KR101349239B1 - 영상 계조 압축 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

영상 계조 압축 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 계조 압축 장치는 입력된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석하여 휘도 레벨의 점유 분포를 구하는 점유율 분석부, 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하고, 점유 분포의 재배치에 의하여 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는 휘도 레벨 변경부 및 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축하는 영상 계조 압축부를 포함한다.

영상, 압축, 휘도, 콘트라스트, HDR

Description

영상 계조 압축 장치 및 방법{Apparatus and method for compressing image}

본 발명은 영상 계조 압축 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상의 계조를 압축할 때 로컬 컨트러스트(local contrast)가 손실되는 것을 방지하는 영상 계조 압축 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 디지털 카메라, 무비 카메라 등과 같이 고해상도 카메라를 장착한 장치들의 보급이 확산되고 있다.

통상, 상기 장치에서 획득한 영상을 CRT(Cathode Ray Tube)나 액정 모니터 등의 영상 표시 장치에 입력하여 영상은 표시된다.

이때, 영상을 획득하는 장치에서 얻어진 영상의 다이나믹 레인지(dynamic range)와 영상 표시 장치의 다이나믹 레인지가 다를 때, 특히 영상을 획득하는 장치에서 얻어진 영상이 하이 다이나믹 레인지(HDR: High Dynamic Range) 영상(광대역 영상을 위한 센서에서 획득한 HDR 영상 또는 다중 노출에 의한 영상 합성을 통한 HDR 영상)이고 영상 표시 장치가 로우 다이나믹 레인지(LDR: Low Dynamic Range)만 지원할 때에는 영상 표시 장치가 지원하는 비트 심도(bit depth)에 맞게 획득한 HDR 영상의 계조를 압축해야 한다.

그러나, 이러한 영상의 계조 압축 과정에서 계조 손실 또는 로컬 콘트러스트(local contrast) 손실이 발생해서 화질이 떨어지게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 영상의 히스토그램을 재배치하여 영상 영상의 계조 압축시 로컬 콘트러스트가 손실되는 것을 방지하는 것이다.

또한, 계조 압축되기 전의 로컬 콘트러스트 정보를 이용하여 압축된 영상을 보정함으로써 영상 계조 압축 시 로컬 콘트러스트가 손실되는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 계조 압축 장치는 입력된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석하여 상기 휘도 레벨의 점유 분포를 구하는 점유율 분석부; 상기 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 상기 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하고, 상기 점유 분포의 재배치에 의하여 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는 휘도 레벨 변경부; 및 상기 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축하는 영상의 계조 압축부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 계조 압축 장치는 입력된 영상의 계조를 압축하는 영상의 계조 압축부; 상기 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성하는 차 영상 생성부; 및 상기 차 영상을 상기 압축된 영상에 더하는 영상 보정부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 압축 방법은 입력된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석하여 상기 휘도 레벨의 점유 분포를 구하는 단계; 상기 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 상기 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하고, 상기 점유 분포의 재배치에 의하여 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는 단계; 및 상기 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축하는 단계를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 계조 압축 방법은 입력된 영상의 계조를 압축하는 단계; 상기 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성하는 단계; 및 상기 차 영상을 상기 압축된 영상에 더하는 단계를 포함한다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 영상의 계조 압축 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨데, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 계조 압축 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 휘도 레벨에 따른 점유 분포를 재배치하고 계조를 압축하는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2와 다른 방법으로 영상의 휘도 레벨에 따른 점유 분포를 재배치하고 계조를 압축하는 과정을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 계조 압축 장치는 점유율 분석부(110), 휘도 레벨 변경부(120) 및 영상 계조 압축부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 차 영상 생성부(210) 및 영상 보정부(220)를 더 포함할 수 있다.

이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'는 일종의 모듈로 구현될 수 있다. 여기서 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구 성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.

