KR20070065526A - 의사 색 억제 기능을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치 및그 방법 - Google Patents

의사 색 억제 기능을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치 및그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하드웨어적인 사이즈 증가 없이 노이즈 성분에 의한 의사 색 발생을 억제할 수 있는 디지털 영상 신호 처리 장치와 그를 포함하는 시스템 및 의사 색 발생을 억제할 수 있는 디지털 영상 신호 처리 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부; 상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부; 상기 에지 검출부를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 장치를 제공한다.
의사 색 억제(Pseudo color suppression), 베이어 패턴, 에지 검출, 휘도, 가휘도, 색 억제 계수, 에지 검출, 보상, 색 공간 변환.

Description

의사 색 억제 기능을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DIGITAL IMAGE SIGNAL PROCESSING AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래기술에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도.
도 3은 도 2에 대해 5*5의 윈도우와 베이어 패턴으로 RGB 포맷을 사용하는 방식의 예를 도시한 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도.
도 5는 도 4에 대해 5*5의 윈도우와 베이어 패턴으로 RGB 포맷을 사용하는 방식의 예를 도시한 블록 구성도.
도 6은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제1예를 도시한 블록 구성도.
도 7은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제2예를 도시한 블록 구성도.
도 8은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제3예를 도시한 블록 구성도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 방법을 도식화한 플로우챠트.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 방법을 도식화한 플로우챠트.
도 11은 종래 기술에 따른 라인 메모리를 통해 제공되는 5개의 라인에 해당하는 베이어 영상 신호를 도시한 표.
도 12는 종래 기술에 따른 5*5의 윈도우를 나타낸 표.
도 13은 도 12에 해당하는 각 화소의 베이어 패턴을 나타낸 표.
본 발명은 디지털 영상 신호 처리 장치와 그를 포함하는 시스템에 관한 것으로, 특히 의사 색(Pseudo-color) 성분을 충분히 감쇄(Suppression)시킬 수 있는 영상 신호 처리 장치와 그를 포함하는 시스템 및 디지털 영상 신호 처리 방법에 관한 것이다.
디지털 영상 신호 처리 장치는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지센서나 CCD(Charge Coupled Device) 등으로부터 제공되는 아날로그 또는 디지털 형태의 베이어 패턴(Bayer pattern) 신호를 영상 출력이 가능한 신호가 되도록 가공하는 기능을 디지털 방식으로 수행한다.
따라서, 디지털 영상 신호 처리 장치에게서 필요한 요건 중의 하나는 이미지 센서 등에서 제공되는 원 신호(아날로그 또는 디지털 신호)를 가공한 후 다시 원 신호로 재생하는데 있어서, 최대한 원 신호에 가깝게 나타나도록 해야 하는 것이다.
원 신호의 경우 가공이 어렵기 때문에 디지털 처리 과정을 거치게 되는 바, 이미지센서 또는 디지털 영상 신호 처리 장치에서 아날로그 디지털 변환 과정을 거치게 된다. 디지털 변환 과정은 주지된 바와 같이 아날로그 신호에 대한 샘플링을 통해 이루어진다. 샘플링 이론에 따르면, 샘플링 시에는 샘플링 주파수가 원 신호 주파수의 2배 이상이 되지 않을 경우에는 엉뚱한 주파수 신호가 출력되는 앨리어싱(Aliasing) 현상이 발생한다.
이러한 앨리어싱 제거를 위해 저역 통과 필터(Low Pass Filter)를 이용한다.
한편, 디지털 영상 신호 처리 장치에 입력되는 부분에서 이러한 저역 통과 필터를 사용하여 고주파 성분을 제거하고 있지만, 저역 통과 필터의 차단 주파수(Cut-off frequency)가 심지어는 샘플링 주파수보다 높은 관계로, 고주파 성분에 의한 앨리어싱이 발생한다.
앨리어싱이 발생하게 되면, 고주파의 에지 부분에서 원래 영상에서는 존재하지 않는 색 성분 즉, 의사 색을 포함하게 되고, 특히 휘도 성분만이 존재해야 하는 고주파 영역에서는 노이즈로 작용한다. 이는 이미지의 경우 가장자리가 톱니 모양이 되는 계단 효과가 나타나므로, 영상의 질을 떨어뜨리게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도이다. 참고로, 도 1에 도시된 디지털 영상 신호 처리 장치는 5개의 라인 신호를 제 공하기 위해 4개의 라인으로 이루어진 라인 메모리와 5*5의 에지 검출 마스크를 사용한다.
아울러, 도 11은 라인 메모리를 통해 제공되는 5개의 라인에 해당하는 베이어 영상 신호를 도시한다.
이하에서는, 도 1 및 도 11을 참조하여 종래기술에 따른 디지털 영상 신호 처리 과정을 살펴본다.
종래의 디지털 영상 신호 처리 장치는, 디지털 베이어 입력 신호를 각 라인 단위로 저장하기 위해 복수(LM1 ~ LM4)의 라인으로 구성된 라인 메모리(10)와, 라인 메모리(10)를 통해 라인 단위로 동시에 제공되는 베이어 패턴 입력 신호를 이용하여 보간(Interpolation)을 실시하기 위한 보간부(12)와, 보간된 RGB 신호를 휘도(Y)와 색도 성분(Cb/Cr)으로 구성된 YCbCr의 포맷으로 변환하기 위한 색 공간 변환부(13)와, 라인 메모리(10)로부터 제공되는 베이어 패턴 신호를 이용하여 에지 검출 시 사용될 가휘도를 생성하기 위한 가휘도 생성부(11)와, 가휘도를 이용하여 에지를 검출하기 위한 에지 검출부(14)와, 색 공간 변환을 통해 제공되는 휘도(Y) 성분의 신호에 에지 검출부(14)의 출력을 이용하여 에지를 강화하기 위한 에지 강화부(15)와, 에지 검출부(14)를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 비선형 변환(Non-linear Conversion)을 실시함으로써, 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부(16)와, 색 억제 계수를 이용하여 색도 성분(Cb/Cr)에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부(17)를 구비하여 구성된다.
