KR19980079061A - 휘도 및 색 신호 분리 방법 및 이를 수행하기 위한 휘도 및 색 신호 분리 회로 - Google Patents

Abstract

복합 영상 비디오 신호로부터 휘도 및 색 신호를 분리할 때, 색 신호의 유무에 따라서 필터링을 수행하여 아티팩트 현상을 줄임으로써 화질을 개선할 수 있는 휘도 및 색 신호 분리 방법 및 분리 회로가 개시되어 있다. 복합 영상 신호로부터 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 각각 분리하고, 상기 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 제2 휘도 및 색 신호로 각각 분리한다. 상기 인터리브된 복합 영상 신호로부터 색 신호의 유무를 판단하여 색 신호가 없는 경우에는 콤 필터를 거치지 않고 복합 영상 신호를 통과시켜서 최종 휘도 신호로서 출력하고, 색 신호가 있는 경우에는 제1 휘도 신호와 제2 휘도 신호의 합산 신호를 최종 휘도 신호로서 출력한다. 콤 필터를 통과함으로써 발생하는 아티팩트 현상을 감소시킬 수 있다.

Description

휘도 및 색 신호 분리 방법 및 이를 수행하기 위한 휘도 및 색 신호 분리 회로

본 발명은 텔레비전 수신기의 휘도 및 색 신호 분리 방법 및 이를 수행하기 위한 휘도 및 색 신호 분리 회로에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 색신호와 휘도 신호간에 발생하는 크로스토크현장에 의해 발생하는 아티팩트(artifact)를 줄이기 위한 색 및 휘도 신호 분리 방법 및 이를 수행하는 데 특히 적합한 휘도 및 색 신호 분리 회로에 관한 것이다.

통상적으로 사람의 눈은 동일 선명도의 화질과 영상에 있어서 색조(Hur), 채도(Saturation) 등의 색 정보가 휘도에 대해 필요한 정보만큼 상세할 필요가 없다고 알려져 있다. 그러므로, 텔레비전의 주파수 대역에서 휘도 신호에 가장 큰 주파수 대역을 할당하고 있다. 이에 반해 휘도의 변화량에 대응하지 않는 색조, 채도에 대해서 사람의 눈은 명도(Brightness)에 필요한 해상도의 1/10 내지 1/3 이면 충분하다.

상기한 바와 같은 성질에 의해 색 부반송파로서 변조된 색 신호들은 휘도 신호 대역보다 훨씬 좁은 대역에 넣어진다. 예를 들면, NTSC 방식에서는 색 부반송파로서 변조된 색 신호의 I 신호 성분은 1.3MHz 대역을 사용되고, Q 신호 성분은 0.5MHz의 대역을 사용한다. 상기 색 신호의 Q 신호 성분에 비해 I 신호 성분에 보다 넓은 대역을 제공하는 것은 I 신호가 컬러 해상도에 보다 좋기 때문이다.

색 부반송파의 주파수가 3.58MHz 이므로 변조된 색 신호는 휘도 신호의 고주파 측파대에 인터리브(Interleave)되어 복합 영상 신호를 생성한다. 상기 복합 영상 신호로부터 휘도 신호와 상기 휘도 신호에 인터리브된 색 신호를 분리할 때 휘도 신호의 감쇄와 색 신호의 휘도 신호에 의한 방해를 최소화하기 위해 콤 필터 방법이 사용되고 있다.

도 1은 종래의 휘도 및 색 신호 분리 회로의 일 예를 나타낸 블록 구성도이다. 도 1에서 휘도 및 색 분리 회로(100)는 지연기(110), 저역 통과 필터(120), 감산기(130), 콤 필터(140), 및 가산기(150)로 구성된다. 상기 지연기(110)는 입력되는 복합 영상 신호(111)를 소정 시간 지연시킨 후, 지연된 복합 영상 신호(112)를 상기 감산기(130)에 제공한다. 상기 저역 통과 필터(120)는 입력되는 복합 영상 신호(111)에서 3MHz 이하의 주파수 범위에 있는 복합 영상 신호(122)들만을 통과시켜 저역 통과된 복합 영상 신호(122)들만을 통과시켜 저역 통과된 복합 영상 신호(122)를 상기 감산기(130) 및 가산기(150)에 제공한다. 상기 저역 통과 필터(120)를 통과한 복합 영상 신호는 휘도 성분만의 주파수 신호이다.

