KR100563023B1 - 인터레이스 대 프로그레시브 변환에 대한 에지 적응보간을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

에지 적응 보간을 위한 방법은 에지가 픽셀을 통해 연장하는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 그러한 경우, 방향들의 그룹 및 그 에지에 대응하는 특정 방향이 결정될 수 있다. 상기 방법은 또한, 픽셀에 대한 파라미터(예컨대, 세기)의 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 전형적으로, 이들의 동작들은 영상에서 쟈그된(jagged) 라인들의 가능성을 경감시킨다. 선택적으로는, 포스트 프로세싱이 행하여져서, 영상에서 도트 결함들의 가능성을 경감시킬 수 있다. 시스템은 상기 방법을 실행하는 명령들을 포함하는 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.

인터레이스 대 프로그레시브 변환, 에지 적응 보간

Description

인터레이스 대 프로그레시브 변환에 대한 에지 적응 보간을 위한 방법 및 시스템{Method and system for edge-adaptive interpolation for interlace-to-progressive conversion}

도 1a는 앨리어싱(aliasing)을 갖는 1/2 해상도 인터레이싱된 비디오 필드를 예시하는 도면.

도 1b는 전체 해상도 프로그레시브 비디오 프레임에서 도 1a와 같은 동일한 영상 필드를 예시하는 도면.

도 2는 보간된 픽셀(12)을 생성하도록 에지 방향을 검출하기 위해 일부 실시예들에서 사용될 수 있는 7x2 픽셀 윈도우(10)를 예시하는 도면.

도 3은 전체적인 에지 적응 보간 방법 및 시스템의 실시예를 예시하는 로직 블록도.

도 4는 에지 검출 알고리즘의 실시예의 보다 상세한 로직 블록도.

도 5는 도 3 및 도 4의 에지 검출 블록(14)의 보다 상세한 표현을 도시하는 도면.

도 6은 도 3의 방향 검출 블록(20)을 예시하는 보다 상세한 로직 블록도.

도 7은 도 3의 방향 검출 블록(18)을 예시하는 보다 상세한 로직 블록도.

도 8은 도 3의 인코더(22)의 로직을 예시하는 도면.

도 9는 도 3의 보간 블록(24) 내의 로직을 예시하는 간략화된 로직 블록도.

도 10은 포스트 프로세싱 방법의 실시예에서 사용되는 픽셀들을 도시하는 도면.

도 11은 도 3의 포스트 프로세싱 블록(26)의 로직을 도시하는 보다 상세한 블록도.

도 12a는 수직 보간만을 사용하는 인터레이스 대 프로그레시브 변환의 결과를 도시하는 영상의 일부 스크린 샷을 도시하는 도면.

도 12b는 포스트 프로세싱이 없는, 에지 적응 보간 및 에지 검출 알고리즘들의 실시예를 사용하여 인터레이스 대 프로그레시브 변환 후의 도 12a에서와 동일한 영상의 일부 스크린 샷을 도시하는 도면.

도 12c는 포스트 프로세싱을 포함하는 제안된 방법 및 시스템의 실시예를 사용하는 인터레이스 대 프로그레시브 변환 후의 도 12a 및 도 12b에서와 동일한 영상의 일부 스크린 샷을 예시하는 도면.

<도면의 간단한 설명>

22, 80: 인코더 50: 3 포인트 메디안 필터

52, 56, 160: 비교기 100: 5 포인트 메디안 필터

본 발명은 영상들을 처리하는 분야, 보다 구체적으로는 픽실레이트된 영상(pixilated image)들의 해상도를 향상시키도록 사용되는 방법들 및 컴퓨터 판독가능 미디어에 관한 것이다.

통상적인, 종래 디스플레이 모니터들은, 모션의 일루전(illusion)을 생성하도록 고주파수에서 변경되는 비디오 필드들의 빠른 시퀀스의 형태로 현재 비디오 영상들을 제공한다. 일반적으로, 텔레비전 카메라들 및 비디오의 다른 소스들은 전체 프레임 영상들을 생성하지 않는 대신에, 그러한 비디오 소스들은 통상적으로, 예를 들어 (인터레이싱된 시스템에서) 초당 60 필드의 레이트로 각각의 전체 프레임 영상의 라인들의 약 1/2로 구성되는 그러한 필드를 생성한다. 대체 필드들은 비디오 데이터의 대체 라인들을 포함한다. 다시 말해서, 하나의 필드는 홀수로 넘버링된 라인들을 포함하고, 다음 필드는 짝수로 넘버링된 라인들을 포함한다. 따라서, 비디오의 각각의 필드는 "홀수" 필드 또는 "짝수" 필드로서 식별될 수 있다.

통상적인 인터레이싱된 시스템에서, 비디오 필드들의 시퀀스는 따라서, 홀수 필드들 및 짝수 필드들 사이에서 교대한다. 필드들의 시퀀스를 수신하는 종래 디스플레이 모니터는 그 시퀀스에 각각의 비디오 필드를 재생한다. 각각의 필드는 스캔 라인들의 1/2만 텔레비전 스크린과 같은 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된다. 예를 들어, 홀수로 넘버링된 스캔 라인들을 사용하여, 우선적으로 홀수 필드가 디스플레이되고, 그 이후에 짝수로 넘버링된 스캔 라인들을 사용하여 짝수 필드가 디스플레이되는 식이다. 디스플레이는 상위 좌측으로부터 상위 우측으로 제 1 스캔 라인을 생성하는 스크린에 걸쳐 래스터(raster)를 스캐닝하고, 그 이후에 원 포지션 약간 아래 포지션으로 스크린의 좌측 에지까지 래스터를 리턴한다. 그러나, 래스터가 리턴하는 포지션은 제 1 스캔 라인 바로 아래가 아니지만, 대체 필드 상의 인터비닝 스캔 라인을 수용하기에 충분한 스페이스를 허용한다. 이후, 래스터는 제 2 스캔 라인을 생성하기 위해 스크린의 우측 에지에 걸쳐 스캐닝하고, 이러한 방식으로 스크린의 하위 에지까지 계속한다.

스캔 라인들 사이의 거리는 모니터의 크기의 기능이지만, 일반적으로 인터비닝 스캔 라인(다른 필드의 제 1 스캔 라인)이 제 1 필드의 완료후에 끌리도록 한다. 각각의 스캔 라인을 스캐닝한 후의 스크린의 좌측 에지로의 래스터의 눈에 안보이는 리턴은 눈에 보이는 좌측에서 우측으로의 라인들 보다 훨씬 더 빠르게 발생하는 플라이 백(fly-back) 또는 수평 리프레쉬 스테이지이다. 이러한 방식에서, 대략 485 액티브 스캔 라인들이 단일 비디오 프레임을 완료하도록 (예를 들어, 지배적인 미국 비디오 포맷으로) 생성될 수 있고, 그 프레임의 1/2는 각각의 필드에서 디스플레이된다.

일단 스크린의 하위 에지에 도달하면, 래스터는 "수직 블랭킹 인터벌(vertical blanking interval)" 스테이지 동안, 상위 좌측 코너에서 원 포지션으로 눈에 안보이게 리턴된다. 수평 및 수직 블랭킹 인터벌 스테이지들은 고속이며 눈에 안보인다. 종래 텔레비전에 관해서, 이러한 인터레이싱된 비디오 스캐닝 접근 방식은 수직 리프레쉬 레이트, 수직 해상도, 및 제한된 대역폭 사이에서 적절한 타협을 갖는다.

그러나, 종래 텔레비전 시스템들에 의해 사용된 홀수 프레임 및 짝수 프레임 사이에서 교대하는 인터레이싱된 방법들은, 라인 플리커(line flicker), 라인 크롤(line crawl), 도트 크롤(dot crawl), 제한된 수평 해상도, 플래싱 거짓 컬러(flashing false color), 큰 영역 플리커와 같은, 다양한 단점들을 갖는 것으로 공지되어 있다. 또한, 큰 스크린 디스플레이들에 대한 요구가 증가함에 따라, 이러한 문제들은 보다 더 명백하고, 그 결과 극복하기 위해 보다 중요시 되고 있다. 종래 텔레비전 신호들의 이러한 결함들을 극복하기 위해, 3D 콤 필터링 및 인터레이스 대 프로그레시브 변환과 같은 다양한 첨단 기술들이 발전되어 왔다.

인터레이스 대 프로그레시브 변환(또한, 인터레이스 대 비인터레이스 변환으로도 공지됨)은 인터레이싱된 신호에서 2개의 인접한 라인들 사이에서 잃어버린 라인을 생성하는 단계를 포함한다. 모션 적응 인터레이스 대 프로그레시브 변환은 현재 사용가능한 인터레이스 대 프로그레시브 변환기(interace-to-progressive-converter)("IPC")들에서 널리 사용되고 있다. 그러한 IPC에서, 각각의 픽셀은 모션 픽셀 또는 정적 픽셀로서 분류된다. 각각의 정적 픽셀에 대해, 필드 삽입은, 연속적인 필드들 사이에 모션이 없기 때문에 대응하는 잃어버린 픽셀을 생성하도록 실행된다. 동일한 수직 해상도가 픽쳐의 정적인 부분을 위해 유지될 것이다. 각각의 모션 픽셀에 대해, 인트라필드(intrafield) 보간은 대응하는 잃어버린 픽셀을 생성하도록 실행된다.

통상적으로, 대부분의 IPC들은 인트라필드 보간을 위해 수직 보간만을 사용한다. 그 결과, 픽처 프레임의 모션부에 대한 모션 효과가 존재하지 않을 것이다. 그러나, 쟈그된 에지(jagged edge)들은 진단 에지들을 갖는 영상 오브젝트들을 결과로 나타낼 수 있다. 보간으로부터 결과적으로 나타나는 쟈그된 에지들은 시각적으로 성가신 디스플레이 결점이고, 인터레이싱된 디스플레이 상의 결점보다 더 악화된 정도로 때때로 발생할 수 있다. 에지 적응 보간을 사용하여 디스플레이 신호를 처리하는 단계는 종래 기술 시스템들의 모션 적응 인터레이스 대 프로그레시브 변환으로부터 결과적으로 나타낼 수 있는 쟈그된 에지 결점들을 제거하거나 감소시킬 수 있다. 그러나, 기존 에지 적응 보간 방법들은 또한, 부정확한 영상 에지 검출로 인해 결점들을 영상화하는 경향이 있다.

