KR940008203Y1 - 색신호 보상 장치(An apparatus for compensation a color signal) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

색신호 보상 장치(An apparatus for compensation a color signal)

제1도는 본 고안의 색신호 보상 장치의 제1실시예를 나타내는 구성도.

제2도는 상기 제1실시예의 작용을 나타내는 신호 파형도.

제3도는 본 고안의 제2실시예를 나타내는 구성도.

제4도는 종래 기술을 나타내는 설명도.

제5도는 상기 종래 기술의 과재를 나타내는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12, 34 : 저역 필터 14, 20, 50 : 미분 회로

18, 22, 32, 48, 52 : 등화기 24, 54 : 미분치 가중(weighting)회로(가중수단)

28, 58 : 보정 신호 추출 회로(신호 보정 수단)

30 : 적분기 36, 38, 68 : 가산기(신호 보정 수단)

본 고안은 텔레비젼등으로 대표되는 비디오 신호의 색신호 처리에 있어서 신호 보상에 관한 것이고, 특히 표시의 세부에 있어서, 색 정보의 복원과 윤곽 강조에 적합한 색신호 보상 장치에 관한 것이다.

종래의 색신호 보상 장치로는 예를들면 USP 제4504853호 특허 명세서에 개시된 것이 있다. 그 구성은 제4도(A)에 나타나듯이 되어 있으며, 각부의 신호 파형은 동도(B)에 나타나듯이 되어 있다.

종래예에 대하여 설명하면, 단자(100)에는 컬러 서브캐리어(subcarrier) 신호(이하,「C신호」라 한다)가 입력되고, 단자(102)에는 기본 대역 휘도 신호(이하,「Y신호」라고 한다)가 입력된다. 여기서 C 신호 파형은 예를들면 신호 a에 나타나듯이 색변화 내지 색에지가 존재하는 신호로 한다.

Y신호 파형도, 신호 f와 같이 휘도 변화 내지 휘도 에지가 존재하는 신호로 한다. 어느것도 대역 제한을 받고 있다.

이들중, 우선 C 신호는 대역 필터(104)에 의하여 군지연 특성의 등화를 받고, 처리 신호(b)는 한쪽에서 지연회로(106, 108)에 각각 공급되고, 다른쪽에서 제1가산기(110)에 공급된다. 신호(b)는 1/2 지연 회로(108)에서 C 신호의 1/2 주기에 상당하는 시간 지연을 받아 신호(d)로 된다. 이 신호(d)는, 제1가산기(110)에서, 신호(b)와 가산되고, 신호(e)로 된다. 이 조작은 C 신호의 미분에 상당한다.

다른쪽, Y 신호(신호 f)는 저역 필터(112)에 의하여 대역 제한된 후(신호g), 미분 회로(114)에 의하여 미분되어 신호(h)로 된다. 이 미분 신호(h)는, Y 신호(신호 f)가 상승 에지하는 경우(실선)와 하강에지하는 경우(파선)로서 역극성으로 된다(신호 h 참조). 그래서 양자 어느 경우도 동일 극성으로 함으로, 전파 정류 회로(116)에서 전파 정류가 행하여진다.

정류후의 신호(j)는, 제2미분 회로(118)에서 미분되어 신호(K)로 되고, 리미터(120)에 의한 처리를 받아신호(ℓ)로 된다. 신호(ℓ)는 파형 정형 회로(122)에 의한 파형 정헝을 받아 신호(m)로 된다.

다음에, 이상과 같이 하여 얻어진 신호(e, m)는 화면상에서 동일 에지로 되는 C, Y 신호에서 각각 생성된 것이고, 각각 승산기(124)에 각각 공급된다. 승산기(124)에서도 동도(B)에 나타나듯이 타이밍 맞춤이 행하여진 신호(e)가 신호(m)에서 AM변조되어, 변조후의 신호(n)가 출력된다. 이 신호(n)는 지연 회로(106)에 의하여 타이밍 맞춤이 행하여진 신호(c)와 함께 제2가산기(126)에 공급되어 가산되고, 최종적인 보상 C 신호인 가산신호(o)가 얻어진다. 이와같이, C 신호와 Y 신호의 상관성을 이용함으로서, C 신호의 색변화 에지의 윤곽보정이 행하여진다.

