KR100601638B1 - 디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그재생 장치 - Google Patents

디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그재생 장치 Download PDF

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Abstract

디-인터레이싱(de-interlacing) 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 장치가 개시된다.
본 발명에 따라 인터레이스 포맷을 프로그레시브 포맷으로 변환하기 위한 디-인터레이싱 방법은 (a) 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 대응하는 복수개의 우측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택하는 단계; 및 (b) 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 상기 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 0 도에 가까운 각도의 에지를 보다 효과적으로 검출함으로써 계산량이 늘어나지 않으면서도 보간 품질이 보다 향상된다.

Description

디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 장치{De-interlacing method, apparatus, video decoder and repoducing apparatus thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱 장치의 블록도,
도 3은 필드와 프레임의 관계를 보여주는 참고도,
도 4a 및 4b는 필드를 프레임으로 변환하기 위한 보간 대상 픽셀들을 보여주는 참고도,
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱을 설명하기 위한 참고도,
도 6a 내지 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱을 설명하기 위한 참고도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱 방법을 설명하기 위한 플로우챠트,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
본 발명은 인터레이스(interlaced) 포맷을 프로그레시브(progressive) 포맷으로 변환하는 디-인터레이싱(de-interlacing) 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비디오 신호는 두 가지, 즉, 인터레이스 포맷(interlaced format)과 프로그레시브 포맷(progressive format) 중 어느 하나로 구현된다. 인터레이스 포맷을 갖는 비디오 신호는 복수개의 필드로 구성된다. 프로그레시브 포맷의 비디오 신호는 복수개의 프레임으로 구성된다. 두 개의 필드를 어느 한 필드의 라인들 사이에 나머지 필드의 라인들이 배치되도록 조합하면 하나의 프레임이 만들어진다. 인터레이스 포맷의 비디오 신호는 프로그레시브 포맷의 그것에 비해 보다 적은 데이터 양으로 보다 높은 화질을 제공할 수 있으나, 하나의 화면을 표시하기 위해서는 두 개의 필드가 필요하므로 재생을 위한 신호처리가 상대적으로 복잡해진다.
한편, 프로그레시브 포맷의 비디오 신호를 처리할 수 있는 TV, 등 재생 장치의 경우 인터레이스 포맷의 비디오 신호가 입력되면 프로그레시브 포맷으로 변환한 다음 처리해야 한다. 그 포맷 변환은 디-인터레이싱 또는 IPC(Interlaced-to-progressive conversion)라고 부른다.
디-인터레이싱 과정은 인터레이스 포맷의 비디오 신호를 구성하는 각 필드를 프레임으로 변환하기 위한 보간(Interpolation) 과정을 포함한다. 보간은 시간적 으로 인접한 두 픽셀의 평균을 이용한 시간적 보간(temporal interpolation) 또는 공간적으로 인접한 두 픽셀의 평균을 이용한 공간적 보간(spatial interpolation)으로 대별된다. 일반적으로, 공간적 보간은 공간적으로 인접한 픽셀들은 그 값이 상호 유사하다는 가정 하에 수행된다. 실제로, 필드에 존재하는 오브젝트의 외곽선, 배경과 오브젝트 또는 오브젝트 간의 경계선(이하 "에지"라 함)의 방향을 따라 존재하는 픽셀들은 그 값이 상호 유사하다. 그러나, 에지를 사이에 둔 픽셀들은 비록 공간적으로 인접해 있더라도 에지를 통과하면서 그 값이 현저히 달라진다. 따라서, 에지의 방향을 고려하지 않고 단순히 공간적으로 인접해 있다는 사실만을 근거로 보간을 수행한다면 보간 결과 얻어진 픽셀의 값은 오차가 매우 커지게 된다. 그러므로, 보간에 있어서 에지의 방향을 정확하게 알아내는 것은 보간의 품질을 높이고 오차를 줄이는데 있어서 매우 중요하다.
