KR20030007817A - 비디오 화상의 스케일링가능한 해상도 개선 - Google Patents

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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

비디오 화상의 해상도를 개선하기 위한 시스템 및 방법이 비교적 낮은 해상도 비디오 신호(2)를 획득하는 단계(102)와, 피킹 기능을 적용하는 단계(104)와, 포텐셜 모서리들을 식별하기(106) 위해서 상기 피킹된 신호를 분석하는 단계를 포함한다. 그 낮은 해상도 신호(2)는 이어서 보다 높은 해상도 모서리들에 업컨버팅된다(108). 화상의 실제 모서리들은 보다 높은 해상도 포맷으로 검출되고(110) 링크되며(112), 휘도 트랜지션 향상 기능이 그 화상을 샤프닝하기 위해 모서리들에 적용된다(114). 낮은 해상도가 계산 시간을 감소시키면서 그 화상을 분석하는 것은 여전히 높은 출력 화질을 생성한다.

Description

비디오 화상의 스케일링가능한 해상도 개선{Scalable resolution enhancement of a video image}
음극선관 내의 전자총이 일련의 수평 라인들을 인광물질(phosphor)로 전달하는 경우, 텔레비전 화상들이 생성된다. 그 인광물질로부터의 백열(glow)은 그 화상을 생성하기 위해 모니터에 반영된다. 미국에서는, 텔레비전 방송 표준들이 현재 NTSC(National Television Standards Committee)에 의해 설정되어 있다. 이러한 표준들에 따라서, 480 라인들이 동시에 그 스크린 상에 디스플레이되고, 그 스크린 상의 화상은 초당 60회 디스플레이된다. 이러한 라인들이 함께 디스플레이되는 동안, 모든 라인들이 동시에 전자총에 의해 항상 리-드로윙(re-drawn)되는 것은 아님을 명심하는 것이 중요하다. 그 스크린 상에 디스플레이되는 라인들의 수를 설정하는 것에 부가하여, 그 NTSC 표준은 "인터레이싱된(interlaced)" 디스플레이 시스템을 제공한다. 이것은 그 480 라인들이 240 라인들의 두 그룹으로 각각 드로윙되는 것을 의미하며, 그 홀수의 라인들은 한 패스(pass) 동안 드로윙되며, 짝수의 라인들은 다른 패스 동안 드로윙된다. 다시 말해, 라인들의 각 그룹은 초당 30회 디스플레이된다. 앞서 기재된 시스템은 통상적으로 "480i" 시스템으로 언급된다.
He 등이 2000년 8월 16일자로 출원한 발명의 명칭이 "System and Method for Improving the sharpness of a Video Image"이고, 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 시리얼 번호 09/639,147 호의 전체 내용이 본 명세서에서 참조된다.
본 발명은 출력 디바이스 상의 비디오 신호들의 디스플레이에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보다 낮은 해상도 포맷으로부터 변환된 출력 신호들의 품질을 개선하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 비디오 화상 해상도 개선의 일례를 제공하는 블록 다이어그램을 포함하는 도면.
도 2는 본 발명에 따라서 획득된 신호에 피킹 기능을 적용시킬 시, 따라올 수 있는 전형적인 단계들을 묘사하는 블록도.
도 3은 포텐셜 모서리들이 본 발명에 따라서 어떻게 식별될 수 있는 지를 나타내는 플로우챠트.
도 4는 모서리 검출이 본 발명에 따라서 어떻게 수행될 수 있는 지를 제공하는 플로우차트.
도 5는 본 발명의 관점에 따른 화상의 픽셀들을 분할하는데 사용될 수 있는 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따라서 도 5의 회로가 화상을 디스플레이하기 위해 텔레비전 시스템에 어떻게 통합될 수 있는 지를 설명하는 도면.
NTSC 표준은 아날로그 신호를 제공한다. 그러나, 디지털 텔레비전(DTV) 신호들을 가정(household)들로 전달하기 위해 상당한 노력이 진행중이며, DTV 방송들이 가까운 미래에 아날로그 텔레비전 방송들을 대체할 것임이 거의 확실하다. 다수의 DTV 포맷들이 있다. 이 중 몇몇은 앞서 기재된 바와 같은 인터레이싱된 시스템을 사용하는 반면, 다른 것은 "프로그레시브(progressive)" 포맷을 사용한다. 프로그레시브 시스템에서, 해상도의 모든 라인들은 각각의 패스동안 리-드로윙된다. 그러므로, 480p 시스템이 480i 시스템과 동일한 수의 수평 라인들을 갖는 반면, 그 480p 화상은 그 화상 내의 라인들이 두 배 빠르게 리-드로윙될 것이기 때문에, 훨씬 더 부드럽게 보이게 된다. DTV 표준들은 ATSC(Advanced Television Systems Committee)의 국제 협회에 의해 설정된다. 그 ATSC는 18개의 다른 DTV 포맷들을 할당하고, 이 포맷들은 진보적이고 인터레이싱된 포맷들의 사용뿐만 아니라 다른 수의 라인들도 제공한다. 현재, 대부분의 보통의 포맷들은 480p, 720p 및 1080i이다.
이러한 개발들은 다른 포맷들로 제시된 텔레비전 방송 신호들을 수신하고 디스플레이할 수 있는 텔레비전 시스템들에 대한 필요성을 야기한다. 그러한 태스크를 달성하기 위한 한가지 방법은 양립할 수 없는 포맷으로 신호들을 수신할 수 있는 디바이스를 텔레비전 세트가 포함하고, 그 텔레비전 세트가 사용할 수 있는 포맷으로 그것을 변환하는 것이다. 포맷들 간의 변환들은 종종 데이터의 손실을 초래하며, 이는 디스플레이되는 화질을 악화시킨다. 예를 들어, 업컨버젼(upsonversion ) - 낮은 해상도 포맷으로부터 보다 높은 해상도 포맷으로의 변환 -이 원래 제공된 방송 신호를 삽입(interpolate)하는 것을 요구한다. 예를 들어, 가까운 미래에, 많은 소비자들이 고선명(HD: High Definition) 방송 신호들을 디스플레이할 수 있는 텔레비전들을 가질 것이다. 그러나, 텔레비전 신호들은 현재 보다 낮은 해상도 SD(Standard Definition) 포맷으로 방송한다. 이는 텔레비전 방송국들이 그들의 방송들을 HD 포맷으로 변환하기 전에 약간의 시간이 걸릴 것이다. 그러므로, SD 신호들을 수신하여 그들을 HD 포맷으로 변환할 수 있는 디바이스를 HD 텔레비전 세트가 포함하는 것이 필수적이다.
