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KR100761846B1 - 연속되는 영상에 모션이 있는가를 검출하는 모션 검출 장치및 모션 검출 방법 - Google Patents

연속되는 영상에 모션이 있는가를 검출하는 모션 검출 장치및 모션 검출 방법 Download PDF

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KR100761846B1
KR100761846B1 KR1020060044634A KR20060044634A KR100761846B1 KR 100761846 B1 KR100761846 B1 KR 100761846B1 KR 1020060044634 A KR1020060044634 A KR 1020060044634A KR 20060044634 A KR20060044634 A KR 20060044634A KR 100761846 B1 KR100761846 B1 KR 100761846B1
Authority
KR
South Korea
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motion
signal
frame
flag
value
Prior art date
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Active
Application number
KR1020060044634A
Other languages
English (en)
Inventor
서미경
박성철
박재홍
천이우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US11/798,837 priority patent/US7925106B2/en
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Abstract

본 발명은 합성 영상 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 신호 분리 장치로 영상에 모션(Motion)이 있는가에 대한 정보를 제공하는 모션 검출 장치 및 모션 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 모션 검출 장치는 흑백 신호의 모션 검출부, 컬러 신호의 Y 모션 검출부, 컬러 신호의 U 모션 검출부, 컬러 신호의 V 모션 검출부, 최종 모션 플래그 출력부 및 임계값 조절부를 구비한다. 본 발명에서는 흑백 영상의 모션 유무, 컬러 영상의 Y 모션 유무, 컬러 영상의 U 모션 유무 및 컬러 영상의 V 모션 유무를 모두 고려하여 최종적인 모션 플래그(Motion Flag)를 출력한다. 본 발명에서는, 현재 프레임(Present Frame)에서 영상의 모션이 있는가를 판단할 때 결정 기준이 되는 임계값이, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 있었는가에 대하여 누적된 정보에 상응하도록 조절된다.
모션, 모션 검출, Y 신호, U 신호, V 신호, 임계값 조절

Description

연속되는 영상에 모션이 있는가를 검출하는 모션 검출 장치 및 모션 검출 방법{Apparatus and method for detecting existence of a motion in a successive image}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 이해하기 위하여 각 도면에 대한 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 촬영 장치가 생성한 영상 신호가 디스플레이 장치에 전달되는 일련의 흐름을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1에서의 분리부(120)를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모션 검출 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 3에 도시된 흑백 신호의 모션 검출부(302)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 3에 도시된 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 4c는 도 3에 도시된 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 4d는 도 3에 도시된 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)의 일 실시예를 나타내는 도면이며, 도 4e는 도 3에 도시된 최종 모션 플래그 출력부(310)의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4a에 도시된 흑백 신호의 모션 검출부(302)의 동작을 설명하기 위 한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4b에 도시된 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4c에 도시된 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 4d에 도시된 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 참조 번호에 대한 설명 >
102: 촬영 장치 104: 변환부
106: 합성부 110: 채널
120: 분리부 130: 신호 처리부
140: 디스플레이 장치 212: 2D Y/C 분리부
214: 라인 딜레이부 222: 3D Y/C 분리부
224: 프레임 딜레이부 230: 가변 임계값 로직
240: 모션 검출부 250: 선택부
300: 모션 검출부 302: 흑백 신호의 모션 검출부
304: 컬러 신호의 Y 모션 검출부 306: 컬러 신호의 U 모션 검출부
308: 컬러 신호의 V 모션 검출부 310: 최종 모션 플래그 출력부
320: 임계값 조절부 402: 제 1 감산기
404: 제 2 감산기 406: 제 1 누적기
408: 제 2 누적기 410: 비교기
412: 저역 통과 필터 414: 제 1 감산기
416: 제 2 감산기 418: 비교기
422: 감산기 424: 누적기
426: 비교기 432: 감산기
434: 누적기 436: 비교기
442, 444: 논리합 소자 446: 논리곱 소자
본 발명은 합성 영상 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 신호 분리 장치로 영상에 모션(Motion)이 있는가에 대한 정보를 제공하는 모션 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 흑백 영상의 모션 유무, 컬러 영상의 Y 모션 유무, 컬러 영상의 U 모션 유무 및 컬러 영상의 V 모션 유무를 모두 고려하며, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적하고 누적된 정보가 현재 프레임(Present Frame)에서 영상의 모션이 있는가를 판단할 때 임계값으로서 반영되도록 하는 모션 검출 장치 및 모션 검출 방법에 관한 것이다.
촬영 장치가 피사체를 촬영하여 생성한 영상 신호는 변조 등의 신호 처리 과정을 거친 뒤 유무선 채널을 통하여 디스플레이 장치로 전송된다. 디스플레이 장치 는 수신된 신호를 복조 등의 신호 처리 과정을 통해 복원하여 화면에 표시하게 된다.
도 1은 촬영 장치가 생성한 영상 신호가 디스플레이 장치에 전달되는 일련의 흐름을 예시하는 도면이다.
도 1에는 촬영 장치(102), 변환부(104), 합성부(106), 채널(110), 분리부(120), 신호 처리부(130) 및 디스플레이 장치(140)가 도시되어 있다.
촬영 장치(102)가 생성하는 R, G, B 신호는 신호 전송 시스템의 유형(예컨대, NTSC(National Television System Committee) 시스템 또는 PAL(Phase Alternation by Line) 시스템)에 따라서 Y,C 신호로 변환될 수 있다.
변환부(104)가 생성하는 Y,C 신호 중에서 Y 신호는 휘도(Luminance) 신호를 나타내고 C 신호는 색(Chrominance) 신호를 나타낸다. C 신호는 신호 전송 시스템의 유형에 따라서 다시 U,V 신호로 나뉘거나, I,Q 신호로 나뉠 수 있다.
영상 신호를 채널(110)을 통해 전송함에 있어서는, 전송 대역폭을 절약하기 위하여, 통상적으로 크로미넌스 신호(C 신호)를 휘도 신호(Y 신호)에 합성하여 전송한다. 이를 위하여 합성부(106)는 Y 신호와 C 신호를 합성하여 합성 영상 신호(Composite image signal)를 채널(110)로 출력한다.
채널(110)을 통하여 전송된 합성 영상 신호는 분리부(120)에 의하여 다시 Y 신호와 C 신호로 분리된다. 그리고, 신호 처리부(130)에 의하여 신호 처리된 영상 신호는 디스플레이 장치(140)로 입력된다.
