KR100750108B1 - 비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치 - Google Patents

비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100750108B1
KR100750108B1 KR1020010082493A KR20010082493A KR100750108B1 KR 100750108 B1 KR100750108 B1 KR 100750108B1 KR 1020010082493 A KR1020010082493 A KR 1020010082493A KR 20010082493 A KR20010082493 A KR 20010082493A KR 100750108 B1 KR100750108 B1 KR 100750108B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motion
motion determination
signal
video signal
repetitive
Prior art date
Application number
KR1020010082493A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020070772A (ko
Inventor
김영택
김신행
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20020070772A publication Critical patent/KR20020070772A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100750108B1 publication Critical patent/KR100750108B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
    • H04N7/012—Conversion between an interlaced and a progressive signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/144—Movement detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
    • H04N7/0137—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes dependent on presence/absence of motion, e.g. of motion zones

Abstract

비월 비디오 신호들은 시간적으로 보간된 비디오 신호와 공간적으로 보간된 비디오 신호들을 합성 처리된다. 각각의 보간된 신호들은 비디오 화면의 주어진 위치에서 움직임 판정 파라미터에 의하여 정의된 움직임 정도에 따라서 합성된다. 현재 프레임에서 계산된 움직임을 취할 것인지를 종속적으로 결정하기 위하여 이전 프레임들의 움직임 판정 값들이 참작된다. 즉, 움직임 판정 파라미터를 정의하고 의사 결정을 배제하기 위하여 움직임 판정 파라미터는 관련된 이전 필드들의 움직임 판정 파라미터들을 참작한다.

Description

비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한 방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치{Method and apparatus for detecting repetitive motion in an interlaced video sequence and apparatus for processing interlaced video signal}
도 1은 비월 비디오 시퀀스에서의 빠른 움직임을 도시한 도면이다.
도 2는 비월 비디오 신호의 톱 필드와 보텀 필드를 도시한 도면이다.
도 3은 비월 비디오 시퀀스의 연속적인 3개 필드를 도시한 도면이다.
도 4는 반복적 움직임 판정 파라미터 계산을 처리하는 블록도이다.
도 5는 연속적인 4개 필드를 도시한 도면이다.
도 6-9는 다양하게 선택할 수 있는 방정식 및 함수 블록들을 근거로 한 비 반복적 움직임 판정 파라미터mn(i,h)의 계산을 처리하는 블록도이다.
도 10-13은 도 6-9에 따라서 생성된 반복적 움직임 판정 파라미터mn(i,h)중의 어느 하나에 근거하고, 다양하게 선택할 수 있는 방정식 및 함수 블록들에 근거하여 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 계산을 처리하는 블록도이다.
도 14는 비월 비디오 입력 신호를 적절하게 합성된 순차주사화된 비디오 신호로 변환시키기 위한 소자의 블록도이다.
도 15는 도 10-13에 도시된 반복적 움직임 판정 수단의 어느 하나와 결합된 회로의 블록도이다.
본 발명은 신호처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 비월 비디오 시퀀스에서의 움직임 검출 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 비월 비디오 신호에서의 움직임 판단 값의 계산 및 실존하는 비디오 신호 정보로부터 보간되는 비디오 신호 정보를 생성시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
디지털 TV(DTV) 시스템의 개발에 있어서 세계적으로 각기 다른 여러가지 디지털 TV의 비디오 규격이 선정됨에 따라서, 비디오 규격 변환 기능은 DTV의 필수 구성 요건이 되었다. 예를 들어 북아메리카의 ATSC DTV 표준 시스템은 그 표준 비디오 규격으로 1081×1920 비월주사 방식의 비디오, 720×1280 순차주사 방식의 비디오, 720×480 비월주사 및 순차주사 방식의 비디오 등을 표준 규격으로 선정하였다. 이에 따라서, 입력되는 여러가지 다른 비디오 규격의 비디오신호를 고정된 해상도를 갖는 모니터, FLCD, 또는 프라즈마 디스플레이와 같은 디스플레이 장치에 디스플레이시키기 위해서 그 디스플레이 장치에 맞는 비디오 규격으로 변환시키는 비디오 규격 변환이 필요하게 되었다. 좋은 비디오 규격 변환 시스템은 DTV 수상기의 비디오의 시각적 성능에 직접적으로 영향을 줄 수 있기 때문에 매우 중요하다.
기본적으로, 비디오 규격 변환 동작은 다상(poly-phase) 필터 설계 및 비월-순차 주사 변환 또는 단순 순차주사화(deinterlacing)에서 중요한 멀티-레이트(multi-rate) 시스템 설계에 대한 향상된 알고리즘을 필요로 한다.
역사적으로, 순차주사화 알고리즘(deinterlacing algorithm)은 필드 사이의 움직임, 라인 플리커, 래스터(raster) 라인 가시도 및 필드 플리커가 있을 때 톱니꼴 라인과 같이 보여지는 비월 비디오신호의 본질적인 성가신 문제를 줄임으로써 NTSC/PAL TV 수상기의 비디오 품질을 향상시키고, 비월 비디오신호의 수직 주사 비율을 2배 증가시키는 방법을 제공한다. 그밖에도, 위에서 언급한 바와 같이, 전세계 디지털 TV 시스템의 현저한 발전은 규격 변환을 위한 3-D 순차주사화 알고리즘의 중요성을 증대시켜 왔다. 예를 들어, ATSC 시스템에서 480 라인 비월 비디오 규격은 720 라인 순차 또는 1080 라인 비월 비디오 규격으로 상향 변환될 필요성이 높게 요구된다. 이 경우에, 매우 정교한 3-D 순차주사화 알고리즘이 결합될 때 본질적으로 직접적인 상향 변환보다 향상된 비디오 성능을 제공하는 순차주사화 방법인 480 라인 순차 비디오신호로의 선행 상향 변환이 널리 알려져 있다.
움직임 검출에 근거한 3-D 순차주사화 알고리즘의 기본적인 개념은 시퀀스에서 물체의 포인트 방향 움직임을 정확하게 검출함으로써 비월 비디오 시퀀스에 내장된 샘플링 원리의 이론적 제한에 대처할 수 있게 된다. 몇몇 3-D 순차주사화 방법은 다음과 같은 선행 기술 참고문헌에 기술되어져 있다.
[1] "Motion adaptive pro-scan converter with two dimensional contour enhancement", in IEEE Transactions on Consumer Electronics, pp. 110-114, May 1990 by C. Markhauser.
[2] Interlaced to progressive conversion apparatus and method using motion and spatial correlation, Young-Taeg Kim, U.S. Patent 5,943,009, Aug. 24, 1999.