앨리어싱(쟈그된 에지들) 및 감소된 수직 해상도는, 인터레이스 대 프로그레시브 변환이 정정하려 하는 인터레이싱된 스캐닝의 단점들이다. 인터레이싱된 스캐닝의 바로 그 성질에 의해, 영상들이 매우 빠른 연속(예를 들어, 초당 50 또는 60 필드들(1/2 해상도 영상들))으로 인간의 시각 시스템("HVS")에 등록될 지라도, 두뇌에는 한번에 1/2 영상 스캔 라인들로 나타날 뿐이다. 그러나, 이러한 영상 레이트는 모든 경우들에서 전체 해상도 프레임으로 2개의 필드들의 통합을 보장하지 않을 것이다. 인터레이싱된 스캐닝의 한가지 효과는, 각각의 필드의 보다 낮은 해상도 구조가 어떤 조건들 하에서 명확할 수 있다는 것이다. 이러한 조건들은 영상 컨텐츠, 영상의 모션의 유형 및 양, 뷰잉 거리, 뷰 각도, 영상 밝기, 환경적인 광 레벨들과, 크기 및 캘리브레이션과 같은 디스플레이 특성들에 의존한다.

또한, 관찰자가 영상을 뷰잉하는 방식은 각각의 프레임의 2개의 필드들의 영상 통합에 영향을 끼친다. 얼마간은, HVS에서의 영상 통합이 상당히 일정한 필드의 뷰를 유지하는 관찰자에 의존한다. 그러므로, 관찰자가 영상의 다양한 부분들을 픽 업(pick up)하기 위해 자신들의 눈을 보다 많이 깜빡이고 움직일 수록, 필드들의 각각의 쌍의 통합이 저하되고, 전체적인 수직 해상도 인식이 감소되며, 다른 영상 아티팩트들이 더 명확하게 될 보다 많은 가능성이 있다.

또한, 모션이 발생할 때, 특히 모션이 원 인터레이싱된 비디오 시퀀스의 2개의 필드들 사이에 발생할 때, 프레임당 2개의 필드들의 통합은 영상들 사이의 상관을 감소시킴에 따라 줄어든다. 이것은 스캔 방식 구조의 가시성, 모션에서의 오브젝트들의 에지들에 따른 톱니 유형 아티팩트들, 및 모션에서의 영상 영역들의 인식된 수직 해상도의 현저한 감소에 대해 증가를 이끌어낼 수 있다. 현재의 기존 에지 적응 보간 및 인터레이스 대 프로그레시브 방법들 및 시스템들은 이러한 영상 문제들을 부분적으로만 보정한다.

도 1a는 화살표로 강조된 바와 같은 앨리어싱(쟈그들(jaggies))을 갖는 1/2 해상도 인터레이싱된 비디오 필드를 도시한다. 도 1b는 완전한 해상도 프로그레시브 비디오 프레임에서의 동일한 영상 필드를 도시한다. 해상도가 크게 증가될 지라도, 앨리어싱 및 다른 영상 아티팩트들은 종래 기술 영상 처리 방법들 및 시스템들을 사용하여 여전히 발생할 수 있다.

에지 적응 보간을 위한 방법은 픽셀을 통해 보다 정확하게 에지 방향을 결정하도록 사용될 수 있다. 에지 방향이 결정된 후에, 상기 방법은 또한, 픽셀에 대한 파라미터(예로서, 세기)의 제 1 값을 결정하는 단계를 포함한다. 통상적으로, 이러한 동작들은 영상에서의 쟈그된 라인들의 가능성을 감소시켜야 한다. 선택적으로, 포스트 프로세싱이 수행될 수 있고 영상에서의 도트 결점들의 가능성을 감소시킬 수 있다. 시스템은 상기 방법을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.

실시예들 중 하나의 세트에서, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법은 픽셀들의 제 1 그룹 및 픽셀들의 제 2 그룹에 대한 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은, 픽셀들의 제 1 및 제 2 그룹들 사이에 위치된 제 1 픽셀을 통해 영상 내의 에지가 통과하는 지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은, 에지가 방향들의 선택된 세트를 식별하도록 방향들의 제 1 세트 또는 방향들의 제 2 세트에서 연장하는 지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 방법은, 방향들의 선택된 세트 내의 특정 방향이 실제 방향에 보다 가깝다는 것을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 특정 방향을 결정하는 단계에 응답하여 제 1 픽셀에 대한 파라미터의 제 1 값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시예들 중 또다른 세트에서, 컴퓨터 판독가능 매체는 상기 방법을 수행하도록 명령어들을 포함하는 코드를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크, RAM(random access memory), ROM(read-only memory) 등의 형태로 존재할 수 있다.

앞서 일반적으로 기술되고 다음에 상세하게 기술되는 것은 예시적으로만 설명되는 것이고, 첨부된 특허 청구 범위에 규정된 바와 같은 본 발명을 제한하지 않는다.

본 발명의 완벽한 이해 및 그의 장점들은 동일 요소에는 동일한 부호를 병기하는 첨부도면과 관련하여 다음에 따르는 기술을 참조로 하여 얻어질 수 있다.

당업자들은, 도면에서의 요소들이 단순성 및 명확성을 위해 예시되도록 스케일에 따라 도시되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소들의 일부 크기들은 본 발명의 실시예들의 이해를 향상시키도록 다른 요소들과 관련하여 확대될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예들은 도면들에서 예시되고, 동일 번호들은 다양한 도면들에서의 동일 요소 및 대응부들을 나타내기 위하여 사용된다.

에지 적응 보간 방법은, 에지가 픽셀을 통해 연장하는 지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 그러한 경우, 에지에 대응하는 방향들의 그룹 및 그 후 특정 방향이 결정될 수 있다. 또한, 상기 방법은 픽셀에 대한 파라미터(예로서, 세기)의 제 1 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 통상적으로, 이러한 동작들은 영상에서 쟈그된 라인들의 가능성을 감소시킬 수 있다. 선택적으로, 포스트 프로세싱이 수행될 수 있고 영상에서 도트 결점들의 가능성을 감소시킬 수 있다. 픽셀에 대한 파라미터의 제 2 값이 결정될 수 있다. 포스트 프로세싱이 수행되는 경우, 픽셀은 파라미터의 제 2 값으로 할당된다. 그렇지 않은 경우, 제 1 값이 사용될 수 있다. 시스템은 상기 방법을 수행하도록 명령어들을 포함하는 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.

이하 기술될 실시예들을 상세히 설명하기 이전에, 일부 용어들이 규정되고 명시된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "보다 가까운(closer)" 및 다른 비교적인 용어들은, 셋 또는 보다 많은 아이템들이 비교될 때 "가장 가까운(closest)"으로 해석될 수 있다.

용어들 "실제 영상", "실제 에지", 및 "실제 방향"은, 픽실레이트된 영상이 대응하는 서로 다른 영상 또는 물리적인 오브젝트들에 대응한다. 실제 영상, 실제 에지, 및 실제 방향은 픽실레이트된 영상으로서 출력될 입력의 일부들이다. 이상적으로, 픽실레이트된 영상은 실제 영상과 실질적으로 동일할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "포함하다(comprise, include)", "포함하는(comprising, including)", "갖다(has)", "갖는(having)", 또는 이러한 것들의 다른 변형들은 배타적이지 않은 포함을 커버하도록 의도된다. 예를 들어, 요소들의 리스트를 포함하는 처리, 과정, 제품, 또는 장치는 그러한 요소들로만 반드시 제한되지 않고, 명백히 리스트되거나 그러한 처리, 과정, 제품, 또는 장치에 고유한 다른 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 대조적인 것에 대해 명백히 언급되지 않는 경우, "또는(or)"은 포괄적으로 "또는"을 뜻하고 배타적인 "또는"을 뜻하는 것이 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음의 어느 하나에 의해 만족된다: A가 사실이고(또는 존재함) B가 거짓(또는 존재하지 않음)이고, A가 거짓(또는 존재하지 않음) 및 B가 사실(또는 존재함)이며, A 및 B 모두 사실(또는 존재함)이다.

영상 오브젝트의 에지에 따라 에지 적응 보간을 수행하기 위해, 잃어버린 픽셀을 통해 통과하는 에지의 방향이 정확하게 결정될 수 있다(변환되는 인터레이스 신호에서의 기존 인접한 라인들 사이에 보간된 라인을 형성하도록 생성될 픽셀). 다양한 윈도우 크기들은 가능한 에지 방향을 검출하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2는 보간된 픽셀(12)을 생성하도록 에지 방향을 검출하기 위해 사용될 수 있는 7x2 픽셀(보간될 라인의 한쪽 측 상의 2개의 인터레이싱된 신호 라인들로부터의 7개 픽셀 쌍들, 각각의 픽셀 쌍에서의 하나의 픽셀은 각각의 인터레이싱된 라인에 속함) 윈도우(10)를 도시한다. 7x2 픽셀 윈도우(10)에 대해, 에지 방향 라인들(14)에 의해 표시되는 바와 같은 7개의 가능한 에지 방향들이 존재한다. 7개의 픽셀들의 2개의 행들은, 상기 방법의 나머지를 진행하기 이전에 프로세서 또는 시스템에 의해 수신되는 데이터일 것이다.

도 2에서 도시되는 바와 같이, 7x2 픽셀 윈도우(10)의 상위 인터레이싱된 라인은 픽셀들 Y00 내지 Y06를 포함하고, 하위 라인은 픽셀들 Y10 내지 Y16를 포함한다. 비교적으로, 3x2 픽셀 윈도우는, 에지가 위치할 수 있는 것에 따라 3개의 가능한 방향들만을 갖는다. 그러므로, 7x2 픽셀 윈도우(10)를 사용하여 에지 방향을 검출하도록 요구되는 계산 리소스들이 3x2 픽셀 윈도우에 대해 요구되는 것보다 더 크다는 것을 쉽게 알 수 있다. 윈도우 크기가 커질수록, 계산 리소스들이 더 많이 요구된다. 또한, 윈도우가 커질수록, 거짓 에지 방향 검출이 발생할 가능성이 커진다.

