KR940002197B1 - 움직임적응형 휘도신호 색신호분리필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

움직임적응형 휘도신호 색신호분리필터

제1도는 본 발명의 1실시예에 의한 움직임적응형 YC 분리필터를 도시한 블럭도.

제2도는 제1도의 실시예에 있어서의 프레임내 YC분리회로의 제1실시예의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제3도는 제1도의 실시예에 있어서의 프레임내 YC 분리회로의 제2의 실시예의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제4도는 제1도의 실시예에 있어서의 프레임내 YC 분리회로의 제3의 실시예의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제5a도는 3차원 시공간에서 색부반송파의 4배 디지탈화된 V신호의 배열을 t축과 y축으로 구성하는 평면도.

제5b, 5c는 제5a도에서와 마찬가지의 V신호의 배열을 x축과 y축으로 구성하는 평면도.

제6a도는 3차원 주파수공간에 있어서의 V신호의 스펙트럼 분포를 비스듬한 방향에서 본 도면.

제6b도는 제6a도에서와 마찬가지의 V신호의 스펙트럼 분포를 f축의 부의 방향에서 본 도면.

제6c도는 제6a도에서와 마찬가지의 V신호의 스펙트럼 분포를 μ축의 정의 방향에서 본 도면.

제7a도는 본 발명에 의한 제1의 필드간 YC 분리에 의해 얻어진 Y신호와 C신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에서 비스듬한 방향에서 본 도면.

제7b도는 제7a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 f축의 부의 방향에서 본 도면.

제7c도는 제7a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 μ축의 방향에서 본 도면.

제8a도는 본 발명에 의한 제2의 필드간 YC 분리에 의해 얻어진 Y신호와 C신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에서 비스듬한 방향에서 본 도면.

제8b도는 제8a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 f축의 부의 방향에서 본 도면.

제8c도는 제8a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 μ축의 정의 방향에서 본 도면.

제9a도는 본 발명에 의한 제3의 필드간 YC 분리에 의해 얻어진 Y신호와 C신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에서 비스듬한 방향에서 본 도면.

제9b도는 제9a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 f축의 부의 방향에서 본 도면.

제9c도는 제9a도에서와 마찬가지의 스펙트럼 분포를 μ축의 정의 방향에서 본 도면.

제10도는 종래의 움직임적응형 YC 분리필터의 블럭도.

제11도는 제10도의 움직임적응형 YC 분리필터에 있어서의 Y신호 움직임검출회로의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제12도는 제10도의 움직임적응형 YC 분리필터에 있어서의 C신호 움직임검출회로의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제13도는 제10도의 움직임적응형 YC 분리필터에 있어서의 프레임간 YC 분리회로의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제14도는 제10도의 움직임적응형 YC 분리필터에 있어서의 필드내 YC 분리회로의 상세한 구성을 도시한 블럭도.

제15도는 종래의 C신호 움직임검출회로의 다른예를 도시한 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 프레임간 YC 분리회로 6 : Y신호 움직임검출회로

7 : C신호 움직임검출회로 8 : 합성회로

9 : Y신호 혼합회로 10 : C신호 혼합회로

50 : 프레임내 YC 분리회로 80 : 움직임검출회로

본 발명은 색신호를 휘도신호의 고역주파수영역에 주파수다중한 복합컬러텔레비젼신호(이하, V신호라 한다)에서 휘도신호(이하, Y신호 또는 간단히 Y라 한다) 및 색신호(이하, C신호 또는 간단히 C라 한다)를 분리하기 위한 움직임적응형 휘도신호 색신호분리필터에 관한 것이다.

움직임적응형 YC 분리필터는 화상이 정지화상인가 움직임화상인가를 국소적으로 판단하고, 그의 각부의 화소신호에 적합한 YC 분리를 실행하는 필터이다.

현행의 NTSC 신호 방식에서는 C신호를 Y신호의 고역주파수영역에 주파수다중한 복합신호로 되어 있다. 이 때문에 수상기에는 YC 분리가 필요하며, 그 분리의 불완전함은 크로스컬러나 도트크롤등의 화질저하를 일으킨다.

따라서, 근래 대용량의 디지탈메모리의 발달에 따라서 텔레비젼신호의 수직주사주파수와 같던가 그 이상의 지연시간을 갖는 지연회로(이하, 간단히 지연회로라 한다)를 이용한 움직임적응형 YC 분리등의 화질개선을 위한 신호처리회로가 여러가지 제안되어 있다.

제10도는 종래의 움직임적응형 YC 분리필터의 일예를 도시한 블럭회로도이다. 제10도에서, 입력단자(1)에는 NTSC 방식의 V신호(101)이 입력되어 필드내 YC 분리회로(4), 프레임간 YC 분리회로(5), Y신호 움직임검출회로(6) 및 C신호 움직임검출회로(7)의 입력단에 각각 부여된다.