종래 디-인터레이싱 방법은 90 도(수직 방향)을 비롯하여 한정된 갯수의 각도만에 대해 방향성을 검사한 다음 그 중에서 선택된 각도(소정 방향)에 대해 보간을 수행하였다. 이에 따르면, 수직 방향 또는 그에 가까운 방향으로 존재하는 에지는 그 방향이 비교적 정확하게 파악되며, 파악된 방향을 기초로 보간이 수행되므로 수직 방향 또는 그에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 갖는 필드를 보간하여 얻어진 프레임은 그 화질이 나쁘지 않다. 그러나, 0 도에 가까운 수평 방향으로 존재하는 에지들에 대해서는 검사되는 픽셀들 간의 거리가 멀어서 상대적으로 에지의 방향을 검출해내기 어려워서 잘못된 방향 결정으로 인한 화질이 저하될 가능성이 높다. 특히, 90 도에 가까운 방향의 에지들보다 0 도에 가까운 방향의 에지들 이 제대로 검출되지 못하여 생긴 artifacts는 사람의 눈에 훨씬 더 거슬린다.
보다 구체적으로, 종래 에지의 방향을 알아내기 위한 방식은 필드를 구성하는 픽셀 중, 보간 대상 픽셀에 상측으로 인접한 소정 갯수의 수평 방향 픽셀과 하측으로 인접한 소정 갯수의 수평 방향 픽셀 간의 차이값을 계산하고 그 차이값이 소정 문턱값보다 작은 방향을 에지 방향으로 선택하는 방식에 따른다. 그러나, 이와 같은 방식으로, 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 찾으면, 픽셀들 간의 상관성이 떨어져서 잘못된 결과가 나올 확률이 높다. 픽셀들 간의 상관성을 높이기 위해 차이값 계산에 보다 많은 갯수의 픽셀을 참여시킬 수도 있으나, 보다 넓은 영역의 픽셀들이 사용됨으로 인해 에지 검출 측면에서 오차가 커질 수 있으며 계산량이 많아지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 특히 0 도에 가까운 각도의 에지를 보다 효과적으로 검출함으로써 보간 품질을 향상시킨 디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 계산량이 많지 않으면서도 90 도 방향은 물론 0 도에 가까운 방향의 에지를 보다 효과적으로 검출함으로써 보간 품질을 향상시킨 디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따라, 인터레이스 포맷을 프로그레시브 포맷 으로 변환하기 위한 디-인터레이싱 방법에 있어서, (a) 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 우측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택하는 단계; 및 (b) 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 상기 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법에 의해 달성된다.
상기 (a)단계는 (a1) 소정 방향으로 상기 복수개의 좌측 픽셀과, 상기 복수개의 우측 픽셀을 선택하는 단계; (a2) 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 상기 우측 픽셀의 차이값을 계산하는 단계; 및 (a3) 상기 차이값을 기초로 상기 보간 방향을 선택하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a1)단계는 세 개의 상기 좌측 픽셀과 세 개의 상기 우측 픽셀을 선택하는 단계임이 바람직하고, 상기 (a2)단계는 상기 복수개의 좌측 픽셀의 합을 구하는 단계; 상기 복수개의 우측 픽셀의 합을 구하는 단계; 및 상기 좌측 픽셀의 합과 상기 우측 픽셀의 합의 차의 절대값을 상기 차이값으로서 구하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 (a3)단계는 상기 차이값이 소정 문턱값보다 같거나 작으면 대응하는 방향을 상기 보간 방향으로 선택하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a3)단계는 상기 차이값이 소정 문턱값보다 크면 상기 (a1) 및 (a2)단계를 반복하는 단계를 포함한다.
상기 (b)단계는 상기 보간 대상 픽셀에 대해 선택된 방향으로 가장 가까이 인접한 복수개의 픽셀을 사용하여 보간을 수행하는 단계이거나, 선택된 방향으로 상기 보간 대상 픽셀에 인접한 두 픽셀의 평균값을 상기 보간 대상 픽셀의 값으로 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 인터레이스 포맷을 프로그레시브 포맷으로 변환하기 위한 디-인터레이싱 장치에 있어서, 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 우측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택하는 방향 선택기; 및 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 상기 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 보간기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치에 의해서도 달성된다.
상기 방향 선택기는 세 개의 상기 좌측 픽셀과 세 개의 상기 우측 픽셀을 선택하거나, 소정 방향으로 상기 복수개의 좌측 픽셀과, 상기 복수개의 우측 픽셀을 선택하고, 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 상기 우측 픽셀의 차이값을 계산하며, 계산된 차이값을 기초로 상기 보간 방향을 선택하거나, 상기 복수개의 좌측 픽셀의 합을 구하고, 상기 복수개의 우측 픽셀의 합을 구한 다음, 상기 좌측 픽셀의 합과 상기 우측 픽셀의 합의 차의 절대값을 상기 차이값으로서 구하는 것이 바람직하다.
