KR920008628B1 - 영상신호의 라인간 보간신호 발생방법 및 회로 - Google Patents

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내용 없음.

Description

영상신호의 라인간 보간신호 발생방법 및 회로

제1도는 비월 주사방식 표시도.

제2도는 화면의 구성도.

제3도는 선형보간 회로 구성도.

제4도는 선형보간도.

제5도는 필드 보간회로 구성도.

제6도는 필드 보간도.

제7도는 본 발명의 블럭도.

제8도는 본 발명에 따른 화소관계 표시도.

본 발명은 영상신호 처리방식에 있어서 영상신호의 수직방향으로의 보간방식에 관한 것으로, 특허 적응형 보간신호 발생방법 및 회로에 관한 것이다.

일반적으로 현행 방송방식에 의한 TV영상신호의 주사방식은 NTSC방식인 경우 262.5라인/필드(525라인/프레임) 60필드/초(30프레임/초)인 비월 주사 방식이다.

제1도는 NTSC 방송 방식에서 한장의 그림을 2개의 필드로 나누어서 비월 주사하는 모습을 보여주는 것으로, 도시된 바와 같이 주사할 경우 비월주사 1초에 60장의 화면을 구성함에 있어서 제2도에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 525도트(do t)의 해상도를 가질 수 있다.

그런데 상기 제2도와 같은 화면 구성에서는 첫번째 필드와 두번째 필드간의 시간차(약 1/60초)를 사람이 감지하게 되어 전체 수직 해상도의 약 30% 이상이 감소하게 된다(kell factor). 그리고 라인간의 깜박거림 현상인 라인 플리커도 발생된다.

이와 같은 이유로 실제 525라인의 정보를 받아서 CRT등으로 디스플레이 할 때는 330라인의 해상도로 표현된다. 왜냐하면 수직 귀선 기간이 필드당 21라인이고, 켈 팩터(Kell factor)는 약 0.7정도이므로 하기한 (1)식에서 의거하여 330라인의 해상도를 갖게 되는 것이다.

그런데 최근에는 디지탈 신호처리 기술이 발전함에 따라 메모리를 이용한 시간 압축 처리 기술을 채용한 TV가 개발되기에 이르렀다. 이것은 한 라인이 주사되는 시간(63.5μsec )에 메모리 소자를 이용하여 데이타를 압축하여 63.5/2μsec동안 주사하고 바로 밑의 라인(원래 다음 필드에서 주사되어야 하는 라인임)에 보간(interpolation)신호를 만들어 나머지 63.5/2μsec동안 주사하는 기법을 말한다.

이 보간신호는 여러가지 방법으로 보간되어지는데 그중 기본적인 기법을 예로 들면, 제3도에 도시한 바와 같이 윗 라인과 아랫라인의 평균값을 취하는 선형보간 방법이 있다. 이 방법은 구성이 용이하고 간단하나 제4도에 도시된 바와 같이 수직 해상도가 열화되는 단점이 있었다. 또한 상기와 같은 수직 해상도의 열화없이 보간을 행하기 위하여 대두되어진 제5도에 도시된 바와 같은 구성을 가지고 제6도에 도시된 바와 같이 필드 보간하는 방법도 필드정보를 지정하여야할 별도의 메모리 소자가 필요한 단점이 있었을 뿐만 아니라 필드간의 움직임이 있어 화면 상관도가 없는 화면에서는 화면 분해되는 문제가 있었다.

그래서 최근의 ID-TV, ED-TV 수상기 등지에서는 화상의 움직임을 검출하여 정지 화면에서는 필드간 보간을 행하여 수직해상도를 높이고, 움직이는 화면에서는 선형보간을 행하여 필드간 보간만 행하는 경우에 발생되는 화면분해 문제를 해결하고 있다. 그러나 움직이는 화면 정보의 수직해상도 열화는 방지하지 못한다.

따라서 본 발명의 목적은 주변의 화소의 상관관계를 이용하여 라인간 보간신호를 생성함으로써 사선 성분이 있는 곳의 수직해상도 저하가 없는 보간신호 발생방법 및 회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보간 화소점을 중심으로 상.하 라인간 점대칭되는 화소 쌍을 설정하여 상관도가 높은 쌍들의 평균값을 보간신호를 출력함을 특징으로 한다.

