KR100435176B1 - 디지탈텔레비젼을위한컬러복조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합 텔레비젼 신호를 수신하는 디지탈 텔레비젼 수신기에 관한 것으로, 간단한 방법으로 복합 비디오 신호로부터 컬러가 분리된 픽셀 데이타를 제공하는 것이다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛은 .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송파 신호의 주기를 곱한 것과 같은 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 샘플링 주파수로 상기 비디오 신호를 샘플링함으로써, 샘플링된 비디오 데이타를 공급하는 아날로그-대-디지탈 변환기, 상기 샘플링된 비디오 데이타를 수신하여 상기 샘플링된 비디오 데이타를 휘도 데이타와 색도 데이타로 분리하는 디지탈 휘도-색도 분리기, 각각의 색도 샘플이 연관된 위상 기준값을 갖도록, 상기 색도 데이타의 샘플과 상기 부반송파 신호간의 위상 관계를 각각 표현하는 위상 기준값들을 상기 샘플링 주파수로 공급하기 위한 디지탈 오실레이터, 상기 디지탈 오실레이터에 의해 구동되고, 사인과 코사인 값을 저장하며 상기 위상 기준값을 상기 사인과 코사인 값에 일치시키는 메모리, 및 상기 사인과 코사인 값 및 상기 색도 데이타를 수신하고, 각각의 색도 샘플에 해당 샘플과 연관된 위상 기준값에 일치되는 사인 또는 코사인 값을 곱하며, 그 곱을 저역 통과 필터링함으로써, 색차 데이타를 공급하는 복조기를 구비한다.

Description

디지탈 텔레비젼을 위한 컬러 복조{Color Demodulation For Digital Television}
본 발명은 복합 텔레비젼 신호를 수신하는 디지탈 텔레비젼 수신기에 관한 것으로, 더 상세하게는 텔레비젼 신호로부터 컬러가 분리된 픽셀 데이타를 공급하는 것에 관한 것이다.
NTSC와 PAL 표준을 따르는 많은 텔레비젼 방송 신호에서, 수평 라인 주파수(Fh)와 컬러 부반송파 주파수(Fsc) 간에는 규정된 관계가 존재한다. 예를 들면, NTSC 신호에서, 휘도(luminance)와 색도(chrominance)는 15,734.26 Hz의 라인 주파수와 455/2를 곱한 것과 같은 3.58 MHz로 색도 부반송파를 사용하여 단일 채널에 송신된다. 텔레비젼 수신기에서, 색도 부반송파는 휘도로부터 색도를 분리(컬러 분리)하고 색도 성분을 분리(복조)하기 위한 기준 신호를 공급한다.
NTSC 표준을 따르는 디지탈 텔레비젼 시스템에서, 전형적인 디지탈 컬러 분리 알고리즘은 3.58 MHz 부반송 주파수의 몇 배인 샘플링비를 필요로 한다. 흔히 사용되는 샘플링비는 "4 fsc"비라고 불리우는 약 14.318 MHz이다. 이 샘플링비는 직교로 이격되어 있는 색도 샘플을 제공한다. 복조하는데 필요한 모든 것은 우수(even)와 기수(odd) 샘플을 두개의 경로로 분리하고 그들을 저역 통과 필터링하는 것이다. 우수 샘플은 한 컬러 성분에 대한 픽셀값이고 기수 샘플은 다른 컬러 성분에 대한 픽셀값이다.
4 fsc 샘플링비가 갖는 문제는, 라인당 소정의 픽셀 수(수평 해상도)에 필요한 샘플링비와 항상 일치하지 않는다는 것이다. 예를 들면, 4:3 종횡비를 갖는 480 라인 디스플레이에서, 라인당 640 픽셀이 요구된다. 하지만, 4 fsc 샘플링비는 라인당 약 747개의 액티브한 샘플을 발생하고 있다. 샘플링비에 대해 1-대-1 픽셀을 갖는 제곱 픽셀 디스플레이에 있어서, 왜곡비는 16.7%이다.
기존의 몇몇 시스템은 우선 입사하는 복합 신호를 4 fsc로 샘플링한 후, 상기 샘플을 라인당 소정의 샘플수로 스케일함으로써 라인당 필요한 샘플수를 제공한다. 그러나, 스케일링이 갖는 문제는 시각적인 부작용이 발생하기 쉽다는 것이다. 또한, 이와 같은 시스템은 복잡하여 비용이 비싸지게 된다.
