KR960015134B1 - 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치 - Google Patents

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Description

고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치

제1도는 종래의 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치 블럭구성도.

제2도는 제1도의 부화면 영상추림부 상세 구성도.

제3도는 제2도의 카운터 상세 구성도.

제4도는 제3도의 카운터 입, 출력 파형도.

제5도는 부화면 영상 추림될 영상의 패턴도.

제6도는 제2도의 수평저역 필터를 통한 화상의 패턴도.

제7도는 제2도의 수직저역 필터를 통한 화상의 패턴도.

제8도는 제2도의 재샘플링부에서 재샘플링된 화상의 패턴도.

제9도는 제1도의 메모리부의 출력화상 패턴도.

제10도는 본 발명 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치 블럭구성도.

제11도는 제9도의 부화면 영상추림부 상세 구성도.

제12도는 제10도의 재샘플링부 상세 구성도.

제13도는 제12도의 각부 입, 출력 파형도.

제14도는 제11도의 수평, 수직 필터를 통한 부화면 영상패턴도.

제15도는 제12도의 재샘플링부를 통한 부화면 영상패턴도.

제16도는 제10도의 메모리의 출력화상 패턴도.

제17도는 부화면 처리되어질 영상패턴도.

제18도는 부화면 영상추림에 의해 처리된 부화면 영상의 화면 디스플레이 상태를 설명하기 위한 설명도로서, a도는 종래 부화면 영상 추림부에 의해 처리된 후 화면에 디스플레이되는 부화면 영상패턴도이고, b도는 본 발명 부화면영상 추림부에 의해 처리된 후 화면에 디스플레이되는 부화면 영상패턴도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 아날로그/디지탈 변환부 200 : 부화면(PIP)영상 추림부

300 : 메모리 400 : 디지탈/아날로그 변환부

본 발명은 고화질 티브이의 부화면(PIP : Picture in picture) 디지탈 영상 처리에 관한 것으로, 특히 부화면 영상을 수직 방향으로 저역필터링 한 후 부화면 영상추림(Decimation) 과정에서 짝수필드(even field)와 홀수 필드(odd field)의 샘플링 간격을 등간격으로 샘플링하여 부화면 영상을 추림함으로써 수직 해상도를 증가시키고자 한 고화질 티브이의 영상 처리장치에 관한 것이다.

종래 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같이, 입력되는 아날로그 부화면 영상신호(Y)를 그에 상응하는 디지탈 영상신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(10)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(10)로부터 얻어진 디지탈 영상신호를 샘플링주파수(fs)에 따라 샘플링을 하고 그 샘플링된 영상신호를 규칙적으로 추림을 하는 부화면 영상추림부(20)와, 상기 부화면 영상추림부(20)에서 얻어진 부화면 영상데이타를 저장시키고, 그 저장된 부화면 영상데이타를 판독클럭(Read Clock)에 따라 판독하여 출력하는 메모리(30)와, 상기 메모리(30)에서 얻어진 디지탈 부화면 영상데이타를 그에 상응하는 아날로그 부화면 영상으로 변환하여 화면 디스플레이 장치로 인가하는 디지탈/아날로그 변환부(40)로 구성되어 있었다.

이와 같이 구성된 종래 고화질 티브이의 부화면 영상처리 장치의 동작을 첨부된 도면 제2도 내지 제9도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 부화면 영상처리를 위해 입력되는 아날로그 영상신호(Y)는 아날로그/디지탈 변환부(10)에서 디지탈 처리되어 제5도와 같은 디지탈 부화면 영상데이타로 변환하고, 그 변환된 부화면 영상데이타는 부화면 영상추림부(20)에서 요구되는 부화면 영상에 맞게 화상을 축소하게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면 상기 부화면 영상추림부(20)는 제2도에 도시된 바와 같이, 입력되는 디지탈 부화면 영상데이타를 수평방향으로 저역 필터링하는 수평저역필터(21)와, 상기 수평저역필터(21)에 의해 수평방향으로 저역필터링된 부화면 영상데이타를 수직방향으로 저역 필터링하여 출력하는 수직저역필터(22)와, 상기 수직저역필터(22)를 통한 부화면 영상데이타를 재샘플링하여 부화면 영상데이타를 추림하는 재샘플링부(23)로 구성되어 있으며, 상기 수평저역필터(21)는 제5도와 같이 입력되는 부화면 영상데이타를 제1, 제2지연기(21a)(21b)로 각각 한개의 화소만큼 지연을 시키게 된다.

여기서 제5도의 화소ⓧ는 모두 1의 값이고, 화소 0의 0의 값이다.

