KR20040036243A - 디인터레이싱장치 및 방법 - Google Patents

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KR20040036243A KR1020020065193A KR20020065193A KR20040036243A KR 20040036243 A KR20040036243 A KR 20040036243A KR 1020020065193 A KR1020020065193 A KR 1020020065193A KR 20020065193 A KR20020065193 A KR 20020065193A KR 20040036243 A KR20040036243 A KR 20040036243A
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Abstract

디인터레이싱 장치 및 방법이 개시된다. 표준화질모드 및 고선명화질모드 중 어느 하나의 모드로 입력되는 영상신호에 대해 적응적으로 주사포맷을 변환하는 디인터레이싱 장치에 있어서, 모드판단부는 입력되는 영상신호의 해상도와 기설정된 소정의 기준치를 비교하여 영상신호의 모드를 판단하며, 영상신호를 필드단위로 출력하되, 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력한다. 영상신호가 고선명화질모드인 것으로 판단되면, 디멀티플렉서는 소정의 화소정보를 적어도 두 개 이상의 움직임 보상부에 내재된 버퍼로 분할하여 출력하되, 소정의 시간차를 두고 출력한다. 따라서, 저해상도의 SD급 디인터레이싱 장치에 구비된 적어도 두 개 이상의 버퍼를 이용하여 고해상도의 HD급 영상신호를 디인터레이싱하는 것이 가능하다.

Description

디인터레이싱장치 및 방법 {Apparatus and method for deinterlacing}
본 발명은 디인터레이싱장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력되는 영상신호를 해상도에 따라 적응적으로 설정된 주사포맷으로 변환하는 디인터레이싱장치 및 방법에 관한 것이다.
영상표시장치에서 영상출력을 위한 주사포맷에는 비월주사포맷(Interlaced scan format) 및 순차주사포맷(Progressive scan format)이 있다.
비월주사포맷은 일반적인 TV 등에 사용되며, 하나의 영상 프레임을 두 개의 필드로 나누어 순차적으로 번갈아 가면서 하나의 영상을 표시한다. 즉, 비월주사포맷은 한 필드는 홀수라인만, 다른 필드는 짝수라인만 주사한 후, 두 필드를 혼합하여 하나의 프레임을 구현한다.
반면, 순차주사포맷은 한 줄씩 차례로 영상신호를 주사하여 하나의 프레임을 구현한다. 즉, 순차주사는 프레임 단위로 영상을 표시한다.
디인터레이싱(de-interlacing)은 비월주사 방식의 영상신호를 순차주사 방식의 영상신호로 변환하는 것을 말한다. 이러한 디인터레이싱은, 예를 들어, 공중파 방송신호가 아날로그 TV가 아닌 컴퓨터 또는 디지털 방송 수신기를 통해 표시되는 경우 적용된다. 이는 입력되는 영상신호를 디지털 방송 수신기의 영상표시장치에 설정되어 있는 해상도에 적합한 신호로 변환해주기 위함이다.
이를 위해, 컴퓨터 또는 디지털 방송 수신기에는 디인터레이싱을 수행하기 위한 디인터레이싱 장치가 구비된다.
또한, 디지털 방송 수신기는 방송 해상도에 따라 SDTV(Standard Definition TV) 및 HDTV(High Definition TV)로 구분된다. SDTV는 표준화질, 즉, SD급 영상신호를 구현하는 디지털 TV이며, HDTV는 고화질, 고선명의 화질 즉, HD급 영상신호를구현하는 디지털 TV이다.
그러나 종래의 디인터레이싱 장치는, HDTV로 SD급 영상신호가 입력되는 경우, SD급 영상신호의 디인터레이싱은 수월하게 수행하는 반면, SDTV로 HD급 영상신호가 입력되는 경우에는 영상신호의 디인터레이싱을 효과적으로 수행하지 못 한다는 문제점이 있다. 이는, SD급 및 HD급 영상신호의 해상도에 따라 각각의 영상신호를 디인터레이싱하기 위해 필요한 버퍼의 용량이 상이하기 때문이다.
