KR940000579B1 - 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링 회로 - Google Patents

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내용 없음.

Description

영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링 회로

제1도는 종래의 블록도.

제2도는 본 발명의 블록도.

제3도는 본 발명의 플로우 챠트.

제4도는 본 발명의 라인 코움 필터와 라인 상관관계 검출기의 구성도.

제5도는 본 발명의 프레임 코움 필터와 모션 검출기의 구성도.

제6도는 본 발명의 모션 검출기의 입출력 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 본 발명의 모션 어뎁티브를 나타낸 그래프.

제8도는 본 발명 어뎁티브 프로세싱의 블록도.

제9도는 본 발명 전체구성도.

제10도는 제5도의 다른 실시예를 나타낸 구성도.

제11도는 본 발명 라인 코움 출력을 어뎁티브하게 선택하는 실시예를 나타낸 회로도.

제12도는 본 발명 신호 프로세싱부의 실시예를 나타낸 회로도.

제13도는 본 발명 모션 검출기의 다른 실시예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임코움필터 2 : 라인코움필터

3 : 라인상관관계 검출기 4 : 모션검출기

5,41 : 신호프로세싱부 6,7 : 필터

8 : 타임 딜레이부 9,12,13,24,36 : 감산기

10,11 : 1H 딜레이부 14,15,25,38,39 : 로우패스필터

16,19,26,40 : 절대부 18,20,30,37 : 가산기

19 : 멀티플렉서 21,22,28,29 : 비교기

23,35 : 1프레임 딜레이부 27,42 : 메트릭스

31,32 : 승산기 33 : 롬

34 : 연산기

본 발명은 TV나 VCR과 같은 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링(Prefiltering)회로에 관한 것으로 특히 라인 상관관계를 이용한 2디멘션(Dimension)필터와 모션(Motion) 검출을 통한 3디멘션 필터를 통하여 휘도시호와 색신호를 분리함은 물론 프리필터링을 이룰 수 있도록 한 것이다. 일반적으로 복합 영상신호를 휘도/색 신호로 분리하기 위하여 라인코움필터(Line Comb Filter)를 사용하여 분리된 휘도 성분중 헹깅 도트(Hanging Dot)를 제거하는 필터만을 사용하는 2디멘션 필터를 사용하고 있으며 또한 프레임 딜레이(Frame Delay)를 사용전 프레임과 현 프레임의 차로써 모션을 구하여 그 모션 정도로 움직임을 파악하는 3디멘션 필터를 사용하고 있다.

제1도는 상기에서 설명한 3디멘션 필터로 휘도/색도 분리를 행하는 종래의 회로도를 나타낸 것으로 복합영상신호가 입력되는 라인코움필터(2) 및 프레임 코움필터(1)와, 상기 프레임 코움 필터(1)의 출력을 로우 패스 필터하여 그 필터된 양으로 모션을 검출하는 모션 검출기(4)와, 상기 라인코움필터(2), 프레임코움필터(1), 모션검출기(4)의 출력을 연산하는 연산기(OP₁)(OP₂) 및 이의 출력을 가산하는 가산기(A)와, 상기 가산기(A)의 출력을 필터링하는 필터(6)와, 복합영상신호를 딜레이시키는 타임 딜레이부(8)와, 상기 타임 딜레이부(8)의 출력과 필터(6)의 출력을 감산하는 감산기(9)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 회로의 동작을 살펴보면 복합영상신호가 입력될 경우 라인 코움필터(2)와 프레임 코움필터(1)를 통하여 연산기(OP₁)(OP₂)에 입력되는데 이때 프레임 코움필터(1)의 출력이 모션 검출기(4)를 통하여 상기 연산기(OP₂)로 입력된다. 따라서, 모션 검출기(4)를 통하여 검출된 모션을 K(움직임 계수)라고 할때 라인코움필터(2)의 출력에 K를 곱하고 프레임 코움필터(1)의 출력에 1-K를 곱한 후 이를 가산기(A)를 통하여 가산한다.