이후 원래의 부화면 영상데이타와 상기 제1지연기(21a)를 통해 한 화소지연된 부화면 영상데이타 및 제2지연기(21b)로 두 화소만큼 지연된 부화면 영상 데이타를 제1가산기(21c)로 가산을 하여 그 합을 구하게 된다.

즉 원래의 부화면 영상데이타(제5도의 S3)와 제1지연기(21a)를 통해 한 화소만큼 지연된 제5도의 S2 화소 및 제2지연기(21b)를 통해 두화소 만큼 지연된 제5도의 S1화소를 제1가산기(21c)는(S1+S2+S2)로 가산을 하게 되고, 그 가산된 값(S1+S2+S3)은 제1분주기(21d)에서 y3로 분주, 즉 (S1+S2+D3)/3=(1+1+1)/3=1로 평균된다.

이러한 과정으로 제6도의 화소 S6은 1의 값이 된다.

마찬가지로 다음 클럭에 화소 S4는 현재 입력되는 화소이므로 지연없이 바로 제1가산기(21c)에 입력되며, S3화소는 제1지연기(21a)를 통해 한 화소만큼 지연되고, S2화소는 제2지연기(21b)를 통해 두화소 만큼 지연되어 제1가산기(21c)에 입력된다.

상기 제1가산기(21c)는 입력되는 화소값을 가산하게 되고, 그 가산된 화소값은 제1분주기(21d)에서 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제1분주기(21d)의 출력은 (S2+S3+S4)/3=(1+1+0)/3=2/3가 되며, 이에 따라 제6도의 화소 S7의 값은 2/3가 된다.

아울러 다음 클럭에 화소 S5는 현재 입력되는 화소이므로 지연없이 바로 제1가산기(21c)에 입력되며, S4 화소는 제1지연기(21a)를 통해 한 화소만큼 지연되고, S3 화소는 제2지연기(21b)를 통해 두화소만큼 지연되어 제1가산기(21c)에 입력된다.

상기 제1가산기(21c)는 입력되는 화소값을 가산하게 되고, 그 가산된 화소값은 제1분주기(21d)에서 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제1분주기(21d)의 출력은 (S3+S4+S5)/3=(1+0+0)/3=1/3이 되며, 이에 따라 제6도의 화소 S8의 값은 1/3이 된다.

이런식으로 모든 필드의 각 라인에 대해 수평방향으로 저역필터링한 결과는 제6도의 짝수 1∼짝수 4라인과 홀수 1∼홀수 4라인과 같이 되어 후단의 수직저역필터(22)에 입력된다.

상기 수직저역필터(22)는 전술한 수평저역필터(21)와 마찬가지로 수직방향으로 각 필드의 모든 라인에 걸쳐 저역필터링을 하게 되는데 이를 상세히 설명하면 하기와 같다.

먼저 짝수필드에서 3번 라인은 지연없이 제2가산기(22c)에 입력되며, 2번 라인은 제3지연기(22a)를 통해 한 라인 지연되어 제2가산기(22c)에 입력되며, 3번 라인은 제4지연기(22b)를 통해 두라인 지연되어 제2가산기(22c)에 입력된다.

이에 따라 제2가산기(22c)는 각각 입력되는 화소값을 가산하여 출력하게 되는데, 즉 1번 라인의 S6 화소와, 2번 라인의 S9화소 및 3번 라인의 S12화소는 제2가산기(22c)에 의해 S6+S9+S12로 가산되고, 그 가산된 화소값은 제2분주기(22d)를 통해 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제2분주기(22d)의 출력은 (S6+S9+S12)/3=(1+0+0)/3=1/3으로 출력되며, 이에 따라 제7도의 S18화소값은 1/3이 된다.

마찬가지로 1번 라인의 S7화소, 2번 라인의 S9화소 및 3번 라인의 S13화소도 제2분주기(22d)를 통해 (S7+S9+S14)/3=(1+0+0)/3=1/3이 되며, 이에 따라 제7도의 S19화소값은 1/3이 된다.

이런 식으로 수평저역필터(21)로부터 출력되는 부화면 영상데이타가 입력되면, 전술한 바와 같이 지연없이 입력되는 4번째 라인의 화소와, 한라인 지연된 3번째 라인의 화소 및 두라인 지연된 2번째 라인의 화소를 수직방향으로 필터링하게 된다.

일예로써 2번 라인의 S9화소와 3번 라인의 S12화소 및 4번 라인의 S16화소을 제2가산기(22c)로 가산하게 되고, 그 가산된 화소값 (S9+S12+215)를 제2분주기(22d)에서 1/3로 분주시켜 출력시키게 된다.

