KR101545064B1 - Apparatus for estimating pixel value of target pixel and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 방법은, 상기 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 상기 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계; 상기 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 단계; 상기 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 단계; 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 영상의 에지 부근에 있는 실제의 에지픽셀과 가장 근접한 보간 픽셀을 생성함으로써 영상 확대로 인한 노이즈를 제거하고 성능열화를 방지할 수 있다. 또한, 기존 기술에서 존재하던 재깅 현상을 완화할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel. A method of estimating a pixel value of a target pixel according to the present invention is a method of estimating a pixel value of a target pixel among N pairs of symmetric pixels arranged at the same angle around the center pixel, Selecting a symmetric pixel pair having a minimum sum of difference values from a brightness value Y and matching an angular value between a virtual straight line connecting the selected symmetric pixel pair and the reference axis to the center pixel; Selecting a center pixel pair having a minimum difference in angular value of a center pixel pair symmetric about the target pixel located between a plurality of center pixels having the angular values matched with each other, Calculating an average; (Y) of two intersecting pixels in which an imaginary straight line corresponding to the average angular value is extended about the target pixel and the extended straight line intersects with a virtual straight line between adjacent adjacent reference pixels, Obtaining a Cr, Cb value; And setting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel by averaging the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
As described above, according to the present invention, by generating the interpolation pixel closest to the actual edge pixel in the vicinity of the edge of the image, it is possible to eliminate the noise due to the image enlargement and prevent the performance deterioration. In addition, the jigging phenomenon existing in the existing technology can be alleviated.
Description
본 발명은 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 확대에 따라 생성되는 보간 픽셀 중의 하나인 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel, and more particularly, to an apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel, which is one of interpolation pixels generated according to an image enlargement.
작은 영상을 크게 확대하는 영상 확대 기술은 여러 분야에서 활용되고 있으며 이러한 영상 확대에는 보간 기법(interpolation scheme)이 널리 사용되고 있다. 보간 기법을 사용하여 확대한 확대 영상은 입력 영상에 존재하는 픽셀들인 기준 픽셀들과 기준 픽셀들을 사용하여 보간 된 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된다. 따라서 확대 영상의 보간 픽셀들의 값이 실제 영상의 픽셀 값에 가까울수록 확대 영상의 화질이 향상된다.An image enlargement technique for enlarging a small image is widely used in various fields, and an interpolation scheme is widely used for such image enlargement. The enlarged image enlarged using the interpolation technique consists of interpolated pixels using reference pixels and reference pixels, which are pixels existing in the input image. Therefore, the closer the value of the interpolation pixels of the enlarged image is to the pixel value of the actual image, the better the quality of the enlarged image is.
가장 간단하게 구현할 수 있는 보간 기법인 영차 보간법 (zero order interpolation)은 확대 영상의 화질이 저하되는 단점이 있다. 확대 영상의 화질을 개선하기 위하여 스플라인 보간법(spline interpolation), 선형 보간법(linear interpolation), 3차회선 보간법(cubic convolution interpolation) 등이 제안되었으나 영상의 경계면에서 흐림이 발생하는 단점이 있다.Zero order interpolation, which is the simplest interpolation technique, has a disadvantage in that the image quality of the enlarged image is degraded. Spline interpolation, linear interpolation and cubic convolution interpolation have been proposed to improve the quality of the enlarged image, but there is a disadvantage that blurring occurs at the boundary of the image.
특히, A Novel Image Interpolation Method Using Bilateral Filter 에서 제안된 대각선 에지의 재깅효과를 완화하는 영상확대 방법에 따라, 생성될 보간 픽셀의 위치 주변에 있는 기준 픽셀에서, 서로 마주보고 있는 픽셀쌍의 픽셀값 차를 구하여, 픽셀값 차이가 가장 장은 방향을 찾고 해당 방향에 있는 픽셀값의 평균을 구하여 픽셀 값을 설정하였다. 그러나 이와 같은 방법을 이용하는 경우, 픽셀 두께의 에지가 있는 부근에서 노이즈가 발생하고 성능열화가 심하게 일어난다.In particular, according to an image enlargement method for alleviating the jagging effect of a diagonal edge proposed in the A Novel Image Interpolation Method Using Bilateral Filter, a pixel value difference of a pair of pixels facing each other in a reference pixel around the position of an interpolation pixel to be generated , And the pixel value is set by finding the direction of the pixel value difference in the longest direction and calculating the average of pixel values in the corresponding direction. However, when such a method is used, noise is generated in the vicinity of the edge of the pixel thickness and the performance deterioration occurs severely.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제2008-0048385호(2008.06.02)에 기재되어 있다.The technique which is the background of the present invention is described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0048385 (2008.06.02).
