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KR100577684B1 - 저더-맵을 이용한 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

저더-맵을 이용한 영상 처리 장치 및 방법 Download PDF

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KR100577684B1
KR100577684B1 KR1020040080324A KR20040080324A KR100577684B1 KR 100577684 B1 KR100577684 B1 KR 100577684B1 KR 1020040080324 A KR1020040080324 A KR 1020040080324A KR 20040080324 A KR20040080324 A KR 20040080324A KR 100577684 B1 KR100577684 B1 KR 100577684B1
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이영호
양승준
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삼성전자주식회사
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Abstract

저더-맵을 이용한 영상 처리 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상 처리 장치는 저더-맵을 이용한 영상처리장치는 외부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성되는 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받아 저장하는 필드 저장부, 필드 저장부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드를 입력받아, 입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 검출하는 필름검출부, 필드 저장부로부터 입력받은 시간적으로 연속하는 복수의 필드 중 이웃하는 복수의 필드에서 소정 픽셀 또는 소정 블럭에 존재하는 저더(judder)를 검출하여 저더-맵을 생성하는 저더-맵 생성부, 및 입력영상이 필름모드의 영상으로 판단된 경우, 저더-맵을 이용하여 영상보간을 수행하여 프로그레시브 포맷의 영상신호를 생성, 출력하는 영상보간부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 풀다운 규칙에 위배되는 CGI(Computer Graphic Imagery)나 자막 등에 저더가 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
저더, 보간, 필드, 인터레이스, 프로그레시브, 필름, 픽셀

Description

저더-맵을 이용한 영상 처리 장치 및 방법{The image processing apparatus using judder-map and the method thereof}
도 1은 3:2 풀다운을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 저더-맵 생성부의 상세한 구성을 도시한 블럭도,
도 4a 내지 4c는 본 발명의 제2실시예에 따른 저더-맵 생성부의 상세한 구성을 도시한 블럭도, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상 처리 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *
200: 저더-맵을 이용한 영상처리장치
210: 필드 저장부 212: 이전필드 저장부
214: 현재필드 저장부 216: 다음필드 저장부
230: 저더-맵 생성부 232: 픽셀단위 저더 판단부
234: 중간값 산출부 236: 차이값 산출부
238: 비교부 240: 저더-맵 저장부
242: 블럭단위 저더 판단부 245: 저더 영역 확장부
250: 필름검출부 255: 패턴생성부
260: 결정부 270: 영상보간부
272: 선택부 274: 믹서(Mixer)
276: 공간보간부(spatial interpolator)
278: 시간보간부(temporal interpolator)
본 발명은 영상처리장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 풀다운 규칙에 위배되는 CGI(Computer Graphic Imagery)나 자막(subtitles) 등에서 발생하는 저더 (judder)를 방지하기 위한 저더-맵을 이용한 영상처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상 디스플레이 장치에서는 인터레이스 스캔(interlace scan) 방식이나 프로그레시브 스캔(progressive scan) 방식 중 어느 하나의 스캔 방식이 사용된다. 인터레이스 스캔 방식은 일반적인 TV 등에 사용되며, 하나의 영상을 표시할 때, 하나의 이미지 프레임을 두 개의 필드로 나누어 순차적으로 번갈아 가면서 화면에 표시하는 방식을 말한다. 이 때, 두 개의 필드는 top 필드와 bottom 필드, upper 필드와 lower 필드, odd 필드와 even 필드 등으로 불리운다. 이에 대해, 프로그레시브 스캔(혹은 non-interlaced scan) 방식은 컴퓨터 모니터, 디지털 TV 등에 사용되며, 필름을 스크린에 영사하듯이 하나의 이미지 프레임을 프레임 단위로 하여 전체 프레임을 한번에 표시하는 방식을 말한다.