여기서, 가휘도 생성부(11)는 RGB 중 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 G 색상 만을 이용하여 가휘도 값을 계산하고, 이를 각 라인 별로 해당 화소에 제공한다.
에지는 영상의 밝기가 급격하게 변하는 부분에 위치하기 때문에, 에지 검출을 위해서는 영상의 밝기에 해당하는 Y(Luminance)를 에지 검출에 이용한다. 따라서, 기존에는 보간부(12)를 거친 즉, 각 화소 별로 해당 RGB 값이 주어진 상태에서 해당 화소의 Y 값을 추출하고 이를 에지 검출에 이용하였다. Y 값은 R이나 B에 비해 G에 의해 좌우되기 때문에 주로 G를 바로 Y 값으로 사용한다. 한편, 보간이 이루어진 G값을 가휘도로 하여 에지 검출에 사용하기 위해서는 에지 검출을 위해 필요한 윈도우(Window) 예컨대, 5*5의 윈도우에 해당 화소에 대한 G값을 모두 제공하여야 하므로, 라인 메모리(10)과 거의 유사한 사이즈의 라인 메모리를 필요로 한다.
집적도의 증가에 따른 이러한 사이즈의 부담(Burden)을 줄이기 위해 현재의 경우 도 1에 도시된 바와 같은 가휘도 생성부(11)를 두어 별도의 라인 메모리의 추가에 따른 사이즈 증가의 부담을 줄이고 있다. 예컨대, 라인 메모리(10)가 약 50,000개의 게이트를 사용할 경우, 가휘도 생성부(11)는 약 1,000개 미만의 게이트를 사용하므로 사이즈 측면에서 큰 장점이 있다.
도 12는 5*5의 윈도우를 나타내며, 도 13은 도 12에 해당하는 각 화소의 베이어 패턴을 나타낸다.
이하에서는, 도 12와 도 13을 참조하여 종래기술에서의 가휘도(YG-2, YG-1, YG, YG+1, YG+2) 생성 과정을 간략히 살펴본다.
휘도 생성을 위해서는 통상 2가지의 방식을 사용한다.
이 때, 두 방식의 공통점은 해당 화소가 G 색상의 화소일 경우에는 자신의 G 값을 그대로 사용한다.
첫 번째 방식은, 예컨대, P11의 경우 P11, P12, P21, P22의 4개의 화소에 대한 평균 즉, '(P12+P21)/4'을 YG값으로 사용한다.
두 번째 방식은, 예컨대, R 색상인 P33 화소의 경우 수평과 수직 방향으로 인접한 두 화소 간의 G값의 차이가 작은 두 값의 평균값을 YG값으로 사용한다. 즉, 'P32 - P34'와 'P23 - P43'중 P32 - P34'이 작을 경우, 두 화소의 평균값인 (P32 + P34)/2를 YG값으로 사용한다.
이러한 방식으로 각 라인에 해당하는 YG값이 제공되면, 에지 검출부(14)에서는 이를 이용하여 5*5 또는 3*3의 YG값으로 이루어진 윈도우를 만들고, 윈도우를 이용하여 에지를 검출한다.
한편, 전술한 종래의 에지 검출 방식에서, 에지 검출 시 사용하는 가휘도 즉, YG-2 ~ YG+2의 라인 값들은, 보간을 통해 각 화소 별로 RGB 값들을 갖도록 변환되지 않은 베이어 패턴 신호를 사용하여 평균을 취하는 방법으로 계산되었다. 따라서, 보간을 통해 각 화소 별로 RGB 값들을 구한 후 색 공간 변환부(13)를 통해 구한 Y 값에 비해 정확도가 떨어지는 한계에 직면하게 된다.
결과적으로, 정확한 Y 값으로의 표현이 이루어지지 않음에 따라 원래 영상의 고주파 성분을 잃어버려 에지 검출에 실패할 확률이 증가하고, 에지 검출에 실패한 부분에서 의사 색이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 노이즈 성분에 의한 의사 색 발생을 억제할 수 있는 디지털 영상 신호 처리 장치 및 그를 포함하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 의사 색 발생을 억제할 수 있는 디지털 영상 신호 처리 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부; 상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부; 상기 에지 검출부를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 장치를 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부; 상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부; 상기 베이어 패턴 신호를 이 용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지 검출을 하기 위한 에지 검출부; 상기 에지 검출부에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해 상기 에지 검출부와 동일한 신호를 입력받아 제2에지를 검출하는 보상부; 상기 제1에지 및 상기 제2에지를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 장치를 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광학 신호를 입력 받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치와, 상기 광 감지장치로부터 제공되는 베이어 패턴 영상 신호를 디지털 영상 처리하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 디지털 영상 신호 처리 장치는, 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부; 상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부; 상기 에지 검출부를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산 출부; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광학 신호를 입력 받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치와, 상기 광 감지장치로부터 제공되는 베이어 패턴 영상 신호를 디지털 영상 처리하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 디지털 영상 신호 처리 장치는, 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부; 상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지 검출을 하기 위한 에지 검출부; 상기 에지 검출부에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해 상기 에지 검출부와 동일한 신호를 입력받아 제2에지를 검출하는 보상부; 상기 제1에지와 상기 제2에지를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 베이어 패턴 신호를 보간하는 단계; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 사용될 가휘도를 생성하는 단 계; 휘도와 색도로 표현되는 포맷이 되도록 상기 보간이 이루어진 신호를 색 공간 변환하는 단계; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지를 검출하는 단계; 상기 에지 검출 결과를 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 단계; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하는 단계를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 베이어 패턴 신호를 보간하는 단계; 상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 에지 검출 시 사용될 가휘도를 생성하는 단계; 휘도와 색도로 표현되는 포맷이 되도록 상기 보간이 이루어진 신호를 색 공간 변환하는 단계; 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지를 검출하는 단계; 상기 제1에지 검출하는 단계에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해, 상기 제1에지 검출하는 단계와 동일한 신호를 입력으로 하여 제2에지를 검출하는 단계; 상기 제1 및 제2에지 검출 결과를 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 단계; 및 상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하는 단계를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 방법을 제공한다.
