KR0139781B1 - 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로 - Google Patents

Abstract

영상신호 처리시스템에서 화질의 보정을 위하여 수직윤곽 보정과 노이즈 제거에 각각 별도의 구성회로를 사용해야 하고 노이즈를 제거하는 과정에서 고주파영역의 신호성분이 제거됨에 따른 해상도의 열화를 초래하게 되는 것을 개선한다.

이를 위하여 입력 영상신호를 1수평주사기간동안 지연시킨후 지연된 신호와 상기 입력 영상신호를 수평주사라인간 상관 연산하여 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호를 추출하고, 상기 추출된 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호의 고레벨을 제한하여 노이즈성분을 추출한후 추출된 노이즈성분을 상기 입력 영상신호로 부터 제거하며, 상기 추출된 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호의 저레벨을 제한하여 수직윤곽신호를 추출한후 상기 노이즈가 제거된 영상신호에 부가하여 수직윤곽을 보정한다.

따라서 영상신호에 포함된 노이즈만을 추출하여 제거하는 동시에 수직 윤곽을 보정함으로써 회로를 간단하게 한다.

Description

영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로

제1도는 종래의 윤곽 보정회로의 블럭도

제2도는 제1도의 각 부분의 동작 파형도

제3도는 종래의 노이즈 제거회로의 블럭도

제4도는 제3도의 각 부분의 동작 파형도

제5도는 본 발명에 따른 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로의 블럭도

제6도는 본 발명에 따른 제5도의 각 부분의 동작 파형도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100; 지연기110, 140; 제1, 제2감산기

120, 130; 제1, 제2리미터150; 가산기

본 발명은 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈(noise) 제거회로에 관한 것으로, 특히 영상신호 처리 시스템에 있어서 영상신호의 수직윤곽을 보정하면서 노이즈 를 제거하는 윤곽 보정 및 노이즈 제거 회로에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼, VTR등 영상신호를 처리하는 시스템은 좋은 화질을 얻기 위한 화질 보정 수단으로서 영상신호의 수직윤곽을 보정하는 회로와 영상신호에 포함된 노이즈를 제거하는 회로를 구비하고 있다.

제1도는 종래의 윤곽 보정회로의 블럭도로서, 입력 영상신호(12)를 일정기간 지연시키는 지연기(14)와, 상기 입력 영상신호(12)로 부터 상기 지연기(14)의 출력신호를 감산하여 수직윤곽신호를 추출하는 감산기(16)와, 상기 감산기(16)의 출력신호를 증폭하여 레벨을 조정하는 증폭기(18)와, 상기 입력 영상신호(12)에 상기 증폭기(18)의 출력신호를 가산하여 수직윤곽을 보정하는 가산기(20)로 구성되어 있다.

제2도는 상기 제1도의 각 부분의 동작 파형도이다.

상기 제1도 및 제2도를 참조하여 종래의 윤곽 보정동작을 설명하면 다음과 같다. 우선 제1도의 회로에 입력되는 제2도 a1과 같은 영상신호(12)는 지연기(14)와 감산기(16)와 가산기(20)에 동시에 입력된다. 상기 지연기(14)는 입력 영상신호(12)를 제2도 a2와 같이 일정기간 지연시켜 감산기(16)에 인가한다. 이때 통상적으로 입력 영상신호(12)를 1H(수평주사기간)동안 지연시킨다. 감산기(16)는 입력 영상신호(12)로 부터 상기 지연기(14)의 출력신호를 감산함으로써 제2도 a3와 같이 영상의 수직윤곽신호를 추출한다. 상기 추출된 수직윤곽신호는 증폭기(16)에서 제2도 a4와 같이 레벨이 조정된후 가산기(20)에 인가된다. 그러면 가산기(20)는 상기 증폭기(18)에서 레벨 조정된 수직윤곽신호를 제2도 a5와 같이 상기 입력 영상신호(12)에 가산함으로써 수직윤곽보정된 영상신호(22)를 출력한다.

