KR940002161B1 - 비데오 신호 순환 필터 - Google Patents

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KR940002161B1 KR1019860002209A KR860002209A KR940002161B1 KR 940002161 B1 KR940002161 B1 KR 940002161B1 KR 1019860002209 A KR1019860002209 A KR 1019860002209A KR 860002209 A KR860002209 A KR 860002209A KR 940002161 B1 KR940002161 B1 KR 940002161B1
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Abstract

내용 없음.

Description

비데오 신호 순환 필터
제1도 내지 제3도는 본 발명을 구체화 하는 잡음 순환필터 시스템의 실시예의 블록 다이어그램.
제4도는 제1도 내지 3도내의 스케일링 회로에 적용시키기 위한 스케일 계수 발생용 회로의 블록 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 입력구 12, 42, 60 : 이동 검출기-스케일 계수 발생기
13, 40, 68 : 감산기 14, 16, 22, 46, 48, 62 : 스케일링 회로
18, 24, 50, 52, 70 : 가산기 20, 44, 64 : 색도 대역 통과 필터
28 : 출력구 30 : 프레임 메모리
66 : 게이팅 회로 80 : 저역 통과 필터
82 : 임계값 검출기 84 : 1비트 프레임 메모리
86, 88 : ROM
본 발명은 비데오 신호의 색도 또는 휘도 성분의 하나와 잡음을 감소시키는 것에 관한 것이다
비데오 신호내의 잡음을 감소시키기 위한 순환 필터의 사용은 비교적 잘 공지되어 있다. 비데오 순환 필터는 전형적으로 프레임 메모리, 두 개의 스케일링(Scaling) 회로 및 가산 회로로 구성된다. 인입 또는 현재의 비데오 신호는 스케일링 회로의 하나에 의해 스케일 되며, 상기 스케일된 비데오 신호는 가산기의 한 입력구에 인가된다. 상기 프레임 메모리의 출력으로부터 실제적으로 1프레임 주기동안 지연된 신호는 다른 스케일링 회로내에서 스케일 되어 가산기의 제2입력구에 인가된다. 가산기에 의해 산출된 비데오 신호 합은 프레임 메모리의 입력에 접속되어 잡음 감소된 비데오 신호를 나타낸다.
상기 기술한 것은 비데오 신호가 단일 색도 또는 휘도 신호일 때만 적용한다. 만일 비데오 신호가 합성 비데오 신호의 색도 성분이라면, 신호 색도 위상 반전기는 가산기 회로와 프레임 메모리 사이에 삽입 되어져야만 한다. 결국, 처리되어질 비데오 신호가 합성 비데오 신호이고, 소망의 시스템 출력 신호가 잡음 감소된 합성 비데오 신호라면, 그때 회로는 상기 잡음 감소된 합성 비데오 신호의 색도 성분의 위상만을 반전시키도록 가산기와 프레임 메모리 사이에 삽입 되어져야만 한다. 상기 형태의 비데오 순환 필터의 예는 명칭 "컬러 텔레비젼용 잡음 감소 시스템" 인 미합중국 특허원 제4,064,530호에 기술되어 있다.
색도 위상 반전을 위한 준비가 필요하지 않으며, 합성 비데오 신호가 인가되는 순한 필터는 다수의 프레임 주기의 발생후 작은 양의 잔존 색도 오염을 갖는 잡음 감소된 휘도 성분을 발생시키는 경향이 있으며, 상기 잡음 감소된 휘도 성분내에는 프레임간의 영상 이동이 존재하지 않는다. 그러므로, 비데오 순환 필터는 비-이동 영상을 위한 합성 비데오 신호로부터 휘도 성분을 부분적으로 분리시키는데 사용될 수도 있다.그러한 시스템은 한정된 실용성을 갖는다.
본 발명의 목적은 순환 필터 시스템을 사용하여 잔존 교차 성분이 없이 합성 비데오 신호로부터 휘도/색도 분리를 제공하는데 있다.
본 발명이 또다른 목적은 프레임간의 영상 이동의 정지 다음에 오는 안정 상태로 급격히 도달시키기 위하여 휘도/색도 분리 순환 필터를 적응시키도록 제어하는데 있다.
본 발명에 따르는 시스템은 잡음 감소된 비데오 신호를 기억시키기 위한 지연 또는 기억 장치 및 잡음 감소된 비데오 신호를 발생하도록 현재 또는 인입 비데오 신호의 부분에 상기 기억된 신호의 부분을 가산시키기 위한 가산 장치를 포함하는 비데오 신호 순환 필터 시스템이다. 또한 신호 결합 회로는 실제적으로 제거된 비데오 신호의 선정된 성분을 갖는 잡음 감소된 비데오 신호를 발생하도록 상기 잡음 감소된 비데오 신호로부터 현 비데오 신호의 부분을 감산시키기 위하여 배열된다.
본 발명의 잡음 감소 시스템이 예를 들어 메모리 크기의 적절한 선택을 갖는 종래의 TV 신호 방식에 따라 발생된 비데오 신호를 처리하는데 사용되기는 하지만, 본 발명은 NTSC 텔레비젼 방식에 적용하여 기술할 것이다. 상기 시스템은 아나로그나 디지털 방식으로 실행될 수도 있으나, 상기 시스템의 디지털 실행을 기술할 것이다. 도면에 있어서, 굵은 화살표로 표시된 상호 연결은 병렬 비트 디지털 신호용 다도선 연결을 나타내며, 가는 화살표로 도시된 상호 연결은 단일 도선 연결을 나타낸다.
