KR20030090143A - Apparatus and method for emphasizing an outline of video signal using luminance and color difference signal - Google Patents
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- H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
Abstract
Description
본 발명은 카메라와 같이 영상신호를 처리하는 장치에 적용될 수 있는 윤곽 보정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 휘도 신호(Y)와 색차 신호(Cb,Cr)를 모두 적용하여 영상의 윤곽을 보정하도록 함으로써, 보다 확실하고 신뢰성 높은 영상의 윤곽보정을 수행하며, 영상의 윤곽을 보다 선명하게 강조할 수 있도록 하는 휘도 및 색차 신호를 이용한 윤곽 보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for correcting an outline that can be applied to an apparatus for processing an image signal, such as a camera, and more particularly, to correct an image outline by applying both a luminance signal Y and a color difference signal Cb and Cr. Accordingly, the present invention relates to a contour correction apparatus and method using luminance and chrominance signals to perform contour correction of an image more reliably and reliably and to emphasize the contour of an image more clearly.
일반적으로, TV등의 영상의 화질을 결정짓는 가장 큰 요인은 일정영역에 표시할 수 있는 화소수 이다. 화소수가 많을수록 고화질을 제공한다고 볼 수 있으며, 또한 일정 영역 안에 화소수가 많아진다는 것은 화소의 크기가 작아진다는 것이다. 따라서 표시할 수 있는 화소 수는 일정한데 표시화면의 크기가 커진다면 화소의 크기가 커져 결국 화질이 떨어진다. 따라서 현재의 아날로그 방식으로는 화질향상에 한계가 많다고 볼 수 있다.In general, the biggest factor determining the image quality of an image such as a TV is the number of pixels that can be displayed in a predetermined area. The larger the number of pixels, the higher the image quality, and the larger the number of pixels in a certain area, the smaller the size of the pixel. Therefore, the number of pixels that can be displayed is constant, but if the size of the display screen increases, the size of the pixels increases, resulting in deterioration of image quality. Therefore, it can be said that there are many limitations in image quality improvement with the current analog method.
디지털 기술의 발전에 따라 기존 아날로그 TV방식은 점차 디지털 TV방식으로 대체되고 있으며, 기존의 TV와 같은 화소수를 가지는 SDTV에 비하여 최대 4배 이상의 화소수를 가지는 HDTV가 점차적으로 관심의 대상으로 떠오르고 있다.With the development of digital technology, the existing analog TV method is gradually replaced by the digital TV method, and HDTV having a pixel number of up to 4 times or more is gradually becoming an object of interest as compared to an SDTV having the same pixel count as a conventional TV. .
또한, HD기술의 발전과 각종 장비의 고성능화로 인하여 점차 해상도가 높은 영상이 제작되고 있으며, 이러한 영상 크기의 변화는 영상내의 의미 있는 정보의주파수, 색 등 영상 특성의 가변 범위를 넓히고 있으며, 같은 물체를 같은 크기로 영상으로 담는다 하더라도, 해상도가 높은 경우, 해당 물체의 보다 세밀한 부분까지 표현이 가능하게 되며, 따라서 다양한 목적에 따라 이러한 영상 처리기능에 대한 개선이 필요하다.In addition, due to the development of HD technology and high performance of various equipments, images with higher resolution are being gradually produced. Such a change in image size expands the variable range of image characteristics such as frequency and color of meaningful information in the image. Even if the same size is contained in the image, when the resolution is high, it is possible to express even the finer details of the object, and thus it is necessary to improve the image processing function according to various purposes.
도 1은 종래의 영상 윤곽 보정장치의 구성도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 영상 윤곽 보정장치는 RGB의 영상신호 1차로 지연시키는 1차 지연부(11)와, 상기 1차 지연부(11)의 출력신호를 2차로 지연하는 2차 지연부(13)와, 상기 RGB신호, 1D(지연) RGB신호 및 2D RGB신호를 휘도신호(Y)로 변환하는 칼라 변조부(15)와, 상기 변조된 Y신호, 1D Y신호 및 2D Y신호를 입력받아 윤곽(에지)을 추출하는 윤곽 추출부(17)와, 이 윤곽추출부(17)에 의한 윤곽 추출값을 상기 1D RGB 영상신호에 더하여 영상신호의 윤곽을 보정하는 윤곽 보정부(19)를 포함한다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional image contour correction apparatus. Referring to FIG. 1, a conventional image contour correction apparatus includes a primary delay unit 11 for delaying a primary RGB image signal and a primary delay unit ( A secondary delay unit 13 for secondarily delaying the output signal of 11), a color modulator 15 for converting the RGB signal, the 1D (delayed) RGB signal, and the 2D RGB signal into a luminance signal Y; Contour extraction unit 17 for extracting the contour (edge) by receiving the modulated Y signal, the 1D Y signal, and the 2D Y signal, and the contour extraction value by the contour extraction unit 17 to the 1D RGB image signal. In addition, a contour correction unit 19 for correcting the contour of the video signal is included.