상기 감산기(130)는 상기 지연기(110)로부터 입력되는 복합 영상 신호(111)에서 상기 저역 통과 필터(120)로부터 입력되는 3MHz 이하의 주파수 범위에 있는 휘도 성분만의 주파수 신호를 감산하여 휘도 및 색 신호가 상호 인터리브된 3MHz 이상의 복합 영상 신호를 발생시켜, 발생된 상기 3MHz 이상의 복합 영상 신호를 상기 콤 필터(140)에 제공한다. 상기 콤 필터(140)는 입력되는 3MHz 이상의 인터리브된 상기 복합 영상 신호를 콤필터링하여 색 신호(C)와 3MHz 이상의 휘도 신호(141)를 발생시켜 상기 발생된 색 신호(C)를 출력시키는 한편 상기 3MHz 이상의 휘도 신호(141)를 상기 가산기(150)에 제공한다. 그러면, 상기 가산기(150)는 상기 저역 통과 필터(120)로부터의 휘도 신호(122)와 상기 콤 필터(140)로부터의 휘도 신호(141)를 가산하여 고역의 휘도 성분이 존재하는 원래의 휘도 신호(Y)를 발생하여 출력시키게 된다.

그러나, 상기 콤 필터의 동작에 있어서, 휘도 신호와 색 신호가 복합된 복합 영상 신호에서 색 캐리어의 유무에 상관없이 콤 필터를 거쳐서 휘도 신호와 색 신호로 분리된다. 따라서, 색 신호가 없는 영상신호를 콤 필터를 통과시켜서 영상 신호를 출력하는 경우에는 화면에 아티팩트(artifact)현상이 발생되어 화질이 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 복합 영상 비디오 신호로부터 휘도 및 색 신호를 분리할 때, 색 신호의 유무에 따라서 필터링을 수행하여 아티팩트 현상을 줄임으로써 화질을 개선할 수 있는 휘도 및 색 신호 분리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 상기한 휘도 및 색 신호 분리 방법을 수행하는데 특히 적합한 휘도 및 색 분리 회로를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 휘도 및 색 신호 분리 회로의 일 예를 나타낸 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휘도 및 색 신호 분리 회로를 나타낸 블록 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휘도 및 색 신호 분리 방법을 나타내는 흐름도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

210 : 지연기 220 : 저역 통과 필터

230 : 감산기 240 : 콤 필터

250 : 가산기 280, 290 : 제1 및 제2 스위치

310 : 3 MHz 통과 필터 410 : 에너지 검출기

200 : 신호 지연부 300 : 색 신호 검출부

700 : 최종 휘도 및 색 신호 출력부

상기한 본 발명의 제1 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 (a) 복합 영상 신호로부터 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 각각 분리하는 단계; (b) 단계 (a)에 의해 분리된 상기 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 제2 휘도 및 색 신호로 각각 분리하는 단계; (c) 상기 색 신호를 검출하는 단계; 및 (d) 상기 색 신호의 검출 여부에 따라서, 최종 색 신호 및 최종 휘도 신호를 출력하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 방법을 제공한다.

상기한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입력되는 복합 영상 신호로부터 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 각각 검파하기 위한 제1 신호 분리 수단; 상기 색 신호를 검출하기 위한 색 신호 검출 수단; 상기 색 신호의 검출 여부에 따라서 최종 휘도 신호 및 최종 색 신호를 연산 제어하여 출력하기 위한 최종 휘도 및 색 신호 출력 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 회로를 제공한다.

입력 단자를 통해 입력되는 복합 영상 비디오 신호는 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 복합 영상 신호로 분리된다. 상기 인터리브된 복합 영상 신호로부터 색 신호의 유무를 판단하여 색 신호가 없는 경우에는 콤 필터를 거치지 않고 복합 영상 신호를 통과시켜서 최종 휘도 신호로서 출력하고, 색 신호가 있는 경우에는 제1 휘도 신호와 제2 휘도 신호를 최종 휘도 신호로서 출력한다. 따라서, 복합 영상 신호로부터 휘도 신호를 분리하는 경우에, 복합 영상 신호에서 색 캐리어의 유무를 판단하여 색 캐리어가 없는 영상 신호는 콤 필터를 거치지 않고 통과시켜 디스플레이시킨다. 따라서, 콤 필터를 통과함으로써 발생하는 아티팩트 현상을 감소시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 및 색 신호 분리 회로를 나타낸 블록 구성도이다. 상기 휘도 및 색 신호 분리 회로(1000)는 신호 분리부(200), 색 신호 검출부(300) 및 색 및 휘도 신호 출력부(700)로 구성된다.

