KR101109153B1 - 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법에 관한 것으로, 입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성하고, 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성하며, 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 현재 필드를 비교하여 저더의 양을 검출한 후, 검출 결과에 기초하여, 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소 또는 주변의 화소 값을 이용하여 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행함으로써, 잘못된 움직임 벡터를 사용하여 발생할 수 있는 보간 오류를 효과적으로 검출하고 제거할 수 있다.
디인터레이싱, 저더, 보간, 인트라, 인터

Description

저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법 및 장치{Method for deinterlacing using detecting judder and apparatus therefor}
도 1은 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 저더 검출부의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 저더 검출부에 입력되는 라인을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
본 발명은 저더(judder) 검출을 이용한 디인터레이싱 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상 디스플레이 장치에서 화면을 구현하기 위한 주사방식에는 비월주사(Interaced scan)방식과 순차주사(Progressivescan 또는 Non-interlaced scan)방식이 있다.
비월주사방식은 하나의 영상을 표시함에 있어, 하나의 이미지 프레임을 두개의 필드로 나누어 순차적으로 교대로 화면에표시하는 방식이며, 이때의 두개의 필드를 탑(top) 필드와 버텀(bottom) 필드 또는 오드(odd) 필드와 이븐(even) 필드 또는 어퍼(upper) 필드와 로워(lower) 필드라 한다.
순차주사방식은 하나 하나의 화면을 필름에 담아 저장하여 화면단위로 일시에 스크린에 비추는 영화와 같은 방식으로, 하나의 이미지 프레임을 프레임 단위로 하여 전체 프레임을 한번에 표시하는 방식이다.
대형 디스플레이 장치에서 비월주사 방식으로 영상을 디스플레이 할 경우에는 영상의 움직임 영역에서 심한 깜빡임(flickering)이 발생하므로, 최근에는 점차 대형화되는 컴퓨터 모니터 및 고선명 TV에 순차주사방식을 적용하여 디스플레이하는 비중이 증가되고 있는 추세이다. 이에, 비월주사방식의 영상을 순차주사방식의 영상으로 디스플레이 하기 위해서는, 기존의 비월주사방식의 영상에서 존재하지 않는 영상 라인들을 생성하여 순차주사방식의 영상으로 변환하여 디스플레이하는 디인터레이싱(Deinterlacing) 기법이 사용된다.
디인터레이싱 기법은 움직임 정보나 영상의 포맷 변환 정보(Film mode)를 사용하여, 인트라 필드 보간 화소와 인터 필드 보간 화소를 스위칭하여 사용하는 방법이 주를 이룬다. 종래 기술은 잘못된 움직임 벡터를 사용하여 인터 필드 보간을 수행하는 경우에 움직임 영역에서 보간 오류가 심하게 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 잘못된 움직임 벡터를 사용하여 발생할 수 있는 보간 오류 를 효과적으로 검출하고 제거할 수 있는 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치는 입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성하는 인터 필드 보간부; 상기 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성하는 인트라 필드 보간부; 상기 인터 필드 보간부에 의하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 상기 현재 필드를 비교하여 저더(judder)의 양을 검출하는 저더 검출부; 및 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 인터 필드 보간부 또는 인트라 필드 보간부에서 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행하는 보간 처리부를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치는 상기 입력 영상을 소정의 영역으로 분할하는 영상 분할부를 더 포함하고 상기 저더 검출부는 상기 분할된 영역에서 상기 저더의 양을 검출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 저더 검출부는 소정의 화소에서 발생하는 저더의 양을 검출하고, 소정의 필드에서 발생하는 저더의 양을 검출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 저더 검출부에서 검출된 저더의 양이 소정의 임계치 이상인 경우에는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 화소를 제외한 화소에 기초한 보간 화소 또는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 필드를 제외한 필드 에 기초하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법은 입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성하는 단계; 상기 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성하는 단계; 상기 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 상기 현재 필드를 비교하여 저더의 양을 검출하는 단계; 및 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소 또는 주변의 화소 값을 이용하여 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치의 일실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치는 움직임 벡터 검출부(110), 인터 필드 보간부(120), 저더 검출부(130), 영상 분할부(140), 인트라 필드 보간부(150) 및 보간 처리부(160)를 포함한다. 다만 영상 분할부(140)는 구현예에 따라서 생략될 수도 있다.
