KR100598016B1 - 세캄 색상 신호를 복원하는 방법 및 이를 이용한 세캄색상 신호 복원 장치 - Google Patents

세캄 색상 신호를 복원하는 방법 및 이를 이용한 세캄색상 신호 복원 장치 Download PDF

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Abstract

SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받는 단계, 입력된 SECAM 컴포지트 영상 신호에서 색상 신호 성분을 필터링하는 단계, 분리 출력된 색상 신호 성분을 90도 위상차를 가진 두 개의 저주파 대역 신호로 분리하여 다운믹스하는 단계, 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하는 단계, 클로슈 필터링된 두 개의 신호를 각각 미분하는 단계, 미분한 결과를 각각 제곱하여 서로 합하고 합해진 결과의 제곱근을 취하는 단계, 및 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계를 포함하여 SECAM 색상 신호를 복원하는 방법이 구성된다. 따라서, 색상 잡음을 줄일 수 있고 간단한 하드웨어만으로 SECAM 색상 신호의 복원 장치를 구성할 수 있다.

Description

세캄 색상 신호를 복원하는 방법 및 이를 이용한 세캄 색상 신호 복원 장치{SECAM CHROMINANCE SIGNAL DECODING METHOD AND SECAM CHROMINANCE SIGNAL DECODER USING THE SAME}
도1은 SECAM 복합 영상 신호의 주파수 스펙트럼도이다.
도2는 본 발명의 색상 신호 복원 방법에 적용되는 색상 신호 저역 통과 필터의 주파수 응답 곡선을 도시한 도표이다.
도3은 본 발명의 색상 신호 복원 방법의 신호 흐름을 도시한 블록도이다.
도4는 본 발명의 색상 신호 복원 방법에 적용되는 색상 신호 분리 필터의 주파수 응답 곡선을 도시한 도표이다.
도5a와 도5b는 수학적 미분과 하드웨어적 미분의 차이를 보여주는 도표이다.
도6a는 본 발명의 부호 보상 방법을 적용하지 않고 컬러 바 신호에서 복원된 DB 신호의 파형도이다.
도6b는 본 발명의 부호 보상 방법을 적용하여 컬러 바 신호에서 복원된 DB 신호의 파형도이다.
도7은 본 발명의 색상 신호 복원 방법이 적용된 SECAM 색상 신호 복원 장치 의 구성을 도시한 블록도이다.
도8은 본 발명의 색상 신호 복원 방법이 적용된 SECAM 색상 신호 복원 장치를 포함한 SECAM 디코더의 구성을 도시한 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
CVBS: SECAM 복합 영상 신호
301 : 색상 신호 분리 필터 304,305 : 색상 신호 저역 통과 필터
306,307 : 클로슈 필터 308,309 : 미분기
310,311,312,313 : 부호 체크부
314,315 : 부호 결정부 316,317 : 제곱부
318 : 합산부 319 : 제곱근기
320 : 부호 적용부
본 발명은 SECAM 복합 영상 신호의 디코딩 기술에 대한 것으로 특히 SECAM 복합 영상 신호에서 색상 신호를 복원하는 방법 및 색상 신호를 복원하는 장치에 관한 것이다.
현재 보편화된 복합 영상 신호(Composite Video Signal)의 표준으로는 NTSC(National Television System Committee), PAL(Phase Alternating Line), SECAM(Sequential Couleur Avec Memoire)이 존재한다.
이들 중에서, SECAM은 프랑스에서 1953년 개발된 복합 영상 신호의 표준 중의 하나로, 주로 프랑스, 러시아와 동구권 등에서 아날로그 TV의 전송 방식으로 이용되고 있는 방식이다.
SECAM은 6MHz의 대역폭 내에서 한 화면을 625개의 주사선으로 구성하고, 1초에 25장의 화면을 전송하는데 2:1 비월 주사로 50필드를 전송한다. 대역폭을 제외하고 휘도와 색상 신호의 정의는 PAL 방식과 동일하다.
반면에 SECAM이 NTSC와 PAL 방식에 비해서 가진 가장 큰 차이점은, NTSC와 PAL의 경우에는 색상 신호(chrominance signal)를 아날로그 직각 위상 변조(QAM; Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 전송하는데 반하여, SECAM의 경우에는 주파수 변조(FM; Frequency Modulation) 방식으로 전송한다는 데 있다. 또한, SECAM 방식은 색차 신호 R-Y와 B-Y를 주사선을 번갈아 가면서 따로 따로 송출한다. 즉, 한 주사선에서는 R-Y 색차 신호가 송출되고, B-Y 색차 신호가 무시되며, 다음 주사선에서는 B-Y 색차 신호가 송출되고 R-Y 색차 신호가 무시된다. 따라서, 수직 차원의 색상 해상도는 반으로 줄어들지만, 종래 NTSC와 PAL 방식에 비해서 색상 신호의 간섭을 방지할 수 있어 색상이 안정된다는 이점이 있다.
도1은 SECAM 복합 영상 신호의 주파수 스펙트럼도이다.
도1을 참조하면, 휘도신호(luminance signal; Y)는 전체 비디오 대역폭을 차지한다. 반면에 R-Y 색차 신호(이하 DR 색상 신호)와 B-Y 색차 신호(이하 DB 색상 신호)는 각각 고유의 부 반송파(sub-carrier) 주파수를 가지고 FM 변조되어 존재한다.
즉, DR 색상 신호의 부 반송파 주파수(FOR)는 4.40625MHz 이며, DB 색상 신호의 부 반송파 주파수(FOB)는 4.25MHz에 위치하게 된다.
또한 도1은 상기 DR 색상 신호와 DB 색상 신호가 주사선을 번갈아가면서 전송되는 것을 도시한 것으로, 한 필드의 홀수번째 라인에 DR 색상 신호가 송출되면, 짝수번째 라인에 DB 색상 신호가 송출되는 것을 도시하고 있다.
도1을 통하여 설명한 바와 같이, SECAM 방식은 NTSC 방식과 PAL 방식과 마찬가지로 색상 신호와 휘도 신호를 한 개의 채널을 통하여 전송한다.
비교적 낮은 주파수 대역에서는 휘도 신호만이 존재하며, 중간 주파수 대역에서는 휘도 신호와 색상 신호가 혼재하고, 상대적으로 높은 주파수 대역에서는 다시 휘도 신호만이 존재한다.
따라서, 이러한 전송 방식에는 휘도 신호와 색상 신호를 구분해내는 명확한 기준 신호가 존재하지 않기 때문에 색상 신호가 휘도 신호와 섞여 색상 잡음(color noise)을 만들어 내는 문제점이 있다. 즉, 색상 신호가 존재하는 영역이나 그 부근 에 존재하는 휘도 신호들은 색상 신호에 섞여서 색상 잡음을 발생시키는 것이다.
