KR100266587B1 - 색보상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색 보상장치에 관한 것으로, 종래에는 입력되는 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)가 너무 미약할 경우 전단증폭기를 통과하더라도 TTL레벨에 미치지 못하여 위상검출을 하지 못하여 색보정을 행하지 못하고, 증폭도를 더 높일 경우 증폭기가 포화되어 신호가 왜곡되는 문제점이 있고, 또한 파형 정형부를 거쳐 신호 전송시 발생한 위상오차를 완전히 보정하지 못하면 위상 검출기에 반영되므로 세심한 조정이 필요하고, 위상 검출기를 이용하여 위상 검출시 칼라 바아의 경우 이론상과는 달리 실제로는 1μs 이상의 천이시간(transition time)이 존재하여 며, 이 위상 검출기에서 출력되는 값은 에러로 동작하는 문제점이 있다. 그리고, 무채색 계열의 색이 번번히 섞여 있는 동영상의 경우 위상 검출기의 출력이 4.2V이 되는데, 이때에도 천이시간이 존재하여 결국 동일한 색상이 1μs 이상 지속되지 않는 신호에서는 검출 불능 상태가 되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 다수개의 칼라 디코더와 비교기를 이용하여 전단증폭기에 의한 낮은 색농도 입력시의 위상 검출 에러문제, 파형 정형부의 조정난이 문제, 위상 검출기의 천이시간 문제를 해결하고, 저비용으로 구현가능하도록 한 것이다.

Description

색보상 장치

본 발명은 티브이(TV)나 색체 응용 시스템에 있어서, 색신호에서 적어도 하나의 색특성(color characteristic)을 대표하는 값을 검출하여 미리 설정된 복수개의 세팅값중 상기의 검출값에 상응되는 하나의 값으로 조절하여 색신호의 색특성을 보정하는 장치에 관한 것으로, 특히 색특성을 대표하는 값을 살색으로 볼 때 그 살색이 검출될 때 미리 설정된 보정값을 출력하여 보정하도록 한 색보정 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 색보상 장치에 대한 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 입력되는 색신호(Fc)를 입력받아 후단에서 처리할 수 있는 수준까지 충분한 크기로 증폭하여 출력하는 제1전단 증폭기(1)와, 입력되는 색부반송신호(Fsc)를 입력받아 후단에서 처리할 수 있는 수준까지 충분한 크기로 증폭하여 출력하는 제2전단 증폭기(2)와, 상기 제1전단 증폭기(1)와 제2전단 증폭기(2)에서 전송되는 과정에서 발생한 위상 오차를 구하고 그 구한 위상 오차를 보정하여 출력하는 파형 정형부(3)와, 상기 파형 정형부(3)에서 위상 오차가 보정된 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)간의 위상차를 검출하고 그 검출한 위상차에 상응하는 직류전압을 출력하는 위상 검출기(4)와, 상기 위상 검출기(4)에서 출력되는 직류전압으로 부터 살색신호 유무를 판단하는 비교부(5)와, 상기 비교부(5)에서 출력되는 신호를 받아 살색으로 판단시 미리 설정된 적절한 보정값으로 보정동작을 수행하는 마이크로컴퓨터(6)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 살색은 우리가 생활하는 가운데서 하나의 중요한 기억색으로 위치해져 왔으며, 화질을 평가하는 수단으로서 매우 중요한 역할을 하고 있다.

티브이(TV)나 모니터와 같은 색체 응용 시스템에서, 색체 조정시 기준색으로서의 살색 보정에 대한 요구를 충족시키기 위해 몇가지 연구가 수행되어 왔다.

이에 대하여 도 1에 의거하여 살펴보면, 제1전단 증폭기(1)와 제2전단 증폭기(2)로 입력되는 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)는 티브이 수상기 내에서 현실적으로 수백 mVpp 정도의 미약한 아날로그 신호이다.