즉, 제2분주기(22d)의 출력은 (S9+S12+S15)/3=(0+0+0)/3=0이 되어 제7도의 화소 S27의 값은 0이 된다.

이후 다음 클럭이 입력되면 2번 라인의 화소 S10과 3번 라인의 화소13 및 4번 라인의 화소 S16을 제2가상기(22c)로 가산하게 되고, 그 가산된 화소값(S10+S13+S16)를 제2분주기(22d)에서 1/3로 분주하게 된다.

여기서 제2분주기(22d)의 출력화소값은(S10+S13+S16)/3=(0+1/3+0)=1/9이 되어 제7도의 화소 S28의 값은 1/9이 된다.

이런 식으로 수직방향으로 저역필터링을 하게 되면 입력 부화면 영상데이타는 제7도와 같은 영상패턴으로 이루게 된다.

이렇게 수평 및 수직의 2차원적인 필터링을 거친 영상패턴을 요구하는 부화면 영상으로 축소(여기서 1/9배)하기 위해 재샘플링부(23)를 통해 재샘플링을 행하게 되는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 재샘플링부(23)내의 카운터(23c)는 제3도에 도시된 바와 같이 행펄스(Rom Pulse)를 만들기 위한 제1카운터(23c')와 열펄스(column pulse)를 만들기 위한 제2카운터(23c")로 구성되며, 상기 제1카운터(23c')에는 수직동기펄스(Vsync)가 리셋트 신호로 입력되며, 제2카운터(23c")에는 제4a도와 같은 수평동기 펄스(Hsync)가 리세트 신호로 입력되어진다.

따라서 제1, 제2카운터(23c')(23c")는 한 필드마다 리세트되어 그 필드의 첫라인부터 카운터가 시작된다.

여기서 제1카운터(23c')의 동작은 입력되는 제4a도와 같은 수평동기신호(Hsync)의 3H마다 "하이"를 출력하도록 동작하며 이에 따라 제1카운터(23c')의 출력은 제4c도와 같이 되어 행펄스(LP)로 출력된다.

아울러 제2카운터(23c")의 동작은 제4b도와 같은 샘플링클럭(fs)을 입력받아 한 라인마다 리세트되어 2라인의 첫 샘플부터 카운터를 시작한다.

따라서 제2카운터(23c")의 출력은 상기 샘플링 클럭(fs)에 대해 3(1/fs)마다 하이신호(1)를 출력시키게 되며, 그 결과값은 제4d도와 같으며 이것이 열 펄스(CP)로 출력되어진다.

상기 키운터(23c)에서 각각 출력되는 행, 열펄스(LP)(CP)는 앤드게이트(23b)의 각 입력단에 입력되고, 이에 따라 앤드게이트(23b)는 이 각 입력단에 입력되는 행, 열펄스(LP)(CP)를 논리곱하고, 그 결과값을 래치부(23a)의 제어 신호로써 입력시킨다.

즉, 앤드게이트(23b)의 출력은 상기 행, 열펄스(LP)(CP)가 둘다 하이(1)일 경우에만 그 출력으로 하이 신호를 출력시키게 되고, 행, 열펄스(LP)(CP) 중 하나라도 로우(O)가 될 경우에는 그 출력으로 로우신호를 출력시키게 된다.

다시 말해 앤드게이트(23b)는 상기 행펄스(LP)와 열펄스(CP)가 중첩되는 곳에서만 하이를 출력시키게 된다.

여기서 제7도를 보게 되면 좌측에 도시한 행펄스의 폭은 1H이며, 3H를 주기로 반복된다.

아울러 하측에 도시한 열펄스의 폭은 1/fs(fs : 샘플링펄스)이며, 3(1/fs)마다 주기로 반복되고 있다.

즉, 제7도에 도시한 짝수필드의 라인들에 있어서 화소 S18, S21, S24, S36, S39, S42와 홀수필드의 라인들에 있어서, S45, S48, S51, S54, S57, S60일 경우에 상기한 앤드게이트(23b)의 출력이 하이가 되며, 제4e도는 이와 같은 앤드게이트(23b)의 출력파형을 나타낸 것이다.

상기 앤드게이트(23b)의 출력이 제어신호로 래치부(23a)에 입력되어지면 래치부(23a)는 입력되는 제어신호가 하이일 경우 상기한 수직저역필터(22)로부터 얻어진 부화면 영상데이타를 출력시키게 된다.

