KR20090013513A - 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치 - Google Patents

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Abstract

영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치가 개시된다. 본 영상처리장치의 영상처리방법에 따르면, 영상처리장치는 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 측정하여, 측정된 노이즈 양에 따라 2D 콤 필터링한 신호 및 3D 콤 필터링한 신호 중 어느 하나의 비중을 크게 하여 분리된 휘도 신호 및 색 신호를 출력한다. 이로 인해, 측정된 노이즈 양에 따라 2D 콤 필터링한 신호 및 3D 콤 필터링한 신호의 비중을 달리함으로써, 2D 콤 필터링 또는 3D 콤 필터링에 의해 발생되는 화질 아티팩트가 보완 및 개선된다.
Figure P1020070077735
컴포지트 신호, 콤, 필터, 노이즈

Description

영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치{Video processing method and video processing apparatus using the same}
본 발명은 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 입력된 컴포지트 영상신호에서 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컴포지트(composite) 영상신호는 휘도(luminance) 신호와 색(chroma) 신호를 포함한다. 컴포지트 영상신호를 처리하는 영상처리장치는 입력된 컴포지트 영상신호에서 휘도 신호와 색 신호를 분리하여, 분리한 휘도 신호, 색 신호 각각에 대해 영상처리를 수행한다.
구체적으로, 영상처리장치는 콤(comb) 필터를 이용하여 휘도 신호와 색 신호를 분리하며, 입력된 컴포지트 영상신호에 대하여 검출된 모션이 클수록 2D 콤 필터를 이용하고, 검출된 모션이 작을수록 3D 콤 필터를 이용함으로써, 영상의 화질을 향상시킨다.
이때, 2D 콤 필터는 한 프레임 내에서 라인 지연을 이용하여 현재 라인에 전 라인을 가감하여 휘도 신호 및 색 신호를 분리하는 필터이다. 그리고, 3D 콤 필터 는 프레임간 시간 지연을 이용하여 현재 프레임과 이전 프레임을 가감하여 휘도 신호 및 색 신호를 분리하는 필터이며, 시간적인(temporal) 콤 필터라고도 한다.
그런데, 입력되는 컴포지트 영상신호에 노이즈가 포함되어 있는 경우, 종래의 영상처리장치에서는 노이즈를 고려하지 않음으로 해서 화질에 아티팩트(artifact)가 발생하였다.
구체적으로, 컴포지트 영상신호에 노이즈가 포함되어 있으면, 모션 검출시 영향을 미치게 되어, 영상처리장치는 컴포지트 영상신호에 포함된 실제 모션의 양을 정확히 검출할 수 없게 된다.
이로 인해, 영상처리장치는 컴포지트 영상신호에 약간의 노이즈가 포함되어 있어도, 노이즈를 모션으로 잘못 인식하여 컴포지트 영상신호를 2D 콤 필터링함으로써, 2D 콤 필터링에 의한 화질 아티팩트가 발생하는 문제점이 있었다.
2D 콤 필터링에 의해 발생하는 화질 아티팩트로는 영상에 도트들이 나타나는 핸들링 도트(handling dot), 도트 크롤(dot crawl), 및 윤곽선이나 섬세한 부분에 색 반짝거림이 나타나는 크로스 컬러(cross color)들이 있다.