제1도에 언급하면, 처리되어질 디지털 비데오 신호는 입력구(1)에 인가되며, 잡음 감소된 신호는 출력구(28)에서 유용하다. 상기 입력 비데오 신호는 A/D 변환기(도시되지 않음)로부터의 베이스밴드(base-band) 합성 비데오 신호이거나 예를들어, 상기 베이스밴드 합성 비데오 신호에서 색도 신호를 불완전하게 제거한 휘도 신호일 수도 있다. 입력신호가 상기 기술한 신호중 하나이기 때문에 출력 신호는 색도 성분이 제거된 잡음 감소된 휘도 신호이다.
입력구(10)에서의 상기 입력 비데오 신호는 계수(1-K)로 입력 비데오 신호를 스케일 하는 스케일링 회로(14)에 접속되며, 상기 스케일된 입력 신호는 가산기(18)의 한 입력구에 접속된다. 가산기(18)의 출력구는 실제적으로 1프레임 주기동안 신호를 지연시키는 지연 또는 메모리 장치(30)의 입력구에 접속되며, 여기에서 1프레임은 NTSC 비데오 신호의 두 필드를 포함한다. 메모리(30)로부터 지연된 신호는 계수 K로 상기 지연된 신호를 스케일 하는 스케일링 회로(16)에 접속된다. 상기 스케일 되고 지연된 신호는 가산기(18)의 제2입력구에 인가된다. 메모리(30)에 의해 제공된 지연 주기는 가산기(18)에 인가된 두 개의 신호가 정확하게 한 프레임 주기(또는 다수의 프레임 주기)로 분리되도록 선택된다.
만일 입력구(10), 가산기(18)의 출력구 및 메모리(30)의 출력구에서의 신호가 각각 SA, SB및 SC로 표시된다면, 그때 신호 SB는
SB=(1-K)SA+KSc (1)
로 주어진다. 신호 Sc는 이전의 프레임 주기동안 발생된 신호 SB와 같다. 그러므로, 현재의 프레임이 프레임 n으로 표시되고 현재의 신호인 SB가 SBn으로 표시된다면, 그때 신호 Sc는 신호 SB(n+1)와 같다. 신호 SB(n-1)은 방정식
SB(n-1)= (1-K)CA(n-1)+KSc(n-1)=(1-K)SA(n-1)+KSB(n-2)… (2)
으로 주어지며, 신호 SB(n-1)는 유사한 형태로 표현할수도 있다. Sc(n-1)의 값을 방정식 (1)내로 치환하면
SBn=(1-K)DAn+K(1-K)SA(n-1)+K2(1-K)SA(n-2)+…Kn(1-K)SA(n-1)+… (3)
의 결과를 초래한다. 만일 입력 신호 SA가 합성 비데오 신호라면, 그것은 신호 SA가 더욱 적절하게 표시된
SA=YA+CA+nA(4)
이도록 휘도 성분 Y, 색도 성분 C, 잡음 성분 N으로 구성되며, 각 성분은 방정식 (1)내지 (3)에 대하여 단독적으로 값을 구해야만 한다. 프레임간의 이동이 존재하지 않을 때 주어진 픽셀에 대한 휘도 성분은 실제로 프레임에서부터 프레임까지 동일한 값을 갖는다 방정식(3)에서 S대신에 샘플의 Y성분을 치환하면, 모든 YA(n-1)샘플은 이동이 없이 동일한 것이며, 방정식(3)은
YB=YA(1-K)(1+K+K2+K3+Kn+…) (5)
로 된다. n이 커짐에 따라, 상기 급수는 1/(1-K)로 되어 방정식(5)는
YB=YA(1-K)/(1-K)=YA(6)
로된다.
색도 성분은 프레임에서부터 프레임까지 180°위상을 벗어난다. 만일 색도 성분 Ci에 대한 값이 방정식(3)에서 샘플값 Si로 치환된다면, 상기 급수에서 양의 항은 하나씩 걸러 나타난다. 색도 성분 방벙식(3)에 대하여
CB=CA(1-K)(1-K+K2-K3+…Kn+…) (7)
로 된다. K1항의 수가 교대하는 부호를 갖는 무한 급수에 접근함에 따라 극한값은 값 1/(1+K)로 향하게 된다. 상기 값을 방정식(7)에서의 급수에 대입하면, 상기 극한값은 색도 성분
CB1=C1(1-K)/(1+K) (8)
가 되며, 1에 접근하는 K는 작지만 만일 색도 신호가 휘도 신호와 혼합한다면 중요하다.
잡음은 프레임간의 잡음 샘플이 프레임간 영상 이동 또는 비-이동의 상태에 관계없이 일치하지 않기 때문에 상이하게 고려된다. 상기 가정은 모든 샘플의 잡음 성분이 대략적으로 RMS 값과 같은 것을 의미한다. 잡음력은 각각의 잡음 성분의 자승의 합으로써 더하며, RMS 진폭은 자승의 합의 루트자승이다. 잡음 값 NB는 각 항을 자승한 방정식(3)에 상기 잡음 성분 샘플을 대입함으로서 결정된다. 간략화한 후, 그 결과는
Figure kpo00001
이다. n에 대한 근호안의 급수는 방정식(9)이
Figure kpo00002
이도록 값 1/(1-K2)에 접근한다. 제1도 회로에서의 점 B에서 휘도 신호대 잡음비 개선을 1에 접근하는 K인
Figure kpo00003
에 접근한다.