필드내 YC 분리회로(4)에서 필드내 필터(도시하지 않음)에 의해 YC 분리된 필드내 YC 분리 Y신호(102)와 필드내 YC 분리 C신호(103)은 각각 Y신호 혼합회로(9)의 제1의 입력단과 C신호 혼합회로(10)의 제1의 입력단으로 입력된다.

또, 프레임간 YC 분리회로(5)에서 프레임간 필터(도시하지 않음)에 의해 YC 분리된 프레임간 YC 분리 Y신호(104)와 프레임간 YC 분리 C신호(105)는 각각 Y신호 혼합회로(9)의 제2의 입력단과 C신호 혼합회로(10)의 제2의 입력단으로 입력된다.

한편, Y신호 움직임검출회로(6)에서 검출된 Y신호 움직임량(106)은 합성회로(8)의 한쪽의 입력단으로 입력되고, 또 C신호 움직임검출회로(7)에서 검출된 C신호 움직임량을 나타내는 신호(107)은 합성회로(8)의 다른쪽의 입력단으로 입력된다.

합성회로(8)에서 합성된 움직임검출신호(108)은 Y신호 혼합회로(9)의 제3의 입력단 및 C신호 혼합회로(10)의 제3의 입력단으로 각각 입력되고, Y신호 움직임검출회로(6), C신호 움직임검출회로(7) 및 합성회로(8)에 의해 움직임검출회로(80)을 구성하고 있다.

Y신호 혼합회로(9)의 출력인 움직임적응 YC 분리 Y신호(109)는 출력단(2)에서 송출된다. 또, C신호 혼합회로(10)의 출력인 움직임적응 YC 분리 C신호(110)은 출력단(3)에서 송출된다.

다음에, 이 종래예의 동작에 대해서 설명한다.

움직임검출회로(80)은 V신호(101)을 YC 분리하는데 있어서 Y신호 움직임검출회로(6) 및 C신호 움직임검출회로(7)의 출력을 합성회로(8)에서 합성하고, V신호(101)이 정지하고 있는 화상을 나타내는 신호인가 움직임을 나타내는 신호인가를 판별한다.

Y신호 움직임검출회로(6)은, 예를들면 제11도와 같이 입력단(51)에서 V신호(101)을 입력하고, 1프레임 지연호로(53)에서 1프레임 지연시킨 신호와 직접 입력된 V신호(101)을 감산기(54)에 의해 감산하고, V신호(101)의 1프레임 차분을 구하여 저역통과필터(이하, LPF라 한다)(55)를 통과시킨 후, 절대값회로(56)에서 그의 절대값을 구하고, 이 절대값을 비선형변환회로(57)에 의해 Y신호의 저역성분의 움직임량을 나타내는 신호(106)으로 변환해서 출력단(52)로 출력한다.

또, C신호 움직임검출회로(7)은, 예를들면 제12도와 같이 입력단(11)에서 입력되는 V신호(101)을 2프레임 지연회로(81)에서 2프레임 지연시킨 신호와 직접 입력된 V신호(101)을 감산기(82)에 의해 감산하고, 2프레임 차분을 구하여 대역통과필터(이하, BPF라 한다)(83)을 통과시킨 후, 절대값회로(84)에서 절대값을 구하고, 이 절대값을 비선형변환회로(85)에 의해 C신호의 움직임량을 나타내는 신호(107)로 변환해서 출력단(89)에서 출력한다.

합성회로(8)은, 예를들면 Y신호 움직임량(106)과 C신호 움직임량(107)중, 큰쪽의 값을 선택해서 출력하도록 구성되어 있다.

이 판별결과는 움직임계수 K(0≤K≤1)인 형식으로 표시되고, 예를들면 화상을 완전한 정지화상이라고 판별한 경우에는 K=0, 화상을 완전한 움직임화상이라고 판별한 경우에는 K=1과 같이 해서 제어신호(108)로써 부여된다.

일반적으로, 화상이 정지화상인 경우에는 프레임간 상관을 이용한 프레임간 YC 분리를 실행해서 Y신호와 C신호를 분리한다.

프레임간 YC 분리회로(5)는 예를들면 제13도와 같이 입력단(61)에서 입력된 V신호(101)을 1프레임 지연회로(64)에 의해 1프레임 지연시킨 신호와 직접 입력된 V신호(101)을 가산기(65)에서 가산하고, 1프레임합을 구해서 YF 신호(104)를 추출하여 출력단(62)로 출력함과 동시에 감산기(66)에 의해 입력단(61)에서 입력한 V신호(101)에서 YF 신호(104)를 빼는 것에 의해 CF 신호(105)를 추출해서 출력단(63)에서 출력하고 있다.

또, 일반적으로 화상이 움직임화상인 경우에는 필드내 상관을 이용한 필드내 YC 분리를 실행해서 Y신호와 C신호를 분리한다. 필드내 YC 분리회로(4)는, 예를들면 제14도와 같이 입력단(71)에서 입력한 V신호(101)을 1라인 지연회로(74)에 의해 1라인 지연시킨 신호와 직접 입력한 V신호(101)을 가산기(75)에 의해 가산해서 1라인 합을 구하여 Yf신호(102)를 추출하여 출력단(72)에서 출력함과 동시에 감산기(76)에 의해 입력단(71)에서 입력한 V신호(101)에서 Yf신호(102)를 빼는 것에 의해 Cf신호(103)을 추출하여 출력단(73)에서 출력하고 있다.

움직임적응형 YC 분리필터에서는 이와같은 필드내 YC 분리회로(4)와 프레임간 YC 분리회로(5)를 나란히 배치하고, 합성회로(8)에서 합성된 움직임계수 K에 의해 Y신호 혼합회로(9)에 다음과 같은 연산을 실행시켜서 움직임적응 YC 분리 Y신호(109)를 출력단(2)에서 출력한다.

Y=KYf+(1-K)YF

여기서, Yf는 필드내 YC 분리 Y신호 출력(102)이고, YF는 프레임간 YC 분리 Y신호 출력(104)이다.

마찬가지로, 제어신호(108)에 의해 C신호 혼합회로(10)에 다음과 같은 연산을 실행시켜서 움직임적응 YC 분리 C신호(110)을 출력단(3)에서 출력한다.

C=KCf+(1-K)CF

여기서, Cf는 필드내 YC 분리 C신호 출력(103)이고, CF는 프레임간 YC 분리 C신호 출력(105)이다.

이 움직임적응형 YC 분리필터중, C신호 움직임검출회로(7)은 또 제15도와 같은 구성이어도 실현할 수 있다. 동일도면에서, 입력단(11)에서 V신호(101)이 입력되고, 색복조회로(86)에 의해 2종류의 색차신호 R-Y, B-Y로 복조된다.

이들 2종류의 색차신호 R-Y, B-Y는 시분할다중회로(87)인 주파수로 시분할다중되고, 감산기(82)에 의해 2프레임 지연회로(81)의 출력과 시분할다중회로(87)의 출력의 감산을 실행해서 2프레임 차분이 얻어진다.

이 프레임 차분에 LPF(88)을 통해서 Y신호 성분을 제거하고, 절대값회로(84)에 의해 절대값을 취하고, 또 비선형변환회로(85)에서 비선형변환해서 C신호의 움직임검출량(107)을 출력단(89)에서 송출할 수 있다.

종래의 움직임적응형 YC 분리필터는 이상과 같이 구성되어 있으므로, Y신호 움직임검출회로(6) 및 C신호 움직임검출회로(7)에 의해 각각 검출된 움직임량을 합성한 양에 따라서 필드내 YC 분리회로(4)에 의한 Yf신호와 Cf신호 및 프레임간 분리회로(5)에 의한 YF신호와 CF신호를 각각 혼합하도록 하고 있다.

따라서, 정지화상에 있어서의 필터특성과 움직임화상에 있어서의 필터특성이 전혀 다른것에 의해 화상이 정지화상에서 움직임화상으로 이동한 경우, 또는 움직임화상에서 정지화상으로 이동하는 경우에 해상도에 극단적인 변화가 있으므로, 움직임처리시의 화질저하가 두드러진다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 상기와 같은 처리의 전환이 많은 화상이더라도 해상도가 높고, 화질의 저하가 적은 화상을 재생할 수 있는 움직임적응형 YC 분리필터를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 움직임적응형 YC 분리필터는, (1) 움직임검출회로가 움직임화상을 검출하였을 때, 프레임간의 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 의해 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수의 필드내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행해서 프레임내 YC 분리 Y신호와 프레임내 YC분리 C신호를 출력하는 프레임내 YC 분리회로를 마련한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 움직임적응형 YC 분리필터는, (2) 움직임검출회로가 움직임화상을 검출하였을 때, 프레임간의 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 의해 필드간 연산과 휘도신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수의 프레임내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행하여 프레임내 YC 분리 Y신호와 프레임내 YC 분리 C신호를 출력하는 프레임내 YC 분리회로를 마련한 것이다.

본 발명에 있어서의 프레임내 YC 분리회로는 움직임검출회로에서 움직임화상이라고 판단한 경우에 프레임 사이에서의 상관을 검출하고, 그 상관의 대소에 의해 3종류의 프레임내 YC 분리회로중의 어느것인가 하나를 선택하는 것에 의해서 프레임내 YC 분리 Y신호와 프레임내 YC 분리 C신호를 출력한다.

이하, 본 발명의 움직임적응형 YC 분리필터의 실시예를 도면에 따라서 설명한다. 제1도는 그의 1실시예를 도시한 블럭도로써, 이 도면에서는 제10도에 있어서의 필드내 YC 분리회로(4)의 부분을 프레임내 YC분리회로(50)으로 치환한 것이며, 그 이외의 부분은 종래예에서 설명하였으므로, 생략한다.

제2도는 제1도에 있어서의 프레임내 YC 분리회로(50)의 제1실시예를 상세하게 도시한 블럭도이다.

제2도에 있어서, 입력단(11)에는 V신호(101)이 입력된다. 이 V신호(101)은 263라인 지연회로(14), 1라인 지연회로(23) 및 2화소 지연회로(25)의 입력단으로 입력된다.

263라인 지연회로(14)에서 263라인 지연된 V신호는 2화소 지연회로(15)와 262라인 지연회로(16)의 입력단으로 각각 입력된다.

2화소 지연회로(15)에서 2화소 지연된 V신호는 감산기(20), (21), (22), (37)의 제1의 입력단으로 각각 입력된다. 262라인 지역회로(16)에서 262라인 지연된 V신호는 4화소 지연회로(17), 1라인 지연회로(18)의 입력단, 감산기(26)의 제1의 입력단과 감산기(20)의 제2의 입력단으로 입력된다. 4화소 지연회로(17)에서 4화소 지연된 V신호는 감산기(21)의 제2의 입력단과 감산기(27)의 제1의 입력단으로 입력된다. 1라인 지연회로(18)에서 1라인 지연된 V신호는 2화소 지연회로(19)의 입력단으로 입력된다. 2화소 지연회로(19)에서 2화소 지연된 V신호는 감산기(22)의 제2의 입력단과 감산기(28)의 제1의 입력단으로 입력된다.

감산기(20)의 출력신호는 신호선택회로(33)의 제1의 입력단으로 입력된다. 감산기(21)의 출력신호는 신호선택회로(33)의 제2의 입력단으로 입력된다. 감산기(22)의 출력신호는 신호선택회로(33)의 제3의 입력단으로 입력된다.

1라인 지연회로(23)에서 1라인 지연된 V신호는 4화소 지연회로(24)의 입력단과 감산기(27)의 제2의 입력단으로 입력된다. 4화소 지연회로(24)에서 4화소 지연된 V신호는 감산기(26)의 제2의 입력단으로 입력된다. 2화소 지연회로(25)에서 2화소 지연된 V신호는 감산기(28)의 제2의 입력단으로 입력된다.

감산기(26)의 출력은 절대값회로(29)의 입력단으로, 감산기(27)의 출력은 절대값회로(30)의 입력단으로, 감산기(28)의 출력은 절대값회로(31)의 입력단으로 각각 입력된다.

절대값회로(29)의 출력은 최소값 선택회로(32)의 제1의 입력단으로, 절대값회로(30)의 출력은 최소값 선택회로(32)의 제2의 입력단으로, 절대값회로(31)의 출력은 최소값 선택회로(32)의 제3의 입력단으로 각각 입력된다.

최소값 선택회로(32)외 출력은 신호선택회로(33)의 제4의 입력단으로 입력되고, 이것에 의해 제1에서 제3의 입력을 선택제어한다.

신호선택회로(33)의 출력은 1라인 지연회로(34)의 입력단과 감산기(35)의 제1의 입력단으로 입력된다. 1라인 지연회로(34)의 출력은 감산기(35)의 제2의 입력단으로 입력된다. 감산기(35)의 출력은 BPF(36)의 입력단으로 입력된다.

BPF(36)의 출력은 감산기(37)의 제2의 입력단으로 입력되고, 또 프레임내 YC 분리 C신호(113)으로써 출력단(13)에서 출력된다. 감산기(37)의 출력은 프레임내 YC 분리 Y신호(112)로써 출력단(12)에서 출력된다.

다음에, 동작에 대해서 설명한다.

화면의 수평방향을 x축, 화면의 수직방향을 y축, x축과 y축으로 구성되는 평면과 수직인 방향에 시간축인 t축을 취하면, x축, y축 및 t축으로 구성되는 3차원 시공간을 고려할 수가 있다.

제5도는 3차원 시공간을 나타낸 도면으로써, 제5도(a)는 t축과 y축으로 구성되는 평면, 제5도(b), (c)는 x축과 y축으로 구성되는 평면이다. 제5도(a)에는 인터레이스주사선도 나타내고 있으며, 점선은 하나의 필드인 것을, 실선은 색부반송파가 동위상인 것을 나타내고 있다.

또, 제5도(b)의 실선 및 점선은 각각 n필드, n-1필드의 주사선을 나타내고 있으며, 주사선상의 "○", "●", "△", "▲"의 종류의 표시는 V신호를 색부반송파주파수 fsc(=3.58MHz)의 4배로 디지탈화하였을 때의 색부반송파가 동위상의 표본점을 나타내고 있다.

또, 제5도(c)의 실선 및 점선은 각각 n+1필드, n필드의 주사선을 나타내고 있으며, 주사선상의 "○", "●", "△", "▲"의 4종류의 표시는 제5도(b)와 마찬가지이다.

여기서, 주목해야할 표본점을 "◎"로 표시하면, 동일필드인 n필드에서는 2표본점 전후와 1라인 상하의 4개의 점 a, b, c, d에서 색부반송파 위상이 180도 달라지고 있다.

그래서, 디지탈회로에 의한 라인빗형필터나 일본국 특허 공개공보 소화58-242367호에 나타낸 적응형 YC분리필터등이 구성된다.