상기 보간기는 상기 보간 대상 픽셀에 대해, 선택된 보간 방향으로 가장 가까이 인접한 복수개의 픽셀을 사용하여 보간을 수행하거나, 상기 보간 대상 픽셀에 대해, 선택된 보간 방향으로 상기 보간 대상 픽셀에 인접한 두 픽셀의 평균값을 상기 보간 대상 픽셀의 값으로 결정하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 디-인터레이싱 장치는 입력되는 인터레이스 포맷의 비디오 신호를 프로그레시브 포맷의 비디오 신호로 변환하기 위해, 방향 선택기(2) 및 보간기(3)를 구비한다. 방향 선택기(2)는 본 발명에 따라 보간을 위한 에지 방향을 결정한다. 즉, 필드를 구성하는 복수개의 픽셀 중, 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 우측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택한다. 보다 구체적으로, 미리 결정된 복수개의 방향 중 소정 방향으로 복수개의 좌측 픽셀과 대응하는 복수개의 우측 픽셀을 선택한 다음, 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 우측 픽셀의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값을 기초로 보간 방향을 선택한다. 여기서, 차이값은 대응하는 두 개의 픽셀 간의 차의 합, 또는 차의 평균일 수 있다. 나아가, 선택된 픽셀들에 가중치를 부여한 다음 차이값을 구할 수도 있다. 예를 들어, 보간 대상 픽셀에 보다 가까이 위치한 픽셀에는 보다 높은 가중치를 부여하고 보다 멀리 위치한 픽셀에 대해서는 보다 낮은 가중치를 부여한다.
차이값이 소정 문턱값보다 같거나 작으면 대응하는 방향을 보간 방향으로 선택하고 방향 선택 과정을 종료하며, 차이값이 소정 문턱값보다 크면 다른 방향에 대해 차이값을 구한 다음 구한 차이값을 소정 문턱값과 비교한다. 즉, 소정 문턱값보다 작거나 같은 차이값을 갖는 방향이 발견될 때까지 미리 설정된 모든 방향을 검사하는 것을 원칙으로 하여, 문턱값보다 작거나 같은 차이값이 발견되면 나머지 방향에 대해서는 차이값을 구할 필요가 없어지지만, 모든 방향을 검사했음에도 불구하고 원하는 차이값이 발견되지 않을 경우에는 지금까지 구해진 차이값 중 가장 작은 차이값의 방향을 보간 방향으로 선택한다.
또는, 보간 대상 픽셀에 대해 미리 결정된 일정 갯수의 방향에 대해서만 차이값을 검사해보고, 원하는 차이값이 발견되면 그 방향을 보간 방향으로 선택하지만, 소정 문턱값보다 작은 차이값이 발견되지 않으면, 그 중 가장 작은 차이값을 갖는 방향을 보간 방향으로 선택할 수도 있다. 또는, 보간 대상 픽셀에 대해 미리 결정된 몇 개의 방향에 대해 일단 차이값을 모두 구한 다음 가장 작은 차이값을 갖는 방향을 보간 방향으로 선택할 수 있다. 본 실시예에서 결정된 모든 방향은 +90, +45, -45, +64, -64, +34, -34, +27, -27, +18, -18, +14, -14 도이다.
대안적으로, 방향 선택기(2)는 0 도에 가까운 방향에 대해서만 본 발명에 따라 선택된 픽셀들을 기초로 보간 방향을 결정하고, 90 도에 가까운 방향에 대해서는 종래 방식 중 어느 하나에 따라 선택된 픽셀들을 기초로 보간 방향을 결정할 수 있다. 이에 따라, +27, -27, +18, -18, +14, -14 도에 대해서는 본 발명에 따라 선택된 픽셀들을 기초로 보간 방향을 선택하고, +90, +45, -45, +64, -64, +34, -34에 대해서는 종래 방식 중 어느 하나에 따라 선택된 픽셀들을 기초로 보간 방향을 결정할 수 있다.
