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KR100252949B1 - scan converter - Google Patents

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KR100252949B1
KR100252949B1 KR1019970046810A KR19970046810A KR100252949B1 KR 100252949 B1 KR100252949 B1 KR 100252949B1 KR 1019970046810 A KR1019970046810 A KR 1019970046810A KR 19970046810 A KR19970046810 A KR 19970046810A KR 100252949 B1 KR100252949 B1 KR 100252949B1
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송치형
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구자홍
엘지전자주식회사
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE: A scan converter circuit is provided to improve an image quality in using an inter-interpolation and an intra-interpolation method by using an intra-interpolation method in case of a large movement and an inter-interpolation method in case of no movement. CONSTITUTION: A memory unit(20) comprises field memories(13,12,11) to save a present field and a previous field and line memories to delay data outputted from field memories by one line. A subtracting unit(30) calculates a difference between each pixel data. A filter unit(40) removes a noise from a value calculated by the subtracting unit(30). A comparing unit(50) compares a value filtered by the filter unit(40) and calculated by the subtracting unit(30) with a designated value. An interpolation unit(60) outputs a final interpolation data value with selecting an interpolation method in accordance with an output from the comparing unit(50).

Description

스캔 컨버터 회로{scan converter}Scan converter circuit

본 발명은 TV 셋트등에서 비월주사(Interlaced) 필드 데이터를 순차주사(Progressive) 프레임 데이터로 변환하는 스캔 컨버터 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a scan converter circuit for converting interlaced field data into progressive frame data in a TV set or the like.

최근에 각광받고 있는 표준 TV(Standard Definition TV ; SDTV)등에서는 순차주사 프레임 데이터만 디스플레이하게 되어 있다. 따라서, 소스가 비월주사 필드 데이터이면 이것을 순차주사 프레임 데이터로 변환하여야 한다.In recent years, standard TV (SDTV) and the like that have been spotlighted to display only progressive scan frame data. Therefore, if the source is interlaced field data, it should be converted into progressive scan frame data.

이때, 비월-순차주사 변환에 가장 흔히 사용되는 기술은 도 1과 같이 바로 전 필드 데이터를 현재 필드 라인 데이터 사이에 보간(Interpolation)하는 인터-보간(Inter-Interpolation) 방법과 도 2와 같이 현재 필드 자체의 라인 보간(Line Interpolation) 즉, 수직으로 전후 두 라인의 중간값으로 현재 필드 라인 데이터 사이를 보간하는 인트라-보간(Intra-Interpolation) 방법등이 있다.At this time, the most commonly used technique for interlaced-sequential scanning conversion is the inter-interpolation method of interpolating the immediately previous field data between the current field line data as shown in FIG. 1 and the current field as shown in FIG. 2. Line interpolation, that is, an intra-interpolation method that interpolates between current field line data with a median value between two lines vertically.

이들 방법은 아주 단순한 하드웨어를 구성할 수 있는 장점이 있는 반면 도 1의 인터-보간 방법은 움직임이 클수록 톱 필드(Top Field)와 바텀 필드(Bottom Field) 사이의 격차가 크므로 움직임이 있는 부분의 보간 후 움직임이 큰 부분에서 화면이 찌그러져 보이는 등 화질의 열화가 상당히 심하고, 도 2의 인트라-보간 방법은 없는 데이터를 강제로 생성하므로 정지화 부분의 보간 후 화질이 열화가 상당히 심해지는 문제점이 있다.While these methods have the advantage of being able to construct very simple hardware, the inter-interpolation method of FIG. 1 has a larger gap between the top field and the bottom field as the motion increases, thus reducing The image quality is severely deteriorated, such as the screen being distorted in a large part after interpolation, and since the intra-interpolation method of FIG. 2 is forcibly generated, the image quality deteriorates significantly after interpolation of the still part.

따라서, 이를 해결하기 위해 미국특허번호 5,027,201 호와 5,159,451 호에는 움직임을 검출하고 움직임 유무에 따라 비월주사를 순차주사로 변환하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이들 방법은 화질의 성능은 우수한 반면, 많은 양의 필드 메모리를 사용하고 또한 복잡한 하드웨어로 구성되어 전체 회로의 제조비용을 상승시키는 문제점이 있다.Accordingly, in order to solve this problem, US Patent Nos. 5,027,201 and 5,159,451 disclose a technique for detecting motion and converting interlaced scanning into sequential scanning according to the presence or absence of motion. However, these methods have a problem in that the performance of image quality is excellent, but it uses a large amount of field memory and is composed of complex hardware to increase the manufacturing cost of the entire circuit.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 영상의 움직임을 검출하여 움직임이 큰 경우에는 인트라-보간 방법을, 움직임이 없는 경우에는 인터-보간 방법을 사용하여 비월주사 필드 데이터를 순차주사 프레임 데이터로 변환하는 스캔 컨버터 회로를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to detect the motion of an image and use an intra-interpolation method when the motion is large, and use an inter-interpolation method when there is no motion. A scan converter circuit converts data into progressive scan frame data.

