KR100208002B1

KR100208002B1 - Image signal generation apparatus

Info

Publication number: KR100208002B1
Application number: KR1019960049250A
Authority: KR
Inventors: 이흥배
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19980029919A

Abstract

본 발명은 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치에 관한 것으로, 영상 시스템에 있어서, 발생시키고자하는 비디오 신호의 휘도 설정 레벨을 변화시키고 전원 전압의 변화에도 정확한 동기 레벨 신호를 발생시킴으로써 효율적인 영상 신호를 발생시킬 수 있는 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to an image signal generator of an image system, and in an image system, an effective image signal is generated by varying a luminance level of a video signal to be generated and generating an accurate synchronization level signal The present invention is directed to a video signal generator of a video system.

본 발명에 의한 영상 시스템에서의 영상 신호 발생 장치에 따르면, 휘도 제어 신호를 이용하여 다양한 레벨의 휘도 신호를 발생시킬 수 있으며, 휘도 신호의 기준 레벨 신호와 동기 레벨 신호를 전원 전압의 변동에도 변함없이 일정하게 유지시킴에 따라 휘도 신호의 레벨의 다양성으로 인해 실제 피사체의 영상과 더욱 흡사한 영상 신호를 발생시킬 수 있으며, 또한 수신기에 전송된 신호를 이용하여 영상 신호를 재생할 시에 안정된 기준 레벨 신호와 동기 레벨 신호를 통해 수신기의 부담을 경감시킬 수 있다.According to the video signal generating apparatus in the image system according to the present invention, it is possible to generate luminance signals of various levels by using the luminance control signal, and to output the reference level signal and the synchronization level signal of the luminance signal, The image signal can be generated more similar to the image of the actual object due to the diversity of the level of the luminance signal. In addition, when the image signal is reproduced using the signal transmitted to the receiver, The burden on the receiver can be reduced through the synchronization level signal.

Description

A video signal generator.

본 발명은 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘도 신호와 동기 신호를 합성하는 영상 시스템에 있어서, 발생시키고자 하는 비디오 신호의 휘도 설정 레벨을 가변시키고, 동시에 전원 전압의 변동이 발생할 경우에도 정확한 동기 레벨 신호를 발생시킴으로써 효율적인 영상 신호를 발생시킬 수 있는 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image signal generator of a video system, and more particularly, to a video signal generator for synthesizing a luminance signal and a synchronizing signal, which is capable of varying a luminance setting level of a video signal to be generated, The present invention relates to a video signal generator of an image system capable of generating an effective video signal by generating an accurate synchronization level signal even when the video signal is generated.

일반적으로 영상 신호를 전송하기 위해서는 화면의 밝기를 나타내는 휘도 신호와, 색(color)을 나타내는 색도 신호와, 전송된 영상 신호를 재생하기 위한 주사 방식에 요구되는 동기 신호와, 공중파를 통해 수신되는 신호를 평가하기 위한 등화 신호 등이 필요하다. 이하에서 각 신호의 특성을 설명하기로 한다.Generally, in order to transmit a video signal, a luminance signal representing brightness of a screen, a chroma signal representing a color, a synchronization signal required for a scanning method for reproducing a transmitted video signal, a signal And an equalization signal for evaluating the received signal. The characteristics of each signal will be described below.

우선, 휘도 신호와 색도 신호는 피사체의 실제 영상을 나타내는 신호로 하기하는 바와 같은 원리에 입각하여 발생된다.First, the luminance signal and the chromaticity signal are generated based on the principle that the signal representing the actual image of the object is obtained.

칼라 텔레비젼 카메라, 비디오 데이프 레코더(Video Tape Recorder)와 같이 피사체를 전송, 저장을 위한 영상 신호로 변화시키고, 이 변화된 영상 신호를 재생시키는 영상 시스템은 카메라 장치에서 색상, 색도, 명도(휘도)의 색의 3요소를 이용하여 피사체의 색을 적색, 녹색, 청색의 3원색(통상, RGB(Red, Green, Blue)로 명함)으로 분해하고, 수신기에서 상기 분리된 색을 합성해서 원래의 색으로 재생시킨다.A color television camera, a video tape recorder (VIDEO TAPE RECORDER), and a video system for reproducing the changed video signal, a color system of a color, a chroma, a brightness (luminance) (Usually referred to as RGB (Red, Green, Blue)) of red, green, and blue using the three elements of the original color .

상기 방식에서 3원색은 각각 흑백 텔레비젼의 경우와 동일하기 때문에 각 색에 대해 신호를 전송할 시에는 흑백 텔레비젼의 점유 주파수 대역(6MHz)의 3배(18MHz)가 필요하게 되어 주파수 사용 효율면에서 부적당하며, 또한 각각 전송된 신호를 흑백 수신기에서 수신할 경우에는 적색, 녹색, 청색의 전송 신호 중에서 하나밖에 수신할 수 없으므로 올바른 흑백 화상을 얻을 수 없게 된다.Since the three primary colors are the same as those of the monochrome television set in the above method, three times (18 MHz) of the occupied frequency band (6 MHz) of the monochrome television set is required for transmitting the signals for each color, , And when the transmitted signals are received by the monochrome receiver, only one of the red, green, and blue transmission signals can be received, so that a correct monochrome image can not be obtained.

