화면 잔상을 방지하기 위한 블랙 영역 변환 및 제거하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법에 관한 것이다.
디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법은, 디스플레이 되는 영상의 좌우가 블랙으로 패딩(padding)된 영상을 입력하는 영상 입력 단계; 상기 영상 입력 단계를 통하여 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하는 좌측 블랙 영역 검출 단계; 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계를 통하여 검출된 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정하는 우측 블랙 영역 결정 단계; 및 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서 검출 또는 결정된 블랙 영역의 디지털 영상 데이타를 블랙 영역 이외의 디지털 영상 데이타로 변환하는 영역 변환 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법{Method For Converting Black Field of Digital Television Screen}
본 발명은 디지털 티브이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 16:9 영상 중 좌우가 블랙으로 표시된 4:3 영상 입력시 블랙 영역에 의한 화면 잔상을 방지하기 위한 블랙 영역 변환 및 제거하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법에 관한 것이다.
현재, 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 방송 규격이 변화하는 과정에서 과거 4:3 화면 비의 티브이들이 대부분 16:9 화면 비를 가지는 티브이로 바뀌고 있는 추세에 있다. 과거 아날로그 방송에서는 방송국에서 송출하는 신호 자체가 SD (Standard Definition)인 4:3 화면 비가 대부분 이었으며, 이에 따라 디스플레이도 4:3 화면 비를 가지고 있는 것들이 대부분이었다.
그러나, 다양한 A/V 출력 장치들, 예를 들면 DVD(Digital Versatile Disc)의 등장에 따라 영화와 같은 비디오 소스가 보급됨으로서 디스플레이도 이에 따라 과거 4:3에서 16:9의 화면 비의 필요성이 대두되었다. 특히, 방송 방식이 디지털로 변경되면서 HD(High Definition)급의 방송을 왜곡없이 시청하기 위하여 16:9 화면 비의 필요성은 더욱 커지고 있다.
16:9 화면 비를 갖는 디스플레이들을 살펴보면, CRT(Cathode Ray Tube), 프로젝션(Projection), PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이들로 점차 다양화 되고 있는 추세이다. 이들 디스플레이 입장에서는 가장 중요한 것이 화질이며, 다음으로 성능과 수명이라고 할 수 있다.
이러한 플랫 판넬 디스플레이(Plat Panel Display) 나 프로젝션 디스플레이 에서는 입력 영상에 대하여 다양한 화면 크기 변경 모드를 지원하고 있다.
구체적으로, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 입력 영상에 대하여 다양한 화면 크기 변경 모드를 지원하고 있는 화면 영상을 실예를 들어 설명한다.
도 1은 플랫 판넬의 화면 크기 종류에 따라 4:3 화면 송출 신호 수신시 표시되는 화면 영상을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 방송국에서 송출되는 4:3 영상(100)에 대하여 16:9 디스플레이에서는 표준(110), 와이드(120), 스펙타클(130), 줌(140)과 같은 화면 크기를 지원하고 있으며, 16:9 영상(미도시)이 송출되는 경우는 4:3, 전체 화면, 줌, 시네마 줌과 같은 화면 크기 변경 모드를 지원하고 있다.
여기서, 4:3 영상(100)을 다른 화면 비로 변경하는 경우, 와이드(120), 스펙타클(130), 줌(140)과 같이 16:9 화면 크기 전체로 영상을 컨버전 (conversion)하는 경우에는 영상이 아닌 영역이 존재하지 않으므로 문제가 되지 않는다.
그러나, 디스플레이 판넬의 종류에 따라 4:3 영상(100)을 4:3 화면(표준; 110) 비로 컨버전하는 경우는 판넬을 보호하기 위하여 영상이 아닌 영역에 대해 그레이 톤 (Gray tone)의 색상을 뿌려주어야만 하는 경우가 있다.
일반적으로, CRT 디스플레이 경우에는 블랙 영역을 그대로 출력하지만, LCD나 PDP와 프로젝션 디스플레이와 같은 경우에는 블랙 영역에 디스플레이 수명과 잔상 방지를 위하여 40IRE 정도의 그레이 색상으로 채워줘야만 한다. 즉, 블랙 영역을 계속 디스플레이 할 경우 높은 온도에 의해 열화되어 판넬의 수명과 성능에 치명적인 영향을 미치게 되기 때문이다.
도 2는 종래의 4:3 영상이 16:9 화면에 디스플레이되는 경우에, 좌우가 블랙으로 채워진 화면을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 4:3 영상이 16:9 화면으로 디스플레이되는 경우, 화면의 좌우측이 블랙 영역(210, 220)으로 표시가 된다.
상기와 같은 블랙 영역(210, 220)이 발생하는 원인은 다음과 같다.