보간기(3)는 방향 선택기(2)에 의해 선택된 에지 방향, 즉 보간 방향으로 보간을 수행하여 보간 대상 픽셀의 값을 구하고, 모든 보간 대상 픽셀의 값이 구해짐으로써 생성되는 프레임을 출력한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 디-인터레이싱 장치는 입력되는 인터레이스 포맷의 비디오 신호를 프로그레시브 포맷의 비디오 신호로 변환하기 위해, 필터(1), 방향 선택기(2) 및 보간기(3)를 구비한다. 본 실시예에서 디-인터레이싱 장치는 도 1의 그것에 비해 필터(1)를 더 구비하고 있다. 한편, 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 블럭에 대해서는 도 1의 그것과 동일한 참조 번호를 부여하였다.
필터(1)는 로우 패스 필터로서, 입력된 탑-필드 또는 바텀-필드을 구성하는 픽셀들의 잡음을 없애준다. 방향 선택기(2)는 도 1의 그것과 마찬가지로, 본 발명에 따라 보간을 위한 에지 방향을 결정한다. 즉, 필드를 구성하는 복수개의 픽셀 중, 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 우측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택한다. 보간기(3)는 방향 선택기(2)가 선택해서 알려준 보간 방향으로 보간을 수행하여 보간 대상 픽셀의 값을 구하고, 모든 보간 대상 픽셀의 값이 구해짐으로써 생성되는 프레임을 출력한다.
도 3은 필드와 프레임의 관계를 보여주는 참고도이다.
도 3을 참조하면, 프레임은 두 개의 필드, 즉 탑-필드와 바텀-필드로 분리될 수 있다. 탑-필드는 프레임의 홀수 행의 픽셀들만으로 이루어지며, 바텀-필드는 프레임의 짝수 행의 픽셀들로 이루어진다. 다시 말해, 두 개의 필드, 탑-필드와 바텀-필드는 조합되어 하나의 프레임이 된다. 프레임이 p*q 픽셀을 가지면, 두 개의 필드는 각각 (p/2)*q 픽셀을 가진다(p, p/2, q는 정수).
디-인터레이싱은 탑-필드/바텀-필드를 보간하여, 즉 탑-필드/바텀-필드에 바텀-필드/탑-필드를 구성하는 픽셀들을 채워 넣어 프레임을 만드는 것을 말한다.
도 4a 및 4b는 필드를 프레임으로 변환하기 위한 보간 대상 픽셀들을 보여준 다.
도 4a를 참조하면, 빗금친 원은 탑-필드의 픽셀을 가리키고 흰 원은 바텀-필드 위치의 보간 대상 픽셀을 가리킨다. 도면에 모두 표시되지는 않았으나, 탑-필드를 구성하는 행(row) 사이에 위치하는 보간 대상 픽셀들의 값이 모두 구해지면 프레임이 완성된다. 도 4b를 참조하면, 흰 원은 바텀-필드의 픽셀을 가리키고 빗금친 원은 보간 대상 픽셀을 가리킨다. 마찬가지로, 보간 대상 픽셀들의 값이 모두 구해지면 프레임이 완성된다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5a 내지 5c를 참조하면, 빗금친 원은 이미 존재하는 필드를 구성하는 픽셀이고, 흰 원은 보간 대상 픽셀이며, 검은 원은 현재 그 값을 구하고자 하는 보간 대상 픽셀을 나타낸다. 이하에서 언급되는 보간 대상 픽셀은 현재 보간 대상 픽셀을 가리킨다. 보간 방향을 결정하기 위해, 보간 대상 픽셀의 좌측으로 늘어서 있는 픽셀 열(column)들 중 어느 하나의 픽셀 열로부터 선택된 세 개의 좌측 픽셀과, 보간 대상 픽셀의 우측으로 늘어서 있는 픽셀 열들 중 어느 하나의 열로부터 선택된 세 개의 우측 픽셀이 선택된다. 다음으로, 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 우측 픽셀의 차이값을 계산한다. 전술한 바와 같이, 차이값은 대응하는 픽셀들 간의 차의 합, 또는 평균이다.
도 5a는 + 27 도의 방향으로 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, 보간 대상 픽셀로부터 좌측 및 우측으로 각각 두 번째 픽셀이 속하는 픽셀 열에서 선택 된 세 개의 좌측 픽셀과 세 개의 우측 픽셀을 보여준다. 마찬가지로, 반대 방향인 - 27 도의 검사가 가능하다.
