KR100563866B1

KR100563866B1 - 영상 신호의 디인터레이스 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100563866B1
Application number: KR1020030031579A
Authority: KR
Inventors: 유대운; 양두식
Original assignee: 매크로영상기술(주)
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2006-03-23
Also published as: US7170562B2; JP2004350281A; JP3927557B2; CN1574951A; US20040233326A1; KR20040099560A

Abstract

본 발명은 격행주사의 영상을 순차주사의 영상으로 변환하는 영상신호의 디인터레이스 장치에 관한 것이다.

개시한 본 발명은 주어진 현재 필드의 두 필드 전의 필드의 화소들을 가지고 면영역과 보간할 데이터를 필드 내에서 검출하는 필드내 픽셀처리수단; 현재 필드와 한 필드 전, 두 필드 전, 세 필드 전, 네 필드 전의 필드 데이터들을 가지고 제1 내지 제3 움직임 값과 제1, 제2 움직임 정도값을 검출하는 움직임값 발생수단; 제1, 제2 움직임 값을 가지고 히스토리 값을 검출하는 히스토리 제어수단; 제1 움직임 값과 면영역 및 히스토리 값을 가지고 빠른 움직임 영상을 검출하는 빠른영상처리수단; 제1, 제2 움직임 정도값과 제1 움직임 값 및 자막영역 수직/수평 위치신호를 가지고 필름영상과 자막영역을 검출하여 보간할 필드 데이터를 결정하는 필름영상처리수단; 제1 움직임 값과 제2 움직임 정도값을 누적하여 정지영상을 검출하는 정지영상처리수단; 제1 움직임 값과 히스토리 값을 가지고 인접한 필드간의 잡음영상을 검출하는 필드간 잡음영상 처리수단; 제1, 제3 움직임 값과 히스토리 값을 가지고 움직임 경계 유지영상을 검출하는 움직임 경계유지 영상처리수단; 상기 검출된 결과에 따라 필드내 보간할 데이터와 주어진 현재 필드의 한 필드 전 또는 세 필드 전의 필드간 데이터를 선택적으로 보간하는 합성수단을 포함한다.

Description

영상 신호의 디인터레이스 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR DEINTERLACE OF VIDEO SIGNAL}

도 1 부터 도 13은 본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 장치의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도로서,

도 1은 상기 영상 신호의 디인터레이스 장치의 전체를 보인 블록도이고,

도 2는 도 1의 필드처리부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 3은 도 1의 필드내 픽셀 처리부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 4는 도 3의 필드내 경계처리부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 5는 도 4의 방향성 선택부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 6은 도 1의 움직임값 발생부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 7은 도 1의 필름영상 처리부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 8은 도 7의 베드에디트 검출부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 9는 도 7의 자막영역 검출부를 상세하게 나타내어 보인 블록도이고,

도 10a부터 도10f는 도 3의 면영역 검출부에서 면영역을 설명하기 위한 개념도이고,

도 11a 및 도 11b는 도 7의 필름영상 처리부에서 필름영상을 설명하기 위한 개념도이고,

도 12a 및 도 12b는 도 8의 베드에디트 검출부에서 베드에디트 영상을 설명하기 위한 개념도이고,

도 13은 도 9의 자막영역 검출부에서 자막영역을 설명하기 위한 개념도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 순차필드지연부 110 : 필드처리부

114 : 필드선택부 115 : 필드간 픽셀처리부

120 : 순차라인처리부 130 : 필드내 픽셀처리부

131 : 필드내 경계처리부 132 : 면영역 검출부

140 : 움직임값 발생부 150 : 히스토리 제어부

160 : 빠른영상 처리부 170 : 움직임 경계유지 영상처리부

175 : 필드간 잡음영상 처리부 180 : 필름영상 처리부

190 : 정지영상 처리부 200 : 합성부

본 발명은 영상 신호의 디인터레이스(deinterlace) 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필드로 이루어진 격행주사(Interlaced Scanning) 방식의 영상을 같은 수의 프레임(frame)으로 이루어진 순차주사(Progressive Scanning) 방식의 영상으로 변환할 때 영상모드에 따라 발생하는 각종의 현상, 즉 계단형태, 수평빗살무늬 잔상, 잡음발생 현상을 해결하여 보다 깨끗한 화질을 보장하고, 또한 정지영상과 필름모 드 영상 및 자막영상에 대해서는 사진에 가까운 영상으로 재생함과 아울러 원 영상에 가깝게 복원하여 화질을 향상시키는 영상신호의 디인터레이스 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 격행주사 영상의 디스플레이는 화면의 홀수라인들의 집합인 홀수필드(odd field)와 짝수라인들의 집합인 짝수필드(even field)가 교대로 시간차를 두고 반복하여 보여 지는 형태로 구현된다.

격행주사 방식을 이용하는 시스템은 기존의 아날로그 TV, 비디오 카메라, 또는 비디오 카세트 레코더(VCR) 등이 있으며, 이들은 모든 신호처리 즉, 전송, 저장, 디스플레이 등이 격행주사 방식으로 이루어진다. 그리고 ATSC 규격의 디지털 TV에서도 1920X1080i 와 720x480i 포맷은 격행주사 방식이다. 순차주사 방식을 이용하는 시스템은 퍼스널 컴퓨터(PC)가 중심이 되는데 현재의 대부분 PC의 디스플레이는 순차주사 방식으로 이루어진다. 그리고 디지털 TV에서 1920x1080p, 1280x768p, 1280x720p 와 720x480p 포맷은 순차주사 방식이다. 화면을 처리하는 데에 이처럼 격행주사와 순차주사 두 방식으로 나누어지게 된 이유는 표현하려는 화면의 내용이 서로 다른 데에서 기인한다고 볼 수 있다. 즉, 동일한 주파수 대역폭이 주어진다면 움직임이 있는 동영상을 표현하는 데는 격행주사가 사람에게 좋은 화질감을 주는데 유리하고, 선이나 점등이 많으면서 정지화면이 많은 PC 화면을 표현하는 데는 순차주사가 좋은 화질감을 준다.

그런데, 동영상과 PC화면을 동시에 하나의 장치에 디스플레이 할 경우에는 순차주사 방식으로 디스플레이 하는 것이 보통이다. 그 이유는 점이나 선등으로 이 루어진 정지화면을 격행주사 방식으로 디스플레이 하게 되면 화질 열화가 너무 눈에 띄기 때문이다. 그리고 디스플레이 장치에 따라서도 달라지는데, 일반적인 TV에 많이 사용하는 음극선관(CRT)을 이용한 디스플레이 장치는 고압의 디플렉션(deflection)을 해야하므로 고압의 전류를 적게 변동시키기 위하여 수평주파수가 작은 격행주사를 하는 것이 유리한 반면, PDP, LCD, DLP등을 이용한 평판디스플레이 장치들은 고압의 디플렉션을 하지 않기 때문에 라인 떨림(line flicker)이나, 화면 번쩍임(large area flicker), 주사선의 감지 등 여러 가지 결점이 있는 격행주사 보다 순차주사 방식으로 하는 것이 대부분이다.

디지털 시대에는 대부분의 영상을 디지털로 처리하게 되는데, 이것을 PC의 HDD에 저장하기도 하고 PC에서 디스플레이 하기도 하며, 반대로 PC화면을 TV에 연결하여 디스플레이 하기를 원하는 수요자가 많이 생겨나고 있다. 그리고 디지털 TV 시대에서는 대화면/고화질이 되면서 기존의 CRT를 중심으로 한 디스플레이 장치에서 가볍고 큰 화면을 만들 수 있는 평판디스플레이 장치 쪽으로 중심이 점점 이동하고 있다.

이와 같은 이유로 격행주사의 동영상을 순차주사로 바꾸어 주는 디인터레이스(deinterlace) 과정이 요구가 되는데, 이러한 디인터레이스를 간단한 하드웨어로 구성할 수 있는 방법에는 라인반복법(line repetition), 필드내 보간법(intra-field interpolation), 필드간 보간법(inter-field interpolation ), 그리고 움직임 적응 보간법(motion adaptive interpolation)이 있다.

상기 라인반복법은 보간하려는 라인을 같은 필드 내의 위 라인을 단순하게 반복시켜 생성하는 것이다. 이 라인반복법은 가장 단순한 하드웨어로써 구현할 수 있지만 보간 후에 사선으로 된 경계가 계단형태로 보이는 등 화질이 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

상기 필드내 보간법은 보간 하려는 화소의 같은 필드 내의 아래와 위의 화소를 이용하여 더하기와 나누기 등의 산술적인 계산에 의하여 보간할 화소값을 구하는 것이다. 이러한 필드내 보간법은 라인반복법보다 계단현상이 덜 생기는 점은 있지만 정지 화면에 대하여서는 결국 한 필드의 정보만 이용하여 프레임을 만들어 내는 결과가 되므로 수직해상도가 반으로 떨어지는 단점이 있다.

그리고, 상기 필드간 보간법은 현재 필드의 보간하려는 라인을 직전 필드의 동일 위치에 있는 라인을 가져와서 끼움으로서 구현하는 것이다. 이러한 필드간 보간법은 정지화면에 대하여서는 수직해상도가 좋아지는 결과를 얻을 수 있지만,시간이 약간 다른 두 화면이 겹쳐지는 것과 같은 것이기 때문에 전체적으로 움직임이 있는 화면에서는 떨림이 있는 것 같은 현상이 나타나고, 국부적으로 움직이는 물체가 있는 화면에서는 수평빗살무늬 잔상이 물체가 움직이는 쪽으로 따라가는 듯한 현상이 나타나는 단점이 있다.

마지막으로, 상기 움직임 적응 보간법은 보간하려는 화소의 위치에서 주변 화소들의 움직임 상태를 검출하여 검출된 움직임 값에 따라 필드내 보간법과 필드간 보간법 중에 하나를 선택하도록 하는 것이다. 이 방법은 위의 방법들 보다 움직임이 있는 화면 내지 정지화면에 대하여서는 수직해상도가 좋아지는 결과를 얻을 수 있지만, 다양한 형태의 영상에 대한 보간 기능이 떨어지게 된다. 특히 노이즈가 많은 영상에서는 부분 떨림 현상이 심하고, 대부분 영상은 움직임이 많고 일 부분이 움직임이 없을 경우 움직임 값 추출에서 생기는 노이즈에 의해 움직임과 정지영상의 경계부분에서 노이즈가 발생된다. 그리고 홀수필드(odd field)는 홀수필드끼리, 짝수필드(even field)는 짝수필드끼리 움직임 값을 발생함으로써 아주 빠른 영상에서 움직임을 추출하지 못하여 수평빗살무늬 잔상이 발생한다.

상기한 바와 같이 간단한 하드웨어로는 격행주사 영상을 순차주사 영상으로 변환하는 것은 화질이 현저하게 떨어지는 문제가 있어서 사용을 회피하는 것이 바람직하다. 위와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로는 하드웨어가 복잡해지기는 하지만 보간하려는 화소의 위치에서 주변 화소들의 움직임 상태를 검출하여 검출된 움직임 값에 따라 필드내 보간법과 필드간 보간법 중에 하나를 선택하도록 하는 것이다. 이렇게 하면 정지된 물체에 대하여서는 수직해상도가 그대로 유지되는 필드간 보간을 할 것이고, 움직임이 있는 물체에 대하여서는 수평빗살무늬 잔상이 남지 않도록 필드내 보간을 하게 된다. 상기와 같은 디인터레이스 방법을 향상된 움직임 적응 디인터레이스 방법이라고 한다. 향상된 움직임 적응 디인터레이스 방법은 움직임을 검출하기 위하여 사용되는 필드 메모리의 수에 따라 그 복잡도와 화질의 개선도가 크게 달라지는데, 일반적으로 세 필드 혹은 네 필드 메모리를 사용하여 32 필드까지 사용할 수 있도록 히스토리(History)를 사용하여 구현한다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 향상된 움직임 적응 디인터레이스를 하는 것이면서도 화질을 기존의 방법에 비하여 좀 더 향상시키기 위해서 몇 가지 새로운 기술을 적용하는 것에 관한 것이다. 본 발명에서 새로이 제안하는 기술은 크게 열가지로 나눌 수 있는데,

첫째, 움직임이 있는 것으로 판단된 화소에 대하여 필드내 보간을 할 때 단순히 아래와 위의 화소를 평균값으로 취하여 보간 하는 것이 아니라 주변의 경계 방향에 따라 보간하는 방향의 각도를 다르게 하고, 또한 경계의 방향을 안정성 있게 찾아내기 위하여 여러 가지 비선형 필터를 적용하는 기술이다.

둘째, 본 발명에서는 순간적으로 한 필드에서만 나타난 후 사라지거나 다른 부분으로 이동하는 매우 빠른 움직임을 갖는 부분에 대하여 잘 검출하여, 잘못된 움직임 검출로 인한 수평빗살무늬 잔상이 일어나지 않도록 하는 기술이다.

셋째, 본 발명에서는 여러 필드 동안 필드 전체가 정지 영상인 경우 정지영상임을 추출하여 잡음이 있더라도 필드 간 보간을 하여 사진처럼 깨끗하게 보여주는 기술이다.

넷째, 움직임이 많은 부분과 정지하고 있는 경계부분에서 보간 때 생기는 잡음을 필드 간 보간을 하여 없애는 기술이다.

다섯째, 필드간에 발생하는 잡음을 추출하여 제거하는 기술이다.

여섯째, 움직임이 적은 영상을 추출하여 수평빗살무늬 발생을 방지하는 기술이다.

일곱째, 움직임 값의 히스토리를 이용하여 적은 저장장치를 가지고 여러 필드의 정보를 파악하여 보간하는 기술이다.

