KR20060091637A

KR20060091637A - Image compensation circuit capable of controlling the sharpness of image by controlling high frequency element of the image signal

Info

Publication number: KR20060091637A
Application number: KR1020050012897A
Authority: KR
Inventors: 양영모; 지은석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-21

Abstract

본 발명은 간단한 회로 구성을 통해 영상 신호의 선명도를 선택적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있는 영상 보정 회로를 개시한다. 본 발명에 따른 영상 보정 회로는, 추출된 고주파 영역의 신호의 부호를 반전시키거나, 및/또는 연산된 게인의 부호를 반전시키거나, 및/또는, 원래의 영상 신호에 게인을 곱한 고주파 영역 신호를 더하거나 빼서 선명도를 증감시킨다.The present invention discloses an image correction circuit capable of selectively increasing or decreasing the sharpness of an image signal through a simple circuit configuration. The image correction circuit according to the present invention is a high frequency region signal obtained by inverting the sign of the extracted high frequency region signal, and / or inverting the sign of the calculated gain, and / or multiplying the original image signal by the gain. Add or subtract to increase or decrease sharpness.

영상 보정, 선명도 조절 Image correction, sharpness adjustment

Description

Image compensation circuit capable of controlling the sharpness of Image by controlling high frequency element of the Image signal

도 1은 본 발명에 따른 영상 보정 회로를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an image correction circuit according to the present invention.

도 2는 도 1의 게인 제어부의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸다.2 illustrates a configuration of the gain control unit of FIG. 1 according to an exemplary embodiment.

도 3은 도 1의 게인 제어부의 다른 실시예에 따른 구성을 나타낸다.3 illustrates a configuration of another embodiment of the gain control unit of FIG. 1.

본 발명은 영상 신호의 재생 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 영상 신호의 선명도(sharpness)를 보정하는 영상 보정 회로에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for reproducing a video signal, and more particularly, to an image correction circuit for correcting sharpness of a video signal.

영상의 선명도는 영상의 명암 경계 부분의 명확도를 의미한다. 일반적으로 동일한 영상이라도 보는 사람에 따라서는 선명도를 느끼는 바가 상이할 수 있다. 즉, 동일한 영상이 어떤 사람에게는 강한 선명도를 갖고 있다고 느끼게 할 수도 있고, 어떤 사람에게는 부드러운 선명도를 갖고 있다고 느끼게 할 수도 있다. 또한, 사람마다 선명도가 강한 영상을 선호할 수도 있으며, 부드러운 느낌의 영상을 선호할 수도 있다. The sharpness of the image refers to the clarity of the contrast boundary portion of the image. In general, the same image may be different depending on the viewer. That is, the same image may be made to feel that some people have strong sharpness, and some people may feel to have soft sharpness. In addition, a person may prefer an image with strong sharpness, or may prefer an image having a soft feeling.

이를 위해, 영상 신호의 재상 장치에는, 사용자에 따라 영상의 선명도를 조절할 수 있는 회로가 내장된다. 종래의 선명도 조절 장치는 선명도를 증가시키는 부분에만 초점이 맞추어 왔다. 영상 재생 장치의 입력단으로 입력된 영상 신호는 저역 통과 필터를 거치면서 번짐 현상이 필연적으로 발생하게 된다. 종래의 선명도 증가 회로는 이러한 경우에 번짐 현상을 제거하여 최대한 원 영상의 화질을 찾는데 목적이 있었다. To this end, the image signal reconstruction device has a circuit for adjusting the sharpness of the image according to the user. Conventional sharpness adjusting devices have focused only on the portion that increases the sharpness. The video signal input to the input terminal of the video reproducing apparatus inevitably causes blurring through the low pass filter. The conventional sharpness increasing circuit has been aimed at finding the image quality of the original image as much as possible by eliminating bleeding in this case.

