KR100190796B1

KR100190796B1 - 화소 수 변환회로

Info

Publication number: KR100190796B1
Application number: KR1019900018086A
Authority: KR
Inventors: 이와세세이이찌로
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1999-06-01
Also published as: JPH03156577A; KR910010348A; JP2767933B2; US5089893A

Abstract

본 발명에서, 인터레이스 방식의 원 화상의 크기와 변환 화상의 크기인 M:N의 정수비로 변환 화상을 제공하기 위해서, 단위 길이는 변환 화상의 인접 화소의 간격을 M으로 분할하므로써 얻어진다.

변환 화상의 양 필드의 화소 위치는 원 화상의 화소 위치에 대해 ｜(M-N)/4｜·U로 시프트된다.

Description

화소수 변환 회로

제1도 및 제2도는 종래의 화소 변환 처리를 설명하는 개략선도.

제3 도 및 4도는 선형 보간을 설명하는 개략선도.

제5도는 본 발명을 설명하는 개략선도.

제6도는 본 발명의 일 실시예를 보인 블럭선도.

제7도 및 8도는 보간 함수를 설명하는 선도.

제9도 내지 제 13도는 본 발명의 일 실시예를 설명하는 개략선도.

제14도 및 15도는 화소의 표본 격자를 보인 개략선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 보간 회로 7 : 필터 연산 회로

8 : 계수 메모리 9 : 서브 필터 번호 메모리

10 : 어드레스 발생 회로 11 : 콘트롤러

본 발명은 화소수 변환기 회로, 특히 인터레이스 방식의 화상을 임의의 정수비로 확대 및 축소하는 화소수 변환기에 관한 것이다.

인터레이스 방식은 원 화상을 임의의 정수비로 확대 또는 축소하는 기술은 공지되어 있다. 원 화상의 확대 및 축소는(확대시 또는 축소시에)원 화상에 대해 화소를 확대 또는 축소시키는 조작을 행하고, 그후 원 화상의 간격과 동일한 간격으로 조작된 화소를 재배열하므로써 이루어진다.

예컨대, 원 화상을 2배로 확대하는 경우에, 표면적으로 화소의 수를 2배로 증대시키는 보간 연산이 실행된다.

제1도에 보인 바와 같이, 원 화소의 중간 점이 매 필드마다 화소의 수를 2배로 확대하기 위해 보간되는 경우, 인터레이스 화상은 형성될 수 없다. 도면에서, 실선으로 표시된 원은 원 화소이며, 삼각형 △는 보간된 화소이다. 세로축은 화상의 수직 방향을 나타내고, 수평축은 시간축을 나타낸다. F1 및 F2는 서로 인터레이스되는 2개의 필드이다.

따라서, 제2도에 보인 바와 같이 인터레이스 화상을 제공하기 위해서 선형 보간을 행하는 것이 고려된다. 본 도면에서, 파선으로 표시된 원은 원 화소를 나타내는 것으로써 보간후에 사라지며, 실선으로 표시된 원은 보간 화소를 나타내는 바, 이것의 위치는 보간후의 원 화소의 위치에 대응하며, 삼각형은 보간 화소를 나타내는 것으로써 이것의 위치는 보간후의 원 화소의 위치와는 대응하지 않는다. 그러나, 제2도에 보인 선형 보간의 경우에, 다음과 같은 이유 때문에 화상에서 플리커(flicker)가 발생한다.

선형 보간에 있어서, 보간 점에 가장 밀접해 있는 두개의 화소가 선택되며, 상기 두개 화소 데이타가 두개의 화소간 간격의 비로 분할된다. 제3도 및 4도에 보인 바와 같이 원 화소 P1 과 P2 간의 간격이 D라고 하여, 원 화소 P1 으로부터 x만큼 떨어진 △표시의 보간 화소가 보간된다. 보간 화소의 양측에 놓이는 원 화소 P1 및 P2 의 화소 데이타가 각각 T 및 Q라 하면, 보간 화소의 값 R은

선형 보간은 선형 임펄스 응답 특성을 갖는 필터에 의해 이루어질 수 있다.

제3도 및 4도에서, 8개로 분할된 보간 점 *0∼*7을 보면 보간 점*0∼*7의 각각의 값은 다음식으로 얻어진다.

