KR100718470B1 - 아이아이알 필터의 필터계수 연산 방법 및 그 장치 - Google Patents

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KR100718470B1 KR1020060058302A KR20060058302A KR100718470B1 KR 100718470 B1 KR100718470 B1 KR 100718470B1 KR 1020060058302 A KR1020060058302 A KR 1020060058302A KR 20060058302 A KR20060058302 A KR 20060058302A KR 100718470 B1 KR100718470 B1 KR 100718470B1
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박부견
이충구
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주식회사 휴맥스
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Abstract

아이아이알(IIR) 필터의 필터계수 연산 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면 영상신호 채널특성을 이용한 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법은 외부의 영상신호 채널특성 연산 수단으로부터 전달된 영상신호 채널특성을 수신하는 단계; 와 상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)을 측정하고 상기 영상신호 채널특성에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 영상신호 채널특성에서 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 단계; 와 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 유효요소 위치, 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 고스트를 제거하기 위한 등화기에 있어서 미리 구해진 직접 변환 방식을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 함으로써 고스트 처리 시간의 단축 및 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
에프아이알(Finite Impulse Response), 아이아이알(Infinite Impulse Response), 필터(Filter), 이퀄라이져(Equalizer, 등화기)

Description

아이아이알 필터의 필터계수 연산 방법 및 그 장치{The direct method and device for calculating IIR Filter-coefficients using the pre-determined Table}
도 1은 종래의 고스트 제거 장치의 블럭도.
도 2는 종래의 필터에 대한 상세한 블럭도.
도 3은 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 직접 결정하기 위한 테이블을 나타낸 도면.
본 발명은 아이아이알 필터에 관한 것으로 보다 상세하게는 아이아이알 필터 의 필터계수 연산 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
방송국으로부터의 영상신호가 전송되는 도중에 산, 건물 등의 장애물에 반사되어 수신안테나로 수신되거나, 또는 전송로의 임피던스 정합이 이루어지지 않고 반사됨으로 인해 다중경로채널이 형성됨으로 인하여 원래의 영상신호 이외의 반사된 영상신호가 나타나는 것을 고스트(GHOST)라 한다. 이러한 다중 채널 수신 신호는 원 영상과 밀접한 관계를 갖기 때문에 화질에 심각한 영향을 준다.
이러한 고스트를 제거하기 위해 고스트 제거 장치(이퀄라이저, Equalizer라고도 함)가 이용되고 있으며, 고스트 제거 장치는 먼저 방송국의 송신기가 일정 시간동안 전송한 영상신호 속에 포함되어 있는 기준 신호를 추출하고, 추출한 기준 신호와 동일한 유형의 기준신호를 별도로 생성하여 양 기준신호를 비교하며, 필터를 통하여 신호의 왜곡을 보정한다.
도 1은 종래의 고스트 제거 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 고스트 제거 장치는 아날로그 영상신호 입력을 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(100)와, 디지털 신호로 변환된 영상신호에 포함되어 있는 기준 신호를 추출하는 기준 신호 추출부(110)와, 추출한 기준 신호와 동일한 기준신호를 생성하는 기준 신호 발생부(130)와, 기준 신호 발생부에서 전달된 기준 신호와 기준 신호 추출부(110)에서 추출된 기준 신호를 비교하여 영상신호의 채널특성을 연산하고 연산된 채널특성으로부터 필터 계수를 연산하는 필터 계수 연산부(120)와, 필터 계수 연산부(120)에서 연산한 필터 계수를 기초로 연산 신호의 왜곡을 보상하여 고스트가 제거된 보상신호를 생성하는 필터(140) 및 필터로부터 생성된 보상 신호를 다시 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(150)로 구성된다. 기준 신호 발생부는(130)는 ROM과 같은 메모리 장치 일 수도 있으며 기준 신호를 실시간으로 생성하는 전자회로일 수도 있다. 이는 이미 공지되어 있는 방법이며 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 필터에 대한 상세 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 필터(140)는 전고스트(Pre-Ghost)를 제거하는 에프아이알 필터(FIR Filter, 200)와 롱고스트(Long-ghost)를 제거하는 아이아이알 필터(IIR Filter, 210)를 포함한다.
필터 계수 연산부(120)는 기준신호 추출부(110)로부터 전달받은 기준신호와 기준신호 발생부(130)로부터 전달받은 기준신호를 이용하여 고스트 제거 장치에 입력된 영상신호의 채널특성을 계산한다. 또한, 계산된 영상신호의 채널특성을 이용하여 에프아이알 필터(200)의 필터계수와 아이아이알 필터(210)의 필터계수를 연산하고 각 필터(200, 210)에 연산한 필터계수를 각각 전달한다. 물론, 필터 계수 연산부(120)은 영상신호 채널특성을 계산하는 채널특성 연산부(122), 에프아이알 필터(FIR filter)의 필터계수를 연산하는 에프아이알 필터계수 연산부(124) 및 아이아이알 필터(IIR filter)의 필터 계수를 연산하는 아이아이알 필터계수 연산부(126)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치는 아이아이알 필터계수 연산부를 더욱 구체화한 것이다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이이아이알 필터의 필터계수 연산 장치는 상술한 구성에만 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다. 또한, 아이아이알 필터계수를 연산할 수 있는 방법 또한 이미 공지되었으며 다양하게 연산될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 발명의 일 예에 따른 프로니법의 역변환을 이용하여 필터의 계수를 연산하는 방법을 기준으로 설명한다.
이와 같이, 에프아이알 필터 또는 아이아이알 필터를 위한 필터계수를 연산하는 방법과 이를 위한 회로구성 또는 장치 등은 이미 공지되어 있으나 여전히 계수 연산에 많은 계산량이 요구되어 시스템의 성능 및 우수한 출력영상을 보여주지 못한다는 문제점이 있다.
