KR101849573B1 - 데이터보간장치 및 데이터보간방법 - Google Patents

데이터보간장치 및 데이터보간방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저해상도의 입력 단위 화상 데이터들을 이보다 높은 고해상도로 변경시에 텍스트의 가독성을 증가시킬 수 있는 데이터보간장치 및 데이터보간방법에 관한 것으로, 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성하는 휘도추출부; 상기 휘도추출부로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n행렬(m*n=p) 형태로 저장하도록 m*n개의 저장영역들을 포함하는 프레임 메모리; m개의 저장영역들을 포함하는 라인 메모리; q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된 제 1 관심블록 및 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된 제 2 관심블록을 생성하고, 상기 프레임 메모리내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시킴과 아울러 상기 라인 메모리내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시키는 블록이동부; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출하고, 각 q개의 휘도 데이터와 상기 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출하고 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출하고, 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신하며, 상기 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 상기 제 1 기준값보다 클 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시키는 배경휘도추출부; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들 각각과 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 서로 대응되는 위치에 있는 것끼리 차감하고 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출하고, 이 q개의 차이값들 각각과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 그 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성하는 휘도차코딩부; 다수의 비교대상 코드벡터들이 미리 저장된 템플릿라이브러리; 상기 휘도차코딩부로부터의 코드벡터와 상기 템플릿라이브러리로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 상기 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력하고, 상기 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 상기 코드벡터를 그대로 출력하는 코드벡터비교부; 및, 상기 코드벡터비교부로부터의 출력에 근거하여 상기 관심블록내의 q개의 휘도 데이터들을 변조하는 데이터보간부를 포함함을 특징으로 한다.

Description

데이터보간장치 및 데이터보간방법{DEVICE FOR INTERPOLATING DATA AND METHOD FOR INTERPOLATING DATA}
본 발명은 데이터보간장치에 관한 것으로, 특히 저해상도의 입력 단위 화상 데이터들을 이보다 높은 고해상도로 변경시에, 중심 화소와 이에 인접한 주변 화소들간의 휘도 균일도 및 코드벡터의 유사성에 근거하여 중심 화소에 대한 데이터 보간 여부를 판단함으로써 텍스트의 가독성을 증가시킬 수 있는 데이터보간장치 및 데이터보간방법에 대한 것이다.
저해상도의 입력 데이터를 고해상로 변경시에 데이터 보간 방법이 사용된다. 그러나 종래의 데이터 보간 방법은 중심 화소와 주변 화소들간의 휘도 데이터 분포가 아닌 단순히 미리 설정된 관계식에 근거하여 일률적으로 데이터를 보간하는 방식이다. 따라서, 종래의 데이터 보간 방법을 사용할 경우 텍스트의 형태가 흐려지는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 중심 화소와 이에 인접한 주변 화소들간의 휘도 균일도 및 코드벡터의 유사성에 근거하여 중심 화소에 대한 데이터 보간 여부를 판단함으로써 텍스트의 가독성을 증가시킬 수 있는 데이터보간장치 및 데이터보간방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터보간장치는, 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성하는 휘도추출부; 상기 휘도추출부로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n행렬(m*n=p) 형태로 저장하도록 m*n개의 저장영역들을 포함하는 프레임 메모리; m개의 저장영역들을 포함하는 라인 메모리; q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된 제 1 관심블록 및 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된 제 2 관심블록을 생성하고, 상기 프레임 메모리내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시킴과 아울러 상기 라인 메모리내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시키는 블록이동부; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출하고, 각 q개의 휘도 데이터와 상기 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출하고 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출하고, 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신하며, 상기 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 상기 제 1 기준값보다 클 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시키는 배경휘도추출부; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들 각각과 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 서로 대응되는 위치에 있는 것끼리 차감하고 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출하고, 이 q개의 차이값들 각각과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 그 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성하는 휘도차코딩부; 다수의 비교대상 코드벡터들이 미리 저장된 템플릿라이브러리; 상기 휘도차코딩부로부터의 코드벡터와 상기 템플릿라이브러리로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 상기 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력하고, 상기 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 상기 코드벡터를 그대로 출력하는 코드벡터비교부; 및, 상기 코드벡터비교부로부터의 출력에 근거하여 상기 관심블록내의 q개의 휘도 데이터들을 변조하는 데이터보간부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 데이터보간부는 상기 코드벡터비교부로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터보간부는 상기 코드벡터비교부로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 nearest-neighbor 보간 방법, bilinear 보간 방법, bicubic 보간 방법 및 edge directional 보간 방법 중 어느 하나를 사용하여 변조하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 기준값은 0보다 크거나 같고 2n보다 작거나 같으며, n은 상기 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터를 이루는 비트수인 것을 특징으로 한다.
