KR20070010929A - Image apparatus using motion detection for flame compensation and method thereof - Google Patents

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KR20070010929A KR1020050065924A KR20050065924A KR20070010929A KR 20070010929 A KR20070010929 A KR 20070010929A KR 1020050065924 A KR1020050065924 A KR 1020050065924A KR 20050065924 A KR20050065924 A KR 20050065924A KR 20070010929 A KR20070010929 A KR 20070010929A
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한제희
이갑근
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삼성전자주식회사
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Abstract

An image apparatus for compensating frames by using motion detection and a frame compensating method of the apparatus are provided to perform frame compensation once for 1000 frames to make one cycle have total 1001 frames to prevent flickering. A first image having a first frequency is stored frame by frame(S210). The number of stored frames is counted(S220). Motion is detected from the stored frames. When the counted number of frames reaches a predetermined number, a frame of a still image or a frame of an image having small motion is detected from the stored frames(S230). The first image is compensated by using the detected frame to generate a second image having a second frequency(S240). The first frequency is 59.94Hz and the second frequency is 60Hz.

Description

움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기 및 그의 프레임보상방법{Image apparatus using motion detection for flame compensation and method thereof}Image apparatus using motion detection for flame compensation and method

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기의 블럭도,1 is a block diagram of an image device for compensating a frame using a motion detection function according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임보상방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,2 is a flowchart provided to explain a frame compensation method according to an embodiment of the present invention, and

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임보상방법의 설명에 제공되는 도면이다.3 is a view provided to explain a frame compensation method according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 영상기기 110: 영상처리부100: image device 110: image processing unit

120: 프레임 메모리부 130: 프레임 카운터120: frame memory unit 130: frame counter

140: 움직임 검출부140: motion detection unit

본 발명은 프레임을 보상하는 영상기기 및 그의 프레임보상방법에 관한 것으 로, 더욱 상세하게는 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기 및 그의 프레임보상방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image device for compensating a frame and a frame compensation method thereof, and more particularly, to an image device for compensating a frame using a motion detection function and a frame compensation method thereof.

종래의 디인터레이스 블럭에서는 메모리를 이용한 프레임 재생비 변환을 통해 35Hz 나 25Hz등의 영상을 60Hz의 영상으로 변환하여 디스플레이한다.In the conventional deinterlace block, a 35Hz or 25Hz image is converted into a 60Hz image and displayed by converting a frame reproduction ratio using a memory.

그런데, 일반방송을 신호인 NTSC(National Television System Committee)신호의 경우는, 수직 주파수가 59.94Hz로서 60Hz와 프레임 차이가 거의 없어, 프레임 재생비를 바꿔주지 않는다.However, in the case of the NTSC (National Television System Committee) signal, which is a general broadcast signal, the vertical frequency is 59.94 Hz, and there is almost no frame difference from 60 Hz. Therefore, the frame reproduction ratio is not changed.

이에 따라, 출력이 60Hz로 고정되어 있는 영상기기에 NTSC신호가 입력될 때, 59.94Hz와 60Hz의 두 수직동기의 차이가 한 프레임이 되는 1001번째 프레임에서 한 프레임이 없어 화면이 끊기는 현상이 발생한다. 이에 의해, 빠른 동영상이 재생될 시에는 화면의 흔들림이 발생한다.Accordingly, when the NTSC signal is input to the video device whose output is fixed at 60 Hz, the screen is disconnected because there is no one frame in the 1001th frame where the difference between two vertical synchronizations of 59.94 Hz and 60 Hz becomes one frame . As a result, the screen shakes when the fast moving picture is played.

여기서, "NTSC방식"은 미국 컬러TV의 영상표준을 규정하고 있는 위원회 방식이며, 합성영상신호가 초당 59.94의 화면재생비를 갖도록 규정하고 있으며, 각 화면은 525개의 선과 1600만 개의 색을 포함할 수 있도록 하였다. 현재 우리나라도 NTSC의 방송방식을 사용하고 있다.Here, the "NTSC method" is a committee method that defines the video standard of the US color TV, the composite video signal has a screen refresh rate of 59.94 per second, each screen will contain 525 lines and 16 million colors To make it possible. At present, Korea also uses NTSC broadcasting.