남아 있는 색도 신호는 잡음 감소된 신호를 갖는 입력 색도 성분의 부분을 결합시킴에 의해 잡음 감소된 휘도 신호로부터 제거된다. 이것은(제1도의 회로에 있어) 포트(10)에서의 입력 신호를 색도 신호에 의해 정상적으로 점유된 주파수 대역내에서만 그러한 신호 성분을 통과시키는 필터(20)에 인가시킴에 의해 이루어진다. 필터(20)로부터의 색도 신호는 계수(K-1)/(1+K)로 소자(22)에서 스케일 되며, 그때 가산기(24)에서 잡음 감소된 휘도 신호와 함께 결합한다.
휘도 신호내의 남아 있는 색도 신호는 방정식(8)으로부터 Cin(1-K)/(1+K)의 진폭을 가지며, 반면에 소자(22)로부터의 색도 신호는 Cin(K-1)/(1+K)이다. 그것은 상기 두 개가 부가적으로 결합될 때, 남아 있는 잡음 감소된 휘도 신호를 취소한다. 가산기(18)로부터 가산기(24)로의 신호를 결합하는 지연소자(26)는 필터(20)내에서 초래된 지연을 처리하는 샘플에 대해 보상한다.
앞서 기술한 해석은 프레임간의 영상 이동이 존재하지 않는 상태에서 가정된다. 이동이 존재할 때, 순환필터가 바람직하지 않은 결과를 발생하는 것은 일반적으로 용인된다. 제1도의 시스템에 있어서, 순환 필터는 프레임간의 영상 이동이 검출될 때 비활성화 된다. 이것은 K의 값을 0으로 변화시킴에 의해 이루어지며, 그것은 메모리(30)로부터의 궤환을 효과적으로 단절시키며, 포트(10)로부터의 입력 신호를 가산기(18)를 통하여 계수 "1" 로 스케일된 가산기(24)에 결합시키며, 필터(20)를 통하여 계수 "-1"로 스케일된 가산기(24)에 결합시킨다. 점 B에서의 색도 성분은 필터(20)의 신호 출력의 색도 성분과 동상하다. 필터(20)로부터의 동상 색도는 휘소 성분 및 출력 버스(28)상의 잡음 성분만이 남아 있는 가산기(18)에 의해 통과된 신호내의 색도 성분으로부터 감산된다. 제1도의 회로는 이동동안 상기 입력 비데오 신호로부터 색도 성분을 제거하기 위하여 대역 정지 필터로써 동작한다.
대역 통과 필터(20)는 이동기간동안 저역 통과 필터된 휘도를 제공하도록 합체된다. 그러나 비이동기간동안 필터(20)는 상기 회로에 필요하지 않다. 상기 기간에 있어서 입력 신호는 스케일링 회로(22)에 직접 결합될수도 있다. 상기 경우에 있어서, 출력구(28)에서의 휘도 성분의 진폭은 입력 신호의 휘도 성분의 진폭으로부터 감소된다. 출력(28)에서의 휘도 성분의 진폭은 출력 신호를 적절하게 증폭시킴에 의해 복원될수 도 있다.
일반적으로 비데오 신호의 신호대 잡음비는 충분하게 만족스럽게 되어 관찰자가 상기 시스템에 소원의 신호대 잡음비 개선에 수렴시키도록 하기 위한 시간 간격을 쉽게 허용할 것이다. 이것은 휘도 신호의 색도 혼합에 대하여는 그렇지 않다. 색도의 혼합은 영상이동이 없는 제1프레임동안 실현되어져야만 한다. 영상 이동이 없는 제1프레임은 여기에서 프레임 기간으로서 정의되며, 현 입력 프레임의 영상 용적은 바로 이전의 프레임의 영상 용적과 동일하다. 이 기준은 픽셀 기초에 적용된다. 바꾸어 말하면, 총 영상에 대하여는 프레임간의 영상 이동의 영역일수도 잇다. 그러나, 각 픽셀, 프레임대 프레임은 모든 다른 픽셀과 독립적으로 처리된다. 그러므로, "영상 이동이 없는 프레임"은 다른 픽셀의 무이동 또는 이동의 상태에 독립적인 각픽셀에 적용된다.
색도의 제거는 만일 점 B에서의 색도 성분이 이동이 없는 제1프레임에서 정상 상태값에 수렴하도록 강요한다면 이루어질수도 있다. 상기 상태는 스케일링 회로(14) 및 (16)용 3개의 K값을 사용하므로서 이루어지며, 여기에서, 제1값 K1은 영상 이동동안 사용되고, 제2값 K2는 이동이 없는 제1프레임동안 사용되며, 제3값 K3는 이동이 없는 계속되는 모든 프레임에 대하여 사용된다. K1의 값은 상기 시스템의 순환 필터부를 비활성시켜 정보가 이동의 정지를 검출하는데 유용하다는 것을 보장하도록 직접 프레임 메모리에 신호를 인입하도록 0의 값을 갖는다. K3의 값을 소망의 정상 상태신호 대 잡음 개선을 제공하도록 선택된다. K3의 선택은 성취가능한 신호 대 잡음비 대 비이동 영상체의 신호 대 잡음비간의 주관적인 차를 포함한다. K2값은 점 B에서 정상 상태 색도 성분을 발생하기 위하여 필요하며, 따라서
K2=1/1+K3 (9)
로 주어진 비이동의 모든 프레임내의 색도의 제거를 허용한다.
