KR920008629B1 - 화상의 윤곽 보정회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

화상의 윤곽 보정회로
제1도는 종래의 수직 윤곽 보정 회로도.
제2도는 종래의 수평 윤곽 보정 회로도.
제3도는 제1,2도의 윤곽 보정 과정도.
제4도는 본 발명에 따른 수직 윤곽 보정 회로도.
제5도는 제4도의 윤곽 보정 과정도.
제6도는 본 발명에 따른 수직, 수평 혼합형 윤곽 보정 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 휘도신호 입력단 201 : 제1지연기
202 : 제2지연기 203 : 미분기
20 : 윤곽 조절값 입력단 30 : 제한값 입력단
40 : 이득 조절값 입력단 213 : 윤곽 보상부
211 : 제3지연기 212, 209, 223, 224 : 덧셈기
204 : 코아링부 205 : 윤곽 레벨 조절부
206 : 과도 레벨 조절부 207 : 제1제한기
208 : 제2제한기 210 : 곱셈기
220 : 대역 통과 필터 221 : 제2윤곽 보상부
222 : 제4지연기
본 발명은 회상처리 시스템에서 화상의 윤곽을 강조하기 위한 회로에 관한 것으로, 특히 신호의 전이레벨이 큰 경우는 그냥 통과시키고 신호의 전이레벨이 작은 경우만 윤곽을 강조하므로써 화질의 향상을 도모하는 회로에 관한 것이다.
제1,2도는 종래의 수직 윤곽 보정 회로와 수평 윤곽 보정회로의 예로써, 이 두 회로는 수직, 수평 각각 원하는 윤곽 보정 대역을 선택하여 강조하는 경로와, 지연되어 더해지는 원신호 경로를 갖는다.
상기 제1도에서 저역 통과 필터(105)는 콤필터의 출력에서 추출된 휘도신호중 수직 윤곽부를 추출하고, 상기 제2도에서 대역 통과 필터(121)는 수평 방향의 윤곽부를 검출하는데, 상기 저역 통과필터(105)와 대역 통과 필터(121)를 통해 추출 분리된 윤곽부(트랜지션부)는 우선 코아링부(106,122)를 통과하여 임펄스 성분의 잡음으로 인한 화질 열화가 방지된다.
상기 코아링부(106,122)를 통과한 신호는 이득조절부(107,123)에서 이득을 조절하여 적당한 크기로 강조하여 지나치게 강조되었을 경우는 화질 열화를 방지하기 위해 제한기(108,124)에서 적당한 레벨로 제한한후 덧셈기(110,126)에서 지연기(108,125)를 통해 지연된 원신호와 합쳐 전체신호에서 윤곽부의 신호만을 강조한다.
제3도는 상기 제1,2도의 회로가 윤곽을 보정하는 과정을 나타내는 그림으로 a)는 윤곽 보정 대상인 휘도 신호이다. b)는 제1도에서는 저역 통과 필터(105)의 출력이고, 제2도에서는 대역 통과 필터(121)의 출력으로 상기 a)신호를 2차 미분한 결과이다. c)는 상기 b)신호를 코아링(Coring)하고 이득 제어한뒤 제한한 신호이다. d)는 a)신호에 b)신호를 c)와 같이 처리하여 더해진 결과로 윤곽 보정된 출력이다.
그러나 상기 제3도와 같이 윤곽을 보정하는 상기 제1도 및 제2도의 종래 윤곽 보정회로는 휘도신호의 전이레벨(Transition Level)에 관계없이 윤곽 보정이 수행되므로 전체적으로 화질이 크게 향상되지는 못하는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전이레벨이 큰 경우는 그냥 통과시키고 낮은 미세 레벨의 윤곽은 강조하여 그를 다시 가변하면서 원신호에 더해 주어 화상신호중 미세 윤곽 신호를 강조하므로써 전체적으로 회질의 향상을 크게 도모할 수 있는 회로를 제공함에 있다.
