KR20070010910A - 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러 및 영상스케일링 방법 - Google Patents

영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러 및 영상스케일링 방법 Download PDF

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Abstract

영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러 및 영상 스케일링 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러는 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 출력하는 영상신호 분석부, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 스케일링 필터를 생성하는 필터 생성부 및 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행하는 영상 처리부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 입력영상에 대응하여 적응적으로 생성된 스케일링 필터를 이용하여 영상 스케일링을 수행하므로 사용자에게 최적의 화질을 제공할 수 있는 장점이 있다.
스케일러, 필터, 컷오프 주파수, 천이 대역폭, 탭

Description

영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러 및 영상 스케일링 방법{The adaptive image scaler on the basis of the image signal and the method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러의 구성을 도시한 블럭도, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일링 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *
10: 영상신호 분석부 20: 마이컴
30: 메모리 40: 필터 생성부
50: 영상 처리부 100: 영상 스케일러
본 발명은 영상 스케일러 및 영상 스케일링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력영상신호의 크기에 대응되는 필터를 자동으로 생성, 적용하여 영상 스케일링시 최적의 화질을 제공할 수 있는 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스 케일러 및 영상 스케일링 방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Digital-mirror Device), PDP(Plasma Display Panel)와 같은 디지털 디스플레이 장치는 디스플레이 해상도가 제품에 따라 각각 고정되어 있기 때문에 디지털 디스플레이 장치에 입력되는 다양한 해상도를 갖는 영상을 해당 디스플레이 장치의 해상도에 일치되도록 변환시켜 주어야 한다. 이와 같이 입력영상과 출력영상의 크기가 다를 경우, 입력영상의 크기 즉, 입력영상의 해상도를 변환하기 위한 스케일러가 필요하다.
일반적으로 스케일러(scaler)는 각각의 스케일링 비율에 따라서 기설정된 4-5개의 세팅값을 이용하여 영상신호의 입출력 크기 비율에 따라 스케일링 필터를 선택하여 사용할 수 있게 되어 있다.
그러나, 이와 같은 스케일러는 몇 개의 대표적인 필터로 스케일링 비율을 구분하고, 구분된 스케일링 비율에 따라 입력신호를 할당하는 방식을 사용한다. 따라서, 입력영상신호에 대응되는 최적의 스케일링 필터가 적용되지 못하여 영상에 대한 미세한 질감을 표현하지 못하는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 동영상에서는 크게 느껴지지 못하지만, PC 신호와 같은 미세한 글자를 살펴보면 이러한 현상을 확연히 알 수 있다.
한편, 일부 고가의 스케일러에서는 입력영상신호의 크기에 대응되는 필터를 제품 개발자가 일일이 제작한 후, 스케일러의 메모리에 저장하여 사용했으나, 이러한 방식은 입력영상신호의 다양한 화면 변경에 따른 경우의 수를 고려하면, 개발자에 매우 큰 부담을 지우는 것으로, 실제로 입력영상신호의 크기에 맞는 최적의 필 터를 개발자가 일일이 설계하여 사용하는 것은 거의 불가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은 입력영상의 크기에 대응되는 최적의 필터를 자동으로 생성하여 적용함으로써, 스케일링시 최적의 화질을 제공할 수 있도록 한 입력영상의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러 및 영상 스케일링 방법을 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상신호의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러는 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 출력하는 영상신호 분석부; 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 스케일링 필터를 생성하는 필터 생성부; 및 상기 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행하는 영상 처리부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 영상 스케일러는 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 상기 필터 생성부에서 생성된 스케일링 필터를 저장하는 메모리;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 영상 스케일러는 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장되어있는지 확인하는 마이컴;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 마이컴은, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장되지 않은 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 상기 필터 생성부에 제공하여 스케일링 필터를 생성하도록 제어하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 마이컴은, 상기 필터부에서 생성된 스케일링 필터를 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 상기 메모리에 저장하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 마이컴은, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장된 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보와 대응되는 스케일링 필터를 상기 메모리에서 읽어와서, 상기 영상 처리부에 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 디스플레이 장치는, 제1항의 영상 스케일러;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 영상 스케일링 방법은 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 파악하는 단계; 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 기저장되어있는지 확인하는 단계; 확인결과, 기저장되지 않은 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 스케일링 필터를 생성하는 단계; 및 상기 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 생성된 상기 스케일링 필터는, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 저장되는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 입력영상의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일러의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 영상 스케일러(100)는 영상신호 분석부(10), 마이컴(20), 메모리(30), 필터 생성부(40) 및 영상 처리부(50)를 포함한다.
영상신호 분석부(10)는 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 마이컴(20)에 제공한다.
마이컴(20)은 영상 스케일러(100)를 전반적으로 제어한다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 마이컴(20)은 영상신호 분석부(10)로부터 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 필터생성부(40)에 제공하여 입력영상신호에 최적화된 스케일링 필터가 생성되도록 제어한다.
필터 생성부(40)는 마이컴(20)으로부터 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수를 이용하여 최종적인 스케일링 필터를 생성한다. 일반적으로 필터계수 산출시 고려되는 인자(factor)는 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보 이외에도 컷오프 주파수(cut-off frequency), 천이 대역폭(transition band), 필터 탭(tap) 수 등이 있다.
이 중 영상의 경계에 대한 특성을 결정하는 인자들인 컷오프 주파수나 천이 대역폭은 디스플레이 장치의 종류(ex:LCD, PDP, DMD 등)와 사용자(화질 평가자)의 주관적, 객관적 요소 등에 의해 결정되면, 화면의 크기에 따라 변하지 않고 고정된 값으로 결정된다. 또한, 필터의 탭 수는 영상 스케일러의 성능에 따라 고정된 값으로 결정된다.
메모리(30)는 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 생성된 스케일링 필터를 저장한다. 따라서, 마이컴(20)은 동일한 수평/수직 성분의 크기를 갖는 영상신호가 입력되면, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 필터 생성부(40)에 제공하지 않으며, 이에 따라 필터 생성부(40)에서는 필터계수를 산출하는 프로세스는 수행되지 않는다. 동일한 과정을 중복적으로 수행하는 것은 무의미하기 때문이다. 즉, 이 경우 마이컴(20)은 메모리(30)에 기저장된 스케일링 필터를 가져와서 영상 처리부(50)에 제공하며, 이에 의해 영상 스케일링이 수행된다.
영상 처리부(50)는 필터 생성부(40)로부터 제공받은 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행함으로써 원하는 해상도의 영상신호를 출력한다.
도 2는 본 발명에 따른 입력영상의 크기에 기초한 적응적 영상 스케일링 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
흐름도를 참조하면, 먼저, 외부 영상소스로부터 영상신호가 입력되면(S210), 영상신호 분석부(10)는 입력영상신호를 분석하여 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 파악한 후, 파악된 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 마이컴(20)에 제공한다(S220).
마이컴(20)은 영상신호 분석부(10)에서 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 메모리(30)에 기저장되어있는지 확인한다(S230).
확인 결과, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 메모리(30)에 기저장되어 있지 않은 경우(S240), 마이컴(20)은 영상신호 분석부(10)에서 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 필터 생성부(40)에 제공한다(S250).
필터 생성부(40)는 마이컴(20)으로부터 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 최종적인 스케일링 필터를 생성한다(S260).
이 때, 필터계수 산출시에는 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보 이외에도, 컷오프 주파수, 천이 대역폭, 필터의 탭 수 등이 고려된다. 그러나, 이 중 영상의 경계에 대한 특성을 결정하는 인자들인 컷오프 주파수나 천이 대역폭은 디스플레이 장치의 종류(ex:LCD, PDP, DMD 등)와 사용자(화질 평가자)의 주관적, 객관적 요소 등에 의해 결정되면, 화면의 크기에 따라 변하지 않고 고정된 값으로 결정된다. 또한, 필터의 탭 수는 영상 스케일러의 성능에 따라 고정된 값으로 결정된다.
따라서, 필터계수 산출시 고려되는 4개의 인자 중 컷오프 주파수, 천이 대역폭, 필터의 탭 수 등은 추가적인 변동이 없는 경우, 제품 개발자에 의해 입력된 초기값이 그대로 적용된다. 한편, 사용자가 원하는 경우, 사용자로 하여금 상기 컷오프 주파수, 천이 대역폭, 필터의 탭 수 등을 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하 다.
한편, S260 단계에서 생성된 스케일링 필터는 마이컴(20)의 제어에 의해 메모리(30)에 저장되는 동시에 영상 처리부(50)에 제공된다(S270). 이 때, 마이컴(20)은 필터 생성부(40)에서 생성된 스케일링 필터를 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 메모리(30)에 저장한다. 따라서, 차후에 동일한 수평/수직 성분의 크기를 갖는 영상신호가 입력되는 경우, 스케일링 필터 생성 절차가 중복적으로 수행되는 것이 방지된다.
이어서, 영상 처리부(50)는 필터 생성부(40)로부터 제공받은 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행함으로써 원하는 해상도의 영상신호를 출력한다(S280).
한편, S230 단계에서 확인 결과, 영상신호 분석부(10)에서 제공받은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 메모리(30)에 기저장되어 있는 경우(S240:Y), 마이컴(20)은 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보와 대응되는 스케일링 필터를 메모리(30)에서 읽어와서, 영상 처리부(50)에 제공한다(S245).
이 때, 영상 처리부(50)는 마이컴(20)으로부터 제공받은 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행함으로써 원하는 해상도의 영상신호를 출력한다(S280).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 입력영상에 대응하여 적응적 으로 생성된 스케일링 필터를 이용하여 영상 스케일링을 수행하므로 사용자에게 최적의 화질을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 종래와 같이 입력영상신호의 크기에 대응되는 필터를 제품 개발자가 일일이 제작하여 메모리에 저장할 필요가 없게 되므로, 제품 개발에 소요되는 시간 및 비용 등을 줄일 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위에 있게 된다.

Claims (9)

  1. 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 출력하는 영상신호 분석부;
    상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 스케일링 필터를 생성하는 필터 생성부; 및
    상기 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행하는 영상 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 상기 필터 생성부에서 생성된 스케일링 필터를 저장하는 메모리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  3. 제2항에 있어서,
    입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장되어있는지 확인하는 마이컴;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  4. 제3항에 있어서. 상기 마이컴은,
    입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장되지 않은 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 상기 필터 생성부에 제공하여 스케일링 필터를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이컴은,
    상기 필터부에서 생성된 스케일링 필터를 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  6. 제3항에 있어서, 상기 마이컴은,
    입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 상기 메모리에 기저장된 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보와 대응되는 스케일링 필터를 상기 메모리에서 읽어와서, 상기 영상 처리부에 제공하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일러.
  7. 제1항의 영상 스케일러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 장치.
  8. 외부영상소스로부터 입력되는 입력영상신호를 분석하여, 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보를 파악하는 단계;
    상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보가 기저장되어있는지 확인하는 단계;
    확인결과, 기저장되지 않은 경우, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기에 관한 정보에 기초하여 스케일링에 사용될 필터의 계수를 산출하고, 산출된 필터계수에 기초하여 스케일링 필터를 생성하는 단계; 및
    상기 스케일링 필터를 이용하여 입력영상신호에 대해 수평 및 수직 방향으로 필터링을 각각 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 스케일링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    생성된 상기 스케일링 필터는, 상기 입력영상신호의 수평/수직 성분의 크기 별로 저장되는 것을 특징으로 하는 영상 스케일링 방법.
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