KR100296311B1 - The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image - Google Patents

The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image Download PDF

Info

Publication number
KR100296311B1
KR100296311B1 KR1019990027994A KR19990027994A KR100296311B1 KR 100296311 B1 KR100296311 B1 KR 100296311B1 KR 1019990027994 A KR1019990027994 A KR 1019990027994A KR 19990027994 A KR19990027994 A KR 19990027994A KR 100296311 B1 KR100296311 B1 KR 100296311B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
unit
interpolation
value
output
Prior art date
Application number
KR1019990027994A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010009574A (en
Inventor
윤기룡
하영호
정의윤
이호영
이상석
Original Assignee
구자홍
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구자홍, 엘지전자 주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019990027994A priority Critical patent/KR100296311B1/en
Publication of KR20010009574A publication Critical patent/KR20010009574A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100296311B1 publication Critical patent/KR100296311B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/205Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic
    • H04N5/208Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic for compensating for attenuation of high frequency components, e.g. crispening, aperture distortion correction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo
    • H04N5/213Circuitry for suppressing or minimising impulsive noise
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로에 관한 것으로, 종래에는 여러가지 보간법을 사용하여 선명도를 향상시키는 방법들은 원 신호 자체의 변화가 있는 것이 아닐뿐만 아니라 동영상의 어떤 부분에서는 보간 라인의 영상이 흐릿하거나 윤곽이 들쑥날쑥하게 되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 입력되는 아날로그의 NTSC 표준 영상신호를 디지털의 영상으로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(100)와, 상기에서 제공되는 디지털 영상에 대해 선형(Linear) 보간법을 이용하여 수평방향으로 보간을 수행하는 수평방향 보간부(200)와, 슈도우필터를 이용하여 상기 수평방향 보간부에서 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제1영상 향상부(300)와, 상기에서 수평방향으로 보간 및 선명도가 향상된 영상의 보간화소 주위 10개 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 수직방향으로 보간하는 수직방향 보간부(400)와, 상기 수직방향 보간부에서 수직방향으로 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제2영상 향상부(500)와, 상기 제2영상 향상부에서 선명도가 향상된 디지털 영상으로 아날로그 영상으로 변환시켜 출력시키는 디지털/아날로그 변환부(600)로 구성하여, NTSC 표준영상의 해상도를 수평방과 수직방향으로 각각 2배씩 향상시켜 4배의 해상도를 갖도록 하고, 원 신호에 존재하는 영상의 경계선에 대하여는 방향성 보간을 행하여 그 영상의 경계선을 보존할 수 있도록 하고, 아울러 영상을 위해 화질의 선명도를 향상시키도록 한 것이다.The present invention relates to an image quality improvement circuit of an NTS standard image. Conventionally, methods for improving sharpness by using various interpolation methods do not have a change in the original signal itself, and in some parts of the video, the image of the interpolation line is not included. There is a problem of blurry or jagged contours. Therefore, in the present invention, the analog / digital conversion unit 100 converts an analog NTSC standard video signal of an input signal into a digital video and outputs the digital video, and horizontally interpolates the digital video. A horizontal interpolation unit 200 that performs interpolation, a first image enhancement unit 300 which improves the clarity of the digital image interpolated by the horizontal interpolation unit using a pseudo filter, and the horizontal interpolation in the horizontal direction. And a vertical interpolation unit 400 interpolating in the vertical direction by using the directional correlation of 10 pixels around the interpolation pixel of the image having improved sharpness, and the sharpness of the digital image interpolated in the vertical direction from the vertical interpolation unit. The second image enhancing unit 500 and the digital image converting the analog image into the digital image having improved clarity are output to the analog image. It consists of a digital / analog converter 600 to improve the NTSC standard video resolution by 2 times in the horizontal and vertical directions, respectively, to have 4 times the resolution, and to perform directional interpolation on the boundary of the image existing in the original signal. It allows the boundaries of the image to be preserved and also improves the sharpness of the image quality for the image.

Description

엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로 및 방법{THE CIRCUIT FOR IMPROVING PICTURE QUALITY OF NTSC MODE STANDARD IMAGE}Image quality improvement circuit and method of NTS standard video {THE CIRCUIT FOR IMPROVING PICTURE QUALITY OF NTSC MODE STANDARD IMAGE}

본 발명은 NTSC 표준영상의 해상도를 수평방향으로 2배, 수직방향으로 2배 향상시켜 고화질을 얻을 수 있도록 한 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 원신호에 존재하는 영상의 경계선을 보존하는 방향성 보간을 이용하여 주사선을 보간하고, 이 주사선 보간후에도 원 신호 뿐만아니라 보간신호의 에지에 대하여 방향성 보간을 행하여 화질의 선명도를 향상시키도록 한 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image quality improvement circuit and a method for improving NTSC standard image resolution in the horizontal direction and 2 times in the vertical direction to obtain high image quality, and in particular, an image existing in the original signal. The directional interpolation using directional interpolation that preserves the boundary of the interpolation, and after this scanning line interpolation, directional interpolation is performed not only for the original signal but also for the edge of the interpolation signal to improve the sharpness of the image quality. And to a method.

종래 아날로그 NTSC 방식의 표준영상은 전송 대역폭과 영상의 깜박거림을 줄이기 위하여 비월주사 방식을 사용하고 있다.Conventional analog NTSC standard video uses interlaced scanning to reduce transmission bandwidth and image flicker.

프레임당 525개의 주사선을 위에서 아래로 주사하게 되면 영상이 깜박거릴 우려가 있으므로, 1장의 화면을 보내기위해 525개의 주사선을 1회에 그어버리는 것이 아니라 2회에 나누어서 주사한다.If you scan 525 scan lines per frame from top to bottom, the image may flicker, so 525 scan lines are scanned in two times instead of one time to send one screen.

그런데 화면의 같은 장소에서 다음의 주사선이 나타나기 까지는 1/30초의 시간간격이 소요되므로, 2회에 나누어서 주사할 경우 처음의 1/60초 동안에 262.5의 주사선으로 주사하고, 다음의 1/60초 동안에 나머지 262.5의 주사선으로 주사한다.However, it takes 1/30 second time interval until the next scan line appears in the same place on the screen, so if you divide the scan twice, scan with the 262.5 scan line for the first 1/60 second, and for the next 1/60 second. Inject with the remaining 262.5 scan lines.

따라서 시간적인 차이를 두고 한 프레임을 구성하는 총 525개의 주사선이 그려지게 된다.Therefore, a total of 525 scan lines forming one frame are drawn with a time difference.

그러므로 비월주사 방식의 NTSC를 화면에 그려나갈때는 525개의 주사선을 번갈아 가면서 주사하게 되므로, 라인간의 깜박거림 현상이 발생하여 화면의 정세도가 떨어져 화질의 선명도가 떨어지게 된다.Therefore, when interlaced NTSC is drawn on the screen, scanning is done by alternating 525 scan lines, which causes flickering between lines, which reduces the definition of the screen and reduces the clarity of image quality.

이러한 비월주사 방식의 화질 선명도 열화를 보완하기 위해 2매의 필드영상을 메모리를 사용하여 합성한 후, 프레임을 구성하는 525개의 주사선을 한번에 그리는 방식이 제안되었으나 동영상의 경우 2매의 필드영상에서 상의 어긋남이 발생하여 화질의 선명도가 향상시키지 못하였다.In order to compensate for the deterioration of image quality clarity of the interlaced scan method, a method of combining two field images using a memory and then drawing 525 scanning lines constituting a frame was proposed. The deviation occurred and the sharpness of the image quality was not improved.

따라서 그러한 문제를 해결하기 위하여 선명하지 않은 부분은 2매의 필드영상중에서 한쪽의 필드영상을 사용하고, 선명한 부분은 2매의 필드영상을 합성하여 사용하는 방법에 제안되었다.Therefore, in order to solve such a problem, the unclear part is proposed in a method of using one field image from two field images, and the clear part using a combination of two field images.

이 경우 고정밀의 동영상 검출회로를 필요로 하기 때문에 실시간 처리에 문제가 된다.In this case, since a high-definition video detection circuit is required, this becomes a problem in real time processing.

그리고, 화질의 선명도를 향상시키기 위한 다은 방법으로는 주사선 보간을 이용하여 비월주사 방식에서 건너뛴 라인을 보충하는 방법이 제안되었다.In addition, as a method for improving the sharpness of the image quality, a method of supplementing the skipped lines in the interlaced scanning method using scanning line interpolation has been proposed.

이 경우 실제적으로 525개의 주사선을 각 필드마다 한번에 그리게 되므로, 기존의 NTSC신호보다 수직방향으로 해상도가 2배 향상되게 되어 선명도를 향상시킬 수 있었다.In this case, since 525 scanning lines are actually drawn in each field at once, the resolution is improved by 2 times in the vertical direction than the conventional NTSC signal, thereby improving the sharpness.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 여러가지 보간법을 사용하여 선명도를 향상시키는 방법들은 원 신호 자체의 변화가 있는 것이 아닐뿐만 아니라 동영상의 어떤 부분에서는 보간 라인의 영상이 흐릿하거나 윤곽이 들쑥날쑥하게 되는 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, methods for improving the clarity using various interpolation methods are not only a change in the original signal itself, but also blurry or jagged edges of the interpolation line in some parts of the video. There is a problem.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 원 신호에 존재하는 영상의 경계선에 대하여 방향성 보간법으로 보간하도록 하여 경계선이 흐릿해지는 것을 방지하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to improve the image quality improvement circuit of the NC standard image to prevent the boundary line blur by interpolating by the directional interpolation method for the boundary line of the image existing in the original signal In providing.

본 발명의 다른 목적은 NTSC 표준영상의 해상도를 수직방향으로 2배, 수평방향으로 2배씩 향상시켜 4배의 해상도 배밀화 효과를 얻도록 한 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an image quality improvement circuit of NTS standard image, which achieves four times the resolution doubled effect by improving the resolution of NTSC standard image by 2 times in the vertical direction and 2 times in the horizontal direction.

본 발명의 또 다른 목적은 주사선 보간후에도 원 신호 뿐만아니라 보간신호에 대해 에지를 선명하게 하는 필터를 이용하여 화질의 선명도를 향상시키도록 한 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an image quality improvement circuit of an NTS standard image for improving the sharpness of image quality by using a filter for sharpening edges for not only the original signal but also the interpolation signal after scanning line interpolation.

도 1은 본 발명 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로도.1 is a circuit diagram of an image quality improvement of an NTS standard image of the present invention.

도 2는 도 1에서, 수평방향 보간부의 구성도.FIG. 2 is a configuration diagram of a horizontal interpolation unit in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에서, 제1영상 향상부의 구성도.3 is a configuration diagram of the first image enhancement unit in FIG. 1.

도 4는 도 3에서, 노이즈 제거부를 구성하는 슈도우 필터의 연산과 그 연산에 사용되어지는 화소군을 보여주는 설명도.FIG. 4 is an explanatory diagram showing the calculation of the pseudo filter constituting the noise removing unit and the pixel group used for the calculation in FIG. 3; FIG.

도 5는 도 4에서, 슈도우 필터의 적용예를 보여주는 설명도.FIG. 5 is an explanatory diagram showing an application example of a shoe filter in FIG. 4; FIG.

