KR20010042388A - 카메라 비디오 또는 필름으로부터 텔레비젼 신호를 역비월주사하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비월 주사(interlace) 텔레비젼 디스플레이 방식을 순차 주사(progressive scan) 또는 비비월 주사(non-interlace) 디스플레이 방식으로 변환하기 위한 방법 및 장치(도 9)에 관한 것으로서, 신호원이 텔레비젼 컨버터로의 영화 필름, 영화의 비디오 레코딩, 라이브 카메라 또는 비디오 레코딩 시스템에 포획된 카메라 출력, 또는 상기의 어떠한 시퀀스일 때 3개의 동작 검출 단계(도 2)를 이용함으로써 인조 잡상이 제거 된다.

Description

카메라 비디오 또는 필름으로부터 텔레비젼 신호를 역비월 주사하기 위한 시스템{SYSTEM FOR DEINTERLACING TELEVISION SIGNALS FROM CAMERA VIDEO OR FILM}

525개의 주사선을 포함하는 화상 또는 프레임으로 텔레비젼 방송하는 NTSC 시스템은 짝수 패리티 262.5행의 제1 필드 전송 다음에 홀수 패리티 262.5행의 제2 필드 전송이 필요하다. 상기 필드는 60Hz의 속도로 전송되는 반면, 상기 프레임은 30Hz의 속도로 전송된다. 소형 텔레비젼 디스플레이에서는 상기 순서의 저해상도의 홀수 및 짝수 행 화상을 모아서 고해상도의 525행 화상을 제공함으로써 보기에 좋다. 그러나, 대형 디스플레이에서는 화소의 크기가 크기 때문에 성가신 인조 잡상(artifacts)과 같은 비월 주사 효과를 느낄 수 있다. 큰 스크린상에서 화상 조명의 지속성은 짧아져 현저한 플리커 현상을 초래한다.

대형 스크린에서는 충분한 해상도를 갖는 필드를 형성하기 위해 홀수 패리티 필드와 짝수 패리티 필드를 함께 병합함으로써 화상을 역비월 주사하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 홀수 필드와 짝수 필드를 주사선간에 평균하거나 단순히 오버레이함으로써 하나의 필드로부터 다음 필드까지 물체가 이동하기 때문에 화질이 매우 떨어진다는 것은 잘 알려져 있다.

역비월 주사의 문제점은 홀수 필드에서 빠진 짝수 주사선 및 짝수 필드에서 빠진 홀수 주사선을 구성한다. 역비월 주사의 문제점을 해결하기 위한 여러 시스템이 개시되어 있다. 미국 특허 번호 제4,057,835호에 개시된 방법은 이동하는 물체를 포함하는 영역에 신호를 제공하는 동작 검출기를 포함한다. 그 영역은 동작이 없는 영역과 다르게 처리된다. 예컨대, 동작이 없는 홀수 필드의 영역에서, 상기 빠진 주사선은 2개의 인접하는 짝수 필드에서 각각의 대응하는 주사선을 평균함으로써 간단히 계산될 수 있다. 동작이 있는 영역에서 상기 빠진 주사선은 동일한 홀수 필드 내에서 상하 주사선으로부터 계산될 수 있다.

필드 시퀀스의 영역에 사실상 동작이 없다면, 항상 그러한 경우를 확실히 검출하여 상기 빠진 주사선을 정확히 계산할 수 있다. 그러나, 필드의 영역에 사실상 동작이 있다고 반드시 동작을 검출할 수 있는 것은 아니다. 동작을 검출할 때 조차도, 항상 상기 빠진 주사선을 정확히 계산할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 역비월 주사할 때의 에러는 동작이 있는 영역에서 발생할 것이다.

몇 몇 시스템에 있어서, 역비월 주사선이 계산되는 필드 중 어느 하나에 대해 동일한 패리티의 2개의 인접한 필드를 분석함으로써 동작을 검출한다. 이 2개의 필드가 실질적으로 동일하다면, 동작이 없는 것으로 가정한다. 이러한 방법은 느리게 이동하는 물체에 적용한다. 물체가 정지 배경을 가로 질러 매우 빠르게 이동하고 있다면, 그 물체는 임의의 위치에서 하나의 필드에 존재할 수는 있지만, 즉시 그 필드 전후에 2개의 반대 패리티 필드 모두에 존재할 수는 없다. 동작 검출기는 양쪽 필드 모두에서 동일한 배경을 감지하고 동작이 없다고 추측할 것이며, 계산되는 필드와 인접한 필드의 데이터를 잘못 병합할 것이다. 인조 잡상은 미국 특허 번호 제4,400,719호에서 전력으로써 개시된다.

