KR100311472B1 - Apparatus for image data interpolating and method for the same - Google Patents
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Abstract
디지털 영상 데이터의 보간 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 입력 영상에 대해 에지 부분을 판단한 후 에지 부분에 대해서는 화소 반복법으로 보간을 하고 에지 부분이 아닌 곳에서는 선형 보간을 이용하여 보간을 하여 화소 반복법 또는 선형 보간을 단독으로 수행함에 의해 발생하던 블록화 현상이나 블러링 현상을 제거함으로써, 시각적으로 선명하고 자연스러운 보간 영상을 얻을 수 있다.The present invention relates to an interpolation apparatus and method for digital image data. In particular, an edge portion of an input image is determined, and then, the edge portion is interpolated by pixel repetition, and the non-edge portion is interpolated by using linear interpolation. By removing the blocking or blurring phenomenon caused by the interpolation alone, a visually clear and natural interpolation image can be obtained.
Description
본 발명은 디지털 영상 데이터의 보간에 관한 것으로서, 특히 시각적으로 자연스러운 보간 영상을 제공하는 영상 데이터 보간 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to interpolation of digital image data, and more particularly, to an image data interpolation apparatus and method for providing a visually natural interpolation image.
일반적으로 영상 데이터의 보간(interpolation) 기술은 영상 분석(image analysis), 영상 압축(image coding), 영상 포맷 변환 등 다양한 분야에서 요구되는 기술이다. 이러한 기술로는 인접 화소 반복(neighboring pixel repitition), 2차 선형 보간(bilinear interpolation), 큐빅 B-스프라인(cubic B-spline), 유한 임펄스 응답(Finite impulse response ; FIR) 필터링에 의한 방법등이 있다. 여기서, 화소 반복법 이외의 방법들은 모두 주위 화소들을 이용한 선형 연산에 의한 방법이므로 이후부터는 이들을 선형 연산에 근거한 보간(linear operation based interpolation)법 또는 줄여서 선형 연산법이라 한다.In general, interpolation of image data is a technique required in various fields such as image analysis, image coding, and image format conversion. These techniques include neighboring pixel repitition, bilinear interpolation, cubic B-spline, and finite impulse response (FIR) filtering. have. Since all methods other than the pixel repetition method are based on linear operations using surrounding pixels, they are hereinafter referred to as a linear operation based interpolation method or a linear operation method for short.
여기서, 화소 반복법의 경우는 가장 인접한 화소를 보간할 위치에 그대로 복사해서 사용하는 방법이다. 도 1은 이러한 화소 반복법을 이용하여 영상을 가로, 세로 방향으로 각각 2배씩 확장하는 경우를 보인 도면이다. 이 방법은 복잡한 구현 회로를 필요로 하지 않는 장점이 있는 반면 도 3의 (c)와 같이 확대에 따른 블록화 현상이 보일 뿐 아니라 기하학적 형태가 왜곡되는 단점이 있다.Here, the pixel repetition method is a method of copying the nearest pixel to a position to be interpolated as it is. FIG. 1 is a diagram illustrating a case in which an image is expanded twice in the horizontal and vertical directions by using the pixel repetition method. While this method has the advantage of not requiring a complicated implementation circuit, as shown in FIG.
