WO2021040075A1 - 영상표시장치 및 이의 영상처리방법 - Google Patents

영상표시장치 및 이의 영상처리방법 Download PDF

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    • H04N5/272—Means for inserting a foreground image in a background image, i.e. inlay, outlay

Definitions

  • FIG. 1 is a control block diagram of an image display device according to an embodiment of the present invention.
  • the foreground processing unit 31 is for 3D enhancement processing for an image in the foreground region, and is implemented including an algorithm for image quality processing and a processor for executing the algorithm.
  • the foreground processing unit 31 receives information on the location and size of the foreground area from the foreground detection unit 30, and provides contrast, noise reduction, and edge restoration of the foreground image corresponding to the location and size of the foreground area. Edge Restoration), edge enhancement, gamma correction, color, tint, and sharpness.
  • a setting value for each image quality adjustment item of the foreground processing unit 31 is set by the control unit 60 to be described later.
  • the background processing unit 40 includes a dynamic contrast adjustment unit for varying the contrast level according to the luminance level of the image input with respect to the image in the background area.
  • the dynamic contrast adjustment unit reduces the overall luminance level of the image when adjusting the dynamic contrast of the image in the background area.
  • the setting value for the contrast adjustment item of the background processing unit 40 is set by the control unit 60 to be described later.
  • Contrast adjustment items of the dynamic contrast adjustment unit may be gamma, look-up table, backlight brightness, and the like, and the background processing unit 40 processes the image quality of the background image in response to a setting value set by the control unit 60.
  • the synthesizing unit 50 synthesizes and outputs the image of the foreground processing unit 31 and the image of the background processing unit 40.
  • FIG. 6A shows an input image input to an image display device
  • FIG. 6B shows an image of a foreground area processed by the foreground processing unit 31.
  • a three-dimensional effect is augmented by detecting a moving bird and an object as a foreground
  • 6C shows that the background processing unit 40 reduces the total luminance level of the image in the background region
  • FIG. 6D shows a screen synthesized by the combining unit 50 and displayed on the display panel 70. As a whole, it can be seen that the three-dimensional effect of the foreground is remarkably expressed and the three-dimensional effect is enhanced.

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Abstract

본 발명은 영상표시장치 및 이의 영상처리방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치 및 이의 영상처리방법은 전경을 검출하는 전경검출부과, 전경 영역의 영상의 입체감을 증강처리하는 전경검출부, 배경 영상의 휘도 레벨을 감소 처리하는 배경처리부를 구비하여, 전경영역의 영상에 대해 입체감 증강 처리를 수행하고, 배경영역의 영상의 밝기를 감소시킴으로써 전체 영상에서 입체감을 더욱 증대하면서도 소비전력을 줄일 수 있다.

Description

영상표시장치 및 이의 영상처리방법
본 발명은 영상표시장치 및 이의 영상처리방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 입체감을 증강시키기 위한 영상표시장치 및 이의 영상처리방법에 관한 것이다.
화질 처리분야에서는 동영상에서 사람의 얼굴을 검출하고, 이를 분리 처리하여 입체감 등의 화질을 높이기 위한 시도들이 있어 왔다. 하지만, 사람의 얼굴이 영상에서 차지하는 비중이 높지 않고 얼굴에만 국한하여 입체감을 표현하기 때문에 전체 화면에서는 입체감 효과가 그리 크지 않다.
