KR20070074781A - 프레임율 변환장치 - Google Patents

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KR20070074781A
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권오재
민종술
성화석
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 프레임율 변환장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프레임율 변환장치는, 현재 프레임 및 이전 프레임을 비교하여 움직임벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부와; 상기 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출하는 움직임 오류 산출부와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 중 하나에 대응하는 반복 보간 프레임과 상기 움직임벡터에 기초한 움직임 보간 프레임을 생성하여 출력하기 위한 보간 프레임 출력부와; 상기 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 큰 프레임 선택값을 산출하고, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 상기 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨만큼 작아지도록 산출하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 큰 경우 상기 반복 보간 프레임을 출력하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 크지 않은 경우 상기 움직임 보간 프레임을 출력하도록 상기 보간 프레임 출력부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 반복 보간 프레임 및 움직임 보간 프레임을 보간 프레임으로서 적절하게 디스플레이부에 표시함으로써 화질을 개선할 수 있다.

Description

프레임율 변환장치{FRAME RATE CONVERTER}
도 1은 본 발명에 따른 프레임율 변환장치의 제어블럭도이고,
도 2a는 본 발명에 따른 움직임 추청장치에서 반복 보간 프레임이 디스플레이부에 출력되는 경우 디스플레이부에 표시되는 화면을 도시한 도면이고,
도 2b는 본 발명에 따른 움직임 추청장치에서 움직임 보간 프레임이 디스플레이부에 출력되는 경우 디스플레이부에 표시되는 화면을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 분할된 현재 프레임의 기준블록 및 주변블록을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 프레임율 변환장치의 제어흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 신호수신부 20 : 신호처리부
30 : 움직임 벡터 산출부 40 : 움직임 오류 산출부
50 : 제어부 51 : 보간 프레임 결정부
53 : 선택신호 출력부 60 : 메모리부
70 : 보간 프레임 출력부 71 : 보간 프레임 생성부
73 : 출력 선택부 80 : 디스플레이부
본 발명은 프레임율 변환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인접한 두 프레임 사이에 삽입할 보간 프레임을 생성하기 위하여 움직임 벡터를 사용하여 보간한 프레임과 인접한 두 프레임 중 하나를 반복하여 생성한 프레임을 선택적으로 출력하는 프레임율 변환장치 및 움직임 추정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 프레임 레이트 변환(FRC: Frame Rate Convertor)이란, 입력된 영상신호의 주파수를 출력규격에 맞게 변환하는 것을 말한다. 예를 들어, 50Hz의 영상신호를 100Hz로 변환하기 위해서는 원 프레임들 사이에 새로운 보간 프레임을 삽입하게 된다.
이러한 보간 프레임을 생성하는 방법에 있어서, 원 프레임을 반복하는 방법과, 움직임 추정 및 보상기법을 이용하여 산출한 움직임 벡터를 산출하는 방법을 사용하는 것이 일반적이다.
그런데, 종래의 프레임율 변환장치는 움직임 벡터의 신뢰도를 계산한 후, 단순히 계산한 신뢰도의 크기에 따라 반복 프레임을 사용할지 움직임 벡터에 따른 움직임 보간 프레임을 사용할지 여부를 판단한다.
따라서, 종래의 프레임율 변환장치에 의하는 경우, 움직임 추정이 잘못된 경우 움직임 보간 프레임이 디스플레이부에 표시됨으로써 반복 프레임이 표시되는 것보다 화질이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 프레임율 변환장치에 의하는 경우, 움직임 보간 프레임 및 반복 보간 프레임이 서로 반복적으로 사용됨으로써 화질이 저하되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 반복 프레임 및 움직임 보간 프레임을 적절하게 디스플레이부에 표시함으로써 화질을 개선할 수 있는 프레임율 변환장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 프레임율 변환장치에 있어서, 현재 프레임 및 이전 프레임을 비교하여 움직임벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부와; 상기 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출하는 움직임 오류 산출부와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 중 하나에 대응하는 반복 보간 프레임과 상기 움직임벡터에 기초한 움직임 보간 프레임을 생성하여 출력하기 위한 보간 프레임 출력부와; 상기 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 큰 프레임 선택값을 산출하고, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 상기 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨만큼 작아지도록 산출하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 큰 경우 상기 반복 보간 프레임을 출력하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 크지 않은 경우 상기 움직임 보간 프레임을 출력하도록 상기 보간 프레임 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제어부는 상기 움직임 오류 레벨이 반복하여 상기 기준 오류 레벨 보다 크다고 판단되는 경우 상기 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제2 레벨 만큼 커지도록 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1 레벨 및 상기 제2 레벨은 정수인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
그리고, 상기 움직임 벡터 산출부는 상기 현재 프레임을 소정 크기의 다수의 기준블록으로 분할하고, 상기 기준블록과 상기 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 움직임벡터를 산출하고, 상기 움직임 오류 산출부는 상기 기준블록 단위로 상기 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
또한, 상기 움직임 오류 산출부는 움직임 예측 오차값 및 상기 기준블록에 인접한 블록인 주변블록 각각에 대응하는 움직임 벡터 간의 차이인 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 움직임 예측 오차값은 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 MAD(Mean Absloute Difference) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 움직임 예측 오차값에 따른 움직임 오류 레벨은 다음 식에 따른 제1 움직임 오류 레벨 및 제2 움직임 오류 레벨 중 적어도 하나에 따라 산출될 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00001
(여기서, n1은 제1 움직임 오류 레벨이고, s1은 제2 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, Φ는 움직임 예측 오차값이고, θ1은 제1 임계값이고, Nb는 상기 기준블록의 개수를 의미함)
여기서, 상기 제어부는 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제1 기준 오류 레벨보다 큰 제1 조건과 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제2 기준 오류 레벨보다 큰 제2 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단할 수 있다.
