KR20150091717A - 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법 및 장치 - Google Patents

이미지의 색상 신호를 보간하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이미지의 색상 신호를 보간하는 기술이 개시된다. 이미지의 색상 신호를 보간하는 기술은 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하고, 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득하고, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값에 기초하여, 대상 픽셀과 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하고, 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정함으로써, 이미지의 색상 신호를 보간하는 과정에서 수행되는 연산량을 줄일 수 있다.

Description

이미지의 색상 신호를 보간하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for interpolating color signal of image and medium record of}
이미지의 색상 신호를 보간하는 방법, 장치 및 기록매체에 관한 것이다.
ISP (Image Signal Processor)는 디지털 카메라, 스마트 폰과 같은 디지털 영상 입력 장치에서 피사체를 촬영하여 획득한 이미지의 원시 영상(raw image)를 기초로 RGB데이터, YUV 데이터 혹은 YCbCr 데이터와 같은 색상 신호를 생성할 수 있다.
　ISP는 원시 영상(raw image)를 처리하기 위한 다양한 이미지 신호 처리 기능 블록들을 포함하고 있다. 예를 들어 화이트 밸런스(White Balance), 색상 보간(Color Interpolation), 노이즈 제거(Noise Reduction), 에지 향상(Edge Enhancement), 감마 보정(Gamma Correction), 색상 보정(Color Correction) 등과 같은 기능 블록들이 포함된다.
　내부 기능 블록 중 색상 보간(Color Interpolation) 모듈은 화질에 중요한 역할을 하는 모듈로서, 색상 보간을 위한 많은 알고리즘들이 존재한다. 그 중에서 Adaptive Homogeneity-directed Demosaicing(AHD) 색간 보간 방법은 동질성(homogeneity) 맵을 사용하여 색상을 보간한다.
개시된 실시예들은 색상 신호의 차이를 기초로 색 공간의 변환 없이도 휘도 신호의 차이 및 색차 신호의 차이를 획득할 수 있는 정보를 제공하여 이미지의 색상 신호를 보간하는데 수행되는 연산량을 줄이는데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법은 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하는 단계; 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득하는 단계; 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값에 기초하여, 상기 대상 픽셀과 상기 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 단계; 및 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법에 있어서, 상기 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 단계는, 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 1 휘도 신호의 차이값 및 제 1 색차 신호의 차이값과 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 2 휘도 신호의 차이값 및 제 2 색차 신호의 차이값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 변환 조건 정보는 픽셀간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법에 있어서, 상기 변환 조건 정보는, RGB 색 공간의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 색차 신호 및 휘도 신호로 변환한 결과를 기초로 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법은 픽셀 간에 색상 차이값과 대응되는 휘도 차이값 및 색차 차이값을 포함한 변환 조건 정보를 생성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법에 있어서, 상기 보간 방향을 결정하는 단계는, 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 상기 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계; 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하는 단계; 상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 상기 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정하는 단계; 및 상기 대상 픽셀의 휘도 신호 및 색차 신호에 대해 각각 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 상기 대상 픽셀의 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법에 있어서, 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하고, 상기 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하는 단계는, 상기 저장된 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보에 기초하여, 기설정된 비교 대상 픽셀 정보를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 비교 대상 픽셀 정보에 기초하여, 상기 나머지 픽셀에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법에 있어서, 상기 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하는 단계는, 상기 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터 및 수직 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는, 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하고, 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득하는 색상 신호 획득부; 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값에 기초하여, 