또는, 영상처리장치는 컴포지트 영상신호에 많은 노이즈가 포함되어 있으나, 컴포지트 영상신호를 3D 콤 필터링함으로써, 영상에 그물 망이 나타나는 메시 에러(mesh error) 등이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 고려하여 컴포지트 영상신호를 필터링하는 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치를 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 측정하여, 측정된 노이즈 양에 적응적으로 컴포지트 영상신호를 휘도 신호 및 색 신호로 분리하는 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 입력되는 컴포지트 영상신호로부터 측정된 노이즈 양에 따라 2D 콤 필터링 또는 3D 콤 필터링을 강화함으로써, 화질을 향상시키는 영상처리방법 및 이를 적용한 영상처리장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 영상처리방법은, 입력되는 영상신호를 제1 필터링 방법 및 제2 필터링 방법을 이용하여 휘도 신호와 색 신호로 분리하는 단계, 상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 색 신호를 믹싱하여 출력하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 출력단계는, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제 1 필터링에 의해 분리된 휘도 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호의 비중을 달리하여 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 색 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 색 신호의 비중을 달리하여 출력하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 측정단계는, 상기 입력되는 영상신호를 로우 패스 필터링하여 색 신호를 제거하는 단계, 상기 색 신호가 제거된 휘도 신호를 적분하는 단계, 상기 적분된 휘도 신호를 기설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하는 단계, 상기 슬라이싱된 휘도 신호에서 싱크 구간을 감지하고, 상기 감지된 싱크 구간에 대한 정보를 포함하는 싱크 구간 신호를 출력하는 단계, 및 상기 출력된 싱크 구간 신호에 기초하여 상기 입력되는 영상신호의 싱크 구간을 적분하여 노이즈 레벨로 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력 단계는, 상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 출력하는 단계를 포함하며, 상기 노이즈 게인은, 노이즈 게인 결정값에 기초하여 상기 측정된 노이즈 레벨에 따라 출력되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 노이즈 게인 결정값은, 상기 측정된 노이즈 레벨의 비교 대상이 되는 임계 레벨, 상기 노이즈 게인의 기울기를 결정하는 휘도 게인 및 색 게인을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 노이즈 게인 출력단계는, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 작으면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 마이너스로 출력 하고, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 크면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 플러스로 출력하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 출력단계는, 상기 입력되는 영상신호 및 이전에 입력된 영상신호를 비교하여, 상기 입력되는 영상신호의 휘도 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 휘도 모션 신호 및 색 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 색 모션 신호를 검출하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 출력단계는, 상기 검출된 휘도 모션 신호에 상기 휘도 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 단계, 및 상기 검출된 색 모션 신호에 상기 색 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 필터링 방법은, 2D 콤 필터링 방법이며, 상기 제2 필터링 방법은, 3D 콤 필터링 방법인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 입력되는 영상신호는, 컴포지트 영상신호인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 영상처리장치는, 입력되는 영상신호를 휘도 신호와 색 신호로 분리하는 제1 필터링부, 상기 입력되는 영상신호에 대해 휘도 신호 및 색 신호를 분리하는 제2 필터링부, 상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 노이즈 측정부, 및 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링부에 의해 분리된 휘도 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 색 신호를 믹싱하여 출력하는 믹서를 포함한다.
이때, 상기 믹서는, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 휘도 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호의 비중을 달리 하여 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 색 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 색 신호의 비중을 달리하여 출력하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 노이즈 측정부는, 상기 입력되는 영상신호를 로우 패스 필터링하여 색 신호를 제거하는 로우 패스 필터링부, 상기 색 신호가 제거된 휘도 신호를 적분하는 제1 적분기, 상기 적분된 휘도 신호를 기설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하는 슬라이서, 상기 슬라이싱된 휘도 신호에서 싱크 구간을 감지하고, 상기 감지된 싱크 구간에 대한 정보를 포함하는 싱크 구간 신호를 출력하는 싱크 감지부, 및 상기 출력된 싱크 구간 신호에 기초하여 상기 입력되는 영상신호의 싱크 구간을 적분하여 노이즈 레벨로 출력하는 제2 적분기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 출력하는 노이즈 게인 제어부를 더 포함하며, 상기 노이즈 게인 제어부는, 노이즈 게인 결정값에 기초하여 상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 노이즈 게인을 출력하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 노이즈 게인 결정값은, 상기 측정된 노이즈 레벨의 비교 대상이 되는 임계 레벨, 상기 노이즈 게인의 기울기를 결정하는 휘도 게인 및 색 게인을 포함한다.
그리고, 상기 노이즈 게인 제어부는, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 작으면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 마이너스로 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 크면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 플러스로 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 입력되는 영상신호 및 이전에 입력된 영상신호를 비교하여, 상기 입력되는 영상신호의 휘도 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 휘도 모션 신호 및 색 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 색 모션 신호를 검출하는 모션 검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 검출된 휘도 모션 신호에 상기 휘도 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 제1 가산기 및 상기 검출된 색 모션 신호에 상기 색 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 제2 가산기를 더 포함한다.