여기서, 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하기 위해서 사용되는 대표적인 방법은 프로니법(Prony Method)이다. 하지만, 프로니법은 수도(Pseudo) 역변환(inverse transform)을 이용함으로 인해 많은 연산량이 필요하게 되고 결국 시스템의 성능에 영향을 미친다는 문제점이 있다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 일정 조건을 만족하는 경우 상기 수도(Pseudo) 역변환법(inverse transform)이 아닌 아이아이알 필터의 필터계수를 직접적으로 구할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터계수를 직접적으로 결정함으로 인하여 시스템의 성능을 향상시키는 연산 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 일정 조건을 만족하지 못하는 경우, 종래의 상기수도 역변환법을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 연산함으로 융통성있는 필터계수 연산방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하고 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따라 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터계수를 직접적으로 결정하는 방법 및 그 장치가 제공된다.
본 발명의 일 예 따른 영상신호 채널특성을 이용한 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법은 외부의 영상신호 채널특성 연산 수단으로부터 전달된 영상신호 채널특성을 수신하는 단계; 와 상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)을 측정하고 상기 영상신호 채널특성에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 영상신호 채널특성에서 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 단계;와 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 유효요소 위치, 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 단계를 포함하되,
상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬은
Figure 112006045973772-pat00001
로 표현되는 프로니 변환식에서 벡터
Figure 112006045973772-pat00002
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00003
인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00004
의 차원은 임의의 자연수이고, 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00005
의 차원은 상기 전달된 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원보다 작은 값을 가진 임의의 자연수인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은, 상기 아이아이알 필터의 필터 계수값 연산 전에 변경되어 지정되어 임의의 저장부에 저장될 수 있다.
더 상세하게 일정 조건을 설명하면, 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 유효수n, 유효요소의 위치 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원의 조합일 수 있다.
더 나아가, 일정한 조건 중 첫 번째 조건은 상기 측정된 유효수n이 기준값 이하이며 두 번째 조건은 상기 측정된 유효요소의 위치, 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00006
의 차원에서 1을 차감한 값(M)의 조합이며 세 번째 조건은 상기 측정한 영상 신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00007
의 차원에서 1을 차감한 값(M)에 2를 곱한 것의 조합일 수 있다.
또한, 상기 기준값은 임의의 자연수일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 아이아이알 필터가 일정한 조건을 만족하지 않는 경우, 아이아이알 필터의 필터 계수를 프로니법의 역변환을 이용하여 연산할 수 있다.
또한, 상기 저장된 테이블은 프로니법의 역변환을 통하여 미리 연산되어 임의의 저장부에 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상신호 채널특성을 이용한 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 장치는 상기 영상신호 채널특성을 외부의 영상신호 채널특성 연산수단으로부터 전달받고 상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원을 측정하고 상기 영상신호 채널특성 행렬의 첫 번째 열에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 채널특성 측정부;와 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소의 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 상기 유효요소 위치, 상기 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건에 만족하는 지를 판단하는 판단부;와 상기 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 필터 계수 결정부를 포함하되,
상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬은
Figure 112006045973772-pat00008
로 표현되는 프로니 변환식에서 벡터
Figure 112006045973772-pat00009
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00010
인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치는, 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원 및 상기 일정한 조건을 구비한 테이블이 기록된 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은, 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00011
의 차원은 임의의 자연수이고, 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00012
의 차원은 상기 전달된 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원보다 작은 값을 가진 임의의 자연수일 수 있다.
또한, 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은, 상기 아이아이알 필터의 필터 계수값 연산 전에 변경되어 지정되어 임의의 저장부에 저장되는 것을 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일정한 조건은, 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 유효수n, 유효요소의 위치 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원의 조합일 수 있다.
또한, 필터의 계수를 결정할 수 있는 일정한 조건의 첫 번째 조건은 상기 측정된 유효수n이 기준값 이하이며 두 번째 조건은 상기 측정된 유효요소의 위치, 영상신호 채널특성의 행(column) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 벡터
Figure 112006045973772-pat00013
의 차원에서 1을 차감한 값(M)의 조합이며 세 번째 조건은 상기 측정한 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 벡터
Figure 112006045973772-pat00014
의 차원에서 1을 차감한 값(M)에 2를 곱한 결과값의 조합일 수 있다. 또한, 상기 기준값은 임의의 자연수인 것을 특징으로 한다.
물론, 일정한 조건을 만족하지 못하는 경우, 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치는 상기 판단부에서 전달된 영상신호 채널특성 행렬 정보로부터 프로니법의 역변환을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 아이아이알 필터계수 연산부를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 상기 저장된 테이블은 프로니법의 역변환을 통하여 연산되어 상기 임의의 저장부에 저장될 수 있다.
또한, 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치는 고스트 제거장치 내부에도 구비될 수 있다
또한, 일정한 연산 수행 방법을 수행하기 위해 메모리 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 메모리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체는 외부의 영상신호 채널특성 연산 수단으로부터 전달된 영상신호 채널특성을 수신하는 단계;와 상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)을 측정하고 상기 영상신호 채널특성에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 영상신호 채널특성에서 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 단계;와 상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 유효요소 위치, 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 단계를 실행하는 프로그램이 기록될 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
일반적으로 디지털 필터는 아이아이알 필터(IIR Filter)와 에프아이알 필터(FIR Filter)로 구분된다. 아이아이알 필터는 무한한 영역에 대한 변환값을 갖는 반면에 에프아이알 필터는 유한한 영역에 대한 변환값을 갖는다. 하지만, 아이아이알 필터의 경우 실제적인 시스템에서의 해석을 위해 무한 반복의 계산은 불가능하므로 입력과 출력의 관계는 하기의 수학식 1과 같이 유한한 영역의 변수값의 조합으로 표현된다. 즉, 아이아이알 필터는 한 개의 입력에 관한 유한 행렬과 또 다른 한 개의 출력에 관한 유한 행렬로 표현이 가능하다.
