KR20050097549A - Processing picture signals for a color sequential display - Google Patents

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KR1020057014916A
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한 제라드 데
아브라함 케이. 리에멘스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

The invention relates to a method for processing picture signals representing a series of pictures that are to be displayed on a color sequential display device. In order to enable a presentation of high quality images using a color sequential display device at reduced costs, it is proposed that received picture signals are separated (12) into at least three color components for each picture, which at least three color components are to be displayed sequentially on the display device (16). Further, motion is detected (13) from one picture to the next in the received picture signals. A motion compensation (15) of at least two color components of a picture is then performed at the same temporal instance, which color components are to be displayed immediately one after the other. Finally, the at least three color components are provided for display. The invention relates equally to an apparatus and a system comprising means for realizing the proposed method.

Description

컬러 순차 디스플레이를 위한 화상 신호들 처리{Processing picture signals for a color sequential display}Processing picture signals for a color sequential display

본 발명은 컬러 순차 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이될 일련의 화상들을 표현하는 화상 신호들을 처리하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 또한 컬러 순차 디스플레이 디바이스 상에 일련의 화상들을 디스플레이하기 위한 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to processing image signals representing a series of images to be displayed on a color sequential display device. The invention also relates to a system for displaying a series of images on a color sequential display device.

각 화상의 각 컬러 성분들, 전형적으로 적, 녹 및 청색을 디스플레이함으로써 화상 시퀀스의 화상들을 제공하는 것이 최근 기술에서 알려져 있다. 이와 같은 각 컬러 성분들을 디스플레이하는 여러 방법들이 존재한다. 근본적으로, 디스플레이의 공간 및 시간(temporal) 해상도 간에 발생되는 컬러가 트레이드-오프된다. It is known in the art to provide pictures of a picture sequence by displaying the respective color components of each picture, typically red, green and blue. There are several ways to display each of these color components. Essentially, the color that occurs between the spatial and temporal resolution of the display is traded off.

CRT(음극선관) 또는 LCD(액정 디스플레이) 장치들과 같은 제1 유형의 디스플레이 장치들은 모든 컬러 성분들을 동시에 발생시켜 디스플레이한다. 적, 녹 및 청색 성분들의 경우에, 예를 들어, 적, 녹 및 청색의 도트들은 동시에 스크린상으로 투사되며, 이는 디스플레이의 공간 해상도에 부가된다. 이 동시 디스플레이로 인해, 전용 하드웨어 부분은 각 컬러 성분에 대해서 사용되어야만 된다.Display devices of the first type, such as CRT (cathode ray tube) or LCD (liquid crystal display) devices, generate and display all color components simultaneously. In the case of red, green and blue components, for example, red, green and blue dots are simultaneously projected onto the screen, which adds to the spatial resolution of the display. Due to this simultaneous display, a dedicated piece of hardware must be used for each color component.

LCoS(실리콘 상의 액정)과 같은 제2 유형의 디스플레이들은 대조적으로 각 화상의 컬러 성분들을 순차적으로, 예를 들어 각 화상의 가장 먼저 적색 성분, 그 후 녹색 성분 및 마지막으로 청색 성분을 디스플레이한다. 따라서, LCoS 디스플레이는 각 단일 도트에 대해서 광을 3회 발생시키는데, 이는 디스플레이의 시간 해상도에 부가된다. 컬러 성분들의 영상 레이트는 전형적으로 제공되어야 하는 일련의 화상들의 화상 레이트의 3배이다. 동일한 하드웨어가 각 컬러 성분에 대해서 순차적으로 사용될 수 있기 때문에, 매우 높은 해상도가 상대적으로 제한된 비용들로 성취할 수 있다는 점에서 이 방법이 유용하다. A second type of display, such as LCoS (liquid crystal on silicon), in contrast displays the color components of each picture sequentially, eg the first red component, then the green component and finally the blue component of each image. Thus, an LCoS display generates light three times for each single dot, which adds to the time resolution of the display. The image rate of the color components is typically three times the image rate of the series of images that must be provided. Since the same hardware can be used sequentially for each color component, this method is useful in that very high resolution can be achieved at relatively limited costs.

종래, 컬러 성분들을 순차 디스플레이하기 위한 컬러 성분 신호들은 입력 신호로부터 직접 발생된다. 그러나, 이 컬러 성분들의 순차적인 디스플레이는 비디오 화면에서 이동하는 물체들로 인해 아티팩트(artifact)들을 발생시킨다. 각각의 컬러 성분들이 상이한 시간 순간들에서 디스플레이되기 때문에, 컬러 성분들 중 단지 한 성분이 원래 움직임 궤도에 따라서 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 적색들이 원래 움직임 궤도에 따라서, 즉 디스플레이 시에 정확한 화상 위치에서 디스플레이되기 때문에, 원래 이동하는 궤도로부터 녹색 및 청색 신호들의 편차는 "컬러 브레이크-업(color break-up)"으로서 알려진 아티팩트를 초래한다.Conventionally, color component signals for sequentially displaying color components are generated directly from an input signal. However, the sequential display of these color components creates artifacts due to the moving objects in the video picture. Since each color component is displayed at different time instants, only one of the color components can be displayed according to the original motion trajectory. For example, because the reds are displayed according to the original movement trajectory, i.e. at display, at the correct picture position, the deviation of the green and blue signals from the original moving trajectory is known as "color break-up". It causes artifacts.

