KR100327649B1 - 비월주사검출을위한방법및장치 - Google Patents

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Abstract

연속 비디오 필드쌍중 어느 것이 비월 주사 특성을 갖는지를 판정하는 장치/방법은 연속 필드쌍의 각 필드의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FD를 발생하는 수단/단계(19, 24)와, 상기 비월 필드쌍의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FR를 발생하는 수단/단계(18, 22)를 포함한다. 누산된 차 FD와 FR은 비교되고(26) 상기 필드쌍은 누산된 차의 비율 FR/FD이 소정의 임계값보다 클 경우 비월된 것으로서 분류된다.

Description

비월 주사 검출을 위한 방법 및 장치
본 발명은 비디오 신호가 비월 주사 모드, 즉 비디오 모드에서 발원된 신호의 특성을 갖는지 또는 비비월 주사 혹은 필름 모드에서 발원된 신호의 특성을 갖는지를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
어떤 고선명 텔레비전 수신기는, 예를들어, 비월 주사 영상을 비비월 주사 영상으로 변환시킴으로써 재생된 영상의 가시 해상도를 향상시키는 장치를 포함한다. 이러한 유형의 장치는 전형적으로 영상 모션 영역에 영상 문제점(Image Artifact)를 유도한다. 이러한 문제점은 소스(Source)재료가 원래 비월 주사 비디오로서 또는 비비월 주사 비디오 혹은 필름으로서 발생되었는지 여부를 앎으로써 현저히 감소될 수 있다. 부가하여, 특히 NTSC 비디오 신호에 사용하기 위한 비디오신호 압축 시스템은, 만약 소스 비디오가 필름으로 발원되었고 3:2 풀다운(Pull down)으로 공지된 기술에 의해 비디오로 변환되어졌다고 결정될 수 있다면, 20%의 압축 보너스(Bonus)를 실현할 수 있다. 3:2 풀다운을 통해 발생된 비디오 신호는 매 5개 필드열(Seguence) 에서 압축 보너스를 실현키위해 제거될 수 있는 하나의 복사된 필드를 포함한다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 배타적 필드에서 인접 라인의 수직 정렬 화소들간의 차의 합 FD을 형성하고, 상기 배타적 필드와 인접 필드중 어느 하나를 포함하는 프레임에 있는 인접 라인의 수직 정렬 화소들간의 차의 합 FR을 형성한다. 비율 FR/FD은 소정값과 비교되어 소정값보다 클경우에는 비월 주사 비디오로 발원된 것으로서 특징지워진다. 본 발명은 첨부 도면을 참고로 보다 상세히 설명될 것이다.
제 1도를 참조하면, 비월 주사 특성을 위해 분석될 비디오 신호는 비디오 레코더일 수도 있는 소스(10)로부터 제공된다. 상기 비디오 신호는 필드 메모리(12)의 입력단자, 한 수평라인 메모리(16)의 입력단자, 그리고 감산기(17, 18 및 19)의 각각의 제 1입력 단자에 연결된다. 비디오 신호는 메모리(12)에서 한 필드 간격만큼 지연되고, 지연된 비디오 신호는 제 2의 유사한 필드 메모리(14) 및 감산기(18)의 제 2 입력단자에 연결된다. 비디오 신호는 메모리(16)에서 한 수평 라인 간격만큼 지연되고, 메모리(16)의 출력은 감산기(19)의 제 2 입력단자에 연결된다. 메모리(14)에 인가된 비디오 신호는 제 2필드 간격동안 지연되고, 그리고 감산기(17)의 제 2 입력단자, 버퍼 저장 프레임 메모리(25)의 입력단자 및 결정 및 필드 결합 회로(26)에 연결된다.
각각의 감산기(17,18 및 19)는 그들 각각의 출력 단자에서 그들 각각의 입력단자에 인가된 신호의 차이의 크기를 제공한다. 감산기(17)는 연속 프레임의 대응화소의 진폭의 차이의 크기를 제공한다. 이러한 크기 값은 각각의 프레임 간격에 걸쳐 누산된다(20). 단지 각각의 프레임 간격의 유효 화상 부분에 대해서만 크기값을 누산하는 것이 유리한 것으로 결정되었다.
누산 주기는 회로(26)에 의해 제어되며, 각각의 프레임에 대한 누산 크기 값 d(j, j+2)는 회로(26)에 의해 얻어져 저장된다.
감산기(18)는 연속 필드의 대응 화소의 진폭의 차이의 크기를 제공한다. 즉, 감산기(18)는 2개의 연속 필드 j 및 j+l 로 이루어진 프레임의 인접한 라인의 화소의 차이의 크기를 제공한다. 배타적 라인 쌍으로 부터의 차이의 크기가 누산기(22)에서 유효 화상 간격에 걸쳐 누산된다. 바람직하게 그 크기는 각 스트립이 약 16라인 간격을 포함하는 프레임의 스트립 FR(K)에 걸쳐 누산된다. 누산 간격은 각각의 스트립에 대한 누산 값을 얻어 저장하는 회로(26)에 의해 제어된다.