또한, SDTV에서 HD급 영상신호의 디인터레이싱을 위해 HD급 영상신호에 적합한 버퍼를 구비하는 경우, 하드웨어적 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 가격 또한 상승하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, SD급 영상신호를 처리하는 버퍼에서 HD급 영상신호를 처리함으로써 하드웨어적 구성의 복잡성을 줄이며 구현시의 비용을 감소시키면서도, 화질이 저하되지 않는 디인터레이싱 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
도 1a는 SD급 영상신호를 처리하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디인터레이싱 장치를 도시한 블럭도,
도 1b는 HD급 영상신호를 처리하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디인터레이싱 장치를 도시한 블럭도,
도 2는 도 1의 움직임 보상부를 도시한 블럭도, 그리고,
도 3은 도 1에 따른 디인터레이싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
100 : 디인터레이싱 장치110 : 모드판단부
120 : 필드저장부 132, 134 : 제1 및 제2MUX
142, 144 : 제1 및 제2DeMUX
150, 160, 170, 180 : 제1 내지 제4움직임 보상부
190 : 적응적 선택부
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른, 표준화질모드 및 고선명화질모드 중 어느 하나의 모드로 입력되는 영상신호에 대해 적응적으로 주사포맷을 변환하는 디인터레이싱 장치에 있어서, 입력되는 상기 영상신호의 해상도와 기설정된 소정의 기준치를 비교하여 상기 영상신호의 모드를 판단하며, 상기 영상신호를 필드단위로 출력하되, 상기 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력하는 모드판단부; 현재필드에 포함된 보간할 화소의 화소값과 복수의 상기 움직임 벡터, 및 이전필드 및 다음필드에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 상기 필드저장부로부터 입력받아 출력하는 복수의 멀티플렉서; 복수의 상기 멀티플렉서로부터 입력되는 상기 화소정보를 출력하는 복수의 디멀티플렉서; 상기 디멀티플렉서로부터 출력된 상기 화소정보를 이용하여 상기 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하며, 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 버퍼를 갖는 복수의 움직임 보상부; 및 상기 시간적 보간값 및 공간적 보간값을 상기 SAD 값 및 상기 움직임 정보에 기초하여 적응적으로 혼합하여 출력하는 적응적 선택부;를 포함하며, 상기 모드판단부로부터 상기 영상신호가 상기 고선명화질모드인 것으로 판단되면, 상기 디멀티플렉서는 상기 화소정보를 적어도 두 개 이상의 상기 움직임 보상부에 내재된 버퍼로 분할하여 출력하되, 소정의 시간차를 두고 출력한다.
보다 상세하게는, 상기 모드판단부로부터 입력되는 상기 영상신호의 이전필드, 현재필드 및 다음필드를 입력순서에 따라 순차적으로 저장하는 필드저장부를 더 포함한다.
또한, 상기 멀티플렉서로 입력되는 상기 복수의 주사선은 상기 보간할 화소의 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선이다.
상기 움직임 보상부는, 상기 보간할 화소의 상하에 위치하는 복수의 주사선 및 상기 보간할 화소가 위치하는 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선에 대한 화소값을 임시저장하는 임시저장부; 상기 임시저장부에 저장된상기 현재필드의 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선을 삽입하여 상기 시간적 보간값을 산출하는 시간적 보간부; 상기 임시저장부에 저장된 화소값을 이용하여 상기 이전필드 및 상기 다음필드간의 상기 움직임 정보를 산출하는 움직임 정보 산출부; 및 상기 임시저장부에 저장된 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선에 대한 SAD 값을 소정의 탐색영역 단위로 산출하는 SAD 산출부;를 포함한다.
상기 시간적 보간부, 상기 움직임 정보 산출부 및 상기 SAD 산출부는 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 각각의 버퍼를 갖는다.
상기 적응적 선택부는, 복수의 상기 SAD 산출부로부터 출력된 상기 SAD 값 중 최소 SAD 값을 선택하여 출력하는 SAD 선택부; 복수의 상기 움직임 정보 산출부로부터 출력된 상기 움직임 정보 중 상기 최소 SAD 값에 대응하는 움직임 정보를 선택하는 움직임 정보 선택부; 복수의 상기 시간적 보간부로부터 출력된 상기 시간적 보간값 중 상기 최소 SAD 값에 대응하는 시간적 보간값을 선택하는 시간적 보간값 선택부; 상기 현재필드의 두 주사선 사이의 영역에 상기 두 주사선의 화소값을 이분한 화소값을 삽입하여 상기 공간적 보간값을 산출하는 공간적 보간부; 및 상기 선택된 움직임 정보에 기초하여 상기 선택된 시간적 보간값 및 상기 공간적 보간값의 동기화를 맞추어 최종보간값을 출력하는 최종보간값 산출부;를 포함한다.
