KR100731375B1 - 흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라이터들을 이용하여 흑백 영상에 혼합된 컬러 노이즈를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 휘도신호와 색차신호를 포함한 영상신호가 입력되면, 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들 중에서 입력된 휘도신호의 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택하는 제 1 단계; 상기 선택한 파라미터들과 입력된 색차신호의 레벨 크기를 비교하는 제 2 단계; 상기 비교결과에 따라 컬러 레벨 및 흑백 레벨을 구분하여 구분된 컬러 레벨이나 흑백 레벨만을 출력하는 제 3 단계; 및 상기 비교결과를 통해 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 것으로 판단되면 상기 선택한 파라미터들을 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 제 4 단계를 포함한다.
컬러, 흑백, 노이즈, 제거, 파라미터, 전달함수

Description

흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for removing color noise of black/white image}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 노이즈 제거 장치가 적용된 텔레비젼 수상기의 구성도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 방법에 대한 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거 방식을 설명하기 위한 신호 특성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 텔레비젼 수상기 101: 튜너
102: 복조부 103, 111: A/D 변환부
104: 디멀티플렉서 105: 오디오 디코더
106: 비디오 디코더 107: 스피커
108: 오디오 처리부 109: 증폭기
110: 컴포넌트 잭 112: 흑백 및 컬러 레벨 처리부
113: 디스플레이부 114: 영상 처리부
115: 제어부
본 발명은 텔레비젼 수상기 등과 같은 영상표시기기에 관한 것으로서, 특히 휘도(Y) 레벨에 비례하여 설정된 파라이터들을 이용하여 흑백 영상에 혼합된 컬러 노이즈를 제거할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 영상 기술의 발전으로 고성능 카메라, 디지털 카메라, CCTV, 비디오 캡쳐 시스템 등 다양한 이미지를 촬영, 저장 가능한 영상 매체들이 개발되고 있다. 이러한 영상 촬영 매체 들의 가장 중요한 문제는 촬영된 피사체에 관한 이미지 영상의 정확한 복원에 있다고 할 수 있다. 특히 이미지에 부가될 수 있는 노이즈는 이미지의 질을 저하시킬 뿐 아니라 압축 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서 노이즈를 빠르고 정확하게 제거하는 것은 이미지 영상의 복원에 가장 중요한 문제임에도 불구하고, 야간에 조명이 없는 빌딩 내부에 CCTV가 설치된 경우와 같이, 빛이 적은 어두운 환경에서 이미지를 촬영하는 경우에는 빛이 충분한 환경에서 촬영하는 경우에 비해 노이즈가 많이 포함되어 있고, 디테일이 정확하게 표현되지 않는 등 질 좋은 이미지를 얻기 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 어두운 환경에서 촬영된 이미지로부터 종래기술에 따라 노이즈를 제거하려고 하면, 이미지 자체의 디테일이나 엣지가 손상되어 이미지의 선명도가 떨어져 흐릿한 느낌의 이미지가 출력된다는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 위하여 대한민국 등록특허공보 제 10- 0485593 호(공고일자 : 05.04.07)에서는 빛이 충분하지 않은 환경에서 촬영되어 노이즈 등이 많이 포함된 이미지에 대해서도, 상기 이미지로부터 노이즈를 효과적으로 제거하면서도 디테일을 손상시키지 않음으로써 선명한 이미지를 출력할 수 있는 이미지 처리 방법 및 그 시스템을 제안하고 있다.
그러나, 상기 특허발명에서는 어두운 환경에서 촬영된 이미지에 포함된 노이즈도 효과적으로 제거하는 기술을 제안하고 있지만, 아직은 텔레비젼 수상기 등과 같은 영상표시기기에 디스플레이되는 흑백 영상에서 컬러 노이즈를 효과적으로 제거하는 방식이 제안되어 있지 않기 때문에, 시청자는 컬러 노이즈가 삽입된 흑백 영상이 디스플레이되는 화면을 시청해야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휘도(Y) 레벨에 비례하여 설정된 파라이터들을 이용하여 흑백 영상에 혼합된 컬러 노이즈를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 흑백 영상에서 컬러 노이즈를 제거함에 있어 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환될 때 소정의 파라미터들이 대입된 전달함수에 의해 구해지는 컬러 데이터를 출력할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적은 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환될 때 소정의 전달함수에 의해 구해지는 컬러 데이터를 출력함으로써, 컬러 노이즈 제거 범위에 놓인 컬러 데이터의 급격한 변화를 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휘도신호와 색차신호를 포함한 영상신호가 입력되면, 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들 중에서 입력된 휘도신호의 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택하는 수단; 상기 선택된 파라미터들과 입력된 색차신호의 레벨의 크기를 비교하여 비교결과에 따라 구분되는 컬러 레벨이나 흑백 레벨만을 출력하는 수단; 및 상기 비교결과를 통해 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 것으로 판단되면 상기 선택된 파라미터들을 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 수단을 포함한다.