그 업컨버전 처리는 업샘플링된(upsampled) 화상들에 포함된 고주파수 화상들을 제거하기 위해서, 통상적으로 삽입 필터의 사용을 요구한다. 특히, 그 업컨버전 처리동안, 몇몇 픽셀 값들이 제로(zero)로 설정될 것이다. 이러한 제로 값 픽셀들이 디스플레이되면, 그들은 텔레비전 스크린 상에 검은 얼룩(black spot)들로 보이게 될 것이다. 대신에, 그들을 넌-제로(non-zero) 값들로 리셋하기 위해 삽입 필터가 업샘플링된 화상에 적용되며, 그리하여, 변환된 픽쳐의 재생을 보다 시각적으로 호소하는 재생을 발생시킨다. 실제의 문제로서, 그 필터는 업컨버팅된 화상에 적용되는 필터는 이상적이지 않을 것이며, - 모든 고주파수 화상들이 제거되지는않을 것이며, 그러므로, 몇몇 매우 약한 고주파수 에너지가 업컨버팅된 픽쳐에 잔류할 것이다. 인간의 시각에 대해, 업컨버팅된 화상의 고주파수 데이터는 보통 블러링(blurring)으로 감지된다. 이러한 블러링을 제거하기 위한 한가지 방법은 그 픽쳐의 모서리들을 샤프닝(sharpen)하여, 그 텍스쳐 영역들의 콘트라스트(contrast)를 개선하는 것이다. 이러한 모서리 샤프닝과 콘트라스트 개선은 픽쳐에 새로운 고주파수 성분들을 야기하고, 현존하는 중간 레벨 주파수들을 파열시킨다. 낮은 해상도 비디오 생성(예를 들어, SD 비디오 기록) 동안 손실되는 모든 디테일(detail)들을 재현하는 것은 통상적으로 가능하지 않지만, 이러한 처리들은 원래의 픽쳐 품질을 적어도 얼마간은 복구시키는데 도움을 준다. 그러나, 또 다른 포맷으로부터 변환된 화상들을 처리하기 위한 개선된 방법들 및 시스템들, 특히, 그들의 품질을 향상시키기 위해 처리 및 계산 시간을 최소화하는 것에 대해 필요성이 존재한다.
본 발명의 실시예에 따라서, 비디오 신호의 해상도를 개선하는 방법은 표준 선명도 텔레비전(Standard Definition Television) 신호와 같은, 비교적 낮은 해상도 비디오 신호를 획득하는 단계를 포함한다. 피킹 기능(peaking function)이 낮은 해상도 신호에 적용되고, 그 피킹된 신호는 모서리들이 될 수 있는 픽셀들을 식별하기 위해 분석된다. 이어서 그 피킹된 신호는 "업컨버팅되고" - 그 해상도는 고선명 텔레비전(High Definition Television) 신호와 같은 원하는 출력의 해상도까지 증가한다. 이어서, 모서리 검출 기능이 보다 높은 해상도 비디오 신호에 적용되며, 특히, 가능하게는 모서리들로서 미리 식별된 것들에 대응하는 픽셀들에 적용된다.모서리 링킹(linking)은 검출된 모서리들에 적용되며, 휘도 트랜지션 향상 기능이 검출된 모서리들에 적용되며, 그 처리된 높은 해상도 신호는 높은 해상도 디스플레이에 출력된다.
본 발명에 따라서, 피킹 기능의 적용은 그 최초 화상의 감지된 콘트라스트를 증가시킴으로써 화질을 증가시킨다. 즉, 그 화상의 콘트라스트가 특히, 그 텍스쳐된 영역들에서 증가되는 것이 인간의 눈에 보이게 될 것이다. 그 피킹 기능은 통상적으로 업컨버전에 앞서 적용된다. 이어서 그 모서리 검출 기능은 업컨버팅된 픽셀들 중 어느 것이 모서리들인 지를 정확하게 결정하기 위해 업컨버전 후에 적용된다. 본 발명에 따라서 제공되는 기능들은 그 화상의 특성들에 대해 추정된 값들을 생성하며, 화질을 유지하는 동안 계산 시간을 감소시킨다. 그 화상의 검출된 모서리들은 링크되고, 그 화상은 수평 및 수직 방향들로 샤프닝된다. 본 발명에 따라서, 다향한 파라미터들이 처리 동작들의 복잡성을 스케일링하고, 발생하는 해상도 개선의 레벨을 제어하도록 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들 및 그 특징들은 첨부 도면들에 관련하여 고려된, 다음의 상세한 설명으로부터 분명해 질 것이다.
본 발명이 임의의 실시예들에 관련하여 기재되었지만, 본 발명은 그러한 실시예들에 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 반대로, 본 발명은 첨부 청구범위에 청구된 바와 같이, 본 발명의 정신 및 범위에 포함될 수 있는 모든 대안들, 변경들, 등가들을 포함하도록 의도된 것이다.
이후, 본 발명의 실시예들을 제한하는 것이 아니라 설명하도록 제공된 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따라서 비디오 신호의 해상도를 개선하는 한가지 방법을 묘사하는 플로우차트를 포함한다. 이 실시예에서, 비디오 신호가 블록(102)에 도시된 바와 같이 제 1 해상도로 획득된다. 텔레비전 및 비디오 신호들은 통상적으로 로우(row)들 및 컬럼(column)들로 배열된 픽셀들의 어레이로 형성된다. 그 어레이는 보통 스퀘어(square)가 아니며 - 즉, 로우들의 수는 통상적으로 컬럼들의 수와 동일하지 않다. 일실시예에서, 획득된 신호는 480i로 포맷된 표준에 따른, 표준 선명도 텔레비전(SDTV: Standard Definition Television) 신호이다. 본 발명이 SDTV 신호들 및 고선명 텔레비전(HDTV) 신호들에 관하여 설명될지라도, 다른 포맷들도 사용가능하며, 본 발명이 또한 그들에도 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
피킹 기능이 블록(104)에 도시된 바와 같이, 획득된 화상에 적용된다. 일반적으로 말해서, 그 피킹 기능의 적용은 그 화상의 텍스쳐된 영역들에서 감지된 콘트라스트를 증가시킴으로써 화질을 증가시킬 것이다. 이제, 도 2로 돌아가서, 일실시예에서, 그 피킹 기능은 블록(202)에 나타낸 바와 같이, 분리할 수 없는(non-separable) 2차원 유한 임펄스 응답(FIR: Finite Inpulse Response) 필터를 갖는 콘볼루션(convolution)을 획득하고, 블록(204)에서 원래 픽셀 값들에 그 콘볼루션으로부터 기인한 값들을 더함으로써 제공된다. 일실시예에서, 9개의 계수들을 갖는 FIR 필터가 적용된다. 일실시예에서, 0 -1 0; -1 4 -1; 0 -1 0의 계수들을 갖는 FIR 필터가 성공적으로 사용되었다.
