KR19990085284A

KR19990085284A - 와이유브이(yuv) 포맷 변환기

Info

Publication number: KR19990085284A
Application number: KR1019980017612A
Authority: KR
Inventors: 정진국
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-12-06
Also published as: KR100277950B1

Abstract

본 발명은 TV에 관한 것으로, 특히 YUV신호의 포맷변환기에 관한 것이다. 본 발명의 YUV 포맷변환기는 소정의 주기로 아날로그 휘도신호와 아날로그 색차신호를 각각 표본화하는 표본화부와, 상기 표본화부에서 표본화된 각각의 휘도신호와 색차신호를 비트값으로 변환하는 양자화부와, 상기 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 순차적으로 3개 라인 이상의 영상에 해당하는 분량만큼 저장하는 라인메모리와, 상기 라인메모리에 저장된 색차신호를 인가받아 외부에서 인가된 제어신호의 온·오프에 따라 선택적으로 소정의 라인에 해당하는 색차신호를 그 라인의 상하 라인의 색차신호를 참조하여 색강조를 실시하고, 상기 색강조된 색차신호의 강도를 선택적으로 낮출 수 있는 디지털신호처리부 그리고, 상기 제어신호에 따라 상기 양자화부에서 비트값으로 변환된 휘도신호를 상기 라인메모리에 저장된 색차신호가 상기 디지털신호처리부에서 출력될 때까지 지연시키는 신호지연부가 포함된 것이 특징이다. 이러한 특징을 갖는 본 발명의 YUV 포맷변환기는 종래의 YUV 포맷변환기에 비해 화질개선방법이 다양하여 종래보다 풍부하고 섬세한 컬러영상을 표현할 수 있는 장점이 있다.

Description

와이유브이(ＹＵＶ) 포맷 변환기

본 발명은 TV에 관한 것으로, 특히 TV에서 처리되는 아날로그 YUV 신호를 디지털 YUV 형태로 변환하기 위한 포맷 변환기에 관한 것이다.

TV는 방송국에서 송출된 방송신호를 영상신호로 디코딩하여 시청자에게 화상정보를 제공하는 기기이다. 방송국에서 송출하는 방송신호는 주사선수, 초당 화면수, 변조방식, 채널대역폭, 영상신호대역폭과 오디오채널변조 등에 따라 그 표준방식이 다르다. 이러한 방송신호의 표준방식은 NTSC(National Television System Committee), PAL(Phase Alternation by Line), SECAM(Sequential Couleur a Memoire) 등이 있다.

NTSC 방식은 525개의 주사선과 매초 30매의 정지화상을 전송하는 방송신호의 표준방식으로서, 북미와 일본, 한국 등에서 사용되고 있다. 이 NTSC 방식의 특징은 흑백 TV와 양립성을 가지며 구동회로가 다른 방식에 비해 간단하다.

PAL 방식은 프랑스를 비롯한 일부 동유럽 국가를 제외한 나머지 유럽의 국가에서 사용되는 방송신호의 표준방식으로서, 두개의 색차신호 중, 하나의 위상을 주사선마다 반전시켜 변조하는 방식이다. 이 PAL 방식은 흑백 TV와의 양립성은 떨어지나, 녹화 혹은, 전송로에서 발생되는 위상의 일그러짐에 대한 영상신호의 영향이 적다는 특징이 있다.

SECAM 방식은 프랑스에서 개발되어 프랑스와 구소련, 동유럽 및 아프리카의 일부 국가에서 사용되는 방송신호의 표준방식으로서, 주사선마다 두 개의 색차신호를 순차적으로 절체하면서 색 부반송파를 주파수변조하여 휘도신호와 중첩시킨 신호를 전송하는 방식이다. 이 SECAM 방식은 전송로에서 발생되는 진폭 디스토션과 위상 디스토션이 적고 컬러 안정성이 좋은 장점이 있으나, 수직 해상도가 떨어지는 단점이 있다.