텍사스 인스트루먼츠에 양도된, 발명의 명칭 "디지탈 텔레비젼 시스템용 컬러 분리기"인 미국 특허 제5,347,321호는 컬러 분리 및 샘플링에 대한 한 가지 해결 방법을 기술하고 있다. 휘도와 색도 신호가 샘플링 전에 분리된다. 휘도 신호가 소정의 수평 해상도에 적합한 비율로 샘플링됨으로써, 휘도 데이타를 스케일할 필요성이 제거된다. 색도 신호는 컬러 성분이 용이하게 분리될 수 있도록 4 fsc로 샘플링된 후, 그 샘플이 스케일된다.
본 발명의 한 가지 특징은 직교 변조된(quadrature-modulated) 컬러 부반송 신호를 갖는 아날로그 비디오 신호의 수신기용 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛이다. 잘 공지된 이와 같은 신호의 샘플은 NTSC 또는 PAL 표준에 따른 텔레비젼 신호이다. 아날로그-대-디지탈 변환기는 비디오 신호를 샘플링 주파수로 샘플링한다. 상기 샘플링 주파수는, .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송 신호의 주기를 곱한 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 것이다. 상기 샘플링된 비디오 데이타는, 샘플링된 비디오 데이타를 휘도 데이타와 색도 데이타로 분리하는 휘도-색도 분리기에 인가된다. 샘플링 과정 동안, 디지탈 오실레이터는 각각의 색도 샘플에 대해 위상 기준값을 제공하는 샘플링 주파수로 동작한다. 상기 위상 기준값 각각은 색도 샘플과 부반송 신호간의 위상 관계를 표현한다. 위상 기준값에 의해 어드레스된 참조표와 같은 메모리는 사인과 코사인 값을 저장하고, 상기 위상 기준값을 상기 사인과 코사인 값에 일치시킨다. 디지탈 복조기는 상기 사인과 코사인 값 및 색도 샘플을 수신하고, 각각의 색도 샘플에 사인 또는 코사인 값을 곱함으로써 컬러 데이타를 공급한다. 결과로 나타나는 샘플링 및 컬러 분리기 유닛의 출력은 휘도 데이타용 한 채널 및 컬러 데이타용 두 채널인 세 채널의 픽셀 데이타이다.
본 발명의 장점은, 간단한 방법으로 복합 비디오 신호로부터 컬러가 분리된 픽셀 데이타를 공급한다는 것이다. 동시에, 샘플링 주파수는 다양한 디스플레이 포맷에 대해 수평 해상도 조건을 충족시키도록 바뀔 수 있다. 상기 조건을 충족시키는 어떠한 샘플링 주파수도 적합하다. 소정의 수평 해상도에 있어서, 샘플링 주파수는 라인당 소정의 샘플수를 발생할 타켓 주파수에 가장 가까운 적합한 샘플링 주파수를 산출함으로써 선택된다.
도1은 본 발명에 따른 샘플링 및 분리 유닛을 갖는 디지탈 텔리비젼 수신기의 비디오-관련 구성요소에 대한 블럭도.
도2는 도1의 샘플링 및 분리 유닛의 블럭도.
도2A는 도1의 샘플링 및 분리 유닛에 대한 대체 실시예.
도3은 본 발명에 따른 샘플링 주파수의 선택 방법을 도시하는 도면.
도4는 본 발명에 따라 얻어진 샘플과, 컬러 부반송파 신호에 대한 그 위상 관계를 도시하는 도면.
도5는 도2의 디지탈 오실레이터, 참조표 및 복조기의 세부도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 디지탈 디스플레이 시스템
11 : 신호 인터페이스
12 : 샘플링 컬러 분리 유닛
13 : 픽셀 데이타 프로세서
14 : 프레임 메모리
18 : 마스터 타이밍 유닛
19 : 디지탈 마이크로-미러 장치
23 : 디지탈 오실레이터
24 : 참조표
25 : 복조기
51 : 가산기
52 : 누산기
54 : 저역 통과 필터
도1은 디지탈 디스플레이 시스템(10)의 디지탈 데이타 경로 구성요소를 도시한다. 픽셀 데이타를 얻고 디스플레이하는데 사용되는 구성요소만이 도시되었고, 동기화와 오디오 신호 처리와 같은 작업에 사용되는 구성요소는 도시되어 있지 않다는 것을 알아야 한다. 마지막으로, 비록 다음 설명이 방송 텔레비젼 신호용 디스플레이 시스템(10)으로서 서술되었지만, 디스플레이 시스템(10)은 아날로그 복합 비디오 신호를 수신하고 신호로 표현된 화상을 디스플레이하거나 또는 저장하기 위한 임의 유형의 장비일 수 있다는 것을 알아야 한다.
