KR970004196B1 - 티브이의 노이즈 제거장치 - Google Patents

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Description

티브이의 노이즈 제거장치

제1도는 종래 티브이의 노이즈 제거장치에 대한 회로 블럭도.

제2도는 본 발명 티브이의 노이즈 제거장치에 대한 회로블럭도.

제3도는 제2도에 있어서, 노이즈제거부의 상세회로도.

제4도는 제3도에 있어서, 움직임검출부의 상세블럭도.

제5도는 본 발명에 있어서, 움직임과 노이즈를 구별하기 위한 K-곡선의 특성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 아날로그/디지탈 변환부12 : 포맷터(FORMATTER)

13 : 제1필드메모리14 : 제2필드메모리

15 : 메모리제어부16 : 노이즈제거부

17 : 디지탈/아날로그변환부161 : 제1곱셈기

162 : 제1덧셈기163 : 움직임검출부

164 : 제2곱셈기165 : 제2덧셈기

1631 : 제1로우패스필터1632 : 리미터

1633 : 제2로우패스필터1634 : 곱셈값결정부

본 발명은 메모리를 사용하여 Y, U, V 신호를 디지탈로 처리하는 티브이에 관한 것으로, 특히 필드메모리를 사용하여 티브이의 신호를 처리하는데있어서 발생하는 노이즈를 제거함과 아울러 색혼입을 제거하는데 적당하도록 한 티브이의 노이즈 제거장치에 관한 것이다.

종래 티브이의 노이즈 제거장치에 회로 구성은, 제1도에 도시한 바와같이, 입력되는 아날로그의 Y, U, V 신호를 디지탈신호로 바꾸어주는 아날로그/디지탈변환부(1)와, 각각 8비트로 4:4:4 포맷을 구성한 Y, U, V 신호를 Y는 8비트로 U, V는 4비트로 구성하는 4:1:1 포맷으로 바꾸어주는 포맷터(2)와, 상기 포맷터(2)를 통해 출력되는 Y, U, V 신호의 속도를 변환시켜 출력하도록 하는 필드메모리부(3)와, 상기 필드메모리부(3)를 통해 출력되는 디지탈신호를 아날로그신호로 바꾸어 출력하는 디지탈/아날로그변환부(4)와, 상기 각 시스템을 제어하는 메모리제어부(5)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아날로그의 Y, U, V 신호가 입력되면 아날로그/디지탈변환부(1)에서 받아 1주파수클럭(fw)으로 디지탈신호로 변화시켜 포맷터(2)로 출력되는데, 여기서 상기 포맷터(2)로 출력되는 디지탈 Y, U, V 신호는 각각 8비트로 4:4:4 포맷을 구성한다.

그러면, 상기 포맷터(2)는 디지탈의 Y, U, V 신호중 Y신호는 8비트, U, V 신호는 각각 4비트로 구성된 4:1:1 포맷으로 바꾸어 출력시킨다. 여기서 4:1:1 포맷으로 바꾸는 이유는 U, V 신호의 대역폭이 Y 신호에 비해 작은 1.2M 이하이므로 Y 신호에 비해 비트수를 줄여도 화질에 영향을 거의 미치지 않고, 또한 포맷터(2) 뒷단에 쓰이는 필드메모리(3)의 양도 1/2로 줄일 수 있는 장점이 있기 때문이다.

이상에서와 같이 상기 포맷터(2)에서 출력된 Y, U, V 신호에 포함되어 있는 매우 큰 플리커를 제거하기 위하여 상기 필드메모리(3)에서는 수직 주파수가 100/120Hz인 신호로 바뀌는데, 상기 필드메모리(3)에 1주파수클럭(fw)으로 저장된 Y, U, V 신호는 2주파수클럭(2fw)으로 출력된다.

따라서 상기 필드메모리(3)로 부터 출력된 디지탈의 Y, U, V 신호는 디지탈/아날로그변환부(4)에서 다시 아날로그의 Y, U, V 신호로 변환되어 최종적으로 출력된다.

상기에서 아날로그/디지탈변환부(1), 포맷터(2), 필드메모리(3) 및 디지탈/아날로그변환부(4)의 타이밍을 제어함과 아울러 필요한 클럭을 제공하는 부분은 메모리제어부(5)에서 행한다.

그러나 종래의 기술에 있어서, 아날로그/디지탈변환부의 전단에서 입력되는 노이즈나 색혼입을 축소하거나 제거할 수 있는 방법이 없어서 디지탈/아날로그변환부를 통해 최종적으로 출력되는 Y, U, V 신호에는 노이즈 및 색혼입이 그대로 존재하는 문제점이 있다.