따라서 래치부(23a)의 출력은 제7도에서 짝수필드의 경우 6개의 화소(S18,S21,S24,S36,S39,S42)가 출력되고, 홀수필드의 경우 6개의 화소(S45,S48,S51,S54,S57,S60)만이 출력됨으로써 재샘플링이 행해져 샘플들이 감소되며, 제8도는 상기한 래치부(23a)의 출력 부화면 영상 패턴을 나타낸 것이다.

여기서 제8도에 도시된 바와 같이 화소가격은 화소들이 3(1/fs)를 주기로 재샘플링 되었기 때문에 3(1/fs)이 되고, 라인 간격은 3H를 주기로 재샘플링 되었기 때문에 3H가 된다.

상기 부화면 영상추림부(20)를 통해 재샘플링된 화소는 후단의 메모리(30)에 기록 클럭(fs)에 따라 순차로 기록되며, 판독클럭(Read Clock), 즉 화소간 1/fs, 라인간 1H의 비율로 판독되어 디지탈/아날로그 변환부(40)에 입력되며, 제9도는 이와 같은 메모리(30)에서 출력되는 부화면 영상패턴이다.

상기 디지탈/아날로그 변환부(40)는 입력되는 디지탈 신호를 그에 상응하는 아날로그 신호로 변환하여 출력함으로써 화면에는 부화면 영상이 디스플레이 된다.

그러나 이러한 종래의 부화면 영상처리장치는 부화면 영상추림시 짝수필드와 홀수필드의 각각에 대해서 수직방향으로 추림을 행하는 라인 번호들이 동일하다.

일예로 짝수필드의 1, 2, 3번 라인을 추림했으면, 홀수필드도 1, 2, 3번 라인을 추림한다.

마찬가지로 짝수 및 홀수필드의 다른 모든 라인에 대해서도 같은 방법으로 영상추림을 행하게 된다.

이렇게 함으로써 제9도의 화소 S63, S64, S65, S67 모두 1/3씩 같은 값을 가지고 상, 하로 똑같이 중첩되어 한 라인으로 보여진다.

이는 부화면처리 되어질 제5도의 화상에서 두라인에 걸쳐 각각 화소ⓧ들이 1의 값을 가지고 중첩되어 한 라인을 보여지던 것이 부화면 처리된 후에는 한라인의 화소수 뿐만 아니라 한 필드의 라인수까지도 축소하여 제5도의 영상을 모두 나타내어야 함에도 불구하고 제9도의 짝수 필드 1과 홀수필드 1의 두 라인이 부화면 처리전의 제5도의 짝수필드 1과 홀수필드 1의 두 라인 처럼 중첩되어 한 라인으로 보여지므로 축소된 부화면 영상의 라인수로서 부화면 처리이전의 모든 영상을 축소하여 나타낼 수 없으며, 이로 인해 수직해상도가 저하되는 문제점을 초래한다.

따라서 본 발명의 목적은 부화면 영상을 수직방향으로 저역필터링한 후 부화면 영상추림 과정에서 짝수 필드와 홀수필드의 샘플링간격을 등간격으로 하여 샘플링한 후 부화면 영상을 추림함으로써 수직 해상도를 증가시키도록 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 디지탈로 변환된 영상을 수평, 수직 방향으로 순차 저역필터링하고, 그 저역필터링된 부화면 영상을 등간격으로 샘플링하여 부화면 영상을 추림하는 부화면 영상 추림수단과, 상기 부화면 영상추림수단에서 출력된 부화면 영상을 기록클럭에 따라 저장시키고, 판독클럭에 따라 판독하여 디지탈/아날로그 변환수단을 통해 부화면 처리된 영상신호로써 출력하는 메모리로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과같다.

제10도는 본 발명에 적용되는 부화면 영상 처리장치 블럭구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 입력되는 아날로그 부화면 영상신호를 그에 상응하는 디지탈 부화면 영상신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(100)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(100)로부터 얻어진 디지탈 부화면 영상신호를 수평, 수직방향으로 순차 저역필터링하고, 그 저역필터링된 부화면 영상을 등간격으로 샘플링하여 부화면 영상을 추림하는 부화면 영상추림부(200)와, 상기 부화면 영상추림부(200)에서 얻어진 부화면 영상 데이타를 기록클럭에 따라 저정시키고, 그 저장된 부화면 영상데이타를 판독클럭에 따라 판독하여 출력하는 메모리(300)와, 상기 메모리(300)에서 얻어진 디지탈 부화면 영상데이타를 그에 상응하는 아날로그 부화면 영상으로 변환하여 화면 디스플레이 장치로 인가하는 디지탈/아날로그 변환부(400)로 구성하였다.

