KR950003035B1

KR950003035B1 - 영상신호의 천이영역 강조장치 및 방법

Info

Publication number: KR950003035B1
Application number: KR1019920006436A
Authority: KR
Inventors: 홍성훈
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1995-03-29
Also published as: US5457546A; KR930022904A

Abstract

내용 없음.

Description

영상신호의 천이영역 강조장치 및 방법

제1도는 종래의 영상신호 천이영역 강조장치 회로도.

제2도는 천이영역에서의 인간의 시각 특성도.

제3도는 VCR, TV, S-VHS영상신호 대역폭과 강조 처리되는 주파수 대역 그래프.

제4도는 VCR, TV, S-VHS영상신호의 천이정도를 나타낸 그래프.

제5도는 본 발명의 천이영역 강조장치 블록구성도.

제6도는 본 발명의 천이영역 강조장치에서 천이영역 강조기의 블록구성도.

제7도는 본 발명의 천이영역 강조 처리과정을 나타낸 타이밍도.

제8도의 (a)는 본 발명의 천이영역 강조장치에서 천이영역 강조기의 상세회로도. (b)는 본 발명의 천이영역 강조장치에서 천이영역 및 잡음검출수단의 상세회로도.

제9도는 본 발명의 천이영역 강조기에서 잡음검출 로직부의 실시예 회로도.

제10도는 본 발명의 천이영역 강조기에서 천이영역 검출로직부 제1실시예 회로도.

제11도는 본 발명의 천이영역 강조기에서 천이영역 검출로직부 제1실시예 회로도.

제12도는 본 발명의 천이영역 강조기에서 천이영역 검출로직부 제3실시예 회로도.

제13도는 본 발명의 천이영역 강조기 제1실시예 회로도.

제14도는 본 발명의 천이영역 강조기 제2실시예 회로도.

제15도는 본 발명의 천이영역 강조기 제3실시예 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

ENHNCR1 내지 ENHNCRn : 천이영역 강조기 SW : 강조기 선택수단

9 : 영상필터수단 10 : 영상처리 출력수단

11 : 영상출력 선택수단 12 : 천이영역 및 잡음검출수단

본 발명은 영상신호의 천이영역(Transient Edge)을 강조(Enhancement)하여 영상을 선명하게 표시하는 장치와 그 방법에 관한 것으로 TV, VCR, S-VHS등 서로 상이한 주파수 대역을 갖는 영상신호를 각각의 주파수 대역에 따라 선별처리하여 정확한 신호처리가 가능하도록 한 영상신호의 천이영역 강조장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 영상신호 천이영역 강조장치는 제1도를 참조하면, 입력영상신호(VIDEO)를 지연시키는 지연기(1) (2)와, 영상신호 및 지연된 신호를 증폭하는 증폭기(3) (4) (5)와, 증폭된 증폭신호를 합성하는 가산기(6)와, 가산된 영상신호의 강조레벨을 조절하는 감쇠기(7)와, 감쇠된 영상신호 및 지연된 영상신호를 합성하여 최종 강조 신호처리된 영상신호로 출력하는 가산기(8)로 구성된 것으로 이는 휘도/색도분리된 휘도신호 또는 색신호의 엣지(Edge)성분을 강조하므로서 선명한 느낌을 주는 영상화면을 시청 가능하게 하는 것이며, 제2도에 도시된 바와같이 영상신호의 예리한 천이영역에서 그 엣지의 오우버슈트(Overshoot) 및 언더슈트(Undershoot)를 강화시켜 시각적으로 선명하게 느껴지도록 하는 것이다.

즉, 제1도에서 영상신호(VIDEO)는 -1/2증폭기(3)를 거쳐 가산기(6)에 공급된 한편 지연기(1)를 거쳐 소정시간 지연된 후 증폭기(4)를 통해 증폭되어 가산기(6)에 공급됨과 함께 가산기(8)에도 공급되고, 지연기(1)에서 지연된 신호는 지연기(2)를 통해 소정시간 지연되어 증폭기(5)로 증폭된 후 가산기(6)에 공급된다.

여기서 지연기(1) (2)의 지연시간이 1라인 주기이면 입력 영상신호를 수직방향으로 강조하는 회로로서 동작되고, 1샘플 주기이면 입력영상신호를 수평방향으로 강조하는 회로로서 동작된다. 상기 가산기(6)에 이르기까지의 신호지연과 증폭 및 가산동작은 일련의 미분 처리과정이며 미분처리결과 입력신호의 천이영역(상승, 하강단)에서 오우버슈트 및 언더슈트가 이루어지므로 영상내의 엣지성분이 강조되고, 이와같이 강조된 신호는 감쇄기(7)에서 그 강조정도(레벨)를 조절한 후 가산기(8)에서 지연기(1)를 통과한 영상신호와 합성되어 출력된다.

