KR100827718B1 - 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법 - Google Patents

비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100827718B1
KR100827718B1 KR1020060064842A KR20060064842A KR100827718B1 KR 100827718 B1 KR100827718 B1 KR 100827718B1 KR 1020060064842 A KR1020060064842 A KR 1020060064842A KR 20060064842 A KR20060064842 A KR 20060064842A KR 100827718 B1 KR100827718 B1 KR 100827718B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
color
color information
digital
motion vectors
Prior art date
Application number
KR1020060064842A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080006107A (ko
Inventor
강대진
Original Assignee
엠텍비젼 주식회사
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 엠텍비젼 주식회사 filed Critical 엠텍비젼 주식회사
Priority to KR1020060064842A priority Critical patent/KR100827718B1/ko
Publication of KR20080006107A publication Critical patent/KR20080006107A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100827718B1 publication Critical patent/KR100827718B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66—Digital/analogue converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/04—Synchronising
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

비디오 인코더는 동기화 신호 제어부, 색상 정보 처리부, 화질 보정부, 변조부 및 디지털-아날로그 변환부를 포함한다. 동기화 신호 제어부는 아날로그 영상 신호의 동기를 맞추기 위한 동기화 신호를 생성한다. 색상 정보 처리부는 프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절한다. 화질 보정부는 상기 제1 디지털 영상 신호 중 휘도 신호와 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 또는 상기 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나를 선택하여 화질을 보정하여 제2 디지털 영상 신호를 생성한다. 변조부는 상기 동기화 신호 및 반송파에 기초하여 상기 제2 디지털 영상 신호를 상기 아날로그 영상 신호에 상응하는 디지털 신호로 변조한다. 디지털-아날로그 변환부는 상기 변조된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 아날로그 영상 신호를 생성한다. 프레임간의 영상의 변화가 많은 경우 감소시킴으로써 메모리에 저장되는 데이터량을 줄임으로써 화질 보정부로 입력되는 디지털 영상 신호의 색상 정보를 소정의 비율로 감소시킴으로써 비디오 인코더의 전력 소모를 줄일 수 있다.

Description

비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법{VIDEO ENCODER AND METHOD OF TRANSFORMING IMAGE SIGNAL}
도 1은 일반적인 디지털 영상처리 장치, 비디오 인코더와 TV 수상기간의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래의 비디오 인코더를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 인코더를 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 프레임의 모션 벡터의 총합을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 전의 8픽셀 × 8픽셀의 영상을 나타낸 개념도이다.
도 7은 도 6의 영상에서 색상 정보를 1/2의 비율로 감소시킨 경우를 나타낸 개념도이다.
도 8은 도 6의 영상에서 색상 정보를 1/4의 비율로 감소시킨 경우를 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 신호 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120 : 비디오 인코더 220, 320 : 화질 보정부
230, 330 : 변조부 240, 340 : 변조신호 발생부
330 : 선택부 370 : 색상 정보 조절부
390 : 색상 정보 처리부
본 발명은 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텔레비전 수상기에 사용될 수 있는 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 디지털 영상처리 장치, 비디오 인코더와 TV 수상기간의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와같이, 비디오 인코더(video encoder, 120)는 디지털 영상 신호 출력 장치(110)로부터 출력된 디지털 영상 신호(112)를 아날로그 영상 신호(122)로 변환하여 TV 수상기(130)등에서 영상을 디스플레이하도록 한다. 디지털 영상 신호 출력 장치(110)는 디지털 카메라폰, 메모리 카드, 개인용 컴퓨터(PC), PMP(Portable Multimedia Player) 등이 될 수 있다. 비디오 인코더(120)는 TV 수신기(130) 내부에 포함되거나 디지털 영상 신호 출력 장치(110) 내부에 포함되거나 도 1에 도시된 바와 같이 독립된 장치로 구현될 수도 있다. 도 1에서는 비디오 인코더(120)이 TV 수상기(130)에 연결되는 것을 도시하였으나, 비디오 인코더(120)는 고화질텔레비젼(HDTV; High Definition Television), PDP (Plasma Display Panel) TV, LCD(Liquid Crystal Display) TV 등의 TV 수상기(130) 외에 프로젝터(projector)에도 연결되어 사용될 수 있다.
