KR20040036116A - 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및 제어방법 - Google Patents

칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및 제어방법에 관한 것으로, 디지털 촬상 시스템 및 디스플레이 시스템에 칩셋 형태인 동영상 칼라 변환장치를 장착하여 동영상 생성 및 디스플레이 과정에서 최적의 칼라 영상을 시청자에게 출력하는 목적을 갖는 것으로, 그 구성은 렌즈를 통해 입력되는 동영상에 대하여 CCD(charge coupled device) 소자를 통해 R,G,B 영상 신호로 변환하며, 변환된 R,G,B 영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간으로 변환시켜 유/무선 영상 전송 라인을 통해 제공하는 입력 칼라 변환 블록과, 입력 칼라 변환 블록으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호를 디스플레이 디바이스 칼라 공간으로 변환시켜 시청자가 볼 수 있도록 동영상을 제공하는 디스플레이 칼라 변환 블록을 구비한다. 따라서, 기존 디지털 촬상 시스템에서 표현하는 색의 차이에 대한 고려가 없이 수행되어 오던 동영상 생성, 전송 및 디스플레이 시스템에 장치 독립적 칼라 공간의 방법을 도입하여 촬상한 영상의 원래 색에 근접하게 디스플레이하며, 또한, TV 시청 환경에 대한 변수를 주변광 적응 메뉴를 이용하여 TV에 입력하여 최적의 영상을 시청자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및 제어방법{CONTROLLING METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING MOVING PICTURE COLOR BY USING COLOR SPACE}
본 발명은 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 디지털 촬상 시스템 및 디스플레이 시스템에 칩셋 형태인 동영상 칼라 변환장치를 장착하여 동영상 생성 및 디스플레이 과정에서 최적의 칼라 영상을 얻어 시청자에게 출력하도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 촬상 시스템을 이용하여 시청자에게 각종 영상을 모니터나 프린터를 통해 출력할 때, 상술한 영상이 정지 영상의 경우, 카메라, 모니터, 프린터가 표현하는 색 재현 특성이 서로 다르기 때문에 결과영상의 칼라품질이 사용자의 요구에 부응하지 못함에 따라 이를 해결하기 위해 별도의 소프트웨어를 이용하여 영상의 칼라품질을 개선하는 실정이다. 하지만, 이러한 칼라 품질 개선 방법은 하나의 영상을 변환하는데 걸리는 시간이 길고, 영상을 변환할 때마다 매번 환경설정을 해 주어야 하는 불편함이 있다.
다음으로, 상술한 영상이 동영상의 경우, 정지영상과 마찬가지로, 방송용 카메라로부터 획득한 동영상이 시청자의 TV에 방영될 때, 현재 카메라의 색 표현 성능과 TV의 색 표현 성능을 고려한 영상 변환이 적용되지 않고 있어, 시청자는 자신이 시청하는 방송 영상이 실제 카메라로부터 획득한 영상의 칼라품질과 일치하는지 확신할 수 없다.
즉, 극단적인 경우, 촬영한 영상의 칼라와 전혀 다른 품질의 칼라를 시청하는 경우도 발생함에 따라 이를 해결하기 위해 정지영상의 경우와 같이 별도의 소프트웨어를 이용하여 카메라와 TV의 칼라품질을 일치시킬 수 있지만 실시간으로 영상변환이 일어나야 하는 동영상의 경우 정지영상 변환방법과 동일한 방법을 적용하기에는 문제가 있으며, 소프트웨어적인 변환은 계산 시간이 많이 걸리게 되어 동영상에의 적용은 사실상 불가능하다는 문제점을 갖고 있다.
이와 같이, 촬상 시스템을 이용하여 시청자에게 각종 영상을 모니터나 프린터를 통해 출력하는 기술로는 1999년 11월 10-1999-0049-91로 출원된 "디지털 티브이의 화질 보상 장치 및 방법"과, 1999년 4월 10-0206792로 등록된 "감마보정에 의한 티브이 화질 개선장치"와, 1996년 2월 HCI 96 학술대회 발표 논문집에 게재된 "고선명 TV 코덱 시스템" 등에 개시되어 있다.
