KR0131458B1 - 비디오 화상의 재생 화질 개선 방법 및 회로 장치 - Google Patents

비디오 화상의 재생 화질 개선 방법 및 회로 장치

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KR0131458B1
KR0131458B1 KR1019890001357A KR890001357A KR0131458B1 KR 0131458 B1 KR0131458 B1 KR 0131458B1 KR 1019890001357 A KR1019890001357 A KR 1019890001357A KR 890001357 A KR890001357 A KR 890001357A KR 0131458 B1 KR0131458 B1 KR 0131458B1
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Abstract

내용없음

Description

비디오 화상의 재생 화질 개선 방법 및 회로 장치
제 1도는 하나의 프레임으로부터 복수의 필드를 생성하는 회로의 실시예의 접속도.
제 2a도 내지 제 2h도는 소속 타임차트를 표시하는 도면.
제 3도는 다른 실시예의 접속도.
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 입력단자 2 : 프레임(화상)메모리
3 : 평균치 형성 회로 4 : 필드 메모리
5 : 전환 스위치
본 발명은 화상 재생의 화질 개량 방법 및 회로 장치에 관한 것이다. Funksch며 1987, wp 11권, 제 99페이지 이후에는 주사선 비월 방식으로 기록되는 화상에 대한 각종 재생 화질 개량 방법이 공지되어 있다. 여기에 기재되어 있는 플리커 저감 방법은 인터레이스 방식을 유기하면서 100Hz필드(부분 프레임)주파수를 갖는다. 거기에 기재되어 있는 플리커 저감방식 V1의 경우, 하나의 프레임에 속하는 필드(부분 프레임) A1 및 A2는 반복해서 재생된다. 그에 따라 에지 플리커가 50Hz로 높여지고, 따라서, 육안으로는 이미 인지할 수 없게 된다. 그리고, 라인 플리커 및 라인 이동, 변동도 이미 장해 작용을 하지 않는다. 움직임이 있는 화상 내용을 재생할 때, 방식에 기인하는 문제가 생긴다. 필드(부분 프레임) A1 및 A2의 반복에 의하여 화상(페이스)상의 랜덤화가 생겨지게 되고, 그 결과, 상기 방식은 움직임이 있는 정교한 경우에는 적당하지 않다. 다른 방식에서는 상술한 움직임의 랜덤화가 다음과 같이 하여 피해질 수 있다. 즉, 개개의 부분 프레임(필드)이 반복해서 재생되도록 하는 것이다. 그러나 이 재생 방식의 결점은 역시 25Hz 에지 플리커가 생길 수 있는 데 있다. 큰 면적에 걸친 플리커 및 에지 플리커를 피하기 위하여 가동 검출기를 사용할 수 있다.
제 3방식 V3로서는 제 2, 제 3필드(부분 프레임)에서의 수평 에지가 훼손되게 된다. 방식 V1과 V3의 조합에 의하여 정지화상 및 동화상에 대하여 양호한 재생 화상이 얻어진다. 그러나, 특히 정밀한 가동 검출기가 필요하다. 다른 방식 V4에서는 수직 방향의 보간 및 시간적 보간이 행하여 진다. 이 경우에는 에지 플리커가 생기지 않으며, 움직임의 랜덤화가 피해진다. 다만, 신속한 움직임의 경우, 움직임이 있는 화상 디테일 화면 형상이 가일층 선명해지지 않게 된다. 본 발명의 목적 내지 과제는 움직임이 없는 화상의 경우 충분한 수직 및 수평해상도가 얻어지고, 넓은 면적에 걸친 플리커, 움직임의 랜덤화, 에지 플리커, 라인 플리커가 피해지고, 충격적 움직임이 저감되는 재생 화질 개량 방법 및 회로 장치를 제공하려는데 있다. 