KR100662891B1

KR100662891B1 - 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의잡음처리방법

Info

Publication number: KR100662891B1
Application number: KR1020050115531A
Authority: KR
Inventors: 최형진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-01-02

Abstract

움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법이 개시된다. 움직임 정도 검출부는 입력영상신호의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출하고, 코어링부는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 입력영상신호의 고주파대역에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 임계값을 벗어난 신호인 제1고주파신호를 추출하며, 증폭부는 추출된 제1고주파신호를 증폭하며, 노이즈 레벨 검출부는 입력영상신호의 노이즈 레벨을 검출하며, 최종 산출부는 검출된 노이즈 레벨과 증폭된 제1고주파신호를 승산하여 보정된 영상신호를 출력한다. 따라서, 많은 잡음신호를 포함한 고주파 신호의 잡음신호는 제거하면서 동시에 출력되는 신호의 선명도 및 해상도는 향상시키는 것이 가능하다.

잡음, 코어링, 고주파, 저주파

Description

움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법{Apparatus for processing noise using motion information and method thereof}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치를 개략적으로 도시한 블록도,

도 2는 도 1의 움직임 정도 검출부를 보다 자세히 도시한 블록도,

도 3a 내지 도 3c는 도 2의 제1판단부, 제2판단부 및 가산기의 동작을 설명하기 위하여 화소의 움직임 유무 정보를 도시한 도면,

도 4는 도 1의 코어링부의 신호 처리를 설명하기 위한 그래프,

도 5는 도 1에 의한 잡음처리방법을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도, 그리고,

도 6은 도 5의 S510단계를 보다 자세히 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

100 : 잡음처리장치 110 : 움직임 정도 검출부

120 : 노이즈 레벨 검출부 130 : 수평 고역통과필터

135 : 수평 에지 보정부 140 : 코어링부

160 : 수직 고역통과필터 165 : 수직 에지 보정부

180 : 증폭부 185 : 제5승산기

본 발명은 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입력된 영상신호의 움직임 정보에 따라 코어링 임계값을 조절하여 스몰 노이즈를 제거함으로써 영상의 선명도를 향상시키는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법에 관한 것이다.

최근 과학기술의 급격한 발전 및 삶의 질의 향상으로 인하여 현대인들의 고급 디스플레이 장치를 추구하는 경향이 커지고 있다. 특히, HD TV와 같은 고품격 TV가 출시됨으로써 시청자들의 고화질, 고선명 영상에 대한 관심 및 요구는 증가하는 추세에 있다.

이러한 추세에 부응하기 위하여 사용되는 기술 중 대표적인 예로서 디인터레이싱(DeInterlacing)을 들 수 있다. 디인터레이싱은 비월주사(Interlace Scan)로 입력된 영상신호를 순차주사(Progressive Scan)로 변환하여 화면에 출력하는 것으로서 보다 선명하고 깨끗한 영상을 제공한다. 여기서 비월주사방식은 하나의 프레임을 두 개의 필드로 나누어 순차적으로 화면에 주사하는 방식이며, 순차주사방식은 하나의 프레임을 한 번에 화면에 주사하는 방식으로서 비월주사방식에 비하여 고화질의 영상을 제공한다.