상술한 바와 같이, 개시된 선행기술을 상세하게 설명하면, 디지털 티브이의 화질 보상 장치 및 방법은 조명광 감지 센서를 통해 얻은 아날로그 신호를 아날로그 신호인 알비신호로 변환함에 있어서 아날로그 신호를 처리하는 부품 및 공급되는 전원의 오차 등으로 인해 유발되는 알비 신호의 오차에 의해 정확한 조명 조건을 결정하기가 매우 어렵고, 또한 실제 티브이를 시청하는 공간의 조명조건이 복합 조명일 경우가 대부분이나 조명광 감지 센서를 통해 감지된 조명광값과 기 설정된 값을 비교하여 화질을 보정함에 따라 실제 조명 조건을 모두 충족시킬 수 없는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방송 조건에 상관없이 수신되는 방송 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 주위 조명 조건에 의한 눈의 순응을 변환식으로 구현한 바틀슨의 이론을 적용하여 화면의 화질을 보상함으로써, 오차 발생을 최소화시킴과 아울러 복합조명 조건을 충족시켜 시청자에게 자연스러운 화면을 제공하는 기술이다.
또한, 감마보정에 의한 티브이 화질 개선장치는 송신측에서 감마보정을 행하여 수신측으로 영상을 보내는 경우 비선형 변환을 행한 신호에 대하여 YIQ로 선형 변환을 한 후 다시 대역 제한을 행하기 때문에 티브이 영상에서 재현하는 경우 여러가지 화질 열화 현상들이 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, EDTV시스템에서는 송상측에서 전 보상(pre-compensation)회로를 구현하여 화질 열화현상을 줄이고 있으나, 이 경우 티브이 신호를 전송하는 방송 시스템측에 부가적인 보상회로를 구현해야 하며 방송 체계자체의 보완이 필요한 단점이 있음에 따라 감마보정회로를 수신측에 구현하여 현행 방송체계를 변형하지 않고 송신측에서의 감마보정과 색 신호의 대역 제한에 의한 화질 열화현상과 세부상(detail) 저하 현상을 줄일 수 있도록 하는 기술이다.
또한, 고선명 TV 코덱 시스템은 방송국으로부터 가정의 수상기까지 고선명TV 신호를 전달하기 위한 코덱 및 채널 전송시스템 기술을 포함한다. 코덱시스템의 구성은 비디오 및 오디오 신호 인코더, 다중화기, 수신기로 이루어져 있다.
이중, 고선명TV 비디오 인코더는 대용량의 정보를 고속으로 처리하기 위해 화면을 가로방향으로 4등분, 세로방향으로 2등분하여 총 8개의 화면을 병렬로 처리하도록 하는 분할화면 인코딩 모듈을 사용한다. 입력영상은 YPbPr신호이며, 4:2:2 포맷의 YCbCr 병렬 데이터로 변환된다. YCbCr 병렬 데이터는 4바이트 병렬 데이터로 변환되어 부호화에 필요한 제어신호와 함께 분할화면 인코딩 모듈로 보내진다.분할화면 인코딩 모듈은 ITU-R BT.601 포맷의 영상을 처리할 수 있는 능력을 갖고 있는 MPEG-2 MP@L급 비디오 인코더 하드웨어로서, 이를 8개 병렬로 조합하여 고선명TV 인코더를 구성한다. 분할화면 인코딩 모듈 내부는 전처리부, 프레임 메모리부, 움직임 추정 및 보상부, 재생 프레임 메모리부, 변환 및 양자화부, 역양자화 및 역변환부, 가변 길이 부호화 및 버퍼부, 그리고 율 제어부로 구성된다. 각 기능 블록은 MPEG-2에서 기술된 데이터 형태와 구조 및 요구사항을 따르며, 성능 개선 및 고선명 TV 분할화면 처리를 위한 부가적인 기능을 포함한다. 각 분할화면 인코딩 모듈은 고선명 TV 인코더에 활용될 뿐 아니라 독립적으로 DTV 인코더로 사용될 수 있는 기능을 포함하는 기술이다.
