KR100588902B1

KR100588902B1 - 영상 디인터레이스 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100588902B1
Application number: KR1020040033456A
Authority: KR
Inventors: 정우석
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2006-06-09
Also published as: KR20050108236A

Abstract

본 발명은 복잡한 계산량을 필요로 하지 않으면서도 영상 움직임에 효과적인 디인터레이싱을 실현할 수 있도록 한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 짝수 및 홀수 필드의 라인 데이터를 그대로 이용하거나 혹은 화소 단위의 움직임 추정과 인접하는 화소들을 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 종래 방식과는 달리, N×N 블록 단위의 루미넌스 총합값을 이용하여 N×N 블록 단위로 영상의 움직임을 추정하고, 이 움직임 추정 결과에 의거하여 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드 및 이전 짝수 필드와 이전 홀수 필드의 라인 화소 값들을 선택적으로 이용해 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 재구성함으로써, 복잡한 계산량을 필요로 하지 않으면서도 영상의 움직임에 적응적인 영상 디인터레이싱을 실현할 수 있는 것이다.

Description

영상 디인터레이스 장치 및 그 방법{VIDEO DEINTERLACE APPARATUS AND METHOD}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상 디인터레이스 장치의 블록구성도,

도 2는 도 1에 도시된 움직임 추정 블록의 상세 블록도,

도 3은 본 발명에 따라 화소의 루미넌스를 이용하는 N×N 블록 단위의 움직임 추정을 통해 인터레이스 영상을 디인터레이싱하는 과정을 도시한 순서도,

도 4는 본 발명에 따라 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때 현재 필드와 이전 필드를 선택적으로 이용하여 인터레이스 영상용 보간 데이터를 생성하는 상세 과정을 도시한 순서도,

도 5는 현재 짝수 필드와 이전 짝수 필드 및 현재 홀수 필드와 이전 홀수 필드의 N×N 블록에 대한 예시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

102 : 메모리 블록 104 : 움직임 추정 블록

106 : 필드 메모리 108 : 제1보간 데이터 발생 블록

110 : 제2보간 데이터 발생 블록 112 : 프레임 생성 블록

1041a, 1041b : 블록 분할 블록 1043a, 1043b : 차이값 산출 블록

1045 : 플래그 신호 발생 블록

본 발명은 영상신호 디인터레이스 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오드(홀수) 필드와 이븐(짝수) 필드로 된 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환하는데 적합한 영상 디인터레이스 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 디스플레이를 위한 영상신호는 인터레이스 영상과 디인터레이스 영상으로 구분할 수 있는데, 인터레이스 영상은 홀수 필드와 짝수 필드로 이루어져 격행 주사를 통해 디스플레이되는 영상을 나타내고, 디인터레이스 영상은 하나의 프레임으로 이루어져 순차 주사를 통해 디스플레이되는 영상을 나타낸다.

잘 알려진 바와 같이, NTSC 방송의 영상신호는 인터레이스 영상(즉, 홀수 필드와 짝수 필드의 격행 주사를 통해 하나의 영상 프레임을 표현하는 방식)으로 이루어져 있는데, 최근 들어 보급이 확산되고 있는 PDP, LCD 등의 디스플레이 소자는 디인터레이스 방식(즉, 즉, 영상을 한 라인씩 순차적으로 주사하여 한 프레임을 표현하는 방식)의 영상 모드를 지원하고 있다. 따라서, 이러한 PDP 등에서는 NTSC 방송의 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 재배열하는 수단을 채용하고 있다.

전형적인 종래 디인터레이스 방식으로는 두 라인 데이터를 그대로 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 방법과 화소(픽셀) 단위의 움직임을 추정 결과에 의거하여 인터레이스 영상을 생성하는 방법이 있다.

상기한 종래 방법들 중 라인 데이터를 이용하는 방식은 짝수 필드 라인 데이터와 홀수 필드 라인 데이터를 라인별로 겹쳐서 끼워 넣는 방식으로 디인터레이스 영상을 생성하는 기법인데, 이러한 기법의 경우 프레임용 보간 데이터의 생성을 위한 계산량이 간단하다는 장점을 갖는 반면에 필드별로 움직임이 심한 동영상일 경우 필드간의 영상 차이가 심하기 때문에 에지 근처에서 영상의 화질 열화를 필연적으로 수반되는 문제가 있다.

