KR0140246B1 - Muse/ntsc 방식 신호변환방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding) 방식영상신호를 NSTC 방식영상신호로 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 상기 MUSE 방식영상신호를 줌업모드 및 와이드모드 각각에 해당하는 주사선수로 변환처리하는 주사선수변환부(22)와, 상기 주사선수변환부(22)로부터 제공되고 상기 2가지 모드의 주사선수 변환처리된 휘도신호와 색차신호들을 모드선택신호에 따라 선택하여 출력하는 선택부(24) 및 상기 선택부(24)로부터 제공되는 상기 휘도신호 및 상기 색차신호들의 주파수를 상기 NSTC 방식영상신호의 주파수로 변환처리하는 주파수변환부(26)로 구성되어 하드웨어적인 구성이 간단할 뿐만아니라 수직내삽처리된 휘도 및 색신호의 공간적 위치를 고려함으로써 변환처리후에 발생할 수 있는 색신호의 어긋남 및 진원율의 문제를 해결할 수 있다.

Description

MUSE/NTSC 방식 신호변환방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 신호변환장치를 채용한 MUSE/NTSC 방식 신호변환 시스템의 블럭도.

제2도는 본 발명의 신호변환장치의 구성을 나타낸 블럭도.

제3도는 본 발명의 줌업모드 주사선수 변환방법을 설명하기 위한 도면.

제4도는 본 발명의 와이드모드 주사선수 변환방법을 설명하기 위한 도면.

제5도는 본 발명의 줌업모드 주사선수 변환회로의 블럭도.

제6도는 본 발명의 와이드모드 주사선수 변환회로의 블럭도.

제7도는 본 발명의 MUSE/NTSC 방식 신호변환회로의 블럭도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6:신호변환장치22:주사선수 변환부

24:선택부26:주파수 변환부

76,78,80,142:라인지연기

82,84,86,88:서브 샘플 보정기

92,94,96,94,124,126,128:멀티프렉서

90,101,104,106,108,110:가산기

100,102,112,114,11,118,120,122:승산기

130,132:시간축신장기

136,138:필드메모리

본 발명은 차세대 영상기기로 일컬어지는 고선명텔레비젼(HDTV:High Definition TV)방송 또는 방송장치로부터 제공되는 신호를 현행 NTSC 방식 텔레비젼 수상기를 이용하여 시청가능한 텔레비젼 신호로 변환하는 신호변환시스템에 관한 것으로, 특히 1125라인(line), 2:1의 인터레이스(interlace:비월주사), 9:16의 종횡비를 갖는 MUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding)방식의 HDTV 신호를 525라인, 2:1의 인터레이스, 3:4의 종횡비를 갖는 현행 NTSC TV 신호로 변환시키는 MUSE/NTSC 방식 신호변환방법 방식 신호변환시스템의 주사선수 및 주파수 변환장치에 관한 것이다.

통상적으로 9:16의 종횡비에 1050라인 이상의 주사선수를 갖는 HDTV용 영상신호로부터 NTSC TV로 시청할 수 있는 영상신호로 변환하는 데는 두 방식간 화면의 가로·세로 비율차이 및 주사선수 차이로 인하여 일정비율의 변환비를 진원율을 기초로 하여 정하고 그 비율에 맞추어 종횡비 및 주사선수를 변환한다.

따라서 변환비율을 어떻게 정하느냐에 따라 여러가지 형태의 변환모드가 있을 수 있다.

예를들어 일본의 HDTV 방송방식인 MUSE 방식의 영상신호로부터 NTSC 방식의 영상신호로 변환하는데는 현재 다음과 같은 두가지 방식이 잘 알려져 있다.

하나의 방법은 9:16의 종횡비에 1125라인의 주사선수를 갖는 MUSE 방식영상신호로부터 화면의 좌우를 각각 15%정도를 잘라내고 화면중심을 기준으로 3:4의 종횡비에 맞춰 525라인으로 솎아내는 줌업(zoom up)모드방식이고, 다른 방법은 9:16의 종횡비를 갖는 MUSE 방식의 HDTV 화면 전체를 축소하여 3:4의 종횡비를 갖는 현행 NTSC 방식의 TV 화면의 상하에 화면이 없는 주사선을 각각 75라인 정도있게 하면서 화면중앙에 375라인 정도로 변환하여 HDTV의 9:16의 종횡비를 그대로 유지하도록 하는 와이드(wide) 모드방식이다.

이상에서 설명한 바와 같이 MUSE 방식은 주사선수가 프레임(frame)당 1125라인이고, 2:1의 인터레이스, 9:16의 종횡비를 갖는 신호규격인데 비해 NTSC 방식은 주사선수가 프레임당 525라인이고, 2:1의 인터레이스, 3:4의 화면 종횡비를 갖는 신호규격이기 때문에 서로 상이하다.

MUSE 방식은 방송위성의 1개 채널(channel)을 이용하는 위성전송을 위하여 필드(field)간 및 프레임간 오프셋 서브샘플링(Offset Sub-sampling)처리를 행하여 영상신호의 대역폭을 8.1MHz로 압축한다.

또한, 적색차신호(R-Y)와 청색차신호(B-Y)도 각각 1/4로 시간축 압축하여 휘도신호의 수평귀선소거(horizontal blanking) 기간에 시간축 다중시킴과 동시에 적색차신호(R-Y)는 기수라인(odd line)에, 청색차신호(B-Y)는 우수라인(even line)에 선순차다중처리(line-alternated multiprocessing)하고 있다.