한편, 소비전력 절감과 관련하여 다이나믹 콘트라스트(Dynamic Contrast) 기능을 통해 밝기를 조절하는 기술이 알려져 있다. 그런데, 다이나믹 콘트라스트 기능은 영상 전체의 레벨을 제어함으로 인해서 정지된 장면에서는 대조비가 감소하는 문제가 있다. 또한, 사용자 시력 보호를 위해 영상의 전체를 어둡게 할 경우 정지 영상에서는 시력의 피로도를 보호하지 못하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영상에서 입체감 강화를 통해 화질을 증대시키기 위한 영상표시장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화질을 증대시키기면서도 소비전력을 감소시키는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 소비전력을 감소시키면서도 사용자의 시력과 피로도를 모두 보호할 수 있는 영상표시장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치 및 이의 영상처리방법은 전경을 검출하는 전경검출부과, 전경 영역의 영상의 입체감을 증강처리하는 전경검출부, 배경 영상의 휘도 레벨을 감소 처리하는 배경처리부를 구비하여, 전체 영상에서 입체감의 증강 효과를 더욱 높일 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치 및 이의 영상처리방법은 배경영역의 영상에 대해 휘도 레벨에 따라 콘트라스트 레벨을 가변하는 다이나믹 콘트라스트 조정을 수행하되 전체 게인을 감소시켜 휘도 레벨을 감소시킨다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치 및 이의 영상처리방법은 배경영역의 영상에 대해 콘트라스트 조정 커브의 블랙 해상도는 유지하면서 전체 레벨을 감소처리함으로써 효과적으로 배경영역의 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치 및 이의 영상처리방법은 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈의 밝기를 감소시키는 로컬 디밍제어신호를 출력함으로써 효과적으로 배경영역의 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상표시장치 및 이의 제어방법은 배경영역의 영상의 밝기를 감소시킴으로써 전체 영상에서 입체감을 더욱 증대할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상표시장치 및 이의 제어방법은 다이나믹 콘트라스트 조정이나 로컬 디밍제어를 통해 배경영역의 영상의 밝기를 감소시킴으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상표시장치 및 이의 제어방법은 소비전력을 감소시키면서도 사용자의 시력과 피로도를 모두 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경처리부의 다이나믹 콘트라스트 조정의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치에서 화질처리모드를 설정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 화질처리모드에 관한 UI메뉴의 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 영상처리방법을 나타내는 흐름도이고, 도 6은 도 5의 영상처리방법을 도식적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치의 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치의 영상처리방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 제어블록도이다. 본 실시예에 따른 영상표시장치는 신호수신부(10), 스케일러(20), 프레임메모리(21), 전경검출부(30), 전경처리부(31), 배경처리부(40), 합성부(50), 및 제어부(60)를 포함한다.
신호수신부(10)는 외부로부터 신호를 수신하기 위한 것으로, 방송신호를 수신하기 위한 방송수신부(11), 외부기기와의 연결을 위한 외부기기 인터페이스부(13), 및 인터넷 연결을 위한 네트워크 인터페이스부(15)를 포함할 수 있다.
방송수신부(11)는 RF 방송신호를 수신하여 채널 튜닝하여 IF 신호를 출력하는 RF 튜너, 및 튜너에서 변환된 IF 신호를 복조하는 복조부를 포함할 수 있다.
외부기기 인터페이스부(13)는 예컨대, PC, 셋톱 박스 또는 멀티미디어 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 커넥터, 컴포넌트 비디오 커넥터(component video connector), 컴포지트 비디오 커넥터(composite video connector), 디-서브(D-sub) 커넥터 등을 포함할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(15)는 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 통신모듈을 포함한다. 네트워크 인터페이스부(15)는, 유선 네트워크와의 접속을 위해 이더넷(Ethernet) 단자 등을 구비하거나, 또는 무선 네트워크와의 접속을 위해 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 규격 등을 사용할 수 있다.
스케일러(20)는 수신한 영상의 크기를 조정하기 위한 것으로, 수직 또는 수평과 수직 방향으로 스케일링 가능하다.
프레임 메모리는 수신한 영상신호를 저장하고, 스케일러(20)가 스케일링한 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다.
전경검출부(30)는 프레임 메모리에 저장된 스케일한 영상데이터에서 전경 영역을 검출한다. 여기서, 전경은 영상 화면 내에서 중요한 부분, 예를 들면 화면의 중심 인물, 사물, 움직이는 객체 등을 포함하는 의미이다. 입력 영상에서 전경 영역을 검출하는 방법은 Histogram 분석을 통해 특정 영역을 추출하거나 컬러분포를 이용하여 검출할 수 있다. 또한, 동영상에서 프레임 별 차영상(Difference of Image) 또는 윤곽선을 이용하여 객체를 검출하거나 기하학적인 에지와 피쳐의 매핑 정보를 추출하여 이에 기초하여 전경 객체를 검출할 수도 있다. 본 발명의 전경검출부(30)는 다양한 전경 검출 알고리즘을 사용하여 전경 또는 전경 영역을 검출할 수 있다. 전경검출부(30)는 전경 검출 알고리즘과 알고리즘을 처리하는 프로세서로 구현 가능하다.