상기 비교대상 코드벡터들은, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트(text) 패턴인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터보간방법은, 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성하는 A단계; 상기 A단계로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n개의 저장영역들을 포함하는 프레임 메모리에 m*n행렬 형태로 저장하는 B단계; m개의 저장영역들을 포함하는 라인 메모리를 준비하는 C단계; q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된 제 1 관심블록 및 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된 제 2 관심블록을 생성하고, 상기 프레임 메모리내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시킴과 아울러 상기 라인 메모리내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시키는 D단계; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출하고, 각 q개의 휘도 데이터와 상기 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출하고 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출하고, 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신하며, 상기 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 상기 제 1 기준값보다 클 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시키는 E단계; 상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들 각각과 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 서로 대응되는 위치에 있는 것끼리 차감하고 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출하고, 이 q개의 차이값들 각각과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 그 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성하는 F단계; 다수의 비교대상 코드벡터들이 미리 저장된 템플릿라이브러리를 준비하는 G단계; 상기 F단계로부터의 코드벡터와 상기 템플릿라이브러리로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 상기 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력하고, 상기 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 상기 코드벡터를 그대로 출력하는 H단계; 및, 상기 H단계로부터의 출력에 근거하여 상기 제 1 관심블록내의 q개의 휘도 데이터들을 변조하는 I단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 I단계는 상기 H단계로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, H단계로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 I단계는 상기 H단계로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, H단계로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 nearest-neighbor 보간 방법, bilinear 보간 방법, bicubic 보간 방법 및 edge directional 보간 방법 중 어느 하나를 사용하여 변조하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 기준값은 0보다 크거나 같고 2n 보다 작거나 같으며, n은 상기 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터를 이루는 비트수인 것을 특징으로 한다.
상기 비교대상 코드벡터들은, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트(text) 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 데이터보간장치 및 데이터보간방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 저해상도의 입력 단위 화상 데이터들을 이보다 높은 고해상도로 변경시에, 중심 화소와 이에 인접한 주변 화소들간의 휘도 균일도 및 코드벡터의 유사성에 근거하여 중심 화소에 대한 데이터 보간 여부를 판단함으로써 텍스트의 가독성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터보간장치를 구비한 표시장치를 나타낸 도면
도 2는 도 1의 데이터보간장치의 상세 구성도
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 데이터보간장치의 동작을 설명하기 위한 도면
도 4 내지 도 7은 본 발명의 휘도차코딩부, 코드벡터비교부 및 데이터보간부의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터보간장치를 구비한 표시장치를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(DSP), 데이터 드라이버(DD), 게이트 드라이버(GD), 타이밍 컨트롤러(TC) 및 데이터보간장치(DID)를 포함한다.
표시부(DSP)는 다수의 화소(PXL)들과, 이들 화소(PXL)들이 화상을 표시하는데 필요한 각종 신호들을 전송하기 위한 다수의 게이트 라인(GL)들, 다수의 데이터라인(DL)들을 포함한다.
이 화소(PXL)들은 행렬 형태로 표시부(DSP)에 배열되어 있다. 이 화소(PXL)들은 적색을 표시하는 적색 화소(R), 녹색을 표시하는 녹색 화소(G) 및 청색을 표시하는 청색 화소(B)로 구분된다. 이때, 동일 게이트 라인에 접속되어 서로 인접하여 위치한 세 개의 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소는 하나의 단위 화소(UP)가 된다. 이 단위 화소는 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상을 혼합하여 하나의 단위 화상을 표시한다.
타이밍 컨트롤러(TC)는 시스템으로부터 수직동기신호, 수평동기신호, 클럭신호 및 화상데이터들을 공급받는다. 그리고, 입력된 수평동기신호, 수직동기신호, 및 클럭신호를 이용하여 데이터 제어신호 및 게이트 제어신호를 발생한다. 데이터 제어신호는 도트클럭, 소스쉬프트클럭, 소스인에이블신호, 수직극성반전제어신호 및 수평극성반전제어신호 등을 포함한다. 게이트 제어신호는 게이트 스타트 펄스, 게이트쉬프트클럭, 게이트출력인에이블 등을 포함한다. 이 데이터 제어신호는 데이터 드라이버(DD)에 공급되며, 게이트 제어신호는 게이트 드라이버(GD)에 공급된다.
게이트 드라이버는 게이트 라인들을 순서대로 구동한다. 이 게이트 드라이버는 매 수평기간 마다 하나의 게이트 라인을 구동한다.
데이터 드라이버(DD)는 타이밍 컨트롤러로부터의 데이터 제어신호 및 화상 데이터들을 공급받아 하나의 게이트 라인이 구동되는 매 수평기간 마다 전체 데이터 라인들로 화상 데이터를 공급한다.
데이터보간장치(DID)는 외부 시스템으로부터 공급되는 한 프레임의 화상 데이터들을 분석하여 데이터의 보간 여부를 판단한다. 특히, 이 데이터보간장치(DID)는 외부 시스템으로부터 공급되는 낮은 해상도의 화상을 높은 해상도의 화상으로 변환하는 역할을 한다.
이러한 데이터보간장치(DID)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1의 데이터보간장치(DID)의 상세 구성도이다.
본 발명에 따른 데이터보간장치(DID)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 휘도추출부(LEB), 프레임 메모리(FM), 라인 메모리(LM), 블록이동부(BMB), 휘도차코딩부(LCB), 코드벡터비교부(CVCB) 및 데이터보간부(DIB)를 포함한다.
휘도추출부(LEB)는 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성한다. 즉, 이 휘도추출부(LEB)는 외부 시스템으로부터 제공되는 한 프레임의 적색 화상 데이터들, 녹색 화상 데이터들 및 청색 화상 데이터들을 단위 화상 데이터로 구분한다. 여기서, 하나의 단위 화상 데이터는 하나의 단위 화소에 공급될 화상 데이터로서 적색 화상 데이터, 녹색 화상 데이터 및 청색 화상 데이터를 포함한다. 이 휘도추출부(LEB)는 한 프레임에 해당하는 p개의 단위 화상 데이터들 각각을 p개의 휘도 성분들과 p개의 색차 성분으로 분리하고, p개의 휘도 성분만을 선택적으로 추출한다. 그리고 이 p개의 휘도 성분들에 해당하는 p개의 휘도 데이터들을 생성한다.
