KR20080019791A - 대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치 - Google Patents

대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 밝기 보정시 발생하는 플리커를 제거하는 대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하고; 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누어 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하고; 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 것을 특징으로 한다. 상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시키고, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시킨다. 상기 노이즈 검출은, 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것이 가능하다. 따라서, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수 및 각각의 가중치를 적용하여 오동작을 방지하였고, 이에 따라 오동작이 없어져 화면에 발생하는 플리커가 제거된다.
플리커, 영상, 밝기, 보정, APL, 노이즈, 변환, 함수, 화소, 룩업 테이블

Description

대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치{Method for adjustment brightness of bandwith image and image display apparatus thereof}
도 1a 및 1b는 종래의 흑신장시 발생하는 플리커를 나타낸 도면.
도 2a 및 2b는 종래의 중계조 신장시 발생하는 플리커를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치를 나타낸 블록도.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 흑 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 중계조 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프.
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 백 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 영상 밝기별 노이즈 검출 알고리즘을 나타낸 그래프.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 흑신장시 플리커가 제거된 상태를 나타낸 도면.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 중계조 신장시 플리커가 제거된 상태를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 신호 입력부 20 : 평균 밝기값 측정부
30 : 대역별 화소 비율 판단부 40 : 대역별 노이즈 검출부
본 발명은 영상 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 밝기 보정시 발생하는 플리커를 제거하는 대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 영상 표시 장치는 화면을 이용하여 영상정보를 디스플레이하는 장치로서, 대표적인 기기로는 방송국의 전파를 수신하여 영상을 표시하는 텔레비젼 시스템(Television system)과, 셋톱박스나 텔레비전 본체에 내장된 하드디스크에 정보를 기록하여 재생하는 PVR(Personal Video Recorder) 및 모니터 장치 등이 있다.
이러한 영상 표시 장치는 대표적으로 음극선관 장치(Cathode Ray Tube; 이하 'CRT'라 함 )와 평판 디스플레이 장치(Flat Panel Display ; 이하 'FPD'라 함)로 분류된다. 현재 평판 디스플레이 분야 중, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display ; 이하 'LCD'라 함)에 놀라운 연구성과 결과 대부분을 형성하고 있으며 플 라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel ; 이하 'PDP'라 함)은 대화면화의 용이함과 CRT 이상의 수준의 화질을 나타낸다.
이와 같은 종래의 영상 표시 장치는 평균 밝기(APL;Average Picture Level)가 로우(Low)에서 미드(Mid)로 급격하게 변화하면 중계조가 신장되고, 미드(Mid)에서 로우(Low)로 급격하게 변화할 경우는 흑이 신장된다.
이때, 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 어두운 장면에서 차량이 지나가는 장면과 같이, 평균 밝기가 미드에서 로우로 급격하게 변화하여 흑이 신장될 경우, 유입된 노이즈(Noise)를 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 화면이 깜빡거리는 플리커(Flicker) 현상이 발생하는 경우가 있다.
또한, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 평균 밝기가 로우에서 미드로 급격하게 변화하면 중계조가 급격하게 신장 되면서 유입된 노이즈를 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 이때에도 화면에는 플리커가 발생하는 경우가 있다.
따라서, 싱기와 같은 종래의 영상 표시 장치는, 평균 밝기(APL)가 로우에서 미드로 급격하게 변화하면 중계조가 신장되고, 미드에서 로우로 급격하게 변화할 경우는 흑이 신장될 때, 각각의 유입된 노이즈를 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 화면에는 플리커가 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 평균 밝기(APL)를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 3구간으로 나누고, 흑신장,백신장, 중계조 신장을 할 수 있도록 하되, 이때 유입된 노이즈를 화소 밝기 정보로 잘 못 판단함으로 인해 발생하는 플리커를 제거하기 위해 APL 로우/미드/하이 구간별로 유입된 노이즈를 검출하기 위한 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하여 오동작을 방지하도록 하는 대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치는, 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 평균밝기값 측정부; 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누어 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 대역별 화소 비율 판단부; 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 대역별 화소 비율 판단부의 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시킨다. 상기 대역별 화소 비율 판단부의 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시킨다.
상기 노이즈 검출부는 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법은, 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 단계; 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누는 단계; 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 단계; 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치 를 적용하여 노이즈를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시킨다. 상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시킨다.
상기 노이즈 검출 단계는, 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은, 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 평균밝기값 측정부(20); 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누어 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 대역별 화소 비율 판단부(30); 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 흑 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프, 도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 중계조 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프, 도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 백 신장시의 영상 밝기 변화를 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이 본 발명은, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, 흑신장, 백신장 및 중계조 신장을 할 수 있도록 한다. 이때 유입된 노이즈를 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 화면에 발생하는 플리커를 개선하기 위해 APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수를 적용하여 오동작을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 밝기별 노이즈 검출 알고리즘을 나타낸 그래프이다.
