KR0167996B1 - 휘도 및 색신호 분리회로 - Google Patents

Abstract

칼라 영상처리 시스템에서 행잉도트를 제거하기 위한 휘도 및 색신호 분리회로이다.

칼라 영상처리 시스템에서 색신호와 휘도신호를 분리할 때 칼라 캐리어의 유무를 판별하여 칼라 캐리어가 없을 때는 휘도신호를 그대로 통과시키고 칼라 캐리어가 있을 경우에는 콤필터링된 휘도신호를 통과시켜 휘도신호와 색신호 경계에서 발생되는 행잉도트를 제거한다.

Description

휘도 및 색신호 분리 회로

제1도는 행잉도트 설명도.

제2도는 본 발명에 따른 회로도.

제3도는 제1도 중 색신호 판별기(12)의 상세 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : BPF 200 : 콤필터부

300 : 보상제어부 400 : 휘도분리부

500 : 휘도보상부

본 발명은 영상처리 시스템에 있어서 휘도 및 색신호 분리회로에 관한 것으로, 특히 콤필터(comb filter)를 사용하여 복합 영상신호로부터 휘도신호와 색신호를 분리할시 칼라 캐리어의 유무를 판별하여 행잉도트(hanging dot)를 제거하는 휘도 및 색신호 분리회로에 관한 것이다.

현재 칼라텔레비젼 등의 칼라영상 처리 시스템에 있어서 입력 복합영상신호를 휘도(luminance)신호와 색(chroma)신호로 분리하는 것은 필수적인 과정으로 되어 있으며, 특히 고화질을 요하는 ID(Improved Definition) 텔레비젼, ED(Extended Definition) 텔레비젼 등의 디지탈 칼라텔레비젼에 있어서는 보다 효율적인 휘도신호와 색신호의 분리가 요구되고 있다.

일반적으로 NTSC방식 영상신호로부터 휘도 및 색신호 분리는 정지화상의 경우에는 프레임 메모리를 이용하여 행하고 동화상에 대해서는 수평주사 라인간의 특성을 이용한 콤필터로서 휘도 및 색신호 분리를 하였다.

상기 콤필터는 복합 영상신호의 색신호가 수직적으로 상관 관계가 성립할 때 1수평주사 기간(1H)마다 위상이 반전되어야 한다. 즉 NTSC방식에서 휘도신호에 색신호가 주파수적으로 Fh /2만큼 오프셋(offset)되는 복합 영상신호의 인터리이빙(interleaving)이 이에 해당한다. 또한 1수평주사 기간(1H) 전후의 색신호는 유사성이 있어야 한다.

통상적으로 휘도 및 색신호 분리시 콤필터를 사용하게 되면 휘도신호와 색신호간의 누화(cross talk)가 줄어드는 대신에 수직적 상관이 없는 부분 즉, 수평주사 라인의 수직방향으로 휘도신호만의 영상신호와 색신호까지 포함된 영상신호의 경계면에서 에러가 발생하여 행잉도트라는 화질열화 요인이 발생한다. 제1도는 행잉도트의 발생 형태예를 도시한 것으로 참조부호 HD가 회색과 청색의 경계면에서 발생되는 행잉도트를 나타낸 것이며 색부반송파에 의한 에러이다.

한편 콤필터에 의한 휘도 및 색신호 분리는 본원 특허출원 제90-8475호에 상세히 설명되어 있다. 상기 콤필터에서는 1H 지연영상신호와 현재 입력 영상신호를 가감함으로써 휘도신호와 색신호를 분리한다. 이때 수직방향으로 휘도신호와 색신호의 경계면에서 보면, 색신호가 없는 부분의 영상신호와 색신호가 있는 부분의 영상신호가 합산되기 때문에 색신호가 있는 영상신호와 경계면에 있는 휘도신호만의 영상신호에 색부반송파가 실리게 됨으로써 행잉도트가 발생된다.

또는 휘도 및 색신호 분리시 콤필터를 사용하게 되면 휘도신호와 색신호간의 누화(cross talk)가 줄어드는 대신에 제1도와 같이 수직방향으로 색신호와 휘도신호 경계면에 행잉도트가 발생한다. 상기 행잉도트는 색부반송파의 주파수로서 제1도에서 참조부호 HD가 회색과 청색의 경계면에 발생된 행잉도트의 예를 나타낸다.

