KR20070076337A - 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법 - Google Patents

에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법 Download PDF

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KR20070076337A
KR20070076337A KR1020060005577A KR20060005577A KR20070076337A KR 20070076337 A KR20070076337 A KR 20070076337A KR 1020060005577 A KR1020060005577 A KR 1020060005577A KR 20060005577 A KR20060005577 A KR 20060005577A KR 20070076337 A KR20070076337 A KR 20070076337A
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김명재
이호섭
강정우
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법 관한 것이다. 본 발명에 따른 정지영상의 에지영역 판단장치는, 픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하는 픽셀 에지 판단부와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임을 복수의 픽셀을 포함하는 블록으로 복수개 분할하고, 각 블록 내의 상기 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출하는 블록 에지 판단부와; 상기 블록 에지영역에 따라 에지 맵을 생성하는 에지 맵 생성부를 포함한다. 이에 의해, 본 발명은 블록 단위로 정지영상의 에지영역을 판단할 수 있다.

Description

에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법{EDGE AREA DETERMINING APPARATUS AND EDGE AREA DETERMINING METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 에지영역 판단장치의 제어블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 에지영역 판단부의 상세 제어블럭도이고,
도 3a는 본 발명에 따른 이전 프레임의 일 블록에서 각 픽셀별 픽셀 에지영역과 이외의 영역을 도시한 도면이고,
도 3b는 본 발명에 따른 현재 프레임의 일 블록에서 각 픽셀별 픽셀 에지영역과 이외의 영역을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 에지영역 판단장치의 제어흐름도이고,
도 5는 본 발명에 따른 에지영역 판단부 중 클러스터 에지 판단부의 제어흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 신호수신부 20 : 신호처리부
30 : 에지영역 판단부 31 : 픽셀 에지 판단부
34 : 블록 에지 판단부 35 : 클러스트 에지 판단부
36 : 수평 에지 판단부 37 : 수직 에지 판단부
38 : 에지 맵 생성부 50 : 움직임 추정부
70 : 보간 프레임 생성부 90 : 디스플레이부
본 발명은 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 정지영상의 에지영역을 블록 단위로 판단할 수 있는 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법에 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.
일반적으로 프레임 레이트 변환장치는 이러한 보간 프레임을 삽입하는 경우, 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임을 추정하여 움직임 벡터를 생성한다. 그리고, 프레임 레이트 변환장치는 이러한 움직임 벡터에 기초하여 보간 프레임을 생성하게 된다.
그런데, 종래의 프레임 레이트 변환장치는 불투명 로고, 반투명 로고 및 온 스크린 디스플레이장치 등과 같은 일정 시간 정지되어 있는 글자 및 영역과 같은 정지영상에 대하여도 움직임 추정이 된다. 따라서, 종래의 프레임 레이트 변환장치에 의하는 경우, 정지영상 부분에 화면 열화가 발생하여 화질이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 프레임 레이트 변환장치에는 정지영상 영역을 검출하기 위한 정지영상의 에지영역 판단장치가 마련될 필요가 있다. 또한, 정지영상의 에지영역 판단장치는 일반적으로 움직임 벡터가 프레임 별 블록 단위로 산출되므로, 정지영역 역시 블록 단위로 산출할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 블록 단위로 정지영상의 에지영역을 판단할 수 있는 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 정지영상의 에지영역 판단장치에 있어서, 픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하는 픽셀 에지 판단부와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임을 복수의 픽셀을 포함하는 블록으로 복수개 분할하고, 각 블록 내의 상기 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출하는 블록 에지 판단부와; 상기 블록 에지영역에 따라 에지 맵을 생성하는 에지 맵 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 픽셀 에지 판단부는 픽셀 간의 휘도 변화값이 기준 휘도레벨 이상인 픽셀을 상기 픽셀 에지영역으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지 판단부는, 각 블록 마다 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단하는 수평 에지 판단부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평 에지 판단부는 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 각각 상기 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역을 산출하고, 산출된 상기 픽셀 에지영역 중 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지 판단부는, 각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 움직임 정도에 기초하여 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 클러스터 에지 판단부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 상기 픽셀 에지영역의 개수 및 상기 이전 프레임에 마련된 상기 픽셀 에지영역의 개수의 변화에 기초하여 상기 움직임 정도를 판단할 수 있다.
또한, 상기 클러스터 에지 판단부는 상기 현재 프레임의 블록 및 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수와, 상기 현재 프레임의 상기 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임의 상기 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단할 수 있다.
그리고, 상기 클러스터 에지 판단부는 다음 식의 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
Figure 112006003845785-PAT00001
(여기서, nEQUALB은 상기 현재 프레임의 각 블록의 상기 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임의 각 블록의 상기 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수, nCPixelB은 상기 현재 프레임의 블록에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수이고, nPPixelB은 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수임)
여기서, 상기 블록은 복수의 서브 블록을 포함하고, 상기 클러스터 에지 판단부는 상기 서브 블록에 대한 에지 변화값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 픽셀 에지 판단부는 복수의 기준 휘도레벨을 기준으로, 복수의 픽셀 에지영역을 판단할 수 있다.
그리고, 상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 기준 휘도레벨을 선택하고, 선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 상기 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 상기 기준 휘도레벨을 선택하고, 선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기 초로 산출한 상기 에지 변화값이 제1 에지기준값보다 큰 경우 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하고, 제2 에지기준값보다 작은 경우 상기 클러스터 블록 에지영역이 아니라고 판단하고, 상기 제1 에지 기준값과 상기 제2 에지 기준값 사이인 경우 별도의 기준 휘도레벨에 따라 상기 픽셀 에지영역을 기초로 재판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지 판단부는, 각 블록 마다 수직방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단하는 수직 에지 판단부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수직 에지 판단부는 블록이 n×m개의 픽셀을 포함하고 n개의 열 중 적어도 하나의 열에 포함되는 m개의 픽셀이 상기 픽셀 에지영역인 경우, 상기 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
그리고, 상기 수직 에지 판단부는 n개의 열 중 적어도 하나의 열에 포함되는 m개의 픽셀이 상기 픽셀 에지영역이고, 상기 에지 변화값이 상기 기준값보다 큰 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 에지 맵 생성부는 상기 수평 에지 판단부, 상기 클러스터 에지 판단부 및 상기 수직 에지 판단부에 상호 우선순위를 두어 각 블록 에지영역을 구별할 수 있다.