도시된 바와 같이, 상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시킨다. 또한 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시킨다. 이때, 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용된 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것이 가능하다.
또한, APL값이 로우/미드/하이 각 대역 이상 벗어난 경우(정상적인 화소 밝기 정보가 들어 올 경우)에는 현시점의 프레임(frame) APL을 적용하고, 각 대역 이내일 경우(노이즈가 유입될 경우)에는 기존 프레임 APL을 그대로 적용한다.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 흑신장시 플리커가 제거된 상태를 나타낸 도면이고, 도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 중계조 신장시 플리커가 제거된 상태를 나타낸 도면이다.
평균 밝기(APL)가 로우에서 미드로 급격하게 변화하면 중계조가 신장되고, 미드에서 로우로 급격하게 변화할 경우는 흑이 신장되어, 이때 노이즈가 유입되어 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 화면에 플리커가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 도시된 바와 같이, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수를 적용하여 오동작을 방지하였다. 이에 따라 오동작이 없어져 화면에 발생하는 플리커가 제거된다.
도 10은 본 발명에 따른 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법을 나타낸 순서도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은, 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 단계(S201~S204); 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누는 단계(S205~S206); 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 단계(S207); 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 단계(S208~S213)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시키는 한편, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시킨다. 상기 노이즈 검출 단계는, 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것이 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 신호 입력부(10)를 통하여 외부로부터 동영상 신호를 입력받는다. 여기서, 상기 동영상 신호는 TV튜너로부터 수신되는 영상신호일 수 있으며, VCR 및 DVD 등의 영상재생장치로부터 재생되는 영상신호일 수 있다.
이후, 평균밝기값 측정부(20)는 화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보 를 측정한다(S201~S204).
이때, 도시된 바와 같이, 밝기 보정 기능이 사용자에 의해 선택되지 않았을 경우에는 기존의 방법대로 밝기 보정 기능을 동작시켜 화면에 영상을 출력시킨다. 한편, 사용자에 의해 밝기 보정 기능이 선택되었을 경우에는 입력 영상의 밝기 값을 분석한다.
이후, 대역별 화소 비율 판단부(30)는 평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누어 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용한다(S205~S207).
즉, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, 이 경우 로우 영역에 70%의 가중치를 주는 한편, 미드와 하이에는 각각 30%씩의 가중치를 부여한다. 또한, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 이 경우 미드 영역에 70%의 가중치를 주는 한편, 로우와 하이에는 각각 30%씩의 가중치를 부여하고, 도 6a 및 6b는 도시된 바와 같이, 이 경우 하이 영역에 70%의 가중치를 주는 한편, 미드와 로우에는 각각 30%씩의 가중치를 부여한다.
도시된 바와 같이 본 발명은, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, 흑신장, 백신장 및 중계조 신장을 할 수 있도록 한다. 이때 유입된 노이즈를 화소 밝기 정보로 잘못 판단함으로 인해 화면에 발생하는 플리커를 개선하기 위해 APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수를 적용하여 오동작을 방지한다.
노이즈 검출부(40)는 상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하 여 노이즈를 검출한다(S208~S213).
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 노이즈 변환 함수는, 상기 화소의 빈도수가 높은 대역(High)의 기울기를 증가시키는 한편, 상기 화소의 빈도수가 낮은 대역(Low)은 기울기를 감소시킨다.
따라서, APL값이 로우/미드/하이 각 대역 이내일 경우(노이즈가 유입될 경우)에는 기존 프레임 APL을 그대로 적용하고, 각 대역 이상 벗어난 경우(정상적인 화소 밝기 정보가 들어 올 경우)에는 현시점의 프레임(frame) APL을 적용한다.
이때, 상기 노이즈 검출 단계는, 각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블(Look-up table)을 이용하는 것이 가능하다.
따라서, 로우/미드/하이 각 대역의 최대 영역 갯수에 따라 로우일 경우 APL 로우 가중치의 룩업 테이블을 적용하고, 미드일 경우 APL 미드 가중치의 룩업 테이블을 적용하고, 하이일 경우 APL 하이 가중치의 룩업 테이블을 적용한다.
따라서, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수를 적용하여 오동작을 방지하며, 이에 따라 오동작이 없어져 화면에 발생하는 플리커가 제거된다.
상술한 본 발명은 PDP 및 LCD 등의 평판 디스플레이 장치는 물론이고, 프로젝션 TV, 일반 TV, 모니터 및 기타 영상기기에 적용될 수 있으며, 아날로그 TV, 디지털 TV, 및 위성 TV에 동일하게 적용할 수 있다. 또한, NTSC, PAL, SECAM방식에 모두 적용할 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 대역별 영상 밝기 보정 방법 및 그 영상 표시 장치에 의하면, 평균 밝기(APL)를 하이, 미드, 로우 3대역으로 나누고, APL 로우/미드/하이 각 대역별로 유입된 노이즈 변환 함수 및 각각의 가중치를 적용하여 오동작을 방지하였고, 이에 따라 오동작이 없어져 화면에 발생하는 플리커가 제거되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 영상 표시 장치에 있어서,
    화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 평균밝기값 측정부;
    평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누어 각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 대역별 화소 비율 판단부;
    상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 대역별 화소 비율 판단부의 노이즈 변환 함수는
    상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 대역별 화소 비율 판단부의 노이즈 변환 함수는
    상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 노이즈 검출부는
    각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 대역별 영상 밝기 보정 영상 표시 장치.
  5. 영상 표시 장치의 영상 밝기 보정 방법에 있어서,
    화면을 이루는 화소의 평균 밝기(APL) 정보를 측정하는 단계;
    평균 밝기를 하이(High), 미드(Mid), 로우(Low) 대역으로 나누는 단계;
    각 대역별 화소비율을 판단하고 각각의 노이즈 변환 함수를 적용하는 단계;
    상기 노이즈 변환 함수에 따라 각각의 가중치를 적용하여 노이즈를 검출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 노이즈 변환 함수는
    상기 화소의 빈도수가 높은 대역의 기울기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 노이즈 변환 함수는
    상기 화소의 빈도수가 낮은 대역은 기울기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 노이즈 검출 단계는
    각 대역의 평균 밝기 정보에 따라 서로 다른 가중치가 적용되어 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 대역별 영상 밝기 보정 방법.
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