KR920005450Y1 - 디지탈 화상처리 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈 화상처리 시스템

제 1 도는 본 고안의 회로도.

제 2 도는 본 고안의 설명을 위한 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 색차 신호 변환부 30 : 데이타 변환부

40 : 디지탈 콘트롤러부 50 : 디지탈 아날로그 변환부

60 : 신호 믹싱부 1 : 입력스위치

5 : 멀티플렉서 7 : 디지탈 콘트롤러

9 : 메모리 14 : 동기 발생기

15 : 엔코더 SW1-SW5 : 스위치

본 고안은 디지탈 화상 처리를 행하는 VCR 및 TV에 있어서, 하나의 디지탈 화상처리 시스템을 이용하여 다기능의 디지탈 화상처가 가능하도록 한 디지탈 화상처리 시스템에 관한 것으로 특히 본 고안은 디지탈 효과(Digital effect), 화면분할, PiP(Picture in Picture), 디지탈 다기능, 멀티 채널등의 다양한 디지탈 화상처리 기능을 하나의 시스템에서 모두 실현 가능하도록 한 것이다.

종래의 디지탈 화상처리가 가능한 VCR 및 TV에 있어서는 디지탈 효과를 나타낼수 있는 회로를 구성하고 PiP 기능을 수행할수 있는 회로를 구성하는 한편 디지탈 슬로우(Slow)나 디지탈 스틸(Still) 기능을 수행할 수 있는 회로를 구성하며 멀티 채널 기능을 수행할 수 있는 회로를 각각 따로이 구성시켜 준후 상기의 각 회로를 조합하여 디지탈 화상처리 시스템을 구성시킴으로써 그 구성이 복잡한 단점이 있는 것이었다.

즉 종래에는 각각의 디지탈 화상처리 기능을 수행하는 회로를 하나의 디지탈 화상처리 기능마다 별도로 구비시킨후 이를 조합하여 여러가지 디지탈 화상처리 기능을 수행하도록 하므로써 회로 구성이 복잡해지는 문제점이 있게 된다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 하나의 디지탈 화상 처리 시스템에서 디지탈 효과, PiP, 디지탈 슬로우 및 스틸, 멀티채널등의 기능을 수행하도록 하므로써 회로 구성의 간단화를 이룰수 있는 것이다.

즉 본 고안은 다양한 종류의 디지탈 화상처리 기술을 수행시키기 위하여 개개의 기능을 수행하는 회로를 구성시켜 주어야 하는 불편을 해소시키고자 하나의 디지탈 화상처리 시스템에서 다양한 종류의 디지탈 화상처리 기능을 수행시킬 수 있도록 한 것으로 하나의 시스템에서 다기능을 수행시킬수 있어 회로구성의 간단화를 이룰수 있는 것이다.

이와같은 목적의 본 고안을 첨부도면에 의거 그 구성 및 작용효과를 상세히 설명하기에 앞서 본 고안에서 기재되는 각 디지탈 기능에 대하여 살펴본다.

먼저 디지탈 효과(Digital effect)는 아날로그 신호를 디지탈로 처리하여 화상을 거칠게 나타내는 모자이크(Mosaic)기능을 수행시키거나 칼라화면의 색상을 변화시키는 칼라 페인팅(Color painting)등의 특수효과를 나타내게 하는 것이고 화면분할은 하나의 하면을 여러개의 화면으로 분리해서 디스플레이시킴으로써 마치 멀티비젼(Multi-Vision)을 보는 것과 같은 효과를 나타내는 것이고 PiP(Picture in Picture)기능은 두개의 화면중에서 한 화면을 축소하여 다른 한 화면에 삽입시키는 것이고 디지탈 슬로우(Slow)나 디지탈 스틸(Still)은 아날로그 슬로우나 스틸시 노이즈가 없는 부분만을 골라 메모리시킨후 이를 노이즈가 있는 부분에 디스플레이 시킴으로써 깨끗한 슬로우나 스틸 화면을 즐길수 있는 것이며 멀티 채널 기능은 여러개의 채널을 시분할로 샘플링하여 분할된 화면에 다채널 화면을 디스플레이 시키는 것이다.

