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KR20080018690A - 영상의 선명도 개선 장치 및 방법 - Google Patents

영상의 선명도 개선 장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
KR20080018690A
KR20080018690A KR1020060081207A KR20060081207A KR20080018690A KR 20080018690 A KR20080018690 A KR 20080018690A KR 1020060081207 A KR1020060081207 A KR 1020060081207A KR 20060081207 A KR20060081207 A KR 20060081207A KR 20080018690 A KR20080018690 A KR 20080018690A
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KR
South Korea
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signal
variance
sharpness
image
output
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Application number
KR1020060081207A
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Inventor
박수진
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 영상의 선명도 개선 장치 및 방법에 관한 것으로서, 입력되는 휘도 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하고, 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 가중치를 조절한 후, 영상의 선명도 개선에 적용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 영상의 통계적 특성에 따라 가중치를 달리 적용하여 다양한 영상에서 자연스러운 선명도 개선이 가능하다.
선명도, 가중치, 아티팩트, 분산, 고역 통과 필터

Description

영상의 선명도 개선 장치 및 방법{ Apparatus for improving resolution of image and Method thereof }
도 1은 종래의 언샤프 마스킹 기법에 의한 영상 선명도 개선 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 영상의 선명도 개선 장치의 실시예를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 영상 특성 추출부의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 선명도 개선부의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 전체 표준 편차를 128로 고정했을 때, 국부 편차에 따른 가중치 값을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 영상 선명도 개선 방법의 실시예를 나타낸 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제1 색 공간 변환부 110 : 영상 특성 추출부
120 : 선명도 개선부 130 : 제2 색 공간 변환부
본 발명은 영상의 선명도 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치의 주종을 이루어 온 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)은 전자빔을 표시 영역에 대해 편향시키기 위해서 전자총과 형광면 사이가 일정 거리 이상 확보되어야 한다.
이러한 특성에 의해, CRT는 화면 크기에 비해 상대적으로 부피가 크고, 많은 중량을 차지하며, 또한 화면의 평면화 및 대형화 구현에 한계가 있었다.
한편, 과학의 급격한 발전 및 생활의 풍족함으로 인해 현대인들은 디스플레이 장치의 고급화, 고품격화 및 대형화를 추구하는 경향이 커지고 있다.
이와 같은 현대인의 요구 및 CRT의 문제점을 극복하기 위해 새로이 대두된 것이 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 프로젝션 TV 등이다. 이러한 평판 디스플레이 장치는 두께가 얇고 경량이며 대형화면의 구현이 가능하다.
그러나, 상기 LCD, PDP 등과 같은 디스플레이 장치는 화면 크기가 대형화됨에 따라 잡음 신호, 블러링(Blurring), 입력 영상신호의 신호 대역 제한에 의해 해상도가 저하된 출력 영상신호를 재생하는 경우가 빈번하게 발생한다.
종래에는 평판 디스플레이 장치의 영상의 선명도를 개선하기 위해 영상 데이터를 화면에 디스플레이하기 전에 영상 데이터를 디지털 필터(Digital Filter)인 언샤프 마스킹(Unsharp Masking) 기법을 응용하여 보다 선명한 영상을 볼 수 있도록 하였다.
언샤프 마스킹 기법은 영상의 세세한 부분을 더욱 강조하고 경계 부분의 대비 효과를 증대시키므로 영상 이미지의 불필요한 노이즈를 제거함으로써, 획득 영 상이 모호한 경우 이미지를 뚜렷하게 하기 위하여 사용한다.
도 1은 종래의 언샤프 마스킹 기법에 의한 영상 선명도 개선 장치를 나타낸 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 언샤프 마스킹 기법에 의한 영상 선명도 개선 장치는 고역 통과 필터(High Pass Filter : HPF)(10)와, 승산부(20)와, 신호 지연부(30)와, 가산부(40)로 이루어진다.
