KR20040010121A - Method and apparatus for enhancing quality of color image adaptively - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for adaptively improving the color of a color image are provided to adaptively vary a saturation value of an input image to improve the color of the image. CONSTITUTION: A saturation component is extracted from an input image(110). A saturation improvement function that improves the saturation of the input image according to a predetermined reference value is determined(140). The extracted saturation component is varied using the saturation improvement function. The varied saturation component is mixed with the other components of the input image to generate an output color value(150). An output image is generated on the basis of the output color value. The saturation improvement function is determined on the basis of the characteristic of the input image.

Description

칼라 영상에서의 적응적 색 향상 방법 및 장치{Method and apparatus for enhancing quality of color image adaptively}Method and apparatus for adaptive color enhancement in color image {Method and apparatus for enhancing quality of color image adaptively}

본 발명은 칼라 영상에서의 적응적 색 향상 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입력영상의 채도값을 적응적으로 변화시켜 입력영상의 색을 향상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for adaptive color enhancement in a color image, and more particularly, to an apparatus and method for improving the color of an input image by adaptively changing the saturation value of the input image.

칼라 영상의 색을 향상시키기 위한 다양한 기법들이 제안되어 왔다. 이러한 종래의 색 향상 기법중에서, 자연영상에 의존적인 채도 보정 방법(Image-dependent color saturation correction in a natural scene pictorial image : Xerox Corporation, US5450217, 1995.9)은 인지 채도와 가장 유사한 채도의 표현이 가능한 HSV 색공간에서 채도를 향상시켰다. 그러나, 이 방법은 특정 문턱값 이하의 평균 채도를 갖는 영상에 대해서만 채도의 향상이 가능하므로, 동영상에 적용할 경우에 문턱값 전후의 평균 채도를 갖는 연속적인 영상에서는 화면 깜박임(flicker)이 발생하는 문제점이 있다.Various techniques for improving the color of color images have been proposed. Among these conventional color enhancement techniques, image-dependent color saturation correction in a natural scene pictorial image (Xerox Corporation, US5450217, 1995.9) is an HSV color capable of expressing saturation most similar to cognitive saturation. Improved saturation in space However, since this method can improve the saturation only for an image having an average saturation below a certain threshold, when applied to a video, screen flicker occurs in a continuous image having an average saturation before and after the threshold. There is a problem.

또한, 회귀 알고리즘을 사용한 비디오 디코더에서의 자동적인 채도 조정 방법(Automatic color saturation control in video decoder using recursive algorithm : Texas Instruments Incorporated, US6188788B1, 2001.2)은 복합 비디오 신호(composite video signal)로부터 얻어진 YCbCr 신호와 이상적인 버스트 신호(burst signal)의 비를 산출하고, 회귀 알고리즘을 사용하여 칼라 신호의 증폭이득을 증가시킴으로써 산출된 비에 대응하여 색상을 보상한다. 그러나, 이 방법은 모든 칼라 영상에 적용되는 것이 아니라 비디오 신호에 국한하여 적용할 수 있으며, 색차 신호의 변화로 인한 색상(hue)의 변화가 발생할 수 있다. 나아가, 도 1에 도시된 바와 같이 YCbCr 변환 색공간의 특성상 채도 과포화(saturation clipping)의 문제가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the automatic color saturation control in video decoder using recursive algorithm (Texas Instruments Incorporated, US6188788B1, 2001.2) is ideal for YCbCr signals obtained from composite video signals. Compute the ratio of the burst signal and compensate the color corresponding to the calculated ratio by increasing the amplification gain of the color signal using a regression algorithm. However, this method is not applicable to all color images but may be applied only to a video signal, and a change in hue may occur due to a change in a color difference signal. Furthermore, as illustrated in FIG. 1, a problem of saturation clipping occurs due to the nature of the YCbCr conversion color space.

한편, 고속 색 변환 방법(High-speed color saturation conversion : Kabushiki Kaisha Toshiba, US5315694, 1994.5)은 다음의 가정에 기초한다. 즉, 입력영상의 칼라신호(RGB)를 HSI 색공간의 신호로 변환하여 채도를 a배 증가시킨 양은 증가된 채도에 의해 이동한 RGB 색공간의 벡터와 원래의 칼라신호가 나타내는 RGB 벡터와의 합과 같다. 이러한 가정에서 채도 증가량은 RGB 색공간에서의 벡터로 표현이 가능하므로, 채도의 변화량을 RGB 색공간에서의 3x3 행렬변환으로 표현함으로써 주어진 입력 RGB 신호에 대하여 3x3 행렬변환을 통해 향상된 채도의 출력 RGB신호를 얻을 수 있다. 이 방법은 색상과 채도를 표현하기 위한 색공간 사이의 비선형 변환 과정이 불필요하므로 다른 채도 변환 알고리즘에 비해 수행속도가 높은 채도 변환 방법이라 할 수 있다. 그러나, 이 방법을 동영상에 적용하는 경우에 모든 영상에 대하여 동일한 양의 채도 향상이 아닌 입력되는 영상의 특성을 고려한 적응적인 채도 향상(saturation enhancement)을 제공할 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, a high-speed color saturation conversion (Kabushiki Kaisha Toshiba, US5315694, 1994.5) is based on the following assumptions. In other words, the amount of saturation increased by converting the color signal RGB of the input image into a signal of the HSI color space is the sum of the vector of the RGB color space shifted by the increased saturation and the RGB vector represented by the original color signal. Same as Under these assumptions, since the saturation increase can be expressed as a vector in the RGB color space, the saturation change can be expressed as a 3x3 matrix transformation in the RGB color space, thereby improving the output RGB signal with improved saturation through a 3x3 matrix transformation for a given input RGB signal. Can be obtained. This method is a saturation conversion method that performs faster than other saturation conversion algorithms because a nonlinear conversion process between color spaces for expressing color and saturation is unnecessary. However, when this method is applied to a moving picture, there is a problem in that it is not possible to provide an adaptive saturation enhancement that takes into account the characteristics of an input image rather than the same amount of saturation enhancement for all images.

또한, 상술한 종래의 채도 향상 방법들은 공통적으로 저(低)채도 영역으로간주될 수 있는 구름과 같은 영상에 대한 별도의 고려가 없이 하나의 영상에 대해 일괄적으로 채도를 향상시키므로 저채도를 포함하는 영상은 부자연스러운 색으로 재현되는 문제점이 있다.In addition, the above-described conventional saturation enhancement methods include low saturation because they collectively improve saturation for one image without any consideration of an image such as a cloud that can be commonly regarded as a low saturation region. There is a problem that the image is reproduced in unnatural colors.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 동영상에 적합한 적응적인 채도 향상, 채도 향상 시 과포화(clipping) 발생 방지 및 저(低)채도 영역에 대해 과도한 채도 향상을 방지하는 칼라 영상에서의 적응적 색 향상 방법 및 장치를 제공하는데 있다.Summary of the Invention The technical problem to be solved by the present invention is an adaptive color enhancement method for color image, which is suitable for video saturation, preventing oversaturation during saturation, and preventing excessive saturation for low saturation areas. And to provide an apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 평균 채도값에 의한 적응적 채도 향상 장치의 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the apparatus for adaptive saturation enhancement by the average saturation value according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 평균 채도값에 의한 적응적 채도 향상 장치의 바람직한 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도,2 is a block diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the apparatus for adaptive saturation enhancement based on the average saturation value according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 사용자 설정에 의한 적응적 채도 향상 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도,3 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of an apparatus for adaptive saturation enhancement according to a user setting according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 채도 향상부에서 방법 1을 이용한 입출력 특성곡선을 나타내는 도면,4 is a diagram illustrating an input / output characteristic curve using Method 1 in the saturation improving unit shown in FIG. 3;

도 5는 도 4에 도시된 채도 입출력 특성의 채도향상함수 결정변수에 따른 채도 증가량 분포를 나타내는 도면,5 is a diagram illustrating a saturation increase distribution according to the saturation enhancement function determination variable of the saturation input and output characteristics shown in FIG. 4;

