KR100930759B1 - 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 입력된 화상 신호에 대하여, 현 필드의 검출 화소와, 현 필드로부터 1 프레임 후의 필드의 동일 개소에서의 검출 화소 사이에서, 화소 신호 레벨의 차분값을 연산하고, 그 차분값에 기초하여 코마를 구성하는 각 필드를 특정하며, 현 필드의 검출 화소에 대하여, 현 필드로부터 2 프레임 후의 필드에 대한 움직임 벡터를 검출하고, 검출한 움직임 벡터량의 범위 내에서, 특정한 제1 필드에 대하여, 검출 화소를 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키며, 특정한 제4 필드에 대하여, 검출 화소를 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 특정한 제2 및 제3 필드에 대하여, 검출 화소를, 제1 필드로부터 후속함에 따라, 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 움직임 벡터의 방향 또는 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 화상 처리 장치 및 처리 방법이다.
Figure R1020047009067
움직임 벡터, 필드 주파수, 텔레시네 변환

Description

화상 신호 처리 장치 및 처리 방법{IMAGE SIGNAL PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD}
본 발명은 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성된 1코마가 4필드로 구성되는 화상 신호의 각 검출 화소의 위치를 시프트시키는 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 일본국에서 2001년 12월 13일에 출원된 일본 특허 출원 번호2001-380765를 기초로 우선권을 주장한 것으로, 이 출원은 참조에 의해 본 출원에 원용된다.
종래, 텔레비전 방송의 주사 방식으로서, 수평 주사선을 1개 걸러 비월하여 주사하는 인터레이스 주사 방식이 널리 이용되고 있다. 이 인터레이스 주사 방식에서는, 홀수번째의 주사선으로 구성되는 필드 화상과, 짝수번째의 주사선으로 구성되는 필드 화상에 의해 1매의 프레임 화상을 형성하고, 화면 전체가 깜박이게 보이는 면 플리커 방해를 억제하여, 화면 품질의 열화를 방지한다.
인터레이스 주사 방식은, 세계 각국의 텔레비전 표준 방식으로 채용되고 있고, 그 중에서 예를 들면 유럽의 텔레비전 방송에서의 PAL(Phase Alternation by Line) 방식은, 필드 주파수가 50[㎐](프레임 화상이 25 프레임/초, 필드 화상이 50 필드/초)로 구성된다.
특히, PAL 방식은 한층 더 면 플리커 방해의 억제를 도모하기 위해, 입력 화상 신호를 보간 등의 처리를 행함으로써, 필드 주파수를 50㎐에서 2배인 100㎐의 화상 신호로 변환하는, 필드 주파수 배속 방식이 종래부터 채용되고 있다.
도 1은 이 필드 주파수 배속 방식을 적용한 필드 배속 변환 회로(5)의 블록도를 도시하고 있다. 이 필드 배속 변환 회로(5)는 입력 단자(61)와, 수평 수직 편향 회로(62)와, CRT(63)를 구비한 텔레비전 수상기(6)에 집적화된다. 이 필드 배속 변환 회로(5)는 배속 변환부(51)와, 프레임 메모리(52)를 구비한다.
배속 변환부(51)는 입력 단자(61)로부터 입력된, 예를 들면 PAL 방식의 50필드/초의 화상 신호를 프레임 메모리(52)에 기입한다. 또한, 이 배속 변환부(51)는 프레임 메모리(52)에 기입한 화상 신호를, 기입 시의 2배의 속도로 판독한다. 이에 의해, 50필드/초의 화상 신호의 주파수를 2배로 변환하여, 100필드/초의 화상 신호를 생성할 수 있다.
배속 변환부(51)는 배속 변환한 화상 신호를 CRT(63)로 출력한다. CRT(63)는 입력된 화상 신호를 화면 상에 표시한다. 또, CRT(63)에서의 화상 신호의 수평, 수직의 편향은 수평 수직 편향 회로(62)에서 생성된, 입력 화상 신호의 2배의 주파수의 수평 수직 톱니형파에 기초하여 제어한다.
도 2A, 도 2B는 배속 변환 전후의 각 화상 신호에서의 각 필드와 화소 위치의 관계를 도시하고 있다. 여기서 횡축은 시간, 종축은 화소의 수직 방향의 위치를 나타낸다. 도 2A의 흰색 동그라미로 나타낸 화상 신호는, 배속 변환 전의 50필 드/초의 인터레이스 화상 신호이고, 도 2B의 검은색 동그라미로 나타낸 화상 신호는, 배속 변환한 100필드/초의 인터레이스 화상 신호이다.
도 2A에 도시한 화상 신호에서, 필드 f1과 필드 f2는, 필름이 동일한 코마로부터 작성된 신호로 되고, 이하 마찬가지로 필드 f3과 필드 f4도 동일한 코마를 구성한다. 이들 화상 신호는 인터레이스 화상 신호이기 때문에, 인접하는 필드 사이에서 수직 방향의 화소 위치가 서로 다르다. 그 때문에, 인터레이스성을 유지하면서, 각 필드 사이에 1개씩의 필드를 신규로 생성하는 것은 가능하지 않았다.
그래서, 도 2B에 도시한 바와 같이, 필드 f1과 필드 f2 사이에, 신규로 2매의 필드 f2', f1'를 생성한다. 필드 f2와 필드 f3 사이에는, 필드의 생성을 행하지 않고, 필드 f3과 필드 f4 사이에, 신규로 2매의 필드 f4', f3'를 생성한다. 즉 4필드, 2 프레임으로 1개의 코마를 형성한다.
이 신규로 생성한 필드 f1', f2', …는 각각의 화소값을, 각 화소의 주위 3 화소의 중간값으로서, 메디안 필터 등을 이용하여 구하는 경우도 있다. 이 신규로 생성한 필드 f1', f2', …는 각각 필드 f1, f2,, …와 동일한 내용이 된다.
즉, 필드 배속 변환 회로(5)는 배속 변환 전의 화상 신호의 필드 사이에 2매의 필드를 신규로 생성하는 부분과 전혀 생성하지 않은 부분을 교대로 배치함으로써, 단위 시간당 화면 매수를 늘릴 수 있어, 상술한 면 플리커 방해를 억제하는 것이 가능해진다.