상기 신호 분리부(200)는 저대역 통과 필터(Low Pass Filter; 220), 및 1H 지연기(210), 감산기(230), 및 콤 필터(240)로 구성된다.

상기 저역 통과 필터(220)는 상기 입력 단자로부터 입력되는 복합 영상 신호(211)를 저역 필터링하여 휘도 성분으로 구성된 제1 휘도 신호(222)를 출력한다. 상기 저대역 통과 필터(220)의 필터링 주파수는 3MHz로 하는 것이 바람직하다.

상기 1H 지연기(210)는 입력되는 복합 영상 신호(211)를 소정 시간 지연시킨 후, 지연된 복합 영상 신호(212)를 감산기(230)에 제공한다.

상기 감산기(230)는 상기 입력 단자로부터 입력되는 제2 휘도 및 색 신호로 구성된 복합 영상 신호(211)를 1H 지연기(210)에 의하여 1H 지연된 복합 영상 신호(212)에서 상기 저대역 통과 필터(220)로부터 출력되는 3MHz 이하의 주파수 신호로 이루어진 저대역의 휘도 신호인 제1 휘도 신호(222)를 감산하여, 3MHz∼4.5MHz의 범위에 있는 영상 신호(231)를 검출하고 상기 검출된 영상 신호(231)를 상기 콤 필터(240)에 제공한다. 상기 영상 신호(231)는 3MHz 이상의 고역의 휘도 신호와 색 신호가 인터리브된 영상 신호로서, 이하에서는 제2 휘도 및 색 신호(231)라 한다.

상기 콤 필터(240)는 입력되는 3MHz 이상의 인터리브된 상기 복합 영상 신호를 콤필터링하여 색 신호(C)와 3MHz 이상의 휘도 신호(241)를 발생시켜 상기 발생된 색 신호(C)와 상기 3MHz 이상의 휘도 신호(241)를 색 및 휘도 신호 출력부(700)에 출력한다.

상기 색 신호 검출부(300)는 상기 색 신호를 패스시키는 통과 필터(310)와 상기 색 신호의 입력 여부에 따른 에너지를 검출하기 위한 에너지 검출기(410)로 구성된다. 상기 통과 필터(310)는 3MHz이상의 신호를 통과시키는 3MHz 통과 필터이며 색 캐리어인 3.58MHz의 신호를 통과시킨다. 통과된 색 캐리어 신호는 에너지 검출기(410)에 입력된다. 에너지 검출기(410)에서는 3.58MHz의 색 캐리어가 있는 경우에는 1, 없는 경우에는 0인 에너지 검출 신호(411)를 출력하여, 이를 색 및 휘도 신호 출력부(700)에 제공한다.

상기 색 및 휘도 신호 출력부(700)는 가산기(250), 제1 스위치(SW1, 280) 및 제2 스위치(SW2, 290)로 구성되어 있다. 상기 가산기(250)는 신호 분리부(200)의 저대역 통과 필터(220)로부터 출력된 제1 휘도 신호(222)와 신호 분리부(200)의 콤 필터(240)으로부터 출력된 상기 3MHz 이상의 휘도 신호(241)를 합산하여 합산된 휘도 신호를 출력한다.

상기 제1 스위치(280)는 색 신호 검출부(300)의 에너지 검출기(410)로부터 출력된 에너지 검출 신호(411)에 의해 단속되며, 제1단(A1)은 상기 가산기(250)에 접속되어 있고, 제2단(A2)은 복합 영상 신호 입력 단자에 접속되어 있다. 제1 스위치(280)는 에너지 검출 신호(411)가 0인 경우 즉 색 캐리어가 없는 경우에는 제2단(A2)에 접속되어 복합 영상 신호의 제1 휘도 신호를 최종 휘도 신호(Y')로서 출력하고, 에너지 검출 신호(411)가 1인 경우, 즉 색 캐리어가 있는 경우에는 제1단(A1)에 접속되어 상기 가산기(250)에 의해 출력된 합산 신호를 최종 휘도 신호(Y')로서 출력한다.