또한, 파로우드자(Faroudja)의 미국 특허 번호 제 4,989,090호에 개시된 시간 메디안 필터는 물체의 동작이 매우 빠를 때의 인조 잡상을 보여준다. 그 메디안 필터는 어느 하나의 패리티의 제1 필드와 반대 패리티의 이전의 인접한 필드 및 이후의 인접한 필드 사이에서 동작한다. 일정한 배경보다 매우 빠르게 이동하는 물체에 대하여, 그 2개의 인접한 필드는 이웃한 것에 걸쳐 실질적으로 동일한 화소값을 가질 것이다. 메디안 필터는 인접한 필드 중 하나의 필드의 값을 선택하여 제1 필드에 대한 비월 주사 값으로서 잘못 사용할 것이다.

비디오 신호원이 영화 필름으로부터 텔레비젼 컨버터로 유도된다면, 동작 검출 문제는 상당히 상이해진다. 필름 시퀀스는 24 프레임/초의 속도로 전송된다. 가장 일반적인 필름 전송 기술은 3개의 순차적인 텔레비젼 필드에 대해 제1 필름 프레임이 투사되고, 2개의 순차적인 텔레비젼 필드에 대해 그 다음의 필름 프레임이 투사되는 3 대 2 풀-다운비(three to two pull-down ratio)를 이용하는 것이다. 동작 검출기 및 동작 종속 필드 병합에 이용하는 역비월 주사 개념은 필름 시퀀스에 대해 최상의 절차가 아니다.

필름 시퀀스의 역비월 주사를 처리하는 한가지 방식은 첫째로 파로우드자의 미국 특허 번호 제4,982,280호에 개시된 것과 같은 기술에 의해 3 대 2 풀-다운비로 전송되는 필드를 검출하는 것이다. 필름이 적어도 2개의 필드에 대해 변동 없음이 보증되기 때문에 약간의 필드 쌍 사이에 동작은 없다. 따라서, 필름 역비월 주사를 위한 다음 단계는 파로우드자의 미국 특허 번호 제4,876,596호에 개시된 바와 같이 순차 주사를 형성하기 위해서 정확히 동일한 필름 프레임에 속한 대응하는 홀수 및 짝수 필드를 결합하여 그들 필드의 주사선을 인터리빙(interleaving)하는 것이다.

파로우드자의 방법이 대개 가장 일반적인 3 대 2 풀-다운비를 이용한 필름 시퀀스에 대한 훌륭한 결과를 주지만, 그 방법은 약간의 결점을 가지고 있다. 파로우드자의 방법은 각각의 텔레비젼 필드 쌍에 대해 2 1/2 필름 프레임을 포획하는 더 이전의 비월 주사 방식 텔레시네 필름 컨버터에 적용할 수 없다. 모든 제3 필드는 상위 반에 하나의 필름 프레임을 포함하고 하위 반에 그 다음의 필름 프레임을 포함할 것이다. 이들 분할된 필드에 대한 성가신 인조 잡상을 제거할 필드의 정확한 짝짓기가 없다.

파도우드자의 방법의 다른 결점은 필드의 위상이 필름 프레임에 대하여 결정되기 전에 수개의 텔레비젼 필드의 시퀀스를 요구한다는 것이다. 비디오 테입 레코딩으로 변환되었던 필름이 편집되거나 필름 클리핑이 실시간 비디오 사이에서 산재되어 있을 때, 필드의 위상은 갑자기 변경될 수 있다. 따라서, 빈번히 위상이 중단될 수 있으며, 그에 수반하는 역비월 주사 방법의 실패로 인해 위상이 재동기화되는 동안에 성가신 인조 잡상을 유발할 수 있다.

본 발명은 비월 주사(interlace) 텔레비젼 디스플레이 방식을 순차 주사(progressive scan) 또는 비비월 주사(non-interlace) 디스플레이 방식으로 변환하기 위한 방법에 관한 것으로서, 신호원이 텔레비젼 컨버터로의 영화 필름, 영화의 비디오 레코딩, 라이브 카메라 또는 비디오 레코딩 시스템에 포획된 카메라 출력, 또는 상기의 어떠한 시퀀스일 때 인조 잡상이 제거 된다.

도 1은 본 발명에 따라 동작도(degree of motion)를 나타내는 필드, 비월 주사 계산 및 어큐뮬레이터를 저장하기 위한 다양한 메모리 영역의 블록도.

도 2는 새로운 필드가 본 발명의 컴퓨터 시스템에 진입할 때 다양한 메모리 영역을 이동하는 단계의 흐름도.

도 3은 본 발명의 초기화 단계의 흐름도.

도 4는 본 발명의 제1 동작 검출 및 보상 방법의 흐름도.

도 5는 필드의 더 넓은 시간 기간에 걸친 동작을 검출하는 본 발명의 제2 동작 검출 방법의 흐름도.

도 6은 본 발명에 따라 매우 빠르게 이동하는 물체에 의해 발생되는 줄무늬를 검출하는 단계의 흐름도.

도 7은 본 발명에 따라 현 비월 주사 계산에 있어서의 로컬 영역을 인접한 필드의 가장 적절한 화소로 대체하는 단계의 흐름도.

