KR20070052561A - 영상처리장치 및 영상처리방법 - Google Patents

영상처리장치 및 영상처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것으로서, 상기 영상처리장치는, 제1영상데이터가 저장되는 제1데이터 저장부와; 상기 제1영상데이터보다 소정 시간 뒤지는 제2영상데이터가 저장되는 제2데이터 저장부와; 상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터의 차에 대응하는 제1보정인자가 저장된 제1보정인자 저장부와; 상기 제1영상데이터에 대응하는 제2보정인자가 저장된 제2보정인자 저장부와; 상기 제1보정인자 및 상기 제2보정인자에 기초하여 상기 제1영상데이터를 보정하는 보정수행부를 포함한다. 이에 의하여, 영상 표시의 지연시간 및 제조코스트를 감소시킬 수 있다.

Description

영상처리장치 및 영상처리방법{VIDEO PROCESSING APPARATUS AND VIDEO PROCESSING METHOD}
도 1은 종래의 영상처리장치의 구성을 나타낸 블록도이며,
도 2는 종래의 영상처리장치의 응답시간 보정부와 감마보정부의 상세한 구성을 나타낸 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예의 의한 영상처리장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예의 의한 영상처리장치의 보정부의 상세한 구성을 도시한 블록도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예의 의한 영상처리방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 영상처리장치 110 : 신호수신부
120 : 디코딩부 130 : 스케일링부
140 : 보정부 150 : 감마보정부
160 : 디스플레이부
본 발명은 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 영상 표시의 지연시간 및 제조코스트를 감소시킬 수 있는 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것이다.
LCD TV와 같은 영상처리장치는 방송국 등으로부터 영상신호를 수신하거나, VCR, DVD, PC 등과 같은 외부기기로부터 영상신호를 입력 받아, 수신한 영상신호에 대하여 적합한 영상처리를 수행하고 처리된 영상신호에 기초한 영상을 디스플레이한다.
종래의 영상처리장치(1)의 구성을 도 1에 나타내었다. 영상처리장치(1)는 사용자에 의해 선택된 채널에 대응하는 주파수에 따라 방송국 등으로부터 영상신호를 튜닝하여 수신하는 신호수신부(11)와, 신호수신부(11)에 의해 수신된 영상신호에 대하여 그 형식에 대응하는 디코딩을 수행하여 디스플레이부(16)가 표시할 수 있는 형식의 영상신호로 출력하는 디코딩부(12)와, 디코딩부(12)에 의해 디코딩된 영상신호에 대하여 사용자의 설정 및 디스플레이부(16)의 특성에 기초하여 신호의 해상도를 조정하는 스케일링부(13)와, LCD패널 등과 같은 디스플레이부(16)의 특성에 기인하는 응답시간(response time)의 지연을 보상하기 위한 응답시간 보정부(14)와, 영상신호의 세기와 휘도(또는 밝기)와의 차이에 기인하는 오차를 보상하기 위한 감마(gamma)보정부(15)와, 보정된 영상신호에 기초한 영상이 표시되는 디스플레이부(16)를 포함한다. 여기에서, 응답시간 보정부(14)는 예컨대 LCD패널의 그레이-투-그레이(gray-to-gray) 응답시간과 같은 특성을 보정한다. 감마보정부(15)는 예 컨대 LCD패널의 감마특성(또는 감마커브(gamma curve))이 표준감마특성과 일치하지 않음으로 인하여 저휘도 및/또는 중간휘도의 영역의 색이 왜곡되는 문제를 개선하기 위한 보정을 수행한다.
종래의 영상처리장치(1)의 응답시간 보정부(14)와 감마(gamma)보정부(15)의 상세한 구성을 도 2에 나타내었다. 응답시간 보정부(14)와 감마(gamma)보정부(15)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1프레임 메모리(14a) 및 제2프레임 메모리(14b)와, 비교부(14c)와, 응답시간 보정인자 저장부(14d)와, 응답시간 보정수행부(14e)와, 제3프레임 메모리(15a)와, 감마보정인자 저장부(15b)와, 감마보정수행부(15c)를 포함한다.
제1프레임 메모리(14a) 및 제2프레임 메모리(14b)에는 영상데이터가 프레임(frame) 단위로 저장된다. 즉, 제1프레임 메모리(14a) 및 제2프레임 메모리(14b)에는 연속하는 두 프레임의 각 화소에 대한 영상데이터가 각각 저장된다. 비교부(14c)는 제1프레임 메모리(14a) 및 제2프레임 메모리(14b)에 저장된 두 프레임의 영상데이터를 동일한 위치의 화소끼리 비교하여 그 차를 출력한다.