상기 대상 픽셀과 상기 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 신호 변환부; 및 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 결정부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 신호 변환부는, 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교하는 변환 조건 비교부; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 1 휘도 신호의 차이값 및 제 1 색차 신호의 차이값과 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 2 휘도 신호의 차이값 및 제 2 색차 신호의 차이값을 결정하는 차이값 결정부를 포함하고 상기 변환 조건 정보는 픽셀간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 변환 조건 정보는, RGB 색 공간의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 색차 신호 및 휘도 신호로 변환한 결과를 기초로 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 신호 변환부는, 픽셀 간에 색상 차이값과 대응되는 휘도 차이값 및 색차 차이값을 포함한 변환 조건 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 결정부는, 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 상기 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부; 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 과정에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하고, 상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 상기 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정하는 동질성 판단부; 및 상기 대상 픽셀의 휘도 신호 및 색차 신호에 대해 각각 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 상기 대상 픽셀의 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 보간 방향 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 파라미터 결정부는, 상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보를 저장하고, 상기 동질성 판단부는, 상기 저장된 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보에 기초하여, 기설정된 비교 대상 픽셀 정보를 추출하고, 상기 추출된 비교 대상 픽셀 정보에 기초하여, 상기 나머지 픽셀에 대한 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치에 있어서, 상기 색상 신호 획득부는, 상기 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터 및 수직 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AHD(Adaptive Homogeneity-directed Demosaicing) 알고리즘에 기초하여 이미지를 디모자이킹(demosaicing)하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따라 이미지에 포함되는 대상 픽셀과 비교 픽셀간에 채널별 색상 신호 차이값에 기초하여 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 픽셀 간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값을 결정하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터에서 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀과 상응하는 각각의 픽셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AHD(Adaptive Homogeneity-directed Demosaicing) 알고리즘에 기초하여 이미지를 디모자이킹(demosaicing)하는 시스템(100)을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 AHD 알고리즘에 기초하여 이미지를 디모자이킹하는 시스템(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1을 참고하면, AHD 알고리즘에 기초하여 이미지를 디모자이킹하는 시스템(100)은 이미지 획득부(110), 수평 보간부(120), 수직 보간부(130), 색 공간 변환부(140), 파라미터 결정부(150) 및 동질성 맵 생성부(160)를 포함할 수 있다.
이미지 획득부(110)는 이미지 촬영 장치에서 생성한 전기 신호를 디지털화한 원시 신호(raw data)를 획득할 수 있다. 여기에서 이미지 촬영 장치 피사체에 대응하는 빛을 전기 신호로 생성하는 반도체 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, CCD 센서 또는 CMOS 센서가 이미지 촬영 장치에 포함될 수 있다.
이미지 획득부(110)에서 획득한 원시 신호는 하나의 픽셀에 한 가지 색상 신호를 포함하고 있다. 하나의 픽셀에 존재하는 한 가지 색상 신호를 3 가지의 풀(full) 칼라로 보정하는 프로세스가 디모자이킹(demosaicing) 프로세스이다.
디모자이킹 프로세스에는 다양한 알고리즘이 이용될 수 있지만, 도 1 에서는 AHD 알고리즘을 이용한 디모자이킹 프로세스에 대해 설명하도록 한다. AHD 알고리즘을 이용한 디모자이킹 프로세스에서는, 수평과 수직 방향의 두 가지 방향으로서의 동질성(homogeneity)을 확인하기 위해 동질성 맵을 생성할 수 있다.
도 1을 참고하면, 수평 보간부(120) 및 수직 보간부(130)는 각각 획득한 이미지를 수평 방향으로 보간하고, 수직 방향으로 보간할 수 있다. 수평 보간부(120) 및 수직 보간부(130)는 이미지에 포함되는 3가지 채널의 색상 신호들 중에서 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 각각 수평 방향 및 수직 방향으로 보간할 수 있다.
색 공간 변환부(140)는 각각 수평 보간부(120)에서 이미지를 수평 보간한 결과 생성되는 수평 보간 데이터 및 수직 보간부(130)에서 이미지를 수직 보간한 수직 보간 데이터의 색 공간을 변환할 수 있다. 일반적인 AHD 알고리즘에서는 RGB 채널의 색상 신호에 CIELab 변환을 수행한다. RGB 채널의 색상 신호에 CIELab 변환을 수행하는 과정에서, 사용되는 세제곱 연산은 AHD 알고리즘을 이용한 디모자이킹에서 연산량을 증가시킨다는 문제가 있다.