전경처리부(31)는 전경 영역의 영상에 대한 입체감 증강 처리를 위한 것으로, 화질처리를 위한 알고리즘 및 알고리즘을 실행하기 위한 프로세서를 포함하여 구현된다. 전경처리부(31)는 전경검출부(30)로부터 전경영역의 위치와 사이즈 정보를 제공받아, 전경영역의 위치와 사이즈에 대응하는 전경 영상의 콘트라스트(Contrast), 노이즈 감소(Noise Reduction), 에지 복원(Edge Restoration), 에지 강조(Edge Enhancement), 감마 보정(γ- correction), 색농도(color), 틴트(tint), 선명도(sharpness) 중 적어도 하나의 화질항목을 조정하여 입체감을 증강시킬 수 있다. 전경처리부(31)의 각 화질 조정 항목에 관한 세팅값은 후술할 제어부(60)에 의해 설정된다.
배경처리부(40)는 영상 프레임에서 전경영역을 제외한 나머지 배경 영역의 영상을 처리하기 위한 것으로, 화질처리를 위한 알고리즘 및 알고리즘을 실행하기 위한 프로세서를 포함하여 구현된다. 여기서, 배경영역은 영상에서 중요도가 떨어지는 예를 들면 뒷 배경, 산, 나무 등을 포함하는 배경 화면을 의미한다. 배경처리부(40)는 전경검출부(30)에서 전경영역에 관한 위치 및 사이즈 정보를 수신하여 전경을 제외한 나머지 배경영역의 영상을 처리한다. 배경처리부(40)는 배경 영역의 영상의 전체적인 휘도 레벨을 감소시킨다.
배경처리부(40)는 배경 영역의 영상에 대해 입력된 영상의 휘도 레벨에 따라 콘트라스트 레벨을 가변하는 다이나믹 콘트라스트 조정부를 포함한다. 다이나믹 콘트라스트 조정부는 배경 영역의 영상에 대한 다이나믹 콘트라스트 조정 시 영상의 전체 휘도레벨을 감소시킨다. 배경처리부(40)의 콘트라스트 조정 항목에 관한 세팅값은 후술할 제어부(60)에 의해 설정된다. 다이나믹 콘트라스트 조정부의 콘트라스트 조정 항목은 감마, 룩업테이블, 백라이트 밝기 등이 될 수 있으며, 배경처리부(40)는 제어부(60)에 의해 설정된 세팅값에 대응하여 배경 영상의 화질을 처리한다.
도 2는 배경처리부(40)의 다이나믹 콘트라스트 조정의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 도 2의 (a)는 다이나믹 콘트라스트 조정 항목 중 일반모드, 예컨대 입체감 증강 효과를 처리하지 않는 화질 처리 모드에서 적용되는 감마 커브를 도시한 것이고, 도 2의 (a)는 배경 영상에 적용되는 감마 커브를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일반모드에서의 감마 커브에서 블랙 해상도는 그대로 유지하면서 전체 휘도레벨을 감소시키도록 게인을 20% 정도 감소시킨다. 이에 따라 배경 영상에서 화면대조비의 효과는 그대로 갖되 전체적인 휘도가 낮아져서 소비전력을 절감하면서도 전경의 입체감 증강 효과를 더욱 높일 수 있다. 도 2에서는 감마 커브를 일 예로 설명하였으나, 콘트라스트 커브나 룩업테이블을 이용하여 휘도 레벨을 감소시키는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 블랙 해상도는 그대로 유지하면서 전체 휘도레벨이 낮아지도록 게인을 감소 처리한다. 전술한 배경처리부(40)의 동작은 영상 픽셀 하나 하나의 휘도레벨을 조정할 수 있는 디스플레이 패널(70), 예컨대 OLED 패널에 적용하기 적합한 기술이다.
합성부(50)는 전경처리부(31)의 영상과 배경처리부(40)의 영상을 합성하여 출력한다.