응답시간 보정인자 저장부(14d)에는 두 프레임의 영상데이터 간의 차에 대응하는 응답시간 보정인자가 테이블의 형태로 저장된다. 응답시간 보정수행부(14e)는 응답시간 보정인자 저장부(14d)를 참조하여 비교부(14c)로부터 출력되는 두 프레임의 영상데이터 간의 차에 대응하는 응답시간 보정인자에 기초하여 시간적으로 앞서는 프레임의 영상데이터를 보정한다.
예컨대, 어떤 화소에 대한 보정 대상인 프레임의 영상데이터가 128(gray), 그 화소에 대한 다음 프레임의 영상데이터가 100(gray), 두 프레임의 영상데이터의 차인 28(gray)에 대응하는 응답시간 보정인자가 10(gray)라고 하면, 응답시간 보정수행부(14e)는 영상데이터에 보정인자를 더하여 138(gray)을 출력한다.
한편, 제3프레임 메모리(15a)에는 응답시간 보정수행부(14e)에 의해 보정된 영상데이터가 프레임 단위로 저장된다. 감마보정인자 저장부(15b)에는 영상데이터에 대응하는 감마보정인자가 테이블 형태로 저장되어 있다. 감마보정수행부(15c)는 감마보정인자 저장부(15b)를 참조하여 제3프레임 메모리(15a)에 저장되어 있는 영상데이터에 대응하는 감마보정인자에 기초하여 당해 영상데이터를 보정한다.
그런데, 종래의 영상처리장치(1)에 의하면, 응답시간 보정 및 감마 보정이 별도로 수행되며, 이로 인하여 제1프레임 메모리(14a) 및 제2프레임 메모리(14b) 뿐만 아니라, 제3프레임 메모리(15a)가 필요하다. 따라서 영상을 표시함에 있어서 이러한 다수의 메모리로 인한 지연시간이 적지 않다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상 표시의 지연시간 및 제조코스트를 감소시킬 수 있는 영상처리장치 및 영상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 영상처리장치에 있어서, 제1영상데이터가 저장되는 제1데이터 저장부와; 상기 제1영상데이터보다 소정 시간 뒤지는 제2영상데이터가 저장되는 제2데이터 저장부와; 상기 제1영상데이터 및 상기 제2영 상데이터의 차에 대응하는 제1보정인자가 저장된 제1보정인자 저장부와; 상기 제1영상데이터에 대응하는 제2보정인자가 저장된 제2보정인자 저장부와; 상기 제1보정인자 및 상기 제2보정인자에 기초하여 상기 제1영상데이터를 보정하는 보정수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치를 제공한다.
상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터 각각은 프레임 단위로 상기 제1데이터 저장부 및 상기 제2데이터 저장부에 저장될 수 있다. 상기 영상처리장치는 상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터를 비교하여 그 차를 출력하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2보정인자는, 상기 제1영상데이터가 나타내는 영상의 강도와 상기 제1영상데이터에 의해 표시되는 영상의 밝기 간의 차이에 대응할 수 있다. 상기 영상처리장치는 상기 제1영상데이터에 기초한 영상이 표시되는 LCD패널을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 영상처리방법에 있어서, 제1영상데이터 및 상기 제1영상데이터보다 소정 시간 뒤지는 제2영상데이터의 차에 대응하는 제1보정인자를 저장하는 단계와; 상기 제1영상데이터에 대응하는 제2보정인자를 저장하는 단계와; 상기 제1영상데이터를 저장하는 단계와; 상기 제2영상데이터를 저장하는 단계와; 상기 제1보정인자 및 상기 제2보정인자에 기초하여 상기 제1영상데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법에 의해서도 달성된다.
상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터를 저장하는 단계에서는, 상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터 각각을 프레임 단위로 저장할 수 있다. 상기 제2보정인자는, 상기 제1영상데이터가 나타내는 영상의 강도와 상기 제1영상데이터에 의해 표시되는 영상의 밝기 간의 차이에 대응할 수 있다. 상기 영상처리방법은 상기 보정된 제1영상데이터에 기초한 영상을 LCD패널에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예의 의한 영상처리장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 영상처리장치(100)는 LCD TV 등일 수 있다. 영상처리장치(100)는 방송국 등으로부터 영상신호를 수신하거나, VCR, DVD, PC 등과 같은 외부기기(도시 안됨)로부터 영상신호를 입력 받아, 수신한 영상신호에 대하여 적합한 영상처리를 수행하고 처리된 영상신호에 기초한 영상을 디스플레이한다.
