KR940000581B1 - 휘도 및 색신호 분리 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

휘도 및 색신호 분리 회로

제1도는 본 발명에 따른 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 콤필터링부 200 : BPF

300 : 상관데이타 검출부 400 : 상관계수 발생부

500 : 멀티플렉서 600 : 휘도분리부

본 발명은 칼라 영상처리 시스템에 있어서 휘도 및 색신호 분리 회로에 관한 것으로, 특히 상하 수평 주사라인간 휘도 및 색신호의 상관을 이용하여 복합영상 신호의 휘도 및 색신호를 분리하는 회로에 관한 것이다.

현재 칼라 텔레비젼에 있어서 입력 복원영상 신호를 휘도(luminance : Y)신호와 색(chroma : C)신호로 분리하는 것은 필수적인 과정으로 되어 있으며, 특히 고화질을 요하는 ID(Improved Definition) 텔레비젼, ED(Extended Definition) 텔레비젼 등의 디지탈 칼라 텔레비젼에 있어서는 보다 효율적인 Y/C분리가 요구되고 있다.

통상적으로 정지 화상의 경우에는 프레임 메모리를 이용하여 Y/C분리를 행하고 동화상에 대해서는 수평주사 라인간의 특성을 이용한 콤 필터(comb filter)로서 Y/C분리를 하여 왔다.

한편 상기 콤 필터는 입력 복합영상신호의 색신호가 수직적으로 상관관계가 성립할 때 한 수평주사 기간(1H)마다 위상이 반전되어야 한다. 즉, NTSC방식에서 복합영상신호의 인터리이빙(interleaving)이 이에 해당한다.

또한 한 수평 주사 기간(1H) 전후의 색신호는 유사성이 있어야 한다. 그런데 수직적 상관이 없는 부분에 콤 필터를 적용하게 되면 위상이 어긋나는 부분에서 에러가 발생하여 행잉돗트(hanging dot)라는 화질열화 요인이 발생한다.

이러한 화질 열화 요인을 제거하기 위한 것으로 본 출원인과 동일 출원인의 기출원된 1990년 특허출원 8475호에 개시되어 있는 바와 같은 상하 수평 주사선과의 휘도신호 상관을 이용한 색신호 검출회로가 있다.

이와 같은 색신호 검출 신호는 색신호간의 상관이 전혀 없는 경우에도 휘도신호의 상관도만을 이용하여 색신호를 검출하도록 되어 있다. 그러므로 상하 수평 주사라인간의 휘도신호는 같으나 색신호가 다른 경우의 경계(edge)부분에서는 여전히 행잉도트 등의 화질 열화가 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 수직의 상하 수평 주사라인과의 휘도신호의 상관도와 색신호의 상관도를 동시에 검출하여 Y/C분리를 행하는 회로가 상기 특허출원 제90-8475호에서 제안되었다. 상기 특허출원 제90-8475호의 회로는 휘도신호의 상관도 뿐만아니라 색신호의 상관도도 검출하여 상관도가 큰 라인과의 콤 필터링에 의해 Y/C분리를 행한다.

또한 수평 주사라인간 신호의 상관이 거의 없는 경우에는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter ; 이하 ″BPF″라 함)를 이용하여 복합영상신호에서 색신호를 추출함으로써 Y/C분리를 행한다.

이에 따라 기출원된 상기 특허출원 제90-8475호의 회로에서는 행잉도트를 효과적으로 제거하며 보다 정확한 Y/C분리를 할 수 있으나, 상하 수평 주사라인과의 색신호의 상관을 검출하기 위하여 BPF를 사용하고 있다. 이때의 BPF는 대역 특성이 매우 샤프(sharp)해야 하므로 하드웨어가 복잡해지는 문제점이 있었다.

그리고 BPF의 대역이 매우 좁다는 것은 필터의 차수가 높아지는 것이므로 현재 적용되는 처리 화소의 주변관련 화소의 폭이 그 만큼 넓어지는 것을 의미하게 되므로 에러(error) 발생 소지가 커지는 단점이 있었다.