따라서, 전술한 MUSE 방식의 영상신호를 NTSC 방식의 영상신호로 변환하고자 할때에는 크게 나누어 아래의 2가지 처리과정이 반드시 필요하다.

첫째, MUSE 방식의 주사선수 1125Line/Frame으로부터 NTSC 방식의 주사선수 525Line/Frame으로 주사선수 변환처리.

둘째, MUSE 방식의 종횡비 9:16인 화면으로부터 NTSC 방식의 종횡비 3:4의 화면으로 종횡비 변환처리.

한편, MUSE 방식의 1125Line/Frame의 주사선수를 NTSC 방식의 525Line/Frame으로 변환하는 방식에서는 화면의 종횡비를 NTSC 구격인 3:4로 변환하는 처리과정에 의해 전송된 원래 화상의 좌우 약 15%씩 잘리는 문제가 발생되었다.

본 발명의 목적은 HDTV를 위한 방송을 현행의 표준 NTSC 수상기로 수신할 수 있도록 신호변환처리함에 있어서 최소한의 하드웨어를 사용하여 현행 TV 화질보다 우수한 영상을 재현하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 1125Line/Frame, 2:1 인터레이스의 MUSE 방식영상신호를 표준 NTSC 방식영상신호로 변환처리하는 본 발명의 방법은, 기수필드휘도신호와 두가지의 기수필드 색차신호들은 각각 1차 수직 LPF(Low Pass Filtering)처리되게 하고, 우수필드휘도신호는 2차수직 LPF 처리되게 하고, 두가지의 우수필드색차신호들중 적색차신호는 1차 수직 LPF 처리되게 하고 청색차신호는 입력상태로 유지되게 하여, 2라인당 1라인을 솎아 냄으로써 525Line/Frame, 2:1 인터레이스의 NTSC 영상신호로 변환하는 단계와; 상기 기수필드휘도신호와 상기 우수필드휘도신호는 3차 수직 LPF 처리되게 하고, 상기 기수필드색차신호들과 상기 우수필드색차신호들을 1차 수직 LPF 처리되게 하여, 3라인당 1라인을 솎아냄으로써 375Line/Frame, 2:1 인터레이스의 상기 NTSC 영상신호로 변환하는 단계로 구성된다.

상기한 방법을 구현하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명의 장치는, 상기 MUSE 방식영상신호를 줌업모드 및 와이드모드 각각에 해당하는 주사선수로 변환처리하는 주사선수 변환부와, 상기 주사선수 변환부로부터 제공되고 상기 2가지 모드의 주사선수 변환처리된 휘도신호와 색차신호들을 모드선택신호에 따라 선택하여 출력하는 선택부 및 상기 선택부로부터 제공되는 상기 휘도신호 및 상기 색차신호의 주파수를 상기 NTSC 방식영상신호의 주파수로 변환처리하는 주파수변환부로 구성된다.

상기 주사선수변환부는, 입력되는 MUSE 영상신호들을 1차 내지 3차까지 1라인의 주사기간을 지연시키는 라인지연수단과, 상기 라인지연수단으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들의 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남(off set)을 보정하기 위한 서브샘플보정수단과, 상기 서브샘플보정수단으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 가산하는 제1가산기와, 제1제어신호(EF) 및 제2제어신호(ZU(YY+EFCC))에 의해 상기 라인지연수단 및 상기 제1가산기로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 선택하는 제1선택수단과, 상기 제2제어신호에 의해 상기 선택수단으로부터 출력되는 상기 MUSE 영상신호중 하나를 선택하는 제2선택수단과, 상기 서브샘플보정수단 및 상기 제1선택수단으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호를 각각 2배로 증대시키는 제1 및 제2승산기와, 상기 제1선택수단 및 상기 제1승산기로부터 제공되는 상기 영상신호들을 가산하는 제2가산기와, 상기 서브샘플보정수단 및 상기 제2선택수단의 출력신호들을 가산하는 제3가산기와, 상기 제3가산기 및 상기 제2승산기의 출력신호들을 가산하는 제4가산기와, 상기 제2가산기 및 상기 제4가산기의 출력신호들을 가산하는 제5가산기와, 상기 제4가산기의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배로 만드는 제3 및 제4승산기와, 상기 제5가산기의 출력신호를 각각 1/4배 및 1/8배로 만드는 상기 제5 및 제6승산기와 상기 제2가산기의 출력신호를 1/2배로 만드는 제7승산기와 1/4배로 만드는 제8승간기로 구성된다.

상기 선택부는, 제3제어신호(ZUEF)에 의해 상기 제3 및 제4승산기의 출력신호들중 하나를 선택하는 제5멀티플렉서와 제4제어신호(ZU)에 의해 상기 제5 및 제6승산기의 출력신호들중 하나를 선택하는 제6멀티플렉서와, 상기 제3제어신호에 의해 상기 제7 및 제8승산기의 출력신호들중 하나를 선택하는 제7멀티플렉서로 구성될 수 있다.

상기 주파수변환부는 상기 제5 및 제7멀티플렉서의 출력신호들을 각각 시간축상에서 2배로 늘리는 제1 및 제2시간축 신장기와, 제5제어신호(RY)에 의해 상기 제1 및 제2시간축신장기의 출력신호들중 하나를 선택하는 제8멀티플렉서와, 상기 제6멀티플렉서의 출력신호를 받아들여 NTSC 휘도신호를 출력하는 제1필드 메모리와, 상기 제8멀티플렉서의 출력신호를 순차로 받아들여 저장하는 제2필드 메모리와 상기 제2필드 메모리의 출력신호를 NTSC 적색차신호와 NTSC 청색차신호로 분리하여 출력하는 디멀티플렉서로 구성된다.