그런데, 24코마/초의 정지 화상으로 구성되는 영화의 필름을 통상의 텔레비전으로 보기 위해서는, 인터레이스의 텔레비전 신호로 하기 위해, 텔레비전 시네마 변환(이하, 텔레시네 변환으로 칭함)을 행한다. 이 텔레시네 변환 후의 화상 신호에서, 수평 방향으로 화상이 이동하는 경우의 각 필드와 화상 위치의 관계를 도 3A 및 도 3B에 도시한다. 여기서 횡축은 화상의 수평 방향에서의 위치, 종축은 시간을 나타낸다. 도 3A에 도시한 배속 변환 전의 화상 신호에서, 필드 f1, f2는 동일한 코마를 구성하기 때문에, 동일한 위치에 화상이 표시된다. 이 화상은 필드 f3으로 이행하면 수평 방향(우측 방향)으로 이동한다. 필드 f4는 필드 f3과 동일한 코마를 구성하기 때문에, 필드 f3과 동일한 위치에 표시된다.
도 3A에 도시한 텔레시네 변환 후의 화상 신호를 필드 주파수 배속 방식에 의해 배속 변환하면, 도 3B에 도시한 바와 같이, 동일한 코마를 구성하는 필드 f1, f2', f1', f2로, 동일 위치에 동일한 화상이 표시된다. 마찬가지로, 동일한 코마를 구성하는 필드 f3, f4', f3', f4로 동일 위치에 동일한 화상이 표시된다.
이 텔레시네 변환 후에 배속 변환한 화상 신호는, 도 3B에 도시한 바와 같이, 필드 f1∼f2까지 동일한 위치에 표시되는 한편, f2∼f3으로 이행하는 경우에 크게 수평 방향으로 이동한다. 특히 배속 변환 후의 화상 신호는, 1/100초의 주기로 규칙적으로 각 필드를 구성하고 있기 때문에, 화상이 동작하는 시간대가 화상이 정지하는 시간대와 비교하여 짧아서, 실제로 CRT를 통하여 프로그램을 시청하면 화상 의 움직임이 불연속적으로 보이게 된다. 이러한 움직임의 불연속성을 해소하기 위해서, 예를 들면 블록 매칭법에 기초하여, 화면을 소정의 화소로 이루어지는 블록으로 분할하고, 각 블록 단위로 유사도를 평가함으로써 움직임 벡터를 구한다. 이렇게 구해진 움직임 벡터에 따라 각 블록마다 화소 위치를 시프트시켜 움직임 보정한다.
그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 텔레비전 화면 T 중에서, 물체의 화상 A가 도 4 중 화살표 X1 방향의 좌측 방향으로 이동하고, 배경 B가 도 4 중 화살표 X2 방향의 우측 방향으로 이동하는 단일 블록 내에 2 방향의 움직임이 존재하는 경우에, 움직임 벡터의 방향을 정확하게 검출할 수 없어, 상술한 화상의 움직임의 불연속성을 해소할 수 없다. 또, 도 4 중 C는 블록 매칭을 행할 때의 블록을 도시한다.
<발명의 개시>
본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환하는 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 신규의 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성된 화상 신호에 대하여, 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직이는 배리에이션의 화상에서도, 면 플리커 방해를 억제하면서, 움직임을 원활하게 할 수 있는 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성된 1코마가 4필드로 구성되는 화상 신호가 입력되고, 연산한 화소 신호 레벨의 차분값에 기초하여 각 필드를 특정하고, 특정한 제1 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로, 특정한 제4 필드에서 움직임 벡터의 방향으로, 더 특정한 제2 및 제3 필드에서 상기 제1 필드로부터 후속함에 따라서 상기 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록 검출 화소의 위치를 시프트시키는 화상 신호 처리 장치 및 처리 방법이다.
본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치는, 구체적으로는 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성되고, 1코마가 4필드로 구성되며, 코마의 최초가 제1 필드에서 시작해서, 제2, 제3, 제4 필드로 후속하는 화상 신호가 입력되는 화상 신호 처리 장치로서, 입력된 상기 화상 신호에 대하여, 현 필드의 검출 화소와, 현 필드로부터 1 프레임 후의 필드의 동일 개소에서의 검출 화소 사이에서, 화소 신호 레벨의 차분값을 연산하고, 그 차분값에 기초하여 코마를 구성하는 각 필드를 특정하는 시퀀스 검출 수단과, 현 필드의 검출 화소에 대하여, 현 필드로부터 2 프레임 후의 필드에 대한 움직임 벡터를 검출하는 움직임 벡터 검출 수단과, 시퀀스 검출 수단에 의해 특정한 각 필드에 따라, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서, 화상 신호의 검출 화소의 위치를 시프트시키는 화상 제어 수단을 구비한다. 화상 제어 수단은 특정한 제1 필드에 대하여 검출 화소를 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 특정한 제4 필드에 대하여 검출 화소를 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 특정한 제2 및 상기 제3 필드에 대하여 검출 화소를, 제1 필드로 부터 후속함에 따라서, 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 움직임 벡터의 방향 또는 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다.
본 발명에 따른 화상 신호 처리 방법은, 구체적으로는 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성되고, 1코마가 4필드로 구성되며, 코마의 최초가 제1 필드에서 시작해서, 제2, 제3, 제4 필드로 후속하는 화상 신호가 입력되고, 입력된 상기 화상 신호에서, 현 필드의 검출 화소와, 현 필드로부터 1 프레임 후의 필드의 동일 개소에서의 검출 화소 사이에서 연산한 화소 신호 레벨의 차분값에 기초하여, 코마를 구성하는 각 필드를 특정하고, 현 필드의 검출 화소에 대하여, 현 필드로부터 2 프레임 후의 필드에 대한 움직임 벡터를 검출하고, 특정한 제1 필드에 대하여, 검출 화소를 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 특정한 제4 필드에 대하여 검출 화소를 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 특정한 제2 및 제3 필드에 대하여 검출 화소를, 제1 필드로부터 후속함에 따라 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 움직임 벡터의 방향 또는 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해서 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에 도면을 참조하여 설명되는 실시 형태의 설명으로부터 한층 명백해질 것이다.
도 1은 필드 주파수 배속 방식을 적용한 필드 배속 변환 회로를 도시하는 블록도.
도 2A 및 도 2B는 배속 변환 전후의 각 필드와 화소 위치의 관계를 도시하는 도면.