[3] Motion picture detecting method, Yong-Hun Cho, U.S. PATENT 5,959,681, U.S. 28, 1999.
위의 참고문헌 [1], [2] 및 [3]에 기술된 방법의 요점은 원론적으로 프레임 차 신호에 근거하여 움직임 판단 인자를 평가하는 것이다. 비록 이들 방법들은 샘플링 원리의 이론적 제한을 극복하는 움직임 검출 설계를 이용하고 순차주사화를 위한 보다 개선된 보간법을 제공하는 시퀀스를 이용하지만 고유한 비월 비디오 시퀀스 특성으로 인하여 비월 비디오 시퀀스에서 실제 움직임을 검출하는데 이론적인 한계가 존재한다. 특히, 이들 움직임 검출 방법들은 주어진 비월 비디오 시퀀스에 빠르게 반복하는 움직임 존재할 때 움직임 검출에 실패할 것이다. 다시 말하면, 이들 방법들은 반복적인 움직임이 존재하는 경우에 움직임 없다고 결정할 것이고, 그 결과로서 시간적인 보간을 실행한다.
반복적인 움직임은 무늬 형태의 물체가 움직일 때 쉽게 관찰될 것이다. 도 1에 그늘진 타원체가 일정한 배경 위에서 상하로 빠르게 움직이는 물체를 표현되어 있으며, 이 물체는 비월 샘플링 시스템에 따라서 공간-시간적으로 샘플링 된다. 이 예에서 약간의 시간 구간동안에 반복적인 움직임이 관측된다고 가정하자. 그러면, 도 1에서 검은색 원들은 보간될 필요가 있는 누락된 샘플링 라인을 약간 그늘진 원 들로 표현되는 것에 의하여 샘플된 라인을 라인들을 표현한다. 이 시퀀스에서 순간적으로 움직임 검출이 단순히 필드 차를 취함으로써 측정된다고 가정하면, "a"와 "c"의 샘플 값이 일정한 배경으로부터 이들 사이의 차가 0(zero)이 되기 때문에 도 1의 b점에서 움직임이 검출되지 않을 것이다. 이와 같이 움직임이 검출되지 않았다는 정보에 근거하여 3-D 순차주사화 방법에 기초한 움직임 검출의 전형적인 예에 해당되는 "c"의 샘플 값으로 "b"를 보간하면, 순차주사화 영상은 배경과 같이 보일 것이므로 의도하지 않은 문제 영상은 물체의 안쪽에 보일 것이다. 만일, 물체가 배경의 신호 레벨과 뚜렷한 차를 나타내면 의도하지 않은 문제 영상은 보다 쉽게 나타날 것이다. 그러므로, 이러한 움직임을 검출하여 의도하지 않은 문제 영상을 줄이기 위해서는 시간적인 보간보다는 차라리 공간적인 보간을 이용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 만일 차 신호 "e"가 움직임을 명확하게 가르키고 있는 도 1에서 "d"와 "e"로 표시된 차 신호와 같은 이전 필드에서 움직임을 고려하고, 그리고 만일, "b"점 주위에서 빠르게 반복하는 움직임이 존재하는 것으로 결정되면, 그 결정은 의도하지 않은 문제 영상을 줄이기 위하여 보다 공간적인 보간을 이용하게 만든다.
반대로, 도 1의 "f" 점에서 특정 움직임이 검출될 때, 움직임 검출을 위하여 다음 필드에 관련있는 포인트에 이 움직임 정보를 전달하는 것은 본 발명에서의 기본적인 개념이다.
위에서 언급한 바와 같이, 잘못 판정된 움직임 검출 방법에 근거한 시간적인 보간은 화질에 심각한 악영향을 끼치는 것으로 잘 알려져 있다. 만일 정밀하게 움직임을 검출하지 못하는 경우에는 시간적인 보간에서 수용할 수 없는 양의 시각적인 문제점을 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 비월 비디오 시퀀스에서 반복적인 움직임을 검출하고, 반복적인 양식에서 이전 필드의 움직임 정보를 보다 고려함으로써 비월 비디오 시퀀스에서 빠르고 반복적인 움직임을 포함하는 포인트 간의 움직임 정도에 관련된 움직인 판정 파라미터를 측정하는 유력한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 발명의 반복적 움직인 판정 파라미터를 이용하는 유력한 3-D 순차주사화 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 움직임 판정 값 계산 방법은 비디오신호 처리 시스템에서의 움직임 판정 값을 계산하는 방법에 있어서,
필드의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 입력하는 단계;
상호 대응되는 필드를 비교하여 비디오 시퀀스에서의 이전 필드와 다음 필드 사이의 주어진 포인트에서의 움직임을 가르키는 포인트 간 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 정의하는 단계;
상기 비 반복적 움직임 판정 파라미터와 적어도 하나 이상의 관련있는 이전 필드의 움직임 판정 파라미터를 결합함으로써 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산 하는 단계; 및
비디오 신호 처리 시스템에서 상기 반복적 움직임 판정 파라미터를 출력시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 상기 포인트 간 움직임 판정 파라미터를 구하는 단계는 다음과 같은 수학식
f_n (i,h) =l_K (d_n (i,h))
(여기에서, fn(ㆍ)은 포인트 간 움직임 검출 신호이고, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호 값의 공간적인 위치를 정의하고, lk(ㆍ)는 선형적인 스케일링 함수를 의미함)
에 의하여 계산됨을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 반복적 움직임 판정 파라미터에 의하여 정의된 현재 움직임을 정의하는데 관련있는 이전 필드의 움직임 정보에 고려하여 정의함을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 상기 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)는 다음과 같은 수학식
M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
(여기에서, F(ㆍ)는 다음과 같은 조건
Figure 112001034016144-pat00001
을 내포하는 Mn(i,h) 및 Mn-2(i,h)에 대한 단조 함수임)
에 의하여 계산됨을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 상기 비 반복적 움직임 검출 신호는
다음과 같은 그룹의 함수
Figure 112001034016144-pat00002
phi _n (i,h)=med(f_n (i,h),f_n-1 (i-1,h),f_n-1 (i+1,h))
Figure 112001034016144-pat00003
(여기에서, fn-1(ㆍ)은 1필드 지연된 움직임 검출 신호를 의미하고, med(ㆍ)는 중간값 연산을 의미하며, max(ㆍ)는 의사 움직임 검출로부터 에러를 최소화시키는 연산을 의미하며, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호의 공간적 위치를 정의한다.)
