KR0140553B1 - 영상신호 처리방법 - Google Patents

영상신호 처리방법

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KR0140553B1
KR0140553B1 KR1019970015713A KR19970015713A KR0140553B1 KR 0140553 B1 KR0140553 B1 KR 0140553B1 KR 1019970015713 A KR1019970015713 A KR 1019970015713A KR 19970015713 A KR19970015713 A KR 19970015713A KR 0140553 B1 KR0140553 B1 KR 0140553B1
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가즈끼 니노미야
시로우 요시오까
다모쯔 니시야마
지로우 미야께
가쯔야 하세가와
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모리시다 요이치
마쯔시다 덴기 산교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 TV 등의 영상신호 처리방법에 관한 것으로서, 영상신호중에서 동기신호를 검출하는 스텝과, 상기 영상신호중에서 화소 데이터를 얻도록 상기 영상신호의 샘플링을 실행하는 스텝과, 상기 동기신호를 검출하지 않는 동안은 기록 어드레스를 이외의 정수 n씩 갱신하여 상기 샘플링에 의해 얻게된 적어도 1주사선분의 화소 데이터를 순차 저장하는 스텝과, 상기 동기신호를 검출했을때에는 상기 기록 어드레스를 0 이외의 정수 m(m≥n)만큼 갱신하고, 또한 상기 저장된 적어도 1주사선분의 화소 데이터의 처리를 개시하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상신호 처리방법
본 발명은 TV 수상기 등의 영상신호 처리방법에 관한 것이다.
최근, 텔레비전 영상의 고화질화의 요구로 EDTV(Extended Definition TV, 소위 크리어 비전)라고 불리우는 방송방식이 실용화되었다. 또, HDTV(High Definition TV, 소위 하이비전)방식의 일종인 MUSE(Multiple Sub-nyquist Sampling Encoding)방식 등의 새로운 고화질 방송이 제안되어, 일부 실용화되어 있다. 금후, EDTV　Ⅱ)(제2세대 EDTV), 디지털 방송 등이 실시될 예정이다. 이것에 수반하여, 텔레비전 수상기(이하 TV 수상기라 한다)나 비디오 테이프 레코더(이하, VTR이라 한다) 등의 영상신호 처리장치에서는 현행의 NTSC(National Television system Committee) 방식을 포함하는 복수의 방송방식에 대응할 필요가 발생되고 있다. 예를 들면, 종래의 TV 수상기에서는, 좌등수친(左藤壽親)의 주사선 변환용 LSI의 개발, 텔레비전학회 기술보고 Vol. 16, No. 71, pp. 19∼24, BCS'92-41(Oct.,1992)에 배경기술로서 나타낸 바와 같이, 각각 1방송 방식에 대응한 복수의 보드를 내장하고, 수신하여야 할 신호에 따라 사용보드를 전환하도록 되어 있었다.
MUSE 처리보드와 NTSC 처리보드를 구비한 종래의 TV 수상기의 동작에 대해 설명한다. MUSE 방식의 표준사양에서는 샘플링 주파수 16.2MHz, 1주사선의 화소수 480, 주사선수 1125이고, NTSC 방식의 표준사양에서는 샘플링 주파수 14.3MHz, 1주사선의 화소수 910, 주사선수 525이다.
MUSE 처리보드는 수신한 MUSE 신호를 Y, R-Y, B-Y 신호로 디코드한다.
MUSE 신호에서는 하이비전 신호를 소정의 전송 밴드 폭으로 받아들이기 위해, 정지화상에서는 전 필드의 화소와 현 필드의 화소가 일치하는 것을 이용하고, 또 동화상에 대하여 인간의 시각의 해상도가 저하하는 것을 이용하여 화소 데이터의 대역압축이 되어 있다. 이 때문에, MUSE 처리보드에서는 정지화상과 동화상으로 다른 내용의 처리가 실행된다. 정지화상 처리의 주요 수순은, (1) 프레임간 내삽(interpolation), (2) 필드간 내삽이다. 정지화상에서는 1화면의 데이터가 4필드로 나누어서 보내어져 오므로, 각 필드의 화소 합성결과를 출력한다. 동화상 처리의 주요수순은 (1) 필드내 내삽, (2) 주파수 변환이다. 동화상에서는 전 필드의 데이터를 이용할 수가 없으므로, 현 필드의 데이터에서 내삽에 의해 필요한 화소를 생성한다.
한편, NTSC 처리보드는 수신한 NTSC 신호를 Y, R-Y, B-Y 신호로 디코드한다. NTSC 신호는 휘도신호 Y와 색신호 C가 혼합하여 보내어져오기 때문에, Y/C 분리처리가 필요하다. NTSC 처리보드에서의 주요한 처리는 Y/C 분리이다. C 신호는 1주사선 및 1프레임마다 위상이 반전하고 있으므로, 현 화소와 1주사선 전의 화소를 가산하면 Y 신호만을 추출할 수가 있고, 감산하면 C 신호만을 추출할 수 있다. 단, 1주사선만 떨어진 화소는 실제로는 위치가 다르기 때문에, 이대로로서는 완전한 Y/C 분리는 될 수가 없다. 따라서, 상하 라인의 평균치에서 의사적으로 현 화소와 동일위치의 화소를 구한 후에, 가감산에 의한 Y/C 분리를 행하고 있다. 정지화상에서는 1프레임전의 화소의 이용에 의해 완전한 Y/C 분리가 가능하게 된다.