여덟째, 원 영상이 필름인 영상에 대하여서는 원 영상에서 동일한 프레임에 해당하는 필드들을 같이 붙임으로서 가장 좋은 디인터레이스를 할 수가 있는데 다른 외부적인 정보가 없이 입력되는 영상 자체만 가지고 원 영상이 필름영상인지를 판단할 수 있도록 하는 기술과 같은 프레임 내의 필드들을 다른 프레임의 필드와 혼동하지 않고 붙이기 위한 기술로 나눌 수 있다.

아홉째, 필름모드 영상에 대하여 원 영상에 가깝게 복원해 편집 상에서 잘못된 필름영상을 추출하여, 잘못 추출된 필름영상에서 생기는 계단형태로 보이는 현상의 문제를 해결하는 기술이다.

열번째, 필름모드 영상에 대하여서 자막 영역을 설정함으로서 정지 자막이 나타날 때와 사라질 때 생기는 수평빗살무늬를 없애주고, 움직임 자막에서 생기는 계단형태로 보이는 현상의 문제를 없애 줌으로써 화질을 향상시킨 기술로 나눌 수 있다.

상기 첫째 기술은 유사한 종래의 기술이 미국특허 제 5929918호와 제 6262773호에 제시되어 있다. 미국특허 제 5929918호에서는 움직임이 검출되어 필드내 보간을 할 때 1개의 라인 메모리를 이용하여 보간을 하는데 보간하는 각도는 수직방향 또는 정/부 45도 세 방향의 경계에 따라 보간하는 형태를 취하고 있고, 미국특허 제 6262773호는 11개 방향의 경계에 따라 보간하는 형태를 취하고 있지만 라인 메모리를 3개 이용하고 있다. 상기 두 특허에 의하면 라인 메모리가 많이 사용되는 경우 회로 설계가 복잡한 반면 많은 방향의 경계의 형태에 따라 보간할 수가 있어서 화질이 좋아지는 면이 있고, 라인 메모리를 적게 사용하면 하드웨어는 간단한 반면 보간할 수 있는 방향이 적어서 화질이 떨어지는 것을 생각할 수가 있다.

본 발명에서는 라인 메모리를 3개를 사용하되 15개 경계의 방향에 대하여 보간하는 형태를 취하도록 구현하는데, 중요한 점은 15개 방향의 경계를 오류가 생기는 확률이 적도록 찾아내는 기술이다.

상기 둘째에서 여섯째까지의 기술은 일반적인 영상에서 발생할 수 있는 여러 상황에서 보간을 잘못하여 생기는 잡음과 화질열화, 및 빗살무늬잔상, 블록 발생 등을 방지하여 영상이 깨끗하게 보이도록 하는 기술이다.

상기 일곱째 기술은 제한된 저장장치에서 여러 필드의 정보를 이용할 수 있도록 하여 상기 둘째에서 여섯째 까지의 기술을 구현할 수 있도록 하는 기술이다.

상기 여덟째 기술은 향후 디지털 TV 시대에 질 좋은 영화필름을 HDTV 격행주사 포맷중의 하나인 1920x1080i로 방송하는 경우가 많을 것으로 예상되는데, 수신장치에서 완벽하게 원 영상과 같은 순차주사 화면으로 재현하게 되면 좀 더 깊은 감명을 줄 수 있다.

상기 아홉째 기술은 영화필름을 편집하면서 발생하는 베드에디트를 추출하여 보다 원 영상에 가깝게 보간 해 주는 기술이다.

상기 열번째 기술은 디지털 비디오 디스크(DVD)나 VCR에서 자막을 만들어 줄 때 발생하는 문제점을 해결하여 자막부분에 의해 발생하는 화질 저하를 방지하는 기술이다.

본 발명에 제안하는 또 다른 기술들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 방법에 의하면, 보간 하려는 각 화소에 대하여 현재 필드의 한 필드 전의 데이터와 세 필드 전의 데이터를 가지고 제1 움직임 값을, 상기 현재 필드의 두 필드 전의 데이터와 네 필드 전의 데이터를 가지고 제2 움직임 값을, 상기 현재 필드 또는 그 현재 필드의 네 필드 전의 데이터와 한 필드 전의 데이터 및 두 필드전의 데이터를 가지고 제3 움직임 값을 추출하는 단계; 상기 현재 필드의 데이터와 한 필드 전의 데이터를 가지고 움직임 값을 추출하며 그 추출된 움직임 값을 누적하여 제1 움직임 정도 값을 추출하는 단계; 상기 현재 필드의 한 필드 전의 데이터와 두 필드 전의 데이터를 가지고 제4 움직임 값을 추출·누적하여 제2 움직임 정도 값을 추출하는 단계; 상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드 내의 현재 라인과 그 직전라인, 두 라인 전의 라인 및 세 라인 전의 라인의 화소들을 가지고 면영역 추출과 보간하려는 화소의 경계 방향성을 찾아 필드 내 보간할 화소 값을 구하는 단계; 상기 제1 움직임 값과 면영역 및 상기 제1, 제2 움직임 값에 의해 구해진 히스토리 값을 가지고 현재의 필드가 빠른 움직임을 갖는 영상임을 판단하는 단계; 상기 제1, 제3 움직임 값과 상기 히스토리 값을 가지고 움직임 경계유지 영상을, 상기 제1 움직임 값과 상기 히스토리 값을 가지고 두 인접한 필드간의 잡음 영상을 각각 추출하는 단계; 상기 제1 움직임 값과 상기 제2 움직임 정도 값을 차례대로 누적·카운트하여 현재의 필드가 정지영상 필드인지를 판단하는 단계; 상기 제1 움직임 값과 제1, 제2 움직임 정도 값을 몇 필드 동안 차례대로 누적한 데이터를 이용하여 현재의 필드가 필름영상인지를 판단하는 단계; 상기 필름영상일 경우 상기 제1 움직임 정도 값을 가지고 베드에디트 영상과 자막영역에서 정지 자막과 움직임 자막을 각각 추출하는 단계; 상기 판단결과 필름영상이 아닐 경우, 상기 필름영상에서 베드에디트 영상인 경우, 상기 자막영역에서 정지 자막 또는 움직임 자막인 경우 및 상기 빠른 움직임 영상일 경우에 상기 구한 필드 내 보간할 화소 값으로 보간하는 단계; 상기 필름영상이 아닐 경우와 상기 필름영상에서 베드에디트 영상인 경우, 상기 자막영역에서 정지 자막이나 움직임 자막인 경우, 상기 현재 필드가 정지 영상인 경우, 상기 제2 움직임 값에 따라 화소의 움직임이 없는 것으로 판단된 경우, 상기 빠른 움직임을 갖는 영상에 속하는 화소가 아닌 경우, 상기 움직임 경계 유지 영상에 속하는 화소로 판단된 경우 및 상기 필드간 잡음 영상에 속하는 화소로 판단된 경우에 상기 필드간 보간을 하여 보간 화소값을 구하는 단계; 상기 현재 필드가 정지 영상으로 판단된 경우와, 상기 각 화소의 제2 움직임 값이 작은 경우, 상기 구한 필드 내 화소 값과 필드간 화소 값을 비교하여 미리 정한 기준값 이하인 경우에 움직임이 적은 영상임을 판단하여 필드내 보간할 화소 값으로 보간하는 단계를 포함한다.

바람직하기로, 상기 면영역 추출은, 상기 두 필드 전의 필드 내 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인의 각각 라인에서 수평방향의 화소의 제1 차값을 구하는 단계; 상기 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인에서 수직방향의 화소의 제2 차값을 구하는 단계; 상기 현재 라인과 한 라인 전의 라인의 수직화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제3 차값을 구하는 단계; 상기 현재 라인의 두 라인 전의 라인과 상기 세 라인 전의 라인의 수직화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제4 차값을 구하는 단계; 상기 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인의 화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제5 차값을 구하는 단계; 및 상기 제1, 제2 차값이 미리 정해진 기준값 이하이거나 상기 제3 내지 제5 차값이 미리 정해진 기준값 이하일 경우 면영역으로 추출하는 단계를 포함한다.

바람직하기로, 상기 히스토리 값 추출은, 상기 제1 움직임 값과 상기 제2 움직임 값의 최소 값이 기준 값 이상일 경우 움직임이 있다고 판단하여 미리 정한 값을 빼주는 단계; 상기 제1 움직임 값과 상기 제2 움직임 값의 최소 값이 기준값 이하일 경우 움직임이 없다고 판다하여 미리 정한 값을 더해주는 단계; 및 상기 감산 값이 0(zero) 이하이면 0을, 상기 감산 값이 계산하려고 정한 필드의 수를 초과하면 필드의 수를 부여하고, 그 외는 상기 감산한 값을 추출하는 단계를 포함한다.

바람직하기로, 상기 빠른 움직임 영상 추출은, 상기 제1 움직임 값이 미리 정한 기준 값 이상일 경우 빠른 움직임 영상으로, 상기 히스토리 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 면영역으로 추출될 경우 상기 보간할 화소를 빠른 움직임 영상으로 추출하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 제 4 움직임 값 추출은, 상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드의 보간하려는 화소의 수직으로 윗화소와 상기 현재 필드의 한 필드 전의 필드에서 두 필드 전의 필드의 보간하려는 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값 을 구하며, 상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드의 보간하려는 화소의 수직으로 아랫화소와 상기 한 필드 전의 필드에서 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값을 구하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 움직임 경계 유지 영상 추출은, 상기 제2 움직임 값의 최소 값과 제1 움직임 값 및 제4 움직임 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 히스토리 값이 기준값 이상일 경우 상기 보간할 화소를 움직임 경계 유지 영상으로 추출하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 필드간 잡음영상 추출은, 상기 제2 움직임 값의 최소 값과 상기 히스토리 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 제1 움직임 값이 미리 정한 기준값 이상일 경우 상기 보간할 화소를 필드간 잡음 영상으로 추출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 장치에 의하면, 주어진 현재 필드의 두 필드 전의 필드 내의 현재 라인과 한 라인, 두 라인 및 세 라인 지연된 화소들을 가지고 면영역과 보간할 데이터를 필드내에서 검출하는 필드내 픽셀처리수단; 상기 주어진 현재 필드의 한 필드 전의 데이터와 세 필드 전의 데이터, 상기 현재 필드의 두 필드 전의 데이터와 네 필드 전의 데이터, 상기 현재 필드 또는 그 현재 필드의 네 필드 전의 데이터와 한 필드 전의 데이터 및 두 필드 전의 데이터를 가지고 각각 제1 내지 제3 움직임 값과 제1, 제2 움직임 정도값을 검출하는 움직임값 발생수단; 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1, 제2 움직임 값을 가지고 여러 필드의 정보를 이용할 수 있는 히스토리 값을 검출하는 히스토리 제어수단; 상기 움직임 검출수단에서 검출된 제1 움직임 값과 상기 필드내 픽셀처리수단에서 얻어진 면영역 및 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 빠른 움직임의 영상을 검출하는 빠른영상처리수단; 상기 움직임값 발생수단에서 검출된 제1, 제2 움직임 정도값과 제1 움직임값 및 외부의 자막영역 수직/수평 위치신호에 기인하여 필름영상과 자막영역을 검출하며 그 검출된 필름영상 및 자막영역에 따라 보간할 필드 데이터를 결정하는 필름영상처리수단; 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1 움직임 값과 제2 움직임 정도값을 누적 카운트하여 정지영상을 검출하는 정지영상처리수단; 상기 움직임값 발생수단의 제1 움직임 값과 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 인접한 필드간의 잡음영상을 검출하는 필드간 잡음영상 처리수단; 상기 움직임값 발생수단의 제1, 제3 움직임 값과 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 움직임 경계유지 영상을 검출하는 움직임 경계유지 영상처리수단; 및 상기 검출된 제2 움직임 값과 상기 빠른 움직임 영상, 정지영상, 필드간 잡음영상, 움직임 경계유지 영상 및 상기 필름영상처리수단에서 얻어진 필름영상과 자막영상의 결정에 따라 상기 검출된 필드내 보간할 데이터와 상기 주어진 현재 필드의 한 필드 전 또는 세 필드 전의 필드간 데이터를 선택적으로 보간하여 출력하는 합성수단을 포함한다.

이와 같이하면, 격행주사 방식의 영상을 순차주사 방식의 영상으로 변환할 때 주어진 영상 신호에서 여러 가지 각도의 경계부분을 자동으로 찾아 그 경계부분에 따라 라인과 라인을 보간하고, 또한 필름영상과 정지영상, 자막영상 및 빠른 움직임을 가지고 있는 영상 등을 자동으로 감지하여 보간하게 된다.

그 결과, 격행주사 방식의 영상을 순차주사 방식의 영상으로 변환할 때 사선 형태의 직선경계가 계단형태로 보이는 현상의 문제가 해결되어 경계부분이 부드러운 직선형태로 연결되고, 또 빠른 움직임을 가진 부분영상 및 움직임이 적은 영상에 대하여 수평빗살무늬 잔상이 남는 문제가 해결될 뿐만 아니라 필름모드 영상에 대하여 원 영상에 가깝게 복원함으로써 원 영상의 화질이 유지된다.

또한, 움직임이 많은 영상에서 여러 필드 동안 정지하고 있는 부분영상과 정지영상에서 생기는 노이즈를 제거하여 사진에 가까운 영상으로 재생해 줄뿐만 아니라 편집상에서 잘못 추출된 필름영상과 움직임 자막에서 생기는 계단형태, 그리고 정지자막이 나타날 때와 사라질 때 생기는 수평빗살무늬를 없애 줌으로써 화질이 향상되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 장치의 전체를 보인 블록도이다.