본 발명은, 휘도신호와 색차신호를 포함한 영상신호가 입력되면, 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들 중에서 입력된 휘도신호의 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택하는 제 1 단계; 상기 선택한 파라미터들과 입력된 색차신호의 레벨 크기를 비교하는 제 2 단계; 상기 비교결과에 따라 컬러 레벨 및 흑백 레벨을 구분하여 구분된 컬러 레벨이나 흑백 레벨만을 출력하는 제 3 단계; 및 상기 비교결과를 통해 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 것으로 판단되면 상기 선택한 파라미터들을 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 제 4 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 노이즈 제거 장치가 적용된 텔레비젼 수상기의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 텔레비젼 수상기(100)는, 다수의 방송국 으로부터 서로 다른 주파수을 통해 수신되는 다수의 방송채널을 튜닝하기 위한 튜너(101)와, 튜너(101)를 통해 수신되는 방송신호를 복조하기 위한 복조부(102)와, 복조부(102)에 의해 복조된 아날로그의 방송신호를 디지털 방송신호로 변환하기 위한 A/D 변환부(103)와, A/D 변환부(103)에 의해 변환된 디지털 방송신호를 오디오신호와 영상신호로 분리하기 위한 디멀티플렉서(Demultiplexer)(104)와, 디멀티플렉서(104)에 의해 분리된 오디오신호를 디코딩하기 위한 오디오 디코더(105)와, 디멀티플렉서(104)에 의해 분리된 영상신호를 디코딩하기 위한 비디오 디코더(106)와, 오디오신호를 외부로 출력하기 위한 스피커(107)와, 오디오 디코더(105)에 의해 디코딩된 중간주파수대역의 오디오신호를 기저대역의 전기신호로 변환시키기 위한 오디오 처리부(108)와, 오디오 처리부(108)로부터 출력되는 기저대역의 전기신호를 증폭시켜 스피커(107)로 출력하는 증폭기(109)를 구비한다.
그리고, 본 발명의 텔레비젼 수상기(100)는, 컴포넌트 영상신호를 입력받기 위한 컴포넌트 잭(110)과, 컴포넌트 잭(110)을 통해 입력된 컴포넌트 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하기 위한 A/D 변환부(111)와, 비디오 디코더(106)나 A/D 변환부(111)로부터 입력되는 컬러 데이터와 흑백 데이터를 구분하여 출력하되, 휘도(Y) 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들과 입력된 색차(Cb, Cr) 레벨의 크기를 비교하여 비교결과에 따라 구분되는 컬러 레벨이나 흑백 레벨을 출력하고, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환될 때 상기 파라미터들이 대입된 소정의 전달함수에 의해 구해지는 컬러 레벨을 출력하기 위한 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)와, 각종 영상 및 OSD 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이부(113)와, 흑백 및 컬러 레벨 처리 부(112)로부터 입력되는 흑백 및/또는 컬러 영상신호를 디스플레이부(113)에 출력시키기 위한 영상 처리부(114)와, 튜너(101)의 채널 튜닝을 제어하고, 영상 처리부(114)의 영상 처리를 제어하기 위한 제어부(115)를 구비한다.
흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)에는 휘도(Y) 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들이 다음 [표 1] 내지 [표 8]에서와 같이 테이블 상에 구축되어 설정되며, 또한 설정된 파라미터들을 대입하여 기울기를 갖는 컬러 레벨을 구하기 위한 1차 전달함수 f1과 f2가 설정되어 있다. 여기서, 파라미터들은 흑백 영상에서 색차신호의 컬러 노이즈 성분을 제거하기 위해 설정된 값들이며, 그리고 소정의 1차 전달함수 f1과 f2는 2개의 변수를 갖기 때문에, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 경우 출력하고자 하는 컬러 레벨을 계산하기 위해 2개의 파라미터들이 대입된다.
