KR100437100B1 - Method and circuit for converting interlaced scanning signal to progressive scanning signal - Google Patents
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Abstract
선택된 하나의 이미지 필드내의 주변화소의 화소값을 이용하여 보간되는 화소의 값을 결정하는 비월/순차주사 변환회로 및 방법이 게시된다. 본 발명의 비월/순차주사 변환회로 및 방법은 선택되는 이미지 필드에서, 보간될 화소 S(i,j)가 있는 라인의 위쪽과 아래쪽에 각각 위치하는 제1 일차원 화소 라인과 제2 일차원 화소 라인을 추출하고, 추출된 화소들로부터 제1 방향 상관도 P(k)와 제2 방향 상관도 Q(k)를 계산한다. P(k)와 Q(k)의 크기를 비교하여, 보간방향성을 결정하며, 결정되는 보간방향성에 대응하는 주변화소의 화소값을 이용하여, 보간될 화소의 화소값을 구하고, 구하여진 화소값을 보간되는 화소의 화소값으로 하여 순차주사 영상신호를 생성한다. 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하여 생성되는 순차주사 영상신호는 보간되는 화소에 대한 방향성 파악에 대한 정확도가 증가하고, 보간되는 화소의 방향성이 수직 또는 45°가 아닌 경우에도, 원래의 대상 물체에 대한 이미지에 근접하는 이미지를 가진다. 특히, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하면, 아날로그 TV 신호를 캡쳐카드로 일정량을 저장한 후에 사용자가 원하는 고화질의 정지영상을 획득하는 것이 용이하다.An interlaced / sequential scan conversion circuit and method for determining the value of an interpolated pixel using pixel values of peripheral pixels in a selected image field are disclosed. The interlaced / sequential scan conversion circuit and method of the present invention comprises a first one-dimensional pixel line and a second one-dimensional pixel line respectively positioned above and below the line with the pixel S (i, j) to be interpolated in the selected image field. The first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k) are calculated from the extracted pixels. Interpolation direction is determined by comparing the sizes of P (k) and Q (k), and the pixel value of the pixel to be interpolated is obtained by using the pixel values of the peripheral pixels corresponding to the determined interpolation direction, and the obtained pixel value Is generated as a pixel value of the interpolated pixel. The progressive scan image signal generated by the interlaced / sequential scan conversion method and the conversion circuit of the present invention increases accuracy in grasping the direction of the interpolated pixels, even when the interpolated pixels are not perpendicular or 45 °. Has an image that approximates the image for the original target object. In particular, according to the interlaced / sequential scan conversion method and conversion circuit of the present invention, it is easy to obtain a high quality still image desired by a user after storing a certain amount of an analog TV signal into a capture card.
Description
본 발명은 비월주사 영상신호를 순차주사 영상신호로 변환하는 방법 및 회로에 관한 것으로서, 특히 선택된 하나의 이미지 필드내의 주변화소의 화소값을 이용하여 보간되는 화소의 값을 결정하는 비월/순차주사 변환회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method and circuit for converting an interlaced video signal into a progressive scan video signal. In particular, an interlaced / sequential scan conversion for determining an interpolated pixel value using pixel values of peripheral pixels in a selected image field It relates to a circuit and a method.
일반적으로, 텔레비젼 모니터 등에서 영상신호를 주사하는 방식에는, 한 라인씩 건너 뛰면서 주사하는 비월주사(interlaced scanning) 방식과 매 라인마다 주사하는 순차주사(progressive scanning) 방식이 있다. 널리 알려진 바와 같이, NTSC 칼라 텔레비젼 시스템은 전송 대역의 요구 조건들을 완화시키기 위하여, 비월 주사 방식을 채택하고 있다. 비월주사 방식은 프레임(frame) 주기의 1/2에 해당하는 시간 동안에, 하나의 프레임의 절반(여기서는, "필드"라고 칭함)씩 주사하는 방식이다. 즉, 도 1에 도시된 비월주사 방식에 의하면, 기수 이미지필드에서는 홀수번째의 화소 라인들에만 영상신호를 주사하고, 우수 이미지필드에서는 짝수번째의 화소 라인들에만 주사한다. 그러나, 비월주사 방식에 의한 영상신호의 이미지는 가장자리 튀기기(edge flicker), 흔들림(shimmering), 톱니모양의 형상(diagonal jaggedness) 등으로 인하여 시각적으로 부자연스럽게 되는 단점을 가진다. 이러한 단점을 해결하고자 제시된 것이 비월주사 영상신호를 순차주사 영상신호로 변환하는 것이다. 비월주사 영상신호를 순차주사 영상신호로 변환하기 위해서는, 비월주사 영상신호에서 주사되지 않은 라인에 존재하는 화소들의 화소값을 보간하여야 한다. 현재, 보간되는 화소들의 화소값을 결정하는 보간방법으로는, 여러가지의 보간방법들이 제시되고 있다. 이러한 보간방법들 중의 하나가 ELA(Edge Based Line Average) 알고리즘을 이용한 ELA 보간방법으로서, 상기 ELA 보간방법은 보간되는 화소에 대한 방향성을 찾아 보간하는 방법이다. 상기 ELA 보간방법은 보간될 화소를 기준으로, 대각선 방향에 존재하는 화소들의 화소값차이와, 수직 방향에 존재하는 화소들의 화소값차이 중에서, 최소화소값차이를 가지는 2개의 화소의 화소값의 평균값으로 보간되는 화소의 화소값을 결정하는 방법이다.In general, a method of scanning a video signal in a television monitor or the like includes an interlaced scanning method for scanning while skipping line by line and a progressive scanning method for scanning every line. As is well known, NTSC color television systems employ interlaced scanning to mitigate the requirements of the transmission band. The interlaced scanning method scans half of one frame (herein referred to as "field") during a time corresponding to 1/2 of a frame period. That is, according to the interlaced scanning method shown in FIG. 1, the image signal is scanned only in odd-numbered pixel lines in the odd image field and only in even-numbered pixel lines in the even image field. However, the image of the image signal by the interlaced scanning method has the disadvantage that it becomes visually unnatural due to the edge flicker, shimmering, the jagged shape. In order to solve this disadvantage, it is proposed to convert an interlaced video signal into a progressive scan video signal. In order to convert the interlaced video signal into a progressive scan video signal, the pixel values of pixels existing in the non-scanned line in the interlaced video signal must be interpolated. Currently, various interpolation methods have been proposed as interpolation methods for determining pixel values of interpolated pixels. One of such interpolation methods is an ELA interpolation method using an edge based line average (ELA) algorithm. The ELA interpolation method is a method of interpolating by finding the direction of the interpolated pixel. The ELA interpolation method is a pixel value difference between pixels in a diagonal direction and a pixel value difference between pixels in a vertical direction based on a pixel to be interpolated, and is an average value of pixel values of two pixels having a minimum value difference. The pixel value of the interpolated pixel is determined.
