KR100455170B1

KR100455170B1 - 영상신호의 화질개선 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100455170B1
Application number: KR10-2002-0083562A
Authority: KR
Inventors: 이성규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-11-06
Also published as: KR20040057109A

Abstract

본 발명은 프레임과 프레임 사이에 추정된 영상 프레임 신호를 삽입하여 불연속 영상에 의한 열화발생을 방지하는 휴대단말기 화질 개선 장치 및 방법에 관한 것이며, 무선수신된 영상신호를 디코딩하여 출력하는 영상코덱부와; 상기 영상코덱부에 입력된 영상신호를 입력받고 영역별로 움직임 벡터를 검출하여 삽입영상 신호를 생성하는 삽입부와; 상기 영상코덱부와 삽입부로부터 입력되는 프레임 단위의 영상신호를 선택적으로 스위칭하는 스위치부와; 상기 스위치부로부터 입력되는 영상신호들을 표시하는 표시부로 이루어진 특징과, 수신하는 프레임 단위 영상신호의 임계값을 산출하는 과정; 상기 산출한 임계값이 이전 프레임에 의한 기준값보다 큰지를 판단하는 과정; 이전 프레임 값보다 큰 경우는 움직임확장 처리하는 과정; 상기 과정에서 처리된 각 신호가 경계영역값과 같은지를 판단하는 과정; 상기 판단하여 경계영역값이 아닌 경우는 움직임영역 신호로 분류하는 과정; 상기 움직임 영역으로 분류된 신호의 평균값을 산출하는 과정; 상기 산출된 프레임 신호를 합하여 추정된 프레임 신호로 설정하고 원영상 프레임 사이에 삽입하는 과정; 상기 영상신호가 계속 수신되는지 판단하고 계속되는 경우는 상기 임계값 산출과정으로 궤환하는 과정을 특징으로 한다.

Description

영상신호의 화질개선 장치 및 방법{A DEVICE AND A OPERATING METHOD OF IMPROVING DISPLAY QUALITY FOR IMAGE SIGNAL}

본 발명을 영상통신이 가능한 휴대단말기의 수신 화질 개선에 관한 것으로, 특히, 수신되는 영상 신호의 프레임과 프레임 사이에 추정된 영상 프레임을 삽입하여 불연속 영상에 의한 열화가 발생하지 않도록 하는 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 가입된 휴대단말기를 이용하여 이동하면서 언제 어디서나 상대방과 즉시 통신을 하도록 하는 것으로, 초기에는 음성통신을 위주로 하였으나 기술의 발달에 힘입어 문자를 이용하는 데이터 통신과 영상(IMAGE)을 이용하는 화상통신이 가능하게 되었다.

그러나, 상기와 같은 영상(IMAGE) 신호는 음성(VOICE)급 통신이나 문자 통신보다 전송할 데이터의 양이 많으므로 넓은 대역폭(BANDWIDTH)을 필요로 하고, 이동통신 시스템에서는 할당된 주파수 영역 또는 대역폭과 데이터 전송속도가 제한되어 있으며, 다수의 가입자가 동시 사용하여야 하는 등의 많은 제약이 따른다.

그러므로, 고속 이동통신 시스템에서는 영상통신을 하는 경우, 초단위로 10 프레임(FRAME) 또는 15 프레임을 송부하며, 일반 TV에서는 초 단위로 30 프레임을 전송하는 차이가 있다.

따라서, 이동통신 시스템을 이용하는 영상통신의 경우, 저속으로 움직이는 영상신호의 경우는 크게 차이가 없는 것으로 느껴지고 있으나, 고속으로 움직이는 영상신호는 여러 가지 원인(FALSE MOTION ESTIMATION/COMPENSATION, FRAME NUMBER RESTRICTION, 등)에 의하여 영상의 불연속에 의한 끊어짐 현상이 자주 발생하는 등의 심각한 화질 열화 문제가 있으므로, 이의 개선이 필요하다.

이하, 종래 기술에 의한 휴대단말기의 영상신호 처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 휴대단말기의 영상신호 처리장치 기능 블록도 이다.

