KR0141788B1 - S-vhs 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로 - Google Patents

S-vhs 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로

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KR0141788B1
KR0141788B1 KR1019940026103A KR19940026103A KR0141788B1 KR 0141788 B1 KR0141788 B1 KR 0141788B1 KR 1019940026103 A KR1019940026103 A KR 1019940026103A KR 19940026103 A KR19940026103 A KR 19940026103A KR 0141788 B1 KR0141788 B1 KR 0141788B1
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Abstract

본 발명은 팔 플러스(PAL PLUS)신호를 S-VHS 브이씨알에 녹화하거나 재생할때 보조신호인 헬퍼(Helper) 신호를 처리하는 기술에 관한 것으로, 일반적인 S-VHS 브이씨알에 있어서, PAL+신호를 녹화하거나 재생할 때 PAL+헬퍼신호의 밴드폭이 3.5MHZ이고, 헬퍼신호가 부반송파영역(fsc)에 변조되어 S-VHS 브이씨알에서는 헬퍼신호를 크로마신호로 인식하여 크로마영역에 녹화하게 되므로 전폭밴드(full band with)의 녹화가 불가능하게 되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, S-VHS 테이프(102)에서 재생된 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)를 처리하여 녹화용 PAL+베이스밴드 헬퍼신호로 변환하고, 이와는 반대로 베이스밴드의 헬퍼신호를 처리하여 재생된 PAL+신호로 변환하도록 구성하였다.

Description

S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호처리 회로
제1도는 본 발명 헬퍼신호 처리회로의 작용을 개략적으로 보인 블록도.
제2도는 본발명 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리 블록도.
제3도의 (a)는 복합영상신호의 파형도, (b)는 수평블랭킹신호의 파형도. (c)는 클램프펄스의 파형도.
제4도는 헬퍼마커신호의 파형도.
제5도는 제2도에서 저역필터(17)의 특성그래프.
제6도는 제2도에서 대역필터(15)의 특성그래프.
제7도는 제2도에서 나이퀴스트 저역필터(4)의 특성그래프.
제8도는 녹화용 PAL+베이스밴드 헬퍼신호신호 파형도.
제9도는 에이엠 헬퍼신호나 재생된 PAL+헬퍼신호의 파형도.
제10도는 4:3 화면에서 16:9화면을 시청할 때 헬퍼신호의 기록구간을 보인 설명도.
제11도는 본 발명에서 헬퍼신호의 녹화 및 재생 처리과정을 보인 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101:헬퍼신호 처리부 102:S-VHS테이프
110:지연부 120:재생컬러신호 출력부
130:색부반송파 출력부 140:헬퍼신호 복조부
150:녹화용 PAL+신호 출력부 160:헬퍼신호 재변조부
170:재생용 PAL+신호 출력부
본 발명은 팔 플러스(PAL PLUS)신호를 S-VHS 브이씨알에 녹화하거나 재생할때 보조신호인 헬퍼(Helper) 신호를 처리하는 기술에 관한 것으로, 특히 헬퍼신호를 복조하여 녹화하고 재생시에는 다시 원래의 신호로 만들어 줌으로써 헬퍼신호를 충실하게 녹화 및 재생하여 PAL 플러서(PAL+)의 원래 해상도를 유지하도록 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로에 관한 것이다.
일반적인 S-VHS 브이씨알에 있어서, PAL+신호를 녹화하거나 재생할때 PAL+헬퍼신호의 밴드폭이 3.5MHZ이고, 헬퍼신호가 부반송파영역(fsc)에 변조되어 S-VHS 브이씨알에서는 헬퍼신호를 크로마신호로 인식하여 크로마영역에 녹화하게 되므로 전폭밴드(full band with)의 녹화가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 헬퍼신호를 충실하게 녹화 및 재생하여 PAL+의 원래 해상도를 유지할 수 있도록 하기 위하여 녹화시 헬퍼신호를 복조하여 녹화하고, 재생시에는 다시 원래의 신호로 변화하는 헬퍼신호 처리 회로를 제공함에 있다.
제1도는 본 발명 헬퍼신호 처리회로의 작용을 개략적으로 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, S-VHS테이프(102)에서 재생된 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)를 처리하여 녹화용 PAL+베이스밴드 헬퍼신호로 변환하고, 이와는 반대로 베이스밴드의 헬퍼신호를 처리하여 재생용 PAL+신호로 변환하도록 구성하였다.