영상처리장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 신호수신부(110)와, 디코딩부(120)와, 스케일링부(130)와, 보정부(140)와, 디스플레이부(150)를 포함한다. 신호수신부(110)는 사용자에 의해 선택된 채널에 대응하는 주파수에 따라 방송국 등으로부터 영상신호를 튜닝하여 수신한다. 디코딩부(120)는 신호수신부(11)에 의해 수신된 영상신호에 대하여 그 형식에 대응하는 디코딩을 수행하여 디스플레이부(150)가 표시할 수 있는 형식의 영상신호로 출력한다. 스케일링부(130)는 디코딩부(120)에 의해 디코딩된 영상신호에 대하여 사용자의 설정 및 디스플레이부(150)의 특성에 기초하여 영상신호의 해상도를 조정한다.
보정부(140)는 LCD패널 등과 같은 디스플레이부(150)의 특성에 기인하는 응답시간(response time)의 지연을 보상하기 위한 응답시간 보정(response time compensation)과, 영상신호의 세기와 휘도(또는 밝기)와의 차이에 기인하는 오차를 보상하기 위한 감마 보정(gamma correction)을 수행한다. 본 실시예의 보정부(140)는 예컨대 LCD패널의 그레이-투-그레이(gray-to-gray) 응답시간과 같은 특성을 보정한다. 또한, 보정부(140)는 예컨대 LCD패널의 감마특성(또는 감마커브(gamma curve))이 표준감마특성과 일치하지 않음으로 인하여 저휘도 및/또는 중간휘도의 영역의 색이 왜곡되는 문제를 개선하기 위한 보정을 수행한다. 보정부(140)는 응답시간 보정과 감마 보정을 동시에 수행함으로써, 영상 처리에 소요되는 시간을 단축시키고 구성을 간소화시켜 제조코스트를 감소시킨다.
디스플레이부(150)는 보정된 영상신호에 기초한 영상이 표시된다. 본 실시예의 디스플레이부(150)는 LCD패널을 포함한다.
도 4는 본 실시예의 보정부(140)의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 보정부(140)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1프레임 메모리(141) 및 제2프레임 메모리(142)와, 비교부(143)와, 응답시간 보정인자 저장부(144)와, 감마보정인자 저장부(145)와, 보정수행부(146)를 포함한다.
제1프레임 메모리(141) 및 제2프레임 메모리(141)에는 영상데이터가 프레임(frame) 단위로 저장된다. 즉, 제1프레임 메모리(141) 및 제2프레임 메모리(142)에는 시간적으로 연속하는 두 프레임의 각 화소에 대한 영상데이터가 각각 저장된다. 본 실시예의 제1프레임 메모리(141)에는 제2프레임 메모리(142)에 저장된 영상데이터보다 한 프레임 뒤지는 영상데이터가 저장된다. 이하, 제1프레임 메모리(141) 및 제2프레임 메모리(142)에 저장되는 영상데이터를 각각 ＂제2영상데이터＂ 및 ＂제1 영상데이터＂라고 한다. 본 실시에의 제1프레임 메모리(141) 및 제2프레임 메모리(142)는 본 발명의 ＂제2데이터 저장부＂ 및 ＂제1데이터 저장부＂의 일례이다.
비교부(143)는 제2프레임 메모리(142) 및 제1프레임 메모리(141)에 저장된 제1영상데이터 및 제2영상데이터를 동일한 위치의 화소끼리 비교하여 그 차를 출력한다. 응답시간 보정인자 저장부(144)에는 제1영상데이터 및 제2영상데이터 간의 차에 대응하는 응답시간 보정인자가 테이블의 형태로 저장된다. 응답시간 보정인자는 실험적으로 결정되어 응답시간 보정인자 저장부(144)에 저장될 수 있다.
감마보정인자 저장부(145)에는 영상데이터에 대응하는 감마보정인자가 테이블 형태로 저장되어 있다. 예컨대 영상데이터가 256레벨(gray level)을 가지는 경우, 각 레벨에 대응하는 감마보정인자가 감마보정인자 저장부(145)에 저장될 수 있다.
보정수행부(146)는 응답시간 보정인자 저장부(144)를 참조하여 비교부(143)로부터 출력되는 제1영상데이터 및 제2영상데이터 간의 차에 대응하는 응답시간 보정인자와, 감마보정인자 저장부(15b)를 참조하여 제2프레임 메모리(142)에 저장되어 있는 제1영상데이터에 대응하는 감마보정인자에 기초하여 제1영상데이터를 보정한다.