또한, 상기한 종래 방법들 중 화소 단위의 움직임을 추정하는 방식은 화소 단위의 움직임을 추정하고, 이 움직임 추정 결과에 의거하여 현재 필드의 인접하는 화소들 및/또는 이전 필드의 대응하는 위치의 인접 화소들을 이용하는 방식으로 디인터레이스 영상을 생성하는 기법인데, 이러한 기법의 경우 영상의 움직임에 매우 강한 특성을 갖는 반면에 계산량이 매우 복잡하다는 문제가 있으며, 이러한 문제는 결국 디인터레이스 장치의 저가격화를 저해시키는 요인으로 작용하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복잡한 계산량을 필요로 하지 않으면서도 영상 움직임에 효과적인 디인터레이싱을 실현할 수 있는 영상 디인터레이스 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 관점에 따른 본 발명은, 디인터레이스 영상 모드를 지원하는 영상 시스템에서 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환하는 장치로서, 인터레이스 영상을 N×N 블록 단위로 분할한 현재 N×N 블록과 이 에 대응하는 이전 N×N 블록을 이용하여 움직임을 추정하고, 그 움직임 추정 결과에 의거하여 보간을 위한 플래그 신호를 선택적으로 발생하는 선택 수단과, 상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 적어도 클 때, 상기 선택 수단으로부터 제공되는 플래그 신호에 응답하여, 상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 보간 데이터를 발생하는 제 1 수단과, 상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 작을 때, 상기 선택 수단으로부터 제공되는 다른 플래그 신호에 응답하여, 상기 현재 짝수 및 홀수 필드와 이전 짝수 및 홀드 필드를 선택적으로 이용하여 보간 데이터를 발생하는 제 2 수단과, 상기 제 1 수단 또는 제 2 수단으로부터 발생하는 보간 데이터를 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 수단을 포함하는 영상 디인터레이스 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, 디인터레이스 영상 모드를 지원하는 영상 시스템에서 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환하는 방법으로서, 인터레이스 영상을 N×N 블록 단위로 분할한 현재 N×N 블록의 루미넌스 값과 이에 대응하는 이전 N×N 블록의 루미넌스 값을 이용하여 움직임을 추정하는 제 1 과정과, 상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 적어도 클 때, 상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 제1의 보간 데이터를 발생하는 제 2 과정과, 상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 작을 때, 상기 현재 짝수 및 홀수 필드와 이전 짝수 및 홀드 필드를 선택적으로 이용하여 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 3 과정과, 선택적으로 발생되는 상기 제1의 보간 데이터 및 제2의 보간 데이터를 이용하여 상기 인터레이 스 영상에 대응하는 디인터레이스 영상을 생성하는 제 4 과정을 포함하는 영상 디인터레이스 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 핵심 기술요지는, 짝수 및 홀수 필드의 라인 데이터를 그대로 이용하거나 혹은 화소 단위의 움직임 추정과 인접하는 화소들을 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 전술한 종래 방식과는 달리, N×N 블록 단위의 루미넌스 총합값을 이용하여 N×N 블록 단위로 영상의 움직임을 추정하고, 이 움직임 추정 결과에 의거하여 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드 및 이전 짝수 필드와 이전 홀수 필드의 라인 화소 값들을 선택적으로 이용해 보간 데이터를 생성함으로써 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 재구성(변환)한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상 디인터레이스 장치의 블록구성도로서, 메모리 블록(102), 움직임 추정 블록(104), 필드 메모리(106), 제1보간 데이터 발생 블록(108), 제2보간 데이터 발생 블록(110) 및 프레임 발생 블록(112)을 포함한다.

도 1을 참조하면, 메모리 블록(102)에는 외부로부터 입력되는 영상 데이터, 즉 짝수 필드와 홀수 필드로 된 영상 데이터들이 저장되는데, 여기에서 저장된 필드 데이터들은 L10을 통해 움직임 추정 블록(104), 필드 메모리(106), 제1보간 데이터 발생 블록(108), 제2보간 데이터 발생 블록(110)으로 각각 제공된다.

다음에, 움직임 추정 블록(104)은 라인 L10을 통해 메모리 블록(102)으로부터 제공되는 짝수 필드 및 홀수 필드 영상을 기 설정된 N×N 블록(예를 들면, 16×16 블록 등)으로 각각 분할하고, 분할된 각 N×N 블록들이 루미넌스 총합값들을 이용하여 각 필드 내에서의 영상 움직임을 추정하고, 이 추정 결과에 의거하여 보간 데이터의 생성을 위한 플래그 신호를 라인 L11 또는 L13을 통해 선택적으로 발생하고, 또한 움직임 추정 결과에 의거하여 라인 L15를 통해 프레임 생성을 위한 절환 제어신호를 발생하는데, 이러한 움직임 추정 블록(104)에서 N×N 블록 단위로 움직임을 추정하여 그에 상응하는 플래그 신호 및 절환 제어신호를 발생하는 상세한 과정에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