Figure 112006045973772-pat00015
수학식1에서 쓰이고 있는 각 변수들을 설명하면 다음과 같다. k는 이산화된 시스템 신호의 연산 단계를 나타낸다. 또한, y(n)은 아이아이알 필터(IIR Filter)의 출력을 나타낸다. 즉, 고스트(Ghost)가 제거된(또는 필터링된) 영상신호다. 또한, x(n)은 아이아이알 필터의 입력을 나타내며, 고스트가 제거되기 전의 영상신호다. h(k)은 아이아이알 필터(IIR Filter)가 적용되는 영상 채널의 신호를 나타내며 입력(x(n))과 출력(y(n))과의 관계인 차분방정식의 전달함수(또는 임펄스 응답함수)를 나타낸다. 또한, M은 입력값(예를 들면, 출력이 y(2)라면 x(0), x(1), x(2))들의 개수이며, N은 출력(y(n))전(前)의 출력값(예를 들면, 출력이 y(2)라면 y(0), y(1))들의 개수이다. 또한, bk는 각각의 입력값(x(n-k))에 쓰이는 계수이며, ak는 각각의 출력(y(n))이전의 출력값(y(n-k))에 쓰이는 계수이다. 본 발명의 일 목적이 ak,bk의 값을 직접적으로 결정할 수 있는 방법을 제공함에 있음은 상술한 바와 같다.
여기서, 임펄스 응답 함수(h(k))는 앞서 도 2를 참조하여 이미 설명한 바와 같이 기준신호 추출부(110)로부터 추출되어 전달된 기준신호와 기준신호 발생부(130)로부터 발생되어 전달된 기준신호를 비교하여 연산할 수 있다. 또한, 임펄스 응답함수는 영상신호의 채널특성이라는 표현으로 사용된다. 또한, 임펄스 응답 함수(h(k) 또는 이에 대한 Z변환인 H(z))를 구하는 방법에 대하여는 이미 여러 가지 방법이 공지되었는바 생략한다.
상기 수학식1으로부터 아이아이알 필터의 현재의 출력(y(n))값이 현재와 과거의 입력(x(n))값뿐 아니라 과거의 출력(y(n))값으로 구성됨을 알 수 있다. 즉, 아이아이알 필터는 과거의 출력값이 다시 되먹임(Feedback)되는 형태를 가진다.
또한, 아이아이알 필터를 설계하기 위해서는 상기 수학식1에 대한 각 계수(
Figure 112006045973772-pat00016
,
Figure 112006045973772-pat00017
)을 알아야 한다. 이는 Z 변환을 이용하여 구할 수 있다. 즉, 수학식1을 Z 변환을 통하여 구한 결과는 하기의 수학식 2와 같이 표현된다.
Figure 112006045973772-pat00018
상기 수학식2는 상기 각각의 계수(
Figure 112006045973772-pat00019
,
Figure 112006045973772-pat00020
)으로 구성된 분모, 분자의 유리식으로 표현된다. 이를 행렬식으로 다시 재구성하면 하기의 수학식3과 같이 표현된다.
Figure 112006045973772-pat00021
수학식3은 각각의 계수(
Figure 112006045973772-pat00022
,
Figure 112006045973772-pat00023
)과 임펄스 응답함수(h(k))의 z-변환 행렬간의 관계를 표현하는 행렬식이다. 계수(
Figure 112006045973772-pat00024
)는 N개(여기서, N은 임의의 자연수)의 요소를 가지나 수학식3에서는 첫 번째 요소인 1을 추가하여 N+1차원을 가지는 벡터의 형식으로 표현(예를 들어
Figure 112006045973772-pat00025
)되며, 계수(
Figure 112006045973772-pat00026
)는 M+1개(여기서, M은 임의의 자연 수)의 요소를 가지는 벡터로 표현(예를 들어
Figure 112006045973772-pat00027
)된다. 다만, 수학식3에서 영상신호 채널특성 행렬(H(z))과 행(column) 차원을 동일하게 하기 위하여 계수(
Figure 112006045973772-pat00028
)에 대한 벡터(예를 들어
Figure 112006045973772-pat00029
)를 K 차원으로 표현한다. 또한, 영상신호 채널특성 행렬(또는 임펄스 응답함수의 z-변환 행렬)은 K * (N+1)의 차원을 가진다. 다만, K는 M+1보다 큰 값을 가진다.
또한, 수학식 3으로부터 영상신호 채널특성 행렬(H(z))의 첫 번째 열에 위치한 요소들이 영상신호 채널특성을 나타낸다. 즉, 영상신호 채널특성 행렬(H(z))는 영상신호 채널특성을 첫 번째 열에 위치시키고 두 번째 열(column)부터는 열이 값이 하나씩 증가함에 상응하여 요소가 위치한 행의 위치를 하나씩 증가하여 K*(N+1)의 차원으로 구성된 행렬을 말한다.
수학식3을 이용하면 역변환의 방식으로 각각의 계수(
Figure 112006045973772-pat00030
,
Figure 112006045973772-pat00031
)을 구할 수 있다. 이러한 방법을 프로니법(Prony Method)라고 한다. 즉, 프로니법은 수학식 3을 변형한 것으로서 하기의 수학식4와 같이 표현된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 필터계수행렬의 차원(Dimension)(예를 들어 N, M+1)은 미리 지정될 수 있다. 즉, 상술한 고스트 제거 장치의 고스트 제거 정밀도에 따라 차원은 변경될 수 있다. 결국, 계수(
Figure 112006045973772-pat00032
)의 차원(N차원)이 지정되면 영상신호 채널특성(수학식(3)에서의 H(z) 행렬 중 첫 번째 열에 위치한 요소)으로부터 H(z)의 차원 중 열(row)의 차원도 측정되어 결정될 수 있다.
Figure 112006045973772-pat00033
수학식4는 수학식 3을 행렬식의 형식으로 표현한 수학식이다. 수학식4의 첫 번째 식은 행렬식을 각 차원에 상응하도록 분할하여 표현된 식이다. 즉, H1 행렬은
Figure 112006045973772-pat00034
행렬(또는 벡터)과 동일한 차원(M+1)을 가지도록 표현하고 있다(즉, H1의 차원은 (M+1)*(N+1)이다). h1은 H(z)(영상신호 채널특성 행렬)의 첫 번째 열(row)에 위치한 요소 중에 (M+1)을 초과하는 행의 요소를 표현한 행렬(또는 벡터)를 표현하고 있다. H2는 나머지 부분을 표현한 행렬이다.