이하 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제7도는 본 발명의 일실시예의 블럭도로써, 화소를 순차적으로 지연하는 제1-제4지연기(D1-D4)와, 입력 영상신호(VI)를 1수평 주기만큼 지연 출력하는 라인 메모리(HB)와, 상기 라인 메모리(HD)로 부터 독출한 화소를 순차적으로 지연하는 제5-제8지연기(D5-D8)와, 상기 입력 영상신호(VI)로 부터 상기 제8지연기(D8)출력을 감산하는 제1감산기(41)와, 상기 제1지연기(D1)출력으로부터 상기 제7지연기(D7 )출력을 감산하는 제2감산기(42)와, 상기 제2지연기(D2)출력으로 부터 상기 제6지연기(D6)출력을 감산하는 제3감산기(43)와, 상기 제3지연기(D3)출력으로 부터 상기 제5지연기(D5)출력을 감산하는 제4감산기(44)와, 상기 제4지연기(D4)출력으로 부터 상기 라인 메모리(HD)출력을 감산하는 제5감산기(45)와, 상기 입력 영상신호(VI)와 상기 제8지연기(D8) 출력을 가산하는 제1가산기(31)와, 상기 제1지연기(D1)출력신호와 상기 제7지연기(D7)출력신호를 가산하는 제2가산기(32)와, 상기 제2지연기(D 2) 출력신호와 상기 제6지연기(D6) 출력 신호를 가산하는 제3가산기(33)와, 상기 제3지연기(D3) 출력신호와 상기 제5지연기(D5) 출력신호를 가산하고 제4가산기(34)와, 상기 제4지연기(D4)출력 신호와 상기 라인메모리(HD) 출력신호를 가산하는 제5가산기(35)와, 상기 제1-제5가산기(31-35) 출력신호의 크기를 1/2로 하는 제1-제5계산기(61-65)와, 상기 제1-제5가산기(41-45) 출력신호를 절대치 변환하는 제1-제5절대치 변환기(51-55)와, 상기 제1-제5절대치 변환기(51-55)출력과 소정의 기준값(ref)을 각각 비교하여 제1-제5상관도 검출신호를 출력하는 제1-제5비교기(7 1-75)와, 상기 제1-제5상관도 검출신호의 제어를 받아 상기 제1-제5승산기(61-65) 출력신호의 선택여붕를 결정하는 제1-제5데이타 선택부(21-25)와, 상기 제1-제5데이타 선택부(21-25) 출력신호를 가산하는 제6가산기(9)와, 상기 제1-제5데이타 선택부(21-25)의 출력신호를 가산하는 제6가산기(9)와, 상기 제1-제5상관도 검출신호를 논리조합하여 보간신호 발생 제어신호를 출력하는 오아게이트(11)와, 상기 제5상관도 검출신호를 가산하여 상관도가 높은 화소 짝의 수를 구하는 제7가산기(10)와, 상기 제6가산기(9)출력 신호를 상기 제7가산기(10)로부터 구한 상관도가 높은 화소 짝의 수로 계산하여 화소 평균값을 발생하는 제6제산기(12)와, 상기 보간신호 발생 제어신호의 상태에 따라 상기 제3제산기(63) 출력 혹은 상기 화소평균값을 선택적으로 출력하는 보간신호 출력부(26)로 구성된다.

제8도는 본 발명에 따른 각 화소 관계 및 보간도이다.

상술한 구성에 의거 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제7도는 5화소 쌍의 경우에 대한 실시예를 나타낸 것으로 보간하고자 하는 영상신호(VI)를 입력으로 하여 화소간격 만큼의 지연기를 2의 배수단 만큼 연결한다. 그러므로 상기한 가정에 의해 5화소 쌍의 화소 간격 4만큼 제1-제4지연기(D1-D4)를 직렬 연결하여 화소를 순차적으로 지연 하도록 한다. 또한 상기 영상신호(VI)를 라인 메모리(HD)를 거쳐 1수평 라인 만큼 지연시킨 뒤 전술한 경우와 마찬가지로 제5-제8지연기(D5-D8)를 거쳐 순차적으로 지연한다.

여기서 보간하고자 하는 지점을 C-C1 사이라 가정할 경우 보간하고자 하는 지점을 중심으로 상하 라인을 화소를 점대칭적으로 짝을 지어(al-e, b1-d, cl-c, dl-b, el-a) 제1-제5가산기 및 감산기(31-35, 41-45)로부터 각각의 합신호 및 차신호를 구한다.