또, 제5도(a)에 도시한 바와같이 프레임 떨어진 동일표본점에서 색부반송파 위상이 180도 다르고 있으므로, 프레임간 YC 분리필터도 또 구성된다.

또, 제5도(b)에서 알 수 있는 바와같이 주목해야할 표본점에서 1프레임 전의 n-1필드에서는 1라인 위의 표본점 또는 1라인 아래의 2표본점 전후에서 역위상으로 되므로, 이들 3점(가), (나), (다)중의 어느 하나와 주목해야할 점과의 연산에 의해 필드간 YC 분리가 가능하게 된다.

또, 상기 x축, y축 및 t축에 대응한 주파수축으로써 수평주파수축인 μ축, 수직파수축인 v축 및 시간주파수축인 f축을 고려해서 상호 직교하는 μ축, v축 및 f축으로 구성되는 3차원 주파수공간을 고려할 수가 있다.

제6도는 상기 3차원 주파수공간의 투명도를 도시하고 있다. 제6도(a)는 상기 3차원 주파수공간을 비스듬한 방향에서 본 도면, 제6도(b)는 상기 3차원 주파수공간을 f축의 부의 방향에서 본 도면, 제6도(c)는 상기 3차원 주파수공간을 μ축의 정의 방향에서 본 도면이다.

이 제6도(a)∼(c)에는 3차원 주파수공간 상에서의 V신호의 스펙트럼분포를 나타내고 있다. 제6도(a)∼(c)에서 알 수 있는 바와같이 V신호의 스펙트럼은 3차원 주파수공간의 원점을 중심으로 확장하고 있으며, C신호의 스펙트럼은 색부반송파주파수 fsc에 의해 I신호, Q신호가 직교 2상 변조되어 있으므로, 제6도(a)∼(c)와 같은 4장소의 공간에 위치하고 있다.

그러나, 제6도(c)와 같이 V신호를 μ축상에서 보면, C신호는 제2상한과 제4상한에만 존재하고 있다.

이것은 제5도(a)에서 색부반송파의 동위상을 나타내는 실선이 시간과 함께 올라가고 있는 것에 대응하고 있다.

그럼에도 불구하고, 종래예에서는 화상의 움직임을 검출한 경우, 필드내에서의 상관을 이용한 YC 분리를 실행하고 있었으므로, μ축, v축방향의 대역제한은 가능하지만, f축방향의 대역제한을 가하는 것은 불가능하였다.

따라서, 본래 Y신호가 존재하는 주파수공간을 C신호로써 분리하게 되어 움직임 화상에 있어서의 Y신호의 대역이 좁게되어 있었다.

그래서, 상술한 바와같이 필드간 처리에 의한 YC 분리를 실행하는 것에 의해 움직임 화상에 있어서의 Y신호의 대역을 확장할 수가 있다.

제5도(b)에 있어서, n-1 필드내에서 주목해야할 표본점 "◎"의 근방에 있으며, 색부반송파위상이 180도 다른점은 표본점 "●"의 (가), (나), (다)가 있다.

이들 3점중의 어느 하나와의 연산에 의해 필드간 YC 분리가 가능하게 된다.

첫째로, 제5도(b)에 있어서의 주목해야할 표본점 "◎"과 표본점 "●"의 (가)의 차에 의해 C신호를 포함하는 3차원 주파수공간상의 고역성분을 끄집어낼 수가 있다. 이것에 제2도에 있어서의 1라인 지연회로(34), 감산기(35), BPF(36)으로 구성되는 2차원 BPF를 통과시키면, C신호가 얻어진다. 또 V신호에서 C신호를 감산하는 것에 의해 Y신호가 얻어진다. 이것을 필드간 YC 분리 A라 한다.

제7도(a)∼(c)는 제6도(a)∼(c)와 마찬가지로 3차원 주파수공간을 나타내고 있으며, 필드간 YC 분리A에 의해 얻어진 Y신호와 C신호가 존재하는 주파수공간을 나타내고 있다.

둘째로, 제5도(b)에 있어서의 주목해야할 표본점 "◎"과 표본점 "●"의 (나)의 차에 의해 C신호를 포함하는 3차원 주파수공간상의 고역성분을 끄집어낼 수가 있다. 이것에 상기의 2차원 BPF를 통과시키면, C신호가 얻어진다. 또, V신호에서 C신호를 감산하는 것에 의해 Y신호가 얻어진다. 이것을 필드간 YC 분리B라 한다.

제8도(a)∼(c)도 마찬가지로 필드간 YC 분리 B에 의해 얻어진 Y신호의 C신호가 존재하는 주파수공간을 나타내고 있다. 제8도(a)∼(c)를 보면, 분리된 Y신호에 일부의 C신호가 포함되는 것 같지만, Y신호와 C신호는 상호 상관이 강하므로, Y신호에 C신호가 포함되는 일은 극히 적다.