도 6은 도 4에서, 노이즈 제거부의 구성도.FIG. 6 is a configuration diagram of the noise removing unit in FIG. 4. FIG.

도 7은 도 6에서, 민맥스 필터와 맥스민 필터의 연산 블록도.7 is a calculation block diagram of a Minmax filter and a Maxmin filter in FIG. 6;

도 8은 도 3의 향상 계수(Enhancement factor)를 결정하기 위한 영역 분류과정과 이 과정에서 사용되는 화소군을 보여주는 설명도.FIG. 8 is an explanatory diagram showing a region classification process for determining an enhancement factor of FIG. 3 and a pixel group used in this process; FIG.

도 9는 도 3에서, 평균가중 고역대역 통과필터에 사용되는 화소군을 보여주는 설명도FIG. 9 is an explanatory diagram showing a pixel group used in the average weighted high pass filter in FIG. 3; FIG.

도 10은 도 9의 평균가중 고역대역 통과필터를 적용하기 이전의 원영상과 이후의 영상도.10 is an original image before and after applying the average weighted high pass filter of FIG. 9; FIG.

도 11은 도 1에서, 수직방향 보간부의 구성도.FIG. 11 is a configuration diagram of a vertical interpolation part in FIG. 1. FIG.

도 12는 도 11에서, 방향 결정부의 상세도.12 is a detailed view of a direction determining unit in FIG. 11;

도 13은 도 1에서, 제2영상 향상부의 구성도.FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a second image enhancement unit in FIG. 1.

도 14는 도 13에서, 영역 결정부의 구성도.FIG. 14 is a configuration diagram of an area determination unit in FIG. 13.

도 15는 본 발명에서 수직방향 보간을 위한 방향성 상관 관계 설명도.15 is a diagram illustrating directional correlation for vertical interpolation in the present invention.

도 16은 본 발명에서 수직방향 방향성 보간을 위한 동작 흐름도.16 is a flowchart illustrating operation for vertical directional interpolation in the present invention.

도 17은 도 16에서, 도미넌트 영역과 넌-도미넌트 영역의 결정예를 보여주는 설명도.FIG. 17 is an explanatory diagram showing a determination example of a dominant region and a non-dominant region in FIG. 16; FIG.

도 18은 본 발명을 티브이(TV)에 적용한 예를 보여주는 시스템 구성도.18 is a system configuration diagram showing an example of applying the present invention to a television (TV).

도 19는 본 발명을 칼라 신호에 적용한 예를 보여주는 신호처리 구성도.19 is a signal processing block diagram showing an example in which the present invention is applied to a color signal.

도 20은 본 발명 엔티에스씨 표준영상의 동작설명을 보여주는 예시도.20 is an exemplary view showing the operation of the present invention NC standard image.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****

100 : 아날로그/디지탈 변환부 200 : 수평방향 보간부100: analog / digital conversion unit 200: horizontal interpolation unit

300 : 제1 영상 향상부 301 : 노이즈 제거부300: first image enhancing unit 301: noise removing unit

302 : 영역 분류부 303 : 향상계수 결정부302: region classification unit 303: improvement coefficient determination unit

304 : 평균가중 고역대역 통과필터 400 : 수직방향 보간부304: Average weighted high pass filter 400: Vertical interpolator

405 : 방향 결정부 406 : 데이터 선택부405: direction determination unit 406: data selection unit

500 : 제2 영상 향상부 501 : 상태 제어부500: second image enhancement unit 501: state control unit

502 : 어드레스 발생부 503-505 : 메모리502: address generator 503-505: memory

506 : 멀티플렉서 600 : 디지탈/아날로그 변환부506: multiplexer 600: digital / analog converter

801 : 맥스 필터 802 : 민 필터801: Max filter 802: Min filter

803 : 감산기 804 : 비교기803: Subtractor 804: Comparator

상기에서와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력되는 아날로그의 NTSC 표준 영상신호를 디지털의 영상으로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환부와, 상기에서 제공되는 디지털 영상에 대해 선형(Linear) 보간법을 이용하여 수평방향으로 보간을 수행하는 수평방향 보간부와, 슈도우필터를 이용하여 상기 수평방향 보간부에서 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제1영상 향상부와, 상기에서 수평방향으로 보간 및 선명도가 향상된 영상의 보간화소 주위 10개 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 수직방향으로 보간하는 수직방향 보간부와, 상기 수직방향 보간부에서 수직방향으로 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제2영상향상부와, 상기 제2영상 향상부에서 선명도가 향상된 디지털 영상으로 아날로그 영상으로 변환시켜 출력시키는 디지털/아날로그 변환부를 포함한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an analog / digital conversion unit for converting an analog NTSC standard video signal of an input signal into a digital video, and outputting a linear video, and a linear interpolation method for the digital video provided above. A horizontal interpolation unit for performing interpolation in the horizontal direction by using the first interpolation unit, a first image enhancement unit for improving the sharpness of the digital image interpolated in the horizontal interpolation unit using a shadow filter, and interpolation and A vertical interpolation unit for interpolating in the vertical direction by using the directional correlation of 10 pixels around the interpolation pixel of the image with improved sharpness, and a second image for improving the sharpness of the digital image interpolated in the vertical direction from the vertical interpolation unit An enhancement unit and the second image enhancement unit converts the digital image into an analog image Of force it characterized in that, including digital / analog converting units.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 1은 본 발명 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로도로서, 이에 도시한 바와같이, 입력되는 아날로그의 NTSC 표준 영상신호를 디지털의 영상으로 변환시켜 출력하는 아날로그(A)/디지털(D) 변환부(100)와, 상기 아날로그/디지털 변환부(100)에서 제공되는 디지털 영상에 대해 선형(Linear) 보간법으로 수평방향으로 보간을 수행하는 수평방향 보간부(200)와, 슈도우필터를 이용하여 상기 수평방향 보간부(200)에서 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제1영상 향상부(300)와, 상기 수평방향 보간부(200)와 제1영상 향상부(300)에서 수평방향으로 보간 및 선명도가 향상된 영상의 보간화소 주위 10개 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 수직방향으로 보간하는 수직방향 보간부(400)와, 상기 수직방향 보간부(400)에서 수직방향으로 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제2영상 향상부(500)와, 상기 제2영상 향상부(500)에서 선명도가 향상된 디지털 영상으로 아날로그 영상으로 변환시켜 출력시키는 디지털/아날로그 변환부(600)로 구성한다.1 is an image improvement circuit diagram of an NTS standard image of the present invention. As shown in the drawing, an analog (A) / digital (D) conversion unit converts an input analog NTSC standard video signal into a digital video and outputs the digital video. 100, a horizontal interpolation unit 200 which performs interpolation in a horizontal direction with a linear interpolation method on the digital image provided by the analog / digital converter 100, and the pseudo filter using the Interpolation and horizontal interpolation in the first image enhancement unit 300 and the horizontal interpolation unit 200 and the first image enhancement unit 300 to improve the sharpness of the digital image interpolated by the horizontal interpolation unit 200. The vertical interpolation unit 400 interpolates in the vertical direction by using the directional correlation of 10 pixels around the interpolation pixel of the image with improved sharpness, and the sharpness of the digital image interpolated in the vertical direction by the vertical interpolation unit 400. A second image enhancement unit 500 for improving the degree and a digital / analog converter 600 for converting the analog image into an analog image and outputting the digital image having improved clarity in the second image enhancement unit 500.

상기에서 제1영상 향상부(300)는, 도 3에 도시한 바와같이, 영상에 존재하는 임펄스 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(301)와, 상기 노이즈 제거부(301)에서 노이즈가 제거된 영상중 영상향상 위치 중심화소와 주변 8개 화소와의 절대오차값의 최대값과 최소값으로 평탄영역인지 에지영역인지를 분류하는 영상 분류부(302)와,상기 영상 분류부(302)에서 분류한 영상의 영역이 평탄영역이면 향상계수 1/1024를, 에지영역이면 향상계수 1/512를 결정하여 출력시키는 향상 계수 결정부(303)와, 상기 노이즈 제거부(301)에서 노이즈가 제거된 영상의 주위 밝기값에 따라 추출정도가 다른 고주파 성분을 추출하는 평균가중 고역대역 통과필터(304)와, 상기 향상계수 결정부(303)에서 결정된 향상계수와 상기 평균가중 고역대역 통과필터(304)에서 추출된 고주파 성분을 곱하는 곱셈기(304)와, 상기 곱셈기(304)를 통해 값을 상기 노이즈 제거부(301)를 거친 영상에 곱하여 영상의 선명도를 향상시키는 가산기(305)를 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the first image enhancement unit 300 includes a noise removing unit 301 for removing impulse noise present in the image, and an image from which noise is removed from the noise removing unit 301. An image classifier 302 for classifying a flat region or an edge region as a maximum value and a minimum value of an absolute error value between the image enhancement position center pixel and the surrounding eight pixels among the image enhancement position center pixels, and the image classified by the image classifier 302 The enhancement coefficient determiner 303 is configured to determine and output an enhancement factor of 1/1024 if the area of the flat area is a flat area, and an enhancement factor of 1/512, and an edge of the image from which the noise is removed by the noise removing unit 301. An average weighted high pass filter 304 extracting a high frequency component having a different extraction degree according to a brightness value, and an enhancement coefficient determined by the enhancement coefficient determiner 303 and an average weighted high pass band filter 304 Multiplied by high frequency components A multiplier 304 and an adder 305 for multiplying the value through the multiplier 304 to an image passed through the noise removing unit 301 to improve the sharpness of the image.

상기에서 수직방향 보간부(400)는, 도 11에 도시한 바와같이, 입력되는 첫번째 스캔라인의 5개 화소값을 순차적으로 제공하는 제1선입선출 메모리(401)와, 입력되는 두번째 스캔라인의 5개 화소값을 순차적으로 제공하는 제2선입선출 메모리(401)와, 상기 제1선입선출 메모리(401)에서 출력되는 화소와 상기 제2선입선출 메모리(402)에서 출력되는 화소의 오차를 구하는 차동 증폭부(403)와, 상기 차동 증폭부(403)에서 구한 오차에 절대값을 구하는 절대값 출력부(404)와, 상기 차동 증폭부(403)와 절대값 출력부(404)를 거친 두 화소간의 절대오차를 입력받아보간시 이용될 두 화소의 방향을 결정하고, 이 결정된 방향에 따른 데이터 선택신호(SEL)를 출력하는 방향 결정부(405)와, 상기 방향 결정부(405)에서 출력되는 데이터 선택신호(SEL)에 의해 선택된 방향의 화소를 선택하여 출력시키는 데이터 선택부(406)와, 상기 데이터 선택부(406)에서 선택된 두 화소를 더하는 가산기(407)와, 상기 가산기(407)에서 더해진 두 화소값을 1/2로 나눈 평균값으로 보간하도록하는 제산기(408)를 포함한다.As illustrated in FIG. 11, the vertical interpolation unit 400 includes a first first-in first-out memory 401 that sequentially provides five pixel values of the first scan line to be input, and the second scan line to be input. A second first-in first-out memory 401 that sequentially provides five pixel values, and an error between pixels output from the first-in first-out first memory 401 and pixels output from the second first-in first-out memory 402 are obtained. The differential amplifier 403, the absolute value output unit 404 for obtaining the absolute value of the error obtained by the differential amplifier 403, and the two through the differential amplifier 403 and the absolute value output unit 404 A direction determining unit 405 for determining the direction of two pixels to be used when interpolating the absolute error between the pixels and outputting a data selection signal SEL according to the determined direction, and outputting the direction determining unit 405. The pixels in the direction selected by the data selection signal SEL The data selector 406, the adder 407 that adds the two pixels selected by the data selector 406, and the two pixel values added by the adder 407 by an average value divided by 1/2. The divider 408 is included.