이와 같은 아티팩트를 피하기 위하여, 화상 시퀀스에 대해 움직임 추정을 수행하여 대응하는 움직임 보상을 원색 공간 내의 컬러 성분들에 적용하는 컬러 순차 디스플레이 애플리케이션들이 제안되어 왔다. 유사한 기술들이 "내추럴 움직임(natural motion)" TV 세트들에 적용되어 왔고, 또한, 컬러 순차 디스플레이들에서 애플리케이션에 매우 적합하게 된다. 직접 구현방식에서, 3색 성분들중 2색 성분들은 자신의 시간 순간에서 각각 움직임 보상되어야만 된다.To avoid such artifacts, color sequential display applications have been proposed that perform motion estimation on a picture sequence to apply corresponding motion compensation to color components in the primary color space. Similar techniques have been applied to "natural motion" TV sets and are also well suited for applications in color sequential displays. In the direct implementation, two of the three color components must be motion compensated at their own time instant.

적어도 하나의 컬러 성분의 움직임 보상이 예를 들어 국제 특허 출원 WO 01/10131에 서술되어 있다. 제공된 보상 방식은 영상 스트림 내의 영역들 또는 물체들을 위한 움직임 벡터들을 결정하며, 예를 들어 보간 또는 외삽(extrapolaion)에 의해 각 컬러 성분들을 제공하는 각 시간 동안 물체 위치를 예측하고, 예측된 위치에서 영역들 또는 물체들을 표현하는 각 컬러 면들을 순차적으로 디스플레이 한다. 가장 중요한 컬러 성분, 예를 들어 녹색에 대한 기준 시간 판정이 움직임 보상 보간이 필요로 되지 않는 시간 순간에서 취하는 것이 제안되었다. Motion compensation of at least one color component is described, for example, in international patent application WO 01/10131. The provided compensation scheme determines the motion vectors for the regions or objects in the image stream, predicts the object position for each time providing the respective color components, for example by interpolation or extrapolation, and the region at the predicted position. Each color plane representing the objects or objects is displayed sequentially. It has been proposed to take a reference time decision for the most important color component, for example green, at a time instant when motion compensation interpolation is not needed.

전형적으로 180Hz의 고 화상 레이트에서 그리고 통상적으로 디스플레이의 높은 공간 해상도에서 3개의 컬로 구성들 중 2개의 컬러 구성들만을 보상하는 기능들의 구현 비용들은 중요하다. 반면에, 단일 컬러 성분만의 움직임 보상은 종종 만족할 만한 아티팩트의 감소를 이끌어내지 못할 것이다. The implementation costs of the functions that compensate for only two of the three color configurations, typically at a high image rate of 180 Hz and typically at the high spatial resolution of the display, are significant. On the other hand, motion compensation of only a single color component will often not lead to a satisfactory reduction of artifacts.

도 1은 본 발명의 실시예가 구현된 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a system in which an embodiment of the present invention is implemented.

도 2(a) 및 도 2(b)는 움직임 보상이 없는 컬러 성분들의 디스플레이를 예시한 도면.2 (a) and 2 (b) illustrate the display of color components without motion compensation.

도 3(a) 및 도 3(b)는 알려진 움직임 보상을 갖는 컬러 성분들의 디스플레이를 예시하는 도면.3 (a) and 3 (b) illustrate the display of color components with known motion compensation.

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 움직임 보상을 갖는 컬러 성분들의 디스플레이를 예시하는 도면.4 (a) and 4 (b) illustrate the display of color components with motion compensation in accordance with the present invention.

본 발명의 목적은 감소된 비용들로 컬러 순차 디스플레이 장치를 사용하여 고 품질의 영상들을 제공하도록 하는 것이다. 본 발명은 종속항들에 의해 규정되어 있다. 종속항들은 유용한 실시예들을 규정한다. It is an object of the present invention to provide high quality images using a color sequential display device at reduced costs. The invention is defined by the dependent claims. Dependent claims define useful embodiments.

제안된 방법 중 처음의 2개 단계들은 어떤 순서 또는 심지어 동시에 수행될 수도 있음을 주의한다. Note that the first two steps of the proposed method may be performed in any order or even at the same time.

본 발명은 적어도 3개의 컬러 성분들이 순차적으로, 즉 동일한 시간 순간이 아니게 디스플레이될 시스템에서, 움직임 보상 보간이 3개의 컬러 성분들 중 적어도 2개의 컬러 성분들에 대해 동일한 시간 순간에서 수행된다면, 만족스러운 움직임 보상이 여전히 달성될 수 있다는 생각으로부터 진행한다. 결과의 움직임 보상은 하나의 컬러 성분에 대해서만 최적일 수 있지만, 다른 컬러 성분들도 적어도 일부 보상된다. The invention is satisfactory if the motion compensation interpolation is performed at the same time instant for at least two of the three color components in a system in which at least three color components are to be displayed sequentially, ie not at the same time instant. Proceed from the idea that motion compensation can still be achieved. The resulting motion compensation may be optimal for only one color component, but other color components are at least partially compensated.

각각의 컬러 성분들의 시간 순간에서의, 즉 3개의 컬러 성분들 중 적어도 2개의 성분들에 대해 동일한 순간이 아닌 순간에서의 각각의 컬러 성분에 대한 전용 움직임 벡터를 갖는 움직임 보상과 비교하면, 감소된 처리량으로 움직임 보상을 할 수 있는 점은 본 발명의 이점이 된다. 이는 인지된(perceived) 이미지 품질의 이점들이 거의 완전하게 유지되면서 상당한 비용 감소를 초래한다. Compared with motion compensation having a dedicated motion vector for each color component at a time instant of each color component, ie for at least two of the three color components, but not at the same instant of time, the reduced The ability to compensate for motion with throughput is an advantage of the present invention. This results in a significant cost reduction while the benefits of perceived image quality remain almost complete.