점유율 분석부(110)는 입력된 영상의 각 픽셀에 대하여 휘도 레벨을 분석하여 휘도 레벨의 점유 분포를 구한다. 입력된 영상의 각 픽셀은 특정 휘도 레벨값을 가지는데, 각각의 픽셀에 대한 휘도 레벨을 구하고 특정 휘도 레벨을 가지는 픽셀의 수를 분석하여 점유 분포를 구한다. 도 2의 (a)는 입력된 영상의 점유 분포를 보여주는 도면인데, 가로축은 입력된 영상의 휘도 레벨 범위를, 세로축은 각 휘도 레벨에 대한 점유율을 보여준다. 가로축인 휘도 레벨의 가장 큰 값에 N을 표시하고 있는데, 이는 생성된 영상의 휘도 레벨 범위를 의미한다. 예를 들어 N=10인 경우 입력된 영상의 휘도 레벨의 범위는 0~1023이 된다.

휘도 레벨 변경부(120)는 점유율 분석부(110)에서 구한 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 휘도 레벨의 점유 분포를 이용해서 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하여 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경시킨다.

도 2의 (b)는 휘도 레벨 변경부(120)에 의해 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하는 일 실시예를 도시하고 있다. 도 2의 (a)에서 B구간과 D구간은 임의의 설 정된 문턱값보다 낮은 점유율을 가지고 있는 휘도 레벨 구간이다. 이때 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 입력된 영상에서 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경할 수 있다. 이때 인접한 픽셀은 문턱값보다 높은 점유율을 가지는 휘도 레벨을 가지고 있어야 한다. 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경한다 함은 변경하고자 하는 픽셀의 좌, 우, 상, 하에 있는 픽셀 값 중의 하나 일 수도 있고, 상, 하, 좌, 우에 있는 픽셀 값의 평균일 수도 있으며, 이 외에 다양한 방법으로 변경할 수 있을 것이다.

문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀을 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고, 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨 부분의 좌우의 점유 분포를 스트레칭해서 연결하여 휘도 레벨의 점유 분포를 재배치한다. 도 2의 (a)에서 B 구간의 왼쪽에 있는 A 구간의 우측 끝단을 잡아당겨 B 구간의 오른쪽에 있는 C 구간의 좌측 끝단에 연결하는 방식으로 A 구간과 B 구간의 점유 분포 곡선을 변경시킬 수가 있다. 따라서, 점유 분포 곡선이 변경됨에 따라서 A 구간과 B 구간을 점유하는 각 픽셀의 휘도 레벨은 쉬프트되어 변경될 수 있다. (도 2의 (b)에서 A 구간도 점유 분포 곡선이 스트레칭 됨에 따라서 도 2의 (a) A 구간과 비교해서 전체적인 곡선의 형태는 비슷하나 곡선이 스트레칭 되어 모양이 바뀜을 알 수 있다.) D 구간도 마찬가지로 D 구간의 픽셀을 인접한 픽셀 값으로 변경하고 C 구간의 점유 분포 곡선을 스트레칭하여 E 구간과 연결시키는 방법으로 점유 분포를 재배치하여 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경시킬 수 있다.

도 3의 (b)는 휘도 레벨 변경부(120)에 의해 입력된 영상의 점유 분포를 재 배치하는 다른 일 실시예를 도시하고 있다. 도 3의 (a)는 전술한 도 2의 (a)와 동일한 그림인데, 전술한 바와 마찬가지로 B구간과 D구간은 임의의 설정된 문턱값보다 낮은 점유율을 가지고 있는 휘도 레벨 구간이며, 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경할 수 있다.