Y(m,n)를 현재 프레임의 좌표(x=m, y=n)에서의 휘도값으로, 그리고 k를 스트립 번호(NTSC 방식에 대해서 k=0,... 14, PAL 방식에 대해서는 k=0, ....17)로 하자. 휘도 평면의 각각의 스트립에 대해, 대향필드, 즉 프레임의 인접 라인에 속하는 화소의 누산된 차이 FR(k)는
와 같다.
감산기(19)는 배타적 필드의 인접 라인의 수직 정렬된 화소의 차이의 크기를 제공한다. 이러한 차이는, 배타적 라인 쌍에 대해, 각각의 필드의 스트립(FD(k))에 대한 유효 화상 간격에 걸쳐 누산된다. 누산 간격은 각각의 스트립에 대해 누산 값을 얻어 저장하는 회로(26)에 의해 제어된다. 휘도 평면의 각각의 스트립에 대해, 배타 필드, 즉 필드의 인접 라인에 속하는 화소의 누산된 차이 FD(k)는
와 같다. 필드 및 프레임 스트립 양자에 대해 라인 번호를 매기는 것은 한 프레임
간격에 걸쳐 서수의 라인 번호를 매기는 것이다. 즉, 짝수 필드의 라인은 0,2,4.... 등으로 번호가 매겨지고 그리고 홀수 번호 필드의 라인은 1,3,5,7 ....등으로 번호가 매겨진다.
감산기(18)에 의해 발생된 차이는 또한 다른 누산기(23)에 연결되고, 이 누산기는 각 필드의 전체 유효 부분에 걸쳐 화소 차이를 누산한다. 한 프레임에 걸친 누산 값 d(j, j+l)는 회로(26)에 의해 얻어지고 저장되어, 각각의 필드의 어느것이 필드 열로부터 제거될 것인지를 결정하는데 사용된다.
제 1도의 결정 및 필드 결합회로(26)는 두가지 기능을 수행한다. 첫째는 연속 프레임이 비월 주사 필드를 포함하는지 여부를 결정하는 것이고, 그리고 둘째로는 이 결정에 기초하여, 프레임 상의 비디오 신호를 프레임 기준에 의해 압축하는 비디오 신호 압축 장치에 인가하기 위해 필드를 프레임으로 결합하는 것이다.
제 1 기능의 동작은 제 2도의 흐름도에 의해 설명된다. 2개의 연속 필드 j 및 j+l은 이러한 분석을 위해 사용된다. 시스템은 회로가 구동될때 생기는 단계(50)에서 초기화된다. 초기화는 각각의 인덱스(Index)값을 영으로 설정하는 것을 의미한다. 초기화후, 시스템은 다음 필드가 생기기를 기다린다(51). 새로운 필드가 생길때, 2개의 인덱스 k 및 r은 영으로 설정된다(52). k 인덱스는 스트립 인덱스 번호이고, r 인덱스는 후술될 측정 사상(Measurement Event)의 계수이다. 일단 인덱스가 재설정되면, 스트립 k에 대한 저장된 누산 크기값 FR(k)가 메모리로 부터 엑세스된다(53). 값 FR(k)는 필드 j 및 j+l로 구성된 프레임내의 라인-대-라인 화소 차이에 대응한다는 것을 상기하라. 또한 저장된 누산 크기값 FDj(k) 및 FDj+1(k)가 메모리로부터 액세스된다 (53). 이러한 값들은 각각의 필드 j 및 j+1내의 라인-대-라인 화소 차이에 대응한다.
상기 값 FDj(k) 및 FDj+1(k)는 단계(54)에서 함께 더해져 FB(k)를 형성한다. 비 R=FR(k)/FD(k)가 계산된다(55). 이 비는 소정의 문턱값 W(1과 같은) 와 비교된다(56). 만약 비가 문턱값보다 작으면, 단계(59)로 진행한다. 만약 비가 문턱값보다 크다면, 인덱스 r은 한 단위 만큼 증분된다(57).
인덱스 r은 그것이 제 2의 소정의 문턱값 M보다 큰지 작은지 여부를 결정하기 위해서 평가된다(58). 만약 그것이 M보다 크다면, 필드 j 및 j+l로 이루어진 프레임은 비월 특성을 나타내는 것으로 추정된다(61). 즉, 예를 들어 연속 필드간에는 명백한 모션이 있고, 그리고 필름 소스의 비디오 또는 순차 주사 비디오의 필드 간격간에서는 모션이 발생할 수 없다. 본 발명자는 만약 3개의 스트립이 W 보다 큰비 R을 나타낸다면 (즉 M=3), 이것은 그 프레임이 비월 필드로 구성된 것이라고 간주할 수 있는 충분한 정보가 된다고 결정하였다. 프레임을 비월 주사로 분류한 후, 시스템은 단계(51)로 되돌아가서 다음 필드를 기다린다.