도 8은 비월 주사 계산에 있어서의 화소를 대체할 인접한 필드의 영역을 선택하는 논리적 및 형태적 단계의 바람직한 정렬을 나타내는 도면.

도 9는 선형 체인의 처리 소자를 갖는 본 발명의 병렬 프로세서를 나타내는 도면.

본 발명의 일반적인 목적은 텔레비젼 디스플레이 역비월 주사의 종래 기술에서의 몇몇 결점을 극복하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비디오 시퀀스가 너무 빠르게 변화하여 동일한 패리티의 2개의 인접한 필드로부터 동작이 추측될 수 없을 때 작용하는 동작 검출기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 카메라 비디오 및 임의의 필름-텔레비젼 컨버터에서의 비디오 레코딩 양자 모두에서 동작 인조 잡상을 최소할 수 있는 하나의 단일 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 필름으로부터 얻은 비디오 레코딩이 편집되거나 카메라 비디오와 병합되거나 카메라 비디오 출력과 병합될 때의 스위치오버 (switchover) 동안에 발생하는 인조 잡상을 최소화하기 위해서 영화 필름의 고속 검출을 제공하는 것이다.

본 발명의 방법은 여기서 참고로서 인용된 윌슨(Wilson)의 미국 특허 번호 제5,557,734호에 개시된 것과 같은 저비용의 미세 조직 프로그램 가능 초병렬 프로세서(MPP)로 실현될 수 있다.

본 발명에 있어서, 첫째로 필드의 상기 빠진 비월 주사선은 그 필드의 인접한 주사선 사이에 간단한 보간(interpolation)에 의해 제공된다. 다음에, 그 프로세서 단계의 시퀀스는 필드 사이의 동작 영역을 검출하여 동작이 없는 필드에 그들 영역에 적절한 수정으로 대체하는 제1 동작 검출기를 형성한다. 더 긴 시간 기간에 걸친 동작에 대한 검사를 하기 위해 5개의 필드의 범위에 미치는 더 복잡한 제2 동작 검출기가 사용된다. 이 동작 검출기는 제1 동작 검출기의 결정을 번복할 수도 있다. 종종 물체가 정지 배경보다 매우 빠르게 이동할 때, 2개의 제1 동작 검출기 어느 쪽도 동작을 검출할 수 없는데, 이는 그 검출기들이 인접한 필드의 배경 영역이 동일함으로 동작이 없다고 잘못 판단하기 때문이다. 그 결과로서 화상은 줄무늬(stripe 또는 striation)가 발생한다. 이러한 경우를 예방하기 위해서, 순차 주사된 출력 화상에서 줄무늬가 발생되었는지를 알기 위해 필드는 2개의 인접 필드와 비교된다. 줄무늬가 발생되었다면, 동작이 추측되고 2개의 제1 동작 검출기의 결정은 번복된다.

이전의 동작 보상 단계 후에도, 상기 계산된 빠진 주사선은 비디오원이 영화 필름 시퀀스일 때 아직도 부정확할 수 있다. 최종 단계는 인접 필드 중 어느 하나의 필드와의 양호한 정합이 있는지를 알기 위해 제1 필드의 각각의 영역을 반대 패리티의 인접한 필드와 비교하는 것이다. 양호한 정합이 있는 영역에 대하여, 제1 필드로부터의 화소는 최상의 정합을 갖는 인접한 필드의 대응하는 화소와 대체된다. 인접한 필드 모두가 제1 필드의 화소를 대체하기에 동일하게 양호하다면, 부정확할 지도 모르는 이전 필드로부터의 화소가 항상 이용된다. 즉, 다른 인접한 필드는 필름 프레임이 변동이 없었던 동안에 주사되었던 필드이었기 때문에 이용되어야만 한다.

본 발명에 따른 비디오 신호 처리는 역비월 주사에서 발생하는 인조 잡상을 제거하기 위해 상이한 오퍼레이션의 체인으로 구성된다. 모든 오퍼레이션이 결합되는 것이 바람직하지만, 성능 저하도(degree of degradation)의 변화에 따라 상기 체인의 약간의 오퍼레이션은 생략될 수 있다. 완전한 순차 주사 프레임의 계산 과정은 각각의 홀수 및 짝수 필드에서 빠진 주사선을 계산하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 대응하는 제1 입력 필드와 후에 인터리빙되는 반대 패리티의 새로운 제2 필드 즉, 비월 주사된 필드를 발생시키는 단계에 관한 제1 필드의 빠진 주사선을 설명할 것이다.

