KR100195017B1 - 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치 - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:디지탈 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:디지탈 영상신호 처리시스템에 있어서 영상신호의 디코딩시 불규칙적으로 발생되는 잡음을 예측 및 판단하여 이를 제거 및 감소시킬 수 있는 잡음경감장치를 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:프레임신호를 저장하는 프레임 메모리와, 입력 영상신호와 소정 구간만큼 지연된 신호간의 필드차 신호를 출력하는 제1감산기와, 상기 소정 구간만큼 지연된 신호와 1프레임 지연된 신호간의 프레임차 신호를 출력하는 제2감산기를 구비하는 디지탈 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치에 있어서, 영상신호 복호화기로부터 입력되는 움직임 벡터를 소정 구간만큼 지연출력하는 지연부와, 상기 제1, 제2감산기 및 지연부로부터 각각 입력되는 필드차 신호와 프레임차 신호 및 움직임 벡터 정보를 이용하여 상기 잡음경감장치의 온/오프 동작을 선택제어하는 잡음판별부로 구성함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:디지탈 비디오 디스크 플레이어와 같은 디지탈 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 디지탈 영상신호 처리시스템에 관한 것으로, 특히 디지탈 영상신호 처리시스템에서 불규칙적으로 발생되는 잡음을 예측하여 이를 제거 및 경감시키기 위한 잡음경감장치에 관한 것이다.
현재 비디오 및 오디오 시스템의 발전에 따라 더 좋은 화질 및 음질의 재생을 요구하고 있다. 이에 따라 등장한 것이 디지탈 비디오 디스크 플레이어(Digital Video Disk Player:이하 DVDP라함)와 같은 영상신호 처리시스템이다.
도 1은 디지탈 비디오 디스크를 재생하는 DVDP의 블럭구성도를 도시한 것이다. 도 1에서 기구부(10)는 픽업 유니트(pick-up unit) 및 데크(deck)로 구성되어 디스크에 기록된 정보를 리드하여 RF신호를 발생한다. 증폭기(12)는 상기 기구부(10)에서 출력되는 미세한 RF신호를 증폭 출력한다. 서보 프로세서(servo processor)(16)는 제어부(30)의 제어하에 기구부(10)를 제어한다. 상기 서보프로세서(16)는 기구부(10)가 디스크에 기록된 정보를 정확하게 리드할 수 있도록 포커싱(focusing)신호와 트랙킹(tracking)신호를 출력한다. 입력부(key input)(32)는 시스템의 동작 및 모드를 수행하기 위한 각종 키신호를 발생하여 출력한다. 제어부(system control processor)(30)는 상기 입력부(32)에서 발생되는 키신호 및 수신되는 시스템 정보에 따라 DVDP의 전반적인 동작을 제어한다. 또한 상기 제어부(30)는 상기 서보프로세서(16)의 동작을 제어하기 위한 서보제어신호를 출력한다.
복조기(demodulator error correction circuit)(14)는 상기 증폭기(12)에서 출력되는 RF를 디지탈 변환 및 디-인터리브(de-interleave)하여 복조하며, 또한 에러저정하여 비트 스트림(bit stream)으로 출력한다. 시스템 디코더(system layer decoder)(18)는 상기 복조기(14)에서 출력되는 비트 스트림정보를 수신하며 수신된 정보를 분석하여 비디오 정보, 오디오 정보 및 시스템 정보로 분리 출력한다. 여기서 상기 시스템 디코더(18)에서 출력되는 비디오 정보는 MPEG2 포맷으로 부호화된 데이타이다. 또한 상기 오디오 정보는 AC-3 프레임으로 포맷된 데이타이거나, MPEG 형태로 부호화된 데이타이거나 또는 PCM으로 부호화된 데이타이다. 상기 비디오 디코더(20)는 상기 시스템 디코더(18)에서 출력되는 MPEG2 형태의 비디오정보를 복호하여 출력한다. DNR(Digital Noise Reducer)(22)은 비디오 디코더(20)로부터 출력되는 복호화된 디지탈 영상신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거 혹은 경감출력한다. 비디오 D/A변환기(Digital to Analog Converter)(24)는 상기 DNR(22)로부터 출력되는 디지탈 영상신호를 아나로그형태의 영상신호(Video Signal)로 변환출력한다.