그리고, 상기 제1 필터링부는, 2D 콤 필터링부이며, 상기 제2 필터링부는, 3D 콤 필터링부인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 입력되는 영상신호는, 컴포지트 영상신호이다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리방법은, 입력되는 영상신호를 제1 필터링 방법 및 제2 필터링 방법을 이용하여 제1 신호 및 제2 신호로 분리하는 단계, 상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제1 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제2 신호를 믹싱하여 출력하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리장치는, 입력되는 영상신호를 제1 신호와 제2 신호로 분리하는 제1 필터링부, 상기 입력되는 영상신호에 대해 제1 신호 및 제2 신호를 분리하는 제2 필터링부, 상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 노이즈 측정부, 및 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링부에 의해 분리된 제1 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제2 신호를 믹싱하여 출력하는 믹서를 포함한다.
입력된 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈를 고려하지 않고, 무조건 모션으로 판단하여 입력된 컴포지트 영상신호를 2D 콤 필터링함으로써 화질 아티팩트가 발생되는 문제를 방지할 수 있다.
그리고, 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 측정하여, 측정된 노이즈 양에 따라 적응적으로 휘도 신호 및 색 신호를 분리함으로써, 영상의 화질이 향상된다.
또한, 측정된 노이즈 양에 따라 2D 콤 필터링한 신호 및 3D 콤 필터링한 신호의 비중을 달리함으로써, 2D 콤 필터링 또는 3D 콤 필터링에 의해 발생되는 화질 아티팩트가 보완 및 개선된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 블록도이다.
본 영상처리장치는 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 측정하여, 측정된 노이즈 양에 따라 2D 콤 필터링한 신호 및 3D 콤 필터링한 신호 중 어느 하나의 비중을 크게 하여 분리된 휘도 신호 및 색 신호를 출력한다.
도 1을 참조하면, 본 영상처리장치는 ADC(110), 메모리(120), 제1 콤 필터링부(130), 제2 콤 필터링부(140), 제3 콤 필터링부(150), 모션 검출부(160), 노이즈 측정부(170), 노이즈 게인 제어부(180), 제1 가산기(182), 제2 가산기(184), 및 믹서(190)를 포함한다.
ADC(Analogue-to-Digital Converter)(110)는 프레임 단위로 입력되는 아날로그 형태의 컴포지트 영상신호를 디지털 형태로 변환한다. 메모리(120)에는 프레임 단위의 디지털 컴포지트 영상신호가 입력 순으로 저장된다.
제1 콤 필터링부(130)는 라인 지연을 이용하여 현재 입력되는 프레임의 컴포지트 영상신호를 휘도 신호와 색 신호로 분리한다. 제2 콤 필터링부(140)는 프레임 지연을 이용하여 현재 입력되는 프레임의 컴포지트 영상신호와 메모리(120)에 저장된 이전 프레임의 컴포지트 영상신호에 대해 휘도 신호 및 색 신호를 분리한다.
제3 콤 필터링부(150)는 라인 지연을 이용하여 메모리(120)에 저장된 이전 프레임의 컴포지트 영상신호를 휘도 신호와 색 신호로 분리한다. 즉, 제1 및 제3 콤 필터링부(130,150)는 2D 콤 필터이다.
모션 검출부(160)는 현재 입력되는 컴포지트 영상신호에서 모션을 검출한다. 구체적으로, 모션 검출부(160)는 현재 입력되는 프레임의 컴포지트 영상신호, 메모리(120)에 저장된 이전 프레임의 컴포지트 영상신호, 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 휘도 신호, 제3 콤 필터링부(150)에 의해 분리된 휘도 신호를 이용하여 각 픽셀마다 휘도 성분에 대한 모션의 정도를 나타내는 휘도 모션 신호를 출력한다.
또한, 모션 검출부(160)는 현재 입력되는 프레임의 컴포지트 영상신호, 메모 리(120)에 저장된 이전 프레임의 컴포지트 영상신호, 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 색 신호, 제3 콤 필터링부(150)에 의해 분리된 색 신호를 이용하여 각 픽셀마다 색 성분에 대한 모션의 정도를 나타내는 색 모션 신호를 출력한다.