또한 상하 수평 주사라인간 색신호의 상관을 검출함에 있어서도 현재 적용되는 처리 화소의 1H 이전 화소와 1H 이후 화소간의 색신호 차만을 검출하여도 충분하다. 이와 반면에 상기 기출원된 특허출원 제90-8475호에서는 현재 적용되는 처리 회로에 대하여 상하 수평 주사라인과의 색신호 차를 각각 다른 BPF로서 검출함으로써 하드웨어가 더욱 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 BPF를 사용치 않고 간단히 회로 구성으로 휘도 및 색신호의 상관도를 검출하여 휘도 및 색신호를 분리할 수 있는 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 현재 적용되는 처리 화소를 기준으로 하여 상하 수평 주사라인간의 색신호만을 검출하여 색신호의 상관도를 검출할 수 있는 휘도 및 색신호 분리 회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 휘도 및 색신호 분리 회로도로서, 세개의 연속되는 수평 주사라인의 입력 영상 신호(V)에서 상하간에 각각 1H 콤 필터링하여 제1,제2콤 데이타를 발생하며 1H 지연 영상신호(VH)와 2H지연 영상신호(VHH)를 출력하는 콤 필터링부(100)와, 상기 1H 지연 영상신호(VH)를 밴드 패스 필터링하여 색신호를 추출하는 BPF(200)와, 상기 입력 영상신호(V)와 상기 콤 필터링부(100)의 1H,2H지연 영상신호(VH,VHH)를 입력하여 제1-제3상관 데이타를 검출하는 상관 데이타 검출부(300)와, 상기 상관 데이타 검출부(300)의 제1-제3상관 데이타로부터 상하 수평 주사선간의 색신호 및 휘도신호의 상관도를 검출하고 상관 검출 계수를 발생하는 상관계수 발생부(400)와, 상기 콤 필터링부(100)의 제1,제2콤 데이타와 상기 BPF(200)의 색신호를 입력하고 상기 상관계수 입력에 의해 선택하여 적응 선택된 색신호(C)로 출력하는 멀티플렉서(500)와, 상기 콤 필터링부(100)의 출력 1H 지연 영상신호(VH)에서 상기 멀티플렉서(500)의 출력 색신호(C)를 제거하여 휘도신호(Y)를 분리하는 휘도분리부(600)로 구성된다.

상기 제1도의 구성중 콤 필터링부(100)는 제1,제2 1H 지연기(2,4)와 감산기(6,8)로 구성된 공지의 상관적응 선택을 위한 1H 콤 필터 회로 구성이다.

상관 데이타 검출부(300)는 상기 제1,제2콤 데이타로부터 제1,제2휘도 차성분을 검출하는 제1,제2로우 패스 필터(이하 ″LPF″라 함)(10,12)와, 상기 제1,제2휘도 차성분을 각각 절대치화 하여 제1-제2상관데이타로 출력하는 제1,제2절대치 회로(14,16)와, 상기 입력 영상신호(V)에서 상기 2H 지연 영상신호(VHH)를 감산하여 2H 차성분을 분리하는 감산기(18)와, 상기 감산기(18)의 출력 2H 차성분을 일정 지연 시키는 제1지연보상기(20)와, 상기 제1휘도 차성분에서 상기 제2휘도 차성분을 감산하여 2H 휘도 차성분을 분리하는 감산기(22)와, 상기 제1지연보상기(20)에서 지연 출력되는 2H 차성분과 상기 감산기(22)의 2H 휘도 차성분을 가산하여 2H 색 차성분을 분리하는 가산기(24)와, 상기 2H 색 차성분을 절대치화 하여 제3상관 데이타로 출력하는 제3절대치 회로(26)로 구성된다.

상관계수 발생부(400)는 상기 제1,제2상관 데이타의 크기를 비교하는 비교기(28)와, 상기 제1, 제2상관 데이타를 입력하여 상기 비교기(28)의 출력에 의해 선택 출력하는 멀티플렉서(30)와, 소정의 제1기준값(ref1)과 상기 멀티플렉서(30)의 출력을 비교하는 비교기(32)와, 상기 비교기(32)의 출력을 반전시키는 인버터(34)와, 소정의 제2기준값(ref2)과 상기 제3상관 데이타의 크기를 비교하는 비교기(36)와, 상기 비교기(32,36)의 출력에 의해 상관 제어 신호를 발생하는 오아게이트(40)와, 소정의 제1상관계수와 상기 비교기(28)의 출력 및 상기 인버터(34)의 출력인 제2상관계수를 입력하여 상기 상관제어 신호에 의해 선택 출력하는 멀티플렉서(42)로 구성된다.