다음에 상기 가산기(A)의 출력을 필터(6)를 통하여 원하는 주파수로 필터링한 후 이의 출력을 색신호로 얻는다. 힌편, 휘도 신호는 복합 영상 신호를 타임딜레이부(8)를 통하게 한후 감산기(9)에서 필터(6)로부터의 출력을 뺀 나머지 신호로 얻을 수 있다. 여기서, 상기의 움직임 계수 K는 다음과 같은 관계가 있다.

0

K

1

이 K의 값은 롬을 사용하여 프레임 차신호의 입력정도에 따라 구하며 이때 프레임 차 신호가 크면 롬은 1에 가까운 K값을 출력하고, 프레임 차 신호가 적으면 모션이 적다고 판단하여 0에 가까운 K값을 산출한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 경우 단순히 프레임 차이 만을 가지고 모션양으로 하기 때문에 모션의 양으로 단순히 프레임 코움필터를 쓰던지 라인코움필터를 사용하거나 혹은 이들을 적당한 비율로 조합하게 되는데 만일 모션이 많을때는 라인코움을 사용하지만 에지(Edge)부근에서도 일방적으로 필터링을 하기 때문에 화질의 열화를 가져오기 쉽다.

또한, 똑같은 모션양이라 하여도 밝은 부분에서의 움직임 정도는 어두운 부분에서의 움직임보다 더 많은 움직임이 있음에도 불구하고 같은 처리를 수행하는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로 모션이 약간 존재하며 라인상관관계가 있는 부분 및 에지가 있는 어느 부분에서도 양호한 휘도/색 신호 분리를 이룰 수 있음은 물론 VCR에서의 프리 필터링을 할 수 있는 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하에서 이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨두된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제2도는 본 발명의 블록도로 복합 영상 신호중 색 신호를 필터하기 위한 프레임 코움필터(1) 및 라인코움필터(2)와, 상기 라인코움필터(2)로부터 현재의 라인과 전.후의 라인과를 비교하여 라인상관관계를 파악한 후 그 신호를 상기 라인코움필터(2)로 출력하는 라인 상관 관계 검출기(3)와, 상기 프레임 코움필터(1)로부터 출력되는 데이타로서 모션양을 결정하여 출력하는 모션검출기(4)와, 상기 프레임 코움필터(1)와 라인코움필터(2)로부터 신호를 받음과 동시에 상기 라인상관 관계 검출기(3)와 모션검출기(4)로부터의 콘트롤 신호를 받아 이들 신호를 처리하는 신호 프로세싱부(5)와, 상기 신호프로세싱부(5)로부터 출력된 색 신호를 필터링시켜 완전한 색 신호로 출력시키는 필터(6)(여기서는 밴드 패스 필터임)와, 상기 신호 프로세싱부(5)로부터 출력된 색 신호중 원하는 주파수 대만 통과시키는 필터(7)(여기서는 로우 패스 필터임)와, 상기 복합영상신호중 휘도신호를 딜레이시키는 타임 딜레이부(8)와, 상기 타임 딜레이부(8)를 통하여 딜레이된 휘도신호에서 상기 필터(7)를 통한 출력을 감산하여 완전한 휘도 신호만을 출력시키는 감산기(9)를 구비하여서 이루어진다.

제4도는 본 발명의 라인코움필터(2)와 라인 상관 관계 검출기(3)의 일실시회로도를 나타낸 것으로 복합영상신호중 색신호를 단위 수평구간(1H) 딜레이 시키고 이 딜레이된 신호를 다시 단위수평구간(1H) 딜레이시키는 2개의 1H 딜레이부(10)(111)와, 상기 복합 영상 신호중의 색신호와 상기 1H딜레이부(10)(11)의 출력을 각각 감산하는 감산기(12)(13)와, 상기 감산기(12)(13)의 출력을 필터링하고 절대화시키는 로우패스필터(14)(15) 및 절대부(Absolute)(16)(17)와, 상기 감산기(12)(13)의 출력을 가산하는 가산기(18)와, 상기 감산기(12)(13) 및 가산기(18)의 독립된 정보신호를 다중화시켜 하나의 정보신호로 하는 멀티플렉서(19)와, 상기 절대부(16)(16)(17)의 출력을 가산하는 가산기(20)와, 상기 가산기(20)의 출력과 제1임계치(Threshold)(Th₁)를 비교하는 비교기(21)와, 상기 절대부(16)(17)의 출력을 비교하는 비교기(22)를 구비하여서 이루어진다.

또한, 상기 비교기(21)(22)의 출력은 신호 프로세싱부(5)와 멀티플렉서(19)에 공통으로 입력되며, 멀티플렉서(19)의 출력 또한 신호 프로세싱부(5)에 입력되도록 구성되어 있다.

제5도는 프레임 코움필터(1) 및 모션 검출기(4)의 일실시회로도를 나타낸 것으로 복합 영상 신호중 색신호를 1프레임 딜레이시키는 1프레임 딜레이부(23)와, 상기 1프레임 딜레이부(23)의 출력과 색신호를 감산하기 위한 감산기(24)와, 상기 감산기(2)의 출력을 필터링시키고 절대화시키는 로우패스필터(25) 및 절대부(26)와, 상기 절대부(26)의 출력을 받아 노이즈에 의한 에러를 방지하고 현재의 샘플을 기준으로 그 주위의 샘플들을 평균화하기 위한 메트릭스(27)와, 상기 메트릭스(27)의 출력과 제2임계치(Th₂) 및 제3임계치(Th₃)와를 각각 비교하여 이들의 출력을 신호프로세싱부(5)로 보내는 비교기(28)(29)를 구비하여서 이루어진다. 단, 상기 감산기(24)의 출력은 로우 패스 필터(25)로 보내짐과 동시에 신호프로세싱부(5)도로 보내진다.

제8도는 신호프로세싱부(5)의 일실시예를 나타낸 것으로 프레임 코움필터(1)와 라인코움필터(2)로부터의 신호를 가산 및 승산하는 가산기(30) 및 승산기(31)(32)와, 메트릭스(27)로부터의 출력을 받는 롬(33) 그리고 연산기(34)를 구비하여서 이루어진다.

제10도는 모션검출기(4)의 다른 실시예를 나타낸 것으로 복합 영상 신호중 색신호를 1프레임 딜레이시키는 1프레임 딜레이부(35)와, 상기 1프레임 딜레이부(35)의 출력신호와 색신호를 감산 및 가산하는 감산기(36) 및 가산기(37)와, 상기 감산기(36) 및 가산기(37)의 출력을 각각 필터링하고 절대화시키는 로우 패스필터(38)(39) 및 절대부(40)와, 상기 절대부(40) 및 로우 패스 필터(39)의 출력신호를 프로세싱하는 신호 프로세싱부(41)와, 상기 신호 프로세싱부(41)의 출력을 받아 현재의 샘플을 기준으로 그 주위의 샘플들을 평균화하기 위한 메트릭스(42)를 구비하여서 이루어진다.

이와같이 구성된 본 발명은 복합 영상 신호가 라인코움필터(2)와 프레임 코움필터(1)에 입력되면 라인코움필터(2)로부터 라인상관관계 검출기(3)로 신호가 입력되어 라인상관관계 검출기(3)에서 현재의 라인과 전,후의 라인과를 비교하여 상관관계 정도를 파악한 후 그 신호를 다시 라인코움필터(2)로 출력시킴과 동시에 또 다른 한 신호를 신호 프로세싱부(5)로 출력시킨다.

또한, 프레임 코움필터(1)로부터 모션 입력신호가 모션 검출기(4)에 입력되면 모션 검출기(4)에서는 입력되는 데이타로 모션양을 결정하여 신호 프로세싱부(5)로 출력시킨다.

한편, 라인 상관 관계 검출기(3)로부터 콘트롤 신호를 받은 라임 코움 필터(2)는 라인 상관 관계가 큰 라인과 연산하여 신호 프로세싱부(5)로 색 신호를 출력하고, 프레임 코움 필터(1) 또한 연산에 의하여 신호 프로세싱부(5)로 색신호를 출력한다.

그러면 신호 프로세싱부(5)에서는 색 신호를 받아 라인 상관 관계 검출기(3)와 모션 검출기(4)의 콘트롤신호로부터 어뎁티브(Adaptive)한 신호처리를 행한 다음색 신호를 출력하는데 이 색신호는 필터(6)를 거쳐 완전한 색 신호가 된다. 그리고 필터(7)를 거친 색신호는 감산기(9)에 입력되어 복합 영상 신호가 타임 딜레이(8)를 통하여 지연된 신호와 감산됨으로 원하는 휘도신호를 얻을 수 있다. 이하에서 제4도를 참고로 하여 라인 코움 필터(2) 및 라인 상관 관계 검출기(3)의 세부 동작을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 복합 영상 신호를 1H딜레이부(10)를 통해 1H딜레이되고 다시 1H딜레이부(11)를 통하여 이 1H딜레이부(10) 보다 1H 더 딜레이 된다. 여기서, 1H 딜레이부(10)를 통해 1H 딜레이된 신호를 현재의 신호로 보면 1H딜레이부(10)(11)를 통한 신호는 1H딜레이된 신호와 현재의 라인간의 신호이다. 이 신호는 라인 상관 관계를 검출하기 위해 감산기(12)에 의해 연산되고 현재의 신호와 복합 영상 신호는 라인 상관 관계를 검출하기 위해 감산기(13)에 의해 연산된다. 이들 감산기(12)(13)에 의해 연산되는 신호는 색신호로 이 신호들은 로우패스필터(14)(15)와 절대부(16)(17)를 거쳐 비교기(2)에 입력되는데 이 색 신호들은 칼라신호중 불완전하게 분리되어 존재하는 휘도 신호의 잔여분이다.

만일, 이 색신호들간의 데이타가 큰 값을 갖으면 불완전한 휘도/색 신호 분리가 이루어진 경우이며 이 값이 0에 가까울수록 보다 완벽한 휘도/색 신호 분리가 이루어진 경우이다.

또, 비교기(22)의 출력이 하이레벨이면 감산기(12)의 신호가 감산기(13)의 신호보다 좀더 양호한 분리가 이루어진 경우이며 이것은 현재의 라인과 1H 앞서가는 라인간의 라인 상관 관계가 양호하다는 것을 의미한다.

한편, 절대부(16)(17)의 출력이 가산기(20)에서 연산된 후 비교(21)의 비반전단(+)에 입력되는데 반저단자(-)에 연결된 임계치(Th₁)와 비교되어 만일 임계치(Th₁)가 작으면 하이 레벨을 출력하고 임계치(Th₁)가 크면 로우 레벨을 출력한다.

여기서, 비교기(21)로부터 하이레벨이 출력되면 현재의 라인과 상하의 리인간에 라인 상관 관계가 지극히 불량한 것을 의미하며, 이때는 2차 라인 코움 필터를 사용하여 불완전하게 분리되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 비교기(21)(22)의 출력은 멀티플렉서(19)에 입력되는데 이 멀티플렉서(19)의 연산은 아래의 (표 1)과 같다.

[표 1]

이하에서 제5도를 참고로 하여 프레임 코움필터(1) 및 모션 검출기(4)의 세부동작을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 복합 영상 신호와 1프레임딜레이부(23)를 통하여 딜레이된 신호가 감산기(24)에 의해 연산되어 로우패스필터(25)를 통해 필터링되는데 이때 필터링된 신호는 프레임 코움에 의해 분리된 색신호 성분중 잔여 휘도 신호 성분이다. 또한, 이 로우패스필터(25)를 통한 신호는 절대부(26)를 거쳐 메트릭스(27)로 보내지며 이 메트릭스(27)는 노이즈에 의한 에러 방지를 목적으로 하는 회로로 이것은 현재의 샘플을 기준으로 그위의 샘플들을 평균화하기 위한 회로이다. 이러한 메트릭스(27)의 출력은 비교기(28)(29)에 입력되며 이중 비교기(28)의 반전단자(-)에 임계치(Th₂)가 연결되고 비교(29)의 반전단자(-)에 임계치(Th₃)가 연결되는데 이 비교기(28)(29)의 출력이 신호 프로세싱부(5)에 입력된다. 그러면 신호 프로세싱부(5)에서는 입력되는 데이타 신호와 콘트롤 신호를 받아 연산 및 스위칭을 행하는 아래의 (표 2)와 같은 어뎁티브한 출력을 내보낸다.

[표 2]

예를들어, 비교기(29)의 출력(X)이 로우레벨이고 비교기(28)의 출력(Y)이 하이레벨일때, 즉 모션이 약간 존재할때 라인상관관계 신호가 로우레벨인 경우는 라인상관관계가 큰 경우이고 이때는 라인 코움과 프레임 코움을 어뎁티브하게 취하는 것이 아니고 라인 코움 출력을 선택하게 되는 경우이다.

제6도는 제5도에 의해 이루어지는 콘트롤의 입출력 관계를 나타낸 것으로 이것은 제8도에서와 같이 롬(33)을 사용하여 어뎁티브한 방식으로 할수도 있으며 또한 제13도와 같이 비교기를 다단으로 사용하여 어뎁티브하게 라인 코움 출력과 프레임 코움 출력을 조합하여 출력시킬 수도 있다.

또한, 제11도는 라인 코움 출력을 어뎁티브하게 선택하는 멀티플렉서의 일실시예로 A₁₀-A₁₂는 앤드게이트, O₁₀은 오아게이트, I₁,I₂는 인버터이고, 제12도는 신호 프로세싱부(5)를 어뎁티브하게 선택하는 일예를 나타낸 것으로 A₁₃-A₁₆은 앤드게이트 O₁₁은 오아게이트, I₃,I₅는 인버터이다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 라인상관관계를 이용하여 라인 코움 필터(2)의 출력을 어뎁티브하게 선택하고 또한 모션을 검출하여 라인상관관계와 함께 3디멘션 및 2디멘션으로 어뎁티브한 프로세싱을 하게 되면 모션이 약간 존재하며 라인 상관 관계가 있는 부분 및 에지가 있는 어느 부분에서도 양호한 휘도/색신호 분리를 이룰 수 있다.