따라서 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 필드메모리를 추가하여 티브이신호에 생기는 노이즈나 색혼입을 제거하도록 함으로써 화질의 향상을 가져오도록 한 티브이의 노이즈제거장치를 창안한 것으로 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명 티브이의 노이즈 제거장치 회로 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 입력되는 아날로그의 Y, U, V 신호를 각각 디지탈의 Y, U, V 신호로 변환시켜주는 아날로그/디지탈변환부(11)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(11)를 통해 출력되는 디지탈신호의 포맷을 바꾸어주는 포맷터(12)와, 상기 포맷터(12)를 통해 출력된 디지탈신호의 속도를 변환시켜 출력하는 제1필드메모리(13)와, 입력되는 디지탈신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거한 후 출력하는 노이즈제거부(16)와, 상기 노이즈제거부(16)를 통해 출력되는 노이즈가 제거된 디지탈의 Y, U, V 신호를 입력받아 1필드지연한 후 상기 노이즈제거부(16)로 출력하는 제2필드메모리(14)와, 상기 노이즈제거부(16)를 통해 노이즈가 제거된 디지탈의 Y, U, V 신호를 입력받아 아날로그신호로 변환한 후 최종적으로 출력하는 디지탈/아날로그변환부(17)와, 상기 각 시스템의 타이밍을 제어함과 아울러 필요한 클럭을 제공하는 메모리제어부(15)로 구성한다.

또한 상기 노이즈제거부(16)는, 제3도에 도시한 바와같이, 1필드지연된 아날로그신호(YUV2)에 -1을 곱한 후 출력하도록 하는 제1곱셈기(161)와, 상기 제1곱셈기(161)의 출력신호 및 현 필드신호(YUV1)을 더하여 그 차이값을 구하는 제1덧셈기(162)와, 상기 제1덧셈기(162)를 통해 얻어진 차이값에 따라 움직임양을 구하는 움직임검출부(163)와, 상기 움직임검출부(163)의 출력값에 따라 소정값(K)을 곱한 후 출력하는 제2곱셈기(164)와, 상기 제2곱셈기(164)를 통해 출력된 값에 1필드지연된 값을 더하는 제2덧셈기(165)로 구성하고, 상기 움직임검출부(163)는 제4도에 도시한 바와같이 노이즈를 더욱더 잘 구별하기 위하여 제1, 2로 우패스필터(1631), (1633), 리미터 (1632) 및 상기 각부를 통하 출력값에 따라 곱셈의 소정값(K)을 결정하는 곱셈값결정부(1634)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

입력되는 아날로그의 Y, U, V 신호를 아날로그/디지탈변환부(11)서 디지탈신호로 변환시켜 포맷터(12)로 출력하면, 상기 포맷터(12)는 종래기술에서 설명한 바와같이 4;1:1 포맷의 4:1:1 포맷의 Y, U, V 신호로 바꾸어 제1필드메모리(13)에 입력시킨다. 그러면 상기 제1필드메모리(13)는 매우 큰 플리커(flicker)를 제거하기 위하여 입력되는 Y, U, V 신호를 1주파수(fw)의 속도로 저장하고 출력할 경우에는 2×fw 주파수의 속도로 출력(YUV1)한다.

한편 제2필드메모리1(4)에 노이즈제거부(16)로 부터 이미 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호가 들어오게 되면 그 입력된 신호를 1필드지연한 신호(YUV2)를 상기 노이즈제거부(16)로 출력한다.

이렇게하여 입력된 현재의 필드신호(YUV1)와 1필드 지연된 신호(YUV2)는 제3도에 도시한 노이즈제거부(16)에 입력됨에 있어서, 현재의 필드신호(YUV1)는 제1덧셈기(162)로 입력되고 1필드 지연된 신호(YUV2)는 제1곱셈기(161)를 통해 -1이 곱해진 다음 상기 제1덧셈기(162)에서 상기 현재의 신호와 함께 더해짐에 있어 얻어지는 차이(YUV3)의 정도에 따라 움직임 검출부(163)에서 K값이 결정된다.

상기 움직임 검출부(163)에서 결정된 K값을 2곱셈기(164)에서 상기 제1덧셈기(162)로 부터 출력된 값(YUV3)을 곱한다. 이렇게 얻어진 신호는 다시 1필드지연된 신호에 더해진 다음 출력된다. 여기서 YUV와 YUV1의 비례값에 대한 Z- 도메인(domein)의 전송함수는 다음과 같다.

여기서 Z는 1필드 지연을 나타낸다.