따라서, 칼라 신호의 전송을 위해서는 흑백 수신기에서도 수신할 수 있으며, 점유 대역폭의 효율면을 고려한 양립(Compatable)방식을 채용한다.Therefore, a color signal can be received by a black-and-white receiver, and a compatible method is adopted in consideration of the efficiency of the occupied bandwidth.

이하, 북미와 한국 등에서 텔레비젼 규격으로 사용하고 있는 NTSC(National Television Standard Committee) 방식을 빌어 칼라 영상 신호 발생에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a color video signal generation will be described with reference to an NTSC (National Television Standards Committee) system used in North America and Korea as a television standard.

색도 성분에 대한 인간의 시각적인 반응은 상대적으로 넓은 면에서는 대부분의 색도 성분을 식별하지만 상대적으로 좁은 면적으로 된 부분에서는 색을 식별하지 못하는 색차 시력의 특성이 있다. 이와 같은 시각 특성을 이용하기 위해 영상의 크기를 3개의 부분으로 나누는데, 영상 신호의 공간 주파수가 0.5MHz이하로써 공간적으로는 큰 면적을 차지하는 부분에서는 3원색을 모두 전송하고, 영상 신호의 공간 주파수가 0.5∼1.5MHz의 범위에 있는 상기 면적보다 작은 면적 부분에서는 2색(오렌지, 시안)을 전송하며, 영상 신호의 주파수가 1.5MHz 이상인 부분에는 휘도 성분만을 전송하는 방식을 통해 점유 대역폭을 상당 부분 줄일 수 있게 된다.The human visual response to the chromaticity component has the characteristic of color vision, which identifies most of the chromaticity components in a relatively wide area but does not identify the color in a relatively narrow area. In order to utilize such visual characteristics, the image size is divided into three parts. In the part where the spatial frequency of the video signal is less than 0.5 MHz and spatially occupies a large area, all three primary colors are transmitted, (Orange, cyan) is transmitted in an area area smaller than the above-mentioned area in the range of 0.5 to 1.5 MHz, and the occupied bandwidth is largely reduced by transmitting only the luminance component to the part where the frequency of the video signal is 1.5 MHz or more .

특히, NTSC 방식에서는 적색, 녹색, 청색의 3원색의 신호를 모두 전송하는 경우에도 이를 곧바로 전송하지 않고, 우선 3원색 신호를 휘도 신호와 색도 신호로 분리하여 전송한다.Particularly, in the NTSC system, even if all three primary color signals of red, green, and blue are transmitted, the three primary color signals are separated and transmitted as a luminance signal and a chrominance signal, without transmitting them immediately.

휘도 신호(Y 신호)는 정확한 흑백 화상 재현을 위한 신호로서, 점유 대역폭은 약 4.2MHz이며, 사람눈의 색감도와 일치하도록 적색 촬상 카메라 출력 신호의 약 30%, 녹색 촬상 카메라 출력 신호의 약 59%, 청색 촬상 카메라 출력신호의 약 11%를 합한 것이다. 즉, 휘도 신호()는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The luminance signal (Y signal) is a signal for reproducing an accurate monochrome image with an occupied bandwidth of about 4.2 MHz, about 30% of the red imaging camera output signal, about 59% of the green imaging camera output signal, And about 11% of the blue imaging camera output signal. That is, the luminance signal ( ) Can be expressed by the following equation (1).

여기서,는 휘도 신호,,,는 각각 적색, 녹색, 청색 카메라 출력 신호를 나타낸다.here, A luminance signal, , , Represent the red, green, and blue camera output signals, respectively.

색도 신호(C 신호)는 피사체의 색도를 나타내는 신호로서 점유 대역폭이 0.5MHz와 1.5MHz의 신호로 변형된 2개의 신호로서, 상기 휘도 신호에 의해 형성된 흑백 화상에 색을 덧붙이기 위한 신호이다.The chromaticity signal (C signal) is a signal indicating the chromaticity of a subject, and is a signal for adding a color to a monochrome image formed by the luminance signal, which is a signal modulated with a signal having an occupied bandwidth of 0.5 MHz and 1.5 MHz.

다시 말해서, NTSC 방식에서는 휘도 신호는 흑백의 경우와 동일하게 전송하므로, 칼라 수신기에서 정확한 색을 재생하기 위해서는 상기 휘도 신호과 함께 적색, 녹색, 청색의 3원색의 신호가 필요하다.In other words, in the NTSC system, since the luminance signal is transmitted in the same way as in the case of black and white, in order to reproduce the accurate color in the color receiver, signals of three primary colors of red, green and blue are required together with the luminance signal.

따라서, 상기 휘도 신호와 합쳐져서 3원색을 나타내기 위해서는, 각 색도 신호와 휘도 신호의 차를 나타내는 신호, 즉 (-), (-), (-)의 3개 신호(색차 신호)를 전송하여야 한다.Therefore, in order to represent the three primary colors in combination with the luminance signal, a signal indicating the difference between each chromaticity signal and the luminance signal, that is, ( - ), ( - ), ( - ) (Color difference signal) of the color difference signal.

상기 3개의 색차 신호와 휘도 신호를 함께 전송하면 상호간에 합쳐져서 3원색 신호를 만들어 낼 수 있으며, 또한 상기 3개의 색차 신호 중에서 2개의 색차 신호를 이용하면 나머지 하나의 색도 신호를 얻을 수 있다.When the three color difference signals and the luminance signal are transmitted together, they can be combined to produce a three primary color signal, and the remaining one chromaticity signal can be obtained by using two color difference signals among the three color difference signals.