또한, 본 발명은 VCR에서 프리 필터링이 요구되는 곳에서도 모션이 약간 존재하면서 라인상관관계가 많을 때등 여러곳에서 화질의 열화없이 사용가능한 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 복합영상신호중 색 신호를 필터하기 위한 프레임 코움 필터(1) 및 라인코움필터(2)와, 상기 라인코움필터(2)로부터 현재의 라인과 전.후의 라인과를 비교하여 라인 상관관계를 파악한 후 그 신호를 상기 라인 코움필터(2)로 출력하는 라인상관관계 검출기(3)와, 상기 프레임 코움 필터(1)로부터 출력되는 데이타로 모션모양을 결정하여 출력하는 모션 검출기(4)와, 상기 프레임 코움 필터(1)와 라인코움필터(2)로부터 신호를 받음과 동시에 상기 라인상관관계 검출기(3)와 모션검출기(4)로부터의 콘트롤 신호를 받아 이들 신호를 처리하는 신호 프로세싱부(5)와, 상기 신호 프로세싱부(5)로부터 출력된 색신호를 필터링시켜 완전한 색신호로 출력시키는 필터(6)와, 상기 신호 프로세싱부(5)로부터 출력된 색신호중 원하는 주파수대만 통과시키는 필터(7)와, 상기 복합 영상 신호중 휘도 신호를 딜레이시키는 타임 딜레이부(8)와, 상기 타임 딜레이부(8)를 통하여 딜레이 된 휘도신호에서 상기 필터(7)를 통한 출력을 감산하여 완전한 휘도 신호만을 출력시키는 감신기(9)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 영상기기의 휘도/색신호 분리 및 프리필터링회로.
2. 제1항에 있어서. 라인코움필터(2)와 라인상관관계 검출기(3)는 복합 영상신호중 색신호를 단위 수평구간(1H) 딜레이시키고 딜레이된 신호를 다시 단위수평구간(1H) 딜레이시키는 1H 딜레이부(10)(11)와, 상기 복합영상신호중의 색신호와 상기 1H딜레이부(10)(11)의 출력을 각각 감산하는 감산기(12)(13)와, 상기 감산기(12)(13)의 출력을 필터링하고 절대화시키는 로오패스필터(14)(15) 및 절대부(16)(17)와, 상기 감산기(12)(13)의 출력을 가산하는 가산기(18)와, 상기 감산기(12)(13) 및 가산기(18)의 독립된 정보신호를 다중화시켜 하나의 정보신호로 하는 멀티플렉서(19)와, 상기 절대부(16)(17)의 출력을 가산하는 가산기(20)와, 상기 가산기(20)의 출력과 제1임계치(Th₁)를 비교하는 제1비교기(21)와, 상기 절대부(16)(17)의 출력을 비교하여 이의 출력을 상기 신호프로세싱부(5)로 출력시키는 제2비교기(22)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링 회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 프레임 코움필터(1) 및 모션검출기(4)는 복합영상신호중 색신호를 1프레임 딜레이시키는 1프레임 딜레이부(23)와, 상기 1프레임 딜레이부(23)의 출력과 색신호를 감산하기 위한 감산기(24)와, 상기 감산기(24)의 출력을 필터링시키고 절대화시키는 로우패스필터(25) 및 절대부(26)와, 상기 절대부(26)의 출력을 받아 노이즈에 의한 에러를 방지하고 현재의 샘플을 기준으로 그 주위의 샘플들을 평균화하기 위한 메트릭스(27)와, 상기 메트릭스(27)의 출력과 제2임계치(Th₂) 및 제3임계치(Th₃)와를 각각 비교하여 이들의 출력을 신호 프로세싱부(5)로 보내는 비교기(28)(29)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링 회로.
4. 제1항에 있어서, 신호 프로세싱부(5)는 프레임 코움필터(1)와 라인 코움 필터(2)로부터의 신호를 가산 및 승산하는 가산기(30) 및 승산기(31)(32)와, 메트릭스(27)로부터의 출력을 받아 기억된 데이타중 선택된 데이타만 내보내는 롬(33)과, 상기 롬(33)과 승산기(31) 사이에 접속되어 상기 롬(33)의 출력을 연산하는 연산기(34)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리필터링 회로.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 모션검출기(4)는 복합영상신호중 색 신호를 1프레임 딜레이시키는 1프레임 딜레이부(35)와, 상기 1프레임 딜레이부(35)의 출력신호와 색신호를 감산 및 가산하는 감산기(36) 및 가신기(37)와, 상기 감산기(36) 및 가산기(37)의 출력을 각각 필터링하고 절대화시키는 로우패스필터(38)(39) 및 절대부(40)와, 상기 절대부(40) 및 로우패스 필터(39)의 출력신호를 프로세싱하는 신호 프로세싱부(41)와, 상기 신호 프로세싱부(41)의 출력을 받아 현재의 샘플을 기준으로 그 주위의 샘플들을 평균화하기 위한 메트릭스(42)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 영상기기의 휘도/색 신호 분리 및 프리 필터링회로.

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