KR20050098001A - 컬러 순차 디스플레이를 위한 신호들 처리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일련의 컬러링된 화상들을 표시하는 신호들을 처리하는 방법에 관한 것인데, 이 컬러링된 화상들은 컬러 순차 디스플레이 상에 디스플레이되어야만 된다. 감소된 비용들로 컬러 순차 디스플레이 장치를 사용하여 고품질 영상들을 표현하기 위하여, 이 방법은 적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들을 얻기 위하여 원색 공간(R, G, B)과 상이한 컬러 공간(Y, U, V)에서 수신된 신호들 상에 움직임 보상(6-8)을 적용하는 단계를 포함하는 것이 제안되어 있다. 그 후, 적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들은 일련의 컬러링된 화상들의 적어도 3원색 성분들(R, G, B)로 변환(9)될 수 있다. 최종적으로, 적어도 3원색 성분들은 각 컬러링된 화상들에 대해서 디스플레이(3)되는데, 여기서 상기 적어도 3원색 성분들은 적어도 일부 순차적으로 디스플레이된다. 본 발명은 마찬가지로 제안된 방법을 실현하는 수단을 포함하는 장치 및 시스템과 관계한다.

Description

컬러 순차 디스플레이를 위한 신호들 처리{Processing signals for a color sequential display}

본 발명은 일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 신호들을 처리하는 방법에 관한 것으로서, 이 컬러링된 화상들은 컬러 화상 디스플레이 상에 디스플레이되어야만 된다. 본 발명은 마찬가지로 일련의 화상들을 컬러 순차 디스플레이 상에 디스플레이하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.

각 화상의 각 컬러 성분들, 전형적으로 적, 녹 및 청색을 디스플레이함으로써 화상 시퀀스의 화상들을 제공하는 것이 최근 기술에서 알려져 있다. 이와 같은 각 컬러 성분들을 디스플레이하는 여러 방법들이 존재한다. 근본적으로, 디스플레이의 공간 및 시간(temporal) 해상도 간에 발생되는 컬러가 트레이드-오프된다.

CRT(음극선관) 또는 LCD(액정 디스플레이) 장치들과 같은 제1 유형의 디스플레이 장치들은 모든 컬러 성분들을 동시에 발생시켜 디스플레이한다. 적, 녹 및 청색 성분들의 경우에, 예를 들어, 적, 녹 및 청색의 도트들은 동시에 스크린상으로 투사되며, 이는 디스플레이의 공간 해상도에 부가된다. 이 동시 디스플레이로 인해, 전용 하드웨어 부분은 각 컬러 성분에 대해서 사용되어야만 된다.

LCoS(실리콘 상의 액정)과 같은 제2 유형의 디스플레이들은 대조적으로 각 화상의 컬러 성분들을 순차적으로, 예를 들어 각 화상의 가장 먼저 적색 성분, 그 후 녹색 성분 및 마지막으로 청색 성분을 디스플레이한다. 따라서, LCoS 디스플레이는 각 단일 도트에 대해서 광을 3회 발생시키는데, 이는 디스플레이의 시간 해상도에 부가된다. 컬러 성분들의 영상 레이트는 전형적으로 제공되어야 하는 일련의 화상들의 화상 레이트의 3배이다. 동일한 하드웨어가 각 컬러 성분에 대해서 순차적으로 사용될 수 있기 때문에, 매우 높은 해상도가 상대적으로 제한된 비용들로 성취할 수 있다는 점에서 이 방법이 유용하다.

종래, 컬러 성분들을 순차 디스플레이하기 위한 컬러 성분 신호들은 입력 신호로부터 직접 발생된다. 그러나, 이 컬러 성분들의 순차적인 디스플레이는 비디오 화면에서 이동하는 물체들로 인해 아티팩트(artifact)들을 발생시킨다. 개별적인 컬러 성분들이 상이한 시간 순간들에서 디스플레이되기 때문에, 컬러 성분들 중 단지 한 성분이 원래 움직임 궤도에 따라서 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 적색들이 원래 움직임 궤도에 따라서, 즉 디스플레이 시에 정확한 화상 위치에서 디스플레이되기 때문에, 원래 이동하는 궤도로부터 녹색 및 청색 신호들의 편차는 "컬러 브레이크-업(color break-up)"으로서 알려진 아티팩트를 초래한다.

도1은 화상 시퀀스의 컬러 성분들의 종래 디스플레이를 도시한다. 도1은 화상 번호(n)에 걸쳐서 화상 내의 물체의 위치를 도시한 도면이다. 이 도면에서 화살표는 화상 시퀀스에서 백색 공의 움직임을 표시한다. 이 볼은 각 화상에 대해서 순차적으로 디스플레이되는 녹색 성분 G, 적색 성분 R, 및 청색 성분 G로 분할된다. 도시된 바와 같이, 녹색 성분은 항상 백색 공의 정확한 위치에서 디스플레이된다. 적색 및 청색 성분들은 각 화상에 대해서 녹색 성분들과 동일한 위치에서 제공되지만, 나중 시간 순간들에서, 이는 디스플레이되는 비디오에서 상술된 "컬러 브레이크-업"처럼 가시화될 수 있다.