*0 x＝0 D R＝T ...(2)

*1 x＝(1/8) D R＝(7/8)T＋(1/8)Q ...(3)

*2 x＝(2/8) D R＝(6/8)T＋(2/8)Q ...(4)

*3 x＝(3/8) D R＝(5/8)T＋(3/8)Q ...(5)

*4 x＝(4/8) D R＝(4/8)T＋(4/8)Q ...(6)

*5 x＝(5/8) D R＝(3/8)T＋(5/8)Q ...(7)

*6 x＝(6/8) D R＝(2/8)T＋(6/8)Q ...(8)

*7 x＝(7/8) D R＝(1/8)T＋(7/8)Q ...(9)

보간 점 *0∼*7의 각각에 대한 보간은 임펄스 응답(보간 함수)을 표본화 하므로써 제공되는 값인 필터링 계수를 갖는 서브 필터에 의해 이루어진다. 상기 서브 필터는 두개의 탭을 구비하는 FIR형 디지탈 필터 구조를 지닌다.

제3도 및 4도에 보인 보간 값 *0∼*7의 각각에 대한 값은 상기 식에 대응하는 계수를 갖는 보간용 서브 필터를 이용하므로써 얻어진다.

상기 식(2) 내지 (9)로부터 알수 있는 바와 같이, 임펄스 응답이 대칭이면 서브 필터의 세트는 같은 계수 세트의 조합으로 구성된다. 분명히, 식(3) 및 (9), (4) 및 (8) 그리고 (5) 및 (7)은 비록 계수 배열이 역이라하더라고 동일 특성을 갖는 서브 필터이다. 그러므로, 제2도에 보인 보간에서와 같이, 제1 필트 F1에서는 단지 식(4) 및 (8)만이 이용되고, 제2 필드 F2에서는 식(2) 및 (6)이 이용된다. 이 경우에, 서브 필터가 각기 다른 특성을 가짐으로 인해서 플리커가 발생하는 경향이 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 원 화상이 임의의 정수비로 확대 또는 축소될 때 플리커의 발생을 방지할 수 있는 화소수 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명은 인터레이스 방식의 원 화상을 M:N의 정수비로 확대 또는 축소하는 화소수 변환기에 관한 것이다. 상기 변환기는 단위 길이 U를 제공하기 위해 변환 화상의 수직 방향에서 인접 화소의 간격을 M으로 분할하고, 원 화상의 화소에 대해 변환 화상의 양 필드의 화소 위치를 ｜(M-N)/4｜·U로 시프트 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제5도에 보인 바와 같이 보간 점을 시프팅하므로써 동일한 특성을 갖는 서브 필터의 이용을 가능하게 한다. 예컨대, 제1 필드 F1에서는 상기 식(3) 및 (7)도 나타내지는 특성을 갖는 서브 필터의 세트가 이용되고, 제2 필드 F2에서는 식(5) 및 (9)로 나타내지는 특성을 갖는 서브 필터의 세트가 이용된다. 이 예에서, 임펄스 응답의 대칭성 때문에, 동일한 필터링 특성이 제공되어 플리커를 방지하게 된다. 하기하는 바와 같이, 본 발명은 확대 또는 축소비가 임의의 정수비인 경우에 플리커 발생 방지를 위한 조건들을 규정할 수 있다.

그러나 본 발명의 1 실시예는 제6도 내지 15도와 관계하여 설명하기로 한다.

제6도의 구조와 관계하여, 입력 단자(1)에 주어지는 원 화상의 디지탈 화상 데이타 DA(이후부터는 입력 데이타로 언급한다)가 보간 회로(2)에 공급된다. 추가로 원 화상의 확대 또는 축소 조건 및 확대 또는 축소비와 같은 조건들을 설정하는 모드 선택 신호 MS는 입력 단자(3)를 통하여 보간 회로(2)에 입력된다.

보간 회로(2)에서, 보간 신호는 모드 선택 신호 MS를 토대로 입력 데이타 DA로부터 제공된다. 보간 회로(2)는 동일 필드에서 화상의 수직 방향에 배열된 화소를 이용하므로써 보간을 수행한다. 보간 회로(2)는 주로, 각각 1H 동기 주기의 지연시간을 가진 지연 회로(4, 5, 6)의 캐스케이드 구조, 필터 연산 회로(7), 계수 메모리(8), 서브 필터수 메모리(9), 어드레스 발생기(10) 및 콘트롤러(11)로 구성된다. 입력 데이타 DA는 지연 회로(4-6)에 공급된다. 입력 데이타 DA와 그리고 지연 회로(4-6)의 출력 데이타는 필터 연산 회로(7)에 공급된다.