디스플레이 시스템(10)은 공간 광 변조기(a spatial light modulator), 특히 디스플레이를 생성하기 위한 디지탈 마이크로-미러 장치(19)를 이용한다. 이 장치는 이하에 상세히 서술되지만 다른 픽셀 어레이 장치로 대체될 수 있다. 본 발명은 색도 데이타를 색차(color difference) 데이타로 복조하는 것을 포함하여 컬러 분리를 용이하게 하는 방법으로 복합 비디오 신호를 샘플링하는 샘플링 및 컬러 분리 유닛(12)에 관한 것이다. 비록 도1에는 도시되어 있지 않지만, 샘플링 및 분리 유닛(12)은 SLM(19) 대신에 음극선관(CRT) 디스플레이를 갖는 디지탈 디스플레이 시스템과 함께 사용될 수 있다. 이와 같은 시스템에서, 데이타는 아날로그 형식으로 다시 변환되고 SLM(19)에 인가되는 대신에 CRT로 스캔된다.
디스플레이 시스템(10)의 다양한 구성요소에 대한 다음의 개관은 본 발명을 이해하는데 도움이 되는 세부사항을 제공한다. DMD에 근거한 화상 디스플레이 시스템에 관련된 세부사항은 발명의 명칭 "독립적으로 디지탈화된 표준 비디오 시스템"의 미국 특허 제5,079,544호; 발명의 명칭 "디지탈 텔레비젼 시스템"의 미국 특허 일련번호 제08/147,249호; 및 발명의 명칭 "DMD 디스플레이 시스템"의 미국 특허 일련번호 제08/146,385호에 개시되어 있다. 이들 각각의 특허 및 특허 출원은 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드에 양도되고 각각 참조로 이하에 일체로 되어 있다.
비디오 입력은 휘도와 색도 성분을 갖는 임의의 아날로그 복합 신호일 수 있다. 휘도 성분은 본 발명에서 "Y" 성분으로 불리우고, 색도 성분은 "C" 성분으로 불리운다. C 성분은 두 개의 색차 신호, 예를 들면 CR,과 CB으로 구성된다. 색도 신호는 컬러 부반송파, 예를 들면 NTSC 신호에 사용되는 3.58 MHz 부반송파로 진폭과 위상이 변조된다.
본 설명을 위해, 종래의 디지탈 컬러 분리용 샘플링 주파수는 라인당 소정의 샘플수를 공급할 샘플링 주파수와 반드시 동일하지 않다고 가정한다. 예를 들면, 본 발명의 배경에서 논의된 바와 같이, NTSC 시스템에서, 4 fsc 샘플링 주파수는 4:3 종횡비를 위해 라인당 소정의 샘플수를 반드시 제공하지는 않는다.
신호 인터페이스(11)는 튜닝(tuning), 필터링 및 동기화 신호 제거와 같은 종래의 신호 인터페이스 기능을 제공한다. 본 발명의 목적을 위해, 인터페이스(11)의 주 기능은 샘플링 및 분리 유닛(12)에 복합 Y/C 신호를 공급하는 것이다.
샘플링 및 분리 유닛(12)은 도2 내지 도5와 관련하여 상세히 논의된다. 이하에 논의되는 바와 같이, 이는 본 발명에 따라 결정되는 샘플링 주파수로 아날로그 신호를 샘플링한다. 이 샘플링 주파수는 색차 값이 산출될 수 있도록, 컬러 부반송파 기준 버스트 주파수와 특정한 관계를 갖는다. 샘플링 및 분리 유닛(12)에 의해 공급된 샘플은 세개의 채널 즉, 휘도 데이타용 한 채널과 색차 데이타용 두 채널에 있게 된다.