그리고, 상기 에지 맵 생성부는, 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단하여 상기 수평 블록 에지영역을 설정하고, 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이 아닌 경우 상기 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단하여 상기 수직 블록 에지영역을 설정하고, 나머지 블록 중 상기 클러스터 블록 에지영역인지 여부에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 설정할 수 있다.
그리고, 상기 정지영상은 로고와 온 스크린 디스플레이 화면 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 정지영상의 에지영역 판단방법에 있어서, 픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하는 단계와; 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임을 복수의 블록으로 분할하는 단계와; 상기 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출하는 단계와; 상기 블록 에지영역에 따라 에지 맵을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 픽셀 에지영역을 판단하는 단계는, 픽셀 간의 휘도 변화값이 기준 휘도레벨 이상 인지 여부를 판단하는 단계와; 판단 결과, 상기 기준 휘도레벨 이상인 픽셀을 픽셀 에지영역으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는, 각 블록 마다 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하는 단계와; 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는, 각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 움직임 정도에 기초하여 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계 를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계는, 상기 현재 프레임의 블록 및 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수와, 상기 픽셀 에지영역 중 상호 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단할 수 있다.
그리고, 상기 블록은 복수의 서브 블록을 포함하고, 상기 클러스터 에지 판단부는 상기 서브 블록에 대한 에지 변화값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
픽셀 에지영역을 판단하는 단계는, 복수의 기준 휘도레벨을 기준으로, 복수의 픽셀 에지영역을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계는, 각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 상기 기준 휘도레벨을 선택하는 단계와; 선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 상기 에지 변화값이 제1 에지기준값보다 큰 경우 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하는 단계와; 상기 에지 변화값이 제2 에지기준값보다 작은 경우 상기 클러스터 블록 에지영역이 아니라고 판단하는 단계와; 상기 에지 변화값이 상기 제1 에지 기준값과 상기 제2 에지 기준값 사이인 경우 별도의 상기 기준 휘도레벨에 따라 상기 픽셀 에지영역을 기초로 재판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는, 각 블록 마다 수직방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하는 단계와; 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단하는 단계를 포함 할 수 있다.
그리고, 상기 에지 맵을 생성하는 단계는, 상기 수평 블록 에지영역, 상기 수직 블록 에지영역 및 상기 클러스터 블록 에지영역에 상호 우선순위를 두는 단계와; 상기 우선선위에 따라 상기 에지 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 우선선위에 따라 상기 에지 맵을 생성하는 단계는, 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이라고 판단되는 경우, 상기 수평 블록 에지영역을 설정하는 단계와; 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이 아닌 경우 상기 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 블록이 상기 수직 블록 에지영역이라고 판단되는 경우, 상기 수직 블록 에지영역을 설정하는 단계와; 나머지 블록 중 상기 클러스터 블록 에지영역이라고 판단되는 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에지영역 판단장치는 에지영역 판단부(30)를 갖는다. 이 때, 에지영역 판단부(30)는 픽셀 에지 판단부(31), 블록 에지 판단부(34) 및 에지 맴 생성부를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 에지영역 판단장치는 필요에 따라 신호수신부(10), 신호처리부(20), 움직임 추정부(50), 메모리부(55), 보간 프레임 생성부(70) 및 디스플레이부(90)를 포함할 수 있다.
신호수신부(10)는 소정의 외부 영상소스로부터 영상신호를 수신한다. 즉, 신호수신부(10)는 다양한 포맷의 영상신호가 입력 가능하도록 다양한 영상신호 포맷에 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(90)에 표시된다.
신호처리부(20)는 신호수신부(10)를 통해 입력되는 영상신호를 디스플레이부(90)가 출력 가능하게 처리한다. 여기서, 신호처리부(20)는 도시되지 않은 처리제어부의 제어에 의해, 영상신호에 해당하는 이미지를 디스플레이부(90)에 표시 가능하도록 처리한다.
도 1에서, 신호처리부(20)를 에지영역 판단부(30)의 입력단 측에 도시하였으나, 신호처리부(20)는 보간 프레임 생성부(70)의 출력단 측에 마련될 수 있음은 물론이다.
에지영역 판단부(30)는 전술한 바와 같이 픽셀 에지 판단부(31), 블록 에지 판단부(34) 및 에지 맵 생성부(38)를 포함한다.
에지영역 판단부(30)는 정지영상의 에지영역을 판단하여 움직임 추정부(50)에 출력한다. 이 때, 에지영역 판단부(30)에서 출력한 에지영역은 움직임 추정부(50)에서 움직임 벡터를 생성하는데 참고가 된다. 여기서, 정지영상은 로고, 인터 페이스 화면 등을 포함할 수 있다.
여기서, 로고는 불투명 로고 및 반투명 로고 중 적어도 하나를 포함하며, 인터페이스 화면은 온 스크린 디스플레이 화면(OSD: On Screen Display) 등을 다양하게 포함할 수 있다. 여기서, 로고, 온 스크린 디스플레이 화면 등의 경계가 되는 에지영역은 다른 영상과의 경계가 되므로, 휘도가 변하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 에지영역을 판단하기 위하여는 휘도가 소정 레벨 이상 변하는 영역을 판단할 수 있다.
픽셀 에지 판단부(31)는 정지영상의 에지영역을 픽셀 단위로 판단한다. 즉, 픽셀 에지 판단부(31)는 픽셀 단위로 현재 프레임의 에지영역을 판단하여 픽셀 에지영역을 설정하고, 픽셀 단위로 이전 프레임의 에지영역을 판단하여 픽셀 에지영역을 설정한다. 여기서, 픽셀 에지 판단부(31)는 메모리부(55)에 저장된 이전 프레임에 대한 정보 및 입력된 현재 프레임에 대한 정보를 기초로 픽셀 에지영역을 산출할 수 있다.
픽셀 에지 판단부(31)는 현재 프레임 및 이전 프레임에서 각각 픽셀 간의 휘도 변화값을 산출하고, 산출한 휘도 변화값이 기준 휘도레벨 이상인 픽셀을 전술한 픽셀 에지영역으로 판단하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 2를 참조하면, 픽셀 에지 판단부(31)는 현재 프레임 픽셀 에지 판단부(33)와 이전 프레임 픽셀 에지 판단부(32)를 포함하며, 현재 프레임 픽셀 에지 판단부(33)는 현재 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하고, 이전 프레임 픽셀 에지 판단부(32)는 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단한다.