노이즈 측정부(170)는 현재 입력되는 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈 양을 측정하여, 측정된 노이즈 양에 해당하는 노이즈 레벨을 출력한다. 노이즈 게인 제어부(180)는 노이즈 측정부(170)에 의해 출력된 노이즈 레벨에 따라 사용자 설정값에 기초하여 휘도 신호 및 색 신호 각각에 대한 노이즈 게인을 출력한다.
제1 가산기(182)는 모션 검출부(160)에 의해 출력된 휘도 모션 신호에 노이즈 게인 제어부(180)에 의해 출력된 휘도 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하여 출력한다. 제2 가산기(184)는 모션 검출부(160)에 의해 출력된 색 모션 신호에 노이즈 게인 제어부(180)에 의해 출력된 색 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하여 출력한다.
믹서(190)는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 휘도 신호, 제3 콤 필터링부(150)에 의해 분리된 휘도 신호, 제1 가산기(182)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 휘도 모션 신호를 믹싱하여 휘도 신호(Y_out)를 출력한다.
또한, 믹서(190)는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 색 신호, 제3 콤 필터링부(150)에 의해 분리된 색 신호, 제1 가산기(182)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 색 모션 신호를 믹싱하여 색 신호(C_out)를 출력한다.
도 2는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 노이즈 측정부의 구체적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 노이즈 측정부(170)는 로우 패스 필터링부(171), 제1 적분기(173), 슬라이서(175), 싱크 감지부(177), 및 제2 적분기(179)를 포함한다.
로우 패스 필터링부(171)는 현재 입력되는 컴포지트 영상신호의 색 신호를 제거하기 위해 입력되는 컴포지트 영상신호를 1MHz로 필터링한다. 이는, 일반적으로, 색 신호는 3.58MHz 대에 위치하기 때문이다.
제1 적분기(173)는 로우 패스 필터링부(171)에 의해 색 신호가 제거된 휘도 신호를 적분한다. 슬라이서(175)는 제1 적분기(173)에 의해 적분된 휘도 신호를 기설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱한다. 이는, 색 신호 및 휘도 신호가 모두 포함되어 있지 않은 싱크 구간을 검출하기 위한 것이며, 싱크 구간이 300mV를 가지므로, 싱크 구간을 검출하기 위한 슬라이스 레벨은 300mV 이내의 레벨이다.
싱크 감지부(177)는 슬라이서(175)에 의해 슬라이싱된 신호에 싱크 구간이 존재하는지를 감지하고, 감지된 싱크 구간에 대한 정보를 포함하는 싱크 구간 신호를 출력한다. 제2 적분기(179)는 싱크 감지부(177)에 의해 출력된 싱크 구간 신호에 기초하여 입력되는 컴포지트 영상신호의 싱크 구간을 적분하여 노이즈 레벨로 출력한다.
도 3은 본 발명의 노이즈 측정부가 컴포지트 영상신호 파형에서 노이즈를 측정하는 영역을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도시된 신호 파형은 컴포지트 영상신호에서 로우 패스 필터링부(171)에 의해 색 신호가 제거되고, 제1 적분기(173)에 의해 적분된 휘도 신호의 파형이며, 노이즈를 측정하기 위한 영역인 싱크 구간(310, 320)을 포함한다.
싱크 구간(310, 320)은 싱크를 맞추기 위해 일정 주기로 반복되는 구간으로, 휘도 신호 및 색 신호가 존재하지 않는 구간이다. 즉, 휘도 신호 및 색 신호가 존재하지 않기 때문에 컴포지트 영상신호에 노이즈가 포함되어 있는 경우에는 싱크 구간(310 ,320)을 통해 컴포지트 영상신호에 포함되어 있는 노이즈 양을 정확하게 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 노이즈 게인 제어부의 노이즈 게인 출력을 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 노이즈 레벨(noise_level)에 따라 출력되는 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인(noise_y, noise_c)의 관계를 나타낸다. 구체적으로, 임계 레벨(임계_level)을 기준으로 임계 레벨보다 노이즈 레벨이 작으면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인은 마이너스이며, 임계 레벨보다 노이즈 레벨이 크면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인은 플러스이다.