프레임 메모리(FM)는 휘도추출부(LEB)로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n행렬(m*n=p) 형태로 저장한다. 이를 위해 이 프레임 메모리(FM)는 가로로 m개 및 세로로 n개로 배열된 m*n개의 저장영역들을 포함한다.
블록이동부(BMB)는 제 1 관심블록 및 제 2 관심블록을 생성하고, 이 제 1 및 제 2 관심블록을 일정 구간씩 이동시킨다. 제 1 관심블록은 q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된다. 그리고, 제 2 관심블록은 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된다. 이 블록이동부(BMB)는 프레임 메모리(FM)내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시키고, 라인 메모리(LM)내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시킨다. 이 이동단위는 예를 들어 1개 저장영역이 될 수 있다. 다시 말하여, 이 블록이동부(BMB)는 제 1 관심블록과 제 2 관심블록을 1개 저장영역만큼 이동시킬 수 있다.
배경휘도추출부(LEB)는 매 코딩기간마다 제 1 관심블록이 위치한 곳에 포함된 휘도 데이터들을 읽어들이고, 이 읽어들인 휘도 데이터들의 휘도 균일도를 분석하여 이 제 1 관심블록내에 포함된 휘도 데이터들이 배경에 관련된 데이터인지 아니면 텍스트에 관련된 데이터인지를 판단한다. 그리고, 이 판단 결과 제 1 관심블록내에 포함된 휘도 데이터들이 배경에 관련된 데이터일 경우 제 2 관심블록이 위치한 곳에 포함된 데이터들(초기 데이터 또는 휘도 데이터)을 새로운 데이터로 갱신하는 반면, 그 판단 결과 제 1 관심블록내에 포함된 휘도 데이터들이 배경에 관련된 데이터가 아닐 경우 제 2 관심블록이 위치한 곳에 포함된 데이터들(초기 데이터 또는 휘도 데이터)을 원래의 값으로 그대로 유지한다.
이러한 동작을 위해, 배경휘도추출부(LEB)는 먼저 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출한다. 이 평균휘도값(LumMean)은 아래의 수학식1로 정의된다.
Figure 112011062596879-pat00001
상기 수학식1에서 I, J는 단위 화상 데이터의 위치를 나타낸 것으로, 상술된 i 및 j와 다른 값이다.
이후, 배경휘도추출부(LEB)는 각 q개의 휘도 데이터와 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출한 후, 그 산출된 각 개별 값에 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출한다. 이 휘도차이값(LumDiff)은 아래의 수학식2로 정의된다.
Figure 112011062596879-pat00002
상기 수학식2에서 I, J는 단위 화상 데이터의 위치를 나타낸 것으로, 상술된 i 및 j와 다른 값이다.
이어서, 배경휘도추출부(LEB)는 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신한다. 반면, 그 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 제 1 기준값보다 클 경우 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시킨다. 이 제 1 기준값은 0보다 크거나 같고 2n 보다 작거나 같다. 여기서 n은 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터의 비트수로서, 예를 들어 한 화상 데이터가 8비트(bit)일 경우 이 제 1 기준값은 0 내지 255 중 어느 하나의 값(자연수)이 될 수 있다.
휘도차코딩부(LCB)는 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들을 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들임과 아울러, 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 라인 메모리(LM)로부터 읽어들인다. 이후, 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들인 q개의 휘도 데이터들 각각과 라인 메모리(LM)로부터 읽어들인 i개의 데이터들을 서로 대응되는 위치에 있는 것끼리 차감하고 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출한다. 이후 이 q개의 차이값들 각각에 대한 절대값과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교한다. 그리고, 이 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성한다. 즉, 이 휘도차코딩부(LCB)는 1비트(bit)로 코딩된 코딩 데이터들을 포함하는 코드벡터를 생성한다. 이 제 2 기준값은 0보다 크거나 같고 2n 보다 작거나 같다. 여기서 n은 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터의 비트수로서, 예를 들어 한 화상 데이터가 8비트(bit)일 경우 이 제 1 기준값은 0 내지 255 중 어느 하나의 값(자연수)이 될 수 있다.
템플릿라이브러리(TL)에는 다수의 비교대상 코드벡터들이 저장된다. 이 비교대상 코드벡터들은, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트(text) 패턴을 의미한다. 텍스트 형식의 데이터라고 하더라도 그 텍스트의 형태에 따라 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 것이 있는가 하면, 반대로 데이터가 보간될 경우 오히려 가독성이 낮아지는 것이 있을 수 있다. 이 템플릿라이브러리(TL)에는, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트 패턴들이 코드벡터 형식으로 저장된다.
코드벡터비교부(CVCB)는 휘도차코딩부(LCB)로부터의 코드벡터와 템플릿라이브러리(TL)로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교한다. 그리고 이 비교 결과 이 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 이 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력한다. 반면, 그 비교 결과 이 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 이 코드벡터를 그대로 출력한다.