도 6은 도 3에 도시된 채도 향상부에서 방법 2를 이용한 입출력 특성곡선을 나타내는 도면,FIG. 6 is a diagram illustrating input and output characteristic curves using Method 2 in the saturation improving unit shown in FIG. 3;

도 7은 도 6에 도시된 채도 입출력 특성의 채도향상함수 결정변수에 따른 채도 증가량 분포를 나타내는 도면,7 is a diagram illustrating a saturation increase distribution according to the saturation enhancement function determination variable of the saturation input and output characteristics shown in FIG. 6;

도 8a 및 도 8b는 각각 도 1 및 도 2에 도시된 평균채도값에 의한 적응적 채도 향상 방법의 바람직한 실시예들의 수행과정을 도시한 흐름도, 그리고,8A and 8B are flowcharts showing the implementation of preferred embodiments of the method of adaptive saturation enhancement based on the average saturation values shown in FIGS. 1 and 2, and

도 9a 및 도 9b는 각각 도 1 및 도 3에 도시된 사용자의 선호 채도 설정에 의한 적응적 채도 향상 방법 바람직한 실시예들의 수행과정을 도시한 흐름도이다.9A and 9B are flowcharts illustrating a process of performing the preferred saturation improving method according to the user's preferred saturation setting shown in FIGS. 1 and 3, respectively.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 적응적 색 향상 방법의 일 실시예는, (a) 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 단계; (b) 소정의 기준값에 따라 상기 입력영상의 채도를 향상시키는 함수인 채도향상함수를 결정하는 단계; (c) 상기 채도향상함수를 이용하여 추출된 채도성분을 변경하는 단계; (d) 상기 변경된 채도성분과 상기 입력영상의 나머지 성분을 합성하여 출력색상값을 생성하는 단계; 및 (e) 상기 출력색상값기초로 출력영상을 생성하여 출력하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the adaptive color enhancement method according to the present invention, (a) extracting the saturation component from the input image; (b) determining a saturation enhancement function which is a function of improving saturation of the input image according to a predetermined reference value; (c) changing the extracted chroma components using the chroma enhancement function; (d) generating an output color value by synthesizing the changed saturation component and the remaining components of the input image; And (e) generating and outputting an output image based on the output color value.

바람직하게는, 상기 (a)단계는, (a1) 상기 입력영상을 채도성분을 추출할 수 있는 색공간으로 변환하는 단계; 및 (a2) 상기 변환된 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 단계;를 포함한다.Preferably, the step (a) comprises the steps of: (a1) converting the input image into a color space from which chroma components can be extracted; And (a2) extracting chroma components from the converted input image.

상기 채도향상함수는 저 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도 향상도가 낮고, 고 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도향상정도가 높게 나타나도록 하는 것이 바람직하다.The saturation enhancement function preferably exhibits low saturation enhancement for input pixels in the low saturation region and high saturation enhancement for input pixels in the high saturation region.

바람직하게는, 상기 (b)단계에서 상기 채도향상함수는 상기 입력영상의 특성에 기초하여 결정되며, 상기 (b)단계는, (b1) 상기 입력영상의 칼라신호로부터 상기 입력영상의 평균채도 값을 추출하는 단계; (b2) 상기 추출된 평균채도 값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하는 단계; 및 (b3) 상기 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 단계;를 포함한다.Preferably, in the step (b), the saturation enhancement function is determined based on the characteristics of the input image, and in step (b), (b1) the average saturation value of the input image from the color signal of the input image Extracting the; (b2) determining a saturation enhancement function determination variable based on the extracted average saturation value; And (b3) determining the chroma enhancement function based on the chroma enhancement function determination variable.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수는 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the saturation enhancement function determining variable is determined by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, Savg는 입력영상의 평균채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and S avg denotes an average chroma value of the input image.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the chroma enhancement function determinant and the chroma enhancement function are each determined by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function, S avg denotes an average chroma of the input image, S i denotes a chroma of the input image, and S o denotes a chroma of the output image.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the chroma enhancement function determinant and the chroma enhancement function are each determined by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, S avg is the average saturation value of the input image, S i is the saturation value of the input image, S o is the saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant.

바람직하게는, 상기 채도성분을 추출할 수 있는 색공간은 HSV 색공간, YCbCr 색공간 중에서 적어도 하나를 포함한다.Preferably, the color space from which the chroma components can be extracted includes at least one of an HSV color space and a YCbCr color space.

바람직하게는, 상기 (b)단계에서 상기 채도향상함수는 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값에 기초하여 결정되며, 상기 (b)단계는, (b1) 상기 사용자선호 채도향상값을 입력받는 단계; (b2) 상기 사용자선호 채도향상값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하는 단계; 및 (b3) 상기 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 단계;를 포함한다.Preferably, in the step (b), the saturation enhancement function is determined based on a user preference saturation enhancement value input from a user, and the step (b) includes (b1) receiving the user preference saturation enhancement value. ; (b2) determining a chroma enhancement function determining variable based on the user preference chroma enhancement value; And (b3) determining the chroma enhancement function based on the chroma enhancement function determination variable.

바람직하게는 상기 채도향상함수 결정변수는 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the saturation enhancement function determining variable is determined by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, αuser는 사용자선호 채도향상값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and α user denotes a user preference chroma enhancement value.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the chroma enhancement function determinant and the chroma enhancement function are each determined by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is the saturation value of the input image, and S o is the saturation value of the output image.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정된다.Preferably, the chroma enhancement function determinant and the chroma enhancement function are each determined by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되며, 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의된다.Preferably, the maximum value of the chroma enhancement function determination variable is determined based on visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in the CIEL * a * b * color space, and the color difference equation is defined by the following equation.

, ,

여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 적응적 색 향상 장치의 일 실시예는, 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 채도성분추출부; 소정의 기준값에 따라 상기 입력영상의 채도를 향상시키는 함수인 채도향상함수를 결정하는 채도함수 결정변수 계산부; 상기 채도향상함수를 이용하여 상기 추출된 채도성분을 변경하는 채도향상부; 및 변경된 채도성분과 상기 입력영상의 나머지 성분들을 합성하여 출력영상을 생성하는 채도성분합성부;를 구비한다.In order to achieve the above another technical problem, an embodiment of the adaptive color enhancement device according to the present invention, the chroma component extraction unit for extracting the chroma component from the input image; A saturation function determination variable calculator configured to determine a saturation enhancement function which is a function of improving the saturation of the input image according to a predetermined reference value; A chroma enhancement unit for changing the extracted chroma components using the chroma enhancement function; And a saturation component synthesizer for synthesizing the changed saturation component and the remaining components of the input image to generate an output image.

바람직하게는, 제1색공간의 좌표값에 의해 표현된 상기 입력영상을 채도성분의 추출이 가능한 제2색공간의 좌표값으로 변환하여 상기 채도성분추출부에 제공하는 제1색상변환부; 및 상기 제2색공간의 좌표값에 의해 표현된 상기 출력영상을 상기 제1색공간의 좌표값으로 변환하여 출력하는 제2색상변환부;를 더 구비한다.Preferably, the first color conversion unit converts the input image represented by the coordinate value of the first color space into coordinate values of the second color space from which chroma components can be extracted and provided to the chroma component extracting unit; And a second color conversion unit converting the output image represented by the coordinate value of the second color space into coordinate values of the first color space and outputting the coordinates.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부에 상기 기준값으로 제공되는 상기 입력영상의 평균채도값을 산출하는 프레임 채도평균 계산부를 더 구비한다.Preferably, the saturation function determination variable calculation unit further includes a frame saturation average calculation unit that calculates an average saturation value of the input image provided as the reference value.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 저 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도 향상도가 낮으며, 고 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도향상정도가 높게 나타나도록 상기 채도향상함수를 결정한다.Preferably, the saturation function determination variable calculation unit determines the saturation enhancement function such that the chroma enhancement is low for the input pixels of the low saturation region, and the chroma enhancement is high for the input pixels of the high saturation region.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 입력영상의 특성에 따라 채도향상 함수를 결정한다.Preferably, the saturation function determination variable calculator determines a saturation enhancement function according to the characteristics of the input image.