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 영상의 품질과 관련하여 기존의 기술에 따른 노이즈 및 성능열화가 개선된, 보간 픽셀중의 하나인 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 기술을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel, which is one of interpolation pixels, with improved noise and performance degradation according to existing techniques, .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 방법은, 픽셀 값이 설정된 복수의 기준 픽셀들 사이에 위치한 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법에 있어서, 상기 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 상기 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계; 상기 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 단계; 상기 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 단계; 및 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of estimating a pixel value of a target pixel located between a plurality of reference pixels having pixel values set therein, A sum of difference values of brightness values (Y) of the central pixel among the N pairs of symmetric pixels arranged at the same angle around the center pixel, which is one of the plurality of reference pixels, Selecting a minimum symmetric pixel pair and matching an angular value between a virtual straight line connecting the selected symmetric pixel pair and the reference axis to the center pixel; Selecting a center pixel pair having a minimum difference in angular value of a center pixel pair symmetric about the target pixel located between a plurality of center pixels having the angular values matched with each other, Calculating an average; (Y) of two intersecting pixels in which an imaginary straight line corresponding to the average angular value is extended about the target pixel and the extended straight line intersects with a virtual straight line between adjacent adjacent reference pixels, Obtaining a Cr, Cb value; And setting brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel by averaging the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
또한, 상기 복수의 기준 픽셀은 동일한 간격으로 이격되어 있을 수 있다.In addition, the plurality of reference pixels may be spaced at equal intervals.
또한, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍과의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계는, 상기 중심 픽셀을 중심으로 하여, 각 모서리에 상기 기준 픽셀이 위치하도록 사각형 형태의 가상의 윈도우를 씌우는 단계; 상기 중심 픽셀을 통과하며 동일한 각도로 균등 배치되는 N개의 가상 직선을 생성하고, 상기 가상의 직선과 상기 가상의 윈도우의 교차점에 위치하는 교차 픽셀을 선택하는 단계; 상기 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y)을 선형 보간하는 단계; 상기 N개의 대칭 픽셀쌍에 포함된 제1 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값 및 나머지 제2 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값을 각각 합산하는 단계; 및 상기 합산되어 생성된 N개의 값 중에서 최소값을 선택하고, 선택된 최소값에 해당하는 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계를 포함할 수 있다.The matching of the angle value with the selected symmetric pixel pair to the center pixel may include covering a virtual window of a rectangular shape such that the reference pixel is positioned at each corner centering on the center pixel; Generating N virtual straight lines passing through the center pixel and evenly arranged at the same angle, selecting an intersecting pixel located at an intersection of the imaginary straight line and the virtual window; Linearly interpolating a brightness value (Y) of the crossing pixel using a brightness value (Y) of a surrounding reference pixel when the crossing pixel is not the reference pixel; Calculating a difference value between a first crossing pixel included in the N symmetric pixel pairs and a brightness value (Y) of the center pixel and a difference value between the remaining second crossing pixel and a brightness value (Y) of the center pixel, ; And selecting a minimum value among the N values generated by summing and matching an angle value between a virtual straight line connecting a pair of symmetric pixels corresponding to the selected minimum value and the reference axis to the center pixel.
또한, 상기 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 단계는, 상기 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍이 복수인 경우, 상기 중심 픽셀쌍 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하여, 선택된 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산할 수 있다.The step of calculating the average of the angular values of the selected center pixel pair may include calculating a difference between the center value of the center pixel pair and the center value of the center pixel pair, The center pixel pair can be selected to calculate the average of the angular values of the selected center pixel pair.
또한, 상기 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 단계는, 상기 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우, 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 선형 보간하고, 상기 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀인 경우에는 상기 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값으로 선택할 수 있다.The step of acquiring the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting crossing pixels may be performed such that when two intersecting pixels intersecting the imaginary straight line are not the reference pixels, (Y), Cr, and Cb values of the intersecting pixels are linearly interpolated using the Y, Cr, and Cb values, and when the two intersecting pixels are the reference pixels, the brightness value (Y) , Cr, and Cb values can be selected as the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
또한, 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 R, G, B 값으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include converting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel to R, G, and B values.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치는, 픽셀 값이 설정된 복수의 기준 픽셀들 사이에 위치한 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 장치에 있어서, 상기 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 상기 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 중심 픽셀 매칭부; 상기 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 연산부; 상기 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 제어부; 및 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정하는 설정부를 포함할 수 있다.An apparatus for estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention is an apparatus for estimating a pixel value of a target pixel positioned between a plurality of reference pixels having pixel values set therein, A symmetric pixel pair having a minimum sum of differences from the brightness value (Y) of the center pixel among N symmetric pixel pairs arranged at the same angle around the center pixel, A center pixel matching unit for matching an angular value between a virtual straight line connecting the selected symmetric pixel pair and a reference axis to the center pixel; Selecting a center pixel pair having a minimum difference in angular value of a center pixel pair symmetric about the target pixel located between a plurality of center pixels having the angular values matched with each other, An operation unit for calculating an average; (Y) of two intersecting pixels in which an imaginary straight line corresponding to the average angular value is extended about the target pixel and the extended straight line intersects with a virtual straight line between adjacent adjacent reference pixels, Cr, and Cb; And a setting unit for setting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel by averaging the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
본 발명인 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치 및 그 방법에 따르면, 영상의 에지 부근에 있는 실제의 에지픽셀과 가장 근접한 보간 픽셀을 생성함으로써 영상 확대로 인한 노이즈를 제거하고 성능열화를 방지할 수 있다. 또한, 기존 기술에 비하여 재깅(Jagging) 현상을 완화할 수 있다.According to an apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel of the present invention, noise caused by enlargement of an image can be removed and performance deterioration can be prevented by generating an interpolation pixel closest to an actual edge pixel in the vicinity of an edge of the image. Also, the jagging phenomenon can be alleviated compared with the existing technology.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 중심 픽셀 매칭부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 방법의 순서도이다.
도 4는 도 3의 S310 단계에 대한 상세 순서도이다.