도 2는 도 1에서의 분리부(120)를 예시하는 도면이다.
도 2에는 2D Y/C 분리부(212), 라인 딜레이부(214), 3D Y/C 분리부(222), 프레임 딜레이부(224), 가변 임계값 로직(230), 모션 검출부(240) 및 선택부(250)가 도시되어 있다.
분리부(도 1의 120)로 수신되는 합성 영상 신호(Composite image signal)에는 다수의 프레임(Frame) 신호가 포함된다. 하나의 프레임 신호에는 단위 시간(즉, 1 프레임) 동안 화면에 표시되는 영상(1 프레임 영상)에 관한 데이터(이하, "1 프레임 영상 데이터"라 한다)가 담겨 있다. 1 프레임 영상 데이터는 다수의 라인(Line) 데이터로 구성된다. 1 라인 데이터는 다수의 컬럼(Column) 데이터로 구성된다. 하나의 라인과 하나의 컬럼에 의하여 하나의 픽셀(Pixel)이 특정될 수 있다. 예컨대, 1 프레임 영상 데이터가 X*Y의 픽셀 데이터로 구성되는 경우에, 1 프레임 영상 데이터에는 X 개의 라인 데이터가 포함되고, 각각의 라인 데이터에는 Y 개의 컬럼 데이터가 포함된다.
2D Y/C 분리부(212)는, 어느 하나의 픽셀에 대한 Y 신호와 C 신호를 분리하기 위하여, 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 그 픽셀의 주변 위치 픽셀들(예컨대, 상하좌우의 픽셀들 또는 한 픽셀 건너 이웃하는 상하좌우 픽셀들)의 픽셀 데이터를 이용한다. 즉, 2D Y/C 분리부(212)는, 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 그 픽셀의 위쪽 픽셀의 픽셀 데이터, 그 픽셀의 아래쪽 픽셀의 픽셀 데이터, 그 픽셀의 왼쪽 픽셀의 픽셀 데이터 또는 그 픽셀의 오른쪽 픽셀의 픽셀 데이터를 이용하여, 그 픽셀에 대한 Y 신호와 C 신호를 분리할 수 있다.
특히, 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 그 픽셀의 위쪽 픽셀의 픽셀 데이 터 및 그 픽셀의 아래쪽 픽셀의 픽셀 데이터를 이용하는 경우에는, 동시에 3 개의 라인 데이터가 요구되므로, 도 2에서와 같이 라인 딜레이부(214)가 필요하다. 라인 딜레이부(214)는 어느 하나의 라인 데이터를 1 라인(또는 2 라인 이상)만큼 지연시켜 출력하는 구성 요소이다.
3D Y/C 분리부(222)는, 어느 하나의 픽셀에 대한 Y 신호와 C 신호를 분리하기 위하여, 현재 프레임(Present Frame)에 있어서 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 이전 프레임(Previous Frame) 및/또는 다음 프레임(Next Frame)에 있어서 동일 위치 픽셀의 픽셀 데이터를 이용한다.
예컨대, 3D Y/C 분리부(222)는, 현재 프레임(Present Frame)에 있어서 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 이전 프레임(Previous Frame)에 있어서 동일 위치 픽셀의 픽셀 데이터 및 다음 프레임(Next Frame)에 있어서 동일 위치 픽셀의 픽셀 데이터를 이용하여, 그 픽셀에 대한 Y 신호와 C 신호를 분리할 수 있다. 이와 같은 경우에는, 동시에 3 개의 프레임 영상 데이터가 요구되므로, 도 2에서와 같이 프레임 딜레이부(224)가 필요하다. 프레임 딜레이부(224)는 어느 하나의 프레임 영상 데이터를 1 프레임(또는 2 프레임 이상)만큼 지연시켜 출력하는 구성 요소이다.
2D Y/C 분리에서는 주변 위치 픽셀들의 픽셀 데이터를 이용하여 Y/C 분리를 수행하지만 3D Y/C 분리에서는 동일 위치 픽셀의 픽셀 데이터를 이용하여 Y/C 분리를 수행한다는 점에서, 3D Y/C 분리가 2D Y/C 분리보다 Y/C 분리의 효과가 좋다고 할 수 있다.
그러나, 3D Y/C 분리가 수행되기 위하여는, 연속되는 프레임 간에 영상의 모 션이 없을 것이 전제되어야 한다. 연속되는 프레임 간에 영상의 모션이 없다는 것은, 연속되는 프레임 간에 어느 하나의 픽셀에 대한 픽셀 데이터의 변화량이 없거나 픽셀 데이터의 변화량이 임계값(THR: Threshold value)보다 작다는 것을 의미한다. 즉, 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터가, 이전 프레임(Previous Frame)과 현재 프레임(Present Frame) 간에 또는 현재 프레임(Present Frame)과 다음 프레임(Next Frame) 간에, 변화하지 않거나 임계값(THR)보다 작게 변하는 경우에는, 그 픽셀 부분에 상응하는 영상에는 모션이 없는 것으로 볼 수 있다.
그래서, 연속되는 프레임 간에 영상의 모션이 없다고 판단되는 경우에는 3D Y/C 분리부(222)에서 분리된 Y 신호와 C 신호가 선택부(250)를 통하여 출력되도록 하고, 연속되는 프레임 간에 영상의 모션이 있다고 판단되는 경우에는 2D Y/C 분리부(212)에서 분리된 Y 신호와 C 신호가 선택부(250)를 통하여 출력되도록 한다. 영상에 모션이 있는 경우에는 3D Y/C 분리부(222)에서 오차가 큰 Y 신호와 C 신호가 출력되기 때문에, 2D Y/C 분리부(212)에서 분리된 Y 신호와 C 신호가 출력되도록 하는 것이다.
모션 검출부(240)는 연속되는 프레임 간에 영상의 모션이 있는가를 검출하고, 검출된 결과에 상응하는 모션 플래그(MF: Motion Flag)를 선택부(250)로 출력한다. 선택부(250)는 모션 플래그(MF)에 기초하여 출력 신호를 선택한다. 한편, 영상에 모션이 있는가를 결정할 때 필요한 임계값(THR)은 가변 임계값 로직(230)에서 생성되어 모션 검출부(240)로 입력된다. 임계값(THR)은 가변 임계값 로직(230)에 의하여 조절될 수 있다.