예를 들어, (-)와 (-)의 2개의 색차 신호를 전송하면, 수신기에서는 상기 수학식 1과의 연산으로 간단하게를 계산할 수 있다.E.g, ( - )Wow ( - ) Are transmitted, the receiver can easily obtain the color difference signals of Can be calculated.

그러나, 실제 NTSC 방식에서는 점유 대역폭을 최소화하기 위해 상기 2개의 색차 신호 (-)와 (-)를 재변형하여 눈에 예민한 색체 부분인 점유 대역폭 1.5MHz의 I 신호와 상대적으로 눈에 둔감한 색체 부분인 대역폭 0.5MHz의 Q 신호로 변경시켜 전송한다.However, in the actual NTSC system, in order to minimize the occupied bandwidth, - )Wow ( - ) Is transformed into an I signal having an occupied bandwidth of 1.5 MHz and a Q signal having a bandwidth of 0.5 MHz, which are relatively obtrusive chromatic body portions, and transmitted.

현재 칼라 수신기는 좁은 대역(0.5MHz)을 대상으로 한 색도 신호를 받는 협대역형으로 되어 있기 때문에 송신측에서 I 신호와 Q 신호를 분리하여 전송할 필요없이 (-),(-)의 2개의 색도 신호를 약 0.5MHz 대역으로 전송한다고 볼 수 있다.Since the current color receiver is a narrow band type that receives a chroma signal for a narrow band (0.5 MHz), it is unnecessary to separately transmit the I signal and the Q signal at the transmitting side - ), ( - ) Are transmitted in a band of about 0.5 MHz.

한편, 상기 동기 신호 및 등화 신호는 피사체의 실제 영상을 나타내는 상기 휘도 신호와 색도 신호와는 달리, 수신기의 수신 및 재생을 돕기 위한 제어용으로 반드시 요구되는 신호로서 첨부한 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.Unlike the luminance signal and the chroma signal which represent the actual image of a subject, the synchronization signal and the equalization signal are signals that are necessarily required for control for assisting reception and reproduction of the receiver, do.

비디오 데이프 레코더(Video Tape Recorder), 텔레비젼, 컴퓨터 모니터 등과 같은 영상 시스템은 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Device), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 영상 표시 장치의 화소를 영상 신호를 이용해 여기시킴으로써 초당 일정 프레임(frame)들로 구성된 연속 영상을 주사하게 되는데, 이것은 단위 시간 당 특정 지점에 대한 영상 신호만을 제공하더라도 눈의 잔상 효과에 의해 연속된 영상으로 인식하게 되는 인간의 시각 특성을 이용한 것이다.A video system such as a video tape recorder, a television, and a computer monitor uses pixels of a video display device such as a CRT (Cathode Ray Tube), a LCD (Liquid Crystal Device), a PDP (Plasma Display Panel) The motion of a continuous image composed of frames per second is scanned by using the human visual characteristic which is recognized as a continuous image due to the afterimage effect of the eye even if only the image signal for a specific point is provided per unit time will be.

이때, 주사 방식은 한 프레임의 영상을 기수 필드(odd field)와 우수 필드(even field)로 나누어 격행 주사를 함으로써 플리커 현상(flicker effect)을 제거하는 비월 주사(interlace scanning) 방식과 행간을 두지 않고 주사 라인을 따라 순차적으로 주사하는 순차 주사(progressive scanning) 방식 등이 있다.In this case, the scanning method is an interlace scanning method for eliminating the flicker effect by dividing an image of one frame into an odd field and an even field, And a progressive scanning method in which scanning is performed sequentially along a scanning line.

그러나, 어떤 주사 방식을 이용하는 영상 시스템이든지, 화면에 나타나는 영상 신호만을 이용하여 화면을 구성하고자 할 경우에는 영상 시스템에 내장된 내부 발진기의 동기를 맞출 기준 신호가 없기 때문에 실재 영상과 상반된 왜곡된 영상을 영상 표시 장치에 디스플레이하게 된다.However, in a case of a video system using any scanning method, when a screen is configured using only the video signal displayed on the screen, since there is no reference signal for synchronizing the internal oscillator built in the video system, And displayed on a video display device.

이에 따라, 실제 이미지에 대한 영상 신호와 함께 주사(scanning)를 돕는 동기 신호를 적절한 규칙으로 혼합하여 합성 신호 형태로 영상 신호를 구성하는 것이 일반적이다.Accordingly, it is common to form a video signal in the form of a composite signal by mixing a video signal for an actual image and a synchronization signal for facilitating scanning in an appropriate rule.

도 1은 525 주사 라인과 30 fps(flame per second)의 전송 속도를 갖는 NTSC 방식의 수직 귀선 소건 시간에서의 동기 신호 파형을 도시한 파형도로써, 한 필드의 주사를 완료한 후, 전자빔이 화면의 상단으로 이동하는 시간인 수직 귀선 소거 시간과 이 수직 귀선 소거 시간의 전후에서 수평 동기 신호가 영상 신호 사이에 합성된 파형을 나타낸 것이다.FIG. 1 is a waveform diagram showing a sync signal waveform in the vertical blanking time of the NTSC system having a transmission speed of 525 scanning lines and 30 fps (flame per second). After scanning of one field is completed, And a horizontal synchronizing signal is synthesized between the video signals before and after the vertical blanking time.