휘도분리부(600)는 제2지연보상기(44)와 감산기(46)로 구성된다.

이하 본 발명의 일실시예를 제1도의 회로도를 참조하여 상세히 설명한다.

복합영상신호(V)가 제1도의 콤 필터링부(100)에 입력되면, 제1 1H 지연기(2)에서 1H 지연된 후 제2 1H지연기(4)에 다시 1H 지연 출력된다.

여기서 상기 제2 1H 지연기(4)의 출력2H 지연 영상신호(VHH)를 휘도신호(Y)와 색신호(C)의 합인 Y1-C1이라 하면, 제1 1H 지연기(2)의 출력 1H 지연 영상신호(VH)는 Y2+C2 , 입력 영상신호(V)는 Y3-C3라 할 수 있다.

이때 색신호(C)의 부호가 1H 마다 반전되는 것을 전술한 바와 같으며 현재의 처리 기준점은 Y2+C2가 된다.

이에 따라 감산기(6,8)의 출력인 제1,제2콤 데이타는 각각 (Y2-Y3)+(C2+C3), (Y2-Y1)+(C1+C2)가 된다.

상기 제1,제2콤 데이타를 제1,제2LPF(10,12)에서 각각 로우 패스 필터링하게 되면 제1,제2휘도 차성분인 Y2-Y3, Y2-Y1가 각각 검출된다. 상기 검출된 제1,제2휘도 차성분은 각각 제1,제2절대치 회로(14,16)에서 절대값 처리되어 제1,제2상관 데이타인 ㅣY2-Y3ㅣ, ㅣY2-Y1ㅣ으로 상관계수 발생부(400)에 출력된다.

또한 감산기(18)에서는 2H 차성분인 (Y3-Y1)+(C1-C3)가 검출되어 제1지연보상기(20)에서 일정 지연된다. 감산기(22)에서는 상기 제1휘도 차성분에서 상기 제2휘도 차성분을 감산하여 2H 휘도 차성분인 Y1-Y3가 검출된다. 그러면 가산기(24)에서는 상기 일정 지연된 2H 차성분과 2H 휘도 차성분을 가산함으로써 2H 색 차성분 C1-C3이 검출된다.

상기 검출된 2H 색 차성분은 제3절대치 회로(26)에서 절대값 처리되어 제3상관 데이타인 ㅣC1-C3ㅣ로 상관계수 발생부(400)에 출력된다. 이때 상기 지연보상기(20)에서의 2H 차성분의 일정 지연은 제1, 제2LPF(10,12)에서의 처리에 따라 지연이 발생하는 제1,제2휘도 차성분과의 매칭(matching)을 위한 것이다.

상관 검출부(400)는 상기 제1-제3상관 데이타 입력에 의해 세개의 연속되는 수평 주사라인의 영상신호 (VHH,VH,V)에서 상하간의 휘도신호 및 색신호의 상관도를 검출하여 상관관계를 나타나는 상관계수를 발생한다.

우선 1H 지연 영상신호(VH)를 기준으로 한 휘도신호의 상관도를 검출하기 위하여 상기 제1,제2상관 데이타의 크기를 비교기(28)에서 비교하여 멀티플렉서(30)에서 선택한다. 이에 따라 상기 멀티플렉서(30)에서는 상기 제1,제2상관 데이타중 크기가 작은 상관 데이타가 선택 출력된다. 즉 1H 지연 영상신호(VH)를 기준으로 입력 영상신호(V)및 2H 지연 영상신호(VHH)간의 휘도신호의 상관도가 큰쪽의 상관 데이타가 검출된다.

상기 멀티플렉서(30)에서 선택 출력되는 상관 데이타는 소정의 제1기준값(ref1)과 비교기(32)에서 비교되는데, 상기 비교기(32)의 출력 형태는 다음과 같다.

상기 멀티플렉서(30)의 출력이 제1기준값(fef1)보다 크면 논리 ″1″, 작으면 논리 ″0″이 된다. 여기서 제1기준값(ref1)이라 함은 상기 멀티플렉서(30)에서 제1,제2상관 데이타중 상관도가 큰 상관 데이타가 검출되었다 해도 일정값의 상관도 보다 작을 경우에는 휘도신호의 상관이 없다고 보기 위하여 설정하는 기준값이다.

