KR970009469B1 - 더블스무딩(Double Smoothing) 기능을 갖는 비월/순차주사변환장치 및 그 방법 - Google Patents

더블스무딩(Double Smoothing) 기능을 갖는 비월/순차주사변환장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

더블스무딩(Double Smoothing) 기능을 갖는 비월/순차주사변환장치 및 그 방법
제1도는 종래의 비월/순차주사변환장치의 일예를 나타내는 블럭도.
제2도는 종래의 더블스무딩장치의 일예를 나타내는 블럭도.
제3도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 일실시예를 나타내는 블럭도.
제4도는 픽셀포인트를 도시한 도면.
제5도는 제3도에 도시된 미디언필터를 설명하기 위한 상세 블럭도.
제6도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 블럭도.
제7도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 또 다른 실시예에 따른 개략적인 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 더블스무딩부 31,35 : 미디언필터
32,36 : 센서링부 33,37 : OSF부
40 : 비월/순차변환부 41 : 주사선지연부
42 : 필드지연부 43 : 미디언부
본 발명은 TV신호의 주사방식을 비월주사방식에서 순차주사방식으로 변환하는 주사방식변환장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 미디언필터링을 이용한 더블스무딩(Double Smoothing) 기능을 적용함으로써 노이즈제거와 화질열화방지 효과를 보다 개선하기 위한 비월/순차주사장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 텔레비젼, 팩시밀리 및 의료기기등의 영상신호 처리장치에서 비월주사방식을 사용함으로써 발생되는 화질열화를 개선하기 위하여 비월주사방식의 영상신호를 순차주사방식으로 변환한다. TV신호의 경우, TV수상기의 물리적 특성과 전송대역의 효율적 이용을 위해 비월주사방식을 사용하는데 이로 인해 주사선간 깜박임(Inter-line Flicker), 주사선 흐름(Line Crawling)등의 열화현상을 갖게 된다. 특히, TV 화면이 대형화 및 고급화됨에 따라 이러한 열화현상과 더불어 주사선구조가 보이는 문제점이 발생되고 있다.
이와 같이 비월주사방식으로 인해 야기되는 화질열화현상을 개선하기 위해 TV신호를 순차주사방식으로 변환하고 있다. 비월/순차주사변환은 초기에는 수평 및 수직의 공간평면상에서의 신호처리를 이온하였으나, 최근 TV의 고화질화 추세와 메모리 가격의 하락으로 고화질 TV에서는 동적 응형(motion adaptive) 신호처리가 일반화되고 있다.
그러나, 제1도에 도시된 바와 같이 수직평균을 이용한 선형 보간에 의해 비월/순차변환하는 장치는 1H 지연기(11)에서 입력되는 비월주사신호를 지연하여 선택부(14)의 제1선택입력단으로 입력한다. 가산기(12)에서는 입력된 비월주사신호와 1H 지연된 신호를 가산한 후 1/2제산기(13)를 통해 선택부(14)의 제2선택 입력단으로 입력한다. 선택부(14)에서는 1H 지연된 신호 또는 1/2제산된 신호를 2배속으로 교번적으로 선택출력하여 순차주사신호를 출력한다. 그러나, 제1도에 도시된 비월/순차주사장치는 화상의 흐려짐현상(Blurriness)이 나타나는 문제점이 있었다.