한편, 상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른, 표준화질모드 및 고선명화질모드 중 어느 하나의 모드로 입력되는 영상신호에 대해 적응적으로 주사포맷을 변환하는 디인터레이싱 방법에 있어서, 입력되는 상기 영상신호의 해상도와기설정된 소정의 기준치를 비교하여 상기 영상신호의 모드를 판단하는 단계; 상기 영상신호를 필드단위로 출력하되, 상기 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력하는 단계; 입력되는 상기 영상신호의 이전/현재/다음필드를 입력순서에 따라 순차적으로 저장하는 단계; 저장된 상기 이전/현재/다음필드에서 상기 현재필드에 포함된 보간할 화소의 화소값과 복수의 상기 움직임 벡터, 및 상기 이전/다음필드에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 추출하여 출력하는 단계; 출력된 상기 화소정보를 이용하여 상기 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하되, 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 적어도 두 개 이상의 버퍼를 이용하여 산출하는 단계; 및 상기 시간적 보간값 및 공간적 보간값을 상기 SAD 값 및 상기 움직임 정보에 기초하여 적응적으로 혼합하여 최종보간값을 출력하는 단계;를 포함하며, 상기 모드판단단계에서 상기 영상신호가 상기 고선명화질모드인 것으로 판단되면, 상기 화소정보 출력단계는 상기 화소정보를 적어도 두 개 이상의 상기 버퍼로 분할하여 출력하되, 소정의 시간차를 두고 출력한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1a는 SD급 영상신호를 처리하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디인터레이싱 장치를 도시한 블럭도, 도 1b는 HD급 영상신호를 처리하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디인터레이싱 장치를 도시한 블럭도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 디인터레이싱 장치(100)는 모드판단부(110), 필드저장부(120), 제1 및 제2멀티플렉서(Multiplexer, 이하 'MUX'라한다)(132, 134), 제1 및 제2디멀티플렉서(DeMultiplexer, 이하 'DeMUX'라 한다)(142, 144), 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180) 및 적응적 선택부(190)를 포함한다.
디인터레이싱 장치(100)는 입력되는 SD급 또는 HD급 영상신호의 주사포맷을 적응적으로 변환하는 장치이다. 또한, 디인터레이싱 장치(100)에 구비되는 멀티플렉서, 디멀티플렉서 및 움직임 보상부는 그 수에 제한받지 않는 것이 바람직하다.
모드판단부(110)는 입력되는 영상신호의 모드가 SD급 모드인지 HD급 모드인지의 여부를 판단한다.
자세히 설명하면, 모드판단부(110)는 입력되는 영상신호의 해상도와 모드판단부(110)에 기설정된 소정의 기준치를 비교하여, 소정의 기준치보다 영상신호의 해상도가 작으면 SD급 모드인 것으로 판단한다. 반면, 소정의 기준치보다 영상신호의 해상도가 크면 HD급 모드인 것으로 판단한다. 기설정된 소정의 기준치는 해상도를 나타내는 값이다.
입력되는 영상신호의 모드가 판단되면, 모드판단부(110)는 판단된 신호와 함께 영상신호를 필드단위로 출력한다. 이 때, 출력되는 동일 필드에 대한 서로 다른 복수의 움직임 벡터, 즉, 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4)도 출력된다.
제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4)에는, 예를 들어, 제로 움직임 벡터, 글로벌 움직임 벡터, 로컬 움직임 벡터, 소정 영역에 대한 움직임 벡터 등이 있다. 이는 동일 필드에 대해 움직임을 보상할 때, 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1,MV2, MV3, MV4)를 이용함으로써 보다 정확한 화소의 보간값을 획득하기 위함이다.
필드저장부(120)는 모드판단부(110)로부터 입력되는 영상신호의 이전필드, 현재필드 및 다음필드를 입력순서에 따라 순차적으로 저장한다. 이를 위해, 필드저장부(120)는 이전필드저장부(122), 현재필드저장부(124) 및 다음필드저장부(126)를 갖는다.
이 때, 이전필드저장부(122), 현재필드저장부(124) 및 다음필드저장부(126)에는 각각 이전필드, 현재필드 및 다음필드 뿐만 아니라 각 필드에 대한 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4)도 임시저장된다.
제1 및 제2MUX(132, 134)는 현재필드에 포함된 보간할 화소의 상하에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값과 현재필드에 대한 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4), 및 이전필드와 다음필드에 위치하는 소정의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 필드저장부(120)로부터 입력받아 출력한다.
이러한 화소정보 중 이전필드와 다음필드에 위치하는 소정의 주사선은 현재필드에 위치하는 보간할 화소의 주사선에 대응하는 주사선이다.
제1DeMUX(142)는 제1MUX(132)로부터 입력된 화소정보를 후술할 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 출력하며, 제2DeMUX(144)는 제2MUX(134)로부터 입력된 화소정보를 후술할 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 출력한다.
도 1a를 참조하여 모드판단부(110)로부터 입력되는 영상신호가 SD급 모드인 것으로 판단된 경우를 설명하면, 제1DeMUX(142)는 제1MUX(132)로부터 입력된 화소정보를 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 출력하되, 제1 및 제2움직임벡터(MV1, MV2)는 각각 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 출력한다.