여기서 부화면 영상추림부(200)는 입력되는 디지탈 부화면 영상 신호를 수평방향으로 저역필터링 하는 수평저역필터(201)와, 상기 수평저역필터(201)를 통해 필터링된 부화면 영상을 수직방향으로 저역 필터링하여 출력하는 수직저역필터(202)와, 상기 수직저역필터(202)에서 출력된 부화면 영상신호를 등간격으로 샘플링하고, 그 샘플링된 부화면 영상을 추림하여 출력하는 재샘플링부(203)로 이루어졌다.

또한 재샘플링부(203)는 수평, 수직동기신호(Hsync)(Vsync) 및 샘플링펄스(fs)를 입력받아 짝수필드 및 홀수필드를 결정하는 필드결정부(203a)와, 상기 수평동기신호(Hsync)를 리세트 신호로 입력받고 상기 샘플링 펄스(fs)를 카운팅하여 열펄스를 발생하는 제1카운터(203b)와, 상기 수직동기신호(Vsync)를 리세트 신호로 입력받고 수평동기신호(Hsynce)를 카운팅하고 그 결과값을 출력하는 제2카운터(203c)와, 상기 제2카운터(203c)의 출력 펄스를 한주기 지연시키는 펄스 지연부(203d)와, 상기 펄스지연부(203d)의 출력 및 제2카운터(203c)의 출력을 입력받아 상기 필드결정부(203a)의 출력에 따라 펄스지연부(203d) 및 제2카운터(203c)의 출력을 선택하여 열펄스로 출력하는 펄스선택부(203e)와, 상기 제1카운터(203b)의 출력과 상기 펄스 선택부(203e)의 출력을 논리곱하고, 그 결과값을 래치신호로 출력하는 앤드게이트(203f)와, 상기 앤드게이트(203f)에서 출력된 래치신호에 따라 상기 수직저역필터로부터 출력된 부화면 영상데이타를 래치시키는 래치부(203g)로 이루어졌다.

이와 같이 구성한 본 발명 부화면 영상 처리장치의 작용, 효과를 첨부한 도면 제11도 내지 제18도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 부화면 영상처리를 위해 처리될 아날로그 부화면 영상신호는 아날로그/디지탈 변환부(100)에서 디지탈 처리되어 제5도와 같은 디지탈 부화면 영상데이타로 변환되고, 그 변환된 부화면 영상데이타는 부화면 영상추림부(200)에서 요구되는 부화면 영상에 맞게 화상을 축소하게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면 상기 부화면 영상추림부(200)는 첨부한 도면 제11도에 도시한 바와 같이, 수평저역필터(201), 수평저역필터(202), 재샘플링부(203)로 구성되어 있으며, 수평저역필터(201) 및 수직저역필터(202)의 동작은 종래 기술설명과 동일하다.

즉, 수평저역필터(201)는 제2도에 도시된 바와 같이 입력되는 디지탈 부화면 영상데이타를 제1, 제2지연기(21a)(21b)로 각각 한개의 화소만큼 지연을 시키게 된다.

여기서 제5도의 화소 ⓧ는 모두 1의 값이고, 화소 O는 0의 값이다.

이후 원래의 부화면 영상데이타와 상기 제1지연기(21a)를 통한 한 화소지연된 부화면 영상데이타 및 제2지연기(21b)로 두 화소만큼 지연된 부화면 영상데이타를 제1가산기(21c)로 가산을 하여 그 합을 구하게 된다.

즉 원래의 부화면 영상데이타(제5도의 S3)와 제1지연기(21a)를 통해 한 화소 만큼 지연된 제5도의 S2 화소 및 제2지연기(21b)를 통해 두화소 만큼 지연된 제5도의 S1화소를 제1가산기(21c)는 (S1+S2+S3)로 가산을 하게 되고, 그 가산된 값(S1+S2+S3)은 제1분주기(21d)에 1/3로 분주, 즉 (S1+S2+S3)/3=(1+1+1)/3=1로 평균된다.

이러한 과정에서 제6도의 화소 S6은 1의 값이 된다.

마찬가지로 다음 클럭에 화소 S4는 현재 입력되는 화소이므로 지연없이 바로 제1가산기(21c)에 입력되며, S3화소는 제1지연기(21a)를 통해 한 화소만큼 지연되고, S2화소는 제2지연기(21b)를 통해 두화소만큼 지연되어 제1가산기(21c)에 입력된다.