상기 과제는 본 발명에 의하면 비디오 화상의 기수 라인으로 이루어지는 하나의 제 1필드를 하나의 순차 프레임으로 형성하고, 다시 실제의 순간의 비디오 화상 및 선행의 비디오 화상의 우수 라인의 평균화에 의하여 하나의 제 2의 필드를 형성하고, 다시 상기 양 필드를 제 1의 기간에서 기억하고, 제 2의 기간에서 독출하는 것에 의해 해결된다. 본 발명에 의하면, 주사선 비월없이 기록되는 재생 화질 개량용 비디오 신호가 사용된다. 요컨대, 라인마다 정보가 주사되고, 텔레비젼 채널을 통해서 수신기로 전송되고, 각 라인에 의하여 프레임으로서 화상 스크린상에 묘사된다. 이기록 및 재생 방식에 있어서도 50Hz의 화상 반복 주파수가 사용된다. 이 방식에서 주사선 비월이 행하여지지 않으므로, 방식에 기인하여 에지 플리커도, 라인 플리커도 생기지 않는다. 다만, 50Hz의 비교적 근소한 화상 반복 주파수 때문에, 정성적 저해 요인으로서 넓은 면적에 걸친 플리커를 초래할 염려가 있다. 프레임 전체의 반복 재생은 회로 기술상의 비용 때문에 경제적으로 득이 되는 방책이 아니고, 움직임이 있는 화상 부분에서 반복되는 프레임의 기수 및 우수 라인에서 충격적 움직임이 야기되게 된다. 이와 같은 이유에서 본 발명에 의하면, 프레임은 2개의 필드로 분리된다. 그때, 그들 필드는 상호간 반복해서 재생된다. 그 결과 100Hz의 화상 반복 주파수가 달성된다. 상기 본 발명의 방법으로는 움직임이 있는 화상 부분이나 움직임이 없는 화상 부분도 처리되고, 그때 움직임이 있는 화상 부분에는 가동 검출기가 불필요하다. 그 이유는 2개의 상이한 방식간에 전환할 필요가 없기 때문이다. 2개의 필드의 생성을 위하여, 원 화상이 프레임 메모리내에 기억된다. 그 경우, 각 2n-1번째 라인은 제 1의 필드를 형성한다. 제 2필드는 실제의 순시의 원 화상의 2n번째 라인 및 선행 원 화상의 2n번째 라인으로부터 화소마다 보간적으로 얻어지게 된다. 이 방법으로는 제 1필드의 라인이 항상 원 화상에 상응한 라인과 일치한다. 제 2필드의 라인은 정지 화상의 경우 똑같이 원 화상에 상응한 라인과 일치한다. 움직임이 있는 경우, 상기 제 2필드의 라인은 원 프레임의 현재 실제의 그리고 상응하는 선행 라인의 산술 평균치로 형성된다. 정지 화상 내용의 경우, 유리하게는 제 2필드에 대한 평균화로부터 계수 2 제곱근에서의 노이즈 저감이 얻어진다. 다음에 도면의 실시예를 사용하여 본 발명을 설명한다.
제 1도에 도시된 회로는 하나의 도래 프레임(화상)으로부터 2개의 필드(화상)을 형성하고, 이들 필드(화상)은 20msec의 프레임(화상) 재생 기간중 두 번씩 재생된다. 도래 프레임은 화소마다 프레임 화상 메모리(2)로 공급된다. 그와 동시에, 입력단자(1)를 통하여 각 2n 번째마다의 라인이 화소마다 평균치 형성 회로(3)로 공급된다. 프레임(화소) 메모리(2) 중에 포함되어 있는 선행 프레임의 2n번째 라인이 동시에 화소마다 평균치 형성 회로(3)로 공급된다. 상기 평균치 형성 회로는 유리하게 8+8 비트 가산기로서 구성되고, 이 가산기에 있어서 평균치 형성은 다음과 같이 해서 이루어진다. 즉, 9개의 비트 결과 중 다만 8개의 비교적 높은 웨이트의 비트만을 평균치 형성 회로(3)의 출력측에서 끄집어냄으로써 행하여진다. 평균치 형성 회로(3)의 결과가 화소마다 필드 메모리(4)로 공급된다. 프레임 메모리(2) 및 필드 메모리(4)의 출력은 전환 스위치(5)로 공급되고, 이 전환 스위치의 출력측으로부터는 하나의 프레임의 재생 시간 중 2개의 필드를 번갈아 끄집어낼 수 있게 된다.