바람직하게는, 상기 기준값은 상기 입력영상의 평균채도값이며, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 입력영상의 평균채도값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하고, 상기 결정된 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정한다.Preferably, the reference value is an average saturation value of the input image, and the saturation function determination variable calculation unit determines the saturation enhancement function determination variable based on the average saturation value of the input image, and determines the saturation enhancement function determination variable. The saturation enhancement function is determined based on this.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수를 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the saturation function determination variable calculation unit determines the saturation enhancement function determination variable by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, Savg는 입력영상의 평균채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and S avg denotes an average chroma value of the input image.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the chroma function determining variable calculation unit determines the chroma enhancement function determination variable and the chroma enhancement function, respectively, by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function, S avg denotes an average chroma of the input image, S i denotes a chroma of the input image, and S o denotes a chroma of the output image.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the chroma function determining variable calculation unit determines the chroma enhancement function determination variable and the chroma enhancement function, respectively, by the following equation.

α = A(Savg),α = A (S avg ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant.

바람직하게는, 상기 기준값은 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값이며, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 사용자선호 채도향상값에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하고, 상기 결정된 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정한다.Preferably, the reference value is a user preference saturation enhancement value input from a user, and the saturation function determination variable calculation unit determines the saturation enhancement function based on the user preference saturation enhancement value, and determines the chroma enhancement function. The saturation enhancement function is determined based on this.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수를 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the saturation function determination variable calculation unit determines the saturation enhancement function determination variable by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, αuser는 사용자선호 채도향상값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and α user denotes a user preference chroma enhancement value.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the chroma function determining variable calculation unit determines the chroma enhancement function determination variable and the chroma enhancement function, respectively, by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is the saturation value of the input image, and S o is the saturation value of the output image.

바람직하게는, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정한다.Preferably, the chroma function determining variable calculation unit determines the chroma enhancement function determination variable and the chroma enhancement function, respectively, by the following equation.

α = A(αuser),α = A (α user ),

, ,

여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant.

바람직하게는, 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되며, 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의된다.Preferably, the maximum value of the chroma enhancement function determination variable is determined based on visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in the CIEL * a * b * color space, and the color difference equation is defined by the following equation.

, ,

여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness.

본 발명에 따르면, 채도의 과포화 방지 및 색상 및 밝기는 유지하면서 가변적인 입력 영상에 대하여 자동적으로 최적의 채도로 표현할 수 있고, 채도향상함수의 특성상 저채도 영역의 과도한 채도 향상이 방지된다.According to the present invention, oversaturation of saturation can be prevented, and an optimal saturation can be automatically expressed for a variable input image while maintaining color and brightness, and excessive saturation improvement of a low saturation region is prevented due to the saturation enhancement function.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 적응적 색 향상 방법 및 장치에 대한 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail preferred embodiments of the adaptive color enhancement method and apparatus according to the present invention.

본 발명은 색상(hue)과 밝기(lightness)의 변화는 최소화하며 입력영상에 맞게 자동으로 최적의 채도(saturation)를 재현하고, 사용자의 임의 조절 시, 채도의 과포화(clipping)를 방지하며 저채도 영역 근처의 값들이 입력값일 경우 부자연스러운 채도 증가를 방지하는 것을 특징으로 한다.The present invention minimizes the change in hue and lightness and automatically reproduces the optimal saturation according to the input image, and prevents oversaturation of saturation when the user arbitrarily adjusts, and low saturation. When the values near the region are input values, an unnatural saturation increase is prevented.

도 1은 본 발명에 따른 적응적 채도 향상 장치의 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the apparatus for adaptive saturation enhancement according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 적응적 채도 향상 장치의 일 실시예는 채도성분추출부(110), 프레임 채도평균 계산부(120), 채도함수 결정변수 계산부(130), 채도성분행상부(140), 및 채도성분합성부(150)를 갖는다.Referring to FIG. 1, an embodiment of the adaptive saturation enhancement device according to the present invention includes a chroma component extractor 110, a frame chroma average calculator 120, a chroma function determination variable calculator 130, and a chroma component row. It has an upper portion 140, and the saturation component synthesis portion 150.

채도성분추출부(110)는 입력되는 영상데이터로부터 채도성분을 추출한다. 입력되는 영상데이터는 YUV, YCbCr 등과 같이 삼자극값에 채도성분이 포함된 색공간에 의해 표현된 데이터이다. 채도성분추출부(110)는 입력되는 영상데이터로부터 채도성분(S)만을 추출하여 채도성분향상부(140)에 제공하고, 다른 성분들을 채도성분향상부(150)에 제공한다. 입력되는 영상데이터가 YCbCr 색공간에 의해 표현된 경우에 채도성분추출부(110)는 수학식 1 또는 수학식 2에 의해 입력되는 영상데이터로부터 채도성분을 추출한다.The chroma component extractor 110 extracts the chroma component from the input image data. The input image data is data represented by a color space including chroma components in tristimulus values, such as YUV and YCbCr. The chroma component extractor 110 extracts only the chroma component S from the input image data and provides it to the chroma component enhancer 140 and provides other components to the chroma component enhancer 150. When the input image data is represented by the YCbCr color space, the chroma component extractor 110 extracts the chroma components from the image data input by Equation (1) or (2).

수학식 1의 β는 조정변수이며, 수학식 2의 Crmax및 Cbmax와 함께 영상데이터의 밝기에서 표현가능한 최대 색역을 찾아 YCbCr 색공간의 특성에 맞는 채도성분의 값의 범위를 조정하는 데 사용된다. 이는 YCbCr 색공간에 따라 밝기에 따른 색특성값(Cr, Cb)들의 최대값이 다를 수 있기 때문이다.Β in Equation 1 is an adjustment variable, and it is used to adjust the range of saturation component values corresponding to the characteristics of YCbCr color space by finding the maximum color gamut that can be expressed in the brightness of image data together with Cr max and Cb max of Equation 2 do. This is because the maximum value of the color characteristic values Cr and Cb according to the brightness may be different according to the YCbCr color space.

프레임채도 평균계산부(120)는 입력되는 영상신호를 기초로 프레임의 채도성분의 평균을 계산하여 채도함수 결정변수 계산부(130)에 제공한다. 입력영상의 크기를 N x M이라 할 때, 프레임채도 평균계산부(120)는 수학식 3에 의해 프레임의 평균채도(Savg)를 계산한다.The frame saturation average calculator 120 calculates an average of the saturation components of the frame based on the input video signal and provides the average to the chroma function determination variable calculator 130. When the size of the input image is N × M, the frame saturation average calculator 120 calculates an average saturation S avg of the frame by Equation 3 below.

여기서, Si는 입력영상을 구성하는 각각의 프레임의 채도값이다.Here, S i is a saturation value of each frame constituting the input image.

채도함수 결정변수 계산부(130)는 수학식 3에 의해 계산된 평균채도값을 이용하여 수학식 4에 의해 입력영상에 적합한 채도향상함수를 결정하는 변수(α)를 얻는다. 여기서, 채도향상함수 결정변수(α)는 출력 채도의 증가 정도를 결정하기위한 인자로써 입력 영상의 평균 채도에 의해 결정된다.The saturation function determination variable calculator 130 obtains a variable α for determining a saturation enhancement function suitable for the input image by Equation 4 using the average saturation value calculated by Equation 3. The saturation enhancement function determining variable α is determined by the average saturation of the input image as a factor for determining the degree of increase in the output saturation.