도 5는 도 3의 S310 단계에서 중심 픽셀의 각도 값을 구하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 S314 단계인 선형 보간 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 S320 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 3의 S330 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 영상 확대 전의 원본 영상을 나타낸 예시도이다.
도 10은 도 9의 원본 영상이 기존의 방법에 의해 확대된 경우의 확대된 영상을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9의 원본 영상을 본 발명의 실시예에 따른 방법에 의해 확대한 영상을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a center pixel matching unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a pixel value estimation method of a target pixel according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed flowchart of step S310 of FIG.
5 is a diagram for explaining a process of obtaining an angle value of a center pixel in step S310 of FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a linear interpolation process in step S314 of FIG. 3. FIG.
7 is a view for explaining the step S320 of FIG.
8 is a view for explaining the step S330 of FIG.
9 is an exemplary view showing an original image before image enlargement.
10 is an enlarged view of an original image of FIG. 9 enlarged by an existing method.
11 is a view showing an image obtained by enlarging an original image of FIG. 9 by a method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치에 대하여 설명한다.First, an apparatus for estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치(100)는 중심 픽셀 매칭부(110), 연산부(120), 제어부(130) 및 설정부(140)를 포함한다.1, an
여기서, 타겟 픽셀이란 영상을 구성하는 기존의 픽셀인 기준 픽셀(픽셀 값이 설정된 픽셀)에 대비되는 보간(補間) 픽셀을 의미하며, 더욱 상세한 표현으로는 보간되어야 할 목표 픽셀(target pixel to be interpolated)을 의미한다. 특히, 본 발명에 따른 실시예에서 보간 픽셀은 보간(interpolation) 전후에 있어서 보간되어야 하거나 보간 과정이 완료된 픽셀을 의미한다.Herein, the target pixel means an interpolation pixel which is compared with a reference pixel (pixel value set pixel) which is an existing pixel constituting an image, and in more detail, a target pixel to be interpolated ). Particularly, in the embodiment of the present invention, the interpolation pixel means a pixel which should be interpolated before or after interpolation or the interpolation process is completed.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치(100)는 보간되어야 할 목표 픽셀인 타겟 픽셀의 미지의 픽셀값을 추정하는 기능을 수행하므로 영상 확대 장치로 구현될 수 있다.In addition, the
먼저 중심 픽셀 매칭부(110)는 일정한 간격으로 이격되어 배치된 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택한다. 그리고, 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭한다.First, the center
연산부(120)는 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산한다.The
제어부(130)는 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득한다.The
설정부(140)는 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정한다.The
또한, 변환부(미도시)는 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 R, G, B 값으로 변환할 수 있다.In addition, the conversion unit (not shown) may convert the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel into R, G, and B values.
여기서, 밝기 값(Y)은 밝기 정보인 Luminance를 의미하고, Cr 및 Cb 는 색차 정보인 Chrominance-Red 및 Chrominance-Blue 를 각각 의미한다.Here, the brightness value (Y) means luminance information, and Cr and Cb mean chrominance-red and chrominance-blue, which are chrominance information, respectively.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 중심 픽셀 매칭부의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a center pixel matching unit according to an embodiment of the present invention.
또한, 중심 픽셀 매칭부(110)는 가상 처리부(111), 교차픽셀 선택부(112), 선형 보간부(113), 합산부(114) 및 각도 값 매칭부(115)를 포함할 수 있다.The center
가상 처리부(111)는 중심 픽셀을 중심으로 하여, 각 모서리에 기준 픽셀이 위치하도록 사각형 형태의 가상의 윈도우를 씌운다.The
교차픽셀 선택부(112)는 중심 픽셀을 통과하며 동일한 각도로 균등 배치되는 N개의 가상 직선을 생성하고, 상기 가상의 직선과 상기 가상의 윈도우의 교차점에 위치하는 교차 픽셀을 선택한다.The crossover
선형 보간부(113)는 교차 픽셀이 기준 픽셀이 아닌 경우 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 이용하여 교차 픽셀의 밝기 값(Y)을 선형 보간한다.The
합산부(114)는 N개의 대칭 픽셀쌍에 포함된 제1 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값 및 나머지 제2 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값을 각각 합산한다.The
각도 값 매칭부(115)는 상기 합산되어 생성된 N개의 값 중에서 최소값을 선택하고, 선택된 최소값에 해당하는 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭한다.The angular
이하에서는 도 3 내지 도 8를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 방법에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 to FIG.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a pixel value estimation method of a target pixel according to an embodiment of the present invention.
먼저, 중심 픽셀 매칭부(110)는 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭한다(S310). 여기서, 복수의 기본 픽셀은 동일한 간격으로 이격되어 있다.First, the center
이하에서는 도 4 및 도 5을 통하여 상기 S310 단계에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the step S310 will be described in more detail with reference to FIG. 4 and FIG.
도 4는 도 3의 S310 단계에 대한 상세 순서도이고, 도 5는 도 3의 S310 단계에서 중심 픽셀의 각도 값을 구하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a detailed flowchart of step S310 of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram for explaining a process of obtaining an angle value of a center pixel in step S310 of FIG.