상기 고역 통과 필터(10)는 입력되는 신호(Input)를 필터링하여 고주파(High Frequency) 신호를 출력한다.
즉, 상기 고역 통과 필터(10)는 입력되는 영상에서 부드러운 부분을 제거하고 날카로운 부분, 즉 고주파(High Frequency) 신호들만을 통과시켜 이미지의 선명도를 높인다.
상기 고역 통과 필터(10)는 3×3 픽셀, 5×5 픽셀, 7×7 픽셀 크기의 마스크의 계수 값을 정 중앙에는 양의 계수, 그 주변은 음의 계수를 사용함으로써, 전체 계수의 합이 0이 되도록 설정하여 영상 데이터에 적용시키면 선명한 화질의 영상을 얻을 수 있다.
상기 승산부(20)는 상기 고역 통과 필터(10)에서 출력된 신호에 고정된 가중치(W) 값을 승산하여 출력한다.
상기 신호 지연부(30)는 입력된 신호(Input)를 소정 시간 지연시킨 후, 출력한다.
즉, 신호 지연부(30)는 상기 승산부(20)에서 고역 통과 필터(10)에서 출력된 신호에 고정된 가중치(W) 값을 승산하여 출력함과 동시에 지연된 입력 신호(Input-d)를 출력한다.
여기서, 상기 신호 지연부(30)에서 소정 시간 지연된 신호(Input-d)는 상기 고역 통과 필터(10)로 입력된 신호(Input)와 동일한다.
상기 가산부(150)는 상기 승산부(20)에서 출력된 신호 및 상기 신호 지연부(30)에서 출력된 신호(Input-d)를 가산하여 출력한다.
종래의 언샤프 마스킹을 이용한 영상의 선명도 개선 방법을 수식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112006061165605-PAT00001
여기서, (m,n)은 화소 위치를 나타내고, yi(m,n)은 입력 휘도를 나타내고, W는 가중치를 나타내며, hHP(m,n)은 고역 통과 필터된 신호를 나타내며, yo(m,n)는 출력 휘도를 나타낸다.
수학식 1에서 볼 수 있듯이, 출력 휘도는 입력 휘도의 크기에 가중치된 고역 통과 필터된 값을 더한 것과 같다. 이러한 방법은 영상의 경계(Edge)를 강화하여 선명도를 높이는 효과가 있다.
그러나, 이러한 고전적인 방법은 영상의 특성을 고려하지 않은 채 가중치가 고정되어 있어서 다양한 영상에 적용했을 때, 인위적인 왜곡현상(Artifact)을 초래하는 단점이 있다.
즉, 고역 통과 필터된 값에 각 영상마다 동일한 가중치가 주어짐으로써, 영상의 특성을 제대로 살리지 못하고 부자연스러운 영상이 화면에 출력되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 입력되는 휘도 신호의 국부 분산 및 해당 프레임의 전체 분산을 추출하고, 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 가중치를 조절함으로써, 영상의 통계적 특성에 따라 가중치를 달리 적용하여 다양한 영상에서 자연스러운 선명도 개선이 가능한 영상의 선명도 개선 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 영상의 선명도 개선 장치의 바람직한 실시예는, R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호를 입력받아 휘도 신호의 Y 신호와 색 정보의 Cb 및 Cr 신호로 변환하여 출력하는 제1 색 공간 변환부와, 상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 영상 특성 추출부와, 상기 영상 특성 추출부에서 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 상기 Y 신호의 선명도를 개선하는 선명도 개선부와, 상기 선명도 개선부에 의해 선명도가 개선된 Y 신호 및 상기 제1 색 공간 변환부가 출력하는 Cb 및 Cr 신호를 입력받아 R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호로 변환하여 출력 하는 제2 색 공간 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 영상 특성 추출부는, 상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호의 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크(Mask) 내의 국부 분산(Local Variance)을 추출하는 국부 분산 추출부와, 상기 Y 신호의 해당 프레임(Frame)의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 전체 분산 추출부와, 상기 Y 신호의 해당 프레임의 휘도 정보가 저장되는 메모리와, 상기 메모리에 저장된 휘도 정보를 이용하여 