여기에서, 필드 메모리(106)에는 현재 필드의 영상 데이터에 시간적으로 인접하는 이전 필드(짝수 필드 및 홀수 필드) 영상 데이터의 각 N×N 블록들에 대한 루미넌스 총합값들이 저장되며, 이러한 이전 필드(이전 짝수 필드 및 이전 홀수 필드) 내 각 블록의 루미넌스 총합값들은 현재 필드 내 대응하는 각 블록의 움직임을 추정하는데 비교 대상으로서 이용된다.

도 2는 도 1에 도시된 움직임 추정 블록의 상세 블록도로서, 본 발명의 움직임 추정 블록(104)은 제1블록 분할 블록(1041a), 제2블록 분할 블록(1041b), 제1차 이 값 산출 블록(1043a), 제2차이 값 산출 블록(1043b) 및 플래그 신호 발생 블록(1045)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 제1블록 분할 블록(1041a)은 도 1의 메모리 블록(102)으로부터 제공되는 현재 짝수 필드의 영상 데이터를 현재 N×N 짝수 블록(예를 들면, 16×16 짝수 블록 등)으로 분할하는 것으로, 여기에서 분할된 현재 N×N 짝수 블록 데이터들은 순차적으로(예를 들면, 짝수 필드의 좌상 블록으로부터 우하 블록으로) 다음 단의 제1차이 값 산출 블록(1043a)으로 제공된다.

다음에, 제1차이 값 산출 블록(1043a)은 제1블록 분할 블록(1041a)으로부터 제공되는 현재 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값을 산출하고, 제 1 메모리(106a)에 저장된 이전 짝수 필드 내 위치적(공간적)으로 대응하는 이전 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값 간의 짝수 블록 차이값을 산출하며, 이와 같이 산출된 짝수 블록 차이값을 라인 L21을 통해 플래그 신호 발생 블록(1045)으로 전달한다. 또한, 제1차이값 산출 블록(1043a)에서는 산출된 현재 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값을 제 1 메모리(106a)에 저장하며, 이와 같이 저장되는 현재 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값은 다음 짝수 필드 내 N×N 짝수 블록에 대응하는 이전 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값으로 이용된다.

한편, 제2블록 분할 블록(1041b)은 도 1의 메모리 블록(102)으로부터 제공되는 현재 홀수 필드의 영상 데이터를 현재 N×N 홀수 블록(예를 들면, 16×16 홀수 블록 등)으로 분할하는 것으로, 여기에서 분할된 현재 N×N 홀수 블록 데이터들은 순차적으로(예를 들면, 홀수 필드의 좌상 블록으로부터 우하 블록으로) 다음 단의 제2차이 값 산출 블록(1043b)으로 제공된다.

또한, 제2차이 값 산출 블록(1043b)은 제2블록 분할 블록(1041b)으로부터 제공되는 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 산출하고, 제 2 메모리(106b)에 저장된 이전 홀수 필드 내 위치적(공간적)으로 대응하는 이전 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값 간의 홀수 블록 차이값을 산출하며, 이와 같이 산출된 홀수 블록 차이값을 라인 L23을 통해 플래그 신호 발생 블록(1045)으로 전달한다. 또한, 제2차이값 산출 블록(1043b)에서는 산출된 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 제 2 메모리(106b)에 저장하며, 이와 같이 저장되는 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값은 다음 홀수 필드 내 N×N 홀수 블록에 대응하는 이전 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값으로 이용된다.

다음에, 플래그 신호 발생 블록(1045)은 라인 L21을 통해 제공되는 짝수 블록 차이값과 라인 L23을 통해 제공되는 홀수 블록 차이값을 가산하여 현재 블록에 대한 움직임 차이값을 산출하고, 이 산출된 움직임 차이값과 기 설정된 임계값간을 비교하며, 그 비교 결과에 의거하여 그에 상응하는 플래그 신호와 절환 제어신호를 선택적으로 발생한다. 예를 들어, 산출된 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이상일 때 라인 L11 상에 보간 데이터 생성을 위한 인에이블 신호를 의미하는 플래그 신호를 발생하여 제1보간 데이터 발생 블록(108)으로 제공함과 동시에 라인 L15 상에 절환 제어신호를 발생하여 프레임 생성 블록(112)에서 라인 L17 상의 보간 데이터를 전달받도록 절환 제어하고, 또한 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때 라인 L13 상에 보간 데이터 생성을 위한 인에이블 신호와 해당 N×N 블록에서의 움직임의 발생 여부를 나타내는 플래그 신호를 발생하여 제2보간 데이터 발생 블록(110)으로 제공함과 동시에 라인 L15 상에 절환 제어신호를 발생하여 프레임 생성 블록(112)에서 라인 L19 상의 보간 데이터를 전달받도록 절환 제어한다.

