KR950003034B1 - 휘도/색신호 분리 방법 및 시스템 - Google Patents

휘도/색신호 분리 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

휘도/색신호 분리 방법 및 시스템
제1도는 일반적인 휘도/색신호 분리 블록도.
제2도는 (a) 내지 (g) 및 제3도의 (a) 내지 (i), 제4도의 (a) 내지 (d)는 대역통과 필터의 사용여부에 따른 제1도의 각부의 파형도.
제5도는 본 발명의 휘도/색신호 분리 시스템에 대한 블록도.
제6도는 제5도에서 제어부의 상세 블록도.
제7도는 본 발명의 신호 흐름도.
제8도는 스위칭 제어신호에 따른 출력 선택표.
제9도는 (a) 내지 (d)는 본 발명에 적용된 필터의 특성도.
제10도의 (a) 내지 (j)는 제5도 및 6도 각부의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10A, 10B : 1라인 지연기 20 : 매트릭스
31-37 : 지연기 40 : 스위칭부
50 : 제어부 51, 52, 55 : 절대값 연산기
54 : 미분기 53, 56 : 최소값 검출기
57 : 게이트회로 CP11, CP12 : 비교기
I11 : 인버터 B11-B14 : 3상태 버퍼
본 발명은 휘도/색신호 분리 기술에 관한 것으로, 특히 컬러성분이 휘도성분에 혼입되거나 반대로 휘도성분에 컬러성분이 혼입되어 수직해상도 열화 및 크로스 컬러 발생 현상을 개선하는데 적당하도록한 휘도/색신호 분리 시스템에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 휘도/색신호 분리 블록도로서 이에 도시한 바와같이, 복합영상신호(Va=CV)를 공급받아 이를 1 수평주사기간 지연시키는 1라인 지연기(1)와, 상기 1라인 지연기(1)의 출력신호를 다시 1수평 주사기간 지연시키는 1라인 지연기(2)와, 상기 복합영상신호(Va)에 1라인 지연기(1), (2)를 연속적으로 통해 2라인 지연된 복합영상신호(Vc)를 더하는 가사기(3)와, 상기 가산기(3)의 출력신호의 크기를 1/2 수준으로 증폭하는 1/2증폭기(4)와, 상기 1라인 지연기(1)에 출력되는 현재라인의 복합영상신호(Vb)에서 상기 1/2증폭기(4)를 통해 공급되는 복합영상신호를 감산하는 가산기(5)와, 상기 가산기(5)의 출력신호의 크기를 1/2수준으로 증폭하는 1/2증폭기(6)와, 상기 1/2증폭기(6)의 출력신호에 대해 색신호(C) 대역의 신호만을 선별적으로 통과시키는 대역통과 필터(7)와, 1라인 지연기(1)의 출력 영상신호(Vb)에서 상기 대역통과 필터(5)의 출력 색신호(C)를 감산하여 휘도신호(Y)를 검출하는 가산기(8)로 구성된 것으로, 이와같이 구성된 종래 시스템의 작용을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
대역통과 필터(7)가 사용되지 않고, 1라인 지연기(1), (2)에 입, 출력되는 연속된 상측라인 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc)가 각각 제2도의 (a), (b), (c)와 같은 경우, 가산기(3)를 통해 상측라인의 복합영상신호(Va)에 하측라인의 복합영상신호(Vc)가 더해진 제2도의 (d)와 같은 신호는 1/2증폭기(4)를 통해 이의 크기가 1/2수준으로 증폭되고, 가산기(5)는 상기 1라인 지연기(1)를 통해 공급되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 상기 1/2증폭기(4)의 출력성분을 감산하여 이로부터 제2도의 (e)와 같은 신호가 출력되고, 이의 크기가 1/2 증폭기(6)를 통해 1/2수준으로 증폭되어 이로부터 제2도의 (f)와 같은 신호가 출력된다.
그리고, 가산기(8)는 상기 1라인 지연기(1)에 출력되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 상기 대역통과필터(7)에 출력되는 색신호 성분(C)을 감산하여 제2도의 (g)와 같은 휘도신호(Y)가 검출된다.