상기에서 방향 결정부(405)는, 도 12에 도시한 바와같이, 입력되는 첫번째와 두번째 스캔라인의 두 화소간의 절대오차중 값이 가장 작은 것을 선택하는 민 필터(701)와, 상기 민 필터(701)에서 선택한 가장 작은 값과 상기 두 화소간의 절대오차가 같은 값을 비교하거나 상기 두 화소간의 절대오차들과 임의의 값들 비교하여 출력하는 비교기(702)와, 상기 비교기(702)에서 출력되는 비교값들을 5개의 낸드게이트를 이용하여 낸드링하는 조합부(703)와, 상기 조합부(703)와 비교기(702)에서 출력되는 비교신호들을 5개의 낸드게이트를 통해 낸드링하여 보간화소의 방향을 선택하는 선택신호를 출력하는 선택신호 출력부(704)를 포함한다.12, the direction determiner 405 selects the smallest absolute error value between the two pixels of the first and second scan lines to be input, as shown in FIG. 12, and the min filter ( A comparator 702 for comparing the smallest value selected in step 701 with the same absolute error between the two pixels, or comparing the absolute errors between the two pixels and arbitrary values, and a comparison output from the comparator 702 A combination unit 703 for NAND values using five NAND gates, and a comparison signal output from the combination unit 703 and the comparator 702 through NAND gates to change the direction of the interpolation pixel. And a selection signal output unit 704 for outputting a selection signal for selection.

상기에서 제2영상 향상부(500)는, 도 13에 도시한 바와같이, 입력되는 수평/수직동기신호(S_SYNC)(V_SYNC)와 수평/수직 옵셋신호(H_OFFSET)(V_OFFSET)에 동기시켜 메모리 제어신호 및 각 부의 동작을 제어하기 위한 신호들을 생성하는 상태 제어부(501)와, 상기 상태 제어부(501)로 부터 시작신호(Start_GEN) 입력시 메모리에 소정의 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부(502)와, 상기 상태 제어부(501)에서 제공하는 리드/라이트신호와 어드레스 발생부(502)에서 발생되는 어드레스에 의해 입력되는 데이터를 라이트하거나, 라이트되어 있는 데이터를 읽어들여 출력시키는 제1내지 제3메모리(503-505)와, 상기 상태 제어부(501)에서 제공하는 제어신호에 의해 상기 제1내지 제3메모리(503-505)로 부터 데이터를 선택하는 멀티플렉서(506)와, 상기 멀티플렉서(506)에서 선택된 데이터를 저장시켰다가 그 저장순서대로 출력시키는 3×3 선입선출 메모리(507)와, 상기 메모리(507)에서 제공하는 중심화소(S2)와 주변화소들(S1-S9)의 오차를 구하는 차동증폭부(508)와, 상기에서 출력되는 오차의 절대값을 발생시키는 절대값 발생부(509)와, 상기에서 발생되는 절대오차로 해당영역이 평탄영역인지 에지영역인지를 결정하는 영역 결정부(5010)와, 중심화소(S2)와 평균가중 고역대역 통과필터를 거친 출력값을 이용하여 상기 영역 결정부(5010)에서 결정된 영역에 맞는 화소를 선택하여 그대로 또는 가산하여 출력하는 선택 및 가산기(5017)를 포함한다.As shown in FIG. 13, the second image enhancement unit 500 controls the memory in synchronization with the input horizontal / vertical synchronization signal S_SYNC V_SYNC and the horizontal / vertical offset signal H_OFFSET V_OFFSET. A state controller 501 for generating a signal and signals for controlling operations of each unit, an address generator 502 for generating a predetermined address in a memory when a start signal Start_GEN is input from the state controller 501; The first to third memories may be configured to write data input by the read / write signal provided by the state controller 501 and the address generated by the address generator 502, or to read and output the written data. 503-505, a multiplexer 506 for selecting data from the first to third memories 503-505 by a control signal provided by the state controller 501, and a multiplexer 506 selected from the multiplexer 506. Data A 3x3 first-in first-out memory 507 for storing and outputting the data in the order of storage, and a differential amplification unit for obtaining an error between the center pixel S2 and the peripheral pixels S1-S9 provided by the memory 507 ( 508, an absolute value generator 509 for generating an absolute value of the error output from the above, an area determiner 5010 for determining whether the corresponding area is a flat area or an edge area by the absolute error generated above; And a selector and an adder 5017 which selects a pixel suitable for the region determined by the region determiner 5010 and outputs the image as it is or adds the result using the output value passed through the center pixel S2 and the average weighted high pass filter. .

상기에서 영역 결정부(5015)는, 도 14에 도시한 바와같이, 중심화소(S2)와 그 주변의 화소(S1, S3-S9)들의 절대오차를 받아 그중 값이 가장 큰 것을 선택하는 맥스필터(801)와, 상기 절대오차를 받아 그중 값이 가장 작은 것을 선택하는 민 필터(802)와, 상기 맥스 필터(801)의 출력에서 민 필터(802)의 출력을 빼는 감산기(803)와, 상기 감산기(803)의 출력값과 드레쉬홀드값(Th)을 비교하여 해당영역이 평탄영역인지 에지영역인지를 판단하는 비교기(804)를 포함한다.As described above, the area determiner 5015 receives an absolute error between the center pixel S2 and the pixels S1 and S3-S9 around it and selects the largest value among them. 801, a min filter 802 that receives the absolute error and selects the smallest value among them, a subtractor 803 that subtracts the output of the min filter 802 from the output of the max filter 801, and And a comparator 804 comparing the output value of the subtractor 803 with the threshold value Th to determine whether the corresponding area is a flat area or an edge area.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

본 발명에서 비월주사 방식으로 주사되는 NTSC신호의 선명도를 향상시키기 위하여 먼저 수평방향 보간과 영상 향상을 통해 수평방향으로 2배 해상도가 확대된 2개의 주사선에서, 보간 화소 주위의 10개 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 보간화소를 찾고, 이렇게 찾아낸 보간화소에 대하여 방향성 보간으로 보간하여 수직방향으로도 2배의 해상도를 향상시키도록 하는 것이다.In the present invention, in order to improve the sharpness of the NTSC signal scanned by interlaced scanning, the directional correlation of 10 pixels around the interpolation pixel is first performed in two scan lines in which the resolution is doubled horizontally through horizontal interpolation and image enhancement. The interpolation pixel is found by using the relationship, and the interpolation pixel thus found is interpolated by directional interpolation to improve the resolution twice in the vertical direction.

이와같은 과정을 수행하기 위하여 먼저, 도 1의 아날로그/디지탈변환부(100)로 아날로그의 NTSC 표준 영상신호가 입력되면, 이를 디지털의 영상으로 변환시켜 수평방향 보간부(200)로 제공한다.In order to perform such a process, first, when an analog NTSC standard video signal is input to the analog / digital conversion unit 100 of FIG. 1, it is converted into a digital image and provided to the horizontal interpolation unit 200.

그러면, 상기 수평방향 보간부(200)는 선형 보간방법을 이용하여 수평방향으로 2배 확대된 주사선을 갖도록 한다.Then, the horizontal interpolation unit 200 has a scanning line enlarged twice in the horizontal direction by using a linear interpolation method.

즉, 수평방향 보간부(200)는,도 2에서와 같은 구성을 갖으며, 디지탈로 변환된 영상이 입력되면, 원 영상을 지연부(201)에서 소정시간 만큼 지연시킨 후 가산기(202)와 멀티플렉서(204)로 각각 공급한다.That is, the horizontal interpolation unit 200 has the configuration as shown in FIG. 2, and when an image converted into digital is input, the horizontal interpolation unit 200 delays the original image by the delay unit 201 for a predetermined time and then adds the adder 202 to the adder 202. It is supplied to the multiplexer 204, respectively.

여기서, 지연부(201)는 시리얼하게 입력되는 두 화소의 평균을 구하기 위하여 디플립플롭을 사용하고, 클럭 주파수(Clk)는 27MHz을 사용한다.Here, the delay unit 201 uses a deflip-flop to obtain an average of two serially input pixels, and the clock frequency Clk uses 27 MHz.

그러면 상기 가산기(202)는 원 영상과 상기 지연부(201)를 통해 지연된 지연 영상을 더하고, 제산기(203)는 그 더하여진 영상의 평균값을 구하여 상기 멀티플렉서(204)로 공급한다.Then, the adder 202 adds the original image and the delayed image delayed through the delay unit 201, and the divider 203 obtains an average value of the added image and supplies it to the multiplexer 204.

결국 상기 멀티플렉서(204)는 상기 지연부(201)를 통해 소정시간 만큼 지연된 원 영상과 상기 가산기(202)와 제산기(203)를 통한 두 화소의 평균값 즉, 보간값이 각각 입력된다.As a result, the multiplexer 204 receives the original image delayed by the delay unit 201 by a predetermined time and the average value of the two pixels through the adder 202 and the divider 203, that is, an interpolation value.

그러면 상기 멀티플렉서(204)는 입력되는 클럭(Clk)이 '0'이면, 상기 가산기(202)와 제산기(203)를 거쳐 보간된 영상을 선택하여 출력하고, 클럭(Clk)이 '1'이면, 상기 지연부(201)를 통해 지연된 원 영상을 선택하여 출력한다.Then, the multiplexer 204 selects and outputs an interpolated image through the adder 202 and the divider 203 when the input clock Clk is '0', and when the clock Clk is '1'. The delayed unit 201 selects and outputs a delayed original image.

결국 도 20에서, (a)와 같은 원 주사선에 대해 수평방향으로 선형 보간법에 의해 (b)와 같이 수평방향으로 주사선이 2배로 만든다.20, the scanning line is doubled in the horizontal direction as shown in (b) by linear interpolation in the horizontal direction with respect to the original scanning line as shown in (a).

이렇게 하여 수평방향 보간부(200)에서 수평방향으로 보간하여 제1영상 향상부(300)로 출력시키면, 상기 제1영상 향상부(300)는 화질의 선명도를 향상시키는데, 이 선명도를 향상시키는 과정에 대하여 도 3에 의거하여 살펴보자.In this way, when the horizontal interpolation unit 200 interpolates in the horizontal direction and outputs the horizontal image to the first image enhancement unit 300, the first image enhancement unit 300 improves the sharpness of the image quality. Let's look at with reference to FIG.