따라서, 본 발명의 목적은, 움직임검출기능을 이용하여, 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중 어느 하나 사이에서 프레임보상을 1000프레임당 1회씩 실시하여, 한 주기가 총1001개의 프레임이 되도록 하여 화면이 끊어지는 현상을 개선하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use a motion detection function to perform frame compensation once per 1000 frames between any one of a frame of a still image or a frame of a relatively small motion image. The purpose is to improve the phenomenon that the screen is broken by making the frame.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기 및 그의 프레임보상방법은 제1 수직주파수를 가지는 제1 영상을 프레임 단위로 저장하는 단계, 상기 저장되는 프레임의 개수를 카운팅하는 단계, 상기 저장되는 프레임에 대한 움직임을 검출하는 단계, 및 상기 카운팅된 프레임의 개수가 소정 개수가 되면, 검출된 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를, 상기 제1 영상에 보상함으로써, 제2 수직주파수를 가지는 제2 영상을 생성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, an image device for compensating a frame by using a motion detection function and a frame compensation method thereof include: storing a first image having a first vertical frequency in units of frames, Counting the number, detecting the movement of the stored frame, and when the number of the counted frames reaches a predetermined number, either one of the detected still image frame or the frame of the relatively small motion image is selected. And generating a second image having a second vertical frequency by compensating for the first image.

바람직하게는, 상기 제1 주파수는 NTSC(National Television System Committee)방식의 59.94Hz의 주파수이고, 제2 주파수는 영상기기가 생성하는 60Hz의 주파수인 것을 포한한다.Preferably, the first frequency includes a frequency of 59.94 Hz of the National Television System Committee (NTSC) system, and the second frequency includes a frequency of 60 Hz generated by the video device.

더 바람직하게는, 카운팅되는 프레임의 개수인 소정의 개수는 1000개인 것을 포함한다.More preferably, the predetermined number, which is the number of frames counted, includes 1000.

또한, 상기 프레임보상은 ME/MC(Motion Estimation/Motion Compensation)기술이 적용되는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the frame compensation preferably includes the application of the ME / MC (Motion Estimation / Motion Compensation) technology.

여기서, 제1 수직주파수를 가지는 제1 영상을 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부, 상기 저장되는 프레임의 개수를 카운팅하는 프레임 카운터, 상기 저장되는 프레임에 대한 움직임을 검출하는 움직임검출부, 및 상기 카운팅된 프레임의 개수가 소정 개수가 되면, 검출된 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를, 상기 제1 영상에 보상함으로써, 제2 수직 주파수를 가지는 제2 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하는 것이 바람직하다.Here, a frame memory unit for storing the first image having a first vertical frequency in units of frames, a frame counter for counting the number of the stored frames, a motion detector for detecting a motion of the stored frame, and the counted number When the number of frames reaches a predetermined number, an image for generating a second image having a second vertical frequency by compensating for the first image, either the detected frame of the still image or a frame of a relatively small motion image. It is preferable to include a treatment part.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.`Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기의 블럭도이다.1 is a block diagram of an image device for compensating a frame using a motion detection function according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 영상기기(100)는 영상처리부(110), 프레임 메모리부(120), 프레임 카운터(130), 움직임 검출부(140)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the image apparatus 100 includes an image processor 110, a frame memory unit 120, a frame counter 130, and a motion detector 140.

영상처리부(110)는 수직주파수가 59.94Hz인 영상을 입력받아 60Hz의 주파수를 갖는 영상을 출력하여 디스플레이한다.The image processor 110 receives an image having a vertical frequency of 59.94 Hz and outputs and displays an image having a frequency of 60 Hz.