다시 도 1을 참조하면, 제1보간 데이터 발생 블록(108)은, 라인 L11을 통해 플래그 신호가 제공될 때(즉, 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이상일 때), 라인 L10을 통해 메모리 블록(102)으로부터 제공되는 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 각 N×N 블록의 라인 데이터 평균값을 이용하여 보간 데이터를 생성한다. 예를 들어, 16×16 블록이라고 가정할 때, 대응하는 짝수 라인과 홀수 라인의 평균값을 취하여 2개 라인을 생성하는 방식으로 16×32(가로×세로) 블록의 보간 데이터(즉, 디인터레이스 영상용 보간 데이터)를 발생하며, 여기에서 발생된 보간 데이터들은 라인 L17을 통해 다음 단의 프레임 생성 블록(112)으로 전달된다.

또한, 제2보간 데이터 발생 블록(110)은, 라인 L13을 통해 플래그 신호, 즉 보간 데이터 생성을 위한 인에이블 신호와 해당 N×N 블록에서의 움직임의 발생 여부를 나타내는 플래그 신호가 제공될 때(즉, 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때), 라인 L10을 통해 메모리 블록(102)으로부터 제공되는 현재 및 이전 짝수 필드와 현재 및 이전 홀수 필드의 각 N×N 블록의 라인 데이터를 선택적으로 이용하여 보간 데이터를 생성한다. 예를 들어, 현재 N×N 블록과 이에 대응하는 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 가질 때, 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 보간 데이터를 발생하고, 현재 N×N 블록이 움직임을 갖고 이에 대응하는 이전 N×N 블록이 움직임을 갖지 않을 때(즉, 움직임이 없다가 생길 때), 움직임이 없는 쪽에 가중치를 주어 이전 짝수 필드와 이전 홀수 필드를 이용하여 보간 데이터를 발생하며, 현재 N×N 블록이 움직임을 갖지 않고 이전 N×N 블록이 움직임을 가질 때(즉, 움직임이 있다가 사라질 때), 움직임이 없는 쪽에 가중치를 주어 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드를 이용하여 보간 데이터를 발생하고, 현재 N×N 블록과 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 갖지 않을 때, 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드를 이용(즉, 짝수 필드와 홀수 필드 라인 데이터의 교번적 삽입)하여 보간 데이터를 발생하는 등의 방식으로 보간 데이터를 발생하며, 여기에서 발생된 보간 데이터들은 라인 L19를 통해 다음 단의 프레임 생성 블록(112)으로 전달된다.

다음에, 프레임 생성 블록(112)은, 라인 L15를 통해 제공되는 절환 제어신호에 응답하여, 라인 L17 또는 L19를 통해 제1보간 데이터 발생 블록(108) 또는 제2보간 데이터 발생 블록(110)으로부터 제공되는 N×M 블록(예컨대, 가로와 세로가 16×32 등) 단위의 보간 데이터들을 이용하여 디인터레이스 영상(또는 영상 프레임)을 생성하며, 여기에서 생성된 디인터레이스 영상은 디스플레이를 위해 도시 생략된 디스플레이 측으로 전달된다.

