KR100743759B1 - 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 - Google Patents
자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100743759B1 KR100743759B1 KR1020050083390A KR20050083390A KR100743759B1 KR 100743759 B1 KR100743759 B1 KR 100743759B1 KR 1020050083390 A KR1020050083390 A KR 1020050083390A KR 20050083390 A KR20050083390 A KR 20050083390A KR 100743759 B1 KR100743759 B1 KR 100743759B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- output
- state
- image
- contrast ratio
- controlling
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 7
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/57—Control of contrast or brightness
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/147—Scene change detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
- H04N5/202—Gamma control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
본 발명은 자기 상관 함수를 이용한 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 영상 프레임간 휘도 성분의 히스토그램 차이와 자동상관계수를 비교하여 현재 영상상태가 장면전환 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 장면전환 상태가 아닌 경우에 연속적인 프레임간의 엔트로피 차이를 이용하여 현재 영상상태가 점진적 장면 변화 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 점진적 장면 변화 상태가 아닌 경우에는 히스토그램 변화량의 차이를 이용하여 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력방식을 제어하는 단계를 포함하는데 그 특징이 있다. 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 따르면 백라이트의 밝기 조절의 속도와 응답 시간을 현재의 영상에 따라 적응적으로 처리함에 따라 효과적인 AI 기능을 구현할 수 있으며, 따라서 향상된 성능의 AI 기능 구현으로 동적 콘트라스트비 향상의 장점을 얻으면서 자연스러운 영상 처리의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
동적 콘트라스트비, 영상상태정보, 자기상관함수, AI
Description
도 1은 종래 기술에 따른 동적 콘트라스트 비 제어를 위한 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법에서 변화하는 전후 영상의 특성 정보를 검출하는 과정을 나타내는 흐름도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 스케일러 120: 감마보정부
130: LCD 패널 140: 평균계산부
150: PWM 변환부 160: 인버터
170: 백라이트 200: 영상 프레임 변경 상태 검출부
본 발명은 자기 상관 함수를 이용한 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
시청자가 영상 표시 장치를 시청하는 환경은 시청하는 영상에 따라서 변화하게 되므로 최적의 영상을 감상하기 위해서는 이러한 변화된 환경에 맞추어 색온도, 색농도, 색상, 선명도, 밝기, 명암 등에 대한 화질을 구성하는 각각의 상태에 대한 화질 설정 정보를 변경해 주어야 할 필요가 생긴다. 그러나 시청하는 환경이 변할 때마다 사용자가 그에 맞추어 화질 설정 정보를 변경하는 것은 대단히 불편하다.
화질 설정 정보 중 영상의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 차이를 표현하는 것이 콘트라스트비이다. 인간의 눈이 감지하는 선명도는 동일한 화면의 밝은 부분이 얼마나 밝으면서 어두운 영역을 표현하는가에 대해서 의존적이어서, 영상 표시 장치가 스스로 화상 상태에 따라 자동으로 콘트라스트 비를 조정하도록 하고 있다. 이러한 기능을 동적 콘트라스트비(Dynamic Contrast Ratio) 제어 또는 적응적 보강(Adaptive Intensify: AI)이라 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 동적 콘트라스트 비 제어를 위한 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
종래 기술에 따른 동적 콘트라스트 비 제어를 위한 영상 표시 장치는, 도 1을 참조하면, 영상 신호의 크기를 표시장치에 표시하기 적합한 크기의 영상 신호로 변환시켜 출력하는 스케일러(110)와, 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상하여 출력하는 감마보정부(120)와, 영상 프레임의 평균 밝기 값을 계산하여 출력하는 평균계산부(140)와, 입력 신호에 대응하는 펄스 폭 변조된 신호를 출력하는 PWM 변환부(150) 및 입력신호에 동기 되는 전압과 주파수를 갖는 신호를 출력하는 인버터(160)와, 인버터의 출력에 대응하는 밝기의 광을 출력하는 백라이트(170)와, 화상을 표시하기 위한 LCD 패널(130)을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 동적 콘트라스트 비 제어를 위한 영상 표시 장치의 동작을 설명한다.
