KR19980053163A - 영상윤곽 강조장치 - Google Patents

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Abstract

입력 영상신호의 레벨에 따라 그 영상신호중 강조하고자 하는 일정 주파수 대역을 증폭하고 적절히 신호 처리하여 전 영상신호에 대한 영상윤곽을 일정수준 이상으로 강조할 수 있도록 한 영상윤곽 강조장치에 관한 것으로, 입력되는 영상신호중 일정 주파수 대역의 영상신호의 레벨을 검출하고 기준 레벨과 비교하여 기준레벨 이하의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키기 위하여 신호를 발생시키고 영상신호의 레벨에 따라 증폭이득을 조절하여 기준레벨 이상의 영상 신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키는 레벨 제어부와 입력되는 영상신호의 주파수 특성에 따라 검출된 복수개의 주파수 대역중 레벨 제어부에서 검출된 일정 주파수 대역의 영상 신호와 동일한 주파수 대역의 영상신호를 선택적으로 입력시키는 선택 입력부와 레벨 제어부의 신호에 따라 선택 입력부를 통해 입력된 영상 신호를 레벨 제어부의 증폭이득 만큼 증폭 및 신호 처리하여 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치 및 최저치 중 하나를 선택적으로 출력하는 선택 출력부를 포함하여 구성되므로 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

영상윤곽 강조장치
본 발명은 영상신호 처리장치에 관한 것으로 특히 입력 영상신호의 레벨에 따라 그 영상신호중 강조하고자 하는 일정 주파수 대역을 증폭하고 적절히 신호 처리하여 영상윤곽을 강조할 수 있도록 한 영상윤곽 강조장치(Enhancer)에 관한 것이다.
이하 종래의 기술에 따른 영상윤곽 강조장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 영상윤곽 강조장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2a 내지 2d 는 도 1의 영상윤곽 강조장치의 영상윤곽 강조과정을 보여주는 파형도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 종래의 기술에 따른 영상윤곽 강조장치는 입력되는 영상신호중 일정 대역만을 통과시키는 대역통과 필터(11), 대역통과 필터(11)의 출력을 일정 레벨만큼 증폭시키는 증폭부(12), 최초 입력된 영상신호가 대역통과 필터(11)와 증폭부(12)를 경유하는 동안 영상신호의 신호 처리시간 만큼 지연시키기 위한 제 1 지연부(13), 제 1 지연부(13)를 경유한 영상신호와 대역통과 필터(11) 및 증폭부(12)를 경유한 영상신호를 가산하는 가산부(14), 제 1 지연부(13)를 경유한 영상신호의 일정구간을 표본으로 그중 최고치를 검출하는 최고치 검출부(16), 제 1 지연부(13)를 경유한 영상신호의 일정구간을 표본으로 그중 최저치를 검출하는 최저치 검출부(15), 가산부(14)에서 출력된 영상신호를 최고치 검출부(16) 및 최저치 검출부(15)를 경유한 영상신호의 신호 처리시간만큼 지연시키기 위한 제 2 지연부(17), 제 2 지연부(17)에서 출력된 영상신호와 최저치 검출부(15)의 검출값을 비교하여 그에 따른 신호를 발생시키는 제 1 비교부(18), 제 2 지연부(17)에서 출력된 영상신호와 최고치 검출부(16)의 검출값을 비교하여 그에 따른 신호를 발생시키는 제 2 비교부(19), 제 1 및 제 2 비교부(18)(19)의 출력에 따라 일정 영상신호를 출력하는 멀티 플렉서(20)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 영상윤곽 강조장치는 TV 또는 VTR 등으로 부터 영상신호가 입력되면 대역통과 필터(11)는 입력된 영상신호 중 도 2a 와 같이 윤곽을 강조하고자 하는 천이영역의 주파수 대역만 통과 시키고 증폭부(12)는 일정 레벨로 증폭시켜 도 2b와 같은 파형을 출력한다. 