이와 마찬가지로, 제2DeMUX(144)는 제2MUX(134)로부터 입력된 화소정보를 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 출력하되, 제3 및 제4움직임 벡터(MV3, MV4)는 각각 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 출력한다.
한편, 도 1b를 참조하여 모드판단부(110)로부터 입력되는 영상신호가 HD급 모드인 것으로 판단된 경우를 설명하면, 제1DeMUX(142)는 제1MUX(132)로부터 입력된 화소정보를 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 분할하여 출력하되, 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4) 중 소정의 움직임 벡터(예를 들어, MV1)를 출력한다. 또한, 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 출력되는 화소정보 및 제1움직임 벡터(MV1)는 소정의 시간차를 두고 출력된다.
즉, 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 현재필드 중 제1움직임 보상부(150)가 처리할 수 있는 화소정보만을 제1움직임 보상부(150)로 출력한 후, 그 외의 현재필드에 대한 화소정보는 제2움직임 보상부(160)에서 처리하도록 한다.
또한, 제2DeMUX(144)도 제1DeMUX(142)와 동일하게 동작한다. 제2DeMUX(144)는 제2MUX(134)로부터 입력된 화소정보를 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 분할하여 출력하되, 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4) 중 소정의 움직임 벡터(예를 들어, MV2)를 출력한다. 또한, 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 출력되는 화소정보 및 제2움직임 벡터(MV2)는 소정의 시간차를 두고 출력된다.
즉, 제2움직임 벡터(MV2)에 대한 현재필드 중 제3움직임 보상부(170)가 처리할 수 있는 화소정보만을 제3움직임 보상부(170)로 출력한 후, 그 외의 현재필드에대한 화소정보는 제4움직임 보상부(180)에서 처리하도록 한다.
이러한 이유는, 본 발명에 구비된 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)는 SD급 모드에 대한 영상신호를 처리할 수 있는 버퍼를 이용하여 HD급 모드의 영상신호를 처리하기 때문이다. 이 때, 제1 및 제2DeMUX(142, 144)는 제1 및 제3움직임 보상부(150, 170)로 화소정보를 거의 동시에 입력시키며, 이에 의해, 제1 및 제3움직임 보상부(150, 170)는 거의 동시에 움직임을 보상한다.
제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)는 제1 및 제2DeMUX(142, 144)로부터 출력된 각각의 화소정보를 이용하여 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출한다.
도 2는 도 1의 움직임 보상부를 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 움직임 보상부(200)는 임시저장부(210), 시간적 보간(Temporal interpolation)부(220), 시간적 보간 버퍼(222), 움직임 정보 산출부(230), 움직임 정보 버퍼(232), SAD 산출부(240) 및 SDA 버퍼(242)를 갖는다.
움직임 보상부(200)는 소정의 움직임 벡터(MV)를 갖는 현재필드에 대해 움직임을 보상한다.
임시저장부(210)는 이전버퍼(212), 현재버퍼(214) 및 다음버퍼(216)를 갖는다.
이전버퍼(212)에는 현재필드의 보간할 화소의 주사선에 대응하는 이전필드의 주사선에 대한 화소값이 저장되며, 다음버퍼(216)에는 다음필드의 주사선에 대한 화소값이 저장된다. 현재버퍼(214)에는 현재필드에서 보간할 화소의 상하에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값이 저장된다.
시간적 보간부(220)는 시간축 방향으로 보간을 수행한다. 자세히 설명하면, 시간적 보간부(220)는 이전버퍼(212) 및 다음버퍼(216)에 저장된 주사선을 삽입한 후, 삽입된 두 주사선에 대한 화소값을 평균하여 시간적 보간값을 산출한다.
산출된 시간적 보간값은 후술할 움직임 정보 산출부(230) 및 SAD 산출부(240)에서 발생하는 딜레이(delay)를 고려하여 시간적 보간 버퍼(222)에 임시저장된다.
움직임 정보 산출부(230)는 현재필드의 보간할 화소 주변의 연속적인 필드내에서 움직임의 크고 작음을 나타내는 움직임 정보를 산출한다. 즉, 움직임 정보 산출부(230)는 이전버퍼(212), 현재버퍼(214) 및 다음버퍼(216)에 저장된 주사선들을 이용하여 이전필드 및 다음필드간의 움직임 정보를 산출한다. 산출된 움직임 정보는 움직임 정보 버퍼(232)에 임시저장된다.
SAD 산출부(240)는 이전버퍼(212)에 저장된 이전필드 및 다음버퍼(216)에 저장된 다음필드에서 일정한 크기의 매크로블럭에 해당하는 이미지를 비교하여 SAD(Summed Absolute Value)를 구한다.