현재, 방송국에서는 대개 기존 4:3 화면 비의 영상을 좌우로 업 컨버전(Up-conversion) 하여 16:9 화면 비로 변경한 후 송출하고 있거나, 16:9 HD급으로 녹화한 영상을 전송하고 있다. 이러한 경우는 디스플레이 영역 전체가 유효 영상으로 표시되므로 상술한 블랙 영역(210, 220)이 없다.
그러나, 프로그램의 특성상 HD급 영상(16:9 영상) 중 편집에 의하여 4:3 영상을 보여줘야 하는 경우가 있다. 예를 들면, 교양이나 역사 프로그램의 경우 녹화를 HD급으로 한 후, 중간 중간 과거 자료를 인용하는 경우가 있다. 이렇게 편집된 경우에는 4:3 화면의 좌우를 블랙으로 채워서 16:9 화면 비로 변경한 후 전송하고 있다. 따라서, 이러한 입력에 대하여는 별도로 대응이 되어 있지 않기 때문에 블랙 영역(210, 220)에 의한 열화 문제가 발생한다.
상술한 블랙 영역(210, 220)은 디지털 티브이 특성상 정지화를 계속 보거나 영상의 밝기가 한 부분에만 치중되면, 잔상이 남게 되고 그 결과 수명이 단축되는 결과를 초래하게 된다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 다음과 같은 방법들을 제안하고 있다.
하나의 방법으로는, 전체적으로 영상의 밝기를 차츰차츰 어둡게 함으로써 잔상을 감소시키는 것이다. 하지만, 이와 같이 전체적으로 영상의 밝기를 줄이는 방법은 정지 영상이 계속 그 위치를 유지하기 때문에 단지 그 정도의 차이만 감소시킬뿐 잔상 방지에 크게 영향을 미치지 못한다.
다른 하나의 방법으로는, 일정 시간이 지난 후에 정지 화면을 조금씩 상하좌우로 이동(Shift)함으로써 셀에 미치는 영향이 집중되지 않도록 하는 것이다. 그런데, 이 방법은 정지 영상에 의한 잔상을 어느 정도 방지는 할 수 있지만, 시청자로 하여금 움직임을 인식하게 되어 피로감을 더욱 가중시키는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 좌우 블랙으로 패딩(padding)된 4:3 영상에 대하여 영상 처리 과정 중 블랙 영역을 검출하여 임의의 다른 영상 값을 가지도록 하거나 유효 영역만으로 화면을 구성함으로써 디스플레이의 열화를 방지할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 블랙 영역의 변환 및 제거를 통해 디스플레이의 수명과 특성을 보호하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법은,
디스플레이 되는 영상의 좌우가 블랙으로 패딩된 영상을 입력하는 영상 입력 단계; 상기 영상 입력 단계를 통하여 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하는 좌측 블랙 영역 검출 단계; 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계를 통하여 검출된 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정하는 우측 블랙 영역 결정 단계; 및 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서 검출 또는 결정된 블랙 영역의 디지털 영상 데이타를 블랙 영역 이외의 디지털 영상 데이타로 변환하는 영역 변환 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법은,
디스플레이 되는 영상의 좌우가 블랙으로 패딩된 영상을 입력하는 영상 입력 단계; 상기 영상 입력 단계를 통하여 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하는 좌측 블랙 영역 검출 단계; 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계를 통하여 검출된 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정하는 우측 블랙 영역 결정 단계; 및 상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서 검출 또는 결정된 블랙 영역을 제거하고, 블랙 영역이 제거된 영역만을 유효 영역으로 구성하는 유효 영역 구성 단계; 를 포함하여 이루어진다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도 3는 본 발명에 따른 블랙 영역을 검출하고, 블랙 영역을 변환하기 위한 방법을 도시한 블럭도이다.
4:3 영상이 16:9 영상으로 디스플레이 되어, 영상의 좌우가 블랙으로 패딩된 영상이 입력된다(S310). 상기 S310 단계로부터 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하고, 검출된 좌측 블랙 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정한다(S320). 상기 S320 단계로부터 검출 또는 결정된 블랙 영역의 디지털 영상 데이타를 블랙 영역 이외의 디지털 영상 데이타로 변환한다(S330). 상기 S330 단계에서 변환된 영상 데이타로부터 포맷 컨버전(Format Conversion)된 영상을 획득한다(S340).
도 4은 본 발명에 따른 가비지(Garbage) 영역을 검출하는 방법을 표시하기 위해, 도 2에 도시된 화면의 좌상측 모서리 부분를 확대하여 도시한 것이다.
블랙 영역 검출은, 일반적으로 8×1 Mask(410)를 입력 영상의 라인 단위로 마스킹한다. 이 8 픽셀(pixel)에서 검출된 영상 데이타의 평균치가 디폴트된 블랙 영역 데이타일 경우 가비지 영역으로 지정하고, 블랙 영역(210)과 유효 영역(230)의 경계면(240)이 검출될 때까지 가비지 영역의 개수를 검출한다.
