KR100620931B1

KR100620931B1 - 화상 신호 처리 회로

Info

Publication number: KR100620931B1
Application number: KR1020040068828A
Authority: KR
Inventors: 사이또사또루
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-09-19
Also published as: KR20050024188A; US20050046742A1; TW200511858A; CN1592395A; JP2005080133A

Abstract

간단한 구성으로, 불필요한 화면 표시를 방지한다. 배경색 데이터 출력 판정부(50)는, IP 변환의 개시때부터 소정 수의 수직 동기 신호를 카운트할 때까지는, 배경색 데이터를 선택하는 제어 신호를 출력한다. 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부(54)는, 배경색 데이터 출력 판정부(50)로부터의 제어 신호에 의해, 소정 기간은 배경색을 선택 출력함으로써, 전원 구동시 등 입력 화상 신호에만 기초하는 프로그레시브 화상 신호가 발생하지 않을 때에 배경색을 출력하여, 이것을 화면 표시한다.

제어 신호, 버퍼 데이터, 출력 판정부, 화면 표시

Description

화상 신호 처리 회로{IMAGE SIGNAL PROCESSING CIRCUIT}

도 1은 IP 변환을 위한 개념적인 구성을 도시하는 도면.

도 2는 IP 변환을 위한 하드 구성을 도시하는 도면.

도 3은 데이터 변환 상태를 도시하는 도면.

도 4는 배경색 데이터의 전환 동작을 도시하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 화상 메모리

12 : 필드내 보간 데이터 생성부

14 : 필드간 보간 데이터 생성부

16 : 움직임 정보 검출부

18 : 블렌드 계수 α 생성부

20, 22 : 승산기

24 ： 가산기

30 ： 입력 데이터 버퍼

34 ： W 타이밍 제어부

35 ： 입력 데이터 버퍼 R/W 제어부

36 ： R 타이밍 제어부

37 ： IP 변환용 데이터 버퍼 R/W 제어부

38 ： IP 변환용 데이터 버퍼

40 ： IP 변환 처리부

42 ： 출력 데이터 버퍼 W 제어부

44 ： 출력 데이터 버퍼

46 ： 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부

48 ： 출력 동기 신호 생성부

49 ： 출력 데이터 버퍼 R 제어부

50 ： 배경색 데이터 출력 판정부

52 ： 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부

인터레이스 화상 신호를 프로그레시브 화상 신호로 변환하는 화상 신호 처리, 소위 IP 변환을 행하는 화상 신호 처리 회로에 관한 것이다.

종래부터, 텔레비전 신호로서, NTSC 등의 인터레이스 화상 신호가 채용되고 있다. 이 인터레이스 화상 신호는, 1 프레임의 신호가 홀수 번호의 수평 주사선만의 홀수 필드 신호와, 짝수 번호의 수평 주사선만의 짝수 필드 신호로 이루어지며, 텔레비전 화면에서는 상호 1수평 주사선만큼 어긋난 1수평 주사선마다의 2개의 필드 홀수 필드 신호와, 짝수 필드 신호를 순차적으로 표시한다. NTSC에서는, 1필드 의 표시가 1/60초에 행해져, 1/30초에 1프레임의 표시가 완료하게 된다.

여기서, 1/60초에 표시마다 모든 수평 주사선에 대한 새로운 화상 신호로 교체할 수 있으면, 텔레비전 화면의 해상도를 향상할 수 있다.

따라서, 인터레이스 화상 신호를 보간 처리에 의해, 모든 수평 주사선에 대한 신호인 프로그레시브 화상 신호로 변환하여, 표시를 행하는 장치가 알려져 있다. 즉, 인터레이스 화상 신호에서의 신호가 없는 수평 주사선에 대하여, 그 필드의 인접 수평 주사선의 신호나, 전 필드나 후 필드의 해당 수평 주사선의 신호 등을 이용하여 보간 처리를 행하고, 해당 주사선의 신호를 생성하여, 프로그레시브 화상 신호를 생성한다. 이 프로그레시브 화상 신호에 의해, 해상도가 높은 표시를 행할 수 있어, 대화면의 표시에서도 깨끗한 표시를 행할 수 있다.

또한, 이러한 인터레이스 화상 신호를 프로그레시브 화상 신호로 변환하는 IP 변환에 대해서는, 특허 문헌1∼특허 문헌4 등의 기재가 있다.