자세히 설명하면, SAD 산출부(240)는 먼저, 이전필드와 다음필드에서 일정한 크기의 라인 세그먼트에 해당하는 이미지를 비교하여 세그먼트 SAD를 구한다. 이전필드의 이미지를, 다음필드의 이미지를이라고 할 때 세그먼트 SAD는 다음의 [수학식 1]과 같이 된다.
여기서, L은 라인 세그먼트안의 픽셀들에 해당하는 x 인덱스의 집합이다. 산출된 세그먼트 SAD 값은 SAD 버퍼(242)에 저장된다. SAD 버퍼(242)는 이전 주사선의 같은 위치에 해당하는 주사선 세그먼트의 SAD 값을 저장하고 있다. 세그먼트 SAD 값이 모두 산출되면, SAD 산출부(240)는 SAD 버퍼(242)에 저장되어 있는 값을 모두 더하여 매크로블럭의 SAD 값을 산출한다.
움직임 보상부(200)에 구비된 각 버퍼(212, 214, 216, 222, 232, 242)는 SD급 모드의 영상신호를 처리할 수 있는 용량을 갖는다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하면, 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)는 도 2의 움직임 보상부와 동일한 블럭도를 갖는 것이 바람직하나, 시간적 보간 버퍼(222), 움직임 정보 버퍼(232) 및 SAD 버퍼(242)는 생략하여 도시한다.
또한, 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)의 동작은 도 2의 움직임 보상부의 동작과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)의 동작은 모드판단부(110)로부터 입력되는 영상신호가 HD급 모드로 판단된 경우를 고려하여 설명한다.
입력되는 영상신호가 HD급 모드로 판단되면, 제1 및 제2DeMUX(142, 144)는 제1 및 제3움직임 보상부(150, 170)로 현재필드에 대한 화소정보를 출력하되, 각각움직임 벡터(MV1, MV2)를 출력한다.
제1 및 제3움직임 보상부(150, 170)에 구비된 버퍼에서 처리가능한 양만큼 화소정보가 출력되면, 제1 및 제2DeMUX(142, 144)는 현재필드의 잔여 화소정보를 제2 및 제4움직임 보상부(160, 180)로 출력하되, 각각 움직임 벡터(MV1, MV2)를 출력한다.
제1움직임 보상부(150)는 제1DeMUX(142)로부터 입력된 제1움직임 벡터(MV1) 및 화소정보를 고려하여 현재필드의 움직임을 보상한다. 이 때, 제1DeMUX(142)로부터 입력되는 화소정보는 제1움직임 보상부(150)의 버퍼에서 처리할 수 있는 양만큼 입력된다.
즉, 제1움직임 보상부(150)의 제1시간적 보간부(154), 제1움직임 정보 산출부(156) 및 제1SAD 산출부(158)는 제1임시저장부(152)에 저장된 화소값을 이용하여 제1움직임 벡터(MV1)에 대해 각각 제1시간적 보간값, 제1움직임 정보 및 제1SAD 값을 산출한다.
산출된 제1시간적 보간값, 제1움직임 정보 및 제1SAD 값은 각각 제1시간적 보간값 버퍼(미도시), 제1움직임 정보 버퍼(미도시) 및 제1SAD 버퍼(미도시)에 임시저장된다.
임시저장된 제1시간적 보간값, 제1움직임 정보 및 제1SAD 값은 각각 후술할 SAD 선택부(192), 움직임 정보 선택부(194) 및 시간적 보간값 선택부(196)로 입력된다.
제1움직임 보상부(150)에서 처리가능한 양만큼 현재필드에 대한 화소정보가제1DeMUX(142)로부터 입력되면, 제1DeMUX(142)는 제1움직임 보상부(150)에서 처리되지 못 한 현재필드에 대한 잔여 화소정보를 제2움직임 보상부(160)로 입력한다.
이 때, 제2움직임 보상부(160)는 제1DeMUX(142)로부터 입력된 소정의 움직임 벡터(MV1) 및 화소정보를 고려하여 현재필드의 움직임을 보상한다.
자세히 설명하면, 제2움직임 보상부(160)의 제2시간적 보간부(164), 제2움직임 정보 산출부(166) 및 제2SAD 산출부(168)는 제2임시저장부(162)에 저장된 화소값을 이용하여 제2시간적 보간값, 제2움직임 정보 및 제2SAD 값을 산출한다.
산출된 제2시간적 보간값, 제2움직임 정보 및 제2SAD 값은 각각 제2시간적 보간값 버퍼(미도시), 제2움직임 정보 버퍼(미도시) 및 제2SAD 버퍼(미도시)에 임시저장된다.
임시저장된 제2시간적 보간값, 제2움직임 정보 및 제2SAD 값은 각각 후술할 SAD 선택부(192), 움직임 정보 선택부(194) 및 시간적 보간값 선택부(196)로 입력된다.
제3움직임 보상부(170)는 제2DeMUX(144)로부터 입력된 제2움직임 벡터(MV2) 및 화소정보를 고려하여 현재필드의 움직임을 보상한다. 이 때, 제2DeMUX(144)로부터 입력되는 화소정보는 제3움직임 보상부(170)의 버퍼에서 처리할 수 있는 양만큼 입력된다.
즉, 제3움직임 보상부(170)의 제3시간적 보간부(174), 제3움직임 정보 산출부(176) 및 제3SAD 산출부(178)는 제3임시저장부(172)에 저장된 화소값을 이용하여 제3움직임 벡터(MV3)에 대해 각각 제3시간적 보간값, 제3움직임 정보 및 제3SAD 값을 산출한다.
산출된 제3시간적 보간값, 제3움직임 정보 및 제3SAD 값은 각각 제3시간적 보간값 버퍼(미도시), 제3움직임 정보 버퍼(미도시) 및 제3SAD 버퍼(미도시)에 저장된다.
임시저장된 제3시간적 보간값, 제3움직임 정보 및 제3SAD 값은 각각 후술할 SAD 선택부(192), 움직임 정보 선택부(194) 및 시간적 보간값 선택부(196)로 입력된다.
제3움직임 보상부(170)에서 처리가능한 양만큼 현재필드에 대한 화소정보가 제2DeMUX(144)로부터 입력되면, 제2DeMUX(144)는 제3움직임 보상부(170)에서 처리되지 못 한 현재필드에 대한 잔여 화소정보를 제4움직임 보상부(180)로 입력한다.
이 때, 제4움직임 보상부(180)는 제2DeMUX(144)로부터 입력된 제2움직임 벡터(MV2) 및 화소정보를 고려하여 현재필드의 움직임을 보상한다.
제4움직임 보상부(180)의 제4시간적 보간부(184), 제4움직임 정보 산출부(186) 및 제4SAD 산출부(188)는 제4임시저장부(182)에 저장된 화소값을 이용하여 제4시간적 보간값, 제4움직임 정보 및 제4SAD 값을 산출한다.
산출된 제4시간적 보간값, 제4움직임 정보 및 제4SAD 값은 각각 제4시간적 보간값 버퍼(미도시), 제4움직임 정보 버퍼(미도시) 및 제4SAD 버퍼(미도시)에 임시저장된다.
임시저장된 제4시간적 보간값, 제4움직임 정보 및 제4SAD 값은 각각 후술할 SAD 선택부(192), 움직임 정보 선택부(194) 및 시간적 보간값 선택부(196)로 입력된다.
적응적 선택부(190)는 SAD 선택부(192), 움직임 정보 선택부(194), 시간적 보간값 선택부(196), 공간적 보간부(198) 및 최종보간값 산출부(199)를 갖는다.
SAD 선택부(192)는 제1 및 제3SAD 산출부(158, 188)로부터 입력된 제1 및 제3SAD 값 중 최소 SAD 값을 선택한다.
움직임 정보 선택부(194)는 제1 및 제3움직임 정보 산출부(156, 186)로부터 입력된 제1 및 제3움직임 정보 중, SAD 선택부(192)에서 선택된 최소 SAD 값에 기초하여 움직임 정보를 선택한다. 예를 들면, 선택된 최소 SAD 값이 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 SAD 값이면, 움직임 정보 선택부(194)는 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 제1움직임 정보를 선택한다.
시간적 보간값 선택부(196)는 제1 및 제3시간적 보간부(154, 184)로부터 입력된 제1 및 제3시간적 보간값 중, SAD 선택부(192)에서 선택된 최소 SAD 값에 기초하여 움직임 정보를 선택한다. 예를 들면, 선택된 최소 SAD 값이 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 SAD 값이면, 시간적 보간값 선택부(196)는 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 제1움직임 정보를 선택한다.
공간적 보간(Spatial Interpolation)부(198)는 현재필드에서 보간할 화소의 상하에 위치하는 두 주사선의 화소값을 이분한 후, 이분된 화소값을 삽입하여 공간적 보간값을 산출한다.
최종보간값 산출부(199)는 움직임 정보 선택부(194)에서 선택된 움직임 정보에 기초하여 선택된 시간적 보간값 및 산출된 공간적 보간값을 적응적으로 혼합하여 출력한다. 즉, 최종보간값 산출부(199)는 선택된 움직임 정보를 가중치로 설정하여 공간적 보간값, 시간적 보간값 및 이들을 혼합한 보간값 중 어느 하나가 최종보간값으로 출력되도록 한다.