Y 레벨 파라미터 Cb_AY
0 Cb_A0
1 Cb_A1
2 Cb_A2
· · · · · ·
255 Cb_A255
상기 [표 1]에서, 파라미터 Cb_AY는 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 3사분면에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cb_BY
0 Cb_B0
1 Cb_B1
2 Cb_B2
· · · · · ·
255 Cb_B255
상기 [표 2]에서, 파라미터 Cb_BY는 좌표 평면 상에서 2사분면과 3사분면 사이에 놓인 입력축 상에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cb_CY
0 Cb_C0
1 Cb_C1
2 Cb_C2
· · · · · ·
255 Cb_C255
상기 [표 3]에서, 파라미터 Cb_CY는 좌표 평면 상에서 1사분면과 4사분면 사이에 놓인 입력축 상에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cb_DY
0 Cb_D0
1 Cb_D1
2 Cb_D2
· · · · · ·
255 Cb_D255
상기 [표 4]에서, 파라미터 Cb_DY는 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 1사분면에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cr_AY
0 Cr_A0
1 Cr_A1
2 Cr_A2
· · · · · ·
255 Cr_A255
상기 [표 5]에서, 파라미터 Cr_AY는 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 3사분면에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cr_BY
0 Cr_B0
1 Cr_B1
2 Cr_B2
· · · · · ·
255 Cr_B255
상기 [표 6]에서, 파라미터 Cr_BY는 좌표 평면 상에서 2사분면과 3사분면 사이에 놓인 입력축 상에 위치하는 값이다.
Y 레벨 파라미터 Cr_CY
0 Cr_C0
1 Cr_C1
2 Cr_C2
· · · · · ·
255 Cr_C255
상기 [표 7]에서, 파라미터 Cr_CY는 좌표 평면 상에서 1사분면과 4사분면 사이에 놓인 입력축 상에 위치하는 값이다
Y 레벨 파라미터 Cr_DY
0 Cr_D0
1 Cr_D1
2 Cr_D2
· · · · · ·
255 Cr_D255
상기 [표 8]에서, 파라미터 Cr_DY는 좌표 평면 상에서 1사분면 위치하는 값이다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 텔레비젼 수상기에 구비된 본 발명의 컬러 노이즈 제거 장치가 흑백 영상에서 컬러 노이즈를 제거하는 과정을 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 방법에 대한 흐름도로서, 흑백 영상에서 블루 계열의 색차신호 Cb를 제거하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2a를 참조하면, 비디오 디코더(106)나 A/D 변환부(111)로부터 휘도(Y)신호와 블루 계열의 색차신호 Cb를 포함한 영상신호가 입력되면(S210-1), 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 입력된 휘도 신호의 레벨을 확인한 후(S210-2), 소정의 파라미터들을 검색하여 상기 [표 1] 내지 [표 4]에 구축된 파라미터들 중에서 입력된 휘도 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택한다(S210-3).
선택 과정(S210-3)에서, 예로서 입력된 휘도 레벨이 '123'일 경우, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 1]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cb_A123을 선택하고, 상기 [표 2]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cb_B123을 선택하고, 상기 [표 3]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cb_C123을 선택하며, 그리고 상기 [표 4]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cb_D123을 선택한다.
이렇게 파라미터들이 선택되면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 1]에서 선택된 파라미터 Cb_AY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 크거나 같은지를 판단하여(S210-4), 판단결과 크거나 같으면, 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb를 그대로 영상 처리부(114)로 출력한다(S210-5). 이 과정에서, 선택된 파라미터 Cb_AY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 크거나 같으면, 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이기 때문에 입력된 색차신호 Cb를 그대로 출력하는 것이다.
판단결과 선택된 파라미터 Cb_AY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 1]에서 선택된 파라미터 Cb_AY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 2]에서 선택된 파라미터 Cb_BY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 크거나 같은지를 판단하여(S210-6), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 선택된 파라미터 Cb_AY와 Cb_BY를 2개의 변수를 갖는 소정의 1차 전달함수 f1에 대입하여 구해지는 컬러 레벨 f1(Cb)을 영상 처리부(114)로 출력한다(S210-7). 이 과정에서, 도 3a에 도시된 바와 같이 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 선택된 파라미터 Cb_AY는 3사분면에 위치하고 선택된 파라미터 Cb_BY는 2사분면과 3사분면 사이에 위치한 입력축에 위치하기 때문에, 소정의 1차 전달함수 f1에 의해 구해지는 컬러 레벨 f1(Cb)은 좌표 평면의 3사분면에서 일정한 기울기를 갖으며 신호레벨이 변화된다. 즉, 판단 과정(S210-6)에서의 조건이 모두 만족되는 경우 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이지만, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 레벨이기 때문에, 만일 소정의 1차 전달함수 f1을 이용하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하지 않을 경우 디지털 데이터의 특성상 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 급격하게 변환되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 도 3a에서와 같이 소정의 1차 전달함수 f1을 통해 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것이다.