이와 같은 아티팩트를 피하기 위하여, 화상 시퀀스에 대해 움직임 추정을 수행하여 대응하는 움직임 보상을 원색 공간에서 컬러 성분들에 적용하는 컬러 순차 디스플레이 애플리케이션들이 제안되어 왔다. 유사한 기술들이 스캔 레이트 변환 TV 세트들에 적용되어 왔고, 또한, 컬러 순차 디스플레이들에서 애플리케이션에 매우 적합하게 된다. 직접 구현방식에서, 3색 성분들중 2색 성분들은 움직임 보상되어야만 된다.

도2는 이와 같은 움직임 보상으로 화상 시퀀스의 컬러 성분들의 디스플레이를 도시한 것이다. 도2는 화상 수(n)에 걸쳐서 화상 내의 물체의 위치를 다시 제공하는 도면인데, 여기서 화살표는 백색 공의 움직임을 표시한다. 녹색 성분(G)은 전과 같이 움직임 보상 없이 백색 공의 정확한 위치에서 항상 디스플레이된다. 적색 성분(R) 및 청색 성분(B)은 녹색 성분들 보다 늦은 시간 순간들에서 각 화상에 대해 또다시 제공된다. 그러나, 이 경우에, 적색 성분(R)은 각 적색 성분이 디스플레이되어야 하는 시간 순간 동안 결정되는 움직임 벡터로 움직임 보상되는 반면에, 청색 성분(B)은 각 청색 성분이 디스플레이되어야 되는 시간 순간 동안 결정되는 움직임 벡터로 움직임 보상된다. 각 움직임 벡터는 예를 들어, 녹색 성분들의 제공하는 시간 순간에서 공의 위치를 보간함으로써 결정된다. 따라서, 적색 성분(R) 및 청색 성분(B)은 백색 공의 정확한 위치에서 항상 디스플레이되는데, 이는 움직이는 경우에 이동 물체가 각 컬러 성분에 대한 또 다른 화상 위치에서 디스플레이된다는 것을 의미한다.

적어도 하나의 컬러 성분의 움직임 보상이 예를 들어 국제 특허 출원 WO 01/10131 A1에 서술되어 있다. 제공된 보상 방식은 영상 스트림 내의 영역들 또는 물체들을 위한 움직임 벡터들을 결정하며, 예를 들어 보간 또는 외삽(extrapolaion)에 의해 각 컬러 성분들을 제공하는 각 시간 동안 물체 위치를 예측하고, 예측된 위치에서 영역들 또는 물체들을 표현하는 각 컬러 면들을 순차적으로 디스플레이 한다. 가장 중요한 컬러 성분, 예를 들어 녹색에 대한 기준 시간 판정이 움직임 보상 보간이 필요로 되지 않는 시간 순간에서 취하는 것이 제안되었다.

전형적으로 180Hz의 고 화상 레이트에서 그리고 통상적으로 디스플레이의 높은 공간 해상도에서 3개의 컬로 구성들 중 2개의 컬러 구성들만을 보상하는 기능들의 구현 비용들은 중요하다. 반면에, 단일 컬러 성분만의 움직임 보상은 종종 만족할 만한 아티팩트의 감소를 이끌어내지 못할 것이다.

도1은 움직임 보상 없는 종래의 컬러 순차 디스플레이 시스템에서 비디오의 컬러 성분들의 디스플레이를 도시한 도면.

도2는 움직임 보상을 지닌 종래의 컬러 순차 디스플레이 시스템에서 비디오의 컬러 성분들의 디스플레이를 도시한 도면.

도3은 본 발명의 제1 실시예가 수행되는 컬러 순차 디스플레이 시스템의 블록도.

도4는 본 발명의 제2 실시예가 수행되는 컬러 순차 디스플레이 시스템의 블록도.

도5는 도3 또는 도4의 시스템에 사용될 수 있는 제1 유형의 움직임 보상을 도시한 도면.

도6은 도3 또는 도4의 시스템에 사용될 수 있는 제2 유형의 움직임 보상을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 감소된 비용들로 컬러 순차 디스플레이 장치를 사용하여 고 품질의 영상들을 제공하도록 하는 것이다. 본 발명은 종속항들에 의해 규정되어 있다. 종속항들은 유용한 실시예들을 규정한다.

적어도 3원색 성분들은 예를 들어 원색 성분들 적, 녹 및 청색일 수 있지만, 또한 어떤 다른 원색 성분들일 수 있다. 적어도 3원색 성분들은 다원색 디스플레이에 사용하기 위한 3원색 보다 많은 컬러 성분들을 더 포함할 수 있다. 원색 공간과 상이한 컬러 공간은 특히, 배타적이 아니지만, 휘도/채도 공간 또는 다원색 성분들을 위하여 규정된 유사한 공간일 수 있다. 각 컬러 화상을 위하여 디스플레이되는 원색 성분들은 전체적으로 순차적으로 또는 단지 일부 순차적으로 디스플레이될 수 있다. 4원색 성분들의 경우에, 예를 들어, 4원색 성분들 중 제1의 2색 성분들은 동시에 디스플레이될 수 있고, 그 후, 4원색 성분들 중 제2의 2개의 원색 성분들은 동시에 디스플레이될 수 있다.