즉, 상기 제1도와 같은 윤곽보정회로는 입력 영상신호(12)로 부터 수직윤곽 부분을 추출하고 추출된 수직윤곽 부분을 입력 영상신호(12)에 부가함으로써 수직윤곽을 강조하여 해상도를 향상시키는 것이다.

한편 제3도는 종래의 조이즈 제거회로의 블럭도로서, 입력 영상신호(24)를 고역통과 필터링하여 노이즈성분이 포함된 고주파신호를 추출하는 고역 통과필터(High Pass Filter: 이하 HPF라 함)(26)와, 상기 HPF(26)의 출력신호의 고레벨을 제한하여 노이즈 성분을 추출하는 리미터(28)와, 상기 입력 영상신호(24)로 부터 상기 리미터(28)의 출력을 감산하여 노이즈를 제거하는 감산기(30)로 구성되어 있다.

제4도는 상기 제3도의 각 부분의 동작 파형도이다.

상기 제3도 및 제4도를 참조하여 종래의 노이즈 제거동작을 설명하면 다음과 같다. 우선 제3도의 회로에 이력되는 제4도 b1과 같은 영상신호(24)는 HPF(26)와 감산기 (30)에 동시에 입력된다. 상기 HPF(26)는 입력 영상신호(24)를 고역통과 필터링하여 제4도 b2와 같이 고주파신호를 추출하여 리미터(28)에 인가한다. 이때 노이즈성분은 통상적으로 고주파 성분이므로 HPF(26)의 출력신호에는 입력 영상신호(24)의 고주파 성분과 함께 노이즈성분이 포함되어 있게 된다. 상기 추출된 노이즈성분이 포함된 고주파신호는 리미터(28)에서 레벨이 저레벨로 제한됨으로써 제4도 b3와 같이 레벨이 낮은 노이즈성분만이 추출되어 감산기(30)에 인가된다. 그러면 감산기(30)는 상기 입력 영상신호(24)에서 상기 리미터(28)의 출력신호를 감산하여 입력 영상신호(24)에 포함되어 있는 노이즈를 제거함으로써 제4도 b4와 같이 노이즈가 제거된 영상신호(32)를 출력한다.

즉, 제3도와 같은 노이즈 제거회로는 대부분의 노이즈성분이 고주파영역에 포함되어 있으므로, HPF를 사용하여 노이즈성분이 포함된 주파수 영역만을 추출한 후 다시 저레벨을 갖게 되는 노이즈를 추출하여 입력 영상신호로부터 노이즈를 제거하는 것이다.

상기한 바와 같이 종래에는 윤곽 보정과 노이즈 제거에 각각 별도의 구성회로를 사용함으로써 회로가 복잡해지며 노이즈 제거를 위해 HPF를 반드시 사용하여야 하는 문제점이 있었다. 또한 노이즈를 제거하는 과정에서 고주파영역의 신호성분도 제거되어 해상도의 열화를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 간단한 회로로서 영상신호의 수직윤곽 보정을 하는 동시에 HPF를 사용하지 않고서도 노이즈 제거를 함께 할 수 있는 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 영상신호의 수직윤곽 보정을 하는 동시에 영상 신호에 포함된 노이즈만을 제거하여 해상도의 열화가 없이 좋은 화질의 영상신호를 얻을 수 있는 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 영상신호의 수평주사라인간의 상관성을 이용하여 영상신호의 노이즈를 추출하고 추출된 노이즈를 영상신호에서 제거함으로써 해상도의 열화가 없는 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제5도는 본 발명에 따른 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로의 블럭도로서,

입력 영상신호(Si)를 1H동안 지연시키는 지연기(100)와,

상기 지연기(100)에서 지연된 신호를 상기 입력 영상신호(Si)로 부터 감산하여 노이즈 성분이 포함된 수직윤곽신호를 추출하는 제1감산기(110)와,

상기 제1감산기(110)에서추출된 신호의 고레벨을 제한하여 노이즈성분을 추출하는 제1리미터(120)와,

상기 제1리미터(120)에서 추출된 노이즈성분을 상기 입력 영상신호(Si)로 부터 감산하여 노이즈를 제거하는 제2감산기(140)와,

상기 제1감산기(110)에서 추출된 신호의 저레벨을 제한하여 수직윤곽 신호를 추출하는 제2리미터(130)와,

상기 제2감산기(140)에서 노이즈가 제거된 영상신호와 상기 제2리미터(130)에서 추출된 수직윤곽신호를 가산하여 노이즈가 제거되고 수직윤곽이 보정된 영상신호(So)를 출력하는 가산기(150)로 구성한다.

