KR20000008687A - 영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV나 VCR 등의 영상표시기기에 있어서, 특히 영상신호의 에지부분 손실없이 영상신호의 잡음성분만을 검출해 제거하기 위한 영상신호 잡음제거 회로에 관한 것이다.

종래 기술에서는 저역통과필터에서 잡음을 제거하고 이 과정에서 손실된 영상신호의 에지부분을 고역통과필터와 코어링부에서 보상하였는데, 손실된 에지부분을 보상해 주더라도 원래의 영상신호에 가깝게 보상하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 영상신호의 에지부분만을 검출해 증폭출력하는 에지검출수단과, 상기 에지검출수단의 출력신호중 잡음신호만을 검출해 증폭출력하는 잡음검출수단과, 상기 잡음검출수단의 제어를 받아 입력신호의 에지부분이 입력될 경우에는 잡음제거 필터링을 수행하지 않고 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행하는 영상잡음제거수단을 구성하여, 수신되는 신호에 잡음이 포함되어 있지 않는 경우에는 상기 잡음검출수단이 구동되지 않아 입력신호가 그대로 화면에 출력되고, 잡음이 포함된 경우에는 상기 잡음검출수단이 구동되어 상기 영상잡음제거수단에서 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행함으로써, 에지부분 손상없이 잡음신호만 제거된 영상신호를 출력시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로

본 발명은 TV나 VCR 등의 영상표시기기에 있어서, 특히 영상신호의 에지부분 손실없이 영상신호의 잡음성분만을 검출해 제거하기 위한 영상신호 잡음제거 회로에 관한 것이다.

종래 영상검파신호를 이용한 영상신호 잡음제거 회로의 구성은 도 1에 도시된 바와같이, 영상신호의 고주파성분만을 통과시키는 고역통과필터(1)와, 상기 고역통과필터(1)에서 출력된 고주파신호중 소정레벨 이상인 것은 잡음신호로 인식하여 제거하고 소정레벨 이하만을 통과시키는 코어링(CORING)부(2)와, 상기 코어링부(2)에서 출력된 신호의 진폭을 조절하는 진폭조절부(3)와, 영상신호의 저주파성분만을 통과시키는 저역통과필터(4)와, 상기 진폭조절부(3)와 저역통과필터(4)에서 출력된 영상신호를 합성하는 가산기(5)와, 영상검파신호와 기준전압(V1)을 비교하여 영상검파신호의 잡음성분을 검출하는 저항(R1,R2) 및 트랜지스터(Q2,Q3)로 구성된 차동증폭기(6)와, 기준전압(V2)에 의해 구동되어 상기 차동증폭기(6)에 항상 일정한 전류를 공급해 주는 트랜지스터(Q4)와 저항(R3)으로 구성된 정전류원(7)과, 상기 차동증폭기(6)의 출력신호에 따라 스위칭 온 또는 오프동작하여 진폭조절부(3) 및 저역통과필터(4)의 구동을 제어하는 트랜지스터(Q1)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 영상검파신호를 이용한 영상신호 잡음제거 회로의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차동증폭기(6)내의 트랜지스터(Q2)의 베이스에 입력되는 영상검파신호가 도 2의 (가)에 도시된 바와같이, 동기첨두치 이하의 흑잡음인 트랜지스터(Q3)의베이스 기준전압(V1) 이하이면, 트랜지스터(Q2)는 오프되고 트랜지스터(Q3,Q4)는 온되어, 트랜지스터(Q1)가 온되므로 진폭조절부(3) 및 저역통과필터(4)가 구동된다.

이때, 상기 트랜지스터(Q1)가 온되면 잡음성분이 포함된 영상신호(도 2의 나)가 입력된 것으로, 이 영상신호는 저역통과필터(4)를 통해 저주파수성분은 통과되고 고주파성분은 차단되어 도 2의 (바)와 같이 잡음성분이 제거된 신호가 출력된다.

또한, 잡음성분이 포함된 영상신호(도 2의 나)는 2차 미분회로로 구성된 고역통과필터(1)를 통해 고주파성분은 통과되고 저주파성분은 차단되어 도 2의 (다)와 같은 신호가 출력된다.

그리고, 상기 도 2의 (다)신호는 코어링부(3)를 거쳐 도 2의 (라)와 같이 잡음이 제거되고, 상기 코어링부(3)에서 출력된 에지신호는 진폭조절부(3)를 통해 도 2의 (마)파형과 같이 진폭(a)이 증폭되어 가산기(5)로 입력된다.