오디오 디코더(26)는 상기 제어부(30)의 오디오모드제어신호에 의해 제어되며 상기 시스템 디코더(18)로부터 출력되는 부호화된 오디오 데이타를 해당 방식으로 부호화하여 출력한다. 따라서 상기 오디오 디코더(26)는 AC-3 부호화데이타와 MPEG2 부호화데이타, PCM데이타를 원래의 데이타로 복호할 수 있는 수단들을 구비하여야 하며 상기 제어부(30)의 오디오모드제어신호에 의해 해당하는 수단이 활성화되어 수신되는 부호화데이타를 복호하게 된다. 오디오 D/A변환기(28)는 상기 오디오 디코더(26)에서 출력되는 복호화된 오디오 데이타를 아나로그형태의 오디오신호로 변환 출력한다.
일반적인 디지탈 영상신호 처리시스템에서 DNR(22)은 영상신호와 잡음성분을 분리하고, 분리된 잡음을 이용하여 영상신호에 포함된 잡음을 경감시키는 역할을 수행한다. 그리고 영상신호는 화면 내에서 필드(FIELD) 혹은 프레임(FRAME)간의 상관성을 가질 뿐만 아니라 시간축 방향으로도 상관성을 가지므로 주어진 상관성을 이용하여 잡음여부를 예측할 수 있다. 이러한 DNR(22)은 영상신호와 잡음성분을 분리하여 처리하는 방법에 따라 진폭축상의 처리, 1차원 주파수축상의 처리, 2차원 주파수축상의 처리, 3차원 주파수축상의 처리 등으로 분류될 수 있다. 이하 도 1중 종래 DNR(22)의 상세 구성을 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 종래 DNR(22)의 상세 블럭구성도를 도시한 것으로, 종래 DNR(22)은 래치(40)와, 필드내의 차신호를 감산하는 제1감산기(42)와, 프레임의 차신호를 구하는 제2감산기(44)와, 잡음여부를 결정하는 잡음판별부(46)와, 프레임 메모리(48)와, 가산기(50)로 구성된다. 도 2를 참조하면, 우선 비디오 디코더(20)로부터 입력되어지는 영상신호는 각각 래치(40)와 제1감산기(42)로 입력된다. 래치(40)에서는 영상신호를 소정 구간만큼 지연하여 각각 제1감산기(42)와 제2감산기(44)로 출력한다. 제1감산기(42)는 입력 영상신호와 래치(40) 출력신호의 필드차 신호를 구하여 출력한다. 제2감산기(44)는 래치(40)의 출력신호와 프레임 메모리(48)로부터 입력되는 신호의 프레임차 신호를 구하여 출력한다. 잡음판별부(46)에서는 제1감산기(42)의 필드내 차신호와 제2감산기(44)의 프레임차 신호를 정보로 하여 주어진 판별기준에 따라 디코딩된 영상신호의 잡음유무를 판별한다. 이때 잡음으로 판별된 화소(Pixel)에 대해서는 현 프레임내의 잡음으로 판별된 화소의 값과 이전 프레임내의 동일한 위치의 화소값을 가산기(50)에서 가산한 다음, 소정의 계수값(K)으로 곱하여 최종값으로 출력한다. 여기서 상기 계수값(K)은 0≤K1 범위를 갖으며 잡음경감을 위하여 설정되는 계수이다. 상술한 구성을 갖는 종래 DNR(22)의 잡음판별부(46)에서는 도 3에 도시된 바와 같은 잡음판별 설정기준에 근거하여 제1,제2감산기(42,44) 각각으로부터 입력되는 신호입력에 비례하는 값을 출력하게 된다. 도 3에서 가로축은 필드차 신호값을 표시하고 세로축은 프레임차 신호값을 나타낸다. 그리고 ON은 잡음이 발생하여 잡음경감장치가 동작하는 경우이고 OFF는 잡음경감장치가 동작하지 않는 경우를 나타낸다. 즉 종래 DNR(22)에서는 필드차를 구하여 화면내의 상관성의 정도를 구하고 프레임차를 구하여 시간축상의 상관성 정도를 구해 디코딩된 영상데이타가 정지화인지 동화인지를 판단하여 그 판단결과에 따라 영상데이타를 필터링하였다. 이러한 경우 종래 DNR(22)에서는 디코딩된 영상신호의 화면이 정지화인지 동화인지를 판단하기에 어렵고 동화상인 경우 소정 화소가 어느 쪽으로 얼마만큼의 움직임이 있는지를 예측할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 디지탈 영상신호 처리시스템에 있어서 영상신호의 디코딩시 불규칙적으로 발생되는 잡음을 예측 및 판단하여 이를 제거 및 감소시킬 수 있는 잡음경감장치를 제공함에 있다.