제6도는 상기 제5도의 각 부분의 동작 파형도로서,

c1은 입력 영상신호(Si)로서 저레벨의 고주파 노이즈성분이 포함되어 있음을 나타낸 것이다.

c2는 지연기(100)의 출력으로서 입력 영상신호(Si)가 1H만큼 지연된 것을 나타낸 것이다

c3는 제1감산기(110)의 출력으로서 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호가 추출됨을 나타낸 것이다.

c4는 제1리미터(120)의 출력으로서 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호에서 고레벨의 수직윤곽신호가 제한되어 저레벨의 노이즈 성분이 추출됨을 나타낸 것이다.

c5는 제2감산기(140)의 출력으로서 입력 영상신호(Si)에서 노이즈가 제거됨을 나타낸 것이다.

c6는 제2리미터(130)의 출력으로서 노이즈 성분이 포함된 수직윤곽 신호에서 저레벨의 노이즈성분이 제한되어 고레벨 수직윤곽 신호가 추출됨을 나타낸 것이다.

c7는 가산기(150)의 출력으로서 노이즈가 제거된 영상신호의 수직윤곽이 보정됨을 나타낸 것이다.

상기 제6도에서 미설명 부호 L_P는 제1, 제2리미터(120, 130)를 통과하는 신호의 레벨을 나타낸다.

이하 본 발명에 따른 제5도의 동작예를 제6도의 동작 파형도를 참조하여 상세히 설명한다.

우선 제5도의 회로에 입력되는 제6도 c1과 같이 저레벨의 고주파 노이즈성분이 포함된 입력 영상신호(Si)는 지연기(100)와, 제1, 제2감산기(110, 140)에 동시에 입력된다. 상기 지연기(100)는 입력 영상신호(Si)를 제6도 c2와 같이 1H동안 지연시켜 제1감산기(110)에 인가한다. 제1감산기(110)는 상기 입력 영상신호(Si)로 부터 상기 지연기(100)의 출력신호를 감산함으로써 제6도 c3와 같이 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호를 추출하여, 제1, 제2리미터(120, 130)에 동시에 인가한다. 그러면 제1리미터(120)는 상기 추출된 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호에서 제6도 c4와 같이 고레벨의 수직윤곽신호를 제한함으로써 상대적으로 저레벨인 노이즈성분이 추출하여 제2감산기(140)에 인가한다. 이에따라 제2감산기(140)는 입력 영상신호(Si)로 부터 제1리미터(120)에서 추출된 노이즈성분을 감산하여 제6도 c5와 같이 노이즈가 제거된 영상신호를 출력한다.

여기서 영상신호는 일반적으로 인접하는 수평주사라인간에 상관성을 가지게 되지만 노이즈성분은 랜덤(random)하게 발생되므로 상관성이 없게된다. 이에따라 상기 제1감산기(110)에서의 수평주사라인간 상관 연산에 따라 영상신호는 수직윤곽신호를 제외하고는 0이 되지만 노이즈성분은 0이 되지 않고 차에 해당하는 값이 나타나게 된다. 그러므로 제1리미터(120)로서 상기 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호에서 수직윤곽신호를 제한함으로써 노이즈성분을 추출할 수 있게 된다.

따라서 전술한 제3도와 같은 노이즈 제거 회로는 HPF를 사용하여 주파수상에서 고주파영역의 노이즈성분을 제거하는 것이지만, 본 발명에서는 영상신호의 인접하는 수평주사라인간 상관성을 이용하여 노이즈를 제거함으로써 영상신호의 고주파성분을 보존할 수 있게 된다.