구체적으로, 영상처리부(110)는 NTSC방식의 수직주파수가 59.94Hz인 입력영상의 프레임을 프레임 메모리부(120)로 전달하고, 움직임 검출부(150)로부터 전달받은 검출된 프레임을 보상하여, 프레임이 보상된 60Hz의 영상을 출력한다.In detail, the image processor 110 transmits a frame of an input image having a vertical frequency of 59.94 Hz to the frame memory unit 120 and compensates for the detected frame received from the motion detector 150. The compensated 60Hz image is output.

프레임 메모리부(120)는 영상처리부(110)로부터 전달되는 주기별 1000개의 프레임이 저장된다.The frame memory unit 120 stores 1000 frames for each cycle transmitted from the image processor 110.

프레임 카운터(130)는 프레임 메모리부(120)에 저장된 입력영상을 프레임별로 카운팅(counting)하여, 프레임이 1000개가 되었을 때, 이를 영상처리부(110)에 알린다.The frame counter 130 counts the input image stored in the frame memory unit 120 for each frame, and notifies the image processor 110 when the number of frames is 1,000.

여기서, 프레임 카운터(130)에서 카운팅되는 프레임이 1000개인 것은 출력이 60Hz로 고정되어 있는 영상기기의 프레임카운터에 NTSC방식의 59.94Hz의 신호가 입력될 때, 59.94Hz와 60Hz의 두 수직동기의 차이가 한 프레임이 되는 1001번째 프레임에서 한 프레임이 없기 때문이다.Here, the number of frames counted by the frame counter 130 is 1000. When the NTSC signal of 59.94 Hz is input to the frame counter of the video device whose output is fixed at 60 Hz, the difference between the two vertical synchronizations of 59.94 Hz and 60 Hz This is because there is no one frame in the 1001th frame where H is one frame.

움직임 검출부(140)는 저장된 주기별 1000개의 프레임 중 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를 검출하고, 검출된 정지영상의 프레임이나 상기 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중 어느 하나를 영상처리부(110)로 전달한다.The motion detector 140 detects any one of a frame of a still image or a frame of a relatively small motion image among 1000 frames per cycle, and detects a frame of the detected still image or a frame of the relatively small motion image. Transfer any one to the image processor 110.

프레임 카운터(130)로 부터 프레임 메모리부(120)에 1000개의 프레임이 저장되었다는 정보를 전달받은 영상처리부(110)는 움직임 검출부(140)로 부터 전달받은 정지영상의 프레임이나 상기 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중 어느 하나를 프레임 메모리부(120)에서 읽어 들여, 프레임이 보상된 60Hz의 영상을 출력한다.The image processor 110 receiving information that 1000 frames are stored in the frame memory unit 120 from the frame counter 130 is a frame of a still image received from the motion detector 140 or the relatively small movement. One of the frames of the image is read by the frame memory unit 120 to output a 60 Hz image in which the frame is compensated.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임보상방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 도 1 및 도 2을 참조하면, 영상기기에 59.94Hz의 수직주파수로 된 영상이 입력되어 프레임 단위로 저장된다(S210). 여기서, 영상기기는 합성영상신호가 초당 60(60Hz)의 화면재생비를 갖는 영상기기이다.2 is a flowchart provided to explain a frame compensation method according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, an image having a vertical frequency of 59.94 Hz is input to a video device and stored in frame units (S210). Here, the video device is a video device having a composite video signal having a screen reproduction ratio of 60 (60 Hz) per second.

구체적으로, 영상기기의 영상처리부(110)를 통해 NTSC방식의 59.94Hz의 수직주파수로 된 영상이 입력되어 프레임 메모리부(120)에 프레임 단위로 저장된다.In detail, an image having a vertical frequency of 59.94 Hz of the NTSC method is input through the image processing unit 110 of the image device and stored in the frame memory unit 120 in units of frames.

저장되는 프레임의 개수를 프레임 카운터(130)에서 카운팅한다(S220).The number of frames to be stored is counted in the frame counter 130 (S220).

구체적으로, 입력된 영상이 프레임별로 카운팅(counting)되어, 주기별 1000개의 프레임이 카운팅된다.In detail, the input image is counted for each frame, and 1000 frames for each period are counted.