본 실시 예에 따른 영상 신호의 디인터레이스 장치는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 입력단자(210)에서 입력되는 현재 필드 영상 데이터(T+2)를 제1 내지 제4 필드지연부(102, 104, 106, 108)를 통해 필드 단위로 저장하여 순차 출력하는 순차필드지연부(100)와, 현재 필드 영상 데이터(T+2)와 그 현재 필드 영상 데이터에 대해 한 필드 지연된 영상 데이터(T+1), 두 필드 지연된 영상 데이터(T), 세 필드 지연된 영상 데이터(T-1) 및 네 필드 지연된 영상 데이터(T-2)를 외부의 자막표시 모드신호(EN5)와 필름모드 신호(EN1) 및 필드간 보간할 선택신호(PFS)에 의해 각각 픽셀단위로 처리하여 픽셀 지연된 라인 영상 데이터(C1, A, B, J1)와 보간할 필드간 데이터(INTERO)를 출력하는 필드처리부(110)와, 필드처리부(110)에서 입력되는 현재 필드 영상 데이터(T+2)에 대한 두 필드 전의 필드(T) 내의 현재 라인 영상 데이터(C1)를 제1 내지 제3 라인지연부(122, 124, 126)를 통해 라인단위로 저장하여 출력하고 상기 라인 영상 데이터(J1)를 제4 라인지연부(128)를 통해 라인단위로 저장하여 출력하는 순차라인처리부(120)와, 필드처리부(110)에서 입력되는 현재 라인 영상 데이터(C1)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)를 통하여 지연된 라인 영상 데이터(C2 내지 C4)를 가지고 여러 각도의 경계부분을 찾아 그 경계부분의 방향성에 따라 보간할 필드내 데이터(INTRAO)를 출력하고 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위하여 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 출력하는 필드내 픽셀처리부(130)와, 제1, 제2, 제4 라인지연부(122)(124)(128)에서 각각 라인 지연되어 입력되는 영상 데이터(C2)(C3)(J2)와 필드 처리부(110)에서 입력되는 라인 영상 데이터(A)(B)(J1)를 이용하여 움직임값(N-MAX), 최소 움직임값(M-MIN), 최대 움직임값(M-MAX), 움직임 경계 유지 조건신호(B-CON), 움직임 정도값(FV)(BEV)을 각각 발생하는 움직임값 발생부(140)와, 상기 발생된 최소 움직임 값(M-MIN)과 움직임 값(N-MAX)을 이용하여 여러 필드의 정보를 이용할 수 있는 히스토리 값(HTV)을 출력하는 히스토리 제어부(150)와, 움직임값 발생부(140)에서 출력된 움직임 값(N-MAX)과 필드내 픽셀처리부(130)에서 출력된 면영역임을 알려주는 데이터(VFC) 및 히스토리 제어부(150)에서 출력된 히스토리 값(HTV)을 가지고 빠른 움직임의 영상을 검출하는 빠른영상처리부(160)와, 움직임값 발생부(140)에서 발생된 움직임 값(N-MAX)과 움직임 경계유지 조건신호(B-CON) 및 히스토리 제어부(150)의 히스토리 값(HTV)을 가지고 움직임 경계 유지신호(EN3)를 검출하는 움직임 경계 유지영상 처리부(170)와, 움직임값 발생부(140)의 움직임 값(N-MAX)과 히스토리 제어부(150)의 히스토리 값(HTV)을 가지고 인접한 필드간 잡음신호(EN4)를 검출하는 필드간 잡음영상 처리부(175)와, 움직임값 발생부(140)에서 출력된 움직임 값(N-MAX)과 움직임 정도값(FV)(BEV)및 외부에서 입력되는 자막영역 수직/수평 위치신호(CVP/CHP)를 가지고 필름영상과 자막영역을 검출하며 그 검출된 필름영상 및 자막영역에 따라 상기 자막표시 모드신호(EN5)와 필름모드 신호(EN1) 및 필드간 보간할 선택신호(PFS)를 출력하는 필름영상처리부(180)와, 움직임값 발생부(140)에서 출력된 움직임 값(N-MAX)과 움직임 정도 값(FV)을 누적 카운트하여 정지영상 신호(EN6)을 검출하는 정지영상처리부(190)와, 움직임값 발생부(140)의 최대 움직임 값(M-MAX)과 빠른영상 처리부(160)의 빠른영상 움직임신호(EN2), 움직임 경계유지 영상처리부(170)의 움직임 경계 유지신호(EN3), 필드간 잡음영상 처리부(175)의 필드간의 잡음신호(EN4), 필름영상처리부(180)의 자막표시 모드신호(EN5)와 필름모드 신 호(EN1) 및 정지영상 처리부(190)의 정지영상 신호(EN6)에 따라 필드내 픽셀처리부(130)에서 검출된 필드내 데이터(INTRAO)와 필드처리부(110)에서 처리된 현재 필드의 한 필드 전 또는 세 필드 전의 필드간 데이터(INTERO)를 선택적으로 보간하여 출력단자(220)로 출력하는 합성부(200)로 구성된다.

상기에서 필드처리부(110)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 내지 제3 필드지연부(102 내지 106)로부터 현재 필드 영상 데이터(T+2)에 대하여 각각 한 필드와 두 필드 및 세 필드 지연된 영상 데이터(T+1),(T),(T-1)를 입력받아 픽셀단위로 지연시켜 각각 라인 영상 데이터(A),(C1),(B)로 출력하는 제1 내지 제3 픽셀지연부(111 내지 113)와, 필름영상 처리부(180)의 자막표시 모드신호(EN5)와 필름모드 신호(EN1)에 따라 입력단자(210)로부터 입력된 현재 필드 영상 데이터(T+2)와 제4 필드지연부(108)로부터 네 필드 지연되어 입력되는 필드 영상 데이터(T-2)를 선택하고 그 선택된 필드 영상 데이터를 픽셀단위로 지연시켜 라인 영상 데이터(J1)로 출력하는 필드선택부(114)와, 필름영상 처리부(180)의 필드간 보간할 선택신호(PFS)에 따라 제1 픽셀지연부(111)에서 픽셀 지연된 라인 영상 데이터(A)와 제3 픽셀지연부(113)에서 픽셀 지연된 라인 영상 데이터(B)를 선택하여 필드간 데이터(INTERO)로 출력하는 필드간 픽셀처리부(115)로 구성된다.

상기에서 필드내 픽셀 처리부(130)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 픽셀지연부(112)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)로부터 각각 입력되는 라인 영상 데이터(C1 내지 C4)들을 이용하여 보간 하려고 하는 픽셀 주변의 경계 방향성을 찾아 그 방향성에 따라 보간할 데이터를 필드 내에서 검출하여 보간할 필드내 데이터(INTRAO)를 출력하는 필드내 경계처리부(131)와, 제2 픽셀지연부(112)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)로부터 각각 입력되는 라인 영상 데이터(C1 내지 C4)들을 중에서 공간적으로 상, 하 화소를 가지고 상기 여러 각도의 방향성 중에서 소정의 기울기를 갖는 화소의 차값과 미리 정한 기준값과의 비교로 면영역을 검출하여 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 출력하는 면영역 검출부(132)로 구성된다.

필드내 경계처리부(131)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 라인지연부(122)(124)로부터 현재 라인 영상 데이터(C1)에 대해 한 라인 지연된 라인 영상 데이터(C2)와 두 라인 지연된 라인 영상 데이터(C3)를 가지고 여러 가지 각도의 경계 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들을 출력하는 경계픽셀차 발생부(133)와, 상기 입력되는 라인 영상 데이터(C2)(C3)들을 가지고 여러 가지 각도의 경계 방향성에 대한 화소의 평균값(P1, rp1 내지 rp7, lp1 내지 lp7)들을 구하여 출력하는 경계픽셀값 발생부(134)와, 제2 픽셀지연부(112)로부터 입력되는 현재 라인 영상 데이터(C1)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)로부터 입력되는 현재 라인 영상 데이터(C1)에 대해 한 라인, 두 라인, 세 라인 지연된 라인 영상 데이터(C2)(C3)(C4)들을 가지고 여러 각도의 방향성에 대한 화소들의 변화 값을 구하여 기준값과의 비교로 경계의 존재 유무를 검출하며 그 검출된 경계의 존재 유무에 따라 경계존재신호(EDGE-EN)를 출력하는 경계선택부(135)와, 경계선택부(135)로부터 입력되는 경계존재신호(EDGE-EN)에 따라 경계픽셀차 발생부(133)에서 입력되는 여러 가지 각도의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들을 가지고 최종적으로 보간할 경계의 방향성을 구하여 경계방향 선택신호(EDGE-SEL)를 출력하는 방향성선택부(136)와, 상기 경계방향 선택신호(EDGE-SEL)에 따라 경계픽셀값 발생부(134)에서 구해진 평균값(P1, rp1 내지 rp7, lp1 내지 lp7)들 중에서 하나를 선택하여 보간할 필드내 데이터(INTRAO)로 출력하는 화소선택부(137)로 구성된다.

또한, 상기에서 방향성선택부(136)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 경계픽셀차 발생부(133)에서 입력되는 보간할 가능성이 있는 여러 가지 각도의 경계방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들 중에서 우 경계의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7)을 입력받아 경계선택부(135)의 경계존재신호(EDGE-EN)가 1인 각도의 차이 값중 최소 값을 선택하여 출력하는 우최소값 선택부(136a)와, 경계픽셀차 발생부(133)에서 입력되는 보간할 가능성이 있는 여러 가지 각도의 경계방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들 중에서 좌 경계의 방향성에 대한 차값(d1, ld1 내지 ld7)을 입력받아 경계선택부(135)의 경계존재신호(EDGE-EN)가 1인 각도의 차이 값중 최소 값을 선택하여 출력하는 좌최소값 선택부(136b)와, 우최소값 선택부(136a)와 좌최소값 선택부(136b)로부터 입력되는 우방향 최소값과 좌방향 최소값 중에서 하나를 선택하여 이에 해당하는 경계의 방향성을 최종적인 경계의 방향성으로 결정하여 경계방향 선택신호(EDGE-SEL)를 출력하는 좌우방향 최소값 선택부(136c)로 구성된다.

상기에서 움직임값 발생부(140)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 도 2의 제1, 제3 픽셀지연부(111)(113)에서 픽셀단위로 지연되어 입력되는 라인 영상 데이터(A)(B)에서 동일한 위치에 있는 화소들 간의 차의 절대값을 구하여 움직임 값(N-MAX)을 검출하는 제1 움직임 계산부(141)와, 도 1의 제1, 제2, 제4 라인지연부(122)(124)(128)로부터 입력되는 라인 영상 데이터(C2)(C3)(J2)와 필드처리부(110)의 필드 선택부(114)로부터 입력되는 라인 영상 데이터(J1)에서 동일한 위치에 있는 화소들 간의 차의 절대값을 구하여 최소 움직임 값(M-MIN)과 최대 움직임 값(M-MAX)을 검출하는 제2 움직임 계산부(142)와, 상기 입력되는 라인 영상 데이터(A)(C2)(C3)(J1)(J2) 및 상기 제2 움직임 계산부(142)의 최대 움직임 값(M-MAX)들을 가지고 보간 하려는 화소의 수직으로 윗화소와 아랫화소에 대해 동일한 위치에 있는 화소들 간의 차의 절대 값을 구하여 움직임 경계 유지조건 신호(B-CON)를 검출하는 움직임 경계유지 계산부(143)와, 도 2의 필드 선택부(114)로부터 선택되어 입력되는 현재 필드 또는 네 필드 전의 라인 영상 데이터(J1)와 제4 라인지연부(128)에서 입력되는 라인 영상 데이터(J2) 및 한 필드 전의 라인 영상 데이터(A)를 누적하여 베드에디트 영상 탐지에 사용되는 움직임 정도값(BEV)을 검출하는 베드에디트 계산부(144)와, 상기 입력되는 현재 필드의 한 필드 전의 라인 영상 데이터(A)와 두 필드 전의 라인 영상 데이터(C2)(C3)를 누적하여 2:2필름영상 탐지에 사용되는 움직임 정도값(FV)을 검출하는 필름계산부(145)로 구성된다.

또한, 상기에서 필름영상처리부(180)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 움직임값 발생부(140)에서 검출된 각 화소의 움직임 값(N-MAX)을 몇 필드동안 차례대로 누적하고 그 누적된 움직임 값과 기준값과의 비교로 현재 입력되는 영상이 3:2 필름영상인지를 검출하여 제1 필름영상 인지신호(F-EN1)와 제1 필드보간 선택신호(FPFS1)를 출력하는 제1 필름검출부(181)와, 움직임값 발생부(140)에서 검출된 움직임 정도값(FV)을 누적하여 기준값과의 비교로 2:2 필름적응 기준값을 구하는 필름기준값 계산부(183)와, 움직임값 발생부(140)에서 검출된 움직임 정도값(FV)을 몇 필드 동안 차례로 누적하고 그 누적된 움직임 정도값과 필름기준값 계산부(183)의 2:2 필름적응 기준값과의 비교로 현재 입력되는 영상이 2:2 필름영상인지를 검출하여 제2 필름영상 인지신호(F-EN2)와 제2 필드보간 선택신호(FPFS2)를 출력하는 제2 필름검출부(182)와, 제1, 제2 필름검출부(181)(182)로부터 검출된 제1, 제2 필름영상 인지신호(F-EN1)(F-EN2)에 따라 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(BEV)을 가지고 3:2 또는 2:2 필름영상에서 베드에디트 영상을 검출하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)를 출력하는 베드에디트 검출부(184)와, 상기 검출된 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)에 따라 제1 필름검출부(181)에서 검출되어 입력된 제1 필름영상 인지신호(F-EN1), 제1 필드보간 선택신호(FPFS1)와 제2 필름검출부(182)에서 검출되어 입력된 제2 필름영상 인지신호(F-EN2), 제2 필드보간 선택신호(FPFS1)(FPFS2) 중에서 보간해야 할 하나의 필름영상 모드를 선택하여 필름모드 신호(EN1)와 필드간 보간할 선택신호(PFS)로서 출력하는 필름선택부(185)와, 상기 선택된 필름모드 신호(EN1)에 따라 기 설정되어 입력되는 자막 수직/수평 위치신호(CVP/CHP)와 움직임값 발생부(140)의 움직임 정도값(BEV)을 가지고 자막영역을 정하여 그 자막영역에서 정지자막 영상과 움직임 자막영상을 각각 검출하여 자막표시 모드신호(EN5)로서 출력하는 자막영역 검출부(186)로 구성된다.