수학식4의 두 번째 식으로부터 벡터
Figure 112006045973772-pat00035
가 연산될 수 있다. 물론, 수학식3 또는 수학식4로부터 벡터
Figure 112006045973772-pat00036
에 요소값이 1인 요소를 첫번째 요소 추가한 경우 벡터
Figure 112006045973772-pat00037
로 표현됨을 알 수 있다. 즉, 벡터
Figure 112006045973772-pat00038
는 [1
Figure 112006045973772-pat00039
]로 표현되는 벡터이다.
상술한 바와 같이 연산된 벡터
Figure 112006045973772-pat00040
를 이용하여 수학식4의 세 번째 식으로부터 벡터
Figure 112006045973772-pat00041
가 연산될 수 있다. 즉, 수학식4로부터 수학식1에 정의된 입력(x(n))과 출력(y(n))에 대한 계수(
Figure 112006045973772-pat00042
,
Figure 112006045973772-pat00043
)의 값이 연산될 수 있다. 이와 같이 주어진 영상신호 채널특성 행렬로부터 필터의 계수값을 구하는 프로니법은 수학식 4와 같이 수 도(pseudo) 역변환(inverse transform)이 이용된다. 여기서, 계수(
Figure 112006045973772-pat00044
)에 대한 행렬 표현식인 벡터
Figure 112006045973772-pat00045
와 계수(
Figure 112006045973772-pat00046
)에 대한 행렬 표현식인 벡터
Figure 112006045973772-pat00047
를 포함하여 아이아이알 필터의 필터계수행렬이라 한다.
하지만, 수도(Pseudo) 역변환(inverse transform)을 이용한 방법은 M의 3제곱에 해당하는 계산량을 필요로 하며 간단한 차원을 가지는 영상신호 채널특성 행렬인 경우에도 동일한 연산단계를 필요로 함으로 인해 시스템의 성능에 영향을 미치게 된다. 이를 개선하기 위하여 일정 조건하에서는 수도(Pseudo) 역변환(inverse transform)을 이용하지 않고 미리 수도(Pseudo) 역변환(Inverse transform)을 수행하여 구해진 형식에 상응하여 각 계수(
Figure 112006045973772-pat00048
,
Figure 112006045973772-pat00049
)의 값을 직접 결정하는 방법을 제안하고자 한다. 결국, 미리 구해진 형식은 별도의 저장 영역(예를 들어 ROM 등과 같은 메모리)에 의해 저장될 수 있으며 논리회로를 통하여 구현될 수도 있다. 또한, 소프트웨어에 의한 프로그램 등으로 인하여 외부장치를 통하여 결정될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들은 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서는 중복된 설명은 생략한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수 연산방법은 이미 연산된(예를 들어 채널특성 연산부(122)에서 연산될 수 있다.)영상 신호의 채널특성(즉, 수학식2의
Figure 112006045973772-pat00050
중에서 첫 번째 열(row)에 위치하고 있는 요소값으로서 수학식3에서 h0 내지 hk를 말한다.)을 채널특성 연산부(122)로부터 전달받고 아이아이알 필터의 필터계수 연산이 시작된다(단계 300). 상술한 바와 같이 영상신호 채널특성을 구하는 방법은 이미 공지되었고 많은 연산 방법이 제안되었는바 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아이아이알 필터(IIR filter)의 필터계수를 연산하는 장치(400)는 도 1 에서 도시된 필터계수 연산부(120)의 내부에 구비되거나 외부에 연결되어 구비될 수 있다. 또한, 영상신호 채널특성(또는 영상신호 채널특성 행렬)은 필터계수 연산부(120)를 통하여 전달될 수 있다. 또한, 도 2에서 설명한 바와 같이 영상신호 채널특성은 대표적으로 기준신호 추출부(110)에서 추출된 기준신호와 기준신호 발생부(130)에서 발생된 기준신호의 조합을 통하여 구해질 수 있다. 물론, 이미 공지된 모든 방법에 의하여 구해질 수도 있다. 또한, 영상신호 채널특성을 구하는 새로운 방법이 제안되더라도 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 기술적 사상에 비추어 채널특성을 이용함에는 차이점이 없음은 자명하다 할 것이다.
단계 310에서, 입력된 영상신호 채널특성(상술한 바와 같이
Figure 112006045973772-pat00051
행렬 중에서 첫 번째 열에 위치하고 있는 요소들)의 차원(dimension)(예를 들어 K+1 차원) 를 측정하고 영상신호 채널특성에 포함된 요소들 중에서 요소값이 영(0)이 아닌 값을 가진 요소(이하, '유효요소'라 함)를 측정할 수 있다. 또한, 유효요소의 개수인 유효수n을 측정할 수 있다. 또한, 영상신호 채널특성에서 유효요소가 자리하고 있는 위치(예를 들어,
Figure 112006045973772-pat00052
행렬 중에서 첫 번째 열중에서 위치하는 행(column)의 값)를 측정할 수 있다. 즉, 측정된 영상신호 채널특성의 차원(dimension), 유효요소의 값, 유효요소의 위치, 유효수n의 값은 이미 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬의 차원(예를 들어, N 및 M)과 비교를 통하여 적정한 방법을 선택하기 위해 다음 단계(단계 320)로 전달된다.
물론, 이미 지정된 계수값들의 차원은 필터의 정확도에 상응하여 변경가능하며 미리 결정되어 임의의 저장부에 기록될 수 있다. 상세하게 설명하면 각 아이아이ㅌ알 필터의 필터 계수 계수(
Figure 112006045973772-pat00053
,
Figure 112006045973772-pat00054
)의 값을 연산하기 위하여 우선 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원을 결정해야 한다. 즉, 필터의 높은 정밀도를 가지나 연산속력은 느린 경우 큰 차원을 가지도록 설정할 수 있으며 낮은 정밀도를 가지나 연산속력을 높이는 경우 작은 차원을 가지도록 설정 가능하다.
단계 320에서, 상술한 여러 가지 변수값(즉, 영상신호 채널특성의 차원, 유효요소의 값, 유효요소의 위치, 유효수n 및 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 지 판단할 수 있다. 즉, 일정한 조건을 만족하는 하는 경우 미리 구해진 테이블을 적용할 수 있는지 판단한다.