상기된 각 기능을 하나의 시스템에서 처리 가능토록 하는 본 고안은 입력 비데오 신호를 메인 비데오 신호와 서브 비데오 신호로 선택하고 서브 비데오 신호의 색차신호 및 휘도신호를 분리시키는 색차신호 변환부(20)와, 상기 색차신호 변환부(20)의 분리된 휘도신호와 색차신호를 시분할로 선택한 후 디지탈 신호로 변환시키는 데이타 변환부(30)와, 상기 데이타 변환부(30)의 신호 입력을 메모리(9)에 메모리 시키고 리드시킴으로써 디지탈 화상처리를 콘트롤하는 디지탈 콘트롤러부(40)와, 상기 디지탈 콘트롤러부(40)에서 출력되는 데이타를 아날로그 신호로 변환시키는 디지탈 아날로그 변환부(50)와, 상기 디지탈 아날로그 변환부(50)의 휘도 및 색도신호 출력을 엔코딩시켜 서브 비데오 신호를 만들고 이를 매인 비데오 신호와 디지탈 콘트롤러부(40)의 콘트롤에 의하여 혼합시켜 최종 비데오 신호로 출력시키는 신호 믹싱부(60)로 구성된다.

여기서 본 고안의 색차신호를 변환부(20)는 2개의 입력 비데오 신호를 디지탈 콘트롤러(7)의 제어에 의하여 메인 비데오 신호와 서브 비데오 신호로 선택하는 입력 스위치(1)와, 상기 입력 스위치(1)에서 선택된 서브 비데오 신호의 휘도신호를 분리하고 서로 다른 주파수 대역을 갖는 저역통과필터 (2)(3)와, 상기 저역 통과필터(2)(3)의 휘도신호 출력을 디지탈 콘트롤러(7)의 제어신호(F3)로 선택하는 스위치(SW1)와, 상기 입력스위치 (SW1)에서 선택된 서브 비데오 신호의 색차신호와 동기신호를 분리시키는 데코더 및 동기분리부(4)로 구성되고 데이타 변환부(30)는 상기 색차신호 분리부(20)에서 분리되어 인가되는 휘도 및 색차신호를 디지탈 콘트롤러(7)의 콘트롤 신호로 시분할 선택하는 멀티플렉서(5)와, 상기 멀티플렉서(5)에 의해 선택된 신호를 디지탈로 변화시켜 디지탈 콘트롤러(7)에 인가시키는 아날로그 디지탈 변환기(6)로 구성된다.

그리고 디지탈 콘트롤러부(40)는 클럭발생기(8)와 메모리(9)가 연결된 디지탈 콘트롤러(7)로 구성되고 상기 디지탈 콘트롤러(7)는 본 고안의 각 기능을 제어하는 제어신호를 출력시키게 되며 상기 디지탈 콘트롤러(7)에서 디지탈 처리되어 출력되는 휘도 및 색차신호는 디지탈 아날로그 변환기(10-12)에서 아날로그 신호로 변환된후 신호 믹싱부(60)에 인가되게 구성된다.

또한 신호믹싱부(60)는 디지탈 아날로그 변환기(10-12)에서 변환된 색차신호 및 휘도신호를 복합 비데오 신호로 엔코딩시키는 엔코더(15)와, 복합 동기 신호를 발생시키는 동기 발생기(14)와, 메인비데오 신호와 동기 발생기(14)의 동기 신호를 절환시키는 스위치(SW2)와, 상기 스위치(SW2)에서 선택된 신호의 동기신호와 칼라 서브 캐리어를 분리시키는 싱크 분리 및 FSC 분리부(13)와, 상기 엔코더(15)에 동기 신호 입력 유무를 단속하는 스위치(SW3)와, 메인 비데오 신호와 상기 엔코더(15)에서 출력시킨 비데오 신호를 믹싱시키는 스위치(SW4)와, 외곽 테두리 라인을 생성시키는 스위치(SW5)로 구성된다.

이때 상기 각 스위치(SW2-SW5)는 디지털 콘트롤러(7)의 제어신호(F1)(Window)(edge)에 의하여 그 구동이 선택되어지게 된다.