예컨대, 어떤 화소에 대한 제1영상데이터가 128(gray), 제2영상데이터가 100(gray), 제1영상데이터 및 제2영상데이터 간의 차인 28(gray)에 대응하는 응답시간 보정인자가 10(gray), 제1영상데이터인 128(gray)에 대응하는 감마보정인자가 5(gray)라고 하면, 보정수행부(146)는 제1영상데이터에 응답시간 보정인자 및 감마 보정인자를 적용하여 143(=128+10+5(gray))을 제1영상데이터에 대한 보정된 영상데이터로서 출력한다.
다른 예로서, 어떤 화소에 대한 제1영상데이터가 100(gray), 제2영상데이터가 128(gray), 제1영상데이터 및 제2영상데이터 간의 차인 -28(gray)에 대응하는 응답시간 보정인자가 -10(gray), 제1영상데이터인 100(gray)에 대응하는 감마보정인자가 -3(gray)라고 하면, 보정수행부(146)는 제1영상데이터에 응답시간 보정인자 및 감마보정인자를 적용하여 87(=100-10-3(gray))을 제1영상데이터에 대한 보정된 영상데이터로서 출력한다.
비교부(143) 및 보정수행부(146)는 논리회로와 같은 하드웨어로 구현되거나, CPU와 같은 마이크로프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터프로그램(소프트웨어)으로 구현될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 응답시간 보정 및 감마 보정에 있어서, 종래 3개의 프레임 메모리를 이용하여 응답시간 보정과 감마 보정에 대하여 별도의 구성으로 구현하던 것을, 2개의 프레임 메모리를 이용하여 하나의 구성으로 구현함으로써, 영상 처리에 소요되는 시간을 감축시키고, 구성을 간소화하여 제조코스트를 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 영상처리방법을 도시한 흐름도이다. 먼저, 소정의 메모리에 예컨대 LCD패널의 응답시간을 보정하기 위한 응답시간 보정인자를 저장한다(S101). 응답시간 보정인자는 연속하는 두 프레임의 각 화소에 대한 영상데이터의 차에 대응하도록 결정된다. 또한, 소정의 메모리에 예컨대 LCD패널의 감마 보정을 위한 감마 보정인자를 저장한다(S102). 감마 보정인자는 영상데이터의 각 레벨에 대응하도록 결정된다.
다음으로, 입력되는 영상데이터에 대하여, 연속하는 두 프레임의 영상데이터를 소정의 메모리에 각각 저장한다(S103). 다음으로, 저장된 응답시간 보정인자 중에서 연속하는 두 프레임의 영상데이터의 차에 대응하는 응답시간 보정인자를 결정한다(S104). 또한 저장된 감마보정인자 중에서 보정의 대상이 되는 영상데이터에 대응하는 감마 보정인자를 결정한다(S105). 다음으로, 결정된 응답시간 보정인자 및 감마 보정인자에 기초하여 영상데이터를 보정한다(S106).
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 영상 표시의 지연시간 및 제조코스트를 감소시킬 수 있는 영상처리장치 및 영상처리방법을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 영상처리장치에 있어서,
    제1영상데이터가 저장되는 제1데이터 저장부와;
    상기 제1영상데이터보다 소정 시간 뒤지는 제2영상데이터가 저장되는 제2데이터 저장부와;
    상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터의 차에 대응하는 제1보정인자가 저장된 제1보정인자 저장부와;
    상기 제1영상데이터에 대응하는 제2보정인자가 저장된 제2보정인자 저장부와;
    상기 제1보정인자 및 상기 제2보정인자에 기초하여 상기 제1영상데이터를 보정하는 보정수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터 각각은 프레임 단위로 상기 제1데이터 저장부 및 상기 제2데이터 저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1영상데이터와 상기 제2영상데이터를 비교하여 그 차를 출력하는 비 교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2보정인자는, 상기 제1영상데이터가 나타내는 영상의 강도와 상기 제1영상데이터에 의해 표시되는 영상의 밝기 간의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1영상데이터에 기초한 영상이 표시되는 LCD패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  6. 영상처리방법에 있어서,
    제1영상데이터 및 상기 제1영상데이터보다 소정 시간 뒤지는 제2영상데이터의 차에 대응하는 제1보정인자를 저장하는 단계와;
    상기 제1영상데이터에 대응하는 제2보정인자를 저장하는 단계와;
    상기 제1영상데이터를 저장하는 단계와;
    상기 제2영상데이터를 저장하는 단계와;
    상기 제1보정인자 및 상기 제2보정인자에 기초하여 상기 제1영상데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터를 저장하는 단계에서는, 상기 제1영상데이터 및 상기 제2영상데이터 각각을 프레임 단위로 저장하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제2보정인자는, 상기 제1영상데이터가 나타내는 영상의 강도와 상기 제1영상데이터에 의해 표시되는 영상의 밝기 간의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 보정된 제1영상데이터에 기초한 영상을 LCD패널에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
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