KR0147777B1 - Video-signal transmitting and receiving apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 송신측의 TV 신호가 고해상도 신호이든지 저해상도 신호이든지 상관없이 송신 처리하고, 수신측이 고해상도 디스플레이 유닛이든지 저해상도 디스플레이 유닛이든지 상관없이 수신 처리할 수 있는 시스템을 제공한다.The present invention provides a system capable of performing transmission processing regardless of whether the TV signal on the transmitting side is a high resolution signal or a low resolution signal and receiving processing regardless of whether the receiving side is a high resolution display unit or a low resolution display unit.
송신측에서, 분주 회로는 고해상도 TV 신호를 복수의 주파수 대역 신호로 분할한다. 각각의 주파수 대역에 있는 신호는 수평 및 수직 저역(저해상도 TV 신호 대역)의 신호로 변환된다. 변환된 신호는 코딩 신호를 송신하는 코딩 유닛에 의해 코딩된다. 수신측에서는, 송신측에서 다중화된 코딩 신호는 분리되어 디코딩 유닛에서 디코딩된다. 주파수 합성 회로는 디코딩된 신호의 주파수 대역을 원래의 대역으로 회복시킨다. 다음에, 그 결과 신호가 고해상도로서 디스플레이된다. 저해상도 신호는 코딩된 다음 송신된다. 이 코딩된 신호는 수신측에서 디코딩된다. 디코딩된 신호는 보간 회로에서 보간된다. 그리고나서, 보간 신호는 고해상도 디스플레이 유닛상에 디스플레이된다.On the transmitting side, the divider circuit divides the high resolution TV signal into a plurality of frequency band signals. The signals in each frequency band are converted into signals in the horizontal and vertical low range (low resolution TV signal bands). The transformed signal is coded by a coding unit that transmits the coded signal. At the receiving side, the coded signals multiplexed at the transmitting side are separated and decoded at the decoding unit. The frequency synthesis circuit restores the frequency band of the decoded signal to the original band. The resulting signal is then displayed as high resolution. The low resolution signal is coded and then transmitted. This coded signal is decoded at the receiving end. The decoded signal is interpolated in the interpolation circuit. The interpolation signal is then displayed on the high resolution display unit.
Description
제1도는 본 발명의 실시예의 블록도이다.1 is a block diagram of an embodiment of the invention.
제2a도는 본 발명과 관련된 송신 장치의 블록도이고, 제2b도는 분주기로 주파수 대역을 분할한 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 2A is a block diagram of a transmission apparatus according to the present invention, and FIG. 2B is a diagram showing an embodiment in which a frequency band is divided by a divider.
제3a도 내지 제3d도는 제2a도 장치에서 주파수 대역 시프팅 과정을 설명하는 도면이다.3A to 3D are diagrams illustrating a frequency band shifting process in the apparatus of FIG. 2A.
제4도는 제1도의 엔코딩 유닛의 블록도이다.4 is a block diagram of the encoding unit of FIG.
제5도는 본 발명과 관련된 디코딩 장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a decoding apparatus related to the present invention.
제6도는 제1도의 디코딩 유닛의 블록도이다.6 is a block diagram of the decoding unit of FIG.
제7a도 내지 제7d도는 제6도 장치의 동작을 설명하는 도면이다.7A to 7D are diagrams for explaining the operation of the apparatus of FIG.
제8a도 내지 제8d도는 제6도 장치에서 주파수 대역 시프팅 과정을 설명하는 도면이다.8A to 8D are diagrams illustrating a frequency band shifting process in the apparatus of FIG. 6.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
106 내지 109 : 선택기 110 내지 113 : 엔코더106 to 109: selector 110 to 113 encoder
114 : 멀티플렉서 150 : 분주 회로114: multiplexer 150: frequency divider circuit
201 : 디멀티플렉서 202 내지 205 : 디코더201: Demultiplexer 202 to 205: Decoder
220 : 주파수 합성 회로 240 : 스크린 합성 회로220: frequency synthesis circuit 240: screen synthesis circuit
270 : 보간회로 290 : 고해상도 디스플레이 유닛270: interpolation circuit 290: high resolution display unit
300 : 채널 선택기 320 : 저해상도 디스플레이 유닛300: channel selector 320: low resolution display unit
본 발명은 텔레비젼 신호등의 영상 신호를 송수신용의 디지털식 고효율 코딩처리하는 영상 신호 송신 및 수신 시스템 내의 영상 신호 송신 및 영상 신호 수신 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal transmission and video signal reception apparatus in a video signal transmission and reception system for digitally high-efficiency coding processing of video signals such as television signals.