또한, 주파수 변조에 의해 변조된 색상 신호는 다양한 주파수에 의해서 색상이 표현되기 때문에 원 색상 신호를 복원하기 위해서는 위상의 변화를 실시간으로 감지하고 위상의 변화 정도에 따라 신호의 크기를 결정하여야 하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 색상 잡음을 줄일 수 있고 간단한 하드웨어만으로 구성될 수 있는 SECAM 색상 신호의 복원 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 색상 잡음을 줄일 수 있고 간단한 하드웨어만으로 구성된 SECAM 색상 신호의 복원 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 색상 잡음을 줄일 수 있고 간단한 하드웨어만으로 구성된 SECAM 색상 신호의 복원 장치가 적용된 디코더를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받는 단계, 입력된 SECAM 컴포지트 영상 신호에서 색상 신호 성분을 필터링하는 단계, 분리 출력된 색상 신호 성분을 90도 위상차를 가진 두 개의 저주파 대역 신호로 분리하여 다운믹스하는 단계, 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하는 단계, 클로슈 필터링된 두 개의 신호를 각각 미분하는 단 계, 미분한 결과를 각각 제곱하여 서로 합하고 합해진 결과의 제곱근을 취하는 단계, 및 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 입력된 SECAM 컴포지트 영상 신호에서 색상 신호 성분을 필터링하는 단계는 색상 신호의 주파수 대역을 통과 대역으로 가지는 대역 통과 필터링을 통하여 휘도 신호를 제거함으로써 색상 잡음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계는 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 제 1 신호의 부호와 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 제 2 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 부호와 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 상기 제 2 신호의 부호와 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 상기 제 1 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 반대 부호를 비교하여, 동일한 부호일 경우에는 상기 제 1 신호의 부호와 상기 제 2 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 부호를 상기 제곱근을 취한 값의 부호로 결정하고, 동일한 부호가 아닐 경우에는 한 샘플 이전에 결정한 부호로 상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받아 색상 신호 성분을 분리 출력하는 색상 신호 분리 필터, 분리 출력된 색상 신호 90도의 위상차를 가진 두 개의 저주파 대역 신호로 분리 출력하는 다운믹스 부, 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하는 클로슈 필터부, 클로슈 필터부의 출력에서 정현파의 위상 성분으로 존재하는 원 색상 신호를 정현파의 진폭으로 변환하여 출력하는 색상 신호 복원부, 색상 신호 복원부가 출력하는 원 색상 신호 성분의 부호를 결정하는 부호 복원부를 포함한 SECAM 색상 신호 복원 장치를 제공한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, SECAM 복합 영상 신호내의 색상 신호를 복원하여 CbCr 포맷으로 색상 신호를 출력하는 색상 신호 처리부, 휘도 신호를 복원하여 Y601 포맷으로 휘도 신호를 출력하는 휘도 신호 처리부, 및 동기 신호들을 입력받아 상기 색상 신호 처리부 및 휘도 신호 처리부를 제어하는 타이밍 제어부를 구비하고, 상기 색상 신호 처리부는 색상 신호 분리 필터, 다운믹스부, 클로슈 필터부, 색상 신호 복원부, 및 부호 복원부를 포함한 SECAM 색상 신호 복원 장치를 포함한 SECAM 비디오 디코더를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
SECAM 방식의 색상 신호는 주파수 변조된 신호이며, 주파수 변조된 신호는 원 색상 신호의 값에 따라 다양한 주파수를 가지게 된다. 따라서, 색상 신호의 복원을 위해서는 다양한 주파수에 포함되어 있는 원 색상 신호의 크기 정보를 구해야 하며, 이를 위해서는 우선 입력된 신호에 대한 분석이 필요하다.
SECAM 복합 영상 신호(CVBS; Composite Video Baseband Signal)는 휘도 신호와 색상 신호로 구성되며, 휘도 신호와 색상 신호는 다음 수학식 1과 같이 각각 표현될 수 있다. 색상 신호는 앞서 설명된 바와 같이 DR 색상 신호와 DB 색상 신호가 주사선을 번갈아가면서 입력되므로 두 개의 수학식으로 표현된다.
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Figure 112004048647805-pat00002
Figure 112004048647805-pat00003
여기에서,
fx : 휘도 신호에 존재하는 주파수 성분
Y1 : 밝기 신호의 DC 값
Y2 : 정현파의 크기
fOR : DR 색상 신호의 부 반송파 주파수
fOB : DB 색상 신호의 부 반송파 주파수
DR(τ) : 원 DR 색상 신호
DB(τ) : 원 DB 색상 신호
ΔfOR : DR 색상 신호의 주파수 편이(deviation)
ΔfOB : DB 색상 신호의 주파수 편이
G : 23IRE/2
상기 언급한 바와 같이 SECAM은 번갈아가면서 DR 색상 신호와 DB 색상 신호를 전송하는 방식이다. 따라서, 상기 수학식 1의 휘도 신호(Y)와 색상 신호(C(Dr))가 합하여져서 DR 라인의 복합 영상 신호를 구성한다. 마찬가지로 상기 수학식 1의 휘도 신호(Y)와 색상 신호(C(Db))가 합하여져서 DB 라인의 복합 영상 신호를 구성한다. 이러한 DR 라인의 복합 영상 신호와 DB 라인의 복합 영상 신호는 다음 수학식 2와 수학식 3에 의해서 각각 표현될 수 있다. 즉, 다음의 수학식 2는 DR 라인의 복합 영상 신호를 표현한 것이며, 다음의 수학식 3은 DB 라인의 복합 영상 신호를 표현한 것이다.
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상기 수학식 2와 수학식 3의 IRE는 IEEE의 전신인 IRE(Institute of Radio Engineers)의 명칭에서 유래한 비디오 신호의 크기를 정의하는 단위로서, 100 IRE는 714mV의 신호를 의미한다.
상기 수학식 2와 수학식 3에서 보여지는 바와 같이, SECAM 인코더(encoder)측에서 변조된 신호는 4.286MHz의 반송파 주파수(fO)를 가지게 된다. 상기 수학식 2와 수학식 3으로 표현된 복합 영상 신호에서 원 색상 신호인 DR(τ)와 DB(τ)를 추출하기 위해서는 우선 고주파 대역의 신호를 저주파 대역으로 천이시키는 다운믹스(down-mix) 단계를 거쳐야 한다.
먼저, 상기 반송파 주파수(fO) 성분은 반송파와 주파수 및 위상이 같은 신호, 즉, cos2πfOt와 sin2πfOt가 상기 수학식 2와 상기 수학식 3으로 표현된 복합 영상 신호에 곱해짐으로써 제거된다.
다음 수학식 4a와 수학식 4b는 상기 수학식 2로 표현된 DR 라인의 복합 영상 신호에 반송파와 주파수 및 위상이 같은 신호, 즉, cos2πfOt와 sin2πfOt를 각각 곱함으로써 얻어진 결과를 표현한 것이다.