<특허 문헌1>

일본 특개2002-185933호 공보

<특허 문헌2>

일본 특개2002-112202호 공보

<특허 문헌3>

일본 특개2002-64792호 공보

<특허 문헌4>

일본 특개2001-339694호 공보

그러나, 상기 종래예에서는, 전원 투입 시에 단시간이기는 하지만, 제대로 비추어지지 않는 화면이 표시된다는 문제가 있었다. 이것은, IP 변환의 처리 개시 시에 있어서는, 화상 메모리에 의미가 없는 데이터가 저장되어 있으며, 새롭게 입력되어 온 인터레이스 화상에 의해서만 얻어진 프로그레시브 화상에 의해 화상 메모리가 채워질 때까지의 기간동안, 바른 화상을 표시할 수 없기 때문이다. 즉, IP 변환에서는, 필드간 보간이나, 복수 필드의 화상 데이터에 기초한 움직임 검출 등을 행하고 있으며, 1 프레임분의 프로그레시브 화상을 얻기 위해 어느 정도의 기간을 필요로 하기 때문에, 그 때까지의 기간에서 충분한 표시를 행할 수 없었다.

본 발명은, 인터레이스 화상 신호를 프로그레시브 화상 신호로 변환하는 화상 신호 처리 회로로서, 입력되어 오는 인터레이스 화상 신호에 대하여, 프로그레시브 화상 신호로의 변환 처리를 개시하고나서 소정 시간을 경과하여, 변환하여 얻어진 프로그레시브 화상 신호가 변환 처리 개시 후에 입력되어 온 인터레이스 화상 신호에만 기초하여 얻어진 것이 될 때까지의 동안에는, 미리 준비되어 있는 배경색 신호를 프로그레시브 화상 신호로서 출력하고, 그 후에 출력 신호를 변환 처리에 의해 생성된 프로그레시브 신호로 전환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변환 처리에 의해 생성된 프로그레시브 신호로 전환하는 타이밍은, 입력되어 오는 인터레이스 화상 신호에서의 수직 동기 신호를 카운트하여, 카운트값이 미리 정해진 수에 도달한 시점으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배경색 신호를 프로그레시브 화상 신호로서 출력하는 경우에는, 모든 화소 데이터에 동일한 데이터를 출력하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 실시예에서의 보간 처리의 개요를 도시하는 도면이다. 화상 메모리(10)에는, 4 필드분의 인터레이스 화상 신호가 순차적으로 기억되어 있다. 이 예에서, 에리어(10-1)에 가장 오래된 필드의 데이터가 기억되어 있고, 에리어(10-2, 10-3, 10-4)의 순으로 순차적으로 새로운 필드의 데이터가 기억되고 있다. 그리고, 에리어(10-3)의 필드가 IP 변환 대상 필드이다. 또한, 에리어(10-1∼10-4)에는, 인터레이스 화상 신호가 순차적으로 기억되기 때문에, 이들 에리어(10-1∼10-4)에는, 홀수 필드의 데이터와 짝수 필드의 데이터가 교대로 기억된다.

IP 변환 대상 필드의 데이터인 에리어(10-3)의 데이터는, 필드내 보간 데이터 생성부(12)에 공급된다. 이 필드내 보간 데이터 생성부(12)에서는, 전의 수평 주사선(수평 라인)의 데이터를 다시 한번 출력함으로써, 데이터가 없는 수평 라인의 출력으로 한다. 또, 회로적으로 여유가 있으면, 상하 인접하는 1개간격의 수평 라인에 대한 데이터에 기초하여, 그 중간의 수평 라인의 화상 데이터를 생성해도 된다.

대상 필드의 1개 전의 필드의 데이터인 에리어(10-2)의 데이터는, 필드간 보간 데이터 생성부(14)에 공급된다. 이 에리어(10-2)에서 보간하려는 수평 라인에 대한 데이터를 기억하고 있으며, 예를 들면 그 상태에서 해당 수평 라인의 데이터를 출력한다.

에리어(10-1∼10-4)의 데이터는 움직임 정보 검출부(16)에 공급된다. 이 움직임 정보 검출부는, 4개의 필드의 데이터를 비교하여, 필드 사이의 화상의 일치도에 기초하여, 화상의 움직임을 검출한다. 통상은, 2개의 홀수 필드의 화소 데이터끼리의 일치도, 2개의 짝수 필드의 화소 데이터끼리의 일치도에 기초하여 움직임량이 검출된다. 그리고, 이 검출 결과는 블렌드 계수 α 생성부(18)에 공급된다. 블렌드 계수 α 생성부(18)는, 미리 정해진 방식에 따라, 움직임이 큰 경우에 커지도록 블렌드 계수 α를 발생한다.