일반적으로, 고해상도 텔레비젼 신호(이하 고해상도 TV 신호라 칭함)를 고효율 코딩 처리하고, 이 코딩된 신호를 송신하여, 수신기로 하여금 송신 신호를 디코딩하게 하는 시스템이 이용되어 왔다. 고해상도 TV 신호는 HDTV(고선명 텔레비젼) 엔코더내의 고효율 코딩 회로에 공급된다. HDTV 엔코더는 고효율 코딩 회로와 출력 버퍼로 구성된다. 고효율 코딩 회로는 입력 단자로부터 공급된 신호를 고효율 코딩 처리하여 이 코딩 신호를 출력 버퍼에 출력한다. 출력 버퍼는 송신 신호를 일정한 송신 속도로서 송신 라인에 출력하는 평활 버퍼이다. 저장된 신호량이 특정값을 초과할 경우, 출력 버퍼는 엔코딩 회로로부터 공급되는 신호량을 감소시키기 위해 고효율 코딩 회로에 제어 신호를 궤환시킨다. HDTV 엔코더내의 출력 버퍼로부터 공급된 일정 속도 신호를 송신 라인을 통해 HDTV 디코더의 입력 버퍼에 제공된다. HDTV 디코더는 입력 버퍼와 디코딩 회로로 구성된다. 입력 버퍼는 송신 라인으로부터 제공된 신호를 저장하고 일정 속도의 신호를 디코딩회로 제공된다. 디코딩 회로에 제공된 신호가 디코딩된 후, 이 디코딩 신호는 HDTV 모니터에 공급되어 디스플레이된다.In general, a system has been used that processes high resolution television signals (hereinafter referred to as high resolution TV signals) with high efficiency coding and transmits the coded signals to allow the receiver to decode the transmitted signals. The high resolution TV signal is supplied to a high efficiency coding circuit in an HDTV (high definition television) encoder. The HDTV encoder consists of a high efficiency coding circuit and an output buffer. The high efficiency coding circuit processes the signal supplied from the input terminal with high efficiency coding and outputs the coded signal to the output buffer. The output buffer is a smoothing buffer which outputs the transmission signal at the transmission line at a constant transmission speed. If the amount of stored signal exceeds a certain value, the output buffer feeds the control signal back to the high efficiency coding circuit to reduce the amount of signal supplied from the encoding circuit. The constant speed signal supplied from the output buffer in the HDTV encoder is provided via the transmission line to the input buffer of the HDTV decoder. The HDTV decoder consists of an input buffer and decoding circuitry. The input buffer stores a signal provided from the transmission line and provides a decoding signal for a constant speed signal. After the signal provided to the decoding circuit is decoded, the decoded signal is supplied to the HDTV monitor and displayed.
이와같은 시스템을 구성하면, 입력 단자를 통해 제공된 고해상도 TV 신호는 HDTV 엔코더에서 고효율 코딩된 다음, 송신 라인을 거쳐 HDTV 디코더에 공급된다. HDTV 디코더는 송신 라인을 통해 공급된 신호를 디코딩한 다음, 이 디코딩 신호를 HDTV 모니터상에 디스플레이한다.In such a system, the high resolution TV signal provided through the input terminal is highly efficient coded in the HDTV encoder and then supplied to the HDTV decoder via a transmission line. The HDTV decoder decodes the signal supplied through the transmission line and then displays the decoded signal on the HDTV monitor.
이러한 시스템에 있어서, 저해상도 TV 신호가 수신될 경우, 저해상도 신호는 일단 고해상도 TV 신호로 변환된 다음, 이 변환된 신호는 동일 송신 라인으로 전송하게 된다. 수신기의 디스플레이 유닛이 저해상도 디스플레이만을 할 수 있을 경우, 송신된 고해상도 TV 신호는 HDTV 디코더에 의해 디코딩된 다음, 이 디코딩 신호는 저해상도 신호로 다시 변환(다운 컨버터)되어야 한다.In such a system, when a low resolution TV signal is received, the low resolution signal is once converted to a high resolution TV signal, and then the converted signal is transmitted on the same transmission line. If the display unit of the receiver is capable of only low resolution display, the transmitted high resolution TV signal must be decoded by the HDTV decoder and then this decoded signal must be converted back to a low resolution signal (down converter).
상술한 바와 같이, 송신전에 고해상도 TV 신호를 디지털 고효율 코딩 처리하는 종래의 시스템의 경우에서는, 고해상도 TV 신호만이 송신될 수 있다. 이로 인하여, 기존의 텔레비젼 소프트웨어를 이용하기 위해서는 저해상도 TV 신호가 일단 송신측에서 고해상도 TV 신호로 변환되어야 한다. 수신기의 디스플레이 유닛이 저해상도만을 디스플레이할 수 있을 경우에는, 수신된 고해상도 TV 신호를 디코딩하여, 이 디코딩된 신호를 저해상도 신호로 변환하는 수단(단계)이 제공되어야 한다.As described above, in the case of the conventional system of digital high efficiency coding processing of the high resolution TV signal before transmission, only the high resolution TV signal can be transmitted. For this reason, in order to use the existing television software, a low resolution TV signal must be converted into a high resolution TV signal at the transmitting end. If the display unit of the receiver can display only low resolution, a means (step) of decoding the received high resolution TV signal and converting the decoded signal into a low resolution signal should be provided.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 제거하고, 고해상도 TV 신호 뿐만 아니라 저해상도 TV 신호도 송수신할 수 있는 영상 신호 송신 및 영상 신호 수신 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art, and to provide a video signal transmission and video signal receiving apparatus capable of transmitting and receiving not only a high resolution TV signal but also a low resolution TV signal.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 고해상도 영상 신호가 입력 단자로부터 공급될 때, 신호가 2차원(수평-수직) 필터에 의해 분주된 다음, 이 분주된 각각의 신호가 코딩 수단에 의해 디지털 고효율 코딩 처리되어 이 코딩된 신호가 송신 라인을 통해 송신되는 영상 신호 송신 방법과, 고해상도 수신기가 송신 라인으로부터 얻어진 신호를 디코딩 및 합성함으로써 고해상도 영상 신호를 재현하는 영상 신호 수신 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 위해 이용되는 영상신호 송신 및 수신 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, when the high resolution image signal is supplied from the input terminal, the signal is divided by a two-dimensional (horizontal-vertical) filter, and then each of these divided signals is digitally encoded by the coding means. A video signal transmission method in which the coded signal is transmitted through a transmission line by high efficiency coding processing and a video signal reception method in which a high resolution receiver reproduces a high resolution video signal by decoding and synthesizing a signal obtained from the transmission line are provided. The invention also provides an apparatus for transmitting and receiving video signals for use in such a method.
