KR100277727B1 - 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치 - Google Patents

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개시된 본 발명은, 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호와 수직 동기 신호를 분리하여, 검출하고 싶은 라인을 선택한 후, 해당 수평 주사 라인 중 검출하고 싶은 구간을 설정하는 검출 윈도우를 발생함과 동시에 수평 동기 신호를 소정 샘플링 간격으로 계수하면서 페디스탈 레벨 이상을 신호를 검출하여 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출하는 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 가변적인 복합 영상 신호의 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출할 수 있음에 따라 오토 스캐닝 기능을 용이하게 지원할 수 있는 이점이 있다.

Description

복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치
본 발명은 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호와 수직 동기 신호를 분리하여 검출하고 싶은 라인을 선택한 후, 수평 동기 신호를 소정 샘플링 간격으로 계수하면서 페디스탈 레벨 이상을 신호를 검출하여 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출함으로써 오버스캐닝(overscanning) 조정을 위한 정보로 이용하는 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치에 관한 것이다.
인간의 눈에 보이는 영상을 원격지로 전송하기 위해 영상을 전기적인 신호로 변환하는 대표적인 텔레비젼 규격으로는 NTSC(National Television Standard Committee) 방식이 있는 데, 기존 흑백텔레비젼영상을 전송하는데 사용되어온 RS-170과 CCIR규격과 호환성을 유지하면서 컬러 텔레비젼 영상을 전송하기 위해 제정된 영상 전송 규격이다.
NTSC(National Television Standard Committee) 방식에 있어서, 전기적인 신호로 변환된 복합 영상 신호는 영상의 밝기정보를 가지는 휘도 신호(Luminance Signal)와 색정보를 가지는 색도 신호(Chrominance Signal)로 구성되는 데, 이때, 색도 신호는 각각 적색(Red; R), 녹색(Green; G), 청색(Blue; B)의 정도를 나타내는 신호의 집합이다.
컬러 텔레비젼 영상을 전송하기 위한 NTSC 규격은 영상 신호를 전송할 때, 휘도 신호를 전압진폭으로 나타내고, 색도 신호정보를 주파수 변조(Frequency Modulation; FM)하여 전압진폭으로 나타낸 휘도 신호 위에 복합하여 생성된 복합 영상 신호(Composite Signal)를 반송파에 진폭 변조(Amplitude Modulation; AM)하여 전송한다.
그러나, 영상 신호를 전송하기 위해서는 화면의 밝기를 나타내는 휘도 신호와, 색상(color)을 나타내는 색도 신호외에도 전송된 영상 신호를 재생하기 위한 주사 방식에 요구되는 수평 및 수직 동기 신호와, 공중파를 통해 수신되는 신호를 평가하기 위한 등화 신호 등과 같이 시스템 제어와 관련된 신호들이 더 필요하다.
다시 말해서, 수평 동기 신호와 수직 동기 신호 및 등화 신호는 피사체의 실제 영상을 나타내는 상기 휘도 신호와 색도 신호와는 달리, 수신기의 수신 및 재생을 돕기 위한 제어용으로 반드시 요구되는 신호이다.
비디오 테이프 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.
이때, 종래의 주사 방식으로는 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.
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 실제 영상과 상반된 왜곡된 영상을 영상 표시 장치에 디스플레이하게 된다.
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.
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.
수평 동기 신호는 화면에 재생되지 않는 주사 라인에 대한 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 이 기간 동안 영상 신호는 전송되지 않는다.
이때, 송신기에서는 수신기에서 수평 동기 신호와 영상 신호가 합성된 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호를 분리할 수 있도록 트랜지스터의 임계값을 넘는 일정 레벨의 수평 동기 신호를 영상 신호와 합성하도록 한다.
이에 따라, 수평 동기 신호는 상기 트랜지스터의 임계값을 넘게 되고, 영상 신호는 임계값을 넘지 못하게 설정되는 특성을 이용하여 수신기는 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호를 분리할 수 있다.
한편, 삼성 전자주식회사를 통해 제작된 오토 플러스 기능을 지원하는 텔레비젼에서와 같이, 복합 영상 신호에는 실제로 포함되어 있는 영상 신호임에도 불구하고 통상적인 4:3 화면비를 갖는 텔레비젼에서는 관측되지 않는 화면 부분을 마저 보여주는 오토 플러스 기능(Auto Plus Function) 또는 오버 스캐닝 기능(Auto Scanning Function)으로 명명되는 영상 처리 기법을 지원하기 위해서는 다양한 방송 영상 소오스-즉, 케이블 텔레비젼 방송, 위성 방송, 지상파 방송 등-에 대해 화면의 왜곡 부분을 일반 시청자에게 보여주지 않는 영상 신호 처리가 필요하다.