상기 종래의 TV 수상기는 각각 1방송 방식에 대응한 복수의 보드를 내장하여 수신신호에 따라 사용보드를 전환하는 것이었으므로, 코스트가 높아지는 결점이 있었다. 또, 금후 개시되는 방송방식에 대응하기 위해서는 새로이 보드를 개발할 필요가 있고, 개발기간의 장기화, 개발 비용의 상승이라고 하는 문제점도 가지고 있었다.
또, 상기 종래의 TV 수상기에서는, CRT에 출화(디스플레이)할 때의 수평 및 수직동기를 실현하기 위하여, MUSE 방식에서는 16.2MHz, NTSC 방식에서는 14.3MHz라는 상태로, 입력 영상신호의 상이에 따른 다른 주파수의 시스템 클럭으로 TV 수상기 전체를 동작되게 할 필요가 있었다. 고속 영상처리를 실현하려고 한 경우, 위상을 맞추기 위해 샘플링 클럭에 의해 처리하고 있는 것이 장애로 되어, 시스템 클럭의 주파수(즉, 처리주파수)를 올릴 수는 없었다. 시스템 클럭의 주파수를 올리지 않고서 처리를 고속화하는 방법으로서 병렬처리가 고려되나, 하드웨어량이 증대하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 입출력간의 동기를 유지하면서 영상신호의 샘플링 주파수보다 높은 주파수로 상기 영상신호의 처리를 가능하게 하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시예에 의한 TV 수상기의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 도 1중의 입력측 프레임 메모리의 어드레스 맵핑(address mapping)도.
도 3은 도 1중의 입력측 메모리 제어기의 개략동작을 표시한 플로우 차트.
도 4는 도 1의 TV 수상기의 동작을 도시한 타이밍도.
도 5는 도 1중의 입력측 프레임 메모리의 맵핑 변형예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2의 실시예에 의한 TV 수상기의 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 TV 수상기의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 도 1중의 프로세서의 내부구성을 도시한 블록도.
도 9는 도 8중의 수직 필터부의 회로도.
도 10은 도 8중의 수평 필터부의 일부 회로도.
도 11은 도 8중의 프로세서의 처리내용을 도시한 플로우챠트.
도 12는 도 8중의 프로세서의 처리내용의 변형예를 도시한 플로우 챠트.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:MUSE 동기회로2,4:프레임 메모리
3:프로세서6:NTSC 동기회로
10,13:메모리 제어기11:롬(ROM)
21:NTSC 전처리 장치22:MUSE 전처리 장치
23:후처리 장치24:표시제어부
25:CRT27:클럭 생성회로
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 영상신호 처리방법은, 영상신호중에서 동기신호를 검출하는 스텝과, 상기 영상신호중에서 화소 데이터를 얻도록 상기 영상신호의 샘플링을 실행하는 스텝과, 상기 동기신호를 검출하지 않는 동안은 기록 어드레스를 0이외의 정수 n씩 갱신하여 상기 샘플링에 의해 얻게된 적어도 1주사선분의 화소 데이터를 순차 저장하는 스텝과, 상기 동기신호를 검출했을 때에는 상기 기록 어드레스를 0이외의 정수 m(m≥n)만큼 갱신하고, 또한 상기 저장된 적어도 1주사선분의 화소 데이터의 처리를 개시하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 방법을 사용함으로써 입출력간의 동기를 유지하면서 영상신호의 샘플링 주파수보다 높은 주파수로 입력 영상신호를 처리할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관한 MUSE/NTSC 대응의 TV 수상기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 TV 수상기의 구성도이다. 여기에서, NTSC 신호는 EDTV, EDTVⅡ 등의 Y/C 분리가 필요한 신호를 포함하고 있다. 도 1에 있어서, 1은 MUSE 동기회로, 2는 3포트를 갖는 입력측의 프레임 메모리, 3은 스토어드 프로그램 방식의 프로세서, 4는 2프로세서트를 갖는 출력측의 프레임 메모리, 6은 NTSC 동기회로, 10의 입력측의 메모리 제어기, 11은 프로세서(3)의 프로그램을 저장하기 위한 ROM, 12는 프로세서(3)에서 출력측 프레임 메모리(4)로 공급되는 기록 어드레스, 13은 출력측의 메모리 제어기, 14는 메모리 제어기(10)에서 입력측 프레임 메모리(2)로 공급되는 기록 어드레스, 15는 메모리 제어기(13)에서 출력측 프레임 메모리(4)로 공급되는 판독 어드레스, 16은 입력측 메모리 제어기(10)에서 출력측 메모리 제어기(13)로 공급되는 타이밍 신호, 17은 프로세서(3)에서 입력측 프레임 메모리(2)로 공급되는 판독 어드레스, 18은 출력측 메모리 제어기(13)에서 출력되는 CRT 동기신호, 19는 프로세서(3)에서 ROM(11)으로 공급되는 판독 어드레스, 20은 데이터선, 21은 NTSC 전처리 장치, 22는 MUSE 전처리 장치, 23은 후처리 장치, 24는 CRT 동기신호(18)를 수신하는 표시제어부, 25는 CRT이다.