한편, 픽셀 에지 판단부(31)는 복수의 기준 휘도레벨에 기초하여 픽셀 에지영역을 판단할 수도 있다.
예를 들어, 휘도 변화값이 0 내지 10까지 분포되어 있고, 제1 기준 휘도레벨이 7, 제2 기준 휘도레벨이 5, 제3 기준 휘도레벨이 3일 수 있다. 이 때, 예를 들어 픽셀 에지 판단부(31)는 제1 기준 휘도레벨에 대하여, 각 프레임의 모든 픽셀에 대하여, 휘도 변화값이 7 이상인 픽셀을 1로 설정하고 7미만인 픽셀을 0으로 설정하여, 1로 설정된 픽셀을 픽셀 에지영역으로 설정할 수 있다. 또한, 픽셀 에지 판단부(31)는 제2 기준 휘도레벨에 대하여 휘도 변화값이 5이상인 픽셀을 1로 설정하고 5미만인 픽셀을 0으로 설정할 수 있으며, 1로 설정된 픽셀을 픽셀 에지영역으로 설정할 수 있다. 또한, 픽셀 에지 판단부(31)는 제3 기준 휘도레벨에 대하여, 휘도 변화값이 3이상인 픽셀을 1로 설정하고 3 미만인 픽셀을 0으로 설정하고, 1로 설정된 픽셀을 픽셀 에지영역으로 설정하는 것을 일 예로 설명할 수 있다.
블록 에지 판단부(34)는 현재 프레임 및 이전 프레임을 복수의 픽셀을 포함하는 블록으로 복수개 분할하고, 각 블록 내의 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출한다. 즉, 블록 에지 판단부는 각 블록이 에지영역인지 여부를 판단하고, 에지영역이라 판단되는 블록을 블록 에지영역으로 판단한다.
도 2를 참고하면, 블록 에지 판단부(34)는 수평 에지 판단부(36), 클러스터 에지 판단부(35) 및 수직 에지 판단부(37)를 포함할 수 있다.
수평 에지 판단부(36)는, 각 블록 마다 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역 으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 수평 에지 판단부(36)는 픽셀 에지 판단부(31)로부터 현재 프레임에 대한 수평방향의 픽셀 에지영역에 대한 정보(CH)와 이전 프레임에 대한 수평방향의 픽셀 에지영역에 대한 정보(PH)를 수신한다. 여기서, 수평 방향에 대한 픽셀 에지영역에 대한 정보(CH)는 한 프레임에서 픽셀의 각 수평라인에 대한 픽셀 에지영역에 대한 정보를 의미한다.
수평 에지 판단부(36)는 현재 프레임 및 이전 프레임 각각에 대하여, 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역을 산출한다. 그리고, 수평 에지 판단부(36)는, 현재 프레임에 대하여 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(CH)와 이전 프레임에 대한 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(PH)를 비교한다. 이 때, 수평 에지 판단부(36)는 각 프레임 별로 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 기설정된 개수가 기준개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단한다.
여기서, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.
여기서, 도 3a는 이전 프레임 중 하나의 블록을 도시한 도면이며, 도 3b는 현재 프레임 중 하나의 블록을 도시한 도면이다. 여기서, 도 3a 및 도 3b에 도시된 블록은 서로 대응하는 위치에 마련된다. 그리고, 각 블록은 10개의 행과 10개의 열로 이루어진 픽셀을 포함하는 것을 일 예로 설명한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 1째 라인 및 2째 라인에는 현재 프레임 및 이전 프레임의 동일한 위치에 위치하는 픽셀 에지영역이 1개 있다.
그리고, 3째 라인에는 동일한 위치에 연속적으로 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 8개, 4째 라인 내지 9째 라인에는 동일한 위치에 연속적으로 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 7개, 10째 라인에는 동일한 위치에 연속적으로 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 5개이다.
여기서, 연속적으로 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 6개 이상인 영역을 수평라인 픽셀 에지영역이라 하면, 총 7개의 라인이 이에 속하게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 수평 에지 판단부(36)는 수평 라인 픽셀 에지영역에 속하는 픽셀 에지영역의 개수가 기설정된 개수이상이면 해당 블록을 수평 블록 에지영역이라 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b의 블록은 수평 라인 픽셀 에지영역에 속하는 픽셀 에지영역의 개수가 50개이다. 이 경우, 기설정된 개수가 50개 이상이면, 수평 에지 판단부(36)는 해당 블록을 픽셀 에지영역이라 판단하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 수평 에지 판단부(36)가 라인의 개수가 기설정된 개수 이상인지 여부에 따라 해당 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단할 수도 있다. 여기서, 수평 에지 판단부(36)의 판단에 의하면 수평방향에 대한 에지영역 정보를 산출할 수 있다. 이러한 수평 방향에 대한 에지영역은 OSD 등의 화면이 디스플레이부(90)에 표시되는 경우, 적절하게 활용될 수 있다.
수평 에지 판단부(36)는 전술한 방법에 따라, 각각의 블록이 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단하여 에지 맵 생성부(38)에 출력한다.
클러스터 에지 판단부(35)는, 각 블록 별로 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지 영역 및 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 움직임 정도에 기초하여 클러스터 블록 에지영역을 판단한다. 구체적으로, 클러스터 에지 판단부(35)는 각 블록 별로 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 개수 및 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 개수의 변화에 기초하여 전술한 움직임 정도를 판단할 수 있다.
클러스터 에지 판단부(35)는 현재 프레임의 블록 및 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 픽셀 에지영역의 개수와, 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수에 따라 클러스터 블록 에지영역을 판단할 수 있다. 이 때, 클러스터 에지 판단부(35)는 현재 프레임에 대하여 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(CH), 이전 프레임에 대한 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(PH), 현재 프레임에 대하여 수직방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(CV) 및 이전 프레임에 대한 수평방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(PV)를 픽셀 에지 판단부(31)로부터 입력되고, 입력된 정보에 따라 클러스터 블록 에지영역을 판단할 수 있다.