다시 도 1을 참조하면, 피킹 기능이 그 획득된 신호에 적용된 후, 그 피킹된 신호(획득된 신호에 그 피킹 기능을 적용하는 것에 기인한 신호는 이후 "피킹된" 신호로 언급됨)는 어느 픽셀들이 모서리들인지를 결정하기 위해 분석된다. 도 3으로 돌아가서, 일실시예에서, 이러한 분석은 블록(302)에 나타낸 바와 같이 피킹된 신호의 1차 도함수(first derivative)를 취하고, 블록(304)에서 임계값과 그것을 비교하는 단계를 포함한다. 이러한 임계값은 통상적으로 다음의 계산들의 원하는 복잡성에 기초하여 설정된다. 예를 들어, 낮은 임계값이 포텐셜 모서리(potential edge)들의 수를 증가시키는 반면, 높은 임계값이 그 계산을 간소화하고, 포텐셜 모서리들의 수를 감소시킬 것이다. 그러므로, 본 발명에 따라서, 그 처리 동작들의 복잡성은 계산 시간의 절약 및 화상의 레벨 개선을 밸런싱하기 위해 바람직하게 스케일링될 수 있다. 1차 도함수가 주어진 픽셀에서 그 임계값을 초과한다면, 그 픽셀은 모서리가 될 수 있고, 블록(308)에 나타낸 바와 같이, 다른 처리에 종속될 것이다.
앞서 나타낸 바와 같이, 비디오 신호들은 통상적으로 로우들 및 컬럼들로 배열된다. 그러므로, 그 피킹 기능(및 본 발명에 따라서 신호들에 적용될 다른 기능들)은 수평 및 수직 방향들로 적용될 것이다. 그 신호의 1차 도함수는 픽셀 값들 간의 차를 계산함으로써 획득될 수 있다. 일실시예에서, 1차 도함수는 두 개의 입접하는 픽셀들의 값들 간의 차를 게산함으로써 획득된다.
도 1에 대해 연속하는 참조로서, 다음으로, 업컨버전 동작이 블록(108)에 도시된 바와 같이 해상도를 증가시키기 위해서 피킹된 신호에 적용된다. 예를 들어, 1080i로 HDTV에 적절하게 디스플레이되도록 480i로 포맷된 SDTV 신호를 변환할 수 있다. 일실시예에서, 업컨버전은 가우시안 내삽법(Gaussian interpolation)을 사용하여 - 즉, 원래 제공된 신호에 콘볼루션을 수행하고, 그 결과에 가우시안 필터를 적용시킴으로써 수행된다. 본 발명이 선형 및 가우시안 내삽법들을 사용하여 설명되었지만, 업컨버전은 다른 방법들로도 발생할 수 있음을 이해해야 한다.
도 1을 참조하면, 모서리 검출 기능은 다음에 블록(110)에 나타낸 바와 같이 업컨버팅된 신호에 적용된다. 그러한 기능의 응용은 실제로 포텐셜 모서리들로 미리 식별된 픽셀들 중 어느 것이 최초에 획득된 화상의 모서리들인 지를 결정한다.이후, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서, 모서리 검출은 블록(402)에 나타낸 바와 같이 그 피킹된 신호의 2차 도함수를 계산하는 단계를 포함한다. 그 2차 도함수는 3개의 인접한 픽셀들의 가중된 차이를 계산함으로써 획득될 수 있다. 블록(406)에서, 두개의 인접한 픽셀들에 대한 2차 도함수의 결과가 제로보다 작거나 같으면, 인접한 픽셀들이 반대의 부호들을 갖는 값들을 갖거나 또는 그들 중 적어도 하나가 제로와 같은 값을 가짐(즉, 부호 변환점(zero crossing)이 존재함)을 의미하기 때문에, 그 픽셀들의 적어도 하나가 모서리가 될 수 있다. 이것이 그 경우라면, 그 피킹되고 업컨버팅된 신호의 3차 도함수는 블록(408)에서 계산되고, 블록(410)에서 제 2 임계값과 비교된다. 다시, 이러한 임계값의 크기는 처리 동작들의 복잡성을 스케일링하기 위해 바람직하게 선택될 수 있다.
그 신호의 3차 도함수는 부호 변환 비율을 나타낸다. 이는 모서리들의 기울기가 변화하는 비율을 설명하고, 그러므로 그 모서리가 얼마나 가파른 지를 설명한다. 픽셀의 3차 도함수의 값이 너무 작으면, 그 픽셀은 대부분 단지 소프트 모서리(soft edge) 또는 세미-소프트 모서리(semi-soft edge)가 될 것이며, 해상도 개선을 완료하기 위해 다른 처리가 요구되지 않는다. 그러므로, 그 픽셀은 3차 도함수가 블록(412)에서 제 2 임계값을 초과하는 경우에만 모서리로서 분류될 것이다. 일실시예에서, 제 2 임계값은 피킹된 신호의 미리 결정된 1차 도함수와 상수(constant)의 곱과 같다. 일실시예에서, 0.45와 동일한 크기를 갖는 상수가 성공적으로 사용된다. 이러한 실시예에서, 이 상수의 크기는 관측에 의해 선택되며, 출력 화질을 유지하면서, 다른 해상도 개선으로부터 충분한 양의 소프트 모서리들을 제거하는 것으로 보여진다.
다시 도 1을 참조하면, 모서리 링킹 기능이 다음으로 블록(112)에 나타낸 바와 같이 적용될 것이다. 일반적으로 말해서, 모서리 링킹은 불연속 모서리 포인트들을 접속시키고, 고립된 모서리 포인트들을 제거하도록 수행된다. 일실시예에서, 그 모서리 링킹 기능은 모서리 검출이 완료된 후 모서리들로서 지정된 모든 픽셀들에 적용될 것이다.
도 1로 돌아가서, 휘도 트랜지션 향상("LTI") 기능이 다음으로 블록(114)에서 업컨버팅된 신호의 모서리들에 적용된다. LTI 기능이 일반적으로 느린 휘도 트랜지션들을 가파른 전이들로 대체하며, 그리하여, 그 모서리들을 샤프닝한다. LTI는 "서브픽셀(subpixel)" 레벨로 수행된다. 즉, 각각의 픽셀이 다수의 부분들(즉, 서브픽셀들)로 분할되고, 각각의 서브픽셀의 특징들은 그 모서리가 위치되는 픽셀 내부의 정확한 포인트를 결정하기 위해 분석된다.