상기 국부 분산 추출부 및 전체 분산 추출부가 상기 Y 신호의 국부 분산 및 전체 분산을 추출할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 선명도 개선부는, 상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호를 필터링하여 고주파(High Frequency)신호를 출력하는 고역 통과 필터와, 상기 영상 특성 추출부에서 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 해당 영상에 적용할 가중치를 조절하는 가중치 조절부와, 상기 고역 통과 필터에서 출력되는 고주파 신호 및 상기 가중치 조절부에서 결정된 가중치 값을 입력받아 선명도가 개선된 휘도신호를 출력하는 선명도 조절부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 영상의 선명도 개선 방법의 바람직한 실시예는, R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호를 입력받아 휘도 신호의 Y 신호와 색 정보의 Cb 및 Cr 신호로 변환하여 출력하는 단계와, 상기 출력된 Y 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 단계와, 상기 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 상기 출력된 Y 신호의 선명도를 개선하는 단계와, 상기 선명도가 개선된 Y 신호 및 상기 Cb 및 Cr 신호를 입력받아 R(레드), G(그린 ), B(블루) 색 신호로 변환하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 영상 선명도 개선장치 및 방법을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 영상의 선명도 개선 장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호를 입력받아 휘도 신호의 Y 신호와 색 정보의 Cb 및 Cr 신호로 변환하여 출력하는 제1 색 공간 변환부(100)와, 상기 제1 색 공간 변환부(100)에서 출력된 Y 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 영상 특성 추출부(110)와, 상기 영상 특성 추출부(110)에서 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 상기 Y 신호의 선명도를 개선하는 선명도 개선부(120)와, 상기 선명도 개선부(120)에 의해 선명도가 개선된 Y 신호 및 상기 제1 색 공간 변환부(100)가 출력하는 Cb 및 Cr 신호를 입력받아 R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호로 변환하여 출력하는 제2 색 공간 변환부(130)로 이루어진다.
상기 제1 색 공간 변환부(100)는 Ri(m,n)(레드), Gi(m,n)(그린), Bi(m,n)(블루)의 색 신호를 입력받아 휘도신호의 Yi(m,n) 신호와, 색 정보의 Cbi(m,n) 및 Cri(m,n) 신호로 변환하여 출력한다.
상기 영상 특성 추출부(110)는 입력 휘도 신호 Yi(m,n)의 통계적 특성을 추출하여 선명도 개선부(120)로 출력한다.
즉, 상기 영상 특성 추출부(110)는 입력 휘도 신호 Yi(m,n)의 분산(分散, Variance)을 구하여 선명도 개선부(120)로 출력한다.
여기서, 상기 영상 특성 추출부(110)는 입력 휘도 신호 Yi의 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크(Mask) 내의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임(Frame)의 전체 분산(Global Variance)을 추출한다.
상기 선명도 개선부(120)는 상기 영상 특성 추출부(110)가 추출한 입력 휘도 신호 Yi(m,n)의 국부 분산(Local Variance) 및 전체 분산(Global Variance)을 이용하여 영상의 선명도를 개선시킨 Yo(m,n)의 휘도 신호를 출력한다.
즉, 상기 선명도 개선부(120)는 상기 영상 특성 추출부(110)가 추출한 입력 휘도 신호 Yi(m,n)의 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 입력되는 영상에 적용할 가중치 값을 정한 후, 상기 정해진 가중치 값에 따라 영상의 선명도를 개선한다.
이에 의하면, 영상의 통계적 특성에 따라 다른 가중치 값을 적용할 수 있어 다양한 영상에서 자연스러운 선명도 개선이 가능하다.