제1영상 향상부(300)의 노이즈 제거부(301)는 영상에서 존재하는 임펄스 잡음과 뒤에 설명할 방향성 보간을 수행할 때 잘못된 방향성 추정에 의해 생길수도 있는 임펄스 잡음을 필터를 이용하여 제거한다.The noise removing unit 301 of the first image enhancement unit 300 removes the impulse noise existing in the image and impulse noise that may be caused by incorrect directional estimation when performing directional interpolation, which will be described later, by using a filter.

상기 임펄스 잡음을 제거하는 이유는 임펄스 잡음은 고주파 성분이므로, 이를 제거하지 않으면 그 다음단의 고역통과필터에서 잡음 성분이 추출되어 잡음이 강조되기 때문이다.The reason for removing the impulse noise is because the impulse noise is a high frequency component, and if it is not removed, the noise component is extracted from the next high pass filter to emphasize the noise.

그리고, 상기 임펄스 잡음을 제거하기 위해 실시간 구현이 가능한 슈도우메디안 필터를 이용한다.In addition, a pseudomedian filter capable of real-time implementation is used to remove the impulse noise.

슈도우메디안 필터는, 도 7에서와 같이, 민맥스 필터와 맥스민 필터로 구성된다.The pseudo median filter is composed of a Minmax filter and a Maxmin filter, as shown in FIG.

먼저 맥스민 필터는 도 7a에 도시한 바와같이, 입력되는 시권스중 두 개의 민 필터(Min)를 통해 각각 최소값을 선택한 후 다시 맥스 필터(Max)를 이용하여 선택된 최소값중 가장 큰 값을 갖는 최대값을 선택하여 최종 출력하고, 민맥스 필터는 도 7b에 도시한 바와같이, 입력되는 시퀀스중 두 개의 맥스 필터(Max)를 통해 각각 최대값을 선택한 후 다시 민 필터(Min)를 이용하여 선택된 최대값중 가장 작은 값을 갖는 최소값을 선택하여 최종 출력한다.First, as shown in FIG. 7A, the maxmin filter selects the minimum value through two min filters Min among the entered security, and then again has the maximum value having the largest value among the minimum values selected using the max filter Max. After selecting the final value, the Minmax filter selects the maximum value through the two Max filters Max among the input sequences as shown in FIG. 7B and then selects the maximum value again using the Min filter. The smallest value with the smallest value is selected and finally output.

따라서, L개의 시퀀스 S1,S2,S3,...,SL에 대한 맥스민 필터(MAXIMIN)와 민맥스 필터(MINIMAX)의 정의는 다음과 같다.Accordingly, the definitions of the maxmin filter MAXIMIN and the minmax filter for the L sequences S 1 , S 2 , S 3 , ..., S L are as follows.

MAXIMIN{S1,S2,S3,...,SL}= MAX[MIN(S1,S2,.,SM), MIN(S2,S3,.,SM+1)MAXIMIN {S 1 , S 2 , S 3 , ..., S L } = MAX (MIN (S 1 , S 2 ,., S M ), MIN (S 2 , S 3 ,., S M + 1 )

,..,MIN(SL-M+1,S3,...,SL)], .., MIN (S L-M + 1 , S 3 , ..., S L )]

MINIMAX{S1,S2,S3,...,SL}= MIN[MAX(S1,S2,.,SM), MAX(S2,S3,.,SM+1)MINIMAX {S 1 , S 2 , S 3 , ..., S L } = MIN (MAX (S 1 , S 2 ,., S M ), MAX (S 2 , S 3 ,., S M + 1 )

,..,MAX(SL-M+1,S3,...,SL)], .., MAX (S L-M + 1 , S 3 , ..., S L )]

여기서, M= (L+1)/2 이다.Where M = (L + 1) / 2.

상기에서 맥스민 필터(MAXIMIN)는 밝은 임펄스 잡음을, 민맥스 필터(MINIMAX)는 어두운 임펄스 잡음을 제거한다.The Maxmin filter removes bright impulse noise, and the Minmax filter removes dark impulse noise.

띠라서 노이즈 제거부(301)는 도 4에서와 같은 5개의 화소가 있는 경우, 도 6에 도시한 필터들(MAXIMIN)(MINIMAX)과 제산기(301a)(301b) 및 가산기(301c)를 거쳐 필터링을 행하여 임펄스 잡음을 제거한다.Therefore, when there are five pixels as shown in FIG. 4, the noise removing unit 301 passes through the filters MAXIMIN (MINIMAX), dividers 301a, 301b, and adder 301c shown in FIG. 6. Filtering is performed to remove impulse noise.

이와같은 과정을 거친 연산값들은 도 4에 도시한 바와같으며, 이를 적용한 예는 도 5에 도시한 바와같다.The operation values undergoing the above process are as shown in FIG. 4, and an example of applying these values is as shown in FIG. 5.

상기에서와 같이 동작하는 슈도우메디안 필터를 이용하여 노이즈 제거부(301)에서 임펄스 잡음을 제거한 후 영역 분류부(302)와 평균가중 고역대역 통과필터(304)로 각각 제공한다.After the impulse noise is removed from the noise removing unit 301 by using the pseudo median filter operating as described above, the noise classification unit 302 and the average weighted high pass band filter 304 are respectively provided.

여기서 고역통과필터(HPF)를 사용하지 않고, 평균가중 고역대역통과필터(304)를 사용하는데, 그 이유는 다음과 같다.Here, the average weighted high pass band filter 304 is used instead of the high pass filter (HPF), for the following reason.

일반적인 고역통과필터(HPF)는 영역의 밝기값에 상관없이 고주파 성분을 추출하게 되는데, 이를 영상향상을 위해 원 영상에 더해 줄 경우에 어두운 영역에서는 더해진 고주파 성분이 오히려 영상에서 화질의 열화를 초래한다.In general, the high pass filter (HPF) extracts high frequency components regardless of the brightness of the region, and when it is added to the original image for image enhancement, the high frequency components added in the dark region cause deterioration in image quality. .

왜냐하면 인간시각은 밝은 영역에서보다 어두운 영역에서 밝기값의 차이에 민감하게 반응하여 어두운 영역에 많은 고주파 성분이 더해질 경우에 화질의 열화가 발생할 가능성이 크게 되기 때문이다.This is because human vision reacts sensitively to differences in brightness values in the darker areas than in the brighter areas, and the degradation of image quality is more likely to occur when many high frequency components are added to the darker areas.

따라서 본 발명에서는 주위의 밝기값에 따라 고주파 성분의 추출정도가 다른 평균가중 고역대역 통과필터(Mean-Weighted High Pass Filter)를 사용한다.Therefore, the present invention uses a mean-weighted high pass filter having a different extraction degree of high frequency components according to the ambient brightness value.

상기 평균가중 고역대역 통과필터(304)는 도 9에 도시한 화소군을 이용하여 다음과 같은 연산을 행하여 고주파 성분을 추출한다.The average weighted high pass filter 304 extracts a high frequency component by performing the following operation using the pixel group shown in FIG.

y[m,n]=mean ×{4×S2-S1-S3-S4,S5}y [m, n] = mean × {4 × S 2 -S 1 -S 3 -S 4 , S 5 }

mean=( S1+ S3+ S4+ S5)/4mean = (S 1 + S 3 + S 4 + S 5 ) / 4

이와같이 평균가중 고역대역 통과필터(304)를 도 10a에 도시한 원영상을 적용한 경우, 도 10b에 도시한 바와같이 밝은 영역에서 추출된 고주파 성분이 더 많음을 확인할 수 있다.As such, when the average weighted high pass filter 304 is applied to the original image illustrated in FIG. 10A, it may be confirmed that more high frequency components are extracted from the bright region as illustrated in FIG. 10B.

그런데 에지영역의 경우 고주파 성분이 더해지게 되면 에지가 강조되어 선명도가 향상되지만, 평탕영역의 경우에는 약간의 고주파 성분이 더해지더라도 화질의 열화가 발생하게 된다.However, in the case of the edge region, when the high frequency component is added, the edge is emphasized and the sharpness is improved, but in the case of the flat region, the deterioration of image quality occurs even if a little high frequency component is added.

대부분의 영상에서 고주파 성분을 추출하기 위한 고역대역 통과필터가 2차미분의 형태를 취하므로 평탄한 영역에서 작은 화소값의 차이에 대해서도 고주파 성분을 추출하게 된다.Since a high pass filter for extracting high frequency components from most images takes a second derivative, high frequency components are extracted even for small pixel values in a flat region.

그러므로 영상 향상을 위해 고주파 성분을 더하기 전에 원영상에 대한 영역분류가 필요로 한다.Therefore, segmentation of the original image is required before the high frequency component is added to improve the image.

따라서, 주위의 밝기값에 따라 고주파 성분의 추출정도를 달리하는 평균가중 고역대역 통과필터(304)를 사용하여, 고주파 성분을 추출하고, 이 추출한 고주파 성분을 곱셈부(305)로 제공한다.Therefore, a high frequency component is extracted using the average weighted high pass band filter 304 which varies the degree of extraction of the high frequency component in accordance with the ambient brightness value, and the extracted high frequency component is provided to the multiplier 305.

이때 영역 분류부(302)는 상기 노이즈 제거부(301)로 부터 입력된 영상중 도 8에 도시한 영상 향상 위치 중심 화소(S2)와 주변 8개 화소(S1,S3-S9)와의 절대 오차값의 최대값과 최소값을 이용하여 영역분류를 행한다.In this case, the area classifier 302 may determine an absolute error value between the image enhancement position center pixel S2 shown in FIG. 8 and the surrounding eight pixels S1 and S3-S9 among the images input from the noise removing unit 301. Zone classification is performed using the maximum and minimum values of.

즉, 절대 오차값의 최대치()와 절대 오차값의 최소치()의 차가 임의값(Th) 보다 작을 경우에는 평탄영역으로 분류하고, 임의값보다 클 경우에는 에지영역으로 분류하였다.That is, the maximum value of the absolute error value ( ) And the minimum value of the absolute error value ( If the difference is smaller than the random value Th, it is classified as a flat area, and if it is larger than the random value, it is classified as an edge area.

: 평탄영역 : Flat area

: 에지영역 Edge area

상기 영역 분류부(302)에서 입력영상이 평탄영역인지 에지영역인지를 분류하여 향상계수 결정부(303)로 제공한다.The area classifier 302 classifies whether the input image is a flat area or an edge area and provides the result to the improvement coefficient determiner 303.

그러면 상기 향상계수 결정부(303)는 영역 분류부(302)에서 분류된 영역이 평탄영역이면 향상계수 1/1034를, 에지영역이면 향상계수 1/512를 곱셈부(305)로 출력한다.Then, the improvement coefficient determiner 303 outputs the improvement coefficient 1/1034 to the multiplier 305 if the area classified by the area classification unit 302 is a flat area, and the improvement coefficient 1/512 to the edge area.

이에따라 상기 곱셈부(305)는 상기 향상계수 결정부(303)에서 결정된 향상계수와 평균가중 고역대역 통과필터(304)를 거쳐 추출된 고주파 성분을 곱하여 가산부(306)로 출력한다.Accordingly, the multiplier 305 multiplies the improvement coefficient determined by the enhancement coefficient determiner 303 with the high frequency component extracted through the average weighted high pass filter 304 and outputs the multiplier 306 to the adder 306.