또한, 본 발명은 2차원 필터에 의해 분주된 신호의 수평 및 수직 저대역 신호로부터 엔코딩된 신호를 선택하여 재현함으로써, 저해상도 영상 신호를 재현하는 영상 신호 수신 방법과, 이 방법에 이용되는 영상 신호 수신 장치를 제공한다.The present invention also provides a video signal receiving method for reproducing a low resolution video signal by selecting and reproducing a signal encoded from horizontal and vertical low band signals of a signal divided by a two-dimensional filter, and receiving a video signal used in the method. Provide the device.
또한, 본 발명은 저해상도 영상 신호가 입력 단자로부터 공급될 때, 신호가 엔코딩 수단에 의해 디지털 고효율 코딩 처리된 다음, 이 코딩 신호가 송신 라인들 중 하나를 통해 송신되는 영상 신호 송신 방법과, 고해상도 수신기가 송신 라인에서 얻은 신호를 고해상도 신호로 디코딩함으로써 고해상도 영상 신호를 재현하는 영상 신호 수신 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 이 방법을 위해 이용되는 영상 신호 송신 및 수신 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a video signal transmission method in which a high efficiency coding process is performed by encoding means when a low resolution video signal is supplied from an input terminal, and then the coding signal is transmitted through one of the transmission lines, and a high resolution receiver. The present invention provides a video signal reception method for reproducing a high resolution video signal by decoding a signal obtained from a transmission line into a high resolution signal. The invention also provides an apparatus for transmitting and receiving video signals for use in this method.
또한, 본 발명은 저해상도 영상 신호가 입력 단자로부터 공급될 때, 각 영상신호가 엔코딩 수단에 의해 디지털 고효율 코딩 처리한 다음, 이 각각의 코딩 신호가 송신 라인을 통해 송신되는 영상 신호 송신 방법과, 고해상도 수신기가 송신 라인으로부터 얻은 각각의 신호를 디코딩하여, 이 디코딩된 저해상도 영상 신호를 동시에 디스플레이하는 영상 신호 수신 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 방법을 위해 이용되는 영상 신호 송신 및 수신 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a video signal transmission method in which each video signal is digitally efficiently coded by an encoding means when a low resolution video signal is supplied from an input terminal, and then the respective coded signals are transmitted through a transmission line, and a high resolution. A receiver provides a video signal receiving method for decoding each signal obtained from a transmission line and simultaneously displaying the decoded low resolution video signal. The invention also provides an apparatus for transmitting and receiving video signals for use in such a method.
또한, 본 발명은 저해상도 수신기로 하여금 코딩된 신호들 중 하나를 선택 및 디코딩하게 함으로써 저해상도 영상 신호를 재현하는 영상 신호 수신 방법과, 이 방법에 이용되는 영상 신호 수신 장치를 제공한다.The present invention also provides a video signal receiving method for reproducing a low resolution video signal by causing a low resolution receiver to select and decode one of the coded signals, and a video signal receiving apparatus used in the method.
상술한 수단에 의해 송신측에서 고해상도 TV 신호를 송신할 경우, 고해상도 TV 신호를 분주하여, 이 분주된 신호를 복수의 송신 라인을 통해 분주 신호를 송신한다. 저해상도 TV 신호가 송신될 경우, 각각의 저해상도 TV 신호는 송신 라인을 통해 송신될 수 있다. 수신측이 고해상도 수신기일 경우에는 고해상도 TV 신호 또는 보간된 저해상도 TV 신호의 재현이 가능함과 동시에 저해상도 TV 신호의 재현이 가능하다. 수신측이 저해상도 수신기일 경우에는 종래에는 쉽게 재현될 수 없었던 고해상도 TV 신호가 수평 및 수직 저대역 신호를 선택하여 처리함으로써 쉽게 재현될 수 있다. 또한, 저해상도 TV 신호가 엔코딩되어 송신될 경우에는 하나의 저해상도 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.When the transmitting side transmits a high resolution TV signal by the above-described means, the high resolution TV signal is divided and the divided signal is transmitted through a plurality of transmission lines. When low resolution TV signals are transmitted, each low resolution TV signal may be transmitted via a transmission line. When the receiver is a high resolution receiver, a high resolution TV signal or an interpolated low resolution TV signal can be reproduced and at the same time a low resolution TV signal can be reproduced. When the receiving side is a low resolution receiver, a high resolution TV signal that cannot be easily reproduced in the past can be easily reproduced by selecting and processing horizontal and vertical low band signals. In addition, when a low resolution TV signal is encoded and transmitted, one low resolution signal may be selectively generated.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
제1도는 본 발명에 따른 영상 신호 송신 및 수신 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a video signal transmission and reception system according to the present invention.
먼저, 영상 신호 송신 장치의 개요에 대하여 설명한다. 이 시스템에서, 고해상도 TV 신호는 예컨대 1920 수평 화소와 1080 유효 수직 주사선에 기초하며, 저해상도 TV 신호는 예컨대 720 수평 화소와 480 유효 수직 주사선에 기초한다.First, the outline | summary of a video signal transmission apparatus is demonstrated. In this system, the high resolution TV signal is based on, for example, 1920 horizontal pixels and 1080 effective vertical scan lines, and the low resolution TV signal is based on, for example, 720 horizontal pixels and 480 effective vertical scan lines.