거짓 에지 방향이 발생하는 경우, 결과는 보간된 영상 상의 도트 결점들일 수 있다. 일부 종래 기술의 에지 적응 보간 방법들 및 시스템들은 요구되는 계산 리소스들 및 또한 거짓 에지 방향 검출의 가능성을 최소화하도록 3x2 픽셀 윈도우들을 활용한다. 그러나, 3x2 픽셀 윈도우를 통해, 보간은 45도, 90도, 및 135도 방 향들에 따라서만 발생할 수 있다. 그 결과는 영상 오브젝트에 따른 대부분의 에지 상의 앨리어싱(쟈그들)일 것이다.

많은 실시예들은 윈도우(예로서, 5x2 픽셀 윈도우) 내의 픽셀들의 행(그룹)에서 적어도 5개의 픽셀들을 사용할 수 있다. 행에 이론적인 최대 수의 픽셀들이 존재하지 않을 지라도, 많은 픽셀들에서는 받아들일 수 없는 레벨에서 계산 시간을 증가시킬 수 있다. 7x2 픽셀 윈도우(10)는 에지 방향을 검출하도록 사용될 수 있고, 예를 들어 거짓 에지 방향 검출로 인해 어떠한 결과적인 아티팩트들을 제거하도록 포스트 프로세싱을 또한 활용할 수 있다. 행들은 서로 실질적으로 평행한 방향들로 연장한다.

실시예들은 비디오 신호를 처리하기 위해 요구되는 계산 리소스들을 감소시키도록 계층 방식을 사용할 수 있다. 실시예들은, 관심 픽셀에 따라 존재하는 에지가 있는 지의 여부를 우선적으로 검출할 수 있다. 에지가 검출되지 않는 경우 또는 검출된 에지가 수직 방향에 따르는 경우, 그 결과 에지 방향 검출 출력은 90도일 것이다(보간이 수직 방향에 따라 이루어질 것이다). 에지가 있는 경우, 다음 동작은, 에지 방향이 0도 내지 90도 범위 또는 90도 내지 180도 범위에 따르는 지의 여부를 검출하기 위한 것일 수 있다. 일단 에지 방향 범위가 결정되면, 에지 방향은 이어서, 각각의 범위(즉, 0도 내지 90도 범위 및 90도 내지 180도 범위)에서 3개의 가능한 방향들 사이로부터 보다 정확하게 검출될 수 있다. 거짓 에지 방향을 검출하는 것이 가능하므로, 결점은 검출된 에지 방향을 따르는 보간에 따라 결과로 나타날 수 있다. 또한, 실시예들은 이러한 결점들을 제거하도록 포스트 프로세싱 블 록을 포함할 수 있고, 따라서 보다 신뢰성있는 결점없는 영상을 생성한다.

도 2로 돌아가면, 도 2는 보간된 픽셀(12)에 따라 에지 방향을 검출하도록 사용될 수 있는 7x2 픽셀 윈도우(10)를 도시한다. 픽셀들 Y00 내지 Y06은 보간될 라인 바로 위에 인터레이싱된 라인에서의 픽셀들이고, 픽셀들 Y10 내지 Y16은 보간될 라인 바로 아래 라인에서의 픽셀들이다. 도 2를 참조로 하면, 에지 적응 보간 방법의 실시예는 다음을 포함할 수 있다: 검출된 에지가 픽셀들 Y00 및 Y16(161.5도의 에지 방향에 대응함)을 가로지르는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)에 대한 휘도 값은 (YOO+Y16)/2와 동일하게 설정된다. 검출된 에지가 픽셀들 Y01 및 Y15(153.5도의 에지 방향에 대응함)를 연결하는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)의 휘도 값은 (Y01+Y15)/2와 동일하게 설정된다. 검출된 에지가 픽셀들 Y02 및 Y14(135도의 에지 방향에 대응함)를 연결하는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)의 휘도 값은 (Y02+Y14)/2와 동일하게 설정된다. 검출된 에지가 픽셀들 Y04 및 Y12(45도의 에지 방향에 대응함)를 연결하는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)의 휘도 값은 (Y04+Y12)/2와 동일하게 설정된다. 검출된 에지가 픽셀들 Y05 및 Y11(26.5도의 에지 방향에 대응함)을 연결하는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)의 휘도 값은 (Y05+Y11)/2와 동일하게 설정된다. 검출된 에지가 픽셀들 Y06 및 Y10(18.5도의 에지 방향에 대응함)을 연결하는 에지 방향 라인(14)에 따르는 경우, 그 결과 보간된 픽셀(12)의 휘도 값은 (Y06+Y10)/2와 동일하게 설정된다. 그렇지 않은 경우, 보간된 픽셀(12)은 90도 라인(14)에 따른 검출된 에지 방향 또는 에지가 없는 경우에 대응하여, (Y03+Y13)/2와 동일하게 설정된다. 이러한 기술의 목적들을 위해, 픽셀에 대한 참조 부호(예로서, Y00-Y16)는 픽셀을 식별하고, 그 휘도 값을 지칭한다.

상기 설명은, 에지가 에지 방향 라인들(14) 중 하나에 따라 검출된다는 것을 미리 가정한다. 그러나, 에지 적응 보간에서 어려운 동작은 에지 방향을 검출하는 단계이다. 에지 방향을 검출하는 방법은 이하 보다 자세히 기술되는 바와 같은 에지 방향 검출 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, 많은 실시예들은 에지 적응 IPC들과, 또한 모션 및 에지 적응 IPC들 내에서 구현될 수 있고, 현재의 양도인에게 양도된 발명의 명칭이 "3D Y/C 콤 필터 및 인터레이스 대 프로그레시브 변환기의 단일 칩 집적을 위한 방법 및 시스템"인, 2001년 10월 20일 출원된 관련 미국 특허 출원("단일 칩 통합" 애플리케이션)에 개시되어 있다. 본 명세서에 기술된 많은 실시예들은 HDTV(고화질 텔레비전) 디스플레이 모니터들, HDTV 레디 디스플레이 모니터들, 및 프로그레시브 스캔 디스플레이 모니터들 내에서 구현될 수 있다.

상술된 바와 같이, 많은 실시예들은 에지 방향 검출을 위해 요구되는 계산들을 간략화하기 위해 계층 방식을 사용할 수 있다. 그의 가장 간단한 형태에는 보간된 픽셀(12)을 통해 에지의 방향을 식별하기 위한 3가지 동작들이 존재한다. 첫째로, 실시예들은, 에지가 보간된 픽셀(12)을 통해 존재하는 지의 여부를 결정할 수 있다. 둘째로, 에지가 보간된 픽셀(12)을 통해 존재하는 경우, 7x2 픽셀 윈도우(10)에서 7가지 가능한 에지 방향들이 3개의 그룹들로 분류되고 검출된 에지는 이러한 그룹들 중 하나에 할당된다. 제 1 그룹은 18.5도, 26.5도, 및 45도(0도 로부터 90도까지의 범위)의 방향들을 포함한다. 제 2 그룹은 90도의 방향을 포함하고, 이것은 에지가 존재하지 않거나 에지가 90도 방향에 따라 존재한다는 것을 의미한다. 제 3 및 최종 그룹은 135도, 153.5도, 및 161.5도(90도로부터 180도까지의 범위)의 방향들을 포함한다. 90도 방향 이외에는, 방향들의 각각의 그룹 내의 방향들의 수가:

(N_pr -1)/2

에 가장 가깝거나 그와 동일한 정수이라는 것에 주의하고, 여기서 N_pr은 윈도우의 각각의 행 내의 픽셀들의 수이다.

제 2 동작은 검출된 에지가 속하는 그룹을 식별하는 단계를 포함한다. 세째로, 일단 에지 방향이 방향 그룹에 할당되면, 에지 방향이 첫번째 또는 세번째 그룹들 내에 존재하는 경우, 그 결과 실시예들은 첫번째 또는 세번째 그룹들 각각 내의 3가지 가능한 방향들 사이로부터 에지 방향을 추가적으로 결정하도록 사용될 수 있다.

도 2에서는 7x2 픽셀 윈도우(10)만이 도시되지만, 픽셀 윈도우(10)를 포함하는 영상은 분야에 공지된 바와 같이, 다중 픽셀들 및 다중 라인들을 포함할 수 있다. 에지 검출 및 에지 적응 보간 방법은 보간된 라인의 각각의 픽셀을 위해 수행될 수 있다. 그러므로, (각각의 픽셀이 하나의 픽셀 이상을 보간하도록 사용될 수 있지만) 14개의 픽셀들은 보간된 라인에서 각각의 새로운 픽셀을 보간하기 위해 사용될 수 있다. 이것은, 디스플레이된 영상에서 쟈그된 에지 결점을 결과로 나타낼 가능성이 보다 많은 보간된 픽셀(예로서, 보간된 픽셀(12) 바로 위의 픽셀 및 바로 아래의 픽셀)을 생성하도록 2개의 픽셀들만을 사용하는 종래 기술 시스템들 및 방법들과는 대조적이다. 다른 픽셀 윈도우 크기들이 사용될 수 있지만(예로서, 5x2 또는 9x2 윈도우), 그것들은 계산 복잡도 및 성능 사이에서 타협을 갖는다. 7x2 픽셀 윈도우(10)는 복잡도 및 성능 사이에서 양호한 타협을 갖는다.

도 3은 전체 에지 적응 보간 방법의 실시예의 로직 블록도를 도시한다. 이하 보다 상세히 설명되는 도 4 내지 도 7은 에지 방향 검출 알고리즘의 실시예들을 기술한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 에지 검출 블록(14)은 도 2로부터의 픽셀들 Y00 내지 Y06 및 픽셀들 Y10 내지 Y16에 대한 휘도 값들을 입력들로서 취한다. 도 2를 참조로 설명된 바와 같이, 이러한 픽셀들은 보간될 바로 위의 라인들 및 그 라인 바로 아래에 위치된다. 에지 검출 블록(14)은, 보간될 픽셀(예를 들면, 보간된 픽셀(12))을 통해 통과하는 에지가 존재하는 지의 여부를 결정한다. 에지 검출 블록(14)의 로직 출력은 범위 검출 블록(16) 및 인코더(22)에 입력으로서 제공된다.