예를들어 NTSC TV에서 휘도신호는 4.1MHz의 대역폭을 갖고 그 엣지성분은 약 2 내지 3.5MHz대역에 해당되므로 이 주파수 대역성분을 강조하는 미분회로(또는 피이킹(Peaking)회로)를 사용하여 선명한 느낌을 주는 영상을 만들어내는 것이다.

그러나 영상신호의 대역폭 및 그 천이정도는 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 VCR, TV(NTSC), S-VHS등등 신호처리방식(또는 회로)별로 상이한 주파수 특성을 고유의 값으로 갖고 있으므로 이들 각각에 대응하여 정확한 천이영역의 강조가 요구되고 있다.

그러나 종래의 영상신호 천이영역 강조장치에 의하면 천이영역의 강조가 수행되는 주파수 영역이 2 내지 4MHz이므로 제3도에서와 같이 대역폭 ≒4MHz의 TV(NTSC)를 기준으로 하는 강조장치를 적용하는 경우 대역폭 ≒3MHz의 VCR 또는 ≒5SMHz의 S-VHS에 적용하게 되면 엣지영역 이외의 주파수 대역에 대한 강조가 병행되어 부자연스럽고 저화질의 영상이 표현되는 문제점이 있다.

즉, VCR에 적용되는 경우에는 고주파 신호가 강조되어 잡음이 심한 영상이 출력되고, S-VHS에 적용하는 경우에는 엣지영역보다 낮은 주파수 신호가 함께 강조되어 자연스럽지 못한 영상이 출력되며, 이는 제4도에서와 같이 이성적인 신호입력에 대하여 제한된 대역폭 때문에 TV, VCR, S-VHS신호가 그 천이영역의 폭이 증가하게 되고 엣지영역의 주파수에 차이가 있음을 의미하는 것이다.

따라서 본 발명은 영상신호의 주파수 대역별로 천이영역을 선별하여 강조하는 수단과 주파수 대역별로 상이한 천잉영역의 폭을 검출하는 수단과 천이폭 검출정보를 이용하여 그에 적합한 강조수단을 선정하는 수단을 구비하므로서 잡음성분을 제거함은 물론 최적의 신호처리가 가능한 천이영역 강조를 수행하여 선명한 영상과 고화질의 영상신호 확보가 가능하도록 하는데 그 목적이 있는 것으로 이하 제5 내지 제15도를 참조하여 본 발명 장치의 구성과 그에따른 천이영역 강조동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제5도를 참조하면 본 발명의 천이영역 강조장치는 입력영상신호(VIDEO)의 천이영역 강조처리가 수행되는 주파수 대역이 각각 상이하며 입력영상신호 각각에 대하여 적합한 대역폭으로 영상신호의 천이시작 및 종료위치의 대역강조를 수행하는 천이영역 강조기(ENHCR1 내지 ENHNCRn)와, 입력영상신호의 대역에 따라 정해지는 제어신호에 의하여 전환 제어되어 상기 천이영역강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)중에서 선정된 강조기 출력 영상신호를 선별 출력시키는 강조기 선택수단(SW)으로 구성된다.

제5도의 강조장치는 각각의 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)에서 처리되는 주파수 대역이 입력영상신호 대역별로 상이하게 설정된다.

예를들면 제1천이영역 강조기(ENHNCR1)는 주파수대역 약 5MHz의 S-VHS신호에 대하여 그 엣지 부분의 주파수 대역 강조처리를 수행하고, 제2천이영역 강조기(ENHNCR2)는 주파수대역 약 4MHz의 TV(NTSC)신호에 대하여 그 엣지부분의 주파수대역 강조처리를 수행하고, 제3천이영역 강조기(ENHNCR3)는 주파수대역 약 3MHz의 VCR신호에 대하여 그 엣지부분의 주파수대역 강조처리를 수행한다.

그리고 강조기 선택수단(SW)은 강조기 선택 제어신호에 따라 다수의 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)중에서 하나를 선택하여 그 선택된 천이영역 강조기에서 강조처리된 영상신호를 출력한다.

강조기 선택 제어신호는 상기 예에서와 같이 S-VHS 또는 TV 또는 VCR신호인가의 여부에 따라 미리 정의해둔 약속된 형식의 제어신호이며 이는 사용자의 S-VHS/TV/VCR스위치 선택에 의존하거나 또는 마이컴등으로 입력영상신호를 판정한 결과에 의존한다.

이와같이 하여 입력영상신호 대역에 적합한 천이영역 강조기로 최적의 엣지 강조처리가 수행된 영상신호를 확보하므로서 고화질, 고선명도의 영상표현이 가능하게 된다.