상기 제2 색 공간 변환부(130)는 상기 선명도 개선부(120)에 의해 선명도가 개선된 Yo(m,n) 신호와, 상기 제1 색 공간 변환부(100)가 출력하는 Cbi(m,n) 및 Cri(m,n) 색 신호를 입력받아 Ro(m,n), Go(m,n), Bo(m,n) 색 신호를 출력한다.
도 3은 본 발명의 영상 특성 추출부의 구성을 나타낸 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 입력되는 휘도 신호 Yi의 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크(Mask) 내의 국부 분산(Local Variance)을 추출하는 국부 분산 추출부(111)와, 상기 입력되는 휘도 신호 Yi의 해당 프레임(Frame)의 전체 분산(Global Variance)을추출하는 전체 분산 추출부(113)와, 상기 입력되는 프레임의 휘도 정보가 저장되는 메모리(115)와, 상기 메모리(115)에 저장된 프레임의 휘도 정보를 이용하여 상기 국부 분산 추출부(111) 및 전체 분산 추출부(113)가 입력되는 영상의 국부 분산 및 전체 분산을 추출할 수 있도록 제어하는 제어부(117)로 이루어진다.
여기서, 상기 국부 분산은 다음 수학식 2로 나타낼 수 있으며, 상기 국부 분산 추출부(111)는 수학식 2를 통해 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크 내의 국부 분산을 추출한다.
Figure 112006061165605-PAT00002
여기서, σ2 l(m,n)은 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크 내의 국부 분산을 나타내고, Yi(k,l)은 상기 마스크 내의 (k,l) 픽셀 위치에서의 입력 휘도를 나타내며, mean(m,n)은 (m,n) 픽셀을 중심으로 하는 마스크 내의 평균 휘도를 나타낸다.
그리고, 상기 전체 분산은 다음 수학식 3으로 나타낼 수 있으며, 상기 전체 분산 추출부(113)는 수학식 3을 통해 입력 휘도 신호 Yi의 해당 프레임의 전체 분산을 추출한다.
Figure 112006061165605-PAT00003
여기서, σ2 g은 해당 프레임의 전체 분산을 나타내고, Yi(k,l)은 상기 마스크 내의 (k,l) 픽셀 위치에서의 입력 휘도를 나타내며, mean g는 해당 프레임의 평균 휘도를 나타내고, MN은 해당 프레임의 전체 크기를 나타낸다. 즉, M은 해당 프레임의 수평 화소수를, N은 해당 프레임의 수직 화소수를 의미한다.
도 4는 본 발명의 선명도 개선부의 구성을 나타낸 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 입력되는 휘도 신호 Yi(m,n)를 필터링하여 고주파(High Frequency)신호 hHP(m,n)를 출력하는 고역 통과 필터(121)와, 영상 특성 추출부(미도시)에서 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 입력되는 영상에 적용할 가중치를 조절하는 가중치 조절부(124)와, 상기 고역 통과 필터(121)에서 출력되는 고주파 신호 hHP(m,n) 및 상기 가중치 조절부(124)에서 결정된 가중치 값을 입력받아 선명도가 개선된 휘도신호 Yo(m,n)를 출력하는 선명도 조절부(127)로 이루어진다.
상기 고역 통과 필터(121)는 입력되는 휘도 신호 Yi(m,n)에서 부드러운 부분을 제거하고 날카로운 부분, 즉 고주파(High Frequency) 신호들만을 통과시켜 이미지의 선명도를 높인다.
상기 고역 통과 필터(121)는 3×3 픽셀, 5×5 픽셀, 7×7 픽셀 크기의 마스크의 계수 값을 정 중앙에는 양의 계수, 그 주변은 음의 계수를 사용함으로써, 전체 계수의 합이 0이 되도록 설정하여 영상 데이터에 적용시키면 선명한 화질의 영상을 얻을 수 있다.