단지 두 개의 값만이 스케일링 회로(22)내의 스케일 인자 K에 대하여 필요되며, 이들 값들은 이동 기간에 대하여 0이며, 모든 비이동 기간에 대하여 이다.
상기 스케일 계수는 픽셀을 또는 상기 픽셀율의 작은 약수로 선택된다. 상기 K의 값은 프레임간의 이동 및 프레임간의 이동의 결과에 의존한다.
연속적인 프레임으로부터의 휘도 성분의 샘플간의 차는 이동 또는 비이동이 프레임간에 발생된다는 것을 나타낸다. 상기 차는 입력구(10) 및 메모리의 출력(30)에 연결된 그것의 피감수 및 감수 입력을 갖는 감산기(13)에 의해 제공된다. 상기 차는 스케일링 회로(14), (16) 및 (22)용 각각의 스케일 계수를 발생하는 이동 검출기-스케일 계수 발생기(12)에 결합된다. 예시적인 이동 검출 스케일 계수 발생기는 제4도에 참조하여 아래에 기술될 것이다.
제2도는 순환 필터-잡음 감소 시스템을 도시한 것이다. 입력 비데오 샘플 SA는 입력구(10)에 인가되어 감산기(40)에 결합된다. 메모리(30)로부터 지연된 샘플 SE는 차 샘플(SA-SE)를 발생하는 감산기(40)의 제 2입력구에 결합된다. 각각의 샘플 SA및 SE는 연속적인 영상 프레임의 동일픽셀에 상응한다. 차 샘플(SA-SE)은 스케일된 차 샘플 Km(SASE)을 발생하는 스케일링 회로(48)에 인가되며, 여기에서 Km은 스케일 계수이다. 상기 스케일된 차 샘플 및 지연된 샘플 SE는 방정식
SD=Km(SA-SE)+SE=KmSA+SE(1-Km) (11)
로 주어진 샘플합 SD를 발생하는 가산기(50)에 인가된다.
프레임간의 영상 이동 기간동안 스케일 계수 Km은 1로 세트되어 방정식(11)로부터 샘플 SD는 입력 샘플 SA와 동일함을 나타낸다. 예를들어, 비이동의 두 프레임후에 스케일 계수 Km은 Km3값으로 세트된다. 만일 비이동이 비교적 큰수의 프레임 간격에 대하여 지속된다면, 그것은 가산기(50)의 출력에서의 잡음 성분 SDN이
Figure kpo00004
로 수렴되는 것을 나타낼 수 있다.
색도 성분이 이동이 없는 제1프레임에서 정상상태 값으로 수렴되는 것을 보장하기 위하여 스케일 계수 Km은 이동이 없는 제1프레임동안 값 Km2로 세트된다. Km2의 값은
Km2=1/(2-Km3) (13)
로 주어지며, 정상 상태 색도 성분 SDC는
SDC=SACKm3/(2-Km3) (14)
로 주어진다.
정상 상태에서, 휘도 성분 SDV는 입력 SAY에서의 휘도성분과 동일하다.
포트(10)에서의 입력 샘플은 색도 성분 SAC, 색도 대역의 주파수내의 휘도 신호에 상응하는 휘도 성분 SAYH, 및 인자 Ko로 상기 샘플을 스케일하는 스케일링 회로(6)에 대한 잡음 성분을 통과시키는 색도 대역 통과 필터(44)에 인가된다. 상기 스케일된 샘플 K0(SAC+SAYH+SAN)은 가산기(52)에 결합된다. 가산기(50)로부터의 성분 SDY, SDC및 SDN로 구성되는 샘플 SD는
So=SDY+SDC+KoSAC+SoN(15)
로 주어진 시스템 출력 신호 So를 발생하는 가산기(52)의 제2입력구에 결합된다.
색도 성분의 샘플 So는 스케일 계수 Ko를 값 -Km3.(2-Km3)로 세트시킴에 의해 0으로 감소된다.
저주파수 휘도 성분의 샘플 So는 휘도 성분 샘플 SDY와 동일하다. 색도 주파수 스팩트럼에서 휘도 성분 SoYH의 샘플 So는 SAYH(2-1-Km3)/(2-Km3))와 같다. 이것은 고주파수 휘도에서 바람직하지 못한 감소이나 진폭은 출력 신호를 선택적으로 피킹시킴에 의해 복원될수도 있다.
잡음 성분 SDN은 스케일링 회로(46)를 통하여 통과된 잡음 및 가산기(5)의 출력으로부터 발생된다. 최악의 경우 즉, 대역 통과 필터(44)가 모든 입력 잡음 성분을 통과시키는 것을 가정하면, 출력 잡음 성분은
Figure kpo00005
로 표시할수 있다.
출력 잡음 성분 SoN대 잡음 성분 SoN의 비율은
Figure kpo00006
과 같으며, 그것은 1이하의 Km3의 모든 값에 대하여 1이하이다.
제2도의 시스템에 있어서, 감산기(40)에 의해 발생된 상기 차 샘플은 프레임간의 이동 정보를 포함한다.
