KR0155709B1 - 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

이 발명은 IDTV, EDTV, HD-MAC TV, 및 기타 더블 스캐닝(Double Scanning) 기법을 필요로 하는 텔레비젼에 관한 것이다.

이 발명은 수직방향 및 대각선 방향인 세가지 방향의 인접점들중 가장 적합한 세점을 택하여 메디언 필터를 통해서 보정점을 구해 더블 스캔시 필드간 보정을 위해 삽입되는 필드의 데이타 값으로 이용함으로써 필드 간 화질 보정은 물론 한 두 방향의 임펄스 노이즈에 대한 영향을 줄일 수 있으며, 또한 수직방향의 에지에 대한 보정효과가 크므로 인하여 보다 좋은 화질을 시청할 수 있게 된다.

Description

메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법 및 회로

제1도 (a),(b)는 더블 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면 및 도표.

제2도는 이 발명에 따른 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 회로의 일실시예를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 필드 메모리 20 : 판별기

30 : 데이타 선택기 40 : 메디언 필터부

EX-OR1~EX-OR3 : 익스클루시브 오아게이트

IN : 영상신호 입력단

이 발명은 IDTV(Improved Definition Television), EDTV(Extended Definition Television), HD-MAC TV(High Definition Multiplexed Analog Component Television) 및 기타 더블 스캐닝(Double Scanning) 기법을 필요로 하는 텔레비젼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세가지 방향의 인접점들중 가장 적합한 세점을 택하여 메디언(Median) 필터를 통해서 보정점을 구해 더블 스캔시 필드간 보정을 위해 삽입되는 필드의 데이타 값으로 이용할 수 있도록 하는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법 및 회로에 관한 것이다.

일반적으로 비월주사하는 영상신호에서는 프레임 주파수의 한계로 인하여 깜빡임 현상이 일어난다. 특히 모서리나 문자등의 가로 모서리에서 이 현상이 심한데 이는 모서리 부분의 한 라인이 팔(Phase Alternation By Line) 방식을 예로들면 1/50초의 주기로 보였다 안 보였다 하기 때문이다.

따라서 이를 방지하기 위하여 더블 스캔을 하게 되는데, 한 프레임을 이루는 두 필드가 엄밀히 같지 않기 때문에 움직임이 적은 프레임에서는 같은 프레임을 두번씩 연속해서 보내면 모서리 선이 흔들리는 것을 보상할 수 없으며, 움직임이 많은 프레임은 두 필드를 두번 연속해서 보내면 영상이 흐려지게 된다. 따라서 움직임이 많은 부분에 있어서는 같은 필드를 두번씩 연속해서 보내고 움직임이 적은 부분은 연속되는 두 필드를 두번 보내면 된다.

그러나 여기서 관건이 되는 것은 움직임이 많은 부분과 적은 부분을 어떻게 판정하는가 하는 것이며, 일반적으로 필립스사에서 나온 3-포인트 버티컬 메디언 필터(3-Point Vertical Median Filter)방식을 사용하고 있다.

상기 필릅스사의 3-포인트 버티컬 메디언 필터 방식에서는 움직임이 많은 동화상의 경우 제1도 (b)에서 a(i-1)에 대하여 b(i-1)보다 a(i+2), a(i)에 대하여 a(i+3)가 상관관계가 더 크며, 움직임이 적은 정지화상의 경우 a(i-1)와 b(i-1), a(i)과 b(i)이 상관관계가 크다. 즉, 제1도 (a)와 같이 A,B의 두 필드로 이루어지는 한 프레임을 두번 주사하기 위해서는 동화상의 경우는 A,A,B,B 정지화상의 경우는 A,B,A,B의 효과를 주는 3-포인트 버티컬 메디언 필터 방식에 의해 A^*,B^*를 삽입하게 된다. 즉, 동화상의 경우는 A,A^*,B^*,B, 정지화상의 경우는 A,B^*,A^*,B가 되게 하는 것이다.

그러나 단순히 이러한 방식에서는 b(i)점을 얻기 위해 {a(i), b(i), a(i+3)}의 세점을 메디언 필터에 입력시켜 그 중간값을 택하여 더블 스캐닝을 위해 삽입되는 필드의 값으로 사용했다. 따라서 세점중 하나가 잡음에 의하여 너무 커지거나 작아졌을 경우 잘못된 중간값이 선택되므로 인하여 임펄스 노이즈가 나타나며, 이에 따라 화질이 열화되는 단점이 있었다.