본 발명은 원색 공간과 또 다른 컬러 공간에서 신호의 표현이 원색 공간에서 동일한 인지된 품질의 표현 보다 적은 대역폭을 필요로 할 수 있다는 것을 고려하여 진행한다. 인간 시각 시스템(HVS)은 예를 들어, 채도 에러들 보다 휘도 에러들에 대해 더욱 민감함으로, 휘도/채도 공간에서 신호의 표현은 원색 공간에서 동일한 인지된 품질의 표현 보다 적은 대역폭을 필요로 한다. 예를 들어, 고 품질 YUB 신호 처리에 대해서, 4:2:2 샘플링 그리드가 일반적으로 추천되는 반면에, RGB 처리는 4:4:4 샘플링 그리드를 필요로 한다. 다른 한편으로, 원색 공간에서 움직임 보상을 얻는 것을 필요로 한다. 그러므로, 데이터의 움직임 보상이 원색 공간과 또 다른 컬러 공간에서 수행되고 나서, 얻어진 신호들이 디스플레이를 위하여 원색 공간으로 변환되는 것이 제안된다.

본 발명의 장점은, 인지된 영상 품질에서 이점들을 유지하면서 움직임 보상을 더욱 간단하게 하여 값싸게 한다는 것이다.

본 발명은 통상적으로 원색 공간에서 사용된다. 이 경우에, 즉, 일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 수신된 신호들이 상기 일련의 컬러링된 화상들의 컬러 성분들을 구성하면, 컬러 성분들은, 움직임 보상이 원색 공간과 상이한 컬러 공간에서 이 결과의 신호들 상에 적용되기 전, 우선 원색 공간과 상이한 컬러 공간으로 변환된다. 그러나, 어떤 애플리케이션들에서, 원색 공간과 상이한 컬러 공간에서 신호들은 이미 시스템에서 이용될 수 있고 움직임 보상을 위한 전용 변환은 필요로 되지 않는다.

움직임 보상은 일반적으로 움직임 추정에 기초하는데, 이는 임의의 장소 및 임의의 컬러 공간에서 실행될 수 있다.

원색 공간과 상이한 컬러 공간이 휘도/채도 공간인 경우에, 움직임은 단지 휘도 신호로부터 앞서 추정되는 것이 바람직하며, 반면에 이 신호에서 컬러 정보는 처리의 추정부에서 무시된다. 게다가, 대부분의 경제적인 방법에서, 휘도만이 추정된 움직임에 기초하여 보상된다. 그 후, 움직임 보상된 휘도 정보 및 비움직임 보상된 채도 정보는 예를 들어 매트릭스에 의해 필요로 되는 컬러 성분들로 변환된다. HVS가 채도에서 에러에 대해 민감한 것보다 휘도에서 에러에 더 민감하게 되기 때문에, 휘도의 움직임 보상은 대부분의 인지된 영상을 개선시켜, 채도의 움직임 초상(motion portrayal)이 품질면에서 감소될 수 있도록 한다. 이는 채도 신호들에 대해 적은 움직임 보상을 발생시키기 때문에, 비용 절약이 성취된다.

그러나, 채도 신호는 휘도 신호로부터 앞서 선행하는 추정된 움직임에 기초하여 또는 채도 신호들로부터 앞서 추정된 움직임에 기초하여 휘도/채도 공간에서 보상될 수 있다. 심지어 이 경우에서 조차도, 휘도/채도 공간에서 움직임 보상은 원색 공간에서 더 높은 대역폭으로 인해 원색 공간에서보다 더 간단하게 된다.

이 보상은 최근 기술에서 알려진 바와 유사하게, 원색 성분들의 디스플레이의 각 순간 동안 개별적으로 수행될 수 있다. 이로 인해, 원색 공간과 상이한 컬러 공간의 적어도 일부는, 예를 들어, 휘도/채도 컬러 공간에서 적어도 휘도는 원색들이 디스플레이를 위하여 필요로되는 시간 순간에서 유효하게 된다.

게다가, 단일 시간 순간 동안에만, 예를 들어 대부분의 중요한 시간 순간 동안에만 원색 공간과 상이한 원색의 적어도 일부를 보상할 수 있다. 예를 들어, 채도 신호들 또는 심지어 휘도/채도 공간에서 휘도 및 채도 신호들의 완전한 세트가 단일 시간 순간 동안에만 보상될 수 있다.

하나의 바람직한 실시예에서, 움직임 벡터들은 움직임 보상을 위한 각 연속적인 상의 화상들에 대한 단일 움직임 추정 동작으로부터 도출되고, 이들 움직임 벡터들은 각 디스플레이되는 컬러 성분들 위한 정확한 시간 순간들에 적용된다. 작은 에러가 행해질 지라도, 상당한 비용 절감이 단지 단일 움직임 추정을 수행함으로써 성취된다.

움직임 벡터들이 각 연속적인 쌍의 화상들에 대한 단일 움직임 추정 동작으로부터 도출되면, 움직임 보상은 단일 패스에서 다수의 화상들에 대해 유용하게 수행된다. 대부분의 움직임 보상된 시간 보간 알고리즘들을 위하여, 움직임 보상되고 비움직임 보상된 데이터는 필요로 되지 않는다. 그러므로, 동일한 비움직임 보상된 데이터는 출력 영상들 둘 다를 위하여 사용된다. 2개의 영상들이 단일 패스에서 발생될 때 데이터 액세스시에 상당한 절약이 성취된다.

