KR0141579B1 - 고스트제거장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상입력신호내에 포함된 고스트, 특히 스프레드고스트를 신속하고 충분하게 제거하기 위한 고스트제거장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 고스트제거장치 및 방법은, 출력신호와 고스트제거기준신호를 매번 상관연산하고 그 결과 일정치 이상의 잔류고스트가 존재하는 경우 상관연산출력에 기초하여 필터계수를 보정하며 일정치 이상의 잔류고스트가 존재하지 않는 경우 일반적인 LMS방법에 따라 필터계수를 보정한다.

Description

고스트제거장치 및 방법

제 1도는 종래의 고스트제거장치의 블록도,

제 2도는 종래 및 본 발명의 고스트검출 및 제거상태의 설명도로서,

(a)는 스프레드고스트가 있는 입력영상신호와 기준신호간의 상관연산출력,

(b)는 (a)에 의해 검출된 고스트,

(c)는 종래의 고스트제거장치에 의한 고스트제거상태,

(d)는 본 발명에 따라 보정된 필터계수에 의한 고스트제거 상태 :

제 3도는 본 발명에 따른 고스트제거장치의 블록도

본 발명은 텔레비젼 영상신호의 고스트제거장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 트랜스버설필터를 사용하여 입력된 영상신호내의 고스트를 자동적으로 제거하는 고스트제거장치 및 그 방법에 관한 것이다.

텔레비젼 신호는 채널을 통해 전송될 때 빌딩등의 큰 물체에 반사된 다중경로에 의하여 고스트신호를 포함하게 된다. 이러한 고스트신호는 그 신호경로길이의 차이에 기인하여 주신호보다 시간적으로 지연되어 수신되고, 주신호보다 작은 진폭을 갖는 이 고스트신호는 텔레비젼신호가 수신기에서 재생될 때, 스크린상에서 주신호에 의한 영상신호로부터 오프셋된 어두운 영상으로 나타난다.

이와같은 원하지 않는 고스트신호를 수신된 신호로부터 제거하기 위하여, 종래 여러 가지의 기술이 제안되어 있지만, 이들은 실질적으로, 주신호를 고스트신호와 시간적으로 일치하게 지연시키고 또 주신호의 진폭을 고스트신호의 진폭에 일치하도록 감쇄시킨 다음, 감쇄 및 지연된 주신호 즉 고스트보정신호와 고스트신호가 서로 상쇄되도록 하는 공통의 원리를 이용한다.

입력영상신호내의 고스트를 효과적으로 제거하기 위한 기본적단계는, 신호내 고스트성분의 존재 및 그 크기와 위치를 정확히 추출하는 것이다.

이를 위해 텔레비젼신호의 송신측에서는 영상신호보다 일정시간 간격 이전에 고스트제거기준신호(GCR)를 송출하고, 수신측에서는 그 기준신호에 상응하는 신호로서 전송중 왜곡된 수신신호와 비교하여 고스트의 위치 및 크기를 검출한다.

종래에는, 초기에 수신된 영상입력신호와 기준신호(GCR)간의 상관연산(Cross-correlation)을하여 그 결과로부터 고스트의 위치와 크기를 추출하고 필터계수를 초기화한 다음, 그 이후에는 출력신호(y(n))와 기준신호(r(n))의 차인 오차신호(e(n))에 기초하여 통상적인 LMS(Least Mean Square) 알고리듬에 따라 필터계수를 보정함으로써 최적의 고스트제거를 위한 필터계수에 접근하여 간다.

