KR100486203B1

KR100486203B1 - 영상의 윤곽보정장치 및 방법

Info

Publication number: KR100486203B1
Application number: KR1019970039651A
Authority: KR
Inventors: 권혁철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR19990016921A

Abstract

영상의 윤곽 보정 장치 및 방법이 개시된다. 이 장치는 영상 신호의 엣지를 추출하고, 추출된 엣지 신호를 출력하는 엣지 추출 수단과, 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 클립핑수단 및 클립핑 수단의 출력과 영상 신호를 합성하여 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 제1 신호 합성 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 영상의 잡음 및 화상 왜곡을 배제하면서 영상 신호의 윤곽을 보정할 수 있는 효과가 있다.

Description

영상의 윤곽 보정 장치 및 방법

본 발명은 캠코더(camcoder), 텔레비젼, 비디오 카세트 레코더등과 같은 시스템의 신호 처리에 관한 것으로서, 특히, 이러한 신호 처리들중에서 영상의 윤곽을 보정하는 영상 윤곽 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근들어 캠코더, 고체 촬상 소자, 텔레비젼 및 비디오 카세트 레코더등과 같은 시스템의 수요가 증가됨에 따라, 이러한 시스템에서 수행되는 신호 처리 기술도 날로 고급화되고, 다양화되며, 소형화되어가고 있는 실정이다.

그 신호 처리들중에서도, 화질의 고급화를 목적으로 하는 소위 개구(Aperture) 보정이라고도 하는 영상의 윤곽 보정 또는 강조 기능이 있다. 이 개구 보정 기능은 과거에 고급 모델에만 적용되었으나, 근래에는 반드시 포함되어야할 기본적인 기능이다.

이하, 종래의 영상의 윤곽 보정 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 종래의 영상의 윤곽 보정 장치의 블럭도로서, 지연부(10), 차동 증폭기(12) 및 신호 합성기(14)로 구성된다.

도 2 (a) ∼ (d) 들은 도 1에 도시된 장치의 각 부의 파형도들이다.

도 1에 도시된 지연부(10)는 입력단자 IN을 통해 도 2 (a)에 도시된 바와 같이 잡음(20)이 섞인 영상 신호를 입력하여 소정 시간 지연하고, 소정 시간 지연된 도 2 (b)에 도시된 신호를 차동 증폭기(12)로 출력한다. 차동 증폭기(12)는 양의 입력단자(+)로 입력한 도 2 (a)에 도시된 영상 신호로부터 음의 입력단자(-)로 입력한 도 2 (b)에 도시된 지연부(10)의 출력을 감산하고, 감산된 도 2 (c)에 도시된 차 성분을 도 2 (a)에 도시된 영상 신호의 엣지 성분을 추출한 엣지 신호로서 신호 합성기(14)로 출력한다.

신호 합성기(14)는 도 2 (a)에 도시된 영상 신호와 도 2 (c)에 도시된 엣지 신호를 합성하고, 합성된 도 2 (d)에 도시된 신호를 영상의 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력단자 OUT를 통해 출력한다.

전술한 종래의 영상의 윤곽 보정 장치는 영상의 엣지 성분을 추출할 때, 도 2 (a)에 도시된 잡음 성분(20)이 함께 증폭되므로, 도 2 (d)에 도시된 바와 바와 같이 화상이 왜곡되고 원치 않는 잡음(22)이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화상 왜곡 및 잡음없이 영상의 윤곽을 보정할 수 있는 영상의 윤곽 보정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 영상의 윤곽 보정 장치에서 수행되는 영상의 윤곽 보정 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 장치는 영상 신호의 엣지를 추출하고, 추출된 엣지 신호를 출력하는 엣지 추출 수단과, 상기 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 클립핑수단 및 상기 클립핑 수단의 출력과 상기 영상 신호를 합성하여 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 제1 신호 합성 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 방법은 영상 신호의 엣지를 추출하여 엣지 신호를 구하는 단계와, 상기 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 단계 및 클립핑된 상기 엣지 신호와 상기 영상 신호를 합성하여 윤곽이 보정된 영상 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 장치의 구성 및 동작과 그 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 장치의 바람직한 일실시예의 블럭도로서, 엣지 추출부(40)를 구성하는 신호 지연부(42) 및 신호 감산부의 역할을 수행하는 차동 증폭기(44), 클립핑부(50)를 구성하는 제1 및 제2 클립퍼들(52 및 54)과 제2 신호 합성기(56) 및 제1 신호 합성기(60)로 구성된다.

