KR0171366B1 - 자동화질 보상회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 HDTV 및 일반 TV 수신장치에 있어서, 항상 선명하고 잡음이 없는 수신화상을 보상하거나, 또는 방송수신 이외의 VCR(VDP)에 의한 화상변속재생에 따른 재생화질열화도 보상해주기 위한 자동화질보상회로에 관한 것으로, 종래의 TV 수상기에서는 수신신호를 고정된 특성의 고역여파기를 부가시켜 수신신호의 선예도를 증가시키는 방법을 사용하였다.
그러나, 수신신호와 상태여부에 무관하게 고정특성의 고역여파를 부가하는 종래의 방식은 화상의 평균밝기가 낮은 화상이나 수신잡음이 많은 화상에 대하여는 오히려 잡음 성분이 고역 강조되어 눈에 띄게 화질열화를 초래하는 결과를 가져오기 때문에 어두운 화상에 있어서 배경의 잡음이 눈에 거슬리게 띄게 되었다.

Description

자동화질보상회로
제1도는 자동화질보상회로의 블록구성도를 나타낸 본 발명의 도면.
제2도는 제1도에서의 화질보상처리부의 상세블럭구성도를 나타낸 도면.
제3도는 제2도에서의 수직방향 저역여파기의 상세블럭구성도를 나타낸 도면.
제4도는 제2도에서의 수평방향 저역여파기의 상세블럭구성도를 나타낸 도면.
제5도는 제2도에서의 비선형처리기롬의 상세블럭구성도를 나타낸 도면.
제6도는 수직방향 저역여파기특성 및 고역여파기의 특성도를 나타낸 그래프.
제7도는 수평방향 저역여파기특성 및 고역여파기의 특성도를 나타낸 그래프.
제8도는 입력신호대 출력신호의 진폭종합특성도를 나타낸 그래프.
제9도는 출력신호진폭대 주파수의 종합특성도를 나타낸 그래프.
제10도는 비선형처리기의 특성도를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 아날로그/디지털변환기 20 : 자동화질보상처리부
30 : 디지털/아날로그변환기 40 : 수직방향저역여파기
41 : 제1라인 지연기 42 : 제2라인 지연기
43, 44, 45 : 계수기 46, 56 : 가산기
50 : 수평방향저역여파기 51 : 제1샘플지연기
52 : 제2샘플지연기 53, 54, 55 : 계수기
60 : 감산기 70 : 비선형처리기용롬(ROM)
80 : 가산기 SW1, SW2: 선택제어스위치
LUT1~LUT4: 룩업테이블(Look up Table)
본 발명은 고화질TV(HDTV:High Definition TV) 및 일반 TV 수상장치에 있어서, 항상 선명하고, 잡음이 없는 수신화상을 보상하거나 또는 방송수신 이외의 VCR(VDP)에 의한 화상변속재생에 따른 재생화질열화도 보상해주기 위한 자동화질보상회로에 관한 것이다.
종래의 TV 수상기에서는 본 발명과 같은 선명하고 잡음이 없는 수신화상을 보상하거나, 또는 방송수신 이외의 VCR에 의한 재생화질을 보상해주는 자동화질 보상회로를 별도로 구비하지 않고, 단지 고정된 특성의 고역여파기를 부가하여 수신신호의 선예도를 증가시키는 방법을 사용하였다.
그러나, 수신신호의 상태여부에 무관하게 고정특성의 고역여파를 부가하는 종래의 방식은 화상의 평균밝기가 낮은 화상이나 수신잡음이 많은 화상에 대하여는 오히려 잡음 성분의 고역이 강조되어 눈에 띄게 화질열화를 초래하는 결과를 가져오기 때문에 어두운 화상에 있어서 배경의 잡음이 눈에 거슬리게 띄게 되었다.
특히, HDTV와 같이 위성전송을 통산 대역압축 전송방식에서 기상변동에 따르는 전송로의 특성변화 및 지상 전송 HDTV 방송의 다중경로에 따른 고스트(ghost) 이미지현상, 그리고 방송 채널간 간섭에 의한 현상, 또는 VCR(VDP)의 장시간 기록, 재생에 따른 화질이 열화되는 현상등이 발생되는 것이다.