일실시예에서, 그 픽셀 내부의 모서리의 위치를 찾기위해 보다 높은 해상도 비디오 신호에 적용되는 함수는 다음과 같이 정의된다:
c = round[N*L"(x-1)/(abs(L"(x-1))+abs(L"(x)))]
여기서 c는 (독립 변수(argument)를 가장 인접한 정수로 반올림하는) 수학적 반올림 함수이며, N은 각각의 픽셀이 분할되는 서브픽셀들의 수를 나타내며, x는 추정되는 픽셀을 나타내며, L"은 보다 높은 해상도 비디오 신호의 2차 도함수를 나타낸다(L은 그 도함수를 나타냄). (또한 그 모서리의 중심으로서 참조되는) 이 위치는 샤프닝 처리를 완료하기 위해 업컨버팅된 화상에 적용될 소정의 LTI 다상의 룩업테이블("LUT")에서 필터들을 선택하는데 사용된다. 특히, 그 모서리의 위치는 LUT에 매핑되는 계수로서 사용되며, 그 대응하는 필터는 LUT로부터 선택되고 검색된다. 그 필터는 그 모서리 픽셀 상의 콘볼루션을 수행하고, 그 결과는 샤프닝을 수행하도록 그 모서리에 더해진다.
그 식별된 모서리 포인트에 인접하게 놓인 픽셀들은 또한 그 화질의 가시적인 향상을 수행하기 위해 또한 개선되어야 한다. 그러므로, 부가적인 픽셀들은 바람직하게는 그 필터들이 적용되기 전에 포함된다. 일실시예에서, 모서리 픽셀을 포함하는, 4개의 픽셀들이 포함된다. 이러한 실시예에서, 4개의 필터들은 매핑 계수와 연관된다. 모든 4개의 필터들은 LUT로부터 검색되고, 4개의 콘볼루션 결과들이 생성된다. 또 다른 실시예에서, 6개의 픽셀들이 분석되고, 이는 6개의 필터들이 매핑 계수와 연관되도록 한다. 그러므로, 6개의 필터들은 6개의 콘볼루션 결과들을 생성하기 위해 LUT로부터 검색된다.
모서리 링킹을 위한 경우에서와 같이, 본 발명의 일실시예에서, 이러한 LTI 기능은 모서리 검출동안 모서리들로서 지정된 모든 픽셀들에 적용된다. 일실시예에서, 모서리 검출 및 링킹 처리들을 경험한 업컨버팅된 화상의 모든 픽셀들은 연속하여 처리된다. 그러한 실시예에서, 수평 및 수직 카운터들이 픽셀 위치들을 식별하는데 사용될 수 있다. 그 카운터들은 마지막 컬럼의 마지막 로우에 위치된 픽셀이 처리될 때까지 연속하여 각각의 픽셀을 처리하도록 증분된다. 이어서 그 전체 화상은 블록(116)에 나타낸 바와 같이 고선명 출력으로 디스플레이될 수 있다.
일실시예에서, 최초에 전달된 비디오 신호는 프로그레시브 포맷으로 될 수있는 반면, 다른 실시예에서, 인터레이싱된 포맷으로 될 수 있다. 몇가지 환경들 하에서, 이는 다른 처리에 종속하기 전에 하나의 포맷에서 다른 포맷으로 그 비디오 신호를 변환하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에서, 본 발명은 프로그레시브 포맷의 신호들만을 처리하도록 셋업(set up)될 수 있다. 그러한 경우, 인터레이싱된 포맷으로 전달된 비디오 신호가 통상적으로 단계(102)에서 획득되기 전에 프로그레시브 포맷으로 변환될 것이다. 유사하게, 처리된 후에 그 비디오 신호를 다른 포맷으로 변환하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 다음 단계들에 따른 프로그레시브 포맷으로 처리되는 신호가 블록(116)에서 단지 인터레이싱된 포맷된 신호들을 디스플레이할 수 있는 디바이스 상에 디스플레이될 수 있다. 이러한 환경들 하에서, 그 처리된 신호들은 그 신호들이 디스플레이로 전송되기 전에 프로그레시브 포맷으로부터 인터레이싱된 포맷으로 변환될 수 있다. 본 발명은 프로그레시브 포맷으로 처리된 신호들을 사용하여 본 명세서에 기재되었지만, 그 인터레이싱된 포맷으로 신호들을 처리하도록 적응될 수 있음을 이해해야 한다. 또한 그러한 경우에, 입력 비디오 신호가 블록(102)에서 획득에 앞서 프로그레시브 포맷으로부터 인터레이싱된 포맷으로 변환될 수 있으며, 이는 블록(116)에서 출력되기 전에 인터레이싱된 포맷으로부터 프로그레시브 포맷으로 변환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 발명이 프로그레시브 포맷으로 신호들을 획득하고, 그들을 인터레이싱된 포맷으로 디스플레이하도록 적응될 수 있고, 그 역도 가능함을 이해해야 한다. 이것은 본 발명의 범위 내의 그러한 모든 대안들을 포함하도록 의도된 것이다.
인터레이싱된 포맷으로 그 신호들을 출력하는 본 발명의 일실시예에서, 로우의 모든 다른 픽셀들의 처리는, 모든 다른 라인(즉, 컬럼의 모든 다른 위치)에서 어떠한 픽셀들도 인터레이싱된 포맷으로 존재하지 않는다는 정의에 의해서, 계산 시간을 절약하기 위해 수평 패스 동안 스킵(skip)될 수 있다. LTI동안, 그 모서리 포인트에 가장 가까운 한 방향으로의 4개 또는 6개의 픽셀들이 (6개의 픽셀들보다는 4개의 픽셀들을 처리하는 것이 계산 시간을 절약할 것이다) 본래의 샤프닝된 모서리를 생성하기 위해 변경됨을 이해해야 한다. 주변 픽셀들없이 단지 그 모서리 포인트를 변경시키는 것 또는 모든 다른 픽셀의 LTI 응용을 스킵하는 것은 대신에 아티팩츠(artifacts)를 생성할 것이다. 그러므로, 수평 패스와는 달리, 수직 패스동안의 처리는 그 모서리 포인트를 둘러싸는 픽셀들이 요구되는 바와 같이 다른 식으로 변경되지 않을 것이다.