한편, 본 실시 예에서는 현재 N×N 짝수 블록과 이에 대응하는 이전 N×N 짝수 블록간의 차이값과 현재 N×N 홀수 블록과 이전 N×N 홀수 블록의 차이값을 이용하여 움직임 차이값을 산출하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 현재 짝수 필드가 움직임을 가질 때 현재 홀수 필드 또한 움직임을 가질 확률이 매우 높다는 점을 고려하여 짝수 필드와 홀수 필드의 차이값을 모두 이용하지 않고, 짝수 필드 혹은 홀수 필드의 차이값만을 선택적으로 이용하여 최종적인 움직임 차이값을 산출할 수도 있으며, 이와 같이 어느 한쪽의 필드(짝수 필드 혹은 홀수 필드)만 이용하더라고 실질적으로 거의 동일 내지 유사한 결과를 얻을 수 있음은 물론이다. 이때, 움직임 검출을 위해 두 필드를 모두 이용하지 않고 어느 한 필드만을 이용할 경우 하드웨어적인 구조를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 데이터 처리를 위한 계산량 절감을 더욱 도모할 수 있는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 영상 디인터레이스 장치에 따르면, 전술한 종래의 화소 단위 움직임 추정 방식에서와 같이 복잡한 계산량을 필요로 하지 않으면서도 영상의 움직임에 효과적으로 대응할 수 있는 영상의 디인터레이싱을 실현할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 영상 디인터레이스 장치를 이용하여 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환(재구성)하는 과정에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따라 화소의 루미넌스를 이용하는 N×N 블록 단위의 움직임 추정을 통해 인터레이스 영상을 디인터레이싱하는 과정을 도시한 순서도이다. 설명에 앞서, 설명의 편의와 이해의 증진을 위해, 예시로서 제시된 도 4에 있어서, En을 현재 N×N 짝수 블록, En-1을 이전 N×N 짝수 블록, On을 현재 N×N 홀수 블록, On-1을 이전 N×N 홀수 블록이라 가정한다.

도 3을 참조하면, 움직임 추정 블록(104)에서는 라인 L10을 통해 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드 데이터가 입력되면, 각 필드 데이터를 기 설정된 N×N 블록 으로 각각 분할, 즉 현재 N×N 짝수 블록들과 현재 N×N 홀수 블록들로 분할한다(단계 302).

다음에, 디인터레이싱하고자 하는 현재 N×N 짝수 블록과 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 각각 계산하여 현재 짝수 블록의 루미넌스 총합값과 현재 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 각각 산출한다(단계 304). 예를 들면, 현재 16×16 짝수 블록의 루미넌스 총합값과 현재 16×16 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 각각 산출한다.

이어서, 산출된 현재 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값과 이에 공간적(위치적)으로 대응하는 기 저장된 이전 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값 간의 감산을 통해 짝수 블록의 차이값을 산출하고, 산출된 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값과 이에 공간적(위치적)으로 대응하는 기 저장된 이전 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값 간의 감산을 통해 홀수 블록의 차이값을 산출하며(단계 306), 다시 짝수 블록의 루미넌스 총합값과 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 가산하여 최종적인 움직임 차이값을 산출한다(단계 308).

다음에, 상술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 최종 산출된 움직임 차이값과 기 설정된 임계값(k)간을 비교하고(단계 310), 그 비교 결과에 의거하여 선택적인 보간 데이터의 발생 경로, 즉 현재 짝수 및 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하는 보간 데이터 발생 경로를 선택할 것인지 혹은 현재 및 이전 짝수 필드와 현재 및 이전 홀스 필드를 선택적으로 이용하는 보간 데이터 발생 경로(화소 분류기 이용 경로)를 선택할 것인지를 나타내는 플래그 신호를 라인 L11 또는 L13 상에 발생한 다.

상기 단계(310)에서의 비교 결과, 산출된 움직임 차이값이 기 설정된 임계값(k) 이상인 경우, 움직임 추정 블록(104)에서는 라인 L11 상에 플래그 신호를 발생하며, 그 결과 제1보간 데이터 발생 블록(108)에서는 현재 N×N 짝수 블록과 현재 N×N 홀수 블록의 라인 평균(LA)값을 이용하여 NM 블록의 보간 데이터를 발생한다(단계 312). 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 N×N 짝수 블록(En)의 라인 데이터 a1과 현재 N×N 홀수 블록(On)의 라인 데이터 c1의 라인 평균값을 두 라인의 데이터 값으로 취하고, a2와 c2의 라인 평균값을 두 라인의 데이터 값으로 취하는 방식으로 디인터레이스 영상용 N×M 보간 데이터를 발생한다.

상기 단계(310)에서의 비교 결과, 산출된 움직임 차이값이 기 설정된 임계값(k) 이하인 경우, 움직임 추정 블록(104)에서는 라인 L13 상에 플래그 신호(움직임 발생 여부를 포함하는 플래그 신호)를 발생하며, 그 결과 제2보간 데이터 발생 블록(110)에서는 현재 필드 및 이전 필드에서의 움직임 발생 여부에 따라 현재 및 이전 짝수 필드와 현재 및 이전 홀수 필드의 각 N×N 블록의 라인 데이터를 선택적으로 이용하여 디인터레이스 영상용 N×M 보간 데이터를 생성한다(단계 314).

따라서, 도 1의 프레임 생성 블록(112)에서는 라인 L17 또는 라인 L19를 통해 선택적으로 제공되는 N×M 보간 데이터를 이용하여 디인터레이스 영상을 생성(재구성)하며(단계 316), 이와 같이 재구성된 영상 프레임은 디스플레이 측으로 전달된다.