그런데, 종래의 모션 검출부(240)는, 합성 영상 신호(Composite image signal)의 전체 크기값(예컨대, Y 신호의 크기값과 U 신호의 크기값 및 V 신호의 크기값을 모두 더한 값)에 기초하여 영상의 모션 유무를 검출하였을 뿐, 합성 영상 신호의 각 성분(예컨대, Y 신호, U 신호, V 신호)을 개별적으로 고려하여 영상의 모션 유무를 검출하지는 않았다. 그 결과, Y 신호의 크기값, U 신호의 크기값 및 V 신호의 크기값이 각각 변하였지만 Y 신호의 크기값과 U 신호의 크기값 및 V 신호의 크기값을 모두 더한 값은 변하지 않은 경우에도, 영상에 모션이 없는 것으로 판단되어 3D Y/C 분리 결과가 출력되는 문제가 발생하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 흑백 영상의 모션 유무, 컬러 영상의 Y 모션 유무, 컬러 영상의 U 모션 유무 및 컬러 영상의 V 모션 유무를 모두 고려하여 최종적인 모션 유무를 결정하는 모션 검출 장치 및 모션 검출 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적하고, 누적된 정보가 현재 프레임(Present Frame)에서 영상의 모션이 있는가를 판단할 때 임계값으로서 반영되도록 하는 모션 검출 장치 및 모션 검출 방법을 제공하고자 한다.
합성 영상 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 신호 분리 장치로 영상에 모션(Motion)이 있는가에 대한 정보를 제공하는 모션 검출 장치에 있어서, 본 발명에 따른 모션 검출 장치는 흑백 신호의 모션 검출부, 컬러 신호의 Y 모션 검출부, 컬러 신호의 U 모션 검출부, 컬러 신호의 V 모션 검출부, 최종 모션 플래그 출력부 및 임계값 조절부를 구비한다. 상기 흑백 신호의 모션 검출부는 이전 프레임(Previous Frame)을 나타내는 제 1 프레임 신호, 현재 프레임(Present Frame)을 나타내는 제 2 프레임 신호, 다음 프레임(Next Frame)을 나타내는 제 3 프레임 신호 및 흑백 모션 임계값을 입력받아, 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하여, 판단 결과에 상응하는 흑백 모션 플래그(Flag)를 출력한다. 상기 컬러 신호의 Y 모션 검출부는 상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 Y 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하여, 판단 결과에 상응하는 Y 모션 플래그를 출력한다. 상기 컬러 신호의 U 모션 검출부는 상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 U 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하여, 판단 결과에 상응하는 U 모션 플래그를 출력한다. 상기 컬러 신호의 V 모션 검출부는 상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 V 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하여, 판단 결과에 상응하는 V 모션 플래그를 출력한다. 상기 임계값 조절부는 상기 흑백 모션 플래그, 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받아, 상기 흑백 모션 임계값, 상기 Y 모션 임계값, 상기 U 모션 임계값 및 상기 V 모션 임계값을 조절하여 출력한다. 상기 최종 모션 플래그 출력부는 상기 흑백 모션 플래그, 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받아, 최종 모션 플래그를 상기 신호 분리 장치로 출력한다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 최종 모션 플래그 출력부는, 상기 흑백 모션 플래그가 상기 모션이 없음을 나타내는 경우 또는 상기 Y 모션 플래그가 상기 Y 모션이 없음을 나타내고 상기 U 모션 플래그가 상기 U 모션이 없음을 나타내며 상기 V 모션 플래그가 상기 V 모션이 없음을 나타내는 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그를 상기 신호 분리 장치로 출력한다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 임계값 조절부는, 소정의 과거 프레임부터 상기 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 상기 임계값 조절부로 입력되는 상기 흑백 모션 플래그의 값, 상기 Y 모션 플래그의 값, 상기 U 모션 플래그의 값 및 상기 V 모션 플래그의 값을 누적하여, 누적된 값들에 상응하도록, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 흑백 모션 임계값, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 Y 모션 임계값, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 U 모션 임계값 및 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 V 모션 임계값을 조절한다.
또한, 본 발명에 따른 모션 검출 방법은, 합성 영상 신호의 제 1 프레임 신호, 제 2 프레임 신호 및 제 3 프레임 신호를 입력받아, 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하는 단계; 상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하는 단계; 상기 제 1 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하는 단계; 상기 제 1 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하는 단계; 및 상기 흑백 영상에 상기 모 션이 없다고 판단되는 경우 또는 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 없다고 판단되고 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 없다고 판단되며 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 없다고 판단되는 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그를 출력하는 단계를 구비한다.
그리고, 본 발명에 따른 모션 검출 방법은, 상기 흑백 영상에 상기 모션이 있는가를 판단하기 위한 흑백 모션 임계값, 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 있는가를 판단하기 위한 Y 모션 임계값, 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 있는가를 판단하기 위한 U 모션 임계값 및 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 있는가를 판단하기 위한 V 모션 임계값을 조절하는 단계를 더 구비할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모션 검출 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에는 제 1 프레임 딜레이부(FD1), 제 2 프레임 딜레이부(FD2), 모션 검출부(300) 및 임계값 조절부(320)가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 모션 검출 장치는 모션 검출부(300) 및 임계값 조절부(320)를 구비한다. 모션 검출부(300)는 흑백 신호의 모션 검출부(302), 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304), 컬러 신호의 U 모션 검출부(306), 컬러 신호의 V 모션 검출부(308) 및 최종 모션 플래그 출력 부(310)를 구비한다. 도 3에서 제 2 프레임 신호(F2)는 현재 프레임(Present Frame)을 나타내는 신호이고, 제 1 프레임 신호(F1)는 이전 프레임(Previous Frame)을 나타내는 신호이며, 제 3 프레임 신호(F3)는 다음 프레임(Next Frame)을 나타내는 신호라고 가정한다.
제 1 프레임 딜레이부(FD1)와 제 2 프레임 딜레이부(FD2)는 입력되는 프레임 신호를 한 프레임만큼 지연시켜 출력한다. CVBS(Composite Video Banking Sync) 신호와 같은 합성 영상 신호(Composite image signal)에는 다수의 프레임 신호가 포함되어 있다.