필드내 보간 데이터 생성부(12)로부터의 필드내 보간된 데이터는 승산기(20)에 공급되며, 보간하여 얻어진 수평 라인의 데이터에 대하여, 블렌드 계수 α가 승산된다. 한편, 필드간 보간 데이터 생성부(14)로부터의 데이터는, 승산기(22)에 공급되어, 여기서 (1-α)이 승산된다. 그리고, 승산기(20)의 출력과 승산기(22)의 출력이 가산기(24)에 입력되고, 보간하는 수평 라인의 데이터에 대하여 가산 처리가 행해지고, 보간된 프로그레시브 화상 신호가 가산기(24)로부터 출력된다.

또, 상술한 예에서는, 오리지널의 데이터가 그대로 이용되는 수평 라인의 데이터에 대해서도 필드내 보간 데이터 생성부(12) 등을 통과시켰지만, 일단 분리한 후에 삽입해도 된다.

도 2에는, 상술한 바와 같은 동작을 행하기 위한 장치의 상세 구성이 도시되어 있다. 화상 데이터는, 입력 데이터 버퍼(30)를 경유하여, 화상 메모리 I/F(32)에 의해 화상 메모리(10)에 기입된다. 또한, 화상 데이터에 대한 수평 수직 방향의 타이밍을 나타내는 수평 동기 신호(Hsync)는, W 타이밍 제어부(34)에 공급된다. 이 W 타이밍 제어부(34)는, 입력 데이터 버퍼 R/W 제어부(35)를 통하여 입력 데이터 버퍼(30)에의 화상 데이터의 기입 및 이 곳으로부터의 판독 타이밍을 제어한다. 또한, W 타이밍 제어부(34)는 화상 메모리 I/F(32)를 제어하여, 입력 데이터 버퍼(30)로부터 전송되어 오는 화상 데이터의 화상 메모리(10)에의 기입 타이밍을 제어한다.

동기 신호(수평 동기 신호)는, R 타이밍 제어부(36)에도 공급된다. 화상 메모리(10) 내의 데이터는 화상 메모리 I/F(32)를 통하여, 4개의 IP 변환용 데이터 버퍼(38)에 공급된다. 즉, 화상 메모리(10)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 4개의 필드의 데이터가 기억되어 있고, 이것이 4개의 IP 변환용 데이터 버퍼(38)에 공급된다. 또, R 타이밍 제어부(36)가 화상 메모리 I/F(32)에 의한 데이터의 판독을 제어함과 함께, IP 변환용 데이터 버퍼 R/W 제어부(37)를 통하여 I/F 변환용 데이터 버퍼(38)에의 기입을 제어한다.

IP 변환용 데이터 버퍼(38)로부터의 데이터는, IP 변환 처리부(40)에 공급되고, 여기서 보간 처리를 위한 연산이 행해진다. 즉, IP 변환 처리부(40)에서는 필드내 보간, 필드간 보간, 블렌드 계수 산출, 보간 데이터의 작성 등의 처리가 행해진다. 이에 의해, 데이터가 없던 수평 라인의 데이터가 작성되고, 이 보간 데이터와 원래의 수평 라인의 데이터가 출력 데이터 버퍼 W 제어부(42)를 통하여, 4개의 출력 데이터 버퍼(0)(44-1)∼출력 데이터 버퍼(3)(44-4)에 공급된다. 여기서, IP 변환 처리부(40)로부터 2개의 선이 나와 있는 것은, 한쪽이 보간된 수평 라인의 데이터, 다른 쪽이 오리지널의 수평 라인의 데이터이다. 그리고, 출력 데이터 버퍼 W 제어부(42)로부터 출력되는 2 수평 라인분의 데이터(한쪽이 보간, 다른 쪽이 오리지널)가 출력 데이터 버퍼(0)(44-1) 및 출력 데이터 버퍼(1)(44-2)의 조와, 출력 데이터 버퍼(2)(44-1) 및 출력 데이터 버퍼(3)(44-2)의 조에 순차적으로 기입된다.

그리고, 4개의 출력 데이터 버퍼(0)(44-1)∼출력 데이터 버퍼(3)(44-4)의 출력은 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부(46)에 공급된다.

여기서, 입력측의 동기 신호는 출력 동기 신호 생성부(48)에 공급되고, 여기서 입력 동기 신호에 동기한 2배의 주파수의 출력 동기 신호(출력 수평 동기 신호)가 생성된다. 이 출력 수평 동기 신호는 출력 데이터 버퍼 R 제어부(49)에 공급되고, 이 출력 데이터 버퍼 R 제어부(49)가 출력 데이터 버퍼(44-1∼44-4)로부터의 출력 타이밍을 제어함과 함께, 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부(46)에 의한 선택을 제어한다. 이에 의해, 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부(46)로부터 출력 수평 동기 신호에 동기하여 모든 수평 라인에 대하여 신호를 갖는 프로그레시브 화상 신호가 출력된다.