제4도는 본 발명에 따른 수직 보상 회로도로서, 휘도신호(Y)가 입력되는 휘도신호 입력단(10)과, 상기 휘도신호 입력단(10)으로부터 휘도신호를 받아 1화면 지연하는 제1지연기(201)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 다시 지연하는 제2지연기(202)와, 상기 휘도신호 입력단(10)의 휘도신호 입력단(10)의 휘도신호(Y) 입력과 상기 제1,2지연기(201,202)가 지연한 신호를 받아 2차 미분하여 수직방향의 윤곽부 신호를 추출하는 미분기(203)와, 윤곽 주절값(TC)이 입력되는 윤곽 조절값 입력단(20)과 제한 기준값(LR : Limit Reference)이 입력되는 제한값 입력단(30)과 이득 조절값(GC : Gain Control)이 입력되는 이득 조절값 입력단(40)을 구비하여 상기 수직 방향의 윤곽부 신호를 받아 노이즈를 제거한뒤 상기 윤곽 조절값 입력단(20)으로 윤곽 조절값(TC)를 받아 그 값만큼 윤곽을 조절하고 상기 제한 기준값 입력단(30)으로 제한 기준값(LR)을 받아 그 값으로 제한한뒤 상기 이득 조절값 입력단(40)으로 이득 조절값(GC)을 받아 그 값만큼 이득을 조절하여 출력하는 윤곽 보상부(213)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 상기 미분기(203)가 입력신호를 지연시키는 지연 값과 상기 윤곽보상부(213)가 입력신호를 지연시키는 지연값을 합한 지연값만큼 지연시켜 출력시키는 제3지연기(211)와, 상기 윤곽보상부(213)의 출력과 상기 제3지연기(211)이 출력을 더하여 출력단(50)으로 출력하는 덧셈기(21 2)로 구성한다.
그리고 상기 윤곽 보상부(213)는, 수직 방향의 윤곽부 신호를 받아 코아링하므로서 노이즈를 제거하여 출력하는 코아링부(204)와, 윤곽 조절값 입력단(20)과, 상기 코아링부(204)의 출력을 받아 그 레벨을 상기 윤곽 조절값 입력단(20)으로 부터 입력되는 윤곽 조절값(Tc)만큼 적정치로 조절하여 출력하는 윤곽 레벨 조절부(205)와, 상기 윤곽 레벨조절부(205)에서 레벨 조절시 오버 플로우가 발생할 경우 그를 복구하는 과도레벨 조절부(206)와, 제한기준값 입력단(30)과, 상기 제한 기준값 입력단(30)으로부터 제한기준값(LR)을 받아 그 값내에서 상기 과도레벨 조절부(206)의 출력 레벨을 제한하는 제1제한기(207)와, 상기 코아링부(204)의 출력을 받아 상기 제한기준값(LR)내에서 제한하여 출력하는 제2제한기(208)와, 상기 제1,2제한기(207,208)의 출력을 더하여 출력하는 덧셈기(209)와, 이득 조절값 입력단(40)과, 상기 덧셈기(209)의 출력을 상기 이득 조절값 입력단(40)으로부터 입력되는 조절값(GC)만큼 증폭시켜 출력하는 곱셈기(210)로 구성한다.
제5도는 상기 제4도의 윤곽 보정 과정도로서, a)는 원하는 윤곽 보상 대역을 가변 추출하는 과정이고, b)는 상기 a)과정에서 추출된 윤곽 보상의 양을 가변시키는 과정이며, c)는 최종적으로 윤곽 보정된 형태이다.
따라서 제4도 및 제5도를 참조로 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
먼저 상기 제4도의 입력으로는 휘도신호(Y)를 받아 1회 지연 및 2회 지연한뒤 2차 미분을 통해 수직 방향의 윤곽부 신호(ㄱ)를 검출해냈다.
상기 수직 방향의 윤곽부 신호(ㄱ)는 코아링부(204)를 거쳐 노이즈 성분이 제거에(ㄴ)이 되며, 미세 윤곽 부의 검출을 위해 (ㄴ')과 (ㄴ＂)으로 분리된다. 이때 (ㄴ')신호는 윤곽 레벨조절부(205)에서 윤곽부의 윤곽을 보정하기 위해 임의의 윤곽 저절값(TC)이 윤곽저절값 입력단(20)을 통해 상기 수직 윤곽부신호(ㄴ)에 곱해져 (ㄷ)신호가 되며, 다시 과다신호의 제한을 위한 과도 레벨 조절부(206)에서 오버플로우 제어를 통해(ㄹ)신호가 된다. 이때 상기 과도 레벨 조절부(206)의 출력인 (ㄹ)신호와 상기 (ㄹ＂)신호는 제1,2제한기(207,208)에서 제한기준값(LR)을 기준으로 윤곽 보정을 위한 최대 전이레벨(Transition level)이 정해져서 덧셈기(209)에 의해 감사되어 (ㅅ)신호가 출력된다. 상기 (ㅅ)신호는 윤곽 보정용 신호로써 전이레벨은 일정한 채로 곱셈기(210)에서 이득 조절값(GC)에 의해 신호의 이득이 변환되어 (ㅇ)신호로 출력된다. 그리고 상기 (ㅇ)신호는 제3지연기(211)의 출력신호인 (ㅈ)과 덧셈기(212)에서 합쳐져(ㅊ)과 같이 윤곽이 보상된 신호가 출력된다.
제5도는 상기 제4도에 의해 윤곽이 보정되는 과정을 나타내는 그림으로서, a)에서 (ㄴ)은 코아링부(204)를 거친 신호이고, (ㄷ)은 상기 (ㄴ)이 윤곽 레벨 조절부(205)에서 조절된 출력으로 2는 그 가변 범위를 나타낸다.