도 5b는 + 18 도의 방향으로 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, 보간 대상 픽셀로부터 좌측 및 우측으로 각각 세 번째 픽셀이 속하는 픽셀 열에서 선택된 세 개의 좌측 픽셀과 세 개의 우측 픽셀을 보여준다. 마찬가지로, 반대 방향인 - 18 도의 검사가 가능하다.
도 5c는 + 14 도의 방향으로 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, 보간 대상 픽셀로부터 좌측 및 우측으로 각각 네 번째 픽셀이 속하는 픽셀 열에서 선택된 세 개의 좌측 픽셀과 세 개의 우측 픽셀을 보여준다. 마찬가지로, 반대 방향인 - 14 도의 검사가 가능하다.
정리하면, 본 실시예에 따른 디-인터레이싱 방법은 ±27, ±18 및 ±14 등 0 도(수평 방향)에 가까운 방향의 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, 도 5a 내지 5c와 같이 선택된 픽셀들을 기초로 차이값을 각각 계산하고 이들 중 어느 하나가 소정 문턱값보다 같거나 작으면 대응하는 방향을 보간 방향으로 선택한다. 소정 문턱값보다 같거나 작은 값이 둘 이상이면 그 중 가장 작은 값에 대응하는 방향을 보간 방향으로 선택한다. 차이값이 모두 소정 문턱값보다 크면 수평 방향 에지는 존재하지 않는 것으로 판단하고, 90 도(수직 방향)에 가까운 방향의 에지가 존재하는지 여부를 검사한다.
대안적으로, 0 도(수평 방향)에 가까운 방향의 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, 도 5a 내지 5c 중 어느 하나의 방향에 대해 먼저 차이값을 계산한 다 음, 계산된 차이값을 소정 문턱값과 비교하여 계산된 차이값이 소정 문턱값보다 같거나 작으면 그 방향으로 에지가 존재하는 것으로 판단한다. 즉, 소정 문턱값보다 작거나 같은 차이값을 갖는 방향이 발견될 때까지 미리 설정된 모든 방향을 검사하는 것을 원칙으로 하여, 문턱값보다 작거나 같은 차이값이 발견되면 나머지 방향에 대해서는 차이값을 구하지 않고 에지 방향 검사를 종료한다.
모든 방향을 검사했음에도 불구하고 원하는 차이값이 발견되지 않을 경우에는 0 도(수평 방향)에 가까운 방향의 에지가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 90 도에 가까운 방향의 에지가 존재하는지 여부를 검사한다. 본 실시예에서는 90 도에 가까운 방향의 에지가 존재하는지 여부를 검사하기 위해, +90, ±45, ±64, ±34 방향을 갖도록 5a 내지 5c에서와 마찬가지 방식으로 각각 세 개씩 픽셀을 선택한 다음 선택된 픽셀들의 차이값을 구하고 그 차이값을 소정 문턱값과 비교하여 보간 방향을 선택한다.
또는, 보간 대상 픽셀에 대해 미리 결정된 일정 갯수의 방향, 본 실시예에서는 +90, +45, -45, +64, -64, +34, -34, +27, -27, +18, -18, +14, -14 도에 대해서 순차적으로 5a 내지 5c에서와 마찬가지 방식으로 각각 세 개씩 픽셀을 선택한 다음 그 차이값을 검사하고 원하는 차이값이 발견되면 그 방향을 보간 방향으로 선택하고 종료하지만, 모든 방향에 대해서 차이값을 구해보았음에도 불구하고 소정 문턱값보다 작은 차이값이 발견되지 않으면, 그 중 가장 작은 값을 갖는 방향을 보간 방향으로 선택할 수도 있다.
또는, 보간 대상 픽셀에 대해 미리 결정된 몇 개의 방향, 본 실시예에서는 +90, +45, -45, +64, -64, +34, -34, +27, -27, +18, -18, +14, -14 도에 대해 5a 내지 5c에서와 마찬가지 방식으로 각각 세 개씩 픽셀을 선택하여 차이값을 모두 구한 다음 가장 작은 차이값을 갖는 방향을 보간 방향으로 선택할 수 있다.
보간 방향이 선택되면, 그 방향에 존재하는 기존 픽셀 중 보간 대상 픽셀에 가장 근접한 두 개의 픽셀의 평균값을 구하면 보간 대상 픽셀의 값이 얻어진다. 도 5a를 다시 참조하면, 보간 대상 픽셀의 값은 (a+b)/2가 된다.