범위 검출 블록(16)에 있어서, 실시예들은, 검출된 에지 방향이 0도 내지 90도 범위 그룹 또는 90도 내지 180도 범위 그룹에서 존재하는 지의 여부를 결정하도록 사용될 수 있다. 범위 검출 블록(16)으로부터의 로직 출력은 도 4를 참조로 보다 자세히 설명되는, 2 비트 신호 EG_DIR 신호(28)일 수 있다. EG_DIR 신호(28)는 방향 검출 블록들(18, 20)에 입력으로서 제공된다. 방향 검출 블록(18)은 0도부터 90도까지의 범위에서 검출된 에지 방향을 결정하고, 방향 검출 블록(20)은 90도부터 180도까지의 범위에서 검출된 에지 방향을 결정한다. 에지 검출 블록(14)은 검출된 에지가 없거나 90도의 에지 방향의 경우에 대해 인코더(22)에 직접 입력을 제 공한다. 에지 검출 블록(14)으로부터의 출력과 함께, 방향 검출 블록들(18, 20)로부터의 출력들은 인코더(22)에 입력들로서 제공된다.

인코더(22)는 에지 검출 블록(14)으로부터 1 비트 출력 신호, 및 방향 검출 블록들(18, 20)로부터 2개의 2 비트 출력 신호들을 입력들로서 취한다. 인코더(22)는 선택기 입력으로서 사용되는 3비트 선택기 신호 EG(23)를 출력으로서 보간 블록(24)에 제공한다. 도 9를 참조로 하여 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 보간 블록(24)은, 픽셀들 Y00 내지 Y06으로부터의 각각의 쌍에서의 하나의 픽셀 및 픽셀들 Y10 내지 Y16으로부터의 다른 픽셀인, 매칭된 픽셀 쌍들의 평균 휘도 값을 입력들로서 취하는 멀티플렉서(94)를 포함한다. 인코더(22)는 보간된 픽셀(12)을 통해 통과하는 에지의 검출된 에지 방향(또는 에지가 존재하지 않음)에 대응하는 신호를 출력한다.

보간 블록(24)은 도 9에 도시되는 바와 같이, 7개의 다른 입력들 사이로부터 출력을 선택하도록 입력으로서 선택기 EG 신호(23)를 취한다. 보간 블록(24)으로의 7개의 다른 입력들 각각은 픽셀 쌍에 대한 휘도 값들의 평균을 포함하고, 각각의 픽셀 쌍은 도 2의 동일한 방향 라인(14)에 의해 각각 교차되는 2개의 픽셀들을 포함한다. 또한, 각각의 픽셀 쌍에서의 픽셀들은, 보간된 픽셀(12)을 포함하는 라인 바로 위 인터레이싱된 라인 및 바로 아래 인터레이싱된 라인으로부터 하나의 픽셀을 각각 포함한다. 보간 블록(24)로부터의 출력은 디스플레이된 영상 내에 생성될 보간된 픽셀(12)에 대한 휘도 값이다. 보간 블록(24)의 출력은, 보간된 픽셀(12) 바로 위 및 바로 아래 픽셀들(Y03, Y013)에 대한 휘도 값들을 또한 입력으로 취하는 포스트 프로세싱 블록(26)에 제공된다. 포스트 프로세싱 블록(26)은 보간 처리의 일부로서 생성될 수도 있는 결점들을 제거하고, 디스플레이될 영상 내의 보간된 픽셀(12)을 생성하도록 결점없는 휘도 값을 포함하는 깨끗한 출력 신호(28)를 제공한다.

도 4 내지 도 7은 도 3을 참조로 상술된 처리들의 보다 상세한 표현들을 제공한다. 도 4 내지 도 7은 에지 검출 알고리즘의 실시예를 추가로 기술한다. 도 4로 넘어가면, 우측 상관, 중간 상관, 및 좌측 상관 신호는 도 2 및 도 3을 참조로 설명된 7개의 픽셀들의 쌍들의 휘도 값들로부터 생성된다. 각각의 픽셀 쌍에서 2개의 픽셀들의 휘도 값들 사이의 차이는 차분 블록(36)에서 각각의 픽셀 쌍에 대해 취해진다. 그룹 3(Y00-Y16, Y01-Y15, 및 Y02-Y14)의 픽셀 쌍들에 대한 픽셀 쌍 휘도 값 차이들은 합산 블록(32)에서 합산되고, 합산 신호는 합의 절대값을 취하는 절대값 블록(34)에 포워딩되며 그것을 좌측 상관 신호(38)로서 출력한다. 그 결과, 좌측 상관 신호(38)는 [(YOO-Y16)+(Y01-Y15)+(Y02-Y14)]의 절대값과 동일하다.

유사한 방식으로, 그룹 1(Y04-Y12, Y05-Y11, 및 Y06-Y10)로부터의 픽셀 쌍들에 대한 휘도 값들은 우측 상관 신호(40)를 생성하도록 사용된다. 그 결과, 우측 상관 신호(40)의 값은 [(YO6-Y10)+(Y05-Y11)+(Y04-Y12)]의 절대값과 동일하다. 중간 상관 신호(39)는, 픽셀들 Y3 및 Y13(보간된 픽셀(12) 바로 위 및 바로 아래 픽셀들)을 포함하는 픽셀 쌍에서 픽셀들의 휘도 값들 사이의 차이의 절대값을 (절대값 블록(34)에서)취함으로써 유사한 방식으로 생성된다. 그 결과, 중간 상관 신호(39)는 (Y03-Y13)의 절대값과 동일하다. 각각의 이러한 상관 값들에서, Y00 내 지 Y06 및 Y10 내지 Y16은 도 2에 도시되는 바와 같은 대응 픽셀의 휘도 값을 표현한다.

인간의 눈이 휘도 차이들에 매우 민감하기 때문에, 영상 픽셀들의 휘도값들이 실시예들에 의해 사용된다는 것에 주목해야 한다. 픽셀들의 크로마 값(chroma value)(컬러)은, 인간의 눈이 휘도 차이들과 비교하여 컬러 차이들에 상대적으로 덜 민감하기 때문에, 에지에 따른 보간에서 사용되지 않는다. 계속해서, 크로마 값 또는 다른 파라미터는 에지 검출 대신에 또는 그와 관련하여 본 명세서에서 기술된 방법을 통해 사용될 수 있다. 또한, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 에지 방향은, 보간된 픽셀(12) 바로 위 라인 및 바로 아래 라인으로부터의 각각인 픽셀들의 쌍 및 보간된 픽셀(12)과 교차하는 에지 방향 라인들(14) 중 하나에 따라 위치하도록 상기 방법에 의해 궁극적으로 결정된다. 많은 실시예들은 보간된 픽셀(12)의 휘도 값을 생성하도록 검출된 에지 방향 라인(14)에 의해 교차된 픽셀들인 픽셀 쌍의 휘도 값들을 평균화할 수 있다.

보간된 픽셀(12)을 통한 에지의 존재는 에지 검출 블록(14)에서 결정된다. 도 4의 에지 검출 블록(14)은 도 3의 에지 검출 블록(14)과 동일하다. 또한, 도 5는 도 3 및 도 4의 에지 검출 블록(14)의 보다 상세한 표현을 도시한다. 도 5로 넘어가면, 에지 검출 블록(14)의 로직이 도시된다. 에지 검출 블록(14)은 좌측 상관 신호(38), 중간 상관 신호(39), 우측 상관 신호(40), 및 문턱값 신호(62)를 입력들로서 취한다. 좌측 상관 신호(38), 중간 상관 신호(39), 및 우측 상관 신호(40)는 3개의 입력 신호들의 중심 값을 출력으로서 제공하는 3 포인트 메디안 필터(three-point median filter)(50)에 입력들로서 제공된다. 예를 들어, 3 포인트 메디안 필터(50)로의 3개의 입력 신호들이 1, 7, 및 10의 값들을 갖는 경우, 출력은 7의 값을 갖는 입력 신호일 것이다. 3 포인트 메디안 필터(50)로부터의 출력은 비교기(52)의 "A" 입력에 입력으로서 제공된다. 또한, 비교기(52)는 입력으로서 중간 상관 신호(39)(입력 "B"에서)를 취하고, 그것을 3 포인트 메디안 필터(50)로부터의 출력에 비교한다. 2개의 신호들이 같으면, 비교기(52)는 출력으로서 로직 1을 출력한다. 비교기(52)에 대해 2개의 입력 신호들이 같지 않으면, 비교기(52)는 출력으로서 로직 0을 제공한다. 비교기(52)로부터의 출력은 입력으로서 AND 게이트(58)에 제공된다.

또한, 좌측 상관 신호(38) 및 우측 상관 신호(39)는 입력들로서 2개의 신호들의 차이를 취하는 차분 블록(53)에 제공되고, 그것을 입력으로서 절대값 블록(54)에 제공한다. 절대값 블록(54)은 입력 신호값의 절대값을 발생시킨다. 절대값 블록(54)으로부터의 출력은 비교기 블록(56)의 입력 A에 대해 제공된다. 또한, 비교기 블록(56)은 입력 B에서 문턱값(62)을 수신한다. 비교기 블록(56)은 입력들(A, B) 서로에 대해 비교하고, 입력 A에 대한 신호가 입력 B에 대한 신호와 같거나 그보다 더 크면, 비교기 블록(56)으로부터의 출력은 로직 1이다. 입력 A가 문턱값(62)(입력 B)보다 더 작으면, 비교기 블록(56)으로부터의 출력은 로직 0이다. 비교기 블록(56)으로부터의 출력은 제 2 입력으로서 AND 게이트(58)에 제공된다.