여기서, 클러스터 에지 판단부(35)는 다음 식1의 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
<식 1>
Figure 112006003845785-PAT00002
여기서, nEQUALB은 현재 프레임의 해당 블록의 픽셀 에지영역 및 이전 프레 임의 각 블록의 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수이고, nCPixelB은 현재 프레임의 해당 블록에 포함된 픽셀 에지영역의 개수이고, nPPixelB은 이전 프레임의 해당 블록에 포함된 픽셀 에지영역의 개수이다.
즉, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 이전 프레임의 해당 블록에서 픽셀 에지영역의 개수, 즉 nPPixelB는 64개이고, 현재 프레임의 해당 블록에서 픽셀 에지영역의 개수, 즉 nCPixelB는 58개이다. 그리고, 각 프레임의 상호 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수즉, nEQUALB는 55개이다. 이 때, 전술한 식에 의하면 에지 변화값은
Figure 112006003845785-PAT00003
즉, 약 0.90이 된다. 여기서, 기준값이 0.8인 경우, 클러스터 에지 판단부(35)는 해당 블록을 클러스터 블록 에지영역으로 판단하며, 기준값이 0.95인 경우, 해당블록을 클러스터 블록 에지영역이 아닌 것으로 판단한다.
한편, 본 발명에 따른 클러스트 에지 판단부는 각 블록을 복수의 서브 블록으로 분할하고, 각 서브 블록에 대하여 에지 변화값을 산출할 수 있다. 그리고, 클러스트 에지 판단부는 산출 결과에 따라 서브 블록이 클러스트 블록 에지영역으로 판단되는 개수가 기설정된 개수 이상인지 여부에 따라 해당 블록이 서브 블록인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 3a 및 도 3b를 참조하며, 해당 블록을 5*5개의 픽셀을 갖는 4개의 서브 블록으로 분할한 경우를 일 예로 설명한다.
여기서, 좌상측에 마련된 서브 블록의 nPPixelB는 17개이고, nCPixelB는 18 개이다. 그리고, nEQUALB는 16개이다. 이 때, 전술한 식에 의하면 에지 변화값은
Figure 112006003845785-PAT00004
즉, 약 0.91이 된다. 좌하측에 마련된 서브 블록의 nPPixelB는 25개이고, nCPixelB는 25개이다. 그리고, nEQUALB는 25개이다. 이 때, 전술한 식에 의하면 에지 변화값은 1이다. 우상측에 마련된 서브 블록의 nPPixelB는 9개이고, nCPixelB는 8개이다. 그리고, nEQUALB는 6개이다. 이 때, 전술한 식에 의하면 에지 변화값은
Figure 112006003845785-PAT00005
즉, 약 0.71이 된다. 우하측에 마련된 서브 블록의 nPPixelB는 15개이고, nCPixelB는 8개이다. 그리고, nEQUALB는 8개이다. 이 때, 전술한 식에 의하면 에지 변화값은
Figure 112006003845785-PAT00006
즉, 약 0.69가 된다. 여기서, 기준값이 0.8인 경우, 2개의 서브 블록의 에지 변화값이 기준값보다 크다. 이 때, 본 발명에 따른 에지영역 판단장치의 설계자의 자유에 따라 해당 서브 블록의 개수가 2이상인 경우, 해당 블록을 클러스터 블록 에지영역으로 설정한다고 설정할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 픽셀 에지 판단부(31)가 픽셀 간의 휘도 변화값에 대한 복수의 기준 휘도레벨을 기준으로, 복수의 픽셀 에지영역을 판단하는 경우, 클러스터 에지 판단부(35)는 복수의 기준 휘도레벨 중 하나를 선택하고, 선택된 기준 휘도레벨에 해당하는 픽셀 에지영역에 따라 클러스터 불록 에지영역을 산출할 수 있다.
여기서, 클러스터 에지 판단부(35)는 픽셀 간의 휘도 변화값에 대한 복수의 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역을 기초로 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 기준 휘도레벨값을 선택하고, 선택된 기준 휘도레벨에 따른 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 클러스터 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
또는, 클러스터 에지 판단부(35)는 픽셀 간의 휘도 변화값에 대한 복수의 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 기준 휘도레벨을 선택한다. 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 선택된 기준 휘도레벨에 따른 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 에지 변화값이 제1 에지기준값보다 큰 경우 클러스터 블록 에지영역으로 판단하고, 제2 에지기준값보다 작은 경우 클러스터 블록 에지영역이 아니라고 판단한다. 이 때, 클러스터 에지 판단부(35)는 에지 변화값이 제1 에지 기준값과 제2 에지 기준값 사이인 경우 별도의 기준 휘도레벨에 따라 상기 픽셀 에지영역을 기초로 재판단할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 클러스터 에지 판단부(35)는 도 5에 도시된 바와 같은 제어에 따라, 픽셀 간의 휘도 변화값에 대한 복수의 기준 휘도레벨 중 하나를 선택하고, 선택된 기준 휘도레벨에 따른 에지 변화값을 판단한다. 그리고, 판단 결과에 따라 에지 변화값이 소정 범위 내에 오는 경우, 다른 기준 휘도레벨에 따라 해당 블록이 클러스터 블록 에지영역인지 여부를 판단한다.
도 5를 설명하기에 앞서, 설명의 편의를 위하여, 픽셀 간의 휘도 변화값에 대한 복수의 기준 휘도레벨이 3개이고, 제1 기준 휘도레벨에 의해 블록별 산출한 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 P1Pixel이라 하고, 제1 기준 휘도레벨에 의해 블록 별 산출한 현재 프레임의 픽셀 에지영역을 C1Pixel이라 한다. 그리고, 제2 기준 휘도레벨에 의해 블록별 산출한 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 P2Pixel이라 하고, 제2 기준 휘도레벨에 의해 블록별 산출한 현재 프레임의 픽셀 에지영역을 C2Pixel이라 한다. 그리고, 제3 기준 휘도레벨에 의해 블록별 산출한 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 P3Pixel이라 하고, 제3 기준 휘도레벨에 의해 블록별 산출한 현재 프레임의 픽셀 에지영역을 C3Pixel이라 한다.