상기 라인지연수단은 순차로 접속된 제1 내지 제3라인 메모리들로 구성될 수 있다.

상기 서브샘플보정수단은 장치의 입력단에 접속된 제1서브샘플보정기와, 상기 제1 내지 제3라인 메모리 각각의 출력단에 차례로 접속된 제2 내지 제4서브샘플보정기로 구성된다.

상기 라인지연수단은 순차로 접속된 제1 내지 제3라인 메모리들로 구성될 수 있다.

상기 서브샘플보정수단은 장치의 입력단에 접속된 제1서브샘플보정기와, 상기 제1 내지 제3라인 메모리 각각의 출력단에 차례로 접속된 제2 내지 제4서브샘플보정기로 구성된다.

상기 제1선택수단은 상기 제1제어신호(EF)에 의해 제2 및 제4서브샘플보정기의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉서와, 상기 제2제어신호에 의해 상기 제2서브샘플보정기의 출력신호와 로우상태(혹은 '0') 신호중 하나를 선택하여 출력하는 제2멀티플렉서와, 상기 제2제어신호에 의해 상기 제1가산기의 출력신호와 상기 로우상태 신호중 하나를 선택하여 출력하는 제3멀티플렉서로 구성된다.

상기 제2선택수단은 상기 제2제어신호에 의해 상기 제1 및 제2멀티플렉서의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제4멀티플렉서로 구성될 수 있다.

이제부터 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 주사선수 및 주파수변환장치를 채용한 MUSE/NTSC 방식 신호변환시스템을 나타낸 것이다.

도면에서, 2는 송신장치(도시되지 않음)로부터 전송된 아날로그 MUSE 신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환부를 나타낸 것이고, 4는 MUSE 엔코더(encoder)에서 행한 비선형처리에 대한 역처리와 전송역 감마처리를 행하는 디엠퍼시스(de-emphasis), 12는 시스템 전체를 제어하는데 필요한 갖가지의 제어신호들을 발생시키는 제어신호발생부, 14 및 16은 두가지 모드(mode)에 필요한 클럭신호를 발생시키는 제1 및 제2클럭발생부, 18은 클럭선택회로, 20은 음성디코더, 8은 D/A 변환부, 10은 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 각각 나타낸 것이다.

본 발명의 MUSE/NTSC 방식변환장치는 디엠퍼시스(4)와 D/A 변환부(8) 사이에 연결구성된다.

제2도는 본 발명의 기능블럭도를 나타낸 것이다.

본 발명의 장치는 입력된 MUSE 영상신호를 2가지의 모드(즉, 와이드모드와 줌업모드) 각각에 상응한 화상의 주사선수로 변환처리하는 주사선수 변환부(20)와, 사용자의 선택에 의해 제공되는 모드선택신호에 의하여 상기 주사선부 변환부(20)로부터 제공되는 2가지 모드의 주사선수 변환처리된 영상신호중 하나를 선택하여 출력하는 선택부(24) 및 상기 선택부(24)로부터 제공되는 주사선수 변환처리된 영상신호의 주파수를 NTSC 영상신호의 주파수로 변환처리하는 주파수변환부(26)로 구성된다.

제3도는 본 발명의 줌업모드 주사선수 변환방법을 설명하기 위한 도면이다.

제3도의 (a)를 참조하여 줌업모드의 휘도신호(Y) 주사선수 변환방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

입력되는 MUSE 영상신호의 기수필드(Odd Field) 신호에 대해서는 1/2(1+Z-1)의 수직방향 LPF(Low Pass Filtering)처리를 하고, 우수필드(Even Field)신호에 대해서는 1/4(1+2Z-1+Z-2)의 수직방향 LPF 처리를 하여 525Line/Frame의 순차 주사형태로 변환한 후 각 필드마다 주사선 위치가 엇갈리도록 한 주사라인씩 솎아냄으로써 최종적으로 표준 NTSC 방식의 525Line/Frame, 2:1 인터레이스 규격을 갖는 영상신호를 얻는다.

전술한 2가지 식의 항수(기수필드의 식은 2항, 우수필드의 식은 3항)는 표준 NTSC 방식휘도신호로 변환하는데 소요되는 MUSE 방식휘도신호의 주사라인수를 나타낸다.

따라서, 기수필드인 경우 2라인, 우수필드인 경우 3라인의 MUSE 방식휘도신로부터 하나의 NTSC 방식휘도신호로 변환한다.

식에서 Z는 1라인의 주사기간을 지연시키기 위한 수직 LPF 처리를 의미한다.

상기 Z는 지수(-1 또는 -2)는 각각 1차 및 2차의 처리를 의미한다.

식에서 각 항의 계수는 입력되는 각 주사라인별로 취하는 웨이팅(weighting)을 나타낸다.

우수필드신호의 주사선수를 변환하는 방법을 나타낸 1/4(1+2Z-1+Z-2)를 예로서 설명하면 다음과 같다

제3도의 (a)에 나타낸 휘도신호의 MUSE 우수필드신호에서 NTSC 우수필드신호의 1주사라인으로 변환하는데는 MUSE 신호의 3주사라인(상기한 식의 항수와 동일함)이 사용된다.