유익하게, 인지된 밝기에 대한 가장 높은 기여(contribution)를 갖는 컬러 성분은 움직임 보상되지 않고, 모든 다른 컬러 성분들이 움직임 보상된다. 이에 의해, 휘도(luminance) 아티팩트들이 채도(chrominance) 아티팩트들 보다 더 가시적인 사실로 인해, 인지된 움직임 보상 아티팩트들이 최소화된다. 움직임 보상이 상이한 화상 부분들에서 아티팩트들을 항상 초래할 것이므로, 휘도에 가장 적게 기여를 하는 원색들에 움직임 보상이 집중하도록 하는 것이 바람직하다. 2개의 다른 컬러 성분들의 경우에서, 움직임 보상 보간은, 제 3 컬러 성분이 디스플레이될 시간의 순간 보다, 인지된 밝기에 2번째로 기여하는 컬러 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 근접한 시간 순간에서 수행되는 것이 바람직하다. 예컨대, RGB 컬러 성분들의 경우에서, 녹색 성분은 인지된 밝기에 대해 가장 높은 기여를 갖는 컬러 성분으로 고려될 수 있고, 적색 성분은 인지된 밝기에 대해 2번째로 높은 기여를 갖는 컬러 성분으로 고려될 수 있다. 따라서, 녹색 성분이 움직임 보상되지 않고, 적색 및 청색 성분들의 움직임 보상 보간은 적색 성분의 디스플레이의 시간 순간에서 계산되는 것이 바람직하다. Advantageously, the color component with the highest contribution to the perceived brightness is not motion compensated, and all other color components are motion compensated. Thereby, the perceived motion compensation artifacts are minimized due to the fact that luminance artifacts are more visible than chrominance artifacts. Since motion compensation will always result in artifacts in different picture portions, it is desirable to focus the motion compensation on the primary colors that contribute the least to the luminance. In the case of two other color components, motion compensation interpolation is performed at a time instant that is closer to the instant of time when the color component that contributes to the perceived brightness second than the instant of time when the third color component is to be displayed. It is preferable. For example, in the case of RGB color components, the green component may be considered as the color component with the highest contribution to the perceived brightness, and the red component may be considered as the color component with the second highest contribution to the perceived brightness. Can be. Thus, the green component is not motion compensated, and the motion compensation interpolation of the red and blue components is preferably calculated at the time instant of display of the red component.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 2개의 컬러 성분들은 완전히 움직임 보상되고, 이는 최적의 결과들을 이끌어내기 때문이다. 컬러 성분들이 수신된 화상 신호들(Y/U/V)의 휘도 및 채도 신호들로부터 계산되는 경우에서, 예컨대 적어도 2개의 컬러 성분들의 각각의 채도 성분들 및 휘도 성분들의 움직임 보상 보간은 동일한 시간 순간에서 수행된다. In a preferred embodiment of the present invention, at least two color components are completely motion compensated because this leads to optimal results. In the case where the color components are calculated from the luminance and chroma signals of the received image signals Y / U / V, for example, the motion compensation interpolation of each of the chroma components and the luminance components of the at least two color components is the same time instant. Is performed in

그러나, 특히 경제적인 대안에 대해, 적어도 2개의 컬러 성분들의 휘도 성분들만이 움직임 보상 보간에 기초하여 움직임 보상되고, 적어도 2개의 컬러 성분들의 비-움직임-보상된 채도 성분들이 이용된다. However, for a particularly economical alternative, only luminance components of at least two color components are motion compensated based on motion compensation interpolation, and non-motion-compensated saturation components of at least two color components are used.

본 발명은 예컨대 텔레비전 세트와 같은 컬러 순차 디스플레이를 이용하는 어떤 장치 또는 시스템에서 이용될 수 있다. 컬러 순차 디스플레이는 본 발명에 따른 장치의 일부일 수 있지만, 반드시 그런 것은 아니다. 본 발명의 이들 및 다른 양상들은 간단한 도면의 설명 아래에 기술된 실시예들을 참조하여 명료해질 것이다. The invention can be used in any device or system that uses color sequential displays, such as for example television sets. The color sequential display may be part of the device according to the invention, but it is not necessarily so. These and other aspects of the invention will be apparent with reference to the embodiments described below in the description of the simplified figures.

도 1은 본 발명의 실시예들이 구현된, 예컨대, TV 세트와 같은 컬러 순차 디스플레이 시스템의 개략적인 블록도이다. 상기 시스템은 한 쪽에 분리부(12), 및 다른 쪽에 움직임 추정부(13)가 연결된 수신부(11)를 포함한다. 분리부(12)는 시간-기반 정정부(14)를 통해 움직임 보상부(15)에 또한 연결된다. 움직임 추정부(13)는 이 움직임 보상부(15)에 동일하게 연결된다. 마지막으로, 움직임 보상부(15)는 상기 시스템의 디스플레이부(16)에 연결된다. 1 is a schematic block diagram of a color sequential display system such as a TV set, in which embodiments of the present invention are implemented. The system includes a receiver 11 connected to a separator 12 on one side and a motion estimator 13 on the other. The separator 12 is also connected to the motion compensator 15 via a time-based corrector 14. The motion estimator 13 is equally connected to this motion compensator 15. Finally, the motion compensator 15 is connected to the display 16 of the system.