일반적인 컬러 TV는 이러한 표준방식의 복합영상신호를 수신받아 밝기와 색 차이를 이용하여 컬러 영상을 표현한다. 도 1a는 일반적인 컬러 TV 방송국의 영상 송신부를 도시한 것이고, 도 1b는 TV 수상기의 영상수신부를 개략적으로 도시한 것이다. 컬러 영상은 방송국 카메라(11)에 의해 3원색(RGB)의 영상신호로 분해된다. 그리고, 이 3원색의 영상신호는 전송 주파수 대역을 절약하기 위하여 신호합성기(12)에 의해 휘도신호(Y)와 색차신호(UV)로 합성된다. 3원색의 영상신호에 의해 휘도신호를 합성하는 방법은 다음의 공식에 나타낸 것과 같다.

휘도신호(Y) = 0.3×적색신호 + 0.59×녹색신호 + 0.11×청색신호

일반적인 컬러 TV 방송국은 방송 카메라에 의해 촬상된 영상의 RGB신호를 상술한 휘도신호와 2 개의 색차신호 R-Y(U), G-Y(V) 신호로 변환하고, 이 휘도신호에 2개의 색차신호를 다중화함으로써, 소정의 주파수대역의 복합영상신호로 변조하여 송출한다. 이 때, 복합영상신호는 대략 6MHz 의 주파수대역을 가진다.

색차신호(UV)는 휘도신호(Y)에 대한 색상 차이값을 포함하고 있는 신호로서, TV수상기는 휘도신호와 색차신호를 이용하여 영상을 구현한다. 이 휘도신호와 색차신호를 간단히 YUV신호라고 표현한다.

일반적인 TV수상기는 안테나(21)와 튜너(22)에 의해 수신된 복합영상신호에서 신호분리기(23)를 통해 복합영상신호에서 YUV신호와 동기신호를 추출하고, 그 YUV신호와 동기신호를 RGB신호와 편향신호로 변환하여 CPT(24)에 의해 영상을 구현한다. 이 때, 잡음 또는, 그밖의 이유로 인해 영상이 흐릿하거나 화질이 떨어질 때도 있다. 이러한 현상을 줄이기 위하여 기존의 TV수상기의 영상처리회로는 YUV신호에 실린 영상을 소프트웨어적으로 처리하여 그 화질을 개선시키기도 한다.

이러한 화질 개선처리는 아날로그 YUV 신호를 처리하여 이루어지는 것이 아니라 아날로그 YUV 신호를 디지털신호로 변환하고, 그 디지털 YUV 신호를 처리하여 이루어지는 것이다. 도 2은 Y신호 : U신호 : V신호의 비율이 4 : 1 : 1 이 되도록 아날로그 YUV 신호를 포맷할 경우의 샘플포인트 개수를 도시한 것이다.

일반적인 아날로그 YUV신호를 3×fsc의 샘플링비율로 샘플링하면, 수직 귀선 기간을 제외한 순수 영상의 기간, 즉 52㎲ 기간 동안에 692 개의 샘플포인트가 발생된다. 이 때, fsc는 PAL 방식의 영상을 기준으로 4.433618 MHz 이다. 따라서, UV의 경우, 4 : 1 : 1 로 포맷하면, 3/4×fsc 로 샘플링되므로, 총 173 개의 샘플포인트가 발생된다.

도 3는 4 : 1 : 1 의 비율로 영상이 디지털 포맷되었을 경우, YUV의 데이터 맵을 도시한 것이다. 도 3의 데이터 맵은 2 개의 짝수 필드와 홀수 필드로 한 장의 영상, 즉 하나의 프레임을 구성한 것으로서, 한 수평라인의 영상에 휘도신호의 표본화 데이터(32)는 692 개가 존재하고, 색차신호의 표본화 데이터(33)는 173 개가 존재한다. 즉, 휘도신호는 모든 수평라인의 화소(31)에 표본화 데이터가 존재하지만, 색차신호는 4개의 수평라인마다 하나의 표본화 데이터가 존재하는 것이다. 또, 도 3의 데이터 맵은 수직귀선기간을 제외한 영상신호라인이 576 개가 존재하므로, 홀수 필드와 짝수 필드 모두 288개씩의 수직 샘플포인트가 존재한다. 이러한 방식으로 표본화 데이터를 추출하는 영상포맷기를 4 : 1 : 1 디지털 영상포맷기라고 한다.

이하 YUV 영상포맷기의 동작원리를 첨부된 도 4을 참조하여 설명하도록 한다. 도 4은 상술한 4 : 1 : 1 디지털 영상포맷기를 개략적으로 도시한 블록도이다.

