KR950006237B1 - 계조보정장치 - Google Patents

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계조보정장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 계조보정장치의 블록도.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 계조보정장치의 블록도.

제3도는 본 발명의 제3실시예에 있어서의 계조보정장치의 블록도.

제4도는 종래의 계조보정장치의 블록도.

제5도는 종래의 계조보정장치의 동작을 설명하는 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : S/N 검출회로 51 : 클립회로

52 : 영상장면변화검출회로 53 : 가산기

54 : K배회로 55 : 2입력 1출력선택회로

본 발명은, TV 수상기, 비데오테이프레코오더, 비데오카메라, 비데오디스크 등의 영상신호의 계조를 보정하는 경우에 사용하는 계조보정장치에 관한 것이다.

최근, 계조보정장치는 컬러텔레비젼수상기의 대형화, 고화질화에 따라서 화상을 보다 선명하게 보이기 위하여 영상신호를 비선형의 증폭기에 통과시키므로써 영상신호의 계조를 보정하고, CRT상의 영상의 다이나믹영역에 확대하기 위하여 중요시되어 오고 있다.

이하에 , 종래의 계조보정장치에 대해서 설명한다.

제4도는 종래의 계조보정장치의 블록도를 표시한 것이다. 제4도에 있어서 (1)은 입력휘도신호를 디지틀값으로 변환하는 AD 변환기이다. (2)는 입력휘도 신호의 휘도분포를 취하는 히스토그램메모리이며, 일반적으로는 메모리의 에드레스에 휘도레벨을, 그 데이터에 도수가 들어가도록 한다. (3)은 히스토그램연산회로이며, 히스토그램메모리(2)의 데이터로부터 입력휘도신호의 평균치, 모우드치, 최소치, 최대치, 편차계수, 백면적, 흑면적 등을 산출하고, 그 결과에 따라 리미터레벨, 가산치, 누적스타아트, 누적스톱, 최대휘도레벨 등의 각 제어치를 계산하고, 리미터, 가산회로(5), 누적제어레지스터회로(6), 정규화제어레지스터회로(7)에 출력한다. 리미터ㆍ가산회로(5)는 히스토그램의 데이터를 처리하는 것이며, 히스토그램연산회로(3)로부터 전송되는 데이터에 의해 히스토그램의 데이터가 어느 레벨 이상이 되지 않도록 제한을 가하거나 가산연산을 행한다.

일반적으로는 어드레스가 한번 액세스 되는 동안에 데이터처리를 마친다. 누적제어레지스터회로(6)는 누적히스토그램을 구할 때, 그 누적을 시작하는 휘도레벨과, 누적을 멈추는 휘도레벨을 히스토그램연산회로(3)로부터 부여받아 히스토그램누적가산회로(8)를 제어한다.

히스토그램누적가산회로(3)는 누적제어레지스터회로(6)의 제어신호에 의해 히스토그램메모리(2)의 처리데이터의 누적을 행한다. (9)는 누적히스토그램메모리이며, 히스토그램누적가산회로(8)의 누적결과를 기억한다. 일반적으로 메모리의 어드레스에 휘도레벨을 그 데이터에 도수가 들어가도록 한다. 정규화제어레지스터회로(7)는 누적히스토그램의 데이터를 정규화해서 순람표를 작성할 때에 그 정규화후의 출력휘도신호의 최대휘도레벨을 히스토그램연산회로(3)로부터 부여받아서, 그 값에 따라서 정규화계수를 제어한다. (10)은 순람표연산회로이며 누적히스토그램메모리(9)의 데이터를 토대로 정규화제어레지스터회로(7)의 출력에 따라서 정규화를 행한다. (11)은 순람표메모리이며, 순람표연산회로(10)에 의해서 정규화된 데이터를 기억한다. 일반적으로 메모리의 어드레스에 입력 신호의 휘도레벨을 그 데이터에 정규화된 데이터가 들어가도록 한다. (12)는 타이밍제어회로이며 각 연산의 순서나, 각 메모리의 제어 등을 행한다. (13)은 DA 변환기이며, 순람표에 의해서 보정된 출력데이터를 애널로그 값으로 변환한다.

