KR100232592B1 - 영상소프트의 어스펙트비 판별장치 - Google Patents

Abstract

영상신호의 S/N비의 개선과 영상의 흑부분의 결핍을 방지하고, 영상소프트의 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키기 위한 영상소프트의 어스펙트비 판별장치로서, 영상신호의 흑레벨을 클램프하는 클램프회로(1)와, A/D컨버터(2)와, 디지탈 신호로 변환한 영상신호의 S/N비의 개선과 영상소프트의 어드펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 프레임순회형 필터(3)와, 1수평주사기간처리회로(4)와, 검출하여 보유한 평균치 또는 피크치와 미리 규정한 비교치(Vth)를 비교하는 비교회로(5)와, 래치회로(6)와, 보유한 값으로부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하여, 어스펙트 컨버터를 제어하는 신호를 출력하는 마이크로컴퓨터(7)로 구성된다.

Description

영상소프트의 어스펙트비 판별장치

본 발명은 텔레비젼(이하, TV라고 약칭함)화면의 어스펙트비를 판별하여, 횡장 TV(관면어스펙트 16 : 9를 갖는 CPT(Color Picture Tube)를 사용한 TV)화면에 영상소프트를 줌표시하는 화면의 어스펙트비(Aspect比)의 판별장치에 관한 것이다.

제5도는 종래의 어스펙트비 판별장치의 일예를 나타내는 블록도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 영상신호(복합영상신호 또는 휘도신호)를 클램프하는 클램프회로(1)와, 클램프한 영상신호를 아나로그에서 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터(2)와, 1수평주사기간의 평균치 또는 피크치를 검출하여 보유하는 평균치 또는 피크홀드회로 혹은 이 두 개의 회로의 조합으로 된 1수평주사기간처리회로(4)와, 1수평주사기간처리회로(4)에서 검출하여 보유한 값과 미리 규정한 비교치(Vth)를 비교하는 비교회로(5)와, 1수평주사기간의 최후에서 비교회로(5)에서 비교한 결과를 래치하는 래치(6)와, 래치한 값으로부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하는 마이크로컴퓨터(7)로 구성된다.

영상신호가 클램프회로(1)로 들어가면, 영상신호의 흑레벨을 클램프한다. A/D컨버터(2)에서 아나로그로부터 디지탈신호로 변환한 후, 1수평주사기간처리회로(4)에서 1수평주사기간의 영상신호의 평균치 혹은 피크치를 검출한다. 그리고 다음의 비교회로에서 미리 규정한 비교치(Vth)와 비교하여 그 결과를 1수평주사기간의 최후에서 래치(6)에 래치한다. 래치한 값으로부터 마이크로컴퓨터(7)가 현행의 TV의 영상소프트가 아니고 16 : 9 영상소프트라고 판별하면 영상을 줌표시하는 제어신호를 NTSC-하이비젼컨버터(도시하지 않음)에 출력한다.

상술한 종래의 영상소프트의 어스펙트비 판별장치에서는, 1화면내에 흑레벨이 있으면, 혹은 흑레벨이 많으면 영상소프트의 어스펙트비를 잘못 판별할 가능성이 있다.

화면에 흑레벨이 있으면 1수평주사기간처리회로(4)에서 검출하는 신호의 레벨이 낮아지고, 그 때문에 비교회로(5)에서의 비교치(Vth)와의 비교가 잘 되지 않는다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 오판별의 가능성을 저감시키기 위해 A/D컨버터(2)와 1수평주사기간처리회로(4)의 사이에 프레임순회형 필터(3)를 추가하고, 영상신호의 S/N비의 개선과 영상의 흑부분의 결핍을 방지하고, 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 소프트의 어스펙트비 판별장치의 요부구성을 나타내는 블록도.

제2도는 프레임순회형 필터의 상세블록도를 나타내는 도면.

제3도는 프레임순회형 필터의 주파수특성을 나타내는 도면.

제4도는 수직주사기간중의 출력전압을 나타내는 도면.

제5도는 종래의 영상소프트의 어스펙트비 판별회로의 요부구성을 나타내는 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 클램프회로 2 : A/D 컨버터

3 : 프레임순회형 필터 4 : 1수평주사기간처리회로

5 : 비교회로 6 : 래치

7 : 마이크로컴퓨터 8,11 : 승산기

9 : 가산기 10 : 프레임메모리

제1도는 본 발명에 관한 영상신호의 어스펙트비 판별장치의 기본구성을 나타내는 도면이다. 이미 제5도에서 설명한 종래와 같은 구성에는 동일한 참조번호 또는 부호를 붙여서 나타낸다.