모드 선택 신호 MS를 공급받는 콘트롤러(11)로 부터서는 제어 신호 SC1가 형성되어, 어드레스 발생 회로(10)에 공급된다. 어드레스 발생 회로(10)에서는 제어 신호 SC1에 의거해서 서브 필터 번호 메모리(9)의 어드레스 AD가 형성되어, 이 어드레스 AD가 서브 필터 번호 메모리(9)에 공급된다. 또한, 이 어드레스 AD는, 라인 마다에서 변화하고, 프레임내에서 증가하며, 프레임 마다에서 리셋트된다. 또한, 이 어드레스 AD는 확대 축소의 비율이 M:N인 정수비일 때에는 N라인마다의 반복이 되므로, 어드레스 발생 회로(10)로서는, 0에서 (N-1)까지의 반복 카운터를 사용해도 좋다.

서브 필터 번호 메모리(9)에서는 상술하는 어드레스 발생 회로(10)에서 공급되는 어드레스 AD에 의거해서 서브 필터 번호 SF가 형성되어 계수 메모리(8)에 공급된다. 이 서브 필터 번호 SF는 라인 별로 다르므로 라인의 순으로 정열된 상태에서 기억되어 있다. 계수 메모리(8)에서는 서브 필터 번호 마다의 계수 셋트가 보존되어 있으며, 상술하는 서브 필터 번호 메모리(9)에서 공급되는 서브 필터 번호 SF에 의거해서, 유지되어 있는 각 서브 필터 마다의 계수셋트가 선택적으로 필터 연산 회로(7)에 공급된다.

필터 연산 회로(7)는 FIR 디지탈 필터로 구성된다. 필터 연산 회로(7)에서는 보간 함수에 의거해서 보간점의 연산이 이루어진다. 이 보간 함수로서는, 예를 들면 제7도 혹은 제8도에 도시되는 것이 있다. 또한, 제7도 및 제8도에서는 D＝1.0으로 정규화되어 있다.

제7도에 도시된 선형 함수(도시된 바와 같이 D＝±1.0외측 범위에서는 레벨＝0)는 한 실시예에서 보간 함수로 이용되며, 화면의 수직 방향의 화소로부터 확대 및 축소의 비에 따라 보간 연산 보간 점에 대한 연산이 실행된다. 또한 이 보간 연산에 있어서, 보간 함수의 시간폭에 따라서 이용되는 탭의 수가 다르다. 예를들면, 이 실시예의 경우와 같이, 인접하는 2 점의 원 화상으로부터 새로운 화소를 형성하는 경우에는, 회로(7)가 2탭의 FIR 디지탈 필터로서 기능을 하며, 1개의 화소의 입력 데이타 DA당 2회의 적화(積和)연산(two sum-of-products operations)이 이루어진다. 또한, 특정 보간 함수의 이용에 있어서, 지연회로(4 내지 6), 필터 연산 회로(7)등이 병렬로 필요한 수 만큼 설치되어야 한다. 사용되지 않는 탭이 존재하는 경우, 이 사용되지 않는 탭에 대응하는 곱셈기(도시않음)에는 필터 계수로서 값 영(0)이 공급되거나 혹은, 화소의 데이타 PD가 버퍼 메모리(12)에 공급되지 않는다. 또한, 다른 보간 함수로서 제8도에 실선 및 파선으로 도시된 것도 사용할 수 있다.

제8도의 실선으로 도시된 임펄스 응답(도시하는 바와 같이 D＝2.0 외측의 범위에서는 레벨＝0)의 함수를 보간 함수로 한 경우에는, 화면 수직 방향의 4 화소에서 보간점이 연산되기 때문에 필터 연산 회로(7)를 4 탭의 FIR 디지탈 필터로서 기능시키는 것으로 하여 1개의 화소의 입력 데이타 DA당 4회의 적화 연산이 행해진다.

또한, 제8도의 파선으로 도시된 바와 같은 임펄스 응답을 보간 함수로 하는 경우에는, 필터 연산 회로(7)를 4 탭을 초과하는 FIR 디지탈 필터를 구성하지 아니하면 아니되고, 이 경우에는 1개의 화소의 입력 데이타 DA당 4회를 초과하는 적화 연산이 행해진다. 얻어진 화소 마다의 데이타 PD는 소정의 타이밍으로 버퍼 메모리(12)에 공급되어 유지된다.

버퍼 메모리(12)에서는 화소를 증가 혹은 감소하는 조작이 이루어진 후의 화소를 또다시 원 화상과 같은 간격으로 줄지어서 고쳐주는 처리가 행해진다. (13)은 클럭 신호 CLK의 입력용의 단자이다. 버퍼 메모리(12)로부터의 화소 데이타 PD가 단자(14)에서 인출되어, CRT(도시않됨) 또는 기타 표시 수단을 통해 변환 화상으로 표시된다.

