KR940005178B1

KR940005178B1 - 움직임적응형 휘도신호 색신호 분리필터 및 그 분리방법

Info

Publication number: KR940005178B1
Application number: KR1019900016089A
Authority: KR
Inventors: 미쯔루 이시즈까; 노리유끼 야마구찌
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤; 시기 모리야
Priority date: 1989-10-14
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1994-06-11
Also published as: CA2027520A1; CA2027520C; KR910009106A; US5146318A; US5325186A

Abstract

내용 없음.

Description

움직임적응형 휘도신호 색신호 분리필터 및 그 분리방법

제1도는 본 발명의 1실시예에 의한 움직임적응형 Yc분리필터의 구성을도시한 블럭도.`

제2도는 본 발명의 1실시예에 의한 프레임내 Yc분리회로의 상세한 구성을도시한 블럭도.

제3도는 본 발명의 1실시예에 의한 고립점 제거회로의 상세한 구성을도시한 블럭도.

제4도는 3차원 시공간에 있어서 색부반송파의 4배로 디지탈화된 V신호의 배열을도시한도면.

제5도는 3차원 주파수공간에 있어서의 V신호의 스펙트럼 분포를도시한도면.

제6도는 제1 의 필드간 Yc분리에 의해 얻어진 Y신호 및 c신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에도시한도면

제7도는 제2 의 필드간 Yc분리에 의해 얻어진 Y신호 및 c신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에서도시한도면.

제8도는 제3 의 필드간 Yc분리에 의해 얻어진 Y신호 및 c신호의 스펙트럼 분포를 3차원 주파수공간상에서도시한도면.

제9도는 본 발명의 1실시예에 의한 프레임내 Yc분리회로의 상세한 구성을도시한 블럭도.

제10도는 본 발명의 1실시예에 의한 고립점 제거회로의 상세한 구성을도시한 블럭도.

제11도는 종래의 움직임 적응형 Yc분리필터의 구성예를도시한 블럭도.

제12도는 종래의 c신호의 움직임 검출회로의 구성예를도시한 블럭도.

제13도는 종래의 c신호의 움직임 검출회로의 다른 구성예를도시한 블럭도.

제14도는 종래의 Y신호의 움직임 검출회로의 구성예를도시한 블럭도.

제15도는 제11도의 프레임간 Yc분리회로의 상세한 구성예를도시한 블럭도.

제16도는 제11도의 필드내 Yc분리회로의 상세한 구세한 구성예를도시한 블럭도.

본 발명은 휘도신호 색신호 분리필터에 관한 것으로, 특히 색신호를 휘도신호의 고역 주파수영역에 주파수 다중한 복합 컬러 텔레비젼신호(이하, V신호라 한다)에서 휘도신호(이하, Y신호 또는 간단히 Y라 한다) 및 색신호(이하, c신호 또는 간단히 c라 한다)를 분리하기 위한 움직임 적응형 Yc분리필터에 관한 것이다.

움직임 적응형 Yc분리필터는 화상이 정지화상인가 움직임 화상인가를 국소적으로 판단하여 그 각부의 화소신호에 적합한 Yc분리를 실행하는 필터이다.

현행의 NTSc 신호방식에서는 c신호를 Y신호의 고역 주파수영역에 주파수 다중한 V신호로 되어 있다. 이 때문에, 텔레비젼 수상기에서는 Yc분리를 필요로 하고, 그 분리가 불완전하면 크로스 컬러나도트크롤등의 화잘저하를 일으킨다.

그 때문에, 최근 대용량의 디지탈 메모리의 발달에 따라서 텔레비젼 신호의 수직주사 주파수와 동일하거나 또는 그 이상의 지연시간을 갖는 지연회로를 이용한 움직임 적응형 Yc분리등의 화질개선을 위한 신호처리회로가 여러 가지 제안되어 있다.

제11도는 종래의 움직임 적응형 Yc분리필터의 구성예를도시한 블럭도이다. 동일도면에 있어서, (1)은 입력단자로서, NTSc방식의 V신호(101)이 입력된다. (4)는 필드내 Yc분리회로, (5)는 프레임간 Yc분리회로, (6)은 Y신호 움직임 검출회로, (7)은 c신호 움직임 검출회로로서, 이들 각 회로(4)∼(7)의 입력단에 상기 V신호(101)이 각각 부여된다.

(9)는 Y신호 혼합회로, (10)은 c신호 혼합회로로서, 상기 필드내 Yc분리회로(4)의 필드내 필터(도시하지 않음)에 의해서 Yc분리된 필드내 Yc분리 Y신호(이하, Yf신호라 한다)(102) 및 필드내 Yc분리 c신호(103)(이하, cf신호라 한다) 이 각각 Y신호 혼합회로(9)의 제1 의 입력단과 c신호 혼합회로(10)의 제1 의 입력단에 입력된다. 또한, 상기 프레임간 Yc분리회로(5)의 프레임간 필터(도시하지 않음)에 의해 Yc분리된 프레임간 Yc분리 Y신호(이하, YF신호라 한다)(104) 및 프레임간 Yc분리 c신호(이하, cF라 한다)(105)가 각각 상기 Y신호 혼합회로(9)의 제2 의 입력단 및 c신호 혼합회로(10)의 제2 의 입력단에 입력된다.

(8)은 합성회로로서, 상기 Y신호 움직임 검출회로(6)에 의해 검출된 Y신호 움직임량(106)이 한쪽의 입력단에 입력되고, 또 c신호 움직임 검출회로(7)에 의해 검출된 c신호 움직임량(107)이 다른쪽의 입력단에 입력된다. 상기 합성회로(8)에 의해 합성된 움직임 검출신호(108)은 상기 Y신호 혼합회로(9)의 제3 의 입력단 및 c신호 혼합회로(10)의 제3 의 입력단에 각각 입력된다.

이상의 Y신호 움직임 검출회로(6), c신호 움직임 검출회로(7) 및 합성회로(8)에 의해 움직임 검출회로(92)가 구성되어 있다.

(2) 및 (3)은 각각 출력단자로서, 상기 Y신호 혼합회로(9)의 출력인 움직임 적응 Yc분리 Y신호(109)가 출력단자(2)에서 송출되고, 또 c신호 혼합회로(10)의 출력인 움직임 적응 Yc분리 c신호(110)이 출력단자 (3)에서 송출되도록 구성되어 있다.

다음에, 상기한 구성의 동작에 대해서 설명한다.

움직임 검출회로(92)는 입력 V신호(101)을 Yc분리함에 있어서, Y신호 움직임 검출회로(6) 및 c신호 움직임 검출회로(7)의 출력을 합성회로(8)에 의해 합성해서 V신호(101)이 정지하고 있는 화상을 나타내는 신호인가 또는 움직임을 나타내는 신호인가를 판별한다.

제14도는 상기 Y신호 움직임 검출회로(6)의 구성예를도시한 블럭도로서, 1프레임 지연회로(75) 및 감산기(76)을 사용하여 단자(73)에서 입력되는 V신호(101)의 1프레임 차분을 구하고, 저역통과 필터(이하, LPF라 한다)(77)을 통과시킨 후, 절대값회로(78)에 의해 그 절대값을 구하고, 그 절대값을 비선형 변환회로(79)에서 Y신호의 저역성분의 움직임량을 나타내는 신호(106)으로 변환하여 단자(74)로 출력한다.

제12도는 상기 c신호 움직임 검출회로(7)의 구성예를도시한 블럭도로서, 2프레임 지연회로(64) 및 감산기(65)를 사용하여 단자(11)에서 입력되는 V신호(101)의 2프레임 차분을 구하고, 대역통과 필터(이하, bPF라 한다)(66)을 통과시킨 후, 절대값회로(67)에 의해 그 절대값을 구하고, 그 절대값을 비선형 변환회로(68)에서 c신호의 움직임량을 나타내는 신호(107)로 변환해서 단자(72)로 출력한다.

또한, 합성회로(8)은, 예를들면 Y신호 움직임량(106)과 c신호 움직임량(107)중, 큰쪽의 값을 선택하여 출력하도록 구성되어 있다.

그 판별결과는 움직임계수 k(0≤k≤1)와 같은 형태로 나타내지고, 예를들면 화상을 완전한 정지화상이라고 판별한 경우에는 k=0, 또 화상을 완전한 움직임화상이라고 판별한 경우에는 k=1과 같이 Y신호 혼합회로(9) 및 c신호 혼합회로(10)에 검출신호, 즉 제어신호(108)로서 부여된다.

일반적으로, 화상이 정지화상인 경우에는 프레임간 상관을 이용한 프레임간 Yc분리를 실행하여 Y신호와 c신호를 분리한다.

제15도는 상기 프레임간 Yc분리회로(5)의 상세한 구성예를도시한 블럭도로서, 1프레임 지연회로(83)과 가산기(84)를 사용해서 단자(80)에서 입력되는 V신호(101)의 1프레임 합을 구하여 YF신호(104)를 추출해서 단자(81)로 출력함과 동시에 감산기(85)에 의해 입력 V신호(101)에서 YF신호(104)를 감산하는 것에 의해 cF신호(105)를 추출해서 단자(82)로 출력한다.

또한, 일반적으로 화상이 움직임 화상인 경우에는 필드내 상관을 이용한 필드내 Yc분리를 실행하여 Y신호와 c신호를 분리한다.

제16도는 상기 필드내 Yc분리회로(4)의 상세한 구성예를도시한 블럭도로서, 1라인 지연회로(89)와 가산기(90)을 사용해서 단자(86)에서 입력되는 V신호(101)의 1라인 합을 구하여 Yf신호(102)를 추출해서 단자(87)로 출력함과 동시에, 감산기(91)에 의해 입력 V신호(101)에서 Yf신호(102)를 감산하는 것에 의해 cf신호(103)을 추출해서 단자(88)로 출력한다.

움직임 적응형 Yc분리필터에서는 이상과 같은 필드내 Yc분리회로(4)와 프레임간 Yc분리회로(5)를 병렬로 배치하고, 합성회로(8)에 있어서 합성된 움직임계수 k에 의해 Y신호 혼합회로(9)에서 다음과 같은 연산을 실행시켜서 움직임적응 Yc분리 Y신호(109)를 출력한다.

Y=kYf+(1-k)YF

여기서, Yf는 필드내 Yc분리 Y신호출력(102), YF는 프레임간 Yc분리 Y신호출력(104)이다.

마찬가지로, 제어신호(108)에 의해 c신호 혼합회로(10)에서 다음과 같은 연산을 실행시켜서 움직임 적응 Yc분리 c신호(110)을 출력한다.

c=kcf+(1-k)cF

여기서, cf는 필드내 Yc분리 c신호출력(103), cF는 프레임간 Yc분리 c신호출력(105)이다.

상기 움직임 적응 Y신호(109) 및 움직임 적응 c신호(110)은 각각 출력단자(2) 및 출력단자(3)에서 송출된다.

이와 같은 움직임 적응형 Yc분리필터에 있어서, 상기 c신호 움직임 검출회로(7)은 제13도와 같은 구성이라도 실현할 수 있다.