다음에, 본 발명에 따라 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때 현재 필드와 이전 필드에서의 움직임 발생 여부에 따라 보간 데이터를 생성하는 과정에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따라 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때 현재 필드와 이전 필드를 선택적으로 이용하여 인터레이스 영상용 보간 데이터를 생성하는 상세 과정을 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 라인 L13을 통해 움직임 여부를 포함하는 플래그 신호가 입력되면, 먼저 현재 블록에서 움직임(움직임 차이값)이 존재하는 지의 여부와 이에 대응하는 이전 블록에서 움직임(움직임 차이값)이 존재했는지의 여부를 체크한다(단계 404, 406, 408).

상기한 단계(404) 및 단계(406)에서의 체크 결과, 현재 블록과 이전 블록 모두에서 움직임이 존재하는 것으로 판단되면, 제2보간 데이터 발생 블록(110)에서는 현재 N×N 짝수 블록과 현재 N×N 홀수 블록의 라인 평균값을 이용하여 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다(단계 410). 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 N×N 짝수 블록(En)의 라인 데이터 a1과 현재 N×N 홀수 블록(On)의 라인 데이터 c1의 라인 평균값을 두 라인의 데이터 값으로 취하고, a2와 c2의 라인 평균값을 두 라인의 데이터 값으로 취하는 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다.

또한, 단계(404) 및 단계(406)에서의 체크 결과, 현재 블록에 움직임이 존재하고 이전 블록에 움직임이 존재하지 않은 것(즉, 움직임이 없다가 생긴 것)으로 판단되면, 제2보간 데이터 발생 블록(110)에서는, 움직임이 없는 필드(이전 필드)에 가중치를 주어, 이전 N×N 짝수 블록과 이전 N×N 홀수 블록의 라인 데이터를 교번적으로 삽입하는 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다(단계 412). 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 이전 N×N 짝수 블록(En-1)의 라인 데이터 b1와 이전 N×N 홀수 블록(On-1)의 라인 데이터 d1을 교번적으로 삽입, 즉 b1, d1, b2, d2, b3, d3, b4, d4, b5, d5, --- 의 순차적인 삽입 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다.

다음에, 단계(404) 및 단계(406)에서의 체크 결과, 현재 블록에 움직임이 존재하지 않고 이전 블록에 움직임이 존재하는 것(즉, 움직임이 있다가 사라진 것)으로 판단되면, 제2보간 데이터 발생 블록(110)에서는, 움직임이 없는 필드(현재 필드)에 가중치를 주어, 현재 N×N 짝수 블록과 현재 N×N 홀수 블록의 라인 데이터를 교번적으로 삽입하는 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다(단계 414). 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 N×N 짝수 블록(En)의 라인 데이터 a1과 현재 N×N 홀수 블록(On)의 라인 데이터 c1을 교번적으로 삽입, 즉 a1, c1, a2, c2, a3, c3, a4, c4, a5, c5, --- 의 순차적인 삽입 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다.

또한, 단계(404) 및 단계(406)에서의 체크 결과, 현재 블록과 이전 블록 모두에서 움직임이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 제2보간 데이터 발생 블록(110)에서는, 상술한 단계(414)에서와 마찬가지로, 현재 N×N 짝수 블록과 현재 N×N 홀수 블록의 라인 데이터를 교번적으로 삽입하는 방식으로 디인터레이스 영상용의 N ×M 보간 데이터를 발생한다(단계 416). 일 예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 N×N 짝수 블록(En)의 라인 데이터 a1과 현재 N×N 홀수 블록(On)의 라인 데이터 c1을 교번적으로 삽입, 즉 a1, c1, a2, c2, a3, c3, a4, c4, a5, c5, --- 의 순차적인 삽입 방식으로 디인터레이스 영상용의 N×M 보간 데이터를 발생한다.

따라서, 상술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 움직임 차이값이 기 설정된 임계값 이하일 때, 현재 필드와 이전 필드의 움직임 여부에 따라 현재 짝수 필드와 홀수 필드 또는 이전 짝수 필드와 홀수 필드의 N×N 블록들을 이용하여 N×M 보간 데이터를 발생하여 도 1의 프레임 생성 블록(112)으로 출력하게 된다(단계 418).