본 발명의 다른 목적은 영상의 움직임을 검출하여 움직임의 양이 작은 경우에는 움직임의 방향성을 판별하고 판별 결과에 따라 인터-보간 방법과 인트라-보간 방법을 조합하여 비월주사 필드 데이타를 순차주사 프레임 데이타로 변환하는 스캔 컨버터 회로를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to detect motion of an image and to determine the direction of motion when the amount of motion is small, and to interpolate and interpolate field data by sequentially combining inter-interpolation and intra-interpolation. To provide a scan converter circuit for converting to.

도 1은 종래의 스캔 컨버터에서 인터-보간법의 예를 보인 도면1 illustrates an example of inter-interpolation in a conventional scan converter.

도 2는 종래의 스캔 컨버터에서 인트라-보간법의 예를 보인 도면2 illustrates an example of intra-interpolation in a conventional scan converter.

도 3은 본 발명에 따른 스캔 컨버터 회로의 구성 블록도3 is a configuration block diagram of a scan converter circuit according to the present invention;

도 4는 도 3의 감산부에서 움직임 검출을 위한 과정의 일예를 보인 도면4 is a diagram illustrating an example of a process for motion detection in a subtractor of FIG. 3;

도 5는 도 3의 감산부에서 움직임의 방향성 검출을 위한 과정의 일예를 보인 도면FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process for detecting the direction of motion in the subtractor of FIG. 3. FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11,12,13 : 필드 메모리 20 : 메모리부11, 12, 13: field memory 20: memory

21∼28 : 라인 메모리 30 : 감산부21 to 28: line memory 30: subtraction part

40 : 필터부 50 : 비교부40: filter part 50: comparison part

60 : 보간부60: interpolator

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스캔 컨버터 회로는 현재 필드와 이전 필드, 그 이전 필드를 각각 저장하는 필드 메모리와, 각 픽셀 데이터 간의 차이를 계산하는 감산부와, 상기 감산부의 값을 미리 정해진 문터값들과 비교하여 움직임 유무와 움직임의 양이 작은 경우에 움직임의 방향성을 검출하는 비교부와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 결정된 보간 방법으로 새로운 픽셀 데이터 값을 만들어 출력하는 보간부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, a scan converter circuit includes a field memory for storing a current field, a previous field, and a previous field, a subtractor for calculating a difference between pixel data, and a value of the subtractor. A comparator which detects the directionality of the motion when the presence or absence of the motion and the amount of the motion is small compared to the predetermined Munter values, and an interpolation part which creates and outputs new pixel data values by an interpolation method determined according to the comparison result Characterized in that configured to include.

본 발명은 현재 필드 데이터에서 이전의 이전 필드의 픽셀 데이터를 빼 움직임 유무를 검출하는 값을 구함을 특징으로 한다.The present invention is characterized by obtaining a value for detecting the presence or absence of movement by subtracting pixel data of a previous previous field from current field data.

본 발명은 업 방향으로 이전 필드의 픽셀 데이터에서 현재 필드의 픽셀 데이터 값을 뺀 후 절대값을 취하여 업 방향 유무를 검출하는 값을 구하고, 다운 방향으로 이전 필드의 픽셀 데이터에서 현재 필드의 픽셀 데이터 값을 뺀 후 절대값을 취하여 다운 방향 유무를 검출하는 값을 구함을 특징으로 한다.The present invention obtains a value for detecting the presence or absence of the up direction by subtracting the pixel data value of the current field from the pixel data of the previous field in the up direction, and determining the pixel data value of the current field from the pixel data of the previous field in the down direction. It is characterized by finding the value of detecting the presence or absence of the down direction by subtracting the absolute value.

본 발명은 노이즈 제거를 위해 움직임 유무를 검출하는 값을 필터링시키는 필터부를 구비함을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that it comprises a filter for filtering a value for detecting the presence or absence of motion to remove noise.

본 발명은 상기 움직임 유무 검출을 위한 값이 미리 정한 문턱값(Min)보다 작거나 같으면 움직임이 없다고 판별하고, 새로운 픽셀 데이터 값으로 이전 필드의 픽셀 데이터 값을 그대로 사용함을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that there is no motion if the value for detecting the presence or absence of the motion is less than or equal to a predetermined threshold Min, and the pixel data value of the previous field is used as a new pixel data value.

본 발명은 상기 움직임 유무 검출을 위한 값이 미리 정한 문턱값(Max)보다 크거나 같으면 움직임이 아주 크다고 판별하고, 새로운 픽셀 데이터 값을 현재 필드의 전후 두 라인의 픽셀 데이터의 중간 값으로 함을 특징으로 한다.According to the present invention, if the value for detecting the presence or absence of motion is greater than or equal to a predetermined threshold value Max, the motion is determined to be very large, and the new pixel data value is set as an intermediate value between pixel data of two lines before and after the current field. It is done.