그리고. 상기 제2 기준 오류 레벨은 상기 제1 움직임 오류 레벨에 비례할 수 있다.
또한, 상기 벡터차이는 다음 식에 따라 산출될 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00002
(여기서, D(V')는 상기 벡터차이이고, 상기 Wi는 상기 주변블록 각각의 가중치값이고, V'는 상기 기준블록에 대응하는 움직임벡터이고, Vi는 상기 주변블록에 대응하는 움직임벡터를 의미함)
여기서, 상기 벡터차이에 따른 상기 움직임 오류 레벨은 다음 식에 따른 제3 움직임 오류 레벨 및 제4 움직임 오류 레벨 중 적어도 하나에 따라 산출될 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00003
(여기서, n2는 제3 움직임 오류 레벨이고, s2는 제4 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, D(VI)는 움직임 예측 오차값이고, θ2는 제2 임계값이고, Nb는 상기 기준블록의 개수를 의미함)
그리고, 상기 제어부는 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제3 기준 오류 레벨보다 큰 제3 조건과 상기 제4 움직임 오류 레벨이 소정의 제4 기준 오류 레벨보다 큰 제4 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 제4 기준 오류 레벨은 상기 제3 움직임 오류 레벨에 비례할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제1 기준 오류 레벨보다 큰 제1 조건, 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제2 기준 오류 레벨보다 큰 제2 조건, 상기 제3 움직임 오류 레벨이 소정의 제3 기준 오류 레벨보다 큰 제3조건, 상기 제4 움직임 오류 레벨이 소정의 제4 기준 오류 레벨보다 큰 제4조건 및 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제5 기준 오류 레벨보다 크고 상기 제3 움직임 오류 레벨이 소정의 제6 기준 오류 레벨보다 큰 제5조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단할 수 있다.
여기서, 상기 제2 기준 오류 레벨은 상기 제2 움직임 오류 레벨에 비례하고, 상기 제4 기준 오류 레벨은 상기 제3 움직임 오류 레벨에 비례하는 것이 바람직하 나 반드시 이에 한정되지 않는다.
그리고, 상기 제1 기준 오류 레벨은 상기 제2 기준 오류 레벨보다 작고, 상기 제3 기준 오류 레벨은 상기 제4 기준 오류 레벨보다 작은 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지 않는다.
그리고, 상기 프레임 선택값은 상한값 및 하한값 중 적어도 하나를 갖을 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 프레임율 변환장치에 있어서, 현재 프레임 및 이전 프레임을 비교하여 움직임벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부와; 상기 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출하는 움직임 오류 산출부와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 중 하나에 대응하는 반복 보간 프레임과 상기 움직임벡터에 기초한 움직임 보간 프레임을 생성하여 출력하기 위한 보간 프레임 출력부와; 상기 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 작은 프레임 선택값을 산출하고, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 상기 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨만큼 커지도록 산출하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 작은 경우 상기 반복 보간 프레임을 출력하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 작지 않은 경우 상기 움직임 보간 프레임을 출력하도록 상기 보간 프레임 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제어부는 상기 움직임 오류 레벨이 반복적으로 상기 기준 오류 레벨 보다 크다고 판단되는 경우 상기 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제2 레벨 만큼 작아지도록 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1 레벨 및 상기 제2 레벨은 정수인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
그리고, 상기 움직임 벡터 산출부는 상기 현재 프레임을 소정 크기의 다수의 기준블록으로 분할하고, 상기 기준블록과 상기 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 움직임벡터를 산출하고, 상기 움직임 오류 산출부는 상기 기준블록 단위로 상기 움직임 오류 레벨을 산출하며, 움직임 예측 오차값 및 상기 기준블록에 인접한 블록인 주변블록 각각에 대응하는 움직임 벡터 간의 차이인 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 프레임 선택값은 상한값 및 하한값 중 적어도 하나를 갖을 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임율 변환장치는 움직임 벡터 산출부(30)와, 움직임 오류 산출부(40)와, 보간 프레임 출력부(70)와, 제어부(50)를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 프레임율 변환장치는 신호수신부(10)와, 신호처리부(20)와, 메모리부(60)와, 디스플레이부(80)를 더 포함할 수 있다.
신호수신부(10)는 소정의 외부 영상소스로부터 영상신호를 수신한다. 즉, 신호수신부(10)는 다양한 포맷의 영상신호가 입력 가능하도록 다양한 영상신호 포맷 에 대응하는 단자를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 신호수신부(10)는 콤포지트 신호를 입력받기 위한 콤포지트 입력단자와, S-비디오 신호를 입력받기 위한 S-비디오 입력단자와, 콤포넌트 신호를 입력받기 위한 콤포넌트 입력단자와, PC 신호 및 TV 신호를 각각 입력받기 위한 PC 입력단자 및 TV 입력단자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 신호수신부(10)를 통해 수신된 영상신호는 프레임 별로 디스플레이부(80)에 표시된다.
신호처리부(20)는 신호수신부(10)를 통해 입력되는 영상신호를 디스플레이부(80)가 출력 가능하게 처리한다. 여기서, 신호처리부(20)는 도시되지 않은 처리제어부의 제어에 의해, 영상신호에 해당하는 이미지를 디스플레이부(80)에 표시 가능하도록 처리한다.
도 1에서, 신호처리부(20)를 움직임 벡터 산출부(30)의 입력단 측에 도시하였으나, 신호처리부(20)는 보간 프레임 출력부(70)의 출력단 측에 마련될 수 있음은 물론이다.