본 발명은, 에지 검출 시 인접 라인들에 대해서는 가휘도 신호를 사용하고 에지 검출이 이루어질 해당 라인에 대해서는 보간이 이루어진 신호를 휘도 신호로 사용함으로써, 즉, 가휘도 신호를 포함하는 라인과 휘도 신호를 포함하는 라인을 이용하여 에지 검출을 위한 윈도우로 사용함으로써, 수평 라인에 대한 에지 검출 에러를 거의 완벽하게 줄여, 에지 검출 실패에 따른 의사 색 발생을 억제할 수 있도록 한다.
아울러, 색 억제 제어를 위해 사용하는 색 억제 계수의 미세 조정을 통해 수직 라인에 대한 에지 검출 실패를 보상할 수 있도록 한다.
색 억제 계수의 미세 조정은 에지 검출에 사용되는 가휘도 신호를 포함하는 라인과 휘도 신호를 포함하는 라인으로 이루어진 해당 윈도우에 대한 화소 구배(Gradient)를 이용하여 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치는, 디지털 베이어 입력 신호를 각 라인 단위로 저장하기 위해 복수(LM1 ~ LMn-1(n은 1보다 큰 자연수))의 라인으로 구성된 라인 메모리(20)와, 라인 메모리(20)를 통해 각 라인 별로 동시에 제공되는 베이어 패턴 입력 신호를 이용하여 보간을 실시하기 위한 보간부(22)와, 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷으로 변환하기 위한 색 공간 변환부(23)와, 라인 메모리(20)로부터 제공되는 베이어 패 턴 신호를 통해 에지 검출을 위한 휘도 성분으로서 베이어 패턴을 이루는 영상 신호 중 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상 만을 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부(21)와, 에지 검출이 이루어질 화소가 포함된 해당 라인에 대한 보간이 이루어진 신호에서 베이어 패턴을 이루는 영상 신호 중 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상을 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부(24)와, 색 공간 변환을 통해 제공되는 휘도(Y) 성분의 신호에 에지 검출부(24)의 출력을 이용하여 에지를 강화하기 위한 에지 강화부(25)와, 에지 검출부(24)를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 비선형 변환을 실시함으로써, 색 억제를 위한 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부(26)와, 색 억제 계수를 이용하여 색도 성분(Cb/Cr)에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부(27)를 구비하여 구성된다.
전술한 도 2의 구조에서, 베이어 입력 신호는 RGB의 포맷이나, 그 보색인 YMgCy, RGBK(Black) 또는 YMgCyG 등 다양한 포맷의 베이어 패턴에 사용 가능하다.
아울러, 색 공간 변환을 통해 생성된 휘도와 색도 성분으로 이루어진 신호는 도면에 도시된 Y(휘도)와 Cb/Cr(색도)로 이루어진 포맷뿐만 아니라, YUV 또는 YIQ 등의 포맷에도 적용이 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 에지 검출이 이루어질 해당 화소를 포함하는 라인에 대한 휘도 값은 보간부(22)를 통해 보간이 이루어진 신호에서 예컨대, G와 같이 휘도에 주도적인 영향을 미치는 값을 휘도 값으로 사용한다.
보간 시, 에지 성분에 대한 고려가 이루어지기 때문에 보간을 통해 만들어진 휘도 값은 어느 정도 원래의 에지 정보를 포함하고 있다.
여기서, 에지 검출 대상이 되는 화소를 포함하는 라인은 보간이 이루어진 신호를 사용하므로 주도적인 색상의 값을'휘도'라 칭하였고, 가휘도 생성부(21)는 보간이 이루어지지 않은 신호를 사용하므로 그 출력을 '가휘도'라 칭하였다.
에지 검출부(24)는, 구배를 이용하는 1차 미분 방식 예컨대, 로버츠(Roberts), 프리윗(Prewitt), 소벨(Sobel) 등의 에지 검출 방식을 사용하거나, 2차 미분 방식 예컨대, 라플라시안(Laplacian) 또는 LoG(Laplacian of Gaussian) 등의 방식을 사용할 수 있다.
색 억제 계수 산출부(26)는 에지 정보를 이용하여 비선형 변환을 실시함으로써, 색 억제 시 사용될 계수를 산출한다.