도 3A 및 도 3B는 수평 방향으로 화상이 이동하는 경우의 각 필드와 화상 위치의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 단일 블록 내에 2 방향의 움직임이 존재하는 배리에이션의 화상에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명을 적용한 화상 신호 처리 장치를 도시하는 블록 회로부도.
도 6A 및 도 6B는 필드 배속 변환 회로에서의 배속 변환 전후의 각 필드와 화소 위치의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 수평 방향으로 화상이 이동하는 경우에서의 각 필드와 화상 위치의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 시퀀스 검출부에서의 시퀀스의 검출 방법에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 9는 화상 시프트부 및 화상 역 시프트부에서의 화상의 시프트 방법에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 10은 각 필드에서 화상을 시프트시킨 결과를 도시하는 도면.
도 11은 각 화상을 제1 및 제2 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 시프트 방법에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 12는 도 11에 도시한 시프트 방법에 의해 화상을 시프트시킨 결과를 도시하는 도면.
도 13은 입력되는 화상 신호에 대하여, 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체 하여 CRT로 출력하는 화상 신호 처리 장치의 블록 구성도.
도 14는 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체하여 출력하는 화상 신호 처리 장치의 동작예에 대하여 도시하는 도면.
도 15는 도 14에 도시한 화상 신호 처리 장치의 동작예를, 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체하여 설명하기 위한 도면.
도 16은 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체하여 출력하는 화상 신호 처리 장치의 제2 동작예를 도시하는 도면.
도 17은 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체하여 출력하는 화상 신호 처리 장치의 제3 동작예를 도시하는 도면.
도 18은 코마를 구성하는 필드의 순서를 교체하여 출력하는 화상 신호 처리 장치의 제4 동작예를 도시하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명은, 예를 들면 PAL(Phase Alternation by Line) 방식에 의한 텔레비전 수상기에 내장되는 화상 신호 처리 장치에 적용된다.
본 발명이 적용된 화상 신호 처리 장치(1)는, 도 5에 도시한 바와 같은 구성을 구비한다.
화상 신호 처리 장치(1)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 화상 메모리(11)와, 제2 화상 메모리(12)와, 시퀀스 검출부(13)와, 움직임 벡터 검출부(14)와, 화상 시프트부(15)와, 화상 역 시프트부(16)와, 스위치(17)를 구비한다.
제1 화상 메모리(11)는, 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성된 1코마가 4필드로 구성된, 예를 들면 100필드/초의 인터레이스 화상 신호가 순차적으로 공급된다.
제1 화상 메모리(11)는, 공급된 화상 신호를, 각 필드 단위로, 1 프레임분 저장한다. 즉, 제1 화상 메모리(11)로부터 출력되는 화상 신호는 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 화상 신호보다 1 프레임 후가 된다.
제2 화상 메모리(12)는, 제1 화상 메모리(11)와 마찬가지의 내부 구성을 갖고, 제1 화상 메모리(11)로부터 공급된 화상 신호를, 각 필드 단위로, 1 프레임분 저장한다. 즉, 제2 화상 메모리(12)로부터 출력되는 화상 신호는, 제2 화상 메모리(12)에 공급되는 화상 신호보다 1 프레임 후가 되고, 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 화상 신호보다 2 프레임 후가 된다. 제2 화상 메모리(12)에 저장된 화상 신호는 움직임 벡터 검출부(14)에 공급된다.
시퀀스 검출부(13)는 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 화상 신호와, 제1 화상 메모리(11)로부터 출력되는 화상 신호를 검출하고, 각 화소마다 화상 신호 레벨을 비교하여, 양자 사이에서 차분값을 연산한다. 즉, 이 시퀀스 검출부(13)는 화면 상의 동일 개소에서의 화소의 화상 신호 레벨을, 1 프레임 간격으로 비교한다. 시퀀스 검출부(13)는 화상 신호 레벨의 차분값의 연산 결과를 화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)로 송신한다.
움직임 벡터 검출부(14)는 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 화상 신호와, 제2 화상 메모리(12)로부터 출력되는 화상 신호를 검출하고, 예를 들면 블록 매칭 법에 기초하여 움직임 벡터를 검출한다. 이 블록 매칭법은 화면을 소정의 화소로 이루어지는 블록으로 분할하고, 각 블록 단위로 유사도를 평가함으로써 움직임 벡터를 구하는 방법이다. 움직임 벡터 검출부(14)는 각 화소마다 또는 각 블록마다 검출한 움직임 벡터를 화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)로 송신한다.
화상 시프트부(15)는 화소 신호 레벨의 비교 결과를 시퀀스 검출부(13)로부터 수신한다. 또한 화상 시프트부(15)는 움직임 벡터 검출부(14)가 검출한 움직임 벡터를 수신한다. 또한 화상 시프트부(15)는 제1 화상 메모리(11)로부터, 입력 화상 신호보다도 1 프레임 지연된 화상 신호가 공급된다. 화상 시프트부(15)는 이 공급된 화상 신호에서의 각 화소 위치를, 수신한 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서, 또한 벡터 방향으로 시프트시킨다.
화상 역 시프트부(16)는 화소 신호 레벨의 비교 결과를 시퀀스 검출부(13)로부터 수신한다. 화상 역 시프트부(16)는 움직임 벡터 검출부(14)가 검출한 움직임 벡터를 수신한다. 또한 화상 역 시프트부(16)는 제1 화상 메모리(11)로부터, 입력 화상 신호보다도 1 프레임 지연된 화상 신호가 공급된다. 화상 역 시프트부(16)는 이 공급된 화상 신호에서의 각 화소 위치를, 수신한 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다. 또, 이 화상 역 시프트부(16)는 상술한 화상 시프트부(15)와 일체화되어 구성되는 경우에도 적용 가능하다.
화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)는 필드 단위로 각 화소 위치를 시프트시킨 화상 신호를 스위치(17)에 공급한다. 스위치(17)는 시퀀스 검출부(13)로부터 공급된 화소 신호 레벨의 비교 결과에 기초하여, 필드 단위로, 필요한 화상 신호를 선택한다. 스위치(17)에 의해 선택된 화상 신호는 CRT(2)로 출력된다. CRT(2)는 스위치(17)로부터 입력된 화상 신호를 화면 상에 표시하고, 또한 화상 신호의 수평, 수직 방향의 편향을, 도시하지 않은 수평 수직 편향 회로에 기초하여 제어한다.
