KR20070115255A

KR20070115255A - 디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070115255A
Application number: KR1020060049418A
Authority: KR
Inventors: 강경진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-05
Also published as: KR100850949B1

Abstract

본 발명은 디지털 영상신호를 실시간으로 입력받아 영상의 잡음을 분석하고 이 결과를 실시간으로 LCD나 PDP 패널에 표시할 수 있도록 하는 디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 영상 신호 또는 소정의 패턴을 발생시키고; 상기 영상 신호 또는 소정의 패턴을 입력하고, 각각의 기준 보드와 테스트 TV 보드에 분배하여 출력하고; 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 입력되는 신호와, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 입력되는 신호를 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상으로 각각 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단하고; 상기에서 출력된 각각의 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상을 각각의 화면에 디스플레이한다. 따라서, 디지털 영상신호의 잡음을 측정하고 이를 분석하기 위한 장치로써 기존의 PC에서 하던 처리를 실시간 보드를 사용하여 처리함으로써 정지영상은 물론 동영상까지 노이즈의 크기 및 형태를 볼 수 있도록 할 뿐만 아니라 이를 R,G,B 신호원으로 분석하여 개선 방향을 제시할 수 있다.

디지털, 영상신호, 실시간, 영상, 잡음, 노이즈, 분석, LCD, PDP

Description

디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법{Apparatus for measurement digital video noise and method thereof}

도 1은 종래의 영상 분석 장치를 나타낸 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석장치를 나타낸 블록 구성도.

도 3은 도 2의 영상잡음 측정/분석 수단을 상세히 나타낸 블록 구성도.

도 4는 도 3의 신호 처리부를 상세히 나타낸 블록 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석방법을 나타낸 제어 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 신호 처리부 30, 31, 32 : 영상 신호 수신부

40, 41, 42 : 영상 신호 송신부 50, 51 : 프레임 메모리

60 : 시리얼 데이터 인터페이스부 70 : DIP 스위치

71 : 7-세그먼트 디스플레이부 100 : 비디오 소스/패턴 발생수단

110 : 분배기 120 : 기준보드

130 : 테스트 TV 보드 140 : 영상잡음 분석/측정 수단

150, 160, 170 : 영상 표시 수단 201 : 동기처리 및 어드레스 발생부

202, 204 : 데이터 저장 제어부 203 : DRAM 콘트롤러

205 : 해상도 스케일러 206 : 잡음 판별부

207 : 영상 비교부 208 : 영상 개선 처리부

209 : 잡음 확대 처리부 210 : 잡음 개선 처리부

211, 212, 213 : 동기 합성부 214 : 잡음 연산부

215 : DIP 스위치 제어부 216 : RS-232C 인터페이스

217 : 모드 표시부

본 발명은 영상잡음 분석장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상을 캡쳐하여 실시간으로 잡음을 분석하는 디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적인 영상 디스플레이 장치는 화면을 이용하여 영상정보를 디스플레이하는 장치로서, 대표적인 기기로는 방송국의 전파를 수신하여 영상을 표시하는 TV 시스템(Television system) 및 VCR 등이 있다. 또한, 최근의 영상 표시 방식은 CRT나 프로젝션 TV과, 또는 상기 방식에 비해 그 두께를 상당히 얇게 구성한 LCD 및 PDP 등 다양한 장치가 개발되어 사용되고 있다.

이와 같은 영상 디스플레이 장치중 특히, PDP 나 LCD-TV에 있어서 디지털 신호상태에서 영상의 품질을 평가하기란 화면 위에 직접 영상을 디스플레이하지 않는 한 데이터를 분석하기가 어렵다. 왜냐하면, 일단 동영상의 데이터의 분량이 많아 실시간으로 저장하기가 힘들며, 이를 저장할 수 있는 매체 또한 PC의 하드디스크 가 아니면 어렵기 때문이다.