흑백 신호의 모션 검출부(302)는 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2), 제 3 프레임 신호(F3) 및 흑백 모션 임계값(THR1)을 입력받아 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단한다. 판단 결과에 상응하는 흑백 모션 플래그(MF1)는 최종 모션 플래그 출력부(310)로 입력된다. 흑백 영상에 모션이 있다는 것은, 연속하는 프레임 간에 어느 하나의 픽셀에 대한 흑백 신호의 크기값의 변화량이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 크다는 것을 의미한다. 흑백 신호의 모션 검출부(302)가 흑백 영상에 모션이 있는가를 검출하는 과정은 도 4a 및 도 5를 참고하여 자세히 설명한다.
컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)는 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2), 제 3 프레임 신호(F3) 및 Y 모션 임계값(THR2)을 입력받아 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단한다. 판단 결과에 상응하는 Y 모션 플래그(MF2)는 최종 모션 플래그 출력부(310)로 입력된다. 컬러 영상에 Y 모션이 있다는 것은, 연속하는 프 레임 간에 어느 하나의 픽셀에 대한 Y 신호(합성 영상 신호 중에서 Y 성분 신호)의 크기값의 변화량이 Y 모션 임계값(THR2)보다 크다는 것을 의미한다. 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)가 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 검출하는 과정은 도 4b, 도 6a 및 도 6b를 참고하여 자세히 설명한다.
컬러 신호의 U 모션 검출부(306)는 제 1 프레임 신호(F1), 제 3 프레임 신호(F3) 및 U 모션 임계값(THR3)을 입력받아 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단한다. 판단 결과에 상응하는 U 모션 플래그(MF3)는 최종 모션 플래그 출력부(310)로 입력된다. 컬러 영상에 U 모션이 있다는 것은, 연속하는 프레임 간에 어느 하나의 픽셀에 대한 U 신호(합성 영상 신호 중에서 U 성분 신호)의 크기값의 변화량이 U 모션 임계값(THR3)보다 크다는 것을 의미한다. 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)가 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 검출하는 과정은 도 4c 및 도 7을 참고하여 자세히 설명한다.
컬러 신호의 V 모션 검출부(308)는 제 1 프레임 신호(F1), 제 3 프레임 신호(F3) 및 V 모션 임계값(THR4)을 입력받아 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단한다. 판단 결과에 상응하는 V 모션 플래그(MF4)는 최종 모션 플래그 출력부(310)로 입력된다. 컬러 영상에 V 모션이 있다는 것은, 연속하는 프레임 간에 어느 하나의 픽셀에 대한 V 신호(합성 영상 신호 중에서 V 성분 신호)의 크기값의 변화량이 V 모션 임계값(THR4)보다 크다는 것을 의미한다. 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)가 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 검출하는 과정은 도 4d 및 도 8을 참고하여 자세히 설명한다.
최종 모션 플래그 출력부(310)는 흑백 모션 플래그(MF1), Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)를 입력받아, 최종 모션 플래그(MF)를 출력한다. 최종 모션 플래그 출력부(310)가 출력하는 최종 모션 플래그(MF)는 합성 영상 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 신호 분리 장치(예컨대, 도 2에 도시된 바와 같은 분리부 120에 대응되는 신호 분리 장치)로 입력될 수 있다.
본 발명에 있어서의 최종 모션 플래그 출력부(310)는, 흑백 모션 플래그(MF1)가 모션이 없음을 나타내는 경우에 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그(MF)를 출력한다. 또한, 최종 모션 플래그 출력부(310)는, Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4) 모두가 모션이 없음을 나타내는 경우에도 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그(MF)를 출력한다. 이와 같은 동작을 위하여 최종 모션 플래그 출력부(310)는, 도 4e에 도시된 바와 같은 구성 요소를 구비할 수 있다.
즉, 도 4e는 도 3에 도시된 최종 모션 플래그 출력부(310)의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4e에서 최종 모션 플래그 출력부(310)는, Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)를 입력받는 논리합 소자(OR gate. 442, 444) 및 상기 논리합 소자(442, 444)의 출력 신호와 흑백 모션 플래그(MF1)를 입력받는 논리곱 소자(AND gate. 446)를 구비한다. 도 4e에 따르면, 최종 모션 플래그 출력부(310)는, 흑백 모션 플래그(MF1)의 논리 레벨이 로우 레벨인 경우 또는 Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)의 논리 레벨이 모두 로우 레벨인 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 최종 모션 플래그(MF)를 출력하게 된다.
비록 도면으로 도시되지는 않았으나, 최종 모션 플래그 출력부(310)는, Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)를 입력받는 논리곱 소자와 상기 논리곱 소자의 출력 신호와 흑백 모션 플래그(MF1)를 입력받는 논리합 소자를 구비할 수 도 있다. 이 경우에 최종 모션 플래그 출력부(310)는, 흑백 모션 플래그(MF1)의 논리 레벨이 하이 레벨인 경우 또는 Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)의 논리 레벨이 모두 하이 레벨인 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 최종 모션 플래그(MF)를 출력하게 된다.
임계값 조절부(320)는 흑백 모션 플래그(MF1), Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)를 입력받아, 흑백 모션 임계값(THR1), Y 모션 임계값(THR2), U 모션 임계값(THR3) 및 V 모션 임계값(THR4)을 조절하는 역할을 담당한다.
예컨대, 임계값 조절부(320)는, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 임계값 조절부(320)로 입력되는 흑백 모션 플래그(MF1), Y 모션 플래그(MF2), U 모션 플래그(MF3) 및 V 모션 플래그(MF4)의 값을 누적하여, 누적된 값들에 상응하도록, 현재 프레임(Present Frame)에서의 흑백 모션 임계값(THR1), 현재 프레임(Present Frame)에서의 Y 모션 임계값(THR2), 현재 프레임(Present Frame)에서의 U 모션 임계값(THR3) 및 현재 프레임(Present Frame) 에서의 V 모션 임계값(THR4)을 조절할 수 있다.
흑백 신호의 모션 검출부(302)는 검출된 모션값이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작은 경우에 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 흑백 모션 플래그(MF1)를 출력하고, 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)는 검출된 Y 모션값이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작은 경우에 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 Y 모션 플래그(MF2)를 출력하고, 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)는 검출된 U 모션값이 U 모션 임계값(THR3)보다 작은 경우에 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 U 모션 플래그(MF3)를 출력하며, 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)는 검출된 V 모션값이 V 모션 임계값(THR4)보다 작은 경우에 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 V 모션 플래그(MF4)를 출력하는 제 1 경우를 고려해 보자.
