KR100335862B1

KR100335862B1 - 에지 상관을 사용하여 인터레이스 비디오를 프로그레시브비디오로 변환하는 시스템

Info

Publication number: KR100335862B1
Application number: KR1020007002723A
Authority: KR
Inventors: 레리 알란 웨스터맨
Original assignee: 마찌다 가쯔히꼬; 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2002-05-10
Also published as: KR20010023996A; EP1016269A1; JP2002503428A; EP1016269B1; DE69804644T2; US6262773B1; JP3836159B2; WO1999014944A1; DE69804644D1

Abstract

시스템은 보간 라인을 발생하기 위해 다수의 화소를 구비하는 제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 화상을 처리한다. 시스템은 각각 제1 라인 및 제2 라인으로부터 화소의 제1 및 제2 세트를 선택하고, 각각 제1 및 제2 필터에 의해 화소의 제1 세트 및 제2 세트를 필터링함으로써의 필터링값의 제1 세트 및 제2 세트를 발생한다. 시스템은 제1 라인에 있어서 필터링값의 제1 세트 중 적어도 하나는 제1 소정의 값이하인 제1 필터링값 및 필터링값의 제1 세트 중 적어도 하나는 제1 소정의 값이상인 제2 필터링값에 의해 필터링값의 제1 세트의 에지 위치를 식별한다. 또한, 시스템은 제2 라인에 있어서 필터링값의 제2 세트 중 적어도 하나는 제2 소정의 값이하인 제1 필터링값 및 필터링값의 제2 세트 중 적어도 하나는 제2 소정의 값이상인 제2 필터링값에 의해 필터링값의 제2 세트의 에지 위치를 식별한다. 그후 시스템은 제1 라인의 에지 위치 및 제2 라인의 에지 라인에 따라 보간하여 보간 라인의 보간 화소를 발생한다.

Description

에지 상관을 사용하여 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 시스템{SYSTEM FOR CONVERSION OF INTERLACED VIDEO TO PROGRESSIVE VIDEO USING EDGE CORRELATION}

본 발명은 비디오 포맷 변환 시스템에 관한 것으로, 특히 인터레이스 비디오(interlaced video)를 프로그레시브 비디오(progressive video)로 변환하는 비디오 포맷 변환 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 비디오 디스플레이는 일정한 간격으로 표시되는 다수의 주사선을 갖는다. 보통의 텔레비전 시스템에 사용되는 것과 같은 전통적인 디스플레이는 인터레이스 스캔 디스플레이를 사용하였다. 인터레이스 시스템은 비디오의 각 프레임의 주사선을 두 개의 필드로 분할하고, 그 각각은 그 프레임내 총 주사선수의 1/2(1줄 걸러)로 구성된다. 인터레이스 스캔 표시의 해상도는 각 필드가 뒤에 있는 하나 건너 필드의 라인들과 분리되어 표시되므로 제한된다. 인터레이스 시스템의 일예로서, NTSC 시스템에서는 각 인터레이스 필드가 1초의 1/60번째마다 표시되고, 완전한 프레임은 1초의 1/30번째(2필드)마다 표시된다.

고해상도 텔레비전 등의 더 높은 품질의 표시는 프로그레시브 스캔 표시 시스템을 사용한다. 단순한 프로그레시브 스캔 표시 시스템에 있어서, 주어진 때에 볼 수 있는 주사선의 수는 대응하는 인터레이스 시스템에서 볼 수 있는 것의 두배이다. 프로그레시브 비디오는 인터레이스 비디오에 대하여 고려할 때의 한줄건너 대신에 연속해서 표시되는 것을 의미한다. 즉, 프로그레시브 비디오는 인터레이스 비디오를 의미하지 않는다.

인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 것은 인터레이스 비디오를 수평 레이트의 두배로 주사하여 비디오 정보의 주사선수를 두배로 하는 것에 의해 달성될 수 있다. 하나의 필드의 인터레이스 비디오의 각 라인이 표시되고, 인터레이스 비디오의 라인사이의 빠진 라인(통상 검게 됨)은 보간된다.

프로그레시브 비디오에 대하여 인터레이스 비디오의 비디오 화소 정보를 보간하는 수 많은 시스템이 알려져 있다. 그러한 시스템은 세가지 종류중 하나로 크게 분류될 수 있다.

첫 번째 종류의 보간 시스템은 필드내 보간으로서, 이것은 현재 필드에서만 주사된 라인의 화소를 사용하여 주사되지 않은 라인의 화소를 보간하는 것을 수반한다. 통상 그러한 시스템은 각 라인이 보간되고 있는 라인에 대하여 상위 및 하위 라인에 바로 인접하는 화소의 평균값에 의해 어떤 방식으로 보간되므로 화질의 열화를 불러온다. 가장 단순한 필드내 시스템은 보간된 화소의 바로 위 화소의 값 및 바로 아래 화소의 값을 평균하여 평균 화소값을 얻는다. 비디오의 인터레이스 라인 사이의 검은 영역을 채우면서, 이 특정한 필드내 방법은 충분한 화질도 제공하지 않으면서 작은 상세(small detail)와 관련된 플리커(flicker)도 제거하지 않는다.

두 번째 종류의 보간 시스템은 필드간 보간으로서, 이것은 어떠한 움직임 보상없이, 과거 및/또는 미래 필드의 주사선과 함께 현재 필드의 주사선을 사용하여 현재 필드중 주사되지 않는 라인을 보간하는 것을 수반한다. 비록 이 방법은 정지화를 갖는 비디오의 화질은 높게 하지만, 움직임을 수반하는 비디오 부분에서 심한 아티팩트(artifact)가 일어난다. 또 다른 필드간 보간 방법은 하나의 필드를 저장하고, 그것을 사용하여 다음 필드의 공간을 채운다. 이 어프로치는 움직이는 객체는 인접 필드에서는 다른 위치에 있을 것이므로 움직임을 수반하는 비디오 부분을 제외하면 만족할만하다. 즉, 그러한 두 개의 수퍼임포즈된 필드로 구성된 보간 프레임은 기수 라인의 하나의 위치에 그리고 우수 라인의 다른 위치에 움직임 객체를 출연시키므로, 그 객체의 이중 화상이 발생된다.

세 번재 종류의 보간 시스템은 움직임 보상이 있는 보간으로서, 이것은 움직임 보상없는 필드내 보간 방법 및 필드간 보간 방법과 관련하여 움직임이 있을 때 당면하는 문제를 해소하려는 것이다. 그러나, 움직임 보상은 통상 시간 및 비용을 증가시키면서 실질적으로 더 많은 연산을 요구한다. 수 많은 보간 시스템은 소망 화소 주위의 영역에서 화소값을 샘플링하고 소망 보간 화소 영역에서 과거 및 미래 필드로 화소의 샘플링을 연장하는 것에 의해 움직임의 있음을 보상하려고 한다. 인터레이스 비디오에 대한 움직임 보상의 어려움에는 보간 화소를 포함하는 필드의 바로전 및 바로 다음 필드의 동일한 공간 위치에 있지 않는 화소의 샘플링을 보상하는 것이다. 또한, 화면 변화가 있을 때, 즉 실질적인 비디오 변화량을 수반하는 이벤트가 있을 때, 그러한 시스템은 실패하는 경향이 있다.

Lee 등의 미국 특허 번호 5,428,397은 움직임 보상을 사용하여 인터레이스비디오을 프로그레시브 비디오로 변환하는 비디오 포맷 변환 시스템을 기재하고 있다. Lee 등의 시스템은 필드내 기술 및 필드간 기술을 모두 사용하여 변환을 달성한다. 이 시스템은 현재 화소가 정지하였는 가를 판정하고, 만일 그렇다면, 필드간 기술을 사용하여 보간 화소의 값을 결정한다. 그와 반대로, 현재 화소가 움직인다고 시스템이 판정하면, 필드내 움직임 보상 기술을 사용하여 보간 화소의 값을 결정한다. 특히, Lee 등에 의해 제안된 필드내 기술은 한쌍의 라인 지연 회로에 접속된 단순한 휘도 평균 산출 회로를 사용한다. 따라서, 움직임이 없는 부분에는 비교적 빠른 필드간 기술이 사용되고, 비교적 빠른 필드간 기술이 적당하지 않은 움직임이 없는 부분에는 비교적 늦은 필드내 기술이 사용된다.

Bretl의 미국 특허 번호5,475,438은 필드내 기술 및 필드간 기술을 모두 사용하여, 비디오의 두 개의 인터레이스 필드에서 프로그레시브 라인 주사 비디오를 개발하는 화소 보간 시스템을 기재하고 있다. 필드내 화소값은 소망 화소 위 라인의 화소 휘도 및 아래 라인의 화소 휘도를 평균하는 것에 의해 결정된다. 움직임값은 화상의 움직임을 나타내도록 결정된다. 필드간 화소값은 필드내 화소값과 이전 그리고 다음 프레임의 대응 화소를 비교하는 것에 의해 결정된다. 이 움직임값은 필드내 및 필드간 화소값을 적당한 비율로 조정하기 위해 사용되어 소망 화소의 값이 계산된다. Bretl이 제안한 시스템은 계산적으로 복잡하여, 계산을 위한 고가의 전자 기기 및 과도한 시간을 요구한다.

Simonetti 등은 논문 A DEINTERLACER FOR IQTV RECEIVERS AND MULTIMEDIA APPLICATIONS에서, 인터레이스 비디오를 프로그레시브 스캔 비디오로 변환하는 시스템을 기재하고 있다. Simonetti 등은 그들의 목적이 ASIC 개발에 적합한 최적의 설계 흐름 및 실리콘 기술로 단순하지만 효과적인 알고리즘을 사용하여 고속 저가격 디바이스에 의해 화질을 개선하는 것이라고 제안한다. 이 시스템은 선택된 화소 사이의 절대 휘도 차를 계산한 후, 필드내 또는 필드간 보간 기술을 선택하는 것에 의해 움직임 검출을 포함한다. 움직임이 검출될 때, 화소 부근에서 객체의 경계가 희미하게 되는 것을 피하기 위해 필드내 기술이 사용된다. Simonetti 등은 화소 부근에서 휘도 데이터의 상관이 높은 방향을 따라 보간을 실행하는 것에 의해 블루링(blurring)을 낮게 유지하려고 한다. Simonetti 등이 제안한 알고리즘은 화소마다 많은 회수의 비교(조건부 수행)를 실행하고 나서 한번이상의 비교에 따라 적절한 행동을 선택하는 것을 포함한다. 불행하게도, 종래 RISC 프로세서에서는 그러한 비교 동작을 실행하기 위해 사용되는 조건부 수행이 수행을 위한 실질적인 시간을 요구한다. 따라서, RISC 프로세서 사용시 연산 속도를 최대화하기 위해, 조건부 수행의 회수는 최소화되어야 한다.

Hong의 미국 특허 번호5,493,338은 3차원 메디안 필터(three dimentional median filter)를 사용하여 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 시스템을 기재하고 있다. 3차원 메디안 필터는 수직, 수평 및 시간축 판정 신호에 의해 보간될 화소 성분의 둘레의 수평, 수직, 대각선 방향의 화소 휘도 성분에 가중 지수를 적용한다. 그러나, Hong은 화소 보간 결정시 비디오의 에지를 사용하지 않아 결과적으로 화질은 떨어진다.

Marsi 등은 논문 VLSI IMPLEMENTATION OF A NONLINEAR IMAGE INTERPOLATIONFILTER에서, 오퍼레이터 기능을 사용하여 수직 또는 수평 방향으로 보간하는 것에 의해 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 것을 기재하고 있다. 오퍼레이터 기능은 화상 내의 에지를 보존하도록 설계된다. 그러나, 그러한 오프레이터 기능은 화상 이동을 고려하지 않거나 또는 수평이아닌 또는 수직인 아닌 방향 에지에 대하여 적절한 결과를 제공하지 않는다.

Dong-Il의 미국 특허 번호 5,307,164는 수직 방향에서 로우-패스 보간 신호의 경사 상관을 통하여 그리고 하이-패스 보간 신호의 '0' 삽입을 통하여 선형 보간에 의해 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 시스템을 기재하고 있다. 경사 상관 기술은 높은 상관 화소의 평균 휘도값을 얻는 것을 수반하고, 여기서 화소의 상관은 일련의 계산에 의해 대각선 방향 및 수직 방향으로 검출된다. 그후, 최대 상관(최소 평균값)은 일련의 비교에 의해 결정되고, 보간 화소를 계산하기 위해 두 개의 화소중 어느 화소를 평균하는 가를 선택하는데 사용된다.

Patti 등은 미국 특허 번호5,602,654에서 인터레이스 비디오에서 정지화를 얻는데 특히 적합한 2단계 윤곽 감지가능 디인터레이싱 시스템을 기재하고 있다. 첫 번째 단계는 인터레이스 필드의 빠진 화소마다 그 빠진 화소의 위와 아래 화소의 휘도 사이의 절대 차분이 미리선택된 임계값보다 큰가를 결정한다. 빠진 화소가 낮은 수직 주파수 위치에 있다고 결정되면, 그의 값은 수직 보간을 거쳐 추정된다. 그렇지 않으면, 두 번째 단계는 빠진 화소를 통과하는 뚜렷한 윤곽이 있는가 없는가를 결정하고, 화소의 블록을 비교하는 것에 의해 뚜렷한 윤곽이 있으면 그 윤곽의 방향을 결정한다. 뚜렷한 윤곽이 있을 때, 빠진 화소는 빠진 필드 라인 바로 위와 아래 필드 라인에서 그 윤곽의 방향으로 세기값을 평균하는 것에 의해 얻어진다. 그러나, 윤곽을 결정하기 위해 Patti 등에 의해 제안된 것과 같이, 데이터 블록을 처리하기 위해 필요한 연산 요구는 너무 크다.