움직임 벡터 검출부(110)는 입력 영상의 현재필드(
Figure 112007004093153-pat00001
)의 화소를 기준으로 이전 필드(
Figure 112007004093153-pat00002
) 및 다음 필드(
Figure 112007004093153-pat00003
)간의 움직임 정도를 추출하여 움직임 벡터를 계산한다.
인터 필드 보간부(120)는 움직임 벡터 검출부(110)에 의해 계산된 움직임 벡 터를 이용하여 보간 화소를 생성한다. 보다 구체적으로는 인터 필드 보간부(120)는 현재필드(
Figure 112007004093153-pat00004
)에서 보간이 수행될 화소와 대응되는 위치에 있는 이전 필드(
Figure 112007004093153-pat00005
) 및 다음 필드(
Figure 112007004093153-pat00006
)의 화소값을 평균하여 보간 화소(
Figure 112007004093153-pat00007
)를 생성한다.
저더 검출부(130)는 인터 필드 보간부(120)에 의하여 생성된 보간 화소(
Figure 112007004093153-pat00008
)를 이용하여 보간 된 필드와 현재필드(
Figure 112007004093153-pat00009
)를 비교하여 저더(judder)의 양을 검출한다.
도 2는 본 발명에 따른 저더 검출부의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저더 검출부(130)는 미디언 필터부(132), 절대값 산출부(134) 및 저더 판별부(136)를 포함한다.
미디언 필터부(132)는 현재필드(
Figure 112007004093153-pat00010
)에서 추출된 소정의 복수개 라인과 인터필드 보간부(120)에서 보간된 필드(
Figure 112007004093153-pat00011
)로부터 추출된 소정의 적어도 하나의 라인에서 미디언 화소값을 추출한다.
도 3은 도 2의 저더 검출부에 입력되는 라인을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 미디언 필터부(132)에는 현재필드의 i번째 라인(
Figure 112007004093153-pat00012
), 현재필드의 i+1번째 라인(
Figure 112007004093153-pat00013
) 및 인터필드 보간부(120)에서 보간된 필드로부터 추출된 라인(
Figure 112007004093153-pat00014
)이 입력된다.
이때
Figure 112007004093153-pat00015
는
Figure 112007004093153-pat00016
,
Figure 112007004093153-pat00017
및
Figure 112007004093153-pat00018
중 하나이다.
절대값 산출부(134)는 미디언 필터부(132)에서 추출된 미디언 화소값과, 미디언 필터부(132)에 입력되는 세 라인 중 중간라인 화소값간의 차의 절대값을 산출한다.
저더 판별부(136)는 절대값 산출부(134)로부터 산출된 절대값과, 소정의 임계치(Th)를 비교하여 저더를 판별한다. 이때, 임계치는 사용자에 의해 임의로 설정되는 값이며, 절대값 산출부(134)에서 산출된 절대값이 임계치보다 클 경우에 저더로 판별된다.
또한 저더 판별부(136)는 소정의 화소에서 발생하는 저더의 양을 검출하고, 소정의 필드에서 발생하는 저더의 양을 검출한다.
즉, 저더 판별부(136)는 소정의 화소가 저더로 판별되면 그 화소가 다른 필드에서도 계속적으로 저더로 판별되는지를 판단하고, 그와 같이 저더로 판별되는 횟수를 검출하거나, 하나의 필드에 저더로 판별된 화소의 개수가 몇개인지를 검출할 수도 있다.
다만, 저더 검출 방법은 상기 설명한 예에 한정되지 않고, 저더를 검출할 수 있는 모든 방법을 이용할 수 있다.
영상 분할부(140)는 입력 영상을 소정의 영역으로 분할한다.
예컨대, 영상 분할부(140)는 입력 영상을 동영상 영역과 자막 영역으로 구분할 수 있다. 이와 같이 영상을 소정의 영역으로 분할하는 이유는 각각의 영역에 따라 저더가 발생되는 정도가 다르기 때문이다. 예컨대, 자막 영역으로 긴급 재난 속보가 출력되는 경우에는 글자들이 신속하게 이동하게 되므로 저더가 심하게 발생할 수 있다. 이러한 영역별 차이를 반영하여 저더 검출부(130) 및 보간 처리부(160)가 동작을 수행하게 된다.
인트라 필드 보간부(150)는 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성한다.
보다 구체적으로는, 인트라 필드 보간부(150)는 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 입력으로하여 경사 상관을 이용하여 그 방향에 따른 보간 화소(
Figure 112007004093153-pat00019
)를 생성한다.