원색 공간과 상이한 컬러 공간이 휘도/채도 공간이고 채도 신호들이 휘도/채도 공간에서 또한 움직임 보상되는 경우에, 움직임 보상된 신호들의 시간 순간들의 수는 움직임 보상된 휘도 신호들의 시간 순간들의 수와 비교하여 감소되는 것이 바람직하다.

단지 휘도 신호만이 움직임 보상되어야만 되는 경우에, 채도 신호들은 선행 화상으로부터 비움직임 보상된 샘플들, 현재 화상으로부터 비움직임 보상된 샘플들, 및 컬러의 부재를 표시하는 값을 사용하는 미디언 필터 동작(median filter operation)에 의해 바람직하게 계산된다.

수신된 신호들이 인터레이싱(interlace)된 신호들이면, 이 신호들은 휘도/채도 공간에서 바람직하게 디인터레이싱(de-interlace)된다. 이 디인터레이싱은 움직임 추정으로부터 도출된 움직임 벡터들로 움직임 보상되는 것이 유용하다.

본 발명은 컬러 순차 디스플레이를 사용하는 임의의 장치 또는 시스템, 예를 들어 텔레비젼 세트에 사용될 수 있다. 컬러 순차 디스플레이는 본 발명을 따른 장치일 수 있지만 이 장치의 부분일 필요는 없다.

본 발명은 하드웨어 또는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있다.

본 발명은 움직임 벡터들이 휘도 신호에 대해서만 추정되면 컬러 순차 디스플레이들에서 응용을 위한 기존 TV 시스템들에서 스캔 레이트 변환들 처럼, 비디오 포맷 변환들의 기존 알고리즘들 및 구현방식들의 재사용을 허용한다.

본 발명의 이들 및 다른 양상들이 도면들을 참조하여 본원에 서술된 실시예들과 관련하여 명백하게 이해될 것이다.

도3은 본 발명의 제1 실시예가 구현되는 칼라 순차 디스플레이 시스템, 예를 들어, TV 세트의 개요적인 블록도이다. 이 시스템(10)은 처리 구성요소(2) 및 컬러 순차 디스플레이 구성요소(3)를 포함한다.

처리 구성요소(2)는 제1 매트릭스부(4)를 포함하는데, 이는 RGB 신호들을 수신하기 위하여 동시에 처리 구성요소(2)의 수신부를 동시에 구성한다. 제1 매트릭스(4)는 Y 출력 및 U/V 출력을 갖는다.

제1 매트릭스부(4)의 Y 출력은 제1 압축부(5)를 통해서 움직임 추정부(ME7) 및 제1 움직임 보상부(MC8)의 제1 메모리(MEM 6)의 각 입력에 접속된다. 제1 메모리(6)의 출력은 움직임 추정부(7)의 부가적인 입력 및 제1 움직임 보상부(8)의 부가적인 입력에 접속된다. 움직임 추정부(7)의 출력은 제1 움직임 보상부(8)의 제3 입력에 접속된다. 제1 움직임 보상부(8)의 출력은 제2 매트릭스부(9)의 제1 입력에 접속된다.

제1 매트릭스부(4)의 U/V 출력은 제2 압축부(10)를 통해서 제2 메모리 (MEM 11) 및 제2 움직임 보상부(MC 12)의 각 입력에 접속된다. 제2 메모리(11)의 출력은 제2 움직임 보상부(12)의 부가적인 입력에 접속된다. 움직임 추정부(7)의 출력은 제2 움직임 보상부(12)의 제3 입력에 접속된다. 제2 움직임 보상부(12)의 출력은 제2 매트릭스부(9)의 제2 입력에 접속된다.

컬러 화상들의 시퀀스가 디스플레이 구성요소에 의해 제공될 때, 화상 시퀀스의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 컬러 성분들(RGB)은 디스플레이 구성요소(3)에 제공되어야만 된다. 연속적인 컬러 화상들은 제1 시간 간격에서 이격되는데, 화상 시퀀스에서 각 화상의 수는 n으로 표시된다. 화상 시퀀스의 이용가능한 컬러 성분들(RGB)은 제1 매트릭스부(4)로의 제1 입력이다.

제1 매트릭스부(4)는 알려진 방식으로 매트릭스 동작에 의해 수신된 컬러 성분들(RGB)를 휘도 및 채도 신호들(YUV)로 변환시킨다. 이 변환은 다운 변환을 포함하여 감소된 대역폭을 얻는다. 특히, 컬러 성분들(RGB)의 샘플링 그리드는 4:4:4인 반면에, YUV 신호들에 대한 샘플링 그리드는 4:2:2이다. 즉, 채도 신호들의 해상도는 휘도 신호의 해상도의 단지 1/2이고 원래 RGB 성분들 각각의 해상도의 1/2이다. 대안적으로, YUV 신호들은 이미 시스템에서 이용가능하게 될 수 있다.