여기서, 제1 기준 휘도레벨의 크기가 제2 기준 휘도레벨의 크기보다 크고, 제2 기준 휘도레벨의 크기가 제3 기준 휘도레벨의 크기보다 큰 것이 바람직하다. 그러나, 각 기준 휘도레벨의 크기는 다른 순서에 따라 배열돼도 무방하다. 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 각 블록을 복수의 서브 블록으로 분할하고, 분할된 서브 블록에 대하여 후술할 도 5의 단계를 판단하는 것이 바람직하나 분할되기 전의 블록으로 후술할 동작을 수행해도 무방하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 클러스터 에지 판단부(35)에 각 서브 블록에 대한 C1Pixel 및 P1Pixel 각각의 개수가 입력된다(S31). 그러면, 클러스터 에지 판단부(35)는 C1Pixel 및 P1Pixel 각각의 개수를 제1 에지 기준값과 비교한다(S33). 여기서, CnPixel 및 PnPixel의 개수를 각각 동일한 에지 기준값으로 비교하는 것이 바람직하나, 각각을 비교하는 에지 기준값은 상이한 값일 수도 있다.
비교 결과, 클러스터 에지 판단부(35)는 C1Pixel 및 P1Pixel 중 적어도 하나의 개수가 제1 에지 기준값보다 크다고 판단되는 경우(S33), C2Pixel 및 P2Pixel 각각의 개수를 읽어 들인다(S35). 이는 픽셀 에지영역의 개수 너무 많은 서브 블록 에 대하여는 에지영역의 움직임 정도가 있는지 여부에 대하여 정확한 판단을 하기 어렵기 때문이다.
클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel 각각의 개수를 제1 에지 기준값과 비교한다(S37). 비교 결과, 클러스터 에지 판단부(35)는 여전히 C2Pixel 및 P2Pixel 중 적어도 하나의 개수가 제1 에지 기준값보다 크다고 판단되는 경우(S37), C3Pixel 및 P3Pixel 각각의 개수를 읽어 들인다(S47). 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 읽어들인 C3Pixel 및 P3Pixel의 개수 각각을 제2 에지 기준값과 비교한다(S49). 이 때, 제2 에지 기준값은 제1 에지 기준값보다 작아야 한다.
여기서, 제2 기준값과 비교하는 것은 픽셀 에지영역의 개수 너무 적은 서브 블록에 대하여도 에지영역의 움직임 정도가 있는지 여부에 대하여 정확한 판단을 하기 어렵기 때문이다. 비교 결과, 클러스터 에지 판단부(35)는 C3Pixel 및 P3Pixel의 개수 각각이 제2 에지 기준값보다 큰 경우(S49), C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값을 산출한다(S51). 그리고, C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59).
한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 C3Pixel 및 P3Pixel의 개수 중 적어도 하나가 제2 에지 기준값보다 작은 경우(S49), C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 각각을 제2 에지 기준값과 비교한다(S39). 비교 결과, C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 각각이 제2 에지 기준값보다 크다고 판단되는 경우, 클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값을 산출한다(S41). 클러스터 에지 판단부(35)는 산출한 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위를 벗어난다고 판단되는 경우 (S43) 산출된 에지 기준값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59).
한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 산출한 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위 내라고 판단되는 경우(S43), C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값을 산출한다(S51). 그리고, C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59).
클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel 각각의 개수를 제1 에지 기준값과 비교한 결과, 클러스터 에지 판단부(35)는 여전히 C2Pixel 및 P2Pixel 각각의 개수가 제1 에지 기준값보다 작다고 판단되는 경우(S37), C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 각각을 제2 에지 기준값과 비교한다(S39). 비교 결과, C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 각각이 제2 에지 기준값보다 크다고 판단되는 경우, 클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값을 산출한다(S41).
클러스터 에지 판단부(35)는 산출한 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위를 벗어난다고 판단되는 경우(S43) 산출된 에지 기준값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59). 한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 산출한 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위 내라고 판단되는 경우(S43), C3Pixel 및 P3Pixel의 개수를 읽어 들인다(S45). 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값을 산출한다(S51). 그리고, C3Pixel 및 P3Pixel에 따른 에지 기준값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59).
한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 C1Pixel 및 P1Pixel 각각의 개수를 제1 에지 기준값과 비교한 결과, C1Pixel 및 P1Pixel 각각의 개수가 제1 에지 기준값보다 작다고 판단되는 경우(S33), C1Pixel 및 P1Pixel에 따른 에지 변화값을 산출한다(S53). 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 C1Pixel 및 P1Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위를 벗어나는 경우(S55), C1Pixel 및 P1Pixel에 따른 에지 변화값에 따라서 해당 서브 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단한다(S59).
한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 C1Pixel 및 P1Pixel에 따른 에지 변화값이 소정 범위내에 속하는 경우(S55), C2Pixel 및 P2Pixel 각각의 개수를 읽어들인다(S57). 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel에 따른 에지 변화값을 산출하며(S41), 도시된 단계를 진행한다. 여기서 S41 단계 이 후의 단계는 전술하였으므로 생략한다.
한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 각각을 제2 에지 기준값과 비교한다. 비교한 결과, 클러스터 에지 판단부(35)는 C2Pixel 및 P2Pixel의 개수 중 적어도 하나가 제2 에지 기준값보다 작다고 판단되는 경우(S39) C1Pixel 및 P1Pixel에 따른 에지 변화값을 산출하며(S53), 도시된 단계를 진행한다. 여기서 S53 단계 이 후의 단계는 전술하였으므로 생략한다.
여기서, S43단계 및 S55단계에서 각 에지 변화값이 소정 범위내인지 여부를 판단하였다. 여기서, 소정 범위를 에지 변화값이 제1 범위보다 작고 제2 범위보다 큰 범위인 것일 일 예로 설명한다. 이 때, 에지 변화값이 제1 범위보다 작은 경우, 해당 서브 블록은 움직임 정도가 크므로 클러스터 에지영역이 아니라고 판단하고, 제2 범위보다 큰 경우 움직임 정도가 작으므로 클러스터 에지영역이라고 판단할 수 있다. 한편, 클러스터 에지 판단부(35)는 제3 휘도 기준값에 의하는 경우, 소정 범위여부를 판단하지 않으므로, 제3 휘도 기준값에 의한 에지 변화값이 별도의 기준값보다 큰지 여부에 따라 클러스터 에지영역인지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이, 클러스터 에지 판단부(35)는 각 서브 블록 별로 클러스터 에지영역인지 여부를 판단할 수 있으며, 클러스터 에지영역에 해당하는 서브 블록의 개수에 따라 해당 블록이 클러스터 에지영역인지 여부를 판단할 수 있다.