다만, 보간 방향이 선택되었을 때 실제로 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 방식은 종래 알려진 다양항 방식을 보두 채용할 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6a 내지 6c를 참조하면, 도 5a 내지 5c와 마찬가지로, 빗금친 원은 필드를 구성하는 픽셀이고, 흰 원은 보간 대상 픽셀이며, 검은 원은 현재 그 값을 구하고자 하는 보간 대상 픽셀을 나타낸다. 이하에서 언급되는 보간 대상 픽셀은 현재 보간 대상 픽셀을 가리킨다. 본 실시예에서는 보간 방향을 결정하기 위해 기존의 픽셀들을 선택하는 방식은 도 5a 내지 5c의 그것과 같으나 선택되는 픽셀의 갯수가 상이하다. 즉, 보간 대상 픽셀의 좌측으로 늘어서 있는 픽셀 열(column)들 중 어느 하나의 픽셀 열로부터 선택된 네 개의 좌측 픽셀과, 보간 대상 픽셀의 우측으로 늘어서 있는 픽셀 열들 중 어느 하나의 열로부터 선택된 네 개의 우측 픽셀이 선택된다. 다음으로, 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 우측 픽셀의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값을 기초로 보간 방향을 결정한다. 보간 방향이 결정되면 그 방향으 로 보간을 수행하여 보간 대상 픽셀의 값을 구한다. 도 6a의 경우, - 64 도 방향을 나타내며, 이 방향이 선택된다면 보간 대상 픽셀의 값은 (a+b+c+d)/4가 된다. 도 6b의 경우, - 34 도 방향을 나타내며, 이 방향이 선택된다면 보간 대상 픽셀의 값은 마찬가지로 (a+b+c+d)/4가 된다.
한편, 차이값의 의미, 차이값을 계산하고 이를 기초로 보간 방향을 결정하는 방식은 도 5a 내지 5c를 참조하여 설명한 그것과 같다.
상기와 같은 구성을 기초로 본 발명에 따른 디-인터레이싱 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디-인터레이싱 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 7을 참조하면, 디-인터레이싱을 수행하기 위해, 탑-필드 또는 바텀-필드가 입력되면, 미리 결정된 방향, 즉 90 도에 가까운 방향 및 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 검출하여 그 에지가 존재하는 방향으로 보간을 수행하기 위해, 본 발명에 따라 선택된 픽셀들, 즉 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 대응하는 복수개의 우측 픽셀을 기초로, 위에서 설명한 바와 같이, 보간 방향을 선택한다(701단계). 다음으로, 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 보간 대상 픽셀의 값을 구한다(702단계).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디-인터레이싱 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 8의 디-인터레이싱은 도 7의 디-인터레이싱과 달리 90 도에 가까운 방향 으로 존재하는 에지를 검출할 때와 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 검출할 때 픽셀을 선택하는 방식이 다르다. 즉, 탑-필드 또는 바텀-필드가 입력되면, 90 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 검출하고자 하는 경우(801단계), 보간 대상 픽셀의 상측 행을 구성하는 복수개의 상측 픽셀과, 하측 행을 구성하는 대응하는 복수개의 하측 픽셀을 선택한 다음, 선택된 픽셀들의 차이값을 계산하고 그 차이값을 기초로 보간 방향을 결정한다(802단계). 일단 픽셀들이 선택되면 선택된 픽셀들의 차이값을 계산하고 계산된 차이값들로부터 보간 방향을 선택하는 과정은 도 7의 701단계의 경우와 마찬가지이다. 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 검출하고자 하는 경우(803단계), 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 복수개의 좌측 픽셀과, 우측 열을 구성하는 대응하는 복수개의 우측 픽셀을 선택한 다음, 선택된 픽셀들의 차이값을 계산하고 그 차이값을 기초로 보간 방향을 결정한다(804단계). 일단 보간 방향이 선택되면, 그 보간 방향으로 보간을 수행하여 보간 대상 픽셀의 값을 구한다(805단계). 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 과정은 도 5a 내지 5c, 6a 내지 6c를 참조하여 설명한 경우와 같다.