각 화상의 컬러 성분들(RGB)는 디스플레이 구성요소(3)에 의해 연속적으로 동일한 미리 결정된 제2 시간 간격들에서 디스플레이되어야만 되는데, 이 제2 시간 간격은 전형적으로 제1 시간 간격의 1/3이다. 게다가, 컬러 성분들의 디스플레이 순서는 전형적으로 각 화상에 대해서 녹색-적색-청색이 된다. 그러므로, 휘도 신호(Y)는 시간-압축되어 이에 따라서 제1 압축부(5)에 의해 지연되고, 채도 신호들(UV)은 시간 압축되고 이에 따라서 제2 압축부(10)에 의해 지연된다.

제1 압축부(5)에 의한 화상 n 출력에 대한 휘도 신호(Y)는 제1 메모리(6), 움직임 추정부(7) 및 제1 움직임 보상부(8)에 제공되는 반면에, 제2 압축부(10)에 의한 화상 n 출력에 대한 채도 신호들(UV)은 제2 메모리(11) 및 제2 움직임 추정부(10)에 제공된다. 동시에, 제1 메모리(6)는 선행하는 화상(n-1)에 대한 저장된 휘도 신호(Y)를 움직임 추정부(7) 및 제1 움직임 보상부(8)에 제공한다. 게다가, 제2 메모리(11)는 선행하는 화상(n-1)에 대한 저장된 채도 신호들(U/V)를 제2 움직임 보상부(12)에 제공한다. 수신된 신호들에 기초하여, 움직임 추정부(7)는 각 화상으로부터 다음 화상까지 움직임을 추정하는데, 즉 화상 n-1 및 n 간의 움직임을 추정한다. 화상 시퀀스의 녹색 컬러 성분들이 디스플레이되어야 하는 시간 순간들은 기준 시간, 즉 화상들 n-1 및 n의 시간 순간들로서 선택된다. 게다가, 움직임 추정부(7)는 화상의 모든 부분들에 대한 움직임 벡터들(vec)을 보간에 의해 계산한다. 움직임 벡터들은 각 움직임이 추정되는 2개의 화상들(n-1 및 n)의 시간 순간들 간의 특정 시간 순간까지 화상 n-1로부터 선행할 때 발생되어야만 되는 화상의 상이한 부분들에서 움직임을 나타낸다. 휘도 신호(Y)의 적색 및 청색 성분들에 대해서, 공통 또는 분리된 움직임 벡터들은 이하에 더욱 상세하게 예로서 설명된 바와 같이 결정된다. 그 후, 결정된 움직임 벡터들은 움직임 추정부(7)에 의해 제1 움직임 보상부(8) 및 제2 움직임 보상부(12)로 제공된다. 대안적으로, 움직임 벡터들은 또한 움직임 추정부(7)로부터 수신된 움직임 정보에 기초하여, 움직임 보상부들(8 및 12)에 의해 계산될 수 있다.

화상 시퀀스의 녹색 컬러 성분들이 디스플레이되어야 되는 시간 순간들이 기준 시간으로서 선택되기 때문에, 제1 움직임 보상부(8)는 신호(Yg)로서 움직임 보상 없이 화상(n-1)에 대한 수신된 휘도 신호(Y)를 제2 매트릭스부(9)의 제1 입력으로 전송한다. 제2 움직임 보상부(12)는 유사하게, 신호(UVg)로서 움직임 보상없이 화상(n-1)에 대한 수신된 채도 신호들(UV)을 제2 매트릭스부(9)의 제2 입력에 전달한다. Yg는 녹색 성분의 시간 순간에서 휘도 신호를 산출하고 UVg는 녹색 성분의 시간 순간에서 채도 신호들을 산출한다.

게다가, 제1 움직임 보상부(8)는 휘도 신호(Y)의 적색 및 청색 성분에 대해 분리되어 수신된 움직임 벡터들(vec)에 기초하여, 화상(n-1)에 대한 수신된 휘도 신호(Y)를 움직임 보상한다. 그 후, 제1 움직임 보상부(8)는 휘도 신호(Y)의 움직임 보상된(Yr) 및 휘도 신호(Y)의 움직임 보상된(Yb)을 제2 매트릭스부(9)의 제1 입력에 제공한다. Yr은 적색 성분의 시간 순간에서 휘도 신호를 산출한다. 유사하게, Yb는 청색 성분의 시간 순간에서 휘도 신호를 산출한다. 제2 움직임 보상부(12)는 채도 신호들(UV)의 적색 및 청색 성분에 대해 분리되어 수신된 움직임 벡터 또는 벡터들(vec)에 기초하여, 화상(n-1)에 대한 수신된 UV 신호들을 움직임 보상한다. 그 후, 제2 움직임 보상부(12)는 채도 신호(UV)의 움직임 보상된(UVr) 및 채도 신호(UV)의 움직임 보상된(UVb)을 제2 매트릭스부(9)의 제2 입력에 제공한다. UVr은 적색 성분의 시간 순간에서 채도 신호를 산출한다. 유사하게, UVb는 청색 성분의 시간 순간에서 채도 신호를 산출한다.

제2 매트릭스(9)는 매트릭스 동작에 의해 수신된 YUV 신호를 4:4:4의 샘플링 그리드를 지닌 움직임 보상된 컬러 성분들(RGB)로 변환시킨다. 그 후, 움직임 보상된 컬러 성분들(RGB)은 컬러 순차 디스플레이 구성요소(3)에 제공되는데, 이 구성요소는 수신된 RGB 컬러 성분들을 연속적으로 알려진 방식으로 스크린상에 투사한다.