본 발명은 상기 움직임 유무 검출을 위한 값이 미리 정한 문터값(Min)보다 크고 문턱값(Max)보다 작으면 소량의 움직임이 있다고 판별하고 움직임의 방향성을 검출함과 동시에 움직임의 방향이 결정되면 m' = m - Min으로, R = Max - Min으로 정규화시킴을 특징으로 한다.The present invention determines that there is a small amount of movement when the value for detecting the presence or absence of the movement is greater than a predetermined liter value Min and less than the threshold value Max, and when the direction of the movement is determined while detecting the directionality of the movement, m It is characterized by normalizing with '= m-Min and R = Max-Min.

본 발명은 업 방향 유무를 검출하는 값이 다운 방향 유무를 검출하는 값보다 작으면 움직임이 업 방향이라고 판별하고 다시 업 방향 유무를 검출하는 값을 미리 정한 문터값(Dir)과 비교하여 작은 경우에만 움직임이 업 방향이라고 최종 결정하고, 현재 필드의 전후 두 라인의 픽셀 데이터의 중간 값에 정규화된 값(m'/R)을 곱하고, 이전 필드의 픽셀 데이터 값에 이전 필드의 후 라인의 픽셀 데이터를 더하여 정규화된 값(1-m'/R)을 곱한 후 상기 m'/R이 곱해진 값과 더하여 새로운 픽셀 데이터 값을 구함을 특징으로 한다.According to the present invention, when the value for detecting the presence of the up direction is smaller than the value for detecting the presence of the down direction, it is determined that the movement is in the up direction, and only when the value for detecting the presence of the up direction is smaller than the predetermined liter value Dir. The final decision is that the movement is in the up direction, multiply the middle value of the pixel data of two lines before and after the current field by the normalized value (m '/ R), and the pixel data value of the previous line after the previous field In addition, a new pixel data value is obtained by multiplying the normalized value (1-m '/ R) and adding the multiplied value of m' / R.

본 발명은 다운 방향 유무를 검출하는 값이 방향 유무를 검출하는 값보다 작으면 움직임이 다운 방향이라고 판별하고 다시 다운 방향 유무를 검출하는 값을 미리 정한 문터값(Dir)과 비교하여 작은 경우에만 움직임이 다운 방향이라고 최종 결정하고, 현재 필드의 전후 두 라인의 픽셀 데이터의 중간 값에 정규화된 값(m'/R)을 곱하고, 이전 필드의 픽셀 데이터 값에 이전 필드의 전 라인의 픽셀 데이터를 더하여 정규화된 값(1-m'/R)을 곱한 후 상기 m'/R이 곱해진 값과 더하여 새로운 픽셀 데이터 값을 구함을 특징으로 한다.According to the present invention, when the value for detecting the presence or absence of the down direction is smaller than the value for detecting the presence or absence of the direction, the motion is determined to be in the down direction, and the motion for detecting the presence or absence of the down direction is compared with the predetermined liter value Dir. The final decision is made down direction, multiply the middle value of the pixel data of two lines before and after the current field by the normalized value (m '/ R), and add the pixel data of the previous line of the previous field to the pixel data value of the previous field. A new pixel data value is obtained by multiplying a normalized value (1-m '/ R) and adding the multiplied value of m' / R.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 스캔 컨버터 회로의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a scan converter circuit according to the present invention.

도 3을 보면, 현재 필드와 이전 필드, 그 이전 필드를 각각 저장하는 필드 메모리(13,12,11), 상기 각 필드 메모리(13,12,11)에서 출력되는 데이터들을 1 라인씩 지연시키는 다수의 라인 메모리로 구성된 메모리부(20), 상기 메모리부(20)의 각 라인 메모리를 거쳐 출력되는 각 픽셀 데이터 간의 차이를 계산하는 감산부(30), 상기 감산부(30)에서 움직임 유무 검출을 위해 계산된 값(m)의 노이즈 제거를 위한 필터부(40), 상기 필터부(40)에서 필터링 된 값(m)과 상기 감산부(30)에서 움직임 방향을 검출하기 위해 계산된 두 값(up, down)을 미리 정해진 문터값과 비교하는 비교부(50), 및 비교부(50)의 출력에 따라 보간 방법을 선택하여 최종적인 보간 데이터 값을 출력하는 보간부(60)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, field memories 13, 12, and 11 storing current fields, previous fields, and previous fields, and a plurality of delays of data output from each of the field memories 13, 12, and 11 by one line. The memory unit 20 composed of the line memory of the memory unit 20, the subtraction unit 30 for calculating the difference between the pixel data output through each line memory of the memory unit 20, the subtraction unit 30 detects the presence or absence of motion Filter unit 40 for removing noise of the calculated value m, the value m filtered by the filter unit 40 and the two values calculated to detect the direction of movement in the subtractor 30 ( a comparator 50 for comparing up and down with a predetermined Munter value, and an interpolator 60 for selecting an interpolation method according to the output of the comparator 50 and outputting a final interpolated data value. do.