제2도는 제1도와 같은 헬퍼신호 처리부의 적용예를 보인 본 발명의 일실시 예시블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)를 베이스밴드의 헬퍼신호 복조하고, 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 원래의 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)로 변조하는데 소요되는 시간을 보상하기 위하여 소정시간 지연 출력하는 지연부(110)와, 헬퍼신호검출부(30)의 제어를 받아 재생컬러신호(PB-C)를 그대로 출력하거나 소정시간 지연시켜 출력하는 재생컬러신호 출력부(120)와, 상기 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)를 공급받아 헬퍼마커신호(H-M), 수평블랭킹신호(H-B),클램프펄스(CLP-P),샌드캐스틀신호(SSC)를 생성하고, 그 샌드캐스틀신호(SSC)로 부터 U축에록킹된 색부반송파(fsc)를 생성하는 색부반송파 출력부(130)와, 대역필터링한 에이엠헬퍼신호를 색부반송파(fsc)로 복조하고, 이의 고역성분을 제거하여 베이스밴드의 헬퍼신호를 생성한 후 액티브라인동안 클램핑펄스(CLP)를 이용하여 소정의 레벨(A)로 하드클램핑하는 헬퍼신호 복조부(140)와, 수평블랭킹신호(H-B)를 이용하여 상기 헬퍼신호복조부(140)의 출력신호나 지연된 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)를 수평블랭킹구간동안 소정 레벨(B)로 클램핑한 신호를 선택적으로 받아들이고, 헬퍼마커신호(H-M)를 이용하여 복조처리된 헬퍼신호와 메인영상신호를 합성하여 녹화용PAL+신호로 출력하는 녹화용 PAL+신호 출력부(150)와, 수평블랭킹신호(H-B)가 로우일때 색부반송파신호(fsc′)를 이용하여 베이스밴드헬퍼신호(BB-HEL)를 변조한 후 나이퀴스트 저역필터링 및 하드클램핑하는 헬퍼신호 재변조부(160)와, 수평블랭킹신호(H-B)를 이용하여 상기 헬퍼신호 재변조부(160)의 출력신호나 지연된 재생휘도신호를 선택적으로 받아들이고, 헬퍼마커신호(H-M)를 이용하여 재변조된 헬퍼신호와 메인영상신호를 합성하여 재처리된 PAL+신호를 출력하는 재생뇬PAL+신호 출력부(170)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제3도내지 제11도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 설명에 앞서 제10도를 참조하여 PAL+신호에서 헬퍼신호를 정의하고 이의 역할을 설명하면 다음과 같다.
PAL+신호(16:9화면)를 방송국에서 송출할 때 기존의 PAL화면에서 시청할 경우 화면의 위,아래 부분이 제10도에서와 같이 까맣게 처리되므로 고주파 성분(헬퍼신호)의 신호는 화면에 나타나지 않는다.
상기와 같은 상태의 신호를 기존의 S-VHS 브이씨알에 녹화하여 실제 16:9화면(PAL+) 전용 수상기에서 재생하면 고주파 성분이 없어 화질이 열화되는 문제점이 있었다. 왜냐하면 기존의 S-VHS 브이씨알 PAL+신호를 녹화 및 재생할 경우에는 PAL+헬퍼신호의 밴드폭이 3.5MHZ이고, 헬퍼신호가 색부반송파(fsc)에 VSB-AM 변조되어 S-VHS 브이씨알에서는 헬퍼신호를 크로마(색신호)로 인식하기 때문에 전폭밴드(full band with)의 기록 및 재생이 불가능하기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 S-VHS 브이씨알 에서 PAL+신호를 녹화/재생하기 위한 헬퍼신호 처리부(101)를 구비하여, S-VHS테이프(102)에서 재생된 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)를 처리하여 녹화용 PAL+베이스밴드 헬퍼신호로 변환하고, 이와는 반대로 베이스밴드의 헬퍼신호를 처리하여 재생용 PAL+신호로 변환하도록 하였다.
또한, 본 발명에서 헬퍼신호를 변환하여 녹화하는 이유 및 과정에 대해 제11도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 헬퍼신호를 기존의 S-VHS 브이씨알에서 변화하지 않고 녹화할 경우 색신호로 인식하여 녹화하게 되므로 재생시 고주파 신호를 복원할 수 없게 되는 것을 감안하여, 헬퍼신호를 복조하여 녹화하고, 다시 재생시에는 원래의 신호로 만들어 주어 PAL+신호의 원래 해상도가 그대로 유지되도록 하였다.
이하, 본 발명에 의한 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리과정에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 재생 또는 수신된 PAL+신호를 녹화용신호로 변환하기 위하여 제9도와 같은 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)를 제8도와 같은 베이스밴드헬퍼신호(BB-HEL)로 변환하게 되는데, 이의 처리과정을 설명하면 다음과 같다.