파라미터 결정부(150)는 수평 보간 데이터로부터 변환된 이미지의 휘도 신호 및 색차 신호와 수직 보간 데이터로부터 변환된 이미지의 휘도 신호 및 색차 신호에 기초하여, 이미지를 구성하는 픽셀별로 휘도 신호에 대한 파라미터 ? 색차 신호에 대한 파라미터를 결정할 수 있다. 파라미터 결정부에서 결정된 휘도 신호에 대한 파라미터 및 색차 신호에 대한 파라미터는 대상 픽셀의 보간 방향을 결정하는 기준이 된다.
동질성 맵 생성부(160)는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터에서 각각 획득한 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 휘도 신호에 대한 파라미터 및 색차 신호에 대한 파라미터와 비교하여, 휘도 신호 차이 또는 색차 신호 차이가 상대적으로 적은 방향으로 보간 방향을 결정할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 210에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터를 생성한다. 또한, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수직 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성할 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 방향 또는 수직 방향의 보간 방법 이외에 일반적인 보간 방법에 기초하여, 이미지의 색상 신호를 보간할 수 있다.
예를 들어, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 보간된 R 채널의 색상 신호, 보간된 B 채널의 색상 신호 및 수평 방향으로 보간된 G 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 보간된 R 채널의 색상 신호, 보간된 B 채널의 색상 신호 및 수직 방향으로 보간된 G 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성할 수 있다.
단계 220에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득할 수 있다. 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀은 대상 픽셀로부터 기설정된 범위 내에 존재하는 픽셀로서 예를 들어, 대상 픽셀의 상단, 하단, 좌측 및 우측에 위치하고 있는 픽셀일 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐, 사용자의 설정에 따라 대상 픽셀의 대각선 방향에 위치하는 픽셀도 비교 픽셀에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터에서 각각 보간 방향을 결정하고자 하는 이미지의 대상 픽셀과 상응하는 픽셀을 결정할 수 있다. 또한, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터에서 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀과 상응하는 픽셀을 결정할 수 있다.
이하에서는 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀에 대해 보다 상세하게 설명하기 위해 도 5를 참고하도록 한다.
도 5의 (a)를 참고하면, 수평 보간 데이터에서 대상 픽셀에 상응하는 대상 픽셀(510, 이하, 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀) 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들(512, 514, 516, 518, 이하 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들)이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀(510)은 수평 보간 데이터에 포함되는 복수개의 픽셀들 중, 이미지 상에서 대상 픽셀이 위치한 지점과 동일한 지점에 위치하고 있는 픽셀(510)일 수 있다. 또한, 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(512, 514, 516, 518)은, 수평 보간 데이터에 포함되는 복수개의 픽셀들 중, 이미지 상에서 비교 픽셀들이 위치한 지점과 동일한 지점에 위치하고 있는 픽셀들(512, 514, 516, 518)일 수 있다.
도 5의 (b)를 참고하면, 수직 보간 데이터에서 대상 픽셀에 상응하는 대상 픽셀(520, 이하, 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀) 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들(522, 524, 526, 528, 이하 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들)이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀(520)은 수직 보간 데이터에 포함되는 복수개의 픽셀들 중, 이미지 상에서 대상 픽셀이 위치한 지점과 동일한 지점에 위치하고 있는 픽셀(520)일 수 있다. 또한, 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(522, 524, 526, 528)은, 수직 보간 데이터에 포함되는 복수개의 픽셀들 중, 이미지 상에서 비교 픽셀들이 위치한 지점과 동일한 지점에 위치하고 있는 픽셀들(522, 524, 526, 528)일 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 단계 230에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 채널별 색상 신호의 차이값에 기초하여, 대상 픽셀 및 비교 픽셀과 상응하는 픽셀 간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보에 기초하여 휘도 신호의 차이값 및 색차 신호의 차이값으로 변환할 수 있다. 즉, 이미지 신호를 보간하는 장치는 기설정된 변환 조건 정보 중에서 획득한 색상 신호의 차이값과 일치되는 조건을 추출한 후, 추출한 조건에 대응되는 휘도 신호의 차이값 변환식 및 색차 신호의 차이값 변환식을 획득할 수 있다. 여기에서 이미지 신호를 보간하는 장치가 변환 조건 정보를 설정하는 방법에 대해서는 도 4를 참고하여 구체적으로 후술하도록 한다.