본 발명은 선명하고 잡음이 없는 수신화상과 그리고 VCR(VDP)에 의한 화상의 변속재생에 따른 재생화질을 보상해 줄 수 있는 자동화질보상처리부를 구성해줌으써 항상 선명하고 잡음이 없는 화상을 보상할 수 있게 한 것이다.
그럼 여기서 선명하고 잡음이 없는 밝은 화상을 얻을 수 있는 그 과정에 대하여 설명한다.
그 과정을 설명하기에 앞서서 먼저 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 블록구성을 나타낸 블록도로서, 안테나(ANT)로부터 수신된 신호 즉 HDTV 신호나 NTSC 신호 그리고 VCR/VDP 재생신호를 수신(재생)하여 동조시키는 수신튜닝부(RT)와, 수신튜닝부(RT)에서 동조된 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(10)와, 상기 아날로그/디지털 변환기(10)에서 변환된 디지털 신호에 의하여 잡음이 없는 수신화상을 보상하거나 또는 VCR/VDP에 의한 화상 변속재생에 따른 재생화질을 보상하여 주는 자동화질보상 처리부(20)와, 상기 자동화질보상처리부(20)에서 처리된 신호를 다시 아날로그 신호로 변환하여 CVO(Compensated Video Output)단자로 출력하는 디지털/아날로그 변환기(30)로 구성된다.
제2도는 제1도에서의 자동화질보상처리부의 상세도로서, 상기 화질보상처리부(20)는 입력되는 화상신호의 수직 주파수 대역을 제한하여 수직방향의 고역잡음을 억제하는 수직방향저역여파기(40)와, 화상신호의 수평주파수대역을 제한하여 수평방향의 고역잡음을 억제하는 수평방향 저역 여파기(50)와, 그리고 입력단자(INPUT)로 입력되는 원신호(화상신호)와 수평, 수직으로 대역 제한된 신호와의 차를 구하여 수평, 수직의 고역여파특성을 만들어내는 감산기(60)와, 상기 수직방향 저역여파기(40) 그리고 수평방향 저역여파기(50) 및 감산기(60)의 출력신호들을 입력받아 비선형적으로 처리한 후, 처리된 신호를 선택제어스위치에 의해 선택하는 비선형처리기용롬(70)과, 상기 비선형처리기용롬(70)에서 선택된 신호와 입력단자(INPUT)로 입력되는 원신호(화상신호)를 가산하여 가산된 신호를 OUTPUT 단자로 출력하는 가산기(80)로 구성된다.
또한, 제3도는 제2도에서의 수직방향저역여파기의 상세도로서, 상기 수직방향 저역여파기(40)는 입력되는 화상신호를 각각 1라인지연 및 2라인 지연시키는 제1라인 지연기(41) 및 제2라인지연기(42)와 최초 입력신호와 각 지연된 신호에 소정의 계수를 곱하는 계수기(43), (44), (45)와, 상기 계수기에서 곱한 수를 모두 합하는 가산기(46)로 구성된다.
그리고 제4도는 제2도에서의 수평방향 저역여파기의 상세도로서, 상기 수평방향 저역여파기(50)는 수평방향 저역여파기에 입력되는 화상신호를 각각 1샘플지연 및 2샘플 지연시키는 제1샘플지연기(51) 및 제2샘플지연기(52)와 최초 입력신호와 각 지연된 지연신호에 소정의 계수를 곱하는 계수기(53), (54), (55)와 상기 계수기에서 곱한 수를 모두 합하는 가산기(56)로 구성된다.