또한, 동적 응형 신호처리를 이용한 3차원 보간에 의해 비월/순차변환하는 장치는 정지영역의 해상도는 향상되지만 화상모서리의 열화현상인 스텝에지(Step Edge)현상을 억제하지 못한다. 이때, 별도로 동검출수단을 부가하여야 하며, 필드메모리의 사용으로 인해 하드웨어가 복잡해지고 가격이 상승하게 되는 문제점이 있었다. 한편, 전송된 영상신호나 또는 기록되었다가 재생된 영상신호인 경우, 채널상에서 임펄스 노이즈(Impulsive Noise) 또는 가우시안 노이즈(Gausian Noise)의 혼입으로 인해 화상이 열화된다. 이 경우 동검출을 이용하는 동적 응형 처리에서는 현재 프레임과 이전 프레임간의 레벨차에 의한 상관성을 유추하여 그 움직임의 정도를 추정하므로, 노이즈가 혼입된 화상의 경우 오검출의 원인이 되며, 비월/순차주사변환을 수행하더라도 노이즈에 의해 열화된 화상을 얻게 되는 문제점이 있었다. 여기서, 영상신호의 임펄스 노이즈는 위성방송용 FM 신호의 낮은 신호 대 잡음비, TV신호의 수신기측에서의 전자파 방해등에 의해 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 동검출 기능을 갖지 않으면서 노이즈를 효과적으로 억압할 수 있는 미디언필터(Median Filter)를 응용한 비월/순차주사변환방식이 제안되어 있다. 미디언필터를 이용한 비월/순차주사변환방식은 Licia Capodiferro, Interlaced to progressive conversion by median filtering Proc. 3rd Int. Workshop on HDTV, Torino Italy, September 1989에 기재되어 있다. 이러한 미디언필터를 이용한 비월/순차주사변환방식은, 인접 데이타간의 중간값을 취하기 때문에 하드웨어적으로도 간단히 구성할 수 있다.
그러나, 미디언필터를 이용한 비월/순차주사변환은 동적 응형 처리를 이용한 비월/순차주사변환에서 보다 스텝에지현상이 두드러지게 나타나는 단점이 있고, 전송채널에서 노이즈가 혼합되는 경우 이 노이즈성분의 픽셀을 그대로 보간에 이용하기 때문에 오히려 S/N비가 선형 보간에 의한 비월/순차주사변환에서 보다 저하되는 단점이 있다.
이러한, 단점들을 보완하기 위해, 미디언필터와 더불어 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)를 비월/순차변환의 전처리로서 이용하기도 한다. 그러나, FIR필터는 가우시안 노이즈의 제거에는 효과적이지만 임펄스 노이즈에는 효과적이지 못하며, 반대로 미디언필터는 임펄스 노이즈의 제거에는 효과적이지만 가우시안 노이즈에는 효과적이지 못하다. 이에 따라, 제2도에 도시된 바와 같이 미디언필터와 FIR필터를 통합한 더블스무딩부방식이 제안되고 있다.
제2도에 도시된 더블스무딩 방식은 L.R.Rabiner, M.R.Sambur, C.E.Schmidt, Applications of nonlinear smoothing algorithm to speech processing IEEE Trans, on ASSP, Vol. ASSP-23, pp552-557, Dec.1975에 기재되어 있다. 제2도에서 노이즈성분이 포함된 비월주사신호(Xk)는 미디언필터(21) 및 FIR필터(22)에 의해 임펄스 노이즈 및 가우시안 노이즈가 필터링된다. 지연부(23)에서 소정시간 지연된 입력신호(Xk)는 감산기(24)에서 필터링된 신호와 감산되어 노이즈성분에 해당하는 오차신호를 얻는다. 이 오차신호는 다시 미디언필터(25)와 FIR필터(26)에서 필터링되고, 이 필터링된 신호는 곧 노이즈성분에 포함된 소스신호가 된다. 이 소스신호와 상술한 FIR필터(22)에서 출력되어 지연부(27)를 거친 소스신호가 가산기(28)에서 가산됨으로써 최종 소스신호(Sk)가 얻어진다. 그러나, 이와같은 더블스무딩기법을 영상신호처리에 응용하는 비월/순차주사변환방식은 영상신호를 과도하게 억압하는 경향이 있으며, 미디언필터에서 발생하는 에지부분의 바이어스 에러에 의해 스텝에지현상이 남아있는 문제점이 있었다.
한편, 입력신호에 포함되어 있는 노이즈(임펄스 노이즈)의 상대밀도를 검출하여, 검출된 노이즈 밀도의 정도에 대응하는 제어신호를 발생하고, 미디언필터링을 위해 샘플링된 신호를 상기 제어신호에 따라 적응적으로 필터링하는 적응 미디언필터 시스템은 미합중국 특허번호 제4,682,230호에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 화상의 에지를 보존하면서 가우시안 노이즈 및 임펄스 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치는 비월주사방식의 TV신호를 순차주사방식의 TV신호로 변환하기 위한 장치에 있어서, 입력되는 비월주사신호를 미디언필터링하는 수단, 상기 미디언필터링된 신호를 공급받아 소정의 임계값밖의 신호를 센서링하는 센서링 수단, 상기 센서링된 신호를 공급받아 소정의 가중계수를 부가하여 출력하는 순서통계필터링(OSF)수단, 상기 OSF수단의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생수단, 및 상기 보간신호발생수단의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 수단에 의하여 달성된다.