먼저, 원 화상 A에서 변환 화상 B로의 변환 싸이즈의 정수비 M:N가, M＝3, N＝4인 확대의 경우를 제9도 및 제10도를 참조하여 설명한다. 화상의 수평 방향의 확대, 축소는 통상의 보간 방법으로 실행될 수 있기 때문에 이에 대한 설명을 생략한다. 제9도는, 제10도중의 화소 PA10 및 PA11 사이의 부분을 부분적으로 확대한 것이다.

원 화상 A쪽의 화소 간격을 D로 하고 이 화소 간격 D를 N등분한 단위 길이를 U라 하면, 변환 화상 B 쪽의 화소 간격 DO은(M·U)로 된다. 이와 같은 M:N인 정수의 변환 비율에서는, 원 화상쪽의(M)개의 화소 몫의 간격 C과, 변환 화상 쪽의(N)개의 화소 몫의 간격 CO이 일치한다.

M·D＝N·DO＝C＝CO ....(10)

DO＝(M/N)·D .....(11)

U＝(D/N)＝(DO/M) ....(12)

이 예에서는, D＝4U, DO＝3U로 된다.

원 화상 A의 제1 필드 A1쪽에서 L번째의 화소 PA1L의 위치는 화소 PA10의 위치를 기점으로 하여(L·N)·U 만큼 떨어져 있다.

변환 화상 B의 제1 필드 B1쪽에서 L0번째의 화소 PB1L의 위치는 화소 PB10의 위치를 기점으로 하여 (L0·M)U 만큼 떨어져 있다.

이제, 상술한 원 화상 A의 제1 필드 A1에 있어서의 화소 PA10와 변환 화상 B의 제1의 필드 B1에 있어서의 화소 PB10의 위치를 일치시키고자 하는 경우에, 제9도 혹은 제10도에 도시된 바와 같이 단위 길이 U를 4등분, 즉, 원 화상 A에 있어서의 화소 PA1간의 간격 D를 16등분(화소 PA10과 PA11 사이의 구간을 각 *을 붙여서 도시함)한 것에 대응시키면, 각 화소 PB10, PB11, ....의 보간에 있어서 사용해야 할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 4 화소마다 반복된다.

또한, 변환 화상 B의 제1 필드 B1의 화소 PB10, PB11의 중간점에 제2 필드 B2에 있어서의 화소 PB20의 위치를 일치시켜, 원 화상 A의 화소 PA20의 위치를 기준으로 하여, 제9도 혹은 제10도에 도시한 바와 같이 단위 길이 U를 4등분, 즉, 원 화상 A에 있어서의 화소 PA2간의 간격 D를 16등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB20, PB21, ...의 보간에 있어서 사용해야 할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 4 화소마다 반복된다.

이 예에서는, 원 화상 A의 화소 PA1의 간격 D가 16등분되어 있으므로, 상술한 선형 보간의 식으로 분명해지는 바와 같이, 같은 계수 셋트의 조합의 서브 필터 번호 SF는 *1 과 *15, *2와 *14, *3와 *13, *4와 *12, *5와 *11, *6과 *10, *7과 *19의 7조로 된다.

그러나, 상술하는 변환 화상 B를 형성하는데 사용되는 서브 필터 번호 SF의 계수 셋트는 제1및 제2 필드 B1, B2사이에서 상술한 바와 같이 계수 셋트의 조합으로 되지 아니하기 때문에 플리커를 일으킨다.

상술한 내용을 일반화 하면, 변환 화상 B의 제1 필드 B1쪽에서 LO번째의 화소 PB1L의 위치는 화소 PB10의 위치를 기점으로 하여 (L0 M)U만큼 떨어져 있다.

상술한 선형 보간을 표시하는 제(1)식에서 x로 표시한 거리는 다음식으로 표시된다.

(L0·M)mod N .....(13)

제(13)식은 N을 모듈로로 이용하는 (L0, M)의 모듈로 산술을 의미하는 것으로써, (L0·M)을 N으로 나눈 나머지를 나타낸다. 또한, 제(10)식에서 매 N화소마다의 L0의 반복과 더불어 x값이 반복된다. 예컨대, L0＝1이고 1x3/4＝0일때 나머지는 3

L0＝2이고 2x3/4＝1일때 나머지는 2

L0＝3이고 3x3/4＝2일때 나머지는 1

L0＝4이고 4x3/4＝3일때 나머지는 0

L0＝5이고 5x3/4＝4일때 나머지는 3

상기 나머지들을 고려해보면,

3, 2, 1, 0, 3 ....으로 반복된다.