한편, 위의 디-인터레이싱 방법을 수행하는 디-인터레이싱 장치는 비디오 디코더에 탑재되어 사용된다. 나아가, 본 발명에 따른 디-인터레이싱 장치는 재생 장치에 장착되어 사용된다. 즉, 인터레이스 포맷의 비디오 신호를 입력받아 프로그레시브 포맷의 비디오 신호로 변환이 필요한 비디오 디코더 또는 재생 장치가 이에 해당한다.
한편, 위의 디-인터레이싱 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable medium)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 디-인터레이싱 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체, 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 보다 용이하게 검출할 수 있으므로, 보간 품질이 높아지는 디-인터레이싱 방법, 그 장치, 그 비디오 디코더 및 그 재생 장치가 제공된다. 나아가, 종래와 달리, 많은 수의 픽셀을 참여시키지 않고서도 0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지를 검사할 수 있으므로 계산이 보다 줄어든다.

Claims (21)

  1. 인터레이스 포맷을 프로그레시브 포맷으로 변환하기 위한 디-인터레이싱 방법에 있어서,
    (a) 보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 좌측 픽셀들과, 우측 열을 구성하는 대응하는 우측 픽셀들 중, 소정 방향에 위치하는 복수개의 좌측 픽셀과, 복수개의 우측 픽셀을 선택하는 단계와;
    (b) 상기 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 상기 우측 픽셀의 차이값을 계산하는 단계와;
    (c) 상기 차이값을 기초로 상기 보간 방향을 선택하는 단계와;
    (d) 상기 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 상기 보간 대상 픽셀의 값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    세 개의 상기 좌측 픽셀과 세 개의 상기 우측 픽셀을 선택하는 단계임을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 복수개의 좌측 픽셀의 합을 구하는 단계;
    상기 복수개의 우측 픽셀의 합을 구하는 단계; 및
    상기 좌측 픽셀의 합과 상기 우측 픽셀의 합의 차의 절대값을 상기 차이값으로서 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 차이값이 소정 문턱값보다 같거나 작으면 대응하는 방향을 상기 보간 방향으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 차이값이 소정 문턱값보다 크면 상기 (a) 및 (b)단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    0 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지의 방향을 검출하기 위해 수행되는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    90 도에 가까운 방향으로 존재하는 에지의 방향을 검출하기 위해, 보간 대상 픽셀의 상측 행을 구성하는 복수개의 상측 픽셀과, 하측 행을 구성하는 복수개의 하측 픽셀을 기초로 보간 방향을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계는
    상기 보간 대상 픽셀에 대해 선택된 방향으로 가장 가까이 인접한 복수개의 픽셀을 사용하여 보간을 수행하는 단계임을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계는
    선택된 방향으로 상기 보간 대상 픽셀에 인접한 두 픽셀의 평균값을 상기 보간 대상 픽셀의 값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 방법.
  11. 인터레이스 포맷을 프로그레시브 포맷으로 변환하기 위한 디-인터레이싱 장치에 있어서,
    보간 대상 픽셀의 좌측 열을 구성하는 좌측 픽셀들과, 우측 열을 구성하는 대응하는 우측 픽셀들 중, 소정 방향에 위치하는 복수개의 좌측 픽셀과, 복수개의 우측 픽셀을 선택하고, 상기 선택된 복수개의 좌측 픽셀과 우측 픽셀의 차이값을 계산하고, 상기 계산된 차이값에 기초하여 보간 방향을 선택하는 방향 선택기; 및
    상기 선택된 보간 방향으로 보간을 수행하여 상기 보간 대상 픽셀의 값을 구하는 보간기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방향 선택기는
    세 개의 상기 좌측 픽셀과 세 개의 상기 우측 픽셀을 선택하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 방향 선택기는
    상기 복수개의 좌측 픽셀의 합을 구하고, 상기 복수개의 우측 픽셀의 합을 구한 다음, 상기 좌측 픽셀의 합과 상기 우측 픽셀의 합의 차의 절대값을 상기 차이값으로서 구하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 방향 선택기는
    상기 차이값이 소정 문턱값보다 같거나 작으면 대응하는 방향을 상기 보간 방향으로 선택하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 방향 선택기는
    상기 차이값이 소정 문턱값보다 크면, 상기 문턱값보다 작거나 같은 차이값을 얻을 때까지, 다른 방향에 대해 차이값을 구하는 과정을 되풀이하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 보간기는
    상기 보간 대상 픽셀에 대해, 선택된 보간 방향으로 가장 가까이 인접한 복수개의 픽셀을 사용하여 보간을 수행하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 보간기는
    상기 보간 대상 픽셀에 대해, 선택된 보간 방향으로 상기 보간 대상 픽셀에 인접한 두 픽셀의 평균값을 상기 보간 대상 픽셀의 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 방향 선택기는
    가중치가 부여된 필드를 프레임으로 변환하기 위해 필요한 복수개의 보간 대상 픽셀에 대해 각각 보간 방향을 선택하는 것을 특징으로 하는 디-인터레이싱 장치.