제5도는 제2도에서의 비선형처리기롬의 상세도로서, 상기 비선형처리기용롬(70)은 각 입력단자(INPUT1)~(INPUT4)로 입력되는 신호성분을 선택 제어하는 선택 제어스위치(SW1)와, 선택된 신호를 비선형적으로 처리하는 룩업데이블(LUT1) ~ (LUT4)과, 비선형적으로 처리한 신호중 하나를 선택하여 출력하는 선택제어스위치(SW2)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도에서, 입력단자(INPUT)에 입력되는 화상신호를 수직방향 저역여파기(40)에 의하여 수직주파수 대역을 제한하여 수직방향의 고역잡음을 억제시키게 되는데 수직방향저역 여파기(40)에 입력된 화상신호를 제3도에 도시한 제1라인지연기(41)와 제2라인지연기(42)에 의하여 지연시키고, 지연된 신호와 최초 입력신호에 소정의 계수를 각각 계수기(43), (44), (45)에 의하여 곱하고, 곱한 수를 가산기(46)에서 합하여 OUTPUT 단자로 출력한다.
이렇게 하여 수직방향 저역여파기(40)로부터 수직고역 잡음이 억제된 신호는 비선형처리기용롬(70)의 ③번 단자에 공급됨과 동시에 수평방향 저역여파기(50)에도 공급되어 수평방향 저역여파기(50)에서는 화상신호의 수평주파수 대역을 제한하여 수평방향의 고역잡음을 억제시키게 되는데 상기 수평방향 저역여파기(50)에 입력되는 화상신호를 제1샘플지연기(51)와 제2샘플지연기(52)에 의하여 지연시킨다.
이 때 최초 입력단자와 각 지연신호에 소정의 계수를 각각의 계수기(53), (54), (55)에 의하여 곱하고, 곱한 수를 가산기(56)에서 합하여 OUTPUT 단자로 출력한다.
이렇게하여 수평방향 저역 여파기(50)로부터 수평고역잡음이 억제된 신호는 비선형처리기용롬(70)의 ②번 단자에 공급됨과 동시에 감산기(60)에 공급된다.
이 때, 감산기(60)에서는 입력단자(INPUT)에 입력된 원신호(화상신호)와 수직, 수평으로 대역 제한된 신호와의 차를 구하므로써 수직, 수평의 고역여파특성을 만들어낸다.
그리하여 수직, 수평의 고역여파신호성분은 비선형처리기용롬(70)의 ①번 단자에 공급되고 ④ 번 단자에는 무신호가 입력된다.
입력된 신호는 표1에서와 같이 수신(재생)신호의 잡음의 크기, 화상의 평균밝기 및 표준/장시간 재생모드에 따라서 제5도의 선택제어스위치(SW)에 의하여 선택된 후 비선형 처리기용롬(70)에 입력된다.
한편 입력된 신호는 룩업테이블(LUT)~ (LUT) 방식으로 입력신호를 비선형적으로 처리하여 선택제어스위치(SW)의 접점단자(①,②,③,④)에 공급된다.
여기서 룩업테이블(LUT)~(LUT)에 의한 비선형처리는 제10도에 나타낸 것과 같은 특성을 가진 변환데이타를 프로그램 한다.
즉, 제10도에 도시한 LUT의 경우 입력신호의 진폭에 따라서 입력신호의 진폭이 작은 부분은 큰 부분에 비하여 상대적으로 감쇄를 많게 하여 저역여파의 특성과 함께 잡음이 눈에 띄기 쉬운 신호부분을 억제토록 한다.
LUT의 경우 입력신호를 직선적으로 변화시켜 중간정도의 잡음레벨 및 밝기 신호는 입력신호에 비하여 변환하도록 한다.
LUT의 경우 입력신호에 따라서 입력신호의 진폭이 작은 부분이 입력신호의 큰 부분에 비하여 상대적으로 감쇄를 많게 변환하며 변환곡선은 비선형적이 된다.
여기서 LUT과 다른 작용은 변환곡선의 기울기와 급변위치가 다른데 있다. 그리고 LUT는 LUT와 변환특성이 유사하며 변환곡선의 기울기 및 편차값이 서로 다르다.