움직임 벡터 산출부(30)는 영상신호의 현재 프레임 및 이전 프레임을 사용하여 움직임벡터를 산출한다. 이 때, 움직임 벡터 산출부는 블록 매칭 알고리즘(Block Maching Algorism : BMA)을 통해 움직임의 보상을 위한 움직임 벡터를 추정한다. 블록 매칭 알고리즘에 따라, 움직임 벡터 산출부(30)는 두 프레임을 블록 단위로 비교하여 블록 당 하나의 움직임 벡터를 추정한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 움직임 벡터 산출부(30)는 현재 프레임(Fn)의 영상을 일정한 크기의 블록들로 분할하고, 각각의 블록을 기준블록으로 하여, 각각 의 기준블록마다 움직임 벡터를 추정한다. 이 때, 움직임 벡터 산출부(30)는 기준블록과 가장 유사한 블록을 이전 프레임(Fn-1)의 탐색영역 내에서 찾아 두 블록 사이의 공간상 위치 이동정도를 움직임 벡터로 추정할 수 있다. 이 때, 움직임 벡터 산출부(30)는 기준블록과 탐색영역 내의 유사 블록과의 유사성을 측정하기 위한 척도로 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 MAD(Mean Absloute Difference) 등의 움직임 예측 오차값을 사용할 수 있다.
이 때, 움직임 예측 오차값은 다음 식에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00004
여기서, Φ(V)는 움직임 예측 오차값이고, B는 기준블록이고, X는 기준블록에 속한 화소의 좌표를 나타내고, V는 탐색영역 내에서 기준블록으로부터 떨어진 상대적 위치를 나타낸다.
그리고, 움직임 벡터 산출부(30)는 움직임 예측 오차값을 최소화시키는 벡터를 움직임벡터로 결정할 수 있다.
움직임 벡터 산출부(30)는 산출한 움직임벡터를 메모리부(60)에 출력하여 저장되도록 한다. 또한, 움직임 벡터 산출부(30)는 필요한 경우, 메모리부(60)에 저장된 이전 프레임의 움직임 벡터를 읽어와서, 이전 프레임의 움직임 벡터를 기초로 현재 프레임의 움직임벡터를 산출할 수 있다.
여기서, 움직임 벡터 산출부(30)가 움직임벡터를 산출하는 방법을 일 실시예 로 설명하였다. 그러나, 움직임벡터를 산출하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 이전 프레임 및 현재 프레임에 기초하여 움직임벡터를 산출할 수 있다면 충분하다.
움직임 오류 산출부(40)는 움직임 벡터 산출부(30)에서 산출된 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출한다. 이 때, 움직임 오류 산출부(40)는 각각의 기준블록 단위로 움직임 오류 레벨을 산출한다. 그리고, 움직임 오류 산출부(40)는 움직임 예측 오차값 및 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
움직임 예측 오류값에 의하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 오류 산출부(40)는 움직임 벡터 산출부(30)로부터 인가된 움직임 예측 오류값이 소정값보다 큰 블록의 개수를 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 움직임 오류 산출부(40)는 움직임 예측 오류값의 합이 소정값보다 큰지 여부에 따라 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다. 이 때, 움직임 오류 산출부(40)는 움직임 예측 오류값을 소정값으로 나누어 그 몫의 정수값을 각 블록 별로 합한 값을 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 움직임 오류 산출부(40)는 움직임 예측 오류값이 소정값보다 큰 블록의 개수 다음식과 같은 n
Figure 112006001710111-PAT00005
으로 정의하고, n
Figure 112006001710111-PAT00006
을 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다. 여기서, n
Figure 112006001710111-PAT00007
은 제1 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, Φ는 움직임 예측 오차값이고, θ1은 제1 임계값이고, Nb는 한 프레임 당 기준블록의 개수를 의미한다.
Figure 112006001710111-PAT00008
즉, 움직임 오류 산출부(40)는 제1 움직임 오류 레벨을 산출하기 위하여 움직임 벡터 산출부(30)에서 산출된 움직임 예측 오류값을 제1 임계값으로 나눈 후, 나눈 몫의 정수값을 d
Figure 112006001710111-PAT00009
으로 정의한다. 그리고, 각 기준블록 별로 d
Figure 112006001710111-PAT00010
이 1 이상인 블록의 개수를 제1 움직임 오류 레벨로 산출할 수 있다.
한편, 움직임 오류 산출부(40)는 다음 식에 의해 제2 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00011
즉, 움직임 오류 산출부(40)는 각 기준블록 별로 산출한 d
Figure 112006001710111-PAT00012
을 모든 기준블록 에 대해 합한 값을 제2 움직임 오류 레벨인 s
Figure 112006001710111-PAT00013
으로 산출할 수 있다. 따라서, 제1 움직임 오류 레벨이 커서 움직임 오류가 발생하는 기준블록 수가 일정 값 이상으로 많아서 생기는 오류는 물론, 각각의 블록 수는 적으나, 제2 움직임 오류 레벨에 따라 일부 기준블록에서 움직임 오류값이 큰 경우 발생하는 움직임 오류 레벨을 각각 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 움직임 오류 산출부(40)는 기준블록에 대응하는 움직임벡터 및 기준블록에 인접한 블록인 주변블록 각각에 대응하는 움직임벡터 간의 차이인 벡터차이에 따라 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
도 3을 참조하면, 하나의 프레임은 복수의 블록으로 분할될 수 있다. 여기서, 도 3은 분할된 블록의 일부만 도시하였다. 그리고, 각각의 블록은 기준블록(B)으로 움직임벡터를 산출하는 기준이 된다. 여기서, 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8)이 본 발명의 일 실시예에 따라, 기준블록(B) 주위의 블록인 것을 일 실시예로 도시하였다. 그러나, 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8)은 이 외에도 다양하게 마련될 수 있다.