상기 도1을 참조하면, 종래 기술에 의한 휴대단말기의 영상신호 처리장치는, 입력되는 영상 데이터 신호를 복조 처리하여 출력하는 영상코덱부(10)와,

상기 영상코덱부(10)로부터 인가되는 영상 데이터 신호를 시각적으로 표시하는 것으로써, 엘시디(LCD: LIQUID CRYSTAL DISPLAY) 등으로 이루어지는 표시부(20)로 구성된다.

상기와 같은 구성의 종래 기술을 상세히 설명하면, 이동통신 시스템의 기지국(BS: BASE STATION)으로부터 무선으로 전송되는 영상 데이터 신호가 수신되고 해당 처리를 통하여 영상신호로써 상기 영상코덱부(10)에 인가된다.

상기 영상코덱부(10)는 입력된 신호를 복조하므로써 영상신호로 변환하여 상기 표시부(20)에 출력하고, 상기 표시부(20)는 전기적 영상신호를 빛에 의하여 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.

상기와 같이 영상코덱부(10)에서 처리되는 영상신호는 초당 10 내지 15 프레임(FRAME) 또는 커트(CUT)로써, 상기 표시부(20)에 표시되는 영상(IMAGE)도 초당 10 내지 15 프레임이 변화하게 된다.

상기와 같이 초당 10 프레임의 저속 움직임 영상인 경우, 눈으로 연속동작처럼 보이고 있으나, 비교적 고속 또는 빠른 움직임의 경우는 불연속 동작으로 보이는 문제가 있는 동시에 디지털 영상신호를 처리하는 과정에서 움직임을 추출하는 MOTION VECTOR 추출의 오류를 발생하는 FALSE MOTION ESTIMATION, 상기 추출된 MOTION VECTOR으로부터 영상신호 합성에서 오류를 발생하는 FALSE MOTION COMPENSATION, 초단위로 전송하는 프레임이 제한되는 FRAME NUMBER RESTRICTION, 등과 같은 원인에 의하여 심각한 화질 열화가 나타나는 문제가 있다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 기지국으로부터 전송되고 휴대단말기에서 수신하는 영상신호의 프레임과 프레임 사이에 추정 영상프레임 신호를 삽입하여 표시되도록 하므로써 움직임이 빠른 영상신호의 경우에도 불연속으로 표시되지 않도록 화질을 개선하는 장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 무선수신된 영상신호를 디코딩하여 출력하는 영상코덱부와; 상기 영상코덱부에 입력된 영상신호를 입력받고 영역별로 움직임 벡터를 검출하여 삽입영상 신호를 생성하는 삽입부와; 상기 영상코덱부와 삽입부로부터 입력되는 프레임 단위의 영상신호를 선택적으로 스위칭하는 스위치부와; 상기 스위치부로부터 입력되는 영상신호들을 표시하는 표시부로 이루어진 특징이 있다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 휴대단말기가 수신하여 인가하는 프레임 단위 영상신호의 임계값을 산출하는 과정과; 상기 과정에서 산출한 임계값이 소정의 기준값보다 큰지를 판단하는 과정과; 상기 과정에서판단하여 소정의 기준값보다 큰 경우는 움직임확장 처리하는 과정과; 상기 과정에서 처리된 각 신호가 경계영역값과 같은지를 판단하는 과정과; 상기 과정에서 판단하여 경계영역값이 아닌 경우는 움직임영역 신호로 분류하는 과정과; 상기 과정에서 움직임 영역으로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호의 평균값을 산출하는 과정과; 상기 과정에서 산출된 프레임 신호를 합하여 추정된 프레임의 삽입영상 신호로 설정하고 원영상 프레임 사이에 삽입하는 과정과; 상기 프레임 단위의 영상신호가 계속 수신되어 인가되는지 판단하고 계속 인가되는 경우는 상기 임계값 산출과정으로 궤환하며, 계속 수신되지 않는 경우는 종료로 진행하는 과정으로 이루어진 특징이 있다.