이러한 종래의 윤곽 보정장치에서 윤곽을 보정하는 방법은 윤곽을 추출하여 이 추출된 윤곽정보를 원래의 영상신호에 더해 줌으로서 윤곽 보정이 이루어지는데, 이때 종래의 윤곽 추출은 휘도신호(Y)만을 사용하여 윤곽을 추출한다. 이처럼 윤곽 보정을 위한 대부분의 윤곽 추출 방식은 사람의 눈에 영향이 큰 휘도 신호만을 이용하여 윤곽을 추출하고 있다. 즉 휘도 윤곽을 이용하여 영상의 윤곽을 보정한다.In the conventional contour correction apparatus, contour correction is performed by extracting a contour and adding the extracted contour information to the original image signal. In this case, the conventional contour extraction uses only the luminance signal (Y). To extract the contour. As described above, most contour extraction methods for contour correction extract contours using only luminance signals having a great effect on the human eye. That is, the contour of the image is corrected using the luminance contour.
한편, Y신호를 이용하여 윤곽을 추출하는 방법에도 여러 가지가 있지만, 간단한 예를 들면, 연속하는 3개의 화소에 해당하는 휘신신호를 YA, YB 및 YC라고 하면, YB신호에 해당하는 1차원 윤곽정보(Yd)는 간단히 "2YB-(YA+YC)"로 구할 수 있으며, 이 윤곽정보를 원래의 영상신호중 해당 화소에 대당하는 신호에 더하여 윤곽을 강조하게 된다. 이러한 윤곽 추출 방식은 2차원의 경우에서도 위와 같은 원리로 매트릭스를 이용하여 수행될 수 있다.On the other hand, there are various methods for extracting the contour using the Y signal, but for example, a simple dimensional contour corresponding to the YB signal may be described as YA, YB, and YC. The information Yd can be obtained simply as " 2YB- (YA + YC) ", and the outline information is added to the signal corresponding to the corresponding pixel of the original video signal to emphasize the outline. This contour extraction method can be performed using the matrix in the same principle as in the case of the two-dimensional.
도 2는 종래 윤곽 보정 개념도로서, 도 2를 참조하면, RGB신호의 휘도 신호를 "Y=0.2R + 0.7G + 0.1B"라고 가정하면, 좌측의 청색(B)계열 화소의 신호 성분이"R=0,G=10,B =100"이고, 우측의 적색(R)계열 화소의 신호 성분이 "R=50,G=10,B=0"일 경우에, 각각의 휘도 신호는 "17"로 동일하게 되는 것을 보이고 있다.FIG. 2 is a conventional contour correction conceptual diagram. Referring to FIG. 2, assuming that the luminance signal of the RGB signal is "Y = 0.2R + 0.7G + 0.1B," the signal component of the blue (B) pixel on the left is " When R = 0, G = 10, B = 100 "and the signal component of the red (R) series pixel on the right is" R = 50, G = 10, B = 0 ", each luminance signal is" 17. " Is showing the same as "
이와 같이, 종래의 윤곽 보정방법에 의해서는 R,G,B의 값이 서로 달라도 Y를 얻는 식의 특성에 따라 Y값이 같게 나오는 경우가 있으며, 이런 경우 사람 눈은 윤곽으로 인식하더라도 기존 Y 윤곽 보정 방식으로는 윤곽 추출을 할 수 없다는 문제점이 있었으며, 즉, Yd가 아주 작은 경우에도 색차신호, 즉 청색과 적색의 구별이 분명한 경우가 있음에도 불구하고, 종래의 윤곽보정에 의하면, Y 값이 같거나 비슷할 경우 색차 신호 차가 크더라도 윤곽을 인식하기 어렵거나 윤곽으로 제대로 인식하지 못하는 문제점이 있었고, 이에 따르면, Y만으로 윤곽을 추출하여 윤곽을 강조하는 종래의 방법은 윤곽보정을 위해서는 충분하지 않으며, 특히 칼라의 변화가 많고 칼라가 뚜렷한 영상에서 윤곽 보정의 성능이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.As described above, according to the conventional contour correction method, even if the values of R, G, and B are different from each other, the values of Y may be the same depending on the characteristics of the equation for obtaining Y. There is a problem that contour extraction cannot be performed by the correction method. That is, even when Yd is very small, the difference in color signals, that is, the distinction between blue and red, is obvious. According to conventional contour correction, the Y values are the same. Or similar, there is a problem that it is difficult to recognize the contour even if the chrominance signal difference is large or the contour is not properly recognized. According to this, the conventional method of extracting the contour using only Y and emphasizing the contour is not sufficient for contour correction. There is a problem that the performance of the contour correction is significantly degraded in the image with a lot of color change and a clear color.