더구나 LVDS 신호로 LCD 나 PDP 패널로 전달되기 때문에 이를 처리하려면 LVDS 수신부(Rx.)를 사용하여 다시 TTL로 바꿔야 하며, 이를 다시 패널로 보내기 위해서는 LVDS 송신부(Tx.)를 거쳐야 한다. 여기서, 상기 LVDS(Low Voltage Difference Signal)란 컴퓨터와 디지털표시 장치 간에 전송하는 신호 규격으로서, IEEE에서 IEEE 1596.3으로 표준화되어 있다.

도 1은 종래의 영상 분석 장치를 나타낸 블록 구성도로서, 종래의 영상 capture 보드를 가지고 영상 처리 시스템을 구성한 상태를 나타내고 있다.

상기 종래의 영상 분석 장치는 도시된 바와 같이, 영상 소오스(Source)(1)를 CVBS 또는 LVDS 출력단(2)(3)으로 입력받아 이를 저장 가능한 형태로 적절히 디코딩하여 PC에 입력하고, 저장된 영상 데이터를 다시 인코딩하여 PC 모니터(4)나 TV 세트(5)에 출력시키는 영상 캡쳐 보드(10)를 포함한다.

이를 위하여 상기 영상 캡쳐 보드(10)는 PC의 메인보드(6)상에 설치되어 하드디스크(7)와 연결되는 것이 바람직하며, 그 내부에 영상 디코더(11), 영상 포맷 변환기(12), PCI버스 인터페이스(13), D/A 변환기(14), TV 인코더(15), 그래픽 메모리(16)를 포함한다.

상기에서 CVBS(Composite Video Banking Sync)는 텔레비전 신호의 종류를 나타내는 것으로서, 영상신호(색차, 휘도, 싱크)가 한 개의 신호선에 모두 섞여있고 오디오신호는 포함되지 않는다. 각각의 영상관련 신호는 TV 내부의 회로에서 분리되므로, RGB 컴포넌트 입력처럼 각 신호가 다 분리되어 있는 경우보다 화질이 떨어 진다. 또한, 상기 LVDS(Low Voltage Difference Signal)란 전술한 바와 같이 컴퓨터와 디지털표시 장치 간에 전송하는 신호 규격이다.

이와 같이 구성된 종래의 영상 분석장치는, 기본적으로 PCI 버스(13)를 통하여 영상 데이터를 하드디스크(7)에 저장할 수 있도록 하고 있으며, 모든 영상 처리를 PC 내에서 S/W 에 의해 처리 및 저장하므로 PC가 없으면 동작이 불가능하도록 되어 있다.

또한, 영상 캡쳐 보드(10)라고 하는 PC의 애드 온(add-on) 보드를 가지고 일반적인 TV 세트(5)로부터 출력되는 영상을 받아 PC의 하드디스크(7)에 저장함으로써 이를 분석하는 방법을 쓰고 있다. 그러나 이는 데이터의 방대한 용량 문제로 실시간 저장이 안 되기 때문에 동영상보다는 정지영상 하나하나를 저장한 다음 이를 가지고 상호간에 연관성을 파악하여 잡음(노이즈) 등을 분석하게 된다.

이와 같은 종래의 영상 캡쳐 보드는 실시간으로 노이즈나 기타 영상 분석을 위해 처리한 영상을 볼 수 있는 기능이 없으며, 따라서 동영상을 실시간으로 처리한다는 것을 어렵다. 때문에 동영상에 포함된 노이즈와 같은 랜덤(random) 하게 발생하는 데이터는 실시간으로 모든 프레임을 저장할 수 없으므로 적당한 저장간격을 감안하여 주기적으로 영상 프레임을 저장한 다음 이를 토대로 분석하여 동영상에 대한 노이즈의 경향을 유추하는 수밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디지털 영상신호를 실시간으로 입력받아 영상의 잡음을 분석하고 이 결과를 실시간으 로 LCD나 PDP 패널에 표시할 수 있도록 하는 디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 분석된 결과 데이터를 RS-232C등의 데이터 통신방식으로 PC에 전송하여 윈도우상에 표시할 수 있도록 하며, 필요에 따라 영상분석에 필요한 제어신호를 전송하여 여러 가지 추가적인 분석방법을 선택할 수 있도록 하는데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석장치는, 영상 신호 또는 소정의 패턴을 발생시키는 비디오 소오스/패턴 발생수단; 상기 영상 신호 또는 소정의 패턴을 입력하고, 각각의 기준 보드와 테스트 TV 보드에 분배하여 출력하는 분배기; 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 입력되는 신호와, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 입력되는 신호를 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상으로 각각 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단하는 영상잡음 분석/측정 수단; 상기 영상잡음 분석/측정 수단에서 출력된 각각의 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상을 각각의 화면에 디스플레이하는 다수의 영상 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드는 상기 분배기로부터 입력된 신호를 내부 회로를 거쳐 영상잡음 측정/분석 수단에 출력한다. 상기 기준 보드는 노이즈 판단의 기준이 되는 보드이고, 상기 테스트 TV 보드는 상기 기준 보드와 비교되어 노이 즈 성분이 판단되는 보드이다.