벡터차이를 구하는 경우, 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8) 각각에 소정의 가중치를 부여할 수 있다. 즉, 도 3과 같이, 기준블록(B) 및 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8)이 설정되어 있는 경우, P0 블록에 가중치W0을 부여하고, P1블록에 가중치 W1을 부여하고, P2블록에 가중치 W2를 부여하고, P3블록에 가중치 W3을 부여하고, P5블록에 가중치 W5을 부여하고, P6블록에 가중치 W6을 부여하고, P7블록에 가중치 W7을 부여하고, P8블록에 가중치 W8을 부여하고, B블록에 가중치 W4를 부여할 수 있다. 이 때, 기준블록가의 거리에 따라 가중치는 W4가 가장 높고, P2, P6이 상대적으로 낮은 것이 바람직하다.
벡터차이는 산출된 움직임벡터와 이전 프레임에서 저장된 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8)의 이전 움직임벡터와의 차이를 기준블록(B) 및 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8) 간의 거리에 비례하는 값을 가중하여 누적한 값이다. 따라서, 주변블록(P0, P1, P2, P3, P5, P6, P7, P8)과 기준블록(B)의 상관 정도(correlation)를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 각 프레임마다 인접한 블록 간 실제 움직임벡터가 상호 유사하므로 벡터차이 값이 작을수록 기준블록(B)의 움직임벡터가 정확하게 추정되었음을 알 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00014
여기서, D(V')는 벡터차이이고, Wi는 주변블록 및 기준블록 각각의 가중치 값이고, V'는 기준블록에 대응하는 움직임벡터이고, Vi는 상기 주변블록에 대응하는 움직임벡터를 의미한다. 그리고, S는 탐색영역이다.
한편, 움직임 오류 산출부(40)는 벡터차이에 기초하여, 다음 식에 따라 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
벡터차이에 의하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 오류 산출부(40)는 벡터차이 값이 소정값보다 큰 블록의 개수를 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 움직임 오류 산출부(40)는 벡터차이의 값의 합이 소정값보다 큰지 여부에 따라 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다. 이 때, 움직임 오류 산출부(40)는 벡터차이의 값을 소정값으로 나누어 그 몫의 정수값을 각 블록 별로 합한 값을 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 움직임 오류 산출부(40)는 벡터차이의 값이 소정값보다 큰 블록의 개수 다음식과 같은 n
Figure 112006001710111-PAT00015
로 정의하고, n
Figure 112006001710111-PAT00016
를 기초로 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다. 여기서, n
Figure 112006001710111-PAT00017
는 제3 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, D(Vi)는 벡터 차이값이고, θ2은 제2 임계값이고, Nb는 한 프레임 당 기준블록의 개수를 의미한다.
Figure 112006001710111-PAT00018
즉, 움직임 오류 산출부(40)는 제3 움직임 오류 레벨을 산출하기 위하여 벡터 차이값을 제2 임계값으로 나눈 후, 나눈 몫의 정수값을 d
Figure 112006001710111-PAT00019
로 정의한다. 그리고, 각 기준블록 별로 d
Figure 112006001710111-PAT00020
가 1 이상인 블록의 개수를 제3 움직임 오류 레벨로 산출할 수 있다.
한편, 움직임 오류 산출부(40)는 다음 식에 의해 제4 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다.
Figure 112006001710111-PAT00021
즉, 움직임 오류 산출부(40)는 각 기준블록 별로 산출한 d
Figure 112006001710111-PAT00022
를 모든 기준블록에 대해 합한 값을 제4 움직임 오류 레벨인 s
Figure 112006001710111-PAT00023
로 산출할 수 있다. 따라서, 제3 움직임 오류 레벨이 커서 움직임 오류가 발생하는 기준블록 수가 일정 값 이상으로 많아서 생기는 오류는 물론, 각각의 블록 수는 적으나, 제4 움직임 오류 레벨에 따라서 일부 기준블록에서 움직임 오류값이 큰 경우 발생하는 움직임 오류 레벨을 각각 산출할 수 있다.
보간 프레임 출력부(70)는 보간 프레임을 생성하여 디스플레이부(80)에 출력한다. 이 때, 보간 프레임 출력부(70)는 보간 프레임 생성부(71)와 출력 선택부(73)를 포함할 수 있다.
보간 프레임 생성부(71)는 현재 프레임 및 이전 프레임에 기초하여 보간 프레임을 생성한다. 이 때, 보간 프레임 생성부(71)는 움직임 벡터 산출부(30)에서 산출되어 메모리부(60)에 저장되는 움직임벡터에 기초하여 움직임 보간 프레임을 생성한다. 또한, 보간 프레임 생성부(71)는 움직임 벡터와 무관하게 이전 프레임 및 현재 프레임 중 하나를 반복하여 디스플레이부(80)에 표시하기 위한 반복 보간 프레임을 생성한다. 즉, 반복 보간 프레임은 이전 프레임 및 현재 프레임 중 하나를 반복적으로 표시하기 위한 프레임을 의미한다. 따라서, 보간 프레임 생성부(71)는 별도의 처리과정 없이 이전 프레임 및 현재 프레임 중 하나를 반복 보간 프레임으로서 출력할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 외부로부터 도 2a 및 도 2b의 (1), (3), (5)에 해당하는 프레임이 순차적으로 수신된 경우, 보간 프레임 (2) 및 (4)를 생성하여 디스플레이부(80)에 표시되는 각 프레임을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 보간 프레임 생성부(71)가 반복 보간 프레임을 생성하는 경우, (1) 프레임과 동일한 (2) 프레임을 생성하고, (3) 프레임과 동일한 (4) 프레임을 생성한다. 여기서, (2) 프레임은 (3) 프레임과 동일하게 생성되고, (4) 프레임은 (5) 프레임과 동일하게 생성될 수 있음은 물론이다.