도1 은 종래 기술의 휴대단말기의 영상신호 처리장치 기능 블록도,

도2 는 본 발명에 의한 영상신호의 화질개선 장치 기능 구성도,

도3 은 본 발명에 의한 삽입부의 상세 기능 구성도,

도4 는 본 발명에 의한 영상신호 화질개선장치 운용방법 순서도,

도5 는 본 발명에 의한 화질개선 상태 설명도 이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10,100 : 영상코덱부 20,130 : 표시부

110 : 삽입부 120 : 스위치부

200 : 움직임검출부 210 : 움직임확장부

220 : 영역결정부 230 : 배경영역부

240 : 경계영역부 250 : 움직임영역부

260 : 화소평균부 270 : 메디안필터부

280 : 움직임평균부 290 : 덧셈부

이하, 본 발명에 의한 휴대단말기 수신 영상신호의 화질개선 장치 및 그 운용방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도2 는 본 발명에 의한 영상신호의 화질개선 장치 기능 구성도 이며, 도3 은 본 발명에 의한 삽입부의 상세 기능 구성도 이고, 도4 는 본 발명에 의한 영상신호 화질개선장치 운용방법 순서도 이며, 도5 는 본 발명에 의한 화질개선 상태 설명도 이다.

상기 첨부된 도2와 도3을 참조하면, 본 발명에 의한 휴대단말기의 수신영상 신호 화질 개선 장치는, 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT)에서 수신된 영상(IMAGE) 데이터 신호를 입력하고 암호를 해독(DECODING)하여 원래의 영상 데이터 신호로 복조 출력하는 영상코덱부(100)와,

상기 영상코덱부(100)와 동일한 영상 데이터 신호를 입력하고, 이전 영상 프레임(IMAGE FRAME)과 현재 표시될 프레임의 영상(IMAGE) 신호를 평균(AVERAGING) 처리한 삽입영상 프레임을 출력하는 것으로써, 상기 프레임 단위로 입력되는 영상 데이터 신호를 해당 처리하여, 이전 프레임의 신호와 현재 프레임의 신호를 비교하고 영상 프레임을 구성하는 화소(PIXEL) 중에서 움직이는 화소의 벡터(VECTOR)성분 신호를 검출하는 움직임 검출부(MOTION DETECTION)(200); 상기 움직임 검출부(200)가 검출한 벡터신호의 경계영역 신호와 배경영역 신호를 구분하기 위하여 확장시켜 움직이는 벡터신호를 검출하는 움직임확장부(MOTION EXPANDER)(210); 상기 프레임(FRAME) 단위로 입력되는 영상신호를 분석하여 움직임이 없는 배경영역(BACKGROUND REGION)과 움직임이 있는 영역(MOTION REGION)과 경계영역(BOUNDARY REGION)의 신호로 구분하여 각각 출력하는 영역결정부(REGION DECISION)(220); 상기 영역결정부(220)에서 인가되는 현재 프레임의 배경(BACKGROUND) 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임(FRAME)의 배경 신호와 함께 출력하는 배경영역부(230); 상기 영역결정부(220)에서 인가되는 현재 프레임의 경계(BOUNDARY) 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임의 경계 신호와 함께 출력하는 경계영역부(240); 상기 영역결정부(220)에서 인가되는 현재 프레임의 움직임(MOTION) 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임의 움직임 신호와 함께 출력하는 움직임영역부(250); 상기 배경영역부(230)로부터 입력되는 이전 프레임과 현재 프레임의 배경영역(BACKGROUND) 신호를 평균값(AVERAGING VALUE)을 산출하여 출력하는 화소평균(PIXEL AVERAGING)부(260); 상기 경계영역부(240)로부터 입력되는이전 프레임과 현재 프레임의 경계영역 신호를 메디안 필터(MEDIAN FILTER)처리하여 경계영역 영상이 부드럽게 표시되도록 처리하여 출력하는 메디안필터부(270); 상기 움직임영역부(250)로부터 입력되는 이전 프레임과 현재 프레임의 움직임영역 신호를 평균값(AVERAGING VALUE) 산출하여 출력하는 움직임평균부(280); 상기 화소평균부(260)와 메디안필터부(270)와 움직임평균부(280)로부터 각각 인가되는 신호를 합하여 프레임(FRAME) 단위의 삽입영상신호로 출력하는 덧셈부(290)로 이루어진 삽입부(110)와,

상기 영상코덱부(100)와 삽입부(110)로부터 각각 인가되는 프레임(FRAME) 단위의 영상 데이터 신호를 소정의 순서에 의하여 선택입력하는 것으로써, 상기 삽입부(110)로부터 출력되는 삽입영상 프레임 신호를 먼저 선택하여 표시부(DISPLAY)에 인가되도록 하고, 상기 영상코덱부(100)로부터 출력되는 원영상 프레임 신호는 늦게 선택하여 표시부(DISPLAY)에 인가되도록 하는 스위치부(120)와,

상기 스위치부(120)로부터 출력되는 프레임(FRAME) 단위의 영상 데이터 신호를 입력하여 시각적으로 표시하는 표시부(130)로 구성된다.