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단에서 영상잡음 분석/측정 수단으로 출력되는 신호는 HDMI 또는 DVI 신호이며, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 상기 영상잡음 측정/분석 수단으로 출력되는 신호는 LVDS 신호이다. 상기 영상 표시 수단은 PDP 또는 LCD 패널로 구성된다.

상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 기준 보드와 테스트 TV 보드 상호간에 디지털 출력신호를 비교하여 노이즈 성분을 측정한다. 상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단의 디지털 신호(HDMI 또는 DVI)를 입력받고 이를 기준으로 하여 테스트 보드의 영상 신호(LVDS)를 비교 분석한다. 상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 하나의 테스트 보드로부터 순차적으로 다수의 정지영상을 입력받아 한 프레임을 저장하고 저장된 프레임과 다음에 입력되는 프레임과 서로 비교하여 영상의 노이즈 성분을 추출하여 분석한다.

또한, 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석방법은, 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 영상 신호 또는 소정의 패턴을 발생시키는 단계; 상기 영상 신호 또는 소정의 패턴을 입력하고, 각각의 기준 보드와 테스트 TV 보드에 분배하여 출력하는 단계; 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 입력되는 신호와, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 입력되는 신호를 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상으로 각각 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단하는 단계; 상기 단계에서 출력된 각각의 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상을 각각의 화면에 디스플레 이하는 단계를 포함한다.

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단에서 영상잡음 분석/측정 수단으로 출력되는 신호는 HDMI 또는 DVI 신호이며, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 상기 영상잡음 측정/분석 수단으로 출력되는 신호는 LVDS 신호이다.

상기 기준 보드와 테스트 TV 보드 상호간에 디지털 출력신호를 비교하여 노이즈 성분을 측정하고, 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단의 디지털 신호(HDMI 또는 DVI)를 입력받고 이를 기준으로 하여 테스트 보드의 영상 신호(LVDS)를 비교 분석하고, 상기 하나의 테스트 보드로부터 순차적으로 다수의 정지영상을 입력받아 한 프레임을 저장하고 저장된 프레임과 다음에 입력되는 프레임과 서로 비교하여 영상의 노이즈 성분을 추출하여 분석한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석장치를 나타낸 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 비디오 소스/패턴 발생수단(100), 분배기(110), 기준보드(120), 테스트 TV 보드(130), 영상잡음 분석/측정 수단(140), 영상 표시 수단(150)(160)(170)으로 구성된다.

비디오 소오스/패턴 발생수단(100)은 영상 신호 또는 패턴을 발생시켜 분배기(Distributor)(110) 또는 영상잡음 분석/측정 수단(140)에 출력한다.

이때, 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)에서 영상잡음 분석/측정 수단(140)으로 출력되는 신호는 HDMI 또는 DVI 신호이다.

여기서, 상기 HDMI(High Definition Multimedia Interface)는 고화질의 텔레비전(HDTV)에서 멀티미디어 콘텐츠를 보호하기 위한 방송 규격으로서, HDTV나 세트 톱 박스를 통해 고화질 방송 영상을 수신할 수 있는 규격의 불법 복제를 막기 위한 보안 기능으로, 모든 콘텐츠를 무제한 복제, 1회 복제, 복제 불가 등 3종류로 분류하여 복제를 엄격히 통제하고 있다.