상기 차는 예를 들어 픽셀-바이-픽셀 기초 즉, 샘플-바이-샘플 기초에 의해 스케일링 회로(46) 및 (48)에 대한 스케일계수를 발생하는 이동 검출기-스케일 계수 발생기 회로(42)에 인가된다. 회로(42)에 의해 발생된 예시적인 스케일 계수는 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00007
표 1에서, Km3값은 1/8, 1/16또는 1/32과 같은 작은 값일 것이다.
제1도의 시스템과 같은 제2도의 시스템은 이동 기간동안 입력구와 출력구 사이에 색도 대역 저지 또는 노치 필터를 복귀시킨다.
제3도는 제2도의 시스템을 변화시킨 것이다. 제2도의 회로와 동일 번호로 표시된 제3도의 회로의 소자는 유사한 장치이다.
제3도에서, 감산기(40)로부터의 샘플차(SA-SE)는 스케일된 샘플차 KK(SA-SE)를 발생하는 스케일링 회로(62)에 인가된다. 상기 스케일된 샘플차는 가산기(70)에 결합되어, 프레임 메모리(30)로부터의 샘플 SE와 합산된다. 이동이 없을때에, 가산기(70)로부터의 합 SX는 변화되지 않고 감산기(68)를 통하여 휘도 출력구 (72)에 결합되며,
SX=KK(SA-SE)+SE=KKSA+(1-KK)SE(17)
로 표현된다.
이동이 없을 때, SA의 휘도 성분은 SE의 휘도성분과 동일하다. 방정식(16)으로부터, 출력 휘도 성분 SXY는 KY의 값에 관계없이 입력 휘도 성분 SAY와 같다는 것을 알수 있다. 가산기(70)에 의한 고주파수 휘도 성분 출력은 제1도 및 제2도의 회로에 의한 고 주파수 휘도 성분 출력과 마찬가지로 감쇠되지 않는다.
비 이동의 제1프레임 KE는 1/2로 세트된다. SA및 SE의 휘도 성분의 크기는 동일하지만 반대 위상일 것이다. 그러므로, 상기 프레임 기간동안, 상기 시스템은 휘도 프레임 콤 필터로서 수행하며 가산기(70)에 의한 휘도 성분 출력은 0이다.
만일 비 이동의 제1프레임에 대한 Km의 값이 SD의 휘도 성분을즉시 수렴시키도록 선택된다면, 그때 비 이동의 제2프레임내의 색도 성분 SXC에 대한 방정식(18)은
SXC=KKSAC+(1-KK)SEC=KKSAC+(1-KK)(-Km3)/(2-Km3)SAC(18)
가 된다.
색도 성분 SXC는 비 이동의 제1프레임에 대하여 1/2인 KK에 대해 0일 것이며,l 비 이동의 연속하는 프레임에 대해 Km3/2일 것이다.
잡음 성분 SXN의 RMS 값은 (Km3/2)의 루트 자승배인 RMS 입력 잡음값 가까이 수렴하며, 그것은 작은 Km3에 대한 샘플 SD의 잡음 성분의 값보다 더 작으며, Km3=1에 대한 샘플 SD의 잡음 성분에
Figure kpo00008
배인 값에 근접한다. 이동이 없는 제1프레임에 대한 잡음 성분 SXN은 2의 루트 자승으로 나누어진 입력 잡음의 RMS 값과 같다.
스케일 계수 Kk의 값은 프레임간의 영상 이동동안 "1" 로 세트된다. 방정식(17)로부터 출력신호 Sx가 입력신호 SA와 같다는 것을 알수 있다. 유사하게 방정식(11)으로부터 신호 SD는 SA(Km=1에 대해)와 같다. 신호 SD는 색도 성분을 추출하는 대역 통과 필터(64)에 인가된다. 색도 성분 SDC=SAC는 프레임간의 영상 이동 기간동안 게이팅 회로(66)에 의해 감산기(68)의 감수 입력에 결합된다. 신호 Sx의 색도 성분은 색도 신호 성분 SDC에 의해 감산기(68)에서 소거된다. 게이팅 회로(66)에 대한 제어는 이동 검출기(60)에 의해 제공될 수도 있다. 실제에 있어서, 제3도의 회로는 영상 이동동안 색도 신호용 대역 저지필터를 복귀시킨다.
감소된 휘도 성분을 갖는 색도 신호는 입력(10)으로부터의 대략적으로 지연된 합성 비데오 신호로부터 휘도 출력 신호 SxY를 삭제시킴에 발생될 수도 있다. 이동이 없는 주기동안 감산기(40)로부터의 차 신호는 실제적으로 그것의 진폭이 입력 색도 진폭보다 약간 더 큰 색도 신호로 구성된다는 것은 주목해야 한다.
표 Ⅱ는 스케일 계수 Km및 KK아니라 제3도의 시스템을 위한 프레임간의 영상 이동의 상이한 상태에 대한 게이트 제어를 기록한 것이다.
[표 Ⅱ]
Figure kpo00009
제3도의 회로는 또한 대체적인 실시예를 제공하기 위하여 약간 재배열 될 수도 있다. 그러한 대체적인 실시예에 있어서, 스케일링 회로(62)의 신호 입력구는 감산기(40)의 출력보다는 스케일링 회로(8)의 출력에 결합될수도 있다. 스케일 계수 Kk의 값은 스케일 계수의 적 KmKk이 표 Ⅱ에서의 Kk란 하에 기록된 각각의 값과 동일하도록 적절하게 변화되어야만 한다. 예를들어, Kk의 새로운 값은 비 이동, 이동후의 제1프레임 및 정상상태 각각에 대하여 1, (2-Km3)/2 및 1/2이다.
제1도 내지 3도의 시스템 설계에 있어서, 그것은 확실한 신호 경로내의 보상 지연을 삽입하는데 필요할수도 있다. 상기 기술의 회로 설계에 익숙한 사람은 그러한 필요 조건을 쉽게 인지할 것이며, 그것들을 실행시킬수 있을 것이다.
상기 시스템은 주로 합성 비데오 신호 또는 색도 혼합을 포함하는 휘도 입력 신호로부터 잡음 감소된 휘도 신호를 발생시키는 것을 기술하였다. 상기 시스템은 약간 변경을 하여 예를 들어, 합성 비데오 신호로부터 잡음 감소된 색도 신호를 발생하도록 배열될 수있다. 이것은 제3도의 시스템에 있어서, 감산기(40)를 가산기로 가산기(50) 및 (70)을 감산기로 변화시킴에 의해 이루어질수도 있다.
이것은 합성 비데오 신호가 색 버어스트 기준 및 색 반송파 주파수의 4배로 동시에 샘플된다는 것을 가정함에 의해 이해될수도 있다. 만일 샘플링 위상이 1 및 Q 색차 신호 축선과 일치하도록 선택된다면, 샘플의 시퀀스는 Y1-I1, Y2+Q2, Y3+I3, Y4-Q4, Y5-I5, Y6+Q6, Y7+I7, Y8-Q8, …로 나타낼 수도 있다. 색도가 반전 하기 때문에, 인접 프레임상의 대응 샘플은 Y1+I1, Y2-Q2, Y3-I3, Y4+Q4, Y5+I5, Y6-Q6, Y7-I7, Y8+Q8, …로 나타낼 수도 있다. 만일 두 개의 시퀀스(프레임)내의 대응 샘플의 휘도 및 I, Q 크기가 동일하다면(즉, 프레임간의 이동이 없는 동안), 제1시퀀스로부터의 샘플은 제2시퀀스내의 대응 샘플에 가산되며, 휘도 성분 Y는 구조적으로 결합될 것이지만, I, Q 성분은 제거될 것이다. 제3도의 시스템은 상기 원리에 의하여 휘도 출력 신호를 발생하도록 동작한다. 제3도에서, 제1시퀀스는 샘플 SA에 대응하도록, 제2시퀀스는 샘플 SE에 대응하도록 고려될수도 있다.
이제 상기 제2시퀀스내의 샘플들을 보수화(반전화)하는 것을 고려하자. 보수화된 시퀀스는 -(Y1+I1), -(Y2-Q2), -(Y3-I3), -(Y4+Q4), -(Y5+I5), -(Y6-Q6), -(Y7-I7), -(Y8+Q8), …다시풀어쓰면 -I1-Y1, Q2-Y2, I3-Y3, -Q4-Y4, -I5-Y5, Q6-Y6, I7-Y7, -Q8-Y8, …로 표시된 상대값을 가질 것이다. 상기 후자의 시퀀스를 상기 제1시퀀스와 비교하면, 대응 I, Q성분 샘플은 모두 동상 즉, 동일 극성을 가지며, 반면에 휘도 성분 샘플은 반대 극성을 가짐을 알수 있을 것이다. 그러므로, 만일 상기 보수화된 시퀀스가 제3도의 시스템내에 신호 SE로써 인가된다면, I,Q성분은 구조적으로 결합할 것이며, 휘도 성분은 제거될 것이다. 신호 SE의 보수화의 결과, 즉, 프레임 메모리(30)의 출력은 샘플 SD가 결합되는 감산기(40) 및 가산기(50) 및 (70)으로의 입력을 보수화 시킴에 의해 인지될수도 있다. 그러나 이것은 감산기(40)를 가산기로, 그리고 가산기(50) 및 (70)을 감산기에 대한 감수로써 결합된 샘플 SE를 갖는 감산기로 변화시키는 것과 동일하다.
색도 신호 즉, I 및 Q 색차신호는 휘도 신호보다 현저하게 적은 대역폭을 갖는다. 그러므로, 색도 신호를 발생하도록 배열된 순환 필터에 있어서, 앞서 언급한 시퀀스의 모든 샘플을 사용하는 것은 필요한 것은 아니며, 고로, 프레임 메모리(30)의 크기는 감소될 수도있다. 예를들어 4개의 연속적인 샘플의 각 세트로부터의 I성분을 포함하는 하나와 Q성분을 포함하는 하나인 두 샘플은 선택되고 처리될수도 있다. 그러나, 만일 이것이 행해진다면, 준비는 교대 프레임내의 마주하는 I, Q 위상의 샘플들을 선택하도록 만들어져야만 한다. 예를들어, 만일 샘플 Y1-I1, Y2-Q2, Y5-I5, Y6+Q6등이 제1시퀀스로부터 선택된다면, 샘플 Y1+I1, Y2+Q2, Y5+I5, Y6-Q6등은 제2시퀀스로부터 선택되어져야만 한다.
유사한 변경이 제1도 및 제2도의 시스템으로 만들어질수 있다.