고해상도 TV 신호는 영상 신호 입력 단자(101)에 공급된다. 본 발명에서는, 영상 신호 입력 단자(101)에 공급된 고해상도 TV 신호를 4개의 신호 대역으로 분할하는 분주 회로(150)에 공급되고 있음을 그 예로 하고 있다. 분주된 각각의 신호는 각 선택기(106 내지 109)의 한 입력 단자에 각각 공급된다. 각 선택기(106 내지 109)의 다른 입력 단자에는 영상 신호 입력 단자(102 내지 105)가 각각 제공된다. 저해상도 TV 신호(1 내지 4)는 입력 단자(102 내지 105)에 각각 공급된다.The high resolution TV signal is supplied to the video signal input terminal 101. In the present invention, the high-definition TV signal supplied to the video signal input terminal 101 is supplied to the division circuit 150 for dividing into four signal bands. Each divided signal is supplied to one input terminal of each selector 106 to 109, respectively. The other input terminal of each selector 106 to 109 is provided with image signal input terminals 102 to 105, respectively. The low resolution TV signals 1 to 4 are supplied to the input terminals 102 to 105, respectively.
분주 회로(150)에서 얻어진 영상 신호는 주파수 대역이 이하에 상세히 설명될 각 입력 단자(102 내지 105)에 공급되는 저해상도 TV 신호의 주파수 대역과 거의 동일한 신호로 분주된다. 선택기(106 내지 109)에서 선택된 영상 신호는 각각 엔코딩 유닛(110 내지 113)에 공급된다. 다음에 엔코딩 유닛은 신호를 엔코딩하여 이 코딩 신호를 멀티플렉서(114)에 공급한다. 멀티플렉서(114)는 엔코딩유닛(110 내지 113)으로부터의 각각의 신호를 시분할 다중화 처리하여 다중화된 신호를 제공한다.The video signal obtained by the divider circuit 150 is divided into a signal almost equal to the frequency band of the low resolution TV signal whose frequency band is supplied to each of the input terminals 102 to 105 to be described in detail below. The video signals selected by the selectors 106 to 109 are supplied to the encoding units 110 to 113, respectively. The encoding unit then encodes the signal and supplies this coded signal to the multiplexer 114. The multiplexer 114 time division multiplexes each signal from the encoding units 110 to 113 to provide a multiplexed signal.
다음에는 고해상도 TV 신호 수신 장치에 대해 설명한다.Next, a high resolution TV signal receiving apparatus will be described.
수신된 영상 신호는 먼저 디멀티플렉서(201)에 의해 각 엔코딩 채널을 위해 분할되고, 이 분할된 신호는 대응하는 디코딩 유닛(202 내지 205)으로 전송된다. 디코딩 유닛(202 내지 205)에서 디코딩된 신호가 고해상도 신호일 경우, 디코딩된 신호는 원래의 고해상도 TV 신호로 디코딩하도록 주파수 합성회로(220)에 의해 주파수 합성된다. 이 원래의 TV 신호는 선택기(280)를 통해 전송되어 고해상도 디스플레이 유닛(290)에 디스플레이된다. 디코딩된 신호가 저해상도 신호일 경우, 디코딩된 신호는 스크린 합성 회로(240)에 의해 멀티스크린용 영상 신호로 변환된다. 다음에, 변환된 신호는 선택기(280)를 통해 전송되어 고해상도 디스플레이 유닛(290)에 디스플레이된다. 이와 달리, 디코딩된 신호가 저해상도 신호일 경우, 디코딩 유닛(202 내지 205)으로부터 출력된 영상 신호들 중 하나가 선택기(260)에 의해 선택된다. 이 선택된 신호는 보간 회로(270)에 의해 고해상도 TV 신호로 변환된다. 고해상도 TV 신호는 선택기(280)를 통해 전송되어 고해상도 디스플레이 유닛(290)에 디스플레이된다.The received video signal is first divided for each encoding channel by the demultiplexer 201, which is then sent to the corresponding decoding units 202-205. If the signal decoded in the decoding units 202-205 is a high resolution signal, the decoded signal is frequency synthesized by the frequency synthesis circuit 220 to decode the original high resolution TV signal. This original TV signal is transmitted through the selector 280 and displayed on the high resolution display unit 290. When the decoded signal is a low resolution signal, the decoded signal is converted into a multi-screen video signal by the screen synthesizing circuit 240. The converted signal is then transmitted through selector 280 and displayed on high resolution display unit 290. Alternatively, if the decoded signal is a low resolution signal, one of the image signals output from the decoding units 202 to 205 is selected by the selector 260. This selected signal is converted into a high resolution TV signal by the interpolation circuit 270. The high resolution TV signal is transmitted through the selector 280 and displayed on the high resolution display unit 290.
다음에는 저해상도 TV 신호 수신 장치에 대해 설명한다.Next, a low resolution TV signal receiving apparatus will be described.
수신된 영상 신호는 채널 선택기(300)에 의해 선택된다. 수신된 영상 신호가 고해상도 TV 신호일 경우, 고해상도 TV 신호의 수평 및 수직 저주파 신호(제2b도에서 주파수 대역 A에 있는 신호)로부터 엔코딩된 신호가 선택된다. 이 선택된 신호는 디코딩 회로(310)에서 디코딩되고, 디코딩된 신호는 저해상도 디스플레이 유닛(320)상에 디스플레이된다. 수신된 영상 신호가 저해상도 TV 신호일 경우, 채널 선택기(300)가 디코딩될 신호를 선택한다. 다음에, 이 선택된 신호는 디코딩 회로(310)에서 디코딩되고, 디코딩된 신호는 저해상도 디스플레이 유닛(320)상에 디스플레이 된다.The received video signal is selected by the channel selector 300. If the received video signal is a high resolution TV signal, the encoded signal is selected from the horizontal and vertical low frequency signals (signals in frequency band A in FIG. 2B) of the high resolution TV signal. This selected signal is decoded in the decoding circuit 310 and the decoded signal is displayed on the low resolution display unit 320. If the received video signal is a low resolution TV signal, the channel selector 300 selects a signal to be decoded. This selected signal is then decoded in decoding circuit 310 and the decoded signal is displayed on low resolution display unit 320.