하지만, 부드러운 선명도를 원하는 사용자의 취향에는 종래의 선명도 조절 장치는 적합하지 않은 문제점이 있다.However, there is a problem that the conventional sharpness adjusting device is not suitable for the taste of the user who wants smooth sharpness.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사용자의 취향에 따라 영상 신호의 선명도를 강하게 하거나 아니면 반대로 선명도를 부드럽게 선택하여 조절할 수 있는 영상 보정 회로를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an image correction circuit that can enhance the sharpness of the image signal according to the user's taste or, on the contrary, smoothly select and adjust the sharpness of the image signal.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 특징에 의하면, 영상 보정 회로는, 입력된 영상 신호에서 고주파 영역을 추출하여 출력하는 고주파수 추출부, 영상 신호와 고주파수 추출부에서 출력된 고주파 영역의 신호를 이용하여 실시간으로 영상 신호를 분석하고 이를 바탕으로 고주파 영역에 승산될 게인을 결정하는 게인 제어부, 고주파수 추출부에서 출력된 고주파 영역의 신호와 게인 제어부에서 출력된 게인을 승산하는 제1 승산부, 및 영상 신호에 제1 승산부의 출력 신호를 가산하여 영상의 선명도가 증가 또는 감소된 영상 신호를 출력하기 위 한 가산부를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, according to a feature of the present invention, the image correction circuit, the high frequency extraction unit for extracting and outputting a high frequency region from the input video signal, the output from the video signal and high frequency extraction unit A gain controller which analyzes an image signal in real time using a signal of a high frequency region and determines a gain to be multiplied by the high frequency region, and multiplies a signal of the high frequency region output from the high frequency extractor and a gain output from the gain controller And an adder for adding an output signal of the first multiplier to an image signal and outputting an image signal having an increased or decreased clarity of the image.

본 발명의 일 실시예에서는, 게인 제어부는, 영상 신호를 입력받는 제1 입력단, 고주파 영역의 신호를 입력받는 제2 입력단, 게인의 부호를 지시하는 부호 신호를 입력받는 제3 입력단, 영상 신호와 고주파 영역의 신호를 이용하여 게인을 결정하는 게인 절대값 연산부, 및 게인 절대값 연산부에서 출력된 게인 절대값과 부호 신호를 승산하는 제2 승산부를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the gain controller may include a first input terminal for receiving a video signal, a second input terminal for receiving a signal in a high frequency region, a third input terminal for receiving a code signal indicating a sign of a gain, and a video signal; And a gain absolute value calculator for determining gain using a signal in a high frequency region, and a second multiplier for multiplying a sign signal with a gain absolute value output from the gain absolute value calculator.

본 발명의 다른 실시예에서는, 가산부는 부호를 나타내는 부호 신호를 입력받고 부호 신호의 부호에 따라 영상 신호에서 제1 승산부의 출력 신호를 선택적으로 빼주거나 더한다.In another embodiment of the present invention, the adder receives a sign signal representing a sign and selectively subtracts or adds an output signal of the first multiplier from the video signal according to the sign of the sign signal.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 고주파 추출부는 부호를 나타내는 부호 신호를 입력받고 부호 신호의 부호에 따라 선택적으로 추출된 고주파 영역 신호의 부호를 그대로 출력하거나 반전시켜 출력시킨다.In another embodiment of the present invention, the high frequency extraction unit receives a code signal representing a code and outputs a signal of the high frequency region signal selectively extracted according to the code of the code signal as it is or inverted.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 영상 보정 회로는, 입력된 영상 신호에서 고주파 영역을 추출하여 출력하는 고주파수 추출부, 외부에서 입력된 게인 절대값을 저장하고 고주파 영역에 승산될 게인을 결정하는 게인 제어부, 고주파수 추출부에서 출력된 고주파 영역의 신호와 게인 제어부에서 출력된 게인을 승산하는 제1 승산부, 및 영상 신호에 상기 제1 승산부의 출력 신호를 가산하여 영상의 선명도가 증가 또는 감소된 영상 신호를 출력하기 위한 가산부를 포함한다.According to another feature of the invention, the image correction circuit, a high frequency extractor for extracting and outputting a high frequency region from the input image signal, a gain control unit for storing the absolute gain value input from the outside and determining the gain to be multiplied by the high frequency region A first multiplier multiplying a signal of a high frequency region output from the high frequency extractor and a gain output from a gain controller, and an image signal of which the sharpness of the image is increased or decreased by adding an output signal of the first multiplier to the image signal; It includes an adder for outputting.

본 발명의 일 실시예에서는, 게인 제어부는, 외부에서 입력되는 게인 절대값을 입력받는 제1 입력단, 게인의 부호를 지시하는 부호 신호를 입력받는 제1 입력 단, 입력받은 게인 값을 저장하기 위한 메모리, 및 메모리에서 판독된 게인 절대값과 부호 신호를 승산하는 제2 승산부를 포함한다.In an embodiment of the present disclosure, the gain controller may include a first input terminal for receiving an external absolute gain value, a first input terminal for receiving a sign signal indicating a sign of a gain, and for storing the received gain value And a second multiplier for multiplying the absolute value of the gain read from the memory with the sign signal.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 고주파 추출부는 부호를 나타내는 부호 신호를 입력받고 부호 신호의 부호에 따라 선택적으로 추출된 고주파 영역 신호의 부호를 그대로 출력하거나 반전시켜 출력시킨다. In another embodiment of the present invention, the high frequency extraction unit receives a code signal representing a code and outputs a signal of the high frequency region signal selectively extracted according to the code of the code signal as it is or inverted.

본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the advantages of the operability of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 보정 회로(10)는, 고 주파수 추출부(11), 게인 제어부(12), 승산부(13) 및 가산부(14)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the image correction circuit 10 according to the present invention includes a high frequency extractor 11, a gain controller 12, a multiplier 13, and an adder 14.

고 주파수 추출부(11)는 영상 신호(15)를 입력받아 영상 신호로부터 고주파 영역을 추출하여 추출된 고주파 영역의 신호(16)를 출력한다. 게인 제어부(12)는 영상 신호(15)와 고 주파수 추출부(11)에서 출력된 고주파 영역의 신호(16)를 입력 받고, 이들 신호를 이용하여 실시간으로 영상 신호를 분석하고 이를 바탕으로 고주파 영역에 승산될 게인을 결정한다.The high frequency extractor 11 receives the image signal 15, extracts a high frequency region from the image signal, and outputs the extracted high frequency region signal 16. The gain controller 12 receives the image signal 15 and the signal 16 of the high frequency region output from the high frequency extractor 11, analyzes the image signal in real time using these signals, and based on the high frequency region. Determines the gain to be multiplied by.

승산부(13)는 고주파수 추출부(11)에서 출력된 고주파 영역의 신호(16)와 게인 제어부(12)에서 출력된 게인(17)을 승산하여, 보정된 고주파 영역의 신호(18)를 출력한다. 가산부(14)는 승산부(13)에서 출력된 보정된 고주파 영역의 신호(18)와 입력 영상 신호(15)를 가산하여 영상의 선명도가 증가 또는 감소된 영상 신호(19)를 출력한다.The multiplier 13 multiplies the signal 16 of the high frequency region output from the high frequency extraction unit 11 and the gain 17 output from the gain control unit 12 to output the corrected high frequency region signal 18. do. The adder 14 adds the corrected high frequency region signal 18 output from the multiplier 13 and the input image signal 15 to output an image signal 19 of which the sharpness of the image is increased or decreased.

도 2를 참조하면, 게인 제어부(12)는, 게인 절대값 연산부(21) 및 승산부(22)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the gain control unit 12 includes a gain absolute value calculator 21 and a multiplier 22.

게인 절대값 연산부(21)는, 입력된 영상 신호(15)와 고주파수 추출부(11)에서 출력된 고주파 영역 신호(16)를 입력받고, 이들 신호를 바탕으로 현재 입력된 영상 신호의 고주파 영역에 승산될 게인을 결정한다. 게인 절대값 연산부(21)에서 연산된 게인은 크기만을 갖는 스칼라 값이다.The absolute absolute value calculator 21 receives the input video signal 15 and the high frequency region signal 16 output from the high frequency extractor 11 and inputs the high frequency region signal 16 to the high frequency region of the currently input image signal. Determines the gain to be multiplied. The gain calculated by the gain absolute value calculator 21 is a scalar value having only a magnitude.

또한, 게인 제어부(12)는 게인의 부호를 결정하는 사인(sign) 신호를 입력받고, 승산부(22)는, 게인 절대값 연산부(21)에서 출력된 게인 절대 값과 사인 신호를 승산하여 게인 값을 출력한다. 상기 사인 신호는 양(+)의 값을 가질 수도 있으며, 음(-)의 값을 가질 수도 있다. 따라서, 게인 제어부(12)에서 출력되는 게인 값은 양(+)의 값을 가질 수도 있으며, 음(-)의 값을 가질 수도 있다.In addition, the gain control unit 12 receives a sign signal for determining the sign of the gain, and the multiplier 22 multiplies the gain absolute value output from the gain absolute value calculator 21 with the sine signal to gain. Print the value. The sine signal may have a positive value or may have a negative value. Therefore, the gain value output from the gain control unit 12 may have a positive value or may have a negative value.

만일, 게인 값이 양(+)의 값을 갖는다면, 영상 보정 회로(10)에서 출력되는 보정 신호는 고주파 영역의 성분이 증가하여 선명도가 증가하고, 게인 값이 음(-)의 값을 갖는다면, 영상 보정 회로(10)에서 출력되는 보정 신호는 고주파 영역의 성분이 감소하여 선명도가 낮아질 것이다.If the gain value has a positive value, the correction signal output from the image correction circuit 10 increases the sharpness by increasing the component of the high frequency region, and the gain value has a negative value. In this case, the correction signal output from the image correction circuit 10 may reduce the sharpness by reducing the component of the high frequency region.

본 발명에 따른 영상 보정 회로(10)는 추출된 고주파 성분에 양(+)의 게인뿐만 아니라 음(-)의 게인을 곱해줄수 있도록 되어 있다. 즉, 본 발명의 영상 보정 회로(10)에서 음의 게인을 곱해주게 되면 원래 신호에서 고주파 성분이 제거되어 선명도가 감소되고 영상이 부드러워지는 효과가 나타난다. The image correction circuit 10 according to the present invention is capable of multiplying the extracted high frequency component by a negative gain as well as a positive gain. That is, multiplying the negative gain by the image correction circuit 10 of the present invention removes the high frequency components from the original signal, thereby reducing the sharpness and softening the image.

도 3에 도시된 게인 제어부(12)는, 외부에서 게인 절대값을 직접 입력하여 메모리에 저장하고 저장된 게인 절대값에 사인 부호를 곱하여 고주파 영역에 승산될 게인을 결정한다. The gain control unit 12 shown in FIG. 3 directly inputs an absolute absolute value from the outside, stores it in a memory, and multiplies a stored absolute value by a sine sign to determine a gain to be multiplied in the high frequency region.

도 3을 참조하면, 게인 제어부(12)는 외부에서 직접 입력되는 게인 절대 값과 사인(sign) 신호를 입력받는다. 그리고, 게인 제어부(12)는, 외부에서 직접 입력되는 게인 절대 값을 저장하기 위한 메모리(31)와, 메모리(31)에서 판독된 게인 절대 값에 수신된 사인 신호를 승산하는 승산부(32)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the gain controller 12 receives an absolute absolute value and a sign signal directly input from the outside. In addition, the gain control unit 12 includes a memory 31 for storing a gain absolute value directly input from the outside, and a multiplier 32 for multiplying the received sine signal by the gain absolute value read out from the memory 31. It includes.

사인(sign) 신호는 양(+) 또는 음(-)의 부호를 부여할 수 있기 위한 신호로서 외부 메모리나 레지스터로부터 가져올 수 있다. The sign signal is a signal for giving a positive or negative sign and may be obtained from an external memory or a register.

도 3에 도시된 게인 제어부는 도 2에 도시된 게인 제어부와 비교하면, 게인 절대 값을 직접 계산하여 구하지 않고, 직접 외부에서 입력받을 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 게인 제어부의 경우에는 게인 절대 값 연산부(21)의 면적 부담 을 줄일 수 있으며, 사용자가 원하는 선명도를 직접 선택하게 할 수 있다.Compared with the gain control unit shown in FIG. 2, the gain control unit shown in FIG. 3 may be directly input from the outside without directly calculating and obtaining the absolute absolute value. Therefore, in the case of the gain control unit illustrated in FIG. 3, the area burden of the absolute absolute value calculator 21 may be reduced, and the user may directly select a desired sharpness.

또한, 도 3에 도시된 게인 제어부는, 고주파 성분에 곱해줄 게인의 크기와 사인 신호를 직접 메모리나 레지스터에 저장해 놓고 그대로 읽어서 사용할 수도 있다. In addition, the gain control unit illustrated in FIG. 3 may store the gain and the sine signal of the gain to be multiplied by the high frequency component directly in a memory or a register and read the same as it is.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서는, 게인의 절대값에 사인 신호를 곱하는 예를 나타내었지만, 게인 제어부(12)에서는 양의 게인 값만을 출력하고, 도 1의 가산부(14)에서 사인 신호에 따라 영상 신호(15)에서 조절된 고주파 영역 신호(18)를 선택적으로 더하거나 빼주는 방식으로 구성될 수도 있다.1 to 3 illustrate an example of multiplying an absolute value of gain by a sine signal, the gain control unit 12 outputs only a positive gain value, and the adder 14 of FIG. May be configured to selectively add or subtract the high frequency region signal 18 adjusted from the image signal 15 according to the sine signal.

또한, 게인 제어부(12)는 생성된 게인 값을 항상 양의 값으로 고정하고, 고 주파수 추출부(11)가 추출된 고주파 영역의 신호를 선택적으로 반전시키고, 반전되거나 반전되지 않은 고주파 영역 신호를 원 입력 영상 신호(15)에 더하는 방식으로 구성될 수도 있다.In addition, the gain control unit 12 always fixes the generated gain value to a positive value, and the high frequency extractor 11 selectively inverts the extracted high frequency region signal, and inverts or inverts the high frequency region signal. It may be configured in such a manner as to add to the original input video signal 15.

한편, 도 1의 고 주파수 추출부(11)는 현재 알려진 많은 방법 또는 알고리즘이 사용 가능하다. 예를 들어, 입력 신호의 일차미분, 이차미분을 이용할 수도 있으며, UM(unsharp masking)방식, faroudja 알고리즘과 그 밖의 다양한 알고리즘이 사용될 수 있다. 또한, 이러한 몇 가지 방법 또는 알고리즘이 조합되어 함께 사용될 수도 있다. 또한, 영상의 수평방향 처리, 수직방향 처리에 각각 독립적으로 사용되거나 두 방향에 모두 사용될 수도 있다.Meanwhile, the high frequency extractor 11 of FIG. 1 may use many known methods or algorithms. For example, a first derivative and a second derivative of an input signal may be used, and an unsharp masking (UM) method, a faroudja algorithm, and various other algorithms may be used. In addition, some of these methods or algorithms may be used in combination. In addition, the image may be independently used for horizontal processing and vertical processing of the image, or may be used in both directions.

또한, 도 1의 게인 제어부(12)도 현재 알려진 다양한 방법 또는 알고리즘이 사용될 수 있다. 입력 영상을 분석하여 게인의 양을 적응적으로 결정할 수도 있 으며, 하나의 게인을 고정하여 사용할 수도 있다. 그 밖에 게인을 너무 크게 하면 발생할 수 잇는 오버슈트(overshoot), 언더슈트(undershoot)를 제거하기 위한 클리핑(clipping) 등의 알고리즘이 게인 제어부(12)에 추가될 수도 있다. 또한, 도 1의 영상 보정 회로(10)에는 코어링(coring), 리미팅(limiting) 등의 구성들이 추가적으로 포함될 수도 있다.In addition, the gain control unit 12 of FIG. 1 may also use various known methods or algorithms. The amount of gain can be adaptively determined by analyzing the input image, or one gain can be fixed. In addition, an algorithm such as overshoot or clipping to remove undershoot that may occur when the gain is made too large may be added to the gain control unit 12. In addition, the image correction circuit 10 of FIG. 1 may additionally include components such as coring and limiting.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 따른 영상 보정 회로에 따르면, 고주파 성분에 양의 게인뿐만 아니라 음의 게인도 곱해줄 수 있도록 구성되오, 영상의 선명도를 강화시킬 수도 있으며, 약화시킬 수도 있다. 따라서, 사용자에 따라 취향에 맞는 적합한 선명도를 얻을 수 있는 효과가 생긴다. According to the image correction circuit according to the present invention, the high frequency component is configured to multiply not only the positive gain but also the negative gain, thereby enhancing or decreasing the sharpness of the image. Therefore, there is an effect that can obtain a suitable sharpness according to the taste according to the user.

Claims

A high frequency extractor for extracting and outputting a high frequency region from the input image signal;

A gain controller which analyzes the image signal in real time using the image signal and a signal of a high frequency region output from the high frequency extractor, and determines a gain to be multiplied in the high frequency region based on the image signal;

A first multiplier for multiplying a signal of a high frequency region output from the high frequency extractor and a gain output from the gain controller; And

And an adder configured to add an output signal of the first multiplier to the image signal to output an image signal having an increased or decreased clarity of the image.

The method of claim 1,

The gain control unit,

A first input terminal for receiving the video signal;

A second input terminal receiving the signal of the high frequency region;

A third input terminal configured to receive a sign signal indicating a sign of the gain;

A gain absolute value calculator configured to determine the gain using the image signal and the signal of the high frequency region; And

And a second multiplier configured to multiply the absolute value of the gain output from the gain absolute value calculator with the sign signal.

The method of claim 1

And an adder receives a code signal representing a code and selectively subtracts or adds an output signal of the first multiplier to the video signal according to the code of the code signal.

The method of claim 1,

And the high frequency extraction unit receives the code signal representing a code and selectively outputs or inverts the code of the extracted high frequency region signal according to the code of the code signal.

A gain controller which stores an absolute gain value externally input and determines a gain to be multiplied by the high frequency region;

The method of claim 5, wherein

The gain control unit,

A first input terminal configured to receive an absolute gain value externally input;

A first input terminal configured to receive a sign signal indicating a sign of the gain;

A memory for storing the received gain value; And

And a second multiplier configured to multiply the absolute value of the gain read from the memory by the code signal.

The method of claim 5

The method of claim 5, wherein