한편, 상기한 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)는 제6도에 도시된 바와같이 입력영상신호(VIDEO)에서 강조할 주파수 대역을 선별하는 영상필터수단(9)과, 필터링 처리된 영상신호에서 강조한 영상신호 또는 이웃화소간의 평균신호 또는 정상 영상신호를 출력하는 영상처리 출력수단(10)과, 천이영역 및 잡음여부에 따라 상기 영상처리 출력수단(10)의 출력영상신호(강조한 영상신호, 이웃 화소간의 평균신호, 정상 영상신호)중에서 1신호를 선택하여 출력하는 영상출력 선택수단(11)과, 입력영상신호의 천이영역과 잡음을 검출하여 그 검출신호로 상기 영상출력 선택수단(11)을 전환 제어하는 천이영역 및 잡음검출수단(12)으로 구성되며 CLK는 클록이다. 제6도에 의한 천이영역 강조기는 영상필터수단(9)에서 입력된 영상신호(VIDEO)의 대역에 따라 강조처리가 수행되는 주파수 대역이 미리 설정되어 특정 주파수대역, 예를들면 S-VHS 또는 TV 또는 VCR 각각의 엣지영역 주파수 대역에 대한 영상신호를 선별 필터링한다.

즉, S-VHS영상신호 처리의 경우에는 약 5MHz의 대역폭을 갖는 영상신호에서 그 엣지영역(천이영역)의 주파수 성분에 대하여 중점적인 강조처리가 가능하도록 하는 대역통과 필터링을 수행하는 것이다.

영상필터수단(9)에서 출력되는 영상신호는 영상처리 출력수단(10)에서 그 신호영역이 천이영역인 경우에는 강조처리된 영상신호로, 잡음인 경우에는 이웃한 화소의 평균값을 취한 영상신호로, 기타의 경우(정상적인 영역)에는 원래의 영상신호로 각각 출력한다.

이와같이 출력된 제반 영역신호들은 영상출력 선택수단(11)에서 천이영역 및 잡음검출수단(12)의 제어를 받아 1개의 영상신호를 선택하여 출력한다.

즉, 천이영역 및 잡음검출수단(12)은 입력영상신호(VIDEO)에서 신호의 변화(상승, 하강엣지)영역을 검출하고 검출결과를 영상출력 선택수단(11)에 공급하고, 또한 입력영상신호(VIDEO)에서 잡음을 검출하여 그 검출결과를 영상출력 선택수단(11)에 공급한다.

따라서 영상출력 선택수단(11)은 천잉영역 및 잡음검출수단(12)의 제어를 받아 제어신호가 천이영역임을 나타낼 경우에는 영상처리 출력수단(10)의 출력 영상신호중에서 강조된 영상신호를 선택하여 출력하고, 제어신호가 잡음을 나타낼 경우에는 영상처리 출력수단(10)의 출력 영상신호중에서 이웃하는 화소의 평균값을 취한 영상신호를 선택하여 출력하고, 나머지의 경우에 대하여는 강조처리되지 않은 원래의 정상 영상신호를 선택하여 출력한다.

이와같이 하여 영상신호의 천이영역은 강조되고 잡음이 배제되도록 신호처리된 영상신호가 출력되며 이 출력 영상신호는 강조기 선택수단(SW)의 선택여하에 따라 OPT에 제공되어 선명한 화질의 영상 화면으로 표현되는 것이다.

제7도의 (a) 내지 (e)는 상기한 천이영역 강조기의 동작에 따라 신호처리 과정을 나타낸 것으로 (a)도에서와 같은 입력영상신호에 대하여 (b)도와 같이 이웃하는 인접 신호사이의 차신호(x(n+1)-x(n))를 구하고 이 차신호로부터 (c)도와 같이 천이영역을 검출하게 된다. 또한 (d)도와 같이 잡음을 검출하며, (c) 및 (d)도와 같이 검출된 천이영역과 잡음의 유무에 따라 상기한 바와같이 천이가 끝나고 시작되는 위치(end, start)에서 천이영역의 강조(Overshoot) (Undershoot)와 잡음제거 및 정상 영상신호의 출력을 수행하므로서 (f)도와 같은 강조처리된 영상신호를 출력하게 된다.

여기서 (c)도의 천이영역 검출신호는 입력영상신호의 대역폭이 좁은 경우에는 천이영역의 필터링폭을 넓게 설정하고 대역폭이 넓은 경우에는 좁게 설정한다.

즉, 제3도 및 제4도를 참조하면 대역폭이 좁은 VCR의 경우 천이영역의 폭이 넓게 분포되므로 이 경우는 천이영역의 검출폭을 넓게 설정하고, 대역폭이 넓은 S-VHS의 경우 천이영역의 폭이 좁게 분포되므로 이 경우는 천이영역의 검출폭을 좁게 설정하므로서 각각의 영상신호의 대역특성에 적합한 천이영역 강조가 이루어지도록 하는 것이다.