이와같이 구성된 본 발명에서 데이터가 입력되면 필드 메모리(13)에는 현재 필드(Fn)의 데이터가, 필드 메모리(12)에는 이전 필드(Fn-1)의 데이터가, 필드 메모리(11)에는 그 이전 필드(Fn-2)의 데이터가 순차적으로 저장된다.In the present invention configured as described above, when data is input, the data of the current field Fn is stored in the field memory 13, the data of the previous field Fn-1 is stored in the field memory 12, and the previous field is stored in the field memory 11. The data of (Fn-2) is stored sequentially.

이때, 필드 메모리(11)에는 3개의 라인 메모리(21∼23)가 순차적으로 연결되어, 필드 메모리(11)에서는 그 이전 필드(Fn-2)의 현재 라인의 데이터(c1)를, 라인 메모리(21)는 1라인 지연된 데이터(c2)를, 라인 메모리(22)는 2라인 지연된 데이터(c3)를, 라인 메모리(23)는 3라인 지연된 데이터(c4)를 출력한다. 상기 필드 메모리(12)에는 2개의 라인 메모리(24,25)가 순차적으로 연결되어, 필드 메모리(12)에서는 이전 필드(Fn-1)의 현재 라인의 데이터(b1)를, 라인 메모리(24)는 1라인 지연된 데이터(b2)를, 라인 메모리(25)는 2라인 지연된 데이터(b3)를 출력한다. 상기 필드 메모리(13)에는 3개의 라인 메모리(26∼28)가 순차적으로 연결되어, 필드 메모리(13)에서는 현재 필드(Fn)의 현재 라인의 데이터(a1)를, 라인 메모리(26)는 1라인 지연된 데이터(a2)를, 라인 메모리(27)는 2라인 지연된 데이터(a3)를, 라인 메모리(28)는 3라인 지연된 데이터(a4)를 출력한다.At this time, three line memories 21 to 23 are sequentially connected to the field memory 11, and in the field memory 11, the data c1 of the current line of the previous field Fn-2 is converted into a line memory ( 21 outputs one line delayed data c2, line memory 22 outputs two line delayed data c3, and line memory 23 outputs three line delayed data c4. Two line memories 24 and 25 are sequentially connected to the field memory 12. In the field memory 12, the data b1 of the current line of the previous field Fn-1 is connected to the line memory 24. Outputs one line delayed data b2 and the line memory 25 outputs two line delayed data b3. Three line memories 26 to 28 are sequentially connected to the field memory 13. In the field memory 13, the data a1 of the current line of the current field Fn is connected, and the line memory 26 is 1. The line delayed data a2 is output, the line memory 27 outputs two line delayed data a3, and the line memory 28 outputs three line delayed data a4.

감산부(30)는 이 값들(a1∼a4, b1∼b3, c1∼c4)을 가지고 움직임 유무 검출을 위한 값(m)과 움직임 방향을 검출하기 위한 값(up,down)을 계산한다.The subtraction unit 30 has these values a1 to a4, b1 to b3, and c1 to c4 to calculate a value m for detecting the presence of motion and a value up and down for detecting the direction of movement.

이때, 실시예로 현재 필드(Fn)의 a2 라인과 a3 라인 사이에 새로운 픽셀 데이터(N)를 만든다고 가정한다.In this case, it is assumed that the new pixel data N is created between the a2 line and the a3 line of the current field Fn.

먼저, 움직임 검출을 위해 감산부(30)는 도 4에서와 같이 m값을 구한다. 도 4는 일예로서, 현재 필드(Fn)는 톱 필드, 이전 필드(Fn-1)는 바텀 필드, 그 이전 필드(Fn-2)는 톱 필드인 경우를 도시하고 있다. 그리고, m 값을 구하기 위해 먼저 m1,m2,m3,m4를 다음의 수학식 1과 같이 구한다.First, the subtractor 30 calculates m as shown in FIG. 4 for motion detection. 4 illustrates an example in which a current field Fn is a top field, a previous field Fn-1 is a bottom field, and a previous field Fn-2 is a top field. In order to obtain the m value, m1, m2, m3, and m4 are first obtained as in Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
이다.
Figure pat00002
to be.

그리고나서, 4개의 값(m1,m2,m3,m4)중 제일 큰값(m)을 출력한다.Then, the largest value m of the four values m1, m2, m3, and m4 is output.

즉, m은 MAX(m1,m2,m3,m4)로 얻어지며, m 값이 크면 클수록 움직임이 크다는 것을 나타낸다.That is, m is obtained as MAX (m1, m2, m3, m4), and the larger the m value, the larger the motion.