도 4는 도 3에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 영상 신호의 엣지 성분을 추출하여 엣지 신호를 구하는 단계(제70 및 제72단계), 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 단계(제74 ∼ 제78단계) 및 영상 신호와 중간 레벨이 클립핑된 엣지 신호를 합성하여 영상의 윤곽이 보정된 신호를 구하는 단계(제80단계)로 이루어진다.

도 5 (a) ∼ (g)들은 도 3에 도시된 장치의 각 부의 파형도들이다.

도 3에 도시된 엣지 추출부(40)는 입력단자 IN을 통해 입력한 도 5 (a)에 도시된 영상 신호를 입력하여 엣지 성분을 추출하고, 추출된 엣지 성분을 엣지 신호로서 클립핑부(50)로 출력한다(제70 및 제72단계). 이를 위해, 신호 지연부(42)는 입력단자 IN을 통해 입력한 도 5 (a)에 도시된 영상 신호를 소정 시간(τ) 지연하고, 소정 시간 지연된 도 5 (b)에 도시된 영상 신호를 차동 증폭기(44)로 출력한다(제70단계). 차동 증폭기(44)는 도 5 (a)에 도시된 영상 신호로부터 신호 지연부(42)로부터 출력되는 도 5 (b)에 도시된 신호를 감산하고, 감산된 값을 도 5 (c)에 도시된 엣지 신호로서 출력하는 신호 감산부의 역할을 수행한다. 즉, 차동 증폭기(44)는 양의 입력단자(+)를 통해 입력한 도 5 (a)에 도시된 신호와 음의 입력 단자(-)를 통해 입력한 도 5 (b)에 도시된 신호의 차 성분을 추출하고, 추출된 도 5 (c)에 도시된 차 성분을 도 5 (a)에 도시된 영상 신호의 엣지 신호로서 출력한다(제72단계). 이 때, 도 5 (a)에 도시된 잡음 성분(90)은 차동 증폭기(44)로 구현되는 신호 감산부에서 증폭되어 도 5 (c)에 도시된 바와 같이 엣지 신호에 나타나게 된다.

여기서, 도 5 (a)에 도시된 영상 신호는 본 발명의 이해를 돕기 위해 잡음성분(90)을 포함한 신호로 가정되었다. 이 잡음 성분에 대한 대표적인 실례는 텔레비젼/비디오 카세트 레코더의 비디오 신호 처리 과정중 색/휘도 신호의 별도 처리를 위한 Y/C 분리에서 발생될 수 있는 분리된 휘도 신호에 존재하는 색 성분을 들수 있다. 또한, 잡음이 아닌 정상적인 신호의 형태는 무한대에 가까우므로, 도 5 (a)에 도시된 바와 같은 형태의 신호는 임의의 신호이지만 존재할 수 있는 신호라고 할 수 있다.