먼저 가상 처리부(111)는 중심 픽셀(P0)을 중심으로 하여, 각 모서리에 기준 픽셀이 위치하도록 사각형 형태의 가상의 윈도우를 씌운다(S311). First, the
도 5에서, 기준 픽셀은 원본 영상에 존재하는 픽셀로서 픽셀 값이 설정된 픽셀을 의미하고, 보간 픽셀은 원본 영상의 확대 등으로 인해 상기 기준 픽셀의 사이에 생기는 보간되어야 할 픽셀을 의미한다. 그리고 중심 픽셀(P0)은 기준 픽셀에 포함되는 픽셀로서 각도 값(에지각도 값) 측정의 대상이 되는 기준 픽셀을 설명의 편의상 중심 픽셀로 명명한다. In FIG. 5, the reference pixel means a pixel having a pixel value set as a pixel existing in the original image, and the interpolation pixel means a pixel to be interpolated that occurs between the reference pixels due to enlargement of an original image or the like. The center pixel P0 is a pixel included in the reference pixel and is referred to as a center pixel for the sake of explanation for the reference pixel to which the angle value (edge angle value) is to be measured.
도 5에 나타낸 것처럼, 가상의 윈도우는 사각형 형태로 이루어져 있으며, 각 모서리에 위치한 기준 픽셀은 A4, A12, B4 및 B12 이다. 즉 가상의 윈도우는 기준 픽셀을 모서리로 하는 직사각형 형태로 이루어진다.As shown in Fig. 5, the virtual window is formed in a rectangular shape, and the reference pixels located at each corner are A4, A12, B4 and B12. That is, the virtual window is formed in a rectangular shape having the reference pixel as an edge.
교차픽셀 선택부(112)는 중심 픽셀(P0)을 통과하며 동일한 각도로 균등 배치되는 16개의 가상 직선(A0-B0, A1-B1, A2-B2, …, A14-B14, A15-B15)을 생성하고, 16개의 가상의 직선과 가상의 윈도우의 교차점에 위치하는 교차 픽셀을 선택한다(S312). 도 5에서는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 16개의 가상 직선을 적용한 것으로 예시하였으나 가상 직선의 개수는 픽셀 간격이나 기준 픽셀의 위치에 따라 설계 변경이 가능하다. 즉, 픽셀 B0 내지 픽셀 B15 에서 시작된 가상 직선이 중심 픽셀 P0를 공통으로 통과하고, 다시 픽셀 A0 내지 픽셀 A15와 교차한다. 여기서, 상기 16개의 가상 직선과 교차하는 픽셀은 중심 픽셀 P0 이외에 가상의 윈도우 상에 있는 복수의 기준 픽셀(B0, B4, B8, B12, B15, A4, A8 및 A12) 및 보간 픽셀(B1 내지 B3, B5 내지 B7, B9 내지 B11, B13 내지 B15, A1 내지 A3, A5 내지 A7, A9 내지 A11 및 A13 A15)을 포함한다. 즉, 상기 교차 픽셀은 복수의 기준 픽셀 및 보간 픽셀이 모두 해당되며, 도 5에서는 32개의 교차 픽셀이 생성된다.The cross
선형 보간부(113)는 교차 픽셀이 기준 픽셀에 해당되는지를 판단한다(S313).The
선형 보간부(113)는 교차 픽셀이 기준 픽셀이 아닌 경우, 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 이용하여 교차 픽셀의 밝기 값(Y)을 선형 보간한다(S314). 즉, 선형 보간부(113)는 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 가지고 선형 보간 방법을 이용하여 교차 픽셀인 동시에 보간 픽셀인 픽셀의 밝기 값(Y)을 생성한다.If the intersection pixel is not the reference pixel, the
도 6은 도 3의 S314 단계인 선형 보간 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining a linear interpolation process in step S314 of FIG. 3. FIG.
도 6에서, 예를 들어 주변의 기준 픽셀 A0의 밝기 값(Y)이 0.1이고 인접하는 기준 픽셀 A4의 밝기 값(Y)이 0.18인 경우, 교차 픽셀인 보간 픽셀(A1, A2, A3)의 밝기 값(Y)은 선형 보간에 의하여 각각 0.12, 0.14, 0.16의 값으로 보간할 수 있다. 6, when the brightness value Y of the surrounding reference pixel A0 is 0.1 and the brightness value Y of the adjacent reference pixel A4 is 0.18, the brightness of the interpolation pixel A1, A2, and A3 The brightness value (Y) can be interpolated by linear interpolation to values of 0.12, 0.14, and 0.16, respectively.
합산부(114)는 16개의 대칭 픽셀쌍에 포함된 제1 교차 픽셀과 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값 및 나머지 제2 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값을 각각 합산한다(S315).The summing
편의상 A0 내지 A15 교차 픽셀을 제1 교차 픽셀로 명명하고, A0 내지 A15 교차 픽셀과 대칭 쌍을 이루는 B0 내지 B15 교차 픽셀을 제2 교차 픽셀로 명명한다.For convenience, A0 to A15 cross pixels are referred to as first cross pixels, and B0 to B15 cross pixels, which are symmetrically paired with A0 to A15 cross pixels, are referred to as second cross pixels.
