KR20000057294A - 순차 화상의 시퀀스를 발생시키기 위한 방법 및 회로 장치 - Google Patents

순차 화상의 시퀀스를 발생시키기 위한 방법 및 회로 장치 Download PDF

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Abstract

빗살 필터링된 50/60Hz 비디오 신호(Q)를 순차 100/120Hz 비디오 신호로 변환하는 것은 플리커의 거의 완전한 제거를 가능하게 한다. 이것을 위해, 입력측 비디오 신호(Q)가 먼저 빗살 필터링된 필드를 가진 100/120Hz 신호(Q3)로 변환된다. 그리고 나서, 입력측 신호(Q)가 100/120Hz 신호(Q3)로부터 순차 비디오 신호(Q4)를 발생시키기 위해 사용된다.

Description

순차 화상의 시퀀스를 발생시키기 위한 방법 및 회로 장치 {METHOD AND CIRCUIT CONFIGURATION FOR PRODUCING A SERIES OF PROGRESSIVE PICTURES}
가급적 플리커가 없는 텔레비젼 화상을 발생시키기 위한 지금까지의 해결책은 50 또는 60Hz 필드 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드를 포함하는 송신기측에서 전송되는 신호를 100 또는 120Hz 필드 반복 주파수를 가진 필드 시퀀스로 변환시키는 것이다. 이러한 변환은 예컨대 유럽 특허 공개 제 0 727 904호에 공지되어 있다. 다른 방법은 50 또는 60Hz 화상 반복 주파수를 가진 순차 화상의 화상 시퀀스로 변환하는 것이다. 순차 화상은 예컨대 유럽 특허 공개 제 0 679 022호에 공지된 바와 같이 완전한 주사선 수를 포함한다.
100/120Hz의 필드 시퀀스 및 50/60Hz의 순차 화상 시퀀스에서 여전히 플리커 효과가 나타난다. 전자의 경우에는 에지 플리커가 감소되기는 하지만, 완전히 제거되지 않는다. 또한, 주사선 풀링(pulling)이 나타날 수 있다. 후자의 방법에서는 큰 영역 플리커가 완전히 제거되지 않는다.
본 발명은 제 1 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드의 입력 화상 시퀀스를 제 1 반복 주파수의 2배인 제 2 반복 주파수를 가진 순차 화상의 출력 화상 시퀀스로 변환시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 변환을 위한 회로 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명을 실시하기 위한 블록 회로도이고,
도 2는 저주파 신호 성분에 대한 변환 단계를 나타내며,
도 3은 고주파 신호 성분에 대한 변환 단계를 나타낸다.
본 발명의 목적은 플리커를 거의 완전히 제거하는 방법 및 회로 장치를 제공하는 것이다.
방법과 관련한 상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1항의 특징에 따른 방법에 의해 달성된다.
회로 장치와 관련한 상기 목적은 청구항 제 7항의 특징에 따른 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 순차 화상의 화상 반복 주파수가 입력 주파수의 2배, 즉 100 또는 120 Hz이기 때문에, 에지 및 큰 영역 플리커가 인간의 눈에 의해 감지되는 스펙트럼 외부에 놓이고 인간의 눈에 의해 더 이상 감지되지 않는다. 따라서, 화상은 플리커를 거의 갖지 않는다.