LTI 기능의 응용이 일단 완료되면, 그 비디오 신호는 업컨버전 동안, 적용되는 해상도로 디스플레이될 수 있다. 본 발명에 따라서 개선된 비디오 신호들은 비교적 높은 해상도 신호로 획득된 화상과 비교되고, 그들은 높은 화질로 디스플레이될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비디오 신호들의 해상도를 개선하기 위한 회로(10)는 수신기(4)를 포함할 수 있으며, 이는 텔레비전 방송 스튜디오 또는 다른 비디오 발생 위치로부터 신호(2)를 수용한다. 신호(2)는 회로(6)로 전송되며, 이는 업컨버팅되고, 그 해상도는 본 발명에 따라서 개선된다. 개선 회로(6)에 의해 생성된 출력 신호들은 텔레비전 스크린으로 전달된다. 도 6을 참조하면,신호(2)가 통상적으로 입력(12)에 수신될 것이며, 튜너(14)로 전송될 것이다. 회로(10)는 통상적으로 텔레비전 튜너 및 텔레비전 스크린(8)의 출력 사이의 어딘가에 위치될 것이다.
그러므로, 본 발명에 따라서, 처리 리소스(resource)들을 최소화하면서 화상의 해상도를 개선하기 위한 방법 및 시스템임이 제공된다는 것이 명백하다. 본 발명이 그 바람직한 실시예들에 관련하여 기재되었을지라도, 많은 대안들, 변경들 및 변화들이 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것임이 분명하다. 따라서, 본 발명은 첨부 청구항들의 정신 및 넓은 범위에 포함되는 그러한 모든 대안들, 변경들 및 변화들을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (19)

  1. 비디오 신호의 해상도 개선을 스케일링하는 방법에 있어서,
    제 1 해상도 비디오 신호(2)를 획득하는 단계(102)와,
    피킹된 신호(picked signal)를 생성하기 위해서, 상기 제 1 해상도 비디오 신호(2)에 피킹 기능을 적용하는 단계(104)와,
    상기 제 1 해상도 비디오 신호(2)에서 가능한 모서리 픽셀들을 식별하기(106) 위해 상기 피킹된 신호를 분석하는 단계와,
    보다 높은 해상도 비디오 신호에 상기 피킹된 신호를 업컨버팅(upconverting)하는 단계(108)와,
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 가능 모서리 픽셀들에 대응하는 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 모서리 검출 기능을 적용하는 단계(110)로서, 그에 의해, 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 식별하는, 상기 적용 단계(110)와,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들에 휘도 트랜지션 향상 기능을 적용하는 단계(114)와,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호를 출력하는 단계(116)를 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피킹 기능은
    상기 제 1 해상도 비디오 신호(2)의 콘볼루션을 얻는 단계(202)와,
    상기 획득된 제 1 해상도 비디오 신호(2)에 상기 콘볼루션의 결과를 더하는 단계(204)를 더 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피킹 기능을 분석하는 단계는,
    상기 피킹된 신호의 1차 도함수를 계산하는 단계(302)와,
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 픽셀의 1차 도함수가 제 1 임계값보다 큰 경우, 피킹된 신호 픽셀을 포텐셜 모서리(potential edge)로 지정하는 단계를 더 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모서리 검출 기능은 상기 업컨버팅된 신호의 2차 도함수를 계산하는 단계(402)와,
    상기 2차 도함수가 부호 변환점(zero crossing)임을 나타내는 경우, 상기 피킹된 신호의 3차 도함수를 계산하는 단계(408)와,
    상기 3차 도함수가 제 2 임계값보다 큰 경우, 상기 픽셀을 모서리로서 식별하는 단계(412)를 더 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모서리 링킹 기능은
    고립된 모서리 픽셀들을 식별하는 단계와,
    상기 식별된 고립된 모서리 픽셀들을 제거하는 단계를 더 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 트랜지션 향상 기능은
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀을 복수의 서브영역들로 분할하는 단계와,
    모서리가 위치되는 상기 픽셀 내부의 위치를 결정하기 위해 각각의 서브영역을 분석하는 단계와,
    필터를 선택하기 위해 상기 모서리 위치를 사용하는 단계와,
    상기 보다 높은 해상도 모서리 픽셀에 상기 선택된 필터를 적용하는 단계를 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모서리 위치는
    c = round[N*L"(x-1)/(abs(L"(x-1))+abs(L"(x)))]
    로서 정의되고, 여기서, c는 수학적 반올림 함수이고, N은 각각의 픽셀이 분할된 서브픽셀들의 수를 나타내고, x는 추정된 픽셀을 나타내고, L"는 상기 보다 높은 비디오 신호의 2차 도함수를 나타내는, 해상도 스케일링 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 모서리 위치는 룩업 테이블에 저장된 필터들로 매핑되는 계수로서 사용되는, 해상도 스케일링 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀을 네이버링하는(neighbor) 부가적인 픽셀들을 선택하는 단계와,
    각각의 부가적인 선택된 픽셀에 대해 상기 룩업 테이블로부터 필터를 선택하는 단계와,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀 및 상기 부가적인 선택된 픽셀에 상기 선택된 필터들을 적용하는 단계를 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  10. 비디오 신호에서 해상도 개선을 스케일링하는 방법에 있어서,
    제 1 해상도 비디오 신호 매트릭스(matrix)를 획득하는 단계(102)와;
    피킹된 신호 매트릭스를 생성하기 위해서, 상기 제 1 해상도 비디오 신호에피킹 신호를 적용하는 단계와;
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 매트릭스에서 포텐셜 모서리 픽셀들을 식별하기 위해서 상기 피킹된 신호 매트릭스를 분석하는 단계와;
    상기 피킹된 제 1 해상도 비디오 신호 매트릭스를 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스에 업컨버팅하는 단계(108)와;
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 매트릭스에서 식별된 상기 포텐셜 모서리 픽셀들에 대응하는 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스에 모서리 검출 기능을 적용하는 단계(110)로서, 그에 의해, 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스 모서리 픽셀들을 식별하는, 상기 적용 단계(110)와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스 모서리 픽셀들로 식별된 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스 모서리 픽셀들로서 식별된 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스에 휘도 트랜지션 향상 기능을 적용하는 단계(114)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스를 출력하는 단계를 포함하는, 해상도 개선 스케일링 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 모서리 검출 기능은
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스의 2차 도함수를 계산하는 단계(402)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스의 3차 도함수를 계산하는 단계(408)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 매트릭스에서 두 개의 인접하는 픽셀들의 2차 도함수의 결과가 제로(0)보다 작거나 같고, 상기 하나 또는 그 이상의 상기 두 개의 인접하는 픽셀들의 상기 3차 도함수의 결과가 제 2 임계값보다 크면, 상기 하나 또는 그 이상의 두 인접한 픽셀들을 모서리로서 식별하는 단계(412)와;
    상기 매트릭스 내의 적어도 제 3 픽셀을 처리하고, 상기 적어도 제 3 픽셀의 2차 도함수 및 상기 매트릭스 내의 적어도 제 3 픽셀에 인접한 픽셀의 2차 도함수의 결과가 제로이고, 상기 적어도 제 3 픽셀의 3차 도함수가 제 2 임계값보다 큰 경우, 상기 적어도 제 3 픽셀을 모서리로서 식별하는 단계를 더 포함하는, 해상도 개선 스케일링 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 휘도 트랜지션 향상 기능은
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 복수의 서브영역들로 분할하는 단계와,
    모서리가 위치되는 상기 픽셀 내부의 위치를 결정하기 위해 각각의 서브영역들을 분석하는 단계와;
    필터를 선택하기 위해 상기 모서리 위치를 사용하는 단계와,
    상기 보다 높은 해상도 모서리 픽셀에 상기 선택된 필터를 적용하는 단계를 더 포함하는, 해상도 스케일링 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모서리 위치는
    c = round[N*L"(x-1)/(abs(L"(x-1))+abs(L"(x)))]
    로서 정의되며, c는 수학적 반올림 함수이고, N은 각각의 픽셀이 분할되는 서브픽셀들의 수를 나타내며, x는 추정되는 픽셀을 나타내며, L"는 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호의 2차 도함수를 나타내는, 해상도 스케일링 방법.