데이터보간부(DIB)는 프레임 메모리(FM)로부터 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들을 읽어들이고, 이 읽어들인 q개의 휘도 데이터들 중 제 1 관심블록내의 중심에 위치한 중심 휘도 데이터의 변조 여부를 코드벡터비교부(CVCB)로부터의 출력에 근거하여 판단한다. 즉, 이 데이터보간부(DIB)는 코드벡터비교부(CVCB)로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부(CVCB)로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는다. 여기서, 중심 휘도 데이터는 현재 변조 여부를 판단하기 위한 현재 화소(중심 화소)에 공급될 데이터를 의미하며, 주변 휘도 데이터는 상기 현재 화소의 주변부에 위치한 주변 화소들에 공급될 데이터를 의미한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 데이터보간장치(DID)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 데이터보간장치(DID)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 설명의 편의를 위해, 한 프레임의 단위 화상 데이터들 및 이 단위 화상 데이터들로부터 추출된 한 프레임의 휘도 데이터들이 100개이고, 프레임 메모리(FM)가 가로 10개 및 세로 10개로 배열된 100개의 저장영역(CL)들을 포함하고, 라인 메모리(LM)가 10개의 저장영역(CL)들을 포함하고, 그리고 제 1 관심블록(CB1)이 가로 3개 및 세로 3개로 배열된 6개의 저장영역들을 포함한다고 가정하자. 여기서, 프레임 메모리(FM)에 저장된 제 1 내지 제 100 휘도 데이터들 및 라인 메모리(LM)에 저장된 제 1 내지 제 10 초기 데이터들 각각은 0 내지 255 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 관심블록(CB1)은 프레임 메모리(FM)의 최상단 최좌측에 위치한다. 이에 따라 제 1 관심블록(CB1)내에는 제 1 휘도 데이터(Y1), 제 2 휘도 데이터(Y2), 제 3 휘도 데이터(Y3), 제 11 휘도 데이터(Y11), 제 12 휘도 데이터(Y12), 제 13 휘도 데이터(Y13), 제 21 휘도 데이터(21Y), 제 22 휘도 데이터(Y22) 및 제 23 휘도 데이터(Y33)가 위치한다. 그리고, 제 2 관심블록(CB2)은 라인 메모리(LM)의 최좌측에 위치한다. 이에 따라 제 2 관심블록(CB2)내에는 제 1 초기 휘도 데이터(B1), 제 2 초기 휘도 데이터(B2) 및 제 3 초기 휘도 데이터(B3)가 위치한다. 최초 이 라인 메모리(LM)에는 제 1 내지 제 10 초기 휘도 데이터들(B1 내지 B10)이 저장되어 있는 바, 이 초기 휘도 데이터들은 모두 동일한 값을 가질 수 있으며, 또는 이 대신 제 1 휘도 데이터 내지 제 10 휘도 데이터(B1 내지 B10)와 동일한 값의 데이터들이 저장될 수도 있다. 여기서는 제 1 내지 제 10 초기 휘도 데이터들(B1 내지 B10)이 모두 동일한 특정 휘도 값을 갖는 것으로 예를 들어 설명한다. 이 특정 휘도 값은, 예를 들어 0 내지 255 중 어느 하나의 값이 될 수 있다.
도 3a와 같이 제 1 및 제 2 관심블록(CB1, CB2)이 위치하고 있을 때, 배경휘도추출부(LEB)는 제 1 관심블록(CB1)에 포함된 제 1 휘도 데이터(Y1), 제 2 휘도 데이터(Y2), 제 3 휘도 데이터(Y3), 제 11 휘도 데이터(Y11), 제 12 휘도 데이터(Y12), 제 13 휘도 데이터(Y13), 제 21 휘도 데이터(Y21), 제 22 휘도 데이터(Y22) 및 제 23 휘도 데이터(Y23)들을 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들이고, 이 읽어들인 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출한다. 이후, 이 평균휘도값으로부터 제 1 휘도 데이터(Y1)를 차감하여 제 1 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 2 휘도 데이터(Y2)를 차감하여 제 2 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 3 휘도 데이터를 차감하여 제 3 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 11 휘도 데이터(Y11)를 차감하여 제 4 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 12 휘도 데이터(Y12)를 차감하여 제 5 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 13 휘도 데이터(Y13)를 차감하여 제 6 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 21 휘도 데이터(Y21)를 차감하여 제 7 차이값을 산출하고, 이 평균휘도값으로부터 제 22 휘도 데이터(Y22)를 차감하여 제 8 차이값을 산출하고, 그리고 이 평균휘도값으로부터 제 23 휘도 데이터(Y23)를 차감하여 제 9 차이값을 산출한다. 이어서, 이 배경휘도추출부(LEB)는 제 1 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 2 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 3 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 4 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 5 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 6 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 7 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 제 8 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교하고, 그리고 제 9 차이값의 절대값과 제 1 기준값의 크기를 비교한다. 이 비교 결과, 제 1 내지 제 9 차이값의 절대값이 모두 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 제 2 관심블록(CB2)내에 위치한 제 1 내지 제 3 초기 휘도 데이터들(B1 내지 B3)을 모두 상술된 평균휘도값으로 갱신한다. 즉, 이 제 1 내지 제 3 초기 휘도 데이터들(B1 내지 B3)을 평균휘도값으로 변경한다. 반면, 상기 비교 결과, 제 1 내지 제 9 차이값의 절대값들 중 어느 하나라도 제 1 기준값보다 클 경우 제 2 관심블록(CB2)내에 위치한 제 1 내지 제 3 초기 휘도 데이터들(B1 내지 B3)을 변경하지 않고 그대로 유지시킨다.
