KR0139798B1

KR0139798B1 - 휘도/색도신호의 분리 및 보간시스템

Info

Publication number: KR0139798B1
Application number: KR1019900013054A
Authority: KR
Inventors: 김경섭
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1998-06-15
Also published as: KR920005651A

Abstract

본 발명은 휘도/색도신호의 분리 및 보간 시스템에서 서브-밴드 코딩을 이용하여 휘도/색도신호를 보간할 수 있도록 하기 위하여, 복합영상신호(CV)로부터 서브밴드의 휘도신호(Y) 및 색도신호(C)를 추출하는 서브밴드성분 추출부(100)와; 상기 서브 밴드성분 추출부(100)로부터 순수한 휘도신호(Y_R) 및 색도신호(CR)를 발생시키는 실제신호 생성부(200)와; 상기 서브밴드성분 추출부(100)의 출력신호에서 안티에일리어싱 성분을 제거하고 클럭비를 조정하여 혼합된 휘도 및 색도신호(Y.C)를 생성하는 휘도 및 색도신호 혼합부(300)와; 상기 휘도 및 색도신호 혼합부(300)의 출력신호로부터 필드간 평균신호, 라인간 평균 신호를 각각 생성하는 필드간 평균신호 발생부(400) 및 라인간 평균신호 발생부(500)와; 상기 필드간 평균신호 발생부(400)의 출력신호에서 휘도 및 색도신호를 분리한 다음 각각에 대해 보간하는 필드보간부(600)와; 상기 라인간 평균신호 발생부(500)의 출력신호에서 휘도 및 색도신호를 분리한 다음 각각에 대해 보간처리하는 라인보간부(700)와; 상기 필드보간부(600) 및 라인보간부(700)에서 각기 출력되는 필드, 라인보간된 휘도신호(Y_Fi,Y_Li)와 색도신호(C_Fi,C_Li)를 공급받고, 화상의 움직임 여부에 따라 필드간 평균값을 선택하거나 라인간 평균값을 선택하여 이미지 휘도신호(Y_I) 및 색도신호(C_I)를 출력하는 이미지 휘도 및 색도신호 발생부(800)로 구성한 것이다.

Description

휘도/색도신호의 분리 및 보간 시스템

제1도 (a)는 일반적인 필드간 라인보간 방법을 보인 설명도이고,

(b)는 일반적인 필드내 라인보간 방법을 보인 설명도.

제2도는 일반적인 휘도신호의 보간 시스템에 대한 블록도.

제3도는 본 발명 휘도/색도신호의 분리 및 보간시스템에 대한 블록도.

제4도의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 휘도/색도신호 분리과정을 보인 파형도.

제5도는 본 발명의 일실시예시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11,15,16,32-35:저역필터12,13,39:대역필터

14,21,24,38:가산기17,18:데시메이션부

19,26,27:멀티플렉서20:필드메모리

22,25,36,37:승산기23:라인 메모리

26,27:디멀티플렉서28-31:보간기

100:서브밴드성분 추출부200:실제신호 생성부

300:휘도 및 색도신호 혼합부400:필드간 평균신호 발생부

500:라인간 평균신호 발생부600:필드보간부

700:라인보간부800:이미지 휘도 및 색도신호 발생부

본 발명은 휘도/색도신호를 분리 및 보간하는 기술에 관한 것으로, 특히 하나의 라인메모리와 필드메모리를 이용하여 휘도신호와 색도신호를 보간할 수 있도록 한 휘도/색도신호의 분리 및 보간시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 정지화상의 주사선 방식은 제1도의 (a)에서와 같이 이전필드의 스캐닝 라인에 대해 평균을 취하여 보간된 스캐닝 라인을 구하고, 움직임 화상의 주사선 보간 방식은 제1도의 (b)에서와 같이 동일한 필드내에서 윗라인과 아래라인에 대해 평균을 취하여 보간된 스캐닝 라인을 구하는데, 이와 같은 보간을 수행하는 종래의 기술구성을 보인 것이 제2도로서 이의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.

NTSC 복합영상신호에서 분리된 휘도신호(Y)는 가산기(3)에 인가되어 라인메모리(1)를 통해 1라인 지연된 휘도신호와 더해지고, 이는 다시 시프트레지스터(4)에서 최하위비트가 제거되는 방식으로

로 승산되어 승산기(5)에 인가된다.

한편, 상기 NTSC 복합영상신호에서 분리된 원래의 휘도신호(Y)는 필드메모리(2)를 통해 승산기(6)에 입력되고, 이렇게 승산기(5),(6)에 인가된 휘도신호는 움직임 검출기(7)에서 출력되는 움직임 검출신호에 따라 결정되는 계수 K와 곱해진 다음 가산기(8)에서 서로 더해져 보가된 휘도신호(Y')가 생성되는데, 여기서 K값은 화상이 정지화에 가까울때 '1'로 접근하고, 동화에 가까울때 '0'에 접근하는 계수값이다.

그러나, 이와 같은 종래의 보간 시스템에 있어서는 휘도신호 및 색도신호에 대해 보간 처리할때 각각 1개의 라인메모리와 필드메모리를 필요로 하므로 결국, 2개의 라인메모리와 필드메모리가 사용되어 원가가 상승될 뿐더라 휘도 및 색도신호에 대한 이미지가 손실되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 서브-밴드 코딩(Sub-Band Coding)을 이용해서 1개의 라인메모리 및 필드메모리로 휘도 및 색도신호를 보간할 수 있는 시스템을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명 휘도/색도신호의 분리 및 보간 시스템에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 복합영상신호(CV)에 포함된 휘도신호(Y)를 소정 주파수(예:2.1MHz)까지 일정 레벨(예:1/2)로 서브 밴딩하는 저역필터(11)와, 상기 합영상신호(CV)로부터 색도신호(C)를 분리하는 대역필터(12)와, 상기 대역필터(12)에서 출력되는 실제(Real)색도신호(C_R)중에서 원하는 대역의 신호만을 추출하는 대역필터(13)와, 상기 저역필터(11)에서 출력되는 휘도신호(Y)에 상기 대역필터(13)의 출력신호를 더하여 실제의 휘도신호(Y_R)를 출력하는 가산기(14)와, 상기 휘도신호(Y), 색도신호(C)에 포함된 안티 에일리어싱(Anti-Aliasing)성분을 각각 제어하는 저역필터(15),(16)와, 상기 저역필터(15),(16)에서 출력되는 클럭의 비율을 절반으로 각각 줄이는 데시메이션부(Decimation)(17),(18)와, 상기 데시메이션부(17),(18)의 출력신호를 멀티플렉싱하는 멀티플렉서(15)와, 상기 멀티플렉서(19)에서 출력되는 휘도 및 색도신호(C,Y)를 1필드 지연시켜 출력하는 필드메모리(20)와, 상기 멀티플렉서(19) 및 필드메모리(20)의 출력신호를 서로 더하는 가산기(21)와, 상기 가산된 신호에

을 곱하여 휘도 및 색도신호(Y.C)에 대한 필드간 평균 신호를 구하는 승산기(22)와, 상기 멀티플렉서(19)의 출력신호를 1라인 지연시켜 출력하는 라인메모리(23)와, 상기 멀티플렉서(19) 및 라인메모리(23)의 출력신호를 서로 더하는 가산기(24)와, 상기 가산기(24)의 출력신호에

을 곱하여 휘도 및 색도신호(Y.C)에 대한 라인간 평균신호를 발생하는 승산기(25)와, 상기 승산기(22),(25)의 출력신호를 디멀티플렉싱하여 각각 휘도신호(Y)와 색도신호(C)를 출력하는 디멀티플렉서(26),(27)와, 상기 디멀티플렉서(26)(27)에서 출력하는 휘도신호(Y)와 색도신호(C)에 대해 클럭 비율을 각각 2배로 하여 출력하는 보간기(28-31)와, 상기 보간기(28-31)의 출력신호를 각기 제공받아 안티-에일리어싱 성분을 각각 제어하는 저역필터(32-35)와, 상기 저역필터(33),(35)에서 필드보간된 색도신호(C_Fi),(C_Li)에 움직임계수(MF)를 곱하여 이미지(Image) 색도신호(C_I)를 출력하는 승산기(36)와, 상기 저역필터(32),(34)에서 라인 보간된 휘도신호(Y_Fi),(Y_Li)에 움직임계수(MF)를 곱하는 승산기(37)와, 대역필터(38)를 통하는 상기 승산기(36)의 색도신호(C_I)에 상기 가산기(37)의 휘도신호를 더하여 이미지 휘도신호(Y_I)를 출력하는 가산기(39)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

복합영상신호(CV)는 원래 제4도의 (a)아 같이 0∼2.08MHz 대역의 휘도신호(Y)와 2.08∼4.2MHz 대역의 색도신호(C)성분으로 구성되는데, 이는 제4도의 (b)에서와 같이 저역필터(11)를 통하면서 휘도신호(Y)가 2.1MHz까지

로 서브밴딩되고, 대역필터(12)를 통하면서 색도신호(C)가 2.1∼4.2MHz까지

로 서브밴딩된다.

여기서, 대역필터(12)에서 출력되는 색도신호(C)가 곧 실제 색도신호(C_R)이며, 이는 대역필터(13)를 통해 상기 저역필터(11)에서 출력된 휘도신호(Y)와 가산기(14)에서 더해져 그로부터 실제 휘도신호(Y_R)가 출력된다.

한편, 사이 저역필터(11)와 대역필터(12)에서 출력되는 휘도신호(Y)와 색도신호(C)는 저역필터(15),(16)를 각기 통하면서 안티-에일리어싱 성분이 제거되고, 이는 다시 데시메이션부(17),(18)에 의해 클럭비가

로 줄어들어 그들의 출력은 제4도의 (c),(d)와 같이 주파수가 이동되고 주파수 대역이 역으로 바뀐다.