제어부(60)는 사용자 입력 인터페이스부(90)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치의 전반적인 제어를 담당한다. 제어부(60)는 사용자 입력 인터페이스부(90)를 통하여 수신한 영상 재생 명령에 따라, 신호수신부(10)로부터의 영상신호에서 전경과 배경을 분리 처리하여 입체감을 증강 처리하여 디스플레이 패널(70)을 통해 출력될 수 있도록 제어한다.
전술한 바와 같이, 제어부(60)는 전경처리부(31) 및 배경처리부(40)의 화질항목 및 화질항목 조정값을 설정하여 전경 영상의 입체감 증강 및 배경 영상의 전체 휘도레벨을 감소시켜, 합성된 영상에서 전경이 더욱 두드러지게 보일 수 있도록 하는 한편, 소비전력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
제어부(60)는 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램 코드 및 이를 저장하는 메모리(미도시), 및 이를 실행하는 프로세서(미도시)를 포함하여 구현될 수 있다. 메모리(미도시)는 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있고, 영상표시장치의 다양한 OS, 미들웨어, 플랫폼, 및 각종 어플케이션을 저장할 수 있다.
본 실시예에 따른 영상표시장치는 패널구동제어부(80) 및 디스플레이 패널(70), 및 사용자 입력 인터페이스부(90)를 더 포함하다.
디스플레이 패널(70)은 영상을 화면에 표시하기 위한 것으로, 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 패널, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 패널 등으로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 디스플레이 패널(70)은 디스플레이 모듈, 디스플레이 모듈을 구동하는 디스플레이 구동부를 포함한다.
패널구동제어부(80)는 디스플레이 패널(70) 구동을 제어하기 위한 것으로, 합성부(50)를 통해 출력된 영상신호를 디스플레이 패널(70)에 맞는 형식으로 변환하여 출력하고 화이트 밸런스 및 감마 조정과 타이밍 제어를 통해 디스플레이 패널(70)의 구동을 제어한다. 전술한 배경처리부(40)에서 감마값 조정에 의해 배경 영상의 휘도레벨을 감소시키는 경우, 패널구동제어부(80)는 조정된 감마값을 제공받아 영상의 감마값을 조정한다.
사용자 입력 인터페이스부(90)는 사용자가 입력한 신호를 제어부(60)로 전달하거나, 제어부(60)로부터의 신호를 원격제어장치(200)로 전달하기 위한 것으로, 원격제어장치(200)와의 통신을 위한 통신모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력 인터페이스부(90)는 블루투스(Bluetooth), WB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식, RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화질 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 제어부(60)로부터의 제어 신호를 원격제어장치(200)로 송신하도록 처리할 수 있는 통신모듈을 포함할 수 있다.
제어부(60)는 전경 영역과 배경 영역의 분리 및 입체감 증강 처리에 관한 사용자 입력을 받기 위한 UI메뉴를 생성하는 UI생성부(61)를 포함한다. UI메뉴는 전경 영역의 영상에 관한 입체감 증강에 관한 깊이강도를 선택할 수 있는 메뉴항목을 포함한다. 제어부(60)는 사용자 입력 인터페이스부(90)를 통해 선택된 깊이강도에 대응하여 전경처리부(31) 및 배경처리부(40)의 화질 처리에 관한 세팅값을 조정한다.
이와 같이, 본 발명은 전경을 검출하여 전경 영역의 영상은 별도의 입체감 증강 처리를 하고, 배경 영상은 게인을 감소시켜 전체 휘도 레벨을 감소처리함으로써 전경 영상이 더욱 입체감이 증대되도록 하는 한편, 디스플레이 패널(70)의 소비전력을 줄일 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치에서 입체감 증강 효과를 선택 및 조정하기 위한 방법을 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치에서 화질처리모드를 설정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 사용자가 화질처리모드에 관한 메뉴를 선택하면(S10), 제어부(60)는 화질처리모드에 관한 UI메뉴를 생성하여 디스플레이 패널(70)에 표시되도록 제어한다(S11). 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 화질처리모드에 관한 UI메뉴의 일 예를 도시한 것이다. 도 4의 (a)는 본 발명에 따른 전경 및 배경 분리 및 입체감 증강 처리에 관한 전경검출모드, 즉, 3D효과모드를 선택할 수 있는 UI메뉴(61a)를 화면에 표시한 것으로, '3D Effect' 로 표현되어 있다.