세째로, 제5도(b)에 있어서의 주목해야할 표본점 "◎"과 표본점 "●"의 (다)의 차에 의해 C신호를 포함하는 3차원 주파수공간상의 고역성분을 끄집어낼 수가 있다. 이것에 상기의 2차원 BPF를 통과시키면, C신호가 얻어진다. 또, V신호에서 C신호를 감산하는 것에 의해 Y신호가 얻어진다. 이것을 필드간 YC 분리 C라 한다.

제9도(a)∼(c)도 마찬가지로 필드간 YC 분리 C에 의해 얻어진 Y신호의 C신호가 존재하는 주파수공간을 나타내고 있다. 제9도(a)∼(c)를 보면, 분리된 Y신호에 일부의 C신호가 포함되는 것 같지만, 제8도와 마찬가지의 이유에서 Y신호와 C신호가 포함되는 일은 극히 적다. 이들 3종류의 필드간 YC 분리를 적응적으로 전환제어하기 위하여 주목해야할 포본점 "◎"과 표본점 "●"의 (가), (나), (다)를 연결하는 방향에서의 화상의 상관을 검출할 필요가 있다.

그래서, 각각의 방향의 화상의 상관을 주목해야할 표본점 "◎"을 사이에 두는 n-1 필드내의 표본점 "●"의 (가), (나), (다)와 n+1 필드내의 표본점 "●"의 (라), (바)의 연산에 의해 검출해서 제어신호로 하면 좋다.

다음에 상기 제2도의 구성의 프레임내 YC 분리회로의 동작에 대해서 설명한다.

본 발명은 움직임 검출회로(80)에서 화상을 움직임 화상이라고 판단하였을 때에 움직임 화상처리로써 필드내 YC 분리 대신에 3종류의 필드간 연산을 포함한 프레임내 YC 분리중의 최적인 것을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.

제2도에서, 입력단(11)에서 입력된 V신호(101)은 263라인 지연회로(14)에서 263라인 지연되고, 또 2화소 지연회로(15)에서 2화소 지연되며, 또 262라인 지연회로(16)에서 262라인 지연된다.

2화소 지연회로(15)에서 2화소 지연된 V신호와 262라인 지연회로(16)의 출력을 감산기(20)으로 감산하는 것에 의해 필드간 분리 C를 위한 필드간 차분을 얻는다.

2화소 지연회로(15)에서 2화소 지연된 V신호와 4화소 지연회로(17)의 출력을 감산기(21)로 감산하는 것에 의해 필드간 YC 분리 B를 위한 필드간 차분을 얻는다.

2화소 지연회로(15)에서 2화소 지연된 V신호와 2화소 지연회로(19)의 출력을 감산기(22)로 감산하는 것에 의해 필드간 YC 분리 A를 위한 필드간 차분을 얻는다.

이상의 3종류의 필드간차분은 신호선택회로(33)으로 입력되고, 다음에 기술하는 최소값 선택회로(32)의 출력에 의해 선택된다.

262라인 지연회로(16)의 출력과 4화소 지연회로(24)의 출력은 감산기(26)에 의해 감산되고, 또 절대값회로(29)에 의해 절대값화되어 제5도(b), (c)에 있어서의 표본점 "●"의 (다)와 (바)사이의 상관을 검출한다. 4화소 지연회로(17)의 출력과 1라인 지연회로(23)의 출력은 감산기(27)에 의해 감산되고, 또 절대값회로(30)에 의해 절대값화되어 제5도(b), (c)에 있어서의 표본점 "●"의 (나)와 (마)사이의 상관을 검출한다. 2화소 지연회로(19)의 출력과 2화소 지연회로(31)에 의해 절대갑화되어 제5도(b), (c)에 있어서의 표본점 "●"의 (가)와 (라)사이의 상관을 검출한다.

최소값 선택회로(32)는 상기의 3종류의 절대값 출력중, 최소인 것(상관검출량은 최대인 것)을 선택하고, 신호선택회로(33)을 제어한다.

즉, 신호선택회로(33)은 절대값회로(29)의 출력이 최소인 경우는 감산기(20)의 출력을, 절대값회로(30)의 출력이 최소인 경우는 감산기(21)의 출력을, 절대값회로(31)의 출력이 최소인 경우는 감산기(22)의 출력을 각각 선택한다.

또, 신호선택회로(33)의 출력은 1라인 지연회로(34)와 감산기(35)에 의해 수직고역성분만이 통과되고, BPF(36)에 의해 수평고역성분만이 통과된다. 즉, 신호선택회로(33)의 출력을 2차원 BPF에 의해 2차원의 대역제한을 해서 프레임내 YC 분리 C신호(113)으로 한다.

감산기(37)에 의해 2화소 지연회로(15)의 출력인 V신호에서 프레임내 YC 분리 C신호(113)을 빼는 것에 의해 프레임내 YC 분리 Y신호(112)를 얻을 수가 있다.

또한, 제2도에서 수직고역성분만을 통과시키기 위하여 1라인 지연회로(34)와 감산기(35)를 사용하였지만, 이것을 여러개의 1라인 지연회로를 사용한 연산에 의해서도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

제3도는 본 발명인 제1도에 있어서의 프레임내 YC 분리회로(50)의 제2실시예를 상세하게 도시한 블럭도이다.

