KR930010357B1

KR930010357B1 - 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 방식 및 회로

Info

Publication number: KR930010357B1
Application number: KR1019910011695A
Authority: KR
Inventors: 여권
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-10-16
Also published as: KR930003085A

Abstract

내용 없음.

Description

폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 방식 및 회로

제1도는 본 발명에 따른 영상 신호의 고주파 성분을 동작검출신호의 저주파 영역으로 보내기 위한 블럭도.

제2도는 폴딩되는 고주파 성분의 이득을 줄이기 위하여 사용되는 제1도의 제1룩업 테이블의 특성 곡선도.

제3도는 영상 신호가 차지하는 주파수 영역을 수평 주파수와 시간 주파수(h-t) 평면에 표시한 도면.

제4도는 폴딩 기법에 의하여 VHS 방식 테이프의 기록 가능한 대역으로 주파수 대역을 제한한 도면.

제5도는 저주파 영역으로 폴딩 되어진 고주파 성분의 신호를 동작의 양에 따라 복원하여 해상도를 향상시키기 위한 블럭도.

제6도는 제5도에 입력된 제4도의 신호를 언폴딩시킨 신호의 주파수 영역을 표시한 도면.

제7도는 제5도에 입력된 신호와 언폴딩된 신호를 더한 신호의 주파수 영역을 표시한 도면.

제8도는 이득을 줄여 폴딩시킨 고주파 성분을 다시 키우기 위하여 사용되는 제2룩업테이블 특성 곡선도.

제9도는 최종적으로 복원된 신호가 차지하는 주파수 영역을 표시하는 도면.

본 발명은 영상 신호 처리 시스템에 있어서 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상방식 및 회로에 관한 것이다.

현재 시판되고 있는 VHS방식은 VCR은 기록 매체인 테이프의 특성 때문에 2.5MHz이상의 고주파 영상 신호를 재생시킬 수 없으므로 해상도가 저해된다. 이를 보완하기 위하여 슈퍼 VHS(S-VHS)라는 새로운 방식의 VCR이 개발되었으나 이 방식은 값비싼 양질의 테이프가 필요하며, 기존의 VHS방식과의 호환성이 결여되어 있다.

따라서 본 발명의 목적은 주파수 폴딩 기법을 사용하여 영상 신호의 고주파 성분을 기존의 VHS방식의 테이프가 기록할 수 있는 저주파 영역으로 보내어 기록한 것을 다시 영상 신호의 고주파 성분으로 복원시켜 VHS방식 VCR의 해상도 향상시킬 수 있는 방법 및 회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 고주파 성분을 동작 검출 신호에 따라 저역으로 전송하기 위한 블럭도로서, 입력 휘도 신호를 시간축(T)으로 저역 통과 필터링하는 시간축 저역 통과 필터(1)와, 상기 입력 휘도 신호를 시간축(T)으로 고역 통과 필터링하는 시간축 고역 통과 필터(7)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(1)의 출력을 수평축으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(2)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(1)의 출력을 수평으로 고역 통과 필터링하는 수평 고역 통과 필터(3)와, 상기 수평 고역 통과 필터(3)의 출력을 폴딩되는 고주파 성분의 이득을 줄이기 위해 데이타를 가지는 제1룩업 테이블(4)와, 상기 수평 고역 통과 필터(3)의 출력을 상기 제1룩업 테이블(4)의 출력에 따라 스켈링하는 스켈러(5)와, 상기 스켈러(5)의 출력을 폴링 캐리어 신호(fc)에 따라 멀티플라이어하는 멀티플라이어(6)와, 상기 시간축 고역 통과 필터(7)의 출력을 수평으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(8)와, 상기 시간축 고역 통과 필터(7)의 출력으로 부터 운동량을 검출하는 모션 디텍터(9)와, 상기 수평 저역 통과 필터(8)의 출력을 상기 모션 디텍터(9)의 동작 검출값에 따라 스케링(K)하는 스켈러(11)와, 상기 스켈러(11)의 출력에 따라 상기 멀티플라이어(6)의 출력을 스켈링(1-K)하는 스켈러(10)와, 상기 스켈러(10, 11)의 출력을 합산하는 합성기(12)와, 상기 수평 저역 통과 필터(2)의 출력과 상기 합성기(12)의 출력을 합성하는 합성기(13)로 구성된다.