이와 같이, 선행 특허에 개시된 기술을 살펴보았을 때, 본원 발명에서의 문제점인 별도의 소프트웨어를 이용하여 카메라와 TV의 칼라품질을 일치시킬 수 있지만 실시간으로 영상변환이 일어나야 하는 동영상의 경우 정지영상 변환방법과 동일한 방법을 적용하기에는 불가능하며, 또한 소프트웨어적인 변환시 계산 시간이 많이 걸리게 되어 동영상에의 적용은 사실상 불가능하다는 문제점이 개시된 선행 특허에서도 여전히 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 디지털 촬상 시스템 및 디스플레이 시스템에 칩셋 형태인 동영상 칼라 변환장치를 장착하여 동영상 생성 및 디스플레이 과정에서 최적의 칼라 영상을 실시간으로 얻어 시청자에게 출력하도록 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치 및제어방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치는 렌즈를 통해 입력되는 동영상에 대하여 CCD(charge coupled device) 소자를 통해 R,G,B 영상 신호로 변환하며, 변환된 R,G,B 영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간으로 변환시켜 유/무선 영상 전송 라인을 통해 제공하는 입력 칼라 변환 블록; 입력 칼라 변환 블록으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호를 디스플레이 디바이스 칼라 공간으로 변환시켜 시청자가 볼 수 있도록 동영상을 제공하는 디스플레이 칼라 변환 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법은 렌즈를 통해 동영상이 입력되는 단계; 입력된 동영상에 대하여 입력 칼라 변환 블록 내 영상 신호 선택부를 이용하여 영상 포맷을 R,G,B로 할 것인지, 아니면, YCbCr로 할 것인지를 제1 판단하는 단계; 제1 판단 단계에서 출력 영상 포맷이 R,G,B일 경우, 입력 칼라 변환 블록 내 장치 독립적 칼라 공간 변환부는 카메라 데이터 저장부에 저장되어 있는 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어오는 단계; 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어와서 광원, 감마, 백색 휘도값에 대해 미리 정해 놓은 표준 값과 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)을 이용하여 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 포맷의 동영상 신호로 변환시켜 디스플레이 칼라 변환 블록 내 동영상 신호 포맷 검색부에 제공하는 단계; 동영상 신호 포맷 검색부에서 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'인지, 아니면, YCbCr인지를 제2 판단하는 단계; 제2 판단단계에서 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'일 경우, 디스플레이 칼라 변환 블록 내 칼라 공간 변환부는 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부를 제어하는 단계; 칼라 공간 변환부에 의해 동작된 주변광 적응 메뉴 선택부는 주변광 적응 데이터 저장부에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하는 단계; 칼라 공간 변환부에서 데이터 저장부에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어오는 단계; 칼라 공간 변환부에서 읽어온 매트릭스나 룩업 테이블을 참조하면서 TV나 모니터에서 사용하는 디스플레이 장치 칼라 포맷을 검색하여 R,G,B 포맷인지, 아니면, YCbCr 포맷인지를 제3 판단하는 단계; 제3 판단 단계에서 R,G,B 포맷을 사용하면, 수신된 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 동영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치에 대한 블록 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 입력 칼라 변환 블록에 대한 세부 구성도이며,
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 칼라 변환 블록에 대한 세부 구성도이며,
도 4는 본 발명에 따른 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법의 동작에 대하여 상세하게 설명한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 디지털 촬상 시스템 110 : 입력 칼라 변환 블록
111 : 영상 신호 선택부 113 : 장치 독립적 칼라공간 변환부
115 : 카메라 데이터 저장부 117 : 카메라 칼라 공간 변환부
200 : 디스플레이 시스템 210 : 디스플레이 칼라 변환 블록
211 : 동영상 신호 포맷 검색부 213 : 칼라 공간 변환부
215 : 데이터 저장부 217 : 주변 광적응 메뉴 선택부
219 : 주변 광적응 데이터 저장부
S1 : 입력되는 동영상 S2 : 유/무선 영상 전송라인
S3 : 동영상
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치에 대한 블록 구성도로서, 디지털 촬상 시스템(100) 및 디스플레이 시스템(200)을 포함한다.
디지털 촬상 시스템(100)은 렌즈(도시되지 않음)를 통해 입력되는 동영상(S1)에 대하여 내부의 CCD(charge coupled device) 소자를 통해 R,G,B 영상 신호로 변환되며, 변환된 R,G,B 영상 신호를 입력 칼라 변환 블록(110)에 제공한다.
입력 칼라 변환 블록(110)은 디지털 촬상 시스템(100)으로부터 제공된 R,G,B 신호를 장치 독립적 칼라 공간으로 변환시켜 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 통해 디스플레이 시스템(200)으로 제공하는 블록으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 신호 선택부(111)와, 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)와, 카메라 데이터 저장부(115)와, 카메라 칼라 공간 변환부(117)를 갖는다.