동일도면에 있어서, 제2도와 다른점은 필드내 대역을 제한하는 방법뿐이다. 제3도의 구성의 프레임내 YC 분리회로를, 제2도와 다른 필드내 대역제한만을 설명한다. 제3도에 있어서 제2도와 동일한 장소에는 동일부호를 붙이고 있다.

신호선택회로(33)의 출력은 3종류의 필드간 연산중의 어느 하나에 의한 3차원 주파수공간 고역성분이다.

그래서, 신호선택회로(33)의 출력은 감산기(38)에 의해 2화소 지연회로(15)의 출력인 V신호에서 감산되고, 상관이 검출된 방향의 3차원 주파수공간 저역성분이 얻어진다. 얻어진 3차원 주파수공간 저역성분은 가산기(42)의 제1의 입력단으로 입력된다. 또, 신호선택회로(33)의 출력은 1라인 지연회로(34)와 가산기(39)에 의해 수직저역성분만을 통과하고, 또 1라인 지연회로(34)와 감산기(35)에 의해 수직고역성분만을 통과한다. 감산기(35)의 출력은 또 LPF(40)에서 수평 저역성분만을 통과하고, 가산기(41)의 제2의 입력단으로 입력된다. 한편, 가산기(39)의 출력은 가산기(41)의 제2의 입력단으로 입력되고, 가산기(41)의 출력은 3차원 주파수공간 고역성분에서 C신호를 제거한 신호로 된다. 가산기(42)에 의해 3차원 주파수공간 저역성분과 가산되어 프레입내 YC 분리 Y신호(112)를 얻을 수가 있다.

감산기(43)에 의해 2화소 지연회로(15)의 출력인 V신호에서 프레임내 YC 분리 Y신호(112)를 빼는 것에 의해 프레임내 YC 분리 C신호(113)을 얻을 수가 있다.

제4도는 본 발명인 제1도에 있어서의 프레임내 YC 분리회로(50)외 제3의 실시예를 상세하게 도시한 블럭도이다.

제4도에서 제2도와 다른점은 3종류의 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 프레임내 YC분리회로에 부가해서 색신호의 필드내 대역제한만을 사용한 제4도의 프레임내 YC 분리회로중에서 최적인 것을 사용하는 점이다. 제4도의 구성의 프레임내 YC 분리회로를, 제2도와 다른 프레임간 상관 검출회로만을 설명한다. 제4도에서 제2도와 동일한 장소에는 동일한 번호가 붙어져 있다.

2화소 지연회로(15)의 출력은 감산기(20), (21), (22), (37)의 제1의 입력단으로 입력됨과 동시에 신호선택회로(45)의 제1의 입력단으로 입력된다. 감산기(20), (21), (22)의 출력은 각각 신호선택회로(45)의 제2, 제3, 제4의 입력단으로 입력된다. 또, 절대값회로(29)의 출력은 최대값 선택회로(43)과 최소값 선택회로(32)의 제1의 입력으로 각각 입력된다. 절대값회로(30)의 출력은 최대값 선택회로(43)과 최소값 선택회로(32)의 제2의 입력으로 각각 입력된다. 절대값회로(31)의 출력은 최대값 선택회로(43)과 최소값 선택회로(32)의 제3의 입력으로 각각 입력된다. 최대값 선택회로(43)의 출력은 임계값 판정회로(44)의 제1의 입력단으로 입력된다. 최소값 선택회로(32)의 출력은 임계값 판정회로(44)의 제2의 입력단과 신호선택회로(45)의 제5의 입력단으로 입력된다. 임계값 판정회로(44)의 출력은 신호선택회로(45)의 제6의 입력단으로 입력된다. 임계값 판정회로(44)는 3종류의 프레임간 상관의 최대값이 제1의 임계값 α보다 큰 경우에 신호선택회로(45)가 2화소 지연회로(15)의 출력을 선택하도록 제어한다. 신호선택회로(45) 이후의 구성은 제2도와 마찬가지이므로, 이 경우에는 필드내 대역제한만에 의한 YC 분리가 실행된다. 한편, 임계값 판정회로(44)에서 3종류의 프레임간 상관의 최대값이 제1의 임계값 α보다 크거나 또는 3종류의 프레임간 상관의 최소값이 제2의 임계값 β보다 작다고 판정된 경우에는 최소값 선택회로(32)의 출력에 의해 신호선택회로(45)는 절대값회로(29)의 출력이 최소인 경우는 감산기(20)의 출력을, 절대값회로(30)의 출력이 최소인 경우는 감산기(21)의 출력을, 절대값회로(31)의 출력이 최소인 경우는 감산기(22)의 출력을 각각 선택하도록 제어된다. 이 경우에는 제2도의 실시예와 마찬가지로 펄프간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 프레임내 YC 분리가 적응적으로 실행된다. 단, α＜β의 관계가 있는 것으로 한다.

