저역 통과 필터링을 기반으로 한 영상 보간 장치 및 방법 document_id 1020080025773

[청구항 1] 영상 프레임 내의 화소값이 결정되어 있는 원화소들 중에서 화소값을 결정하고자 하는 보간대상화소와 가장 근접한 원화소가 속하는 에지의 방향을 산출하여 산출된 에지의 방향을 상기 보간대상화소의 에지 방향으로 결정하는 에지 방향 검출부 상기 보간대상화소를 중심으로 하는 사전에 설정된 크기의 필터링 윈도우 내에 위치하는 보간위치의 화소값을 상기 보간위치에 인접하는 원화소들의 화소값에 의해 산출하는 화소값 산출부; 및 사전에 설정된 수직방향, 수평방향, 좌대각방향 및 우대각방향 각각에 대응하는 저역 통과 필터 중에서 상기 보간대상화소에 대해 결정된 에지 방향에 대응하는 저역 통과 필터에 의해 상기 보간대상화소에 저역 통과 필터링을 수행하는 필터링부 를 포함하며, 상기 에지 방향 검출부는, 상기 원화소들 중에서 에지 방향을 검출하고자 하는 대상화소가 중심에 위치한 사전에 설정된 크기의 에지 검출 윈도우 내의 원화소들에 대하여 수직방향, 수평방향, 좌대각방향 및 우대각방향의 에지 방향으로 상기 대상화소를 지나는 직선의 양쪽에 위치한 원화소들의 화소값을 각각 합산하여 평균화한 결과값 간의 차를 산출하여 각각의 에지 방향에 대응하는 그라디언트 값을 산출하는 그라디언트 산출부; 및 상기 그라디언트 산출부에서 산출된 네 개의 그라디언트 값들 중에서 최대인 그라디언트 값과 최소인 그라디언트 값의 차분값이 사전에 설정된 기준값 이하인 경우에는 상기 보간대상화소의 에지 방향을 등방향으로 결정하고, 상기 차분값이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 네 개의 그라디언트 값들 중에서 최대인 그라디언트 값에 해당하는 에지 방향을 상기 보간대상화소의 에지 방향으로 결정하는 에지 방향 결정부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 보간 장치 [청구항 3] 제 1항에 있어서,상기 필터링 윈도우의 각 좌표 중에서 화소가 위치하지 않는좌표의화소값하는것을특징으로 하는영상 보간 장치. [청구항 4] 제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 화소값 산출부는 격자 구조의 상기 필터링 윈도우의 중심에 상기 보간대상화소를 위치시키고, 상기 필터링 윈도우의 각 교차점 중에서 원화소가 존재하는 교차점을 제외한 나머지 교차점에 대응하는 보간위치로부터 인접한 각각의 원화소의 화소값에 상기 보간위치까지의 거리에 대응하는 가중치를 곱한 값을 모두 합산하여 상기 보간위치에 대응하는화소값산출하는것을특징으로 하는영상 보간 장치. [청구항 5] 제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 필터링부는 상기 필터링 윈도우 내의 각각의 보간위치로부터 상기 필터링 윈도우의 중심까지의 거리를 기초로 상기 보간대상화소에 대해 결정된 에지의 방향에 대응하는 필터 계수를 산출하여 상기 보간대상화소에 대한저역통과필터링수행하는것을특징으로 하는영상 보간 장치. [청구항 6] 제 5항에 있어서,상기 필터 계수의 크기를 조절하는 파라미터는 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 보간 장치:여기서, σ는 상기 파라미터, α는 주파수 영역에서 저역 통과 필터의 차단 주파수에 따른 필터 응답을 반영하는 비례계수, ir은 상기 영상 프레임의 해상도 확장비율, 그리고 β는 필터링이 수행된 영상의 선명도조절하는상수이다. [청구항 12] 제 11항에 있어서,상기 필터 계수의 크기를 조절하는 파라미터는 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 보간 방법:여기서, σ는 상기 파라미터, α는 주파수 영역에서 저역 통과 필터의 차단 주파수에 따른 필터 응답을 반영하는 비례계수, ir은 상기 영상 프레임의 해상도 확장비율, 그리고 β는 필터링이 수행된 영상의 선명도조절하는상수이다.