판단 과정(S210-6)에서의 판단결과 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb가 선택된 파라미터 Cb_AY보다 작거나 선택된 파라미터 Cb_BY보다 크면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 2]에서 선택된 파라미터 Cb_BY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 3]에서 선택된 파라미터 Cb_CY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 크거나 같은지를 판단하여(S210-8), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 흑백 레벨 '128'을 영상 처리부(114)로 출력한다(S210-9). 여기서, 입력된 영상 레벨이 흑백 레벨인 경우 판단 과정(S210-8)에서의 조건이 모두 만족되기 때문에, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 입력된 영상 레벨을 흑백 레벨로 단정하고 컬러가 혼합되지 않은 흑백 레벨 '128'을 영상 처리부(114)로 출력하는 것이다.
판단 과정(S210-8)에서의 판단결과 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 선택된 파라미터 Cb_BY가 크거나 선택된 파라미터 Cb_CY가 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 3]에서 선택된 파라미터 Cb_CY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 4]에서 선택된 파라미터 Cb_DY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 크거나 같은지를 판단하여(S210-10), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 선택된 파라미터 Cb_CY와 Cb_DY를 2개의 변수를 갖는 소정의 1차 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨 f2(Cb)을 영상 처리부(114)로 출력한다(S210-11). 이 과정에서, 도 3a에 도시된 바와 같이 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 선택된 파라미터 Cb_CY는 1사분면과 4사분면 사이에 위치하고 선택된 파라미터 Cb_DY는 1사분면에 위치하기 때문에, 소정의 1차 전달함수 f2에 의해 구해지는 컬러 레벨 f2(Cb)는 좌표 평면의 1사분면에서 일정한 기울기를 갖으며 신호레벨이 변화된다. 즉, 판단 과정(S210-10)에서의 조건이 모두 만족되는 경우 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이지만, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 레벨이기 때문에, 만일 소정의 1차 전달함수 f2를 이용하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하지 않을 경우 디지털 데이터의 특성상 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 급격하게 변환되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 도 3a에서와 같이 소정의 1차 전달함수 f2를 통해 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것이다.
판단 과정(S210-10)에서의 판단결과 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 선택된 파라미터 Cb_CY가 크거나 선택된 파라미터 Cb_DY가 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 4]에서 선택된 파라미터 Cb_DY가 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb보다 작거나 같은 것으로 판단하여, 즉 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨인 것으로 판단하여 입력된 블루 계열의 색차신호 Cb를 그대로 영상 처리부(114)로 출력한다(S210-12).
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 흑백 영상에서 컬러 노이즈 제거를 위한 방법에 대한 흐름도로서, 흑백 영상에서 레드 계열의 색차신호 Cr를 제거하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2b를 참조하면, 비디오 디코더(106)나 A/D 변환부(111)로부터 휘도(Y)신호와 레드 계열의 색차신호 Cr을 포함한 영상신호가 입력되면(S220-1), 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 입력된 휘도 신호의 레벨을 확인한 후(S220-2), 소정의 파라미터들을 검색하여 상기 [표 5] 내지 [표 6]에 구축된 파라미터들 중에서 입력된 휘도 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택한다(S220-3).
선택 과정(S220-3)에서, 예로서 입력된 휘도 레벨이 '123'일 경우, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 5]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cr_A123을 선택하고, 상기 [표 6]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cr_B123을 선택하고, 상기 [표 7]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cr_C123을 선택하며, 그리고 상기 [표 8]에서 휘도 레벨 '123'과 대응된 파라미터 Cr_D123을 선택한다.
이렇게 파라미터들이 선택되면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 5]에서 선택된 파라미터 Cr_AY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 크거나 같은지를 판단하여(S220-4), 판단결과 크거나 같으면, 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr을 그대로 영상 처리부(114)로 출력한다(S220-5). 이 과정에서, 선택된 파라미터 Cr_AY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 크거나 같으면, 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이기 때문에 입력된 색차신호 Cr을 그대로 출력하는 것이다.
