KR100281385B1 - 고화질 텔레비전의 비디오 계통회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고화질 텔레비전에서 현행의 텔레비전신호(NTSC, PAL, 혹은 SECAM등)를 수용할 수 있도록 하는 비디오 계통회로에 관한 것이다.

일반적으로 현행의 텔레비전방식에서는 2치레벨의 동기신호가 사용되고, 고화질 텔레비전방식에서는 3치레벨의 동기신호가 사용되는데, 종래에는 두 종류의 동기신호를 모두 지원하는 클램프펄스 발생회로가 개발되어 있지 않았다.

따라서, 본 발명은 비디오신호의 페데스탈레벨을 검출하여 레벨검출신호를 발생하고 동기신호의 부레벨을 검출하여 동기검출신호를 발생한 후, 비디오신호의 블랭킹기간에 액티브되는 블랭킹펄스를 비디오 블랭킹부로 인가한다. 비디오 블랭킹부는 상기 블랭킹펄스를 기준으로 비디오신호에 포함된 동기신호를 블랭킹하여 블랭킹기간동안 비디오신호가 페데스탈레벨을 유지하도록 한다. 그 후, 동기신호가 블랭킹된 비디오신호의 블랭킹기간에 클램프펄스를 인가하여, 비디오신호의 페데스탈레벨을 기준으로 클램핑되도록 한다. 이러한 본 발명은, 차세대 고화질 텔레비전을 통해서도 현행 지상파방송을 시청할 수 있으며, 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 사용자들의 편의를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

고화질 텔레비전의 비디오 계통회로 ( A video circuit in a HDTV )

본 발명은 고화질 텔레비전(HDTV)의 비디오 계통에 관한 것으로, 특히 비디오신호에 포함된 동기신호가 블랭킹된 후 클램프펄스가 인가되도록 한 고화질 텔레비전의 비디오 계통에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비전에서 '클램프(CLAMP)'란 영상신호가 송신회로를 통과할 때 제거된 DC성분을, 영상신호를 디스플레이소자에 인가하기 전에 다시 재생해서, 올바른 밝기의 영상을 재현할 수 있도록 하는 것으로, 이를 위한 클램프회로에서는 입력된 비디오신호의 DC 레벨을 일정하게 하여 DC 레벨이 변동되는 것을 방지하도록 한다.

즉, 클램프회로는 클램프펄스에 의해 제공되는 타이밍에 DC 레벨을 클램핑(clamping)하는데, 동기펄스의 바닥 레벨(싱크 팁)을 클램프 레벨로서 일정하게 유지하는 싱크 팁 클램프(sync tip clamp)와, 백 포치부분에 클램프펄스를 가해 페데스탈(pedestal) 레벨에서 클램프되도록 하는 백 포치 클램프(back porch clamp)가 있다.

한편, CCIR601로 규정된 현행의 텔레비전 방식(NTSC, PAL, SECAM)에서 수평동기신호는 2치레벨(페데스탈 레벨과 부(-)레벨)을 갖도록 규정되어 있으나, 새로이 관심을 끌고 있는 고화질 텔레비전(HDTV)에서는 수평동기신호가 3치레벨(페데스탈 레벨, 부(-)레벨, 및 정(+)레벨)을 갖도록 권고되어 있다.

따라서, 고화질 텔레비전에서는 3치레벨에 대응하는 클램프펄스 발생회로가 요구되며, 특히 호환성(compatability)을 위해 현행 아날로그 텔레비전방식의 2치레벨과 HDTV방식의 3치레벨을 모두 지원할 수 있는 클램프신호 발생회로가 요구된다.

도 1에는 상기한 클램프펄스가 적용될 일반적인 고화질 텔레비전의 비디오 계통회로가 도시되어 있다. 즉, 비디오 스위칭부(11)는 다수의 비디오 입력단(미도시) 중 하나의 입력단을 선택하여 R,G,B 비디오신호를 비디오 프리앰프(12)로 전달하고, 비디오 프리앰프(12)는 이 R,G,B 비디오신호를 AC 증폭하며, 비디오 출력앰프(13)는 비디오 프리앰프(12)에서 출력된 비디오신호를 CRT(14)의 캐소드단을 구동할 수 있을 정도의 레벨로 증폭한다.