이와 같이 룩업테이블(LUT)~(LUT)에 의하여 변환된 신호(제10도의 LUT에서 LUT)는 선택제어스위치(SW)에 의하여 표1과 같이 선택된 후 제2도의 가산기(80)에서 원신호(화상신호)와 가산되어 OUTPUT 단자로 출력되어짐으로 제8도와 제9도에서와 같은 입력대 출력의 진폭특성 및 주파수 특성의 변환이 화상의 잡음정도, 그리고 화상의 평균밝기, 재생속도에 적응적으로 대응하여 화질의 보상을 할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 수신잡음이 많이 혼입되는 화상신호의 경우 잡음량에 따른 적응제어로 잡음을 적절히 감쇄하여 주고, 또한 화상의 평균밝기가 낮은 경우 잡음 레벨을 낮추어 눈에 띄지 않게 제어해주며, 그리고 VCR(VDP)의 장시간녹화, 재생모드에서의 화질열화도 같은 원리로 억제하여 준다.
또한, 잡음 레벨이 적거나 화상의 평균밝기가 높은 화상이나, 표준속도 녹화, 재생의 화상에 대하여는 수직, 수평 방향의 선명도를 높여 주도록 작용하여 수신화상이나 재생화상의 화질을 향상시켜 주는 그 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 안테나(ANT)로부터 수신된 HDTV 신호나 NTSC 신호 및 VCR(VDP) 재생신호를 수신하여 동조시키는 수신 튜닝부(RT), 수신 튜닝부에서 동조된 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(10), 그리고 변환된 디지털 신호를 아날로그로 다시 변환하는 디지털/아날로그 변환기(30)를 포함하여서 된 HDTV 및 일반 TV 수신 장치에 있어, 상기 아날로그/디지털 변환기(10)와 디지털/아날로그변환기(30)사이에 잡음이 없는 수신화상을 보상하거나 VCR/VDP에 의한 화상 변속재생에 따른 재생화질을 보상하여 주기 위해, 상기 아날로그/디지털 변환기(10)에 의해 디지털로 변환된 화상신호의 수직주파수 대역을 제한하여 수직방향의 고역잡음을 억제하는 수직방향 저역여파수단(40)과, 상기 수직방향 저역여파수단(40)에 의해 수직방향으로 대역제한된 화상신호의 수평주파수 대역을 제한하여 수평방향의 고역 잡음을 억제하는 수평방향 저역여파수단(50)과, 입력단자로 입력되는 원신호와, 상기 수직방향 저역여파수단(40) 및 수평방향 저역여파수단(50)에 의해 수평, 수직으로 대역 제한된 신호와의 차를 구하여 수평, 수직의 고역여파특성을 만들어내는 감산기(60)와, 상기 각 수직, 수평 저역 여파수단(40, 50)과 감산기(60)로 출력되는 신호를 비선형적으로 처리하여 처리된 신호를 선택제어스위치에 의해 선택하는 비선형처리기용롬수단(70)과 선택된 신호와 원신호(화상신호)를 가산하는 가산기(80)로 구성된 자동화질보상 처리수단(20)을 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동화질보상회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수직방향 저역여파수단(40)은 수직방향 저역여파기에 입력된 화상신호를 각각 1라인 지연 및 2라인 지연시키는 제1, 제2라인지연기(41),(42)와, 최초 입력신호와 각 지연된 신호에 소정의 계수를 곱하는 계수기(43), (44), (45)와 상기 계수기에서 곱한 수를 모두 합하는 가산기(46)로 구성됨을 특징으로 하는 자동화질 보상회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수평방향 저역여파수단(50)은 수평방향 저역여파기에 입력되는 화상신호를 각각 1샘플 및 2샘플 지연시키는 제1, 제2샘플지연기(51), (52)와, 최초 입력신호와 각 지연된 지연신호에 소정의 계수를 곱하는 계수기(53), (54), (55)와, 상기 계수기에서 곱한 수를 모두 합하는 가산기(56)로 구성됨을 특징으로 하는 자동화질 보상회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비선형 처리기용롬(70)은 각 입력단자(INPUT1)~(INPUT4)에 입력되는 신호성분을 선택제어하는 선택제어스위치(SW1)와 선택된 신호를 비선형적으로 처리하는 룩업테이블(LUT1)~(LUT4)과, 비선형적으로 처리한 신호중 하나를 선택하여 출력하는 선택제어스위치(SW2)로 구성됨을 특징으로 하는 자동화질보상회로.
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