또, 제3도의 실시예에 있어서도 제4도와 마찬가지로 최대값 선택회로(43), 임계값 판정회로(44), 신호선택회로(45)를 사용해서 필드내 대역제한만에 의한 YC 분리와 3종류의 프레임내 YC 분리를 적응적으로 제한할 수가 있다.

또, 제2도∼제4도의 실시예는 모두 YC 분리필터를 구성하기 위하여 n필드와 n-1 필드 사이에서 필드간 연산을 실행하고 있지만, 이것을 n+1 필드와 n필드사이에서 필드간 연산을 실행하여도 좋다. 즉, 3종류의 프레임간 상관검출의 결과에 따라서 주목해야할 표본점 "◎"과 n+1 필드내의 표본점 "●"의 (라), (마), (바) 사이의 연산에 의해서도 마찬가지의 프레임내 YC 분리회로가 구성된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, (1) 움직임 검출회로에 의한 움직임 화상의 검출시에 프레임내 YC 분리회로에서 프레임간의 상관을 국소적으로 검출하여 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 3종류 또는 4종류의 프레임내에서의 YC 분리를 실행하도록 구성하였으므로, 움직임 적응형 YC 분리필터에 있어서의 움직임 화상처리에서 화상의 상관을 이용하여 최적인 YC 분리가 가능하게되어 움직임 화상이라도 해상도의 저하가 적은 YC 분리를 실행하는 움직임 적응형 YC 분리필터를 구성할 수 있는 효과가 있다.

또, (2) 움직임 검출회로에 의한 움직임 화상의 검출시에 프레임내 YC 분리회로에서 프레임간의 상관을 국소적으로 검출해서 필드간 연산과 휘도신호의 필드내 대역제한을 포함한 3종류 또는 4종류의 프레임내에서의 YC 분리를 실행하도록 구성하였으므로, 움직임 적응형 YC 분리필터에 있어서의 움직임 화상처리에서 화상의 상관을 이용해서 최적인 YC 분리가 가능하게 되어 움직임 화상이라도 해상도의 저하가 적은 YC 분리를 실행하는 움직임 적응형 YC 분리필터를 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 색신호를 휘도신호의 고역주파수영역에 주파수 다중한 복합 컬러텔레비젼신호에서 휘도신호와 색신호를 분리하는 회로에 있어서, 프레임간의 상관을 이용해서 국소적으로 화상의 움직임을 검출하는 움직임 검출회로, 상기 움직임 검출회로가 정지화상을 검출하였을 때에 프레임간의 상관을 이용한 휘도신호와 색신호의 분리를 실행해서 프레임간 휘도신호 색신호 분리휘도신호 및 프레임간 휘도신호 색신호 분리색신호를 출력하는 프레임간 휘도신호 색신호분리회로, 상기 움직임 검출회로가 움직임 화상을 검출하였을 때에 프레임사이에서 색부반송파의 위상이 동일한 점에서의 차분에 의해서 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 따라 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수외 프레임내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행하여 프레임내 휘도신호 색신호 분리휘도신호와 프레임내 휘도신호 색신호 분리색신호를 출력하는프레임내 휘도신호 색신호 분리회로, 상기 움직임 검출회로의 출력에 따라 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리휘도신호와 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로신호를 혼합해서 움직임 적응 휘도신호 색신호 분리휘도신호를 출력하는 휘도신호 혼합회로와 상기 움직임 검출회로의 출력에 따라 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리색신호와 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리색신호를 혼합해서 움직임 적응 휘도신호 색신호 분리색신호를 출력하는 색신호 혼합회로를 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
2. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로 대신에, 상기 움직임 검출회로가 움직임 화상을 검출하였을 때에 프레임사이에서 색부반송파의 위상이 동일한 점에서의 차분을 얻는 것에 의한 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 따라 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수의 프레임내 처리와 1종류의 필드내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행해서 프레임내 휘도신호 색신호 분리색신호와 프레임내 휘도신호 색신호 분리휘도신호를 출력하는 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로로 치환한 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
3. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로 대신에, 상기 움직임 검출회로가 움직임 화상을 검출하였을 때에 프레임사이에서 색부반송파의 위상이 동일한 점에서의 차분을 얻는 것에 의한 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 따라 필드간 연산과 색신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수의 프레임내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행해서 프레임내 휘도신호 색신호 분리색신호와 프레임내 휘도신호 색신호 분리휘도신호를 출력하는 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로로 치환한 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
4. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로 대신에, 상기 움직임 검출회로가 움직임 화상을 검출하였을 때에 프레임사이에서 색부반송파의 위상이 동일한 점에서의 차분을 얻는 것에 의한 상관을 국소적으로 검출하고, 그 검출결과에 따라 필드간 연산과 휘도신호의 필드내 대역제한을 포함한 다수의 프레임내 처리와 1종류의 필드내 처리를 적응적으로 전환하는 처리를 실행해서 프레임내 휘도신호 색신호 분리색신호와 프레임내 휘도신호 색신호 분리휘도신호를 출력하는 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로로 치환한 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.

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