상기 제1-제5감산기(41-45)로 부터 출력되는 제1-제5차 신호는 각각 제1-제5절대치 변환기(51-55)를 통하여 양의 신호로 변환된 다음 각각 제1-제5비교기(71-75)의 하단으로 입력된다. 이때 상기 각 비교기(71-75)는 외부 마이컴 등지에서 설정된 소정의 기준값과 상기 제1-제5절대치 변환기(51-55) 출력신호의 크기를 비교하여 두 화소간의 상관도를 검출한다. 상기 상관도 검출결과 외부 설정값이 클 경우 해당 비교기는 상관도 검출 신호로써 ＂1＂을 출력한다. 여기서 상기 외부 설정값은 잡음 등에 의해 상관도 검출시 에러가 발생되는 것을 방지하기 위함이다. 짝지어진 두 화소간의 상관도가 많다는 것은 두 화소간의 차이가 미세한 경우를 의미한다. 그러므로 여기서는 상관도가 높은 경우 상기 각 비교기(71-75)로 부터 발생되는 제1-제5상과도 검출신호는 ＂1＂이라고 가정하여 설명한다.

한편 전술한 바와 같이 점대칭적으로 짝지워진 두 화소를 제1-제5가산기(31-35)에서 각각 더한 값을 각각 제1-제5제산기(61-65)로 공급함으로써 두 화소간의 평균값을 구한다. 상기 제1-제5제산기(61-65)로 부터 출력된 각 화소쌍의 평균값은 제1-제5데이타 선택부(21-25)의 한 입력단으로 인가된다.

이때 상기 각 데이타 선택부(21-25)의 타입력단을 접지 상태이므로 상관도 검출 결과 상관도가 높다고 판정한 경우 해당 데이타 선택부 출력으로는 전술한 화소간 평균값이 출력되며, 상관도가 없을 경우 데이타 선택부의 출력은 0이 된다. 상기 각 데이타 선택부(21-25)를 통과한 모든 짝지어진 화소간의 평균신호는 제6가산기(9)에서 모두 더해진다.

한편 상기 각 비교기(71-75)출력은 제7가산기(10)에서 더해진 결과 상관도가 높은 화소 짝의 수가 헤아려지게 된다.

그러므로 제6제산기(12)에서는 상기 제6가산기(9) 출력신호와 상기 제7가산기(10) 출력신호를 입력하여 상기 제6가산기(9) 출력신호를 상기 제7가산기(10) 출력신호로 나눈다. 이때 상기 제6제산기(12)에서 출력되는 값은 보간 하고자 하는 화소를 중심으로 선대칭된 화소값들 중 상관도 높은 화소간의 평균값이며, 이 값을 보간 신호로 사용한다.

상기 제6제산기(12) 출력과 상기 제3제산기(63) 출력은 각각 보간신호 출력부(26)로 공급되며, 상기 보간신호(26)는 소정의 제어신호 상태에 따라 상기 제3제사기(63) 출력 신호를 그대로 출력하거나 상기 제6제산기(12)로부터 발생된 보간신호를 출력한다. 여기서 상기 보간신호 출력부(26)는 보간신호 발생 제어신호의 제어를 받아 출력할 신호를 선택하게 되는데, 상기 보간신호 발생 제어신호는 오아게이트(11)에서 상기 제1-제5비교기(71-75) 출력을 논리조합한 결과 출력되는 신호이다.

상기한 보간신호 발생 동작을 전제로 제8도에 도시된 보간 화소 모양을 설명하면 하기와 같다. 통상의 선형 보간회로에서는 (8a)-(8d)의 어떤 패턴 이든지 보간신호로써 회색신호를 만들게 되는데(8d)를 제외하고는 모두 사선 경계에서 수직 해상도를 열화시키게 된다.

그러나 본 발명에 의하면, (8a)의 경우는 a1-e간에 상관도가 높으므로가 보간신호가 된다.

(8b)의 경우는 a1-e간 및 bl-d 상관도가 높으므로 제4 및 제5비교기(74,75)로부터 출력되는 제4 및 제5상관도 검출신호만 ＂1＂이 된다. 그러므로 제4 및 제5데이타 선택부(24,25) 출력을 제6가산기(9)에서 합산한 결과를 제7가산기(10)에서 헤아려진 화소짝의 수인 2로 나누면,가 보간신호가 된다.

(8c)의 경우는 b₁-d간 상관도가 높으므로가 보간신호가 된다. (8d)의 경우는 상관도 높은 화소쌍이 없으므로가 보간신호가 된다.