이때, 상기 가산기(5)는 진폭조절부(3)의 출력파형(도 2의 마)과 저역통과필터(4)의 출력파형(도 2의 바)을 합성하여 도 4의 (사)파형과 같이 잡음이 제거된 영상신호를 출력한다.

반면, 영상신호내에 잡음성분이 포함되어 있지 않으면 차동증폭기(6)내의 트랜지스터(Q2)의 베이스로 입력되는 영상검파신호가 트랜지스터(Q3)의 기준전압(V1)보다 크게 되므로, 트랜지스터(Q2)는 온되고 트랜지스터(Q1,Q3)는 오프된다.

따라서, 진폭조절부(3)와 저역통과필터(4)는 동작하지 않으므로 입력된 영상신호는 그대로 출력된다.

종래 기술에서는 저역통과필터에서 잡음을 제거하고 이 과정에서 손실된 영상신호의 에지부분을 고역통과필터와 코어링부에서 보상하였는데, 손실된 에지부분을 고역통과필터와 코어링부에서 보상해 주더라도 원래의 영상신호에 가깝게 보상하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 영상신호의 에지부분만을 검출해 증폭출력하는 에지검출수단과, 상기 에지검출수단의 출력신호중 잡음신호만을 검출해 증폭출력하는 잡음검출수단과, 상기 잡음검출수단의 제어를 받아 입력신호의 에지부분이 입력될 경우에는 잡음제거 필터링을 수행하지 않고 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행하는 영상잡음제거수단을 구성하여, 수신되는 신호에 잡음이 포함되어 있지 않는 경우에는 상기 잡음검출수단이 구동되지 않아 입력신호가 그대로 화면에 출력되고, 잡음이 포함된 경우에는 상기 잡음검출수단이 구동되어 상기 영상잡음제거수단에서 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행함으로써, 에지부분 손상없이 잡음신호만 제거된 영상신호를 출력시킬 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 영상검파신호를 이용한 영상신호 잡음제거 회로의 구성도

도 2는 종래 영상신호 잡음제거 회로의 각부 출력파형도

도 3은 본 발명 영상신호 잡음제거 회로의 실시예를 보인 블럭구성도

도 4는 본 발명의 실시예를 보인 영상신호 잡음제거 회로의 회로도

도 5는 본 발명의 실시예를 보인 회로도의 각 부 출력파형도

본 발명 영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로의 실시예를 도 3에 나타내었으며 그 구성은 다음과 같다.

입력 영상신호중 고주파성분만을 통과시키는 고역통과필터(10)와, 상기 고역통과필터(10)의 출력신호를 일정레벨 증폭하는 에지증폭부(20)와, 상기 에지증폭부(20)에서 증폭된 신호중 잡음신호는 제거하고 에지신호만을 검출해 출력하는 에지검파부(30)와, 상기 에지검파부(30)의 제어를 받아 상기 에지증폭부(20)에서 출력된 신호중 잡음신호만을 검출해 출력하는 잡음출력제어부(40)와, 입력 영상신호를 완충출력하는 제 1버퍼부(50)와, 상기 제 1버퍼부(50)의 출력신호를 소정시간 지연시키는 지연부(60)와, 상기 지연부(60)의 출력신호를 완충출력하는 제 2버퍼부(70)와, 상기 잡음출력제어부(40)의 제어를 받아 구동되어 상기 제 2버퍼부(70)에서 출력된 신호중 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행하고 에지부분에서는 잡음제거 필터링을 수행하는 않는 잡음제거구동부(80)로 구성되며,

이때, 상기 에지증폭부(20)는 고역통과필터(10)에서 출력된 신호의 진폭을 조절하는 진폭조절부(21)와, 상기 진폭조절부(21)의 출력신호중 비반전신호만을 증폭하여 출력하는 비반전증폭부(22)와, 상기 진폭조절부(21)의 출력신호중 반전신호만을 반전증폭하여 출력하는 반전증폭부(23)로 구성되고,

상기 에지검파부(30)는 에지증폭부(20)의 출력신호중 소정레벨 이하인 것은 잡음신호로 인식해 제거하고 소정레벨 이상만을 검출해 출력하는 에지검출부(31)와, 상기 에지검출부(31)의 출력신호를 일정레벨 증폭하는 에지증폭부(32)로 구성되며,

상기 잡음출력제어부(40)는 에지증폭부(20)의 출력신호를 소정시간 지연시켜 출력하는 지연부(41)와, 상기 지연부(41)에서 지연된 신호의 진폭을 조절하는 진폭조절부(42)와, 상기 에지증폭부(32)의 출력신호에 의해 스위칭되어 상기 진폭조절부(42)에서 증폭된 신호중 잡음신호만을 검출해 출력하는 잡음검출부(43)와, 상기 잡음검출부(43)의 출력신호중 저주파성분만을 통과시키는 저역통과필터(44)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 실시예를 보인 영상신호 잡음제거 회로의 회로도로서 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5의 (A)파형과 같이 잡음이 섞인 영상신호(Y신호)가 수신될 경우 상기 영상신호는 미분회로(R1,C1)로 구성된 고역통과필터(10)로 입력되고, 상기 고역통과필터(10)에서는 입력된 영상신호중 고주파성분은 통과시키고 저주파성분은 차단하여 도 5의 (B)파형과 같이 잡음신호와 에지부분이 출력된다.