개시된 실시예들에 따르면, 이미지 신호를 보간하는 장치는 기설정된 변환 조건 정보에 기초하여 색상 신호의 차이값에 대응되는 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 연산할 수 있다. 즉, 이미지 신호를 보간하는 장치는 기설정된 변환 조건 정보로부터 각 채널 색상 신호의 차이값과 휘도 신호 차이값과의 관계 및 각 채널 색상 신호의 차이값과 색차 신호 차이값과의 관계에 대한 정보를 획득할 수 있다.
도 5를 참고하면, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀(510)과 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(512, 514, 516, 518) 간에 색상 신호의 차이값에 기초하여 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀(510)과 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(512, 514, 516, 518) 간에 휘도 신호 차이값(이하, 제 1 휘도 신호 차이값) 및 색차 신호 차이값(이하, 제 1 색차 신호 차이값)을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 전술한 바와 동일한 방법으로 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀(520)과 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(522, 524, 526, 528) 간에 색상 신호의 차이값에 기초하여 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀(520)과 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(522, 524, 526, 528) 간에 휘도 신호 차이값(이하, 제 2 휘도 신호 차이값) 및 색차 신호 차이값(이하, 제 2 색차 신호 차이값)을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 기설정된 변환 조건 정보에 기초하여 이미지의 색상 신호의 색 공간 변환 과정을 거치지 않고도 색상 신호의 차이값로부터 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 획득할 수 있다는 점에서 이미지 색상 신호를 보간하는데 소요되는 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
단계 240에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀(510)과 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(512, 514, 516, 518) 간에 제 1 휘도 신호 차이값과 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀(520)과 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(522, 524, 526, 528) 간에 제 2 휘도 신호 차이값을 비교할 수 있다.
이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 비교 결과에 기초하여, 이미지의 대상 픽셀과의 휘도 동질성이 상대적으로 더 높은 휘도 신호 차이값을 선택할 수 있다. 예를 들어, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 휘도 신호 차이값이 적은 경우, 동질성이 높다고 결정할 수 있다. 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 선택한 휘도 신호 차이값에 대응되는 방향을 휘도 신호의 보간 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 휘도 신호 차이값의 휘도 동질성이 더 높은 경우, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 제 1 휘도 신호 차이값에 대응되는 수평 방향으로 휘도 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 상의 대상 픽셀(510)과 수평 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(512, 514, 516, 518) 간에 제 1 색차 신호 차이값과 수직 보간 데이터 상의 대상 픽셀(520)과 수직 보간 데이터 상의 비교 픽셀들(522, 524, 526, 528) 간에 제 2 색차 신호 차이값을 비교할 수 있다.
이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 비교 결과에 기초하여, 이미지의 대상 픽셀과의 색차 동질성이 상대적으로 더 높은 색차 신호 차이값을 선택할 수 있다. 예를 들어, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 색차 신호 차이값이 적은 경우, 동질성이 높다고 결정할 수 있다. 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 선택한 색차 신호 차이값에 대응되는 방향을 색차 신호의 보간 방향으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 2 체도 신호 차이값의 색차 동질성이 더 높은 경우, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 제 2 색차 신호 차이값에 대응되는 수직 방향으로 색차 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치가 동질성이 상대적으로 더 높은 방향으로 각각 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 구체적인 방법에 대해서는 도 6을 참고하여 구체적으로 후술하기로 한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따라 이미지에 포함되는 대상 픽셀과 비교 픽셀간에 채널별 색상 신호 차이값에 기초하여 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 획득하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 310에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단계 310은 도 2에서의 단계 220과 대응될 수 있다.
단계 320에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교할 수 있다. 여기에서, 변환 조건 정보는 픽셀간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 일반적인 AHD 알고리즘과 다르게 RGB 채널의 색상 신호를 YCoCg의 색 공간에서의 휘도 신호 및 색차 신호로 변환할 수 있다. RGB 채널의 색상 신호와 YCoCg의 색 공간에서의 휘도 신호 및 색차 신호간에 관계는 다음의 수학식 1과 같다.
Figure pat00001
수학식 1을 참고하면, 이미지 색상 신호를 보간하는 장치는 RGB 채널의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 휘도 신호 및 색차 신호로 변환할 수 있다. RGB 채널의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 휘도 신호 및 색차 신호로 변환하는 과정은 기존의 RGB 채널의 색상 신호를 CIELab 색 공간희 휘도 신호 및 색차 신호로 변환하는 과정에 비해 연산이 간단하므로, 이미지의 색상 신호를 보간하는 과정에서 수행되었던 연산량이 현저하게 줄어들 들 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 이미지 신호를 보간하는 장치는 Manhattan Distance(M.D.)를 사용하여 대상 픽셀과 대상 픽셀에 인접한 비교 픽셀에 상응하는 픽셀간에 휘도 신호의 차이값 및 색차 신호의 차이값을 결정할 수 있다. Manhattan Distance는 두 점을 있는 가장 짧은 직선거리의 길이를 계산하는 Euclidean Distance와 달리 두 점의 세로축의 거리와 가로축의 거리를 더해 계산하는 방법이다. Manhattan Distance는 Euclidean Distance와 달리 절대값을 사용하여 거리를 측정하므로 시스템 구현이 쉬우며 계산 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 RGB 채널의 색상 신호와 YCgCo 색 공간에서의 휘도 신호 및 색차 신호와의 관계 및 Manhattan Distance를 기초로 이미지의 색상 신호 차이값을 기초로 별도의 색 공간 변환 없이 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 결정할 수 있다.
RGB로 구성된 두 픽셀 간의 색상 신호의 차이를 계산하면 각 RGB 채널별 색상 신호의 차이는 다음과 같다. 구체적으로 R채널의 색상 신호의 차이(dR)는 R1-R2, G채널의 색상 신호의 차이(dG)는 G1-G2 및 B채널의 색상 신호의 차이(dB)는 B1-B2로 결정될 수 있다.
한편, 휘도 신호(Y1, Y2)에 대한 Manhattan Distance(d(Y))는 하기의 수학식 2와 같이 dR, dG, dB로 표현될 수 있다.
Figure pat00002
Figure pat00003
또한, 색차 신호(C1, C2)에 대한 Manhattan Distance(d(c)) 역시 다음과 같이 dR, dG, dB로 표현될 수 있다.
Figure pat00004
단계 330에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 330은 도 2에서의 단계 240과 대응될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 픽셀 간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값을 결정하는 방법을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기초로 색 공간 변환 없이 휘도 신호의 차이값 및 색차 신호의 차이값을 획득할 수 있다. 구체적으로 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 기설정된 변환 조건 정보를 이용하여 색상 신호의 차이값으로부터 색 공간 변환 없이 휘도 신호의 차이값 및 색차 신호의 차이값을 획득할 수 있다.
단계 410에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 획득할 수 있다.
RGB로 구성된 두 픽셀 간의 색상 신호의 차이를 계산하면 각 RGB 채널별 색상 신호의 차이는 다음과 같다. 구체적으로 R채널의 색상 신호의 차이(dR)는 R1-R2, G채널의 색상 신호의 차이(dG)는 G1-G2 및 B채널의 색상 신호의 차이(dB)는 B1-B2로 결정될 수 있다.
단계 420에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 휘도 신호의 차이값을 두 픽셀의 채널별 색상 신호의 차이에 기초하여 나타낼 수 있다. 이미지의 RGB 채널별 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 휘도 신호 및 색차 신호로 변환한 결과에 기초하여, 픽셀간에 휘도 신호의 Manhattan Distance를 구하면 휘도 신호의 차이값 d(Y)는 수학식 2와 같은 과정을 거쳐서 dR, dG, dB로 표현될 수 있다.