첫 번째 라인부터 마지막 라인까지 수행을 완료한 후, 평균적으로 검출된 가비지 영역의 개수의 8배의 픽셀이 블랙 영역으로 결정되고, 라인의 마지막 위치부터 같은 픽셀 개수를 영상의 우측 블랙 영역으로 지정하게 된다. 이러한 단계는 비디오 프로세싱부의 포맷 컨버터의 입력단에서 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 S330 단계에서, 블랙 영역 이외의 영상 데이타는 사용자가 사전에 설정한 그레이 톤 디지털 영상 데이타로 변환되는 것이 바람직하다.
<제2 실시예>
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 블랙 영역을 검출하고, 블랙 영역을 제거하기 위한 방법을 도시한 블럭도이다.
4:3 영상이 16:9 영상으로 디스플레이 되어, 영상의 좌우가 블랙으로 패딩된 영상이 입력된다(S510). 상기 S510 단계로부터 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하고, 검출된 좌측 블랙 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정한다(S520). 상기 S520 단계로부터 검출 또는 결정된 블랙 영역의 디지털 영상 데이타를 제거한 유효 영역의 디지털 영상 데이타만을 입력 영상으로 처리한다(S530). 상기 S530 단계에서 처리된 유효 영상 데이타로부터 포맷 컨버전(Format Conversion)된 영상을 획득한다(S540).
본 발명의 제2 실시예에 따른 블랙 영역 검출방법은 제1 실시예와 동일하므로 설명은 생략한다.
여기서, 유효 영역의 디스플레이는 사전에 사용자가 화면 크기를 자동 영상으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 플랫 판넬 디스플레이 또는 프로젝션 디스플레이에서 화면의 좌우 블랙 영상을 사전에 검출하여 임의의 영상 값으로 변경하므로 영상의 밝기 차이에 의해 발생되는 디스플레이의 수명이나 성능 감소를 방지할 수 있다.
도 1은 플랫 판넬의 화면 크기 종류에 따라 4:3 화면 송출 신호 수신시 표시되는 화면 영상을 도시한 것이다.
도 2는 종래의 4:3 영상이 16:9 화면에 디스플레이되는 경우에, 좌우가 블랙으로 채워진 화면을 도시한 것이다.
도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랙 영역을 검출하고, 블랙 영역을 변환하기 위한 방법을 도시한 블럭도이다.
도 4은 본 발명에 따른 가비지 영역을 검출하는 방법을 표시하기 위해, 도 2에 도시된 화면의 좌상측 모서리 부분를 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 블랙 영역을 검출하고, 블랙 영역을 제거하기 위한 방법을 도시한 블럭도이다.
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>
100 ; 4:3 영상의 방송국 송출 신호 110 ; 표준 화면 크기
120 ; 와이드 화면 크기 130 ; 스펙타클 화면 크기
140 ; 줌 화면 크기 210 ; 화면의 좌측 블랙 영역
220 ; 화면의 우측 블랙 영역 230 ; 화면의 유효 영역
240 ; 블랙 영역과 유효 영역의 경계 라인 410 ; 8×1 Mask

Claims (4)

  1. 디스플레이 되는 영상의 좌우가 블랙으로 패딩(padding)된 영상을 입력하는 영상 입력 단계;
    상기 영상 입력 단계를 통하여 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하는 좌측 블랙 영역 검출 단계;
    상기 좌측 블랙 영역 검출 단계를 통하여 검출된 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정하는 우측 블랙 영역 결정 단계; 및
    상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서 검출 또는 결정된 블랙 영역의 디지털 영상 데이타를 블랙 영역 이외의 디지털 영상 데이타로 변환하는 영역 변환 단계;
    를 포함하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법.
  2. 디스플레이 되는 영상의 좌우가 블랙으로 패딩된 영상을 입력하는 영상 입력 단계;
    상기 영상 입력 단계를 통하여 입력된 영상의 좌우 블랙 영역 중 좌측의 블랙 영역을 검출하는 좌측 블랙 영역 검출 단계;
    상기 좌측 블랙 영역 검출 단계를 통하여 검출된 영역과 대칭되는 크기만큼 우측 블랙 영역을 결정하는 우측 블랙 영역 결정 단계; 및
    상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서 검출 또는 결정된 블랙 영역을 제거하고, 블랙 영역이 제거된 영역만을 유효 영역으로 구성하는 유효 영역 구성 단계;
    를 포함하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영역 변환 단계에서, 블랙 영역의 디지털 영상 데이타가 그레이 톤의 디지털 영상 데이타로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 좌측 블랙 영역 검출 단계 및 우측 블랙 영역 결정 단계에서, 블랙 영역으로 검출 또는 결정된 영역을 가비지(Garbage) 영역으로 지정하는 단계를 더 포함하는 디지털 티브이 화면의 블랙 영역 변환 방법.
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