수평 동기 신호는 화면에 재생되지 않는 일종의 제어 신호로써, 각 주사 라인 당 하나의 수평 동기 신호를 영상 신호와 합성하여 전송하는데, 수평 동기 신호의 폭은 5μs, 수평 동기 신호 중심 간의 폭(수평 주사 주기: H)은 63.5μs으로 약 15.734KHz의 주파수를 갖는다. 또한, 상기의 수평 동기 신호와 유사하게 하나의 수직 주사를 위해서도 하나의 수직 동기 신호가 필요하다. NTSC 방식에서는 비월 주사 방식을 채택하여 한 프레임을 기수 필드와 우수 필드로 나누어 격행으로 주사함에 따라 초당 30 프레임을 재생하기 위해서는 초당 60번의 수직 주사가 필요함에 따라 수직 동기 신호의 주파수는 약 60Hz 이다. 이와 같이, 수직 동기 신호는 수평 동기 신호에 비해 주파수가 낮음으로, 비월 주사 시, 한 프레임의 우수 필드의 주사가 끝나거나 새로운 영상 화면을 재생하기 직전의 수직 귀선 소거 기간(21H 기간),즉, 전자빔이 한 필드 주사를 종료하고 첫 번째 주사 라인으로 이동하는 시점에 수평 동기 신호, 등화 신호 등과 함께 전송되며 이때 영상 신호는 전송되지 않는다.The horizontal synchronizing signal is a kind of control signal that is not reproduced on the screen. One horizontal synchronizing signal per each scanning line is combined with a video signal and transmitted. The width of the horizontal synchronizing signal is 5 μs, : H) has a frequency of about 15.734 KHz, which is 63.5 μs. Also, one vertical synchronizing signal is required for one vertical scanning similarly to the horizontal synchronizing signal. In the NTSC system, the interlaced scanning method divides one frame into an odd field and an even field. In order to reproduce 30 frames per second, 60 vertical scans per second are required, so that the frequency of the vertical synchronizing signal is about 60 Hz. As described above, the vertical synchronizing signal has a frequency lower than that of the horizontal synchronizing signal. In the interlaced scanning, the vertical blanking period (21H period) immediately before the scanning of the far field of one frame or the reproduction of a new image is completed, The electron beam is transmitted together with a horizontal synchronization signal, an equalization signal, and the like at the time of ending one field scan and moving to the first scan line, at which time the image signal is not transmitted.

상기한 바와 같이, 수평 동기 신호의 경우에는 영상 신호와의 합성하여야 하기 때문에, 수신기에서 수평 동기 신호와 영상 신호가 합성된 신호에서 수평 동기 신호를 분리하기 위해 트랜지스터의 임계값을 넘는 일정 레벨의 수평 동기 신호를 영상 신호와 합성하여야 한다. 즉, 수평 동기 신호는 상기 트랜지스터에서 임계값을 넘게 되고, 영상 신호는 임계값을 넘지 못하게 설정되는 특성을 이용하여 수평 동기 신호와 영상 신호의 합성 신호에서 수평 동기 신호를 분리한다.As described above, in order to separate a horizontal synchronizing signal from a signal in which a horizontal synchronizing signal and a video signal are synthesized by a receiver, a horizontal synchronizing signal having a constant level exceeding a threshold value of the transistor The synchronization signal should be combined with the video signal. That is, the horizontal synchronizing signal separates the horizontal synchronizing signal from the combined signal of the horizontal synchronizing signal and the video signal by using the characteristic that the transistor exceeds the threshold value and the video signal is set not to exceed the threshold value.

한편, 등화 신호는 무선 채널을 통해 수신단에 수신된 영상 신호의 상태를 평가하고, 이 평가에 따라 등화기(equalizer)의 파라미터를 조정하는 역할을 하는 신호로서, 도 1에 도시된 바와 같이 수직 동기 신호와는 듀티비(duty ratio)만 다르며, 수직 동기 신호의 전후에 전송된다.On the other hand, the equalization signal is a signal for evaluating the state of the video signal received at the receiving end through the wireless channel and adjusting the parameter of the equalizer according to the evaluation, Signal is different from the duty ratio and is transmitted before and after the vertical synchronization signal.

상기한 바와 같이, 영상 신호를 전송하기 위해서는 피사체의 실제 영상을 나타내는 휘도 신호 및 색도 신호와, 그리고 재생을 위한 제어용으로 사용되는 동기 신호 및 등화 신호가 요구되는데, 상기 신호들을 합성하는 종래 기술에 의한 영상 신호 발생 장치는 우선적으로 일정하게 고정된 휘도 신호 레벨에 수평 동기 신호를 합성하고, 이후, 수직 귀선 소거 시간 동안에 수직 동기 신호와 등화 신호를 삽입하며, 이어서 색도 신호를 합성하는 순으로 이루어진다.As described above, in order to transmit a video signal, a luminance signal and a chroma signal representing an actual image of a subject, and a synchronization signal and an equalization signal used for control for reproduction are required. The video signal generating apparatus synthesizes a horizontal synchronizing signal at a luminance signal level fixed to a predetermined level, inserts a vertical synchronizing signal and an equalizing signal during a vertical blanking time, and then synthesizes chrominance signals.