제13도에 있어서, 입력단자(11)에서 입력된 V신호(101)이 색 복조회로(69)에 의해 2종류의 색차신호 R-Y, b-Y로 복조된다. 이들 2종류의 색차신호 R-Y, b-Y는 시분할 다중회로(70)에 있어서 어떤 주파수에서 시분할 다중되고, 2프레임 지연회로(64) 및 감산기(65)에 의해 2프레임 차분이 얻어진다. 이 2프레임 차분을 LPF(71)를 통과시켜서 Y신호 성분을 제거하여 절대값 회로(67)에 의해 절대값을 구하고, 이 절대값을 비선형 변환회로(68)에서 비선형 변환해서 c신호의 움직임 검출량(107)을 출력단자(72)에서 송출한다.

종래의 움직임 적응형 Yc분리필터는 상기와 같이 구성되어 있으므로, Y신호 움직임 검출회로 및 c신호 움직임 검출회로에 의해 각각 검출된 움직임량을 합성한 양에 따라서 필드내 Yc분리에 의한 Yf신호와 cf신호 및 프레임간 Yc분리에 의한 YF신호와 cF신호를 각각 혼합하도록 구성되어 있으므로, 정지화상에 있어서의 필터특성과 움직임 화상에 있어서의 필터특성이 전혀 다르고, 그 때문에 화상이 정지화상에서 움직임 화상으로 이동하는 경우나 움직임화상에서 정지화상으로 이동하는 경우에, 해상도에 극단적인 변화가 있어 움직임 화상처리시의 화질저하가 현저하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이로, 정지화상과 움직임화상과의 처리의 전환이 많은 화상이라도 해상도가 높고, 또 화질저하가 적은 화상을 재생할 수 있는 Yc분리를 실행할 수 있는 움직임 적응형 Yc분리필터 및 그 분리방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 움직임 적응형 Yc분리필터는 프레임간의 상관을 이용해서 국소적으로 화상의 움직임을 검출하는 움직임 검출회로의 검출결과가 움직임 화상일 때, 또 필드간 또는 필드내의 상관을 국소적으로 검출해서 필드사이에서의 상관이 큰 경우에 필드간 처리에 의해 Yc분리를 실행하고, 필드사이에서의 상관이 없는 경우에 필드내 처리에 의해 Yc분리를 실행하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 움직임 적응형 Yc분리필터는 프레임간의 상관을 이용해서 국소적으로 화상의 움직임을 검출하는 움직임 검출회로의 검출결과가 움직임 화상일 때, 또 필드간 필드내의 상관을 국소적으로 검출해서 필드사이에서의 상관이 큰 경우에 필드간 처리에 의해 Yc분리를 실행하고, 필드사이에서의 상관이 없는 경우에 필드내 처리에 의해 Yc분리를 실행하고, 이 프레임내 적응형 분리필터의 출력과 정지화상일 때 Yc분리를 실행하는 프레임간 분리필터의 출력을 적응적으로 제어하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 움직임 검출회로에 의해 움직임 화상을 검출하였을 때, 또 그 움직임 화상의 필드간의 상관이 큰 경우에는 필드간 처리에 의해 Yc분리를 실행하고, 또한 필드간의 상관이 없는 경우에만 필드내 처리에 의해 Yc분리를 실행하는 것에 의해서항상 최적인 Yc분리를 실행할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 움직임 검출회로에 의해 움직임 화상을 검출하였을 때, 또 그 움직임 화상의 필드간의 상관이 큰 경우에는 필드간 처리에 의해 Yc분리를 실행하고, 또한 필드간의 상관이 없는 경우에만 필드내 처리에 의해 Yc분리를 실행하도록 적응적으로 제어하는 것에 의해서 움직임 화상인 경우의 Yc분리를항상 최적으로 실행할 수 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본 발명의 1실시예에 의한 움직임 적응형 Yc분리필터의 구성을도시한 블럭도로서, 제11도에도시한 종래예와 상이한 점은 필드내 Yc분리회로(4)를 프레임내 Yc분리회로(48)로 치환하였을 뿐이고, 그 이외의 구성은 동일하므로 해당부분에 동일한 부호를 붙이고 그들의 상세한 설명은 생략하고, 또 동작에 대해서도 동일하므로 그 설명을 생략한다.

제2도는 상기 프레임내 Yc분리회로(48)의 상세한 구성의 일예를도시한 블럭도이다. 동일도면에 있어서, (11)은 V신호(101)의 입력단자, (14) 및 (16)은 262H 지연회로, (15)는 지연보상을 위한 263H 지연회로, (17),(18),(19),(20),(22),(23) 및 (25)는 각각 2화소 지연회로(이하, 2d 지연회로라 한다),(21),(24),(26) 및 (27)은 각각 1라인 지연회로(이하, 1H 지연회로라 한다)이다.

(28),(29),(30) 및 (31)은 각각 가산기, (32),(33),(34),(35) 및 (47)은 각각 감산기, (36),(37),(38) 및 (39)는 각각 LPF, (40),(41),(42) 및 (43)은 각각 절대값회로(이하, abS라 한다),(44)는 최소값 선택회로(이하, MIN이라 한다),(45)는 고립점 제거회로, (46)은 신호 선택회로이다. 이 신호 선택회로(46)의 출력은 프레임내 Yc분리 Y신호(112)로서 출력단자(12)에서 출력되고, 감산기(47)의 출력은 프레임내 Yc분리 c신호(113)으로서 출력단자(13)에서 출력되도록 구성되어 있다.

제3도는 상기 고립점 제거회로(45)의 상세한 구성을도시한 블럭도이며, 동일도면에 있어서 (49)는 상관검출신호(114)의 입력단자로서, 여기에 입력된 상관 검출신호(114)는 263H 지연회로(51), 1프레임 지연회로(52), 1H 지연회로(53), 2d 지연회로(54)에 각각 입력된다. 상기 263H 지연회로(51)의 출력은 2d 지연회로(55)에 입력되고, 1프레임 지연회로(52)의 출력은 비교회로(6), 4화소 지연회로(이하, 4d 지연회로라 한다)(57) 및 1H 지연회로(58)에 각각 입력된다.

또한, 상기 1H 지연회로(53)의 출력은 4d 지연회로(56) 및 비교회로(61)에 입력되고, 2d 지연회로(54)의 출력은 비교회로(62)에 입력된다. 4d 지연회로(56)의 출력은 비교회로(60)에, 4d 지연회로(57)의 출력은 비교회로(61)에 입력된다.

또한, 상기 1H 지연회로(58)의 출력은 2d 지연회로(59)에 입력되고, 상기 2d 지연회로(59)의 출력은 비교회로(62)에 입력된다. 상기 2d 지연회로(55)의 출력 및 상기 각 비교회로(60),(61),(62)의 출력은 각각 선택회로(62)에 입력되고, 그 선택회로(63)은 출력단자(50)에 제어신호(115)를 출력한다.

다음에, 상기 제2도에서도시한 구성의 프레임내 Yc분리회로(48)의 동작에 대해서 설명하기 전에 움직임 적응 Yc분리의 기본적인 고안에 대해서 설명한다.

제4도는 3차원 시공간에서 색부 반송파의 4배로 디지탈화된 V신호의 배열을도시한도면으로서, 화면의 수평방향을 x축, 화면의 수직방향을 y축, 그 x축 및 y축으로 구성되는 평면과 수직인 방향의 시간축을 t축으로 하는 3차원 시공간에 있어서, 제4도 a는 t축과 y축으로 구성되는 평면, 제4도 b, c, d는 x축과 y축으로 구성되는 평면이다.

제4도 a에는 인터레이스 주사선도도시되어 있고, 동일도면의 점선은 하나의 필드인 것을 나타내며, 실선은 색부반송파가 동위상인 것을 나타내고 있다. 또한, 제4도 b의 실선과 점선은 n필드와 n-1필드의 주사선을 나타내고 있고, 제4도 c의 실선과 점선은 n+1필드 및 n필드의 주사선을 나타내고 있다.

각 주사선상의 ○, ●, △, ▲의 4종류의 표시는 V신호를 색부반송파 주파수 fec(=3.58MHz)의 4배로 디지탈화하였을때의 색부반송파가 동위상인 표본점을 나타내고 있다.

제4도 b에 있어서, 주목해야할 표본점을 ◎로 나타내면, 동일 필드인 n필드에서는 2표본점의 전후와 1라인 상하의 4개의 점(a),(b),(c),(d)에서 색부반송파 위상 Ψ가 180°다르다. 그래서, 디지탈회로에 의한 라인 빗형상필터나 일본국 특허공개공부 소화58-242367호에 기재된 적응형 Yc분리필터등을 구성할 수 있다.

또한, 제4도 a에도시한 바와 같이, 1프레임 떨어진 동일 표본점에서 색부반송파 위상 Ψ가 180°다르므로, 프레임간 Yc분리필터도 구성할 수 있다. 또한, 제4도 b에서 알 수 있는 바와 같이, 주목해야할 표본점에서 1필드전의 n-1필드에서는 1라인상의 표본점 또는 1라인 아래의 2표본점 전후에서 역위상으로 되므로, 이들 3점 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ)중의 어느 하나와 주목해야할 점에서 필드간 Yc분리가 가능하게 된다.

제5도는 상기 x축, y축 및 t축에 대응한 주파수축으로서, 수평주파수축 μ축, 수직주파수축 ν축 및 시간주파수축 f축으로 구성되는 3차원 주파수공간의 투영도를 나타내고 있는 것으로, 제5도 a는 상기 3차원 주파수공간을 경사방향에서 본도면, 제5도 b는 상기 3차원 주파수공간을 f축의 부의 방향에서 본도면, 제5도 c는 상기 3차원 주파수공간을 μ축의 정의 방향에서 본도면이다.

상기 제5도에는 3차원 주파수공간상에서의 V신호의 스펙트럼 분포도도시되어 있으며, 동일도면에서 알수 있는 바와 같이, Y신호의 스펙트럼은 3차원 주파수공간의 원점을 중심으로 넓혀지고, c신호의 스펙트럼은 색부반송파 주파수 fsc에서 I신호, Q신호가 직교 2상 변조되어 있으므로, 제5도와 같은 4곳의 공간에 위치하고 있음과 동시에, V신호를 μ축상에서 보면 제5도 c와 같이 제2 상한과 제4 상한에만 존재하고 있다. 이것은 제4도 b에서 색부반송파의 동위상을 나타내는 실선이 시간과 함께 상승하는 것에 대응하고 있다.

그럼에도 불구하고, 상술한 종래예에서는 화상의 움직임을 검출한 경우, 필드내에서의 상관을 이용한 Yc분리를 실행하고 있었으므로, μ축, ν축방향의 대역제한은 가능하지만, f축방향의 대역제한을 부가할 수 없고, 따라서 본래 Y신호가 존재하는 주파수 공간을 c신호로서 분리하게 되어 움직임화상에 있어서의 Y신호의 대역이 좁게 되어 있었다. 그래서, 필드간 처리에 의한 Yc분리를 실행하는 것에 의해, 움직임 화상에 있어서의 Y신호의 대역을 넓힐 수 있다.

제4도 b에 있어서, n-1필드중에서 주목해야할 표본점 ◎의 근방에 있고, 또 색부반송파 위상이 180° 다른점은 표본점 ●의 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ)의 3점이다. 이들 3점의 어느 하나와의 연산에 의해 필드간 Yc분리가 가능하게 된다.

먼저, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점 ●의 (ㄱ)과의 연산에 의한 Yc분리를 고려해 보면, 이들 2개의 표본점의 합에 의해 Y신호가 얻어지고, 차에 의해 c신호가 얻어진다. 제6도는 제5도와 같이 3차원 주파수공간을도시하고 있으며, 주목해야할 표본점 ◎과 표본점(ㄱ)과의 사이의 연산에 의해 얻어진 Y신호와 c신호가 존재하는 주파수공간을 나타낸다.

둘째로, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점 ●의 (ㄴ)과의 연산에 의한 Yc분리를 고려해 보면, 이들 2개의 표본점의 합에 의해 Y신호가 얻어지고, 차에 의해 c신호가 얻어진다. 제7도도 제6도와 같이 주목해야할 표본점 ◎과 표본점(ㄴ) 사이의 연산에 의해 얻어진 Y신호와 c신호가, 존재하는 주파수공간을 나타내고 있고, 동일도면을 보면 분리된 Y신호의 일부에 c신호가, 존재하는 주파수공간을 나타내고 있고, 동일도면을 보면 분리된 Y신호의 일부에 c신호가 포함되지만, Y신호와 c신호는 상관이 강하기 때문에, Y신호에 c신호가 포함되는 일은 극히 적다.

셋째로, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점 ●의 (ㄷ)과의 연산에 의한 Yc분리를 고려해 보면, 이들 2개의 표본점의 합에 의해 Y신호가 얻어지고, 차에 의해 c신호가 얻어진다. 제8도도 제5도∼제7도와 같이 주목해야할 표본점 ◎와 표면점(ㄷ)과의 사이의 연산에 의해 얻어진 Y신호와 c신호가 존재하는 주파수공간을 나타내고 있으며, 동일도면을 보면 분리된 Y신호의 일부에 c신호가 포함되지만, 제7도의 경우와 같은 이유에서 Y신호에 c신호가 포함되는 일은 극히 적다.

이상과 같은 3종류의 필드간 Yc분리를 적응적으로 전환 제어하기 위해, 주목해야할 표본점 ◎와 표본점 ●의 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ) 사이에서의 상관을 검출할 필요가 있다. 디지탈화되는 것은 V신호이므로, 상관을 검출하기 위해서 각각의 차분에 LPF를 통과시켜서 Y신호의 저역성분을 사용하고, 또 고립점을 제거하기 위해서 n+1필드의 표본점 ●의 (ㄹ),(ㅁ),(ㅂ)과 n-1필드의 표본점 ●의 (ㄱ),(ㄴ),(ㄷ)의 상관정보를 비교해서 주목해야 할 표분점 ◎의 상관정보를 수정하면 좋은 것을 알 수 있다. 또, 제4도의 d에서 알 수 있는 바와같이, 고립점을 제거하기 위해서 동일필드의 표본점 ●의 (ㄹ),(ㅂ)과 표본점 ▲의 (ㅁ) 및 표본점 △의 (ㅅ)의 상관정보를 비교해서 주목해야할 표본점 ◎의 상관정보를 수정하면 좋은 것을 알 수 있다.

상기와 같은 움직임 적응 Yc분리의 기본적인 고안을 실현한 것이 제2도에도시한 프레임내 Yc분리회로(48)이고, 다음에 이 프레임내 Yc분리회로(48)의 동작을 설명한다.

제2도에 있어서, 입력단(11)에서 입력된 V신호(101)은 262H지연회로(14)에 의해 262라인 지연되고, 또 2d지연회로(18)에 의해 2화소 지연된다. 상기 262H지연회로(14)에서 지연된 V신호는 또 263H지연회로(15)에서 지연 보상된다.

다음에, 그 지연 보상된 V신호는 2d지연회로(22)와 262H지연회로(16)에서 각각 지연된 후, 2d지연회로(22)의 출력은 가산기(28)에 있어서 1H지연회로(26)의 출력과 가산되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(a) 사이의 합에 의한 필드내 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

또한, 상기 262H지연회로(16)의 출력의 가산기(29)에 있어서 2d지연회로(22)의 출력과 가산되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ●와 표본점(ㄱ) 사이의 합에 의한 제1 의 필드간 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다. 상기 262H지연회로(16)의 출력은 2d지연회로(17)에도 입력되고, 또 2d지연회로(23)에 의해 4화소 지연된다.

상기 2d지연회로(22)의 출력과 2d지연회로(23)의 출력은 가산기(30)에 있어서 가산되고, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄴ) 사이에 합에 의한 제2도의 필드간 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

또한, 상기 1H지연회로(24)의 출력은 가산기(31)에 있어서 2d지연회로(22)의 출력과 가산되어 제3도의 필드간 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

이상의 4종류의 Yc분리에 의해 출력되는 Y신호는 각각 신호선택회로(46)에 입력되고, 다음에 기술하는 고립점 제거회로(45)의 출력에 의해 선택된다.

1H지연회로(27)의 출력과 2d지연회로(18)의 출력은 감산기(32)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz이하를 통과영역으로 하는 LPF(36)을 통과하고, 또 abS(40)에 의해 절대값화된 후에 MIN(44)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(a) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 2d지연회로(18)의 출력은 262H지연회로(14)의 출력과 감산기(33)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(37)을 통과하고, 또 abS(41)에 의해 절대값화된 후에 MIN(44)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄱ) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 2d지연회로(18)의 출력은 2d지연회로(20)의 출력과 감산기(34)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(38)을 통과하고, 또 abS(42)에 의해 절대값화된 후에 MIN(44)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄴ) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 2d지연회로(18)의 출력은 1H지연회로(21)의 출력과 감산기(35)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(39)를 통과하고, 또 abS(43)에 의해 절대값화된 후에 MIN(44)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄷ) 사이의 상관을 검출한다.