한편 원래의 영상신호는 제 1 지연부(13)에 의해 대역통과 필터(11) 및 증폭부(12)를 경유한 영상신호가 지연된 시간만큼 지연된다. 그리고 대역통과 필터(11) 및 증폭부(12)를 경유한 영상신호와 제 1 지연부(13)에 의해 일정시간 지연된 영상신호는 가산부(14)에 의해 가산된다. 이때 가산부(14)에 의해 가산된 영상신호는 도 2c에 나타낸 바와 같이 일정레벨로 증폭되고 천이영역의 폭이 감소되어 그 윤곽이 강조되지만 오버 슛(Over Shoot) 및 언더 슛(Under Shoot)이 발생되고 그로 인해 재생 화면의 왜곡을 초래할 수 있으므로 이를 제거할 필요가 있다. 이때 오버 슛은 계단파 또는 직사각형파 입력시 과도응답에 의해 파형이 최고값을 초과하는 부분이고 언더 슛은 오버 슛과 반대로 스위칭 파형이 하강할 때 최저값을 초과하는 부분을 의미한다. 따라서 최저치 검출부(15) 및 최고치 검출부(16)는 제 1 지연부(13)의 출력을 인가받아 일정 신호구간을 표본으로 그중 최저치 및 최고치를 검출한다. 이이서 제 1 비교부(18)는 제 2 지연부(17)의 출력신호와 최저치 검출부(15)의 출력신호를 인가받고 비교하여 그중 큰값이 출력될 수 있도록 멀티 플렉서(20)에 일정신호를 인가한다. 또한 제 2 비교부(19)는 제 2 지연부(17)의 출력신호와 최고치 검출부(16)의 출력신호는 인가받아 비교하는데 그중 작은 값이 출력될 수 있도록 멀티 플렉서(20)에 일정신호를 인가한다. 그리고 멀티 플렉서(20)는 입력신호중 제 1 및 제 2 비교부(18)(19)의 출력신호에 따라 도 2d 와 같이 천이 영역폭이 감소되어 윤곽이 강조되고 오버 슛 및 언더 슛이 제거된 영상신호를 선택하여 출력한다.
종래의 기술에 따른 영상윤곽 강조장치는 입력신호의 레벨에 관계없이 일정한 레벨로 영상윤곽을 강조하므로 실제 영상에서 로우레벨의 영상신호에 대한 윤곽 강조가 잘 되지 않는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 입력되는 영상신호의 레벨에 상관없이 전 영상신호에 대해 일정수준 이상의 영상윤곽 강조효과를 얻을 수 있도록 한 영상윤곽 강조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 영상윤곽 강조장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2a 내지 2d는 도 1의 영상윤곽 강조장치의 영상윤곽 강조 신호 처리 과정을 보여주는 파형도이고,
도 3은 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 1 실시예의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 2 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 선택 입력부21 : 제 1 대역통과 필터
22 : 제 2 대역통과 필터23 : 제 1 멀티 플렉서
30 : 레벨 제어부31 : 천이영역 검출부
32 : 레벨 검출부33 : 제 3 비교부
34 : 이득 제어부40 : 선택 출력부
41 : 제 2 멀티 플렉서42 : 제 3 멀티 플렉서