클러스터 에지 판단부(35)는 각 블록이 클러스터 블록 에지영역인지 여부를 판단하고, 판단 결과를 에지 맵 생성부(38)에 출력한다.
수직 에지 판단부(37)는 수직방향으로 연속된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단한다.
수직 에지 판단부(37)는 현재 프레임에 대하여 수직방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(CV)와 이전 프레임에 대한 수직방향으로 연속된 픽셀 에지영역에 대한 정보(PV)에 따라 수직 블록 에지 영역을 판단할 수 있다. 그러나, 수직 에지 판단부(37)가 다른 픽셀 에지영역에 대한 정보를 입력받아 수직 블록 에지 영역을 판단할 수도 있음은 당연하다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 수직 에지 판단부(37)는 블록이 n×m개의 픽셀을 포함하고 n개의 열 중 적어도 하나의 열에 포함되는 m개의 픽셀이 픽셀 에지영역인 경우, m개의 픽셀이 픽셀 에지영역인 열의 개수가 기준개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 수직 에지 판단부(37)는 클러스터 에지 판단부(35)와 동일한 방법으로 에지 변화값을 산출하고, 산출된 에지 변화값이 기준값보다 크고, 열에 포함되는 m개의 픽셀이 픽셀 에지영역인 열의 개수가 기준개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 이전 프레임 및 현재 프레임의 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수를 산출한다. 이 때, 이전 프레임 및 현재 프레임의 1열 중 서로 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 10개이고, 2열 중 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 9개이고, 3열 내지 5열 중 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 8개이고, 6열 및 7열 중 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 7개이고, 8열 중 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 1개이고, 9열 및 10열 중 동일한 위치에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 0개이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 수직 에지 판단부(37)는, 픽셀 에지영역의 개수가 기설정된 개수 이상인 열을 판단하고, 해당 열에 포함된 픽셀 에지영역의 개수가 기준개수 이상인 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 수직 에지 판단부(37)는 픽셀 에지영역의 개수가 기설정된 개수 이상인 열을 판단하고, 해당 열의 개수가 기준개수 이상인 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 수직 에지 판단부(37)는 픽셀 에지영역의 개수가 해당 열에 마련된 모든 픽셀의 개수와 동일한 경우, 즉 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 10개의 픽셀 에지영역을 가지는 열의 개수를 산출할 수 있다. 여기서, 도 3a 및 도 3b를 참조하면 1째 열만 즉, 하나의 열만 10개의 픽셀 에지영역을 갖는다. 수직 에지 판단부(37)는 해당 열의 개수가 기준개수 이상인 경우, 해당 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다.
또는, 전술한 바와 같이, 수직 에지 판단부(37)는 해당 열의 개수가 기준개수 이상이고, 식 1에 따른 에지 변화값이 소정 값 이상인 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다. 여기서, 수직 에지 판단부(37) 역시 클러스터 에지 판단부(35)와 마찬가지로 블록을 복수의 서브 블록으로 분할하고, 각각의 서브 블록에 대하여 에지 변화값을 산출한 후, 결과에 따라 에지 변화값이 기준값 이상인 서브 블록의 개수를 산출할 수 있음은 당연하다.
수직 에지 판단부(37)는 각 블록이 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단하고, 판단 결과를 에지 맵 생성부(38)에 출력한다.
에지 맵 생성부(38)는 블록 에지 판단부(34)에서 판단된 블록 에지영역에 기초하여, 각 블록별로 에지 맵을 생성한다. 여기서, 에지 맵 생성부(38)는 블록 에지 판단부(34)가 복수의 방법에 의해, 블록 별로 블록 에지영역을 판단한 경우, 각 방법에 우선순위를 두어 에지 맵을 생성할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 블록 에지 판단부(34)가 수평 에지 판단부(36), 클러스터 에지 판단부(35) 및 상기 수직 에지 판단부(37)를 포함하는 경우, 각 판단부에 상호 우선순위를 두어 각 블록 에지영역을 구별할 수 있다. 이 때, 블록 에지영역은 수평 블록 에지영역, 수직 블록 에지영역 및 클러스터 블록 에지영역을 포함 하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 수평 에지 판단부(36), 수직 에지 판단부(37), 클러스터 에지 판단부(35) 순으로 우선순위가 부여된 경우, 에지 맵 판단부는 우선순위에 따라 에지 맵을 생성할 수 있다.
즉, 에지 맵 생성부(38)는 각 블록 별로, 해당 블록이 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단한다. 판단 결과, 해당 블록이 수평 블록 에지영역인 경우 해당 블록을 수평 에지영역으로 설정하고, 해당 블록이 수평 블록 에지영역이 아닌 경우 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단한다. 판단 결과, 해당 블록이 수직 에지영역인 경우, 해당 블록을 수직 블록 에지영역으로 설정한다. 그리고, 에지 맵 생성부(38)는, 나머지 블록 중 클러스터 블록 에지영역인 블록을 클러스터 블록 에지영역으로 설정한다.
그리고, 에지 맵 생성부(38)는 각 블록별로 에지영역여부를 설정하여 움직임 추정부(50)에 출력한다.
움직임 추정부(50)는 영상신호의 현재 프레임 및 이전 프레임을 사용하여 움직임벡터를 산출하며, 산출한 움직임벡터를 메모리부(55)에 저장한다. 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 추정부(50)는 현재 프레임 및 이전 프레임을 블록 단위로 비교하여 블록 당 하나의 움직임 벡터를 추정한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 움직임 추정부(50)는 현재 프레임(Fn)의 영상 을 일정한 크기의 블록들로 분할하고, 각각의 블록을 기준블록으로 하여, 각각의 기준블록마다 움직임 벡터를 추정한다. 이 때, 움직임 추정부(50)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 추정부(50)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.
여기서, 움직임 추정부(50)는 에지영역 판단부(30)에서 블록 에지영역으로 검출된 블록을 적어도 일부의 정지영상에 대응하여 처리할 수 있다. 예를 들어, 움직임 추정부(50)는 수평 블록 에지영역에 x축의 크기가 0인 벡터를 적용하고, 수직 블록 에지영역에 y축의 크기가 0인 벡터를 적용할 수 있다. 또한, 움직임 추정부(50)는 클러스터 블록 에지영역에는 x축 및 y축의 크기가 모두 0인 벡터를 적용하도록 설계되어 있을 수도 있다.