다음에 입력 영상신호(V)와 2H 지연 영상신호(VHH)간의 색신호의 상관도를 검출하기 위하여 상기 제3상관 데이타의 크기를 비교기(36)에서 제2기준값(ref2)과 비교하는데, 상기 비교기(36)의 출력형태는 다음과 같다.

상기 제3상관 데이타의 크기가 제2기준값(ref2)보다 크면 논리 ″1″, 작으면 논리 ″0″이 된다. 여기서 제2기준값(ref2)라 함은 상기 제3상관 데이타의 크기가 일정값 이상 즉, 일정값의 상관도 보다 작을 경우에는 색신호의 상관이 없음을 검출하기 위하여 설정하는 일정 기준값이다.

상기 비교기(32,36)의 출력은 오아게이트(40)에서 논리합되어 상관제어 신호로써 멀티플렉서(42)의 선택 신호 입력단자(S)에 입력된다. 또한 상기 멀티플렉서(42)의 두 입력단자 중 일입력단자에는 일정값의 2비트의 제1상관계수가 입력되며, 타 입력단자에는 상기 비교기(28)의 출력 및 인버터(34)에 의한 반전 출력인 제2비트의 제2상관계수가 입력된다. 이때 상기 제1상관계수는 논리 ″11″의 2비트 데이타이며, 제2상관계수는 비교기(28)의 출력이 최상위 비트(MSB)가 되고 인버터(34)의 출력이 최하위 비트(LSB)가 되는 2비트 데이타이다.

상기 멀티플렉서(42)의 출력은 멀티플렉서(500)의 선택신호 입력단자(S)에 입력된다. 이때 상기 멀티플렉서(500)의 3개의 입력단자에는 각각 1H 지연 영상신호(VH)를 BPF(200)로서 밴드 패스 필터링하여 분리한 색신호와 제1,제2콤 데이타가 입력된다.

따라서 연속되는 세개의 수평 주사라인의 입력 영상신호(V), 1H 지연 영상신호(VH), 2H 지연 영상신호(VHH)의 상관에 따른 멀티플렉서(42)에서의 출력 상관계수와 멀티플렉서(500)에서의 적응 선택 출력되는 색신호(C)는 다음과 같이 된다.

첫번째로 1H 지연 영상신호(VH)와 2H 지연 영상신호(VHH)간에 휘도신호(Y)의 상관이 크고 색신호(C) 상관이 있을 때 상관계수는 ″10″이 되고 1H 콤 필터링 한 제1콤 데이타가 색신호(C)로 적응 선택 출력된다.

두번째로 1H 지연 영상신호(VH)와 입력 영상신호(V)간에 휘도신호(Y)의 상관이 크고 색신호(C) 상관이 있을때에 상관계수는 ″01″이 되어 1H 콤 필터링한 제2콤 데이타가 색신호(C)로 적응 선택 출력된다.

세번째로 1H 지연 영상신호(VH)가 2H 지연 영상신호(VHH) 또는 입력 영상신호(V)의 휘도신호 상관이 크지만, 입력 영상신호(V)와 2H 지연 영상신호(VHH)간에 색신호(C) 상관이 없을때는 상관계수는 ″11″이 되어 BPF(200)의 출력이 색신호(C)로 적응 선택 출력된다. 또한 1H 지연 영상신호(VH)가 2H 지연 영상신호(VHH) 또는 입력 영상신호(V)가 전혀 상관이 없을때에도 상관계수는 ″11″이 되어 BPF(200)의 출력이 색신호(C)로 적응 선택 출력된다.