로부터 선택된 방정식에 의하여 포인트 간 움직임 검출 파라미터로부터 계산함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 비월 비디오 신호 처리 방법은 비디오 신호를 보간 처리하는 방법에 있어서,
주어진 비디오 필드 내의 적어도 하나 이상의 인접 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 공간적으로 보간하는 단계;
시간적으로 인접한 비디오 필드 내의 동일 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 시간적으로 보간하는 단계;
움직임 판정 알고리즘에 따라서 동일 위치에 대한 반복적 움직임 판정 값을 생성하는 단계; 및
상기 공간적으로 보간된 신호와 시간적으로 보간된 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호에 대한 출력 신호를 합성하고, 상기 반복적 움직임 판정 값에 따라서 출력 신호에 가중치를 부여하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 상기 움직임 판정 값은 주어진 위치에서 움직임 정도를 평가하는 함수로서 0과 1사이에서 변화되며, 높은 정도의 움직임으로 평가될 때 공간적으로 보간된 신호쪽으로 출력 신호에 높은 가중치를 부여하고, 낮은 정도의 움직임으로 평가될 때 시간적으로 보간된 신호쪽으로 출력 신호에 높은 가중치를 부여함을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 높은 정도의 움직임으로 평가될 때 공간적으로 보간된 신호를 출력 신호로 출력시키고, 상기 낮은 정도의 움직임으로 평가될 때 시간적으로 보간된 신호를 출력 신호로 출력시킴을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 움직임 판정 값 계산 장치는 비디오신호 처리 시스템에 있어서,
연속하는 필드들의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 수신하기 위한 입력 수단;
상기 비디오 신호를 수신하도록 연결되고, 순차주사화 되는 현재 필드의 이전 및 다음 필드 사이의 움직임 차를 정의하는 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하여 출력하는 비 반복 움직임 검출 수단; 및
상기 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 수신하도록 연결되고, 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 적어도 하나 이상의 관련있는 이전 필드의 움직임 판정 파 라미터에 결합함으로써 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하도록 구성된 반복적 움직임 검출 수단을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 부가된 특징에 따르면, 상기 반복적 움직임 검출 수단은 반복적 움직임 판정 파라미터에 의하여 정의된 현재 움직임을 정의하는데 관련있는 이전 필드의 움직임 정보를 고려하여 계산하도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 비월 비디오 신호 처리 장치는 필드의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 수신하기 위한 입력 수단;
상기 입력 수단에 연결되어, 주어진 비디오 필드에서 적어도 하나 이상의 인접된 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 공간적으로 보간하도록 구성된 공간적 보간기;
상기 공간적 보간기와 병렬로 상기 입력 수단에 연결되어, 시간적으로 인접 비디오 필드에서 같은 위치에 있는 비디오 신호로부터 주어진 위치에서의 비디오 신호의 값을 시간적으로 보간하기 위한 시간적 보간기;
상기 공간적 보간기 및 시간적 보간기에 병렬로 상기 입력 수단에 연결되어, 같은 위치에 대한 움직임 판정 값을 생성시키기 위한 움직임 판정 장치; 및
상기 공간적 보간기, 상기 시간적 보간기 및 움직임 판정 값 계산 장치의 각 출력 신호를 수신하도록 연결되어, 상기 움직임 판정 장치에 의하여 출력된 반복적 움직임 판정 값에 따라서 공간적으로 보간된 신호 및 시간적으로 보간된 신호로부터 주어진 위치에서의 비디오 신호에 대한 출력 신호를 합성하도록 구성된 합성부 를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명하기 위하여 시간 t=n에서 입력되는 비월 비디오 필드 데이터를 xn이라 하고, 수직 위치를 v, 수평 위치를 h로 표현할 때 좌표 (v,h)의 위치에 있는 점의 비디오 신호의 값을 xn(v,h)로 표현한다. 비월 비디오 신호의 정의에 따라서, 톱(top) 필드에서 xn의 신호 값들은 짝수 라인(v=0,2,4,...)에만 존재한다. 마찬가지로, 보텀(bottom) 필드에서 xn의 신호 값들은 홀수 라인(v=1,3,5,...)에만 존재한다. 다시 말해서, xn이 톱 필드 신호라면 홀수 라인에는 데이터가 존재하지 않고 짝수 라인에만 데이터가 존재하며, 보텀 필드라면 짝수 라인에는 데이터가 존재하지 않고 홀수 라인에만 데이터가 존재한다.
도 2는 이를 설명한 것으로서, 톱 필드와 보텀 필드는 시간축으로 교대로 바꾸어지며, 이 때 시간 t=m에서의 필드가 비월 비디오 신호 시퀀스의 톱 필드를 표현한 경우에, t=m+1에서의 필드는 비월 비디오 신호 시퀀스의 보텀 필드를 표현한 것이다.
비월 비디오 신호의 설명에 근거하여, 순차 주사화 신호로 변환시키기 위해서는 각 필드에서 이용할 수 없는 신호를 재건하거나 보간하는 신호처리를 실행하여야 한다. 즉, 비월 주사 방식의 비디오 신호를 순차 주사 방식의 비디오 신호로 변환시키기 위해서는 톱 필드에서는 데이터가 없는 홀수 라인(v=1,3,5,...)에 신호 를 재건시켜야 하며, 보텀 필드에서는 데이터가 없는 짝수 라인(v=0,2,4,...)에 신호를 재건시켜야 한다.
본 발명의 단순한 설명에 따르면, 순차 주사화 과제는 i±1, i±3, i±5에서 이용할 수 있는 라인의 신호 값을 이용하여 i번째에 있는 xn의 이용할 수 없는 신호 값을 재건하거나 또는 보간하는 신호처리로서 단순화시킬 수 있다. 더욱 간단하게 말하면, 순차 주사화 변환은 기본적으로 이용할 수 없는 xn(i,h)의 값을 보간하는 것이다. 이에 따라서, xn-1과 xn+1 이 xn과는 다른 샘플링 위상을 갖기 때문에, xn-1(i,h)과 xn+1(i,h)의 신호 값들은 이용할 수 있으며, 이는 움직임 검출이 순차 주사화 과제에 왜 연관되는지를 알 수 있는 기본적인 요소가 된다.
도 3에 도시된 이러한 관계는 점선 라인들(또는 흰 원들)은 "이용할 수 없는 데이터"를 표시하며, 실선 라인들(또는 검은 원들)은 "이용할 수 있는 데이터"를 표시한다.