한편, 선형 연산법은 보간할 위치에서 인접한 화소들의 가중치 합(weighted sum)으로 보간 값을 계산하는 방법이다. 이 방법은 영상 데이터에 고주파 성분이 없는 부분에서는 좋은 성능을 보이지만 에지(edge)와 같이 얼라이싱이 있는 부분에서는 도 3의 (c)와 같이 심한 블러링(blurring)(즉, 화면이 선명하지 못하고 뿌여짐.)이 발생하는 문제를 가지고 있다. 도 2는 선형 연산법들 중 2차 선형 보간법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서 수평, 수직 방향으로 화소간 거리를 1이라고 할 때 화소 'A'에서 수평 방향으로 p, 수직 방향으로 q만큼 떨어져 있는 위치의 화소 'I'는 다음의 수학식 1과 같은 보간식에 의해서 계산된다.On the other hand, the linear calculation method is a method of calculating the interpolation value by the weighted sum of adjacent pixels at the position to be interpolated. This method shows good performance in the part where there is no high frequency component in the image data, but severe blurring (ie, the screen is not clear) as shown in (c) of FIG. Spraying) has a problem that occurs. FIG. 2 is a diagram for describing quadratic linear interpolation among linear arithmetic methods. FIG. In FIG. 2, when the distance between pixels in the horizontal and vertical directions is 1, the pixel 'I' at a position spaced apart from the pixel 'A' by p in the horizontal direction and q in the vertical direction is represented by the following interpolation equation (1). Is calculated by
즉, 도 3의 (a)와 같은 영상 데이터를 화소 반복 또는 선형 보간을 통해서 보간할 경우, 화소 반복의 경우에는 도 3의 (b)와 같이 블록화 현상이 발생하고,선형 보간의 경우는 도 3의 (c)와 같이 에지가 부드럽게 바뀜으로써, 영상의 선명도(sharpness)가 줄어드는 문제가 있다.That is, when interpolating image data as shown in FIG. 3A through pixel repetition or linear interpolation, a blocking phenomenon occurs as shown in FIG. 3B in the case of pixel repetition, and FIG. 3 when linear interpolation is performed. As shown in (c), the edge is smoothly changed, thereby reducing the sharpness of the image.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 선형 보간과 에지 의존적 화소 반복법을 동시에 이용하여 선형 보간과 화소 반복의 장점만을 갖도록 하는 영상 데이터 보간 장치 및 방법을 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 provide an image data interpolation apparatus and method having only the advantages of linear interpolation and pixel repetition using both linear interpolation and edge-dependent pixel repetition.
도 1은 일반적인 화소 반복법을 설명하기 위한 도면1 is a diagram for explaining a general pixel repetition method.
도 2는 일반적인 2차 선형 보간법을 설명하기 위한 도면2 is a diagram for describing a general quadratic linear interpolation method.
도 3의 (a) 내지 (c)는 화소 반복 및 선형 보간에 의해 영상을 보간하는 경우 발생하는 블록킹 현상과 블러링 현상의 예를 보인 도면3 (a) to 3 (c) show examples of blocking and blurring occurring when interpolating an image by pixel repetition and linear interpolation.
도 4는 본 발명에 따른 영상 데이터 보간 장치의 구성 블록도4 is a block diagram of an image data interpolation apparatus according to the present invention.
도 5는 도 4의 에지 선명화 처리부의 상세 블록도5 is a detailed block diagram of an edge sharpening processor of FIG. 4;
도 6은 도 5의 문턱치 계산부의 상세 블록도6 is a detailed block diagram of the threshold calculator of FIG. 5.
도 7의 (a)는 에지 계산부의 출력이 0보다 크면서 에지 선명화 처리되기 전의 상태를 보인 도면FIG. 7A is a diagram showing a state before the edge sharpening process is performed while the output of the edge calculator is greater than zero.
도 7의 (b)는 에지 계산부의 출력이 0보다 작으면서 에지 선명화 처리되기 전의 상태를 보인 도면FIG. 7B is a diagram showing a state before the edge sharpening process is performed while the output of the edge calculating unit is smaller than zero.
도 7의 (c)는 에지 계산부의 출력이 0보다 크면서 에지 선명화 처리된 후의 상태를 보인 도면FIG. 7C is a diagram illustrating a state after the edge sharpening process is performed while the output of the edge calculating unit is larger than zero.
도 7의 (d)는 에지 계산부의 출력이 0보다 작으면서 에지 선명화 처리된 후의 상태를 보인 도면7 (d) is a view showing a state after the edge sharpening process while the output of the edge calculating unit is smaller than zero.
도 8의 (a)는 원 신호의 예를 보인 도면8A is a diagram illustrating an example of an original signal.
도 8의 (b)는 선형 보간에 의해 4배 업 샘플링된 신호의 예를 보인 도면FIG. 8B shows an example of a signal four times upsampled by linear interpolation.