예를들면, 1Y,2Y,3Y의 MUSE 우수필드주사라인들중 가장 먼저 입력되는 1Y 라인은 두번의 수직지연처리되고, 두번째로 입력되는 2Y 라인은 한번의 수직지연처리되며 3번째로 입력되는 3Y 라인은 수직지연처리되지 않는다.

이렇게 지연처리된 1Y,2Y,3Y 라인들로부터 하나의 NTSC 휘도신호 주사라인(2Y') 변환하기 위하여 1Y 라인의 1/4, 2Y 라인의 1/2, 3Y 라인의 1/4만큼씩 각각 웨이팅(weighting)을 주어 하나(1/4+1/2+1/4)의 2Y'(여기서 계수 2는 화면상에서 주사선의 위치를 말함)라인을 생성한다.

한편, 줌업모드에서 색차신호 주사선수 변환방법(제3도의 (b)참조)은 2:1 인터레이스 및 휘도신호와의 공간적인 주사위치를 고려하여 기수필드신호의 적색차신호(R-Y)는 1/4(3+Z-1)의 수직 LPF 처리되게 하고 우수필드신호의 적색차신호는 1/2(1+Z-1)의 수직 LPF 처리되게 한다.

또한, 기수필드신호의 청색차신호(B-Y)는 1/4(1+3Z-1)의 수직 LPF 처리되게 하고 우수필드신호의 청색차신호는 입력되는 MUSE 방식 청색차신호의 상태를 그대로 유지되도록 한다.

도면에서 색차신호(R-Y,B-Y,R-Y',B-Y')의 계수는 화면상에 주사되는 라인의 위치를 나타낸 것이다.

제4도는 본 발명의 와이드모드 주사선수 변환방법을 설명하기 위한 도면이다.

와이드모드에서 휘도신호의 주사선수변환처리방법은 제4도의 (a)에 나타낸 바와 같이 입력되는 MUSE 휘도신호의 각 필드마다 1/8(1+3Z-1+3Z-2+Z-3)의 3차 수직 LPF 처리를 하고 3라인당 1라인을 솎아냄으로써 최종 375Line/Frame, 2:1 인터레이스형태의 NTSC 휘도신호를 생성시킨다.

한편, 색차신호의 주사선수 변환처리방법(제4도의 (b)참조)에서 기수필드신호의 적색차신호(R-Y) 및 청색차신호(B-Y)의 주사선수변환처리는 1/4(3+Z-1) 및 1/4(1+3Z-1)의 수직 LPF 처리하고, 우수필드신호의 적색차 및 청색차신호의 주사선수 변환처리는 1/4(3+Z-1) 및 1/4(1+Z-1)의 수직 LPF 처리한다.

제5도는 본 발명의 줌업모드 주사선수 변환방법을 구현하기 위한 회로의 블럭도를 나타낸 것이다.

입력되는 MUSE 영상신호를 1차 및 2차로 1라인씩 지연시키는 제1,제2라인지연기(28)(30)와, 입력된 원 영상신호와 상기 제2라인지연기(30)의 2차 지연신호를 제어신호(EP)에 의해 선택하는 멀티플렉서(32)와, 그 멀티플렉서(32)의 출력신호와 상기 제2라인지연기(30)의 출력신호를 더하는 제1가산기(34)와, 그 제1가산기(34)의 출력신호를 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 제1서브샘플보정부(36)와, 상기 제1라인지연기(28)의 출력신호를 프레임간 오프셋-서브샘플링(offset-subsampling)처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남(offset)을 보정하기 위한 제2서브샘플보정부(38)와, 상기 제1서브샘플보정부(36)의 출력신호를 1/2배로 복원하여 출력하는 1/2승산기(44)와, 상기 제2서브샘플보정부(38)의 출력신호를 2배로 승산하는 2배 승산기(40)와, 그 2배 승산기(40)의 출력신호와 상기 제1서브샘플보정부(36)의 출력신호를 가산하는 제2가산기(42)와, 그 제2가산기(42)의 출력신호를 1/4배로 복원하여 출력하는 1/4배 승산기(46)로 구성된다.

상기한 라인지연기는 라인메모리(line memory)가 적합하다.

제3도를 참조하여 회로의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

본 회로에 대한 설명을 간단히 하기 위하여 기수필드의 휘도신호가 입력되는 경우를 예로서 설명한다.

첫번째로 입력된 MUSE 방식휘도신호라인 1Y는 라인지연기 30의 출력단을 통하여 출력되고 있다고 가정할때 동일시각에 휘도신호라인 2Y는 라인지연기 28의 출력단을 통하여 출력된다.

다시 말하면 휘도신호라인 1Y는 1라인의 주사기간이 지연된 상태가 된다.

두가지의 필드에 각각 다른 수직 LPF 처리를 하여야 하므로 두가지의 필드를 상호 구분할 수 있는 제어신호가 필요한데 제5도의 멀티플렉서 32에 제공되는 제어신호 EF(Even Field)가 그 신호이다.

이 제어신호(EF)의 상태가 하이(high:논리적 1)레벨 즉, 우수필드일때 멀티플렉서 32의 두 입력단(0 또는 1)중 입력단 1을 통하여 제공되는 신호가 선택되고 로우(low:논리적 0)레벨 즉, 기수필드일때 멀티플렉서 32의 입력단 0을 통하여 입력되는 신호가 선택된다.