제 2a도 내지 제 2h도에 제시하는 시간 시켄스를 이용하여 제 1도의 회로 작용을 설명한다. 처리의 시초에는 프레임 메모리와 필드 메모리의 쌍방이 공백 상태이다. 프레임 메모리는 시스템 클록(이것은 81MHz의 화소 레이트에 상응한다.)으로 기입된다. 상기 제 1의 기입 과정(이것은 20msec지속 시간을 갖는다.)후, 프레임 메모리(2)는 제 1의 프레임 AN을 포함한다. 제 2b도 내지 제 2g도에서는 타임 베이스(시간 기준)은 라인 주파수에 합치되어 있다. 그때, 상기 라인 주파수는 클록 레이트로 결합되어 있다. 제 2b도에서와 같이 제 2a도의 시스템 클록의 제 1의 정의 측연에 의하여 프레임 AN의 제 1의 라인의 제 1의 화소가 프레임 메모리로부터 독출된다. 제 2a도의 시스템 클록의 제 1의 부의 측연과 함께 상기의 때마침 독출된 화소가 후속 프레임 AN+1의 제 1의 화소에 의하여 다시 기입된다. 후속의 정의 측연과 함께 프레임 AN의 제 2의 화소가 독출되고, 다음의 부의 측연과 함께 프레임 AN+1의 제 2의 화소가 기입된다. 독출과정은 프레임 AN의 모든 기수의 라인이 독출될 때까지 계속된다. 그것은 10msec 동안 계속한다. 이 시간 중 프레임 AN+1의 432라인이 프레임 메모리(2)에 독입된다. 후속의 10msec중 제 2c도에 상응하여 프레임 메모리(2)로부터의 독출 과정이 전환 스위치(5)에 의하여 중단된다. 독입 과정은 프레임 AN+1의 모든 864의 유효한(액티브의) 부호, 신호가 프레임 메모리(2) 중에 독입될 때까지 계속된다.
제 2e도에서와 같이 프레임 AN, AN+1 의 우수 라인에 상응한 화소가 평균치 형성 회로(3)로 공급된다. 그때, 그와 같이 화소의 공급이 이루어지게 되는 것은 시스템 클록의 정의 측연인 때이다. 평규니 형성 회로(3)로 공급되는 우수의 라인으로부터는 제 2a도의 시스템 클록의 부의 측연과 함께 제 2 필드의 라인의 화소가 생겨지게 되어(제 2f도) 필드 메모리(4) 중에 독입된다. 필드 메모리(4)쪽으로의 전환 스위치(5)의 전환 시점에서 제 2필드의 라인의 절반부가 필드 메모리 안으로 독입된다. 후속의 10msec동안에 필드 메모리(4)는 제 2필드의 나머지의 라인에서 기입된다. 그와 동시에, 제 2필드의 라인이 기입 주파수의 2배의 주파수(제 2g도)를 갖는 두번째의 라인으로부터 시작해서 독출된다. 필드 메모리(4)중으로의 제 2필드의 최후의 라인의 최후의 화소를 기입한 후 곧, 상기 최후의 화소는 해당 필드 메모리(4)로부터 최후의 출력 라인의 최후의 화소로서 독출된다. 그후, 전환 스위치(5)는 재차 프레임 메모리(2)로 전환되고, 상술한 과정이 새로이 개시된다.
