KR940000465B1 - 모션팩터의 평면신장방법 및 그 구현회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모션팩터의 평면신장방법 및 그 구현회로

제1도는 종래의 모션팩터의 평면신장방법을 나타낸 개략도.

제2도는 종래의 영역필터를 나타낸 도면.

제3도는 제1도의 비교기의 특성 그래프선도.

제4도는 종래의 평면신장방법을 설명하기 위해 움직임부분과 정지부분이 예시적으로 표시된 영역필터를 나타낸 도면.

제5도는 일반적인 모션팩터의 검출개념을 나타낸 개략도.

제6도는 본 발명에 의한 모션팩터의 평면신장방법을 나타낸 흐름도.

제7도는 본 발명에 의한 모션팩터의 평면신장방법을 설명하기 위해 비월주사방식의 TV 신호의 시공간적구조를 나타낸 도면.

제8도는 본 발명에 의한 모션팩터의 평면신장회로를 나타낸 일 실시 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

AF : 영역필터수단 WS : 가중치부여수단

ADD : 가산수단 COM : 비교수단

본 발명은 화상의 모션팩터(MF)의 평면신장방법 및 그 구현회로에 관한 것으로, 특히 화상신호의 적응적 처리시 화상의 노이즈에 의해 단발적으로 발생되는 모션팩터의 오검출을 방지하기 위한 모션팩터의 평면신장방법 및 그 구현회로에 관한 것이다.

최근 종래의 TV보다도 훨씬 선명한 영상으로 TV시청을 즐길 수 있는 고화질, 대화면의 TV 시스템의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와같은 고화질 TV시스템은 디지탈 화상처리 기술의 진전으로 가능하게 되었다. 특히 3차원 화상처리에 있어서 동화상검출 및 그에 따른 화상신호의 적응신호 처리방식은 고화질화를 위해 가장 핵심적인 기술이며 동화상의 정확한 검출은 매우 중요하다. 따라서 최근에 발표되고 있는 고화질 디지탈 TV에서 활용하고 있는 동화상 적응 Y/C 분리기술이나 동화상 적응 보간 기술등은 고화질 디지탈 TV 및 디지탈 VTR 등의 디지탈 화상처리장치에 있어서 가장 중요한 기술이라 할 수 있다. 이와같은 기술에서도 동화상검출결과는 Y/C 분리나 Y/C 보간을 적응적으로 처리하기 위한 기준으로 활용되므로 동화상 검출시 오차가 생기면 결과적으로 각 화상처리에 오차가 발생되게 되며 최종적으로는 화질의 열화를 초래하게 된다. 즉, Y/C 분리시 화상의 움직임(Motion)량에 따라 동화인 경우 2차원 Y/C분리(1H Comb, 2H Comb 등)을 행하며 정지인 경우는 3차원 Y/C분리(프레임 Comb)를 행하게 된다. 그리고 중간레벨, 즉 준동화인 경우에는 모션팩터(MF : Motion Factor)에 비례하여 2차원 Y/C분리결과와 3차원 Y/C 분리결과를 혼합하는 적응처리를 하게 된다. 마찬가지로 Y/C 보간의 경우도 필드내 보간(Intra-Field Interpolation)과 필드간 보간(Inter-Field Interpolation)의 결과를 MF에 따라 적응적으로 믹싱하게 된다. 따라서 정확한 MF의 검출은 디지탈화상 처리 기술에 있어서 대단히 중요하다.

그러나 실제적으로 MF를 정확히 검출함에 있어서, 한 픽셀에 대응하는 정확한 MF의 검출은 매우 어려운 일이다. 따라서 MF의 오검출을 방지하기 위한 여러가지 방식들이 제안되고 있다.

종래의 MF 평면신장방법중 하나인 다수결판정방법은 제1도에 도시한 바와같이 현재의 처리점을 중심으로 일정한 영역의 윈도우를 설정하고 처리점과 주변점들의 MF 정보를 함께 고려하여 현재의 처리점의 MF를 결정하는 방법이다. 즉, 제2도에 도시한 바와같이 5×5 윈도우를 통해 현재 처리하고자 하는 처리점의 1차 검출된 MF와 주변점들의 MF를 윈도우하고, 윈도우된 25개의 MF를 가산기로 더하고 이 더한값을 스레쉬홀드값(Th)와 비교하여 제3도에 도시한 비교기의 출력특성에 따라 정지화인지 동화인지를 판단하였다. 따라서 윈도우의 각 점들의 가중치가 동일하기 때문에 A점은 1개, B점은 8개, C점은 16개이므로 A점의 MF를 결정함에 있어서 상대적으로 C점들이 미치는 영향이 크다. 그러므로, 처리점에 근접한 점일수록 움직임에 대한 상호간의 상관도가 크다는 관점에서 MF가 오검출될 수 있었다.