또한, 변환 화상 B의 제2 필드 B2쪽에서는, 화소 번호에서(0.5)뺀 값 L1을 새로운 화소번호로 할때, 최초의 화소 PB20의 위치는, 제1 필드 B1의 화소 PB10의 위치에 대해 [D0/2(＝(M/2)U)로] 시프트되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 원 화상 A에 있어서도, 제2 필드 A2쪽의 최초의 화소 PA20의 위치는 제1 필드 A1의 화소 PA10의 위치에 대해(D/2)(＝(N/2U)로 시프트되어 있다. 따라서, 상술한 선형 보간을 나타내는 제(1)식에서, x로 표시된 거리는 다음의 식으로 나타내어 진다.

(L1·M＋((M/2)－(N/2)))mod N......(14)

제(14)식은 모듈로 N으로의 모듈로 계산을 의미한다. 또한, 제(14)식에서, 매 N화소마다의 L1의 반복과 더불어 X값이 반복된다.

따라서 변환 화상 B의 제1 및 제2 필드 B1, B2에서 X는 각각 0으로부터(N－1)에 이르는 N값을 취하는 L0 및 L1에 대응하는 N값을 취한다.

제1 필드 B1에서는,

0, Mmod N, 2 Mmod N, ∼, (N－1) Mmod N ....(15)

제2 필드 B2에서는,

((M－N)/2)mod N, (M＋((M－N)/2))mod N,

(2M＋((M－N)/2))mod N, ∼,

((N－1)M＋((M－N)/2))mod N....(16)

또한, 0≤x≤N 이고 임펄스 응답의 대칭성으로 인해서, 0≤x(N/2)과 (N/2)≤x≤N 은 서로 대칭이며, x와 (N－x)의 조합은 같은 특성의 서브 필터로 된다.

그러므로, 이 플리커를 방지하기 위해 동일 계수 셋트의 조합으로 한다. x와(N－x)이 같은 조건에서, 같은 계수 셋트의 조합으로 하기 위해서는 제(15)식과 제(16)식의 시프트인 ((M－N)/2)U를 균등하게 양분하는 것이 필요하다.

따라서, ((M－N/2)/2＝((M－N)/4)U 만큼 최초의 화소 PB10, PB20의 위치가 시프트되면 된다. 또한, 이 시프트 방향은, 제9도 혹은 제10도에 도시된 화면 수직 방향의 상하 어느 방향이어도 좋다.

제9도 혹은 제10도의 예에서는, M＝3, N＝4이므로, ｜(M－N)/4｜·U＝1/4·U로 된다. 즉, 변환 화상 B의 화소 PB10, PB11, ...., PB20, PB21,... 의 위치를 (1/4·U)만큼 시프팅하면 되며, 그 서브 필터 번호 SF가 도면중 실선으로 표시한 원으로 도시되어 있다. 제1 필드 B1에서는 다음과 같이 된다.

또한, 제2필드 B2에서는, 다음과 같이 된다.

이 경우에 사용하는 서브 필터 번호 SF는, 제1 필드 B1에서는, *1, *13, *9, *5이며, 제2 필드 B2에서는, *15, *11, *7, *3이며, 서브 필터는 같은 특성을 갖는다.

이 실시예에 의하면, 원 화상을 임의의 정수비로 확대 축소하는 경우에, 플리커의 발생을 방지할 수 있다. 또한 이 실시예의 화소수 변환 회로는 원 화상 A의 확대 축소에 의해 변환 화상 B가 형성되므로, HDTV, NTSC, CIF와 같은 화상 포맷트 변환, 표준변환, 표분화 주파수 변환, 특수효과, 줌기능, 화상 왜곡의 보정등으로의 응용이 가능하다.

이어서, 원 화상을 M＝, N＝3의 비율로 변환 화상으로 축소하는 예에 대해서, 제11도를 참조하여 설명한다. 또한, 상술한 확대 예와 공통적인 부분에는 동일 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.

U＝(D/N)＝(D0/M)

＝(D/3)＝(D0/4) ......(17)

제11도에서 분명해지는 바와 같이, D＝3U, D0＝4U로 된다.

원 화상 A의 제1필드 A1쪽에서 L번째의 화소 PA1L의 위치는 화소 PA10위치를 기점으로 하여 (L·N)U만큼 떨어져 있다. 이 예에서는, N＝3으로 되어 있으므로 다음의 위치에서 각 화소 PA10 내지 PA14가 설치되게 된다.