도 2b를 참조하면, 보간 프레임 생성부(71)가 움직임 보간 프레임을 생성하는 경우, (1) 프레임과 (3) 프레임에 기초한 움직임벡터에 따라 생성된 움직임 보간 프레임인 (2) 프레임이 생성되며, (3) 프레임과 (5) 프레임에 기초한 움직임벡터에 따라 생성된 움직임 보간 프레임인 (4) 프레임이 생성된다.
그리고, 출력 선택부(73)는 후술할 제어부(50)의 제어에 의해, 보간 프레임 생성부(71)에서 생성된 움직임 보간 프레임과 반복 보간 프레임 중 하나를 선택하여 디스플레이부(80)에 출력한다. 여기서, 출력 선택부(73)는 먹스 등과 같이 선택 기능을 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프레임율 변환장치의 제어부(50)는, 보간 프레임 결정부(51)와 선택신호 출력부(53)를 포함할 수 있다.
보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 산출부(40)에서 산출된 움직임 오류 레벨에 기초하여 보간 프레임 생성부(71)에서 생성된 보간 프레임 중 반복 보간 프레임 또는 움직임 보간 프레임을 디스플레이부(80)에 표시할 보간 프레임으로 결정한다.
이 때, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 기설정된 값보다 크다고 판단되는 경우, 움직임 벡터의 신뢰성이 떨어지므로, 반복 보간 프레임을 선택하고, 움직임 오류 레벨이 기설정된 값보다 크지 않다고 판단되는 경우, 움직임 벡터의 신뢰성이 인정되므로, 움직임 보간 프레임을 선택하여 출력하도록 보간 프레임 출력부(70)를 제어할 수 있다.
이 때, 보간 프레임 결정부(51)가 단순히 움직임 오류 레벨이 기설정된 값보다 큰지 여부에 따라서만 보간 프레임을 선택하는 경우, 보간 프레임의 종류가 자꾸 바뀌게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 보간 프레임 결정부(51)는 지속적으로 움직임 오류 레벨이 기설정된 값보다 작은 경우에만 움직임 보간 프레임을 선택하여, 디스플레이부(80)에 표시되도록 한다.
즉, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 큰 프레임 선택값을 산출 한다. 그리고, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 제2 레벨만큼 작아지도록 산출한다. 이 때, 제2 레벨의 크기는 제1 레벨의 크기보다 작다.
여기서, 프레임 선택값은 보간 프레임의 종류르 선택하기 위한 기준이 된다. 즉, 보간 프레임 결정부(51)는, 프레임 선택값에 따라 보간 프레임의 종류를 선택할 수 있다. 구체적으로, 보간 프레임 결정부(51)는, 보간 프레임으로서, 산출된 프레임 선택값이 기준 선택값 보다 큰 경우 반복 보간 프레임을 결정하고, 산출된 프레임 선택값이 기준 선택값 보다 크지 않은 경우 움직임 보간 프레임을 결정한다. 그러면, 선택신호 출력부(53)는 보간 프레임 결정부(51)에 따른 선택신호를 출력 선택부(73)에 출력한다.
그러면, 출력 선택부(73)는 선택신호 출력부(53)로부터의 선택신호에 따라 반복 보간 프레임 및 움직임 보간 프레임 중 하나를 출력하게 된다.
여기서, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 반복하여 기준 오류 레벨 보다 크다고 판단되는 경우, 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 제2 레벨 만큼 커지도록 산출할 수 있다. 그리고, 제1 레벨 및 제2 레벨은 정수인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제어부(50)의 보간 프레임 결정부(51)는 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제1 기준 오류 레벨보다 큰 제1 조건(n
Figure 112006001710111-PAT00024
＞제1 기준 오류 레벨), 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제2 기준 오류 레벨보다 큰 제2 조건(s
Figure 112006001710111-PAT00025
＞제2 기준 오류 레벨), 제3 움 직임 오류 레벨이 소정의 제3 기준 오류 레벨보다 큰 제3조건(n
Figure 112006001710111-PAT00026
＞제3 기준 오류 레벨), 제4 움직임 오류 레벨이 소정의 제4 기준 오류 레벨보다 큰 제4조건(s
Figure 112006001710111-PAT00027
＞제4 기준 오류 레벨) 및 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제5 기준 오류 레벨보다 크고 제3 움직임 오류 레벨이 소정의 제6 기준 오류 레벨보다 큰 제5조건(n
Figure 112006001710111-PAT00028
＞제5 기준 오류 레벨 and n
Figure 112006001710111-PAT00029
＞제3 기준 오류 레벨) 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단할 수 있다.
여기서, 제2 기준 오류 레벨은 제1 움직임 오류 레벨에 비례하고, 제4 기준 오류 레벨은 제3 움직임 오류 레벨이 비례할 수 있다.
또한, 제1 기준 오류 레벨은 제2 기준 오류 레벨보다 작고, 제3 기준 오류 레벨은 제4 기준 오류 레벨보다 작을 수 있다. 즉, 제1 움직임 오류 레벨 또는 제3 움직임 오류 레벨 중 하나의 오류가 큰 경우는 물론이고, 각각의 오류는 크지 않으나, 제1 기준 오류 레벨 및 제3 기준 오류 레벨이 모두 기준값 이상으로 큰 경우에도 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단하게 된다.