문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀을 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고, 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 좌우에 있는 점유 분포 중에서 높은 휘도 레벨을 갖는 점유 분포를 낮은 휘도 레벨을 갖는 점유 분포로 쉬프트하여 연결하는 방법으로 휘도 레벨의 점유 분포를 재배치한다. 도 3의 (a)에서 C 구간의 점유 분포를 A 구간과 연결되게 쉬프트하여 연결하는 방식으로 점유 분포 곡선을 변경시킬 수가 있다. 따라서, 점유 분포 곡선이 변경됨에 따라서 C 구간을 점유하는 각 픽셀의 휘도 레벨은 왼쪽으로 쉬프트된 값으로 변경될 수 있다. D 구간도 마찬가지로 D 구간의 픽셀을 인접한 픽셀 값으로 변경하고 E 구간의 점유 분포 곡선을 쉬프트하여 쉬프트된 C 구간과 연결시키는 방법으로 점유 분포를 재배치할 수 있다. 이때, E 구간의 휘도 레벨값도 왼쪽으로 쉬프트된 값으로 변경될 수 있다.

영상 계조 압축부(130)는 휘도 레벨 변경부(120)에 의해 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축한다. 이때, 영상을 출력하는 장치가 지원하는 휘도 레벨 범위로 영상의 계조를 압축할 수 있다. 영상 계조 압축부(130)에서 행하는 계조 압축방법은 여러 가지가 될 수 있다. 선형적 계조 압축을 예를 들면, 도 2의 (c)는 최초 N(N=10인 경우 휘도 레벨의 범위는 0~1023)의 휘도 레벨을 가졌던 입력 영상의 휘 도 레벨을 변경한 후(도 2의 (b)), N'(N'=9인 경우 휘도 레벨의 범위는 0~511) 휘도 레벨을 가지는 영상으로 압축하는 것을 보여준다. 즉, 각 픽셀의 휘도 레벨값은 압축비에 따라서 선형적으로 바뀐다. 예를 들어, 특정 최초 입력된 HDR 영상의 휘도 레벨 범위가 0~1023이고 영상 표시 장치의 휘도 레벨 범위가 0~511인 경우 반으로 압축되므로 160의 휘도 레벨값을 가지는 픽셀은 80으로 선형적으로 압축되어 바뀌게 된다. 도 3에서는 휘도 레벨이 변경된 도 3의(b)가 영상 계조 압축부(130)에 압축되어 점유 분포가 도 3의 (c)로 바뀜을 알 수 있다.

도 2와 도 3과 같이 점유율이 낮은 픽셀을 인접한 픽셀의 휘도 레벨 값으로 바꾸고 휘도 레벨의 점유 분포를 재배치함으로써 단순 계조 압축에 비해서 고화질의 영상을 생성할 수 있고 로컬 컨트러스트의 선명도를 향상시킬 수가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 생성 장치는 차 영상 생성부(210) 및 영상 보정부(220)를 더 포함할 수 있다.

차 영상 생성부(210)는 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성한다. 차 영상 생성부(210)는 최초 입력된 영상에서 입력된 영상의 각 픽셀을 좌, 우, 상, 하 중 하나의 방향으로 한 픽셀만큼 쉬프트한 영상을 빼서 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력된 영상으로부터 인접한 픽셀과의 차 영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.

본 발명에서 차 영상은 압축되기 전의 최초 입력된 영상으로부터 구한다. 도 4에서는 최초 입력된 영상을 좌측으로 한 픽셀만큼 쉬프트시킨다. 그리고, 최초 입 력된 영상의 영상에서 쉬프트된 영상을 빼서 차 영상을 생성한다. 즉, 두 개의 영상에서 동일 위치의 픽셀값을 각각 빼는 방법으로 차 영상을 구한다. 이러한 차 영상은 계조 압축되기 전 영상에 대한 로컬 콘트라스트에 대한 정보를 가지게 된다.

영상 보정부(220)는 차 영상 생성부(210)에서 구한 차 영상을 영상 계조 압축부(130)에서 구한 영상에 더함으로써 영상을 보정한다.

도 5는 압축된 영상에 차 영상을 더하여 로컬 콘트러스트가 향상되도록 영상을 보정하는 과정을 도시한 도면이다.