2배의 입력 필드 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드로 이루어진 중간 화상 시퀀스 또는 중간 화상 신호로의 변환은 공지되어 있으므로, 상응하는 회로 기술이 표준 방식대로 이용될 수 있다. 이것을 기초로 하는 2배의 재생 주파수를 가진 순차 화상에 대한 변환 단계는 비교적 간단한 필터 동작, 예컨대 중간값 필터링을 필요로 한다. 그러나, 부가의 화상 메모리 비용은 필요치 않다. 경우에 따라 사용되는 움직임 정보는 공지된, 중간 화상 시퀀스로의 변환 방법으로부터 주어지며 후속하는 순차 변환을 위해 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 회로도의 입력측 화상 신호(Q)는 20ms(50Hz 필드 반복 주파수)의 간격으로 빗살 필터링된 필드를 포함한다. 제 1 필드(A1)은 예컨대 기수의 주사선을 포함하고, 제 2 필드(B1)는 우수의 주사선을 포함한다. 즉, 필드가 빗살 필터링된다. 따라서, 시퀀스는 필드(A1), (B1), (A2), ...를 포함한다. 비디오 신호(Q)는 필드 메모리(1)에 일시 저장된다. 출력측에서 2배의 필드 주파수 또는 주사선 주파수로 판독된다. 비디오 신호(Q1)는 필드 시퀀스(A1), (A1), (B1), (B1), (A2), (A2),...를 포함한다. 비디오 신호는 부가의 필드 메모리(2)에서 지연된다. 이것과 관련해서 출력측 비디오 신호(Q2)는 상응하는 필드 시퀀스를 갖지만, 하나의 필드 만큼 지연된다.
신호(Q1), (Q2)가 장치(3)에 공급되며, 상기 장치(3)에 의해 도 2 및 3에 상세히 도시된 바와 같이 입력측 비디오 신호(Q)의 필드 시퀀스가 중간 화상 신호(Q3)의 중간 화상 시퀀스로 변환된다. 상기 중간 화상 신호(Q3)는 100Hz의 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드를 포함한다. 장치(3)에 의해 신호(Q1), (Q2)로부터 상기 필드가 래스터 및 움직임 위상에 맞게 발생된다. 변환은 바람직하게는 움직임 벡터 보상 방식으로 이루어진다. 이것을 위해, 움직임 게이지(5)가 화소별로 연속하는 필드에 대해 (A1, B1 사이; B1, A2 사이 등) 움직임 벡터를 검출하여 장치(3)에 공급한다.
변환 장치(4)에서 중간 비디오 신호(Q3) 및 100Hz-레벨에 놓인 신호(Q1), (Q2)로부터 출력측에서 인출될 수 있는 비디오 신호(Q4)가 발생된다. 상기 비디오 신호는 100Hz 반복 주파수를 가진 순차 화상을 포함한다. 비디오 신호(Q1), (Q2), (Q3)로부터의 변환이 바람직하게는 움직임 벡터 보상 방식으로 수행되기 위해서, 움직임 벡터(M)가 장치(4)에 공급된다.
바람직하게는 중간 신호(Q3) 및 순차 출력 신호(Q4)로의 변환시 고역 성분과 저역 성분이 별도로 변환된다. 이것을 위해, 입력측 비디오 신호가 고역 성분 및 저역 성분으로 나눠진 다음, 고역 및 저역 채널에서 별도의 신호 처리가 수행된다. 그리고 나서, 변환 결과가 다시 가산적으로 통합된다.
저역 채널에서 도 2에 도시된 변환이 수행된다. 입력측의, 빗살 필터링된 필드 시퀀스(A1), (B1), (A2)로부터 빗살 필터링된 필드를 가진 중간 필드 시퀀스(α), (β), (γ), (δ)가 2배의 필드 반복 주파수로 발생된다. 각각의 필드에서 어둡게 표시된 주사선은 채워지지 않는다. 연속하는 필드는 상이한 래스터 위치를 가진 주사선을 포함한다. 필드(α)는 기수의 주사선(1), (3), (5),..., 필드(β)는 우수의 주사선, 필드(γ)는 기수의 주사선, ...을 포함한다. 필드(A1), (B1), (A2)를 중간 화상 시퀀스(α), (β), (γ), (δ)로 변환하기 위해, 상기 필드들이 래스터 및 움직임 위상에 맞게 발생된다. 이것을 위해 예컨대 전술한 EP-A2-0 727 904호에서 도 5 내지 7을 참고로 설명된 저역 채널용 방법이 적합하다. 필드(α)는 필드(A1)의 직접적인 인수에 의해 발생되고, 필드(β) 및 (δ)는 필드(A1), (B1) 또는 (B1), (A2)로부터 상이한 중간값 필터링에 의해 발생되고, 필드(γ)는 필드(B1)으로부터 래스터 변환, 예컨대 중간 주사선 보간에 의해 발생된다. 변환은 장치(3)(도 1)에 의해 이루어진다.