그러나, 종래의 영상개선장치는 상술한 디인터레이싱 수행시 IPC(Interlaced to Progressive Converting) 에러신호를 생성하며, 이러한 IPC 에러신호는 지터 (Jitter) 현상 또는 영상의 깨짐 현상을 유발하며, 특히 IPC 고주파신호에 포함된 스몰 노이즈 성분은 영상의 지글거림을 유발한다. 이로써 종래의 영상개선장치에 의하여 전체적인 선명도(Sharpness)는 오히려 저하되고, 시각적으로 거슬리는 영상이 제공되는 경우가 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, IPC 수행시 발생하는 에러신호에 의한 영향을 개선하되, 상술한 주사변환방식 후 생성되는 움직임 정보를 기초로 개선하여 영상신호의 선명도 향상, 지글거림 및 지터 현상을 해소할 수 있는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치는 입력영상신호의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출하는 움직임 정도 검출부; 상기 검출되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 상기 입력영상신호의 고주파대역에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 상기 입력영상신호의 고주파대역 중 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1고주파신호를 추출하는 코어링부; 상기 추출된 제1고주파신호를 증폭하는 증폭부; 상기 입력영상신호의 노이즈 레벨을 검출하는 노이즈 레벨 검출부; 및 상기 측정된 노이즈 레벨과 상기 증폭된 제1고주파신호를 승산하여 상기 입력영상신호의 보정된 영상신호를 출력하는 최종 산출부;를 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 움직임 정도 검출부는, 복수의 제1윈도우에 포함되는 상기 초기 움직임 유무정보를 기초로 상기 복수의 제1윈도우를 이루는 각 행의 수평방향 움직임 여부를 판단하는 제1판단부; 복수의 제2윈도우에 포함되는 상기 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 수직방향으로 그룹핑하여 상기 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단하는 제2판단부; 상기 판단된 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산하여 임시 움직임량을 산출하는 가산부; 상기 산출된 임시 움직임량의 평균을 구하는 평균 산출부; 및 상기 산출된 평균에 리미트를 취하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 산출하는 움직임 정도 산출부;를 포함한다.

또한, 상기 코어링부는, 상기 입력영상신호의 수평고주파신호 중 상기 임계값에 속하는 수평스몰노이즈는 제거하고, 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1수평고주파신호를 추출하는 수평코어링부; 및 상기 입력영상신호의 수직고주파신호 중 상기 임계값에 속하는 수직스몰노이즈는 제거하고, 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1수직고주파신호를 추출하는 수직코어링부;를 포함하며, 상기 수직 및 수평 코어링부는 상기 산출된 최적 움직임 정보에 비례하는 상기 임계값을 생성하며, 상기 증폭부는 상기 출력되는 제1수평고주파신호 및 제1수직고주파신호를 증폭하여 상기 최종 산출부로 출력한다.

한편, 상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리방법은 (a) 입력영상신호의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출하는 단 계; (b) 상기 검출되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 상기 입력영상신호의 고주파대역에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 상기 입력영상신호의 고주파대역 중 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1고주파신호를 추출하는 단계; (c) 상기 출력된 제1고주파신호를 증폭하는 단계; (d) 상기 입력영상신호의 노이즈 레벨을 측정하는 단계; 및 (e) 상기 측정된 노이즈 레벨과 상기 증폭된 제1고주파신호를 승산하여 상기 입력영상신호의 보정된 영상신호를 산출하는 단계;를 포함한다.

상세하게는, 상기 (a) 단계는, (a1) 복수의 제1윈도우에 포함되는 상기 초기 움직임 유무정보를 기초로 상기 복수의 제1윈도우를 이루는 각 행의 수평방향 움직임 여부를 판단하는 단계; (a2) 복수의 제2윈도우에 포함되는 상기 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 수직방향으로 그룹핑하여 상기 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단하는 단계; (a3) 상기 판단된 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산하여 임시 움직임량을 산출하는 단계; (a4) 상기 산출된 임시 움직임량의 평균을 구하는 단계; 및 (a5) 상기 산출된 평균에 리미트를 취하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 산출하는 단계;를 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 잡음처리장치(100)는 움직임 정도 검출부(110), 노이즈 레벨 검출부(120), 수평 고역통과필터(High Pass Filter : HPF)(130), 수평 에지 보정부(135), 코어링부(140), 제1승산기(150), 제2승산기 (155), 수직 고역통과필터(160), 수직 에지 보정부(165), 제3승산기(170), 제4승산기(175), 증폭부(180) 및 제5승산기(185)를 갖는다.

먼저, 본 발명에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치(100)는 IPC 수행시 발생하는 각 화소의 움직임 정보, 즉, 움직임 유무에 관한 정보를 이용하여 입력영상신호에 포함된 노이즈, 특히 고주파신호에 포함된 스몰 노이즈(small noise)를 제거함으로써 보다 선명하고 윤곽이 보정된 영상을 제공하는 데 효과적이다.

움직임 정도 검출부(110)는 IPC에서 발생한 각 화소의 초기 움직임 유무 정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출한다.