판단결과 선택된 파라미터 Cr_AY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 5]에서 선택된 파라미터 Cr_AY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 6]에서 선택된 파라미터 Cr_BY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 크거나 같은지를 판단하여(S220-6), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 선택된 파라미터 Cr_AY와 Cr_BY를 2개의 변수를 갖는 소정의 1차 전달함수 f1에 대입하여 구해지는 컬러 레벨 f1(Cr)을 영상 처리부(114)로 출력한다(S220-7). 이 과정에서, 도 3b에 도시된 바와 같이 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 선택된 파라미터 Cr_AY는 3사분면에 위치하고 선택된 파라미터 Cr_BY는 2사분면과 3사분면 사이에 위치한 입력축에 위치하기 때문에, 소정의 1차 전달함수 f1에 의해 구해지는 컬러 레벨 f1(Cr)은 좌표 평면의 3사분면에서 일정한 기울기를 갖으며 신호레벨이 변화된다. 즉, 판단 과정(S220-6)에서의 조건이 모두 만족되는 경우 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이지만, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 레벨이기 때문에, 만일 소정의 1차 전달함수 f1을 이용하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하지 않을 경우 디지털 데이터의 특성상 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 급격하게 변환되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 도 3b에서와 같이 소정의 1차 전달함수 f1을 통해 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것이다.
판단 과정(S220-6)에서의 판단결과 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr이 선택된 파라미터 Cr_AY보다 작거나 선택된 파라미터 Cr_BY보다 크면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 6]에서 선택된 파라미터 Cr_BY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 7]에서 선택된 파라미터 Cr_CY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 크거나 같은지를 판단하여(S220-8), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 흑백 레벨 '128'을 영상 처리부(114)로 출력한다(S220-9). 여기서, 입력된 영상 레벨이 흑백 레벨인 경우 판단 과정(S220-8)에서의 조건이 모두 만족되기 때문에, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 입력된 영상 레벨을 흑백 레벨로 단정하고 컬러가 혼합되지 않은 흑백 레벨 '128'을 영상 처리부(114)로 출력하는 것이다.
판단 과정(S220-8)에서의 판단결과 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 선택된 파라미터 Cr_BY가 크거나 선택된 파라미터 Cr_CY가 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 7]에서 선택된 파라미터 Cr_CY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 작거나 같은지를 판단하고, 또한 상기 [표 8]에서 선택된 파라미터 Cr_DY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 크거나 같은지를 판단하여(S220-10), 판단결과 이 조건이 모두 만족되면, 선택된 파라미터 Cr_CY와 Cr_DY를 2개의 변수를 갖는 소정의 1차 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨 f2(Cb)을 영상 처리부(114)로 출력한다(S220-11). 이 과정에서, 도 3b에 도시된 바와 같이 입력축과 출력축으로 이루어진 좌표 평면 상에서 선택된 파라미터 Cr_CY는 1사분면과 4사분면 사이에 위치하고 선택된 파라미터 Cr_DY는 1사분면에 위치하기 때문에, 소정의 1차 전달함수 f2에 의해 구해지는 컬러 레벨 f2(Cb)는 좌표 평면의 1사분면에서 일정한 기울기를 갖으며 신호레벨이 변화된다. 즉, 판단 과정(S220-10)에서의 조건이 모두 만족되는 경우 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨이지만, 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 레벨이기 때문에, 만일 소정의 1차 전달함수 f2를 이용하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하지 않을 경우 디지털 데이터의 특성상 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 급격하게 변환되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 도 3b에서와 같이 소정의 1차 전달함수 f2를 통해 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것이다.
판단 과정(S220-10)에서의 판단결과 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 선택된 파라미터 Cr_CY가 크거나 선택된 파라미터 Cr_DY가 작으면, 흑백 및 컬러 레벨 처리부(112)는 상기 [표 8]에서 선택된 파라미터 Cr_DY가 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr보다 작거나 같은 것으로 판단하여, 즉 입력된 영상 레벨이 컬러 레벨인 것으로 판단하여 입력된 레드 계열의 색차신호 Cr을 그대로 영상 처리부(114)로 출력한다(S220-12).