상기 스케일러(110)는 입력되는 영상 신호를 표시장치에 표시하기 적합한 크기의 영상 신호로 변환시켜 출력한다.
상기 평균 계산부(140)는 상기 스케일러(110)의 출력 영상 신호를 입력받아 영상 프레임의 화소에 대해 블록별로 밝기를 검출하여 그에 대한 평균 밝기 값을 계산하여 계산 결과를 직류 전압 값(DC)으로 출력한다.
상기 PWM 변환부(150)는 상기 평균 계산부(140)의 출력을 입력받아 출력 레벨에 따른 펄스 폭 변조된 신호(PWM)를 출력한다.
상기 감마보정부(120)는 상기 평균 계산부(140)의 출력 영상 신호와 상기 평균 계산부(140)의 출력 전압을 입력받아 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상한 영상 데이터를 LCD 패널(130)로 출력한다.
상기 인버터(160)는 상기 PWM 변환부(150)로부터 출력되는 PWM 입력에 동기 되는 전압과 주파수를 갖는 출력을 생성하여 백라이트(170)로 출력한다.
LCD 패널(130)은 상기 감마보정부(120)의 보정된 영상 출력과 상기 인버터 (160)의 출력레벨에 대응하는 밝기의 영상을 출력함으로써 최종적으로 표시되는 영상의 밝기를 능동적으로 조절하게 된다.
상기 동적 콘트라스트비 제어, 즉 AI는, 입력 영상의 밝기 정보를 분석하여 백라이트 변조와 데이터 스트레치(Data Stretch)를 통하여 동적으로 C/R을 향상시키는 기술이다. 박막 트랜지스터 엘씨디(TFT-LCD) 텔레비전의 콘트라스트비 향상을 위하여 고안된 기술인 상기 AI 기능은 현재 영상의 디지털 신호의 히스토그램(Histogram)을 구하여 영상의 밝기 정보를 산출한 후 그 정보를 통하여 TFT-LCD를 구동하는 인버터의 백라이트의 밝기를 조절하는 것이다.
이러한 일련의 과정을 통하여 루미넌스(luminance)가 높은 영상에서는 밝은 광학 조명을 제공하고 루미넌스가 낮은 영상 신호에서는 어두운 광학 조명을 제공하여 적응적인 CR 향상의 기술을 제고하게 된다. 이는 백라이트의 빛을 이용하는 투과형 소자를 이용하는 TFT-LCD에서 LCD에 생성되는 영상에 의한 효과에 부가적으로 빛의 밝기를 조절하여 특히 어두운 화면에서 효과적인 영상 구현을 할 수 있게 된다.
상술한 AI 기능은 화면의 장면 변화가 적고 조명의 변화의 비율이 낮은 영상의 경우에는 서서히 백라이트의 빛이 조절되어 시청자가 자연스럽게 향상된 성능의 영상을 제공받을 수 있지만, 영상의 변화율이 높은 경우에 있어서는 부자연스러운 결과를 초래할 수 있다.