픽셀 데이타 프로세서(13)는 다양한 처리 작업을 수행함으로써 데이타를 디스플레이할 준비를 한다. 프로세서(13)는 처리하는 동안 픽셀 데이타를 저장하기 위한 프로세싱 메모리를 구비한다. 프로세서(13)에 의해 수행된 작업은 선형화, 컬러 공간 변환 및 프로스캔(proscan)을 포함할 수 있다. 선형화는 CRT 디스플레이의 비선형 동작을 보상하기 위해 방송 신호로 수행되는 감마 교정 효과를 제거한다. 컬러 공간 변환은 상기 데이타를 RGB 데이타로 변환한다. 프로스캔은 기수 또는 우수 라인을 채우기 위해 새로운 데이타를 생성함으로써 인터레이스된 데이타의 필드를 프레임으로 변환한다. 이들 작업이 수행되는 순서는 바뀔 수 있다.
프레임 메모리(14)는 프로세서(13)로부터 처리된 픽셀 데이타를 수신한다. 프레임 메모리(14)는 입력 또는 출력 상의 데이타를 "비트-플레인(bit-plane)" 포맷으로 포맷하고, 상기 비트-플레인을 SLM(19)에 인가한다. 상기 비트-플레인 포맷은 SLM (19)의 각 픽셀에 대해 한번에 한개의 비트를 공급하고, 각 픽셀이 해당 비트의 중량(weight)에 따라 턴 온 또는 턴 오프될 수 있게 한다. 예를 들면, 각 픽셀이 세가지 컬러 각각에 대해 n비트로 표현되는 경우, 프레임당 3n 비트-플레인이 존재할 것이다. 보다 적은 비트를 갖는 비트-플레인은 결국 보다 많은 비트를 갖는 비트-플레인보다 디스플레이 시간이 짧게 될 것이다. 0(흑색)의 픽셀값은 결국 프레임 동안 해당 컬러에 대해 오프인 픽셀에 있게 될 것이다. 각 컬러에 있어서, SLM(19)의 각 미러 요소(each mirror element)는 1 LSB(하위 비트) 주기에서 2n-1 LSB 주기까지의 임의의 주기 동안 "온(on)"일 수 있다. 다른 말로 표현하면, 각각의 컬러는 2n-1 타임 슬라이스(time slice)를 갖는데, 이 기간 동안 임의의 픽셀은 0과 2n-1 간의 임의의 타임 슬라이스 동안 온일 수 있다.
전형적인 디스플레이 시스템(10)에서, 프레임 메모리(14)는 이중-버퍼 메모리인데, 이는 적어도 두개의 디스플레이 프레임을 위한 용량을 갖는 다는 것을 의미한다. 다른 디스플레이 프레임용 버퍼가 기록되고 있는 동안 하나의 디스플레이 프레임용 버퍼가 SLM(19)으로 판독될 수 있다. 두개의 버퍼는 데이타가 SLM(19)으로 연속적으로 이용가능하도록 "핑-퐁(ping-pong)" 식으로 제어된다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 SLM(19)이 동시에 턴 온되거나 또는 턴 오프될 수 있는 개별적으로 어드레스 가능한 픽셀 요소들을 특징으로 하는 디지탈 마이크로-미러 장치(DMD)인 디스플레이 시스템으로 설명된다. 화상 프레임 동안 턴 온될 픽셀들을 어드레스하고, 각 픽셀 요소가 온되는 프레임당 시간의 길이를 제어함으로서 화상이 형성된다. SLM의 예는 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드가 제조한 디지탈 미러 장치(DMD)이다. 본 설명을 위해, 480 라인의 수직 해상도를 갖는SLM(19)이라고 가정한다. SLM(19)의 미러 요소는 소정의 수직 해상도(VR)와 소정의 종횡비(AR)에 있어서, 수평 해상도(HR)가 다음 식에 의해 결정되도록 직각이다:
AR = HR / VR
480 라인 디스플레이와 4:3의 종횡비에 있어서, 라인당 픽셀 수는 다음과 같다:
4 / 3 = HR / 480
HR = 640
SLM(19)에 입사하는 광은 광원(16)에 의해 공급되고, 회전하는 컬러 휠(color wheel)(15)을 통해 전송된다. 렌즈(17a)는 소스 빔의 형태로 소스 조도를 컬러 휠(15)의 평면에 "스폿 크기(spot size)"로 초점을 맞춘다. 렌즈(17b)는 상기 광을 SLM(19)로 배향시킨다.