본 발명의 방법은 도 1의 메모리(9)에 저장된 필드의 오퍼레이션에 관하여 설명될 것이다. 이들 메모리 위치는 필드0, 필드1, 필드2, 필드3 및 필드4로 불리어진다. 필드가 저장되는 메모리 영역은 통상적으로 512 넓이 × 256 높이의 화상을 저장하기에 충분히 크다. 그 방법은 하드웨어 방법이 비디오 시퀀스의 실시간 흐름 동안에 각각의 새로운 필드가 도착하는 메모리 위치와 동일한 곳에 저장된 데이터에 작용한다면 가장 간단해진다. 그러므로, 처리를 위해 수개의 필드가 필요하기 때문에, 각각 저장된 필드에 있는 데이터는 파이프라인으로 이동되어야만 한다. 즉, 하나의 메모리 영역으로부터 새로운 필드까지 필로(First-In-Last-Out:FILO) 방식을 그 시스템에 적용한다.

또한, 도 1의 메모리는 비월 주사 계산을 저장한다. 인터레이스0에 있는 데이터는 필드0에 틈새로 제공되어야만 하는 반대 패리티의 빠진 데이터 주사선이다. 인터레이스1에 있는 데이터는 필드1에 틈새로 제공되어야만 하는 반대 패리티의 빠진 데이터 주사선이다. 인터레이스3 및 인터레이스4도 마찬가지이다. 어큐뮬레이터0 내지 어큐뮬레이터4는 동작 보상의 로컬 정확도를 나타내는 데이터값을 저장하는 메모리이다.

도 2는 새로운 입력 필드를 처리하기 이전에 바로 데이터가 어떻게 이동되는지를 보여준다. 처음에 단계 10의 오퍼레이션은 필드3 기억 장소로부터의 데이터를 필드4 기억 장소로 이동시키고 필드4 기억 장소에 있었던 내용들을 버리는 것이다. 다음에 단계 11, 12 및 13의 오퍼레이션은 단계 10의 오퍼레이션과 유사하게 다른 필드에 있는 데이터를 이동시키는 것이다. 단계 14에서, 새로운 입력 화상은 필드0에 저장된다. 이러한 방식으로, 새로운 필드는 모든 다른 필드 데이터가 FILO 방식으로 파이프라인을 따라 이동한 후에 필드0에 저장된다.

유사하게, 도 2의 단계 20에서, 인터레이스3에 있는 데이터는 인터레이스4로 이동되고 인터레이스4에 있었던 데이터는 버려진다. 단계 21 및 22에서, 인터레이스 데이터는 유사하게 이동된다. 단계 23에서, 인터레이스0 데이터는 인터레이스1로 이동되어 필드0에 대한 새로운 비월 주사 계산이 인터레이스0에 배치될 수 있다. 도 2의 단계 30에서, 어큐뮬레이터3에 있는 데이터는 어큐뮬레이터4로 이동되고 어큐뮬레이터4에 있었던 데이터는 버려진다. 단계 31 및 32에서, 어큐뮬레이터 데이터는 유사하게 이동된다. 단계 33에서, 어큐뮬레이터0 데이터는 어큐뮬레이터1로 이동되어 필드0에 대한 새로운 동작 데이터가 어큐뮬레이터0에 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 계산의 제1 세트이다. 가장 간단한 비월 주사 계산은 간단한 보간에 의해 계산된 비월 주사된 필드에 제공된다. 단계 36에서, 입력 필드0의 인접한 행의 평균은 메모리 인터레이스0에 기록된다. 잘 알려진 바와 같이, 이러한 간단한 계산은 많은 인조 잡상을 유발한다. 그러나, 비디오 시퀀스에서 빠르고 복잡한 동작이 있는 영역에 대하여, 보간은 대개 동작이 검출될 때 확실히 작용하여 디폴트값을 계산하는 유일한 방법이다. 다음의 계산은 더 간단한 디폴트값 보간을 가능한 곳에서 더 정확한 계산으로 대체할 것이다. 단계 38에서, 어큐뮬레이터0에 있는 모든 화상 화소는 일정한 값 즉, 임계값 X로 초기화된다. 어큐뮬레이터0의 모든 위치에서 큰 값은 화상의 모든 지점에서 큰 동작도를 나타내는 초기 시작값이다.