사용자가 3D 효과 모드 즉, 전경검출모드를 선택하면(S12), 제어부(60)는 입체감의 깊이 강도를 선택할 수 있는 UI메뉴를 생성하여 디스플레이 패널(70)에 표시되도록 제어한다(S13). 도 4의 (b)는 3D 효과 모드에서 입체감의 깊이 강도를 선택할 수 있는 UI메뉴(61b)를 화면에 표시한 것으로, 깊이 강도가 '상, 중, 하' 3단계의 레벨로 구분되어 있다.
사용자가 '상, 중, 하' 중 어느 하나를 선택하면, 제어부(60)는 사용자의 선택에 대응하는 입체감의 깊이 강도로 화질이 처리될 수 있도록 전경처리부(31) 및 배경처리부(40)의 화질항목의 값들을 설정한다(S14). 제어부(60)는 입체감의 깊이 강도에 따른 화질조정항목 및 조정값 등을 미리 데이터테이블로 구축하고, 이에 대응하여 화질항목을 세팅하여 전경처리부(31) 및 배경처리부(40)의 화질처리를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 영상표시장치는 사용자에 의해 설정된 입체감의 깊이 강도에 따라 전경처리부(31)의 입체감 증강 처리에 관한 강도뿐만 아니라 배경영역의 영상의 휘도레벨의 감소값도 조정되도록 할 수 있다. 예컨대, 입체감의 깊이 강도가 '상'으로 설정되면 전경 영상이 더욱 두드러지도록 배경 영역의 영상의 휘도 레벨을 감소폭을 더욱 크게 조정할 수 있다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 영상처리방법에 대해 설명하기로 하다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 영상처리방법을 나타내는 흐름도이고, 도 6은 도 5의 영상처리방법을 도식적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 영상표시장치에서 영상 재생 시, 제어부(60)는 화질처리모드에서 3D 효과모드 즉, 전경검출모드가 설정되어 있는지 확인한다(S20). 만약, 3D 효과 모드가 설정된 경우, 제어부(60)는 설정된 깊이 강도를 확인하여 전경검출부(30), 전경처리부(31), 및 배경처리부(40)가 3D 효과 모드로 동작하도록 제어한다. 전경검출부(30)는 입력된 영상에서 전경 영역을 검출하고(S21), 전경 영역에 관한 위치 정보 및 크기 정보를 전경처리부(31)로 제공한다. 전경검출부(30)는 제어부(60)에 의해 설정된 깊이 강도에 따른 화질항목 및 화질조정값에 대응하여 전경영역의 영상의 입체감 증강 처리를 수행한다(S22).
한편, 배경처리부(40)는 전경영역 이외의 배경영역의 영상을 제어부(60)에 의해 설정된 동적 명암비 즉, 다이나믹 콘트라스트 게인을 감소시켜 블랙 해상도는 유지하면서도 전체 휘도 레벨을 감소시킨다(S23).
합성부(50)는 전경처리부(31)로부터 출력되는 전경 영상과 배경처리부(40)로부터 출력되는 배경 영상을 합성하여 출력한다(S24). 패널구동제어부(80)는 합성부(50)에서 출력되는 영상을 디스플레이 패널(70)의 표시 형식에 맞게 변환하고, 전경처리부(31) 및 배경처리부(40)에서 산출한 값에 의해 감마 조정 등을 수행하여 디스플레이 패널(70)에 표시되도록 한다(S25).
도 6을 참조하면, 도 6의 (a)는 영상표시장치에 입력된 입력영상을 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 전경처리부(31)에서 처리한 전경영역의 영상을 도시한 것이다. 도 6의 (a)에서 움직임이 있는 새와 물체를 전경으로 검출하여 입체감을 증강 처리한 것을 확인할 수 있다. 도 6의 (c)는 배경처리부(40)에서 배경영역의 영상의 전체 휘도레벨을 감소 처리한 것을 확인할 수 있다. 도 6의 (d)는 합성부(50)에 의해 합성되어 디스플레이 패널(70)에 표시된 화면을 도시한 것으로, 전체적으로 전경의 입체감이 두드러지게 표현되어 입체감이 증강된 것을 확인할 수 있다.