채도성분향상부(140)는 채도함수 결정변수 계산부(130)로부터 입력된 채도향상함수 결정변수(α)에 따라 채도향상함수를 결정한다. 채도성분향상부(140)는 화소별로 얻어진 채도에 대하여 입력된 채도향상함수 결정변수(α)를 수학식 5와 같은 채도향상함수에 적용한다.The saturation component enhancement unit 140 determines the saturation enhancement function according to the saturation enhancement function determination variable α input from the saturation function determination variable calculation unit 130. The saturation component enhancement unit 140 applies the saturation enhancement function decision variable α for the saturation obtained for each pixel to the saturation enhancement function as shown in Equation (5).

위와 같은 채도향상함수(F)는 각 화소의 입력 채도(S)로부터 증가된 채도(S')를 출력으로 하는 함수이다. 채도성분합성부(150)는 채도성분 채도성분향상부(140)에 의해 채도향상이 이루어진 S'를 원래의 영상데이터인 YCbCr로 복원하거나 RGB와 같이 디스플레이 장치에서 표현될 색공간으로 변환한다.The saturation enhancement function F as described above is a function that outputs the saturation S 'increased from the input saturation S of each pixel. The chroma component synthesizing unit 150 restores S ', which is the chroma enhancement by the chroma component saturation component enhancement unit 140, to YCbCr, which is the original image data, or converts S' into a color space to be expressed in a display device such as RGB.

도 1을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 적응적 채도 향상 장치의 일 실시예의 채도함수 결정변수 계산부(130)는 사용자로부터 직접 사용자선호채도(αuser)를 입력받을 수 있다. 이 경우, 프레임 채도평균 계산부(120)는 동작하지 않는다.The saturation function determination variable calculation unit 130 according to an embodiment of the apparatus for adaptive saturation enhancement according to the present invention described with reference to FIG. 1 may receive a user preference saturation (α user ) directly from a user . In this case, the frame saturation average calculation unit 120 does not operate.

도 2는 본 발명에 따른 적응적 채도 향상 장치의 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 사용자 설정에 의한 채도 향상 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the adaptive saturation improving apparatus according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the saturation improving apparatus according to the user setting according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프레임 채도평균 계산부(201)는 입력영상에 적응적으로 채도를 향상시키기 위해 동영상의 한 개의 프레임 영상 또는 입력영상의 채도를 얻는다. 입력영상의 크기를 N x M이라 할 때, 채도(S)는 수학식 6과 같이 정의되고, 그 평균(Savg)은 수학식 7과 같이 정의된다.2 and 3, the frame saturation average calculation unit 201 obtains the saturation of one frame image or the input image of the video in order to improve the saturation adaptively to the input image. When the size of the input image is N × M, the saturation S is defined as shown in Equation 6, and the average S avg is defined as shown in Equation 7.

채도함수 결정변수 계산부(202)는 수학식 7에 의해 계산된 평균채도값을 이용하여 수학식 8에 의해 입력영상에 적합한 채도향상함수를 결정하는 변수(α)를 얻는다. 여기서, 채도향상함수 결정변수(α)는 출력 채도의 증가 정도를 결정하기 위한 인자로써 입력 영상의 평균 채도에 의해 결정된다.The saturation function determination variable calculation unit 202 obtains a variable α for determining a saturation enhancement function suitable for the input image by Equation 8 using the average saturation value calculated by Equation 7. Herein, the chroma enhancement function determining variable α is determined by the average saturation of the input image as a factor for determining the degree of increase in the output saturation.

한편, 채도함도 결정변수 계산부(301)는 사용자로부터 사용자의 선호 채도 값(αuser)을 입력받고, 이 값을 수학식 9에 적용하여 채도향상함수 결정변수(α)를 구한다. 즉, 채도향상함수 결정변수(α)는 사용자의 선호 채도 값(αuser)을 기초로 임의로 조정될 수도 있다. 다만, 단, 사용자의 선호 채도(αuser)의 값은 0과 1사이의 값이다.On the other hand, the chroma chromaticity determining variable calculation unit 301 receives a user's preferred chroma value α user from the user, and applies the value to Equation 9 to obtain the chroma enhancement function determination variable α. That is, the chroma enhancement function determination variable α may be arbitrarily adjusted based on the user's preferred chroma value α user . However, the value of the user's preferred saturation (α user ) is a value between 0 and 1.

채도 향상부(203, 302)는 각각 수학식 8 및 수학식 9에 의해 얻어진 채도향상함수 결정변수(α)에 따라 채도향상함수를 결정한다. 즉, 채도 향상부(203, 302)는 화소별로 얻어진 채도에 대하여 각각 수학식 8과 수학식 9에 의해 정의된 채도향상함수 결정변수(α)를 수학식 10과 같은 채도향상함수에 적용한다.The chroma enhancement units 203 and 302 determine the chroma enhancement function according to the chroma enhancement function determination variable α obtained by the equations (8) and (9), respectively. That is, the saturation enhancement units 203 and 302 apply the saturation enhancement function decision variable α defined by Equations 8 and 9 to the saturation enhancement function as shown in Equation 10, respectively, for the saturation obtained for each pixel.

위와 같은 채도향상함수(F)는 각 화소의 입력 채도(Si)로부터 증가된 채도(So)를 출력으로 하는 함수로서, 채도향상함수 결정변수(α)에 따라 도 4와 같은 특성을 나타내며, 낮은 채도 영역에서의 채도 증가량은 낮고 높은 채도 영역에서의 채도 증가량은 높게 나타나는 특성이 있다.Saturation enhancement function (F) as described above is a function to output the saturation (S o ) increased from the input saturation (S i ) of each pixel, and has the characteristics as shown in FIG. 4 according to the chroma enhancement function determination variable (α). However, the saturation increase in the low saturation region is low and the saturation increase in the high saturation region is high.

제1 칼라 변환부(204, 303)는 수학식 11에 의해 입력 화소의 RGB 값으로부터 HSV 값을 산출한다.The first color converters 204 and 303 calculate the HSV value from the RGB value of the input pixel by the equation (11).

제2 칼라 변환부(205, 304)는 증가된 채도(So)를 갖는 HSV 값을 RGB 값으로변환하며, 그 수행과정은 다음과 같다.The second converts the HSV values having a color conversion unit (205, 304) is (S o) increased saturation in the RGB values, the implementation process is as follows.

먼저, 다음의 수학식 12에 의해 색상(H)을 0˚~ 360˚를 0에서 6사이의 값으로 변환한 후, 정수(int_H)와 소수(decimal_H)로 분리한다.First, after converting the color H from 0 ° to 360 ° into a value between 0 and 6 by the following equation (12), the color (H) is separated into an integer (int_H) and a decimal (decimal_H).

다음으로, 수학식 13에 의해 밝기(V)와 증가된 채도(So)로부터 RGB값으로 대치될 값들을 생성한다.Next, Equations 13 generate values to be replaced with RGB values from the brightness V and the increased saturation So.

끝으로, 수학식 14에 의해 색상(H)값에 따라 RGB값으로 대치될 값들을 배열한다.Finally, values to be replaced with RGB values are arranged according to the color (H) value by Equation (14).

이하에서는 본 발명의 동작원리를 상세히 살펴보고, 위에서 살펴본 수학식 8, 수학식 9 및 수학식10을 결정하는 2가지 방법을 살펴본다. 본 발명은 색상(hue)과 밝기(lightness)의 변화는 최소화하는 동시에 입력영상에 맞게 향상된 채도(saturation)를 재현하며, 사용자의 임의 조절 시에도 채도의 과포화(clipping) 방지를 위하여 채도 향상 색 공간을 색상(hue), 채도(saturation), 값(value)으로 구성된 HSV 색공간을 사용한다. 이는 채도 값(S)가 수학식 6에서와 같이 RGB 세 성분들 중 과포화(clipping) 가능성이 있는 최대 성분으로부터 계산됨으로써, 최대 포화가 되더라도 RGB 색영역을 벗어나지 않게 함으로써 과포화를 방지할 수 있기 때문이다. 또한 HSV 색공간이 다른 색공간에 비하여 인간시각의 색인지 형태와 유사하게 색을 표현하는 색공간으로 무채색(achromatic) 성분과 유채색(chromatic) 성분에 대한 개별 처리가 가능하며, 채도 값은 색상과의 연관성이 낮으므로 채도의 변화에도 색상의 유지가 가능하기 때문이다.Hereinafter, the operation principle of the present invention will be described in detail, and two methods of determining Equations 8, 9, and 10 described above will be described. The present invention minimizes the change in hue and lightness, and reproduces the improved saturation for the input image, and also improves the saturation color space to prevent oversaturation of the saturation even when the user arbitrarily adjusts it. Uses an HSV color space consisting of hue, saturation, and value. This is because the saturation value (S) is calculated from the largest component capable of oversaturation among the three RGB components as shown in Equation 6, thereby preventing oversaturation by keeping the RGB color gamut even when the maximum saturation is achieved. . In addition, the HSV color space is a color space that expresses color similar to the form of index paper of the human eye, compared to other color spaces. It is possible to separately process achromatic and chromatic components. This is because the relationship between the colors is low and the color can be maintained even with the change of saturation.

한편, 인간 시각에서 선명한 영상을 인지하기 위해 입력영상의 채도와는 상관없이 동일한 정도로 채도를 향상시키는 방법은 동영상에서 연속적인 채도 향상을 유지할 수 없으며 부자연스러운 화면을 제공한다. 따라서 입력영상에 대하여 적응적 채도 향상을 위해 낮은 입력채도에 대해서는 채도 향상정도가 낮아야 하며, 높은 입력채도에 대해서는 채도 향상정도가 높게 나타나야 한다. 또한 채도 향상의 정도를 높일 경우, 구름과 같은 무채색에 가까운 색에 대해서는 부자연스러운 채도향상을 막아야 한다. 상기의 문제점들을 해결하기 위해 본 발명은 수학식 8과 같이 입력영상의 평균채도에 의해 결정되는 적응적 채도향상 함수를 사용하며, 수학식 9는 사용자로부터 선호하는 채도 값을 입력받고, 이를 기초로 적응적 채도향상 함수를 결정한다. 위와 같은 특징을 갖기 위하여 본 발명은 수학식 8, 수학식 9, 그리고 수학식 10을 결정하기 위한 두 가지 방법을 제공한다.On the other hand, the method of improving the saturation to the same degree regardless of the saturation of the input image in order to recognize a clear image from human vision cannot maintain continuous saturation improvement in the video and provides an unnatural screen. Therefore, to improve the adaptive saturation of the input image, the saturation improvement should be low for low input saturation and the saturation improvement should be high for high input saturation. In addition, if the degree of saturation improvement is increased, the unnatural saturation improvement should be prevented for colors similar to achromatic colors such as clouds. In order to solve the above problems, the present invention uses an adaptive saturation enhancement function determined by the average saturation of the input image as shown in Equation 8, and Equation 9 receives a preferred saturation value from the user, Determine the adaptive saturation enhancement function. In order to have the above characteristics, the present invention provides two methods for determining Equation 8, Equation 9, and Equation 10.

이하에서는 방법 1을 설명한다.The method 1 will be described below.

방법 1은 채도향상함수 결정변수(α)를 결정하기 위해 수학식 8과 수학식 9 대신에 수학식 15와 16을 사용하며, 채도향상함수 결정변수(α)를 결정하기 위한 수학식의 변경에 따라 채도향상함수 역시 수학식 10 대신 수학식 17을 사용한다. 도 4에는 채도 향상부(203, 302)에서 방법 1을 이용한 입출력 특성곡선이 도시되어있으며, 도 5에는 도 4에 도시된 채도 입출력 특성의 채도향상함수 결정변수에 따른 채도 증가량 분포가 도시되어 있다.Method 1 uses equations (15) and (16) instead of equations (8) and (9) to determine the saturation enhancement function determinant (α), and changes the equation to determine the saturation enhancement function determinant (α). Therefore, the saturation enhancement function also uses Equation 17 instead of Equation 10. 4 shows the input / output characteristic curve using the method 1 in the saturation enhancing unit 203, 302, and FIG. 5 shows the saturation increase distribution according to the saturation enhancement function determination variable of the saturation input / output characteristic shown in FIG. .

이 때, 채도향상함수 결정변수(α)를 결정함에 있어, 본 발명에서는 0.1이하의 저(低)채도 영역의 채도를 유지하기 위하여 채도향상함수 결정변수의 최소값(αmin)을 0.1로 정의한다. 또한, 결정변수의 최대값(αmax) 및 입력영상의 채도 비례 계수(αref)를 구하기 위해 CIEL*a*b*색공간에서의 색차식을 이용하여 색상과 밝기의 변화를 인간시각이 인지할 수 없는 범위에서 가변될 수 있도록 한다.At this time, in determining the saturation enhancement function determining variable α, in the present invention, the minimum value α min of the saturation enhancement function determining variable is defined as 0.1 in order to maintain the saturation of the low saturation region of 0.1 or less. . In addition, the human visual perception of the change in color and brightness is determined using the color difference equation in the CIEL * a * b * color space to obtain the maximum value of the determinant variable (α max ) and the saturation proportional coefficient (α ref ) of the input image. It can be changed in a range that cannot be done.

인간시각의 색차 인지능력은 균등 색공간인 CIEL*a*b*에서 ΔEab가 3 이상일 때 그 색차를 인식할 수 있다. 이때, CIEL*a*b*색공간에서 밝기(Lightness), 채도(Chroma), 색상(Hue)의 세 성분을 추출할 수 있는데, 이 세 가지 성분으로 구성된 CIEL*a*b*색공간에서의 색차식 ΔEab의 표현은 수학식 18로 표현이 가능하며 이것은 다시 수학식 19와 같이 표현할 수도 있다.The color difference recognition ability of the human eye can recognize the color difference when ΔE ab is 3 or more in the uniform color space CIEL * a * b * . At this time, CIEL * a * b * in the lightness in a color space (Lightness), saturation (Chroma), may extract the three components of the color (Hue), CIEL * a configured by the three components * b * color space, The expression of the color difference ΔE ab may be expressed by Equation 18, which may be expressed again by Equation 19.

색상(H)과 밝기(L)의 변화 척도를 색차식 ΔELH라 정의하면, ΔELH는 다음의수학식에 의해 얻어진다. 한편, 인간 시각은 ΔELH이 3 이상에서 밝기와 색상의 변화를 인지할 수 있다.When the measure of change of the color H and the brightness L is defined as the color difference equation ΔE LH , ΔE LH is obtained by the following equation. On the other hand, human vision can recognize a change in brightness and color when ΔE LH is 3 or more.

따라서, 본 발명에서는 위와 같은 인간 시각 특성에 근거하여 채도향상함수 결정변수(α)에 의해 결정된 채도향상함수의 결과 영상이 원래의 영상과의 색차(ΔELH)가 인간시각의 변화에 대한 인지범위 이하(<3)가 되도록 αmax와 αref값을 미리 결정함으로써, 본 발명의 적응적 채도 향상 방법 및 그 장치에서는 입력 영상의 채도 특성만으로 색상 및 밝기의 변화를 최소화하면서 입력영상에 맞는 최적의 채도로 표현된 결과 영상을 얻을 수 있다.Therefore, in the present invention, the result of the saturation enhancement function determined by the saturation enhancement function determinant (α) based on the above human visual characteristics, the color difference (ΔE LH ) from the original image is perceived range of the change in the human visual angle . By determining the α max and α ref values to be less than or equal to (<3), the adaptive saturation enhancement method and apparatus of the present invention are optimized for the input image while minimizing the change in color and brightness only by the saturation characteristics of the input image. The resulting image expressed in saturation can be obtained.

방법 1의 채도향상함수는 도 5에 도시된 바와 같이 저채도 영역(즉, 채도가 0.1 이하의 값인 영역)에서는 채도 향상 정도가 0이하의 값이며, 그 이상의 채도 값에 대해서는 채도 향상 정도가 표준 정규 분포와 같은 형태로 증가된다. 이와 같은 형태의 채도향상함수는 평균 채도가 낮은 입력영상에 대해서는 채도 향상 정도가 낮은 대신 채도가 낮은 영역을 더 낮게 함으로써 콘트라스트 향상의 효과가 있다.As shown in Fig. 5, the saturation enhancement function of Method 1 has a saturation improvement value of 0 or less in a low saturation region (i.e., a region having a saturation value of 0.1 or less), and a saturation enhancement degree is standard for more saturation values. It is increased in the form of a normal distribution. The saturation enhancement function of this type has an effect of improving contrast by lowering the saturation region while lowering the saturation enhancement level for an input image having a low average saturation.

이하에서는 방법 2를 설명한다.The method 2 will be described below.

채도향상함수 결정변수(α)를 결정하기 위해 수학식 8과 수학식 9 대신에 수학식 21과 수학식 22를 사용하며, 채도향상함수 결정변수(α)를 결정하기 위한 수학식의 변경에 따라 채도향상함수 역시 수학식 10 대신 수학식 23을 사용한다. 도 6에는 채도 향상부(203, 302)에서 방법 1을 이용한 입출력 특성곡선이 도시되어 있으며, 도 7에는 도 6에 도시된 채도 입출력 특성의 채도향상함수 결정변수에 따른 채도 증가량 분포가 도시되어 있다.Equation 21 and Equation 22 are used instead of Equation 8 and Equation 9 to determine the saturation enhancement function determining variable α, and according to the change of the equation for determining the saturation enhancement function determining variable α. Saturation enhancement function also uses Equation 23 instead of Equation 10. 6 shows an input / output characteristic curve using Method 1 in the saturation enhancing unit 203, 302, and FIG. 7 shows a distribution of saturation increase according to the saturation enhancement function determination variable of the saturation input / output characteristic shown in FIG. .

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 최대 채도 증가 특성은 방법 1과 유사한 특성을 나타내며, 최저 채도 증가 특성은 원 영상의 채도 특성과 동일하게 나타나도록 설계되었다. 그리고 최대 채도 증가와 최소 채도 증가 사이의 채도증가특성은 최대 및 최저 특성의 내삽법(interpolation)에 의해 결정된다. 본 발명의 실시예에서는 이때의 최도 증가량을 결정하는 상수 K에 대하여 1.15를 사용한다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the maximum saturation increase characteristic is similar to that of Method 1, and the minimum saturation increase characteristic is designed to appear identical to the saturation characteristic of the original image. And the saturation increase characteristic between the maximum saturation increase and the minimum saturation increase is determined by interpolation of the maximum and minimum characteristics. In the embodiment of the present invention, 1.15 is used for the constant K that determines the maximum increase amount at this time.

방법 2의 채도향상함수는 도 7에 도시된 바와 같이 저채도 영역(즉, 채도가 0.1 이하의 값인 영역)에서는 채도 향상 정도가 0으로 채도 향상이 없으며, 그 이상의 채도 값에 대해서는 채도 향상 정도가 표준 정규 분포와 같은 형태로 증가하는 것을 특징으로 한다.In the method of saturation enhancement of Method 2, as shown in FIG. 7, in the low saturation region (that is, the region having a saturation value of 0.1 or less), the saturation improvement degree is 0, and there is no saturation improvement degree. It is characterized by an increase in the form of a standard normal distribution.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 영상의 적응적 채도 향상 방법의 바람직한 실시예들의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 도 8a에 있어서 영상전체의 평균채도는 수학식 3으로부터 얻어지며, 도 8b에 있어서 영상전체의 평균채도는 수학식 6과 수학식 7로부터 얻어진다. 또한, 도 8a 및 도 8b에 있어서 채도향상함수를 결정하기 위한 조절변수는 각각 수학식 4 및 수학식 8에 의해 구할 수 있다.8A and 8B are flowcharts illustrating a process of performing preferred embodiments of the method for improving adaptive saturation of an image according to the present invention. In FIG. 8A, the average saturation of the entire image is obtained from equation (3), and in FIG. 8B, the average saturation of the entire image is obtained from equations (6) and (7). In addition, in FIG. 8A and FIG. 8B, adjustment variables for determining the chroma enhancement function may be obtained by using Equations 4 and 8, respectively.

도 8a를 참조하면, 채도성분추출부(110)는 YUV, YCbCr 등의 색공간에 의해 표현된 입력영상으로부터 채도성분을 추출한다(S800). 프레임 채도평균 계산부(120)는 입력영상 전체의 평균채도값(Savg)을 계산하고, 채도함수 결정변수 계산부(130)는 계산된 평균채도값(Savg)을 기초로 채도향상함수 결정변수(α)를 계산한다(S810). 채도성분향상부(140)는 채도향상함수 결정변수(α)에 의해 결정된 채도향상함수를 기초로 입력영상의 화소별 채도를 결정하여 채도성분추출부(110)로부터 입력된 채도성분을 변경한다(S820). 채도성분합성부(150)는 채도성분향상부(140)에 의해 채도향상이 이루어진 S'와 입력영상의 다른 성분들을 합성하여 출력영상을 생성하거나 RGB와 같이 디스플레이 장치에서 사용되는 색공간의 성분으로 변환하여 출력영상을 생성한다(S830).Referring to FIG. 8A, the chroma component extractor 110 extracts chroma components from an input image represented by a color space such as YUV or YCbCr (S800). The frame saturation average calculation unit 120 calculates the average saturation value S avg of the entire input image, and the saturation function determination variable calculation unit 130 determines the saturation enhancement function based on the calculated average saturation value S avg . The variable α is calculated (S810). Saturation component enhancement unit 140 changes the saturation component input from chroma component extraction unit 110 by determining the chroma for each pixel of the input image based on the chroma enhancement function determined by the chroma enhancement function determination variable α ( S820). The chroma component synthesizing unit 150 generates an output image by synthesizing S 'and the other components of the input image, which are enhanced by the chroma component enhancement unit 140, or as a component of a color space used in a display device such as RGB. The transform generates an output image (S830).

도 8b를 참조하면, 제1색상변환부(204)는 RGB 색공간에 의해 표현된 입력영상을 채도성분을 추출할 수 있는 HSV 색공간의 값으로 변환한다(S850). 또한, 프레임 채도평균 계산부(201)는 입력영상 전체의 평균채도값(Savg)을 계산하고, 채도함수 결정변수 계산부(202)는 계산된 평균채도값(Savg)을 기초로 채도향상함수 결정변수(α)를 계산한다(S860). 여기서, S850단계와 S860단계의 수행순서는 필요에 따라 변경될 수 있다. 다음으로, 채도향상부(203)는 채도향상함수 결정변수(α)에 의해 결정된 채도향상함수를 기초로 입력영상의 화소별 채도를 결정하여 S850단계에서 얻어진 HSV 값을 변경한다(S870). 그리고, 제2색상변환부(205)는 변경된 HSV 값을 RGB 값으로 변환한 후(S880), 변환된 RGB 값에 해당하는 출력영상을 생성하여 출력한다(S890).Referring to FIG. 8B, the first color converter 204 converts the input image represented by the RGB color space into a value of the HSV color space from which the chroma components can be extracted (S850). In addition, the frame saturation average calculation unit 201 calculates the average saturation value S avg of the entire input image, and the saturation function determination variable calculation unit 202 improves the saturation based on the calculated average saturation value S avg . The function decision variable α is calculated (S860). Here, the execution order of steps S850 and S860 may be changed as necessary. Next, the chroma enhancement unit 203 changes the HSV value obtained in operation S850 by determining the chroma for each pixel of the input image based on the chroma enhancement function determined by the chroma enhancement function determination variable α (S870). The second color converter 205 converts the changed HSV value into an RGB value (S880), and then generates and outputs an output image corresponding to the converted RGB value (S890).

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 사용자의 조절에 의한 영상의 채도 향상방법의 바람직한 다른 실시예들의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 도 9a 및 도 9b에 있어서 사용자가 결정한 사용자 조절 변수를 기초로 수학식 9에 의해 영상의 채도향상함수 결정변수를 구할 수 있다.9A and 9B are flowcharts illustrating another exemplary embodiment of a method of improving saturation of an image by a user's adjustment according to the present invention. 9A and 9B, the saturation enhancement function determination variable of the image may be obtained by using Equation 9 based on the user adjustment variable determined by the user.

도 9a를 참조하면, 채도성분추출부(110)는 YUV, YCbCr 등의 색공간에 의해 표현된 입력영상으로부터 채도성분을 추출한다(S900). 채도함수 결정변수 계산부(130)는 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값(αuser)을 기초로 채도향상함수 결정변수(α)를 계산한다(S910). 채도성분향상부(140)는 채도향상함수 결정변수(α)에 의해 결정된 채도향상함수를 기초로 입력영상의 화소별 채도를 결정하여 채도성분추출부(110)로부터 입력된 채도성분을 변경한다(S920). 채도성분합성부(150)는 채도성분향상부(140)에 의해 채도향상이 이루어진 S'와 입력영상의 다른 성분들을 합성하여 출력영상을 생성하거나 RGB와 같이 디스플레이 장치에서 사용되는 색공간의 성분으로 변환하여 출력영상을 생성한다(S930).Referring to FIG. 9A, the chroma component extractor 110 extracts chroma components from an input image represented by a color space such as YUV or YCbCr (S900). Saturation function determination variable calculation unit 130 calculates the saturation enhancement function determination variable (α) on the basis of the user preference saturation enhancement value (α user ) input from the user (S910). Saturation component enhancement unit 140 changes the saturation component input from chroma component extraction unit 110 by determining the chroma for each pixel of the input image based on the chroma enhancement function determined by the chroma enhancement function determination variable α ( S920). The chroma component synthesizing unit 150 generates an output image by synthesizing S 'and the other components of the input image, which are enhanced by the chroma component enhancement unit 140, or as a component of a color space used in a display device such as RGB. The transform generates an output image (S930).

도 9b를 참조하면, 제1색상변환부(303)는 RGB 색공간에 의해 표현된 입력영상을 채도성분을 추출할 수 있는 HSV 색공간의 값으로 변환한다(S950). 채도함수 결정변수 계산부(301)는 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값(αuser)을 기초로 채도향상함수 결정변수(α)를 계산한다(S960). 채도향상부(302)는 채도향상함수 결정변수에 의해 결정된 채도향상함수를 기초로 입력영상의 화소별 채도를 결정하여 S950단계에서 변환된 HSV 값을 변경한다(S970). 제2색상변환부(304)는 변경된 HSV 값을 RGB 값으로 변환한 후(S980). 변환된 RGB 값에 해당하는 출력영상을 생성하여 출력한다(S990).Referring to FIG. 9B, the first color converter 303 converts an input image represented by an RGB color space into a value of an HSV color space from which chroma components can be extracted (S950). The saturation function determination variable calculation unit 301 calculates the saturation enhancement function determination variable α based on the user preference saturation enhancement value α user input from the user (S960). The chroma enhancement unit 302 determines the chroma for each pixel of the input image based on the chroma enhancement function determined by the chroma enhancement function determination variable to change the HSV value converted in operation S950 (S970). The second color conversion unit 304 converts the changed HSV value into an RGB value (S980). An output image corresponding to the converted RGB value is generated and output (S990).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예들은 칩으로 구현가능하고 디지털 텔레비전을 포함하는 범용 디지털 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다.The embodiments of the present invention described above can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. Embodiments of the present invention can also be implemented in a general-purpose digital display device that can be implemented as a chip and includes a digital television.

또한 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 씨디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.In addition, the structure of the data used in the above-described embodiment of the present invention can be recorded on the computer-readable recording medium through various means. Computer-readable recording media include, but are not limited to, magnetic storage media (e.g., ROMs, floppy disks, hard disks, etc.), optical reading media (e.g., CD-ROMs, DVDs, etc.) and carrier waves (e.g., via the Internet). Storage medium).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. I can understand. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명에 따른 적응적 색 향상 장치 및 방법에 의하면, 입력영상의 평균 채도에 근거하여 채도향상함수를 정의하고 HSV 색공간에서 정의된 채도향상함수에 따라 채도가 향상되므로 채도의 과포화 방지 및 색상 및 밝기는 유지하면서 가변적인 입력 영상에 대하여 자동적으로 최적의 채도로 표현하는 효과가 있다. 또한 채도향상함수의 특성상 저채도 영역의 과도한 채도 향상이 방지되는 효과가 있다.According to the adaptive color enhancement apparatus and method according to the present invention, the chroma enhancement function is defined based on the average chroma of the input image, and the chroma is improved according to the chroma enhancement function defined in the HSV color space. While maintaining the brightness, there is an effect of automatically expressing the optimal saturation for the variable input image. In addition, due to the characteristics of the saturation enhancement function, it is possible to prevent excessive saturation improvement in the low saturation region.

Claims (37)

(a) 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 단계;(a) extracting chroma components from the input image; (b) 소정의 기준값에 따라 상기 입력영상의 채도를 향상시키는 함수인 채도향상함수를 결정하는 단계;(b) determining a saturation enhancement function which is a function of improving saturation of the input image according to a predetermined reference value; (c) 상기 채도향상함수를 이용하여 추출된 채도성분을 변경하는 단계;(c) changing the extracted chroma components using the chroma enhancement function; (d) 상기 변경된 채도성분과 상기 입력영상의 나머지 성분을 합성하여 출력색상값을 생성하는 단계; 및(d) generating an output color value by synthesizing the changed saturation component and the remaining components of the input image; And (e) 상기 출력색상값을 기초로 출력영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.(e) generating an output image based on the output color value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a)단계는,In step (a), (a1) 상기 입력영상을 채도성분을 추출할 수 있는 색공간으로 변환하는 단계; 및(a1) converting the input image into a color space from which chroma components can be extracted; And (a2) 상기 변환된 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.(a2) extracting chroma components from the converted input image. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 채도향상함수는 저 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도 향상도가 낮고, 고 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도향상정도가 높게 나타나도록 하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.The saturation enhancement function has a low chroma enhancement for input pixels in a low chroma region and a high chroma enhancement for input pixels in a high chroma region. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 (b)단계에서 상기 채도향상함수는 상기 입력영상의 특성에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.In the step (b), the saturation enhancement function is determined based on the characteristics of the input image. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (b)단계는,In step (b), (b1) 상기 입력영상의 칼라신호로부터 상기 입력영상의 평균채도값을 추출하는 단계;(b1) extracting an average saturation value of the input image from the color signal of the input image; (b2) 상기 추출된 평균채도값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하는 단계; 및(b2) determining a saturation enhancement function determination variable based on the extracted average saturation value; And (b3) 상기 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.(b3) determining the chroma enhancement function based on the chroma enhancement function determination variable. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 채도향상함수 결정변수는 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The saturation enhancement function determinant is determined by the following equation: α = A(Savg),α = A (S avg ), 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, Savg는 입력영상의 평균채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and S avg denotes an average chroma value of the input image. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The chroma enhancement function and the chroma enhancement function are respectively determined by the following equations: α = A(Savg),α = A (S avg ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function, S avg denotes an average chroma of the input image, S i denotes a chroma of the input image, and S o denotes a chroma of the output image. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The chroma enhancement function and the chroma enhancement function are respectively determined by the following equations: α = A(Savg),α = A (S avg ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, S avg is the average saturation value of the input image, S i is the saturation value of the input image, S o is the saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.The maximum value of the saturation enhancement function determination variable is determined based on the visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in the CIEL * a * b * color space. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:Adaptive color enhancement method characterized in that the color difference is defined by the following equation: , , 여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 채도성분을 추출할 수 있는 색공간은 HSV 색공간, YCbCr 색공간 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.The color space from which the saturation components can be extracted comprises at least one of an HSV color space and a YCbCr color space. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 (b)단계에서 상기 채도향상함수는 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.In the step (b), the saturation enhancement function is determined based on a user preference saturation enhancement value input from a user. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 (b)단계는,In step (b), (b1) 상기 사용자선호 채도향상값을 입력받는 단계;(b1) receiving the user preference saturation enhancement value; (b2) 상기 사용자선호 채도향상값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하는 단계; 및(b2) determining a chroma enhancement function determining variable based on the user preference chroma enhancement value; And (b3) 상기 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.(b3) determining the chroma enhancement function based on the chroma enhancement function determination variable. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 채도향상함수 결정변수는 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The saturation enhancement function determinant is determined by the following equation: α = A(αuser),α = A (α user ), 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, αuser는 사용자선호 채도향상값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and α user denotes a user preference chroma enhancement value. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The chroma enhancement function and the chroma enhancement function are respectively determined by the following equations: α = A(αuser),α = A (α user ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is the saturation value of the input image, and S o is the saturation value of the output image. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수는 각각 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:The chroma enhancement function and the chroma enhancement function are respectively determined by the following equations: α = A(αuser),α = A (α user ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법.The maximum value of the saturation enhancement function determination variable is determined based on the visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in the CIEL * a * b * color space. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 방법:Adaptive color enhancement method characterized in that the color difference is defined by the following equation: , , 여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness. 입력영상으로부터 채도성분을 추출하는 채도성분추출부;Saturation component extraction unit for extracting the saturation component from the input image; 소정의 기준값에 따라 상기 입력영상의 채도를 향상시키는 함수인 채도향상함수를 결정하는 채도함수 결정변수 계산부;A saturation function determination variable calculator configured to determine a saturation enhancement function which is a function of improving the saturation of the input image according to a predetermined reference value; 상기 채도향상함수를 이용하여 상기 추출된 채도성분을 변경하는 채도향상부; 및A chroma enhancement unit for changing the extracted chroma components using the chroma enhancement function; And 변경된 채도성분과 상기 입력영상의 나머지 성분들을 합성하여 출력영상을 생성하는 채도성분합성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And a chroma component synthesizer for synthesizing the changed chroma components and the remaining components of the input image to generate an output image. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 제1색공간의 좌표값에 의해 표현된 상기 입력영상을 채도성분의 추출이 가능한 제2색공간의 좌표값으로 변환하여 상기 채도성분추출부에 제공하는 제1색상변환부; 및A first color conversion unit converting the input image represented by the coordinate value of the first color space into a coordinate value of the second color space from which chroma components can be extracted and provided to the chroma component extracting unit; And 상기 제2색공간의 좌표값에 의해 표현된 상기 출력영상을 상기 제1색공간의 좌표값으로 변환하여 출력하는 제2색상변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And a second color conversion unit converting the output image represented by the coordinate value of the second color space into coordinate values of the first color space and outputting the converted color image. 제 19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 채도함수 결정변수 계산부에 상기 기준값으로 제공되는 상기 입력영상의 평균채도값을 산출하는 프레임 채도평균 계산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And a frame saturation average calculator configured to calculate an average saturation value of the input image provided as the reference value. 제 19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 저 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도 향상도가 낮으며, 고 채도영역의 입력화소에 대해서는 채도향상정도가 높게 나타나도록 상기 채도향상함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.The saturation function determinant calculation unit determines the saturation enhancement function such that the chroma enhancement is low for the input pixels of the low saturation region and the chroma enhancement is high for the input pixels of the high saturation region. Color enhancement device. 제 19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 입력영상의 특성에 따라 상기 채도향상함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function according to the characteristics of the input image. 제 19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 기준값은 상기 입력영상의 평균채도값이며,The reference value is an average saturation value of the input image, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 입력영상의 평균채도값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정하고, 상기 결정된 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.The chroma function determining variable calculation unit determines the chroma enhancement function determining variable based on the average chroma value of the input image, and determines the chroma enhancement function based on the determined chroma enhancement function determining variable. Enhancement device. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수를 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculating unit determines the chroma enhancement function determining variable according to the following equation: α = A(Savg),α = A (S avg ), 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, Savg는 입력영상의 평균채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and S avg denotes an average chroma value of the input image. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function and the chroma enhancement function according to the following equations, respectively. α = A(Savg),α = A (S avg ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, Savg는 입력영상의 평균채도값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function, S avg denotes an average chroma of the input image, S i denotes a chroma of the input image, and S o denotes a chroma of the output image. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function and the chroma enhancement function according to the following equations, respectively. α = A(Savg),α = A (S avg ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And a maximum value of the chroma enhancement function determination variable is determined based on visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in a CIEL * a * b * color space. 제 28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The color difference equation is an adaptive color enhancement device, characterized in that defined by the following equation: , , 여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness. 제 19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 채도함수 결정변수 계산부는 사용자로부터 입력받은 사용자선호 채도향상값에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function based on a user preference chroma enhancement value input from a user. 제 19항 또는 제 20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 기준값은 사용자로부터 입력받은 상기 선호 채도향상값이며,The reference value is the preference saturation enhancement value input from the user. 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 선호 채도향상값을 기초로 채도향상함수 결정변수를 결정한 후에 상기 결정된 채도향상함수 결정변수에 기초하여 상기 채도향상함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And the chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function based on the chroma enhancement function determining variable after determining the chroma enhancement function determining variable based on the preferred chroma enhancement value. 제 31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수를 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculating unit determines the chroma enhancement function determining variable according to the following equation: α = A(αuser),α = A (α user ), 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, 그리고, αuser는 사용자선호 채도향상값을 의미한다.Here, α denotes a chroma enhancement function determinant, and α user denotes a user preference chroma enhancement value. 제 31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function and the chroma enhancement function according to the following equations, respectively. α = A(αuser),α = A (α user ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, 그리고, So는 출력영상의 채도값을 의미한다.Here, α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is the saturation value of the input image, and S o is the saturation value of the output image. 제 31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 채도함수 결정변수 계산부는 상기 채도향상함수 결정변수 및 상기 채도향상함수를 각각 다음의 수학식에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The chroma function determining variable calculator determines the chroma enhancement function and the chroma enhancement function according to the following equations, respectively. α = A(αuser),α = A (α user ), , , 여기서, α는 채도향상함수 결정변수, αuser는 사용자선호 채도향상값, Si는 입력영상의 채도값, So는 출력영상의 채도값, 그리고, K는 임의의 상수를 의미한다.Where α is a saturation enhancement function determinant, α user is a user preference saturation enhancement value, S i is a saturation value of the input image, S o is a saturation value of the output image, and K is an arbitrary constant. 제 31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 채도향상함수 결정변수의 최대값은 CIEL*a*b*색공간에서 소정의 색차식에 대한 시지각 특성에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치.And a maximum value of the chroma enhancement function determination variable is determined based on visual perception characteristics for a predetermined color difference equation in a CIEL * a * b * color space. 제 35항에 있어서,The method of claim 35, wherein 상기 색차식은 다음의 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 적응적 색 향상 장치:The color difference equation is an adaptive color enhancement device, characterized in that defined by the following equation: , , 여기서, ΔH는 색상의 변화정도, 그리고, ΔL은 밝기의 변화정도를 의미한다.Here, ΔH is the degree of change in color, and ΔL is the degree of change in brightness. 제 1항 또는 제2항에 기재된 방법을 컴퓨터 또는 디지털 디스플레이 장치에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.A recording medium having recorded thereon a program for executing the method according to claim 1 or 2 on a computer or a digital display device.
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