YUV신호를 각각의 Y샘플러(41), U샘플러(42), V샘플러(43)가 샘플링하여 Y신호와 U신호 및 V신호가 표본화되어 추출된다. Y신호는 3×fsc 주기로 샘플링되어 홀수필드 및 짝수필드 각각 692×288개의 샘플포인트가 발생되고, U신호와 V신호는 3/4×fsc 주기로 샘플링되어 홀수필드 및 짝수필드 각각 173×288개의 샘플포인트가 발생된다.

그리고, 각 샘플포인트에서 표본화된 Y신호와 U신호 및 V신호는 양자화기(45)에서 8비트 혹은, 소정의 비트값으로 양자화되어 출력된다. 이 양자화된 각 Y신호 및 U신호, V신호가 TV수상기의 마이컴 또는, 화질향상회로에서 소정의 알고리즘에 의해 처리되는 것이다.

클록발생기(44)는 소정의 주기의 클록을 발생시켜 각 샘플러에 인가하고, 각 샘플러는 클록발생기의 클록을 참조하여 아날로그 YUV신호에서 각각의 Y신호와 U신호 및, V신호를 적절한 주기로 표본화한다.

그러나, 종래의 TV수상기에 사용된 YUV 변환기는 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 종래의 YUV 변환기는 YUV신호를 단순히 4 : 1 : 1의 비율로 포맷할 수밖에 없으므로, 색상의 변화가 많은 영상은 화질이 충분히 향상되지 않는 문제점이 있다. 그 이유는 단순한 4 : 1 : 1의 YUV 포맷은 휘도신호에 비해 색차신호의 샘플포인트가 적기 때문이다.

게다가 종래의 YUV 변환기에 의해 변환된 디지털 YUV신호를 이용하여 화질이 향상된 영상은 특정 화상의 주변 색채에 따른 강조된 화상을 표현하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 시청자에게 특정 화상의 강조, 또는 다양한 컬러를 느낄 수 있도록 종래보다 더욱 섬세한 컬러로 표현된 영상을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 TV방송국의 컬러카메라와 그 컬러카메라에 의한 영상을 송신하는 영상처리방법을 개략적으로 도시한 도면.

도 1b는 상기 도 1a에서 송신된 영상신호를 처리하는 TV수상기의 영상처리장치를 개략적으로 도시한 블록도.

도 2은 일반적인 TV수상기의 신호처리회로에서 Y신호 : U신호 : V신호의 비율이 4 : 1 : 1 이 되도록 아날로그 YUV 신호를 포맷할 경우의 샘플포인트 개수를 도시한 도면.

도 3는 상기 도 2에서 4 : 1 : 1 의 비율로 영상이 디지털 포맷되었을 경우, YUV의 데이터 맵을 도시한 도면.

도 4은 종래의 TV수상기에 구성된 YUV 포맷변환기를 개략적으로 도시한 블록도.

도 5는 본 발명의 YUV 포맷변환기를 개략적으로 도시한 블록도.

도 6는 상기 도 5에 도시된 YUV 포맷변환기의 표본화부에서 휘도신호와 색차신호를 동일한 비율로 표본화했을 때, 홀수필드와 짝수필드에 표본화된 휘도신호와 색차신호를 도시한 데이터 맵.

도 7는 상기 도 5의 YUV 포맷변환기에서 디지털신호처리부를 좀더 상세히 도시한 블록도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 표본화부 111 : Y 샘플러

112 : U 샘플러 113 : V 샘플러

120 : 양자화기 130 : 메모리부

131 : 제 1 메모리 132 : 제 2 메모리

133 : 제 3 메모리 140 : 클록발생기

150 : 신호지연부 160 : 디지털신호처리부

161 : 파워스펙트럼산출기 162 : 콘볼루션 연산기

163 : 색차신호약화부 164 : 색차신호선택부

181 : 샘플링데이터 182 : 색차신호 샘플링 데이터

183 : 휘도신호 샘플링 데이터

u', v' : n-1번째 라인의 색차신호

u'', v'' : n번째 라인의 색차신호

u''', v''' : n+1번째 라인의 색차신호

본 발명은 영상의 특징에 따라 영상의 색채를 선택적으로 강조함으로써, 영상에 따라 화질의 개선방법을 변경시키는 것이 특징이다.

