KR960011220B1 - 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

영상신호의 순차주사를 위한 보간방법

제1도는 본 발명에 따른 보간의 주파수 특성 그래프.

제2도는 본 발명을 위한 경사보간의 구성도.

제3도는 3X3 윈도우의 화소 관계도.

제4도는 3X3 위도우의 그 화소관경사보간의 일실시예이다.

본 발명은 NTSC 비월주사방식(Interlace Scanning System)을 순차주사방식(Progressive Scanning System)으로 변환시킬 때 라인간 경사보간을 하기 위한 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법에 관한 것이다.

텔레비젼 주사방식은 비월주사방식이 사용되고 있는바, 지금까지는 이 비월주사방식이 유일하게 전송신호의 주파수 대역을 억제할 수 있는 방법으로 생각되어 왔으나 미세한 가로 무늬모양의 플리커와 동일화상에서는 거칠은 주사선 구조를 방해하는등 화질 열화현상이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 고화질 텔레비젼에 있어서 영상의 비월주사신호를 순차주사신호로 변환하여 화질의 열화현상을 방지하기 위한 NTSC 영상신호에서 순차주사를 위한 영상신호보간 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 ID TV나 ED TV등의 고화잘 텔레비젼에서 화질열화요인을 없애기 위해 영상의 비월주사신호에 대해 순차주사시호로 변환하는바, 이때의 보간이 동적응(Motion Adaptive)이라고 할 경우 정지화시에는 필드간 상관을 따져 보간을 하도록 하고 동화시에는 라인간 상관을 따져 보관을 수행하게 된다. 특히, 본 발명은 주파수별로 나누어서 보간 윈도우를 설정하는 방법이 제공되는바, 경사보간시 상관정보량을 늘리기 위해 이전화소의 상관쌍의 현재 화소의 상관쌍의 합으로 윈도우내의 각 방향에 대해 상관관계를 판단함으로써 경사보간에서 상관관계의 오류를 방지할 수 있게된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 보간의 주파수 특성 그래프인바, 본 발명은 제1도에서보는 바와 같이 주파수대에 따라 보간방법을 달리했다. 저역 필터링된 주파수에 대해서는 3X3 픽셀의 경사보관을 사용하였고, 그 이상의 주파수에 대해서는 상측 화소를 보간 신호로 이용하였다. 즉, 본 발명에 있어서, 3.4MHz 까지는 3X3 경사보간을 하였으며, 그 이상의 주파수에서는 상측 화소를 그대로 보간함으로써 기존의 방식을 같이 상·하 화소를 평균하는 것보다 향상된 해상도를 얻을 수가 있다.

제2도는 제1도의 주파수 특성에 대한 하드웨어 구성도인바, 제2도에서와 같이 입력되는 휘도신호(Yin)와, 이 휘도신호를 1H 지연시킨 신호를 각각의 저역통과필터에서 필터링시켜, 이것에 대해서 3X3 윈도우를 갖고 이전의 화소쌍과 현재 화소쌍의 상관관계 합으로서 윈도우내 화소들의 상관도를 판단한다. 그리고, 휘도신호(Yin)에서 저역 필터링된 신호를 뺀 잔여성분에 대해서 상측 외소보간을 행하여 이들의 합으로서 보간된 휘도신호(Yimage)를 만든다. 뒤단의 휘도신호 이용을 위해 실제의 휘도신호(Yreal)에 대해서는 경사보간시 발생하는 지연시간을 맞추어 바이패스 시킨 것으로서 경사보간이 이루어진다.

이렇듯, 본 발명에서는 제도에서 알 수 있는 바와같이 주파수에 따라 보간방법을 달리한것으로서 저역 필터링된 부분에 대해서는 3X3 보간을 하였고, 그외의 주파수 부분에 대해서는 상측 화소보간을 하였다.

제3도에는 경사보간의 일실시예인 3X3 경사보간시 윈도우 내의 각 화소의 관계도가 도시되어 있는바, 제3도에 있어서 P-점을 보간하기 위해서는 a0~b3 화소들의 상관도를 고려해야만 한다.

이때의 화소들은 (a1-b3),(a2-b2),(a3-b1)으로 쌍을 지어 상관관계를 조사해야 하는데, 여기에서 상관도는 연산값의 절대값 크기로 판단하는데, 이때 수평방향에서 3X3으로 고정된 윈도우내에 정보량을 더 많이 흡수시키기 위해 같은 방향의 현재 화소쌍의 상관에 전화소의 상관도를 가산하여 궁극적으로 윈우내의 3방향에 대한 상관도를 판단한다.