또한, 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법은 비월주사방식의 TV신호를 순차주사방식의 TV신호로 변환하기 위한 방법에 있어서, 입력되는 비월주사신호를 미디언필터링하는 단계, 상기 미디언필터링된 신호를 공급받아 소정의 임계값밖의 신호를 센서링하는 단계, 상기 센서링된 신호를 공급받아 소정의 가중계수를 부가하여 출력하는 OSF단계, 산기 OSF단계의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생단계, 및 상기 보간신호발생단계의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 단계에 의하여 달성된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.
본 발명에 의한 비월/순차변환은 비월데이타에서 발생하는 주사선간 깜박임과 주사선흐름을 줄이기 위해서 3-포인트 수직 미디언필터링을 기초로 한다. 3-포인트들은 더블스무딩을 거친 비월데이타이다. 이 더블스무딩은 신호에지를 보존하면서 임펄스 및/또는 비임펄스 노이즈를 제거하기 위하여 센서링에 의해 수행되는 순서통계 필터링(Order Statistic Filtering : OSF)을 기초로 한다. 이어서, 실시예를 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 일실시예에 따른 볼럭도이다.
제3도의 실시예는 크게 2대의 블럭으로 구성되는데, 노이즈성분을 갖는 비월주사신호(Xk)를 더블스무딩하는 블럭(30)과, 이 스무딩된 비월주사신호(Sk)를 비월/순차주사변환하는 블럭(40)으로 구분된다.
여기서, 에지가 뚜렷한 신호이면 임펄스 노이즈에 의해 무너지고, 선형 필터는 신호에지를 손상시키므로 더불어 스무딩부(30)의 미디언필터의 에지는 노이즈 파우어와 신호에지의 크기에 의존하는 바이어스 에러를 허용한다. 부가적으로, 미디언필터는 선형 필터처럼 비임펄스 노이즈를 잘 스무딩할 수 없다. 이것을 없에기 위해 센서링에 의해 수행되는 OSF를 근거고 하는 더블스무딩 기술을 도입한다. 이 OSF출력은 센서링된 데이타의 그룹에서 순서값의 선형 조합이다. 센서링 데이타를 위한 기준점은 윈도우내의 미디언값으로 설정한다. OSF는 미디언과 움직임 평균필터 사이의 절충물(compromise)을 제시한다. 비월/순차주사변환부(40)에서는 3-포인트 수직 미디언필터링 동작을 위한 입력픽셀은 각각 현재 필드로부터의 2개의 픽셀과 바로전 필드의 1 픽셀이다. 이들은 수직적으로 인접라인에 위치되지만 수평축으로는 같은 위치에 위치한다. 3-포인트 수직 미디언필터링 동작은 복잡한 동검출과 에지검출없이 동화면과 정지화면 사이에 자동적으로 스위칭하여 플리커 감소의 적응적인 방법이다.
먼저, 더블스무딩부(30)에 대해 설명하기로 한다.
노이즈를 포함하는 비월주사신호(Xk)는 다음과 같이 소스신호성분(Sk)과 노이즈성분(nk)의 합으로 나타낼 수 있다.
Xk=Sk＋nk………………………………………………………… (1)
이와 같은 비월주사신호(Xk)는 미디언필터(31)에서 제4도에 도시된 바와 같은 윈도우(W)에 의해 미디언필터링됨으로써 임펄스 노이즈가 감쇠된다.
제4도는 공간상관 정보를 추출하는데 필요한 샘플위치도로서, i는 수직라인 번호이고, j는 i라인의 픽셀번호이고, k는 필드번호이고, p는 보간되는 픽셀이다.