여기서, 도 3에 기초하여 데이터의 움직임에 대하여 설명한다. 화상 메모리(10) 내에는 4 필드의 데이터가 포함되어 있고, 각각의 필드로부터 1 라인분의 데이터가 IP 변환용 데이터 버퍼(38)에 추출된다. 예를 들면, IP 변환의 대상으로 되어 있는 필드에서의 n 라인의 데이터와, 2 필드 전의 데이터인 에리어(10-1)의 n 라인의 데이터와, 1 필드 전의 n+1 라인(보간하는 라인)의 데이터와, 1 필드 후의 n+1 라인의 데이터가 4개의 IP 변환용 데이터 버퍼(38)에 각각 저장된다. 그리고, IP 변환 처리부(40)로부터는, 대상 필드의 n 라인의 데이터(오리지널)와, 필드내 보간(전의 라인의 데이터)과 필드간 보간(1 필드 전의 해당 라인의 데이터)을 움직임에 따라 비례 배분하는 보간에 의해 얻어진 n+1 라인의 데이터(보간)가 출력되어, 이들이 출력 데이터 버퍼(44-1, 44-2)에 기입된다.

이어서, 이들 출력 데이터 버퍼(44-1, 44-2)에 기입된 데이터가, 출력 수평 동기 신호에 대응하여 순차적으로 출력된다. 또, 상술한 바와 같은 출력 데이터 버퍼(44-1, 44-2)에의 기입은, 입력 수평 동기 신호의 1 수평 기간(출력 수평 동기 신호의 2수평 기간)에 행해져, 그 기간에는 출력 데이터 버퍼(44-3, 44-4)에 기입되었던 데이터가 순차적으로 출력되고 있다. 이와 같이, 입력 수평 동기 신호의 1수평 기간에 취득한 데이터를 처리하여, 출력 수평 동기 신호의 2 수평 라인분의 기간에 2 라인분의 데이터를 작성하여 출력 데이터 버퍼(44)에 기입하고, 이것을 다음의 출력 수평 동기 신호의 2 라인분의 기간에 출력한다.

이에 의해, 인터레이스 화상 신호로부터, 프로그레시브 화상 신호가 생성되어, 출력된다.

여기서, 입력 동기 신호는, 배경색 데이터 출력 판정부(50)에도 공급된다. 이 배경색 데이터 출력 판정부(50)는, 입력 동기 신호 중의 수직 동기 신호(Vsync)를 카운트한다. 또한, 배경색 데이터 출력 판정부(50)에는, 외부의 마이크로컴퓨터 등으로부터 공급되는 프로그레시브 처리의 온/오프를 나타내는 신호, 배경색 데이터, 대기해야되는 수직 동기 신호수에 대한 데이터가 공급되고 있다.

즉, 전원의 구동시 등에, 화상 메모리(10)에 4 필드분의 화상 데이터가 기입될 때까지는, 바른 보간 처리를 행할 수 없다. 따라서, 이 기간에 대해서는, 배경 색 데이터 출력 판정부(50)는, 배경색 데이터의 출력으로 선택하고, 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부(52)를 제어하여, 배경색 데이터를 이 곳으로부터 출력한다.

이 배경색 데이터는, 마이크로컴퓨터로부터 공급되는 신호에 의해 결정되는 청이나 흑의 데이터이다. 그리고, 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부(52)는, 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부(46)로부터의 출력 데이터가 아니고, 배경색 데이터 출력 판정부(50)로부터 공급되는 배경색 데이터를 출력한다. 출력 데이터 버퍼(44)로부터는, 화소마다의 데이터가 출력 수평 동기 신호의 소정 기간에 순차적으로 판독되지만, 이 모든 화소 데이터를 대신하여 단일의 배경색 데이터를 출력하면 된다.

또한, 배경색 데이터 출력 판정부(50)에는, 마이크로컴퓨터로부터 대기해야 되는 수직 동기 신호수가 공급되어, 입력 동기 신호 중의 수직 동기 신호의 카운트값이 대기해야 되는 수직 동기 신호수에 이른 경우에 배경색 데이터의 출력 종료를 검출하고, 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부(52)가, 출력 데이터 버퍼 리드 데이터 선택부(46)로부터의 데이터를 선택하도록 전환된다.

이에 의해, IP 변환에 의해 프로그레시브 화상 신호가 버퍼 리드 데이터/배경색 데이터 선택부(52)로부터 출력된다.