제2도는 제1도의 제1룩업 테이블(4)의 폴딩되는 고주파 성분의 이득을 줄이기 위한 특성도이다.

제3도는 본 발명에 따른 영상 신호가 차지하는 주파수 영역을 수평 주파수와 시간 주파수(H-T) 평면 표시도이고 제4도는 본 발명에 따른 폴딩 기법에 의한 VHS방식 테이프의 기록 대역으로 주파수 대역을 제한한 도면이다.

제5도는 본 발명에 따른 저주파 영역으로 폴딩 되어진 고주파 성분의 신호를 운동 검출량에 따라 복원하기 위한 블럭도로써, 비디오 테이프로 부터 재생된 신호를 폴딩 캐리어(fc : fold carrier) 신호에 따라 멜티플라이어하는 멜티플라이어(21)와, 상기 테이프로 부터 재생된 신호와 멜티플라이어(21)의 출력 신호를 가산하는 가산기(22)와, 상기 가산기(22)의 출력 신호를 시간축으로 저역 통과 필터링하는 시간축 저역 통과 필터(23)와, 상기 가산기(22)의 출력 신호를 시간축으로 고역 통과 필터링하는 시간축 고역 통과 필터(26)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(23)의 출력을 수평으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(24)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(23)의 출력을 수평으로 고역 통과 필터링하는 고역 통과 필터(26)의 출력을 수평축으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(27)와, 상기 시간축 고역 통과 필터(26)의 출력으로부터 운동량을 모션 디텍터(28)와, 상기 모션 디텍터(28)의 운동량 검출값에 따라 상기 수평 저역 통과 필터(27)의 출력을 스케링하는 스켈러(28)와, 상기 스켈러(32)의 출력에 따라 상기 수평 고역 통과 필터(25)의 출력을 스켈링하는 스켈러(29)와, 상기 스켈러(29)의 출력에 따라 게인을 출력 폴딩시킨 고주파 성분을 다시 키우기 위한 제2룩업 테이블(30)과, 상기 제2룩업 테이블(30)의 출력에 따라 상기 스켈러(29)의 출력을 스켈링하는 스켈러(31)와, 상기 스켈러(31, 32)의 출력을 가산하는 가산기(33)와, 상기 수평 저역 통과 필터(24)의 출력과 가산기(33)의 출력을 가산하는 가산기(34)로 구성된다.

제6도는 본 발명에 따른 상기 제5도의 입력된 제4도의 신호를 언폴딩시킨 신호의 주파수 영역을 도시한 도면이고 제7도는 본 발명에 따른 상기 제5도의 입력된 신호와 언폴딩된 신호를 더한 신호의 주파수 영역을 표시한 도면이며, 제8도는 본 발명에 따른 게인을 줄여 폴딩시킨 고주파 성분을 다시 키우기 위해 사용되는 제2룩업 테이블(30)의 특성 곡선도.

제9도는 본 발명에 따른 복원 신호가 차지하는 주파수 영역을 도시한 도면이다.

따라서 본 발명의 구체적 일실시예를 제1도~제9도를 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명에 대하여 설명하기에 앞서 고주파 영상 신호를 저주파 영역에 모션에 따라 적응형으로 폴딩시키는 방법에 대하여 우선 설명한다. 제1도는 고주파 영산 신호를 모션의 유무에 따라서 저주파 영역으로 보내어 대역을 줄이기 위한 장치의 구성 블럭도로써, 입력되는 휘도 신호는 제3도와 같이 수평 주파수와 시간 주파수(h-t) 평면으로 볼 때, A, B, C와 D의 전체 주파수 영역에 분포한다. 이 신호를 시간축 방향의 시간축 저역 통과 필터(1)를 거치면 A와 B의 신호만 남게 되고, 이 신호를 다시 수평 주파수 축으로 수평 저역 통과 필터(2)에서 저역 통과 필터링을 시키면 A영역의 신호만 남게 되며, 이 신호는 모션의 유무에 관계없이 기준 휘도 신호로써 사용되어 테이프에 기록된다. 제1도 시간축 저역 통과 필터(1)로 부터 나온 신호를 수평 주파수 축으로 수평 고역 통과 필터(3)에 통과시키면 제3도의 B영역만 남게 되며, 상기 수평축상의 고주파 신호를 모션의 유무에 따라 폴딩 기법을 사용하여 제3도의 C영역으로 보낸다.