예를들면, 제4도에 도시한 바와같이 5×5 윈도우중 빗금친 영역이 움직임부분(1)이고 그렇지 않은 영역이 정지부분(0)이라고 할 때, MF(sum)=12이고 노이즈에 의해 A점이 움직임부분으로 오판정되게 된다. 이것을 보완하기 위하여 스레쉬홀드값을 중간값(12.5이므로 12나 13)에서 약간 상향으로 조정하여 14나 15로할 경우에는 상술한 예의 반대의 경우에 대해서 역시 최종 MF는 오판정되게 된다. 즉 빗금친 영역이 정지부분(0)이고, 그렇지 않은 영역이 움직임부분(1)이라고 가정하면 그 총합 MF(sum)=13이 되어 A점의 최종 MF는 스레쉬홀드값 14 혹은 15보다 작으므로 정지부분(0)으로 오판정되게 되는 것이다. 이와같은 오검출의 원인은 결국 윈도우내의 모든점에 대해 동일한 가중치를 주기 때문이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 모션팩터의 평면신장시 윈도우의 중심점에 대한 주변점등의 가중치를 중심점과의 상관도에 비례하여 부여함으로써 오검출을 최소화할 수 있는 모션팩터의 평면신장방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 모션팩터의 평면신장방법을 구현하는데 가장 적합한 모션팩터의 평면신장회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모션팩터의 평면신장방법은 프레임간 차분을 검출하여 구해진 1차 모션팩터를 평면신장하는 방법에 있어서, 상기 구해진 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터와 그 주변영역의 1차 모션팩터들을 윈도우하는 단계 ; 상기 윈도우된 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 가중치로부터 상관관계에 비례하여 그 주변영역의 1차 모션팩터들의 가중치를 부여하는 단계 ; 상기 가중치가 부여된 1차 모션팩터들의 총합을 구하는 단계 ; 및 상기 총합을 소정의 스레쉬홀드값과 비교하여 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 최종 모션팩터를 발생하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 모션팩터의 평면신장회로는 프레임간 차분을 검출하여 구해진 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터와 그 주변영역의 1차 모션팩터들을 윈도우하기 위한 n×m 영역필터수단 ; 상기 n×m 영역필터수단에 의해 윈도우된 1차 모션팩터들중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 가중치로부터 상관관계에 비례하여 그 주변영역의 1차 모션팩터들의 각 가중치를 부여하기 위한 복수의 가중치 부여수단 ; 상기 복수의 가중치부여수단을 통해 각 가중치가 부여된 1차 모션팩터들의 총합을 구하는 가산수단 ; 및 상기 가산수단의 총합을 소정의 스레쉬홀드값과 비교하여 평면신장하자하는 1차 모션팩터의 최종 모션팩터를 발생하기 위한 비교수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도를 참조하면, 일반적으로 모션팩터의 검출을 위해 샘플링 되어 디지탈화된 화상데이타(a)와 1프레임 지연수단(10)을 거쳐 1프레임 지연된 화상데이타(b)는 차분검출수단(11)에 공급되어 프레임간 차분(c=a-b)이 구해지고, 구해진 차분(c)은 1차 스레쉬홀드값(THo)이 가해지는 계수발생기(12)에 공급된다. 계수발생기(12)에 공급된다. 계수발생기(12)로부터 출력되는 계수(d)는 1bit 혹은 nbit의 임의의 비트길이를 가질 수 있으나 대개는 1 혹은 2bit면 충분하다. 이 출력계수(d)는 평면신장블럭(13)으로 공급되어 평면신장되고 최종적으로 모션팩터(MF)가 발생된다.

제6도를 참조하면 본 발명에 의한 평면신장방법은 프레임간 차분을 검출하여 구해진 1차 모션팩터를 평면신장하는 방법에 있어서, 상기 구해진 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터와 그 주변영역의 1차 모션팩터들을 윈도우하고, 상기 윈도우된 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 가중치로부터 상관관계에 비례하여 그 주변영역의 1차 모션팩터들의 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 1차 모션팩터들의 총합을 구하고, 상기 총합을 소정의 스레쉬홀드값과 비교하여 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 최종 모션팩터를 발생함으로써 달성된다.