이와같이 구성된 본 고안에서 사용자가 원하는 디지털 화상처리에 대한 제어 명령을 디지털 콘트롤러(7)에 입력시키면 디지털 콘트롤러(7)에서는 상기 제어 명령을 인식하여 디지털 변환된 서브 비데오 신호를 선택된 기능에 맞게 처리하여 출력시키는 한편 선택된 기능에 대한 각종 제어신호를 출력시키게 된다.

(이때 디지탈 콘트롤러(7)에서 출력되는 제어신호는 동작설명과 함께 설명함)

먼저 2개의 비데오 신호 소오스가 필요한 기능이 선택되면 디지털 콘트롤러(7)에서는 비데오 1(재생된 비데오 신호), 비데오 2(튜너에서 튜닝된 비데오 신호)의 비데오 신호가 입력되는 입력스위치(1)에 제어신호(F2)(inversion)을 보내어 스위칭 시킴으로써 비데오 1, 비데오 2의 비데오 신호를 메인 비데오 신호와 서브 비데오 신호를 선택하게되며 제어신호(F2)(inversion)에 의한 비데오 1, 2신호의 메인, 서브 비데오 신호의 선택은 제 2a 도에 도시된 바와 같이 선택되어진다.

이때 제어신호(F2)는 화면을 축소하여 삽입하는 모우드시 하이레벨로 출력되고 메인 비데오 신호만 시청하는 일반적인 경우는 로우레벨로 출력되며 입력스위치(1)에서는 제어신호(F2)가 로우레벨 일때 제어신호(inversion)에 관계없이 비데오 1 신호를 메인, 서브 비데오 신호로 선택하고 제어신호(F2)가 하이레벨일때에는 제어신호(inversion)의 레벨에 따라 비데오 신호가 선택되어진다.

즉 제어신호(F2)가 하이레벨, 제어신호(inversion)가 로우레벨 일때는 메인 비데오 신호로 비데오 1, 서브비데오 신호로 비데오 2 신호를 선택하고 제어신호(F2)(inversion)가 모두 하이레벨일때는 메인 비데오 신호로 비데오 2, 서브 비데오 신호로 비데오 1 신호를 선택하게 된다.

따라서 제어신호(F2)가 하이레벨일 때 (비데오 소오스가 2개 일때)에는 제어신호(inversion)의 논리레벨에 따라 비데오 1,2신호의 메인, 서브 비데오 신호 선택이 제어되게 된다.

이같이 디지털 콘트롤러(7)에서 인가되는 제어신호(F2)(inversion)에 의하여 입력 스위치(1)에서 선택된 메인 비데오 신호는 신호믹싱부(60)의 스위치(SW2)에 인가됨과 동시에 스위치(SW4)(SW5)를 통하여 출력되게 되고 입력스위치(1)에서 선택된 서브 비데오 신호는 하기의 설명과 같은 디지털 신호 처리 과정을 거치게 된다.

즉 입력 스위치(1)에서 선택된 서브 비데오 신호는 데코더 및 동기 분리부(4)에 인가되어 색차신호(R-Y)(B-Y)와 동기 신호로 분리된후 색차신호(R-Y)(B-Y)는 멀티플렉서(5)에 인가되고 서브 동기 신호는 디지털 콘트롤러(7)에 인가되게 되며 입력스위치(1)에서 선택된 서브 비데오 신호중 휘도신호는 주파수 대역이 서로 다르게 설정된 저역통과필터(2)(3)를 통하여 칼라 신호만 제거된후 스위치(SW1)에 인가되게 된다.

저역통과필터(2)(3)에서 출력된 휘도신호는 스위치(SW1)에서 디지털 콘트롤러(7)의 제어신호(F3)에 의하여 선택되어 멀티플렉서(5)에 인가되는 것으로 화면이 축소되지 않을 모우드일 경우 디지털 콘트롤러(7)에서 로우레벨의 제어신호(F3)을 출력시켜 저역통과필터(3)에서 출력된 휘도신호를 스위치(SW1)서 선택하여 멀티플렉서(5)에 인가되게 하고 화면이 축소되는 모우드일 경우에는 제어신호(F3)를 하이레벨로 출력시켜 스위치(SW1)에서 저역통과필터(2)를 통하여 출력되는 휘도신호를 멀티플렉서(5)에 인가되게 하는 것으로 이렇게 구분시키는 이유는 화면을 축소할 경우에는 메모리 라이트(Write)를 느리게 하고 (즉 샘플링을 느리게 하고) 메모리 리드(Read)는 보통의 경우와 같게 하여 샘플링 주파수와 샘플링되는 신호의 대역을 맞추기 위함이다.

따라서 저역통과필터(2)의 주파수 대역은 저역통과필터(3)의 주파수 대역보다 낮게 설정된다.

여기서 디지털 콘트롤러(7)에서는 디지털 화상처리에 대한 명령이 화면을 축소하여 다른 화면에 삽입시키는 모우드일 경우 제어신호(F3)를 하이레벨로 출력시키고 그렇지 않은 모우드일 경우는 제어신호(F3)를 로우레벨로 출력시키게 된다.

이와같이 색차신호 변환부(20)에서 분리된 휘도신호(Y)와 색차신호(R-Y)(B-Y)는 멀티플렉서(5)에 인가되어 디지털 콘트롤러(7)에서 인가되는 콘트롤 신호에 의하여 시분할로 순차적으로 선택되게 되며 멀티플렉서(5)에서 선택된 신호는 아날로그 디지털 변환기(6)에서 디지털 신호로 변환된후 디지털 콘트롤러(7)에 인가되게 된다.

그리고 디지털 콘트롤러(7)에서는 데코더 및 동기 분리기(4)에서 분리된 서브 수평 동기 신호와 서브 수직 동기 신호를 기준으로 하여 데이터 변환부(30)에서 인가되는 데이터를 메모리(9)에 메모리 시킨후 메모리된 데이터는 동기 및 fsc 분리부(13)에서 분리된 메인 수직 동기 신호와 메인 수평 동기 신호를 기준해서 리드하게 되며 디지털 콘트롤러(7)의 라이트, 리드동작은 메인 수평 동기 신호와 서브 수평 동기 신호 입력에 의하여 클럭발생기(8)에서 발생시킨 라이트 클럭과 리드 클럭에 의하여 수행되어 진다.

이같이 디지털 콘트롤러(7)에서 리드시킨 화상 데이터는 디지털 아날로그 변환기(10-12)를 통하여 아날로그 신호로 변환되고 아날로그로 변환된 신호는 엔코더(15)에서 엔코딩되어 복합 비데오 신호(서브 비데오 신호임)로 바뀌며 엔코더(15)에서 출력된 서브 비데오 신호는 스위치(SW4)에 인가되어 디지털 콘트롤러(7)에서 인가시키는 윈도우(Window)신호에 의하여 메인 신호와 서브 신호가 혼합된후 스위치(sw5)에 인가되어 디지털 콘트롤러(7)에서 인가시키는 엣지(Edge)신호에 의하여 가변저항(VR1)으로 설정된 외곽 테두리를 얻은 다음 최종 비데오 신호로 출력되게 된다.

이때 디지털 아날로그 변환기(10-12)의 데이터를 조작하면 이미 설명된 디지털 효과를 얻을 수 있으며 또한 아날로그 다지탈 변환기(6)의 샘플링은 느리게 하고 리드는 동일하게 하므로써 화면의 축소가 가능하며 이와 반대로 하면 화면의 확대도 가능하게 된다.

또한 라이트(Write)는 느리게 서브 동기 신호에 동기하여 행하고 리드(Read)는 메인 동기 신호에 동기하여 행하며 PiP 화면을 축소된 자화면을 얻을 수 있게 된다.

한편 슬로우, 스틸, 2배속 재생, 멀티 채널등의 경우에는 자체의 비데오 신호가 불완전 하거나 쓸모없는 경우이므로 이때에는 디지털 콘트롤러(7)에서 제어신호(F1)를 하이레벨로 출력시켜 스위치(SW2)(SW3)를 "온"하여 메인 수평 동기 신호와 메인 수직 동기 신호는 동기 발생기(14)에서 발생시킨 복합 동기 신호로부터 분리하여 디지털 콘트롤러(7)에 인가되게 하고 엔코더(15)에 동기 발생기(14)에서 발생시킨 복합 동기 신호를 공급하여 디지털 콘트롤러(7)는 메인 동기 신호를 기준으로 하여 리드하게 되고 엔코더(15)의 출력은 자동으로 동기 발생기(14)에서 발생시킨 동기 신호에 화상 신호가 실려진 형태가 된다.