제5도는 제3도의 미디언필터에 대한 상세 블럭도로서, 이 미디언필터는 2개의 주사선지연기(1,2)와, 4개의 샘플지연기(3∼6)와 5픽셀소터(7)로 이루어지며, 제4도에 도시된 5픽셀 미디언필터링을 행한다.
제5도에 의하면, Xk는 지연소자(2)에 의해 1샘플기간동안 지연되어 F샘플로서 소터(7)에 출력한다. 상기 Xk는 주사선지연기(1)에 의해 1라인기간동안 지연되어 지연소자(4,5)에서 2샘플기간동안 지연되어 D샘플로서 소터(7)에 출력된다. 그리고 지연소자(4)의 출력신호는 바로 A샘플로서 소터(7)에 인가된다.
또한, 주사선지연기(1)의 출력신호는 주사선지연기(2)에 의해 1라인기간동안 지연된 후 지연소자(6)를 거침으로써 1샘플기간동안 지연되어 B샘플로서 소터(7)에 출력된다.
제4도에서 현재 필드(K)의 윈도우(W)내에 있는 5개 픽셀들(A,B,D,E,F)은 주사선지연기들(H) 및 샘플지연기들(Z)에 의해 소터(7)에 동시에 공급된다. 그러면 소터(7)는 입력샘플들을 데이타의 크기순으로 소팅하여, 그 미디언값을 출력한다.
이와 같은 미디언필터(31)는 임펄스 노이즈를 효과적으로 필터링하지만 비임펄스 노이즈에 대해서는 선형필터만큼 효과적으로 필터링하지 못한다. 따라서, 미디언필터링된 신호에 대해 센서링부(32)와 OSF(33)를 결합한 형태의 스무딩필터를 적용한다. 미디언필터(31)의 출력신호()는 센서링부(32)에서 센서링의 기준포인트가 되며, 이 기준포인트는 필요없는 데이타(outliers)의 사용을 방지하기 위한 것이다.
센서링되는 데이타의 바이어스값으로+3σ가 사용된다.
부가적으로, 에지의 다른 레벨에 속하는 샘플이 센서링에 사용되지 않도록 센서링된 데이타에 센서링을 위한 임계치를 선택하기 위한 다른 상태를 더한다.
따라서, 센서링된 데이타 Xj∈Lc이라면,
여기서, C=min{3σ,h/2}이며, σ는 노이즈분포의 표준편차이며, 3σ는 채널특성에 따라 실험적으로 결정되는 값으로서, 다른 임의의 값이 될 수 있다. 이러한 바이어스값과 스무딩과정에 에지부분이 포함되는 것을 방지하기 위해 센서링과정은 또 하나의 임계값인 h/2를 갖는다. 여기서 h는 에지의 높이, 즉 에지에서의 레벨차이다. 가우시안형태의 비임펄스 노이즈는 대부분 3σ안에 존재하는데, 만일 h/2가 3σ보다 작으면 h/2를 임계값으로 선택하고, 3σ가 h/2 보다 작으면 3σ를 임계값으로 선택한다. 또한 σ을 계산하는 별도의 수단이 없을 때에는 h값을 임의로 고정시킬 수도 있다(예를 들면, h=30). 이와 같은 센서링된 신호는 OSF부(33)로 공급된다.
OSF에 대한 기술은 ALAN C.VOVIK, THOMAS S.HUANG, DAVID C. MUNSON A Generalization of Median Filtering Using Linear Combinations of Order Statistics IEEE Trans. on ACOUSTICS, SPEECH, and SIGNAL PROCESSING, vol.ASSP-31, NO.6, pp1342-1350 DECEMBER 1993에 기재되 어 있다.
OSF부(33)는 주로 가우시안 노이즈를 제거하기 위한 필터로서, 그 출력은 다음과 같다.
여기서, α1는 가중계수(weighting coefficient)이다.