계속해서, 상기 MIN(44)는 상기 4종류의 절대값 출력중 최소인 것, 즉 상관검출량이 최대인 것을 선택하고, 또 그립점 제거회로(45)에 의해 수정된다.

이 고립점 제거회로(45)는 고립점을 제거한 후의 상관 판정결과에 의해서 상관이 가장 큰 방향의 필터의 출력을 선택하여 프레임내 Yc분리 Y신호(112)로 한다.

또한, 2d지연회로(25)는 지연보상을 위한 2화소 지연을 실행하고, 감산기(47)에서 프레임내 Yc분리 Y신호를 감산하여 프레임내 Yc분리 c신호(113)을 출력한다.

다음에, 상기 고립점 제거회로(45)의 동작에 대해서 설명한다.

제3도에 있어서, 단자(49)에서 입력된 상관검출신호(114)에서 1프레임 지연된 제4도의 (ㅁ)의 신호 및 1라인과 4화소 지연된 (ㄴ)의 신호를 비교회로(60)에 입력한다. 이 비교회로(60)은 만약 (ㄴ)의 표본점이 제4도 b의 좌측하부의 방향에서 n-2필드의 표본점과 상관이 있고, 또 (ㅁ)의 표본점이 n필드의 주목해야할 표본점과의 상관이 있는 경우에 n필드의 주목해야 할 표본점이 n-1필드의 표본점(ㄴ)과 상관이 있다고 판정하여 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 수정한다.

또한, 1프레임과 4화소 지연된 신호(ㄱ)과 1라인만큼 지연된 신호(ㄷ)은 비교회로(61)에 입력된다. 이 비교회로(61)은 만약 표본점(ㄷ)이 제4도 b의 좌측하부의 방향에서 n-2필드의 표본점과 상관이 있고, 또 표본점(Q)이 n필드의 주목해야할 표본점과 상관이 있는 경우에 n필두의 주목해야할 표본점이 n-1필드의 표본점(ㄷ)과 상관이 있다고 판정하여 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 수정한다.

또한, 1프레임 및 1라인과 2화소 지연된 신호(ㄹ) 및 2화소 지연된 신호(ㄱ)은 비교회로(62)에 입력된다.

이 비교회로(62)는 만약 표본점(ㄱ)이 제4도 b의 바로 위의 방향에서 n-2필드의 표본점과 상관이 있고, 또 표본점(ㄹ)이 n필드의 주목해야할 표본점과 상관이 있는 경우에 n필드의 주목해야할 표본점이 n-1필드의 표본점(ㄱ)과 상관이 있다고 판정하여 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 수정한다.

이상의 모든 비교회로(60)∼(62)에 있어서 수정이 이루어지지 않은 경우에 주목해야할 표본점의 상관 검출결과가 그대로 출력되도록 선택회로(63)은 제어되고, 2개 이상의 수정이 이루어진 경우에는 어느 하나의 수정이 우선되는 제어가 실행된다.

제9도는 상기 프레임내 Yc분리회로(48)의 다른예의 상세한 구성을도시한 블럭도이다. 동일도면에 있어서, (11)은 V신호(101)의 입력단자, (150은 262라인 지연회로(이하, 262H지연회로라 한다),(140),(180),(190),(200) 및 (390)은 각각 2화소 지연회로(이하, 2d지연회로라 한다),(160) 및 (170)은 각각 1라인 지연회로(이하, 1H지연회로라 한다)이다.

(210),(220),(230) 및 (240)은 각각 가산기, (250),(260),(270),(280) 및 (400)은 각각 감산기, (290),(300),(310),(320)은 각각 LPF, (330),(340),(350) 및 (360)은 각각 절대값회로(이하, abS라 한다),(370)은 최소값 선택회로(이하, MIN 이라한다. (45a)는 고립점 제거회로, (380)은 신호선택회로이다. 이신호선택회로(380)의 출력은 프레임내 Yc분리 Y신호(112)로서 출력단자(12)에서 출력되고, 감산기(400)의 출력은 프레임내 Yc분리 V신호(113)으로서 출력단자(13)에서 출력되도록 구성되어 있다.

제10도는 상기 고립점 제거회로(45a)의 상세한 구성을도시한 블럭도이며, 동일도면에 있어서 (420)은 상관 검출신호(114)의 입력단자로서, 여기에 입력된 상관검출신호(114)는 1H지연회로(430), 1d지연회로(480)에 각각 입력된다. 상기 1H지연회로(430)의 출력은 1d지연회로(440), 2d지연회로(450), 제1 의 비교회로(490)의 한쪽의 단자 및 1H지연회로(460)에 각각 입력되고, 2d지연회로(450)의 출력은 상기 제1 의 비교회로(490)의 다른쪽의 단자에 입력된다.

또한, 상기 1H지연회로(460)의 출력은 1d지연회로(470)을 거쳐서 제2 의 비교회로(500)의 한쪽의 단자에 입력되고, 1d지연회로(480)의 출력이 제2 의 비교회로(500)의 다른 쪽의 단자에 입력된다.

또한, 상기 1d지여노히로(440)의 출력 및 상기 제1 및 제2의 비교회로 (490),(500)의 출력은 각각 선택회로(510)에 입력되고, 이 선택회로(510)은 출력단자(520)에 제어신호(115)를 출력한다.