  14. 비디오 신호의 해상도를 개선시키는 방법에 있어서,
    제 1 해상도 비디오 신호를 획득하는 단계(102)와;
    피킹된 비디오 신호를 발생시키기 위해 상기 제 1 해상도 비디오 신호의 감지된 콘트라스트(contrast)를 증가시키는 단계와;
    상기 제 1 해상도 비디오 신호에서 포텐셜 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 피킹된 비디오 신호를 분석하는 단계와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호에 상기 피킹된 비디오 신호를 업컨버팅하는 단계(108)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에서 실제의 모서리 픽셀들을 식별하기위해 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 모서리 검출 기능을 적용하는 단계(110)와;
    상기 실제의 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들로 식별된 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 휘도 트랜지션 향상 기능을 적용하는 단계(114)와,
    상기 보다 높은 해상도 신호를 출력하는 단계(116)를 포함하는, 해상도 개선 방법.
  15. 비디오 신호의 해상도를 개선하는 방법에 있어서,
    제 1 해상도 비디오 신호를 획득하는 단계(102)와;
    피킹된 신호를 생성하기 위해서, 상기 제 1 해상도 비디오 신호에 피킹 기능을 적용하는 단계(104)로서, 상기 피킹 기능은 상기 제 1 해상도 비디오 신호의 콘볼루션을 얻고, 상기 획득된 제 1 해상도 비디오 신호에 상기 콘볼루션의 결과를 더함으로써 계산되는, 상기 적용 단계(104)와;
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 내의 포텐셜 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 피킹된 신호를 분석하는 단계와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호에 상기 피킹된 신호를 업컨버팅하는 단계(108)와;
    상기 제 1 해상도 비디오 신호 포텐셜 모서리 픽셀들에 대응하는 픽셀들에 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 모서리 검출 기능을 적용하는 단계(110)로서, 그에 의해, 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 식별하고, 상기 모서리 검출 기능은 상기 피킹된 신호의 2차 도함수를 계산함으로써(402) 얻어지고, 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호 내의 두 개의 인접한 픽셀들의 2차 도함수의 결과가 제로(0) 보다 작거나 같은 경우, 상기 피킹된 신호의 3차 도함수를 계산하고, 상기 3차 도함수가 제 2 임계값보다 큰 경우, 상기 픽셀을 모서리로서 식별하는 단계(412)를 포함하는, 상기 적용 단계(110)와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들로 식별되는 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들로 식별되는 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에 휘도 트랜지션 향상 기능을 적용하는 단계(114)와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호를 출력하는 단계(116)를 포함하는, 해상도 개선 방법.
  16. 비디오 신호의 해상도 개선을 스케일링하기 위한 디바이스에 있어서,
    제 1 해상도로 상기 비디오 신호(2)를 수용하는 수신기(4)와;
    피킹된 신호를 생성하기 위해서 상기 수용된 비디오 신호의 감지된 콘트라스트를 증가시키는 피킹 시스템(6)과;
    상기 피킹된 신호에서 가능한 모서리 픽셀들을 식별하는 텍스쳐된(textured)신호 모서리 검출기와;
    상기 피킹된 비디오 신호를 보다 높은 해상도 비디오 신호로 변형하는 업컨버터와;
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 피킹된 신호 가능 모서리 픽셀들에 대응하는 상기 보다 높은 해상도 비디오 신호에서 픽셀들을 분석하는 업컨버팅된 모서리 검출기와;
    상기 식별된 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 접속하는 모서리 링커(edge linker)와;
    느린 휘도 트랜지션들을 가파른 휘도 트랜지션들로 대체시킴으로써, 상기 접속된 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 샤프닝하는 휘도 트랜지션 향상 디바이스와;
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호를 출력하기 위해 상기 수신기에 결합된 디스플레이를 포함하는, 해상도 개선 스케일링 디바이스.
  17. 비디오 신호의 해상도 개선을 스케일링하기 위한 디바이스에 있어서,
    제 1 해상도로 상기 비디오 신호(2)를 수용하는 수신기(4)와;
    피킹된 신호를 생성하기 위해 상기 수용된 비디오 신호(2)의 감지된 콘트라스트를 증가시키는 피킹 시스템(6)과,
    피킹된 신호 가능 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 피킹된 신호의 1차 도함수를 분석하는 텍스쳐된 신호 모서리 검출기와,
    상기 피킹된 신호를 보다 높은 해상도 비디오 신호로 변형하는 업컨버터와,
    부호 변환점(zero crossing)을 식별하기 위해 상기 피킹된 신호의 2차 도함수를 계산하고, 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 피킹된 신호 부호 변환점으로 3차 도함수를 계산하는, 업컨버팅된 모서리 검출기와,
    상기 식별된 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 접속하는 모서리 링커와,
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀을 복수의 서브영역들로 분할하고, 모서리가 위치되는 상기 픽셀 내부의 위치를 결정하기 위해서 각각의 서브영역을 분석하고, 필터를 선택하기 위해 상기 모서리 위치를 사용하고, 상기 보다 높은 해상도 모서리 픽셀에 상기 선택된 필터를 적용시킴으로써, 상기 접속된 보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀들을 샤프닝하는 휘도 트랜지션 향상 디바이스와,
    상기 보다 높은 해상도 비디오 신호를 출력하기 위해서 상기 수신기에ㅐ 겨합된 디스플레이를 포함하는, 해상도 개선 스케일링 디바이스.
