KR20060031733A - 영상변환 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20060031733A
KR20060031733A KR1020040080705A KR20040080705A KR20060031733A KR 20060031733 A KR20060031733 A KR 20060031733A KR 1020040080705 A KR1020040080705 A KR 1020040080705A KR 20040080705 A KR20040080705 A KR 20040080705A KR 20060031733 A KR20060031733 A KR 20060031733A
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Abstract

움직임 추정을 입력영상의 특성에 적응적으로 이용하여 입력영상을 보간하는 영상변환 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 영상변환 장치는 입력영상 중에서 연속하여 입력되는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 보간하고자 하는 제1필드와 제3필드 중 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 검출하며, 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 소정값 이상인 필드가 존재하는지 여부를 검출하는 검출부, 및 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재여부에 따라 가중치를 달리하여, 검출된 필드정보의 차값이 작은 필드와 제2필드간 움직임 추정값과 제1필드와 제3필드간 움직임 추정값을 혼합하여 제2필드를 보간하는 보간부를 구비한다. 이에 의해, 보간시 사용되는 필드에 큰 움직임 변화가 있는 필드의 존재여부에 따라 적응적으로 움직임 추정을 이용하여 현재필드를 프로그레시브 영상으로 보간함으로써 저더발생을 감소시킬 수 있다.
프로그레시브, 움직임 추정, 가중치, 시간 보간

Description

영상변환 장치 및 그 방법{Apparatus for converting image and method the same}
도 1은 종래의 영상변환 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 장치의 블럭도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 장치의 검출부의 블럭도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 방법을 개락적으로 설명하기 위한 도면, 그리고
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 필드메모리 200: 검출부
201: 제1 필드차검출부 203: 제2 필드차검출부
205: 제1 비교부 207: 계산부
209: 제2 비교부 300: 보간부
310: 시간 보간부 301: 제1 움직임추정부
303: 제2 움직임추정부 305: 제3 움직임추정부
307: 먹스 309: 제1 혼합부
330: 공간 보간부 350: 제2 혼합부
본 발명은 영상변환 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 움직임 추정을 입력영상의 특성에 따라 적응적으로 이용하여 입력영상을 보간하는 영상변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
영화는 초당 화면 24장의 속도로 영상을 처리하며, 각각의 화면을 순간적으로 필름에 담아 저장하여 화면단위로 일시에 스크린에 비추는 프로그레시브(progressive) 방식을 사용한다. 이에 비해, TV는 칼라TV 전송방식에 따라 영상처리 속도가 상이한데, NTSC(National Television System Comittee)방식의 경우에는 초당 30장의 화면을 전송하고 PAL(Phase Alternation Line)방식 또는 SECAM(Sequential Couleur Memoire)의 경우에는 초당 25장의 화면을 전송한다. 그리고, TV는 전파를 통해 영상을 전송해야 하므로 매 화면을 수백개의 주사선으로 주사하여 촬영 및 전송하고, 브라운관에서도 주사에 의해 영상을 디스플레이한다.
또한, TV에서는 제한된 주사선을 이용하여 효과적으로 동영상을 나타내기 위해 한 프레임을 두개의 필드로 나누어 교대로 주사하는 비월주사(interlaced) 방법을 사용한다. 따라서, NTSC 방식은 초당 60필드, PAL 방식 또는 SECAM 방식은 초당 50필드로 영상을 처리하게 된다.
한편, 영화를 TV로 방영할 경우에는 영화와 TV의 초당 화면수가 다르기 때문 에 이를 맞추지 않고 필름을 그래도 TV화면속도로 재생하면, NTSC 방식의 경우에는 영상처리 속도가 초당 30화면이므로 움직임이 빠른 영화를 보게 된다. 따라서, 영화필름을 NTSC 방식의 TV로 전송할 경우 화면 속도를 맞추기 위해 초당 24 화면으로부터 60필드를 얻어야 하므로, 2화면으로부터 5필드를 얻으며 된다. 일반적으로는 2화면 중 첫 화면에서 3필드를 주사하고 나머지 화면에서 2필드를 주사하는 3:2 풀다운(pull-down) 방식을 사용한다. 반면, 영화필름을 PAL 방식 또는 SECAM 방식의 TV로 전송할 경우에는 초당 25 화면으로부터 50필드를 얻어야 하므로, 각각의 프레임에 대하여 2필드를 얻으면 된다. 이와 같이, 각각의 프레임에 대하여 2필드를 주사하는 방식을 2:2 풀다운 방식이라 한다.