전술한 실시예에서, 배경처리부(40)가 전경영역을 제외한 나머지 배경영역의 영상을 처리하는 것으로 설명하였으나, 도 6에서는 배경처리부(40)가 전경영역을 포함한 프레임 전체의 영상을 처리한 것을 확인할 수 있다. 합성부(50)에 의해 전경 영상과 합성되므로 배경처리부(40)가 배경영상만 처리하는 것과 전체 영상을 처리하는 것은 출력영상에 있어서는 차이가 없다. 따라서, 배경을 분리 처리하는 것보다 전체 영상을 처리하는 것이 오히려 더 쉽고 빠른 경우, 도 6에서와 같이 배경처리부(40)가 전체 영상을 처리해도 무방하다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치와 이의 영상처리방법을 설명하기로 한다. LCD 패널과 같이 백라이트 모듈(75)에 의해 밝기를 조정하는 영상표시장치는 각각의 화소별 밝기를 조정하기 어려우므로, 전한 실시예와는 다른 방법으로 영상의 입체감을 증강시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상표시장치의 제어블록도이다. 본 실시예에 따른 영상표시장치는 신호수신부(10), 스케일러(20), 프레임메모리(21), 전경검출부(30), 전경처리부(31), 배경처리부(40), 합성부(50), 제어부(60), 사용자 입력 인터페이스부(90), 디스플레이 패널(70), 및 패널구동제어부(80)를 포함한다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 필요에 따라 생략하기로 하며, 전술한 실시예와 차이가 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한. 또한, 도 7에서 신호수신부(10)와 사용자 입력 인터페이스부(90) 등 일부 구성을 생략하여 도시하였으나 이는 설명의 편의를 위해 생략하였다. 본 실시예에서 신호수신부(10), 스케일러(20), 프레임메모리(21), 전경검출부(30), 전경처리부(31), 합성부(50), 패널구동제어부(80), 사용자 입력 인터페이스부(90) 등의 동작은 전술한 실시예와 동일 유사하므로 구체적인 설명은 전술한 설명으로 대체한다.
디스플레이 패널(70)은 디스플레이 모듈(71), 디스플레이 모듈(71)을 구동하는 디스플레이 구동부(73), 디스플레이 모듈(71)에 광을 조사하는 복수의 백라이트 모듈(75), 및 백라이트 모듈(75)을 구동하는 백라이트 구동부(77)를 포함한다. 백라이트 모듈(75)은 냉음극형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp), 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 램프 등이 사용될 수 있으며, 백라이트 구동부(77)는 백라이트 모듈(75)의 턴-온/오프를 제어한다. 본 발명에서는 백라이트 모듈(75)이 LED 램프로 마련되며, 백라이트를 다수의 블록으로 분할하고 블록별로 디밍값을 조절할 수 있다. 도 7에서는 다수의 블록에 대응하는 백라이트 모듈(75)을 복수개로 표현하였다.
제어부(60)는 백라이트 유닛의 디밍에 관한 펄스폭변조(Pulse Width Modulation)제어를 수행하는 PWM 제어부(63)를 포함한다. LCD 디스플레이 패널(70)의 특성상 각 화소별 밝기를 제어하기 어려우므로, 전경검출부(30)에서 검출한 전경영역의 영상에 대해서는 입체감 강화 처리를 수행하되, 배경영역에 대해서는 백라이트 로컬 디밍을 통해 휘도 레벨을 감소시킨다.
구체적으로, 제어부(60)는 전경검출부(30)로부터 전경영역의 위치 및 크기에 관한 정보를 전달받고, 해당 배경 영역에 대응하는 백라이트의 밝기가 감소되도록 백라이트 구동부(77)에 로컬 디밍제어신호를 출력한다. PWM 제어부(63)는 로컬디밍 PWM 신호의 듀티 사이클을 감소하거나 주파수를 제어함으로써 밝기를 감소시킬 수 있다.
PWM 제어부(63)는 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈(75)의 밝기를 기존의 레벨에서 20~50% 감소시키는 디밍제어신호를 출력하도록 설정될 수 있다. 또한, 사용자에 의해 설정된 입체감의 깊이 강도에 따라 배경영역의 영상의 휘도레벨의 감소값도 조정될 수 있다. 예컨대, 입체감의 깊이 강도가 '상'으로 설정되면 전경 영상이 더욱 두드러지도록 배경 영역의 영상의 휘도 레벨을 감소폭을 더욱 크게 조정할 수 있다.
도 8은 도 7의 영상표시장치의 영상처리방법을 나타내는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 영상표시장치에서 영상 재생 시, 제어부(60)는 화질처리모드에서 3D 효과 모드, 즉 전경검출모드가 설정되어 있는지 확인한다(S30). 만약, 3D 효과 모드가 설정된 경우, 제어부(60)는 설정된 깊이 강도를 확인하여 전경검출부(30), 전경처리부(31), 및 배경처리부(40)가 3D 효과 모드로 동작하도록 제어한다. 구체적으로, 전경검출부(30)는 입력된 영상에서 전경 영역을 검출하고(S31), 전경 영역에 관한 위치 정보 및 크기 정보를 전경처리부(31)로 제공한다. 전경검출부(30)는 제어부(60)에 의해 설정된 깊이 강도에 따른 화질항목 및 화질조정값에 대응하여 전경영역의 영상의 입체감 증강 처리를 수행한다(S32).
한편, 배경처리부(40)는 전경영역 이외의 배경영역의 영상 또는 전체 영상을 일반적인 모드로 처리한다(S33).
합성부(50)는 전경처리부(31)로부터 출력되는 전경 영상과 배경처리부(40)로부터 출력되는 배경 영상을 합성하여 출력한다(S34). 제어부(60)는 전경영역에 관한 위치 및 크기 정보를 전달받아 해당 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈(75)의 밝기를 감소시키도록 디밍제어신호를 출력한다(S35). 패널구동제어부(80)는 합성부(50)에서 출력되는 영상을 디스플레이 패널(70)의 표시 형식에 맞게 변환하여 디스플레이 모듈(71)에 표시되도록 한다(S36). 이때, 제어부(60)는 전경 영역의 영상에 대한 밝기를 더욱 밝게 하도록 제어할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 영상표시장치는 전경과 배경을 분리하고, 전경은 입체감을 강화하는 처리를 하는 대신, 배경 영역의 영상은 밝기를 감소시킴으로써 전체 영상에서 전경 영상의 입체감이 더욱 두드러지면서도 디스플레이 패널(70)의 소비전력을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은, 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 영상표시장치에 있어서,
    입력된 영상에서 전경 영역을 검출하는 전경검출부;
    상기 전경 영역의 영상에 대해 입체감을 증강처리하는 전경처리부;
    상기 전경 영역을 제외한 배경 영역의 영상을 처리하는 배경처리부;
    상기 전경 영역의 영상과 상기 배경 영역의 영상을 합성하는 합성부; 및
    상기 전경처리부 및 상기 배경처리부의 화질 처리를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 배경처리부가 상기 배경 영역의 영상의 휘도 레벨을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배경처리부는 상기 배경 영역의 영상에 대해 배경처리부는 상기 입력된 영상의 휘도 레벨에 따라 콘트라스트 레벨을 가변하는 다이나믹 콘트라스트 조정부를 포함하고;
    상기 제어부는 상기 다이나믹 콘트라스트 조정부가 상기 배경 영역의 영상에 대한 다이나믹 콘트라스트 조정 시 휘도레벨을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배경처리부는 상기 배경 영역의 영상에 대해 배경처리부는 상기 입력된 영상의 휘도 레벨에 따라 콘트라스트 레벨을 가변하는 다이나믹 콘트라스트 조정부를 포함하고;
    상기 제어부는 상기 다이나믹 콘트라스트 조정부가 상기 배경 영역의 영상에 대한 다이나믹 콘트라스트 조정 시, 콘트라스트 조정 커브의 블랙 해상도는 유지하면서 전체 레벨을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다이나믹 콘트라스트 조정부는 감마 커브 또는 룩업테이블에 기초하여 콘트라스트 레벨을 가변처리하고;
    상기 제어부는 상기 다이나믹 콘트라스트 조정부가 상기 배경 영역의 영상에 대한 콘트라스트 조정 시 게인을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    상기 합성부에서 출력되는 영상을 변환하여 상기 디스플레이 패널에 표시되도록 제어하는 패널구동제어부를 더 포함하고;
    상기 패널구동제어부는 상기 다이나믹 콘트라스트 조정부에서 조정된 감마값에 따라 상기 디스플레이 패널을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상을 화면에 표시하는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈을 구동하는 디스플레이 구동부;
    상기 디스플레이 모듈에 광을 조사하는 복수의 백라이트 모듈; 및
    상기 복수의 백라이트 모듈을 구동하는 백라이트 구동부를 더 포함하고;
    상기 제어부는 상기 백라이트 구동부의 밝기를 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부를 포함하며, 상기 PWM 제어부는 상기 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈의 밝기를 감소시키는 디밍제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 PWM 제어부는 상기 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈의 밝기를 기존의 레벨에서 15~40% 감소시키는 디밍제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 콘트라스트(Contrast), 노이즈 감소(Noise Reduction), 에지 복원(Edge Restoration), 에지 강조(Edge Enhancement), 감마 보정(γ- correction), 색농도(color), 틴트(tint), 선명도(sharpness) 중 적어도 하나의 화질 항목에 관한 조정값을 설정하여 상기 전경처리부가 상기 전경 영역의 영상에 대해 상기 입체감을 증강 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    사용자의 입력을 위한 사용자 입력 인터페이스부를 더 포함하고;
    상기 제어부는 상기 전경 영역과 상기 배경 영역의 분리 처리에 관한 사용자 입력을 받기 위한 UI메뉴를 생성하는 UI생성부를 포함하며;
    상기 UI메뉴는 상기 전경 영역의 영상에 관한 입체감 증강에 관한 깊이강도를 선택할 수 있는 메뉴항목을 포함하고;
    상기 제어부는 상기 사용자 입력 인터페이스부를 통해 상기 메뉴항목에서 선택된 깊이강도에 대응하여 상기 전경처리부의 화질 처리에 관한 세팅값을 조정하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  11. 입력된 영상에서 전경 영역을 검출하는 단계;
    상기 전경 영역의 영상에 대한 입체감을 증강 처리하는 단계;
    상기 전경 영역을 제외한 배경 영역의 영상의 휘도레벨을 감소시키는 단계; 및
    상기 전경 영역의 영상과 상기 배경 영역의 영상을 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 영상처리방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배경 영역의 영상을 휘도레벨을 감소시키는 단계는, 상기 배경 영역의 영상에 대한 다이나믹 콘트라스트 조정 시 기 설정된 콘트라스트 조정 커브의 블랙 해상도는 유지하면서 전체 레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 영상처리방법.
  13. 입력된 영상에서 전경 영역을 검출하는 단계;
    상기 전경 영역의 영상에 대해 입체감을 증강 처리하는 단계;
    상기 전경 영역을 제외한 배경 영역의 영상을 처리하는 단계;
    상기 전경 영역의 영상과 상기 배경 영역의 영상을 합성하는 단계; 및
    상기 배경 영역에 대응하는 백라이트 모듈의 밝기를 감소시키는 디밍제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 영상처리방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전경 영역의 영상을 처리하는 단계는, 콘트라스트(Contrast), 노이즈 감소(Noise Reduction), 에지 복원(Edge Restoration), 에지 강조(Edge Enhancement), 감마 보정(γ- correction), 색농도(color), 틴트(tint), 선명도(sharpness) 중 적어도 하나의 화질 항목을 조정하여 상기 전경 영역의 영상에 대해 입체감을 증강 처리하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 영상처리방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전경 영역의 영상에 관한 입체감 증강 처리에 관한 깊이강도를 선택할 수 있는 UI메뉴를 생성하는 단계; 및
    상기 UI메뉴에서 선택된 깊이강도에 대응하는 상기 전경 영역의 화질 처리에 관한 세팅값을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 영상처리방법.
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