KR930010486B1 - 적응영상신호엔코더 및 디코더 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적응영상신호엔코더 및 디코더

제1도는 본 발명은 적응영상신호엔코더의 블럭도이다.

제2도는 제1도에 도시한 한부분을 상세한 명시한 블럭도이다.

제3도는 본 발명에 따른 적용영상신호디코더의 블럭도이다.

제4도는 제3도에 도시한 한부분을 상세한 명시한 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100, 300 : A-D변환기 110 : 공간저역통과필터

111 : 시간저역통과필터 112 : 저역통과필터

120 : 적응감쇠기 130 : 적응소프트스위치

140 : 주파수중첩부 150, 330 : D-A변환기

200, 400 : 고역통과필터 210, 410 : 룩-업테이블

220 : 감산기 310 : 주파수펼침부

320 : 적응강조부 420 : 가산기

본 발명은 전대역폭의 영상신호를 제한된 대역폭의 기록매체에 기록하고 재생하는 영상기록재생장치에 있어서 휘도신호를 재구성하는 장치에 관한 것으로, 특히 현재 사용되고 있는 VCR(Video Cassette Rrcorder)에 의한 역호환시 및 정상재생시 개선된 영상화질을 제공할 수 있는 영상신호엔코더 및 디코더에 관한 것이다.

현재 가정에서 사용하고 있는 VCR은 영상신호를 여러 방식 중의 하나로 비디오테이프카세트에 녹화한다. 잘 알려진 VHS(Video Home System)은 수평해상도가 불충분하기 때문에, 주로 열화된 화면을 재생한다. 그리고 수평해상도가 불충분한 이유는 영상신호가 대역폭이 3MHz나 2.5MHz까지 제한된 비디오테이프카세트에 모두 기록되지 못하고 제한된 대역폭만큼만 기록되기 때문이다.

현재 가정에서 사용하고 있는 VCR의 문제점을 보완하여 전대역폭의 영상신호를 제한된 대역폭의 비디오테이프카세트에 기록할 수 있는 기록장치와 제한된 대역폭의 비디오테이프카세트에 기록된 전대역폭의 영상신호를 재생할 수 있는 전대역폭 재생장치가 미국특허 출원번호 제07-569029호에 개시되어 있다. 미국특허 출원번호 제07-560929호에 따르면, 전대역폭의 영상신호를 기록재생하는 개선된 영상기록재생장치는 휘도신호 중 고주파성분의 휘도신호를 제한된 대역폭에 해당하는 기본대역의 휘도신호에 중첩시켜 중첩된 휘도신호를 기록매체인 비디오테이프카세트에 기록하도록 한다. 그리고 상기 개선된 영상기록재생장치는 현재 가정에서 사용하고 있는 노멀(Normal) VCR과 역호환성을 유지할 수 있도록 기본대역의 신호에 중첩되는 고주파수영상신호를 중첩되기 전에 일정폭 이하로 감쇠시킨다.