  18. 텔레비전 수신기에 있어서,
    제 1 해상도로 텔레비전 신호를 수신하고 튜닝하기 위한 튜너(14)와,
    개선된 해상도 텔레비전 신호를 전달하기 위해 디스플레이(8)에 결합된 텔레비전 신호 처리 회로(10)를 포함하고, 상기 개선된 해상도 텔레비전 신호의 생성은,
    피킹된 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 해상도 텔레비전 신호에 피킹 기능을 적용하는 단계(104)와,
    상기 제 1 해상도 텔레비전 신호(2)에서 가능한 모서리 픽셀들을 식별하기(106) 위해 상기 피킹된 신호를 분석하는 단계와,
    보다 높은 해상도 텔레비전 신호에 상기 피킹된 신호를 업컨버팅하는 단계(108)와,
    상기 제 1 해상도 텔레비전 신호 가능 모서리 픽셀들에 대응하는 픽셀들로 상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호에 모서리 검출 기능들을 적용시키고(110), 그리하여, 보다 높은 해상도 텔레비전 신호 모서리 픽셀들을 식별하는 단계와,
    상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호 모서리 픽셀들에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와,
    상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호 모서리 픽셀들에 휘도 트랜지션 향상 기능을 적용하는 단계(114)와,
    상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호를 출력하는 단계(116)를 더 포함하는, 텔레비전 수신기.
  19. 텔레비전 수신기에 있어서,
    제 1 해상도로 텔레비전 신호(2)를 수신하고 튜닝하기 위한 튜너(14)와,
    개선된 해상도 텔레비전 신호를 전달하기 위해 디스플레이(8)에 결합된 텔레비전 신호 처리 회로(10)를 포함하고, 상기 개선된 해상도 텔레비전 신호의 생성은,
    상기 텔레비전 신호의 감지된 콘트라스트를 증가시키기 위해 상기 제 1 해상도 텔레비전 신호에 피킹 신호를 적용하는 단계(104)와,
    가능 모서리 픽셀들을 식별하기(106) 위해 상기 텔레비전 신호 피킹된 신호를 분석하는 단계와,
    보다 높은 해상도 텔레비전 신호에 상기 제 1 해상도 텔레비전 신호(2)를 업컨버팅하는 단계(108)와,
    부호 변환점을 식별하기 위해서, 상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호에 모서리 검출 기능을 적용시키고(110), 보다 높은 텔레빚너 신호 모서리 픽셀들을 식별하기 위해 상기 부호 변환점 픽셀들을 분석하는 단계와,
    상기 식별된 보다 높은 해상도 텔레비전 신호 모서리 픽셀들에 모서리 링킹 기능을 적용하는 단계(112)와,
    보다 높은 해상도 비디오 신호 모서리 픽셀을 복수의 서브영역들로 분할하고, 모서리가 위치되는 상기 픽셀 내부의 위치를 결정하기 위해 각각의 서브영역을 분석하고, 필터를 선택하기 위해 상기 모서리를 사용하고, 상기 보다 높은 해상도 모서리 픽셀에 상기 선택된 필터를 적용시킴으로써 상기 식별된 보다 높은 해상도 텔레빚너 모서리 픽셀들에 휘도 트랜지션 향상을 적용하는 단계(114)와,
    상기 보다 높은 해상도 텔레비전 신호를 출력하는 단계(116)를 더 포함하는, 텔레비전 수신기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110031162A (ko) * 2008-06-19 2011-03-24 마벨 월드 트레이드 리미티드 스플릿 에지 강화 구조
KR101137952B1 (ko) * 2005-01-06 2012-05-10 톰슨 라이센싱 블러링 효과를 감소시키기 위한 디스플레이 방법 및 디바이스

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6753929B1 (en) 2000-06-28 2004-06-22 Vls Com Ltd. Method and system for real time motion picture segmentation and superposition
JP4086479B2 (ja) * 2001-03-23 2008-05-14 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 画質改善装置および画質改善方法
US7149369B2 (en) * 2002-04-23 2006-12-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and system for image scaling
US7271851B2 (en) * 2003-01-16 2007-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Adaptive color transient improvement
US7733425B2 (en) * 2003-03-31 2010-06-08 Sony Corporation Automatic picture conditioning based upon user input choosing a video label
JP4352797B2 (ja) * 2003-07-07 2009-10-28 ソニー株式会社 受信装置および受信方法
KR100617661B1 (ko) * 2004-01-02 2006-08-28 엘지전자 주식회사 영상 처리 장치 및 그 방법
US7308159B2 (en) * 2004-01-16 2007-12-11 Enuclia Semiconductor, Inc. Image processing system and method with dynamically controlled pixel processing
US9292904B2 (en) 2004-01-16 2016-03-22 Nvidia Corporation Video image processing with parallel processing
JP4455364B2 (ja) * 2004-03-09 2010-04-21 キヤノン株式会社 解像度変換方法及び装置
CN101685535B (zh) * 2004-06-09 2011-09-28 松下电器产业株式会社 图象处理方法
KR100648308B1 (ko) * 2004-08-12 2006-11-23 삼성전자주식회사 해상도 변환방법 및 장치
JP2006129069A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Canon Inc 撮像装置及び撮像方法
JP2006179976A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Toshiba Corp 映像信号処理装置、映像信号処理方法及びテレビ放送受信装置
US20060152627A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 Ruggiero Carl J Video processing system and method with dynamic tag architecture
US7853044B2 (en) * 2005-01-13 2010-12-14 Nvidia Corporation Video processing system and method with dynamic tag architecture
US7738740B2 (en) * 2005-01-13 2010-06-15 Nvidia Corporation Video processing system and method with dynamic tag architecture
US7869666B2 (en) * 2005-01-13 2011-01-11 Nvidia Corporation Video processing system and method with dynamic tag architecture
JP4736456B2 (ja) * 2005-02-15 2011-07-27 株式会社日立製作所 走査線補間装置、映像表示装置、映像信号処理装置
US7526142B2 (en) 2005-02-22 2009-04-28 Sheraizin Vitaly S Enhancement of decompressed video
JP2006243043A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Sanyo Electric Co Ltd 高域補間装置及び再生装置
US8704847B2 (en) * 2005-04-04 2014-04-22 Samsung Display Co., Ltd. Pre-subpixel rendered image processing in display systems
US8520739B2 (en) 2005-05-09 2013-08-27 Intel Corporation Method and apparatus for adaptively reducing artifacts in block-coded video
KR101120092B1 (ko) * 2005-06-04 2012-03-23 삼성전자주식회사 복합 영상 신호의 화질 개선 방법, 그 장치 및 복합 영상신호의 디코딩 방법 및 장치
US7522761B2 (en) * 2005-09-02 2009-04-21 International Business Machines Corporation System and method for detecting a streak in a compressed gray scale image
JP4906864B2 (ja) * 2005-09-29 2012-03-28 テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー スケーラブルビデオコーディング方法