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마찬가지로, 다음 수학식 5a와 수학식 5b는 상기 수학식 3으로 표현된 DB 라인의 복합 영상 신호에 반송파와 주파수 및 위상이 같은 신호, 즉, cos2πfOt와 sin2πfOt를 각각 곱함으로써 얻어진 결과를 표현한 것이다.
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상기 수학식 4a,4b와 수학식 5a,5b로 표현된 신호들은 색상 신호 저역 통과 필터(chrominance low pass filter)를 통과하게 되어 고주파 성분들이 제거된다.
도2는 본 발명의 색상 신호 복원 방법에 적용되는 색상 신호 저역 통과 필터의 주파수 응답 곡선을 도시한 도표이다.
도2를 참조하면, 도2의 저역 통과 필터의 3dB 대역폭은 약 1.5MHz이며, 50%의 전력을 통과시키는 -6dB에 대응되는 주파수는 약 1.84MHz이다. 따라서, 도2의 저역 통과 필터를 통과한 수학식 4a,4b와 수학식 5a,5b로 표현된 신호들은 고주파 성분이 필터링되어 비교적 높은 주파수를 가지는 나머지 항들은 제거되고 각각 다음 수학식 6a,6b와 수학식 7a,7b와 같이 저주파 대역의 신호들만이 남게 된다.
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Figure 112004048647805-pat00042
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색상 신호 저역 통과 필터를 통과한 상기 수학식 6a,6b와 수학식 7a,7b의 신호들은 반송파 주파수(fO) 성분이 제거되어 고주파 대역에서 저주파 대역으로 이동된 것임을 알 수 있다.
따라서, 반송파 주파수(fO)와 주파수 및 위상이 같은 신호가 곱해지고 저역 통과 필터링되면서, DR 라인의 복합 영상 신호는 상기 수학식 6a와 수학식 6b로 표현되는 90도 위상차의 두 개의 신호로 분리되어 다운믹스된다. 마찬가지로, DB 라인 의 복합 영상 신호는 상기 수학식 7a와 수학식 7b로 표현되는 90도 위상차의 두 개의 신호로 분리되어 다운믹스된다.
한편, 상기 수학식 6a,6b와 수학식 7a,7b에서 (fx-fO)의 주파수 성분을 가지는 부분들이 문제가 되는 색상 잡음 성분들이다. 이러한 색상 잡음 주파수 성분(fx-fO)은 휘도 신호에서 발생되며, 색상 신호 저역 통과 필터를 통과하여도 제거되지 않음을 알 수 있다.
SECAM 방식에서 휘도 신호의 대부분은 복합 영상 신호의 저주파 영역에 존재하지만, 모든 휘도 신호가 저주파 영역에 존재하는 것이 아님은 도1에서 이미 살펴본 바 있다. 따라서, 색상 신호가 존재하는 영역이나 그 부근에 존재하는 휘도 신호들은 색상 신호에 섞여서 색상 잡음을 발생시키는 것이다.
또한, 복원의 대상이 되는 원 색상 신호 DR(τ)와 DB(τ)는 여전히 정현파의 위상 성분으로 남아있어 상기 수학식 6a,6b와 수학식 7a,7b에서 DR(τ)와 DB(τ)를 복원해내는 것은 쉽지 않다.
본 발명의 색상 신호 복원 방법은 이를 해결하기 위해서, 상기 수학식 2와 수학식 3으로 표현된 SECAM 복합 영상 신호를 먼저 대역 통과 필터(BPF; Band Pass Filter)에 통과시켜서 휘도 신호 성분을 억제함으로써 색상 잡음을 줄인다. 또한, 색상 잡음이 감소된 신호에서 원 색상 신호는 여전히 주파수 성분으로 존재하기 때문에 이를 진폭 성분으로 변환하기 위해서 미분기(differentiator), 제곱기 및 제 곱근기(square root)를 적용한다. 또한 상기 제곱근기의 출력값은 항상 양수이기 때문에 삼각함수의 미분 성질을 이용하여 부호를 복원한다. 상기 본 발명의 색상 신호 복원 방법은 신호 흐름 블록도를 통하여 상세히 후술한다.
도3은 본 발명의 색상 신호 복원 방법의 신호 흐름을 도시한 블록도이다.
도3을 참조하면, 색상 신호 분리 필터(301)는 도1에 도시된 색상 신호의 대역을 통과 대역(pass band)으로 가진 대역 통과 필터로 SECAM 복합 영상 신호를 입력받아 색상 신호를 분리해낸다.
상기 설명된 바와 같이, 상기 색상 신호 분리 필터(301)에 입력되는 SECAM 복합 영상 신호는 상기 수학식 2로 표현된 휘도 신호와 DR 색상 신호가 혼합된 DR 라인 복합 영상 신호이거나, 상기 수학식 3으로 표현된 휘도 신호와 DB 색상 신호가 혼합된 DB 라인 복합 영상 신호일 수 있다. SECAM 방식의 특성상 DR 라인과 DB 라인이 번갈아 입력되기 때문이다.
도4는 본 발명의 색상 신호 복원 방법에 적용되는 색상 신호 분리 필터의 주파수 응답 곡선을 도시한 도표이다.
즉, 색상 신호 분리 필터(301)에는 색상 신호 대역을 통과 대역으로 가지는 대역 통과 필터(BPF; Band Pass Filter)가 사용된다.
색상 신호 분리 필터(301)의 역할은 휘도 신호와 색상 신호를 구분하기 위한 것이므로 두 가지 신호를 모두 고려하여 통과 대역이 결정되어야 한다.
색상 신호 분리 필터(301)의 필터링에 의해서 DR 라인 복합 영상 신호 또는 DB 라인 복합 영상 신호의 휘도 신호를 미리 억제함으로써, 상기 수학식 6a,6b와 수학식 7a,7b에서 포함된 색상 잡음은 제거된다. 색상 잡음 성분은 휘도 신호에서 유발되는 것이므로, 초기단계에서 색상 신호와 휘도 신호의 분리가 잘 이루어질수록 색상 잡음이 줄어들게 되기 때문이다.
앞서 설명된 바와 같이, 색상 신호 분리 필터(301)에서 분리해낸 색상 신호는 반송파와 주파수 및 위상이 같은 신호 cos2πfOt와 sin2πfOt가 각각 곱해지고, 색상 신호 저역 통과 필터를 통과하여 반송파 주파수(fO) 성분이 제거되어 고주파 대역에서 저주파 대역으로 이동된다.
다시 도3을 참조하면, 곱셈부(302)에서는 cos2πfOt를 상기 필터(301)를 통과한 신호에 곱하며, 곱셈부(303)에서는 sin2πfOt를 상기 필터(301)를 통과한 신호에 곱한다. 따라서, 곱셈부(302)와 곱셈부(303)의 출력은 DR 라인 색상 신호가 상기 필터(301)에 입력되어진 경우에는 각각 수학식 4a와 수학식 4b에서 표현된 두 개 신호가 된다. 마찬가지로 DB 라인 색상 신호가 상기 필터(301)에 입력되어진 경우에는 각각 수학식 5a와 수학식 5b에서 표현된 두 개 신호가 된다.