색 억제 계수 산출부(26)의 동작을 살펴보면, 에지 성분이 클수록 그 부분에서 의사 색이 더 많이 발생하기 때문에 에지 검출부(24)에서 구해진 절대값에 게인(Gain)을 곱한다. 한편, 문턱값 보다 값이 큰 에지에서만 색 억제가 이루어지도록 하기 위해 게인이 곱해진 에지의 절대값을 문턱값(Threshold)과 비교한다. 여기서, 문턱값은 유저(User)의 세팅(Setting)에 의해 정해진다.
문턱값을 넘는 에지에 대해서는 색 억제가 이루어지도록 기울기를 설정한다. 이는 에지의 정보에 따라 선형적으로 색 억제를 하기 위한 것이다. 여기서, 기울기 또한 유저의 세팅 값이다. 게인이 곱해진 에지의 절대값에 기울기를 곱한 다음, 이 값을 "1"로 뺀 값이 색 억제 계수가 된다.
결국, 색 억제 계수 값은 에지 값이 문턱값 보다 작은 영역에 대해서 최대값 인 "1"이 되고, 에지 값이 클수록 "0"에 가까운 값이 된다.
이렇게 산출된 색 억제 계수 값은 색 억제부(27)에서 색도 성분 예컨대, Cb/Cr의 값에 곱해져 의사 색이 줄어든 Cb'/Cr'을 출력하게 된다. 따라서, 에지가 선명할수록 색 억제가 많이 일어남을 알 수 있다.
도 3은 도 2에 대해 5*5의 윈도우와 베이어 패턴으로 RGB 포맷을 사용하는 방식의 예를 도시한 블록 구성도이다.
5*5의 윈도우를 사용하는 방식이므로 최소 5개의 라인에 대한 베이어 패턴 입력 신호가 동시에 필요하며, 이를 위해서는 4개의 라인(LM1 ~ LM4)을 갖는 라인 메모리(30)가 필요하다. 즉, 도 11에 도시된 5개의 베이어 영상 신호를 예를 들면, 현재 색 억제의 대상이 되는 화소를 5*5 윈도우의 가장 중심에 위치시켰을 때, 대상 화소가 포함된 라인이 'a' 이고, 그 전의 두 라인 'a+2'와 'a+1'및 그 이후의 두 라인 'a-1'와 'a-2'이 그 인접 라인에 해당한다. 'a+2'라인에 해당하는 베이어 영상 신호가 입력되어 LM1 라인 ~ LM4 라인으로 이동하며, 'a+2'가 LM1 라인에서 LM2 라인으로 이동할 때 'a+1' 라인에 해당하는 베이어 영상 신호가 LM1 라인으로 이동한다. 이러한 방식으로 'a+2' ~ 'a-1'라인에 해당하는 베이어 영상 신호가 각각 LM4 ~ LM1 라인에 저장되고 그 다음 'a-2'의 라인에 해당하는 베이어 영상 신호가 입력될 때, 'a+2' ~ 'a-2'의 5개의 라인에 해당하는 베이어 영상 신호가 가휘도 생성부(31)와 보간부(32)가 동시에 병렬로 제공된다.
가휘도 생성부(31)는 도 12 및 도 13을 통해 종래기술에서 설명한 방식으로 중심 화소를 포함하는 라인 'a'를 제외한 그 인접 라인들(a+2, a+1, a-1, a-2)의 가휘도를 생성한다.
보간부(32)는 주지된 방식으로 5개의 입력 라인에 해당하는 각 화소들에 대한 보간을 실시하며, 보간부(32)의 출력은 각 화소 별로 해당 RGB 정보를 모두 포함하게 된다.
종래의 경우 가휘도 생성부(31)에서 출력되는, 보간이 이루어지지 않은, 베이어 패턴 신호를 이용하여 5개의 라인에 대한 가휘도를 생성하였으나, 본 발명에서는 5개의 라인 중 색 억제의 대상이 되는 화소를 포함하는 라인에 대해서는 보간이 이루어진 즉, 휘도에 주도적인 영향을 미치는 G 값이 각 화소 별로 주어진 것을 사용한다.
따라서, 에지 검출부에 입력되는 휘도 값은 해당 화소를 포함하는 라인의 경우 보간이 이루어진 값을 이용한 'YG'를 사용하고, 그 인접 라인들은 가휘도 생성부(31)에서 출력되는 'YG-2', 'YG-1', 'YG+1' 및 'YG+2'를 사용한다.
에지 검출부(34)는 휘도 값을 갖는 5개의 라인에 대한 5*5 또는 3*3의 윈도우와 해당 에지 검출 방식을 이용하여 에지를 검출한다.
이 때, 인접 라인들이 가휘도 값을 가지므로 수직 방향의 경우 에지 검출에 따른 오차가 발생할 수 있지만, 수평 방향의 경우 해당 라인에 대한 보간이 이루어진 휘도 값을 사용하였으므로 오차가 거의 발생하지 않는다.
보간된 RGB 신호는 색 공간 변환부(33)를 통해 휘도(Y)와 색도(Cb/Cr)로 이루어진 포맷으로 변환되어 출력된다. 휘도(Y) 출력은 에지 검출부(34)를 이용한 에지 강화를 통해 Y'로 출력된다.
또한, 에지 검출부(34)의 출력은 색 억제 계수 산출부(36)에 입력되며, 색 억제 계수 산출부(36)는 전술한 비선형 변환 과정을 통해 색 억제 계수를 산출한다. 색 억제부(37)는 색 억제 계수를 이용하여 Cb/Cr에 대한 색 억제를 실시함으로써, 색 억제가 이루어진 Cb'/Cr'을 출력한다.