보간 처리부(160)는 저더 검출부(130)의 검출 결과에 기초하여, 인터 필드 보간부(120) 또는 인트라 필드 보간부(150)에서 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행한다.
이때, 보간 처리부(160)는 저더 검출부(130)에서 검출된 저더의 양이 소정의 임계치(T) 이상인 경우에는, 그 저더 검출부에서 검출된 저더의 양이 소정의 임계치 이상인 경우에는 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 화소를 제외한 화소에 기 초한 보간 화소 또는 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 필드를 제외한 필드에 기초하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간을 수행한다.
예컨대, 소정의 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 화소를 이용하여 보간 화소가 생성된 경우에는, 그 보간 화소가 아닌 인트라 필드 보간부(150)에서 생성된 보간 화소를 이용하여 보간을 수행하게 된다.
또한, 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 필드, 즉 소정 개수 이상의 저더를 포함하는 필드가 존재하는 경우에는 그 필드는 보간 화소를 생성할 때 이용되지 않고, 다른 필드가 보간 화소 생성시에 이용된다. 예컨대,
Figure 112007004093153-pat00020
필드가 소정 개수 이상의 저더를 포함한다고 판단되면,
Figure 112007004093153-pat00021
와 같이
Figure 112007004093153-pat00022
가 아닌 필드에 기초하여 보간 화소를 생성하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
410 단계에서는, 입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성한다.
420 단계에서는, 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성한다.
430 단계에서는, 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 현재 필드를 비교하여 저더의 양을 검출한다.
이때, 영상 분할부(140)에서 영상의 영역을 분할하는 경우에는, 저더 검출 부(130)는 분할된 영역에서의 저더의 양을 검출할 수 있다.
440 단계에서는, 검출 결과에 기초하여, 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소 또는 주변의 화소 값을 이용하여 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필 드와 현재 필드를 비교하여 저더의 양을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여, 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소 또는 주변의 화소 값을 이용하여 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행함으로써, 잘못된 움직임 벡터를 사용하여 발생할 수 있는 보간 오류를 효과적으로 검출하고 제거할 수 있다.

Claims (5)

  1. 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 장치에 있어서,
    입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성하는 인터 필드 보간부;
    상기 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성하는 인트라 필드 보간부;
    상기 인터 필드 보간부에 의하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 상기 현재 필드를 비교하여 저더(judder)의 양을 검출하는 저더 검출부; 및
    상기 검출 결과에 기초하여, 상기 인터 필드 보간부 또는 인트라 필드 보간부에서 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행하는 보간 처리부를 포함하고,
    상기 보간 처리부는 상기 저더 검출부에서 검출된 저더의 양이 소정의 임계치 이상인 경우에는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 화소를 제외한 화소에 기초한 보간 화소 또는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 필드를 제외한 필드에 기초하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간을 수행하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 영상을 소정의 영역으로 분할하는 영상 분할부를 더 포함하고
    상기 저더 검출부는 상기 분할된 영역에서 상기 저더의 양을 검출하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저더 검출부는
    소정의 화소에서 발생하는 저더의 양을 검출하고, 소정의 필드에서 발생하는 저더의 양을 검출하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  4. 삭제
  5. 저더 검출을 이용한 디인터레이싱 방법에 있어서,
    입력 영상의 현재 필드, 이전 필드 및 다음 필드를 비교하여 얻어진 움직임 벡터를 이용하여 보간 화소를 생성하는 단계;
    상기 현재 필드에서 보간이 수행될 화소 주변의 화소 값을 이용하여 보간 화소를 생성하는 단계;
    상기 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간 된 필드와 상기 현재 필드를 비교하여 저더의 양을 검출하는 단계; 및
    상기 검출 결과에 기초하여, 상기 움직임 벡터를 이용하여 생성된 보간 화소 또는 상기 주변의 화소 값을 이용하여 생성된 보간 화소를 선택적으로 이용하여 보간을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 보간을 수행하는 단계는 상기 저더 검출부에서 검출된 저더의 양이 소정의 임계치 이상인 경우에는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 화소를 제외한 화소에 기초한 보간 화소 또는 상기 임계치 이상의 양의 저더를 포함하는 필드를 제외한 필드에 기초하여 생성된 보간 화소를 이용하여 보간을 수행하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
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