상기 제2 스위치(290)는 색 신호 검출부(300)의 에너지 검출기(410)로부터 출력된 에너지 검출 신호(411)에 의해 단속되며, 제1단(B1)은 상기 신호 분리부(200)의 콤 필터(240)에 접속되어 있고, 제2단(A2)은 접지되어 있다. 제2 스위치(290)는 에너지 검출 신호(411)가 0인 경우 즉 색 캐리어가 없는 경우에는 제2단(B2)에 접속되어, 신호 분리부(200)의 콤 필터(240)로 부터의 색 신호 라인을 바이 패스시키고, 에너지 검출 신호(411)가 1인 경우, 즉 색 캐리어가 있는 경우에는 제1단(A1)에 접속되어 상기 콤 필터(240)에 의해 출력된 색 신호를 최종 색 신호(C)로서 출력한다.

이어, 상기 구성을 갖는 휘도 및 색 신호 분리 회로에서 본 발명의 실시예에 따른 휘도 및 색 신호 분리 방법을 도 3에 나타낸 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.

입력 단자를 통해 입력되는 복합 영상 신호(211)는 신호 분리부(200)의 상기 저역 통과 필터(220) 및 1H 지연기(210)에 입력된다. 상기 저역 통과 필터(220)는 입력되는 복합 영상 신호를 필터링하여 3MHz 이하의 영상 신호 즉, 제1 휘도 신호(222)만을 검파하여 상기 감산기(230) 및 가산기(250)에 출력한다(단계 S1).

그러면, 상기 감산기(230)는 상기 복합 영상 신호(211)를 1H 지연기(210)에서 1H 지연된 복합 영상 신호(212)에서 상기 저역 통과 필터(220)로부터의 제1 휘도 신호(222)를 감산하여 인터리브된 복합 영상 신호에서 제2 휘도 및 색 신호를 검파한다(단계 S2). 상기 감산기(230)에 의해 검파된 제2 휘도 및 색 신호(231)는 3MHz 이상의 주파수 대역에서 인터리브된 상태로 존재한다.

상기 콤 필터(240)는 상기 감산기(230)로부터 인터리브된 제2 휘도 및 색 신호(231)가 입력되면, 상기 제2 휘도 및 색 신호(231)에서 제2 색 신호를 검출하고 상기 제2 휘도 신호(241)를 검파하여 제2 휘도 신호(241) 및 색 신호로 분리한다(단계 S3). 상기 콤 필터(240)는 주사선의 라인과 라인의 상관 관계를 이용하는 라인 콤 필터를 사용하거나, 또는 프레임간의 상관 관계를 이용하는 콤 필터를 사용할 수 있다.

상기 감산기(230)의 출력 신호인 인터리브된 제2 휘도 및 색 신호(231)는 3MHz 통과 필터(310)에 제공된다. 상기 3MHz 통과 필터(310)는 3MHz이상의 신호를 통과시키는 필터로서 색 캐리어인 3.58MHz의 신호를 통과시켜 색 신호를 검출한다(단계 S4). 에너지 검출기(410)에서는 3.58MHz의 색 캐리어 신호가 있는가 여부를 판단하여(단계 S5), 색 캐리어 신호가 없는 경우에는 0인 에너지 검출 신호(411)를 출력하여, 이를 색 및 휘도 신호 출력부(700)의 제1 스위치(280) 및 제2 스위치(290)에 제공한다. 그러면, 제2 스위치(290)는 제2단(B2)에 접속되어, 신호 분리부(200)의 콤 필터(240)로 부터의 색 신호 라인을 바이패스시킨다(단계 S6). 또한, 제1 스위치는 제2단(A2)에 접속되어 복합 영상 신호의 제1 휘도 신호를 최종 휘도 신호(Y')로서 출력한다(단계 S7).

한 편, 에너지 검출기(410)에서 3.58MHz의 색 캐리어 신호가 있는가 여부를 판단하여(단계 S5), 색 캐리어 신호가 있는 경우에는 1의 신호를 색 및 휘도 신호 출력부(700)의 제1 스위치(280) 및 제2 스위치(290)에 인가한다. 그러면, 제2 스위치(290)는 제1단(A1)에 접속되어 콤 필터(240)에 의해 출력된 색 신호를 최종 색 신호(C)로서 출력한다(단계 S8). 이 때, 제1 스위치(280)는 제1단(A1)에 접속되어, 상기 가산기(250)는 신호 분리부(200)의 저대역 통과 필터(220)로부터 출력된 제1 휘도 신호(220)와 신호 분리부(200)의 콤 필터(240)으로부터 출력된 상기 3MHz 이상의 휘도 신호(241)를 합산하여 합산된 휘도 신호를 출력하고(단계 S9), 상기 가산기(250)에 의해 출력된 합산 신호를 최종 휘도 신호(Y')로서 출력한다(단계 S10).