한편, 원 화상 B의 제1필드 B1쪽에서 L0번째의 화소 PB1L의 위치는 화소 PB10위치를 기점으로 하여 (L0·M)U만큼 떨어져 있다. 이 예에서는, M＝4으로 되어 있으므로 다음의 위치에서 각 화소 PB10 내지 PB12가 설치되게 된다.

상술한 각 화소 PB10, PB11, ...의 위치를 제11도에 도시하는 바와 같이, 단위 길이 U를 4등분, 즉, 간격 D를 12등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB10, PB11,...의 보간에 있어서 사용해야 할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 5 화소마다 반복된다.

또한, 변환 화상 B의 제2 필드 B2쪽에서는 제12도에 도시되는 바와 같이 원 화상 A의 화소 PA20을 기준으로하여 단위 길이 U를 4등분, 즉, 원 화상 A에 있어서 화소 PA2간의 간격 D을 12등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB20, PB21, ...의 보간에 있어서 사용해야할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 5화소 마다 반복된다.

플리커를 방지하기 위해, 제11도의 예에서는, ｜(M－N)/4｜·U＝(1/4)U(∵M＝4, N＝3)로 된다. 즉, 단위 길이 U의 (1/4)만큼 어긋나게 하면 되며 그 서브 필터 번호 SF가 도면중 실선으로 표시된 원으로 도시되어 있다. 제1 필드 B1에서는 원 화상 A의 제1 필드 A1의 화소 PA10을 기준으로 하여 다음과 같이 된다.

또한, 제2 필드 B2에서는 원 화상 A의 제2 필드 A2의 화소 PA20를 기준으로하여 다음과 같이 된다.

이 예에서는, 원 화상 A의 화소 PA1의 간격 D가 12등분되어 있으므로서 같은 계수 셋트의 조합의 서브 필터 번호 SF는, *1와 *11, *2와 *10, *3와 *9, *4와 *8, *5와 *7, *4와 *6의 6조로 된다.

이 예에서 사용되는 서브 필터 번호 SF는 제1 필드 B1에서는 *1, *5, *9이며 제2 필드 B2에서는 *3, *7, *11이며 이들의 서브 필터의 계수 셋트는 같은 특성이다.

또한, 기타의 내용은 상술한 확대예와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.

이어서, 원 화상을 M＝3, N＝5의 비율로 변환 화상에 확대하고 있는 예에 대해서, 제12도를 참조하여 설명한다.

U＝(D/N)＝(D0/M)

＝(D/5)＝(D0/3) ...(18)

제12도에서 분명해지는 바와 같이, D＝5U, D0＝3U로 된다.

원 화상 A의 제1 필드 A1쪽에서 L번째의 화소 PA1L의 위치는 화소 PA10의 위치를 기점으로 하여(L·N)U만큼 떨어져 있다. 이 한 실시예에서는, N＝5로 되어 있으므로 다음의 위치에 각 화소 PA10내지 PA12가 설치되게 된다.

한편, 변환 화상 B의 제1 필드 B1쪽에서 L0번째의 화소 PB1L의 위치는 화소 PB10의 위치를 기점으로 하여, (L0·M)U만큼 분리되어 있다. 이 예에서는, M＝3으로 되어 있으므로 다음의 위치에 각 화소 PB10 내지 PB14가 설치되게 된다.

상술한 각 화소 PB10, PB11, ....의 위치를 제12도에 도시되는 바와 같이 단위 길이 U를 2등분, 즉, 간격 D를 10등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB10, PB11,....의 보간에 있어서 사용해야 할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 4화소 마다 반복된다.

또한, 변환 화상 B의 제2 필드 B2쪽에서는 제12도에 도시되는 바와 같이, 원 화상 A의 화소 PA20를 기준으로 하여 단위 길이 U를 2등분, 즉, 간격 D를 10등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB20, PB21,...의 보간에 있어서 사용해야할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 4화소 마다 반복된다.

플리커를 방지하기 위해, 제12도의 예에서는 ｜(M－N)/4｜·U＝(1/2)U(∵ M＝3, N＝5)로 된다. 즉, 단위 길이 U의 (1/2)만큼 시프트하면 되므로, 그 서브 필터 번호 SF가 도면중 실선으로 표시된 원으로 도시되어 있다. 제1 필드 B1에서는 원 화상 A의 제1 필드 A1의 화소 PA10을 기준으로 하여 다음과 같이 된다.

또한, 제2 필드 B2에서는 원 화상 A의 제2 필드 A2의 화소 PA20를 기준으로 하여 다음과 같이 된다.

