KR20060117130A - 사용자 단말에서 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속알고리즘 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법 및 장치로서, 상기 방법에 있어서, 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법에 있어서, 사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 과정과, 상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 과정과, 상기 콘트라스트된 영상에서 대표색을 추출하는 과정과, 상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

선호색 제어, 메디안 필터, 콘트라스트, 방향 벡터

Description

사용자 단말에서 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법 및 장치 {METHOD AND APPRATUS OF COLOR DECISION FAST ALGORITHM FOR PREFERENCE COLOR CONTROL IN A USER EQUIPMENT}

도 1은 종래의 검색 알고리즘을 이용한 선호색 구현과정을 도시한 도면.

도 2는 종래의 선호색 구현을 위한 검색 알고리즘을 도시한 흐름도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용 될 이미지를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색 영역 추출을 위해 단순화 된 이미지를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단순화 된 이미지에서 대표색 추출을 위한 콘트라스트가 강조된 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘트라스트된 이미지에서 대표색상을 추출 하는 방법을 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선호색 구현 알고리즘의 적용방법을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선호색 구현을 위한 검색 알고리즘을 도시한 흐름도.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말기의 구조를 도시한 도면.

본 발명은 사용자 단말기에 관한 것으로서, 특히 화면에 출력되는 이미지를 사용자의 선호색에 따른 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 개인용 휴대 단말의 기술 개발 속도는 불과 몇 년 전과 비교해도 엄청난 진보를 이루었음을 알 수 있다. 과거 음성 통화 위주였던 개인용 휴대 단말기는 현대 각종 기기의 허브 역할 및 디지털 컨버젼스(Convergence)의 대표적인 기능들을 수행하고 있다. 예를 들면, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 각종 언어 사전, 일정관리, 터치스크린 등이 있다. 그리고 최근 인공위성을 이용한 위성 디지털 멀티미디어 방송 시스템(Digital Multimedia Broadcasting system, 이하 "DMB"라 칭함)방송이 세계 최초로 우리나라에서 시연하기에 이르렀고 그에 발맞추어 상기와 같은 기능을 장착한 각종 개인용 휴대 단말기의 출시가 잇따르고 있다.

과거 해상도가 낮은 디스플레이 장치가 장착되었던 경우 개인용 휴대 단말기를 이용한 TV감상은 불가능에 가까운 일이었으나, 최근 출시되고 있는 디스플레이 장치는 작은 화면에도 불구하고 고 해상도를 실현하여 충분히 TV방송의 시청이 가 능하다. 이러한 TV방송을 시청하게 되면 사용자는 디스플레이 장치가 가지는 해상도에 따른 다양한 색상을 접할 수 있다. 최근26만 컬러 이상을 지원하는 디스플레이 장치는 보편화 된 추세이고, 1600만 컬러를 표현할 수 있는 디스플레이 장치가 장착 된 개인용 휴대 단말기도 볼 수 있다.

사용자들은 상기와 같은 다양한 색상을 인지하게 되며, 사용자들의 시 세포를 통해서 들어오는 신호는 동일한 색상이라도 개개인이 다른 자극으로 받아들인다. 왜냐하면, 상기 시 세포의 분포와 밀도가 다르기 때문인 것이 첫째 이유이고, 개개인이 자라온 환경에 따라서도 지각하는 색상의 정도가 다르다. 특히 피부색의 경우 자신이 자라온 환경에 따라 인지 단계에서 극단적인 차이를 보인다. 이 외에도 잔디밭, 하늘색, 바다 색 등 특정 인공물이 아닌 인간의 환경에 지배적인 영향을 받는 색상의 경우 개개인이 동일한 색상에 대하여 인지하는 정도의 차이가 다른 색상에 비하여 크다. 이는 사람의 기억 속에 어떤 특정한 색은 어떻게 보이는 게 좋다는 식의 기억 색 공간이 자리 잡고 있어서 사람의 색상 인지 과정에 영향을 미치기 때문이다.