이 하, 본 발명의 일 실시예에 따라 기준 선택값이 0이고, 제1 레벨이 4이고, 제2 레벨이 1인 것을 일 예로 보간 프레임 결정부(51)의 동작을 설명한다.
보간 프레임 결정부(51)는 전술한 조건에 따라, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되는 경우, 4 이상의 프레임 선택값을 산출한다.
이 때, 보간 프레임 결정부(51)는 프레임 선택값이 4보다 작은 경우, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되면, 프레임 선택값을 4라고 판단한다.여기서, 기준 선택값이 0이고 현재 프레임 선택값은 0보다 큰 4이므로, 보간 프레임 결정부(51)는 반복 보간 프레임을 보간 프레임으로 결정하고, 선택신호 출력부(53)는 반복 보간 프레임이 출력되도록 보간 프레임 출력부(70)를 제어한다.
또한, 보간 프레임 결정부(51)가 다음 프레임에 대하여 판단 결과, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되면, 제2 레벨인 1만큼 프레임 선택값을 조절할 수 있다. 따라서, 프레임 선택값은 5가 된다. 그러면, 프레임 선택값은 여전히 0보다 크므로, 보간 프레임 출력부(70)는 반복 보간 프레임을 출력하게 된다.
한편, 보간 프레임 결정부(51)가 다음 프레임에 대하여 판단 결과, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 작다고 판단되면, 제2 레벨인 1만큼 프레임 선택값을 조절할 수 있다. 따라서, 프레임 선택값은 다시 4가 되며, 반복 보간 프레임이 디스플레이부(80)에 표시된다.
이러한 방법을 반복하여, 프레임 선택값이 0보다 크지 않게 되면, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 보간 프레임을 결정하며, 선택신호 출력부(53)는 움직임 보간 프레임을 출력하도록 보간 프레임 출력부(70)를 제어한다.
이러한 방법에 의하는 경우, 보간 프레임 결정부(51)는 프레임 선택값이 아무리 작은 값을 갖더라도, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되면, 4의 값을 갖게 된다. 따라서, 본 발명에 의하는 경우, 지속적으로 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 작은 경우에만 움직임 보간 프레임이 디스플레이부(80) 에 표시된다. 이에 의해, 본 발명에 의하면 움직임 추정에 오류가 있는 경우, 잘못 추정된 움직임 벡터에 따른 움직임 보간 프레임이 디스플레이부(80)에 표시되지 않아서 잘못 추정된 움직임 벡터에 따라 화질이 저하되는 문제점을 감소시켰다.
또한, 프레임 선택값은 상한값과 하한값 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 따라서, 상한값이 없는 경우, 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되는 횟수가 많아서, 프레임 선택값이 아주 커진 경우, 움직임 추정이 안정되어 지속적으로 안정된 움직임 벡터를 산출하여도 프레임 선택값이 여전히 기준 선택값보다 커지게 될 수 있다, 이 경우, 움직임 벡터에 따른 움직임 보간 프레임을 적절히 적용하기 위하여 프레임 선택값의 상한값을 설정하는 것이 바람직하다. 프레임 선택값의 하한값의 경우에도 본 발명의 설계자의 편의에 의해 설정할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임율 변환장치는 신호수신부(10)를 통해 영상신호를 수신할 수 있다. 여기서, 영상신호는 각 프레임 단위로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 프레임율 변환장치의 움직임 벡터 산출부(30)는 현재 프레임 및 이전 프레임에 기초하여 움직임 벡터를 산출할 수 있다(S11). 이 때, 움직임 벡터 산출부(30)는 메모리부(60)에 저장된 이전 프레임에 대한 움직임 벡터 및 이전 프레임정보를 기초로 움직임 벡터를 산출할 수 있다. 그리고, 움직임 벡터 산출부(30)는 산출한 움직임 벡터를 메모리부(60)에 저장할 수 있다. 이 때, 움직임 벡터 산출부(30)는 움직임 벡터를 산출하기 위하여 움직임 예측 오차값을 산출할 수 있으며, 산출한 움직임 예측 오차값을 움직임 오류 산출부(40)에 출력할 수 있다.
움직임 오류 산출부(40)는 움직임 예측 오차값 및 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 움직임 오류 레벨을 산출할 수 있다(S13). 여기서, 움직임 오류 산출부(40)가 움직임 오류 레벨을 산출하는 방법에 대하여는 전술하였으므로 중복 설명을 생략한다.
한편, 보간 프레임 생성부(71)는 메모리에 저장된 움직임 벡터, 현재 프레임 및 이전 프레임에 기초하여 움직임 보간 프레임 및 반복 보간 프레임을 생성한다(S15). 여기서, 보간 프레임 생성부(71)가 보간 프레임을 생성하는 단계는 도면에서 S15 단계라고 도시하였으나, S11단계 이후이고, S27 및 S29단계 이전이라면 어느 단계에 와도 무관하다. 여기서, 현재 프레임에 대한 정보는 메모리부(60)에 별도로 저장되지 않고, 보간 프레임 생성부(71)에 인가될 수도 있다.
보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 산출부(40)에서 산출된 움직임 오류 레벨을 소정의 기준 오류 레벨과 비교한다(S17). 여기서, 보간 프레임 결정부(51)가 움직임 오류 레벨을 기준 오류 레벨과 비교하는 방법도 전술하였으므로 종복 설명을 생략한다.