제1룩업 테이블(4)과 연산기(5)는 상기 폴딩되는 고주파 성분의 신호가 일반 VHS방식으로 재현될 때 기준에 C영역에 존재하는 신호에 미치는 영향을 줄이기 위하여 신호의 크기에 따라 제2도의 특성을 사용하여 이득을 감소시킨다. 위와 같이 이득을 감소시킨 고주파 성분의 신호(B')를 수평 주파수=5MHz, 수직 주파수=(262.5/2×15.7MHz, 시간축 주파수=15MHz의 폴딩 캐리어(f.c)를 이용한 변조 방식에 의하여 C영역으로 보낸다. 상기 입력 휘도 신호를 시간축 고역 통과 필터(7)를 통과한 신호는 D와 C영역에 있는 신호만이 남게 되며, 이 신호를 다시 수평 주파수 축으로 수평 저역 통과 필터(8)를 통과하면 C영역의 주파수 성분만 남게 된다. 모션 디텍터(9)에서 모션의 유무를 검지하여 스켈러(10)(11)와 합성기(12)로 구성된 소프트 스위치를 이용하여 모션이 많을 때는 원래 C영역에 존재하는 신호 성분만을 다음단으로 보내고, 모션이 적을 때는 이득을 줄여 C영역으로 주파수 폴딩된 (B')성분을 보내어 최종 합성기(13)을 통하여 제4도와 같은 주파수 대역을 얻는다. 이렇게 하여 얻어진 신호는 수평축으로 2.5MHz내에 모두 있게 되어 기준 VHS방식의 제한된 주파수 대역에 모두 들어 있게 된다.

상기와 같이 대역 제한되어서 기록되어진 신호를 원래의 대역을 갖는 신호로 되돌리기 위한 것이 본 발명의 내용이다.

제5도는 대역 제한되어 기록된 휘도 신호를 테이프에서 읽어 내어 모션의 유무를 따라 저주파 영역에 폴딩되어진 고주파 신호를 원래의 고주파 영역으로 되돌려 보냄으로써 언폴딩 시킴으로써, 기존 VHS방식 테이프의 해상도 제한 범위보다 높은 해상도를 얻기 위한 장치의 구성 블럭도로써 입력되는 신호는 제4도에서 보인 고주파 신호 성분이 저주파 영역으로 폴딩되어진 신호이다.

제5도에서 우선 입력된 신호는 멀티플라이어(21)에 의하여 폴딩시킬 때와 같은 fh=5MHz, fv=(262.5/2)×15.7(MHz), fv=15MHz의 폴딩 캐리어(f.c)를 이용한 변조 방식에 의하여 언폴딩시키면 제6도와 같은 신호가 얻어지며 가산기(22)에 의하여 원래의 신호와 더하면 제7도와 같은 신호를 얻는다.

제7도의 신호는 시간축 저역 통과 필터(23)를 통과시키면 ①영역의 A와 ②영역의 (CB')신호만 남으며, 이 신호를 다시 수평축으로 수평축 저역 통과 필터(24)를 거치면 ①영역을 A신호만 남게 되어 이 신호는 모션의 유무에 관계없이 출력된다.

제6도와 같이 나은 신호를 수평축 고역 통과 필터(25)를 거치면 ②영역의 (CB')신호만이 남게 된다.

제7도의 신호는 시간축 고역 통과 필터(26)을 통과시키면 ③영역의 (CB')신호와 ④영역의 A신호만 남게 되며 이 신호를 수평축 저역 통과 필터(27)를 통과시키면 ③영역의 (CB')신호만이 남게 된다.

기록시에 폴딩 기법을 이용하여 제4도의 (CB')신호를 만들어 낼때 모션이 많으면 C신호를, 모션이 적으면 B'신호가 존재하도록 움직임 적응형으로 하였으므로 분리 방식 역시 움직임 적응형으로 하면 가능하다. 즉, 모션 디텍터(28)에서 모션을 감지하여 움직임이 적은 경우에는 스켈러(29)를 이용하여 ③영역에서 B'신호만을 검출한다. 이와 같이 검출된 B'신호는 일반 VHS방식의 VTR로 재생시킬 때의 악영향을 감소시키기 위하여 이득을 줄였으므로 다시 원래의 B로 되돌리기 위하여 제8도의 특성을 갖는 제2룩업 테이블(30)와 스켈러(31)를 이용하여 신호를 키운다. 또한 움직임이 많은 경우에는 스켈러(32)를 이용하여 ③영역에서 C신호만을 골라낸다.