상기 제1가산기(21c)는 입력되는 화소값을 가산하게 되고, 그 가산된 화소값은 제1분주기(11d)에서 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제1분주기(21d)의 출력은 (S2+S3+S4)/3=(1+1+0)/3=2/3가 되며, 이에 따라 제1도의 화소 S7의 값은 2/3가 된다.

아울러 다음 클럭에 화소 S3는 현재입력되는 화소이므로 지연없이 바로 제1가산기(21c)에 입력되며, S4화소는 제1지연기(21a)를 통해 한 화소만큼 지연되고, S3화소는 제2지연기(21b)를 통해 두화소만큼 지연되어 제1가산기(21c)에 입력된다.

상기 제1가산기(21c)는 입력되는 화소값을 가산하게 되고, 그 가산된 화소값은 제1분주기(21d)에서 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제1분주기(21d)의 출력은 (S3+S4+S5)/3=(1+0+0)/3=1/3이 되며, 이에 따라 제6도의 화소 S8의 값은 1/3이 된다.

이런식으로 모두 필드의 각 라인에 대해 수평방향으로 저역필터링한 결과는 제6도의 짝수 1∼짝수 4라인과 홀수 1∼홀수 4라인과 같이 되어 후단의 수직저역필터(22)에 입력된다.

상기 수직저역필터(22)는 전술한 수평저역필터(21)와 마찬가지로 수직방향으로 각 필드의 모든 라인에 걸쳐 저역필터링을 하게 되는데 이를 상세히 설명하면 하기와 같다.

먼저 짝수필드에서 3번 라인은 지연없이 제2가산기(22c)에 입력되며, 2번 라인은 제3지연기(22a)를 통해 한 라인 지연되어 제2가산기(22c)에 입력되며, 3번 라인은 제4지연기(22b)를 통해 두라인 지연되어 제2가산기(22c)에 입력된다.

이에 따라 제2가산기(22c)는 각각 입력되는 화소값을 가산하여 출력하게 되는데, 즉 1번 라인의 S6화소와, 2번 라인의 S9화소 및 3번 라인의 S12화소는 제2가산기(22c)에 의해 S6+S9+S12로 가산되고, 그 가산된 화소값은 제22분주기(22d)를 통해 1/3로 분주되어 출력된다.

즉, 제2분주기(22d)의 출력은 (S6+S9+S12)/3=(1+0+0)/3=1/3으로 출력되며, 이에 따라 제14도의 P₁화소값은 1/3이 된다.

마찬가지로 1번 라인의 S7화소, 2번 라인의 S9화소 및 3번 라인의 S13화소도 제2분주기(22d)를 통해 (S7+S9+S14)/3=(1+0+0)/3=1/3이 되며, 이에 따라 제14도의 P₂화소값은 1/3이 된다.

이런식으로 수평저역필터(21)로부터 출력되는 부화면 영상데이타가 입력되면, 전술한 바와 같이 지연없이 입력되는 4번째 라인의 화소와, 한 라인 지연된 3번째 라인의 화소 및 두라인 지연된 2번째 라인의 화소를 수직방향으로 필터링하게 된다.

일예로써 2번 라인의 S9화소와 3번 라인의 S12화소 및 4번 라인의 S15화소를 제2가산(22c)에서 가산하게 되고, 그 가산된 화소값(S9+S12+S15)를 제2분주기(22d)에서 1/3 분주시켜 출력시키게 된다.

즉, 제2분주기(22d)의 출력은 (S9+S12+S15)/3=(0+0+0)/3=0이 되어 제14도의 화소 P₁₀의 값은 0이 된다.

이후 다음 클럭이 입력되면 2번 라인이 화소 S10과 3번 라인의 화소 S13 및 4번 라인의 화소 S16을 제2가산기(22c)로 가산하게 되고, 그 가산된 화소값(S10+S13+S16)을 제2분주기(22d)에서 1/3 분주하게 된다.

여기서 제2분주기(22d)의 출력화소값은 (S10+S13+S16)/3=(0+1/3+0) /3=1/9되어 제14도의 화소 P11의 값은 1/9이 된다.

이런식으로 수직방향으로 저역필터링을 하게 되면 입력 부화면 영상데이타는 제14도와 같은 영상패턴을 이루게 된다.