상기와 같은 행잉도트를 제거하기 위하여 본원 특허출원 제90-8475호에서는 수평주사 라인간 휘도신호 및 색신호의 상관도를 동시에 검출하여 적응적으로 콤필터링 또는 밴드패스 필터링에 의해 휘도 및 색신호 분리를 하고 있다. 이에 따라 행잉도트를 제거할 수는 있으나 수직방향으로 휘도신호와 색신호의 경계면에서는 단순히 밴드패스 필터링만을 함으로써 화질의 열화가 발생되며, 상관도 검출 및 적응선택을 하기 위하여 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 칼라영상 처리 시스템에 있어서, 간단한 구성회로로서 행잉도트를 제거할 수 있는 휘도 및 색신호 분리회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 연속되는 두개의 수평주사 라인에서 색신호의 유무 판별에 따라 휘도신호에 포함되어 있는 색신호를 제거할 수 있는 휘도 및 색신호 분리회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 휘도 및 색신호 분리 회로도로서, 복합 영상신호(V)를 대역 필터링하여 색신호 대역의 신호를 추출하는 밴드패스필터(이하 BPF라 한다)(100)와, 상기 추출된 색신호 대역의 신호를 1H 콤필터링하여 휘도 고역신호와 색신호를 분리하는 콤필터부(200)와, 연속되는 두개의 수평주사 라인에서 상기 콤필터부(200)로부터 색신호의 출력 유무를 판별하고, 색신호 판별에 따라 제1, 제2보상제어신호를 발생하는 보상 제어부(300)와, 상기 입력 영상신호(V)에서 상기 BPF(100)의 출력 휘도 고역신호를 감산하여 휘도 저역신호를 추출하여 출력하는 휘도 분리부(400)로 구성된다.

복합 영상신호(V)와 상기 콤필터부(200)에서 출력되는 휘도 고역신호 및 색신호와 상기 휘도분리부(400)에서 출력되는 저역 휘도신호를 입력하고, 상기 제1, 제2보상 제어신호에 의해 상기 휘도신호에 포함된 색신호 성분을 제거하여 출력하는 휘도 보상부(500)와, 상기 제2도의 구성중 콤필터부(200)는 제1 1H지연기(2)와, 가산기(4)와, 감산기(6)와, 제1-제2지연보상기(8-10)로 구성된 공지의 1H콤필터회로이다.

또한 상기 보상 제어부(300)는 상기 콤필터부(200)로부터 색신호(C)출력 유무를 판별하여 판별신호를 발생하는 색신호 판별기(12)와, 상기 판별신호를 1H지연시키는 제2 1H지연기(14)와, 상기 1H지연 색 판별신호와 상기 색 판별신호를 각각 반전시키는 인버터(16-18)와, 상기 색 판별신호와 상기 인버터(16)의 출력을 논리곱하는 앤드게이트(20)와, 상기 1H지연 색 판별신호와 상기 인버터(18)의 출력을 논리곱하는 앤드게이트(22)로 구성되고, 휘도분리부(400)는 상기 복합 영상신호(V)에서 상기 (BPF)에서 대역 필터링된 신호를 감산하여 저역 휘도신호를 출력하는 감산기(36)와, 상기 감산기(36)의 출력인 저역 휘도신호를 소정 지연시키는 제3지연보상기(38)로 구성되며 휘도보상부(500)는 복합 영상신호를 소정지연 출력하는 제4지연 보상기(40)와, 상기 콤필터(200)의 출력 색신호를 상기 제1제어신호에 의해 스위칭 출력하는 제1스위치(26)와, 상기 휘도분리부(400)의 출력인 저역 휘도신호, 상기 콤필터(200)의 출력인 고역휘도신호, 상기 제1스위치(26)을 통한 색신호를 가산하는 가산기(28)와, 상기 제4지연보상기(40)에서 지연된 복합 영상신호와 상기 가산기(28)에서 가산출력된 신호를 상기 색 판별신호에 의해 선택 스위칭 출력하는 제2스위치(42)와, 상기 제4지연보상기(40)의 지연된 복합 영상신호를 1H지연시키는 제4 1H지연기(32)와, 상기 제2스위치(42)를 통해 출력된 신호를 1H지연시키는 제51H지연기(34)와, 상기 제4, 제5 1H지연기(32, 34)의 출력신호를 상기 제2제어신호에 의해 스위칭 출력하는 제3스위치(44)로 수성된다.

이하 본 발명에 따른 제2도의 일실시예의 동작을 상세히 설명한다. 제2도의 입력 복합 영상신호(V)는 0∼4.2MHz의 대역을 가지는 NTSC방식 복합 영상신호이다.

