KR0153275B1

KR0153275B1 - 화상신호 인코딩 및 디코딩 장치와 화상신호 인코딩 방법

Info

Publication number: KR0153275B1
Application number: KR1019890013339A
Authority: KR
Inventors: 빌헬무스 페트루스 브레스비예크 프란시스쿠스; 마르크 카레이 스미스 크리스토퍼
Original assignee: 에프.제이.스미트; 필립스 일렉트로닉스 엔. 브이
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1998-11-16
Also published as: EP0344843B1; DE68917214T2; KR900005800A; DE68917214D1; US4979036A; JPH0226484A; EP0344843A1

Abstract

고선명도 및 저선명도에 적합한 호환 칼라 텔레비젼 시스템에 대해서, MAC-시스템이 일 실시예로 고려된다. 본원은 디지털적으로 포착된 DATV로 구성된다. 대역폭 감소 인코딩 및 대역폭 감소 디코딩을 유효하게 하기 위해서, MAC-코딩 및 MAC-디코딩에 부가적으로, 시분할 다중 회로(MUX)를 통해 연결되는, 예를들면, 80, 40 및 20ms와 동일한 상이한 화상 신호 리프레시 주기를 각각 갖는 적어도 세 개의 화상 신호 채널(PC)이 사용된다. 다양한 화상 신호원을 갖기 위해서, 필름 모드(SW1, T40) 및 비필름 모드(SW1, T20) 사이의 화상 신호 처리동안의 구별은 상당히 향상된 고선명도의 화상 해상도로 나타난다. 이러한 구별은 DATV에서 하나의 정보 비트(FM')에 의해 표현된다. 비필름 모드(SW1, T20)동안 80, 40 및 20ms의 세 개의 Y-휘도 채널(PC11, PC13 및 PC12)과 80 및 20ms의 두 개의 U-색차 채널 및 V-색차 채널(PC21 및 PC22)은 동작가능하게 한다. 필름 모드(SW11, T40)동안 Y-휘도 채널(PC11 및 PC13) 및 80과 40ms의 U-채널과 V-채널(PC21과 PC23)만이 동작가능하다.

Description

화상 신호 인코딩 및 디코딩 장치와 화상 신호 인코딩 방법

본 발명은 인코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 인코딩 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 상기 화상 신호를 수신하는 단계와; 상기 화상 신호의 화상에서 이동에 관련하는 이동 백터(motion vector)를 결정하는 단계와; 인코드 되어질 화상 신호를 얻기 위해 선택 신호에 의존하는 상기 화상 신호에 대한 다수의 가능 동작 모드 중에서 한 동작 모드를 선택하는 선택 신호를 얻는 단계와; 상기 다수의 동작 모드 중 어떤 동작 모드가 선택되었는지 그리고 상기 이동 벡터에 대해서 디코더에 통지하는 보조 신호(assisting signal)를 얻기 위하여 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터를 디지털적으로 인코딩하는 단계; 및 인코드된 화상 신호를 얻기 위해 인코드 되어질 상기 화상 신호와 상기 보조 신호를 인코딩하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 인코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 인코딩 장치에 관한 것으로, 상기 인코딩 장치는, 상기 화상 신호를 수신하기 위한 수단과; 상기 수신 수단에 연결되어 상기 화상 신호의 화상 이동에 관련하는 이동 벡터를 결정하기 위한 수단과; 선택 신호를 획득하기 위한 수단과; 상기 선택 신호 획득 수단에 연결되어 인코드 되어질 화상 신호를 얻기 위해 상기 선택 신호에 의존하는 상기 화상 신호에 대한 다수의 가능 동작 모드중에서 한 동작 모드를 선택하기 위한 수단과; 상기 선택 신호 획득 수단 및 상기 이동 벡터 결정 수단에 연결되어 상기 다수의 동작 모드 중 어떤 동작 모드가 선택되었는지 그리고 상기 이동 벡터에 대해서 디코더에 통지하는 보조 신호를 얻기 위해 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터를 디지털적으로 인코딩하기 위한 수단; 및 상기 선택 수단 및 상기 디지털식 인코딩 수단에 연결되어 인코드된 화상 신호를 얻기 위해 인코드 되어질 상기 화상 신호 및 보조 신호를 인코딩하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명은 또한 디코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 디코딩 장치에 관한 것으로, 상기 디코딩 장치는, 상기 화상 신호를 수신하도록 연결되어 처리되어질 화상 신호 및 선택 신호와 이동 벡터 정보 신호를 포함하는 보조 신호를 얻기 위해 상기 화상 신호를 디코딩하기 위한 수단과; 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터 정보 신호를 수신하도록 상기 디코딩 수단에 연결되어 상기 선택 신호에 의존하는 처리되어질 상기 화상 신호의 다수의 가능 동작 모드 중에서 한 동작 모드를 선택하기 위한 수단을 구비하며, 상기 다수의 가능 동작 모드 중 적어도 하나는 상기 이동 벡터 정보 신호를 사용하는 이동 보상 보간(motion compensated interpolation)을 포함한다.