YUV 공간에서 대역폭이 원색 공간에서 보다 작기 때문에, 필요로 되는 처리량은 원색 공간에서 알려진 움직임 보상과 비교하여 감소된다. 게다가, 움직임 추정은 단지 휘도 신호에서만 필요로 된다.

이 압축은 또한 컬러 성분들 RGB가 제1 매트릭스부(4)에 인가되기 전 이 컬러 성분 RGB에 적용될 수 있다는 것을 이해하여야한다. 그러나, 이는 3개의 필드 메모리들을 필요로 하는 반면에, 이는 도3에 도시된 바와 같이 배열된 단지 2개의 필드 메모리들(5, 10)과 거의 동일한 결과를 성취할 수 있다. 따라서, 휘도 및 채도 공간에서 압축을 수행하면 더욱 비용 효율적이 된다. 게다가, 기능적인 관점으로부터, 움직임 보상후에만 압축을 수행하거나 심지어 제2 매트릭스부(9)에 의해 출력되는 컬러 성분들(RGB)에 대한 압축을 마찬가지로 적용할 수 있다. 그렇치만, 이는 필요로되는 메모리들의 수를 더욱 증가시킨다.

도4는 본 발명의 제2 실시예가 구현되는 컬러 순차 디스플레이 시스템, 예를 들어 TV 세트의 개요적인 블록도이다. 제2 실시예는 필요로 되는 프로세싱을 훨썬 더 감소시킨다. 동일한 참조 부호들이 도3의 대응하는 구성요소들에 대해 사용되었다.

도4의 컬러 순차 디스플레이 시스템의 구조는 제2 압축부(10)의 출력이 제2 매트릭스부(9)의 제2 입력에 직접 접속된다는 것을 제외하면, 도3의 컬러 순차 디스플레이 시스템의 구조와 동일하다. 제2 메모리(11) 및 제2 움직임 보상 부(12)는 나타내지 않았다.

나머지 구성요소들의 동작은 도3과 관련하여 서술된 것과 동일하다.

따라서, 제2 매트릭스부(9)는 전과 같이 움직임 보상된 휘도 신호들(Yr, Yb 및 Yg)을 수신하고, 게다가 움직임 보상된 채도 신호들(UVr, UVb 및 UVg) 대신에 움직임보상되지 않은 채도 정보(U/V)를 수신한다. 제2 매트릭스부(9)는 매트릭스 동작에 의해 수신된 정보를 필요로 되는 RGB 컬러 성분들로 변환시킨다. 이 결과의 RGB 컬러 성분들은 또 다시 디스플레이를 위하여 디스플레이 구성요소(3)에 제공된다.

인간 시각 시스템이 휘도 아티팩트들에 가장 민감하기 때문에, 상당한 비용 절감이 강하게 인지된 아티팩트들을 발생시킴이 없이 도4의 시스템에서 처럼 채도 움직임 보상을 감소시킴으로써 성취될 수 있다.

움직임 추정 및 보상은 예를 들어 도2와 관련하여 상기 제공된 바와 같은 최근의 기술로부터 알려진 바와 같은 2개의 시스템들에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 녹색 성분이 정확한 위치에서 디스플레이된다고 추정되는 경우에, 전용 움직임 벡터들은 적색 성분 및 청색 성분의 디스플레이의 시간 순간 동안 결정된다. 그후, 각 관련된 움직임 벡터들은 휘도 신호(Y)의 적색 성분 및 휘도 신호(Y)의 청색 성분을 보상하는데 사용된다.

대안적으로, 모든 움직임 벡터들은 각 연속적인 화상들(n-1 및 n)의 쌍에 대한, 즉 2개의 화상들 (n-1 및 n)의 시간 순간들 간의 단일 시간 순간에 대한 단일 움직임 추정 동작으로부터 도출된다. 그 후, 움직임 벡터들은 휘도 신호(Y) 및 도3의 시스템에서, 채도 신호들(UV)의 각 성분들에 대한 정확한 시간 순간들에 대한 움직임 보상을 위하여 적용된다.

도3 및 도4에서, 움직임 추정 및 보상은 출력 화상 레이트 공간에서 수행된다는 점에 유의하여야 한다. 그러므로, 움직임 벡터들은 Yr 및 Yb 시간-순간들 둘 다에 대해 필요로 되고 최적화되는 시점 동안 유효하게 될 수 있다. 단일 시간 순간에 대해 벡터들을 최적화하고 다수의 순간들에서 이들을 사용하는 이점은 중요하지 않다.

움직임 벡터들이 예를 들어 디인터레이싱 목적들을 위하여 또는 움직임 보상 비디오 포맷 변환을 위한 기존 IC(집적 회로)가 움직임 벡터들을 제공하기 위하여 사용되는 경우, 다수의 시간 순간들 동안 단일 벡터들의 세트를 사용하는 것이 더 중요하다. 이와 같은 경우들에서, 움직임 벡터들은 단일 시간 순간에서 유효하게 될 수 있으며, 출력 레이트 공간으로 업변환될 수 있고 다수의 순간들 동안 상용될 수 있다. 이 방법에 의해 작은 에러가 생길 수 있지만, 이들 경우들에서 단일 움직임 추정만을 수행함으로써 상당한 비용 절감을 성취할 수 있다.