움직임 판정(또는 검출) 파라미터는 입력되는 비월 비디오 시퀀스로부터 평가되며, 비월 비디오 시퀀스에서 포인트 간의 움직임 정도에 관련된다. 움직임 판단 파라미터의 중요성 또는 유용함은 도 3을 참고로 하면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 3을 참조하면, xn(i,h)을 보간고자할 때 정확한 움직임 정보를 필요로 하며, 공간적 위치(i,h)에서 움직임이 없다고 가정하면, xn(i,h)에 대한 최선의 보간 은 xn(i,h)의 값이 xn-1(i,h)의 값에 근접된다는 것을 암시하는 공간적 위치(i,h)에서 t=n-1 및 t=n+1 사이에 반영된 움직임이 없다는 사실로 인하여 xn-1(i,h)의 값을 이용하는 것이다. 본 발명에서 움직임 판정 파라미터는 또한, 후에 기술될 시간적 정보와 적당하게 합성하여 순차 주사화시키기 위한 움직임 정보로 이용된다.
비월 비디오 시퀀스에서 움직임 검출을 위한 본 발명의 방법을 명확하게 하기 위하여 비 반복적 움직임 검출 방법 및 반복적 움직임 검출 방법에 대한 기술은 설명하고자 한다. 비 반복적 움직임 검출 방법은 xn-2, xn-1, xn 및 xn+1 과 같은 몇 개의 필드로부터 움직임 판정 파라미터를 평가하는 움직임 검출 방법을 참조될 것이다. mn(i,h)는 기본적으로 xn-1 와 xn+1 사이 및/또는 xn 와 xn-2 사이의 프레임 차 신호를 이용하는 xn(i,h)의 보간을 위한 전형적인 비 반복적 움직임 검출 방법의 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 나타낸다. 보편성을 잃지 않으면, mn(i,h)의 값은 0 ≤mn(i,h) ≤1의 한도를 넘지 않으며, mn(i,h)=0은 움직임 검출되지 않음을 표시하며, mn(i,h)=1은 움직임이 검출됨을 표시한다. 그런데, 움직임 적응적 순차주사화 방법은 mn(i,h)의 값에 따라서 공간적으로 보간 값 및 시간적으로 보간 값을 합성한다.
이와는 대조적으로, 반복적 움직임 검출 방법은 이전 필드들의 움직임 판정 파라미터들을 이용하는 움직임 검출 방법이라 칭한다. 도 4에 본 발명의 반복적 움직임 검출 방법의 기능적인 블록 다이아그램을 도시하였으며, 비 반복적 움직임 판 정 파라미터 mn(i,h)는 예를 들어 xn-1, xn 및 xn+1 필드들로부터 계산되며, Mn(i,h)로 표시될 반복적 움직임 판정 파라미터는 메모리에 저장된 이전 필드들 또는 프레임들의 반복적 움직임 판정 파라미터 및 비 반복적 움직임 판정 파라미터들로 계산되며, 이 때 계산된 현재 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)는 메모리 소자에 저장된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반복적 움직임 검출 방법은 특별한 방법으로 비 반복적 움직임 검출 방법을 반드시 제한하지는 않는다. 다시 말하면, 어떠한 비 반복적 방법이라도 본 발명에 이용될 수 있다.
본 발명을 설명의 편의를 위하여 비월 비디오 시퀀스에서 빠른 반복적인 움직임을 취급하도록 특정하여 기술하고, 수학식 1과 같이 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)을 표현한다.
M_n (i,h)=F(m_n (i,h),M_n-2 (i,h))
여기에서, F(ㆍ)는 수학식 2와 같은 조건을 내포하는 각각의 Mn(i,h) 및 Mn-2(i,h)에 대한 단조 함수를 나타낸다.
Figure 112001034016144-pat00004
수학식 1에 표현된 기본적인 개념은 관련성이 있는 이전 필드의 움직임 정보는 현재 움직임이 결정될 때 계산된다는 것이다. 다시 말해서, 현재 움직임 판정은 현재 움직임 검출과 관련된 프레임 프레임들 사이의 차를 조사할 뿐만 아니라 이전 움직임 정보를 조사하여 실행된다. 결론적으로, 일정 시간에 움직임이 검출될 때, 이 정보는 빠른 반복적인 움직임의 존재 가능성으로부터 향후 움직임 검출을 확실하게 하기 위하여 시간 도메인에서 전파된다.
반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 일 실시 예로서, 본 발명은 다음에 F(ㆍ)의 특정의 함수 형태를 제시한다. 그러나, 이는 이들 형태로 함수 F(ㆍ)를 반드시 제한하는 것은 아니다.
반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 첫 번째 특정의 형태는 수학식 3과 같다.
Figure 112001034016144-pat00005
여기에서, α는 반복적인 특성으로 제어하는 미리 결정된 상수이며, 0≤α≤1의 범위를 갖는다. 예를 들어, α=0일 때 비 반복을 의미하며, α가 1에 근접되는 경우에 반복의 정도가 증가됨을 의미한다. 비 반복적 움직임 판정 파라미터와 비슷하게, 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)는 0≤Mn(i,h) ≤1의 범위를 갖는다. 또한 Mn(i,h)=0은 움직임 없음을 암시하며, Mn(i,h)=1은 움직임 있음을 암시한다. 수학식 3에서 Mn(i,h)은 IIR 필터 구조의 형태를 갖으며, 반복적 움직임 판정 파라미터라 불리는 까닭이 여기에 있다. 수학식 3에 주어진 Mn(i,h)의 해석은 현재 움직임이 검출되었을 때 이전 필드들에서의 움직임이 고려된다는 것이다. 수학 식 3의 반복적인 특성은 수학식 4의 표현에 의하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
Figure 112001034016144-pat00006
Figure 112001034016144-pat00007
Figure 112001034016144-pat00008
그리고, 이는 다시 다음과 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112001034016144-pat00009
Figure 112001034016144-pat00010
이는 수학식 3에 제시된 움직임 판정 파라미터의 반복적인 특성을 명확하게 보여준다.
반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 두 번째 특정의 형태는 수학식 6과 같이 표현된다.
M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
Figure 112001034016144-pat00011
이는 비 반복적 움직임 검출 방법에 의하여 명확한 움직임이 검출될 때(예를 들어, mn(i,h)≥T일 때) 움직임 정보를 강조함을 의미하며, 여기에서, T는 미리 결 정된 양의 상수이다.
반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 세 번째 특정의 형태는 수학식 7과 같이 표현된다.
M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
Figure 112001034016144-pat00012
여기에서, max(ㆍ)는 그것의 입력 값보다 큰 값으로 출력되는 2개 입력 함수를 나타낸다. 수학식 7에 내포된 작용은 비 반복적 방법의 가장 큰 움직임 판정 값과 Mn(i,h)가 적용된 반복적인 방법에 의하여 검출되는 움직임의 정확도가 증가된다는 것이다.
반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)의 네 번째 특정의 형태는 수학식 8과 같이 표현된다.