한편, 이미지의 RGB 채널별 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 휘도 신호 및 색차 신호로 변환한 결과에 기초하여, 픽셀간에 색차 신호의 Manhattan Distance를 구하면 색차 신호의 차이값 d(C)는 수학식 3과 같은 과정을 거쳐서 dR, dG, dB로 표현될 수 있다. 색차 신호의 차이값에서 절대값 안에 들어가 있는 값의 크기에 따라, 색차 신호의 차이값의 최종 결과가 달라질 수 있다.
구체적으로 수학식 3에서
Figure pat00005
(이하, 조건 1) 와
Figure pat00006
(이하, 조건 2)를 계산한 값의 부호에 기초하여, 각각 색차 신호의 차이값의 최종 결과가 달라질 수 있다.
단계 430에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 조건 2를 계산한 값의 부호에 기초하여, 색차 신호의 차이값을 분류할 수 있다.
단계 440에서, 조건 2를 계산한 값의 부호가 양수인 경우 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 조건 1을 계산한 값의 부호에 기초하여, 색차 신호의 차이값을 분류할 수 있다.
단계 450에서, 조건 1과 조건 2가 모두 양수인 경우, 채널별 색상 신호의 차이값 간에 관계는 하기의 수학식 4 및 수학식 5와 같이 정리될 수 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
또한 색차 신호의 차이값(d(c))은 다음 수학식 6과 같이 결정된다.
Figure pat00009
단계 460에서, 조건 1이 음수이고 조건 2가 양수인 경우 채널별 색상 신호의 차이값 간에 관계는 다음과 같이 수학식 7 및 수학식 8에 의해 정리될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
또한 색차 신호의 차이값(d(c))은 다음 수학식 9와 같이 결정된다.
Figure pat00012
단계 470에서, 조건 2를 계산한 값의 부호가 음수인 경우 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 조건 1을 계산한 값의 부호에 기초하여, 색차 신호의 차이값을 분류할 수 있다.
단계 480에서, 조건 1이 양수이고 조건 2가 음수인 경우, 채널별 색상 신호의 차이값 간에 관계는 다음과 같이 수학식 10 및 수학식 11에 의해 정리될 수 있다.
Figure pat00013
Figure pat00014
또한 색차 신호의 차이값(d(c))은 다음 수학식 12와 같이 결정된다.
Figure pat00015
단계 490에서, 조건 1이 음수이고 조건 2가 음수인 경우, 채널별 색상 신호의 차이값 간에 관계는 다음과 같이 수학식 13 및 수학식 14에 의해 정리될 수 있다.
Figure pat00016
Figure pat00017
또한 색차 신호의 차이값(d(c))은 다음 수학식 15와 같이 결정된다.
Figure pat00018
따라서 입력된 RGB를 YCgCo로 변환했을 때의 Y의 거리를 측정하고 C의 거리를 측정하면 RGB를 YCgCo로 변환하지 않고 RGB 컬러공간에서의 차이값 만을 이용하여 간단히 동질성 맵에 필요한 Distance값을 알아낼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 610에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 대상 픽셀 및 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 대상 픽셀 및 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 구체적인 과정은 다음과 같다.
동질성 파라미터는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터 중에서 픽셀 간에 차이값에 기초하여
Figure pat00019
을 통해 선택이 된다.
아래 수식은 위에서 설명된 epsilon값을 구하는 방법과, 구해진 값에 대한 Binary에 대한 조건을 간략화된 수식으로 전개하고 있다.
Figure pat00020
Figure pat00021
단계 620에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교할 수 있다.
값과 비교하는 Horizontal 및 Vertical Distance는 모두 epsilon값과 비교하지 않아도 최종 선택값을 확인할 수 있는 조건을 활용해 계산량을 줄일 수 있다. 그 선택을 위한 계산 과정이 아래 수식이다.
i)은 동질성 파라미터의 선택이 수평 방향이 됐을 때 수식을 정리하여 확인해야하는 조건을 전개한 수식이고, ii)는 휘도의 동질성 파라미터는 수평 방향, 색차의 동질성 파라미터는 수직 방향이 선택되었을 때 수식을 정리하여 확인해야 하는 조건을 전개한 수식이다.
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
만 체크 대상이 된다.
Figure pat00025
Figure pat00026
만 체크 대상이 된다.
Figure pat00027
U 또는 D는 체크하지 않아도 된다.
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
는 체크되어야 한다.
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
와
Figure pat00034
Figure pat00035
모두 i), ii)와 비슷한 방법으로 조건을 확인할 수 있다.
..단계 630에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 상기 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정할 수 있다.
단계 640에서, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 단계 630에서, 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 제 1 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀들 중에서, 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 제 1 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀들의 개수가 제 2 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀들 중에서 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 제 2 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀들이 개수가 많은 경우, 휘도 신호의 보간 방향을 수평 방향으로 결정할 수 있다. 반대의 경우에는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 휘도 신호의 보간 방향을 수직 방향으로 결정할 수 있다.
한편, 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치는 제 1 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀들 중에서, 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 제 1 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀들의 개수가 제 2 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀들 중에서 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 제 2 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀들이 개수가 많은 경우, 색차 신호의 보간 방향을 수평 방향으로 결정할 수 있다. 반대의 경우에는 색차 신호의 보간 방향을 수직 방향으로 결정할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치(700)는 색상 신호 획득부(710), 신호 변환부(720) 및 결정부(730)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치(700)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치(700)는 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
색상 신호 획득부(710)는 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 색상 신호 획득부(710)는 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 획득할 수 있다.
신호 변환부(720)는 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터로부터 대상 픽셀 및 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값에 기초하여, 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 변환부(720)는 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교하는 변환 조건 비교부(722)를 더 포함할 수 있다.
또한, 신호 변환부(720)는 변환 조건 비교부(722)의 비교 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 1 휘도 신호의 차이값 및 제 1 색차 신호의 차이값과 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 2 휘도 신호의 차이값 및 제 2 색차 신호의 차이값을 결정하는 차이값 결정부(724)를 더 포함할 수 있다.
결정부(730)는 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결정부(730)는, 대상 픽셀 및 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 대상 픽셀 및 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부(732)를 더 포함할 수 있다.
또한, 결정부(730)는 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 과정에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하는 동질성 판단부(734)를 더 포함할 수 있다. 동질성 판단부(734)는. 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정할 수 있다.
결정부(730)는 대상 픽셀의 휘도 신호 및 색차 신호에 대해 각각 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 대상 픽셀의 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 보간 방향 결정부(736)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다.　 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다.　 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다.　 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다.　 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.
본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다.　 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다.　 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다.　 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다.　 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.　 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.　 “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.　 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.　 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다.　 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.　 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
100: 이미지를 디모자이킹 하는 시스템
110: 이미지 획득부
120: 수평 보간부
130: 수직 보간부
140: 색 공간 변환부
150: 파라미터 결정부
160: 동질성 맵 생성부
700: 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치
710: 색상 신호 획득부
720: 신호 변환부
730: 결정부

Claims (15)

  1. 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하는 단계;
    대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득하는 단계;
    상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값에 기초하여, 상기 대상 픽셀과 상기 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 단계; 및
    상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 단계를 포함하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 단계는,
    상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 1 휘도 신호의 차이값 및 제 1 색차 신호의 차이값과 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 2 휘도 신호의 차이값 및 제 2 색차 신호의 차이값을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 변환 조건 정보는 픽셀간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 변환 조건 정보는,
    RGB 색 공간의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 색차 신호 및 휘도 신호로 변환한 결과를 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    픽셀 간에 색상 차이값과 대응되는 휘도 차이값 및 색차 차이값을 포함한 변환 조건 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 보간 방향을 결정하는 단계는,
    상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 상기 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하는 단계;
    상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 상기 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정하는 단계; 및
    상기 대상 픽셀의 휘도 신호 및 색차 신호에 대해 각각 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 상기 대상 픽셀의 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 단계를 포함하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 단계는,
    상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하는 단계는,
    상기 저장된 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보에 기초하여, 기설정된 비교 대상 픽셀 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 비교 대상 픽셀 정보에 기초하여, 상기 나머지 픽셀에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터 및 수직 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  8. 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 보간 데이터 및 수직 보간 데이터를 생성하고, 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀과 인접한 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀 간에 색상 신호의 차이값을 상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득하는 색상 신호 획득부;
    상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 각각 획득한 색상 신호의 차이값에 기초하여, 상기 대상 픽셀과 상기 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀간에 휘도 신호 차이값과 색차 신호 차이값을 획득하는 신호 변환부; 및
    상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 1 색차 신호 차이값을 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 제 2 휘도 신호 차이값 및 제 2 색차 신호 차이값과 각각 비교하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 결정부를 포함하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 신호 변환부는,
    상기 수평 보간 데이터 및 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값을 기설정된 변환 조건 정보와 비교하는 변환 조건 비교부; 및
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 수평 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 1 휘도 신호의 차이값 및 제 1 색차 신호의 차이값과 상기 수직 보간 데이터로부터 획득한 색상 신호의 차이값과 대응되는 제 2 휘도 신호의 차이값 및 제 2 색차 신호의 차이값을 결정하는 차이값 결정부를 포함하고,
    상기 변환 조건 정보는 픽셀간에 색상 신호의 차이값과 대응되는 휘도 신호의 차이값과 색차 신호의 차이값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 변환 조건 정보는,
    RGB 색 공간의 색상 신호를 YCgCo 색 공간의 색차 신호 및 휘도 신호로 변환한 결과를 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 신호 변환부는,
    픽셀 간에 색상 차이값과 대응되는 휘도 차이값 및 색차 차이값을 포함한 변환 조건 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 결정부는,
    상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 상단 및 하단에 위치하는 비교 픽셀에 각각 상응하는 픽셀들 간에 제 1 휘도 신호 차이값 및 제 2 휘도 신호 차이값의 크기와 상기 대상 픽셀 및 상기 대상 픽셀의 좌측 및 우측에 위치하는 비교 픽셀들에 상응하는 픽셀들 간에 제 1 색차 신호 차이값 및 상기 제 2 색차 신호 차이값의 크기에 기초하여 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 파라미터 결정부;
    상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터를 결정하는 과정에서, 비교된 픽셀들을 제외한 나머지 픽셀들 간에 휘도 신호 차이값 및 색차 신호 차이값을 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터와 비교하고, 상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 결과 및 상기 나머지 픽셀들에 대한 비교 결과에 기초하여 상기 휘도 신호의 동질성 파라미터보다 작은 휘도 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수 및 상기 색차 신호의 동질성 파라미터보다 작은 색차 신호 차이값을 갖는 픽셀의 개수를 결정하는 동질성 판단부; 및
    상기 대상 픽셀의 휘도 신호 및 색차 신호에 대해 각각 결정된 픽셀의 개수에 기초하여, 상기 대상 픽셀의 휘도 신호의 보간 방향 및 상기 대상 픽셀의 색차 신호의 보간 방향을 결정하는 보간 방향 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 파라미터 결정부는,
    상기 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보를 저장하고,
    상기 동질성 판단부는,
    상기 저장된 미리 비교된 픽셀들에 대한 정보에 기초하여, 기설정된 비교 대상 픽셀 정보를 추출하고, 상기 추출된 비교 대상 픽셀 정보에 기초하여, 상기 나머지 픽셀에 대한 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 색상 신호 획득부는,
    상기 이미지의 색상 신호를 채널별로 보간한 결과에 기초하여, 수평 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수평 보간 데이터 및 수직 방향으로 보간된 적어도 하나의 채널의 색상 신호를 포함하는 수직 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지의 색상 신호를 보간하는 장치.
  15. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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