도 2는 도 1의 움직임 정도 검출부를 보다 자세히 도시한 블록도, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 제1판단부, 제2판단부 및 가산기의 동작을 설명하기 위하여 화소의 움직임 유무 정보를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 움직임 정도 검출부(110)는 제1판단부(111), 제2판단부(112), 가산기(113), 제6승산기(114), 평균 산출부(115) 및 움직임 정도 산출부(116)를 가지며, 초기 움직임 유무 정보는 화소의 움직임이 없음을 의미하는 '0'과 움직임이 있음을 의미하는 '1'로 표기된다.

제1판단부(111)는 도 3a에 도시된 바와 같이 라인 단위로 입력되는 초기 움직임 유무 정보에 제1윈도우(w1)를 적용한다. 그리고, 제1판단부(111)는 제1윈도우(w1)를 이루는 각 행의 움직임 유무 정보를 기초로 각 행의 수평방향 움직임 여 부를 판단하고, 판단된 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 출력한다. 제1윈도우(w1)의 크기는 (m×n)(여기서, m, n은 2 이상의 정수)인 것이 바람직하나, 본 발명의 실시예에서는 제1윈도우(w1)의 크기로 (7×5)를 사용한다.

도 3a를 참조하면, 제1판단부(111)는 라인 단위로 입력되는 (7×5)의 제1윈도우(w1) 중 각 행, 즉, 각 라인(Line1~Line7)에 포함된 5개의 화소에 적어도 하나의 '1'이 있으면 움직임이 있는 것으로 판단하여 '1'을 출력하며, 5개의 픽셀 모두 '0'이면 움직임이 없는 것으로 판단하여 '0'을 출력한다.

예를 들어, 첫번째 라인(Line1)과 두번째 라인(Line2) 각각의 5개 화소(그룹 a1, a2)는 모두 '0'이므로, 제1판단부(111)는 각각 '0'(도 3b의 a1', a2')을 출력하며, 일곱번째 라인(Line7)의 5개 화소(그룹 a7)에는 '1'을 가지는 화소가 두 개 있으므로, 제1판단부(111)는 '1'(도 3b의 a7')을 출력한다.

제2판단부(112)는 제1판단부(111)로부터 출력되는 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보 '0' 또는 '1'을 이용하여 수직방향 움직임 여부를 판단한다. 즉, 제2판단부(112)는 복수의 제2윈도우(w2)에 포함되는 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보(a1', a2', …, a7')를 수직방향으로 소정 개수씩 그룹핑하고, 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단한다.

본 발명의 경우, 제2판단부(112)는 수직방향으로 3개씩 그룹핑(예를 들어, b1, b2, b5)하여, 각 그룹에 적어도 하나의 '1'이 있으면 움직임이 있는 것으로 판단하여 '1'을 출력하며, 모두 '0'이면 움직임이 없는 것으로 판단하여 '0'을 출력한다. 따라서, 제1 및 제2그룹(b1, b2)의 3개 화소는 모두 '0'이므로, 제2판단부 (112)는 '0'(도 3c의 b1', b2')을 출력하며, 제5그룹(b5)의 3개 화소는 모두 '1'이므로, 제2판단부(112)는 '1'(도 3c의 b5')을 출력한다.

여기서, 제1 및 제2판단부(112)는 상술한 프로세스를 윈도우 바이 윈도우(Window by Window)로 수행한다.

도 3c는 제2판단부(112)로부터 출력되는 화소의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 도시한 도면으로서, 가산기(113)는 도 3c에 도시된 바와 같이 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산(SUM)하여 임시 움직임량을 산출한다.

본 발명에 있어서, 가산기(113)는 산출된 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보 중 중심 화소(center pixel)을 중심으로 수직 5라인과 수평 7화소, 즉, (5×7)크기의 제3윈도우(w3) 내에 존재하는 정보를 모두 가산한다. 도 3c의 경우, 가산기(113)는 제3윈도우(w3)의 '1'을 모두 가산하여 '25'를 출력한다.

제6승산기(114)는 외부 레지스터(미도시)로부터 제공되는 외부 레지스터 계수와 산출된 임시 움직임량을 승산한다. 외부 레지스터 계수는 화질 개선 테스트를 위하여 제공되는 계수로서, 산출된 임시 움직임량의 범위를 조절가능하게 한다.