도 1은 종래의 영상변환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 영화의 한 프레임은 홀수라인으로 구성된 탑필드와 짝수라인으로 구성된 바텀필드로 구성되며, TV에서 재현될 때의 3필드를 만들기 위해서는 탑필드 또는 바텀필드 중의 한 필드가 반복된다. 입력영상은 비월영상으로 AT는 A프레임의 탑필드, AB는 A프레임의 바텀필드이며, BT는 B프레임의 탑필드, BB 는 B프레임의 바텀필드이다. 입력영상을 프레그레시브 영상으로 변환할 때, 보간하고자 하는 AB의 이웃하는 필드인 AT와 BT를 이용하여 움직임 추정(MEAT BT)을 한 후, 이 움직임 추정을 이용하여 AB를 보간한다.
그러나, A프레임의 바텀필드를 보간시 사용되는 B프레임의 탑필드의 움직임 이 큰 경우에는 A프레임의 탑필드와 B프레임의 탑필드를 이용하여 추정된 움직임을 사용하여 보간하게 되면 보간된 A프레임에는 움직임 저더(judder)가 발생하게 된다. 즉, A프레임의 탑필드와 B프레임의 탑필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값의 평균값은 B프레임의 탑필드의 화소값에 치우지게 되어 이 움직임 추정값을 이용하여 보간된 A프레임에는 저더가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 보간시 사용되는 필드에 큰 움직임 변화의 존재여부에 따라 적응적으로 움직임 추정을 이용하여 영상을 보상하는 영상변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상변환 장치는 입력영상 중에서 연속하여 입력되는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제1필드와 제3필드 중 보간하고자 하는 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 검출하며, 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드가 존재하는지 여부를 검출하는 검출부, 및 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재여부에 따라 가중치를 달리하여, 검출된 필드정보의 차값이 작은 필드와 제2필드간 움직임 추정값과 제1필드와 제3필드간 움직임 추정값을 혼합하여 제2필드를 보간하는 보간부를 구비한다.
바람직하게는 검출부는, 제1필드와 제2필드간의 필드정보의 차값인 제1 필드정보의 차값을 검출하는 제1 필드차검출부, 제2필드와 제3필드간의 필드정보의 차값인 제2 필드정보의 차값을 검출하는 제2 필드차검출부, 제1 필드정보의 차값과 제2 필드정보의 차값을 비교하여 작은 값을 검출하는 제1 비교부, 제1 필드정보의 차값의 절대값인 제1 절대값과 제2 필드정보의 차값의 절대값인 제2 절대값을 계산하는 계산부, 및 제1 절대값과 제2 절대값을 각각 문턱값과 비교하여 문턱값 보다 큰 절대값이 존재하는지 여부를 판단하는 제2 비교부를 포함한다.
여기서, 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나이다.
또한 바람직하게는 보간부는, 제1필드와 제2필드간의 움직임 추정값인 제1 움직임 추정값을 계산하는 제1 움직임 추정부, 제2필드와 제3필드간의 움직임 추정값인 제2 움직임 추정값을 계산하는 제2 움직임 추정부, 제1필드와 제3필드간의 움직임 추정값인 제3 움직임 추정값을 계산하는 제3 움직임 추정부, 검출부의 결과에 따라 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 작은 값을 선택하는 먹스, 및 검출부의 결과에 따라 선택된 움직임 추정값과 제3 움직임 추정값을 혼합한 제1 보간값을 계산하는 제1 혼합부를 포함한다.
이때, 먹스는 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 검출부에서 검출된 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값을 선택한다.
그리고, 제1 혼합부는 검출부에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 제3 움직임 추정값 보다 선택된 움직임 추정값에 더 높은 가중치를 두고 혼합한다.
