KR19980036495A - Image Magnification Device Using Level Detector - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치에 관한 것으로, 레벨 검출기를 통해 고휘도 신호와 저휘도 신호를 검출하여 저휘도 신호에서는 노이즈 억제 및 제거를 수행하고, 고휘도 신호에서는 디테일 정보를 보상하여 영상을 확대하는 본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치에 따르면, 일반적인 영상 확대 시스템은 고휘도 영역과 저휘도 영역에 대한 구분없이 양자에 대해 동일한 영상 확대 기법을 적용함에 따라 영상 확대 시에 공간적인 특성을 효과적으로 반영하지 못하는 문제를 용이하게 해결할 수 있다.The present invention relates to an image magnification apparatus using a level detector, and detects a high luminance signal and a low luminance signal through a level detector, performs noise suppression and removal on a low luminance signal, and enlarges an image by compensating for detail information on a high luminance signal. According to an image magnification apparatus using a level detector according to the present invention, a general image magnification system effectively applies spatial characteristics during image magnification by applying the same image magnification technique to both high and low luminance regions. Problems that cannot be reflected can be easily solved.

Description

레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치.Image magnification device using a level detector.

본 발명은 영상 확대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레벨 검출기를 통해 고휘도 신호와 저휘도 신호를 검출하여 저휘도 신호에서는 노이즈 억제 및 제거를 수행하고, 고휘도 신호에서는 디테일(detail) 정보를 보상하여 영상을 확대함으로써 영상 확대에 따른 신호 대 잡음비 저하를 개선할 수 있는 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image magnification apparatus, and more particularly, to detect a high luminance signal and a low luminance signal through a level detector, to suppress and remove noise in a low luminance signal, and to compensate detail information in a high luminance signal. The present invention relates to an image magnification apparatus using a level detector capable of improving a signal-to-noise ratio degradation caused by image magnification.

영상 확대(image zooming) 기술은 컴퓨터 지원 공동 작업(CSCW; Computer Supported Cooperative Work) 분야와 영상 인식(image recognition), 영상 복원(image recovery), 화질 개선 등과 같은 영상 처리(image processing) 분야 및 컴퓨터 그래픽, CAD(Computer Aided Design), 텔레비젼 방송 등과 같은 광범위한 분야에서 유용하게 이용되고 있는 기초적인 영상 처리 기법이며, 특히, 컴퓨터를 이용한 영상 편집이나 동시 TV 방송 등의 분야에 최근 많이 응용되는 PIP(Picture In Picture) 기술에도 유용하게 이용되고 있다.Image zooming technologies include the field of Computer Supported Cooperative Work (CSCW) and image processing and computer graphics such as image recognition, image recovery, and image quality improvement. , A basic image processing technique that is useful in a wide range of fields such as computer aided design (CAD), television broadcasting, etc. In particular, PIP (Picture In), which has recently been widely applied in fields such as computer image editing and simultaneous TV broadcasting, is used. It is also useful for picture technology.

한편, 일반적으로 영상을 단순 확대하면, 영상의 공간적인 해상도가 저하되어 화질 열화가 발생함에 따라 확대 영상속에 포함되어 있는 화소들의 선형성 및 공간적인 특성을 이용하여 해상도를 높이는 영상 보간법이 확대 영상의 화질 개선에 많이 이용되고 있는 것이 일반적이다.On the other hand, when the image is simply enlarged, image interpolation is performed to increase the resolution by using the linearity and spatial characteristics of the pixels included in the enlarged image as the image quality deteriorates due to the decrease in the spatial resolution of the image. It is generally used for improvement.

도 1은 일반적인 영상 확대 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a general image magnification system.