다음으로, 휘도차코딩부(LCB)는 제 1 관심블록(CB1)내에 위치한 제 1, 제 2, 제 3, 제 11, 제 12, 제 13, 제 21, 제 22 및 제 23 휘도 데이터(Y1, Y2, Y3, Y11, Y12, Y12, Y13, Y21, Y22, Y33)를 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들임과 아울러, 제 2 관심블록(CB2)내에 위치한 데이터들(제 1 내지 제 3 초기 휘도 데이터 또는 평균휘도값)을 라인 메모리(LM)로부터 읽어들인다. 이후, 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들인 제 1, 제 2, 제 3, 제 11, 제 12, 제 13, 제 21, 제 22 및 제 23 휘도 데이터들(Y1, Y2, Y3, Y11, Y12, Y12, Y13, Y21, Y22, Y33) 각각과 라인 메모리(LM)로부터 읽어들인 데이터들(제 1 내지 제 3 초기 휘도 데이터(B1 내지 B3) 또는 평균휘도값)을 서로 대응되는 위치에 있는 것끼리 차감한다. 즉, 이 휘도차코딩부(LCB)는, 제 1 휘도 데이터(Y1)와 제 1 초기 휘도 데이터(B1)(또는 평균휘도값)의 제 1 차이값을 산출하고, 제 11 휘도 데이터(Y11)와 제 1 초기 휘도 데이터(B1)(또는 평균휘도값)의 제 2 차이값을 산출하고, 제 21 휘도 데이터(Y21)와 제 1 초기 휘도 데이터(B1)(또는 평균휘도값)의 제 3 차이값을 산출하고, 제 2 휘도 데이터(Y2)와 제 2 초기 휘도 데이터(B2)(또는 평균휘도값)의 제 4 차이값을 산출하고, 제 12 휘도 데이터(Y12)와 제 2 초기 휘도 데이터(B2)(또는 평균휘도값)의 제 5 차이값을 산출하고, 제 22 휘도 데이터(Y22)와 제 2 초기 휘도 데이터(B2)(또는 평균휘도값)의 제 6 차이값을 산출하고, 제 3 휘도 데이터(Y3)와 제 3 초기 휘도 데이터(B3)(또는 평균휘도값)의 제 7 차이값을 산출하고, 제 13 휘도 데이터(Y13)와 제 3 초기 휘도 데이터(B3)(또는 평균휘도값)의 제 8 차이값을 산출하고, 제 23 휘도 데이터(Y23)와 제 3 초기 휘도 데이터(B3)(또는 평균휘도값)의 제 9 차이값을 산출한다.
이어서, 이 휘도차코딩부(LCB)는 제 1 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 2 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 3 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 4 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 5 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 6 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 7 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 제 8 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교하고, 그리고 제 9 차이값의 절대값과 제 2 기준값의 크기를 비교한다. 이 비교 결과 그 차이값이 제 2 기준값보다 작거나 같으면 그 차이값에 대응하는 휘도 데이터를 디지털 논리값 0으로 부호화(코딩)하는 반면, 그 비교 결과 그 차이값이 제 2 기준값보다 크면 그 차이값에 대응하는 휘도 데이터를 디지털 논리값 1로 부호화(코딩)한다. 예를 들어, 제 1 휘도 데이터(Y1)와 제 1 초기 휘도 데이터(B1)(또는 평균휘도값)간의 제 1 차이값에 대한 절대값이 제 2 기준값보다 작거나 같으면 제 1 휘도 데이터(Y1)를 0으로 부호화하는 반면, 이 제 1 차이값에 대한 절대값이 제 2 기준값보다 크면 이 제 1 휘도 데이터(Y1)를 1로 부호화한다. 이에 따라, 프레임 메모리(FM)로부터 읽어들인 제 1, 제 2, 제 3, 제 11, 제 12, 제 13, 제 21, 제 22 및 제 23 휘도 데이터(Y1, Y2, Y3, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)는 각각 0 및 1 중 어느 하나의 값을 갖는 코딩 데이터로 변환된다. 이어서, 이 휘도차코딩부(LCB)는 이 9개의 코딩 데이터들을 3*3행렬 형태로 배열하여 코드벡터를 생성한다.
이어서, 코드벡터비교부(CVCB)는 휘도차코딩부(LCB)로부터의 코드벡터와 템플릿라이브러리(TL)로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 이 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력한다. 반면, 그 비교 결과 이 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 이 코드벡터를 그대로 출력한다.
이어서, 데이터보간부(DIB)는 프레임 메모리(FM)로부터 프레임 메모리(FM)로부터 제 1 관심블록(CB1)내에 위치한 제 1, 제 2, 제 3, 제 11, 제 12, 제 13, 제 21, 제 22 및 제 23 휘도 데이터들(Y1, Y2, Y3, Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23)을 읽어들이고, 이 읽어들인 9개의 휘도 데이터들 중 제 1 관심블록(CB1)내의 중심에 위치한 중심 휘도 데이터(Y12)의 변조 여부를 코드벡터비교부(CVCB)로부터의 출력에 근거하여 판단한다. 즉, 이 데이터보간부(DIB)는 코드벡터비교부(CVCB)로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록(CB1)내의 중심 휘도 데이터(Y12)를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부(CVCB)로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록(CB1)내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는다. 한편, 데이터보간부(DIB)는 상기 코드벡터비교부(CVCB)로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록(CB1)내의 중심 휘도 데이터를 공지된 기존의 보간 방법, 예를 들어 nearest-neighbor 보간 방법, bilinear 보간 방법, bicubic 보간 방법 및 edge directional 보간 방법 중 어느 하나를 사용하여 변조할 수 있다.
이후, 이 데이터보간부(DIB)는 중심 휘도 데이터가 변조된 9개의 휘도 데이터들(또는 중심 휘도 데이터가 변조되지 않은 9개의 휘도 데이터들)을 타이밍 컨트롤러(TC)로 공급한다.