본 발명은 입력되는 영상신호 중 일정 주파수대역의 영상신호의 레벨을 검출하고 기준 레벨과 비교하여 기준레벨 이하의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키기 위하여 신호를 발생시키고 영상신호의 레벨에 따라 증폭이득을 조절하여 기준레벨 이상의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키는 레벨 제어수단과, 입력되는 영상신호의 주파수 특성에 따라 검출된 복수개의 주파수 대역중 레벨 제어수단에서 검출된 일정 주파수대역의 영상신호와 동일한 주파수대역의 영상신호를 선택적으로 입력시키는 선택입력수단과, 레벨 제어수단의 신호에 따라 선택입력수단을 통해 입력된 영상신호를 레벨 제어수단의 증폭이득 만큼 증폭 및 신호 처리하여 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치 및 최저치중 하나를 선택적으로 출력하는 선택출력수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 1 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 1 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명을 설명하기 앞서 영상윤곽을 강조하기 위한 기본 구성요소는 종래의 기술과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 1 실시예는 입력되는 영상신호중 일정 주파수 대역의 영상신호의 레벨을 검출하고 기준 레벨과 비교하여 기준레벨 이하의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키기 위하여 제어신호를 발생시키고 영상신호의 레벨에 따라 증폭이득을 조절하여 기준레벨 이상의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키는 레벨 제어부(30), 입력되는 영상신호의 주파수 특성에 따라 검출된 복수개의 주파수 대역중 레벨 제어부(30)에서 검출된 일정 주파수대역의 영상신호와 동일한 주파수 대역의 영상신호를 선택적으로 입력시키는 선태입력부(10), 레벨 제어부(30)의 신호에 따라 선택입력부(10)를 통해 입력된 영상신호를 레벨 제어부(30)의 증폭이득 만큼 증폭 및 신호 처리하여 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치 및 최저치중 하나를 선택적으로 출력하는 선택출력(40)를 포함하여 구성된다. 이때 선택입력부(10)는 종래의 기술에서 이미 구비된 대역통과 필터(제 1 대역통과 필터(21))외에 영상신호(TV신호, VCR신호)의 주파수 특성에 따라 강조하고자 하는 주파수 대역을 종래의 기술에 비해 정확하게 선택하기 위하여 주파수 대역이 다른 제 2 대역통과 필터(22)와, 천이영역 검출부(31)의 신호에 따라 제 1 및 제 2 대역통과 필터(21)(22)의 출력중 천이영역 검출부(31)의 출력과 동일한 주파수 대역을 선택하여 출력하기 위한 제 1 멀티 플렉서(23)를 추가로 구비하여 구성된다. 그리고 레벨 제어부(30)는 입력되는 영상신호중 강조하고자 하는 주파수 대역의 천이영역을 검출하는 천이영역 검출부(31), 천이영역의 전압레벨을 검출하는 레벨 검출부(32), 천이영역의 전압레벨을 기준 전압레벨과 비교하여 그에 따른 신호를 발생시키는 제 3 비교부(33), 천이영역의 전압레벨에 따라 증폭부(12)의 증폭 이득을 조절하는 이득 제어부(34)로 구성된다. 또한 선택 출력부(40)는 제 3 비교부(33)의 신호에 따라 제 2 지연부(17)의 출력신호와 최저치 검출부(15)의 출력신호중 하나를 출력하는 제 2 멀티 플렉서(41), 제 3 비교부(33)의 신호에 따라 제 2 지연부(17)의 출력신호와 최고치 검출부(16)의 출력신호중 하나를 출력하는 제 3 멀티 플렉서(42)로 구성된다.