본 발명은 휘도신호와 색채신호를 표본화하는 표본화부와, 표본화된 휘도신호와 색차신호를 비트값으로 변환하는 양자화부와, 비트값으로 변환된 색차신호를 3개 라인 이상의 영상에 해당하는 분량만큼 순차적으로 저장하는 메모리부와, 메모리부로부터 색차신호를 인가받아 제어신호의 온·오프에 따라 선택적으로 소정의 라인에 해당하는 색차신호의 색강조를 실시하고 색강조된 색차신호의 강도를 선택적으로 낮출 수 있는 디지털신호처리부, 그리고 제어신호의 온·오프에 따라 양자화부에서 비트값으로 변환된 휘도신호를 동일한 시기에 비트값으로 변환된 색차신호가 디지털신호처리부에서 처리될 때까지 지연시키는 신호지연부를 포함하여 구성된 것이 특징이다. 본 발명이 처리하는 휘도신호와 색차신호는 티브이의 Y신호와 UV신호이다.

이하, 본 발명의 구조적인 특징과 동작원리를 첨부된 도 5와 도 6, 그리고 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

표본화부(110)는 티브이의 튜너회로(도시생략) 및 YUV 신호 분리회로(도시생략)에서 출력된 아날로그 휘도신호와 색차신호를 소정의 주기로 표본화한다. 이 표본화부는 휘도신호 Y를 표본화하는 Y 샘플러(111)와, 색차신호 U와 V신호를 각각 표본화하는 U 샘플러(112), V 샘플러(113)로 구성되어 있다. 그래서, 각각의 샘플러가 Y신호와 U신호 및 V신호를 각각 표본화(샘플링 : sampling)한다.

표본화부에서 휘도신호와 색차신호의 표본화하는 표본화율은 PAL 표준방식 기준으로 3×fsc(4.433618 MHz)이므로, 도 5에 도시된 것과 같이 각 필드별 휘도신호의 샘플링 데이터(183)와 색차신호의 샘플링 데이터(182)는 홀수필드와 짝수필드 모두 692×288 개, 즉 199296 개이다.

표본화부(110)에서 휘도신호(Y)와 색차신호(U,V)를 표본화하는 클록신호와 디지털신호처리부(160)에서 강조된 색차신호를 약화시키는 클록신호는 클록발생부(140)에서 표본화부(110)와 디지털신호처리부(160)로 공급된다. 표본화부에 공급되는 클록신호는 3×fsc 이고, 디지털신호처리부(160)의 색차신호약화부(163)에 공급되는 클록신호는 3/4×fsc 이다.

양자화부(120)는 표본화부(110)에서 표본화된 휘도신호와 색차신호를 소정의 비트값으로 변환하여 아날로그 휘도신호와 색차신호를 디지털 수치화한다. 본 발명의 양자화부(120)는 종래의 YUV 포맷변환기에 사용된 양자화부와 동일한 것을 사용해도 되므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

메모리부(130)는 양자화부에서 비트값으로 변환되어 디지털 수치화된 색차신호를 순차적으로 저장한다. 이 때, 메모리부는 적어도 3 개 라인 이상의 영상에 해당하는 색차신호가 저장될 수 있도록 구성된다. 그래서, 메모리부는 n+1번째 라인의 색차신호(u')를 인가받는 제 1 메모리(131)와, n번째 라인의 색차신호(u'')를 인가받는 제 2 메모리(132)와, n-1번째 라인의 색차신호(u''')를 인가받는 제 3 메모리(133)로 구성되어 있다.

즉, 제 1 메모리(131)는 양자화부에서 n+1번째 주기에 비트값으로 변환된 색차신호를 인가받고, 동시에 그 전 주기 즉, n번째 주기에 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 출력한다. 그리고, 제 2 메모리는 제 1 메모리로부터 출력된 n번째 주기에 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 인가받고, 동시에 n-1번째 주기에 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 출력한다. 또, 제 3 메모리는 제 2 메모리로부터 출력된 n-1번째 주기에 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 인가받고, 동시에 n-2번째 주기에 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 출력한다.