본 발명의 영상소프트의 어스펙트비 판별장치는, 제1도에 도시한 바와 같이, 영상신호를 클램프하는 클램프회로(1)와, 클램프된 영상신호를 아나로그에서 디지탈로 변환하는 A/D컨버터(2)와, 디지탈신호로 변환한 데이터의 S/N비의 개선과 영상소프트의 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 프레임순회형 필터(3)와, 1수평주사기간의 영상신호의 평균치 혹은 피크치를 검출하여 보유하는 1수평주사기간처리회로(4)와, 보유한 값과 미리 규정한 비교치(Vth)를 비교하는 비교회로(5)와, 1수평주사기간의 최후에서 비교한 결과를 래치하는 래치회로(6)와, 래치한 값으로 부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하여, 영상을 줌표시하는 신호를 어스펙트컨버터(도시하지 않음)에 송출하는 마이크로컴퓨터(7)로 구성된다.

제1도의 본 발명에 관한 제1실시형태를 설명한다. 본 발명에 의한 요지는 다음과 같은 점에 있다. 본 발명의 제1실시예에 따르면, 영상신호의 흑레벨을 클램프하는 클램프회로(1)와, 클램프된 영상신호를 아나로그에서 디지탈로 변환하는 A/D컨버터(2)와, 디지탈신호로 변환한 영상신호의 S/N비의 개선과 영상소프트의 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 프레임순회형 필터(3)와, 1수평주사기간의 영상신호의 평균치 혹은 피크치를 검출하여 보유하는 1수평주사기간처리회로(4)와, 검출하여 보유한 평균치 또는 피크치와 미리 규정한 비교치(Vth)를 비교하는 비교회로(5)와, 1수평주사기간의 최후에서 비교한 결과를 래치하는 래치회로(6)와, 래치한 값으로부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하여, 어스펙트컨버터(도시하지 않음)를 제어하는 신호를 송출하는 마이크로컴퓨터(7)로 구성된다.

제1도에 나타내는 본 발명의 실시형태를 더 상세하게 설명한다. 1은 영상 신호의 흑레벨을 클램프하는 클램프회로이다. 영상신호의 클램프는 수직, 수평동기신호의 분리, 소위 싱크세퍼레이터와 A/D변환 등을 행할 때에 복합영상신호의 흑레벨을 고정한다.

2는 클램프한 영상신호를 아나로그에서 디지탈신호로 변환하는 주지의 A/D컨버터이다. 영상신호는 수평동기신호의 N배의 주파수로 샘플링된다. NTSC의 경우, N=910으로 설정하는 경우가 많다.

3은 A/D컨버터(2)에서 변환한 디지탈신호의 S/N비의 개선과 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 프레임순회형 혹은 귀환형디지탈필터이다. 이 필터는 1차 IIR(Infinite Impulse Response) 디지탈필터이며, 출력이 입력으로 피이드백하여 무한하게 계속되는 임펄스열이 얻어진다. IIR 필터와 유사한 것에 FIR(Finite Impulse Respose)필터가 있지만, 이것은 위상직선선, 군지연특성이 좋은 등의 장점이 있는 반면, 구성부품이 많아지는 등의 단점이 있다.

제2도는 프레임순회형필터(3)의 내부블록도이다. 제2도와 같이, 프레임순회형 필터(3)는 승산기(8)와, 가산기(9)와, 프레임메모리(10)와, 승산기(11)로 구성된다. 통상 디지탈필터는 지연소자와 가산기로 구성되지만, 여기서는 지연소자로서 프레임메모리(10)를 이용하고 있다. 프레임메모리(10)는 약 3.64M비트의 DRAM을 이용하고 있다.

단, N=910, 양자화비트수=8비트로 하고, 하기의 계산에 따른다.

910비트×525(주사선)×8비트≒3.64M비트

승산기(8)에서는 A/D컨버터(2)에서 디지탈신호로 변환한 영상신호와 계수 1-α를 승산하고, 승상기(11)에서는 프레임메모리(10)로부터 독출한 값과 계수 α를 승산하고, 가산기(9)에서는 승산기(8)과 (11)에서 승산한 값을 가산하고, 프레임메모리(10)에 격납한다. 프레임메모리에서 지연시킨 이 출력을 승산기(11)에 피이드백하여 상기 프로세스를 반복한다.

임펄스응답으로부터 프레임순회형 필터(3)의 전달함수 H(z)을 구하면,

H(Z)-(1-α)/(1-α·^-τ)

가 되며, 여기서 Z^-τ는 1프레임의 지연을 나타내고, NTSC 규격에서는 τ=1/30초이다. 다음으로 전달함수로부터 주파수특성을 구한다.

y-1/(1-a)/[1-a·exp(-jωT)]-1/(1-a)/[1-a·cos(ωT)+a· j·sin(ωT)]

여기서 ω=2πf, T=1/30초, α는 귀환경이다. 단, 0≤α≤1이다.