한편, 이 데이터보간부(DIB)는 상술된 휘도 데이터들을 타이밍 컨트롤러(TC)로 출력하면서 이동제어신호를 함께 출력한다. 이 이동제어신호는 블록이동부(BMB)로 공급된다. 그러면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이 블록이동부(BMB)는 이 이동제어신호에 응답하여 제 1 관심블록(CB1) 및 제 2 관심블록(CB2)을 1칸, 즉 1개의 저장영역(CL) 만큼 우측으로 이동시킨다.
도 3b와 같이 제 1 및 제 2 관심블록(CB1, CB2)이 위치하고 있을 때의 배경휘도추출부(LEB), 휘도차코딩부(LCB) 및 코드벡터비교부(CVCB) 및 데이터보간부(DIB)의 동작은 전술된 도 3a에서의 그것들의 동작과 동일하다. 단, 도 3b와 같이 제 1 및 제 2 관심블록(CB1, CB2)이 위치하고 있을 때, 배경휘도추출부(LEB), 휘도차코딩부(LCB), 코드벡터비교부(CVCB) 및 데이터보간부(DIB)는 제 1 관심블록(CB1)내에 포함된 제 2, 제 3, 제 4, 제 12, 제 13, 제 14, 제 22, 제 23 및 제 24 휘도 데이터(Y2, Y3, Y4, Y12, Y13, Y14, Y22, Y23, Y24)와 제 2 관심블록(CB2)내에 포함된 제 2 내지 제 4 초기 휘도 데이터(B2 내지 B4)(또는 평균휘도값)에 근거하여 중심 휘도 데이터(Y13)의 변조 여부를 판단한다.
이와 같은 방식으로 제 1 및 제 2 관심블록(CB1, CB2)이 우측으로 1개 저장영역(CL) 단위로 순차적으로 이동하게 되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제 1 관심블록(CB1)이 프레임 메모리(FM)의 우측 끝단에 위치하고 제 2 관심블록(CB2)이 라인 메모리(LM)의 우측 끝단에 위치하게 된다. 그러면, 이때 중심 데이터들(Y12 내지 Y19) 각각의 변조 여부가 모두 판단되며, 또한 라인 메모리(LM)의 모든 초기 휘도 데이터들이 평균휘도값 또는 원래의 값으로 유지된다.
그리고, 도 3c의 바로 이후에는, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 1 관심블록(CB1)이 다시 처음의 자리로 복귀한다. 마찬가지로, 제 2 관심블록(CB2) 역시 다시 처음의 자리로 복귀하되, 이 위치에서 하측으로 1개 저장영역(CL) 만큼 더 이동한다. 도 3d의 이후부터는 전술된 바와 같이 우측으로 1개 저장영역(CL) 만큼 순차적으로 이동하게 된다. 그러다가 또 라인이 변경되면, 제 1 관심블록(CB1)은 도 3d의 위치로부터 하측으로 1개 저장영역(CL) 만큼 더 이동한다. 도 3e에서의 화살표는 제 1 관심블록(CB1)의 이동경로를 나타낸 것으로, 이와 같은 방식으로 제 1 관심블록(CB1)이 도 3e에 도시된 바와 같이 프레임 메모리(FM)의 최하단 최우측까지 이동하게 되면 한 프레임 내에서의 중심 휘도 데이터들(Y12 내지 Y19, Y22 내지 Y29, ..., Y82 내지 Y89) 각각의 변조 여부(데이터 보간 여부)가 판단된다.
도 3e의 바로 다음에는 휘도추출부(LEB)가 다음 프레임의 단위 화상 데이터들(p개의 단위 화상 데이터들)로부터 p개의 휘도 데이터들을 추출한다. 이후, 전술된 바와 같이, 이 다음 프레임의 단위 화상 데이터들이 프레임 메모리(FM)에 저장되며, 라인 메모리(LM)는 초기 휘도 데이터들로 초기화되거나 또는 이전 프레임의 마지막 라인에서의 데이터들로 유지될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 휘도차코딩부(LCB), 코드벡터비교부(CVCB) 및 데이터보간부(DIB)의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 4의 첫 번째 제 1 관심블록(CB1_A)내의 9개의 휘도 데이터들이 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 패턴을 갖는다고 가정하자. 이때, 배경휘도추출부(LEB)에 의해서 제 24, 제 34, 제 45 및 제 46 휘도 데이터(Y24, Y34, Y45, Y46)가 텍스트로 판단되고, 제 25, 제 26, 제 35, 제 36 및 제 44 휘도 데이터(Y25, Y26, Y35, Y36, Y44)가 배경으로 판단되었다고 가정하자. 그러면, 휘도차코딩부(LCB)는 전술된 비교 방식을 통해 제 24, 제 34, 제 45 및 제 46 휘도 데이터(Y24, Y34, Y45, Y46)를 디지털 논리값 1로 부호화하는 반면, 제 25, 제 26, 제 35, 제 36 및 제 44 휘도 데이터(Y25, Y26, Y35, Y36, Y44)를 디지털 논리값 0으로 부호화한다. 이에 따라, 휘도차코딩부(LCB)는 디지털 논리값 1,0,0,1,0,0,0,1,1을 갖는 코드벡터를 생성한다. 도 5의 (a)에서의 괄호안의 숫자는 디지털 논리값을 의미한다. 이후, 코드벡터비교부(CVCB)는 도 5의 (a)에 대응되는 코드벡터와 템플릿라이브러리(TL)에 저장된 비교대상 코드벡터들을 서로 비교한다. 이 비교 결과, 이 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 이 비교대상 코드벡터를 데이터보간부(DIB)로 출력한다. 그러면, 데이터보간부(DIB)는 중심 휘도 데이터(Y35)를, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 변조한다. 즉, 도 5의 (b)에 나타난 바와 같이 화면의 해상도를 4배로 증가시킬 경우 첫 번째 제 1 관심블록(CB1_A)에 위치한 9개의 단위 화소들 각각이 4개씩 분할되어 이 첫 번째 제 1 관심블록(CB1_A)에 위치한 단위 화소들이 36개로 증가하게 되는데, 이때 중심 휘도 데이터에 대응되는 4개의 중심 휘도 데이터들을 제외한 나머지 32개의 휘도 데이터들은 원래의 휘도 데이터와 동일한 휘도를 갖는다. 다만, 4개로 분할된 중심 데이터들 중 어느 하나만이 다른 휘도를 갖는다. 즉, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 4개로 분할된 중심 데이터들 중 디지털 논리값 1을 갖는 제 34 및 제 45 휘도 데이터(Y34, Y45)에 모두 공간적으로 근접하여 위치한 하나의 휘도 데이터가 디지털 논리값 1을 갖도록 변조되는 바, 이 변조된 휘도 데이터가 바로 보간된 데이터(ID1)이다. 즉, 도 5의 (b)에서 중심 휘도 데이터가 위치한 영역을 4개로 분할하였을 때 제 1 보간 데이터(ID1)는 제 3 사분면에 위치한다.