이때, 노이즈의 게인을 결정하기 위한 값들에는 임계 레벨, 노이즈 게인의 기울기를 결정하는 휘도 게인 및 색 게인이 있다. 이러한, 임계 레벨, 휘도 게인 및 색 게인은 실험에 의해 이상적인 값으로 기설정되어지거나, 사용자에 의해 설정되어지는 설정값이다.
즉, 노이즈 게인 제어부(180)는 임계 레벨, 휘도 게인 및 색 게인에 기초하여 노이즈 레벨에 따른 휘도 신호 및 색 신호 각각에 대한 노이즈 게인을 출력한다.
도 5는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 믹서의 구체적인 블록도이다.
도 5를 참조하면, 믹서(190)는 제1 내지 제4 승산기(191,192,194,195), 제3 및 제4 가산기(196,197)를 포함한다.
제1 승산기(191)는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 휘도 신호와 제1 가산기(182)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 휘도 모션 신호를 승산하여 출력한다.
제2 승산기(192)는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 색 신호와 제2 가산기(184)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 색 모션 신호를 승산하여 출력한다.
제3 승산기(194)는 제2 콤 필터링부(140)에 의해 분리된 휘도 신호와 '1'에서 제1 가산기(182)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 휘도 모션 신호를 감산한 신호를 승산하여 출력한다.
제4 승산기(195)는 제2 콤 필터링부(140)에 의해 분리된 색 신호와 '1'에서 제2 가산기(184)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 색 모션 신호를 감산한 신호를 승산하여 출력한다.
제3 가산기(196)는 제1 승산기(191)의 출력 신호와 제3 승산기(194)의 출력 신호를 가산하여 휘도 신호(Y_out)를 출력한다. 그리고, 제4 가산기(197)는 제2 승산기(192)의 출력 신호에 제4 승산기(195)의 출력 신호를 가산하여 색 신호(C_out)를 출력한다.
수학식 1은 믹서(190)에 의해 출력되는 휘도 신호(Y_out) 및 색 신호(C_out)를 산출하기 위한 식이다.
Figure 112007056483287-PAT00001
Figure 112007056483287-PAT00002
수학식 1을 참조하면, M_y는 모션 검출부(160)에 의해 출력된 휘도 모션 신호이고, noise_y는 노이즈 게인 제어부(180)에 의해 출력된 휘도 신호에 대한 노이즈 게인이다. 즉, (M_y+noise_y)는 제1 가산기(182)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 휘도 모션 신호이다.
그리고, Y_2d는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 휘도 신호이며, ((M_y+noise_y)*Y_2d)는 제1 승산기(191)에 의해 출력된 신호이다.
Y_temp는 제2 콤 필터링부(140)에 의해 분리된 휘도 신호이며, ((1-(M_y+noise_y))*Y_temp)는 제3 승산기(195)에 의해 출력된 신호이다.
그리고, M_c는 모션 검출부(160)에 의해 출력된 색 모션 신호이고, noise_c는 노이즈 게인 제어부(180)에 의해 출력된 색 신호에 대한 노이즈 게인이다. 즉, (M_c+noise_c)는 제2 가산기(184)에 의해 출력된 노이즈 게인이 가산된 색 모션 신호이다.
C_2d는 제1 콤 필터링부(130)에 의해 분리된 색 신호이며, ((M_c+noise_c)*C_2d)는 제2 승산기(192)에 의해 출력된 신호이다.
그리고, C_temp는 제2 콤 필터링부(140)에 의해 분리된 색 신호이며, ((1-(M_c+noise_c))*C_temp)는 제4 승산기(197)에 의해 출력된 신호이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 영상처리방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 모션 검출부(160)는 현재 프레임과 이전 프레임 간의 모션을 검출한다(S610).
그리고, 노이즈 측정부(170)는 현재 프레임의 노이즈 레벨을 측정한다(S620).
노이즈 게인 제어부(180)는 노이즈 게인 결정값에 기초하여 노이즈 측정부(170)에 의해 측정된 노이즈 레벨에 따른 노이즈 게인을 출력한다(S630).