최초 흑백 TV의 경우 색상을 제어하는 부분은 없었다. 그러나 컬러 TV로 넘어오면서 밝기, 컨트라스트(Contrast) 등의 색상을 제어하는 사용자 환경 등은 대부분 구현 되었으며, 영화, 드라마 등의 장르가 다양해지면서 장르별 특색을 살릴 수 있는 색상을 미리 저장한 후 해당 메뉴가 선택 되면 전체 영상의 색역(gamut) 즉, 색 표현범위를 저장된 색역으로 매핑하는 것도 가능하게 되었다.

기존 색상 변경 알고리즘의 경우 장르별 색상 변경 장치는 미리 저장 된 색상 테이블(Look-up Table)을 이용하여 검색, 매핑하는 방법이 일반적이다. 이와는 달리 선호색상 제어는 사용자가 제어를 원하는 색상의 범위에 포함되는 색상만 제어하고 나머지는 색상의 변화가 없도록 하는 기술이다. 상기 기술을 구현하기 위해서는 다양한 알고리즘이 응용될 수 있다. TV의 경우 전력이 충분하고 연산량의 제약을 거의 받지 않기 때문에 많은 계산량을 요구하는 알고리즘의 경우에도 어렵지 않게 구현이 가능하다. 실제로 TV의 경우 입력되는 영상의 프레임 별 모든 픽셀(Pixel)에 대한 색 영역 변환(RGB(Red Green Blue) ? HSI(Hue Saturation and Intensity))과정을 거친 후, 해당 픽셀이 선호색 영역에 있는 지 확인 후 색상 변경 여부를 판단하게 된다. 여기서 HSI는 색상/채도/명암을 조절해 주는 기능을 제공하며 이미지의 컬러값들을 조절할 수 있다.

상기와 같은 색상 변경과정은 고해상도 TV의 경우 엄청난 계산량을 요구하지만, 상기 고해상도 TV는 충분한 연산 장치가 확보되어 있으므로 어렵지 않게 구현이 가능하다.

도 1은 종래의 검색 알고리즘을 이용한 선호색 구현과정을 도시한 도면이다.

상기 도 1과 같은 영상에서, 예를 들어 원하는 피부색 톤이나 인물의 겉옷 색상을 좀 더 사용자가 원하는 색으로 바꾸고 싶다면 TV의 선호색 변경기능을 통해 사용자가 색상 변경을 원하는 부분에 대한 색을 입력하고, 상기 TV에서는 검색 알고리즘을 이용하여, 화면을 픽셀단위로 색상을 하나씩 바꿔어 나가며 전체화면의 픽셀을 모두 검사한다. 여기서 상기와 같은 절차는 동영상의 경우 한 프레임 단위씩 이루어지게 된다.

상기 선호색 변경방법은 도 2에서 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 종래의 선호색 구현을 위한 검색 알고리즘을 도시한 흐름도이다.

205단계에서 사용자가 선호색을 입력한다. 상기 선호색은 바탕화면 또는 전체 화면이 될 수도 있고, 인물의 피부색이나 옷 등의 색이 될 수 있다. 상기와 같은 선호색을 입력하면, 210단계에서 선호색을 변경할 영상을 선택하게 된다. 영상은 픽셀단위로 검사하며, I는 영상의 가로픽셀 수 J는 세로픽셀수를 나타낸다. 예를 들어 1024 X 768의 해상도를 가진 TV임을 가정하면, I는 1024, J는768의 값을 가진다.

215단계에서 i와 j를 0으로 설정한 후, 220단계에서 j=J인지를 확인한다. j=J가 아니므로, 225단계로 진행하여 현재 픽셀에 대해 선호색이 맞는지 판단하여 선호색이 아니라면, 230단계에서 색상을 변경하고, 235단계에서 j=J, i=I인지, 즉 i=1024, j=768인지 검사하여 아니라면 240단계로 진행한다. 또한 상기 225단계에서도 상기 픽셀이 선호색이라면 상기 240단계로 진행하여 i에 픽셀 1을 더해주어 픽셀을 한칸 옆으로 이동한다. 245단계에서 i= I가 아니라면 상기 220단계로 복귀하고, i= I라면, 즉 i가 1픽셀부터 1024픽셀까지 진행하여 선호색을 검사하였다면, 250단계에서 j에도 픽셀 1을 더해준 후, 상기 220단계로 복귀한다.

상기 220단계에서는 j=J여부를 검사하여 세로방향으로 768픽셀까지 검사하였 는지 확인한다. 상기 j=J라면 상기 235단계로 진행하여 j=J 이고 i=I라면, 상기 220 내지 250 단계를 계속 반복하여 한 화면의 모든 픽셀에 대한 선호색을 검사하여 변경한 것으로서, 모든 픽셀에 대한 선호색 변경이 끝난 경우 255단계로 진행하여 영상을 재생하게 된다. 그러나 상기 235단계에서 j=J 이고 i=I가 아니라면, j=768인 마지막 세로픽셀에 대한 검사로서 상기 240단계로 진행하여 가로 픽셀수를 하나씩 검사한다.

상기와 같은 선호하는 색상을 사용자가 제어하는 방법은 최근 고급 프로젝션 TV등에 구현되어 있다. 그러나 상기 도 1과 상기 도 2에서 나타낸 TV와 달리 개인용 휴대 단말의 경우는 TV의 경우와 다르다. 화면이 작을수록 전체 색상에 대한 사용자의 집중력이 높아지기 때문에 TV보다 색상의 변화에 민감할 수 있고 정밀한 색상 제어 기술은 향후 개인용 휴대 단말의 개발 방향으로 볼 때 반드시 필요한 기술이다. 하지만 TV에 구현되어 있는 기술은 너무 많은 계산량을 요구하기 때문에 개인용 휴대 단말에 적용하기는 불가능하다. 그리고 기존 선호 색 제어 방법은 해당 픽셀의 색상을 변경하는 방법을 취하고 있기 때문에 비슷한 색 역에 포함 된 색상은 모두 변하게 되어 원하지 않는 결과를 얻을 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 제한된 기능을 가지는 휴대 단말에서 선호 색 구현이라 는 비교적 큰 계산량을 요구하는 알고리즘을 효과적으로 구현하여 사용자의 선호하는 색을 정확히 보고자 하는 욕구를 해소하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 개인용 휴대 단말에서도 사용자의 선호색 구현을 위하여 적은 계산량으로도 효과적인 선호 색 변경 알고리즘을 구현하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법에 있어서, 사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 과정과, 상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 과정과, 상기 콘트라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 과정과, 상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는, 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법에 있어서, 사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 과정과, 상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 과정과, 상기 콘스라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 과정과, 상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정과, 상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 영상의 움직임을 추정하여 상기 영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 디스플레이 방법에 있어서, 사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 영상의 대표색을 추출하는 과정과, 상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정과, 상기 변경된 영상이 정지영상이라면, 상기 정지영상을 화면에 디스플레이 하는 과정과, 상기 변경된 영상이 동영상이라면, 상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 동영상의 움직임을 추정하여 상기 동영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 과정과, 상기 변환 된 동영상을 화면에 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

종래 기술과 같이 제어하길 원하는 특정한 색을 영상에서 추출하기 위해서는 매우 복잡한 알고리즘이 필요하다. 기술이 발전할수록 개인용 휴대 단말에 장착되는 디스플레이 장치의 크기도 대형화되고 해상도도 높아지는 반면에 기존 알고리즘은 휴대 단말에 바로 적용하기에는 문제점이 많기 때문에 적은 계산량으로도 효과 적인 선호 색 변경 알고리즘을 구현하기 위한 것이다.

또한 사용자 단말 혹은 개인용 휴대 단말은 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface), 디지털 카메라, 방송 수신 등 다양한 응용이 가능하다. 본 발명은 색상이 포함 된 모든 데이터에 응용이 가능하므로 개인용 휴대 단말의 어떤 응용부분에 적용할 것인지 개발자가 선택하여 구현할 수 있다.

본 발명은 정지 영상이나 동영상에서 색상 영역 선택을 위한 알고리즘 장치, 색 변환 장치, 디스플레이 장치 등으로 구성된다. 색상 영역 선택을 위한 알고리즘은 경계선 추출 알고리즘을 이용한다. 색 변환 장치는 RGB영역에서 계산하게 되면 각각의 채널별로 계산해야 하는 번거로움과 많은 계산량이 필요하기 때문에 색상 정보만 구할 수 있는 HSI영역으로 변환해야 한다. 그리고 개인용 휴대 단말은 최소한의 계산량을 확보하는 것이 중요하기 때문에 특정 영상에서 색상 변환이 정해지면 추가 계산량을 최소화 시키면서 지속적인 효과를 보장 받는 것이 중요하다. 최소한의 계산량을 확보하기 위한 현재 영상 프레임의 상태 확인, 즉 장면 전환인지 아니면 이전 프레임의 움직임 벡터만 변한 프레임인지를 확인하는 알고리즘이 필요하다. 그리고 최종 결정된 색상은 기존 디스플레이 프로세서에 따라 재생된다.

그리고 본 발명의 구현을 위해서 우선 선호색상을 선택할 수 있는 사용자 기반의 환경(User Interface)이 구현되어야 한다. 사용자로부터 입력을 받는 사용자 기반의 환경은 본 발명의 핵심이 아니므로 실제 개발하는 상황에 따라서 다양하게 구현 될 수 있다. 예를 들어 사용자 단말기를 이용하여 방송을 시청중이거나 사진 등의 정지영상을 보는 경우 사용자는 터치스크린을 이용하여 원하는 영역을 선택하여 특정 색상의 선호하는 색상에 대한 정보를 입력할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용 될 이미지를 도시한 도면이다.

상기 도 1과 같은 정지영상은 각 픽셀의 데이터를 처리하는데 있어 동영상에 비해 제약 조건이 작다. 그리고 처리하는데 소요되는 시간에 대한 민감도가 동영상만큼 크지 않기 때문에 비교적 간단히 본 발명을 적용할 수 있다. 사람이 선호색상을 제어하기 위한 색상은 제한된 크기의 디스플레이 장치(2인치 내외)에서는 다양하지 않다. 예를 들면, 피부색, 잔디밭, 하늘색이 대표적이다. 해당 색상은 이미지나 영상에서 비교적 작은 부분을 차지하는 경우에는 선호색상 제어를 통한 색상 변화를 실행한다고 해도 이미지 인식과정에서 큰 영향을 미치지 못한다. 이런 현상을 이용하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 경계선 추출과 메디안 필터를 조합하여 개략적인 경계를 추출한다.

상기 경계를 추출하여 색상 영역을 판단하는데 있어 영상의 노이즈는 장애가 된다. 이를 제거하기 위하여 메디안 필터를 적용한다. 이는 특정 픽셀의 상하좌우 8개의 픽셀을 포함하는 3X3 크기의 블록을 오름차순으로 정렬하여 가운데에 위치한 값을 이용하여 영상을 재구성하는 알고리즘이다. 이는 잡음을 제거하는데 효과가 좋을 뿐 아니라 경계선을 보존하는 성능이 단순한 평균필터에 비하여 탁월하다. 또한 색상 영역 판단을 위하여 가우시안 필터를 사용할 수 도 있으며, 상기 가우시안 필터는 계산된 곡선값을 이용하여 영상을 재구성하게 된다.

그리고 경계선 추출은 여러 가지 알고리즘이 있으며, 미분 필터, 라플라시안 필터 등이 사용된다. 상기 경계선 추출은 일반적으로 영상전체에 대한 미분을 실행함으로써 구현되는 경우가 많다. 이와 같은 경우도 메디안 필터와 비슷하게 3X3 크기의 블록에서 해당 특정 픽셀은 값을 증폭하고 나머지는 주위의 8개 픽셀의 값을 줄여서 그 차이를 크게 한다. 이로써 경계선의 경우는 동일한 색상으로 구성된 부분에 비해 그 차이가 더 크게 되고 이를 적절한 임계값으로 조정하면 경계를 추출할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 처리된, 단순화 된 이미지를 도 4에 나타내었으며, 상기 단순화된 이미지의 색상은 한 면에서 여러 가지로 구성 될 수가 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 색 영역 추출을 위해 단순화 된 이미지를 도시한 도면이다.

상기 도 4와 같이 메디안 필터와, 경계선 추출 알고리즘을 이용하여 색 영역 추출을 위한 단순화된 이미지를 얻을 수 있다. 상기 이미지는 컴퓨터 그래픽 툴인 포토샵에서의 블러(Blur)효과와도 같은 방식이다.

상기 도 4와 같이 단순화된 이미지에 도 5와 같이 대표색 추출을 위한 콘트라스트를 증가시키면 경계선 추출로 구해진 이미지의 면들은 특정한 색으로 각각 한정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘트라스트된 이미지에서 대표색 상을 추출 하는 방법을 도시한 도면이다.

상기 도 5를 통하여 이지지의 면들이 특정한 색으로 한정되고, 상기 한정된 값에서 대표색을 추출할 수 있다. 상기 도 6와 같이 참조번호 610은 노랑이며, 620은 빨강, 630은 초록으로 나타내어진다.

이와 같이 콘트라스트 된 이미지에서 기존 알고리즘처럼 해당 면의 전체 색상을 각각의 픽셀별로 계산하여 변경하는 것이 아니라 대표색의 변환 정도가 결정되면 그에 비례하여 해당 면의 색상들을 변경하도록 한다. 대표색의 변환 정도는 사용자의 설정에 따라 변화하게 되고 해당 면에 대한 주변 색의 변화정도는 본 발명을 직접 적용하는 방법에 따라 달라질 수 있다.

그리고 크게 나누어진 섹터에서 전체 디스플레이 장치에서 차지하는 비율이 낮은(10% 아래) 부분의 색상은 처리하지 않는다. 비율이 낮은 부분이 일반적인 영상에서 차지하는 비중은 굉장히 크다. 그러나 비율이 낮은 부분이 영상을 인지함에 있어 큰 영향을 미치지 않는다. 즉, 영상을 인지할 때 많은 영향을 미치는 부분은 영상의 여러 가지 색이 분포하고 있는 많은 부분이 아니라 일반적으로 전체 영상의 대부분을 차지하는 특정 색의 면적인 경우가 많다. 그렇기 때문에 영상에서 선호 색 재현을 위한 특정 영역이 정해지면 이는 전체 영상의 많은 부분을 차지하는 경우가 일반적이다. 예를 들어 바닷가, 초원, 푸른 하늘이 그 예로서, 일반적으로 이런 영상은 화면의 대부분을 차지하는 경우가 많다. 그리고 전체 영상에서의 비율에 따라 색상 변환을 결정하는 것은 비교적 작은 화면의 개인용 휴대 단말의 경우에는 더욱더 필요하다.

상기와 같은 이유로 디스플레이 장치에서 차지하는 비율이 작아서 사용자가 영상의 정확한 모양 및 색상을 인지하지 못하게 되면 색상을 변경하는 알고리즘 자체가 무의미하다. 그러므로 영역 판단 후 색상 변경이 결정 되면 해당 영역의 색 변환 과정을 거친 후, 상기 변환 된 색상을 이용하여 디스플레이하고 해당 영역외의 색상은 원본 이미지 색상에서 변화 없이 재생하도록 한다.

동영상의 경우 사용자로부터 입력을 받는 방법은 여러 가지로 구현 가능하다. 예를 들면, 동영상 중 특정 화면을 정지영상처럼 정지한 상태에서 색상 변경을 처리하여 구현하는 방법과, 상기 동영상 재생 중에 색상을 변경하는 과정을 바로 적용하는 방법이다. 어떤 방법으로 구현하는 가에 관계없이 기존 방법인 전체 픽셀을 모두 계산하는 방법에 비해 많은 계산량이 줄어들 수 있다.

동영상은 화면 전환이 반드시 있다. 그리고 특정 픽셀이 현재 프레임에서 다음 프레임으로 바뀔 때 어느 방향으로 움직이는가를 나타내는 것이 방향 벡터(motion vector)이다. 상기 방향 벡터는 영상 전송 압축시에 많이 쓰이고 있다. 이를 이용하면 특정 색상 영역이 어디로 움직이는지를 쉽게 알 수 있고 선호 색 재현 시 본 발명에서 제안한 방법과 같이 이용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선호색 구현 알고리즘의 적용방법을 도시한 도면이다.