저역 채널에서 또한 입력측 필드(A1), (B1), (A2) 및 중간 화상 시퀀스 필드(α), (β), (γ),(δ)로부터 도 2에 도시된 바와 같이 순차 화상으로 이루어진 출력 화상 시퀀스(A), (B), (Γ),(Δ)가 발생된다. 필드(α), (β), (γ),(δ)로 표시되는 중간 화상 시퀀스의 각각의 움직임 위상에는 하나의 대응하는 순차 출력 화상이 할당된다. 또한, 화상(α), (A) 및 (γ), (Γ)의 움직임 위상은 입력측 필드(A1) 또는 (B1)의 움직임 위상에 할당된다; 화상(β), (B)의 움직임 위상은 상기 움직임 위상 사이에 놓이고, 화상(δ), (Δ)의 움직임 위상은 상기 움직임 위상 다음에 그리고 필드(B1), (A2)의 움직임 위상 사이에 놓인다.
순차 화상의 구성은 일반적으로 발생될 화소가 변동없이 전달되는 방식으로 이루어진다. 상기 화소에 대응하는 화소는 입력 화상 시퀀스 또는 중간 화상 시퀀스의 동일한 움직임 위상의 필드의 동일 래스터 주사선에 존재한다. 실시예에서는 움직임 벡터(M)가 제로라고 가정한다. 예컨대, 순차 화상(A)의 주사선(1)의 화소(100)는 필드(A1)의 주사선(1)의 대응하는 점에서 인출되거나 또는 선택적으로 필드(α)의 대응하는 점에서 인출되는데, 그 이유는 유럽 특허 공개 제 0 727 904호에 기재된 방법에 따라 필드(A1) 및 (α)가 동일하기 때문이다. 순차 화상(B)의 주사선(14)의 화소(101)는 중간 필드(β)의 주사선(14)의 대응하는 화소점에서 인출된다. 상응하는 것이 순차 화상(Δ)의 화소(104) 및 순차 화상(Γ)의 화소(102), (103)에도 적용된다. 움직임 위상이 동일한 필드(B1), (γ)는 2개의 래스터 위치를 가질 수 있다.
움직임 위상이 동일한 필드에 대응하는 래스터 위치의 화소가 없는 순차 화상(A), (B), (Δ)의 나머지 래스터 위치에 대해, 각각 하나의 화소가 적합한 필터 조치에 의해 발생된다. 순차 화상(A)의 주사선(4)의 화소(105)는 필드(A1) 또는 (α)에 대응하는 것이 없는데, 그 이유는 거기에는 상기 주사선이 없기 때문이다. 따라서, 화소(105)는 필터(106)에 의해 발생된다. 필터(106)는 바람직하게는 3개의 입력 신호를 가진 중간값 필터이다. 화소(105)에 대응하는 화소점에 바로 인접하게 놓인, 즉 바로 그 위에 및 그 아래에 놓인 주사선(3), (6)에 놓인, 입력측 필드(A1) 또는 중간 필드(α)의 화소가 중간값 필터(106)에 공급된다. 상기 화소가 필드(A1)에 (116), (117)로 표시된다. 또한, 가장 가까이에 인접하게 놓인 입력 필드에서 화소(105)에 대응하는, 동일한 래스터 위치의 화소점에 놓인 화소가 중간값 필터(106)에 공급된다. 이것은 필드(B1)의 주사선(4) 내의 화소(108)이다.
순차 화상(B)의 화소(107)는 중간값 필터(118)에 의해 발생된다. 필드(β)의 화소점(107)에 대응하는 화소점에 인접하게 놓인 화소(109), (110), 및 필드(B)의 래스터 위치를 가지며 움직임 위상에서 바로 앞에 놓인 필드(A1)의 화소(117)가 상기 중간값 필터(118)의 입력에 공급된다.
필드(Δ)의 화소(111)는 중간값 필터(112)에 의해 발생된다. 다른 주사선 래스터의 화소(111)에 대응하는 화소점에 바로 인접하게 놓인 화소(113), (114), 및 필드(A2)에서 화소점(111)에 대응하는 동일한 래스터 위치의 점에 놓인 화소(115)가 상기 중간값 필터의 입력에 공급된다. 필드(A2)는 움직임 위상에서 순차 화상(Δ)에 가장 가까이 놓이고 화소(111)와 동일한 래스터 위치의 화소를 포함하는 입력측 필드이다.
저역 채널의 중간값 필터(106), (118), (112)는 움직임이 적거나 또는 없을 때는 래스터가 동일하며 인접한 움직임 위상으로 부터 인출된 화소가 높은 확률로 선택되는 한편, 움직임이 있을 때는 움직임 위상이 동일하며 다른 래스터 위치로부터 인출된 화소가 선택되도록 작용한다. 따라서, 움직임이 있을 때 움직임 위상에 맞는 화소 발생 특성이 나타나고, 움직임이 없을 때 래스터에 맞는 특성이 나타난다.
고역 채널용 변환 단계는 도 3에 도시된다. 저역 채널에 대한 중간 화상 시퀀스(α), (β), (γ),(δ)는 예컨대 유럽 특허 공개 제 0 727 904호에 도 2 내지 4와 관련해서 설명된 방법에 의해 발생된다. 도 2에 따라, 동일 래스터 화소가 움직임 위상이 동일한 필드에 존재하는 순차 프레임의 화소가 이것들에 의해 형성된다. 이것들은 화소(120), ..., (124)이다. 다른 화소는 재차 중간값 필터에 의해 발생된다.
순차 화상(A)의 화소(125)는 중간값 필터(126)에 의해 형성된다. 필드(A1)의 화소(127), 또는 다른 래스터의 필드(A1)의 화소(125)의 대응하는 화소점에 인접하게 놓인 동일한 필드(α)의 대응하는 화소가 상기 중간값 필터(126)의 입력에 공급된다. 중간값 필터(126)의 다른 입력 값(128)은 다음 움직임 위상의 필드(B1)에서 화소(125)와 동일한 화소점에 놓인다. 필드(A1), (B1) 사이에 움직임이 없거나 거의 없으면, 스위치(129)가 "0"위치로 됨으로써 화소(128)가 중간값 필터(126)에 2번 공급된다. 움직임은 움직임 벡터 게이지(5)(도 1)에 의해 제공되는 움직임 벡터가 평가되는 방식으로 움직임 검출기(130)에 의해 검출된다. 이 경우, 예컨대 한계치 비교가 이루어진다. 움직임 있을 때(스위치 위치 "1") 화소128 대신에 상수값, 예컨대 "0"이 중간값 필터(126)에 공급된다.
순차 화상(B)에서 화소(131)는 중간값 필터(132)에 의해 발생되는데, 그 이유는 동일한 움직임 위상의 필드(β)에 상기 래스터 위치의 화소가 존재하지 않기 때문이다. 이것을 위해, 다른 래스터 위치의 필드(β)에서 대응하는 점에 인접한 화소(133), 및 동일한 래스터 위치의 대응하는 점에 놓인 필드(A1)의 화소(134)가 중간값 필터(132)에 공급된다. 움직임이 존재하지 않는 경우에는 상기 화소의 움직임 검출기(130)에 의해 제어되어 중간값 필터(132)에 공급되고, 움직임이 존재하는 경우에는 그것 대신에 상수값 "0"이 공급되고 화소(134)가 간단히 웨이팅된다.