제4도는 예시적인 이동 검출기- 스케일 계수 발생기를 도시한 것이다. 상기 회로는 제3도의 시스템에 대하여 취해졌지만 상기 기술의 회로 설계에 익숙한 사람에 의한 변경이 제1도 및 제2도의 시스템에 대하여 적용 가능하게 만들어질수도 있다.
감산기(40)로부터의 샘플차는 색도 성분을 제거 하도록 저역 통과 필터(80)에 인가된다. 이것은 색도가 프레임과 프레임간의 180°의 위상차를 갖기 때문에 필요하며, 그러므로, 색도 크기의 차를 제공하기보다는 감산기(40)내에 구조적으로 결합한다. 상기 저역 통과 필터된 차는 선정된 값 즉, 절대값보다 더 큰 차의 크기에 대하여 논리 1을 발생하고, 상기 값보다 작은 차의 크기에 대하여 논리 0을 발생하는 임계값 검출기(82)에 인가된다. 상기 선정된 값 또는 임계값은 이동의 검출에 있어서 잡음 면역의 정도를 제공하기 위하여 설정되며, 사용자 또는 설계자 선택에 따라 결정될 것이다.
검출기(82)로부터의 이동 신호는 1프레임 주기의 이동 신호를 지연시키는 메모리 장치(84)의 데이터 입력구에 결합된다. 메모리 장치(84)로부터의 지연된 이동 신호와 검출기(82)로부터의 이동 신호는 ROM(86) 및(88)의 어드레스 입력구에 결합되며, 상기 (86) 및 (88)은 그것들의 어드레스 입력구에 인가된 이동 상태에 대한 필수 스케일 계수를 출력하도록 프로그램이 된다. 표 Ⅲ은 제3도의 시스템에 대한 예시적인 상태 표이다.
[표 Ⅲ]
Figure kpo00010
표 3은 상부로부터 하부로 유동하는 시간 시퀀스의 프레임 주위에 발생된다. 프레임간의 영상 이동의 상태는 ROM(86) 및 (88)에 대하여 모두 가능한 2-비트 어드레스 상태를 제공하도록 선택된다. 표(3)에서 "검출기(82) 출력" 및 "메모리(84)출력"은 ROM(86) 및 (88)용 어드레스 코드와 하나로 함쳐 생각한다. Km3는 소망의 시스템 응답 시간 및 잡음 감소의 정도에 따라 임의적으로 선택된다.
제1도 및 2도의 잡음 감소 시스템에 대하여 적합 시키기 위하여, ROM(86) 및 (88)은 제1도 및 2도의 시스템에 참조하여 기술된 바와 같이 적절한 스케일 계수 또는 제어 신호를 갖고 프로그램되어 질 것이다.

Claims (14)

  1. 프레임 주기내에서 형성되는 휘도 및 색도 및 잡음 성분을 포함하는 비데오 신호를 처리하기 위한 순환 필터 시스템에 있어서, 현 비데오 신호의 부분과 비데오 신호의 이전의 프레임으로부터 결합된 신호의 부분을 결합시켜 처리된 비데오(B)를 발생시키기 위한 순환 필터(18, 30)를 구비하며, 여기에서 상기 잡음의 진폭은 감소되며, 상기 비데오 신호의 처리된 휘도 및 색도 성분중의 하나의 진폭은 실제적으로 상기 처리된 휘도 및 색도 성분의 나머지의 진폭에 비해 감소되며, 현 비데오 신호의 부분과, 실제적으로 감소된 상기 처리된 휘도 및 색도 성분중의 하나를 실제적으로 제거시키기 위하여 상기 이동 적응성 순환 필터로부터 상기 처리된 비데오 신호의 부분을 결합시켜, 출력신호(28)를 발생시키기 위한 신호 제거수단(20 내지 26)을 구비하고, 여기에서 나머지의 상기 휘도 및 색도 성분의 신호 대 잡음비는 현 비데오 신호에 비하여 상승되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 순환 필터는, 실제적으로 1프레임 주기의 신호를 지연시키기 위한 입력 및 출력구를 갖는 지연 수단과; 제1 및 제2입력구와 상기 지연 수단의 입력구에 연결된 출력을 갖는 신호 결합수단과; 상기 지연 수단의 출력구에 연결된 입력구와 상기 결합 수단의 입력구의 하나에 연결된 출력 및 제어 입력구를 갖는 제1가변 계수 회로와; 현 비데오 신호를 인가시키기 위한 입력구와 상기 결합 수단의 나머지 입력구에 연결된 출력구 및 제어 입력구를 갖는 제2가변 계수 회로와; 이동 신호를 발생하기 위하여 상기 지연 수단으로부터의 지연 신호 및 현 비데오 신호에 응답하는 이동 검출기와; 상기 제1 및 제2가변 스케일링 회로의 각각의 제어 입력구에 적용시키기 위한 스케일 계수 K 및(1-K)에 상응하는 제어 신호를 발생하기 위하여 상기 이동 검출기에 연결된 스케일 계수 발생 회로를 구비하며, 여기에서 K는 이동이 검출되었을 때 하나의 값과 이동의 부재동안 적어도 하나의 다른 값을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호 제거 수단은, 잡음 감소된 비데오 신호가 유용한 곳으로부터의 출력구와, 상기 신호 결합 수단의 출력에 연결된 제1입력구 및 제2입력구를 갖는 또다른 신호 결합 수단과; 상기 스케일 계수 발생 회로에 연결된 제어 입력구와; 상기 또 다른 신호 결합 수단이 제2입력구에 연결된 출력구 및 입력구를 갖는 제3가변 스케일링 회로와; 상기 현 비데오 입력 신호를 수신하기 위하여 상기 제3가변 스케일링 회로의 입력구를 결합시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환필터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제3가변 스케일링 회로의 입력구를 결합 시키기 위한 수단은 상기 색도 성분에 의해 정상적으로 점유된 주파수의 대역 외부의 주파수를 갖는 신호를 감쇠 시키기 위한 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 스케일 계수 발생 수단은 이동이 검출 되었을 때, 0, 1 및 -1를 포함하는 