영상 신호 선택부(111)는 디지털 촬상 시스템(100)으로부터 생성된 R,G,B 영상 신호를 OSD(On Screen Display)나 스위치의 형태로 장착되는 메뉴를 통해 출력할 영상 포맷을 R,G,B로 할 것인지, 아니면, YCbCr로 할 것인지를 선택한 다음에, 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)에 선택 결과를 제공한다.
장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)는 영상 신호 선택부(111)로부터 제공되는 선택 결과에 따라 출력 영상 포맷이 R,G,B일 경우, 카메라 데이터 저장부(115)에 저장되어 있는 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어와서 광원, 감마, 백색 휘도값 등에 대해 미리 정해 놓은 표준 값과 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)을 이용하여 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 포맷의 동영상 신호로 변환시켜 카메라 칼라 공간 변환부(117)를 통하고 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 거쳐 디스플레이 시스템(200)에 제공한다. 여기서, 카메라 데이터 저장부(115)는 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 저장한다.
또한, 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)는 영상 신호 선택부(111)로부터 제공되는 선택 결과에 따라 출력 영상 포맷이 YCbCr일 경우, YCbCr 포맷으로의 변환 과정을 수행하도록 카메라 칼라 공간 변환부(117)에 동영상 신호를 제공한다.
카메라 칼라 공간 변환부(117)는 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)로부터 제공되는 동영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간에서 YCbCr 포맷의 동영상 신호로 변환하여 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 거쳐 디스플레이 시스템(200)에 제공한다.
디스플레이 시스템(200)은 디지털 촬상 시스템(100)으로부터 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 거쳐 제공되는 동영상 신호를 디스플레이 칼라 변환 블록(210)에 제공한다.
디스플레이 칼라 변환 블록(210)은 디지털 촬상 시스템(100)으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호를 원래의 동영상 신호로 변환시켜 시청자가 볼 수 있도록 동영상(S3)을 제공하는 블록으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 동영상 신호 포맷 검색부(211)와, 칼라 공간 변환부(213)와, 데이터 저장부(215)와, 주변광 적응 메뉴 선택부(217)와, 주변광 적응 데이터 저장부(219)를 갖는다.
동영상 신호 포맷 검색부(211)는 입력 칼라 변환 블록(110)으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'인지, 아니면, YCbCr인지를 검색한 다음에, 칼라 공간 변환부(213)에 검색 결과를 제공한다.
칼라 공간 변환부(213)는 동영상 신호 포맷 검색부(211)로부터 제공되는 검색 결과에 따라 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'일 경우, TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부(217)를 제어하며, 데이터 저장부(215)에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어온 다음에, TV나 모니터에서 사용하는 디스플레이 장치 칼라 포맷을 검색하여 R,G,B 포맷을 사용하면, 수신된 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행하며, YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 칼라 공간에서 YCbCr 칼라 공간으로의 칼라변환을 수행한 다음에, 최종 변환된 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다.
또한, 칼라 공간 변환부(213)는 동영상 신호 포맷 검색부(211)로부터 제공되는 검색 결과에 따라 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부(217)를 제어하며, 동영상 신호 포맷 검색부(211)로부터 제공되는 검색 결과에 따라 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, YCbCr 칼라 공간에서 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B'로의 칼라 변환을 수행한 후, TV나 모니터가 사용하는 디스플레이 칼라 포맷을 검색하여 YCbCr 포맷을 사용하면,장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 YCbCr로의 칼라 변환을 수행하고, R,G,B 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 다음에 최종 변환된 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다.
주변광 적응 메뉴 선택부(217)는 칼라 공간 변환부(213)의 제어에 따라 동작되어 주변광 적응 데이터 저장부(219)에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하도록 한다. 여기서, 주변광 적응 데이터 저장부(219)는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현할 수 있도록 하는 주변광 적응 데이터를 저장한다.