즉, A0와 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이와 B0와 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이를 합산하고, 마찬가지로 A1와 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이와 B1와 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이를 합산한다. 이와 같이 16개의 제1 교차 픽셀과 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이와 이에 대칭되는 제2 교차 픽셀과 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이를 합산하여, 총 16개의 후보 값을 구한다.That is, the difference between A0 and the brightness value (Y) of the center pixel and the difference between B0 and the brightness value (Y) of the center pixel are summed up, and the difference between A1 and the brightness value (Y) And adds the difference in brightness value (Y). Thus, the difference between the brightness values (Y) of the 16 first cross pixels and the center pixel and the difference between the second cross pixels and the brightness value (Y) of the center pixel are summed to obtain 16 candidate values in total.
여기서, 픽셀들간의 밝기(Y)의 차이 값은 절대값 형태이다.Here, the difference value of the brightness (Y) between the pixels is an absolute value form.
각도 값 매칭부(115)는 상기 합산되어 생성된 16개의 후보 값 중에서 최소값을 가지는 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 중심 픽셀에 매칭한다(S316).The angular
예를 들어, 도 5에서 16개의 대칭 픽셀쌍 중에서 A6과 B6 픽셀쌍이 최소 값에 해당한다고 가정하면, 각도 값 매칭부(115)는 A6과 B6 픽셀쌍을 연결하는 직선이 X축(기울기가 0도)과 이루는 각도인 45도(π/4)를 중심 픽셀에 매칭한다.For example, assuming that the pair of A6 and B6 pixels among the 16 pairs of symmetric pixels in Fig. 5 correspond to the minimum value, the angle
그리고, 각도 값 매칭부(115)는 최소값에 해당하는 대칭 픽셀쌍이 복수인 경우, 대칭 픽셀쌍들 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 더 작은 대칭 픽셀쌍을 선택한다.The angular
이와 같이 중심 픽셀 매칭부(110)는 복수의 중심 픽셀에 대하여 상기와 같은 방법으로 각도 값을 매칭시키며, 그 결과 도 7과 같이 나타낼 수 있다.As described above, the central
도 7은 도 3의 S320 단계를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the step S320 of FIG.
연산부(120)는 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하고, 선택된 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산한다(S320). The calculating
여기서, 타겟 픽셀은 보간 픽셀에 포함되는 픽셀로서, 본 발명의 실시예에 따르면 에서 보간되어야 할 목표 픽셀을 편의상 타겟 픽셀로 명명한다.Here, the target pixel is a pixel included in the interpolation pixel, and the target pixel to be interpolated in accordance with the embodiment of the present invention is referred to as a target pixel for convenience.
예를 들면, 도 7의 (a)에서, 타겟 픽셀 I(c)에 대한 2개의 중심 픽셀쌍 (A1, B1) 및 (A2, B2)이 존재하는 경우, A1의 각도 값이 π/2, B1의 각도 값이 π/3, A2의 각도 값이 π/4, B2의 각도 값이 π/6라고 가정한다.For example, in FIG. 7A, when there are two center pixel pairs (A1, B1) and (A2, B2) for the target pixel I (c) It is assumed that the angular value of B1 is? / 3, the angular value of A2 is? / 4, and the angular value of B2 is? / 6.
그러면 타겟픽셀 I(c)를 중심으로 서로 대칭되는 A1과 B1의 각도 값의 차이는 (π/2 - π/3 = π/6)이고, I(c)를 중심으로 서로 대칭되는 A2 와 B2의 각도 값의 차이는 (π/4 - π/6 = π/12)이므로, 연산부(120)는 각도 값의 차이가 최소인 A2와 B2의 중심 픽셀쌍을 선택한다. 그리고, 연산부(120)는 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균인 ((π/4 + π/6)/2 = 5π/24)을 연산하고 연산된 각도 평균 값과 매칭된다. 여기서, 중심 픽셀쌍의 개수는 중심 픽셀의 위치에 따라서 다양하게 존재할 수 있다. 도 7의 (b)는 중심 픽셀상이 3개인 경우의 다른 예를 도시하고 있다.Then, the difference between the angular values of A1 and B1 symmetrical with respect to the target pixel I (c) is (π / 2 - π / 3 = π / 6) and A2 and B2 symmetrical with respect to I (? / 4 -? / 6 =? / 12), the
한편, 최소 각도 값을 갖는 중심 픽셀쌍이 복수인 경우, 연산부(120)는 중심 픽셀쌍 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하여, 선택된 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하여 타겟 픽셀에 매칭시킨다.On the other hand, when there are a plurality of pairs of central pixels having the minimum angle value, the calculating
예를 들면, 도 7의 (a)에서, A1 및 B1의 중심 픽셀쌍과 A2 및 B2의 중심 픽셀쌍의 각도 값이 차가 서로 동일하고, A1의 밝기 값(Y)이 0.5, B1 의 밝기 값(Y)이 0.6, A2 의 밝기 값(Y)이 0.6, B2 의 밝기 값(Y)이 0.4라고 가정한다.7A, the difference between the center pixel pairs of A1 and B1 and the center pixel pairs of A2 and B2 are the same, the brightness value Y of A1 is 0.5, the brightness value of B1 (Y) is 0.6, the brightness value (Y) of A2 is 0.6, and the brightness value (Y) of B2 is 0.4.