도 8의 (c)는 에지 선명화 처리에 의해 4배 업 샘플링된 신호의 예를 보인 도면FIG. 8C is a diagram showing an example of a signal four times upsampled by the edge sharpening process. FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
41 : 선형 보간부 42 : 에지 계산부41: linear interpolation unit 42: edge calculation unit
42-1 : 지연기 42-2 : 감산기42-1: delay 42-2: subtractor
43 : 에지 선명화 처리부 51 : 문턱치 계산부43: edge sharpening processing unit 51: threshold calculation unit
52 : 선택 제어부 53 : 멀티플렉서52: selection control unit 53: multiplexer
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 데이터 보간 장치는, 입력 데이터에 대해 선형 보간을 하는 선형 보간부와, 상기 입력 데이터로부터 에지 판별을 위한 비교값을 연산하는 에지 계산부와, 상기 에지 계산부의 결과를 이용하여 에지를 판별한 후 판별 결과에 따라 화소 반복 또는 선형 보간된 데이터를 선택 출력하는 에지 선명화 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an image data interpolation apparatus includes a linear interpolation unit performing linear interpolation on input data, an edge calculation unit calculating a comparison value for edge determination from the input data, and And an edge sharpening processor configured to determine the edge using the result of the edge calculator and to selectively output the pixel repeated or linearly interpolated data according to the determination result.
상기 에지 계산부는 입력 데이터와 일정시간 지연시킨 데이터와의 차값을 계산하여 비교값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.The edge calculator may calculate a difference value between the input data and the data delayed for a predetermined time and output the comparison value as a comparison value.
본 발명에 따른 영상 데이터 보간 방법은, 입력 영상에 대해 에지 부분을 판단하는 단계와, 상기 판별된 에지 부분에 대해서는 화소 반복으로 보간을 하고 에지 부분이 아닌 부분에 대해서는 선형 보간으로 보간을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, an image data interpolation method includes determining an edge portion of an input image, performing interpolation by pixel repetition on the determined edge portion, and performing linear interpolation on a portion other than the edge portion. Characterized in that consists of.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
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.
본 발명은 선형 보간을 통해서 1차 보간을 한 후 에지 부분에 대해서는 화소 반복법을 통해서 영상의 선명도를 복원함으로써, 시각적으로 선명한 확장 영상을 얻을 수 있다.According to the present invention, after sharply performing the first interpolation through linear interpolation, the sharpness of the image can be obtained by restoring the sharpness of the image through the pixel repetition method for the edge portion.
도 4는 이를 구현한 본 발명에 따른 영상 데이터 보간 장치의 구성 블록도로서, 입력 영상 데이터에 대해 선형 보간을 하는 선형 보간부(41), 상기 입력 영상 데이터의 에지 판별을 위한 비교값을 연산하는 에지 계산부(42), 및 상기 에지 계산부(42)의 결과를 이용하여 에지를 판별한 후 판별 결과에 따라 화소 반복 또는 선형 보간된 데이터를 선택 출력하는 에지 선명화(edge sharpening) 처리부(43)로 구성된다.FIG. 4 is a block diagram illustrating an image data interpolation apparatus according to the present invention. The linear interpolation unit 41 performs linear interpolation on input image data, and calculates a comparison value for edge determination of the input image data. An edge sharpening processor 43 for determining an edge by using the edge calculator 42 and the result of the edge calculator 42 and then selectively outputting pixel repeated or linearly interpolated data according to the determination result. It consists of
상기 에지 계산부(42)는 입력 영상 데이터를 한 화소 지연시키는 지연기(42-1)와 상기 지연기(42-1)의 출력과 현재 입력되는 데이터와의 차 값을 출력하는 감산기(42-2)로 구성된다.The edge calculating unit 42 outputs a delay unit 42-1 for delaying the input image data by one pixel and a subtractor 42- for outputting a difference value between the output of the delay unit 42-1 and the currently input data. It consists of 2).