수신부(11)는 화상 시퀀스를 나타내는 인터레이싱된(interlace) 비디오 신호들을 수신한다. 화상 시퀀스의 화상들은 미리 결정된 제 1 시간 간격들, 즉 주어진 화상 레이트로 스크린 상에 디스플레이될 것이다. The receiver 11 receives interlaced video signals representing a picture sequence. Pictures of the picture sequence will be displayed on the screen at predetermined first time intervals, i.e. at a given picture rate.

그 다음에, 수신된 신호들은 분리부(12)에 제공된다. 분리부(12)는 수신된 비디오 신호들에 디-인터레이싱 프로세스를 적용하고, 이에 의해 각 화상에 대한, 적색, 녹색, 및 청색(RGB) 컬러 성분들로 분리된 프로그래시브 화상 신호들을 생성한다. 각 화상의 컬러 성분들은 동일한, 미리 결정된 제 2 시간 간격들로 성공적으로 디스플레이될 것이고, 여기서 제 2 시간 간격은 통상적으로 제 1 시간 간격의 1/3 이다. 더욱이, 컬러 성분들의 디스플레이의 순서는 통상적으로 각 화상에 대해 녹색-적색-청색 이다. 따라서, RGB 컬러 성분들의 각각은 시간-압축되고, 따라서 시간-기반 정정부(14)에서 지연되며, 정정된 컬러 성분들은 움직임 보상부(15)로 보내진다. The received signals are then provided to separator 12. Separator 12 applies a de-interlacing process to the received video signals, thereby generating progressive picture signals separated into red, green, and blue (RGB) color components for each picture. do. The color components of each picture will be successfully displayed at the same, predetermined second time intervals, where the second time interval is typically one third of the first time interval. Moreover, the order of display of the color components is typically green-red-blue for each picture. Therefore, each of the RGB color components is time-compressed and thus delayed in the time-based correction unit 14, and the corrected color components are sent to the motion compensator 15.

동시에, 수신부(11)는 수신된 비디오 신호들을 움직임 추정부(13)에 제공한다. 움직임 추정부(13)는 각각의 화상으로부터 다음 화상 까지, 즉 화상 n-1과 화상 n간에서 움직임을 검출하고, 여기서 n은 화상 시퀀스내의 각각의 화상의 수이다. 어떤 검출된 움직임에 관한 정보도 움직임 추정부(13)에 의해 움직임 보상부(15)에 제공된다. At the same time, the receiver 11 provides the received video signals to the motion estimator 13. The motion estimation unit 13 detects motion from each picture to the next picture, that is, between picture n-1 and picture n, where n is the number of each picture in the picture sequence. Information about any detected motion is provided to the motion compensator 15 by the motion estimator 13.

움직임 보상부(15)에서, 화상 시퀀스의 녹색 성분들이 디스플레이될 시간의 순간들이 기준 시간으로서 선택된다. 따라서, 움직임 보상부(15)는 화상들의 녹색 성분에 대해 어떤 보상도 수행하지 않는다. 움직임 보상부(15)에 의해 디스플레이부(16)에 보내지는 각각의 녹색 성분은 단순히, 화상 n-1 또는 화상 n으로부터의 시간-압축 및 지연된 카피이다. In the motion compensator 15, the moments of time at which the green components of the picture sequence are to be displayed are selected as the reference time. Thus, the motion compensator 15 does not perform any compensation for the green component of the images. Each green component sent by the motion compensator 15 to the display 16 is simply a time-compressed and delayed copy from picture n-1 or picture n.

움직임 보상부(15)는 움직임 추정부(13)에 의해 움직임이 검출된 화상의 모든 부분들을 보간 움직임 벡터들에 의해 결정한다. 움직임 벡터들은 각각의 움직임이 검출되었던 2개의 화상들 n-1 과 n 간의 시간 순간들 간의, 시간의 특정 순간 까지 화상 n-1로부터 진행할 때 발생한 화상의 상이한 부분들에서의 움직임을 표시한다. 더 상세히, 적색 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 대한 움직임 벡터들이 결정된다. 그 다음에, 이들 움직임 벡터들은 현재 화상 n-1의 청색 성분, 뿐만 아니라 적색 성분을 움직임 보상하기 위해 사용된다. 따라서, 적색 및 청색 성분들은 시간-압축 및 지연된 입력 화상들 n 및 n-1로부터 계산된다. 적색에서 보다 청색에서 다소 더 큰 타이밍 에러를 갖는 것이 유리할 것 같으므로, 적색 성분이 디스플레이될 시간의 순간이 움직임 벡터들을 결정하기 위해 선택되었다. 움직임 보상된 적색 및 청색 성분들은 디스플레이부(16)에 동일하게 제공된다. 디스플레이부(16)는 수신된 RGB 컬러 성분들을 스크린 상에 성공적으로 투사한다. The motion compensator 15 determines all parts of the image from which the motion is detected by the motion estimator 13 by interpolation motion vectors. The motion vectors indicate motion in different portions of the picture that occur when advancing from picture n-1 until a particular moment in time, between the time instants between two pictures n-1 and n where each motion was detected. In more detail, the motion vectors for the moment of time for which the red component is to be displayed are determined. These motion vectors are then used to motion compensate the blue component as well as the red component of the current picture n-1. Thus, the red and blue components are calculated from the time-compressed and delayed input pictures n and n-1. Since it would be advantageous to have a somewhat larger timing error in blue than in red, the moment of time for which the red component is to be displayed was selected to determine the motion vectors. The motion compensated red and blue components are equally provided to the display unit 16. The display unit 16 successfully projects the received RGB color components on the screen.