제1 및 제3움직임 보상부(150, 170)로부터 각각의 값(즉, 시간적 보간값, 움직임 정보, SAD값)이 적응적 선택부(190)로 입력되면, 현재필드의 잔여 화소정보에 대한 각각의 값(즉, 시간적 보간값, 움직임 정보, SAD값)이 제2 및 제4움직임 보상부(160, 180)로부터 순차적으로 적응적 선택부(190)로 입력된다. 그러면, 적응적 선택부(190)는 상술한 바와 같이 동작하여 순차적으로 최종보간값을 산출한다.
도 3은 도 1에 도시한 디인터레이싱 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 모드판단부(110)는 입력되는 영상신호의 모드를 판단한다. 즉, 입력 영상신호의 해상도 및 기설정된 소정의 기준치를 비교하여 영상신호가 SD급 모드인지 HD급 모드인지를 판단한다(S310).
영상신호의 모드가 판단되면, 모드판단부(110)는 영상신호를 필드단위로 출력하되, 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력한다(S320).
연속적으로 출력되는 영상신호는 필드단위로 이전필드저장부(122), 현재필드저장부(124) 및 다음필드저장부(126)에 출력순서에 따라 순차적으로 저장된다(S330).
제1 및 제2MUX(132, 134)는 저장된 현재필드에 포함된 보간할 화소의 화소값과 서로 다른 복수의 움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4), 및 이전/다음필드에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 추출하여 출력한다(S340).
S310단계에서 HD급 모드인 것으로 판단된 신호가 입력되면(S350), 제1DeMUX(142, 144)는 S340단계에서 출력된 화소정보를 제1움직임 벡터(MV1)DHK 함께 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)로 소정의 시간차를 두고 분할하여 출력한다.
또한, 제2DeMUX(142, 144)는 S340단계에서 출력된 화소정보를 제2움직임 벡터(MV2)와 함께 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)로 소정의 시간차를 두고 분할하여 출력한다.
제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)는 출력된 화소정보를 이용하여 제1움직임 벡터(MV1)에 대한 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하되, 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 제1 및 제2움직임 보상부(150, 160)에 구비된 버퍼를 이용하여 산출한다(S360).
이와 마찬가지로, 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)는 출력된 화소정보를 이용하여 제2움직임 벡터(MV2)에 대한 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하되, 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 제3 및 제4움직임 보상부(170, 180)에 구비된 버퍼를 이용하여 산출한다(S360).
적응적 선택부(190)는 S360단계에서 산출된 시간적 보간값 및 공간적 보간값을 SAD 값 및 움직임 정보에 기초하여 적응적으로 혼합한다. 즉, 시간적 보간값, 공간적 보간값 또는 이를 혼합한 보간값 중 어느 하나를 최종보간값으로출력한다(S370).
한편, S310단계에서 SD급 모드인 것으로 판단된 신호가 입력되면(S350), 제1 및 제2DeMUX(142, 144)는 S340단계에서 출력된 화소정보를 제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)로 출력하되, 각각 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4)를 출력한다.
제1 내지 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)는 출력된 화소정보를 이용하여 각각 제1 내지 제4움직임 벡터(MV1, MV2, MV3, MV4)에 대한 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하되, 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 제1 및 제4움직임 보상부(150, 160, 170, 180)에 구비된 버퍼를 이용하여 산출한다(S380).
상술한 바와 같은 디인터레이싱 장치 및 방법에 연결되는 영상표시장치로는 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), DMD(Direction of Minimum Distortion), FLCD(Ferro-Electric liquid crystal Display) 등이 사용가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
본 발명에 따른 디인터레이싱 장치 및 방법에 의하면, 저해상도의 SD급 디인터레이싱 장치에 구비된 적어도 두 개 이상의 버퍼를 이용하여 고해상도의 HD급 영상신호를 디인터레이싱하는 것이 가능하다. 이러함으로써 화질의 열화없이 기존 HD급의 영상신호를 디인터레이싱하기 위해 필요한 버퍼의 용량 및/또는 개수를 감축할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 표준화질모드 및 고선명화질모드 중 어느 하나의 모드로 입력되는 영상신호에 대해 적응적으로 주사포맷을 변환하는 디인터레이싱 장치에 있어서,