또한, 상기 첨부된 도4를 참조하면, 본 발명에 의한 휴대단말기의 수신영상 신호 화질 개선장치 운용방법은, 휴대단말기(UE)가 무선수신하여 인가하는 프레임(FRAME) 단위 영상신호의 임계값(THRESHOLD VALUE)을 산출하는 과정(S10)과,

상기 과정(S10)에서 산출한 임계값이 반복되는 실험에 의하여, 일 예로, 30 내지 50의 값으로 임의 설정하는 소정의 기준값(REFERENCE VALUE)보다 큰지를 판단하는 과정(S20)과,

상기 기준값 판단과정(S20)에서 임계값(THRESHOLD VALUE)이 실험에 의하여 임의 설정되는 소정의 기준값(REFERENCE VALUE)보다 작은 것으로 판단되는 경우는 바탕영역 또는 배경영역(BACKGROUND REGION) 신호로 분류하는 과정(S70)과,

상기 과정(S70)에서 배경영역 신호로 분류된 이전 프레임의 화소(PIXEL) 값을 복사(COPY)하거나 또는 현재 프레임과 이전 프레임 화소의 평균값(AVERAGING VALUE)을 산출하는 과정(S100)과,

상기 기준값 판단과정(S20)에서, 상기 임계값(THRESHOLD VALUE)이 실험에 의하여 임의 설정된 소정의 기준값(REFERENCE VALUE)보다 큰 것으로 판단되는 경우는, 움직임 영역을 확정 처리하는 움직임확장(MOTION EXPANDER) 과정(S30)과,

상기 움직임확장 과정(S30)에서 확장 처리된 영역의 각 화소(PIXEL) 값이 경계영역(BOUNDARY REGION) 값인지를 판단하는 과정(S40)과,

상기 경계영역값 판단과정(S40)에서 경계영역(BOUNDARY REGION)의 값으로 판단하는 경우는 경계영역(BOUNDARY REGION) 신호로 분류하는 과정(S60)과,

상기 과정(S60)에서 경계영역값으로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호를 경계영역값에 근거한 메디안 필터(EDGE BASED MEDIAN FILTER)를 이용하여 산출 처리하는 과정(S90)과,

상기 경계영역값 판단과정(S40)에서 경계영역(BOUNDARY REGION) 값이 아닌 것으로 판단하는 경우는 움직임영역(MOTION REGION) 신호로 분류하는 과정(S50)과,

상기 과정(S50)에서 움직임 영역(MOTION REGION)으로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호의 평균값(AVERAGING VALUE)을 해당 메디안 필터(MEDIANFILTER)를 이용하여 산출하는 과정(S80)과,

상기 각 과정(S80, S90, S100)에서 산출된 신호를 합하여 추정(ESTIMATION)된 프레임의 삽입영상 신호로 설정하고 원영상 프레임 사이에 삽입하는 과정(S110)과,

상기 프레임 단위의 영상신호가 계속 무선수신되어 인가되는지 판단하고, 계속 인가되는 경우는 상기 임계값 산출과정(S10)으로 궤환(FEEDBACK)하며, 계속 수신되지 않는 경우는 종료로 진행하는 과정(S120)으로 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명을 첨부된 도2 내지 도5를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 휴대단말기(UE)는 기지국(BS)으로부터 무선수신되는 영상신호를 해당 처리를 거쳐 프레임(FRAME) 단위로 상기 영상코덱부(100)와 삽입부(110)에 동시 인가한다.

상기와 같이 휴대단말기(UE)에서 무선수신하는 영상신호는, 제한된 주파수 할당영역 또는 대역폭(BANDWIDTH)에 의하여 초(second) 단위로 10 프레임(FRAME, CUT) 또는 15 프레임이 된다.