따라서 상기 가산부(306)는 상기 노이즈 제거부(301)에서 임펄스 잡음이 제거된 영상에 상기 곱셈부(305)를 거쳐 얻어진 고주파 성분을 더하여 영상을 향상시킨다.Therefore, the adder 306 improves an image by adding a high frequency component obtained through the multiplier 305 to an image from which the impulse noise is removed by the noise remover 301.

이렇게 수평방향 보간과 영상 향상을 통해 수평방향으로 2배 해상도가 확대된 2개의 주사선을 이용하여 보간 화소 주위 10개의 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 보간 화소를 찾아 수직방향으로 보간을 행한다.The interpolation pixel is interpolated in the vertical direction using the directional correlation of 10 pixels around the interpolation pixel by using two scanning lines whose horizontal resolution is doubled in the horizontal direction through horizontal interpolation and image enhancement.

즉, 보간 화소 위치인 (k,n)은 도 15에서와 같이 a,b,c,d,e 5개 방향으로 화소간의 상관관계를 구하여, 상관 관계가 가장 큰 화소를 찾아 두 화소를 평균하여 보간한다.That is, as shown in FIG. 15, the interpolation pixel position (k, n) obtains a correlation between pixels in five a, b, c, d, and e directions, finds the pixel having the largest correlation, and averages the two pixels. Interpolate

여기서, k-1, k+1은 수평방향으로 해상도가 2배 확대된 주사선을, k는 새로이 생성되는 수직방향 보간 주사선을 나타낸다.Here, k-1 and k + 1 denote scan lines whose resolutions are enlarged twice in the horizontal direction, and k denotes newly generated vertical interpolation scan lines.

상기에서 화소 간의 상관관계는 5개의 방향에 놓여있는 두 화소 간의 절대 오차를 이용하여 구하고, 이 구하여진 절대 오차값이 적을수록 상관관계는 크게된다.The correlation between pixels is obtained by using an absolute error between two pixels in five directions, and the smaller the absolute error value obtained, the greater the correlation.

이를 도 11에 의거하여 살펴보면, 수평보간과 영상향상을 통해 얻어진 영상중 새로 생성된 k-1 스캔 라인의 화소가 제1선입선출 메모리(401)에 입력되고, k+1 스캔 라인의 화소가 제2선입선출 메모리(402)에 입력되면, 상기 제1선입선출 메모리(401)는 입력된 화소를 순서대로 그의 출력단(①-⑤)을 통해 순차적으로 출력되고, 상기 제2선입선출 메모리(402)도 마찬가지로 입력 화소를 입력 순서대로 그의 출력단(ⓐ-ⓔ)를 통해 순차적으로 출력시킨다.Referring to FIG. 11, a pixel of a newly generated k-1 scan line is input to the first-in first-out memory 401 of an image obtained through horizontal interpolation and image enhancement, and a pixel of a k + 1 scan line is input. When input to the first-in-first-out memory 402, the first-in first-out memory 401 sequentially outputs the input pixels through the output terminals ①-⑤ thereof, and the second first-in first-out memory 402. Similarly, the input pixels are sequentially output through their output terminals ⓐ-ⓔ in the order of input.

이를 차동증폭부(403)에서 입력받아 k-1스캔 라인의 화소와 k+1스캔 라인의 화소간의 오차를 구하여 절대값 발생부(404)로 출력한다.The differential amplifier 403 receives the difference between the pixel of the k-1 scan line and the pixel of the k + 1 scan line and outputs the error to the absolute value generator 404.

그러면 상기 절대값 발생부(404)는 상기 차동증폭부(403)에서 전달받은 오차의 절대값을 방향 결정부(405)로 출력한다.The absolute value generator 404 then outputs the absolute value of the error transmitted from the differential amplifier 403 to the direction determiner 405.

이에따라 상기 방향 결정부(405)는 상기 절대값 발생부(404)에서 제공하는 절대값을 이용하여 방향을 결정하고, 그 결정된 방향선택신호(SEL)를 데이터 선택부(406)로 제공한다.Accordingly, the direction determiner 405 determines the direction using the absolute value provided by the absolute value generator 404, and provides the determined direction select signal SEL to the data selector 406.

따라서 상기 데이터 선택부(406)는 상기 방향 결정부(405)에서 결정한 방향선택신호(SEL)에 따라 입력되는 제1,제2선입선출 메모리(401)(402)에서 출력되는 10개의 화소중 2화소를 선택하여 보간값을 결정한다.Accordingly, the data selector 406 may output two out of ten pixels output from the first and second first-in, first-out memory 401 and 402 input according to the direction selection signal SEL determined by the direction determiner 405. Select the pixel to determine the interpolation value.

상기 데이터 선택부(406)에서 선택한 2화소를 가산기(407)에서 더하고, 다시 제산기(408)에서 1/2로 나눈 수직보간 또는 방향성 보간을 행한 보간값을 출력한다.The two pixels selected by the data selector 406 are added by the adder 407, and the interpolation value obtained by performing vertical interpolation or directional interpolation divided by the divider 408 in half is output.

이때 상기 방향 결정부(405)에서의 출력은 도 12에서와 같이 5비트로 출력되는데, 출력 5비트중 하나만 '1'로 되어 5개의 방향들중 하나를 선택하게 된다.At this time, the output from the direction determiner 405 is output as 5 bits, as shown in Figure 12, only one of the output 5 bits to '1' to select one of the five directions.

그리고 상기 출력 5비트 모두가 '0'이 되는 경우가 있는데, 이는 도 16에서 c<Th인 경우에 해당된다.In addition, there are cases where all 5 bits of the output become '0', which corresponds to the case of c <Th in FIG. 16.

여기서, 방향 결정부(405)에 대하여 도 12에 의거하여 살펴보면, 도 11의 절대값 발생부(404)에서 발생된 절대값(│①-ⓐ│,│②-ⓑ│,│③-ⓒ│,│④-ⓓ│,│⑤-ⓔ│)을 민필터(701)에서 받아들여 그 절대 오차값중 가장작은 값을 선택하여 비교부(702)로 출력한다.12, the absolute value generated by the absolute value generator 404 of FIG. 11 (│①-ⓐ│, │②-ⓑ│, │③-ⓒ│). , ④-ⓓ│, │⑤-ⓔ│) are accepted by the min filter 701 and the smallest value among the absolute error values is selected and output to the comparator 702.

이때 상기 비교부(702)로 │②-ⓑ│+30, │④-ⓓ│+30, │⑤-ⓔ│+30 등의 값들과 드레쉬홀드값(Th)등이 입력된다.At this time, the comparison unit 702 inputs values such as │②-ⓑ│ + 30, │④-ⓓ│ + 30, │⑤-ⓔ│ + 30, and the threshold value Th.

그러면 상기 비교부(702)는 여러개의 비교기를 이용하여 절대오차값과 상기 민필터(701)를 통해 선택된 가장가장 절대오차값이 같은 것과, 절대오차값이 드레쉬홀드값보다 큰 경우 그리고 절대오차값이 드레쉬홀드값보다 작은 경우를 각각 찾아내어 제1조합부(703)로 출력한다.Then, the comparing unit 702 uses a plurality of comparators, and the absolute error value is the same as the most absolute error value selected through the min filter 701, and the absolute error value is larger than the threshold value and the absolute error value. The cases where the value is smaller than the threshold value are found and output to the first combination unit 703.

이에따라 상기 제1조합부(703)는 상기 비교부(702)의 비교기에서 출력되는 출력값은 낸드링하여 제2조합부(704)로 출력한다.Accordingly, the first combination unit 703 nands the output value output from the comparator of the comparator 702 and outputs the output value to the second combination unit 704.

따라서 상기 제2조합부(704)는 상기 제1조합부(703)에서 출력되는 신호와 상기 비교부(702)의 일부 비교기에서 출력되는 신호를 낸드링하여 5비트의 출력신호를 도 11의 데이터 선택부(406)로 출력한다.Accordingly, the second combiner 704 nds the signal output from the first combiner 703 and the signal output from some comparators of the comparator 702 to output a 5-bit output signal of FIG. 11. Output to selector 406.

여기서 5비트의 출력신호는 방향선택신호(SEL)에 해당한다.Here, the 5-bit output signal corresponds to the direction selection signal SEL.

그러면 상기 데이터 선택부(406)는 도 16에 도시한 동작을 행하여 수직방향으로 선형보간을 하거나 방향성 보간을 행하도록 한다.The data selector 406 then performs the operation shown in FIG. 16 to perform linear interpolation or directional interpolation in the vertical direction.

즉, 제1,제2선입선출 메모리(401)(402)로 부터 도 15에 도시한 두 개의 주사선(k-1)(k+1)으로 부터 10개의 화소(①②③④⑤,ⓐⓑⓒⓓⓔ)가 입력되면, a,b,c,d,e와 같은 5개 방향에 대해 화소간의 상관관계를 구한다(S101).That is, ten pixels (①②③④⑤, ⓐⓑⓒⓓⓔ) from the first and second first-in first-out memories 401 and 402 from the two scan lines k-1 and k + 1 shown in FIG. If is input, the correlation between pixels is obtained in five directions such as a, b, c, d, and e (S101).

여기서 화소간의 상관관계는 5개의 방향(a,b,c,d,e)에 놓여있는 두 화소 간의 절대오차를 구하고, 이 구한 절대오차값중 그 값이 적을수록 상관관계는 크게 된다.Here, the correlation between the pixels is to obtain the absolute error between the two pixels in five directions (a, b, c, d, e), the smaller the value of the absolute error value obtained, the greater the correlation.

상기에서 S101단계에서 화소간의 상관관계를 계산한 후 방향 c의 값과 드레쉬홀드값(Th)을 비교한다.(S102)In step S101, the correlation between the pixels is calculated, and the value of the direction c is compared with the threshold value Th (S102).

비교 결과, 상기 방향 c의 값이 드레쉬홀드(Th)값 보다 작으면 평탄영역으로 판단하여 수직방향으로 선형보간법으로 보간하도록 하고(S103), 상기 c값이 드레쉬홀드(Th)값보다 크면 에지영역으로 판단한다.As a result of the comparison, if the value of the direction c is smaller than the threshold (Th) value, it is determined to be a flat area and interpolated by linear interpolation in the vertical direction (S103). If the value of c is larger than the threshold value (Th), Judging by the edge area.

이렇게 에지영역으로 판단되면, 다시 에지영역이 도미넌트(Dominant) 에지영역인지 넌-도미넌트(Non-Dominant) 영역인지를 판단한다.(S104)If it is determined as the edge region, it is again determined whether the edge region is a dominant edge region or a non-dominant region (S104).

판단결과, 도미넌트 영역이면 방향성 보간법으로 보간하도록 하고(S106), 넌-도미넌트 영역이면 수직방향으로 선형보간법으로 보간하도록 한다.(S105)As a result of the determination, interpolation is performed by the directional interpolation method in the dominant region (S106), and linear interpolation is performed in the vertical direction in the non-dominant region (S105).

여기서, 에지영역중에서 도미넌트 영역과 넌-도미넌트 영역을 결정하는 과정을 도 18에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.Herein, a process of determining the dominant region and the non-dominant region among the edge regions will be described with reference to FIG. 18.