상기 가중치 조절부(124)는 영상 특성 추출부(미도시)에서 출력하는 국부 분산(σ2 l(m,n)) 및 전체 분산(σ2 g)을 이용하여 입력되는 영상에 적용할 가중치 값을 조절한다.
여기서, 상기 국부 분산(σ2 l(m,n)) 및 전체 분산(σ2 g)을 이용한 가중치 값 w(m,n)은 다음 수학식 4에 의해 정하여진다.
Figure 112006061165605-PAT00004
상기 수학식 4에 의하면, 가중치 w(m,n)의 최대값은 1에, 최소값은 0에 가까워짐을 알 수 있다.
그리고, 국부 분산(σ2 l(m,n))이 전체 분산(σ2 g)에 비하여 커질수록 가중치 w(m,n)은 작아지며, 반대로 국부 분산(σ2 l(m,n))이 전체 분산(σ2 g)에 비하여 작을수록 가중치 w(m,n)는 커짐을 알 수 있다.
상기 수학식 4에 의하면, 입력되는 영상의 국부 분산(σ2 l(m,n)) 및 전체 분산(σ2 g)을 고려하여 가중치 값을 적용함으로써, 영상의 과다한 선명도 향상을 막아 아티팩트(Artifact)를 방지하는 효과가 있다.
도 5는 전체 표준 편차를 128로 고정했을 때, 국부 편차에 따른 가중치 값을 나타내는 그래프이다. 이에 도시된 바와 같이, 국부 편차가 클수록 가중치가 줄어 드는 것을 볼 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 영상의 통계적 특성에 따라 가중치를 달리 적용하되, 수학식 4에 의하여 가중치를 적용함으로써, 영상의 과다한 선명도 개선을 방지할 수 있다.
상기 선명도 조절부(127)는 상기 고역 통과 필터(121)에서 출력되는 고주파 신호 hHP(m,n) 및 상기 가중치 조절부(124)에서 결정된 가중치 값 w(m,n)을 입력받아 선명도가 개선된 휘도신호 Yo(m,n)를 출력하는데, 출력되는 휘도신호 Yo(m,n)는 다음 수학식 5로 나타낼 수 있다.
Figure 112006061165605-PAT00005
여기서, (m,n)은 화소 위치를 나타내고, Yi(m,n)은 입력 휘도를 나타내며, w(m,n)는 가중치 값을 나타내고, hHP(m,n)은 고역 통과 필터된 신호를 나타내며, Yo(m,n)는 출력 휘도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 영상 선명도 개선방법의 실시예를 나타낸 순서도이다.
이에 도시된 바와 같이, 먼저 영상 특성 추출부(110)에서 입력 휘도 신호 Yi의 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크(Mask) 내의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임(Frame)의 전체 분산(Global Variance)을 추출한다(단계 S100).
다음으로, 입력 휘도 신호 Yi를 고역 통과 필터(121)로 필터링하여 고주파신호 hHP(m,n)를 출력하고, 상기 영상 특성 추출부(110)에서 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 가중치 값 w(m,n)을 조절한다(단계 S110).
이어서, 선명도 조절부(127)에서 상기 고역 통과 필터(121)에서 출력하는 고주파신호 hHP(m,n) 및 가중치 조절부(124)에서 출력하는 가중치 값 w(m,n)을 입력받아 선명도가 개선된 휘도신호 Yo(m,n)를 출력한다(단계 S120).