상기 영상코덱부(100)는 입력되는 영상신호의 해당 암호를 해독하여 정상적인 원래 영상신호로 변환하여 상기 스위치부(120)에 출력하고, 상기 삽입부(110)는 입력되는 현재 프레임의 영상신호를 저장하고, 이전에 입력되어 저장된 프레임 영상신호와 상기 현재 입력되어 저장된 영상프레임의 신호를 평균처리한다.

즉, 수신되는 원래 프레임 단위 영상신호로써, 이전 프레임과 현재 프레임의중간상태에 해당하는 프레임 영상신호를, 해당 처리에 의하여 추정(ESTIMATE)하고, 상기 추정된 영상 프레임을 삽입영상 프레임(INSERTED IMAGE FRAME)으로 하여, 현재 프레임의 영상신호가 표시되기 이전에 먼저 표시되도록 상기 스위치부(120)에 출력한다.

상기 스위치부(120)는, 상기 삽입부(110)로부터 출력되는 추정 삽입 프레임의 영상신호를 먼저 선택하여 표시부(130)에 출력하고, 그 다음 순서로 상기 영상코덱부(100)로부터 인가되는 현재 프레임의 원영상 신호를 선택하여 상기 표시부(130)에 출력 표시되도록 한다.

즉, 상기 도5를 참조하여 설명하면, 일 예로, 상기 영상코덱부(100)로부터 원영상신호 n 프레임의 신호가 스위치부(120)에 의하여 선택되고 표시부(130)에 표시되면, 상기 삽입부(110)는 상기 원영상신호 n 프레임과 n+1 프레임의 영상신호를 평균(AVERAGING)처리하여 추정된 e 프레임의 삽입프레임 영상신호를 생성 출력하고, 상기와 같이 추정된 e 프레임의 삽입프레임 신호는 상기 스위치부(120)에 의하여 선택되어 표시부(130)에 표시된다.

상기 스위치부(120)는 다음 순서로 영상코덱부(100)로부터 출력되는 n+1 프레임의 영상신호를 선택하여 표시부(130)에 출력하고 나서, 상기 삽입부(110)가 n+1 프레임과 n+2 프레임의 영상신호를 평균처리하여 추정한 e+1 프레임의 삽입영상 신호를 선택하여 표시부(130)에 출력하여 표시되도록 하는 과정을 반복한다.

상기와 같이 처리하는 본 발명의 경우, 원래 입력되는 원영상(ORIGINAL IMAGE) 프레임의 신호를 이전 프레임과 현재 프레임의 평균(AVERAGING) 처리로 추정(ESTIMATE)되는 삽입영상(INSERTED IMAGE) 신호가 표시된 후에 현재 프레임이 표시되는 지연(DELAY)이 발생하고 있으나, 그 처리 시간이 매우 짧으므로 시각적으로 구분하기 어렵다.

상기와 같이 처리하므로써, 일 예로, 10 프레임의 영상신호는 20 프레임의 영상신호로 표시부(130)에 표시되고, 15 프레임의 영상신호는 30 프레임의 영상신호로 표시되므로, 고속으로 움직이는 영상신호의 경우에도 끊어짐 현상 등이 발생하지 않게된다.

상기와 같이 이전 프레임과 현재 프레임의 영상신호를 평균(AVERAGING) 처리하여 추정(ESTIMATED)된 프레임의 영상신호를 생성하고 출력하는 삽입부(110)를 첨부된 도3을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 영상코덱부(100)에 입력되는 프레임 단위의 원영상 신호와 동일한 영상신호를 움직임검출부(200)에서 입력하고, 프레임 단위를 구성하는 각 화소(PIXEL)의 움직임에 의한 벡터(VECTOR) 값을, 해당 영역에 기억된 이전 프레임의 화소값과 비교하므로써 움직임 벡터값을 검출하고, 상기 움직임확장부(210)에 인가한다.

상기 움직임확장부(210)는, 움직이는 영역과 움직이지 않는 영역의 경계영역(BOUNDARY REGION)이 모호하게 처리되는 경우 화질의 열화가 발생하는 것을 막아주기 위한 것으로, 즉, 움직이는 영역(MOTION REGION)과 움직이지 않는 배경영역(BACKGROUND REGION)을 명확하게 구분하는 것으로써, 임계값(THRESHOLD VALUE)에 의하여 결정된 움직이는 영역을 보다 크게 확장(EXPANSION)하여 다시 비교한다.