상술한 바와 같이 모션의 유무에 따라 만들어진 신호와 (1)과 (2)에 의하여 만들어진 신호를 덧셈기(37)(34)를 이용하여 더하면 제9도와 같은 주파수 대역을 갖는 신호를 만들어 낸다.

상술한 바와 같이 상기 만들어진 신호에 의해 동화 즉 모션이 많은 부분에서는 A와 C의 신호만을 가지게 되어 일반 VHS방식의 해상도만을 가지게 되지만 정지화 즉 모션이 적은 부분에서는 A와 B의 신호를 가지므로 수평축의 고주파 신호를 유지하므로 해상도가 향상되는 잇점이 있다.

Claims

동작 작용 폴딩 기법을 사용하여 해상도를 향상시키는 방식에 있어서, 입력 휘도 신호 주파수대를 시간축으로 저, 고역에 분할하고, 상기 시간축 저, 역 분할 신호대를 수평축으로 저, 고역에서 분할하며, 상기 수평축 고역 신호를 게인을 줄이여 폴딩하고, 상기 시간축 고역 신호를 수평축으로 저역 필터링하며 모션을 감지하고, 상기 모션 감지값에 따라 상기 수평 저역 통과값과 상기 폴딩된 값을 가산하여 불필요한 폴딩값을 제거하고 이를 다시 수평축 저역 통과값과 가산하여 기록 신호로 출력하며, 상기 기록 신호를 시간축으로 저, 고역에서 필터링하며 상기 시간축 저역 신호를 수평축으로 저, 고역에서 필터링하고 상기 시간축 고역 신호로 부터 모션 신호 검출 및 수평축으로 저역 필터링하며, 상기 수평축 저, 고역 신호를 상기 모션 신호 검출값에 따라 연산하여 언폴딩에 의해 불필요한 성분을 제거하고, 상기 언폴딩한 신호를 상기 수평 저역 신호와 합성하여 원래의 이득의 재생휘도로 출력함을 특징으로 하는 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 방식.
제1항에 있어서, 상기 폴딩되는 고주파 성분의 게인을 감소시키기 위해 룩업 테이블을 사용함을 특징으로 하는 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 방식.
제1항에 있어서, 상기 폴딩한 고주파 성분의 다시 키우기 위해 룩업 테이블 사용함을 특징으로 하는 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 방식
영상 처리 장치의 폴딩된 신호의 복원에 의해 해상도 향상 회로에 있어서, 입력 휘도 신호를 시간축(T)으로 저역 통과 필터링하는 시간축 저역 통과 필터(1)와, 상기 입력 휘도 신호를 시간축(T)으로 고역 통과 필터링하는 시간축 고역 통과 필터(7)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(1)의 출력을 수평축으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(2)와, 상기 시간축 저역 통과 필터(1)의 출력을 수평으로 고역 통과 필터링하는 수평 고역 통과 필터(3)와, 상기 수평 고역 통과 필터(3)의 출력을 폴딩되는 고주파 성분의 이득을 줄이기 위해 데이타를 가지는 제1룩업 테이블(4)와, 상기 수평 고역 통과 필터(3)의 출력을 상기 제1룩업 테이블(4)의 출력에 따라 스켈링하는 스켈러(5)와, 상기 스켈러(5)의 출력을 샘플링 신호(5C)에 따라 멀티플라이어하는 멀티플라이어(6)와, 상기 시간축 고역 통과 필터(7)의 출력을 수평으로 저역 통과 필터링하는 수평 저역 통과 필터(8)와, 상기 시간축 고역 통과 필터(7)의 출력으로부터 운동량을 검출하는 모션 디텍터(9)와, 상기 수평 저역 통과 필터(8)의 출력을 상기 모션 디텍터(9)의 동작 검출값에 따라 스케링(K)하는 스켈러(11)와, 상기 스켈러(11)의 출력에 따라 상기 멀티플라이어(6)의 출력을 스켈링(1-K)하는 스켈러(10)와, 상기 스켈러(10, 11)의 출력을 합산하는 합성기(12)와, 상기 수평 저역 통과 필터(2)의 출력과 상기 합성기(12)의 출력을 합성하는 합성기(13)로 구성됨을 특징으로 하는 폴딩된 신호의 복원에 의한 해상도 향상 회로.