저장되는 프레임에 대한 움직임을 검출한다(S230).The movement of the stored frame is detected (S230).

구체적으로, 움직임 검출부(140)는 저장된 주기별 1000개의 프레임 중 정지 영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를 검출하고, 검출된 정지영상의 프레임이나 상기 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중 어느 하나를 영상처리부(110)로 전달한다.Specifically, the motion detector 140 detects any one of a frame of a still image or a frame of a relatively small motion image among 1000 frames per cycle, and detects a frame of the detected still image or the relatively small motion image. The image processor 110 transmits any one of frames.

카운팅된 프레임의 개수가 소정 개수가 되면, 움직임 검출부(140)로부터 검출된 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를 전달받은 영상처리부(110)가, 59.94Hz의 수직주파수로 입력영상을 보상함으로써, 60Hz의 수직주파수를 가지는 출력영상을 생성한다(S240).When the number of counted frames reaches a predetermined number, the image processor 110 receiving one of a frame of a still image detected from the motion detector 140 or a frame of a relatively small motion image receives a vertical frequency of 59.94 Hz. By compensating the input image to generate an output image having a vertical frequency of 60Hz (S240).

여기서, S230단계와 S240단계에서 ME/MC(Motion Estimation/Motion Compensation)기술이 적용된다.Here, in step S230 and step S240 ME / MC (Motion Estimation / Motion Compensation) technology is applied.

구체적으로, 시간축으로 연속된 영상들은 주로 화면의 중앙부분에서 사람이나 물체의 움직임이 있기 때문에 움직임 보상방법에서는 이러한 성질을 이용하여 시간축의 중복성을 제거한다. 즉, 화면의 변하지 않는 부분이나 움직였다 하더라도 비슷한 부분을 바로 전 픽쳐에서 가져와 채움으로써 전송해야할 데이터량을 큰 폭으로 줄일 수 있다. Specifically, since images that are continuous on the time axis mainly have movement of a person or an object in the center of the screen, the motion compensation method removes the redundancy of the time axis using this property. In other words, the amount of data to be transmitted can be greatly reduced by taking and filling a similar portion from the previous picture even if it is not changed or moved.

이렇게 영상 프레임들 사이에서 가장 비슷한 블록을 찾는 작업을 움직임 예측(Motion Estimation)이라하며, 얼마만큼 움직였는가 하는 변위를 나타내는 것을 움직임 벡터(Motion Vector)라고 한다.The task of finding the most similar block among the image frames is called motion estimation and motion vector is used to represent the displacement of how much motion has been moved.

다시 말하면, 움직임예측(ME)은 움직임 벡터에 의해 주위 영상들의 움직임을 예측하여 부호화하는 데이터를 줄이는 방식이라고도 할 수 있다.In other words, the motion prediction (ME) may be referred to as a method of reducing data for predicting and encoding motion of surrounding images by a motion vector.

여기서, 움직임 벡터에 의한 예측방법으로는 순방향 예측, 역방향 예측, 쌍 방향 예측 등이 있다.Here, prediction methods based on motion vectors include forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction.

움직임보상(MC)은 위와 같이 움직임이 예측된 영상을 이용하여, 보상될 하나의 프레임을 생성하는 기술이다.Motion compensation (MC) is a technique for generating one frame to be compensated, using the image predicted the motion as described above.

마지막으로, 보상된 프레임을 포함한 60Hz의 주파수를 갖는 영상이 출력되어 디스플레이된다.Finally, an image with a frequency of 60 Hz including the compensated frame is output and displayed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임보상방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 프레임 메모리부(120)에 저장되어 있는 주기별 1000개의 프레임 내에서 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임인 이전프레임(310)과 다음프레임(320)에 ME/MC기술을 적용하여 움직임차이를 계산하여 보상될프레임(330)을 생성한다.3 is a view provided to explain a frame compensation method according to an embodiment of the present invention. 1 to 3, the ME / MC is stored in the previous frame 310 and the next frame 320, which are frames of an image having a relatively small motion, in 1000 frames per cycle stored in the frame memory unit 120. The motion difference is calculated by applying the technique to generate the frame 330 to be compensated.