또한, 상기에서 베드에디트 검출부(184)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 움직임값 발생부(140)에서 검출된 움직임 정도값(BEV)을 임의 필드 동안 누적하고, 그 누적된 임의 필드 내의 움직임 정도 값에서 최대 값과 최소 값을 제외한 나머지 값을 계산하여 3:2 및 2:2 베드에디트 검출 적응 기준값을 각각 발생하는 제1, 제2 필름 베드에티트 기준값 계산부(184b)(184d)와, 제1 필름검출부(181)에서 검출되어 입력되는 3:2 필름 영상임을 나타내는 제1 필름영상 인지신호(F-EN1)에 따라 제1 필름베드에디트 기준값 계산부(184b)의 3:2 베드에디트 검출 적응 기준값과 움직임값 발생부(140)에서 검출된 베드에디트의 움직임 정도값(BEV)을 비교하여 다음 진행 할 필드가 3:2필름 영상에서 베드에디트 영상임을 나타내는 베드에디트 인지신호(BE-EN1)을 출력하는 제1 필름 베드에디트 검출부(184a)와, 제2 필름검출부(182)에서 검출되어 입력되는 2:2 필름 영상임을 나타내는 제2 필름영상 인지신호(F-EN2)에 따라 제2 필름베드에디트 기준값 계산부(184d)에서 구해진 2:2 베드에디트 검출 적응 기준값과 움직임값 발생부(140)에서 검출된 베드에디트의 움직임 정도값(BEV)을 비교하여 다음 진행 할 필드가 2:2필름 영상에서 베드에디트 영상임을 나타내는 베드에디트 인지신호(BE-EN2)를 출력하는 제2 필름 베드에디트 검출부(184c)와, 제1, 제2 필름 베드에디트 검출부(184a)(184c)에서 검출된 3:2 및 2:2 베드에디트 인지신호(BE-EN1)(BE-EN2)를 논리합산하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)로 출력하는 제1 논리합산부(184e)로 구성된다.

상기에서 자막영역 검출부(186)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 도 7의 필름선택부(185)에서 선택된 필름모드 신호(EN1)와 상기 자막 수직/수평위치 신호(CVP/CHP)에 따라 움직임값 발생부(140)의 베드에디트 계산부(144)에서 구해진 베드에디트의 움직임 정도값(BEV)을 임의 필드 동안 누적하여 계산한 값과 자막영역에서 구해진 움직임 값과의 비교로 다음 진행 할 필드가 정지자막 또는 움직임 자막인지를 검출하여 각각 정지자막 인지신호(CS-EN)와 움직임자막 인지신호(CM-EN)를 출력하는 정지자막 검출부(186a) 및 움직임자막 검출부(186b)와, 상기 검출된 정지자막 인지신호(CS-EN)와 움직임자막 인지신호(CM-EN)를 논리합산하여 자막표시 모드신호(EN5)로 출력하는 제2 논리합산부(186c)로 구성된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 13을 참조하여 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 1에 나타내는 바와 같이, 입력단자(210)를 통해 영상 데이터(data_in)가 입력되면 순차필드지연부(100)의 제1 내지 제4 필드지연부(102 내지 108)는 입력되는 현재 필드 영상 데이터(T+2)에 대해 필드단위로 저장하여 필드처리부(110)에 제공하며, 필드처리부(110)는 이후에 상세히 설명될 필름영상 처리부(180)로부터 입력되는 자막표시 모드신호(EN5)와 필름모드 신호(EN1), 필드간 보간할 선택신호(PFS)에 의해 입력단자(210)에서 입력되는 현재 필드 영상 데이터(T+2)와 제1 내지 제4 필드지연부(102 내지 108)로부터 현재 필드 영상 데이터(T+2)에 대하여 한 필드 지연된 필드 영상 데이터(T+1), 두 필드 지연된 필드 영상 데이터(T), 세 필드 지연된 필드 영상 데이터(T-1) 및 네 필드 지연된 필드 영상 데이터(T-2)를 각각 픽셀단위로 처리하여 라인 영상 데이터(C1)(A)(B)(J1)와 보간할 필드간 데이터(INTERO)를 출력한다.

전술한 필드처리부(110)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 내지 제3 픽셀지연부(111 내지 113)와 필드선택부(114) 및 필드간 픽셀처리부(115)를 갖는다.

제1 내지 제3 픽셀지연부(111 내지 113)는 필드 영상 데이터(T+1)(T)(T-1)를 픽셀단위로 저장하여 각각 라인 영상 데이터(A)(C1)(B)를 출력하고, 필드선택부(114)는 필름영상 처리부(180)로부터 입력되는 필름모드 신호(EN1)가 1이고, 자막영역에서 정지자막이나 움직임 자막임을 표시하는 자막표시 모드신호(EN5)가 0일 때만 입력단자(210)로부터 입력되는 현재 필드 영상 데이터(T+2)를 선택하여 픽셀단위로 지연시킨 후 라인 영상 데이터(J1)로 출력하며, 그 외의 경우에는 제4 필드지연부(108)로부터 입력되는 필드 영상 데이터(T-2)를 픽셀단위로 지연시켜 라인 영상 데이터(J1)로 출력한다. 그리고 필드간 픽셀처리부(115)는 필름영상 처리부(180)의 필드간 보간할 선택신호(PFS)가 1일 경우 제3 픽셀지연부(113)로부터 픽셀 단위로 지연되어 입력되는 라인 영상 데이터(B)를 필드간 데이터(INTERO)로 출력하고, 필드간 보간할 선택신호(PFS)가 0일 경우에는 제1 픽셀지연부(111)에서 픽셀단위로 지연되어 입력되는 라인 영상 데이터(A)를 필드간 데이터(INTERO)로 하여 이후에 설명될 합성부(200)에 제공한다.

순차라인처리부(120)는 필드처리부(110)의 제2 픽셀지연부(112)에서 픽셀 지연되어 입력되는 현재의 라인 영상 데이터(C1)를 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)를 통해 차례로 지연시켜 필드내 픽셀처리부(130) 및 움직임값 발생부(140)에 제공하고, 또한 필드 선택부(114)에서 선택되어 픽셀 지연된 라인 영상 테이더(J1)를 제4 라인지연부(128)를 통해 지연시켜 움직임값 발생부(140)에 제공 한다.

필드내 픽셀처리부(130)는 필드처리부(110)에서 입력되는 현재의 라인 영상 데이터(C1)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)에서 입력되는 라인 영상 데이터(C2, C3, C4)를 가지고 여러 각도의 경계부분을 찾아 그 경계부분의 방향성에 따라 보간할 필드내 데이터(INTRAO)를 합성부(200)에 출력하고 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위해 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 검출하여 이후에 설명될 빠른영상 처리부(160)에 제공한다.

전술한 필드내 픽셀처리부(130)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 필드내 경계처리부(131)와 면영역 검출부(132)로 구성된다.

필드내 경계처리부(131)는 도2의 제2 픽셀지연부(112)에서 픽셀단위로 지연되어 입력되는 라인 영상 데이터(C1)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)에서 입력되는 라인 영상 데이터(C2, C3, C4)들을 이용하여 보간 하려고 하는 픽셀 주변의 경계 방향성을 찾아 그 방향성에 따라 보간할 데이터를 필드 내에서 검출하여 보간할 필드내 데이터(INTRAO)를 합성부(200)에 제공한다. 그리고 면영역 검출부(132)는 상기 라인 영상 데이터(C1 내지 C4)들 중에서 공간적으로 상, 하 화소를 가지고 상기 여러 각도의 방향성 중에서 소정의 기울기를 갖는 화소의 차이 값과 미리 정한 기준값과의 비교로 면영역을 검출하여 면영역이면 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위하여 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 1로 출력하고, 면영역이 아니면 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위하여 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 0으로 출력하여 빠른영상 처리부(160)에 제공한다.

상기에서 면영역 검출부(132)에서 면영역을 설명하기 위한 개념도가 도 10a 내지 도 10f에 나타내듯이 입력 라인 영상 데이터(C1 내지 C4)중 화살표에 걸친 부분의 화소들의 값 차이가 미리 정한 값 보다 작을 경우 면영역으로 판단한다.

즉 다시 말해 상기 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위해 면영역을 검출하는 방법은, 먼저 입력되는 라인 영상 데이터(C1 내지 C4)를 교대로 라인 메모리에 저장한 상태에서, 현재 입력되는 라인(C1)에 대해 한 라인 전의 라인 영상 데이터(C2)와 두 라인 전의 라인 영상 데이터(C3)의 각각의 라인에서 도 10a와 같이 수평 방향의 화소 차이 값(diff1)을 구하고, 상기 라인 영상 데이터(C2)와 라인 영상 데이터(C3)의 각각 라인에서 도 10b와 같이, 수직 방향의 화소 차이 값(diff2)을 구한다.

또한, 현재 입력되는 라인 영상 데이터(C1)와 한 라인 전의 라인 영상 데이터(C2)의 수직 화소와, 도 10c 및 도 10e와 같이 좌우 45도 화소와, 도 10d 및 도 10f와 같이 좌우 26도 화소의 차이 값(diff3)을 구한다.

그리고 상기 현재 라인(C1)에 대해 두 라인 전의 라인 영상 데이터(C3)와 세 라인 전의 라인 영상 데이터(C4)의 수직 화소와 좌우 45도 화소, 좌우 26도 화소의 차이 값(diff4)을 구한다.

마지막으로 현재 라인(C1)에 대해 한 라인 전의 라인 영상 데이터(C2)와 두 라인 전의 라인 영상 데이터(C3)의 수직 화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 차이 값(diff5)을 구한다.

상기와 같이 구한 차이 값(diff1 내지 diff5)과 미리 정한 기준값과의 비교 로 면영역임을 판단하게 되는데, 이때 차이 값(diff1)이 미리 정해진 기준값 이하이고, 차이 값(diff2)이 미리 정해진 기준값 이하일 경우거나, 각각의 같은 각도의 차이 값(diff3 내지 diff5)이 미리 정해진 기준값 이하일 경우 면 영역으로 판단하여, 면영역임을 알려주는 데이터(VFC)를 1로 출력한다.

여기서 면영역을 검출할 때, 상기 화소 차이 값을 현재 라인에 대해 한 라인 전의 라인 영상 데이터(C2)와 두 라인 전의 라인 영상 데이터(C3) 만으로도 구할 수 있다.

계속해서, 한편 상기 필드내 경계처리부(131)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 이후에 설명될 경계 픽셀차 발생부(133)와, 경계 픽셀값 발생부(134), 경계선택부(135), 방향성 선택부(136), 화소선택부(137)로 구성된다.

상기 경계 픽셀차 발생부(133)는 제1 라인지연부(122) 및 제2 라인지연부(124)에서 각각 입력되는 현재 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드의 라인 영상 데이터(C2)와 한 라인 지연된 영상 데이터(C3)를 가지고 90도, 좌우 9도, 좌우 11도, 좌우 14도, 좌우 18도, 좌우 26도, 좌우 45도, 좌우 64도 등 여러 가지 각도의 경계의 방향성을 선정하고 각각의 경계의 방향성 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)을 구한다. 여기서 각각의 경계의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)은 다음의 수식으로 구할 수 있다.

화소의 차값(d) = {ABS(D-G) + 2 ×ABS(E-H) + ABS(F-I)}/2

여기서, D, E, F는 보간하고자 하는 라인의 위 라인의 화소 데이터이고, G, H, I는 보간하고자 하는 아래 라인의 화소 데이터이다.

상기 경계 픽셀값 발생부(134) 역시 제1 라인지연부(122) 및 제2 라인지연부(124)에서 각각 입력되는 현재 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드의 라인 영상 데이터(C2)와 한 라인 지연된 영상 데이터(C3)를 가지고 90도, 좌우 9도, 좌우 11도, 좌우 14도, 좌우 18도, 좌우 26도, 좌우 45도, 좌우 64도 등 여러 가지 각도의 경계의 방향성을 선정하고 각각의 경계의 방향성 대한 화소의 평균값(p1, rp1 내지 rp7, lp1 내지 lp7)을 구하여 화소선택부(137)에 제공한다. 여기서 각각의 경계의 방향성에 대한 화소의 평균값(p1, rp1 내지 rp7, lp1 내지 lp7)은 다음의 수식으로 구할 수 있다.

화소의 평균값(p) = (E+H)/2

여기서, E는 보간하고자 하는 라인의 위 라인의 화소 데이터이고, H는 보간하고자 하는 아래 라인의 화소 데이터이다.