제 3도는 하나의 프레임으로부터 필드(복수)를 형성하기 위한 다른 실시예를 보여준다. 이 실시예에서는 평균치 형성 회로(3)에 소오더(분류 회로)(7)가 앞에 놓여져 접속되어 있으며, 이 소오더에는 평균치 형성 회로(3) 대신에 프레임 메모리(2) 중에 기입될 프레임 및 이미 기입된 프레임의 우수 라인의 시스템 클록(제 2a도)에 결합되는 실제의 화소 ne, ne-1 및 선행의 화소 ne-1, ne-1-1 뿐만 아니라 후행의 화소 ne+1, ne-1+1도 공급된다. 여기에서 화소를 나타내는 각 기호는 하나의 이미지(프레임)를 형성하는 하나의 화소(picture element or pixel)의 공간적 위치를 나타내는 기호이며, 이들 화소 기호들의 각각은 그 화소가 갖는 이미지의 내용에 따른 수치 값을 가진다. 소오더(정렬기)(7)의 역할은 그들 6개의 화소 ne-1, ne, ne+1, ne-1-1, ne-1, ne-1+1, 로부터 2개의 평균치 형성에 알맞는 값, 유리하게는 세 번째 및 네 번째의 최대의 값을 선별하고, 이들 양 화소를 평균치 형성 회로(3)에 공급하는 일이다. 후속의 처리는 제 1도에서와 같이 행하여 진다.
상기 실시예의 잇점은 제 1실시예에 포함되는 저역 필터 작용이 피해지고, 순차 연속하는 프레임(화상)의 화소간의 이행 영역에서의 가장자리가 그런대로 스스로 형성되는 것이다.
유리하게는 화상 신호의 휘도 성분 Y에 대해서 상기 실시예가 사용된다. 크로미넌스(색 신호)성분 U, V는 화소 ne-1 내지 Ve, Ve-1로서, 즉, 다시 기입되어야 할 그리고 기입된 화상의 화소로서 직접 평균치 형성 회로(3)로 공급된다. 정지 화상 내용인 때, 유리하게는 기입되어야 할 그리고 다시 기입된 프레임의 우수 라인의 각 화소(ne, ne-1)가 평균치 형성 회로(3)에 공급된다. 소오더(7)는 움직임 검출 신호에 의하여 도통 제어된다. 즉, 상기 소오더는 움직임(동화상) 검출신호에 의하여 동화상인지의 여부에 따라 온(on) 또는 오프(off)로 스위칭됨으로써 소오더 내에서의 정렬작업의 실행여부가 제어된다. 본 발명의 방법에 의하면, 비디오 라인의 기수 라인으로 이루어지는 하나의 제 1필드를 하나의 순차 프레임으로 형성하고, 다시 실제의 순간의 비디오 화상 및 선행의 비디오 화상의 우수 라인의 평균화에 의하여 하나의 제 2의 필드를 형성하고, 다시 상기 양 필드를 제 1의 기간에서 기억하고 제 2의 기간에서 독출하는 비디오 화상의 재생 화질 개선 방법에 있어서, 비디오 화상을 화상 전체 메모리(2) 중에 기입하고, 다만 각 기수의 라인만을 독출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 방법에 의하면, 바로 위에서 기술한 비디와 화상의 재생 화질 개선 방법에 있어서, 제 1의 기간은 제 2의 기간의 2배의 길이로 되게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 장치 구성에 의하면, 전술한 평균치 형성 회로(3)로서 2×8비트의 가산기를 사용할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 장치 구성에 의하면, 평균치 형성 회로(3)에 소오더(분류 회로)(7)가 앞에 놓여져 접속되고, 이 소오더에는 기입되어야 할 그리고 기입된 프레임의 우수 라인의 시스템 클록에 결합된 각각의 화소 ne, ne-1 및 선행의 화소(ne-1, ne-1-1)뿐만 아니라, 후속의 화소(ne+1, ne-1+1)가 공급되고, 또한 그들 중에서 세 번째 및 네 번째로 큰 값들이 각 화소에 대하여 평균치 형성 회로(3)의 입력 신호를 형성할 수 있게 된다.