그런데, 상기 ELA 보간방법에 의한 보간은 보간되는 화소의 방향성이 수직 또는 45°가 아닌 경우에는, 그 방향성의 파악의 정확성이 낮다는 문제점을 지닌다. 그러므로, 기존의 비월/순차주사 변환회로 및 방법에서는, 비월주사 영상신호에서 변환된 순차주사 영상신호에 의한 대상 물체의 이미지가 원래의 대상 물체의 이미지와 상당히 상이하게 되는 문제점이 발생한다.However, the interpolation by the ELA interpolation method has a problem in that the accuracy of grasping the directionality is low when the interpolation pixel is not perpendicular or 45 °. Therefore, in the existing interlaced / sequential scan conversion circuit and method, there is a problem that the image of the target object by the progressive scan video signal converted from the interlaced video signal is significantly different from the image of the original target object.
따라서, 본 발명의 목적은 보간되는 화소에 대한 방향성 파악에 대한 정확도를 향상시켜, 보간되는 화소의 방향성이 수직 또는 45°가 아닌 경우에도, 원래의 대상 물체에 대한 이미지에 근접하는 이미지를 디스플레이하도록 하는 비월/순차주사 변환회로 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to improve the accuracy of grasping the orientation of the interpolated pixels so that the image approaching the image of the original object is displayed even when the interpolation of the pixels is not perpendicular or 45 °. An interlaced / sequential scan conversion circuit and method are provided.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 비월주사 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an interlaced scanning method.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비월/순차주사 변환방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for interlaced / sequential scan conversion according to an embodiment of the present invention.
도 3은 보간화소의 제1 및 제2 방향 상관도를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining first and second directional correlations of interpolation pixels.
도 4 내지 도 6은 최소의 화소값차이를 가지는 주변화소를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 to 6 are diagrams for describing a method of determining a peripheral pixel having a minimum pixel value difference.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 비월/순차주사 변환회로를 개략적으로 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram schematically illustrating an interlaced / sequential scan conversion circuit according to an embodiment of the present invention.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 비월주사 영상신호로부터 순차주사 영상신호로 변환하는 비월/순차주사 변환 방법에 관한 것이다. 본 발명의 비월/순차주사 변환방법은 (A)상기 비월주사 영상신호를 수신하는 단계; (B)상기 수신되는 비월주사 영상신호로부터, 소정의 이미지 필드를 선택하는 단계; (C)상기 선택되는 이미지 필드에서, 보간될 화소 S(i,j)가 있는 라인의 위쪽과 아래쪽에 각각 위치하는 제1 일차원 화소 라인과 제2 일차원 화소 라인을 추출하는 단계; (D)상기 제1 일차원 화소 라인으로부터 S(i-k,j-m)과 S(i-k,j-m+n)(여기서, m은 정수이며, k와 n는 자연수)의 값을, 상기 제2 일차원 화소 라인으로부터 S(i+k,j-m+n)과 S(i+k,j-m)의 값을 각각 구하여, 상기 보간될 화소 S(i,j)에 대한 제1 방향 상관도 P(k)와 제2 방향 상관도 Q(k)를 계산하는 단계로서, 상기 P(k)은 ∑m|S(i-k,j-m)-S(i+k,j-m+n)|이고, 상기 Q(k)은 ∑m|S(i-k,j-m+n)-S(i+k,j-m)|인 상기 계산하는 단계; (E)상기 제1 방향 상관도 P(k)와 상기 제2 방향 상관도 Q(k)의 크기를 비교하여, 보간방향성을 결정하는 단계; 및 (F)상기 (E)단계에서 결정되는 보간방향성에 대응하는 주변화소의 화소값을 이용하여, 보간될 화소의 화소값을 구하고, 구하여진 화소값을 상기 보간되는 화소의 화소값으로 하여 순차주사 영상신호를 생성하는 단계를 구비한다. 그리고, 상기 k는 n/2와 상이한 자연수이다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to an interlaced / sequential scan conversion method for converting an interlaced video image signal to a progressive scan video signal. The interlaced / sequential scan conversion method of the present invention comprises the steps of: (A) receiving the interlaced video signal; (B) selecting a predetermined image field from the received interlaced video signal; (C) extracting from the selected image field a first one-dimensional pixel line and a second one-dimensional pixel line respectively positioned above and below the line with the pixel S (i, j) to be interpolated; (D) S (ik, jm) and S (ik, j-m + n) (where m is an integer and k and n are natural numbers) from the first one-dimensional pixel line, and the second one-dimensional pixel The first directional correlation P (k) for the pixel S (i, j) to be interpolated by obtaining the values of S (i + k, j-m + n) and S (i + k, jm) from the line, respectively And calculating a second direction correlation Q (k), wherein P (k) is Σ m | S (ik, jm) -S (i + k, j-m + n) | k) is calculated as:? m | S (ik, j-m + n) -S (i + k, jm) | (E) determining the interpolation direction by comparing the magnitudes of the first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k); And (F) obtaining pixel values of pixels to be interpolated using pixel values of peripheral pixels corresponding to the interpolation direction determined in step (E), and sequentially obtaining the obtained pixel values as pixel values of the interpolated pixels. Generating a scanning video signal. K is a natural number different from n / 2.