여기서, 도 4에, 배경색 데이터 출력 판정부(50)에 의한 처리 동작의 흐름도를 도시한다. 우선, 초기값으로서 프로그레시브 표시 신호=off, 프로그레시브 표시 화상 데이터=흑(배경색 데이터), 대기해야 되는 수직 동기 신호=5, 수직 동기 신호 카운터=0으로 세트한다(S11). 이어서, 프로그레시브 표시 신호=ON인지 판정 한다(S12). '아니오'이면, 이 S12의 판정을 반복하고, '예'로 된 경우에, 수직 동기 신호의 카운트를 개시한다(S13). 그리고, 카운터의 카운트값=대기해야 되는 수직 동기 신호수 이하인지의 여부를 판정한다(S14). 이 판정에서 '아니오'이면, S14의 판정을 반복하고, '예'로 된 경우에는, 버퍼 데이터/배경색 데이터 선택부(52)에 대하여, 출력 데이터 버퍼(44)로부터의 프로그레시브 화상 데이터의 출력으로 전환하도록 지시한다(S15).

또, 상술한 예에서는, 마이크로컴퓨터로부터 공급되는 대기해야 되는 수직 동기 신호수는, 5로 되어 있다. 이것은, 상술된 바와 같이 보간 연산에는 4 필드분의 데이터가 필요하고, 카운트한 수직 동기 신호수가 5로 되었을 때에는, 반드시 4개의 필드에 대한 보간 연산 처리가 종료하며, 출력 데이터 버퍼(44)에는 입력되어 온 화상 데이터에 기초하는 출력용의 화상 데이터가 저장되어 있기 때문이다. 또, 안전면에서 더 많은 수직 동기 신호를 카운트한 경우에 출력을 전환하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 출력 직전에 화상 데이터와 배경색 데이터를 교체했지만, IP 변환용 데이터 버퍼(38)에 공급되는 데이터를 배경색 데이터로 교체해도 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 보간 처리에 충분한 화상 데이터가 입력되어 올 때까지의 기간에는, 배경색 데이터를 출력한다. 따라서, 화면 표시는 배경색 데이터의 표시로 되어, 기이한 화면 표시가 행해지는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 변환 처리 개시 후에 입력되어 온 인터레이스 화상 신호에만 기초하여 얻어진 것이 되기까지의 동안에는, 미리 준비되어 있는 배경색 신호를 프로그레시브 화상 신호로서 출력하고, 그 후에 출력 신호를 변환 처리에 의해 생성된 프로그레시브 신호로 전환하여 출력한다. 따라서, 전원의 구동시 등의 부정한 데이터에 기초하는 화상이 생성 출력되는 것을 방지할 수 있다.

배경색 데이터로부터 통상 데이터로의 전환의 타이밍을 수직 동기 신호의 카운트에 의해 행함으로써, 입력되어 오는 데이터를 충분히 얻을 수 있으며, 바른 프로그레시브 화상 신호가 얻어지는 타이밍을 간단한 구성으로 효과적으로 검출할 수 있다.

또한, 배경색 데이터로서 단색의 데이터를 이용함으로써, 배경색 데이터의 출력을 위한 구성을 매우 간단한 것으로 할 수 있다.

또한, IP 변환을 개시하고나서 수직 동기 신호를 카운트함으로써, 배경색 데이터로부터의 전환을 적절한 타이밍으로 할 수 있다.

Claims

인터레이스 화상 신호를 프로그레시브 화상 신호로 변환하는 화상 신호 처리 회로로서,

입력되어 오는 인터레이스 화상 신호에 대하여, 프로그레시브 화상 신호에의 변환 처리를 개시하고나서 소정 시간을 경과하고, 변환하여 얻어진 프로그레시브 화상 신호가 변환 처리 개시 후에 입력되어 온 인터레이스 화상 신호에만 기초하여 얻어진 것으로 되기까지의 동안은, 미리 준비되어 있는 배경색 신호를 프로그레시브 화상 신호로서 출력하기 위한 수단과, 그 후에 출력 신호를 변환 처리에 의해 생성된 프로그레시브 신호로 전환하여 출력하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 변환 회로.
제1항에 있어서,

상기 변환 처리에 의해 생성된 프로그레시브 신호로 전환하는 타이밍은, 입력되어 오는 인터레이스 화상 신호에서의 수직 동기 신호를 카운트하고, 카운트값이 미리 정해진 수에 도달한 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 변환 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 배경색 신호를 프로그레시브 화상 신호로서 출력하는 경우에는, 모든 화소 데이터에 동일한 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 변환 회 로.