KR101018383B1 - 반송색신호의 주파수특성 보정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

반송색신호의 주파수특성 보정장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따르면, 수직귀선구간 내에 포함된 주파수특성 보정용 신호를 이용하여 반송색신호의 주파수특성이 왜곡되었는지 여부를 판단하고, 반송색신호의 주파수특성을 보정한다. 이를 위하여, 주파수특성 보정용 신호로부터 반송색신호 대역의 주파수특성의 왜곡정도를 판단하고, 판단된 결과에 따른 이득을 가지는 대역통과필터를 사용한다. 이에 의하여 아날로그 방송용 무선채널과 방송수신장치내에서의 주파수특성 등에 의하여 수신한 복합영상신호내에 포함된 반송색신호의 주파수특성이 왜곡되어 있는 경우에, 이를 보정할 수 있다. 따라서, 방송채널별 및 방송수신장치에 무관하게 안정적인 색신호의 재현이 가능하게 한다.

비디오 데코더, 반송색신호, 주파수특성, 멀티 버스트 신호, VITS 신호

Description

반송색신호의 주파수특성 보정장치 및 그 방법{Method and apparatus for compensating frequency characteristics of color signals with sub carrier}

도 1a와 도 1b는 종래기술의 문제점을 설명하기 위하여 복합 영상신호의 주파수특성을 도시한 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정장치의 블럭도, 그리고

도 3a와 도 3b는 수직귀선구간내에 포함되는 멀티 버스트 신호를 표시한 파형도이다.

도 4는 도 2의 보상부(203)에서, 감쇄된 반송색신호의 주파수특성의 보상회로에 의한 보정을 설명하는 그래프이다.

본 발명은 수직귀선구간 내에 포함된 멀티 버스트(multi burst)신호를 이용하여, 반송색신호의 주파수특성이 왜곡되었는지 여부를 판단하고, 주파수특성을 보정하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

NTSC, PAL 및 SECAM을 포함하는 아날로그 방송을 수신하기 위해서는 아날로그 방송수신기가 필요하다. 최근에 디지털 방송이 개시된 이후에도, 아날로그 방송 수신기를 보유한 사용자등을 위하여 아날로그와 디지털로 동일한 내용의 방송을 하는 병행방송(simulcast)이 되고 있으며, 이에 따라 디지털 방송수신기도 아날로그 방송을 수신할 수 있는 수신단을 구비하고 있는 실정이다.

아날로그 방송채널이 선국되면, 튜너가 해당 무선 주파수를 수신하여 45.75㎒의 영상중간주파 신호를 만든다. 영상중간주파 신호는 영상검파회로에서 영상중간주파수가 분리된 CVBS(Color, Video, Burst, Sync)신호라고 불리는 복합 영상신호로 복조된다. 복합 영상신호는 비디오 디코더(video decoder)로 입력되어 실제로 색재현을 위한 3원색 신호로 분해된다. 그리고, CRT 등의 표시장치를 통해 표시된다.

복합영상신호는 3.58㎒(정확하게 3.579545㎒)의 색부반송파를 평형변조한 후, 그 측대파를 합성하여 반송색신호가 되고 다시 휘도신호와 합성되어 만들어진다. 그러나 휘도신호에 반송색신호를 중첩하면 반송 색신호의 진폭이 너무 커서 과변조되므로 진폭을 압축할 필요가 있다. 이에 따라 반송색신호의 진폭을 압축하여 휘도신호와 합성된다.

방송수신장치의 비디오 데코더(Video Decoder)는 내부에 아날로그-디지털 변환기와 콤필터(Comb filter)를 구비하며 휘도신호와 색신호가 다중화되어 입력된 아날로그 복합 영상신호를 입력받는다. 아날로그 복합 영상신호는 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환된 다음, 콤필터(Comb filter)에 의해 휘도신호와 색신호로 분리된다. 분리된 색신호의 주파수특성이 왜곡되어 있는 경우에 일정한 보정을 한다.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술의 문제점을 설명하기 위하여 복합 영상신호의 주파수특성을 도시한 그래프이다.