그러면, 중심 픽셀쌍 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 (0.6 - 0.5 = 0.1)인 A1 및 B1의 중심 픽셀쌍의 밝기 값(Y)의 차이가 A2 및 B2의 차이인 (0.6 - 0.4 = 0.2)보다 더 작기 때문에, 연산부(120)는 A1 및 B1의 중심 픽셀쌍을 선택하여, A1 및 B1의 평균 각도 값을 연산하여 타겟 픽셀 I(c)에 매칭한다. Then, the difference between the brightness values (Y) of the central pixel pairs of A1 and B1 where the difference in brightness value (Y) between the center pixel pairs is (0.6 - 0.5 = 0.1) 0.2), the
제어부(130)는 타겟 픽셀을 중심으로 매칭된 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득한다(S330).The
도 8은 도 3의 S330 단계를 설명하기 위해 필요한 픽셀의 개략적인 도면이다.FIG. 8 is a schematic diagram of pixels necessary for explaining the step S330 of FIG. 3. FIG.
예를 들어, 도 8의 (a)에서, 4개의 중심 픽셀들 가운데에 타겟 픽셀이 위치하고, 상기 S320 단계에서 선택된 중심 픽셀쌍의 평균 각도 값이 3π/8인 경우, 제어부(130)는 평균 각도 값인 3π/8에 대응하는 가상의 직선을 연장한다.For example, in FIG. 8A, when the target pixel is located among four center pixels and the average angle value of the center pixel pair selected in step S320 is 3? / 8, Which is a value of 3? / 8.
도 8의 (a)에서, 연장된 직선(화살표)이 주변의 인접하는 중심 픽셀(파선의 원으로 표시됨)들 사이의 평행한 가상의 두 직선과 교차되는 지점에서 두 교차 픽셀이 선택된다. 제어부(130)는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득한다.In Fig. 8 (a), two intersecting pixels are selected at a point where an extended straight line (arrow) crosses two parallel imaginary straight lines between adjacent adjacent center pixels (indicated by the circles of dashed lines). The
여기서, 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀이 기준 픽셀이 아닌 경우, 즉, 픽셀 값이 설정되지 않은 경우, 선형 보간부(113)은 주변의 기준 픽셀(파선의 원으로 표시됨)의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 이용하여 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 선형 보간한다.Here, when two intersecting pixels that intersect with a virtual straight line are not reference pixels, that is, when a pixel value is not set, the
또한, 중심 픽셀쌍의 평균 각도 값이 π/4에 해당하면, 가상의 직선과 교차하는 두 교차 픽셀은 기준 픽셀이 되며, 이 경우에 제어부(130)는 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값으로 선택한다.When the average angle value of the center pixel pair corresponds to? / 4, the two intersecting pixels intersecting the virtual straight line become the reference pixel. In this case, the
본 발명의 다양한 실시예에 따라 중심 픽셀을 선택하는 형태가 달라지는 경우, 상기 두 교차 픽셀이 생성되는 또 다른 형태가 도 8(b)에 도시되어 있다.Another form in which the two intersecting pixels are generated is shown in Fig. 8 (b) when the form of selecting the center pixel differs according to various embodiments of the present invention.
마지막으로, 설정부(140)는 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정한다(S340).Finally, the
또한, 변환부(미도시)는 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 R, G, B 값으로 변환할 수 있다(S350). YCrCb를 RGB 형태로 변환하는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the conversion unit (not shown) may convert the brightness values (Y), Cr, and Cb of the target pixel into R, G, and B values (S350). The method of converting the YCrCb into the RGB form can be easily carried out by those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.
도 9는 영상 확대 전의 원본 영상을 나타낸 예시도이고, 도 10은 도 9의 원본 영상이 기존의 방법에 의해 확대된 경우의 확대된 영상을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is an exemplary view showing an original image before image enlargement. FIG. 10 is an enlarged view of an original image of FIG. 9 enlarged by an existing method.
도 10의 경우, 서로 다른 색상 사이 또는 사물과 배경 사이의 경계에 해당하는 에지 부근에서 노이즈로 인해서 픽셀이 뭉개져 보이는 현상이 심각함을 알 수 있다. 이는 픽셀 두께 정도의 에지가 있는 픽셀 위치에서 두드러지게 발생한다.In the case of FIG. 10, it can be seen that the phenomenon in which the pixels are crushed due to noise in the vicinity of the edge between the different colors or the boundary between the object and the background is serious. This occurs noticeably at pixel locations with edges of the order of the pixel thickness.
도 11은 도 9의 원본 영상을 본 발명의 실시예에 따른 방법에 의해 확대한 영상을 나타낸 도면이다.11 is a view showing an image obtained by enlarging an original image of FIG. 9 by a method according to an embodiment of the present invention.
반면, 도 11의 경우, 도 10과 비교하여, 픽셀 두께 정도의 에지가 있는 픽셀 위치에서, 본 발명에 따른 방법에 의해 영상을 확대하는 경우, 본 발명에 따른 각도 값(중심 픽셀의 에지각도 값)에 의한 보간 방법으로 인해 상대적으로 계단 현상인 재깅(Jagging) 현상이 감소하였고 노이즈가 감소된 것을 알 수 있다. 이를 인간의 시각적인 면에서 판단하면, 본 발명에 의해 영상의 색이 뭉개지는 것을 방지할 수 있다.In contrast, in the case of FIG. 11, in the case of enlarging an image by the method according to the present invention at a pixel position with an edge of about pixel thickness, the angle value according to the present invention ), The jagging phenomenon, which is a relatively stepped phenomenon, is reduced and the noise is reduced. Judging from the human visual standpoint, the color of the image can be prevented from being crushed by the present invention.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치 및 그 방법에 따르면, 영상의 에지 부근에 있는 실제의 에지 픽셀과 가장 근접한 보간 픽셀을 생성함으로써 영상 확대로 인한 노이즈를 제거하고 성능열화를 방지할 수 있다.As described above, according to the apparatus and method for estimating a pixel value of a target pixel according to an embodiment of the present invention, by generating an interpolation pixel closest to an actual edge pixel in the vicinity of an edge of an image, noise due to image enlargement is removed, Can be prevented.