도5는 각 화상에 대한 단일 움직임 벡터들의 세트를 사용하는 제1 가능성을 예로서 도시한 것이다. 도5는 제1 수직선이 Y[n-1]로 표시된 제1 화상(n-1)의 시간 순간를 표시하고, 제2 수직선이 Y[n]으로 표시되는 제2 화상(n)의 시간 순간를 표현하는 도면이다. 시간 Y[n-1] 및 Y[n]의 표시된 순간들은 화상들(n-1 및 n)에 대한 휘도 신호(Y)의 녹색 성분들의 디스플레이의 시간 순간들에 대응한다. 따라서, 녹색 성분들의 디스플레이의 시간 순간들은 기준 시간 순간들로서 사용되고, 움직임 보상은 YUV 신호들의 녹색 성분들에 대해선 수행되지 않는다. 화살표들(51)을 지닌 제1 라인은 특정 화상 위치에서 움직임 벡터를 표현한다. 움직임 추정부는 이 벡터를 계산한다. 도5에 도시된 바와 같이, 벡터(51)는 제공된 예에서 영상들 Y[n-1] 및 Y[n]의 시간 순간들 간의 도중에 계산되는 특정 시간 순간(T)에서 유효하게 된다. 신호들(Yr 및 Yb)의 계산을 위하여, 이들 각 시간 순간들에서 움직임 벡터들이 필요로 된다. 제공된 예에서, 움직임 벡터(51)의 값은 벡터(52)로서 Yr 신호에 대해 적용되고, 이는 벡터(53)로서 Yb 신호에 대해서 적용된다. 이 방식으로, 추정부로부터 단일 움직임 벡터는 Yr 및 Yb 신호 둘 다를 계산하도록 사용된다. 이는 작은 에러를 발생시키지만, 인지된 아티팩트들은 일반적으로 양호하게 수용될 수 있다.

도6은 각 화상에 대한 단일 움직임 벡터들의 세트를 사용하는 제2 가능성을 예로서 도시한 것이다. 도6은 또다시, 제1 수직선이 Y[n-1]로 표시된 제1 화상(n-1)의 시간 순간를 표시하고, 제2 수직선이 Y[n]으로 표시되는 제2 화상(n)의 시간 순간를 표현하는 도면이다. 시간 Y[n-1] 및 Y[n]의 표시된 순간들은 화상들(n-1 및 n)에 대한 휘도 신호(Y)의 녹색 성분들의 디스플레이의 시간 순간들에 대응한다. 따라서, 녹색 성분들의 디스플레이의 시간 순간들은 기준 시간 순간들로서 사용되고, 움직임 보상은 YUV 신호들의 녹색 성분들에 대해선 수행되지 않는다. 화살표들(61)을 지닌 제1 라인은 특정 영상 위치에서 움직임 벡터를 표현한다. 움직임 추정부는 이 벡터를 계산한다. 도6에 도시된 바와 같이, 벡터(61)는 계산되는 특정 시간 순간(T)에서 유효하게 된다. 움직임 추정부는 벡터가 Yr 신호의 시간 순간 동안 유효하게 되도록 하는 방식으로 제어된다. Yb 신호의 계산을 위하여, 각 시간 순간에서 움직임 벡터가 필요로 된다. 이 예에서, 움직임 벡터(61)의 값은 벡터(62)로서 Yb 신호에 적용된다. 이 방식으로, 움직임 추정부로부터 단일 움직임 벡터는 Yr 및 Yb 신호 둘 다를 계산하도록 사용된다. 이 벡터는 Yr 신호에 대해선 정확하지만, 작은 에러가 Yb 신호에 대해서 발생된다. Yb 신호가 Yr 신호 보다 인지된 영상 품질에 덜 기여하기 때문에, 이 방법은 일반적으로 도5에 제공된 방법보다 더욱 양호한 전체 인지된 영상 품질을 발생시킨다.

두 가지 방법들에서, 움직임 추정부(7)와 같이 움직임 추정부로부터 단일 움직임 벡터들의 세트는 움직임 보상부(8)처럼 움직임 보상 부에 적용되어 적색 및 청색 성부들 둘 다의 시간 순간들에서 휘도 신호들을 계산한다. 도3의 시스템에서, 결정된 움직임 벡터들의 세트는 게다가 제2 움직임 보상부(12)에서 사용되어 적색 및 청색 성부들의 시간 순간들에서 채도 신호들 둘 다를 계산한다.