보간 프레임 생성부(70)는 현재 프레임 및 이전 프레임에 기초하여 보간 프레임을 생성한다. 이 때, 보간 프레임 생성부(70)는 움직임 추정부(50)에서 산출되어 메모리부(55)에 저장되는 움직임벡터에 기초하여 보간 프레임을 생성할 수 있다. 그리고, 보간 프레임 생성부(70)는 생성된 보간 프레임을 디스플레이부(90)에 출력한다.
여기서, 디스플레이부(90)는 신호수신부(10)를 통해 수신되는 영상신호를 입력받아 프레임 별로 화면에 이미지를 표시한다. 디스플레이부(90)는 이미지가 표시 되는 디스플레이모듈(미도시)과, 입력되는 영상신호를 처리하여 디스플레이모듈에 이미자가 표시되게 하는 모듈구동부(미도시)를 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이모듈은 CRT(Cathode Ray Tube), DLP(Digital Light Processing), LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같이 다양한 유형의 디스플레이모듈이 적용 가능하다. 여기서, 디스플레이모듈이 DLP인 경우 모듈구동부는 광학엔진을 포함하게 되고, 디스플레이모듈이 LCD인 경우 모듈구동부는 색변환부로부터 입력되는 영상신호를 데이터신호 및 게이트신호로 변환하는 인쇄회로기판을 포함하게 된다. 마찬가지로, 각 디스플레이부(90)는 각 디스플레이모듈의 유형에 따라 대응하는 모듈구동부의 구성을 가질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에지영역 판단장치의 픽셀 에지 판단부(31)는 픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단한다(S11). 블록 에지 판단부(34)는 현재 프레임 및 이전 프레임을 복수의 블록으로 분할한다(S13). 그리고, 블록 에지 판단부(34)는 픽셀 에지 판단부(31)에서 판단한 픽셀 영역에 기초하여 블록 단위로 해당 블록이 블록 에지영역인지 여부를 판단한다.
본 발명에 따라, 블록 에지 판단부(34)는 수평 에지 판단부(36)를 포함하여, 각 블록 마다 수평 방향으로 연속된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단할 수 있다(S15). 여기서, 수평 에지 판단부(36)가 수평 블록 에지영역을 판단하는 방법에 대하여는 전술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 블록 에지 판단부(34)는 클러스터 에지 판단부(35)를 포함한다. 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는, 현재 프레임 및 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 각 픽셀 에지영역 중 상호 동일한 위치에 마련된 픽셀 지영역의 개수를 산출한다. 그리고, 클러스터 에지 판단부(35)는 산출한 각각의 개수에 따라 클러스터 블록 에지영역을 판단한다(S17). 여기서, 클러스터 에지 판단부(35)가 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 방법에 대하여는 전술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 블록 에지 판단부(34)는 수직 에지 판단부(37)를 포함한다. 그리고, 수직 에지 판단부(37)는, 해당 블록 내에서 수직방향으로 연속된 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단할 수 있다(S19). 이 때, 수직 에지 판단부(37)는 산출된 개수가 기준 개수보다 크고, 에지 변화값이 기준 값보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단하는 것이 바람직하다. 여기서, 수직 에지 판단부(37)가 수직 블록 에지영역을 판단하는 방법에 대하여는 전술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.
에지 맵 생성부(38)는 수직 블록 에지영역, 수평 블록 에지영역 및 클러스터 블록 에지영역 각각에 우선순위를 두고, 우선순위에 따라 에지 맵을 생성할 수 있다(S21).
전술한 실시예에서, 본 발명에 따른 블록 에지 판단부(34)는 수평 에지 판단부(36), 수직 에지 판단부(37) 및 클러스터 에지 판단부(35)를 포함하는 것을 일 예로 설명하였다. 그러나, 블록 에지 판단부(34)는 수평 에지 판단부(36), 수직 에 지 판단부(37) 및 클러스터 에지 판단부(35) 중 적어도 하나만 포함하여도 충분하다.
전술한 도 3a 및 도 3b에서 픽셀 에지영역을 1이라 하고, 이외의 영역을 0이라 하였다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과하며, 서로 바꿔서 설정하는 것도 가능하다.
전술한 실시예에서 픽셀 에지 판단부(31)가 3개의 기준 휘도레벨에 의하여 각각 픽셀 에지영역을 판단한다고 하였다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과하며, 픽셀 에지 판단부(31)는 1개 이상의 기준 휘도레벨에 의하여 픽셀 에지영역을 판단하면 충분하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에지영역 판단부(30)는 블록 단위로 해당 블록이 블록 에지영역인지 여부를 판단한다. 그리고, 움직임 추정부(50) 역시 블록 단위로 움직임 벡터를 추정한다. 따라서, 움직임 추정부(50)는 블록 단위로 해당 블록이 정지영상인지 여부에 대한 정보를 입력받고, 특히, 정지영상에 대한 정보를 입력받음으로서 보다 정확하게 움직임을 추정할 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, 블록 단위로 정지영상의 에지영 역을 판단할 수 있는 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법이 제공된다.
본 발명에 따른 에지영역 판단장치 및 에지영역 판단방법은 블록 단위로 정지영상의 에지영역을 판단함으로써 움직임 추정부에서 추정하는 움직임 벡터를 용이하게 보정할 수 있다. 이에 의해, 로고 및 OSD 화면 등의 정지영상에서 발생할 수 있는 화면의 열화를 최소화할 수 있다.