그리고, 상기 고역통과필터(10)에서 출력된 신호는 차동증폭기(21a)내의 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력되는데,

상기 차동증폭기(21a)는 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력되는 고역통과필터(10)의 출력신호가 비반전(+)입력신호일 경우 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자에서는 소정레벨 증폭된 비반전출력신호가 출력되고, 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력된 고역통과필터(10)의 출력신호가 반전(-)입력신호일 경우에는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자에서는 소정레벨 증폭된 반전출력신호가 출력되어 진폭조절부(21)에서는 도 5의 C와 같은 파형이 출력된다.

이때, 저항(R5,R6,R7)과 다이오드(D1)는 기준바이어스공급원으로 트랜지스터(Q2,Q3)의 베이스에 기준바이어스를 공급한다.

한편, 상기 진폭조절부(21)에서 출력된 신호는 콘덴서(C2)를 통해 직류성분이 제거되고 차동증폭기(22a)내의 트랜지스터(Q4)의 베이스로 입력된다.

상기 차동증폭기(22a)는 트랜지스터(Q5)의 베이스로 입력되는 전압이 기준전압(V3)으로 설정되어 있어(도 5의 C파형 참조), 트랜지스터(Q4)의 베이스로 입력되는 신호중 기준전압(V3)보다 큰 신호만 트랜지스터(Q5)의 콜렉터단자를 통해 소정레벨 증폭되어, 에지비반전증폭부(22)에서는 도 5의 D파형이 출력된다.

동시에, 상기 차동증폭기(21a)에서 출력된 신호는 콘덴서(C2)를 통해 차동증폭기(23b)내의 트랜지스터(Q8)의 베이스로 입력된다.

상기 차동증폭기(23b)는 트랜지스터(Q9)의 베이스로 입력되는 전압이 기준전압(V4)으로 설정되어 있어(도 5의 C파형 참조), 트랜지스터(Q8)의 베이스로 입력되는 신호중 기준전압(V4)보다 작은 신호만 트랜지스터(Q9)의 콜렉터단자를 통해 소정레벨 반전증폭되어, 에지반전증폭부(23)에서는 도 5의 E파형이 출력된다.

이때, 저항(R9,R10)은 트랜지스터(Q4,Q8)의 바이어스 설정저항이고, 저항(R15,R16,R17)과 다이오드(D1)는 트랜지스터(Q5,Q6)의 베이스에 기준바이어스를 공급하며, 저항(R25,R26,R27)과 다이오드(D3)는 트랜지스터(Q9,Q10)의 베이스에 기준바이어스를 공급한다.

그리고, 상기 에지비반전증폭부(22)의 출력신호와 에지반전증폭부(23)의 출력신호는 도 5의 F파형과 같이 합성되어 잡음출력제어부(40)와 에지검파부(30)로 입력된다.

이때, 상기 에지검파부(30)로 입력된 신호(도 5의 F)는 콘덴서(C3)를 통해 직류성분이 차단되고 차동증폭기(31a)내의 트랜지스터(Q21)의 베이스로 입력된다.

상기 차동증폭기(31a)는 트랜지스터(Q22)의 베이스전압이 기준전압(V5)으로 설정(도 5의 F파형 참조)되어 있어, 트랜지스터(Q21)의 베이스로 입력되는 신호중 기준전압(V5)보다 큰 신호 즉, 잡음신호는 제거되고 에지부분만 트랜지스터(Q22)의 콜렉터에서 소정레벨 증폭되어, 에지검출부(31)에서는 도 5의 G파형이 출력된다.

이때, 저항(R44,R45,R46)과 다이오드(D4)는 트랜지스터(Q21,Q23)의 베이스에 직류전압을 공급하고, 저항(R49,R50)은 트랜지스터(Q22)의 베이스로 기준바이어스를 공급한다.