본 발명의 서술된 실시예들은 단지 본 발명의 여러 가능한 실시예들 중 선택된 실시예들을 구성한다는 점에 유의하여야 한다. 상술된 실시예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 것을 도시하고, 당업자는 첨부된 청구항들의 범위를 벗어남이 없이 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 청구항들에서, 괄호 안에 배치된 어떤 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 단어 "포함하는"은 청구항에 목록화된 것들 이외의 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 소자 앞에 있는 단어 "a" 또는 "an"은 다수의 이와 같은 소자들의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 별개의 소자들을 포함하는 하드웨어 및 적절하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들중 여러 수단은 동일한 하드웨어 항목에 의해 구체화될 수 있다. 특정 측정들은 서로 다른 종속항들에서 인용되었다는 것이 이들 측정들의 조합이 유용하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims (12)

1. 일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 신호들을 처리하기 위한 방법으로서, 상기 컬러링된 화상들은 컬러 순차 디스플레이 상에 디스플레이될, 상기 방법에 있어서,

   일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 신호들을 수신하는 단계;

   적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들을 얻기 위하여 원색 공간과 상이한 컬러 공간에서 상기 수신된 신호들에 움직임 보상을 적용하는 단계;

   상기 일련의 컬러링된 화상들의 적어도 3원색 성분들을 얻기 위하여 상기 적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들을 원색 공간으로 변환하는 단계; 및

   상기 컬러링된 화상들 각각에 대한 상기 적어도 3원색 성분들을 디스플레이하는 단계로서, 상기 적어도 3원색 성분들은 적어도 일부 순차적으로 디스플레이되는, 상기 디스플레이 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 상기 수신된 신호들은 일련의 컬러링된 화상들의 적어도 3원색 성분들을 포함하며, 상기 방법은 상기 원색 공간과 상이한 상기 컬러 공간에서 상기 수신된 신호들에 상기 움직임 보상을 적용하기 전, 상기 원색 공간과 상이한 상기 컬러 공간으로 상기 적어도 3원색 성분들을 변환하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 원색 공간과 상이한 상기 컬러 공간은 휘도/채도 공간이고, 상기 움직임 보상은 적어도 부분적으로 움직임 보상된 휘도 신호를 적어도 얻기 위하여 상기 휘도/채도 공간에서 상기 신호들에 적용되는, 신호 처리 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 움직임 보상은 적어도 부분적으로 움직임 보상된 채도 신호들을 또한 얻기 위하여 상기 휘도/채도 공간에서 상기 수신된 신호들에 적용되고, 상기 움직임 보상은 상기 휘도 신호에 대해서 보다 상기 채도 신호들에 대해 적은 시간 순간(temporal instance)들 동안 수행되는, 신호 처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 컬러 화상들 각각에 대해 디스플레이되는 상기 원색 성분들중 적어도 3개는 순차적으로 디스플레이되며, 상기 움직임 보상은 단일 시간 순간 동안 움직임 추정으로부터 상기 일련의 컬러링된 화상들의 각 연속적인 화상들의 쌍에 대해서 움직임 벡터들을 도출하고, 상기 도출된 움직임 벡터들을 순차적으로 디스플레이되는 상기 적어도 3개의 원색 성분들중 적어도 2개의 성분들의 디스플레이의 상기 정확한 시간 순간들에 대해 적용하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 움직임 보상은 단일 패스내의 상기 일련의 컬러링된 화상들 중 다수의 화상들에 대해서 수행되는, 신호 처리 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 원색 성분들은 적색, 녹색 및 청색 성분들이고, 상기 움직임 보상은 상기 적색 성분의 디스플레이의 정확한 시간 순간에 대한 움직임 추정에 기초하는, 신호 처리 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 수신된 신호들은 인터레이싱(interlace)된 신호들이고, 상기 방법은 상기 원색 공간과 상이한 상기 컬러 공간에서 상기 수신된 인터레이싱된 신호들을 디인터레이싱(de-interlace)하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 움직임 보상은 상기 디인터레이싱 동안 수행되는, 신호 처리 방법.
10. 제3항에 있어서, 선행 화상으로부터 비움직임 보상된 샘플들, 현재 화상으로부터 비움직임 보상된 샘플들 및 컬러 부재를 표시하는 값을 사용하여 미디안 필터 동작에 의해 상기 일련의 컬러링된 화상들의 현재 화상에 대한 채도 신호들을 계산하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
11. 컬러 순차 디스플레이 상에 일련의 컬러링된 화상들을 디스플레이하는 장치에 있어서,

    일련의 컬러링된 화상들을 표현하는 신호들을 수신하는 수신부(4);

    적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들을 얻기 위하여 원색 공간(R, G, B)과 상이한 컬러 공간(Y, U, V)에서 수신된 화상 신호들에 움직임 보상을 적용하는 움직임 보상부(6-8); 및

    일련의 컬러링된 화상들의 적어도 3원색 성분들을 얻기 위하여 상기 움직임부(6-8)에 의해 제공된 적어도 부분적으로 움직임 보상된 신호들을 원색 공간으로 변환하고, 디스플레이를 위하여 상기 적어도 3원색 성분들(R, G, B)을 제공하는 변환부(9)를 포함하는 디스플레이 장치.
12. 컬러 순차 디스플레이 디바이스 상에 일련의 컬러링된 화상들을 디스플레이하는 시스템에 있어서,

    청구항 11에 청구된 장치; 및

    일련의 컬러링된 화상들의 각 화상을 위하여 상기 변환부로부터 수신된 적어도 3개의 원색 성분들을 디스플레이하는 컬러 순차 디스플레이(3)로서, 상기 적어도 3원색 성분들은 상기 컬러 순차 디스플레이에 의해 적어도 일부 순차적으로 디스플레이되는, 상기 컬러 순차 디스플레이(3)를 포함하는, 디스플레이 시스템.