평균 산출부(115)는 제6승산기(114)로부터 출력되는 소정 배수 승산된 임시 움직임량의 평균을 구한다. 예를 들어, 소정 배수 승산된 임시 움직임량이 25이면, 평균 산출부(115)는 25를 35로 제산한다. 여기서 35는 제3윈도우(w3)에 포함된 화소의 개수이다.

움직임 정도 산출부(116)는 산출된 평균에 리미트를 취하여 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 산출하여 수평 코어링부(142) 및 수직 코어링부(144)로 제공한 다. 자세히 설명하면, 움직임 정도 산출부(116)는 0~16의 수치 중 산출된 평균에 대응되는 수치를 입력영상신호의 최적 움직임 정도로 판단하여 출력한다. 예를 들어, 평균이 0이면 움직임 정도 산출부(116)는 0을 출력하고, 평균이 1이면 움직임 정도 산출부(116)는 16을 출력한다. 이 때, 평균을 구한 후 리미트를 취하는 것은 산출된 임시 움직임량이 급격히 변화하여 화질 개선에 영향을 미치는 것을 방지하기 위함이다.

다시 도 1을 참조하면, 노이즈 레벨 검출부(120)는 입력영상신호의 휘도성분(이하, '입력휘도신호'라 한다)에 포함된 노이즈의 레벨을 검출하여, 검출된 노이즈 레벨에 따라 적정 이득(n-gain)을 출력한다. 예를 들어, 검출된 노이즈 레벨이 높으면, 즉, 노이즈 함량이 많으면 출력되는 이득은 작아지거나 최소 ratio '0'을 가지며, 노이즈 함량이 적으면 이득은 커지며 최대 ratio '1'을 갖는다. 이는 후술할 제5승산기(185)에서 승산되는 노이즈의 영향을 감소 또는 증가시키기 위함이다.

특히, 노이즈 레벨 검출부(120)는 입력휘도신호 중 수평 부분의 노이즈 레벨 또는 수직 부분의 노이즈 레벨을 측정할 수 있으나, 수직 부분의 노이즈 레벨을 검출하는 경우, 본 발명은 다수의 버퍼(미도시)를 구비하여야 한다. 이는, 수직 부분의 노이즈를 검출하기 위하여 입력휘도신호를 수직방향의 라인별로 저장하여야 하기 때문이다.

수평 고역통과필터(130)는 입력휘도신호 중 설정된 주파수 이상의 신호를 추출하되 수평방향의 고역성분을 추출하여 수평고주파신호(H-HF)로 출력한다.

수평 에지 보정부(135)는 추출된 수평고주파신호(H-HF)에 포함된 에지 에러를 제거하기 위하여 입력휘도신호와 수평고주파신호(H-HF)를 비교처리한 후, 수평 에지 에러가 제거된 수평 에지신호(H-E)를 추출한다.

코어링부(coring)(140)는 움직임 정도 산출부(116)로부터 제공되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 입력휘도신호의 고주파대역에 포함된 스몰 노이즈를 제거하고, 입력휘도신호의 고주파대역 중 임계값을 벗어난 신호를 추출하여 제1고주파신호로 출력한다. 이를 위하여 코어링부(140)는 수평 코어링부(142) 및 수직 코어링부(144)를 갖는다.

수평 코어링부(142)는 움직임 정도 산출부(116)로부터 제공되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변한다. 그리고, 수평 코어링부(142)는 수평 고역통과필터(130)로부터 출력된 수평고주파신호(H-HF) 중 임계값에 속하는 수평스몰노이즈는 제거하고, 임계값을 벗어난 신호를 추출하여 제1수평고주파신호(H-HF')로써 출력한다. 이 때, 수평 코어링부(142)에서 가변되는 임계값은 움직임 정도 산출부(116)로부터 제공되는 최적 움직임 정도에 비례한다.

수평 코어링부(142)가 스몰 노이즈를 제거하기 위하여 수행하는 코어링처리 방식을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 일점쇄선은 코어링처리 이전의 수평고주파신호(H-HF), 이점쇄선은 코어링처리 이후의 제1수평고주파신호(H-HF'), ±th는 코어링처리를 위한 임계값을 나타내며, 코어링처리 이후의 제1수평고주파신호(H-HF') 중 임계값 내에 존재하는 신호는 '0'을 갖는다. 여기서, 임계값 |th|는 최적 움직임 정도에 비례 한다. 즉, 최적 움직임 정도가 클수록 수평 코어링부(142)는 증가하는 임계값 |th|를 적용하여 코어링처리를 수행한다.