BPF(100)는 상기 입력 복합 영상신호(V)에서 3∼4.2MHz의 색신호 대역신호를 통과시킨다. 이에 따라 콤필터링에 의해 가산기(4)에서는 고역 휘도신호가 출력되는데 n·f(여기서 n은 정수이며 f는 수평 주파수이다)의 휘도신호이다. 감산기(6)에서는 색신호가 출력되는데 (n+1/2)·f(여기서 n은 정수이며 f는 수평주파수이다.)의 색신호이다.

상기 감산기(6)의 출력 색신호는 색신호 판별기(12)에 입력된다. 상기 색신호 판별기(12)는 색부반송파에 의해 색신호의 유무를 판별하는 공지의 회로이며 색부 반송파가 존재하면 논리 1을 출력하고, 없으면 논리 0을 출력한다.

상기 색신호 판별기(12)의 출력인 색신호 판별신호를 이용하여 상기 가산기(4)의 출력 고역 휘도신호에 포함될 수 있는 색신호를 제거하기 위한 후술하는 제1, 제2제어신호를 발생시키게 된다.

제1, 제2지연보상기(8, 10)는 콤필터링에 따른 고역 휘도신호와 색신호를 각각 상기 색신호 판별기(12)의 처리 기간동안 지연시켜 매칭(matching)시킨다.

상기 색신호 판별신호는 앤드게이트(20)의 한입력 단자에 입력되는 동시에 제2 1H지연기(14)에서 1H지연된후 앤드게이트(22)의 한입력단자에 입력된다.

상기 앤드게이트(20, 22)의 다른 입력단자에는 각각 인버터(18)에 의해 반전된 1H지연 색신호 판별신호, 인버터(16)에 의해 반전된 색신호 판별신호가 입력된다. 이에 따라 하기와 같은 식이 성립되는 제1제어신호가 앤드게이트(20)에서 출력되며 제2제어신호가 앤드게이트(22)에 출력된다.

상기 (1), (2)식에서 TH(n)은 판별신호이고, TH(n-h)은 1H지연 판별신호이다.

그러므로 복합 영상신호(V)가 연속되는 수평주사 라인의 수직적으로 색신호가 없는 영상신호에서 색신호가 있는 영상신호로, 색신호가 있는 영상신호에서 색신호가 없는 영상신호로 경계면이 발생될 때 BPF(100)의 출력 색신호 대역의 신호와, 가산기(4)의 출력 휘도 고역신호와, 감산기(6)의 출력 색신호에 따른 판별신호 및 제1, 제2제어신호는 하기 표 1와 같이 된다.

상기 표 1에서 보면 L(m+2)에서 L(m+6)까지 색신호가 출력되는데 콤필터링을 하게 되면 상기 가산기(4)의 출력이 L(m+2)와 L(m+7)에서 색신호가 혼입된 것으로 나타난다. 그러므로 상기 색신호가 혼입된 것을 없애주기 위해 L(m+2)에서는 색신호를 휘도신호에 가산하여 주면된다.

즉 상기 앤드게이트(20)의 출력이 1일 때 스위치(26)를 온시켜 제2지연보상기(10)에서 지연된 색신호를 가산기(28)에 인가한다. 이로 인해 제1지연보상기(8)에서 출력된 2Y+C신호와 상기 제2지연보상기(10)에서 출력된 -C신호를 상기 가산기(28)에서 가산하게 되면 색신호가 제거된 휘도신호를 출력하게 된다.

이때 제2스위치(42)는 상기 색신호 판별기(12)의 출력인 색판별신호가 1일 때 노말크로스단자(NC)에 스위칭 연결되고 상기 색판별 신호가 0일 때 노말오픈단자(NO)에 스위칭 연결된다. 또한 제3스위치(44)는 상기 앤드게이트(22)의 출력인 제2제어신호가 1일 때 노말오픈단자(NO)에 스위칭 연결되고 상기 제2제어신호가 0일 때 노말크로스단자(NC)에 스위칭 연결된다.

따라서 상기 가산기(28)에서 색신호가 제거된 휘도신호는 제5 1H지연기(34)에서 소정 지연된 후 상기 스위치(44)를 통해 출력하게 된다.

한편 상기 표 1의 L(m+7)에서 발생하는 색신호는 콤필터링 되지 않은 휘도신호를 패스시키면 된다. 이때 제어신호는 L(m+8)에서 발생하기 때문에 이전 신호를 제어해 주어야 한다.

즉 L(m+8)에서 상기 BPF(100)의 출력은 고역 휘도신호가 된다.

상기 BPF(100)의 고역 휘도신호는 제1 1H지연기(8)에서 1H지연 출력된다.

이때 상기 감산기(4)는 상기 고역 휘도신호와 상기 1H지연된 고역 휘도신호를 가산하여 휘도신호 2Y를 출력한다. 상기 가산기(4)에서 가산출력된 휘도신호 2Y는 제1지연보상기(8)에서 소정지연되어 출력하게 된다.

상기 제1지연 보상기(8)에서 지연된 휘도신호 2Y는 가산기(28)로 인가되는데 이때 상기 감산기(6)에서는 색신호의 출력이 없으므로 색신호 판별기(12)의 출력이 0가 되어 앤드게이트(20)의 출력도 0가 되어 제1스위치(26)가 오프된다. 따라서 상기 가산기(28)에서 출력된 휘도신호 2Y는 제5 1H지연기(34)로 인가되어 1H지연되어 출력 하게 되므로 상기 1H지연된 신호는 색신호가 포함된 2Y+C신호가 된다.

그러므로 앤드게이트(22)에서는 1신호를 출력하여 제3스위치(44)를 노말오픈단자(NO)로 스위칭 연결시킨다. 상기 제3스위치(44)가 노말오픈단자(NO)로 연결되면 제4 1H지연기(32)에서 출력된 휘도신호를 출력하게 된다.

이렇게 하여 복합 영상신호가 제2지연 보상기(40)에 입력되어 출력되는 신호는 콤필터링을 하지 않은 휘도신호이고 가산기(4)와 제1지연 보상기(8)을 거친 신호는 콤필터링된 휘도신호이다.

즉 제1-제3스위치(26, 42, 44)의 스위칭 동작에 의해 콤필터하지 않은 휘도신호나 콤필터링된 신호 또는 콤필터링된 신호 색신호가 포함된 신호는 색신호를 제거하여 순수한 휘도신호만을 출력단자(Yout)로 출력하게 된다.

한편 상기 제2지연 보상기(10)에서 소정 지연된 색신호는 제3 1H지연기(30)을 통해 출력하게 된다.

상술한 바와 같이 영상신호를 콤필터링한 후 연속되는 2개의 수평주사 라인에서 휘도 및 색의 경계가 발생할 시 색신호의 유무 판별에 따라 휘도신호에 포함되어 있는 색신호를 제거하는 회로로서, 간단한 구성으로서 행잉도트를 정확히 제거하여 화질을 개선시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 복합 영상신호(V)를 필터링하여 색신호 대역의 신호를 추출하는 밴드패스필터(이하 BPF라 한다)(100)와, 상기 추출된 색신호 대역의 신호를 1H 콤필터링하여 휘도 고역신호와 색신호를 분리하는 콤필터부(200)와, 연속되는 두개의 수평주사 라인에서 상기 콤필터부(200)로부터 색신호의 출력 유무를 판별하고, 색신호의 유무 판별에 따라 제1, 제2보상제어신호를 발생하는 보상 제어부(300)와, 상기 영상신호(V)에서 상기 BPF(100)의 출력 휘도 고역신호를 감산하여 휘도 저역신호를 추출하여 출력하는 휘도 분리부(400)를 구비한 칼라 영상처리 시스템의 행잉도트를 제거하기 위한 휘도 및 색신호 분리회로에 있어서, 복합 영상신호를 소정지연 출력하는 제4지연 보상기(40)와, 상기 콤필터(200)의 출력 색신호를 상기 제1제어신호에 의해 스위칭 출력하는 제1스위치(26)와, 상기 휘도분리부(400)의 출력인 저역 휘도신호, 상기 콤필터(200)의 출력인 저역휘도신호, 상기 제1스위치(26)을 통한 색신호를 입력하여 가산 출력하는 가산기(28)와, 상기 제4지연보상기(40)에서 지연된 복합 영상신호와 상기 가산기(28)에서 가산출력된 신호를 상기 색 판별신호에 의해 선택 스위칭 출력하는 제2스위치(42)와, 상기 제4지연보상기(40)의 지연된 복합 영상신호를 1H지연시키는 제4 1H지연기(32)와, 상기 제2스위치(42)를 통해 출력된 신호를 1H지연시키는 제5 1H지연기(34)와, 상기 제4, 제5 1H지연기(32, 34)의 출력신호를 상기 제2제어신호에 의해 선택 스위칭 출력하는 제3스위치(44)로 구성함을 특징으로 하는 휘도 및 색신호 분리회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 콤필터(200)에서 출력된 색신호를 1H지연시켜 출력하는 제3 1H지연기(30)를 더 구비함을 특징으로 하는 휘도 및 색신호 분리회로.