KR0160118B1 - 자동이득조절회로 - Google Patents
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- H03G3/20—Automatic control
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Abstract
본 발명은 차세대 HD-TV에 있어서 자동이득조절회로에 관한 것이다. 본 발명은 입력되는 아날로그뮤즈신호중 디지털신호로 양자화하는 A/D변환수단과, 상기 디지털뮤즈신호중 프레임펄스의 하이/로우 레벨간의 레벨차를 검출하는 레벨차검출수단과, 규정 프레임펄스의 레벨과 입력 프레임펄스의 레벨을 비교하여 실제 자동이득조절에 소요되는 레벨변동분을 검출하는 보상치검출수단과, 상기 검출된 소요레벨을 D/A변환해서 아날로그형태의 소요레벨에 따라 A/D변환수단의 기준전압을 가변하는 제어수단을 포함하여 프레임펄스특성 및 레벨을 이용하여 신호전송과정 및 신호입력원차로 인해 발생되는 레벨변동분을 자동적으로 제어함으로써 자동이득조절회로 수행에 소요되는 시간을 절약하여 시스템의 안정화를 단시간에 이룩할 수 있다.
Description
제1도는 본 발명에 의한 자동이득조절장치의 전체구성블럭도.
제2도는 제1도의 자동이득조절회로의 상세회로도.
제3a도는 프레임펄스의 파형 및 레벨을 도시한 도면.
제3b도는는 입력레벨에 따른 프레임펄스의 변화를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : A/D변환부 20 : 프레임펄스마스크부
30 : 프레임펄스 H/L윈도우부 40 : 프레임펄스레벨검출부
50 : 프레임펄스레벨차검출부 60 : 비교부
51~54 : 디플립플롭(D f/f) 55 : 감산기
61 : 딥(dip)스위치 62 : 비교기
70 : ALC소요레벨검출부 80 : D/A변환부
71,72 : 감산기 90 : 완충증폭부
SW1,SW2,SW3 : 스위치 OP1 : 연상증폭기
R1 : 저항 C1,C2 : 콘덴서
L : 인덕턴
본 발명은 차세대 HD-TV(High Definition Television)에 있어서 자동이득조절회로에 관한 것으로, 특히 프레임펄스의 특성 및 레벨을 이용하여 입력신호의 레벨변화를 자동적으로 제어하는 자동이득조절회로에 관한 것이다.
현재, 일본 NHK(일본방송협회)에서는 차세대 TV(일명 HD-MUSE라고 함)를 시험방송중이다. 이 HD-MUSE TV방송은 기존의 NTSC TV방송과는 달리 위성을 이용한 고화질의 방송을 하고 있다.
한편, 기존방송의 수신측에 해당하는 뮤즈데코더(MUSE DECORDER)에서의 자동이득조절(Automatic Level Control ; 이하 ALC라고 함) 기능수행의 방식으로는 UP/DOWN 카운터방식을 사용하기 때문에 입력레벨변동분을 소정의 레벨(16/256~239/256)로 유지하기 위하여 소요되는 시간이 긴 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 극복하기 위하여, 뮤즈신호형식중 제1라인과 제2라인에 삽입되어 있는 프레임펄스를 검출한 뒤 레벨차를 이용하여 신호전송과정 및 신호입력원차로 인해 발생되는 레벨의 변동분을 자동적으로 제어하는 자동이득조절회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 입력아날로그 뮤즈신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환수단과, 상기 A/D변환수단의 출력신호중 프레임펄스의 하이/로우레벨을 지연시켜서 하이/로우레벨간의 레벨차를 검출하는 레벨차검출수단과, 규정 프레임펄스레벨과 입력프레임펄스레벨을 비교하여 실제 자동이득조절에 소요되는 레벨변동분을 구하는 소요레벨검출수단과, 상기 검출된 소요레벨을 D/A변환해서 상기 A/D변환수단의 기준전압을 가변해 주는 보상수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자동이득조절회로의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 의한 자동이득조절회로의 전체구성 블록도이다.
제1도에 의하면, A/D변환부(10)는 입력되는 아날로그 뮤즈신호(MUSE; Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding)는 8비트 디지털신호로 양자화된다.
프레임펄스마스크부(20)는 수평/수직 방향으로 라인당 480샘플 포인트에서 165클럭분에 해당하는 프레임펄스구간을 검출한다.
프레임펄스 H/L윈도우부(30)는 프레임펄스중 하이(H)/로우(L) 지속기간을 검출한다.