도 5는 상기 에지 선명화 처리부(42)의 상세 블록도로서, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)을 이용하여 문턱치(Threshold)를 계산하는 문턱치 계산부(51), 선택 신호에 따라 선형 보간된 데이터 I(m), 한 화소만큼 지연된 데이터 또는 현재 입력되는 데이터 중 어느 하나를 선택 출력하는 멀티플렉서(53), 및 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n), 문턱치 계산부(51)의 출력 Th, 선형 보간된 데이터 I(m)를 이용하여 상기 멀티플렉서(53)로 선택 신호를 출력하는 선택 제어부(52)로 구성된다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the edge sharpening processor 42. The threshold calculator 51 calculates a threshold using the output E (n) of the edge calculator 42. A multiplexer 53 for selectively outputting any one of linearly interpolated data I (m), data delayed by one pixel or currently input data, and an output E (n) of the edge calculator 42 and a threshold calculator. And a selection controller 52 for outputting a selection signal to the multiplexer 53 using the output Th of 51 and linearly interpolated data I (m).
이와 같이 구성된 본 발명에서 선형 보간부(41)는 입력 영상 데이터를 선형보간하는데, 상기 선형 보간은 기존의 선형 연산에 의한 보간 방식들 즉, 2차 선형 보간, cubic B-spline 방식, FIR 필터링에 의한 방식들 중 어느 하나를 이용하여 할 수 있다.In the present invention configured as described above, the linear interpolation unit 41 linearly interpolates the input image data. The linear interpolation may be applied to interpolation methods using conventional linear operations, that is, quadratic linear interpolation, cubic B-spline method, and FIR filtering. By any of the methods.
이때, 에지 부분에서 발생하는 블러링은 에지 선명화 처리부(43)에서 제거한다. 따라서, 입력되는 데이터가 에지인지 아닌지를 판단하기 위하여 에지 계산부(42)의 지연기(42-1)는 입력되는 데이터를 화소 단위로 지연시키고, 감산기(42-1)는 상기 지연기(42-1)에서 한 화소 간격만큼 지연된 데이터 x(n-1)와 현재 데이터 x(n) 간의 차(E(n))를 계산하여 출력한다.At this time, blurring generated in the edge portion is removed by the edge sharpening processing unit 43. Therefore, in order to determine whether the input data is an edge or not, the delay unit 42-1 of the edge calculator 42 delays the input data in pixel units, and the subtractor 42-1 delays the delay unit 42. The difference E (n) between the data x (n-1) delayed by one pixel interval and the current data x (n) at −1) is calculated and output.
이를 수식으로 표현하면 하기의 수학식 2와 같다.If this is expressed as an equation, Equation 2 below.
여기서, 차 신호는 상기 수학식 2와 반대 과정 즉, x(n) - x(n-1)을 하여 구할수도 있으며, 본 발명에서는 상기 수학식 2를 실시예로 설명한다.Here, the difference signal may be obtained by performing a process opposite to Equation 2, that is, x (n)-x (n-1), and Equation 2 will be described as an embodiment.
한편, 에지 선명화 처리부(43)는 도 7의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 선형 보간에 의해서 생성되는 에지 부분의 부드러운 신호 변화를 각각 도 7의 (c),(d)와 같이 급격한 변화를 가지도록 바꾸어 줌으로써 선명한 보간 영상을 얻는다.Meanwhile, as shown in FIGS. 7A and 7B, the edge sharpening processing unit 43 smoothly changes the smooth signal of the edge portion generated by linear interpolation in FIGS. 7C and 7D, respectively. Sharp interpolation image is obtained by changing so as to have a sharp change.
이를 위해, 상기 에지 계산부(42)에서 구한 차 신호 E(n)는 에지 선명화 처리부(43)의 문턱치 계산부(51)와 선택 제어부(52)로 입력된다.To this end, the difference signal E (n) obtained by the edge calculator 42 is input to the threshold calculator 51 and the selection controller 52 of the edge sharpening processor 43.