또, 화상 신호 처리 장치(1)에는 화상 신호의 필드 주파수를 배속 변환하는 필드 배속 변환 회로(3)가 집적되는 경우도 있다. 필드 배속 변환 회로(3)는 해상도를 향상시킴으로써, 면 플리커 방해를 방지하기 위해 집적되는 것으로, 예를 들면 PAL 방식에서 보간 등의 처리를 행함으로써, 필드 주파수가 50㎐인 화상 신호를 2배인 100㎐의 화상 신호로 변환한다.
필드 주파수 변환 회로(3)는, 도 5에 도시한 바와 같이 텔레비전 수상기에 접속된 입력 단자(31)와, 배속 변환부(32)와, 프레임 메모리(33)를 구비한다.
배속 변환부(32)는 텔레비전 수상기로부터 입력 단자(31)를 통하여 입력된, 텔레시네 변환 후의 화상 신호를 프레임 메모리(33)에 기입한다. 이 배속 변환부(32)는, 프레임 메모리(33)에 기입한 화상 신호를, 기입 시의 2배의 속도로 판독한다. 이에 의해, 예를 들면 PAL 방식의 50필드/초의 화상 신호의 주파수를 2배로 변환하여, 100필드/초의 화상 신호를 생성할 수 있다. 배속 변환부(32)는 이 배속 변환한 화상 신호를 화상 신호 처리 장치(1)에 공급한다.
도 6A 및 도 6B는 이 필드 배속 변환 회로(3)에서의 배속 변환 전후의 각 필드와 화소 위치의 관계를 나타내고 있다. 여기서 횡축은 시간, 종축은 화소의 수직 방향의 위치를 나타낸다.
배속 변환 전의 화상 신호는, PAL 방식의 50필드/초의 인터레이스 화상 신호로, 도 6A에 도시한 바와 같이, 2 필드에서 1개의 코마를 형성한다.
한편, 배속 변환 후의 화상 신호는, 100필드/초의 인터레이스 화상 신호이기 때문에, 도 6B에 도시한 바와 같이 필드 t1과 필드 t2사이에, 신규로 2매의 필드 t2', t1'를 생성한다. 그리고, 필드 t2와 필드 t3 사이에는, 필드의 생성을 행하지 않고, 필드 t3와 필드 t4 사이에, 신규로 2매의 필드 t4', t3'를 생성한다. 즉, 화상 신호는 4필드에서 1개의 코마를 형성한다.
이 신규로 생성한 필드 t1', t2', …는 각각의 화소값을, 각 화소의 주위 3 화소의 중간값으로서, 메디안 필터 등을 이용하여 구하는 경우도 있다. 또한, 이 신규로 생성한 필드 t1', t2', …는 각각 필드 t1, t2, …와 동일한 내용이 된다. 이에 의해, 4필드에서 1개의 코마를 형성하게 되고, 단위 시간당 화면 매수를 늘림으로써 해상도를 향상시킬 수 있어, 면 플리커 방해를 억제하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
화상 신호 처리 장치(1)는 필드 배속 변환 회로(3)로부터, 텔레시네 변환 후, 배속 변환한 1코마가 4필드로 구성되는 화상 신호가 순차적으로 공급된다. 이 화상 신호의 수평 방향으로 화상이 이동하는 경우의 각 필드와 화상 위치의 관계를 도 7에 도시한다. 도 7에서, 횡축은 화상의 수평 방향에서의 위치, 종축은 시간을 나타내고 있다. 이미 텔레시네 변환된 화상은, 도 7에 도시한 바와 같이 필드 t1, t2', t1', t2의 순으로, 일정한 시간 간격으로 제1 화상 메모리(11)에 공급되고, 화상은 모두 동일한 위치에 표시된다. 또한 필드 t3으로 이행하면 화상이 수평 방향(우측 방향)으로 이행하고, 필드 t3, t4', t3', t4의 순으로 제1 화상 메모리(11)에 공급된다.
여기서, 예를 들면 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 필드(이하, 참조 필드라고 칭함)가, 필드 t3인 경우에는 제2 화상 메모리(12)로부터 출력되는, 참조 필드보다 2 프레임 전의 필드(이하, 2 프레임 지연 필드라고 칭함)는 필드 t1이 된다.
움직임 벡터 검출부(14)는, 이 참조 필드와 2 프레임 지연 필드 사이에서, 각 화소 또는 각 블록 단위로 움직임 벡터를 검출한다. 도 7에 도시한 예의 경우에는, 움직임 벡터의 벡터 방향은 2 프레임 지연 필드를 기준으로 하여 수평 방향(우측 방향)이 되고 벡터량은 A가 된다. 마찬가지로, 참조 필드가 t5인 경우에는, 2 프레임 지연 필드는 t3이 되고, 움직임 벡터의 벡터량은 B가 된다. 이 수순을 반복함으로써, 2 프레임 지연 필드를 기준으로 한 움직임 벡터의 벡터 방향과 벡터량을 순차적으로 구하는 것이 가능하다. 움직임 벡터 검출부(14)는 이 구한 움직임 벡터의 벡터량과 벡터 방향을 화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)로 순차적으로 송신한다.
시퀀스 검출부(13)는 참조 필드와, 제1 화상 메모리(11)로부터 출력되는 참 조 필드보다 1 프레임 전의 필드(이하, 1 프레임 지연 필드라고 칭함)를 순차적으로 검출하고, 동일한 화소 위치에서의 화소 신호 레벨의 차분값을 각각 연산한다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 참조 필드 t1'와, 1 프레임 지연 필드 t1은 동일한 코마를 구성하기 때문에, 예를 들면 화소 위치 a점에서의 화소 신호 레벨의 차분값은 0이 된다. 다음으로 참조 필드로서 필드 t2가 공급되면, 1 프레임 지연 필드는 필드 t2'가 되고, a점에서의 화소 신호 레벨의 차분값은 마찬가지로 0이 된다.
다음으로, 참조 필드로서 필드 t3이 공급되면, 1 프레임 지연 필드는 t1'가 되고, 양자는 각각 다른 코마를 형성하기 때문에, a점에서의 화소 신호 레벨의 차분값은 0 이외(이하, 1로 함)가 된다. 다음으로 참조 필드로서 t4'가 공급되면 1 프레임 지연 필드는 필드 t2가 되고, a점에서의 화소 신호 레벨의 차분값은 마찬가지로 1이 된다.