보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되는 경우, 기설정된 기준 선택값보다 제1 레벨 이상 큰 프레임 선택값을 산출한다(S19). 한편, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 크지 않다고 판단되는 경우, 이전 프레임 선택값으로부터 제2 레벨만큼 작은 프레임 선택값을 산출한다(S21). 한편, 보간 프레임 결정부(51)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 반복적으로 크다고 판단되는 경우, 이전 프레임 선택값으로 부터 제2 레벨 만큼 큰 프레임 선택값을 산출할 수도 있다.
전술한 방법에 따라, 보간 프레임 결정부(51)는 프레임 선택값이 결정되면(S23), 결정된 프레임 선택값의 크기를 기준 선택값과 비교한다(S25). 비교 결과, 보간 프레임 결정부(51)는 결정된 프레임 선택값이 기준 선택값보다 큰 경우, 반복 보간 프레임을 보간 프레임으로 결정한다.
그리고, 보간 프레임 결정부(51)는 결정된 프레임 선택값이 기준 선택값보다 크지 않은 경우, 움직임 보간 프레임을 보간 프레임으로 결정할 수 있다. 그러면, 보간 프레임의 결정에 따라, 선택신호 출력부(53)는 보간 프레임 출력부(70)에 선택신호를 출력한다.
이에 의해, 보간 프레임 출력부(70)는 결정된 프레임 선택값이 기준 선택값보다 큰 경우, 반복 보간 프레임을 디스플레이부(80)에 출력하고, 보간 프레임 출력부(70)는 결정된 프레임 선택값이 기준 선택값보다 크지 않은 경우, 움직임 보간 프레임을 디스플레이부(80)에 출력한다. 그러면, 디스플레이부(80)는 보간 프레임 출력부(70)로부터 인가된 보간 프레임을 현재 프레임 및 이전 프레임 사이에 표시한다.
전술한 실시예에서, 제어부(50)가 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 큰 경우 프레임 선택값이 커지도록 제어한다고 하였으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 설계자의 자유에 따라 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 큰 경우 프레임 선택값이 작아지도록 설계할 수 있다. 이 경우, 제어부(50)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 큰 경우, 프레임 선택값이 기준 선택값보다 제1 레벨 이상 작아지도록 결정할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 움직임 오류 레벨이 반복적으로 기준 오류 레벨보다 크다고 판단되는 경우, 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 제2 레벨 만큼 작아지도록 할 수 있다.
또한, 이 경우 제어부(50)는 움직임 오류 레벨이 기준 오류 레벨보다 작은 경우, 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 제2 레벨 만큼 커지도록 할 수 있다. 이렇게 설계한 경우, 본 발명에 따른 제어부(50)는 프레임 선택값이 기준 선택값보다 작은 경우 반복 보간 프레임을 출력하고, 프레임 선택값이 기준 선택값보다 큰 경우 움직임 보간 프레임을 출력하도록 보간 프레임 출력부(70)를 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임율 변환장치는 움직임 오류 레벨이 커서 움직임 오류가 발생하는 기준블록 수가 일정 값 이상으로 많아서 생기는 오류는 물론, 각각의 블록 수는 적으나, 움직임 오류 레벨에 따라 일부 기준블록에서 움직임 오류값이 큰 경우 발생하는 움직임 오류 레벨을 각각 산출할 수 있다.
또한, 움직임 오류 레벨이 지속적으로 기준 오류 레벨보다 작은 경우에만 움직임 보간 프레임이 디스플레이부(80)에 표시되므로, 보다 움직임 추정이 잘못된 보간 프레임이 디스플레이부(80)에 표시될 가능성을 줄일 수 있다. 따라서, 움직임 추정이 잘못됨으로써 발생하는 움직임 흐려짐, 아티팩트 등을 줄일 수 있다. 또한, 디스플레이부(80)에 표시되는 보간 프레임이 움직임 보간 프레임과 반복 보간 프레임 간에서 반복되는 현상을 줄일 수 있으며, 움직임 오류 정도에 따라 반복 보간 프레임과 움직임 보간 프레임이 적절하게 사용될 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명에 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반복 보간 프레임 및 움직임 보간 프레임을 보간 프레임으로서 적절하게 디스플레이부에 표시함으로써 화질을 개선할 수 있는 프레임율 변환장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 움직임 추정이 잘못된 보간 프레임이 디스플레이부에 표시될 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 움직임 오류 레벨이 커서 움직임 오류가 발생하는 기준블록 수가 일정 값 이상으로 많아서 생기는 오류는 물론, 오류가 발생사는 기준블록 수는 적으나, 일부 기준블록에서 움직임 오류값이 큰 경우 발생하는 움직임 오류 레벨까지 고려하여 보간 프레임을 결정할 수 있다.