이하, 이상에서 설명한 본 발명의 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)의 동작을 실시예 참조하여 보다더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제8도의 (a)는 본 발명의 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)의 동작을 실시예 참조하여 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제8도의 (a)는 본 발명의 천이영역 강조기에서 영상필터수단(9)과 영상처리 출력수단(10) 및 영상출력 선택수단(11)의 실시예를 나타낸 것으로 영상필터수단(9)은 입력영상신호(VIDEO)를 반전시켜 반감 증폭시키는 -1/2증폭기(9A)와, 영상신호를 소정시간 지연시키는 지연기(9B)와, 지연된 신호를 증폭시키는 버퍼(9C)와, 지연된 신호를 재차 지연시키는 지연기(9D)와, 2배 지연된 신호를 반전시켜 반감 증폭시키는 -1/2증폭기(9E)와, 증폭된 신호를 가산하는 가산기(9F)로 구성되고, 영상처리 출력수단(10)은 필터링된 영상신호를 시간매칭시키기 위한 지연기(10A)와, 필터링된 영상신호의 강조정도를 조정하는 감쇄기(10B)와, 지연된 영상신호와 조정된 영상신호를 가산하여 강조처리된 영상신호를 출력하는 가산기(10C)와, 필터링된 영상신호에서 2배 지연된 신호와 원래의 영상신호를 가산하고 평균하여 이웃 화소간의 평균값 영상신호를 출력하는 가산기(10D) 및 1/2증폭기(10E)로 구성되며, 상기 영상출력 선택수단(11)은 전단의 신호처리 과정에서의 정상 영상신호, 강조된 영상신호, 평균값 영상신호 지연정도를 매칭시켜 주기 위한 지연시간 매칭부(11A) (11B) (11C)와, 상기 매칭부를 통과한 정상 영상신호, 강조된 영상신호, 평균값 영상신호 중에서 하나의 영상신호를 선택하여 출력시키는 멀티플렉서(11D)와, 천이영역 및 잡음검출신호(T) (N)를 디코드하여 상기 멀티플렉서(11D)의 제어단(L) (M)에 스위칭 제어신호를 공급하는 앤드게이트(11E) 및 인버터(11F)로 구성된 것으로 그 동작은 다음과 같다.

입력영상신호(VIDEO)는 지연기(9B)를 통해 소정시간(Tdn) 지연되어 버퍼(9C)로 증폭된 후 가산기(9F)에 공급되고 또한 -1/2증폭기(9A)를 거쳐 반전 및 반감 증폭된 후 가산기(9F)에 공급되며, 지연기(9B)를 거친 영상신호는 다시 지연기(9D)로 소정시간(Tdn)지연되어 -1/2증폭기(9E)를 통해 반전 및 반감 증폭된 후 가산기(9F)에 공급된다. 이와같은 일련의 지연과 증폭 및 가산동작은 대역통과필터의 신호처리 과정으로서 입력영상신호(VIDEO)에서 그 대역폭에 따른 천이영역의 폭에 해당되는 휘도 또는 색도신호를 필터링 하는 것이고, 여기서 지연시간(Tdn)을 조정하므로서 강조 처리되는 주파수 대역이 가변 설정된다. 예로써 시스템 클록이 4fsc(≒14.3MHz)인 경우에 지연시간(Tdn)은 S-VHS영상입력 신호에 대해서 Tdn≒70nsec, NTSC(TV)영상입력 신호에 대해서 Tdn≒140nsec, VCR영상입력신호에 대해서 Tdn≒210nsec로 설정함이 적합하다.

이와같이 대역통과 필터링된 영상신호는 가산기(9F)에서 출력되어 감쇠기(10B)로 그 강조정도(레벨)을 조절한 후 가산기(10C)에 공급되며, 지연(9B) 및 증폭(1C)된 영상신호가 지연기(10A)에서 소정시간 지연된 후 가산기(10C)에 공급되어 상기 감쇄기(10B)를 통과한 영상신호에 가산 처리되므로서 그 천이영역의 신호성분이 강조된 영상신호가 출력된다.

이 강조된 영상신호는 지연시간 매칭부(11B)를 통해 신호처리 과정에서 생기는 시간지연에 대한 타이밍 보상을 받고 제반 신호들과 시간 매칭되어 멀티플렉스(11D)에 입력된다.

한편, 2배 지연(2×Tdn)된 영상신호(90출력)와 원래의 입력영상신호(VIDEO)가 가산기(10D)에서 가산되어 이웃하는 화소값이 가산되고 그 가산된 값은 다시 1/2증폭기(10E)로 증폭되어 평균값 영상신호로 출력되며, 이 평균값 영상신호는 지연시간 매칭부(11B)를 통해 상기와 같이 타이밍 매칭된 후 멀티플렉서(11D)에 입력된다.

그리고 지연 및 증폭(9B) (9C)된 영상신호는 지연기(10A)와 지연시간 매칭부(11A)를 거쳐 멀티 플렉서(11D)에 정상적인 원래의 영상신호(2×Tdn 지연됨)로서 입력된다.

이와같이 멀티플렉서(11D)에 입력된 영상신호들은 천이영역 및 잡음검출수단(12)의 출력제어를 받아 선별적으로 출력된다.