도 4는 본 발명의 동작 검출 및 보상에 대한 오퍼레이션 체인에서의 다음 단계를 보여준다. 이러한 형태의 보상은 예컨대, 엠. 웨스톤(M. Weston)의 "Fixed, Adaptive, and Motion Compensated Interlaced TV Pictures", Signal Processing of HDTV, pp. 401~408, 1988에서 개시된 바와 같은 필드에서 잘 알려진 방법과 유사하고, 케이. 키누하타(K. Kinuhata)의 미국 특허 번호 제4,057,815호에 개시된 발명과 대체로 유사하며, 모두 여기서 참고로서 인용된다. 단계 42에서, 필드2에 있는 데이터는 수직 방향으로 하나의 행이 상승함으로써 모두 균일하게 대체된다. 단계 43에서, 새로운 중간 차 화상을 형성하기 위해 필드0과 대체된 필드2에 있는 대응하는 화소간의 차의 절대값이 계산된다. 이러한 필드0 및 필드2에 대한 차 화상은 동일한 패리티의 필드에 대한 것이다. 단계 44에서, 상기 차 화상의 수직 방향에 있는 3개의 인접한 화소의 합의 절대값은 축적되어 새로운 중간 합 화상이 저장된다. 상기 차의 합이 작은 화소 위치에서는, 필드0과 대체된 필드2 사이의 차는 매우 작다. 반대로, 커다란 합 화상에서의 화소 위치는 필드0과 대체된 필드1 사이에 커다란 부정합도가 있는 영역임을 나타낸다. 단계 45에서, 상기 차의 합은 어큐뮬레이터1과 비교된다. 어큐뮬레이터0은 도3의 단계 30에서 임계값 X로 설정되었고, 도 2의 단계 33에서 어큐뮬레이터1로 이전에 이동되었다. 그러므로, 단계 45는 단계 44에서 계산된 차의 합과 일정한 임계값을 비교하는 것으로 이루어지는 동작 검출 계산 단계이다. 상기 비교가 참인 화소에 대하여, 상기 차의 합은 어큐뮬레이터1보다 작고 동작이 작은 이웃한 화소를 나타낸다. 이러한 경우에는, 단계 46에서 어큐뮬레이터1은 단계 44에서 계산된 차의 합으로 대체된다. 단계 47에서 로컬 영역의 동작이 작기 때문에, 계산된 인터레이스1은 도 3의 단계 38에서 계산된 인접한 행의 현 평균값보다 양호하게 계산된 필드2의 필셀로 대체된다. 단계 47은 동작 보상 계산 단계이다. 단계 34에서 계산된 차의 합이 단계 45에서 계산된 어큐뮬레이터1보다 작지 않은 화소에 대하여, 상기 비교는 거짓이며, 어큐뮬레이터1 및 인터레이스1의 대응하는 화소에 더 이상의 작용은 없다.

단계 48에서, 단계2의 필드2가 수직 방향으로 하나의 행이 하강함으로써 균일하게 대체되도록 설정된다고 하자. 절대차의 합은 단계 43 및 44에서 재계산된다. 단계 45에서, 어큐뮬레이터는 절대차의 합과 재비교된다. 단계 45는 단계 44에서 계산된 차의 합과 일정한 임계값 X 또는 임계값 X보다 작은 이전에 계산된 차의 합을 비교하는 단계이다. 새롭게 계산된 차의 합이 더 작은 화소가 단계 45에서 결정된다. 단계 46 및 47에서, 어큐뮬레이터1 및 인터레이스1이 갱신된다.

단계 48에서, 필드2가 대체되지 않도록 설정된다고 하자. 절대차의 합은 단계 43 및 44에서 재계산된다. 단계 45에서, 어큘뮬레이터는 절대차의 합과 재비교된다. 새롭게 계산된 차의 합이 더 작은 화소가 단계 45에서 결정되며, 동일한 패리티의 인접한 필드간에 동작이 없다는 사실을 나타낸다. 단계 46 및 47에서, 어큐뮬레이터1 및 인터레이스1이 갱신된다. 단계 48에서, 더 이상의 대체가 없다고 결정되면, 알고리즘은 다음 그룹의 단계로 진행된다. 어큐뮬레이터1에 있는 영역에서의 작은 값은 무(zero)대체를 포함하는 약간의 대체에서 필드0이 필드2에 비교될 때 양호한 동작 보상이 이루어진 것에 대해 인지되었음을 나타낸다.

도 5는 동작에 대한 인조 잡상을 더 제거하는 역비월 주사 계산에서의 다음 오퍼레이션을 보여준다. 도 2의 단계 30 내지 33에서 예시된 메모리의 파이프라인 이동으로 인해, 어큐뮬레이터1 및 어큐뮬레이터3은 필드1 및 필드3에 관한 각각 동작도를 나타내는 화소 데이터를 포함한다. 어큐뮬레이터1 및 어큐뮬레이터3은 도 5의 단계 52에서 결합된다. 결합 오퍼레이션은 평균이 바람직하나, 예컨대 최소값을 나타낼 수 있다. 단계 52에서 결합된 어큐뮬레이터의 영역은 필드0과 필드2의 비교 및 필드4와 필드2의 비교에서 동작이 거의 없다면 상대적으로 작은 값을 포함한다. 결합치가 임계값 Y보다 작다면, 단계 53에서의 비교는 참이 되며, 필드0에서 필드4까지의 범위에 걸친 커다란 시간 프레임에서의 동작은 작다고 간주된다. 이러한 경우에 비월 주사 계산은 변치 않는다. 결합치가 임계값 Y보다 크다면, 단계 53에서의 비교는 거짓이 되며, 커다란 시간 프레임에서의 동작은 크다. 이러한 경우에 도 4에서 계산된 약간의 영역에의 동작 보상은 믿을 수 없다고 간주되며, 단계 54에서, 인터레이스2의 계산치는 도 3의 단계 36에서 계산된 필드2의 인접한 행의 평균인 더 믿을 수 있는 값으로 설정된다.