도 1a에 도시된 그래프는 정상적으로 수신한 경우의 복합 영상신호의 주파수특성을 나타낸다. 휘도신호의 주파수성분(101)은 4.2㎒까지 나타나고, 색신호의 주파수성분(103)은 3.58㎒의 색부반송파(sub carrier)(105)에 실려 휘도신호에 사이에 삽입(interleave)되어 있다.

이러한 복합 영상신호의 주파수특성은 방송채널이나 방송수신장치의 종류에 따라 왜곡된다.

도 1b는 도 1a의 복합 영상신호의 주파수특성이 왜곡된 것을 보여준다. 방송채널의 주파수특성이나 방송수신기 내부의 주파수특성에 의하여 왜곡될 수 있다. 도 1b에 도시된 그래프를 참조하면 주로 고주파 대역의 신호가 왜곡되었음을 알 수 있다. 실제적으로 4.2㎒의 고주파 대역에서의 신호의 왜곡은 휘도신호보다 색신호가 더욱 심하다.

도 1b과 같은 주파수특성을 가진 입력 영상신호를 콤 필터를 사용하여 색신호를 분리하면 도 1c에 도시한 그래프와 같다.

도 1c는 색부반송파에 실려있는 색신호의 왜곡된 주파수 특성을 나타낸다.

문제는 이러한 주파수특성의 왜곡을 보정하기 위하여 콤필터에서 나오는 색신호를 액티브 대역통과필터(Active Band Pass Filter)를 사용하여 일정한 고정값으로 보정하고 있다. 왜곡의 정도와 관계없는 이러한 보정으로는 정확한 보정이 될 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은, 수직귀선구간내에 삽입되는 멀티 버스트신호를 이용하여 주파수 왜곡특성을 판단하고, 이에 따라 적응적으로 보상하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정장치는, 수직귀선구간에 주파수특성 보정용 신호가 삽입되어 있는 복합 영상신호로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 소정의 이득을 가지는 보상회로를 이용하여 보정하는 보상부 및 상기 복합 영상신호로부터 분리된 보정용 신호로부터 주파수 특성을 검출하여 상기 보상부의 이득을 제어하는 주파수특성검출부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 보상부는 상기 반송색신호의 색부반송주파수에서의 이득을 0dB로 하고, 상기 복합영상신호의 최고 주파수에서 상기 소정의 이득을 갖는 전달함수로 특징지어지는 보상회로이다.

바람직하게는, 상기 주파수특성검출부는 상기 보정용 신호의 주파수 특성으로부터 구한, 상기 복합 영상신호의 최고 주파수와 상기 반송색신호의 색부반송주파수 성분의 감쇄차이를 상기 이득으로 하여 상기 보상부에 전달한다.

바람직하게는, 상기 주파수특성검출부는 상기 감쇄차이를 데시벨(dB)값으로 하여 상기 보상부에 전달한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는, 본 발명의 반송색신호의 주파수특성 보정장치를 구비한 비디오 디코더장치로서, 복합영상신호로부터 분리해낸 반송색신호의 주파수특성을 보정하여 색신호를 출력한다.

또한, 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정방법은, 수직귀선구간에 주파수특성 보정용 신호가 삽입되어 있는 복합 영상신호로부터 분리된 보정용 신호로부터 주파수 특성을 검출하는 단계, 상기 검출된 주파수 특성으로부터 보상할 이득을 계산하는 단계, 및 복합 영상신호로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 상기 계산된 이득을 가지는 보상회로를 이용하여 보정하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 보상회로는 상기 반송색신호의 색부반송주파수에서의 이득을 0dB로 하고, 상기 복합영상신호에서 상기 소정의 이득을 갖는 전달함수로 특징지어 지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 계산하는 단계는, 상기 검출된 주파수 특성으로부터 구한, 상기 복합 영상신호 중에서 최고 주파수와 상기 반송색신호의 색부반송주파수 성분의 감쇄차이를 상기 이득으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 계산하는 단계는, 상기 감쇄차이에 의한 상기 이득을 데시벨(dB)값으로 계산한다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정장치의 블럭도이다. 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정장치는, 수직귀선구간에 주파수특성 보정용 신호가 삽입되어 있는 복합영상신호로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 보정한다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반송색신호의 주파수특성 보정장치(200)는 주파수특성검출부(201)와 보상부(203)를 포함한다.