또한, DVI(Digital Video Interface)는 디지털디스플레이 접속용 인터페이스. DDWG(digital display working group)에서 제안한 것으로 미국 실리콘 이미지사의 특수 기술을 기초로 하고 있다. 또 디스플레이 기능 판정에서는 디스플레이 측으로부터 호스트 측에 정보를 전달할 수 있는 비디오 전자 공학 협회(VESA) 규격을 이용하는 등 액정 패널표시 장치나 프로젝터 규격과 공통점이 많다.

분배기(110)는 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)에서 입력된 영상 신호 또는 패턴을 기준 보드(120)와 테스트 TV 보드(130)에 분배하여 출력한다.

상기 기준 보드(120) 및 테스트 TV 보드(130)는 상기 분배기(110)로부터 입력된 신호를 내부 회로를 거쳐 영상잡음 측정/분석 수단(140)으로 출력한다.

이때, 상기 기준 보드(120)는 노이즈 판단의 기준이 되는 보드이고, 테스트 TV 보드(130)는 상기 기준 보드와 비교되어 품질이 평가되는 테스트 보드이다.

또한, 상기 기준 보드(120) 및 테스트 TV 보드(130)로부터 상기 영상잡음 측정/분석 수단(140)으로 출력되는 신호는 LVDS(Low Voltage Difference Signal) 신호이다.

영상잡음 분석/측정 수단(140)은 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)으로부터 입력되는 HDMI 또는 DVI 신호와, 상기 기준 보드(120) 및 테스트 TV 보드(130)로부터 입력되는 LVDS 신호를 각각의 영상 표시 수단(150)(160)(170)에 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상을 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단한다.

영상 표시 수단(150)(160)(170)은 상기 영상잡음 분석/측정 수단(140)에서 출력된 영상을 각각의 화면에 디스플레이하는 장치로서, 통상의 PDP 또는 LCD 패널로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이, 상기 도 2에서는 본 발명에 의하여 디지털 TV를 위한 영상 잡음을 측정하는 시스템을 연결한 형태를 보여주고 있는데, 이 구성은 입력신호로써 다음과 같이 3가지 실시 방식중 적어도 어느 하나의 방식을 적용할 수 있다.

1) 하나의 기준 보드(120)를 가지고 테스트하려는 보드(130)와 상호간에 디지털 출력신호를 비교하는 방법, 2) 기준 보드 대신에 입력을 바로 디지털신호(HDMI 또는 DVI)로 받아서 이를 기준으로 하여 테스트 보드(130)의 영상신호와 비교분석하는 방법, 3) 하나의 테스트 보드(130) 입력만으로 다수의 정지영상을 받아 한 프레임을 저장하고 저장된 프레임과 다음에 입력되는 프레임을 서로 비교하여 영상의 노이즈 성분을 추출하여 분석하는 방법 중에서 어떤 구성이든지 선택 가능하다.

또한, 본 발명의 장치로 측정하고자 하는 사항들은 대표적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

1) 테스트용 세트의 테스트 패턴(Test pattern)상의 노이즈(S/N)을 측정하여 PC로 값을 보내어(RS-232C) 윈도우에 표시한다. 2) 입력되는 2화면간의 영상 데이터를 비교/분석하여 그 분석 영상을 R,G,B 별 또는 여러 가지 영상 성분을 제 3의 패널에 알기 쉽게 디스플레이한다. 3) 2화면 영상 데이터의 차이 또는 한 입력 영상(정지영상)에서 시간적인 차이를 가지고 총 노이즈, 평균 및 S/N 등으로 수치화하여 PC에 전달/표시한다.

도 3은 도 2의 영상잡음 측정/분석 수단을 상세히 나타낸 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 신호 처리부(20), 영상 신호 수신부(30)(31)(32), 영상 신호 송신부(40)(41)(42), 프레임 메모리(50)(51), 시리얼 데이터 인터페이스부(60), DIP 스위치(70), 7-세그먼트 디스플레이부(71)로 구성된다.

영상 신호 수신부(30)(31)(32)는 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)으로부터 입력되는 HDMI 또는 DVI 신호와, 상기 기준 보드(120) 및 테스트 TV 보드(130)로부터 입력되는 LVDS 신호를 디지털 TTL 신호로 변환하여 신호 처리부(20)에 입력한다.

영상 신호 송신부(40)(41)(42)는 신호 처리부(20)에서 처리된 디지털 TTL 신호를 LVDS 신호로 변환하여 각각의 영상 표시 수단(150)(160)(170)으로 출력한다.

프레임 메모리(50)(51)는 상기 기준 보드(120)로부터 출력되는 LVDS 신호 또는 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)으로부터 출력된 HDMI 신호를 각각 저장한다.

신호 처리부(20)는 상기 프레임 메모리(50)(51)에 저장된 신호를 기준으로 하여 테스트하려는 보드(130)의 영상 데이터와 비교하여 테스트 영상에 실린 노이 즈를 분석한다.

본 발명에서는 각각의 LVDS 영상의 해상도들은 스크린에 따라 다음과 같이 4가지로 나눌 수 있다.

1) WVGA : 852 × 480(dots)

2) XGA : 1024 × 768

3) WXGA : 1366 × 768

4) Full HD : 1900 × 1080

이들은 현재 디지털 TV에서 쓰이고 있는 18가지의 입력 해상도가 위의 4가지의 스크린 해상도에 따라 스케일링이 되어서 디스플레이 패널, 즉 영상 표시 수단(150)(160)(170)에 표시되는데 이러한 스케일러는 테스트를 하기 위한 DTV 보드에서 처리하게 된다.

보통 DTV 보드의 출력은 PDP나 LCD 에 입력되기 전에 LVDS 형태로 전달되므로 이를 디지털 값으로 읽어서 처리하기 위해서는 다시 TTL 형태로 바꿔줄 필요가 있다. 따라서, 본 발명에서 그 역할을 수행하는 것이 영상 신호 수신부(30)(31)(32)(LVDS Rx : receiver)이고, 다시 패널에 화면을 표시하기 위해 보낼 때는 영상 신호 송신부(40)(41)(42)(LVDS Tx : transmitter)를 거쳐 LVDS 신호로 만들어 주어야 한다.

또, 신호 처리부(20)에 연결된 프레임 메모리(50)(51)는 기준 보드(120) 또는 HDMI 신호를 노이즈가 없는 신호로 간주하여 저장하기 위한 것이다. 즉 상기 프레임 메모리(50)(51)에 저장된 신호를 기준으로 하여 테스트하려는 보드의 영상 데 이터와 비교하여 테스트 영상에 실린 노이즈를 분석할 수 있다.

또한, 동영상에서는 매 화면마다 영상 데이터가 바뀌므로 이를 쓰고/읽는 작업을 동시에 해야 하는데 이를 위하여 프레임 메모리를 2개 사용하여 읽고 쓰기를 매 프레임마다 번갈아가면서 할 수 있다.

기준 보드(120)의 LVDS 신호와 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)에서 발생된 HDMI/DVI 신호 입력 중에 어느 것을 저장하느냐 하는 것은 사용하는 입력신호에 따라 주로 튜너(Tuner)에서는 HDMI가 없으므로 영상 신호는 기준 보드(120)를 사용하여 저장하고, 비디오 소오스/패턴 발생수단(100)에서 생성된 영상 신호는 기준 보드(120) 보다는 HDMI나 DVI신호를 사용하면 더욱 노이즈가 없는 영상을 기준신호로 저장할 수 있다.

도 4는 도 3의 신호 처리부를 상세히 나타낸 블록 구성도로서, 실제 영상의 잡음 처리를 위한 신호처리부의 블럭도를 보여주고 있다. 이는 보통 FPGA라고 하는 하드웨어(H/W) PLD(Programmable Logic Device)를 가지고 구성하게 되며, 이는 H/W프로그램에 따라 자유로이 구성을 변경할 수가 있으므로 필요에 따라서 원하는 처리기능을 얼마든지 가감할 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 동기처리 및 어드레스 발생부(201), 데이터 저장 제어부(202)(204), DRAM 콘트롤러(203), 해상도 스케일러(205), 잡음 판별부(206), 영상 비교부(207), 영상 개선 처리부(208), 잡음 확대 처리부(209), 잡음 개선 처리부(210), 동기 합성부(211)(212)(213), 잡음 연산부(214), DIP 스위치 제어부(215), RS-232C 인터페이스(216) 및 모드 표시부(217)로 구성된다.