방향 a와 방향 d의 절대 오차값이 드레쉬홀드값보다 크고, 방향 a와 방향 e의 절대 오차값이 드레쉬홀드값 보다 크면 도미넌트 영역으로 결정하고, 그 이외의 것은 넌-도미넌트 영역으로 결정한다.If the absolute error value in the directions a and d is larger than the threshold value, and the absolute error value in the directions a and e is larger than the threshold value, the dominant region is determined. Otherwise, the non-dominant region is determined. .

즉, if(│a-d│>Th, │a-e│>Th ) 도미넌트 에지(Dominant edge) 영역That is, if (│a-d│> Th, │a-e│> Th) dominant edge area

else 넌-도미넌트 에지(Non-dominant edge) 영역else non-dominant edge region

그리고, 상기에서 방향성 보간은 화소간의 상관관계가 가장 큰 두 화소의 평균하여 보간하는 것이다.In the above, directional interpolation is an average interpolation between two pixels having the largest correlation between pixels.

이상에서 수직방향으로 라인보간 및 방향성 보간에 의해 보간이 이루어진 다음에 도 1의 제2영상 향상부(500)의 제1-제3메모리(503-505)로 입력된다.After the interpolation is performed by line interpolation and directional interpolation in the vertical direction, the interpolation is input to the first to third memories 503 to 505 of the second image enhancement unit 500 of FIG. 1.

이때 상태 제어부(501)는 수평, 수직 동기신호(H_SYNC, V_SYNC)와 수평옵셋신호(H_OFFSET: 수평동기신호 입력 후 실제 데이터가 나타날 때 까지의 클럭수), 수직 옵셋신호(V_OFFSET : 수직동기신호 입력 후 실제 데이터가 나타날 때 까지의 라인 수)를 미도시된 마이크로 컴퓨터로 부터 입력받으면, 시작신호(Start_GEN)를 어드레스 발생부(502)로 출력한다.At this time, the state control unit 501 is a horizontal and vertical synchronization signal (H_SYNC, V_SYNC) and a horizontal offset signal (H_OFFSET: the number of clocks until the actual data appears after the horizontal synchronization signal input), the vertical offset signal (V_OFFSET: vertical synchronization signal input) After receiving the number of lines until the actual data appears from the microcomputer not shown, the start signal (Start_GEN) is output to the address generator 502.

그러면 상기 어드레스 발생부(502)는 시작신호(Start_GEN)가 입력되는 시점부터 매 클럭마다 어드레스를 하나씩 증가시켜 상기 제1-제3메모리(503-505)로 발생한다. 어드레스는 0부터 719까지 변하게 된다.Then, the address generator 502 increases the address one by one every clock from the time when the start signal Start_GEN is input, and generates the address to the first to third memories 503 to 505. The address will change from 0 to 719.

한편 상기 상태 제어부(501)에서는 수평동기신호(H_SYNC) 및 수직동기신호(V_SYNC)를 이용하여 첫째, 둘째 라인과 끝 라인에 대해서는 바이패스신호(BYPASS)를 출력하여, 이 영역에서는 뒷 단에서 영상향상을 하지않고 바이패스시키도록 한다.Meanwhile, the state controller 501 outputs a bypass signal BYPASS for the first and second lines by using the horizontal sync signal H_SYNC and the vertical sync signal V_SYNC. Try bypassing it without making any improvements.

한편, 상태 제어부(501)의 또 다른 출력인 리드/라이트신호(R/W)는 상기 제1-제3메모리(503-505)의 리드/라이트를 제어하는데, 두 메모리에 대해서는 리드신호를 보내고 나머지 한 메모리에 대해서는 라이트신호를 보낸다.The read / write signal R / W, which is another output of the state controller 501, controls read / write of the first to third memories 503-505, and sends read signals to the two memories. The other one sends a write signal.

상기 리드신호와 라이트신호는 돌아가면서 출력된다.The read signal and the write signal are output while rotating.

따라서 상기 제1-제3메모리(503-505)의 출력중 2개와 현재 데이터 입력중 한개가 멀티플렉서(506)로 입력된다.Accordingly, two of the outputs of the first to third memories 503-505 and one of the current data inputs are input to the multiplexer 506.

그러면 상기 멀티플렉서(506)는 상기 상태 제어부(501)에서 출력되는 선택신호에 의해 하나를 선택하여 3×3 선입선출 메모리(506)로 출력한다.Then, the multiplexer 506 selects one from the selection signal output from the state controller 501 and outputs the one to the 3x3 first-in, first-out memory 506.

결국, 상기 멀티플렉서(506)의 출력은 현재 입력 픽셀과 그 이전 두 라인의 같은 위치의 픽셀 두 개를 포함한다.As a result, the output of the multiplexer 506 includes two pixels at the same position in the current input pixel and the two previous lines.

이 픽셀은 3×3 선입선출 메모리(507)에 입력되어, 영상 향상에 필요한 S1-S9까지의 화소값들로 이루어지게 된다. 이 S1-S9까지의 화소들은 도 8에 도시한 바와같다.This pixel is input to the 3x3 first-in, first-out memory 507, and is made up of pixel values up to S1-S9 necessary for image enhancement. The pixels up to S1-S9 are as shown in FIG.

상기 3×3 선입선출 메모리(507)에서 만들어진 화소는 차동증폭부(508)로 입력되면, 상기 차동증폭부(508)는 중심화소 S2와 다른 화소(S1,S3-S9)들의 오차를 구하여 절대값 발생부(509)로 출력한다.When the pixel created in the 3x3 first-in-first-out memory 507 is input to the differential amplifier 508, the differential amplifier 508 obtains an error between the pixels S1 and S3-S9 different from the center pixel S2. Output to the value generator 509.

그러면 상기 절대값 발생부(509)는 절대 오차값을 영역 결정부(5010)로 제공한다.The absolute value generator 509 then provides the absolute error value to the area determiner 5010.

이에따라 상기 영역 결정부(5010)는 입력되는 절대 오차값을 이용하여 입력영상이 에지영역인지 평탄영역인지를 결정하여 선택 및 가산부(5017)로 출력한다.Accordingly, the region determiner 5010 determines whether the input image is an edge region or a flat region by using the input absolute error value and outputs the image to the selection and adder 5017.

이때 가산기(5011)는 S1,S3,S5,S8의 화소값을 더하여 감산기(5013)로 출력하고, 곱셈기(5012)는 중심화소 S2에 4를 곱하여 상기 감산기(5013)로 출력한다.In this case, the adder 5011 adds pixel values of S1, S3, S5, and S8 to the subtractor 5013, and the multiplier 5012 multiplies the center pixel S2 by 4 to output to the subtractor 5013.

따라서 상기 감산기(5013)는 상기 가산기(5011)의 출력에서 곱셈기(5012)의 출력값을 뺀 후 다시 곱셈기(5014)로 제공하면, 상기 곱셈기(5014)는 상기 감산기(5013)과 가산기(5011)의 출력값을 곱하여 향상계수 곱셈기(5015)로 출력한다.Therefore, when the subtractor 5013 subtracts the output value of the multiplier 5012 from the output of the adder 5011 and then provides the multiplier 5014 to the multiplier 5014, the multiplier 5014 of the subtractor 5013 and the adder 5011. The output value is multiplied and output to the improvement coefficient multiplier 5015.

이렇게 가산기(5011)에서 곱셈기(5014)를 거친값은 평균가중 고역대역 통과필터를 거쳐 고역성분을 추출한 값이 된다. 이에대하여는 도 9에 의거하여 이미 설명한 하였다.The value passed through the multiplier 5014 in the adder 5011 is a value obtained by extracting a high pass component through an average weighted high pass band pass filter. This has already been described with reference to FIG. 9.

이에 상기 향상계수 곱셈기(5015)는 상기 곱셈기(5014)의 출력에 향상계수 1/2048을 곱하여 선택 및 가산기(5017)의 E1단자와 제산기(5016)로 각각 제공한다.The improvement coefficient multiplier 5015 multiplies the output of the multiplier 5014 by an improvement coefficient 1/2048 to provide the terminal E1 and the divider 5016 of the selector and adder 5017, respectively.

그러면 상기 제산기(5016)는 상기 향상계수 곱셈기(5015)의 출력을 반으로 나누어 얻어진 값을 상기 선택 및 가산기(5017)의 E2단자로 제공한다.The divider 5016 then provides a value obtained by dividing the output of the enhancement coefficient multiplier 5015 by half to the E2 terminal of the selector and adder 5017.

그러면 상기 선택 및 가산기(5017)는 영역 결정부(5010)에서 현재 영상을 에지영역으로 결정하면 중심화소 S2에 E1단자로 입력되는 값을 더해 향상된 화소(S2+E1)를 출력하고, 현재 영상을 평탄영역으로 결정하면 중심화소 S2에 E2단자로 입력되는 값을 더해 향상된 화소(S2+E2)를 출력한다.Then, when the selection and adder 5017 determines the current image as the edge region in the area determiner 5010, the selector and adder 5017 adds the value inputted to the terminal E1 to the center pixel S2 to output the enhanced pixel S2 + E1, and displays the current image. If it is determined as the flat region, the pixel S2 + E2 is output by adding the value inputted to the terminal E2 to the center pixel S2.

이와같은 과정을 통해 영상이 향상된다.This process improves the image.

그리고, 상기 영역 결정부(5010)는 도 14에 도시한 바와같으며, 그의 동작은 맥스 필터(801)와 민 필터(802)에서 각각 중심화소 S2와 다른 화소(S1,S3-S9)와의절대오차값을 받아 그중 가장 큰값과 가장 작은값을 선택하여 감산기(803)로 제공하면, 상기 감산기(803)는 절대 오차값중 가장 큰값에서 가장 작은값을 뺀 값을 비교기(804)에서 드레쉬홀드값(Th)과 비교하여, 상기 드레쉬홀드값(Th) 보다 작으면 평탄영역으로 결정하고, 크면 에지영역으로 결정한다.The area determiner 5010 is as shown in FIG. 14, and its operation is absolute with the central pixel S2 and the other pixels S1 and S3-S9 in the Max filter 801 and the Min filter 802, respectively. When the error value is received and the largest value and the smallest value are selected and provided to the subtractor 803, the subtractor 803 calculates a threshold value in the comparator 804 by subtracting the smallest value from the largest value among the absolute error values. Compared with the value Th, if it is smaller than the threshold value Th, it is determined as a flat area, and if it is larger, it is determined as an edge area.

이렇게 수직방향으로 선형보간과 방향성 보간을 이용하여 보간하고, 다시 영상을 향상시켜 도 1의 디지탈/아날로그 변환부(600)로 제공하면, 상기 디지탈/아날로그 변환부(600)는 아날로그의 영상신호로 변환시켜 최종적으로 출력한다.When the interpolation is performed using linear interpolation and directional interpolation in the vertical direction, and the image is further improved and provided to the digital / analog converter 600 of FIG. 1, the digital / analog converter 600 is an analog video signal. Convert and finally output.