상세하게 설명하면, 아이아이알 필터에서 사용될 아이아이알 필터의 필터계 수행렬 차원(dimension)(예를 들어, 벡터
Figure 112006045973772-pat00055
의 경우 N차원, 벡터
Figure 112006045973772-pat00056
의 경우 M+1차원)을 단계 310에서 측정한 영상신호 채널특성의 차원(Dimension), 유효수n, 유효요소의 위치등과 비교하여 일정 조건을 만족하는 경우 미리 구해진 계수의 값을 결정할 수 있다. 물론, 일정 조건을 만족하지 못하는 경우 종래의 프로니의 역변환법을 이용하여 원하는 각 계수값을 연산할 수 있다)(단계 330). 다만, 미리 결정되어 저장되어야 할 M의 값은 K값보다는 작아야 한다.
판단의 기준이 되는 테이블은 도5에 도시되었으며 유효수n이 3인 경우를 기초로 하여 설명하고자 한다. 덧붙여, 영상신호 채널특성에서 유효요소의 개수인 유효수n은 자연수이며 1씩 증가함에 따라 아이아이알 필터의 필터계수를 직접 결정하도록 작성된 테이블의 형식은 더욱 세분화될 수 있다. 즉, 유효수n에 상응하여 적용되는 테이블의 형식과 조건은 변경될 수 있다. 다만, 상기 유효수n이 3인 경우, 상술한 일정한 조건 및 미리 구해진 테이블은 도 5에 도시되어 있으며 그에 대해서는 도 5에 대한 설명에 상세히 설명한다.
단계 330에서, 상술한 일정한 조건을 만족하지 못하는 경우 (상술한 바와 같이 상기 유효수n은 변경 가능함.)도4에서 설명할 아이아이알 필터계수 연산부(440)는 일반적인 프로니법의 수도(Pseudo) 역변환(inverse transform)을 이용하여 아이아이알 필터의 필터의 계수를 연산할 수 있다. 이를 연산하기 위하여 쓰이는 방법은 수학식4에 기재된 바와 같으나 공지된 여러 가지 방법으로도 연산이 가능함을 상술한 바와 같다. 이를 통하여 일반적으로 구해진 아이아이알 필터의 필터계수는 아이아이알 필터에 전달되어 상기 입력된 영상신호의 채널특성에 상응한 고스트 제거 등화기를 구성한다.
단계 340에서, 일정한 조건을 만족하는 경우 도4에서 설명할 필터계수 결정부(430)는 유효수n과 아이아이알 행렬 차원등에 따라 미리 구해져 저장된 테이블을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 결정한다. 연산을 통하여 결정된 아이아이알 필터의 필터계수 값(즉, 수학식1 내지 수학식4의 계수(
Figure 112006045973772-pat00057
,
Figure 112006045973772-pat00058
)의 값)은 아이아이알 필터에 전달된다. 이 경우, 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은 이미 지정된 차원(상술한 바와 같이 N과 M은 고스트 제거 장치의 정밀도에 따라 변경되어 지정될 수 있다.)으로 결정될 수 있으며 계수값을 영상신호 채널특성의 유효요소의 값을 직접 대입또는 이들의 값을 사칙연산하여 구한 값으로 결정될 수 있다.
물론, 상기 본 발명의 일 예에 따른 일정한 조건 중 어느 하나는'유효수n이 기준값 이하'라는 것일 수 있다. 이 경우, 기준값은 임의의 자연수일 수 있다. 또한, 일정한 조건은 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 유효수n, 유효요소의 위치 및 이미 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원의 조합으로 규정될 수 있다.
도 4는 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 장치의 블록도이다.
아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치(400)는 채널 요소 측정부(410), 판단부(420), 필터계수 결정부(430), 아이아이알 필터계수 연산부(440), 저장부(450)를 포함할 수 있다.
채널요소 측정부(410)는 도1 또는 도2에서 설명한 바와 같이 일반적인 필터계수 연산부(120)에 포함된 채널특성 연산부(122)에서 계산되어 입력된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)과 요소 성분 등을 읽고, 영상신호 채널특성 행렬의 첫 번째 열(row)에 위치한 요소들 중에서 영(0)이 아닌 요소를 측정한다. 여기서, 상기 영(0)이 아닌 요소를 "유효요소"라 하며 상기 유효요소의 개수를 "유효수n"이라 한다. 예를 들면, 유효수n이 3인 경우 유효요소의 개수는 3개이며, 첫 번째 유효요소를 유효요소1, 두 번째 유효요소를 유효요소2 및 세 번째 유효요소를 유효요소3으로 표현할 수 있다.
판단부(420)는 채널요소 측정부(410)로부터 전달받은 영상신호 채널특성 정보(예를 들어 유효수n, 영상신호 채널특성, 유효요소의 값)등을 전달받아 저장부(450)에 미리 지정되어 기록된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원(상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00059
의 N, 벡터
Figure 112006045973772-pat00060
의 M을 말한다)과 일정한 조건을 만족하는지 판단한다. 즉, 미리 구해진 테이블을 이용한 필터계수를 결정할 지 또는 일반적인 아이아이알 필터의 필터계수 방법을 이용하여 필터계수를 연산할 지를 결정한다. 물론, 일반적인 아이아이알 필터의 필터계수 연산 방법은 다양한 방법이 공지되어 있으며 이 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 채널요소 측정부(410)에서 측정된 영상신호 채널특성 정보(상술한 바와 같이 차원, 유효요소의 값, 유효수n 등)와 이미 지정된 계수 행렬(또는 벡터)의 차원(상술한 바와 같이 N, M)을 이용한 일정한 조건이 만족되는 경우, 영상신호 채널특성의 유효요소의 값 등을 필터계수 결정부(430)에 전달한다.
하지만, 상술한 일정한 조건을 만족하지 못하는 경우, 판단부(420)는 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 일반적인 방법인 프로니법의 수도(Pseudo) 역변환(inverse transform)을 수행하는 아이아이알 필터계수 연산부(440)에 영상신호 채널특성 행렬, 행렬의 차원 및 요소성분 등을 전달할 수 있다.