동기처리 및 어드레스 발생부(201)는 수평과 수직 동기신호를 가지고 프레임 메모리(50)(51)의 어드레스를 발생하거나 출력 신호에 맞게 수평과 수직 동기신호를 딜레이(delay)시켜 각각의 동기 합성부(211)(212)(213)로 전달한다.

DRAM 콘트롤러(203)는 동기 처리 및 어드레스 발생부(201)에서 발생된 어드레스를 통하여 각종 메모리 제어신호를 발생시켜 프레임 메모리(50)(51)에 영상을 저장하거나 읽는다.

데이터 저장 제어부(202)(204)는 각각의 기준 TV 데이터 및 HDMI 신호를 수신하고, 해상도 스케일러(205)를 거쳐 영상 비교부(207)에 전달한다. 잡음 판별부(206)는 테스트 TV 데이터를 수신하여 상기 영상 비교부(207)에 전달한다.

영상 비교부(207)는 수신된 영상들을 비교 판단하여 각각 영상 개선 처리부(208), 잡음 확대 처리부(209), 잡음 개선 처리부(210)로 출력한다.

잡음 연산부(214)는 DIP 스위치 제어부(215)의 입력을 영상 비교부(207)에 전달하고, 모드 표시부(217)는 7-세그먼트 표시를 제어한다. RS-232C 인터페이스(216)는 PC와의 인터페이스를 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 먼저, 동기 신호를 동기 처리 및 어드레스 발생부(201)에서 수평과 수직 동기신호를 가지고 프레임 메모리(50)(51)의 어드레스를 발생하기도 하고, 아울러 출력 신호에 맞게 수평과 수직 동기신호를 딜레이(delay)시켜 각각의 동기 합성부(211)(212)(213)로 전달한다.

동기 처리 및 어드레스 발생부(201)에서 발생된 어드레스는 DRAM 콘트롤러(controller)(203)로 들어가서 각종 메모리 제어신호를 발생시킴으로써 프레임 메모리(50)(51)가 영상을 저장하거나 읽을 수 있도록 한다.

한편, 테스트 보드(130)에서 들어오는 영상신호는 잡음이 섞여있는 신호이므로 기준 보드(120)나 HDMI/DVI 신호 같은 기준영상이 없을 때는 테스트 영상 한가지만으로 잡음을 측정하여야 하는데, 이때는 간단한 DC영상 패턴을 입력하고, 잡음 판별부(206)에서 잡음을 판별할 수 있는 기준 레벨(level)을 설정하여 이 레벨에서 어느 정도 벗어나면 잡음으로 간주함으로써 영상의 잡음을 간단히 측정할 수 있다.

동기 합성부(211)(212)(213)에서 출력되는 영상에는 3가지가 있는데, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 첫 번째는 기준 영상을 보여주기 위한 것으로 노이즈 프리(Noise free) 영상이다. 이것은 앞단의 TV 보드에서 잡음만을 찾기 위하여 어떠한 영상개선도 하지 않은 상태이므로 영상 개선을 추가로 하여 개선된 영상을 볼 수 있도록 한다.

두 번째는 잡음 영상을 보여주는 것인데, 이것은 작은 잡음이라도 눈에 확실히 띄도록 하기 위하여 확대하는 기능을 한다.

세 번째는 잡음이 포함된 개발하고자 하는 보드의 영상(test영상)인데 여러 가지 알고리즘으로 잡음을 제거하기 위한 알고리즘을 개발하고 확인할 수 있다.

도 4의 영상 처리 블록의 내부에는, 즉 영상 개선 처리부(208), 잡음 확대 처리부(209), 잡음 개선 처리부(210)에서는 필요에 따라 프레임 메모리(50)(51)를 사용한 잡음 영역의 확대 표시, R,G,B 신호의 독립적 표시, 디인터레이싱 라인(Deinterlaceing line)만의 표시, 노이즈만의 표시, 이미지 디퍼런스(Image Difference)의 표시 등의 영상처리 알고리즘을 추가할 수 있다.

한편, DIP 스위치 제어부(215)에서는 위와 같은 각종 영상처리 모드를 사용자가 PC 없이도 직접 선택할 수 있도록 하고 있다. 물론 PC에서도 RS-232C 인터페이스(216)를 통한 시리얼 통신으로 모든 제어를 가능하게 하겠지만, PC없이 테스트 세트만 연결하여 측정을 원할 때는 DIP 스위치(70)로 제어할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이때의 제어 모드 및 측정/분석 결과에 대한 표시를 간략하게 모드 표시부(217)를 통하여 7-세그먼트(segment) 표시부(71)로 표시할 수가 있다. 이렇게 하여 7-세그먼트 표시부(71)에서는 현재의 노이즈 수준 즉, 총노이즈량, 노이즈의 평균/분산값, S/N값 등을 계산하여 수치로 나타낼 수가 있다.

도 5는 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석방법을 나타낸 제어 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 잡음개선 처리부의 동작 순서를 보여주고 있다. 이는 크게 나누어 2가지 영상 처리 블록의 알고리즘 즉, 잡음 개선 처리부(210)의 알고리즘과 영상(화질)개선 처리부(208)의 알고리즘이 모두 개발중인 테스트 TV 보드에 적용을 하더라도 출력화면에 영상잡음이 없어야지 잡음 개선이 완료되었다고 볼 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 잡음 확대 영상 평가 과정을 살펴보면, 먼저 잡음확대 영상에 잡음이 보이는가를 판단하여(S301), 보일 경우에는 잡음분석 및 개발된 잡음 개선 알고리즘을 잡음 개선 처리부(210)에 적용하여 잡음이 개선되었는가를 판단한다(S302~S303).

잡음이 개선되었을 경우 개발중인 테스트 TV 보드(130)에 현재의 잡음 개선 알고리즘 적용 잡음 개선 처리부(210)를 패스(pass) 시킨다(S304~S305).

이후, 잡음화면에 잡음이 개선되었는가를 재차 판단하고(S306), 잡음이 개선되지 않았을 경우에는 상기 S302단계로 리턴하고, 잡음이 개선되었을 경우에는 PC로 잡음 데이터를 전송하고, PC에서 잡음대 영상비(S/N)를 계산한다(S307~S308).

상기 계산에 따라 S/N 값이 이상적인가를 판단하여 이상적일 경우 다른 영상소스 입력 작업을 수행하고, 이상적이지 않을 경우에는 상기 S302단계로 리턴하여 재차 잡음 개선 알고리즘을 수행한다(S309~S310).

한편, 상기 S301단계에서 잡음확대 영상에 잡음이 보이지 않을 경우에는 개발중인 테스트 TV 보드에 현재의 영상개선 처리부 알고리즘 적용하여 영상개선 처리부를 패스시킨다(S311~S312).

이후, 잡음확대 영상에 잡음이 보이는가를 판단하여 보이지 않을 경우 잡음개선을 완료하고, 보일 경우 S302단계를 수행한다(S313).

이와 같이 본 발명은 디지털 영상신호의 잡음을 측정하고 이를 분석하기 위한 장치로써 기존의 PC에서 하던 처리를 실시간 보드를 사용하여 처리함으로써 정지영상은 물론 동영상까지 노이즈의 크기 및 형태를 볼 수 있도록 할 뿐만 아니라 이를 R,G,B 신호원으로 분석하여 개선 방향을 제시할 수 있다.