예를 들어, 480 라인의 NTSC(National Television System Comittee)의 인터레이스 스캔 방식의 경우, 하나의 프레임은 240 라인으로 나뉘어진 두 개의 필드로 나누어 표시되며, 이렇게 나누어진 240 라인의 필드는 매 1/60초 마다 번갈아 가면서 화면에 표시된다. 반면에 프로그레시브 스캔방식은 480 라인의 이미지를 매 1/60초마다 한번에 프레임 전체의 이미지를 완전하게 보여준다. 따라서, 프로그레시브 스캔방식에 의한 프로그레시브 포맷(progressive)의 영상은 인터레이스 스캔 방식에 의한 인터레이스 포맷(interlaced format)의 영상에 비해 화질이 뛰어나게 된다.
이러한 프로그레시브 스캔 방식과 가장 밀접한 관계를 갖고 있는 것 중의 하나로 필름으로 제작된 영화가 있는데, 이는 최근 출시되는 거의 모든 DVD 영화 타이틀의 원본 소스가 바로 필름으로 제작된 영화이기 때문이다. 영화의 경우, NTSC TV의 경우와는 달리 초당 24 프레임으로 제작된다. 물론 DVD의 경우 원본 영화와 같이 24 프레임의 원본 이미지를 곧바로 DVD로 제작하는 것도 가능한다. 그러나, 현재 보급되어 있는 일반적인 TV 같은 영상 디스플레이 장치의 절대 다수가 인터레이스 스캔방식의 장치이기 때문에, 현실적으로 DVD는 이러한 점을 고려하여 인터레이스 스캔방식으로 만들어지게 된다.
따라서, 24 프레임의 프로그레시브 포맷의 필름을 60 필드의 인터레이스 포 맷의 영상으로 전환시키는 작업이 필요하게 되는데, 이를 3:2 풀다운(pull-down) 혹은 텔레시네(Telecine)라고 한다. 3:2 풀다운 방법은 두 장의 24Hz 프레임을 다섯 장의 60Hz 필드로 변환시키는 기법이다. 한편, 영화필름을 PAL 방식 또는 SECAM 방식의 TV로 전송할 경우에는 초당 25 화면으로부터 50필드를 얻어야 하므로, 각각의 프레임에 대하여 2필드를 얻으면 된다. 이와 같이, 각각의 프레임에 대하여 2필드를 주사하는 방식을 2:2 풀다운 방식이라 한다.
도 1은 3:2 풀다운을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 초당 24 프레임의 프로그레시브 포맷으로 제작된 영상은 60Hz의 인터레이스 포맷의 영상으로 변환된다. 즉, 도면에 도시한 바와 같이, 첫 번째 프레임(Frame 1)에서 3개의 필드가 생성되고, 두 번째 프레임(Frame 2)에서 두 개의 필드가 생성되는 등, 전체적으로 두 개의 프레임당 다섯 개의 필드가 생성된다.
그런데, 프로그레시브 스캔방식을 사용하는 영상 디스플레이 장치가 증가됨과 동시에, 서로 다른 스캔방식을 사용하는 장치들간의 데이터 교환의 필요성이 늘어남에 따라, 인터레이스 스캔방식을 프로그레시브 스캔방식으로 변환하는 IPC(Interlaced-to-Progressive Conversion) 방법이 필요하게 된다. 이러한, IPC 처리과정 중에서, 보간(interpolation)할 필드가 3:2 풀다운되어 생성된 3:2 풀다운 포맷의 영상이라는 것을 알게 되면, 인터레이스 포맷의 필드를 조합해서, 3:2 풀다운되기 전의 완전한 프로그레시브 포맷의 영상을 손쉽게 얻을 수 있다. 따라서, IPC 방법의 실행에 앞서, 보간할 필드가 3:2 풀다운 영상인지 여부를 검출하는 것이 필요하게 된다. 이러한 3:2 풀다운 포맷의 영상을 검출하는 방법에 대해서는 선행하는 여러 기술들이 존재한다.
종래의 기술에 따른 3:2 풀다운 영상의 검출과정을 설명하면 다음과 같다.