도1의 예에서, 컬러 휠(15)은 각각 다른 원색인 세개의 필터 세그먼트를 갖는다. 이하의 예를 위해, 이들 컬러는 RGB 컬러, 즉, 적색, 녹색 및 청색이다. 대체 실시예에서, 다른 컬러가 사용될 수 있고 보다 적거나 보다 많은 컬러가 사용될 수 있다. 또한, 각 컬러에 대해 하나 이상의 세그먼트가 존재할 수 있다. 세그먼트는 소정의 컬러 균형에 따라 정확히 동일한 크기일 필요는 없다. 각 컬러를 위한 데이타는 시퀀스되고, 광이 SLM(19)으로 전송되는 컬러 휠(15)의 부분이 디스플레이되는 데이타에 대응하도록 데이타의 디스플레이가 동기화된다. 본 설명의 예에서, 각 픽셀은 RGB 데이타로 표현되는데, 이는 각 픽셀이 적색 값, 녹색 값 및 청색 값을 갖는 다는 것을 의미한다. 프레임에 있는 모든 픽셀의 각 컬러에 대한 값이 디스플레이됨에 따라, 광이 대응하는 적색, 청색 및 녹색 필터를 통해 전송될 수 있도록 컬러 휠(15)이 회전한다. 각 픽셀에 있어서, 이들 세 값의 조합이 소정의 컬러로서 인식된다.
컬러 휠(15)이 모터(15a)에 의해 구동되는 축(15b)에 부착됨으로써, 컬러 휠(15)을 회전시키게 된다. 모터 제어 유닛(15c)은 컬러 휠(15)의 속도와 위상을 제어한다. 데이타의 프레임이 T초의 프레임 주기 동안 디스플레이되는 경우, 컬러 휠(15)은 T초의 회전 주기를 갖는다. 예를 들면, 60 프레임의 초당 디스플레이 속도에 대응하기 위해 소정의 속도는 초당 60회이어야 한다.
마스터 타이밍 유닛(18)은 다양한 시스템 제어 기능을 제공한다. 마스터 타이밍 유닛(18)에 의해 공급된 하나의 타이밍 신호는 픽셀값의 각 비트 중량에 대해 디스플레이 시간을 한정하는 신호이다. 또한 이는 본 발명에 따라 결정된 주파수로 샘플 클럭 신호를 공급할 수 있다.
비록 도1에 도시되어 있지 않지만, 시스템(10)은 또한 투사 렌즈와 SLM(19)에서 나오는 화상을 수집하여 화상면(스크린)에 투사하기 위한 다른 광학 장치를 구비한다.
도2는 샘플링 및 분리 유닛(12)을 상세히 도시한다. 도2의 실시예에서, A/D 변환기(21)는 디지탈 Y/C 분리기(22)가 C (색도) 데이타로부터 Y(휘도)를 분리하기 전에 데이타를 샘플링한다. 그러나, 도2A의 대체 실시예에 도시된 바와 같이, 디지탈 Y/C 분리기(22) 대신에, Y와 C 신호를 샘플링하는데 사용되고 있는 두개의 A/D 변환기(211)를 갖는 아날로그 Y/C 분리기(210)가 사용될 수 있다.
A/D 변환기(21)(도2)와 A/D 변환기(211)(도2A)는 본 발명에 따른 샘플링비로 동작한다. 도2를 참조하면, A/D 변환기(21)는 복합 비디오 신호를 수신한다. 이는, 샘플 클럭 주파수에서 샘플의 정수 n이 fsc에서 정수 m에 .25를 더하거나 뺀 시간과 같도록 본 발명에 따라 결정된 비율로 이 신호를 샘플링한다. 산술적으로 다음과 같이 표현된다.
여기서, Tpc는 픽셀(샘플) 클럭의 주기이고, Tsc는 컬러 부반송파의 주기이다. NTSC 비디오에서, 부반송파 주기 Tsc는 약 .28 마이크로초이다.
샘플비 Tpc를 선택하기 위해, 타겟 샘플비가 산출되고 적당한 m과 n 값이 결정된다. 본 설명의 예에서, 타겟 샘플비는 라인당 480 샘플을 공급할 샘플비인 12.27 MHz이다. 타겟 샘플비는 액티브한 라인 주기와 라인당 픽셀 수에 따라 산출된다.