외부로부터의 입력신호(NTSC 신호 및 NTSC 신호)에는 각각 동기신호와 영상신호가 포함된다. 동기신호에는 수평 동기신호와 수직 동기신호가 있고, 수평 동기신호는 1주사선마다, 수직 동기신호는 1필드마다 삽입되어 있다. TV 수상기에서는 입력한 방송신호를 튜너에 의해 동조를 취하여, 선택한 채널의 신호를 꺼낼 필요가 있으나, 본 실시예에서는 MUSE 동기회로(1)와 NTSC 동기회로(6)로 행하고 있다. 채널의 지정은 외부에서의 제어신호에 의해 행한다.
MUSE 신호는, 입력측 메모리 제어기(10) 및 MUSE 동기회로(1)에 입력된다. NTSC 신호는 입력측 메모리 제어기(10) 및 NTSC 동기회로(6)에 입력된다. MUSE 동기회로(1)의 출력은 MUSE 전처리 장치(22)를 통하여 입력측 프레임 메모리(2)에 접속되고, NTSC 동기회로(6)의 출력은 NTSC 전처리 장치(21)를 통하여 입력측 프레임 메모리(2)에 접속된다. MUSE 전처리 장치(22)는 파형 등화회로 또는 디-엠퍼시스 필터, NTSC 전처리 장치(21)는 고스트 캔슬러이고, 이들은 화질개선을 행하기 위해 사용되고 있다. 입력측 프레임 메모리(2)는 프로세서(3)에 접속된다. 이 프로세서(3)에는 데이터선(20)을 통하여 ROM(11), 입력측 메모리 제어기(10) 및 출력측 메모리 제어기(13)가 접속된다. 프로세서(3)의 출력은 수직필터 등의 후처리 장치(23)를 통하여 출력측 프레임 메모리(4)에 접속된다. 출력측 프레임 메모리(4)의 출력은, CRT25에 접속된 표시제어부(24)에 제공된다.
외부에서 입력된 MUSE 신호는 MUSE 동기회로(1)에 의해 16.2MHzㄹ 샘플링되어, 전처리 장치(22)를 통하여 입력측 프레임 메모리(2)에 저장된다. 또, 외부에서 입력된 NTSC 신호는 NTSC 동기회로(6)에 의해 14.3MHz로 샘플링되어, 전처리 장치(21)를 통하여 입력측 프레임 메모리(2)에 저장된다. 이때, 각 신호의 화소 데이터는 입력측 프레임 메모리(2)의 다른 영역에 기록되어, 판독시에 어드레스에 의해 MUSE 화소 또는 NTSC 화소가 선택된다.
MUSE 신호 및 NTSC 신호는 각각 입력측 메모리 제어기(10)에도 입력되어, 상기 메모리 제어기(10)는 동기신호의 검출을 행한다. 입력측 메모리 제어기(10)는 수평동기 신호를 검출하면, 입력측 프레임 메모리(2)의 기록 어드레스(14)를 설정한다. 이 처리에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 입력측 프레임 메모리(2)의 어드레스 맵핑의 일례를 도시한 것이다. a0에서 a3ff는 1주사선분의 화소 저장영역을 표시한다. 0∼3ff는 16진수이고, 10비트로 표시되는 범위이다. 이 예에서는, 수평동기 신호가 입력되면 입력측 프레임 메모리(2)의 기록 어드레스(14)의 하위 10비트를 0으로 설정하고, 또한 그의 상위 비트를 인크리먼트하는 처리를 행한다.
예를 들면, NTSC 신호의 경우에는, 수평 샘플링 수는 14.3MHz의 샘플링 주파수에서는 910 샘플로 된다. 이것은 16진수로 표시하면 0∼38d로 된다. 따라서, 상위 및 하위 어드레스를 0으로 설정한 후, 1화소씩 어드레스를 인크리먼트하면서 기록하면, 1주사선분의 910개의 화소 데이터가 a0∼a38d에 저장된다.
다음은 수평 동기신호가 입력되면 기록 어드레스의 하위 10비트는 0이 되고, 또 상위 비트는 인크리먼트 된다. 그 결과 다음의 주사선은 b0∼b38d에 저장된다.