곱셈부(302)와 곱셈부(303)에서 정현파와 곱해진 신호는 색상 신호 저역 통 과 필터(304,305)를 각각 통과한다. 따라서, 상기 수학식 4a,4b 또는 상기 수학식 5a,5b에서 표현된 두 신호는 상기 수학식 6a,6b 또는 수학식 7a,7b의 두 신호로 변환된다.
그런데, 상기 설명한바와 같이, 색상 신호 분리 필터(301)를 통과하여 휘도 신호 성분이 미리 제거된 SECAM 색상 신호 성분이 상기 곱셈부(302,303)와 색상 신호 저역 통과 필터(304,305)를 통과하게 되므로, 상기 색상 신호 저역 통과 필터(304,304)를 통과한 두 신호는 상기 수학식 6a,6b 또는 수학식 7a,7b에서 색상 잡음이 제거된 다음의 수학식 8a,8b 또는 수학식 9a,9b로 다시 표현된다.
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다음으로 상기 색상 신호 저역 통과 필터(304,305)의 출력은 클로슈 필터(cloche filter; 306,307)를 통과한다.
클로슈 필터(306,307)는 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해서 SECAM 인코더측에서 앤티 클로슈 필터(anti-cloche filter)를 통해서 변환된 신호의 복원을 위해서 사용되는 필터이다.
한편, 색상 신호 분리 필터(301)에 의해서 상기 수학식 6a,6b 또는 수학식 7a,7b로 표현된 신호에서 색상 잡음 성분은 제거되었지만, 여전히 색상 신호는 정현파의 위상 성분으로 존재하고 있다. 따라서, 상기 수학식 8a,8b 또는 수학식 9a,9b의 색상 신호를, 각각 미분하고 같은 진폭, 주파수와 위상을 가진 코사인함수와 사인함수의 제곱의 합은 1이라는 삼각 함수의 성질을 이용함으로써 정현파의 위상 성분에서 크기 성분으로 변환할 수 있다.
상기 수학식 8a,8b 또는 수학식 9a,9b를 각각 시간(t)축으로 미분하면, 다음의 수학식 11a,11b 또는 수학식 12a,12b로 각각 정리된다. 한편, 다음의 수학식 10은 상기 수학식 8a,8b 또는 수학식 9a,9b를 미분하기 위해 적용된 합성함수의 미분 성질을 설명하기 위한 것이다.
도3을 참조하면, 미분기(308)와 미분기(309)는 각각 상기 수학식 8a,8b 또는 수학식 9a,9b로 표현된 신호를 입력받아 미분하여 수학식 11a,11b 또는 수학식 12a,12b로 표현된 신호를 출력한다. 즉, DR라인의 색상 신호를 처리하는 경우에는 미분기(308)에는 상기 수학식 8a의 신호가 입력되어 다음의 수학식 11a의 신호를 출력하고, 미분기(309)에는 상기 수학식 8b의 신호가 입력되어 다음의 수학식 11b의 신호를 출력한다. 반대로, DB라인의 색상 신호를 처리하는 경우에는 미분기(308)에는 상기 수학식 9a의 신호가 입력되어 다음의 수학식 12a의 신호를 출력하고, 미분기(309)에는 상기 수학식 9b의 신호가 입력되어 다음의 수학식 12b의 신호를 출력한다.
Figure 112004048647805-pat00048
여기에서,
y=f(u), u=g(x) 는 미분 가능한 함수이고,
합성함수 y=f(g(x))가 x에 의해 미분 가능.
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상기 수학식 11a,11b 또는 수학식 12a,12b에 표현된 신호들은 각기 같은 진폭, 주파수와 위상을 가지고 있다. 따라서, 상기 수학식 11a와 수학식 11b의 두 신호를 각각 제곱하고 더하면 다음의 수학식 13을 얻을 수 있다. 마찬가지로 상기 수 학식 12a와 수학식 12b의 두 신호를 각각 제곱하고 더하면 다음의 수학식 14를 얻을 수 있다.
도3을 참조하면, 제곱부(316)는 미분기(308)에서 출력한 상기 수학식 11a 또는 12a로 표현된 신호를 제곱하여 출력한다. 마찬가지로, 제곱부(317)에서는 미분기(309)에서 출력한 상기 수학식 11b 또는 수학식 12b로 표현된 신호를 제곱하여 출력한다.
제곱부(316)와 제곱부(317)의 출력은 덧셈부(318)에서 합쳐진다. 다음의 수학식 13 또는 수학식 14의 신호는 상기 덧셈부(318)의 출력에서 얻어질 수 있다. 즉, DR 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 다음의 수학식 13으로 표현되는 출력이 상기 덧셈부(318)의 출력으로 얻어진다. 반대로 DB 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 다음의 수학식 14로 표현되는 출력이 상기 덧셈부(318)의 출력으로 얻어진다.
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Figure 112004048647805-pat00058
상기 수학식 13과 수학식 14의 신호의 제곱근을 구하면 다음의 수학식 15와 수학식 16과 같이 변환된다. 즉, DR 라인이 입력된 경우에는 다음의 수학식 15로 표 현되는 출력이 상기 제곱근부(319)의 출력으로 얻어진다. 반대로 DB 라인이 입력된 경우에는 다음의 수학식 16으로 표현되는 출력이 상기 제곱근부(319)의 출력으로 얻어진다.
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상기 수학식 15와 수학식 16의 DR(τ)와 DB(τ)의 계수와 나머지 항들은 모두 상수이므로 간단한 연산을 통해서 DR(τ)와 DB(τ)를 계산할 수 있다.
한편, 상기 수학식 15와 수학식 16의 결과는 제곱과 제곱근을 구하는 과정을 거치는 이유로 항상 양수로만 표현된다. 따라서 원래의 부호를 복원해주는 과정이 필요하다. 상기 수학식 15와 수학식 16의 신호의 부호를 복원하는 방법은 다음의 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19에 의해서 설명된다.
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상기 수학식 17은 삼각함수의 미분 성질을 설명하기 위한 것으로, 상기 수학식 17을 상기 수학식 8a,8b와 수학식 15에 적용하면 다음의 수학식 18a 또는 수학식 18b를 얻을 수 있다.
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마찬가지로, 상기 수학식 17을 상기 수학식 9a,9b와 수학식 16에 적용하면 다음의 수학식 19a 또는 수학식 19b를 얻을 수 있다.