한편, 상술한 일 실시예에서 수직 방향에 대해 가휘도를 사용함에 따른 에지 검출시의 오차 발생 가능성을 간단한 하나의 구성 요소의 추가를 통해 보상할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치를 도시한 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치는, 디지털 베이어 입력 신호를 각 라인 단위로 저장하기 위해 복수(LM1 ~ LMn-1(n은 1보다 큰 자연수))의 라인으로 구성된 라인 메모리(40)와, 라인 메모리(40)를 통해 각 라인 별로 동시에 제공되는 베이어 패턴 입력 신호를 이용하여 보간을 실시하기 위한 보간부(42)와, 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷으로 변환하기 위한 색 공간 변환부(43)와, 라인 메모리(40)로부터 제공되는 베이어 패턴 신호를 통해 에지 검출을 위한 휘도 성분으로서 베이어 패턴을 이루는 영상 신호 중 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상 만을 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부(41)와, 에지 검출이 이루어질 화소가 포함된 해당 라인에 대한 보간이 이루어진 신호에서 베이어 패턴을 이루는 영상 신호 중 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상을 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부(44)와, 색 공간 변환을 통해 제공되는 휘도(Y) 성분의 신호에 에지 검출부(44)의 출력을 이용하여 에지를 강화하기 위한 에지 강화부(45)와, 미세 조정 방식으로 에지를 검출함으로써 에지 검출부(44)에서의 수직 방향에 대한 에지 검출 실패를 보상하기 위한 보상부(48)와, 에지 검출부(44)와 보상부(48) 각각을 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 비선형 변환을 실시함으로써, 색 억제를 위한 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부(46)와, 색 억제 계수를 이용하여 색도 성분(Cb/Cr)에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부(47)를 구비하여 구성된다.
여기서, 도 2와 동일한 구성 요소에 대해서는 그 구체적인 설명은 생략한다.
상술한 도 4의 구조에서는, 도 2와는 달리 보상부(48)가 추가되었다. 보상부(48)는 에지 검출부(44)와 동일한 입력을 갖고, 해당 윈도우에 대한 보다 상세한 화소 값의 구배를 계산하고, 이를 통해 에지 검출부(44)에 비해 에지에 대한 보다 미세 조정이 이루어진 에지 검출 결과를 출력한다.
하기의 수학식 1은 보상부(48)의 계산 방식을 나타낸다.
Variation = Max {GAIN0*(abs[DL-2-2 - DL-2-1]+abs[DL-2-1 - DL-2]+abs[DL-2 - DL-2+1]+abs[DL-2+1-DL-2+2]),
GAIN1*(abs[DL-1-2 - DL-1-1]+abs[DL-1-1 - DL-1]+abs[DL-1 - DL-1+1]+abs[DL-1+1 - DL-1+2]),
GAIN2*(abs[DL-2 - DL-1]+abs[DL-1 - DL]+abs[DL - DL+1]+abs[DL+1 - DL+2]),
GAIN3*(abs[DL+1-2 - DL+1-1]+abs[DL+1-1 - DL+1]+abs[DL+1 - DL+1+1]+abs[DL+1+1 - DL+1+2]),
GAIN4*(abs[DL+2-2 - DL+2-1]+abs[DL+2-1 - DL+2]+abs[DL+2 - DL+2+1]+abs[DL+2+1 - DL-2+2]),
GAIN5*(abs[DL-2-2 - DL-1-2]+abs[DL-1-2 - DL-2)+abs[DL-2 - DL+1-2]+abs[DL+1-2 - DL+2-2]),
GAIN6*(abs[DL-2-1 - DL-1-1]+abs[DL-1-1 - DL-1]+abs[DL-1 - DL+1-1]+abs[DL+1-1 - DL+2-1]),
GAIN7*(abs[DL-2 - DL-1]+abs[DL-1 - DL]+abs[DL - DL+1]+abs[DL+1 - DL+2]),
GAIN8*(abs[DL-2+1 - DL-1+1]+abs[DL-1+1 - DL+1]+abs[DL+1 - DL+1+1]+abs[DL+1+1 - DL+2+1]),
GAIN9*(abs[DL-2-2 - DL-1-2]+abs[DL-1+2 - DL+2]+abs[DL+2 - DL+1+2]+abs[DL-1+2 - DL+2+2])}
수학식 1에서 알 수 있듯이, 수평 방향에 대한 인접 화소 간의 휘도 값의 차이의 합에 각각 다른 게인을 곱한 5개와, 수직 방향에 대한 인접 화소 간의 휘도 값의 차이의 합에 각각 다른 게인을 곱한 5개, 총 10개의 구배 값 중 가장 큰 값을 에지로 사용한다.
각 게인 값 GAIN0 ~ GAIN9을 조정함으로써, 전체 작용하는 윈도우의 크기와 적용 값을 조절할 수 있다. 아울러, 에지가 존재해야 하는 부분이 에지로 판명되지 않을 경우 각 게인을 조절함으로써 확인이 가능하다.
색 억제 계수 산출부(46)는 에지 검출부(44)로부터 제공되는 에지 값을 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 부분과 보상부(48)로부터 제공되는 에지 값을 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 부분으로 나뉜다.
색 억제 계수 산출부(46)는 먼저 에지 검출부(44)로부터 제공되는 에지 값을 이용하여 색 억제 계수를 산출하고, 이 때 에지 값이 없는 부분에 대해서는 그 부분에 대한 에지 판단을 보다 상세하게 관찰하기 위해 보상부(48)로부터 제공되는 에지 값을 이용하여 에지를 판단한다.
이렇듯, 보상부(48)를 이용하여 에지에 대한 판단을 보다 상세하게 하고, 또한 이를 이용하여 색 억제 계수를 산출함으로써, 가휘도 사용에 따른 수직 방향에서의 에지 값의 오류를 최소화할 수 있다.