바람직하게는 보간부는, 제2필드의 필드정보를 이용하여 제2 보간값을 계산하는 공간 보간부, 및 검출부의 결과에 따라 제1 보간값과 상기 제2 보간값을 혼합 하여 제2필드를 보간하는 제2 혼합부를 더 포함한다.
이때, 제2 혼합부는 검출부에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 제2 보간값에 보다 제1 보간값에 더 높은 가중치를 두고 혼합한다.
한편, 본 발명의 영상변환 방법은 (a)입력영상 중에서 연속하여 입력되는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제1필드와 제3필드 중 보간하고자 하는 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 검출하며, 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 큰 필드의 존재 여부를 검출하는 단계, 및 (b)움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재여부에 따라 가중치를 달리하여, 검출된 필드정보의 차값이 작은 필드와 제2필드간 움직임 추정값과 제1필드와 제3필드간 움직임 추정값을 혼합하여 제2필드를 보간하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 (a)단계는, 제1필드와 제2필드간의 제1 필드정보의 차값, 제2필드와 제3필드간의 제2 필드정보의 차값을 검출하는 단계, 제1 필드정보의 차값과제2 필드정보의 차값을 비교하여 작은 값을 검출하는 단계, 제1 필드정보의 차값의 절대값인 제1 절대값과 제2 필드정보의 차값의 절대값인 제2 절대값을 계산하는 단계, 및 제1 절대값과 제2 절대값과 각각 문턱값을 비교하여 문턱값 보다 큰 절대값이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
이때, 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나이다.
또한 바람직하게는 (b)단계는, 제1필드와 제2필드간의 제1 움직임 추정값, 제2필드와 제3필드간의 제2 움직임 추정값, 그리고 제1필드와 제3필드간의 제3 움 직임 추정값을 계산하는 단계, (a)단계의 결과에 따라 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 작은 값을 선택하는 단계, 및 (a)단계의 결과에 따라 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 선택된 움직임 추정값과 제3 움직임 추정값을 혼합한 제1 보간값을 계산하는 단계를 포함한다.
여기서, 작은 값을 선택하는 단계는, 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 (a)단계에서 검출된 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값을 선택한다.
여기서, 제1 보간값은, (a)단계에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에 제3 움직임 추정값 보다 선택된 움직임 추정값에 더 높은 가중치를 두고 혼합한다.
바람직하게는 (b)단계는, 제2필드의 필드정보를 이용하여 제2 보간값을 계산하는 단계, 및 (a)단계의 결과에 따라 제1 보간값과 제2 보간값을 혼합한 보간값으로 제2필드를 보간하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 제1 보간값과 제2 보간값의 혼합은, (a)단계에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 제2 보간값 보다 제1 보간값에 더 높은 가중치를 두고 혼합한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 장치의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 영상변환 장치는 필드메모리(100), 검출(detection)부(200), 및 보간부(300)를 구비한다.
먼저, 필드메모리(100)는 입력영상을 필드별로 저장한다.
검출부(200)는 필드메모리(100)에 저장되어 있는 시간적으로 연속하는 세필드인 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제1필드와 제3필드 중 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 작은 필드를 선택한다. 또한, 검출부(200)는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부를 판단한다. 이때, 움직임 변화가 작은 필드의 선택 및 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부는 필드간 필드정보의 차값을 이용하여 검출한다. 필드간 필드정보의 차값이 작은 경우에 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 작은 필드로 판단한다. 그리고, 필드간 필드정보의 차값 중 문턱값 이상인 값이 존재하는 경우에 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 것으로 판단한다. 여기서, 필드간 필드정보의 차값은 필드간 화소값차, 필드간 저더량차, 필드간 SAD값차 등이 될 수 있다.
보간부(300)는 시간 보간(temporal interpolation)부(310), 공간 보간(spatial interpolaton)부(330) ,및 제2 혼합(mix)부(350)를 포함한다. 여기서, 시간 보간부(310)는 제1 움직임추정부(301), 제2 움직임추정부(303), 제3 움직임추정부(305), 먹스(MUX)(307), 및 제1 혼합부(309)를 구비한다.