일반적인 영상 확대 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 휘도 신호를 저장하는 제 1 비디오 램(4)과 색도 신호를 저장하는 제 2 비디오 램(5)으로 구성된 비디오 램(8)과, 입력 신호에 동기된 클럭(PLL CLK)과 입력 수평 및 수직 동기(HV SYNC)에 맞추어 비디오 램(video RAM; 8)에 대한 기록 어드레스(write address)를 발생시키는 기록 어드레스 발생부(write address generator; 1)와, 기록 클럭(RD CLK)과 판독용 입력 수평 및 수직 동기(RDHV SYNC)에 맞추어 판독 어드레스(write address)를 발생시키는 판독 어드레스 발생부(read address generator; 2)와, 기록 어드레스와 판독 어드레스를 다중화하고, 동기화하며, 비디오 램(8)의 데이터를 판독할 수 있도록 시리얼 클럭(SC; Serial Clock)을 발생시켜 주는 메모리 제어부(memory control; 3)와, 제 1 비디오 램(4)에 저장되어 있는 휘도 신호의 보간시에 단일 라인에 해당하는 휘도 신호를 기억하는 라인 메모리(6)와, 제 1 비디오 램(4)의 휘도 신호와 라인 메모리(line memory; 6)의 휘도 신호를 다중화하는 다중화부(7)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a general image magnification system includes a video RAM 8 including a first video RAM 4 storing a luminance signal, a second video RAM 5 storing a chroma signal, and an input signal. A write address generator (1) for generating a write address for the video RAM (8) in accordance with the synchronized clock (PLL CLK) and the input horizontal and vertical synchronization (HV SYNC); A read address generator 2 for generating a write address in accordance with the write clock RD CLK and the read input horizontal and vertical synchronization RDHV SYNC, and multiplexing the write address and read address; And a memory control (3) for generating a serial clock (SC) for synchronizing, synchronizing, and reading the data of the video RAM 8 and the first video RAM 4; Single at interpolation of luminance signal And a multiplexer 7 for multiplexing the luminance signal of the first video RAM 4 with the luminance signal of the line memory 6.

상기와 같이 구성된 일반적인 영상 확대 시스템의 작용을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 the operation of the general image magnification system configured as described above are as follows.

우선, 상기 기록 어드레스 발생부(write address generator; 1)는 입력 신호에 동기된 클럭(PLL CLK)과 입력 수평 및 수직 동기(HV SYNC)에 맞추어 비디오 램(8)에 대한 기록 어드레스를 발생시키고, 판독 어드레스 발생부(2)는 기록 클럭(RD CLK)과 판독용 입력 수평 및 수직 동기(RDHV SYNC)에 맞추어 판독 어드레스를 발생시키는데, 확대하고자 하는 위치에 따라 CPU(Central Processing Unit; 미도시)에서는 판독 시작 어드레스를 변경하여 출력한다. 단, 확대하고자 하는 부분에 대한 세팅이 완료되어야 판독 시작 어드레스를 변경한다.First, the write address generator 1 generates a write address for the video RAM 8 in accordance with a clock PLL CLK synchronized with an input signal and an input horizontal and vertical sync HV SYNC. The read address generator 2 generates a read address in accordance with the write clock RD CLK and the read input horizontal and vertical synchronization RDHV SYNC. The CPU (Central Processing Unit (not shown)) according to the position to be enlarged, The read start address is changed and output. However, the reading start address is changed only after the setting for the portion to be enlarged is completed.

한편, 메모리 제어부(memory control; 3)는 기록 어드레스 발생부(1)에서 발생한 기록 어드레스와 판독 어드레스 발생부(2)에서 발생한 판독 어드레스를 입력받아 다중화하고, 동기화하며, 비디오 램(8)의 데이터를 판독할 수 있도록 시리얼 클럭을 발생시킨다.Meanwhile, the memory control unit 3 receives the write address generated by the write address generator 1 and the read address generated by the read address generator 2, multiplexes and synchronizes the data of the video RAM 8. Generate a serial clock to read.

일반적으로 영상을 단순 확대하게 되면, 해상도가 저하되어 화질이 열화되므로 선형 보간법을 이용하여 화질을 개선하는 방식을 많이 사용한다.In general, when an image is simply enlarged, the resolution is degraded and the image quality is degraded. Therefore, many methods of improving image quality using linear interpolation are used.

일례로, 선형 보간법 중에 가장 단순한 형태 중의 하나인 ZOI(Zero Order Interpolation)는 라인 메모리(6)를 통하여 상위 라인을 하위 라인에 그대로 반복함으로써 보간을 수행한다.In one example, Zero Order Interpolation (ZOI), one of the simplest forms of linear interpolation, performs interpolation by repeating an upper line as it is to a lower line through the line memory 6.

이 방식은 라인 반복 방식(line repetition method) 라고도 하며, 구현은 간단하나 보간 특성상 만족할 만한 화질 개선 효과를 기대할 수 없음에 따라 제한된 적용성을 갖는다. 실제, 이 방식은 LCD 프로젝터 시스템(Liquid Crystal Device projector system)에 적용되고 있다.This method is also called a line repetition method, and its implementation is simple, but it has limited applicability since it cannot expect a satisfactory picture quality improvement effect due to interpolation characteristics. In practice, this approach is being applied to liquid crystal device projector systems.