도 2 내지 도 4는 미보상된 컬러 성분들의 디스플레이와, 알려진 수단으로 보상된 컬러 성분들의 디스플레이와, 도 1의 시스템에 의해 본 발명에 따라 보상된 컬러 성분들의 디스플레이 간의 차이를 예시한다. 2-4 illustrate the difference between the display of uncompensated color components, the display of color components compensated by known means, and the display of color components compensated according to the invention by the system of FIG. 1.

도 2(a) 및 도 2(b)는 보상이 없는 화상 시퀀스의 컬러 성분들의 디스플레이에 관한 것이다. 도 2(a)는 화상 수 n에 걸쳐 화상내의 오브젝트의 위치를 보이는 도면이다. 도면내의 화살표(21)는 화상 시퀀스내의 백색 공(white ball)의 움직임을 표시한다. 공은 각각의 화상에 대해 녹색 성분, 적색 성분, 및 청색 성분으로 분리되고, 이는 순차적으로 디스플레이된다. 보이는 바와 같이, 녹색 성분은 백색 공의 올바른 위치에서 항상 디스플레이된다. 움직임 보상이 없으므로, 적색 및 청색 성분들은 녹색 성분들과 동일한 화상의 위치에서 각각의 화상에 대해 제시되지만, 나중의 시간의 순간들에서, 이는 디스플레이된 비디오내의 "컬러 브레이크-업(color break-up)"으로서 보인다. 2 (a) and 2 (b) relate to the display of color components of an image sequence without compensation. Fig. 2A shows the position of an object in an image over the number n of images. Arrows 21 in the figure indicate the movement of white balls in the image sequence. The ball is separated into a green component, a red component, and a blue component for each image, which are displayed sequentially. As can be seen, the green component is always displayed at the correct position of the white ball. Since there is no motion compensation, the red and blue components are presented for each picture at the same position of the picture as the green ones, but at later moments, it is a "color break-up" in the displayed video. ) "

도 2(b)는 동일한 상황에 관한 다른 다이어그램이고, 화상 수들 n을 나타내는 라인을 포함한다. 이 다이어그램에서, 화살표들은 각각의 컬러 성분들이 유효한 시간의 순간을 표시한다. 모든 컬러 성분들 R, G, 및 B(적색, 녹색, 및 청색)는 녹색 성분이 디스플레이되는 시간 순간에서 유효하다. 이들 컬러 성분들은 움직임 보상되지 않았다. 2 (b) is another diagram of the same situation and includes a line representing the picture numbers n. In this diagram, the arrows indicate the moment of time at which each color component is valid. All color components R, G, and B (red, green, and blue) are valid at the time moment when the green component is displayed. These color components are not motion compensated.

도 3(a) 및 도 3(b)는 종래 기술로부터 알려진 움직임 보상에 의한 화상 시퀀스의 컬러 성분들의 디스플레이에 관한 것이다. 도 3(a)는 화상 수 n에 걸쳐 화상내의 오브젝트의 위치를 다시 제시하는 다이어그램이고, 여기서 화살표(31)는 백색 공의 움직임을 표시한다. 공은 각각의 화상에 대해 녹색 성분, 적색 성분, 및 청색 성분으로 분리되고, 이는 순차적으로 디스플레이된다. 녹색 성분은 움직임 보상 없이 백색 공의 올바른 위치에서 항상 디스플레이된다. 적색 성분들 및 청색 성분들은 녹색 성분들 보다 나중의 시간의 순간들에서 각각의 화상에 대해 다시 제시된다. 그러나, 이 경우에서, 적색 성분은 각각의 적색 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 대해 결정된 움직임 벡터에 의해 움직임 보상되었고, 청색 성분은 각각의 청색 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 대해 결정된 움직임 벡터에 의해 움직임 보상되었다. 각각의 움직임 벡터는 예컨대, 녹색 성분들의 프리젠테이션의 시간 순간들에서 공의 위치를 보간함으로써 결정된다. 결과로서, 적색 성분들 및 청색 성분들이 또한 백색 공의 올바른 위치에서 항상 디스플레이되고, 이는 각각의 컬러 성분이 다른 화상 위치에서 디스플레이되는 움직임의 경우를 암시한다. 3 (a) and 3 (b) relate to the display of the color components of an image sequence by motion compensation known from the prior art. FIG. 3 (a) is a diagram showing the position of an object in the image again over the number n of images, where the arrow 31 indicates the movement of the white ball. The ball is separated into a green component, a red component, and a blue component for each image, which are displayed sequentially. The green component is always displayed at the correct position of the white ball without motion compensation. The red and blue components are presented again for each picture at moments later in time than the green components. In this case, however, the red component was motion compensated by the motion vector determined for the instant of time each red component was displayed, and the blue component was determined by the motion vector determined for the instant of time each blue component was displayed. The movement was compensated. Each motion vector is determined, for example, by interpolating the position of the ball at the time instants of the presentation of the green components. As a result, the red and blue components are also always displayed at the correct position of the white ball, which suggests the case of motion in which each color component is displayed at a different picture position.