보상될프레임(330)의 위치는 이전프레임(310)과 다음프레임(320)의 사이가 된다.The position of the frame 330 to be compensated is between the previous frame 310 and the next frame 320.

이렇게 하여, 한 주기내 1000개의 프레임으로 구성된 59.94Hz의 입력영상에 하나의 프레임이 보상되어, NTSC방식에 맞게 한 주기내에 총 1001개의 프레임을 갖는 60Hz의 출력영상이 출력되어 디스플레이된다.In this way, one frame is compensated for an input image of 59.94 Hz composed of 1000 frames in one period, and an output image of 60 Hz having a total of 1001 frames in one period is output and displayed according to the NTSC method.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기 및 그의 프레임보상방법에 있어서, 움직임검출기능을 이용하여, 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중 어느 하나에서 프레임보상을 1000프레임당 1회씩 실시하여, 한 주기가 총1001개의 프 레임이 되도록 함으로써, 화면이 끊어지는 현상을 개선하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, an image device for compensating a frame by using a motion detection function and a frame compensation method thereof, wherein the motion detection function is used to display a frame of a still image or a relatively small motion image. In one of the frames, frame compensation is performed once per 1000 frames, so that one cycle becomes 1001 frames in total, thereby improving the phenomenon of screen breakage.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 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 이해되어 저서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims (5)

제1 수직주파수를 가지는 제1 영상을 프레임 단위로 저장하는 단계;Storing a first image having a first vertical frequency in units of frames; 상기 저장되는 프레임의 개수를 카운팅하는 단계;Counting the number of frames stored; 상기 저장되는 프레임에 대한 움직임을 검출하는 단계; 및Detecting movement of the stored frame; And 상기 카운팅된 프레임의 개수가 소정 개수가 되면, 검출된 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를, 상기 제1 영상에 보상함으로써, 제2 수직주파수를 가지는 제2 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임보상방법.When the number of the counted frames reaches a predetermined number, the second image having a second vertical frequency may be compensated by compensating the first image with either the detected frame of the still image or the frame of the relatively small image. Frame compensation method comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 주파수는 NTSC(National Television System Committee)방식의 59.94Hz의 주파수이고, 제2 주파수는 영상기기가 생성하는 60Hz의 주파수인 것을 특징으로 하는 프레임보상방법.The first frequency is a frequency of 59.94Hz of NTSC (National Television System Committee) method, the second frequency is a frame compensation method, characterized in that the frequency of 60Hz generated by the video device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 카운팅되는 프레임의 개수인 소정의 개수는 1000개인 것을 특징으로 하는 프레임보상방법.The predetermined number of frames, the number of frames being counted, characterized in that 1000. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프레임보상은 ME/MC(Motion Estimation/Motion Compensation)기술이 적용되는 것을 특징으로 하는 프레임보상방법.The frame compensation is a frame compensation method characterized in that the ME / MC (Motion Estimation / Motion Compensation) technology is applied. 제1 수직주파수를 가지는 제1 영상을 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리부;A frame memory unit for storing a first image having a first vertical frequency in units of frames; 상기 저장되는 프레임의 개수를 카운팅하는 프레임 카운터;A frame counter counting the number of the stored frames; 상기 저장되는 프레임에 대한 움직임을 검출하는 움직임검출부; 및A motion detector for detecting a motion of the stored frame; And 상기 카운팅된 프레임의 개수가 소정 개수가 되면, 검출된 정지영상의 프레임이나 상대적으로 움직임이 작은 영상의 프레임 중에서 어느 하나를, 상기 제1 영상에 보상함으로써, 제2 수직주파수를 가지는 제2 영상을 생성하는 영상처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임검출기능을 이용하여 프레임을 보상하는 영상기기.When the number of the counted frames reaches a predetermined number, the second image having a second vertical frequency may be compensated by compensating the first image with either the detected frame of the still image or the frame of the relatively small image. And an image processor to generate and compensate the frame by using a motion detection function.
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