도 5는 도 4에 대해 5*5의 윈도우와 베이어 패턴으로 RGB 포맷을 사용하는 방식의 예를 도시한 블록 구성도이며, 도 3 내지 도 4와 중복되는 구성에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략한다.
가휘도 생성부(51)는 상술한 바와 같이 중심 화소를 포함하는 라인 'a'를 제외한 그 인접 라인들(a+2, a+1, a-1, a-2)의 가휘도를 생성한다.
보간부(52)는 주지된 방식으로 5개의 입력 라인에 해당하는 각 화소들에 대한 보간을 실시한다.
에지 검출부(54)에 입력되는 휘도 값은 해당 화소를 포함하는 라인의 경우 보간이 이루어진 값을 이용한 'YG'를 사용하고, 그 인접 라인들은 가휘도 생성부(51)에서 출력되는 'YG-2', 'YG-1', 'YG+1' 및 'YG+2'를 사용한다.
에지 검출부(54)는 휘도 값을 갖는 5개의 라인에 대한 5*5 또는 3*3의 윈도우와 해당 에지 검출 방식을 이용하여 에지를 검출한다.
이 때, 인접 라인들이 가휘도 값을 가지므로 수직 방향의 경우 에지 검출에 따른 오차가 발생할 수 있지만, 상술한 바와 같이 보상부(58)를 이용하여 미세 조정을 함으로써, 오차 발생을 줄일 수 있다.
보간된 RGB 신호는 색 공간 변환부(53)를 통해 휘도(Y)와 색도(Cb/Cr)로 이루어진 포맷으로 변환되어 출력된다. 휘도(Y) 출력은 에지 검출부(54)를 이용한 에지 강화를 통해 Y'로 출력된다.
또한, 에지 검출부(54)의 출력은 색 억제 계수 산출부(56)에 입력되며, 색 억제 계수 산출부(56)는 보상부(58)의 출력과 에지 검출부(54)의 출력에 대해 색 억제 계수를 산출한다. 이 때, 에지 검출부(54)의 출력에서 에지 검출이 없을 경우 보상부(58)의 출력을 이용하여 미세 조정함으로써, 에지 검출을 확인하고 해당 에지 값을 이용하여 색 억제 계수를 산출한다.
도 6은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제1예를 도시한 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1예에 따른 영상 시스템은, 광학 신호를 입력 받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치(60)와, 예컨대, 광 감지 장치(60)의 출력이 아날로그 신호일 경우 이를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환기(63, Analog to Digital Converter; 이하 ADC라 함)와, 디지털 변환된 베이어 패턴의 영상 신호를 라인(예컨대, 로 데이터) 단위로 저장하기 위해 복수의 라인을 구비하는 라인 메모리(64)와, 라인 단위로 제공되는 디지털 형태의 베이어 패턴 영상 신호를 이용하여 에지 검출과 보간 및 색 억제를 실시함에 있어서, 상술한 도 2 내지 도 5의 동작을 실시하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치(61)와, 디지털 영상 신호 처리 장치(61)로부터 제공되는 영상 신호(Y', Cb'/Cr')를 이용하여 디스플레이 하기 위한 디스플레이 장치(62)를 구비하여 구성된다.
광 감지 장치(60)로는 다양한 형태의 센서가 이용 가능하며, 그 예로는 CCD나 CIS 등의 이미지 센서 등이 있다.
한편, 상술한 광 감지 장치(60)가 그 내부에 ADC를 포함하여 디지털 형태의 신호를 출력할 경우에는 ADC(63)는 생략할 수 있으며, 디지털 영상 신호 처리 장치(61)가 ADC를 포함할 수도 있다.
라인 메모리(64) 또한 디지털 영상 신호 처리 장치(61)에 포함될 수도 있고, 광 감지 장치(60)에 포함될 수도 있을 것이다.
디스플레이 장치(62)는 도면에 도시하지는 않았지만, 디스플레이부와 구동부로 이루어질 것이며, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 PDP(Plasma Display Panel) 등 모든 가능한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
도 7은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제2예를 도시한 블록 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2예에 따른 영상 시스템은, 광학 신호를 입력 받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치(70)와, 예컨대, 광 감지 장치(70)의 출력이 아날로그 신호일 경우 이를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC(72)와, 디지털 변환된 베이어 패턴의 영상 신호를 라인(예컨대, 로 데이터) 단위로 저장하기 위해 복수의 라인을 구비하는 라인 메모리(73)와, 라인 단위로 제공되는 디지털 형태의 베이어 패턴 영상 신호를 이용하여 에지 검출과 보간 및 색 억제를 실시함에 있어서, 상술한 도 2 내지 도 5의 동작을 실시하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치(71) 를 구비하여 구성된다.
즉, 도 7의 구성은 도 6의 시스템에서 디스플레이 장치가 포함되지 않은 시스템을 포함하며, 카메라 장치 등이 이에 해당할 것이다. 여기서도, 도 6과 동일한 구성에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략한다.
도 8은 도 2 내지 도 5의 구성을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 영상 시스템의 제3예를 도시한 블록 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3예에 따른 영상 시스템은, 광 감지 장치 등으로부터 제공되는 RGB 등의 베이어 패턴 영상 신호를 이용하여 에지 검출과 보간 및 색 억제를 실시함에 있어서, 상술한 도 2 내지 도 5의 동작을 실시하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치(80)와, 디지털 영상 신호 처리 장치(80)로부터 제공되는 영상 신호(Y', Cb'/Cr')를 이용하여 디스플레이 하기 위한 디스플레이 장치(81)를 구비하여 구성된다.
여기서, 베이어 패턴 영상 신호가 아날로그 신호일 경우 디지털 영상 신호 처리 장치(80)는 ADC를 포함할 수도 있으며, 라인 메모리를 포함할 수도 있다. 여기서도, 도 6 및 도 7과 동일한 구성에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 방법을 도식화한 플로우챠트로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 과정을 살펴본다.
디지털 변환된 베이어 패턴 신호가 제공되면 이를 이용하여 보간을 실시하며(S902), 아울러, 보간이 이루어지지 않은 베이어 패턴 신호를 이용하여 에지 검출 시 사용될 가휘도를 생성한다(S901).
보간이 이루어진 신호를 이용하여 색 공간 변환을 실시함으로써, 휘도와 색도로 표현되는 신호가 되도록 한다(S904).
보간이 이루어진 신호를 이용하여 에지 검출이 이루어질 화소를 포함하는 해당 라인에서의 G신호(휘도에 주도적인 역할을 하는 신호)를 휘도로 하고, 그 인접 라인, 예컨대, 5*5의 윈도우를 이용한 에지 검출일 경우 해당 라인 전의 두 라인과 해당 라인 후의 두 라인의 휘도를 주지된 방식으로 해당 라인에서의 G신호(휘도에 주도적인 역할을 하는 신호)로 계산하여 가휘도로 하여 즉, 해당 화소를 포함하는 라인의 휘도 값과 그 인접 라인들의 가휘도 값을 이용하여 설정된 윈도우를 이용하여 에지 검출을 한다(S903).
에지 검출 결과에 따른 에지 검출 값을 이용하여 비선형 변환을 실시함으로 써, 색 억제 계수를 산출한다(S905).
색 공간 변환된 신호에서 색도 성분에 대해 색 억제 계수를 이용하여 색 억제를 실시한다(S906).
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 방법을 도식화한 플로우챠트로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 영상 신호 처리 과정을 살펴본다.
디지털 변환된 베이어 패턴 신호가 제공되면 이를 이용하여 보간을 실시하며(S1002), 아울러, 보간이 이루어지지 않은 베이어 패턴 신호를 이용하여 에지 검출 시 사용될 가휘도를 생성한다(S1001).
보간이 이루어진 신호를 이용하여 색 공간 변환을 실시함으로써, 휘도와 색도로 표현되는 신호가 되도록 한다(S1004).
보간이 이루어진 신호를 이용하여 에지 검출이 이루어질 화소를 포함하는 해당 라인에서의 G신호(휘도에 주도적인 역할을 하는 신호)를 휘도로 하고, 그 인접 라인, 예컨대, 5*5의 윈도우를 이용한 에지 검출일 경우 해당 라인 전의 두 라인과 해당 라인 후의 두 라인의 휘도를 주지된 방식으로 해당 라인에서의 G신호(휘도에 주도적인 역할을 하는 신호)로 계산하여 가휘도로 하여 즉, 해당 화소를 포함하는 라인의 휘도 값과 그 인접 라인들의 가휘도 값을 이용하여 설정된 윈도우를 이용하여 에지 검출을 한다(S1003).
한편, 에지 검출 시 해당 화소에 대해 수평 방향에 대해서만 보간이 이루어진 화소 값을 사용하여 휘도 값을 사용하고, 수직 방향의 에지 검출에 사용되는 휘 도 값들은 보간이 이루어지지 않은 베이어 신호로부터 생성한 가휘도 값을 사용함에 따라 수직 방향에서의 에지 검출 오차가 발생할 수 있다. 이를 보상하기 위해 에지 검출 시와 동일한 입력 조건을 가지고, 각 인접 화소 간의 휘도 값의 구배를 계산하고, 이들의 수직 또는 수평에 대한 각 라인들의 합에 일정한 게인을 곱한 값들 중 큰 값을 에지로 결정하는 과정을 통해 미세 조정에 의한 에지 값을 결정하는 보상을 실시한다(S1005).
즉, 에지 검출 과정에서 에지로 판명되지 않은 경우, 보상 과정을 통해 에지 여부를 다시 확인한다.
에지 검출 및 보상 결과에 따른 에지 검출 값을 이용하여 비선형 변환을 실시함으로써, 색 억제 계수를 산출한다(S1006).
색 공간 변환된 신호에서 색도 성분에 대해 색 억제 계수를 이용하여 색 억제를 실시한다(S1007).
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 별도의 부가 장치 없이 에지 검출 화소의 해당 라인 휘도 값으로 보간된 데이터를 이용함으로써, 라인 메모리를 줄이기 위해 에지 검출 시 가휘도를 사용하는 에지 검출 방식에서 발생하는 앨리어싱으로 인한 고주파 에지에서의 의사 색 발생을 줄일 수 있으며, 더욱이 수직 방향에서의 에지 검출 오차를 보상부 추가만으로 효과적으로 방지할 수 있음을 실시예를 통해 알아보았다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여 야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은, 별도의 추가 장치 없이 의사 색 발생을 줄일 수 있어, 영상 신호의 품질을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (25)

  1. 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부;
    상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부;
    상기 에지 검출부를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부
    를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 검출부는, 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해 각 화소 별 상기 보간이 이루어진 신호에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 신호를 휘도 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가휘도 생성부는,
    상기 베이어 패턴 신호 중에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상만을 이용하여 상기 가휘도를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이어 패턴 입력 신호는 N(N은 2보다 큰 자연수)개의 라인으로 병렬로 입력되며, N-1개의 라인으로 구성된 라인 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에지 검출부의 출력을 이용하여 상기 변환된 신호의 휘도 성분에 대한 에지 정보를 강화하기 위한 에지 강화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  6. 디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부;
    상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지 검출을 하기 위한 에지 검출부;
    상기 에지 검출부에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해 상기 에지 검출부와 동일한 신호를 입력받아 제2에지를 검출하는 보상부;
    상기 제1에지 및 상기 제2에지를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부
    를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상부는, 상기 에지 검출부의 수직 방향에서의 에지 검출 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1에지에서 에지가 발견되지 않음에 따라, 상기 제2에지를 통해 에지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 보상부는, 에지 검출을 위한 윈도우에서 수직 및 수평 방향에 대한 각 인접 화소 간의 구배의 합에 각각 게인을 곱한 값 중 가장 큰 값을 제2에지의 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 에지 검출부는, 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해 각 화소 별 상기 보간이 이루어진 신호에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 신호를 휘도 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  11. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 가휘도 생성부는,
    상기 베이어 패턴 신호 중에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상 만을 이용하여 상기 가휘도를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  12. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 베이어 패턴 입력 신호는 N개의 라인으로 병렬로 입력되며, N-1개의 라인으로 구성된 라인 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  13. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 에지 검출부의 출력을 이용하여 상기 변환된 신호의 휘도 성분에 대한 에지 정보를 강화하기 위한 에지 강화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  14. 광학 신호를 입력 받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치와, 상기 광 감지장치로부터 제공되는 베이어 패턴 영상 신호를 디지털 영상 처리하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 시스템에 있어서,
    상기 디지털 영상 신호 처리 장치는,
    디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부;
    상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간 된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지 검출을 하기 위한 에지 검출부;
    상기 에지 검출부를 통해 제공되는 에지 정보를 이용하여 색 억제 계수를 산 출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 광학 신호를 입력받아 전기 신호로 변환된 신호를 출력하는 광 감지 장치와, 상기 광 감지장치로부터 제공되는 베이어 패턴 영상 신호를 디지털 영상 처리하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치를 포함하는 시스템에 있어서,
    상기 디지털 영상 신호 처리 장치는,
    디지털 베이어 패턴 신호를 입력받아 보간을 실시하기 위한 보간부;
    상기 보간된 신호를 휘도와 색도 성분으로 구성된 포맷의 신호로 변환하기 위한 색 공간 변환부;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 각 라인 별 가휘도 신호를 생성하기 위한 가휘도 생성부;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지 검출을 하기 위한 에지 검출부;
    상기 에지 검출부에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해 상기 에지 검출부와 동일한 신호를 입력받아 제2에지를 검출하는 보상부;
    상기 제1에지와 상기 제2에지를 이용하여 색 억제 계수를 산출하기 위한 색 억제 계수 산출부; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하기 위한 색 억제부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 디지털 영상 신호 처리 장치로부터 제공되는 영상 신호를 이용하여 디스플레이 하기 위한 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 디지털 베이어 패턴 신호를 보간하는 단계;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 사용될 가휘도를 생성하는 단계;
    휘도와 색도로 표현되는 포맷이 되도록 상기 보간이 이루어진 신호를 색 공간 변환하는 단계;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 에지를 검출하는 단계;
    상기 에지 검출 결과를 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 단계; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하는 단계
    를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 에지 검출하는 단계에서, 각 화소 별 상기 보간이 이루어진 신호에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 신호를 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대한 휘도 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 가휘도를 생성하는 단계에서,
    상기 베이어 패턴 신호 중에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상만을 이용하여 상기 가휘도를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  20. 디지털 베이어 패턴 신호를 보간하는 단계;
    상기 베이어 패턴 신호를 이용하여 에지 검출 시 사용될 가휘도를 생성하는 단계;
    휘도와 색도로 표현되는 포맷이 되도록 상기 보간이 이루어진 신호를 색 공간 변환하는 단계;
    에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대해서는 상기 보간된 신호 중 일부를 휘도 신호로 하고, 이 휘도 신호와 에지 검출에 참여하는 그 인접 라인들에 대한 상기 가휘도 신호를 이용하여 제1에지를 검출하는 단계;
    상기 제1에지 검출하는 단계에서의 에지 검출 오차를 보상하기 위해, 상기 제1에지 검출하는 단계와 동일한 신호를 입력으로 하여 제2에지를 검출하는 단계;
    상기 제1 및 제2에지 검출 결과를 이용하여 색 억제 계수를 산출하는 단계; 및
    상기 색 억제 계수를 이용하여 상기 변환된 신호의 색도 성분에 포함된 의사 색 성분을 억제하는 단계
    를 포함하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제2에지를 검출하는 단계에서, 상기 제1에지 검출시의 수직 방향에서의 에지 검출 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 제1에지 검출 결과에서 에지가 발견되지 않음에 따라, 제2에지 검출 출력을 통해 에지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제2에지를 검출하는 단계는, 에지 검출을 위한 윈도우에서 수직 및 수평 방향에 대한 각 인접 화소 간의 구배의 합에 각각 게인을 곱한 값 중 가장 큰 값을 에지 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1에지를 검출하는 단계는, 각 화소 별 상기 보간이 이루어진 신호에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 신호를 에지 검출 대상 화소가 포함된 라인에 대한 휘도 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 가휘도를 생성하는 단계에서,
    상기 베이어 패턴 신호 중에서 휘도에 가장 주도적인 영향을 미치는 색상 만을 이용하여 상기 가휘도를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
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