KR100397403B1 - 비월색차신호들을보간하는방법,그방법을실행하는장치및화상신호를처리및표시하는장치 - Google Patents

Abstract

색 신호의 비움직임 보상 시간 보간(non-motion-compensative time-interpolation)에서 결점들이 발생되는 움직임 보상된 휘도 신호(motion-compensated luminance signal)내의 색 손상들(color defects)을 방지하기 위해, 필드 반복의 방법으로 제 1 필드 반복 주파수에 공급된 제 1 색 차이 신호로부터 제 1 필드 반복 주파수에 대해 두배인 제 2 필드 반복 주파수를 갖는 제 2 색 차이 신호를 발생하는 단계, 두개의 연속된 필드의 시간 평균화에 의해 상기 제 2 색 차이 신호로부터 제 3, 시간 평균화 색 차이 신호를 발생하는 단계, 두개의 연속된 필드의 공간적 고해상도 보간에 의해 상기 제 2 색 차이 신호로부터 제 4, 공간적 고해상도 색 차이 신호를 발생하는 단계, 한 상수에 대해 보완적인 계수에 의해 상기 제 3 및 제 4 색 차이 신호의 선형 조합으로 공급되는 제 5 색 차이 신호를 형성하는 단계, 및 색 차이 신호에 의해 나타내질 수 있는 화상 내용으로부터 유도될 수 있는 수직 공간 주파수에 따라, 또는 이동의 국부 비율에 따라 실질적으로 상기 제 3 색 차이 신호, 또한 역의 경우에서는 실질적으로 상기 제 4 색 차이 신호가 신속한 이동이나 낮은 공간 주파수일 때 선형 조합에서 상기 제 5 색 차이 신호를 형성하는데 이용되는 방법으로 계수를 결정하는 단계를 특징으로 하는 방법이 제안된다.

또한, 이러한 방법을 실행하기 위한 회로 장치가 설명된다.

Description

비월 색차 신호들을 보간하는 방법, 그 방법을 실행하는 장치 및 화상 신호를 처리 및 표시하는 장치

본 발명은 비월 색차 신호들(interlaced color difference signals)을 보간하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 실행하기 위한 회로 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 줌 효과(zoom effect)처럼 수직 포맷 변환(vertical formatconversion) 및 선택적이거나 부가적인 텔레비젼 화상들의 시간 주사 비율(time scanning rate)의 수직 상승 변환(vertical up-conversion)에 있어서, 원래 화상과 비교하여 첨예도(sharpness)에 대해 관찰자의 주관적 느낌(impression)을 가시적으로 줄어들게 하지 않는 보간 필터들(interpolation filters)이 요구된다. 예를 들어, 프레임주파수(frame frequency)가 두 배가 되면, 동화상 내용들(moving picture contents)에 대해 이용된 표준 보간 방법들(standard interpolation methods)은 불충분한 것으로 증명된다. 예를 들어, 독일 특허출원 P 40 31 921 또는 유럽 특허출원 0 475 499 에서는 특히 텔레비젼 화상들의 휘도 신호(luminance signal)에 대해 움직임 보상 보간(motion-compensative interpolation)이 개시되어 있다. 이는 첨예도와 동화상들의 느낌을 확실하게 한다. 이 방법은, 인간의 눈이 색 정보(color information)의 첨예도 손실에 민감하지 않기 때문에, 휘도 신호에 집중되므로, 특히 색 정보의 성분들의 수를 줄이는 이유로 인해, 보간의 보다 간단한 형상이 양호하게 실현된다.

텔레비젼 화상들의 색차 신호들(color difference signals)에 대한 바람직한 보간 방법은 주로 필드(field)를 반복시키는 방법으로 구성되는데, 저주사 비율(low scanning rate)과 저필드 반복 주파수(low field repetition frequency)로 수신된 각각의 필드는 예를 들어, 두 배의 주사 비율과 필드 반복 주파수로 2중(twofold, 또는 다중(multifold))으로 표시된다. 또한, 휘도 신호가 동일한 필드 반복(same field repetition)으로 표시되는 경우, 텔레비젼 화상들의 표시에서 움직임 아티팩트(motion artefacts)가 얻어지지만, 휘도 신호와 색상신호(chrominance signal)간의 공간 대응이 화상 내용들에서 물체 움직임들의 경우에서도 또한 동일하거나 동일하게 유지되므로 색 손상이 없다. 그러나, 반대로 휘도 신호에 대한 움직임 보상을 이용할 때 색상 정보와 관련된 휘도 정보가 쉬프트(shift)되어 나타나는 것이 배제되지 않을 수도 있다. 이러한 에러가 있는 화상 표시의 예가 도 1에서 도시된다. 이 도면에서, 필드들 a)와 c)는 제 1 필드 또는 연속하여 전달되는 필드내의 선택 위치에서 휘도 신호에 대한 간략한 예의 신호 변화를 갖는다. 직사각형 변화의 쉬프트는 한 필드로부터 다음 필드로의 화상에서 물체 움직임(object motion)을 나타낸다. 반대로, 도 1b는, 휘도 신호(Y)에서 움직임 보상이 동시에 실행되고, 필드 반복 주파수를 두배로 함으로써 도 1a에 도시된 (제 1) 필드와 도 1c)에 도시된 (제 3) 필드로부터 산출된 (제 2) 필드에 대한 휘도 신호(Y)를 도시한다. 휘도 신호와 관련된 색상 신호의 예에 대해 관련된 신호 변화들은 도 1d 내지 도 1f에 도시된다. 예로, 도 1d는, 도 1에서 (U)와 (R)로 표시된, 도 1a 에 따라 휘도 신호(Y)중 저 신호값들의 범위에서의 무색 신호값(achromatic signal value)과 휘도 신호(Y)중 더 높은 값들의 범위에서의 적색 신호값을 갖는 제 1 필드에 대한 관련 색상 신호(C)를 도시한다. 도 1f에서는 제 3 필드에 대해 똑같이 도시되어, 이 필드에서 높은 휘도 신호값(Y)을 갖는 부분들이 색상 신호(C)에 대한 적색 신호값 부분들과 합동(congruent)임을 도시한다. 따라서, 제 1 및 제 3 필드가 표시될 때 에러들이 발생되지 않는다.

도 1e에 따른 제 2 보간 필드에 대한 색상 신호(C)는 간단한 필드 반복으로 구성되므로, 제 1 필드에 대해 도 1d 에 따른 색상 신호에 대응한다. 도 1b와 비교하면 휘도 신호(Y)와 색상 신호(C)는 이제 더 이상 합동이 되지 않는다. 도 1g는 제 2 보간 필드에 대한 화상 느낌을 도시한다. 이 도면에서, 흑색 화상 부분들, 적색 화상 부분들 및 백색 화상 부분들은 각각 S, R 및 W 로 표시되었다. 도면은 백색 화상 느낌이 색상 신호(C)를 제외한 높은 휘도 신호(Y)가 발생되는 화상 영역들에서 얻어지는 것을 도시한다. 시간 보간 인터프레임(time-interpolated interframe)에서, 즉 도 1b 및 도 1e에 따른 제 2 필드에서, 화상에 도시된 물체의 움직임 방향(motion diretion)에서의 모서리는 물체의 변위에 비례되는 폭에서의 물체색보다 배경색을 필요로하여 매우 방해되는 화상 느낌을 유발한다.

본 발명의 목적은, 움직임-보상된 휘도 신호들의 경우에 색차 신호에서의 상술한 에러들이 첨예도의 어떤 손실없이 제거되는, 색차 신호들을 보간하는 방법을 제공하고, 이 방법을 실행하기 위한 회로 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 이러한 목적은, 필드 반복(field repetition)을 통해 제 1 필드 반복 주파수(first field repetition frequency)로 공급된 제 1 색차 신호(first color difference signal)로부터 제 2 색차 신호(second color difference signal)를 생성하는 단계로서, 상기 제 2 색차 신호는 상기 제 1 필드 반복 주파수에 대해 2배인 제 2 필드 반복 주파수를 갖는, 상기 생성하는 단계, 2개의 연속적인 필드들의 시간-평균화(time-averaging)에 의해 상기 제 2 색차 신호로부터 제 3의 시간-평균화 색차 신호(third, time-averaged color difference signal)를 생성하는 단계, 상기 제 2 색차 신호로부터 2개의 연속적인 필드들의 공간적으로 고 해상도 보간(spatially high-resolution interpolation)에 의해 제 4의 공간적으로 고 해상도 색차 신호(fourth, spatially high-resolution color difference signal)를 생성하는 단계, 한 상수에 대하여 보완적인 계수들에 의해 상기 제 3 및 상기 제 4 색차 신호들의 선형 조합(linear combination)으로서 공급될 제 5 색차 신호를 형성하는 단계, 및 상기 색차 신호들에 의해 나타날 수 있는 화상 내용들(picture contents)로부터 유도될 수 있는 수직 공간 주파수(vertical spatial frequency)에 따라, 또는 움직임의 국부 비율(local rate)에 따라, 실질적으로 상기 제 3 색차 신호, 또한 역의 경우에서는 실질적으로 상기 제 4 색차 신호가 신속한 움직임이나 낮은 공간 주파수들인 경우 상기 선형 조합의 상기 제 5 색차 신호를 형성하는데 이용되는 방식으로, 상기 계수들을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 서두에 설명한 형태의 방법에 의해 해결된다.