제 1 경우에 임계값 조절부(320)는, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 임계값 조절부(320)에 누적된 값들이 작을수록, 현재 프레임(Present Frame)에서 흑백 모션 임계값(THR1), Y 모션 임계값(THR2), U 모션 임계값(THR3) 및 V 모션 임계값(THR4)을 크게 설정할 수 있다. 로우 레벨의 플래그 값이 영상에 모션이 없음을 나타내는 경우에는, 이전 프레임(Previous Frame)에서 임계값 조절부(320)에 누적된 값들이 작다는 것이, 그만큼 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 적었다는 것을 의미한다고 볼 수 있다. 그래서, 현재 프레임(Present Frame)에서도 영상에 모션이 없을 것으로 예상하여 임계값들(THR1, THR2, THR3, THR4)을 크게 설정하는 것 이다.
흑백 신호의 모션 검출부(302)는 검출된 모션값이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작은 경우에 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 흑백 모션 플래그(MF1)를 출력하고, 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)는 검출된 Y 모션값이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작은 경우에 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 Y 모션 플래그(MF2)를 출력하고, 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)는 검출된 U 모션값이 U 모션 임계값(THR3)보다 작은 경우에 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 U 모션 플래그(MF3)를 출력하며, 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)는 검출된 V 모션값이 V 모션 임계값(THR4)보다 작은 경우에 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 V 모션 플래그(MF4)를 출력하는 제 2 경우를 고려해 보자.
제 2 경우에 임계값 조절부(320)는, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 임계값 조절부(320)에 누적된 값들이 클수록, 현재 프레임(Present Frame)에서 흑백 모션 임계값(THR1), Y 모션 임계값(THR2), U 모션 임계값(THR3) 및 V 모션 임계값(THR4)을 크게 설정할 수 있다. 하이 레벨의 플래그 값이 영상에 모션이 없음을 나타내는 경우에는, 이전 프레임(Previous Frame)에서 임계값 조절부(320)에 누적된 값들이 크다는 것이, 그만큼 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 적었다는 것을 의미한다고 볼 수 있다. 그래서, 현재 프레임(Present Frame)에서도 영상에 모션이 없을 것으로 예상하여 임계값들(THR1, THR2, THR3, THR4)을 크게 설정하는 것 이다.
이하에서는 도 4a 내지 도 8을 참조하여 도 3에 도시된 흑백 신호의 모션 검출부(302), 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304), 컬러 신호의 U 모션 검출부(306) 및 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)에 대하여 살펴본다.
먼저, 도 5 내지 도 8에 대하여 설명한다.
도 5 내지 도 8에서는 3 개의 프레임 영상 데이터가 도시되어 있다. 도 5 내지 도 8에서 F1은 이전 프레임(Previous Frame)을 나타내는 신호이고, F2는 현재 프레임(Present Frame)을 나타내는 신호이며, F3는 다음 프레임(Next Frame)을 나타내는 신호이다. 하나의 프레임 신호는 다수의 라인(L1, L2, L3, L4, L5, ...) 데이터를 포함한다. 하나의 라인 데이터는 다수의 컬럼(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, ...) 데이터를 포함한다. 하나의 라인과 하나의 컬럼에 의하여 하나의 픽셀이 특정될 수 있다.
예컨대, 도 3의 모션 검출 장치로 입력되는 합성 영상 신호가 수학식 1과 같이 표현되는 CVBS(Composite Video Banking Sync) 신호인 경우를 고려해 보자.
CVBS(t) = Y(t) + U(t)*cos(fsc*t) + V(t)*sin(fsc*t)
수학식 1에서 보듯이 CVBS 신호 CVBS(t)는 휘도 신호 Y(t), 제 1 색 신호 U(t) 및 제 2 색 신호 V(t)가 합성된 신호이다. fsc는 부 반송파(Sub-carrier)의 주파수를 나타낸다.
수학식 1과 같이 표현되는 CVBS 신호를 부 반송파 주파수(fsc)의 4 배 주파 수로 샘플링하면 즉, 부 반송파의 주기의 1/4 배로 샘플링하면 도 5 내지 도 8과 같이 표시되는 픽셀 데이터를 얻을 수 있다. 여기서 픽셀 데이터는 샘플링된 CVBS 신호의 크기값에 대응된다.
합성 영상 신호가 흑백 영상을 표시하기 위한 흑백 신호인 경우에는, 도 5와 같이 픽셀 데이터가 휘도 신호(도 5에서는 설명의 편의상 Y 신호로 도시됨)의 크기값만으로 표시될 수 있다. 합성 영상 신호가 컬러 영상을 표시하기 위한 컬러 신호인 경우에는, 도 6a 내지 도 8과 같이 픽셀 데이터가 Y 신호의 크기값과 U 신호의 크기값의 합(Y±U) 또는 Y 신호의 크기값과 V 신호의 크기값의 합(Y±V)으로 표시될 수 있다.
도 4a는 도 3에 도시된 흑백 신호의 모션 검출부(302)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4a에 도시된 흑백 신호의 모션 검출부(302)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a에서의 흑백 신호의 모션 검출부(302)는, 제 2 프레임 신호(F2)와 제 3 프레임 신호(F3)와의 차이값에 대한 절대값(Absolute value)을 계산하는 제 1 감산기(402), 제 2 프레임 신호(F2)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 제 2 감산기(404), 계산된 제 2 프레임 신호(F2)와 제 3 프레임 신호(F3)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적(도 5에서는 3 개 컬럼만큼 누적)하는 제 1 누적기(406), 계산된 제 2 프레임 신호(F2)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적(도 5에서는 3 개 컬럼만큼 누적)하는 제 2 누적기(408) 및 비교기(410)를 구비한다.
제 1 감산기(402)는, F2/L1/C1의 픽셀 데이터(제 2 프레임에서 제 1 라인의 제 1 컬럼에 해당하는 픽셀 데이터)와 F3/L1/C1의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D1)을 계산하고, F2/L1/C2의 픽셀 데이터와 F3/L1/C2의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D2)을 계산하며, F2/L1/C3의 픽셀 데이터와 F3/L1/C3의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D3)을 계산한다. 제 1 누적기(406)는 D1, D2 및 D3를 누적하여 제 1 차이 누적값(Diff_A)을 출력한다.