이하에서는 영상 신호 송신 장치에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the video signal transmission apparatus will be described in more detail.
제2a도는 구체적인 영상 신호 송신 장치의 블록도이다.2a is a block diagram of a specific video signal transmission apparatus.
영상 신호 입력 단자(101)에 공급된 영상 신호는 수직 저역 필터(V-LPF)(151)와 지연 회로(169)에 공급딘다. 지연 회로(169)는 V-LPF(151)와 동일한 지연량을 갖는다. 수직 저역 신호는 V-LPF(151)로부터 얻어진다. 감산 회로(152)는 수직 고역 신호를 생성하도록 V-JPF(151)의 출력 신호와 지연 회로(169)의 출력 신호를 조합하는 동작을 실행한다. 즉, 입력 영상 신호가 수직 저역 신호와 수직 고역 신호로 분리된다.The video signal supplied to the video signal input terminal 101 is supplied to the vertical low pass filter (V-LPF) 151 and the delay circuit 169. The delay circuit 169 has the same delay amount as the V-LPF 151. The vertical low pass signal is obtained from the V-LPF 151. The subtraction circuit 152 performs an operation of combining the output signal of the V-JPF 151 and the output signal of the delay circuit 169 to generate a vertical high pass signal. That is, the input video signal is separated into a vertical low pass signal and a vertical high pass signal.
V-LPF(151)로부터의 수직 저역 신호는 수평 저역 필터(H-LPF)(153)와 지연 회로(167)에 공급된다. 지연 회로(167)는 H-LPF(153)와 동일한 지연량을 갖는다. 감산 회로(155)는 수평 고역 신호를 생성하도록 H-LPF(153)의 출력 신호와 지연 회로(167)의 출력 신호를 조합하는 동작을 실행한다. 수평 저역 신호는 H-LPF(153)로부터 얻어진다. 감산 회로(152)로부터의 수직 고역 신호는 수평 저역 필터(H-LPF)(154)와 지연 회로(168)에 공급된다. 지연 회로(168)는 V-LPF(154)와 동일한 지연량을 갖는다. 감산 회로(156)는 수평 고역 신호를 생성하도록 H-LPF(154)의 출력 신호와 지연 회로(168)의 출력 신호를 조합하는 동작을 실행한다. 수평 저역 신호는 H-LPF(154)로부터 얻어진다.The vertical low pass signal from the V-LPF 151 is supplied to the horizontal low pass filter (H-LPF) 153 and the delay circuit 167. The delay circuit 167 has the same delay amount as the H-LPF 153. The subtraction circuit 155 performs an operation of combining the output signal of the H-LPF 153 and the output signal of the delay circuit 167 to generate a horizontal high pass signal. The horizontal low pass signal is obtained from the H-LPF 153. The vertical high pass signal from the subtraction circuit 152 is supplied to a horizontal low pass filter (H-LPF) 154 and a delay circuit 168. Delay circuit 168 has the same delay amount as V-LPF 154. The subtraction circuit 156 performs an operation of combining the output signal of the H-LPF 154 and the output signal of the delay circuit 168 to generate a horizontal high pass signal. The horizontal low pass signal is obtained from the H-LPF 154.
이상적으로는 분리된 영상 신호의 주파수 대역이 제2b도에서 A 내지 D로 표시된 것처럼 배열된다. 여기서, fy및 fx는 각각 수직 주파수와 수평 주파수를 나타낸다. A 내지 D의 신호가 상술한 저해상도 TV 신호와 동일한 주파수 대역을 가질 경우, 제2b도에서 주파수 대역 B의 신호는 제3a도의 주파수 fs(H-LPF(153,154)의 차단 주파수)에 따라 변조함으로써, 제3b도에 도시된 것처럼 수평 및 수직 저역 신호로 변환될 수 있다. 이와 유사하게, 제2b도의 주파수 대역 C에 있는 신호는 제3c도의 주파수 fL에 따라 변조함으로써, 제3d도에 도시된 것처럼, 수평 및 수직 저역 신호로 변환될 수 있다(구체적으로 비비월 신호의 2라인 반전 처리 또는 비월 신호의 라인 반전 처리). 이와 같이, 제2b도의 주파수 대역 D에 있는 신호는 제3a도 및 제3c도에 도시된 것처럼, 수평 및 수직으로 변조함으로써 주파수 대역 B 및 C와 같이 수평 및 수직 저역 신호로 변환될 수 있다.Ideally, the frequency bands of the separated video signals are arranged as indicated by A to D in FIG. 2B. Here, f y and f x represent the vertical frequency and the horizontal frequency, respectively. If the signals of A to D have the same frequency band as the low-resolution TV signal described above, the signals of frequency band B in FIG. 2b are modulated according to the frequency fs (cutoff frequencies of H-LPF 153 and 154) in FIG. It can be converted to horizontal and vertical low pass signals as shown in FIG. 3B. Similarly, signals in frequency band C of FIG. 2b can be converted to horizontal and vertical low-band signals, as shown in FIG. 3d, by modulating according to frequency fL of FIG. 3c (specifically, two of the interlaced signals). Line inversion processing or line inversion processing of interlaced signals). As such, the signals in frequency band D of FIG. 2B can be converted to horizontal and vertical low-band signals, such as frequency bands B and C, by modulating horizontally and vertically, as shown in FIGS. 3A and 3C.