따라서 휘도신호 및 색신호의 상관이 거의 없은 수평 주사라인과의 영상신호와 콤 필터링 됨으로써 발생 되는 행잉도트를 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 분리된 색신호(C)에 의해 휘도신호(Y)를 분리하는 것을 휘도분리부(600)에서 이루어지는데, 여기서 1H 지연 영상신호(VH)를 제2지연보상기(44)에서 일정 지연시키는 것을 색신호(C)의 분리 처리에 따른 지연과 매칭시키기 위한 것이다. 그러므로 제2지연보상기(44)에서 일정지연된 1H 지연 영상 신호(VH)에서 상기 분리된 색신호(C)를 감산기(46)로서 감산 함으로써 휘도신호(Y)가 분리된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 복합영상신호에서 휘도 및 색신호 분리시 상하 수평 주사라인과의 휘도신호 및 상하 수평 주사라인간의 색신호의 유사성을 검출하여 상관도에 따라 적응적으로 휘도 및 색신호를 분리하는 회로로서, 간단한 회로 구성으로 행잉도트를 효과적으로 제거하는 동시에 정확한 휘도 및 색신호를 분리할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 세개의 연속되는 수평 주사라인의 입력 영상신호에서 상하간에 각각 1H 콤 필터링하여 제1, 제2콤데이타를 발생하며 1H지연 영상신호와 2H 지연 영상신호를 출력하는 콤 필터링부(100)와, 상기 1H 지연 영상신호(VH)를밴드 패스 필터링하여 색신호를 추출하는 밴드 패스 필터(200)와, 상기 콤 필터링부(100)의 제1,제2콤 데이타와 상기 밴드 패스 필터(200)의 색신호를 입력하고 소정의 상관계수 입력에 의해 선택하여 적응 선택된 색신호로 출력하는 멀티플렉서(500)와, 상기 콤 필터링부(100)의 출력 1H 지연 영상신호에서 상기 멀티플렉서(500)의 출력 색신호를 제거하여 휘도신호를 분리하는 휘도분리부(600)를 구비한 칼라 영상처리 시스템의 휘도 및 색신호 분리 회로에 있어서, 상기 입력 영상신호와 상기 콤 필터링부(100)의 1H, 2H 지연 영상신호를 입력하여 제1-제3상관 데이타를 검출하는 상관 데이타 검출부(300)와, 상기 상관 데이타 검출부(300)의 제1-제3상관 데이타로부터 상하 수평 주사선 간의 색신호 및 휘도신호의 상관도를 검출하고 검출된 상관도에 따라 상관 검출 계수를 발생하여 상기 멀티플렉서(500)에 제공하는 상관계수 발생부(400)로 구성함을 특징으로 하는 휘도 및 색신호 분리 회로.
2. 제1항에 있어서, 상관 데이타 검출부(300)가 상기 제1,제2콤 데이타로부터 제1,제2휘도 차성분을 검출하는 제1,제2로우 패스 필터(10,12)와, 상기 제1,제2휘도 차성분을 각각 절대치화 하여 제1-제2상관 데이타로 출력하는 제1,제2절대치 회로(14,16)와, 상기 입력 영상신호에서 상기 2H 지연 영상신호를 감산하여 2H 차성분을 분리하는 감산기(18)와, 상기 감산기(18)의 출력 2H 차성분을 일정 지연시키는 제1지연보상기(20)와, 상기 제1휘도 차성분에서 상기 제2휘도 차성분을 감산하여 2H 휘도 차성분을 분리하는 감산기(22)와, 상기 제1지연보상기(20)에서 지연 출력되는 2H 차성분과 상기 감산기(22)의 2H 휘도 차성분을 가산하여 2H 색 차성분을 분리하는 가산기(24)와, 상기 2H 색 차성분을 절대치화 하여 제3상관 데이타로 출력하는 제3절대치 회로(26)로 구성함을 특징으로 하는 휘도 및 색신호 분리 회로.
3. 제2항에 있어서, 상관계수 발생부(400)가 상기 제1,제2상관 데이타의 크기를 비교하는 비교기(28)와, 상기 제1,제2상관 데이타를 입력하여 상기 비교기(28)의 출력에 의해 선택 출력하는 멀티플렉서(30)와, 소정의 제1기준값과 상기 멀티플렉서(30)의 출력을 비교하는 비교기(32)와, 상기 비교기(32)의 출력을 반전시키는 인버터(34)와, 소정의 제2기준값과 상기 제3상관 데이타의 크기를 비교하는 비교기(36)와, 상기 비교기(32,36)의 출력에 의해 상관 제어 신호를 발생하는 오아게이트(40)와, 소정의 제1상관계수와 상기 비교기(28)의 출력 및 상기 인버터(34)의 출력인 제2상관계수를 입력하여 상기 상관제어 신호에 의해 선택 출력하는 멀티플렉서(42)로 구성함을 특징으로 하는 휘도 및 색신호 분리 회로.

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