도 2는 종래의 비디오 인코더를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 비디오 인코더는 동기화 신호 제어부(210), 화질 보정부(220), 변조부(230), 변조 신호 발생부(240) 및 디지털-아날로그 변환부(250)를 포함한다.
동기화 신호 제어부(210)는 타이밍 제어부(212), 싱크 신호 발생부(214) 및 블랭크 신호 발생부(216)로 구성되어 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호 (HSYNC), 필드 식별자(FIELD_ID) 및 클럭(CLOCK)에 기초하여 아날로그 TV 신호의 싱크를 맞추어 주기 위한 동기화 신호(SYNC 신호, 211) 및 블랭크 신호(또는 귀선 소거 신호, 213)등을 발생한다.
화질 보정부(220)를 통과한 디지털 영상 신호에는 블랭크 신호가 삽입되고, 귀선 기간에 동기화 신호(SYNC 신호)가 삽입된다. 수평 귀선 소거 기간에는 수평 동기 신호(HSYNC)가 삽입되고, 수직 귀선 소거 기간에는 수직 동기 신호(VSYNC)가 삽입된다. 아날로그 TV 신호의 싱크를 맞추어 주기 위하여 수직동기신호의 전후에 등화펄스(equalizing pulse)를 삽입하고, 수직동기신호의 기간내에 톱니 펄스(serration pulse)를 삽입하고, 디지털 영상 신호의 수평귀선기간의 백포치(back porch)에 버스트 신호(burst signal)를 삽입한다.
디지털 영상 신호(201)의 휘도신호 Y, 색상신호 CB 및 CR은 각각 제1 화질 보정부(222), 제2 화질 보정부(224) 및 제3 화질 보정부(226)을 거치면서 오버샘플링부(222a, 224a, 226a)에서 오버샘플링되고 로우패스필터(222b, 224b, 226b)에서 잡음 성분이 제거되어 디지털 영상 신호의 화질이 개선된다.
변조 신호 발생부(240)는 아날로그 TV 신호를 생성하기 위하여 화질 개선된 휘도신호 Y(202), 색상신호 CB(204) 및 CR(206)를 변조하기 위한 반송파를 발생시킨다. 구체적으로, 변조 신호 발생부(240)는 메모리에 n 개 샘플링된 사인파 샘플값 및 코사인파 샘플값을 미리 저장해두고 상기 사인파 샘플값을 읽어들여 사인파 신호(242)를 발생하고, 상기 코사인파 샘플값을 읽어들여 코사인파 신호(244)를 발생시킨다.
변조부(230)에서는 동기화 신호(211), 블랭크 신호(213) 및 반송파(242, 244)에 기초하여 화질 개선된 휘도신호 Y(202), 색상신호 CB(204) 및 CR(206)를 변조하여 아날로그 TV 신호에 상응하는 디지털 신호를 생성한다.
디지털-아날로그 변환부(250)는 3개의 디지털-아날로그 변환기(252, 254, 256)으로 구성되어, 상기 변조부(230)에서 출력되는 디지털 신호를 디지털-아날로그 변환하여 아날로그 TV 신호(258)로 변환한다.
영상 압축 코덱의 디코딩 과정에서 영상 화면에서 프레임 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 영상 신호의 프레임의 모션 벡터의 총합이 급격하게 증가한다.
프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에는 휘도 신호(Y)와 색상 신호(CBCR)에 대해 화질 보정부(220)에서 화질 개선 동작시 많은 연산이 필요하고 그 결과 전력 소모가 증가한다.
프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우 휘도 신호(Y)의 연산 량을 줄이기 위해 화질 보정부(220)로 입력되는 휘도 신호(Y)의 휘도 정보를 감소(또는 손실)시키는 경우에는 화질이 저하될 수 있다.
사람의 시각은 휘도 성분보다 색상 성분에 대해 더 둔감하므로 프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에는 특히 색상 신호(CBCR)에 대해 연산량을 줄여 화질 보정부(220)로 입력되는 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 감소시킬 필요가 있다.