그러나 미국특허 출원번호 제07-560929호에 동화상이나 정지화상에 무관하게 고주파대역의 휘도성분을 모두 감쇠시켜 기본대역의 휘도신호에 중첩시킴으로 재생시 열화된 화면을 발생하게 된다. 이는 잡음으로 작용하는 동화면의 고주파대역의 휘도신호를 재생하여 표시하기 때문이다. 그리고 고주파대역의 휘도신호는 레벨에 따라 적응적으로 감쇠되거나 하나 감쇠되는 레벨의 한계가 있어서 노멀 VCR과 역호환시 중첩된 고주파대역의 휘도신호에 의해 화면이 열화될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 전대역폭의 영상신호를 제한된 대역폭의 기록매체에 기록하는 영상기록장치에 있어서 화면의 열화를 방지할 수 있는 적응영상신호인코더를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전대역폭의 영상신호를 제한된 기록매체에 기록하는 영상기록장치에 있어서 노멀 VCR과 역호환시 화면의 화질을 향상시킬 수 있는 적응영상신호인코더를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제한된 대역폭에 기록된 전대역폭의 영상신호를 재생하는 영상재생장치에 있어서 화면의 열화를 화질을 향상시킬 수 있는 적응영상신호디코더를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 적응영상신호인코더는 영상신호를 디지탈영상신호로 변환하는 A-D변환기와, 디지탈영상신호로부터 공간휘도신호를 검출하기 위한 적응공간저역필터와, 디지탈영상신호로부터 신간휘도신호를 검출하기 위한 시잔저역통과필터와, 공간휘도신호로부터 기본대역의 공간휘도신호를 검출하기 위한 저역통과필터와, 시간휘도신호적응적으로 감쇠시키기 위한 적응디피킹회로 적응감쇠수단과, 적응기본대역의 공간휘도신호 및 적응감쇠된 시간휘도신호를 혼합하기 위한 소프트스위치와, 소프트스위치에 의해 혼합된 휘도신호의 고주파성분을 기본대역성분에 주파수중첩시키는 주파수중첩부와, 중첩된 휘도신호를 아날로그신호형태 변환하는 D-A변환기를 포함함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 적응영상신호디코더는 재생된 휘도신호를 디지탈휘도신호로 변환하기 위한 D-A변환기와, 디지탈휘도신호에 중첩된 고주파성분의 휘도신호를 원래의 대역으로 펼치기 위한 주파수펼침부와, 펼쳐진 휘도신호를 적응적으로 강조하는 적응강조부를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 실시예의 적응영상신호인코더의 블럭도이다.

제1도에 있어서, 제1입력단자(105)는 영상신호를 유입하기 위하여 영상신호원(도시하지 않음)에 접속된다. 그리고 제1입력단자(105)는 A-D변환기(100)의 입력단자에 접속되어 있다. A-D변환기(100)의 출력단자는 공간저역통과필터(110)의 입력단자 및 시간저역통과필터(111)의 입력단자와 결합되어 있다. 시간저역통과필터(111)의 출력단자는 적응감쇠기(120)의 입력단자에 접속되어진다. 저역통과필터(112)의 출력단자는 소프트스위치(130)의 제1입력단자에 접속되어 있다. 적응감쇠기(120)의 출력단자는 소프트스위치(130)의 제2입력단자에 접속되어 있다. 제2입력단자(115)는 동신호를 유입하기 위하여 동신호검출회로(도시하지 않음)에 접속된다. 그리고 제2입력단자(115)는 소프트스위치(130)의 제어단자에 접속되어 있다. 소프트스위치(130)의 출력단자는 주파수중첩부(140)의 입력단자에 접속되어 있다. 주파수중첩부(140)의 출력단자는 D-A변환기(150)의 입력단자에 접속되어 있다. D-A변환기(150)의 출력단자는 출력단자(125)에 접속되어 있다. 출력단자(125)는 휘도신호기록계(도시하지 않음)에 접속된다.

제1도의 작동에 있어서 A-D변환기(100)는 제1입력단자(105)을 통해 유입되는 아날로그신호형태의 디지탈영상신호로 변환한다. 공간저역통과필터(110)는 A-D변환기(100)에서 발생되는 디지탈영상신호를 라인간 상관관계를 이용한 라인콤필터에 의하여 공감휘도신호를 검출한다. 이때 검출되는 공간휘도신호는 동화상에 대한 휘도신호가 된다.

시간저역통과필터(111)는 A-D변환기(100)에서 발생되는 디지탈영상신호를 프레임간 상관관계를 이용한 프레임콤필터에 의하여 시간휘도신호를 검출한다. 이때 검출되는 시간휘도신호는 정지화상에 대한 휘도신호가 된다.

저역통과필터(112)는 공간저역통과필터(110)로부터 유입되는 공간휘도신호를 필터링하여 공간휘도신호 중 재생시 잡음으로 작용하는 기본대역 이상의 고주파공간휘도신호가 제거된 기본대역의 공간휘도신호를 검출한다.