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상기 수학식 18로부터 수학식 8a,8b의 부호와 수학식 8a,8b를 미분한 수학식 11a,11b의 부호를 이용하면 상기 수학식 15의 부호를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한 상기 수학식 19로부터 수학식 9a,9b의 부호와 수학식 9a,9b를 미분한 수학식 12a,12b의 부호를 이용하면 상기 수학식 16의 부호를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
도3을 참조하면, 부호체크부(310)는 클로슈 필터(306)를 통과한 신호의 부호를 체크하고, 부호 결정부(315)로 클로슈 필터(306)를 통과한 신호의 부호를 입력한다. 부호체크부(313)는 미분기(309)에서 출력된 신호의 부호를 체크하고 체크된 부호를 마찬가지로 부호 결정부(315)로 입력한다. 부호 결정부(315)에서는 상기 제곱근부(319)를 통과한 수학식 15 또는 수학식 16으로 표현되는 신호의 부호를 상기 수학식 19에 의해서 결정한다. 즉, DR 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 15로 표현되는 신호의 부호를 결정하게 되고, DB 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 16으로 표현되는 신호의 부호를 결정하게 된다.
마찬가지로, 부호체크부(311)는 클로슈 필터(307)를 통과한 신호의 부호를 체크하고, 부호 결정부(314)로 클로슈 필터(307)를 통과한 신호의 부호를 입력한다. 부호체크부(312)는 미분기(308)에서 출력된 신호의 부호를 체크하고 체크된 부호를 마찬가지로 부호 결정부(314)로 입력한다. 부호 결정부(314)에서는 상기 제곱근부(319)를 통과한 수학식 15 또는 수학식 16으로 표현되는 신호의 부호를 상기 수학식 18에 의해서 결정한다. 즉, DR 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 15로 표현되는 신호의 부호를 결정하게 되고, DB 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 16으로 표현되는 신호의 부호를 결정하게 된다.
부호 결정부들(314,315)에서 출력된 부호 결정신호는 부호 적용부(320)에 입력되어 상기 제곱근부(319)를 통과한 신호의 부호를 결정한다.
한편, 본 발명의 색상 신호 복원 방법의 부호 결정에 있어서, 수학적인 미분값과 하드웨어를 통해 결정된 미분값은 차이가 있기 때문에, 이 차이를 보상해주기 위한 부호 결정의 보상 과정이 더 추가된다.
도5a와 도5b는 수학적 미분과 하드웨어적 미분의 차이를 보여주는 도표이다.
도5a는 수학적인 미분의 정의를 보여주는 도표이며, 도5a에서 예를 든 바와 같이 수학적인 미분값은 임의의 지점(501)에서의 접선의 기울기로 정의된다.
도5b는 하드웨어적인 미분값의 결정 방법을 보여주는 도표이며, 도5b에서 예를 든 바와 같이 하드웨어를 통해서 미분값을 결정하는 과정은 현재의 값(502)과 한 샘플이전(503)의 값 또는 한 샘플이후(504)의 값의 차이를 통해서 결정된다.
따라서, 상기 언급한 바와 같이, 상기 수학식 18a,18b 또는 상기 수학식 19a,19b에 의해서 결정되는 부호는, 상기 수학식 18a,18b와 수학식 19a,19b에 포함된 미분값들이 하드웨어적으로 계산될 경우에는 실제의 부호와는 달라질 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해서, 본 발명에서는 두 개의 경로를 통해서 부호를 동시에 결정한다. DR 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 18a와 수학식 18b로 부호를 동시에 결정한다. 마찬가지로 DB 라인 색상 신호가 처리되는 경우에는 수학식 19a와 수학식 19b로 부호를 동시에 결정한다.
즉, 두 개의 신호 결정부(313,314)에서 동시에 제곱근부(319)에서 출력된 신호의 부호를 결정한다. 그리고, 양 신호 결정부(313,314)에서 결정한 부호가 동일할 경우에는, 결정된 부호를 제곱근부(319)의 출력의 부호로 적용하지만, 양 신호 결정부(313,314)에서 결정한 부호가 동일하지 않을 경우에는 한 샘플 이전의 부호를 그대로 사용하도록 하여 하드웨어 미분에 의한 부호 오차를 줄이도록 한다. 수학적인 미분에 의하면, 수학식 18a와 18b 또는 수학식 19a와 19b에 의해서 결정된 부호는 항상 동일한 것이어야 하지만, 하드웨어적인 미분의 오차에 의해서 두 개의 수학식으로 결정된 부호가 동일하지 않은 경우가 발생할 수 있기 때문이다.
도3을 다시 참조하면, 부호 적용부(320)는 두 개의 부호 결정부(313,314)에서 결정한 부호를 입력받아서, 양 부호가 동일할 경우에는 결정된 부호를 제곱근부(319)의 출력에 적용하고, 양 부호가 동일하지 않을 경우에는 한 샘플 이전의 부호를 그대로 사용하도록 하여 하드웨어 미분에 의한 부호 오차를 줄일 수 있도록 한다.
도6a는 본 발명의 부호 보상 방법을 적용하지 않고 컬러 바 신호에서 복원된 DB 신호의 파형도이다.
도6b는 본 발명의 부호 보상 방법을 적용하여 컬러 바 신호에서 복원된 DB 신호의 파형도이다.
도6a를 참조하면, 하드웨어적인 미분이 적용된 경우에는, 하드웨어적인 미분 의 오차에 의해서 복원된 DB 색상 신호의 부호가 샘플단위로 급격하게 변하는 경우가 존재한다.
도6b를 참조하면, 상기 설명된 본 발명의 부호 보상을 적용하여 복원된 DB 신호의 파형도는 안정되어 있음을 알 수 있다.
일반적으로, 사람은 색차 신호에는 덜 민감하게 반응하고, 실제 SECAM 방식에 있어서 색상 신호의 편차(deviation)는 0.6MHz를 넘지 않으므로 색상 신호가 한 샘플 차이로 급격하게 변하지는 않기 때문에 본 발명의 부호 보상 방법이 적용될 경우, 복원된 색상 신호를 안정화시킬 수 있다.
도7은 본 발명의 색상 신호 복원 방법이 적용된 SECAM 색상 신호 복원 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도7을 참조하면, 본 발명의 색상 신호 복원 장치(700)는 색상 신호 분리 필터(701), 다운 믹스부(710), 클로슈 필터부(720), 색상 신호 복원부(730), 제 1 부호 복원부(760a), 및 제 2 부호 복원부(760b)를 포함하여 구성된다.
색상 신호 분리 필터(701)는 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)를 입력받고 색상 신호만을 통과시킨다. 색상 잡음 성분은 색상 신호와 함께 혼합된 휘도 신호에 의해서 유발되는 것이므로, 초기단계에서 색상 신호와 휘도 신호의 분리가 잘 이루어질수록 색상 잡음이 줄어들게 된다. 여기에서 색상 신호 분리 필터(701)에 입력되는 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)는 DR 라인의 복합 영상 신호와 DB 라인의 복합 영상 신호가 번갈아가면서 입력되는 것임은 이미 설명한 바와 같다.