상기와 같은 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 비월주사 영상신호로부터 순차주사 영상신호로 변환하는 비월/순차주사 변환회로에 관한 것이다. 본 발명의 비월/순차주사 변환회로는 상기 비월주사 영상신호를 수신하는 수신수단; 상기 수신되는 비월주사 영상신호로부터, 소정의 이미지 필드를 선택하는 필드선택수단; 상기 선택되는 이미지 필드에서, 보간될 화소가 있는 라인의 위쪽과 아래쪽에 각각 위치하는 제1 일차원 화소 라인으로부터 S(i-k,j-m)과 S(i-k,j-m+n)(여기서, m은 정수이며, k와 n는 자연수)의 값을, 제2 일차원 화소 라인으로부터 S(i+k,j-m+n)과 S(i+k,j-m)의 값을 추출하는 주변화소추출수단; 상기 보간될 화소 S(i,j)에 대한 제1 방향 상관도 P(k)와 제2 방향 상관도 Q(k)를 계산하고, 상기 제1 방향 상관도 P(k)와 상기 제2 방향 상관도 Q(k)의 크기를 비교하여, 보간방향성을 결정하는 방향성결정수단으로서, 상기 P(k)는 ∑m|S(i-k,j-m)-S(i+k,j-m+n)|이고, 상기 Q(k)는 ∑m|S(i-k,j-m+n)-S(i+k,j-m)|인 상기 방향성결정수단; 상기 결정되는 보간방향성에 대응하는 주변화소의 화소값을 이용하여, 보간될 화소의 화소값을 구하여, 구하여진 화소값을 상기 보간될 화소의 화소값으로 결정하는 보간수단; 및 상기 보간수단에서 결정되는 상기 보간되는 화소의 화소값으로는 순차주사 영상신호를 생성하는 생성수단을 구비한다. 그리고, 상기 k는 n/2와 상이한 자연수이다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to an interlaced / sequential scan conversion circuit for converting an interlaced video signal to a progressive scan video signal. An interlaced / sequential scan conversion circuit of the present invention comprises: receiving means for receiving the interlaced video signal; Field selection means for selecting a predetermined image field from the received interlaced video signal; In the selected image field, S (ik, jm) and S (ik, j-m + n), where m is an integer, from a first one-dimensional pixel line respectively positioned above and below the line with the pixel to be interpolated. Peripheral pixels extracting means for extracting values of S (i + k, j-m + n) and S (i + k, jm) from the second one-dimensional pixel line; A first direction correlation P (k) and a second direction correlation Q (k) are calculated for the pixel S (i, j) to be interpolated, and the first direction correlation P (k) and the second direction are calculated. As directional determination means for determining interpolation direction by comparing the magnitude of correlation Q (k), P (k) is Σ m | S (ik, jm) -S (i + k, j-m + n) Wherein the Q (k) is? M | S (ik, j-m + n) -S (i + k, jm) | Interpolation means for determining a pixel value of a pixel to be interpolated using the pixel value of a peripheral pixel corresponding to the determined interpolation direction, and determining the obtained pixel value as a pixel value of the pixel to be interpolated; And generating means for generating a sequential scan image signal with the pixel values of the interpolated pixels determined by the interpolation means. K is a natural number different from n / 2.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each figure, like reference numerals denote like elements.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비월/순차주사 변환방법을 나타내는 순서도이다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법이 기술된다. 먼저, 비월주사 방식으로 생성된 비월주사 영상신호(ITIMG)가 수신된다(S210). 그리고, 상기 수신되는 비월주사 영상신호(ITIMG)로부터 1개의 프레임의 절반만이 주사된 기수 이미지필드 또는 우수 이미지필드가 선택된다(S220). 기수 이미지필드는 홀수번째 라인의 화소들이 화소값을 가지며, 짝수번째 라인의 화소들은 화소값을 가지지 않는다. 그리고, 우수 이미지필드는 짝수번째 라인의 화소는 화소값을 가지지만, 홀수번째 라인의 화소들은 화소값을 가지지 않는다.2 is a flowchart illustrating a method for interlaced / sequential scan conversion according to an embodiment of the present invention. 2, the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention is described. First, an interlaced video signal (ITIMG) generated by interlaced scanning is received (S210). A radix image field or even image field in which only half of one frame is scanned is selected from the received interlaced video signal ITIMG (S220). In the odd image field, pixels on odd lines have pixel values, and pixels on even lines do not have pixel values. In the even image field, pixels on even lines have pixel values, but pixels on odd lines do not have pixel values.
계속하여, 선택된 이미지필드에서, 주사되지 않은 화소들을 보간하기 위한 단계들이 기술된다. 먼저, 보간하고자 하는 화소(이하, '보간화소'라 함)를 결정하고, 상기 보간화소의 주변에 위치하는 화소(이하, '주변화소'라 함)의 화소값이 추출된다(S230). 만약, 선택된 이미지필드가 우수 이미지필드인 경우에는, 홀수번째의 화소 라인에서 보간화소(S(i,j))가 선택된다. 그리고, 짝수번째의 화소 라인에서, 소정의 화소들(예를 들면, S(i-1,j-1), S(i-1,j), S(i-1,j+1), S(i+1,j-1), S(i+1,j), S(i+1,j+1) 등)이 주변화소로 추출된다. 또한, 상기 주변화소들의 화소값(예를 들면, V(i-1,j-1), V(i-1,j), V(i-1,j+1), V(i+1,j-1), V(i+1,j), V(i+1,j+1) 등)도 추출된다(S230). 본 명세서에서는, 설명의 편의상, 프레임 또는 이미지필드의 화소는 S(i,j) 등으로 표현되며, 각 화소의 화소값은 V(i,j)로 표현된다. 따라서, V(i,j)는 화소 S(i,j)의 화소값을 나타낸다.Subsequently, in the selected imagefield, steps for interpolating the unscanned pixels are described. First, a pixel to be interpolated (hereinafter referred to as 'interpolation pixel') is determined, and pixel values of pixels (hereinafter referred to as 'main change pixel') located around the interpolation pixel are extracted (S230). If the selected image field is the even image field, the interpolation pixel S (i, j) is selected in the odd pixel lines. In the even-numbered pixel line, predetermined pixels (for example, S (i-1, j-1), S (i-1, j), S (i-1, j + 1), S (i + 1, j-1), S (i + 1, j), S (i + 1, j + 1, etc.) are extracted to the peripheral pixels. Further, pixel values of the peripheral pixels (eg, V (i-1, j-1), V (i-1, j), V (i-1, j + 1), V (i + 1, j-1), V (i + 1, j), V (i + 1, j + 1, etc.) are also extracted (S230). In the present specification, for convenience of description, pixels of a frame or image field are represented by S (i, j) or the like, and pixel values of each pixel are represented by V (i, j). Therefore, V (i, j) represents the pixel value of the pixel S (i, j).
계속하여, 추출된 주변화소들의 화소값을 이용하여, 보간화소의 제1 방향 상관도(P(k))와 제2 방향 상관도(Q(k))를 구한다(S242). 제1 방향 상관도(P(k))와제2 방향 상관도(Q(k))는 보간화소의 이미지의 진행 방향을 수치로 표현하는 것으로서, 일반적으로 다음의 식(1) 및 식(2)과 같다.Subsequently, the first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k) of the interpolation pixel are obtained using the extracted pixel values of the peripheral pixels (S242). The first directional correlation P (k) and the second directional correlation Q (k) express numerically the advancing direction of the image of the interpolation pixel, and are generally represented by the following equations (1) and (2). Same as
P(k)=∑m|S(i-k,j-m)-S(i+k,j-m+n)|---식(1),P (k) = ∑ m | S (ik, jm) -S (i + k, j-m + n) | --- Equation (1),
Q(k)=∑m|S(i-k,j-m+n)-S(i+k,j-m)|---식(2).Q (k) = ∑ m | S (ik, j-m + n) -S (i + k, jm) | --- Equation (2).
따라서, 상기 제1 방향 상관도(P(k))와 제2 방향 상관도(Q(k))는 서로 대칭되는 방향의 상관도를 나타낸다. 여기서, k는 보간화소가 배치되는 라인과 선택된 주변화소가 존재하는 라인의 차이를 나타낸다. 즉, k가 1인 경우에는 주변화소가 보간화소의 바로 위 또는 아래에 존재함을 나타낸다. 상기 m은 0≤m≤k 인 정수로서, 상기 P(k)와 Q(k)는 m에 대한 시그마(sigma)이다. 따라서, 상기 P(k)와 Q(k)는 다수개의 화소차이값의 합으로 구현된다. 상기 n은 비교되는 2개의 주변화소의 방향을 결정하는 요소이다. 상기 n을 다양하게 설정함으로써, 다양한 각도의 2개의 화소값을 비교할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 n은 1이며, 0≤m≤k 인 정수이다.Accordingly, the first directional correlation P (k) and the second directional correlation Q (k) represent correlations in directions that are symmetric with each other. Here, k represents the difference between the line where the interpolation pixel is disposed and the line where the selected peripheral pixel exists. That is, when k is 1, it indicates that the neighboring pixel exists directly above or below the interpolation pixel. M is an integer of 0 ≦ m ≦ k, wherein P (k) and Q (k) are sigma for m. Therefore, P (k) and Q (k) are implemented as the sum of a plurality of pixel difference values. N is an element that determines the direction of two peripheral pixels to be compared. By setting n differently, it is possible to compare two pixel values at various angles. Preferably, said n is 1 and it is an integer of 0 <= m <= k.
도 3은 제1 방향 상관도(P(k))와 제2 방향 상관도(Q(k))를 설명하기 위한 도면으로서, k가 1인 경우이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 보간화소(S(i,j))의 제1 방향 상관도(P(1))와 제2 방향 상관도(Q(1))는 수식(3) 및 수식(4)과 같다.FIG. 3 is a diagram for explaining the first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k), where k is 1. FIG. As shown in FIG. 3, the first direction correlation P (1) and the second direction correlation Q (1) of the interpolation pixel S (i, j) are represented by Equation (3) and Equation ( Same as 4).
P(1)=|S(i-1,j)-S(i+1,j+1)|+|S(i-1,j-1)-S(i+1,j)|---(3)P (1) = | S (i-1, j) -S (i + 1, j + 1) | + | S (i-1, j-1) -S (i + 1, j) |- -(3)
Q(1)=|S(i-1,j+1)-S(i+1,j)|+|S(i-1,j)-S(i+1,j-1)|---(4)Q (1) = | S (i-1, j + 1) -S (i + 1, j) | + | S (i-1, j) -S (i + 1, j-1) |- -(4)
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법에서는, 계속하여 제1 방향 상관도(P(k))와 제2 방향 상관도(Q(k))의 크기가 비교된다(S245). 즉, 상기 S245 단계에서는, 상기 보간화소의 보간방향성이 파악될 수 있다. 즉, 상기 S245단계에서, 제1 방향 상관도(P(k))와 제2 방향 상관도(Q(k))를 비교함으로써, 보간화소의 화소값의 변화 방향을 예비적으로 나타내는 보간방향성이 파악될수 있다. 예를 들어, P(1)>Q(1)인 경우의 보간방향성은, Q(1)을 형성하는 주변화소들 즉, 화소 S(i-1,j+1)과 화소 S(i+1,j)을 연결하는 방향 또는 화소 S(i-1,j)과 화소 S(i+1,j-1)을 연결하는 방향으로 된다. 마찬가지로, P(1)<Q(1)인 경우의 보간방향성은, P(1)을 형성하는 주변화소들 즉, 화소 S(i-1,j-1)과 화소 S(i+1,j)을 연결하는 방향 또는 화소 S(i-1,j)과 화소 S(i+1,j+1)을 연결하는 방향이 된다. 그리고, P(1)=Q(1)인 경우에는, 보간방향성이 P(1)과 Q(1)을 형성하는 주변화소들을 연결하는 방향 모두가 된다.Referring back to FIG. 2, in the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention, the magnitudes of the first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k) are subsequently compared (S245). ). That is, in step S245, the interpolation direction of the interpolation pixel may be determined. That is, in step S245, the interpolation direction that preliminarily shows the change direction of the pixel value of the interpolation pixel by comparing the first direction correlation P (k) with the second direction correlation Q (k). Can be identified. For example, the interpolation direction in the case of P (1)> Q (1) includes peripheral pixels forming Q (1), that is, pixels S (i-1, j + 1) and pixels S (i + 1). , j) or the direction in which the pixel S (i-1, j) and the pixel S (i + 1, j-1) are connected. Similarly, the interpolation direction in the case of P (1) < Q (1) includes peripheral pixels forming P (1), that is, pixels S (i-1, j-1) and pixels S (i + 1, j ) Or the direction of connecting the pixel S (i-1, j) and the pixel S (i + 1, j + 1). When P (1) = Q (1), the interpolation direction is both the direction connecting P (1) and the peripheral pixels forming Q (1).
상기 S245 단계에서 파악되는 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 2개의 화소의 화소차이값과 수직 방향의 2개의 화소의 화소값차이를 비교하고, 최소의 화소값차이를 가지는 2개의 화소를 추출한다(S250). 도 2의 참조번호 S250에서는, k가 1인 경우를 대표적인 예로서 도시하였다. 각 경우에 대해서 구체적으로 기술하면, 다음과 같다.The pixel difference between two pixels in the symmetric direction corresponding to the interpolation direction determined in step S245 is compared with the pixel value difference between two pixels in the vertical direction, and two pixels having a minimum pixel value difference are extracted ( S250). In reference numeral S250 of FIG. 2, the case where k is 1 is shown as a representative example. Each case is specifically described as follows.
먼저, P(1)>Q(1)인 경우가 기술된다. P(1)>Q(1)인 경우의 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 2개의 주변화소는 화소 S(i-1,j+1)과 화소 S(i+1,j-1)이다. 따라서, P(1)>Q(1)인 경우에는, 보간화소(S(i,j))에 대하여, 수직방향의 2개의 화소(S(i-1,j), S(i+1,j))의 화소값차이(C(0))와 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 2개의 화소(S(i-1,j+1), S(i+1,j-1))의 화소값차이(C(-1))를 비교하여, 최소의화소값차이를 가지는 2개의 주변화소가 추출된다(S250a)(도 4 참조). 여기서, C(t)는 수식(5)에 의하여 구해질 수 있으며, 대칭 또는 수직방향의 2개의 화소의 화소값차이를 나타낸다.First, the case where P (1)> Q (1) is described. Two peripheral pixels in the symmetry direction corresponding to the interpolation direction in the case of P (1)> Q (1) are pixels S (i-1, j + 1) and pixels S (i + 1, j-1). Therefore, in the case of P (1)> Q (1), two pixels S (i-1, j) and S (i + 1,2) in the vertical direction with respect to the interpolation pixel S (i, j). the pixel value difference C (0) of the j) and two pixels S (i-1, j + 1) and S (i + 1, j-1) in the symmetry direction corresponding to the interpolation direction. By comparing the value difference C (-1), two peripheral pixels having the minimum pixel value difference are extracted (S250a) (see Fig. 4). Here, C (t) may be obtained by Equation (5), and represents a pixel value difference between two pixels in a symmetrical or vertical direction.
C(t)=|S(i-1,j-t)-S(i+1,j+t)|---(5)C (t) = | S (i-1, j-t) -S (i + 1, j + t) | --- (5)
만약, C(0)≤C(-1)이면, 최소의 화소값차이를 가지는 2개의 주변화소는 화소 S(i-1,j)과 화소 S(i+1,j)이다. C(0)>C(-1)이면, 최소의 화소값차이를 가지는 2개의 주변화소는 화소 S(i-1,j+1)과 화소 S(i+1,j-1)이다.If C (0)? C (-1), the two peripheral pixels having the smallest pixel value difference are pixels S (i-1, j) and pixels S (i + 1, j). If C (0)> C (-1), the two peripheral pixels having the smallest pixel value difference are pixels S (i-1, j + 1) and pixels S (i + 1, j-1).
다음으로, P(1)=Q(1)인 경우가 기술된다. P(1)=Q(1)인 경우의 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 2개의 주변화소는 화소 S(i-1,j+1)과 화소 S(i+1,j-1)의 쌍과, 화소 S(i-1,j-1)과 화소 S(i+1,j+1)의 쌍이다. 따라서, P(1)=Q(1)인 경우에는, 보간화소(S(i,j))에 대한 수직방향과 2개의 대칭방향의 2개의 화소들의 화소값차이들 C(0), C(-1), C(1)이 비교되어, 최소의 화소값차이를 가지는 2개의 주변화소가 추출된다(S250b)(도 5 참조).Next, the case where P (1) = Q (1) is described. Two peripheral pixels in the symmetry direction corresponding to the interpolation direction when P (1) = Q (1) are a pair of pixel S (i-1, j + 1) and pixel S (i + 1, j-1). And a pair of pixels S (i-1, j-1) and pixels S (i + 1, j + 1). Therefore, when P (1) = Q (1), pixel value differences C (0), C (of pixel two in the vertical direction and two symmetry directions with respect to the interpolation pixel S (i, j). -1), C (1) is compared, and two peripheral pixels having a minimum pixel value difference are extracted (S250b) (see Fig. 5).
또한, P(1)<Q(1)인 경우의 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 2개의 주변화소는 화소 S(i-1,j-1)과 화소 S(i+1,j+1)이다. 따라서, P(1)<Q(1)인 경우에는, C(0)와 C(1)을 비교하여, 최소의 화소값차이를 가지는 2개의 주변화소가 추출된다(S250c)(도 6 참조)In addition, two peripheral pixels in the symmetry direction corresponding to the interpolation direction in the case of P (1) < Q (1) are pixels S (i-1, j-1) and pixels S (i + 1, j + 1). to be. Therefore, when P (1) < Q (1), two peripheral pixels having a minimum pixel value difference are extracted by comparing C (0) and C (1) (S250c) (see Fig. 6).
계속하여, S250 단계에서, 추출되는 2개의 주변화소의 화소값에 대하여 가중치를 부과한 주변화소의 화소값에 대한 가중평균값을 구하여, 구하여진 가중평균값으로 보간되는 화소의 화소값을 결정한다(S257). 예를 들어, S250a 단계에서의 비교결과가 C(0)≤C(-1)이면, 보간되는 화소(S(i,j))의 화소값(V(i,j))는 수식(6)과 같다.Subsequently, in step S250, the weighted average value of the pixel values of the peripheral pixels that are weighted with respect to the pixel values of the two peripheral pixels to be extracted is obtained, and the pixel values of the interpolated pixels are determined by the obtained weighted average values (S257). ). For example, if the comparison result in step S250a is C (0) ≤C (-1), the pixel value V (i, j) of the interpolated pixel S (i, j) is expressed by Equation (6). Same as
V(i,j)=|V(i-1,j)-V(i+1,j)|/2---(6)V (i, j) = | V (i-1, j) -V (i + 1, j) | / 2 --- (6)
만약, C(0)>C(1)이면, 보간되는 화소값 (V(i,j))는 수식(7)과 같다. 즉, 방향성을 좌우하는 2개의 화소에 가중치가 부여되어, 보간되는 화소값 (V(i,j))이 결정된다.If C (0)> C (1), the interpolated pixel value (V (i, j)) is equal to equation (7). That is, the weight is given to two pixels which influence the directionality, and the pixel value V (i, j) to be interpolated is determined.