한편, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이 흑백 영상에서 블루 계열의 색차신호 Cb와 레드 계열의 색차신호 Cr을 제거하는 과정을 나누어서 설명하였지만, 흑백 영상에서 블루 계열의 색차신호 Cb와 레드 계열의 색차신호 Cr을 제거하는 과정은 동시에 수행된다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 휘도(Y) 레벨에 비례하여 설정된 파라이터들을 이용하여 흑백 영상에 혼합된 컬러 노이즈를 제거하고, 또한 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환될 때 소정의 파라미터들이 대입된 전달함수에 의해 구해지는 컬러 데이터를 출력하여 컬러 노이즈 제거 범위에 놓인 컬러 데이터의 급격한 변화를 방지함으로써, 양질의 흑백 화면을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 휘도신호와 색차신호를 포함한 영상신호가 입력되면, 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들 중에서 입력된 휘도신호의 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택하는 수단;
    상기 선택된 파라미터들과 입력된 색차신호의 레벨의 크기를 비교하여 비교결과에 따라 구분되는 컬러 레벨이나 흑백 레벨만을 출력하는 수단; 및
    상기 비교결과를 통해 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 것으로 판단되면 상기 선택된 파라미터들을 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 수단
    을 포함하는 컬러 노이즈 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파라미터들은 비례하는 휘도 레벨과 대응되어 소정의 테이블에 구축되는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 전달함수는 상기 파라미터가 대입되는 2개의 변수를 갖는 1차 전달함수인 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 장치.
  4. 휘도신호와 색차신호를 포함한 영상신호가 입력되면, 휘도 레벨에 비례하여 설정된 파라미터들 중에서 입력된 휘도신호의 레벨과 대응되어 설정된 파라미터들을 선택하는 제 1 단계;
    상기 선택한 파라미터들과 입력된 색차신호의 레벨 크기를 비교하는 제 2 단계;
    상기 비교결과에 따라 컬러 레벨 및 흑백 레벨을 구분하여 구분된 컬러 레벨이나 흑백 레벨만을 출력하는 제 3 단계; 및
    상기 비교결과를 통해 컬러 레벨에서 흑백 레벨로 변환되는 것으로 판단되면 상기 선택한 파라미터들을 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 제 4 단계
    를 포함하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서, 블루 계열의 색차신호가 입력되면, 상기 소정의 파라미터들 중에서 블루 레벨의 색차신호에 관한 파라미터들을 선택하되, 입력된 휘도 레벨과 대응되어 설정된 제 1 내지 제 4 파라미터들을 선택하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보 다 크거나 같은지를 비교하고, 상기 제 1 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 2 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하며, 상기 제 2 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 3 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하며, 상기 제 3 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 1 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 입력된 블루 계열의 색차신호를 그래로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 1 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 2 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은것으로 판단되면, 상기 제 4 단계에서 상기 제 1 및 제 2 파라미터들을 상기 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 2 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 3 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 흑백 레벨만을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 3 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 4 단계에서 상기 제 3 및 제 4 파라미터들을 상기 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 3 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 크고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 블루 계열의 색차신호보다 작은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 입력된 블루 계열의 색차신호를 그래로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서, 레드 계열의 색차신호가 입력되면, 상기 소정의 파라미터들 중에서 레드 레벨의 색차신호에 관한 파라미터들을 선택하되, 입력된 휘도 레벨과 대응되어 설정된 제 1 내지 제 4 파라미터들을 선택하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하고, 상기 제 1 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 2 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하며, 상기 제 2 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 3 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하며, 상기 제 3 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같은지를 비교하고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은지를 비교하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 1 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 입력된 레드 계열의 색차신호를 그 래로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 1 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 2 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은것으로 판단되면, 상기 제 4 단계에서 상기 제 1 및 제 2 파라미터들을 상기 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 2 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 3 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 흑백 레벨만을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 3 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작거나 같고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크거나 같은 것으로 판단되면, 상기 제 4 단계에서 상기 제 3 및 제 4 파라미터들을 상기 소정의 전달함수에 대입하여 구해지는 컬러 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 컬 러 노이즈 제거 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 비교결과 상기 제 3 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 크고 동시에 상기 제 4 파라미터가 입력된 레드 계열의 색차신호보다 작은 것으로 판단되면, 상기 제 3 단계에서 입력된 레드 계열의 색차신호를 그래로 출력하는 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
  19. 제 4 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정의 전달함수는 2개의 변수를 갖는 1차 전달함수인 것을 특징으로 하는 컬러 노이즈 제거 방법.
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