도 3(b)는 동일한 상황에 관한 다른 다이어그램이고, 도 2(b)와 같이 화상 수들 n을 나타내는 라인을 포함한다. 이 다이어그램에서, 화살표 G는 녹색 성분이 디스플레이되는 시간 순간을 나타낸다. 화살표 R 및 B는 각각의 적색 및 청색 성분들이 유효한 시간 순간을 나타낸다. 이 경우에서, 이들 시간 순간들은 이들 성분들이 디스플레이되는 시간 순간들과 동일하다. 결과로서, "컬러 브레이크-업" 아티팩트가 해소된다. 입력 이미지들로부터 이들 R 및 B 성분들을 도출하기 위해, 이들 성분들은 각각 성분들의 각각의 최적 시간 순간에서 움직임 보상된다. 컬러 성분들의 각각은 최적 보상을 위해 요구된 움직임 벡터에 의해 움직임 보상되고, 녹색 성분에 대해서는 움직임 보상이 요구되지 않는다. 전용 움직임 벡터가 적색 및 청색 성분들에 대해 결정되므로, 처리 노력이 상당하다. FIG. 3 (b) is another diagram of the same situation and includes a line representing the number of pictures n as shown in FIG. 2 (b). In this diagram, arrow G represents the time instant at which the green component is displayed. Arrows R and B represent the time instants at which the respective red and blue components are in effect. In this case, these time instants are the same as the time moments at which these components are displayed. As a result, the "color break-up" artifact is eliminated. To derive these R and B components from the input images, these components are motion compensated at each optimal time instant of each of the components. Each of the color components is motion compensated by the motion vector required for optimal compensation and no motion compensation is required for the green component. Since dedicated motion vectors are determined for the red and blue components, the processing effort is significant.

마지막으로, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 움직임 보상에 의한 화상 시퀀스의 컬러 성분들의 디스플레이에 관한 것이다. 도 4(a)는 도 2(a) 및 도 3(a)와 같은 화상 수 n에 걸쳐 화상내의 오브젝트의 위치를 다시 제시하는 다이어그램이고, 여기서 화살표(31)는 백색 공의 움직임을 표시한다. 공은 각각의 화상에 대해 녹색 성분, 적색 성분, 및 청색 성분으로 분리되고, 이는 순차적으로 디스플레이된다. 녹색 성분은 움직임 보상 없이 백색 공의 올바른 위치에서 항상 디스플레이된다. 적색 성분들 및 청색 성분들은 녹색 성분들 보다 나중의 시간의 순간들에서 각각의 화상에 대해 다시 제시된다. 각각의 적색 성분은 각각의 적색 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 대해 대략 결정된 움직임 벡터에 의해 움직임 보상되고, 각각의 청색 성분은 각각의 적색 성분이 디스플레이될 시간의 순간에 대해 결정된 움직임 벡터에 의해 동일하게 움직임 보상된다. 움직임 벡터는 녹색 성분들의 디스플레이의 2개의 가장 근접한 시간 순간들 각각에서 공의 위치들을 보간함으로써 결정될 수 있다. 결과로서, 적색 성분들이 적색 성분들의 프리젠테이션의 시간 순간에 대해 정확한 백색 공의 위치에서 기본적으로 또한 항상 디스플레이되고, 청색 성분들은 적색 성분들과 동일한 위치들에서 디스플레이된다. 따라서, 청색 성분들의 위치들은 청색 성분들의 프리젠테이션의 시간 순간에서 정확할 수 있는 백색 공의 각각의 위치에 대해 근사화된다. Finally, FIGS. 4A and 4B relate to the display of the color components of an image sequence by motion compensation according to the invention. FIG. 4 (a) is a diagram showing the position of the object in the image again over the number n of images as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a), where the arrow 31 indicates the movement of the white ball. The ball is separated into a green component, a red component, and a blue component for each image, which are displayed sequentially. The green component is always displayed at the correct position of the white ball without motion compensation. The red and blue components are presented again for each picture at moments later in time than the green components. Each red component is motion compensated by a motion vector approximately determined for the instant of time each red component is to be displayed, and each blue component is identical by a motion vector determined for the instant of time each red component is displayed. Movement is compensated. The motion vector can be determined by interpolating the positions of the ball at each of the two nearest time instants of the display of green components. As a result, the red components are basically always always displayed at the exact white ball position relative to the time instant of the presentation of the red components, and the blue components are displayed at the same positions as the red components. Thus, the positions of the blue components are approximated for each position of the white ball, which may be accurate at the time instant of the presentation of the blue components.

도 4(b)는 동일한 상황에 관한 다른 다이어그램이고, 도 2(b) 및 도 3(b)와 같이 화상 수들 n을 나타내는 라인을 포함한다. 이 다이어그램에서, 화살표 G는 녹색 성분이 디스플레이되는 시간 순간을 나타낸다. 화살표들 R 및 B는 단일 시간 순간에서 위치된다. 이는 각각의 적색 및 청색 성분들이 유효한 시간 순간을 나타낸다. 입력 이미지들로부터 이들 R 및 B 성분들을 도출하기 위해, 이들 성분들은 동일한 시간 순간에서 움직임 보상된다. FIG. 4 (b) is another diagram of the same situation and includes a line indicating the number of pictures n as shown in FIGS. 2 (b) and 3 (b). In this diagram, arrow G represents the time instant at which the green component is displayed. Arrows R and B are located at a single time instant. This represents the time instant that each of the red and blue components is in effect. To derive these R and B components from the input images, these components are motion compensated at the same time instant.

녹색 성분들만이 올바른 시간 순간에서 도시되고, 적색 및 청색 성분들에서 작은 타이밍 에러가 허용된다. 타이밍 에러들은 각각의 기초 컬러의 기여에 의해 인지된 밝기로 감소한다. Only the green components are shown at the correct time instant and small timing errors are allowed in the red and blue components. Timing errors decrease to the perceived brightness by the contribution of each underlying color.

청색 성분들이 선택적으로 움직임 보상되지 않음에도, 디스플레이된 비디오의 인지된 아티팩트들은 최소화된다. Although the blue components are not selectively motion compensated, the perceived artifacts of the displayed video are minimized.