그리고 상기 경계선택부(135)는 제2 픽셀지연부(112)로부터 입력되는 현재 라인 영상 데이터(C1)와 제1 내지 제3 라인지연부(122 내지 126)로부터 입력되는 현재 라인 영상 데이터(C1)에 대해 한 라인, 두 라인, 세 라인 지연된 라인 영상 데이터(C2)(C3)(C4)들을 가지고 여러 각도의 방향성에 대한 화소들의 변화 값의 절대값들을 상기 라인 영상 데이터(C1, C2, C3, C4)에 대해 각각 구하여 미리 정한 기준 값들과의 비교로 경계의 존재 유무를 검출하며 그 검출된 경계의 존재 유무에 따라 경계존재신호(EDGE-EN)를 출력하여 방향성 선택부(136)에 제공한다.

방향성 선택부(136)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 우 최소값 선택부(136a)와 좌 최소값 선택부(136b) 및 좌우방향 최소값 선택부(136c)로 구성된다.

상기 우 최소값 선택부(136a)는 0도 이상이면서 18도 이하인 각도의 방향성 중에서 가장 적합한 경계의 방향성을 선택하는데, 상기 경계 픽셀차 발생부(133)로부터 입력되는 보간할 가능성이 있는 여러 가지 각도의 경계의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들 중에서 우 경계의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7)을 입력받아 경계선택부(135)로부터 입력되는 경계존재신호(EDGE-EN)가 0으로 입력되는 방향성에 대한 각도의 차값은 무시하고, 경계존재신호(EDGE-EN)가 1로 입력되는 방향성에 대한 여러 가지의 각도의 차값들 중에서 가장 작은 차값을 선택하여 좌우방향 최소값 선택부(136c)에 제공한다.

상기 좌 최소값 선택부(136b)는 18도 이상이면서 90도 이하인 각도의 방향성 중에서 가장 적합한 경계의 방향성을 선택하는데, 상기 경계 픽셀차 발생부(133)로부터 입력되는 보간할 가능성이 있는 여러 가지 각도의 경계의 방향성에 대한 차값(d1, rd1 내지 rd7, ld1 내지 ld7)들 중에서 좌 경계의 방향성에 대한 차값(d1, ld1 내지 ld7)을 입력받아 경계선택부(135)로부터 입력되는 경계존재신호(EDGE-EN)가 0으로 입력되는 방향성에 대한 각도의 차값은 무시하고, 경계존재신호(EDGE-EN)가 1로 입력되는 방향성에 대한 여러 가지의 각도의 차값들 중에서 가장 작은 차값을 선택하여 좌우방향 최소값 선택부(136c)에 제공한다.

좌우방향 최소값 선택부(136c)는 우최소값 선택부(136a)에서 선택된 우 경계의 방향성에 대한 최소값과 좌최소값 선택부(136b)에서 선택된 좌 경계의 방향성에 대한 최소값 중에서 작은 값의 방향을 경계의 최종방향으로 판정하여 경계방향 선택신호(EDGE-SEL)를 출력한다. 즉 우 경계의 방향성에 대한 최소값이 좌 경계의 방 향성에 대한 최소값 보다 작은 경우에는 우 방향이 경계의 최종방향으로 판정되고, 그 반대인 경우에는 좌 방향이 경계의 최종방향으로 판정되어 화소선택부(137)에 제공된다.

화소선택부(137)는 방향성 선택부(136)의 좌우방향 최소값 선택부(136c)로부터 입력되는 경계방향 선택신호(EDGE-SEL)에 따라서 상기 경계 픽셀값 발생부(134)에서 입력되는 보간할 가능성이 있는 여러 가지 각도의 경계의 방향성에 대한 화소의 평균값(p1, rp1 내지 rp7, lp1 내지 lp7)들 중에서 하나를 보간할 필드내 데이터(INTRAO)로 선택하여 합성부(200)에 제공한다.

한편, 도 1의 움직임값 발생부(140)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 움직임 계산부(141)(142)와 움직임 경계유지 계산부(143), 베드에디트 계산부(144) 및 필름 계산부(145)로 구성된다.

상기 제1 움직임 계산부(141)는 제1, 제3 픽셀지연부(111)(113)로부터 입력된 현재 필드(T+2)에 대해 한 필드 지연된 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)와 현재 필드(T+2)에 대해 세 필드 지연된 필드(T-1)의 라인 영상 데이터(B)에서 동일한 위치에 있는 주변 화소들간의 차의 절대값을 구함으로써, 화소단위로 움직임이 존재하는지를 알 수 있으며, 움직임이 있을 경우 움직임 값(N-MAX)을 1로 출력하고, 그 반대일 경우 0으로 출력한다. 여기서, 주변 화소들의 차이 값은 보간하려는 화소와 같은 위치의 화소의 것만 이용할 수도 있다.

계속해서, 상기 제2 움직임 계산부(142)는 보간 하려는 각 화소에 대하여 현재 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드(T)의 라인 영상 데이터와 세 필드 지연 된 필드(T-2)의 라인 영상 데이터를 가지고 최소 움직임 값(M-MIN)과 최대 움직임 값(M-MAX)을 검출한다. 즉 제1, 제2 라인지연부(122)(124)로부터 입력된 현재 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드(T)의 라인 영상 데이터(C2)(C3)와 필드 선택부(114)로부터 선택되어 입력되는 네 필드 전의 필드(T-2)의 라인 영상 데이터(J1) 및 상기 라인 영상 데이터(J1)에 대해 한 라인 지연된 라인 영상 데이터(J2)에서 동일한 위치에 있는 주변 화소들간의 차의 절대값을 구함으로써, 화소단위로 작은 움직임과 큰 움직임이 존재하는지를 알 수 있으며, 움직임이 있을 경우 최소 움직임 값(M-MIN)과 최대 움직임 값(M-MAX)을 1로 출력하고, 그 반대일 경우 0으로 출력한다. 여기서, 주변 화소들의 차이 값은 보간하려는 화소의 수직으로 위/아래 두 화소의 것만 이용할 수 있며, 또한 상기 주변 화소들의 차값을 최대 값과 최소 값을 구하여 이용할 수 있다.

움직임 경계유지 계산부(143)는 제2 움직임 계산부(142)의 최대 움직임 값(M-MOX)과 상기 입력되는 라인 영상 데이터(A)(C2)(C3)(J1)(J2)에서 보간 하려는 화소의 수직으로 윗 화소에 대해 동일한 위치에 있는 화소들 간의 차의 절대값을 구하여 움직임 경계 유지 조건신호(B-CON)을 추출하게 된다.

또한, 상기 베드에디트 계산부(144)는 보간 하려는 각 화소에 대하여 인접하고 있는 현재 필드(T+2)의 라인 영상 데이터(J1)(J2)와 한 필드 지연된 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)를 가지고 누적하여 베드에디트 영상의 탐지에 사용되는 움직임 정도값(BEV)을 검출한다.

즉 상기 움직임 정도값(BEV)의 검출은 먼저, 현재 입력되는 필드(T+2)의 라 인 영상 데이터(J1)(J2)에서 두 필드 전의 보간 하려는 화소와 동일한 위치의 수직으로 위 화소와 상기 한 필드 전의 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)에서 상기 두 필드 전의 보간하려는 화소와 동일한 위치에 있는 화소들간의 차값(dbe1)을 구한다.

또한, 상기 현재 필드(T+2)의 라인 영상 데이터(J1)(J2)에서 상기 두 필드 전의 보간하려는 화소와 동일한 위치의 수직으로 아래 화소와 상기 한 필드 전의 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)에서 상기 두 필드 전의 보간하려는 화소와 동일한 위치에 있는 화소들 간의 차값(dbe2)을 구하고, 이와 같이 구해진 차값(dbe1)과 차값(dbe2)의 최대 값을 누적하여 필드내의 화소 개수로 나누어줌으로써, 베드에디트 영상의 탐지에 사용되는 움직임 정도값(BEV)이 구해진다. 여기서, 움직임 정도 값(BEV)은 최대 값 또는 최소 값을 누적하여 구할 수도 있다.

그리고, 상기 필름계산부(145)는 보간 하려는 각 화소에 대하여 인접하고 있는 현재 필드(T+2)의 한 필드(T+1) 전의 라인 영상 데이터(A)와 두 필드(T) 전의 라인 영상 데이터(C2)(C3)를 가지고 누적하여 2:2필름영상 탐지에 사용되는 움직임 정도값(FV)을 검출한다.

즉 상기 2:2필름영상 탐지에 사용되는 움직임 정도값(FV)의 검출에 있어서는 현재 입력되는 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드(T)의 라인 영상 데이터(C2)(C3)에서 보간하려는 화소의 수직으로 위 화소와 상기 한 필드 지연된 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)에서 상기 두 필드 지연된 필드(T)의 라인 영상 데이터(C2)(C3)의 보간하려는 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값을 구한 다.

또한, 상기 현재 입력되는 필드(T+2)에 대해 두 필드 지연된 필드(T)의 라인 영상 데이터(C2)(C3)에서 보간하려는 화소의 수직으로 아래 화소와 상기 한 필드 지연된 필드(T+1)의 라인 영상 데이터(A)에서 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값을 구한다. 이와 같이 구해진 절대값들을 누적함으로써, 2:2필름영상 탐지에 사용되는 움직임 정도값(FV)이 구해진다. 여기서, 움직임 정도 값(FV)은 보간하려는 화소들의 차의 절대값을 최대 값과 최소 값을 누적하여 구할 수도 있다.

한편, 도 1의 필름영상 처리부(180)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 필름 검출부(181)(182)와 필름기준값 계산부(183), 베드에디트 검출부(184), 필름선택부(185) 및 자막영역 검출부(186)로 구성되며, 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 운직임 정도값(BEV)(FV) 및 움직임 값(N-MAX)에 따라 입력되는 원 영상이 3:2 또는 2:2 필름영상인지를 검출하고 그 결과에 따라 보간할 필드내 데이터를 결정한다.

도 7에 나타내는 필름영상 처리부(180)의 제1 필름검출부(181)는 움직임값 발생부(140)로부터 입력되는 필드내의 움직임 값(N-MAX)을 가지고 5개의 탭을 가진 상관필터(correlation filter)를 이용하여 입력되는 원 영상이 3:2 필름영상인지를 검출하여, 3:2 필름영상임을 나타내는 필름영상 인지신호(F-EN1)와 필드간 선택신호(FPFS1)을 출력한다. 도 11a의 필름 격행 신호에서 보인 바와 같이, T1, B1은 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T2, B2, T2-1은 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T3, B3은 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T4, B4, T4-1은 같은 프레임에서 생성된 필드로서, 이렇게 반복하여 영상이 입력된다. 이럴 경우 도 11a에서 현재 필드가 T2-1 또는 T4-1일 때 이들은 각각 T2, B2 또는 T4, B4와 동일한 프레임에서 생성된 필드이므로 움직임이 없는 필드가 된다.

상기 제1 필름 검출부(181)에서 3:2 필름영상임을 검출하는 방법은, 먼저 움직임값 발생부(140)의 제1 움직임 계산부(141)에서 입력되는 필드 내의 움직임 값(N-MAX)이 미리 정한 기준값 이상일 경우 움직임 필드로 판단하며, 미리 정한 기준값 이하일 경우에는 움직임이 없는 필드로 판단한다. 그리고 상기 판단 결과 움직임이 있는 필드일 경우 양의 정수값을 부여하고, 움직임이 없는 필드일 경우 음의 정수값을 부여한다.

상기 부여된 정수값을 시간적인 순서로 정수열을 만들고 이 정수열을 필름영상임을 판정할 수 있는 5의 배수 탭을 가지는 상기 상관필터를 통과시켜 필터의 출력값이 미리 정해진 임계값보다 클 경우 원 영상이 3:2 필름영상인 것으로 판정하여 필름영상 인지신호(F-EN1)를 1로 출력하고, 임계값 보다 작을 경우 필름영상이 아닌 것으로 판정하여 필름영상 인지신호(F-EN1)를 0으로 출력한다. 그리고 3:2 필름영상일 경우 원 영상의 한 프레임이 세 필드 또는 두 필드로 교대로 구성되어 있는 것을 고려하여 그 프레임 동기를 검출하여 필름선택부(185)에 제공한다.

필름영상 처리부(180)의 필름기준값 계산부(183)는 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(FV)을 이용하는데, 상기 필름기준값 계산부(183)는 현재 필드에서의 각 화소의 움직임 정도값(FV)의 합을 구한 후, 상기 각 화소의 움직임 정도값(FV)의 합이 기 설정한 기준값 이상일 경우에는 현재 필드는 움직임이 있는 필드로 판정하고 2:2 필름적응 기준값을 1로 만들어 제2 필름검출부(182)에 제공한다. 그리고 상기 각 화소의 움직임 정도값(FV)의 합이 상기 기준값 이하일 경우에는 현재 필드는 움직임 없는 필드로 판정하고 2:2 필름적응 기준값을 0으로 하여 제2 필름검출부(182)에 제공한다.

그리고 상기 제2 필름검출부(182)는 움직임값 발생부(140)로부터 입력되는 움직임 정도값(FV)과 필름기준값 계산부(183)에서 입력되는 2:2 필름적응 기준값을 가지고 입력되는 원 영상이 2:2 필름영상인지를 검출하여, 2:2 필름영상임을 나타내는 필름영상 인지신호(F-EN2)와 필드간 선택신호(FPFS2)을 출력한다.

도 11b의 필름 격행 신호에서 보인 바와 같이, T1, B1은 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T2, B2는 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T3, B3은 같은 프레임에서 생성된 필드이고, T4, B4는 같은 프레임에서 생성된 필드로서, 이렇게 동일 프레임이 2장 씩 반복하여 입력된다. 그러므로 2장의 첫째 필드에서는 다음 필드의 영상을 보간해야 하고, 이때 2:2 필름영상임을 나타내는 필름영상 인지신호(F-EN2)는 0이 된다.

상기 제2 필름 검출부(182)에서 2:2 필름영상임을 검출하는 방법은, 먼저 움직임값 발생부(140)의 필름계산부(145)에서 입력되는 필드 내의 움직임 정도값(FV)을 여섯 필드 저장하며, 그 저장한 여섯 개의 필드 내 움직임 값을 최대 값과 최소 값을 제외한 나머지 4개의 값을 더하고 이 값을 4로 나누어 적응 기준값을 만든다.

이후, 상기 필름계산부(145)에서 현재 입력되는 필드 내 움직임 정도값(FV)이 상기 구한 적응 기준값 보다 큰 경우와 작은 경우가 두 필드 연속해서 생기면 미리 정한 값을 더해 준다. 그리고 상기 더해준 값이 미리 정한 기준값이 되기 전에 추출한 적응 기준값 보다 큰 경우와 작은 경우가 두 필드 연속해서 생기지 않을 경우 초기화시키고 상기 추출된 적응 기준값이 상기 미리 정한 기준값 이상일 경우에 주어진 필드가 2:2 필름영상임을 판단하여 필름영상 인지신호(F-EN2)를 1로하여 필드간 선택신호(FPFS2)와 함께 출력한다.

또한, 상기 베드에디트 검출부(184)는 제1, 제2 필름검출부(181)(182)에서 입력되는 필름영상 인지신호(F-EN1)(F-EN2)에 따라 움직임값 발생부(140)로부터 입력되는 움직임 정도값(BEV)을 가지고 3:2 또는 2:2 필름영상에서 베드에디트 영상을 검출하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)를 출력한다.

상기 베드에디트 검출부(184)에서 베드에디트 영상을 검출하는 방법은, 상기 제2 필름검출부(182)로부터 2:2 필름영상으로 검출될 경우, 상기 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 필드 내의 움직임 정도값(BEV)을 여섯 필드 저장하며, 그 저장한 여섯 개의 필드 내 움직임 값을 최대 값과 최소 값을 제외한 나머지 4개의 값을 더하고 이 값을 4로 나누어 적응 기준값을 만든다. 그리고 2:2 필름영상인 경우 필드 순서로 현재 필드와 저장된 한 필드 전의 필드가 동일한 프레임을 가진 필드인지를 판단한다. 동일한 프레임으로 판단되면 상기 필드 내의 움직임 정도값(BEV)과 상기 추출한 적응 기준값을 비교하여, 움직임 정도값(BEV)이 상기 적응 기준값 보다 큰 경우 다음 진행할 필드가 베드에디트 영상임을 판단하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)를 필름 선택부(185)에 제공한다.

또한, 제1 필름검출부(181)로부터 3:2 필름영상으로 검출될 경우, 상기 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 필드 내의 움직임 정도값(BEV)을 다섯 필드 저장하며, 그 저장한 다섯 개의 필드 내 움직임 값을 작은 값 두 개와 가장 큰 값 한 개를 제외한 나머지 2개의 값을 더하고 이 값을 2로 나누어 적응 기준값을 만든다. 그리고 3:2 필름영상인 경우 필드 순서로 현재 필드와 저장된 한 필드 전의 필드가 동일한 프레임을 가진 필드인지를 판단한다. 동일한 프레임으로 판단되면 상기 필드 내의 움직임 정도값(BEV)과 상기 추출한 적응 기준값을 비교하여, 움직임 정도값(BEV)이 상기 적응 기준값 보다 큰 경우 다음 진행할 필드가 베드에디트 영상임을 판단하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)를 필름 선택부(185)에 제공하는 것으로, 3:2 필름영상과 2:2 필름영상에서 베드에디트 영상을 검출하게 된다. 여기서, 상기 적응 기준값을 별도로 구하지 않고 미리 정한 기준값을 부여하여 베드에디트 영상을 검출할 수 있으며, 또한 상기의 저장 필드 수를 임의의 개수로 설정할 수도 있다.

상기에서 필름영상 처리부(180)의 필름선택부(185)에서는 베드에디트 검출부(184)의 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)에 따라 제1, 제2 필름검출부(181)(182)의 필름영상 인지신호(F-EN1)(F-EN2), 필드보간 선택신호(FPFS1)(FPFS2)중에서 보간해야 할 하나의 필름영상 모드를 선택하여 필름모드 신호(EN1)와 필드간 보간할 선택신호(PFS)를 출력하는 것으로서, 도 11a의 3:2 필름영상에 대한 개념도와 도 11b의 2:2 필름영상에 대한 개념도에서 보듯이 3:2 필름영상과 2:2 필름영상의 필드의 배열이 다르기 때문에 동시에 검출되지 못한다.

베드에디트 영상이 검출됨을 나타내는 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)가 1이면 베드에디트가 검출되었기 때문에 필름영상임을 나타내는 필름모드 신호(EN1)를 0으로 부여한다. 3:2 필름영상은 도 11a에서 보듯이 동일 프레임이 3장 2장씩 반복한다. 그러므로 3장 첫째 필드와 2장 첫째 필드에서는 다음 필드의 영상을 보간해야 한다. 이때 3:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS1)는 0이 된다. 그리고 2:2 필름영상은 도 11b에서 보듯이 동일 프레임이 2장씩 반복한다. 그러므로 2장 첫째 필드에서는 다음 필드의 영상을 보간해야 한다. 이때 2:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS2)는 0이 된다. 필름영상이 아니거나 베드에디트가 검출된 경우는 전 필드의 영상이 필드간 보간할 영상 데이터가 되어야 함으로 1이 되어야 한다. 3:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS1)가 1이면 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드간 보간할 선택신호(PFS)는 3:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS1)가 되고, 2:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS2)가 1이면 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드간 보간할 선택신호(PFS)는 2:2 필름영상에서 보간 해야할 필드를 선택하게 하는 필드보간 선택신호(FPFS2)가 된다.

도 7의 베드에디트 검출부(184)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2 필름 베드에디트 검출부(184a)(184c)와 제1, 제2 필름 베드에디트 기준값 계산부(184b)(184d) 및 제1 논리합산부(184e)로 구성된다.

상기에서 제1 필름 베드에디트 기준값 계산부(184b)는 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(BEV)을 가지고 전술한 3:2 베드에디트 검출 적응 기준값을 출력하며, 제1 필름 베드에디트 검출부(184a)는 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(BEV)과 제1 필름검출부(181)로부터 3:2 필름영상임을 나타내는 필름영상 인지신호(F-EN1) 및 상기 3:2 베드에디트 검출 적응 기준값을 가지고 3:2 필름영상에서 베드에디트 영상임을 나타내는 베드에디트 인지신호(BE-EN1)을 출력한다.

또한, 제2 필름 베드에디트 계산부(184d) 역시 상기 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(BEV)을 가지고 전술한 2:2 베드에디트 검출 적응 기준값을 출력하고, 제2 필름 베드에디트 검출부(184c)는 움직임값 발생부(140)에서 입력되는 움직임 정도값(BEV)과 제2 필름검출부(182)로부터 2:2 필름영상임을 나타내는 필름영상 인지신호(F-EN2) 및 상기 2:2 베드에디트 검출 적응 기준값을 가지고 2:2 필름영상에서 베드에디트 영상임을 나타내는 베드에디트 인지신호(BE-EN2)을 출력하며, 제1 논리합산부(184e)는 3:2 필름영상의 베드에디트 인지신호(BE-EN1)와 2:2 필름영상의 베드에디트 인지신호(BE-EN2)를 논리 합산하여 필름 베드에디트 인지신호(BE-EN)로 출력한다.

도 12a는 3:2 필름영상에서의 베드에디트 영상에 대한 개념도이고, 도12b는 2:2 필름영상에서의 베드에디트 영상에 대한 개념도이다. 도 12a 및 12b에서 베드에디트라고 표시된 부분이 검출되지 않고 필름영상으로 진행되면 경계면의 계단형태와 수평빗살무늬 형태가 발생할 수 있다. 따라서, 제1, 제2 필름 베드에디트 검 출부(184a)(184c)에서 베드에디트 검출은 필름영상일 때만 검출한다.

도 7의 자막영역 검출부(186)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 필름선택부(185)의 필름모드 신호(EN1)와 자막 수직/수평위치 신호(CVP/CHP)에 따라 움직임값 발생부(140)의 베드에디트 계산부(144)에서 구해진 베드에디트의 움직임 정도값(BEV)을 임의 필드 동안 누적하여 계산한 값과 자막영역에서 구해진 움직임 값과의 비교로 다음 진행할 필드가 정지자막 또는 움직임 자막임을 각각 정지자막 검출부(186a)와 움직임자막 검출부(186b)를 통해 검출하여 정지자막 인지신호(CS-EN) 및 움직임자막 인지신호(CM-EN)를 출력하고 그 정지자막 인지신호(CS-EN) 및 움직임자막 인지신호(CM-EN)는 제2 논리합산부(186c)를 통해 논리합되어 자막표시 모드신호(EN5)로 출력된다. 즉 전술한 자막영역 검출부(186)는 필름영상임을 나타내는 필름모드 신호(EN1)가 1일 때만 동작하고, 또한 자막 수직/수평위치 신호(CVP/CHP)에 의해 나타내는 자막영역에서만 동작하며, 자막영역이 아닌 경우 0을 출력한다. 즉 필름영상이고 자막영역에서 자막영상임이 판단되면 1로 출력하고 자막영역에서 자막영상이 아님이 판단되면 0을 출력한다. 상기 자막영역 설정은 2:2 또는 3:2 필름영상인 경우에 미리 정한 수평위치와 수직위치를 설정하여 자막영역을 정함으로서 필름영역과 다르게 구현이 된다.

도 13은 도 9의 자막영역 검출부(186)에서 자막영역을 설명하기 위한 개념도로서, 필름영상에서 자막영역을 정하여 필름영역과 자막영역을 구분하여 동작한다.

자막은 필름영상이 아니기 때문에 자막영역을 설정하지 않을 경우 정지자막이나 움직이는 자막일 경우 경계면의 계단형태와 수평빗살무늬 형태가 발생할 수 있다. 정지자막의 경우 자막이 나타날 때와 사라질 때 자막에서 수평빗살무늬 형태가 발생하고 움직이는 자막일 경우 경계면의 계단형태와 수평빗살무늬 형태가 발생할 수 있다.

도 1의 히스토리 제어부(150)는 움직임값 발생부(140)의 제1, 제2 움직임 계산부(141)(142)로부터 각각 구해진 움직임 값(N-MAX)과 최소 움직임값(M-MIN)을 이용하여 여러 필드의 정보를 이용할 수 있는 히스토리 값(HTV)을 검출하여 이후에 설명될 빠른영상 처리부(160)와 움직임 경계유지 영상처리부(170) 및 필드간 잡음영상 처리부(175)에 제공한다.

즉 히스토리 제어부(150)에서는 제1 움직임 계산부(141)로부터 입력되는 움직임 값(N-MAX)이 미리 정해준 기준값 이상일 경우이거나 제2 움직임 계산부(142)로부터 입력되는 움직임 값의 최소값(M-MIN)이 기준값 이상일 경우에 움직임이 있다고 보고 미리 정한 값을 감산해 주며, 반대로 상기 움직임 값(N-MAX)이 미리 정해준 기준값 이하이고 움직임 값의 최소값(M-MIN)이 상기 기준값 이하일 경우에 움직임이 없다고 보고 미리 정한 값을 가산해 준다.

이와 같이 하여 구해진 움직임 값이 0이하이면 0을 부여하고, 또 상기 구해진 값이 계산하려고 정한 필드의 수를 초과하면 필드의 수를 부여하며, 그 외는 상기 구해진 값을 히스토리 값(HTV)으로 출력한다.

또한, 도 1의 빠른영상 처리부(160)는 움직임 발생부(140)의 움직임 값(N-MAX)과 필드내 픽셀처리부(130)의 빠른 움직임 영상임을 판단하기 위하여 면영역임을 알려주는 데이터(VFC) 및 히스토리 제어부(150)의 히스토리 값(HTV)을 가지고 현재 화소가 빠른 움직임을 가지고 있는지를 검출하여, 빠른 움직임이 존재할 경우는 그 결과인 빠른영상 움직임신호(EN2)를 1로 출력하며, 빠른 움직임이 존재하지 않는 경우는 빠른영상 움직임신호(EN2)를 0으로 하여 출력한다.

상기에서 빠른영상 처리부(160)가 주어진 화소의 빠른 움직임 영상을 검출하기 위해, 상기 움직임 값(N-MAX)이 미리 정한 기준값 이상일 경우 빠른 움직임 영상으로 추출한다. 또 상기 움직임 값(N-MAX)과 히스토리 값(HTV)이 미리 정한 기준값 이하이고 필드내 픽셀처리부(130)의 면영역 검출부(132)로부터 면영역으로 추출된 경우 보간할 화소를 빠른 움직임 영상으로 추출한다.

그리고 움직임 경계유지 영상처리부(175)는 움직임값 발생부(140)의 제1 움직임 계산부(141)와 움직임 경계유지 계산부(143) 및 히스토리 제어부(150)로부터 각각 입력된 움직임 값(N-MAX)과 움직임 경계유지 조건신호(B-CON) 및 히스토리 값(HTV)을 가지고 주어진 화소가 움직임 경계 유지영상인지를 검출하여, 움직임 경계유지 영상인 경우에는 그 결과인 움직임 경계 유지신호(EN3)를 1로 출력하며, 움직임 경계유지 영상이 아닌 경우에는 움직임 경계 유지신호(EN3)를 0으로 하여 출력하는데, 이때 상기 제1 움직임 계산부(141) 및 움직임 경계유지 계산부(143)에서 구해진 움직임값(N-MAX)(B-CON)이 미리 정한 기준값 이하이고, 히스토리 제어부(150)에서 추출된 히스토리 값(HTV)이 미리 정한 기준값 이상일 경우 보간할 화소를 움직임 경계유지 영상으로 추출하여 합성부(200)에 제공한다.

또한, 도 1의 필드간 잡음영상 처리부(175)는 움직임값 발생부(140)의 제1 움직임 계산부(141)에서 입력되는 움직임 값(N-MAX)과 히스토리 제어부(150)에서 추출된 히스토리 값(HTV)을 가지고 인접한 필드간 잡음신호(EN4)를 추출한다. 즉 상기 움직임 값(N-MAX)과 히스토리 값(HTV)이 미리 정한 기준값 이하일 경우에 보간할 화소를 필드간 잡음 영상으로 추출하여 합성부(200)에 제공한다.

그리고, 도 1의 정지영상 처리부(190)는 도 6의 필름계산부(145)로부터 입력되는 2:2 필름영상의 탐지에 사용되는 움직임 정도값(FV)과 제1 움직임계산부(141)로부터 입력되는 움직임 값(N-MAX)을 가지고 누적 카운트하여 현재의 주어진 필드가 정지영상인가를 검출하여, 주어진 필드가 정지영상인 경우는 그 결과인 정지영상 신호(EN6)를 1로 출력하고, 정지영상이 아닌 경우 정지영상 신호(EN6)를 0으로 하여 출력한다. 즉 도 6의 제1 움직계산부(145)에서 구한 필드 내의 움직임 값(N-MAX)을 누적하여 움직임 정도값을 추출하고 그 추출한 움직임 정도값이 미리 정한 기준값 이하일 경우에는 필드가 계속 진행되는 동안 누적하며, 반대로 상기 필드 내의 움직임 값(N-MAX)에 대해 누적된 움직임 정도값이 미리 정한 기준값 이상일 경우에 필드가 계속 진행되는 동안 상기 누적 값을 초기화하여 0을 부여한다. 그리고 상기 누적된 값이 미리 정한 기준값 이상일 경우에는 주어진 필드가 정지영상임을 판단하고, 그 결과인 정지영상 신호(EN6)를 1로하여 출력한다. 또 도 6의 필름계산부(145)에서 추출한 필드 내의 움직임 정도값(FV)이 미리 정한 기준값 이상일 경우 주어진 필드가 정지영상이 아님을 파단하고, 그 결과인 정지영상 신호(EN6)를 0으로하여 합성부(200)에 제공한다.

한편, 도 1의 합성부(200)는 필름영상 처리부(180)로부터 필름영상을 표시하는 필름모드 신호(EN1)가 1이고 자막영역에서 정지자막이나 움직임 자막임을 표시 하는 자막표시 모드신호(EN5)가 0인 경우 필드처리부(110)로부터 입력되는 필드간 데이터(INTERO)를 보간할 데이터 선택하고, 상기 조건이 아니고 정지영상 처리부(190)로부터 정지영상임을 표시하는 정지영상 신호(EN6)가 1로 입력된 경우 필드가 정지 영상임을 나타냄으로 필드간 데이터(INTERO)를 보간할 데이터로 선택하여 출력단자(220)로 출력한다. 그리고, 상기 두 조건 외의 경우 빠른영상 처리부(160)로부터 빠른영상 움직임신호(EN2)가 1로 입력될 경우 빠른 움직임이 있다는 것을 알게 되므로 필드내 픽셀처리부(130)의 필드내 데이터(INTRAO)를 보간할 데이터로 선택하고, 빠른영상 움직임신호(EN2)가 0이고 움직임 경계유지 영상처리부(170)의 움직임 경계 유지신호(EN3)가 1인 경우 움직임과 정지의 경계부분이 존재함으로 필드간 데이터(INTERO)를 보간할 데이터로 선택하며, 상기 빠른영상 움직임신호(EN2)가 0이고 필드간 잡음영상 처리부(175)의 필드간 잡음신호(EN4)가 1인 경우 필드간 보간할 화소의 동일 위치의 전후 필드에 잡음 신호가 존재하여 움직임이 있다고 잘못 판단하여 필드내 데이터(INTRAO)를 보간할 데이터로 선택하는 것을 방지하기 위한 것으로, 필드간 데이터(INTERO)를 보간할 데이터로 선택한다. 또한 빠른영상 움직임신호(EN2)와 움직임 경계 유지신호(EN3) 및 필드간 잡음신호(EN4)가 가 0인 경우 움직임값 발생부(140)의 최대 움직임 값(M-MAX)에 의해 필드내 데이터(INTRAO)와 필드간 데이터(INTERO) 중에서 선택하여 출력단자(220)로 출력한다. 상기 최대 움직임 값(M-MAX)이 미리 정한 값 이하일 경우 적은 화소 차에 의해 생기는 수평빗살무늬 현상이 생김으로 필드간 데이터(INTERO)와 필드내 데이터(INTRAO)의 차의 절대값이 미리 정한 값 이하일 경우 필드내 데이터(INTRAO) 를 선택하여 출력단자(220)로 출력한다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 한 개의 라인저장장치를 사용하여 45도 각도의 경계부분만을 보간하거나 빠른영상처리부나 필름영상처리부를 통하여 빠른 움직임 영상이나 필름영상을 자동 탐지하여 보간하지 않고 일반적으로 필드 내의 수직 보간이나 라인반복을 하여 보간함으로써 순차주사화 이후의 화질이 열화되거나 움직임 경계 유지를 해야하는 화소를 검출하지 못하여 순차주사화 이후에 움직임과 정지의 경계부분에 잡음이 발생하고 필드간 잡음 화소를 검출하지 못하여 잡음 신호를 가지고 보간함으로서 화질이 열화되거나 필름영상에 잘못된 편집에 의해 발생하는 베드에디트 영상을 검출하지 못하여 경계면의 계단형태와 수평빗살무늬 형태가 생기고 자막영역을 설정하지 않을 경우 정지자막이나 움직이는 자막일 경우 경계면의 계단형태와 수평빗살무늬 형태가 발생하는 것과는 달리, 본 발명은 격행주사 방식의 영상을 순차주사 방식의 영상으로 변환할 때 두 필드간의 시간차에 의해 발생하는 사선 형태의 직선경계가 계단형태로 보이는 현상의 문제가 해결되어 경계부분이 부드러운 직선형태로 연결되고, 빠른 움직임을 가진 부분영상에 대하여 수평빗살무늬 잔상이 남는 문제가 해결되고, 또 움직임이 많은 영상에서 여러 필드 동안 정지하고 있는 부분영상에 대해 생기는 노이즈를 발생하지 않게 하고, 정지영상에서 발생하는 노이즈를 사진에 가까운 영상으로 재생하고, 움직임이 적은 영상에서 생기는 수평빗살무늬 잔상이 남는 문제가 해결되고, 또한 필름모드 영상에 대하여 원 영상에 가깝게 복원해 주고 베드에디트 영상을 추출하여 편집 상에서 생기는 잘못된 필름영상을 추출하여 잘못 추출된 필름영상에서 생기는 계단형태로 보이 는 현상의 문제를 해결하고, 자막영역을 설정함으로서 정지자막이 나타날 때와 사라질 때 생기는 수평빗살무늬를 없애 주고, 움직임 자막에서 생기는 계단형태로 보이는 현상의 문제를 없애 줌으로써 화질이 향상되는 이점이 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 본 발명에 따른 영상 신호의 디인터레이스 방법 및 장치에 의하면, 사선 형태의 직선경계가 계단형태로 보이는 현상의 문제가 해결되어 경계부분이 부드러운 직선형태로 연결되고, 빠른 움직임을 가진 부분영상에 대하여 수평빗살무늬 잔상이 남는 문제가 해결되고, 또 움직임이 많은 영상에서 여러 필드 동안 정지하고 있는 부분영상에 대해 생기는 노이즈를 발생하지 않게 하고, 정지영상에서 발생하는 노이즈를 제거하여 사진에 가까운 영상으로 재생하고, 움직임이 적은 영상에서 생기는 수평빗살무늬 잔상이 남는 문제가 해결되고, 또한 필름모드 영상에 대하여 원 영상에 가깝게 복원해 주고, 베드에디트 영상을 추출하여 편집 상에서 생기는 잘못된 필름영상을 추출하여 잘못 추출된 필름영상에서 생기는 계단형태로 보이는 현상의 문제를 해결하고, 자막영역을 설정함으로서 정지자막이 나타날 때와 사라질 때 생기는 수평빗살무늬를 없애 주고, 움직임 자막에서 생기는 계단형태로 보이는 현상의 문제를 없애 줌으로써 화질이 향상되는 효과가 있다.

Claims

(1회 정정)

현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 세 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값에 의해 화소단위로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제1 움직임값을 추출하며, 상기 현재 필드에 대해 두 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 네 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값으로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제2 움직임값을 추출하여 보간을 행하는 디인터레이스 방법에 있어서;

(1) 상기 현재 필드 또는 그 현재 필드에 대해 네 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 한 필드 및 두 필드 지연된 각각의 화소 데이터 값의 차의 절대값에 의해 화소단위로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제3 움직임 값을 추출하는 단계;

(2) 상기 현재 필드의 화소 데이터 값과 그 현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값으로 움직임 값을 추출하며 그 추출된 움직임 값을 누적한 후 필드내의 화소 개수로 나누어 베드에디트 영상의 탐지에 사용되는 제1 움직임 정도 값을 추출하는 단계;

(3) 상기 현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 두 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값으로 제4 움직임 값을 추출하며 그 추출된 움직임 값을 누적하여 필름영상 탐지에 사용되는 제2 움직임정도 값을 추출하는 단계;

(4) 상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드 내의 현재 라인과, 그 현재 라인에 대해 한 라인, 두 라인 및 세 라인 전의 라인의 화소 데이터 값들을 이용하여 보간하려는 픽셀 주변의 경계 방향성을 찾아 필드 내 보간할 화소 값을 구하는 단계;

(5) 상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드 내의 현재 라인과, 그 현재 라인에 대해 한 라인, 두 라인 및 세 라인 전의 라인의 화소 데이터들 중에서 공간적으로 상, 하 화소 데이터를 가지고 여러 각도의 방향성 중에서 소정의 기울기를 갖는 화소 데이터의 차값과 기준 값과의 비교로 면영역을 추출하는 단계;

(6) 상기 추출된 제1 움직임 값과 상기 면영역 및 제1, 제2 움직임 값에 의해 구해진 히스토리 값을 가지고 현재의 필드가 빠른 움직임을 갖는 영상인지를 판단하는 단계;

(7) 상기 추출된 제1 및 제3 움직임 값과 상기 히스토리 값을 가지고 움직임 경계유지 영상을, 그리고 상기 제1 움직임 값과 상기 히스토리 값을 가지고 두 인접한 필드간의 잡음 영상을 각각 추출하는 단계;

(8) 상기 추출된 제1 움직임 값과 상기 추출된 제2 움직임 정도 값을 차례대로 누적?카운트하여 현재의 필드가 정지영상 필드인지를 판단하는 단계;

(9) 상기 제1 움직임 값과 상기 추출된 제1, 제2 움직임 정도 값을 몇 필드 동안 차례대로 누적한 데이터를 이용하여 현재의 필드가 필름영상인지를 판단하는 단계;

(10) 상기 필름영상일 경우 상기 제1 움직임 정도 값을 가지고 베드에디트 영상과 자막영역에서 정지 자막과 움직임 자막을 각각 추출하는 단계;

(11) 상기 판단결과 필름영상이 아닐 경우, 상기 필름영상에서 베드에디트 영상인 경우, 상기 자막영역에서 정지 자막 또는 움직임 자막인 경우 및 상기 빠른 움직임 영상일 경우에 상기 구한 필드 내 보간할 화소 값으로 보간하는 단계;

(12) 상기 (11)의 조건을 포함한 상기 현재 필드가 정지 영상인 경우, 상기 제2 움직임 값에 따라 화소의 움직임이 없는 것으로 판단될 경우, 상기 빠른 움직임을 갖는 영상에 속하는 화소가 아닐 경우, 상기 움직임 경계 유지 영상에 속하는 화소로 판단될 경우 및 상기 필드간 잡음 영상에 속하는 화소로 판단될 경우에 상기 필드간 보간을 하여 보간 화소값을 구하는 단계; 및

(13) 상기 현재 필드가 정지 영상으로 판단될 경우와, 상기 각 화소의 제2 움직임 값이 작은 경우, 상기 구한 필드 내 화소 값과 필드간 화소 값을 비교하여 미리 정한 기준값 이하일 경우에 움직임이 적은 영상으로 판단하여 필드내 보간할 화소 값으로 보간하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 영상 신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 보간하고자 하는 필드를 현재 필드의 두 필드 전의 필드로 설정하고, 보간하고자 하는 필드의 라인을 현재 라인의 두 라인 전의 라인과 세 라인 전의 라인 사이로 설정한 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
(삭제)
(삭제)
청구항 1에 있어서, 상기 면영역 추출은,

(1) 상기 두 필드 전의 필드 내 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인의 각각 라인에서 수평방향의 화소의 제1 차값을 구하는 단계;

(2) 상기 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인에서 수직방향의 화소의 제2 차값을 구하는 단계;

(3) 상기 현재 라인과 한 라인 전의 라인의 수직화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제3 차값을 구하는 단계;

(4) 상기 현재 라인의 두 라인 전의 라인과 상기 세 라인 전의 라인의 수직화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제4 차값을 구하는 단계;

(5) 상기 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 두 라인 전의 라인의 화소와, 좌우 45도 화소와, 좌우 26도 화소의 제5 차값을 구하는 단계; 및

(6) 상기 제1, 제2 차값이 미리 정해진 기준값 이하이거나 상기 제3 내지 제5 차값이 미리 정해진 기준값 이하일 경우 면영역으로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 면영역을 추출할 때 상기 제1 내지 제5 화소 차값은 상기 현재 라인의 한 라인 전의 라인과 상기 두 라인 전의 라인만으로 구하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 히스토리 값 추출은,

(1) 상기 제1 움직임 값과 상기 제2 움직임 값의 최소 값이 기준 값 이상일 경우 움직임이 있다고 판단하여 미리 정한 값을 빼주는 단계;

(2) 상기 제1 움직임 값과 상기 제2 움직임 값의 최소 값이 기준값 이하일 경우 움직임이 없다고 판다하여 미리 정한 값을 더해주는 단계; 및

(3) 상기 감산 값이 0(zero) 이하이면 0을, 상기 감산 값이 계산하려고 정한 필드의 수를 초과하면 필드의 수를 부여하고, 그 외는 상기 감산한 값을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 빠른 움직임 영상 추출은,

상기 제1 움직임 값이 미리 정한 기준 값 이상일 경우 빠른 움직임 영상으로, 상기 히스토리 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 면영역으로 추출될 경우 상기 보간할 화소를 빠른 움직임 영상으로 추출하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 제 4 움직임 값 추출은,

상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드의 보간하려는 화소의 수직으로 윗화소와 상기 현재 필드의 한 필드 전의 필드에서 두 필드 전의 필드의 보간하려는 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값을 구하며,

상기 현재 필드의 두 필드 전의 필드의 보간하려는 화소의 수직으로 아랫화소와 상기 한 필드 전의 필드에서 동일한 위치에 있는 화소들간의 차의 절대값을 구하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 움직임 경계 유지 영상 추출은,

상기 제2 움직임 값의 최소 값과 제1 움직임 값 및 제4 움직임 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 히스토리 값이 기준값 이상일 경우 상기 보간할 화소를 움직임 경계 유지 영상으로 추출하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 필드간 잡음 영상 추출은,

상기 제2 움직임 값의 최소 값과 상기 히스토리 값이 미리 정한 기준값 이하이고 상기 제1 움직임 값이 미리 정한 기준값 이상일 경우 상기 보간할 화소를 필드간 잡음 영상으로 추출하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 방법.
(1회 정정)

현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 세 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값에 의해 화소단위로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제1 움직임값을 추출하며, 상기 현재 필드에 대해 두 필드 지연된 화소 데이터 값과 상기 현재 필드에 대해 네 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값으로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제2 움직임값을 추출하여 보간을 행하는 디인터레이스 장치에 있어서;

(1) 주어진 현재 필드의 두 필드 전의 필드 내의 현재 라인과 한 라인, 두 라인 및 세 라인 지연된 화소들을 가지고 면영역과 보간할 데이터를 필드내에서 검출하는 필드내 픽셀처리수단;

(2) 상기 주어진 현재 필드의 한 필드 전의 화소 데이터 값과 세필드 전의 화소 데이터 값, 상기 현재 필드의 두 필드 전의 화소 데이터 값과 네 필드 전의 화소 데이터 값, 상기 현재 필드 또는 그 현재 필드의 네 필드 전의 화소 데이터 값과 한 필드 전의 화소 데이터 값 및 두 필드 전의 화소 데이터의 차의 절대값을 누적하여 상기 제1 내지 제3 움직임 값과 제1, 제2 움직임 정도값을 검출하는 움직임값 발생수단;

(3) 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1, 제2 움직임 값을 가지고 여러 필드의 정보를 이용할 수 있는 히스토리 값을 검출하는 히스토리 제어수단;

(4) 상기 움직임 검출수단에서 검출된 제1 움직임 값과 상기 필드내 픽셀처리수단에서 얻어진 면영역 및 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 빠른 움직임의 영상을 검출하는 빠른영상처리수단;

(5) 상기 움직임값 발생수단에서 검출된 제1, 제2 움직임 정도값과 제1 움직임값 및 외부의 자막영역 수직/수평 위치신호에 기인하여 필름영상과 자막영역을 검출하며 그 검출된 필름영상 및 자막영역에 따라 보간할 필드 데이터를 결정하는 필름영상처리수단;

(6) 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1 움직임 값과 제2 움직임 정도값을 누적 카운트하여 정지영상을 검출하는 정지영상처리수단;

(7) 상기 움직임값 발생수단의 제1 움직임 값과 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 인접한 필드간의 잡음영상을 검출하는 필드간 잡음영상 처리수단;

(8) 상기 움직임값 발생수단의 제1, 제3 움직임 값과 상기 히스토리 제어수단에서 얻어진 히스토리 값을 가지고 움직임 경계 유지영상을 검출하는 움직임 경계 유지영상 처리수단; 및

(9) 상기 검출된 제2 움직임 값과 상기 빠른 움직임 영상, 정지영상, 필드간 잡음영상, 움직임 경계유지 영상 및 상기 필름영상처리수단에서 얻어진 필름영상과 자막영상의 결정에 따라 상기 검출된 필드내 보간할 데이터와 상기 주어진 현재 필드의 한 필드 전 또는 세 필드 전의 필드간 데이터를 선택적으로 보간하여 출력하는 합성수단을 포함한 것을 특징으로 하는 영상 신호의 디인터레이스 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 필드내 픽셀처리수단은,

(1) 상기 주어진 현재 필드의 세 필드 전의 필드 내의 현재 라인, 한 라인, 두 라인, 세 라인 지연된 화소들을 이용하여 보간 하려고 하는 화소 주변의 경계 방향성을 찾아 그 방향성에 따라 보간할 데이터를 필드 내에서 검출하여 출력하는 필드내 경계처리수단; 및

(2) 상기 주어진 현재 필드의 세 필드 전의 필드 내의 현재 라인, 한 라인, 두 라인, 세 라인 지연된 화소들 중에서 공간적으로 상, 하 화소를 가지고 상기 여러 각도의 방향성 중에서 소정의 기울기를 갖는 화소의 차값과 미리 정한 기준값과의 비교로 면영역을 검출하는 면영역 검출수단을 포함한 것을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.
청구항 13에 있어서, 상기 필드내 경계처리수단은,

(1) 상기 주어진 현재 필드의 세 필드 전의 필드 내의 현재 라인에 대해 한 라인 지연된 화소와 두 라인 지연된 화소들을 가지고 여러 가지 각도의 경계 방향성에 대한 차값들을 출력하는 경계픽셀차 발생수단;

(2) 상기 주어진 현재 필드의 세 필드 전의 필드 내의 현재 라인에 대해 한 라인 지연된 화소와 두 라인 지연된 화소들을 가지고 여러 가지 각도의 경계 방향성에 대한 화소의 평균값을 출력하는 경계픽셀값 발생수단;

(3) 상기 주어진 현재 필드의 세 필드 전의 필드 내의 현재 라인과 그 현재 라인에 대해 한 라인, 두 라인, 세 라인 지연된 화소들을 가지고 여러 각도의 방향성에 대한 화소들의 변화 값을 구하여 기준값과의 비교로 경계의 존재 유무를 검출하여 경계존재신호를 출력하는 경계선택수단;

(4) 상기 경계픽셀차 발생수단으로부터 입력되는 여러 가지 각도의 방향성에 대한 차값들과 상기 경계선택수단으로부터 입력되는 경계존재신호에 따라 최종적으로 보간할 경계의 방향성을 구하는 방향성선택수단; 및

(5) 상기 방향성선택수단의 경계방향선택값에 기인하여 상기 경계픽셀값 발생수단의 평균값 중에서 하나를 선택하여 현재 보간될 화소값을 출력하는 화소선택수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.
청구항 14에 있어서, 상기 방향성선택수단은,

(1) 상기 경계픽셀차 발생수단과 경계선택수단에서 얻어진 여러 각도의 경계방향성에 대한 차값과 상기 여러 각도의 경계 방향성에 대한 경계존재신호를 가지고 1인 각도의 경계 방향성에 대한 우방향 최소값을 선택하는 우최소값 선택수단;

(2) 상기 경계픽셀차 발생수단과 경계선택수단에서 얻어진 여러 각도의 경계방향성 차값과 상기 여러 각도의 경계 방향성에 대한 경계존재신호를 가지고 1인 각도의 경계 방향성에 대한 좌방향 최소값을 선택하는 좌최소값 선택수단; 및

(3) 상기 선택된 우방향 최소값과 좌방향 최소값 중 최소값을 선택하여 보간할 경계방향선택값을 출력하는 좌우방향 최소값 선택수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상 신호의 라인보간 장치.
(1회 정정)

청구항 12에 있어서, 움직임값 발생수단은,

(1) 상기 주어진 현재 필드에 대해 한 필드 지연된 회소 데이터 값과 세 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값을 누적하여 화소단위로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제1 움직임값을 검출하는 제1 움직임 계산수단;

(2) 상기 현재 필드에 대해 두 필드 지연된 화소 데이터 값과 네 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값을 누적하여 최소 움직임 값과 최대 움직임 값을 갖는 제2 움직임 값을 검출하는 제2 움직임 계산수단;

(3) 상기 주어진 현재 필드 또는 그 현재 필드의 네 필드 전의 화소 데이터 값과 한 필드 전의 화소 데이터 값, 두 필드 전의 화소 데이터 값 및 상기 제2 움직임 값의 차의 절대값에 의해 화소단위로 움직임이 존재하는지의 여부를 나타내는 제3 움직임 값을 검출하는 움직임 경계유지 계산수단;

(4) 상기 주어진 현재 필드와 그 현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값을 누적하여 상기 제1 움직임 정도 값을 검출하는 베드에디트 계산수단; 및

(5) 상기 주어진 현재 필드에 대해 한 필드 지연된 화소 데이터 값과 두 필드 지연된 화소 데이터 값의 차의 절대값을 누적하여 2:2필름영상 탐지에 사용되는 상기 제1 움직임 정도 값을 검출하는 필름계산수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 필름영상처리수단은,

(1) 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1 움직임 값을 몇 필드 동안 차례대로 누적하여 기준값과의 비교로 현재 입력되는 영상이 3:2 필름영상인지를 검출하는 제1 필름검출수단;

(2) 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제2 움직임 정도 값에 따라 현재 필드 내의 화소별 움직임 값을 누적하여 기준값과의 비교로 2:2 필름적응 기준값을 발생하는 필름기준값 계산수단;

(3) 상기 움직임값 발생수단의 제2 움직임 정도값을 몇 필드 동안 차례로 누적하여 상기 필름기준값 계산수단의 필름적응 기준값과의 비교로 현재 입력되는 영상이 2:2 필름영상인지를 검출하는 제2 필름검출수단;

(4) 상기 제1, 제2 필름검출수단으로부터의 검출된 필름영상 모드에 따라 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1 움직임 정도 값을 가지고 베드에디트 영상을 검출하는 베드에디트 검출수단;

(5) 상기 검출된 필름 모드 및 베드에디트 영상 모드에 따라 필름영상에서 보간해야 할 필드를 선택하는 필름선택수단; 및

(6) 상기 필름선택수단에서 선택된 필름영상 모드에 따라 기 설정된 자막 수직/수평 위치와 상기 움직임값 발생수단의 제1 움직임 정도값을 가지고 자막영역을 정하여 그 자막영역에서 자막영상을 검출하는 자막영역 검출수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.
청구항 17에 있어서, 베드에디트 검출수단은,

(1) 상기 움직임값 발생수단의 제1 움직임 정도값을 임의 필드 동안 누적하며, 상기 누적된 임의 필드 내의 움직임 정도 값에서 최대 값과 최소 값을 제외한 나머지 값을 계산하여 3:2 및 2:2 필름 적응 기준값을 발생하는 제1, 제2 필름베 드에티트 기준값 계산수단;

(2) 상기 제1 필름검출수단의 3:2 필름 영상모드에 따라 상기 3:2 필름 적응 기준값과 상기 움직임값 발생수단에서 얻어진 제1 움직임 정도값을 비교하여 다음 진행 할 필드가 3:2필름 베드에디트 영상임을 검출하는 제1 필름 베드에디트 검출수단;

(3) 상기 제2 필름검출수단의 2:2 필름 영상모드에 따라 상기 2:2 필름 적응 기준값과 상기 제1 움직임 정도값을 비교하여 다음 진행 할 필드가 2:2 필름 베드에디트 영상임을 검출하는 제2 필름 베드에디트 검출수단; 및

(4) 상기 제1, 제2 필름 베드에디트 검출수단에서 검출된 3:2 및 2:2 필름 베드에디트 영상을 논리합산하여 출력하는 제1 논리합산수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 자막영역 검출수단은,

(1) 상기 필름선택수단에서 선택된 필름영상 모드 및 상기 설정된 자막 수직/수평위치에 따라 상기 제1 임직임 정도값을 임의 필드 동안 누적하여 계산한 값과 상기 자막영역에서 구해진 움직임 값을 비교하여 다음 진행 할 필드가 정지자막 및 움직임 자막임을 각각 검출하는 정지자막 및 움직임자막 검출수단; 및

(2) 상기 정지자막 검출수단에서 검출된 정지자막과 상기 움직임자막 검출수단에서 검출된 움직임 자막을 논리합산하여 출력하는 제2 논리합산수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 영상신호의 디인터레이스 장치.