이에 의하여, 영상의 디테일(detail) 성분은 급속하게 가감되지 않고, 움직임이 많은 영역에서 발생하는 스몰 디테일 성분의 지글거리는 현상을 소멸시킬 수 있다. 이러한 코어링처리 방식은 후술하는 수직 코어링부(144)에도 적용된다.

제1승산기(150)는 수평 에지 보정부(135)로부터 출력되는 수평 에지신호(H-E)와 수평 이득(수평 gain)을 승산하여 제1수평 에지신호(H-E')를 출력한다. 여기서, 마이컴(미도시)에 의하여 제어되는 수평 이득은 노이즈가 제거된 수평 에지신호(H-E)에 비례한다. 이는, 에지의 선명도를 강화 및 향상시키기 위함이다.

제2승산기(155)는 수평 코어링부(142)로부터 출력되는 제1수평고주파신호(H-HF')와 수평 에지 보정부(135)로부터 출력되는 제1수평 에지신호(H-E')를 승산하여 수평성분신호(H)를 출력한다.

수직 고역통과필터(160)는 입력휘도신호 중 설정된 주파수 이상의 신호를 추출하되 수직방향의 고역성분을 추출하여 수직고주파신호(V-HF)로 출력한다.

수직 에지 보정부(165)는 추출된 수직고주파신호(V-HF)에 포함된 에지 에러를 제거하기 위하여 입력휘도신호와 수직고주파신호(V-HF)를 비교처리한 후, 수직 에지 에러가 제거된 수직 에지신호(V-E)를 추출한다.

수직 코어링부(170)는 움직임 정도 산출부(116)로부터 제공되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변한다. 그리고, 수직 코어링부(144)는 수직 고역통과필터(160)로부터 출력된 수직고주파신호(V-HF) 중 임계값에 속하는 수직스몰노이즈는 제거하고, 임계값을 벗어난 신호를 추출하여 제1수직고주파신호(V-HF')로써 출력한다. 이 때, 수직 코어링부(144)에서 가변되는 임계값은 움직임 정도 산출부(116)로부터 제공되는 최적 움직임 정도에 비례한다.

제3승산기(170)는 수직 에지 보정부(165)로부터 출력되는 수직 에지신호(V-E)와 수직 이득(수직 gain)을 승산하여 제1수직 에지신호(V-E')를 출력한다. 여기서, 마이컴(미도시)에 의하여 제어되는 수직 이득은 노이즈가 제거된 수직 에지신호(V-E)에 비례한다. 이는, 에지의 선명도를 강화 및 향상시키기 위함이다.

제4승산기(175)는 수직 코어링부(144)로부터 출력되는 제1수직고주파신호(V-HF')와 수직 에지 보정부(165)로부터 출력되는 제1수직 에지신호(V-E')를 승산하여 수직성분신호(V)를 출력한다.

증폭부(180)는 제2승산기(155)로부터 출력되는 수평성분신호(H)와 제4승산기(175)로부터 출력되는 수직성분신호(V)를 조합하여 증폭 및 스케일링한다.

최종 산출부로 적용된 제5승산기(185)는 노이즈 레벨 검출부(120)로부터 출력되는 노이즈 레벨에 따른 적정 이득(n-gain)과 증폭부(180)로부터 출력되는 증폭 및 스케일링된 신호(HV)를 승산하여 보정된 출력휘도신호를 출력한다.

도 5는 도 1에 의한 잡음처리방법을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도, 도 6은 도 5의 S510단계를 보다 자세히 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 움직임 정도 검출부(110)는 입력휘도신호를 이루는 각 화소의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 입력휘도신호의 움직임 정도를 검출한다(S510).

보다 자세히는, 제1판단부(111)는 복수의 제1윈도우에 포함되는 초기 움직임 유무정보를 기초로 복수의 제1윈도우를 이루는 각 행의 수평방향 움직임 여부를 판단한다(S511).