상기와 같이 움직임 영역을 확장하여, 움직임 벡터(MOTION VECTOR) 영역의 값을 다시 검출하므로써 경계영역(BOUNDARY REGION)의 구분을 명확하게 하고, 움직이는 물체의 윤곽(OUTLINE)이 확실하도록 한다.

상기와 같이 처리된 신호는 영역결정부(220)에 인가되어 임계값(THRESHOLD VALUE)을 기준으로 배경영역 신호와, 경계영역 신호와, 움직임 영역 신호로 각각 구분되어 분리 출력되며, 각각의 해당 배경영역부(230), 경계영역부(240), 움직임영역부(250)에 입력되어 저장된다.

상기 배경영역부(230)는 이전 프레임에 입력되어 저장된 배경영역의 화소 신호 값과 현재 입력되어 저장된 배경영역의 화소 신호 값을 화소평균부(260)에 출력하고, 상기 화소평균부(260)는 입력된 이전 프레임과 현재 프레임의 배경영역 화소 신호를 평균(AVERAGING) 산출 처리하여 추정된 배경영역 신호를 생성하여 상기 덧셈부(290)에 출력한다.

또한, 일반적으로 배경영역은 움직임이 없으므로, 이전 프레임의 화소(PIXEL) 신호를 복사(COPY)하여 그대로 출력 및 사용할 수 있으며, 이러한 경우는 해당 처리시간을 줄이게 된다.

상기 경계영역부(240)는 이전 프레임에 입력되고 저장된 경계영역의 화소 신호와 현재 입력되어 저장된 경계영역의 화소 신호를 5 탭(TAP)의 메디안필터(MEDIAN FILTER)부(270)에 출력 처리하므로써 움직임 오류(MOTION MISSING ERROR)를 보상하여, 움직이는 영상의 윤곽이 구분되며 자연스러운 화질이 되는 경계영역 신호로 처리하여 상기 덧셈부(290)에 출력한다.

상기 움직임영역부(250)는 이전 프레임에 입력되고 저장된 움직임 영역의 화소신호와 현재 입력되고 저장되는 움직임 영역의 화소신호를 해당 메디안 필터를 이용하여 평균(AVERAGING) 값 산출하므로써, 추정(ESTIMATION)되는 움직임 영역 신호를 생성하여 상기 덧셈부(290)에 출력한다.

상기 덧셈부(290)는 화소평균부(260), 메디안필터부(270), 움직임평균부(280)로부터 각각 입력되는 해당 영상신호를 재구성하여 하나의 완성된 프레임 단위의 영상신호, 즉, 추정된 프레임 단위 영상신호를 삽입영상 신호로써 출력한다.

상기와 같이 출력되는 프레임 단위의 추정 삽입 영상신호는, 정상 입력되는 원 영상신호의 프레임과 프레임 사이의 신호를 보상하는 추정 삽입영상 신호로써, 상기 스위치부(120)에 인가되며, 상기 스위치부(120)에 의하여 소정의 순서대로 선택되어 표시부(130)를 통하여 표시된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 휴대단말기 수신 영상신호 화질개선 장치 운용방법을 첨부된 도4를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 휴대단말기의 영상신호 처리를 제어하는 해당 제어부는, 다음 식을 이용하여 임계값(THRESHOLD VALUE)을 산출한다(S10).

THRESHOLD = ABS(MVpre(X) - MVnext(X)) + ABS(MVpre(Y) - MVnext(Y))

ABS : 절대값

MVpre(X) : 화소의 이전 프레임에서 X 방향 움직임 벡터값

MVnext(X) : 화소의 현재 프레임에서 X 방향 움직임 벡터값

MVpre(Y) : 화소의 이전 프레임에서 Y 방향 움직임 벡터값

MVnext(Y) : 화소의 현재 프레임에서 Y 방향 움직임 벡터값

상기와 같이 식으로 구해진 임계값(THRESHOLD VALUE)은, 반복되는 실험에 의하여 구해지고 임의 설정되는 기준값(REFERENCE VALUE)과 비교하여 큰 값인지를 판단하고(S20), 상기의 판단(S20)에서 임계값이 기준값보다 작은 것으로 판단되면, 상기 영역결정부(220)에 의하여 움직임이 없는 바탕 또는 배경영역(BACKGROUND REGION)의 신호로 분류하며(S70), 상기 화소평균부(260)에 의하여 이전 프레임과 현재 프레임의 배경영역 신호를 평균(AVERAGING) 산출 처리하고(S100), 상기 덧셈부(290)에 의하여 추정 프레임(ESTIMATED FRAME)의 배경영역 영상신호로 구성된다(S110).

상기 판단(S20)에서 임계값이 기준값보다 큰 경우, 움직임 영역의 화소 신호와 경계영역의 화소(PIXEL) 신호를 구분하기 위한 것으로, 움직임확장부(210)에 현재의 움직임 영역을 좀더 넓게 확장한다(S30).

상기와 같이 확장된 화소 신호는 상기 영역결정부(220)에 의하여 경계영역의 신호와 같은 값인지를 판단하므로써, 움직임영역의 신호와 경계영역의 신호로 구분 분류 또는 판단된다(S40).

상기 판단(S40)에서 해당 화소의 신호(P(X,Y))가 경계영역 신호로 판단되는경우는, 상기 영역결정부(220)에 의하여 경계영역의 신호로 구분 분류하고(S60), 5 탭(TAP)의 메디안 필터(MEDIAN FILTER)(270)를 통하여 필터 처리하므로써, 경계영역이 부드럽게 처리되도록 하며(S90), 상기 덧셈부(290)에 인가되어, 추정 프레임(ESTIMATED FRAME)의 경계영역 영상신호를 구성한다(S110).

또한, 상기 판단(S40)에서 해당 화소의 신호(P(X,Y))가 경계영역의 신호와 같지 않은 것으로 판단되면, 상기 영역결정부(220)는 움직임영역의 신호로 구분 분류하여 움직임영역부(250)에 출력하고, 움직임평균부(280)에 의하여 이전 프레임의 움직임 신호와 현재 프레임의 움직임 신호를 해당 메디안 필터에 의하여 평균(AVERAGING) 산출 처리하여 움직임 상태를 추정(ESTIMATION)하며, 상기 덧셈부(290)에 출력하므로써, 추정 프레임의 움직임영역 영상신호를 구성한다(S110).

상기와 같이 구성되는 추정 프레임의 영상신호는, 상기 스위치부(120)에 의하여 프레임 단위의 원 영상신호 사이사이에 삽입되어 표시부(130)에 인가되므로써 표시되며, 상기 휴대단말기의 해당 제어부는 계속적으로 다음 순서에 의한 영상 프레임 신호가 입력되는지 판단하고, 계속 입력되는 경우는 상기 임계값 산출과정(S10)으로 궤환(FEEDBACK)하며 계속입력하지 않는 경우는 종료로 진행한다(S120).

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 이동통신용 휴대단말기가 수신하는 10 내지 15 프레임의 영상신호 사이사이에 추정되는 영상신호를 삽입하여, 해당 표시부(130)에 표시되는 영상 프레임 숫자를 늘리어, 빠른 속도로 움직이는 영상의끊어지는 현상을 방지하고, 화질의 열화를 방지하여 프레임 단위의 고속 장면 전환이 자연스럽도록 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 전송되는 영상프레임 숫자가 작은 휴대단말기에서 이전 프레임과 현재 프레임 영상신호의 평균값에 의한 자연스러운 추정 프레임의 영상신호를 생성하고 현재 프레임 이전에 삽입 및 표시하므로써 고속 장면 전환의 영상신호에 열화가 발생하지 않으며 영상 프레임 숫자를 늘리는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 추정 영상 프레임 신호에 의하여 빠른 움직임이 표시되는 경우에도 끊어짐이 없이 자연스러운 장면 전환을 하여 화질 개선에 의한 시각적인 안정감을 주는 동시에 전송되는 영상신호의 신뢰성이 제고되는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims

무선수신된 영상신호를 디코딩하여 출력하는 영상코덱부와,

상기 영상코덱부에 입력된 영상신호를 입력받고 영역별로 움직임 벡터를 검출하여 삽입영상 신호를 생성하는 삽입부와,

상기 영상코덱부와 삽입부로부터 입력되는 프레임 단위의 영상신호를 선택적으로 스위칭하는 스위치부와,

상기 스위치부로부터 입력되는 영상신호들을 표시하는 표시부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선 장치.
제1 항에 있어서, 상기 삽입부는,

상기 프레임 단위로 입력되는 영상신호를 분석하여 움직임이 없는 영역과 움직임이 있는 영역과 경계영역의 신호로 구분하여 각각 출력하는 영역결정부와,

상기 영역결정부에서 인가되는 현재 프레임의 배경 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임의 배경 신호와 함께 출력하는 배경영역부와,

상기 영역결정부에서 인가되는 현재 프레임의 경계 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임의 경계 신호와 함께 출력하는 경계영역부와,

상기 영역결정부에서 인가되는 현재 프레임의 움직임 신호를 기록저장하는 동시에 이전 프레임의 움직임 신호와 함께 출력하는 움직임영역부와,

상기 배경영역부로부터 입력되는 이전 프레임과 현재 프레임의 배경영역 신호를 평균값 산출하여 출력하는 화소평균부와,

상기 경계영역부로부터 입력되는 이전 프레임과 현재 프레임의 경계영역 신호를 메디안 필터처리하여 출력하는 메디안필터부와,

상기 움직임영역부로부터 입력되는 이전 프레임과 현재 프레임의 움직임영역 신호를 평균값 산출하여 출력하는 움직임평균부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선 장치.
제2 항에 있어서,

상기 프레임 단위로 입력되는 영상 데이터 신호로부터 움직이는 영역의 벡터신호를 검출하는 움직임 검출부와,

상기 움직임 검출부가 검출한 벡터신호의 경계영역 신호와 배경영역 신호를 확장하여 구분하는 움직임확장부와,

상기 화소평균부와 메디안필터부와 움직임평균부로부터 각각 인가되는 신호를 합하여 프레임 단위의 삽입영상신호로 출력하는 덧셈부가 더 포함되어 이루어진 구성을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선 장치.
제1 항에 있어서, 상기 스위치부는,

상기 삽입부로부터 출력되는 삽입영상 프레임 신호를 먼저 선택하여 상기 표시부에 인가되도록 하고, 상기 영상코덱부로부터 출력되는 원영상 프레임 신호는 늦게 선택하여 상기 표시부에 인가되도록 하는 구성을 특징으로 하는 영상신호의화질개선 장치.
프레임 단위 영상신호의 임계값을 산출하는 과정과,

상기 과정에서 산출한 임계값이 소정의 기준값보다 큰지를 판단하는 과정과,

상기 과정에서 판단하여 소정의 기준값보다 큰 경우는 움직임확장 처리하는 과정과,

상기 과정에서 처리된 각 신호가 경계영역값과 같은지를 판단하는 과정과,

상기 과정에서 판단하여 경계영역값이 아닌 경우는 움직임영역 신호로 분류하는 과정과,

상기 과정에서 움직임 영역으로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호의 평균값을 산출하는 과정과,

상기 과정의 프레임 신호를 처리하여 삽입영상 신호를 생성하고 원영상 프레임 사이에 삽입하는 과정과,

상기 프레임 단위의 영상신호가 계속 수신되는지 판단하고 계속 수신되는 경우는 상기 임계값 산출과정으로 궤환하며, 계속 수신되지 않는 경우는 종료로 진행하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선방법.
제5 항에 있어서,

상기 기준값 판단과정에서 임계값이 소정의 기준값보다 작은 것으로 판단되는 경우는 바탕영역 신호로 분류하는 과정과,

상기 과정에서 바탕영역 신호로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호의 평균값을 산출하고 상기 추정프레임 삽입 과정으로 진행하여 합하는 과정이 더 포함되는 구성을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선방법.
제5 항에 있어서,

상기 경계영역값 판단과정에서 경계영역의 값으로 판단하는 경우는 경계영역 신호로 분류하는 과정과,

상기 과정에서 경계영역값으로 분류된 현재 프레임 신호와 이전 프레임 신호를 메디안 필터처리하고 상기 추정프레임 삽입 과정으로 진행하여 합하는 과정이 더 포함되는 구성을 특징으로 하는 영상신호의 화질개선방법.