도 1은 디지탈 비디오 디스크 구동 시스템의 블럭구성도.
도 2는 도 1중 종래 잡음경감장치(Digital Noise Reducer:이하 DNR이라 함)의 블럭구성도.
도 3은 종래 잡음판별 설정기준 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)의 블럭구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음판별 설정기준 예시도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레임신호를 저장하는 프레임 메모리와, 입력 영상신호와 소정 구간만큼 지연된 신호간의 필드차 신호를 출력하는 제1감산기와, 상기 소정 구간만큼 지연된 신호와 1프레임 지연된 신호간의 프레임차 신호를 출력하는 제2감산기를 구비하는 디지탈 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치에 있어서, 영상신호 복호화기로부터 입력되는 움직임 벡터를 소정 구간만큼 지연출력하는 지연부와, 상기 제1, 제2감산기 및 지연부로부터 각각 입력되는 필드차 신호와 프레임차 신호 및 움직임 벡터 정보를 이용하여 상기 잡음경감장치의 온/오프 동작을 선택제어하는 잡음판별부로 구성함을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 상세히 설명한다. 하기 설명에서 동일 구성요소들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 가능한한 동일한 참조부호를 사용하였으며 잡음판별 설정기준에 따른 움직임 벡터(Motion Vector:이하 MV라함)값과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)의 블럭구성도를 도시한 것으로 비디오 디코더(20)와 종래 DNR(22)의 잡음판별부(46)사이에 지연부(52)를 추가 구성한 것이다. 도 4에서 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)은 입력 영상신호를 지연하는 래치(40)와, 입력되는 신호간의 차를 구하는 제1, 제2감산기(42,44)와, 잡음을 판별하는 잡음판별부(46)와, 가산기(50)의 출력 영상신호를 1프레임만큼 지연 출력하는 프레임메모리(48)와, 비디오 디코더(20)로부터 입력되는 MV를 소정 구간만큼 지연출력하는 지연부(52)로 구성한다.