여기서, 본 발명에서는 디스플레이소자로 CRT를 언급하였으나, 디스플레이소자는 이에 한정되지 아니하며 평판 디스플레이소자인 '액정 표시소자(LCD)' 또는 '플라즈마 표시소자(PDP)'를 사용할 수도 있다.

한편, 비디오 프리앰프(12)로는 비디오신호에 포함된 동기신호를 블랭킹시키기 위한 블랭킹펄스와 비디오신호의 DC 레벨을 일정하게 재생시키기 위한 클램프펄스가 인가되는 바, 동기 스위칭부(17)는 다수의 비디오 입력단 중 비디오 스위칭부(11)에 의해 선택된 비디오신호의 동기신호를 선택하여 동기신호 처리부(18)로 인가하고, 상기 동기신호를 처리하여 부레벨을 검출함으로 그 동기신호의 부레벨을 기준으로 블랭킹펄스를 생성한 후 비디오 프리앰프(12)로 인가한다. 클램프신호 발생부(19)는 클램프펄스를 생성하여 상기 비디오 프리앰프(12)로 인가한다.

또한, OSD 프로세서(15)는 CRT 화면에 R,G,B 비디오신호와 함께 온스크린디스플레이(On Screen Display: OSD) 화면을 디스플레이하기 위하여, 비디오 프리앰프(12)로 OSD 데이터와 게인신호를 제공하며, 비디오 바이어스부(16)는 비디오 출력앰프(13)에서 출력되는 R,G,B 비디오신호의 바이어스를 조정하기 위하여 R,G,B 바이어스신호(R_bias, G_bias, B_bias)를 제공한다.

그러나, 상기와 같은 고화질 텔레비전의 비디오 계통에서, 클램프신호 발생부는 단지 3치레벨의 동기신호에 대응되는 클램프펄스 또는 2치레벨의 동기신호에 대응되는 클램프펄스만을 생성할 수 있을 뿐이고, 2치레벨과 3치레벨의 동기신호에 모두 대응되는 클램프펄스를 생성하기 위한 회로는 아직까지 공개된 적이 없다. 따라서, 간단한 구성으로 현행 텔레비전에서의 2치레벨의 동기신호와 고화질 텔레비전에서의 3치레벨의 동기신호를 모두 지원할 수 있는 클램프신호 발생회로를 포함하는 고화질 텔레비전의 비디오 계통회로의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 안출된 것으로서, 비디오신호에 포함된 2치레벨 또는 3치레벨의 동기신호를 먼저 블랭킹하여 수평주사기간의 비디오신호만을 남긴 후 클램프펄스를 공급하여 페데스탈 레벨에서 클램핑되도록 함으로써, 고화질 텔레비전을 통해서 현행 지상파방송을 시청할 수 있도록 하는 고화질 텔레비전의 비디오 계통을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비디오신호의 페데스탈레벨 기간에서 레벨검출신호를 출력하는 레벨검출기; 수평동기신호와 비디오신호를 입력받아 동기신호의 부레벨 구간을 검출하여 동기검출신호를 출력하는 동기신호 처리부; 상기 동기검출신호의 액티브기간을 일정시간 연장한 후 레벨검출신호의 액티브기간과 합하여, 비디오신호의 수평블랭킹기간동안 액티브되는 블랭킹펄스를 출력하는 블랭킹펄스 발생부; 상기 블랭킹펄스를 입력받아 수평블랭킹기간의 동기신호를 블랭킹하여, 수평기간의 R,G,B 비디오신호만을 출력하는 비디오 블랭킹부; 상기 동기검출신호를 입력받아 클램프펄스를 발생하는 클램프펄스 발생부; 상기 비디오 블랭킹부에서 동기신호가 블랭킹된 R,G,B 비디오신호와 클램프펄스를 입력받아 비디오신호의 페데스탈레벨에서 클램핑하는 비디오 클램핑부; 및 상기 비디오 클램핑부에서 출력되는 R,G,B 비디오신호를 증폭하여 디스플레이소자로 출력하는 비디오 출력앰프를 포함하며 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 고화질 텔레비전의 비디오 계통회로를 도시한 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 고화질 텔레비전의 비디오 계통회로를 도시한 블록 구성도,