디지털신호처리부(160)는 메모리부(130)로부터 n-1번째 라인의 색차신호(u')와 n번째 라인의 색차신호(u''), 그리고 n+1번째 라인의 색차신호(u''')를 동시에 인가받고, 또, 외부로부터 별개의 제어신호를 인가받는다. 디지털신호처리부(160)는 제어신호의 온·오프에 따라 n번째 라인의 색차신호를 n+1번째 라인의 색차신호와 n-1번째 라인의 색차신호를 참조하여 색강조를 실시한다. 디지털신호처리부(160)는 제어신호가 온(on)되면 색강조를 실시하고, 제어신호가 오프(off)되면 메모리부(130)에서 입력된 n번째 색차신호를 색강조 처리하지 않고 그대로 출력한다. 또, 디지털신호처리부(160)는 색강조 처리된 색차신호의 강도를 선택적으로 낮출 수 있다.

디지털신호처리부(160)는 도 7에 도시된 것과 같이 메모리부로부터 n-1번째, n번째, n+1번째 라인의 색차신호를 인가받아 영상의 컬러변화량을 파악하는 파워스펙트럼산출부(161)와, 그 컬러변화량에 따라 n번째 라인의 색차신호에 색강조 처리를 실시하는 콘볼루션연산부(162)와, 색강조 처리된 색차신호의 강도를 선택적으로 4분의 1 수준까지 낮추는 색차신호약화부(163)와, 외부에서 인가된 제어신호의 온·오프에 따라 색차신호약화부(163)에서 출력된 색차신호와 메모리부(130)에서 출력된 n번째 라인의 색차신호를 선택하여 출력하는 색차신호선택부(164)로 구성되어 있다.

파워스펙트럼산출부(161)는 제 1 메모리(131), 제 2 메모리(132), 그리고 제 3 메모리(133)로부터 각각 n-1번째 라인의 색차신호(u'), n번째 라인의 색차신호(u''), 그리고 n+1번째 라인의 색차신호(u''')를 인가받아 각 라인에 해당하는 영상의 컬러변화량을 파악하여 고역(high frequency)강조필터계수(a)를 산출한다. 즉, 파워스펙트럼산출부(161)는 디지털 수치화된 색차신호를 입력받아 아날로그 색차신호에 포함된 고주파성분의 분량을 산출하는 것이다.

파워스펙트럼산출부(161)는 다음의 수학식 1을 통해 색차신호에 포함된 고주파성분의 분량을 산출한다. 이 때, x[n] 은 색차신호 U와 V로 대치되고, w[n]은 해밍윈도우로써 사용된다.

해밍윈도우는 다음의 수학식 2를 통해 산출된다.

수학식 1과 수학식 2의 결과로 파워스펙트럼의 결과값은 수학식 3에 나타낸 것과 같이 산출된다.

수학식 3의 결과값 I(w)가 고역강조필터계수이다. 본 발명의 파워스펙트럼산출기는 색차신호의 고역부분, 즉 고주파성분이 많으면 고역강조필터계수의 값을 낮추고, 색차신호의 고역부분이 적으면 고역강조필터계수의 값을 높인다.

콘볼루션 연산기(162)는 파워스펙트럼산출기(161)에서 출력된 고역강조필터계수의 값에 따라 색차신호에서 고주파성분이 많은 라인은 고역이 적게 강조되도록 연산하고, 고주파성분이 적은 라인은 고역이 강하게 강조되도록 연산하여 색차신호를 보정한다. 색차신호 U와 V신호에 대한 콘볼루션 연산기(162)의 고역강조연산은 수학식 4와 수학식 5에 나타낸 것과 같다.

상술한 수학식 4와 수학식 5에서 u(x,y)과 v(x,y)은 각각 화면의 수평라인과 수직라인의 좌표맵에 의한 화소의 색차신호를 나타낸 것이다. 즉, 수학식 4와 수학식 5의 u(x,y)와 v(x,y)는 x번째 수평라인과 y번째 수직라인에 위치한 화소의 색차신호를 나타낸 것이다.

색차신호약화부(데시메이션부:decimation)(163)는 외부에서 인가된 색차약화신호의 온·오프에 따라 상술한 파워스펙트럼산출부(161)와 콘볼루션연산부(162)에서 실시된 고역강조필터링에 의한 색차신호의 강도를 선택적으로 4분의 1수준까지 낮춘다. 즉, 색차약화신호가 온(on)되면, 색차신호약화부(163)는 최초 아날로그 휘도신호(Y)와 색차신호(U, V)가 4 : 4 : 4(이하 휘도신호와 색차신호의 비율은 Y : U : V이다)로 표본화된 것을 4 : 1 : 1로 변환시킨다. 그리고, 색차약화신호가 오프(off)되면, 색차신호약화부는 색차신호의 강도를 낮추지 않고, Y : U : V의 비율이 4 : 4 : 4인 디지털 YUV신호를 그대로 통과시켜 출력한다.

신호지연부(150)는 최초에 양자화부(120)에서 비트값으로 변환된 휘도신호를 그 휘도신호와 동일한 시기에 비트값으로 변환된 색차신호가 디지털신호처리부(160)에서 출력될 때까지 지연시킨다. 그래서, 최초의 색차신호가 디지털신호처리부(160)에서 출력될 때, 동시에 신호지연부(150)에서 최초의 휘도신호가 동시에 출력되는 것이다.

본 발명에 따른 신호의 흐름은 다음과 같다. 먼저, 아날로그 휘도신호(Y)와 아날로그 색차신호(U, V)가 Y샘플러(111), U샘플러(112), 그리고 V샘플러(113)에 의해 3×fsc 주기의 클럭신호에 의해 표본화된다. 각 샘플러에 의해 표본화된 휘도신호와 색차신호는 양자화기(120)에 의해 소정의 비트값으로 디지털 수치화된다. 디지털화된 색차신호(U, V)는 연속된 3개 라인의 분량만큼 메모리부(130)에 저장되고, 동시에 디지털신호처리부(160)에 인가된다.

n-1번째 라인의 색차신호와 n번째 라인의 색차신호, 그리고 n+1번째 라인의 색차신호는 동시에 디지털신호처리부의 파워스펙트럼산출부(161)에 인가된다. 그 후, 각 색차신호는 파워스펙트럼산출부에 의해 고주파성분의 분량이 산출되고, 콘볼루션연산기(162)에 의해 고역강조된다. 그리고, 고역강조된 색차신호는 디지털신호처리부의 색차신호약화부(163)에서 외부의 선택신호의 온·오프에 의해 4분의 1수준까지 선택적으로 낮추어질 수도 있다.

마지막으로, 양자화부(120)로부터 직접 입력되어 고역강조처리되지 않은 색차신호와, 색차강도약화부(163)에서 출력된 색차신호가 모두 색차신호선택부(164)에 인가되어 외부의 제어신호에 의해 선택적으로 출력된다. 이 때, 색차강도약화부에서 출력된 색차신호는 고역강조처리된 색차신호로서, 강도가 낮추어진 색차신호와 강도가 낮추어지지 않는 색차신호 중, 어느 하나가 선택된 디지털 색차신호이다.

색차신호는 디지털신호처리부(160)에 의해 소정의 시간동안 변형되므로, 휘도신호는 이 색차신호가 변형되는 시간 동안 신호지연부(150)에서 지연된다. 이 때, 외부에서 인가된 제어신호에 의해 색차신호가 고역강조되지 않으면, 색차신호는 파워스펙트럼산출기(161)와 콘볼루션연산기(162) 및 색차신호약화부(163)를 거치지 않는다. 따라서, 휘도신호 역시 색차신호가 변형되는 동안 지연될 필요가 없으므로, 휘도신호는 신호지연부(150)에서 지연되지 않고, 양자화부(120)에서 동일한 시간에 표본화되었던 색차신호와 함께 동시에 출력된다.

물론, 색차신호가 디지털신호처리부(160)에서 고역강조처리가 되면, 그 색차신호와 동일한 시간에 양자화부(120)에서 표본화되었던 휘도신호는 고역강조처리된 색차신호가 디지털신호처리부(160)에서 출력될 때까지 신호처리부(150)에서 지연된다. 따라서, 색차신호가 고역강조처리가 되더라도 동일한 시간에 표본화되었던 휘도신호가 동시에 출력되는 것이다.