이하 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
우선 비디오 디코더(20)로부터 디코딩된 영상신호가 입력되면 래치(40)는 소정 구간만큼 상기 디코딩된 영상신호를 지연출력한다. 제1감산기(42)는 디코딩된 영상신호와 상기 래치(40)로부터 지연출력된 영상신호와의 필드차를 구하여 출력한다. 한편 제2감산기(44)는 상기 래치(40)로부터 지연출력된 영상신호와 프레임메모리(48)에서 1프레임 지연된 신호를 입력하여 두 신호간의 프레임차를 구하여 출력한다. 이때 지연부(52)는 비디오 디코더(20)로부터 입력되는 MV를 소정 구간만큼 지연시킨후 잡음판별부(46)로 출력한다. 따라서 잡음판별부(46)는 제1,제2감산기(42,44)와 지연부(52)로부터 각각 입력되는 필드차 신호와 프레임차 신호 및 MV를 정보로 하여 도 5에 주어진 잡음판별 설정기준에 따라 잡음유무를 판별하여 DNR(22)의 온/오프 동작을 제어한다. 그리고 잡음으로 판별된 화소에 대해서는 현 프레임내의 잡음으로 판별된 화소의 값과 이전 프레임내의 동일한 위치의 화소값을 가산기(50)에서 가산한 다음 소정 계수값 K를 곱하여 최종 잡음이 경감된 영상신호로 출력하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음판별 설정기준 예시도를 도시한 것으로 MV를 이용하여 DNR(22)의 온/오프 영역을 구획하여 놓은 것이다..도 5에서 횡축(X축) 및 종축(Y축)은 각각 MV값을 표시한 것이며 ON은 잡음이 발생하여 DNR(22)이 동작하는 경우이고, OFF는 DNR(22)이 동작하지 않는 경우를 나타낸 것이다. 즉 도 5에서 MV의 값이 -6∼6 범위내의 값이라면 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)은 ON으로 동작되며, MV의 값이 6∼10 및 -6 ∼ -10 범위내의 값이라면 도 3에 도시된 바와 같은 필드차와 프레임차에 의한 온/오프 결정과의 조합에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)이 온/오프 동작한다. 그리고 MV값이 10 이상이거나 -10 이하인 경우에 잡음판별부(46)는 움직임이 큰 동화로 판단하여 본 발명의 일 실시예에 따른 DNR(22)의 동작을 오프시킨다. 즉 DNR(22)이 온되었을때 잡음판별부(46)의 출력값은 입력값의 1/2 혹은 1/4, 1/8,....등으로 계수값 K에 의해 오차가 작은 값으로 출력됨으로서 영상신호의 잡음을 경감시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 움직임 벡터(MV)를 이용하여 소정 화소 및 그 화소 주위의 움직임 정도까지 예측함으로서 거의 오차없는 잡음의 유무를 판별하고 판별된 잡음을 제거 및 경감시킴으로서 화질을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
Claims (3)
- 프레임신호를 저장하는 프레임 메모리와, 입력 영상신호와 소정 구간만큼 지연된 신호간의 필드차 신호를 출력하는 제1감산기와, 상기 소정 구간만큼 지연된 신호와 1프레임 지연된 신호간의 프레임차 신호를 출력하는 제2감산기를 구비하는 디지탈 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치에 있어서, 영상신호 복호화기로부터 입력되는 움직임 벡터를 소정 구간만큼 지연출력하는 지연부와, 상기 제1, 제2감산기 및 지연부로부터 각각 입력되는 필드차 신호와 프레임차 신호 및 움직임 벡터 정보를 이용하여 상기 잡음경감장치의 온/오프 동작을 선택제어하는 잡음판별부로 구성함을 특징으로 하는 잡음경감장치.
- 제1항에 있어서, 상기 잡음판별부는 상기 지연부로부터 입력되는 움직임 벡터의 값이 상기 잡음경감장치의 동작을 온/오프 제어하기 위해 기 설정된 범위 이내의 값일 경우 상기 움직임 벡터 값만으로 상기 잡음경감장치의 동작을 선택제어함을 특징으로 하는 잡음경감장치.
- 제2항에 있어서, 상기 움직임 벡터의 값이 기 설정된 범위 이외의 값일 경우 상기 잡음판별부는 상기 제1,제2감산기로부터 각각 입력되는 필드차와 프레임차에 따른 온/오프 결정과의 조합에 의해 상기 잡음경감장치의 동작을 최종 온/오프 선택 제어함을 특징으로 하는 잡음경감장치.
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| KR1019960048510A KR100195017B1 (ko) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치 |
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| KR1019960048510A KR100195017B1 (ko) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 영상신호 처리시스템의 잡음경감장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980029263A KR19980029263A (ko) | 1998-07-25 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101000612B1 (ko) | 2003-04-28 | 2010-12-10 | 소니 주식회사 | 신호 처리 장치 및 신호 처리 방법 |
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1996
- 1996-10-25 KR KR1019960048510A patent/KR100195017B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR101000612B1 (ko) | 2003-04-28 | 2010-12-10 | 소니 주식회사 | 신호 처리 장치 및 신호 처리 방법 |
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