그리고, 상기 에지검출부(31)의 출력신호는 에지증폭부(32)인 트랜지스터(Q24)와 저항(R51)을 통해 증폭(도 5의 H파형)된후 잡음증폭부(43)내의 트랜지스터(Q18)의 베이스로 입력되어 상기 트랜지스터(Q18)의 스위칭동작을 제어한다.

또한, 에지증폭부(20)의 출력신호(도 5의 F)는 트랜지스터(Q12)을 거쳐 지연부(41)인 저항(R30,R31) 및 코일(L2)을 통해 소정시간(td1) 지연되어 출력되는데, 이는 에지검파부(30)에서 신호처리시 지연된 시간과 타이밍을 맞추기 위한 것이다.

그리고, 상기 지연부(41)에서 소정시간 지연된 출력신호(도 5의 I)는 차동증폭기(42a)내의 트랜지스터(Q13)의 베이스로 입력된다.

상기 차동증폭기(42a)는 입력신호가 비반전(+)신호일 경우 트랜지스터(Q14)의 콜렉터단자에서는 소정레벨 증폭된 비반전출력신호가 발생되고, 입력신호가 반전(-)신호일 경우에는 트랜지스터(Q14)의 콜렉터단자에서는 소정레벨 증폭된 반전출력신호가 발생되어, 진폭조절부(42)에서는 도 5의 J와 같은 파형이 출력된다.

이때, 저항(R33,R34,R35)과 다이오드(D5)는 기준바이어스공급원으로 트랜지스터(Q14,Q15)의 베이스에 기준바이어스를 공급한다.

그리고, 상기 진폭조절부(42)의 출력신호(도 5의 J파형)는 콘덴서(C4)를 통해 직류성분이 제거되고 차동증폭기(43a)내의 트랜지스터(Q16)의 베이스로 입력된다.

이때, 차동증폭기(43a)내의 트랜지스터(Q18)는 에지검파부(30)에서 출력된 에지신호에 따라 스위칭 온 또는 오프동작하는데, 입력파형(도 5의 J)중 잡음신호가 입력되는 구간에서는 에지검출부(30)에서 로우신호가 출력되므로 상기 트랜지스터(Q18)는 오프되고, 따라서 트랜지스터(Q17)의 콜렉터단자에서는 소정레벨 증폭된 잡음신호가 출력된다.

반면, 입력파형(도 5의 J)중 에지부분이 입력되는 구간에서는 에지검출부(30)에서 하이신호가 출력되므로 상기 트랜지스터(Q18)는 온되고, 따라서 트랜지스터(Q17)의 콜렉터단자에서는 로우신호가 출력된다.

이때, 저항(R37,R38)은 트랜지스터(Q16)의 바이어스 설정저항이고, 저항(R41,R42)과 다이오드(D6)는 트랜지스터(Q17)의 베이스에 기준바이어스를 공급해 준다.

따라서, 차동증폭기(43a)에서는 도 5의 K파형과 같이 잡음성분만이 검출된다.

그리고, 도 5의 K파형은 저항(R52) 및 콘덴서(C5)로 구성된 저역통과필터(44)를 통해 고주파성분은 차단되고 저주파성분만 통과되어 도 5의 L파형이 출력된다.

한편, 잡음이 포함된 입력 영상신호(Y신호)는 제 1버퍼부(50)를 거쳐 지연부(60)인 저항(R54,R55) 및 코일(L1)을 통해 소정시간(td2) 지연되어 출력되는데, 이는 에지증폭부(20)와 에지검출부(30) 및 잡음출력제어부(40)에서 신호처리시 지연된 시간과 타이밍을 맞추기 위한 것이다.

그리고, 상기 지연부(60)에서 소정시간 지연된 출력신호(도 5의 M)는 제 2버퍼부(70)인 트랜지스터(Q27) 및 저항(56)을 통해 완충되어 잡음구동제어부(80)로 입력된다.

이때, 상기 잡음구동제어부(80)의 트랜지스터(Q25)는 저역통과필터(44)의 출력신호에 따라 스위칭 온 또는 오프동작하는데, 입력파형(도 5의 M)중 잡음이 포함된 영상신호 구간에서는 저역통과필터(44)에서 하이신호가 출력되므로 상기 트랜지스터(Q25)가 온된다.

따라서, 잡음이 포함된 영상신호구간이 입력될 경우에는 잡음구동제어부(80)에서 콘덴서(C6)에 의해 결정되는 차단주파수로 잡음제거 필터링을 수행하여 입력신호에 포함된 잡음신호가 제거된다.

반면, 입력파형(도 5의 M)중 영상신호의 에지부분이 입력될 경우에는 저역통과필터(44)에서 로우신호가 출력되므로 상기 트랜지스터(Q25)는 오프된다.

따라서, 콘덴서(C6)가 동작하지 않으므로 영상신호의 에지부분은 저항(R57)을 통해 그대로 출력된다.

그러므로, 잡음제거구동부(80)에서는 도 5의 (N)파형과 같이 에지부분 손실없이 잡음성분만 제거된 영상신호(Y신호)가 출력된다.

한편, 영상신호에 잡음이 포함되어 있지 않으면 잡음출력제어부(43)에서 잡음신호가 검출되지 않으므로 저역통과필터(44)에는 항상 로우신호가 출력된다.

상기 저역통과필터(44)에서 항상 로우신호가 출력되면 잡음제거구동부(80)의 트랜지스터(Q25)에도 항상 로우신호가 입력되어 상기 트랜지스터(Q25)는 오프된다.

따라서, 수신되는 영상신호에 잡음이 포함되어 있지 않는 경우에는 잡음제거구동부(80)가 구동되지 않아 제 2버퍼부(70)에서 출력된 영상신호(Y신호)가 저항(R57)을 통해 그대로 출력된다.

상기와 같이 본 발명에서는 잡음이 포함된 영상신호 구간에서는 잡음출력제어부가 잡음제거구동부를 구동시켜 잡음제거 필터링을 수행하고, 영상신호의 에지부분이 입력되면 잡음제거구동부가 구동되지 않아 에지부분이 그대로 출력되므로, 에지부분 손실없이 잡음만 제거된 영상신호가 출력되어 사용자에서 깨끗한 화질의 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 입력 영상신호의 에지부분만을 검출해 증폭출력하는 에지검출수단과, 상기 에지검출수단의 출력신호중 소정레벨 이하는 잡음신호로 인식하여 제거하고 소정레벨 이상의 신호만을 증폭출력하는 에지증폭수단과, 상기 에지증폭수단의 제어를 받아 상기 에지검출수단의 출력신호중 잡음신호만을 검출해 증폭출력하는 잡음검출수단과, 입력 영상신호를 소정시간 지연시키는 지연수단과, 상기 잡음검출수단의 제어를 받아 상기 지연수단에서 출력된 신호중 에지부분이 입력될 경우에는 잡음제거 필터링을 수행하지 않고 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행하는 영상잡음제거수단을 구성함을 특징으로 하는 영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로.
2. 입력 영상신호중 고주파성분만을 통과시키는 고역통과필터와, 상기 고역통과필터의 출력신호를 일정레벨 증폭하는 에지증폭부와, 상기 에지증폭부에서 증폭된 신호중 잡음신호는 제거하고 에지신호만을 검출해 출력하는 에지검파부와, 상기 에지검파부의 제어를 받아 상기 에지증폭부에서 출력된 신호중 잡음신호만을 검출해 출력하는 잡음출력제어부와, 입력 영상신호를 완충출력하는 제 1버퍼부와, 상기 제 1버퍼부의 출력신호를 소정시간 지연시키는 지연부와, 상기 지연부의 출력신호를 완충출력하는 제 2버퍼부와, 상기 잡음출력제어부의 제어를 받아 구동되어 상기 제 2버퍼부에서 출력된 신호중 에지부분이 입력될 경우에는 잡음제거 필터링을 수행하지 않고 잡음이 포함된 신호구간에서만 잡음제거 필터링을 수행하는 잡음제거구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로.
3. 제 2항에 있어서, 상기 에지증폭부는 고역통과필터에서 출력된 신호의 진폭을 조절하는 진폭조절부와, 상기 진폭조절부의 출력신호중 비반전신호만을 증폭하여 출력하는 비반전증폭부와, 상기 진폭조절부의 출력신호중 반전신호만을 반전증폭하여 출력하는 반전증폭부로 구성되고,

   상기 에지검출부는 에지증폭부의 출력신호중 소정레벨 이하인 것은 잡음신호로 인식하여 제거하고 소정레벨 이상만을 검출해 출력하는 에지검출부와, 상기 에지검출부의 출력신호를 일정레벨 증폭하는 에지증폭부로 구성되며,

   상기 잡음출력제어부는 에지증폭부의 출력신호를 소정시간 지연시켜 출력하는 지연부와, 상기 지연부에서 지연된 신호의 진폭을 조절하는 진폭조절부와, 상기 에지증폭부의 출력신호에 의해 스위칭되어 상기 진폭조절부에서 증폭된 신호중 잡음신호만을 검출해 출력하는 잡음검출부와, 상기 잡음검출부의 출력신호중 저주파성분만을 통과시키는 저역통과필터로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시기기의 영상신호 잡음제거 회로.