상기 도 7과 같이 한 프레임에 대해 경계선 추출을 통한 색 영역이 정해지면, 모션 벡터를 통하여 상기 색 영역이 다음 프레임에서 어떤 방향으로 움직이는 지를 쉽게 알 수 있고, 전체 프레임에 대한 계산을 하지 않고 특정 색상 영역을 효과적으로 추출할 수 있다.

또한 본 발명의 효과를 최대한으로 보기 위해서는 동영상의 경우 결정 된 색상 영역이 시변(time-varying)하면서 생기는 문제점에 대한 해결이 필요하다. 예를 들어 동영상에서 두 명이 걸어오는 장면을 촬영했을 경우 카메라에 가까운 쪽 사람은 얼굴이 뒤에 있는 사람에 비해 크게 보일 수 있다. 그렇게 되면 같은 피부색이라고 해도 화면에서 차지하는 비율에 따라 처리여부가 결정된다. 그러나 이는 영상을 인지하고 집중하는 것이 전체 영상 크기의 많은 면적을 차지하는 부분에서 결정되는 것과 비교하면 크게 문제되지 않는다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선호색 구현을 위한 검색 알고리즘을 도시한 흐름도이다.

상기 도 8의 805단계에서 사용자로부터 선호색을 입력 받으면, 810단계에서 현재 디스플레이되는 화면이 정지영상, 즉 이미지 인지 혹은 동영상인지 판단하여, 동영상이라면 815단계에서 동영상의 첫 번째 프레임을 추출하여 820단계로 진행하고, 상기 810단계에서 정지영상이라면 바로 820단계로 진행한다. 상기 820단계에서는 영상을 단순화하는 과정으로서 메디안 필터 혹은 경계선 추출 알고리즘을 이용하여 경계를 추출한다. 825단계에서 상기 추출한 경계를 토대로 색 영역을 결정하고 830단계에서 상기 색 영역이 결정된 영상에 콘트라스트 강조를 수행하여, 835 단계에서 각 영역별 대표색을 결정하게 된다. 상기 대표색이 결정되었으면 840단계 로 진행하여, 사용자가 선택한 영역에 대한 색상을 입력 된 선호색으로 변경한다.

845단계에서 상기 영상이 정지영상 또는 이미지라면, 865단계에서 그대로 재생하여 사용자는 원하는 색상으로 변경된 이미지를 볼 수 있게 된다. 그러나 상기 845단계에서 정지영상이 아닌 동영상이라면, 850단계로 진행하여 화면전환 여부를 판단한다. 여기서 화면전환이란, 동영상의 주인공이 비춰지다가 잠시 다른 인물이나 장소가 비춰질 수 있다. 이럴 경우, 다른 화면에 대해서는 입력된 선호색과 같은 부분이 있는지 다시 검사하게 된다. 이와 같이 화면전환이 있는 경우 상기 820단계로 복귀하여 전환된 화면에 대한 선호색 구현 과정을 다시 수행한다.

그리고 화면전환이 아닌 경우는, 예를 들어 동영상의 인물이 움직이고 있고 사용자가 선택한 선호색영역이 상기 인물의 옷이라면, 프레임마다, 선호색을 적용하기에는 너무나 많은 계산량을 필요로 하게 된다. 그러므로 855단계에서 방향 벡터를 이용하여 이미지의 동작을 추정하고, 상기 추정된 값에 따라 동영상의 움직이는 영역을 확인하여, 860단계에서 해당 영역에 대한 선호색을 변환하여 865단계에서 사용자의 선호색으로 구현된 동영상을 재생하게 된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말기의 구조를 도시한 도면이다.

상기 사용자 단말기는 상기 도 9와 같이 디지털 신호처리(Digital Signal Processer, 이하 "DSP"라 칭함)부(920), 디스플레이부(940)와 사용자 입력부(960)로 이루어진다.