한편 제2리미터(130)는 상기 추출된 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호에서 제6도 c6과 같이 저레벨의 노이즈성분을 제한함으로써 상대적으로 고레벨인 수직윤곽신호를 추출하여 가산기(150)에 인가한다. 이에따라 가산기(150)는 상기 제2감산기(150)에서 출력되는 노이즈가 제거된 제6도 c5와 같은 영상신호와 상기 제2리미터(120)에서 추출된 수직윤곽신호를 가산하여 부가함으로써 제6도 c7과 같이 노이즈가 제거되고 수직윤곽이 보정된 영상신호(So)를 출력한다.

따라서 HPF를 사용하지 않고서도 노이즈를 제거할 수 있으며, HPF를 사용하지 않음에 따라 노이즈를 제거하는 과정에서 고주파영역의 신호성분을 보존할 수 있음으로써 해상도의 열화가 없게 된다. 또한 지연기(100)를 노이즈 제거와 수직윤곽 보정에 공유함으로써 회로를 간단하게 할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 영상신호의 상관성을 이용하여 영상신호에 포함된 노이즈만을 효율적으로 추출하여 제거함으로써 재생시의 해상도의 열화를 방지할 수 있으며 이와 동시에 수직윤곽을 보정함으로써 회로를 간단하게 할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로에 있어서, 입력 영상신호를 1수평주사기간동안 지연시킨후 지연된 신호와 상기 입력 영상신호를 수평주사라인간 상관 연산하여 노이즈성분이 포함된 수직 윤곽신호를 추출하는 추출수단과, 상기 추출수단에서 추출된 신호의 고레벨을 제한하여 노이즈성분을 추출한 후 추출된 노이즈성분을 상기 입력 영상신호로 부터 제거하는 노이즈 제거수단과, 상기 추출수단의 추출된 신호의 저레벨을 제한하여 수직윤곽신호를 추출한후 추출된 수직윤곽신호를 상기 노이즈제거수단에서 노이즈가 제거된 영상신호에 부가하여 수직윤곽을 보정하는 윤곽 보정수단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 추출수단이 상기 입력 영상신호를 1수평주사기간동안 지연시키는 지연기와, 상기 지연기에서 지연된 신호를 상기 입력 영상신호로 부터 감산하여 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호를 추출하는 감산기로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 노이즈 제거수단이 상기 감산기에서 추출된 신호의 고레벨을 제한하여 노이즈성분을 추출하는 리미터와, 상기 리미터에서 추출된 노이즈성분을 상기 입력 영상신호로 부터 감산하여 노이즈를 제거하는 감산기로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 윤곽 보정수단이 상기 감산기에서 추출된 신호의 저레벨을 제한하여 수직윤곽신호를 추출하는 리미터와, 상기 노이즈제거수단에서 노이즈가 제거된 영상신호와 상기 리미터에서 추출된 수직윤곽신호를 가산하여 수직윤곽을 보정하는 가산기로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로.
5. 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로에 있어서, 입력 영상신호를 1수평주사기간동안 지연시키는 지연기(100)와, 상기 지연기(100)에서 지연된 신호를 상기 입력 영상신호로 부터 감산하여 노이즈성분이 포함된 수직윤곽신호를 추출하는 제1감산기(110)와, 상기 제1감산기(110)에서 추출된 신호의 고레벨을 제한하여 노이즈성분을 추출하는 제1리미터(120)와, 상기 제1리미터(120)에서 추출된 노이즈성분을 상기 입력 영상신호로부터 감산하여 노이즈를 제거하는 제2감산기(140)와, 상기 제1감산기(110)에서 추출된 신호의 저레벨을 제한하여 수직윤곽신호를 추출하는 제2리미터(130)와, 상기 제2감산기(140)에서 노이즈가 제거된 영상신호와 상기 제2리미터(130)에서 추출된 수직윤곽신호를 가산하여 노이즈가 제거되고 수직윤곽이 보정된 영상신호를 출력하는 가산기(150)로 구성하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽 보정 및 노이즈 제거회로.