이와 같이 구성된 영상윤곽 강조장치는 TV 신호 또는 VCR 신호 등의 영상신호가 입력되면 천이영역 검출부(31)는 강조하고자 하는 일정 주파수대역의 천이영역을 검출한다. 이어서 레벨 검출부(32)는 천이영역 검출부(31)에서 검출된 천이영역의 전압 레벨을 검출하고 이득 제어부(34)는 레벨 검출부(32)에서 검출된 전압레벨에 따라 증폭부(12)의 증폭 이득을 결정한다. 그리고 제 1 멀티 플렉서(23)는 천이영역 검출부(31)의 신호에 따라 입력 영상신호에 대한 제 1 및 제 2 대역통과 필터(21)(22)의 출력중 천이영역 검출부(31)에서 검출된 천이영역의 주파수대역과 동일한 출력을 선택하여 증폭부(12)로 출력한다. 이어서 증폭부(12)는 입력된 영상신호를 이득 제어부(34)에서 결정된 이득에 따라 가변 증폭시킨다. 그리고 증폭된 영상신호와 원래의 영상신호는 가산부(14)에 의해 가산되어 천이영역의 폭이 감소되고 그 영상윤곽이 강조되므로 입력되는 영상신호의 전압레벨에 따라 영상윤곽 강조 레벨이 다변화되어 전영상신호에 대한 영상윤곽 강조레벨을 일정 수준 이상으로 유지시킬 수 있는 것이다. 또한 제 3 비교부(33)는 자체 설정된 기준 전압 레벨과 레벨 검출부(32)에서 검출된 천이영역 전압 레벨을 비교하여 천이영역의 전압 레벨이 기준전압 레벨보다 클 경우 그에 따른 신호를 선택 출력부(40)로 인가한다. 이어서 선택출력부(40)의 제 2 및 제 3 멀티 플렉서(41)(42)는 오버 슛 및 언더 슛이 제거될 수 있도록 각각 최저치 검출부(15)와 최고치 검출부(16)의 출력을 선택하여 멀티 플렉서(20)에 인가한다. 이어서 멀티 플렉서(20)는 제 1 및 제 2 비교기(18)(19)의 신호에 따라 윤곽이 강조되고 오버 슛 및 언더 슛이 제거된 영상 신호를 출력한다. 이때 입력된 영상신호가 기준 전압레벨에 비해 높은 레벨 즉 하이 레벨 신호일 경우 도 2의 설명에서 나타낸 바와 같이 오버 슛 및 언더 슛은 재생화면을 왜곡시킬 수 있으므로 제거된다.
한편 레벨 검출부(32)에서 검출된 천이영역의 전압레벨이 제 3 비교부(33)에 설정된 기준 전압레벨 보다 작을 경우 제 2 및 제 3 멀티 플렉서(41)(42)는 제 2 지연부(17)를 경유하여 윤곽이 강조된 영상신호를 멀티 플렉서(20)에 인가한다. 따라서 멀티 플렉서(20)는 전 입력단에 제 2 지연부(17)를 거쳐 영상윤곽만 강조된 신호가 입력되므로 제 1 및 제 2 비교부(18)(19)의 신호에 상관없이 오버 슛 및 언더 슛이 제거되지 않고 영상윤곽만 강조된 신호를 출력한다. 이때 입력된 영상신호가 기준 전압레벨에 비해 낮은 레벨의 신호일 경우 오버 슛 및 언더 슛은 재생화면에 영향을 끼치지 않으며 오버 슛 및 언더 슛이 존재함으로 인해 영상윤곽이 강조될 수 있다. 따라서 입력된 영상신호의 전압레벨이 제 3 비교부(33)에 설정된 기준 전압 레벨보다 작을 경우 그 신호의 영상윤곽을 강조하여도 일정 수준이상의 강조레벨을 얻을 수 없으므로 오버 슛 및 언더 슛을 제거하지 않고 출력함으로써 부가적인 영상윤곽 강조효과를 얻어 입력되는 영상신호의 입력레벨에 상관없이 전영상 신호에 대해 일정 수준이상의 고른 영상윤곽 강조동작을 수행할 수 있는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 2 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 2 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치의 제 2 실시예의 구성 및 동작은 선택 출력부를 제외하고 본 발명의 제 1 실시예와 동일하므로 선택 출력부의 구성 및 동작만 설명하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 선택 출력부(50)는 윤곽이 강조된 영상신호, 일정시간 지연된 원 영상신호의 최저치, 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치중 하나를 선택적으로 출력하는 제 2 멀티 플렉서(51)와, 제 3 비교부(33)의 신호에 따라 제 2 멀티 플렉서(51)의 출력과 윤곽이 강조된 영상신호중 하나를 출력하는 제 3 멀티 플렉서(52)로 구성된다.
