Hardware Implementation of an Advanced Image Scaler for Mobile Device Using the Group Delay

Group Delay를 이용한 모바일 기기용 고성능 해상도 확대기의 하드웨어 구현

In this paper, we propose that the polyphase scaler whose performance to that of the bicubic method, has less complexity in hardware structure. In order to get the new information, proposed system is based on the group delay which is one of the digital filter characteristics. The performance of this system is superior to that of bicubic algorithm which is well known. Because the hardware structure is simpler than other image scalers, we can adopt this system for mobile devices easily. The previous polyphase filters make blurring noise which is generated by up-scaling. We replace polyphase filters by boost-up filter to get vivid image. The proposed scaler is verified by Xilinx Virtex2 FPGA and is used as digital Boom in mobile camera phone.

본 논문에서는 bicubic 방법보다 하드웨어 구조는 간단하면서 확대 이미지는 더욱 선명한 polyphase scaler를 제안하였다. 제안된 시스템은 새로운 픽셀을 얻기 위해서 디지털 필터의 group delay를 이용하여 해상도를 확대하는 방식을 사용하였으며 bicubic 방법과 비교하여 더 좋은 성능을 가지면서 하드웨어 구조를 간단히 하여 모바일 기기 등에 쉽게 적용이 가능하도록 설계하였다. 기존 polyhpase 필터는 해상도 확대시 영상을 흐릿하게 하는 blurring 노이즈가 발생하는 문제점을 가지고 있었다. 그래서 입력 신호의 고주파 성분을 증폭시키도록 Polyphase 필터를 boost-up 필터로 수정하여 보다 선명한 결과를 얻을 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 polyphase scaler는 Xilinx Virtex2 FPGA를 이용하여 하드웨어 검증을 수행하였다. 제안된 polyphase scaler는 핸드폰 카메라의 디지털 줌으로 사용되어 질 수 있다.