(ㄹ)은 과도 레벨 조절부(206)에서 오버플로우 조절된 신호이고 (ㅂ)과 (ㅁ)은 각기 기준제한값(LR)에 의해 제1제한기(207) 및 제2제한기(208)에서 제한되어 윤곽 보정 레벨이 기준값으로 정해진 모습이다.
상기 a)중 1은 상기 기준제한값(LR)에 의해 전이 레벨이 가변되는 범위를 나타냄 LP(Limit Point)이상의 값은 윤곽 보정되지 않는다.
그리고 b)는 실지 원신호에 더해질 기본 윤곽 보정치이다.
ㅅ신호는 이득 조절값(GC)에 의해 3과 같은 범위내에서 가변되어 (ㅇ)신호가 된다.
또한 c)는 최종 출력으로 최초의 원신호가 지연된뒤 덧셈기(212)에서 (ㅇ)신호가 (ㅈ)신호와 더해져서 (ㅊ)신호를 만들어내는 모습이다. 이때 상기 (ㅊ)신호를 보면 입력 신호중 미세전이 레벨(LP)까지는 보상이 되고 그 이상은 그냥 통과됨을 볼 수 있다.
제6도는 본 발명의 다른 실시예시도로서, 상기 제1지연기(201)의 출력에서 수평 윤곽 대역을 검출하는 대역 통과 필터(220)와, 상기 대역 통과 필터(220)에서 검출한 수평 윤곽 대역을 강조하되 상기 윤곽 보상부(213)와 동일한 기능을 하는 제2윤곽 보상부(221)와, 상기 제2윤곽 보상부(221)의 출력을 지연시키는 제4지연기 (222)와, 상기 제4지연기(222)의 출력과 상기 윤곽 보상부(213)의 출력을 더하여 출력하는 덧셈기(223)와, 상기 덧셈기(223)의 출력과 상기 제3지연기(211)의 출력을 더하는 덧셈기(224)를 상기 제4도에 부가하고 덧셈기(212)를 제거하여 구성한다.
따라서 상기한 제6도에 따라 본 발명의 다른 실시예를 상세히 설명한다.
상기 제6도는 상기 제4도가 수직 영역만 윤곽을 보정하는데 비해 수직과 수평 모두에 걸쳐 윤곽을 보정하는 것이다.
수평 방향 성분의 윤곽 강조를 위한 신호는 제1지연기(201)의 출력 신호이며 이 신호는 수평 윤곽 보상 대역을 추출하기 위한 대역 통과 필터(220)를 거쳐 상기 제4도의 윤곽 보상부(213)와 같은 기능을 하는 제2윤곽보상부(221)를 통해 수평 윤곽 부분이 강조된다. 이때 상기 제2윤곽 보상부(221)의 수평 윤곽 보상 출력 신호는 상기 제6도의 윤곽 보상부(213)를 통해 수직 방향으로 윤곽 보상을 한 신호와 지연 조화(Delay Matching)되어 덧셈기(223)에서 혼합된다. 이때 상기 덧셈기(223)의 출력신호는 상기 제5도의 (ㅇ)에 해당하며 원 신호가 역시 지연 조화(Delay Mattching)된 (ㅈ)신호와 합해져 (ㅊ)신호가 된다. 상기 (ㅊ)신호는 수평, 수직 성분으로 모두 윤곽 보정된 신호이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 낮은 레벨의 전이(Transition)가 손실될 수 있는 매체를 통하거나 기록되는 시스템의 전단계에서 미리 강조를 함으로서 전송 시스템을 통하는 동안 미세 신호가 손실되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있으며, 본 발명을 송신시스템이나 비디오 기록시에 단독으로 사용할 수도 있고 수신 시스템과 함께 연계되어 보다 나은 화질의 향상을 가져올 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 원하는 강조 레벨의 전이(Transition) 범위와 크기를 사용자가 가변할 수 있는 이점도 있다.

Claims (3)

  1. 화상 신호의 수평 윤곽 보정회로에 있어서, 휘도신호(Y)가 입력되는 휘도 신호 입력단(10)과 상기 휘도신호 입력단(10)으로부터 휘도신호를 받아 1화면 지연하는 제1지연기(201)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 다시 지연하는 제2지연기(2 02)와, 상기 휘도신호 입력단(10)의 휘도신호(Y) 입력과 상기 제1,2지연기(20 1,202)가 지연한 신호를 받아 2차 미분하여 수직 방향의 윤곽부 신호를 추출하는 미분기(203)와, 윤곽 주절값(TC)이 입력되는 윤곽 조절값 입력단(20)과 제한 기준값(LR)이 입력되는 제한값 입력단(30)과 이득 조절값(GC)이 입력되는 이득 조절값 입력단(40)을 구비하여 상기 수직 방향의 윤곽부 신호를 받아 노이즈를 제거한뒤 상기 윤곽 조절값 입력단(20)으로 윤곽 조절값(TC)를 받아 그 값만큼 윤곽을 조절하고 상기 제한 기준값 입력단(30)으로 제한 기준값(LR)을 받아 그 값으로 제한한뒤 상기 이득 조절값 입력단(40)으로 이득 조절값(GC)을 받아 그 값만큼 이득을 조절하여 출력하는 윤곽 보상부(213)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 상기 미분기( 203)가 입력신호를 지연시키는 지연값과 상기 윤곽보상부(213)가 입력신호를 지연시키는 지연값을 합한 지연값만큼 지연시켜 출력시키는 제3지연기(211)와, 상기 윤곽보상부(213)의 출력과 상기 제3지연기(211)의 출력을 더하여 출력하는 덧셈기(21 2)로 구성함을 특징으로 하는 회로.
  2. 제1항에 있어서, 윤곽 부상부(213)가, 수직 방향의 윤곽부 신호를 받아 코아링하므로서 노이즈를 제거하여 출력하는 코아링부(204)와, 윤곽 조절값 입력단(20)과, 상기 코아링부(204)의 출력을 받아 그 레벨을 상기 윤곽 조절값 입력단(20)으로부터 입력되는 윤곽 조절값(TC)만큼 적정치로 조절하여 출력하는 윤곽 레벨 조절부(205)와, 상기 윤곽 레벨조절부(205)에서 레벨 조절시 오버 플로우가 발생할 경우 그를 복구하는 과도 레벨 조절부(206)와, 제한 기준값 입력단(30)과, 상기 제한 기준값 입력단(30)으로부터 제한기준값(LR)을 받아 그 값내에서 상기 과도레벨 조절부(206)의 출력 레벨을 제한하는 제1제한기(207)와, 상기 코아링부(204)의 출력을 받아 상기 제한기준값(LR)내에서 제한하여 출력하는 제2제한기(208)와, 상기 제1,2제한기(207,208)의 출력을 더하여 출력하는 덧셈기(209)와, 이득 조절값 입력단(40)과, 상기 덧셈기(209)의 출력을 상기 이득 조절값 입력단(40)으로부터 입력되는 이득 조절값(GC)만큼 증폭시켜 출력되는 곱셈기(210)로 구성함을 특징으로 하는 회로.
  3. 화상신호의 수평 및 수직 윤곽 보정회로에 있어서, 휘도신호(Y)가 입력되는 휘도신호 입력단(10)과 상기 휘도신호 입력단(10)으로부터 휘도신호를 받아 1화면 지연하는 제1지연기(201)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 다시 지연하는 제2지연기(202)와, 상기 휘도신호 입력단(10)의 휘도신호(Y) 입력과 상기 제1,2지연기(20 1,202)가 지연한 신호를 받아 2차 미분하여 수직방향의 윤곽부 신호를 추출하는 미분기(203)와, 윤곽 조절값(TC)이 입력되는 윤곽 조절값 입력단(20)과 제한 기준값(LR)이 입력되는 제한값 입력단(30)과 이득 조절값(GC)이 입력되는 이득 조절값 입력단(40)을 구비하여 상기 수직 방향의 윤곽부 신호를 받아 노이즈를 제거한뒤 상기 윤곽 조절값 입력단(20)으로 윤곽 조절값(TC)를 받아 그값만큼 윤곽을 조절하고 상기 제한 기준값 입력단(30)으로 제한 기준값(LR)을 받아 그 값으로 제한한뒤 상기 이득 조절값 입력단(40)으로 이득 조절값(GC)을 받아 그 값만큼 이득을 조절하여 출력하는 윤곽 보상부(213)와, 상기 제1지연기(201)의 출력을 상기 미분기(20 3)가 입력신호를 지연시키는 지연값과 상기 윤곽보상부(213)가 입력신호를 지연시키는 지연값을 합한 지연값만큼 지연시켜 출력시키는 제3지연기(211)와, 상기 제1지연기의 출력에서 수평 윤곽 대역을 검출하는 대역통과 필터(220)와, 상기 대역 통과 필터(220)에서 검출한 수평 윤곽 대역을 강조하되 상기 윤곽 보상부(213)와 동일한 기능을 하는 제2윤곽 보상부(221)와, 상기 제2윤곽 보상부(211)의 출력을 지연시키는 제4지연기(222)와, 상기 제4지연기(222)의 출력과 상기 윤곽 보상부(21 3)의 출력을 더하여 출력하는 덧셈기(223)와, 상기 덧셈기(223)의 출력과 상기 제3지연기(211) 출력을 더하는 덧셈기(224)로 구성함을 특징으로 하는 화상의 윤곽 보정 회로.
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