이 예에서는, 원 화상 A의 화소 PA1의 간격 D가 10등분 되어 있으므로서, 같은 계수 셋트의 조합의 서브 필터는, *1과 *9, *2와 *8, *3과 *7, *4와 *6의 4조로 된다.

이 예에서 사용되는 서브 필터 번호 SF는 제1 필드 B1에서는 *1, *7, *3, *9, *5이며, 제2 필드 B2에서도 *1, *7, *3, *9, *5이며, 이들의 서브 필터의 계수 셋트는 동일한 특성이다.

또한, 기타의 내용은 상술한 확대예와 동일하므로서 중복되는 설명을 생략한다.

이어서, 원 화상을 M＝5, N＝3의 비율로 변환 화상으로 축소하고 있는 예에 대해서 제13도를 참조하여 설명한다. 또한, 상술한 확대예와 공통하는 부분에는 동일 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다.

U＝(D/N)＝(D0/M)

＝(D/3)＝(D0/5) ...(19)

제13도에서 명백한 바와 같이, D＝3U, D0＝5U로 된다.

원 화상 A의 제1 필드 A1쪽에서 L번째의 화소 PA1L의 위치는 화소 PA10의 위치를 기점으로 하여, (L·N)U만큼 분리되어 있다. 이 예에서는, N＝3로 되어 있으므로, 다음의 위치에 각 화소 PA10 내지 PA14가 설치되게 된다.

한편, 변환 화상 B의 제1 필드 B1쪽에서 L0번째의 화소 PB1L의 위치는 화소 PB10의 위치를 기점으로 하여(L0·M)U만큼 분리되어 있다. 이 예에서는, M＝5로 되어 있으므로, 다음의 위치에 각 화소 PB10 내지 PB14가 설치된다.

상술한 각 화소 PB10, PB11, ....의 위치를 제13도에 도시하는 바와 같이 단위 길이 U를 2등분, 즉, 간격 D을 6등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB10, PB11,...의 보간에 있어서 사용해야 할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 6화소 마다 반복된다.

또한, 변환 화상 B의 제2 필드 B2쪽에서는 제13도에 도시되는 바와 같이 원 화상 A의 화소 PA20를 기준으로 하여 단위 길이 U를 2등분, 즉, 간격 D을 6등분한 것에 대응시키면, 각 화소 PB20, PB21,....의 보간에 있어서 사용해야할 서브 필터 번호 SF는 도면중 파선으로 표시된 원에 대응하는 번호로 표시된다. 또한, 이 서브 필터 번호 SF는 이후 6화소 마다 반복된다.

플리커를 방지하기 위해, 제13도의 예에서는 ｜(M－N)/4｜·U＝(1/2)U(∵ M＝5, N＝3)로 된다. 즉, 단위 길이 U의 (1/2)만큼 시프트하는 것이 필요로 된다. 이 경우에, 그 서브 필터 번호 SF가 도면중 실선으로 표시된 원으로 도시되어 있다. 제1 필드 B1에서는 원 화상 A의 제1 필드 A1의 화소 PA10을 기준으로 하여 다음과 같이 된다.

이 예에서는, 원 화상 A의 화소 PA1의 간격 D이 6등분되어 있으므로, 동일한 계수 셋트의 조합의 서브 필터는, (*1, *5)와 (*2, *4)의 2조로 된다.

이 예에서 사용되는 서브 필터 번호 SF는, 제1 필드 B1에서는 *1, *5, *3이고, 제2 필드 B2에서도 *1, *5, *3이며, 이들의 서브 필터의 계수 셋트는 일 특성이다.

또한, 화소의 정열이 제14도에 도시되는 바와 같은 통상의 표본 격자가 아니고, 제15도에 도시된 5의 눈금과 같이 라인마다 옵셋트하고 있는 경우에도, 화상의 수직 방향은 물론 수평 방향에 대해서도 실시예에 도시되는 기술이 적용된다.

또한, 비록 상술하지는 않았지만 본 발명은 비디오 카메라를 조작하고 있을때에 생기는 손진동 보정에도 적용된다. 즉, 손 진동에 의해 화상에는 내용이 변화하는 영역과 변화하지 않는 영역이 생긴다.