따라서 상기 제1전단 증폭기(1)는 도 2a에서와 같이 아주 미약한 색신호(Fc)를 후단인 파형 정형부(3)에서 처리할 수 있는 정도의 충분한 큰 TTL 레벨이상으로 증폭하여 상기 파형 정형부(3)로 출력하고, 제2전단 증폭기(2)는 도 2b에서와 같이 아주 미약한 아날로그의 색부반송신호(Fsc)를 TTL레벨 이상으로 증폭하여 상기 파형 정형부(3)로 출력한다.

그러면 파형 정형부(3)는 상기 제1전단 증폭기(1)와 제2전단 증폭기(2)에서 증폭된 신호가 전송될 때 발생하는 위상 오차(시간차)를 보정한 후 위상 검출기(4)로 출력한다.

이것은 상기 위상 검출기(4)가 전송시 발생하는 위상 오차를 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)간의 위상 오차로 검출하는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 파형 정형부(3)에서 신호 전송시 발생한 위상 오차를 보정한 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)를 위상 검출기(4)로 출력하면, 상기 위상 검출기(4)는 두 신호로 부터 디지탈 신호처리에 의한 위상차를 검출하고 그 검출한 위상차에 상응하는 직류전압을 출력한다.

예를 들어, 칼라 바아 신호에 대해서는 도 3에서와 같이 위상차(φ)에 상응하는 직류전압(V)을 출력한다. 상기 도 3의 직류 전압은 도 5에 도시한 색부반송신호에 대한 칼라 바아 및 살색의 위상도에서와 같이 재현되는 색신호와 B-Y축과의 위상차에 상응하는 직류전압이다.

이때 칼라 바아에 대한 이론적인 전압 파형으로 도시하면 도 4a에 도시한 바와 같다.

상기 위상 검출기(4)에서 출력되는 직류전압은 비교부(5)를 구성하는 제1, 제2비교기(COMP1,COMP2)의 비반전단자(+)로 각각 입력된다.

이때 상기 제1, 제2비교기(COMP1,COMP2)의 반전단자(-)로는 도 3의 특성표에 나타낸 살색의 출력 기준전압 기준전압(Vref1(=3.0V), Vref2(=3.2V))이 각각 입력된다.

그러면 상기 제1, 제2비교기(COMP1,COMP2)는 두 입력단자(+)(-)로 각각 입력되는 값을 비교하고 그 비교값을 마이크로컴퓨터(6)의 아날로그/디지탈 입력단(AD1,AD2)로 출력한다.

그러면 상기 마이크로컴퓨터(6)는 그의 아날로그/디지탈 입력단(AD1,AD2)으로 입력되는 아날로그신호를 디지탈 데이터값으로 변환시켜 입력받아 인식한다.

인식 결과, 상기 아날로그/디지탈 입력단(AD1,AD2)를 거쳐 변환한 데이터 값이 각각 하이,로우상태일 때 살색으로 판단하고, 이때 살색에 상응하는 미리 설정된 보정값으로 보정하여 출력한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 입력되는 색신호(Fc)와 색부반송신호(Fsc)가 너무 미약할 경우 전단증폭기를 통과하더라도 도 2a에서 빗금친 부분과 같이 TTL레벨에 미치지 못하여 위상검출을 하지 못하여 색보정을 행하지 못하고, 증폭도를 더 높일 경우 증폭기가 포화되어 신호가 왜곡되는 문제점이 있고, 또한 파형 정형부를 거쳐 신호 전송시 발생한 위상오차를 완전히 보정하지 못하면 위상 검출기에 반영되므로 세심한 조정이 필요하고, 위상 검출기를 이용하여 위상 검출시 칼라 바아의 경우 도 4a에서와 같은 전압 파형이 나타나나 실제적으로는 도 4b에서와 같이 1μs 이상의 천이시간(transition time)이 존재하며, 이 천이시간을 전체적으로 보면 7μs의 천이시간이 발생하며, 이 기간중에 위상 검출기에서 출력되는 값은 에러로 동작하는 문제점이 있다.