이와같이 현재 필드(Fn)의 데이터에서 이전의 이전 필드(Fn-2)의 픽셀 데이터를 빼 움직임 유무를 검출한다. 만일, 현재 필드가 톱(Top) 필드라면 현재 필드의 픽셀 데이터와 이전 톱 필드의 픽셀 데이터의 차이를 계산하고, 현재 필드가 바텀(Bottom) 필드라면 현재 필드의 픽셀 데이터와 이전 바텀 필드의 픽셀 데이터의 차이를 계산하여 움직임을 검출한다. 그리고, 노이즈를 고려하여 주변까지 보기 위하여 일예로 수직 방향으로 4개의 픽셀을 각각 그 이전 픽셀과 감산 및 비교하여 그중 가장 큰 값을 출력하고 있다.In this way, the presence or absence of movement is detected by subtracting the pixel data of the previous previous field Fn-2 from the data of the current field Fn. If the current field is the top field, the difference between the pixel data of the current field and the pixel data of the previous top field is calculated. If the current field is the bottom field, the pixel data of the current field and the pixel data of the previous bottom field are calculated. Motion is detected by calculating the difference. In order to view the surroundings in consideration of noise, for example, four pixels are respectively subtracted and compared with the previous pixel in the vertical direction, and the largest value thereof is output.

또한, 움직임의 방향성을 검출하기 위해 상기 감산기(30)는 도 5에서와 같이 up과 down 값을 구한다. 도 5는 일예로서, 현재 필드(Fn)는 톱 필드, 이전 필드(Fn-1)는 바텀 필드, 이전의 이전 필드(Fn-2)는 톱 필드인 경우를 도시하고 있다.In addition, the subtractor 30 calculates up and down values as shown in FIG. 5 shows an example in which the current field Fn is a top field, the previous field Fn-1 is a bottom field, and the previous previous field Fn-2 is a top field.

up과 down 값을 구하기 위해 먼저, d1∼d6과 u1∼u6을 다음의 수학식 2와 같이 구한다.In order to calculate the up and down values, first, d1 to d6 and u1 to u6 are obtained as in Equation 2 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

마찬가지로, up 값은 MAX(u1,u2,u3,u4,u5,u6)로 얻고, down 값은 MAX(d1,d2,d3,d4,d5,d6)로 얻는다.Similarly, the up value is obtained as MAX (u1, u2, u3, u4, u5, u6) and the down value is obtained as MAX (d1, d2, d3, d4, d5, d6).

이렇게 얻어진 up과 down은 움직임의 양이 아주 작은 경우에 화질을 개선하기 위해 사용하고, 움직임의 존재 여부는 m 값에 의하여 결정된다.The up and down thus obtained are used to improve the image quality when the amount of motion is very small, and the existence of the motion is determined by the m value.

그런데, 영상에 노이즈가 있을 경우에는 움직임이 없음에도 불구하고 m 값이 커져서 움직임이 있는 것처럼 여겨지는 경우가 발생한다. 따라서, 이러한 경우를 방지하기 위하여 m 값을 중간주파(mediam) 필터링하는 필터부(40)를 통과시켜 비교부(50)로 출력한다.By the way, when there is noise in the image, even though there is no motion, the value of m increases and it is considered that there is motion. Therefore, in order to prevent such a case, the m value is passed through the filter unit 40 for median filtering and output to the comparison unit 50.

상기 비교부(50)는 필터부(40)를 통과한 m 값과 감산부(30)에서 출력되는 up, down 값을 미리 주어진 문턱값 Min, Max, Dir 과 비교하여 움직임의 존재 여부와 움직임의 방향성 여부를 결정한다.The comparison unit 50 compares the m value passing through the filter unit 40 and the up and down values output from the subtraction unit 30 with a predetermined threshold values of Min, Max, and Dir. Determine whether it is directional.

1) m ≤ Min 인 경우1) If m ≤ Min

이 경우는 움직임이 없는 경우이므로 비교부(40)의 제어에 따라 보간부(60)는 이전 필드의 값을 그대로 사용하는 인터-보간법으로 새로운 픽셀 데이터를 만들어 출력한다. 즉, 보간부(60)의 출력은 b2가 되며, 이 값이 도 4와 도 5에서 N 값이 된다.In this case, since there is no motion, the interpolator 60 generates new pixel data by inter-interpolation using the value of the previous field as it is under the control of the comparator 40. That is, the output of the interpolator 60 becomes b2, and this value becomes N value in FIGS. 4 and 5.

2) m ≥ Max 인 경우2) when m ≥ Max

이 경우는 움직임이 크기 때문에 도 2와 같은 인트라-보간법을 사용한다. 즉, 보간부(60)는 비교부(50)의 제어에 따라 현재 필드(Fn)의 수직 방향 전후 두 라인의 중간 값 즉,

Figure pat00004
를 새로운 픽셀 데이터 값(N)으로 출력한다.In this case, since the motion is large, the intra-interpolation method as shown in FIG. 2 is used. That is, the interpolator 60 is an intermediate value of two lines before and after the vertical direction of the current field Fn under the control of the comparator 50, that is,
Figure pat00004
Outputs a new pixel data value (N).

3 ) Min 〈 m 〈 Max 인 경우3) In case of Min 〈m 〈Max

이 경우는 소량의 움직임이 존재하는 경우이므로 움직임의 방향성이 있는지를 up, down 값을 문턱값 Dir과 비교하여 판단하고, 판단 결과에 따른 제어 신호를 출력한다.In this case, since there is a small amount of movement, it is determined whether the movement is directional by comparing the up and down values with the threshold value Dir, and outputs a control signal according to the determination result.