따라서 비데오 신호 자체가 불완전하거나 쓸모없을 경우에는 동기 발생기(14)에서 발생시킨 복합 동기 신호를 이용하므로 화면이 안정되게 되며 디지털 콘트롤러(7)에서는 비데오 신호 자체가 불완전하거나 쓸모없을 경우 제어신호(F1)를 하이레벨로 출력시키고 그렇지 않을 경우 로우레벨로 출력시키게 된다.

여기서 엔코더(15)에는 칼라 버스트를 싣기 위해 색차신호(B-Y)축에 디지털 콘트롤러(7)에서 출력되는 제어신호(BFT)를 중첩시켰으며 이때 디지털 콘트롤러(7)에서 출력된 제어신호(BFT)는 메인 비데오 신호의 칼라 버스트 위치에서 하이레벨 펄스를 출력시키는 칼라 플래그 펄스이고 또한 제어신호(F1)는 아날로그 신호의 동기 신호가 안정되지 못한 모우드에서만 동기 발생기(14)의 복합 동기 신호를 엔코더(15)에 인가시킬 때 하이레벨로 출력되는 신호이다.

그리고 자체 비데오 신호가 불완전하거나 쓸모없게 되는 상기 모우드에서는 노이즈가 없는 깨끗한 부분만을 선택해서 메모리(9)에 라이트시켜야 하므로 화상이 깨끗한 부분에서 하이레벨 신호를 출력하는 라이트 인에이블 펄스의 하이레벨 부분에서만 서브 동기 신호에 맞추어 라이트해야 한다.

이때 라이트 인에이블 펄스는 제어신호(F1)가 하이레벨일때는 라이트 인에이블 펄스가 하이레벨인 구간에서만 메모리(9)에 라이트하게 된다.

즉, 제어신호(F1)가 로우레벨인 모우드에서는 서브 동기신호를 기준하여 메모리(9)에 라이트하고 메인 동기신호를 기준하여 메모리(9)로부터 리드하나 제어신호(F1)가 하이레벨인 경우에는 라이트 인에이블 펄스가 로우레벨이면 메모리 라이트가 이루어지지 않고 있다가 하이레벨이 되면 비로소 하이레벨 구간에서만 라이트가 이루어지고 리드는 종전과 같이 메인 동기신호를 기준으로 하여 이루어지는 것으로 멀티채널시 라이트 인에이블 펄스는 제 2b 도에 도시된 바와 같다.

한편 엔코더(15)에서 출력되는 서브 비데오 신호는 스위치(SW₄)에 인가되어 입력스위치(1)에서 선택된 머인 비데오 신호와 디지탈 콘트롤러(7)에서 출력되는 윈도우(Window)신호에 의하여 선택되어진후 스위치(SW5)에 인가되는 것으로 이때 윈도우 신호는 제어신호(F1)가 하이레벨일때 즉 동기 발생기(14)의 출력에다가 화상을 재배열하여 출력시킬때는 하이레벨을 유지시키고 제어신호(F2)가 하이레벨 일때에는 PiP나 스크롤(Scroll)일때에 따라 제 2c, d 도와 같은 펄스로 발생시키며 제어신호(F1)(F2)가 하이레벨이 아닐때는 제 2e 도에 도시된 바와 같은 펄스를 발생시키게 된다.

이같이 윈도우 신호(Window)에 의해 제어되는 스위치(SW4)의 출력은 스위치(SW5)에 인가되어 디지탈 콘트롤러(7)의 엣지(edge) 신호에 의하여 윤곽이 만들어진 후 최종 비데오 신호로 출력되어지게 된다.