이상과 같이 구성된 계조보정장치에 대해서 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 제5도에 각 부의 동작파형을 도시한다.

먼저 입력휘도신호(a)를 AD변환기(1)에 입력하여 디지틀값으로 변환하고, 변환입력휘도신호(b)로서 출력한다. 히스토그램메모리(2)는 이 변환입력휘도신호(b)를 메모리어드레스로 하고, 그 어드레스의 데이터를 리미터ㆍ가산회로(5)에 의해서 처리한다. 이 동작을 1수직주사기간 행하므로서 입력휘도신호(a)의 히스토그램분포를 취할 수 있다. 이것을 제5a도에 표시한다.

다음에 이 히스토그램분포가 들어 있는 히스토그램메모리(2)의 데이터를 히스토그램연산회로(3)가 판독하여 입력휘도신호의 평균치, 모우드치, 최소치, 최대치, 편차계수, 백면적, 흑면적 등을 계산한다.

그리고, 이들의 계산결과로부터 리미터레벨, 가산치, 누적계산의 스타아트 휘도레벨 및 스톱휘도레벨, 정규화후의 최대휘도레벨 등의 각 제어치를 구하고, 이들 데이터를 리미터ㆍ가산회로(5), 누적제어레지스터회로(6), 정규화제어레지스터회로(7)에 전송한다.

다음에, 리미터ㆍ가산회로(5)는 히스토그램메모리(2)로부터 데이터를 판독하여, 각 데이터에 대하여 히스토그램연산회로(3)로부터 전송된 각 데이터를 토대로 리미터(제5b도나 가산 등의 연산을 행하고, 그결과(보정히스토그램데이터(c))를 히스토그램누적연산회로(8)에 출력한다(제5c도). 여기서 가산치가 일정할 경우 그 값이 클수록 누적가산한 곡선은 리니어에 가깝게 되고, 또 작을수록 히스토그램 평탄화 처리에 가깝게 된다(제5c도, 제5d도).

그리고, 히스토그램누적연산회로(8)는 누적제어레지스터회로(6)로부터 주어지는 누적스타아트휘도레벨과 누적스톱휘도레벨에 의해 그 범위내에 대해서 보정히스토그램데이터(c)의 누적히스토그램데이터(f)를 계산하고, 이 결과를 누적히스토그램메모리(9)에 기억한다.

다음에, 순람표연산회로(10)는, 누적히스토그램메모리(9)로부터 데이터를 판독하여 그 누적히스토그램데이터의 최대치가 정규화제어레지스터회로(7)로부터 주어지는 최대출력휘도레벨(h)이 되도록 정규화계수를 구하고, 이 계수를 전체 누적히스토그램데이터(g)에 대해서 연산을 행하여 그 결과(i)를 순람표메모리(11)에 기억한다. 이때 최대출력휘도레벨(h)을 제어하므로써 자동콘트라스트제어(ACL)나 자동브라이트제어(ABL)와 같은 동작을 할 수 있다. 이 동작을 제5e도에 표시한다.

다음에, 순람표메모리(11)는 변환입력휘도신호(b)를 어드레스로해서 그 데이터를 판독하여 이 데이터를 보정출력휘도신호(j)로서 출력한다(제5f도는 보정출력휘도신호(j)의 히스토그램이다). 그리고, DA 변환기(13)는 이 보정출력휘도신호(j)를 애널로그신호(k)로 변환해서 출력한다.

타이밍제어회로(12)는 이상 설명한 바와 같은 타이밍에서 각 부의 동작이 행해지도록 각 회로의 동작을 제어한다(예를들면 동일출원인의 출원에 관한 일본국 특원평 1-265393호「계조보정장치」참조).