먼저, 움직임의 방향을 판단하기 위하여 up 값과 down 값을 비교한다.First, the up and down values are compared to determine the direction of movement.

up 값이 down 값보다 작으면(up > down), 영상의 움직임이 위쪽 방향이라고 판단하고 변수 down_value = 0으로 놓는다. 그리고, 정말 움직임이 위쪽 방향인지를 판단하기 위하여 up 값을 문턱값 Dir 과 비교한다. up 값이 문턱값 Dir보다 작으면(up 〈 Dir), 정말 영상이 위쪽 방향으로 움직이고 있는 경우이므로 변수 up_value = up으로 놓고, 그렇지않으면(up < Dir), 움직임이 없는 경우이므로 변수 up_value = 0으로 놓는다.If the up value is less than the down value (up> down), it is determined that the motion of the image is upward, and the variable down_value = 0. Then, the up value is compared with the threshold value Dir to determine if the motion is really upward. If the up value is less than the threshold Dir (up <Dir), then the image is really moving upwards, so set the variable up_value = up, otherwise (up <Dir), if there is no motion, the variable up_value = 0 Release.

한편, up 값이 down 값보다 크면(up 〉down), 영상의 움직임이 아래쪽 방향이라고 판단하고 변수 up_value = 0으로 놓는다. 그리고, 정말 움직임이 아래쪽 방향인지를 판단하기 위하여 down 값을 문턱값 Dir 과 비교한다. down 값이 문턱값 Dir보다 작으면(down 〈 Dir), 정말 영상이 아래쪽 방향으로 움직이고 있는 경우이므로 변수 down_value = down으로 지정하고, 그렇지않으면(down 〉 Dir), 움직임이 없는 경우이므로 변수 down_value = 0으로 지정한다.On the other hand, if the up value is greater than the down value (up &gt; down), it is determined that the motion of the image is downward, and the variable up_value = 0 is set. The down value is then compared to the threshold value Dir to determine if the motion is really downward. If the value of down is less than the threshold Dir (down <Dir), then the image is really moving downward, so specify the variable down_value = down; otherwise (down> Dir), if there is no movement, the variable down_value = 0 To be specified.

이와같이 하는 이유는 만일 u1∼u6 까지의 최대값(up)이 정해진 문터값 Dir 보다 작다는 것은 영상이 위쪽 방향으로 움직이고 있다는 정보를 나타내고, d1∼d6 까지의 최대값(down)이 정해진 문터값 Dir 보다 작다는 것은 영상이 아래쪽 방향으로 움직이고 있다는 정보를 나타내기 때문이다.The reason for this is that if the maximum value (up) of u1 to u6 is smaller than the predetermined liter value Dir, the information indicates that the image is moving upward, and the maximum value (down) of d1 to d6 is the liter value Dir. Smaller is because it indicates that the image is moving downward.

따라서, 이렇게 움직임의 방향이 결정되면 m' = m - Min으로, R = Max - Min으로 정규화(Normalize)시키고, 그 값(m', R)과 up_value, down_value 값을 보간부(60)로 출력한다.Therefore, when the direction of movement is determined, normalize to m '= m-Min and R = Max-Min, and output the values (m', R), up_value, and down_value to the interpolator 60. do.

상기 보간부(60)는 up_value 〉0 이면 영상의 움직임 방향이 위쪽이므로 새로운 픽셀 데이터(N)는 다음의 수학식 3과 같이 구하여 출력한다.The interpolation unit 60 obtains and outputs the new pixel data (N) as shown in Equation 3 since the motion direction of the image is upward when up_value> 0.

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, m'/R은 영상이 움직임쪽에 얼마나 가까운가를 나타내는 비이고, 1 - m'/R은 정지쪽에 얼마나 가까운가를 나타내는 비이다. 즉, m'/R이 0이면 움직임이 없는 경우이므로,

Figure pat00006
가 되고, m'/R이 1이면 움직임이 아주 큰 경우이므로,
Figure pat00007
가 된다. 또한, 움직임의 방향이 위쪽이니까 b3가 새로운 픽셀 데이터(N)쪽으로 움직일 확률이 크므로 새로운 픽셀 데이터(N)는 b3의 영향을 더 받도록한다.Here, m '/ R is a ratio indicating how close the image is to the moving side, and 1-m' / R is a ratio indicating how close to the still side. That is, if m '/ R is 0, there is no motion,
Figure pat00006
If m '/ R is 1, the motion is very large,
Figure pat00007
Becomes In addition, since the direction of movement is upward, the probability of b3 moving toward the new pixel data N is large, so that the new pixel data N is further affected by b3.