상기 움직임검출부(163)에서 현재의 필드와 1필드 지연된 신호에 따라 소정계수(K)가 결정되는데, 동화상인 경우 신호간의 움직임이 많은 것이므로 출력신호는 현재 필드신호의 내용주위로 되어야 하므로 소정계수(K)는 커져야 한다.

상기 소정계수(K)값이 커지면 1필드 지연된 정보는 대부분 제거되고 현재 필드내용이 주로 출력된다.

반면 정지화상인 경우 신호의 필드간 내용차이가 거의 없으므로 소정계수(K)값은 적어지고 출력신호는 1필드 지연된 신호가 출력되게 된다.

만약 정지화상에 노이즈가 부분적으로 생겨도 상기 움직임검출부(163)에서는 노이즈를 검출하지 않으므로 현재 필드의 노이즈가 있는 부분은 이미 노이즈가 제거되고, 1필드지연된 신호는 소정계수(K)값에 의하여 대치가 되므로 노이즈가 제거된다.

상기 움직임검출부(163)는 제4도에 도시한 바와같이 움직임과 노이즈를 더욱더 잘 구별하기 위하여 제1 및 제2로 우패스필터(1631)(1633)는 5탭(TAP)로 우패스필터를 사용하였다. 왜냐하면 노이즈는 움직임에 비해 상대적으로 고주파이기 때문이다. 또한 필드간 차이의 최대양을 조절하기 위하여 리미터(1632)를 사용된다.

상기에서와 같이 제1, 제2로우패스필터(1631)(1633) 및 리미터(1632)를 통한 신호에 대해 제5도에 도시한 바와같은 소정계수(K)값에 곡선은 곱셈값결정부(1634)에서 필드간의 차이양에 따라 소정계수(K)값을 결정하는데 그 소정계수(K)값은 결정하기 나름이다. 그러나 항상 소정계수(K)값은 0-1 사이에 존재해야 한다.

한편 휘도혼입은 상기 움직임검출부(163)에서 노이즈로 인식되고, 휘도혼입의 위상은 필드마다 0, 90, 180, 230°로 인식되기 때문에 여러필드의 평균값은 휘도혼입을 제거해야 한다. 그리고 색혼입도 상기 움직임검출부(163)에 의해 움직임으로 인식되지 않기 때문에 색혼입이 생기는 부분에서는 여러 필드의 평균값이 출력되는데, 색혼입도 필드마다 0, 90, 180, 270°로 위상이 바뀌므로 여러 필드간의 평균값은 색혼입을 제거하게 된다.

그리고 상기 각 시스템의 모든 부분은 메모리제어부(15)의 제어동작에 의하여 제어된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 필드메모리를 추가하여 사용하여 티브이신호에 생기는 노이즈 및 색혼입을 제거하도록 하므로써 화질의 향상을 가져오도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 입력되는 아날로그의 Y, U, V 신호를 각각 8비트의 디지탈신호로 변환시키는 아날로그/디지탈변환부(11)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(11)를 통해 출력되는 신호의 포맷을 바꾸어 출력하는 포맷터(12)와, 상기 포맷터(12)를 통해 출력되는 Y, U, V 신호의 속도를 변화시켜 출력하는 제1필드메모리(13)와, 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호를 입력받아 상기 제1필드메모리(13)로부터 출력되는 신호보다 1필드지연시켜 출력하는 제2필드메모리(14)와, 상기 제1 및 제2필드메모리(13)(14)를 통해 출력되는 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거한 후에 출력하는 노이즈제거부(16)와, 상기 노이즈 제거부(16)를 통해 출력되는 디지탈의 Y, U, V 신호를 아날로그신호로 변환시켜 최종적으로 출력하는 디지탈/아날로그변환부(17)와, 시스템 전체의 동작을 제어함과 아울러 각 시스템에 필요한 클럭을 제공하는 메모리제어부(15)로 구성된 티브이의 노이즈 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 노이즈제거부(16)는 1필드지연된 아날로그신호에 -1을 곱한 후 출력하도록 하는 제1곱셈이(161)와, 상기 제1곱셈기(161)를 통해 1필드지연된 출력신호 및 현재 필드신호를 더하여 그 차이값을 구하는 제1덧셈기(162)와, 상기 제1덧셈기(162)를 통해 얻어진 차이값에 따라 움직임양을 구하는 움직임검출부(163)와, 상기 움직임검출부(163)의 출력값에 따라 소정계수(K)값을 곱한 후 출력하는 제2곱셈기(164)와, 상기 제2곱셈기(164)를 통해 출력된 값에 1필드지연된 값을 더하는 제2덧셈기(165)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 티브이의 노이즈 제거장치.