또한, 기존 기술에서 존재하던 재깅(Jagging) 현상을 완화할 수 있다.In addition, it is possible to alleviate the jagging phenomenon existing in the existing technology.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims and equivalents thereof.
한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.Meanwhile, the embodiments of the present invention can be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device and the like, and also a carrier wave (for example, transmission via the Internet) . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily deduced by programmers skilled in the art to which the present invention pertains.
100: 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치
110: 중심 픽셀 매칭부, 111: 가상 처리부,
112: 교차픽셀 선택부, 113: 선형 보간부,
114: 합산부, 115: 각도 값 매칭부,
120: 연산부, 130: 제어부,
140: 설정부100: a pixel value estimation device of a target pixel
110: center pixel matching unit, 111: virtual processing unit,
112: cross pixel selection unit, 113: linear interpolation unit,
114: Summing unit, 115: Angle value matching unit,
120: operation unit, 130: control unit,
140: Setting section
Claims (12)
상기 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 상기 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계;
상기 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하되고, 상기 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍이 복수인 경우, 상기 중심 픽셀쌍 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하여, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 단계;
상기 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 단계; 및
상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정하는 단계를 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법.A method of estimating a pixel value of a target pixel located between a plurality of reference pixels with pixel values set,
Wherein a sum of difference values of the center pixel and a brightness value (Y) of the center pixel among the N pairs of symmetric pixels divided at the same angle around the center pixel, which is any one of the plurality of reference pixels, Selecting an asymmetrical pixel pair and matching an angular value between a virtual straight line connecting the selected symmetric pixel pair and the reference axis to the center pixel;
A center pixel pair having a minimum difference in angular value of a center pixel pair symmetric about the target pixel positioned between a plurality of center pixels having the angular values matched is selected, Selecting a center pixel pair having a minimum difference in brightness value (Y) between the center pixel pairs and calculating an average of angular values of the selected center pixel pair when the center pixel pair is a plurality;
(Y) of two intersecting pixels in which an imaginary straight line corresponding to the average angular value is extended about the target pixel and the extended straight line intersects with a virtual straight line between adjacent adjacent reference pixels, Obtaining a Cr, Cb value; And
And setting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixels by averaging the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
상기 복수의 기준 픽셀은 동일한 간격으로 이격되어 있는 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of reference pixels are spaced apart at equal intervals.
상기 선택된 대칭 픽셀쌍과의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계는,
상기 중심 픽셀을 중심으로 하여, 각 모서리에 상기 기준 픽셀이 위치하도록 사각형 형태의 가상의 윈도우를 씌우는 단계;
상기 중심 픽셀을 통과하며 동일한 각도로 균등 배치되는 N개의 가상 직선을 생성하고, 상기 가상의 직선과 상기 가상의 윈도우의 교차점에 위치하는 교차 픽셀을 선택하는 단계;
상기 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y)을 선형 보간하는 단계;
상기 N개의 대칭 픽셀쌍에 포함된 제1 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값 및 나머지 제2 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값을 각각 합산하는 단계; 및
상기 합산되어 생성된 N개의 값 중에서 최소값을 선택하고, 선택된 최소값에 해당하는 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 단계를 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법. 3. The method of claim 2,
Wherein matching the angular value with the selected symmetric pixel pair to the center pixel comprises:
Covering a virtual window of a rectangular shape such that the reference pixel is positioned at each corner around the center pixel;
Generating N virtual straight lines passing through the center pixel and evenly arranged at the same angle, selecting an intersecting pixel located at an intersection of the imaginary straight line and the virtual window;
Linearly interpolating a brightness value (Y) of the crossing pixel using a brightness value (Y) of a surrounding reference pixel when the crossing pixel is not the reference pixel;
Calculating a difference value between a first crossing pixel included in the N symmetric pixel pairs and a brightness value (Y) of the center pixel and a difference value between the remaining second crossing pixel and a brightness value (Y) of the center pixel, ; And
Selecting a minimum value among the N values generated by the summing and matching an angle value between a reference line and a virtual line connecting a pair of symmetric pixels corresponding to the selected minimum value to the center pixel; / RTI >
상기 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 단계는,
상기 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우, 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 선형 보간하고,
상기 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀인 경우에는 상기 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값으로 선택하는 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법.3. The method of claim 2,
The step of obtaining the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting cross-
(Y), Cr, and Cb values of the cross pixels using the brightness values (Y), Cr, and Cb values of surrounding reference pixels when the two intersecting pixels intersecting the virtual straight line are not the reference pixels ≪ / RTI >
(Y), Cr, and Cb values of the reference pixel as the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels when the two intersecting pixels are the reference pixels, How to estimate.
상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 R, G, B 값으로 변환하는 단계를 더 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값을 추정하는 방법.3. The method of claim 2,
And converting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel to R, G, and B values.