TWI280062B (en) * 2005-10-13 2007-04-21 Realtek Semiconductor Corp Signal separation apparatus applied in image transmission system and related method
FR2896369A1 (fr) * 2006-01-17 2007-07-20 St Microelectronics Sa Procede de traitement d'une image numerique, en particulier le traitement des zones de contour, et dispositif correspondant
TWI347118B (en) * 2006-02-14 2011-08-11 Realtek Semiconductor Corp Image processing device and method
TWI339527B (en) * 2006-02-15 2011-03-21 Realtek Semiconductor Corp Method and apparatus for enhancing image quality
US20090016571A1 (en) * 2007-03-30 2009-01-15 Louis Tijerina Blur display for automotive night vision systems with enhanced form perception from low-resolution camera images
KR101265956B1 (ko) * 2007-11-02 2013-05-22 삼성전자주식회사 블록 기반의 영상 복원 시스템 및 방법
US8078007B2 (en) * 2008-01-08 2011-12-13 Seiko Epson Corporation Enlarging a digital image
US7941004B2 (en) * 2008-04-30 2011-05-10 Nec Laboratories America, Inc. Super resolution using gaussian regression
JP5450600B2 (ja) * 2008-05-21 2014-03-26 ティーピー ビジョン ホールディング ビー ヴィ 画像解像度の向上
JP4444354B2 (ja) 2008-08-04 2010-03-31 株式会社東芝 画像処理装置、および画像処理方法
JP4435251B2 (ja) * 2008-08-29 2010-03-17 株式会社東芝 映像表示装置、映像再生装置、映像表示方法および映像再生方法
US8717372B1 (en) * 2008-12-01 2014-05-06 Nvidia Corporation Transitioning between operational modes in a hybrid graphics system
US8503814B2 (en) * 2009-01-19 2013-08-06 Csr Technology Inc. Method and apparatus for spectrum estimation
US8885967B2 (en) * 2009-01-19 2014-11-11 Csr Technology Inc. Method and apparatus for content adaptive sharpness enhancement
US9449367B2 (en) * 2009-12-10 2016-09-20 Broadcom Corporation Parallel processor for providing high resolution frames from low resolution frames
US8600167B2 (en) 2010-05-21 2013-12-03 Hand Held Products, Inc. System for capturing a document in an image signal
US9047531B2 (en) 2010-05-21 2015-06-02 Hand Held Products, Inc. Interactive user interface for capturing a document in an image signal
CN103279205B (zh) * 2012-01-10 2016-12-28 香港商曦恩体感科技股份有限公司 指向装置、操作方法及相关多媒体互动系统
CN102769732B (zh) * 2012-03-26 2018-06-26 新奥特（北京）视频技术有限公司 一种实现视频场的转换方法
CN102647614A (zh) * 2012-05-02 2012-08-22 合一网络技术(北京)有限公司 一种视频高清化的方法及装置
US20130308874A1 (en) * 2012-05-18 2013-11-21 Kasah Technology Systems and methods for providing improved data communication
KR101934261B1 (ko) * 2012-07-09 2019-01-03 삼성전자 주식회사 이미지 해상도 변화 방법과 장치, 및 상기 장치를 포함하는 전자 장치
JP5959353B2 (ja) * 2012-07-23 2016-08-02 三菱電機株式会社 遠隔表示装置
CN105763768B (zh) * 2014-12-15 2019-12-13 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种图像处理方法、装置和系统
JP7160042B2 (ja) * 2017-09-08 2022-10-25 ソニーグループ株式会社 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
US10574852B2 (en) * 2018-01-12 2020-02-25 Seiko Epson Corporation Imaging optical mechanism, reading module, and image reading apparatus
US20200304752A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for enhanced video display
US12039696B2 (en) * 2020-03-27 2024-07-16 Alibaba Group Holding Limited Method and system for video processing based on spatial or temporal importance

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU583202B2 (en) * 1987-02-06 1989-04-20 Fujitsu Limited Method and apparatus for extracting pattern contours in image processing
KR940007346B1 (ko) * 1991-03-28 1994-08-13 삼성전자 주식회사 화상 처리 시스템의 엣지 검출 장치
US5369446A (en) * 1992-04-30 1994-11-29 Thomson Consumer Electronics, Inc. Video signal processor employing edge replacement, preshoots and overshoots for transient enhancement
DE69432093T2 (de) * 1993-09-27 2003-07-17 Canon Kk Bildverarbeitungsvorrichtung
US5446804A (en) 1994-04-14 1995-08-29 Hewlett-Packard Company Magnifying digital image using edge mapping
KR19990067525A (ko) * 1996-09-16 1999-08-25 요트.게.아. 롤페즈 감각 색상 트랜지언트 개선 방법
US6408109B1 (en) * 1996-10-07 2002-06-18 Cognex Corporation Apparatus and method for detecting and sub-pixel location of edges in a digital image
US6084989A (en) * 1996-11-15 2000-07-04 Lockheed Martin Corporation System and method for automatically determining the position of landmarks in digitized images derived from a satellite-based imaging system
US6347153B1 (en) * 1998-01-21 2002-02-12 Xerox Corporation Method and system for classifying and processing of pixels of image data
US6573940B1 (en) * 1999-09-02 2003-06-03 Techwell, Inc Sample rate converters for video signals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101137952B1 (ko) * 2005-01-06 2012-05-10 톰슨 라이센싱 블러링 효과를 감소시키기 위한 디스플레이 방법 및 디바이스
KR20110031162A (ko) * 2008-06-19 2011-03-24 마벨 월드 트레이드 리미티드 스플릿 에지 강화 구조

Also Published As

Publication number Publication date
CN1460368A (zh) 2003-12-03
WO2002080543A1 (en) 2002-10-10
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JP2004527171A (ja) 2004-09-02
US20020140854A1 (en) 2002-10-03
EP1378120A1 (en) 2004-01-07

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