M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
Figure 112001034016144-pat00013
Figure 112001034016144-pat00014
수학식 8에서는 mn(i,h)와 mn(i,h)의 값에 종속적인 mn(i,h)(1-α)+Mn-2 (i,h)ㆍα를 혼합하는 것을 보여준다. 즉, mn(i,h)가 1(움직임 있음)에 근접될 때 Mn(i,h)의 값은 mn(i,h)에 근접되고, mn(i,h)가 0(움직임 없음)에 근접될 때 Mn(i,h)의 값은 mn(i,h)(1-α)+Mn-2(i,h)ㆍα에 근접된다.
지금까지, 본 발명의 반복적인 움직임 검출 방법들을 수학식 1-8에 표현에 의하여 설명하였다. 이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 방법들은 특정의 방법으로 비 반복적인 움직임 검출 방법들을 한정하지는 않는다. 그러나, 본 발명의 바람직한 일 실시 예로서 몇 개의 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 계산하는 방법을 다음에 기술하였다.
첫 번째로, xn+1과 xn-1 필드 사이의 발생된 화면의 변화에 관련된 한 프레임에서 필드 간들의 차에 의하여 프레임 차 신호 Dn이 수학식 9와 같이 계산된다.
Figure 112001034016144-pat00015
그리고 나서, 저역통과 필터링된 프레임 차 신호는 수학식 10과 같이 표현된다.
d_n =LPF(D_n )
여기에서, LPF(ㆍ)는 입력 비디오 신호에 대해 저역통과필터링한 것을 나타낸다. 일반적으로, 저역통과필터의 M×N 계수 WMXN은 수학식 11과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112001034016144-pat00016
여기에서 (w11, ..., wMN)은 미리 정의된 계수들의 집합이다.
LPF(ㆍ)의 특성은 계수 M×N의 선택에 따라서 전대역통과 필터가 될 수 있다. 즉, 만일 M=N=1로 설정되고 w11=1이면 LPF(ㆍ)은 전대역통과필터가 되고, 이 때 dn = Dn로 비 공간적 저역통과필터 특성을 갖게 된다.
다음으로, 포인트 간 움직임 검출 신호는 수학식 12와 같이 계산된다.
f_n (i,h) =l_K (d_n (i,h))
여기에서, lK(ㆍ)는 선형적인 스케일링 함수로서, 수학식 13과 같이 표현된다.
Figure 112001034016144-pat00017
여기에서 K는 양의 상수 값이다.
움직임 판정 파라미터를 평가하기 위한 가장 간단한 비 반복적 방법은 수학식 14에 표현된 바와 같이 직접적으로 움직임 검출 신호를 포인트 간 움직임 검출에 이용하는 것이다.
m_n (i,h)=f_n (i,h)
움직임 판정 파라미터를 비 반복적으로 계산하는 보다 정교한 방법들은 다음에 기술될 것이다.
다음으로, 영역간 움직임 검출 신호는 포인트 간 움직임 검출 신호로부터 수학식 15와 같이 계산된다.
Figure 112001034016144-pat00018
여기에서, fn-1(ㆍ)은 수학식 12에 기술된 한 필드 지연된 움직임 검출 신호를 표시한다.
또는, 다른 방법으로서 영역간 움직임 검출 신호는 수학식 16과 같이 정의된다.
phi _n (i,h)=med(f_n (i,h),f_n-1 (i-1,h),f_n-1 (i+1,h))
여기에서, med(ㆍ)는 중간값 연산을 표시한다. 또는, 의사 움직임 검출로부터 에러를 최소화시키기 위하여 영역간 움직임 판정 신호를 수학식 17과 같이 정의한다.
Figure 112001034016144-pat00019
최종적으로, 영역간 움직임 검출 신호는 저역통과필터링되어 비 반복적 움직 임 판정 파라미터 mn(i,h)를 수학식 18과 같이 생성한다.
Figure 112001034016144-pat00020
여기에서, a,b,c,d ＞0이고, alpha _p,q는 저역통과필터의 정규화된(즉,
Figure 112001034016144-pat00021
) 소정의 계수들의 집합을 표현한다. 예를 들어, 수학식 18에 이용된 저역통과필터의 계수는 수학식 19와 같이 정의할 수 있다.
Figure 112001034016144-pat00022
수학식 18에 주어진 저역통과필터의 계수들을 조정함으로써 움직임 검출의 다양한 변화 특성이 실현되어 질 수 있다. 이는 또한 다음과 같은 조건에 의하여 저역통과필터링 특성을 갖지 않는 수학식 20에 나타낸 계수들 값에 의하여 전대역통과 필터로 동작되는 것을 포함한다.
Figure 112001034016144-pat00023
도 6은 수학식 14에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 계산하는 블록 다이아그램이다.
도 7은 수학식 15에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 계산 하는 블록 다이아그램이다.
도 8은 수학식 16에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 계산하는 블록 다이아그램이다.
도 9는 수학식 17에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 계산하는 블록 다이아그램이다.
도 6-9를 참조하여 비 반복적 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 평가하는 처리 과정에 대하여 설명하기로 한다.
기본적으로, mn(i,h)는 입력되는 비월 비디오 시퀀스로부터 평가되며 비월 비디오 시퀀스에서 포인트간의 움직임 정도에 관련된다. mn(i,h)의 중요성 또는 유용성은 도 3-5로부터 쉽게 이해될 수 있다. 정확한 움직임 검출 정보는 xn(i,h)를 보간할 때 이용할 수 있고, 공간적 위치 (i,h)에 움직임이 없다고 가정하면, xn(i,h)에 대한 최선의 보간은 xn-1(i,h)의 값을 이용하는 것이다. 이는 공간적 위치 (i,h)에서 t=n-1과 t=n+1 사이에 움직임이 발생되지 않았다는 사실로부터 논리적으로 설명되며, xn(i,h)의 값이 xn-1(i,h)의 값에 근접된다는 것을 매우 강하게 암시한다.
첫 번째로, 프레임 차 신호 Dn은 1프레임 간격의 필드들 사이에서의 차를 취함으로써 xn와 xn-1 필드 사이에서 발생된 화면의 변화에 관련되어
Figure 112001034016144-pat00024
와 같이 계산된다. 프레임 차 신호는 저역통과필터링되어 dn=LPF(Dn)로 되며, LPF(ㆍ)는 입력 비디오 신호를 저역통과필터링 처리하는 것을 나타낸다. 일반적으로 저역통과필터의 M×N 계수 WMXN은 수학식 21과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112001034016144-pat00025
여기에서 (w11, ..., wMN)은 미리 정의된 계수들의 집합이다.
LPF(ㆍ)의 특성은 계수 M×N의 선택에 따라서 전대역통과 필터가 될 수 있다. 즉, 만일 M=N=1로 설정되고 w11=1이면 LPF(ㆍ)은 전대역통과필터가 되고, 이 때 dn = Dn이 된다.