즉, 천이영역 및 잡음검출수단(12)에서 출력되는 천이영역 검출신호(T)가 하이(=로직 "1")인 경우에는 지연시간 매칭부(11B)의 출력인 강조된 영상신호를 출력하고, 잡음검출신호(N)가 하이인 경우에는 지연시간 매칭부(11C)의 출력인 평균값 영상신호를 출력하며, 천이영역 검출신호(T) 및 잡음검출신호(N)가 모두 로우(=로직 "0")인 경우에는 지연시간 매칭부(11A)의 출력인 2×Tdn 지연된 영상신호를 출력한다.

이는 천이영역 검출신호(T)와 잡음검출신호(N)가 앤드게이트(11E)와 인버터(11F)를 통해 디코드되어 멀티플렉서(11D)의 제어단(L) (M)에 스위칭 제어신호로 공급됨에 따라 멀티플렉서(11D)가 M, L=0, 0일 때 Y1~0, 1일 때 Y1-I2, M, L=1, 0일 때 Y1=I3, M, L=1, 1일 때 Y1=I4로 동작하는데 준하는 것이다.

이와같이 영상출력 선택수단(11)을 제어하게 되는 천이영역 및 잡음검출수단(12)은 제8도의 (b)를 참조하면, 입력영상신호(VIDEO)를 소정시간(Tdn) 지연시키는 지연기(12A)와, 입력영상신호 및 지연된 영상신호를 감산하여 그 차신호를 출력하는 감산기(12B)와, 차신호를 기준레벨(TH1)-(TH1)과 비교하는 비교기(12C) (12D)와, 비교결과에 따라 카운터(12F) (12G)를 리세트제어하거나 또는 차신호 데이타 제공을 결정하는 카운터 제어부(12E)와, 차신호 데이타의 카운트를 수행하는 상승 천이영역 및 하강 천이영역 카운터(12F) (12G)와, 카운터(12F) (12G)의 출력값을 해독하여 천이영역인가 또는 잡음인가의 여부를 검출해내는 T/N검출로직부(12H)로 구성되며, 이에 의한 천이영역과 잡음검출 동작은 다음과 같다.

입력영상신호(VIDEO)는 지연기(12A)로 지연되어 감산기(12B)에서 지연이전의 영상신호와의 차이가 산출되고 그 차신호(제7도의 (b)에서 ×(n+1)-x(n))는 비교기(12C) (12D)에 공급된다. 비교기(12c)는 입력된 차신호를 기준레벨(TH1)과 비교하여 차신호가 기준레벨(TH1)보다 큰 신호이면 앤드게이트(12E1)를 통해 상승천이영역 카운터(12F)에 차신호 데이타가 공급되어 클록(CLK)카운터에 의한 출력값(Q4) (Q3) (Q2) (Q1)의 증가가 이루어지고 앤드게이트(12E2) 및 인버터(12E4)를 통해 하강천이영역 카운터(12G)의 리세트(RESET)신호가 공급되어 카운터(12G)를 리세트시킨다. 비교기(12D)는 입력된 차신호를 기준레벨(-TH1)과 비교하여 차신호가 기준레벨(-TH1)보다 작은 신호이면 앤드게이트(12E2)를 통해 하강천이영역 카운터(12G)에 차신호 데이타가 공급되어 클록(CLK) 카운트에 의한 출력값(Q4) (Q3) (Q2) (Q1)의 증가가 이루어지고 앤드게이트(12E1) 및 인버터(12E3)를 통해 상승천이영역 카운터(12F)의 리세트(RESET)신호가 공급되어 카운터(12F)를 리세트시킨다.

이와같이 카운터된 값은 T/N검출로직부(12H)의 입력데이타(D4) (D3) (D2) (D1) (D4') (D3') (D2') (D1')로 공급되어 그 해독결과에 따라 천이영역 검출신호(T) 또는 잡음검출신호(N)를 출력하게 되는데, 이 T/N검출로직부(12H)는 천이영역 검출로직 부분과 잡음검출 로직부분으로 구분되어 각각 입력값을 해독하게 된다.

실시예로서 잡음 검출로직부는 제9도를 참조하면 잡음검출신호(N)=상승천이영역 카운터 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)의 1클록 지연데이타+하강천이영역 카운트 데이타(D4') (D3') (D2') (D1')의 로직으로 구성되며 이를 위한 앤드게이트(12H1) (12H3)와 플립플롭(12H2) 및 앤드게이트(12H4)를 포함하는 것으로 이에 의한 잡음 검출동작은 다음과 같다.

즉, 상승천이영역의 카운터 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)가 "1"이면 앤드게이트(12H1)출력=1로서 D플립플롭(12H2)을 통해 1클록(CLK)지연되어 앤드게이트(12H4)에 인가되고 또한 이때 하강천이 영역의 카운터 데이타(D4') (D3') (D2') (D1')가 "1"이면 앤드게이트(12H3) 출력=1로서 앤드게이트(12H4)에 인가되므로 이 경우에 N-1이 되어 잡음검출신호를 출력하는 것이다.