화상에서 움직이는 물체 모서리들(moving object edges)내의 색 왜곡(color distortion)은 두 필드들의 시간-평균화(time-averaging)로 교정될 수 있다. 도 2는 이를 도시하고, 여기서 기준 부호들(reference signs)와 심볼들은 도 1의 경우에 대응한다. 도 2a 내지 도 2c에 따른 휘도 신호(Y)는 도 1a 내지 도 1c에 따른 움직임 보상 휘도 신호(motion-compensated luminace signal)에 대응한다. 한편, 도 2e에 따른 제 2 필드의 색상 신호(C)는 도 2d에 따른 앞선 제 1 필드(previous first field)와 도 2f에 따른 후속하는 제 3 필드(subsequent third field)의 색상 신호들(C)을 평균화함으로서 형성된다. 이러한 평균화 동작-도 2에서 적색(R) 및 무색(U)의 예로-동안에 실행된 색상 신호들의 부가 결과로서, 비포화적색(desaturated red)이 도 2e에서 적색(R)으로 표시된 전방 및 후방 신호 부분에 도시된 화상내의 움직이는 물체에 의해 덮힌 영역뿐만 아니라 무색 배경의 새로 덮히지 않은 영역에 할당된다. 결과적으로, 보간된 인터프레임(제 2 필드)내의 물체색 중력의 기하학적 중심은 움직임-보상 휘도(motion-compensated luminace)와 비슷하고, 색손상들은 도 1g에 따른 백색(w)에서 비포화 적색으로 줄어든다. 이것은 대응하는 신호부들 또는 화상 영역들내의 제 2 필드의 화상 느낌으로서 도 2g의 밝은 적색(bright red; HR)으로 도시된다. 또한, 배경이(도 1 및 도 2와 같이 무색만이 아니고) 색을 갖는 경우, 특히 보완색들의 경우에서 비포화된 혼합색은 혼합으로부터 기인한 것이다.

도 2에 따른 색상 신호들의 시간 평균화에 의해 휘도 신호들의 움직임 보상이 가정되는 경우, 도 1에서와 같이 필드 반복으로 이루어지는 것보다 더 양호한 동화상 내용들의 색 표시가 이루어질 수 있다. 화상 신호들의 전송 및 표시에서 선 비월(line interlace)을 근거로 연속되는 필드들간의 평균화는 수직적인-임시 저역-통과 필터링(vertical-temporal low-pass filtering)을 유발하므로, 수직 주파수 응답이 코싸인파 형상으로 감쇄된다. 이는 특히 정적, 수평 색 모서리들에서 명백히 볼 수 있다. 그러나, 본 발명은 색상 신호 보간(chrominace signal interpolation)의 적응적인 반전(adaptive reversal)에 의해 개선된 색 표시의 가능성을 제공하는 방법(수개의 변형을 포함하여)을 설명한다. 본 발명에서는 중간 선들(줌;zoom)의 수직 보간 방법이 또한 고려된다. 따라서, 본 발명에서는 움직임-보상 휘도 신호로 색 손상이 방지되고 색상 신호의 비움직임 보상 시간 보간에서손상이 발생된다.

본 발명은 또한 상술된 방법을 실행하기 위한 회로 장치를 제공하는데, 상기 회로 장치는, 상기 제 1 색차 신호를 인가하기 위한 입력과 상기 제 2 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 1 필드 메모리(first field memory), 상기 제 1 필드 메모리의 출력에 연결된 입력과, 한 필드 주기(field period)만큼 지연된 제 2 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 2 필드 메모리, 상기 제 2 필드 메모리의 출력에 연결된 입력과, 여분의 선 주기(line period)만큼 지연된 제 2 색차 신호를 공급할 수 있는 출력을 갖는 선 메모리(line memory), 상기 제 1 필드 메모리, 상기 제 2 필드 메모리 및 상기 선 메모리의 출력들에 각각 연결된 3개의 입력들과, 상기 제 3 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 1 보간 회로(first interpolation circuit), 상기 제 2 필드 메모리, 상기 제 1 필드 메모리 및 상기 선 메모리의 출력들에 각각 연결된 3개의 입력들과, 상기 제 4 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 2 보간 회로(second interpolation circuit), 상기 제 1 보간 회로의 출력에 연결된 제 1 입력, 상기 제 2 보간 회로의 출력에 연결된 제 2 입력 및 상기 제 5 색차 신호를 공급할 수 있는 출력을 갖는 제 1 혼합기단(first mixer stage), 및 상기 제 5 색차 신호를 형성하도록 계수를 결정함으로써 상기 제 1 혼합기단을 제어하고, 대응하는 계수 신호를 공급하기 위한 제 1 제어단(first control stage)을 포함한다.

본 발명에 따른 회로 장치에서, 상기 제 1 필드 메모리는 필드 반복 주파수를 변환하는데 이용되는 반면, 상기 제 2 필드 메모리는 한 필드만큼 지연된 색차신호(여기서는 제 2 색차 신호)를 공급하는데 이용된다. 대응하는 방법에서, 선 메모리는 부가의 선 주기(additional line period)만큼 지연하는데 이용된다. 상술된 메모리 대신, 기능적으로 같은 지연 회로들이 대안으로 이용될 수 있다. 또한, 한편으로는 휘도 신호의 신호 처리에서의 차이들을 지연시키고, 다른 한편으로 색상 신호가 보상될 수 있는 부가 지연이 제안될 수 있다.

본 발명에 따른 방법과 색차 신호들의 수직 공간 주파수나 움직임의 국부 비율에 의존하는 이 방법을 실행하기 위한 본 발명에 따른 회로 장치를 이용하여, 화상 내용들에서 수직 공간 고해상도와 시간 평균화간의 스위칭이 실행된다. 그 뒤, 두 필드 메모리들은 두개의 시간적으로 인접한 필드들(two time-adjacent fields)을 공급한다. 처리될 색차 신호들은 시간적으로 연속하여 삽입된 신호들(time-sequentially interleaved signals)로서 또는 평생하게 이용될 수 있다. 제 1 보간 회로는 제 2 색차 신호의 두 연속 필드들을 시간-평균화하는데 이용되고 제 3 시간-평균화된 색차 신호를 발생한다. 이러한 연속 필드들의 각각의 선들에 대한 평균화 동작에서, 두 필드들의 신호들은 제 3 색차 신호에 각각 50% 를 구성하다. 제 2 보간 회로는 중간선들의 수직적인 공간 고해상도 보간을 위해 이용된다. 제 4 공간 고해상도 색차 신호는 제 2 색차 신호의 두 연속 필드들로부터 발생된다.

본 발명에 따른 방법과 이 방법을 실행하는 회로 장치의 유리한 실시예들에서는, 제 3 색차 신호를 형성하도록 각 필드에 대한 동일한 가중화에서 선들이 화상의 표현중 위치적으로 인접한 2개 또는 3개의 화상 선들의 제 2 색차 신호들이 픽셀씩 포개진다. 이를 위해 제 1 보간 회로는 바람직하게, 그 입력에 인가된 신호에 0.5의 인자를 곱하고 상기 신호를 상기 제 1 보간 회로의 출력에서 이용 가능하도록 하는 제 1 곱셈기단(first multiplier stage), 및 상기 제 1 곱셈기단의 입력에 연결된 출력, 상기 제 1 보간 회로의 제 1 입력을 구성하는 제 1 입력 및 상기 제 1 보간 회로의 제 2 또는 제 3 입력으로부터의 상기 제 2 색차 신호 또는 상기 두 신호들의 평균값(mean value)이 인가될 수 있는 제 2 입력을 갖는 제 1 가산기단(first adder stage)을 포함한다.

특히, 제 1 보간 회로의 제 2 및 제 3 입력의 제 2 색차 신호값들의 평균값은 상기 값이 먼저 부가적으로 포개지고 합에 0.5가 곱하여지는 제 2 가산기단 및 제 2 곱셈기 단계에 의해 발생될 수 있다.