또한, 참조 필드로서 t3'가 공급되면, 1 프레임 지연 필드는, t3이 되고, 양자는 동일한 코마를 형성하기 때문에, a점에서의 화소 신호 레벨의 차분값은 다시 0이 된다. 그 후에 공급되는 참조 필드에 대해서도 마찬가지의 경향이 되어, 연산한 차분값은 4필드 주기로 「0011」의 순으로 반복된다. 따라서, 이 시퀀스를 4필드 단위로 검출함으로써, 각 필드의 전후 관계를 특정하는 것이 가능해진다.
이 경향을 1 프레임 지연 필드마다 주목하면, 차분값은 코마의 최초의 필드 로부터 「0011」의 순서가 된다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 최초로 차분값 0을 산출했을 때, 검출한 1 프레임 지연 필드를, 코마의 최초의 필드(이하, 제1 필드라고 칭함)로서 특정한다. 또한 차분값 0이 연속했을 때에는, 검출한 1 프레임 지연 필드를 제2 필드로서 특정한다. 또한 차분값으로서 최초로 1을 산출한 경우에, 검출한 1 프레임 지연 필드를 제3 필드로서 특정한다. 또한, 차분값 1이 연속했을 때에는, 검출한 1 프레임 지연 필드를 제4 필드로서 특정한다.
시퀀스 검출부(13)는, 상술한 각 필드에서의 전후 관계의 특정 결과를, 화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)에 송신한다.
화상 시프트부(15) 및 화상 역 시프트부(16)는, 공급되는 화상 신호를, 시퀀스 검출부(13)에 의해 특정된 각 필드의 전후 관계에 기초하여, 검출 화소의 위치를 벡터 방향으로 시프트시킨다. 화상 신호가 화상 시프트부(15)에 공급될 때까지, 각 필드가 제1 필드∼제4 필드 중 어디에 해당할지를 판명하고 있기 때문에, 검출 화소의 위치를 정확하고 또한 용이하게 시프트시킬 수 있다.
각 필드의 시프트 방향은, 도 9의 흑색으로 전부 칠한 화살표와 같이, 제1 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 제2 필드 이후에는 움직임 벡터의 방향으로 시프트시킨다. 여기서 제2 필드 이후의 시프트량은 제2 필드로부터 후속함에 따라서 상기 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서 순차적으로 증대시키고, 제4 필드에서 최대가 되도록 한다. 즉 본 발명에서는, 각 필드를 움직임 벡터의 방향 및 반대 방향으로 균형있게 시프트시킴으로써, 시프트량이 최대가 되는 제4 필드에서, 시프트량을 억제하여, 움직임 벡터 검출 시의 오차를 경감시킨다.
이 움직임 벡터 검출 시의 오차란, 예를 들면 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직일 때에(예를 들면, 물체의 화상이 좌측 방향으로 이동하고, 배경이 우측 방향으로 이동하는 경우), 움직임 벡터를 검출한 방향이 틀린 경우를 말한다. 예를 들면 도 9에서의 점선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 각 필드를 움직임 벡터의 벡터 방향에만 시프트시켜서 움직임 보정하는 예에서는, 제4 필드에서, 시프트량 자체가 과대하게 된다. 검출한 움직임 벡터의 방향이 틀린 경우에는, 제4 필드에서 화상을 크게 이동시키고 있는 만큼, 화면 상에서 오차가 현저하게 나타나게 된다.
한편, 각 필드를 움직임 벡터의 방향 및 반대 방향으로 균형있게 시프트시키는 본 발명에서는, 도 9에 도시한 바와 같이 제4 필드에서의 시프트량을 작게 억제할 수 있다. 이에 의해, 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직일 때에, 검출한 움직임 벡터의 방향을 잘못 판명하여도 화면 상에 걸리는 오차를 눈에 띄지 않게, 원활한 움직임을 실현하는 것이 가능하다.
도 9에 도시한 예에서, 화상의 시프트량은, 제2 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제2 필드 후에 필드가 계속될 때마다, 검출한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배씩 증가시키는 것도 가능하다. 이러한 경우, 벡터량이 A인 경우에는, 제2 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제3 필드를 A×1/4배, 제4 필드를 A×2/4배만큼 하여 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 방향으로 시프트시킨다. 또한 다음 코마의 제1 필드에서, 시프트량을, 움직임 벡터 A의 1/4배로 하여 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 마찬가지로 다음의 코마에서의 움직임 벡터가 B인 경우에는, 제2 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제3 필드의 시프트량을 B×1/4배, 제4 필드의 시프트량을 B×2/4배로 하여 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키는 것도 가능하다.
이와 같이 시프트시킴으로써, 시프트량을 시간에 대하여 선형으로 증가시키는 것이 가능하게 되어, 화상의 움직임을 더 원활하게 할 수 있다.
각 필드에서 화상을 시프트시킨 결과를 도 10에 도시한다. 화상은 후의 필드로 이행할 때마다 서서히 수평 방향으로 이동한다. 즉, 화상 시프트부(15)는 움직임 벡터량에 상당하는 화상의 시프트량을, 각 필드로 분산하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 화상을 시프트시키기 전과 비교하여, 제4 필드로부터 제1 필드로 이행할 때에 화상을 크게 이동시키지 않고, 화상의 움직임을 원활하게 할 수 있다.
또, 화상 시프트부(15)는, 도 11에 도시한 바와 같이 각 화상을 제1 및 제2 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 제3 필드 이후에 있어서, 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키는 것도 가능하다. 여기서 제1 및 제2 필드에서는, 시프트량을 제1 필드로부터 후속함에 따라서 순차적으로 감소하도록 시프트시킨다. 또한, 제3 및 제4 필드에서는 시프트량을 제3 필드로부터 후속함에 따라서 상기 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서 순차적으로 증대시키고, 제4 필드에서 최대가 되도록 한다. 이에 의해, 도 9에 도시한 예와 마찬가지로 각 필드를 서로 다른 방향으로 시프트시킴으로써, 1 필드당 시프트량을 억제하여, 움직임 벡터 검출 시의 오차를 경감시킬 수 있다.
도 11에 도시한 예에서, 화상의 시프트량은 제3 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제3 필드 후에 필드가 계속될 때마다 검출한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배씩 증가시키는 것도 가능하다. 이러한 경우, 벡터량이 A인 경우에는, 제3 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제4 필드를 A×1/4배만큼 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 방향으로 시프트시킨다. 다음의 코마의 제1 필드에서, 시프트량을, 움직임 벡터 A의 2/4배로 하고, 제2 필드에서 시프트량을 1/4배로 하여 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다. 마찬가지로 다음의 코마에서의 움직임 벡터가 B인 경우에는, 제3 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제4 필드의 시프트량을 B×1/4배로 하여 해당 코마에 대한 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키는 것도 가능하다.