S511단계가 수행되면, 제2판단부(112)는 복수의 제2윈도우에 포함되는 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 수직방향으로 그룹핑하여 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단한다(S512).

가산기(113)는 제2판단부(112)로부터 출력되는 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산하여 임시 움직임량을 산출한다(S513).

S513단계 이후, 제6승산기(114)는 외부 레지스터 계수와 산출된 임시 움직임량을 승산하고(S514), 평균 산출부(115)는 S514단계로부터 출력되는 소정 배수 승산된 임시 움직임량의 평균을 구한다(S515).

그리고, 움직임 정도 산출부(116)는 산출된 평균에 리미트를 취하여 입력휘도신호의 최적 움직임 정도를 산출하여 수평 코어링부(142) 및 수직 코어링부(144)로 제공한다(S516).

상술한 S510단계가 수행되면, 수평 고역통과필터(130)는 입력휘도신호 중 수평고주파신호(H-HF)를 필터링하고, 수직 고역통과필터(160)는 입력휘도신호 중 수직고주파신호(V-HF)를 필터링한다(S520).

S520단계 이후, 수평 에지 보정부(135)는 필터링된 수평고주파신호(H-HF)에 포함된 에지 에러를 제거하여 수평 에지신호(H-E)를 추출하고, 수직 에지 보정부(165)는 필터링된 수직고주파신호(V-HF)에 포함된 에지 에러를 제거하여 수직 에지 신호(V-E)를 추출한다(S530).

S530단계가 수행되면, 수평 코어링부(142) 및 수직 코어링부(144)는 S516단계에서 제공되는 최적 움직임 정도에 따라 가변되는 임계값을 이용하여 코어링을 수행하여 각각 제1수평고주파신호(H-HF') 및 제1수직고주파신호(V-HF')를 출력한다(S540). S540단계에서 수평 코어링부(142)는 수평고주파신호(H-F)에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 수직 코어링부(144)는 수직고주파신호(V-F)에 포함된 스몰노이즈를 제거한다.

S540단계 후, 제1승산기(150)는 S530단계로부터 출력되는 수평 에지신호(H-E)와 수평 이득(수평 gain)을 승산하여 제1수평 에지신호(H-E')를 출력하고, 제2승산기(155)는 S540단계로부터 출력되는 제1수평고주파신호(H-HF')와 제1수평 에지신호(H-E')를 승산하여 수평성분신호(H)를 출력한다(S550).

또한, 제3승산기(170)는 S530단계로부터 출력되는 수직 에지신호(V-E)와 수직 이득(수직 gain)을 승산하여 제1수직 에지신호(V-E')를 출력하고, 제4승산기(175)는 S540단계로부터 출력되는 제1수직고주파신호(V-HF')와 제1수직 에지신호(V-E')를 승산하여 수직성분신호(V)를 출력한다(S560).

증폭부(180)는 S550단계로부터 출력되는 수평성분신호(H)와 S560단계로부터 출력되는 수직성분신호(V)를 조합하여 증폭 및 스케일링한다(S570).

노이즈 레벨 검출부(120)는 입력휘도신호에 포함된 노이즈의 레벨을 검출하여, 검출된 노이즈 레벨에 따라 적정 이득(n-gain)을 출력한다(S580).

S580단계가 수행되면, 제5승산기(185)는 S570단계에서 증폭 및 스케일링된 신호(HV)와 S580단계에서 출력되는 적정 이득(n-gain)을 승산하여 보정된 출력휘도신호를 출력한다(S590).

한편, 본 발명에 있어서, 리미트 처리에 사용되는 수치 0~16은 일 실시예로서 이에 한정되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 잡음처리장치(100)는 IPC 수행에 따른 움직임 유무 정보를 사용하지 않고 도면 참조 번호 120~..에 적응적으로 연동하여 잡음을 처리할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치 및 그의 잡음처리방법에 의하면, 입력영상신호의 움직임 유무에 대한 정보로부터 코어링 처리에 사용되는 임계값을 적응적으로 조정함으로써 에지 영역과 같은 스몰 디테일 성분에 의한 지글거림 현상 및 고주파신호에 포함된 스몰 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.