이와 같이 구성된 선택 출력부(50)의 제 2 멀티 플렉서(3 to 1 멀티 플렉서)(51)는 도 3에 도시된 본 발명 제 1 실시예의 제 2 및 제 3 멀티 플렉서(2 to 1 멀티 플렉서)(41)(42)가 수행하던 동작 즉, 영상윤곽이 강조된 신호의 오버 슛 및 언더 슛을 제거하기 위한 동작을 수행하고, 제 3 멀티 플렉서(52)는 도 3에 도시된 본 발명 제 1 실시예의 멀티 플렉서(20)가 제 3 비교부(33)의 신호에 따라 수행하던 동작 즉, 일정 레벨 이하의 입력 신호에 대해 오버 슛 및 언더 슛을 제거하지 않고 출력하는 동작을 수행함으로써 본 발명의 제 2 실시예는 본 발명의 제 1 실시예에 비해 사용되는 멀티 플렉서의 수를 감소시키기도 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로 입력 신호의 레벨에 상관없이 일정 레벨이상의 고른 윤곽강조 효과를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 영상윤곽 강조장치는 입력신호의 전압레벨에 따라 전 영상 신호에 대하여 일정수준 이상으로 영상윤곽 강조레벨을 유지하고 저전압 레벨에 대하여 부가적인 윤곽 강조동작을 수행하여 화면의 선명도를 높이므로 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 입력되는 영상신호중 일정 주파수 대역의 영상신호의 레벨을 검출하고 기준 레벨과 비교하여 상기 기준레벨 이하의 영상신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키기 위하여 신호를 발생시키고 상기 영상신호의 레벨에 따라 증폭이득을 조절하여 상기 기준레벨 이상의 영상 신호의 윤곽강조 레벨을 일정수준 이상으로 유지시키는 레벨 제어수단;
    입력되는 영상신호의 주파수 특성에 따라 검출된 복수개의 주파수 대역중 상기 레벨 제어부에서 검출된 일정 주파수 대역의 영상 신호와 동일한 주파수 대역의 영상신호를 선택적으로 입력시키는 선택 입력수단;
    상기 레벨 제어부의 신호에 따라 상기 선택 입력부를 통해 입력된 영상 신호를 레벨 제어수단의 증폭이득 만큼 증폭 및 신호 처리하여 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치 및 최저치 중 하나를 선택적으로 출력하는 선택 출력수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상윤곽 강조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨 제어수단은
    입력되는 영상신호중 강조하고자 하는 주파수대역의 천이영역을 검출하는 천이영역 검출부와,
    상기 천이영역의 전압레벨을 검출하는 레벨 검출부와,
    상기 천이영역의 전압레벨을 기준 전압레벨과 비교하여 그에 따른 신호를 발생시키는 제 3 비교부와,
    상기 천이영역의 전압레벨에 따라 증폭 이득을 조절하는 이득 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 영상윤곽 강조장치
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선택입력수단은
    입력되는 영상신호중 서로 다르게 설정된 주파수대역의 영상신호를 선택적으로 통과시키는 제 1 및 제 2 대역통과필터와,
    상기 천이영역 검출부의 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 대역통과 필터를 통과한 일정 주파수대역의 영상신호중 하나를 선택하여 출력하는 제 1 멀티 플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 영상윤곽 강조장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선택출력수단은
    상기 제 3 비교부의 신호에 따라 상기 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최저치 중 하나를 선택적으로 출력하는 제 2 멀티 플렉서와,
    상기 제 3 비교부의 신호에 따라 상기 윤곽이 강조된 영상신호와 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치중 하나를 선택적으로 출력하는 제 3 멀티 플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 영상윤곽 강조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선택출력수단은
    상기 윤곽이 강조된 영상신호, 일정시간 지연된 원 영상신호의 최저치, 일정시간 지연된 원 영상신호의 최고치중 하나를 선택적으로 출력하는 제 2 멀티 플렉서와,
    상기 제 3 비교부의 신호에 따라 상기 제 2 멀티 플렉서의 출력과 상기 윤곽이 강조된 영상신호중 하나를 출력하는 제 3 멀티 플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 영상윤곽 강조장치.
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