이와 같은 처리를 계속하면, 메모리 어드레스 하위 10비트로 1주사선중의 화소 위치를 표시하고, 상위 비트로 주사선 번호를 표시하는 상태로 화소가 저장된다
이와 같은 상태로 화소 데이터가 입력측 프레임 메모리(2)에 기록되어 있으면, 프로세서(3)는 입력 영상신호내의 동기신호를 입력하지 않아도, 판독 어드레스(17)의 하위 10비트가 0의 어드레스를 1주사선분의 화소 데이터의 선두 데이터인 것을 인식할 수 있어, 종래와 같이 입력신호의 샘플링 주파수와 같고, 또한 위상을 맞춘 시스템 클럭을 사용하여 동기한 영상처리를 행하지 않고서, 비동기로 또한 프로세서 처리의 특징을 살린 고속처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 또 임의의 어드레스로부터 필요한 수의 화소를 입력측 프레임 메모리(2)에서 꺼내어 영상처리하는 것도 가능하게 된다. 예를 들면 1주사선의 화소 데이터의 일부인 .a5∼a100등 임의의 부분을 뽑아내어 처리하는 것도 가능하게 된다. 이것에 의해 어스펙트(aspect) 변환 또는 화면 확대 등의 처리를 용이하게 실현할 수 있다.
도 3은 입력측 메모리 제어기(10)의 개략 동작을 플로우 챠트 형식으로 도시한 것이다. 입력측 메모리 제어기(10)는, 스텝 401에서 수평 동기신호의 검출을 행한다. 그리고 검출결과를 판별한다(스텝 402). 수평 동기신호를 검출하면, 스텝 405에서 입력측 프레임 메모리(2)로의 기록 어드레스(14)의 하위 어드레스 1비트를 0으로 하고, 또한 상위 비트를 인크리먼트한다. 또, 프로세서(3)에 1주사선 저장종료를 통지하기 위해 인터럽트를 발생하게 된다(스텝 406). 이 인터럽트는 프로세서(3)의 처리가 입력측 프레임 메모리(2)로의 기록동작보다도 고속이고, 입력된 화소를 건너뛰어 척리하는 것을 방지하기 위해, 1주사선 저장종료를 프로세서(3)에 통지한다. 인터럽트 신호는 데이터선(20)을 통하여 프로세서(3)에 통지된다. 프로세서(3)는 인터럽트를 받고서 1주사선분의 910화소를 처리한 후에 대기상태로 들어간다. 수평 동기신호를 검출하고 있지 않는 동안은, 기록 어드레스(14)의 하위 어드레스를 인크리먼트하면서(스텝 403), 입력측 프레임 메모리(2)에 화소 데이터를 순서대로 기록한다(스텝 404). 출력측 메모리 제어기(13)에 의한 프레임 메모리(4)의 판독동작은 입력측 메모리 제어기(10)에서의 타이밍 신호(16)에 의거하는 점을 제외하고 도 3과 동일하다. 또한 인터럽트(스텝 406)의 대신으로 플래그를 설정하여 프로세서(3)에 통지하는 것도 가능하다.
그런데, 프로세서(3)는 데이터선(20)을 통하여 입력측 메모리 제어기(10)와 출력측 메모리 제어기(13)의 제어를 행한다. 입력측 메모리 제어기(10) 및 출력측 메모리 제어기(13)의 동기신호를 검출할 경우의 어드레스의 설정은 프로세서(3)에 의해 미리 설정된 어드레스 설정 레지스터의 내용을 사용하여 행하여진다. 또, 프로세서(3)는 입력측 프레임 메모리(2)에 저장된 화소 데이터를 1주사선분 입력하고, 각 방송방식에 필요한 처리를 행한다. 후에 상세히 설명하는 바와 같이, 프로세서(3)에 내장된 신호처리부에는 영상처리에 필요한 수평필터, 수직필터, 비교기 등이 포함되어 있고, 이들의 하드웨어의 접속을 버스 스위치에 의해 전환하는 구성으로 되어 있다. 이들의 하드웨어는 ROM(11)의 프로그램에 의해 동작하는 제어부에 의해서 제어되어, MUSE/NTSC의 신호처리를 각각 행한다.3 가 처리한 결과는, 도 2에 도시한 것과 동일한 메모리 맵핑으로 출력측 프레임 메모리(4)에 출력된다.
출력측 메모리 제어기(13)는 입력측 메모리 제어기(10)로부터의 타이밍 신호(16)를 사용하여, 출력측 프레임 메모리(4)로부터의 화소 데이터의 판독 어드레스(15)를 출력한다. 즉, 출력측 메모리 제어기(13)는, 타이밍 신호(16)를 입력하면 입력측 메모리 제어기(10)와 동일하게 판독하여 하위 어드레스 10비트를 0으로 한다. 출력측 프레임 메모리(4)에서 판독된 화소 데이터는, 표시제어부(24)로 출력된다. 또, 출력측 메모리 제어기(13)는 표시 제어부(24)에 대해 CRT(25)에 있어 수평 및 수직동기를 위한 CRT 동기신호(18)를 출력한다. 이것에 의해 CRT(25)에 제공되는 화소 데이터와 CRT 동기신호(18)와의 관계가 정확하게 유지된다.
도 4는 이상의 TV 수상기의 동작을 총괄한 타이밍도이다. 입력영상신호에는 동기신호가 포함되어 있고, 수평 동기신호를 검출하여 상기와 같이 입력측 프레임 메모리(2)의 기록 어드레스(14)의 하위 어드레스를 0으로 한다. 이와 같은 동작에 의해 이후는 1화소마다 어드레스를 인크리먼트하여 입력측 프레임 메모리(2)에 기록한다. 다음의 수평 동기신호를 입력한 시점에서 1주사선분의 화소 데이터가 입력측 프레임 메모리(2)에 저장되었으므로, 프로세서(3)로 인터럽트에 의하여 통지한다. 프로세서(3)는 인터럽트에 의해서 처리를 행한다. 도 4에 도시한 예에서는, 프로세서(3)는 NTSC 샘플링 주파수 14.3MHz의 약 배의 주파수(60MHz)의 시스템 클럭에서 동작하고 있다. 처리결과는 출력측 프레임 메모리(4)에 기록된다. 출력측 프레임 메모리(4)에서의 판독은 입력측 프레임 메모리(2)에서의 기록과 같은주파수이다. 추출한 동기신호에 의해서 하위 어드레스를 0으로 하는 것, 또 표시 제어부(24)에 CRT 동기신호(18)를 출력하는 것에 의해 동기를 유지하고 있다.
이상과 같이, 본 실시예는, 입력측 메모리 제어기(10)에 의한 입력측 프레임 메모리(2)로의 기록과 프로세서(3)에 의한 그의 판독이 비동기로 행하고, 또 출력측 프레임 메모리(4)로의 프로세서(3)로부터의 기록과 출력측 메모리 제어기(13)에 의한 그의 판독이 비동기로 행하여지는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 출력측 메모리 제어기(13)에의 타이밍 신호(16)는 CRT(25)로의 화소 데이터의 출력 타이밍을 발생되게 하기 위한 곳에만 사용하고 있다. 이 타이밍 신호(16)는 CRT(25)의 동기신호를 내부에서 생성하면, 방송국과의 주파수가 다르기 때문에 오동작이 발생하므로 보정용으로 사용하고 있다. 단, 내부에서 정확하게 CRT 동기신호(18)를 발생할 수 있으면, 타이밍 신호(16)는 생성하지 않아도 좋다. 예를들면, 프로세서(3)에 공급하는 시스템 클럭의 주파수를 MUSE 신호수신시 16.2MHz와 NTSC 신호수신시 14.3MHz로, 예를들면 정확하게 각각 3배로 설정하면, 입력측 메모리 제어기(10)에서 출력측 메모리 제어기(13)에의 타이밍 신호(16)는 필요없게 된다. MUSE 수신시는 48.6MHz, NTSC 수신시는 42.9MHz로 전환하여도 좋다. 프로세서(3)가 공배수의 주파수로 영상신호처리를 실행하는 경우도 동일하다.
도 5는 입력측 프레임 메모리(2)의 맵핑 변형예를 표시한다. 도 2에서는, NTSC 신호에 사용한 경우 샘플수가 1주사선에서 910밖에 없기 때문에, 하위 어드레스 38d(16진수 이후의 메모리는 사용되지 않는다. 이에 대하여 도 5는 메모리를 효율적으로 사용하는 방법이고, 메모리상에 순서대로 화소를 저장하는 방법이다. 단, 수직동기신호를 검출했을때 하위 어드레스를 0으로 초기화한다. 수평방향의 샘플링 수가 결정되어 있으면, 이후는 판독시에 어드레스를 1주사선분의 샘플수만 가산하면, 각각의 화소위치를 어드레스에 의해 인식할 수 있다. 이와 같은 방법에 의해 프로세서(3)는 어드레스만에 의해 1주사선분의 화소 데이터를 인식하여 처리가 될 수 있고, 영상처리를 샘플링과 비동기로 할 수가 있다. 또한, 수직 동기신호에 의한 하위 어드레스의 0설정은 수 필드에 일회의 비율로 행하여도 좋다. 또, 메모리 용량이 1주사선의 샘플수의 정수배로 되어 있으면, 수평 동기신호 만으로서도 화소위치가 결정될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 동기신호를 입력측 메모리 제어기(10)로 검출하였으나, 외부에서 동기신호를 검출하여 그 결과를 양 메모리 제어기(10,13)에 입력하여도 좋다. MUSE 동기회로(1) 및 NTSC 동기회로(6)에서의 동기신호의 검출결과를 양 메모리 검출기(10,13)로 이용하는 구성도 가능하다. 입력측 메모리 제어기(10) 또는 출력측 메모리 제어기(13)를 프로세서(3)로 제어하는 경우, 양 메모리 제어기(0,13)중의 제어 레지스터를 프로세서(3)의 메모리의 일부로서 액세스하는 것도 가능하다. 또, 동기신호가 입력되면 하위 어드레스를 0으로 하였으나, 다른 값으로 설정하여도 좋다. 하위 어드레스 10비트를 설정하였으나, 다른 비트수라도 가능하다. 예를 들면 MUSE 신호에만 대응되게 하는 것이면, 입력의 1주사선의 샘플수는 480샘플이므로, 9비트라도 좋다. 또, 1주사선의 화소 데이터를 메모리상의 복수부분으로 나누어 저장하여도, 각 화소위치가 어드레스에 의해 인식될 수 있는 방법이면 좋다. 상위 어드레스를 설정하고, 하위 어드레스를 인크리먼트하는 방법이라도 실현 가능하다. 또, 어드레스를 디크리먼트 또는 2 이상 떨어진 어드레스의 인크리먼트/디크리먼트라도 가능하다. 또 동일하게 수직 동기신호에 대해서도, 수직 동기신호가 검출되면 상위 어드레스의 하위 비트를 0으로 설정하는 것에 의해, 동일하게 필드위치를 인식되게 하는 것이 가능하다.