지금까지 설명한 전체 동작을 도 20에 의거하여 살펴보면, (a)에서와 같은 원 주사선을 같은 영상에 대하여 수평방향 보간부(200)에서 수평방향으로 선형보간법을 이용하여 보간하게 되면 (b)에서와같이 수평방향으로 화소가 증가한다.Looking at the entire operation described so far based on Figure 20, when the same circular scanning line as in (a) is interpolated in the horizontal direction by the linear interpolation unit 200 in the horizontal direction with respect to the same image as in (b) Likewise, pixels increase in the horizontal direction.

이렇게 증가된 화소에 대하여 제1영상 향상부(300)에서 (c)에서와 같이 영상의 해상도를 증가시키고, 이후에 수직방향 보간부(400)에서 영상이 평탄영역에 속하면 수직방향으로 선형보간법을 이용하여 보간하고, 영상이 에지영역에 속하면 영상의 경계선을 보존하기 위하여 방향성 보간법을 이용하여 보간하여 (d)와 같이 수직방향으로 해상도를 증가시킨다.The resolution of the image is increased with respect to the increased pixel as in (c) of the first image enhancement unit 300. After that, if the image belongs to the flat region in the vertical interpolation unit 400, linear interpolation in the vertical direction is performed. If the image belongs to the edge region, interpolation is performed using directional interpolation to increase the resolution in the vertical direction as shown in (d).

이후에 다시 영상을 향상시켜 (e)에서와 같이 화질의 선명도가 향상된 영상을 출력시킨다.After that, the image is improved again, and as shown in (e), the image with improved image sharpness is output.

지금까지 설명한 본 발명을 도 18에서와 같이 티브이 시스템에 적용한 예를 나타내었다.An example in which the present invention described above is applied to a TV system as shown in FIG. 18 is illustrated.

표준 NTSC신호를 튜너(1)가 수신하여 IF및 검파단(2)으로 거쳐 검파된 복합영상신호를 휘도/색신호 분리부(3)로 제공하면, 이 분리부(3)를 거쳐 휘도신호(Y)와 색신호(C)로 분리된다.When the tuner 1 receives the standard NTSC signal and provides the composite video signal detected through the IF and detector stages 2 to the luminance / color signal separator 3, the luminance signal Y is passed through the separator 3. ) And the color signal (C).

상기 휘도신호(Y)와 색신호(C)는 아날로그/디지탈 변환부(5)에서 디지탈의 휘도신호(Y)와 색신호(C)로 변환된 후 본 발명의 화질 개선회로(6)로 제공한다.The luminance signal Y and the color signal C are converted into the digital luminance signal Y and the color signal C by the analog / digital converter 5 and then provided to the image quality improvement circuit 6 of the present invention.

이때 상기 아날로그/디지탈 변환부(5)로 제공되는 샘플링 클럭으로 13.5MHz를 사용한다.In this case, 13.5 MHz is used as the sampling clock provided to the analog / digital converter 5.

그리고 휘도/색신호 분리부(3)에서 분리된 휘도신호는 동기 분리부(4)로 입력되어 수평동기신호(H_SYNC)와 수직동기신호(V_SYNC)로 분리되어, 본 발명 화질 개선회로(6)의 기준 동기신호로 사용된다.The luminance signal separated by the luminance / color signal separation unit 3 is input to the synchronization separation unit 4, and is separated into a horizontal synchronization signal H_SYNC and a vertical synchronization signal V_SYNC, so that the image quality improvement circuit 6 Used as a reference sync signal.

한편, 마이크로 컴퓨터(10)로 부터 본 발명의 유효 데이터 영역을 알기위한 수단으로서 수평 오프셋신호(H_OFFSET)와 수직 오프셋신호(V_OFFSET)가 본 발명의 화질 개선회로(6)로 입력된다.On the other hand, the horizontal offset signal H_OFFSET and the vertical offset signal V_OFFSET are input to the image quality improvement circuit 6 of the present invention as a means for knowing the effective data area of the present invention from the microcomputer 10.

본 발명의 화질 개선회로(6)는 보간 및 영상 향상을 위한 클럭으로 13.5MHz, 27MHz, 54MHz를 사용하는데, 27MHz는 수평보간된 신호에 사용하고, 54MHz는 수평, 수직보간된 신호에 사용한다.The image quality improving circuit 6 of the present invention uses 13.5 MHz, 27 MHz, and 54 MHz as clocks for interpolation and image enhancement, where 27 MHz is used for horizontally interpolated signals and 54 MHz is used for horizontally and vertically interpolated signals.

상기 화질 개선회로(6)의 출력은 입력보다 해상도가 4배 향상된 신호가 된다.The output of the image quality improvement circuit 6 is a signal having four times the resolution of the input.

디지탈/아날로그 변환부(7)는 휘도신호(Y)와 색신호(C)를 아날로그의 Y/U/V신호로 변환하여 매트릭스(8)로 제공하면, 상기 매트릭스(8)는 R.G.B신호로 변환시켜 브라운관(9)을 통해 최종 출력한다.The digital / analog converter 7 converts the luminance signal Y and the color signal C into analog Y / U / V signals and provides the matrix 8 with the matrix 8 converted into an RGB signal. Final output through the CRT (9).

도 19는 본 발명을 칼라신호에 적용한 예를 보여주는 것으로, 디먹스(DEMUX)에서 입력되는 색신호(C)를 CR,CB신호로 생성하고, 이 신호를 본 발명의 화질 개선회로를 거쳐 보간 및 향상을 거쳐 다시 먹스(MUX)로 제공하면, 상기 먹스(MUX)는 보간된 향상된 색신호(C)를 출력한다.19 shows an example in which the present invention is applied to a color signal. The color signal C input from the DEMUX is generated as CR and CB signals, and the signal is interpolated and improved through the image quality improvement circuit of the present invention. When the signal is supplied to the mux again, the mux outputs the interpolated enhanced color signal C.

상기 색신호(C)를 먹스와 디먹스하는 과정에서 한 클럭의 지연이 생기는데, 그 타이밍을 맞추기 위해 휘도신호(Y)도 그만큼 지연시킨다.In the process of demuxing the color signal C, a delay of one clock is generated, and the luminance signal Y is also delayed to match the timing.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 NTSC 표준영상의 해상도를 수평방과 수직방향으로 각각 2배씩 향상시켜 4배의 해상도를 갖도록 하고, 원 신호에 존재하는 영상의 경계선에 대하여는 방향성 보간을 행하여 그 영상의 경계선을 보존할 수 있도록 하고, 아울러 영상을 위해 화질의 선명도를 향상시킨 효과가 있다.As described in detail above, the present invention improves the resolution of an NTSC standard image by 2 times in the horizontal and vertical directions, respectively, to have 4 times the resolution, and performs directional interpolation on the boundary line of the image existing in the original signal. In addition to preserving the edges, there is an effect of improving the sharpness of the image quality for the image.

Claims (10)