이때 엣지 신호(edge)는 서브 비데오 화면의 테두리를 만들어 주고자 할 때 테두리 부분의 타이밍에서 하이레벨 펄스로 출력시키는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 다양한 디지탈 화상 처리 기능을 하나의 시스템을 이용하여 모두 처리할 수 있도록 한 것으로써 각각의 기능 수행을 위하여 별도의 회로를 구성시킨 후 이를 조합하여 디지탈 화상처리를 행하는 방식에 비하여 하나의 시스템으로 디지탈 화상처리가 가능하므로 회로 구성의 간단화를 기할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 디지탈 화상 처리 시스템에 있어서, 입력 비데오 신호를 메인 비데오 신호와 서브 비데오 신호로 선택하고 서브 비데오 신호의 휘도 및 색차신호를 분리시키는 색차신호 변환부(20)와, 상기 색차신호 변환부(20)에서 분리된 휘도 및 색차신호를 멀티플렉서(5)에서 시분할 선택한후 아날로그 디지탈 변환기(6)에서 디지탈 데이타로 변환시키는 데이타 변환부(30)와, 상기 데이타 변환부(30)이 데이타를 디지탈 콘트롤러부(7)에서 메모리(9)에 라이트 및 리드시키고 화상처리를 제어하는 제어신호를 출력시키는 디지탈 콘트롤러부(40)와, 상기 지디탈 콘트롤러부(40)의 출력 데이타를 디지탈 아날로그 변환기(10-12)에서 아날로그 신호로 변환시키는 디지탈 아날로그 변환부(50), 상기 디지탈 아날로그 변환부(50)에서 인가되는 아날로그 신호를 엔코딩시켜 서브 비데오신호로 출력시키고 상기 비데오 신호를 색차변환부(20)의 메인신호와 디지탈 콘트롤부(40)의 제어 신호로 혼합시켜 최종 비데오 신호로 출력시키는 신호믹싱부(60)를 연결 구성시킨 디지탈 화상 처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 색차 신호 변환부(20)는 2개의 입력 비데오 신호를 디지탈 콘트롤러(7)의 제어신호(F2), (inversion)에 의하여 메인 비데오 신호와 서브 비데오 신호로 선택하는 입력스위치(1)와, 상기 입력스위치(1)에서 선택된 버스 비데오 신호의 휘도신호를 분리하고 서로 다른 주파수 대역을 갖는 저역통과필터(2)(3)와, 상기 저역통과필터(2)(3)의 휘도신호 출력을 디지탈 콘트롤러(7)의 제어신호(F3)로 선택하는 스위치(SW1)와, 상기 입력스위치(1)에서 '선택된 서브 비데오 신호의 색차신호와 동기 신호를 분리하는 데코더 및 동기 분리부(4)를 연결 구성시켜 된 디지탈 화상 처리 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 신호 믹싱부(60)는 디지탈 아날로그 변환부(50)의 색차신호 및 휘도신호를 엔코딩시켜 서브 비데오 신호로 출력시키는 엔코더(15)와, 복합 동기 신호를 발생시키는 동기 발생기(14)와, 상기 동기 발생기(14)의 동기신호를 디지탈 콘트롤러(7)의 제어신호(F1)로 스위칭시켜 엔코더(15)에 인가시키는 스위치(SW3)와, 상기 동기 발생기(14)의 동기 신호와 입력스위치(1)에서 선택된 메인 비데오 신호를 디지탈 콘크롤러(7)의 제어신호(F1)로 선택하는 스위치(SW2)와, 상기 스위치(SW2)에서 선택된 신호의 동기신호를 분리하여 디지탈 콘트롤러(7)에 인가시키고 칼라 서브 캐리어를 분리하여 동기 발생기(14)와 엔코더(14)에 인가시키는 동기 및 fsc 분리부(13)오, 상기 엔코더(15)의 서브 비데오 신호와 입력스위치(1)에서 선택된 메인 비데오 신호를 디지탈 콘트롤러(7)의 윈도우(Window)신호로 혼합시키는 스위치(SW4)와, 상기 스위치(SW4)에서 선택된 신호의 엣지 부분을 디지탈 콘트롤러(7)의 엣지(Edge)신호로 생성시키는 스위치(SW5)를 연결 구성시켜 된 디지탈 화상 처리 시스템.