즉, 종래의 비디오 인코더에서는 상기와 같이 프레임(frame) 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 화질 보정부(220)로 입력되는 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 감소시켜 화질 개선 블록(220)에서 화질 개선 동작시 전력 소모를 줄일 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 디지털 영상 신호의 색상 정보를 조절하여 프레임(frame) 간 영상의 변화가 많은 경우 전력 소모를 줄일 수 있는 비디오 인코더를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 디지털 영상 신호의 색상 정보를 조절하여 프레임(frame) 간 영상의 변화가 많은 경우에도 전력 소모를 줄일 수 있는 영상 신호 변환 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 비디오 인코더는 아날로그 영상 신호의 동기를 맞추기 위한 동기화 신호를 생성하는 동기화 신호 제어부; 프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 입력되는 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절하는 색상 정보 처리부; 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 및 상기 조절된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나와 상기 제1 디지털 영상 신호 중 휘도 신호의 화질을 보정하여 제2 디지털 영상 신호를 생성하는 화질 보정부; 상기 동기화 신호 및 반송파에 기초하여 상기 제2 디지털 영상 신호를 상기 아날로그 영상 신호에 상응하는 디지털 신호로 변조하는 변조부; 및 상기 변조된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 아날로그 영상 신호를 생성하는 디지털-아날로그 변환부를 포함한다. 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율이 소정의 임계치 이상인 경우 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 소정 비율로 감소시킬 수 있다. 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션벡터 총합의 시간에 따른 변화율에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시킬 수 있다. 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션 벡터의 총합값에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시킬 수 있다. 상기 소정 비율은 1/2, 1/4, 1/8 및 1/16 중의 하나가 될 수 있다. 상기 색상 정보 처리부는 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 상기 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 소정 비율로 감소시키는 색상 정보 조절부; 및 제어 신호에 응답하여 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 또는 상기 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나를 선택하여 상기 화질 보정부로 제공하는 선택부를 포함할 수 있다. 상기 비디오 인코더는 상기 반송파를 생성하는 변조 신호 발생부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 영상 신호 변환 방법은 프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 입력되는 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절하는 단계; 상기 제1 디지털 영상 신호 중 휘도 신호 및 상기 조절된 색상 정보를 가지는 색상 신호의 화질을 보정하여 제2 디지털 영상 신호를 생성하는 단계; 아날로그 영상 신호의 동기를 맞추기 위한 동기화 신호 및 반송파에 기초하여 상기 제2 디지털 영상 신호를 디지털 신호로 변조하는 단계; 및 상기 변조된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 아날로그 영상 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 인코더를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 인코더는 동기화 신호 제어부(310), 색상 정보 처리부(390), 화질 보정부(320), 변조부(330), 변조 신호 발생부(340), 모션 벡터 산출부(360) 및 디지털-아날로그 변환부(350)를 포함한다.
동기화 신호 제어부(310)는 타이밍 제어부(312), 싱크 신호 발생부(314) 및 블랭크 신호 발생부(316)로 구성된다. 동기화 신호 제어부(310)는 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호 (HSYNC), 필드 식별자(FIELD_ID) 및 클럭(CLOCK)에 기초하여 아날로그 영상 신호의 싱크를 맞추어 주기 위한 동기화 신호(SYNC 신호, 311) 및 블랭크 신호(또는 귀선 소거 신호, 313)등을 발생한다. 이하, 아날로그 영상 신호는 TV 수상기로 출력하기 위한 아날로그 TV 신호 또는 프로젝터로 출력하기 위한 아날로그 영상 신호를 모두 포함하는 개념이다.
색상 정보 처리부(390)는 색상 정보 조절부(370) 및 선택부(330)를 포함한다.
색상 정보 처리부(390)는 프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호의 색상 정보를 조절하여 화질 보정부(320)으로 제공한다. 여기서, 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호를 제1 디지털 영상 신호라고 한다.
색상 정보 조절부(370)는 프레임별 모션 벡터의 총합을 입력받아 프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에는 화질 보정부(220)로 제공되는 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 소정 비율로 감소시킨다. 프레임별 모션 벡터의 총합은 디지털 영상 신호(301)의 각 프레임(frame)의 모션 벡터를 구하여 합한 값이다.
예를 들어, 색상 정보 조절부(370)는 프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에는 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 화질 보정부(220)로 입력되는 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 1/2, 1/4, 1/8 등으로 감소시킬 수 있다. 자세한 설명은 후술한다.
선택부(330)는 제1 선택부(332) 및 제2 선택부(334)를 포함한다. 선택부(330)는 제어 신호(307)에 응답하여 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호(301) 또는 색상 정보 조절부(370)로부터 출력되는 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 색상 신호(373, 375) 중 하나를 선택하여 화질 보정부(320)으로 제공한다. 상기 제어 신호(307)는 프레임의 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에 활성화될 수 있다. 여기서, 상기 제어 신호(307)는 도 3에 도시된 바와 같이 비디오 인코더의 외부에서 입력될 수 도 있고, 색상 정보 조절부(370)에서 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 모션 벡터의 총합이 소정 임계치보다 큰 경우에 활성화되도록 생성할 수도 있다.
제1 선택부(332)는 소정의 제어 신호(307)에 응답하여 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호(301) 중 색상 신호(CB) 또는 색상 정보 조절부(370)로부터 출력되는 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 제1 색상 신호(373) 중 하나를 선택하여 제2 화질 보정부(324)로 제공한다. 제2 선택부(334)는 소정의 제어 신호(307)에 응답하여 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호(301) 중 색상 신호(CR) 또는 색상 정보 조절부(370)로부터 출력되는 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 제2 색상 신호(375) 중 하나를 선택하여 제3 화질 보정부(326)로 제공한 다. 제1 선택부(332) 및 제2 선택부(334)는 각각 먹스(MUX)로 구현될 수 있다.
디지털 영상 신호의 휘도신호 Y, 선택부(330)로부터 출력되는 색상신호 CB 및 CR은 각각 제1 화질 보정부(322), 제2 화질 보정부(324) 및 제3 화질 보정부(326)을 거치면서 오버샘플링부(322a, 324a, 326a)에서 오버샘플링되고 로우패스필터(322b, 324b, 326b)에서 잡음 성분이 제거되어 디지털 영상 신호의 화질이 개선된다. 여기서, 화질 보정부(320)로 입력되는 디지털 영상 신호는 도 3에 도시한 휘도신호 Y, 색상신호 CB 및 CR만으로 한정되지 아니하고, RGB 포맷의 영상 신호가 될수도 있음은 물론이다. 여기서, 화질 보정부(320)를 통과한 디지털 영상 신호(302, 304, 306)를 제2 디지털 영상 신호라고 한다.
화질 보정부(320)를 통과한 디지털 영상 신호(302, 304, 306)에는 블랭크 신호가 삽입되고, 귀선 기간에 동기화 신호(311)가 삽입될 수 있다. 수평 귀선 소거 기간에는 수평 동기 신호(HSYNC)가 삽입되고, 수직 귀선 소거 기간에는 수직 동기 신호(VSYNC)가 삽입될 수 있다. 아날로그 영상 신호의 싱크를 맞추어 주기 위하여 수직동기신호의 전후에 등화펄스(equalizing pulse)를 삽입할 수 있다. 수직동기신호의 기간내에 톱니 펄스(serration pulse)를 삽입할 수 있다. 디지털 영상 신호의 수평귀선기간의 백포치(back porch)에 버스트 신호(burst signal)를 삽입할 수 있다.
변조 신호 발생부(340)는 아날로그 영상 신호를 생성하기 위하여 화질 개선된 디지털 영상 신호- 예를 들어 휘도신호 Y(302), 색상신호 CB(304) 및 CR(306)-를 변조하기 위한 반송파를 발생시킨다. 여기서, 변조 신호 발생부(240)는 소정의 샘플링 횟수로 샘플링된 반송파-사인파 신호와 코사인파 신호-를 메모리에 미리 저장해두고, 메모리에 저장된 상기 사인파 샘플링값 및 코사인파 샘플링값을 읽어들여 사인파 신호(342) 및 코사인파 신호(344)를 발생시킨다.
변조부(330)에서는 동기화 신호(311), 블랭크 신호(313) 및 반송파(342, 344)에 기초하여 화질 개선된 휘도신호 Y(302), 색상신호 CB(304) 및 CR(306)를 변조하여 아날로그 영상 신호에 상응하는 디지털 신호를 생성한다.
디지털-아날로그 변환부(250)는 3개의 디지털-아날로그 변환기(352, 354, 356)으로 구성되어, 상기 변조부(330)에서 출력되는 디지털 신호를 디지털-아날로그 변환하여 아날로그 영상 신호(358)로 변환한다. 여기서, 아날로그 영상 신호(358)는 고화질텔레비젼(HDTV; High Definition Television), PDP (Plasma Display Panel) TV, LCD(Liquid Crystal Display) TV 등의 TV 수상기(130) 또는 프로젝터(projector)로 제공될 수 있다.
즉, 종래의 비디오 인코더에서는 상기와 같이 프레임(frame) 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 화질 보정부(220)로 입력되는 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 감소시켜 화질 개선 블록(220)에서 화질 개선 동작시 전력 소모를 줄일 필요가 있다.
이하, 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 감소시키는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
영상 압축 코덱의 디코딩 과정에서 이전 프레임의 이미지와 현재 프레임의 이미지가 유사하다면 현재 프레임의 모션 벡터의 총합은 작으며, 이전 프레임의 이 미지와 현재 프레임의 이미지가 많이 상이하다면 현재 프레임의 모션 벡터의 총합은 이전 프레임의 모션 벡터의 총합보다 급격히 증가한다. 즉, 영상 화면에서 프레임 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 프레임을 구성하는 대부분의 모션 벡터가 변화하므로 프레임의 모션 벡터의 총합이 급격하게 증가한다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 인코더에서는 프레임(frame) 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 감소시킴으로써 비디오 인코더의 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비디오 인코더에서는 프레임(frame) 간의 장면 전환이나 움직임이 아주 빠른 동영상의 경우에는 상기 프레임의 모션벡터 총합의 시간에 따른 변화율에 따라서 상기 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 도 4의 프레임의 모션 벡터의 총합을 나타내는 그래프에서 A1, A2 및 A3 지점에서의 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율이 소정의 임계치 이상인 경우 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 소정 비율로 감소시킬 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 소정 비율은 1/2, 1/4, 1/8 또는 1/16 로 감소될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 도 4의 프레임의 모션 벡터의 총합을 나타내는 그래프에서 A1, A2 및 A3 지점에서의 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율에 상응하는 사인값 sinα1, sinα2 및 sinα3에 따라서 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 서로 다른 비율로 감소되도록 할 수 있다. 예를 들어, 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율에 상응하는 사인값 sinα이 sin 0°sin 30°사이인 경우에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/2로 감소되도록하고, 사인값 sinα이 sin 30°와 sin 60°사이인 경우에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/4로 감소되도록하고, 사인값 sinα이 sin 60°와 sin 90°사이인 경우에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/8로 감소되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 감소시키는 비율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 프레임의 모션 벡터의 총합을 나타내는 그래프에서 B1, B2 및 B3 지점에서의 프레임의 모션 벡터의 총합이 어느 구간에 속하는 지에 따라서 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보를 감소시키는 비율을 조절할 수 있다. 예를 들어, B1, B2 및 B3 지점에서의 프레임의 모션 벡터의 총합이 C2와 C3 사이인 경우(B1)에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/8로 감소되도록하고, C2와 C1 사이인 경우(B2)에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/4로 감소되도록하고, C1 미만인 경우(B3)에는 화질 보상부(320)로 입력되는 색상 신호(CB, CR)의 색상 정보가 1/2로 감소되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 전의 8픽셀 × 8픽셀의 영상을 나타낸 개념도이고, 도 7은 도 6의 영상에서 색상 정보를 1/2의 비율로 감소시킨 경우를 나타낸 개념도이고, 도 8은 도 6의 영상에서 색상 정보를 1/4의 비율로 감소시킨 경우를 나타낸 개념도이다.
도 6의 휘도 정보(601)는 도 3의 디지털 영상 신호(301)의 휘도신호(Y)의 휘도 데이터 값을 가지며, 도 6의 색상 정보(603)는 도 3의 디지털 영상 신호(301)의 색상 신호(CB, CR)의 색상 데이터 값을 가진다. 프레임의 모션 벡터의 총합이 소정의 임계치보다 작은 경우 도 6의 영상 데이터가 화질 보정부(320)으로 제공된다.
도 7은 도 6의 영상에서 휘도 정보는 감소시키지 않고 색상 정보를 1/2의 비율로 감소시킨 경우로서, 도 6의 영상에서 4픽셀 × 4픽셀 영역(610)만을 나타낸 것이다. 도 8은 도 6의 영상에서 휘도 정보는 감소시키지 않고 색상 정보를 1/4의 비율로 감소시킨 경우로서, 도 6의 영상에서 4픽셀 × 4픽셀 영역(610)만을 나타낸 것이다.
프레임의 모션 벡터의 총합이 소정의 임계치보다 큰 경우 도 7 또는 도 8과 같이 색상 정보가 소정의 비율로 감소된 디지털 영상 신호가 화질 보정부(320)으로 제공된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 신호 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 디지털 영상 신호의 프레임별로 모션 벡터의 총합을 산출하고(단계 910), 프레임의 모션 벡터의 총합이 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(단계 920). 여기서 프레임의 모션 벡터의 총합이 기준치를 초과하는지 여부의 판단은 상술한 바와 같이 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율, 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율에 상응하는 사인값 또는 프레임의 모션 벡터의 총합값이 소정의 기준치를 초과하는지 여부로서 판단할 수 있다. 또한, 상기 소정의 기준치는 1개의 기준치 값이 아니라 복수의 기준치 값 또는 소정의 구간이 될 수도 있다.
프레임의 모션 벡터의 총합이 기준치를 초과하는 경우에는 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호 중 색상 정보를 소정의 비율로 감소시킨다(단계 930). 프레임의 모션 벡터의 총합이 기준치를 초과하지 않는 경우에는 비디오 인코더로 입력되는 디지털 영상 신호 중 색상 정보를 감소시키지 않는다.
상기 프레임의 모션 벡터의 총합에 따라 조절된 색상 정보를 가지는 디지털 영상 신호에 대해 오버 샘플링 및 로우패스 필터를 통과시켜 화질 보정을 수행 한다(단계 940).
소정의 샘플링 횟수로 샘플링되어 메모리에 저장된 사인파 샘플링값 또는 코사인파 샘플링값을 읽어들여 반송파를 발생시키고, 동기화 신호, 블랭크 신호 및 반송파를 이용하여 화질 보정된 디지털 영상 신호를 변조한다(단계 950).
상기 변조된 디지털 영상 신호를 디지털-아날로그 변환하여 아날로그 영상 신호로 변환한다(단계 960).
상기와 같은 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법에 따르면, 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 비디오 인코더의 화질 보정부로 입력되는 디지털 영상 신호 중의 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 조절한다. 특히 프레임간의 영상의 변화 가 많은 경우 화질 보정부로 입력되는 디지털 영상 신호 중의 색상 신호(CBCR)의 색상 정보를 소정의 비율로 감소시킴으로써 비디오 인코더의 전력 소모를 줄일 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 아날로그 영상 신호의 동기를 맞추기 위한 동기화 신호를 생성하는 동기화 신호 제어부;
    프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 입력되는 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절하는 색상 정보 처리부;
    상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 및 상기 조절된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나와 상기 제1 디지털 영상 신호 중 휘도 신호의 화질을 보정하여 제2 디지털 영상 신호를 생성하는 화질 보정부;
    상기 동기화 신호 및 반송파에 기초하여 상기 제2 디지털 영상 신호를 상기 아날로그 영상 신호에 상응하는 디지털 신호로 변조하는 변조부; 및
    상기 변조된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 아날로그 영상 신호를 생성하는 디지털-아날로그 변환부를 포함하는 비디오 인코더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율이 소정의 임계치 이상인 경우 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 소정 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션벡터 총합의 시간에 따른 변화율에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정 보를 서로 다른 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  4. 제1항에 있어서, 상기 색상 정보 처리부는 상기 프레임의 모션 벡터의 총합값에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 색상 정보 처리부는 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 1/2, 1/4, 1/8 및 1/16 중의 하나의 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  6. 제1항에 있어서, 상기 색상 정보 처리부는
    상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 상기 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 소정 비율로 감소시키는 색상 정보 조절부;
    제어 신호에 응답하여 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 또는 상기 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나를 선택하여 상기 화질 보정부로 제공하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 반송파를 생성하는 변조 신호 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코더.
  8. 프레임별 모션 벡터의 총합에 기초하여 입력되는 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절하는 단계;
    상기 제1 디지털 영상 신호 중 휘도 신호 및 상기 조절된 색상 정보를 가지는 색상 신호의 화질을 보정하여 제2 디지털 영상 신호를 생성하는 단계;
    아날로그 영상 신호의 동기를 맞추기 위한 동기화 신호 및 반송파에 기초하여 상기 제2 디지털 영상 신호를 디지털 신호로 변조하는 단계; 및
    상기 변조된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 아날로그 영상 신호를 생성하는 단계를 포함하는 영상 신호 변환 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 색상 정보를 조절하는 단계는 상기 프레임의 모션 벡터의 총합의 시간에 따른 변화율이 소정의 임계치 이상인 경우 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 소정 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상 신호 변환 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 색상 정보를 조절하는 단계는 상기 프레임의 모션벡터 총합의 시간에 따른 변화율에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상 신호 변환 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 색상 정보를 조절하는 단계는 상기 프레임의 모션 벡 터의 총합값에 따라서 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 서로 다른 비율로 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상 신호 변환 방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항에 있어서, 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 조절하는 단계는 상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 1/2, 1/4, 1/8 및 1/16 중의 하나의 비율로 감소시키는 단계인 것을 특징으로 하는 영상 신호 변환 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 색상 정보를 조절하는 단계는
    상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호의 색상 정보를 상기 프레임의 모션 벡터의 총합에 기초하여 소정 비율로 감소시키는 단계; 및
    상기 제1 디지털 영상 신호 중 색상 신호 또는 상기 소정 비율로 감소된 색상 정보를 가진 색상 신호 중 하나를 선택하여 상기 조절된 색상 정보로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 변환 방법.
KR1020060064842A 2006-07-11 2006-07-11 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법 KR100827718B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060064842A KR100827718B1 (ko) 2006-07-11 2006-07-11 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060064842A KR100827718B1 (ko) 2006-07-11 2006-07-11 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080006107A KR20080006107A (ko) 2008-01-16
KR100827718B1 true KR100827718B1 (ko) 2008-05-07

Family

ID=39219983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060064842A KR100827718B1 (ko) 2006-07-11 2006-07-11 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100827718B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140099A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Canon Inc 符号化装置及び方法
JP2001359117A (ja) 2000-06-15 2001-12-26 Canon Inc 画像処理装置及び該装置における画像処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140099A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Canon Inc 符号化装置及び方法
JP2001359117A (ja) 2000-06-15 2001-12-26 Canon Inc 画像処理装置及び該装置における画像処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080006107A (ko) 2008-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0651578B1 (en) Image processing apparatus that can provide image data of high quality without deterioration in picture quality
US7262818B2 (en) Video system with de-motion-blur processing
EP1858247A1 (en) Image correction circuit, image correction method and image display
US8593575B2 (en) Video display apparatus for shortened-delay processing of a video signal and video processing method
US8284324B2 (en) Video display apparatus and video processing method
CN102034418B (zh) 图像处理设备和图像处理方法
JP2005017484A (ja) 画像表示装置、画像表示方法及び画像表示プログラム
JP3556915B2 (ja) 動画像復号表示装置及び動画像復号表示方法
US20070122045A1 (en) System for scaling a picture unit from a first video resolution format to a second video resolution format
KR100827718B1 (ko) 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법
KR100827711B1 (ko) 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법
JP2009025505A (ja) 映像信号処理装置、映像信号処理方法、およびプログラム
US8270773B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
KR100752296B1 (ko) 전력 소비를 감소시키는 ｔｖ 신호 변환 장치 및 방법
JP2006520479A (ja) カラーシーケンシャルディスプレイのための信号処理
KR100827708B1 (ko) 화질 개선 장치, 비디오 인코더 및 영상 신호 변환 방법
KR100783817B1 (ko) 비디오 인코더, 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법
JP5045119B2 (ja) 色トランジェント補正装置
JP3801189B2 (ja) ビットリダクション装置
KR20110096811A (ko) 컬러 영상의 색좌표 변환 처리 장치
KR100775875B1 (ko) 디지털 영상 신호를 ｔｖ 신호로 변환하는 방법 및 장치
JP2007293148A (ja) 表示装置
WO2001028245A1 (en) Method and system for eliminating edge effects at the end of lines in video signals
KR100752301B1 (ko) 전력 소비를 감소시키는 ｔｖ 신호 변환 장치 및 방법
KR100719106B1 (ko) 오프셋/게인 조정장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170329

Year of fee payment: 10