이러한 단점은 특히 AI 처리를 위한 히스토그램 산출 블록 및 처리 과정에서 발생하는 지연 시간으로 인하여 더욱 문제시된다. 즉, 조명 변화가 확연하게 발생 하는 빈도가 높은 영상의 경우 조명 변화 이후 뒤늦게 갑작스러운 백라이트의 밝기가 변화하는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 영상의 루미넌스 정보를 적분 기법을 기반으로 한 히스토그램으로 분석하여 영상 전체의 밝기 정보를 산출하는 과정만으로 AI 기능을 구현하는 것은 구현 과정에서 발생하는 문제로 인한 성능의 한계를 나타내고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 단순히 현재 영상의 밝기 정보와 함께 유사 장면에서 급격히 조명의 변화만 발생하는 경우, 완전한 장면의 전환 시점인 경우, 그리고 점차적인 영상의 변화의 경우와 같은 영상 상태 등에 대한 추가적인 정보를 반영하여 적응적인 영상 보강을 구현할 수 있는 자기 상관 함수를 이용한 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명을 급격한 조명 변화가 잦은 경우는 부자연스러운 백라이트의 변화를 방지하고, 완전한 장면의 전환 시점에는 백라이트 변화의 신뢰성 향상을 위해 대기하는 시간을 최소화하여 즉각적인 백라이트의 조절을 구현하고, 점차적인 영상의 변화의 경우는 기존의 처리 프로세스에 입각하여 적응적인 영상 보강을 구현할 수 있는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치는, 스케일러를 통해 출력되는 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상하여 출력하는 감마보정부와, 상기 스케일러 출력 영상 프레임의 평균 밝기값을 계산하여 출력하는 평균계산부와, 상기 평균계산부의 출력 신호에 대응하는 펄스 폭 변조된 신호를 출력하는 PWM 변환부와, 상기 스케일러에서 출력되는 영상 프레임 전후의 변화 상태를 분석하여 현재 영상신호의 상태가 장면전환, 점진적 장면변화, 급격한 조명변화 및 일반 동영상 중 어느 상태인지를 판단하고, 그에 따른 해당 제어신호를 출력하는 영상 프레임 변경 상태 검출부와, 상기 영상프레임 변경 상태 검출부의 제어신호에 따라 상기 판단된 현재 영상의 상태를 토대로 상기 PWM변환부의 출력에 동기 되는 주파수의 전압을 조정하여 출력하는 인버터와, 상기 인버터의 출력에 대응하는 밝기의 광을 LCD 패널로 출력하는 백라이트를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법은, 영상 프레임간 휘도 성분의 히스토그램 차이와 자동상관계수를 비교하여 현재 영상상태가 장면전환 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 장면전환 상태가 아닌 경우에 연속적인 프레임간의 엔트로피 차이를 이용하여 현재 영상상태가 점진적 장면 변화 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 점진적 장면 변화 상태가 아닌 경우에는 히스토그램 변화량의 차이를 이용하여 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력방식을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
상기 판단 결과 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태가 아닌 경우에는 일반 동영상 화면으로 판단하여 일반적인 동적 콘트라스트비 제어 방식을 적용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 현재 영상상태가 장면 전환 상태라고 판단되는 경우에, 현재 히스토그램 값에 대하여 즉각적인 VBR 출력을 발생하여 인버터 회로에 즉시 변경된 백라이트 구동 전압을 적용시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 현재 영상상태가 점진적 장면 변화 상태라고 판단되는 경우에 AI 신뢰성 보장 알고리즘에 따라 회로를 동작시키며 VBR 출력의 응답 속도를 느리게 설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 현재 영상상태가 급격한 조명 변화가 계속되는 상태라고 판단되는 경우에 동적 콘트라스트비 제어 기능에 의한 VBR 출력 레벨을 서서히 변화하도록 보간 응답 계수를 최대로 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라 스트비 제어 장치 및 방법에 의하면, 백라이트의 밝기 조절의 속도와 응답 시간을 현재의 영상에 따라 적응적으로 처리함에 따라 효과적인 AI 기능을 구현할 수 있다. 이에 따라서 향상된 성능의 AI 기능 구현으로 동적 콘트라스트비 향상의 장점을 얻으면서 자연스러운 영상 처리의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하에서 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 대하여 실시 예를 들어 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법에서 변화하는 전후 영상의 특성 정보를 검출하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치는, 스케일러(110)에서 출력되는 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상하여 출력하는 감마보정부(120)와, 상기 스케일러(110) 출력 영상 프레임의 평균 밝기 값을 계산하여 출력하는 평균계산부(140)와, 상기 평균계산부(140)의 출력 신호에 대응하는 펄스 폭 변조된 신호를 출력하는 PWM 변환부(150)와, 상기 스케일러(110)에서 출력되는 영상 프레임 전후의 변화 상태를 분석하여 출력하는 영상 프레임 변경 상태 검출부(200)와, 상기 PWM 변환부의 출력에 동기 되는 주파수의 전압을 상기 영상 프레임 변경 상태 검출부(200)의 출력에 따라 조정하여 출력하는 인버터(160) 및 상기 인버터(160)의 출력에 대응하는 밝기의 광을 LCD 패널로 출력하는 백라이트(170)를 포함하여 구성된다.