제 2 감산기(404)는, F2/L1/C1의 픽셀 데이터와 F1/L1/C1의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D4)을 계산하고, F2/L1/C2의 픽셀 데이터와 F1/L1/C2의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D5)을 계산하며, F2/L1/C3의 픽셀 데이터와 F1/L1/C3의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D6)을 계산한다. 제 2 누적기(408)는 D4, D5 및 D6를 누적하여 제 2 차이 누적값(Diff_B)을 출력한다.
비교기(410)는, 제 1 누적기(406)가 출력하는 제 1 차이 누적값(Diff_A)이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작으며 제 2 누적기(408)가 출력하는 제 2 차이 누적값(Diff_B)이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작은 경우에, 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 흑백 모션 플래그(MF1)를 출력한다.
도 4b는 도 3에 도시된 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 도 4b에 도시된 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b에서의 컬러 신호의 Y 모션 검출부(304)는, 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 저역 통과 필터링하여 제 1 프레임 의 Y 성분 신호(Y1), 제 2 프레임의 Y 성분 신호(Y2) 및 제 3 프레임의 Y 성분 신호(Y3)를 출력하는 저역 통과 필터(LPF. 412), 제 2 프레임의 Y 성분 신호(Y2)와 제 3 프레임의 Y 성분 신호(Y3)와의 차이값을 계산하는 제 1 감산기(414), 제 2 프레임의 Y 성분 신호(Y2)와 제 1 프레임의 Y 성분 신호(Y1)와의 차이값을 계산하는 제 2 감산기(416) 및 비교기(418)를 구비한다.
저역 통과 필터(412)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 픽셀의 픽셀 데이터와 그 주변 위치 픽셀들의 픽셀 데이터를 이용하여, 저역 통과 필터링을 수행한다. 예컨대, 도 6a의 첫번째 그림은, F3/L1/C3의 픽셀 데이터, F3/L5/C3의 픽셀 데이터, F3/L3/C1의 픽셀 데이터, F3/L3/C5의 픽셀 데이터 및 F3/L3/C3의 픽셀 데이터를 이용하여 F3/L3/C3의 픽셀에 대한 Y 성분 신호를 추출한다는 것을 표현한 것이다.
도 6b는 저역 통과 필터링이 수행된 결과를 나타낸다고 가정한다.
제 1 감산기(414)는 F2/L3/C3의 픽셀 데이터와 F3/L3/C3의 픽셀 데이터와의 차이값(Diff_Y23)을 계산하고, 제 2 감산기(4416)는 F2/L3/C3의 픽셀 데이터와 F1/L3/C3의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(Diff_Y21)을 계산한다.
비교기(418)는 제 1 감산기(414)가 출력하는 제 1 Y 차이값(Diff_Y23)이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작으며 제 2 감산기(416)가 출력하는 제 2 Y 차이값(Diff_Y21)이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 Y 모션 플래그(MF2)를 출력한다.
도 4c는 도 3에 도시된 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)의 일 실시예를 나타 내는 도면이고, 도 7은 도 4c에 도시된 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4c에서의 컬러 신호의 U 모션 검출부(306)는, 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 감산기(422), 계산된 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적(도 7에서는 3 개 컬럼만큼 누적)하는 누적기(424) 및 비교기(426)를 구비한다.
감산기(422)는, F3/L3/C1의 픽셀 데이터와 F1/L3/C1의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D7)을 계산하고, F3/L3/C3의 픽셀 데이터와 F1/L3/C3의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D8)을 계산하며, F3/L3/C5의 픽셀 데이터와 F1/L3/C5의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D9)을 계산한다. U 신호는 F3와 F2 간에 또는 F2와 F1 간에 180°만큼의 위상 차이가 있는 점을 감안하여, 동 위상 관계에 해당하는 F3와 F1 간에 픽셀 데이터의 차이값을 계산한다. 누적기(424)는 D7, D8 및 D9를 누적하여 U 차이값(Diff_U)을 출력한다.
비교기(426)는 누적기(424)가 출력하는 U 차이값(Diff_U)이 U 모션 임계값(THR3)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 U 모션 플래그(MF3)를 출력한다.
도 4d는 도 3에 도시된 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 4d에 도시된 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4d에서의 컬러 신호의 V 모션 검출부(308)는, 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 감산기(432), 계산된 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적(도 8에서는 3 개 컬럼만큼 누적)하는 누적기(434) 및 비교기(436)를 구비한다.
감산기(432)는, F3/L3/C2의 픽셀 데이터와 F1/L3/C2의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D10)을 계산하고, F3/L3/C4의 픽셀 데이터와 F1/L3/C4의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D11)을 계산하며, F3/L3/C6의 픽셀 데이터와 F1/L3/C6의 픽셀 데이터와의 차이값에 대한 절대값(D12)을 계산한다. V 신호도 U 신호와 마찬가지로 F3와 F2 간에 또는 F2와 F1 간에 180°만큼의 위상 차이가 있는 점을 감안하여, 동 위상 관계에 해당하는 F3와 F1 간에 픽셀 데이터의 차이값을 계산한다. 누적기(434)는 D10, D11 및 D12를 누적하여 V 차이값(Diff_V)을 출력한다.
비교기(436)는 누적기(434)가 출력하는 V 차이값(Diff_V)이 V 모션 임계값(THR4)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 V 모션 플래그(MF4)를 출력한다.
이상에서는 본 발명에 따른 모션 검출 장치를 살펴보았으나, 본 발명은 다음과 같은 방법 발명으로도 파악될 수 있다. 본 발명에 따른 모션 검출 방법은 다음과 같은 단계를 구비한다.
먼저, 합성 영상 신호의 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 입력받아 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하는 단계, 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 입력받아 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하는 단계, 제 1 프레임 신호(F1) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 입력받아 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하는 단계 및 제 1 프레임 신호(F1) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 입력받아 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하는 단계가 구비된다.
다음으로, 흑백 영상에 모션이 없다고 판단되는 경우 또는 컬러 영상에 Y 모션이 없다고 판단되고 컬러 영상에 U 모션이 없다고 판단되며 컬러 영상에 V 모션이 없다고 판단되는 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그(MF)를 출력하는 단계가 구비된다.
다음으로, 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하기 위한 흑백 모션 임계값(THR1), 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하기 위한 Y 모션 임계값(THR2), 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하기 위한 U 모션 임계값(THR3) 및 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하기 위한 V 모션 임계값(THR4)을 조절하는 단계를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 모션 검출 방법에서, 제 2 프레임 신호(F2)와 제 3 프레임 신호(F3)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값(도 5의 Diff_A)이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작으며, 제 2 프레임 신호(F2)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값(도 5의 Diff_B)이 흑백 모션 임계값(THR1)보다 작은 경우에, 흑백 영상에 모션이 없다고 판단할 수 있다.
컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하기 위하여, 제 1 프레임 신호(F1), 제 2 프레임 신호(F2) 및 제 3 프레임 신호(F3)를 저역 통과 필터링하여 제 1 프레임의 Y 성분 신호(도 4b에서 Y1), 제 2 프레임의 Y 성분 신호(도 4b에서 Y2) 및 제 3 프레임의 Y 성분 신호(도 4b에서 Y3)를 얻는다. 그리고, 제 2 프레임의 Y 성분 신호(Y2)와 제 3 프레임의 Y 성분 신호(Y3)와의 차이값(도 4b 및 도 6b에서 Diff_Y23)이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작으며, 제 2 프레임의 Y 성분 신호(Y2)와 제 1 프레임의 Y 성분 신호(Y1)와의 차이값(도 4b 및 도 6b에서 Diff_Y21)이 Y 모션 임계값(THR2)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 Y 모션이 없다고 판단할 수 있다.
또한, 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값(도 4c 및 도 7에서 Diff_U)이 U 모션 임계값(THR3)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 U 모션이 없다고 판단할 수 있다. 비슷하게, 제 3 프레임 신호(F3)와 제 1 프레임 신호(F1)와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값(도 4d 및 도 8에서 Diff_V)이 V 모션 임계값(THR4)보다 작은 경우에, 컬러 영상에 V 모션이 없다고 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 모션 검출 방법에 있어서, 상기 흑백 모션 임계값(THR1)은, 소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 흑백 영상에 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정될 수 있다. 상기 Y 모션 임계값(THR2)은, 소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 컬러 영상에 Y 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정될 수 있다. 상 기 U 모션 임계값(THR3)은, 소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 컬러 영상에 U 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정될 수 있다. 상기 V 모션 임계값(THR4)은, 소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 컬러 영상에 V 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정될 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 이로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에서는, 흑백 영상의 모션 유무, 컬러 영상의 Y 모션 유무, 컬러 영상의 U 모션 유무 및 컬러 영상의 V 모션 유무를 모두 고려하여 최종적인 모션 플래그(Motion Flag)를 출력하므로, 영상에 모션이 있는가를 정확하게 검출할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 현재 프레임(Present Frame)에서 영상의 모션이 있는가를 판단할 때 결정 기준이 되는 임계값이, 소정의 과거 프레임부터 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 영상의 모션이 있었는가에 대하여 누적된 정보에 상응하도록 조절된다. 따라서, 모션 검출에서 결정 기준으로서의 임계값이 영상에 모션이 있었는가에 대한 내력(History)에 상응하도록 적응적으로 조절된다고 할 수 있다.

Claims (23)

  1. 합성 영상 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 신호 분리 장치로 영상에 모션(Motion)이 있는가에 대한 정보를 제공하는 모션 검출 장치에 있어서,
    이전 프레임(Previous Frame)을 나타내는 제 1 프레임 신호, 현재 프레임(Present Frame)을 나타내는 제 2 프레임 신호, 다음 프레임(Next Frame)을 나타내는 제 3 프레임 신호 및 흑백 모션 임계값을 입력받아, 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하여, 흑백 모션 플래그(Flag)를 출력하는 흑백 신호의 모션 검출부;
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 Y 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하여, Y 모션 플래그를 출력하는 컬러 신호의 Y 모션 검출부;
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 U 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하여, U 모션 플래그를 출력하는 컬러 신호의 U 모션 검출부;
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 3 프레임 신호 및 V 모션 임계값을 입력받아, 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하여, V 모션 플래그를 출력하는 컬러 신호의 V 모션 검출부;
    상기 흑백 모션 플래그, 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받아, 상기 흑백 모션 임계값, 상기 Y 모션 임계값, 상기 U 모션 임계값 및 상기 V 모션 임계값을 조절하여 출력하는 임계값 조절부; 및
    상기 흑백 모션 플래그, 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받아, 최종 모션 플래그를 상기 신호 분리 장치로 출력하는 최종 모션 플래그 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 최종 모션 플래그 출력부는,
    상기 흑백 모션 플래그가 상기 모션이 없음을 나타내는 경우 또는 상기 Y 모션 플래그가 상기 Y 모션이 없음을 나타내고 상기 U 모션 플래그가 상기 U 모션이 없음을 나타내며 상기 V 모션 플래그가 상기 V 모션이 없음을 나타내는 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그를 상기 신호 분리 장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 최종 모션 플래그 출력부는,
    상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받는 논리합 소자; 및
    상기 논리합 소자의 출력 신호와 상기 흑백 모션 플래그를 입력받는 논리곱 소자를 구비하며,
    상기 흑백 모션 플래그의 논리 레벨이 로우 레벨인 경우 또는 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그의 논리 레벨이 모두 로우 레벨인 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 최종 모션 플래그를 출력하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 최종 모션 플래그 출력부는,
    상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그를 입력받는 논리곱 소자; 및
    상기 논리곱 소자의 출력 신호와 상기 흑백 모션 플래그를 입력받는 논리합 소자를 구비하며,
    상기 흑백 모션 플래그의 논리 레벨이 하이 레벨인 경우 또는 상기 Y 모션 플래그, 상기 U 모션 플래그 및 상기 V 모션 플래그의 논리 레벨이 모두 하이 레벨인 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 최종 모션 플래그를 출력하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 임계값 조절부는,
    소정의 과거 프레임부터 상기 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 상기 임계값 조절부로 입력되는 상기 흑백 모션 플래그의 값, 상기 Y 모션 플래그의 값, 상기 U 모션 플래그의 값 및 상기 V 모션 플래그의 값을 누적하여, 누적된 값들에 상응하도록, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 흑백 모션 임계값, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 Y 모션 임계값, 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 U 모션 임계값 및 상기 현재 프레임(Present Frame)의 상기 V 모션 임계값을 조절하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흑백 신호의 모션 검출부는, 검출된 모션값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작은 경우에, 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 흑백 모션 플래그를 출력하고,
    상기 컬러 신호의 Y 모션 검출부는, 검출된 Y 모션값이 상기 Y 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 Y 모션 플래그를 출력하고,