그러나, 상기한 종래의 구성에서는, 검출되는 히스토그램의 최소치는 1수직주사기간의 히스토그램으로부터 검출하는 순간치이기 때문에 영상신호에 잡음이 많이 포함되어 있으면, 그 값이 크게 변동하고, 그 결과 보정한 출력휘도신호가 진동한다고 하는 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하는 것으로서, 검출하는 최소치가 잡음등의 영향을 받지 않고 원활한 보정을 행하는 계조보정장치를 제공하는 동시에 영상장면의 변화에 추종하여 응답이 지연되지 않는 계조보정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 계조보정장치는 히스토그램메모리와, 히스토그램연산회로와, 리미터ㆍ가산회로와 누적제어레지스터회로와, 정규화제어레지스터회로와, 히스토그램누적가산회로와 누적히스토그램메모리와, 순람표연산회로와, 순람표메모리와, 타이밍제어회로를 구비하고, 상기 히스토그램연산회로는 최소치를 검출하는 회로를 가지고, 이 회로가 S/N 검출회로와 그 출력에 접속되어 클립레벨이 제어되는 클립회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 히스토그램연산회로는 영상장면의 변화검출회로와 순회형필터회로와, 이 순회형필터회로의 피이드백계수가 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 제어되는 회로로 구성되어 있다.

또 히스토그램연산회로는 영상장면의 변화검출회로와 순회형필터회로와, 이 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 순회형 필터회로의 입력신호를 출력하는지 순회형 필터회로의 출력신호를 출력하는지 제어되는 선택회로로 구성되어 있다.

이 구성에 의해서 입력되는 영상신호의 S/N을 검출하여 그 레벨에 따라서 최소치를 검출하는 클립회로의 레벨을 바꾸므로써 잡음에 의한 검출치의 변동을 막을 수 있다.

또, 순회형필터회로를 추가하고, 이 피이드백계수를 영상장면의 변화레벨에 다라서 바꾸므로써 검출하는 최소치의 변동을 막아서 원활한 보정을 할 수 있다.

또, 영상장면이 급격하게 변화했을 때는 순회형필터회로를 통과하지 않고, 그 순간치를 출력하므로써 응답의 지연을 없앨 수 있다.

[실시예 1]

이하 본 발명의 실시예 1에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도에 있어서는 요부만을 표시한다. 도면중(2)는 히스토그램메모리이며 종래예와 동일하다. (50)은 S/N 검출회로이며, 영상신호에 포함되어 있는 잡음의 레벨을 검출한다. (51)은 클립회로이며 어느 레벨이하의 도수를 없앤다.

이상과 같이 구성된 계조보정장치에 대해서 그 동작을 설명한다. 먼저 S/N 검출회로(50)에 의해서 영상신호 중의 잡음레벨을 검출하고, 그 출력레벨에 의해 클립회로(51)에 있어서의 클립레벨을 바꾼다. 즉, 잡음이 많은 경우는 클립레벨을 크게 하고 잡음이 적을 때에 클립레벨을 작게 한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, S/N 검출회로(50)와, 그 회로(50)에 접속되어 그 출력에 의해 클립레벨이 제어되는 클립회로(51)를 형성하므로써 영상신호에 포함되는 잡음에 의한 최소치검출의 큰 변동을 방지할 수 있고, 보정출력신호가 진동하지 않는 계조보정을 행할 수 있다.

[실시예 2]

이하, 본 발명의 제2실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제2도에 있어서(2)는 히스토그램메모리, (51)은 클립회로이며, 제1도와 마찬가지이다. (52)는 영상장면 변화검출회로이며, 영상장면이 변화하는 정도를 검출한다. (53)는 가산기, (54)는 피이드백하는 데이터를 K배 하는 회로이며 이것들은 순회형필터회로를 구성한다.

이상과 같이 구성된 계조보정장치에 대해서 그 동작을 설명한다. 먼저 클립회로(51)에 의해서 어느 일정이하의 도수를 0으로 하고 이 클립회로(51)의 출력 신호를 순회형필터회로에 접속한다. 그리고 순회형필터회로의 피이드백계수의 웨이트 K는 영상장면변화검출회로(52)의 출력에 의해 그 변화의 정도에 따라서 검출하는 최소치가 진동하지 않는 범위내에서 최적치로 제어된다. 즉, 영상장면의 변화가 작을 때에는 계수 K의 값을 크게 한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 영상장면변화검출회로(52)와 가산기(53)와 상기 영상장면변화검출회로(52)의 출력에 의해서 피이드백계수가 제어되는 K배 회로를 형성하므로써 잡음등에 의한 검출치의 변동을 국력 억제하여 원활한 계조보정을 행할 수 있다.

[실시예 3]

이하 본 발명의 제3실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제3도에 있어서 (2)는 히스토그램메모리, (51)은 클립회로, (52)는 영상장면 변화검출회로, (53)은 가산기, (54)는 K배 회로이며, 이것들은 제2도와 마찬가지이다. (55)는 2입력 1출력의 선택회로이며 영상장면변화검출회로(52)의 출력에 의해 클립회로(51)의 출력과 순회형필터회로의 출력을 절환한다.

이상과 같이 구성된 계조보정장치에 대해서 그 동작을 설명한다. 먼저 클립회로(51)에 의해서 어느 일정이하의 도수를 0으로 하고, 그 출력에 순회형필터 회로를 접속한다. 선택회로(55)는 통상은 순회형필터회로의 출력을 선택하고 영상장면이 크게 변화했을 때에는 클립회로(51)의 출력을 선택한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 영상장면변화검출회로(52)와 가산기(53) K배회로(54)와 상기 영상장면변화검출회로(52)의 출력에 의해서 제어되는 선택 회로(55)를 형성하므로써 영상장면이 급변했을 때에는 순회형필터에 의한 응답의 지연을 없앨 수 있어 장면의 변화에 추종한 원활한 계조보정을 행할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 히스토그램메모리와, 히스토그램연산회로와 리미터ㆍ가산회로와, 누적제어레지스터회로와 정규화제어레지스터회로와 히스토그램누적가산회로와 누적히스토그램메모리와 순람표연산회로와 순람표메모리와 타이밍 제어회로를 구비하고, 히스토그램연산회로는 최소치를 검출하는 회로를 가지고, 그 회로는 S/N 검출회로와 S/N 검출회로의 출력에 의해서 클립레벨이 제어되는 클립회로를 형성하므로써 영상신호에 포함되는 잡음에 의한 최소치의 검출치의 큰 변동을 방지할 수 있고, 보정된 출력신호가 진동하지 않는 뛰어나 계조보정 장치를 실현할 수 있는 것이다.

또, 히스토그램연산회로는, 영상자연의 변화검출회로와, 순회형필터회로와 이 순회형필터회로의 피이드백계수가 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 제어되는 회로를 형성하므로써, 장면의 변화정도에 따라서 잡음 등에 의한 검출치의 변동을 극력 억제할 수 있어 원활한 계조보정을 행할 수 있는 뛰어난 계조 보정장치를 실현할 수 있는 것이다.

또, 히스토그램연산회로는, 영상장면의 변화검출회로와 순회형필터회로와 이 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 순회형필터회로의 입력신호를 출력하는지 순회형필터회로의 출력신호를 출력하는지 제어되는 선택회로를 형성하므로써 영상장면이 급변했을 때에는 순회형필터에 의한 응답의 지연을 없앨 수 있어 장면의 변화에 추종한 계조보정을 할 수 있는 계조보정장치를 실현할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 영상휘도신호의 히스토그램을 기억하는 히스토그램메모리와, 이 히스토그램메모리에 접속되고 이 데이터로부터 히스토그램의 특징을 추출하는 히스토그램연산회로와, 이 히스토그램연산회로의 출력에 접속되고 상기 히스토그램메모리의 데이터를 처리하는 리미터ㆍ가산회로와, 각각 상기 히스토그램연산회로의 출력에 접속된 누적제어레지스터회로 및 정규화제어레지스터회로와, 상기 히스토그램메모리와 누적제어레지스터회로에 접속되고 히스토그램메모리의 처리데이터를 누적가산하는 히스토그램누적가산회로와, 누적가산한 결과를 기억하는 누적히스토그램메모리와, 이 누적히스토그램메모리와, 정규화제어레지스터회로에 접속되고 누적히스토그램메모리의 데이터를 정규화하는 순람표연산회로와, 이 결과를 기억하는 순람표메모리를 구비하고, 상기 히스토그램연산회로는 히스토그램의 최소치를 검출하는 회로를 가지고 이 최소치검출회로는 입력영상신호로부터 S/N을 검출하는 회로와, 이 S/N 검출회로와, 히스토그램메모리의 출력에 접속되고 S/N 검출회로의 출력에 의해서 클립레벨이 제어되는 클립회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 계조보정장치.
2. 영상휘도신호의 히스토그램을 기억하는 히스토그램메모리와, 이 히스토그램메모리에 접속되고 이 테이터로부터 히스토그램의 특징을 추출하는 히스토그램연산회로와, 이 히스토그램연산회로의 출력에 접속되고 상기 히스토그램메모리의 데이터를 처리하는 리미터ㆍ가산회로와, 각각 상기 히스토그램연산회로의 출력에 접속된 누적제어레지스터회로 및 정규화제어레지스터회로와, 상기 히스토그램메모리와 누적제어레지스터회로에 접속되고 히스토그램메모리의 처리데이터를 누적가산하는 히스토그램누적가산회로와, 누적 가산한 결과를 기억하는 누적히스토그램메모리와, 이 누적히스토그램메모리와 정규화제어레지스터회로에 접속되고 누적히스토그램메모리의 데이터를 정규화하는 순람표연산회로와, 이 결과를 기억하는 순람표메모리를 구비하고, 상기 히스토그램연산회로는 히스토그램의 최소치를 검출하는 회로를 가지고 이 최소치검출회로는 클립회로의 출력단에 접속된 영상장면의 변화를 검출하는 회로와 가산기와 어느 계수 K배하는 회로로 구성되는 순회형 필터회로와, 상기 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 상기 순회형필터회로의 K배회로를 제어하는 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 계조보정장치.
3. 영상휘도신호의 히스토그램을 기억하는 히스토그램메모리와, 이 히스토그램메모리에 접속되고 이 데이터로부터 히스토그램의 특징을 추출하는 히스토그램연산회로와, 이 히스토그램연산회로의 출력에 접속되고, 상기 히스토그램메모리의 데이터를 처리하는 리미터ㆍ가산회로와, 각각 상기 히스토그램연산회로의 출력에 접속된 누적제어레지스터회로 및 정규화제어레지스터회로와, 상기 히스토그램메모리와 누적제어레지스터회로에 접속되고 히스토그램메모리의 처리데이터를 누적가산하는 히스토그램누적가산회로와, 누적가산한 결과를 기억하는 누적히스토그램메모리와, 이 누적히스토그램메모리와 정규화제어레지스터회로에 접속되고, 누적히스토그램메모리의 데이터를 정규화하는 순람표 연산회로와, 이 결과를 기억하는 순람표메모리를 구비하고, 상기 히스토그램연산회로는 히스토그램의 최소치를 검출하는 회로를 가지고 이 최소치검출회로는 클립회로의 출력에 접속된 영상 장면의 변화를 검출하는 회로와 가산기와 어느 계수 K배하는 회로로 구성되는 순회형필터회로와, 상기 영상장면변화검출회로의 출력에 의해서 상기 순화형필터회로의 출력과 클립회로의 출력을 절환하는 2입력 1출력의 선택 회로로 이루어진 것을 특징을 계조보정장치.