본래, 소오더는 동화상을 나타내는 화소들의 상기와 같은 정렬작업을 위하여 필요로 되어지는 것이지만, 이러한 정렬작업이 요구되지 아니하는 정지화상의 경우에는 소오더가 정렬 작업이 이루어지지 아니하는 모드로 스위치될 수 있으므로 이 경우에도 그대로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 장치 구성에 따른 상기 장치 구성에 있어서 정지 화상 내용인 경우, 소오더가 정렬 작업이 이루어지지 아니하는 모드로 스위치되어 기입되어야 할 그리고 기입된 프레임의 우수 라인 각 화소(ne, ne-1)가 소오더로부터 직접 평균치 형성 회로(3)의 입력 신호를 형성할 수 있게 된다. 본 발명에 의하면 움직임이 없는 화상의 충분한 수평 해상도가 얻어지며, 큰 면적에 걸친 플리커, 진동의 랜덤화, 에지 플리커, 라인 플리커가 회피되고, 충격적 진동이 저감되는 재생 화질 개량 방법 및 장치를 실현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 제 1출력 필드에 속하는 라인 화소는 순차 소스 신호의 라인 화소에 대응하고, 제 2출력 필드에 속하는 라인 화소는 현 순차 프레임 및 선행 순차 프레임의 대응 화소의 결합에 의해 결정되는 순차 격행 변환 방법에 있어서, 제 2출력 필드에 속하는 각 라인 화소에 대해서 현 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne) 및 선행 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne-1)와 상기 대응 라인의 상기 두 화소의 선행 화소(ne-1, ne-1-1) 및 후행 화소 (ne+1, ne-1+1)가 결합되고, 상기 6개 화소크기 값에 있어서 세 번째, 및 네 번째로 큰 값에 대한 평균값이 결과로써 사용되는 것을 특징으로 하는 순차격행 변환 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제 2출력 필드에 속하는 각 라인 화소에 대한 정지화상 내용인 경우에는 현 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne)의 크기 값 및 선행 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne-1)의 크기 값 만을 상기 평균값의 형성에 사용되는 것을 특징으로 하는 순차 격행 변환 방법.
  3. 제 1또는 제 2중 어느 한 항에 있어서, 제 2출력 필드에 속하는 라인의 크로미넌스 화소에 대하여는 각 경우에 현 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne)의 크기 값 및 선행 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne-1)의 크기 값이 상기 평균값의 형성에 사용되는 것을 특징으로 하는 순차 격행 변환 방법.
  4. 제 1출력 필드에 속하는 라인 화소는 순차 소스 신호의 라인 화소에 대응하고, 제 2출력 필드에 속하는 라인 화소는 현 순차 프레임 및 선행 순차 프레임의 대응하는 화소의 결합에 의해 결정되는 순차 격행 변환 장치에 있어서 순차 프레임을 저장하기 위한 제 1저장 수단(2)을 포함하며, 상기 제 1저장 수단의 출력 신호가 스위칭 수단(5) 및 정렬 수단(7)에 공급되고, 순차 프레임의 대응 화소는 상기 제 1저장 수단에 임시 저장됨 없이 정렬 수단에 공급되며, 상기 정렬 수단은 제 2출력 필드에 속하는 각 라인 화소에 대해서, 현 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne) 및 선행 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne-1)의 크기값과, 대응 라인에서 상기 두 화소의 선행 화소(ne-1, ne-1-1) 및 후행 화소(ne+1, ne-1+1)의 크기값을 결정하고, 크기에 따라 상기 6개의 값을 정렬하여 세 번째 및 네 번째 큰 값을 평균값 형성 수단(3)에 공급하며, 또한 상기 수단의 출력 신호는 제 2저장 수단(4)를 통하여 스위칭 수단에 공급되며, 상기 스위칭 수단은 상기 제 1저장 수단(2)에 저장된 화소값을 제 1출력 필드에 속하는 라인의 출력 신호로써 방출하고, 제 2저장 수단에 저장된 화소값을 제 2출력 필드에 속하는 라인의 출력 신호로써 방출하는 것을 특징으로 하는 순차 격행 변환 장치.
  5. 제 4항에 있어서 평균값 형성 수단(3)은 2×8비트 가산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 순차 격행 변환 장치.
  6. 제 4또는 제 5항 중 어느 한항에 있어서, 제 2 출력 필드에 속하는 각 라인 화소를 위한 정지 화상 내용의 경우에, 현 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne)의 크기값 및 선행 순차 프레임의 공간적 대응 화소(ne-1)의 크기값만이 평균값 형성 수단(3)에 제공되는 것을 특징으로 하는 순차 격행 변환 장치
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