상기 스케일러(110)는 입력되는 디지털 영상 신호의 크기를 표시장치인 LCD 패널(130)에 표시하기 적합한 크기의 영상 신호로 변환시켜 출력한다. 상기 표시 장치로 사용된 LCD 패널(130)은 하나의 예시일뿐 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 같은 다른 영상 표시 장치를 사용하는 것도 가능하다.
상기 평균 계산부(140)는 상기 스케일러(110)의 출력 영상 프레임을 국부 영역으로 나눈 각 블록별로 탐색하여 영상 프레임에 대한 평균 밝기 값을 검출하여 영상 밝기를 조정하기 위한 신호를 출력한다.
상기 PWM 변환부(150)는 상기 평균 계산부(140)의 출력을 입력받아 입력 레벨에 따른 펄스 폭 변조된 신호(PWM)를 출력한다.
상기 감마보정부(120)는 상기 평균 계산부(140)의 출력을 입력받아 상기 스케일러(110)에서 출력되는 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상한 영상 데이터를 LCD 패널(130)로 출력한다.
상기 영상 프레임 변경 상태 검출부(200)는 상기 스케일러(110)에서 출력되는 영상 신호의 프레임 전후의 변화 상태를 분석하여 영상 프레임 변화 상태에 따라 인버터의 출력을 제어하는 신호를 출력한다.
상기 인버터(160)는 상기 PWM 변환부(150)의 출력에 대응되는 일정한 주파수의 전압을 상기 영상 프레임 변경 상태 검출부(200)의 제어에 따라 출력하여 LCD 패널(130)의 밝기를 조절함으로써 최종 출력 영상은 영상 프레임 변화 상태에 적응적으로 영상 보강이 이루어져서 자연스러운 상태의 화면으로 출력된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제 어 장치에서 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법이 적용되는 실시 예를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 표시 장치가 동작을 시작하게 되면 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법을 수행하기 위해서는 먼저 영상 프레임간 휘도 성분의 히스토그램 차이와 자동상관계수를 비교하여 장면전환 상태인지를 판단하게 된다.
이를 위해 R, G, B 포맷의 영상신호가 YCbCr 포맷의 영상신호로 변환한다(S311). 이어서 YCbCr 포맷으로 변환된 영상 신호 중에서 휘도(Y) 성분의 히스토그램을 비교하여(S312), Autocorrelation(자기상관)을 얻는다(S313). 이후, 현재 히스토그램의 차(TAC)와 Ac(Autocorrelation)를 비교한다(S314).
어떤 시간에서의 신호 값과 다른 시간에서의 신호 값과의 상관성을 나타내는 것으로의 자기상관함수에 윈도우를 적용하여 자기상관을 산출한다. 영상 프레임에 대한 자기 상관을 구하는 방법에 대해서는 일반적으로 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 본 발명에서는 히스토그램의 차이를 이용하여 장면전환 여부인지를 판단하기 위해 자기 상관을 이용한다. 영상의 변화가 없는 경우 히스토그램의 차는 거의 변화가 없다. 즉 같은 장면(Scene)의 경우 전 후의 영상 프레임의 영상의 히스토그램은 변화가 없다. 이와 같은 경우에 자기상관을 구한 값은 현재 히스토그램 차와 비교하면 비슷한 값이 나온다.
그러나 갑작스럽게 영상이 변할 경우 자기상관을 구한 값과 현재 히스토그램 차와 비교하면 값이 크게 변한다. 그리고 검은 영상이다가 서서히 밝아지면서 영상이 뚜렷해지는 경우 히스토그램 차를 보면 크게 증가했다가 서서히 떨어지게 된다.
마찬가지로 zoom in/out 같이 영상이 변하면 히스토그램 차가 점점 증가한다. 그 때의 자기상관 값도 역시 증가한다. 그 두 개의 값을 비교하면 차이가 크게 나지 않기 때문에 zoom in/out과 장면 전환을 구별할 수 있다.
상기 비교 결과(S315), TAC가 Ac 보다 크면 장면 전환 상태라고 판단한다(S320). 이와 같이 장면 전환이라고 판단되는 경우에는, 현재 히스토그램 값에 대하여 즉각적인 VBR 출력을 발생하여 인버터 회로에 즉시 변경된 백라이트 구동 전압을 적용시키게 된다.
그러나 상기 비교 결과(S315), 전체 자기 상관(TAC)이 자기 상관(Ac) 보다 크지 않으면, 즉, 장면전환 상태가 아닌 경우에는 연속적인 프레임간의 엔트로피 차이를 이용하여 점진적 장면 변화 상태인지를 판단하게 된다.
이를 위해 먼저 영상 프레임의 엔트로피를 분석한다(S331). 영상 프레임의 엔트로피를 구하는 방법에 대해서는 일반적으로 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
통상의 방식에 따라 영상 프레임의 엔트로피를 구하게 되면 현재 영상의 복잡성을 산출하기 위하여 현재 엔트로피 값과 이전 엔트로피 값을 서로 비교한다(S332).
동영상에서는 연속되는 두 프레임간의 엔트로피 차이를 측정하여 프레임 차이를 판별한다. 갑작스런 조명 변화가 생겼을 때 컬러 히스토그램의 분포는 크게 차이가 난다. 그러나 물체나 배경, 혹은 영상 전체의 밝기 변화가 생기더라도 그 영상의 복잡도는 크게 변하지 않기 때문에 엔트로피 값이 크게 변하지 않는다. 따라서 연속되는 두 프레임간의 엔트로피 차이를 사용하면 조명 변화를 인한 영상의 변화와 장면 전환을 구별할 수 있다.
그러나, 갑작스러운 조명 변화에 대해서는 구별력이 있으나, fade처럼 점점 어두워지거나 점점 밝아지는 화면에 대해서는 장면 전환과 변별력이 없다. 따라서 엔트로피의 변화량 D_total 이 임계값을 넘을 때는 장면 전환의 시점 혹은 fade의 경우이며 급격한 조명 변화에 대해서는 체크하지 않는다.
즉, 상기 비교 결과(S232), 전체 엔트로피 변화량(TDE)이 엔트로피 변화량(DE) 보다 크면 점진적 장면 변화(Fade / Zoom) 상태로 판단한다(S340).
이와 같이 점진적 장면 변화(Fade / Zoom) 상태 즉, Fade in/out 또는 Zoom in/out 상태라고 판단되는 경우에는 AI 신뢰성 보장 알고리즘에 따라 회로를 동작시키며 VBR 출력의 응답 속도를 느리게 설정하고 경우에 따라서 Fade / Zoom 속도에 반비례하도록 설정한다.
그러나, 상기 비교 결과(S232) 점진적 장면 변화가 아닌 경우에는,즉 TDE 가 DE 보다 크지 않으면, 히스토그램 변화량의 차이를 이용하여 급격한 조명 변화 상태인지를 다시 판단하게 된다. 이를 위해 히스토그램 변화량을 연산한다(S351).
연산 결과 구해진 히스토그램 변화량(DH)과 전체 히스토그램 변화량(TDH)의 비교 결과(S352), 히스토그램 변화량(DH)이 전체 히스토그램 변화량(TDH) 보다 크면 급격한 조명 변화로 판단한다(S360).
급격한 조명 변화가 계속되는 경우, 백라이트의 구동 전압 변경을 보류하여 부자연스러운 AI 동작을 방지한다. 이 경우 동적 콘트라스트비 제어(AI) 기능의 VBR 출력 레벨을 서서히 변화하도록 보간 응답 계수를 최대로 설정한다.
그러나, 상기 비교 결과(S352) 히스토그램 변화량(DH)이 전체 히스토그램 변화량(TDH) 보다 크지 않으면 일반 동영상으로 판단한다(S370).
이와 같이 일반 동영상인 경우에는 영상의 히스토그램 변화는 적고 움직임만이 존재하는 형태이므로 일반적인 동적 콘트라스트비 제어 방식이 적용되는 정상 모드(normal mode)의 AI 기능을 구현한다.
이와 같이, 상기 판단 결과에 따른 각각의 영상 상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력 방식을 제어함으로써 최종 출력 영상은 영상 프레임 변화 상태에 적응적으로 영상 보강이 이루어져서 자연스러운 상태의 화면으로 출력된다.