본 발명의 색상 신호 분리 필터(301)의 주파수 응답 특성은 도4에서 이미 설명되었고, 색상 신호 분리 필터를 적용함으로써 색상 잡음이 제거될 수 있음도 신호 분석을 통하여 이미 살펴보았음으로 자세한 설명은 생략한다.
다운믹스부(710)는 반송파와 같은 주파수와 위상을 가지는 사인, 코사인 정현파를 입력받아 색상 신호 분리 필터(710)를 통과한 색상 신호에 곱하고 색상 신호 저역 통과 필터에서 색상 신호의 고주파 성분들을 필터링한다. 다운믹스부(710)의 역할은 반송파 주파수(fO) 성분을 제거하고 신호를 고주파 대역에서 저주파 대역으로 이동하는 것임은 이미 설명하였다.
도7을 참조하면, 다운믹스부(710)는 제 1 다운믹서(711)와 제 2 다운믹서(712)로 구성될 수 있다. 제 1 다운믹서(711)는 cos2πfOt 정현파를 색상 신호 분리 필터(701)를 통과한 색상 신호에 곱하는 곱셈부와 곱셈부를 통과한 신호를 필터링하는 저역 통과 필터를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 곱셈부와 저역 통과 필터는 생략된 채로 도시되어 있다. 제 2 다운믹서(712)는 상기 제 1 다운믹서(711)에 상응하는 구성요소로 sin2πfOt 정현파를 색상 신호 분리 필터(701)를 통과한 색상 신호에 곱하는 곱셈부와 저역 통과 필터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 다운믹서(711)와 제 2 다운믹서(712)에 입력되는 cos2πfOt 정현파와 sin2πfOt 정현파는 본 발명의 색상 신호 복원 장치(700)의 외부로부터 입력될 수도 있고, 색상 신호 복원 장치(700) 내부에서 발생되어질 수도 있다. 도7에 도시된 색상 신호 복원 장치(700)에서는 정현파 신호가 외부에서 입력되어지는 것을 예시한 것이다.
도7을 참조하면, 클로슈 필터부(720)는 제 1 클로슈 필터(721)와 제 2 클로슈 필터(722)를 포함하여 구성된다. 제 1 클로슈 필터(721)는 제 1 다운믹서(711)에 대응되는 구성요소로 제 1 다운믹서(711)가 출력한 신호를 입력받아서 인코더측의 앤티 클로슈 필터를 통해서 변형된 신호을 다시 복원한다. 제 2 클로슈 필터(722)는 제 2 다운믹서(712)에 대응되는 구성요소로 상기 제 1 클로슈 필터(721)의 상기 제 1 다운믹서(711)에 대한 역할과 동일한 역할을 수행한다.
색상 신호 복원부(730)는 다운믹서부(710)와 클로슈 필터부(720)를 거친 90도 위상차의 두 개의 신호를 이용하여 원 색상 신호를 정현파의 주파수 성분에서 진폭 성분으로 변환하는 역할을 수행한다.
도7을 참조하면, 색상 신호 복원부(730)는 제 1 미분기(731), 제 1 제곱기(732), 제 2 미분기(741), 제 2 제곱기(742), 합산기(750), 및 제곱근기(751)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 미분기(731)는 제 1 클로슈 필터(721)가 출력한 신호를 미분하고 제 1 제곱기(732)는 제 1 미분기(731)의 출력을 제곱한다. 마찬가지로 제 2 미분기(741)는 제 2 클로슈 필터(722)가 출력한 신호를 미분하고 제 2 제곱기(742)는 제 2 미분기(731)의 출력을 제곱한다. 제 1 제곱기(732)와 제 2 제곱기(742)의 출력은 합산기(750)에서 합산된다.
제곱근기(751)에서는 합산기(750)에서 출력한 값의 제곱근을 취함으로써 정현파의 위상 성분으로 존재하던 색상 신호를 상수들과 색상 신호의 곱으로 출력한다.
한편, 본 발명의 색상 신호 복원부(730)의 제곱근기(751)로서 바람직하게는 오차 없는 제곱근기(error-free square root system)가 이용될 수 있다. 오차 없는 제곱근기는 룩 업 테이블(look-Up table)이나 시드 테이블(Seed Table)을 사용하지 않는 하드웨어 제곱근기로 함수적으로 계산된 값과의 오차를 최소화할 수 있다.
제 1 부호 복원부(760a), 제 2 부호 복원부(760b), 및 부호 적용부(770)는 원 색상 신호 복원부(730)의 제곱근기(751)에서 출력된 신호의 부호를 결정하는 구성요소이다.
도7을 참조하면, 제 1 부호 복원부(760a)는 부호 체크부(761a,762a), 및 부호 결정부(763a)로 구성된다. 마찬가지로, 제 2 부호 복원부(760b)는 부호 체크부(761b,762b), 및 부호 결정부(763b)로 구성된다.
상기 부호 복원부들(760a,760b)을 구성하는 부호체크부(761a, 762a, 761b, 762b), 및 부호 결정부(763a,763b)의 동작은 상기 도3의 신호 흐름도의 부호 체크부(310,311,312,313), 부호 결정부(312,313)의 동작으로 설명될 수 있다.
부호 적용부(770)는 상기 부호 복원부들의 부호 결정부(763a,763b)의 출력을 입력받아 최종적으로 원 색상 신호 복원부(730)의 제곱근기(751)에서 출력된 신호의 부호를 적용하는 구성요소이다. 부호 적용부(770)의 동작은 상기 도3의 신호 흐름도의 부호 적용부(320)의 동작으로 설명될 수 있다.
도8은 본 발명의 색상 신호 복원 방법이 적용된 SECAM 색상 신호 복원 장치를 포함한 SECAM 디코더의 구성을 도시한 블록도이다.
도8을 참조하면, 본 발명의 SECAM 디코더(800)는 색상 신호 처리부(810), 휘도 신호 처리부(820), 및 타이밍 제어부(830)를 포함하여 구성된다.
색상 신호 처리부(810)는 본 발명의 SECAM 색상 신호 복원 장치(CVBS)를 포함하고, SECAM 복합 영상 신호(CVBS)를 입력받아, 원 색상 신호를 복원하여 CrCb 포맷으로 출력한다.
색상 신호 처리부(810)는 디 엠퍼시스 필터(de-emphasis filter), 본 발명의 SECAM 색상 신호 복원 장치(700)가 출력하는 DB, DR 색상 신호를 CrCb 포맷으로 변화하는 변환부등을 추가로 포함하여 구성될 수 있으나 도8에서는 생략된 채로 도시되어 있다.
휘도 신호 처리부(820)는 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)의 휘도 신호를 복원하여 Y601 포맷으로 출력한다.