도 11에 도시한 바와 같이 화상을 시프트시킨 결과를 도 12에 도시한다. 이 도 12에서도 마찬가지로, 각 화상은 후의 필드로 이행할 때마다 서서히 수평 방향으로 이동한다.
또한, 이 화상 시프트부(15)는, 각 화상을 제1 내지 제3 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 제4 필드에서, 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키는 것도 가능하다. 이러한 경우에는, 이 제1 내지 제3 필드에서, 시프트량을 제1 필드로부터 후속함에 따라서 순차적으로 감소하도록 시프트시킨다.
이 화상 신호 처리 장치(1)를, 필드 배속 변환 회로(3)를 집적화하여 텔레비전 수상기에 내장함으로써, 텔레시네 변환 후, 배속 변환한 화상 신호 특유의 움직임의 불연속감을 해소할 수 있다. 즉, 이 화상 신호 처리 장치(1)는 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직이는 경우 등, 다양한 배리에이션의 화상에서도, 필드 배속 변환 회로(3)에 의해 해상도를 향상시키어, 면 플리커 방해를 억제하면서, 각 화상의 움직임을 더 원활하게 할 수 있다.
따라서, 이 화상 신호 처리 장치(1)는, 단독으로 실시하는 경우뿐만 아니라, 필드 배속 변환 회로(3)와 일체로 실시함으로써 현저한 효과가 얻어진다. 또한, 필드 배속 변환 회로가 이미 집적화되어 있는 텔레비전 수상기에 대해서도, 뒤에서 이 화상 신호 처리 장치(1)를 내장함으로써, 버전업을 용이하게 실현할 수 있다.
본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치(1)는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 입력되는 화상 신호에 대하여, 코마를 구성하는 필드의 순번을 교체하여 CRT(2)로 출력하는 화상 신호 처리 장치(4)에 대해서도 적용할 수 있다. 도 13에 이 화상 신호 처리 장치(4)의 블록 구성예를 도시한다. 상술한 화상 신호 처리 장치(1)와 동일한 구성 요소는 동일 부호를 붙임으로써 그 상세한 설명을 생략한다.
이 화상 신호 처리 장치(4)는, 제1 화상 메모리(11)와, 제2 화상 메모리(12)와, 시퀀스 검출부(13)와, 움직임 벡터 검출부(14)와, 화상 시프트부(55)와, 화상 역 시프트부(56)와, 스위치(17)를 구비하고 있다.
화상 시프트부(55)는, 화상 신호 레벨의 비교 결과를 시퀀스 검출부(13)로부터 수신한다. 또한, 화상 시프트부(55)는 움직임 벡터 검출부(14)가 검출한 움직임 벡터를 수신한다. 또한 화상 시프트부(55)는 제2 화상 메모리(12)로부터 공급된 화상 신호에서의 각 화소 위치를 수신한 움직이는 벡터의 벡터량의 범위 내에서, 또한 벡터 방향으로 시프트시킨다. 즉, 이 화상 시프트부(55)가 시프트시키는 화상 신호는, 입력 화상 신호보다도 2 프레임 지연된 화상 신호이다.
화상 역 시프트부(56)는 화소 신호 레벨의 비교 결과를 시퀀스 검출부(13)로부터 수신한다. 화상 역 시프트부(56)는 움직임 벡터 검출부(14)가 검출한 움직임 벡터를 수신한다. 또한 화상 역 시프트부(56)는 제1 화상 메모리(12)에 공급되는 화상 신호에서의 각 화소 위치를, 수신한 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서, 또한 벡터 방향과 반대 방향으로 시프트시킨다. 즉, 이 화상 역 시프트부(56)가 시프트시키는 화상 신호는, 입력 화상 신호와 동일하기 때문에, 상기 화상 시프트부(55)가 시프트시키는 화상 신호보다 2 프레임분의 시간차가 있다. 또, 화상 역 시프트부(56)는, 상기 화상 시프트부(55)와 일체화되어 구성되는 경우도 있다.
이 화상 시프트부(55) 및 화상 역 시프트부(56)에 의해 시프트된 화상 신호는, 모두 스위치(17)에 입력된다. 스위치(17)는 시퀀스 검출부(13)로부터 공급된 화소 신호 레벨의 비교 결과에 기초하여, 필드 단위로 필요한 화상 신호를 선택한다. 스위치(17)에 의해 선택된 화상 신호는 CRT(2)에 출력된다.
다음으로, 본 발명을 적용한 화상 신호 처리 장치(4)의 동작에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다.
화상 신호 처리 장치(4)는, 필드 배속 변환 회로(3)로부터, 텔레시네 변환 후, 배속 변환한 1코마 4필드로 구성되는 화상 신호가 순차적으로 입력된다. 이 화상 신호 처리 장치(4)는, 공급된 화상 신호에 대하여, 제1 및 제2 필드를 특정하고, 이들을 제2 화상 메모리(12)에 기초하여 2 프레임 지연시키고, 움직임 벡터의 벡터 방향으로 시프트시킨다. 또한, 화상 신호 처리 장치(4)는, 공급된 화상 신호에 대하여, 제3 내지 제4 필드를 특정하고, 이들을 지연시키지 않고서, 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다.
화상 신호 처리 장치(4)에 공급되는 화상 신호는 필드 t1, t2', t1', t 2의 순으로, 일정한 시간 간격으로 배열하고 있다. 또한 필드 t3으로 이행하면 움직임 벡터 A의 위치에 화상이 이동하고, 필드 t3, t4', t3', t4의 순으로 화상 신호 처리 장치(4)에 공급된다. 또한 필드 t5로 이행하면, 움직임 벡터 B의 위치에 화상이 이동하고, 필드 t5, t6', t5', t6의 순으로 화상 신호 처리 장치(4)에 공급된다.
움직임 벡터 검출부(14)는 화상 신호 처리 장치(1)에 입력되는 화상 신호에 순차적으로 2 프레임 간격으로 움직임 벡터를 검출한다. 예를 들면, 제2 화상 메모리(12)로부터 출력되는 필드가 필드 t1일 때, 제1 화상 메모리(11)에 공급되는 필드는, 2 프레임 후가 되기 때문에, 필드 t3이 된다. 따라서, 움직임 벡터 검출부(14)는 우선 필드 t1과 필드 t3 사이에서 움직임 벡터를 구한다.