단계(58)에서 인덱스 r이 M보다 크지 않다면, 스트립 인덱스 k는 한 단위만큼 증분된다(59). 모든 스트립이 처리되어졌는지를 결정하기 위해서 데스트가 수행된다. 만약 그렇다면 시스템은 단계(51)로 점프하여 새로운 필드를 기다리고, 그리고 만약 그렇지 않다면 시스템은 단계(53)로 점프하여 다음 스트립을 처리한다.
비디오 신호 압축 시스템에서는 반복된 정보 필드를 제거하는 것이 요구되고, 그리고 제거된 필드를 압축된 형태로 전송하는 대신에, 필드가 제거되어졌다는것 및 주어진 전송 압축 필드가 제거된 정보 대신으로 반복되어질 수 있다는 것을나타내는 코드를 전송하는 것이 요구된다. 제 3도는 결정 및 필드 결합요소(26)에의해 수행되는 이러한 기능을 설명하는 흐름도이다. 이러한 기능을 수행함에 있어서, 시스템은 모든 결정을 하기 위해 입력 필드 열로부터 2개 프레임(4개필드 0,1,2,3)의 비월/비비월 결정을 활용한다. 숫자 0,1,2,3은 발생하는 4개 필드의 각각의 연속적인 세트를 말하는 것이며, 그리고 필드 0은 짝수 또는 홀수 필드일 수 있다.
제 3도를 참조하면, 이러한 기능은 충분한 필드 정보가 이용 가능한지를 결정하기 위해서 초기화되고(101), 그리고 이때 필드(1,2) 및 (0,1) 의 비월/비비월분류를 엑세스 한다. 필드 1 및 2가 비월된 것인지를 결정하기 위해서 테스트가 수행된다(103). 만약 그들이 비월된 것이라면, 시스템은 필드(0,1)가 비월된 것인지 여부를 결정하기 위해서 테스트가 수행되는 단계(109)로 점프한다. 만약 그들이 비월 특성을 나타내지 않는 것으로 결정된다면, 필드 0 및 1 은 한 프레임으로 그룹화되고(111) 그리고 비비월인 것으로 나타내어진다. 그들이 필드 차수 0,1로 표시 되어져야만 한다는 것을 나타내는 코드가 발생된다. 또 다르게는, 만약 그들이 비 월특성을 나타낸다면, 필드 0 및 1은 한 프레임으로 그룹화되고(117) 비월인 것으로 나타내어진다. 그리고 그들이 필드 차수 0,1로 표시되어져야만 한다는 것을 나타내는 코드가 발생된다.
단계(103)에서 또 다르게는, 만약 필드(1,2)가 비비월로 나타내어 진다면, 필드2가 본질적으로 필드 0과 유사한지 그리고 필드 1이 필드 3과 비유사한지를 결정하기 위해서 테스트가 수행된다. 이것은 필드 0과 2간의 누산 화소 차이 d(0,2)와 필드 1과 3간의 화소 차이 d(1,3)를 비교함으로써 달성된다. (화소 차이 d(0,2)와 d(1,3)는 감산기(17)와 누산기(20)에 의해 제공된다). 만약 차이 d(0,2)가 차이 d(1,3)보다 현저히 작다면, 소스 비디오 신호가 비비월하다는, 예를들어 3:2 풀다운으로 공지된 프로세스에 의해 발생되어졌을 수 있다는 가정이 만들어진다. 제 3 필드(필드2)는 비디오 신호로부터 제거되고, 그리고 필드 0과 1과 한 프레임으로 그룹화된다. 필드 2가 제거되어졌다는 것 및 필드 0과 1이 (회복 또는 압축해제 되었을때) 필드 열 0,1,0 으로 3개 필드 간격에서 표시되어 져야만 한다는 것을 나타내는 코드가 발생된다. 시스템은 단계(103)로 되돌아가서 다음 필드를 기다린다.
단계(105)에서, 만약 차이 d(0,2)가 차이 d(1,3)보다 현저히 작지 않다면, 다른 테스트(107)가 수행된다. 이 테스트는 편집중에 발생할 수 있는 것과 같은 기본적으로 열에서 벗어난 격리된 필드가 포함되는 특별한 경우를 검출하기 위해서 포함된다. 필드 1 과 2 간의 누산 화소 차이 d(1,2)는 필드 2와 3간의 화소 차이 d(2,3)와 비교된다. (이러한 차이는 누산기(23)에 의해 제공된다). 만약 차이 d(1,2)가 차이 d(2,3)보다 현저히 작다면, 격리된 필드(필드 0)가 존재한다는 가정이 만들어지고, 이 필드는 필드 열로부터 제거된다. 필드 1 과 2는 한 프레임으로 그룹화되고 그리고 필드 1 과 2는 회복 및 압축해제시 3개 필드 열 2,1,2 로 표시 되어져야만 한다는 것을 나타내는 코드가 발생된다. 그후에 시스템은 단계(103)로 되돌아가서 다음 필드를 기다린다.