필터계수 결정부(430)은 판단부(420)로부터 전달된 영상신호 채널특성 정보 및 필터의 필터계수 행렬 정보 등을 이용하여 이미 규정되어 기록된 일정한 형식에 상응하도록 필터의 계수의 값을 결정한다. 상술한 바와 같이 아이아이알 필터의 계수(
Figure 112006045973772-pat00061
,
Figure 112006045973772-pat00062
)에 대한 아이아이알 필터의 필터계수행렬(벡터
Figure 112006045973772-pat00063
및 벡터
Figure 112006045973772-pat00064
)은 미리 지정된 차원을 가지며 각 계수(
Figure 112006045973772-pat00065
,
Figure 112006045973772-pat00066
의 값은 유효요소의 값 또는 이들의 조합(예를 들어 사칙연산을 의한 결과값)으로 결정될 수 있다. 필터계수 결정부(430)는 계수값을 상술한 바와 같이 결정하여 필터계수 결정부(430)에 연결된 아이아이알 필터(470)에 전달한다.
아이아이알 필터계수 연산부(440)는 유효수n이 기준값을 초과인 경우 채널 요소 측정부(410)으로부터 전달된 영상신호 채널특성 정보, 영상신호 채널특성 행렬의 차원 및 영상신호 채널특성 요소 성분 등의 정보와 상술한 수학식4를 이용하여 아이아이알 필터의 필터 계수를 연산한다. 또한, 필터계수 결정부(430)는 상기 연산된 필터계수를 연결된 아이아이알 필터(470)에 전달한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 채널요소 측정부(410)와 판단부(420)를 포함하는 요소 판단부(460)를 새롭게 제안할 수 있다. 이 경우, 요소 판단 부(460)는 채널 요소 측정부(410)가 수행하는 입력된 영상신호의 채널특성 행렬(
Figure 112006045973772-pat00067
)의 차원, 유효수n등을 측정한다. 또한 일정한 조건을 판단하여 필터계수 결정부(430) 또는 필터계수 연산부(440)로 상기 측정된 정보를 전달한다.
저장부(450)은 영상신호 채널특성의 정보(차원, 유효수n, 유효요소의 값, 유효요소의 위치 등) 및 아이아이알 필터의 필터계수행렬의 차원을 이용하여 판단할 일정한 조건이 기록될 수 있다. 또한, 일정한 조건에 상응하는 각 계수값의 벡터 형식과 미리 지정된 각 계수값에 대한 벡터의 차원(예를 들어 N 및 M)이 기록되어 있을 수 있다. 벡터 형식은 일정한 조건에 만족하는 단계에 따라 별도의 형식을 가지고 있으며 대입되는 값은 이미 측정된 유효요소의 값으로 정해진다. 이 경우, 벡터에 대입되는 값은 유효요소의 값을 통하여 사칙연산에 의하여 정해질 수 있다.
물론, 저장부(450)는 판단부(420) 및 필터계수 결정부(430)에 상응하여 별도로 구비될 수도 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 비추어보아 외부의 저장장치 또한 저장부가 될 수 있다. 또한, 하드웨적인 구성뿐 아니라 소프트웨어로서 구현될 수도 있다.
또한, 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치(400)는 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 2에 도시된 바와 같이 필터계수 연산부(120)내에 구비될 수도 있다. 물론, 아이아이알 필터의 필터게수 연산 장치(400)는 별도의 장치로 구비되어 고스트 제거장치 내에 구성될 수 있음은 자명하다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 비추어 보아, 상기 실시예 외에 다양한 연산부의 구성이 표현 가능하다.
또한, 아이아이알 필터의 필터계수 연산장치는 논리적 회로로서 구현될 수 도 있으며 외부 장치의 중앙프로세서에서 구현되는 프로그램일 수도 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이아이알 필터의 필터계수를 직접 결정하기 위한 테이블을 나타낸 도면이다.
도 5에서 도시된 테이블은 상기 유효수n의 기준값이 3인 경우 아이아이알 필터의 필터계수를 직접적으로 결정하기 위한 테이블이다. 물론, 본 발명의 기술적 사상은 상기 유효수n이 3보다 큰 임의의 자연수인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 본 테이블은 확장 변경가능하며 테이블의 규정을 달리하여 다른 값으로 표현 가능하다. 즉, 본 테이블은 실시예의 일 예이며, 다양한 데이블로 규정될 수 있음은 자명하다. 상술한 바와 같이 본 테이블은 본 발명의 일 실시예에 따른 테이블의 일 예를 나타낸 것이며 변화 가능하다. 또한, 본 테이블은 아이아이알 필터계수 결정부(430)에 기록될 수 있다. 또한 별도의 저장 장치에 기록된 테이블 정보를 전달받을 수도 있음은 본 발명의 기술적 사상으로 비추어보아 자명하다 할 것이다. 이 경우, 테이블이 기록되는 장치(예를 들어 상술한 바와 같이 저장부(450)일 수 있다.)은 메모리(예를 들어 ROM)또는 별도의 회로장치 일 수 있다.
우선, 도 5에 도시된 변수에 대해 설명한다. 수학식1 내지 수학식4에서 설명되어 있는 행렬의 차원을 다음과 같이 정의한다. N은 계수
Figure 112006045973772-pat00068
로 구성된 벡터
Figure 112006045973772-pat00069
의 차원이며 (또는 벡터
Figure 112006045973772-pat00070
의 차원에서 1을 차감한 값) M은
Figure 112006045973772-pat00071
로 구성된 벡터
Figure 112006045973772-pat00072
의 차원에서 1을 차감한 값이다. 또한, K는 상기 영상신호의 채널특성 행렬(
Figure 112006045973772-pat00073
)의 행(column)수를 말한다. 또한,
Figure 112006045973772-pat00074
는 상기 영상신호의 채널특성 행렬의 첫 번째 열(row)에서 두 번째 유효요소인 유효요소2의 값이고
Figure 112006045973772-pat00075
는 세 번째 유효요소인 유효요소3의 값이다.
유효수n이 3(유효요소가 3개)인 경우, 우선 테이블에 의하여 규정된 벡터
Figure 112006045973772-pat00076
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00077
는 상기 유효요소2와 상기 유효요소3이 위치한 행(Column)의 위치에 따라 구분되어 결정된다.