그리고, 상기 데시메이션부(17),(18)의 출력신호는 멀티플렉서(19)에서 멀티플렉싱되어 나타나는데, 이는 필드메모리(20)와 가산기(21), 승산기(22)를 통하게 되므로 여기서 휘도신호와 색도신호에 대하여 동시에 필드간 평균신호를 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 상기 멀티플렉서(19)의 출력신호가 라인메모리(23), 가산기(24), 승산기(25)를 통하여 휘도신호와 색도신호에 대하여 동시에 라인간 평균 처리된 신호를 얻을 수 있다.

이후, 상기 승산기(22)에서 출력되는 필드간 평균신호는 멀티플렉서(26)를 통해 휘도신호(Y)와 색도신호(C)로 분리되고, 이들은 다시 보간기(28),(29)에서 2배의 클럭으로 되어 이들의 출력은 각가 제4도의 (e),(f)와 같이 된다.

또한, 상기 보간기(28),(29)의 출력에 포함된 에일리어싱 성분은 저역필터(32),(33)에 의해 제거된다.

한편, 상기 승산기(25)에서 출력되는 라인간 평균신호는 디멀티플렉서(27)를 통해 휘도신호(Y)와 색도신호(C)로 분리되고, 이후 보간기(30,31) 및 저역필터(34,36)에 의한 처리 과정은 상기와 같다.

이렇게 출력된 휘도 및 색도신호가 승산기(36),(37)에 입력되고, 여기서 움직임계수(MF)에 따라 라인간 또는 필드간 평균값이 선택되는데, 움직임이 있을시에는 라인간 평균값을 선택하고, 움직임이 없을시에는 필드간의 평균값을 선택하기 위해 상기 승산기(36),(37)가 사용되었으며, 상기의 움직임 계수값 범위는 0∼1이며, 이는 움직임량에 따라 적응적으로 선택된다.

결국, 제4도의 (a)에 나타낸 NTSC의 주파수 스펙트럼에서와 같이 색도신호(C)의 범위가 2.08MHz∼4.2MH인데 반하여 제4도의 (b)에서 보듯이 서브-밴드의 색도신호(C) 출력은 2.1MHz∼4.2MHz이므로 0.02MHz의 성분차이가 발생되고, 이는 크로스토크(Crosstalk)로 나타나기 때문에 대역필터(13)를 통해 휘도신호(Y)에 더함으로써 실제의 휘도신호(Y_R)와 색도신호(C_R)를 구할 수 있게 된다.

그리고, 보간된 이미지 신호의 색도신호(C_I)가 대역필터(38)를 통하게 함으로써 휘도신호의 고주파성분을 구하고, 이렇게 생성된 실제의 휘도신호(Y_R)와 색도신호(C_R), 이미지의 휘도신호(Y_I)와 색도신호(C_i)는 더블 스캔을 위해 사용된다.

한편, 제5도는 본 발명의 다른 실시예를 보인 것인데, 실제(Real)신호의 휘도신호(Y_R)와 색도신호(C_R)는 기존의 움직임 적응형 휘도/색도 분리부(40)를 이용하여 구하고, 이미지 신호는 상기한 것과 같이 이미지신호 발생부(50)에 적용하여 휘도신호(Y_I)와 색도신호(C_I)를 구할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 1개의 필드메모리와 라인메모리를 이용하여 휘도 및 색도신호를 보간할 수 있게 함으로써 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims

복합영상신호(CV)로부터 서브밴드의 휘도신호(Y) 및 색도신호(C)를 추출하는 서브밴드성분 추출부(100)와; 상기 서브 밴드성분 추출부(100)로부터 크로스토크 성분을 제거한 실제의 휘도신호(Y_R) 및 색도신호(CR)를 발생시키는 실제신호 생성부(200)와; 상기 서브밴드성분 추출부(100)의 출력신호에서 안티에일리어싱 성분을 제거하고 클럭비를 조정하여 혼합된 휘도 및 색도신호(Y.C)를 생성하는 휘도 및 색도신호 혼합부(300)와; 상기 휘도 및 색도신호 혼합부(300)의 출력신호로부터 필드간 평균신호, 라인간 평균신호를 각각 생성하는 필드간 평균신호 발생부(400) 및 라인간 평균신호 발생부(500)와; 상기 필드간 평균신호 발생부(400)의 출력신호에 휘도 및 색도신호를 분리한 다음 각각에 대해 보간하는 필드보간부(600)와; 상기 라인간 평균신호 발생부(500)의 출력신호에서 휘도 및 색도신호를 분리한 다음 각각에 대해 보간처리하는 라인보간부(700)와; 상기 필드보간부(600) 및 라인보간부(700)에서 각기 출력되는 필드, 라인보간된 휘도신호(Y_Fi,Y_Li)와 색도신호(C_Fi,C_Li)를 공급받고, 화상의 움직임 여부에 따라 필드간 평균값을 선택하거나 라인간 평균값을 선택하여 이미지 휘도신호(Y_I) 및 색도신호(C_I)를 출력하는 이미지 휘도 및 색도신호 발생부(800)로 구성된 것을 특징으로 하는 휘도/색도신호의 분리 및 보간 시스템.