한편, down_value 〉0 이면 영상의 움직임 방향이 아래쪽이므로 보간부(60)는 새로운 픽셀 데이터(N)는 다음의 수학식 4와 같이 구하여 출력한다.On the other hand, if down_value> 0, the direction of motion of the image is downward, so that the interpolator 60 obtains and outputs new pixel data N as shown in Equation 4 below.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서는 움직임의 방향이 아래쪽이니까 b1가 새로운 픽셀 데이터(N)쪽으로 움직일 확률이 크므로 새로운 픽셀 데이터(N)는 b1의 영향을 더 받도록한다.In this case, since the direction of movement is downward, there is a high probability that b1 moves toward the new pixel data N, so that the new pixel data N is further affected by b1.

또한, up_value ≤ 0 이거나, down_value ≤ 0 이면 움직임의 방향성을 검출할 수 없는 경우로서, 정지화이면 m'/R이 0이므로 출력(N) = b2가 되고, 움직임이 아주 큰 경우이면 m'/R이 1이므로

Figure pat00009
가 된다.In addition, if up_value ≤ 0 or down_value ≤ 0, the direction of motion cannot be detected. If the motion is still, m '/ R is 0, so output (N) = b2, and if the motion is very large, m' / R. Is 1
Figure pat00009
Becomes

이상에서와 같이 본 발명에 따른 스캔 컨버터 회로에 의하면, 움직임을 검출하여 움직임이 크면, 인트라 보간법으로, 움직임이 없으면 인터-보간법으로 새로운 픽셀 데이터를 만들어 순차주사 프레임으로 변환하고, 움직임이 작은 경우에는 움직임의 방향성을 판단하여 움직임의 크기 및 방향을 고려하여 새로운 픽셀 데이터를 만들어 순차주사 프레임으로 변환함으로써, 인터-보간과 인트라-보간 방법시 발생하는 화질이 열화를 개선하고, 또한 움직임이 작은 경우에도 화질을 개선할 수 있으며, 적은 수의 필드 메모리와 하드웨어를 사용하여 회로 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.As described above, according to the scan converter circuit according to the present invention, if the motion is detected and the motion is large, intra pixel interpolation method is used to generate the new pixel data, and if there is no motion, the new pixel data is converted into a sequential scan frame. By judging the direction of the motion, new pixel data is generated in consideration of the size and direction of the motion, and converted into a sequential scanning frame, so that the image quality generated by the inter-interpolation and intra-interpolation methods improves deterioration and the motion is small. Image quality can be improved and circuit manufacturing costs can be reduced by using fewer field memories and hardware.

Claims (8)