따라서, 복합 영상 신호로부터 휘도 신호를 분리하는 경우에, 복합 영상 신호에서 색 캐리어의 유무를 판단하여 색 캐리어가 없는 영상 신호는 콤 필터를 거치지 않고 통과시켜 디스플레이시킨다. 따라서, 콤 필터를 통과함으로써 발생하는 아티팩트 현상을 감소시킬 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 복합 영상 비디오 신호로부터 색 캐리어의 유무를 판단하여 색 캐리어가 없는 부분은 콤 필터를 거치지 않고 통과시켜 콤 필터를 통과함으로써 발생하는 아티팩트 현상을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것이 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (8)

1. (a) 복합 영상 신호로부터 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 각각 분리하는 단계;

   (b) 단계 (a)에 의해 분리된 상기 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 제2 휘도 및 색 신호로 각각 분리하는 단계;

   (c) 상기 색 신호를 검출하는 단계; 및

   (d) 상기 색 신호의 검출 여부에 따라서, 최종 색 신호 및 최종 휘도 신호를 출력하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)는

   (a-1) 입력된 복합 영상 신호로부터 저역의 제1 휘도 신호를 검출하는 단계; 및

   (a-2) 입력된 복합 영상 신호를 1H 지연시킨 신호로부터 상기 단계 (a-1)에 의해 검출된 제1 휘도 신호를 감산하여 인터리브된 제2 휘도 및 색 신호를 검출하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)는 상기 인터리브된 영상 신호를 3MHz 통과 필터를 통과시켜 색 캐리어의 유무에 의해 에너지를 검출하여 수행하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)은 상기 색 신호가 검출되지 않은 경우에는 상기 색 신호의 라인을 차단하여 상기 색 신호의 라인을 바이패스시키고, 상기 제1 휘도 신호를 상기 최종 휘도 신호로서 출력시키고, 상기 색 신호가 검출되는 경우에 상기 색 신호를 최종 색 신호로서 출력하고, 상기 제1 및 제2 휘도 신호를 합산하여 상기 최종 휘도 신호로서 출력시키는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 방법.
5. 입력되는 복합 영상 신호로부터 제1 휘도 신호와 제2 휘도 및 색 신호가 인터리브된 영상 신호를 각각 검파하기 위한 신호 분리 수단(200);

   상기 색 신호를 검출하기 위한 색 신호 검출 수단(300);

   상기 색 신호의 검출 여부에 따라서 최종 휘도 신호 및 최종 색 신호를 연산 제어하여 출력하기 위한 최종 휘도 및 색 신호 출력 수단(700)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 회로.
6. 제5항에 있어서, 상기 신호 분리 수단(200)은 상기 입력되는 복합 영상 신호를 소정 시간 지연시키기 위한 지연기(210);

   상기 입력되는 복합 영상 신호로부터 소정의 주파수 대역의 신호들만을 검파하기 위한 저역 통과 필터(210);

   상기 지연기(210)에 의해 지연된 복합 영상 신호에서 상기 저역 통과(210)에 의해 검파된 소정 대역의 주파수 신호를 감산하기 위한 감산기(230); 및

   주사선간 또는 프레임간의 높은 상관 관계를 이용하여 감산기(230)로부터의 인터리브된 제2 휘도 및 색 신호로부터 제2 휘도 신호와 색 신호를 분리하는 콤 필터(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 회로.
7. 제5항에 있어서, 상기 색 신호 검출 수단(300)은

   상기 색 신호를 패스시키는 통과 필터(310); 및

   상기 색 신호의 입력 여부에 따른 에너지를 검출하기 위한 에너지 검출기(410)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 색 및 휘도 신호 분리 회로.
8. 제5항에 있어서, 상기 휘도 신호 출력 수단(700)은

   상기 제1 휘도 및 제2 휘도 신호를 합산하여 합산 신호를 생성하기 위한 가산기(250);

   상기 색 신호가 검출되는 경우에 상기 합산 신호를 최종 휘도 신호로서 출력하고 색 신호가 검출되지 않는 경우에는 제1 휘도 신호를 최종 휘도 신호로서 출력하기 위한 제1 스위치(280); 및

   상기 색 신호가 검출되는 경우에 상기 제1 휘도 분리 수단으로부터의 색 신호를 최종 색 신호로서 출력하고, 상기 색 신호가 검출되지 않는 경우에는 상기 색 신호의 라인을 차단하는 제2 스위치(290)로 구성된 것을 특징으로 하는 휘도 및 색 신호 분리 회로.