Claims (29)

  1. 정지영상의 에지영역 판단장치에 있어서,
    픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하는 픽셀 에지 판단부와;
    상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임을 복수의 픽셀을 포함하는 블록으로 복수개 분할하고, 각 블록 내의 상기 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출하는 블록 에지 판단부와;
    상기 블록 에지영역에 따라 에지 맵을 생성하는 에지 맵 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 에지 판단부는 픽셀 간의 휘도 변화값이 기준 휘도레벨 이상인 픽셀을 상기 픽셀 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블록 에지 판단부는,
    각 블록 마다 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단하는 수평 에지 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평 에지 판단부는 상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임 각각 상기 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역을 산출하고, 산출된 상기 픽셀 에지영역 중 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 블록 에지 판단부는,
    각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 움직임 정도에 기초하여 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 클러스터 에지 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 상기 픽셀 에지영역의 개수 및 상기 이전 프레임에 마련된 상기 픽셀 에지영역의 개수의 변화에 기초하여 상기 움직임 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클러스터 에지 판단부는 상기 현재 프레임의 블록 및 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수와, 상기 현재 프레임의 상기 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임의 상기 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 클러스터 에지 판단부는 다음 식의 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
    Figure 112006003845785-PAT00007
    (여기서, nEQUALB은 상기 현재 프레임의 각 블록의 상기 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임의 각 블록의 상기 픽셀 에지영역이 상호 동일한 위치에 마련된 개수, nCPixelB은 상기 현재 프레임의 블록에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수이고, nPPixelB은 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수임)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 블록은 복수의 서브 블록을 포함하고,
    상기 클러스터 에지 판단부는 상기 서브 블록에 대한 에지 변화값을 산출하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽셀 에지 판단부는 복수의 기준 휘도레벨을 기준으로, 복수의 픽셀 에지영역을 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 기준 휘도레벨을 선택하고, 선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 상기 에지 변화값이 기준값보다 큰 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 클러스터 에지 판단부는 각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 상기 기준 휘도레벨을 선택하고, 선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기 초로 산출한 상기 에지 변화값이 제1 에지기준값보다 큰 경우 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하고, 제2 에지기준값보다 작은 경우 상기 클러스터 블록 에지영역이 아니라고 판단하고, 상기 제1 에지 기준값과 상기 제2 에지 기준값 사이인 경우 별도의 기준 휘도레벨에 따라 상기 픽셀 에지영역을 기초로 재판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 블록 에지 판단부는,
    각 블록 마다 수직방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단하는 수직 에지 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 블록 에지 판단부는,
    각 블록 마다 수직방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하고, 산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단하는 수직 에지 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수직 에지 판단부는 블록이 nㅧ m개의 픽셀을 포함하고 n개의 열 중 적 어도 하나의 열에 포함되는 m개의 픽셀이 상기 픽셀 에지영역인 경우, 상기 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수직 에지 판단부는 n개의 열 중 적어도 하나의 열에 포함되는 m개의 픽셀이 상기 픽셀 에지영역이고, 상기 에지 변화값이 상기 기준값보다 큰 블록을 상기 수직 블록 에지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 에지 맵 생성부는 상기 수평 에지 판단부, 상기 클러스터 에지 판단부 및 상기 수직 에지 판단부에 상호 우선순위를 두어 각 블록 에지영역을 구별하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 에지 맵 생성부는, 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단하여 상기 수평 블록 에지영역을 설정하고, 상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이 아닌 경우 상기 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단하여 상기 수직 블록 에지영역을 설정하고, 나머지 블록 중 상기 클러스터 블록 에지영역인지 여부에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 정지영상은 로고와 온 스크린 디스플레이 화면 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단장치.
  20. 정지영상의 에지영역 판단방법에 있어서,
    픽셀 단위로 현재 프레임의 픽셀 에지영역 및 이전 프레임의 픽셀 에지영역을 판단하는 단계와;
    상기 현재 프레임 및 상기 이전 프레임을 복수의 블록으로 분할하는 단계와;
    상기 픽셀 에지영역에 기초하여 각 블록 단위로 블록 에지영역을 산출하는 단계와;
    상기 블록 에지영역에 따라 에지 맵을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 픽셀 에지영역을 판단하는 단계는,
    픽셀 간의 휘도 변화값이 기준 휘도레벨 이상 인지 여부를 판단하는 단계와;
    판단 결과, 상기 기준 휘도레벨 이상인 픽셀을 픽셀 에지영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는,
    각 블록 마다 수평방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하는 단계와;
    산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수평 블록 에지영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  23. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는,
    각 블록 별로 상기 현재 프레임에 마련된 픽셀 에지영역 및 상기 이전 프레임에 마련된 픽셀 에지영역의 움직임 정도에 기초하여 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 블록 및 상기 이전 프레임의 블록 각각에 포함된 상기 픽셀 에지영역의 개수와, 상기 픽셀 에지영역 중 상호 동일한 위치에 마련된 픽셀 에지영역의 개수에 따라 상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 블록은 복수의 서브 블록을 포함하고,
    상기 클러스터 에지 판단부는 상기 서브 블록에 대한 에지 변화값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  26. 제25항에 있어서,
    픽셀 에지영역을 판단하는 단계는,
    복수의 기준 휘도레벨을 기준으로, 복수의 픽셀 에지영역을 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 클러스터 블록 에지영역을 판단하는 단계는,
    각 블록 당 복수의 상기 기준 휘도레벨에 따른 복수의 픽셀 에지영역 중 픽셀 에지영역의 개수가 소정 범위 내가 되는 상기 기준 휘도레벨을 선택하는 단계와;
    선택된 상기 기준 휘도레벨에 따른 상기 픽셀 에지영역을 기초로 산출한 상기 에지 변화값이 제1 에지기준값보다 큰 경우 상기 클러스터 블록 에지영역으로 판단하는 단계와;
    상기 에지 변화값이 제2 에지기준값보다 작은 경우 상기 클러스터 블록 에지영역이 아니라고 판단하는 단계와;
    상기 에지 변화값이 상기 제1 에지 기준값과 상기 제2 에지 기준값 사이인 경우 별도의 상기 기준 휘도레벨에 따라 상기 픽셀 에지영역을 기초로 재판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 블록 에지영역을 산출하는 단계는,
    각 블록 마다 수직방향으로 연속된 상기 픽셀 에지영역의 개수를 산출하는 단계와;
    산출된 개수가 기준 개수보다 큰 블록을 수직 블록 에지영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 에지 맵을 생성하는 단계는,
    상기 수평 블록 에지영역, 상기 수직 블록 에지영역 및 상기 클러스터 블록 에지영역에 상호 우선순위를 두는 단계와;
    상기 우선선위에 따라 상기 에지 맵을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 우선선위에 따라 상기 에지 맵을 생성하는 단계는,
    상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역인지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이라고 판단되는 경우, 상기 수평 블록 에지영역을 설정하는 단계와;
    상기 블록이 상기 수평 블록 에지영역이 아닌 경우 상기 수직 블록 에지영역인지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 블록이 상기 수직 블록 에지영역이라고 판단되는 경우, 상기 수직 블록 에지영역을 설정하는 단계와;
    나머지 블록 중 상기 클러스터 블록 에지영역이라고 판단되는 블록을 상기 클러스터 블록 에지영역으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에지영역 판단방법.
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