한편, 본 실시 예에서는 짝수 블록 차이값과 홀수 블록 차이값을 모두 이용하여 최종 움직임 차이값을 산출하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 현재 짝수 필드가 움직임을 가질 때 현재 홀수 필드 또한 움직임을 가질 확률이 매우 높다는 점을 고려하여 짝수 필드와 홀수 필드의 차이값을 모두 이용하지 않고, 짝수 필드 혹은 홀수 필드의 차이값만을 선택적으로 이용하여 최종적인 움직임 차이값을 산출할 수도 있으며, 이와 같이 어느 한쪽의 필드(짝수 필드 혹은 홀수 필드)만 이용하더라고 짝수 필드와 홀수 필드를 모두 이용하는 것과 실질적으로 거의 동일 내지 유사한 결과를 얻을 수 있음은 물론이다. 이때, 움직임 검출을 위해 두 필드를 모두 이용하지 않고 어느 한 필드만을 이용할 경우 하드웨어적인 구조를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 데이터 처리를 위한 계산량 절감을 더욱 도모할 수 있는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 짝수 및 홀수 필드의 라인 데이터를 그대로 이용하거나 혹은 화소 단위의 움직임 추정과 인접하는 화소들을 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 전술한 종래 방식과는 달리, N×N 블록 단위의 루미넌스 총합값을 이용하여 N×N 블록 단위로 영상의 움직임을 추정하고, 이 움직임 추정 결과에 의거하여 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드 및 이전 짝수 필드와 이전 홀수 필드의 라인 화소 값들을 선택적으로 이용해 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 재구성함으로써, 복잡한 계산량을 필요로 하지 않으면서도 영상의 움직임에 적응적인 영상 디인터레이싱을 실현할 수 있다.

Claims

디인터레이스 영상 모드를 지원하는 영상 시스템에서 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환하는 장치로서,

인터레이스 영상을 N×N 블록 단위로 분할한 현재 N×N 블록과 이에 대응하는 이전 N×N 블록을 이용하여 움직임을 추정하고, 그 움직임 추정 결과에 의거하여 보간을 위한 플래그 신호를 선택적으로 발생하는 선택 수단과,

상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 적어도 클 때, 상기 선택 수단으로부터 제공되는 플래그 신호에 응답하여, 상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 보간 데이터를 발생하는 제 1 수단과,

상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 작을 때, 상기 선택 수단으로부터 제공되는 다른 플래그 신호에 응답하여, 상기 현재 짝수 및 홀수 필드와 이전 짝수 및 홀드 필드를 선택적으로 이용하여 보간 데이터를 발생하는 제 2 수단과,

상기 제 1 수단 또는 제 2 수단으로부터 발생하는 보간 데이터를 이용하여 디인터레이스 영상을 생성하는 수단

을 포함하는 영상 디인터레이스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 선택 수단은, 상기 현재 N×N 블록의 루미넌스 총합값과 상기 이전 N×N 블록의 루미넌스 총합값을 이용하여 움직임을 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 선택 수단은,

상기 짝수 필드를 현재 N×N 짝수 블록으로 분할하여 현재 짝수 블록의 루미넌스 총합값을 산출하는 수단과,

상기 현재 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값과 이에 대응하는 이전 짝수 필드의 이전 N×N 짝수 블록의 루미넌스 총합값 간의 짝수 블록 차이값을 산출하는 수단과,

상기 홀수 필드를 현재 N×N 홀수 블록으로 분할하여 현재 홀수 블록의 루미넌스 총합값을 산출하는 수단과,

상기 현재 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값과 이에 대응하는 이전 홀수 필드의 이전 N×N 홀수 블록의 루미넌스 총합값 간의 홀수 블록 차이값을 산출하는 수단과,

산기 산출된 짝수 블록 차이값과 홀수 블록 차이값을 가산하여 움직임 차이값을 산출하고, 산출된 움직임 차이값과 상기 기 설정된 임계값간의 비교를 통해 상기 제 1 수단 또는 제 2 수단을 인에이블시키기 위한 플래그 신호를 발생하는 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 선택 수단은,

상기 짝수 필드 또는 홀수 필드를 현재 N×N 블록으로 분할하여 현재 블록의 루미넌스 총합값을 산출하는 수단과,

상기 현재 블록의 루미넌스 총합값과 이에 대응하는 이전 짝수 또는 홀수 필드의 이전 N×N 블록의 루미넌스 총합값 간의 차이값을 산출하는 수단과,

상기 산출된 차이값과 기 설정된 임계값간의 비교를 통해 상기 제 1 수단 또는 제 2 수단을 인에이블시키기 위한 플래그 신호를 발생하는 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 수단은,

상기 현재 N×N 블록과 이에 대응하는 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 가질 때, 상기 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 보간 데이터를 발생하는 수단과,