한편, 클립핑(clipping)부(50)는 엣지 추출부(40)에서 추출된 도 5 (c)에 도시된 엣지 신호를 입력하여 중간 레벨(Vp-Vn)(92)을 클립핑하고, 클립핑된 도 5 (f)에 도시된 신호를 제1 신호 합성기(60)로 출력한다(제74 ∼ 제78단계). 이를 위해, 제1 클립퍼(clipper)(52)는 도 5 (c)에 도시된 엣지 신호의 양의 중간 레벨(Vp)이하의 성분을 클립핑하여 제거하고, 양의 중간 레벨(Vp)이하의 성분이 제거된 도 5 (d)에 도시된 신호를 제2 신호 합성기(56)로 출력한다(제74단계). 제2 클립퍼(54)는 도 5 (c)에 도시된 엣지 신호의 음의 중간 레벨(Vn)이상의 성분을 클립핑하여 제거하고, 음의 중간 레벨(Vn)이상의 성분이 제거된 도 5 (e)에 도시된 신호를 제2 신호 합성기(56)로 출력한다(제76단계). 제2 신호 합성기(56)는 제1 및 제2 클립퍼들(52 및 54)로부터 각각 출력되는 도 5 (d) 및 도 5 (e)들에 각각 도시된 클립핑된 엣지 신호들을 합성하고, 합성된 도 5 (f)에 도시된 신호를 제1 신호 합성기(60)로 출력한다(제78단계).

제1 신호 합성기(60)는 클립핑부(50)로부터 출력되는 도 5 (f)에 도시된 신호와 입력단자 IN을 통해 입력한 도 5 (a)에 도시된 신호를 합성하고, 합성된 도 5 (g)에 도시된 신호를 도 5 (a)에 도시된 영상 신호의 윤곽이 보정된 신호로서 출력단자 OUT를 통해 출력한다(제80단계). 이 때, 도 5 (g)에 도시된 영상의 윤곽이 보정된 신호는 도 5 (a)에 도시된 잡음 성분(90)이 제거되고, 영상의 윤곽이 보정되었음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 장치 및 방법은 영상의 잡음 및 화상 왜곡을 배제하면서 영상 신호의 윤곽을 보정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 영상의 윤곽 보정 장치의 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 장치의 바람직한 일실시예의 블럭도이다.

도 4는 도 3에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 영상의 윤곽 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

Claims

영상 신호의 엣지를 추출하고, 추출된 엣지 신호를 출력하는 엣지 추출 수단;

상기 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 클립핑수단; 및

상기 클립핑 수단의 출력과 상기 영상 신호를 합성하여 윤곽이 보정된 영상 신호로서 출력하는 제1 신호 합성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 장치.
제1항에 있어서, 상기 엣지 추출 수단은

상기 영상 신호를 소정 시간 지연후에 출력하는 신호 지연 수단; 및

상기 영상 신호로부터 상기 신호 지연 수단으로부터 출력되는 신호를 감산하고, 감산된 값을 상기 엣지 신호로서 출력하는 신호 감산 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클립핑 수단은

상기 엣지 신호의 양의 중간 레벨 이하 성분을 클립핑하는 제1 클립핑 수단;

상기 엣지 신호의 음의 중간 레벨 이상 성분을 클립핑하는 제2 클립핑 수단; 및

상기 제1 클립핑 수단의 출력 및 상기 제2 클립핑 수단의 출력을 합성하고, 합성된 값을 상기 제1 신호 합성 수단으로 출력하는 제2 신호 합성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 장치.
(a) 영상 신호의 엣지를 추출하여 엣지 신호를 구하는 단계;

(b) 상기 엣지 신호의 중간 레벨을 클립핑하는 단계; 및

(c) 클립핑된 상기 엣지 신호와 상기 영상 신호를 합성하여 윤곽이 보정된 영상 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 방법.
제4항에 있어서, 상기 (a) 단계는

상기 영상 신호를 소정 시간 지연하는 단계; 및

상기 영상 신호로부터 상기 지연된 영상 신호를 감산하여 상기 엣지 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 (b) 단계는

(b1) 상기 엣지 신호의 양의 중간 레벨 이하 성분을 클립핑하는 단계;

(b2) 상기 엣지 신호의 음의 중간 레벨 이상 성분을 클립핑하는 단계; 및

(b3) 상기 (b1) 및 상기 (b2) 단계에서 각각 클립핑된 후의 엣지 신호들을 합성하고, 상기 (c) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상의 윤곽 보정 방법.