본 발명에 따른 방법과 이 방법을 실행하기 위한 회로 장치의 또 다른 실시예에서는 제 4 색차 신호를 형성하도록 화상의 표현에서 선이 위치적으로 인접한 두 연속 필드의 3 화상선의 제 2 색차 신호를 픽셀씩 중간 필터링한다. 이를 위해 제 2 보간 회로는 바람직하게, 상기 제 2 보간 회로의 입력들으로 구성된 입력들을 갖고, 그 출력들로부터 그 입력들에 현재 인가된 3개의 신호값들 중 중심 신호값을 공급하도록 적용되는 중간 필터(median filter), 상기 선 메모리의 출력이나 상기 제 2 필드 메모리의 출력으로부터의 제 2 색차 신호를 제 1 스위칭단의 출력에 선택적으로 스위칭하는 제 1 스위칭단(first switching stage), 상기 중간 필터의 출력에 연결된 제 1 입력, 상기 제 1 스위칭단의 출력에 연결된 제 2 입력 및 상기 제 4 색차 신호가 공급될 수 있는 출력을 갖는 제 2 혼합기단(second mixer stage), 및 상기 제 4 색차 신호를 형성하도록 상기 계수들을 결정함으로써 상기제 2 혼합기단을 제어하기 위한 제 2 제어단(second control stage)을 포함한다.

제 2 보간 회로는 비월 선들(interlaced lines)의 수직적인 공간 고해상도 보간을 위해 이용된다. 바람직한 실시예에서는 이러한 목적으로 중간 필터링이 이용된다. 여기서, 중간 필터는 원칙적으로 동화상 내용의 경우에서 필드 반복에 대응하여 동작의 모드로 자동적으로 바뀌는 이점을 가지므로, 보다 큰 아티팩트들(artefacts)이 방지된다.

본 발명에 따른 방법의 공간적 고해상도 보간의 또 다른 실시예는 상기 제 4 색차 신호를 얻기 위한 중간 필터링 동작으로부터 얻어진 신호가 동일한 필드로부터 취해진 2개의 화상선들 중 선택된 하나의 신호와 선형으로 조합되고, 상기 선형 조합에서의 가중화가 상기 제 1 및 제 4 색차 신호를 나타내는 화상들 간의 수직 포맷 변환(vertical format conversion)이 실행되는 인자에 따라 상기 화상선들과 필드들에 의존하여 화상 포맷 인자(picture format factor)에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

이 본 발명에 따른 방법의 실시예로, 필드 반복 주파수의 두배 뿐만 아니라 화상 포맷의 변화, 특히 더 큰 화상이나 화상부(줌;zoom)의 확장이 실현될 수 있다. 화상 포맷 변화의 경우에서 제 5 색차 신호를 나타내는 화상선은 수직 화상 포맷 인자(여기서는 줌 인자(zoom factor)로 칭하여지는)에 의존해 제 2 색차 신호의 필드선간의 임의의 수직 위치에 놓인다. 줌 인자(zoom foactor)에 따라, 수직 제어 시퀀스는 포맷 변환된 화상을 나타내도록 결정된다. 이러한 제어 시퀀스에서 보간을 위해 이용되는 제 2 필드의 선은 보간되는 선에 가장 적합하도록 정의되고, 가중화 인자(C1)는 중간 필터링로부터 주어지는 중간선(B')에 대해 고정된다. 제 4 색차 신호를 형성하도록 공식 E=C1 ·B'+(1-C1)에 따라 선형 가중치가 실행된다. 여기서, E는 제 4 색차 신호의 신호값이고, DIR 은 보간되는 선에 가장 적합한 제 2 필드로부터의 선의 신호값이다. 가중화 인자(C1)는 1에서 크기 조절된다. 상기에 정의된 관계에 따라 정확한 기하학적 보간이 이루어진다. 같은 필드로부터 취해진 두 화상선은 화상 표시중 두 연속 필드의 세 공간적 인접 화상선의 두 외부선이다.

공간적 고해상도 보간의 또 다른 실시예에서, 상기 중간 필터링 동작으로부터 얻어진 신호, 또는 선택적으로 상기 2개의 필드들이 동일한 움직임 위상(same motion phase)으로부터 유래되는 경우에는 상기 화상의 표현에 위치적으로 인접한 3개의 화상선들 중 중심 화상선의 신호는 제 4 색차 신호를 얻기 위해 이용된다. 이 실시예는 양호하게 제 1 필드 반복 주파수에 대해 반인 시간 유닛당 움직임 위상의 수를 갖는 텔레비젼 신호에서 이용된다. 이러한 텔레비젼 신호는 예를 들면 영화 필름을 주사할 때 주어진다. 비월 주사 모드에서 프레임의 두 필드가 같은 움직임 위상으로부터 유래되는 것이 공지되면, 공간적 중심 화상선의 신호는 중간 필터링없이 바로 교환될 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 회로 장치에 대응하는 실시예는 상기 제 1 필드 메모리의 출력으로부터의 제 2 색차 신호 또는 상기 중간 필터의 출력으로부터의 신호를 상기 제 2 혼합기단의 제 1 입력에 선택적으로 스위칭하도록 상기 제 2 제어단에 의해 제어되는 제 2 스위칭단으로 특징지워진다.

변형예 1에서, 본 발명에 따른 방법은 수직 공간 주파수를 추정하도록 필드중 두개의 인접 화상선의 절대값이 픽셀씩 결정되고, 제 3 및 제 4 색차 신호로부터 제 5 색차 신호를 형성하는데 이용되는 계수값이 소정의 제 1 지정 기능을 통해 이 절대값으로부터 고정되는 것을 특징으로 한다. 이 방법은 양호하게, 상기 선 메모리의 입력에 연결된 감수 입력(subtrahend input), 상기 선 메모리의 출력에 연결된 피감수 입력(minuend input) 및 차 출력(difference output)을 갖는 제 1 감산기단(first subtracter stage), 상기 제 1 감산기단의 차 출력에서 이용가능한 신호의 값을 얻기 위해 상기 제 1 감산기단의 차 출력에 연결된 값-형성단(value-forming stage), 및 상기 제 1 할당 함수에 따라 상기 값으로부터 계수 신호를 생성하기 위한 제 1 특성-커브단(first characteristic-curve stage)을 포함하는 회로 장치로 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예에서, 제 3 및 제 4 색차 신호로부터 제 5 색차 신호를 형성하는데 이용되는 계수값은 소정의 제 2 지정 기능을 통해 움직임의 국부 비율로부터 고정된다. 특히 이 방법을 실행하는데 적절한 회로 장치에서, 제 1 제어단은, 수평의, 국부적 물체 움직임(a horizontal, local object motion)의 값에 의한 신호와, 수직의, 국부적 물체 움직임(a vertical, local object motion)의 값에 의한 신호를 조합하기 위한 제 3 가산기단(third adder stage), 및 상기 제 2 할당 함수에 따라 상기 값으로부터 계수 신호를 생성하기 위한 제 2 특성-커브단(second characteristic-curve stage)을 포함한다.

본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 회로 장치의 이러한 두 변형에서는, 화상 내용들에 의해 결정되어 제 3 및 제 4 색차 신호를 제 5 색차 신호로 교환 또는 선형적으로 겹쳐 놓는데, 여기서는 제 3 및 제 4 차이 신호의 선형적 첨가(선형적 조합)를 위한 혼합 인자와 스위치의 차원을 결정하는데 다른 기준이 이용된다. 수직 공간 주파수의 추정은 선 메모리의 출력과 입력에서 이용가능한 필드의 두 인접 화상선간 차이의 절대값을 결정함으로서 실현된다. 이러한 절대값으로, 예를 들면 판독 전용 메모리(ROM)로서 실행될 수 있고 혼합 인자(MIX)의 소정의 값이 제 1 혼합기단에 인가되는 제 1 특성-커브단의 어드레스가 지정된다. 혼합 인자는 양호하게 한편으로 시간 평균화된 색차 신호만을 고려하여 저 수직 공간 주파수에 대응하는 MIX=1 과, 다른 한편으로 보간 회로(2)로부터 공간 고해상도로 보간된 색차 신호만을 고려하여 고 수직 공간 주파수에 대응하는 MIX=0 사이의 범위내의 값으로 가정한다. 스위치나 선형 조합은 양호하게 공식 UV100=MIX · D+(1-MIX) · E 에 따라 실현되는데, 여기서 UV100 은 제 5 색차 신호의 신호값이고 D 는 제 3 색차 신호의 신호값이다. 제 5 색차 신호의 신호값(UV100)은 저 공간 주파수와 움직임 보상된 휘도 신호에 대한 시간 평균화 동작으로부터 주어지는 반면, 고 수직 공간 주파수에서는 수평 모서리의 퍼짐이 방지된다. 두 경우에서 보간 방법은 최적의 현저한 화상질을 발생시키는데 이용된다. 명백한 교환 싸이클을 방지하도록 일정하고 평활한 변형을 갖는 제 1 지정 기능이 이 경우에서는 양호하다.

상술된 본 발명에 따른 방법의 제 2 변형에서는 움직임 보상된 휘도 신호의 이용으로 국부 물체 움직임을 설명하는 신호가 또한 이용가능하다는 사실이 이용된다. 이러한 신호는 양호하게 제 1 신호(VX)가 수평 물체 움직임값을 나타내고 제 2 신호(VY)가 수직 물체 움직임값을 나타내는 형태로 이용가능하다. 이러한 신호는다른 방법으로 구해질 수 있다. 예를 들면, 이러한 신호로부터 구해진 제어값은 이러한 두 신호의 최대값으로 구성될 수 있지만, 제어값으로 그 값들의 합이나 수평 및 수직 물체 움직임의 사각형값의 합이 이용될 수도 있다. 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 회로 장치의 바람직한 실시예에서 값들의 합은 제 3 가산기단에서 제어값으로 형성된다. 이와 같이 구해진 제어값을 제 2 지정 기능을 통해 혼합 인자(MIX)를 구성하는 계수 신호값이 발생되는 제 2 특성-커브단의 어드레스를 지정한다. 일반적으로, 이 제 2 지정 기능한 제어값의 선택에 의존한다. 상술된 제어값에서, 주로 시간 평균화를 위한 스위치는 큰 값에 대해 이용되고, 수직 공간 고해상도 보간을 위한 스위치는 제어값의 작은 값에 대해 이용된다.

시간 인터프레임 보간이 없는 제 5 색차 신호의 필드에서는 색차 신호가 상술된 방법에 따라 형성될 수 있다. 그러나, 제 5 색차 신호에서는 시간 평균화된 부분이 없어야 한다. 신호상에 가능한 시간 평균화의 악영향을 피하기 위해, 이러한 시간 평균화는 상기 필드동안 OFF 상태로 교환된다. 이를 위해, 본 발명을 실행하기 위한 회로 장치는 양호하게 제 1 제어단으로부터 계수 신호를 선택적으로 공급하거나 제 5 색차 신호가 제 4 색차 신호에 대응하는 동작 상태로 제 1 혼합기단을 교환하는 제 3 스위칭단을 구비한다. 계수 신호, 즉 혼합 인자(MIX)는 이때 제 5 색차 신호의 보간된 필드에만 효과적이다.

도 1a 내지 도 1g 및 도 2a 내지 도 2g는 종래 기술에서의 결점과 본 발명의 동작 모드를 설명하는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 방법의 변형예 1을 실행하기 위한 회로 장치의 실시예의 블럭도.

도 4는 본 발명에 따른 실시예에서 필드(field)의 시퀀스가 나타내질 수 있는 지시 도표.

도 5a 내지 도 5c는 제 1 보간 회로(interpolation circuit)의 실시예를 도시한 도면.

도 6은 제 2 보간 회로의 실시예 1를 도시한 도면.

도 7은 제 2 보간 회로의 실시예 2를 도시한 도면.

도 8은 제 2 보간 회로에 의한 비월 보간의 예를 설명하는 도면.

도 9는 제 1 혼합 단계의 실시예를 도시한 도면.

도 10은 화상 포맷 인자(줌 인자(zoom factor)가 4/3 의 값으로 가정된 경우에 대해 도 3의 회로 장치의 신호를 나타내는 도표.

도 11은 줌 인자가 1인 것을 제외하고 도 10에서와 같은 신호에 대한 도표.

도 12a 내지 도 12b는 4/3 의 수직 줌 인자에서 제 1 및 제 2 보간 회로에 대한 보간도.

도 13은 제 1 할당 함수의 변형의 두 예를 도시한 도면.

제 14는 제 1 할당 함수의 변형의 또 다른 두 예를 도시한 도면.

제 15는 도 3의 실시예에서 제 3 스위칭단의 제어를 나타내는 도면.

제 16은 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 15에 적용될 수 있는 실시예의 블럭도.

도 17은 제 2 할당 함수의 변형의 두 예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제 1 필드 메모리(field memory) 11 : 제 2 필드 메모리

12 : 선 메모리(line memory)

21 : 제 1 보간 회로(interpolation circuit)

23 : 제 2 보간 회로

도 3은 색차 신호의 수직 공간 주파수에 의존하여 수직 공간 고해상도와 시간 평균화간 교환(또는 혼합이나 선형 조합)을 실현하는 본 발명에 따른 방법의 변형을 실행하기 위한 회로 장치를 도시한다. 이 회로 장치는 제 1 필드 메모리(10), 제 2 필드 메모리(11), 및 선 메모리(12)를 구비한다. 제 1 필드 메모리(10)는 제 1 색차 신호(UV50)를 인가하는 입력(13)과 제 2 색차 신호를 공급하는 출력(14)을 갖는다. 제 1 필드 메모리(10)의 출력(14)은 제 2 필드 메모리(11)의 입력(15)에 연결된다. 제 2 필드 메모리(11)의 출력(16)은 제 1 색차 신호(UV50)의 한 필드 주기만큼 지연된 제 2 색차 신호를 공급하는데 적용되고 제 1 지연 보상 회로(17)를 통해 선 메모리(12)의 입력(19)애 연결된다. 제 1 보간 회로(21)의 제 2 입력(20)과 제 2 보간 회로(23)의 제 1 입력(22)은 입력(19)에 연결된다. 대응하는 방법에서, 제 1 필드 메모리(10)의 출력(14)은 지연 보상 회로(18)를 통해 제 1 보간 회로(21)의 제 1 입력(24)과 제 2 보간 회로(23)의 제 2 입력(25)에 연결된다. 선 메모리(12)의 출력(26)은 각각 제 1 및 제 2 보간 회로(21,23)의 제 3 입력 (27,28)에 연결된다.

선 메모리(12)는 그의 출력(26)에서 한 선 주기만큼 지연된 제 2 색차 신호를 입력(19)에서의 제 2 색차 신호에 부가적으로 공급한다. 지연 보상 회로(17,18)는 같은 지연 주기를 갖고 색차 신호와 휘도 신호간의 지연 보상을 위해 이용되며, 제 1 필드 메모리(10)의 입력(13)전에 배열될 수도 있지만, 본 회로 장치에서는 한 회로만이 설명된다. 이들은 같은 방법으로 제 2 색차 신호를 지연시키므로 다음의 설명에서 생략될 수 있다.

제 1 보간 회로(21)의 출력(29)은 제 3 시간 평균화 색차 신호를 공급하는데 이용되고 제 1 혼합기단(31)의 제 1 입력(30)에 연결된다. 제 2 보간 회로(23)의출력(32)은 제 4 공간 고해상도 색차 신호를 공급하는데 이용되고 제 1 혼합기단(31)의 제 2 입력(33)에 연결된다. 제 1 혼합기단(31)의 출력(34)은 제 5 색차 신호(UV100)를 공급하는데 이용된다. 도 3에서, 참고(B)는 제 1 필드 메모리(10)의 출력(14, 또는 제 2 보상 회로(18)의 출력)에서의 제 2 색차 신호를 나타내고, 참고(C)는 제 1 색차 신호(UV50)의 한 필드의 주기만큼 지연된 제 2 색차 신호(또는 신호값)를 나타낸다. 대응하는 방법에서, (D)는 제 1 보간 회로(21)의 출력(29)에서의 제 3 색차 신호를 나타내고, (E)는 제 2 보간 회로(23)의 출력(32)에서의 제 4 색차 신호를 나타낸다. 화상에서, 특정한 시점에 도시된 제 2 색차 신호(B,C)의 선과, (A)로 표시되고 제 2 색차 신호(C)에 대해 한 선 주기만큼 부가적으로 지연된 제 2 색차 신호의 선은 공간적으로 인접하게 배열된다. 도 3의 실시예 변형에서 제 2 필드 메모리(11)가 대응하여 시간 지연된 제 2 색차 신호에 대해 제 2 출력을 갖으면, 필드 메모리(11)가 적어도 선 어드레스 지정 가능하다고 가정할 때 같은 선이 2 번 판독될 수 있으므로(줌의 경우) 선 메모리(12)는 생략될 수 있다.

제 1 보간 회로(21)에서, 시간-평균화된 제 3 색차 신호(D)는 색차 신호들(A,B,C)의 3개의 공간적으로 인접한 선으로부터 형성된다. 선들(A,B,C)을 평균화할 때 두 필드로부터의 신호의 반이 이용되거나 출력 신호(D), 즉 제 3 색차 신호가 고려된다. 두 가지 모든 경우에서 (A)가 비월 주사 모드에서의 프레임으로의 두 필드 조합의 상부 프레임선, (B)가 중심 프레임선, 또한 (C)가 하부 프레임선인 같은 선들(A,B,C)은 제 4 공간 고해상도 색차 신호(E)에서부터 형성하는 제 2보간 회로(23)에 입력들(22,25,28)을 통해 인가된다. 제 1 혼합기단(31)은 계수 신호 입력(35)을 통해 인가될 수 있는 혼합 인자(MIX)나 계수 신호에 의존해 선호(D)와 (E)로부터 혼합 인자(MIX)의 값에 대응하는 제 3 색차 신호(D)와 제 4 색차 신호(E)간의 페이드 아웃(fade-out) 및 페이드 인(fade-in) 형태로 제 5 색차 신호(UV100)를 형성한다.

도 4의 도표는 예를 들어 50Hz의 필드 반복 주파수를 갖는 제 1 색차 신호(UV50)가 필드 반복 주파수의 두배, 100Hz를 갖는 제 5 색차 신호(UV100)로 변환되는 처리 프레임들 또는 필드들의 시간 시퀀스(sequence)를 도시한다. 도 4에서의 선 a)는 제 1 색차 신호(UV50)에서 필드들(TA,TB,TC,TD)의 시퀀스를 기호로 나타낸다. 도 4에서의 선 b)은 제 2 색차 신호(B)에서 이 필드의 시간에 대한 위치와 주기를 기호로 나타내고(제 1 필드 메모리(10)의 출력(14)에서), 도 4에서의 선 c)은 제 2 필드 메모리(11)의 출력(16)에서 대응하는 필드 시퀀스를 기호로 나타낸다. 도 4에서의 선 d)은 단일 필드간의 보간을 기호로 나타내고, 선 e)는 이 100Hz 필드의 4 주기를 갖는 색차 신호가 주기적으로, 즉 제 1 색차 신호(UV50)의 프레임과 주기적으로 처리되기 때문에 1 내지 4 로 주기적으로 순환되는 100Hz 필드의 목록을 도시한다. 도 4에서의 선 d)는 제 1 및 제 3 필드에 임시적인 인터프레임 보간이 없음을 도시하는 반면, 움직임 보상된 휘도와 저 공간 주파수의 경우에서 시간 평균화는 필드들(2,4)에 대해 실행된다. 대응하는 방법에서, 선 c)로부터의 신호는 선 d)에서 제 1 및 제 3 필드들에 인가되고, 기호들(TZA,TAB,TBC)은 제 2 및 제 4 필드에서 설명된 평균화나 보간을 기호로 나타낸다. 제 3 필드에 대한 기호의별표는 제 2 에서 제 5 색차 신호로의 교환에서 비월 프레임의 변화를 특징지운다.

도 5 는 제 1 보간 회로(21)의 3가지 실시예들을 도시한다. 도 5에서의 모든 실시예 a), b), 및 c)는 공통으로 제 1 곱셈기단(36)과 제 1 가산기단(37)을 갖는다. 제 1 곱셈기단(36)은 제 1 가산기단(37)의 출력(39)으로부터 입력(38)에 인가된 신호에 0.5를 곱하고 제 1 보간 회로(21)의 출력(29)에 연결된 출력(40)에서 이용가능한 신호를 제공한다. 제 1 가산기단(37)의 제 1 입력(41)은 제 1 보간 회로(21)의 제 1 입력(24)을 구성하고 처리될 3개의 프레임 선들(A,B,C)의 중심선(B)을 구비한다. 제 1 가산기단(37)의 제 2 입력(42)은 도 5a에 도시된 실시예에서 입력(44)에 인가된 신호에 0.5를 또한 곱하는 제 2 곱셈기단(43)의 출력에 연결된다. 제 2 곱셈기단(43)의 입력(44)은 입력이 각각 제 1 보간 회로(21)의 제 2 및 제 3 입력들(20,27)로 구성되는 제 2 가산기단(45)의 출력에 연결된다. 도 5a 에 도시된 제 1 보간 회로(21)에서, 초기에는 선들(A,C)의 평균값이 형성되고, 다시 선(B)과 평균화된다. 선들(A,C)이 같은 필드로부터 유래되므로, 평균화 동작을 위해 이용되는 각 필드의 반은 제 1 보간 회로(21)의 출력(29)에서 제 3 색차 신호(D)에 영향을 준다.

도 5b에서 제 1 가산기단(3)의 제 2 입력(42)은 제 1 보간 회로(21)의 제 3 입력(27)에 직접 연결되고, 도 5c에서 이 제 2 입력(42)은 제 1 보간 회로(21)의 제 2 입력(20)에 직접 연결된다. 결과적으로, 도 5b 에 도시된 실시예에서는 선 (A)만이, 도 5c 에 도시된 실시예에서는 선(C)만이 시간 평균화에 이용된다. 화상에서 공간적으로 인접한 3개의 선들(A,B,C)의 그룹으로부터, 2개의 필드들 중 하나로부터의 공간 중심선(B)만이 다른 필드의 공간적으로 상부 또는 하부의 선 중 적어도 하나와 평균화된다.

도 6은 제 2 보간 회로(23)의 실시예 1을 도시한다. 두 연속 필드의 3개의 화상선들(A,B,C)의 제 2 색차 신호에서 픽셀별 중간 필터링이 실행되고 제 4 색차 신호(E)를 형성하도록 화상의 표현에서 선이 위치적으로 인접하는 제 2 보간 회로(23)는 제 2 보간 회로(23)의 입력들(22,25,28)으로 구성되고 출력(47)으로부터 입력들(22,25,28)에 현재 인가되는 3개의 신호값들(C,B,A)의 중심 신호값을 공급하도록 적용되는 중간 필터(26)를 구비한다. 상술된 공간적 중심 배열에 대조하여 중간 필터는 각 순간에 비교되는 세 픽셀의 공간적인 위치와 관련없이 신호값이 중심 신호값, 즉 가장 큰 값보다는 작고 인가된 세 신호값의 최소값보다는 큰 값인 픽셀은 항상 중심 신호값으로 결정한다. 이러한 신호값은 도 6에서 (B')으로 나타내진다. (B)는 막 처리된 두 필드의 인가된 세선 중 공간적으로 중심인 선을 나타내고, 신호값(B')은 고려되는 선의 모서리에 공간적으로 또한 위치할 수 있다.

도 6에 도시된 제 2 보간 회로(23)는 또한 각각 제 2 보간 회로(23)의 제 1 입력(22)과 제 3 입력(28)에 연결된 입력들(49,50)을 갖는 제 1 스위칭단(48)을 구비한다. 스위칭단(48)은 출력(51)에서 신호(DIR)를 공급할 수 있다. 이는 공간적으로 보간된 선에 가장 근접한 각 순간에 처리되는 제 2 필드의 선의 신호값이다. 이와 같이, 제 1 스위칭단(48)은 출력(51)에서 신호(DIR)로 선(A)나 선(C)를 교환한다.

도 6에서의 제 2 보간 회로(23)는 또한 중간 필터(46)의 출력(47)에 연결된제 1 입력(53)과 제 1 스위칭단(48)의 출력(51)에 연결된 제 2 입력(54)을 갖는 제 2 혼합기단(52)을 구비하고, 출력(55)으로부터 제 5 색차 신호(E)를 얻을 수 있다. 기능과 구조가 관련되는 한, 제 2 혼합기단(52)은 제 1 혼합기단(31)에 대응한다.

도 6 에 도시된 제 2 보간 회로(23)는 또한 제 4 색차 신호(E)를 형성하기 위한 계수, 즉 가중치 인자(C1)를 결정함으로서 제 2 혼합기단(52)을 제어하도록 적용되는 제 2 제어단(56)을 구비한다. 이는 제 2 제어단(56)에서 제어선(57)을 통해 제 2 혼합기단(52)에 인가된다. 제 2 제어단(56)은 또한 또다른 제어선(58)에서 교환 신호(M0)를 발생시키고, 교환 신호는 2개의 입력들(49,50)중 하나를 출력(51)에 선택적으로 교환하도록 스위칭단(48)에서 이용된다.