이와 같이, OSF부(33)는 센서링된 픽셀데이타를 크기순으로 정렬하고, 각 픽셀데이타에 대해 소정의 가중치를 부가함으로써 미디언필터링 후 남아있는 노이즈성분을 스무딩하게 하고, 아울러 비월/순차변환에서 발생되는 스텝에지현상을 배제하도록 한다. OSF의 가중계수(α1)가 모두 1이면 OSF는 평균값을 구하게 되고, 중간값에 해당하는 픽셀데이타에만 1을 가중시키면 미디언필터로 동작하고, 가장 큰 값의 픽셀데이타에만 1을 가중시키면 최대치 필터(Maximum Filter)가 되며, 가장 작은 값의 픽셀데이타에만 1을 가중시키면 최소치 필터(Minimum Filter)가 되고, 가중계수(α1)를 각 픽셀데이타에 대해 다르게 할당하면 선형 저역통과필터의 형태가 된다. OSF부(33)에서는 센서링부(32)의 출력에 따라 상기 필터들의 결합형태로 구현할 수도 있는데, 제4도에 도시된 5-포인트 윈도우의 예를 들면, 센서링된 데이타가 5개 전부이거나 4개월이면 가중계수를 1로 세팅하여 이들의 평균값을 구하고, 3개이면 가중계수를 1/4,1/2,l/4로 세팅하여 필터링하고, 2개 또는 1개이면 기준값인 미디언값을 그대로 통과시킨다. 이와같은 OSF부(33)는 이와 특성이 유사한 LWOS필터(Linear Weighted Order Statistic Filter)나 LCWOS(Linear Combination of Weighted Order Statistic Filter)로 대체될 수 있다.
센서링에 의해 선행되는 OSF를 기초로 하는 스무딩은 이상적이지는 않기 때문에 더블스무딩을 행하게 된다.
감산기(30a)에서 OSF부(33)에서 출력되는 신호(Uk)는 시간매칭을 위해 지연부(34)에서 지연된 원래 비월주사신호(Xk)에 감산되고, 이 감산결과로 얻어지는 오차신호는 다음 (5)식과 같이 나타내어질 수 있다.
이기 때문에, 그때
이며,와는 신호와 잡음의 각각의 평가치(estimates)이다. 오차신호(Zk)는 미디언필터(35)와 센서링부(36)와 OSF(37)를 다시 거쳐 1차 노이즈성분이 제거된 형태의 신호에서 신호성분을 다시 검출한다. 그런 다음, 이 검출된 신호(Vk)와 1차 더블스무딩처리된 후 지연부(38)에서 소정시간 지연된 신호(Uk)가 가산기(30b)에서 더해짐으로써 최종적으로 더블스무딩처리된 신호(Sk)가 얻어진다.
다음, 3-포인트 수직 미디언필터링을 하는 비월/순차변환부(40)의 동작은 제4도를 결부시켜 설명하기로 한다.
제4도에 도시된 픽셀포인트와 C는 더블스무딩된 데이타이다. 이들 포인트 A, B와 C는 비월/순차주사변환 모드에서 사용된다.
이와 같이, 더블스무딩된 비월주사신호(Sk)는 주사선지연부(41)와 필드지연부(42)에 의하여 제4도의 A,B,C 픽셀값을 얻게 되고, 보간될 P 픽셀값은 이들의 미디언값으로 구해진다. 즉,
P=med{A,B,C}
미디언값을 이용한 보간은 동화상에서는 공간상의 상관성이 높기 때문에 A와 B 픽셀중에서 데이타가 선택될 가능성이 크고, 정지화상에서는 C 픽셀이 선택될 가능성이 크므로, 움직임에 따라 선택적으로 동작하게 된다. 여기서, A, B, C 픽셀은 모두 더블스무딩된 데이타이며, 보간되는 P 픽셀 데이타는 3-픽셀소터인 미디언부(43)에 의해 선택된다. 그런 다음 2배속 출력부(44)는 더블스무딩된 B 픽셀과 보간된 P 픽셀을 2배속으로 읽어냄으로써 순차주사방식의 영상신호(yk)를 출력한다.
제6도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 블럭도이다. 제6도의 실시예는 제3도의 장치와 동일한 더블스무딩부(30)와 비월/순차변환부(40)를 가지며, 추가로 노이즈검출부(50)를 갖는다. 노이즈검출부(50)는 입력되는 비월주사신호(Xk)에서 노이즈를 측정하여 노이즈의 표준편차 σ값을 구하고, 이 σ값을 더블스무딩부(30)의 센서링부(32,36)에 제공한다. 그러면, 더블스무딩부(30)에서는 입력신호(Xk)의 노이즈정도에 따라 가변되는 σ값에 의해 센서링 임계값이 적응적으로 변화될 수 있다.