상기 사용자 입력부(960)에서는 선호색 입력모듈(962)을 통해 사용자로부터 선호색을 입력받아 DSP부(920)로 전달된다. 이후 상기 경계선 검출모듈(921)은 디스플레이 부(940)의 버퍼(942)로부터 영상을 전달받아 상기 영상을 단순화하여 경계선을 검출하고 색 계조 강조모듈(922)에서 콘트라스트 강조를 수행한다. 상기 색 계조 강조모듈(922)로부터 출력된 신호는 대표색 추출모듈(923)을 통하여 상기 콘트라스트 강조된 영상에서 대표색을 추출하게 된다. 상기 대표색 추출모듈(923)에서 출력된 신호는 판단 및 추정 모듈(925)과 색상 변경모듈(924)로 전달되어, 상기 판단 및 추정 모듈(925)에서 상기 사용자에 의해 선택된 영상이 이미지이면,

상기 색상 변경모듈(924)에서 사용자가 원하는 부분의 색상을 입력된 선호색정보를 이용하여 색상을 변경하고 상기 디스플레이부(940)로 선호색이 적용된 이미지를 전달한다. 상기 디스플레이부(940)에서는 전달받은 상기 이미지를 버퍼(942)에서의 버퍼링을 통하여 영상출력 모듈(944)에서 상기 선호색이 적용된 이미지를 화면에 출력하게 된다.

그러나 상기 판단 및 추정 모듈(925)에서 동영상의 경우 방향 벡터를 이용하여 각 프레임의 색상 변경을 원하는 영역의 이동을 추정하여 상기 추정 정보를 색상 변경모듈(924)로 전달한다. 또한 상기 판단 및 추정 모듈(925)에서는 동영상의 장면 전환 시의 여부를 확인하여 장면전환 시 상기 전환된 영상에서 사용자가 선호색으로 교체하려는 색상 영역과 일치하는 부분의 존재여부를 검사하기 위하여 상기 화면전환 정보를 상기 경계선 검출 모듈(921)로 전달하여 다시 선호색 변경절차를 수행한다.

상기와 같은 절차를 통하여 상기 색상 변경 모듈(924)에서 선호색으로 변경된 동영상 정보는 버퍼(942)에서 버퍼링되어 영상출력 모듈(944)에서 상기 동영상을 화면에 출력하게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 실제 개인용 휴대 단말기에 적용하여 DMB 방송이나 동영상을 시청하는 경우에 정확한 색상을 보고자 하는 사용자의 욕구를 충족시킬 수 있으며, 기존 TV등 충분한 계산 환경이 보장되는 장치에 적용 된 선호 색상 보정 알고리즘에 비해 훨씬 간단한 방법으로 구현 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (28)

1. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법에 있어서,

   사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 과정과,

   상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 과정과,

   상기 콘트라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 과정과,

   상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 경계선을 검출하기 전에,

   이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 경계선을 검출하는 과정은,

   상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상 기 방법.
4. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 장치에 있어서,

   사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 경계선 검출 모듈과,

   상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 색 계조 강조모듈과,

   상기 콘스라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 대표색 추출 모듈과,

   상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 색상 변경모듈을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 경계선 검출 모듈은,

   상기 경계선 검출 전에 이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 경계선을 검출 모듈은,

   상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
7. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 방법에 있어서,

   사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 과정과,

   상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 과정과,

   상기 콘스라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 과정과,

   상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과정과,

   상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 영상의 움직임을 추정하여 상기 영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 경계선을 검출하는 전에,

   이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 경계선을 검출 과정은,

   상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제 7항에 있어서, 상기 영상의 화면 전환 여부를 판단하는 과정은,

    상기 영상의 화면 전환 시, 상기 전환된 영상에서 사용자의 선호색에 해당하는 영역이 있는지를 검색하여 변경하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 제 7항에 있어서, 상기 영상의 움직임을 추정하는 것은,

    방향벡터(Motion Vector)를 이용하여 추정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 장치에 있어서,

    사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 경계선 검출 모듈과,

    상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 색계조 강조모듈과,

    상기 콘스라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 대표색 추출 모듈과,

    상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 색상변경 모듈과,

    상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 영상의 움직임을 추정하여 상기 영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 판단 및 추정 모듈을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 경계선을 검출 모듈은,