압축된 영상에서 도 4에서 구한 차 영상을 더해서 최종 출력되는 영상을 생성하는 모습을 보여준다. 차 영상은 압축되기 전의 N 비트의 휘도 레벨 범위를 가지고 계조 압축된 영상은 N' 비트의 휘도 레벨 범위를 가지는데, 압축된 영상에 차 영상을 더할 때 일부 픽셀 값은 N' 비트 휘도 레벨 범위를 초과하는 값을 가질 수 있다. 이때, 해당 픽셀은 N' 비트 값을 가지도록 한다. 예를 들어 계조 압축된 영상이 9비트의 휘도 레벨 범위(0~511)를 가질 때, 특정 픽셀의 위치에 차 영상의 픽셀값이 200이고 동일 위치의 계조 압축된 영상의 픽셀값이 320일 때, 두 값을 더 한 값은 520이다. 이때 그 픽셀을 값을 압축된 영상의 휘도 레벨값의 최대값인 511의 값을 가지도록 한다.

영상의 계조 압축에 의해 로컬 콘트러스트가 손상되는데, 본 발명에서는 차 영상을 통해서 계조 압축되기 전의 로컬 콘트러스트 정보를 압축된 영상에 보정함으로써 압축된 후에도 로컬 콘트러스트 정보를 유지 및 향상시킬 수가 있다. 따라서, 고화질의 HDR영상을 저사양의 LDR 영상 표시 장치를 통하여 보여줄 때 화질을 유지하면서 HDR 영상을 구현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 장치의 블록도이다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 압축 장치는 영상 계조 압축부(130), 차영상 생성부(210) 및 영상 보정부(220)를 포함할 수 있다.

영상 계조 압축부(130)는 입력된 영상을 압축한다. 전술한 실시예에서의 영상 계조 압축부(130)는 입력된 영상의 휘도 레벨값을 변경시킨 영상에 대해서 계조 압축을 수행하다 본 실시예에서의 영상 계조 압축부(130)는 입력된 영상을 계조를 압축한다.

차 영상 생성부(210)는 전술한 바와 같이 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성한다.

그리고 영상 보정부(220)는 차 영상 생성부(210)에서 구한 차 영상을 영상 계조 압축부(130)에서 계조 압축된 영상에 더함으로써 최초 입력된 영상의 로컬 콘트러스트 정보가 손실되지 않도록 영상을 보정한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법을 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법의 흐름도이다.

점유율 분석부(110)는 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석해서 휘도 레벨의 점유 분포를 구한다(S310).

다음, 휘도 레벨 변경부(120)는 점유율 분석부(110)에서 구한 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하여 입력된 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경시킨다(S320). 휘도 레벨을 변경시키는 일 실시예로 도 2의 (b)를 참조로 전술한 바와 같이 소정의 문턱값을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 소정의 문턱값보다 높은 점유율을 가지는 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 좌우의 점유 분포를 스트레칭하여 연결하는 방법으로 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경시킬 수 있다. 또 다른 실시예로 도 3의 (b)를 참조로 전술한 바와 같이 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 소정의 문턱값보다 높은 점유율을 가지는 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 좌우에 있는 점유 분포 중에서 높은 휘도 레벨을 갖는 점유 분포를 낮은 휘도 레벨을 갖는 점유 분포로 쉬프트하여 연결하는 방법으로 입력된 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경시킬 수 있다.

다음, 영상 계조 압축부(130)는 휘도 레벨이 변경된 영상을 압축한다(S330). 이때 영상을 출력하는 장치가 지원하는 휘도 레벨 범위로 영상의 계조를 압축할 수 있다.

또한, 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성하고(S340), 차 영상을 영상 계조 압축부(130)에서 계조 압축된 영상에 더하여 영상을 보정하는 단계(S350)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법은 아래와 같다.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법의 흐름도이 다.

영상 계조 압축부(130)는 최초 입력된 영상의 계조를 압축하고(S410), 차 영상 생성부(210)는 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀 사이의 차 영상을 생성한다(S420). 그리고, 영상 보정부(220)는 차 영상 생성부(210)에서 생성한 차 영상을 영상 압축부(130)에서 압축한 영상에 더해서 영상을 보정한다(S430).