그리고, 흰색(white), 검정색(block), 회색(gray)와 같은 무채색 계열의 색이 번번히 섞여 있는 동영상의 경우 위상 검출기의 출력이 4.2V이 되는데, 이때에도 천이시간이 존재하여 결국 동일한 색상이 1μs 이상 지속되지 않는 신호에서는 검출 불능 상태가 되는 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 칼라 디코더와 비교기를를 이용하여 전단증폭기에 의한 낮은 색농도 입력시의 위상 검출에러문제를 해결하도록 한 한 색보상 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 칼라디코더와 비교기를 이용하여 파형 정형부의 조정 난이문제와 위상검출기의 천이시간 문제를 해결하도록 한 색보상 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 검출하고자 하는 기준색을 살색에 국한시키는 것이 아니라 하늘색이나 초록색등 중요한 기억색에 대하여 다양하게 적용할 수 있도록 한 색보상 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 색보상 장치에 대한 회로 구성도.

도 2a는 도 1에서, 제1전단증폭기의 입출력 신호 파형도.

도 2b는 도 1에서, 제2전단증폭기의 입출력 신호 파형도.

도 3은 칼라 바아 신호에 대한 위상 검출기의 출력 특성표.

도 4a는 칼라 바아 신호에 대한 이론적인 전압 파형도.

도 4b는 칼라 바아 신호에 대한 실제 전압 파형도.

도 5는 색부 반송 신호에 대한 칼라 바아 및 색색의 위상을 보여주는 도.

도 6은 본 발명의 색보상 장치에 대한 회로 구성도.

도 7a는 도 6에서, 제1칼라 디코더에서 출력하는 B-Y신호에 대한 파형도.

도 7b는 도 6에서, 제1칼라 디코더에서 출력하는 R-Y신호에 대한 파형도.

도 7c는 도 6에서, 특정 색상의 색상 및 색농도 변화에 따른 색차출력 2차원 분포도.

도 8a는 도 6에서, 제2칼라 디코더에서 출력하는 살색의 B-Y 조정 파형도.

도 8b는 도 6에서, 제2칼라 디코더에서 출력하는 살색의 R-Y 조정 파형도.

도 8c는 도 6에서, 제2칼라 디코더에서 출력하는 칼라 바아 B-Y 파형도.

도 8d는 도 6에서, 제2칼라 디코더에서 출력하는 칼라 바아 R-Y 파형도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 제1칼라 디코더 20 : 제2칼라 디코더

30 : 비교부 40 : 마이크로컴퓨터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복합영상신호로 부터 분리된 휘도신호와 색신호를 각각 받아 색차신호를 만들어 출력하고 동시에 주변저항소자의 설정값에 따라 출력 색차신호의 색상 및 포화도를 조절하는 다수개의 칼라 디코더와, 상기 다수개의 칼라 디코더에서 출력되는 색차신호와 기준신호를 비교하여 살색신호 포함여부를 판단하여 마이크로컴퓨터로 출력하여 보정동작을 수행하도록 하는 비교부를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 본 발명 색보상 장치의 회로 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 복합영상신호로 부터 분리된 휘도신호(Y)와 색신호(C)를 각각 받아 색차신호(B-Y)(R-Y)를 만들어 출력하고 동시에 주변저항소자의 설정값에 따라 출력 색차신호의 색상 및 포화도를 조절하는 제1,제2칼라 디코더(10)(20)와, 상기 제1, 제2칼라 디코더(10)(20)에서 출력되는 색차신호와 기준신호를 비교하여 살색신호 포함여부를 판단하는 비교부(30)와, 상기 비교부(30)로 부터 출력되는 신호를 받아서 살색으로 판정되면 미리 설정된 보정값으로 보정동작을 수행하는 마이크로컴퓨터(40)로 구성한다.

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

제1칼라 디코더(10)는 복합영상신호로 부터 분리된 휘도신호(Y)를 입력받고 주변 저항소자(R1,R2)에 의해 색상과 포화도가 조정된 색차신호(B-Y)(R-Y)를 만들어 출력한다.

칼라 바아의 경우를 예를 들면 도 7a에서와 같은 (B-Y)색차신호와 도 7b에서와 같은 (R-Y)색차신호를 만들어 출력한다. 상기 도 7a에서 "A"와 도 7b에서 "B" 부분의 전압값

도 7c는 살색을 포함한 특정 색상의 색상 및 색농도 변화에 따른 색차 출력 2차원 분포도를 보인 것으로, 중심 살색을 기준으로 일정각도 범위내의 색상을 살색의 범주로 보고 일정 색농도 이상의 살색을 검출하여 보정하고자 한다면 기준전압이 Vref1(B-Y)전압 이상인 색차신호(B-Y)와 Vref2(R-Y)전압 이하의 영역을 취하면 된다.

따라서 제1칼라 디코더(10)에서 출력되는 색차신호(B-Y)는 비교부(30)의 제1비교기(COMP1)의 비반전단자(+)로 전달되고, 그의 반전단자(-)로 기준전압(Vref1(B-Y))이 입력된다.

이때 비교부(30)의 제2비교기(COMP2)는 그의 반전단자(+)로 상기 제1칼라 디코더(10)의 색차신호(R-Y)를 입력받고, 그의 반전단자(-)로 기준전압(Vref2(R-Y))를 입력받는다.

그러면 상기 제1비교기(COMP1)와 제2비교기(COMP2)는 반전단자(+)와 비반전단자(-)로 입력되는 두 값을 비교하고, 그 비교값을 마이크로컴퓨터(40)의 아날로그/디지탈 입력단(AD2,AD2)로 각각 출력한다.

이에 상기 마이크로컴퓨터(40)는 그의 아날로그/디지탈 입력단(AD1,AD2)으로 입력되는 아날로그 신호를 디지탈 데이터로 변환시키고, 그 디지탈 데이터로 변환시킨 값이 하이, 하이상태일 때 살색으로 판단한다.

그런데 상기에서와 같이 두 개의 비교기(COMP1)(COMP2)만으로 살색을 판단하게 되면 도 7c에서와 같이 살색 주변의 색상도 일부 살색으로 검출(빗금친 부분)하여야 하는데 그 주변의 살색을 정확히 검출하기 어렵게 된다.

따라서 별도의 제2칼라 디코더(20)를 구비하고, 상기 제2칼라 디코더(20)로 제1칼라 디코더(10)에서와 같이 복합영상신호로 부터 분리된 휘도신호(Y)와 색신호(C)를 입력받도록 한다.

그러면 상기 제2칼라 디코더(20)는 입력된 휘도신호(Y), 색신호(C)를 이용하여 색차신호(B-Y)(R-Y)를 생성하고, 그리고 주변저항소자(R3,R4)에 의해 상기 색차신호(B-Y)(R-Y)의 색상 및 포화도를 조절하여 출력한다.

이렇게 색상 및 포화도가 조절된 신호가 살색신호의 경우를 예를 들면 색차신호(B-Y)(R-Y)는 각각 도 8a와 도 8b에서와 같이 나타나도록 한다.

여기서, 도 8b와 같이 주변저항소자로 조정된 경우 살색 이외의 색상의 경우 Vref5(R-Y) 이상 또는 Vref4(R-Y) 이하로 나타남을 알 수 있다.

도 8a와 도 8b에서와 같이 살색신호를 조정하게 되면, 칼라 바아에 대한 색차신호(B-Y)(R-Y)의 파형은 도 8c와 도 8d에서와 같이 나타낸다.

따라서 제2칼라 디코더(20)에서 출력되는 색차신호중 하나는 도 8b에서와 같이 검출하고자 하는 색상의 색차신호를 색차 중심전압에 일치시키도록 주변저항소자(R3,R4)를 조정하여 중심색차신호 전압으로 부터 적당한 범위의 전압만을 검출하도록 한다.