결론적으로 말하면, 사선을 경계로 휘도신호 차가 있는 경우 보간되어질 곳을 기준으로 화소 간의 상관도를 검출하여 상관도가 큰 화소를 검출하고 그 화소간의 평균값을 보간신호로 취함으로써 (8a)-(8c)의 경우와 같이 보간지점(C-C1 사이)이 사선을 경계로 검은색 영역내에 속할 경우는 검은색 보간이 이루어지도록 하고 (8d)의 경우는 보간지점이 사선 위에 있으므로 회색 보간이 이루어지도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이 보간 화소점을 중심으로 상.하 라인간 점대칭되는 화소쌍을 설정하여 상관도가 높는 쌍들의 평균값을 보간신호로 출력함으로써 사선 성분이 있는 곳의 수직 해상도 저하없는 보간신호를 만들수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 영상신호의 수직방향 보간방법에 있어서, 보간하고자 하는 화소점을 중심으로 상하 라인간에 점대칭되는 화소쌍을 좌우 동수로 설정하고, 화소쌍 각각의 상관도를 검출하여 상관도가 소정의 기준값 이상으로 높은 쌍들의 두 화소간 평균값을 구하여 더하며, 상기 소정 기준값 이상으로 상관도가 높은 쌍들의 갯수로 상기 더한 값을 나누어 이 값을 보간신호의 데이타로 출력하되 상관도가 높은 화소쌍이 없을 경우는 보간하고자 하는 지점의 상하 라인간 화소의 평균값을 보간신호를 출력하는 영상신호의 라인간 보간신호 발생방법.
2. 영상신호의 수직 방향 보간 회로에 있어서, 화소를 순차적으로 지연하는 제1-제4지연기(D1-D4)와, 입력 영상신호(VI)를 1수평 주기만큼 지연 출력하는 라인 메모리(HD)와, 상기 라인 메모리(HD)로부터 독출한 화소를 순차적으로 지연하는 제5-제8지연기(D5-D8)와, 상기 입력 영상신호(VI)로부터 상기 제8지연기(D8)출력을 감산하는 제1감산기(41)와, 상기 제1지연기(D1)출력으로부터 상기 제7지연기(D7)출력을 감산하는 제2감산기(42)와, 상기 제2지연기(D2)출력으로부터 상기 제6지연기( D6)출력을 감산하는 제3감산기(43)와, 상기 제3지연기(D3)출력으로부터 사어기 제5지연기(D5)출력을 감산하는 제4감산기(44)와, 상기 제4지연기(D4)출력으로부터 상기 라인 메모리(HD)출력을 감산하는 제5감산기(45)와, 상기 입력 영상신호(VI)와 상기 제8지연기(D8) 출력을 가산하는 제1가산기(31)와, 상기 제1지연기( D1) 출력 신호와 상기 제7지연기(D7) 출력 신호를 가산하는 제2가산기(32)와, 상기 제2지연기(D2) 추러력신호와 상기 제6지연기(D6) 출력신호를 가산하는 제3가산기(3 3)와, 상기 제3지연기(D3) 출력신호와 상기 제5지연기(D5) 출력신호를 가산하는 제4가산기(34)와, 상기 제4지연기(D4) 출력 신호와 상기 라인메모리(HD) 출력신호를 가산하는 제5가산기(35)와, 상기 제1-제5가산기(31-35) 출력신호의 크기를 1/2로 하는 제1-제5제산기(61-65)와, 상기 제1-제5감산기(41-45) 출력신호를 절대치 변환하는 제1-제5절대치 변환기(51-55)와, 상기 제1-5절대치 변환기(51-55)출력과 소정의 기준값을 각각 비교하여 제1-제5상관도 검출신호를 출력하는 제1-제5비교기(71-75)와, 상기 제1-제5상관도 검출신호의 제어를 받아 상기 제1-제5승산기(61-65) 출력신호의 선택여부를 결정하는 제1-제5데이타 선택부(21-25)와, 상기 제1-제5데이타 선택부(21-25)출력신호를 가산하는 제6가산기(9)와, 상기 제1-제5데이타 선택부(2 1-25)의 출력신호를 가산하는 제6가산기(9)와, 상기 제1-제5상관도 검출신호를 논리조합하여 보간신호 발생 제어신호를 출력하는 오아게이트(11)와, 상기 제1-제5상관도 검출신호를 가산하여 상관도가 높은 화소짝의 수를 구하는 제7가산기(10)와, 상기 제6가산기(9)출력 신호를 상기 제7가산기(10)로 부터 구한 상관도가 높은 화소짝의 수로 제산하여 화소 평균값을 발생하는 제6제산기(12)와, 상기 보간신호 발생 제어신호의 상태에 따라 상기 제3승산기(63) 출력 혹은 상기 화소평균값을 선택적으로 출력하는 보간신호 출력부(26)로 구성됨을 특징으로 하는 라인간 보간신호 발생회로.