이와같은 예는 제4도에 도시되어 있는바, 제4도의 회로구성도에서 각각의 가산기의 출력(ㄱ), (ㄴ), (ㄷ)은 다음과 같다.

(ㄱ)=|a1-b3| + |a0-b2|

(ㄴ)=|a2-b2| + |a1-b1|

(ㄷ)=|a3-b1| + |a2-b0|

이 경우 가산기의 출력(ㄱ), (ㄴ), (ㄷ)의 값으로써 각방향에 대해 상관도를 판단하여 각 화소쌍의 상관도 판단의 오류를 최소로 할 수 있다.

이러한 상관도에 우선순위를 중심쪽에 두고, 좌우 방향에 대해서는 동일한 우선순위를 부여하는데 만일 좌·우의 상관도가 동일할 경우에는 제3도에서 a1,a3,b1,b3의 4화소값 평균으로 제3도의 P-점을 보간하여 좌우방향의 상관도가 같을 때 일방적인 우선순위로인한 잘못된 보간의 우려를 최소화할 수 있다. 이때 우선순위를 주는 방법은 데이터 옆의 최하위 비트(LSB)에 우선 순위비트를 추가하여 다시 데이터 열을 재구성하는 것이 ㄱ, 이것으로 찾아간 최소값 상관이 가장높다고 인정되는 것이다. 제4도의 A,B점 이하에서는 표1의 보간값에 대응되는 코드를 발생시키기 위한 논리구성이다. 에4도의 멀티플렉서(1)의 출력은 A,B점중 상관도가 높은 데이터 열이고, 멀티플렉서(2)에서는 좌우 대각선 방향의 화소쌍에 대해 상관도가 동일할 경우 강제적으로 최하위 비트에 1이라는 코드를 부여하는 것이 한 입력으로 되고 멀티플렉서(1)의 출력과 선택되어 출력된다. 이상의 과정에서 멀티플렉서(2)의 출력은 하위2비트는 코드값이고 상위 6비트는 데이터 열로 구성되어 진다.

그리고, 멀티플렉서(2)의 상위 6비트가 휘도신호(Yref)와 비교되는데, 이는 윈도우 내에서 상관도는 가장높으나 그값이 절대치가 커서 상식적으로 상관이 있다고 인정되지 않는 화소쌍에 대해서는 제4도의 멀티플렉서(3)에서 강제로 0코드를 부여함으로써 상하 화소의 평균보간을 해주기 위함이다.

이렇게해서 나온 코드값(표-Ⅰ 참조)은 멀티플렉서를 통해 각방향에서 상관도가 가장높은 화소쌍으로 보간하도록 보간신호를 만들게 된다. 여기서 표Ⅰ에 보여진 보간값들은 멀티플렉서(4)전단에 미리 만들어져 있다.

이와같이 본 발명은 저역필터된 신호에 대해서 3X3 경사보간을 하는 반면에 그외의 주파수에 대해서는 상측 화소를 그래로 이용하여 상측 화소보간을 수행하고, 이러한 보간신호롸 3X3 경사보간 신호를 더하여 보간신호(Yimage)를 발생하게 되고, 원래의 휘도신호(Yreal)는 보간신호(Yimage)의 지연시간에 준하여 맞추게 됨으로써 고화질 텔레비젼에서의 화질 열화현상을 방지할 수 있는 특징을 지닌 것이다.

Claims (5)

1. NTSC 영상신호에서 순차 주사를 위한 라인간 경사상관 보관방법에 있어서; 입력되는 휘도신호의 과거화소와 현재 화소쌍의 3X3 윈도우 내에서 저주파에 대해서는 경사상관 보간을 하고; 상기의 휘도신호중 고주파 신호에 대해서는 상측 화소간 보간을 함을 특징으로 하는 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법.
2. 제1항에 있어서, 상기의 경사상관 보간방법은 현재의 화소상관쌍과 과거의 화소상관쌍과의 합으로 최종상관도를 판단함을 특징으로 하는 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법.
3. 제2항에 이어서, 상기의 경사상관 보간방법은 상관관계의 정도를 기준 신호로 가변시켜 상대적으로 타당치 않은 상관에 대해서 평균 보간을 함을 특징으로 하는 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법.
4. 제2항에 있어서, 상기의 경사상관 보간방법은 우선순위를 주어 상관도를 고려하여 경사보간을 함을 특징으로 하는 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법.
5. 제4항에 있어서, 상기의 경사상관 보간방법은 우선순위와 상관도가 동일할 경우 우선 순위쌍인 4개 화소를 평균해서 보간함을 특징으로 하는 영상신호의 순차주사를 위한 보간방법.