믹서(190)는 모션 검출부(160)에 검출된 모션에 노이즈 게인 제어부(180)에 의해 출력된 노이즈 게인을 적용하여 휘도 신호 및 색 신호를 출력한다(S640). 구체적으로, 모션에 노이즈 게인을 적용함으로써, 노이즈 레벨이 임계 레벨보다 작을 경우에는 마이너스인 노이즈 게인에 의해 모션이 줄어들게 된다. 이에 따라, 2D 콤 필터링한 신호의 비중은 줄어들게 되며, 2D 콤 필터링한 신호의 비중에 비해 3D 콤 필터링한 신호의 비중이 커지게 된다.
즉, 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈의 양이 작을 경우에는 3D 콤 필터링한 신호에 비중을 둠으로써, 2D 콤 필터링에 의해 발생하는 화질 아티팩트를 개선한다.
반면, 노이즈 레벨이 임계 레벨보다 클 경우에는 플러스인 노이즈 게인에 의해 모션이 커지게 된다. 이에 따라, 2D 콤 필터링한 신호의 비중은 커지게 되며, 2D 콤 필터링한 신호의 비중에 비해 3D 콤 필터링한 신호의 비중은 줄어들게 된다.
즉, 컴포지트 영상신호에 포함된 노이즈의 양이 클 경우에는 2D 콤 필터링한 신호에 비중을 둠으로써, 3D 콤 필터링에 의해 발생하는 화질 아티팩트를 개선한다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력되는 영상신호가 휘도 신호 및 색 신호로 분리되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과한 것으로, 휘도 신호 및 색 신호가 아닌 다른 신호로 분리되는 것으로도 설명가능하다.
그리고, 입력되는 영상신호를 휘도 신호 및 색 신호로 분리하기 위해 콤 필터를 이용하는 것으로 설명하였으나, 이 역시 일 실시예에 불과한 것으로, 콤 필터 외의 다른 필터를 이용하여 영상신호를 분리하는 것으로도 구현 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 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 이해되어져서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 노이즈 측정부의 구체적인 블록도,
도 3은 본 발명의 노이즈 측정부가 컴포지트 영상신호 파형에서 노이즈를 측정하는 영역을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 노이즈 게인 제어부의 노이즈 게인 출력을 도시한 그래프,
도 5는 본 발명의 영상처리장치에 구비된 믹서의 구체적인 블록도, 그리고
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 영상처리방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : ADC 120 : 메모리
130 : 제1 콤 필터링부 140 : 제2 콤 필터링부
150 : 제3 콤 필터링부 160 : 모션 검출부
170 : 노이즈 측정부 180 : 노이즈 게인 제어부
182 : 제1 가산기 184 : 제2 가산기
190 : 믹서

Claims (22)

  1. 입력되는 영상신호를 제1 필터링 방법 및 제2 필터링 방법을 이용하여 휘도 신호와 색 신호로 분리하는 단계;
    상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 색 신호를 믹싱하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출력단계는, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 휘도 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호의 비중을 달리하여 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 색 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 색 신호의 비중을 달리하여 출력하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정단계는,
    상기 입력되는 영상신호를 로우 패스 필터링하여 색 신호를 제거하는 단계;
    상기 색 신호가 제거된 휘도 신호를 적분하는 단계;
    상기 적분된 휘도 신호를 기설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하는 단계;
    상기 슬라이싱된 휘도 신호에서 싱크 구간을 감지하고, 상기 감지된 싱크 구간에 대한 정보를 포함하는 싱크 구간 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 출력된 싱크 구간 신호에 기초하여 상기 입력되는 영상신호의 싱크 구간을 적분하여 노이즈 레벨로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 출력 단계는,
    상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 출력하는 단계;를 포함하며,
    상기 노이즈 게인은, 노이즈 게인 결정값에 기초하여 상기 측정된 노이즈 레벨에 따라 출력되는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 노이즈 게인 결정값은, 상기 측정된 노이즈 레벨의 비교 대상이 되는 임계 레벨, 상기 노이즈 게인의 기울기를 결정하는 휘도 게인 및 색 게인을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 노이즈 게인 출력단계는, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 작으면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 마이너스로 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 크면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 플러스로 출력하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 출력단계는,
    상기 입력되는 영상신호 및 이전에 입력된 영상신호를 비교하여, 상기 입력되는 영상신호의 휘도 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 휘도 모션 신호 및 색 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 색 모션 신호를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 출력단계는,