제3도는 프레임순환형 필터(3)의 주파수특성을 나타낸다. 이 도면에서 계수 α가 작으면 15Hz 부근의 이득이 커지며, 계수 α가 커지면 이득이 작아져 S/N비가 개선된다. 그러나 α를 크게 하였을 때, 영상신호가 움직이면 화면의 움직임에 의해 시간축방향의 주파수특성이 악화하며, 그 결과 복귀둔화와 잔상이 생긴다.

S/N비의 개선은 다음의 식으로 구한다.

S/N=10·log[(1+α)/(1-α)]

디지탈필터는, 신호성분은 프레임상관이 있지만, 노이즈성분은 프레임상관이 없다고 하는 사실을 이용하고 있다. 몇회나 신호를 가산하면 신호성분은 프레임상관이 있으므로 서로 강하게 맞지만, 노이즈성분은 프레임상관이 없으므로 서로 상쇄하고, 그 결과 노이즈만 제거되며, 흑빠짐방지, 화면의 어스펙트비의 판별향상에 큰 효과를 발휘한다. 통상의 노이즈리듀서등에서는 이와같은 효과는 얻어지지 않는다.

제4도는 수직주사기간중의 출력전압을 나타낸다. 이 도면에서 밝은 부분은 출력전압이 높고, 어두운 부분은 낮은 것을 알 수 있다.

4는 프레임순회형 필터(3)에서 신호의 S/N비를 개선하고 디지탈화된 1수평주사기간중의 영상신호의 평균치 또는 피크치를 검출하여 보유하는 1수평주사기간 처리회로이다. 1수평주사기간처리회로(4)는 평균치를 검출하는 평균치회로(도시하지 않음) 또는 피크치를 검출하여 보유하는 피크홀드회로(도시하지 않음) 혹은 이를 조합하여 사용해도 된다.

5는 1수평주사기간처리회로(4)에서 검출하여 보유한 평균치 또는 피크치와 미리 규정한 값(Vth)을 비교하는 비교회로이다.

6은 비교회로(5)에서 비교한 결과를 1수평주사기간의 최후에서 래치하는 래치회로이다. 래치는 HD(수평구동펄스)에 동기하여 행해진다.

7은 래치(6)에서 보유한 값으로부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하여 어스펙트컨버터(도시하지 않음)를 제어하는 신호를 출력하는 마이크로컴퓨터이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 갖는다. 프레임순회형 필터(3)를 이용하고 있으므로, 영상신호의 S/N비가 개선되며, 비교치 Vth를 작게 할 수 있고, 보다 검은화면에서도 신호유무의 판별능력이 향상된다. 또한 복수필드를 가산하므로 화면의 일부에 흑이 존재하여도 다른 화면에서 흑이 메워서 평균화할 수 있으며 판별능력이 더욱 향상된다. 그 결과, 영상신호의 흑부분의 결핍을 방지하고 영상소프트의 어스펙트비판별정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 영상신호를 클램프하는 클램프회로(1)와, 클램프된 영상신호를 아나로그에서 디지탈로 변환하는 A/D컨버터(2)와, 1수평주사기간의 영상신호의 평균치 혹은 피크치를 검출하여 보유하는 1수평주사기간처리회로(4)와, 보유한 값과 미리 규정한 비교치를 비교하는 비교회로(5)와, 비교한 결과를 래치하는 래치회로(6)와, 래치한 값으로부터 영상소프트의 어스펙트비를 판별하여, TV를 제어하는 신호를 송출하는 마이크로컴퓨터(7)를 구비한 영상소프트의 어스펙트비 판별장치에 있어서, 상기 A/D컨버터(2)와 상기 1수평주사기간처리회로(4)의 사이에 영상신호의 S/N비를 개선하고, 영상소프트의 어스펙트비의 판별정밀도를 향상시키는 프레임순회형 필터(3)를 추가한 것을 특징으로 하는 영상소프트의 어스펙트비 판별장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프레임순회형 필터(3)는, 제1승산기(8)와, 가산기(9)와, 프레임메모리(10)와, 제2승산기(11)를 구비하며, 상기 제1승산기(8)는 상기 A/D컨버터(2)의 출력과 계수(1-α)를 승산하고, 상기 제2승산기(11)는 상기 프레임메모리(10)의 출력과 계수 α를 승산하고, 상기 가산기(9)는 상기 제1승산기(8)의 출력과 상기 제2승산기(11)의 출력을 가산하고, 상기 프레임메모리(10)는 상기 가산기(9)의 출력을 격납하고, 그리고 그 출력은 상기 1수평주사기간처리회로(4)에 출력하는 것을 특징으로 하는 영상소프트의 어스펙트비 판별장치.

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