따라서, AND 게이트(58)는 입력들로서 비교기들(52, 56)로부터의 출력들을 취하고, 출력으로서 에지 존재 신호(edge-exist signal, 60)를 제공한다. 에지 존재 신호(60)는, AND 게이트(58)에 대한 입력들 양쪽이 로직 1이면, 로직 1이 될 것이다. 이는, (i) 중간 상관 신호(39)가 좌측 상관 신호(38), 중간 상관 신호(39) 및 우측 상관 신호(40)의 중간값이고, (ii) 좌측 상관 신호(38)와 우측 상관 신호(40) 사이의 차이의 절대값이 문턱 신호(62)와 같거나 그보다 더 큰 조건에 대응한다. 문턱 신호(62)는 대략의 전형적인 값(32)을 갖는 임의로 결정된 값을 가질 수 있다. 문턱 신호(62) 값은 주어진 애플리케이션을 위해 설정될 수 있고, 전형적으로 그 애플리케이션에 대해 변화하지 않는다.

이제, 도 4를 참조하면, 도 5로부터의 에지 존재 신호(60)는 입력으로서 멀티플렉서(30)에 제공된다. 에지 존재 신호(60)는 멀티플렉서(30)에 대한 2개의 다른 입력들(수직 방향 신호(31) 또는 EG_DIR 신호(41)) 중에 어느 것이 멀티플렉서(30)로부터 출력될 것인가를 선택하도록 멀티플렉서(30)에 의해 이용된 선택기 신호이다.

따라서, 에지 검출 알고리즘의 실시예의 제 1 동작은, 중간 상관 신호(39)가 좌측 상관 신호(38), 중간 상관 신호(39) 및 우측 상관 신호(40)의 중간값인지를 결정함으로써 에지가 보간된 픽셀(12)을 통해 존재하는지를 결정하는 단계와, 좌측 상관 신호(38)와 우측 상관 신호(40) 사이의 차이의 절대값이 문턱 신호(62)와 같거나 그보다 더 큰지를 또한 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이들 조건들 모두가 참이면, 에지는 존재하는 것으로 결정되고, 그렇지 않으면, 에지는 존재하지 않거나 90도 방향을 따라 놓인다(이 조건은 에지가 존재하지 않는 것과 동일하게 취급된다).

이제, 도 4를 참조하면, 다음 동작은 검출된 에지가 어느 방향 그룹에 속하는지를 결정하는 것이다. 이는, 입력들로서 좌측 상관 신호(38) 및 우측 상관 신호(40)를 취하는 범위 검출 블록(16)에서 달성된다. 범위 검출 블록(16)은 좌측 상관 신호(38)를 우측 상관 신호(40)에 비교한다. 좌측 상관 신호(38)의 값이 우측 상관 신호(40)의 값보다 더 작으면, 에지 방향은 90도 내지 180도 방향 범위에 대응하는 그룹 3에 속한다. 그렇지 않으면, 에지 방향은 0도 내지 90도 방향 범위를 포함하는 그룹 1 내에 있다. 범위 검출 블록(16)으로부터의 EG_DIR1 출력 신호(41)는, 에지 방향이 그룹 1 내에 있으면 로직 0이고, 에지 방향이 그룹 3 내에 있으면 로직 1이다.

EG_DIR1 신호(41)는 입력 "1"로서 양방향 멀티플렉서(30)에 제공된다. 수직 방향 입력 신호(31)는 제 2 입력(입력 "0")으로서 멀티플렉서(30)에 제공된다. 수직 방향 입력 신호(31)는 수직 방향(90도)을 따라 검출된 에지를 나타낸다. 따라서, 방법이 에지가 존재하거나 존재하지 않는지를 결정하고, 에지가 존재하여 에지가 속하는 방향 그룹을 결정하면, 멀티플렉서(30)는 입력으로서 에지 존재 신호(60), EG_DIR1 신호(41) 및 수직 방향 신호(31)를 취하고, 출력으로서 EG_DIR 신호(28)를 제공한다. EG_DIR 신호(28)는 보간된 픽셀(12)을 통해 통과하는 검출된 에지가 속하는 그룹을 나타내는 2비트 신호이다. EG_DIR 신호(28)가 로직 00을 포함하면, 검출된 에지 방향은 90도이다. EG_DIR 신호(28)가 로직 10을 포함하면, 검출된 에지 방향은 0도 내지 90도 그룹에 있다. 마지막으로, EG_DIR 신호(28)가 로직 11을 포함하면, 검출된 에지 방향은 90도 내지 180도 방향 그룹에 있다. EG_DIR 신호(28)는 입력으로서 방향 검출 블록들(도 3의 18, 20)에 제공되고, 그 로직은 각각 도 7 및 도 6에 보다 상세하게 도시된다.

에지의 존재가 결정되고, 검출된 에지 방향이 방향 그룹에 할당되면, 방법의 다음 동작은 에지가 존재하는 7X2 픽셀 윈도우(10)의 7개의 가능한 방향 라인들(14)에 따라 결정하는 것이다. 도 6 및 도 7은, 에지 방향이 90도 내지 180도 범위 또는 0도 내지 90도 범위 내에 각각 놓인다고 결정되었을 때, 검출된 에지 방향을 결정하기 위한 실시예를 도시하는 로직 블록도들이다. 이 논의는 도6에 대해 집중하지만, 도 7에 대한 논의도 실질적으로 동일하다.

도 6은, 에지 방향이 90도 내지 180도 범위에 있을 때, 에지 방향들의 그룹으로부터 에지의 방향을 검출할 수 있는 방법을 도시한다. 도 6은 도 3으로부터의 에지 방향 검출 블록(20)의 보다 상세한 로직 블록도이다. 유사하게, 도 7은 도 3의 방향 검출 블록(18)의 보다 상세한 로직 블록도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 방향 그룹 3에 속하는 3개의 픽셀 쌍들의 각각에서 픽셀들의 휘도값들의 차이는, 도 4(즉, Y00-Y16, Y01-Y15, Y02-Y14)에 지정된 바와 같이, 분리된 차분 블록(separate difference block, 66)에서 결정되고, 각각의 차이 신호는 분리된 절대값 블록(70)으로 출력한다. 절대값 블록들(70)은 출력 신호로서 그들의 각각의 입력 신호의 절대값을 최소값 프로세서(72)에 각각 제공한다.

따라서, 최소값 프로세서(72)는 대응하는 픽셀 쌍의 휘도값들의 차이의 절대값에 각각 대응하는 3개의 입력들(입력 포인트들 A, B, C에서)을 취한다. 최소값 프로세서(72)는 어느 것이 최소 휘도값인지를 결정하도록 3개의 입력 신호들을 비교한다. 입력 A는 픽셀들(Y00, Y16)의 휘도값들 사이의 차이의 절대값에 대응하는 신호를 수신한다. 입력 B는 픽셀들(Y01, Y15)의 휘도값들 사이의 차이의 절대값에 대응하는 신호를 수신한다. 입력 C는 Y02 및 Y14의 휘도값들 사이의 차이의 절대값에 대응하는 신호를 수신한다. 따라서, 신호 C의 값이 신호 B의 값과 같거나 그보다 더 작고, 또한, 신호 A의 값과 같거나 그보다 더 작으면, 에지 방향은 135도이다(검출된 에지 방향은 픽셀 쌍 Y02-Y14를 통해 놓인다). 대신에, 신호 B의 값이 신호 A의 값과 같거나 그보다 더 작고, 신호 C의 값과 같거나 그보다 더 작으면, 에지 방향은 153.5도이다(검출된 에지 방향은 픽셀 쌍 Y01-Y15를 통해 놓인다). 그렇지 않으면, 에지 방향은 161.5도이다(검출된 에지 방향은 픽셀 쌍 Y00-Y16을 통해 놓인다).

신호 A가 최소값이면, 최소 비디오 프로세서(72)로부터의 출력은 3비트 로직 신호(100)이고, 여기서 로직 1은 최소값에 할당되고, 로직 0은 비최소값에 할당된다. 유사하게, 신호 B가 최소값이면, 최소값 프로세서(72)로부터의 출력은 로직 010이 될 것이다. 마찬가지로, 포인트 C에 대한 신호 입력이 최소이면, 최소값 프로세서(72)로부터의 출력은 로직 001이 될 것이다. 그러나, 신호들 A, B 및 C 중 하나 이상이 최소값이 될 수 있고, 실제로, 3개 모두가 같으면, 그들은 모두 최소값들이며, 최소값 프로세서(72)로부터의 출력이 로직 111임을 주목한다. 최소값 프로세서(72)로부터의 3개의 1비트 출력 신호들은, 입력으로서 도 4의 2비트 EG_DIR 신호(28)를 더 취하는 인코더(80)에 입력된다.

따라서, 인코더(80)는 입력들로서 5비트를 취하고, 출력으로서 2비트 우측_에지 신호(right_edge signal, 82)를 제공한다. 우측_에지 신호(82), 및 0도 내지 90도 에지 방향 범위에 대해 도 7에 도시된 로직으로부터의 대응하는 좌측_에지 신호(83)는, 전술된 바와 같이, 도 3의 인코더(22)에 입력들로서 제공된다. 우측_에지 신호(82)는 어떤 에지도 존재하지 않음을 나타내는 00의 로직값, 135도의 검출된 에지 방향을 나타내는 01의 값, 153.5도의 검출된 에지 방향에 대응하는 10의 값, 또는 161.5도의 검출된 에지 방향에 대응하는 11의 값을 포함할 수 있다. 하나 이상의 최소값이 존재하면, 90도에 대해 보다 가까운 방향이 선택될 수 있다. 우측_에지 신호(82)에 대한 값들은 인코더(80)에 대한 다양한 가능한 입력들에 대응하도록 인코더(80)의 로직에 인코딩된다.

유사하게, 도 7은, 에지가 0도 내지 90도 방향 범위를 통해 통과하도록 결정되는 상태를 위해 대응하는 로직을 예시한다. 도 7의 로직은 실질적으로 도 6의 그것과 동일하고, 단지 차이는 이용된 상이한 픽셀 쌍들이다. 도 7에서의 동일한 번호의 구성요소들은 도 6에서의 동일한 번호의 구성요소들에 대응하고, 그룹 1의 픽셀 쌍들에서의 픽셀들의 휘도값들에 대응하는 상이한 입력들에 대해 동일한 기능을 제공한다.