V(i,j)=(|3*S(i-1,j+1)+S(i+1,j+1)+S(i+1,j)+ 3*S(i+1,j-1)|)/8---(7)V (i, j) = (| 3 * S (i-1, j + 1) + S (i + 1, j + 1) + S (i + 1, j) + 3 * S (i + 1, j-1) |) / 8 --- (7)
또한, S250b 및 S250c 단계의 비교결과에 대해서도 같은 방법으로, 보간되는 화소의 화소값이 결정된다.In addition, the pixel values of the interpolated pixels are determined in the same manner with respect to the comparison results of steps S250b and S250c.
계속하여, 원래의 비월주사에 의하여 화소값을 가지는 화소들에 상기한 보간방법에 의하여 보간되는 화소값을 가지는 화소들이 결합됨으로써, 순차주사 영상신호(PRIMG)가 생성된다(S260).Subsequently, pixels having pixel values interpolated by the interpolation method are combined with pixels having pixel values by the original interlaced scan, thereby generating a progressive scan image signal PRIMG (S260).
본 발명의 비월/순차주사 변환방법에 의하면, 보간되는 화소에 대한 방향성을 임의의 방향에 대하여 추출할 수 있다. 또한, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법에 의하면, 보간되는 화소들의 많은 화소값을 고려하면서도, 보간되는 화소의 화소값을 보간방향성에 대응하는 주변화소들에 대해서는 가중치를 부여하여, 더욱 정확하게 보간되는 화소의 화소값을 추출할 수 있다.According to the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention, the directionality with respect to the interpolated pixels can be extracted in an arbitrary direction. In addition, according to the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention, while considering many pixel values of the interpolated pixels, the pixel values of the interpolated pixels are weighted with respect to peripheral pixels corresponding to the interpolation direction, and thus interpolated more accurately. The pixel value of the pixel to be extracted can be extracted.
그러므로, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법에 의하면, 보간되는 화소에 대한 방향성 파악에 대한 정확도가 증가하고, 보간되는 화소의 방향성이 수직 또는 45°가 아닌 경우에도, 원래의 대상 물체에 대한 이미지에 근접하는 이미지를 디스플레이할 수 있다.Therefore, according to the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention, the accuracy of grasping the direction of the interpolated pixels is increased, and even when the interpolated pixel is not perpendicular or 45 °, the image of the original target object is An image that is close to may be displayed.
전술한 바와 같은, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법은 도 7에 도시되는 비월/순차주사 변환회로에 의하여 구현될 수 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 비월/순차주사 변환회로는 영상신호수신기(710), 필드선택기(720), 주변화소 추출기(730), 방향성결정수단(740), 보간수단(750) 및 영상신호생성기(760)를 구비한다.As described above, the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention may be implemented by the interlaced / sequential scan conversion circuit shown in FIG. 7. Referring to FIG. 7, the interlaced / sequential scan conversion circuit of the present invention includes an image signal receiver 710, a field selector 720, a peripheral pixel extractor 730, directional determination means 740, interpolation means 750, and an image. And a signal generator 760.
상기 영상신호수신기(710)는 비월주사 방식으로 주사된 비월주사 영상신호(ITIMG)를 수신한다. 상기 필드선택기(720)는 상기 수신되는 비월주사 영상신호(ITIMG)로부터 기수 이미지필드 또는 우수 이미지필드를 선택한다. 상기 주변화소추출기(730)는 상기 선택되는 기수 이미지필드 또는 우수 이미지필드에서, 보간하고자 하는 화소의 주변화소를 추출한다.The image signal receiver 710 receives an interlaced scanning image signal (ITIMG) scanned in an interlaced scanning manner. The field selector 720 selects an odd image field or an even image field from the received interlaced video signal ITIMG. The peripheral pixel extractor 730 extracts a peripheral pixel of a pixel to be interpolated from the selected odd image field or even image field.
상기 방향성결정수단(740)은 추출된 주변화소들을 이용하여, 상기 보간될 화소들의 보간방향성을 결정한다. 상기 방향성결정수단(740)은 구체적으로 제1 상관도 계산기(741), 제2 상관도 계산기(743) 및 방향성 비교기(745)를 포함한다. 상기 제1 상관도 계산기(741)는 추출된 주변화소들을 이용하여, 전술한 제1 방향 상관도(P(k))를 계산한다. 상기 제2 상관도 계산기(743)는 전술한 제2 방향 상관도(Q(k))를 계산한다. 상기 방향성 비교기(745)는 상기 제1 방향 상관도(P(k))과 제2 방향 상관도(Q(k))을 비교하여, 보간되는 화소의 보간방향성을 추출한다.The direction determining means 740 determines the interpolation direction of the pixels to be interpolated using the extracted peripheral pixels. The direction determining means 740 specifically includes a first correlation calculator 741, a second correlation calculator 743, and a directional comparator 745. The first correlation calculator 741 calculates the aforementioned first direction correlation P (k) using the extracted peripheral pixels. The second correlation calculator 743 calculates the aforementioned second direction correlation Q (k). The directional comparator 745 compares the first direction correlation P (k) and the second direction correlation Q (k) to extract interpolation directions of the interpolated pixels.
상기 보간수단(750)은 상기 방향성결정수단(740)에 의하여 추출되는 보간방향성에 대응하는 주변화소의 화소값에 대해서는 가중치를 부과하여 주변화소들의가중 평균값을 구하고, 구해진 가중 평균값으로 상기 보간될 화소를 보간한다. 상기 보간수단(750)은 구체적으로 화소차이값 추출기(751), 최소차이값 결정기(753), 가중평균값 추출기(755) 및 보간화소값 결정기(757)를 포함한다. 상기 화소차이값 추출기(751)는 보간되는 화소에 대하여, 수직 방향의 주변화소 및 보간방향성에 대응하는 대칭방향의 주변화소들의 화소차이값(C(t))를 구한다. 상기 최소차이값 결정기(753)는 상기 주변화소들의 화소차이값들 예를 들면, C(0), C(1)을 비교하여 최소의 화소차이값을 가지는 주변화소들을 검색한다. 상기 가중평균값 추출기(755)는 상기 최소차이값 결정기(753)에 의하여 검색되는 최소의 화소차이값을 가지는 주변화소의 화소값에 대하여 가중치를 부과하면서, 보간되는 화소의 화소값에 대한 가중 평균값을 구한다. 그리고, 보간화소값 결정기(757)는 상기 가중평균값으로 보간되는 화소의 화소값을 결정한다.The interpolation means 750 obtains a weighted average value of peripheral pixels by weighting pixel values of peripheral pixels corresponding to the interpolation direction extracted by the directional determination means 740, and interpolates the obtained weighted average value. Interpolate the pixels. Specifically, the interpolation means 750 includes a pixel difference value extractor 751, a minimum difference value determiner 753, a weighted average value extractor 755, and an interpolation pixel value determiner 757. The pixel difference value extractor 751 obtains the pixel difference value C (t) of the peripheral pixels in the vertical direction and the peripheral pixels in the symmetry direction corresponding to the interpolation direction with respect to the pixels to be interpolated. The minimum difference value determiner 753 compares pixel difference values of the peripheral pixels, for example, C (0) and C (1), and searches for peripheral pixels having a minimum pixel difference value. The weighted average value extractor 755 weights a pixel value of a neighboring pixel having the minimum pixel difference value retrieved by the minimum difference value determiner 753, and weights the weighted average value of the pixel values of the interpolated pixels. Obtain The interpolation pixel value determiner 757 determines the pixel value of the pixel to be interpolated by the weighted average value.
상기 영상신호생성기(760)는 상기 필드선택기(720)에 의하여 선택되는 화소 라인의 화소와 상기 보간수단(750)에 의하여 보간되는 라인의 화소를 결합하여, 순차주사 영상신호(PRIMG)를 생성한다. 예를 들어, 우수 이미지필드가 선택되는 경우라면, 짝수의 라인에 배치되는 화소는 상기 필드선택기(720)에 의하여 선택되는 원래의 화소값으로 결정되고, 홀수의 라인에 배치되는 화소는 상기 보간수단(750)에 의하여 보간되는 화소값으로 결정된다.The image signal generator 760 combines the pixels of the pixel line selected by the field selector 720 and the pixels of the line interpolated by the interpolation means 750 to generate a progressive scan image signal PRIMG. . For example, when the even image field is selected, pixels arranged in even lines are determined as original pixel values selected by the field selector 720, and pixels arranged in odd lines are interpolated. The pixel value interpolated by 750 is determined.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상기와 같은 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하면, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법에 의하면, 보간되는 화소에 대한 방향성이 임의의 방향에 대하여 추출될 수 있다. 또한, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하면, 보간되는 화소들의 많은 화소값을 고려하면서도, 보간되는 화소의 화소값을 보간방향성에 대응하는 주변화소들에 대해서는 가중치가 부여되어, 더욱 정확하게 보간되는 화소의 화소값이 추출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하여 생성되는 순차주사 영상신호는 보간되는 화소에 대한 방향성 파악에 대한 정확도가 증가하고, 보간되는 화소의 방향성이 수직 또는 45°가 아닌 경우에도, 원래의 대상 물체에 대한 이미지에 근접하는 이미지를 가진다.According to the interlaced / sequential scan conversion method and the conversion circuit of the present invention as described above, according to the interlaced / sequential scan conversion method of the present invention, the directionality with respect to the interpolated pixels can be extracted in an arbitrary direction. In addition, according to the interlaced / sequential scan conversion method and the conversion circuit of the present invention, while considering many pixel values of interpolated pixels, the pixel values of the interpolated pixels are weighted with respect to peripheral pixels corresponding to the interpolation direction, The pixel value of the pixel to be interpolated more accurately can be extracted. Accordingly, when the progressive scan image signal generated by the interlaced / sequential scan conversion method and the conversion circuit of the present invention increases accuracy in grasping the direction of the interpolated pixel, and the direction of the interpolated pixel is not vertical or 45 ° Even, it has an image that approximates the image for the original target object.
특히, 상기와 같은 본 발명의 비월/순차주사 변환방법 및 변환회로에 의하면, 아날로그 TV 신호를 캡쳐카드로 일정량을 저장한 후에 사용자가 원하는 고화질의 정지영상을 획득하는 것이 용이하다.In particular, according to the interlaced / sequential scan conversion method and the conversion circuit of the present invention as described above, it is easy to obtain a high-quality still image desired by the user after storing a certain amount of the analog TV signal to the capture card.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |