KR20080029416A

KR20080029416A - 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20080029416A
Application number: KR1020060095505A
Authority: KR
Inventors: 김성현; 변성찬; 이은실
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-03

Abstract

본 발명은 액정표시장치 등의 백라이트 밝기를 줄여 전력 소모를 감소시키면서 선명한 화질을 유지할 수 있도록 영상값을 보정하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법은, 동영상 출력 모드인지 판단하는 단계; 상기 판단결과 동영상 출력 모드이면, 백라이트 레벨값과 연동하여 영상을 보정하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

백라이트, 영상보정

Description

백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법 및 장치{Method and Apparatus for adjusting image according to lightness of backlight}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 보정 장치의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 보정 수단의 처리 과정을 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 레벨에 따른 그레이 레벨과 칸델라를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명이 실시 예에 따른 영상 보정값을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법을 나타내는 플로우 차트.

이동통신 단말기의 사용이 증가하면서 이동전화의 기능은 물론, 디지털 카메 라와 MP3, 게임, 방송 시청, 동영상 재생 등의 다양한 기능을 포함하는 제품이 출시되고 있다.

또한, 보다 많은 정보를 저장할 수 있도록 메모리 크기가 급속도로 증가함에 따라 대용량의 동영상 데이터 등을 저장하거나 다양한 컨텐츠를 제공받을 수 있게 되었으며, 상기와 같이 다양한 기능을 실행하거나 대용량의 동영상 데이터를 재생하기 위해서는 많은 전력이 소모된다.

하지만, 이동통신 단말기의 크기와 무게의 제한으로 인해 베터리 등의 용량을 늘리는데 한계가 있기 때문에 동영상 데이터 또는 다양한 기능 등을 장시간 재생 또는 실행할 수 없었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전력소모가 많은 액정표시장치의 백라이트의 밝기를 감소시키고, 상기 감소된 밝기에 따라 보정된 영상을 출력하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법 및 이를 이용한 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법은, 동영상 출력 모드인지 판단하는 단계; 상기 판단결과 동영상 출력 모드이면, 백라이트 레벨값과 연동하여 영상을 보정하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 밝기에 따 른 영상 보정 장치는, 동영상 출력시 백라이트 레벨을 조절하고 상기 조절된 레벨에 따라 영상을 보정하여 출력하는 동영상 재생 장치에 있어서, 상기 동영상 데이터를 출력하기 위해 영상 데이터를 디코딩하는 비디오 디코더와; 상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 상기 디코딩된 영상 데이터를 보정하는 영상 보정 수단과; 상기 레벨 조절된 값으로 백라이트 밝기가 조절되어 표시되고, 상기 보정된 영상 데이터의 재생 출력을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 보정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 동영상 출력 명령이 입력되면 동영상 데이터의 재생이 실행되도록 명령하고 셋팅된 백라이트 레벨값을 전달하는 어플리케이션부(10)과; 상기 동영상 데이터 재생을 실행하기 위해 메모리(31)로부터 읽어온 데이터를 디코딩하여 복원된 영상을 출력하는 비디오 디코더(21)와, 상기 셋팅된 백라이트 레벨값에 따라 영상을 보정하는 영상 보정 수단(22)과, 상기 조절된 백라이트 레벨에 따라 LCD가 구동되도록 처리하는 LCD 드라이버와(23), 동영상 데이터 재생 및 백라이트 조절과 관련된 동작을 처리하는 사용자 인터페이스(24)를 포함하는 미들웨어부(20)와; 상기 LCD 드라이버(23)에서 출력되는 레벨값으로 백라이트를 조절하고 상기 영상 보정 수단(22)에서 보정된 최종 영상값을 출력하는 디스플레이부(32)를 포함하는 하드웨어(30)로 구성된다.

먼저, 동영상 출력 명령이 입력되면 어플리케이션부(10)에 셋팅된 백라이트 레벨값을 출력하고, 상기 레벨값에 따라 디스플레이부(32)의 밝기 레벨을 셋팅한다.

이때, 비디오 디코더(21)는 메모리(31)에서 읽어온 동영상 데이터를 디코딩하여 복원하고, 상기 복원된 영상 프레임은 영상 보정 수단(22)으로 출력된다.

상기 영상 보정 수단(22)은 어플리케이션부(10)에 셋팅된 백라이트 레벨값에 따라 비디오 디코더(21)부터 입력되는 영상 프레임의 밝기와 색상을 재조정하여 디스플레이부(30)로 출력한다.

즉, 동영상 출력 모드일 경우, 동영상 출력전에 어플리케이션부(10)에 셋팅된 백라이트 레벨값으로 백라이트 밝기를 감소시키고, 이와 연동하여 비디오 디코더(21)에서 출력되는 영상 프레임을 상기 감소된 백라이트 레벨에 맞게끔 밝기와 색상을 보정하여 선명한 화질의 동영상을 재생한다.

또한, 상기 영상 보정 수단(22)은 비디오 디코더(21)에서 영상의 복원 과정을 처리한 다음과정에 해당하는 후처리 과정으로 동영상 재생이 가능한 어떠한 장치에라도 쉽게 적용할 수 있다.

상기 영상 보정 수단(22)의 처리 과정을 도 2를 참조하여 자세히 설명하면, 상기 비디오 디코더(21)에서 영상 프레임을 입력받고(S11), 상기 입력된 영상 프레임을 YUV 형식으로 변환하여 밝기(Luminance)신호인 Y와 색상(Chrominance)신호인 UV로 분리한다(S12).

예를 들어, RGB 형식으로 영상 프레임이 입력되면 YUV 형식으로 변환하고, YUV 형식으로 영상 프레임이 입력되면 변환 과정을 생략하고, 밝기 신호인 Y와 색 상 신호인 UV로 분리하여 영상 밝기 및 색상을 재조정하는 연산을 수행한다.

먼저, 분리된 밝기신호(Y)의 처리 과정을 살펴보면, 상기 분리된 밝기신호(Y)를 통해 입력되는 영상 프레임의 평균 밝기값을 측정한다(S13).

이후, 상기 측정된 평균 밝기값을 이용하여 밝기신호(Y)의 컨트라스트(contrast)를 조절한다(S14).

상기 컨트라스트는 히스토그램 조절을 통해 영상 프레임의 밝기를 향상시켰을 때 전체적으로 흐릿한 밝기를 내지 않도록 대비를 강조하는 것이다.

이후, 상기 백라이트 레벨을 낮춤으로써 어두워진 밝기를 보정하기 위해 상기 컨트라스트 조절된 밝기신호(Y)의 밝기(brightness) 보정을 수행한다(S15).

여기서, 상기 밝기 보정을 위해서 액정표시장치의 백라이트 레벨에 따른 밝기 특성을 미리 측정하여 테이블화 한다.

예를 들면, 도 3은 백라이트 레벨에 따른 그레이 레벨(gray level)과 칸델라(Cd/m²)를 나타내는 도면으로서 도 3을 참조하면, 곡선 1은 백라이트 레벨이 100%인 경우를 나타내며 90 Cd/m²일 때 그레이 레벨값은 133을 나타낸다.

또한 곡선 2는 백라이트 레벨이 70%인 경우를 나타내며, 여기서 백라이트 레벨이 70%일 때 상기 100%일 때의 밝기값과 유사하게 영상값이 표시되려면 90 Cd/m²일 때 그레이 레벨값을 166으로 보정해야 한다는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 백라이트 레벨에 따른 밝기 특성을 미리 측정하여 테이블화하고 메모리(31)에 저장한다.

또한 더욱 세밀한 보정을 위해 도 4와 같은 밝기 보정을 수행한다. 자세히 설명하면, 상기 도3의 곡선 1을 f(x)로 곡선 2를 g(x)로 하여 밝기 보정을 위한 맵핑 곡선인 h(x)를 구하면,

h(x) = g ^-1 (f(x)), 0≤x＜256, if f(x)<g_maxthen h(x)=255

상기 수학식 1을 통해 구한 h(x)는 도 4의 곡선 3와 같으며 가로축의 원 그레이 레벨과 세로축의 보정을 위한 그레이 레벨값을 나타내고 있다.

상기 곡선 3이 실제 백라이트 레벨이 100%일 경우와 유사하게 영상을 보정하는 곡선이지만 그레이 레벨이 200이상의 밝은 범위 영역에서는 보정할 그레이 레벨값이 모두 255가 된다는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 곡선 3의 값들을 이용하여 회귀분석을 수행하여 다항식으로 이루어진 변형된 곡선 4를 만들어 최종 보정할 매핑 그래프를 구하며, 예를 들면 그레이 레벨값 205는 최종적으로 그레이 레벨값 215으로 보정되도록 하며, 밝은 범위 영역에서도 보정할 그레이 레벨값이 명확하게 나타난다.

여기서, 회귀분석이란 독립변수와 종속변수간의 관계를 검증하여 독립변수가 종속변수에 미치는 영향력을 알아보거나 독립변수의 변화에 따라 종속변수의 변화를 예측하기 위해서 사용하는 통계적 분석방법으로서 곡선 3과 같은 백라이트 레벨에 따라 밝기를 보정할 그래프에서 회귀분석을 통해 곡선 4와 같은 최종 매핑 그래그래프를 구할 수 있게 된다.

한편, 상기 S11 단계에서 계산된 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 색상 신호(UV)의 색상(Color)을 조절한다(S16).

상기 칼라 조절은 히스토그램 조절을 통해 영상 프레임이 전체적으로 흐릿한 색상을 갖지 않도록 색상을 강조하는 것이다.

이후, 상기 색상 신호(UV)의 색상을 세밀하게 강조하기 위해 선택적 색상(selective color) 보정을 수행한다(S17).

상기 선택적 색상 보정은 사용자가 선호하는 색상으로 강도를 조절하는 것을 의미하며, 예를 들면 바다, 산 등의 자연 색상의 강도를 조절하는 것이다.

여기서, 상기 선호 색상은 영상 포맷을 HIS 포맷으로 변환하여 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Intensity)로 분리하고 상기 색상(Hue) 채널을 이용하여 강도를 조절한다.

또한 처리 속도를 빠르게 하기 위해 상기와 같이 선호 색상값에 대한 테이블을 만들어 메모리(31)에 저장하고 상기 테이블에 해당하는 선호 색상값으로 영상 프레임을 보정한다.

이후, 최종적으로 밝기신호(Y)의 컨트라스트(contrast)와 밝기(brightness)를 보정한 값과, 색상 신호(UV)의 색상(color) 보정값을 병합(merge)하여 최종 보정된 영상 프레임을 출력한다(S18).

상기 디스플레이부(32)는 전술한 바와 같이 영상 보정 수단(22)에서 출력되는 보정된 최종 영상 프레임을 화면에 표시한다.

상기 사용자 인터페이스(24)는 상기 영상 보정의 여부를 선택할 수 있도록 하는 메뉴를 화면에 제공할 수 있다.

또한 상기 사용자 인터페이스(24)는 동영상 재생시 키를 누르는 동작을 통해, 미리 셋팅된 백라이트 레벨로 밝기를 조절하고 상기 밝기에 따라 영상을 보정하여 출력하는 동작을 수행하도록 하는 소정의 키를 구비할 수 있다.

또한, 상기 사용자 인터페이스(24)는 백라이트 레벨을 조절하는 소정의 키를 구비하고, 상기 소정의 키를 누르는 동작을 통해 백라이트 레벨을 감소 또는 증가 시킬 수 있으며, 상기 조절되는 백라이트 레벨과 연동하여 영상을 보정하고 출력할 수 있다.

또한, TV-Out 등의 외부 기기와의 연결 인터페이스를 더 구비할 수 있으며, 외부 기기에서 전송되는 동영상 데이터뿐만 아니라, DMB 방송 등과 같이 외부에서 무선으로 수신되는 동영상 데이터도 전술한 바와 같이 백라이트 레벨을 조절하고, 상기 조절된 레벨에 연동하여 영상을 보정할 수 있다.

즉, 저장된 동영상 데이터를 디코딩하여 재생할 때 백라이트 레벨을 낮추고 영상을 보정하여 동영상을 재생할 수 있으며, 외부에서 수신되는 동영상 데이터를 디코딩하여 표시할 때도 백라이트 레벨을 낮추고 영상을 보정하여 동영상 데이터를 디스플레이 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 백라이트 레벨을 조절하여 저전력으로 작동시키면서, 상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 디코딩된 영상 프레임을 보정하고 선명한 화질로 동영상을 재생할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 5를 참조하면, 동영상 출력 모드인지 판단한다(S21). 즉, 어느 하나의 동영상 데이터가 선택되어 재생 명령이 입력되는지 판단한다.

상기 판단결과, 동영상 출력 모드이면 백라이트 레벨을 조절하고, 상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 비디어 디코더에서 출력되는 영상 프레임을 보정한다(S22).

이후, 상기 보정된 영상 프레임을 출력하여 동영상 데이터를 재생한다(S23).

예를 들면, 감소시킬 백라이트 레벨이 미리 셋팅된 경우에 동영상 재생 명령이 입력되면 자동으로 상기 셋팅된 레벨로 백라이트를 감소시키고, 상기 동작과 연동하여 비디오 디코더에서 출력되는 영상 프레임을 보정하여 동영상을 재생한다.

즉, 동영상 재생시 백라이트 레벨을 70% 수준으로 낮추라고 셋팅되어 있으면, 동영상 재생 명령과 함께 상기 셋팅된 레벨로 백라이트 밝기를 감소시킴과 동시에 영상 프레임을 보정하여 동영상을 재생하며, 상기 백라이트 레벨의 셋팅값은 변경 가능하다.

또한, 선택적으로 조절되는 백라이트 레벨에 따라 영상 프레임을 보정하여 동영상을 재생할 수 있다.

예를 들면, 소정키를 누르는 동작을 통해 백라이트 레벨이 조절되면 상기 조절에 따라 백라이트 레벨이 감소 또는 증가되고, 상기 조절되는 백라이트 레벨에 연동하여 영상 프레임을 보정하여 동영상을 재생한다. 상기와 같은 경우는 동영상 재생중에도 실행이 가능하다.

또한, 백라이트 레벨이 100%로 동작하는 "일반 모드", 백라이트 레벨을 70%로 감소시켜 동작되도록 하는 "절전 모드"를 메뉴로 표시하여 사용자가 어느 하나를 선택할 수 있도록 하여 선택된 모드로 동영상이 재생되도록 할 수 있다.

예를 들면, 일반 모드 또는 절전 모드 선택을 확인하고 절전 모드가 선택되어 있으면 동영상 재생시 자동으로 셋팅된 백라이트 레벨로 밝기를 조절하고 이와 연동하여 영상 프레임을 보정하여 동영상을 재생한다.

또한, 절전 모드를 수행하는 소정의 키를 누르는 동작을 통해, 동영상 재생시 자동으로 셋팅된 백라이트 레벨로 밝기를 조절하고 이와 연동하여 영상 프레임 보정을 수행하여 동영상을 재생할 수 있다. 상기와 같은 경우도 동영상 재생중에 실행이 가능하다.

한편, TV-Out 등의 외부 기기와의 연결 인터페이스를 통해 입력되는 동영상 데이터뿐만 아니라 DMB 방송 등과 같이 무선으로 수신되는 동영상 데이터에 대해서도 전술한 바와 같이 백라이트 레벨을 낮추고 영상을 보정하여 출력할 수 있다.

즉, 저장된 동영상 데이터 재생시 백라이트 레벨을 낮추고 영상을 보정하여 재생할 수 있으며, 외부에서 수신되는 동영상 데이터를 표시할 때도 백라이트 레벨을 낮추고 영상을 보정하여 동영상 데이터를 디스플레이 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 백라이트를 레벨을 조절하여 저전력으로 동작시키고, 상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 영상 프레임을 보정함으로써 선명한 화질을 유지하며 동영상을 재생할 수 있다.

또한 백라이트를 레벨을 조절하여 저전력으로 동작시킬 수 있으므로 배터리 를 사용하는 이동 단말기의 경우 장시간 재생이 가능하다.

또한 본 발명은 비디오 디코더에서의 디코딩 처리 이후에 진행되는 후처리 과정이므로 동영상 재생이 가능한 어떠한 장치에도 쉽게 적용할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법 및 이를 이용한 장치에 의하면, 동영상이 출력될 때 백라이트를 레벨을 조절하여 저전력으로 동작시키고, 상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 영상 프레임을 보정함으로써 선명한 화질을 유지하며 동영상을 재생할 수 있는 효과가 있다.

또한, 백라이트를 레벨을 조절하여 저전력으로 동작하도록 함으로써 배터리를 사용하는 이동 단말의 경우 장시간 재생할 수 있는 효과가 있다.

또한, 영상을 보정하는 과정은 디코딩 처리 이후에 진행되는 후처리 과정이므로 동영상 재생이 가능한 어떠한 장치에도 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

동영상 출력시 백라이트 레벨을 조절하고 상기 조절된 레벨에 따라 영상을 보정하여 출력하는 동영상 재생 장치에 있어서,

상기 동영상 데이터를 출력하기 위해 영상 데이터를 디코딩하는 비디오 디코더와;

상기 조절된 백라이트 레벨에 연동하여 상기 디코딩된 영상 데이터를 보정하는 영상 보정 수단과;

상기 레벨 조절된 값으로 백라이트 밝기가 조절되어 표시되고, 상기 보정된 영상 데이터의 출력을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 백라이트 레벨을 조절하는 소정의 키 또는 영상 보정이 수행되도록 명령하는 소정의 키를 구비하는 사용자 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상 보정 수단은 디코딩된 영상 데이터의 밝기와 색상을 보정하는 것을 특징으로 하는 것을 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스에서 영상 보정 키는 셋팅된 백라이트 레벨로 밝기를 조절하고 상기 조절된 밝기에 따라 영상을 보정하여 출력하는 동작을 수행하도록 명령하는 것을 특징으로 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 장치.
제 2항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스에서 백라이트 레벨 조절 키는 레벨의 감소 또는 증가 명령과 연동시켜 영상을 보정하여 출력하는 동작을 수행하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 장치.
동영상 출력 모드인지 판단하는 단계;

상기 판단결과 동영상 출력 모드이면, 백라이트 레벨값과 연동하여 영상을 보정하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법.
제 6항에 있어서,

상기 영상 보정 단계의 수행여부를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법.
제 7항에 있어서,

상기 선택을 위해 메뉴를 표시하고 영상 보정을 수행하지 않는 "일반모드" 또는 영상 보정을 수행하는 "절전모드" 중 어느 하나를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법.
제 6항에 있어서, 상기 영상 보정은,

상기 보정할 영상을 YUV 형식으로 변환하고 밝기신호(Y)와 색상신호(UV)로 분리하는 단계;

상기 밝기신호(Y)의 컨트라스트(contrast)와 밝기(brightness)를 보정하는 단계;

상기 색상신호(UV)의 색상(color)을 보정하는 단계;

상기 보정된 밝기신호(Y)와 색상신호(UV)를 병합하여 최종 보정된 영상을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 밝기에 따른 영상 보정 방법.