도 6은 정지 배경에 반하여 매우 빠른 동작에 의해 유발되는 줄무늬를 검출하는 흐름도이다. 필드0 및 필드2는 단계 55에서 평균된다. 단계 56에서, 필드1의 인접한 행은 필드1의 빠진 주사선으로의 근사를 형성하기 위해 평균된다. 단계 57에서, 단계 55 및 56의 절대차가 계산되며, 단계 58에서 임계값 Z와 비교된다. 단계 57로부터의 절대차가 임계값 Z보다 작은 어디든지, 단계 55 및 56으로부터의 평균된 필드는 완료된다. 이는 빠른 동작으로 인해 유발될 수 있는 줄무늬가 작고 비월 주사가 정확할 수도 있으며 따라서 변화되지 않는다는 것을 의미한다. 절대차가가 큰 어디든지, 줄무늬가 유발될 가능성이 크며 인터레이스2 계산에서 그들 위치의 화소는 단계 59에서 계산된 인접한 행의 평균으로 대체된다.

도 7은 역비월 주사 계산의 최종 단계를 보여준다. 필드1의 인접한 행의 평균은 단계 61에서 계산되며, 인터레이스1에 대한 계산으로의 근사를 나타낸다. 단계 61에서의 평균의 절대차는 단계 62에서 필드0에 대하여 계산되고 단계 63에서 필드2에 대하여 계산된다. 절대차의 이웃한 화소의 합은 단계 64 및 65에서 계산되며, 여기서 이웃한 화소는 3×3의 이웃한 화소가 바람직하다. 필드0 및 필드1 사이에 동작이 거의 없는 화소에 대하여, 단계 64에서의 합은 작을 것이다. 필드2 및 필드1 사이에 동작이 거의 없는 화소에 대하여, 단계 65에서의 합은 작을 것이다. 단계 66에서의 오퍼레이션은 필드1에 관한 동작량에 관계된 값인 선형 함수값 A×(어큐뮬레이터1)+B를 계산한다. 단계 70은 단계 64에서의 합과 단계 66에서의 출력을 비교하는 단계이다. 단계 72는 단계 65에서의 합과 단계 66에서의 출력을 비교하는 단계이다. 단계 71은 단계 64에서의 합과 단계 65에서의 합을 비교하는 단계이다. 단계 70, 71 및 72로부터의 각각의 비교 출력 74, 75 및 76은 단계 73에서 결합되어 2개의 논리 화상 출력 테스트1 및 테스트2로 출력되어 비교 단계 81 및 82로 진입한다. 단계 83에서, 필드0의 화소는 단계 81의 테스트1이 참인 사이트의 화소를 대체한다. 단계 84에서, 필드2의 화소는 단계 73의 테스트2가 참이고 테스트1이 거짓인 화소 사이트에서 인터레이스1 계산에서의 화소를 대체한다. 인터레이스1 화소는 테스트1 및 테스트2 모두가 거짓인 화소 사이트에서 변하지 않는다.

도 8은 논리 화상 출력 테스트1 및 테스트2를 제공하는 바람직한 논리 및 형태 연산을 보여준다. 비교 화상(74)의 각각의 화소는 비교 화상(75)의 각각의 대응하는 화소와 함께 단계 91에서 논리 AND를 거쳐, 단계 93에서 확대된 새로운 화상(92)을 형성하여 화상 테스트1을 형성한다. 비교 화상(76)의 각각의 화소는 비교 화상(75)의 각각의 대응하는 화소의 논리 부정(97)과 함께 단계 96에서 논리 NOT AND를 거쳐, 단계 99에서 확대된 새로운 화상(98)을 형성한다. 단계 93 및 99에서의 형태 확대는 각각의 입력 화상 92 및 98을 반경으로 하나의 화소 만큼 확대하여, 확대 단계의 출력, 각각 테스트1 및 테스트2이 도 6의 단계 64 및 65에서의 이웃한 화소의 합에서 흐려질 수도 있는 에지(edge)를 다시 채우도록 한다. 그 흐려진 에지는 단계 66의 출력보다 작아서 단계 74 및 76에서 정확히 비교할 수 없을 수도 있다. 논리 및 형태 연산(73)을 대체할 수 있는 많은 다른 논리 연산들이 있다. 예컨대, 확대 단계 93 및 99는 논리 AND 단계 91 및 96 이전에 수행될 수 있다.