그러나, 오토 스캐닝 기능을 지원하기 위해서는 가변적인 복합 영상 신호의 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출할 수 있어야 함이 필수적으로 요구되고 있으나 일반적인 텔레비젼 수상기에는 이러한 기능을 적응적으로 지원할 수 있는 구성 요소가 포함되어 있지 않을 뿐만 아니라 종래에 공지된 기법들의 수평 라인 정보에 대한 검출의 부정확성과 구현 회로의 복잡성으로 인해 방송 영상 소오스가 불규칙적으로 가변될 시에 이에 적절하게 적응하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호와 수직 동기 신호를 분리하여, 검출하고 싶은 라인을 선택한 후, 해당 수평 주사 라인 중 검출하고 싶은 구간을 설정하는 검출 윈도우를 발생함과 동시에 수평 동기 신호를 소정 샘플링 간격으로 계수(counting)하면서 페디스탈 레벨 이상을 신호를 검출하여 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출함으로써 오버스캐닝(overscanning) 조정을 위한 검출 정보로 이용하는 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 NTSC 방식의 수직 귀선 소건 시간에서의 동기 신호 파형을 도시한 파형도,
도 2는 본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 클럭 계수부 20 : 라인 계수부
30 : 주사 라인 선택부 40 : 검출 윈도우 설정부
50 : 트리거 발생부 60 : 제 1 앤드 논리 연산부
70 : 제 1 래치부 80 : 제 2 앤드 논리 연산부
90 : 제 1 래치부
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치는, 복합 영상 신호의 수평 동기 펄스에 의해 리셋됨에 동시에 소정 샘플링 간격을 갖는 메인 클럭을 이산적으로 계수하여 소정 비트의 클럭 계수값을 생성하는 클럭 계수부; 상기 복합 영상 신호의 수직 동기 펄스에 의해 리셋됨과 동시에 상기 수평 동기 펄스를 발생 횟수를 이산적으로 계수하여 현재 주사 라인수를 제공하는 라인 계수부; 상기 라인 계수부로부터 현재 주사 라인수를 입력받아 수평 주사 라인들 중 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 해당 수평 주사 라인을 선택하는 주사 라인 선택부; 상기 수평 동기 펄스를 입력받아 상기 해당 수평 주사 라인에서 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 검출 윈도우의 구간을 설정하는 검출 윈도우 설정부; 상기 복합 영상 신호를 입력받아 페디스탈 레벨 이상을 신호를 비교하여 수평 라인에서 영상 신호가 검출될 시에 트리거를 발생시키는 트리거 발생부; 상기 주사 라인 선택부의 출력과 상기 검출 윈도우의 시작점 펄스 및 트리 발생부의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 1 앤드 논리 연산부; 및 상기 제 1 앤드 논리 연산부의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 시작점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부를 포함하는 것이 특징이다.
여기서, 본 발명은 상기 주사 라인 선택부의 출력과 상기 검출 윈도우의 종료점 펄스 및 트리 발생부의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 2 앤드 논리 연산부; 및 상기 제 1 앤드 논리 연산부의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 종료점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치의 바람직한 실시예는 도 2에 도시한 바와 같이, 복합 영상 신호의 수평 동기 펄스에 의해 리셋됨에 동시에 소정 샘플링 간격을 갖는 메인 클럭을 이산적으로 계수하여 소정 비트의 클럭 계수값을 생성하는 클럭 계수부(10);
상기 복합 영상 신호의 수직 동기 펄스에 의해 리셋됨과 동시에 상기 수평 동기 펄스를 발생 횟수를 이산적으로 계수하여 현재 주사 라인수를 제공하는 라인 계수부(20);
상기 라인 계수부(20)로부터 현재 주사 라인수를 입력받아 수평 주사 라인들 중 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 해당 수평 주사 라인을 선택하는 주사 라인 선택부(30);
상기 수평 동기 펄스를 입력받아 상기 해당 수평 주사 라인에서 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 검출 윈도우의 구간을 설정하는 검출 윈도우 설정부(40);
상기 복합 영상 신호를 입력받아 페디스탈 레벨 이상을 신호를 비교하여 수평 라인에서 영상 신호가 검출될 시에 트리거를 발생시키는 트리거 발생부(50);
상기 주사 라인 선택부(30)의 출력과 상기 검출 윈도우의 시작점 펄스 및 트리 발생부(50)의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 1 앤드 논리 연산부(60);
상기 제 1 앤드 논리 연산부(60)의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부(10)의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 시작점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부(70);
상기 주사 라인 선택부(30)의 출력과 상기 검출 윈도우의 종료점 펄스 및 트리 발생부(50)의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 2 앤드 논리 연산부(80); 및
상기 제 1 앤드 논리 연산부(80)의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부(10)의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 종료점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부(90)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치의 바람직한 실시예의 작용을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 클럭 계수부(10)는 복합 영상 신호의 수평 동기 펄스에 의해 리셋됨에 동시에 소정 샘플링 간격을 갖는 메인 클럭을 이산적으로 계수하여 소정 비트의 클럭 계수값을 생성한다.