일반적으로 영상 데이터는 휘도와 색상 신호가 각각 8비트 해상도, 즉 0∼255의 값을 가지며 따라서, 에지 계산 결과 신호 E(n)는 -255 ∼ 255의 값을 가지므로 문턱치 계산부(51)에는 부호(sign)를 포함하여 9비트가 입력된다.In general, in the image data, the luminance and color signals have 8-bit resolutions, that is, values of 0 to 255, respectively. Therefore, since the edge calculation result signal E (n) has a value of -255 to 255, the threshold calculator 51 Nine bits are entered, including the sign.
상기 문턱치 계산부(51)에서 문턱치 Th는 다음의 수학식 3과 같이 계산된다.In the threshold calculation unit 51, the threshold Th is calculated as in Equation 3 below.
이때, 상기 문턱치 계산부(51)는 도 6과 같이 하나의 절대치(absolute) 연산기로 구현되는데, 절대치 연산 과정에서 부호(sign)를 나타내는 1비트가 제거되고, 그 결과를 2로 나누어 문턱치 Th를 계산하므로 최하위 비트(Least Significant bit)를 제외한 나머지 7비트를 출력하면 수학식 3과 같은 결과를 얻는다.In this case, the threshold calculator 51 is implemented with one absolute calculator as shown in FIG. 6. In the absolute value calculation process, one bit representing a sign is removed and the result is divided by two to determine the threshold Th. As a result, if the remaining 7 bits except the least significant bit are output, the result shown in Equation 3 is obtained.
상기 문턱치 계산부(51)에서 계산된 문턱치 Th는 선택 제어부(52)로 입력되고, 상기 선택 제어부(52)는 상기 문턱치 Th, 에지 계산부(42)의 출력 E(n), 상기 선형 보간부(41)의 출력 I(m), 및 에지 판별 기준값 α로부터 선택 신호를 발생하여 멀티플렉서(53)로 출력한다.The threshold Th calculated by the threshold calculator 51 is input to the selection controller 52, and the selection controller 52 is the threshold Th, an output E (n) of the edge calculator 42, and the linear interpolator. A selection signal is generated from the output I (m) of 41 and the edge discrimination reference value α, and output to the multiplexer 53.
상기 멀티플렉서(53)는 선택 신호에 따라 선형 보간된 데이터 I(m), 한 화소 지연된 데이터 x(n-1), 현재 입력되는 데이터 x(n)중 어느 하나를 선택 출력하여 보간을 수행한다.The multiplexer 53 selects and outputs any one of linearly interpolated data I (m), one pixel delayed data x (n-1), and currently input data x (n) according to a selection signal.
이때, 상기 멀티플렉서(53)에 선택 신호를 제공하기 위하여 상기 선택 제어부(52)는 하기의 표 1과 같은 논리 연산을 수행한다.In this case, in order to provide a selection signal to the multiplexer 53, the selection controller 52 performs a logical operation as shown in Table 1 below.
즉, 상기 선택 제어부(52)는 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)의 절대값 ｜E(n)｜이 에지 판별 기준값 α보다 크면 에지라고 판별하고, 작으면 에지가 아니라고 판별한다.That is, the selection control section 52 determines that the absolute value | E (n) | of the output E (n) of the edge calculation section 42 is an edge if it is larger than the edge discrimination reference value α, and determines that it is not an edge if it is small. .
만일, 에지가 아니라고 판별되면 다른 조건에 상관없이 선형 보간부(41)의 출력 I(m)을 선택하도록 멀티플렉서(53)로 선택 신호를 출력한다.If it is determined not to be an edge, the selection signal is output to the multiplexer 53 so as to select the output I (m) of the linear interpolator 41 regardless of other conditions.
그러나, 에지라고 판별되면 한 화소 지연된 데이터 x(n-1) 또는 현재 입력되는 데이터 x(n)을 선택 출력하기 위하여 다른 조건을 참조한다.However, if it is determined as an edge, other conditions are referred to for selectively outputting one pixel delayed data x (n-1) or currently input data x (n).
즉, 에지라고 판별되면 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 큰지 여부와 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 큰지 여부를 판단한다.That is, if it is determined that the edge is determined whether the output E (n) of the edge calculator 42 is greater than zero and whether the linear interpolated data I (m) is greater than the threshold Th.
여기서, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 큰지를 판단하는 것은 에지의 방향을 판별하기 위해서이다. 즉, 에지의 방향이 도 7의 (a)와 같이 감소하는 방향인지 도 7의 (b)와 같이 증가하는 방향인지를 검출하기 위해서이다. 그리고, 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 큰지를 판단하는 것은 어느 픽셀을 화소 반복에 이용할 것인지를 검출하기 위해서이다.Here, the determination of whether the output E (n) of the edge calculator 42 is larger than zero is for determining the direction of the edge. That is, it is for detecting whether the direction of the edge is the direction of decreasing as shown in Fig. 7A or the direction of increasing as shown in Fig. 7B. The purpose of determining whether the linearly interpolated data I (m) is larger than the threshold Th is to detect which pixel to use for pixel repetition.
이때, 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 크면 도 7의 (a)와 같이 에지의 방향이 감소하는 방향이고, 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 작으면 도 7의 (b)와 같이 에지 방향이 증가하는 방향이다.At this time, if the output E (n) of the edge calculation section 42 is greater than 0, the direction of the edge is reduced as shown in Figure 7 (a), the output E (n) of the edge calculation section 42 is less than zero If it is small, it is a direction in which the edge direction increases as shown in FIG.
또한, 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 크거나 같으면 문턱치 Th보다 위에 있는 데이터를 화소 반복에 이용하고, 작으면 문턱치 Th보다 아래에 있는 데이터를 화소 반복에 이용한다. 이는 화질 개선을 위해 보간할 데이터와 가장 근접한 데이터를 화소 반복에 이용하기 위해서이다.If the linearly interpolated data I (m) is greater than or equal to the threshold Th, the data above the threshold Th is used for pixel repetition, and if the linear interpolated data I (m) is less than or equal to the threshold Th, data below the threshold Th is used for pixel repetition. This is to use the data that is closest to the data to be interpolated for pixel quality improvement.
따라서, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 크고 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 크거나 같으면 선택 제어부(52)는 도 7의 (a)에서 한 화소 지연된 데이터 x(n-1)을 선택하도록 선택 신호를 생성하고, 멀티플렉서(53)는 상기 선택 신호에 의해 반복 데이터로 한 화소 지연된 데이터 x(n-1)을 선택 출력하여 도 7의 (c)와 같이 보간한다.Therefore, if the output E (n) of the edge calculator 42 is greater than zero and the linearly interpolated data I (m) is greater than or equal to the threshold Th, the selection controller 52 delays one pixel delay in FIG. A selection signal is generated to select the data x (n-1), and the multiplexer 53 selects and outputs the data delayed pixel x (n-1) as the repetitive data by the selection signal, so that the multiplexer 53 selects and outputs the data x (n-1). Interpolate together.
또한, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 크고 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 작으면 선택 제어부(52)는 도 7의 (a)에서 현재 입력되는 데이터 x(n)을 선택하도록 선택 신호를 생성하고, 멀티플렉서(53)는 상기 선택 신호에 의해 반복 데이터로 현재 입력되는 데이터 x(n)을 선택 출력하여 도 7의 (c)와 같이 보간한다.In addition, when the output E (n) of the edge calculator 42 is greater than 0 and the linearly interpolated data I (m) is smaller than the threshold Th, the selection controller 52 may currently input data in FIG. A selection signal is generated to select x (n), and the multiplexer 53 selects and outputs data x (n) currently input as repetitive data by the selection signal and interpolates as shown in FIG.