이에 대해 상세히 설명한다.
상기 (6)식 즉,
with C=min{3σ,h/2}에서 h는 에지 가중치(edge weight)이고, σ는 잡음편차이다. h는 시뮬레이션 결과 h의 값에 따라 성능이 민감하게 변하는 것이 아니므로 통상 설계시는 일정한 값으로 고정시키는 것이 가능하다. σ는 잡음성분의 표준편차로 통계적으로 3σ밖의 영역을 이상 상태로 파악하기 때문에 센서링의 기준을 3σ가 사용된다. 여기서, σ는 정확하게 가우션 노이즈에 관한 것이며, σ는 아래 (7)식으로 나타낼 수 있다.
x는 입력신호이고, μ는 평균값이므로 평탄한 영역에서 σ의 계산이 보다 더 손쉽다. 예를 들면, 수직 블랭킹 구간중 신호가 없는 부분에서의 변화량 체크가 가능하다. 즉, 상기 (7)식의 계산은 2의 제곱의 제곱근 형태이므로 계산이 복잡하다. 보다 간단하게는 평탄한 영역의 일정구간의 합에서 노이즈상태를 추측할 수 있으며, 이 값은 σ로 대체가 가능하다. 만약, 평탄한 부분의 레벨이 0으로 가정하면 노이즈상태의 값들은 절대치함으로써 노이즈양의 정량적 평가가 가능하다. 노이즈의 양(절대치합)이 크면 σ는 크게, 반대의 경우는 σ를 작게 조정한다 엄밀한 의미에서 σ는 가우션 노이즈에 대한 평가기준이므로 본 발명의 특성을 살리기 위해서는 임펄스 노이즈가 제거된 후에 σ를 계산하는 것이 바람직하다.
제7도는 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치의 또 다른 실시예에 따른 개략적인 블럭도로서, 제6도의 장치와 비교해 볼때, 제1입력단은 비월순차신호를 입력하는 입력단자에 접속되고 제2입력단은 더블스무딩부(30)의 출력단에 접속되고, 출력단은 비월/순차변환부(40)의 입력단에 접속되는 스위치(SW)가 추가로 구비된다.
제7도에 도시된 바와 같이, 스위치(SW)는 입력신호(Xk)와 더블스무딩 출력신호중 하나를 선택하여 비월/순차변환부(40)로 공급한다. 이때, 스위치(SW)의 스위칭동작은 노이즈검출부(50)에서 검출되는 노이즈 정도(N)에 따라 제어된다 즉, 입력신호(Xk)에 노이즈가 존재하지 않을 때에는 입력신호(Xk)에 대해 더블스무딩을 생략하고, 비월/순차변환만을 수행하고, 입력신호(Xk)에 노이즈가 존재하면 입력신호(Xk)를 더블스무딩부(30)에서 더블스무딩한 후 비월/순차변환을 수행토록 한다.