한편, 상기와 같이 대역 통과필터(7)를 사용하지 않고, 상측라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc)가 각각 제3도의 (a), (b), (c)와 같은 경우, 상기 가산기(3), (5)에 각각 제3도의 (d), (e)와 같은 신호가 출력되며, 1/2증폭기(6), 가산기(8)에 제3도의 (f), (g)와 같은 신호가 출력되는데, 여기서 (f)의 컬러신호에는 휘도성분이 포함되어 있고, (g)의 휘도신호에는 중심라인의 복합영상신호(Va)에 비하여 수평방향으로 해상도 열화현상이 발생되었음을 알 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 3.58MHZ의 대역통과 필터(7)를 삽입하는 경우, 이 대역통과 필터(7)로부터 제3도의 (h)와 같은 신호가 출력되고, 상기 제3도 (b)의 신호 성분에서 그 (h)의 신호 성분을 감산하면 제3도의 (h)와 같은 휘도신호가 출력되어 상기의 문제점이 해결된다.
그러나 컬러 바(Color Bar)신호 패턴과 같은 신호가 입력되는 경우, 휘도신호는 제2도의 (a), (b), (c)와 같고, 상기 1/2증폭기(6)의 출력컬러신호(C)는 제3도의 (a)와 같으며, 이 신호가 대역통과 필터(7)를 통하면 그 신호의 대역폭이 제한되므로 제4도의 (b)와 같이 불특정 부위에서 갑작스런 열화현상이 발생되며, 상기 제4도의 (a), (b)와 같은 신호가 휘도성분에 추가되어 제4도의 (d)에서의 같이 휘도성분(Y)의 에지부위에 컬러성분이 삽입되어 수직방향으로 도트 크롤(Dot Crawl) 현상이 발생된다.
이와같이 종래의 휘도/색신호 분리 시스템에 있어서는 색신호 출력단에 대역통과 필터를 삽입하면 색신호 성분이 휘도성분 성분에 혼입되고, 그 대역 통과 필터를 제거하면서 휘도성분이 색신호 성분에 혼입되어 수직해상 열화 현상 및 크로스 컬러 현상이 발생되는 결함이 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 결함을 방지하기 위하여 수직 및 수평해상도를 강화하고, 크로스 컬러 및 수직방향 도트 크롤을 감소시킬 수 있게 창안한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.
제5도는 본 발명의 휘도/색신호 분리 시스템에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 선행라인의 복합영상신호(Va)를 공급받아 이를 1수평 라인 지연시켜 중심라인의 복합영상신호(Vb)로 출력하는 1라인 지연기(10A)와, 상기 중심라인의 복합영상신호(Vb)를 공급받아 이를 다시 1수평 라인 지연시켜 하측라인의 복합영상신호(Vc)로 출력하는 1라인 지연기(10B)와, 상기 상측라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb)를 공급받아 합, 차, 제산한 신호(Vb-(Va+Vb/2), (VV), (VV)(V) 출력하는 매트릭스(20)와, 타이밍 매칭을 하기 위해 상기 매트릭스(20)의 출력신호를 소정시간 지연 출력하는 지연기(31-33), (34), (35), (36, 37)와, 상기 지연기(32), (33)를 각기 통해 공급되는 신호(Vb-(Va+Vc)/2)에 대해 컬러반송파(fsc)를 중심으로 대역필터링하는 필터(F1) 및 그 필터(F1)에 비해 좁은 통과대역으로 통과시키는 필터(F2)와, 스위칭 제어신호(Sa), (Sb), (sc)에 따라 상기 지연기(31)의 출력 신호나 필터(F1), (F2)의 출력신호중에서 하나를 선택하여 출력하는 스위칭부(40)와, 상기 스위칭부(40)의 출력신호의 크기를 1/2 수준으로 증폭 출력하는 1/2증폭기(AMP10)와 상기 지연기(34), (35), (36)를 각기 통해 공급되는 신호(Vb-Va), (Vb-Vc), (Vb)에 대해 컬러반송파(fsc)의 통과를 저지하는 필터(F3), (F4), (F5)와, 상기 필터(F3), (F4), (F5)의 출력신호를 공급받아 연속된 3개라인의 복합영상신호(Va), (Vb), (Vc)에서 휘도성분을 조사하여 수평방향으로 변화량(Y'), 상측방향으로 변화량(Yu), 하측방향으로의 벼화량(Yd)의 3개 패턴을 산출하고, 그 변화량(Y'), (Yu), (Yd)을 기준치와 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호(Sa-Sc)를 출력하는 제어부(50)와, 상기 지연기(37)를 통해 공급되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 상기 1/2증폭기(AMP10)에 출력되는 색신호 성분(C)을 감산하여 휘도신호(Y)를 출력하는 가산기(AD10)로 구성하였다.
제6도는 제5도에서 제어부(50)의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 복합영상신호(Vb-Va)에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(51)와, 복합영상신호(Vb-Vc)에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(52)와, 상기 절대값 연산기(51), (52)의 최소값을 검출하는 최소값 검출기(53)와, 복합영상신호(Vb)를 미분하는 미분기(54)와, 상기 미분기(54)의 출력값에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(55)와, 상기 절대값 연산기(55)의 출력신호에 대해 색부반송파(fsc)의 통과를 저지하는 필터(F5')와, 상기 최소값 검출기(53) 및 필터(F5')의 출력신호에 대한 최소값을 검출하는 최소값 검출기(56)와, 상기 최소값 검출기(53), (56)의 출력신호를 논리조합하여 그에따른 스우칭 제어신호(Sa, Sb, Sc)를 출력하는 게이트회로(57)로 구성한 것으로, 이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제7도 내지 제10도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
연속된 3개 라인의 복합영상신호 즉, 상측라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc)의 휘도성분 관계를 조사하되 수평방향으로의 휘도변화량(Y'), 중심라인의 복합영상신호(Vb)와 하측라인의 복합영상신호(Vc)에서의 휘도 변화량 크기(Yu), 중심라인의 복합영상신호(Vb)와 하측라인의 복합영상신호(Vc)에서의 휘도 변화량 크기(Yd)의 최소치와 기준전압(Vref)을 비교하여 (S1), 각값(Y', Yu, Yd)의 변화량의 최소치(MIN)가 기준전압(Vref) 보다 크면 색신호(C)의 출력(Vb-(Va+Vc)/2)을 제9도의 (b)와 같은 특성을 갖는 협대역 통과필터(F2)를 통과시키고, 크지 않으면 상기 수평방향으로의 휘도 변화량(Y')에 임의의 계수(K)를 곱한 값과 상기 상, 하측라인의 휘도 변화량의 크기(Yd), (Yu)중 최소값과 비교하여(S2), "Y'"×K가 크면 색신호(C)를 지연기(31)을 통해 그대로 1/2증폭기(AMP10)에 공급하고, 작거나 같으면 색신호(C)의 출력을 광대역 중간 통과 필터(F1)를 통과시킨다.
상기의 과정이 하드웨어적으로 수행되는 것을 설명하기 위해 상측 라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc)에서 휘도신호(Y)가 제10도의 (a), (b), (c)와 같은 경우를 예로하여 설명하면 하기와 같다.
입력 복합영상신호(CV)는 1라인 지연기(10A)를 통해 1수평라인 지연되어 중심라인의 복합영산신호(Vb)로 출력되고, 이는 다시 1라인 지연기(10B)를 통해 1수평라인 지연되어 하측라인의 복합영상신호(Vc)로 출력되며, 상기 입력복합영상신호(CV)가 상측라인의 복합영상신호(CV=(Va)에 해당된다.
상기 1라인 지연기(10A), (10B)에 입출력되는 상측라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc)가 매트릭스(20)에 공급되어 이로부터 합, 차, 제산된 신호(Vb-(Va+Vc)/2), (Vb-Va), (Vb-Vc), (Vb)가 출력되고, 이들은 지연기(31-37)를 통해 타이밍 매칭을 위한 소정시간동안 지연된 후, 제9도의 (a, b), (c), (d)와 같이 필터링 특성을 갖는 필터(F1, F2), (F3-F5)를 통해 스위칭부(40), 제어부(50)에 공급되고, 제6도와 같이 구성된 제어부(50)는 상기 필터(F3), (F4), (f5)를 통해 공급되는 신호(Vb-Va), (Vb-Vc), (Vb)로 부터 연속된 3개라인의 복합영상신호(Va), (Vb), (Vc)에서의 휘도성분을 조사하여 수평방향으로의 변화량(Y'), 상측방향으로의 변화량(Yu), 하측방향으로의 변화량(Yd)의 3개 패턴을 산출하고, 그 변화량(Y'), (Yu), (Yd)을 기준전압과 비교하여 그 결과에 따라 제8도와 같이 스위칭부(40)에 해당 스위칭 제어신호(Sa-Sc)를 출력하게 되며, 이에 의해 색신호(컬러)성분이 필터링되지 않거나 광대역 필터(F1)로 필터링되거나 협대역 통과필터(F2)로 필터링된 후, 1/2증폭기(AMP10)를 통해 원색신호 성분(C)이 추출되고, 지연기(37)를 통해 출력되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 색신호성분이 감산되어 휘도신호성분(Y)이 분리된다.
여기서, 제어부(50)의 작용을 제6도 내지 제10도를 참조하여 설명하면 하기와 같다.
절대값 연산기(51)는 중간라인의 복합영산신호(Vb)의 차신호(Vb-Va)를 입력하여 이의 절대값을 계산하므로 이로부터 제10도의 (d)와 같은 신호가 출력되고, 같은 원리에 의하여 절대값 연산기(52)에 제10도의 (e)와 같이 신호가 출력되며, 중심라인의 복합영상신호(Vb)가 필터(F5)를 통한후, 다시 미분기(54)를 통해 제10도의 (f)와 같은 신호가 출력된다.(에지 검출기로 동작)
지연기(31-37)의 타임 지연시간을 적당히 조절하면 상측라인의 복합영상신호(Va), 중심라인의 복합영상신호(Vb), 하측라인의 복합영상신호(Vc), 절대값 연산기(51), (52)의 출력신호의 시간적 관계가 성립된다.
상기 절대값 연산기(51), (52)의 출력중 최소값 검출기(53)를 통해 이들의 최소치를 취하면 그 최소값 검출기(53)로부터 제10도의 (h)와 같은 신호가 출력되고, 최소값 검출기(56)는 상기 최소값 검출기(53) 및 필터(F5)의 출력에 대해 최소치를 검출하여 이로부터 제10도의(h)와 같은 신호가 출력된다.
상기 최소값 검출기(56)의 출력신호의 레벨이 비교기(CP12)의 기준전압(Vref)과 비교되어 이로부터 제10도의 (i)와 같은 신호가 출력되고, 비교기(CP11)는 상기 최소값 검출기(53)의 출력신호와 필터(F5')의 출력신호를 비교하여 이로부터 제10도의 (j)와 같은 신호가 출력된다.
그리고 상기 비교기(CP11), (CP12)의 출력신호는 게이트 회로(57)를 통해 이로부터 제8도와 같은 최종제어신호(Sa), (Sb), (Sc)가 생성된다.
제10도의 (j)의 구간(B)에서는 제8도의 테이블에 의해 Sa=0, Sb=1, Sc=1이 되고, 구간(A)에서는 Sa=1, Sb=0, Sc=1이 되고, 구간(C)에서는 Sa=0, Sb=0, Sc=1이 되어 제5도의 스위칭부(16)의 제어신호로 공급되고, 이에따라 구간(A)에서는 색신호(Vb-(Va+Vc)/2)가 협대역 필터(F2)를 통과하며, 구간(B)에서는 색신호(Vb-(Va-Vc)/2)가 광대역 필터(F1)를 통과하고, 구간(C)에서는 색신호(Vb-(Va+Vc)/2)가 모두 필터를 통하지 않고, 스위칭부(40)를 통해 통과된다.
가산기(AD10)는 지연기(37)에 출력되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 1/2증폭기(AMP10)에 출력되는 색신호(C)를 감산하여 이로부터 휘도신호(Y)가 출력되고, 지연기(31-37)는 타이밍 지연을 위해 사용된 소자이다.
상기 필터(F1-F5)의 필터링 특성을 살펴보면, F1=Sin2(W×1/4fsc), F2=Sin2(W×1/4fsc)×(-1)×Cos(W×1/2fsc), F3=Cos2(W×1/4fsc), F4=Cos2(W×1/4fsc), F5=Cos(W×1/4fsc)이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 휘도신호의 상태에 따라 색신호 출력의 대역폭을 조절함으로써 수직, 수평 해상도를 강화시키고, 크로스 컬러 및 수직방향의 도트 크롤을 감소시킴과 아울러 컬러 해상도를 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 연속된 3개 라인의 복합영상신호(Va), (Vb), (Vc)에서 수평방향으로의 휘도 변화량(Y'), 상측방향으로의 휘도 변화량(Yu), 하측방향으로의 휘도 변화량(Yd)의 3개 패턴을 산출하고, 상기 3개 패턴의 최소값을 기준전압(Vref)과 비교하여 기준전압(Vref)보다 크면 색신호(C)가 협대역필터를 통과하게 하고, 수평방향으로의 휘도 변화량(Y')이 상, 하측방향으로의 휘도 변화량(Yu), (Yd)의 최소치 보다 크면, 색신호 출력을 필터링하지 않으며, 상, 하측방향으로의 휘도 변화량(Yu), (Yd)의 최소치가 수평방향으로의 변화량(Y') 보다 크거나 같으면 색신호가 광대역 필터를 통과하게 하는 것을 특징으로 하는 휘도/색신호 분리방법.
  2. 연속된 3라인의 복합영상신호(Va), (Vb), (Vc)를 공급받아 합, 차, 제산한 신호(Vb-(Va+Vc)/2), (Vb-Va), (Vb-Vc), (Vb)를 출력하는 매트릭스(20)와, 타이밍 매칭을 위해 상기 매트릭스(20)의 출력신호를 소정시간 지연 출력하는 지연기(31-33), (34), (35), (36, 37)와, 상기 지연기(32), (33)를 각기 통해 공급되는 신호(Vb-(Va+Vc)/2)에 대해 컬러반송파(fsc)를 중심으로 대역필터링하는 필터(F1) 및 그 필터(F1)에 비해 좁은 통과대역으로 통과시키는 필터(F2)와, 스위칭 제어신호(Sa), (Sb), (Sc)에 따라 상기 지연기(31)나 필터(F1), (F2)의 출력신호중에서 하나를 선택하여 출력하는 스위칭부(40)와, 상기 스위칭부(40)의 출력신호의 크기를 1/2 수준으로 증폭 출력하는 1/2증폭기(AMP10)와, 상기 지연기(34), (35), (36)를 각기 통해 공급되는 신호(Vb-Va), (Vb-Vc), (Vb)에 대해 컬러반송파(fsc)에 통과하는 저지하는 필터(F3), (F4), (F5)와, 상기 필터(F3), (F4), (F5)의 출력신호를 공급받아 상기 복합영상신호(Va), (Vb), (Vc)에서의 휘도성분을 조사하여 수평방향으로의 변화량(Y'), 상측방향으로의 변화량(Yu), 하측방향으로의 변화량(Yd)의 3개 패턴을 산출하고, 그 변화량(Y'), (Yu), (Yb)을 기준전압(Vref)과 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호(Sa-Sc)를 출력하는 제어부(50)와, 상기 지연기(37)를 통해 공급되는 중심라인의 복합영상신호(Vb)에서 상기 1/2증폭기(AMP10)에 출력되는 색신호 성분(C)을 감산하여 휘도신호(Y)를 출력하는 가산기(AD10)로 구성한 것을 특징으로 하는 휘도/색신호 분리시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제어부(50)는, 복합영상신호(Vb-Va)에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(51)와, 복합영상신호(Vb-Vc)에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(52)와, 상기 절대값 연산기(51), (52)의 최소값을 검출하는 최소값 검출기(53)와, 복합영상신호(Vb)를 미분하는 미분기(54)와, 상기 미분기(54)의 출력값에 대한 절대값을 계산하는 절대값 연산기(55)와, 상기 절대값 연산기(55)의 출력신호에 대해 색부반송파(fsc)의 통과를 저지하는 필터(F5')와, 상기 최소값 검출기(53) 및 필터(F5')의 출력 신호에 대한 최소값을 검출하는 최소값 검출기(56)와, 상기 최소값 검출기(53), (56)의 출력신호를 논리조합하여 그에따른 스위칭 제어신호(Sa, Sb, Sc)를 출력하는 게이트회로(57)로 구성한 것을 특징으로 하는 휘도/색신호 분리시스템.
  4. 제3항에 있어서, 게이트회로(57)는 비교기(CP11), (CP12)의 출력에 따라 각기 다른 스위칭 제어신호(Sa), (Sb), (Sc)를 발생하여 이를 스위칭부(40)에 공급하게 구성된 것을 특징으로 하는 휘도/색신호 분리 시스템.
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