만약 차이 d(1,2)가 차이 d(2,3)보다 현저히 작지 않다면, 필드 0,1 은 비월테스트를 받는다(109). 만약 필드 0 과 1이 비월된 것이라면, 그들은 한 프레임으로 그룹화되고 그리고 그들이 열 0,1로 표시되어져야만 한다는 것을 표시하는 코드가 발생된다. 또 다르게는, 필드는 0,1로 그룹화되고 그리고 그들이 비월된 것은 아니지만 열 0,1로 표시되어져야만 한다는 것을 나타내는 코드가 발생된다. 그 다음에 시스템은 단계(103)로 되돌아간다.
단계(105)에서는, 약 1:5 또는 더 큰 차수의 차가 만족스런 것임이 확인 되었다. 단계(107)에서는, 3.0 또는 더 큰 차수의 차가 만족스런 것임이 확인 되었다.
다시 제 1도를 참조하면, 필드 0,1,2 및 3 중의 최소한 앞의 2개 필드 0 및 1은, 각각의 그룹화 결정이 완료될 때, 프레임 메모리(25)로부터 결정 및 필드 결합기에 이용가능하다. 필드 2는 필드 메모리(14)로부터 이용가능하고, 필드 3은 필드 메모리(12)로부터 이용가능하다. 그룹화 결정에 따라서, 적당한 필드들이 프레임으로 결합되고 MPEG 압축기 인코더(27)에 제공된다. 부가하여, 제거된 필드 및 필드 표시 열을 나타내는 각각의 코드는 저장 또는 전송을 위한 코드화된 비디오 신호에 포함되기 위해 MPEG 압축기/인코더(27)로 옮겨진다.
제1도는 본 발명을 실시하는 비월/비비월 필드 특성기의 블럭도.
제2도는 제 1도 장치의 제 1특징의 동작 흐름도.
제3도는 제 1도 장치의 제 2특징의 동작 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 소스
14 : 필드 메모리
16 : 메모리
17, 18, 19 : 감산기
20 : 프레임 누산 회로
22, 24 : 스트립 누산 회로
23 : 필드 누산 회로
26 : 결정 및 필드 누산 회로

Claims (7)

  1. 비디오 필드쌍 중 어느 것이 비월 주사 특성을 갖는지를 결정하는 장치에 있어서,
    연속 필드쌍의 각 필드의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FD를 발생하는 수단(19, 24)과;
    상기 비월 필드쌍의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FR를 발생하는 수단(18, 22)과;
    상기 차 FD와 FR을 비교하여 비율 FR/FD이 소정의 임계값보다 클 경우 상기 필드쌍을 비월된 것으로서 분류하는 수단(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각 필드의 스트립에 걸쳐 상기 차 FD와 FR을 누산하고 각 스트립에 대해 각 비율 FR/FD을 발생하여 소정의 스트립 수에 대한 비율이 상기 소정의 임계값 보다 클 경우 상기 필드쌍을 비월된 것으로서 분류하는 수단을 추가로 구비하고, 상기 소정의 스트립 수는 완전 필드/프레임보다 적은 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 스트립은 16 수평 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 스트립 수는 3인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 필드쌍의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FD와 상기 비월 필드쌍의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FR을 발생하는 상기 수단은 상호 배타적 라인쌍에 대한 차를 발생하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 연속 비디오 필드쌍 중 어느 것이 비월 주사 특성을 갖는지를 결정하는 방법에 있어서,
    연속 필드쌍의 각 필드의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FD를 발생하는 단계와;
    상기 비월 필드쌍의 연속 라인에 있는 화소의 누산된 차 FR를 발생하는 단계와;
    상기 차 FD와 FR을 비교하여 누산된 차 FR/FD의 비율이 소정의 임계값보다 클 경우 상기 필드쌍을 비월된 것으로서 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각 필드의 스트립에 걸쳐 상기 차 FD와 FR을 누산하는 단계와, 각 스트립에 대해 각 비율 FR/FD를 발생하는 단계와, 소정의 스트립 수에 대한 비율 FR/FD이 상기 소정의 임계값보다 클 경우 상기 필드쌍을 비월된 것으로서 분류하는 단계를 추가로 구비하는데, 상기 소정의 스트립 수는 완전 필드/프레임보다 적은 것을 특징으로 하는 방법.
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