도 7에서, 단계 66으로부터의 선형 함수와 단계 70 및 72에서의 비교는 로컬 동작량과 필드1의 필드0 또는 필드2와의 차이량 사이에서 비교되도록 한다. 계수 A 및 B는 일정하게 조정되어 동작량이 크다면, 단계 70 및 72에서의 비교는 필드0 또는 필드2가 단계 81 또는 92에서 대체되기 전에 로컬 영역에 있는 필드1과 매우 유사해야 한다. 결과적으로 비디오 시퀀스원은 영화 필름이고, 필름이 포획되고 있는 동안에 적어도 하나의 인접한 필드가 필드1에 대해 변화가 없었기 때문에 정확한 인접한 필드가 단계 83 및 84에서의 대체용으로 사용될 가능성이 크다. 비디오 시퀀스의 소스가 카메라라면, 인접한 필드의 로컬 데이터는 커다란 로컬 동작이 있을 때 잘못 대체될 가능성 작다.

도 9는 도 2의 단계를 실시간 비디오 속도로 실현할 수 있으며, 도 1의 메모리 기억 장치에 화상을 저장하는 병렬 프로세서 시스템의 블록도이다. 그 병렬 프로세서(100)는 윌슨의 미국 특허 번호 제5,557,734호에 상세히 설명되어 있으며, 여기서 참고로서 인용한다. 병렬 프로세서(100)는 선형 체인으로 많은 다수의 처리 소자(101)를 포함하며, 각각의 처리 소자(101)는 통신선(103)을 통해 인접한 처리 소자로 이웃 데이터를 전달한다. 화상의 모든 컬럼에 대해 하나의 처리 소자가 있는 것이 바람직하다. 병렬 프로세서(100)에 연결된 메모리(9)는 화상 데이터(107) 및 명령(109)을 유지한다. 병렬 프로세서(100) 내의 제어기(102)는 선(104)을 통해 명령 메모리 어드레스를 메모리(9)에 제공하고 메모리 영역(9)으로부터의 명령을 로드한다. 제어기(102)는 데이터 어드레스를 메모리(9)에 제공하고 메모리 영역(107)으로부터의 화상 데이터의 모든 행을 처리 소자(101)로 로드한다. 제어기(102)는 처리 소자(101)로 하여금 화상 데이터의 행에 관한 명령을 실행하도록 한다. 동시에 모든 행을 처리한 후에, 명령에 의해 처리된 데이터는 메모리 영역(107)로 다시 기록되고, 메모리 영역(109)로부터 새로운 명령을 가져온다. 그러한 과정은 알고리즘의 모든 단계가 완료될 때까지 동일한 방식으로 계속된다. 비디오 데이터는 외부 접속선(112)을 통해 비디오 버퍼(111)로 들어가고, 도시되지 않은 접속선에 의해 메모리(9)로 전송된다. 또한, 비디오 데이터는 메모리(9)로부터 버퍼(111)로 들어가고, 외부 접속선(112)을 통해 프로세서(100) 밖으로 전송될 수 있다. 복잡한 알고리즘은 16 millisecond로 완료될 수 있으며, 그러한 속도로 비디오 필드가 프로세서로 진입한다. 알고리즘의 모든 단계가 완료될 때, 단지 인터레이스4 화상만이 비디오 버퍼(111) 및 접속선(112)를 통해 메모리(9) 밖으로 전송된다. 인터레이스4 화상은 필드4와 병합되어 도시되지 않은 외부 하드웨어에 디스플레이된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 충분히 설명하기 위해서 본 발명의 범위에서 벗어남 없이 변화 및 변형될 수 있다. 따라서, 다음의 청구 범위는 진정한 본 발명의 범위를 습득하도록 검토되어야 한다.

Claims (20)

1. 비디오원으로부터 획득되며, 주사선을 갖는 복수의 필드를 포함하는 비디오 시퀀스의 비디오 신호를 역비월 주사하는 방법에 있어서,

   (a) 제1 필드와 관련된 빠진 비월 주사선을 제공하기 위해, 그 제1 필드의 인접한 주사선 사이에 보간을 수행하는 단계와,

   (b) 상기 제1 필드와 상기 복수의 필드를 비교함으로써 동작을 검출하는 단계와,

   (c) 임계값 내에서 정합하기 위해 상기 제1 필드의 화소와 반대 극성을 갖는 인접한 필드의 화소를 비교하는 단계와,

   (d) 상기 제1 필드의 화소를 상기 인접한 필드의 대응하는 정합된 화소로 대체하는 단계와,

   (e) 상기 복수의 필드에 대해 단계 (a)-(d)를 반복함으로써, 상기 역비월 주사된 비디오 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 (b)는 상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제1 동작 검출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
3. 제2항에 있어서, 단계 (b)는 상기 제1 필드와 복수의 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제2 동작 검출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 인접한 필드는 5개의 필드 내에 있는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
5. 제3항에 있어서, 단계 (b)는 상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하고, 줄무늬가 발생한다면 상기 영역에 동작이 존재한다고 판정하는 제3 동작 검출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 대체 화소는 인접한 필드 양쪽 모두가 상기 제1 필드의 화소를 대체할 때 동일하게 양호하다면 항상 상기 제1 필드 이전의 상기 인접한 필드로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
7. 비디오원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 필드를 포함하는 비디오 시퀀스의 비디오 신호를 역비월 주사하는 장치에 있어서,