순차 화상(Γ)에서 화소(122), (123)는 동일한 래스터 위치를 가진 대응하는 화소점에서 동일한 움직임 위상의 필드(B1) 또는 (γ)로부터 인출된다.
순차 화상(Δ)에서 화소(135)는 중간값 필터(139)에 의해 발생된다. 중간값 필터(139)의 입력값은 다른 래스터 위치의 화소점(135)에 바로 인접하게 놓인 점(136)의 동일한 움직임 위상의 필드(δ)에서 인출된다. 또한, 동일한 래스터 위치의 화소점(135)에 상응하는 점에 놓인 필드(A2)의 화소(137)가 중간값 필터(139)에 공급된다. 필드(A2)는 순차 화상(δ)에 가장 가까이 인접하게 놓이고 화소(135)와 동일한 래스터 위치를 가진 화소를 포함하는 필드이다. 입력측 필드(B1), (A2) 사이의 움직임 검출기(138)에 의해 검출된 움직임에 따라, 화소(147)가 2중으로 공급되거나(움직임 없음) 또는 한번 공급되며, 상수값"0"이 공급된다(움직임).
중간값 필터(126), (132), (139)에서 수행되는 움직임 제어는 움직임이 적을 때는 발생될 화소와 동일한 래스터이며 인접한 움직임 위상으로부터 나온 화소가 입력측에 존재하게 한다. 이에 반해, 움직임이 있는 경우에는 중간값 필터의 입력에 있는 화소가 다른 래스터 위치로 발생될 화소에 인접하게 놓인 화소 및 인접한 움직임 위상에서 동일한 래스터의 화소와 경쟁한다. 따라서, 움직임이 없으면 중간값 필터에 의해 동일한 래스터의 화소가 바람직하고, 움직임이 있으면 화상 주변에 가장 적합한 화소가 바람직하다.
비디오 신호(Q) 또는 입력 화상(A1), (B1), (A2)...의 입력측 화소 레이트는 50Hz의 화상 반복 주파수에서 13.5MHz인 한편, 순차 화상 시퀀스에 대한 화소 레이트는 54MHz이다. 주사선 편향 주파수는 입력측에서 15625Hz이고, 출력측에서 62500Hz이다. 상기 주파수는 특히 컴퓨터 모니터에서 처리될 수 있다.
본 발명에 의해, 플리거를 거의 완전히 제거하는 방법 및 회로 장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 제 1 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드(A1, B1, A2)의 입력 화상 시퀀스(Q)를 제 1 반복 주파수의 2배인 제 2 반복 주파수를 가진 순차 화상(A, B, Γ, Δ)의 출력 화상 시퀀스(Q4)로 변환하는 방법에 있어서, 입력 화상 시퀀스(A1, B1, A2)로부터 제 2 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드의 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)가 발생되고, 상기 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)의 필드 및 입력 화상 시퀀스(A1, B1, A2)의 필드로부터 출력 화상 시퀀스(A, B, Γ, Δ)의 순차 화상이 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 출력 화상 시퀀스(A, B, Γ, Δ)의 순차 화상이 제 1 래스터 위치의 주사선(1, 3, 5, ...) 및 제 2 래스터 위치의 주사선(2, 4, 6, ...)을 포함하고, 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)의 연속하는 필드가 각각 상이한 래스터 위치의 주사선만을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 중간 화상 시퀀스 및 출력 화상 시퀀스의 각각 하나의 화상이 입력 화상 시퀀스의 화상들 중 하나의 움직임 위상에 할당될 수 있고(α, A, A1; γ, Γ, B1), 중간 화상 시퀀스 및 출력 화상 시퀀스의 각각 하나의 다른 화상은 상기 움직임 위상 사이에 놓인 다른 움직임 위상(β, B; δ, Δ)에 할당될 수 있으며, 중간 화상 시퀀스의 한 화상의 주사선들은 동일한 움직임 위상의 출력 화상 시퀀스의 화상의 대응하는 래스터 위치의 주사선으로 전달되고(100, ...,104), 출력 화상 시퀀스의 상기 화상의 다른 래스터 위치의 주사선의 화소(105, 107, 111, 125, 131, 135) 중 하나가 필터(106, 118, 112, 126, 132, 139)에 의해 얻어지며, 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)의 동일한 움직임 위상의 화상의, 발생될 화소에 인접한 주사선(116, 117, 109, 110, 113, 114, 127, 133, 136)의 적어도 하나의 화소, 및 움직임 위상에서 출력 화상 시퀀스의 화상에 가장 가까이 놓인 입력 화상 시퀀스(A1, B1, A2)의 화상의, 발생될 화소에 대응하는 점 중 하나에 있는 화소(108, 117, 115, 128, 134, 137)가 상기 필터의 입력에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 화상 시퀀스(A1, B1, A2; α, β, γ, δ; A, B, Γ, Δ)가 신호의 고역 성분 및 저역 성분을 가진 화상 시퀀스로 분리되고, 고역 성분에 있어서 필터링(126, 132, 139)시 입력 화상 시퀀스(A1, B1, A2)로부터 발생될 화소와 동일한 래스터 위치를 가진 화소(128, 134, 137)가 움직임이 검출되지 않을 때 보다 움직임이 검출될 때 입력측에서 더 많이 웨이팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항 또는 4항에 있어서, 필터링(106, 118, 112, 126, 132, 139)이 중간값 필터링인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 움직임 위상에 할당된 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)의 필드에서 출력 화상의 발생될 화소에 인접한 주사선(127, 133, 136)에서 인출된 제 1 화소, 움직임 위상에서 출력 화상 시퀀스(A, B, Γ, Δ)의 화상에 가장 가까이 놓인 입력 화상 시퀀스의 필드(A1, B1, A2)에서 발생될 화소에 대응하는 점에서 인출되는 제 2 화소, 움직임이 검출되지 않을 때는 상기 제 2 화소(128, 134, 137), 및 움직임이 검출될 때는 고정 값("0")이 고역 성분용 중간값 필터링(126, 132, 139)에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드(A1, B1, A2)의 입력 화상 시퀀스를 순차 화상의 출력 화상 시퀀스(A, B, Γ, Δ)로 변환하기 위한 장치에 있어서,
    - 제 1 반복 주파수를 가진 빗살 필터링된 필드의 입력 화상 시퀀스(A1, B1, A2)를 포함하는 입력 비디오 신호(Q)를 공급하기 위한 수단,
    - 입력 비디오 신호(Q)를, 제 2 반복 주파수를 가진 콤 필터링된 필드의 중간 화상 시퀀스(α, β, γ, δ)를 포함하는 중간 비디오 신호(Q3)로 변환시키기 위한 수단(1, 2, 3),
    - 입력 비디오 신호(Q) 및 중간 비디오 신호(Q3) 로부터, 순차 화상의 출력 화상 시퀀스(A, B, Γ, Δ)를 포함하는 출력 비디오 신호(Q4)를 발생시키기 위한 수단(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 입력 비디오 신호(Q)가 공급될 수 있고 출력측에서 2배의 화상 반복 주파수를 가진 비디오 신호(Q2)가 인출될 수 있는 제 1 화상 메모리 수단(1), 제 1 화상 메모리 수단(1) 다음에 접속되며 하나의 필드 만큼 지연된 비디오 신호(Q2)가 인출될 수 있는 제 2 화상 메모리 수단, 입력이 화상 메모리 수단(1, 2)의 출력에 접속되며 중간 비디오 신호(Q3)을 발생시키는 수단(3), 및 입력이 화상 메모리 수단(1, 2)의 출력에 접속되고 상기 수단(3)의 출력에 접속되며 출력 비디오 신호를 발생시키기 위한 수단(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
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