3:2 풀다운으로 검출된 10개의 필드를 각각 F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10이라고 할 경우에 SAD(Sum of Absolute Difference)의 주기가 5라는 점을 이용하여 3:2 풀다운 이미지를 검출한다. 즉, 두 필드를 주기로 하여 SAD를 구하면, F1-F3, F6-F8의 SAD는 아주 작아지게 된다(만약, 노이즈가 없다면 SAD는 0에 가까와진다. 여기서, SAD가 아주 작아지는 이유는 반복된 필드에서 원래의 필드를 빼주기 때문이다. 이러한 규칙성을 이용하여 3:2 풀다운 이미지 검출은 항상 1/30초 간격 만큼 떨어진 두 필드를 화소(pixel)별로 빼서) 절대값을 취하고, 그 값을 모든 화소에 대해서 합산한 결과를 중간 데이터로 만들어 낸다. 예를 들어, ｜F1-F3｜= D1, ｜F2-F4｜= D2, ｜F3-F4｜= D3... 등으로 가정하면, SAD값 D1과 D6은 매우 작은 값을 가지게 되고, 나머지 값들은 매우 큰 값을 가지게 된다. 또한, 각각의 SAD값들은 소, 대, 대, 대, 대 식의 규칙성을 가지게 된다.
그러나, 화면의 편집 등으로 인해, 위와 같은 SAD값들의 규칙성이 사라질 수 있으며, 이 경우, 역 풀다운 변환시에 저더(judder)가 발생할 수 있다. 또한, 풀다운 규칙에 위배되는 CGI(Computer Graphic Imagery)나 자막(subtitle) 등에서 저더가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 풀 다운 규칙에 위배되는 CGI나 자막(subtitles) 등에 발생하는 저더 (judder)를 방지할 수 있도록 한 저더-맵을 이용한 영상처리장 치 및 방법을 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상처리장치는 외부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성되는 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받아 저장하는 필드 저장부, 필드 저장부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드를 입력받아, 입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 검출하는 필름검출부, 필드 저장부로부터 입력받은 시간적으로 연속하는 복수의 필드 중 이웃하는 복수의 필드에서 소정 픽셀 또는 소정 블럭에 존재하는 저더(judder)를 검출하여 저더-맵을 생성하는 저더-맵 생성부, 및 입력영상이 필름모드의 영상으로 판단된 경우, 저더-맵을 이용하여 영상보간을 수행하여 프로그레시브 포맷의 영상신호를 생성, 출력하는 영상보간부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 필드 저장부는, 현재 보간할 필드인 현재필드를 저장하기 위한 현재필드 저장부와, 상기 현재필드에 시간적으로 전후에 위치하는 이전필드 및 다음필드를 저장하기 위한 이전필드 저장부 및 다음필드 저장부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 저더-맵 생성부는, 이웃하는 필드의 연속적인 세 라인 픽셀값이 저더 특성을 갖는지를 판별하여, 픽셀단위로 저더를 검출하는 픽셀단위 저더 검출부; 및 픽셀단위 저더 검출부에서 검출된 저더 정보에 기초하여 저더-맵을 생성하고, 생성된 저더-맵을 저장하는 저더-맵 저장부;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 픽셀단위 저더 검출부는, 이웃하는 필드의 연속적인 라인(Li-1, Li, Li+1)에서 수평방향으로 동일한 위치에 존재하는 소정 픽셀들에 대해 중간값을 산출하는 중간값 산출부; i번째 라인(Li)의 소정 픽셀값과 중간값 산출부에서 산출된 중간값의 차에 절대값을 취하여, 차이값을 산출하는 차이값 산출부; 및 차이값과 소정 임계값을 비교한 후, 차이값이 소정 임계값보다 크면, i번째 라인(Li)의 소정 픽셀에 저더가 존재하는 것으로 판단하고, 차이값이 소정 임계값보다 작으면, 상기 i번째 라인(Li)의 소정 픽셀에 저더가 존재하지 않는 것으로 판단하는 비교부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 저더-맵 생성부는, 소정 크기의 블럭을 기준으로 픽셀단위 저더 검출부에서 검출된 저더의 개수를 산출하고, 산출된 저더의 개수와 소정 임계치를 비교하여, 상기 소정 크기의 블럭에 저더가 존재하는지 여부를 판단함으로써, 블럭단위로 저더를 검출하는 블럭단위 저더 검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 블럭단위 저더 검출부는, 소정 블럭에서 산출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 큰 경우, 소정 블럭은 저더가 존재하는 것으로 판단하고, 소정 블럭에서 산출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 작은 경우, 소정 블럭은 저더가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
여기서, 블럭단위 저더 검출부는, 픽셀단위 저더 검출부와 저더-맵 저장부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
여기서, 저더-맵 생성부는, 블럭단위 저더 검출부를 통해 소정 블럭에서 저더가 검출되면, 저더가 검출된 블럭 주위의 상,하,좌,우 4개의 블럭을 저더 검출 블럭으로 간주하여, 저더 검출 영역을 확장하는 저더 영역 확장부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 저더 영역 확장부는, 블럭단위 저더 검출부와 저더-맵 저장부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
여기서, 저더 영역 확장부는, 저더-맵 저장부 후단에 위치하는 것이 바람직하다.