이제, 도 3을 참조하면, 검출된 에지 방향이 결정되면, 우측_에지 신호(82) 및 좌측_에지 신호(83)는 인코더(22)에 제공된다. 또한, 에지 검출 블록(14)으로부터의 1비트 출력 신호는 에지가 존재하는지 여부를 나타내도록 인코더(22)에 입력된다. 다라서, 인코더(22)는 입력들로서 5비트를 취하고, 보간 블록(24)에 3비 트 출력 EG 신호(23)를 제공한다. 인코더(22)의 로직은 도 8에 도시된다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, EG 신호(23)의 값, 도 3의 에지 적응 보간 블록(24)에 대한 15개 입력들 중 하나는, 보간된 픽셀(12)을 위한 휘도값으로서 도 3의 포스트 프로세싱 블록(26)에 출력될 도 9의 멀티플렉서(94)에 7개의 입력 신호들 중 하나를 선택하는데 이용된다.

도 9는 도 3의 보간 블록(24) 내의 로직을 도시하는 단순화된 로직 블록도이다. 도 9에서 참조될 수 있는 것처럼, 보간 블록(24)은 입력들로서 도 2의 픽셀들(Y00 내지 Y06) 및 픽셀들(Y10 내지 Y16)에 대한 휘도값들을 취한다. 7개의 픽셀 쌍들은(전술된 바와 같이) 분리된 합산 블록들(separate summing blocks, 90)에서 합산된 그들의 휘도값들을 각각 갖는다. 각각의 픽셀 쌍 휘도값들의 합은, 2로 합을 나누는 분리된 분할 회로 블록(separate division circuit block, 92)에 제공된다. 결과는 각각의 픽셀 쌍의 휘도값들이 평균화되고, 각각의 평균 휘도값 신호가 입력으로서 멀티플렉서(94)에 제공된다는 것이다. 7개의 평균 휘도값 신호들에 부가하여, 멀티플렉서(94)는 입력으로서 EG 신호(23)를 취한다. EG 신호(23)는, 7개의 평균 휘도값 신호들 중 어느 것이 멀티플렉서(94)로부터 출력 신호들로서 제공될 것인지를 결정하도록 선택기 신호로서 동작한다. 멀티플렉서(94), 따라서 보간 블록(24)으로부터의 출력 신호(96)는 보간된 픽셀(12)을 위한 휘도값에 대응한다. 즉, 출력 신호(96)는 디스플레이된 영상 상에 보간된 픽셀(12)을 발생시키는 데 이용될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 보간된 픽셀(12)을 발생시키는 단계는, 보간된 픽 셀(12)을 통해 통과하는 에지의 검출된 에지 방향에 따라 놓이는 픽셀 쌍에서 픽셀들의 평균 휘도값을 계산하는 단계를 포함한다. 보간된 픽셀(12)의 휘도값은 보간된 픽셀(12)을 포함하는 보간된 라인 바로 위의 라인 및 바로 아래의 라인에 위치된 2개의 픽셀들의 평균 휘도와 같은 값을 가질 것이고, 그것은 본 명세서의 기술에 따라 결정된 검출된 에지 방향에 따라 놓인다. 따라서, 검출된 에지 방향이 18.5도 방향 라인에 따르면, 보간된 픽셀(12)의 휘도값은 2로 나누어진, 픽셀(Y06)의 휘도값 + 픽셀(Y10)의 휘도값과 같다. 따라서, 각각의 에지 방향 라인(14)에 따라 검출된 에지 방향들을 위해, 보간된 픽셀(12)에 대해 대응하는 휘도값은 다음과 같이 제공된다.

(검출된 에지 방향 = 18.5도)이면, X = (Y06+Y10)/2

(검출된 에지 방향 = 26.5도)이면, X = (Y05+Y11)/2

(검출된 에지 방향 = 45도)이면, X = (Y04+Y12)/2

(검출된 에지 방향 = 135도)이면, X = (Y02+Y14)/2

(검출된 에지 방향=153.5도)이면, X = (Y01+Y15)/2

(검출된 에지 방향=161.5도)이면, X = (Y00+Y16)/2

그렇지 않으면 X = (Y03+Y13)/2

여기서, X는 보간된 픽셀(12)의 휘도값이다.

입력으로서 디스플레이 시스템에 제공되는 비디오 신호가 합성 비디오 신호의 형태일 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 합성 비디오 신호는 본 기술의 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 NTSC 신호, PAL 신호 또는 어떤 다른 이러한 신호일 수 있다. NTSC는 국가 텔레비전 표준 위원회(National television Standards Committee)를 나타내고, 합성 비디오 신호를 초당 약 30 프레임들(인터레이스된)의 리플레시 레이트로 규정한다. 각각의 프레임은 525 라인들을 포함하고 1600만의 서로 다른 컬러들을 포함할 수 있다. 입력으로서 제공되는 합성 비디오 신호는 또한 높은 명도의 준비된 텔레비전을 위한 신호일 수 있는데, 이는 NTSC 표준들에 근거하여 현재 텔레비전 표준들보다 더 나은 해상도를 제공할 수 있다. PAL은 위상 변경 선로(Phase Alternating Line), 즉 유럽에서의 우세한 텔레비전 표준을 나타낸다. 그런데, NTSC는 초당 30 프레임들에 525 라인들의 해상도를 전하고, PAL은 초당 25 프레임들에 620 라인들을 전한다. PAL 및 NTSC 설명들은 본 기술의 당업자에게 잘 알려져 있다.

일부 예들에서, 왜곡된 출력 발생시 어떤 에지 방향 검출 에러가 있는 경우, 에지 방향을 검출하고 에지 적응 보간을 실행하기 위한 방법이 결과로서 생길 수 있다. 이러한 왜곡된 출력이 디스플레이에 바로 발송되는 경우, 도트 노이즈(dot noise)와 같은 영상 결함들이 생길 수 있다. 에지 방향 검출 에러들은 특히 영상들이 매우 세부적이기 때문에 어떤 알고리즘으로도 생길 수 있다. 그러므로, 에지 방향 검출에서 에러들과 연관된 이러한 아티팩트들을 교정하기 위하여, 에지 적응 보간 이후, 노이즈를 감소시키거나 제거하도록 포스트 프로세싱을 위해 많은 구현들을 제공할 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 포스트 프로세싱은 포스트 프로세싱 블록(26)에서 실행되며, 또한 입력들로서, 보간된 픽셀(12) 바로 위의 픽셀과 바로 아래의 픽셀에 대한 휘도값들과, 보간된 픽셀(12)의 바로 좌측과 바로 우측에 미리 보간된 픽셀들에 대한 휘도값들과, 또한 스스로 새로이 보간된 픽셀(12)(도 3의 보간 블록(24)에서 출력된)에 대한 휘도값을 취한다. 이러한 처리는 도 10 및 11을 참조하여 보다 더 상세히 설명된다.

도 10은 본원에 기재된 기술들에 따라 포스트 프로세싱을 위해 이용되는 픽셀들의 도면이다. 도 10은 새로이 보간된 픽셀(12)과, 픽셀(Y03) 및 픽셀(Y13)(보간된 픽셀(12) 바로 아래와 바로 위의 픽셀들)을 포함한다. 도 10은 보간된 픽셀(Xl) 및 보간된 픽셀(Xr)을 더 포함하는데, 이는 보간된 픽셀(12)의 바로 좌측과 바로 우측에 각각 미리 보간된다. 보간된 픽셀들(12, Xl 및 Xr)은 에지 적응 보간 이후지만, 포스트 프로세싱 알고리즘이 그들에 적용되기 전에 보여진다. 따라서, 도 10은 포스트 프로세싱 블록(24)에 상기 입력들과 서로에 대해 그들의 관계를 나타낸다.

도 11은 도 3의 포스트 프로세싱 블록(26)의 로직을 보여주는 보다 상세한 블록도이다. 포스트 프로세싱 블록(26)은 입력들로서 보간된 픽셀들(12, Xr 및 Xl)에 대한 휘도값들 뿐만 아니라 픽셀들(Y03 및 Y13)에 대한 휘도값들을 취하는 5 포인트 메디안 필터(100)를 포함한다. 보간된 픽셀(12)("X")이 보간될 라인 바로 위의 라인과 바로 아래의 라인에서 픽셀들을 이용하여 보간되기 때문에, 보간된 픽셀(12) 바로 위와 바로 아래의 픽셀들을 따라(예를 들어 Y03, X 및 Y13을 따라, 여기서 X는 에지 적응 보간 결과[픽셀 12]임) 어떤 수직의 높은 주파수 성분도 있어서는 안된다. 이로 인해, 보간된 픽셀(12)의 휘도값이 픽셀들(Y03 및 Y13) 양자의 것보다 더 크다면, 또는 보간된 픽셀(12)의 휘도값이 픽셀들(Y03 및 Y13) 양자의 것보다 더 작다면, 보간된 픽셀(12)에 대해 계산된 휘도값이 부정확하거나, 또는 부정확한 에지 방향 검출로 생성된 도트 노이즈를 포함한다고 가정한다. 메디안 필터가 자극적인 노이즈를 제거할 능력을 제공할 수 있음은 본 기술의 당업자에게 널리 알려져 있다. 상기 방법은 도트 노이즈를 제거하기 위하여 5 포인트 메디안 필터(100)를 이용할 수 있다.

도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 포스트 프로세싱 블록(26)에 2가지 동작들이 생길 수 있다. 픽셀 휘도값들은 출력으로서 X_after_median 신호(124)를 제공하는 5 포인트 메디안 필터(100)에 입력된다. X_after_median 신호(124)는 5 포인트 메디안 필터(100)에서 5개의 입력 신호들로부터로의 중간 신호값이다. 따라서, X_after_median 신호(124)는 픽셀들(Y03, Y13), 보간된 픽셀(12, Xl 및 Xr)에서 중간 휘도값에 대응하는 신호와 같다. Y03은 보간된 픽셀(12) 바로 위의 픽셀의 휘도값이고, Y13은 보간된 픽셀(12) 바로 아래의 픽셀에 대한 휘도값이고, Xl은 보간된 픽셀(12)의 바로 좌측에서 에지 적응 보간에 의해 발생된 픽셀에 대한 휘도값이고, Xr은 보간된 픽셀(12)의 바로 우측에서 에지 적응 보간에 의해 발생된 픽셀에 대한 휘도값이다. 따라서, 포스트 프로세싱 방법의 실시예는 입력들로서, 에지 검출 및 에지 적응 보간 방법들의 실시예들에 의해 보간될 라인에 대해 미리 발생된 3개의 픽셀들의 휘도값들을 취하는 단계, 및 포스트 프로세싱 클린업 기준들을 위해 3개의 휘도값들을 이용하는 단계를 포함한다. 영상의 경계에서의 픽셀의 경우에서는 실행되는 어떤 포스트 프로세싱도 없으며, 그것이 보간 블록(24)에서 오는 형태로 영상의 경계에서의 픽셀은 디스플레이에 그 대신에 전달된다.