도 3은 고화질 텔레비전(HDTV) 비디오신호가 입력될 때, 도 2의 각 부 신호 파형도,

도 4는 일반적인 아날로그 텔레비전(NTSC) 비디오신호가 입력될 때, 도 2의 각 부 신호 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21: 비디오 스위칭부 22: 비디오 프리앰프

22a: 비디오 블랭킹부 22b: 비디오 클램핑부

23: 비디오 출력앰프 24: CRT

25: A/D 변환부 26: 레벨 검출기

27: 동기신호 처리부 28: 블랭킹펄스 발생부

29: 클램프펄스 발생부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 현행 텔레비전 방식에서의 비디오신호와 HDTV에서의 비디오신호를 간단히 살펴본다. 현행 텔레비전방식에서 NTSC방식일 경우, 복합 비디오신호에서 수평기간(H)과 수평기간(H) 사이에는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 약 10.9μsec의 수평블랭크기간에 약 4.7μsec의 부(-)의 수평동기펄스가 있으며, 이 동기펄스에 선행하여 약 1.5μsec의 프론트 포치(FP: front porch)가 있고, 이 동기펄스에 이어 약 4.7μsec의 백 포치(BP: back porch)가 있다. 이러한 2치레벨의 동기신호에서 클램프펄스는 상기 비디오신호의 백 포치(BP)기간에 위치한다.

한편, HDTV방식의 복합 비디오신호에서 수평기간(H)과 수평기간(H) 사이에는 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 약 0.593μsec의 프론트 포치(FP: front porch)와, 약 0.593μsec의 부(-)의 수평동기 펄스, 약 0.593μsec의 정(+)의 수평동기펄스, 및 약 1.943μsec의 백 포치(BP: back porch)가 있다. 이러한 3치레벨의 동기신호에서 클램프펄스는 정(+)의 수평동기펄스 다음의 백 포치(BP)기간에 위치한다.

도 2에는 본 발명에 따른 고화질 텔레비전의 비디오 계통이 도시되어 있는 바, 이는 비디오 스위칭부(11)와, 비디오 블랭킹부(22a)와 비디오 클램핑부(22b)를 포함하는 비디오 프리앰프(22), 비디오 출력앰프(23), 디스플레이소자인 CRT(24), A/D 변환부(25), 레벨 검출기(26), 동기신호 처리부(27), 블랭킹펄스 발생부(28) 및 클램프펄스 발생부(29)를 구비하고 있다.

이하, 도 3을 참조하면서 HDTV 비디오신호가 입력될 때, 도 2에 도시된 구성도의 각 부 신호 파형을 살펴보기로 한다.

비디오 스위칭부(21)로 다수의 입력단을 통해 R,G,B 비디오신호가 입력되면, 이 비디오 스위칭부(21)는 하나의 입력단을 선택하여 그 입력단을 통해 입력되는 R,G,B 비디오신호를 비디오 블랭킹부(22a)로 제공한다.

한편, A/D 변환부(25)로는 비디오 블랭킹부(22a)로 입력되는 R,G,B 비디오신호 중 하나의 비디오신호가 입력되는데, 이는 R,G,B 비디오신호가 수평블랭킹기간에 모두 동일한 동기신호를 포함하고, 하나의 비디오신호만을 신호 처리하여도 모두 같은 결과를 얻을 수 있기 때문이다. A/D 변환부(25)는 입력되는 HDTV 비디오신호를 디지털로 변환하여 레벨 검출기(26)가 동기신호의 페데스탈레벨을 검출할 수 있도록 한다.

한편, 상기 HDTV 비디오신호와 수평동기신호는 동기신호 처리부(27)로 입력되는데, 이 동기신호 처리부(27)는 수평동기신호를 주 동기신호로 하고 HDTV 비디오신호에 포함된 동기신호를 보조 동기신호로 하여, 동기신호에 포함된 부(-)레벨을 검출하고 도 3의 (a)와 같이 액티브 부(-)레벨의 동기검출신호를 출력한다. 즉, 수평동기신호가 입력될 때에는 수평동기신호의 부(-)레벨을 검출하여 동기검출신호를 출력하고, 수평동기신호가 입력되지 않을 때에는 HDTV 비디오신호에 포함된 동기신호의 부(-)레벨을 검출하여 동기검출신호를 출력한다. 물론, 상기한 동기신호 처리부(27)는 액티브 부(-)레벨의 동기검출신호를 반전하여 액티브 정(+)레벨의 동기검출신호를 출력할 수도 있다.

상기한 A/D 변환부(25)에서 디지털 변환된 HDTV 비디오신호는 레벨 검출기(26)로 입력되어 페데스탈 레벨이 검출되는 바, 레벨 검출기(26)로부터 도 3의 (b)와 같은 액티브 부(-)레벨의 레벨검출신호가 출력된다. 물론, 상기한 레벨 검출기(26)는 액티브 부(-)레벨의 레벨검출신호를 반전하여 액티브 정(+)레벨의 레벨검출신호를 출력할 수도 있다.

블랭킹펄스 발생부(28)는 동기신호 처리부(27)에서 출력되는 동기검출신호의 액티브기간을 일정시간 연장한 후 레벨 검출기(26)에서 출력되는 레벨검출신호의 액티브기간과 합하는데, 이로 인해 상기 블랭킹펄스 발생부(28)에서는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 비디오신호의 수평블랭킹기간동안 액티브 부(-)레벨되는 블랭킹펄스가 출력된다.

비디오 블랭킹부(22a)는 상기와 같이 블랭킹펄스 발생부(28)에서 출력되는 블랭킹펄스를 입력받아 R,G,B 비디오신호에 포함된 동기신호를 블랭킹하는데, 동기신호와 비디오신호를 포함하는 HDTV 비디오신호 중 동기신호가 블랭킹되어 비디오 블랭킹부(22a)에서는 도 3의 (d)에 도시된 바와 같은 파형이 출력된다.

한편, 클램프펄스 발생부(29)는 동기신호 처리부(27)에서 출력되는 동기검출신호를 입력받아, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이 동기검출신호의 상승에지에서 액티브 부(-)레벨되는 클램프펄스를 발생하는데 상기 클램프펄스가 비디오 클램핑부(22b)로 제공된다. 비디오 클램핑부(22b)는 상기 클램프펄스가 제공되는 시점의 비디오신호 레벨을 기준으로 비디오신호의 DC 레벨을 조정하는데, 비디오 클램핑부(22b)로 제공되는 비디오신호는 이미 동기신호가 블랭킹되어 페데스탈레벨을 유지하고 있기 때문에, 클램프펄스가 비디오신호의 수평블랭킹기간 중 어느 타이밍에 인가되더라도 정확한 DC 레벨의 재생이 가능하게 된다.

즉, 고화질 텔레비전으로 HDTV 비디오신호가 입력되면, 상기와 같은 비디오 계통회로에 의해 상기 비디오신호가 신호 처리되어 정확한 비디오신호의 재생이 가능하게 된다.

이하, 도 4를 참조하면서 일반적인 NTSC 비디오신호가 입력될 때, 도 2에 도시된 구성도의 각 부 신호 파형을 살펴보기로 한다.

A/D 변환부(25)는 입력되는 NTSC 비디오신호를 디지털로 변환하여 레벨 검출기(26)가 동기신호의 페데스탈레벨을 검출할 수 있도록 한다. A/D 변환부(25)에서 디지털로 변환된 NTSC 비디오신호는 레벨 검출기(26)에서 페데스탈 레벨이 검출되는 바, 레벨 검출기(26)로부터 도 4의 (b)에 도시된 바와 같은 액티브 부(-)레벨의 레벨검출신호가 출력된다. 물론, 상기한 레벨 검출기(26)는 액티브 부(-)레벨의 레벨검출신호를 반전시켜 액티브 정(+)레벨의 레벨검출신호를 출력할 수도 있다.

한편, NTSC 비디오신호와 수평동기신호는 동기신호 처리부(27)로 입력되는데, 이 동기신호 처리부(27)는 수평동기신호가 입력될 때에는 이 수평동기신호의 부(-)레벨을 검출하여 동기검출신호를 출력하고, 수평동기신호가 입력되지 않을 때에는 비디오신호에 포함된 동기신호의 부레벨을 검출하여 동기검출신호를 출력한다. 즉, 동기신호 처리부(27)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 액티브 부(-)레벨의 동기검출신호를 출력하는데, 필요에 따라 이 액티브 부(-)레벨의 동기검출신호를 반전하여 액티브 정(+)레벨의 동기검출신호를 출력할 수도 있다.

블랭킹펄스 발생부(28)는 동기신호 처리부(27)에서 출력되는 동기검출신호의 액티브기간을 일정시간 연장한 후 레벨 검출기(26)에서 출력되는 레벨검출신호의 액티브기간과 합하는데, 이로 인해 상기 블랭킹펄스 발생부(28)에서는 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 비디오신호의 수평블랭킹기간동안 액티브 저(-)레벨되는 블랭킹펄스가 출력된다.

비디오 블랭킹부(22a)는 상기와 같이 블랭킹펄스 발생부(28)에서 출력되는 블랭킹펄스를 입력받아 R,G,B 비디오신호에 포함된 동기신호를 블랭킹하는데, 동기신호와 비디오신호를 포함하는 HDTV 비디오신호 중 동기신호가 블랭킹되어 비디오 블랭킹부(22a)에서는 도 4의 (d)에 도시된 바와 같은 파형이 출력된다.

한편, 클램프펄스 발생부(29)는 동기신호 처리부(27)에서 출력되는 동기검출신호를 입력받아, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 동기검출신호의 상승에지에서 액티브 저(-)레벨되는 클램프펄스를 발생하는데 상기 클램프펄스가 비디오 클램핑부(22b)로 제공된다. 비디오 클램핑부(22b)는 상기 클램프펄스가 제공되는 순간의 비디오신호 레벨을 기준으로 비디오신호의 DC 레벨을 조정하는데, 비디오 클램핑부(22b)로 제공되는 비디오신호는 이미 동기신호가 블랭킹되어 페데스탈레벨을 유지하고 있기 때문에, 클램프펄스가 비디오신호의 블랭킹기간 중 어느 타이밍에 인가되더라도 정확한 DC 레벨의 재생이 가능하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, R,G,B 비디오신호에 포함된 동기신호를 블랭킹한 후 클램프펄스를 제공하여, 2치레벨의 동기신호 또는 3치레벨의 동기신호가 입력되더라도 비디오신호의 DC 레벨을 정확하게 재생시킬 수 있기 때문에, 차세대 고화질 텔레비전을 통해서도 현행 지상파방송을 시청할 수 있으며, 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 사용자들의 편의를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 비디오신호의 페데스탈레벨 기간에서 레벨검출신호를 출력하는 레벨검출기;

   수평동기신호와 비디오신호를 입력받아 동기신호의 부레벨 구간을 검출하여 동기검출신호를 출력하는 동기신호 처리부;

   상기 동기검출신호의 액티브기간을 일정시간 연장한 후 레벨검출신호의 액티브기간과 합하여, 비디오신호의 수평블랭킹기간동안 액티브되는 블랭킹펄스를 출력하는 블랭킹펄스 발생부;

   상기 블랭킹펄스를 입력받아 수평블랭킹기간의 동기신호를 블랭킹하여, 수평기간의 R,G,B 비디오신호만을 출력하는 비디오 블랭킹부;

   상기 동기검출신호를 입력받아 클램프펄스를 발생하는 클램프펄스 발생부;

   상기 비디오 블랭킹부에서 동기신호가 블랭킹된 R,G,B 비디오신호와 클램프펄스를 입력받아 비디오신호의 페데스탈레벨에서 클램핑하는 비디오 클램핑부; 및

   상기 비디오 클램핑부에서 출력되는 R,G,B 비디오신호를 증폭하여 디스플레이소자로 출력하는 비디오 출력앰프를 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 고화질 텔레비전의 비디오 계통.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력된 비디오신호를 디지털 변환하여 상기 레벨 검출기로 출력하는 아날로그/디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고화질 텔레비전의 호환 클램프신호 발생회로.