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 입력되는 휘도 신호의 국부 분산 및 해당 프레임의 전체 분산을 추출하고, 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 가중치를 조절함으로써, 영상의 통계적 특성에 따라 가중치를 달리 적용 하여 다양한 영상에서 자연스러운 선명도 개선이 가능하며, 영상의 과다한 선명도 향상을 막아 아티팩트(Artifact)를 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호를 입력받아 휘도 신호의 Y 신호와 색 정보의 Cb 및 Cr 신호로 변환하여 출력하는 제1 색 공간 변환부;
    상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 영상 특성 추출부;
    상기 영상 특성 추출부에서 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 상기 Y 신호의 선명도를 개선하는 선명도 개선부; 및
    상기 선명도 개선부에 의해 선명도가 개선된 Y 신호 및 상기 제1 색 공간 변환부가 출력하는 Cb 및 Cr 신호를 입력받아 R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호로 변환하여 출력하는 제2 색 공간 변환부를 포함하여 이루어지는 영상의 선명도 개선장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 특성 추출부는,
    상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호의 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크(Mask) 내의 국부 분산(Local Variance)을 추출하는 국부 분산 추출부;
    상기 Y 신호의 해당 프레임(Frame)의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 전체 분산 추출부;
    상기 Y 신호의 해당 프레임의 휘도 정보가 저장되는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 휘도 정보를 이용하여 상기 국부 분산 추출부 및 전체 분산 추출부가 상기 Y 신호의 국부 분산 및 전체 분산을 추출할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 국부 분산 추출부는 아래의 수학식을 통해 국부 분산을 추출하는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 장치.
    (수학식)
    Figure 112006061165605-PAT00006
    여기서, 상기 σ2 l(m,n)은 (m,n) 픽셀 위치에서 마스크 내의 국부 분산, Yi(k,l)은 상기 마스크 내의 (k,l) 픽셀 위치에서의 입력 휘도, mean(m,n)은 (m,n) 픽셀을 중심으로 하는 마스크 내의 평균 휘도를 의미한다.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전체 분산 추출부는 아래의 수학식을 통해 전체 분산을 추출하는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 장치.
    (수학식)
    Figure 112006061165605-PAT00007
    여기서, 상기 σ2 g은 해당 프레임의 전체 분산, Yi(k,l)은 (k,l) 픽셀 위치에서의 입력 휘도, mean g는 해당 프레임의 평균 휘도, M은 해당 프레임의 수평 화소수, N은 해당 프레임의 수직 화소수를 의미한다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선명도 개선부는,
    상기 제1 색 공간 변환부에서 출력된 Y 신호를 필터링하여 고주파(High Frequency)신호를 출력하는 고역 통과 필터;
    상기 영상 특성 추출부에서 추출된 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 해당 영상에 적용할 가중치를 조절하는 가중치 조절부; 및
    상기 고역 통과 필터에서 출력되는 고주파 신호 및 상기 가중치 조절부에서 결정된 가중치 값을 입력받아 선명도가 개선된 휘도신호를 출력하는 선명도 조절부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가중치 조절부는 아래의 수학식을 통해 가중치를 조절하는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 장치.
    (수학식)
    Figure 112006061165605-PAT00008
    여기서, 상기 w(m,n)은 (m,n) 픽셀 위치에서의 가중치, σ2 l(m,n)은 국부 분산, σ2 g은 전체 분산을 의미한다.
  7. R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호를 입력받아 휘도 신호의 Y 신호와 색 정보의 Cb 및 Cr 신호로 변환하여 출력하는 단계;
    상기 출력된 Y 신호의 국부 분산(Local Variance) 및 해당 프레임의 전체 분산(Global Variance)을 추출하는 단계;
    상기 추출한 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 상기 출력된 Y 신호의 선명 도를 개선하는 단계; 및
    상기 선명도가 개선된 Y 신호 및 상기 Cb 및 Cr 신호를 입력받아 R(레드), G(그린), B(블루) 색 신호로 변환하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 영상의 선명도 개선 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선명도를 개선하는 단계는,
    상기 Y 신호를 필터링하여 고주파(High Frequency)신호를 출력하는 단계;
    상기 Y 신호의 국부 분산 및 전체 분산을 이용하여 해당 영상에 적용할 가중치를 조절하는 단계; 및
    상기 출력되는 고주파 신호 및 상기 조절된 가중치 값을 입력받아 상기 Y 신호의 선명도를 개선하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상의 선명도 개선 방법.
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