그러나, 종래 기술에 의한 영상 신호 발생 장치는 휘도 신호 레벨에 하이 상태 또는 로우 상태를 갖는 수평 동기 신호를 합성하여야 하기 때문에, 수평 동기 신호의 레벨을 일정 레벨로 다운시켜야 한다. 즉, 2Vpp의 비디오 신호를 생성하기 위해서는 570mV의 크기로 동기 신호를 감쇄시켜야 한다.However, since the video signal generating apparatus according to the related art is required to synthesize a horizontal synchronous signal having a high state or a low state at a luminance signal level, the level of the horizontal synchronous signal must be down to a certain level. That is, in order to generate a video signal of 2 Vpp, the synchronization signal must be attenuated to a magnitude of 570 mV.

이 경우에는 휘도 신호를 일정 직류로 설정하기 때문에 휘도 신호 레벨이 한가지로 고정되어 영상의 명도를 나타내는 방식이 피사체의 상태에 따른 적응성을 확보하지 못하며, 또한 휘도 신호와 합성하는 색도 신호도 마찬가지로 고정되는 문제점이 발생한다. 그리고, 감쇄기를 이용하여 영상 신호와 합성하기 위한 동기 신호의 레벨을 정확하게 감소시키기가 용이하지 않다.In this case, since the luminance signal is set to a constant DC, the luminance signal level is fixed to one, so that the adaptation of the luminance signal according to the state of the subject is not ensured and the chromaticity signal synthesized with the luminance signal is also fixed A problem arises. It is not easy to accurately reduce the level of the synchronization signal for combining with the video signal using the attenuator.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 영상 신호 발생 장치에서 휘도 신호 제어용으로 소정 비트 신호를 입력받아 휘도 신호의 레벨을 원하는 값으로 설정함에 따라 다양한 휘도 신호 레벨을 제공하며, 하이 상태 및 로우 상태를 갖는 동기 신호가 전원의 변화에도 일정한 레벨을 유지할 수 있도록 전위차를 이용하여 영상 신호와 합성할 동기 신호의 레벨을 안정시켜 영상 신호를 재생하는 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a video signal generator that receives a predetermined bit signal for controlling a luminance signal, sets a level of a luminance signal to a desired value, A video signal generator of a video system for reproducing a video signal by stabilizing a level of a synchronizing signal to be combined with a video signal using a potential difference so that a synchronizing signal having a high state and a low state can maintain a constant level even when the power source is changed .

도 1은 NTSC 방식의 수직 귀선 소건 시간에서의 동기 신호 파형도,1 is a waveform diagram of a sync signal in the vertical blanking time of the NTSC system,

도 2은 본 발명에 따른 영상 신호 발생 장치의 개략적 블럭도,2 is a schematic block diagram of a video signal generator according to the present invention,

도 3는 도 2에 도시된 영상 신호 발생부의 상세 블럭도,FIG. 3 is a detailed block diagram of the image signal generator shown in FIG. 2,

도 4은 도 3에 도시된 기준 전압 발생부의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of the reference voltage generator shown in FIG.

〈도면의주요부분에대한 부호의설명〉Description of the Related Art

100 : 영상 신호 발생 장치 110 : 기준 전압 발생부100: Image signal generator 110: Reference voltage generator

120 : 디지탈-아날로그 변환부 121 : 연산증폭기120: digital-analog conversion unit 121: operational amplifier

130 : 동기/영상 신호 스위칭부 140 : 휘도 및 색도 믹서부130: a sync / video signal switching unit 140: a luminance and chrominance mixer unit

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 시스템의 영상 신호 발생 장치는 일정하게 고정된 직류 전류인 휘도 신호 레벨을 사용하고, 감쇄기를 이용하여 하이 상태 및 로우 상태의 동기 신호를 레벨 다운시키던 종래와 달리, 기준 전압 발생부에서 전위차에 의해 안정화된 동기 레벨 신호와 휘도 신호의 기준 레벨(Fedestal Level)을 제공하고, 디지탈-아날로그 변환부(이하, D/A 변환부로 약함)에서 휘도 신호 제어용으로 소정 비트의 신호를 입력받아 이 신호에 따라 기준 레벨에 대한 전위차를 제공하며, 동기/영상 신호 스위치에서 동기 신호 제어 신호를 이용하여 동기 신호와 휘도 신호를 선택하고, 휘도/색도 믹서(Mixer)부에서 동기 신호와 휘도 신호가 합성된 신호에 상기한 바와 같은 색도 신호를 합성하여 영상 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a video signal in a video system, the apparatus comprising: a luminance signal level which is a constant DC current and a level shift signal for high and low synchronizing signals using an attenuator; , A reference level of a luminance signal and a synchronization level signal stabilized by a potential difference in a reference voltage generator are provided and a digital signal is supplied to a digital-analog converter (hereinafter referred to as a D / A converter) And supplies a potential difference with respect to a reference level according to the signal, selects a synchronizing signal and a luminance signal using a synchronizing signal control signal in a synchronizing / video signal switch, and supplies the selected signal to a luminance / chrominance mixer The synthesized chrominance signal is combined with the synthesized signal of the synchronous signal and the luminance signal to generate a video signal It shall be.

도 2는 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의한 영상 신호 발생 장치의 응용예를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an application example of the image signal generator according to the present invention having the above-described characteristics.

이하, 본 발명에 의한 영상 신호 발생 장치를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a video signal generating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

본 발명에 따른 영상 신호 발생 장치는 공급 전원()를 분압하여 동기 레벨 신호와 휘도 신호를 위한 기준 레벨 신호을 발생시키는 기준 전압 발생부(110)와, 상기 기준 전압 발생부(110)로부터 기준 레벨 신호를 입력받고, 외부로부터 휘도 제어 신호를 소정 비트 형태로 입력받아 상기 휘도 신호의 전류를 가변적으로 발생시키는 D/A 변환부(120)와, 상기 기준 전압 발생부(110)의 출력과 상기 D/A 변환부(120)의 출력을 입력받아 동기 제어 신호의 제어에 의해 스위칭하는 동기/영상 신호 스위칭부(130)와, 상기 동기/영상 신호 스위칭부(130)의 출력을 입력받아 색도 신호와 합성하는 휘도/색도 믹서부(140)로 구성된다.A video signal generator according to the present invention includes a power supply A reference voltage generating unit 110 for receiving a reference level signal from the reference voltage generating unit 110 and outputting a brightness control signal from the outside to a predetermined bit, A converter 120 for receiving the input of the reference voltage generator 110 and the output of the D / A converter 120 to generate a current of the luminance signal, And a luminance / chrominance mixer 140 for receiving the output of the sync / video switch 130 and synthesizing the chrominance signal with the chrominance signal .

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상 시스템에서의 영상 신호 발생 장치의 작용을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the image signal generator in the image system according to the present invention will be described with reference to FIG.

우선, 상기 기준 전압 발생부(110)에서는 공급 전원()을 분압하여, 휘도 신호를 위한 기준 레벨 신호를 발생시키고, 또한 상기의 분압과 같은 방식으로 휘도 신호와의 합성이 필요한 동기 레벨 신호를 발생시키면, 상기 D/A 변환부(120)에서는 휘도 제어 신호를 n 비트의 형태로 입력받아 상기 기준 전압 발생부(110)의 기준 레벨 신호를 기준으로 휘도 신호의 레벨을 결정한다.First, in the reference voltage generator 110, And generates a reference level signal for the luminance signal and generates a synchronization level signal required to be combined with the luminance signal in the same manner as the above partial pressure, the D / A conversion unit 120 performs the luminance control And determines the level of the luminance signal based on the reference level signal of the reference voltage generator 110. [

이후, 상기 동기/영상 신호 스위칭부(130)는 동기 제어 신호를 입력받아 상기 기준 전압 발생부(110)의 동기 레벨 신호와 상기 D/A 변환부(120)에서 결정된 휘도 신호의 레벨을 스위칭하며, 상기 휘도/색도 믹서(140)는 색도 신호의 발생 및 합성 방식에 따라 색도 신호와 상기 동기/영상 신호 스위칭부(130)의 출력 신호를 합성한다.The sync / video signal switching unit 130 receives the sync control signal and switches the level of the sync signal of the reference voltage generator 110 and the level of the brightness signal determined by the D / A converter 120 The luminance / chrominance mixer 140 synthesizes the chrominance signal and the output signal of the sync / video signal switching unit 130 according to the chrominance signal generation and synthesis method.

도 4는 본 발명에 따른 영상 신호 발생 장치의 일실시예를 나타낸 상세 회로도이다.4 is a detailed circuit diagram showing an embodiment of a video signal generator according to the present invention.

여기서, 상기 기준 전압 발생부(110)는 도 4에 도시한 바와 같이, 콜렉터가 상기 공급 전원()에 접속되고 저항(R1)을 통해 베이스가 상기 공급 전원()에 접속되며 에미터가 일측이 접지된 전류원(CS1')와의 공통 접점을 통해 동기 레벨 신호를 출력하는 트랜지스터(Q1)와, 상기 저항(R1)과 상기 트랜지스터(Q1) 간의 공통 접점에 일측이 접속된 저항(R2)와 일측이 접지된 저항(R3) 간의 공통 접점에 베이스가 접속되고 콜렉터가 상기 공급 전원()에 접속되며 에미터가 일측이 접지된 전류원(CS2')와의 공통 접점을 통해 휘도 레벨 신호를 출력하는 트랜지스터(Q2)로 구성된다.Here, as shown in FIG. 4, the reference voltage generating unit 110 includes a collector, And the base is connected to the supply power source (< RTI ID = 0.0 > A transistor Q1 which is connected to the common terminal of the transistor Q1 and which outputs a synchronous level signal through a common contact with the current source CS1 'whose one side is grounded, A base is connected to a common contact between the connected resistor R2 and the resistor R3 whose one side is grounded and a collector is connected to the supply power source And a transistor Q2 which is connected to the current source CS2 ', one end of which is grounded, and which outputs a brightness level signal through a common contact.

상기 D/A 변환부(120)는 일측이 후술한 휘도 신호 발생용 연산증폭기(121)의 반전 입력단에 연결되고, 소정의 전류()를 발생하는 전류원(CS0)을 통해 접지되며, 온/오프(ON/OFF)를 결정하는 제어단에 입력되는 휘도 제어 신호(4 비트의 휘도 제어신호를 예를 들어 설명한다.)의 첫째 비트(B0)가 연결된 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW0)과, 2의 전류를 발생하는 전류원(CS1)을 제외하고는 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW0)과 동일한 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW1)과, 4의 전류를 발생하는 전류원(CS2)을 제외하고는 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW0)과 동일한 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW2)과, 8의 전류를 발생하는 전류원(CS1)을 제외하고는 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW0)과 동일한 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW3)와, 상기 기준 전압 발생부(110)에서 입력되는 기준 신호 레벨이 양극(Positive)단에 연결되며, 출력 신호가 저항()를 통해 음극단으로 궤환(feedback)시켜 휘도 신호를 발생하는 연산증폭기(121)로 구성된다.One end of the D / A converter 120 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 121 for generating a luminance signal, which will be described later, ) Of a luminance control signal (a 4-bit luminance control signal will be described as an example) input to a control terminal that is grounded via a current source CS0 that generates an on / off signal A brightness signal level determination switch SW0 to which the brightness signal level B0 is connected, The same luminance signal level determination switch SW1 as the luminance signal level determination switch SW0 except for the current source CS1 for generating the current of 4 The same brightness signal level determination switch SW2 as the brightness signal level determination switch SW0 except for the current source CS2 that generates the current of 8 The reference signal level input from the reference voltage generating unit 110 is the same as that of the brightness signal level determining switch SW0 except for the current source CS1 generating the current of the reference signal generating unit 110, (Positive) terminal, and the output signal is connected to a resistor And an operational amplifier 121 for generating a luminance signal by feedback to a negative terminal through a plurality of operational amplifiers.

이하, 상기 휘도 제어 신호가 4 비트 신호로 할당된 상기 일실시예를 통해 본 발명에 따른 영상 시스템에서 영상 신호 발생 장치의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the video signal generator in the video system according to the present invention will be described in detail with reference to the above embodiment in which the luminance control signal is allocated as a 4-bit signal.

상기 기준 전압 발생부(110)는 저항(R1), 저항(R2), 저항(R3)을 이용하여 공급 전원()을 분배하는 기능을 수행하여 저항(R1)과 저항(R2)의 공통 접점의 전압()과 저항(R2)과 저항(R3)의 공통접점의 전압()을 분기시키며, 전압이 하이 상태일 때, 트랜지스터(Q1)는 온(ON)되어 전류원(CS1')을 통해 정전류가 흐르게 되며, 이로 인해 안정된 기준 레벨 신호가 출력된다.The reference voltage generating unit 110 generates a reference voltage using a resistor R1, a resistor R2, and a resistor R3, ) To distribute the voltage of the common terminal of the resistor R1 and the resistor R2 The voltage of the common contact between the resistor R2 and the resistor R3 ), And the voltage The transistor Q1 is turned on and a constant current flows through the current source CS1 ', thereby outputting a stable reference level signal.

또한, 전압가 일정 전압 상태일 때, 트랜지스터(Q2)는 온(ON)되어 전류원(CS2')에 의해 일정한 전류가 흐르게 되며, 이로 인해 안정된 동기 레벨 신호가 출력된다.Also, The transistor Q2 is turned on and a constant current flows through the current source CS2 ', thereby outputting a stable synchronization level signal.

상기 D/A 변환부(120)에서는 4 비트의 휘도 제어 신호가 입력되는데, 모두 로우 상태인 경우에는 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치 모두가 오픈(Open)되어 휘도 신호 발생용 연산증폭기(121)의 음극단에는 전류가 흐르지 않게 되고, 따라서 상기 저항()에서는 전위차가 생기지 않으므로 연산증폭기(121)의 비반전 입력단의 기준 레벨 신호와 동일한 값의 전압이 출력된다.When all of the luminance signal level determination switches are open, the D / A converter 120 outputs a 4-bit luminance control signal to the D / A converter 120, The current does not flow at the extreme end, , A voltage having the same value as the reference level signal of the noninverting input terminal of the operational amplifier 121 is outputted.

반면, 휘도 제어 신호가 MSB(Maximun Significant Bit)에서 LSB(Least Significant Bit)의 순서로 로우, 하이, 하이, 로우의 값을 가지는 경우에는 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW0)과 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW3)는 개방(Open)되고, 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW1)과 휘도 신호 레벨 결정 스위치(SW2)는 단락(Close)되어, 연산증폭기(121)의 반전 입력단에는 전류원(CS1)에 의한 2의 전류와 전류원(CS2)에 의한 4의 전류가 합성된 6의 전류가 접지 방향으로 흐르게 된다.On the other hand, when the luminance control signal has values of low, high, high and low in the order of MSB (Maximum Significant Bit) to LSB (Least Significant Bit), the luminance signal level determination switch SW0 and the luminance signal level determination switch The brightness signal level determination switch SW1 and the brightness signal level determination switch SW2 are shorted and the inverted input terminal of the operational amplifier 121 is turned on by the current source CS1 2 Of the current source (CS2) and 4 Of 6 Current flows in the ground direction.

따라서, 연산증폭기(121)의 출력에는 기준 레벨 신호보다 6의 전류에 의해 저항()에서 발생되는 전위차만큼 큰 전압이 발생되게 된다. 즉, 본 발명에 따른 D/A 변환부(120)는 휘도 제어 신호를 이용하여 원하는 휘도 신호의 레벨을 외부에서 자유롭게 설정할 수 있다.Therefore, the output of the operational amplifier 121 is supplied with 6 The resistance of the Lt; RTI ID = 0.0 > As shown in Fig. That is, the D / A converter 120 according to the present invention can freely set the level of the desired luminance signal from the outside using the luminance control signal.

그리고, 4 비트의 휘도 제어 신호가 모두 하이 상태인 경우에는, 상기 휘도 신호 레벨 결정 스위치 모두가 단락(Close)되어 휘도 신호 발생용 연산증폭기(121)의 비반전 입력단에는 최대의 전류(15)가 흐르게 되고, 저항()을 통해 기준 레벨 신호를 기준으로 최대의 전압 신호가 출력되어 백색 레벨의 휘도 신호를 발생하게 된다.When all of the 4-bit luminance control signals are in the high state, all of the luminance signal level determination switches are short-circuited so that the maximum current 15 (15) is applied to the non-inverting input terminal of the luminance signal generating operational amplifier 121 ) Flows, and the resistance ( A maximum voltage signal is outputted based on the reference level signal to generate a luminance signal of a white level.

이상에서 설명한 본 발명에 의한 영상 시스템에서의 영상 신호 발생 장치에 따르면, 휘도 제어 신호를 입력받아 다양한 레벨의 휘도 신호를 발생시킬 수 있으며, 휘도 신호의 기준 레벨 신호와 동기 레벨 신호를 전원 전압의 변동에도 일정하게 유지시킬 수 있다.According to the image signal generating apparatus in the image system according to the present invention described above, it is possible to generate luminance signals of various levels by receiving the luminance control signal, and to change the reference level signal and the synchronization level signal of the luminance signal Can be maintained constantly.

따라서, 휘도 신호의 레벨의 다양성으로 인해 실제 피사체의 영상과 더욱 흡사한 영상 신호를 발생시킬 수 있음에 따라 TV, VCR, 컴퓨터 모니터 등과 같은 영상 시스템의 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰도와 만족도를 증가시킬 수 있으며, 또한, 안정된 기준 레벨 신호와 동기 레벨 신호를 통해 영상 신호를 재생함으로써 수신기의 부담을 경감시킨다.Accordingly, it is possible to generate an image signal more similar to an image of an actual subject due to the diversity of the level of the luminance signal, thereby increasing the reliability and satisfaction of the user of the image system such as TV, VCR, and computer monitor And also relieves the burden on the receiver by reproducing the video signal through the stable reference level signal and the synchronization level signal.

Claims

A video signal generator of a video system, comprising:

A digital-analog converter for receiving a luminance level signal and a luminance control signal of a predetermined bit and varying a binary bit combination of the luminance level signal to vary a current of the luminance signal;

And a synchronization / video signal switching unit for receiving the synchronization level signal and the output of the digital-analog conversion unit and switching the output of the synchronization level signal and the output of the digital-analog conversion unit by controlling the synchronization control signal, respectively Signal generator.

The apparatus of claim 1, wherein the video signal generator further comprises a luminance / chrominance mixer for receiving an output of the sync / video switch and combining the chrominance signal.

The digital-analog converter according to claim 1, wherein the digital-to-analog converter receives the luminance level signal through a non-inverting input terminal and receives a variable luminance signal varying in accordance with the control of the luminance control signal through an inverting input terminal, Wow;

And a switching unit including at least one switching element that is grounded at one side through a constant current source and is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier at the other side and turned on and off in units of bits in accordance with the luminance control signal of the predetermined bit Wherein the video signal generator generates a video signal.

4. The image display apparatus according to claim 3, wherein when the switching unit includes a plurality of switching elements, the current flowing through the constant current source has a weight in the same ratio according to a weight value of the bit digit of the luminance control signal. Signal generator.

The apparatus as claimed in claim 3, wherein the switching unit includes the switching element in a number equal to the number of bits of the luminance control signal.

A video signal generator of a video system,

A reference voltage generator for generating a reference level signal and a synchronization level signal for the luminance signal by dividing the supply voltage;

A digital-analog converter for receiving a luminance control signal of a predetermined bit and the reference level signal and varying a combination of binary bits of the luminance level signal to vary a current of the luminance signal;

And a synchronization / video signal switching unit for receiving the synchronization level signal and the output of the digital-analog conversion unit and switching the output of the synchronization level signal and the output of the digital-analog conversion unit, respectively, under the control of a synchronization control signal A video signal generator.

The apparatus of claim 6, wherein the video signal generator further comprises a luminance / chrominance mixer for receiving the output of the sync / video signal switching unit and combining the chrominance signal.

7. The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the reference voltage generator comprises: a collector connected to the supply voltage, a base connected to the supply voltage through a first resistor, and a common terminal connected to the first current source, A second transistor for outputting the synchronization level signal;

Wherein a base is connected to a common contact between a second resistor connected at one side to the common point between the first resistor and the first transistor and a third resistor grounded at one side, a collector connected to the supply voltage, And a second transistor for outputting the brightness level signal through a common contact point with the grounded second current source.

The digital-to-analog converter according to claim 6, wherein the digital-analog converter receives the luminance level signal through a non-inverting input terminal and receives a variable luminance signal varying according to the control of the luminance control signal through an inverting input terminal, Wow;

The method of claim 9, wherein when the switching unit includes a plurality of switching elements, the current flowing through the constant current source has a weight in proportion to the weight of the bit digit of the luminance control signal. Signal generator.

10. The apparatus as claimed in claim 9, wherein the switching unit includes the switching element in a number equal to the number of bits of the luminance control signal.