제3a도 및 제3b도에 도시된 주파수 시프팅 과정은 수평 변조 회로(157)에서 행해지고, 제3c도 및 제3d도에 도시된 주파수 시프팅 과정은 수직 변조 회로(158)에서 행해진다. 이와 유사하게, 제2b도의 주파수 대역 d의 수평 및 수직 방향으로의 주파수 시프팅 과정은 수평 및 수직 변조 회로(159)에서 행해진다.The frequency shifting process shown in FIGS. 3A and 3B is performed in the horizontal modulation circuit 157, and the frequency shifting process shown in FIGS. 3C and 3D is performed in the vertical modulation circuit 158. Similarly, the frequency shifting process in the horizontal and vertical directions of the frequency band d in FIG. 2B is performed in the horizontal and vertical modulation circuits 159.
H-LPF(160), V-LPF(161) 및 H·V LPF(162)는 상술한 것처럼 처리되는 각 주파수 대역에 있는 신호로부터 주파수 변조로 인해 야기되는 불필요한 고역 성분을 제거한다. 다음에, 이들 신호는 다운-샘플링 회로(163 내지 166)에서 서브 샘플링 처리 및 세선화 처리된다.H-LPF 160, V-LPF 161, and H-V LPF 162 remove unwanted high frequency components caused by frequency modulation from the signals in each frequency band being processed as described above. These signals are then subjected to subsampling and thinning in down-sampling circuits 163 to 166.
여기서, 제2b도의 주파수 대역 A에 있는 분주된 신호와 변조의 결과로서 대역 A와 거의 동일하게 된 주파수 대역 B, C 및 D에 있는 신호가 수평 및 수직 앨리어싱 신호를 발생하지 못하도록 하는 것이 가장 중요하다. 다운-샘플링 주파수는 2fs보다 높아야 하며, V-LPF(151,161,162)의 주파수 대역은 세선화로 인해 초래되는 앨리어싱 신호를 방지하도록 제한되어야 한다.Here, it is most important that the signals in frequency bands B, C, and D, which have become almost identical to band A as a result of modulation and the divided signals in frequency band A of FIG. 2b, do not generate horizontal and vertical aliasing signals. . The down-sampling frequency should be higher than 2fs, and the frequency bands of the V-LPFs 151, 161, 162 should be limited to prevent aliasing signals caused by thinning.
따라서, 다운 샘플링처리된 신호는 선택기(106 내지 109)에 공급되고, 또한, 선택기(106 내지 109)에는 영상 신호 입력 단자(102 내지 105)로부터의 저해상도 TV 신호가 각각 공급된다. 선택기(106 내지 109)는 고해상도 TV 신호 또는 저해상도 TV 신호를 선택하여 이 선택된 신호를 엔코딩 유닛(110 내지 113)에 공급한다.Therefore, the down-sampled signal is supplied to the selectors 106 to 109, and the low resolution TV signals from the video signal input terminals 102 to 105 are supplied to the selectors 106 to 109, respectively. The selectors 106 to 109 select the high resolution TV signal or the low resolution TV signal and supply the selected signals to the encoding units 110 to 113.
제4도는 엔코딩 유닛(110 내지 113)들 중 하나를 도시하고 있다. 입력 신호는 감산기(170)에 공급되는데, 상기 감산기(170)는 상기 입력 신호와 모션 보상된 1 프레임 지연 신호를 조합하여 감산 처리한다. 감산기(170)로부터의 신호는 DCT 유닛(171)에서 DCT 처리되는 인터프레임 차신호(예측 신호)로서 이용된다. 이렇게 처리된 신호는 양자화기(172)에서 양자화된다. 양자화된 신호는 0실행 신호와 레벨 신호로 분할되어 가변 길이 코딩 회로(178)에 공급된다. 가변 길이 코딩 회로(178)는 공급된 신호를 허프만 코딩 처리한다. 코딩된 영상 신호는 신호를 일정한 속도로 출력하는 출력 버퍼(179)에 공급된다. 반면에, 양자화기(172)로부터 양자화된 DCT 계수는 원래의 DCT 계수를 거의 회복하도록 상기 계수를 역 양자화 처리하는 역 양자화기(174)에 공급된다. 다음에, 이 계수는 거의 원래의 인터프레임 차신호로 디코딩하도록 역 DCT 유닛(175)에서 역 DCT 처리된다. 디코딩된 신호는 원래의 입력 신호를 거의 회복하도록 가산 회로(176)에서 1 프레임 지연 신호로 가산된다. 이 입력 신호는 프레임 메모리(177)에서 1 프레임 지연 처리된다. 프레임 메모리(177)로부터의 신호는 모션 보상 회로(173)와 모션 벡터 감지 회로(180)에 공급된다. 모션 보상 회로(173)는 모션 벡터 감지 회로(180)에서 감지된 화상 모션 벡터에 기초하여 프레임 메모리(177)의 출력 신호의 모션 보상을 실행한다. 이렇게 보상된 신호는 인터프레임 차신호를 생성하도록 감산 회로(170) 및 가산 회로(176)에 공급된다. 인터프레임 차신호가 클 경우, 스위치(181)의 오프에 의해 인터프레임 코딩이 실행된다.4 shows one of the encoding units 110-113. An input signal is supplied to a subtractor 170, which combines the input signal with a motion compensated one frame delay signal and subtracts it. The signal from the subtractor 170 is used as an interframe difference signal (prediction signal) that is DCT processed in the DCT unit 171. The signal thus processed is quantized in the quantizer 172. The quantized signal is divided into a zero execution signal and a level signal and supplied to the variable length coding circuit 178. The variable length coding circuit 178 Huffman codes the supplied signal. The coded video signal is supplied to an output buffer 179 which outputs the signal at a constant rate. On the other hand, the DCT coefficients quantized from the quantizer 172 are supplied to an inverse quantizer 174 which inverse quantizes the coefficients to almost recover the original DCT coefficients. This coefficient is then inverse DCT processed in inverse DCT unit 175 to decode it into a nearly original interframe difference signal. The decoded signal is added to the one-frame delay signal in the adder circuit 176 to nearly recover the original input signal. This input signal is delayed by one frame in the frame memory 177. The signal from the frame memory 177 is supplied to the motion compensation circuit 173 and the motion vector detection circuit 180. The motion compensation circuit 173 performs motion compensation on the output signal of the frame memory 177 based on the image motion vector sensed by the motion vector detection circuit 180. The compensated signal is supplied to the subtraction circuit 170 and the adding circuit 176 to generate the interframe difference signal. When the interframe difference signal is large, interframe coding is performed by turning off the switch 181.
일반적으로, 엔코딩 유닛(110 내지 113)은 동일한 구조를 가지며, 모션 벡터 감지 및 모션 보상은 각 엔코딩 유닛에서 독립적으로 수행된다. 공급되어 엔코딩되는 신호가 고해상도 TV 신호의 주파수 대역 분할로부터 얻어진 신호일 경우, 제2b도의 주파수 대역 A에 있는 신호(시작시의 수평 및 수직 저역 신호)가 공급되는 엔코딩 유닛(110)의 모션 벡터 감지 회로(180)에 의해 감지된 모션 벡터가 다른 엔코딩 유닛(111 내지 113)에 제공될 수 있다. 그 결과, 모션 벡터를 엔코딩하는 엔코딩 유닛(110)만으로도 충분하다.In general, the encoding units 110 to 113 have the same structure, and motion vector detection and motion compensation are performed independently in each encoding unit. When the supplied and encoded signal is a signal obtained from frequency band division of a high-definition TV signal, the motion vector detection circuit of the encoding unit 110 to which the signal in the frequency band A of FIG. 2b (horizontal and vertical low pass signals at the start) is supplied. The motion vector detected by 180 may be provided to other encoding units 111-113. As a result, only the encoding unit 110 for encoding the motion vector is sufficient.
따라서, 엔코딩된 신호는 제1도 및 제2a도에 도시된 멀티플렉서(114)에서 조합된다. 이때, 상기 신호는 각 엔코딩 유닛(110 내지 111)으로부터 얻어진 코드량에 따라 다중화된다. 엔코딩될 신호가 고해상도 TV 신호의 주파수 대역 분할로부터 얻어진 신호일 경우, 제2도의 주파수 대역 A에 있는 신호는 가산 회로(305)의 출력을 프레임 메모리(308)에서 1프레임 지연시켜 이 지연된 영상 신호를 모션 보상 회로(307)에서 모션 보상함으로써, 인간의 시각에 기여하는 정도를 고려하여 최우선 순위로 전송될 수 있다. 그러나, 1프레임 지연 신호가 가산 회로(305)에 공급되는 것은 인터프레임 신호 처리된 코딩 신호가 디코딩될 때이다. 인터프레임 신호 처리된 코딩 신호가 디코딩될 경우, 1프레임 지연 신호는 스위치(306)에 의해 차단되어 가산 회로(305)에 공급되지 않게 된다.Thus, the encoded signals are combined in the multiplexer 114 shown in FIGS. 1 and 2a. In this case, the signal is multiplexed according to the code amount obtained from each encoding unit 110 to 111. If the signal to be encoded is a signal obtained from frequency band division of a high resolution TV signal, the signal in frequency band A of FIG. 2 delays the output of the addition circuit 305 by one frame in the frame memory 308 to motion this delayed video signal. By the motion compensation in the compensation circuit 307, it can be transmitted in the highest priority in consideration of the degree of contribution to the human vision. However, the one frame delay signal is supplied to the addition circuit 305 when the interframe signal processed coded signal is decoded. When the interframe signal processed coded signal is decoded, the one frame delay signal is blocked by the switch 306 so that it is not supplied to the adder circuit 305.
제5도에서, 디코디된 영상 신호는 업 샘플링 회로(221) 내지 224)에서 업 샘플링된다. 제7b도에 도시된 것처럼 제7a도의 신호에 0을 삽입함으로써 업 샘플링이 실행된다. 제7a도 및 제7b도는 수평 방향으로의 신호 방식을 도시하고 있다. 이와 유사하게 수직 방향으로도 0라인 삽입이 실행된다. 제7c도는 업 샘플링 전의 주파수 대역을 도시하고 있고, 제7d도는 업 샘플링 후의 주파수 대역을 도시하고 있다. 이와 같이, 업 샘플링 처리된 신호는 수평 복조 회로(225)에 공급된다. 수평 복조 회로(225)는 대역 신호가 fs 내지 2fs의 범위내에 존재하도록 제8a도에 도시된 것처럼 3fs에 따라 소망하는 주파수 대역 B에 있는 신호를 변조한다. 수평 대역 통과 필터(BPF(228))는 피변조 신호에서 제8b도에 빗금친 주파수 대역을 제거하여 코딩전의 신호로 변환시킨다. 이와 유사하게, 디코딩 스테이지(214)로부터의 신호도 업 샘플링 처리된다. 수직 복조 회로(226)는 이렇게 처리된 신호를 2라인마다 반전 처리하거나 라인마다 반전 처리함으로써 복조하여 제8c도의 신호를 제8d도의 신호로 변환시킨다. 2라인마다 반전 처리는 순차 TV 신호에 이용되고, 라인 반전 처리는 비월 TV 신호에 이용된다. 또한, 수직 BPF·수평 LPF(229)는 디코딩된 신호의 제8d도에 빗금친 성분의 대역을 제한한다. 이와 유사하게, 디코딩 스테이지(215)로부터의 신호는 업-샘플링 회로(224)에서 업-샘플링 처리되고, 수평 및 수직 디코딩 회로(227)에서 수평 및 수직 디코딩 처리되며, 수평 BPF·수직 BPF(230)에서 수평 및 수직 필터링 처리된다. 이러한 처리후의 결과 신호는 코딩전의 제2b도의 주파수 대역 D에 있는 수평 및 수직 고역 신호로서 재생된다. 필터등에 의해 초래된 제2b도의 대역 A, B, C 및 D에 있는 영상 신호의 지연이 지연 유닛(도시되지 않음)에 의해 동등화된 후에, 이들 신호는 가산회로(231,232,233)에 의해 각각 다른곳에 가산된다. 가산된 신호는 고해상도 TV 신호로서 선택기(280)에 공급된다.In FIG. 5, the decoded video signal is up sampled in up sampling circuits 221 to 224. In FIG. Upsampling is performed by inserting 0 into the signal of FIG. 7A as shown in FIG. 7B. 7A and 7B show the signal system in the horizontal direction. Similarly, zero line insertion is performed in the vertical direction. FIG. 7C shows the frequency band before upsampling, and FIG. 7d shows the frequency band after upsampling. In this manner, the upsampled signal is supplied to the horizontal demodulation circuit 225. The horizontal demodulation circuit 225 modulates the signal in the desired frequency band B in accordance with 3fs as shown in FIG. 8A so that the band signal is in the range of fs to 2fs. The horizontal band pass filter (BPF 228) removes the frequency band hatched in FIG. 8B from the modulated signal and converts it into a signal before coding. Similarly, the signal from decoding stage 214 is also upsampled. The vertical demodulation circuit 226 demodulates the signal thus processed every two lines or inverts each line to convert the signal of FIG. 8c into the signal of FIG. 8d. The inversion processing is used for the sequential TV signal every two lines, and the line inversion processing is used for the interlaced TV signal. In addition, the vertical BPF and horizontal LPF 229 limits the band of components that are hatched in FIG. 8d of the decoded signal. Similarly, the signal from the decoding stage 215 is up-sampled in the up-sampling circuit 224 and horizontal and vertical decoded in the horizontal and vertical decoding circuit 227, and the horizontal BPF vertical VPF 230 In the horizontal and vertical filtering process. The resulting signal after this processing is reproduced as horizontal and vertical high-band signals in frequency band D of FIG. 2b before coding. After the delays of the video signals in the bands A, B, C and D of FIG. It is added. The added signal is supplied to the selector 280 as a high resolution TV signal.
하나 이상의 저해상도 TV 신호가 수신될 때의 신호 처리는 제1도와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Since the signal processing when one or more low resolution TV signals are received is the same as in FIG. 1, description thereof will be omitted.
본 발명에 따라서, 입력 TV 신호가 고해상도 TV 신호일 경우, 하나 이상의 엔코딩 유닛은 주파수 대역을 분할하여, 수평 및/또는 수직 변조를 실행함으로써, 하나 이상의 저해상도 TV 신호가 공급될 때와 마찬가지로 이용될 수 있다. 수신기측이 종래 기술에서는 이러한 목적으로 이용될 수 없었던 저해상도 수신기이더라도 고해상도 신호의 주파수 대역 부분을 쉽게 디코딩할 수 있다. 또한, 고해상도 수신기로서 고해상도 TV 신호를 재현하고 저해상도 TV 신호를 다중 디스플레이하며 업-컨버트된 저해상도 TV 신호의 스크린을 디스플레이 가능하다.According to the present invention, when the input TV signal is a high resolution TV signal, one or more encoding units can be used as when one or more low resolution TV signals are supplied by dividing a frequency band and performing horizontal and / or vertical modulation. . Even if the receiver side is a low resolution receiver that could not be used for this purpose in the prior art, it is possible to easily decode the frequency band portion of the high resolution signal. Also, as a high resolution receiver, it is possible to reproduce high resolution TV signals, multiple display low resolution TV signals, and display screens of up-converted low resolution TV signals.
상술한 실시예에서, 고해상도 TV 신호가 제2b도에 도시된 것처럼 분주될 경우, 주파수 대역 A, B, C 및 D는 반드시 동일한 대역폭을 갖지는 않는다.In the above embodiment, when the high resolution TV signal is divided as shown in FIG. 2B, the frequency bands A, B, C and D do not necessarily have the same bandwidth.
본 발명의 추가의 장점 및 변경은 당업자에게 명백하게 드러날 것이다. 따라서, 보다 넓은 양상에 있어서의 본 발명은 특정한 세부사항, 표시된 소자들 및 본 명세서에 설명되고 예시된 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 따라서 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고도 여러 가지 변경이 행해질 수 있다.Additional advantages and modifications of the invention will be apparent to those skilled in the art. Thus, the invention in its broader aspects is not limited to the specific details, elements shown and the embodiments described and illustrated herein. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
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