그리고, 라인 계수부(20)가 상기 복합 영상 신호의 수직 동기 펄스에 의해 리셋됨과 동시에 상기 수평 동기 펄스를 발생 횟수를 이산적으로 계수하여 현재 주사 라인수를 제공하면, 주사 라인 선택부(30)는 상기 라인 계수부(20)로부터 현재 주사 라인수를 입력받아 수평 주사 라인들 중 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 해당 수평 주사 라인을 선택한다.
또한, 검출 윈도우 설정부(40)는 상기 수평 동기 펄스를 입력받아 상기 해당 수평 주사 라인에서 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 검출 윈도우의 구간을 설정하고, 트리거 발생부(50)는 상기 복합 영상 신호를 입력받아 페디스탈 레벨 이상을 신호를 비교하여 수평 라인에서 영상 신호가 검출될 시에 트리거를 발생시킨다.
이에 따라, 제 1 앤드 논리 연산부(60)가 상기 주사 라인 선택부(30)의 출력과 상기 검출 윈도우의 시작점 펄스 및 트리 발생부(50)의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하면, 제 1 래치부(70)는 상기 제 1 앤드 논리 연산부(60)의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부(10)의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 시작점에서의 영상 신호의 유무를 검출한다.
이와 유사하게, 제 2 앤드 논리 연산부(80)가 상기 주사 라인 선택부(30)의 출력과 상기 검출 윈도우의 종료점 펄스 및 트리 발생부(50)의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하면, 제 1 래치부(90)는 상기 제 1 앤드 논리 연산부(80)의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부(10)의 클럭 계수값을 래치(latch)함으로써 상기 검출 윈도우의 종료점에서의 영상 신호의 유무를 검출한다.
이상의 과정을 모든 수평 주사 라인에 대해 수행하고, 각 해당 수평 주사 라인에서는 검출 윈도우를 이동시켜가면서 영상 신호가 검출되는 위치를 탐색하는 과정을 반복 수행함으로써 본 발명의 목적을 용이하게 달성할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본원에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 통해 본 고안을 설명했으므로 본 고안의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 고안에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 고안의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 복합 영상 신호에서 수평 동기 신호와 수직 동기 신호를 분리하여, 검출하고 싶은 라인을 선택한 후, 해당 수평 주사 라인 중 검출하고 싶은 구간을 설정하는 검출 윈도우를 발생함과 동시에 수평 동기 신호를 소정 샘플링 간격으로 계수하면서 페디스탈 레벨 이상을 신호를 검출하여 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출하는 본 발명에 의한 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치에 따르면, 가변적인 복합 영상 신호의 수평 라인에 대한 영상 신호의 유무를 검출할 수 있음에 따라 오토 스캐닝 기능을 용이하게 지원할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 복합 영상 신호의 수평 동기 펄스에 의해 리셋됨에 동시에 소정 샘플링 간격을 갖는 메인 클럭을 이산적으로 계수하여 소정 비트의 클럭 계수값을 생성하는 클럭 계수부;
    상기 복합 영상 신호의 수직 동기 펄스에 의해 리셋됨과 동시에 상기 수평 동기 펄스를 발생 횟수를 이산적으로 계수하여 현재 주사 라인수를 제공하는 라인 계수부;
    상기 라인 계수부로부터 현재 주사 라인수를 입력받아 수평 주사 라인들 중 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 해당 수평 주사 라인을 선택하는 주사 라인 선택부;
    상기 수평 동기 펄스를 입력받아 상기 해당 수평 주사 라인에서 영상 신호의 유무를 검출하길 원하는 검출 윈도우의 구간을 설정하는 검출 윈도우 설정부;
    상기 복합 영상 신호를 입력받아 페디스탈 레벨 이상을 신호를 비교하여 수평 라인에서 영상 신호가 검출될 시에 트리거를 발생시키는 트리거 발생부;
    상기 주사 라인 선택부의 출력과 상기 검출 윈도우의 시작점 펄스 및 상기 트리 발생부의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 1 앤드 논리 연산부; 및
    상기 제 1 앤드 논리 연산부의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 시작점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사 라인 선택부의 출력과 상기 검출 윈도우의 종료점 펄스 및 상기 트리 발생부의 출력에 대해 앤드 논리 연산을 수행하는 제 2 앤드 논리 연산부; 및
    상기 제 1 앤드 논리 연산부의 출력이 하이 상태로 가변됨에 따라 상기 클럭 계수부의 클럭 계수값을 래치함으로써 상기 검출 윈도우의 종료점에서의 영상 신호의 유무를 검출하는 제 1 래치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 영상 신호의 수평 라인 정보 검출 장치.
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