본 발명은 TV, FAX, 의료기기등의 영상기기에 적용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치 및 그 방법은 비월주사 신호에 대해 미디언필터링과 센서링과 OSF로 이루어지는 더블스무딩을 행한 후 순차주사신호로 변환함으로써 임펄스 노이즈 및 가우시안 노이즈의 효과적인 제거와 비월/순차변환에서 발생하는 스텝에지현상을 억제하는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 비월주사방식의 TV신호를 순차주사방식의 TV신호로 변환하기 위한 장치에 있어서, 입력되는 비월주사신호를 미디언필터링하는 수단 ; 상기 미디언필터링된 신호를 공급받아 소정의 임계값밖의 신호를 센서링하는 센서링수단 ; 상기 센서링된 신호를 공급받아 소정의 가중계수를 부가하여 출력하는 순서통계 필터링(OSF)수단 ; 상기 OSF수단의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생수단 ; 및 상기 보간신호발생수단의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 소정시간 지연하는 제1지연수단 ; 상기 제1지연수단의 출력신호와 상기 OSF수단의 출력신호를 감산하여 오차신호를 출력하는 감산수단 ; 상기 감산수단의 출력신호를 더블스무딩하는 수단 ; 상기 OSF수단의 출력신호를 소정시간 동안 지연하는 제2지연수단; 및 상기 더블스무딩된 신호와 상기 제2지연수단의 출력신호를 가산하여 상기 보간신호발생수단으로 공급하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서링시의 임계값은 상기 미디언필터링수단의 출력신호와 상기 출력신호에 혼입된 노이즈의 표준편차(σ)를 더하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 센서링시의 임계값은 입력데이타의 에지에서의 레벨차(h)로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 더블스무딩수단은 입력신호를 미디언필터링하는 수단 ; 상기 미디언필터링된 신호를 센서링하는 수단 ; 상기 센서링된 신호를 OSF하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 공급받아, 입력신호에 포함된 노이즈정도를 검출하여, 그 정도에 따라 가변되는 노이즈의 표준편차(σ)값을 상기 센서링수단으로 공급하는 노이즈검출수단을 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  7. 제6항에 있어서, 제1입력단으로는 상기 비월주사신호가 인가되고, 제2입력단으로는 상기 OSF수단의 출력신호가 인가되며, 출력단은 상기 보간신호발생수단과 결합되어, 상기 노이즈검출수단에서 검출되는 노이즈의 정도에 따라 스위칭 동작을 수행하는 스위칭수단을 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 OSF수단은 입력되는 센서링된 신호의 픽셀데이타의 수가 제1소정개수 이상이면 가중계수를 일정한 값으로 세팅하여 평균값을 산출하고, 제2소정개수 이하이면 미디언값을 통과하고, 제1소정개수와 제2소정개수 사이이면 선형 필터링이 되도록 복수의 가중계수를 세팅하는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 보간신호발생수단은 상기 OSF수단의 출력신호를 한 주사선구간만큼 지연하는 주사선지연수단 ; 상기 주사선지연수단의 출력신호를 한 필드구간만큼 지연하는 필드지연수단 ; 및 상기 OSF수단, 주사선지연수단 및 필드지연수단의 출력신호를 각각 공급받아, 그 미디언값을 산출하는 미디언수단을 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 순차주사신호발생수단은 상기 주사선지연수단 및 미디언수단의 출력신호를 각각 공급받아 입력신호와 2배속으로 2개 입력신호를 교번적으로 출력함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환강치.
  11. 입력되는 비월주사방식의 영상신호를 미디언필터링하고 필터링된 신호가 소정 임계치를 넘는지에 따라 가중계수를 인가하여 출력하는 제1필터링수단; 상기 비월주사방식의 영상신호를 지연시켜 상기 제1필터링수단의 출력신호를 감산하는 지연 및 감산수단; 상기 지연 및 감산수단으로부터의 출력신호를 미디언필터링하고 필터링된 신호가 소정 임계치를 넘는지에 따라 가중계수를 인가하여 출력하는 제2필터링수단; 상기 제1필터링수단의 출력신호를 지연시켜 상기 제2필터링수단의 출력신호를 가산하는 지연 및 가산수단; 상기 지연 및 가산수단의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생수단; 및 상기 보간신호발생수단의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 공급받아 입력신호에 포함된 노이즈정도를 검출하여 그 정도에 따라 가변되는 노이즈의 표준편차(σ)값을 상기 제1필터링수단으로 공급하는 노이즈검출수단을 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  13. 제12항에 있어서, 제1입력단으로 상기 비월주사신호가 인가되고, 제2입력단으로는 상기 지연 및 가산수단의 출력신호가 인가되며, 출력단은 상기 보간신호발생수단과 결합되어, 상기 노이즈검출수단에서 검출되는 노이즈의 정도에 따라 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단을 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환장치.