이는 제7도의 (b)와 같은 차신호(d1) (d2)에 의하여 차신호(d1)가 1클록 지연되어 "1"로 입력되고 차신호(d2)가 "1"로 입력되면 이를 잡음으로 판단하는 것이다.

한편, 제8도의 (b)에서 T/N검출로직부(12H)에 포함하는 천이영역 검출로직부는 실시예로서 S-VHS의 경우 제10도, TV의 경우 제11도, VCR의 경우 제12도에서와 같은 로직회로가 구비되어 천이영역을 검출한다.

먼저, 제10도는 S-VHS의 경우 천이영역 검출로직부로서 그 구성은 상승천이영역의 카운터 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)에 대하여 천이영역 검출신호(T)가 의 로직으로 구성되며 이 로직을 이루는 인버터 (12H5) (12H6) (2H7) (12H8)와 앤드게이트(12H9) (12H10) 및 오아게이트(12H11)를 포함하며 하강천이 영역의 카운터 데애타(D4') (D3') (D2') (D1')에 대하여도 동일한 로직으로 구성된다.

이와같은 천이영역 검출로직부는 카운터 데이타(D4D3D2D1) (D4'D3'D2'D1')가 "10", "11", "100"으로 입력되는 경우 T=1이 되어 천이영역으로 검출하는 것이고, 이는 클록주파수가 4fsc(≒14.3MHz)인 경우에 3.58MHz 내지 7.16MHz 주파수 영역의 신호를 엣지신호로 판단하는 로직으로 S-VHS와 같이 대역 폭이 넓은 신호처리에 적합한 실시예이다.

제11도는 TV(NTSC)의 경우에 대한 천이영역 검출로직부로서 그 구성은, 상승천이영역의 카운터 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)에 대하여 천이영역 검출신호(T)가 의 로직으로 구성되며, 이 로직을 이루는 인버터 (12H12) (12H13) (12H14) (12H15)와 앤드게이트(12H16) (12H17) (12H18) 및 오아게이트(12H19)를 포함하며, 하강천이 영역의 카운터 데이타(D4') (D3') (D2') (D1')에 대하여도 동일한 로직으로 구성된다.

이와같은 천이영역 검출로직부는 카운터 데이타(D4D3D2D1) (D4'D3'D2'D1')가 "10", "11", "100", "101", "110"으로 입력되는 경우 T=1이 되어 천이영역으로 검출하는 것이고, 이는 TV(NTSC)신호처리에 적합한 실시예이다.

제12도는 VCR의 경우에 대한 천이영역 검출로직부로서 그 구성은 상승천이영역의 카운터 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)에 대하여 천이영역 검출신호(T)가 의 로직으로 구성되며, 이 로직을 이루는 인버터 (12H20) (12H21) (12H22) (12H23)와 앤드게이트(12H24) (12H25) (12H26) 및 오아게이트(12H27)를 포함하고, 하강천이 영역의 카운터 데이타(V4') (D3') (D2') (D1')에 대하여도 동일한 로직으로 구성된다.

이와같은 천이영역 검출로직부는 카운터 데이타(D4D3D2D1) (D4') (D3') (D2') (D1')가 "11", "100", "101", "110", "111", "1000"으로 입력되는 경우 T=1이 되어 천이영역으로 검출하는 것이고, 이는 VCR신호와 같이 대역폭이 좁은 신호처리에 적합한 실시예이다.

제13도는 상기한 S-VHS영상신호 처리시의 천이영역 강조기의 전체적인 실시예 회로이며 그 동작은 상기 제8도의 (a), (b), 제9도, 제10도에서와 동일하다.

즉, 입력된 영상신호(VIDEO)는 지연기(9B) (9D), 증폭기(9A) (9E), 버퍼(9C), 가산기(9F)로 이루어지는 대역통과 필터링 신호처리를 거쳐 감쇄기(10B)로 그 강조레벨이 제어된 후 지연기(10A)와 가산기(10C)를 통해 천이영역이 강조된 영상신호로서 지연시간 매칭부(11B)에 의한 타이밍 매칭이 이루어져 멀티플렉서(11D)에 공급되고, 지연기(10A)에서 출력된 영상신호(2×Tdn지연)는 지연시간 매칭부(11B)에 의한 타이밍 매칭이 이루어져 멀티플렉서(11D)에 공급된다. 그리고 가산기(10D)와 1/2증폭기(10E)를 거쳐 인접화소간의 평균값이 취해진 영상신호가 지연시간 매칭부(11C)를 거쳐 타이밍 매칭이 이루어진 후 멀티플렉서(11D)에 공급된다. 한편, 지연기(12A) (9B와 공용)와 가산기(12B)에 의하여 영상신호의 차신호가 출력되고 이 차신호는 비교기(12C) (12D)에서 기준레벨(TH1, -TH1)과 비교되어 그 대소관계의 비교결과에 따라 앤드게이트(12E1) (12E2) 및 인버터(12E3) (12E4)를 통해 카운터(12F) (12G)에 의한 상승천이영역 또는 하강천이영역의 데이타 카운터가 수행된다.