이러한 보정은 예를들면 저역 변환 기록을 행하는 비디오 테이프 레코더의 재생 신호와 같이 C 신호의 대역이 좁게되어 색 에지의 과도 시간이 열화한 C 신호에 대하여 행하여진다.

그런데 이상과 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 불합리가 있다. 예를들면 Y, C 신호가 함께 동 타이밍에서 스텝상으로 변화하는 그림의 경우(제5도 [1]참조). 펄스상으로 변화하는 그림의 경우(동도 [2] 참조), 가늘은 펄스상으로 변화하는 그림의 경우(동도 [3]참조)에 대하여, 각각 상기 종래 기술을 적용한 것으로 한다. 우선, 각각 경우의 원 Y 신호, 원 C 신호는, 각각 동도(A),(B)에 나타내는 파형이다. 이들이 대역제한을 받으면, 동도(C),(D)에 각각 나타나듯이 되고, 이들의 Y, C 신호가 제4도(A)의 장치에 각각 입력된다. 우선, Y 신호의 처리에서 설명하면, 저역 필터(112)의 출력은 동도(E)에 나타나듯이 되고, 이것에 대하여 미분 회로(114), 전파 정류 회로(116)에 의한 처리가 행하여지면, 동도(F)에 나타내는 파형으로 된다. 그리고, 이것에 대하여 제2미분회로(118)에 의한 미분이 행하여지면, 동도(G)에 나타내는 파형으로 되고, 리미터(120)에 의한 처리가 행하여지면, 동도(H)에 나타내는 파형으로 된다.

이것에 대하여, C 신호에 대하여도 제4도(B)와 같으며, 제1가산기(110)의 출력은 동도(I)에 나타내는 파형으로 된다. 승산기(124)에서는 제5도(H),(I)의 각 신호가 각각 입력되어 승산되고, 가산기(126)의 최종적인 보정 출력 신호는 동도(K)에 나타나듯이 된다.

이들의 각 보정 신호중, 우선 동도(1)의 스텝상으로 변화하는 그림의 경우는 동도(B),(K)를 비교하면 알수 있듯이, 원 C 신호에 가까운 형으로 복원된다. 그러나, 동도(2),(3)에 각각 나타내는 펄스상으로 변화하는 그림의 경우에는, 동도(K)의 보정 파형은 동도(B)의 원 C 신호와 같이 복원되지 않는다. 이것은 제4도(A)의 장치에 의한 보정량을 크게하여도 마찬가지이다.

이와같이, 종래의 기술에 의하면, 화상의 윤곽부분과 같이, 원 신호의 주파수 성분으로서 저역에서 고역까지 넓은 주파수 성분이 포함되어 있는 경우에는, 주파수 대역 제한에 의하여 손실된 고역부분의 복원이 원리적으로 가능하다.

그러나, 펄스상의 그림과 같이, 고역의 주파수 성분밖에 포함되어 있지 않은 부분에 대하여는 그 복원을 행할 수 없다. 즉, 가늘은 부분의 색의 복원이나, 단일색의 가늘은 농염의 변화에 대한 복원등은 행할 수 없고, C 신호의 대역 개선으로서는 불충분하다.

본 고안은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이고, 색의 윤곽 보정에 가하여, 가늘은 부분의 색이나 단일색의 가늘은 농염의 복원도 양호하게 행할 수 있는 색신호 보상 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다.

본 고안은 컬러 화상 신호에 포함되는 신호 파형 정보를 이용하여 주파수 대역 제한을 받은 색신호 파형의 보상을 행하는 색신호 보상 장치에서, 상기 컬러 화상 신호중 회도 신호 및 색차 신호의 각 미분 신호와 색차신호를 토대로 적응적인 가중(weighting) 처리를 행하여 가중 신호를 출력하는 가중 수단과, 그 가중 신호에서 필요한 보정 신호를 취출하여 상기 색차 신호를 보정하는 신호 보정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 것이다.

본 고안에 의하면, 컬러 화상 신호에 포함되는 휘도 신호, 색차 신호의 각 미분 신호와, 색차 신호를 토대로 가중 처리, 예를들면 미분 색차 신호의 레벨에 따라 미분휘도 신호에 의한 미분 색차 신호의 가중, 또는 색차신호에 의한 미분 휘도 신호의 가중이 행하여지고, 가중 신호가 얻어진다. 색차 신호의 보정 신호는 이 가중신호에서 취출된다.

이하, 본 고안에 이러한 색신호 보상 장치의 실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1실시예]

최초에, 제1도 및 제2도를 참조하면서, 본 고안의 제1실시예에 대하여 설명한다. 제1도에는 제1실시예의 구성이 나타내어져 있으며, 제2도에는 주요 부분의 신호 파형이 나타내어져 있다. 제1실시예는 C신호가 1개의 색차 신호로서 생성되어 있는 경우의 것이다.

제1도에서, 외부에서 Y신호가 입력되는 단자(10)는, 저역 필터(12)의 입력측에 접속되어 있다. 이 저역 필터(12)의 출력측은 미분회로(14)의 입력측에 접속되어 있다.

다른쪽, 외부에서 색차 신호가 입력되는 단자(16)는 등화기(18), 미분회로(20)의 입력측에 각각 접속되어 있으며, 다른등화기(22)의 입력측에도 접속되어 있다. 등화기(22)는 입력 단자(16)에서 가산기(36)에 이르는 신호 처리 회로로서 신호가 받는 지연량에 상당하는 시간 지연을 가진다.

다음에, 미분 회로(14), 등화기(18), 또하나의 미분 회로(20)의 각 출력측은 미분치 가중 회로(24)의 입력측에 접속되어 있다. 그 미분치 가중 회로(24)는, ROM(26)에 의하여 구성되어 있으며, 상기 3개의 입력이 모두 디지탈 데이타인 것으로 하면, 이들 1개의 어드레스로서 판독을 행하여 대응하는 데이타가 출력되도록 되어있다.

미분치 가중 회로(24)의 출력측은, 보정 신호 추출 회로(28)의 입력측에 접속되어 있다. 이 보정 신호 추출회로(28)의 입력측에는, 적분 회로(30)가 설치되어 있다. 이 적분회로(30)의 출력측은 등화기(32), 저역 필터(34)의 입력측에 각각 접속되어 있다. 등화기(32)의 출력측은 가산기(36)의 가산(+)입력측에 접속되어 있으며, 저역 필터(34)의 출력측은 가산기(36)의 감산(-)입력측에 접속되어 있다. 그리고, 가산기(36)의 출력측이 보정 신호 추출 회로(28)의 출력측으로 되어 있다.

이상과 같은 보정 신호 추출 회로(28)중, 등화기(32)는 저역 필터(34)와 같은 신호 지연량을 가지고 있다. 저역 필터(34)는, 보정되는 색차 신호가 받은 주파수 대역 제한 특성과 같은 특성을 가지는 것이다. 이러한 구성에 의하여, 가중 미분 신호에서 대역 특성 개선에 적당한 보정 신호가 추출되도록 되어 있다.

보정 신호 추출 회로(28)의 출력측은 상술한 등화기(22)의 출력과 함께, 가산기(38)의 가산 입력측에 각각 접속되어 있으며, 이 가산기(38)의 가산 출력측은 출력단자(40)에 접속되어 있다. 이 출력 단자(40)에서, 복원된 색차 신호가 출력되도록 되어 있다.

다음에, 이상과 같이 구성된 제1실시예의 작용에 대하여, 제2도를 참조하면서 설명한다. 또한, 동도는 상술한 제5도에 대응하는 것이고, 동도[1]는 Y, C 신호가 함께 동 타이밍에 스텝상으로 변화하는 그림의 경우, [2]는 펄스상으로 변화하는 그림의 경우, [3]은 가늘은 펄스상으로 변화하는 그림의 경우에 있어서 각부의 신호 파형을 각각 나타낸 것이고, 또한 원 Y 신호, 원 C 신호는, 동도 (A),(B)에 각각 나타나듯이, 어느것도 상술한 종래예의 경우와 같은 것이다.

입력단자(10)에는 동도(C)에 나타내는 Y 신호(S1)가 입력된다. 이 Y 신호(S1)는 저역 필터(12)에 의하여 소정의 주파수 대역 제한을 받는다. 대역 제한 Y 신호 S2(동도 (D) 참조)는, 미분 회로(14)에 입력되고, 여기서 미분 처리가 행하여져 미분 Y 신호 S3(동도 ㅌ참조)가 출력된다. 이 미분 Y 신호(S3)는 미분치 가중 회로(24)에 공급된다.

다른쪽, 입력 단자(16)에는 동도(F)에 나타내는 색차 신호(S4)가 입력된다. 이 색차 신호(S4)는 한쪽에서 등화기(18)에서 소망의 등화 처리가 행하여지고, 미분 회로(20)에서 미분 처리가 행하여져 미분 색차 신호S5(동도 (G)참조)가 출력된다. 등화기(18), 미분회로(20)의 각 출력은 미분치 가중 회로(24)에 각각 공급된다. 또한 등화기(22)에서도 마찬가지로 입력 색차 신호(S4)의 등화 처리가 행하여진다.

다음에, 미분치 가중회로(24)에서는, 입력된 각 미분 신호(S3, S5)의 진폭크기 내지 레벨이 기준치(α)와 비교되고, 그 비교 결과에 따라 다른 가중 처리가 행하여진다.

즉, 쌍방의 미분 신호(S3, S5)중, 특히 미분 신호(S5)의 진폭이 어느것도 소정 레벨 이상일 때, 아래에 나타내는 제1가중 처리가 행하여진다. 제2도의 예에서는 [1], [2]의 경우가 각각 해당한다. 그러나 그것 이외의 경우 예를들면 미분 Y 신호(S3)가 존재함에도 불구하고, 미분 색차 신호(S5)의 진폭이 어느 레벨 이하의 경우에는 아래에 나타내는 제2의 가중 처리가 행하여진다. 제2도예에서는, [3]의 경우가 해당한다.

a. 제1의 가중처리

이 경우에는, 미분 Y 신호(S3)의 절대치로서 미분 색차 신호(S5)의 파형의 가중이 행하여지고, 제2도(H)에 나타나듯이, 가중 미분 신호(S6)가 출력되어, 보정 신호 추출회로(28)에 입력된다. 보정 신호 추출회로(28)에서 가중 미분 신호(S6)에 대하여, 적분 회로(30)에 의한 적분, 등화기(32)에 의한 등화, 저역 필터(34)에 의한 상기 대역 제한, 가산기(36)에 의한 연산 처리가 각각 행하여지고, 보정 신호 S7(동도 (I)참조)가 얻어진다.

이 보정 신호(S7)는, 가산기(38)에서 등화기(22)에 의한 시간 지연을 받은 원래의 입력 색차 신호(S4)에 가산되고, 이것에 의하여 복원 색차 신호(동도 (J)참조)가 얻어진다. 이 복원 색차 신호에 의하면, 동도 [1], [2]의 (B), (F), (J)를 각각 비교하면 알 수 있듯이, 윤곽부의 보정 및 가늘은 색의 복원이 양호하게 행하여지고 있다.

b. 제2의 가중처리

이 경우에는 등화기(18)의 출력 색차 신호(입력 색차 신호(S4)에 대응)의 파형으로 미분 Y 신호(S3) 파형의 가중이 행하여진다. 제2도 [3]에 나타나듯이, Y 신호의 미분 파형이 존재하여, 색차 신호의 미분 파형이 어느레벨 이하의 경우에는, 일반적으로 단일색으로 휘도만이 변화하는 그림의 경우이다. Y 신호, 색차 신호는 공히 원색(R G, B) 성분의 일정비의 합계인 것으로 하면, 모든 경우, 휘도의 변화에 따라 색차 신호도 같은 비로서 변화하는 것으로 예측된다. 그래서, 이러한 경우에는 상술한 제2의 가중 처리가 행하여진다.

그결과, 미분치 가중 회로(24)에서는 제2도 (H)에 나타나듯이, 가중 미분 신호(S6)가 출력되어, 보정 신호추출 회로(28)에 입력된. 이후 상술한 경우와 마찬가지로 하여 보정 신호 추출 회로(28), 가산기(38 의한 산 처리가 각각 행하여지고, 복원 색차 신호(동도 (J) 참조)가 얻어진다. 이 복원 색차 신호에 의하면, 동도[3]의 (B),(F),(J)를 각각 비교하면 알 수 있듯이 단일색의 세부에 대한 농염의 복원이 양호하게 행하여지고 있다.

[제2실시예]

다음에, 제3도를 참조하면서, 본 고안의 제2실시예에 대하여 설명한다. 상술한 실시예에서는, C 신호가 1개의 색차 신호로서 생성되어 있는 것으로 하였지만, 본 실시예에서는, 직교하는 2개의 색차 신호로서 생성되어있다.

편의상 제1실시예의 색차 신호를 「0°」로 하고, 본 실시예에서는 그것에 「90°」의 색차 신호가 가해지는 것으로 한다.

그리고, 상술한 제1실시예와 같고, 상당하는 구성 부분에는 동일의 부호를 사용하는 것으로 한다.

동도에서, 색차 신호(90°)는, 입력 단자(46)에 입력시키도록 되어 있다. 이 입력 단자(46)는, 등화기(48), 미분회로(50)의 입력측에 각각 접속되어 있으며, 다른 등화기(52)의 입력측에도 접속되어 있다. 등화기(52)는 상술한 등화기(22)와 같은 작용을 나타내는 것이다.

다음에 미분 회로(14, 20, 50), 등화기(18, 48)의 각 출력측은 미분치 가중회로(54)의 입력측에 각각 접속되어 있다. 그리고, 미분치 가중회로(54)의 각 출력측은 보정 신호 추출 회로(28, 58)의 입력측에 각각 접속되어있다. 그리고, 보정 신호 추출 회로(28, 58)의 각 출력측은 상술한 등화기(22, 52)의 각 출력측과 함께, 가산기(38, 68)의 가산 입력측에 각각 접속되어 있으며, 이들의 가산기(38, 68)의 가산 출력측은 출력 단자(40, 70)에 각각 접속되어 있다. 이들의 출력 단자(40, 70)에서, 복원된 색차 신호(0°),(90°)가 각각 출력되도록 되어있다.

다음에 이상과 같이 구성된 제2실시예의 작용에 대하여 설명한다. 상술한 제1실시예에 있어서 색차 신호복원의 가중 처리를 정리하여 나타내며 다음의 제1표에 나타나듯이 된다. 또한, 신호 레벨의 비교 기준치를 α로 한다.

[제1표]

이와같이 제1실시예에서는 색차 신호(0°)만이므로, 그 미분치의 값에 의하여 어느 가중 처리를 행하는 것이 결정된다. 그러나, 색차 신호(0°),(90°)의 각각에 대하여 상술한 색의 윤곽 복원이나 세부 복원의 처리를 어떻게 행하는가는 그 성질상 직교하는 색차 신호(0°),(90°)의 각 채널로서 독립하여 결정하는 것은 가능하지않고, 각 채널도 동일의 복원 처리를 실시할 필요가 있다.

그래서, 본 실시예에서는 제2표에 나타나듯이, 어느 것인가 한쪽의 색차 신호에서 제1의 가중 처리가 행하여지는 조건의 경우에는 쌍방의 색차 신호에 대하여 제1의 가중 처리를 행하는 것으로 하고 있다.

[제2표]

미분치 가중 회로(54)에서는 이러한 조건에 따라 상술한 제1 또는 제2의 가중 처리가 행하여지고, 그 처리후의 가중 미분 신호에 의하여 보정 신호 추출 회로(28, 58)에서 각각 보정 신호의 추출이 행하여진다. 그리고 추출된 각 보정 신호는, 가산기(38, 68)로서 각각 입력 색차 신호(0°),(90°)에 가산되고, 복원 색차 신호가 제1실시예와 마찬가지로 각각 출력된다.

또는 본 고안은 어느 상기 실시예로 한정되지 않는다. 예를 들면 상기 제2실시예서는 색차 신호(0°),(90°)에 대하여 동일의 복원 처리를 행할 필요성에서, 어느 한쪽의 색차 신호에서 제1의 가중 처리가 행하여지는 조건의 경우에는 쌍방의 색차 신호에 대하여 제1의 가중 처리를 행하는 것으로 하였다. 그러나, 역으로 어느한쪽의 색차 신호에서 제2의 가중 처리가 행하여지는 조건의 경우에는 쌍방의 색차 신호에 대하여 제2의 가중처리를 행하도록 하여도 좋다.

미분 신호에 대한 가중의 정도는 필요에 따라 적당히 사용한다. 상기 실시예에 의하면, 메모리 수단에 의하여 가중 처리가 행하여지도록 되어 있으므로, 이러한 가중 정도의 변경은 매우 쉽게 행할수 있다.

그의 회로 구성도 상기 실시예에 한정되지 않고, 같은 작용을 나타내도록 각각 변경가능하다.

이상 설명했듯이, 본 고안에 이러한 색신호 보상 장치에 의하면, 휘도 신호의 미분 신호, 색차 신호 및 그 미분 신호를 사용하여 적응적인 가중 처리를 행하고, 그 처리 신호에서 복원용의 보정 신호를 얻는 것으로 하였으므로, 대역 제한을 받은 색신호에 있어서, 색의 윤곽 보정뿐만 아니라, 가늘은 부분의 색이나 단일색의 가늘은 농염의 복원도 양호하게 행할수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 화상 신호의 특정 주파수 성분을 열화(degradetion)시키는 열화 특성을 갖는 신호 처리 수단에 의해 처리되는 휘도 및 컬러 신호를 포함하는 컬러 화상 신호에 기인해서, 컬러 신호의 주파수 대역이 제한되어 고주파수성분이 열화되는 색 신호 보상 장치에 있어서, 열화되기 이전의 상기 컬러 신호의 주파수 대역에 상기 휘도신호의 주파수 대역을 제한시키는 주파수 대역 제한 수단(12)과, 열화되기 이전의 상기 컬러 신호의 주파수대역에 미분된 휘도 신호를 발생시키기 위해 제한된 주파수 대역의 상기 휘도 신호를 미분시키는 제1미분 수단(14)과, 미분된 컬러 신호를 발생시키기 위해 상기 열화된 고주파수 성분의 컬러 신호를 미분시키는 제2미분수단(20)와, 주파수 대역 제한전에 컬러 신호에 포함된 주파수 성분의 의사(pseudo)-재생인 의사 신호를 발생시키기 위해, 상기 미분된 컬러 신호 레벨 및 기준 레벨을 비교하며, 상기 미분된 컬러 신호 레벨이 상기 기준 레벨보다 클 때 상기 미분된 휘도 신호의 절대치에 의해 상기 미분된 컬러 신호를 승산시키며 상기 미분된 컬러 신호 레벨이 상기 기준 레벨보다 작을 때 상기 열화된 고주파수 성분의 컬러 신호에 의해서 상기 미분된 휘도 신호를 승산시키는 미분치 가중(weighting)수단(24)과, 상기 열화 특성에 대응하는 주파수 특성을 가지며, 주파수 대역 제한 신호를 발생시키기 위해서 의사-신호의 주파수 대역을 제한하는 주파수 대역 제한 신호 생성 수단(34)과, 상기 의사-신호로부터 주파수 대역 제한 신호를 감산하기 위해 열화된 고주파수 성분에 대응하는 보상 신호를 발생하는 보정 신호 추출 수단(36)과, 상기 열화된 고주파수 성분의 상기 컬러 신호에 보상 신호를 가산하는 신호 보정 수단(38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 색신호 보상 장치.