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 휘도 레벨에 따른 점유 분포를 재배치하고 계조 압축하는 과정을 도시한 도면이다.

도 3은 도 2와 다른 방법으로 영상의 휘도 레벨에 따른 점유 분포를 재배치하고 계조를 압축하는 과정을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력된 영상으로부터 인접한 픽셀과의 차 영상을 생성하는 과정을 도시한 도면이다.

도 5는 압축된 영상에 차 영상을 더하여 로컬 콘트러스트가 향상되도록 영상을 보정하는 과정을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 장치의 블록도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법의 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 영상 계조 압축 방법의 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110: 점유율 분석부

120: 휘도 레벨 변경부

130: 영상 계조 압축부

210: 차 영상 생성부

220: 영상 보정부

Claims (22)

1. 입력된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석하여 상기 휘도 레벨의 점유 분포를 구하는 점유율 분석부;

   상기 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 상기 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하고, 상기 점유 분포의 재배치에 의하여 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는 휘도 레벨 변경부; 및

   상기 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축하는 영상 계조 압축부를 포함하되,

   상기 휘도 레벨 변경부는 상기 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 상기 소정의 문턱값보다 높은 점유율을 가지는 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고, 상기 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨 부분의 좌우의 점유 분포를 스트레칭하여 연결하는 방법으로 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는, 영상 계조 압축 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력된 영상은 HDR(High Dynamic Range) 영상인 영상 계조 압축 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상 계조 압축부는 상기 영상을 출력하는 장치가 지원하는 휘도 레벨 범위로 상기 영상을 압축하는 영상 계조 압축 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성하는 차 영상 생성부; 및

   상기 차 영상을 상기 계조 압축된 영상에 더하는 영상 보정부를 더 포함하는 영상 계조 압축 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 차 영상 생성부는 상기 입력된 영상에서 상기 입력된 영상을 한 픽셀만큼 쉬프트한 영상을 빼서 상기 차 영상을 생성하는 영상 계조 압축 장치.
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12. 입력된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도 레벨을 분석하여 상기 휘도 레벨의 점유 분포를 구하는 단계;

    상기 휘도 레벨의 점유 분포에서 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 점유 분포를 제외한 나머지 점유 분포를 이용해서 상기 입력된 영상의 점유 분포를 재배치하고, 상기 점유 분포의 재배치에 의하여 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는 단계; 및

    상기 휘도 레벨이 변경된 영상의 계조를 압축하는 단계를 포함하되,

    상기 휘도 레벨을 변경하는 단계는 상기 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨의 픽셀은 상기 소정의 문턱값보다 높은 점유율을 가지는 인접한 픽셀의 휘도 레벨로 변경하고, 상기 소정의 문턱값보다 낮은 점유율을 가지는 휘도 레벨 부분의 좌우의 점유 분포를 스트레칭하여 연결하는 방법으로 상기 영상의 각 픽셀의 휘도 레벨을 변경하는, 영상 계조 압축 방법.
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15. 제 12 항에 있어서,

    상기 입력된 영상은 HDR(High Dynamic Range) 영상인 영상 계조 압축 방법.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 영상의 계조를 압축하는 단계는 상기 영상을 출력하는 장치가 지원하는 휘도 레벨 범위로 상기 영상의 계조를 압축하는 영상 계조 압축 방법.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 입력된 영상의 각 픽셀과 인접한 픽셀의 차 영상을 생성하는 단계; 및

    상기 차 영상을 상기 계조 압축된 영상에 더하는 단계를 더 포함하는 영상 계조 압축 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 차 영상 생성하는 단계는 상기 입력된 영상에서 상기 입력된 영상을 한 픽셀만큼 쉬프트한 영상을 빼서 상기 차 영상을 생성하는 영상 계조 압축 방법.
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