여기서, 영상보간부는, 입력영상이 필름모드의 영상이고, 보간한 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출된 경우, 픽셀 또는 블럭에 대해 공간적 보간(spatial interpolation)을 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 영상보간부는, 입력영상이 필름모드의 영상이고, 보간할 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출되지 않은 경우, 픽셀 또는 블럭에 대해 시간적 보간 (temporal interpolation)을 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 영상보간부는, 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 경우, 저더 검출 여부와 무관하게 기설정된 IPC(interlaced-to progressive conversion)에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상신호처리방법은 외부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성되는 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받아 저장하는 단계, 입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 검출하고, 이웃하는 복 수의 필드에서 소정 영역에 존재하는 저더(judder)를 검출하여 저더-맵을 생성하는 단계, 입력영상이 필름모드의 영상인 경우, 저더 맵을 이용하여 보간할 필드 내의 소정 영역에 저더가 검출되었는지 여부를 판단하는 단계, 및 보간할 필드 내의 소정 영역에 저더가 검출된 경우, 소정 영역에 대해 공간적 보간을 수행하고, 소정 영역에 저더가 검출되지 않은 경우, 소정 영역에 대해 시간적 보간을 수행하여 프로그레시브 포맷의 영상신호를 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 경우, 기설정된 IPC에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다. 한편, 명세서 기술상의 편의를 위하여 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 본 저더-맵을 이용한 영상 처리 장치(200)는 필드 저장부(210), 저더-맵 생성부(230), 필름검출부(250), 및 영상보간부(270)를 포함한다.
필드 저장부(210)는 외부로부터 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받으며, 이 입력영상은 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성된다. 이 때, 현재 보간할 필드를 현재필드(current field)라 하고, 현재필드에 시간적으로 전후의 필드를 각각 이전필드(previous field) 및 다음필드(next field)라고 한다. 이전 필드 및 다음필드는 현재필드에 대한 참조필드(reference field)가 된다. 즉, 필드 저장부 (210)는 이전필드를 저장하는 이전필드 저장부(212), 현재필드를 저장하는 현재필드 저장부(214), 및 현재필드 뒤에 순차적으로 입력된 다음필드를 저장하는 다음필드 저장부(216)를 구비한다.
필름검출부(250)는 입력영상이 3:2 또는 2:2 풀다운에 의해 생성된 필름영상인지 여부를 검출하며, 패턴 생성부(255) 및 결정부(260)를 포함한다. 필름 검출부(250)의 패턴 생성부(255)는 입력영상들 중 시간적으로 연속하는 세 개의 필드에 대해 필드간의 화소값 차이를 계산하고, 계산된 값과 소정 제1임계값(T1)을 비교하여 패턴을 발생시킨다.
즉, 패턴 생성부(255)는 시간적으로 연속하는 제1 필드와 제2 필드 간의 픽셀값 차를 계산하여 픽셀값의 차가 소정 임계값(T1)보다 큰 경우에는 "1"을 생성하고, 소정 임계값(T1) 보다 작은 경우에는 "0"을 생성하여 패턴을 발생시킨다. 제2 필드와 제3 필드의 경우에도 제1 필드와 제2 필드의 경우와 같이 제2 필드와 제3 필드 간의 픽셀값 차를 계산한 후, 소정 임계값(T1)과 비교하여 패턴을 생성한다.
필름검출부(250)의 결정부(260)는 패턴생성부(255)에서 생성된 입력영상의 패턴과 필름모드 영상의 패턴을 비교하여 입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 결정한다. 필름검출부(250)의 필름검출 결과는 영상보간부(270)에 제공된다.
저더-맵 생성부(230)는 필드 저장부(210)로부터 연속하는 필드를 입력받아, 이웃하는 복수의 필드에서 픽셀 단위 또는 블럭 단위의 저더-맵을 생성한다. 저더-맵이란 저더가 검출된 소정 영역이 기록된 정보를 말한다.
영상 보간부(270)는 필름검출부(250)로부터 입력받은 입력영상이 필름모드의 영상에 해당하는지에 관한 정보 및 저더-맵 생성부(230)로부터 입력받은 입력영상의 저더 정보에 기초하여 영상보간을 수행한다. 즉, 영상보간부(270)는 필름검출부(250)에서 필름모드의 영상이 검출되면, 저더-맵 생성부(230)에서 제공된 저더 정보인 저더-맵을 이용하여 픽셀 단위 또는 블럭 단위로 영상 보간을 수행한다.
영상보간부(270)는 시간보간부(278), 공간보간부(276), 선택부(272), 및 믹서(Mixer, 274)를 포함한다. 선택부(272)는 필름검출부(250) 및 저더-맵 생성부 (230)로부터 각각 제공된 필름정보 및 저더 정보에 기초하여 영상 보간을 수행하도록 믹서(230)를 제어한다.
즉, 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 경우, 영상보간부(270)는 통상의 IPC 경로에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행한다.
한편, 입력영상이 필름모드의 영상인 경우, 영상보간부(270)는 저더-맵 생성부(230)에서 제공된 저더 정보에 기초하여 영상 보간을 수행한다. 즉, 소정 픽셀 또는 블럭에서 저더가 검출된 경우, 믹서(274)는 선택부(272)의 제어에 의해 공간 보간부(276)에 저장된 현재 필드에 대응되는 필드를 가져와 영상 보간을 수행하여, 최종적으로 프로그레시브(progressive) 프레임을 출력한다.
한편, 소정 픽셀 또는 블럭에서 저더가 검출되지 않은 경우, 믹서(374)는 선택부(272)의 제어에 의해 시간 보간부(278)에 저장된 이전 필드나 다음 필드의 대응 픽셀 또는 블럭을 가져와 영상 보간을 수행하여, 최종적으로 프로그레시브 (progressive) 프레임을 출력한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 저더-맵 생성부의 상세한 구성을 도시한 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 저더-맵 생성부(230)는 이웃하는 필드의 연속적인 세 라인 픽셀값이 저더 특성을 갖는지를 판별하며, 소정 픽셀에 존재하는 저더를 검출하는 픽셀단위 저더 검출부(232) 및 픽셀단위 저더 검출부(232)에서 검출된 저더 정보에 기초하여 저더-맵을 생성한 후, 이를 저장하는 저더-맵 저장부(240)를 구비한다.