본 발명의 YUV 포맷변환기에 의해 변환된 색차신호는 비록 Y : U : V 의 비율이 4 : 1 : 1 이라 할지라도 주변의 화소의 색차신호를 고려하여 변환된 값을 갖는다. 그리고, 본 발명의 YUV 포맷변환기를 채용한 TV수상기는 상술한 4 : 1 : 1 비율의 색차신호 외에 색차신호의 색이 강조된 4 : 4 : 4 비율의 색차신호를 사용할 수 있으므로, 종래의 YUV 포맷변환기가 채용된 TV수상기에 비해 더 풍부하고 섬세한 컬러영상을 표현할 수 있는 장점이 있다. 즉, 본 발명의 YUV 포맷변환기는 영상의 종류, 상태에 따라 색차신호에 적절한 컬러강조를 실시함으로써, 시청자에게 종래보다 향상된 화질의 영상을 제공해 주는 효과가 있다.

Claims

휘도신호와 색차신호를 처리하여 영상화질을 개선하는 티브이의 YUV 포맷변환기에 있어서,

소정의 주기로 아날로그 휘도신호와 아날로그 색차신호를 각각 표본화하는 표본화부;

상기 표본화부에서 표본화된 각각의 휘도신호와 색차신호를 비트값으로 변환하는 양자화부;

상기 양자화부에서 비트값으로 변환된 색차신호를 순차적으로 3개 라인 이상의 영상에 해당하는 분량만큼 저장하는 라인메모리;

상기 라인메모리에 저장된 색차신호를 인가받아 외부에서 인가된 제어신호의 온·오프에 따라 선택적으로 소정의 라인에 해당하는 색차신호를 그 라인의 상하 라인의 색차신호를 참조하여 색강조를 실시하고, 상기 색강조된 색차신호의 강도를 선택적으로 낮출 수 있는 디지털신호처리부; 그리고,

상기 제어신호에 따라 상기 양자화부에서 비트값으로 변환된 휘도신호를 상기 라인메모리에 저장된 색차신호가 상기 디지털신호처리부에서 출력될 때까지 지연시키는 신호지연부가 포함된 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.
제 1 항에 있어서, 상기 휘도신호는 Y신호이고, 상기 색차신호는 U신호와 V신호인 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.
제 1 항에 있어서, 상기 메모리는

n+1 번째 라인의 색차신호를 인가받는 제 1 라인메모리;

n 번째 라인의 색차신호를 인가받는 제 2 라인메모리; 그리고,

n-1 번째 라인의 색차신호를 인가받는 제 3 라인메모리로 구성된 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.
제 1 항에 있어서, 상기 메모리는

상기 양자화부로부터 n+1번째 주기에 변환된 색차신호를 인가받고 동시에 n번째 주기에 변환된 색차신호를 출력하는 제 1 라인메모리;

상기 제 1 라인메모리로부터 출력된 n번째 주기에 변환된 색차신호를 인가받고 동시에 n-1번째 주기에 변환된 색차신호를 출력하는 제 2 라인메모리;

제 2 라인메모리부터 n-1번째 주기에 변환된 색차신호를 인가받고 동시에 n-2번째 주기에 변환된 색차신호를 출력하는 제 3 라인메모리로 구성된 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.
제 1 항에 있어서, 상기 표본화부는

휘도신호를 표본화하는 Y 샘플러;

제 1 색차신호를 표본화하는 U 샘플러;

제 2 색차신호를 표본화하는 V 샘플러로 구성된 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.
제 1 항에 있어서, 상기 디지털신호처리부는

상기 라인메모리로부터 연속된 라인의 색차신호를 인가받아 영상의 컬러 변화량의 다소를 파악하여 고역강조필터계수를 산출하는 파워스펙트럼산출부;

상기 고역강조필터계수에 의해 상기 라인메모리로부터 인가된 색차신호 중, 중간라인의 색차신호에 고역강조필터링을 실시하는 콘볼루션연산부;

외부에서 인가된 색차약화신호의 온·오프에 따라 상기 고역강조필터링이 실시된 색차신호의 강도를 선택적으로 4분의 1수준까지 낮추는 색차신호약화부; 그리고,

상기 제어신호에 따라 상기 색차신호약화부에서 출력된 색차신호와 상기 라인메모리에서 출력된 색차신호를 선택적으로 출력하는 색차신호선택부로 구성된 것을 특징으로 하는 YUV 포맷변환기.