상술한 본 발명은 PDP 및 LCD 등의 평판 디스플레이 장치는 물론이고, 프로젝션 TV, 일반 TV, 모니터 및 기타 영상기기에 적용될 수 있으며, 아날로그 TV, 디지털 TV, 및 위성 TV에 동일하게 적용할 수 있다. 또한, NTSC, PAL, SECAM방식에 모두 적용할 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으 나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 영상잡음 분석장치 및 그 방법에 의하면, 디지털 영상신호의 잡음을 측정하고 이를 분석하기 위한 장치로써 기존의 PC에서 하던 처리를 실시간 보드를 사용하여 처리함으로써 정지영상은 물론 동영상까지 노이즈의 크기 및 형태를 볼 수 있도록 할 뿐만 아니라 이를 R,G,B 신호원으로 분석하여 개선 방향을 제시할 수 있도록 시스템을 구성할 수는 다양한 효과가 있다.

Claims

영상 신호 또는 소정의 패턴을 발생시키는 비디오 소오스/패턴 발생수단;

상기 영상 신호 또는 소정의 패턴을 입력하고, 각각의 기준 보드와 테스트 TV 보드에 분배하여 출력하는 분배기;

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 입력되는 신호와, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 입력되는 신호를 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상으로 각각 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단하는 영상잡음 분석/측정 수단;

상기 영상잡음 분석/측정 수단에서 출력된 각각의 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상을 각각의 화면에 디스플레이하는 다수의 영상 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드는 상기 분배기로부터 입력된 신호를 내부 회로를 거쳐 영상잡음 측정/분석 수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 기준 보드는 노이즈 판단의 기준이 되는 보드이고, 상기 테스트 TV 보 드는 상기 기준 보드와 비교되어 노이즈 성분이 판단되는 보드인 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단에서 영상잡음 분석/측정 수단으로 출력되는 신호는 HDMI 또는 DVI 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 상기 영상잡음 측정/분석 수단으로 출력되는 신호는 LVDS 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상 표시 수단은 PDP 또는 LCD 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 기준 보드와 테스트 TV 보드 상호간에 디지털 출력신호를 비교하여 노이즈 성분을 측정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 비디오 소오스/패턴 발생수단의 디지털 신호(HDMI 또는 DVI)를 입력받고 이를 기준으로 하여 테스트 보드의 영상 신호(LVDS)를 비교 분석하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상잡음 분석/측정 수단은; 상기 하나의 테스트 보드로부터 순차적으로 다수의 정지영상을 입력받아 한 프레임을 저장하고 저장된 프레임과 다음에 입력되는 프레임과 서로 비교하여 영상의 노이즈 성분을 추출하여 분석하는 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석장치.
비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 영상 신호 또는 소정의 패턴을 발생시키는 단계;

상기 영상 신호 또는 소정의 패턴을 입력하고, 각각의 기준 보드와 테스트 TV 보드에 분배하여 출력하는 단계;

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단으로부터 입력되는 신호와, 상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 입력되는 신호를 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노이즈 성분 영상으로 각각 출력시킴과 아울러 각각의 신호들을 선택적으로 비교하여 노이즈 성분을 판단하는 단계;

상기 단계에서 출력된 각각의 노이즈가 없는 영상, 테스트 보드의 영상, 노 이즈 성분 영상을 각각의 화면에 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.
제 10항에 있어서,

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단에서 영상잡음 분석/측정 수단으로 출력되는 신호는 HDMI 또는 DVI 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.
제 10항에 있어서,

상기 기준 보드 및 테스트 TV 보드로부터 상기 영상잡음 측정/분석 수단으로 출력되는 신호는 LVDS 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.
제 10항에 있어서,

상기 기준 보드와 테스트 TV 보드 상호간에 디지털 출력신호를 비교하여 노이즈 성분을 측정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.
제 10항에 있어서,

상기 비디오 소오스/패턴 발생수단의 디지털 신호(HDMI 또는 DVI)를 입력받고 이를 기준으로 하여 테스트 보드의 영상 신호(LVDS)를 비교 분석하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.
제 10항에 있어서,

상기 하나의 테스트 보드로부터 순차적으로 다수의 정지영상을 입력받아 한 프레임을 저장하고 저장된 프레임과 다음에 입력되는 프레임과 서로 비교하여 영상의 노이즈 성분을 추출하여 분석하는 특징으로 하는 디지털 영상잡음 분석방법.