다음으로, 포인트 간 움직임 검출 신호는 f_n =(i,h)=l_k (d_n (i,h))에 의하여 계산되고, 여기에서
Figure 112001034016144-pat00026
는
Figure 112001034016144-pat00027
로서 표현되는 선형 스케일링 함수를 나타내며, K는 양의 상수이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 시스템에 부가된 함수 계산 수단 B1은 이 때 비 반복적으로 계산된 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 출력한다.
다음에 함수 계산 수단 B2에서 수학식 15[
Figure 112001034016144-pat00028
]에 정의된 바와 같은 포인트 간 움직임 검출 신호로부터 영역 간 움직임 검출 신호를 계산할 수 있으며, 여기에 서 fn-1(ㆍ)은 수학식 12에 기술된 한 필드 지연된 움직임 검출 신호를 표시한다. 도 8에 수학식 16[phi _n (i,h)=med(f_n (i,h),f_n-1 (i-1,h),f_n-1 (i+1,h))]에 의하여 정의된 영역 간 움직임 검출 신호를 정의하는 함수 계산 수단 B3을 갖는 다른 실시 예에 의한 방법을 도시하였는데, 여기에서 med(ㆍ)는 중간값 연산을 나타낸다. 또는, 의사 움직임 검출로부터 에러를 최소화시키기 위하여 수학식 17[
Figure 112001034016144-pat00029
]로 정의된 도 9의 함수 계산 수단 b4을 적용하여 설명되어 질 수 있다.
최종적으로, 영역 간 움직임 검출 신호는 수학식 18의 비 반복적으로 계산된 움직임 판정 파라미터 mn(i,h)를 생성시키도록 저역통과필터링된다.
수학식 14-17에 기술된 비 반복적 움직임 검출 방법들과 결합된 3-D 순차주사화 변환을 위한 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하는 다양한 방법들을 위에서 설명하였다. 다음으로, 본 발명에 의한 반복적 움직임 검출 방법의 다양한 실시 예들을 도 10-13을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10은 수학식 3에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 반복적 움직임 검출 방법의 실시 예를 도시한 것으로, 여기에서 비 반복적 움직임 검출 수단은 도 6,7,8,또는 9에 각각 도시된 블록 B1, B2, B3 또는 B4의 어느 것이나 될 수 있다.
도 11은 수학식 6에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 반복적 움직임 검출 방법의 실시 예를 도시한 것으로, 여기에서 비 반복적 움직임 검출 수단은 도 6,7,8,또는 9에 각각 도시된 블록 B1, B2, B3 또는 B4의 어느 것이나 될 수 있다.
도 12는 수학식 7에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 반복적 움직임 검출 방법의 실시 예를 도시한 것으로, 여기에서 비 반복적 움직임 검출 수단은 도 6,7,8,또는 9에 각각 도시된 블록 B1, B2, B3 또는 B4의 어느 것이나 될 수 있다.
도 13은 수학식 8에 기술된 비 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 반복적 움직임 검출 방법의 실시 예를 도시한 것으로, 여기에서 비 반복적 움직임 검출 수단은 도 6,7,8,또는 9에 각각 도시된 블록 B1, B2, B3 또는 B4의 어느 것이나 될 수 있다.
다음으로, 위에서 기술된 반복적 움직임 검출 방법을 토대로 본 발명에 의한 3-D 순차주사화 방법을 설명하기로 한다.
계산된 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)은 공간적으로 보간된 신호와 시간적으로 보간된 신호를 합성시키는데 이용된다. 도 14는 수학식 1에 기술된 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 비월 비디오 시퀀스에서 주어진 xn(i,h)의 값을 보간하기 위한 본 발명에 의한 일 실시 예를 도시한 것으로, 공간적 보간기(3), 시간적 보간기(4), 움직임 판정 프로세서(5) 및 믹서(6)를 포함한다. 공간적 보간기는 소정의 알고리즘을 이용하여 xn(i,h)의 값을 공간적으로 보간한다. 시간적 보간기는 소정의 알고리즘을 이용하여 xn(i,h)의 값을 시간적으로 보간한다. 반복적 움직임 검출 수단은 보간 위치 (i,h)에서 움직임의 정도를 표현하는 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)를 계산한다. 믹서는 반복적 움직임 판정 값에 따라서 공간적 보간기의 출력 신호와 시간적 보간기의 출력 신호를 합성한다. 공간적 보간기의 출력 신호와 시간적 보간기의 출력 신호를 x_n^s (i,h) 와 x_n^t (i,h)라고 하면, 믹서의 출력 신호 또는 보간된 신호는 수학식 22와 같이 표현된다.
Figure 112001034016144-pat00030
위의 수학식에 따르면, M_n (i,h)=0(움직임이 없음) 일 때 x_n (i,h) = x_n^t (i,h)이 되고, M_n (i,h)=1(움직임 있음) 일 때 x_n (i,h) = x_n^s (i,h)가 된다.
도 14에서, 공간적 보간기 및 시간적 보간기에 이용되는 각각의 공간적 보간 알고리즘 및 시간적 보간 알고리즘은 특정한 알고리즘으로 한정되지 않는다. 공간적으로 보간된 신호 x_n^s (i,h) 의 몇몇 예들을 수학식 23, 24에 제시하였다.
x_n^s (i,h)=(x_n (i-1,h)+x_n (i+1,h))/2
수학식 23은 라인 평균에 따라서 공간적으로 보간된 신호이다.
x_n^s (i,h)=x_n (i-1,h)
수학식 24는 라인 반복 방법에 따라서 공간적으로 보간된 신호이다.
또한, 시간적으로 보간된 신호 x_n^t (i,h)의 몇몇 예들을 수학식 25, 26에 제시하였다.
x_n^t (i,h)=(x_n+1 (i,h)+x_n-1 (i,h))/2
x_n^s (i,h) =x_n-1 (i,h)
도 15는 수학식 3-8에 제시된 특정의 반복적 움직임 판정 파라미터에 근거한 비월 비디오에서 주어진 시퀀스 xn(i,h)의 값을 보간하기 위한 본 발명에 의한 일 실시 예를 도시한 것으로, 여기에서 반복적 움직임 검출 수단은 도 10,11,12 및 13에 각각 도시된 블록 C1, C2, C3 또는 C4의 어느 것이나 될 수 있다.