프레임펄스레벨검출부(40)는 프레임펄스마스크부(20) 및 프레임펄스 H/L윈도우부(30)의 검출신호로부터 A/D변환부(10)에서 양자화된 전송신호중 1라인과 2라인에 실려있는 프레임펄스 H/L레벨을 검출한다.
프레임펄스레벨검출부(50)는 프레임펄스의 H/L레벨을 지연소자를 이용해 4클럭분 만큼 지연시켜서 프레임펄스의 H/L레벨간의 레벨차를 구한다.
비교부(60)는 규정 프레임펄스레벨과 입력 프레임펄스레벨간의 대·소를 비교하게 된다.
소요레벨검출부(70)는 현재 입력되는 프레임펄스와 규정 프레임펄스간의 차분 즉, 실제 ALC에 소요되는 레벨변동분을 구한다.
D/A변환부(80)는 검출된 소요레벨을 D/A변환해서 아날로그형태의 ALC레벨을 검출한다.
완충증폭부(90)는 아날로그형태의 ALC레벨을 상기 A/D변환부(10)의 기준전압을 가변해 준다.
본 발명에 의한 HD-TV용 자동이득조절회로의 동작에 대하여 제1도 및 제2도를 결부시켜 상세히 설명하기로 한다.
제1도 및 제2도에 의하면, 본 발명의 뮤즈신호는 1125라인중 제1라인과 제2라인에 의해 하나의 화면을 구성하는 프레임(frame)마다 프레임동기에 필요한 프레임펄스를 삽입, 전송하고 있으며, 이 뮤즈신호는 샘플치 아날로그 전송방식을 취하고 있기 때문에 시스템내에서 디지털신호처리를 하기 위해서 A/D변환부(10)에서 8비트 디지털신호로 변환시킨다.
A/D변환부(10)에 디지털신호로 변환된 1125라인의 뮤즈신호 중, 수평(Horizontal; H)/수직(Vetical; V)방향으로 라인당 165클럭분에 해당하는 프레임펄스지속기간을 검출하도록 하는 프레임펄스마스크부(20)에 의해 제1라인 또는 제2라인의 프레임펄스가 검출된다. 이 검출된 프레임펄스신호는 제3a도에 도시된 바와 같이, 4클럭분에 해당하는 기간동안 하이레벨(239/256) 및 로우레벨(16/256)을 지니고 있으며, 프레임펄스 H/L윈도우부(30)에 의해 4CLK의 H/L레벨중 적당한 기간동안의 하이/로우구간을 설정한다.
이때, 클럭주파수(CLK)는 16.2MHz에 해당한다.
프레임펄스레벨검출부(40)는 A/D변환부(10)에서 A/D변환된 전송신호중 제1라인과 제2라인에 실려 있는 프레임펄스를 프레임펄스마스크부(20) 및 프레임펄스 H/L윈도우부(30)의 검출신호로부터 프레임펄스 H/L레벨을 검출한다.
프레임펄스레벨차 검출부(50)에서는 상기 프레임펄스레벨검출부(40)에서 설정된 프레임펄스신호는 4클럭분의 하이/로우구간을 지니고 있기 때문에, 16.2MHz 클럭주파수(CK)로 동작하는 D플립플롭(51~54)에 의해 4클럭분 만큼 지연되어 감산기(55)에 의해 상기 프레임펄스레벨검출부(40)로부터 출력되는 프레임펄스의 하이/로우 레벨간의 차 즉, 레벨의 스윙폭을 검출하게 된다.
비교부(60)에서는 규정레벨의 프레임펄스일 경우에는 제3a도에 도시된 바와 같이, 하이/로우 레벨차는 223/256(239/256~16/256)값을 유지하고 있으며, 이 규정레벨의 하이/로우레벨의 차분값(223/235)을 고정공급토록 하는 딥(dip)스위치(61)에 의해 상기 프레임펄스레벨차검출부(50)의 출력신호 즉, 현재 입력되는 프레임펄스레벨차를 비교부(62)에 의해 대·소를 비교하게 된다. 이때, 입력 프레임펄스의 H/L레벨차분값을 A, 딥스위치(61)에 의해 공급되는 규정 프레임펄스의 H/L레벨 차분값을 B(223/256)라고 하면, 소요레벨검출부(70)의 감산기(71,72)에 의해 각각 A-B, B-A를 수행한 값이 구해지게 된다.
감산기(71,72)의 A-B, B-A의 출력신호는 비교부(62)의 AB, AB 단자값에 의해 제어되는 제1스위치 및 제2스위치를 거쳐 ALC소요레벨을 A/D변환하는 D/A변환부(80)에 입력된다.
이때, D/A변환부(80)의 제1스위치 내지 제3스위치(SW1~SW3)의 절환동작은 다음과 같다.
제3b도의 입력 프레임펄스레벨이 규정 프레임펄스레벨보다 큰 하이레벨일 때는 감산기(71)의 A-B출력이 D/A변환부(81)의 입력단(IN)과 접속되는 비교부(62)의 AB출력단의 제어신호에 의해 제1스위치(SW1)가 단락되고 제2스위치(SW2)는 개방된다.
이때, 제3스위치(SW3)는 D/A변환부(81)의 출력단(Vo)과 접속되며, 제1스위치(SW1) 및 제3스위치(SW3)의 (a)방향으로 연동 작용한다.
또한, 제3b도의 입력 프레임펄스레벨이 규정 프레임펄스레벨보다 작은 경우는 감산기(72)의 B-A출력이 D/A변환부(81)의 입력단(IN)과 접속되도록 비교기(62)의 AB의 출력단의 제어신호에 의해 제2스위치(SW2)는 B-A출력과 단락되고 입력단(IN)과 제1스위치(SW1)는 개방된다. 이때 제3스위치(SW3)는 D/A변환부(81)의 출력단(Vo)과 접속되고 제2스위치(SW2) 및 제3스위치(SW3)의 (b)방향으로 연동 작용한다.
완충증폭부(90)은 D/A변환부(80)에 의해 D/A변환된 ALC소요레벨을 연산증폭기(OP1)의 반전단자에 입력되고, 이 연산증폭기(OP1)의 출력신호는 A/D변환부(10)의 기준전압단자에 가하여져 A/D변환부(10)의 입력레벨을 조정하게 된다.
즉, 입력 프레임펄스레벨이 규정레벨보다 큰 경우(A-B)는 A/D변환부(10)의 밑바닥 기준전압(Bottom Reference Voltage)을 D/A변환부(81)의 출력단(Vo)으로부터 출력되는 아날로그 ALC소요레벨 만큼 네가티브(-)쪽으로 인가하게 된다.
또한, 입력 프레임펄스레벨이 규정레벨보다 작은 경우(B-A)는 A/D변환부(10)의 밑바닥 준전압을 D/A변환부(81)의 출력단(Vo)으로부터 출력되는 아날로그 ALC소요레벨만큼 포지티브(+)쪽으로 인가하게 된다.
이상으로 상술한 바와 같이, 뮤즈신호형식중 제1라인 또는 제2라인에 삽입되어 있는 프레임펄스의 특성 및 레벨을 이용하여 ALC기능을 수행함으로써 ALC기능수행에 소요되는 시간을 절약하여 시스템 안정화를 단시간에 이룩할 수 있는 효과와 하드웨어규모가 축소되는 효과를 지닌다.
또한 본 발명은 뮤즈데코더 뿐만 아니라 이와 상응하는 디지털신호전송제 및 HD-TV 가정패키지의 ALC기능 수행방식에 이용될 수 있다.
Claims (3)
- 입력되는 아날로그 뮤즈신호를 디지털신호로 양자화하는 A/D변환수단과, 상기 디지털뮤즈신호중 프레임펄스 하이/로우 레벨간의 레벨차를 검출하는 레벨차검출수단과, 규정 프레임펄스의 레벨과 입력프레임펄스의 레벨을 비교하여 실제 자동이득조절에 소요되는 레벨변동분을 검출하는 보상치 검출수단과, 상기 검출된 소요레벨을 D/A변환해서 아날로그형태의 소요레벨에 따라 A/D변환수단의 기준전압을 가변하는 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
- 제1항에 있어서, 상기 레벨차검출수단은 수평/수직방향으로 프레임펄스구간을 검출하는 프레임펄스마스크부와, 프레임펄스중 하이/로우 지속기간을 검출하는 프레임펄스윈도우부와, 상기 프레임펄스마스크부 및 상기 프레임펄스윈도우부의 검출신호로부터 프레임펄스의 하이/로우레벨을 검출하는 프레임펄스 H/L레벨검출부와, 상기 프레임펄스 하이/로우레벨을 딜레이소자를 이용해 소정시간만큼 지연시켜서 프레임펄스의 하이/로우레벨간의 레벨차를 구하는 프레임펄스 레벨차 검출부를 포함함을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
- 제1항에 있어서, 보상치검출수단은 규정 프레임펄스레벨과 입력 프레임펄스레벨간의 대·소를 비교하는 비교부와, 입력 프레임펄스와 규정 프레임펄스의 차분을 검출하기 위한 감산기로 구성되어 있는 소요레벨검출부를 포함함을 특징으로 하는 자동이득조절회로.
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