휘도 신호 처리부(820)는 색상 신호 처리부(810)와 마찬가지로 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)를 직접 입력받아서 다중 노치 필터(multiple notch filter)를 이용하여 색상 신호의 주파수 성분을 제거하는 방식을 이용하거나, 색상 신호 처리부(810)에서 분리된 색상 신호와 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)의 차에 의해서 휘도 신호를 분리하는 방식을 이용할 수 있다. 도8에서 도시된 휘도 신호 처리부(820)는 색상 신호 처리부(810)에서 분리된 색상 신호를 입력받아 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)의 차에 의해서 휘도 신호를 분리하는 방식으로 동작하는 경우를 예시한 것이다.
타이밍 제어부(830)는 수직 동기 신호(VSYNC; Vertical SYNC), 수평 동기 신호(HSYNC; Horizontal SYNC), 및 현재 입력되는 색상 신호가 DB 라인 색상 신호인지 DR 라인 색상 신호인지를 구별하기 위한 신호(Db_Dr)등을 입력받는다. 상기 동기 신호들을 이용하여 타이밍 제어부(830)는 색상 신호 처리부(810)와 휘도 신호 처리부(820)들을 제어하고 SECAM 복합 영상 신호(CVBS)에서 휘도 신호와 색상 신호를 복원하는 과정을 제어한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 대역 통과 필터를 입력된 SECAM 복합 영상 신호에 적용하여 색상 신호 성분을 분리함으로써 색상 잡음을 감소시킬 수 있고, 미분의 성질을 이용한 부호 보상 방법을 적용함으로써 미분기, 제곱기, 제곱근기를 이용한 간단한 하드웨어 구성만으로 주파수 변조된 원 색상 신호를 복원할 수 있다. 특히, 미분의 성질을 이용한 부호 보상 방법을 이용하여 하드웨어 미분에 있어서의 미분 오차를 보상할 수 있도록 함으로써 간단한 하드웨어 구성만으로도 안정된 색상 복원 효과를 가져올 수 있다.

Claims (18)

  1. SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받는 단계;
    상기 입력된 SECAM 컴포지트 영상 신호를 대역 통과 필터링하여 색상 신호 성분을 분리 출력하는 단계;
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분을 고주파 대역에서 저주파 대역으로 다운믹스하여 90도 위상차를 가진 두 개의 신호로 분리하는 단계;
    상기 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하는 단계;
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호를 각각 미분하는 단계;
    상기 미분한 결과를 각각 제곱하여 서로 합하고 합해진 결과의 제곱근을 취하는 단계; 및
    상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분을 고주파 대역에서 저주파 대역으로 다운믹스하여 90도 위상차를 가진 두 개의 신호로 분리하는 단계는,
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분의 반송파 성분을 제거하기 위해서 반송파와 주파수 및 위상이 같은 사인 정현파와 코사인 정현파를 각각 곱하는 단계; 및
    상기 사인 정현파가 곱해진 결과와 상기 코사인 정현파가 곱해진 결과를 각각 저역 통과 필터링하여 90도 위상차를 가진 두 개의 저주파 대역 신호를 출력하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계는
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 제 1 신호의 부호와 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 제 2 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 부호와
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 상기 제 2 신호의 부호와 상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호 중 상기 제 1 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 반대 부호를 비교하여
    동일한 부호일 경우에는 상기 제 1 신호의 부호와 상기 제 2 신호를 미분한 신호의 부호의 곱의 부호를 상기 제곱근을 취한 값의 부호로 결정하고,
    동일한 부호가 아닐 경우에는 한 샘플 이전에 결정한 부호로 상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력된 SECAM 컴포지트 영상 신호를 대역 통과 필터링하여 색상 신호 성분을 분리 출력하는 단계를 통해 출력되는 색상 신호 성분은 DR 라인 색상 신호와 DB 라인 색상 신호 둘 중의 하나이며, DR 라인 색상 신호는 다음의 수학식1로 표현되며 DB 라인 색상 신호는 다음의 수학식2로 표현되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식1]
    Figure 112004048647805-pat00067
    [수학식2]
    Figure 112004048647805-pat00068
    여기에서,
    fOR : DR 색상 신호의 부 반송파 주파수
    fOB : DB 색상 신호의 부 반송파 주파수
    DR(τ) : 원 DR 색상 신호
    DB(τ) : 원 DB 색상 신호
    ΔfOR : DR 색상 신호의 주파수 편이
    ΔfOB : DB 색상 신호의 주파수 편이
    G : 색상 신호의 진폭
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분을 고주파 대역에서 저주파 대역으로 다운믹스하여 90도 위상차를 가진 두 개의 신호로 분리하는 단계에서,
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분이 DR 라인 색상 신호일 경우에는 분리된 두 개의 신호는 다음의 수학식3a와 수학식3b와 같이 표현되며,
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분이 DR 라인 색상 신호일 경우에는 분리된 두 개의 신호는 다음의 수학식4a와 수학식4b와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식 3a]
    Figure 112004048647805-pat00069
    [수학식 3b]
    Figure 112004048647805-pat00070
    [수학식 4a]
    Figure 112004048647805-pat00071
    [수학식 4b]
    Figure 112004048647805-pat00072
    여기에서,
    fOR : DR 색상 신호의 부 반송파 주파수
    fOB : DB 색상 신호의 부 반송파 주파수
    DR(τ) : 원 DR 색상 신호
    DB(τ) : 원 DB 색상 신호
    ΔfOR : DR 색상 신호의 주파수 편이(deviation)
    ΔfOB : DB 색상 신호의 주파수 편이
    G : 색상 신호의 진폭
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호를 각각 미분하는 단계에서,
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호가 DR 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호일 경우에는 미분된 결과는 다음의 수학식5a와 수학식5b와 같이 표현되며,
    상기 클로슈 필터링된 두 개의 신호가 DB 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호일 경우에는 미분된 결과는 다음의 수학식6a와 수학식6b와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식 5a]
    Figure 112004048647805-pat00073
    Figure 112004048647805-pat00074
    [수학식 5b]
    Figure 112004048647805-pat00075
    Figure 112004048647805-pat00076
    [수학식 6a]
    Figure 112004048647805-pat00077
    Figure 112004048647805-pat00078
    [수학식 6b]
    Figure 112004048647805-pat00079
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 미분한 결과를 각각 제곱하여 서로 합하고 합해진 결과의 제곱근을 취하는 단계에서,
    상기 합해진 결과가 DR 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호를 각각 제곱하여 서로 합해진 결과일 경우에는 합해진 결과의 제곱근이 다음의 수학식7과 같이 표현되며,
    상기 합해진 결과가 DB 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호를 각각 제곱하여 서로 합해진 결과일 경우에는 합해진 결과의 제곱근이 다음의 수학식8과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식 7]
    Figure 112004048647805-pat00081
    [수학식 8]
    Figure 112004048647805-pat00082
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하는 단계에서,
    상기 제곱근을 취한 값이 DR 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호를 각각 제곱하여 서로 합해진 결과의 제곱근을 취한 것일 경우에는 상기 제곱근을 취한 값의 부호는 다음의 수학식 9a와 9b에 의해서 구해지고,
    다음의 수학식 9a에 의해서 구한 부호와 다음의 수학식 9b에 의해서 구해진 부호가 동일할 경우에는 구해진 부호로 상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하며, 동일하지 않을 경우에는 한 샘플 이전에 결정된 부호를 상기 제곱근을 취한 값의 부호로 결정하는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식 9a]
    Figure 112004048647805-pat00083
    [수학식 9b]
    Figure 112004048647805-pat00084
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제곱근을 취한 값이 DB 라인 색상 신호에서 분리된 두 개의 신호를 각각 제곱하여 서로 합해진 결과의 제곱근을 취한 것일 경우에는 상기 제곱근을 취한 값의 부호는 다음의 수학식 10a와 10b에 의해서 구해지고,
    다음의 수학식 10a에 의해서 구한 부호와 다음의 수학식 10b에 의해서 구해진 부호가 동일할 경우에는 구해진 부호로 상기 제곱근을 취한 값의 부호를 결정하며, 동일하지 않을 경우에는 한 샘플 이전에 결정된 부호를 상기 제곱근을 취한 값의 부호로 결정하는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 방법.