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 각각 상기 제1, 제2 및 제3스케일링 수단에 인가하며, 비 이동의 프레임 주기 동안 K, 1-K 및 (K-1)/(K+1)의 스케일 계수를 각각 제1, 제2 및 제3스케일링 수단에 인가하며, 여기에서 K는 1이하의 값인 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스케일 계수 발생 수단은 비 이동의 제1프레임동안, K3, K3/(1+K3) 및 (K3-1)/(K3+1)의 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 상기 제1, 제2 및 제3스케일링 수단에 인가시키며, 여기에서 K3는 1이하의 값인 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 순환 필터는, 입력 및 출력구를 가져, 프레임 주기중 1을 포함하는 배수로 신호를 지연시키기 위한 지연수단과; 상기 지연수단의 출력구에 연결된 제1입력구와 상기 지연 수단의 입력구에 연결된 출력구 및 제2입력구를 갖는 제1신호 결합 수단과; 스케일 계수에 대응하는 제어신호를 인가시키기 위한 제어 입력구 및 상기 제1신호 결합 수단의 제2입력구에 연결된 출력구를 갖는 가변 스케일링 회로와; 상기 비데오 신호를 인가시키기 위한 제1입력구와, 상기 지연 수단의 출력에 연결된 제2입력구 및 상기 스케일링 회로의 입력구에 연결된 출력구를 갖는 제2신호 결합 수단과; 제어 신호를 발생하기 위하여 상기 제2신호 결합 수단의 출력구에 연결된 입력구를 가지며, 상기 스케일링 수단에 연결된 이동 검출기를 구비하며, 여기에서 잡음 감소된 비데오 신호는 상기 제1결합 수단 및 상기 지연 수단의 출력구로부터 유용한 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 신호 제거 수단은, 상기 비데오 신호를 인가시키기 위한 입력구와, 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 인가시키기 위하여 상기 이동 검출기에 연결된 제어 입력구 및 출력구를 갖는 또다른 스케일링 회로와, 상기 제1신호 결합 수단의 출력구에 연결된 제1입력구와, 상기 또 다른 스케일링 회로의 출력구에 연결된 제2입력구 및 출력구를 갖는 또다른 신호 결합 수단을 구비하며, 여기에서 잡음 감소된 비데오 신호는 유용하며, 상기 휘도 및 색도 성분의 하나는 실제적으로 제거되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비데오 신호는 상기 색도 성분에 의해 정상적으로 점유된 주파수를 통과시키기 위한 대여 통과를 갖는 필터를 통하여 상기 또다른 스케일링 회로의 입력구에 연결되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  10. 제8항에 있어서, 상기 이동 검출기는 이동이 검출되었을 때, 1 및 -1을 포함하는 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 상기 스케일링 회로 및 상기 또다른 스케일링 회로에 각각 인가시키며, 이동이 검출되지 않았을 때 K3및 -K3(2-K3)를 상기 스케일링 회로 및 상기 또다른 스케일링 회로에 각각 시키고, 여기에서, K3의 크기는 1이하의 값인 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이동 검출기는 비 이동의 제1프레임동안 스케일 계수 1/(2-K3) 및 -K3/(2-K3)에 대응하는 제어 신호를 상기 스케일링 회로 및 상기 또다른 스케일링 회로에 각각 인가시키는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  12. 제7항에 있어서, 상기 신호 제거 수단은, 상기 지연수단의 출력구에 연결된 제1입력구 및 제2입력구 및 출력구를 갖는 또다른 신호 결합 수단을 구비하며, 여기에서 잡음 감소된 비데오 신호는 유용하며, 잡음 감소된 비데오 신호는 실제적으로 제거된 상기 휘도 및 색도 성분의 하나를 갖고, 스케일 계수에 상응하는 제어 신호를 인가 시키기 위하여 상기 이동 검출기에 연결된 제어 입력구와, 상기 또다른 신호 결합 수단의 제2입력구에 연결된 출력구 및, 상기 제2신호 결합 수단의 출력구에 연결된 입력구를 갖는 또다른 스케일링 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이동 검출기는 이동이 검출되었을 때, 1 및 -1을 포함하는 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 스케일링 회로 및 또다른 스케일링 회로에 각각 인가시키며, 이동이 검출되지 않았을 때, K3및 K3/2를 스케일링 회로 및 또다른 스케일링 회로에 각각 인가시키도록 배열되며, 여기에서 K3의 크기는 1이하의 값인 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이동 검출기는 비 이동의 제1프레임동안, 1/(2-K3) 및 1/2의 스케일 계수에 대응하는 제어 신호를 상기 스케일링 회로 및 상기 또다른 스케일링 회로에 인가시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 비데오 신호 순환 필터.
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