제7도를 참조하면, 비월주사방식의 TV신호의 시공간 3차원적인 구조를 나타낸 도면으로서 전프레임의 화소 A′는 현프레임의 화소 A로 움직이고 있음을 나타냈다. 따라서, A점의 1차 모션팩터의 평면신장을 위해 평면신장블록(13)에서는 5×5 영역필터(AF)를 사용하여 A점 주변의 1차 모션팩터들을 윈도우한다. 제6도에서는 그 필드에 걸쳐서 1차 모션팩터들을 윈도우하는 것을 도시하고 있다. 1필드내에서 2차원적으로 1차 모션팩터들을 윈도우할 수도 있다. 윈도우된 1차 모션팩터들중 A점의 모션팩터에 인접하는 B점들의 모션팩터들이 C점들의 모션팩터들에 비해 A점에 대한 상관도가 높다. 따라서, 본 발명에서는 A점의 가중치를 4로 설정하고, B점의 가중치를 4, C점의 가중치를 2로 설정함으로써 A점의 상관도에 비례하여 주변점들의 가중치를 부여한다. 그러므로, 예컨대 영역필터(AF)의 빗금친 영역을 움직임부분(1), 그렇지 않은 영역을 정지부분(0)이라고 할때, 모션팩터의 총합 MF(sum)은

MF(sum)=10×2+2×4=28

이다. 만약 노이즈에 의해 A점이 움직이부분(1)으로 오검출되었면 최종 MF(sum)은 28+4=32이 된다. 스레쉬홀드(Tb)을 영역필터(AF)의 총가중치의 합의 1/2로 하면

Th=(16×2+2×8+4)÷2=34

가 되므로 MF(sum)=32<34에 의해 최종적으로 A점의 모션팩터는 정지부분(0)으로 검출되어 올바르게 보정되게 된다.

상기 예의 반대인 경우에도 영역필터(AF)의 빗금이 쳐지지 않은 영역의 모션팩터의 총합을 MF(sum)=6×2+6×4=36이므로 A점이 정지부분(0)으로 오검출되었더라도 MF(sum)이 Th값 32보다 크므로 최종적으로 A점은 움직임부분(1)으로 검출되게 된다. 따라서 본 발명에 의한 평면신장방법은 종래의 다수결평면신장방법에 비해 모션팩터의 평면신장시 오검출을 최소화할 수 있다.

상술한 본 발명의 평면신장방법으로 구현한 일 실시예의 회로를 제8도에 도시하였다. 제7도의 평면신장회로는 5×5 영역필터수단(AF)과, 가중치여부수단(WS), 가산수단(ADD) 및 비교수단(COM)으로 구성한다. 5×5 영역필터수단(AF)은 비월주사방식의 TV신호에 대한 모션팩터의 평면신장을 위해 2필드에 걸쳐 1차 모션팩터들을 윈도우한다. 영역필터수단(AF)는 제6도에 도시한 바와같이 제1필드에서는 제n라인, 제n+1라인, 제n+2라인을, 제2필드에서는 제n+263라인, 제n+264라인에 대해 1차 모션팩터들을 5×5로 윈도우하기 위해 3개의 1라인 지연수단들, 262라인지연수단, 25개의 래치수단들로 이루어진다. 가중치부여수단(WS)은 A점 및 B점들에 각각 가중치 4를 곱해주고 C점들에 대해 가중치 2를 곱해주기 위해 가중치설정수단과 곱셈기로 이루어진다. 가산수단(ADD)에 의해 얻어진 MF(sum)을 스레쉬홀드값(Th)과 비교하여 최종적으로 A점의 모션팩터(MF)를 발생한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 모션팩터의 평면신장방법은 평면신장 하고자 하는 1차 모션팩터의 평면신장시 영역필터의 각점에 대해 상관도에 비례하여 가중치를 부여함으로써 종래의 다수결 표면신장방법에 비해 모션팩터의 오검출을 최소화할 수 있다. 그러므로 종래에 비해 양질의 화질을 제공할 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 프레임간 차분을 검출하여 구해진 1차 모션팩터를 평면신장하는 방법에 있어서, 상기 구해진 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터와 그 주변영역의 1차 모션팩터들을 윈도우하는 단계 ; 상기 윈도우된 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 가중치로부터 상관관계에 비례하여 그 주변영역의 1차 모션팩터들의 가중치를 부여하는 단계 ; 상기 가중치가 부여된 1차 모션팩터들의 총합을 구하는 단계 ; 및 상기 총합을 소정의 스레쉬홀드값과 비교하여 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 최종 모션팩터를 발생하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 모션팩터의 평면신장방법.
2. 프레임간 차분을 검출하여 구해진 1차 모션팩터중 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터와 그 주변영역의 1차 모션팩터들을 윈도우하기 위한 n×m 영역필터수단, 상기 n×m 영역필터수단에 의해 윈도우된 1차 모션팩터들중 평면 신장하고자 하는 1차 모션팩터의 가중치로부터 상관관계에 비례하여 그 주변영역의 1차 모션팩터들의 각 가중치를 부여하기 위한 복수의 가중치부여수단 ; 상기 복수의 가중치부여수단을 통해 각 가중치가 부여된 1차 모션팩터들의 총합을 구하는 가산수단 ; 및 상기 가산수단의 총합을 소정의 스레쉬홀드값과 비교하여 평면신장하고자 하는 1차 모션팩터의 최종 모션팩터를 발생하기 위한 비교수단을 구비한 것을 특징으로 하는 모션팩터의 평면신장회로.

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