이렇게 수평 및 수직의 2차원적인 필터링을 거쳐 영상패턴을 요구되는 부화면 영상으로 축소(여기서는 1/9배)하기 위해 재샘플링부(203)를 통해 재샘플링을 행하게 되는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 첨부한 도면 제12도에 도시한 바와 같이, 필드결정부(203a)는 첨부한 도면 제13도에 도시한 a와 같은 수평동기신호(Hsync)와 b와 같은 수직동기신호(Vsync)를 입력받고, 제4도의 b와 같은 샘플링펄스(fs)에 따라 짝수필드에서는 그 출력을 하이로, 홀수필드에서는 로우를 출력시켜 선택신호로 펄스 선택부(203e)에 입력시킨다.

즉, 제13도의 a, b에서 보듯이 짝수필드에서는 수직귀선펄스와 수평귀선펄스가 일치하지만 홀스필드에서는 수직귀선펄스와 수평귀선펄스가 1/2H만큼 시간적 차이를 가지고 있다. 따라서 이것을 이용하여 제13도의 c와 같은 펄스를 발생시켜 펄스선택부(203e)에 입력시키게 된다.

아울러 제1카운터(203b)는 종래와 동일하게 제13도의 a와 같은 수평동기펄스(Hsync)를 리세트 신호로 입력받고, 제4도의 b와 같은 샘플링 클럭(fs)을 입력받아 한 라인마다 리세트 되어 2라인의 첫 샘플부터 카운터를 시작한다.

따라서 제1카운터(203b)는 샘플링 클럭(fs)에 대해 3(1/fs)주기마다 "하이"(1)가 출력되도록 동작하며, 이와 같이 출력된 펄스는 열펄스로 앤드게이트(203f)의 한 입력단에 입력되어진다.

상기 열펄스를 수직저역필터링된 영상 패턴에 적용시키면 제14도의 하측에 도시한 바와 같이 열펄스폭은 1/fs이며, 한 샘플화소의 주기인 1/fs의 3배인 3(1/fs)마다 펄스가 반복되고 있으므로, 각 화소들에 대해서는 매 1라인이 첫째, 넷째, 일곱번째 화소들에서 펄스가 발생하고 있다.

아울러 제2카운터(203c)는 제13도의 b와 같은 수직동기신호(Vsync)를 리세트 신호로 입력받고, 제13도의 a와 같은 수평동기신호(Hsync)를 카운트하게 되는데, 제13도에 도시한 바와 같이 각 필드의 수직귀선기간이 끝남과 동시에 카운터를 시작하여 3H마다 펄스폭이 1H가 되는 펄스를 발생시키며 이는 제13도의 d와 같다.

상기 제2카운터(203c)에서 발생된 펄스는 펄스 발생부(203e)에 입력됨과 아울러 펄스 지연부(203d)를 통해 한주기 지연되어 상기한 펄스발생부(203e)에 입력된다.

즉 제14도에 도시한 바와 같이 우측의 행 펄스는 짝수필드 동안 발생된 펄스이며, 이는 짝수필드의 첫 번째와 네 번째 라인에서 발생하고 있음을 알 수 있다.

그리고 좌측의 행펄스의 홀수필드동안 발생된 펄스이며 1라인 지연되어 두 번째 라인에서 발생됨을 알 수 있다.

이에 따라 펄스선택부(203e)는 상기 필드결정부(203a)로부터 얻어진 선택신호에 따라 상기한 제2카운터(203c)의 출력펄스 및 펄스지연부(203d)의 출력펄스를 선택하여 행펄스로 출력시키게 된다.

즉, 펄스 선택부(203e)는 상기 선택신호가 하이인동안(짝수필드일 경우)에는 제2카운터(203c)는 출력펄스를 행펄스로 선택하여 출력시키게 되고, 상기 선택신호가 로우인 동안(홀수필드인 경우)에는 상기 펄스지연부(203d)로부터 한 주기 지연된 펄스를 행펄스로 출력시키게 되며 이는 제13도의 e와 같은 파형이다.

상기 펄스 선택부(203e)에서 출력된 펄스는 행펄스로 앤드게이트(203f)의 타입력단에 입력되고, 이에 따라 앤드게이트(203f)는 전술한 열펄스와 이 행펄스를 논리곱하고, 그 결과 값을 래치부(203g)에 래치신호로써 입력시키게 된다.

즉, 앤드게이트(203f)의 출력은 상기 행, 열펄스가 둘다 하이(1)일 경우에만 그 출력으로 하이신호를 출력시키게 되고, 행, 열펄스중 하나로드 로우(O)가 될 경우에는 그 출력으로 로우신호를 출력하게 된다.

상기 앤드게이트(23b)의 출력이 래치신호로써 래치부(23a)의 입력되어지면 래치부(23a)의 입력되는 래치신호가 하이일 경우 상기한 수직저역필터(202)로부터 얻어진 부화면 영상 데이타를 래치시켜 출력시키게 된다.