본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, E2PROM, 플로피 디스크, 광 디스크, 하드 디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 비월 비디오 시퀀스에서 반복적인 움직임을 검출하고, 현재 필드와 관련된 이전 필드의 움직임 정보를 보다 고려함으로써 비월 비디오 시퀀스에서 빠르고 반복적인 움직임을 포함하는 포인트 간 및 영역간 움직임 정도에 관련된 움직인 판정 파라미터를 측정하고 이를 적용하여 보간 데이터를 연산함으로써, 종래의 기술에 비하여 정확한 움직임 검출 정보 및 보간 데이터를 생성시킬 수 있으므로 비월-순차 비디오 변환시에 화질의 열화를 방지할 수 있는 효과가 발생되며, 특히 수직 및 수평 방향으로 고주파 성분이 존재하는 영역에서도 종래의 기술에 비하여 보다 정확하게 움직임 검출 정보를 연산할 수 있으며, 특히 빠른 반복적인 움직임 발생되는 화면에서 정확하게 움직임 정보를 검출할 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (16)

  1. 비디오신호 처리 시스템에서의 움직임 판정 값을 계산하는 방법에 있어서,
    필드의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 입력하는 단계;
    상호 대응되는 필드를 비교하여 비디오 시퀀스에서의 이전 필드와 다음 필드 사이의 주어진 포인트에서의 움직임을 가르키는 포인트 간 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 정의하는 단계;
    상기 비 반복적 움직임 판정 파라미터와 적어도 하나 이상의 관련있는 이전 필드의 움직임 판정 파라미터를 결합함으로써 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하는 단계; 및
    비디오 신호 처리 시스템에서 상기 반복적 움직임 판정 파라미터를 출력시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포인트 간 움직임 판정 파라미터를 구하는 단계는 다음과 같은 수학식
    f_n (i,h) =l_K (d_n (i,h))
    (여기에서, fn(ㆍ)은 포인트 간 움직임 검출 신호이고, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호 값의 공간적인 위치를 정의하고, lk(ㆍ)는 선형적인 스케일링 함수를 의미함)
    에 의하여 계산됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반복적 움직임 판정 파라미터에 의하여 정의된 현재 움직임을 정의하는데 관련있는 이전 필드의 움직임 정보에 고려하여 정의함을 특징 으로 하는 움직임 판정 값 계산 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)는 다음과 같은 수학식
    M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
    (여기에서, F(ㆍ)는 다음과 같은 조건
    Figure 112001034016144-pat00031
    을 내포하는 Mn(i,h) 및 Mn-2(i,h)에 대한 단조 함수임)
    에 의하여 계산됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비 반복적 움직임 검출 신호는
    다음과 같은 그룹의 함수
    Figure 112001034016144-pat00032
    phi _n (i,h)=med(f_n (i,h),f_n-1 (i-1,h),f_n-1 (i+1,h))
    Figure 112001034016144-pat00033
    (여기에서, fn-1(ㆍ)은 1필드 지연된 움직임 검출 신호를 의미하고, med(ㆍ)는 중간값 연산을 의미하며, max(ㆍ)는 의사 움직임 검출로부터 에러를 최소화시키는 연산을 의미하며, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호의 공간적 위치를 정의한다.)
    로부터 선택된 방정식에 의하여 포인트 간 움직임 검출 파라미터로부터 계산함을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 방법.
  6. 비디오 신호를 보간 처리하는 방법에 있어서,
    주어진 비디오 필드 내의 적어도 하나 이상의 인접 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 공간적으로 보간하는 단계;
    시간적으로 인접한 비디오 필드 내의 동일 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 시간적으로 보간하는 단계;
    움직임 판정 알고리즘에 따라서 동일 위치에 대한 반복적 움직임 판정 값을 생성하는 단계; 및
    상기 공간적으로 보간된 신호와 시간적으로 보간된 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호에 대한 출력 신호를 합성하고, 상기 반복적 움직임 판정 값에 따라서 출력 신호에 가중치를 부여하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 비월 비디오 신호 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 움직임 판정 값은 주어진 위치에서 움직임 정도를 평가하는 함수로서 0과 1사이에서 변화되며, 높은 정도의 움직임으로 평가될 때 공간적으로 보간된 신호쪽으로 출력 신호에 높은 가중치를 부여하고, 낮은 정도의 움직임으로 평가될 때 시간적으로 보간된 신호쪽으로 출력 신호에 높은 가중치를 부여함을 특징으로 하는 비월 비디오 신호 처리 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 높은 정도의 움직임으로 평가될 때 공간적으로 보간된 신호를 출력 신호로 출력시키고, 상기 낮은 정도의 움직임으로 평가될 때 시간적으로 보간된 신호를 출력 신호로 출력시킴을 특징으로 하는 비월 비디오 신호 처리 방법.
  9. 비디오신호 처리 시스템에 있어서,
    연속하는 필드들의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 수신하기 위한 입력 수단;
    상기 비디오 신호를 수신하도록 연결되고, 순차주사화 되는 현재 필드의 이전 및 다음 필드 사이의 움직임 차를 정의하는 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하여 출력하는 비 반복 움직임 검출 수단; 및
    상기 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 수신하도록 연결되고, 비 반복적 움직임 판정 파라미터를 적어도 하나 이상의 관련있는 이전 필드의 움직임 판정 파라미터에 결합함으로써 반복적 움직임 판정 파라미터를 계산하도록 구성된 반복적 움직임 검출 수단을 포함함을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반복적 움직임 검출 수단은 반복적 움직임 판정 파라미터에 의하여 정의된 현재 움직임을 정의하는데 관련있는 이전 필드의 움직임 정보를 고려하여 계산하도록 구성됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 반복적 움직임 판정 파라미터 Mn(i,h)는 다음과 같은 수학식
    M_n (i,h) = F(m_n (i,h), M_n-2 (i,h))
    (여기에서, F(ㆍ)는 다음과 같은 조건
    Figure 112001034016144-pat00034
    을 내포하는 Mn(i,h) 및 Mn-2(i,h)에 대한 단조 함수임)
    에 의하여 계산됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 비 반복적 움직임 검출 수단은 다음과 같은 수학식
    f_n (i,h) =l_K (d_n (i,h))
    (여기에서, fn(ㆍ)은 포인트 간 움직임 검출 신호이고, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호 값의 공간적인 위치를 정의하고, lk(ㆍ)는 선형적인 스케일링 함수를 의미함)
    에 따라서 포인트 간 움직임 판정 파라미터를 이용하여 비디오 신호에 관련있는 필드로부터 생성되도록 프로그램 됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 비 반복적 움직임 검출 수단은 다음과 같은 그룹의 함수
    Figure 112001034016144-pat00035
    phi _n (i,h)=med(f_n (i,h),f_n-1 (i-1,h),f_n-1 (i+1,h))
    Figure 112001034016144-pat00036
    (여기에서, fn-1(ㆍ)은 1필드 지연된 움직임 검출 신호를 의미하고, med(ㆍ)는 중간값 연산을 의미하며, max(ㆍ)는 의사 움직임 검출로부터 에러를 최소화시키는 연산을 의미하며, i 및 h는 칼티젼 매트릭스(cartesian matrix)에서의 각각의 비디오 신호의 공간적 위치를 정의한다.)