주파수특성검출부(201)는 복합영상신호로부터 분리된 수직귀선구간의 주파수특성 보정용 신호로부터 복합영상신호의 주파수특성을 검출하여 보상부(203)에 전달함으로써 보상부(203)가 입력되는 반송색신호의 왜곡된 주파수특성을 보정할 수 있도록 한다.

일반적으로, 복합영상신호는 아날로그-디지털 변환부(미도시)를 거쳐 디지털 신호로 변환되어 입력된다. 그리고 콤필터(Comb Filter)(미도시)에 의해 반송색신호와 수직귀선구간내에 주파수특성 보정용 신호를 포함하는 휘도신호로 나누어져서, 본 발명의 반송색신호의 주파수특성 보정장치(200)로 입력된다.

주파수특성 보정용 신호라고 함은, 복합영상신호의 수직귀선구간 내에 포함되는 VITS(Vertical Interval Test Signal)신호로서 2T-Pulse, Color bar 및 멀티 버스트신호 등을 포함한다. VITS신호를 이용하여 수신한 복합영상신호의 각종 품질을 테스트할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서는 멀티 버스트(multi burst)신호를 사용한다.

도 3a와 도 3b는 수직귀선구간내에 포함되는 멀티 버스트 신호를 표시한 파형도이다. 도 3a에 도시된 파형을 참조하면, 0.5㎒, 1㎒, 2㎒, 3㎒, 3.58㎒, 4.2㎒ 주파수의 신호를 포함하는 멀티 버스트신호(301)가 정상적인 경우로서 주파수 특성의 왜곡이 없는 상태이다. 그러나, 도 3b에 도시된 파형을 참조하면, 3.58㎒와 4.2㎒에 가까워질수록 감쇄가 크게 일어나고 있음을 보여준다. 이것은 고주파 성분의 특성이 왜곡되고 있음을 보여준다. 3.58㎒ 대역의 신호(303)는 a 만큼 감쇄되어 있고, 4.2㎒ 대역의 신호(305)는 b 만큼 감쇄되어 있다. 그 3㎒ 이하 대역의 주파수 특성은 본 발명의 관심의 대상이 아니다. 반송색신호의 주파수 대역이 3.58㎒ 색부반송파를 중심으로 약 1㎒ 대역이기 때문이다.

주파수특성검출부(201)는 반송색신호 대역인 3.58㎒와 4.2㎒ 대역의 진폭값을 기 설정된 기준값과 비교하여 a 및 b를 검출한다. 이를 위하여 3.58㎒와 4.2㎒ 주파수 대역통과필터(미도시)를 사용하여 3.58㎒와 4.2㎒ 주파수 성분을 분리한다. 기준값은 정상적으로 입력되었을 때의 이미 알려진 멀티 버스트신호의 진폭으로 할 수 있다. 주파수특성검출부(201)는 기준값에 대한 각각의 감쇄값인 b와 a의 차이값(이하 'b-a'라고 함)을 데시벨(dB)값으로 하여 출력한다. 실시예에 따라서는 주파수특성검출부(201)는 a및 b 만을 측정하여 보상부(203)로 전달하고 보상부(203)가 b-a를 계산할 수도 있다.

보상부(203)는 복합영상신호로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 보정한다.

반송색신호라 함은 3.58㎒의 색부반송주파수로 중간변조된 색신호를 말한다. 도 1a의 103 영역이나 도 1c에 도시된 신호가 이에 해당한다. 도 1c에 도시된 그래프와 같이 주파수특성이 왜곡된 경우에 보상부(203)는 그 왜곡된 주파수특성을 보정한다.

보상부는 왜곡이 더 심한 4.2㎒ 대역과 상대적으로 왜곡이 적은 3.58㎒ 대역의 왜곡(또는 왜곡비율)이 동일하도록 보정할 수 있다. 그리고, 본 발명의 장치 후단에 오는 증폭장치(미도시) 등에 의하여 전체적으로 감쇄된 것을 일률적으로 보상함으로써 원래의 반송색신호를 복원한다.