우선, 유효요소2가 상기 영상신호 채널특성행렬(
Figure 112006045973772-pat00078
)의 M+1번째 행에 위치하고 유효요소3이 K+1-M번째 행과 같거나 큰 행에 위치하고 있는 경우, 다시 3가지의 조건에 의하여 벡터
Figure 112006045973772-pat00079
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00080
의 차원과 요소의 값이 결정된다(500).
첫 번째로, K가 2M과 같은 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00081
는
Figure 112006045973772-pat00082
이 되며 벡터
Figure 112006045973772-pat00083
는
Figure 112006045973772-pat00084
이 된다(502). 이 경우 각 벡터의 요소 중 0이 아닌 요소는 각 벡터의 마지막 번째에 위치한다.
둘째로, K가 2M보다 작은 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00085
는
Figure 112006045973772-pat00086
이 되며 벡터
Figure 112006045973772-pat00087
의
Figure 112006045973772-pat00088
는 K-M번째에 위치한다. 벡터
Figure 112006045973772-pat00089
는
Figure 112006045973772-pat00090
이 된다(504). 여기서 벡터
Figure 112006045973772-pat00091
의
Figure 112006045973772-pat00092
는 K-M+1번째에 위치한다.
셋째로, K가 2M보다 큰 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00093
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00094
의 값을 직접적으로 구할 수 없다(506). 결국, 이 경우는 아이아이알 필터계수 연산부(440)에서 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00095
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00096
의 값을 연산하게 된다.
다음은, 유효요소2가 M+1보다 작고 유효요소3이 K+1-M보다 같거나 큰 경우, 다시 3가지 경우에 의하여 벡터
Figure 112006045973772-pat00097
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00098
의 차원과 요소의 값이 결정된다(510).
첫 번째로, K가 2M과 같은 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00099
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00100
의 값은 구할 수 없다(512). 이 경우도 마찬가지로 상기 필터계수 연산부(440)에서 상기 벡터
Figure 112006045973772-pat00101
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00102
의 값을 연산하게 된다.
둘째로, K가 2M보다 작은 경우, 다시 소분류로 나눠진다.
K가 유효요소2+M-1과 같은 경우 벡터
Figure 112006045973772-pat00103
는
Figure 112006045973772-pat00104
이 되며 벡터
Figure 112006045973772-pat00105
는
Figure 112006045973772-pat00106
이 된다(514). 여기서 벡터
Figure 112006045973772-pat00107
의
Figure 112006045973772-pat00108
는 유효요소2가
Figure 112006045973772-pat00109
의 첫째열에서의 행의 위치완 동일하다.
K가 유효요소2+M-1보다 작은 경우 벡터
Figure 112006045973772-pat00110
는
Figure 112006045973772-pat00111
이 되며
Figure 112006045973772-pat00112
의
Figure 112006045973772-pat00113
는 (K+1)에서 유효요소2가
Figure 112006045973772-pat00114
의 첫째열에서의 행의 위치한 값을 뺀 값에 해당하는 요소로 위치한다. 벡터
Figure 112006045973772-pat00115
는
Figure 112006045973772-pat00116
이 되며(516) 벡터
Figure 112006045973772-pat00117
의
Figure 112006045973772-pat00118
는 (K+1)에서 유효요소2가
Figure 112006045973772-pat00119
의 첫째열에서의 행의 위치한 값을 뺀 값에 해당하는 요소로 위치한다
셋째로, K가 2M보다 큰 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00120
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00121
의 값을 구할 수 없다(518). 이 경우도 상술한 바와 같이 필터계수 연산부(440)에서 벡터
Figure 112006045973772-pat00122
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00123
의 값을 연산하게 된다.
마지막으로, 유효요소2가 M+1보다 큰 경우, 벡터
Figure 112006045973772-pat00124
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00125
의 값을 구할 수 없다(520). 이 경우도 마찬가지로 필터계수 연산부(440)에서 벡터
Figure 112006045973772-pat00126
와 벡터
Figure 112006045973772-pat00127
의 값을 연산하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 아이아이알 필터의 필터계수 연산 방법은일정 조건을 만족하는 경우 상기 수도 역변환법이 아닌 미리 구해진 테이블에 의하여 아이아이알 필터의 필터계수를 직접적으로 결정하여 시스템의 효율을 증대키시는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일정 조건을 만족하지 못하는 경우, 종래의 상기 수도 역변환법을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 연산함으로 융통성있는 필터계수 연산방법을 제공함으로써 상기 고스트 게거 장치에 있어서 더욱 안정적이고 편리함을 제공하는 효과가 있고 제거 속도 증가의 효과도 있다
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 영상신호 채널특성을 이용한 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법에 있어서,
    외부의 영상신호 채널특성 연산 수단으로부터 전달된 영상신호 채널특성을 수신하는 단계;
    상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)을 측정하고 상기 영상신호 채널특성에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 영상신호 채널특성에서 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 단계;
    상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 유효요소 위치, 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법,
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬은
    Figure 112007026466072-pat00128
    로 표현되는 프로니 변환식에서 벡터
    Figure 112007026466072-pat00129
    와 벡터
    Figure 112007026466072-pat00130
    이되,
    상기 H1은 상기 영상신호 채널특성의 상부에 해당하는 부분행렬로서 상기 벡터
    Figure 112007026466072-pat00150
    와 동일한 차원의 행수(column number)를 가진 (M+1)*(N+1)차원의 행렬이며,
    상기 h1은 상기 영상신호 채널특성의 첫 번째 열에 위치한 요소 중에 (M+1)행을 초과하는 행의 요소를 표현하는 부분행렬이며,
    상기 H2는 상기 영상신호 채널특성에서 상기 H1 및 상기 h1 행렬을 제외한 나머지인 부분행렬이며,
    상기 A는 상기 프로니 변환식으로부터 결정된 벡터
    Figure 112007026466072-pat00151
    로부터 구성된 [1
    Figure 112007026466072-pat00152
    ]인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원 중,
    상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00131
    의 차원은 임의의 자연수이고,
    상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00132
    의 차원은 상기 전달된 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원보다 작은 값을 가진 임의의 자연수인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은,
    상기 아이아이알 필터의 필터 계수값 연산 전에 변경되어 지정되어 임의의 저장부에 저장되는 것을 되는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 일정한 조건은,