거기에서, 손의 진동에 의해 영향되지 않는, 즉 내용이 변화 하지 않는 영역의 화상을 본 발명을 적용하여 확대하므로서 플리커의 발생을 방지함과 동시에, 손 진동에 의한 영향을 제거할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르는 화상 변환 회로에 의하면, 인터레이스 방식의 원 화상을 M:N인 정수비로 확대 또는 축소하기 위한 화소 변환 회로에 있어서, 변환 화상의 수직 방향의 인접 화소의 간격을 M으로 분할한 값을 단위 길이 U로 하고, 변환화상의 양 필드의 화소의 위치를 원 화상의 화소의 위치에 대해 ｜(M－N)/4｜·U로 시프트하고 있으므로, 원 화상을 임의의 비율로 확대 축소하는 경우에, 플리커의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

따라서, HDTV, NTSC, CIF와 같은 화상 포맷트 변화 표준변환, 표본화 주파수 변환, 특수효과, 줌기능, 화상 왜곡의 보정 등으로의 응용이 가능한 효과가 있다.

Claims

각각의 텔레비젼 신호는 상호 인터레이스된 기수 및 우수 필드를 가지며, 상기 기수 및 우수 필드는 각각의 화상의 수직 방향의 인접 화소간의 각각의 예정된 간격을 가진 화소들로 구성되는데, M과 N은 정수이며, 제1 사이즈 M의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호를 제2 사이즈 N의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호로 변환하는 방법에 있어서,

단위 간격 U를 발생시키기 위해서, 상기 제1 사이즈의 화상내의 수직 방향의 인접 화소간의 간격을 N으로 나누고, 상기 제2 사이즈의 화상내의 수직 방향의 인접 화소간의 간격을 M으로 나누는 단계와,

상기 제1 사이즈의 화상을 제공하는 상기 텔레비젼 신호의 각각의 기수 및 우수 필드내의 각각의 쌍의 수직방향 인접 화소 사이의 복수의 보간 화상 데이터를 발생시키는 단계와,

상기 복수간 보간 화상 데이터 각각으로부터, 상기 제2 사이즈를 가진 텔레비젼 신호의 각각의 필드내의 화소에 의해 점유될 수직 방향의 한 위치로부터 수직 방향으로 ｜(M－N)/4｜·U의 간격으로 이격된 화소를 추출하는 단계와,

상기 추출된 보간 화상 데이터를 상기 제2 사이즈의 화상으로서 표시하기 위한 변환된 텔레비젼 신호로서 누적하는 단계를 포함하는 텔레비젼 신호 변환 방법.
각각의 텔레비젼 신호는 상호 인터레이스된 기수 및 우수 필드를 가지며, 상기 기수 및 우수 필드는 각각의 화상의 수직 방향의 인접 화소간의 각각의 예정된 간격을 가진 화소들로 구성되는데, M과 N은 정수이며, 제1 사이즈 M의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호를 제2 사이즈 N의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호로 변환하는 장치에 있어서,

M/N의 변환비를 포함하는 명령 신호를 수신하기 위한 제1 입력수단과,

상기 제1 사이즈의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호를 수신하기 위한 제2 입력 수단과,

상기 제1 입력 수단으로부터 명령 신호를 수신하고, 상기 제2 입력 수단으로부터 상기 제1 사이즈의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호를 수신하는 보간 수단을 포함하며,

상기 보간 수단은 상기 명령 신호에 응답하여, 상기 제1 사이즈의 화상을 제공하는 텔레비젼 신호의 기수 및 우수 필드의 각각의 필드내의 한 쌍의 수직 인접 화소 사이의 다수의 보간 화상 데이터를 발생하기 위한 디지털 필터 수단을 가지며,

U는 상기 제1 사이즈의 화상내의 수직방향의 인접 화소간의 간격을 N으로 나누고, 상기 제2 사이즈의 화상내의 수직방향의 인접 화소간의 간격을 M으로 나누므로써 얻어지는 단위 간격인데, 상기 보간 수단은 상기 복수의 보간 보간 화상 데이터 각각으로부터, 상기 제2 사이즈를 가진 텔레비젼 신호의 각각의 필드내의 화소에 의해 점유될 수직방향의 한 위치로부터 수직 방향으로 ｜(M－N)/4｜·U의 간격으로 이격된 화소를 추출하고, 따라서, 추출된 화소를 발생시키기 위해 사용된 디지털 필터 수단의 특성은 기수 및 우수 필드에 대해 동일하게 되는 텔레비젼 신호 변환장치.
제2항에 있어서,

상기 디지털 필터 수단에 연결되어 있으며, 상기 추출된 보간 화상 데이터를 상기 제2 사이즈의 화상으로서 표시하기 위한 변환된 텔레비젼 신호로서 누적하는 버퍼 메모리 수단을 부가로 포함하는 텔레비젼 신호 변환 장치.