이상에서 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 기술적 사상의 기초를 벗어나지 않고 변경 및 수정을 하더라도 본 발명에 포함되는 것이며, 그러한 사실은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및 방법에 따르면 백라이트의 밝기 조절의 속도와 응답 시간을 현재의 영상에 따라 적응적으로 처리함에 따라 효과적인 AI 기능을 구현할 수 있다.
이에 따라서 향상된 성능의 AI 기능 구현으로 동적 콘트라스트비 향상의 장점을 얻으면서 자연스러운 영상 처리의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
Claims (8)
- 스케일러를 통해 출력되는 영상 신호에 대하여 사람 눈의 밝기 인식도에 대한 비선형성을 보상하여 출력하는 감마보정부;상기 스케일러 출력 영상 프레임의 평균 밝기값을 계산하여 출력하는 평균계산부;상기 평균계산부의 출력 신호에 대응하는 펄스 폭 변조된 신호를 출력하는 PWM 변환부;상기 스케일러에서 출력되는 영상 프레임 전후의 변화 상태를 분석하여 현재 영상신호의 상태가 장면전환, 점진적 장면변화, 급격한 조명변화 및 일반 동영상 중 어느 상태인지를 판단하고, 그에 따른 해당 제어신호를 출력하는 영상 프레임 변경 상태 검출부;상기 영상프레임 변경 상태 검출부의 제어신호에 따라 상기 판단된 현재 영상의 상태를 토대로 상기 PWM변환부의 출력에 동기 되는 주파수의 전압을 조정하여 출력하는 인버터; 및상기 인버터의 출력에 대응하는 밝기의 광을 LCD 패널로 출력하는 백라이트;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치.
- 영상 프레임간 휘도 성분의 히스토그램 차이와 자동상관계수를 비교하여 현재 영상상태가 장면전환 상태인지를 판단하는 단계;상기 판단 결과 장면전환 상태가 아닌 경우에 연속적인 프레임간의 엔트로피 차이를 이용하여 현재 영상상태가 점진적 장면 변화 상태인지를 판단하는 단계;상기 판단 결과 점진적 장면 변화 상태가 아닌 경우에는 히스토그램 변화량의 차이를 이용하여 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태인지를 판단하는 단계; 및,상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력방식을 제어하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 2항에 있어서, 상기 판단 결과 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태가 아닌 경우에는 일반 동영상 화면으로 판단하여 일반적인 동적 콘트라스트비 제어 방식을 적용하는 것을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상 상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력 방식을 제어하는 단계는,상기 판단 결과 현재 영상상태가 장면 전환 상태이면 현재 히스토그램 값에 대하여 즉각적인 VBR 출력을 발생하여 인버터 회로에 즉시 변경된 백라이트 구동 전압을 적용시키는 것을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상 상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력 방식을 제어하는 단계는,상기 판단결과 현재 영상상태가 점진적 장면 변화 상태라고 판단되는 경우에 AI 신뢰성 보장 알고리즘에 따라 회로를 동작시키며 VBR 출력의 응답 속도를 느리게 설정하는 것을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법.
- 제 2항에 있어서, 상기 판단 결과에 따른 각각의 해당 영상 상태에 따라 백라이트의 출력을 제어하는 인버터의 출력 방식을 제어하는 단계는,상기 판단 결과 현재 영상상태가 급격한 조명 변화 상태라고 판단되는 경우에 동적 콘트라스트비 제어 기능에 의한 VBR 출력 레벨을 서서히 변화하도록 보간 응답 계수를 최대로 설정하는 것을 특징으로 하는 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050083390A KR100743759B1 (ko) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 |
| CNA2006101533032A CN1960457A (zh) | 2005-09-07 | 2006-09-07 | 利用自相关函数的动态对比度控制装置及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050083390A KR100743759B1 (ko) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070028158A KR20070028158A (ko) | 2007-03-12 |
| KR100743759B1 true KR100743759B1 (ko) | 2007-07-30 |
Family
ID=38071923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050083390A KR100743759B1 (ko) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100743759B1 (ko) |
| CN (1) | CN1960457A (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101393727B (zh) * | 2007-09-21 | 2011-07-20 | 北京京东方光电科技有限公司 | 液晶显示装置高动态对比度的处理装置和处理方法 |
| US8493313B2 (en) * | 2008-02-13 | 2013-07-23 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Temporal filtering of video signals |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09222872A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Fujitsu General Ltd | ディスプレイ装置の階調反転補正回路 |
| JP2000330505A (ja) | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Nec Corp | 表示装置の輝度レベル制御装置および輝度レベル制御方法 |
| KR20020056220A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 윤종용 | 액정 표시장치를 위한 자동 휘도 조절 장치 및 방법 |
| KR20030038502A (ko) * | 2001-11-08 | 2003-05-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | 영상표시 제어장치 및 방법 |
| KR20040103549A (ko) * | 2003-05-29 | 2004-12-09 | 엘지전자 주식회사 | 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법 |
| KR20050047357A (ko) * | 2003-11-17 | 2005-05-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 구동방법 및 구동장치 |
-
2005
- 2005-09-07 KR KR1020050083390A patent/KR100743759B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-09-07 CN CNA2006101533032A patent/CN1960457A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09222872A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Fujitsu General Ltd | ディスプレイ装置の階調反転補正回路 |
| JP2000330505A (ja) | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Nec Corp | 表示装置の輝度レベル制御装置および輝度レベル制御方法 |
| KR20020056220A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 윤종용 | 액정 표시장치를 위한 자동 휘도 조절 장치 및 방법 |
| KR20030038502A (ko) * | 2001-11-08 | 2003-05-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | 영상표시 제어장치 및 방법 |
| KR20040103549A (ko) * | 2003-05-29 | 2004-12-09 | 엘지전자 주식회사 | 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법 |
| KR20050047357A (ko) * | 2003-11-17 | 2005-05-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 구동방법 및 구동장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070028158A (ko) | 2007-03-12 |
| CN1960457A (zh) | 2007-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7352410B2 (en) | Method and system for automatic brightness and contrast adjustment of a video source | |
| US7245764B2 (en) | Image processing method and image processing apparatus utilizing luminance histograms, and projector | |
| US8525934B2 (en) | Video display apparatus for adjusting the degree of amplification of the input image according to image characteristics | |
| US7136044B2 (en) | Display apparatus | |
| US8131108B2 (en) | Method and system for dynamic contrast stretch | |
| EP1398757A2 (en) | Image brightness and colour temperature control | |
| JP3430998B2 (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
| US20040207609A1 (en) | Display method, display controller, and display apparatus | |
| US20060071936A1 (en) | Method of improving the perceptual contrast of displayed images | |
| JP5125215B2 (ja) | 映像表示装置及び映像表示方法 | |
| US20080069478A1 (en) | Apparatus, method, and computer program product for displaying image | |
| JP2004287420A (ja) | 表示方法、表示制御装置及び表示装置 | |
| JP2009157378A (ja) | 映像表示システム | |
| JP4991949B1 (ja) | 映像表示装置およびテレビ受信装置 | |
| JP3741212B2 (ja) | 画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および白黒伸張処理方法 | |
| US8964124B2 (en) | Video display device that stretches a video signal and a signal of the light source and television receiving device | |
| JP2010085524A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP5039566B2 (ja) | 液晶スクリーンに表示される画像の視覚認知を改善する方法及び装置、液晶パネル、並びに液晶スクリーン | |
| KR20130035019A (ko) | 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 | |
| KR100743759B1 (ko) | 자기 상관 함수를 이용한 동적 콘트라스트비 제어 장치 및방법 | |
| KR20040095685A (ko) | 디지털 디스플레이 패널에서의 콘트래스트를 개선하는영상 처리 방법 | |
| CN108337495B (zh) | 一种视频图像动态对比度调整方法及其调整装置 | |
| JP5249703B2 (ja) | 表示装置 | |
| JP2003046807A (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
| JP2009086222A (ja) | 映像補正装置及び映像表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130624 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140624 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150624 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160624 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |