KR100484182B1 - 디인터레이싱 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호변환 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비월주사 신호를 순차주사 신호로 변환시키는 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄이는 디인터레이싱 장치 및 방법에 관한 것이다. 디인터레이싱 장치는 입력되는 영상신호, 움직임 벡터가 적용되어 움직임이 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값을 바탕으로 복수 개의 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 움직임 신뢰 팩터를 바탕으로 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임 신뢰도를 분석하는 움직임 신뢰도 분석수단, 상기 움직임 신뢰도 분석 결과에 따라 가중치가 부여되고 저역 필터링된 상기 움직임 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값의 합성 값을 나타내는 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하거나 또는 상기 시공간 보간된 픽셀값을 나타내는 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 적응적 움직임 보상수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄일 수 있다.

Description

디인터레이싱 장치 및 방법{Apparatus and method for deinterlacing}
본 발명은 신호변환 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비월주사 신호를 순차주사 신호로 변환시키는 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값(Intensity value of pixel)을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄이는 디인터레이싱 장치 및 방법에 관한 것이다.
NTSC(National Television System Committee) 신호의 주사 방식은 라인간 깜빡거림(Flickering)과 번짐(Blurring) 현상, 수직 해상도가 떨어지는 비월주사 방식을 채택하고 있다. 비월주사 방식이 한 프레임을 두 번에 나누어 주사하는 방식임에 반해, 순차 방식은 한 프레임을 연속적으로 주사한다. 따라서 순차주사 방식은 비월주사 방식에 비하여 한 프레임을 보여줄 때 필드간 시간축 상의 잡음이 없고, 각 라인들간의 깜빡거림 현상도 줄일 수 있다. HDTV(High Definition Television)는 비월주사 방식뿐만 아니라 순차주사 방식도 채택하고 있다. 따라서, 비월주사 신호를 순차주사 신호로 변환시키는 효과적인 디인터레이싱 기법이 절실히 요구되고 있다. 또한 종래의 시공간(Spatio-temporal) 보간을 이용한 디인터레이싱 방법에서는 라인간 깜빡거림과 번짐 현상이 발생하는 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위해 움직임 보상을 이용한 디인터레이싱 방법 및 IC가 소개되고 있다.
도 1은 디인터레이싱의 기본 개념을 설명하기 위한 도면으로, 디인터레이싱은 수직 방향으로 홀수 또는 짝수 번째의 샘플만을 포함하는 필드를 프레임으로 변경하는 과정을 의미한다. 이렇게 변경된 출력 프레임 은 하기 수학식 1과 같이 정의한다.
[수학식 1]
여기서 (=(x,~ y)^T)는 공간적 위치를 의미하고, n은 필드 번호이다. 또한 은 입력 필드이고, 는 보간될 픽셀을 의미한다.
움직임 보상을 이용하지 않는 디인터레이싱 방법 중에서 가장 대표적인 방법이 ELA(Edge-based Line Averaging) 디인터레이싱 방법이다. ELA 디인터레이싱 방법은 시공간 필터링을 이용하는 다른 디인터레이싱 방법들과 비교하여 성능이 우수하며, 구현이 용이한 장점을 갖는다. 그러나, ELA 디인터레이싱 방법은 움직임이 존재하는 영역에서 깜빡거림이 발생하는 문제점이 있다.
움직임 보상을 이용하는 디인터레이싱 방법 중에서 가장 대표적인 방법이 TR(Time-Recursive) 디인터레이싱 방법이다. TR 디인터레이싱 방법은 이전 필드가 완벽하게 디인터레이싱 되었다고 가정하고, 현재 필드의 Missing 데이터에 대하여 움직임을 보상해 주는 방법이다. TR 디인터레이싱 방법에서 보간될 픽셀은 이전 필드의 원(Original) 픽셀이 될 수도 있고, 이전 필드에서 보간된 픽셀이 될 수 도 있다. TR 디인터레이싱 방법에서는 보간될 픽셀이 연속적으로 디인터레이싱 되기 때문에 임의의 필드에서 발생된 오류가 다른 필드로 전파될 수 있다. 따라서 이러한 오류 전파를 없애기 위해 미디언 필터를 사용하고 있다.