이 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이 발명의 목적은 3×3화소의 상관관계(Correlation)값을 구하여 가장 차이가 적은 경우의 값을 더블 스캐닝시 삽입할 필드의 데이타 값으로 사용함으로써 필드간 화질 보정 및 임펄스(Impulse) 노이즈를 제거할 수 있도록 하는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법 및 회로를 제공하고 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은 텔레비젼의 한 화면을 구성하는 제1, 제2필드의 3×3 블럭의 화소에서 수직 방향과 대각선 방향의 3가지 경우의 상관관계 값을 구하여 가장 차이가 적은 두 경우의 값을 구하는 단계와, 상기 단계에서 구한 두 값과 제2필드의 한 값을 메디언 필터를 통하여 중간값을 구하는 단계와, 상기 단계에서 구한 중간값으로 더블 스캐닝을 하는 단계로 이루어지는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법에 있다.

이 발명의 다른 특징은 영상신호 입력단에 연결되어 이 영상신호 입력단으로부터 입력되는 영상신호의 1필드분을 저장하는 필드 메모리와, 상기 필드 메모리에 각각 연결되어 3×3 블럭의 화소중 각각 대각선 방향의 값 및 수직 방향의 값을 익스클루시브오아하는 익스클루시브 오아게이트와, 상기 익스클루시브 오아게이트에 연결되어 이 익스클루시브 오아게이트의 출력값중 가장 작은 값을 선택하는 판별기와, 상기 필드 메모리 및 판별기에 연결되어 상기 필드 메모리로부터의 값과 상기 판별기로 부터의 값을 비교하여 가장 차이가 적은 두 값을 출력하는 데이타 선택기와, 상기 데이타 선택기 및 영상신호 입력단에 연결되어 상기 데이타 선택기로부터의 두값과 영상신호 입력단으로부터의 제2필드의 한 데이타 값을 메디언 필터링하여 중간값을 출력하는 메디언 필터부로 구비되는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 회로에 있다.

이하, 이 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제2도는 이 발명에 따른 메디언 필터를 이용한 더블 스캔회로를 나타낸 것으로, 영상신호 입력단(IN)에 연결되어 이 영상신호 입력단(IN)으로부터 입력되는 영상신호의 1필드분을 저장하는 필드 메모리(10)에 텔레비젼의 한 화면을 구성하는 제1 및 제2필드의 3×3 블럭의 화소중 제1도 (b)에 나타낸 바와같은 제1필드에 대한 대각선 방향의 값(a(i-1)),(a(i+4)),(a(i+1)),(a(i+2)) 및 수직 방향의 값(a(i),(a(i+3))을 각각 익스클루시브 오아하는 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)를 연결시킨다. 그리고 상기 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)에는 이 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)의 출력값중 가장 작은 값을 선택하는 판별기(20)를 연결시키며, 상기 필드 메모리(10) 및 판별기(20)에는 상기 필드 메모리(10)로부터의 값(a(i-1)),(a(i+4)),(a(i+1)),(a(i+2)),(a(i)),(a(i+3))과 상기 판별기(20)로부터의 값을 비교하여 가장 차이가 적은 두 값을 출력하는 데이타 선택기(30)를 연결시킨다.

또한, 상기 데이타 선택기(30) 및 영상신호 입력단(IN)에는 상기 데이타 선택기(30)로부터의 두값과 영상신호 입력단(IN)으로부터의 제2필드의 한 데이타 값을 메디언 필터링하여 중간값을 출력하는 메디언 필터부(40)를 연결시켜 구성된다.

상기와 같이 구성된 이 발명에서 영상신호 입력단(IN)으로 부터 픽셀당 8비트의 해상도(Resolution)를 갖는 영상신호가 필드 메모리(10)에 저장된다. 이때 저장되는 것을 한 프레임중 먼저 주사되는 프레임이며, 이를 제1필드라 한다. 그리고 상기 필드 메모리(10)는 필드와 외부에서 동기화되는 스타트-스톱신호에 의해 제어되며, 이 필드 메모리(10)로부터의 화소 즉, 픽셀들은 제1도 (b)와 같다고 가정한다.

그리고 상기 제1도 (b)와 같은 제1필드의 화소 데이타(a(i-1)),(a(i)),(a(i+1)),(a(i+2)),(a(i+3)),(a(i+4))들은 대각선 방향 및 수직방향의 3가지 경우의 상관관계 값을 구하기 위한 각각의 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)에 입력된다.

상기 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)에 입력된 각 화소 데이타(a(i-1)),(a(i+4)),(a(i)),(a(i+3)),(a(i+1)),(a(i+2))들은 각각의 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)에서 익스클루시브 오아되어 익스클루시브 오아된 값이 판별기(20)로 입력된다.

이 판별기(20)에서는 상기 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)로부터의 세값중 가장 작은 두 값을 선택하여 데이타 선택기(30)로 보낸다. 이 데이타 선택기(30)에서는 상기 선택된 두값고 필드 메모리(10)로부터의 각 화소 데이타(a(i-1))와(a(i+4)), (a(i))와(a(i+3)), (a(i+1))와(a(i+2))를 비교하여 이중에서 가장 차이가 적은 두값을 선택하여 메디언 필터부(40)로 보낸다.

이에 따라 상기 메디언 필터부(40)에서는 상기 데이타 선택기(30)로부터의 두값과 영상신호 입력단(IN)으로부터의 다음필드 즉, 한 프레임의 두번째 필드인 제2필드의 하나의 값(제1도 (b)의 b(i))을 메디언 필터링하여 그 중간값을 출력한다. 바로 이 출력된 값은 더블 스캐닝시 삽입될 필드의 값이 되는 것이며, 이 값으로 더블 스캐닝시 삽입되는 필드의 값으로 사용하면 종래 필립스사의 더블 스캐닝 기법에 의한 것보다 양질의 화질을 얻을 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이 이 발명은 세가지 방향의 인접점들중 가장 적합한 세점을 택하여 메디언 필터를 통해서 보정점을 구해 더블 스캔시 필드간 보정을 위해 삽입되는 필드의 데이타 값으로 이용함으로써 필드간 화질 보정은 물론 한 두 방향의 임펄스 노이즈에 대한 영향을 줄일 수 있으며, 또한 수직방향의 에지에 대한 보정효과가 크므로 인하여 보다 좋은 화질을 시청할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 텔레비젼의 한 화면을 구성하는 제1, 제2필드의 3×3 블럭의 화소에서 수직 방향과 대각선 방향의 3가지 경우의 상관관계값을 구하여 가장 차이가 적은 두 경우의 값을 구하는 단계와, 상기 단계에서 구한 두 값과 제2필드의 한 값을 메디언 필터를 통하여 중간값을 구하는 단계와, 상기 단계에서 구한 중간값으로 더블 스캐닝을 하는 단계로 이루어지는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 방법.
2. 영상신호 입력단(IN)에 연결되어 이 영상신호 입력단(IN)으로부터 입력되는 영상신호의 1필드분을 저장하는 필드 메모리(10)와, 상기 필드 메모리(10)에 각각 연결되어 3×3 블럭의 화소중 각각 대각선 방향의 값(a(i-1)),(a(i+4)),(a(i+1)),(a(i+2)) 및 수직 방향의 값(a(i)),(a(i+3))을 익스클루시브 오아하는 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)와, 상기 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)에 연결되어 이 익스클루시브 오아게이트(EX-OR1)~(EX-OR3)의 출력값중 가장 작은 값을 선택하는 판별기(20)와, 상기 필드 메모리(10) 및 판별기(20)에 연결되어 상기 필드 메모리910)로부터의 값 (a(i-1)),(a(i+4)),(a(i+1)),(a(i+2)),(a(i)),(a(i+3))과 상기 판별기(20)로부터의 값을 비교하여 가장 차이가 적은 두 값을 출력하는 데이타 선택기(30)와, 상기 데이타 선택기(30) 및 영상신호 입력단(IN)에 연결되어 상기 데이타 선택기(30)로부터의 두값과 영상신호 입력단(IN)으로부터의 제2필드의 한 데이타 값을 메디언 필터링하여 중간값을 출력하는 메디언 필터부(40)로 구비되는 메디언 필터를 이용한 더블 스캐닝 회로.