상기 복수의 기준 픽셀 중 어느 하나인 중심 픽셀을 중심으로 상기 중심 픽셀의 주변에 동일한 각도로 분할되어 배치된 N개의 대칭 픽셀쌍 중에서 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)과의 차이 값의 합이 최소인 대칭 픽셀쌍을 선택하고, 상기 선택된 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 중심 픽셀 매칭부;
상기 각도 값이 매칭되어 있는 복수의 중심 픽셀들 사이에 위치한 상기 타겟 픽셀을 중심으로 대칭되는 중심 픽셀쌍의 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하되고, 상기 각도 값의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍이 복수인 경우, 상기 중심 픽셀쌍 사이의 밝기 값(Y)의 차이가 최소인 중심 픽셀쌍을 선택하여, 선택된 상기 중심 픽셀쌍의 각도 값의 평균을 연산하는 연산부;
상기 타겟 픽셀을 중심으로 상기 평균 각도 값에 대응하는 가상의 직선을 연장하고, 상기 연장된 직선이 주변의 인접하는 기준 픽셀들 사이의 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 획득하는 제어부; 및
상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 각각 평균하여 상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 설정하는 설정부를 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치.An apparatus for estimating a pixel value of a target pixel located between a plurality of reference pixels having pixel values set therein,
Wherein a sum of difference values of the center pixel and a brightness value (Y) of the center pixel among the N pairs of symmetric pixels divided at the same angle around the center pixel, which is any one of the plurality of reference pixels, A center pixel matching unit for selecting an asymmetrical pixel pair and matching an angular value between a virtual straight line connecting the selected symmetric pixel pair and the reference axis to the center pixel;
A center pixel pair having a minimum difference in angular value of a center pixel pair symmetric about the target pixel positioned between a plurality of center pixels having the angular values matched is selected, An operation unit for selecting a center pixel pair having a minimum difference in brightness value Y between the center pixel pairs and calculating an average of the angular values of the selected center pixel pair when the center pixel pairs are plural;
(Y) of two intersecting pixels in which an imaginary straight line corresponding to the average angular value is extended about the target pixel and the extended straight line intersects with a virtual straight line between adjacent adjacent reference pixels, Cr, and Cb; And
And a setting unit for setting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel by averaging the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels.
상기 복수의 기준 픽셀은 동일한 간격으로 이격되어 있는 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of reference pixels are spaced at equal intervals.
상기 중심 픽셀 매칭부는,
상기 중심 픽셀을 중심으로 하여, 각 모서리에 상기 기준 픽셀이 위치하도록 사각형 형태의 가상의 윈도우를 씌우는 가상 처리부;
상기 중심 픽셀을 통과하며 동일한 각도로 균등 배치되는 N개의 가상 직선을 생성하고, 상기 가상의 직선과 상기 가상의 윈도우의 교차점에 위치하는 교차 픽셀을 선택하는 교차픽셀 선택부;
상기 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y)을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y)을 선형 보간하는 선형 보간부;
상기 N개의 대칭 픽셀쌍에 포함된 제1 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값 및 나머지 제2 교차 픽셀과 상기 중심 픽셀의 밝기 값(Y)의 차이 값을 각각 합산하는 합산부; 및
상기 합산되어 생성된 N개의 값 중에서 최소값을 선택하고, 선택된 최소값에 해당하는 대칭 픽셀쌍을 연결하는 가상 직선과 기준축 사이의 각도 값을 상기 중심 픽셀에 매칭하는 각도 값 매칭부를 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the central pixel matching unit comprises:
A virtual processing unit for covering a virtual window of a rectangular shape such that the reference pixel is positioned at each corner around the center pixel;
A cross pixel selecting unit for generating N virtual straight lines passing through the center pixel and evenly arranged at the same angle and selecting an intersecting pixel located at an intersection of the virtual straight line and the virtual window;
A linear interpolator that linearly interpolates the brightness value Y of the crossing pixel using the brightness value Y of the surrounding reference pixel when the crossing pixel is not the reference pixel;
(Y) of the center pixel and the difference value of the remaining second crossing pixel and the brightness value (Y) of the center pixel are added to each other, the sum of the difference values of the first crossing pixel included in the N symmetric pixel pairs and the brightness value part; And
And an angular value matching unit for selecting an angular value between the imaginary straight line connecting the symmetric pixel pair corresponding to the selected minimum value and the reference axis to the center pixel, Pixel value estimator.
상기 제어부는,
상기 가상의 직선과 교차되는 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀이 아닌 경우, 주변의 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 이용하여 상기 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 선형 보간하고,
상기 두 교차 픽셀이 상기 기준 픽셀인 경우에는 상기 기준 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 상기 두 교차 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값으로 선택하는 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
(Y), Cr, and Cb values of the cross pixels using the brightness values (Y), Cr, and Cb values of surrounding reference pixels when the two intersecting pixels intersecting the virtual straight line are not the reference pixels ≪ / RTI >
(Y), Cr, and Cb values of the reference pixel as the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the two intersecting pixels when the two intersecting pixels are the reference pixels, Device.
상기 타겟 픽셀의 밝기 값(Y), Cr, Cb 값을 R, G, B 값으로 변환하는 RGB 변환부를 더 포함하는 타겟 픽셀의 픽셀값 추정 장치.
9. The method of claim 8,
And an RGB converter for converting the brightness values (Y), Cr, and Cb values of the target pixel into R, G, and B values.
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