그러나 종래의 고스트제거방법에 있어서는, 입력신호가 제 2도(a)에 도시된 바와 같이 거의 같은 지연시간을 갖는 다중고스트에 의한 스프레드(spread)고스트를 포함하고 있는 경우에, 이를 단일의 고스트로 인식하고 처리하기 때문에 고스트제거에 장시간이 걸리고 또 그 제거가 불충분하다는 문제점이 있었다. 즉 제 2도(a)와 같은 스프레드고스트가 있는 경우, 제 2도(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 최고의 피크치를 갖는 고스트만을 인식한 단일의 고스트로 검출한다. 따라서 이에 의해 고스트가 제거된 후의 출력 신호내에는 제 2도(c)와 같은 문턱치 이상의 잔류고스트가 존재한다. 이러한 문턱치 이상의 잔류고스트를 종래와 같이 출력신호와 기준신호간의 오차 신호에 기초한 LMS 알고리듬으로 필터계수를 반복적으로 보정하여 제거하기에는 너무 많은 시간이 걸리고 그 제거도 불충분하다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래기술에 있어서의 문제점을 해결하여 입력신호내의 스프레드고스트를 보다 빠르고 충분하게 제거하는 고스트제거장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 고스트제거장치 및 방법은, 종래와 같이 입력신호와 기준신호의 상관함수로 필터계수를 설정하는 대신에 출력신호와 기준신호간의 상관함수를 매번 구하고 그 값이 일정 문턱치 이상일 때 즉 잔류고스트가 일정크기 이상일 때 그 상관연산출력에 따라 필터계수를 갱신하며, 잔류고스트가 상기 일정크기 이하일 때는 일반적인 LMS 알고리듬에 따라 필터계수를 갱신함으로써 고스트 특히 스프레드고스트에 이한 잔류고스트의 제거를 신속히 할 수 있도록 하는 원리에 기초한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고스트제거장치는, 입력된 영상신호내의 고스트를 제거하기 위한 고스트제거신호를 발생시키는 트랜스버설필터를 구비한 고스트제거장치에 있어서, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 오차신호에 기초하여 필터계수보정신호를 발생하는 제 1필터계수보정부와, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 상관연산을 행하는 상관연산부와, 상기 상관연산부의 상관연산출력을 소정 문턱치와 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과, 상관연산출력이 상기 문턱치보다 클 때 출력영상신호내의 잔류고스트정보를 검출하는 잔류고스트검출부와, 상기 잔류고스트정보에 기초하여 상기 트랜스버설필터의 필터계수보정신호를 발생하는 제 2필터계수보정부, 및 상기 제 2필터계수보정부의 보정신호출력이 있을 때 그 보정신호를, 상기 제 2필터계수보정부의 보정신호출력이 없을 때 제 1필터계수보정부로부터의 보정신호를 트랜스버설필터에 공급하는 스위칭부를 포함한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 고스트제거방법은, 트랜스버설필터를 사용하여 입력된 영상신호내의 고스트를 제거하는 고스트제거방법에 있어서, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 오차신호를 검출하는 단계와, 상기 오차신호에 기초하여 상기 트랜스버설필터계수의 갱신을 위한 보정신호를 발생하는 단계와, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 상관연산을 행하는 단계와, 상기 상관연산출력을 일정 문턱치와 비교하는 단계와, 상기 비교결과, 상관연산출력이 상기 문턱치 이상일 때 잔류고스트정보를 검출하는 단계와, 상기 잔류고스트정보에 기초하여 상기 트랜스버설필터계수의 갱신을 위한 보정신호를 발생하는 단계, 및 잔류고스트에 기초한 보정신호가 있는 경우 그 보정신호를, 잔류고스트정보에 기초한 보정신호가 없는 경우 오차신호에 기초한 보정신호를 트랜스버설필터에 공급하는 단계를 포함한다.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 3도는 본 발명에 따른 고스트제거장치의 블록도이다. 본 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 고스트제거장치는 제 1도에 도시된 종래의 고스트제거장치의 구성을 기본적으로 포함하고 있다. 제 1도와 동일한 구성부분은 동일한 참조부호가 부여되어 있다.

입력신호(x(n))는 감산기(1)에 입력되고, 여기에서 트랜스버설필터(2)로부터의 고스트제거신호와 합성되어 고스트가 제거된 신호(y(n))로서 출력된다. 출력신호(y(n))는 한편, 오차신호검출부(3)와 상관연산부(5)로 각각 입력되며, 오차검출부(3)에 입력된 출력신호는 기준신호(r(n))에 의해 감산되어 오차신호(e(n))로서 출력된다. LMS 필터계수보정부(4)는 이 오차신호(e(n))에 기초하여 트랜스버설필터(2)의 필터계수를 갱신하기 위한 필터계수보정신호를 발생한다. 이 필터계수보정신호는 스위칭부(8)에 입력된다.

한편 상관연산부(5)는 입력된 출력신호(y(n))와 기준신호(r(n))를 상관연산하여 상관연산출력신호(Cry)를 출력한다. 비교부(6)는 상관연산출력(Cry)을 소정의 문턱치와 비교하며, 잔류고스트검출부(7)는 그 비교결과에 따라 Cry가 문턱치보다 클 때 그에 해당하는 잔류고스트의 크기 및 위치를 검출한다. 따라서 Cry가 문턱치보다 작을 때 즉 잔류고스트의 크기가 일정 문턱치보다 작을 때는 잔류고스트검출부(7)의 출력이 존재하지 아니한다.

필터계수보정부(8)는 잔류고스트검출부(7)의 고스트정보에 기초하여 필터계수보정신호를 발생한다. 이 필터계수보정신호는 스위칭부(8)에 입력되고, 한편 스위칭부(9)에는 LMS 필터계수보정부(7)로부터의 필터계수보정신호도 입력되고 있다. 이때 스위칭부(9)는 필터계수보정부(8)의 출력신호가 있는 경우에는 그 신호만을 출력하고, 필터계수보정보(8)의 출력이 없는 경우에는 LMS 필터계수보정부(4)의 출력신호를 출력하도록 되어 있다.

상기와 같은 구성에 의하여, 제 2도(a)와 같은 스프레드고스트성분을 포함한 입력영상신호(x(n))는 트랜스버설필터(2)로부터의 고스트제거신호에 의해 감산기(1)에서 고스트제거된 신호(y(n))로서 출력된다. 이 출력신호(y(n))는 종래기술에 관련하여 설명한 바와 같이 주고스트만이 제거된 것으로 제 2도(c)와 같은 문턱치 이상의 잔류고스트를 포함하고 있다.

이러한 출력신호는 상관연산부(5)로 입력되고, 상관연산부(5)는 이 출력신호를 기준신호와 상관연산한다. 상관연산방법은 여러 가지 제안되어 있으며, 어떠한 상관연산방법을 사용해도 무방하다. 본 실시예에서는 다음의 수식에 보여지는 상관함수(R)를 사용하여 두 신호(x,y) 간의 상관도를 검출한다.

여기서, N은 계산구간이다.

상관연산부(5)는 출력영상신호(y(n))와 고스트제거기준신호(r(n))에 위에 보여지는 수식의 상관함수를 적용하여 두신호간의 상관연산을 수행한다. 상관연산에 대해서는 당업자에게는 자명하므로, 여기서는 더 이상 구체적인 설명은 생략한다. 상관연산결과는 잔류고스트의 위치와 크기에 관한 정보를 포함하고 있으며, 비교기(6)는 먼저 상관연산치를 미리 결정된 문턱치와 비교한다. 이 비교결과 문턱치 이상의 잔류고스트가 존재하고 있는 것으로 판단되는 경우, 잔류고스트검출부(7)가 잔류고스트의 구체적 정보를 검출한 후, 필터계수보정부(8)는 그 정보를 받아 필터계수보정신호를 발생한다.

따라서 출력신호내에 문턱치 이상의 잔류고스트가 있는 경우에만, 출력신호와 기준신호의 상관연산에 기초한 필터계수보정신호가 발생되고, 트랜스버설필터(2)는 그 보정신호에 의해 필터계수가 갱신된다. 또 출력신호내에 문턱치 이상의 잔류고스트가 존재하지 아니하는 경우에는 상관연산에 기초한 필터계수보정신호가 발생되지 아니하므로 스위칭부(9)는 오차신호(e(n))에 기초한 LMS 필터계수보정부(4)의 필터계수보정신호를 트랜스버설필터(2)에 공급한다.

이에 따라, 출력신호가 문턱치 이상의 잔류고스트가 존재할 때는 상관연산에 의한 신속한 필터계수의 갱신이 가능하므로 스프레드고스트에 의한 잔류고스트를 신속하고 충분하게 제거할 수 있게 된다. 그리고 출력신호내에 문턱치 이상의 잔류고스트가 존재하지 아니할 때는 일반적인 LMS 알고리듬을 이용하여 필터계수가 갱신되게 된다.

그리하여, 제 2도(c)와 같은 출력신호와 기준신호의 상관연산에 기초한 필터계수보정에 의해 잔류고스트가 제거된 상태는 제 2도(d)와 같다. 제 2도(d)에 잔존하는 문턱치 이하의 잔류고스트는 LMS 알고리듬을 통해 제거된다.

이상의 설명 및 첨부도면에서는, 출력신호와 기준신호간의 상관연산결과에 기초하여 필터계수를 신속히 제거하지만, 동일한 효과를 얻기 위하여 출력신호와 기준신호를 각각 미분하고 그들 미분신호의 차를 검출하여, 그로부터 잔류고스트의 존재 및 크기와 위치를 결정하고 필터계수보정신호를 발생하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따라 출력신호와 기준신호의 상관연산 또는 미분치 감산결과에 따라 필터계수를 적응적으로 갱신함으로써, 고스트 특히 스프레드고스트를 더욱 빠르고 충분하게 제거할 수 있게 된다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입력된 영상신호내의 고스트를 제거하기 위한 고스트제거신호를 발생시키는 트랜스버설필터를 구비한 고스트제거장치에 있어서, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 오차신호에 기초하여 필터계수보정신호를 발생하는 제 1필터계수보정부; 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 상관연산을 행하는 상관연산부; 상기 상관연산부의 상관연산출력을 소정 문턱치와 비교하는 비교부; 상기 비교부의 비교결과, 상관연산출력이 상기 문턱치보다 클 때 출력영상신호내의 잔류고스트정보를 검출하는 잔류고스트검출부; 상기 잔류고스트정보에 기초하여 상기 트랜스버설필터의 필터계수보정신호를 발생하는 제 2필터계수보정부 : 및 상기 제 2필터계수보정부의 보정신호출력이 있을 때 그 보정신호를, 상기 제 2필터계수보정부의 보정신호출력이 없을 때 제 1필터계수보정부로부터의 보정신호를 트랜스버설필터에 공급하는 스위칭부를 포함하는 고스트제거장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1필터계수보정부는 LMS알고리즘에 의해 필터계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 고스트제거장치.
3. 트랜스버설필터를 사용하여 입력된 영상신호내의 고스트를 제거하는 고스트제거방법에 있어서, 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 오차신호를 검출하는 단계 ; 상기 오차신호에 기초하여 상기 트랜스버설필터계수의 갱신을 위한 보정신호를 발생하는 단계; 출력영상신호와 고스트제거기준신호간의 상관연산을 행하는 단계; 상기 상관연산출력을 일정 문턱치와 비교하는 단계; 상기 비교결과, 상관연산출력이 상기 문턱치 이상일 때 잔류고스트정보를 검출하는 단계; 상기 잔류고스트정보에 기초하여 상기 트랜스버설필터계수의 갱신을 위한 보정신호를 발생하는 단계 및 잔류고스트에 기초한 보정신호가 있는 경우 그 보정신호를, 잔류고스트정보에 기초한 보정신호가 없는 경우 오차신호에 기초한 보정신호를 트랜스버설필터에 공급하는 단계를 포함하는 고스트제거방법.
4. 4. 제 3항에 있어서, 오차신호에 기초한 필터계수의 보정단계는 LMS알고리즘에 의하는 것을 특징으로 하는 고스트제거방법.