픽셀단위 저더 검출부(232)는 중간값 산출부(234), 차이값 산출부(236) 및 비교부(238)를 포함한다. 먼저, 중간값 산출부(234)는 이웃하는 두 필드에서 연속적인 세 개의 라인에 수평방향으로 동일한 위치에 존재하는 소정 픽셀들에 대해 중간값을 산출하여 출력한다. 세 개의 라인에서 수평방향으로 동일한 위치에 존재하는 소정 각 픽셀값이 (10, 5, 6)인 경우, 중간값 산출부(234)는 크기 순서 즉, (10, 6, 5)로 픽셀값을 분류한 후, 중간값인 6을 산출하게 된다. 여기서, 연속적인 세 개의 라인이란 이웃하는 두 필드가 제1 필드와 제2 필드인 경우, 제1 필드의 Li-1번째 라인, 제2 필드의 Li번째 라인, 제1 필드의 Li+1번째 라인을 말한다.
차이값 산출부(236)는 현재 라인(Li)의 픽셀값과 중간값 산출부(234)에서 제공된 중간값의 차를 구하여, 비교부(238)로 출력한다. 이 때, 차이값은 절대치로서, 크기를 나타낸다.
비교부(238)는 차이값 산출부(236)에서 제공된 차이값과 소정 제2임계값(T2)을 비교함으로써, 입력영상에 존재하는 저더 정보를 생성하여 저더-맵 저장부(240)로 출력한다. 즉, 비교부(238)는 차이값이 소정 제2임계값(T2)보다 크면, 입력영상 에 저더가 존재하는 것으로 판단하고, 차이값이 소정 제2임계값(T2)보다 작으면, 입력영상에 저더가 존재하지 않는 것으로 판단한다. 비교부(238)에서 판단된 저더 정보는 저더-맵 저장부(240)에 입력되며, 저더-맵 저장부(240)는 저더 정보를 저장한 후, 영상보간부(270)에 제공한다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 제2실시예에 따른 저더-맵 생성부의 상세한 구성을 도시한 블럭도이다. 먼저, 도 4a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 저더-맵 생성부(230)는 픽셀단위 저더 검출부(232)와 저더-맵 저장부(240) 사이에 블럭단위 저더 검출부(242)를 더 포함한다.
블럭단위 저더 검출부(242)는 하드웨어 구현의 용이성과 저더 정보의 확장 용이성을 위해 픽셀단위 저더 검출부(232)에서 픽셀단위로 판별된 저더 정보를 블럭단위로 분석하고 판별하여, 그 정보를 저더-맵 저장부(240)로 출력한다.
즉, 블럭단위 저더 검출부(242)는 소정 크기의 블럭 내에서 검출된 저더의 개수를 산출하고, 산출된 저더의 개수와 소정 제3임계치(T3)를 비교하여, 블럭의 저더 여부를 판단한다. 여기서, 소정 블럭 내에서 검출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 큰 경우, 그 블럭은 저더로 판단하고, 검출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 작은 경우, 그 블럭은 저더로 판단하지 않는다. 또한, 블럭의 크기는 제작자에 의해 임의적으로 정해질 수 있다.
다음으로 도 4b와 도 4c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 저더 영역 확장부(245)는 블럭단위 저더 검출부(242)와 저더-맵 저장부(240) 사이에 위치하거나, 저더-맵 저장부(240) 후단에 위치할 수 있다. 저더 영역 확장부(245)는 저 더가 분산되어 있지 않고, 에지 영역에 집중적으로 분포된 특성을 이용한다.
즉, 저더 영역 확장부(245)는 픽셀단위 저더 검출부(232)와 블럭단위 저더 검출부(242)를 통해 소정 블럭에서 저더가 검출되면, 저더가 검출된 블럭 주위의 상,하,좌,우 4개의 블럭을 저더 검출 블럭으로 간주하여, 저더 검출 영역을 확장한다.
도 5는 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상 처리 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 흐름도를 참조하면, 먼저, 필드 저장부(210)는 외부의 영상소스로부터 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받는다(S510).
필름검출부(250)는 필드 저장부(210)로부터 시간적으로 연속하는 필드를 입력받아, 입력영상이 3:2 또는 2:2 풀다운에 의해 생성된 필름모드의 영상인지 여부를 검출한다(S520a). 필름검출부(250)에서 검출된 입력영상이 필름모드의 영상인지에 관한 정보는 영상보간부(270)의 선택부(272)에 제공된다.