보상부(203)는 반송색신호의 주파수특성을 보정하기 위하여, 선형적으로 4.2㎒에서는 b-a 값을 이득으로 가지고, 3.58㎒ 에서는 0 dB을 갖는 전달함수로 특징지어지는 보상회로로서, 등화기 기타 필터로 구현될 수 있다. 필터일 경우에는, 중심주파수가 4.2㎒이고, 주파수특성검출부(201)로부터 전달받은 b-a 값을 이득으로 가지는 대역통과필터(BPF, Band Pass Filter)를 이용하여 반송색신호의 주파수특성을 보정할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 대역통과필터는 3.58㎒ 에서는 0 dB를 가지도록 설계한다.

도 4는 도 2의 보상부(203)에서, 감쇄된 반송색신호의 주파수특성의 보상회로에 의한 보정을 설명하는 그래프이다. 도 4에 도시된 그래프를 참조하면, 보상회로는 4.2㎒에서 b-a 값을 이득을 가지고 3.58㎒ 에서는 0 dB를 가지는 전달함수를 갖는다.

보상부(203)는 입력되는 반송색신호가 주파수특성검출부(201)의 출력값 b-a에 의해 조정되는 보상회로에 의해 보정되게 함으로써 감쇄된 주파수특성이 보정되게 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 아날로그 방송용 무선채널과 방송수신장치내에서의 주파수특성 등에 의하여 수신한 복합영상신호내에 포함된 반송색신호의 주파수특성이 왜곡되어 있는 경우에, 이를 보정할 수 있다. 따라서, 방송채널별 및 방송수신장치에 무관하게 안정적인 색신호의 재현이 가능하게 한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지 만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (9)

1. 복합 영상신호를 반송색신호 및 휘도신호로 분리하는 분리부;

   수직귀선구간에 주파수특성 보정용 신호가 삽입되어 있는 복합 영상신호로부터, 상기 분리부로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 소정의 이득을 가지는 보상회로를 이용하여 보정하는 보상부; 및

   상기 복합 영상신호로부터 분리된 보정용 신호로부터 주파수 특성을 검출하여 상기 보상부의 이득을 제어하는 주파수특성검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보상부는 상기 반송색신호의 색부반송주파수에서의 이득을 0dB로 하고, 상기 복합영상신호의 최고 주파수에서 상기 소정의 이득을 갖는 전달함수로 특징지어지는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 주파수특성검출부는 상기 보정용 신호의 주파수 특성으로부터 구한, 상 기 복합 영상신호의 최고 주파수와 상기 반송색신호의 색부반송주파수 성분의 감쇄차이를 상기 이득으로 하여 상기 보상부에 전달하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 주파수특성검출부는 상기 감쇄차이를 데시벨(dB)값으로 하여 상기 보상부에 전달하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정장치.
5. 제 1항의 반송색신호의 주파수특성 보정장치를 구비하여 복합영상신호로부터 분리해낸 반송색신호의 주파수특성을 보정하여 색신호를 출력하는 비디오 디코더장치.
6. 복합 영상신호를 반송색신호 및 휘도신호로 분리하는 단계;

   수직귀선구간에 주파수특성 보정용 신호가 삽입되어 있는 복합 영상신호로부터, 상기 분리하는 단계에서 분리된 보정용 신호로부터 주파수 특성을 검출하는 단계;

   상기 검출된 주파수 특성으로부터 보상할 이득을 계산하는 단계; 및

   복합 영상신호로부터 분리된 반송색신호의 주파수특성을 상기 계산된 이득을 가지는 보상회로를 이용하여 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 보상회로는 상기 반송색신호의 색부반송주파수에서의 이득을 0dB로 하고, 상기 복합영상신호의 최고 주파수에서 상기 소정의 이득을 갖는 전달함수로 특징지어 지는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 계산하는 단계는, 상기 검출된 주파수 특성으로부터 구한, 상기 복합 영상신호 중에서 최고 주파수와 상기 반송색신호의 색부반송주파수 성분의 감쇄차이를 상기 이득으로 하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 계산하는 단계는, 상기 감쇄차이에 의한 상기 이득을 데시벨(dB)값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 반송색신호의 주파수특성 보정방법.

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