한편, 도 4의 두 번째 두 번째 제 1 관심블록(CB1)내의 9개의 휘도 데이터들이 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 패턴을 갖는다고 가정하자. 이때, 배경휘도추출부(LEB)에 의해서 제 33, 제 34, 제 45 및 제 55 휘도 데이터(Y33, Y34, Y45, Y55)가 텍스트로 판단되고, 제 35, 제 43, 제 44, 제 53 및 제 54 휘도 데이터(Y35, Y43, Y44, Y53, Y54)가 배경으로 판단되었다고 가정하자. 그러면, 휘도차코딩부(LCB)는 전술된 비교 방식을 통해 제 33, 제 34, 제 45 및 제 55 휘도 데이터(Y33, Y34, Y45, Y55)를 디지털 논리값 1로 부호화하는 반면, 제 35, 제 43, 제 44, 제 53 및 제 54 휘도 데이터(Y35, Y43, Y44, Y53, Y54)를 디지털 논리값 0으로 부호화한다. 이에 따라, 휘도차코딩부(LCB)는 디지털 논리값 1,1,0,0,0,1,0,0,1을 갖는 코드벡터를 생성한다. 도 6의 (a)에서의 괄호안의 숫자는 디지털 논리값을 의미한다. 이후, 코드벡터비교부(CVCB)는 도 6의 (a)에 대응되는 코드벡터와 템플릿라이브러리(TL)에 저장된 비교대상 코드벡터들을 서로 비교한다. 이 비교 결과, 이 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 이 비교대상 코드벡터를 데이터보간부(DIB)로 출력한다. 그러면, 데이터보간부(DIB)는 중심 휘도 데이터(Y44)를, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 변조한다. 즉, 도 6의 (b)에 나타난 바와 같이 화면의 해상도를 4배로 증가시킬 경우 두 번째 제 1 관심블록(CB1_B)에 위치한 9개의 단위 화소들 각각이 4개씩 분할되어 이 두 번째 제 1 관심블록(CB1_B)에 위치한 단위 화소들이 36개로 증가하게 되는데, 이때 중심 휘도 데이터에 대응되는 4개의 중심 휘도 데이터들을 제외한 나머지 32개의 휘도 데이터들은 원래의 휘도 데이터와 동일한 휘도를 갖는다. 다만, 4개로 분할된 중심 데이터들 중 어느 하나만이 다른 휘도를 갖는다. 즉, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 4개로 분할된 중심 데이터들 중 디지털 논리값 1을 갖는 제 34 및 제 45 휘도 데이터(Y34, Y45)에 모두 공간적으로 근접하여 위치한 하나의 휘도 데이터가 디지털 논리값 1을 갖도록 변조되는 바, 이 변조된 휘도 데이터가 바로 보간된 데이터(ID2)이다. 즉, 도 6의 (b)에서 중심 휘도 데이터가 위치한 영역을 4개로 분할하였을 때 제 2 보간 데이터는 제 1 사분면에 위치한다.