Claims (22)

  1. 프레임율 변환장치에 있어서,
    현재 프레임 및 이전 프레임을 비교하여 움직임벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부와;
    상기 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출하는 움직임 오류 산출부와;
    상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 중 하나에 대응하는 반복 보간 프레임과 상기 움직임벡터에 기초한 움직임 보간 프레임을 생성하여 출력하기 위한 보간 프레임 출력부와;
    상기 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 큰 프레임 선택값을 산출하고, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 상기 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨만큼 작아지도록 산출하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 큰 경우 상기 반복 보간 프레임을 출력하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 크지 않은 경우 상기 움직임 보간 프레임을 출력하도록 상기 보간 프레임 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 움직임 오류 레벨이 반복하여 상기 기준 오류 레벨 보다 크다고 판단되는 경우 상기 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제2 레벨 만큼 커지도록 산출하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 레벨 및 상기 제2 레벨은 정수인 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 산출부는 상기 현재 프레임을 소정 크기의 다수의 기준블록으로 분할하고, 상기 기준블록과 상기 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 움직임벡터를 산출하고,
    상기 움직임 오류 산출부는 상기 기준블록 단위로 상기 움직임 오류 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 움직임 오류 산출부는 움직임 예측 오차값 및 상기 기준블록에 인접한 블록인 주변블록 각각에 대응하는 움직임 벡터 간의 차이인 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 움직임 오류 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 움직임 예측 오차값은 SAD(Sum of Absolute Difference) 또는 MAD(Mean Absloute Difference) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 움직임 예측 오차값에 따른 움직임 오류 레벨은 다음 식에 따른 제1 움직임 오류 레벨 및 제2 움직임 오류 레벨 중 적어도 하나에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
    Figure 112006001710111-PAT00030
    (여기서, n1은 제1 움직임 오류 레벨이고, s1은 제2 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, Φ는 움직임 예측 오차값이고, θ1은 제1 임계값이고, Nb는 상기 기준블록의 개수를 의미함)
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제1 기준 오류 레벨보다 큰 제1 조건과 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제2 기준 오류 레벨보다 큰 제2 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 기준 오류 레벨은 상기 제1 움직임 오류 레벨에 비례하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 벡터차이는 다음 식에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
    Figure 112006001710111-PAT00031
    (여기서, D(V')는 상기 벡터차이이고, 상기 Wi는 상기 주변블록 각각의 가중 치값이고, V'는 상기 기준블록에 대응하는 움직임벡터이고, Vi는 상기 주변블록에 대응하는 움직임벡터를 의미함)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 벡터차이에 따른 상기 움직임 오류 레벨은 다음 식에 따른 제3 움직임 오류 레벨 및 제4 움직임 오류 레벨 중 적어도 하나에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
    Figure 112006001710111-PAT00032
    (여기서, n2는 제3 움직임 오류 레벨이고, s2는 제4 움직임 오류 레벨이고, N은 정수이고, Vi는 움직임 벡터이고, D(VI)는 움직임 예측 오차값이고, θ2는 제2 임계값이고, Nb는 상기 기준블록의 개수를 의미함)
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제3 기준 오류 레벨보다 큰 제3 조건과 상기 제4 움직임 오류 레벨이 소정의 제4 기준 오류 레벨보다 큰 제4 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제4 기준 오류 레벨은 상기 제3 움직임 오류 레벨에 비례하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  14. 제7항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제1 기준 오류 레벨보다 큰 제1 조건, 상기 제2 움직임 오류 레벨이 소정의 제2 기준 오류 레벨보다 큰 제2 조건, 상기 제3 움직임 오류 레벨이 소정의 제3 기준 오류 레벨보다 큰 제3조건, 상기 제4 움직임 오류 레벨이 소정의 제4 기준 오류 레벨보다 큰 제4조건 및 상기 제1 움직임 오류 레벨이 소정의 제5 기준 오류 레벨보다 크고 상기 제3 움직임 오류 레벨이 소정의 제6 기준 오류 레벨보다 큰 제5조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨보다 크다고 판단하는 것을 특 징으로 하는 프레임율 변환장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 기준 오류 레벨은 상기 제2 움직임 오류 레벨에 비례하고, 상기 제4 기준 오류 레벨은 상기 제3 움직임 오류 레벨에 비례하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 기준 오류 레벨은 상기 제2 기준 오류 레벨보다 작고, 상기 제3 기준 오류 레벨은 상기 제4 기준 오류 레벨보다 작은 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프레임 선택값은 상한값 및 하한값 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  18. 프레임율 변환장치에 있어서,
    현재 프레임 및 이전 프레임을 비교하여 움직임벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부와;
    상기 움직임벡터의 움직임 오류 레벨을 산출하는 움직임 오류 산출부와;
    상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 중 하나에 대응하는 반복 보간 프레임과 상기 움직임벡터에 기초한 움직임 보간 프레임을 생성하여 출력하기 위한 보간 프레임 출력부와;
    상기 움직임 오류 레벨이 소정의 기준 오류 레벨 보다 큰 경우 기설정된 기준 선택값 보다 제1 레벨 이상 작은 프레임 선택값을 산출하고, 상기 움직임 오류 레벨이 상기 기준 오류 레벨 보다 작은 경우 상기 프레임 선택값이 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨만큼 커지도록 산출하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 작은 경우 상기 반복 보간 프레임을 출력하고, 산출된 상기 프레임 선택값이 상기 기준 선택값 보다 작지 않은 경우 상기 움직임 보간 프레임을 출력하도록 상기 보간 프레임 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 움직임 오류 레벨이 반복적으로 상기 기준 오류 레벨 보다 크다고 판단되는 경우 상기 프레임 선택값을 이전 프레임 선택값으로부터 상기 제2 레벨 만큼 작아지도록 산출하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 레벨 및 상기 제2 레벨은 정수인 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 산출부는 상기 현재 프레임을 소정 크기의 다수의 기준블록으로 분할하고, 상기 기준블록과 상기 이전 프레임에 설정된 소정의 탐색영역을 비교하여 상기 움직임벡터를 산출하고,
    상기 움직임 오류 산출부는 상기 기준블록 단위로 상기 움직임 오류 레벨을 산출하며, 움직임 예측 오차값 및 상기 기준블록에 인접한 블록인 주변블록 각각에 대응하는 움직임 벡터 간의 차이인 벡터차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 움직임 오류 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 프레임 선택값은 상한값 및 하한값 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 프레임율 변환장치.
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