다음으로, 제2 화상 메모리(12)로부터 출력되는 필드가 필드 t2'로 되는 경우에는, 제1 화상 메모리에 공급되는 필드는 필드 t4'로 되기 때문에, 필드 t2'와 필드 t4' 사이에서 움직임 벡터를 검출한다. 즉, 이 움직임 벡터 검출부(14)는 도 14에 도시한 괄호 번호의 순으로 움직임 벡터를 순차적으로 검출해 간다.
여기서 (1)의 시간대에서 움직임 벡터를 검출한 후, 화상 시프트부(55)에는, 필드 t1이 입력된다. 또한, 화상 역 시프트부(56)에는 필드 t3이 입력된다. 화상 시프트부(55)는, 이 필드 t1을 벡터 방향으로 시프트시키고, 또는 시프트량을 0으로 하여 스위치(17)에 출력한다. 또한 화상 역 시프트부(56)에 입력된 필드 t3은 2 프레임 지연시킨 후에 벡터 방향으로 시프트시키기 때문에, 어떤 처리도 실시하지 않는다.
마찬가지로 (2)의 시간대에서 움직임 벡터를 검출한 후, 화상 시프트부(55)에는 필드 t2'가 입력된다. 화상 시프트부(55)는, 이 필드 t2'를 벡터 방향으로 시프트시키고, 스위치(17)로 출력한다. 또한 화상 역 시프트부(56)에 입력된 필드 t4'는, 2 프레임 지연시킨 후에 벡터 방향으로 시프트시키기 때문에, 어떤 처리도 실시하지 않는다.
(3)의 시간대에서 필드 t1'와 필드 t3 '' 사이에서 움직임 벡터를 검출한 후, 화상 시프트부(55)에는 필드 t1'가 입력되고, 또한 화상 역 시프트부(56)에는 필드 t3'가 입력된다. 이러한 경우에, 화상 역 시프트부(56)는 입력된 필드 t3'를 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다. 또, 필드 t1'에 대해서는 화상 역 시프트부(56)에 의해 화상을 시프트하고 있기 때문에, 어떤 처리도 실시하지 않아도 된다.
마찬가지로 (4)의 시간대에서도, 화상 역 시프트부(56)에 의해, 입력된 필드 t4를 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시킨다.
또한, (5)의 시간대에서는, 필드 t3과 필드 t5 사이에서 움직임 벡터를 검출한 후, 화상 시프트부(55)에는 필드 t3이 입력되고, 화상 역 시프트부(56)에는 필드 t5가 입력된다. 화상 시프트부는 필드 t3을 벡터 방향으로 시프트시키고, 또는 시프트량을 0으로 한다. 덧붙여서 말하면, 이 필드 t3은 이미 한번 화상 역 시프트부(56)에 입력되어 있지만, 하나의 필드에 대한 시프트의 중복을 방지하기 위해, 이러한 화상 역 시프트부(56)에 있어서 아무런 처리를 실시하지 않는다.
마찬가지로 (6)의 시간대에서도, 화상 시프트부(55)에 의해, 입력된 필드 t4'를 움직임 벡터의 방향으로 시프트시킨다.
즉, 이 화상 신호 처리 장치(4)는 상술한 처리 순서로도 나타낸 바와 같이, 움직임 벡터를 검출한 후, 화상 시프트부(55) 및 화상 역 시프트부(56)에 공급되는 각 필드를 교대로 시프트시킨다.
도 15는 화상 신호 처리 장치(4)에서, 시프트량에 따라 각 필드를 재배열한 결과를 도시하고 있다. 이 도 15에서, 코마를 구성하는 각 필드(예를 들면 필드 t3, t4', t3', t4)에서, 도 14에 도시한 입력 화상 신호와 순서를 교체한다. 이것은 코마를 생성하는 각 필드에서, 어떤 필드로부터 먼저 시프트시켜도 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것을 시사하고 있다.
즉, 이 화상 신호 처리 장치(4)는, 상술한 화상 신호 처리 장치(1)와 마찬가지로, 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직이는 경우 등, 다양한 배리에이션 의 화상에도, 면 플리커 방해를 억제하면서 각 화상의 움직임을 더 원활하게 할 수 있다.
도 15에 도시한 예에서, 화상의 시프트량을, 필드 t1의 시프트량을 0으로 하고, 필드 t1'에서, 검출한 움직임 벡터의 벡터량 A의 1/4배로 하는 것도 가능하다. 또한 다음의 코마의 제1 필드에서, 시프트량을, 벡터량 A의 2/4배로 하고, 제2 필드에서 시프트량을, 벡터량 A1/4배로 하고, 마찬가지로 다음의 코마에서의 움직임 벡터가 B인 경우에는, 제3 필드의 시프트량을 0으로 하고, 제4 필드의 시프트량을 B×1/4배로 하는 것도 가능하다. 이에 의해, 출력되는 화상 신호는, 도 15에 도시한 화상의 시프트 예와 동일하게 되어, 시프트량을 시간에 대하여 선형으로 증가시키는 것이 가능하기 때문에, 화상의 움직임을 더욱 원활하게 할 수 있다.
이 필드의 재배열에 대해서는, 도 15에 도시되는 예에 한정되는 것은 아니고, 1코마를 구성하는 4개의 필드 내에서(예를 들면, 필드 t3, t4', t3', t4의 순으로 배열하고 있는 입력 화상 신호에서), 시프트시키는 벡터 방향과 벡터량을 자유롭게 설정할 수 있다.
예를 들면 도 16에 도시한 바와 같이, 출력하는 화상 신호가 필드 t4, t3, t4', t3'의 순으로 수평 방향으로 나열되도록 시프트시키는 것도 가능하다. 또한, 예를 들면 도 17에 도시한 바와 같이, 출력하는 화상 신호가, 필드 t4', t3', t4 , t3의 순으로 수평 방향으로 나열하도록 시프트시키는 것도 가능하다. 또한, 예를 들 면 도 18에 도시한 바와 같이, 출력하는 화상 신호가, 필드 t3', t4, t3, t4'의 순으로 수평 방향으로 나열하도록 시프트시키는 것도 가능하다.