    상기 검출된 휘도 모션 신호에 상기 휘도 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 단계; 및
    상기 검출된 색 모션 신호에 상기 색 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터링 방법은, 2D 콤 필터링 방법이며,
    상기 제2 필터링 방법은, 3D 콤 필터링 방법인 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 입력되는 영상신호는, 컴포지트 영상신호인 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  11. 입력되는 영상신호를 휘도 신호와 색 신호로 분리하는 제1 필터링부;
    상기 입력되는 영상신호에 대해 휘도 신호 및 색 신호를 분리하는 제2 필터링부;
    상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 노이즈 측정부; 및
    상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링부에 의해 분리된 휘도 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 색 신호를 믹싱하여 출력하는 믹서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 믹서는, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 휘도 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 휘도 신호의 비중을 달리하여 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 필터링에 의해 분리된 색 신호와 상기 제2 필터링에 의해 분리된 색 신호의 비중을 달리하여 출력하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 노이즈 측정부는,
    상기 입력되는 영상신호를 로우 패스 필터링하여 색 신호를 제거하는 로우 패스 필터링부;
    상기 색 신호가 제거된 휘도 신호를 적분하는 제1 적분기;
    상기 적분된 휘도 신호를 기설정된 슬라이스 레벨로 슬라이싱하는 슬라이서;
    상기 슬라이싱된 휘도 신호에서 싱크 구간을 감지하고, 상기 감지된 싱크 구간에 대한 정보를 포함하는 싱크 구간 신호를 출력하는 싱크 감지부; 및
    상기 출력된 싱크 구간 신호에 기초하여 상기 입력되는 영상신호의 싱크 구간을 적분하여 노이즈 레벨로 출력하는 제2 적분기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 출력하는 노이즈 게인 제어부;를 더 포함하며,
    상기 노이즈 게인 제어부는, 노이즈 게인 결정값에 기초하여 상기 측정된 노이즈 레벨에 따른 노이즈 게인을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 노이즈 게인 결정값은, 상기 측정된 노이즈 레벨의 비교 대상이 되는 임계 레벨, 상기 노이즈 게인의 기울기를 결정하는 휘도 게인 및 색 게인을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 노이즈 게인 제어부는, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 작으면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 마이너스로 출력하고, 상기 측정된 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨보다 크면 휘도 신호 및 색 신호에 대한 노이즈 게인을 플러스로 출력하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 입력되는 영상신호 및 이전에 입력된 영상신호를 비교하여, 상기 입력되는 영상신호의 휘도 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 휘도 모션 신호 및 색 성분에 대한 모션 정도를 나타내는 색 모션 신호를 검출하는 모션 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 검출된 휘도 모션 신호에 상기 휘도 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 제1 가산기; 및
    상기 검출된 색 모션 신호에 상기 색 신호에 대한 노이즈 게인을 가산하는 제2 가산기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 필터링부는, 2D 콤 필터링부이며,
    상기 제2 필터링부는, 3D 콤 필터링부인 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 입력되는 영상신호는, 컴포지트 영상신호인 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  21. 입력되는 영상신호를 제1 필터링 방법 및 제2 필터링 방법을 이용하여 제1 신호 및 제2 신호로 분리하는 단계;
    상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제1 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제2 신호를 믹싱하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
  22. 입력되는 영상신호를 제1 신호와 제2 신호로 분리하는 제1 필터링부;
    상기 입력되는 영상신호에 대해 제1 신호 및 제2 신호를 분리하는 제2 필터링부;
    상기 입력되는 영상신호에 포함된 노이즈 레벨을 측정하는 노이즈 측정부; 및
    상기 측정된 노이즈 레벨에 기초하여 상기 제1 및 상기 2 필터링부에 의해 분리된 제1 신호를 믹싱하여 출력하고, 상기 제1 및 상기 2 필터링에 의해 분리된 제2 신호를 믹싱하여 출력하는 믹서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
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