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 휘도신호(Y)와 색차신호(Cb,Cr)를 모두 적용하여 영상의 윤곽을 보정하도록 함으로서, 보다 확실하고 신뢰성 높은 영상의 윤곽을 보정할 수 있고, 또한, 영상의 윤곽을 보다 선명하게 강조할 수 있도록 하는 휘도 및 색차 신호를 이용한 윤곽 보정장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to apply a luminance signal (Y) and a color difference signal (Cb, Cr) to correct the contour of the image, thereby making the image more reliable and reliable. The present invention provides a contour correction apparatus and method using luminance and chrominance signals that can correct the contour of the image and further emphasize the contour of the image more clearly.
도 1은 종래의 영상 윤곽 보정장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional image contour correction apparatus.
도 2는 종래 윤곽 보정 개념도이다.2 is a conceptual diagram of conventional contour correction.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽 보정장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a contour correction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 윤곽 보정장치의 구성도이다.4 is a block diagram of a contour correction apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 윤곽 보정방법을 보이는 플로우챠트이다.5 is a flowchart showing a contour correction method according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
31 : 1차 지연부32 : 2차 지연부31: primary delay unit 32: secondary delay unit
35,45 : 칼라 변조부(CSC)37,47 : 윤곽 추출부35, 45: color modulation section (CSC) 37, 47: contour extraction section
38,48 : 윤곽 합산부39,49 : 윤곽 보정부38,48: Contour adding unit 39,49: Contour correction unit
50 : 칼라 복조부(CSC)50: color demodulator (CSC)
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 RGB신호를 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)를 포함하는 YCbCr신호로 변환하는 칼라 변조부(CSC)(45); 상기 칼라 변조부(CSC)(45)의 휘도신호(Y)에 기초하여 휘도 윤곽 보정값(Yd)을 추출하고, 상기 색차신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 추출하는 윤곽 추출부(47); 상기 윤곽 추출부(47)의 휘도 윤곽 보정값(Yd) 및 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보정값(E)을 산출하는 윤곽 합산부(48); 및 상기 윤곽 합산부(48)에 의해 윤곽 보정값(E)을 상기 YCbCr신호에 더하여 윤곽을 보정하는 윤곽 보정부(49); 및 상기 윤곽 보정부(39)에 의해 윤곽이보정된 YCbCr신호를 RGB신호로 복조하는 칼라 복조부(CSC)(50)를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a color modulation unit (CSC) 45 for converting an RGB signal into a YCbCr signal including a luminance signal Y and a color difference signal Cb, Cr; The luminance contour correction value Yd is extracted based on the luminance signal Y of the color modulator CSC 45, and the color difference contour correction values Cbd and Crd are based on the color difference signals Cb and Cr. Contour extraction unit 47 for extracting the; An outline adder 48 for calculating the overall outline correction value E by calculating the luminance outline correction value Yd and the color difference outline correction values Cbd and Crd of the outline extraction unit 47; And an outline correcting unit (49) configured to correct the outline by adding the outline correction value (E) to the YCbCr signal by the outline adding unit (48). And a color demodulator (CSC) 50 for demodulating the YCbCr signal whose contour is corrected by the contour corrector 39 into an RGB signal.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 윤곽 보정이 선택된 경우, 입력되는 영상신호가 RGB신호이면 YCbCr신호로 변환하는 제1 단계(S51-S52); 상기 YCbCr신호의 휘도 신호(Y)에 기초해서 휘도 윤곽 보정 값(Yd)을 계산하는 제2 단계(S53); 색차 보정이 선택되지 않은 경우에는 색차 윤곽 보정 값을 "0"로 정한 후 다음 단계로 진행하고, 색차 보정이 선택된 경우, 상기 YCbCr신호의 색차 신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정 값(Cbd, Crd)을 계산하여 색차 윤곽을 추출하는 제3 단계(S54,S55); 상기 휘도 윤곽 보정 값(Yd)과 색차 윤곽 보정 값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보정 값(E)을 산출하는 제4 단계(S56,S57); 상기 전체 윤곽 보정 값(E)을 원 영상신호에 더하여 윤곽을 보정하는 제5 단계(S58)를 구비함을 특징으로 한다.Further, in another embodiment of the present invention, when the contour correction is selected, the first step (S51-S52) of converting the YCbCr signal if the input video signal is an RGB signal; A second step (S53) of calculating a luminance contour correction value (Yd) based on the luminance signal (Y) of the YCbCr signal; If chrominance correction is not selected, set the chrominance contour correction value to "0", and then proceed to the next step. If chrominance correction is selected, the chrominance contour correction value (Cb, Cr) of the YCbCr signal is selected based on the chrominance correction value ( A third step (S54, S55) of calculating color difference contours by calculating Cbd and Crd; A fourth step (S56, S57) of calculating the overall outline correction value (E) by calculating the luminance outline correction value (Yd) and the color difference outline correction values (Cbd, Crd); And a fifth step S58 of correcting the contour by adding the entire contour correction value E to the original image signal.
이하, 본 발명에 따른 휘도 및 색차 신호를 이용한 윤곽 보정장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, the configuration and operation of the contour correction apparatus using the luminance and chrominance signal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 윤곽 보정장치의 구성도로서, 도 3을참조하면, 본 발명에 따른 휘도 및 색차 신호를 이용한 윤곽 보정장치는 RGB신호(S1)를 1차로 지연하여 1D RGB 신호(S2)를 출력하는 1차 지연부(31)와, 상기 1차 지연부(31)에서 출력되는 1D RGB신호(S2)를 2차로 지연하여 2D RGB신호(S3)를 출력하는 2차 지연부(32)와, 상기 RGB신호(S1), 1D RGB신호(S2) 및 2D RGB신호(S3)를 각각 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)로 변환하는 칼라 변조부(CSC)(35)와, 상기 칼라 변조부(CSC)(35)의 휘도신호(Y)에 기초하여 휘도 윤곽 보정값(Yd)을 추출하고, 상기 색차신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 추출하는 윤곽 추출부(37)와, 상기 윤곽 추출부(37)의 휘도 윤곽 보정값(Yd) 및 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보장값(E)을 산출하는 윤곽 합산부(38)와, 상기 윤곽 합산부(38)에 의해 윤곽 보정값(E)을 상기 ID RGB신호(S2)에 더하여 윤곽을 보정하는 윤곽 보정부(39)를 포함한다.3 is a configuration diagram of the contour correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the contour correction apparatus using the luminance and chrominance signals according to the present invention may first delay the RGB signal S1. A second delay unit 31 for outputting the 1D RGB signal S2 and a second delay unit 1 for outputting the 2D RGB signal S3 by delaying the 1D RGB signal S2 output from the first delay unit 31 in a second order; A color delay unit 32 and a color modulation unit for converting the RGB signal S1, the 1D RGB signal S2, and the 2D RGB signal S3 into luminance signals Y and color difference signals Cb and Cr, respectively; CSC) 35 and the luminance outline correction value Yd are extracted based on the luminance signal Y of the color modulation section CSC 35, and the chrominance outline is extracted based on the color difference signals Cb and Cr. The contour extraction unit 37 extracts the correction values Cbd and Crd, and the luminance contour correction value Yd and the color difference contour correction values Cbd and Crd of the contour extraction unit 37 to calculate the overall contour guarantee value. An outline adding unit 38 for calculating (E), Group and a contour correcting unit 39 for correcting the contour in addition to the outline correction value (E) by summing the contour section 38 to the RGB signal ID (S2).
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 윤곽 보정장치의 구성도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 휘도 및 색차 신호를 이용한 윤곽 보정장치는 RGB신호를 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)를 포함하는 YCbCr신호로 변환하는 칼라 변조부(CSC)(45)와, 상기 칼라 변조부(CSC)(45)의 휘도신호(Y)에 기초하여 휘도 윤곽 보정값(Yd)을 추출하고, 상기 색차신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 추출하는 윤곽 추출부(47)와, 상기 윤곽 추출부(47)의 휘도 윤곽 보정값(Yd) 및 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보정값(E)을 산출하는 윤곽 합산부(48)와, 상기 윤곽 합산부(48)에 의해 윤곽 보정값(E)을 상기YCbCr신호에 더하여 윤곽을 보정하는 윤곽 보정부(49)와, 상기 윤곽 보정부(39)에 의해 윤곽이 보정된 YCbCr신호를 RGB신호로 복조하는 칼라 복조부(CSC)(50)를 포함한다.4 is a configuration diagram of a contour correction apparatus according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in the contour correction apparatus using the luminance and color difference signals according to the present invention, an RGB signal is converted into a luminance signal Y and a color difference. A luminance contour correction value Yd based on a color modulator (CSC) 45 for converting to a YCbCr signal including signals Cb and Cr and a luminance signal Y of the color modulator (CSC) 45. ), The contour extraction unit 47 for extracting the color difference contour correction values Cbd and Crd based on the color difference signals Cb and Cr, and the luminance contour correction value Yd of the contour extraction unit 47. ) And the contour adding value 48 calculated by calculating the total contour correction value E by calculating the color difference contour correction values Cbd and Crd, and the contour correction value E by the contour adding portion 48. Contour correction unit 49 for correcting the contour in addition to the signal, and color demodulation unit (CSC) 50 for demodulating the YCbCr signal whose contour has been corrected by the contour correction unit 39 into an RGB signal. It includes.
상기 윤곽 합산부(38, OR 48)는 색차 윤곽 보정값(Cbd)에 "β"를 곱하여 제1 값(βCbd)을 생성하고, 이 제1값을 다른 색차 윤곽 보정값(Crd)에서 빼어서 제2 값(Crd-βCbd)을 생성하며, 또한, 휘도 윤곽 보정값(Yd)과 "θ"를 더하여 제3 값(Yd+θ)을 생성하고, 이 제3 값으로 "α"를 나누어 제4 값(α/(Yd+θ))을 생성한 후, 상기 제2 값과 제4값을 곱하여 제5 값을 생성하며, 이 제5값을 상기 휘도 윤곽 보정값(Yd)에 더하여 최종 윤곽 보정값(E)을 산출하도록 구성한다.The outline summing units 38 and OR 48 generate the first value βCbd by multiplying the color difference outline correction value Cbd by " β " and subtracting the first value from the other color difference outline correction value Crd. The second value Crd-βCbd is generated, and the luminance contour correction value Yd and "θ" are added to generate a third value (Yd + θ), and the third value is divided by the third to generate the third value (Yd + θ). After generating the fourth value α / (Yd + θ), the second value is multiplied by the fourth value to generate a fifth value, and the fifth value is added to the luminance contour correction value Yd to form a final contour. It is configured to calculate the correction value (E).
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.Operation of the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.
본 발명을 HDTV 고속 카메라 등과 같은 영상신호를 처리하는 장치에 적용되어, 휘도신호와 색차신호를 이용하여 영상신호의 윤곽을 추출하고 이 추출 값으로 영상의 윤곽을 강조하는 기능을 수행하는데, 이러한 본 발명의 윤곽 보정장치는 아날로그 장치나 디지털 장치에 모두 적용할 수 있는데, 1차원적으로 처리되는 아날로그 신호인 경우에는 입력되는 영상신호를 1차 및 2차로 지연시키는 기능을 더 포함할 수 있고, 2차원적으로 처리하는 것이 바람직한 디지털 신호인 경우에는 별도의 지연기능 없이 영상신호를 2차원적 매트릭스 구조로 처리할 수 있다.The present invention is applied to an apparatus for processing an image signal such as an HDTV high-speed camera, and performs the function of extracting the contour of the image signal using the luminance signal and the color difference signal and emphasizing the contour of the image using the extracted value. The contour correction apparatus of the present invention can be applied to both an analog device and a digital device. In the case of an analog signal processed one-dimensionally, the contour correction device may further include a function of delaying an input video signal to a first and a second. In the case where the digital signal is preferably processed in three dimensions, the image signal may be processed in a two-dimensional matrix structure without a delay function.
이와 같이 본 발명이 적용되는 장치에서 입력되는 신호가 아날로그 신호인지 디지털 신호인지에 따라 다소 주변의 부가적인 요소들의 차이는 있지만, 본 발명에서 YCbCr신호에서 윤곽을 추출하여 YCbCr신호에 추출된 윤곽을 보정하는 기능은 동일하게 적용될 수 있다.As described above, although there are some differences in the surrounding elements depending on whether the signal input from the apparatus to which the present invention is applied is an analog signal or a digital signal, the contour extracted from the YCbCr signal is corrected by extracting the contour from the YCbCr signal in the present invention. The same function can be applied.
도5를 참조하면, 먼저, 제1 단계(S51-S52)에서는 윤곽 보정이 선택된 경우, 입력되는 영상신호가 RGB신호이면 YCbCr신호로 변환한다.Referring to FIG. 5, first, when contour correction is selected in the first step (S51-S52), if the input video signal is an RGB signal, it is converted into a YCbCr signal.
이에 대해서 설명하면, 도 3을 참조하면, 아날로그 영상신호인 경우, 이 RGB 영상신호를 1차 지연부(31) 및 2차 지연부(32)에서 1차 및 2차로 지연하여 1D RGB신호 및 2D RGB신호를 제공하는데, 칼라 변조부(35)에서 상기 RGB신호(S1), 1D RGB신호(S2) 및 2D RGB신호(S3)를 각각 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)로 변환한다. 또한, 도 4를 참조하면, 디지털 신호인 경우에는 칼라 변조부(CSC)(45);RGB신호를 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)를 포함하는 YCbCr신호로 변환한다.Referring to FIG. 3, in the case of an analog video signal, the RGB video signal is delayed by the primary and secondary in the primary delay unit 31 and the secondary delay unit 32 so that the 1D RGB signal and the 2D are delayed. An RGB signal is provided, and the color modulation unit 35 converts the RGB signal S1, the 1D RGB signal S2, and the 2D RGB signal S3 into luminance signals Y and color difference signals Cb and Cr, respectively. do. 4, in the case of a digital signal, the color modulator (CSC) 45; converts the RGB signal into a YCbCr signal including the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr.
여기서, 상기 RGB신호를 휘도신호(Y) 및 색차신호(Cb, Cr)로 변환하는 방법은 주지된 바와 같이, 휘도신호는 "Y=0.2R + 0.7G + 0.1B"등의 식에 의해서 계산될 수 있으며, 여기서, R,G,B는 해당 화소의 각 색상 성분이다. 그리고, 색차신호(Cb,Cr)는 간단히 "Cb=B-Y", "Cr=R-Y" 와 같은 식으로 계산된다.Here, as is well known for the method of converting the RGB signal into the luminance signal Y and the chrominance signal Cb, Cr, the luminance signal is calculated by the equation " Y = 0.2R + 0.7G + 0.1B " Where R, G, and B are the respective color components of the corresponding pixel. Then, the color difference signals Cb and Cr are simply calculated in the form of "Cb = B-Y" and "Cr = R-Y".
그리고, 도 3 및 도4에 도시한 윤곽 추출부(37,47)는 상기 칼라 변조부(CSC)(35)의 휘도신호(Y)에 기초하여 휘도 윤곽 보정값(Yd)을 추출하고, 상기 색차신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 추출하는데, 이에 대해서 하기 제2 단계에서 상술한다.3 and 4 extract the luminance contour correction value Yd based on the luminance signal Y of the color modulating unit CSC 35. Color difference contour correction values Cbd and Crd are extracted based on the color difference signals Cb and Cr, which will be described in detail in the second step below.
그 다음, 제2 단계(S53)에서는 상기 YCbCr신호의 휘도 신호(Y)에 기초해서 휘도 윤곽 보정값(Yd)을 계산하는데, 이는 종래의 휘도 윤곽 보정 과정과 동일한 과정으로서, 이는 원하는 임의의 화소의 휘도신호와 그 주변 화소의 휘도신호와의 값으로서 계산되는데, 이 계산하는 방식은 종래 기술 설명에서 예시한 바와 같은 방식을 포함하여 여러 가지고 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Then, in the second step S53, the luminance contour correction value Yd is calculated based on the luminance signal Y of the YCbCr signal, which is the same process as the conventional luminance contour correction process, which is any desired pixel. It is calculated as a value of the luminance signal of the signal and the luminance signal of the surrounding pixels, and the calculation method has a number including the method as illustrated in the prior art description, the detailed description thereof will be omitted.
그 다음, 제3 단계(S54,S55)에서는 색차 보정이 선택되지 않은 경우에는 색차 윤곽 보정값을 "0"로 정한후 다음 단계로 진행하고, 색차 보정이 선택된 경우, 상기 YCbCr신호의 색차 신호(Cb, Cr)에 기초해서 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 계산하여 색차 윤곽을 추출하는데, 여기서 색차신호에 대해서, 통상 "B-Y"에 비례하는 값을 "Cb" 또는 "U"로 표시하고, "R-Y"에 비례하는 값을 "Cr" 또는 "V"로 표시하는데, 본 발명에서는 색차신호 "B-Y"를 "Cb"로, "R-Y"를 "Cr"로 표시한다.In the third step (S54, S55), if the color difference correction is not selected, the color difference contour correction value is set to "0" and then proceeds to the next step. When the color difference correction is selected, the color difference signal of the YCbCr signal ( The color difference contour is extracted by calculating the color difference contour correction values Cbd and Crd based on Cb and Cr. Here, for the color difference signal, a value proportional to "BY" is usually expressed as "Cb" or "U". , A value proportional to "RY" is represented by "Cr" or "V". In the present invention, the color difference signal "BY" is represented by "Cb" and "RY" by "Cr".
그 다음, 제4 단계(S56,S57)에서는 상기 휘도 윤곽 보정값(Yd)과 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보정값(E)을 산출하는데, 이에 대해서 설명하면, 도 3 및 도 4에 도시한 윤곽 합산부(38,48)는 상기 윤곽 추출부(37)의 휘도 윤곽 보정값(Yd) 및 색차 윤곽 보정값(Cbd, Crd)을 연산하여 전체 윤곽 보정값(E)을 하기 수학식 1에 의해 산출한다.Next, in the fourth steps S56 and S57, the luminance outline correction value Yd and the color difference outline correction values Cbd and Crd are calculated to calculate the overall outline correction value E. Referring to FIG. The contour summing units 38 and 48 shown in Figs. 3 and 4 calculate the luminance contour correction value Yd and the chrominance contour correction values Cbd and Crd of the contour extraction unit 37 to calculate the overall contour correction value E. ) Is calculated by the following equation.
여기서, β는 Cr과 Cb 반영비 상수로서, β의 값은 R성분과 B성분이 Y신호에 반영되는 비율의 상수 값에 의해 정하는 방식이 예가 될 수 있다. 즉 Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B 인 경우,β= 0.11 / 0.3 = 0.37이다. 그리고,α는 "색차 윤곽 반영 상수(Yd와 같은 스케일) - 반영 가변 폭"이고, θ색차 윤곽 반영 상수 - 반영 가변 중심이며, Yd = 0 인 경우,α/ ( Yd +θ) =α/ θ = 1/1.37이 되도록 하기 위해,θ = 1.37α가 될 수 있고,Yd 값이 -256 ~ 256 까지 가변 할 경우, θ 값은 0초과 ~ 256이하의 값을 가질 수 있다. 그리고, θ 값이 클 수록 칼라 윤곽 반영 민감도가 증가하며, 작을 수록 민감도가 감소한다. 즉 대부분의 영상에서 칼라 윤곽을 적용하려면 θ 값을 크게 하고, 휘도 윤곽 값이 작은 부분에서만 칼라윤곽을 강조하려면, θ 값을 작게 한다. 각 상수 값은 정수일 필요는 없으나, 최종추출 윤곽 신호 값은 정수화 하여 반영한다.Here, β is a reflection ratio constant of Cr and Cb, and the value of β may be determined by a constant value of a ratio in which the R component and the B component are reflected in the Y signal. That is, if Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B,β= 0.11 / 0.3 = 0.37. And,αIs "the chrominance contour reflection constant (scale same as Yd)-reflection variable width", θ chrominance contour reflection constant-reflection variable center, and Yd = 0,α/ (Yd +θ) =αTo make θ = 1 / 1.37, θ = 1.37can be α,If the Yd value is variable from -256 to 256, θ The value may have a value greater than 0 and less than 256. And θ The larger the value, the higher the sensitivity to reflect the color outline. The smaller the value, the lower the sensitivity. In other words, if you want to apply a color outline to most images, θ To increase the value and emphasize the color outline only in the small portion of the luminance contour value, θ Reduce the value. Each constant value does not need to be an integer, but the final extracted contour signal value is reflected in an integer.
그리고, 제5 단계(S58)에서는 상기 전체 윤곽 보정값(E)을 원 영상신호에 더하여 윤곽을 보정하는데, 이 단계에서는 아날로그 신호인 경우에는 상기 전체 윤곽 보정값(E)을 RGB신호에 더하여 윤곽을 보정할 수 있는데, 도 3을 참조하면, 본 발명의 윤곽 보정부(39)는 상기 윤곽 합산부(38)에 의해 윤곽 보정값(E)을 상기 ID RGB신호(S2)에 더하여 윤곽을 보정한다.In the fifth step S58, the contour is corrected by adding the entire contour correction value E to the original image signal. In this step, in the case of an analog signal, the contour is added by adding the overall contour correction value E to the RGB signal. 3, the contour correction unit 39 of the present invention corrects the contour by adding the contour correction value E to the ID RGB signal S2 by the contour summing unit 38. do.
또한, 디지털 신호인 경우에는 상기 제5 단계(S58)는 상기 전체 윤곽 보정값(E)을 YCbCr신호에 더하여 윤곽을 보정하고, 이 윤곽 보정된 YCbCr신호를 RGB신호로 변환할 수 있는데, 도 4를 참조하면, 본 발명의 윤곽 보정부(49)는 상기 윤곽 합산부(48)에 의해 윤곽 보정값(E)을 상기 YCbCr신호에 더하여 윤곽을 보정하고, 이후, 칼라 복조부(CSC)(50)에서는 상기 윤곽 보정부(39)에 의해 윤곽이 보정된 YCbCr신호를 RGB신호로 복조한다.In the case of a digital signal, the fifth step S58 may correct the contour by adding the entire contour correction value E to the YCbCr signal, and convert the contour-corrected YCbCr signal into an RGB signal. Referring to FIG. 4, the contour correction unit 49 of the present invention corrects the contour by adding the contour correction value E to the YCbCr signal by the contour summing unit 48. Then, the color demodulation unit CSC 50 is applied. In Fig. 9, the contour correction unit 39 demodulates the YCbCr signal whose contour is corrected into an RGB signal.
전술한 바와 같은 본 발명이 적용되는 윤곽 보정은 윤곽 보정 장치 및 방법 등을 포함할 수 있고, 또한, 본 발명은 HDTV 고속 카메라 뿐만 아니라, 카메라 등과 같이, 영상신호를 처리하는 영상 신호 처리 장치에 적용될 수 있다.Contour correction to which the present invention as described above is applied may include a contour correction device and a method, and the present invention may also be applied to an image signal processing device that processes an image signal, such as a camera, as well as an HDTV high speed camera. Can be.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 휘도신호(Y)와 색차신호(Cb,Cr)를 모두 적용하여 영상의 윤곽을 보정하도록 함으로서, 보다 확실하고 신뢰성 높은 영상의 윤곽을 보정할 수 있고, 또한, 영상의 윤곽을 보다 선명하게 강조할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by applying both the luminance signal (Y) and the color difference signal (Cb, Cr) to correct the contour of the image, it is possible to correct the contour of the image more reliable and reliable, There is an effect that can emphasize the outline of the image more clearly.
또한, 윤곽 추출 및 보정, 강조 처리과정에서 색차 윤곽 추출에 의한 색차 윤곽 보정 및 강조 부분을 추가 함으로써 HD급 영상과 같은 높은 해상도를 가지는 영상에 대비한 보다 정확한 처리가 가능하다.In addition, by adding the color difference contour correction and emphasis portion by the color difference contour extraction in the process of contour extraction, correction, and enhancement, more accurate processing is possible for an image having a high resolution, such as an HD image.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The above description is only a description of specific embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these specific embodiments, and various changes and modifications of the configuration are possible from the above-described specific embodiments of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
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