카운터(12F) (12G)의 출력데이타는 앤드게이트(12H1) (12H3)와 플립플롭(12H2) 및 앤드게이트(12H4)의 디코드 결과에 의하여 잡음검출신호(N)가 출력되는 한편, 인버터(12H5) (12H8)와 앤드게이트(12H9) (12H10) 및 오아게이트(12H11)의 디코드 결과에 의하여 천이영역 검출신호(T)가 출력된다. 천이영역 검출신호(T)와 잡음검출신호(N)는 앤드게이트(11E)와 인버터(11F)의 디코드 로직을 거쳐 멀티프렉서(11D)의 제어단(L) (M)에 공급되고 이 제어신호에 준하여 멀티플렉서(11D)가 입력영상신호를 선택적으로 출력하게 된다.

제14도는 상기한 TV(NTSC)영상신호 처리시의 천이영역 강조기의 전체적인 실시예 회로이며 그 동작은 상기 제8도의 (a), (b), 제9도, 제11도에서와 동일하다.

즉, 제13도에서의 회로구성과 동일 구성요소에 대한 동작은 상기한 바와같고 카운터(12F) (12G)출력 데이타에 대한 천이영역 검출이 TV에 적합하게 인버터(12H12 내지 12(H15)와 앤드게이트(12H16) (12H17) (12H18) 및 오아게이트(12H19)에 의하여 이루어지는 것이다.

제15도는 상기한 VCR 영상신호 처리시의 천이영역 강조기의 전체적인 실시예 회로이며 그 동작은 상기 제7도의 (a), (b), 제9도, 제12도에서와 동일하다.

즉, 제13도에서의 회로구성과 동일 구성요소에 대한 동작은 상기한 바와같고 카운터(12F) (12G) 출력데이타에 대한 천이영역 검출이 VCR에 적합하게 인버터(12H20 내지 12H23)와 앤드게이트(12H24) (12H25) (12H26) 및 오아게이트(12H27)에 의하여 이루어지는 것이다.

한편, 상기 제13도, 제14도, 제15도에서 지연기들에 의한 지연시간은 각각 S-VHS, TV(NTSC), VCR 영상신호 처리시에 각 신호의 대역폭에 따라 설정된 시간을 유지함은 기 설명된 바와 같다. 이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 입력영상신호에 따라 최적의 천이영역 강조처리경로를 확보해주게 되므로 고선명도의 영상표현이 가능하고, 잡음영역에 대한 강조처리를 배제시킬 수 있으므로 화질향상이 가능하며, 기존의 회로에서는 천이영역을 검출하지 못하였으나, 천이영역을 검출하므로서 천이영역에 대한 정확한 강조처리가 가능하여 기기의 신뢰성 향상을 기할 수 있고, 천이영역의 폭을 조절 가능하므로 인간의 시각특성에 최적의 조건으로 강조된 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

입력영상신호(VIDEO)의 천이영역 강조처리가 수행되는 주파수 대역이 각각 상이하며 입력영상신호 각각에 대하여 적합한 대역폭으로 영상신호의 천이시작 및 종료위치의 대역강조를 수행하는 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)와, 입력영상신호의 대역에 따라 정해지는 제어신호에 의하여 전환 제어되어 상기 천이영역 강조기(ENHNCR1 내지 ENHNCRn)중에서 선정된 강조기 출력영상신호를 선별 출력시키는 강조기 선택수단(SW)으로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제1항에 있어서, 상기 천이영역 강조기는, 입력영상신호(VIDEO)에서 강조할 주파수 대역을 선별하는 영상필터수단(9)과, 필터링 처리된 영상신호에서 강조한 영상신호 또는 이웃화소간의 평균신호 또는 정상 영상신호를 출력하는 영상처리 출력수단(10)과, 천이영역 및 잡음여부에 따라 상기 영상처리 출력수단(10)의 출력영상신호(강조한 영상신호, 이웃 화소간의 평균신호, 정상 영상신호)중에서 1신호를 선택하여 출력하는 영상출력 선택수단(11)과, 입력영상신호의 천이영역과 잡음을 검출하여 그 검출신호로 상기 영상출력 선택수단(11)을 전환 제어하는 천이영역 및 잡음검출수단(12)으로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제2항에 있어서, 영상필터수단(9)은 입력영상신호(VIDEO)를 반전시켜 반감 증폭시키는 -1/2증폭기(9A)와, 영상신호를 소정시간 지연시키는 지연기(9B)와, 지연된 신호를 증폭시키는 버퍼(9C)와, 지연된 신호를 재차 지연시키는 지연기(9D)와, 2배 지연된 신호를 반전시켜 반감증폭기는 -1/2증폭기(9E)와, 증폭된 신호를 가산하는 가산기(9F)로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제2항에 있어서, 영상처리 출력수단(10)은 필터링된 영상신호를 시간 매칭시키기 위한 지연기(10A)와, 필터링된 영상신호의 강조정도를 조정하는 감쇄기(10B)와, 지연된 영상신호와 조정된 영상신호를 가산하여 강조처리된 영상신호를 출력하는 가산기(10C)와, 필터링된 영상신호에서 2배 지연된 신호와 원래의 영상신호를 가산하고 평균하여 이웃화소간의 평균값 영상신호를 출력하는 가산기(10D) 및 1/2증폭기(10E)로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제2항에 있어서, 영상출력 선택수단(11)은 전단의 신호처리 과정에서의 정상 영상신호, 강조된 영상신호, 평균값 영상신호 지연정도를 매칭시켜 주기 위한 지연시간 매칭부(11A) (11B) (11C)와, 상기 매칭부를 통과한 정상 영상신호, 강조된 영상신호, 평균값 영상신호중에서 하나의 영상신호를 선택하여 출력시키는 멀티플렉서(11D)와, 천이영역 및 잡음 검출신호(T) (N)를 디코드하여 상기 멀티플렉서(11D)의 제어단(L) (M)에 스위칭 제어신호를 공급하는 앤드게이트(11E) 및 인버터(11F)로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제2항에 있어서, 천이영역 및 잡음검출수단(12)은 입력영상신호(VIDEO)를 소정시간(Tdn)지연시키는 지연기(12A)와, 입력영상신호 및 지연된 영상신호를 감산하여 그 차신호를 출력하는 감산기(12B)와, 차신호를 기준레벨(TH1)(-TH1)과 비교하는 비교기(12C) (12D)와, 비교결과에 따라 카운터(12F) (12G)를 리세트 제어하거나 또는 차신호 데이타 제공을 결정하는 카운터 제어부(12E)와, 차신호 데이타의 카운터를 수행하는 상승 천이영역 및 하강 천이영역 카운터(12F) (12G)와, 카운터(12F) (12G) 출력값을 해독하여 천이영역인가 또는 잡음인가의 여부를 검출해내는 T/N검출로직부(12H)로 구성된 영상신호의 천이영역 강조장치.
제6항에 있어서, T/N검출로직부(12H)는 잡음검출신호(T)=상승천이영역 카운트 데이타(D4) (D3) (D2) (D1)의 1클록 지연데이타+하강천이영역 카운트 데이타(D4') (D3') (D2') (D1')의 로직으로 구성된 잡음검출 로직부를 포함하는 영상신호의 천이영역 강조장치.
제6항에 있어서, T/N검출로직부(12H)는 천이영역 검출신호(T)가 상승천이영역 카운트 데이타(D4) (D3) (D2) (D1) 및 하강천이영역 카운트 데이타(D4') (D3') (D2') (D1')에 대하여,의 로직으로 구성된 천이영역 검출로직부를 포함하는 영상신호의 천이영역 강조장치.
제6항에 있어서, T/N검출로직부(12H)는 천이영역 검출신호의 로직으로 구성된 천이영역 검출로직부를 포함하는 영상신호의 천이영역 강조장치.
제6항에 있어서, T/N검출로직부(12H)는 천이영역 검출신호의 로직으로 구성된 천이영역 검출로직부를 포함하는 영상신호의 천이영역 강조장치.
제3항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 지연기에 의한 지연시간(Tdn)은 시스템 클록 4fsc(≒14.3MHz)를 기준으로 Tdn≒70nsec로 구성한 영상신호의 천이영역 강조장치.
제3항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 지연기에 의한 지연시간(Tdn)은 시스템 클록 4fsc(≒14.3MHz)를 기준으로 Tdn≒140nsec로 구성한 영상신호의 천이영역 강조장치.
제3항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 지연기에 의한 지연시간(Tdn)은 시스템 클록 4fsc(≒14.3MHz)를 기준으로 Tdn≒210nsec로 구성한 영상신호의 천이영역 강조장치.
입력영상신호의 대역폭에 대응하는 천이영역의 대역폭에 따라 서로 상이한 강조할 신호주파수 대역에 대한 고유의 대역통과 필터링 처리를 수행하고, 필터링 처리된 영상신호의 영역에서 상승 및 하강 천이영역과 잡음영역과 정상 영역을 시간상으로 구분하고, 구분된 신호영역을 영역 검출정보로 하여 영상신호의 천이영역에서는 상승 및 하강엣지가 강조된 영상신호를, 잡음영역에서는 이웃한 2개의 화소의 평균값 영상신호를, 정상신호 영역에서는 지연 및 타이밍 매칭된 원래의 영상신호를 선택하여 출력하여 잡음을 배제시킴과 동시에 천이영역 강조처리된 영상을 제공하는 영상신호의 천이영역 강조방법.