제9도에서의 프레임내 Yc분리회로의 움직임 적응 Yc분리의 기본적인 고안은 제2도에서의 프레임매 Yc분리회로의 움직임 적응 Yc분리의 기본적인 고안을 나타낸 제4도와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

다음에, 이 프레임내 Yc분리회로(48a)의 동작에 대해서 설명한다.

제9도에 있어서, 입력단(11)에서 입력된 V신호(101)은 2d지연회로(140)에 의해 2d화소 지연되고, 또 262H지연회로(150)에서 262라인 지연된다.

상기 2d지연회로(140)에서 2화소 지연된 V신호는 또 1H지연회로(170)과 가산기(210)에 의해 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(a) 사이의 합에 의한 필드내 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

또한, 상기 262H지연회로(150)의 출력은 2d지연회로(140)에서 2화소 지연되고, 가산기(220)에 의해 2d지연회로(140)의 출력과 가산되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄱ) 사이의 합에 의한 제1 의 필드간 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

상기 262H지연회로(150)의 출력은 1H지연회로(160)에도 입력되고, 또 2d지연회로(180),(190)에 의해 4화소 지연된다.

상기 2d지연회로(190)의 출력과 2d지연회로(140)의 출력은 가산기(230)에 있어서 가산되고, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄴ) 사이의 합에 의한 제2 의 필드간 Yc분리를 실행하여 신호를 출력한다.

또한, 상기 1H지연회로(160)의 출력은 2d지연회로(200)에 입력되고, 2d지연회로(200)의 출력은 2d지연회로(140)의 출력과 가산기(240)에 있어서 가산되고, 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점 (ㄷ) 사이의 합에 의한 제3 의 필드간 Yc분리를 실행하여 Y신호를 출력한다.

이상의 4종류의 Yc분리에 의해 출력되는 Y신호는 각각 신호 선택회로(380)에 입력되고, 다음에 기술하는 고립점 제거회로(45a)의 출력에 의해 선택된다.

1H지연회로(170)의 출력과 2d지연회로(140)의 출력은 감산기(250)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(290)을 통과하고, 또 abS(330)에서 절대값화된 후에 MIN(370)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(a) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 262H지연회로(150)의 출력은 2d지연회로(140)의 출력과 감산기(260)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(300)을 통과하고, 또 abS(340)에서 절대값화된 후에 MIN(370)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄱ) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 2d지연회로(190)의 출력은 2d지연회로(140)의 출력과 감산기(270)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(310)을 통과하고, 또 abc(350)에서 절대값화된 후에 MIN(370)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄴ) 사이의 상관을 검출한다.

또한, 2d지연회로(140)의 출력은 2d지연회로(200)의 출력과 감산기(280)에 있어서 감산되고, 그 결과가 2.1MHz 이하를 통과영역으로 하는 LPF(320)을 통과하고, 또 abS(360)에서 절대값화된 후에 MIN(370)에 입력되어 제4도 b에 있어서의 주목해야할 표본점 ◎와 표본점(ㄷ) 사이의 상관을 검출한다.

계속해서, 상기 MIN(370)은 상기 4종류의 절대값 출력중 최소인 것, 즉 상관 검출량이 최대인 것을 선택하고, 또 고립점 제거회로(45a)에서 수정된다. 이 고립점 제거회로(45a)는 고립점을 제거한 후의 상관판정결과에 의해서 상관이 가장 큰 방향의 필터의 출력을 선택하여 프레임내 Yc분리 Y신호(112)로 한다.

또한, 2d지연회로(390)은 지연 보상을 위한 2화소 지연을 실행하고, 감산기(400)에서 프레임내 Yc분리 Y신호를 감산하여 프레임내 Yc분리 c신호(113)을 출력한다.

다음에, 상기 고립점 제거회로(45a)의 동작에 대해서 설명한다.

제10도에 있어서, 단자(420)에서 입력된 상관 검출신호(114)에서 1라인 지연된 제4도 d의 (ㅅ)의 신호 및 2화소 지연된 (ㅁ)의 신호를 비교회로(490)에 입력한다. 이 제1 의 비교회로(490)은 만약 (ㅅ)의 표본점의 상관방향과 (ㅁ)의 표본점의 상관방향이 동일한 경우에 주목해야할 표본점의 상관방향이 그 방향이라고 판정하여 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 수정한다.

또한, 1화소 지연된 신호(ㄹ)과 또 2라인 지연된 신호(ㅂ)은 제2 의 비교회로(500)에 입력된다. 이 제2 의 비교회로(500)은 만약 (ㄹ)의 표본점의 상관방향과 (ㅂ)의 표본점의 상관방향이 동일한 경우에 주목해야할 표본점의 상관방향이 그 방향이라고 판정하여 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 수정한다.

상기 제1 및 제2의 비교회로(490) 및 (500)에 있어서 수정이 이루어지지 않은 경우에 주목해야할 표본점의 상관 검출결과를 그대로 출력하도록 선택회로(510)이 제어되고, 또 상기와 같은 2개의 수정이 이루어진 경우에 어느 하나의 수정이 우선되도록 선택회로(510)이 제어되어 출력된다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 움직임 적응 Yc분리필터에 있어서의 움직임 화성처리에 있어서 화상의 상관을 이용해서항상 최적인 Yc분리가 가능하게 되므로, 정지화상의 처리와 움직임화상의 처리사이의 전환시와 같은 경우의 움직임 화상처리라도 크로스 컬러나도트방해등의 화질저하가 적고, 또 해상도가 높은 Yc분리를 실행할 수 있으며, 이것에 의해 전체적으로 양호한 화질의 화상을 재생할 수 있다는 효과가 있다.