  20. 제11항, 제12항, 및 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항의 디-인터레이싱 장치가 탑재된 비디오 디코더.
  21. 제11항, 제12항, 및 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항의 디-인터레이싱 장치가 탑재된 재생 장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4218640B2 (ja) * 2002-08-19 2009-02-04 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、映像表示装置、ならびに記録情報再生装置
US7349028B2 (en) * 2004-01-30 2008-03-25 Broadcom Corporation Method and system for motion adaptive deinterlacer with integrated directional filter
JP4891103B2 (ja) * 2007-01-25 2012-03-07 キヤノン株式会社 動き量検出装置及びそれを利用した画像処理装置、並びにそれらの制御方法
US20090046202A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 Himax Technologies Limited De-interlace method and apparatus
DE602008004440D1 (de) * 2008-04-11 2011-02-24 Tektronix Int Sales Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Felddominanz in einer Sequenz von Videorahmen
CN110381324A (zh) * 2019-06-03 2019-10-25 河海大学 一种基于边缘检测的帧内插值去隔行方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689305A (en) * 1994-05-24 1997-11-18 Kabushiki Kaisha Toshiba System for deinterlacing digitally compressed video and method
JPH0937214A (ja) 1995-07-14 1997-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 順次走査変換方法及び順次走査変換装置
US5991463A (en) * 1995-11-08 1999-11-23 Genesis Microchip Inc. Source data interpolation method and apparatus
JPH09200575A (ja) 1996-01-17 1997-07-31 Sharp Corp 画像データ補間装置
US5936676A (en) 1997-08-21 1999-08-10 Miranda Technologies Inc. Apparatus and method for line interpolating an interlaced video signal
US6262773B1 (en) * 1997-09-15 2001-07-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. System for conversion of interlaced video to progressive video using edge correlation
KR100282397B1 (ko) 1998-12-31 2001-02-15 구자홍 디지탈 영상 데이터의 디인터레이싱 장치
US6421090B1 (en) 1999-08-27 2002-07-16 Trident Microsystems, Inc. Motion and edge adaptive deinterlacing
KR100631497B1 (ko) 2000-01-13 2006-10-09 엘지전자 주식회사 디인터레이싱 방법 및 장치
US6731342B2 (en) * 2000-01-06 2004-05-04 Lg Electronics Inc. Deinterlacing apparatus and method using edge direction detection and pixel interplation
JP4366836B2 (ja) 2000-06-08 2009-11-18 ソニー株式会社 画像変換方法および画像変換装置
CA2344615A1 (en) * 2000-09-08 2002-03-08 Jaldi Semiconductor Corp. A method and apparatus for motion adaptive deinterlacing
JP4553481B2 (ja) 2000-12-14 2010-09-29 パナソニック株式会社 走査線補間装置
GB2372394B (en) 2000-12-22 2004-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Interpolation apparatus and video signal processing apparatus including the same
US6686923B2 (en) * 2001-06-19 2004-02-03 Smartasic, Inc. Motion adaptive de-interlacing circuit and method
KR100422575B1 (ko) 2001-07-26 2004-03-12 주식회사 하이닉스반도체 디인터레이싱을 위한 공간축/시간축 보간 시스템 및 방법
US7023487B1 (en) * 2002-01-25 2006-04-04 Silicon Image, Inc. Deinterlacing of video sources via image feature edge detection
US7355650B2 (en) * 2002-03-27 2008-04-08 Thomson Licensing Upconversion with improved diagonal enhancement
US7075580B2 (en) * 2002-12-19 2006-07-11 Intel Corporation Edge adaptive spatial temporal deinterlacing
US7379625B2 (en) * 2003-05-30 2008-05-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Edge direction based image interpolation method

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