    입력되는 상기 영상신호의 해상도와 기설정된 소정의 기준치를 비교하여 상기 영상신호의 모드를 판단하며, 상기 영상신호를 필드단위로 출력하되, 상기 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력하는 모드판단부;
    현재필드에 포함된 보간할 화소의 화소값과 복수의 상기 움직임 벡터, 및 이전필드 및 다음필드에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 상기 필드저장부로부터 입력받아 출력하는 복수의 멀티플렉서;
    복수의 상기 멀티플렉서로부터 입력되는 상기 화소정보를 출력하는 복수의 디멀티플렉서;
    상기 디멀티플렉서로부터 출력된 상기 화소정보를 이용하여 상기 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하며, 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 버퍼를 갖는 복수의 움직임 보상부; 및
    상기 시간적 보간값 및 공간적 보간값을 상기 SAD 값 및 상기 움직임 정보에 기초하여 적응적으로 혼합하여 출력하는 적응적 선택부;를 포함하며,
    상기 모드판단부로부터 상기 영상신호가 상기 고선명화질모드인 것으로 판단되면, 상기 디멀티플렉서는 상기 화소정보를 적어도 두 개 이상의 상기 움직임 보상부에 내재된 버퍼로 분할하여 출력하되, 소정의 시간차를 두고 출력하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모드판단부로부터 입력되는 상기 영상신호의 이전필드, 현재필드 및 다음필드를 입력순서에 따라 순차적으로 저장하는 필드저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 멀티플렉서로 입력되는 상기 복수의 주사선은 상기 보간할 화소의 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선인 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 움직임 보상부는,
    상기 보간할 화소의 상하에 위치하는 복수의 주사선 및 상기 보간할 화소가위치하는 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선에 대한 화소값을 임시저장하는 임시저장부;
    상기 임시저장부에 저장된 상기 현재필드의 주사선에 대응하는 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선을 삽입하여 상기 시간적 보간값을 산출하는 시간적 보간부;
    상기 임시저장부에 저장된 화소값을 이용하여 상기 이전필드 및 상기 다음필드간의 상기 움직임 정보를 산출하는 움직임 정보 산출부; 및
    상기 임시저장부에 저장된 상기 이전필드 및 상기 다음필드의 주사선에 대한 SAD 값을 소정의 탐색영역 단위로 산출하는 SAD 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 시간적 보간부, 상기 움직임 정보 산출부 및 상기 SAD 산출부는 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 각각의 버퍼를 갖는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 적응적 선택부는,
    복수의 상기 SAD 산출부로부터 출력된 상기 SAD 값 중 최소 SAD 값을 선택하여 출력하는 SAD 선택부;
    복수의 상기 움직임 정보 산출부로부터 출력된 상기 움직임 정보 중 상기 최소 SAD 값에 대응하는 움직임 정보를 선택하는 움직임 정보 선택부;
    복수의 상기 시간적 보간부로부터 출력된 상기 시간적 보간값 중 상기 최소 SAD 값에 대응하는 시간적 보간값을 선택하는 시간적 보간값 선택부;
    상기 현재필드의 두 주사선 사이의 영역에 상기 두 주사선의 화소값을 이분한 화소값을 삽입하여 상기 공간적 보간값을 산출하는 공간적 보간부; 및
    상기 선택된 움직임 정보에 기초하여 상기 선택된 시간적 보간값 및 상기 공간적 보간값의 동기화를 맞추어 최종보간값을 출력하는 최종보간값 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 장치.
  7. 표준화질모드 및 고선명화질모드 중 어느 하나의 모드로 입력되는 영상신호에 대해 적응적으로 주사포맷을 변환하는 디인터레이싱 방법에 있어서,
    입력되는 상기 영상신호의 해상도와 기설정된 소정의 기준치를 비교하여 상기 영상신호의 모드를 판단하는 단계;
    상기 영상신호를 필드단위로 출력하되, 상기 필드단위 별로 서로 다른 복수의 움직임 벡터를 출력하는 단계;
    입력되는 상기 영상신호의 이전/현재/다음필드를 입력순서에 따라 순차적으로 저장하는 단계;
    저장된 상기 이전/현재/다음필드에서 상기 현재필드에 포함된 보간할 화소의 화소값과 복수의 상기 움직임 벡터, 및 상기 이전/다음필드에 위치하는 복수의 주사선에 대한 화소값으로 이루어진 화소정보를 추출하여 출력하는 단계;
    출력된 상기 화소정보를 이용하여 상기 보간할 화소의 시간적 보간값, 움직임 정보 및 SAD 값을 산출하되, 상기 표준화질모드에 대한 영상신호를 처리하는 적어도 두 개 이상의 버퍼를 이용하여 산출하는 단계; 및
    상기 시간적 보간값 및 공간적 보간값을 상기 SAD 값 및 상기 움직임 정보에 기초하여 적응적으로 혼합하여 최종보간값을 출력하는 단계;를 포함하며,
    상기 모드판단단계에서 상기 영상신호가 상기 고선명화질모드인 것으로 판단되면, 상기 화소정보 출력단계는 상기 화소정보를 적어도 두 개 이상의 상기 버퍼로 분할하여 출력하되, 소정의 시간차를 두고 출력하는 것을 특징으로 하는 디인터레이싱 방법.
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