이들 도 16∼도 18에 도시한 예에서, 시프트량을 벡터량의 1/4배씩 증감시킴으로써, 시프트량을 시간에 대하여 선형으로 증감시켜, 화상의 움직임의 또 다른 개선을 도모하는 것도 가능하다.
본 발명을 적용한 화상 신호 처리 장치는, PAL 방식에 의한 텔레비전 수상기에 대하여 적용되는 경우에 한정되지는 않고, 예를 들면 NTSC(National TV System Committee) 방식의 60필드/초(30코마/초)의 인터레이스 화상 신호가 입력되는 텔레비전 수상기에 대해서도 적용 가능하다. 또한, SECAM 방식에 의한 텔레비전 수상기에 대해서도 적용 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치는, 텔레비전 수상기에 내장되는 경우뿐만 아니라, 텔레비전 수상기에 접속하는 신호 변환기에도 내장 가능한 것은 물론이다.
또, 본 발명은 도면을 참조하여 설명한 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 여러가지 변경, 치환 또는 그 동등한 것을 행할 수 있는 것은 당업자에 있어서 분명하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치 및 방법은, 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성된 1코마가 4필드로 구성되는 화상 신호 가 입력되고, 연산한 화소 신호 레벨의 차분값에 기초하여 각 필드를 특정하고, 특정한 제1 필드에서 움직임 벡터의 반대 방향으로, 특정한 제4 필드에서 움직임 벡터의 방향으로, 더 특정한 제2 및 제3 필드에서 상기 제1 필드로부터 후속함에 따라 상기 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 검출 화소의 위치를 시프트시킨다.
이에 의해, 본 발명에 따른 화상 신호 처리 장치 및 방법은, 단일 블록 내에서 2 방향으로 화상이 움직이는 경우 등, 다양한 배리에이션의 화상에서도, 면 플리커 방해를 억제하면서, 각 화상의 움직임을 원활하게 할 수 있다.

Claims (16)

  1. 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성되고, 1코마가 4필드로 구성되고, 코마의 최초가 제1 필드에서 시작해서, 제2, 제3, 제4 필드로 후속하는 화상 신호가 입력되는 화상 신호 처리 장치로서,
    입력된 상기 화상 신호에 대하여, 현 필드의 검출 화소와, 상기 현 필드로부터 1 프레임 후의 필드의 동일 개소에서의 검출 화소 사이에서, 화소 신호 레벨의 차분값을 연산하고, 그 차분값에 기초하여 코마를 구성하는 각 필드를 특정하는 시퀀스 검출 수단과,
    상기 현 필드의 검출 화소에 대하여, 상기 현 필드로부터 2 프레임 후의 필드에 대한 움직임 벡터를 검출하는 움직임 벡터 검출 수단과,
    상기 시퀀스 검출 수단에 의해 특정한 각 필드에 따라, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 범위 내에서, 상기 화상 신호의 상기 검출 화소의 위치를 시프트시키는 화상 제어 수단
    을 구비하고,
    상기 화상 제어 수단은,
    특정한 상기 제1 필드에 대하여, 상기 검출 화소를 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고,
    특정한 상기 제4 필드에 대하여, 상기 검출 화소를 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고,
    특정한 상기 제2 및 상기 제3 필드에 대하여, 상기 검출 화소를, 상기 제1 필드로부터 후속함에 따라, 상기 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 상기 움직임 벡터의 방향 또는 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 제어 수단은, 상기 제2 필드의 시프트량을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화상 제어 수단은, 상기 제2 필드 후에 필드가 계속될 때마다, 상기 시프트량을, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배씩 증가시켜 검출한 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 상기 제1 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화상 제어 수단은, 상기 제3 필드의 시프트량을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화상 제어 수단은, 상기 제4 필드의 시프트량을, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 상기 제1 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 2/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 상기 제2 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시퀀스 검출 수단은, 상기 차분값이 연속하여 0으로 되는 경우에, 먼저 입력된 현 필드를, 제1 필드로서 특정하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 검출 수단은, 소정의 화소수로 이루어지는 블록마다, 블록 매칭법에 기초하여 상기 움직임 벡터를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입력된 화상 신호는, PAL 방식의 인터레이스 화상 신호인 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  9. 텔레시네 변환한 화상을 배속 변환함으로써 생성되고, 1코마가 4필드로 구성 되고, 코마의 최초가 제1 필드에서 시작해서, 제2, 제3, 제4 필드로 후속하는 화상 신호가 입력되고,
    입력된 상기 화상 신호에 있어서, 현 필드의 검출 화소와, 상기 현 필드로부터 1 프레임 후의 필드의 동일 개소에서의 검출 화소 사이에서 연산한 화소 신호 레벨의 차분값에 기초하여, 코마를 구성하는 각 필드를 특정하고,
    상기 현 필드의 검출 화소에 대하여, 상기 현 필드로부터 2 프레임 후의 필드에 대한 움직임 벡터를 검출하고,
    특정한 상기 제1 필드에 대하여, 상기 검출 화소를 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고,
    특정한 상기 제4 필드에 대하여, 상기 검출 화소를 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고,
    특정한 상기 제2 및 상기 제3 필드에 대하여, 상기 검출 화소를, 상기 제1 필드로부터 후속함에 따라, 상기 제4 필드에서 시프트시킨 화소 위치로 순차적으로 접근하도록, 상기 움직임 벡터의 방향 또는 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 필드의 필드량을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 필드 후에 필드가 계속될 때마다, 상기 시프트량을, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배씩 증가시켜 검출한 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 상기 제1 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제3 필드의 시프트량을 0으로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제4 필드의 시프트량을, 검출한 상기 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 방향으로 시프트시키고, 상기 제1 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 2/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키고, 상기 제2 필드의 시프트량을, 상기 현 필드로부터 2 프레임 전의 필드에 기초한 움직임 벡터의 벡터량의 1/4배로 하여 검출한 상기 움직임 벡터의 반대 방향으로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 차분값이 연속하여 0으로 되는 경우에, 먼저 입력된 현 필드를, 제1 필드로서 특정하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 움직임 벡터를, 소정의 화소수로 이루어지는 블록마다, 블록 매칭법에 기초하여 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 입력 화상 신호로서, 필드 주파수를 50필드/초로부터 100필드/초로 2배로 변환한 PAL 방식의 인터레이스 화상 신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 방법.
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