에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)가 스위치(13)의 일측고정단자(a)에 공급되면, 이때, 스위칭제어신호인 플레이백신호(PBS)가 로우로 공급되어 그 스위치(13)가 고정단자(a)에 단락되고, 이로인하여 그 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)가 스위치(13)를 통해 대역필터(15), 동기분리 및 파형발생부(19), 지연기(20)에 각기 공급된다.
상기 대역필터(15)는 제6도와 같은 특성으로 인하여 입력된 신호 중에서 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)신호만을 통과시키고, 이때, 전송된 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)는 제7도에서와 같이 이미 나이퀴스트 필터링(Nyquist filtering)되어 있으므로 다시 나이퀴스트 필터링하지 않고 그대로 대역필터(15)를 통과시키면 된다.
상기 대역필터(15)를 통과한 에이엠 헬퍼신호는 상기 플레이백신호(PBS)에 의해 고정단자(a)측으로 절환된 스위치(14)를 통하여 혼합기(16) 및 색부반송파 재생부(18)에 공급된다.
이에따라 그 색부반송파 재생부(18)는 상기 동기분리 및 파형발생부(19)에서 출력되는 샌드캐스톨신호(SSC:Sand castle)를 공급받아 U축에 록크된 색부반송파(fsc)를 PLL을 이용하여 생성한다. 그리고, 상기 혼합기(16)는 색부반송파(fsc)와 대역필터링된 에이엠 헬퍼신호를 공급받아 복조처리하고, 이는 저역필터(17)를 통해 고역성분이 제거되어 베이스밴드의 에이엠 헬퍼신호가 되지만 이는 수평블랭킹 동안에 제8도와 같은 신호가 아니다.
이때, 상기 지연기(20)는 상기의 헬퍼 복조가 이루어지는 동안 즉, 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)신호가 상기 대역필터(15)→혼합기(16)→저역필터(17)를 통하는 동안 지연되는 시간을 보상하는 역활을 수행한다.
제8도와 같은 PAL+베이스밴드 헬퍼신호를 생성하기 위해 액티브라인 기간동안은 A의 클램핑레벨로 저역필터(17)의 출력신호를 클램핑하고,수평블랭킹 기간동안은 지연기(20)를 통해 소정기간 지연된 에이엠헬퍼신호를 클램핑레벨 B로 클램핑하여 스위치(24)에서 수평블랭킹신호(H-B)로 스위칭하여야 한다.
즉, 클램프회로(23)에서 제3도의 클램핑펄스(CLP)를 이용하여 제8도의 B레벨로 하드클램핑하고, 클램프회로(22)에서는 제8도의 A레벨로 하드클램핑하여 스위치(24)에서 수평블랭킹신호(H-B)로 스위칭하면 제8도와 같은 신호를 얻을수 있게 된다.
상기 스위치(24)의 출력신호는 다시 클램프회로(27)에 입력되고, 지연기(20)를 통해 지연된 에이엠 헬퍼신호는 클램프회로(25)에 입력되는데, 이때, 두 클램프회로(25),(27)의 클램핑레벨은 동일하여야 하며, 이들의 출력신호는 헬퍼 마커신호(H-M : Helper Maker)에 의해 스위칭되는 스위치(26)에 입력된다.
상기 헬퍼마커신호(H-M)는 제4도에서와같이 소정의 라인주기로 하이와로우를 반복하게 되는데, 그 헬퍼마커신호(H-M)가 하이일때 스위치(26)는 고정단자(b)에 단락되어 클램프회로(27)의 출력신호가 선택되고, 로우일때 고정단자(a)에 단락되어 클램프회로(25)의 출력신호가 선택된다. 이에따라 헬퍼신호만 복조되고, 메인영상신호는 지연되어 그 복조된 헬퍼신호에 합성된다.
스위치(29)는 입력되는 신호가 PAL+신호가 아닌경우 헬퍼처리된 신호를 바이패스시키기 위하여 사용되었다. 즉, 헬퍼신호 검출부(30)에서 헬퍼신호의 유,무를 체크하여 헬퍼신호가 없으면 상기 스위치(29)를 고정단자(b)측으로 절환시켜 복조처리된 헬퍼신호가 바이패스되며, 이와같은 과정을 통해 스위치(29)에서 출력되는 신호가 녹화용 PAL+베이스밴드신호이다.
결국, 헬퍼신호는 S-VHS 브이씨알에 공급되어 Y밴드에 녹화되므로 헬퍼신호의 녹화 베이스밴드폭이 충분하게 된다. S-VHS 테이프(102)에 기록된 PAL+신호를 재생할 경우에는 다시 색부반송파(fsc)에 VSM/AM으로 재변조처리되어야 한다.
한편, 상기와 반대로 제8도와 같은 베이스밴드의 PAL+헬퍼신호를 제9도와 같은 에이헬퍼신호로 변환하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
재생시에는 헬퍼신호 복조부(140)와 녹화용 PAL+신호 출력부(150)로 구성된 헬퍼신호 처리부(101)에 재생컬러신호(PB-C)와, 베이스밴드의 헬퍼신호(BB-HEL)가 입력되고, 이때, 플레이백신호(PBS)는 하이로 공급된다.
우선, 휘도영역에 존재하는 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)는 저역필터(1)에서 저역필터링된 후 클램핑회로(2)에서 클램프펄스(CLP-P)에 의해 하드클램핑된다. 이때, 스위치(14)는 고정단자(b)에 단락되어 재생컬러신호(PB-C)가 그 스위치(14)를 통해 색부반송파 재생부(18)에 공급되어 이로부터 색부반송파(fsc)가 재생되어 위상시프터(7)에 인가된다.
상기 위상시프터(7)는 색부반송파(fsc)의 위상을 U축에 록킹시키게 되는데, 왜냐하면, 컬러버스트신호가 지연기(21)에서 지연되므로 색부반송파(fsc)의 위상을 지연된 컬러버스트신호에 동기시켜야 하기 때문이다.
이때, 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)의 수평블랭킹 구간에서 혼합기(3)가 동작되지 않도록 하기 위하여 수평블랭킹신호(H-B)를 이용하여 수평블랭킹구간에서 스위치(6)를 오프시킨다.
그리고, 혼합기(3)에서는 상기 스위치(6)를 통해 입력되는 색부반송파(fsc′)를 이용하여 상기 클램프회로(2)에서 클램핑된 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 변조시키고, 이렇게 변조된 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)는 나이퀴스트 저역필터(4)에 의하여 제7도에서와 같이 필터링되고, 색부반송파(fsc)에서 나이퀴스트 슬로프가 같도록 처리된다.
상기 나이퀴스트 저역필터(4)를 통한 재변조된 헬퍼신호는 클램프회로(5)에서 클램프펄스(CLP-P)에 의해 하드클램핑되어 스위치(10)의 고정단자 (b)에 공급되고, 이때, 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)는 지연기(21)를 통해 클램프회로(8)에서 클램프펄스(CLP-P)에 의해 하드클램핑되어 스위치(10)의 고정단자(a)에 공급된다.
여기서, 클램프회로(5),(8)의 클램핑레벨은 제9도에서와 같은 신호가 되도록 하기 위하여 동일한 클램핑레벨을 사용하여야 하며, 상기 지연기(21)는 클램프신호를 재변조시킬때 저역필터(1),혼합기(3) 및 나이퀴스트 저역필터(4)를 통과하면서 지연되는 시간을 보상하기 위하여 사용되었다.
상기 스위치(10)는 수평블랭킹신호(H-B)가 하이일때 고정단자(a)에 단락되도록하면 이의 출력단에서는 헬퍼신호에 대하여 제9도와 같은 신호가 출력된다.
그리고, 상기 지연된 헬퍼신호와 스위치(10)에서 출력되는 헬퍼신호는 클램프회로(9),(10)를 각기 통해 상기와 같이 동일한 클램핑레벨로 클램핑된 다음 스위치(12A)의 고정단자(a),(b)에 각기 공급되어 헬퍼마커신호(H-M)에 의해 스위칭되면서 변조된 헬퍼신호와 메인신호가 합성된다.
상기 스위치(12A)의 출력신호는 다시 스위치(12B)에 공급되어 상기 스위치(29)의 작용과 같이, 입력신호가 PAL+신호가 아닌경우 헬퍼신호 검출부(30)에서 출력되는 스위칭제어신호에 의하여 그 스위치(12B)가 고정단자(b)에 단락되어 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)가 바이패스된다. 이렇게 재변조된 PAL+신호는 S-VHS 브이씨알의 PAL+디코더에 공급된다.
이때, 재생컬러신호(PB-C)는 지연기(28)를 통해 지연된 후 S-VHS 브이씨알에 다시 공급되며, 재생컬러신호(PB-C)도 역시 PAL+신호가 아닌경우 스위치(31)를 통해 바이패스되며, 여기서, 지연기(28)는 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)의 지연을 보상하기 위하여 사용되었다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 헬퍼신호를 복조하여 녹화하고, 다시 재생할때에는 원래의 신호로 복원시킴으로써 헬퍼신호를 충실하게 재생하고 녹화할 수 있어 PAL+원래의 해상도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)를 베이스밴드의 헬퍼신호 복조하고, 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 원래의 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)로 변조하는데 소요되는 시간을 보상하기 위하여 소정시간 지연출력하는 지연부(110)와, 헬퍼신호검출부(30)의 제어를 받아 재생컬러신호(PB-C)를 그대로 출력하거나 소정시간 지연시켜 출력하는 재생컬러신호 출력부(120)와, 상기 에이엠 헬퍼신호(AM-HEL)를 공급받아 U축에 록킹된 색부반송파(fsc)와 각종제어신호(H-M),(H-B),(CLP-P)를 생성하는 색부반송파 출력부(130)와, 대역필터링한 에이엠헬퍼신호를 색부반송파(fsc)로 복조하고, 고역성분을 제거하여 베이스밴드 헬퍼신호를 생성한 후 클램핑펄스(CLP)를 이용하여 소정의 레벨(A)로 하드클램핑하는 헬퍼신호 복조부(140)와, 수평블랭킹신호(H-B)를 이용하여 상기 헬퍼신호복조부(140)의 출력신호나 지연된 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)를 수평블랭킹구간동안 소정 레벨(B)로 클램핑한 신호를 선택적으로 받아들이고, 헬퍼마커신호(H-M)를 이용하여 복조처리된 헬퍼신호와 메인영상신호를 합성하여 녹화용 PAL+신호로 출력하는 녹화용 PAL+신호 출력부(150)와, 수평블랭킹신호(H-B)가 로우일때 색부반송파신호(fsc′)를 이용하여 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 변조한 후 나이퀴스트 저역 필터링 및 하드클램핑하는 헬퍼신호 재변조부(160)와, 수평블랭킹신호(H-B)를 이용하여 상기 헬퍼신호 재변조부(160)의 출력신호나 지연된 재생휘도신호를 선택적으로 받아들이고, 헬퍼마커신호(H-M)를 이용하여 재변조된 헬퍼신호와 메인 영상신호를 합성하여 재생된 PAL+신호로 출력하는 재생용 PAL+신호 출력부(170)로 구성한 것을 특징으로 하는 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로.
  2. 제2항에 있어서, 헬퍼신호 복조부(140)는 플레이백신호(PBS)의 제어를 받아 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)나 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 선택출력하는 스위치(13)와, 상기 스위치(13)를 통해 출력되는 에이엠헬퍼신호(AM-HEL)중에서 순수한 에이엠헬퍼신호만을 선택출력하는 대역필터(15)와, 플레이백신호(PBS)의 제어를 받아 재생컬러신호(PB-C)나 대역필터(15)의 출력신호를 선택적으로 출력하는 스위치(13)와, 상기 색부반송파 출력부(130)에서 출력되는 색부반송파신호(fsc′)를 이용하여 상기 스위치(14)에서 출력되는 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 복조하는 혼합기(16)와, 상기 혼합기(16)의 출력신호에 포함된 고역성분을 제거하는 저역필터(17)와, 상기 저역필터(17)의 출력신호를 공급받아 액티브라인동안 클램핑펄스(CLP)를 이용하여 소정의 레벨(A)로 하드클램핑하는 크램프회로(22)로 구성한 것을 특징으로 하는 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로.
  3. 제2항에 있어서, 헬퍼신호 재변조부(160)는 베이스밴드 헬퍼신호(BB-HEL)를 저역필터링하는 저역필터(1)와, 클램프펄스(CLP-P)를 이용하여 상기 저역필터(1)의 출력신호를 하드클램핑하는 클램프회로(2)와, 색부반송파(fsc)의 위상을 지연된 컬러버스트신호에 동기시키기 위하여 색부반송파(fsc)의 위상을 U축에 록킹시키는 위상시프터(7)와, 수평블랭킹신호가 하이일때만 상기 위상시프터(7)에서 출력되는 색부반송파(fsc′)를 통과시키는 스위치(6)와, 상기 스위치(6)에서 출력되는 색부반송파(fsc′)로 상기 클램프회로(2)의 출력신호를 변조하는 혼합기(3)와, 상기 혼합기(3)의 출력신호를 나이퀴스트 저역필터링하는 나이퀴스트 저역필터(4)와, 상기 저역필터(4)의 출력신호를 클램프펄스(CLP-P)로 하드클램핑하는 클램회로(5)로 구성한 것을 특징으로 하는 S-VHS 브이씨알의 헬퍼신호 처리 회로.
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