    상기 컬러 신호의 U 모션 검출부는, 검출된 U 모션값이 상기 U 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 U 모션 플래그를 출력하며,
    상기 컬러 신호의 V 모션 검출부는, 검출된 V 모션값이 상기 V 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 로우 레벨의 V 모션 플래그를 출력하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 임계값 조절부는,
    상기 소정의 과거 프레임부터 상기 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 상기 임계값 조절부에 누적된 값들이 작을수록, 상기 현재 프레임(Present Frame)에서 상기 흑백 모션 임계값, 상기 Y 모션 임계값, 상기 U 모션 임계값 및 상기 V 모션 임계값을 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 흑백 신호의 모션 검출부는, 검출된 모션값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작은 경우에, 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 흑백 모션 플래그를 출력하고,
    상기 컬러 신호의 Y 모션 검출부는, 검출된 Y 모션값이 상기 Y 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 Y 모션 플래그를 출력하고,
    상기 컬러 신호의 U 모션 검출부는, 검출된 U 모션값이 상기 U 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 U 모션 플래그를 출력하며,
    상기 컬러 신호의 V 모션 검출부는, 검출된 V 모션값이 상기 V 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 하이 레벨의 V 모션 플래그를 출력하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 임계값 조절부는,
    상기 소정의 과거 프레임부터 상기 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에 상기 임계값 조절부에 누적된 값들이 클수록, 상기 현재 프레임(Present Frame)에서 상기 흑백 모션 임계값, 상기 Y 모션 임계값, 상기 U 모션 임계값 및 상기 V 모션 임계값을 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 흑백 신호의 모션 검출부는,
    상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 3 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 제 1 감산기;
    상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 제 2 감산기;
    계산된 상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 3 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적하는 제 1 누적기;
    계산된 상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적하는 제 2 누적기; 및
    상기 제 1 누적기가 출력하는 제 1 차이 누적값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작으며 상기 제 2 누적기가 출력하는 제 2 차이 누적값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작은 경우에, 흑백 영상에 모션이 없음을 나타내는 흑백 모션 플래그를 출력하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 신호의 Y 모션 검출부는,
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 저역 통과 필터링하여 제 1 프레임의 Y 성분 신호, 제 2 프레임의 Y 성분 신호 및 제 3 프레임의 Y 성분 신호를 출력하는 저역 통과 필터;
    상기 제 2 프레임의 Y 성분 신호와 상기 제 3 프레임의 Y 성분 신호와의 차이값을 계산하는 제 1 감산기;
    상기 제 2 프레임의 Y 성분 신호와 상기 제 1 프레임의 Y 성분 신호와의 차이값을 계산하는 제 2 감산기; 및
    상기 제 1 감산기가 출력하는 제 1 Y 차이값이 상기 Y 모션 임계값보다 작으며 상기 제 2 감산기가 출력하는 제 2 Y 차이값이 상기 Y 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 Y 모션이 없음을 나타내는 Y 모션 플래그를 출력하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 신호의 U 모션 검출부는,
    상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 감산기;
    계산된 상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적하는 누적기; 및
    상기 누적기가 출력하는 U 차이값이 상기 U 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 U 모션이 없음을 나타내는 U 모션 플래그를 출력하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러 신호의 V 모션 검출부는,
    상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 감산기;
    계산된 상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적하는 누적기; 및
    상기 누적기가 출력하는 V 차이값이 상기 V 모션 임계값보다 작은 경우에, 컬러 영상에 V 모션이 없음을 나타내는 V 모션 플래그를 출력하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 장치.
  14. 합성 영상 신호의 제 1 프레임 신호, 제 2 프레임 신호 및 제 3 프레임 신호를 입력받아, 흑백 영상에 모션이 있는가를 판단하는 단계;
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 Y 모션이 있는가를 판단하는 단계;
    상기 제 1 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 U 모션이 있는가를 판단하는 단계;
    상기 제 1 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 입력받아, 컬러 영상에 V 모션이 있는가를 판단하는 단계; 및
    상기 흑백 영상에 상기 모션이 없다고 판단되는 경우 또는 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 없다고 판단되고 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 없다고 판단되며 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 없다고 판단되는 경우에, 영상에 모션이 없음을 나타내는 최종 모션 플래그를 출력하는 단계를 구비하는 모션 검출 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 흑백 영상에 상기 모션이 있는가를 판단하기 위한 흑백 모션 임계값, 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 있는가를 판단하기 위한 Y 모션 임계값, 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 있는가를 판단하기 위한 U 모션 임계값 및 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 있는가를 판단하기 위한 V 모션 임계값을 조절하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 3 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작으며, 상기 제 2 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값이 상기 흑백 모션 임계값보다 작은 경우에, 상기 흑백 영상에 상기 모션이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 신호, 상기 제 2 프레임 신호 및 상기 제 3 프레임 신호를 저역 통과 필터링하여 제 1 프레임의 Y 성분 신호, 제 2 프레임의 Y 성분 신호 및 제 3 프레임의 Y 성분 신호를 얻고,
    상기 제 2 프레임의 Y 성분 신호와 상기 제 3 프레임의 Y 성분 신호와의 차이값이 상기 Y 모션 임계값보다 작으며, 상기 제 2 프레임의 Y 성분 신호와 상기 제 1 프레임의 Y 성분 신호와의 차이값이 상기 Y 모션 임계값보다 작은 경우에, 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방 법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값이 상기 U 모션 임계값보다 작은 경우에, 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 3 프레임 신호와 상기 제 1 프레임 신호와의 차이값에 대한 절대값을 소정 단위만큼 누적한 값이 상기 V 모션 임계값보다 작은 경우에, 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 흑백 모션 임계값은,
    소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 상기 흑백 영상에 상기 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 Y 모션 임계값은,
    소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 상기 컬러 영상에 상기 Y 모션이 있었는가에 대 한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 U 모션 임계값은,
    소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 상기 컬러 영상에 상기 U 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
  23. 제 15 항에 있어서, 상기 V 모션 임계값은,
    소정의 과거 프레임부터 현재 프레임(Present Frame)의 이전 프레임(Previous Frame)까지의 사이에, 상기 컬러 영상에 상기 V 모션이 있었는가에 대한 정보를 누적한 값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 모션 검출 방법.
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