그리고, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 작고 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 크거나 같으면 선택 제어부(52)는 도 7의 (b)에서 현재 입력되는 데이터 x(n)을 선택하도록 선택 신호를 생성하고, 멀티플렉서(53)는 상기 선택 신호에 의해 반복 데이터로 현재 입력되는 데이터 x(n)을 선택 출력하여 도 7의 (d)와 같이 보간한다.If the output E (n) of the edge calculator 42 is less than 0 and the linearly interpolated data I (m) is greater than or equal to the threshold Th, the selection controller 52 is currently input in FIG. A selection signal is generated to select data x (n), and the multiplexer 53 selects and outputs data x (n) currently input as repetitive data by the selection signal and interpolates as shown in FIG.
한편, 상기 에지 계산부(42)의 출력 E(n)이 0보다 작고 선형 보간된 데이터 I(m)가 문턱치 Th보다 작으면 선택 제어부(52)는 도 7의 (b)에서 한 화소 지연된 데이터 x(n-1)을 선택하도록 선택 신호를 생성하고, 멀티플렉서(53)는 상기 선택 신호에 의해 반복 데이터로 한 화소 지연된 데이터 x(n-1)을 선택 출력하여 도 7의 (d)와 같이 보간한다.On the other hand, if the output E (n) of the edge calculator 42 is smaller than 0 and the linearly interpolated data I (m) is smaller than the threshold Th, the selection controller 52 may perform one pixel delayed data in FIG. A selection signal is generated to select x (n-1), and the multiplexer 53 selects and outputs the pixel-delayed data x (n-1) as repetitive data by the selection signal, as shown in FIG. Interpolate
이때, 에지 이외의 부분에서는 선형 보간부(41)의 선형 보간을 통하여 충분히 만족할 만한 보간 결과를 얻을 수 있다.In this case, satisfactory interpolation results can be obtained through linear interpolation of the linear interpolation unit 41 at portions other than the edges.
도 8은 선형 보간부(41)에 2차 선형 보간을 적용했을 경우 선형 보간 및 에지 선명화의 효과를 나타내고 있다. 즉, 도 8의 (a)는 원 신호를 나타내고, (b)는 2차 선형 보간에 의해서 4배 업 샘플링된 신호를 나타낸다. (c)는 에지 부분에서는 화소 반복을 통해 에지 부분의 블러링을 제거한 결과를 보여준다. 여기서, n은 보간전 화소의 인덱스이고, m은 보간된 후의 화소의 인덱스를 나타낸다.8 shows the effects of linear interpolation and edge sharpening when the second linear interpolation is applied to the linear interpolation section 41. That is, Fig. 8A shows an original signal, and Fig. 8B shows a signal four times upsampled by quadratic linear interpolation. (c) shows the result of removing blurring of the edge portion through pixel repetition in the edge portion. Where n is the index of the pixel before interpolation and m is the index of the pixel after interpolation.
한편, 본 발명은 디지털 TV, 캠코더, 디지털 다기능 디스크(DVD) 플레이어, 컴퓨터 응용 프로그램등 다양한 제품에 적용이 가능하므로 제품의 경쟁력 향상에 큰 영향을 미칠수 있다.On the other hand, the present invention can be applied to a variety of products, such as digital TV, camcorder, digital multi-function disk (DVD) player, computer application program can have a big impact on improving the competitiveness of the product.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 영상 데이터 보간 장치 및 방법에 의하면, 선형 보간을 통해서 1차 보간을 한 후 에지 부분에 대해서는 화소 반복법을 통해서 영상의 선명도를 복원하여 블록화 현상이나 블러링 현상을 제거함으로써, 시각적으로 선명하고 자연스러운 보간 영상을 얻을 수 있다.As described above, according to the image data interpolation apparatus and method according to the present invention, after performing the first interpolation through linear interpolation, the edge portion is restored by removing the blocking or blurring phenomenon by restoring the sharpness of the image through the pixel repetition method. You can get a visually clear and natural interpolation image.
또한, 수평과 수직 방향으로의 보간 과정이 동일한 회로를 가지고 순차적으로 수행함에 의해 가능하므로 저비용(low cost)으로 영상 데이터 보간 장치를 구현할 수 있다.In addition, since the interpolation process in the horizontal and vertical directions is possible by sequentially performing the same circuit, the image data interpolation device can be implemented at low cost.
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