따라서, 기수필드인 경우 제어신호 EF는 로우(논리적 0)레벨이 되어 라인지연기 30의 출력신호가 선택되어 가산기 34에서 또 다른 경로를 통하여 제공되는 라인지연기 30의 출력신호와 함께 가산된다.

따라서 가산기 34의 출력신호는 라인지연기 30의 출력신호의 2배가 된다.

가산기 34의 출력신호는 서브샘플보정기 36을 통하여 가산기 42에 제공된다.

또한, 라인지연기 28의 출력신호는 서브샘플보정기 38을 통하여 승산기 40의 입력단에 제공된다.

승산기 40은 라인지연기 28의 출력신호의 2배신호를 가산기 42에 제공한다.

가산기 42로부터 출력되는 신호는 원래의 MUSE 휘도신호의 4배가 된다.

따라서 가산기 42로부터 출력되는 신호는 승산기 46에서 1/4로 된 후에 최종 NTSC 휘도신호(Y)가 되어 출력단자 S2를 통하여 출력된다.

NTSC 적색차신호(R-Y) 및 NTSC 청색차신호(B-Y)를 얻는 방법도 이상에서 설명한 NTSC 휘도신호(Y)를 얻는 과정과 같은 원리로 얻어짐을 쉽게 이해할 수 있다.

제6도는 본 발명의 와이드모드 주사선수 변환방법을 구현하기 위한 회로의 블럭도를 나타낸 것이다.

입력되는 MUSE 영상신호를 1차, 2차 및 3차로 1라인씩 지연시키는 제1,제2,제3라인지연기(48)(50)(52)와, 상기 제1라인지연기(48)의 1라인 지연신호와 상기 제2라인지연기(52)의 3라인 지연신호를 가산하는 제1가산기(54)와, 상기 제1라인지연기(48)의 1라인 지연신호를 2배로 승산하는 2배 승산기(63)와, 그 2배 승산기(63)의 출력신호와 상기 제1가산기(54)의 출력신호를 가산하는 제2가산기(56)와, 그 제2가산기(56)의 출력신호를 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 제1서브샘플보정부(58)와, 상기 입력되는 원영상신호와 상기 제2라인지연기(50)의 2라인 지연신호를 가산하는 제3가산기(60)와, 상기 제2라인지연기(50)의 출력신호를 2배로 승산하는 2배 승산기(62)와, 그 2배 승산기(62)의 출력신호와 상기 제3가산기(60)의 출력신호를 가산하는 제4가산기(64)와, 그 제4가산기(64)의 출력신호를 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 제2서브샘플보정부(66)와, 상기 제1서브샘플보정부(58)의 출력신호를 1/4배로 복원하여 출력하는 1/4승산기(70)와, 상기 제2서브샘플보정부(58)의 출력신호와 상기 제1서브샘플보정부(58)의 출력신호를 가산하는 제5가산기(68)와, 그 제5가산기(58)의 출력신호를 1/8배로 승산하여 출력하는 1/8배 승산기(72)와, 상기 제2서브샘플보정부(66)의 출력신호를 1/4배 승산하여 출력하는 1/4배 승산기(74)로 구성된다.

좌측 입력단으로부터 입력된 MUSE 영상신호는 수직필터부를 거쳐 각각 S2,S1,S3 출력단자를 통하여 휘도신호(Y)와 적색차신호(R-Y) 및 청색차신호(B-Y)로 출력된다.

설명을 간단히 하기 위하여 제4도를 참조하여 기수필드의 색차신호가 입력되는 경우를 예를들어 설명한다.

첫번째로 입력된 MUSE 방식 첫번째 적색차신호라인(1R-Y)이 라인지연기 52의 출력단들을 통하여 출력된다고 가정할때 동일 시각에 두번째 적색차신호라인(3R-Y)은 라인지연기 48의 출력단을 통하여 출력된다.

마찬가지로, 동일시각에 첫번째 청색차신호라인(2B-Y)은 라인지연기 50의 출력단을 통하여 출력되고 두번째 청색차신호라인(4B-Y)은 라인지연기 48의 입력단을 통하여 현재 입력되고 있는 상태가 된다.

첫번째 및 두번째 적색차신호라인(1R-Y,3R-Y)은 가산기 54에 의해 가산된다.

한편, 두번째 적색차신호라인(3R-Y)은 승산기 63에 의해 2배로 증대된다.

가산기 56에서 가산기 54의 출력신호 및 승산기 63의 출력신호가 가산된 신호는 서브샘플보정기 58를 통하여 승산기 70 및 가산기 68에 제공된다.

가산기 56의 출력신호는 승산기 70에서 1/4배 축소되어 와이드모드의 최종 NTSC 기수필드 적색차신호(2.5R-Y')로서 출력단 S1을 통하여 출력된다.

동일한 원리로 와이드모드의 최종 NTSC 기수필드 청색차신호(2.5B-Y')가 출력단 S3을 통하여 출력된다.

우수필드의 휘도신호 및 색차신호도 동일한 원리로 생성된다는 것이 잘 이해될 것이다.

제7도는 제5도 및 제6도의 회로를 합하여 줌업모드 및 와이드모드를 단일 하드웨어로 처리하기 위한 MUSE/NTSC 방식신호변환회로의 블럭도를 나타낸 것이다.

상기 MUSE 방식영상신호를 줌업모드 및 와이드모드 각각에 해당하는 주사선수로 변환처리하는 주사선수 변환부(22)와, 상기 주사선수변호나부(22)로부터 제공되고 상기 2가지 모드의 주사선수 변환처리된 휘도신호와 색차신호들을 모드선택신호에 따라 선택하여 출력하는 선택부(24) 및 상기 선택부(24)로부터 제공되는 상기 휘도신호 및 상기 색차신호들의 주파수를 상기 NTSC 방식영상신호의 주파수로 변환처리하는 주파수변환부(26)로 구성된다.

도면에서 제어신호 ZU는 줌업모드임을 나타내는 모드선택신호이고, 'YY'는 휘도신호구간, 'CC'는 색도신호구간임을 나타내는 제어신호이고, 'EF'는 우수필드(Even Field)임을 나타내는 제어신호이다.

상기 주사선수 변환회로(22)는, 도면에서, 입력되는 MUSE 방식영상신호를 줌업모드 및 와이드모드 각각에 해당하는 주사선수로 변환처리하는 것으로, 줌업모드선택신호 ZU가 하이(논리적 1)레벨일때 줌업모드에 해당하는 주사선수를 얻게 되고 ZU가 로우(논리적 0)레벨일때 와이드모드에 해당하는 주사선수를 얻게 된다.

제어신호 EF가 하이레벨일 경우 우수필드에 해당하는 주사선수로 변환되고 제어신호 EF가 로우레벨일때 기수필드에 해당하는 주사선수로 변환된다.

상기 주사선수변환부(22)는 입력되는 MUSE 영상신호들을 1차 내지 3차까지 1라인의 주사기간을 지연시키는 라인지연수단(81)과, 상기 라인지연수단으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들의 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 서브샘플보정수단(89)과, 상기 서브샘플보정수단(89)으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 가산하는 제1가산기(90)와, 제1제어신호(EF) 및 제2제어신호(ZU(YY+EFCC))에 의해 상기 라인지연수단(81) 및 상기 제1가산기(90)로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 선택하는 제1선택수단(97)과, 상기 제2제어신호에 의해 상기 선택수단으로부터 출력되는 상기 MUSE 영상신호들중 하나를 선택하는 제2선택수단(98)과, 상기 서브샘플보정수단(89) 및 상기 제1선택수단(97)으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호를 각각 2배로 증대시키는 제1 및 제2승산기(100,102)와, 상기 제1선택수단(97) 및 상기 제1승산기(100)로부터 제공되는 상기 영상신호들을 가산하는 제2가산기(101)와, 상기 서브샘플보정수단(89) 및 제2선택수단(98)의 출력신호들을 가산하는 제3가산기(104)와, 상기 제3가산기(104) 및 상기 제2승산기(102)의 출력신호들을 가산하는 제4가산기(106)와, 상기 제2가산기(100) 및 상기 제4가산기(106)의 출력신호들을 가산하는 제5가산기(110)와, 상기 제4가산기(106)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배로 만드는 제3 및 제4승산기(112,114)와, 상기 제5가산기(110)의 출력신호를 각각 1/4배 및 1/8배로 만드는 제5 및 제6승산기(116,118)와, 상기 제2가산기(101)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배로 만드는 제7 및 제8승산기(120,122)로 구성된다.

MUSE 영상신호를 1차 내지 3차까지 1라인의 주사기간을 지연시키는 라인지연수단(81)은 제1 내지 제3라인메모리들(76,78,80)로 구성된다.

라인지연수단)81)에는 입력되는 MUSE 영상신호의 프레임간 오프셋-서브샘플링(offset-subsampling)처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 서브샘플보정수단(89)이 접속된다.

서브샘플보정수단(89)은 입력단(76)에 접속된 제1서브샘플보정기(82)와, 상기 라인지연수단(81)의 제1 내지 제3라인메모리들(76,78,80)의 출력단에 각각 순차로 연결된 제2 내지 제4서브샘플보정기들(84,86,88)로 구성된다.

제1가산기(90)는 서브샘플보정수단(89)의 제1서브샘플보정기(82) 및 제3서브샘플보정기(86)로부터 제공되는 MUSE 영상신호라인들을 가산한다.

제1선택수단(97)은 제어신호 EF 및 제어신호 ZU(YY+EFCC)에 의해 라인지연수단(81) 및 제1가산기(90)로부터 제공되는 MUSE 영상신호를 선택하여 출력한다.

상기 제1선택수단(97)은 제어신호 EF에 의해 제2 및 제4서브샘플보정기(84,88)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉서(92)와, 상기 제어신호 ZU(YY+EFCC)에 의해 제2서브샘플보정기(84)의 출력신호와 로우신호중 하나를 선택하여 출력하는 제2멀티플렉서(94)와, 제어신호 ZU(YY+EFCC)에 의해 제1가산기(90)의 출력신호와 로우상태신호중 하나를 선택하여 출력하는 제3멀티플렉서(96)로 구성된다.

제2선택수단(98)은 제어신호 ZU(YY+EFCC)에 의해 제1 및 제2멀티플렉서(92,94)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력한다.

제1 및 제2승산기(100,102)는 제3서브샘플보정기(86) 및 제2멀티플렉서(94)로부터 제공되는 MUSE 영상신호들을 각각 2배로 증대시킨다.

제2가산기(101)는 제3멀티플렉서(96)로부터 제공되는 신호와 제1승산기(100)로부터 제공되는 신호를 가산하여 출력한다.

제3가산기(104)는 제4서브샘플보정기(88) 및 제2선택수단(98)로부터 제공되는 신호들을 가산하여 출력하고, 제4가산기(106)는 상기 제3가산기(104) 및 제2승산기(102)의 출력신호들을 가산하여 출력하며, 제5가산기(110)는 제2가산기(101) 및 상기 제4가산기(106)의 출력신호들을 가산하여 출력한다.

제3 및 제4승산기(112,114)는 상기 제4가산기(106)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배의 신호들로 만든다. 제5 및 제6승산기(116,118)는 상기 제5가산기(110)의 출력신호를 각각 1/4배 및 1/8배의 신호들로 만든다. 제7 및 제8승산기(120,122)는 상기 제2가산기(101)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배의 신호들로 만든다.

선택회로(24)는, 주사선수변환회로(22)로부터 제공되고 줌업 및 와이드모드 각각에 상응하게 주사선수 변환처리된 영상신호들을 모드선택제어신호 ZU에 따라 선택하여 출력한다.

선택회로(24)는 제어신호 ZUEF에 의해 제3 및 제4승산기(112,114)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제5멀티플렉서(124)와, 제어신호 ZU에 의해 제5 및 제6승산기(116,118)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제6멀티플렉서(126)와, 제어신호 ZUEF에 의해 제7 및 제8승산기(120,122)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제7멀티플렉서(128)로 구성된다.

주파수변환회로(26)은, 선택회로(24)로부터 제공되는 휘도신호 및 색차신호들의 주파수를 NTSC 방식영상신호의 주파수로 변환하여 최종 NTSC 영상신호를 만든다.

주파수변환회로(26)에서, 제1 및 제2시간축신장기(130,132)는 각각 제5 및 제7멀티플렉서(124,128)의 출력신호들을 시간축상에서 2배로 신장시킨다.

바꾸어 말하면, 주파수를 1/2로 감소시킨다.

제8멀티플렉서(134)는 제어신호 RY에 의해 상기 제1 및 제2시간축신장기(130,132)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력한다.

제6 및 제8멀티플렉서(126,134)에서 선택된 신호들은 NTSC 신호로 만들어 주기 위하여 필드메모리(Field Memory)에 가해지게 된다.

제1필드메모리(136)는 제6멀티플렉서(126)의 출력신호를 받아들인 후 NTSC 방식휘도신호를 출력한다.

이때, 필드메모리는 제어신호발생회로(제1도의 12) 및 클럭선택회로(제1도의 18)로부터 제공되는 제어신호들과 클럭신호들에 의해 동작된다.

제2필드메모리(138)는 제8멀티플렉서(134)에서 선택되어 출력되는 색차신호들을 받아들여 저장한다.

디멀티플렉서(140)는 상기 제2필드메모리(138)의 출력신호를 NTSC 적색차신호와 NTSC 청색차신호로 분리하여 출력한다. 색차신호는 필드메모리의 사용량을 절약하기 위해 두 신호를 시간축 다중하여 하나의 메모리에 가해지는데 시간축 다중하기 위하여 두 색차신호는 제1 및 제2시간축신장기(130,132)에서 두배로 늘여준 후 다시 두 신호는 제8멀티플렉서(134)에서 차례로 선택되도록 함으로써 원래의 신호와 같은 주파수를 갖게 된다.

시간축 다중을 할때에는 항상 적색차신호(R-Y)가 청색차신호(B-Y)에 대해서 시간적으로 앞서도록 제어신호 RY를 가한다. 이와같이 시간축 다중된 색차신호들과 휘도신호를 필드메모리를 거치게 함으로써 NTSC 규격의 영상신호로 변환시킨다. 디멀티플렉서(140)는 이와 같이 시간축 다중된 색차신호를 분리시켜 적색 및 청색차신호(R-Y,B-Y)로 분리시켜준다. 따라서, 최종 출력부에서는 시간 및 공간적으로 일치하는 휘도신호(Y), 적색차신호(R-Y), 청색차신호(B-Y)를 얻게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명은 휘도 및 색신호의 변환처리를 동일 하드웨어로 처리하도록 함으로써 하드웨어의 구성이 간단할 뿐만 아니라 수직 내삽처리된 휘도 및 색신호의 공간 위치에도 충실하게 함으로써 변환처리후에 발생할 수 있는 색신호의 어긋남 및 진원율의 문제도 해결할 수 있다.

Claims (9)

1125Line/Frame, 2:1 인터레이스의 MUSE 방식영상신호를 표준 NTSC 방식영상신호로 변환처리하는 방법에 있어서, 줌업모드인 경우에는, 기수필드휘도신호와 두가지의 기수필드색차신호들을 각각 1차 수직 LPF 처리하고, 우수필드휘도신호는 2차 수직 LPF 처리하고, 두가지의 우수필드색차신호들중 적색차신호는 1차 수직 LPF 처리하며, 청색차신호는 입력상태로 유지되게 하여, 2라인당 1라인을 솎아 냄으로써 525Line/Frame, 2:1 인터레이스의 NTSC 영상신호로 변환하고, 와이드모인 경우에는, 상기 기수필드휘도신호와 상기 우수필드휘도신호를 3차 수직 LPF 처리하고, 상기 기수필드색차신호들과 상기 우수필드색차신호들은 1차 수직 LPF 처리하여, 3라인당 1라인을 솎아 냄으로써 375Line/Frame, 2:1 인터레이스의 NTSC 영상신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환방법.

1125Line/Frame, 2:1인터레이스의 MUSE 방식영상신호로 변환처리하는 장치에 있어서 상기 MUSE 방식영상신호를 줌업모드 및 와이드모드 각각에 해당하는 주사선수로 변환처리하는 주사선수변환부(22)와, 상기 주사선수변환부(22)로부터 제공되고 상기 2가지 모드의 주사선수 변환처리된 휘도신호와 색차신호들을 모드선택신호에 따라 선택하여 출력하는 선택부(24) 및 상기 선택부(24)로부터 제공되는 상기 휘도신호 및 상기 색차신호들의 주파수를 상기 NTSC 방식영상신호의 주파수로 변환처리하는 주파수변환부(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제2항에 있어서, 상기 주사선수변환부(22)는 입력되는 MUSE 영상신호들을 1차 내지 3차까지 1라인의 주사기간을 지연시키는 라인지연수단(81)과, 상기 라인지연수단으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들의 프레임간 오프셋-서브샘플링처리로 인한 1라인 건너 1화소씩 어긋남을 보정하기 위한 서브샘플보정수단(89)과, 상기 서브샘플보정수단(89)으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 가산하는 제1가산기(90)와, 제1제어신호(EF) 및 제2제어신호(ZU(YY+EFCC))에 의해 상기 라인지연수단(81) 및 상기 제1가산기(90)로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호들을 선택하는 제1선택수단(97)과, 상기 제2제어신호에 의해 상기 선택수단으로부터 출력되는 상기 MUSE 영상신호들중 하나를 선택하는 제2선택수단(98)과, 상기 서브샘플보정수단(89) 및 상기 제1선택수단(97)으로부터 제공되는 상기 MUSE 영상신호를 각각 2배로 증대시키는 제1 및 제2승산기(100,102)와, 상기 제1선택수단(97) 및 상기 제1승산기(100)로부터 제공되는 상기 영상신호들을 가산하는 제2가산기(101)와, 상기 서브샘플보정수단(89) 및 제2선택수단(98)의 출력신호들을 가산하는 제3가산기(104)와, 상기 제3가산기(104) 및 상기 제2승산기(102)의 출력신호들을 가산하는 제4가산기(106)와, 상기 제2가산기(100) 및 상기 제4가산기(106)의 출력신호들을 가산하는 제5가산기(110)와, 상기 제4가산기(106)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배로 만드는 제3 및 제4승산기(112,114)와, 상기 제5가산기(110)의 출력신호를 각각 1/4배 및 1/8배로 만드는 제5 및 제6승산기(116+,118)와, 상기 제2가산기(101)의 출력신호를 각각 1/2배 및 1/4배로 만드는 제7 및 제8승산기(120,122)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제2항에 있어서, 상기 선택부(24)는 제3제어신호(ZUEF)에 의해 제3 및 제4승산기(112,114)의 출력신호들중 하나를 선택하는 제5멀티플렉서(124)와, 제4제어신호(ZU)애 의해 제5 및 제6승산기(116,118)의 출력신호들중 하나를 선택하는 제6멀티플렉서(126)와, 상기 제3제어신호에 의해 상기 제7 및 제8승산기(120,122)의 출력신호들중 하나를 선택하는 제7멀티플렉서(128)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제2항에 있어서, 상기 주파수변환부(26)는 제5 및 제7멀티플렉서(124,1528)의 출력신호들을 각각 시간축상에서 2배로 늘리는 제1 및 제2시간축 신장기(130,132)와, 제5제어신호(RY)에 의해 상기 제1 및 제2시간축신장기(130,132)와의 출력신호들중 하나를 선택하는 제8멀티플렉서(134)와, 제6멀티플렉서(126)의 출력신호를 받아들여 NTSC 휘도신호를 출력하는 제1필드메모리(136)와, 제8멀티플렉서(134)의 출력신호를 순차로 받아들여 저장하는 제2필드메모리(138)와, 상기 제2필드메모리(138)의 출력신호를 NTSC 적색차신호와 NTSC 청색차신호로 분리하여 출력하는 디멀티플렉서(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제3항에 있어서, 상기 라인지연수단(81)은 순차로 접속된 제1 내지 제3라인메모리들(76,78,80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제3항에 있어서, 상기 서브샘플보정수단(89)은 입력단(76)에 접속된 제1서브샘플보정기(82)와, 상기 제1 내지 제3라인메모리(76,78,80) 각각의 출력단에 차례로 접속된 제2 내지 제4서브샘플보정기(84,86,88)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제3항에 있어서, 상기 제1선택수단(97)은 상기 제1제어신호(EF)에 의해 제2 및 제4서브샘플보정기(84,88)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉서(92)와, 상기 제2제어신호에 의해 상기 제2서브샘플보정기(84)의 출력신호와 로우상태신호중 하나를 선택하여 출력하는 제2멀티플렉서(94)와, 상기 제2제어신호에 의해 상기 제1가산기(90)의 출력신호와 상기 로우상태신호중 하나를 선택하여 출력하는 제3멀티플렉서(96)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.

제3항에 있어서, 상기 제2선택수단(98)은 상기 제2제어신호에 의해 상기 제1 및 제2멀티플렉서(92,94)의 출력신호들중 하나를 선택하여 출력하는 제4멀티플렉서(98)로 구성되는 것을 특징으로 하는 MUSE/NTSC 방식 신호변환장치.