적응감쇠기(120)는 시간저역통과필터(111)로부터 공급되는 시간휘도신호 중 기본대역 이상의 고주파시간휘도신호를 적응적으로 감쇠시켜 적응감쇠된 시간휘도신호를 소프트스위치(130)에 공급한다. 적응감쇠기(120)의 상세한 작동은 제2도에 서 설명한다.

스프트스위치(130)는 제1입력단자로 유입되는 기본대역의 공간휘도신호와 제2입려단자로 유입되는 적응 감쇠된 시간휘도신호를 제2입력단자(115)을 통해 제어단자로 인가되는 동신호의 값에 따라 적절하게 혼합하여 혼합된 휘도신호를 주파수중첩부(140)에 공급한다.

주파수중첩부(140)는 소프트스위치(130)에서 혼합된 휘도신호 중 기본대역 이상의 고주파휘도신호를 그 레벨에 따라 적절히 감쇠시킨 다음 감쇠된 기본대역 이상의 고주파휘도신호를 기본대역의 휘도신호에 중첩시킨다.

D-A변환기(150)는 중첩된 휘도신호를 아날로그신호 형태로 변환하여 출력단자(125)을 통해 휘도신호기록계에 공급한다.

제2도는 제1도에 도시된 적응영상신호인코더의 한부분인 적응감쇠기(120)의 블럭도이다. 제2도에 있어서, 입력단자(205)는 제1도 중 적응감쇠기(20)의 입력단자에 접속된다. 그리고 입력단자(205)는 고역통과필터(200)의 입력단자 및 감산기(220)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 고역통과필터(200)의 출력단자는 룩-업테이블(210)의 입력단자에 접속되어 있다. 룩-업테이블(210)의 출력단자는 감산기(220)의 제2입력단자에 접속되어 있다. 감산기 (220)의 출력단자는 출력단자(215)에 접속되어 있다. 출력단자(215)는 제1도에 도시된 적응감쇠기(120)의 출력단자와 접속된다.

제2도의 작동에 있어서, 고역통과필터(200)는 입력단자(205)을 통해 유입되는 시간휘도신호를 필터링하여 기본대역 이상의 고주파시간휘도신호를 검출한다.

룩-업테이블(210)은 고역통과필터(200)에서 검출된 고주파시간휘도 신호의 레벨에 따라 미리 설정되어 저장된 다른 값을 갖는 감쇠값을 독출하여 감산기(220)에 공급한다. 이때 룩-업테이블(210)에서 출력되는 감쇠값은 고주파신간휘도신호가 최대값을 가질 때 11000000의 최대값을 갖고, 이 최대값으로부터 y=a(x-b)의 비율로 감소된 값을 갖게 된다. 이 룩-업테이블(210)의 감쇠값 감쇠표를 도시하면 다음과 같다.

감산기(220)는 입력단자(205)을 통해 유입되는 신간휘도신간을 룩-업테이블(210)로부터 유입되는 감쇠값으로 감산하여 감산된 시가휘도신호를 출력단자(215)를 통해 송출한다. 이때 감산된 시간휘도신호는 기본대역 이상의 고주파성분이 그 레벨에 따라 적응적으로 감쇠된 것으로 기본대역 이상의 고주파휘도신호의 최대값(255)에서부터 약 25dB(20log 255/15)까지 y=a(x-b)²의 비율로 감쇠되어 있다.

제3도는 본 발명에 따른 실시예의 적응영상신호디코더의 블럭도이다. 제3도에 있어서, 입력단자(305)는 재생된 휘도신호를 유입하기 위하여 휘도신호재생계(도시되지 않음)에 접속된다. 그리고 입력단자(305)는 A-D변환기(300)의 입력단자에 접속되어 있다. A-D변환기(300)의 출력단자는 주파수펼침부(310)의 입력단자에 접속되어 있다. 주파수펼침부(320)의 출력단자는 적응강조부(320)의 입력단자에 접속되어 있다. 적응강조부(320)의 출력단자는 D-A변환기(330)의 입력단자에 접속되어 있다. D-A변환기(330)의 출력단자는 출력단자(315)에 접속되어 있다. 출력단자(315)는 휘도/색도시호혼합기(도시하지 않음)에 접속된다.