도 4의 흐름도를 참조하면서, 상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법의 동작에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 디지털 촬상 시스템(100)의 렌즈를 통해 입력되는 동영상(S1)이 제공되면(단계 401), 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)는 카메라 데이터 저장부(115)에 저장되어 있는 규격화된 표 1과 같이 제작된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수, 즉,
데이터 이름 데이터 타입
데이터의 총 크기 INTEGER
모델 종류 INTEGER1:디지털 비디오 카메라2:방송용 카메라3:디지털 TV4:모니터
모델명 ASCⅡ TEXT
제조날짜 년 INTEGER
월 INTEGER
일 INTEGER
시 INTEGER
분 INTEGER
초 INTEGER
백색휘도값 X DOUBLE
Y DOUBLE
Z DOUBLE
Red 감마 DOUBLE
Green 감마 DOUBLE
Blue 감마 DOUBLE
주변 광원 종류 INTEGER1:D652:D503:A4:C5:F26:F87F11
광원의 밝기 INTEGER1:밝음2:보통3:어두움
동영상 변환 계수 DOUBLE
설명 ASCⅡ TEXT
상술한 바와 같이, 규격화된 데이터를 읽어와서 광원, 감마, 백색 휘도값 등에 대해 미리 정해 놓은 표준 값과 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)을 이용하여 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 포맷의 동영상 신호로 변환한다(단계 402).
이후, 입력 칼라 변환 블록(110)내 영상 신호 선택부(111)는 OSD(On Screen Display)나 스위치의 형태로 장착되는 메뉴를 통해 출력할 영상 포맷을 R,G,B로 할 것인지, 아니면, YCbCr로 할 것인지를 선택 판단한 다음에, 장치 독립적 칼라 공간변환부(113)에 선택 결과를 제공한다(단계 403).
상기 판단 단계(403)에서 출력 영상 포맷이 R,G,B일 경우, 카메라 칼라 공간 변환부(117)를 통하고 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 거쳐 디스플레이 칼라 변환 블록(210)내 동영상 신호 포맷 검색부(211)에 제공한다(단계 403).
반면에, 상기 판단 단계(402)에서 출력 영상 포맷이 YCbCr일 경우, 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)는 YCbCr 포맷으로의 변환 과정을 수행하도록 카메라 칼라 공간 변환부(117)에 동영상 신호를 제공한다(단계 404).
카메라 칼라 공간 변환부(117)는 장치 독립적 칼라 공간 변환부(113)로부터 제공되는 동영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간에서 YCbCr 포맷의 동영상 신호로 변환하여 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 거쳐 디스플레이 칼라 변환 블록(210)내 동영상 신호 포맷 검색부(211)에 제공한다(단계 405).
디스플레이 칼라 변환 블록(210)내 동영상 신호 포맷 검색부(211)는 유/무선 영상 전송 라인(S2)을 통해 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'인지, 아니면, YCbCr인지를 판단 검색한 다음에, 칼라 공간 변환부(213)에 검색 결과를 제공한다(단계 406).
상기 판단 단계(406)에서, 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'일 경우, 칼라 공간 변환부(213)는 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부(217)를 제어한다(단계 407).
주변광 적응 메뉴 선택부(217)는 칼라 공간 변환부(213)의 제어에 따라 동작되어 주변광 적응 데이터 저장부(219)에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현한다(단계 408).
이후, 칼라 공간 변환부(213)는 데이터 저장부(215)에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어온다(단계 409).
다음으로, 칼라 공간 변환부(213)는 읽어온 매트릭스나 룩업 테이블을 참조하면서 TV나 모니터에서 사용하는 디스플레이 장치 칼라 포맷을 검색하여 R,G,B 포맷인지, 아니면, YCbCr 포맷인지를 체크한다(단계 410).
상기 체크 단계(410)에서 R,G,B 포맷을 사용하면, 수신된 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다(단계 411). 반면에, 상기 체크 단계(410)에서 YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 칼라 공간에서 YCbCr 칼라 공간으로의 칼라변환을 수행한 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다(단계 412).
상기 판단 단계(406)에서, 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, 칼라 공간 변환부(213)는 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부(217)를 제어한다(단계 407-1).
주변광 적응 메뉴 선택부(217)는 칼라 공간 변환부(213)의 제어에 따라 동작되어 주변광 적응 데이터 저장부(219)에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현한다(단계 408-1).
이후, 칼라 공간 변환부(213)는 데이터 저장부(215)에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어온다(단계 409-1).
칼라 공간 변환부(213)는 YCbCr 칼라 공간에서 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B'로의 칼라 변환을 수행한 후, TV나 모니터가 사용하는 디스플레이 칼라 포맷을 판단한다(단계 413).
상기 판단 단계(413)에서 YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 YCbCr로의 칼라 변환을 수행한 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다(단계 414). 반면에, 상기 판단 단계(413)에서 R,G,B 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 다음에 최종 변환된 동영상(S3)을 TV나 모니터에 디스플레이한다(단계 415).
상기와 같이 설명한 본 발명은 디지털 촬상 시스템 및 디스플레이 시스템에 칩셋 형태인 동영상 칼라 변환장치를 장착하여 동영상 생성 및 디스플레이 과정에서 최적의 칼라 영상을 실시간으로 얻음으로써, 기존 디지털 촬상 시스템에서 표현하는 색의 차이에 대한 고려가 없이 수행되어 오던 동영상 생성, 전송 및 디스플레이 시스템에 장치 독립적 칼라 공간의 방법을 도입하여 촬상한 영상의 원래 색에 근접하게 디스플레이하며, 또한, TV 시청 환경에 대한 변수를 주변광 적응 메뉴를 이용하여 TV에 입력하여 최적의 영상을 시청자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 동영상 칼라 변환 장치에 있어서,
    렌즈를 통해 입력되는 동영상에 대하여 CCD(charge coupled device) 소자를 통해 R,G,B 영상 신호로 변환하며, 상기 변환된 R,G,B 영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간으로 변환시켜 유/무선 영상 전송 라인을 통해 제공하는 입력 칼라 변환 블록;
    상기 입력 칼라 변환 블록으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호를 디스플레이 디바이스 칼라 공간으로 변환시켜 시청자가 볼 수 있도록 동영상을 제공하는 디스플레이 칼라 변환 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 칼라 변환 블록은,
    상기 R,G,B 영상 신호를 OSD(On Screen Display)나 스위치의 형태로 장착되는 메뉴를 통해 출력할 영상 포맷을 R,G,B로 할 것인지, 아니면, YCbCr로 할 것인지를 선택하는 영상 신호 선택부;
    상기 영상 신호 선택부로부터 제공되는 선택 결과에 따라 출력 영상 포맷이 R,G,B일 경우, 카메라 데이터 저장부에 저장되어 있는 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어와서 광원, 감마, 백색 휘도값에 대해 미리 정해 놓은 표준 값과 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)을 이용하여 장치 독립적 칼라공간인 R',G',B' 포맷의 동영상 신호로 변환시켜 제공하는 장치 독립적 칼라 공간 변환부;
    상기 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 저장하는 카메라 데이터 저장부;
    상기 장치 독립적 칼라 공간 변환부로부터 제공되는 동영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간에서 YCbCr 포맷의 동영상 신호로 변환하여 제공하는 카메라 칼라 공간 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 장치 독립적 칼라 공간 변환부는,
    상기 영상 신호 선택부로부터 제공되는 선택 결과에 따라 출력 영상 포맷이 YCbCr일 경우, YCbCr 포맷으로의 변환 과정을 수행하도록 동영상 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 칼라 변환 블록은,
    상기 입력 칼라 변환 블록으로부터 제공되는 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'인지, 아니면, YCbCr인지를 검색하는 동영상 신호 포맷 검색부;
    상기 동영상 신호 포맷 검색부로부터 제공되는 검색 결과에 따라 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'일 경우, 상기 디스플레이 칼라 변환 블록 내 데이터 저장부에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어와 상기 TV나 모니터에서 사용하는 디스플레이 장치 칼라 포맷을 검색하여 R,G,B 포맷을 사용하면, 수신된 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행하며, YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 칼라 공간에서 YCbCr 칼라 공간으로의 칼라변환을 수행한 다음에, 최종 변환된 동영상을 디스플레이하는 칼라 공간 변환부;
    상기 칼라 공간 변환부의 제어에 따라 동작되어 상기 디스플레이 칼라 변환 블록 내 주변광 적응 데이터 저장부에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하는 주변광 적응 메뉴 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 칼라 공간 변환부는 상기 동영상 신호 포맷 검색부로부터 제공되는 검색 결과에 따라 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, YCbCr 칼라 공간에서 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B'로의 칼라 변환을 수행한 후, 상기 TV나 모니터가 사용하는 디스플레이 칼라 포맷을 검색하여 YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 YCbCr로의 칼라 변환을 수행하고, R,G,B 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 다음에 최종 변환된 동영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 칼라 공간 변환부는,
    상기 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환장치.
  7. 입력 칼라 변환 블록 및 디스플레이 칼라 변환 블록을 구비하는 시스템에서의 동영상 칼라 변환 제어방법에 있어서,
    렌즈를 통해 동영상이 입력되는 단계;
    상기 입력 칼라 변환 블록 내 장치 독립적 칼라 공간 변환부는 카메라 데이터 저장부에 저장되어 있는 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어오는 단계;
    상기 규격화된 색표현 특성 및 동영상 변환 계수를 읽어와서 광원, 감마, 백색 휘도값에 대해 미리 정해 놓은 표준 값과 3×3 매트릭스나 룩업 테이블(look up table)을 이용하여 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 포맷의 동영상 신호로 변환시키는 단계;
    상기 동영상에 대하여 상기 입력 칼라 변환 블록 내 영상 신호 선택부를 이용하여 영상 포맷을 R,G,B로 할 것인지, 아니면, YCbCr로 할 것인지를 제1 판단하는 단계;
    상기 제1 판단 단계에서 출력 영상 포맷이 R,G,B일 경우, 상기 디스플레이 칼라 변환 블록 내 동영상 신호 포맷 검색부에 제공하는 단계;
    상기 동영상 신호 포맷 검색부에서 장치 독립적 칼라 공간으로 변환된 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'인지, 아니면, YCbCr인지를 제2 판단하는 단계;
    상기 제2 판단 단계에서 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 R',G',B'일 경우, 상기 디스플레이 칼라 변환 블록 내 칼라 공간 변환부는 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부를 제어하는 단계;
    상기 칼라 공간 변환부에 의해 동작된 주변광 적응 메뉴 선택부는 주변광 적응 데이터 저장부에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하는 단계;
    상기 칼라 공간 변환부에서 데이터 저장부에 저장된 규격화된 디지털 TV나 모니터의 색표현 특성 및 동영상 변환 계수와 입력 장치 칼라 변환 칩셋에 사용된 3×3 매트릭스나 룩업 테이블의 역변환으로 얻어진 3×3 매트릭스나 룩업 테이블을 읽어오는 단계;
    상기 칼라 공간 변환부에서 상기 읽어온 매트릭스나 룩업 테이블을 참조하면서 TV나 모니터에서 사용하는 디스플레이 장치 칼라 포맷을 검색하여 R,G,B 포맷인지, 아니면, YCbCr 포맷인지를 제3 판단하는 단계;
    상기 제3 판단 단계에서 R,G,B 포맷을 사용하면, 수신된 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 동영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 판단 단계에서 출력 영상 포맷이 YCbCr일 경우, 상기 장치 독립적 칼라 공간 변환부는 YCbCr 포맷으로의 변환 과정을 수행하도록 상기 입력 칼라 변환 블록 내 카메라 칼라 공간 변환부에 동영상 신호를 제공하는 단계;
    상기 카메라 칼라 공간 변환부를 이용하여 상기 장치 독립적 칼라 공간 변환부로부터 제공되는 동영상 신호를 장치 독립적 칼라 공간에서 YCbCr 포맷의 동영상 신호로 변환하여 상기 동영상 신호 포맷 검색부에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계에서, 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, 상기 칼라 공간 변환부는 YCbCr 칼라 공간에서 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B'로의 칼라 변환을 수행한 후, 디스플레이 칼라 포맷을 제4 판단하는 단계;
    상기 제4 판단 단계에서 YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 TV나 모니터가 사용하는 디바이스 칼라 공간인 YCbCr로의 칼라 변환을 수행한 동영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4 판단 단계에서 R,G,B 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간에서 디바이스 칼라 공간인 R,G,B로의 칼라 변환을 수행한 다음에 최종 변환된 동영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 판단 단계에서 YCbCr 포맷을 사용하면, 장치 독립적 칼라 공간인 R',G',B' 칼라 공간에서 YCbCr 칼라 공간으로의 칼라변환을 수행한 동영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계에서 장치 독립적 칼라 공간인 동영상 신호의 포맷이 YCbCr일 경우, 상기 디스플레이 칼라 변환 블록 내 칼라 공간 변환부는 TV나 모니터에 OSD(on screen display)나 스위치의 형태로 구현되는 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하기 위한 주변광 적응 메뉴를 선택하도록 주변광 적응 메뉴 선택부를 제어하는 단계;
    상기 칼라 공간 변환부에 의해 동작된 주변광 적응 메뉴 선택부는 주변광 적응 데이터 저장부에 저장된 주변광 적응 데이터를 메뉴에 따라 선택하여 시청 환경에 따라 최적의 화질을 구현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 공간을 이용한 동영상 칼라 변환 제어방법.
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