    상기 경계선 검출 전에 이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 경계선을 검출 모듈은,

    상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
15. 제 12항에 있어서, 상기 판단 및 추정 모듈은,

    상기 영상의 화면 전환 시, 상기 전환된 영상에서 사용자의 선호색에 해당하는 영역이 있는지를 검색하여 변경하는 것임을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
16. 제 12항에 있어서, 상기 판단 및 추정 모듈에서

    상기 영상의 움직임을 추정하는 것은, 방향벡터(Motion Vector)를 이용하여 추정하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
17. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 디스플레이 방법에 있어서,

    사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 영상의 대표색을 추출하는 과정과,

    상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 과 정과,

    상기 변경된 영상이 정지영상이라면, 상기 정지영상을 화면에 디스플레이 하는 과정과,

    상기 변경된 영상이 동영상이라면, 상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 동영상의 움직임을 추정하여 상기 동영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 과정과,

    상기 변환 된 동영상을 화면에 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
18. 제 17항에 있어서, 상기 경계선을 검출하는 전에,

    이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
19. 제 18항에 있어서, 상기 경계선을 검출 과정은,

    상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
20. 제 17항에 있어서, 상기 영상의 화면 전환 여부 판단은,

    상기 전환된 영상에서 사용자의 선호색에 해당하는 영역이 있는지를 검색하여 변경하는 것임을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
21. 제 17항에 있어서, 상기 영상의 움직임을 추정하는 것은,

    방향벡터(Motion Vector)를 이용하여 추정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
22. 제 17항에 있어서, 상기 디스플레이하는 과정은,

    상기 색상이 변경된 영상을 버퍼링하는 과정과,

    상기 버퍼링된 영상을 화면에 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
23. 사용자 단말에서의 선호색 제어를 위한 색상 판단 고속 알고리즘 디스플레이 장치에 있어서,

    사용자로부터 선호색 정보를 입력받아 정지영상의 경계선을 검출하는 경계선 검출 모듈과,

    상기 정지영상에 대한 콘스라스트(Contrast)를 강조하는 색계조 강조모듈과,

    상기 콘스라스트가 강조된 영상에서 대표색을 추출하는 대표색 추출 모듈과,

    상기 추출한 대표색에서 상기 선호색 정보에 해당하는 색상으로 변경하는 색상변경모듈과,

    상기 변경된 영상이 정지영상이라면, 상기 정지영상을 화면에 디스플레이 하고,

    상기 변경된 영상이 동영상이라면, 상기 색상이 변경된 영상의 화면 전환 여부를 판단하고 동영상의 움직임을 추정하여 상기 동영상의 움직임에 따라 해당 영역의 색상을 변환하는 판단 및 추정 모듈과,

    상기 변환 된 동영상을 화면에 디스플레이하는디스플레이부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
24. 제 23항에 있어서, 상기 경계선 검출 모듈은,

    상기 경계선 검출 전에 이미지를 단순화하여 경계선을 검출하기 위하여 메디안 필터, 가우시안 필터나 평균값 필터 중 어느 하나를 이용하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
25. 제 24항에 있어서, 상기 경계선을 검출 모듈은,

    상기 영상 전체에 대한 미분을 실행하는 경계선 추출 알고리즘, 미분 필터, 라플라시안(Laplacian)필터를 사용하여 경계선을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
26. 제 23항에 있어서, 상기 판단 및 추정 모듈은,

    상기 영상의 화면 전환 시, 상기 전환된 영상에서 사용자의 선호색에 해당하는 영역이 있는지를 검색하여 변경하는 것임을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
27. 제 23항에 있어서, 상기 판단 및 추정 모듈에서

    상기 영상의 움직임을 추정하는 것은, 방향벡터(Motion Vector)를 이용하여 추정하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
28. 제 23항에 있어서, 상기 디스플레이부는,

    상기 색상이 변경된 영상을 버퍼링하는 버퍼와,

    상기 버퍼링된 영상을 화면에 출력하는 영상 출력 모듈을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.

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