현재 필드와 이전 필드, 이전의 이전 필드를 각각 저장하는 필드 메모리와,A field memory for storing the current field, the previous field, and the previous previous field, respectively; 상기 각 필드 메모리로부터 출력되는 라인데이터를 저장하는 라인 메모리와,A line memory for storing line data output from each of the field memories; 상기 각 라인 메모리로부터 출력되는 현재 필드데이터의 수직방향 전후 다수개 픽셀 데이터에서 이전의 이전필드의 수직방향 전후 다수개의 픽셀데이터를 빼 절대값을 취한 후 그 중 최대값을 움직임 유무를 검출하는 값(m)으로 결정하여 출력하고, 상기 각 라인 메모리로부터 출력되는 업방향으로 이전필드(또는 이전의 이전필드)의 수직방향 전후 다수개의 픽셀 데이터에서 현재필드(또는 이전필드)의 수직방향 전후 다수개의 픽셀데이터 값을 각각 빼 절대값을 취한 후 그 중 가장 큰 값을 업방향 유무를 검출하는 값(up)으로 출력하고 다운방향으로 이전필드(또는 이전의 이전필드)의 수직방향 전후 다수개의 픽셀데이터에서 현재필드(또는 이전필드)의 수직방향 전후 다수개의 픽셀 데이터 값을 각각 빼 절대값을 취한 후 그 중 가장 큰 값을 다운방향 유무를 검출하는 값(down)으로 출력하는 감산부와,The absolute value is obtained by subtracting a plurality of pixel data in the vertical direction before and after the vertical direction of the current field data output from each of the line memories and subtracting the plurality of pixel data in the vertical direction. m) is determined and output, and a plurality of pixels before and after the vertical direction of the current field (or the previous field) in a plurality of pixels data in the vertical direction of the previous field (or the previous previous field) in the up direction output from each line memory. The absolute value is obtained by subtracting each data value, and the largest value is output as a value for detecting the presence of the up direction (up), and in the plurality of pixel data before and after the vertical direction of the previous field (or the previous previous field) in the down direction. Absolute values are obtained by subtracting a plurality of pixel data values before and after the vertical direction of the current field (or the previous field), and then downward the largest value among them. A subtractor for outputting a value (down) for detecting the presence or absence, 상기 감산부의 출력을 미리 정해진 문턱값들과 비교하여 움직임 유무와 움직임이 작은 경우에 움직임의 정도를 검출하는 비교부와,A comparison unit comparing the output of the subtraction unit with predetermined thresholds to detect the presence or absence of movement and the degree of movement when the movement is small; 상기 비교부의 출력에 따라 보간방법을 선택하고, 새로운 팩셀데이터 값을 결정하여 출력하는 보간부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스캔 컨버터회로.And an interpolation unit for selecting an interpolation method according to the output of the comparison unit, and determining and outputting a new fax data value. 제 1 항에 있어서, 상기 감산부는The method of claim 1, wherein the subtraction unit 현재 필드가 톱 필드라면 현재 필드의 픽셀 데이터와 이전 톱 필드의 픽셀 데이터의 차이를 계산하여 움직임 유무를 검출하는 값(m)을 구함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.And if the current field is a top field, calculating a difference between pixel data of the current field and pixel data of the previous top field to obtain a value (m) for detecting the presence or absence of movement. 제 1 항에 있어서, 상기 감산부는The method of claim 1, wherein the subtraction unit 현재 필드가 바텀 필드라면 현재 필드의 픽셀 데이터와 이전 바텀 필드의 픽셀 데이터의 차이를 계산하여 움직임 유무를 검출하는 값(m)을 구하게 구성함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.And if the current field is a bottom field, calculates a difference between pixel data of the current field and pixel data of a previous bottom field to obtain a value (m) for detecting the presence or absence of movement. 제 1 항에 있어서, 상기 감산부는The method of claim 1, wherein the subtraction unit 노이즈 제거를 위해 움직임 유무를 검출하는 값(m)을 필터링시키는 필터부를 구비함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.And a filter unit for filtering a value (m) for detecting the presence or absence of motion to remove noise. 제 1 항에 있어서, 상기 비교부는The method of claim 1, wherein the comparison unit 업 방향 유무를 검출하는 값(up)이 다운 방향 유무를 검출하는 값(down)보다 작으면 움직임이 업 방향이라고 판별하고 다시 업 방향 유무를 검출하는 값(up)을 미리 정한 문터값(Dir)과 비교하여 작은 경우에만 움직임이 업 방향이라고 최종 결정하게 구성함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.If the value up for detecting the presence of the up direction is smaller than the value for detecting the presence or absence of the down direction, it is determined that the movement is in the up direction, and a predetermined liter value Dir for determining the value up for detecting the presence of the up direction again. Scan converter circuit, characterized in that it is configured to finally determine that the movement is in the up direction only in comparison with 제 5 항에 있어서, 상기 보간부는The method of claim 5, wherein the interpolation unit 상기 비교부에서 움직임의 방향이 업 방향이라고 판별되면 현재 필드의 전후 두 라인의 픽셀 데이터의 중간 값에 정규화된 값(m'/R)을 곱하고, 이전 필드의 픽셀 데이터 값에 이전 필드의 후 라인의 픽셀 데이터를 더하여 정규화된 값(1-m'/R)을 곱한 후 상기 m'/R이 곱해진 값과 더하여 새로운 픽셀 데이터 값을 구하게 구성함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.If the comparison unit determines that the direction of motion is the up direction, the middle value of the pixel data of the two lines before and after the current field is multiplied by the normalized value (m '/ R), and the pixel data value of the previous field is the line after the previous field. And multiplying the normalized value (1-m '/ R) by adding the pixel data of and then adding the multiplied value of m' / R to obtain a new pixel data value. 제 1 항에 있어서, 상기 비교부는The method of claim 1, wherein the comparison unit 다운 방향 유무를 검출하는 값(down)이 방향 유무를 검출하는 값(up)보다 작으면 움직임이 다운 방향이라고 판별하고 다시 다운 방향 유무를 검출하는 값(down)을 미리 정한 문터값(Dir)과 비교하여 작은 경우에만 움직임이 다운 방향이라고 최종 결정함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.If the value for detecting the presence or absence of the down direction (down) is smaller than the value for detecting the presence or absence of the direction (up), it is determined that the movement is in the down direction, and the predetermined value Dir for determining the value (down) for detecting the presence of the down direction again and Scan converter circuit, characterized in that it is finally determined that the movement is in the down direction only in comparison. 제 7 항에 있어서, 상기 보간부는The method of claim 7, wherein the interpolation unit 상기 비교부에서 움직임의 방향이 다운 방향이라고 판별되면 현재 필드의 전후 두 라인의 픽셀 데이터의 중간 값에 정규화된 값(m'/R)을 곱하고, 이전 필드의 픽셀 데이터 값에 이전 필드의 전 라인의 픽셀 데이터를 더하여 정규화된 값(1-m'/R)을 곱한 후 상기 m'/R이 곱해진 값과 더하여 새로운 픽셀 데이터 값을 구함을 특징으로 하는 스캔 컨버터 회로.When the comparison unit determines that the direction of movement is the down direction, the middle value of the pixel data of two lines before and after the current field is multiplied by a normalized value (m '/ R), and the pixel data value of the previous field is the previous line of the previous field. And multiplying the normalized value (1-m '/ R) by adding the pixel data of to obtain the new pixel data value by adding the multiplied value of m' / R.
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