또, 본 실시예에서는 프로세서(3)의 처리를 1주사선으로 하였으나 수개의 주사선 또는 수개의 필드 단위로 처리하여도 좋다. 전처리 장치(21,22) 및 후처리 장치(23)의 기능은 프로세서(3)로 실현하여도 좋다. 스토어드 프로그램 방식의 프로세서(3)에 의한 영상처리를 전용 하드웨어로 실시하여도, 처리속도를 샘플링 주파수보다도 올리는 것이 가능하다. 또 본 실시예에서는 MUSE, NTSC로 입력측 프레임 메모리(2)에 저장하는 어드레스를 다른 영역으로 하여 입력측 프레임 메모리(2)에서의 판독 어드레스로 전환하는 구성으로 하였으나, 전처리 장치(21,22)와 입력측 프레임 메모리(2)간에 셀렉터를 두고, MUSE/NTSC 화소를 선택하여 입력측 프레임 메모리(2)에 입력하는 구성이라도 좋다. 또, 출력은 CRT 표시로 하였으나, 다른 영상처리장치, 미디어 등으로의 접속 저장도 가능하다.
그런데, 1개의 수평 필터부의 출력을 1개의 수직 필터부에 공급하는 구성을 구비한 TV 수상기를 위한 디지털 필터의 기술은 합지청일(合志淸一)외 MUSE 방식의 색차 신호처리에 관한 검토 텔레비전학회의 기술보고 Vol. 16, No. 32, pp 13-18, ICS'92-40(1992.6월)에 개시된 바와 같이 잘 알려져 있다. 수평 필터부와 수직 필터부간에 3주사선분의 라인 메모리를 개재되게 하여, 수평 필터부에서3라인의 화소 데이터가 출력되어, 상기 화소 데이터가 라인 메모리를 가득 채운 시점에서 수직 필터부를 가동하는 것도 가능하다. 이것에 대하여, 프레임 메모리에서 동시에 판독한 3라인의 화소 데이터를 3개의 수평 필터부로 나누어, 상기 3개의 수평 필터부의 출력을 1개의 수직 필터부에 공급하는 구성을 채용하면, 라인 메모리를 삭감할 수 있다. 후자의 구성에 적당한 유연성을 갖는 프로세서의 구성을 도 8에 표시한다.
도 8은 도 1중의 프로세서(3)의 내부 구성예와 그 외부 접속의 개략을 표시한다. 단, 도 1의 후처리 장치(23)는 도 8에서는 도면에 표시가 생략되어 있다.
도 8에 있어서, 31은 입력 메모리부(프레임 메모리)(2)로부터 데이터를 입력하기 위한 3입력을 갖는 입력포트, 32는 수직 필터부, 33은 수평 필터부, 51,52는 수직 필터부(32) 및 수평 필터부(33)의 접속을 전환하기 위한 버스 스위치, 53은 출력부이다. 프로세서(3)의 신호처리부(42)는 수직 필터부(32), 수평 필터부(33), 버스 스위치(51,52) 및 출력부(53)에 의해 구성된다. 54는 입력측의 처리용 메모리 제어기, 55는 중앙연산처리장치(CPU), 56은 출력측의 처리용 메모리 제어기이다. 프로세서(3)의 제어부(43)는, CPU(55) 및 처리용 메모리 제어기(54,56)에 의해 구성된다.
프로세서(3)의 입력포트(31)는 입력 메모리부(2)에 접속되어 있다. 입력측의 버스 스위치(51)는 입력포트(31) 및 출력측의 버스 스위치(52)에서 각각 데이터의 공급을 받을 수 있도록 되어 있다. 수직 필터부(32) 및 수평 필터부(33)는, 각각 입력측의 버스 스위치(51)에서 공급된 데이터로 처리를 시행하여, 그 처리결과를 출력측의 버스 스위치(52)에 제공된다. 출력측 버스 스위치(52)는 입력측 버스 스위치(51)에 데이터를 피드백 할뿐만 아니라 최종 처리결과를 출력부(53)에 공급한다. 출력부(53)의 출력은 출력 메모리부(프레임 메모리)(4)에 기록된다.
입력 메모리부(2)로의 판독 어드레스(17)의 공급은 입력측의 처리용 메모리 제어기(54)가, 출력 메모리부(4)로의 기록 어드레스(12)의 공급은 출력측의 처리용 메모리 제어기(56)가 각각 담당한다. 판독 어드레스(17)는 입력 메모리부(2)에서 3주사선분의 화소 데이터를 동시에 판독할 수 있도록 3개의 어드레스(44,45,46)를 포함하고 있다. CPU(55)는 프로세서 외부의 ROM(도 1중의 11)에 접속될 뿐만 아니라, 수직 필터부(32), 수평 필터부(33), 버스 스위치(51,52) 및 처리용 메모리 제어기(54,56)에도 접속되어 각 블록을 제어한다.
수직 필터부(32)는 도 9에 도시한 바와 같이, 계수 레지스터(301), 승산기(302) 및 가산기(303)로 구성된다. 수평 필터부(33)는 도 10에 그 1/3을 도시한 것과 같이, 계수 레지스터(301), 승산기(302), 가산기(303)및 래치(304)로 구성된다. 즉, 어느 필터부(32,33)도 계수 레지스터(301)를 설정하는 것에 의해 필터 특성의 변경이 가능하게 되어 있다.
특히, 수직 필터부(32)는 도 9에 도시한 것과 같이 계수 레지스터(301)를 2세트 구비하고 있고, 계수 전환의 고속화가 기도되어 있다. 복수라인의 화소 데이터를 수직 필터부(32)에 입력하면 라인간 처리가 달성되어, 복수필드의 화소 데이터를 동 수직 필터부(32)에 입력하면 필드간 처리 즉, 시간 필터처리가 달성된다. 수직필터부(32)에 의한 임의의 화소 데이터간의 연산도 가능하다. 수평 필터부(33)에도 복수세트의 계수 레지스터를 설치하여도 좋다.
제8의 프로세서(3)에 의하면, 입력 메모리부(2)에서 입력포트(31)를 통하여 거두어들인 3라인의 화소 데이터가 수평 필터부(33)에 공급되어, 수평 필터부(33)의 출력이 수직 필터부(32)에 입력되고, 또한 수직 필터부(32)의 출력이 출력부(53)에 입력되도록, 입력측 및 출력측의 버스 스위치(51,52)를 설정하면, 상기 라인 메모리를 삭감한 작은 하드웨어량의 디지털 필터의 구성을 실현할 수 있다.
다음은 도 11에 도시한 플로우 챠트를 참조하여 프로세서(3)의 다른 동작을 설명한다. 또, 도 9 및 도 10에 도시한 수직 필터부(32) 및 수평 필터부(33)중의 계수 레지스터(301)의 설정은, 도 11의 프로그램 실행 전에 CPU(55)가 다른 프로그램을 실행하는 것에 의해 행하여지는 것으로 한다. 또, 입력포트(31)를 통하여 거두어들인 데이터가 수직 필터부(32)에 공급되어, 수직 필터부(32)의 출력이 수평 필터부(33)에 입력되고, 또한 수평 필터부(33)의 출력이 출력부(53)에 입력되도록, 입력측 및 출력측의 버스 스위치(51,52)가 프로그램 제어에 의해 미리 설정되어 있는 것으로 한다.
우선, 스텝 501에서 CPU(55)는 복수필드 또는 복수라인의 데이터를 입력하도록 입력측의 처리용 메모리 제어기(54)를 설정하고, 입력 메모리부(2)에서 판독 어드레스(44,45,46)에 의해 지정되는 데이터를 입력포트(31)에 거두어들인다. 거두어들인 데이터는 입력측 버스 스위치(51)를 통하여 수직 필터부(32)에 공급된다. 스텝 502에서는, 수직 필터부(32)가 필드간 또는 라인간 처리를 행한다. 스텝 503에서는 수직 필터부(32)의 출력을 받은 수평필터부(33)가 다시 신호처리를 행한다. 스텝 504에서는 수평 필터부(33)의 출력이 출력부(53)를 통하여 출력 메모리부(4)에 기록된다. 이와 같이, 도 8의 프로세서(3)에 의하면, 수직 필터처리에 의해 3라인의 화소 데이터를 1라인화한 후 수평 필터처리를 행하는 디지털 필터의 구성도 실현될 수 있다.
도 12는 계수전환 스텝 510을 부가한 알고리즘을 도시한 것으로, 계수설정을 변경하여 동일의 하드웨어를 반복하여 사용하는 예이다. 예를 들면 수평 필터부(33)를 4MHz 로우 패스필터로 사용하고, 다음은 계수를 전환하여 같은 수평 필터부(33)를 8MHz 로우 패스필터로서 사용하는 등의 복수의 다른 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 계수전환의 타이밍은 임의이고, 라인 단위 등 복수의 처리후에 계수를 전환하여도 좋다.
또한, 수평 필터부(33)에 대신하여 입력 데이터의 비교처리를 위한 블록을 채용하여도 좋다. 또, 수직 필터처리와 수평 필터처리가 어느것이고 적화연산에 의해 실현될 수 있는 것으로, 수직 필터부(32)와 수평 필터부(33)를 같은 하드웨어 구성의 적화연산수단으로 하는 것도 가능하다. 1개의 적화연산수단의 출력을 상기 적화연산수단 자신에 피드백되게 하여 적화연산을 반복 실행되게 하는 구성을 채용하면, 수직 필터부(32)와 수평 필터부(33)를 1개의 적화연산수단으로 통합할 수가 있어, 하드웨어량이 더욱 삭감된다. 물론, 입력 메모리부(2)를 복수의 프로세서로 공용하는 것도 가능하다.