도3은 상기 식에 대입된 n과 m값의 행렬과 다양한 1/Tpc= fpc값의 해를 구한 식을 도시한다. 타겟 fpc에 가장 가까운 산출된 fpc값이 놓여져 있다. 만약 타겟 fpc가 12.27 MHz이면, 가장 가까운 샘플비는 m=5와 n=18에 대응하는 12.27 MHz이다. 이와 같이, A/D 변환기(21)는 12.27 MHz의 샘플링 주파수로 동작된다. 설명의 편의상, 수치는 반올림되어 있다.
다시 도2를 참조하면, Y/C 분리기(22)는 샘플링된 데이타를 수신하고, C (색도) 샘플로부터 Y (휘도) 샘플을 분리한다. Y/C 분리기(22)는 색도 데이타로부터 휘도 데이타를 분리하기 위한 임의의 디지탈 수단일 수 있다. 대역통과 또는 콤 필터링(comb filtering)과 같은 종래의 디지탈 컬러 분리 방법이 이용될 수 있다.
이때, Y 데이타는 부가적으로 처리될 준비가 되어 있지만, C 데이타는 우선 색차 샘플의 두 채널로 복조되어야만 한다. A/D 변환기(21)의 샘플비는 디지탈 오실레이터(23), 참조표(24) 및 복조기(25)를 이용하는 직교 동기화 복조할 수 있게 한다.
도4는 12.27 MHz 샘플비와 3.58 MHz의 부반송파 신호에 의해 공급된 색도 샘플간의 위상 관계를 도시한다. 5.25 사이클마다 18개의 샘플이 존재한다. 이들 샘플은 3.58 MHz 신호의 사인과 코사인 값에 대해 한정되고 반복하는 위상 관계를 갖는다. 지적된 바와 같이, 위상 관계는 매 24 샘플 주기마다 반복한다.
다시 도2를 참조하면, 디지탈 오실레이터(23)는 메모리(24)에 위상 기준값을 공급하는데, 다음에 메모리는 샘플값만큼 곱해질 사인과 코사인 값을 공급한다. 본 설명의 예에서, 메모리(24)는 참조표(LUT)이고 위상 기준값에 의해 어드레스된다. 디지탈 오실레이터(23)는 샘플 클럭과 fsc간의 위상차를 수용하기 위해 각 샘플 주기마다 위상 증가를 누산한다. 각각의 위상 증가 pi(도)는 다음과 같이 산출된다:
본 설명의 예에서, 각 위상 증가는 다음과 같다 :
매 샘플 클럭 신호마다, 이 증가는 360도 사이클로 현재 위상에 더해진다. 오실레이터(23)는 K가 비트 수인 2k=360과 111...1=360이 되도록 설계될 수 있다. 초기값은 fpc와 fsc간의 초기 위상 관계를 설정하도록 제공된다. 이는 기준의 0 지점에서의 오프셋과 샘플 신호를 비교함으로써 얻어질 수 있다. 오실레이터(23)를 컬러 버스트에 페이즈 록(phase lock)하기 위해, 컬러 버스트 신호의 측정된 위상과 진폭에 의해 위상 증가가 약간 수정될 수 있다.
다시 도2를 참조하면, 디지탈 오실레이터(23)의 출력은 참조표 메모리(24)를 구동시키는데, 이는 복조 처리를 위해 사인과 코사인 기준 신호를 공급한다. 메모리(24)에서 나오는 사인과 코사인 값은 색도 데이타를 복조하는 디지탈 복조기(25)에 인가된다.
도5는 디지탈 오실레이터(23), LUT(24)와 복조기(25)의 한 실시예에 대한 블럭도이다. 디지탈 오실레이터(23)는 가산기(51)와 누산기(52)로 구성된다. 가산기(51)는 상기 산출된 바에 따라 각각의 현재 위상값에 위상 증가를 더하고, 그 합이 누산기(52)에 의해 누산된다. 누산기(52)의 출력은 LUT(24)를 구동시킨다. 곱셈기(25)를 사용하여, LUT(24)으로부터의 사인과 코사인 값에 C 데이타가 곱해진다. CB와 CR값을 구하기 위해, C 데이타의 각 샘플에 사인과 코사인 값이 곱해진다.
