KR100333223B1 - Tv세트에서플리커를감소시키기위한방법및장치 - Google Patents

Abstract

TV 세트에서 플리커를 줄이기 위한 방법 및 회로 장치의 경우에서, 그것은 이동 검출기(20)에 의해 이동으로 확인되는 필드/프레임의 부분 영역의 수를 계산 한다. 임계값이 초과했을 때, 변화가 줄어든 플리커를 갖는 필드 재생 시퀀스 (ABAB)에서 줄어든 플리커와 정확한 이동을 갖는 필드 재생 시퀀스(AABB)로 만들어진다, 이 방법은 표준 성분을 사용하여 실현될 수 있다.

Description

TV세트에서 플리커를 감소시키기 위한 방법 및 장치

본 발명은 TV 세트에서 플리커(flicker)를 감소시키기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법에서 처리될 프레임 내용이 움직임이 있는지의 여부는 움직임 검출용 장치에 의해 결정되고, 만약 움직임이 검출되지 않으면 감소된 플리커를 갖는 제 1프레임 재생 시퀀스가 실행되고, 만약 움직임이 검출되면 감소된 플리커 및 정확한 움직임을 갖는 제 2프레임 재생 시퀀스가 실행된다.

본 발명은 부가적으로 상기 방법을 실행하는 회로 장치에 관한 것이다.

TV 세트는 라인 비월(line interlacing) 방법에 따라서 동작한다. 하나의 프레임은 라인 단위로 오프셋되어 일정 시간 내에 디스플레이되는 2개의 필드 형태로 처리되고 제공된다. 이 경우에 플리커는 한편으로는 미세한 구조에서 생성되고, 다른 한편으로는 큰 면적을 가진 구조에서 생성된다(각각 에지 플리커 및 큰 면적 플리커).

그러므로 ; 플리커를 감소시키기 위해, 전송단에서 미리 정해진 시간 주기에서 필드가 다시 한 번 부가적으로 디스플레이되는 방법을 사용한다. 첫번째 방법은 직접적으로 서로 연속하는 프레임의 필드(A, B)를 디스플레이 하고 다시 반복 (ABAB)하는 것이다. 이 경우, 디스플레이 비율은 통상적인 디스플레이 비율의 두배이다. 상기 방법에서, 큰 면적 플리커와 에지 플리커의 주파수는 두배이고, 그로인해 사람 눈의 착시에 의해 플리커가 감소 된다.

문제는 각 필드가 속하는 움직임 위상이 서로 다르다는 것이다. 필드 일부 시퀀스 BA의 경우에는, 점프 백(jump back)이 움직임 위상에 존재 한다. 움직임 내용은 지터(jitter) 움직임으로 인식된다. 따라서, 빠르게 움직이는 프레임 내용의 경우에는 ABAB 디스플레이 방식에 의해 제공되는 품질은 부적절하다.

두 번째 방법의 경우에는, 각 필드가 직접 반복된다(AABB), 이 경우에서, 필드 시퀀스는 움직임 위상이 정확하다. 그래서 정확한 움직임을 갖는 프레임 재생 시퀀스가 가능하다. 에지 플리커의 주파수는 변하지 않는 반면 큰 면적 플리커의 주파수는 2배가 된다.

유럽 특허 출원 제 EP 0 339 365호에는 TV 수신기에서 플리커를 감소시키기 위한 회로 장치 및 방법이 기술되어 있으며, 상기 방법에 있어 수직 고주파 및 저주파 신호는 공간 주파수에 따라 필드 A, B에 대한 각각의 경우에 대해 형성된다. 고주파 신호는 필드 재생 시퀀스 ABAB에서 재생되고 저주파 신호는 보간 필드 재생 시퀀스 AABB로 재생된다. 움직임 속도가 높을 때에는, 고주파/저주파 신호 분할 없이 보간 필드 재생 시퀀스 AABB로의 변환이 이루어진다. 그러므로, 상기 방법에서는 움직임 속도가 평가된다. 상기 방법은 디지탈 신호 처리에 요구되는 경비 때문에 구현하기가 비교적 어렵다. 일 예로, 상기 방법은 상보성 수직 고주파 신호 필터를 필요로 한다.

TV 세트에서 플리커를 감소시키는 방법은 쇤펠더 헬무트의 논문 「TV 및 영상 기술 제 38권, 1984, No. 6, 페이지 231-238」, 「디지탈 인터프레임 기술에 의한 PAL 화상 품질 개선」 에 기술되어 있다. 이 방법은 구조물의 움직임이 발생하는지를 결정하기 위하여 움직임 검출기를 사용하고, 가볍게 움직이는 구조에 대한 필드 재생 시퀀스 ABAB로부터 통상적으로 움직이는 구조에 대한 재생 시퀀스 AABB로 전환한다. 유럽 공개공보 제 EP0 210 861호에는 고해상도 점진 프레임 (progressive frame)을 비월 주사 PAL 프레임으로 전환할 때 움직임 수정을 위해 사용되는 움직임 검출기가 개시되어 있다. 블록 단위 방법으로 연속 프레임을 평가함으로서, 한 프레임에 대해 움직임 벡터의 방향과 크기가 결정된다. 움직임의 경미성 때문에 움직임 벡터를 형성하는데 사용될 수 없는 픽셀들은 평가될 각 블록에서 카운트된다. 소정의 임계값이 초과되면, 대응하는 블록에 대한 움직임 벡터 성분이 0으로 세팅되고, 그에 따라 신뢰할 수 없는 움직임 검출을 피할 수 있다.

그러므로 발명의 목적은 가능한한 움직임이 정확하고 플리커가 적절히 감소된 프레임 재생을 갖는 컴팩트 회로로 구현될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 다수의 코히어런트 픽셀을 포함하는 처리될 프레임의 다수 파트에 대하여 움직임 검출용 장치가 각 파트의 내용의 움직임이 존재하는지를 검출하고, 각 파트에 대한 움직임 이벤트(motion event)가 신호로서 표시되고, 상기 움직임 이벤트는 카운트 장치에 의해 카운트되고, 움직임 이벤트의 수는 임계값과 비교되고, 임계값에 도달하지 못하면 제 1 프레임 재생 시퀀스가 실행되고, 임계값을 초과하면 제 2 프레임 재생 시퀀스가 실행되는 방법에 의해 달성된다.

회로 장치와 관련된 목적은, 다음과 같은 장치, 즉

- 비디오 신호에 대한 입력과, 다수의 코히어런트 픽셀을 포함하는 처리될 프레임의 다수 파트에 대하여 움직임이 검출될 수 있음을 나타내는 신호에 대한 출력을 가지는 움직임 검출 장치,

- 움직임 검출 장치에 연결된 입력을 가지며 움직임 이벤트가 있을 때 카운터 판독값이 변화되는 카운트 장치,

- 카운트 장치에 연결된 입력을 가지며 카운트 장치의 카운터 판독값을 임계값과 비교하는 비교 장치, 및

- 비교 장치에 연결되며, 감소된 플리커를 갖는 제 1 프레임 재생 시퀀스로부터 감소된 플리커와 정확한 움직임을 갖는 제 2프레임 재생 시퀀스로 전환하는데 사용되는 제어 장치를 포함하는 회로장치에 의해 달성된다.

이 방법은 마이크로 프로세스에 의한 소프트웨어와 회로 장치에 따른 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. TV 세트는 예를 들면 잡음을 줄이는 방법을 실행하는 움직임 검출기를 포함한다. 이 움직임 검출기는 본 발명에 따른 방법과 회로 장치에 동시에 사용될 수 있다. 공지된 장치와 비교하여, 움직임 검출기는 움직임 속도가 아니라 움직임의 존재만을 검출하기 때문에 구성이 복잡하지 않다.

정확한 움직임과 감소된 플리커를 갖는 프레임 재생 시퀀스에 대한 신호 제어는 기존의 소자에 의해 실행될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 회로 장치와 방법은 표준 소자를 사용하여 구현될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

제 1도는 비디오 신호 처리의 블록도를 도시하며,

제 2도는 비디오 신호 처리의 움직임-종속 전환 제어의 구현을 도시한다.

제 1도에서, 휘도 성분 Y 및 색차 성분 U, V를 갖는 칼라 코딩된 비디오 신호는 TV 세트의 비디오 신호 처리단에 긍급된다. 이 칼라 코딩된 비디오 신호는 예를 들면 TV 세트의 칼라 디코더에 의해 베이스 밴드 비디오 신호 CVBS로부터 생성된다. 베이스 밴드 비디오 신호는 동조기 및 중간 주파수 및 복조단에 의해 안테나 신호로부터 차례로 얻어질 수 있다. 칼라 코딩된 비디오 신호 Y, U, V의 비디오 신호 성분은 아날로그/디지탈 변환기(1)에서 디지탈로 전환된다. 하나의 비디오 처리기(2, 3)는 각 필드의 조건설정을 제공한다. 상기 비디오 처리기(2, 3)의 일반적인 기능은 예를 들면 잡음을 줄이고 화상 포맷 적응과 전환 및 픽처-인-픽처(picture-in-picture) 또는 정보의 삽입(온-스크린 디스플레이)과 같은 효과를 재생하는 것이다. 각각의 필드의 정보는 비디오 처리기(2, 3)의 출력에 존재한다. 필드는 각각의 필드 저장부(4, 5)에 휘도 및 색차 정보로 버퍼링된다. 적절한 시간에 필드 저장부(4, 5)로부터 판독하기 위한 제어 신호는 각각의 저장 제어 장치(6, 7)에 의해 제공된다. 제어 장치(6, 7)의 프레임 동기 결합에 대하여, 동기 신호 발생기(8)가 제공되어 아날로그 비디오 신호 CVBS로부터 동기 신호 성분을 분리하고 변환기 장치(1) 및 제어 장치(6, 7)에서 부가 처리를 위해 상기 동기 신호 성분을 정확한 타이밍으로 조건설정한다. 필드 저장부(4, 5)의 출력단은 디지탈/아날로그 변환기(9)에 연결되고, 그것은 TV 세트의 비디오 출력단에 조건설정된 비디오 신호 성분 Y', U', V'을 공급한다. 비디오 출력단은 브라운관을 구동시키는데 사용될 수 있는 신호를 발생시킨다. 본 발명에 따르면, 장치(10)는 화상 내용의 움직임 함수에 따라필드 재생 시퀀스를 전환시키도록 제공된다. 장치(10)에는 비디오 신호가 공급되고, 상기 비디오 신호는 변환기(1)에 의해 디지탈로 변환되고 동기 신호 발생 장치(8)로부터 라인-결합 및 프레임-결함된 동기 정보가 공급된다. 장치(10)는 저장 제어장치(6, 7) 및 비디오 처리기(2, 3)에 대한 제어 신호를 발생시킨다.

장치(10)가 화상 내용의 충분한 움직임을 검출할 때, 감소된 플리커를 갖는 제 1 필드 재생 시퀀스로부터 감소된 플리커와 정확한 움직임을 가진 제 2 필드 재생 시퀀스로의 변환이 수행된다. 재생 시퀀스 ABAB는 제 1 필드 재생 시퀀스로서 제공되고, 하나의 프레임이 2개의 필드 A, B로 구성 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 엣지 플리커와 큰 면적 플리커는 시권스 ABAB에 의해 효과적으로 감소된다, 제 2필드 재생 시퀀스 AABB는 강조적인 움직임 화상 내용에 대해 사용된다. 상기 재생 시퀀스는 필드 시퀀스가 본래의 움직임 위상에 대응하기 때문에, 정확한 움직임을 표시한다는 사실에 의해 구별된다. 엣지 플리커는 영향을 받지 않고 그대로 남아있는 반면 큰면적 플리커는 시퀀스 AABB에 의해 감소된다. 하나의 필드를 재생하기 위해 걸리는 시간은 10ms이고, 그 결과로 각 프레임에 대해 40ms가 요구된다. 각각 필드에 대해 요구되는 재생 주파수는 결과적으로 100Hz이다, 예를 들어, 필드 A는 홀수 라인을 포함하고, 필드 B는 짝수 라인을 포함한다. 따라서, 필드 A, B는 스크린 상에서 상응하는 위치 a, b에 오프셋 라인으로 표시된다. 변환은 프레임 동기화에 의해 발생한다.

TV 세트에서 화상 표현을 위해 사용되는 필드 재생 시퀀스의 결정은 장치(10)에 의해 수행된다. 장치(10)는 제 2도에 따라 움직임 검출기(20)를 포함하며, 움직임 검출기의 출력신호에 의해 특정 화상 영역에서 움직임이 발생하는 지가 나타난다. 움직임 이벤트의 수는 예를 들면 블록 단위로 평가 하여 카운트 장치(21)에서 카운트된다. 카운트 결과는 프레임에 결합되어 평가된다. 상기 목적을 위해, 카운트 동작은 예를 들면 필드 단위 또는 프레임 단위로 필드 및/또는 프레임의 시퀀스에 대해 리세트된다. 대응하는 리세트 신호 및 카운터 블록은 동기 신호 발생 장치(8)의 프레임 등기 제어신호로부터 유도된다 카운터(21)의 판독값은 비교 장치(22)에서 임계값과 비교된다. 이 임계값에 의존하여, 필드 재생 시퀀스 ABAB로부터 AABB로 그리고 역으로 제어 장치(23)에서 변환이 행해진다. 변환장치 (23)의 출력에는 저장 제어 장치(6, 7)에 대한 트리거 신호가 제공되며, 저장 제어 장치에 의해 필드 저장부(4, 5)에 저장된 필드는 세트 필드 재생 시퀀스에 따라 정확한 타이밍으로 제어되는 방법에 의해 판독된다, 예를 들면 잡음 화상 내용에 대한 변환시에 관성을 달성하기 위하여, 비교 장치(22)는 히스테리시스를 갖는다. 이것은 시퀀스 ABAB에서 AABB로의 변환이 제 1 임계값에서 발생하며, 그 반대로 AABB에서 ABAB로의 변환이 제 2 임계값에서 발생한다는 것을 의미한다. 만약 카운팅-업 카운터가 카운트 장치(21)에 대해 사용될 경우, 제 1 임계값은 제 2 임계값보다 더 높다.

공지된 움직임 검출기는 움직임 검출기(20)에 사용될 수 있다. 움직임 검출기는 예를 들면 다수의 인접한 픽셀들에 대하여 프레임 또는 필드의 부분 내용의 움직임을 평가한다. 상기 목적을 위해, 연대순으로 연속하는 필드 또는 프레임의 동일한 픽셀들 사이의 밝기 차이가 평가될 수 있다. 그 외에도, 연대순으로 연속하는 필드 또는 프레임들 사이의 동일한 화상 내용의 변위를 결정함으로서 움직임 속도가 고려될 수도 있다.

밝기 또는 변위 크기에서의 변화에 대한 임계값을 초과했을 때, 움직임 이벤트는 픽셀 면적을 고려하여 확인되고 움직임 검출기(20)의 출력에 표시된다. 다수의 코히어런트 픽셀을 갖는 평가된 픽셀 영역은 라인의 섹션 형태(즉, 수평 방향으로 평가), 및 인접한 라인의 대응하는 영역(즉, 수직 방향으로 평가)형태를 취할 수 있다. 상기의 방법을 통해 한정되어 있는 필드 또는 프레임의 다수의 섹션들에 대한 상기 평가는 움직임 검출기에서 수행 된다. 예를 들어 카운트 장치(21)에 의해 카운트된 각 필드에 대한 움직임 이벤트의 수는 화상 내용의 움직임의 측정을 나타낸다.

재생 시퀀스 ABAB에서 AABB로 또는 AABB에서 ABAB로의 변환을 위한 비교 장치(22)의 임계값 결정은 사람의 눈에 적응되는 방법으로 선택될 수 있고, 그 결과로서, TV세트의 화면상에서 화상 연출은 가능한 한 감소된 플리커를 가지며, 그러면서도 정확한 움직임을 갖는다. 이 임계값은 제조자에 의해 영구적으로 세팅될 수 있다. 임계값의 변수 정의는 예를 들면 마이크로제어기의 제어하에서 인식할 수 있으며, 비디오 신호의 잡음 특성과 비디오 신호 소스의 다른 성질에 부가적으로 적응시킬 수 있다.

장치(10)는 부분적으로 또는 완전하게 구현될 수 있으나, 특히 장치(21, 22, 23)의 경우에 마이크로제어기의 소프트웨어 제어에 의해 구현될 수 있다, 마이크로제어기는 TV 세트에서 신호 처리를 제어하기 위한 것이다. 제공된 하드웨어 해결방안은 움직임 검출기(20)용으로 이미 공지되어 있다. 움직임 검출기는 예를 들면 집적회로로서 비디오 처리 장치(2, 3)중 하나와 함께 지멘스로부터의 SDA 9290 소자에 의해 구현된다. 움직임 검출기의 출력 신호는 장치(2, 3)에서 비디오 신호 처리를 제어하고 장치(10)에서 필드 재생 시퀀스의 변환을 제어하기 위해 동시에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 회로 장치는 더 복잡한 집적회로를 설계할 필요없이 상업적으로 이용가능한 소자를 이용하여 제조될 수 있다. 집적 회로는 제 1도에 도시된 다른 기능적인 블록을 위해 이미 존재한다. 상세하게는, 상기 언급한 모든 제조업자로부터, 장치(1)에 대한 SDA 9205-2 모듈, 장치(8)에 대한 SDA 9257 모듈, 장치(6, 7)에 대한 SDA 9220 모듈 및 장치(9)에 대한 SDA 9280 모듈이 있다.

본 발명에 따른 실시예에서, 움직임을 결정하기 위한 필드 비교기는 예를 들면 SDA 9290의 움직임 검출기 및 적절한 카운트 논리 수단을 이용하여 수행된다. 그 결과 2개의 논리 상태 ( 예를 들면 음직임 "0"; 예를 들면 없거나/가벼운 움직임 "1" )만을 가진다. 이 신호는 1/0포트에서 디지탈 TV 세트의 제어 컴퓨터(마이크로제어기, 마이크로프로세스)에 제공된다, 방해 없이 AABB 모드(움직임)에서 ABAB모드 (없음/약간 움직임)로의 변환을 가능하게 하기 위하여, 편향 래스터(ααββ에서αβαβ)의 변환이 프레임 동기에 의해 발생한다. 이것은 프레임 동기 펄스가 1/0포트에서 제어 컴퓨터에 제공되는 사실에 의하여 달성된다. 디지탈 편향 처리의 편향 모드 및 디스플레이의 변환은 I²C 버스를 통하여 제어 컴퓨터에 의한 프레임 동기를 통해 수행될 수 있다. AABB에서 ABAB로의 전이를 위한 일시적인 히스테리시스의 제공은 유용하다.

Claims (9)

1. TV세트에서 플리커를 감소시키기 위한 방법으로서, 처리될 프레임의 내용(content)의 움직임은 움직임 검출장치에 의해 결정되며, 만일 움직임이 검출되지 않으면 플리커가 갑소되는 제 1프레임 재생 시퀀스가 실행되고 만일 움직임이 검출되면 플리커가 감소되고 움직임이 정확하게 포착되는 제 2프레임 재생 시퀀스가 실행되는 방법에 있어서,

   상기 움직임 검출장치(20)는 상기 처리될 프레임의 다수의 부분에 대하여 각 부분의 내용의 움직임이 존재하는 지를 검출하고, 사익 처리될 프레임의 부분은 다수의 코히어런트 픽셀을 포함하며, 상기 각 부분에 대한 움직임 이벤트는 신호에 의해 지시되며,

   상기 움직임 이벤트는 카운트 장치(21)에 의해 프레임 단위로 카운트 되고,

   상기 움직임 이벤트의 수는 임계값과 비교되며,

   상기 움직임 이벤트의 수가 임계값보다 작으면, 상기 제 1프레임 재생 시퀀스가 실행되고,

   상기 움직임 이벤트의 수가 임계값보다 크면, 상기 제 2프레임 재생

   시퀀스가 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임 재생은 하나의 프레임에 대해 제 1필드(A) 및 제 2필드(B)를 연속적으로 재생함으로써 라인 비월 주사 방법에 따라 실행되고,

   상기 제 1프레임 재생 시퀀스의 경우에, 상기 프레임의 제 1필드(A) 및 제 2필드(B)는 ABAB와 같이 동일한 프레임의 제1필드(A) 및 제2필드(B) 다음에 반복되며,

   상기 제 2 프레임 재생 시퀀스의 경우에, 상기 제 1 필드(A)는 동일한 프레임의 제 1필드(A) 다음에 그리고 상기 제 2 필드(B)는 동일한 프레임의 제 2 필드(B) 다음에 AABB와 같이 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1프레임 재생 시퀀스(ABAB)에서 상기 제 2프레임 재생 시퀀스(AABB)로의 변환은 제 1 임계값에서 실행됐고, 상기 제 2 프레임 재생 시퀀스(AABB)에서 상기 제 1 프레임 재생 시퀀스(ABAB)로의 변환은 제 2 임계값에서 실행되며, 그것에 의해 히스테리시스가 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 움직임 검출은 적어도 두 개의 라인위로 상기 라인 방향에 수평 및 수직으로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 실행하는 장치에 있어서,

   - 비디오 신호(Y,U,V)에 대한 입력, 및 처리될 프레임의 다수의 부분에서 움직임이 검출되었다는 것을 지시하는 신호에 대한 출력을 가지는 움직임 검출 장치(20)를 포함하는데, 상기 프레임의 부분은 다수의 코히어런트 픽셀을 포함하며 ;

   - 상기 움직임 검출 장치(20)에 접속된 입력을 가지며, 움직임 이벤트가 있을때 카운터 판독값이 변경되는 카운트 장치(21) ;

   - 상기 카운트 장치(21)에 연결된 입력을 가지며, 상기 카운트 장치

   (21)의 카운터 판독값을 임계값과 비교하는 비교 장치(22) ; 및

   - 상기 비교 장치(22)에 접속되며, 감소된 플리커를 갖는 제 1프레임 재생 시퀀스로부터 감소된 플리커와 정확한 움직임을 갖는 제 2프레임 재생 시퀀스로 전환하는데 사용되는 제어 장치(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 비교 장치(22)의 임계값은 바로 세팅된 프레임 재생 시퀀스의

   함수로서 세팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 카운트 장치(21)는 프레임에 결합되는 방법으로 리세트되는 것을 특징 으로 하는 장치.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   수평 및 수직 움직임은 상기 움직임 검출기(20)에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 제어 장치(23)에 의해 제어되는 액세스 제어 장치(6, 7)에 각각 연결된 적어도 2개의 필드 저장부(4, 5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.