[제2실시예]
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 TV 수상기의 구성도이다. 도 6은 도 1과 비교하여 입력측 메모리 제어기(10)와 출력측 메모리 제어기(13) 사이에서 타이밍 신호(16)를 전송하기 위한 제어선이 없고, 클럭생성회로(27)가 더 있는 것이 다르게 되어 있다.
클럭 생성회로(27)는 MUSE/NTSC 신호를 입력하고, 동기신호를 검출하여 동기신호에 위상이 맞는 클럭을 생성하여, 이것을 MUSE 동기회로(1)와 NTSC 동기회로(6)에 샘플링 클럭으로서 출력한다. 클럭 생성회로27)는 프로세서(3)를 동작되게 하기 위한 시스템 클럭을 생성한다. 이 시스템 클럭은 동기신호와 위상이 같고, 더욱이 그 주파수는 MUSE 동기회로(1) 또는 NTSC 동기회로(6)에의 클럭주파수의 정수배로 설정된다. 이것에 의해 프로세서(3)의 처리를 샘플링 주파수 보다도 고속으로 행하므로 다시 동기를 취하지 않고 처리하는 것이 가능하다. 처음에 화상 데이터의 입력 타이밍을 설정하면, 프로세서(3)는 어드레스 카운터에 의해 화소의 입력상황을 인식할 수 있으므로, 인터럽트에 의한 1주사선 입력의 통지를 생략하는 것이 가능하게 된다.
또한, 시스템 클럭의 주파수는 MUSE 신호 수신시 16.2MHz와 NTSC 신호 수신시 14.3MHz로, 예를들면 3배로 하면, MUSE 수신시는 48.6MHz, NTSC 수신시에는 42.9MHz로 전환하여도 좋고, 공배수로 되는 1개의 주파수로 처리하여도 좋다.
[제3실시예]
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 TV 수상기의 구성도이다. 도 7은 도 1과 비교하여 프로세서(3)를 2개(3a,3b) 사용하여, 출력 메모리부(5)를 3개의 라인 메모리(5a,5b,5c)로 구성한 것이 다르다.
CRT(25)로의 화상표시에는 색신호와 휘도신호가 동시에 필요하다. 그런데, 도 1의 구성에서는 색신호와 휘도신호를 시분할 처리하고 있으므로, 한쪽의 신호를 유지하여 두고, 표시 제어부(24)에의 화소 데이터의 출력시에 색신호와 휘도신호를 동시에 출력하는 것이 필요하게 된다. 이 때문에, 필드 메모리 또는 프레임 메모리가 필요하게 된다. 이것에 대하여, 본 실시예와 같이 2개의 프로세서(3a,3b)를 사용하면, 적어도 색신호와 휘도신호를 동시에 처리할 수 있기 때문에, 신호를 유지할 필요가 없게 되고, 라인 메모리(5a,5b,5c)정도의 소요량의 기억장치로 끝낼 수가 있고, 도 1의 출력측에 설치된 고가의 프레임 메모리(4)를 삭감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에서는 프로세서를 2개로 하였으나, 3개 이상이라도 좋다.
한편, 상기 제1∼제4의 각 실시예에 있어서, 입력측 메모리 제어기(10)와 시사를 1개의 메모리 제어기 블록으로 구성하여도 좋다. 또, 상기 제3 및 제4의 실시예에 있어서, 도 8의 내부구성을 갖는 프로세서를 채용하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 입출력간의 동기를 유지하면서 영상신호의 샘플링 주파수보다 높은 주파수로 입력 영상신호의 처리를 가능하게 되어 하드웨어량을 삭감할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 영상신호중에서 동기신호를 검출하는 스텝과; 상기 영상신호중에서 화소 데이터를 획득하기 위하여 상기 영상신호를 샘플링하는 스텝과, 상기 동기신호가 검출되지 않는 동안은 기록 어드레스를 0 이외의 정수 n씩 갱신하여 상기 샘플링에 의해 획득된 적어도 1주사선분의 화소 데이터를 순차 저장하는 스텝과; 상기 동기신호가 검출되었을 때에는 상기 기록 어드레스를 0 이외의 정수 m(m≥n)만큼 갱신하고, 또한 상기 저장된 적어도 1주사선분의 화소 데이터의 처리를 개시하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동기신호가 검출되었을 때에는 상기 화소 데이터의 처리를 개시키기도록 인터럽트 신호 또는 플래그를 생성하는 스텝을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 복수 필드의 데이터 또는 복수라인의 데이터를 입력하는 스텝과; 상기 입력한 데이터의 연산에 의해 필드간 처리 또는 라인간 처리를 실행하는 스텝과; 상기 연산의 결과에 다시 신호처리를 실행하는 스텝과; 상기 신호처리의 결과를 외부로 출력하는 스텝을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 처리방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연산 또는 신호처리의 계수 전환을 행하는 스텝을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 처리방법.
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