Martinez 등은 논문 SPATIAL INTERPOLATION OF INTERLACED TELEVISION PICTURES에서 인터레이스 비디오의 2개의 인접 라인의 대응 화소 세트를 사용하여 화상내 특징의 에지를 결정하는 알고리즘에 의해 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 시스템을 기재하고 있다. 이 알고리즘은 라인 시프트 모델에 기초하고, 여기서 인접 래스터 주사선의 작은 부분은 공간 가변 수평 시프트에 의해 관련되는 것으로 가정된다. Martinez 등의 알고리즘은 2개의 단계를 수반한다. 첫 번째 단계는 대상 포인트 둘레의 화상 샘플의 윈도우로부터 얻은 속도를 추정하는 것이다. 컬러 화상에 대하여, 이 동작은 휘도 성분에 대해서만 실행된다. 속도 추정을 계산하기 위해, Martinez 등은 포인트마다 선형 방정식 세트를 풀어야 하는 것을 가르쳐서, 계산이 집중되고 잠재적으로 고가의 전자 기기를 요구한다. 두 번째 단계는 소망 보간 화소 부근의 2개의 라인상에 속도 추정을 투영하는 것을 수반하여, 대응 포인트에서의 화상 세기는 함께 평균이 구해진다. 컬러 화상에 대하여, 이 동작은 각 성분 컬러에서 발생한다.

개념적으로, Martinez 등에 의해 교수된 알고리즘은 비디오의 2개의 인접 인터레이스 라인 상의 일련의 포인트에 표면을 고정하는 것으로 고려할 수 있다. 따라서, 대상 포인트에 있어서, 그 대상 포인트에 대하여 표면상의 가장 가파른 기울기의 방향인 그래디언트가 결정된다. 그 그래디언트에 수직인 것은 표면상의 그포인트에서 가장 평탄한 부분이고, 특징에 대한 에지로 고려된다. 보간은 일반적으로 그 수직을 따라 에지의 윤곽이 유지되도록 화소에 대하여 실행된다. 따라서, Martinez 등은 양 라인으로 부터의 화소값을 사용하여 화소의 보간 라인을 계산하는 것을 가르치고 있다. 또한, 인터레이스 비디오의 두 개의 라인의 다음 세트에 이어서, 그중 한 라인이 다음 보간 라인의 보간을 위해 사용되었을 때, 계산의 '표면' 본질 때문에 계산을 단순화하기 위해 재사용가능한 데이터가 없다.

따라서, 원하는 것은 연산 집중적이지 않고 비디오내 특징에 관한 에지 정보가 유지되는 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하는 시스템이다.

<발명의 요약>

본 발명은 보간 라인의 발생하기 위해 적어도 제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 화상을 처리하는 시스템을 마련하여 종래의 상술한 문제점을 극복하고, 여기서 제1 및 제2 라인 각각은 다수의 화소를 구비하여, 보간 라인은 제1 및 제2 라인 중간에 위치한 다수의 보간 화소를 구비한다. 이 시스템은 제1 라인에서 제1화소 세트를, 제2 라인에서 제2화소 세트를 선택하고, 제1 필터에 의해 제1화소 세트를 필터링함으로써 제1 필터링값 세트를, 제2 필터에 의해 제2화소 세트를 필터링함으로써 제2 필터링값 세트를 발생한다. 이 시스템은 제1 라인에서 제1 필터링값 세트중 제1 소정의 값이하의 적어도 하나인 제1 필터링값 및 제1 필터링값 세트중 제1 소정의 값이상의 적어도 하나인 제2 필터링값에 의해 제1 필터링값 세트에서 적어도 하나의 에지 위치를 식별한다. 이 시스템은 또 제2 라인에서 제2 필터링값 세트중 제2 소정의 값이하의 적어도 하나인 제1 필터링값 및 제2 필터링값 세트중제2 소정의 값이상의 적어도 하나인 제2 필터링값에 의해 제2 필터링값 세트에서 적어도 하나의 에지 위치를 식별한다. 이 시스템은 제1 라인의 적어도 하나의 에지 위치 및 제2 라인의 적어도 하나의 에지 위치에 따라 보간하여 보간 라인의 적어도 하나의 보간 화소를 발생한다.

다른 실시예에서, 시스템은 다수의 화소를 구비하는 제3 라인을 구비하고, 보간 화소는 제1 라인과 제3 라인 중간에 위치한다. 시스템은 제3 라인에서 제3화소 세트를 선택하고 제3 필터에 의해 제3 필터링값 세트를 필터링함으로써 제3 필터링값 세트를 발생한다. 시스템은 제1 선택 기준값에 따라 다수의 추정 에지 특징 중 하나를 선택하고, 각각의 추정 에지 특징은 제1 필터링값 세트중 적어도 하나의 필터링값, 제2 필터링값 세트중 적어도 하나의 필터링값 및 제3 필터링값 세트중 적어도 하나의 필터링값을 구비하는 필터링값 세트에 의해 정의된다. 제1 선택 기준은 제1 필터링값 세트중 적어도 하나의 필터링값, 제2 필터링값 세트중 적어도 하나의 필터링값 및 제3 필터링값 세트중 적어도 하나 중, 적어도 하나는 소정의 값이상이고 또 적어도 하는 소정의 값이하인 적어도 2개에 의해 규정된다. 시스템은 다수의 추정 에지 특징중 적어도 하나의 선택에 따라 보간하여 보간 라인의 보간 화소의 적어도 하나를 발생한다.

바람직한 실시예에 있어서, 제4 라인의 화소가 사용되고, 추정 에지 특징은 제4 라인의 화소를 구비한다. 시스템은 제1 필터링값 세트의 필터링값, 제2 필터링값 세트의 필터링값 및 제3 필터링값 세트의 필터링값 중, 소정의 값이상인 것 중 적어도 하나 중 선택되지 않은 것 및 제1 선택 기준의 결과로서 선택된 추정 선택의 소정의 값이하인 것중 적어도 하나인 적어도 두 개의 필터링값에 의해 규정된 제2선택 기준을 구비한다. 그후, 시스템은 제1 선택 기준을 구비하지만 제2선택 기준을 구비하지 않는 다수의 추정 에지 특징중 적어도 하나의 선택에 따라 보간하여 보간 라인의 보간 화소의 적어도 하나를 발생한다.

양 실시예에 있어서, 시스템은 계산 집중적이지 않은 기술을 사용하여 인터레이스 비디오를 프로그레시브 비디오로 변환하여, 비디오내 특징에 대한 에지 정보를 보존하게 된다. 또한, 이 기술은 에지 특징을 흐리게 하는 셰도우 등의 휘도 변화와 마주질 때 화상의 에지 상세를 유지한다. 그러한 에지 특징을 유지하기 위해 사용되는 중요 기술은 화소 휘도값 자체를 직접 사용하는 것이 아니고, 그 대신 더 높은 최종 화질을 제공하는 '바이너리' 에지 특징을 사용한다. 이 시스템의 또 다른 이점은 필터 사용에 의한 화소값의 재계산없이, 인터레이스 비디오의 하나의 라인에 대하여 실행된 계산의 각 세트가 인터레이스 비디오의 라인 위와 아래 보간 화소 모두에 대하여 사용될 수 있다는 것이다.

본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 다음의 설명 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 필드내 보간기, 필드간 보간기 및 움직임 검출기를 구비하는 예시적인 시스템의 블록도.

도 2는 인터레이스 비디오 및 프로그레시브 비디오를 도시한 도면.

도 3은 인터레이스 비디오의 2개의 라인 부분 및 화소를 도시한 도면.

도 4는 샘플 화소 휘도 값 세트를 도시한 도면.

도 5는 [-1 +2 -1] 필터에 의해 도 4의 화소를 필터링함으로써 얻은 필터링값 세트를 도시한 도면.

도 6은 에지 특징을 식별하기 위해 사용된 도 5의 필터링값의 극성값 세트를 도시한 도면.

도 7은 필터링값 세트를 스레쉬홀드 필터를 통과시킴으로써 얻은 산란 포지티브(+) 및 네가티브(-) 값과 주로 제로를 포함하는 스레쉬홀드값 세트를 도시한 도면.

도 8 내지 도 12는 도 7의 스레쉬홀드값에 대한 예시적인 선택 기준 세트를 도시한 도면.

도 13은 도 12의 선택 기준에 대한 수직 에지 조건 세트를 도시한 도면.

도 14는 도 12의 선택 기준에 대한 다른 수직 에지 조건 세트를 도시한 도면.

도 15는 도 8의 선택 기준 중 하나에 대한 수직 에지 조건 세트를 도시한 도면.

도 16은 에지 선택 테스트를 설명하는 도면.

도 17은 도 16의 에지 추정 선택을 설명하는 도면.

도 1을 참조하면, 결합 프레임내 및 프레임간 움직임 적응 보간 시스템(8)은입력 휘도 신호 Y_in을 갖는다. Y_in은 필드내 보간기(10) 및 필드간 보간기(12)에 의해 보간될 필드내 라인을 보간하는 데 사용된다. 입력 화상내 움직임을 판단하는 움직임 검출기(14)의 판단에 따라, 움직임에 대응하는 영역내 보간될 화소는 프레임내 보간기(10) 또는 필드간 보간기(12)에 의해 보간된다. 본 발명의 시스템은 필드간 결정 및 움직임 검출을 위한 적당한 시스템을 구비할 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 시스템은 필요에 따라 필드내 보간기 만을 구비할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이, 인터레이스 비디오는 하나의 프레임의 2개의 상이한 필드에 걸쳐 확산된 화상을 갖는다. 고해상된 텔리비전 등의 표시를 위해 인터레이스 비디오(20)를 프로그레시브 비디오(30)로 변환하기 위해, 인터레이스 비디오(20)의 주사선 사이의 보간 화소를 결정할 필요가 있다. 보간 화소를 결정하도록 선택되는 기술은 아티팩트가 없는 높은 품질의 화상을 제공해야 한다.

도 3을 참조하면, 보간 화소 X는 인터레이스 비디오의 하나의 라인의 일부인 주어진 순차 화소 세트 A-G 및 인터레이스 비디오의 다음 라인의 일부인 순차 화소 H-N에서 계산될 수 있다. 바람직하게는, 화소 H-N은 인터레이스 비디오의 다음 라인에서 나온다. 시스템은 보간 화소 X의 위와 아래의 적당한 수의 화소를 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 바람직하게는, 화소는 보간 화소 X 주위의 순서지어진 그리고 대칭이다.

수많은 현재의 보간 기술은 에지 특징을 희미하게 하는 셰도우 등의 휘도 변화에 부딪칠 때, 화상의 에지 상세를 유지하는 어려움과 만난다. 본 발명자는 수많은 현재 보간 기술이 화상내 에지 특징을 식별하기 위해 비디오의 상이한 인터레이스 라인의 화소 휘도값을 직접 사용한다는 것을 인식하게 되었다. 화소 휘도값 자체를 직접 사용하는 것에 의한 에지 특징의 식별에 반하여, 본 발명자는 '바이너리' 에지 특징의 상관이 더 높은 최종 화질을 제공한다고 결정하였다.

본 발명자는 Martinez 등에 의해 가르쳐진 것과 같이, '표면' 맞춤이 보간 라인의 각 보간 화소에 대하여 양 주위 라인의 일부로 부터의 화소 휘도값을 사용하여 동시 계산을 요구한다는 것을 알게 되었다. 다음 보간 라인에 대한 보간 화소를 계산할 때, 인터레이스 비디오의 공유 라인(두개의 보간 라인 사이의 라인)의 화소 세기값은 다음 '표면'을 재계산하기 위해 재사용된다. Martinez 등의 가르침에 반하여, 본 발명자는 비디오의 인터레이스 라인의 각 부분에 대하여 함수를 계산하는 또는 그렇지않으면 필터를 사용하는 보간 기술을 사용하는 것이 각 라인의 함수가 인터레이스 비디오의 다른 라인에 독립일 때, 다음 보간 라인에 대하여 이어지는 계산이 인터레이스 비디오의 공유 라인에 대하여 실행된 이전 계산을 재사용하는 것을 허용한다는 것을 인식하게 되었다. 즉, 인터레이스 비디오의 하나의 라인에 실행된 각 계산 세트는 인터레이스 비디오의 그 라인의 위 및 아래 보간 화소 모두에 대하여 사용될 수 있다. 이러한 식견을 사용하여, 본 발명자는 화상의 라인을 따른 에지 특징을 나타내는 대표적 윤곽은 제2오더 필터 또는 하이 패스 필터에서 결정될 수 있다고 가정하였다. 또한, 예를 들면, 가우스 또는 소벨 등의 다른 적당한 필터를 사용할 수 있다. 그러한 에지 특징은 낮은 휘도에서 높은 휘도로의 휘도 변화 또는 높은 휘도에서 낮은 휘도로의 세기 변화를 구비할 수 있다.

도 4를 참조하면, 샘플 화소 휘도 값 세트가 도시되어 있다. 휘도값에 인가되어야 하는 예시적인 2차 제로 크로싱 필터(second-order zero-crossing filter)는 [-1 +2 -1]이라도 좋다. [-1 +2 -1] 필터는 3개의 인접 화소의 데이터의 제2도함수를 계산한다. 제로 오더 크로싱 필터(zero order crossing filter)는 -1이 곱해진 이전 휘도 화소값, +2가 곱해진 현재 화소값 및 -1이 곱해진 다음 화소값의 합을 계산하는 것에 의해 인터레이스 라인의 화소의 각 화소에 인가된다. [-1 +2 -1] 필터에 의해 도 4의 화소를 필터링한 후 얻어지는 필터링값 세트는 도 5에 도시되어 있다. 인터레이스 비디오의 라인에 인가된 제로-크로싱 필터로 부터의 필터링값의 크기는 에지 특징의 존재 결정에 있어 중요하지 않지만, 그보다는 도 6에 도시한 바와 같은 제로-크로싱 필터에서의 필터링값의 극성값(포지티브 또는 네가티브)가 에지 특징을 식별하기 위해 사용된다. 인접 화소의 포지티브(+)에서 네가티브(-)로의 변화 또는 네가티브(-)에서 포지티브(+)로의 변화는 그 위치에서의 에지 특징을 식별한다. 또한, 포지티브(+)에서 네가티브(-)로 또 포지티브(+)로의 변화 또는 네가티브(-)에서 포지티브(+) 또 네가티브(-)로의 변화는 에지 특징 또는 노이즈를 나타낼 수 있다. 네가티브(-) 또는 포지티브(+)에서 제로(0)로의 변화는 필요에 따라 에지 특징을 나타낼 수 있다.

제로-크로싱 필터는 필요에 따라 인접하지 않는 화소를 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 휘도값 세트로부터 각각의 포지티브, 제로 또는 네가티브 필터링값을 계산하기 위해 사용되는 화소의 수는 필요에 따라 선택할 수 있다. 또한, 선택된 특정 필터는 에지 특징의 식별에 대하여 제로에 중심이 없는 필터링값 세트로이어질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 에지 특징의 식별은 소정의 값 '미만' 또는 '같음'에서 소정의 값 '초과' 또는 '같음'으로의 변화에 기초할 수 있다. 또한, 그 변화는 소정의 값 초과 또는 같음에서 소정의 값 미만 또는 같음으로의 변화라도 좋다. 소정의 값(제로 또는 제로아님)과 일치하는 필터링값을 필요에 따라 에지 특징을 나타내는 것으로서 사용할 수도 있다. 또한, 소정의 값과 일치하는 필터링값을 버리고 소정의 값(들)의 어느 한쪽에 대한 필터링값을 사용할 수도 있다.

본 발명자는 보간 시스템의 주요한 목적이 화상내 에지를 검출하여 유지하는 것이면, 에지 특징을 나타내는 둘이상의 인터레이스 라인의 필터링값 세트 각각내의 일반적 특징 변화는 에지가 그들을 통과하는 경우에 상관되는 것을 실현하였다. 따라서, 본 발명자는 인터레이스 비디오의 둘이상 라인의 에지 특징은 서로 상관되어야한다고 인식하게 되었다. 에지 특징은 화소 X가 위치하는 라인의 위 라인의 컬럼에 가장 가까운 에지 특징을 식별하는 것에 의해 인터레이스 라인 사이의 갭을 가로질러 추적될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상위 라인(보간 화소 X의 위에 있는 라인)에 대하여, 가장 가까운 에지 특징은 부호가 포지티브(+)에서 네가티브(-)로 변할 때 컬럼3 내지 컬럼4이다. 컬럼4 내지 컬럼5의 네가티브(-)에서 제로(0)로의 변화는 비록 극성 변화보다 더 작은 에지 특징일 것 같지만, 에지 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 컬럼4-6의 네가티브(-)에서 제로(0) 그리고 포지티브(+)로의 변화는 필요에 따라 무시될 수 있다.

이어서, 하위 라인(보간 화소 X 아래에 있는 라인)이 다른 라인에서 식별된에지 특징으로부터 보간 화소 X의 반대쪽에서 에지 특징을 위해 탐색되고, 이것은 컬럼4 내지 컬럼5(도 6)의 포지티브(+)에서 네가티브(-) 에지 특징에 의해 나타내어진다. 다수의 에지 특징(천이)이 하위 라인에서 X의 이웃에 위치하면, 하위 라인 화소 휘도가 상위 라인의 에지 특징의 화소 휘도에 가장 근접하게 일치하는 천이 위치가 매칭 포인트(matching point)로서 선택된다. 에지 특징이 탐색되는 보간 화소 X에 관하여 제한된 영역의 컬럼, 예를 들면 보간 화소 X의 어느 한쪽에 대한 3개의 컬럼이 있다. 보간 화소 X에 관한 에지 천이를 식별한 후, 그 에지에 의해 규정된 방향으로 선형 보간이 실행된다. 도 6을 다시 참조하면, 보간 화소 X의 선형 보간은 화소(50) 및 화소(52)의 화소 휘도, 즉 (9+10)/2이다. 또한, 또 다른 적당한 보간 기술을 에지 특징에 따라 사용해도 좋다.

상위 및 하위 라인에 실행되는 계산은 필요에 따라 역전될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 보간 화소 X에 사용된 인터레이스 비디오의 라인은 반드시 보간 화소 X 바로 위와 아래 라인일 필요는 없다.

이미 설명한 바와 같이, 상술한 기술은 포지티브, 네가티브 또는 제로값에 대하여 설명되었다. 또한, 오프셋 펙터를 구비할 수 있는 선택된 제로-크로싱 필터에 따라, 에지 특징을 식별하기 위한 비교는 포지티브 및 네가티브 이외의 값이라도 좋다.

에지 상관이 결정되지 않는 경우, 수직 보간 기술을 사용한다.

또 다른 보간 기술은 [+1 +3 -3 -1] 등의 휘도 값에 대하여 하이 패스 필터를 사용한다. [+1 +3 -3 -1] 하이 패스 필터는 에지 특징을 나타내는 화소 세트의고주파 성분을 식별한다. 하이 패스 필터는 화소의 인터레이스 라인의 각 화소에, +1이 곱해진 두 번째 이전 휘도 화소값, +3이 곱해진 이전 화소값, -3이 곱해진 현재 화소값, -1이 곱해진 다음 화소값의 합을 계산하는 것에 의해, 적용된다. 또한, 하이 패스 필터는 이전 화소값에 +1이 곱해지고, 현재 화소에 +3이 곱해지고, 다음 화소에 +1이 곱해지며 다음 화소값에 +3이 곱해지도록 오른쪽으로 시프트되어도 좋다. 인터레이스 비디오의 라인의 하이 패스 필터로 부터의 필터링값은 소정의 임계값보다 작은 절대값을 갖는 제로의 값에 필터링값이 할당되도록 스레쉬홀드 함수에 인가된다. 이것은 에지 특징을 덜 나타낼 때 더 낮은 주파수 성분을 동일한 값, 바람직하게는 제로로 설정한다. 나머지 제로가 아니 값은 에지 특징 등의 화상내 고주파 특징의 존재를 나타낸다. 인터레이스 비디오의 라인에 인가된 고주파 필터로 부터의 최종 제로가 아닌 필터링값의 크기는 에지 특징의 존재 결정에 있어 중요하지 않지만, 그 보다는 스레쉬홀디드 하이 패스 필터로 부터의 극성값(포지티브 또는 네가티브)가 에지 특징을 식별하기 위해 사용된다. 인접 화소의 포지티브(+)에서 (-)로의 변화 또는 포지티브(+)에서 네가티브(-)로의 변화는 그 위치에 있어서 에지 특징을 식별한다. 또한, 인접 화소의 포지티브(+)에서 네가티브(-) 그리고 포지티브(+)로의 변화 또는 인접 화소의 네가티브(-)에서 포지티브(+) 그리고 네가티브(-)로의 변화는 에지 특징 또는 노이지를 나타낼 수 있다.

하이 패스 필터는 필요에 따라 인접하지 않는 화소를 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 각각의 포지티브, 제로, 네가티브 필터링값을 결정하기 위해 사용된 화소수는 필요에 따라 선택될 수 있다. 또한, 사용된 특정 하이 패스 필터는 스레쉬홀드 필터가 인가되는 제로에 중심이 없는 필터링값 세트로 귀착할 수 있다. 그러한 경우, 스레쉬홀드 필터는 화상의 저주파 특징을 나타내는 필터링값의 범위를 제거하거나 또는 그렇지 않으면 정수로 설정한다. 그러한 경우, 에지 위치의 식별은 소정의 값 '미만' 또는 '같음'에서 소정의 값 '초과' 또는 '같음'으로의 변화에 기초할 수 있다. 또한, 에지 위치의 식별은 소정의 값 초과 또는 같음에서 소정의 값 미만 또는 같음으로의 변화에 기초할 수 있다. 바람직하게는, 소정의 값은 저주파 특징이 제로 등으로 설정되는 값이다.

스레쉬홀드값의 적절한 선택에 의해, 값의 최종 매트릭스는 도 7에 예시한 바와 같이, 흩어진 포지티브(+) 및 네가티브(-)값을 갖고 주로 제로를 포함한다. 바람직한 기술은 보간 화소 X위의 2개 라인과 아래의 2개 라인의 사용을 포함한다. 이 시스템은 보간 화소 X에 관한 상이한 일반적 방향 세트중에서 보간 화소 X 위 라인 및 아래 라인의 필터링 화소값의 극성값을 비교한다. 이 시스템은 보간 화소 X에 관한 적당한 필터링 화소값 세트를 사용할 수도 있다. 보간 화소 X의 위 2라인 및 아래 2라인을 포함하도록 시스템을 확장하는 것에 의해, 시스템은 중요한 에지 특징을 더욱 용이하게 식별할 수 있다. 필요에 따라, 시스템은 보간 화소 X 위 및/또는 아래의 더 적은 또는 추가 라인을 사용해도 좋다.

화소 X에 관하여 검사되는 일반적 각도 또는 그렇지 않으면 선택된 필터링값 세트에 따라, 바람직한 추정 선택 기준은 보간 화소 X 바로위 라인 및 바로 아래 라인과 보간 화소 X 위 두 번째 라인과 아래 두 번째 라인중 적어도 하나의 동일한 포지티브 또는 네가티브 부호값이다. 상이한 각도의 다수의 화소 세트는 도 8 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 선택될 수 있다. 도 8 내지 도 12의 예에서, 선택(60) 및 (62)는 그러한 기준에 일치한다. 또한, 그 기준은 보간 화소에 관하여, 일반적 방향의 적당한 라인 세트의 적당한 수의 동일 부호값 또는 그렇지 않으면 어떤 선택된 필터링값 세트라도 좋다.

추정 선택 기준에 일치하는 화소 세트에 대하여, 제2테스트를 실행하는 것이 바람직하다. 각각의 초기 일치에 대하여, 시스템은 반대 부호의 대향하는 에지가 추정 에지 특징과 교차하지 않는 것이 보장되도록 필터링값을 체크한다. 대향 에지는 라인(화소 세트)의 각 끝으로부터 중간 화소 위치에서 라인과 교차하는 수직 방향으로 체크되어도 좋다. 도 13을 참조하면, 추정 선택(62)에 대하여, 도시한 바와 같이, 선택(62) 양쪽에 네가티브(교대하는 극성)값이 존재하는 것이 보장되도록, 7개의 수직 에지 조건(64a-66g)가 체크된다. 또한, 도 14를 참조하면, 시스템은 도 14에 도시한 바와 같이, 선택(62)의 위와 아래에 있는 화소의 수직 에지 조건(66a-66g)를 체크한다. 도 15를 참조하면, 추정 선택(60)은 도 12의 추정 선택(62)보다 큰 경사를 갖는다. 따라서, 대향 극성 에지의 교차하지 않음을 유효로 하기 위해서는 7개의 더 적은 체크가 필요하다. 따라서, 일반적으로 수평 라인에 대하여, 체크될 수직 대항 에지 조건의 수가 더 커지면 후보로서 그 추정 라인을 제거할 가능성이 늘어난다. 이것은 에지 특징을 위해 사용된 필터링값이 서로 떨어져 있기 때문에, 에지 특징을 나타내기 위해 그러한 낮은 각도의 수평 라인의 잘못된 경향을 상쇄하여, 실제로 다른 에지 특징과 관련될 수 있다. 더 수직으로 배향된 라인은 그러한 추가의 대향 에지 조건 체크에의해 제거될 가능성을 줄인다.

수직 조건은 필요에 따라 라인에 가까운 또는 더 먼 화소값을 체크할 수 있어, 실제로 추정 에지 특징의 라인과 교차할 필요가 없다는 것을 알아야 한다(예를 들면, 대향 체크 화소는 모두 라인의 한쪽에 있음). 또한, 수직 조건은 필요에 따라 기울어진 각도일 수 있다. 바람직하게는, 체크된 수직 화소는 추정 에지 특징을 나타내는 화소의 길이 만을 연장한다.

또한, 추정 선택 기준에 일치하는 화소 세트에 대하여, 다른 제2테스트를 실행해도 좋다. 각각의 초기 매치에 대하여, 시스템은 반대 부호의 대향 에지가 추정 에지 특징과 교차하지 않는 것이 보장되도록 필터링값을 체크한다. 대향 에지는 추정 에지 특징의 어느 한쪽에서 화소군을 체크하는 것에 의해 경사 각도 및 수직 방향 모두에서 체크될 수 있다. 도 16을 참조하면, 세 번째 상위 화소(80a-80c) 세트는 네가티브(교대하는 극성)값을 갖는 가를 결정하기 위해 체크되고, 세 번째 하위 화소(82a-82c) 세트는 네가티브(교대하는 극성)값을 갖는 가를 결정하기 위해 체크된다. 네가티브(교대하는 극성) 값이 상위 화소(80a-80c)중의 적어도 하나 및 하위 화소(82a-82c)중의 적어도 하나에 대하여 결정되면, 추정 선택(62)은 에지 특징 후보로서 제거된다. 또한, 두 개의 상위 화소(84a-84b) 세트 및 두 개의 하위 화소(86a-96b) 세트는 화소(80a-80c) 및 (80a-82c)와 동일한 방식으로 체크된다. 또한, 3개의 상위 화소(88a-88c) 세트 및 3개의 하위 화소(90a-90c) 세트는 화소(80a-80c) 및 (82a-82c)와 동일한 방식으로 체크된다. 화소의 블록을 사용하는 것은 각 블록의 화소의 각 조합이 서로 비교되면 필요한 것보다 적은 비교에 의해, 상이한 경사 각도에서 대향 에지의 검출을 가능하게 한다.

화소군은 필요에 따라 라인에 가까운 또는 떨어진 화소 값을 체크하여 실제로 추정 에지 특징의 라인과 교차할 필요가 없다(예를 들면, 대향 체크 화소는 모두 라인의 한쪽에 있음)는 것을 알 수 있다. 또한, 화소군은 필요에 따라 추정 에지 특징을 나타내는 화소의 길이 만을 연장시킨다. 화소군은 필요에 따라 적당한 수의 화소 및 개별 군수를 구비할 수 있다.

본 발명자에 의해, 빈번히 상술한 두 번째 테스트 중 어느 하나를 만족하는 추정 에지는 실제 에지 특징이 아니라는 것이 결정되었다. 수 많은 경우에, 그러한 잘못된 에지 특징은 과도한 텍스쳐를 포함하는 화상 영역에서의 단순한 일치에 의해 결정될 수 있다. 추정 에지가 더 실제 에지 특징일 것 같은 가를 결정하기 위해, 시스템은 또 추정 에지 특징과 교차하는 동일 극성 에지를 체크하는 것을 구비할 수 있다. 바람직하게는 시스템은 더 큰 폭의 에지 특징이 에지 특징으로 고려될 수 있도록 라인에서 떨어진 하나의 화소내와 같은 추정 화소에 가까운 화소를 고려하지 않는다. 동일한 극성 화소의 바람직한 선택은 라인으로부터 먼 하나의 화소보다 더 크고 라인의 길의 한계에 의해 규정된 직사각형내에 있는 것이다. 동일한 그성 화소의 바람직한 선택의 어느 것이 동일한 극성을 가지면, 추정 에지 특징은 선택되지 않는다.

도 17을 참조하면, 추정 선택(62)에 대하여, 동일 극성 화소의 바람직한 선택은 (96a-96f) 및 (98a-98f)이다. 또한, 동일 극성 화소를 맞추는 데 사용된 기준 및 화소는 필요에 따라 선택될 수 있다.

에지 상관이 없는 경우, 수직 보간 기술이 사용된다.

또한, 보관 화소 X에 관한 일반적 방향으로 인터레이스 비디오의 4 라인의 3 또는 4개의 화소값 중에서의 일치를 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 인터레이스 비디오의 또 다른 라인을 사용할 수도 있다.

제로-크로스 필터 및 하이 패스 필터와 관련하여 설명된 에지 특징 식별 및 선택 기준은 필요에 따라 서로 바뀔 수 있다. 또한, 상술한 기술 중 어떤 것은 곡선 에지 또는 호(arc)의 사용에도 마찬가지로 적합하다.

상기 명세서에서 사용된 용어 및 표현은 설명을 위해 사용된 것으로 제한적이지 않고, 그러한 용어 및 표현의 사용에 있어서 도시되고 설명된 것 또는 그의 일부의 등가를 배제할 의도는 없고, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 규정되고 제한된다는 것이 인식된다

Claims

보간 라인을 발생하기 위해, 다수의 화소를 각각 구비하는 적어도 제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 화상을 처리하는 방법으로서, 상기 보간 라인이 상기 제1 라인과 상기 제2 라인 중간에 위치한 다수의 보간 화소를 구비하는 방법에 있어서,

(a) 상기 제1 라인에서 제1화소의 제1 세트를 선택하는 스텝;

(b) 제1 필터에 의해 상기 화소의 상기 제1 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제1 세트를 발생하는 스텝;

(c) 제1 소정의 값이하의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제1 세트의 제1 필터링값 및 상기 제1 소정의 값이상의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제1 세트의 제2 필터링값에 의해 상기 필터링 값의 상기 제1 세트의 적어도 하나의 에지 위치를 식별하는 스텝;

(d) 상기 제2 라인에서 상기 화소의 제2 세트를 선택하는 스텝;

(e) 제2 필터에 의해 상기 화소의 상기 제2 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제2 세트를 발생하는 스텝;

(f) 제2 소정의 값이하의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제2 세트의 제1 필터링값 및 상기 제2 소정의 값이상의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제2 세트의 제2 필터링값에 의해 상기 필터링값의 상기 제2 세트의 적어도 하나의 에지 위치를 식별하는 스텝; 및

(g) 상기 보간 라인의 상기 보간 화소의 적어도 하나를 발생하기 위해스텝(c)의 상기 적어도 하나의 상기 에지 위치 및 스텝(f)의 상기 적어도 하나의 상기 에지 위치에 따라 보간하는 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 화소의 상기 제1 세트는 적어도 3개의 화소를 구비하고, 상기 화소의 상기 제2 세트는 적어도 3개의 화소를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터 중 적어도 하나는 하이 패스 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터 중 적어도 하나는 2차 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인은 인터레이스 비디오 화상의 하나의 필드의 인접 라인인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 소정의 값과 상기 제2 소정의 값 중 적어도 하나는 제로인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 서로 독립인 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터 중 상기 적어도 하나는 [-1 2 -1]인 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터 중 상기 적어도 하나는 [+1 +3 -3 -1]인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

(a) 제3 라인에서 상기 화소의 제3 세트를 선택하는 스텝;

(b) 제3 필터에 의해 상기 화소의 상기 제3 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제3 세트를 발생하는 스텝;

(c) 제3 소정의 값이하의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제3 세트의 제1 필터링값 및 상기 제3 소정의 값이상의 적어도 하나인 상기 필터링값의 상기 제3 세트의 제2 필터링값에 의해 상기 필터링값의 상기 제3 세트의 적어도 하나의 에지 위치를 식별하는 스텝; 및

(f) 상기 제2 라인과 제3 라인 중간에 위치한 보간 라인의 적어도 하나의 보간 화소를 발생하기 위해 상기 제2 라인의 상기 적어도 하나의 상기 에지 위치 및 상기 제3 라인의 상기 적어도 하나의 상기 에지 위치에 따라 보간하는 스텝

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 필터링값의 상기 제2 세트는 한번만 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 소정의 값은 동일한 값인 것을 특징으로 하는 방법.
보간 라인을 발생하기 위해, 다수의 화소를 각각 구비하는 적어도 제1 라인, 제2 라인 및 제3 라인을 포함하는 화상을 처리하는 방법으로서, 상기 보간 라인이 상기 제1 라인과 상기 제3 라인 중간에 위치한 다수의 보간 화소를 구비하는 방법에 있어서,

(a) 상기 제1 라인에서 상기 화소의 제1 세트, 상기 제2 라인에서 상기 화소의 제2 세트, 상기 제3 라인에서 화소의 제3 세트를 선택하는 스텝;

(b) 제1 필터에 의해 상기 화소의 상기 제1 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제1 세트를, 제2 필터에 의해 상기 화소의 상기 제2 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제2 세트를, 제3 필터에 의해 상기 화소의 상기 제3 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제3 세트를 발생하는 스텝;

(c) 제1 선택 기준에 따라 다수의 추정 에지 특징중 적어도 하나를 선택하며, 각각의 추정 에지 특징은 필터링값의 상기 제1 세트의 적어도 하나의 필터링값, 필터링값의 상기 제2 세트의 적어도 하나의 필터링값, 및 필터링값의 상기 제3 세트의 적어도 하나의 필터링값을 포함하는 필터링값의 세트에 의해 규정되고, 상기 제1 선택 기준은 소정의 값이상의 적어도 하나 및 소정의 값이하의 적어도 하나인 필터링값의 상기 제1 세트의 상기 적어도 하나의 필터링값, 필터링값의 상기 제2 세트의 상기 적어도 하나의 필터링값 및 필터링값의 상기 제3 세트중 상기 적어도 하나의 필터링값의 적어도 2개에 의해 규정되는 스텝; 및

(d) 상기 보간 라인의 상기 보간 화소 중 적어도 하나를 발생하기 위해 다수의 추정 에지 특징중 적어도 하나의 상기 선택에 따라 보간하는 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 화소의 상기 제1 세트, 상기 화소의 상기 제2 세트 및 상기 화소의 상기 제3 세트는 적어도 3개의 화소를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터, 상기 제2 필터 및 상기 제3 필터 중 적어도 하나는 하이 패스 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터, 상기 제2 필터 및 상기 제3 필터 중 적어도 하나는 2차 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제3 라인은 인터레이스 비디오 화상의 하나의 필터의 인접 라인인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 소정의 값은 제로인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 소정의 값은 제1 소정의 값, 제2 소정의 값, 제3 소정의 값으로 구성되고, 이들 각각은 각각 상기 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제3 라인에 대하여 상기 제1 선택 기준을 규정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 소정의 값은 동일한 값인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터, 제2 필터와 상기 제3 필터 및 상기 제2 필터는 서로 독립인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터, 상기 제2 필터 및 상기 제3 필터 중 적어도 하나는 [-1 2 -1]인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터, 상기 제2 필터 및 상기 제3 필터 중 적어도 하나는 [+1 +3 -3 -1]인 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 필터링값의 상기 제1 세트, 상기 필터링값의 상기 제2 세트 및 상기 필터링값의 상기 제3 세트는 한번만 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 방법은

(a) 제4 라인에서 상기 화소의 제4 세트를 선택하는 스텝;

(b) 제4 필터에 의해 상기 화소의 상기 제4 세트를 필터링하는 것에 의해 필터링값의 제4 세트를 발생하는 스텝;

(c) 상기 제1 선택 기준에 따라 다수의 상기 추정 에지 특징 중 적어도 하나를 선택하며, 각각의 추정 에지 특징은 필터링값의 상기 제4 세트의 상기 적어도 하나의 필터링값을 구비하고, 상기 제1 선택 기준은 소정의 값이상의 적어도 하나 및 상기 소정의 값이하의 적어도 하나인 필터링값의 상기 제1 세트의 상기 적어도 하나의 필터링값, 필터링값의 상기 제2 세트중 상기 적어도 하나의 필터링값, 필터링값의 상기 제3 세트 중 상기 적어도 하나의 필터링값 및 필터링값의 상기 제4 세트 중 상기 적어도 하나의 필터링값 중 적어도 3개에 의해 규정되는 스텝; 및

(d) 상기 보간 라인의 상기 보간 화소 중 적어도 하나를 발생하기 위해 다수의 추정 에지 특징 중 적어도 하나의 상기 선택에 따라 보간하는 스텝

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 방법은

(a) 상기 제1 선택 기준 및 제2선택 기준에 따라 다수의 추정 에지 특징 중 적어도 하나를 선택하며, 상기 제2선택 기준은 상기 제1 선택 기준에 대하여 선택된 상기 소정의 값이상의 적어도 하나의 다른 하나 및 상기 소정의 값이하의 상기 적어도 하나인 필터링값의 상기 제1 세트의 필터링값, 필터링값의 상기 제2 세트의 필터링값 및 필터링값의 상기 제3 세트의 필터링값 중 적어도 2개의 필터링값에 의해 규정되는 스텝;

(b) 상기 보간 라인의 상기 보간 화소 중 적어도 하나를 발생하기 위해 상기 제1 선택 기준은 구비하고 상기 제2선택 기준은 구비하지 않는 다수의 추정 에지 특징 중 적어도 하나의 상기 선택에 따라 보간하는 스텝

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
화상을 처리하는 시스템에 있어서,

(a) 필드내 보간기는 적어도 상기 화상의 제1 라인의 일부 및 상기 화상의 제2 라인의 일부를 수신하고, 상기 제1 라인 및 제2 라인 각각은 대응 화소 휘도값을 각각 갖는 다수의 화소를 구비하고;

(b) 상기 필드내 보간기는 상기 제1 라인의 상기 부분 및 상기 제2 라인의 상기 부분을 수신하는 것에 응답하여 상기 대응 화소 휘도값을 필터링함으로써 상기 제1 라인에 대한 필터링값의 제1 세트 및 상기 제2 라인에 대한 필터링값의 제2세트를 발생하고, 상기 제1 세트의 상기 필터링값의 각각 및 상기 제2 세트의 상기 필터링값의 각각은 제1 조건 및 제2 조건중 적어도 하나로서 특징지어지고, 상기 제1 조건은 소정의 값이상의 적어도 하나로서 특징지어지고, 상기 제2 조건은 상기 소정의 값이하의 적어도 하나로서 특징지어지고;

(c) 상기 필드내 보간기는 상기 제1 및 제2 라인의 상기 필터링값의 상기 제1 조건 및 상기 제2 조건에 따라 상기 제1 라인과 상기 제2 라인 중간에 위치하는 보간 화소를 발생하는

것을 특징으로 하는 시스템.