    로부터 선택된 방정식에 의하여 포인트 간 움직임 검출 파라미터로부터 계산함을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 반복적 움직임 검출 수단의 출력에 결합되는 저역 통과 필터를 더 포함함을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 저역 통과 필터는 다음과 같은 수학식
    Figure 112001034016144-pat00037
    (여기에서, a,b,c,d ≥0이고, alpha _p,q는 상기 저역 통과 필터의 정규화된 소정의 계수의 집합을 나타낸다.)
    에 의하여 움직임 판정 값 mn(i,h)를 생성시키도록 반복적 움직임 판정 파라 미터를 전송하는 신호를 필터링하도록 구성됨을 특징으로 하는 움직임 판정 값 계산 장치.
  16. 비월 비디오 신호를 처리하기 위한 장치에 있어서,
    필드의 비월 비디오 시퀀스를 갖는 비디오 신호를 수신하기 위한 입력 수단;
    상기 입력 수단에 연결되어, 주어진 비디오 필드에서 적어도 하나 이상의 인접된 위치의 비디오 신호로부터 주어진 위치에서 비디오 신호의 값을 공간적으로 보간하도록 구성된 공간적 보간기;
    상기 공간적 보간기와 병렬로 상기 입력 수단에 연결되어, 시간적으로 인접 비디오 필드에서 같은 위치에 있는 비디오 신호로부터 주어진 위치에서의 비디오 신호의 값을 시간적으로 보간하기 위한 시간적 보간기;
    상기 공간적 보간기 및 시간적 보간기에 병렬로 상기 입력 수단에 연결되어, 같은 위치에 대한 움직임 판정 값을 생성시키기 위한 움직임 판정 장치; 및
    상기 공간적 보간기, 상기 시간적 보간기 및 움직임 판정 값 계산 장치의 각 출력 신호를 수신하도록 연결되어, 상기 움직임 판정 장치에 의하여 출력된 반복적 움직임 판정 값에 따라서 공간적으로 보간된 신호 및 시간적으로 보간된 신호로부터 주어진 위치에서의 비디오 신호에 대한 출력 신호를 합성하도록 구성된 합성부를 포함함을 특징으로 하는 비월 비디오 신호 처리 장치.
KR1020010082493A 2001-03-02 2001-12-21 비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치 KR100750108B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27310001P 2001-03-02 2001-03-02
US60/273,100 2001-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020070772A KR20020070772A (ko) 2002-09-11
KR100750108B1 true KR100750108B1 (ko) 2007-08-17

Family

ID=27734148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010082493A KR100750108B1 (ko) 2001-03-02 2001-12-21 비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100750108B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101089411B1 (ko) 2003-06-18 2011-12-07 브리티쉬 텔리커뮤니케이션즈 파블릭 리미티드 캄퍼니 비디오 품질 평가 방법 및 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100530223B1 (ko) 2003-05-13 2005-11-22 삼성전자주식회사 프레임 레이트 변환시의 프레임 보간 방법 및 그 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06351002A (ja) * 1993-06-08 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動き信号検出方法およびこれを用いた映像信号処理装置
KR970060969A (ko) * 1996-01-27 1997-08-12 김광호 모션과 공간적인 상관도를 이용한 비월순차 변환장치 및 그 방법
JPH1098692A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Sharp Corp 画像表示装置
KR19990023282A (ko) * 1997-08-04 1999-03-25 바본뉴 쟝-이브스 움직임 추정을 위한 전처리 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06351002A (ja) * 1993-06-08 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動き信号検出方法およびこれを用いた映像信号処理装置
KR970060969A (ko) * 1996-01-27 1997-08-12 김광호 모션과 공간적인 상관도를 이용한 비월순차 변환장치 및 그 방법
JPH1098692A (ja) * 1996-09-24 1998-04-14 Sharp Corp 画像表示装置
KR19990023282A (ko) * 1997-08-04 1999-03-25 바본뉴 쟝-이브스 움직임 추정을 위한 전처리 방법 및 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101089411B1 (ko) 2003-06-18 2011-12-07 브리티쉬 텔리커뮤니케이션즈 파블릭 리미티드 캄퍼니 비디오 품질 평가 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020070772A (ko) 2002-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100739744B1 (ko) 인터레이스트 비디오 시퀀스에서 잡음-적응 움직임 검출방법 및 시스템
KR100272582B1 (ko) 스캔컨버터회로
EP1223748B1 (en) Motion detection in an interlaced video signal
JP2528103B2 (ja) フイ−ルド補間方法
US7057665B2 (en) Deinterlacing apparatus and method
KR100482898B1 (ko) 모션벡터를추정하는방법,장치및그장치를포함하는비디오디스플레이장치
JP4145351B2 (ja) ビデオ信号の走査変換方法、装置およびビデオ信号表示装置
EP1164792A2 (en) Format converter using bidirectional motion vector and method thereof
JP2001054075A (ja) 画像信号の動き補償走査変換回路
KR20040009967A (ko) 디인터레이싱장치 및 방법
JP5133038B2 (ja) 画像復元方法および画像復元装置
Chen et al. Efficient edge line average interpolation algorithm for deinterlacing
KR100750108B1 (ko) 비월 비디오 시퀀스에서 반복적 움직임을 검출하기 위한방법 및 장치와 비월 비디오 신호 처리를 위한 장치
Biswas et al. A novel motion estimation algorithm using phase plane correlation for frame rate conversion
WO2003084206A2 (en) Upconversion with noise constrained diagonal enhancement
KR100323662B1 (ko) 디인터레이싱 장치 및 방법
KR100382650B1 (ko) 비디오신호 처리 시스템에서의 스케일 움직임 정보를이용한 움직임 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 데이터보간 방법 및 장치
KR100382651B1 (ko) 비디오신호 처리 시스템에서의 영역별 움직임 판단 정보를이용한 움직임 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 데이터보간 방법 및 장치
JPH09224223A (ja) 映像信号処理回路
JP4310847B2 (ja) 画像情報変換装置および変換方法
JP3721941B2 (ja) 走査線補間装置
JP3800638B2 (ja) 画像情報変換装置および方法
JPH08186800A (ja) 動きベクトル検出方法
JPH08186802A (ja) 飛び越し走査画像の補間画素作成方法
JP3918759B2 (ja) 画像データの生成装置および生成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120730

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140730

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee