KR100848509B1 - Display apparatus and control method thereof - Google Patents

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KR100848509B1
KR100848509B1 KR20060098400A KR20060098400A KR100848509B1 KR 100848509 B1 KR100848509 B1 KR 100848509B1 KR 20060098400 A KR20060098400 A KR 20060098400A KR 20060098400 A KR20060098400 A KR 20060098400A KR 100848509 B1 KR100848509 B1 KR 100848509B1
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KR
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Grant
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motion
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vector
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KR20060098400A
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권오재
민종술
성화석
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삼성전자주식회사
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Abstract

A display device and its control method are provided to reduce a motion error occurring according as motions of a foreground and a background are different and minimize a motion error generated according as a motion estimation is not performed properly. A motion estimating unit(10) divides a current frame into a plurality of blocks of a certain size and compares a current block among the plurality of blocks and a certain search region set in a previous frame to estimate a motion vector of the current block. When a difference between motion vectors of the current block and a neighbor block is greater than a certain range, a candidate vector selecting unit(20) selects the motion vector of the neighbor block as a candidate vector. A matching error calculating unit(30) searches a matching block matched to the candidate vector from the current frame and the previous frame, and calculates a matching error by comparing the candidate vector and the searched matching block. A reliability calculating unit(40) calculates the reliability of the candidate vector based on the calculated matching error. An interpolation mode selecting unit(60) selects one of a bi-directional interpolation mode which interpolates an image corresponding to the current block which uses the previous frame and the current frame and a uni-directional interpolation mode which interpolates the image by using one of the previous frame and the current frame. An interpolation ratio adjusting unit(50) adjusts an interpolation ratio by using the calculated matching error. An interpolating unit(70) interpolates the image corresponding to the current block by using the selected interpolation mode, the interpolation ratio, and the reliability.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF} Display device and a control method {DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 본 실시예에 따른 움직임에러를 보정하는 디스플레이장치의 제어블록도이며, Figure 1 is a control block diagram of a display device for correcting the motion error of the present embodiment,

도 2는 본 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어과정을 나타낸 흐름도이다. 2 is a flow chart showing the control process of the display device according to this embodiment.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * * Description of the Related Art *

10 : 움직임 추정부 20 : 후봅게터선택부 10. A motion estimation unit 20: selection unit getter hubop

30 : 정합오류산출부 40 : 신뢰도산출부 30: the matching error computation unit 40: reliability calculation section

50 : 보간비율조정부 60 : 보간모드선택부 50: interpolation rate matching unit 60: selection unit interpolation mode

본 발명은 움직임 에러를 보정하는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 움직임 벡터를 추정하여 중간 프레임의 합성 시 발생하는 움직임 에러를 보정하는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a display apparatus and relates to a control method, and more particularly to a display apparatus and a control method for estimating and correcting the motion error occurring in the synthesis of the intermediate frame, a motion vector for correcting the motion error.

일반적으로, 움직임 추정 및 보상기법을 이용한 필드 레이트 컨버터(Field-rate converter)에서는 정확한 움직임 벡터를 찾아 움직임을 보정하는 것이 매우 중요하다. In general, the motion estimation and compensation techniques field rate converter (Field-rate converter) with it is important to locate and correct the movements to correct motion vector.

종래의 움직임 보상기법은, 움직임 추정기로부터 입력된 움직임 벡터를 이용하여 covered/uncovered영역인지를 판단하고, 이에 따라 통계학적 필터링을 사용하여 영상의 움직임을 보상한다. Conventional motion compensation scheme, using the motion vectors inputted from the motion estimator determines whether the covered / uncovered regions, and thus compensates for the movement of the image by using a statistical filtering.

여기서, covered 영역은 현재 블록의 움직임 벡터가 이동하는 방향이 반대쪽으로 이동하는 다른 블록과 상충되는 경우이고, uncovered 영역은 현재 블록이 이동하여 빈 공간을 다른 블록들이 채워주지 않는 경우이다. Here, if the current region is covered, and when the block direction of the motion vector to the mobile that is in conflict with the other block to move to the other end, uncovered region and the current block is moving do not have an open area filled with another block.

이때, covered/uncovered 영역을 판단하는 방법으로는 움직임 벡터를 사용하여 알 수 있다. At this time, a method for determining the covered / uncovered regions may be determined by a motion vector. 즉, 주변블록의 움직임 벡터와의 거리차이가 0보다 작으면 covered 영역으로 판단하고, 0보다 크면 uncovered 영역으로 판단한다. That is, if the distance difference between the motion vectors of the neighboring blocks is less than 0 is determined as a covered area, and greater than zero, it is determined in uncovered areas.

또 다른 방법으로는, 움직임 벡터를 이용하여 현재 프레임과 이전 프레임 사이에 삽입될 중간 프레임이 위치하는 시간적 위치에서의 매칭 에러(matching error)를 이용하여 covered/uncovered 영역을 판단할 수 있다. Alternatively, by using the using the motion vector matching error (matching error) in the temporal position of the intermediate frame the position to be inserted between the current frame and the previous frame may determine the covered / uncovered regions.

그런데, 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 covered/uncovered 영역을 판단하는 방법은 벡터의 방향과 크기만을 고려한다. However, the method for determining the covered / uncovered regions by using the motion vector of the neighboring block is considered only the direction and magnitude of the vector. 만약, 현재 블록 및 주위 블록이 작은 물체의 움직임을 나타내는 경우, 현재 및 일부블록이 작은 물체에 해당하면 작은 물체의 움직임 벡터를 나타내어야 하나, 움직임벡터만으로는 전경 또는 배경의 움직임을 검출할 수 없다. If, in the case shown the behavior of the current block and a small around the block body, the current and if some blocks correspond to the small object, one must display a small object motion vector, the motion vector alone can not detect the movement of the foreground or background.

따라서, 검출된 결과만을 이용하여 보간 하면, 움직임 에러가 발생하게 된다. Therefore, when interpolation using only the detected result, it is a movement error. 또한, 움직임추정기로부터 잘못 추정된 움직임 벡터를 이용하여 covered/uncovered 영역을 판단하는 경우에도 움직임 에러가 발생하게 된다는 문제점이 있다. Further, by using a wrong estimated motion vector from the motion estimator it has a problem that the motion error occurs, even if judging the covered / uncovered regions.

따라서, 본 발명의 목적은 전경과 배경의 움직임이 상이하여 발생하는 움직임 에러를 저감시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the invention to provide a display apparatus and a control method capable of reducing the motion error arising from the motion of the foreground and background disparity.

또한, 움직임 추정이 잘못되는 경우 발생하는 움직임 에러를 최소화하는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. Further, when the motion estimation error is minimized to a motion error that occurs to provide a display device and a control method thereof.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 디스플레이장치에 있어서, 현재프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할하고, 상기 다수의 블록 중 현재블록과 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 현재블록의 움직임벡터를 추정하는 움직임추정부와; The above object is, according to the present invention, in the display device, of the current block of the current frame to, and divided into a plurality of blocks of a predetermined size, the plurality of block compares a predetermined search area set in the current block and the previous frame motion estimation unit for estimating a motion vector; 상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 차이가 소정 범위 이상인 상기 주변블록의 움직임벡터를 후보벡터로 선택하는 후보벡터선택부와; The current block the motion vector and the difference between the motion vectors of the neighboring block candidate vector selection for selecting a motion vector of the neighboring block is equal to or higher than a predetermined range as a candidate vector unit; 상기 후보벡터와 정합되는 정합블록을 상기 현재프레임과 상기 이전프레임에서 각각 검색하고, 상기 후보벡터와 상기 검색된 정합블록과 비교하여 정합오류를 산출하는 정합오류산출부와; The candidate vector and the matching block is matched in the current frame and the previous frame, each search, and calculating the matching error of the candidate vector and compared with the retrieved matching block calculates the matching error unit; 상기 정합오류산출부로부터 산출된 정합오류에 기초하여 상기 후보벡터의 신뢰도를 산출하는 신뢰도산출부와; Reliability calculation section for calculating a reliability of the candidate vectors based on the matching error is calculated from the matching error calculating unit; 상기 이전프레임 및 상기 현재프레임을 사용하는 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 양방향 보간모드와, 상기 이전프레임과 상기 현재프레임 중 어느 하나를 사용하여 상기 영상을 보간하는 단방향 보간모드 중 어느 하나를 선택하는 보간모드선택부와; And bi-directional interpolation mode for interpolating an image corresponding to the current block using the previous frame and the current frame, either a one-way interpolation mode for interpolating the image using any one of the previous frame and the current frame selecting interpolation mode selection unit and; 상기 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 대해 산출한 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정하는 보간비율조정부와; Interpolation rate matching unit for adjusting the interpolation ratio with a matching error calculated for before and after the direction of the candidate vector, direction, orientation and symmetry; 상기 선택된 보간모드와 상기 보간비율과 상기 신뢰도를 이용하여 상기 움직임벡터를 보간하는 보간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다. It is achieved by a display device comprising the interpolator for interpolating the motion vectors to the mode and the selected interpolation using the interpolation ratio and the reliability.

여기서, 상기 후보벡터선택부는 상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 벡터거리가 가장 큰 움직임벡터를 최적후보벡터로 선택하는 것이 바람직하다. Here, the candidate vector selection unit is preferred to select an optimal candidate vector for the current block in the motion vector and the motion vectors of the neighboring blocks vector distance is the largest motion vector.

그리고, 상기 보간모드선택부는 소정의 외부검출수단으로부터 검출된 영상신호의 정지영역플래그와 상기 후보벡터에 기초하여 상기 보간모드를 선택할 수 있다. Then, the interpolation mode selection unit may select the interpolation modes based on the flag and the still region candidate vectors of the video signal is detected from a predetermined external detection it means.

또한, 상기 후보벡터의 신뢰도는, 상기 정합오류산출부로부터 산출된 정합오류와 반비례한다. In addition, the reliability of the candidate vectors, is inversely proportional with the matching error is calculated from the matching error computation unit.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 현재프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할하고, 상기 다수의 블록 중 현재블록과 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 현재블록의 움직임벡터를 추정하는 단계와; On the other hand, the above object, according to the present invention, there is provided a method of controlling a display device, compares a predetermined search area set in a number divided into blocks, and the current block of the plurality of blocks from the previous frame with a predetermined size of a current frame and a step of estimating the current block in the motion vector; 상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 차이가 소정 범위 이상인 상기 주변블록의 움직임벡터를 후보벡터로 선택하는 단계와; The method comprising the difference between the motion vector of the current block and the neighboring block motion vector selecting a motion vector of the neighboring block is equal to or higher than a predetermined range as a candidate vector; 상기 후보벡터와 정합되는 정합블록을 상기 현재프레임과 상기 이전프레임에서 각각 검색하는 단계와; Each step of the search from the candidate vector to the matching frame the present frame and the previous matching blocks and; 상기 후보벡터와 상기 검색된 정합블록과 비교하여 정합오류를 산출하는 단계와; A step of comparison with the candidate vector with the retrieved matching block and calculating a matching error; 상기 산출된 정합오류에 기초하여 상기 후보벡터의 신뢰도를 산출하는 단계와; Calculating a reliability of the candidate vectors based on the calculated matching errors and; 상기 이전프레임 및 상기 현재프레임을 사용하여 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 양방향 보간모드와, 상기 이전프레임과 상기 현재프레임 중 어느 하나를 사용하여 상기 영상을 보간하는 단방향 보간모드 중 어느 하나를 선택하는 단계와; And bi-directional interpolation mode for interpolating an image corresponding to the current block by using the previous frame and the current frame, either a one-way interpolation mode for interpolating the image using any one of the previous frame and the current frame selecting and; 상기 후보벡터와 상기 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 대해 산출한 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정하는 단계와; Adjusting the interpolation ratio with a matching error calculated with respect to the forward, backward, the direction of the symmetry of the candidate vector and the candidate vector; 상기 선택된 보간모드와 상기 보간비율과 상기 신뢰도를 이용하여 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성될 수 있다. It can be achieved by a method of controlling a display apparatus comprising the step of interpolating an image corresponding to the selected interpolation mode and the current block using the interpolation ratio and the reliability.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings a description will be given of an embodiment of the present invention;

도 1은 본 실시예에 따른 움직임 에러를 보정하는 디스플레이장치의 제어블록도이다. Figure 1 is a control block diagram of a display device to correct the motion error in the present embodiment. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치는 움직임추정부(10)와, 후보벡터선택부(20)와, 정합오류산출부(30)와, 신뢰도산출부(40)와, 보간비율조정부(50)와, 보간모드선택부(60)와, 보간부(70)를 포함한다. 1, the display apparatus includes a motion estimation unit 10, a candidate vector selection unit 20, a matching error calculating unit 30, a reliability calculation section 40 and the interpolation rate matching unit (50 ), and it includes interpolation mode selection unit 60 and interpolator 70.

본 실시예에 따른 움직임 추정부는 이전 프레임 및 현재 프레임을 비교하여 움직임 벡터를 추정한다. Comparing the motion estimation unit previous frame and the current frame according to the present embodiment to estimate the motion vector. 이를 위해, 움직임추정부(10)는 현재 프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할한다. To this end, the motion estimator 10 divides the current frame into a plurality of blocks of a predetermined size. 그리고, 현재 프레임 중 움직임을 추정하고자 하는 블록(이하, "현재블록"이라 함)에 대한 움직임 벡터를 추정하여 이에 따른 움직임 예측 오차값(SAD)을 함께 출력한다. Then, the output with a block (hereinafter referred to as the "current block" term) estimates a motion vector for the motion prediction errors of this value (SAD) to estimate the motion of the current frame.

여기서, 움직임추정부(10)는 블록 매칭 알고리즘(Block Maching Algorism : BMA)을 통해 움직임의 보상을 위한 움직임 벡터를 추정한다. Here, the motion estimation unit 10 includes a block matching algorithm: estimates a motion vector for the compensation of a motion through (Block Maching Algorism BMA). 블록 매칭 알고리즘은 두 프레임을 블록 단위로 비교하여 블록 당 하나의 움직임 벡터를 추정한다. Block matching algorithm compares two frames on a block-by-block basis to estimate one motion vector per block.

보다 구체적으로는, 움직임추정부(10)는 각 블록에 대해 블록 매칭 알고리즘을 적용하여 다수의 움직임 예측 오차값(SAD)을 산출한다. More specifically, to calculate the motion estimation unit 10 has a plurality of motion prediction error values ​​by applying a block matching algorithm on each block (SAD). 그리고, 움직임추정부(10)는 최소 움직임 예측 오차값(SAD)을 갖는 위치로부터 각 블록의 움직임 벡터를 추정한다. Then, the motion estimation unit 10 estimates the motion vector of each block from the position having the minimum motion prediction error value (SAD). 여기서, 움직임 예측 오차값(SAD)은 SAD(Sum of Absolute Difference) 이외에도 MAD(Mean Absloute Difference) 등 다양한 방식에 의해 산출될 수 있다. Here, in addition to the motion prediction error value (SAD) is a SAD (Sum of Absolute Difference) can be calculated by various methods such as MAD (Mean Difference Absloute). 그리고, 움직임추정부(10)는 정확한 움직임벡터를 추정하기 위해 여러 번의 움직임 보정을 실시할 수 있다. Then, the motion estimation unit 10 may perform several motion compensation to estimate the correct motion vector.

후보벡터선택부(20)는 움직임추정부(10)로부터 추정된 현재블록의 움직임벡터와 현재블록의 주변블록들의 움직임벡터 중 후보벡터를 선택한다. Candidate vector selection unit 20 selects the current block, the motion vector and the candidate vectors of the motion vector of neighboring blocks of the current block is estimated from the motion estimation unit (10). 이때, 후보벡터선택부(20)는 현재블록을 현재블록보다 작은 서브블록으로 분할하고, 분할된 서브블록 각각의 주변블록들의 움직임벡터를 비교하여 후보벡터를 선택할 수 있다. In this case, the candidate vector selection unit 20 can select the current and dividing the block into smaller sub-block from the current block, the candidate vector by comparing the motion vectors of the divided sub-blocks, each of the neighboring blocks.

여기서, 후보벡터선택부(20)는 현재블록의 움직임벡터와 주변블록의 움직임벡터와의 벡터 거리의 합이 가장 큰 움직임벡터를 최적후보벡터로 선택한다. Here, the candidate vector selection unit 20 selects the largest motion vectors the sum of the vector distance between the current block and the motion vector of the neighboring block motion vector to the best candidate vector. 이는, 움직임추정부(10)에서 추정된 움직임벡터가 잘 못 추정된 경우, 또는 전경과 배경의 움직임이 서로 상이하여 움직임벡터필드가 불연속이 되는 경우에는 현재블록의 움직임벡터를 신뢰할 수 없기 때문이다. This is, when the motion vector estimated in the motion estimation unit 10. If a well not estimated, or the motion vector field to the motion is different from each other in the foreground and the background to be a discontinuous there because they can not trust the current block, the motion vector .

만약, 현재블록의 움직임벡터와 주변블록의 움직임벡터와의 벡터 거리의 합이 가장 작은 움직임벡터를 최적후보벡터로 선택하게 되면, 잘못된 움직임벡터와 유사한 벡터들만으로 후보벡터가 선정되게 될 수 있다. If may be small if the motion vector is the vector sum of the distance between the current block and the motion vector of the neighboring block motion vectors to select an optimal candidate vector, the candidate vector to be selected only of similar vectors as invalid motion vector. 따라서, 현재블록의 움직임 벡터와 벡터 차이가 가장 큰 후보벡터를 선택한다. Therefore, to select the current block, the motion vector and the vector difference between the largest candidate vector.

또한, 후보벡터선택부(20)에 의해 선택된 후보벡터는 후술할 정합오류산출부(30)와, 보간비율조정부(50)와, 보간모드선택부(60)에 각각 출력된다. In addition, the candidate vector selected by the candidate vector selection unit 20 is respectively output to the matching error computation unit 30, which will be described later, the interpolation rate matching unit 50, and the interpolation mode selection unit (60).

정합오류산출부(30)는 후보벡터선택부(20)로부터 선택된 후보벡터와 정합되는 블록(이하, '정합블록'이라 칭함)을 현재프레임과 이전프레임에서 탐색한다. Matching error calculating unit 30 includes a candidate vector to be matching block (hereinafter, "matching block" hereinafter) selected from the candidate vector selection part 20 searches in the current frame and the previous frame. 그리고, 후보벡터를 탐색된 현재프레임의 정합블록의 움직임벡터 및 이전프레임의 정합블록의 움직임벡터와 비교하여 정합오류(matching error)를 산출한다. And, as compared with the motion vector of the block matching of the motion vectors and previous frames of the matching block of the current frame search the candidate vector and calculates the matching error (matching error).

정합오류는 다음의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다. Matching error may be calculated by the following equation (1).

<수학식 1> <Equation 1>

Figure 112006073093406-pat00001

(여기서, x는 정합블록의 움직임벡터이며, Vi는 후보벡터이며, a는 이전프레임과 중간프레임의 거리이며, n-1은 이전프레임이며, n은 현재프레임이다.) (Where, x is a motion vector of a matching block, Vi is a candidate vector, a is the distance of the previous frame and the intermediate frame, n-1 is a previous frame, n is the current frame.)

이때, 정합오류산출부(30)에 의해 산출된 정합오류는 후보벡터의 정확도가 높을수록 작아진다. At this time, the matching error calculated by the matching error calculating unit 30 becomes smaller the higher the accuracy of the candidate vectors.

신뢰도산출부(40)는 정합오류산출부(30)로부터 산출된 정합오류에 기초하여 후보벡터의 신뢰도를 산출한다. Reliability calculation section 40 calculates the reliability of the candidate vectors based on the matching error is calculated from the matching error computation unit (30). 후보벡터의 신뢰도는 다음의 <수학식 2>를 통해 산출될 수 있으며, 신뢰도는 정합오류와 반비례한다. Reliability of the candidate vectors can be calculated using the following <Equation 2>, the reliability is inversely proportional to the matching error.

<수학식 2> <Equation 2>

Figure 112006073093406-pat00002

(여기서, Ø는 후보벡터이며, f(Ø)는 후보벡터의 정합오류를 나타낸다.) (Wherein, Ø is the candidate vector, f (Ø), represents a matching error of the candidate vector.)

보간모드선택부(60)는 영상을 보간 시, 이전프레임과 현재프레임 중 어느 것을 사용하여 생성할 것인지를 선택한다. Interpolation mode selection unit 60 selects an interpolation image, whether generated using any of a previous frame and a current frame. 이른바, 보간모드선택부(60)는 이전프레임과 현재프레임을 모두 사용하는 양방향 보간모드와, 이전프레임 또는 현재프레임을 사용하는 단방향 보간모드 중 하나를 선택한다. So-called interpolation mode selection unit 60 selects one of the prior frame and the bi-directional interpolation mode using both the current frame and a previous frame or a one-way interpolation mode using the current frame.

이때, 보간모드선택부(60)는 소정의 외부검출수단으로부터 입력된 정지영역플래그와 후보벡터에 기초하여 보간모드를 선택함으로써, 정지영역 주변에 위치하는 블록의 움직임 벡터들에 의해 발생하는 왜곡을 최소화한다. In this case, the interpolation mode selection unit 60 is the distortion caused by the by selecting the interpolation mode on the basis of the still region flag and the candidate vector input from a predetermined external detection means, of the block which is located close to a still region motion vector The minimized. 여기서, 정지영역플래그는 로고, 자막 등 인위적인 처리를 위해 영상신호에 삽입되는 고정(static)영역이다. Here, the still region flag is a fixed (static) zone to be inserted into the video signal for an artificial treatment such as logos and subtitles.

예컨대, 이전프레임의 정합블록에 대응하는 영상신호는 배경영역에 포함되고, 현재프레임의 정합블록에 대응하는 영상신호는 정지영역에 포함된다고 하자. For example, let that the video signal corresponding to the matching block in the previous frame is included in a background area, a video signal corresponding to the matching block for the current frame is included in a still region. 이때, 후보벡터와 정합되는 이전프레임과 현재프레임의 정합블록을 모두 사용하는 양방향 보간모드를 선택하여 영상을 보간하면, 정지영역에 포함된 영상신호와 배경영역에 포함된 영상신호가 혼재되어 왜곡이 발생하게 된다. In this case, selecting the previous frame and a bidirectional interpolation mode using all of the matching block of the current frame that matches the candidate vector to the interpolation image, the image signal included in a video signal and a background region included in a still region are mixed distortion It is generated. 따라서, 보간모드선택부(60)는 정합블록에 대응하는 영상신호가 배경영역인 프레임을 사용하는 단방향 보간모드를 선택하는 것이 바람직하다. Thus, the interpolation mode selection unit 60, it is desirable to select a one-way interpolation mode using the frame image signal is a background area corresponding to the matching block.

보간비율조정부(50)는 후보벡터를 후보벡터의 전방향(forward), 대칭방향(symmetric), 후방향(backward)으로 각각 소정의 화소개수만큼 이동한 블록들과의 정합오류를 산출한다. Interpolation rate matching unit 50 calculates the matching error with the forward direction (forward), symmetrical orientation (symmetric), the backward direction (backward) by one block each of the pixel shifted by a predetermined number of the candidate vector candidate vector. 그리고, 산출된 정합오류에 따라 영상을 보간하기 위한 보간비율을 산출한다. Then, the calculated interpolation rate for interpolating an image according to the calculated matching errors. 이를 통해, 움직임 추정기에서의 움직임 추정이 잘못되는 경우, 혹은 전경과 배경이 서로 상이하여 움직임벡터가 불연속이 되는 경우에 covered 영역에서 발생하는 왜곡을 최소화한다. If it is over, the motion estimation of the motion estimator which is wrong, or minimizes the distortion occurring in the foreground and the background covered area when the different motion vectors to each other which is discontinuous.

일반적으로, 현재프레임을 기준으로 하여 블록매칭을 수행하는 움직임추정기법(Backward-Motion Estimation)에서는 이전프레임에서 현재프레임으로 갈수록 배경이 사라지는 covered 영역의 움직임 추정이 유리하며, 이전프레임을 이용하여 중간프레임을 생성한다. In general, motion estimation technique that performs block matching on the basis of the current frame (Backward-Motion Estimation) the advantageous motion estimation of the covered area, disappearance of the background toward the current frame from the previous frame, an intermediate frame with a previous frame, the produce.

반대로, 이전프레임을 기준으로 하여 블록매칭을 수행하는 움직임추정기법(Forward-Motion Estimation)에서는 이전프레임에서 현재프레임으로 갈수록 전경이 사라지는 uncovered 영역의 움직임 추정이 유리하며, 현재프레임을 이용하여 중간프레임을 생성한다. On the other hand, the estimated motion, which, based on the previous frame, performing a block matching method (Forward-Motion Estimation) and glass the motion estimation of the uncovered areas disappear gradually in the foreground as the present frame in the previous frame, an intermediate frame using the current frame It generates.

따라서, 본 발명에 따른 보간비율조정부(50)는 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 따른 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정한다. Thus, the interpolation rate matching unit 50 according to the present invention by using a matching error in accordance with the forward, backward, symmetrical orientation of the candidate vector and adjusts the interpolation ratio.

여기서, 대칭방향에 따른 정합오류는 보간된 영상이 위치하는 시점에서 후보벡터에 의해 소정 화소개수만큼 이동하여 정합되는 움직임벡터와의 차이의 합이 된다. Here, the matching error of the symmetry direction is the sum of the difference between the matched by moving a predetermined number of pixels by the candidate vector in the time of the interpolated image where the motion vector. 그리고, 후방향과 정방향에 따른 정합오류는 이전프레임과 현재프레임 중 보간 된 영상이 근접한 시점에서 정합되는 움직임벡터와의 차이의 합이 된다. Then, after the matching error in accordance with the direction and the normal direction is the sum of the difference between the motion that is matched in a close time of the interpolated image in the previous frame and current frame vector.

이때, 후방향과 전방향의 시점은 각각 1과 0에 근접한 값이 되며, covered 영역과 같이 현재프레임에서 배경이 사라지는 영역에서는 후방향 정합오류(backward matching error)값이 상대적으로 적고, uncovered 영역과 같이 이전 프레임에서 전경이 사라지는 영역에서는 정방향 정합오류(forward matching error) 값이 상대적으로 적게 된다. At this time, the backward and around the point of the direction becomes a value close to 1 and 0, respectively, covered the region and the current region background disappears from the frame, as the backward matching value error (backward matching error) less relatively, uncovered region and the as described above, in the foreground area, the disappearance of the previous frame, the value forward matching error (matching error forward) is a relatively less.

따라서, 보간비율조정부(50)는 정방향 정합오류 값이 적은 영역에서는 중간프레임을 생성 시, 현재프레임의 가중치가 커지도록 보간비율을 조정하고, 후방향 정합오류 값이 적은 영역에서는 이전프레임의 가중치가 커지도록 보간비율을 조정한다. Therefore, in the interpolation rate matching unit 50 includes a low forward matching error value area, when generating the intermediate frame, adjusting the interpolation rate so as to increase the weight of the current frame, the backward matching error value is less area in which the weight of the previous frame an interpolation ratio is adjusted to be greater.

보간비율을 조정하기 위한 가중치는 다음의 <수학식 3>에 의해 산출될 수 있다. Weights for adjusting the interpolation ratio can be calculated from the following <Equation 3>.

<수학식 3> <Equation 3>

Figure 112006073093406-pat00003

(여기서, α,β,γ는 각각 전방향, 후방향, 대칭방향이고, f(Ø)는 후보벡터의 정합오류를 나타낸다.) (Wherein, α, β, γ are each the forward, backward, symmetrical direction, f (Ø), represents a matching error of the candidate vector.)

그리고, 보간비율조정부(50)는 <수학식 3>에 의해 산출된 가중치를 정방향, 대칭방향, 후방향의 분할시점에 각각 가중하여 보간비율을 조정한다. Then, the interpolation rate matching unit 50 are respectively weighted by the weights calculated by the <Equation 3> to the dividing point in the forward direction, symmetrical direction, then the direction and adjusts the interpolation ratio. 보간비율은 다음의 <수학식 4>와 같이 산출된다. Interpolation rate is calculated as the following <Equation 4>.

<수학식 4> <Equation 4>

Figure 112006073093406-pat00004

예컨대, covered 영역인 경우, 후방향 정합오류가 상대적으로 적으므로 후방향에 대한 가중치가 커지고, 나머지 방향에 대한 가중치는 작아진다. For example, if the area covered is, the backward matching error is the weight for the backward relatively small, so larger, the weight of the remaining direction is small. 따라서, 이전프레임의 보간비율이 커져 영상을 보간 시 발생하는 움직임 에러를 절감할 수 있다. Therefore, it is possible to the interpolation rate of the previous frame, the motion error becomes large reduction occurring in the interpolated image.

보간부(70)는 신뢰도산출부(40)에 의해 산출된 신뢰도와, 보간모드선택부(60)에 의해 선택된 보간모드와, 보간비율조정부(50)에 의해 조정된 보간비율에 기초하여 중간프레임을 생성하여 소정의 표시부에 출력한다. Interpolating (70) on the basis of the reliability and, interpolation mode, interpolation mode selected by the selection unit 60, an interpolated scale by interpolation rate matching unit 50 is calculated by the reliability calculation section 40, the intermediate frame generation to output a predetermined display unit.

이를 통해, 추정된 움직임 벡터에 기초하여 중간프레임을 생성 시, 발생하는 움직임 에러를 줄일 수 있다. This can be based on the estimated motion vector to reduce the generation of the intermediate frame, a motion error occurs.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치의 제어방법을 도 2의 흐름도를 이용하여 설명한다. It will be described by using the flowchart of FIG. 2, a control method of a display apparatus according to an embodiment of the present invention described above.

도 2에 도시된 바와 같이, 현재블록의 움직임벡터를 추정한다(S1). 2, the current block to estimate the motion vector (S1). 전술한 바와 같이, 현재블록의 움직임벡터는 현재프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할하고, 다수의 블록 중 현재블록과 이전프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 가장 유사한 블록을 비교하여 추정할 수 있다. As described above, be estimated by the motion vector of the current block is compared to the most similar block to the current dividing a frame into a plurality of blocks of a predetermined size, it compares a predetermined search area set in the current block and a previous frame of the plurality of blocks can.

그리고, 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 차이가 소정 범위 이상인 주변블록의 움직임벡터를 후보벡터로 선택한다(S3). And selects the motion vector of the neighboring block is not less than a predetermined range of difference between the motion vectors of the motion vector of the current block and the neighboring block as a candidate vector (S3). 여기서, 움직임벡터의 차이가 가장 큰 움직임벡터가 최적의 후보벡터가 된다. Here, the difference motion vector is the largest motion vector is vector best candidate.

그리고, 후보벡터와 정합되는 정합블록을 현재프레임과 이전프레임에서 각각 검색하고(S5), 검색된 현재프레임의 정합블록과 이전프레임의 정합블록을 후보벡터와 각각 비교하여 정합오류를 산출한다(S7). Then, the candidate vector and the matching matching blocks which are respectively retrieved from the current frame and a previous frame, and (S5), compares the detected matching block and the matching block in the previous frame of the current frame, respectively, and the candidate vectors and calculates the matching error (S7) .

그리고, 산출된 정합오류에 기초하여, 후보벡터의 신뢰도를 산출한다(S9). Then, based on the calculated matching errors, calculating the reliability of the candidate vector (S9).

그리고, 이전프레임과 현재프레임 중 영상을 보간하기 위한 보간모드를 선택한다(S11). And selects the interpolation mode for interpolating a previous frame and a current frame of the image (S11). 즉, 이전프레임 및 현재프레임을 사용하여 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 양방향 보간모드와, 이전프레임과 현재프레임 중 어느 하나를 사용하여 영상을 보간하는 단방향 보간모드 중 하나를 선택한다. That is, to select one of a previous frame and a current frame by using the bi-directional interpolation mode for interpolating an image corresponding to the current block, and a one-way interpolation mode for interpolating the image using any one of a previous frame and a current frame.

그리고, 후보벡터와 상기 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 대해 산출한 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정한다(S13). Then, the adjustment interpolation ratio by using the calculated matching errors for the forward, backward, symmetrical orientation of the candidate vector and the candidate vector (S13).

그리고, 선택된 보간모드, 보간비율, 신뢰도를 이용하여 현재블록에 대응하는 영상을 보간한다(S15). Then, using the selected interpolation mode, the interpolation ratio, reliability interpolates an image corresponding to the present block (S15).

이를 통해, 추정된 움직임벡터에 기초하여 영상 보간 시, 움직임 에러를 절감시킬 수 있다. Through this, it is possible to reduce the motion errors when the interpolation image based on the estimated motion vector. 또한, 전경과 배경의 움직임이 상이하거나, 움직임벡터의 추정이 잘 못 되는 경우에 발생하는 움직임 에러를 최소화시킬 수 있다. In addition, it is possible to minimize the motion error generated when the motion of the foreground and the background are different, the wrong estimation of the motion vector.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. Although some embodiments of the invention have been shown and described, those skilled in the art of ordinary skill in the art will appreciate that it is possible to modify the present embodiment without departing from the principles and spirit of the present invention; . 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다. The scope of the invention is to be defined by the appended claims and their equivalents.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 추정된 움직임벡터에 기초하여 영상 보간 시, 움직임 에러를 절감시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다. As described above, according to the present invention, there is provided an image interpolation, a display apparatus and a control method that can reduce the motion error based on the estimated motion vector. 또한, 전경과 배경의 움직임이 상이하거나, 움직임벡터의 추정이 잘 못 되는 경우에 발생하는 움직임 에러를 최소화시킬 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다. Moreover, the views and the motion of the background different, the display in the estimation of a motion vector to minimize the motion error that occurs when a wrong device and a control method is provided.

Claims (5)

  1. 디스플레이장치에 있어서, In the display device,
    현재프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할하고, 상기 다수의 블록 중 현재블록과 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 현재블록의 움직임벡터를 추정하는 움직임추정부와; Dividing a current frame into a plurality of blocks of a predetermined size, the motion estimation unit for estimating the current block and the motion vector of the plurality of block compares a predetermined search area set in the current block and a previous frame;
    상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 차이가 소정 범위 이상인 상기 주변블록의 움직임벡터를 후보벡터로 선택하는 후보벡터선택부와; The current block the motion vector and the difference between the motion vectors of the neighboring block candidate vector selection for selecting a motion vector of the neighboring block is equal to or higher than a predetermined range as a candidate vector unit;
    상기 후보벡터와 정합되는 정합블록을 상기 현재프레임과 상기 이전프레임에서 각각 검색하고, 상기 후보벡터와 상기 검색된 정합블록과 비교하여 정합오류를 산출하는 정합오류산출부와; The candidate vector and the matching block is matched in the current frame and the previous frame, each search, and calculating the matching error of the candidate vector and compared with the retrieved matching block calculates the matching error unit;
    상기 정합오류산출부로부터 산출된 정합오류에 기초하여 상기 후보벡터의 신뢰도를 산출하는 신뢰도산출부와; Reliability calculation section for calculating a reliability of the candidate vectors based on the matching error is calculated from the matching error calculating unit;
    상기 이전프레임 및 상기 현재프레임을 사용하는 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 양방향 보간모드와, 상기 이전프레임과 상기 현재프레임 중 어느 하나를 사용하여 상기 영상을 보간하는 단방향 보간모드 중 어느 하나를 선택하는 보간모드선택부와; And bi-directional interpolation mode for interpolating an image corresponding to the current block using the previous frame and the current frame, either a one-way interpolation mode for interpolating the image using any one of the previous frame and the current frame selecting interpolation mode selection unit and;
    상기 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 대해 산출한 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정하는 보간비율조정부와; Interpolation rate matching unit for adjusting the interpolation ratio with a matching error calculated for before and after the direction of the candidate vector, direction, orientation and symmetry;
    상기 선택된 보간모드와 상기 보간비율과 상기 신뢰도를 이용하여 상기 움직임벡터를 보간하는 보간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. Display device comprising the interpolator for interpolating the motion vectors to the mode and the selected interpolation using the interpolation ratio and the reliability.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 후보벡터선택부는 상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 벡터거리가 가장 큰 움직임벡터를 최적후보벡터로 선택하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. The candidate vector selection unit display device, characterized in that selecting the optimal candidate vector for the current block in the motion vector and the motion vectors of the neighboring blocks vector distance is the largest motion vector.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 보간모드선택부는 소정의 외부검출수단으로부터 검출된 영상신호의 정지영역플래그와 상기 후보벡터에 기초하여 상기 보간모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. The interpolation mode selection unit display device, characterized in that on the basis of the still region flag and the candidate vectors of the video signal is detected from a predetermined external detecting means for selecting the interpolation mode.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 후보벡터의 신뢰도는, The reliability of the candidate vectors,
    상기 정합오류산출부로부터 산출된 정합오류와 반비례하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. A display device characterized in that the inverse of the match error is calculated from the matching error computation unit.
  5. 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, A method of controlling a display device,
    현재프레임을 소정 크기의 다수의 블록으로 분할하고, 상기 다수의 블록 중 현재블록과 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 현재블록의 움직임벡터를 추정하는 단계와; Dividing a current frame into a plurality of blocks of a predetermined size, and estimating a motion vector of the current block of the plurality of block compares a predetermined search area set in the current block and a previous frame;
    상기 현재블록의 움직임벡터와 주변블록들의 움직임벡터의 차이가 소정 범위 이상인 상기 주변블록의 움직임벡터를 후보벡터로 선택하는 단계와; The method comprising the difference between the motion vector of the current block and the neighboring block motion vector selecting a motion vector of the neighboring block is equal to or higher than a predetermined range as a candidate vector;
    상기 후보벡터와 정합되는 정합블록을 상기 현재프레임과 상기 이전프레임에서 각각 검색하는 단계와; Each step of the search from the candidate vector to the matching frame the present frame and the previous matching blocks and;
    상기 후보벡터와 상기 검색된 정합블록과 비교하여 정합오류를 산출하는 단계와; A step of comparison with the candidate vector with the retrieved matching block and calculating a matching error;
    상기 산출된 정합오류에 기초하여 상기 후보벡터의 신뢰도를 산출하는 단계와; Calculating a reliability of the candidate vectors based on the calculated matching errors and;
    상기 이전프레임 및 상기 현재프레임을 사용하여 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 양방향 보간모드와, 상기 이전프레임과 상기 현재프레임 중 어느 하나를 사용하여 상기 영상을 보간하는 단방향 보간모드 중 어느 하나를 선택하는 단계와; And bi-directional interpolation mode for interpolating an image corresponding to the current block by using the previous frame and the current frame, either a one-way interpolation mode for interpolating the image using any one of the previous frame and the current frame selecting and;
    상기 후보벡터와 상기 후보벡터의 전방향, 후방향, 대칭방향에 대해 산출한 정합오류를 이용하여 보간비율을 조정하는 단계와; Adjusting the interpolation ratio with a matching error calculated with respect to the forward, backward, the direction of the symmetry of the candidate vector and the candidate vector;
    상기 선택된 보간모드와 상기 보간비율과 상기 신뢰도를 이용하여 상기 현재블록에 대응하는 영상을 보간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. A control method of a display device comprising the step of interpolating an image corresponding to the selected interpolation mode and the current block using the interpolation ratio and the reliability.
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