    [수학식 10a]
    Figure 112004048647805-pat00085
    [수학식 10b]
    Figure 112004048647805-pat00086
  10. SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받아 색상 신호 성분을 분리 출력하는 색상 신호 분리 필터;
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분을 고주파 대역에서 저주파 대역으로 다운 믹스하여 90도의 위상차를 가진 두 개의 신호로 분리 출력하는 다운믹스부;
    상기 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하 는 클로슈 필터부;
    상기 클로슈 필터부의 출력에서 정현파의 위상 성분으로 존재하는 원 색상 신호를 정현파의 진폭으로 변환하여 출력하는 색상 신호 복원부; 및
    상기 색상 신호 복원부가 출력하는 원 색상 신호 성분의 부호를 결정하는 부호 복원부를 포함한 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 색상 신호 분리 필터는 색상 신호의 주파수 대역을 통과 대역으로 가지는 대역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 다운믹스부는
    상기 색상 신호 분리 필터가 출력한 색상 신호에 반송파 주파수와 동일한 주파수 및 위상을 가진 코사인 정현파를 곱하고 저역 통과 필터링하는 제 1 다운 믹서; 및
    상기 색상 신호 분리 필터가 출력한 색상 신호에 반송파 주파수와 동일한 주파수 및 위상을 가진 사인 정현파를 곱하고 저역 통과 필터링하는 제 2 다운 믹서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 색상 신호 복원부는
    상기 다운믹스부의 제 1 다운믹서가 출력한 신호를 미분하는 제 1 미분기;
    상기 제 1 미분기의 출력을 제곱하는 제 1 제곱기;
    상기 다운믹스부의 제 2 다운믹서가 출력한 신호를 미분하는 제 2 미분기;
    상기 제 2 미분기의 출력을 제곱하는 제 2 제곱기;
    상기 제 1 제곱기와 상기 제 2 제곱기의 출력을 합산하는 합산기; 및
    상기 합산기의 출력의 제곱근을 취하는 제곱근기를 구비하고 원 색상 신호 성분과 상수들의 곱과 합으로 표현된 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제곱근기는 오차 없는 제곱근기인 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 부호 복원부는
    상기 다운믹스부의 제 2 다운믹서의 출력 신호 부호와 상기 색상 신호 복원부의 제 1 미분기의 출력 신호 부호를 이용하여 상기 색상 신호 복원부의 제곱근기의 출력의 부호를 복원하는 제 1 부호 복원부;
    상기 다운믹스부의 제 1 다운믹서의 출력 신호 부호와 상기 색상 신호 복원 부의 제 2 미분기의 출력 신호 부호를 이용하여 상기 색상 신호 복원부의 제곱근기의 출력의 부호를 복원하는 제 2 부호 복원부; 및
    상기 제 1 부호 복원부와 상기 제 2 부호 복원부가 출력하는 부호가 동일할 경우에는 상기 제 1 부호 복원부 또는 상기 제 2 부호 복원부가 출력한 부호를 상기 색상 신호 복원부의 제곱근기의 출력의 부호로 적용하며, 상기 제 1 부호 복원부와 상기 제 2 부호 복원부가 출력하는 부호가 동일하지 않을 경우에는 한 샘플 이전에 상기 색상 신호 복원부의 제곱근기의 출력의 부호로 적용되었던 부호를 상기 색상 신호 복원부의 제곱근기의 출력의 부호로 적용하는 부호 적용부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 부호 복원부는
    상기 다운믹스부의 제 2 다운 믹서의 출력 신호 부호를 체크하는 제 1 체크부;
    상기 색상 신호 복원부의 제 1 미분기의 출력 신호 부호를 체크하는 제 2 체크부; 및
    상기 제 1 체크부가 체크한 부호와 상기 제 2 체크부가 체크한 부호의 곱의 부호를 출력하는 부호 결정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 부호 복원부는
    상기 다운믹스부의 제 1 다운 믹서의 출력 신호 부호를 체크하는 제 1 체크부;
    상기 색상 신호 복원부의 제 2 미분기의 출력 신호 부호를 체크하는 제 2 체크부;
    상기 제 1 체크부가 체크한 부호와 상기 제 2 체크부가 체크한 부호의 곱의 반대 부호를 출력하는 부호 결정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 색상 신호 복원 장치.
  18. SECAM 복합 영상 신호내의 색상 신호를 복원하여 CbCr 포맷으로 색상 신호를 출력하는 색상 신호 처리부;
    SECAM 복합 영상 신호내의 휘도 신호를 복원하여 Y601 포맷으로 휘도 신호를 출력하는 휘도 신호 처리부; 및
    동기 신호들을 입력받아 상기 색상 신호 처리부 및 휘도 신호 처리부를 제어하는 타이밍 제어부를 구비하고,
    상기 색상 신호 처리부는
    SECAM 컴포지트 영상 신호를 입력받아 색상 신호 성분을 분리 출력하는 색상 신호 분리 필터;
    상기 분리 출력된 색상 신호 성분을 고주파 대역에서 저주파 대역으로 다운 믹스하여 90도의 위상차를 가진 두 개의 신호로 분리 출력하는 다운믹스부;
    상기 다운믹스된 90도 위상차를 가진 두 개의 신호를 각각 클로슈 필터링하는 클로슈 필터부;
    상기 클로슈 필터부의 출력에서 정현파의 위상 성분으로 존재하는 원 색상 신호를 정현파의 진폭으로 변환하여 출력하는 색상 신호 복원부; 및
    상기 색상 신호 복원부가 출력하는 원 색상 신호 성분의 부호를 결정하는 부호 복원부를 포함한 SECAM 색상 신호 복원 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SECAM 비디오 디코더.
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