도 7 은 도 6 의 제 2 보간 회로(23)의 변형을 도시하는데, 그에 대조하여 제 3 제어 회로(59)를 통해 제 2 제어단(56)에 의해 또한 제어되는 제 2 스위칭단(60)은 제 1 필드 메모리(10)의 출력이나 제 2 보간 회로(23)의 제 2 입력(25)으로 부터의 제 2 색차 신호(B), 또는 중간 필터(46)의 출력(47)으로부터의 신호(B')를 제 2 혼합기단(52)의 제 1 입력(53)으로 선택적으로 교환하도록 적용된다. 제 2 스위칭단(60)에서 제 2 혼합기단(52)의 제 1 입력(53)으로 인가되는 신호는 (B')로 나타내지고, 제 3 제어선(59)에서의 교환 신호는 참고(FI)로 나타내진다. 예를 들어, 영화 필름을 디스플레이할 때 두 필드가 같은 움직임 위상에서 유래되면, 제 2 스위칭단(60)은 신호(B)를 직접적으로 교환하는데 이용되므로 이런 경우 중간 필터링이 제거될 수 있다.

제 4 색차 신호(E)선은 이제 수직 줌 인자나 선(A)와 (C)간의 임의의 수직위치에서의 수직 프레임 포맷 인자에 독립하여 위치할 수 있다. 도 8은 (제 4 색차 신호의)출력 선(E)이 선들(A,B) 사이에 중심으로 배열된 예를 도시한다. 이를 위해, 수직 제어 시퀀스를 발생하기 위한 도 3에서 참조번호(61)로 표시되는 발생기는 그 선에 가장 접근한 위치에 있는 제 2 필드 메모리(11)의 출력(16)으로부터의 제 2 필드의 선(A)과 (C)가 보간되는가를 결정한다. 이 선은 제 1 스위칭단(48)을 통해 제 2 혼합기단(52)의 제 2 입력(54)에 직접적으로 신호값(DIR)으로서 인가된다. 더욱이, 발생기(61)는 중간 필터링의 결과로 중심선으로 이용되는 선의 신호값(B')에 대해 가중치 인자(C1)를 결정한다. 정확한 기하학적 보간의 측면에서 가중치 인자(C1)와의 선형 조합이나 선형 가중화는 신호값(DIR)과 (B') 사이에서 실현된다. 관련된 예에서, 가중치 인자(C1)는 (DIR)과 (B')이 제 4 색차 신호의 신호값(E) 형성에 같은 범위로 영향을 주도록 0.5 의 값을 갖는다.

도 9 는 제 1 혼합기단(31)과 동일한 제 2 혼합기단(52)의 실시예를 도시한다. 간략하도록 제 1 혼합기단(31)에서 이용된 참고 기호는 도 9에서 괄호 사이에 부가된다. 제 2(제 1) 혼합기단들(52,31)은 피감수 입력(63)이 제 2(제 1) 혼합기단들(52,31)의 제 1 입력들(53,30)에 연결되고 감수 입력(64)이 제 2(제 1) 혼합기단들(52,31)의 제 2 입력들(54,33)에 연결된 제 2 감산기 단계(62)를 갖는다. 신호(B')와 (B",D)간의 차이와 DIR(E)는 제 2 감산기 단계(62)의 출력(65)에서 공급되고, 제 3 곱셈기 단계(67)의 제 1 입력(66)에 인가된다. 제 2(제 1) 혼합기단들(52,31)의 가중치 인자(C1, 혼합 인자(MIX)에 대한 제어선(57, 계수 신호 입력(35))에 연결된 제 3 곱셈기 단계(67)의 제 2 입력(68)은 제 3 곱셈기단계(67)의 제 1 입력(66)에서 신호를 곱하도록 가중치 인자(C1, 혼합 인자(MIX))를 수신한다. 제 3 곱셈기 단계(67)의 출력(69)에 공급된 곱은 제 2 감산기 단계(62)의 감수 입력(64)에 연결된 제 2 입력(72)이 신호(DIR,E)를 수신하는 제 4 가산기 단계(71)의 제 1 입력(70)에 인가된다. 제 4(제 5) 색차 신호(E,UV100)는 제 2(제 1) 혼합기단(52,31)의 출력(55,34)에 연결된 제 4 가산기 단계(91)의 출력(73)으로부터 얻어질 수 있다. 도 9에 따른 혼합기단은 인자(C1)와 (MIX)가 1 의 스케일 인자에서 인가되는 방법으로 설계된다. 앞선 설명에 따라, 도 3은 가중치 인자(C1), 교환 신호(M0), 및 발생기(61)로부터의 교환 신호(F1)가 가능하게 제 2 보간 회로(23)에 인가될 수 있는 발생기(61)와 제 2 보간 회로(23)간의 제어 연결(74)을 갖는다. 결과적으로, 도 3에서의 발생기(61)는 도 6 또는 도 7에서의 제 2 제어단(56)의 기능을 전부 또는 부분적으로 대신하여 제어 연결(74)이 제어선(57,58) 및 가능하게(59)를 조합한다.

도 3은 또한 제 1 필드 메모리(10), 제 2 필드 메모리(11), 및 필드 메모리(12)에 각각 연결된 제어선(76,77,78)을 갖는 메모리 제어 유닛(75)을 도시한다. 이러한 제어선(76,77,78)을 통해 메모리 제어 유닛(75)은 화상의 전송으로부터 유도되고 발생기(61)로부터 유래된 클럭 신호 및 제어 신호의 제어하에서 공지된 방법으로 상기 메모리에 색차 신호의 기록 및 판독을 제어한다. 이를 위해, 발생기(61)는 (제 7) 제어선(79)으로 메모리 제어 유닛(75)에 연결된다.

수직 줌, 즉 수직 프레임 포맷 변화의 경우, 제 2 색차 신호(A,B,C)로 기록된 것보다 더 많은 선이 제 5 색 창 신호(UV100, 또한 제 4 색차 신호(E))에서 공급된다. 이는 환경하에서 같은 선이 선 메모리(12)의 출력(26)에 두배(또는 그 이상) 요구되고 메모리에서의 기록 처리가 결과적으로 주기적으로 멈추어야 함을 의미한다. 그러므로, 발생기(61)는 기록 처리를 가능하게 하도록 신호(WEN)를 발생하여 (제 8) 제어선(80)을 통해 이 신호를 메모리 제어 유닛(75)으로 통과시킨다. 그런 경우 필드 메모리(10,11) 및 선 메모리(12)의 특정한 구조가 이들 메모리의 제어에 적용되어야 한다. 예를 들어, 메모리에서의 판독 어드레스가 선의 시작에 재설정될 수 없으면, 관련된 판독 카운터는 멈추어야 한다. 이런 경우, 화상 메모리 또는 필드 메모리(10,11)의 출력 신호는 처리 동작을 위해 이용되지 말아야 한다. 신호(WEN,M0,C1)은 필드 카운터(81)와 선 카운터(82)에 따라 발생기(61)에서 대응하는 메모리 배열에 기록된 도표로부터 유리하게 발생된다. 도 3에서, 필드 카운터(81)와 선 카운터(82)는 기호로 도시되고 선(83)을 통해 발생기(61)에 연결된다. 발생기(61), 필드 카운터(81), 및 선 카운터(82)는 도 3에서 참고번호(84)로 표시된 유닛을 구성한다.

도 10과 도 11은 이러한 도표의 예를 도시하는데, 도 10에서는 4/3 의 수직 프레임 포맷 인자에 대해, 도 11에서는 변하지 않은 프레임 크기에 대해 도시된다. 도 10과 도 11에 도시된 이러한 도표에서, 참고(T)는 필드수를 나타내고 참고(Z)는 선수를 나타내어 4 개 표현법을 도시된다. 앞선 실시예와 대조하여, 가중치 인자(C1)는 도 10과 도 11에 도시된 도표에서 1 의 스케일 인자가 아니고 8 의 값을 갖는다.

상술된 신호 처리 단계 이후에, 공간적 고해상도, 제 4 색차 신호(E)와 시간평균화된, 제 3 색차 신호(D)의 선은 더 처리하도록 각 순간에 이용가능하다. 도 12는 두 보간 회로(21)와 (23)에 대해 수직 프레임 포맷 인자가 4/3 의 값을 갖는 경우에 필드 의존 보간도를 도시한다. 도 12a는 제 1 보간 회로(21)의 보간도를 도시하고, 도 12b는 제 2 보간 회로(23)의 보간도를 도시한다. 각 보간 회로에 대해 4 개의 필드(T)의 보간도는 필드 번호(1) 내지 (4)로 도시된다. 각 서브 도면에서 좌측 반은 중간 필터링로부터 유래된 또는 시간 평균화로부터 이용가능한 제 2 색차 신호선을 도시한다. 도 12a 및 도 12b의 각 서브 도면에서 우측부는 제 5 색차 신호(UV100)에 대해 실행되는 비월 프레임 변화와 수직 프레임 포맷 변화를 포함하여 보간된 선을 도시한다. 대응하는 방법에서, 각 서브 도면의 좌측은 연속적인 프레임 선 목록에 따른 선 목록을 도시하는 반면 우측은 아포스트로피(')가 부가되어 보간된 선의 선 목록을 도시한다. 도 4에서 도표의 선 c) 및 d)와 비교하여, 도 12의 서브 도면 중 좌측은 연속하여 필드(TA), 한번 더(TA,TB) 또한 한번 더 (TB)를 도시하는 반면, 도 12의 서브 도면 중 우측은 보간된 필드(TA,TAB,TB^*,TBC)를 도시한다.

서브 도면의 우측에서, 한편으로 도 12a 또한 다른 한편으로 도 12b에 도시된 선형 조합이나 혼합이나 신호간 교환은 제 1 혼합기단(31)에서 혼합 인자(MLX)에 따라 실현된다. 도 3은 예로 제 1 감산기단(86), 값-형성단(87), 제 1 특성-커브단(88), 및 현재의 경우 제 3 스위칭단(89)을 또한 구비한 제 1 제어단(85)의 실시예를 도시한다. 제 1 감산기단(86)은 선 메모리(12)의 입력(19)에 연결된 감수입력(90), 선 메모리(12)의 출력(26)에 연결된 피감수 입력(91), 및 차이 출력(92)을 갖는다. 값 형성 단계(87)는 제 1 감산기단(86)의 차이 출력(92)에 연결되고, 값 형성 단계는 또한 제 1 특성-커브단(88)에 연결된다. 제 1 감산기단(86)에서 신호(A)와 (C)는 감산되어 값 형성 단계(87)에 인가된다. 상기 차이값은 제 1 특성-커브단에서 입력 신호로 나타나 그에 저장된 제 1 할당 함수의 어드레스를 지정하여, 이 제 1 할당 함수이나 그에 의해 형성된 특성 커브에 따라 신호(A)와 (C)간의 차이량 값 각각에 대해 계수 신호의 지시값이 제 1 특성-커브단(88)의 출력(93)으로부터 공급된다. 이 계수 신호는 제 1 혼합기단(31)의 계수 신호 입력(35)에 인가되는 혼합 인자(MLX)를 구성한다. 신호(A)와 (C)간의 감산값은 전송된 색차 신호의 화상 내용중 수직 공간 주파수를 추정하는데 이용된다. 교환 특성 커브로 또한 칭하여지는 제 1 할당 함수의 변형은 주관적인 화상 느낌에 따라 제 5 색차 신호(UV100)로부터 적용된다. 이를 위해, 제 1 할당 함수의 가능한 변형에 대한 몇몇 예(K1,K2,K3,K4)가 도 13 및 도 14에 도시된다. 도 13 및 도 14에서 세로축은 혼합 인자(MLX) 값을 도시하고 신호(A)와 (C)간의 차이값은 가로축에 도시된다. 화상 느낌에 대해 적합한 특성 곡선은 도 13에서의 예 (K1)과 (K2)이고, 도 14에서의 (K3)는 적은 수의 구성 성분으로 발생될 수 있는 간략한 특성 커브를 나타낸다. 비교를 위해(K4)는 제 1 할당 함수으로 '하드(hard)' 교환 한계치를 나타낸다.

신호(D)와 (E)의 교환이나 혼합이사 선형 조합은 양호하게 임시적인 인터프레임 보간을 갖는 필드에서 이용되지만, 도시된 예에서는 이러한 임시적인 인터프레임 보간이 필드(1)과 (3)에서 발생하지 않는다. 이러한 필드에 대해 시간 평균화의 가능한 악영향을 배제하도록 제 1 제어단(85) 또는 제 1 혼합기단(31)에서 교환 처리상의 영향은 이 필드 동안에 OFF 상태로 교환될 수 있다. 이러한 목적을 위해 제 3 스위칭단(89)이 이용되어 단계가 또한 보강 지연에 따라, 특히 필드 카운터(81)에 의해 제 9 제어선(94)을 통해 발생기로부터 제어된다. 상기 예에서, 필드(2)와 (4) 동안, 즉 임시적인 인터프레임 보간동안 제 3 스위칭단(89)을 통해 제 1 혼합기단(31)의 계수 신호 입력(35)과 제 1 특성-커브단(88)의 출력(93)간에 연결이 이루어져 계수 신호(혼합 인자, MLX)가 변하지 않은 형태로 이용가능하다. 그러나, 필드(1)과 (3)동안 제 3 스위칭단(89)은 이 연결을 인터럽트시키고, 그 대신 고정된 값(0)이 혼합 인자(MLX)로서 제 3 스위칭단(89)이 대응하는 입력(95)으로부터 제 1 혼합기 단(31)으로 인가된다. 제 9 제어선(94)에서의 신호는 도 3에서 (KMUX)로 표시되고 도 15의 도표에서 설명된 예에 대해 도시된다. 예를 들어, 초당 25 움직임 위상으로의 전송, 즉 영화 필름 전송의 경우, 신호(KFUX)에 대한 값은 휘도 신호의 대응하는 처리에 적용되어야 한다.

도 16은 본 발명에 른 방법의 변형을 실행하기 위해 도 3 의 회로 장치의 변형을 간략하게 상술된 회로 성분에 대해 동일한 참고기호로 도시한다. 도 3과 비교하여, 도 16의 회로 장치에서 제 1 제어 단계(85)의 구조는 제 3 가산기단(96)과 제 2 특성-커브단(97)을 구비하기 때문에 다르다. 제 3 가산기단(96)의 제 1 입력(98)은 수평 물체 움직임의 값에 신호(VX)를 수신하고, 제 2 입력(99)은 수직 물체 움직임값에 신호(VY)를 수신한다. 이 신호의 합은 제 2 특성-커브단(97)에 대한 입력 신호로 이용되는 제어값(9)을 구성하고, 도 3의 회로 장치와 유사하게 제2 특성-커브단의 출력(100)이 계수 신호(MLX)를 공급하는 값에 따라 제 2 할당 함수 값의 어드레스를 지정하여 제 3 스위칭단(89)을 통해 제 1 혼합기단(31)의 계수 신호 입력(35)에 인가된다. 제 3 가산기단(96)의 출력과 제 2 특성-커브단(97)의 입력간의 연결은 참고번호(101)로 표시된다. 신호(VX)와 (VY)는 신호 처리 단계(도시되지 않은)에 의해 공급되어 움직임 보상된 휘도 신호가 발생된다.

도 17은 특성 커브의 실행, 즉 제 2 할당 함수에 대해 제 2 특성-커브단(97)에서 두 예들(K5, K6)을 제어값(S)으로 동작하는 신호들(VX,VY)의 합계에 따른 혼합 인자(MLX)로서 도시한다. 특성 커브의 예(K5)는 정적이고 이상적인 변형을 갖고, (K6)는 제 2 특성-커브단(7)에 대한 구성 성분의 수를 줄여 간략화되고 계단형인 변형을 도시한다.

휘도 신호의 움직임 보상에 대해 색차 신호의 개선된 보간에 관한 발명된 방법은 특히 50Hz 프레임으로부터 100Hz의 필드 반복 주파수에서의 표시, 또는 60Hz에서 120Hz로의 변환에서의 텔레비젼 신호 변환에 이용되기 적합하다. 수직 공간 주파수나 국부 움직임에 적용함으로서 최적의 색상 보간을 실행하는 두 필터간에 스위치가 형성된다. 상기 방법은 특히 프레임에서의 보간, 즉 최대로 얻을 수 있는 해상도에서의 보간이 더 높은 수직 공간 주파수나 정적 화상 내용에서 실현되기 때문에 수직 주사 비율 변환에 관한 기술과 연관되어 유리하게 이용된다. 기술된 회로 장치중 하나는 색차 신호를 구비하는 화상 신호를 처리 및/또는 디스플레이하는 장치에서 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 유리하게 이용될 수 있다.

Claims (16)

1. 비월 색차 신호들(interlaced color difference signals)을 보간(interpolation)하는 방법에 있어서,

   필드 반복(field repetition)을 통해 제 1 필드 반복 주파수(first field repetition frequency)로 공급된 제 1 색차 신호(first color difference signal)로부터 제 2 색차 신호(second color difference signal)를 생성하는 단계로서, 상기 제 2 색차 신호는 상기 제 1 필드 반복 주파수에 대해 2배인 제 2 필드 반복 주파수를 갖는, 상기 생성하는 단계,

   2개의 연속적인 필드들의 시간-평균화(time-averaging)에 의해 상기 제 2 색차 신호로부터 제 3의 시간-평균화 색차 신호(third, time-averaged color difference signal)를 생성하는 단계,

   상기 제 2 색차 신호로부터 2개의 연속적인 필드들의 공간적으로 고 해상도 보간(spatially high-resolution interpolation)에 의해 제 4의 공간적으로 고 해상도 색차 신호(fourth, spatially high-resolution color difference signal)를 생성하는 단계,

   한 상수에 대하여 보완적인 계수들에 의해 상기 제 3 및 상기 제 4 색차 신호들의 선형 조합(linear combination)으로서 공급될 제 5 색차 신호를 형성하는 단계, 및

   상기 색차 신호들에 의해 나타날 수 있는 화상 내용들(picture contents)로부터 유도될 수 있는 수직 공간 주파수(vertical spatial frequency)에 따라, 또는 움직임의 국부 비율(local rate of motion)에 따라, 실질적으로 상기 제 3 색차 신호가, 그리고 역의 경우에는 실질적으로 상기 제 4 색차 신호가 신속한 움직임이나 낮은 공간 주파수들인 경우 상기 선형 조합의 상기 제 5 색차 신호를 형성하는데 이용되는 방식으로, 상기 계수들을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 색차 신호를 형성하기 위해, 각 필드에 대해 동일한 가중화(same weighting)에서, 화상의 표현(the representation of the picture)에서 국부적으로 인접한, 두개의 연속적인 필드들의 2개 또는 3개의 화상선들의 제 2 색차 신호를 픽셀씩(pixel-by-pixel) 중첩하는 것을 실행하는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 4 색차 신호를 형성하기 위해, 화상의 표현에서 국부적으로 인접한, 두개의 연속적인 필드들의 3개의 화상선들의 제 2 색차 신호를 픽셀씩 중간 필터링(median filtering)하는 것을 실행하는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 4 색차 신호를 얻기 위한 중간 필터링 동작으로부터 얻어진 신호가 동일한 필드로부터 취해진 2개의 화상선들 중 선택된 하나의 신호와 선형으로 조합되고, 상기 선형 조합에서의 가중화가 상기 인자에 따라 상기 화상선들과 필드들에 의존하여 화상 포맷 인자(picture format factor)에 의해 결정되고, 상기 제 1 및 제 4 색차 신호를 나타내는 화상들 간의 수직 포맷 변환(vertical format conversion)이 실행되는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 중간 필터링 동작으로부터 얻어진 신호가, 또는 선택적으로 상기 2개의 필드들이 동일한 움직임 위상(same motion phase)으로부터 유래되는 경우에는 상기 화상의 표현에 국부적으로 인접한 3개의 화상선들 중 중심 화상선의 신호가, 상기 제 4 색차 신호를 얻기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직 공간 주파수를 추정하기 위해, 필드의 2개의 인접한 화상선들의 절대값이 픽셀씩 결정되고, 상기 제 3 및 상기 제 4 색차 신호로부터 상기 제 5 색차 신호를 형성하기 위해 이용되는 계수들의 값들이 미리 결정될 수 있는 제 1 할당 함수(assignment function)를 통해 이 절대값으로부터 고정되는 것을 특징으로하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 및 상기 제 4 색차 신호로부터 상기 제 5 색차 신호를 형성하기 위해 이용되는 계수들의 값들이 미리 결정될 수 있는 제 2 할당 함수를 통해 움직임의 국부 비율로부터 고정되는 것을 특징으로 하는, 비월 색차 신호들을 보간하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에서 청구된 방법을 실행하기 위한 회로 장치에 있어서,

   상기 제 1 색차 신호를 인가하기 위한 입력과 상기 제 2 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 1 필드 메모리(first field memory),

   상기 제 1 필드 메모리의 출력에 연결된 입력과, 한 필드 주기(field period)만큼 지연된 제 2 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 2 필드 메모리,

   상기 제 2 필드 메모리의 출력에 연결된 입력과, 여분의 선 주기(line period)만큼 지연된 제 2 색차 신호를 공급할 수 있는 출력을 갖는 선 메모리(line memory),

   상기 제 1 필드 메모리, 상기 제 2 필드 메모리 및 상기 선 메모리의 출력들에 각각 연결된 3개의 입력들과, 상기 제 3 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 1 보간 회로(first interpolation circuit),

   상기 제 2 필드 메모리, 상기 제 1 필드 메모리 및 상기 선 메모리의 출력들에 각각 연결된 3개의 입력들과, 상기 제 4 색차 신호를 공급하기 위한 출력을 갖는 제 2 보간 회로(second interpolation circuit),

   상기 제 1 보간 회로의 출력에 연결된 제 1 입력, 상기 제 2 보간 회로의 출력에 연결된 제 2 입력 및 상기 제 5 색차 신호를 공급할 수 있는 출력을 갖는 제 1 혼합기단(first mixer stage), 및

   상기 제 5 색차 신호를 형성하도록 계수를 결정함으로써 상기 제 1 혼합기단을 제어하고, 대응하는 계수 신호를 공급하기 위한 제 1 제어단(first control stage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 보간 회로는,

   그 입력에 인가된 신호에 0.5의 인자를 곱하고 상기 신호를 상기 제 1 보간 회로의 출력에서 이용 가능하도록 하는 제 1 곱셈기단(first multiplier stage), 및

   상기 제 1 곱셈기단의 입력에 연결된 출력, 상기 제 1 보간 회로의 제 1 입력을 구성하는 제 1 입력 및 상기 제 1 보간 회로의 제 2 또는 제 3 입력으로부터의 상기 제 2 색차 신호 또는 상기 두 신호들의 평균값(mean value)이 인가될 수 있는 제 2 입력을 갖는 제 1 가산기단(first adder stage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 2 보간 회로는,

    상기 제 2 보간 회로의 입력들으로 구성된 입력들을 갖고, 그 출력들로부터 그 입력들에 현재 인가된 3개의 신호값들 중 중심 신호값을 공급하도록 적용되는 중간 필터(median filter),

    상기 선 메모리의 출력이나 상기 제 2 필드 메모리의 출력으로부터의 제 2 색차 신호를 제 1 스위칭단의 출력에 선택적으로 스위칭하는 제 1 스위칭단(first switching stage),

    상기 중간 필터의 출력에 연결된 제 1 입력, 상기 제 1 스위칭단의 출력에 연결된 제 2 입력 및 상기 제 4 색차 신호가 공급될 수 있는 출력을 갖는 제 2 혼합기단(second mixer stage), 및

    상기 제 4 색차 신호를 형성하도록 상기 계수들을 결정함으로써 상기 제 2 혼합기단을 제어하기 위한 제 2 제어단(second control stage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 제 1 필드 메모리의 출력으로부터의 제 2 색차 신호 또는 상기 중간 필터의 출력으로부터의 신호를 상기 제 2 혼합기단의 제 1 입력에 선택적으로 스위칭하도록 상기 제 2 제어단에 의해 제어되는 제 2 스위칭단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 제어단은,

    상기 선 메모리의 입력에 연결된 감수 입력(subtrahend input), 상기 선 메모리의 출력에 연결된 피감수 입력(minuend input) 및 차 출력(difference output)을 갖는 제 1 감산기단(first subtracter stage),

    상기 제 1 감산기단의 차 출력에서 신호의 값을 이용가능하게 하도록 상기 제 1 감산기단의 차 출력에 연결된 값-형성단(value-forming stage), 및

    상기 제 1 할당 함수에 따라 상기 값으로부터 계수 신호를 생성하기 위한 제 1 특성-커브단(first characteristic-curve stage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 제어단은,

    수평의, 국부적 물체 움직임(a horizontal, local object motion)의 값에 의한 신호와, 수직의, 국부적 물체 움직임(a vertical, local object motion)의 값에 의한 신호를 조합하기 위한 제 3 가산기단(third adder stage), 및

    상기 제 2 할당 함수에 따라 상기 값으로부터 계수 신호를 생성하기 위한 제2 특성-커브단(second characteristic-curve stage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 1 제어단으로부터의 계수 신호를 선택적으로 공급하거나, 상기 제 5 색차 신호가 상기 제 4 색차 신호에 대응하는 동작 상태로 상기 제 1 혼합기단을 스위칭하기 위한 제 3 스위칭단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 1 제어단으로부터의 계수 신호를 선택적으로 공급하거나, 상기 제 5 색차 신호가 상기 제 4 색차 신호에 대응하는 동작 상태로 상기 제 1 혼합기단을 스위칭하기 위한 제 3 스위칭단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회로 장치.
16. 제 8 항에서 청구된 회로 장치에 의해 특징지어지는, 색차 신호들을 포함하는 화상 신호를 처리 및/또는 표시하기 위한 장치.