이러한 고선명 텔레비젼(high-definition television system) 시스템은 이탈리아 라길라(L'Aguila)에서 1988년 2월 29 ~ 3월 3일 개최된 HDTV 신호 처리에 대한 제 2회 국제 회의의 회의록(the Proceedings of the Second International Workshop on Signal Processing of HDTV)중의 M.R.Haghiri 등의 HD-MAC 화상 인코딩 및 디코딩에 적용되는 움직임 보상 보간법(Motion Compensated Interpolation applied to HD-MAC pictures encoding and decoding)에 개시되어 있다. 텔레비젼에 대해서는 가정용 고선명 화상 표시 장치(고선명 텔레비젼)(HDTV)의 도입이 기술되어 있다. 제한된 대역폭을 갖는 MAC-시스템(Multiplexed Analog Components; 다중화된 아날로그 성분)으로서 통산 참조되는 것에 기초하여 호환성이 있는 고선명 시스템(HD-MAC)이 기술되고 있다. 그 설명에서는, 특정 수상기에 유용한 최상의 HD-MAC 화상과 현존하는 MAC-수상기에서 허용가능한 화질을 보존하는 능력간에 균형이 있어야만 하는 것으로 가정된다. 그 때문에, 최단, 중간 및 최장 화상 신호 리프레시 주기를 갖는 3개의 화상 신호 채널을 인코더 회로 및 상보형 회로, 즉, 반대로 동작하는 디코더 회로에서 사용하는 것이 제안되고 있는데, 상기 최단 주기는 20ms이다. 이동 평가 결과(motion estimation result)에 따라 3채널 중 하나가 화상에서 국부적으로 활용된다. 이동(motion)의 화상주기(20ms)마다 3 화소를 초과하는 경우, 최단 주기를 갖는 채널이 사용된다. 화상 주기마다 3과 0.5 화소 사이의 이동에 대해서 중간 주기를 갖는 채널이 사용되며 이동 벡터는 디코더에서 이동 보상 보간을 허용하도록 전달된다. 화상 주기마다 0.5 화소를 초과하지 않는 이동에 대해서는 최장 주기를 갖는 채널이 사용된다. 따라서, 화상 신호 대역폭 감소를 달성하기 위해, 화상(picture)을 정지 또는 약간의 이동이나 심한 이동을 나타내는 부화상(sub-picture)으로 각각 분할된다.

상기 언급된 시스템의 단점은 상당히 놓은 단가의 디코더를 구비하는 점이다. 따라서, 본 발명의 목적은, 특히, 보다 저가의 디코더를 허용하는 시스템을 제공하는데 있다.

제1도는 칼라 텔레비젼용의 본 발명에 따른 고선명 텔레비젼 시스템에 적합한 화상 신호원의 블록 회로도.

제2도는 양호한 고선명 화상 표시 장치의 블록 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

MAC ENC : MAC 인코더 회로 DSS : 디지털 신호원

DATV ENC : 인코딩 회로 PC1, PC2, PC3 : 화상 신호 채널

PCY : Y 신호 처리 회로 CS : 클럭 펄스 신호

본 발명은 제1의 양상에 의하면, 서두에 기술된 형태의 인코딩 방법은, 상기 화상 신호가 필름으로부터 발생하는지를 나타내는 필름 모드 정보 신호를 수신하는 단계와, 상기 필름 모드 정보 신호를 디지털적으로 인코딩하는 단계를 포함하고, 한 동작 모드의 선택은 상기 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하며, 상기 보조 신호는 상기 화상 신호가 필름으로부터 생성되는지를 상기 디코더에 통지하기 위한 상기 필름 모드 정보 신호를 또한 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2의 양상에 의하면, 서두에서 기술된 형태의 인코딩 장치는, 상기 화상 신호가 필름으로부터 생성되었는가를 나타내는 필름 모드 정보 신호를 수신하기 위한 수단과, 상기 필름 모드 정보 신호를 디지털적으로 인코딩하기 위한 수단을 구비하고, 상기 선택 수단은 상기 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하는 상기 한 동작 모드를 선택하기 위해 상기 필름 모드 정보 신호 수신 수단에 결합되며, 상기 보조 신호는 상기 화상 신호가 필름으로부터 생성되었는지를 상기 디코더에 통지하는 상기 필름 모드 정보 신호를 또한 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3의 양상에 의하면, 서두에 기술된 형태의 디코딩 장치는, 상기 선택 수단이 상기 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하는 상기 하나의 동작 모드를 선택하는 상기 보조 신호에 포함된 필름 모드 정보 신호를 수신하기 위해 상기 디코딩 수단에 또한 연결되는 점을 특징으로 한다.

인간의 눈이 색차 해상도의 부족에 대해서 민감하지 않기 때문에, 본 발명은, 중간 화상 신호 리프레시 주기를 가지며 중간 해상도를 제공하는 화상 신호 채널을 디코더의 색차부(chrominance part)에 제공할 필요가 없다라는 관점에 기초하고 있다. 그 결과, 높은 단가의 색차 이동 보상 보간부가 제거될 수 있다. 그러나, 화상 신호가 필름으로부터 생성되면, 필름 프레임 주기보다 작은 화상 신호 리프레시 주기를 갖는 화상 신호 채널을 비동작 상태로 함으로써 최적의 화상 품질을 얻을 수 있다. 이러한 상황에 있어서, 동일 필름 프레임에 속하는 수신된 두 중간 해상도 필드를 간단히 결합함으로써 중간 해상도 필름 화상이 얻어질 수 있기 때문에, 간단한 중간 해상도 색차 디코딩을 제공하는 것은 가능하다. 이러한 이유는 만약 화상 신호가 필름에서부터 생성되면, 필름 화상 신호에 의해 공급된 일시적인 해상도가 낮기 때문에 어떠한 이동 보상도 필요치 않다는 점 때문이다. 화상 신호가 필름으로부터 생성되는가의 여부에 의존하는 디코더에서의 상호 상이한 처리로 인하여, 화상 신호의 기원에 대하여 디코더에게 통지할 필요가 있다.

이탈리아 라길라에서 1988년 2월 29에서 3월 3일까지 개최한 HDTV 신호처리에 대한 제 2회 국제 회의의 회의록 중에 J.van der Meer 등의 HD-MAC 코딩 시스템용의 이동처리(Movement Processing for an HD-MAC cording system)로부터, 이동 보상되지 않은 HD-MAC 시스템에서는, 필름 프레임 주기보다 작은 화상 신호 리프레시 주기를 갖는 화상 신호 채널을 비동작 상태로 함으로써 최적의 화질이 얻어질 수 있다는 점이 이미 공지되어 있다. 그러나 이러한 시스템에서는, 화상 신호의 기원에 대해 디코더에 통지할 필요가 없는데, 그 이유는 선택 신호가 선택된 화상 신호 채널에 대한 정보만을 단지 구비하더라도 HD-MAC 신호를 디코드하는데 필요한 모든 보조 정보를 구비하고 있기 때문이다.

본 발명의 이들 및 다른 (상세한) 양상과 그 이점은 첨부된 도면과 연계해서 비제한적인 실시예를 통해 상세히 설명될 것이다.

본 발명에 따른 고선명 화상 신호원의 제1도에서 도시된 블록 회로도에서, DSS는 디지털 신호원을 나타낸다. 제1도의 화상 신호원이 HD-MAC 칼라 텔레비젼 시스템에서 사용하는데 적합한 것으로 간주되며, 상기 신호원은 MAC 인코더 회로(MAC ENC)와 신호원(DSS)에서의 표시(1250/50/2:1)로 도시된다. 여기서 숫자 1250은 화상 주기당 텔레비젼 라인의 수를 표시하며, 50은 단일 비월(interlaced)(2:1) 필드수로 25 화상을 형성한다. 도시되지 않은 텔레비젼 라인 주기는 32㎲이다. 또한, 신호원(DSS)은 표시(1250/50/1:1)와 관련하는 비비월(non-interlaced) 화상 신호를 발생할 수 있다. 화상 신호원(DSS)은, 예를들면, 원래의 24Hz 필름 화상이 25Hz 텔레비젼 화상으로 변환되어지는 텔레비젼 카메라 또는 텔레시네(telecine) 장치로부터 생성되는 화상 신호를 공급한다. 41.66ms의 원래의 필름 프레임 주기는 40ms의 텔레비젼 화상주기와 실제로 동일하고 상기와 같이 변환되며, 필름-텔레비젼 화상 주기로 표시된다. OT는 제1도의 화상 신호원의 출력을 나타내는데, 이것은 도시되지 않는 화상 신호 전송로를 통해 본 발명에 따른 고선명 화상 표시 장치의 제 2도에 도시된 입력(IT)에 연결된다. 접속 OT-IT는 전송 채널 대신 화상 신호 기억 장치를 포함할 수도 있다. 접속 OT-IT의 구조와 무관하게 전송 채널 또는 화상 신호 기억 장치는 화상 신호 대역 폭보다 훨씬 제한된 대역폭을 갖는 것으로 가정된다. 그 실시예로서는 텔레비젼 시스템 625/50/2:1용으로 6.75MHz의 전송 또는 기억 대역폭을 고려하고, 이때 27MHz의 원래의 최대 화상 신호 대역폭이 존재하는 것으로 한다. 이러한 27MHz의 원래 대역폭은 54MHz의 샘플링 속도로 샘플링된 휘도 신호(Y0)에서 존재하고, Y0(54MHz)로 나타내어진다. 13.5MHz의 대역폭을 갖는 색차 신호(U0 및 V0)는 27MHz의 샘플링 속도로 샘플링 되고, U0 및 V0(27MHz)로 나타내어 진다. 다른 샘플링 속도는 13.5MHz 및 6.75MHz에 의해 지정된다. 신호원(DSS) 다음에는 본 발명에 따른 인코더 회로가 후속되며, 치리된 휘도 신호(Y1)(13.5MHz) 및 처리된 색차 신호(U1 및 V1)(6.75MHz)는 인코더 회로(MAC ENC)에 인가된다. 또한, 데이터 신호는 인코딩 회로(DATV ENC)로부터 회로(MAC ENC)에 인가되는데, 여기서 DATVSS 디지털적으로 포착된 TV(Digitally Assited TV)를 상징하며, 인가된 데이터 신호 및 음성 신호는 DS, SS로 표시된다. 공지된 방법에 있어서 회로(MAC ENC)는 인가된 화상 신호의 신호 압축 및 동시 순차 변환을 제공한다.

제1도에서 휘도 신호(Y0)는 Y 신호 처리 회로(PCY)에 인가되는 반면, 색차 신호(U0 및 V0) 각각은 동일한 구조의 U0- 및 V0- 신호 처리 회로(PCU 및 PCV)에 인가된다. 회로(PCY)는 더욱 상세하게는 3개의 병력 화상 신호 채널(PC1, PC2 및 PC3)로 도시되고, 이들 채널은 시분할 다중 회로(time-division multiplex circuit; MUX1)에 연결되고 이 다중 회로를 통해 MAC ENC 회로에 접속된다. 화상 신호 채널(PC1)은 저역 통과 필터(low-pass filter; LPF1)와, 스위칭 회로로서 도시되며 샘플링 클럭 펄스 신호(CS)가 인가되어지는 샘플링 회로(SC1)와, 라인 시프트 회로(LS1)의 직렬 배치를 포함하는 도면에 도시된다. 클럭 펄스 신호(CS)의 주파수는 휘도 샘플링 속도의 절반과 동일하다. 공지의 라인 시프트는 실선, 점선 및 화살표로 도시되어 있다. 회로(SC1 및 LS1)는 공지의 방법으로 1/4 인자만큼의 주파수 감소를 제공한다. 채널(PC2)은 동일하게 저역 통과 필터(LPF3), 샘플링 회로(SC2) 및 라인 시프트 회로(LS2)로 구성된다. 화상 신호 채널(PC3)은 화상 주기로 발생하는 스위칭 신호(VS)가 인가되어지는 스위칭 회로(SC4)와, 저역 통과 필터(LPF3), 및 샘플링 클럭 펄스 신호(CS)가 인가되어지는 샘플링 회로(SC3)를 포함한다. 스위칭 신호(VS)는 Y0-신호가 각 화상 주기동안 1필드 주기 사이에서 처리되어지도록 한다.

저역 통과 필터(LPF3)의 출력은 이동 평가기(motion estimator; Mot Est)의 입력에 연결된다. 이동 평가기(Mot ESt)는 3개의 부분을 갖는 갓으로 도시되는데, 여기서 0-0.5, 0.5-12, 12-는 이동 신호(S80, S40 및 S20)가 각각 이동 평가의 결과로서 공급되는 것을 나타내고 있으며, 여기에서는 평가는 이동이 40ms 화상 주기마다 0.5 또는 12의 화소의 임계값보다 작은지 큰지를 검출하여 이루어진다. 도트 및 대쉬선은 주어진 상황에서, 보다 명확하게는 필름 모드에서, 이동 평가기(Mot Est)가 화상 주기마다 0.5 화소의 임계값에서만 동작 가능하게 되어, 화상 주기마다 12화소를 초과하는 이동에 대해서는 또한 이동 신호(S40)가 그 정보 이동을 포함하는 것을 표시한다. 또한, 이동 평가기(Mot Est)는 이동 백터(VS)를 공급하기 위해 인코더 회로(DATV ENC)로 연결되는 출력을 구비하고, 여기에서 이동 벡터(VR)는 화상 주기마다 임계값 0.5 또는 12 화소를 초과하는지 어떤지의 검출과 관련하고 있다.

이동 신호(S80 및 S40)는 직접적으로 그리고 이동 신호(S20)는 스위칭 회로(SC5)를 통해 인코더 회로(DATV ENC), 시분할 다중 회로(MUX1) 및 2개의 시분할 다중 회로(MUX2 및 MUX3)에 인가된다. 회로(MUX2 및 MUX3)는 회로(PCU 및 PCV)의 출력에 연결된다. 간략화 하기 위하여, 회로(MUX)는 도면에서 각각 3개의 입력 단자(T20, T40 및 T80)와 출력 단자(T0)를 갖는 기계적 스위치로서 도시되었지만, 실제로는 전자식 스위치로서 동작한다. 이동 신호(S20, S40, 또는 S80)가 인가될 때, 단자(T20, T40 또는 T80) 각각은 단자(T0)에 통과 접속되며, 신호(Y20, U20, V20; Y40, V40, V40; Y80, U80, V80)가 각각 전달된다. 20, 40 및 80ms와 동일한 화상 신호 리프레시 주기는 각각 20, 40 및 80으로 표시된다. 일례로서 최단, 중간 및 최장 화상 신호 리프레시 주기의 값이 언급되어 있지만, 보다 많은 수의 주기 및 다른 시간 간격도 가능하다. 단자(T0)는 인코더 회로(MAC ENC)의 입력에 연결된다. 상술된 공지의 방법에 있어서 신호(Y1, U1 및 V1)가 획득되어 인코더 회로(MAC ENC)에 인가된다.

본 발명의 특징에 의하면, 스위칭 회로(SC5)가 존재하고 그것은 수동 또는 자동 필름 모드 회로(Film Mod Man 또는 Film Mod Aut) 각각에서, 보다 특별하게 선택 스위치(SW1)에 의해 제어된다. 자동 필름 모드 회로(Film Mod Aut)는 휘도 신호(Y0)를 공급받으며, 이때 이동은 화상 주기마다 존재할 때만 검출된다. 텔레시네 신호원의 사용에 수반되는 이러한 검출 대신, 수동 필름 모드 회로(Film Mod Man)는 필름 모드의 사용이 사전 공지될 때 동작 할 수 있다. 분리된 수동 필름 모드 회로(Film Mod Man) 대신 이러한 회로가 신호원(DSS)에 제공될 수 있다. 상기 이들 3 경우에 있어서 입력 단자(TA 또는 TM)를 통해 선택 스위치(SW1)의 출력 단자(T0)에 인가되는 필름 모드 정보(FM)가 회로 출력에 존재한다. 도면에는, 선택 스위치(SW1)에 자유 비접속 단자(free, unconnected terminal; TT)가 되시되어 있는데, 시네 필름 모드가 아닌 경우(non-cine film mode)에 단자(T0)에 접속된다. 선택 스위치(SW1)의 단자(T0)는 스위칭 회로(SC5)뿐만 아니라 인코더 회로(DATV ENC), 이동 평가기(Mot Est) 및 시분할 다중 회로(MUX2 및 MUX3)에도 연결된다. 필름 정보(FM)는 회로(DATV ENC)에서, 예를 들면, 출력(OT)에서의 신호에서 발생하는 한 필름 모드 정보 비트로 인코드된다. 또한, 필름 정보(FM)는 정보 이동이 보다 높은 값의 이동 신호(S40)에서 발생하도록 이동 평가기(Mot Est)에서 화상 주기마다 12화소의 임계값을 시프트한다. 다음으로 자유 비접속 단자(TAM)는 스위칭 회로(SC5)에서 이동 신호(S20)가 인가되는 입력 단자(TT) 대신 출력 단자(T0)에 접속된다. 회로(MUX)가 제어되고 코딩이 회로(DATV ENC)에서 유효하게 작용할 때는, 필름 모드에서 이동 신호(S20)가 억압되는 것으로 보인다. 이동 평가기(Mot Est)의 설계에 있어서는, 비공개된 네덜란드 특허원 제 8800452호(PHN 12,453)를 참조한다. 필름 모드에서 최적의 평가 결과를 얻기 위해서는, 비공개된 네덜란드 특허원 제 8801357호(PHN 12,576)를 참조한다. 여기서 필름 정보는 화상 주기마다 12 화소의 임계값을 시프트시킬 뿐만 아니라, 이동 평가는 소정의 필드를 선택하는 것에 의해 더 잘 적응된다.

필름 정보(FM)가 시분할 다중 회로(MUX2 및 MUX3)에 인가되느냐 또는 인가되지 않느냐의 사실에 따라 이들 회로는 다른 방법으로 동작한다. 필름 정보(FM)가 인가되고 이동 신호(S20)가 동시에 억압되면, 회로(MUX2 및 MUX3)(및 MUX1)는 80 및 40ms 와 동일한 화상 신호 리프레시 주기로 동작한다. 필름 정보(FM)가 인가되지는 않지만 3개 이동 신호(S80, S40 및 S20) 모두가 회로(MUX2 및 MUX3)에 인가되면, 이들 회로는 80 및 20ms와 동일한 화상 신호 리프레시 주기로만 동작한다. 따라서, 비필름 모드(SW1, TT)동안 휘도 인코딩 회로(PCY, MUX1)는 모든 3개의 화상 신호 채널(PC1, PC2 및 PC3)에서 동작하며, 색차 인코딩 회로(PCU, MUX2 및 PCV, MUX3)는 각각 20ms의 최단 및 80ms의 최장 화상 신호 리프레시 주기에서 동작한다. 필름 모드(SW1, TA, TM)동안, 휘도 인코딩 회로(PCY, MX1) 및 색차 인코딩 회로(PCU, MUX2 및 PCV, MUX3) 모두는 각각 80ms의 최장 및 40ms의 중간 화상 신호 리프레시 주기에서 동작한다.

제2도의 고선명 화상 표시 장치의 블럭 회로도에서, 입력(IT)의 제1도의 인코더 회로(MAC ENC)와 반대인 상보적으로 동작하는 디코더 회로(MAC DEC)의 입력에 연결된다. 제1도에서 사용된 참조부호는 제2도에서 대쉬(')를 붙여 유사한 또한 동일 의미로 사용된다. 회로(MAC DEC)는 데이터 신호(DS') 및 음성 신호(SS')와, 휘도 신호(Y1')와, 색차 신호(U1' 및 V1')를 발생시킨다. 회로(MAC DEC)의 출력은 회로(DATV ENC)와 반대이며 상보적인 방법으로 동작하는 디코더 회로(DATV DEC)의 입력에 연결된다. 회로(DATV DEC)는 비필름 모드(SW1, TT)에서 데이터 신호(DS'), 이동 벡터(VR'), 필름 정보(FM'), 및 신호(S80, S40 및 S20)를 발생한다.

제1도를 참조하여 기술된 필름 모드(SW1, TA, TM)에서, 신호(20)는 발생되지 않는데, 제2도에서는 S20이 삭제되도록 도시되어 있다. 시분할 다중 회로(MUX11)에는 신호(S80 및 S40)가 공급되며, 회로(MUX11)의 동작은 제1도의 회로(MUX1)의 동작에 따른다. 신호(S80)는 시분할 다중 회로(MUX12 및 MUX13)에 인가되며, 이 신호(S80)의 부재는 정보(S40)를 의미한다. 명확하게 할 목적으로, 정보(S40)는 필름 정도(FM')로 표시된다.

제2도에서는 3개의 신호 채널(PC11, PC12, PC13)을 포함하는 Y-신호 처리 회로(PCY')를 도시한다. 채널(PC11 및 PC12)은 제1도의 채널(PC1 및 PC2)과 상보적이고 반대 방식으로 동작한다. 채널(PC1)은 라인 시프트 회로(LS11), 샘플 삽입 회로(SC11) 및 저역 통과 필터(LPF11)의 직렬 배열을 포함한다. 샘플의 삽입은 회로(SC11)에서 0과 전환 스위치에 의해 표시된다. 채널(PC12)은 회로(LS12 및 LSC12)와 필터(LPF12)를 포함하는 동일 구조로 구성된다. 필름 모드(SW1, TA, TM)에서 Y80' 및 Y40로 표시된 신호 채널(PC11 및 PC13)의 출력 신호만이 사용된다.

신호 채널(PC13)은 샘플 삽입 회로(SC13) 및 후속의 저역 통과 필터(LPF13)를 포함한다. 필터(LPF13)의 출력은 스위칭 회로(SC14), 보간 회로(Int), 및 40ms 화상 주기와 동일한 메모리 주기를 갖는 메모리 회로(MEM40)의 입력에 연결된다. 회로(MEM40)의 출력은 보간 회로(Int)의 다른 입력에 연결되고, 보간회로(Int)의 제어 입력으로는 이동 벡터(VR')가 인가된다. 보간 회로(Int)의 출력은 스위칭 회로(SC14)의 다른 입력에 연결되고, 스위칭 회로(SC14)의 스위칭 입력으로는 신호(VS')가 인가된다. 스위칭 회로(SC14) 및 회로(Int 및 MEM40)는 제1도의 스위칭 회로(SC4)와 상보적으로 그리고 역으로 동작한다. 이 결과 신호(Y40')가 신호 채널(PC13)에 의해 공급되어진다. (1250/50/2:1) 표시용으로 적합한 고선명 화사 표시 장치(HDTV)에 적용하기 위해서 처리된 휘도 신호(Y0')(54MHz)가 시분할 다중 회로(MUX11)를 통해 얻어진다. 저선명도 화상 표시 장치(도시되지 않음)가 존재하는 경우는, MAC DEC 디코더 회로에 의해 발생된 신호는 표시용으로 직접 사용될 수 있다. 고선명 표시와 저선명 표시간의 호환성이 여기에 존재한다. 회로(MAC DEC)와 고선명 화상 표시 장치(HDTV)간의 회로 성분은 고선명도에 대한 대역폭 감소 디코딩으로 유효하게 동작한다.

제2도는 U1'-신호 처리 회로(PCU')를 상세히 도시하는데, V1'-신호 처리 회로(PCV')는 동일한 구조를 갖는 것으로 가정된다. 신호 채널(PC11)과 필적해서, 신호 채널(PC21)은 라인 시프트 회로(LS21), 샘플 삽입 회로(SC21), 및 저역 통과 필터(LPF21)를 구비하며 신호(U80')를 공급한다. 신호 채널(PC22)은 회로(LS22 및 SC22)와, 저역 통과 필터(LPF22)를 포함하지만, 이 PC22의 출력은 신호 채널(PC23)의 일부를 형성하는 스위칭 회로(SW11)의 입력에 연결된다. 신호 채널(PC23)에서 신호(U1')는 샘플 삽입 회로(SC23) 및 저역 통과 필터(LPF23)를 통해 스위칭 회로(SW11)의 다른 입력에 인가된다. T20 및 T40은 필름 정보(FM')(S40)의 제어하에서 출력 단자(T0)에 접속될 수 있는 회로(SW11)의 입력 단자를 나타낸다. 이러한 상황에서, 스위칭 회로(SW11)는 필름 모드 위치(SW11, T40) 및 비필름 모드 위치(SW11, T20)를 갖는다. 제2도는 제1도의 필름 모드(SW1, TA, TM)와 제2도의 필름 모드(SW11, T40)동안, 신호 채널(PC21(80ms) 및 PC23(40ms))은 색차 디코더 회로(PCU', MUX12)에서 동작가능하고, 제1도의 비필름 모드(SW1, TT) 및 제2도의 비필름 모드(SW11, T20)동안, 신호 채널(PC21(80ms) 및 PC22(20ms))은 활성(active)인 것을 나타낸다. 회로(MUX12 및 MUX13)에서 이것은 단자(T80 및 T20, 40)에 의해 보다 상세히 도시된다. 회로(PCU')가 필름 모드(SW1, TA, TM 및 SW11, T40)동안 신호(U80' 및 U40')를 생성하는 것과 마찬가지로, 회로(PCV')는 신호(V80' 및 V40')를 생성한다. 신호(U0' 및 V0')(27MHz)와 마찬가지로 이들 신호는 고선명 화상 표시장치(HDTV)에 인가된다. 따라서, 신호(Y0', U0' 및 V0')는 동기하된 시분할 다중 회로(MUX11, MUX12, MUX13)를 통해 평가 결과로부터 얻어지는 신호(S80, S40 및 가능하게는 S20)의 제어하에서 고선명 화상 표시 장치(HDTV)에서 인가된다. 제1또 및 제2도에서 도시된 시스템이 필름 모드(SW1, TA, TM 및 SW11, T40)와 비필름 모드(SW1, TT 및 SW11, T20)에서 동작하는 것이 실현된다. 필름 모드동안 제1도의 화상 신호원 보다 명확하게는 제1도에서의 신호원(DSS)은, 프레임간에 이동이 화상에 존재하는 프레임을 갖는 필름과, 보다 명확하게는 약 40ms의 필름 프레임 주기에서 주기적으로 관련되는 화상 신호를 공급한다. 필름 모드동안 20ms의 화상 신호 리프레시 주기를 갖는 인코더 회로(예를들면, PCY, MUX1)의 화상 신호 채널(예를들면 PC2)과 디코더 회로(예를들면 PCY', MUX11)의 화상 신호 채널(예를들면 PC12)은 동작하지 않는다.

제2도에 도시된 회로(PCU' 및 MUX12)의 상세한 구조는 회로(PCU 및 MUX2)를 포함한 구조 대신 상보적이고 반전 모드로 동작하는 제1도에 제공될 수 있다.

상기의 설명에서 여러 양상이 상술되었는데, 이들 양상은 이하의 내용에 기초한다: 80, 40 및 20ms와 동일한 화상 신호 리프레시 주기가 사용될 때, 알고리즘은 20ms 신호 채널이 제거된 24Hz 필름 모드를 의미하며, 그 결과 화상 해상도는 모든 면에서 상당히 증가된다.

색차 코딩동안, 어떠한 이동 보상도 이용되지 않으며, 두 화상 신호 처리 채널은 활성으로 된다. 50Hz 모드동안, 80ms 및 20ms 채널이 사용되며 25Hz 필름 모드동안 80ms 및 40ms 채널이 사용된다. 기본적으로, 색차 채널은 휘도 채널과 동일하고 필터, 샘플링 회로 및 라인 시프트 회로를 포함하지만, 27MHz에서 샘플링된 U 및 V 입력 신호에서 동작가능하고, 다중 UV 출력 신호를 발생한다. 필름 모드는 1 정보 비트로 표시된다.

이동 평가가 40ms 마다 두 임계값 0.5 및 12 화소인 때에는, 40ms 마다 0.5 화소의 임계값을 초과할 때만 25Hz 필름 모드로 고려된다.

Claims

인코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 인코딩 방법으로서, 상기 화상 신호를 수신하는 단계와, 상기 화상 신호의 화상 이동에 관련되는 이동 벡터를 결정하는 단계와, 인코드 되어질 화상 신호를 얻기 위해 선택 신호에 의존하는 상기 화상 신호의 다수의 가능한 동작 모드 중에서 한 동작 모드를 선택하기 위한 선택 신호를 획득하는 단계와, 상기 다수의 동작 모드 중 어떤 모드가 선택되었는지 그리고 상기 이동 벡터에 대해서 디코더에 통지하는 보조 신호를 얻기 위해 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터를 디지털적으로 인코딩하는 단계, 및 인코드된 화상 신호를 얻기 위해 인코드 되어질 상기 화상 신호와 상기 보조 신호를 인코딩하는 단계를 포함하는 화상 신호 인코딩 방법에 있어서, 상기 화상 신호가 필름으로부터 발생하는지를 표시하는 필름 모드 정보 신호를 수신하는 단계와, 상기 필름 모드 정보 신호를 디지털적으로 인코딩하는 단계를 포함하고, 상기 한 동작 모드의 선택은 상기 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하고, 상기 보조 신호는 상기 화상 신호가 필름으로부터 생성되는지를 상기 디코더에 통지하기 위한 상기 필름 모드 정보 신호를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 인코딩 방법.
인코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 인코딩 장치로서, 상기 화상 신호를 수신하기 위한 수단과, 상기 수신 수단에 연결되어 상기 화상 신호의 화상 이동에 관련되는 이동 벡터를 결정하기 위한 수단과, 선택 신호를 획득하기 위한 수단과, 상기 선택 신호 획득 수단에 연결되어 인코드 되어질 화상 신호를 얻기 위해 상기 선택 신호에 의존하는 상기 화상 신호의 다수의 가능 동작 모드 중에서 한 동작 모드를 선택하기 위한 수단과, 상기 선택 신호 획득 수단 및 상기 이동 벡터 결정 수단에 연결되어 상기 다수의 동작 모드 중 어떤 한 모드가 선택되었으며 그리고 상기 이동 벡터에 대해서 디코더에 통지하는 보조 신호를 얻기 위해 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터를 디지털적으로 인코딩하기 위한 수단, 및 상기 선택 수단 및 상기 디지털식 인코딩 수단에 연결되어 인코드된 화상 신호를 얻기 위해 인코드 되어질 상기 화상 신호 및 상기 보조 신호를 인코딩하기 위한 수단을 포함하는 화상 신호 인코딩 장치에 있어서, 상기 화상 신화가 필름으로부터 발생하는지를 나타내는 필름 모드 정보 신호를 수신하기 위한 수단, 및 상기 필름 모드 정보 신호를 디지털적으로 인코딩하기 위한 수단을 구비하고, 상기 선택 수단은 상기 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하는 상기 하나의 동작 모드를 선택하기 위해 상기 필름 모드 정보 신호 수신 수단에 연결되며, 상기 보조 신호는 상기 화상 신호가 필름으로부터 발생하는지를 상기 디코더에 통지하는 상기 필름 모드 정보 신호를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 인코딩 장치.
디코드된 화상 신호를 얻기 위한 화상 신호 디코딩 장치로서, 상기 화상 신호를 수신하도록 연결되어 선택 신호 및 이동 벡터 정보 신호를 포함하는 보조 신호와 처리되어질 화상 신호를 얻기 위해 상기 화상 신호를 디코딩하기 위한 수단과, 상기 선택 신호 및 상기 이동 벡터 정보 신호를 수신하도록 상기 디코딩 수단에 연결되어 상기 선택 신호에 의존하는 처리되어질 상기 화상 신호의 다수의 가능 동작 모드 중에서 한 동작 모드를 선택하기 위한 수단을 포함하며, 상기 다수의 가능 동작 모드 중 적어도 하나는 상기 이동 벡터 정보 신호를 사용하는 이동 보상 보간(motion compensated interpolation)을 포함하는 화상 신호 디코딩 장치에 있어서, 상기 선택 수단은 필름 모드 정보 신호에 또한 의존하는 상기 하나의 동작 모드를 선택하는 상기 보조 신호에 포함된 필름 모드 정보 신호를 수신하기 위해 상기 디코딩 수단에 또한 연결되는 것을 특징으로 하는 화상 신호 디코딩 장치.