한편, 저더-맵 생성부(230)는 필드 저장부(210)로부터 연속하는 필드를 입력받아, 이웃하는 복수의 필드에서 픽셀 단위 또는 블럭 단위의 저더-맵을 생성한다(S520b). 저더-맵이란 저더가 검출된 소정 영역이 기록된 정보를 말한다. 저더-맵 생성부(230)에서 픽셀 또는 블럭 단위로 저더를 검출하여, 저더-맵을 생성하는 방법에 대해서는 앞서 설명한 바와 같으므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 이와 같이, 저더-맵 생성부(230)에서 생성된 저더-맵은 영상보간부(270)의 선택부 (272)에 제공된다.
520a 단계에서, 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 것으로 판명되면(S530), 영상보간부(270)는 기설정된 통상의 IPC 경로에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행한다(S540).
한편, 520a 단계에서, 입력영상이 필름모드의 영상으로 판명되면(S530), 영상보간부(270) 내의 선택부(272)는 저더-맵 생성부(230)에서 제공된 저더-맵을 이용하여, 현재 픽셀 또는 블럭에서 저더가 검출되었는지 여부를 확인한다(S550). 여기서, 저더가 검출된 블럭은 도 4b 및 도 4c에 도시된 저더 영역 확장부(245)에 의해 저더가 검출된 것으로 간주되는 블럭도 포함된다.
S550 단계에서, 보간한 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출된 경우, 영상보간부(270)는 픽셀 또는 블럭에 대해 공간적 보간(spatial interpolation)을 수행하게 된다(S660). 즉, 믹서(274)는 선택부(272)의 제어에 의해 공간 보간부(276)에 저장된 현재 필드에 대응되는 필드를 가져와 영상 보간을 수행하여, 최종적으로 프로그레시브 포맷의 영상신호를 출력한다(S680).
한편, S550 단계에서, 보간할 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출되지 않은 경우, 영상보간부(270)는 픽셀 또는 블럭에 대해 시간적 보간(tempoal interpolation)을 수행하게 된다(S670). 믹서(374)는 선택부(272)의 제어에 의해 시간 보간부(278)에 저장된 이전 필드나 다음 필드의 대응 픽셀 또는 블럭을 가져와 영상 보간을 수행하여, 최종적으로 프로그레시브 포맷의 영상신호를 출력한다(S680).
이와 같은 방식에 의해, CGI나 자막 등에 저더가 발생하는 것을 막으면서, 인터레이스 포맷의 영상신호를 프로그레시브 포맷의 영상신호로 변환처리하는 것이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 저더-맵을 이용한 영상처리장치에 의하면, 풀다운 규칙에 위배되는 CGI(Computer Graphic Imagery)나 자막 등에 저더가 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 외부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성되는 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받아 저장하는 필드 저장부;
    상기 필드 저장부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드를 입력받아, 입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 검출하는 필름검출부;
    상기 필드 저장부로부터 입력받은 시간적으로 연속하는 복수의 필드 중 이웃하는 복수의 필드에서 소정 픽셀 또는 블럭에 존재하는 저더(judder)를 검출하여 저더-맵을 생성하는 저더-맵 생성부; 및
    상기 입력영상이 필름모드의 영상으로 판단된 경우, 상기 저더-맵을 이용하 여 영상보간을 수행하여 프로그레시브 포맷의 영상신호를 생성, 출력하는 영상보간부;를 포함하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필드 저장부는,
    현재 보간할 필드인 현재필드를 저장하기 위한 현재필드 저장부와, 상기 현재필드에 시간적으로 전후에 위치하는 이전필드 및 다음필드를 저장하기 위한 이전필드 저장부 및 다음필드 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 저더-맵 생성부는,
    이웃하는 필드의 연속적인 세 라인 픽셀값이 저더 특성을 갖는지를 판별하여, 픽셀단위로 저더를 검출하는 픽셀단위 저더 검출부; 및
    상기 픽셀단위 저더 검출부에서 검출된 저더 정보에 기초하여 저더-맵을 생성하고, 생성된 상기 저더-맵을 저장하는 저더-맵 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 픽셀단위 저더 검출부는,
    이웃하는 필드의 연속적인 라인(Li-1, Li, Li+1)에서 수평방향으로 동일한 위치에 존재하는 소정 픽셀들에 대해 중간값을 산출하는 중간값 산출부;
    상기 i번째 라인(Li)의 소정 픽셀값과 상기 중간값 산출부에서 산출된 중간값의 차에 절대값을 취하여, 차이값을 산출하는 차이값 산출부; 및
    상기 차이값과 소정 임계값을 비교한 후, 상기 차이값이 소정 임계값보다 크면, 상기 i번째 라인(Li)의 소정 픽셀에 저더가 존재하는 것으로 판단하고, 차이값이 소정 임계값보다 작으면, 상기 i번째 라인(Li)의 소정 픽셀에 저더가 존재하지 않는 것으로 판단하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    소정 크기의 블럭을 기준으로 상기 픽셀단위 저더 검출부에서 검출된 저더의 개수를 산출하고, 산출된 저더의 개수와 소정 임계치를 비교하여, 상기 소정 크기의 블럭에 저더가 존재하는지 여부를 판단함으로써, 블럭단위로 저더를 검출하는 블럭단위 저더 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 블럭단위 저더 검출부는,
    상기 소정 블럭에서 산출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 큰 경우, 상기 소정 블럭은 저더가 존재하는 것으로 판단하고, 소정 블럭에서 산출된 저더의 개수가 소정 임계치보다 작은 경우, 상기 소정 블럭은 저더가 존재하지 않는 것으로 판 단하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 블럭단위 저더 검출부는,
    상기 픽셀단위 저더 검출부와 상기 저더-맵 저장부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 블럭단위 저더 검출부를 통해 소정 블럭에서 저더가 검출되면, 저더가 검출된 블럭 주위의 상,하,좌,우 4개의 블럭을 저더 검출 블럭으로 간주하여, 저더 검출 영역을 확장하는 저더 영역 확장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 저더 영역 확장부는,
    상기 블럭단위 저더 검출부와 상기 저더-맵 저장부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 저더 영역 확장부는,
    상기 저더-맵 저장부 후단에 위치하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 영상보간부는,
    상기 입력영상이 필름모드의 영상이고, 보간한 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출된 경우, 상기 픽셀 또는 블럭에 대해 공간적 보간(spatial interpolation)을 수행하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 영상보간부는,
    상기 입력영상이 필름모드의 영상이고, 보간할 필드 내의 픽셀 또는 블럭에 저더가 검출되지 않은 경우, 상기 픽셀 또는 블럭에 대해 시간적 보간(temporal interpolation)을 수행하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 영상보간부는,
    상기 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 경우, 저더 검출 여부와 무관하게 기설정된 IPC(interlaced-to progressive conversion)에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상처리장치.
  14. 외부로부터 시간적으로 연속적인 복수의 필드로 구성되는 인터레이스 포맷의 영상신호를 입력받아 저장하는 단계;
    입력영상이 필름모드의 영상인지 여부를 검출하고, 이웃하는 복수의 필드에서 소정 영역에 존재하는 저더(judder)를 검출하여 저더-맵을 생성하는 단계;
    상기 입력영상이 필름모드의 영상인 경우, 상기 저더 맵을 이용하여 보간할 필드 내의 소정 영역에 저더가 검출되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    보간할 필드 내의 상기 소정 영역에 저더가 검출된 경우, 상기 소정 영역에 대해 공간적 보간을 수행하고, 상기 소정 영역에 저더가 검출되지 않은 경우, 상기 소정 영역에 대해 시간적 보간을 수행하여 프로그레시브 포맷의 영상신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상신호처리방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 입력영상이 필름모드의 영상이 아닌 경우,
    기설정된 IPC에 따라 시간적 보간 및 공간적 보간을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저더-맵을 이용한 영상신호처리방법.
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