상기 주변저항소자(R3,R4)에 의해 색상 및 포화도가 조절된 색차신호(B-Y)는 비교부(30)의 제3비교기(COMP3)의 비반전단자(+)로 출력하고, 색차신호(R-Y)는 상기 비교부(30)의 제4비교기(COMP4)와 제5비교기(COMP5)의 비반전단자(+)와 반전단자(-)로 각각 출력한다.

이때 상기 제3비교기(COMP3)는 그의 반전단자(-)로 Vref3(B-Y)전압을 입력받고, 제4비교기(COMP4)는 그의 반전단자(-)로 Vref4(R-Y)전압을 입력받으며, 상기 제5비교기(COMP5)는 그의 비반전단자(+)로 Vref5(R-Y)전압을 각각 입력받는다.

그러면 상기 제3비교기(COMP3)는 제2칼라 디코더(20)에서 출력되는 색차신호(B-Y)와 Vref3(B-Y)전압을 비교하고, 그 비교한 아날로의 값을 마이크로컴퓨터(40)의 아날로그/디지탈 입력단(AD3)으로 출력한다.

그리고 상기 제4비교기(COMP4)는 제2칼라 디코더(20)에서 출력되는 색차신호(R-Y)와 Vref4(R-Y)전압을 비교하고, 그 비교한 아날로의 값을 마이크로컴퓨터(40)의 아날로그/디지탈 입력단(AD4)으로 출력한다.

또한 상기 제5비교기(COMP5)는 제2칼라 디코더(20)에서 출력되는 색차신호(R-Y)와 Vref5(R-Y)전압을 비교하고, 그 비교한 아날로의 값을 마이크로컴퓨터(40)의 아날로그/디지탈 입력단(AD5)으로 출력한다.

상기 제3내지 제5비교기(COMP3~COMP5)가 입력되는 두 값을 각각 비교하고 그에 따른 신호를 마이크로컴퓨터(40)의 아날로그/디지탈 입력단(AD3,AD4,AD5)로 출력한다.

그러면 상기 마이크로컴퓨터(40)는 아날로그/디지탈 입력단(AD3,AD4,AD5)을 통해 디지탈 데이터로 변환된 값이 모두 하이상태일 때 살색으로 판단한다.

전체적으로 보면, 결국 마이크로컴퓨터(40)는 아날로그/디지탈 입력단(AD1~AD5)을 통해 변환된 출력논리상태가 모두 하이상태일 경우에만 살색으로 판단하고, 그 이외의 논리상태에서는 살색이 아닌 것으로 판단한다.

살색으로 판단되면, 상기 마이크로컴퓨터(40)는 미리 설정된 적절한 보정값으로 보정 동작을 수행하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 칼라 디코더와 비교기를 이용하여 전단증폭기에 의한 낮은 색농도 입력시의 위상 검출 에러문제, 파형 정형부의 조정난이 문제, 위상 검출기의 천이시간 문제를 해결하도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 복합영상신호로 부터 분리된 휘도신(Y)호와 색신호(C)를 각각 받아 색차신호(B-Y)(R-Y)를 만들어 출력하고 동시에 주변저항소자의 설정값에 따라 출력 색차신호의 색상 및 포화도를 조절하여 출력하는 다수개의 칼라 디코더와, 상기 칼라 디코더에서 출력되는 색차신호와 기준신호를 비교하여 살색신호 포함여부를 판단하는 비교부와, 상기 비교부 부터 출력되는 신호를 받아서 살색으로 판정되면 미리 설정된 보정값으로 보정동작을 수행하는 마이크로컴퓨터로 구성된 것을 특징으로 하는 색보상 장치.
2. 제1항에 있어서, 주변저항소자는 하나의 칼라 디코더의 색차신호로 부터 검출하고자 하는 색과 그 주변색을 포함한 색을 검출할 수 있도록 저항값을 조정하고, 다른 하나의 칼라 디코더의 색차신호로 부터 검출하고자 하는 색상의 색차신호의 중심전압에 일치하도록 저항값을 조정하도록 한 것을 특징으로 하는 색보상 장치.

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