도 1의 시스템에서 구현된 본 발명의 제 1 실시예에서, 결정된 움직임 벡터들은 적색 성분들 및 청색 성분들에 전부 적용된다. In a first embodiment of the invention implemented in the system of FIG. 1, the determined motion vectors apply to both the red and blue components.

도 1의 시스템에서 구현된 본 발명의 제 2 실시예에서, 분리부(12)는 각각의 화상에 대해 휘도 Y 신호들 및 채도 U/V 신호들로부터 RGB 컬러 성분들을 계산한다. 움직임 보상부(15)는 적색 및 청색 성분 둘 다의 휘도 성분들 Y 및 채도 성분들 U/V를 동일한 움직임 벡터들로 보상한다. In the second embodiment of the present invention implemented in the system of FIG. 1, the separator 12 calculates RGB color components from luminance Y signals and chroma U / V signals for each image. The motion compensator 15 compensates the luminance components Y and the chroma components U / V of both the red and blue components with the same motion vectors.

또한, 도 1의 시스템에서 구현된 본 발명의 제 3 실시예에서, 분리부(12)는 각각의 화상에 대해 휘도 Y 및 채도 U/V 신호들로부터 RGB 컬러 성분들을 계산한다. 그러나, 이 실시예에서, 움직임 보상은 적색 및 청색 성분들의 휘도 Y 성분들에 대해서만 움직임 보상부(15)에서 수행된다. 적색 및 청색 성분들의 채도 성분들 U/V는 녹색 성분들과 같이 다루어지고, 즉 채도 성분들 U/V에는 움직임 보상이 수행되지 않는다. Further, in the third embodiment of the present invention implemented in the system of FIG. 1, the separator 12 calculates RGB color components from luminance Y and chroma U / V signals for each image. However, in this embodiment, motion compensation is performed in the motion compensator 15 only for the luminance Y components of the red and blue components. The chroma components U / V of the red and blue components are treated like the green components, i.e., no motion compensation is performed on the chroma components U / V.

제 2 및 제 3 실시예에서, 움직임 보상된 Y/U/V 신호들을 한번에 꺼내고(fetch), RGB 변환에 대한 매트릭스를 수행하고, 그 결과를 먼저 예컨대 적색 신호를 디스플레이하기 위해 사용하며, 청색 신호를 디스플레이하기 위해 그 결과를 지연시킴으로써 재사용하는 것이 가능하다. In the second and third embodiments, the motion compensated Y / U / V signals are fetched in one go, performing a matrix for RGB conversion, and the results are first used to display, for example, a red signal, the blue signal It is possible to reuse by delaying the result to display.

본 발명의 기술된 실시예들이, 상술된 실시예들이 본 발명을 제한하기 보다 예시하고, 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 다수의 대안 실시예들을 당업자가 설계할 수 있을, 본 발명의 여러 가능한 실시예들 중 선택된 실시예들만을 구성함을 주지한다. 청구항들에서, 괄호 사이에 위치된 어떤 참조 기호들도 청구항을 제한하는 것으로서 해석되지 않는다. 단어 "포함하는(comprising)"은 청구항에서 나열된 것들 이외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소 앞의 단수 표현은 복수의 그러한 요소들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 본 발명은 여러 개별 요소들을 포함하는 하드웨어의 수단에 의해, 그리고 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터의 수단에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단들/부분들을 열거하는 디바이스 청구항에서, 여러 이들 수단들/부분들은 단일의 동일한 하드웨어의 아이템에 의해 구현될 수 있다. 일정 측정들이 서로 상이한 종속 청구항들에 있는 단순한 사실은 이들 측정들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 표시하는 것이 아니다. The described embodiments of the present invention illustrate several possible embodiments of the present invention, in which the above-described embodiments illustrate rather than limit the invention, and many alternative embodiments can be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the appended claims. Note that only selected embodiments of the examples are configured. In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limiting the claim. The word "comprising" does not exclude the presence of elements or steps other than those listed in a claim. Singular expressions before an element do not exclude the presence of a plurality of such elements. The invention can be implemented by means of hardware comprising several individual elements and by means of a suitably programmed computer. In the device claim enumerating several means / parts, several of these means / parts may be embodied by a single item of the same hardware. The simple fact that certain measurements differ from one another in dependent claims does not indicate that a combination of these measurements cannot be used advantageously.

Claims (10)

컬러 순차적으로 디스플레이될 일련의 화상들을 나타내는 화상 신호들을 처리하는 방법에 있어서,A method of processing image signals representing a series of images to be displayed sequentially in color, the method comprising: 수신된 화상 신호들을 각각의 화상에 대해 적어도 3개의 컬러 성분들로 분리하는 단계(12)로서, 적어도 3개의 컬러 성분들은 순차적으로 디스플레이될, 상기 분리 단계(12);Separating (12) the received picture signals into at least three color components for each picture, wherein at least three color components are to be displayed sequentially; 상기 수신된 화상 신호들에서 하나의 화상으로부터 다음 화상 까지 움직임을 검출하는 단계(13);Detecting (13) motion from one picture to a next picture in the received picture signals; 화상의 적어도 2개의 컬러 성분들의 움직임 보상 보간을 동일한 시간 순간에서 수행하는 단계(15)로서, 상기 컬러 성분들은 차례로 즉시 디스플레이될, 상기 수행 단계(15); 및Performing (15) motion compensation interpolation of at least two color components of an image at the same time instant, wherein the color components are to be displayed immediately in turn; And 상기 적어도 3개의 컬러 성분들을 제공하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.Providing the at least three color components. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들은 적어도 적색, 녹색, 및 청색을 갖는 화상들을 포함하는, 신호 처리 방법.Wherein the at least three color components comprise images having at least red, green, and blue. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 인지된 밝기에 대한 가장 높은 기여를 갖는, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들의 컬러 성분은 움직임 보상 없이 디스플레이를 위해 제공되는, 신호 처리 방법.The color component of the at least three color components, with the highest contribution to perceived brightness, is provided for display without motion compensation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 동일한 시간 순간에서의 움직임 보상 보간이 수행되는, 상기 적어도 2개의 컬러 성분들은 인지된 밝기에 대한 2번째로 높은 기여를 갖는 컬러 성분을 포함하고, 상기 시간 순간는 인지된 밝기에 대한 2번째로 높은 기여를 갖는 상기 컬러 성분이 디스플레이되는 디스플레이의 시간의 순간에 가장 근접한 움직임을 보상하기 위해 결정되는, 신호 처리 방법.The at least two color components, in which motion compensation interpolation is performed at the same time instant, comprise a color component having a second highest contribution to perceived brightness, wherein the time instant is a second highest contribution to perceived brightness. And the color component having a value determined to compensate for the movement closest to the instant of time of the display being displayed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들은 상기 수신된 화상 신호들내의 휘도(luminance) 및 채도(chrominance) 신호들로부터 계산되고, 동일한 시간 순간에서의 화상의 적어도 2개의 성분들의 상기 움직임 보상 보간은 상기 적어도 2개의 컬러 성분들의 상기 각각의 휘도 및 채도 성분들의 움직임 보상 보간을 동일한 시간 순간에서 수행함으로써 수행되는, 신호 처리 방법.The at least three color components are calculated from luminance and chrominance signals in the received image signals, and the motion compensation interpolation of the at least two components of the image at the same time instant is And performing motion compensation interpolation of the respective luminance and chroma components of the color components at the same time instant. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들은 상기 수신된 화상 신호들내의 휘도 및 채도 신호들로부터 계산되고, 동일한 시간 순간에서의 화상의 적어도 2개의 컬러 성분들의 상기 움직임 보상 보간은 상기 적어도 2개의 컬러 성분들의 상기 각각의 휘도 성분의 동일한 시간 순간에서만 움직임 보상 보간을 수행함으로써 수행되고, 동일한 시간 순간에서의 움직임 보상 보간이 수행될 상기 적어도 2개의 컬러 성분들의 상기 각각의 채도 성분들은 움직임 보상 없이 디스플레이를 위해 제공되는, 신호 처리 방법.The at least three color components are calculated from the luminance and chroma signals in the received image signals, and the motion compensation interpolation of the at least two color components of the image at the same time instant is each of the at least two color components. Performed by performing motion compensation interpolation only at the same time instant of the luminance component of, wherein the respective chroma components of the at least two color components at which motion compensation interpolation is to be performed are provided for display without motion compensation, Signal processing method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들의 각각을 시간-압축 또는 지연시키기 위해 시간-기반 정정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.Performing time-based correction to time-compress or delay each of the at least three color components. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수신된 화상 신호들은 인터레이싱된(interlace) 비디오 신호들을 포함하고, 상기 수신된 화상 신호들을 각각의 화상에 대해 적어도 3개의 컬러 성분들로 분리하는 단계는 상기 수신된 화상 신호들을 개별, 연속적인 화상들의 신호들을 생성하기 위해 디-인터레이싱(de-interlace)하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.The received picture signals comprise interlaced video signals, and the step of separating the received picture signals into at least three color components for each picture comprises separating the received picture signals separately, consecutively. De-interlacing to produce signals of pictures. 컬러 순차적으로 디스플레이될 일련의 화상들을 나타내는 화상 신호들을 처리하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for processing image signals representing a series of images to be displayed sequentially in color, 일련의 화상들을 나타내는 화상 신호들을 수신하기 위한 수신부(11);A receiving unit 11 for receiving image signals representing a series of images; 수신된 화상 신호들을 각각의 화상에 대해 적어도 3개의 컬러 성분들로 분리하기 위한 분리부(12)로서, 상기 적어도 3개의 컬러 성분들은 순차적으로 디스플레이될, 상기 분리부(12);A separator 12 for separating the received picture signals into at least three color components for each picture, the at least three color components being sequentially displayed; 수신된 화상 신호들에서 하나의 화상으로부터 다음 화상 까지 움직임을 검출하기 위한 움직임 추정부(13); 및A motion estimation unit 13 for detecting motion from one picture to the next in the received picture signals; And 화상의 적어도 2개의 컬러 성분들의 움직임 보상 보간을 동일한 시간 순간에서 수행하기 위한 움직임 보상부(15)로서, 상기 컬러 성분들은 차례로 즉시 디스플레이될, 상기 움직임 보상부(15)를 포함하는, 신호 처리 장치. A signal processing device, comprising: a motion compensator 15 for performing motion compensation interpolation of at least two color components of an image at the same time instant, wherein the color components are to be immediately displayed in turn. . 일련의 화상들을 디스플레이하기 위한 시스템에 있어서,In a system for displaying a series of images, 제 9 항에서 청구된 장치(11-15); 및A device (11-15) as claimed in claim 9; And 일련의 화상들의 적어도 3개의 수신된 컬러 성분들을 디스플레이하기 위한 컬러 순차 디스플레이 디바이스(16)를 포함하는 시스템.And a color sequential display device (16) for displaying at least three received color components of the series of images.
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