제3도의 작동에 있어서, A-D변환기(300)는 입력단자(395)을 통해 유입되는 아날로그신호형태의 재생된 휘도신호를 디시탈휘도신호로 변환하여 주파수펼침부(310)에 공급한다. 이때 입력단자(305)상에 유입되는 재생된 휘도신호는 기본대역 이상의 고주파휘도신호가 기본대역의 휘도신호에 중첩되어 있다.

주파수펼침부(310)는 디지탈휘도신호 중 기본대역의 휘도신호에 중첩되어 있는 기본대역 이상의 고주파휘도신호를 원래의 주파수대역으로 펼친 다음 주파수중첩시 주파수중첩부(140)에서 감쇠된 만큼 적절히 고주파휘도신호를 그 레벨에 따라 강조하여 펼쳐지고 강조된 휘도신호를 적응강조부(320)에 공급한다.

적응강조부(320)는 주파수펼침부(310)에서 펼쳐진 휘도신호를 적응강조하여 적응강조도니 휘도신호를 D-A변환기(330)에 공급한다. 이 적응강조부(320)의 상세한 작동은 제4도에서 설명한다.

D-A변환기(330)는 적응강조부(320)에서 적응강조된 휘도신호를 아날로그신호형태로 변환하여 변환된 아날로그휘도신호를 출력단자(315)을 통해 휘도/색도신호혼합기에 공급한다. 이때 변환될 아날로그휘도신호는 전대역폭의 휘도신호이다.

제4도는 제3도에 도신된 적응영상신호디코더의 한 부분인 적응강조부의 블럭도이다. 제4도에 있어서, 입력단자(405)는 제3도 중 적응강조부(320)의 입력단자에 접속된다. 그리고 입력단자(405)는 고역통과필터(400)의 입력단자 및 가산기(420)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 고역통과필터(400)의 출력단자는 룩-업테이블(410)의 입력단자와 결합되어 있다. 룩-업테이블(410)의 출력단자는 가산기(420)의 제2입력단자에 접속되어 있다. 가산기(420)의 출력단자는 출력단자(415)에 접속되어 있다. 출력단자(415)는 제3도 중 적응강조부(320)의 출력단자와 결합된다.

제4도의 작동에 있어서, 고역통과필터(400)의 입력단자(205)의 통해 유입되는 펼쳐진 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 기본대역 이상의 고주파휘도신호를 검출한다.

룩-업테이블(410)은 고역통과필터(400)에서 검출된 기본대역 이상의 휘도신호의 레벨에 따라 미리 설정되어 저장된 다른 값을 갖는 강조값을 독출하여 가산기(420)에 공급한다. 이때 룩-업테이블(210)에서 출력되는 강조값은 제2도 중의 룩-업테이블(210)의 감소값과 동일하다.

가산기(420)는 입력단자(405)을 통해 유입되는 펼쳐진 전대역폭의 휘도신호에 룩-업테이블(Look-up Table)(410)에서 독출된 강조값을 가산하여 펼쳐진 전대역폭의 휘도신호의 고주파성분을 적응적으로 강조한다. 가산기(420)에서 적응적으로 강조된 펼쳐진 전대역폭의 휘도신호는 출력단자(415)을 통해 제3도 중 D-A변환기(330)에 공급한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 고주파휘도신호를 기본대역의 휘도신호에 중첩시키기 전에 잡음으로 작용하는 동화면성분의 고주파휘도성분(공간휘도신호의 고주파성분)을 제거하여 화면의 열화를 방지할 수 있는 이점이 있으며, 그리고 고주파휘도성분을 기본대역의 휘도신호에 중첩하기 전에 그 레벨에 따라 적응감쇠시키고 주파수중첩시 재차 감쇠시킴으로 노멀 VCR과 역호환시 중첩된 고주파휘도시호에 의한 화면의 열화를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 전대역폭의 영상신호를 제한된 대역폭의 기록매체에 기록하기 위한 영상기록장치에 있어서, 영상신호를 디지탈영상신호로 변환하는 A-D변환기와, 상기 디지탈영상신호로부터 동화면 성분의 공간휘도신호를 분리하는 공간저역통과필터와, 상기 디지탈영상신호로부터 정지화면 성분의 시간휘도신호를 분리하는 시간저역통과필터와, 상기 공간휘도신호 중의 기록매체의 대역폭 내의 공간휘도신호만을 검출하기 위한 저역통과필터와, 상기 기록매체의 대역폭 내의 공간휘도신호와 상기 시간휘도신호를 혼합하는 소프트스위치와, 상기 소프트스위치에 의해 혼합된 휘도신호 중 기록매체의 대역폭 이상의 휘도신호를 적절히 감쇠시키고 감쇠된 휘도신호를 기록매체의 대역폭의 휘도신호에 중첩시키는 주파수중첩부와, 상기 주파수중첩부에 의해 중첩된 휘도신호를 아날로그휘도신호로 변화하는 D-A변환기를 포함함을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.
2. 제1항에 있어서, 상기 시간저역통과필터와 상기 소프트스위치 사이에 접속되어 상기 시간휘도신호 중 기록매체의 대역록 이상의 고주파시간휘도신호를 적응 감쇠시키기 위한 적응감쇠수단이 더 포함됨을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.
3. 제2항에 있어서, 상기 적응감쇠수단이 상기 시간휘도신호 중 기록매체의 대역폭 이상의 고주파시간휘도신호를 검출하는 고역통과필터와, 상기 고주파시간휘도신호의 레벨에 따라 다른 값을 갖는 감쇠값들을 발생하는 룩-업테이블과, 상기 시간휘도신호를 상기 감쇠값으로 감산하여 적응적으로 감쇠된 시간휘도신호를 발생하는 감산기를 포함함을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.
4. 제3항에 있어서, 상기 감쇠값이 상기 고주파시간휘도신호의 최대값에서 최대값을 갖고, 상기 고주파시간휘도신호가 감소됨에 따라 y=a(x-b)²의 비율로 감소됨을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.
5. 제한된 대역폭을 갖는 기록매체에 기록된 전 대역폭의 영상신호를 재생하기 위한 영상재생장치에 있어서, 재생되는 고주파휘도신호가 기록매체의 대역폭의 휘도신호에 중첩된 휘도신호를 디지탈휘도신호로 변환하는 A-D변환기와, 디지탈휘도신호 중 기록매체의 대역폭의 휘도신호에 중첩되어 있는 고주파휘도신호를 원래의 대역으로 펼치고 펼쳐진 휘도신호를 피킹하는 주파수펼침부와, 상기 펼쳐지고 피킹된 전대역폭의 휘도신호를 적응적으로 강조하는 적응강조수단과, 상기 적응강조된 전대역폭의 휘도신호를 아날로그휘도신호로 변환하는 D-A변환기를 포함함을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.
6. 제5항에 있어서, 상기 적응강조수단이 상기 펼쳐지고 피킹된 전대역폭의 휘도신호 중 기록매체의 대역폭 이상의 고주파휘도신호를 분리하는 고역통과필터와, 상기 기록매체의 대역폭 이상의 고주파휘도신호의 레벨에 따라 다른 값을 갖는 강조값들을 발생하는 룩-업테이블과, 상기 펼쳐지고 피킹된 전대역폭의 휘도신호를 상기 강조값과 가산하여 적응적으로 강조된 전대역폭의 휘도신호를 발생하는 가산기를 포함함을 특징으로 하는 적응영상신호인코더.