색도 신호에 대해서는 보간을 취하지 않는 것은 휘도 신호의 열화에 비해 색도 신호의 열화에 대해서는 상대적으로 둔감하다는 인간의 시각 특성에 기인한 것이다.The lack of interpolation for the chromaticity signal is due to the human visual characteristic that it is relatively insensitive to the degradation of the chromaticity signal compared to the degradation of the luminance signal.

그러나, 상술한 바와 같은 일반적인 영상 확대 시스템은 고휘도 영역과 저휘도 영역에 대한 구분없이 양자에 대해 동일한 영상 확대 기법을 적용함에 따라 영상 확대 시에 공간적인 특성을 효과적으로 반영하지 못하는 문제가 있다.However, the general image magnification system as described above has a problem in that it does not effectively reflect the spatial characteristics during image magnification by applying the same image magnification technique to both the high and low luminance regions.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 레벨 검출기를 이용하여 입력 영상으로부터 고휘도와 저휘도 영역을 검출한 후, 이를 이용하여 각 영역에 대한 공간적인 특성을 반영하여 영상을 확대함에 따라 영상 확대에 따른 신호 대 잡음비 저하를 효과적으로 개선함으로써 화질 열화를 최소화할 수 있는 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and after detecting a high luminance and a low luminance region from an input image using a level detector, the image is enlarged by reflecting spatial characteristics of each region using the level detector. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image magnification apparatus using a level detector that can effectively reduce the degradation of the signal-to-noise ratio due to image magnification, thereby minimizing image quality deterioration.

도 1은 일반적인 영상 확대 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a general image magnification system;

도 2는 본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치를 나타낸 블럭도.Figure 2 is a block diagram showing an image magnification apparatus using a level detector according to the present invention.

〈도면의주요부분에대한 부호의설명〉<Description of Codes for Major Parts of Drawings>

100 : 레벨 검출기 110 : 디테일 정보 보상부100: level detector 110: detail information compensation unit

120 : 노이즈 억압/제거부 130 : 신호 스위칭부120: noise suppression / rejection unit 130: signal switching unit

140 : 영상 확대부140: image enlargement unit

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치는 디테일 정보 보상부와 노이즈 억압/제거부를 구비하여 레벨 검출기의 출력에 따라 디테일 정보 보상부의 출력과 노이즈 억압/제거부의 출력을 선택적으로 스위칭하여 영상 확대 기법을 적용함으로써 신호 대 잡음비를 개선하는 것이 특징이다.The image magnification apparatus using the level detector according to the present invention for achieving the above object includes a detail information compensator and a noise suppression / removal part, and according to the output of the level detector, an output of the detail information compensator and an output of the noise suppression / removal part. Selective switching is applied to improve image signal to noise ratio.

본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An image magnification apparatus using a level detector according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.

본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 인가되는 입력 영상 신호의 휘도 레벨을 이용하여 고휘도와 저휘도 신호를 식별하여 레벨 제어 신호를 발생하는 레벨 검출기(100)와, 입력 영상 신호를 인가받아 디테일 정보를 보상하는 디테일 정보 보상부(110)와, 입력 영상 신호를 인가받아 노이즈 억압 및 제거를 수행하는 노이즈 억압/제거부(120)와, 상기 디테일 정보 보상부(110)의 출력과 노이즈 억압/제거부(120)의 출력을 상기 레벨 제어 신호에 따라 스위칭하는 신호 스위칭부(130)와, 상기 신호 스위칭부(130)의 출력을 인가받아 영상 확대 기법을 적용하여 확대하는 영상 확대부(140)로 구성된다.In the image magnification apparatus using the level detector according to the present invention, as shown in FIG. 2, a level detector 100 that generates a level control signal by identifying a high luminance signal and a low luminance signal using a luminance level of an input image signal applied thereto. And a detail information compensator 110 for compensating the detail information by receiving the input image signal, a noise suppression / removing unit 120 for performing noise suppression and removal by receiving the input image signal, and the detail information compensator. A signal switching unit 130 for switching the output of the 110 and the output of the noise suppression / removing unit 120 according to the level control signal and the output of the signal switching unit 130 are applied to apply an image enlargement technique. And an image enlarger 140 to enlarge the image.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치의 작용을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the image magnification apparatus using the level detector according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.