복조기(25)의 동작의 예에서, 도4를 참조하면, 샘플 4는 60도의 위상차(105도 * 4 샘플 = 420도; 420도-360도 = 60도)를 갖는다. 만약 샘플 4의 값이 x이면, 샘플 4에 대한 색차값은 x(코사인 60)와 x(사인 60)이다. 이들 값은 출력 색도 데이타를 공급하기 위해 저역 통과 필터(54)로 필터링된다.
비록 본 발명이 특정한 실시예를 참조로 서술되었지만, 이 설명은 한정하는 의미로 해석되어서는 안된다. 대체 실시예는 물론 공개된 실시예의 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 기술분야의 숙련자에게는 명확할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 영역내에 속하는 모든 변형을 포괄할 것이다.

Claims (20)

  1. 직교 변조된 컬러 부반송파 신호를 갖는 복합(composite) 비디오 신호의 수신기용 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛에 있어서,
    .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송파 신호의 주기를 곱한 것과 같은 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 샘플링 주파수로 상기 비디오 신호를 샘플링함으로써, 샘플링된 비디오 데이타를 공급하는 아날로그-대-디지탈 변환기;
    상기 샘플링된 비디오 데이타를 수신하여 상기 샘플링된 비디오 데이타를 휘도(luminance) 데이타와 색도(chrominance) 데이타로 분리하는 디지탈 휘도-색도 분리기;
    각각의 색도 샘플이 연관된 위상 기준값을 갖도록, 상기 색도 데이타의 샘플과 상기 부반송파 신호간의 위상 관계를 표현하는 각각의 위상 기준값들을 상기 샘플링 주파수로 공급하기 위한 디지탈 오실레이터;
    상기 디지탈 오실레이터에 의해 구동되고, 사인과 코사인 값을 저장하며 상기 위상 기준값을 상기 사인과 코사인 값에 일치시키는 메모리; 및
    상기 사인과 코사인 값 및 상기 색도 데이타를 수신하고, 각각의 색도 샘플에 해당 샘플과 연관된 위상 기준값에 일치되는 사인 또는 코사인 값을 곱하며, 그 곱을 저역 통과 필터링함으로써, 색차(color difference) 데이타를 공급하는 복조기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 상기 위상 기준값에 의해 어드레스되는 참조표(look-up table)인 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 오실레이터는 가산기와 누산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 오실레이터는 각각의 색도 샘플에 대해 360도 사이클로 누산하는 위상 증가값을 수신하는 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복조기는 제1 데이타 경로 상에 제1 색차 신호를 공급하는 곱셈기 및 저역 통과 필터와, 제2 데이타 경로 상에 제2 색차 신호를 공급하는 곱셈기및 저역 통과 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복합 비디오 신호는, 상기 부반송파 신호의 상기 주기가 약 .28 마이크로초가 되는 NTSC 신호인 것을 특징으로 하는 디지탈 샘플링 및 컬러 분리 유닛.
  7. 직교 변조된 컬러 부반송파 신호를 갖는 복합 비디오 신호의 수신기용 색도 샘플링 및 복조 유닛에 있어서,
    .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송파 신호의 주기를 곱한 것과 같은 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 샘플링 주파수로 상기 부반송파 신호를 샘플링함으로써, 색도 데이타를 공급하는 아날로그-대-디지탈 변환기;
    각각의 색도 샘플이 연관된 위상 기준값을 갖도록, 상기 색도 데이타의 샘플과 상기 부반송파 신호간의 위상 관계를 표현하는 각각의 위상 기준값들을 상기 샘플링 주파수로 공급하는 디지탈 오실레이터;
    사인과 코사인 값을 저장하며 상기 위상 기준값을 상기 사인과 코사인 값에 일치시키는 메모리; 및
    상기 사인과 코사인 값 및 상기 색도 데이타를 수신하고, 각각의 색도 샘플에 해당 샘플과 연관된 위상 기준값에 일치되는 사인 또는 코사인 값을 곱하며, 그 곱을 저역 통과 필터링함으로써, 색차 데이타를 공급하는 복조기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 메모리는 상기 위상 기준값에 의해 어드레스되는 참조표인 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  9. 제7항에 있어서, 상기 디지탈 오실레이터는 가산기와 누산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  10. 제7항에 있어서, 상기 디지탈 오실레이터는 각각의 색도 샘플에 대해 360도 사이클로 누산하는 위상 증가값을 수신하는 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  11. 제7항에 있어서, 상기 복조기는 제1 데이타 경로 상에 제1 색차 신호를 공급하는 곱셈기 및 저역 통과 필터와, 제2 데이타 경로 상에 제2 색차 신호를 공급하는 곱셈기 및 저역 통과 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  12. 제7항에 있어서, 상기 복합 비디오 신호는, 상기 부반송파 신호의 상기 주기가 약 .28 마이크로초가 되는 NTSC 신호인 것을 특징으로 하는 색도 샘플링 및 복조 유닛.
  13. 직교 변조된 컬러 부반송파 신호를 갖는 비디오 신호의 수신기에 색차 데이타를 공급하는 방법에 있어서,
    색도 데이타를 공급하기 위해, .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송파 신호의 주기를 곱한 것과 같은 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 샘플링 주파수로 상기 부반송파 신호를 샘플링하는 단계;
    각각의 색도 샘플이 연관된 위상 기준값을 갖도록, 상기 색도 데이타의 샘플과 상기 부반송파 신호간의 위상 관계를 표현하는 각각의 위상 기준값들을 상기 샘플링 주파수로 공급하는 단계;
    상기 위상 기준값을 사인과 코사인 값에 일치시키는 단계;
    각각의 색도 샘플에 해당 샘플과 연관된 위상 기준값에 일치되는 사인 또는 코사인 값을 곱하는 단계; 및
    상기 색차 데이타를 공급하기 위해, 상기 곱셈 단계의 결과를 저역 통과 필터링하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색차 데이타의 공급 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 샘플링 단계는 라인당 소정의 샘플 수를 발생할 타겟 샘플링 주파수에 근사하도록 하는 상기 샘플링 주파수를 선택하는 단계보다 뒤에 오는 것을 특징으로 하는 색차 데이타의 공급 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 일치시키는 단계는, 각 색도 샘플이 두개의 색차값을 공급하도록, 상기 각각의 색도 샘플에 사인값과 코사인 값 모두를 곱하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 색차 데이타의 공급 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 위상 기준값의 공급 단계는 일정한 위상 증가를 360도 사이클로 누산함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 색차 데이타의 공급 방법.
  17. 색차 정보를 위해 직교 변조된 부반송파 신호를 갖는 비디오 신호의 디지탈 텔레비젼 수신기에 있어서,
    상기 비디오 신호를 수신하여 튠(tunes)하는 신호 인터페이스;
    .25를 더하거나 뺀 정수에 상기 부반송파 신호의 주기를 곱한 것과 같은 시간에 샘플의 정수가 얻어지도록 한 샘플링 주파수로 상기 비디오 신호를 샘플링함으로써, 샘플링된 비디오 데이타를 공급하는 아날로그-대-디지탈 변환기,
    상기 샘플링된 비디오 데이타를 수신하여 상기 샘플링된 비디오 데이타를 휘도 데이타 및 색도 데이타로 분리하는 디지탈 휘도-색도 분리기,
    상기 색도 데이타의 각 샘플이 연관된 위상 기준값을 갖도록, 색도 샘플과 상기 부반송파 신호간의 위상 관계를 표현하는 각각의 위상 기준값들을 상기 샘플링 주파수로 공급하는 디지탈 오실레이터,
    사인과 코사인 값을 저장하며 상기 위상 기준값을 상기 사인과 코사인 값에 일치시키는 메모리, 및
    상기 사인과 코사인 값 및 상기 색도 데이타를 수신하고, 각각의 색도 샘플에 사인 또는 코사인 값을 곱하며, 그 곱을 저역 통과 필터링함으로써, 색차 데이타를 공급하는 복조기
    를 포함하는 샘플링 및 컬러 분리 유닛;
    상기 휘도 데이타와 상기 색도 데이타를 수신하고 상기 데이타에 대한 픽셀 프로세싱 작업을 수행하는 픽셀 프로세서; 및
    상기 데이타를 디스플레이에 공급하는 프레임 메모리
    를 구비하는 디지탈 텔레비젼 수신기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 데이타를 디스플레이하는 공간 광 변조기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비젼 수신기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 샘플링 및 컬러 분리 유닛의 상기 메모리는 상기 위상 기준값에 의해 어드레스되는 참조표인 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비젼 수신기.
  20. 제17항에 있어서, 상기 디지탈 오실레이터는 가산기와 누산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비젼 수신기.
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