즉, 행펄스와 열펄스가 각각 3H와 3(1/fs)마다 반복하고 있으며, 이런 행펄스와 열펄스가 일치하는 화소들, 즉 제14도의 짝수필드에 대해서는 P1, P4, P7, P19, P22, P25가 래치되어 출력되며, 홀수필드에 대해서는 P10, P13, P16이 래치되어 출력된다.

제15도는 이와 같은 재샘플링되어 출력되는 부화면 영상데이타 패턴을 나타낸 것이다.

상기 부화면 영상추림부(200)를 통해 재샘플링된 화소는 후단의 메모리(300)에 기록클럭(fs)에 따라 순차로 기록되며, 판독클럭(Read Clock), 즉 화소간 1/fs, 라인간 1H의 비율로 판독되어 출력되며, 제16도에 도시한 바와 같이 한 라인의 화소간격은 1/fs, 그리고 한 필드의 라인간격은 1H로 되어 출력된다.

상기 메모리(300)로부터 출력된 디지탈 부화면 영상신호는 디지탈/아날로그 변환부(400)를 통해 해당 아날로그 영상신호로 변환된 후 디스플레이 장치를 통해 화면에 부화면 영상으로 디스플레이 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 제18도의 비교(a, b 참조)에서 볼수 있듯이 부화면 영상의 패턴 모양이 종래(a 참조)보다 훨씬 더 원영상에 근접함을 알 수 있고, 수직해상도 면에서도 종래에는 a와 같이 2개의 스텝으로 이루어지는데 반해 본 발명에서 b와 같이 3개의 스텝으로 이루어짐을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 부화면 영상패턴이 원영상의 패턴과 매우 유사하면서도 원영상이 가지는 모든 부분들은 축소하여 나타낼 수 있으므로 수직해상도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

참고로 상기에서 제18도의 b는 짝수라인 1위에 홀수라인이 더 있다면 상기 짝수라인 1위에 화소 ⓧ가 한개 더 생성된 상태의 영상패턴이다.

Claims (4)

1. 디지탈로 변환된 부화면 영상을 수평, 수직 방향으로 순차 저역필터링하고, 그 저역필터링된 부화면 영상을 짝수필드 및 홀수필드의 샘플링 간격을 등간격으로 샘플링하여 부화면 영상을 추림하는 부화면 영상추림수단과, 상기 부화면 영상추림수단에서 출력된 부화면 영상을 기록클럭에 따라 저장시키고, 판독클럭에 따라 판독하여 디지탈/아날로그 변환수단을 통해 부화면 영상신호로써 출력하는 메모리를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 부화면 영상추림수단은 입력되는 디지탈 부화면 영상신호를 수평방향으로 저역필터링하는 수평저역필터와, 상기 수평저역필터를 통해 필터링된 부화면 영상을 수직방향으로 저역필터링하여 출력하는 수직저역필터와, 상기 수직저역필터에서 얻어진 부화면 영상신호를 등간격으로 샘플링하고 그 샘플링된 부화면 영상을 추림하여 출력하는 재샘플링수단으로 이루어짐을 특징으로 한 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 재샘플링수단은 수평, 수직동기신호를 입력 받고 외부에서 입력되는 샘플링펄스에 의해 짝수필드 및 홀수필드를 결정하는 필드결정부와, 상기 수평동기신호를 리세트 신호로 입력받고 상기 샘플링 카운팅하여 열펄스를 발생하는 제1카운터와, 상기 수직동기신호를 리세트 신호로 입력받고 상기 수평동기신호를 카운팅하여 그 결과값을 출력하는 제2카운터와, 상기 제2카운터의 출력을 상기 필드 결정부의 출력신호에 따라 행펄스를 발생하는 행펄스 발생부와, 상기 행펄스발생부 및 제1카운터의 출력을 논리곱하고 그 결과값을 출력하는 앤드게이트와, 상기 앤드게이트의 출력에 따라 상기 수직저역필터로부터 출력된 부화면 영상을 래치시켜 출력하는 래치부로 구성된 것을 특징으로 한 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 행펄스 발생부는 상기 제2카운터로부터 출력된 펄스를 한주기의 정수배 만큼 혹은 소정기간 지연시켜 출력하는 펄스 지연부와, 상기 펄스지연부에서 얻어진 펄스 및 제2카운터에서 얻어진 펄스를 상기 필드결정부에서 출력된 신호에 따라 선택하는 펄스선택부로 구성된 것을 특징으로 한 고화질 티브이의 부화면 영상 처리장치.