종래의 디인터레이싱 방법은 크게 움직임 정보를 이용하지 않는 디인터레이싱 방법과 움직임 정보를 이용하는 디인터레이싱 방법으로 구분된다. 움직인 정보를 이용하지 않는 디인터레이싱 방법은 움직임 정보를 이용하지 않고 시공간 필터 또는 픽셀간의 방향성을 고려한 상관성을 이용한다. 그러나, 이 방법들은 움직임이 존재하는 영역에서 라인간 깜빡거림과 번짐 현상이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 움직임 정보를 이용한 디인터레이싱 방법이 발명되었지만, 블록 움직임 보상 방법을 이용하는 경우 블록킹 아티펙트와 저더가 발생될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 비월주사 신호를 순차주사 신호로 변환시키는 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄이는 디인터레이싱 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 비월주사 신호를 순차주사 신호로 변환시키는 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄이는 디인터레이싱 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디인터레이싱 장치는 입력되는 영상신호, 움직임 벡터가 적용되어 움직임이 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값을 바탕으로 복수 개의 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 움직임 신뢰 팩터를 바탕으로 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임 신뢰도를 분석하는 움직임 신뢰도 분석수단; 및 상기 움직임 신뢰도 분석 결과에 따라 가중치가 부여되고 저역 필터링된 상기 움직임 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값의 합성 값을 나타내는 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하거나 또는 상기 시공간 보간된 픽셀값을 나타내는 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 적응적 움직임 보상수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 보간될 현재 블록의 픽셀에 추정된 움직임 벡터를 적용하고, 이전 필드에서 상기 움직임 벡터가 적용된 픽셀값을 찾아 움직임이 보상된 현재 블록의 픽셀값을 출력하는 움직임 보상수단을 더 포함하고, 상기 움직임 신뢰도 분석수단은 상기 움직임 보상수단으로부터 움직임 보상값을 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 현재 필드의 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값 및 상기 보간될 픽셀의 위치와 대응하는 인접 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값을 구하는 시공간 보간수단을 더 포함하고, 상기 움직임 신뢰도 분석수단은 상기 시공간 보간수단으로부터 공간 보간된 픽셀값 및 시간 보간된 픽셀값을 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 움직임 신뢰도 분석수단은 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 공간 보간된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제1 움직임 신뢰 팩터 발생부; 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 움직임 보상된 픽셀값의 차 중 작은 값을 출력하는 제2 움직임 신뢰 팩터 발생부; 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용해 구한 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제3 움직임 신뢰 팩터 발생부; 및 상기 제1 및 제2 움직임 신뢰 팩터의 차가 기준값 이상이고 상기 제3 움직임 신뢰 팩터가 제1 움직임 신뢰 팩터보다 큰 경우를 제외하고 움직임 신뢰 가능 신호를 상기 적응적 움직임 보상수단으로 출력하는 움직임 신뢰도 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 적응적 움직임 보상수단의 가중치는 인접한 상기 두 필드 사이에서의 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 적응적 움직임 보상수단은 상기 움직임 신뢰도 분석수단으로부터 움직임 신뢰 가능 신호가 수신되는 경우 상기 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하고, 상기 움직임 신뢰도 분석수단으로부터 움직임 신호 가능 신호가 수신되지 않은 경우 상기 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제를 해결하기 위한 디인터레이싱 방법은 (c) 입력되는 영상신호, 움직임 벡터가 적용되어 움직임이 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값을 바탕으로 복수 개의 움직임 신뢰 팩터를 생성하는 단계; (d) 상기 움직임 신뢰 팩터를 바탕으로 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임 신뢰도를 분석하는 단계; 및 (e) 상기 움직임 신뢰도 분석 결과에 따라 가중치가 부여되고 저역 필터링된 상기 움직임 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값의 합성 값을 나타내는 제1 적응적 움직임 보상값을 출력하거나 또는 상기 시공간 보간된 픽셀값을 나타내는 제2 적응적 움직임 보상값을 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, (b) 현재 필드의 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값 및 상기 보간될 픽셀의 위치와 대응하는 인접 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값을 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, (a) 보간될 현재 블록의 픽셀에 추정된 움직임 벡터를 적용하고, 이전 필드에서 상기 움직임 벡터가 적용된 픽셀값을 찾아 움직임이 보상된 현재 블록의 픽셀값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (c)단계에서 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 공간 보간된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제1 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 움직임 보상된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제2 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용해 구한 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제3 움직임 신뢰 팩터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (d)단계에서 상기 제1 및 제2 움직임 신뢰 팩터의 차가 기준값 이상이고 상기 제3 움직임 신뢰 팩터가 제1 움직임 신뢰 팩터보다 큰 경우를 제외하고, 움직임 신뢰도 분석 결과로서 움직임 신뢰 가능 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (e)단계에서의 가중치는 인접한 상기 두 필드 사이에서의 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (e)단계는 (e-1) 상기 움직임 신뢰 가능 신호가 수신되면 상기 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 단계; 및 (e-2) 상기 움직임 신호 가능 신호가 수신되지 않으면 상기 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 디인터레이싱 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 움직임 추정부(200), 움직임 보상부(201), 시공간 보간부(202), 움직임 신뢰도 분석부(203), 적응적 움직임 보상부(204)로 구성된다.
도 3은 도 2의 장치에서 움직임 추정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 장치에서 움직임 보상부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 장치에서 시공간 보간부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 장치에서 움직임 신뢰도 분석부의 상세도로서, 연산부(203-1) 및 움직임 신뢰도 결정부(203-2)로 구성된다.
도 7은 도 2의 장치에서 적응적 움직임 보상부의 상세도로서, LPF(204-1) 및 선택부(204-2)로 구성된다.
도 8은 본 발명에 따른 디인터레이싱 방법의 동작을 보이는 흐름도로서, 블록을 기반으로 한 움직임 추정단계(800), 움직임 보상단계(801), 보간될 픽셀의 시간 및 공간 보상(802), α, β, γ값을 계산하는 단계(803), 움직임의 신뢰도 판단단계(804), 움직임의 신뢰도를 바탕으로 적응적 움직임 보상값 선택단계(805)로 구성된다.
이어서, 도 2∼도 9를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
움직임 추정부(200)는 이전 필드의 블록을 이용하여 현재 필드에서 보간될 블록의 움직임 벡터를 추정한다. 도 3은 움직임 추정부(200)를 설명하기 위한 도면으로, 연속적으로 입력되는 두 필드(n-1 : 이전 필드, n : 현재 필드) 사이에서 움직임이 추정된다. 움직임 추정부(200)는 현재 필드(n)를 일정한 블록의 크기로 나누고, 각 블록을 이전 필드(n-1)의 일정한 탐색 영역내에서 이동시키면서 오차를 계산한다. 움직임 추정부(200)는 오차가 최소가 되는 위치를 현재 블록의 움직임 벡터로 추정한다.
움직임 추정부(200)에서 추정된 움직임 벡터가 일 때, 움직임 보상부(201)는 도 4와 같은 움직임 보상을 수행하며, 아래 수학식 2와 같은 움직임 보상값(fMC)을 구한다.
[수학식 2]
도 4 및 수학식 2를 통하여, 현재 블록의 움직임이 보상된 픽셀값은 이전 필드의 픽셀값에 움직임 벡터를 가산한 값이 된다. 즉, 현재 블록의 움직임이 보상된 픽셀값은 현재 필드의 보간될 픽셀 위치값(x0)에 추정된 움직임 벡터를 가산하고, 움직임 벡터가 가산된 픽셀값을 이전 필드(n-1)에서 찾아 출력한다.
시공간 보간부(202)는 보간될 픽셀에 인접한 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값(f2D)을 구하고, 보간될 픽셀에 인접한 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값(ft)을 구한다. 시공간 보간부(202)에서 생성되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)을 구하는 식이 수학식 3에 도시된다.
[수학식 3]
f3D = f(f2D, ft)
도 5는 시공간 보간부(202)를 설명하기 위한 것으로, 보간될 픽셀(점선으로 표시된 원, x0)의 위치에 인접한 위/아래 픽셀값(A(x-1), B(x+1))을 이용하여 공간 보간된 픽셀값(f2D)을 구하고, 보간될 픽셀(x0)의 위치에 인접한 필드의 픽셀값(C(fn-1(x0)), D(fn+1(x0)))을 이용하여 시간 보간된 픽셀값(ft)을 구한다. 공간 보간된 픽셀값 및 시간 보간된 픽셀값을 구하는 식이 수학식 4에 도시된다.
[수학식 4]
f2D(x0) = f(fn(x-1), fn(x1))
ft(x0) =f(fn-1(x0),fn+1(x0))
움직임 신뢰도 분석부(203)는 입력신호, 움직임 추정부(200)에서 출력되는 움직임 벡터(), 움직임 보상부(201)에서 출력되는 움직임이 보상된 픽셀값(fMC) 및 시공간 보간부(202)에서 출력되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)으로 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값 생성 및 계산하고, 이를 이용하여 현재 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임의 신뢰도를 판단한다.
도 6은 움직임 신뢰도 분석부(203)의 상세도로서, 연산부(203-1) 및 움직임 신뢰도 결정부(203-2)로 구성된다. 연산부(203-1)는 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값 생성 및 계산한다. 수학식 5는 연산부(203-1)에서 계산된 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값을 나타낸다.
[수학식 5]
수학식 5에서, 제1 움직임 신뢰 팩터인 α는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 공간 보간된 픽셀값(f2D)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1)과 공간 보간된 픽셀값(f2D)의 차 중에서 더 작은 값이 된다. 수학식 5에서 제2 움직임 신뢰 팩터인 β는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 움직임 보상된 픽셀값(fMC)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1)과 움직임 보상된 픽셀값(fMC)의 차 중에서 더 작은 값이 된다. 수학식 5에서 제3 움직임 신뢰 팩터인 γ는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용한 픽셀값(fMCpre)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1)과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용한 픽셀값(fMCpre)의 차 중에서 더 작은 값이 된다.
움직임 추정부(200)에서 구한 움직임 벡터()의 신뢰도는 움직임 추정부(200)의 구조 및 정확성과 밀접한 관련을 가지고 있다. 움직임 추정부(200)에서 추정한 움직임 벡터()는 움직임 추정부(200)의 특성상 에러를 포함할 가능성이 크고, 이는 결과 영상의 블록킹 아티펙트와 저더 현성으로 나타나며 시각적으로 거슬리는 영상을 만들어 화질을 떨어뜨린다. 블록킹 아티펙트와 저더 현상이 발생하는 원인은 신뢰할 수 없는 움직임 벡터()를 그대로 사용하여 움직임 보상을 하기 때문이며, 블록킹 아티펙트와 저더 현상은 움직임이 보상된 픽셀값과 결과 영상의 원래 피드 픽셀값 사이에 공간 관계를 깨드린다. 이러한 관계를 바탕으로 움직임 신뢰도 결정부(203-2)는 연산부(203-1)에서 계산된 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값을 바탕으로 움직임 벡터의 신뢰도를 결정하며, 이를 수학식 6으로 표현한다.
[수학식 6]
수학식 6에서 ε은 기준값(threshold 값)을 나타낸다. 움직임의 신뢰도 Ψ=0이라는 것은 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 없는 경우를 의미한다. 여기서 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 없는 경우는 α및 β의 차가 기준값 이상이고 γ가 α보다 큰 경우이다. 움직임 신뢰도 Ψ=1이라는 것은 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 있는 경우를 의미한다. 여기서 보간된 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 있는 경우는 상기 경우를 제외한 경우이다.
적응적 움직임 보상부(204)는 LPF(204-1) 및 선택부(204-2)로 구성된다. LPF(204-1)는 움직임 보상부(201)에서 출력되는 움직임이 보상된 픽셀값(fMC) 및 시공간 보간부(202)에서 출력되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)에 가중치를 부여하여 저역 필터링한다. 여기서, 가중치는 인접한 두 필드(n-1, n) 사이에서 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정된다. 선택부(204-2)는 움직임 신뢰도 Ψ=1인 경우 LPF(204-1)의 출력값을 선택하고, 움직임 신뢰도 Ψ=0인 경우 시공간 보간부(202)에서 출력되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)를 선택하며, 수학식 7로 표현한다.
[수학식 7]
도 8을 참조하여 디인터레이싱 방법을 설명하면, 움직임 추정부(200)는 블록을 기반으로 현재 픽셀의 움직임을 추정한다(800단계). 움직임 추정부(200)는 현재 필드(n)를 일정한 블록의 크기로 나누고, 각 블록을 이전 필드(n-1)의 일정한 탐색 영역내에서 이동시키면서 오차를 계산한다. 움직임 추정부(200)는 오차가 최소가 되는 위치를 현재 블록의 움직임 벡터로 추정한다.
움직임 보상부(201)는 추정된 움직임 벡터에 의해 보간될 픽셀의 움직임을 보상한다(801단계). 움직임 보상부(201)는 현재 필드의 보간될 픽셀 위치값에 움직임 추정부(200)에서 추정된 움직임 벡터를 가산하고, 움직임 벡터가 가산된 픽셀값을 이전 필드에서 찾아 출력한다.
시공간 보간부(202)는 보간될 픽셀의 시간 및 공간을 보상하여 시공간 보간된 픽셀값을 출력한다(802단계). 시공간 보간부(202)는 보간될 픽셀의 위치에 인접한 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값(f2D)을 구하고, 보간될 픽셀의 위치에 인접한 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값(ft)을 구한다.
움직임 신뢰도 분석부(203)는 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 신뢰도를 분석하기 위해 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값을 계산한다(803단계). 제1 움직임 신뢰 팩터인 α는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 공간 보간된 픽셀값(f2D)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1)과 공간 보간된 픽셀값(f2D)의 차 중에서 더 작은 값이 된다. 수학식 5에서 제2 움직임 신뢰 팩터인 β는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 움직임 보상된 픽셀값(fMC)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1 )과 움직임 보상된 픽셀값(fMC)의 차 중에서 더 작은 값이 된다. 수학식 5에서 제3 움직임 신뢰 팩터인 γ는 현재 필드(n)의 위 픽셀값(x-1)과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용한 픽셀값(fMCpre)의 차 및 현재 필드(n)의 아래 픽셀값(x1)과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용한 픽셀값(fMCpre)의 차 중에서 더 작은 값이 된다.
움직임 신뢰도 분석부(203)는 계산된 움직임 신뢰 팩터 α, β, γ값으로 보간될 픽셀의 움직임 신뢰도을 판단한다(804단계). 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 없는 경우인 α및 β의 차가 기준값 이상이고 γ가 α보다 큰 경우를 제외하고, 나머지 경우는 보간된 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 있다. 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 없는 경우 움직임 신뢰도 분석부(203)는 Ψ=0을 출력하고, 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임을 신뢰할 수 있는 경우 움직임 신뢰도 분석부(203)는 Ψ=1을 출력한다.
적응적 움직임 보상부(204)는 움직임의 신뢰도를 바탕으로 적응적 움직임 보상값을 선택한다(805단계). 적응적 움직임 보상부(204)는 움직임 신뢰도 분석부(203)로부터 움직임 신뢰도 Ψ=1을 수신하면, 가중치가 부여되고 움직임 보상부(201)에서 출력되는 움직임이 보상된 픽셀값(fMC) 및 가중치가 부여되고 시공간 보간부(202)에서 출력되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)을 저역필터링한 값(제1 적응적 움직임 보상값)을 선택한다. 여기서, 가중치는 인접한 상기 두 필드 사이에서의 상기 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정된다. 적응적 움직임 보상부(204)는 움직임 신뢰도 분석부(203)로부터 움직임 신뢰도 Ψ=0을 수신하면, 시공간 보간부(202)에서 출력되는 시공간 보간된 픽셀값(f3D)를 선택한다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디인터레이싱 시에 움직임 벡터의 신뢰도에 따라 적응적으로 픽셀값을 보상하여 블록킹 아티펙트와 저더 현상을 줄일 수 있다.
도 1은 디인터레이싱의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디인터레이싱 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3은 도 2의 장치에서 움직임 추정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 장치에서 움직임 보상부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 장치에서 시공간 보간부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 장치에서 움직임 신뢰도 분석부의 상세도 이다.
도 7은 도 2의 장치에서 적응적 움직임 보상부의 상세도 이다.
도 8은 본 발명에 따른 디인터레이싱 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims (13)

  1. 입력되는 영상신호, 움직임 벡터가 적용되어 움직임이 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값을 바탕으로 제1-제3 움직임 신뢰 팩터를 생성하는 연산수단;
    상기 제1 및 제2 움직임 신뢰 팩터의 차가 기준값 이상이고, 상기 제3 움직임 신뢰 팩터가 상기 제1 움직임 신뢰 팩터 보다 큰 경우를 제외하고 움직임 신뢰 가능 신호를 출력하는 움직임 신뢰도 결정수단; 및
    상기 움직임 신뢰 가능 신호의 수신 여부에 따라 가중치가 부여되고 저역 필터링된 상기 움직임 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값의 합성 값을 나타내는 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하거나 또는 상기 시공간 보간된 픽셀값을 나타내는 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 적응적 움직임 보상수단을 포함하는 디인터레이싱 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    보간될 현재 블록의 픽셀에 추정된 움직임 벡터를 적용하고, 이전 필드에서 상기 움직임 벡터가 적용된 픽셀값을 찾아 움직임이 보상된 현재 블록의 픽셀값을 출력하는 움직임 보상수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 신뢰도 분석수단은 상기 움직임 보상수단으로부터 움직임 보상값을 수신하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    현재 필드의 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값 및 상기 보간될 픽셀의 위치와 대응하는 인접 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값을 구하는 시공간 보간수단을 더 포함하고,
    상기 움직임 신뢰도 분석수단은 상기 시공간 보간수단으로부터 공간 보간된 픽셀값 및 시간 보간된 픽셀값을 수신하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 움직임 신뢰도 분석수단은
    상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 공간 보간된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제1 움직임 신뢰 팩터 발생부;
    상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 움직임 보상된 픽셀값의 차 중 작은 값을 출력하는 제2 움직임 신뢰 팩터 발생부;
    상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용해 구한 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제3 움직임 신뢰 팩터 발생부; 및
    상기 제1 및 제2 움직임 신뢰 팩터의 차가 기준값 이상이고 상기 제3 움직임 신뢰 팩터가 제1 움직임 신뢰 팩터보다 큰 경우를 제외하고 움직임 신뢰 가능 신호를 상기 적응적 움직임 보상수단으로 출력하는 움직임 신뢰도 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 적응적 움직임 보상수단의 가중치는
    인접한 상기 두 필드 사이에서의 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 적응적 움직임 보상수단은
    상기 움직임 신뢰도 분석수단으로부터 움직임 신뢰 가능 신호가 수신되는 경우 상기 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하고, 상기 움직임 신뢰도 분석수단으로부터 움직임 신호 가능 신호가 수신되지 않은 경우 상기 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  7. (c) 입력되는 영상신호, 움직임 벡터가 적용되어 움직임이 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값을 바탕으로 복수 개의 움직임 신뢰 팩터를 생성하는 단계;
    (d) 상기 움직임 신뢰 팩터를 바탕으로 보간될 픽셀의 움직임 벡터에 대한 움직임 신뢰도를 분석하는 단계; 및
    (e) 상기 움직임 신뢰도 분석 결과에 따라 가중치가 부여되고 저역 필터링된 상기 움직임 보상된 픽셀값 및 시공간 보간된 픽셀값의 합성 값을 나타내는 제1 적응적 움직임 보상값을 출력하거나 또는 상기 시공간 보간된 픽셀값을 나타내는 제2 적응적 움직임 보상값을 출력하는 단계를 포함하는 디인터레이싱 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    (b) 현재 필드의 위/아래 픽셀값을 이용하여 공간 보간된 픽셀값 및 상기 보간될 픽셀의 위치와 대응하는 인접 필드의 픽셀값을 이용하여 시간 보간된 픽셀값을 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    (a) 보간될 현재 블록의 픽셀에 추정된 움직임 벡터를 적용하고, 이전 필드에서 상기 움직임 벡터가 적용된 픽셀값을 찾아 움직임이 보상된 현재 블록의 픽셀값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 (c)단계에서
    상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 공간 보간된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제1 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 상기 움직임 보상된 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제2 움직임 신뢰 팩터를 생성하고, 상기 현재 필드의 위/아래 픽셀값과 이전 블록의 움직임 벡터를 현재 블록에 적용해 구한 픽셀값의 차 중 더 작은 값을 출력하는 제3 움직임 신뢰 팩터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법
  11. 제 10항에 있어서, 상기 (d)단계에서
    상기 제1 및 제2 움직임 신뢰 팩터의 차가 기준값 이상이고 상기 제3 움직임 신뢰 팩터가 제1 움직임 신뢰 팩터보다 큰 경우를 제외하고, 움직임 신뢰도 분석 결과로서 움직임 신뢰 가능 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 (e)단계에서의 가중치는
    인접한 상기 두 필드 사이에서의 픽셀의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 (e)단계는
    (e-1) 상기 움직임 신뢰 가능 신호가 수신되면 상기 제1 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 단계; 및
    (e-2) 상기 움직임 신호 가능 신호가 수신되지 않으면 상기 제2 적응적 움직임 보상값을 선택 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
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