도 7에 도시된 바와 같이 제 1 보간 데이터 및 제 2 보간 데이터를 첫 번째 제 1 관심블록(CB1)내에서 살펴보면, 제 1 보간 데이터와 제 2 보간 데이터가 대각선 방향으로 서로 마주 보고 있음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 데이터보간장치 및 데이터보간방법은 액정표시장치, 플라즈마표시장치, 유기발광다이오드표시장치 등에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
LM: 라인 메모리 BMB: 블록이동부
LEB: 휘도추출부 FM: 프레임 메모리
BLEB: 배경휘도추출부 LCB: 휘도차코딩부
CVCB: 코드벡터비교부 DIB: 데이터보간부
TL: 템플릿라이브러리

Claims (10)

  1. 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성하는 휘도추출부;
    상기 휘도추출부로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n행렬(m*n=p) 형태로 저장하도록 m*n개의 저장영역들을 포함하는 프레임 메모리;
    m개의 저장영역들을 포함하는 라인 메모리;
    q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된 제 1 관심블록 및 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된 제 2 관심블록을 생성하고, 상기 프레임 메모리내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시킴과 아울러 상기 라인 메모리내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시키는 블록이동부;
    상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출하고, 각 q개의 휘도 데이터와 상기 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출하고 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출하고, 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신하며, 상기 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 상기 제 1 기준값보다 클 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시키는 배경휘도추출부;
    상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들 각각과 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 서로 대응되는 열(列)의 위치에 있는 것들과의 차이값에 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출하고, 이 q개의 차이값들 각각의 절대값과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 그 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성하는 휘도차코딩부;
    다수의 비교대상 코드벡터들이 미리 저장된 템플릿라이브러리;
    상기 휘도차코딩부로부터의 코드벡터와 상기 템플릿라이브러리로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 상기 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력하고, 상기 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 상기 코드벡터를 그대로 출력하는 코드벡터비교부; 및,
    상기 코드벡터비교부로부터의 출력에 근거하여 상기 관심블록내의 q개의 휘도 데이터들을 변조하는 데이터보간부를 포함함을 특징으로 하는 데이터보간장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터보간부는 상기 코드벡터비교부로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는 것을 특징으로 하는 데이터보간장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터보간부는 상기 코드벡터비교부로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, 코드벡터비교부로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 nearest-neighbor 보간 방법, bilinear 보간 방법, bicubic 보간 방법 및 edge directional 보간 방법 중 어느 하나를 사용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 데이터보간장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기준값은 0보다 크거나 같고 2n 보다 작거나 같으며, n은 상기 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터를 이루는 비트수인 것을 특징으로 하는 데이터보간장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교대상 코드벡터들은, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트(text) 패턴인 것을 특징으로 하는 데이터보간장치.
  6. 한 프레임에 해당하는 p개(p 자연수)의 단위 화상 데이터들 각각으로부터 휘도 성분을 추출하여 p개의 휘도 데이터들을 생성하는 A단계;
    상기 A단계로부터 추출된 p개의 휘도 데이터들을 m*n개의 저장영역들을 포함하는 프레임 메모리에 m*n행렬 형태로 저장하는 B단계;
    m개의 저장영역들을 포함하는 라인 메모리를 준비하는 C단계;
    q개(q는 p보다 작은 자연수)의 휘도 데이터들을 i*j행렬(i*j=q) 형태로 수용하는 i*j개의 단위창들로 구성된 제 1 관심블록 및 i개의 휘도 데이터들을 수용하는 i개의 단위창들로 구성된 제 2 관심블록을 생성하고, 상기 프레임 메모리내에서 상기 제 1 관심블록을 k개(k는 자연수)의 저장영역단위로 이동시킴과 아울러 상기 라인 메모리내에서 상기 제 2 관심블록을 k개의 저장영역 단위로 이동시키는 D단계;
    상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들의 평균휘도값을 산출하고, 각 q개의 휘도 데이터와 상기 평균휘도값간의 차이를 개별적으로 산출하고 절대값을 취하여 q개의 휘도차이값을 산출하고, 각 휘도차이값과 미리 설정된 제 1 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 이 비교 결과 q개의 휘도차이값들이 모두 상기 제 1 기준값보다 작거나 같을 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 상기 평균휘도값으로 갱신하며, 상기 비교 결과 q개의 휘도차이값들 중 어느 하나라도 상기 제 1 기준값보다 클 경우 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 저장영역들의 데이터들을 그대로 유지시키는 E단계;
    상기 제 1 관심블록내에 위치한 q개의 휘도 데이터들 각각과 상기 제 2 관심블록내에 위치한 i개의 데이터들을 서로 대응되는 열(列)의 위치에 있는 것들과의 차이값에 절대값을 취하여 q개의 차이값들을 산출하고, 이 q개의 차이값들 각각의 절대값과 미리 설정된 제 2 기준값간의 크기를 개별적으로 비교하고, 그 비교 결과에 따라 0 또는 1 중 적어도 어느 하나로 구성된 q개의 코딩 데이터들을 생성하고, 이 q개의 코딩 데이터들을 i*j 행렬 행태로 포함하는 코드벡터를 생성하는 F단계;
    다수의 비교대상 코드벡터들이 미리 저장된 템플릿라이브러리를 준비하는 G단계;
    상기 F단계로부터의 코드벡터와 상기 템플릿라이브러리로부터의 비교대상 코드벡터들을 비교하여, 이 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재할 경우 상기 코드벡터 대신 이에 일치하는 비교대상 코드벡터를 출력하고, 상기 비교 결과 상기 코드벡터와 일치하는 비교대상 코드벡터가 존재하지 않을 경우 상기 코드벡터를 그대로 출력하는 H단계; 및,
    상기 H단계로부터의 출력에 근거하여 상기 제 1 관심블록내의 q개의 휘도 데이터들을 변조하는 I단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터보간방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 I단계는 상기 H단계로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, H단계로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 변조하지 않는 것을 특징으로 하는 데이터보간방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 I단계는 상기 H단계로부터 비교대상 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심부에 위치한 중심 휘도 데이터를 변조함으로써 데이터를 보간하는 반면, H단계로부터 코드벡터가 출력될 경우 제 1 관심블록내의 중심 휘도 데이터를 nearest-neighbor 보간 방법, bilinear 보간 방법, bicubic 보간 방법 및 edge directional 보간 방법 중 어느 하나를 사용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 데이터보간방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기준값은 0보다 크거나 같고 2n 보다 작거나 같으며, n은 상기 단위 화상 데이터를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 화상 데이터들 중 어느 한 색상의 화상 데이터를 이루는 비트수인 것을 특징으로 하는 데이터보간방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교대상 코드벡터들은, 데이터가 보간될 경우 가독성이 높아지는 텍스트(text) 패턴인 것을 특징으로 하는 데이터보간방법.
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