Claims

화상의 움직임에 따라서 색신호의 주파수를 휘도신호의 주파수에 다중한 컬러 텔레비젼 신호에서 색신호와 휘도신호를 분리하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터에 있어서, (a) 프레임간 상관을 이용해서 상기 휘도신호와 상기 색신호를 분리한 후, 상기 분리된 휘도신호와 색신호를 출력하는 프레임간 휘도신호 색신호 분리회로(5),(b) 필드간 상관을 이용해서 상기 휘도신호와 상기 색신호를 분리하는 3종류의 필드간 휘도신호 색신호 분리수단과, 필드내 상관을 이용해서 상기 휘도신호와 상기 색신호를 분리하는필드내 휘도신호 색신호 분리수단과를 구비하는 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로(48),(c) 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리회로의 휘도 및 색신호 출력과 상기 프래임내 휘도신호 색신호 분리회로의 선택된 휘도 및 색신호 출력을 혼합하는 혼합수단(9,10),(d) 상기 화상의 움직임을 검출하는 움직임 검출수단(92)와 (e) 상기 움직임 검출수단에 의해 얻어진 결과(108)에 따라서 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리 회로의 상기 휘도 및 색신호 출력과 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로의 상기 선택된 휘도 및 색신호 출력의 혼합비율을 변화시켜 움직임 적응 분리 휘도 및 색신호를 발생하는 수단(9,10)을 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제1항에 있어서, 상기 움직임 검출수단(92)는 상기 프레임간 상관을 이용해서 상기 화상의 국소적인 움직임을 검출하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제1항에 있어서, 상기 혼합수단(9,10)은 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리회로와 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로에 의해 얻어진 휘도신호(104,112)를 혼합하는 휘도신호 혼합회로(9)와 상기 프레임간 휘도신호 색신호 분리회로와 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로에 의해 얻어진 색신호(105,113)을 혼합하는 색신호 혼합회로(10)을 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제1항에 있어서, 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로(48)은 상기 필드내 휘도신호 색신호 분리회로와 여러개의 상기 필드간 휘도신호 색신호 분리회로를 포함하고, 또한 상기 필드내 휘도신호 색신호 분리회로와 상기 필드간 휘도신호 색신호 분리회로를 포함하고, 또한 상기 선택된 출력을 출력하고, 상기 여러개의 상기 필드간 휘도신호 색신호 분리회로는 서로 다른 처리대상인 주목해야할 화소의 신호와 상기 주목해야할 화소의 필드에서의 하나의 필드에 의해 분리된 필드내의 신호를 처리하는 것에 의해 상기 휘도신호와 상기 색신호를 분리하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제4항에 있어서, 처리될 다른 화소의 신호와 상기 주목해야할 화소의 상기 신호 사이의 상관정도를 결정하는 것에 의해 선택될 상기 프레임내 휘도신호 색신호 분리회로의 상기 분리회로의 출력을 결정하고, 각각의 상관결과를 출력하는 선택수단을 또 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제5항에 있어서, 상기 선택수단에 의해 선택된 상기 주목해야할 화소의 상관결과와 상기 주목해야할 화소의 필드와 동일한 필드내의 상기 주목해야할 화소에 근접하는 여러개의 화소의 상관결과를 비교하는 것에 의해, 상기 선택수단에 의해 선택된 상기 주목해야할 화소의 결과를 수정하는 고립점 제거수단(45)를 또 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
제5항에 있어서, 상기 선택수단에 의해 선택된 주목해야할 화소의 상관결과와 상기 주목해야할 화소의 필드와는 다른 필드내의 상기 주목해야할 화소에 근접하느 여러개의 화소의 상관결과를 비교하는 것에 의해, 상기 선택수단에 의해 선택된 상기 주목해야할 화소의 결과를 수정하는 고립점 제거수단(45a)를 또 포함하는 움직임 적응형 휘도신호 색신호 분리필터.
화상의 움직임에 따라서 색신호의 주파수를 휘도신호의 주파수에 다중한 컬러 텔레비젼 신호에서 색신호와 휘도신호를 분리하는 분리방법에 있어서, (a) 프레임간 상관을 이용해서 상기 휘도신호와 상기 색신호를 분리한 후, 상기 분리된 휘도신호와 색신호를 출력하는 스텝, (b) 필드간 상관을 이용해서 프레임내 휘도신호와 색신호를 분리하는 스텝, (c) 필드내 상관을 이요해서 상기 프레임내 휘도신호와 색신호를 분리하는 스텝, (d) 상기 스텝 (b)와 (c)중의 하나에서 선택되고 분리된 휘도 및 색신호를 출력하는 스텝, (e) 상기 스텝 (a) 및 (d)에서의 분리된 휘도 및 색신호의 출력을 혼합하는 스텝, (f) 상기 화상의 움직임을 검출하는 스텝과 (g) 상기 스텝(f)에서 검출된 움직임에 따라서 상기 스텝(a) 및 (d)에서의 분리된 휘도 및 색신호 출력의 혼합비율을 변화시켜서 움직임 적응 분리 휘도 및 색신호를 발생하는 스텝을 포함하는 휘도신호 색신호 분리방법.
제8항에 있어서, 상기 스텝(f)는 프레임간 상관을 이용해서 상기 화상의 국소적인 움직임을 검출하는 스텝을 포함하는 휘도신호 색신호 분리방법.
제8항에 있어서, 상기 스텝(e)는 상기 스텝(a) 및 (d)의 분리된 휘도신호를 혼합하는 스텝과 상기 스텝(a) 및 (d)의 분리된 색신호를 혼합하는 스텝을 포함하는 휘도신호 색신호 분리방법.