포스트 프로세싱에서의 두 번째 동작과 같이, X_after_median 신호(124)는, X_after_median 신호(124)와 이 평균 사이의 차이가 미리 설정한 값보다 더 큰지를 결정하기 위하여 픽셀들(Y03 및 Y13)의 휘도값들의 평균에 비교된다. 상기 차이가 미리 설정한 값보다 더 크다면, 보간 결과는 신뢰할 수 없다고 생각되고, 보간된 픽셀(12)에 대한 출력값은 보간된 픽셀(12) 바로 위와 바로 아래의 픽셀들의 평균의 출력값으로 바뀐다.

따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 픽셀들(Y03 및 Y13)에 대한 휘도값들은 합산 블록(110)에 부가되고, 그 합은 2로 나뉘는 나눗셈 블록(120)에 제공된다. 나눗셈 블록(120)으로부터의 출력은 X_after_median 신호(124)에 따라, 2개의 신호들의 차이를 취하는 차분 블록(130)에 제공되는 vertical_int 신호(122)이다. 이 차이는 입력으로서 차이의 절대값을 취하는 절대값 블록(140)에 제공되고, 이를 입력(입력 "A")으로서 비교기(160)에 제공한다. Vert_int 신호(122)는 또한 입력으로서 vert-int 신호(122)의 값을 팩터(170)로 곱하는 적 블록(150)에 제공된다. vert-int 신호(122)외 팩터(170)의 곱을 포함하는 곱 신호(151)는 제 2 입력으로서(입력 "B") 비교기(160)에 제공된다. 팩터(170)는 1 보다 작은 임의 결정된 값일 수 있으며, 다른 값들이 이용될 수 있더라도, 통상 약 0.75로 설정된다.

비교기(160)에서, X_after_median 신호(124)와 vert_int 신호(122) 간의 차이의 절대값이 vert_int 신호(122)와 팩터(170)의 곱보다 더 크다면(예를 들어, 비교기(160)의 A 입력이 B 입력보다 더 크다면), 멀티플렉서(180)로부터의 출력(출력 신호(28))은 픽셀들(Y03 및 Y13)의 평균 휘도값에 대응하는 vert_int 신호(122)라고 선택된다. 그렇지 않다면, 멀티플렉서(180)로부터의 출력 신호(28)(즉, 포스트 프로세싱 블록(26)으로부터의 출력 신호)는 X_after_median 신호(124)일 것이다. 비교기(160)는 그의 A 입력에서의 신호와 그의 V 입력에서의 신호를 비교하고, 신호 A가 신호 B 보다 더 크면 로직 1을 제공하거나, 신호 A가 신호 B 보다 작거나 같다면 로직 0을 제공한다.

그러므로, X_after_median 신호(124)와 vert_int 신호(122) 간의 차이의 절대값이 너무 클 때(즉, vert_int 신호(122)와 팩터(170)의 곱보다 더 클 때), 로직 1이 멀티플렉서(180)에서 출력되고, 이는 신뢰할 수 없는 보간 결과에 대응한다. 멀티플렉서(180)에서 입력된 로직 1은 출력 신호(28)로서 vert_int 신호(122)를 선택한다. X_after_median 신호(124) 및 vert_int 신호(122) 간의 차이의 절대값이 vert_int 신호(122)와 팩터(170)의 곱보다 더 크지 않으면, 보간은 신뢰할 수 있다고 생각된다. 멀티플렉서(180)는 비교기(160)로부터 입력된 로직 0을 수신하고, 출력 신호(28)로서 5 포인트 메디안 필터(100)로부터의 출력 신호(X_after_median 신호(124))를 선택할 것이다. 출력 신호(28)는 포스트 프로세싱 블록(26)으로부터 보간된 영상의 일부로서 디스플레이될 영상 디스플레이 장치에 제공된다.

도 12a는 수직 보간만을 이용하는 인터레이스 대 프로그레시브 변환의 결과를 도시하는 영상의 일부 스크린 샷이다. 쟈그된 에지들(200)이 도 12a에서 뚜렷하게 보여진다. 도 12b는 에지 적응 보간 및 에지 검출 알고리즘들의 실시예를 이용한 인터레이스 대 프로그레시브 변환 후 그러나 포스트 프로세싱 없이도 동일 영상의 일부 스크린 샷이다. 영상의 해상도가 상당히 향상된다는 것에 유의한다. 그러나, 화살표(150)로 가리키는 것처럼, 결과로서 생긴 도트 노이즈가 보인다. 끝으로, 도 12c는 본원에 기재된 바와 같이 포스트 프로세싱을 포함하는 제안된 방법의 실시예를 이용한 인터레이스 대 프로그레시브 변환 후의 동일한 영상의 일부 스크린 샷을 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 12b에서와 같이 동일한 영역을 지시하는 도 12c의 화살표(150)로 가리키는 것처럼, 도 12b의 도트 노이즈가 제거되었다.

포스트 프로세싱의 감광성 및 신뢰성은 vert_int 신호(122) 및 팩터(170)의 곱을 변경함으로써(예를 들어, 팩터(170)의 값을 변경함으로써) 제어될 수 있다. 따라서, 포스트 프로세싱 블록(26)은 출력으로서, 보간된 픽셀(12) 바로 위와 바로 아래의 픽셀들의 평균인 보간된 픽셀(12)에 대한 에지 적응 보간된 값이나 수직 보간 값중 어느 하나를 제공할 수 있다. 팩터(170)는, 보다 신뢰할 수 있는 2개의 값들이 포스트 프로세싱 블록(26)으로부터 출력되도록, 에지 보간의 감광성을 조절한다.

실시예들은 컴퓨터 또는 텔레비전 세트와 같은 시스템의 일부로 컴퓨터 판독가능 매체에서 구현될 수 있다. 다른 방법으로, 시스템은 집적 회로와 같이, 더욱 소형화될 수 있다. 시스템 내의 프로세서는 컴퓨터 판독가능 매체를 액세스하고, 이 시스템을 위한 명령들의 세트로서 그 안의 코드를 실행할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 하드 드라이브, CD ROM, 집적 회로 RAM 또는 ROM 등을 포함할 수 있다. 따라서, 실시예들은 MIP들 프로세서에서 또는 에칭된 로직(etched-in logic)을 갖는 주문형 칩에서의 CPU에서 구현될 수 잇다. 통상, 실시예들은 보간을 실행하는데 필요한 계산 리소스들을 줄이기 위한 하드 와이어드(hard-wired)일 수 있다. 실시예들은 단일 칩 집적 응용에 개시된 것과 같은 인터레이스 대 프로그레시브 변환 칩에서 구현될 수 있다. 따라서, 실시예들은 영상 신호내의 감소된 결함들의 이점을 디스플레이에 제공할 수 있다. 종래 기술과 달리, 포스트 프로세싱은 보통 영상의 에지 적응 보간에 부딪치는 아티팩트들을 제거할 수 있다.

결과적으로, 더 나은 에지 적응형 보간 프로세스 및 인터레이스 대 프로그레시브 변환을 수행한다. 상술한 설명에서, 본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 기술되었다. 그러나, 본 기술의 당업자들은 첨구된 청구범위에서 설명하는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고도 다양한 수정 및 변경들을 할 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미하기 보다 오히려 예시적인 것으로 간주될 것이며, 이와같은 모든 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함될 것이라고 의도된다.

특정 실시예들에 관해서 이점들, 다른 장점들 및 문제들에 대한 해결들을 상기 기술하였다. 그러나, 발생하거나 더 표명될 어떤 이점, 장점 또는 해결을 야기할 수 있는 이점들, 장점들, 문제들에 대한 해결들, 및 어떤 요소(들)가 결정적, 필수적, 또는 기본적인 특징이나 어떤 또는 모든 청구항의 요소로서 해석되진 않는다.

Claims (29)

1. 픽실레이트(pixilated)된 영상의 해상도를 향상시키는 방법에 있어서,

   픽셀들의 제 1 그룹 및 픽셀들의 제 2 그룹에 대한 데이터를 수신하는 단계와,

   상기 영상내의 에지가 픽셀들의 상기 제 1 및 상기 제 2 그룹들 사이에 위치한 제 1 픽셀을 통과하는지를 결정하는 단계와,

   상기 에지가 방향들의 선택된 세트를 식별하도록 방향들의 제 1 세트 또는 방향들의 제 2 세트에서 연장하는지를 결정하는 단계와,

   방향들의 상기 선택된 세트내의 상기 에지에 대한 특정 방향을 선택하는 단계와,

   상기 특정 방향의 선택에 응답하여 상기 제 1 픽셀에 대한 파라미터의 제 1 값을 결정하는 단계를 포함하며,

   에지가 제 1 픽셀을 통과하는지를 결정하는 단계 및 상기 에지가 방향들의 제 1 세트 또는 방향들의 제 2 세트에서 연장는지를 결정하는 단계는:

   상기 에지가 약 0도 및 약 90도 사이에 놓이는 방향들의 제 1 세트, 약 90도 및 약 180도 사이에 놓이는 방향들의 제 2 세트, 및 약 90도에 놓이는 제 3 방향에서 연장하는지를 결정하는 단계와,

   어떤 방향에 대응하는 픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 내의 픽셀들의 각 쌍에 대해서, 상기 픽셀들 쌍 사이에서 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 단계와,

   제 1 합산된 차이 및 제 2 합산된 차이를 형성하기 위하여, 방향들의 상기 제 1 및 제 2 세트들 각각에 대한 상기 차이들을 합산하는 단계와,

   제 3 방향 차이를 형성하기 위하여 상기 제 3 방향에 대응하는 상기 픽셀들 쌍 사이에 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 단계와,