특히, 산출된 최적 움직임 정도에 비례하는 임계값을 이용하여 코어링처리함으로써 보다 깨끗하고 선명한 디테일 인헨스먼트(Detail Enhancement)를 수행하고, 자연스러운 에지를 가지는 영상을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 화질 개선 테스트를 위한 외부 레지스터 계수를 이용하여 임시 움직임량을 출력함으로써 보다 개선된 화질을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 수평 또는 수직 입력휘도신호의 노이즈 레벨을 검출하고, 검출된 노이즈 레벨에 비례하는 적정 이득을 이용하여 보정된 출력휘도신호를 생성함으로써 출력휘도신호 생성에 미치는 노이즈의 영향을 최소화할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

입력영상신호의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출하는 움직임 정도 검출부;

상기 검출되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 상기 입력영상신호의 고주파대역에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 상기 입력영상신호의 고주파대역 중 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1고주파신호를 추출하는 코어링부;

상기 추출된 제1고주파신호를 증폭하는 증폭부;

상기 입력영상신호의 노이즈 레벨을 검출하는 노이즈 레벨 검출부; 및

상기 측정된 노이즈 레벨과 상기 증폭된 제1고주파신호를 승산하여 상기 입력영상신호의 보정된 영상신호를 출력하는 최종 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 움직임 정도 검출부는,

복수의 제1윈도우에 포함되는 상기 초기 움직임 유무정보를 기초로 상기 복수의 제1윈도우를 이루는 각 행의 수평방향 움직임 여부를 판단하는 제1판단부;

복수의 제2윈도우에 포함되는 상기 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 수직방향으로 그룹핑하여 상기 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단하는 제2판단부;

상기 판단된 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산하여 임시 움직임량을 산출하는 가산부;

상기 산출된 임시 움직임량의 평균을 구하는 평균 산출부; 및

상기 산출된 평균에 리미트를 취하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 산출하는 움직임 정도 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 코어링부는,

상기 입력영상신호의 수평고주파신호 중 상기 임계값에 속하는 수평스몰노이즈는 제거하고, 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1수평고주파신호를 추출하는 수평코어링부; 및

상기 입력영상신호의 수직고주파신호 중 상기 임계값에 속하는 수직스몰노이즈는 제거하고, 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1수직고주파신호를 추출하는 수직 코어링부;를 포함하며,

상기 수직 및 수평 코어링부는 상기 산출된 최적 움직임 정보에 비례하는 상기 임계값을 생성하며, 상기 증폭부는 상기 출력되는 제1수평고주파신호 및 제1수직고주파신호를 증폭하여 상기 최종 산출부로 출력하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리장치.
(a) 입력영상신호의 초기 움직임 유무정보에 단계적으로 상이한 윈도우를 적용하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 검출하는 단계;

(b) 상기 검출되는 최적 움직임 정도에 따라 임계값을 가변하여 상기 입력영상신호의 고주파대역에 포함된 스몰노이즈를 제거하고, 상기 입력영상신호의 고주파대역 중 상기 임계값을 벗어난 신호인 제1고주파신호를 추출하는 단계;

(c) 상기 출력된 제1고주파신호를 증폭하는 단계;

(d) 상기 입력영상신호의 노이즈 레벨을 측정하는 단계; 및

(e) 상기 측정된 노이즈 레벨과 상기 증폭된 제1고주파신호를 승산하여 상기 입력영상신호의 보정된 영상신호를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리방법.
제 4항에 있어서,

상기 (a) 단계는,

(a1) 복수의 제1윈도우에 포함되는 상기 초기 움직임 유무정보를 기초로 상 기 복수의 제1윈도우를 이루는 각 행의 수평방향 움직임 여부를 판단하는 단계;

(a2) 복수의 제2윈도우에 포함되는 상기 각 행의 수평방향 움직임 여부에 대한 정보를 수직방향으로 그룹핑하여 상기 각 그룹핑된 영역의 수직방향 움직임 여부를 판단하는 단계;

(a3) 상기 판단된 복수의 수직방향 움직임 여부에 대한 정보를 가산하여 임시 움직임량을 산출하는 단계;

(a4) 상기 산출된 임시 움직임량의 평균을 구하는 단계; 및

(a5) 상기 산출된 평균에 리미트를 취하여 상기 입력영상신호의 최적 움직임 정도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보를 이용하는 잡음처리방법.