입력되는 아날로그의 NTSC 표준 영상신호를 디지털의 영상으로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환부와, 상기에서 제공되는 디지털 영상에 대해 선형(Linear) 보간법을 이용하여 수평방향으로 보간을 수행하는 수평방향 보간부와, 슈도우필터를 이용하여 상기 수평방향 보간부에서 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제1영상 향상부와, 상기에서 수평방향으로 보간 및 선명도가 향상된 영상의 보간화소 주위 10개 화소들의 방향성 상관관계를 이용하여 수직방향으로 보간하는 수직방향 보간부와, 상기 수직방향 보간부에서 수직방향으로 보간된 디지털 영상의 선명도를 향상시키는 제2영상 향상부와, 상기 제2영상 향상부에서 선명도가 향상된 디지털 영상으로 아날로그 영상으로 변환시켜 출력시키는 디지털/아날로그 변환부를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.Analog-to-digital converter that converts the input analog NTSC standard video signal into digital video and outputs it, and horizontal interpolation that performs interpolation in the horizontal direction by using linear interpolation on the digital video provided above. A first image enhancement unit for improving the sharpness of the digital image interpolated in the horizontal interpolation unit by using an executive unit and a shadow filter, and 10 pixels around the interpolation pixel of the image having the improved interpolation and sharpness in the horizontal direction. A vertical interpolation unit for interpolating in the vertical direction using directional correlation, a second image enhancement unit for improving the sharpness of the digital image interpolated in the vertical direction from the vertical interpolation unit, and a sharpness in the second image enhancement unit Includes a digital / analog converter that converts and outputs an analog image into an enhanced digital image. Characteristic improvement circuit of NTS standard image. 제1항에 있어서, 제1영상 향상부는 영상에 존재하는 임펄스 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 상기 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 영상중 영상향상 위치 중심화소와 주변 8개 화소와의 절대오차값의 최대값과 최소값으로 평탄영역인지 에지영역인지를 분류하는 영상 분류부와, 상기 영상 분류부에서 분류한 영상의 영역에 대응하는 향상계수를 결정하고, 그 결정된 향상계수를 출력시키는 향상 계수 결정부와, 상기 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 영상의 주위 밝기값에 따라 추출정도가 다른 고주파 성분을 추출하는 평균가중 고역대역 통과필터와, 상기 향상계수 결정부에서 결정된 향상계수와 상기 평균가중 고역대역 통과필터에서 추출된 고주파 성분을 곱하는 곱셈기와, 상기 곱셈기를 통해 값을 상기 노이즈 제거부를 거친 영상에 곱하여 영상의 선명도를 향상시키는 가산기를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.The image display apparatus of claim 1, wherein the first image enhancement unit removes an impulse noise present in the image, and an absolute error between the image enhancement position center pixel and the surrounding eight pixels in the image from which the noise is removed. An image classification unit for classifying a flat area or an edge area with a maximum value and a minimum value, and an improvement coefficient for determining an improvement coefficient corresponding to an area of an image classified by the image classification unit, and outputting the determined improvement coefficient. And an average weighted high pass filter for extracting a high frequency component having a different extraction degree according to an ambient brightness value of the image from which the noise is removed by the noise removing unit, and an improvement coefficient determined by the enhancement coefficient determining unit and the average weighted high range. A multiplier multiplying the high frequency components extracted by the band pass filter, and multiplying the value by the multiplier to the image passed through the noise removing unit And an adder for improving the sharpness of the image. 제2항에 있어서, 노이즈 제거부는 슈도우메디안 필터를 이용한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.The image quality improvement circuit of claim 2, wherein the noise removing unit uses a pseudo median filter. 제2항에 있어서, 향상계수 결정부는 입력영상이 평탄영역이면 향상계수는 1/1024를, 에지영역이면 향상계수는 1/512로 영역에 따라 달리 결정하도록 한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.The standard image image of claim 2, wherein the enhancement coefficient determiner determines that the enhancement coefficient is 1/1024 when the input image is a flat region, and the enhancement coefficient is 1/512 when the edge is an edge region. Image quality improvement circuit. 제2항에 있어서, 영상 분류부는 중심화소와 그 주변 화소의 절대오차를 구하는 제1과정과, 상기에서 구한 절대오차의 최대치와 최소치를 각각 구하는 제2과정과, 상기에서 구한 절대오차의 최대치와 최소값의 차를 구하는 제3과정과, 상기에서 구한 최대치와 최소치의 차가 임의값(Th) 보다 작으면 평탄영역으로 분류하고, 임의값보다 크면 에지영역으로 분류하는 제4과정을 통해 분류하도록 한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.3. The image classification unit of claim 2, wherein the image classification unit comprises: a first process of obtaining an absolute error of the center pixel and the surrounding pixels; a second process of obtaining the maximum and minimum values of the absolute error obtained above; and a maximum value of the absolute error obtained above; A third step of obtaining the difference between the minimum value and a fourth step of classifying the area into a flat area if the difference between the maximum value and the minimum value is smaller than the random value Th, and classifying the edge area if the difference between the maximum value and the minimum value is larger than the random value Th. Characteristic improvement circuit of NTS standard image. 제1항에 있어서, 수직방향 보간부는 입력되는 첫번째 스캔라인의 5개 화소값을 순차적으로 제공하는 제1선입선출 메모리와, 입력되는 두번째 스캔라인의 5개 화소값을 순차적으로 제공하는 제2선입선출 메모리와, 상기 제1선입선출 메모리에서 출력되는 화소와 상기 제2선입선출 메모리에서 출력되는 화소의 오차를 구하는 차동 증폭부와, 상기 차동 증폭부에서 구한 오차에 절대값을 구하는 절대값 출력부와, 상기 차동 증폭부와 절대값 출력부를 거친 두 화소간의 절대오차를 입력받아보간시 이용될 두 화소의 방향을 결정하고, 이 결정된 방향에 따른 데이터 선택신호를 출력하는 방향 결정부와, 상기 방향 결정부에서 출력되는 데이터 선택신호에 의해 선택된 방향의 화소를 선택하여 출력시키는 데이터 선택부와, 상기 데이터 선택부에서 선택된 두 화소를 더하는 가산기와, 상기 가산기에서 더해진 두 화소값을 1/2로 나눈 평균값으로 보간하도록 하는 제산기를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.2. The first interpolation unit of claim 1, wherein the vertical interpolation unit sequentially inputs a first-in first-out memory that sequentially provides five pixel values of the first scan line to be input, and a second first-in first that sequentially provides five pixel values of the second scan line to be input. A differential amplifier which calculates an error between a first memory, a pixel output from the first-in-first-out memory and a pixel output from the second first-in-first-out memory, and an absolute value output unit that obtains an absolute value from the error obtained by the differential amplifier. A direction determining unit which determines a direction of two pixels to be used when interpolating the absolute error between the two pixels passing through the differential amplifier and the absolute value output unit, and outputs a data selection signal according to the determined direction; A data selection unit for selecting and outputting pixels in a direction selected by the data selection signal output from the determination unit, and two selected by the data selection unit And an adder for adding pixels, and a divider for interpolating the two pixel values added by the adder by an average value divided by 1/2. 제6항에 있어서, 방향 결정부는 입력되는 첫번째와 두번째 스캔라인의 두 화소간의 절대오차중 값이 가장 작은 것을 선택하는 민 필터와, 상기 민 필터에서 선택한 가장 작은 값과 상기 두 화소간의 절대오차가 같은 값을 비교하거나 상기 두 화소간의 절대오차들과 임의의 값들 비교하여 출력하는 비교기와, 상기 비교기에서 출력되는 비교값들을 5개의 낸드게이트를 이용하여 낸드링하는 조합부와, 상기 조합부와 비교기에서 출력되는 비교신호들을 5개의 낸드게이트를 통해 낸드링하여 보간화소의 방향을 선택하는 선택신호를 출력하는 선택신호 출력부를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.The method of claim 6, wherein the direction determiner is a min filter for selecting the smallest value among the absolute errors between the two pixels of the first and second scan line input, the smallest value selected from the min filter and the absolute error between the two pixels A comparator for comparing the same value or comparing the absolute errors and arbitrary values between the two pixels, and a combination unit for NAND-ringing the comparison values output from the comparator using five NAND gates, the combination unit and the comparator And a selection signal output unit configured to output a selection signal for selecting a direction of an interpolation pixel by NANDring the comparison signals output from the NAND gates through five NAND gates. 제6항에 있어서, 데이터 선택부는 보간하고자 하는 화소의 영역이 평탄영역이면 선형보간법으로 보간하도록 입력되는 두 주사선으로 부터 데이터를 선택하여 출력하는 제1과정과, 상기에서 영역이 에지영역이면 다시 도미넌트(Dominant) 에지영역과 넌-도미넌트(Non-Dominant) 영역으로 분류하는 제2과정과, 상기에서 도미넌트 영역이면 수직방향으로 방향성 보간법으로 보간하고, 넌-도미넌트 영역이면 수직방향으로 선형보간법으로 보간하도록 하도록 입력 데이터를 선택하여 출력하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.7. The data selector of claim 6, wherein the data selector selects and outputs data from two scan lines input to interpolate by linear interpolation if the area of the pixel to be interpolated is a flat area, and if the area is an edge area, the dominant again. A second process of classifying the dominant edge region and the non-dominant region, and interpolation by directional interpolation in the vertical direction in the case of the dominant region, and linear interpolation in the vertical direction in the non-dominant region. And a third process of selecting and outputting the input data so as to output the image quality. 제1항에 있어서, 제2영상 향상부는, 수평/수직동기신호와 수평/수직 옵셋신호에 동기시켜 메모리 제어신호 및 각 부의 동작을 제어하기 위한 신호들을 생성하는 상태 제어부와, 상기 상태 제어부로 부터 시작신호 입력시 메모리에 소정의 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부와, 상기 상태 제어부에서 제공하는 리드/라이트신호와 어드레스 발생부에서 발생되는 어드레스에 의해 입력되는 데이터를 라이트하거나, 라이트되어 있는 데이터를 읽어들여 출력시키는 제1내지 제3메모리와, 상기 상태 제어부에서 제공하는 제어신호에 의해 상기 제1내지 제3메모리로 부터 데이터를 선택하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서에서 선택된 데이터를 저장시켰다가 그 저장순서대로 출력시키는 3×3 선입선출 메모리와, 상기 메모리에서 제공하는 중심화소와 그 주변의 8개 화소들과의 오차를 구하는 차동증폭부와, 상기에서 출력되는 오차의 절대값을 발생시키는 절대값 발생부와, 상기에서 발생되는 절대오차로 해당영역이 평탄영역인지 에지영역인지를 결정하는 영역 결정부와, 중심화소와 평균가중 고역대역 통과필터를 거친 출력값을 이용하여 상기 영역 결정부에서 결정된 영역에 맞는 화소를 선택하여 그대로 또는 가산하여 출력하는 선택 및 가산기를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.The display apparatus of claim 1, wherein the second image enhancement unit comprises: a state controller configured to generate a memory control signal and signals for controlling operations of each unit in synchronization with a horizontal / vertical synchronization signal and a horizontal / vertical offset signal; Writes or reads the data inputted by the address generator which generates a predetermined address in the memory upon input of the start signal, the read / write signal provided by the state controller, and the address generated by the address generator. A first to third memory for inputting and outputting a data, a multiplexer for selecting data from the first to third memory by a control signal provided by the state controller, and data selected from the multiplexer A 3x3 first-in first-out memory for outputting, the center pixel provided by the memory, and its A differential amplifier which calculates an error between the eight pixels of the side, an absolute value generator that generates an absolute value of the error outputted above, and an absolute error generated above to determine whether the corresponding area is a flat area or an edge area And a selector and an adder which selects a pixel corresponding to the region determined by the region determiner and outputs the same as it is or adds the output using the region determiner and the output value passed through the center pixel and the average weighted high pass filter. SCC standard image quality improvement circuit. 제9항에 있어서, 영역 결정부는 중심화소와 그 주변의 8개의 화소들의 절대오차를 받아 그중 값이 가장 큰 것을 선택하는 맥스필터와, 상기 절대오차를 받아 그중 값이 가장 작은 것을 선택하는 민 필터와, 상기 맥스 필터의 출력에서 민 필터의 출력을 빼는 감산기와, 상기 감산기의 출력값과 드레쉬홀드값을 비교하여 해당영역이 평탄영역인지 에지영역인지를 판단하는 비교기를 포함한 것을 특징으로 하는 엔티에스씨 표준영상의 화질 개선회로.10. The method of claim 9, wherein the area determiner is a Max filter that receives the absolute error of the center pixel and the eight pixels around the pixel and selects the largest value therein, and a Min filter that receives the absolute error and selects the smallest value thereof. And a subtractor for subtracting the output of the min filter from the output of the max filter, and a comparator comparing the output value of the subtractor with a threshold value and determining whether the corresponding area is a flat area or an edge area. Image quality improvement circuit of MR standard video.
KR1019990027994A 1999-07-12 1999-07-12 The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image KR100296311B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990027994A KR100296311B1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990027994A KR100296311B1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010009574A KR20010009574A (en) 2001-02-05
KR100296311B1 true KR100296311B1 (en) 2001-07-12

Family

ID=19601026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990027994A KR100296311B1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100296311B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100737857B1 (en) 2004-12-31 2007-07-12 삼성전자주식회사 Apparatus and method for deinterlacing using optimal filter based on multi-resolution

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3833212B2 (en) * 2003-11-19 2006-10-11 シャープ株式会社 Image processing apparatus, image processing program, and readable recording medium
KR100860877B1 (en) * 2007-04-30 2008-09-29 엠텍비젼 주식회사 Apparatus and method for removing color noise
CN113822835B (en) * 2020-06-04 2023-12-29 合肥君正科技有限公司 Image definition evaluation method easy for hardware realization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100737857B1 (en) 2004-12-31 2007-07-12 삼성전자주식회사 Apparatus and method for deinterlacing using optimal filter based on multi-resolution

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010009574A (en) 2001-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5093721A (en) Line interpolator with preservation of diagonal resolution
EP0391094B1 (en) Television scan line doubler including temporal median filter
US5081532A (en) Adaptive progressive scan converter
JP2947186B2 (en) Flicker reduction circuit
US5608824A (en) Image processing apparatus in which filters having different filtering characteristics can be switched among themselves
JP2572043B2 (en) Sequential scanning system
US4924305A (en) Motion detecting circuit for video signal processing using correlation techniques
DK166339B (en) Video display installation for displaying video signals with large and standard format ratios
US5546135A (en) Contour restoration apparatus
US5910820A (en) Correction of flicker associated with noninterlaced-to-interlaced video conversion
US20060268179A1 (en) Motion detector for a video display system
KR100296311B1 (en) The circuit for improving picture quality of ntsc mode standard image
EP0705043A1 (en) Device for filtering video images
JP3231309B2 (en) Motion information signal detection circuit
JPH1098695A (en) Image information converter and its device and product sum arithmetic unit
KR100226836B1 (en) Apparatus for field format conversion
US5124794A (en) Adaptive peaking circuit
US5031042A (en) Noise coring and peaking circuit
JPH03190473A (en) Video signal processor
WO2000063838A1 (en) Automatic black level, luminosity and color compensation for digital still images and digital video
KR100480569B1 (en) Video decoder having multi-function
GB2444529A (en) Motion adaptive image processing
JP2580891B2 (en) Scan line interpolation circuit
US5161016A (en) Method of interpolating an image signal using a slope correlation and a circuit thereof
KR920003394B1 (en) Motion detecting circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120424

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee