KR960014243B1

KR960014243B1 - 미디언 필터를 이용한 ntsc 복합영상신호 성분 분리회로

Info

Publication number: KR960014243B1
Application number: KR1019890005829A
Authority: KR
Inventors: 이호응
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 구자홍
Priority date: 1989-04-29
Filing date: 1989-04-29
Publication date: 1996-10-14
Also published as: KR900017423A

Abstract

내용없음.

Description

미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리회로

제1도는 종래의 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로도.

제2도는 본 발명의 미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 저역 통과 필터 11∼18,31∼38 : 승산기

19a,19b : 라인 메모리 20, 22, 40, 42 : 가산기

21, 41 : 감산기, 24, 44 : 미디언 필터

30 : 대역 통과 필터 39a, 39b : 프레임 메모리

본 발명은 NTSC 복합영상신호 성분 분리에 관한 것으로, 특히, NTSC 복합영상신호를 연산하여 수직/수평/시간 방향 신호 성분으로 분리한 후 미디언 필터를 통해 휘도 신호와 색도 신호를 분리하므로써 화면의 해상도를 높이도록 한 미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로에 관한 것이다.

종래의 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로는 제1도에 도시된 바와 같이, 입력되는 NTSC 복합영상신호를 필터링하여 색신호 성분(Tn)을 출력하는 프레임 콤필터(10)와, 상기 프레임 콤필터(10)의 프레임 메모리(11)를 통한 NTSC 복합영상신호를 필터링하여 색신호 성분(Vn)을 출력하는 라인 콤필터(20)와, 상기 프레임 콤필터(10)의 색신호 성분(Tn)을 검출함에 의해 승산기(17)(27)의 승산률을 제어하는 시간방향 움직임 검출부(30)와, 상기 승산기(17)(27)를 통한 색신호 성분(KVn)(〔1-K〕Tn)을 가산하는 가산기(61)와, 상기 가산기(61)의 출력신호를 필터링하여 색신호(Co)로 출력하는 대역 통과 필터(50)와, 상기 프레임 콤필터(10)의 프레임 메모리(11)와 라인 콤필터(20)의 라인 메모리(21)를 순차적으로 통과한 NTSC 복합영상신호를 지연시키는 지연기(40)와, 이 지연기(40)를 통해 지연된 NTSC 복합영상신호에서 상기 대역 통과 필터(50)를 통해 출력된 색신호(Co)를 감산하여 휘도 신호(Yo)를 출력하는 가산기(62)로 구성된 것으로, 이와 같은 종래 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

NTSC 복합영상신호(이하, “영상신호”라고 약칭함)는 프레임 콤필터(10)의 프레임 메모리(11)(12)를 통과 할 때마다 각각 1프레임씩 지연됨과 아울러 위상 반전되고 라인 콤필터(20)의 라인 1프레임씩 지연됨과 아울러 위상 반전되고 라인 콤필터(20)의 라인 메모리(21)(232)를 통과할 때마다 각각 1라인 지연됨과 아울러 위상이 반전된다.

따라서, 프레임 콤필터(10)는 프레임 메모리(11)에 의해 1프레임 지연됨과 아울러 위상이 반전된 후 승산기(15)를 거치 영상신호와 프레임 메모리(12)를 통과하여 2프레임 지연됨과 아울러 위상 반전된 후 승산기(16)를 거친 영상신호 및 승산기(14)를 거친 영상신호가 가산기(13)에서 합산되어 색신호 성분(Tn)을 출력하고 또한, 라인 콤필터(20)는 상기 프레임 콤필터(10)의 프레임 메모리(11)에서 1프레임 지연됨과 아울러 위상이 반전된 후 승산기(24)를 거친 영상 신호와 상기 프레임 메모리(11) 및 라인 메모리(21)를 거친 1프레임 및 1라인 지연되어 승산기(25)를 거친 영상신호 및 상기 프레임 메모리(11) 및 라인 메모리(21)(22)를 거쳐 위상이 반전됨과 아울러 1프레임 및 2라인이 지연된 후 승산기(26)를 거친 영상신호가 가산기(23)에서 합산되어 색신호성분(Vn)을 출력하며, 상기 프레임 메모리(11) 및 라인 메모리(21)에서 1프레임 및 1라인 지연된 영상 신호를 지연기(40)에 출력한다.

이와 같이 출력되는 상기 색신호 성분(Vn)(Tn)은 승산기(17)(27)를 통해 가산기(61)에서 가산되며 상기 승산기(17)(27)의 승산률은 각각 1-K,K이므로 상기 가산기(61)의 출력 신호(Ck)를 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Ck+KVn+(1-K)Tn

이때, 시간 방향 움직임 검출부(30)는 프레임 콤필터(10)의 색신호성분(Tn)을 검출함에 따라 승산기(17)(27)의 승산률 “1-K,K”를 제어하는데, 그들의 값은 선형적으로 변하여 정지 화상인 경우 “K” 값이 “0”에 접근하고 화상의 움직임이 많아질수록 “K” 값은 “1”에 접근하므로 “O≤K≤1”이다.

따라서, 화상이 정지 상태일 때 프레임 콤필터(10)의 출력 색신호성분(Tn) 또는 화면의 움직임이 가장 많을때 라인 콤필터(20)의 출력색신호 성분(Vn)이 가산기(61) 및 대역 통과 필터(50)를 통해 색신호(Co)로 출력하는 한편, 프레임 콤필터(10) 및 라인 콤필터(20)를 통과한 영상신호는 지연기(40)에서 지연된 후 가산기(62)에서 상기 색신호(Co)가 감산되어 휘도신호(Yo)가 출력된다.

그러나, 이러한 종래의 영상신호 성분 분리 회로는 모션 어댑티브(Motion Adaptive)하게 구성시킨 것으로서 라인 메모리 및 프레임 메모리가 많이 사용되어 경제적인 손실이 크며, 화면의 해상도(resolution)가 감쇄되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, NTSC 복합영상신호(Y+C)는 저역 통과 필터(10)와 대역 통과 필터(30)를 거쳐 각각 미디언 필터(24)(44)에 입력됨과 동시에 라인 메모리(19a)(39a)와 가산기(20,21) (40,41) 및 승산기(12,16)(35,36)에 연결되고, 라인 메모리(19a)는 가산기(20)와 감산기(21) 및 승산기(13,14)에 연결됨과 동시에 라인 메모리(19b)를 거쳐 승산기(17)(18)에 연결되며, 프레임 메모리(39a)는 가산기(40)와 감산기(41) 및 승산기(33,34)에 연결됨과 동시에 프레임 메모리(39b)를 거쳐 승산기(37,38)에 연결되고, 승산기(13,15,17)에 연결된 가산기(22)와 가산기(20)에 연결된 승산기(12)는 미디언 필터(24)에 연결되며, 승산기(14,16,18)에 연결된 가산기(23)와 감산기(21)에 연결된 승산기(11)는 미디언 필터(44)에 연결되고, 승산기(33,35,37)에 연결된 가산기(42)와 가산기(40)에 연결된 승산기(32)는 미디언 필터(24)에 연결되며, 승산기(34,36,38)에 연결된 가산기(43)와 감산기(41)에 연결된 승산기(31)는 미디언 필터(44)에 연결되고, 미디언 필터(24)(44)에서 루마(Lum a : 휘도) 신호(Yo)와 크로마(Chroma : 색도)신호(Co)가 각각 출력되게 구성한다.

상기 라인 메모리(19a)(19b), 승산기(11∼18), 가산기(20)(22)(23) 및 감산기(21)로 라인 콤필터(25)를 구성하고, 상기 프레임 메모리(39a)(39b) , 승산기(31∼38), 가산기(40)(42)(43) 및 감산기(41)로 프레임 콤필터(45)를 구성하게 된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 동작 상태 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

영상 신호(Y+C)는 크로마 성분을 제거시킬 수 있는 저역 통과 필터(10)를 통과하여 수평 방향의 루마 성분(Ya)으로 출력한다.

이때, 영상 신호(Y+C)가 라인 콤필터(25)에 입력되면 라인 메모리(19a)에서 1라인 지연된 신호(Y-C)와 영상 신호(Y+C)를 가산기(20)에서 합산한 후 승산기(12)에서 승산하여 “{(Y+C)+(Y-C)}*1/2=Yb”의 수직 방향 루마 성분(Yb)으로 출력하고 상기 영상 신호(Y+C)가 라인 메모리(19a)(1 9b)에서 2라인 지연된 신호(Y+C)를 승산기(17)에서 승산한 신호와 라인 메모리(19)에서 1라인 지연된 신호(Y-C)를 승산기(13)에서 승산한 신호 및 승산기(15)에서 승산한 신호를 가산기(22)에서 합산하여 “1/4(Y+C) +1/2(Y-C)+1/4(Y+C)=Yc”의 수직 방향 루마 성분(Yc)으로 출력하게 된다.

그리고, 영상 신호(Y+C)가 프레임 콤필터(45)에 입력되면 그 영상 신호(Y+C)와 프레임 메모리(39a)에서 1프레임 지연된 신호(Y-C)를 가산기(40)에서 합산한 후 승산기(32)에서 승산하여 “{(Y+C)+(Y-C)}*1/2= Yb”의 수직 방향 루마 성분(Yb)으로 출력하고 상기 영상 신호(Y+C)를 프레임 메모리(39a)(39b)에서 2프레임 지연된 신호(Y+C)를 승산기(37)에서 승산한 신호와 프레임 메모리(39a)에서 프레임 지연된 신호(Y-C)를 승산기(33)에서 승산한 신호 및 승산기(35)에서 승산한 신호를 가산기(42)에서 합산하여“ 1/4(Y+C) +1/2(Y-C)+1/4(Y+C)=Yc”의 수직 방향 루마 성분(Yc)으로 출력한다.

또한, 영상신호(Y+C)에서 루마 성분을 제거시킬 수 있는 대역 통과필터(30)를 통과시켜 수평 방향 크로마성분(Ca)으로 출력하게 되다.

이때, 라인 콤필터(25)는 감산기(21)가 영상신호(Y+C)에서 라인 메모리(19a)에서 1라인 지연된 신호(Y-C)를 감산한 후 승산기(11)에서 승산하여 “{(Y+C)+(Y-C)}*1/2=Cb”의 수직 방향 루마 성분(Cb)으로 출력하고 상기 영상 신호(Y+C)가 라인 메모리(19a)(19b)에서 2라인 지연된 신호(Y+C)를 승산기(18)에서 승산한 신호와 라인 메모리(19a)에서 1라인 지연된 신호(Y-C)를 승산기(14)에서 승산한 신호 및 영상신호(Y+C)를 승산기(15)에서 승산한 신호를 가산기(23)에서 가산하여 “-1/4(Y+C)+1/2(Y- C)-1/4(Y+C)=Cc”의 수직 방향 크로마 성분(Cc)으로 출력하게 된다.

그리고, 프레임 콤필터(45)는 영상신호(Y+C)에서 프레임 메모리(39a)에서 1프레임 지연된 신호(Y-C)를 감산한 감산기(41)의 출력을 승산기(31)에서 승산하여 “{(Y+C)+(Y-C)}*1/2= Cd”의 시간 방향 크로마 성분(Cd)으로 출력하고 영상 신호(Y+C)가 프레임 메모리(39a)(39b)에서 2프레임 지연된 신호(Y+C)를 승산기(38)에서 승산한 신호와 프레임 메모리(39a)에서 1프레임 지연된 신호(Y-C)를 승산기(34)에서 승산된 신호 및 영상신호(Y+C)를 승산기(36)에서 승산한 신호를 가산기(43)에서 가산하여 “ 1/4(Y+C) +1/2(Y-C)-1/4(Y+C)=Ce”의 시간 방향 크로마 성분(Ce)으로 출력한다.

이에 따라, 저역 통과 필터(10)의 출력(Ya), 라인 콤필터(25)의 출력(Yb) (Yc) 및 프레임 콤필터945)의 출력(Yd)(Ye)은 미디언 필터(24)에 출력하고 대역 통과 필터(30)의 출력(Ca), 상기 라인 콤필터(25)의 출력(Cb)(Cc ) 및 프레임 콤필터(45)의 출력(Cd)(Ce)은 미디언 필터(44)에 출력하게 된다.

이와 같이 라인 콤필터(25)와 프레임 콤필터(45)에서 얻은 수평/수직/시간 방향의 루마/크로마 성분 신호는 미디언 필터(24)(44)에서 입력되어 중간값의 휘도 신호(Yo) 및 색도 신호(Co)로 출력한다.

여기서, 미디언 필터(Median Filter)는 “Tukey”라는 사람에 의해 전개된 비선형 신호 처리 기술로써 디지탈 신호 처리에 자2주 사용되는 방법으로 “영상의 임펄스 노이즈 감소”를 위해 사용하며, 미디언 필터의 1차원 형태는 픽셀의 홀수를 사용한 윈도우로 구성한다.

즉, 윈도우 내에서의 픽셀의 값이 “80,90,200,110,120”으로 구성되면 센서 픽셀의 값은 “110”으로 결정된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 2라인 메모리(19a)(19b) 및 2프레임 메모리(39a)(39b)를 사용함으로써 성분 분리하는 과정에서 신호의 감쇄가 적으며 모션 어댑티브하게 구현하지 않으므로써 모션 파트에 사용되는 메모리의 수를 절감시킬 수 있을 뿐아니라 화면의 해상도를 높일 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims

영상신호(Y+C)에서 수평 방향 휘도 신호 성분(Ya)을 추출하는 저역 통과 필터(10)와, 상기 영상 신호(Y+C)에서 수평 방향 색도 신호 성분(Ca)을 추출하는 대역 통과 필터(30)와, 상기 영상 신호(Y+C)를 라인 지연시켜 연산함에 따라 수직 방향 휘도 신호 성분(Yb, Yc)과 수직 방향 색도 신호 성분(Cb, Cc)을 추출하는 라인 콤필터(25)와, 상기 영상신호(Y+C)를 프레임 지연시켜 연산함에 따라 시간 방향 휘도 신호 성부(Yd, Ye)과 시간 방향 색도 신호 성분(Cd,Ce)을 추출하는 프레임 콤필터(45)와, 상기 저역 통과 필터(10)의 출력(Ya), 라인 콤필터(25)의 출력(Yb,Yc) 및 프레임 콤필터(45)의 출력(Yd,Ye)을 입력받아 중간값을 취함에 의해 휘도 신호(Yo)를 출력하는 미디언 필터(24)와, 상기 대역 통과 필터(30)의 출력(Ca), 라인 콤필터(25)의 출력(Cb,Cc) 및 프레임 콤필터(45)의 출력(Cd,Ce)을 입력받아 중간값을 취함에 의해 색도 신호(Co)를 출력하는 미디언 필터(44)로 구성한 것을 특징으로 하는 미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로.
제1항에 있어서, 라인 콤필터(25)는 영상신호(Y+C)를 순차적으로 1라인 지연시키는 라인 메모리(19a)(19b)와, 상기 영상신호(Y+C)와 라인 메모리(19a)의 출력을 합산하는 가산기(20)와, 상기 영상신호(Y+C)에서 라인 메모리(19a)의 출력(Y-C)을 감산하는 감산기(21)와, 상기 영상신호(Y+C)를 각기 승산하는 승산기(15)(16)와, 상기 라인 메모리(19a)의 출력(Y-C)을 각기 승산하는 승산기(13)(14)와, 상기 라인 메모리(19b)의 출력(Y+C)을 각기 승산하는 승산기(17)(18)와, 상기 가산기(20)의 출력을 승산하여 수직 방향 휘도 신호 성분(Yb)를 미디언 필터(24)에 출력하는 승산기(12)와, 상기 승산기(13)(15)(17)의 출력을 합산하여 수직 방향 휘도 신호 성분(Yc)을 상기 미디어 필터(24)에 출력하는 가산기(22)와, 상기 감산기(21)의 출력을 승산하여 미디언 필터944)에 수직 방향 색도 신호 성분(Cb)을 출력하는 승산기(11)와, 상기 승산기(14)(16)(18)의 출력을 합산하여 상기 미디언 필터(44)에 수직 방향 색도 신호 성분(Cc)을 출력하는 합산기(23)로 구성한 것을 특징으로 하는 미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로.
제1항에 있어서, 프레임 콤필터(45)는 영상신호(Y+C)를 순차적으로 1프레임 지연시키는 프레임 메모리(39a)(39b)와, 상기 영상신호(Y+C)와 프레임 메모리(39a)의 출력(Y-C)를 합산하는 가산기(40)와, 상기 영상신호(Y+C)에서 프레임 메모리(39a)의 출력(Y-C)을 감산하는 감산기(41)와, 상기 영상신호(Y+C)를 각기 승산하는 승산기(35)(36)와, 상기 프레임 메모리(39a)의 출력(Y-C)을 각기 승산하는 승산기(33)(34)와, 상기 프레임 메모리(39b)의 출력(Y+C)을 각기 승산하는 승산기(37)(38)와, 상기 가산기(40)의 출력을 승산하여 시간 방향 휘도 신호 성분(Yd)를 미디언 필터(24)에 출력하는 승산기(32)와, 상기 승산기(33)(35)(37)의 출력을 합산하여 시간 방향 휘도 신호 성분(Ye)을 상기 미디언 필터(24)에 출력하는 가산기(42)와, 상기 감산기(41)의 출력을 승산하여 미디언 필터(44)에 시간 방향 색도 신호 성분(Cd)을 출력하는 승산기(31)와, 상기 승산기(34)(36)(38)의 출력을 합산하여 상기 미디언 필터(44)에 시간 방향 색도 신호 성분(Ce)을 출력하는 합산기(33)로 구성한 것을 특징으로 하는 미디언 필터를 이용한 NTSC 복합영상신호 성분 분리 회로.