우선, 입력 영상 신호가 인가되면, 레벨 검출기(100)는 인가되는 입력 영상 신호의 휘도 레벨을 이용하여 고휘도와 저휘도 신호를 식별하는 레벨 제어 신호를 발생한다.First, when an input image signal is applied, the level detector 100 generates a level control signal for identifying a high luminance signal and a low luminance signal by using a luminance level of the input image signal.

한편, 디테일 정보 보상부(110)는 입력 영상 신호를 인가받아 디테일 정보를 보상하고, 노이즈 억압/제거부(120)는 입력 영상 신호를 인가받아 노이즈 억압 및 제거를 수행한다.Meanwhile, the detail information compensator 110 compensates the detail information by receiving the input image signal, and the noise suppression / removal unit 120 receives the input image signal to perform noise suppression and removal.

이후, 신호 스위칭부(130)는 상기 레벨 제어 신호에 따라 상기 디테일 정보 보상부(110)의 출력과 노이즈 억압/제거부(120)의 출력을 선택적으로 스위칭하여 출력한다. 즉, 레벨 검출기(100)에 의해 고휘도 신호로 판명되면, 상기 신호 스위칭부(130)는 디테일 정보 보상부(110)의 출력을 스위칭하고, 저휘도 신호로 판별되면, 노이즈 억압/제거부(120)의 출력을 스위칭한다.Thereafter, the signal switching unit 130 selectively switches the output of the detail information compensation unit 110 and the output of the noise suppression / reduction unit 120 according to the level control signal. That is, when it is determined by the level detector 100 as a high luminance signal, the signal switching unit 130 switches the output of the detail information compensator 110, and when determined as a low luminance signal, the noise suppression / reduction unit 120. Switch the output of).

이에 따라, 영상 확대부(140)는 상기 신호 스위칭부(130)의 출력을 인가받아 영상 확대 기법을 적용하여 영상을 확대한다.Accordingly, the image enlarger 140 receives the output of the signal switching unit 130 to enlarge the image by applying an image enlargement technique.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 레벨 검출기를 통해 고휘도 신호와 저휘도 신호를 검출하여 저휘도 신호에서는 노이즈 억제 및 제거를 수행하고, 고휘도 신호에서는 디테일 정보를 보상하여 영상을 확대하는 본 발명에 의한 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치에 따르면, 일반적인 영상 확대 시스템은 고휘도 영역과 저휘도 영역에 대한 구분없이 양자에 대해 동일한 영상 확대 기법을 적용함에 따라 영상 확대 시에 공간적인 특성을 효과적으로 반영하지 못하는 문제를 용이하게 해결할 수 있다.As described in detail above, the level according to the present invention detects a high luminance signal and a low luminance signal through a level detector, suppresses and removes noise in a low luminance signal, and enlarges an image by compensating for detail information in a high luminance signal. According to the image magnification apparatus using the detector, the general image magnification system easily solves the problem of not effectively reflecting the spatial characteristics during image magnification by applying the same image magnification technique to both the high and low luminance regions. Can be solved.

Claims (1)

영상 시스템의 영상 확대 장치에 있어서:In the image magnification apparatus of the imaging system: 입력 영상 신호의 휘도 레벨을 이용하여 고휘도 신호와 저휘도 신호를 식별하여 레벨 제어 신호를 발생하는 레벨 검출기;A level detector for identifying a high luminance signal and a low luminance signal using a luminance level of the input image signal to generate a level control signal; 상기 입력 영상 신호를 인가받아 디테일 정보를 보상하는 디테일 정보 보상부;A detail information compensator for compensating detail information by receiving the input image signal; 상기 입력 영상 신호를 인가받아 노이즈 억압 및 제거를 수행하는 노이즈 억압/제거부;A noise suppression / reduction unit configured to receive the input image signal and perform noise suppression and removal; 상기 디테일 정보 보상부의 출력과 노이즈 억압/제거부의 출력을 상기 레벨 제어 신호에 따라 스위칭하는 신호 스위칭부; 및A signal switching unit for switching the output of the detail information compensation unit and the output of the noise suppression / removing unit according to the level control signal; And 상기 신호 스위칭부의 출력을 인가받아 영상 확대 기법을 적용하여 확대하는 영상 확대부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 검출기를 이용한 영상 확대 장치.And an image enlarger configured to receive an output of the signal switching unit and to enlarge the image by applying an image enlargement technique.
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