   제1 필드와 관련된 빠진 비월 주사선을 제공하기 위해, 그 제1 필드의 인접한 주사선 사이에 보간을 수행하는 수단과,

   상기 제1 필드와 상기 복수의 필드를 비교함으로써 동작을 검출하는 수단과,

   임계값 내에서 정합하기 위해 상기 제1 필드의 화소와 반대 극성을 갖는 인접한 필드의 화소를 비교하는 수단과,

   상기 제1 필드의 화소를 상기 인접한 필드의 대응하는 정합된 화소로 대체하는 수단을 포함하는 비디오 신호 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 동작 검출 수단은 상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제1 동작 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 동작 검출 수단은 상기 제1 필드와 복수의 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제2 동작 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 인접한 필드는 5개의 필드 내에 있는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 동작 검출 수단은 상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하고, 줄무늬가 발생한다면 상기 영역에 동작이 존재한다고 판정하는 제3 동작 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
12. 제7항에 있어서, 상기 비디오 신호 프로세서는 비디오 버퍼와 복수의 처리 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
13. 제7항에 있어서, 상기 복수의 필드를 저장하기 위한 기억 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 기억 매체는 필로(First-In-Last-Out) 방식으로 저장되는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
15. 비디오원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 필드를 포함하는 비디오 시퀀스에서 동작을 검출하는 방법에 있어서,

    상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제1 동작 검출 단계를 수행하는 단계와,

    상기 제1 필드와 복수의 근접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제2 동작 검출 단계를 수행하는 단계와,

    상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하고, 줄무늬가 발생한다면 상기 영역에 동작이 존재한다고 판정하는 제3 동작 검출 단계를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 검출 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 복수의 인접한 필드는 5개의 필드 내에 있는 것을 특징으로 하는 동작 검출 방법.
17. 필름원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 인접한 필드를 포함하는 비디오 시퀀스의 비디오 신호를 역비월 주사하는 방법에 있어서,

    (a) 제1 필드와 관련된 빠진 비월 주사선을 제공하기 위해, 그 제1 필드의 인접한 주사선 사이에 보간을 수행하는 단계와,

    (b) 임계값 내에서 정합하기 위해 상기 제1 필드의 화소와 반대 극성을 갖는 인접한 필드의 화소를 비교하는 단계와,

    (c) 상기 제1 필드의 화소를 상기 인접한 필드의 대응하는 정합된 화소로 대체하는 단계와,

    (d) 상기 각각의 복수의 필드에 대해 단계 (a)-(c)를 반복함으로써, 상기 역비월 주사된 비디오 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 방법.
18. 필름원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 인접한 필드를 포함하는 비디오 시퀀스의 비디오 신호를 역비월 주사하는 장치에 있어서,

    제1 필드와 관련된 빠진 비월 주사선을 제공하기 위해, 그 제1 필드의 인접한 주사선 사이에 보간을 수행하는 수단과,

    임계값 내에서 정합하기 위해 상기 제1 필드의 화소와 반대 극성을 갖는 인접한 필드의 화소를 비교하는 수단과,

    상기 제1 필드의 화소를 상기 인접한 필드의 대응하는 정합된 화소로 대체하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 역비월 주사 장치.
19. 비디오원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 필드를 포함하는 비디오 시퀀스의 비디오 신호를 역비월 주사하는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 방법을 저장하는 컴퓨터-판독 가능한 기억 매체에 있어서, 상기 방법은

    (a) 제1 필드와 관련된 빠진 비월 주사선을 제공하기 위해, 그 제1 필드의 인접한 주사선 사이에 보간을 수행하는 단계와,

    (b) 상기 제1 필드와 상기 복수의 필드를 비교함으로써 동작을 검출하는 단계와,

    (c) 임계값 내에서 정합하기 위해 상기 제1 필드의 화소와 반대 극성을 갖는 인접한 필드의 화소를 비교하는 단계와,

    (d) 상기 제1 필드의 화소를 상기 인접한 필드의 대응하는 정합된 화소로 대체하는 단계와,

    (e) 상기 각각의 역비월 주사된 비디오 신호에 대해 단계 (a)-(d)를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 기억 매체.
20. 비디오원으로부터 획득되며, 복수의 주사선을 갖는 복수의 필드를 포함하는 비디오 시퀀스에서 동작을 검출하는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 방법을 저장하는 컴퓨터-판독 가능한 기억 매체에 있어서, 상기 방법은,

    상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제1 동작 검출 단계를 수행하는 단계와,

    상기 제1 필드와 복수의 근접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하는 제2 동작 검출 단계를 수행하는 단계와,

    상기 제1 필드와 인접한 필드를 비교함으로써 동작 영역을 검출하고, 줄무늬가 발생한다면 상기 영역에 동작이 존재한다고 판정하는 제3 동작 검출 단계를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독 가능한 기억 매체.