   상기 제 1 합산된 차이, 상기 제 2 합산된 차이, 및 상기 제 3 방향 차이에 대한 절대값들을 결정하는 단계와,

   중간값을 식별하기 위하여 상기 제 1 합산된 차이, 상기 제 2 합산된 차이, 및 상기 제 3 방향 차이에 대한 중간치를 결정하는 단계와,

   차분 합산된 차이를 형성하기 위하여 상기 제 1 합산된 차이 및 상기 제 2 합산된 차이 사이의 차이의 절대값을 결정하는 단계와,

   상기 제 3 방향 차이가 상기 중간값이고 상기 차분 합산된 차이가 임계값보다 크거나 동일하면, 에지가 존재한다고 식별하는 단계와,

   상기 제 1 합산된 차이가 상기 제 2 합산된 차이보다 더 작은 경우, 방향들의 상기 선택된 세트로서 방향들의 상기 제 1 세트를 식별하는 단계와,

   상기 제 2 합산된 차이가 상기 제 1 합산된 차이보다 더 작은 경우, 방향들의 상기 선택된 세트로서 방향들의 상기 제 2 세트를 식별하는 단계를 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 적어도 5개의 픽셀들을 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 7개의 픽셀들을 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   픽셀들의 상기 제 1 그룹은 제 1 방향에서 연장하고,

   픽셀들의 상기 제 2 그룹은 상기 제 1 방향에 실질적으로 평행한 제 2 방향에서 연장하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 동일한 수의 픽셀들을 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   방향들의 상기 제 1 및 제 2 세트들 각각의 내의 방향들의 수가,

   (N_p1 - 1)/2

   와 같거나 가장 가까운 정수이고, 여기서 N_p1은 상기 제 1 그룹 픽셀들내의 픽셀들의 수인, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,

    방향들의 상기 선택된 세트내의 상기 에지에 대한 특정 방향을 선택하는 단계는,

    방향들의 상기 선택된 세트내의 방향에 대응하는 각각의 픽셀들 쌍에 대해, 상기 픽셀들 쌍 사이의 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 단계와,

    값들의 상기 차이들의 절대값들을 결정하는 단계와,

    상기 절대값들중 어느 것이 더 낮은 값을 갖는지를 결정하는 단계와,

    상기 특정 방향으로서 상기 더 낮은 값에 대응하는 방향을 식별하는 단계를 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 파라미터는 세기인, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 픽셀에 대한 상기 파라미터의 상기 제 1 값을 결정하는 단계는,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들로부터 어느 특정 픽셀들이 상기 특정 방향에 대응하는가를 식별하는 단계와,

    상기 특정 픽셀들에 대한 상기 파라미터의 값들의 평균을 결정하는 단계와,

    상기 제 1 값을 상기 평균과 같게 설정하는 단계를 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 값을 결정한 후에 상기 제 1 픽셀에 대한 상기 파라미터의 제 2 값을 결정하는 단계를 더 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방 법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 2 값을 결정하는 단계는, 다음의 픽셀들, 즉

    픽셀들의 상기 제 1 그룹내에서 상기 제 1 픽셀에 가장 가까운 픽셀인 제 2 픽셀,

    픽셀들의 상기 제 2 그룹내에서 상기 제 1 픽셀에 가장 가까운 픽셀인 제 3 픽셀,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 사이에 놓이고 상기 제 1 픽셀에 바로 인접해 있는 제 4 픽셀, 및

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 사이에 놓이고 상기 제 4 픽셀의 반대쪽 상의 상기 제 1 픽셀에 바로 인접해 있는 제 5 픽셀에 대해,

    파라미터의 값들을 결정하는 단계와,

    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 픽셀들에 대한 파라미터의 중간값을 결정하는 단계와,

    상기 제 2 및 제 3 픽셀들에 대한 파라미터의 평균값을 결정하는 단계와,

    상기 중간값 및 상기 평균값중 어느 것이 상기 제 2 값으로 사용되는가를 결정하는 단계를 포함하는, 픽실레이트된 영상의 해상도를 향상시키는 방법.
15. 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 상기 코드는,

    픽셀들의 제 1 그룹 및 픽셀들의 제 2 그룹에 대한 데이터를 수신하는 명령과,

    영상내의 에지가 픽셀들의 상기 제 1 및 상기 제 2 그룹들 사이에 위치한 제 1 픽셀을 통과하는지를 결정하는 명령과,

    상기 에지가 방향들의 선택된 세트를 식별하도록 방향들의 제 1 세트 또는 방향들의 제 2 세트에서 연장하는지를 결정하는 명령과,

    방향들의 상기 선택된 세트내의 상기 에지에 대한 특정 방향을 선택하는 명령과,

    상기 특정 방향의 선택에 응답하여 상기 제 1 픽셀에 대한 파라미터의 제 1 값을 결정하는 명령을 포함하며,

    상기 영상내의 에지가 제 1 픽셀을 통과하는지를 결정하는 명령 및 상기 에지가 방향들의 제 1 세트 또는 방향들의 제 2 세트에서 연장하는지를 결정하는 명령은:

    상기 에지가 약 0도 및 약 90도 사이에 놓이는 방향들의 제 1 세트, 약 90도 및 약 180도 사이에 놓이는 방향들의 제 2 세트, 및 약 90도에 놓이는 제 3 방향에서 연장하는지를 결정하는 명령과,

    어떤 방향에 대응하는 픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 내의 픽셀들의 각 쌍에 대해서, 상기 픽셀들 쌍 사이에서 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 명령과,

    제 1 합산된 차이 및 제 2 합산된 차이를 형성하기 위하여, 방향들의 상기 제 1 및 제 2 세트들 각각에 대한 상기 차이들을 합산하는 명령과,

    제 3 방향 차이를 형성하기 위하여 상기 제 3 방향에 대응하는 상기 픽셀들 쌍 사이에 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 명령과,

    상기 제 1 합산된 차이, 상기 제 2 합산된 차이, 및 상기 제 3 방향 차이의 절대값들을 결정하는 명령과,

    중간값을 식별하기 위하여 상기 제 1 합산된 차이, 상기 제 2 합산된 차이, 및 상기 제 3 방향 차이에 대한 중간치를 결정하는 명령과,

    차분 합산된 차이를 형성하기 위하여 상기 제 1 합산된 차이 및 상기 제 2 합산된 차이 사이의 차이의 절대값을 결정하는 명령과,

    상기 제 3 방향 차이가 상기 중간값이고 상기 차분 합산된 차이가 임계값보다 크거나 동일하면, 에지가 존재한다고 식별하는 명령과,

    상기 제 1 합산된 차이가 상기 제 2 합산된 차이보다 더 작은 경우, 방향들의 상기 선택된 세트로서 방향들의 상기 제 1 세트를 식별하는 명령과,

    상기 제 2 합산된 차이가 상기 제 1 합산된 차이보다 더 작은 경우, 방향들의 상기 선택된 세트로서 방향들의 상기 제 2 세트를 식별하는 명령을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
16. 제 15 항에 있어서,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 적어도 5개의 픽셀들을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
17. 제 15 항에 있어서,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 7개의 픽셀들을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
18. 제 15 항에 있어서,

    픽셀들의 상기 제 1 그룹은 제 1 방향에서 연장하고,

    픽셀들의 상기 제 2 그룹은 상기 제 1 방향에 실질적으로 평행한 제 2 방향에서 연장하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
19. 제 15 항에 있어서,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 각각은 동일한 수의 픽셀들을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
20. 제 19 항에 있어서,

    방향들의 상기 제 1 및 제 2 세트들 각각의 내의 방향들의 수가,

    (N_p1 - 1)/2

    와 같거나 가장 가까운 정수이고, 여기서 N_p1은 상기 제 1 그룹 픽셀들내의 픽셀들의 수인, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 제 15 항에 있어서,

    방향들의 상기 선택된 세트내의 상기 에지에 대한 상기 특정 방향을 결정하는 명령은,

    방향들의 상기 선택된 세트내의 방향에 대응하는 각각의 픽셀들 쌍에 대해, 상기 픽셀들 쌍 사이의 상기 파라미터의 값들의 차이를 결정하는 명령과,

    값들의 상기 차이들의 절대값들을 결정하는 명령과,

    상기 절대값들 중 어느 것이 더 낮은 값을 갖는지를 결정하는 명령과,

    상기 특정 방향으로서 상기 더 낮은 값에 대응하는 방향을 식별하는 명령을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
25. 제 15 항에 있어서,

    상기 파라미터는 세기인, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
26. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 1 픽셀에 대한 상기 파라미터의 상기 제 1 값을 결정하는 명령은,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들로부터 어느 특정 픽셀들이 상기 특정 방향에 대응하는가를 식별하는 명령과,

    상기 특정 픽셀들에 대한 상기 파라미터의 값들의 평균을 결정하는 명령과,

    상기 제 1 값을 상기 평균과 같게 설정하는 명령을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
27. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 1 값을 결정한 후에 상기 제 1 픽셀에 대한 상기 파라미터의 제 2 값을 결정하는 명령을 더 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 제 2 값을 결정하는 명령은, 다음의 픽셀들, 즉

    픽셀들의 상기 제 1 그룹내에서 상기 제 1 픽셀에 가장 가까운 픽셀인 제 2 픽셀,

    픽셀들의 상기 제 2 그룹내에서 상기 제 1 픽셀에 가장 가까운 픽셀인 제 3 픽셀,

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 사이에 놓이고 상기 제 1 픽셀에 바로 인접해 있는 제 4 픽셀, 및

    픽셀들의 상기 제 1 및 제 2 그룹들 사이에 놓이고 상기 제 4 픽셀의 반대쪽 상의 상기 제 1 픽셀에 바로 인접해 있는 제 5 픽셀에 대해,

    파라미터의 값들을 결정하는 명령과,

    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 픽셀들에 대한 파라미터의 중간값을 결정하는 명령과,

    상기 제 2 및 제 3 픽셀들에 대한 파라미터의 평균값을 결정하는 명령과,

    상기 중간값 및 상기 평균값중 어느 것이 상기 제 2 값으로 사용되는가를 결정하는 명령을 포함하는, 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체.
29. 제 15 항의 코드를 내장한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는, 영상 디스플레이 시스템.

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