  14. 비월주사방식의 TV신호를 순차주사방식의 TV신호로 변환하기 위한 방법에 있어서, 입력되는 비월주사신호를 미디언필터링하는 단계; 상기 미디언필터링된 신호를 공급받아 소정의 임계값밖의 신호를 센서링하는 단계; 상기 센서링된 신호를 공급받아 소정의 가중계수를 부가하여 출력하는 OSF단계; 상기 OSF단계의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생단계; 및 상기 보간신호발생단계의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 소정시간 지연하는 제1지연단계; 상기 제1지연단계의 출력신호와 상기 가중계수 부가단계의 출력신호를 감산하는 감산단계; 상기 감산단계의 출력신호를 더블스무딩하는 단계; 상기 OSF단계의 출력신호를 소정시간동안 지연하는 제2지연단계; 및 상기 더블스무딩된 신호와 상기 제2지연단계의 출력신호를 가산하여 상기 주사선지연단계로 공급하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 임계값은 상기 미디언필터링 단계의 출력신호와 상기 출력신호에 혼입된 노이즈의 표준편차(σ)를 더하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 임계값은 입력데이타의 에지에서의 레벨차(h)로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 더블스무딩단계는 입력신호를 미디언필터링하는 단계; 상기 미디언필터링된 신호를 센서링하는 단계; 및 상기 센서링된 신호를 OSF하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 보간신호발생단계는 상기 OSF단계에서의 출력신호를 소정 주사선구간만큼 지연하는 주사선지연단계; 상기 주사선지연단계의 출력신호를 소정필드구간만큼 지연하는 필드지연단계; 및 상기 가중계수 부가단계, 주사선지연단계 및 필드지연단계의 출력신호를 각각 공급받아, 그 미디언값을 산출하는 미디언단계를 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 공급받아 입력신호에 포함된 노이즈정도를 검출하여 그 정도에 따라 가변되는 표준편차값을 상기 센서링단계로 공급하는 노이즈검출단계를 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 노이즈검출단계에서 검출되는 노이즈의 정도에 따라 상기 비월주사신호 또는 상기 OSF단계의 출력신호를 선택하여 상기 보간신호발생단계로 출력하는 선택단계를 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  22. 제14항에 있어서, 상기 OSF단계는 입력되는 센서링된 신호의 픽셀데이타의 수가 제1소정개수 이상이면 가중계수를 일정한 값으로 세팅하여 평균값을 산출하고, 제2소정개수 이하이면 미디언값을 통과하고, 제1소정개수와 제2소정개수 사이이면 선형 필터링이 되도록 가중계수를 세팅하는 것을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  23. 제14항에 있어서, 상기 순차주사신호발생단계는 상기 주사선지연단계 및 미디언단계의 출력신호를 각각 공급받아 입력신호의 2배속으로 2개 입력신호를 교번적으로 출력함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  24. 입력되는 비월주사방식의 영상신호를 미디언필터링하고 필터링된 신호가 소정 임계치를 넘는지에 따라 가중계수를 인가하여 출력하는 제1필터링단계; 상기 비월주사방식의 영상신호를 지연시켜 상기 제1필터링단계의 출력신호를 감산하는 지연 및 감산단계; 상기 지연 및 감산단계로부터의 출력신호를 미디언필터링하고 필터링된 신호가 소정 임계치를 넘는지에 따라 가중계수를 인가하여 출력하는 제2필터링단계; 상기 제1필터링단계의 출력신호를 지연시켜 상기 제2필터링단계의 출력신호를 가산하는 지연 및 가산단계; 상기 지연 및 가산단계의 출력신호를 한 주사선구간만큼 지연하는 주사선지연단계; 상기 지연 및 가산단계의 출력신호로부터 라인지연된 신호와 보간주사선신호를 발생하는 보간신호발생단계; 및 상기 보간신호발생단계의 발생신호로부터 순차주사방식신호를 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 입력되는 비월주사신호를 공급받아 입력신호에 포함된 노이즈정도를 검출하여 그 정도에 따라 가변되는 노이즈의 표준편차(σ)값을 상기 제1 및 제2필터링단계로 공급하는 노이즈검출단계를 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 노이즈검출단계에서 검출되는 노이즈의 정도에 따라 상기 비월주사신호 또는 상기 지연 및 가산단계의 출력신호를 선택하는 선택단계를 더 포함함을 특징으로 하는 더블스무딩기능을 갖는 비월/순차주사변환방법
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