시간 보간부(310)는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제2필드를 기준으로 계산된 필드간 움직임 추정(motion estimation)값 중 작은 값과 제1필드와 제3필드간의 움직임 추정값을 혼합하여 출력한다. 구체적으로는 시간 보간부(310)의 제1 움직임추정부(301)는 제1필드와 제2필드간의 제1 움직임 추정값을 계산한고, 제2 움직임추정부(303)는 제2필드와 제3필드간의 제2 움직임 추정값을 계산한 다. 그리고, 제3 움직임추정부(305)는 제1필드와 제3필드간의 제3 움직임 추정값을 계산한다. 즉, 제1 움직임추정부(301) 및 제2 움직임추정부(20)는 패러티(parity)가 다른 연속하는 필드간의 움직임 추정값을 계산한다. 반면, 제3 움직임추정부(30)는 패러티가 같은 연속하는 필드간인 제1필드 및 제3필드간의 움직임 추정값을 계산한다. 여기서, 패러티가 같은 필드는 탑필드(top field), 바텀필드(bottom field) 중에서 탑필드 상호간 또는 바텀필드 상호간을 패러티가 같은 필드라 한다.
그리고, 시간 보간부(310)의 먹스(307)는 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중에서 검출부(200)에서 선택된 움직임 변화가 작은 필드와 제2필드간에 계산된 움직임 추정값을 선택한다. 예를 들어, 검출부(200)에서 움직임 변화가 작은 필드로 제1필드가 선택된 경우, 먹스(307)는 제1 움직임추정부(301)와 제2 움직임추정부(303)에서 각각 계산된 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 제1필드와 제2필드간의 계산된 제1 움직임 추정값을 선택하여 출력한다.
시간 보간부(310)의 제1 혼합부(309)는 검출부(200)에서 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부에 따라 먹스(307)에서 선택된 움직임 추정값과 제3 움직임추정부(305)에서 계산된 움직임 추정값을 혼합한다. 구체적으로는 검출부(200)에서 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 것으로 판단된 경우에는 먹스(307)에서 선택된 움직임 추정값에 더 많은 가중치(weight)를 두고 제3 움직임추정부(305)에서 계산된 움직임 추정값과 혼합하여 제1 보간값을 계산한다.
이로 인해 제2필드를 보간시 움직임 변화가 작은 필드에 더 많은 가중치를 두고 움직임 변화가 큰 필드를 혼합하여 보간을 수행함으로써 동일한 가중치로 움직임 변화가 큰 필드를 사용하여 보간하는 경우에 발생하는 저더(judder) 발생을 줄일 수 있게 된다. 여기서, 도 2의 제1 혼합부(309)로 입력되는 flag-22ish 신호는 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 큰 필드가 존재하는 경우에 검출부(200)로부터 제1 혼합부(309)로 입력되는 신호이다.
보간부(300)의 공간 보간부(330)는 보간하고자 하는 필드인 제2필드의 필드정보를 이용하여 보간을 수행한다. 즉, 공간 보간부(330)는 보간하고자 하는 제2필드와 시간적으로 연속하는 제1필드 또는 제3필드의 필드정보를 이용하여 제2필드를 보간하는 것이 아니라, 보간하고자 하는 필드정보를 이용하여 보간을 수행한다.
보간부(300)의 제2 혼합부(350)는 검출부(200)에서 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부의 검출결과에 따라 시간 보간부(310)의 제1 보간값과 공간 보간부(330)의 제2 보간값을 혼합한다. 검출부(200)에서 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 것으로 판단된 경우에는 제2 혼합부(350)는 시간 보간부(310)의 제1 보간값에 더 많은 가중치를 두고 공간 보간부(330)의 제2 보간값을 혼합한다.
반면, 검출부(200)에서 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에는 제2 혼합부(350)는 공간 보간부(330)의 제2보간값에 더 많은 가중치를 두고 시간 보간부(310)의 제1 보간값을 혼합한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 장치의 검출부(200)의 블럭도이 다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 검출부(200)는 제1 필드차검출부(201), 제2 필드차검출부(203), 제1 비교부(205), 계산부(207), 및 제2 비교부(209)를 포함한다.
먼저, 제1 필드차검출부(201)는 연속하여 입력되는 세필드인 제1필드, 제2필드, 제3필드 중 제1필드와 제2필드간의 필드정보의 차값인 제1 필드정보의 차값을 검출한다. 그리고, 제2 필드차검출부(203)는 제2필드와 제3필드간의 필드정보의 차값인 제2 필드정보의 차값을 검출한다. 여기서, 필드간 필드정보의 차값은 필드간 화소값차, 필드간 저더량차, 필드간 SAD값차 등이 될 수 있다.
제1 비교부(205)는 제1 필드정보의 차값과 제2 필드정보의 차값 중 작은 필드정보의 차값을 검출하고, 제1필드와 제3필드 중 작은 필드정보의 차값을 갖는 필드를 선택한다. 즉, 제2필드를 기준으로 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드가 제1필드와 제3필드 중 어느 하나로 선택되며, 이러한 결과는 먹스(307)로 출력된다. 이때, 필드정보의 차값이 작은 필드는 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 작은 필드에 해당한다.
계산부(207)는 제1 필드정보의 차값과 제2 필드정보의 차값의 절대값을 계산한다.
제2 비교부(209)는 계산부(207)에서 계산된 절대값과 문턱값(threshold)을 비교하여 제2필드를 기준으로 움직임 변환가 큰 필드가 존재하는지 여부를 판단한다. 즉, 계산된 절대값이 문턱값 보다 큰 경우에는 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 큰 필드가 존재하는 것으로 판단하며, 이러한 결과는 제1 혼합부(50)로 출력 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 연속하여 입력되는 세필드 AT, AB, BT를 이용하여 움직임 추정값을 계산하고, 계산된 움직임 추정값을 이용하여 AB를 시간 보간한다. 여기서, 제1필드인 AT는 A 프레임의 탑필드이고, 제3필드인 BT는 B 프레임의 탑필드이다. 그리고, 제2필드인 AB는 현재필드로서 보간되는 필드이며, A 프레임의 바텀필드이다.
제1필드와 제2필드간의 움직임 추정값인 AT와 AB간의 움직임 추정값(MEAT AB), 제2필드와 제3필드간의 움직임 추정값인 AB와BT간의 움직임 추정값(MEAB BT), 제1필드와 제3필드간의 움직임 추정값인 AT와BT간의 움직임 추정값(MEATB T)를 계산한다. 그리고, MEATAB값과 MEABBT값 중 작은 값과 MEATB T값을 혼합하여 제2필드 보간에 사용할 움직임 추정값으로 한다. 이때, MEATAB값과 MEABBT값 중 작은 값이 MEATAB값이라 할때, 보간에 사용할 움직임 추정값을 수식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112004045893805-PAT00001
여기서, W는 가중치이며, W값은 AT또는 BT가 AB기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부에 따라 달라진다. 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 경우에는 가중치는 0.5 보다 큰 값을 갖게 된다. 그리고, MCAtAB는 A T와 AB간의 움직임 추정에 의한 움직임 보상(motion compensation)을 나타내며, MCAtBT는 A T와 BT간의 움직임 추정에 의한 움직임 보상을 나타낸다. 수학식1에서 AB을 제외한 W*MCAtAB+(1-W)*MCAtBT는 제1 보간값에 해당한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상변환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 필드메모리(100)에 저장된 연속하는 세필드인 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제2필드를 기준으로 제1필드와 제3필드 중 움직임 변화가 작은 필드를 검출하고, 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부를 검출한다(S401). 제1필드와 제2필드간의 제1 필드정보의 차값과, 제2필드와 제3필드간의 제2 필드정보의 차값을 검출하고, 제1 필드정보의 차값과 제2 필드정보의 차값을 비교하여 작은 필드정보의 차값을 검출한다. 작은 필드정보의 차값을 갖는 필드는 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 작은 필드에 해당한다.
그리고, 제1 필드정보의 차값과 제2 필드정보의 차값을 각각 문턱값과 비교 하여 문턱값 보다 큰 값이 존재하는 경우에는 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 것으로 판단한다.
이어, 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 제2필드 보간시 사용할 움직임 추정값을 선택한다(S403). 제1필드와 제2필드간의 움직임 추정값인 제1 움직임 추정값을 계산하고, 제2필드와 제3필드간의 움직임 추정값인 제2 움직임 추정값을 계산한다. 그리고, 제1필드와 제3필드 중 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 작은 필드로 선택된 필드를 포함하여 계산된 움직임 추정값을 제2필드 보간시 사용할 움직임 추정값으로 선택한다.
이어, 제1필드와 제3필드를 이용하여 제3 움직임 추정값을 계산한다(S405).
이어, 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부에 따라 제1 움직임 추정값과 제2 움직임 추정값 중 선택된 움직임 추정값과 제3 움직임 추정값을 혼합한다(S407). 제1필드와 제3필드 중 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 것으로 판단된 경우에는 선택된 움직임 추정값에 더 많은 가중치를 두고 제3 움직임 추정값과 혼합한다. 반면, 제1필드와 제3필드 중 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에는 제3 움직임 추정값에 더 많은 가중치를 두고 선택된 움직임 추정값과 혼합한다.
이는 보간하고자 하는 필드인 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 경우에, 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값에 많은 가중치를 두어 제2필드를 보간하도록 한다. 따라서, 큰 움직 임 변화가 있는 필드를 상대적으로 많이 이용하여 제2필드를 보간하는 경우에 발생하는 저더를 감소시킬 수 있다.
이어, 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는지 여부에 따라 시간 보간부(310)의 값과 공간 보간부(330)의 값을 혼합하여 현재필드인 제2필드를 보간한다(S409). 제1필드와 제3필드 중 제2필드를 기준으로 큰 움직임 변화가 있는 필드가 존재하는 경우에는 시간 보간부(310)의 제1 보간값에 더 많은 가중치를 두고 공간 보간부(330)의 제2 보간값을 혼합하여 제2필드를 보간한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 보간시 사용되는 필드에 큰 움직임 변화가 있는 필드의 존재여부에 따라 적응적으로 움직임 추정을 이용하여 현재필드를 프로그레시브 영상으로 보간함으로써 저더발생을 감소시킬 수 있다.
또한, 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.

Claims (18)

  1. 입력영상 중에서 연속하여 입력되는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 상기 제1필드와 상기 제3필드 중 보간하고자 하는 상기 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 검출하며, 상기 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드가 존재하는지 여부를 검출하는 검출부; 및
    상기 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재여부에 따라 가중치를 달리하여, 상기 검출된 필드정보의 차값이 작은 필드와 상기 제2필드간 움직임 추정값과 상기 제1필드와 제3필드간 움직임 추정값을 혼합하여 상기 제2필드를 보간하는 보간부;를 포함하는 것을 특징으로 영상변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 제1필드와 상기 제2필드간의 필드정보의 차값인 제1 필드정보의 차값을 검출하는 제1 필드차검출부;
    상기 제2필드와 상기 제3필드간의 필드정보의 차값인 제2 필드정보의 차값을 검출하는 제2 필드차검출부;
    상기 제1 필드정보의 차값과 상기 제2 필드정보의 차값을 비교하여 작은 값을 검출하는 제1 비교부;
    상기 제1 필드정보의 차값의 절대값인 제1 절대값과 상기 제2 필드정보의 차 값의 절대값인 제2 절대값을 계산하는 계산부; 및
    상기 제1 절대값과 제2 절대값을 각각 문턱값과 비교하여 상기 문턱값 보다 큰 절대값이 존재하는지 여부를 판단하는 제2 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보간부는,
    상기 제1필드와 상기 제2필드간의 움직임 추정값인 제1 움직임 추정값을 계산하는 제1 움직임 추정부;
    상기 제2필드와 상기 제3필드간의 움직임 추정값인 제2 움직임 추정값을 계산하는 제2 움직임 추정부;
    상기 제1필드와 상기 제3필드간의 움직임 추정값인 제3 움직임 추정값을 계산하는 제3 움직임 추정부;
    상기 검출부의 결과에 따라 상기 제1 움직임 추정값과 상기 제2 움직임 추정값 중 작은 값을 선택하는 먹스; 및
    상기 검출부의 결과에 따라 상기 선택된 움직임 추정값과 상기 제3 움직임 추정값을 혼합한 제1 보간값을 계산하는 제1 혼합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 먹스는 상기 제1 움직임 추정값과 상기 제2 움직임 추정값 중 상기 검출부에서 검출된 상기 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 혼합부는 상기 검출부에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 상기 제3 움직임 추정값 보다 상기 선택된 움직임 추정값에 더 높은 가중치를 두고 혼합하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 보간부는,
    상기 제2필드의 필드정보를 이용하여 제2 보간값을 계산하는 공간 보간부; 및
    상기 검출부의 결과에 따라 상기 제1 보간값과 상기 제2 보간값을 혼합하여 상기 제2필드를 보간하는 제2 혼합부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 혼합부는 상기 검출부에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 상기 제2 보간값에 보다 상기 제1 보간값에 더 높은 가중치를 두고 혼합하는 것을 특징으로 하는 영상변환 장치.
  10. (a)입력영상 중에서 연속하여 입력되는 제1필드, 제2필드, 및 제3필드를 이용하여 상기 제1필드와 상기 제3필드 중 보간하고자 하는 상기 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 검출하며, 상기 제2필드를 기준으로 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재 여부를 검출하는 단계; 및
    (b)상기 움직임 변화가 문턱값 이상인 필드의 존재여부에 따라 가중치를 달리하여, 상기 검출된 필드정보의 차값이 작은 필드와 상기 제2필드간 움직임 추정값과 상기 제1필드와 제3필드간 움직임 추정값을 혼합하여 상기 제2필드를 보간하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 제1필드와 상기 제2필드간의 제1 필드정보의 차값, 상기 제2필드와 상기 제3필드간의 제2 필드정보의 차값을 검출하는 단계;
    상기 제1 필드정보의 차값과 상기 제2 필드정보의 차값을 비교하여 작은 값을 검출하는 단계;
    상기 제1 필드정보의 차값의 절대값인 제1 절대값과 상기 제2 필드정보의 차값의 절대값인 제2 절대값을 계산하는 단계; 및
    상기 제1 절대값과 상기 제2 절대값과 각각 문턱값을 비교하여 상기 문턱값 보다 큰 절대값이 존재하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필드정보의 차값은 연속하는 필드간 화소값차, 저더량차, SAD값차 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제1필드와 상기 제2필드간의 제1 움직임 추정값, 상기 제2필드와 상기 제3필드간의 제2 움직임 추정값, 그리고 상기 제1필드와 상기 제3필드간의 제3 움직임 추정값을 계산하는 단계;
    상기 (a)단계의 결과에 따라 상기 제1 움직임 추정값과 상기 제2 움직임 추정값 중 작은 값을 선택하는 단계; 및
    상기 (a)단계의 결과에 따라 상기 제1 움직임 추정값과 상기 제2 움직임 추정값 중 선택된 움직임 추정값과 상기 제3 움직임 추정값을 혼합한 제1 보간값을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 작은 값을 선택하는 단계는, 상기 제1 움직임 추정값과 상기 제2 움직임 추정값 중 상기 (a)단계에서 검출된 상기 제2필드와 필드정보의 차값이 작은 필드를 이용하여 계산된 움직임 추정값을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 보간값은, 상기 (a)단계에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에 상기 제3 움직임 추정값 보다 상기 선택된 움직임 추정값에 더 높은 가중치를 두고 혼합하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제2필드의 필드정보를 이용하여 제2 보간값을 계산하는 단계; 및
    상기 (a)단계의 결과에 따라 제1 보간값과 상기 제2 보간값을 혼합한 보간값으로 상기 제2필드를 보간하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 보간값과 상기 제2 보간값의 혼합은, 상기 (a)단계에서 움직임 변화가 큰 필드가 검출된 경우에는 상기 제2 보간값 보다 상기 제1 보간값에 더 높은 가중치를 두고 혼합하는 것을 특징으로 하는 영상변환 방법.
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