상기 현재 N×N 블록이 움직임을 갖고 상기 이전 N×N 블록이 움직임을 갖지 않을 때, 상기 이전 짝수 필드와 이전 홀수 필드를 이용하여 보간 데이터를 발생하는 수단과,

상기 현재 N×N 블록이 움직임을 갖지 않고 상기 이전 N×N 블록이 움직임을 가질 때, 상기 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드를 이용하여 보간 데이터를 발생하는 수단과,

상기 현재 N×N 블록과 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 갖지 않을 때, 상기 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드를 이용하여 보간 데이터를 발생하는 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 장치.
디인터레이스 영상 모드를 지원하는 영상 시스템에서 인터레이스 영상을 디인터레이스 영상으로 변환하는 방법으로서,

인터레이스 영상을 N×N 블록 단위로 분할한 현재 N×N 블록의 루미넌스 값과 이에 대응하는 이전 N×N 블록의 루미넌스 값을 이용하여 움직임을 추정하는 제 1 과정과,

상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 적어도 클 때, 상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 제1의 보간 데이터를 발생하는 제 2 과정과,

상기 움직임 추정 값이 기 설정된 임계값보다 작을 때, 상기 현재 짝수 및 홀수 필드와 이전 짝수 및 홀드 필드를 선택적으로 이용하여 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 3 과정과,

선택적으로 발생되는 상기 제1의 보간 데이터 및 제2의 보간 데이터를 이용하여 상기 인터레이스 영상에 대응하는 디인터레이스 영상을 생성하는 제 4 과정

을 포함하는 영상 디인터레이스 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 방법은, 상기 현재 N×N 블록의 루미넌스 총합값과 상기 이전 N×N 블록의 루미넌스 총합값 간의 차이값을 이용하여 움직임을 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 과정은,

상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드 및 현재 홀수 필드를 현재 N×N 짝수 블록 및 현재 N×N 홀수 블록으로 각각 분할하여 현재 짝수 필드 및 현재 홀수 필드의 루미넌스 총합값을 각각 산출하는 제 11 과정과,

상기 산출된 현재 짝수 필드 및 현재 홀수의 필드 루미넌스 총합값과 이에 각각 대응하는 이전 짝수 필드 및 이전 홀수 필드의 루미넌스 총합값 간의 감산을 통해 짝수 블록 차이값과 홀수 블록 차이값을 각각 산출하는 제 12 과정과,

상기 산출된 짝수 블록 차이값과 홀수 블록 차이값을 가산하여 움직임 차이값을 산출하는 제 13 과정과,

상기 산출된 움직임 차이값과 기 설정된 임계값간의 비교를 통해 상기 인터레이스 영상의 움직임을 추정하는 제 14 과정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 과정은,

상기 인터레이스 영상의 현재 짝수 필드 또는 현재 홀수 필드를 현재 N×N 블록으로 분할하여 현재 필드의 루미넌스 총합값을 산출하는 제 11 과정과,

상기 산출된 현재 필드의 루미넌스 총합값과 이에 대응하는 이전 필드의 루 미넌스 총합값 간의 감산을 통해 차이값을 산출하는 제 12 과정과,

상기 산출된 차이값과 기 설정된 임계값간의 비교를 통해 상기 인터레이스 영상의 움직임을 추정하는 제 13 과정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 N은, 16인 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 3 과정은,

상기 현재 N×N 블록과 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 가질 때, 상기 현재 짝수 필드와 현재 홀수 필드의 라인 평균값을 이용하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 31 과정과,

상기 현재 N×N 블록이 움직임을 갖고 상기 이전 N×N 블록이 움직임을 갖지 않을 때, 상기 이전 짝수 및 이전 홀수 필드를 이용하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 32 과정과,

상기 현재 N×N 블록이 움직임을 갖지 않고 상기 이전 N×N 블록이 움직임을 가질 때, 상기 현재 짝수 및 현재 홀수 필드를 이용하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 33 과정과,

상기 현재 N×N 블록과 이전 N×N 블록 모두가 움직임을 갖지 않을 때, 상기 현재 짝수 및 현재 홀수 필드를 이용하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 제 34 과정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 제 32 과정은, 상기 이전 짝수 및 이전 홀수 필드의 라인 데이터를 교번적으로 순차 삽입하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 제 33 과정 및 제 34 과정 각각은, 상기 현재 짝수 및 현재 홀수 필드의 라인 데이터를 교번적으로 순차 삽입하여 상기 제2의 보간 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 영상 디인터레이스 방법.