    상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 유효수n, 유효요소의 위치 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원의 조합인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 일정한 조건은,
    첫 번째 조건은 상기 측정된 유효수n이 기준값 이하;
    두 번째 조건은 상기 측정된 유효요소의 위치, 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00133
    의 차원에서 1을 차감한 값(M)의 조합;
    세 번째 조건은 상기 측정한 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00134
    의 차원에서 1 을 차감한 값(M)에 2를 곱한 것의 조합인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준값은 임의의 자연수인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일정한 조건을 만족하지 않는 경우, 아이아이알 필터의 필터 계수를 프로니법의 역변환을 이용하여 연산하는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  9. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장된 테이블은 프로니법의 역변환을 통하여 미리 연산되어 임의의 저장부에 저장된 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  10. 영상신호 채널특성을 이용한 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 장치에 있어서,
    상기 영상신호 채널특성을 외부의 영상신호 채널특성 연산수단으로부터 전달받고 상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원을 측정하고 상기 영상신호 채널특성 행렬의 첫 번째 열에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 채널특성 측정부;
    상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소의 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 상기 유효요소 위치, 상기 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건에 만족하는 지를 판단하는 판단부;
    상기 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 필터계수 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬은,
    Figure 112007026466072-pat00135
    로 표현되는 프로니 변환식에서 벡터
    Figure 112007026466072-pat00136
    와 벡터
    Figure 112007026466072-pat00137
    이되,
    상기 H1은 상기 영상신호 채널특성의 상부에 해당하는 부분행렬로서 상기 벡터
    Figure 112007026466072-pat00153
    와 동일한 차원의 행수(column number)를 가진 (M+1)*(N+1)차원의 행렬이며,
    상기 h1은 상기 영상신호 채널특성의 첫 번째 열에 위치한 요소 중에 (M+1)행을 초과하는 행의 요소를 표현하는 부분행렬이며,
    상기 H2는 상기 영상신호 채널특성에서 상기 H1 및 상기 h1 행렬을 제외한 나머지인 부분행렬이며,
    상기 A는 상기 프로니 변환식으로부터 결정된 벡터
    Figure 112007026466072-pat00154
    로부터 구성된 [1 ]인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치는,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원 및 상기 일정한 조건을 구비한 테이블이 기록된 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은,
    상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00138
    의 차원은 임의의 자연수이고,
    상기 벡터
    Figure 112006045973772-pat00139
    의 차원은 상기 전달된 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원보다 작은 값을 가진 임의의 자연수인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원은,
    상기 아이아이알 필터의 필터 계수값 연산 전에 변경되어 지정되어 임의의 저장부에 저장되는 것을 되는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 일정한 조건은,
    상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 유효수n, 유효요소의 위치 및 상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원의 조합인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 일정한 조건은,
    첫 번째 조건은 상기 측정된 유효수n이 기준값 이하;
    두 번째 조건은 상기 측정된 유효요소의 위치, 영상신호 채널특성의 행(column) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 벡터
    Figure 112006045973772-pat00140
    의 차 원에서 1을 차감한 값(M)의 조합;
    세 번째 조건은 상기 측정한 영상신호 채널특성의 행(column)의 차원(K) 및 상기 미리 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 중 벡터
    Figure 112006045973772-pat00141
    의 차원에서 1을 차감한 값(M)에 2를 곱한 결과값의 조합인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
    .
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기준값은 임의의 자연수인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일정한 조건을 만족하지 못하는 경우,
    상기 판단부에서 전달된 영상신호 채널특성 행렬 정보로부터 프로니법의 역변환을 이용하여 아이아이알 필터의 필터계수를 연산하는 아이아이알 필터계수 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치.
  19. 제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장된 테이블은 프로니법의 역변환을 통하여 연산되어 상기 임의의 저장부에 저장된 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치는
    고스트 제거장치 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터계수 연산 장치.
  21. 프로세스 수행 방법을 수행하기 위해 메모리 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 메모리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체에 있어서,
    외부의 영상신호 채널특성 연산 수단으로부터 전달된 영상신호 채널특성을 수신하는 단계;
    상기 전달된 영상신호 채널특성의 차원(dimension)을 측정하고 상기 영상신호 채널특성에 위치한 요소 중 값이 영(0)이 아닌 요소(유효요소)의 개수(유효수n)을 측정하며 상기 영상신호 채널특성에서 상기 유효요소의 값 및 상기 유효요소의 상기 영상신호 채널특성 상의 위치를 측정하는 단계;
    상기 측정된 영상신호 채널특성의 차원, 상기 유효요소 값, 상기 영상신호 채널특성에서의 유효요소 위치, 유효수n 및 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬 차원이 일정한 조건을 만족하는 경우 아이아이알 필터의 필터 계수를 미리 저장된 테이블에 의하여 결정하는 단계를 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 지정된 아이아이알 필터의 필터계수행렬은
    Figure 112007026466072-pat00142
    로 표현되는 프로니 변환식에서 벡터
    Figure 112007026466072-pat00143
    와 벡터
    Figure 112007026466072-pat00144
    이되,
    상기 H1은 상기 영상신호 채널특성의 상부에 해당하는 부분행렬로서 상기 벡터
    Figure 112007026466072-pat00156
    와 동일한 차원의 행수(column number)를 가진 (M+1)*(N+1)차원의 행렬이며,
    상기 h1은 상기 영상신호 채널특성의 첫 번째 열에 위치한 요소 중에 (M+1)행을 초과하는 행의 요소를 표현하는 부분행렬이며,
    상기 H2는 상기 영상신호 채널특성에서 상기 H1 및 상기 h1 행렬을 제외한 나머지인 부분행렬이며,
    상기 A는 상기 프로니 변환식으로부터 결정된 벡터
    Figure 112007026466072-pat00157
    로부터 구성된 [1
    Figure 112007026466072-pat00158
    ]인 것을 특징으로 하는 아이아이알 필터의 필터 계수 연산을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체.
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